CN104053308B - 触摸屏引线导电线路的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于触摸屏制备领域，提供了一种触摸屏引线导电线路的制备方法，旨在解决现有技术中触摸屏引线导电线路的制备方法存在工艺复杂且成本高的问题。该方法包括以下步骤：制备导电油墨，提供纳米铜合金粉末并采用所述纳米铜合金粉末制备所述导电油墨；印刷引线线路图案，提供触摸屏基板，采用印刷方式将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上并在所述触摸屏基板上形成所述引线线路图案；形成引线导电线路，对所述引线线路图案进行烧结处理并形成引线导电线路。利用纳米铜合金粉末制备导电油墨以直接印刷至触摸屏基板上形成导电线路，工艺简单，可直接降低材料成本2/3，同时可以避免采用蚀刻工艺产生的废水污染，是环保节能的绿色制造技术。
Description
技术领域
本发明属于触摸屏制备领域，尤其涉及一种触摸屏引线导电线路的制备方法。
背景技术
由于通信电子的智能化、人性化发展，触摸屏(Touch Panel，简称TP)已经得到广泛应用。触摸屏主要应用于手机、平板电脑、数字相机、摄录相机、电子阅读器、游戏机等电子产品，据测算国内手机年出货量将从2006年的1.5亿部增加到2020年的2.5亿部，而且触摸屏手机占整个手机出货量的相当大比例。
在制造触摸屏手机的过程中，触摸屏的制备是其中的关键步骤之一。触摸屏引线导电线路要求电阻率低、线路精细，在高端的触摸屏手机上要求线宽线距小于35微米。目前，触摸屏引线导电线路的一种制备方法主要是真空镀膜钼/铝/钼导电膜，再通过化学蚀刻形成的导电线路；另一种方法是丝印导电银浆，再通过激光刻蚀形成小于35微米的导电线路。然而，这两种方法均为制备工艺复杂的减法工艺，浪费资源，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种触摸屏引线导电线路的制备方法，旨在解决现有技术中触摸屏引线导电线路的制备方法存在工艺复杂且成本高的问题。
本发明是这样实现的，一种触摸屏引线导电线路的制备方法，包括以下步骤：
制备导电油墨，提供纳米铜合金粉末并采用所述纳米铜合金粉末制备所述导电油墨；
印刷引线线路图案，提供触摸屏基板，采用印刷方式将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上并在所述触摸屏基板上形成所述引线线路图案；
形成引线导电线路，对所述引线线路图案进行烧结处理并形成引线导电线路。
进一步地，在制备导电油墨的步骤中，所述导电油墨为所述纳米铜合金粉末与溶剂的混合物，或者，所述导电油墨为所述纳米铜合金粉末与溶剂和助剂的混合物。
优选地，所述纳米铜合金粉末为纳米铜银合金粉末。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银粒子和溶剂，所述溶剂由水、异丙醇、乙二醇乙醚以及丁酮组成；
将所述纳米铜银粒子按比例与所述溶剂机械混合并采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银合金微粒、UV固化树脂和溶剂，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将64份所述纳米铜银合金微粒、6份所述UV固化树脂以及30份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银合金粉末、导电银粉、树脂或者助剂以及溶剂，所述导电银粉为微米级导电银粉，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将38份所述纳米铜银合金粉末、20份所述导电银粉、6份所述树脂或所述助剂以及26份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银微粒、树脂或者助剂以及溶剂，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将70份所述纳米铜银微粒、10份所述树脂或所述助剂以及20份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成导电浆料。
进一步地，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为喷墨打印方式或者凹版印刷方式。
优选地，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为喷墨打印方式，所采用的喷墨打印方式是采用压电喷墨打印设备将所述导电油墨打印至所述触摸屏基板上。
优选地，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为凹版印刷方式，所采用的凹版印刷方式是采用凹版胶印设备将所述导电油墨打印至所述触摸屏基板上。
