CN115268685A - 触控屏传感器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控屏传感器及其制备方法，包括以下步骤：在基底层上形成透明导电膜层；在透明导电膜层上形成透明树脂膜层，透明树脂膜层具有热塑性和自愈性；在透明树脂膜层上形成电极膜层，并使电极膜层与透明导电膜层电性连接；对电极膜层、透明树脂膜层和透明导电膜层进行图形化处理，使三层形成连续的图案；对透明树脂膜层进行加热处理，使其通过流动和自愈覆盖图形化处理后的蚀刻痕；对透明树脂膜层进行终固化处理，形成透明树脂封装层。本申请的制备方法通过在透明导电膜层上形成透明树脂封装层，通过透明树脂封装层的物理阻隔作用可阻止空气中的腐蚀性成分通过蚀刻痕进入到透明导电膜层内，有效提升触控屏传感器的可靠性。

Description

触控屏传感器及其制备方法

技术领域

本申请属于显示传感器技术领域，具体涉及一种触控屏传感器及其制备方法。

背景技术

触控屏作为现代社会最便捷、直接的人机交互输入设备，越来越多的应用于各类智能终端，目前市面上常见的触控屏传感器材料主要为ITO、金属网格和纳米银线三种。但ITO材料存在脆性，材料价格昂贵且受到镀膜温度影响，难以满足大尺寸和柔性的需求。金属网格材料则存在透过率低、蚀刻图案明显的缺陷。纳米银线由于其价格低廉、易加工、可弯折和可应用于大尺寸触控屏等优点而受到业界欢迎。随着多媒体和电子市场的发展，现有触控屏传感器材料中的纳米银线难以满足人们对于可靠性的要求，行业内的研究者期望能够找到一种高可靠性的纳米银线触摸屏传感器替代传统的触摸屏传感器。

由于触控模组对纳米银线透明导电膜的光学、厚度等有较高的要求，现有技术存在一定的局限性，并不能解决目前行业所面临的的挑战，主要体现在以下问题上：1.银浆和纳米银线必须有良好的搭接，这要求保护层的厚度要低，而保护层厚度降低后会而加剧纳米银线暴露在空气中的风险，限制了保护层对纳米银线的保护性，同时也对保护层的材料性能有较高的要求；2.激光蚀刻工艺后，激光蚀刻痕的边缘使纳米银线直接暴露在空气中，空气中的水氧加剧了银浆和纳米银线搭接处的银迁移效应，导致了触控屏传感器可靠性的下降。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术至少一方面的不足，提供一种触控屏传感器及其制备方法，以解决现有触控屏传感器纳米银线与银浆层搭接不良、激光蚀刻痕处无保护涂层导致的触控屏传感器可靠性下降的技术问题。

为了实现上述申请目的，本申请的第一方面，提供了一种触控屏传感器的制备方法，包括以下步骤：

在基底层上形成透明导电膜层；

在透明导电膜层上形成透明树脂膜层，透明树脂膜层具有热塑性和自愈性；

在透明树脂膜层上形成电极膜层，并使电极膜层与透明导电膜层电性连接；

对电极膜层、透明树脂膜层和透明导电膜层进行图形化处理，使三层形成连续的图案；

对透明树脂膜层进行加热处理，使其通过流动和自愈覆盖图形化处理后的蚀刻痕；

对透明树脂膜层进行终固化处理，形成透明树脂封装层。

进一步地，在透明导电膜层上形成透明树脂膜层的方法包括如下步骤：

将透明树脂封装溶液在透明导电膜层进行成膜处理后进行预固化处理；和/或，终固化为热固化或光固化中的任意一种。

进一步地，预固化为热固化或光固化中的任意一种。

进一步地，热固化温度为60～200℃；或光固化采用紫外光波长进行固化，累计能量300～1000mJ/cm²。

进一步地，透明树脂封装溶液的固含量为0.1～20wt％；和/或

透明树脂封装溶液的表面张力为21～35mN/m；和/或

透明树脂封装溶液的粘度为4～20cP。

进一步地，透明树脂封装溶液包括预聚物、交联剂和引发剂；预聚物的主链和侧链具有不同的官能团，交联剂可与预聚物侧链官能团发生交联聚合反应。

进一步地，交联剂的官能度不小于2；和/或

预聚物含有丙烯酰氧基、乙烯基、环氧基、羟基、羧基、酰亚胺基、酰胺基官能团中的至少一种。

进一步地，预聚物包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯基酯、聚酰亚胺、酚醛树脂中的任意一种。进一步地，所述交联剂为封端的多异氰酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、3-乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种。

