CN111831159A - 一种复合网络结构及其制备方法,以及触控装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种复合网络结构,其包括涂层,以及至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构。本申请主要揭示了一种超薄结构的触控电极层,其适用于柔性工艺,可以提高纳米金属网络结构对涂层的附着力,使得纳米金属网络结构不易从涂层脱离;再者,整个复合网络结构的厚度明显降低,利用超薄透明涂层与纳米金属网络结构嵌入混合,使得最终的产物仅为透明的纳米网络结构,无需额外增加基底,以及保护膜,即可实现纳米金属网络结构的成膜;另,也无需现有的强酸强碱工艺进行脱模,工艺简单,降低污染。
Description
技术领域
本发明涉及触摸技术领域,特别涉及一种复合网络结构及其制备方法、触摸装置。
背景技术
随着科技的发展,可弯折、可卷曲的柔性光电器件逐渐被大众熟知,无论是在消费者领域,还是工业应用层面,均被认为具有广阔的应用前景。传统的光电器件一般用刚性的玻璃基板如氧化铟锡(ITO)做透明电极材料,显然不能满足柔性光电器件可弯折、甚至可卷曲的要求。为了解决这一问题,兼具高导电能力、高透光性、可折叠的金属纳米线透明导电薄膜被用来替代ITO电极,可以应用于大尺寸触控和柔性触控等领域。
而目前金属纳米线透明导电薄膜,需要基板为承载,制备器件厚度高、工艺步骤繁琐。
目前大尺寸触控屏、折叠屏等应用兴起的同时,器件制备工艺发展到瓶颈阶段:传统的激光工艺制备的器件为多层结构,黄光蚀刻法制备工艺繁琐,在大尺寸光电器件应用中良率和效率极低,且污染较大如蚀刻使用强酸、脱膜使用强碱,对设备需求、环境保护都提出了重大挑战。
发明内容
本发明提供一种复合网络结构及其制备方法、触摸装置,本申请去除现有技术中的基底,减薄器件厚度的同时解决了现有技术制程良率低,且污染较大的技术问题。
本发明实施例提供一种复合网络结构,其包括涂层,以及至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构。
优选的,所述纳米金属网络结构,选自纳米银线网络、纳米金线网络、纳米铜网络、纳米铝网络、纳米镍等中的一种或多种。
优选的,所述纳米金属网络结构的单丝的直径为2-200nm,优选,5-30nm。
优选的,所述纳米金属网络的厚度为5-100nm。
优选的,所述涂层为半固化透明涂层,包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、光刻胶、纳米颗粒堆积的有机或无机硅及硅氧烷的一种或多种。
优选的,所述涂层的厚度为10-200000nm,优选,10-200nm。
本发明实施例提供另一种复合网络结构的制备方法,其包括:
提供过程基板;
在所述过程基板的一侧表面制备半固化的涂层;
在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构;
烘干所述涂层和所述纳米金属网络结构;
去除所述过程基板。
优选的,在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构之前还包括:
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面,和/或,所述纳米金属网络结构包括纳米金属分散液,所述纳米金属分散液包括:纳米金属线和与所述纳米金属线形成纳米金属分散液的溶剂;
通过所述溶剂使得所述纳米金属网络的至少部分嵌入所述涂层中。
优选的,在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面,和/或,所述纳米金属网络结构包括纳米金属分散液,所述纳米金属分散液包括:纳米金属线和与所述纳米金属线形成纳米金属分散液的溶剂;
具体为:
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面涂布所述溶剂后,将所述纳米金属网络结构放置在所述溶剂的表面,通过溶剂与涂层反应使得所述纳米金属网络结构的至少部分嵌入所述涂层中;
和/或,将所述纳米金属分散液涂布到所述涂层的一侧表面,通过溶剂与涂层反应使得所述纳米金属网络结构的至少部分嵌入所述涂层中。
