[发明专利]电容式触摸屏用碳导电油墨及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及电容式触摸屏用碳导电油墨及其制备方法与应用，碳导电油墨包括以下重量份数的原料：复合填料44～60份、高分子树脂8～15份、表面活性剂2～5份、分散稳定剂1～3份和溶剂15～20份，所述复合填料是羧基化碳纳米管、氮掺杂石墨烯和吡咯聚合制得，所述复合填料制备的原料中羧基化碳纳米管、氮掺杂石墨烯和吡咯的质量比为1:1:(0.1～0.2)。本发明制备得到的导电油墨充分利用了碳纳米管及石墨烯的优良导电性能，形成了分散均匀，立体三维结构的导电网络。

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及电容式触摸屏用碳导电油墨及其制备方法与应用。

背景技术

触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。

触摸屏图案化导电线路要求电阻率低、线路精细，一般是由导电油墨固化形成。无机导电油墨具有可靠性高、储存性能高、稳定性好等优点，已被广泛应用于集成电路、RFID、线路板、薄膜开关等电子产品，是最近几年研发的热点。根据导电材料的类型，无机导电油墨可具体分为金系、银系、铜系、碳系导电油墨。金系导电油墨的各种性能都很优良，但其价格昂贵，使用受到很大程度的限制，应用仅局限于厚膜集成电路等有特殊要求的产品。银粉具有良好的高导电性能和化学稳定性，银系导电油墨的导电性稍低于金系，但应用范围广，可大量用于可靠性高的电器电路的印刷，金属银优良的导电和导热性使其成为电子工业特别是微电子工业中的重要材料，但是银导电线路存在电子迁移问题。铜系导电油墨性价比高，但是铜粉易氧化。

碳系导电油墨可避免上述金系、银系、铜系的所有问题，但是目前的碳系导

电油墨技术还不成熟，使用最多的原料之一石墨烯具有导电优良、密度低等特点，添入石墨烯可以提高导电油墨的使用寿命及降低导电油墨的密度。然而石墨烯在加工过程中容易不可逆堆垛、分散性差等缺点限制了石墨烯在导电浆料优异性能的发挥。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供电容式触摸屏用碳导电油墨及其制备方法与应用，制备得到的导电油墨充分利用了碳纳米管及石墨烯的优良导电性能，形成了分散均匀，立体三维结构的导电网络,降低电阻，提高导电性能。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

电容式触摸屏用碳导电油墨，包括以下重量份数的原料：复合填料44～60份、高分子树脂8～15份、表面活性剂2～5份、分散稳定剂1～3份和溶剂，所述复合填料是羧基化碳纳米管、氮掺杂石墨烯和吡咯聚合制得。

进一步，所述复合填料制备的原料中羧基化碳纳米管、氮掺杂石墨烯和吡咯的质量比为1:1:(0.1～0.2)。

进一步，所述高分子树脂是环氧树脂，所述表面活性剂为聚丙烯酰胺，所述分散稳定剂是羧甲基纤维素钠或聚乙烯吡咯烷酮，所述溶剂是异丙醇。

另外，本发明还公开了上述的电容式触摸屏用碳导电油墨的制备方法，包括以下步骤：

羧基化碳纳米管/氮掺杂石墨烯复合物的制备：取羧基化碳纳米管加入去离子水中搅拌分散，配成3～4mg/mL的羧基化碳纳米管水溶液，取氮掺杂石墨烯加入去离子水中搅拌分散，配成12～16mg/mL的氮掺杂石墨烯水溶液，将羧基化碳纳米管水溶液和氮掺杂石墨烯水溶液按体积比4:1混合，搅拌3～5h，得到混合溶液，冷冻干燥处理40～45h，得到羧基化碳纳米管/氮掺杂石墨烯复合物；