CN111028987B - 一种纳米银线导电膜及其作为触控传感器电极层的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米银线导电膜及其作为触控传感器电极层的制作方法，是在纳米银线导电层的上下皆设置OC光阻剂层，既使其可以通过简单的黄光工艺进行电极图案化加工成触控传感器电极层，又可在电极图案化后作为纳米银线导电层的保护层。本发明触控传感器电极层的制作方法具有操作简单、精密度高、良率高、效率快的优势。

Description

一种纳米银线导电膜及其作为触控传感器电极层的制作方法
技术领域
本发明属于触摸屏领域，具体涉及一种纳米银线导电膜及其作为触控传感器电极层的制作方法。
背景技术
纳米银线材料是目前大尺寸触控的最佳解决方案，但由于纳米银线本身雾度较高、色度偏黄等光学因素，极大的限制了纳米银线在中小尺寸触摸屏上的运用。然而，近年来纳米银线取得飞速发展，纳米银线本身雾度高、色度偏黄的问题得到大幅度改善，使得纳米银线未来有极大的可能在中小尺寸触摸屏上占有一席之地。
相较于大尺寸触摸屏，中小尺寸触摸屏对触控灵敏度、线性度及响应速度均有更高要求。通道更加密集，要求触摸屏的制作更加精密。但目前主流的纳米银线触控电极层的加工方式为激光干刻，干刻直径在25～40μm之间，满足不了更加精密的触摸要求。而更为精密且成熟的黄光工艺针对的是ITO触控电极材料而非纳米银线，配套的光阻剂、纳米银线蚀刻液等尚未完全成熟，而且工艺较为繁琐、成本较高。
发明内容
基于上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了一种纳米银线导电膜及其作为触控传感器电极层的制作方法，旨在提高纳米银线触摸屏制备的精密度，使其能在中小尺寸触摸屏中得以应用。
本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：
本发明首先公开了一种纳米银线导电膜，其特点在于：所述纳米银线导电膜是在透明衬底上依次设置有第一OC光阻剂层、纳米银线导电层、第二OC光阻剂层和离型膜。
进一步地，所述第一OC光阻剂层和所述第二OC光阻剂层所用OC光阻剂溶液的配方体系包括如下质量百分比的各原料：
Figure BDA0002332028530000011
更进一步地，所述溶剂是由丁酮、乙酸乙酯和乙二醇按质量比1:1:1混合而成。
进一步地，第一OC光阻剂层的厚度为1.0-1.5μm，所述纳米银线导电层的厚度为100-300nm，所述第二OC光阻剂层的厚度为1.5-2.5μm。
本发明还公开了一种触控传感器电极层的制作方法，其包括如下步骤：
步骤1、利用上述的纳米银线导电膜，以离型膜朝上，使用触控传感器电极层所需的掩膜版进行曝光，曝光波长为340～380nm、能量为100～300mJ/cm2、时间30～60s；
步骤2、将曝光后的纳米银线导电膜撕离离型膜后，在浓度为0.6-1.5mol/L的KOH显影液中浸泡1～3min，使非曝光区域的第一OC光阻剂层和第二OC光阻剂层同时被显影洗掉，对应区域的中间纳米银线导电层失去支撑同时被洗掉；
步骤3、显影后，对纳米银线导电膜进行清洗、烘干，曝光区域的第一OC光阻剂层、纳米银线导电层和第二OC光阻剂层被保留，形成电极图案化的纳米银线导电膜，用于触控传感器电极层；
步骤4、对电极图案化的纳米银线导电膜进行后烘和/或在氮气保护下进行UV固化，以进一步提高第一OC光阻剂层和第二OC光阻剂层的保护功能，即完成处理。
进一步地，步骤4中，所述后烘是在120～200℃下烘烤5min。
进一步地，步骤4中，所述UV固化是以800～1200mJ/cm2的能量固化5-7min。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明公开的纳米银线导电膜，在纳米银线导电层的上下皆设置OC光阻剂层，既使其可以通过简单的黄光工艺进行电极图案化加工成触控传感器电极层，又可在电极图案化后作为纳米银线导电层的保护层。
2、本发明的纳米银线触控传感器电极层可采用黄光工艺制成，线宽可控制在5μm左右，相比于传统的激光干刻工艺，显著提高了触控传感器电极层的精密度，有利于触摸屏高灵敏度及窄边框的实现。
3、本发明触控传感器电极层的制作方法虽采用黄光工艺，但不需要额外添加光阻且无需蚀刻，大幅减少操作步骤和生产成本，提高了良率。
4、本发明触控传感器电极层的制作方法具有操作简单、精密度高、良率高、效率快的优势。
附图说明
图1为本发明纳米银线导电膜的结构示意图；
图2为本发明利用黄光工艺制作触控传感器电极层的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例所用纳米银线导电墨水的配方如下：
Figure BDA0002332028530000031
具体配制方法为：
a、将氧化石墨烯XF004L(厚度0.8-1.2nm，片径0.5-5μm，先丰纳米)加入水中，超声分散均匀，获得浓度为10mg/mL的氧化石墨烯的水溶液，并倒入密闭烧瓶中，使用烘箱在210℃处理15h，然后冷却、离心，所得沉淀物干燥后，获得厚度≤1nm、片径≤10nm的石墨烯量子点。
b、将去离子水、石墨烯量子点、纳米银线WJAG1(线径20nm，长径比1000-2000，合肥微晶材料科技有限公司)依次加入分散缸，并以500r/min速度搅拌30min，使纳米银线表面和石墨烯量子点之间通过配位作用充分结合；
c、将羟乙基纤维素加入上述溶液，并以500r/min速度搅拌30min，制得纳米银线导电墨水。
实施例1
如图1所示，本实施例首先提供了一种纳米银线导电膜，是在透明衬底上依次设置有第一OC光阻剂层、纳米银线导电层、第二OC光阻剂层和离型膜。具体制作方法如下：
取125μm PET(日本东丽)作为透明衬底；在透明衬底上旋涂OC光阻剂溶液并烘干(旋涂条件：第一阶段转速400r/min，持续9秒；第二阶段转速2980r/min，持续10秒；烘干条件：110℃，2min)，形成厚度～1.2μm的第一OC光阻剂层；在第一OC光阻剂层表面滚涂纳米银线导电墨水并烘干(30线迈耶棒；迈耶棒速度2.5cm/s；烘干条件：100℃，1.5min)，形成厚度～0.25μm的纳米银线导电层；再在纳米银线导电层表面旋涂OC光阻剂溶液并烘干(旋涂条件：第一阶段转速400r/min，持续9秒；第二阶段转速1980r/min，持续10秒；烘干条件：110℃，2min)，形成厚度～2μm的第二OC光阻剂层；最后在第二OC光阻剂层上贴离型膜，即完成制作。
具体的，本实施例所用OC光阻剂溶液的配方体系包括如下质量百分比的各原料：
Figure BDA0002332028530000032
Figure BDA0002332028530000041
其中，所用溶剂是由丁酮、乙酸乙酯和乙二醇按质量比1:1:1混合而成。
本实施例所用OC光阻剂溶液的配制方法为：按照上述配方体系取样，然后混匀即得。
本实施例利用上述的纳米银线导电膜制作触控传感器电极层的方法如下：
步骤1、将纳米银线导电膜的离型膜朝上，使用触控传感器电极层所需的掩膜版进行曝光，曝光波长为360nm、能量为300mJ/cm2、时间30s；
步骤2、将曝光后的纳米银线导电膜撕离离型膜后，在浓度为0.98mol/L的KOH显影液中浸泡1min，使非曝光区域的第一OC光阻剂层和第二OC光阻剂层同时被显影洗掉，对应区域的中间纳米银线导电层失去支撑同时被洗掉；
步骤3、显影后，对纳米银线导电膜进行去离子水清洗、烘干，曝光区域的第一OC光阻剂层、纳米银线导电层和第二OC光阻剂层被保留，形成电极图案化的纳米银线导电膜，用于触控传感器电极层；
步骤4、对电极图案化的纳米银线导电膜依次进行后烘(200℃下烘烤5min)、在氮气保护下进行UV固化(1000mJ/cm2，6min)，以进一步提高第一OC光阻剂层和第二OC光阻剂层的保护功能，即完成处理。
在实际应用中，可采用相应的掩膜版按照上述的方法分别制作触控电极层TX和触控电极层RX，再使用OCA光学胶贴合TX和RX，即完成触控摸传感器的制作。
以上所述仅为本发明的示例性实施例而已，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 (4)