优选的,同时烘干所述涂层和所述纳米金属网络结构,具体包括:对所述半固化的涂层和所述纳米金属网络结构进行烘干,烘干的温度范围为40摄氏度~250摄氏度,时间范围为1分钟~30分钟。
优选的,在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构之前还包括:
纳米金属网络结构的制备方法:所述纳米金属网络结构为无序不规则的横竖交叉的纳米金属线堆叠而成,在温度范围为40摄氏度-250摄氏度的温度下,纳米金属线的各个交叉点之间互熔形成网络结构。
优选的,在所述纳米金属分散液中,所述纳米金属线的浓度为0.01%-1%;
所述溶剂包括水和有机溶剂的混合物,所述水和所述有机溶剂的混合比例为1:99-99:1。
优选的,所述涂层为半固化透明涂层,包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、光刻胶、纳米颗粒堆积的有机或无机硅及硅氧烷的一种或多种;
所述涂层的厚度为10-200000nm,优选,10-200nm。
本发明还提供了一种触控装置,其包括:显示面板,以及固定在所述显示面板上的触控面板,所述触控面板包括如上述任意一个所述的复合网络结构,
当所述纳米金属网络结构全部嵌入所述涂层中,则固化所述复合网络结构的涂层的任意一侧表面,实现与所述显示面板贴合;
当所述纳米金属网络结构的部分嵌入所述涂层,则固化所述涂层具有所述纳米金属网络结构的一侧表面,实现与所述显示面板贴。
本发明通过利用一种复合网络结构及其方法,包括涂层,以及至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构,,通过纳米金属网络结构与半固化涂层嵌入混合式的融合结构,可以提高纳米金属网络结构对涂层的附着力,使得纳米金属网络结构不易从涂层脱离;再者,整个复合网络结构的厚度明显降低,利用超薄透明涂层与纳米金属网络结构嵌入混合,使得最终的产物仅为透明的纳米网络结构;另外,现有技术中若要实现无基底的制备工艺则需现有的强酸强碱工艺进行脱模,污染严重,本申请通过无基底的结构使得整体器件结构厚度超薄,制备工艺简单,且降低污染。
本发明还提供了一种触控装置,其包括:显示面板,以及固定在所述显示面板上的触控面板,所述触控面板包括如上述任意一个所述的复合网络结构,
当所述纳米金属网络结构全部嵌入所述涂层中,则固化所述复合网络结构的涂层的任意一侧表面,实现与所述显示面板贴合;
当所述纳米金属网络结构的部分嵌入所述涂层,则固化所述涂层具有所述纳米金属网络结构的一侧表面,实现与所述显示面板贴。
本发明无需额外在显示面板与触控面板之间贴附光刻胶,就可以实现两者贴合,即可通过UV固化的方式实现与发光器件的贴合。具体的,通过对半固化的涂层进行UV光照射,使得该涂层的化学分子与需要贴合的器件膜层之间形成键合,而直接形成贴合,使得显示面板实现触控功能。贴合工艺简单,另外,由于触控面板无基底,使得整个触控装置的膜层减少,以至于该触控装置的厚度大幅降低,利于器件轻薄化。本申请的无基底的触控面板可以用于柔性、折叠、曲面等曲率不同的显示面板中,应用广泛。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征,附图并未按照实际的比例绘制。
图1是现有技术触控装置的结构示意图;
图2是本申请复合网络结构的结构示意图;
附图标记:
1-保护膜;2-触控纳米导电层;3-基底;4-组合用光学胶;5-显示面板;
10-复合网络结构,11-涂层、12-纳米金属网络结构。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请,并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
现有技术中触控装置,如图1所述,包括显示面板,以及固定于所述显示面板5上的触控面板,所述触控面板包括基底3,位于所述基底3远离所述显示面板5一侧的触控纳米导电层2,以及位于所述纳米导电层2远离所述基底一侧的保护膜1,另外,所述触控面板通过组合用光学胶4与所述显示面板5进行贴合,实现两者固定。现有技术中的触控装置一共包括5层结构,膜层厚度较高,不利于轻薄化的发展趋势。另外,在制备具有基底3层结构的触控面板时,还需要利用强酸、强碱等工艺进行脱模,使得生产工艺繁琐且污染严重。
