CN106433398A - 透明导电涂胶组合物、触控面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

透明导电涂胶组合物、触控面板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种透明导电涂胶组合物、触控面板及其制备方法、显示装置，属于触控显示技术领域，其可解决现有的透明导电薄膜不具有柔韧性，无法实现弯曲、卷曲等功能，无法用于制作柔性触摸屏的问题。本发明的透明导电涂胶组合物中，采用透明导电纳米粒子与分散剂和粘合剂混合，该组合物可以涂覆的方式制作形成触控面板的触控电极，本发明的触控面板的制备方法可以有效降低电容触摸屏制作成本，提高生产效率；同时其不需要昂贵的溅射和曝光设备，由于涂覆的图层具有很好的柔韧性，因此非常适合制作柔性触控面板。

Description

透明导电涂胶组合物、触控面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明属于触控显示技术领域，具体涉及一种透明导电涂胶组合物、触控面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
触摸屏作为一种智能化的人机交互界面产品，已经在社会生产和生活中的很多领域得到了越来越广泛的应用，尤其在消费电子产品领域，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等领域中发展最为迅速。
触摸屏的触控技术种类繁多，主要包括电阻式、电容式、红外式、表声波式等。电容式触摸屏不仅反应灵敏，支持多点触控，而且寿命长，随着控制集成电路(IC)技术的成熟，已成为目前市场上的主流技术。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：氧化铟锡(ITO)由于具有优良的光电特性，成为主流的电容式触摸屏功能电极层常用的触控电极材料。然而传统的电容式触摸屏制作方法如图1所示，首先通过磁控溅射使ITO靶材形成ITO的透明导电薄膜，然后通过湿法光刻技术(涂胶、曝光、显影、刻蚀等工序)形成功能ITO的电极图案；采用这种方法，设备成本高，制程复杂；另外，采用磁控溅射镀膜形成的ITO透明导电薄膜膜层较脆，不具有柔韧性，无法实现弯曲、卷曲等功能，无法用于制作柔性触摸屏。
发明内容
本发明针对现有的ITO透明导电薄膜不具有柔韧性，无法实现弯曲、卷曲等功能，无法用于制作柔性触摸屏的问题，提供一种透明导电涂胶组合物、触控面板及其制备方法、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
一种透明导电涂胶组合物，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕(0.1-15)﹕(2-4)。
优选的是，该组合物还包括溶剂，所述透明导电纳米粒子与溶剂的质量比为1﹕(5-10)。
优选的是，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，所述粘合剂包括环氧树脂或合成硅树脂，所述溶剂包括醇与水任意比例的混合溶液。
优选的是，所述透明导电纳米粒子包括氧化铟锡(ITO)纳米粒子，所述ITO纳米粒子的粒径为12-28nm。
优选的是，ITO纳米粒子通过以下方法制备：
在含有氯化铟和氯化锡的溶液中加入PVP以及尿素，溶解后置于高压反应釜中反应18-48小时后，冷却至室温得到沉淀物；
将所得沉淀物高速离心过滤，并洗涤后干燥前驱体粉末；
对前驱体粉末进行高温锻烧，自然冷却后得到ITO纳米粒子。
优选的是，所述高压反应釜中反应温度为160-200℃；所述高温锻烧的温度为600-800℃，高温锻烧的时间为1-3小时。
本发明还提供一种触控面板，包括基板，以及由上述的透明导电涂胶组合物涂布于所述基板上形成的触控电极。
本发明还提供一种触控面板的制备方法，包括以下制备步骤：
将上述的透明导电涂胶组合物涂布至基板上；
将基板上的透明导电涂胶组合物加热固化得到触控电极的透明导电薄膜层；
通过刻蚀得到图案化的触控电极。
优选的是，所述刻蚀包括激光刻蚀。
本发明还提供一种显示装置，包括上述的触控面板。
本发明的透明导电涂胶组合物中，采用透明导电纳米粒子与分散剂和粘合剂混合，该组合物可以涂覆的方式制作形成触控面板的触控电极，本发明的触控面板的制备方法可以有效降低电容触摸屏制作成本，提高生产效率；同时其不需要昂贵的溅射和曝光设备，由于涂覆的图层具有很好的柔韧性，因此非常适合制作柔性触控面板。
附图说明
图1为现有的ITO透明导电薄膜的制备流程示意图；
图2为本发明的实施例6的触控面板制备流程示意图；
图3、图4为本发明的实施例6的触控面板的结构示意图；