进一步地，在形成引线导电线路的步骤中，所述烧结方式可以是热烧结方式或者光烧结方式。
优选地，在形成引线导电线路的步骤中，所述烧结方式是热烧结方式，所采用的热烧结方式是在还原气氛下及230-350℃温度范围内进行烧结。
优选地，在形成引线导电线路的步骤中，所述烧结方式是光烧结方式，所采用的光烧结方式可以是电磁波烧结方式或者激光烧结方式。
本发明相对于现有技术的技术效果是：采用所述纳米铜合金粉末制备导电油墨，并通过精密的印刷方式将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上以形成精细线路图案，以及将线路图案通过烧结处理形成导电线路，该方法工艺简单、且成本低廉、环保。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的触摸屏引线导电线路的制备方法包括以下步骤：
制备导电油墨，提供纳米铜合金粉末并采用所述纳米铜合金粉末制备所述导电油墨；
印刷引线线路图案，提供触摸屏基板，采用印刷方式将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上并在所述触摸屏基板上形成所述引线线路图案；
形成引线导电线路，对所述引线线路图案进行烧结处理并形成引线导电线路。
本发明实施例提供的触摸屏引线导电线路的制备方法采用所述纳米铜合金粉末制备导电油墨，并通过精密的印刷方式将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上以形成精细线路图案，以及将线路图案通过烧结处理形成导电线路，该方法工艺简单、且成本低廉、环保。
在该实施例中，利用纳米铜合金粉末制备导电油墨以直接印刷至触摸屏基板上形成导电线路，工艺简单，避免使用铟、银等贵金属材料，可直接降低材料成本2/3，同时可以避免采用蚀刻工艺产生的废水污染，是环保节能的绿色制造技术。
在该实施例中，所述触摸屏基板可以是玻璃基板或者PET基板。
进一步地，在制备导电油墨的步骤中，所述导电油墨为所述纳米铜合金粉末与溶剂的混合物，或者，所述导电油墨为所述纳米铜合金粉末与溶剂和助剂的混合物。可以理解地，通过将所述纳米铜合金粉末与溶剂混合形成导电浆料，或者，通过所述纳米铜合金粉末与溶剂和助剂混合形成导电浆料，以便于将导电油墨印刷至触摸屏基板上。
优选地，所述纳米铜合金粉末为纳米铜银合金粉末。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银粒子和溶剂，所述溶剂由水、异丙醇、乙二醇乙醚以及丁酮组成；
将所述纳米铜银粒子按比例与所述溶剂机械混合并采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
在该实施例中，所述纳米铜银粒子的大小约为10-100纳米，将所述纳米铜银粒子与所述溶剂按一定比例混合，并采用超声波分散方式将混合后的所述纳米铜银粒子和所述溶剂混合均匀，而制成浆状导电油墨，这样便于将所制得的导电油墨印刷至触摸屏基板上，该工艺方法简单。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银合金微粒、UV固化树脂和溶剂，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将64份所述纳米铜银合金微粒、6份所述UV固化树脂以及30份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
在该实施例中，将所述纳米铜银合金微粒与UV固化树脂和溶剂按重量比例混合，并采用边搅拌边超声波分散方式将混合后的纳米铜银合金微粒与UV固化树脂和溶剂混合均匀，而制成浆状导电油墨，这样便于将所制得的导电油墨印刷至触摸屏基板上，该工艺方法简单。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银合金粉末、导电银粉、树脂或者助剂以及溶剂，所述导电银粉为微米级导电银粉，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将38份所述纳米铜银合金粉末、20份所述导电银粉、6份所述树脂或所述助剂以及26份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
在该实施例中，将所述纳米铜银合金粉末、所述导电银粉、树脂或者助剂和溶剂按重量比例混合，并采用边搅拌边超声波分散方式将混合后的纳米铜银合金粉末、所述导电银粉、树脂或者助剂和溶剂混合均匀，而制成浆状导电油墨，这样便于将所制得的导电油墨印刷至触摸屏基板上，该工艺方法简单。