本申请为克服上述问题,公开了一种复合网络结构,包括涂层,以及至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构,通过纳米金属网络结构与半固化涂层嵌入混合式的融合结构,可以提高纳米金属网络结构对涂层的附着力,使得纳米金属网络结构不易从涂层脱离;再者,本申请的复合网络结构无需基底及保护膜,整个复合网络结构的厚度明显降低,利用超薄透明涂层与纳米金属网络结构嵌入混合,使得最终的产物仅为透明的纳米网络结构;另外,现有技术中若要实现无基底和无额外保护膜的制备工艺,则需强酸强碱工艺进行脱模,污染严重,本申请通过无基板的结构使得整体器件结构厚度超薄,制备工艺简单,且降低污染。
本发明还公开了一种复合网络结构的制备方法,提供过程基板;在所述过程基板的一侧表面制备半固化的涂层;在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构;烘干所述涂层和所述纳米金属网络结构;去除所述过程基板。通过采用半固化涂层,将纳米金属网络结构嵌入在涂层内,可以提高纳米金属网络结构对涂层的附着力,使得纳米金属网络结构不易从涂层脱离;再者,本申请的复合网络结构无需基底及保护膜,整个复合网络结构的厚度明显降低,利用超薄透明涂层与纳米金属网络结构嵌入混合,使得最终的产物仅为透明的纳米网络结构,无需额外增加基板,即可实现纳米金属网络结构的成膜;另外,通过剥离的方式即可去除过程基板,无需使用强酸强碱等物质,使得整个脱模工艺简单,且不会造成工艺污染。
本发明还提供了一种触控装置,其包括:显示面板,以及固定在所述显示面板上的触控面板,所述触控面板包括如上述任意一个所述的复合网络结构,
当所述纳米金属网络结构全部嵌入所述涂层中,则固化所述复合网络结构的涂层的任意一侧表面,实现与所述显示面板贴合;
当所述纳米金属网络结构的部分嵌入所述涂层,则固化所述涂层具有所述纳米金属网络结构的一侧表面,实现与所述显示面板贴。
本发明无需额外在显示面板与触控面板之间贴附光刻胶,就可以实现两者贴合,即可通过UV固化的方式实现与发光器件的贴合。具体的,通过对半固化的涂层进行UV光照射,使得该涂层的化学分子与需要贴合的器件膜层之间形成键合,而直接形成贴合,使得显示面板实现触控功能。贴合工艺简单,另外,由于触控面板无基底,使得整个触控装置的膜层减少,以至于该触控装置的厚度大幅降低,利于器件轻薄化。再者无基底的触控面板可以用于与柔性、折叠、曲面等曲率不同的显示面板中,应用广泛。
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下面结合图2对本发明实施例进行详细描述。为了清楚的示出与本发明相关的结构,图中对一些公知的结构进行了隐藏或透明绘制。
本申请公开了一种复合网络结构及其制备方法、触摸装置,本申请去除现有技术中的基板,减薄器件厚度的同时解决了现有技术制程良率低,且污染较大的技术问题。
本发明实施例提供一种复合网络结构10,其包括涂层11,以及至少部分嵌入所述涂层11内的纳米金属网络结构12。
具体的,所述纳米金属网络结构,选自纳米银线网络、纳米金线网络、纳米铜网络、纳米铝网络、纳米镍等中的一种或多种,所述纳米金属网络结构的单丝的直径为2-200nm,优选,5-30nm;本发明实施例的纳米金属网格的直径大小可以保障在显示面板上的正投影与所述显示面板中的发光子像素不重叠,从而不会影响显示面板的出光效果,不会对显示面板的出光造成影响。本申请的纳米金属网络结构可以为二维网络结构也可以为三维网络结构,在此不做具体限定,只要能够实现交叉的网络结构即可。本申请的纳米金属网络结构由金属丝直接成型,无需沟槽再填充金属层,工艺简单,结构精细,不浪费多余的金属材料,也不需要整层铺设金属层后再通过强酸溶剂进行刻蚀,保证加工过程无污染化。另外,金属网络结构厚度薄,适合超薄工艺产品,且柔韧性强,适用于柔性产品的贴合,在折叠、弯曲过程中不易折断。
其中,该涂层11可以为紫外线(英文:Ultraviolet;简称:UV)固化型树脂。UV固化型树脂又称低聚物或预聚物,它是一种分子量相对较低的感光性树脂,具有可以进行光固化反应的基团,如各类不饱和双键或环氧基等。通过紫外线照射处理,可以使UV固化型树脂固化。实际应用中,该涂层的也可以是其他类型的树脂,例如,热固化型树脂。实际应用中,还可以通过染色技术对树脂层进行染色,使得制造出来的复合膜具有一定的颜色,增加美观性。