其中，附图标记为：1、基板；2、触控电极；3、触控面板。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种透明导电涂胶组合物，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕0.1﹕2。
其中，透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂均有市售，透明导电纳米粒子为粉末态纳米微粒，分散剂为粉末态，粘合剂为液态或粘稠液体。本发明的透明导电涂胶组合物中，采用透明导电纳米粒子与分散剂和粘合剂混合，该组合物可以涂覆的方式制作形成触控面板的触控电极。由于涂覆的图层具有很好的柔韧性，因此非常适合制作柔性触控面板。
实施例2：
本实施例提供一种透明导电涂胶组合物，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕15﹕4。
实施例3：
本实施例提供一种透明导电涂胶组合物，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂、溶剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕1﹕3﹕5。
其中，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述粘合剂为环氧树脂类粘合剂，所述溶剂为乙醇与水1:1比例的混合溶液。透明导电纳米粒子为20nm的氧化铟锡纳米粒子。其中，氧化铟锡纳米粒子通过水热法制备具体制备步骤如下：
在80ml含有0.1mol.L-1氯化铟以及0.01mol.L-1氯化锡的溶液中加入0.3g聚乙烯吡咯烷酮以及过量尿素；
充分溶解后再将混合溶液置于100ml聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中于180℃反应24h，冷却至室温得到沉淀物；
然后将所得沉淀物高速离心过滤，并用蒸馏水和乙醇洗涤多次，将沉淀物在80℃干燥10h以上，得到所需要的前驱体粉末；
然后对前驱体粉末进行700℃高温锻烧2h，自然冷却后即得ITO(In2O3-SnO2)纳米粉体，制备的纳米粉体粒径尺寸在20nm左右。
本实施例制备的透明导电涂胶组合物以涂覆的方式制作形成触控面板的触控电极后，触控电极具有优良的光电特性。
实施例4：
本实施例提供一种透明导电涂胶组合物，其与实施例3类似，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂、溶剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕1﹕3﹕10。
其中，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述粘合剂为合成硅树脂类粘合剂，所述溶剂为乙醇与水1:10比例的混合溶液。透明导电纳米粒子为28nm的氧化铟锡纳米粒子。
其中，氧化铟锡纳米粒子通过水热法制备具体制备步骤如下：
在80ml含有0.1mol.L-1氯化铟以及0.01mol.L-1氯化锡的溶液中加入0.3g聚乙烯吡咯烷酮以及过量尿素；
充分溶解后再将混合溶液置于100ml聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中于160℃反应48h，冷却至室温得到沉淀物；
然后将所得沉淀物高速离心过滤，并用蒸馏水和乙醇洗涤多次，将沉淀物在80℃干燥10h以上，得到所需要的前驱体粉末；
然后对前驱体粉末进行600℃高温锻烧3h，自然冷却后即得ITO(In2O3-SnO2)纳米粉体。
实施例5：
本实施例提供一种透明导电涂胶组合物，其与实施例3类似，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂、溶剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕1﹕3﹕8。
其中，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述粘合剂为环氧树脂类粘合剂，所述溶剂为乙醇与水1:6比例的混合溶液。透明导电纳米粒子为12nm的氧化铟锡纳米粒子。
其中，氧化铟锡纳米粒子通过水热法制备具体制备步骤如下：
在80ml含有0.1mol.L-1氯化铟以及0.01mol.L-1氯化锡的溶液中加入0.3g聚乙烯吡咯烷酮以及过量尿素；
充分溶解后再将混合溶液置于100ml聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中于200℃反应18h，冷却至室温得到沉淀物；