进一步地，交联剂包括封端的多异氰酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、3-乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种。

进一步地，在所述透明树脂膜层上采用湿法形成电极膜层，且所述透明树脂膜层可溶解到所述电极膜层的浆料所含溶剂中。

进一步地，在透明树脂膜层上形成电极膜层的方法包括如下步骤：

将银浆溶液在透明树脂膜层表面进行成膜处理后进行热固化处理，银浆溶液为热固性银浆，其粘度为20～60Pa·s，固化温度为100～200℃，固化时间为10～50min。

进一步地，透明导电膜层通过光辊涂布、网辊涂布、刮刀式涂布或狭缝涂布中的任意一种方式涂覆在基底层上；和/或

电极膜层通过丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷或喷墨印刷中的任意一种方式涂覆到透明树脂膜层上；和/或

图形化处理通过激光蚀刻或光刻的方式进行。

进一步地，激光蚀刻包括光纤激光、紫外激光、CO₂激光中的任意一种。

进一步地，述电极膜层与透明导电膜层电性连接的方法包括如下步骤：

在透明导电膜层内设置多根导电纳米银线，并使纳米银线的一端延伸至透明树脂封装层之外，且使纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接。

本申请的第二方面，提供了一种触控屏传感器，该触控屏传感器采用上述的制备方法制备；该触控屏传感器包括：

基底层；

透明导电膜层，其形成在基底层上；

透明树脂封装层，其形成在透明导电膜层上，且与基底层层叠在透明导电膜层的两个表面上；透明树脂封装层由透明树脂膜层经过终固化后形成；以及

电极膜层，其形成在透明树脂封装层上，电极膜层和透明导电膜层电性连接。

进一步地，透明树脂膜层在0～30℃处于玻璃态或高弹态。

进一步地，透明树脂膜层在0～30℃处于玻璃态，其玻璃化转变温度在30～150℃。

进一步地，透明树脂封装层的光透射率为90％以上，雾度在1％以下；和/或

透明树脂封装层的铅笔硬度至少为1H；和/或

透明树脂封装层的附着力至少为4B；和/或

透明树脂封装层的厚度在5～500nm；和/或

透明导电膜层厚度为50～1000nm；和/或

导电膜层的表面电阻为5～1500Ω/□，光透过率大于80％。

进一步地，透明树脂封装层的材料包括聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈的聚丙烯酸化物、聚乙烯醇、硅酮、聚硅烷、聚酯、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚降冰片烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的至少一种；和/或

基底层材料包括聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、硅酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物中的至少一种。

进一步地，透明导电膜层包括多根纳米银线和包覆材料，纳米银线镶嵌在包覆材料中。

与现有技术相比，本申请具有以下的技术效果：

本申请的一种触控屏传感器的制备方法通过在透明导电膜层上形成具有热塑性和自愈性的透明树脂膜层，这样，图形化处理后通过对透明树脂膜层加热可以使得透明树脂膜层在其自身流动性和自愈性的作用下覆盖在图形化后的蚀刻痕上，且透明树脂膜层经过终固化处理后转变为透明树脂封装层，即在蚀刻痕处形成保护覆盖涂层。通过透明树脂封装层的物理阻隔作用可阻止空气中的腐蚀性成分通过蚀刻痕进入到透明导电膜层内，有效提升触控屏传感器的可靠性。

本申请的触控屏传感器具有一透明树脂封装层，该透明树脂封装层可覆盖在图形化的蚀刻痕上形成保护涂层，进而阻止空气中的腐蚀性成分通过蚀刻痕进入到透明导电膜层内，有效提升触控屏传感器的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的触控屏传感器的电极膜层-透明树脂膜层搭接处，电极膜层固化前，电极膜层和透明树脂膜层未融合的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的触控屏传感器的电极膜层-透明树脂膜层搭接处，电极膜层固化后，电极膜层和透明树脂膜层已融合的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的图形化蚀刻后，透明树脂膜层自愈合前触控屏传感器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的图形化蚀刻后，透明树脂膜层自愈合后触控屏传感器的结构示意图；

