一種柔性觸控屏傳感薄膜及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，包括如下步驟：1)將納米結構導電材料分散液涂布于表面平整的無機剛性基材上，通過熱處理去除分散液中的溶劑，從而在無機剛性基材上形成銀納米線的導電網絡；2)在納米結構導電材料的導電網絡的表面印刷銀漿并去除銀漿中的溶劑形成銀漿導線；3)對納米結構導電材料的導電網絡和銀漿導線同時進行刻蝕以形成觸控圖文；4)在觸控圖文的表面涂布固化層溶液，并在固化層溶液上貼附柔性光學基材；5)將柔性薄膜部分和所述無機剛性基材剝離；納米結構導電材料的導電網絡、銀漿導線、柔性基材共同構成柔性薄膜部分；從而獲得柔性觸控屏傳感薄膜。通過上述技術方案，消弱了銀漿與剛性基板間的結合力，因而在涂布固化層溶液后，銀漿可以成功轉印。銀納米線及銀漿共同刻蝕，簡化了對位的步驟。

【技術實現步驟摘要】


本專利技術屬于觸控屏
，特別涉及一種柔性觸控屏傳感薄膜及其制備方法。

技術介紹

未來的可穿戴設備、智能窗戶、智能家居等產品，對觸摸面板的需求朝著大尺寸、低價化、可彎曲的方向發展，然而傳統ITO薄膜較脆，不宜用于可彎曲應用，在柔性基材上的導電性及透光率等本質問題也不易克服。
銀納米線導電薄膜因其柔軟性、低成本、低電阻、透光率高的優勢越來越引起人們的關注。目前市場上制備銀納米線透明導電觸控屏的方式主要是將銀納米線配方直接涂布于柔性基材上，再絲印銀漿、刻蝕銀納米線及銀漿圖文，這種制程效率很高，但是也存在一些問題：涂布于柔性基材的銀納米線不能進行高溫熱處理，影響其導電率；需要涂布光聚保護層提高銀納米線和基材的結合力，這樣會增加銀納米線、銀漿電阻；銀納米線比較表面粗糙，影響其在薄膜太陽能電池、柔性OELD等領域的應用。公開號為CN104991671A的中國專利申請公開了一種柔性觸控屏傳感薄膜及其制備方法包括如下步驟：將納米結構導電材料的分散液涂布于無機剛性基材上，形成納米材料導電網絡；對納米結構導電材料的導電網絡進行刻蝕；在納米結構導電材料的導電網絡上涂布光固化層溶液；并在光固化層溶液上貼附柔性光學基材；對光固化層溶液進行光固化，使其形成光固化層；在柔性導電薄膜的導電網絡上印刷導電銀漿，烘干形成銀漿導線，制成柔性觸控屏傳感薄膜。這種方法先進行納米材料的刻蝕，轉印后再印刷銀漿，存在銀漿印刷中對位精度不能保證的問題，某些情況下銀漿圖文也需要刻蝕，這樣整個流程就需要兩步刻蝕過程，流程較為繁瑣。