进一步地，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银微粒、树脂或者助剂以及溶剂，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将70份所述纳米铜银微粒、10份所述树脂或所述助剂以及20份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成导电浆料。
在该实施例中，将所述纳米铜银微粒与树脂或者助剂和溶剂按重量比例混合，并采用边搅拌边超声波分散方式将混合后的纳米铜银微粒与树脂或者助剂和溶剂混合均匀，而制成浆状导电油墨，这样便于将所制得的导电油墨印刷至触摸屏基板上，该工艺方法简单。
进一步地，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为喷墨打印方式或者凹版印刷方式。可以理解地，利用喷墨打印或者凹版印刷等精密印刷工艺将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上，并在所述触摸屏基板上形成精细的引线线路图案，工艺简单。
优选地，所采用的喷墨打印方式是采用压电喷墨打印设备将所述导电油墨打印至所述触摸屏基板上。可以理解地，对于喷墨打印方式优选采用压电喷墨打印设备，以实现自动化印刷，操作简单。
优选地，所采用的凹版印刷方式是采用凹版胶印设备将所述导电油墨打印至所述触摸屏基板上。可以理解地，对于凹版印刷方式优选采用凹版胶印设备，以实现精密印刷并有利于自动化处理，提升了工作效率。
进一步地，在形成引线导电线路的步骤中，所述烧结方式可以是热烧结方式或者光烧结方式。
优选地，所采用的热烧结方式是在还原气氛下及230-350℃温度范围内进行烧结。
优选地，所采用的光烧结方式可以是电磁波烧结方式或者激光烧结方式。
下面结合具体实施例对本发明提供的触摸屏引线导电线路的制备方法作进一步的阐述和说明：
实施例一：
本实施例提供了一种触摸屏引线导电线路的制备方法，该方法采用纳米铜合金制备触摸屏引线导电线路，并包括如下步骤：
制备纳米铜导电油墨，具体地，提供纳米铜银粒子，所述纳米铜银粒子的大小为10-100纳米，并提供由水、异丙醇、乙二醇乙醚以及丁酮组成的溶剂，将所述纳米铜银粒子按一定的比例与溶剂机械混合并且用超声波分散均匀，制成浆状导电油墨；
采用压电喷墨打印机将浆状导电油墨打印至触摸屏基板上，以制备线宽为50微米的线路图案，该触摸屏基板为玻璃基板；
将打印后的线路图案进行热烧结，具体地，将形成的线路图案放入含有还原气氛的烘箱中进行烧结，烧结温度为230℃～280℃，烧结10～30分钟后，溶剂和助剂从导电涂膜中脱去，纳米铜银合金粉末熔融形成导电线路。优选地，所述还原气氛为5％的氢气和95％的氮气的混合环境。
实施例二：
本实施例提供了一种触摸屏引线导电线路的制备方法，采用纳米铜银合金制备触摸屏引线线路，并包括如下步骤：
制备纳米铜银合金导电油墨，具体地，提供纳米铜银合金微粒、UV固化树脂和溶剂，按重量份计，将64份纳米铜银合金微粒、6份UV固化树脂以及30份挥发性的溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成浆状导电油墨；
采用凹版胶印设备将所述导电油墨印刷至触摸屏基板上，所印刷的线路图案的宽度为25微米，所述触摸屏基板为PET基板；
将打印后的线路图案进行光烧结，具体地，将形成的线路图案放入光烧结设备中，电磁波的能量大于1000J并持续12ms，烧结后，溶剂和助剂从导电涂膜中脱去，纳米铜银合金粉末熔融形成导电线路。
实施例三：
本实施例还提供了一种触摸屏引线导电线路的制备方法，该方法包括如下步骤：
制备导电油墨，具体地，提供纳米铜银合金粉末、导电银粉、树脂或者助剂以及溶剂，按重量份计，将38份纳米铜银合金粉末、20份微米级导电银粉、6份树脂或助剂以及26份挥发性的溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成浆状导电油墨。
采用凹版胶印设备将所述导电油墨印刷至触摸屏基板上并形成线路图案，所印刷的线路图案的宽度为20微米，所述触摸屏基板为玻璃基板；
将印刷后的线路图案进行烧结，具体地，将形成的线路图案放入红外激光设备中烧结，所述红外激光设备的激光波长为1064nm，烧结前，调节所述激光设备的激光功率、速度、焦距、烧结距离等工艺参数，烧结后，溶剂和助剂从导电涂膜中脱去，纳米铜银合金粉末熔融形成导电线路。
实施例四：
本实施例提供了一种触摸屏引线导电线路的制备方法，该方法包括如下步骤：
制备导电油墨，具体地，按重量份计，将70份纳米铜银微粒、10份树脂或助剂以及20份挥发性的溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成浆状导电油墨；
采用压电喷墨打印机将所述导电油墨印刷至触摸屏基础上以形成线路图案，所述线路图案的宽度为18微米，所述触摸屏基板为玻璃基板；