另外,涂层为透明半固化涂层,使得最终得到的产物就是以纳米金属网络结构为主要的产品结构,而涂层仅为形成该纳米金属网络结构的支撑件而已,当然也可以作为所述纳米金属网络结构的保护膜、以及绝缘膜,而无需额外增加保护膜以及额外增加基底和绝缘膜,更大程度降低触控面板的厚度,简化工艺难度。
本发明还提供了另一种实施例,其提供一种复合网络结构的制备方法,其包括:
S1提供过程基板;
S2在所述过程基板的一侧表面制备半固化的涂层11;
S3在所述涂层11远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层11内的纳米金属网络结构12;
S4烘干所述涂层11和所述纳米金属网络结构12;
S5去除所述过程基板。
首先,在执行步骤S2时,提供一未固化的涂层11。在实际工艺中,因所述涂层11的可挠性和未固化性(未成形),本领域技术人员通常会将所述涂层11涂布在一过程基板上,所述过程基板为后续的制作工艺提供支撑,所述过程基板可以是刚性基板可以但不限于为普通玻璃或柔性基板。
较佳的,所述涂层的材质为半固化透明涂层,为紫外线(英文:Ultraviolet;简称:UV)固化型树脂。UV固化型树脂又称低聚物或预聚物,它是一种分子量相对较低的感光性树脂,具有可以进行光固化反应的基团,如各类不饱和双键或环氧基等。通过紫外线照射处理,可以使UV固化型树脂固化。实际应用中,该涂层的也可以是其他类型的树脂,例如,热固化型树脂。实际应用中,还可以通过染色技术对树脂层进行染色,使得制造出来的复合膜具有一定的颜色,增加美观性。具体的,所述涂层可以但不限于包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、光刻胶、纳米颗粒堆积的有机或无机硅及硅氧烷的一种或多种。且为半干膜的柔性透明涂层(即所述涂层呈半凝固状态)。
具体的,本实施例中,提供一未固化的涂层的步骤包括:首先,在所述刚性基板上涂布一柔性涂层溶液;
然后,对所述涂层进行真空干燥(Hot Dry Vacuum,简称HVCD)制程,以蒸发掉所述涂层溶液中的部分溶剂,从而得到半干膜的涂层。如所述HVCD的条件为:在氮气环境下,且真空干燥炉内含氧量小于100ppm,在温度100摄氏度左右,真空干燥时间约为2分钟时,便可蒸发掉所述涂层中约90%的溶剂(稀释剂),使得所述涂层呈半固化的涂层。这样,得到的半固化的涂层的粘附性较好。
接着,在执行S3步骤之前,具体的,在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构之前还包括:
纳米金属网络结构的制备方法:所述纳米金属网络结构为无序不规则的横竖交叉的纳米金属线堆叠而成,在温度范围为40摄氏度-250摄氏度的温度下,纳米金属线的各个交叉点之间互熔形成网络结构。
所述纳米金属网络结构,选自纳米银线网络、纳米金线网络、纳米铜网络、纳米铝网络、纳米镍等中的一种或多种,所述纳米金属网络结构的单丝的直径为2-200nm,优选,5-30nm。纳米金属网络结构需要贴合在显示面板的出光面,而纳米金属网络结构为不透光的金属纳米线网络,若直径尺寸过大则会遮挡显示面板的出光效果,而影响显示面板的出光率。本发明实施例的纳米金属网格的直径大小为2-200nm,优选,5-30nm,可以保障所述纳米金属网络结构的单丝在显示面板上的正投影与所述显示面板中的发光子像素不重叠,即位于发光子像素之间,从而不会影响显示面板的出光效果,不会对显示面板的出光造成影响。本申请的纳米金属网络结构由金属丝直接成型,无需沟槽再填充金属层,工艺简单,结构精细,不浪费多余的金属材料,也不需要整层铺设金属层后再通过强酸溶剂进行刻蚀,保证加工过程无污染化,且工艺简单。另外,金属网络结构厚度超薄呈纳米级,适合超薄工艺产品,且柔韧性强,适用于柔性产品的贴合,在折叠、弯曲过程中不易折断。
本发明实施例中所使用的纳米金属网络结构的制备方法可以通过纳米金属线在水热分成法定向自组装生成的异位结构,多组纳米金属线无规则混合搭配堆叠形成不规则的交叉网络结构,在一定温度40摄氏度-250摄氏度的温度下,纳米金属线的各个交叉点之间互熔形成网络结构。
