CN108776564B - 一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，本发明将刚性基材上的导电触控图文与柔性薄膜上的导电触控图文集成在光固化胶层上，同时光固化胶层与柔性基材形成一体，制备成超薄柔性双层触控屏传感器。本发明所述方法可以制备超薄双层电容结构触控屏传感器，根据柔性薄膜厚度选材和光固化胶层涂布厚度决定传感器厚度大小，光固化胶层可以做到很薄；同时发明所述方法实现双层导电图文、光固化胶层及柔性基材集成一体，无需光学胶等进行叠层粘合形成多层结构，实现超柔、耐弯折的机械性能。
Description
技术领域
本发明属于触控屏技术领域，特别涉及一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法。
背景技术
随着穿戴设备以及柔性显示等市场预期和需求量加大，柔性透明导电膜以及以其为基础的柔性触控技术将会发生井喷式的发展。但现在市场上所用的触控屏材料主要是ITO为主的透明导电膜，由于其是陶瓷材料，比较脆，欠缺柔性，所以不能够满足穿戴设备等对柔性触控的要求。现在市场上主要发展以碳纳米管，石墨烯，银纳米线，金属网格等为导电材料的透明导电膜。其中又以银纳米线有高的导电率，良好的透光率和低的制备成本，市场前景最为看好。现在市场上流行的以银纳米线透明导电膜制备柔性触控屏的方式主要是将银线配方涂布于柔性基材上，如PET、PEN、PC等，制备柔性透明导电膜，然后在这些柔性膜材上通过激光刻蚀或黄光制程加工制备功能器件。
常用的双层柔性触控传感器结构一般为PFF结构，即分别在两张柔性导电薄膜上形成触控图文，再将两张薄膜用光学胶进行贴合，最后贴合在柔性盖板上。这种方式需要进行光学胶贴合，结构复杂，厚度较厚，而且成本也相对较高，另外使用光学胶进行贴合，其机械性能与柔性导电薄膜基材不匹配，在弯折过程中导致折痕等变形不良。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，该方法简单、成本低、能够实现双层触控屏传感器的超柔、耐弯折性能。
本发明通过以下技术方案实现：
超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，包括如下步骤S1和步骤S2：
步骤S1包括：
1)、对表面平整的刚性基材进行处理，调节表面张力；
2)、在刚性基材上涂布纳米导电分散液，并去除纳米导电分散液中的分散剂形成纳米导电网络；
3)、在刚性基材上的纳米导电网络上印刷银浆，并去除银浆中的溶剂并烧结；
4)、对刚性基材上的纳米导电网络及银浆进行蚀刻，形成触控图文；
5)、在刚性基材的纳米导电面涂布光固化胶层，并去除溶剂，使用柔性薄膜一面对位贴合在刚性基材上的光固化胶层上；
6)、对光固化胶层进行光固化，刚性基材上的纳米导电网络、光固化胶层、柔性薄膜一体形成导电触控传感器的接收极层；
7)、将形成的导电触控传感器的接收极层从刚性基材上揭下，形成超薄柔性导电触摸传感器接收极层；
步骤S2包括：
8-11)、重复上述步骤1-4)；12)在刚性基材的纳米导电面涂布光固化胶层，并去除溶剂，形成导电触控传感器的发射极层，将步骤S1中的导电触控传感器的接收极层的柔性薄膜另一面对位贴合在步骤S2中的光固化胶层上；
13)、对光固化胶层进行光固，刚性基材上的纳米导电网络、光固化胶层，形成双面导电触控传感器；
14)双面导电触控传感器从刚性基材上揭下，形成超薄柔性双层触控屏传感器。
进一步地，所述光固化胶层由如下质量百分比的各组分组成：光引发剂0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、及余量的含三嗪环的多官能团丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯；
或，所述光固化胶层由如下质量百分比的各组分组成：光引发剂0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、无机纳米填料1％-10％、偶联剂0.5％-2％、及余量的含三嗪环的多官能团丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯。
进一步地，所述柔性薄膜的柔性基材为透光率≥90％的PET、PI、COP光学级透明基材中的一种；所述刚性基材选自玻璃、硅片、铜板中的一种。
进一步地，1)中所述刚性基材形成纳米导电网络采用的热处理温度为40-120℃；和/或，3)中所述烧结为在IR炉或鼓风烘箱处理，处理温度80-150℃。
进一步地，2)中所述纳米导电网络方阻为50-100Ω；
进一步地，所述分散液中含有质量百分比0.1％-1％的纳米导电材料，纳米导电材料选自碳纳米管、石墨烯、银纳米线、铜纳米线中的一种。
