CN106898414B - 触摸屏用高阻膜及其制备方法和触摸屏 - Google Patents

触摸屏用高阻膜及其制备方法和触摸屏 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种触摸屏用高阻膜及其制备方法和触摸屏。该触摸屏用高阻膜的制备方法，包括如下步骤：提供浆料，浆料按照质量百分含量包括如下组分：10％～19％的氧化锑、7％～14％的氧化锡、25％～35％的水、25％～35％的表面活性剂和10％～20％的交联剂；采用浆料在基板上形成高阻膜。上述触摸屏用高阻膜的制备方法制备得到的高阻膜兼具较高的表面电阻值、较好的防静电效果和较好的抗干扰效果。

Description

触摸屏用高阻膜及其制备方法和触摸屏
技术领域
本发明涉及触摸屏领域，特别是涉及一种触摸屏用高阻膜及其制备方法和触摸屏。
背景技术
内嵌式(In-cell)触摸屏是触控行业的一种新型技术，它是在TFT玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器，不仅节约了一片玻璃基板，还省略了贴合工序，降低了生产成本，且提高了产品合格率，同时还满足了智能终端超薄化需求。
其中，高阻膜的性能直接关系着内嵌式触摸屏的触摸效果，然而，目前的高阻膜要么表面电阻较小，抗干扰效果差，要么防静电效果差，从而导致内嵌式触摸屏的触摸效果较差，限制了内嵌式触摸屏的发展。
发明内容
基于此，有必要提供一种兼具较高的表面电阻值、较好的防静电效果和较好的抗干扰效果的高阻膜的制备方法。
此外，还提供一种高阻膜及触摸屏。
一种触摸屏用高阻膜的制备方法，包括如下步骤：
提供浆料，所述浆料按照质量百分含量包括如下组分：10％～19％的氧化锑、7％～14％的氧化锡、25％～35％的水、25％～35％的表面活性剂和10％～20％的交联剂，其中，所述交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；
采用所述浆料在基板上形成高阻膜。
经试验测定，上述触摸屏用高阻膜的制备方法通过采用上述组分组成的浆料能够制备得到兼具较高的表面电阻值、较好的防静电效果和较好的抗干扰效果的高阻膜。
在其中一个实施例中，所述采用所述浆料在基板上形成高阻膜的步骤具体为：将所述浆料喷涂在所述基板上，再依次经流平和烘烤，形成所述高阻膜。
在其中一个实施例中，所述将所述浆料喷涂在所述基板上的步骤中，喷涂的温度为20℃～30℃；相对湿度为45％～55％。
在其中一个实施例中，所述将所述浆料喷涂在所述基板上的步骤中，喷涂时的压力为3MPa～8MPa，所述基板的传动速率为1米/分钟～1.5米/分钟；使用喷涂枪将所述浆料喷涂在所述基板上，所述喷涂枪为三个，且三个所述喷涂枪沿所述基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个所述喷涂枪间隔25厘米～38厘米，所述喷涂枪与所述基板的间距为5厘米～50厘米。
在其中一个实施例中，所述流平的步骤具体为：将喷涂有所述浆料的所述基板进行风切，风切时的压力为3MPa～4.5MPa，温度为20℃～30℃，风切高度为5厘米～6厘米。
在其中一个实施例中，所述流平步骤后的所述烘烤步骤具体为：在60℃～200℃烘烤30分钟～60分钟。
在其中一个实施例中，在所述流平步骤之后，所述烘烤步骤之前，还包括干燥的步骤：在40℃～60℃干燥10分钟～20分钟。
上述触摸屏用高阻膜的制备方法制备得到的高阻膜。
在其中一个实施例中，所述高阻膜的厚度为20纳米～50纳米。
一种触摸屏，包括上述高阻膜。
附图说明
图1为一实施方式的触摸屏用高阻膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的触摸屏用高阻膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S110：提供浆料，浆料按照质量百分含量，包括如下组分：10％～19％的氧化锑、7％～14％的氧化锡、25％～35％的水、25％～35％的表面活性剂和10％～20％的交联剂。
其中，表面活性剂可以为本领域常规的表面活性剂，优选为非离子表面活性剂，由于非离子表面活性剂具有较好的亲水性，可以吸引水分子，或溶解于水中，从而使浆料按照上述质量比混合时更容易混合均匀。具体的，表面活性剂选自辛醇聚氧乙烯醚、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅、丙烯酸酯均聚物及环氧己烷中的一种。在本实施例中，表面活性剂为环氧乙烷。例如，上海凯茵化工有限公司生产的型号为XL-40的非离子表面活性剂。
其中，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯，例如，浏阳市三吉化工贸易有限公司生产的三烯丙基异三聚氰酸酯，质量百分含量为99％。
具体的，浆料的配制过程具体为：在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
步骤S120：采用浆料在基板上形成高阻膜。
其中，基板为偏光片或导电玻璃。
