[发明专利]导电组合物、工艺和应用

说明书

技术领域

本发明涉及基于导电颗粒的导电组合物及其在导电网中的用途。根据本发明的导电组合物可以用于触摸屏。

背景技术

触摸屏传感器检测应用于触摸屏显示器表面的物体(例如手指或触针)的位置或位于触摸屏显示器表面附近的物体的位置。这些传感器沿着显示器的表面检测物体的位置，例如，在平面矩形显示屏的平面内。触摸屏传感器的实例包括电容传感器、电阻传感器和投射电容传感器。这种传感器包括覆盖显示器的导电元件。这些元件与使用电信号探测元件的电子元件联合，以便确定在显示器附近或与显示器接触的物体的位置。

在触屏传感器领域，需要在不降低显示器光学质量下改善对触摸屏传感器的电性能的控制。通常，光学质量可以由可见光透射率、雾度和传感器可见度来表示。通过人眼观察组装于触摸屏中的传感器来确定质量。通常，在金属网状触摸传感器中，透明微图案化的导电区域包括用作触摸屏传感器的金属网格结构。微图案化的网格结构的几何形状可以用例如，但不限于，用于微图案化的网格迹线(有时也称为“线”)的宽度和高度、所述线的密度、以及线的密度均匀性来定义。微图案通常具有的线宽度为小于5μm(这种细线是肉眼看不见的)，迹线高度小于5μm，以及开放面积分数在95％-99.99％之间。网格线之间的空间(透明区域)通常为几百微米至几毫米之间。以这种方式，可以实现触摸屏传感器非常高的透明度。微图案化的网格结构可以是例如菱形、六边形或随机形状的。触摸屏传感器的导电性与线的密度和几何形状有关。

在金属网格技术的一种形式中，首先在基底表面上形成由具有适当的宽度和高度的凹槽组成的网格图案。凹槽随后用导电组合物填充。在清洗步骤中从基底表面除去在填充过程中的任何残留组合物，随后在高温下通过固化或烧结网格凹槽中的导电组合物以形成固体导电金属网格结构。清洁的容易度和表面上残余组合物的量是确定由于过量残余物引起的表面视觉缺陷而导致的产品成品率损失的非常重要的因素。

金属网格结构可以从由微米或亚微米级金属颗粒组成的高导电性金属或金属合金制备。为了确保网格结构的高导电性，银颗粒经常用于形成导电网格线。然而，固化的银线表面通常具有高反射率并且可以被肉眼观察到。这种可见性降低了触摸屏传感器的光学质量，并且因此降低了包含所述触摸屏传感器的显示屏的光学质量，因此是这种技术的一个重要缺点。

为了减小金属网格结构表面的反射率，已知在导电金属网格线之上涂覆黑色油墨涂层的深色覆盖层。通过这样做，将会有额外的工艺步骤，延长整个工艺，从而增加工艺时间和成本。额外的步骤还可能引起额外的成品率损失。

现有技术中已知的另一种解决方案是向导电组合物中加入黑色染料材料(例如，炭黑或有机黑色染料)以降低固化的金属网格表面的表面反射率。然而，如果染料不均匀分布，这可能引起薄膜表面不均匀的颜色外观。此外，由于有机黑色染料材料的绝缘性和炭黑的导电性比银更低，固化的金属网格的导电性会降低。

因此，仍然需要提供具有在相对低温下固化或烧结能力、以及在固化或烧结后具有足够的基底粘合力、高导电性和低反射率的导电组合物。而且，期望在固化之前可以简单地从凹槽外的基底表面除去残留的组合物。

发明内容

本发明涉及导电组合物，其包含：a)导电颗粒，所述导电颗粒选自具有纵横比等于或大于1且小于2.0的第一颗粒，其中所述第一颗粒选自球形颗粒、多面体颗粒、锥形颗粒和其混合物；或所述第一颗粒和第二颗粒的混合物，其中所述第二颗粒是具有纵横比大于2.0的非球形颗粒；b)树脂；和c)至少一种有机溶剂。

本发明还涉及一种制备包含根据本发明的导电组合物的透明的导电网格的方法，以及得到的导电网格结构。

此外，本发明包括导电网格结构在触摸传感器技术中的用途。

最后，本发明包括触摸面板显示器，其包括基底上的导电网格，其中所述网格包括根据本发明的固化的或烧结的组合物。

具体实施方式

在下面的段落中，将更详细地描述本发明。除非有明确的相反指示，所描述的每个方面可以与任何其它方面结合。特别地，指示为优选的或有利的任何特征可以与指示为优选的或有利的任何其它特征结合。

在本发明的上下文中，除非另有规定，所使用的术语应根据以下定义来解释。

除非上下文另有明确规定，如本文所使用的单数形式的“一”，“一个”和“所述的”包括单数和复数的参照物。

本文使用的术语“包含”、“组成”和“由…组成”与“含有”或“包括”是同义的，并且是包容性的或开放式的，不排除额外的、未被述及的成员、元素或方法步骤。