所述纳米金属线优选为纳米银线,本实施例中,因银在一般状态下为银白色金属,且为不透明材料,导电性极佳。
接着,执行S3:具体的,在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构之前还包括:
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面,和/或,所述纳米金属网络结构包括纳米金属分散液,所述纳米金属分散液包括:纳米金属线和与所述纳米金属线形成纳米金属分散液的溶剂;
通过所述溶剂使得所述纳米金属网络的至少部分嵌入所述涂层中。
本申请实施例中只需要通过过程溶剂即可实现纳米金属网络结构与所述半固化的涂层嵌入混合,加强纳米金属网络结构在所述涂层中的结合力。
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面,和/或,所述纳米金属网络结构包括纳米金属分散液,所述纳米金属分散液包括:纳米金属线和与所述纳米金属线形成纳米金属分散液的溶剂;
具体为:
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面涂布所述溶剂后,将所述纳米金属网络结构放置在所述溶剂的表面,通过溶剂与涂层反应使得所述纳米金属网络结构的至少部分嵌入所述涂层中;
和/或,将所述纳米金属分散液涂布到所述涂层的一侧表面,通过溶剂与涂层反应使得所述纳米金属网络结构的至少部分嵌入所述涂层中。
在其它实施例中,还包括直接在涂层中添加溶剂,并增加半固化涂层的湿度,即增加半固化涂层的黏性,可实现纳米金属网络结构与所述涂层更好地嵌入混合,在此不再赘述。
在其它实施例中,也可以在涂层表面添加溶剂,和将纳米金属线与溶剂混合形成纳米金属分散液,使得两者结合的时候更容易嵌入融合,在此不再赘述。
由于涂层为透明涂层,最终透明涂层与纳米金属网络结构嵌入融合,实际上呈现的产品就是一层纳米金属网格结构,结构超薄,且工艺简单。所述涂层厚度优选略大于所述纳米金属网格的厚度,可作为纳米金属网格的保护层及绝缘层,而无需额外添加这两个膜层,从整体厚度上大大降低,且不存在多个膜层之间贴合而导致的柔性折叠、弯曲过程中因应力而导致膜层分离的问题。
将所述纳米金属分散液涂布到所述涂层的一侧表面,方式包括但不限于:喷墨、撒播、凹版印刷、凸版印刷、柔印、纳米压印、丝网印刷、刮刀涂布、旋转涂布、针绘(stylusplotting)、夹缝式涂布和流涂中的一种或多种,具体的如可以使用喷墨技术将具有所需的纳米金属网格打印到半干的涂层得到所述复合网络结构。
优选的,在所述纳米金属分散液中,所述纳米金属线的浓度为0.01%-1%,可很大程度降低纳米金属网络结构的阻抗,提高导电性,以及膜层透明度。
所述溶剂包括水和有机溶剂的混合物,所述水和所述有机溶剂的混合比例为1:99-99:1。所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、二甲基甲酰胺、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇己醚、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乳酸乙酯、戊酸乙酯、丙酮、甲乙酮、丁酮、异佛尔酮、二丙酮醇、环己酮、尼龙酸二甲酯(DBE)、松油醇、松节油、二乙二醇乙醚、乙酸二甘醇一乙基醚酯、或丙二醇苯醚中的一种或多种。
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面涂布所述溶剂后,将所述纳米金属网络结构放置在所述溶剂的表面,具体还包括,需要先制备成型结构的纳米金属网络结构,再将纳米金属网络结构直接放置在涂布溶剂的涂层表面,具体如何方式纳米金属网络结构,可通过两个支撑条搭住所述纳米金属网络结构,将该结构放置在涂层表面;也可以采用其它方式,具体不再赘述。
具体的,所述涂层11为半固化透明涂层,包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、光刻胶、纳米颗粒堆积的有机或无机硅及硅氧烷的一种或多种。选的,所述涂层的厚度为10-200000nm,优选,所述涂层的厚度为10-200nm。而嵌入所述涂层11中的所述纳米金属网络的厚度为5-100nm。所述涂层的厚度使得当所述纳米金属网络结构被完全包裹时,所述复合网络结构的厚度仅位于10-200nm,仅仅为一层超薄金属层的厚度;当部分纳米金属网络结构被包裹时,整个复合网络结构的厚度整体小于300nm,这个厚度仅为现有技术中一层基底的厚度,使得整个复合网络结构轻薄化。另外,纳米金属网络结构的厚度在5-100nm,可大幅减少所述纳米金属网络结构的阻抗,导电性强。