具体的，采用浆料在基板上形成高阻膜的步骤具体为：将浆料喷涂在基板上，再依次经流平和烘烤，形成高阻膜。
其中，将浆料喷涂在基板上的步骤中，喷涂的温度为20℃～30℃；相对湿度为45％～55％。
其中，将浆料喷涂在基板上的步骤中，喷涂时的压力为3MPa～8MPa，基板的传动速率为1米/分钟～1.5米/分钟，使用喷涂枪将浆料喷涂在基板上，喷涂枪为三个，且三个喷涂枪沿基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个喷涂枪间隔25厘米～38厘米，喷涂枪与基板的间距为5厘米～50厘米。在喷涂浆料时，通过使用三个喷涂枪，并按照上述方式设置，同时配合适宜的喷涂压力、基板的传动速率、以及喷涂枪与基板的间距，从而以得到厚度均匀的膜层。
可以理解，喷涂枪的数量也不限于为三个，在其它实施例中，喷涂枪的数量也可以为一个、两个或者多于三个，但是此时需匹配合适的喷涂压力、基板的传动速率、以及喷涂枪与基板的间距。
其中，流平的步骤具体为：将喷涂有浆料的基板进行风切，风切时的压力为3MPa～4.5MPa，温度为20℃～30℃，风切高度为5厘米～6厘米。通过风切的方法进行流平，不仅能够去除多余的水分，使其便于后续的干燥，还能够是浆料在基板上更加均匀的分布。
其中，流平步骤后的烘烤步骤具体为：在60℃～200℃烘烤30分钟～60分钟。通过在上述温度下烘烤30分钟～60分钟能够使喷涂层进一步交联干燥，增加高阻膜与基板的附着力，使其附着力≥5B，提高高阻膜的硬度，使其硬度≥6H。
进一步的，在流平步骤之后，烘烤步骤之前，还包括干燥的步骤：在40℃～60℃干燥10分钟～20分钟。通过在烘烤之前对喷涂层的干燥步骤以使喷涂层能够更好地沉淀，并使喷涂层进行初步交联，使喷涂层能够很好地吸附在基板上，使喷涂层定型。
进一步的，步骤S120之后，还包括用电子酒精擦拭高阻膜的步骤，通过用电子酒精擦拭高阻膜以去除高阻膜表面上的氧化物和污迹。
可以理解，采用浆料在基板上形成高阻膜也不限于采用上述喷涂的方法，在其它实施例中，还可以采用涂胶等方法。由于磁控溅射的方法有辐射，制作成本高，且磁控溅射的方法只能够在导电玻璃上形成高阻膜；而涂胶的方法只能在偏光板上形成高阻膜，且涂覆速率慢，喷涂的方式没有辐射，制作成本较磁控溅射低，且喷涂的速率也高于涂胶的方法，同时，喷涂的方式所使用的基板不仅可以为导电玻璃，也可以为偏光板，而不受限制。
经试验测定，上述触摸屏用高阻膜的制备方法通过采用上述组分组成的浆料能够制备得到兼具较高的表面电阻值、较好的防静电效果和较好的抗干扰效果的高阻膜。
一实施方式的触摸屏，包括高阻膜，该高阻膜采用上述触摸屏用高阻膜的制备方法制备得到。该高阻膜兼具较高的表面电阻值、较好的防静电效果和较好的抗干扰效果，使得高阻膜的表面电阻为1.2×108Ω/cm2以上。而上述触摸屏使用上述高阻膜，使得上述触摸屏具有较好的触摸效果。
其中，高阻膜的厚度为20纳米～50纳米，以保证高阻膜具有较好的透光率。
其中，高阻膜的透光率在98％以上。
以下为实施例部分：
实施例1
本实施例的触摸屏用高阻膜的制备过程如下：
(1)按照质量百分含量称取如下原料：15％的氧化锑、10％的氧化锡、30％的水、30％的表面活性剂和15％的交联剂，其中，表面活性剂为环氧乙烷，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；然后在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
(2)将浆料喷涂在基板上，喷涂时的工艺参数为：温度为25℃，相对湿度为50％，压力为5MPa，基板的传动速率为1.2米/分钟，使用喷涂枪将浆料喷涂在基板上，喷涂枪为三个，且三个喷涂枪沿基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个喷涂枪间隔30厘米，喷涂枪与基板的间距为30厘米。
(3)将喷涂有浆料的基板进行风切，风切的工艺参数为：压力为3.8MPa，温度为25℃，风切高度为5.5厘米；然后在50℃干燥15分钟，再在120℃烘烤45分钟，在基板上形成厚度为35纳米的高阻膜，最后用电子酒精擦拭高阻膜，打包入库。
采用日本三菱公司的型号为MCP-HT800的高阻分析仪测试本实施例制备的高阻膜的表面电阻，得到本实施例的高阻膜的表面电阻见表1。
采用表面阻抗测试方法测试本实施例制备的高阻膜的阻抗，以通过阻抗反映高阻膜的防静电效果，其中，阻抗越大，防静电效果越差，阻抗越小，防静电效果越好，得到本实施例的高阻膜的阻抗值见表1。
采用如下方法测试本实施例制备的高阻膜的抗干扰效果：将本实施例的高阻膜与保护玻璃通过电极连接制作成触摸屏，采用ZDS4054示波器测试仪，开启测试夹具的电源，笔尖定位好后，进入功能菜单栏上的计算程序，在计算程序中边续点击“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“1”、“2”、“3”、“x”、“1”、“0”、“M+”字符后，进入硬件测试中的触摸屏测试程序，并用20g的力加在手写笔笔头点击触摸屏(用手写笔画圆、直线时，屏上显示的画面应与手写笔划过轨迹一样，位置也必须相同)以测试触摸屏的响应时间，响应时间越短，抗干扰效果越好，而反应时间在0.1～0.15秒为合格。本实施例的高阻膜制作成的触摸屏的响应时间见表1。