进一步地，所述纳米导电材料及银浆镶嵌在光固化胶层中，光固化胶层与柔性薄膜的柔性基材结合，无过渡胶层。
进一步地，所述纳米导电网络的厚度为20-200nm，所述柔性薄膜的厚度为5-50um，所述银浆的厚度为3-5um。
进一步地，所述光固化胶层粘度为500-5000cps，涂布光固化胶层的厚度为2-20um，所述超薄柔性双层触控屏传感器厚度为10-100um。
进一步地，所述超薄柔性双层触控屏传感器可见光透过率为85％-95％，厚度为10-100um，弯折半径1-6mm，弯折次数大于十万次。
本发明有益效果：本发明利用光固化胶层将刚性基材上银浆形成的导电触控图文与柔性薄膜银浆形成的导电触控图文集成在光固化胶层上，同时光固化胶层与柔性基材形成一体，制备成超薄柔性双层触控屏传感器。本发明所述方法可以制备超薄柔性双层电容结构触控传感器，根据柔性薄膜厚度选材和光固化胶层涂布厚度决定传感器厚度大小，光固化胶层可以做到很薄；同时发明所述方法实现双层导电图文、光固化胶层及柔性基材集成一体，无需光学胶等进行叠层粘合形成多层结构，简化了制程、减薄了厚度，实现超柔、耐弯折的机械性能。
附图说明
图1为本发明一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，包括如下步骤S1和步骤S2：
步骤S1包括：
1)、对表面平整的刚性基材进行处理，调节表面张力；
2)、在刚性基材上涂布纳米导电分散液，并去除纳米导电分散液中的分散剂形成纳米导电网络；
3)、在刚性基材上的纳米导电网络上印刷银浆，并去除银浆中的溶剂并烧结；
4)、对刚性基材上的纳米导电网络及银浆进行蚀刻，形成触控图文；
5)、在刚性基材的纳米导电面涂布光固化胶层，并去除溶剂，使用柔性薄膜一面对位贴合在刚性基材上的光固化胶层上；
6)、对光固化胶层进行光固化，刚性基材上的纳米导电网络、光固化胶层、柔性薄膜一体形成导电触控传感器的接收极层；
7)、将形成的导电触控传感器的接收极层从刚性基材上揭下，形成超薄柔性导电触摸传感器接收极层；
步骤S2包括：
8-11)、重复上述步骤1-4)；12)在刚性基材的纳米导电面涂布光固化胶层，并去除溶剂，形成导电触控传感器的发射极层，将步骤S1中的导电触控传感器的接收极层的柔性薄膜另一面对位贴合在步骤S2中的光固化胶层上；
13)、对光固化胶层进行光固，刚性基材上的纳米导电网络、光固化胶层，形成双面导电触控传感器；
14)双面导电触控传感器从刚性基材上揭下，形成超薄柔性双层触控屏传感器。
本实施例中，光固化胶层由如下质量百分比的各组分组成：光引发剂0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、及余量的含三嗪环的多官能团丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯。
或，光固化胶层由如下质量百分比的各组分组成：光引发剂0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、无机纳米填料1％-10％、偶联剂0.5％-2％、及余量的含三嗪环的多官能团丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯。
本实施例中，柔性薄膜的柔性基材为透光率≥90％的PET、PI、COP光学级透明基材中的一种；刚性基材选自玻璃、硅片、铜板中的一种。
本实施例中，1)中所述刚性基材形成纳米导电网络采用的热处理温度为40-120℃，优选为120℃。和/或，3)中烧结为在IR炉或鼓风烘箱处理，处理温度80-150℃，优选为130℃。4)中刻蚀为在表面平整的刚性基材上进行激光刻蚀。
本实施例中，2)中纳米导电网络方阻为50-100Ω，优选为50Ω。
本实施例中，分散液中含有质量百分比0.1％-1％的纳米导电材料，纳米导电材料选自碳纳米管、石墨烯、银纳米线、铜纳米线中的一种。
本实施例中，纳米导电材料及银浆镶嵌在光固化胶层中，光固化胶层与柔性薄膜的柔性基材结合，无过渡胶层。
本实施例中，纳米导电网络的厚度为20-200nm，纳米导电网络的厚度优选为200nm,柔性薄膜的厚度为5-50um，柔性薄膜的厚度优选为23um，银浆的厚度为3-5um,银浆的厚度优选为4um。
本实施例中，光固化胶层粘度为500-5000cps，涂布光固化胶层的厚度为2-20um，光固化胶层的厚度优选为10um，超薄柔性双层触控屏传感器厚度为10-100um。
本实施例中，超薄柔性双层触控屏传感器可见光透过率为85％-95％，厚度为10-100um，优选为50um，弯折半径1-6mm，优选为2mm，弯折次数大于十万次。