图5为本申请实施例1提供的触控屏传感器的电极膜层与透明树脂封装层搭接处的SEM图；

图6为本申请对比例1提供的触控屏传感器的电极膜层与普通封装材料搭接处的SEM图；

图7为本申请实施例1提供的触控屏传感器的电极膜层-透明树脂封装层搭接处老化测试前的SEM图；

图8为本申请实施例1提供的触控屏传感器的电极膜层-透明树脂封装层搭接处老化测试后的SEM图；

图9为本申请对比例1提供的触控屏传感器的电极膜层-普通封装材料搭接处老化测试后的SEM图；

图10为本申请实施例1提供的触控屏传感器图形化蚀刻痕区域附近老化测试后的SEM图；

图11为本申请对比例1提供的触控屏传感器图形化蚀刻痕区域附近老化测试后的SEM图；

1、基底层，2、透明导电膜层，3、透明树脂封装层，4、电极膜层。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b，或c中的至少一项(个)”，或，“a，b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a-b(即a和b)，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

第一方面，本申请实施例提供了一种触控屏传感器，请参阅图1、图2，包括基底层1、透明导电膜层2、透明树脂封装层3和电极膜层4。基底层1可以是透明柔性的，透明导电膜层2形成在基底层1上；透明树脂封装层3形成在透明导电膜层2上，且与基底层1层叠在透明导电膜层2的两个表面上；电极膜层4形成在透明树脂封装层3上，电极膜层4和透明导电膜层2电性连接。

本申请实施例的触控屏传感器的基底层1可选用常规基底材料，如聚烯烃(包括线型的、分支的和环状的聚烯烃，例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩乙醛、聚丙烯酸酯等)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸酯和聚碳酸酯)、硅酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、纤维素酯碱(例如三醋酸纤维素、醋酸纤维素)、聚醚砜、聚砜中的至少一种材料制作，这些材料可以满足基底层透明无色的要求；此外，与其他基材相比，这些材料具有良好的光学透过率与雾度。

实施例中，本申请实施例的透明导电膜层2的表面电阻可以为5～1500Ω/□，光透过率大于80％，以使其满足触控屏传感器的应用要求。透明导电膜层2包括多根纳米银线和包覆材料，多根纳米银线镶嵌在包覆材料中，形成了导电网络。具体地，包覆材料为乳胶粒制成，纳米银线在乳胶粒的间隙中穿插搭接，乳胶粒通过烘烤成膜，形成包覆材料。一般地，透明导电膜层2的厚度为50～1000nm。优选地，透明导电膜层2的厚度在50～200nm，可以在满足导电性能需求时，同时达到较好的光学性能。

本申请实施例的触控屏传感器在图形化处理制备过程中，会在透明导电膜层2上形成宽度(线距)为5～100μm的蚀刻痕，而透明树脂封装层3覆盖在图形化的蚀刻痕上形成保护涂层(如图3所示)，进而可阻止空气中的腐蚀性成分通过蚀刻痕进入到透明导电膜层2内，有效提升触控屏传感器的可靠性。

实施例中，透明树脂封装层3的光透射率为90％以上，或95％以上；雾度在1％以下，或0.5％以下，或0.2％以下，这样可使得透明树脂封装层3层具有良好的光学性能，可使封装后的透明导电膜层2的光学性能保持不变或有一定程度的提升。此外，透明树脂封装层3还具有良好的硬度，铅笔硬度至少1H，或至少为HB，或至少为2B，从而在后续制程工艺中保护透明导电膜层2不被划伤。透明树脂封装层3还具有良好的附着力，百格刀测试，以ASTM标准，附着力至少为5B，或至少为4B，较高的附着力可使得透明树脂封装层3更好地贴附在透明导电膜层2上。本申请实施例的透明树脂封装层3的厚度在5～5000nm，或10～100nm，或20～200nm，或50～500nm。透明树脂封装层3的厚度太薄对封装效果会有影响，而太厚会影响光学以及后续银浆渗透树脂层的效果等。