接着,执行S4步骤,同时烘干所述涂层和所述纳米金属网络结构,具体包括:对所述半固化的涂层和所述纳米金属网络结构进行烘干,烘干的温度范围为40摄氏度~250摄氏度,时间范围为1分钟~30分钟,可保证涂层半固化的情况下使得两者结合的更好,可通过烘干的温度和时间控制纳米金属网络结构与所述涂层的嵌入厚度,通过改变这两个参数即可改变嵌入厚度,工艺简单便于控制。
对所述半固化涂层11和所述纳米金属网络结构12同时进行烘干,以去除多余的溶剂,则在烘干的过程中,所述纳米金属网络结构12的至少部分会嵌入固化的涂层11中(如直接涂布在未固化的涂层11上的所述纳米金属网络结构12的厚度在18纳米~20纳米之间,通过烘干过程后,部分所述纳米金属网络结构12嵌入固化的涂层中,则未嵌入的纳米金属网络结构的厚度可以控制在12纳米~15纳米之间),从而形成固化的涂层和部分嵌入所述涂层中纳米金属网络结构,可大大增强所述纳米金属网络结构和所述涂层的结合强度,有效防止纳米金属网络结构的剥落(或滑移)。详细的,为了实现至少部分纳米金属网络结构嵌入所述涂层中,两者同时进行烘干的温度范围可以在40摄氏度~250摄氏度之间,如烘干的温度可以为180摄氏度、200摄氏度或者230摄氏度等;进一步的,同时进行烘干的时间范围可以在1分钟~30分钟之间,如固化的时间为15分钟、20分钟或者25分钟等。另外,需要说明的是,所述纳米金属网络结构的部分嵌入固化的涂层中,嵌入的部分结构和厚度范围与实际固化工艺以及未固化的涂层的状态有关,本实施例中仅给出了较佳的实施例,并不作为本发明的限定。
对所述半固化涂层11和所述纳米金属网络结构12同时进行烘干,以去除多余的溶剂,则在烘干的过程中,所述纳米金属网络结构12的全部部分会嵌入固化的涂层11中被所述涂层完全包覆,或者所述纳米金属网络结构的最远离所述涂层的表面与所述涂层的表面共面。详细的,为了实现全部纳米金属网络结构嵌入所述涂层中,两者同时进行烘干的温度范围可以在40摄氏度~250摄氏度之间,如烘干的温度可以为180摄氏度、200摄氏度或者230摄氏度等;进一步的,同时进行烘干的时间范围可以在1分钟~30分钟之间,如固化的时间为15分钟、20分钟或者25分钟等。如此设置只要将具有纳米金属网络结构的一侧与被贴合物进行贴合,而与所述侧面相对的一侧即为所述纳米金属网络结构的保护膜或绝缘膜。当纳米金属网络结构被完全包覆的时候,所述涂层即可作为保护膜也可以作为绝缘膜,而无需额外增设这两个膜层,大大降低触控面板的膜层厚度,无需额外的膜层作为依托。
最后,所述复合网络结构的制作方法还包括:将所述涂层和至少部分嵌入所述涂层中的纳米金属网络结构从所述过程基板上剥离下来。在实际工艺中,所述纳米金属网络结构为触控面板的导电电极层,所述触控面板的制作方法还包括:将所述涂层和与其他结构(如显示面板)进行贴合。
所述过程基板选自刚性基板或柔性基板,所述刚性基底可以但不限于为普通玻璃,可应用于硬屏工艺。所述柔性基板的材质可以但不限于为压克力、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚苯并咪唑聚丁烯(PB)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚环氧乙烷、聚乙醇酸(PGA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或苯乙烯-丙烯腈(SAN)等,优选的,本实施例中,所述柔性基板的材质为聚酰亚胺(PI),可应用于柔性工艺,适用于柔性、折叠、曲面等工艺需求。
本发明还公开另一种实施方式,上述实施方式为一种复合网络结构以及制备方法,上述实施例可用于自电容式触控面板,即单层触控电极的触控面板,自发自感的结构。本发明还可适用于互容式的触控面板,即双层电极的触控面板,即一层驱动触控电极,一层感应触控电极。
