CN114464340A - 导电浆料、触摸传感器、触摸传感器的制备方法 - Google Patents

导电浆料、触摸传感器、触摸传感器的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种导电浆料、触摸传感器、触摸传感器的制备方法，所述导电浆料包括研磨颗粒，在导电膜的保护层上涂覆所述导电浆料时，所述研磨颗粒破开所述保护层，所述研磨颗粒与导电膜的工作电极表面相接触，或者所述研磨颗粒破开所述保护层与工作电极，所述研磨颗粒与工作电极的表面以及断面相接触，导电浆料通过所述研磨颗粒破开的孔洞与工作电极实现搭接，附着力更高，导电浆料不易与工作电极和/或保护层脱焊，提高了导电浆料搭接的长期有效性，且，增加了所述导电浆料与所述工作电极的接触面积，提高所述导电浆料形成的电极引线与工作电极的搭接效果以及导通性。

Description

导电浆料、触摸传感器、触摸传感器的制备方法
技术领域
本发明涉及导电膜技术领域，尤其涉及一种导电浆料、触摸传感器、该触摸传感器的制备方法。
背景技术
触控模组能够实现通过用户手指的简单动作即可完成显示界面的复杂操作。在人们的日常生活中，触控模组已经得到了广泛应用，如，手机、平板电脑、自助银行、超市的自助结算、车载显示等场景。
所述触控膜组的触摸传感器一般包括导电膜、与所述导电膜配合的电极引线。所述导电膜包括基板、形成于所述基板上的导电层、位于导电层背离所述基板一侧的保护层，所述电极引线位于所述保护层背离所述导电层的一侧，且所述电极引线与所述导电层中的工作电极电性连接，所述电极引线用以电性连接所述工作电极与柔性线路板，从而实现后续的各种触控功能。
一般的，通过在保护层上丝网印刷导电浆料，所述导电银浆与保护层上裸露的工作电极电性接触形成所述电极引线。这种方式的导通效果会受到保护层表面裸露搭接点的面积大小、裸露搭接点的数量影响，即，裸露搭接点的面积不够大、或者数量不够多时，导电浆料很难与电极引线导通或者导通效果较差，造成最终的产品出现功能缺陷。
有鉴于此，有必要提供一种改进的导电浆料、触摸传感器、触摸传感器的制备方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导电浆料、触摸传感器、该触摸传感器的制备方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种导电浆料，包括研磨颗粒。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述研磨颗粒具有棱角。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述研磨颗粒的粒径介于2μm-30μm之间。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述研磨颗粒的含量为3％～30％。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述研磨颗粒为无机非金属材料。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述研磨颗粒为氧化铝、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化亚铜中的至少一种。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述导电浆料包括如下成分：
银粉：50％～75％；
树脂：5％～20％；
溶剂：10％～25％；
研磨颗粒：3％～30％。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种触摸传感器，包括导电膜、电极引线，所述导电膜包括基板、位于所述基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板一侧的保护层，所述电极引线位于所述保护层背离所述导电层的一侧且与所述导电层电性接触；所述电极引线采用上述的导电浆料形成。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种触摸传感器的制备方法，包括如下步骤：
在基板上形成具有工作电极的导电层；
在所述导电层背离所述基板的一侧形成保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上涂覆上述的导电浆料，使所述导电浆料与所述工作电极电性接触；
固化所述导电浆料形成电极引线。
作为本发明进一步改进的技术方案，压磨与位于走线区的工作电极对应的导电浆料，使所述导电浆料与所述工作电极电性接触。
作为本发明进一步改进的技术方案，“在位于所述基板的走线区的保护层上涂覆上述的导电浆料”中的涂覆方式为丝网印刷。
本发明的有益效果是：本发明中的导电浆料通过添加研磨颗粒，在导电膜的保护层上涂覆所述导电浆料时，所述研磨颗粒破开所述保护层，所述研磨颗粒与导电膜的工作电极表面相接触，或者所述研磨颗粒破开所述保护层与工作电极，所述研磨颗粒与工作电极的表面以及断面相接触，导电浆料通过所述研磨颗粒破开的孔洞与工作电极实现搭接，附着力更高，导电浆料不易与工作电极和/或保护层脱焊，提高了导电浆料搭接的长期有效性，且，增加了所述导电浆料与所述工作电极的接触面积，提高所述导电浆料形成的电极引线与工作电极的搭接效果以及导通性；同时，相较于现有的通过保护层上的裸露搭接点实现导电浆料与工作电极的电性接触的搭接方式，本发明中通过研磨颗粒破开保护层主动与工作电极搭接，一方面，同等搭接效果下所需的搭接面积更小，有利于导电膜窄边框的设计，另一方面，本发明中的保护层的厚度只要满足所述研磨颗粒能够破开穿透即可，即，所述保护层的厚度可以设计得较厚，较厚的保护层能够更好地保护工作电极，使最终产品导电膜具有更强的机械性能和使用寿命，且有利于提高后端制程的良率。
附图说明
图1是本发明中的触摸传感器的剖面图。
图2是本发明中的触摸传感器的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述，请参照图1-图2所示，为本发明的较佳实施方式。
本发明提供一种导电浆料，所述导电浆料包括研磨颗粒，在导电膜的保护层上涂覆所述导电浆料时，所述研磨颗粒破开所述保护层，所述研磨颗粒与导电膜的导电层相电性接触，或者所述研磨颗粒破开所述保护层与所述导电层中的工作电极，所述研磨颗粒与工作电极的表面以及断面相接触，导电浆料通过所述研磨颗粒破开的孔洞与工作电极实现搭接，附着力更高，导电浆料不易与工作电极和/或保护层脱焊，提高了导电浆料搭接的长期有效性，且，增加了所述导电浆料与所述工作电极的接触面积，提高所述导电浆料形成的电极引线与工作电极的搭接效果以及导通性；同时，相较于现有的通过保护层上的裸露搭接点实现导电浆料与工作电极的电性接触的搭接方式，本发明中通过研磨颗粒破开保护层主动与工作电极搭接，一方面，同等搭接效果下所需的搭接面积更小，有利于导电膜窄边框的设计，另一方面，本发明中的保护层的厚度只要满足所述研磨颗粒能够破开穿透即可，即，所述保护层的厚度可以设计得较厚，较厚的保护层能够更好地保护工作电极，使最终产品导电膜具有更强的机械性能和使用寿命，且有利于提高后端制程的良率。
可以理解的是，所述研磨颗粒上附着有具有导电性能的导电浆料，在所述研磨颗粒破开所述保护层或者所述研磨颗粒破开所述保护层与所述工作电极后，所述研磨颗粒上的导电浆料与工作电极相电性接触，同时导电浆料也会渗入所述研磨颗粒与所述研磨颗粒破开的孔洞之间的间隙中，实现所述导电浆料与所述工作电极之间的电性接触，从而，实现所述导电浆料形成的电极引线与工作电极之间的典型连接。
进一步地，所述研磨颗粒具有棱角，在导电膜的保护层上涂覆所述导电浆料时，所述研磨颗粒上的棱角更易破开所述保护层或者破开所述保护层与所述工作电极，增强所述研磨颗粒的刺破效果，使所述导电浆料形成的电极引线与所述工作电极接触更充分，降低所述电极引线与工作电极之间的搭接阻抗。
进一步地，所述研磨颗粒的粒径介于2μm-30μm之间。
进一步地，所述导电银浆中的所述研磨颗粒的含量为3％～30％，所述导电银浆既能满足导电要求，又能够保证在导电膜的保护层上涂覆所述导电浆料时，研磨颗粒能够破开所述保护层或者破开所述保护层与所述工作电极。
于一具体实施方式中，所述研磨颗粒为无机非金属材料。
具体地，在所述研磨颗粒为无机非金属材料的实施方式中，所述研磨颗粒可选用氧化铝、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化亚铜中的至少一种，当然，并不以此为限。
进一步地，于一具体实施方式中，所述导电浆料包括如下成分：银粉50％～75％、树脂5％～20％、溶剂10％～25％、研磨颗粒3％～20％。即，所述导电浆料为导电银浆，所述导电银浆中除了研磨颗粒外，其他的银粉、树脂、溶剂均可沿用现有的导电银浆中的银粉、树脂、溶剂，于此，不再赘述。
更具体的，所述导电浆料包括如下成分：银粉65％、树脂16.9％、溶剂10.3％、研磨颗粒7.8％。
进一步地，请参图1所示，本发明还提供一种触摸传感器1，包括导电膜以及与该导电膜相配合的电极引线14，所述电极引线用以将所述导电膜与柔性线路板电性连接。
本发明中的触摸传感器1除了电极引线外，其他的结构均可沿用现有的触摸传感器的结构，于此，不再赘述。
具体的，所述导电膜包括基板11、位于基板11上的具有工作电极的导电层12、位于所述导电层12背离所述基板11一侧的保护层13，所述电极引线14位于所述保护层13背离所述导电层12一侧，且所述电极引线14与所述工作电极电性连接。
所述电极引线14采用上述的导电浆料形成，在所述保护层13上涂覆所述导电浆料形成电极引线14时，所述导电浆料中的研磨颗粒141破开所述保护层13，所述研磨颗粒141与导电膜1中的工作电极的表面相接触，或者所述研磨颗粒141破开所述保护层13与导电层12中的工作电极，所述研磨颗粒141与工作电极的表面以及断面相接触，导电浆料通过所述研磨颗粒141破开的孔洞与工作电极实现搭接，附着力更高，导电浆料不易与工作电极和/或保护层13脱焊，提高了导电浆料搭接的长期有效性，且，增加了所述导电浆料与所述工作电极的接触面积，提高所述导电浆料形成的电极引线14与工作电极的搭接效果以及导通性；同时，相较于现有的通过保护层上的裸露搭接点实现导电浆料与工作电极的电性接触的搭接方式，本发明中通过研磨颗粒141破开保护层13主动与工作电极搭接，一方面，同等搭接效果下所需的搭接面积更小，有利于导电膜1窄边框的设计，另一方面，本发明中的保护层13的厚度只要满足所述研磨颗粒141能够破开穿透即可，即，所述保护层13的厚度可以设计得较厚，较厚的保护层13能够更好地保护工作电极，使导电膜1具有更强的机械性能和使用寿命，且有利于提高后端制程的良率。
具体地，所述保护层的厚度介于200nm-10μm之间，能够更好地保护所述工作电极，使导电膜具有更强的机械性能和使用寿命，且有利于提高后端制程的良率。
具体地，所述导电膜中所用到的导电浆料为上文中描述的导电浆料，于此，不再一一赘述。
同时，本发明中的导电膜中的基板、导电层、导电层中的工作电极、保护层的结构等均可沿用现有的导电膜中的基板、导电层、导电层中的工作电极、保护层的结构，于此，不再赘述。
进一步地，本发明还提供一种上述的触摸传感器的制备方法，包括如下步骤：
S1：在基板上形成具有工作电极的导电层；
S2：在所述导电层背离所述基板的一侧形成保护层；
S3：在位于所述基板的走线区的保护层上涂覆上述的导电浆料，使所述导电浆料与所述工作电极电性接触；
S4：固化所述导电浆料形成电极引线。
其中，S1～S4仅仅是为了描述方便，并不代表步骤顺序。并且，该方法中重点描述工艺及其步骤顺序，所用到的导电浆料为上文中描述的导电浆料，于此，不再一一赘述。
可以理解的是，步骤S1与步骤S2为导电膜的制备工艺。
于一具体实施方式中，步骤S1包括：
S11：采用纳米金属线、或纳米金属棒等纳米材料在基板上涂布一层导电膜，涂布工艺包括但不限于采用高精度狭缝挤出涂布设备；
S12：刻蚀所述导电膜形成图案化的电极，即，形成具有工作电极的导电层，刻蚀工艺包括但不限于激光蚀刻、气体蚀刻、放电刻蚀、化学刻蚀、物理刻蚀、机械刻蚀法。
视具体工艺而定，还可以在步骤S2中形成保护层后，再进行步骤S12中的蚀刻工艺，形成与所述工作电极相对应的图案化的保护层；或者，在步骤S4后，再进行步骤S12中的蚀刻工艺；当然，也可以在步骤S12后再进行步骤S2形成一整面的保护层。
当然，并不以此为限，可以理解的是，所述步骤S1也可以通过按照预定的图案，直接在基板上丝网印刷或喷涂纳米金属线、或纳米金属棒形成图案化的工作电极；或者采用磁控溅射或真空蒸镀的方式，借助掩膜版直接形成图案化的纳米金属膜，构成所述具有工作电极的导电层；或采用磁控溅射或真空蒸镀的方式先在所述基板上形成纳米金属膜，再蚀刻形成图案化的所述导电层。
具体地，步骤S3中“在位于所述基板的走线区的保护层上涂覆上述的导电浆料”中的涂覆方式为丝网印刷，在丝网印刷所述导电浆料的过程中，会刮涂所述导电浆料，使研磨颗粒破开所述保护层，所述研磨颗粒与导电膜中的工作电极表面相接触，或者所述研磨颗粒破开所述保护层与所述导电层中的工作电极，所述研磨颗粒与工作电极的表面以及断面相接触，从而，使导电浆料与所述工作电极电性接触。
具体地，在步骤S3与步骤S4之间，所述导电膜的制备方法还包括如下步骤：压磨与位于走线区的工作电极对应的导电浆料，使所述导电浆料与所述工作电极电性接触。增强与位于走线区的工作电极对应的导电浆料中的研磨颗粒破开所述保护层/工作电极的效果，使所述导电浆料与工作电极接触更充分，所述导电浆料与工作电极之间的搭接阻抗更低，增强导通效果。
可以理解的是，保护层上与位于走线区的工作电极对应的位置即指待与电极引线搭接的搭接区，故，上述的“压磨与位于走线区的工作电极对应的导电浆料”即可理解为压磨位于搭接区的导电浆料。
以下，将以具体的实施例以及对比例对本发明的内容进行详细说明；当然，可以理解的是，本发明的实施例并不限于这些实施例。
实施例1：
实施例1中的所述导电浆料包括如下成分：银粉56％、树脂16.9％、溶剂10.3％、碳化硅颗粒7.8％，其中，所述碳化硅颗粒的平均粒径为5μm。
实施例1中的触摸传感器的制备方法为：
制备导电膜，所述导电膜包括基板、位于基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板的一侧的保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上丝网印刷实施例1中的导电浆料，固化所述导电浆料形成电极引线；
干法蚀刻所述导电膜，在所述导电层形成工作电极。
具体地，本实施例中，所述导电膜的方块电阻为30Ω，所述保护层的厚度为500nm，保护层上搭接区的面积为4mm2。
实施例2：
实施例2中的所述导电浆料包括如下成分：银粉55％、树脂14.5％、溶剂10.5％、氧化铝颗粒20％，其中，所述氧化铝颗粒的平均粒径为2μm。
实施例2中的触摸传感器的制备方法为：
制备导电膜，所述导电膜包括基板、位于基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板的一侧的保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上丝网印刷实施例2中的导电浆料，固化所述导电浆料形成电极引线；
干法蚀刻所述导电膜，在所述导电层形成工作电极。
具体地，本实施例中，所述导电膜的方块电阻为30Ω，所述保护层的厚度为500nm，保护层上搭接区的面积为4mm2。
实施例3：
实施例3中的所述导电浆料包括如下成分：银粉66.5％、树脂17.1％、溶剂11.4％、氧化铝颗粒5％，其中，所述氧化铝颗粒的平均粒径为2μm。
实施例3中的触摸传感器的制备方法为：
制备导电膜，所述导电膜包括基板、位于基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板的一侧的保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上丝网印刷实施例3中的导电浆料，并用硬质橡胶板压磨位于搭接区的导电浆料，固化所述导电浆料形成电极引线；
干法蚀刻所述导电膜，在所述导电层形成工作电极。
具体地，本实施例中，所述导电膜的方块电阻为30Ω，所述保护层的厚度为500nm，保护层上搭接区的面积为4mm2。
对比例1：
对比例1中的所述导电浆料包括如下成分：银粉70％、树脂18％、溶剂12％，该对比例1中不含有研磨颗粒。
对比例1中的触摸传感器的制备方法为：
制备导电膜，所述导电膜包括基板、位于基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板的一侧的保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上丝网印刷对比例1中的导电浆料，固化所述导电浆料形成电极引线；
干法蚀刻所述导电膜，在所述导电层形成工作电极。
具体地，本实施例中，所述导电膜的方块电阻为30Ω，所述保护层的厚度为500nm，保护层上搭接区的面积为4mm2。
对比例2：
对比例2中的所述导电浆料包括如下成分：银粉70％、树脂18％、溶剂12％，该对比例2中不含有研磨颗粒。
对比例2中的触摸传感器的制备方法为：
制备导电膜，所述导电膜包括基板、位于基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板的一侧的保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上丝网印刷对比例2中的导电浆料，固化所述导电浆料形成电极引线；
干法蚀刻所述导电膜，在所述导电层形成工作电极。
具体地，本实施例中，所述导电膜的方块电阻为30Ω，所述保护层的厚度为100nm，保护层上搭接区的面积为6mm2。