本申请实施例的透明树脂封装层3的材料是光学透明的，材料可以是柔性的，也可以是刚性的。具体地，透明树脂封装层3的材料包括(但不限于)聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈的聚丙烯酸化物、聚乙烯醇、硅酮、聚硅烷、聚酯、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚降冰片烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的任意一种，或上述材料的共聚物或混合物。此外，可以根据性能要求选择改性后的树脂作为透明树脂封装层3的材料，如聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯聚氨酯、环氧丙烯酸酯、环氧聚氨酯等。

本申请实施例的电极膜层4可以采用常规银浆溶液进行成膜固化后形成，电极膜层4与透明导电膜层2之间的电性连接可以通过以下方式实现：如图1、图2所示，透明导电膜层2内设置有多根导电纳米银线，并使纳米银线的一端延伸至透明树脂封装层3之外，且使纳米银线的一端到达电极膜层4的表面与电极膜层4电性连接。

本申请的第二方面，提供了上述本申请触控屏传感器的制备方法，包括以下步骤：

(1)在基底层1上形成透明导电膜层2；

(2)在透明导电膜层2上形成透明树脂膜层；透明树脂膜层具有热塑性和自愈性；

(3)在透明树脂膜层上形成电极膜层4，电极膜层4和透明导电膜层2电性连接；

(4)对电极膜层4、透明树脂膜层和透明导电膜层2进行图形化处理，使三层形成连续的图案；

(5)对透明树脂膜层进行加热处理，使其通过流动和自愈覆盖图形化处理后的蚀刻痕；

(6)对透明树脂膜层进行终固化处理，形成彻底固化的透明树脂封装层3。

在本申请实施例中，上述步骤(1)中透明导电膜层2和步骤(2)中透明树脂膜层均可通过涂敷的方式形成，涂覆方式包括但不限于刮涂、旋涂、狭缝涂布、凹辊涂布等。透明导电膜层2可通过光辊涂布、网辊涂布、刮刀式涂布或狭缝涂布的方式涂覆在基底层1上。

上述步骤(2)中，在透明导电膜层2上形成透明树脂膜层的方法包括如下步骤：将透明树脂封装溶液在透明导电膜层2进行成膜处理后进行预固化处理。在本申请具体实施例中，透明树脂膜层的涂覆方式为狭缝涂布，透明树脂膜层涂布时，湿膜厚度在10～100μm，涂布车速在6～15m/min，狭缝宽度50～20μm，涂头间隙在100～250μm，如此可在膜面形成连续均匀的液膜。经过涂布干燥后形成的透明树脂膜层为热固性的非晶聚合物，透明树脂膜层在常温下(0～30℃)处于玻璃态，或处于高弹态。本申请实施例中，透明树脂膜层处于玻璃态，其玻璃化转变温度在30～100℃，如50～100℃，或100～150℃。玻璃化转变温度太低，彻底固化后的树脂层会较软，硬度、耐磨等性能差；而玻璃化转变温度太高则会使彻底固化后的树脂层发脆，性能降低。

本申请实施例的预固化为热固化或光固化中的任意一种。若是热固化，热固化的温度可选在60～200℃，或者70～150℃，或者100～150℃，或120～160℃。若是光固化，可使用常见的紫外光波长进行固化，累计能量300～500mJ/cm²，或300～800mJ/cm²，或500～800mJ/cm²，或600～1000mJ/cm²即可。固化时长可选为1min、5min、10min，或者其他时长。

透明树脂封装溶液经过预固化后形成的透明树脂膜层具有热塑性和自愈性，这样，当对透明导电膜层2进行图形化蚀刻后，透明树脂膜层可通过自身的流动性(热塑性)和自愈性覆盖在图形化后的蚀刻痕上。本申请实施例的透明树脂封装溶液的固含量为0.1～20wt％，如可以是0.1～5wt％、1～5wt％、1～10wt％、5～10wt％、5～20wt％等，在本申请具体实施例中，透明树脂封装溶液的固含量为0.1～5wt％，合适的固含量利于对透明树脂封装溶液进行涂覆成膜。此外，透明树脂封装溶液的表面张力为21～25mN/m，或25～30mN/m，或21～26mN/m，或30～35mN/m，或28～33mN/m，合适的表面张力利于涂覆时透明树脂封装溶液在透明导电膜层2表面的润湿，进而可良好黏附在透明导电膜层2上。透明树脂封装溶液的粘度为4～8cP，或6～10cP，或8～12cP，或10～14cP，或12～16cP，或14～18cP，或16～20cP，合适的粘度利于对透明树脂封装溶液进行涂覆成膜。