将打印后的线路图案进行光烧结，具体地，将形成的线路图案放入光烧结设备中，电磁波的能量大于1000J并持续12ms，烧结后，溶剂和助剂从导电涂膜中脱去，纳米铜银合金粉末熔融形成导电线路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备导电油墨：提供纳米铜合金粉末并采用所述纳米铜合金粉末制备所述导电油墨，所述纳米铜合金粉末为纳米铜银合金粉末，提供纳米铜银粒子和溶剂，所述溶剂由水、异丙醇、乙二醇乙醚以及丁酮组成；将所述纳米铜银粒子按比例与所述溶剂机械混合并采用超声波分散均匀而制成导电浆料；
印刷引线线路图案：提供触摸屏基板，采用印刷方式将所述导电油墨印刷至所述触摸屏基板上并在所述触摸屏基板上形成所述引线线路图案；
形成引线导电线路：对所述引线线路图案进行烧结处理并形成引线导电线路，所述引线线路图案的线宽为50微米，所述触摸屏基板为玻璃基板；所述烧结方式是热烧结方式，所采用的热烧结方式是在还原气氛下及230-350℃温度范围内进行烧结，所述还原气氛为5％的氢气和95％的氮气的混合环境。
2.如权利要求1所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，在制备导电油墨的步骤中，所述导电油墨为所述纳米铜合金粉末与溶剂的混合物，或者，所述导电油墨为所述纳米铜合金粉末与溶剂和助剂的混合物。
3.如权利要求1所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银合金微粒、UV固化树脂和溶剂，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将64份所述纳米铜银合金微粒、6份所述UV固化树脂以及30份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
4.如权利要求1所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银合金粉末、导电银粉、树脂或者助剂以及溶剂，所述导电银粉为微米级导电银粉，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将38份所述纳米铜银合金粉末、20份所述导电银粉、6份所述树脂或所述助剂以及26份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀而制成导电浆料。
5.如权利要求1所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，制备导电油墨的步骤还包括：
提供纳米铜银微粒、树脂或者助剂以及溶剂，所述溶剂为挥发性的溶剂；
按重量份计，将70份所述纳米铜银微粒、10份所述树脂或所述助剂以及20份所述溶剂机械混合，并且边搅拌边采用超声波分散均匀制成导电浆料。
6.如权利要求1至5任意一项所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为喷墨打印方式或者凹版印刷方式。
7.如权利要求1至5任意一项所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为喷墨打印方式，所采用的喷墨打印方式是采用压电喷墨打印设备将所述导电油墨打印至所述触摸屏基板上。
8.如权利要求1至5任意一项所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，在印刷引线线路图案的步骤中，所述印刷方式为凹版印刷方式，所采用的凹版印刷方式是采用凹版胶印设备将所述导电油墨打印至所述触摸屏基板上。
9.如权利要求1至5任意一项所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，在形成引线导电线路的步骤中，所述烧结方式是热烧结方式或者光烧结方式。
10.如权利要求1至5任意一项所述的触摸屏引线导电线路的制备方法，其特征在于，在形成引线导电线路的步骤中，所述烧结方式是光烧结方式，所采用的光烧结方式是电磁波烧结方式或者激光烧结方式。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Bin Inventor after: Zuo Hong Inventor after: Wu Xiaoli Inventor after: Zhang Duo Inventor after: Huang Xiaoniu Inventor after: Xia Bin Inventor after: Zhou Shibo Inventor after: Liu Zuowei Inventor before: Qin Jian Inventor before: Wei Liansu Inventor before: Yang Shunlin |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |