基于打印技术的单层纳米银导电膜触控传感器的制备工艺及单层纳米银导电膜触控传感器的制作方法

1.本发明涉及纳米银导电膜领域，具体涉及一种基于打印技术的单层纳米银导电膜触控传感器的制备工艺及单层纳米银导电膜触控传感器。


背景技术：

2.随着科技的发展，触摸屏作为一种简单、便捷的人机交互方式，已经广泛应用于我们日常生活的各个领域，同时随着人们要求的不断提高，触摸屏正向着轻、薄、低成本等方向发展。银纳米线因其具有金属银的高导电性、绝佳的柔韧性，是柔性触摸屏的透明电极材料的最佳选择。
3.目前，现有的电容屏中，tx和rx是分别由两层导电膜制备的，不仅材料浪费多，也使得传感器厚度控制困难，同时，现有工艺中还需经过多次涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻、溅镀等，使得工艺非常复杂且不环保。
4.美国苹果公司公开了涉及method for fabricating thin touch sensor panels的发明专利(us7918019b2)，具体涉及一种薄的双面和单面触摸传感器面板的制备，虽然可以制备最小厚度的触摸传感器电容屏，但是其制作工艺复杂，且不能满足现有的大部分生产设备的加工要求。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于打印技术的单层纳米银导电膜触控传感器的制备工艺及单层纳米银导电膜触控传感器，其制备工艺不需要涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻、溅镀等复杂工艺，解决了现有工艺复杂的问题。
6.第一方面，本发明提供了一种基于打印技术的单层纳米银导电膜触控传感器的制备工艺，所述制备工艺具体步骤包括：
7.(1)在单层纳米银导电膜上同时蚀刻rx方向激光图案和tx方向激光图案；
8.(2)沿tx方向切割所述单层纳米银导电膜形成包括第一单元、第二单元、第三单元以及第四单元的网格结构，其中，所述第二单元和所述第三单元通过连接部连通；
9.(3)所述第一单元和所述第四单元之间打印沿tx方向延伸的绝缘层；
10.(4)在所述绝缘层上中间位置处打印沿所述绝缘层两端延伸的导电层。
11.需要说明的是，本发明所述导电膜的pitch宽度为2
‑
20mm，所述pitch宽度指的是，例如图1所示，其第二单元和第三单元是rx的一个通道单元，其到与它平行的下一个通道单元的距离即是pitch宽度。
12.在本发明的某些实施方式中，所述绝缘层长度大于所述连接部宽度，所述绝缘层厚度为100nm
‑
100um，用以防止rx通道和tx通道之间短路，所述绝缘层宽度为50um
‑
1mm；所述连接部宽度为0.2mm
‑
2mm。
13.在本发明的某些实施方式中，所述绝缘层为光固化或热固化透明树脂，所述光固
化或热固化透明树脂的厚度为200nm
‑
500nm。
14.在本发明的某些实施方式中，所述导电层长度大于所述绝缘层长度，用以确保所述第一单元和所述第四单元导通，所述导电层宽度小于所述绝缘层宽度，在保证打印良率的情况下，所述导电层宽度越小，外观效果越好。
15.在本发明的某些实施方式中，所述导电层宽度为40um
‑
100um。
16.在本发明的某些实施方式中，所述导电层中导电墨水组分是纳米银线，所述纳米银线的直径小于100nm，长度小于10um；优选地，所述纳米银线的直径小于30nm，长度小于等于3um。
17.需要说明的是，所述导电层采用含有纳米银线的导电墨水的优点是，使得所述导电层可以透明，从而获得更好的外观，为了避免打印堵孔，所述纳米银线的长度需小于等于3um。
18.在本发明的某些实施方式中，所述导电层中导电墨水为银浆墨水，所述银浆墨水中固含量为5
‑
60％，粘度为1000cps以下。
19.需要说明的是，银浆墨水对纳米银导电层附着力好，其百格测试能达到5b标准。
20.在本发明的某些实施方式中，步骤(4)后，还包括：打印完后加热固化，加热温度范围为70
‑
150℃，优选加热温度范围为90
‑
130℃，固化时间小于等于15分钟，用以保证良好的导通性。
21.第二方面，本发明还提供一种单层纳米银导电膜触控传感器，通过如上述所述的基于打印技术的单层纳米银导电膜触控传感器的制备工艺制备得到。
22.与现有技术相比，本发明有以下优点：
23.本发明所述的基于打印技术的单层纳米银导电膜的制备工艺，通过将单层纳米银导电膜切割成包括第一单元、第二单元、第三单元以及第四单元的网格结构，所述第二单元和所述第三单元通过连接部连通，所述第一单元和所述第四单元之间依次打印绝缘层和导电层，所述导电层的长度大于所述绝缘层的长度并置于所述绝缘层上，通过所述导电层将所述第一单元和所述第四单元导通，如此得到的单层纳米银导电膜，其应用在电容屏时的性能优良，具有良好的导电性能，达到了预期效果；同时，制备所述单层纳米银导电膜的制备工艺简单，避免了现有技术需经过多次涂光刻胶、曝光、显影、蚀刻、溅镀等复杂流程，操作简单，污染少，更有利于环保，具有较好的市场前景。
附图说明
24.图1为本发明所述基于打印技术的单层纳米银导电膜的制备工艺流程图；
25.图2为本发明所述单层纳米银导电膜的结构示意图；
26.图3为本发明沿tx方向切割所述单层纳米银导电膜形成的网格结构的示意图。
27.图中：1、单层纳米银导电膜；11、第一单元；12、第二单元；13、第三单元；14、第四单元；2、连接部；3、绝缘层；4、导电层。