本申请实施例的透明树脂封装溶液包括分散在溶剂中的预聚物、交联剂和引发剂，还可以包括表面活性剂、稳定剂等。预聚物的主链和侧链具有不同的官能团，交联剂可与预聚物侧链官能团发生交联聚合反应；预聚物经过预固化形成线形高分子材料，即透明树脂膜层材料；线形高分子材料和交联剂经过终固化形成体型高分子材料。

本申请实施例的预聚物的主链和侧链具有不同的官能团，因此可以采用不同的聚合引发方式分步聚合，从而避免在预固化时透明树脂封装溶液的彻底固化。本申请实施例的交联剂与预聚物的侧链官能团发生交联聚合反应，且交联剂的官能度应不少于2，这样才可起到较好的交联效果。本申请实施例中，交联剂的官能度为3或4。这样，预聚物经过预固化，预聚物的主链进行扩链反应形成线形高分子材料，线形高分子材料具有热塑性和自愈性，可通过自身的流动性和自愈性覆盖在图形化后的蚀刻痕上，经过预固化形成的膜层结构与透明树脂封装层3仍有区别，它尚未完全固化，但可提供一定的附着力与硬度，使透明导电膜层2在后续制程工艺中不被划伤。

具有自愈性的透明树脂膜层材料的种类非常多，例如聚氨酯、聚丙烯酸酯等都具有自愈合的特性。其自愈合性能的强弱受多种因素影响，如分子链中硬段和软段的比例、侧基官能团(是否有可逆共价键或可逆非共价键之类的作用力)等。

透明树脂膜层材料的合成原材料中的预聚物可以自行合成，也可以选择市面上成熟的树脂产品进行购买。本申请实施例的预聚物含有丙烯酰氧基、乙烯基、环氧基、羟基、羧基、酰亚胺基、酰胺基等官能团中的至少两种，例如，可选的预聚物包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯基酯、聚酰亚胺、酚醛树脂中的至少一种。

在本申请具体实施例中，预聚物可以是任何可以进行光固化或者热固化的树脂，如丙烯酸树脂，更具体地，羟基丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂等。交联剂可以选择可与预聚物侧链发生反应的单体，如封端的多异氰酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、3-乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等。引发剂分为光引发剂和热引发剂，具体地，光引发剂包括苯偶姻、苯偶酰、α-羟基酮、α-氨基酮、苯乙酮、苯甲酰甲酸酯、酰基膦等种类，热引发剂包括烷基过氧化物、过氧化酯、偶氮化合物(偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等)、过氧化苯甲酰等。

各种可使透明树脂膜层材料的合成原材料溶剂化或良好分散的液体都可被用为溶剂，溶剂的沸点不超过200℃，且溶剂具有挥发性，利于透明树脂膜层的快速干燥成膜。例如，溶剂可以是甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、戊醇、2-丁醇、四氢呋喃、丙酮、二丙酮醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、丙酸正丁酯、异丁酸异丁酯、丙酮、丁酮、甲基正丙酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、环己酮、二异丁基甲酮、丙二醇甲醚、羟乙基乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚、丙二醇单丙基醚、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚乙酸酯、二丙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇乙醚乙酸酯中的一种或多种混合物。

本申请实施例的透明树脂膜层材料为本征型自愈合树脂，主要依靠分子间多重氢键、分子间相互作用、金属-配体相互作用、二硫键、硼酯键、可逆Diels-Alder反应等实现材料的自愈合性能。而本申请实施例的预聚物其分子结构中含有的官能团，如异氰酸酯基、羟基、不饱和双键等，恰好可以提供此类分子间作用力。自愈性的原理为可逆分子间的非共价键形式的作用力，受外力破坏时，断裂处主要是这种作用力受到破坏，而可以通过外界条件加速这种可逆作用的恢复。在本申请实施例中，可加速的外界条件可以是加热烘烤。

上述步骤(3)中，在透明树脂膜层上形成电极膜层4的方法包括如下步骤：将银浆溶液在透明树脂膜层上进行成膜处理后进行热固化处理，银浆溶液为热固性银浆，其粘度为20～60Pa·s，固化温度为100～200℃，固化时间为10～50min。电极膜层4形成后，透明导电膜层内的多根导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外，且使纳米银线的一端到达电极膜层4的表面与电极膜层4电性连接。

本申请实施例的电极膜层4通过印刷的方式形成在透明树脂膜层上，具体地，可以采用丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷或喷墨印刷中的任意一种印刷方式。在本申请具体实施例中，可以采用由相互垂直的经线和纬线编织成的丝网来印刷，丝网可以为30～500目的不锈钢网、16～460目的尼龙网或60～390目的聚酯网中的任意一种，丝网直径在27～500μm之间。

本申请实施例的银浆溶液可采用热固性高分子树脂，固化温度可选在110～150℃，固化时间为20～45min，粘度为30～50Pa·s。具体地，银浆溶液包括：银粉40～70wt％、溶剂15～25wt％、高分子树脂5～17wt％、添加剂0.5～10wt％。银粉的粒径在1～5μm，振实密度2.0～2.5g/ml。溶剂可采用水、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、DBE、异佛尔酮、环己酮、丙二醇甲醚、二甲基乙酰胺、松油醇、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁醚乙酸酯中的一种或几种。高分子树脂可采用双酚A型环氧树脂、氨型环氧树脂、松香改性环氧树脂、聚酯树脂、聚氨脂树脂或丙烯酸树脂中的任意一种。可选的添加剂有导电促进剂、流平剂、消泡剂和银粉改性剂，导电促进剂可选为丙二酸、丁二酸、己二酸中的任意一种；流平剂可选为聚丙烯酸酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酯二丁酯中的任意一种；消泡剂可选为正丁醇、甲基硅油、聚醚改性硅氧烷、有机硅改性氟碳树脂中的任意一种；银粉改性剂可选为油酸、硬脂酸、硫代乙酰胺、松油醇中的任意一种。

本申请具体实施例中的银浆溶液可以为本领域公知公认的产品，主要是聚合物导电银浆。银浆溶液中的溶剂与透明树脂膜层具有良好的相容性，即透明树脂膜层可溶解在银浆溶液中的溶剂中。这样，当在透明树脂膜层上印刷银浆溶液，电极膜层4干燥成膜前，银浆溶液中的溶剂与透明树脂膜层互溶，实现银浆溶液渗入到透明树脂膜层中，进而与透明导电膜层2内的纳米银线进行良好搭接，同时透明树脂膜层对搭接处有一个较好的封装作用，提升银浆搭接处的可靠性，进一步提高触控屏传感器的可靠性。

例如，图1示出了触控屏传感器的电极膜层4-透明树脂膜层搭接处，电极膜层4固化前，电极膜层4和透明树脂膜层未融合的结构示意图；图2示出了触控屏传感器的电极膜层4-透明树脂膜层搭接处，电极膜层4固化后，电极膜层4和透明树脂膜层已融合的结构示意图。在图1、图2中，透明树脂膜层仅完成了预固化过程，尚未完全固化，此时的透明树脂膜层具有热塑性和自愈性，在受热时能发生流动变形，冷却后可保持变形后的形状，同时可以与未固化前的电极膜层4内的溶剂互溶，电极膜层4印刷在未完全固化的透明树脂膜层上后，未固化的电极膜层4中的溶剂可以溶解透明树脂膜层，形成银浆树脂的混合物，即银浆渗入到透明树脂膜层中，进而与透明导电膜层2内的纳米银线进行良好搭接。图1、图2中，透明导电膜层2中导电层的纳米银线部分裸露在包覆材料之上。基于透明树脂膜层的厚度，包覆材料之上的纳米银线可以仍有部分裸露在透明树脂膜层之上，也可以完全被透明树脂膜层覆盖。后续透明树脂膜层彻底固化形成透明树脂封装层3后，可以在包覆材料之上进一步保护金属纳米银线免受不利的环境因素的影响，如腐蚀和磨损。具体地，透明树脂封装层3显著降低了环境中腐蚀性成分的渗透性，如湿度、痕量的酸、氧、硫等。

上述步骤(3)中电极膜层4内的导电银浆通过印刷、干燥、固化的方式附着在透明导电膜层2的导电层上；可以采用本领域公知的丝网印刷，印刷时在丝网印版的一端倒入银浆，用刮板对丝网印版上的银浆部位施加一定压力，同时朝丝网印版另一端匀速移动，银浆在移动中被刮板从网孔中挤压到透明导电膜层2的导电层上。

上述步骤(4)中的图形化可通过激光蚀刻方式实现，例如可采用光纤激光、紫外激光、CO₂激光中的任意一种进行图形化蚀刻。激光重复频率在1kHz～2MHz、功率0.1W～10W、脉宽10ps～1000ps。

上述步骤(4)中的图形化也可以采用光刻，即光掩膜和光刻胶，采用化学蚀刻的方式进行图形化。具体地，化学蚀刻方法可包括涂布湿膜或贴合干膜、曝光、显影、蚀刻步骤。光掩膜的主体材料可选为石英玻璃或透明树脂，透明树脂可选为聚烯烃(聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯)、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物中的一种或多种。

光刻胶包括正性光刻胶和负性光刻胶，正性光刻胶经过曝光、显影后曝光部分溶解，未曝光部分留下；正性光刻胶可采用叠氮醌类化合物，在光照后发生分解反应，并采用光致酸剂，曝光后使得光刻胶层易于溶解。叠氮醌类化合物包括2,3,4-三羟基二苯甲酮-1,2-重氮萘醌-5-磺酸酯、2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮-1,2-重氮萘醌-5-磺酸酯中的至少一种。而负性光刻胶经过曝光、显影后曝光部分留下，未曝光部分溶解。负性光刻胶可采用丙烯酸酯类单体，光照后发生自由基聚合，生成聚合物；也可采用酚醛类、环氧类、酯类树脂，在光照下分子中双键发生反应，使得链与链之间交联。丙烯酸酯类单体至少由二乙烯苯、对羟基苯乙烯、甲基丙烯酸正丁酯单体中的一种或几种聚合而成。例如，丙烯酸酯类单体包括丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、1-乙基环戊基丙烯酸酯、1-乙基环戊基甲基丙烯酸酯、1-乙基环己基丙烯酸酯、1-乙基环己基甲基丙烯酸酯、4-叔丁基环己基丙烯酸酯中的至少一种。酚醛类树脂至少由苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲苯酚、三甲基苯酚、叔丁基苯酚、乙基苯酚、2-萘酚、1,3-二羟基萘酚单体中的一种或几种聚合而成。环氧类树脂包括异氰尿酸三缩水甘油酯、海因环氧树脂、三酚基甲烷三缩水甘油醚环氧树脂、均苯三酚三缩水甘油醚环氧树脂、均苯三酸三缩水甘油酯环氧树脂、二氧化双环戊二烯环氧树脂、二氧化双环戊烯基醚环氧树脂、间苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂、对苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂中的至少一种。

上述步骤(5)中，通过加热处理的方式使得透明树脂膜层通过其自身的流动和自愈覆盖图形化处理后的蚀刻痕。例如，图3示出了激光蚀刻后，透明树脂膜层自愈合前触控屏传感器的结构示意图；图4示出了激光蚀刻后，透明树脂膜层自愈合后触控屏传感器的结构示意图。图3、图4中未画出电极膜层4。图形化后蚀刻痕的宽度(线距)一般在5～100μm，而蚀刻痕两侧的透明树脂膜层可以通过自身的氢键、π-π键等作用力，发生缓慢的形变。由于蚀刻痕非常窄，所以通过这种形变覆盖蚀刻痕所需的时间也很短。

上述步骤(6)中，透明树脂膜层经过终固化处理后转变为透明树脂封装层3，即在蚀刻痕上形成一个保护涂层。经过终固化处理后透明树脂膜层内的线形高分子树脂转变成体型高分子树脂材料，完成彻底固化过程，形成具有较高硬度和附着力的透明树脂封装层3，彻底固化后的透明树脂封装层3可以保护透明导电膜层2，透明树脂封装层3可阻止环境中的腐蚀性成分，如氧、水汽、硫、酸等，通过蚀刻痕进入到透明导电膜层2内，有效提升触控屏传感器的可靠性。