技術實現思路

本專利技術目的是為了克服現有技術的不足，提供一種柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，能提高生產效果，成品質量更好。
為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
一種柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，包括如下步驟：
1)將納米結構導電材料分散液涂布于表面平整的無機剛性基材上，去除分散液中的溶劑后，在無機剛性基材上形成納米結構的導電網絡；
2)在納米結構導電材料分散液的導電網絡的表面印刷銀漿并去除銀漿中的溶劑形成銀漿導線；
3)對納米結構導電材料分散液的導電網絡和銀漿導線同時進行刻蝕以形成觸控圖文；
4)在觸控圖文的表面涂布固化層溶液，對固化層溶液進行固化形成柔性基材；
或者，在觸控圖文的表面涂布固化層溶液后，在固化層溶液上貼附柔性光學基材后進行固化，固化層與柔性光學基材組成柔性基材；
5)將柔性薄膜部分和所述無機剛性基材剝離；納米結構導電材料的導電網絡、銀漿導線、柔性基材共同構成柔性薄膜部分；從而獲得柔性觸控屏傳感薄膜。
作為優選，所述納米結構導電材料為銀納米線、銅納米線、碳納米管、石墨烯。
作為優選，所述固化層溶液為光固化層溶液；
所述光固化層溶液由如下質量百分比的各組分組成：光引發劑0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、及余量的含三嗪環的多官能團丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯；或，所述光固化層溶液由如下質量百分比的各組分組成：光引發劑0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、無機納米填料1％-10％、偶聯劑0.5％-2％、及余量的含三嗪環的多官能團丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯；
或所述固化層溶液為熱固化層溶液，所述熱固化層溶液由如下質量百分比的各組分組成：熱引發劑1％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-45％、偶聯劑0.5％-2％及余量的多官能團丙烯酸酯。
作為優選，所述含三嗪環的多官能團丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯的質量配比為1:8-8:1。
作為優選，所述柔性光學基材為PET、PC、PI或PEN；所述柔性光學基材為透光率≥90％的光學級透明基材。
作為優選，所述無機剛性基材為玻璃或硅片。
作為優選，步驟1)中，通過熱處理去除分散液中的溶劑，熱處理的溫度為60-160℃。
作為優選，所述銀漿由以下組分組成：銀粉顆粒直徑0.5-2um，其固含量為60％-90％；溶劑、分散劑、流平劑、金屬微粒的防氧劑、穩定劑。
作為優選，所述柔性薄膜部分的厚度為5～400um。
一種采用所述的制備方法制得的柔性觸控屏傳感薄膜，其特征在于，所述柔性觸控屏傳感薄膜的可見光透過率為80％～95％，方塊電阻值為5-100Ω/□。。
與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
通過上述技術方案，銀納米線及銀漿共同刻蝕，簡化了對位的步驟。銀納米線及銀漿共同轉印，省去光聚保護層涂布及固化工序，優化了生產流程，確保了銀漿與銀納米線的良好接觸，解決了傳統方式銀漿與銀納米線不能有效導通方面的問題，同時確保銀納米線和銀漿與柔性基材的結合力。轉印之后，銀納米線及銀漿之間的接觸電阻不變。基于無機剛性基材的平整性，轉印所制備的傳感薄膜具有可控的表面平整度。根據固化層的厚度可控制傳感薄膜的厚度在5-400um的范圍內，單一固化材料作為柔性基材的情況下，傳感薄膜厚度可達10um以下，可以作為超薄應用。
附圖說明
圖1是本專利技術所述的柔性觸控屏傳感薄膜及其制備方法。
圖2是銀納米線導電網絡的形貌圖。
圖3是部分銀納米線的導電網格和銀漿導線被激光刻蝕掉后形成的形貌圖。
具體實施方式
參閱圖1，結合附圖對本專利技術的技術方案做進一步說明：
實施例1
一種柔性觸控屏傳感薄膜，其按照如下步驟制備：
①將納米結構導電材料分散液涂布于平整的無機剛性基材上；本實施例中，納米結構導電材料為銀納米線，其它實施例中也可采用銅納米線、碳納米管、石墨烯等，無機剛性材料即如玻璃，硅片等(a)，本實施例中具體采用的是玻璃；其中該銀納米線分散液中的銀納米線質量百分含量為0.1％，其溶劑為異丙醇、水的混合物(二者質量比為8:1)，另外還添加有分散劑(質量百分含量為0.3％)、表面活性劑(質量百分含量為0.1％)。
②在溫度60℃熱處理(烘干)去除銀納米線分散液中的溶劑，形成銀納米線導電網絡(b)，促進銀納米線之間的接觸點的進一步融合，其銀納米線的表面電阻在10Ω/□左右。導電網絡的厚度為80nm；形成的銀納米線導電網絡的形貌圖如圖2。除了熱處理方式外，去除納米結構導電材料分散液中的溶劑也可以通過其它方式去除。
③在銀納米線的導電網絡的表面印刷銀漿(銀粉顆粒直徑0.5um，其固含量為90％；其他成分為溶劑、分散劑、流平劑、金屬微粒的防氧劑、穩定劑等)，120℃下烘干形成銀漿導線；銀漿導線的厚度為4um。(c)
④對銀納米線導電網絡和銀漿導線同時進行激光刻蝕以形成觸控圖文(d)；銀納米線的導電網格和銀漿導線在形成觸控圖文時部分銀納米線的導電網格和銀漿導線被激光刻蝕掉后形成的形貌圖如圖3。
⑤固化層涂布(e)：在刻有觸控圖文的銀納米線導電網絡及銀漿導線上涂布固化層溶液，固化溶液會滲入并填充銀納米線的導電網絡及銀漿導線的空隙以及激光刻蝕出的圖文中；當該固化層溶液為光固化層溶液時，光固化層溶液為如下質量百分比的各組分構成：光引發劑0.2％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％、及余量的含三嗪環的多官能團丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯；含三嗪環的多官能團丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯的質量配比為1:8；各組分的質量百分比之和為100％。或，光固化層溶液由如下質量百分比的各組分組成：本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：1)將納米結構導電材料分散液涂布于表面平整的無機剛性基材上，去除分散液中的溶劑后，在無機剛性基材上形成納米結構的導電網絡；2)在納米結構導電材料分散液的導電網絡的表面印刷銀漿并去除銀漿中的溶劑形成銀漿導線；3)對納米結構導電材料分散液的導電網絡和銀漿導線同時進行刻蝕以形成觸控圖文；4)在觸控圖文的表面涂布固化層溶液，對固化層溶液進行固化形成柔性基材；或者，在觸控圖文的表面涂布固化層溶液后，在固化層溶液上貼附柔性光學基材后進行固化，固化層與柔性光學基材組成柔性基材；5)將柔性薄膜部分和所述無機剛性基材剝離；納米結構導電材料的導電網絡、銀漿導線、柔性基材共同構成柔性薄膜部分；從而獲得柔性觸控屏傳感薄膜。