本发明有益效果：本发明利用光固化胶层将刚性基材上银浆形成的导电触控图文与柔性薄膜上银浆形成的触控图文上集成在光固化胶层上，同时光固化胶层与柔性基材形成一体，制备成超薄柔性触控屏。本发明所述方法可以制备超薄双层电容结构触控传感器，根据柔性薄膜厚度选材和光固化胶层涂布厚度决定传感器厚度大小，光固化胶层可以做到很薄；同时发明所述方法实现双层导电图文、光固化胶层及柔性基材集成一体，无需光学胶等进行叠层粘合形成多层结构，简化了制程、减薄了厚度，实现超柔、耐弯折的机械性能。
以上对发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制。
Claims (10)
1.一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤S1和步骤S2：
步骤S1包括：
1)、对表面平整的刚性基材进行处理，调节表面张力；
2)、在刚性基材上涂布纳米导电分散液，并去除纳米导电分散液中的分散剂形成纳米导电网络；
3)、在刚性基材上的纳米导电网络上印刷银浆，并去除银浆中的溶剂并烧结；
4)、对刚性基材上的纳米导电网络及银浆进行蚀刻，形成触控图文；
5)、在刚性基材的纳米导电面涂布光固化胶层，并去除溶剂，使用柔性薄膜一面对位贴合在刚性基材上的光固化胶层上；
6)、对光固化胶层进行光固化，刚性基材上的纳米导电网络、光固化胶层、柔性薄膜一体形成导电触控传感器的接收极层；
7)、将形成的导电触控传感器的接收极层从刚性基材上揭下，形成超薄柔性导电触摸传感器接收极层；
步骤S2包括：
8-11)、重复上述步骤1-4)；12)在刚性基材的纳米导电面涂布光固化胶层，并去除溶剂，形成导电触控传感器的发射极层，将步骤S1中的导电触控传感器的接收极层的柔性薄膜另一面对位贴合在步骤S2中的光固化胶层上；
13)、对光固化胶层进行光固，刚性基材上的纳米导电网络、光固化胶层，形成双面导电触控传感器；
14)双面导电触控传感器从刚性基材上揭下，形成超薄柔性双层触控屏传感器。
2.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述光固化胶层由如下质量百分比的各组分组成：光引发剂0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、及余量的含三嗪环的多官能团丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯；
或，所述光固化胶层由如下质量百分比的各组分组成：光引发剂0.2％-5％、改性聚氨酯丙烯酸酯25％-35％、无机纳米填料1％-10％、偶联剂0.5％-2％、及余量的含三嗪环的多官能团丙烯酸酯和二季戊四醇多官能度丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述柔性薄膜的柔性基材为透光率≥90％的PET、PI、COP光学级透明基材中的一种；所述刚性基材选自玻璃、硅片、铜板中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：1)中所述刚性基材形成纳米导电网络采用的热处理温度为40-120℃；和/或，3)中所述烧结为在IR炉或鼓风烘箱处理，处理温度80-150℃。
5.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：2)中所述纳米导电网络方阻为50-100Ω。
6.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述分散液中含有质量百分比0.1％-1％的纳米导电材料，纳米导电材料选自碳纳米管、石墨烯、银纳米线、铜纳米线中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述纳米导电材料及银浆镶嵌在光固化胶层中，光固化胶层与柔性薄膜的柔性基材结合，无过渡胶层。
8.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述纳米导电网络的厚度为20-200nm，所述柔性薄膜的厚度为5-50um，所述银浆的厚度为3-5um。
9.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述光固化胶层粘度为500-5000cps，涂布光固化胶层的厚度为2-20um，所述超薄柔性双层触控屏传感器厚度为10-100um。
10.根据权利要求1所述的一种超薄柔性双层触控屏传感器的制备方法，其特征在于：所述超薄柔性双层触控屏传感器可见光透过率为85％-95％，厚度为10-100um，弯折半径1-6mm，弯折次数大于十万次。
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