1.一种触控传感器电极层的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、设置纳米银线导电膜，所述纳米银线导电膜是在透明衬底上依次设置有第一OC光阻剂层、纳米银线导电层、第二OC光阻剂层和离型膜；利用所述的纳米银线导电膜，以离型膜朝上，使用触控传感器电极层所需的掩膜版进行曝光，曝光波长为340～380nm、能量为100～300mJ/cm2、时间30～60s；
所述第一OC光阻剂层和所述第二OC光阻剂层所用OC光阻剂溶液的配方体系包括如下质量百分比的各原料：
Figure FDA0003259446140000011
所述溶剂是由丁酮、乙酸乙酯和乙二醇按质量比1:1:1混合而成；
步骤2、将曝光后的纳米银线导电膜撕离离型膜后，在浓度为0.6-1.5mol/L的KOH显影液中浸泡1～3min，使非曝光区域的第一OC光阻剂层和第二OC光阻剂层同时被显影洗掉，对应区域的中间纳米银线导电层失去支撑同时被洗掉；
步骤3、显影后，对纳米银线导电膜进行清洗、烘干，曝光区域的第一OC光阻剂层、纳米银线导电层和第二OC光阻剂层被保留，形成电极图案化的纳米银线导电膜，用于触控传感器电极层；
步骤4、对电极图案化的纳米银线导电膜进行后烘和/或在氮气保护下进行UV固化，以进一步提高第一OC光阻剂层和第二OC光阻剂层的保护功能，即完成处理。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：第一OC光阻剂层的厚度为1.0-1.5μm，所述纳米银线导电层的厚度为100-300nm，所述第二OC光阻剂层的厚度为1.5-2.5μm。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：步骤4中，所述后烘是在120～200℃下烘烤5min。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：步骤4中，所述UV固化是以800～1200mJ/cm2的能量固化5-7min。
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