具体的,包括两种复合网络结构,两种复合网络结构均如前述实施例的第复合网络结构,以及制备方法也与前述所述的复合网络结构的制备方法一样;区别点仅在于:两种复合网络结构的纳米金属网络结构相互交叉设置,即纳米金属网络结构的网络电极块在所述涂层上的垂直投影是交叉的关系即可,在此不再赘述,使得两种复合网络结构的纳米金属网络结构之间的电极互不干扰。
其中,两个复合网络结构设置有的金属纳米网络结构的一侧表面相对设置或相背设置,只需要将两个复合网络的结构的涂层进行UV固化的方式使得两个涂层的分子相互键合,即可实现两个复合网络结构贴合,无需增加外贴的OCA胶,很大程度降低膜层厚度。
在其它实施例中,两个复合网络结构贴合方式还可以为:第一复合网络结构的内侧边缘设置有两条平行的导电胶,第二复合网络结构的内侧边缘设置有两条平行的导电胶。其中,四条导电胶组成环状的导电胶。该导电胶的材料可以为纳米银,纳米银是粒径为纳米级的金属银单质,具有性质稳定、氧化缓慢、填充量高、电导率高等特点,是一种常用的导电胶材料。复合网络结构内侧边缘设置的环状导电胶可以与引线相连接,流经引线的电流可以通过导电胶实现对触摸屏的控制。通过设置导电胶进行两个复合网络结构的贴合。
本申请实施例中,所述涂层即可用于两层复合网络结构中间的纳米金属网络结构之间的绝缘层,也可以为各自纳米金属网络结构的保护膜,无需额外增设保护膜也无需增加绝缘层,另外无需增加整层结构的OCA胶层,绝大程度降低膜层厚度,适用于超薄化。
本发明通过利用一种复合网络结构及其方法,包括涂层,以及至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构,,通过纳米金属网络结构与半固化涂层嵌入混合式的融合结构,可以提高纳米金属网络结构对涂层的附着力,使得纳米金属网络结构不易从涂层脱离;再者,整个复合网络结构的厚度明显降低,利用超薄透明涂层与纳米金属网络结构嵌入混合,使得最终的产物仅为透明的纳米网络结构;另外,现有技术中若要实现无基板的制备工艺则需现有的强酸强碱工艺进行脱模,污染严重,本申请通过无基板的结构使得整体器件结构厚度超薄,制备工艺简单,且降低污染。
本发明还提供了一种触控装置,其包括:显示面板,以及固定在所述显示面板上的触控面板,所述触控面板包括如上述任意一个所述的复合网络结构,
当所述纳米金属网络结构全部嵌入所述涂层中,则固化所述复合网络结构的涂层的任意一侧表面,实现与所述显示面板贴合;
当所述纳米金属网络结构的部分嵌入所述涂层,则固化所述涂层具有所述纳米金属网络结构的一侧表面,实现与所述显示面板贴。
本发明还提供了一种触控装置,其包括:显示面板,以及固定在所述显示面板上的触控面板,所述触控面板包括如上述任意一个所述的复合网络结构,
当所述纳米金属网络结构全部嵌入所述涂层中,则固化所述复合网络结构的涂层的任意一侧表面,实现与所述显示面板贴合;
当所述纳米金属网络结构的部分嵌入所述涂层,则固化所述涂层具有所述纳米金属网络结构的一侧表面,实现与所述显示面板贴。
所述被贴附物可以是包括显示面板外的其它任意膜层,包括常规的PET膜、PE膜、PP膜、TAC薄膜、PEN薄膜、PI膜、COP膜、PDMS膜和玻璃膜。
上述将触控面板与显示面板或其它被贴合物贴合方式还可以为,在所述设有纳米金属网络结构的涂层表面的边缘印刷低阻导电浆料,并保持半固化;
提供平面或规则曲面的被贴附物,并根据被贴合物的界面进行活化处理,可提高表面能、提升贴合结合力;
将所述的印刷有边缘低阻导电浆料的柔性纳米金属网络结构和被贴附物进行贴合;
对上述贴合的叠层进行图形化的图案曝光,使得曝光位置的涂层进行固化,并紧密贴附在被贴物表面、显影使得被掩模版遮盖未曝光的涂层脱落,对应该位置的半嵌入的纳米金属网络结构亦跟随剥离,从而完成图案化贴合或剥离。
本发明无需额外在显示面板与触控面板之间贴附光刻胶,就可以实现两者贴合,即可通过UV固化的方式实现与发光器件的贴合。具体的,通过对半固化的涂层进行UV光照射,使得该涂层的化学分子与需要贴合的器件膜层之间形成键合,而直接形成贴合,使得显示面板实现触控功能。贴合工艺简单,另外,由于触控面板无基底,使得整个触控装置的膜层减少,以至于该触控装置的厚度大幅降低,利于器件轻薄化。再者无基底的触控面板可以用于与柔性、折叠、曲面等曲率不同的显示面板中,应用广泛。