对由上述实施例1～3和对比例1-2中的触摸传感器制备出的触控屏进行性能测试，所述触控屏包括PET板、通过光学胶OCA相贴合的两层触摸传感器、盖板，且触控屏的大小为21.5寸，所述测试结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0002770362690000101
Figure BDA0002770362690000111
由上表可以看出，实施例1～实施例3相较于对比例1，同样的搭接面积下添加研磨颗粒的导电浆料更容易在具有较厚保护层的导电膜上制备性能稳定的触摸传感器；同时实施例1～实施例3相较于对比例2，添加研磨颗粒的导电浆料所需要的搭接区的面积更小，更容易制备窄边框触摸传感器；由实施例1与对比例2中的在85℃/85％RH下的测试结果来看，采用研磨颗粒的导电浆料制备的触摸传感器的银浆搭接稳定性、产品的稳定性更好。
综上所述，本发明中通过在导电浆料中添加研磨颗粒，在导电膜的保护层上涂覆所述导电浆料时，所述研磨颗粒破开所述保护层，所述研磨颗粒与导电膜的工作电极表面相接触，或者所述研磨颗粒破开所述保护层与工作电极，所述研磨颗粒与工作电极的表面以及断面相接触，导电浆料通过所述研磨颗粒破开的孔洞与工作电极实现搭接，附着力更高，导电浆料不易与工作电极和/或保护层脱焊，提高了导电浆料搭接的长期有效性，且，增加了所述导电浆料与所述工作电极的接触面积，提高所述导电浆料形成的电极引线与工作电极的搭接效果以及导通性；同时，相较于现有的通过保护层上的裸露搭接点实现导电浆料与工作电极的电性接触的搭接方式，本发明中通过研磨颗粒破开保护层主动与工作电极搭接，一方面，同等搭接效果下所需的搭接面积更小，有利于导电膜窄边框的设计，另一方面，本发明中的保护层的厚度只要满足所述研磨颗粒能够破开穿透即可，即，所述保护层的厚度可以设计得较厚，较厚的保护层能够更好地保护工作电极，使最终产品导电膜具有更强的机械性能和使用寿命，且有利于提高后端制程的良率。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种导电浆料，其特征在于：所述导电浆料包括研磨颗粒。
2.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述研磨颗粒具有棱角。
3.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述研磨颗粒的粒径介于2μm-30μm之间。
4.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述研磨颗粒的含量为3％～30％。
5.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述研磨颗粒为无机非金属材料。
6.如权利要求5所述的导电浆料，其特征在于：所述研磨颗粒为氧化铝、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化亚铜中的至少一种。
7.如权利要求1所述的导电浆料，其特征在于：所述导电浆料包括如下成分：
银粉：50％～75％；
树脂：5％～20％；
溶剂：10％～25％；
研磨颗粒：3％～30％。
8.一种触摸传感器，包括导电膜、电极引线，所述导电膜包括基板、位于所述基板上的导电层、位于所述导电层背离所述基板一侧的保护层，所述电极引线位于所述保护层背离所述导电层的一侧且与所述导电层电性接触；其特征在于：所述电极引线采用权利要求1-7中任意一项所述的导电浆料形成。
9.一种触摸传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
在基板上形成具有工作电极的导电层；
在所述导电层背离所述基板的一侧形成保护层；
在位于所述基板的走线区的保护层上涂覆如权利要求1-7中任意一项所述的导电浆料，使所述导电浆料与所述工作电极电性接触；
固化所述导电浆料形成电极引线。
10.如权利要求9所述的触摸传感器的制备方法，其特征在于：压磨与位于走线区的工作电极对应的导电浆料，使所述导电浆料与所述工作电极电性接触。
11.如权利要求9所述的触摸传感器的制备方法，其特征在于：“在位于所述基板的走线区的保护层上涂覆如权利要求1-7中任意一项所述的导电浆料”中的涂覆方式为丝网印刷。
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