将本实施例的形成高阻膜的基板切割成小片，然后采用风光光度计测试本实施例制备的高阻膜的透光率，得到本实施例的高阻膜的透光率见表1。
实施例2
本实施例的触摸屏用高阻膜的制备过程如下：
(1)按照质量百分含量称取如下原料：10％的氧化锑、14％的氧化锡、35％的水、25％的表面活性剂和16％的交联剂，其中，表面活性剂为环氧乙烷，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；然后在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
(2)将浆料喷涂在基板上，喷涂时的工艺参数为：温度为20℃，相对湿度为45％，压力为8MPa，基板的传动速率为1米/分钟，使用喷涂枪将浆料喷涂在基板上，喷涂枪为三个，且三个喷涂枪沿基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个喷涂枪间隔38厘米，喷涂枪与基板的间距为50厘米。
(3)将喷涂有浆料的基板进行风切，风切的工艺参数为：压力为3MPa，温度为30℃，风切高度为5厘米；然后在60℃干燥10分钟，再在60℃烘烤60分钟，在基板上形成厚度为20纳米的高阻膜，最后用电子酒精擦拭高阻膜，打包入库。
采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
实施例3
本实施例的触摸屏用高阻膜的制备过程如下：
(1)按照质量百分含量称取如下原料：19％的氧化锑、7％的氧化锡、25％的水、35％的表面活性剂和14％的交联剂，其中，表面活性剂为环氧乙烷，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；然后在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
(2)将浆料喷涂在基板上，喷涂时的工艺参数为：温度为30℃，相对湿度为55％，压力为3MPa，基板的传动速率为1.5米/分钟，使用喷涂枪将浆料喷涂在基板上，喷涂枪为三个，且三个喷涂枪沿基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个喷涂枪间隔25厘米，喷涂枪与基板的间距为5厘米。
(3)将喷涂有浆料的基板进行风切，风切的工艺参数为：压力为4.5MPa，温度为20℃，风切高度为6厘米；然后在40℃干燥20分钟，再在200℃烘烤30分钟，在基板上形成厚度为50纳米的高阻膜，最后用电子酒精擦拭高阻膜，打包入库。
采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
实施例4
本实施例的触摸屏用高阻膜的制备过程如下：
(1)按照质量百分含量称取如下原料：12％的氧化锑、10％的氧化锡、28％的水、30％的表面活性剂和20％的交联剂，其中，表面活性剂为环氧乙烷，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；然后在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
(2)将浆料喷涂在基板上，喷涂时的工艺参数为：温度为22℃，相对湿度为48％，压力为6MPa，基板的传动速率为1.1米/分钟，喷涂枪为三个，且三个喷涂枪沿基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个喷涂枪间隔35厘米，喷涂枪与基板的间距为20厘米。
(3)将喷涂有浆料的基板进行风切，风切的工艺参数为：压力为3.9MPa，温度为22℃，风切高度为5.5厘米；然后在45℃干燥18分钟，再在100℃烘烤40分钟，在基板上形成厚度为40纳米的高阻膜，最后用电子酒精擦拭高阻膜，打包入库。
采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
实施例5
本实施例的高阻膜的制备过程如下：
(1)按照质量百分含量称取如下原料：18％的氧化锑、12％的氧化锡、32％的水、28％的表面活性剂和10％的交联剂，其中，表面活性剂为环氧乙烷，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；然后在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
(2)将浆料喷涂在基板上，喷涂时的工艺参数为：温度为25℃，相对湿度为50％，压力为5MPa，基板的传动速率为1.5米/分钟，使用喷涂枪将浆料喷涂在基板上，喷涂枪为三个，且三个喷涂枪沿基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个喷涂枪间隔25厘米，喷涂枪与基板的间距为10厘米。
(3)将喷涂有浆料的基板进行风切，风切的工艺参数为：压力为4.5MPa，温度为25℃，风切高度为5厘米；然后在55℃干燥12分钟，再在80℃烘烤50分钟，在基板上形成厚度为45纳米的高阻膜，最后用电子酒精擦拭高阻膜，打包入库。
采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
实施例6
本实施例的触摸屏用高阻膜的制备过程如下：
(1)按照质量百分含量称取如下原料：15％的氧化锑、10％的氧化锡、30％的水、30％的表面活性剂和15％的交联剂，其中，表面活性剂为环氧乙烷，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；然后在持续搅拌的条件下，在水中依次加入氧化锡、氧化锑、表面活性剂和交联剂，混合均匀，得到浆料。
(2)将浆料采用涂胶法涂覆在基板上，然后在50℃干燥15分钟，再在120℃烘烤45分钟，在基板上形成厚度为35纳米的高阻膜，最后用电子酒精擦拭高阻膜，打包入库。
采用实施例1相同的测试方法得到本实施例的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
对比例1
对比例1的常规的厚度为35纳米的高阻膜。
采用实施例1相同的测试方法得到对比例1的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
表1表示的是实施例1～6和对比例1的高阻膜的表面电阻、阻抗值和透光率，以及制作成的触摸屏的响应时间见表1。
表1
从表1中可以看出，实施例1～6的高阻膜的表面电阻至少为1.2×108Ω/cm2，且阻抗值最多仅为8.9KV，而对比例1的高阻膜的表面电阻只有5×107Ω/cm2，远远低于实施例1～6的高阻膜的表面电阻，且其阻抗值高达10.6KV，远远高于实施例1～6的高阻膜，这说明实施例1～6具有更加优异的表面电阻和防静电效果。
且对比例1的高阻膜制作成的触摸屏的响应时间为0.15秒，而实施例1～6的高阻膜制作成的触摸屏的响应时间最多仅为0.13秒，即实施例1～6的高阻膜具有更好的抗干扰效果，显然，实施例1～6的制备方法制备的高阻膜兼具较高的表面电阻、较好的防静电效果和较好的抗干扰效果。
且从表1中还可以看出，与实施例1的厚度相同的对比例1的高阻膜的透光率仅为96.5％，而实施例1的高阻膜的透光率为98.6％，而高于对比例1的高阻膜的透光率，显然，说明上述制备方法还能够有效地提高高阻膜的透光率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供浆料，所述浆料按照质量百分含量由如下组分组成：10％～19％的氧化锑、7％～14％的氧化锡、25％～35％的水、25％～35％的表面活性剂和10％～20％的交联剂，其中，所述交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯；
采用所述浆料在基板上形成高阻膜。
2.根据权利要求1所述的触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，所述采用所述浆料在基板上形成高阻膜的步骤具体为：将所述浆料喷涂在所述基板上，再依次经流平和烘烤，形成所述高阻膜。
3.根据权利要求2所述的触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，所述将所述浆料喷涂在所述基板上的步骤中，喷涂的温度为20℃～30℃；相对湿度为45％～55％。
4.根据权利要求2所述的触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，所述将所述浆料喷涂在所述基板上的步骤中，喷涂时的压力为3MPa～8MPa，所述基板的传动速率为1米/分钟～1.5米/分钟；使用喷涂枪将所述浆料喷涂在所述基板上，所述喷涂枪为三个，且三个所述喷涂枪沿所述基板的传动方向依次间隔排列，相邻两个所述喷涂枪间隔25厘米～38厘米，所述喷涂枪与所述基板的间距为5厘米～50厘米。
5.根据权利要求2所述的触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，所述流平的步骤具体为：将喷涂有所述浆料的所述基板进行风切，风切时的压力为3MPa～4.5MPa，温度为20℃～30℃，风切高度为5厘米～6厘米。
6.根据权利要求2所述的触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，所述流平步骤后的所述烘烤步骤具体为：在60℃～200℃烘烤30分钟～60分钟。
7.根据权利要求6所述的触摸屏用高阻膜的制备方法，其特征在于，在所述流平步骤之后，所述烘烤步骤之前，还包括干燥的步骤：在40℃～60℃干燥10分钟～20分钟。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述的触摸屏用高阻膜的制备方法制备得到的高阻膜。
9.根据权利要求8所述的高阻膜，其特征在于，所述高阻膜的厚度为20纳米～50纳米。
10.一种触摸屏，其特征在于，包括如权利要求8和9任意一项所述的高阻膜。
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