[发明专利]一种柔性触控屏传感薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于触控屏技术领域，特别涉及一种柔性触控屏传感薄膜及其制备方法。

背景技术

随着穿戴设备以及柔性显示等市场预期和需求，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。尽管这种制程效率很高，但是也存在一些问题：1)涂布于柔性基材的银线不能进行热处理，其导电率较低；2)柔性基材在后续的器件图文刻蚀和处理过程中由于基材的微微翘曲和不平整，将会影响刻蚀线性的精度；3)涂布的银线和柔性基材的结合力一般较弱，不抗刮蹭；4)如要提高银线和基材的结合力则需要在银线的上表面涂布一次光聚涂层来固定银线。但这样会降低银线表面裸露的几率，增加表面电阻，同时会降低透光率。由于银线裸露几率的降低，在后续的制备过程中会导致接触的不良。5)直接涂布于柔性基材的银线表面会粗糙。

发明内容

本发明为弥补现有技术中存在的不足，提供一种导电性能佳、具有良好的表面电接触特性的柔性触控屏传感薄膜及其制备方法。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：一种柔性触控屏传感薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1)将纳米结构导电材料的分散液涂布于表面平整的无机刚性基材上，通过热处理去除分散液中的溶剂，从而在无机刚性基材上形成纳米结构导电材料的导电网络；

2)对纳米结构导电材料的导电网络进行刻蚀以形成触控图文；

3)在纳米结构导电材料的导电网络上涂布光固化层溶液(称为方式1)；或者，在纳米结构导电材料的导电网络上涂布光固化层溶液，并在光固化层溶液上贴附光学柔性基材(称为方式2)；方式1相较于方式2节约步骤，提高效率，节省成本，方式2相比于方式1，制得的产品将具有更好的柔韧性，性能更佳，同时可充分利用现有光学柔性基材的相关性能以实现功能化。

4)对步骤3)中所述的光固化层溶液进行光固化，使其形成光固化层；固化后，导电触控图文就会嵌固于光固化层；纳米结构导电材料的导电网络、光固化层二者共同构成柔性薄膜部分，或者纳米结构导电材料的导电网络、光固化层、光学柔性基材三者共同构成柔性薄膜部分；

5)在柔性导电薄膜的导电网络上印刷导电银浆，烘干形成银浆导线，最终制备成具有触控功能的柔性触控屏传感薄膜。

所述纳米结构导电材料的分散液，其溶剂可选自异丙醇、乙醇、甲醇、水中的一种或多种的混合；纳米结构导电材料在分散液中的质量百分含量可控制在0.1％～1％；所述纳米结构导电材料可选自碳纳米管、石墨烯、银纳米线、铜纳米线等。

优选的，步骤1)中所述热处理采用的热处理温度为80～200℃；

步骤3)中所述刻蚀为在表面平整的刚性基材上进行激光刻蚀。

具体的，所述无机刚性基材可选自玻璃、硅片；所述光学柔性基材为透光率≥90％的光学级透明基材，具体可采用PET、PC、或PEN等作为光学柔性基材。

优选的，所述纳米结构导电材料的导电触控图文的厚度为30～200nm；所述柔性薄膜部分的厚度为25～200um。

优选的，所述光固化层溶液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，所述光固化层溶液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，采用该优选的光固化层溶液，可满足硬度要求更高的场合。光固化层的固含量为100％，无溶剂残留，环保。采用优选的光固化层，可增强纳米结构导电材料的结合力，所形成的光固化层具有较好的柔性，表面硬度高等特点。

进一步优选的，所述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的质量配比为1:8～8:1。