依照本发明如上文的实施例,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种复合网络结构,其特征在于,包括涂层,以及至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构。
2.如权利要求1所述的复合网络结构,其特征在于,所述纳米金属网络结构,选自纳米银线网络、纳米金线网络、纳米铜网络、纳米铝网络、纳米镍等中的一种或多种;
优选的,所述纳米金属网络结构的单丝的直径为2-200nm,优选,5-30nm;
优选的,所述纳米金属网络的厚度为5-100nm。
3.如权利要求1所述的复合网络结构,其特征在于:所述涂层为半固化透明涂层,包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、光刻胶、纳米颗粒堆积的有机或无机硅及硅氧烷的一种或多种;
所述涂层的厚度为10-200000nm,优选,10-200nm。
4.一种复合网络结构的制备方法,其特征在于:包括:
提供过程基板;
在所述过程基板的一侧表面制备半固化的涂层;
在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构;
烘干所述涂层和所述纳米金属网络结构;
去除所述过程基板。
5.如权利要求4所述的一种复合网络结构的制备方法,其特征在于:在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构之前还包括:
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面,和/或,所述纳米金属网络结构包括纳米金属分散液,所述纳米金属分散液包括:纳米金属线和与所述纳米金属线形成纳米金属分散液的溶剂;
通过所述溶剂使得所述纳米金属网络的至少部分嵌入所述涂层中。
6.如权利要求5所述的一种复合网络结构的制备方法,其特征在于:在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面,和/或,所述纳米金属网络结构包括纳米金属分散液,所述纳米金属分散液包括:纳米金属线和与所述纳米金属线形成纳米金属分散液的溶剂;;
具体为:
在所述涂层远离所述过程基板的一侧表面涂布所述溶剂后,将所述纳米金属网络结构放置在所述溶剂的表面,通过溶剂与涂层反应使得所述纳米金属网络结构的至少部分嵌入所述涂层中;
和/或,将所述纳米金属分散液涂布到所述涂层的一侧表面,通过溶剂与涂层反应使得所述纳米金属网络结构的至少部分嵌入所述涂层中;
优选的,,在所述纳米金属分散液中,所述纳米金属线的浓度为0.01%-1%;
所述溶剂包括水和有机溶剂的混合物,所述水和所述有机溶剂的混合比例为1:99-99:1。
7.如权利要求4所述的一种复合网络结构的制备方法,其特征在于,同时烘干所述涂层和所述纳米金属网络结构,具体包括:对所述半固化的涂层和所述纳米金属网络结构进行烘干,烘干的温度范围为40摄氏度~250摄氏度,时间范围为1分钟~30分钟。
8.如权利要求6所述的一种复合网络结构的制备方法,其特征在于,在所述涂层远离所述过程基板的一侧形成至少部分嵌入所述涂层内的纳米金属网络结构之前还包括:
纳米金属网络结构的制备方法:所述纳米金属网络结构为无序不规则的横竖交叉的纳米金属线堆叠而成,在温度范围为40摄氏度-250摄氏度的温度下,纳米金属线的各个交叉点之间互熔形成网络结构。
9.如权利要求4-8任意一项所述的一种复合网络结构的制备方法,其特征在于,所述涂层为半固化透明涂层,包括聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、光刻胶、纳米颗粒堆积的有机或无机硅及硅氧烷的一种或多种;
所述涂层的厚度为10-200000nm,优选,10-200nm。
10.一种触控装置,其特征在于:包括:显示面板,以及固定在所述显示面板上的触控面板,所述触控面板包括如权1-3所述的复合网络结构,
当所述纳米金属网络结构全部嵌入所述涂层中,则固化所述复合网络结构的涂层的任意一侧表面,实现与所述显示面板贴合;
当所述纳米金属网络结构的部分嵌入所述涂层,则固化所述涂层具有所述纳米金属网络结构的一侧表面,实现与所述显示面板贴合。
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