具体实施方式
28.下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
29.实施例1
30.本发明第一实施例提供一种基于打印技术的单层纳米银导电膜的制备工艺，所述制备工艺具体步骤包括：
31.(1)在单层纳米银导电膜1上同时蚀刻rx方向激光图案和tx方向激光图案；
32.(2)沿tx方向切割所述单层纳米银导电膜1形成包括第一单元11、第二单元12、第三单元13以及第四单元14的网格结构，其中，所述第二单元12和所述第三单元13通过0.2mm的连接部2连通；如图3所示，
33.(3)所述第一单元11和所述第四单元14之间打印长度为0.3mm、宽度为50um、厚度为200nm且沿tx方向延伸的绝缘层3，所述绝缘层3的材料具体为光固化透明树脂；固化后，
34.(4)在所述绝缘层3上中间位置处打印长度为0.4mm、宽度为40um且沿所述绝缘层两端延伸的导电层4，所述导电层4的两端分别连通所述第一单元11和所述第四单元14；所述导电层4的材料是采用长度为3um、直径为20nm的纳米银线配制成的导电墨水；
35.打印完后，在130℃条件下加热固化15分钟，得到单层纳米银导电膜触控传感器，将所述单层纳米银导电膜触控传感器通过oca与盖板贴合后，得到电容屏。对得到的所述电容屏进行性能测试，结果分析见表1。
36.实施例2
37.本发明第二实施例提供一种基于打印技术的单层纳米银导电膜的制备工艺，所述制备工艺具体步骤包括：
38.(1)在单层纳米银导电膜1上同时蚀刻rx方向激光图案和tx方向激光图案；
39.(2)沿tx方向切割所述单层纳米银导电膜1形成包括第一单元11、第二单元12、第三单元13以及第四单元14的网格结构，其中，所述第二单元12和所述第三单元13通过1mm的连接部2连通；
40.(3)所述第一单元11和所述第四单元14之间打印长度为1.2mm、宽度为100um、厚度为300nm且沿tx方向延伸的绝缘层3，所述绝缘层3的材料具体为光固化透明树脂；固化后，
41.(4)在所述绝缘层3上中间位置处打印长度为1.5mm、宽度为60um且沿所述绝缘层两端延伸的导电层4，所述导电层4的两端分别连通所述第一单元11和所述第四单元14；其中，所述导电层4的材料是采用长度为3um、宽度为20nm的纳米银线配制成的导电墨水；
42.打印完后，在130℃条件下加热固化15分钟，得到单层纳米银导电膜触控传感器，将所述单层纳米银导电膜触控传感器通过oca与盖板贴合后，得到电容屏。对得到的所述电容屏进行性能测试，结果分析见表1。
43.实施例3
44.本发明第三实施例提供一种基于打印技术的单层纳米银导电膜的制备工艺，所述制备工艺具体步骤包括：
45.(1)在单层纳米银导电膜1上同时蚀刻rx方向激光图案和tx方向激光图案；
46.(2)沿tx方向切割所述单层纳米银导电膜1形成包括第一单元11、第二单元12、第三单元13以及第四单元14的网格结构，其中，所述第二单元12和所述第三单元13通过2mm的连接部2连通；
47.(3)所述第一单元11和所述第四单元14之间打印长度为2.5mm、宽度为1mm、厚度为500nm且沿tx方向延伸的绝缘层3，所述绝缘层3的材料具体为光固化透明树脂；固化后，
48.(4)在所述绝缘层3上中间位置处打印长度为3mm、宽度为100um且沿所述绝缘层两端延伸的导电层4，所述导电层4的两端分别连通所述第一单元11和所述第四单元14；其中，所述导电层4的材料是采用长度为3um、宽度为20nm的纳米银线配制成的导电墨水；
49.打印完后，在130℃条件下加热固化15分钟，得到单层纳米银导电膜触控传感器，将所述单层纳米银导电膜触控传感器通过oca与盖板贴合后，得到电容屏。对得到的所述电容屏进行性能测试，结果分析见表1。
50.实施例4
51.本发明第四实施例提供一种基于打印技术的单层纳米银导电膜的制备工艺，所述制备工艺具体步骤包括：
52.(1)在单层纳米银导电膜1上同时蚀刻rx方向激光图案和tx方向激光图案；
53.(2)沿tx方向切割所述单层纳米银导电膜1形成包括第一单元11、第二单元12、第三单元13以及第四单元14的网格结构，其中，所述第二单元12和所述第三单元13通过0.2mm的连接部2连通；
54.(3)所述第一单元11和所述第四单元14之间打印长度为0.3mm、宽度为50um、厚度为200nm且沿tx方向延伸的绝缘层3，所述绝缘层3的材料具体为光固化透明树脂；固化后，
55.(4)在所述绝缘层3上中间位置处打印长度为0.4mm、宽度为40um且沿所述绝缘层两端延伸的导电层4，所述导电层4的两端分别连通所述第一单元11和所述第四单元14；其中，所述导电层4的材料为银浆墨水，所述银浆墨水的固含量为30％，粘度为80cps；
56.打印完后，在130℃条件下加热固化15分钟，得到单层纳米银导电膜触控传感器，将所述单层纳米银导电膜触控传感器通过oca与盖板贴合后，得到电容屏。对得到的所述电容屏进行性能测试，结果分析见表1。
57.表1
[0058][0059]
结合表1进行结果分析，可见，rx方向连接处(即连接部2)的宽度越宽阻值越低，沿tx方向打印的导电层4的连接宽度越宽阻值越低，打印含有纳米银线的导电墨水相对纳米银颗粒制备的银浆墨水，阻值更高，但光学指标更好。
[0060]
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。