然后将所得沉淀物高速离心过滤，并用蒸馏水和乙醇洗涤多次，将沉淀物在80℃干燥10h以上，得到所需要的前驱体粉末；
然后对前驱体粉末进行800℃高温锻烧1h，自然冷却后即得ITO(In2O3-SnO2)纳米粉体。
实施例6：
本实施例提供了一种触控面板3，如图2-4所示，包括基板1，以及由上述的透明导电涂胶组合物涂布于所述基板上形成的触控电极2。该触控面板3包括以下制备步骤：
S01、将上述实施例制备的透明导电涂胶组合物涂布至基板1上。其中，透明导电涂胶组合物包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂、溶剂；具体的，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，粘合剂为环氧树脂类粘合剂，所述溶剂为醇与水的混合溶液，透明导电纳米粒子为20nm的氧化铟锡纳米粒子。
S02、将基板1上的透明导电涂胶组合物加热至150℃固化30min～60min，得到厚度为25nm～135nm的触控电极2的透明导电薄膜层；其中，加热固化可以增强透明导电涂胶组合物涂层的附着力和光电特性。
S03、通过激光刻蚀得到图案化的触控电极2。
需要说明的是，S03步骤的刻蚀可以采用传统光刻技术，其中采用激光刻蚀得到图案化的触控电极2的线宽小于15μm。可以理解的是，触控面板3可以如图3所示是水平的，也可以如图4所示是曲面或柔性的触控面板。
本发明的触控面板的制备方法可以有效降低电容触摸屏制作成本，提高生产效率；同时其不需要昂贵的溅射和曝光设备，由于涂覆的图层具有很好的柔韧性，因此非常适合制作柔性触控面板。
实施例7：
本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种触控面板。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：制备透明导电涂胶组合物的各原料的具体用量比例可以根据实际情况进行调整，形成ITO电极的工艺参数可以根据具体产品需要进行改变。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透明导电涂胶组合物，其特征在于，包括透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂，所述透明导电纳米粒子、分散剂、粘合剂的质量比为1﹕(0.1-15)﹕(2-4)。
2.根据权利要求1所述的透明导电涂胶组合物，其特征在于，还包括溶剂，所述透明导电纳米粒子与溶剂的质量比为1﹕(5-10)。
3.根据权利要求2所述的透明导电涂胶组合物，其特征在于，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮，所述粘合剂包括环氧树脂或合成硅树脂，所述溶剂包括醇与水任意比例的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的透明导电涂胶组合物，其特征在于，所述透明导电纳米粒子包括氧化铟锡纳米粒子，所述氧化铟锡纳米粒子的粒径为12-28nm。
5.根据权利要求4所述的透明导电涂胶组合物，其特征在于，所述氧化铟锡纳米粒子通过以下方法制备：
在含有氯化铟和氯化锡的溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮以及尿素，溶解后置于高压反应釜中反应18-48小时后，冷却至室温得到沉淀物；
将所得沉淀物高速离心过滤，并洗涤后干燥前驱体粉末；
对前驱体粉末进行高温锻烧，自然冷却后得到氧化铟锡纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的透明导电涂胶组合物，其特征在于，所述高压反应釜中反应温度为160-200℃；所述高温锻烧的温度为600-800℃，高温锻烧的时间为1-3小时。
7.一种触控面板，其特征在于，包括基板，以及由权利要求1-6任一项所述的透明导电涂胶组合物涂布于所述基板上形成的触控电极。
8.一种触控面板的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
将权利要求1-6任一项所述的透明导电涂胶组合物涂布至基板上；
将基板上的透明导电涂胶组合物加热固化得到触控电极的透明导电薄膜层；
通过刻蚀得到图案化的触控电极。
9.根据权利要求8所述的触控面板的制备方法，其特征在于，所述刻蚀包括激光刻蚀。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7所述的触控面板。
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