【技術特征摘要】
1.一種柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
1)將納米結構導電材料分散液涂布于表面平整的無機剛性基材上，去除分散液中的溶劑
后，在無機剛性基材上形成納米結構的導電網絡；
2)在納米結構導電材料分散液的導電網絡的表面印刷銀漿并去除銀漿中的溶劑形成銀漿
導線；
3)對納米結構導電材料分散液的導電網絡和銀漿導線同時進行刻蝕以形成觸控圖文；
4)在觸控圖文的表面涂布固化層溶液，對固化層溶液進行固化形成柔性基材；
或者，在觸控圖文的表面涂布固化層溶液后，在固化層溶液上貼附柔性光學基材后進行
固化，固化層與柔性光學基材組成柔性基材；
5)將柔性薄膜部分和所述無機剛性基材剝離；納米結構導電材料的導電網絡、銀漿導線、
柔性基材共同構成柔性薄膜部分；從而獲得柔性觸控屏傳感薄膜。
2.根據權利要求1所述的柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，其特征在于，所述納米結構
導電材料為銀納米線、銅納米線、碳納米管、石墨烯。
3.根據權利要求1所述的柔性觸控屏傳感薄膜的制備方法，其特征在于，
所述固化層溶液為光固化層溶液；
所述光固化層溶液由如下質量百分比的各組分組成：光引發劑0.2％5％、改性聚氨酯
丙烯酸酯25％-35％、及余量的含三嗪環的多官能團丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸
酯；或，所述光固化層溶液由如下質量百分比的各組分組成：光引發劑0.2％-5％、改性聚
氨酯丙烯酸酯25％-35％、無機納米填料1％-10％、偶聯劑0.5％-2％、及余量的含三嗪環
的多官能團...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳霞，袁偉，伍淼，黃良，陳建忠，
申請(專利權)人：廣州聚達光電有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44