本申请实施例的终固化也为热固化或光固化中的任意一种。若是热固化，热固化的温度可选在60～200℃，或者70～150℃，或者100～150℃，或120～160℃。若是光固化，可使用常见的紫外光波长进行固化，累计能量300～500mJ/cm²，或300～800mJ/cm²，或500～800mJ/cm²，或600～1000mJ/cm²即可。固化时长可选为1min、5min、10min，或者其他时长。

本申请实施例的制备方法通过涂覆方式在透明导电膜层2上涂覆呈液态的透明树脂封装溶液，即透明树脂膜层的合成原材料，在透明导电膜层2上形成均匀连续的层状液膜，层状液膜经过干燥形成初步的层状结构，之后进行预固化形成初步固化的透明树脂膜层，实现对透明导电膜层2的基本保护，预固化后的透明树脂膜层具有热塑性和自愈性。预固化的方式需根据透明树脂膜层材料的配方确定，达到扩链、形成线形树脂即可。接着，在预固化的透明树脂膜层上印刷银浆溶液形成电极膜层4，并进行烘烤、干燥，烘烤温度可以是100～150℃，时间10～60min不等，具体需视银浆供应商提供的参数决定。在此过程中，银浆溶液内的溶剂与透明树脂膜层互溶，实现银浆渗入透明树脂膜层中，与透明导电膜层2内的纳米银线进行良好搭接，同时透明树脂膜层对搭接处有一个较好的封装作用，提升银浆搭接处的可靠性。之后，在干燥好的电极膜层4与透明导电膜层2上，使用激光蚀刻或光刻的方式进行图形化，至此，可将透明导电膜层2、电极膜层4、透明树脂膜层(未完全固化)称为触控屏的传感器；图形化之后，需要对已图形化的触控屏的传感器进行烘烤加热，烘烤温度50～150℃，时间10min，30min，60min均可，烘烤的目的是使未体型交联的透明树脂膜层内的分子运动加快，通过自身的流动和自愈性覆盖蚀刻痕，达到对蚀刻痕的保护，提升触摸屏传感器整体的可靠性。最后，对已图形化的透明树脂膜层进行终固化，通过终固化使得透明树脂膜层内的线形高分子树脂和交联剂发生反应形成彻底交联的透明树脂封装层3。

需要说明的是，终固化过程，即彻底固化过程中，若透明树脂膜层内的线形高分子树脂和交联剂发生反应是热固化反应，则在步骤(5)加热烘烤，即在蚀刻痕自愈过程中可同步完成终固化过程，也即步骤(5)、步骤(6)同时进行。热固化温度优选130～150℃，烘烤时间30～40min。若透明树脂膜层内的线形高分子树脂和交联剂发生反应是光固化反应，则在步骤(5)加热烘烤结束后还需使用紫外光照射以完成终固化过程，最终形成彻底交联的透明封装树脂层3。

以下通过多个具体实施例来举例说明本申请实施例的触控屏传感器及其制备方法。

实施例1

本申请实施例1提供了一种触控屏传感器及其制备方法，本申请实施例的触控屏传感器包括基底层、透明导电膜层、透明树脂封装层和电极膜层。透明导电膜层形成在基底层上；透明树脂封装层形成在透明导电膜层上，且与基底层层叠在透明导电膜层的两个表面上；电极膜层形成在透明树脂封装层上，电极膜层和透明导电膜层电性连接。

本申请实施例的触控屏传感器的制备方法包括以下步骤：

(1)合成羟基丙烯酸树脂预聚体：使用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯，按照一定的比例混合加入三口烧瓶中，加入0.1％的过氧化二苯甲酰作为引发剂，在140℃的条件下进行聚合并回流，保温约2h后得到羟基丙烯酸树脂预聚体。也可直接购买市售的羟基丙烯酸树脂作为预聚体。

(2)配制透明树脂封装溶液：羟基丙烯酸树脂10％，甲苯二异氰酸酯(TDI)52％，光引发剂(BASF Irgacure 184)1％，阻聚剂(BASF Irganox 1010)0.1％，流平助剂(BYK 333)0.1％，余量为溶剂乙酸丁酯，其中百分数均为质量占比。透明树脂封装溶液的粘度为25.61cP，表面张力24.15mN/m。

(3)制备触控屏传感器：

1)以聚对苯二甲酸乙二酯(TORAY U483)为基底层，通过狭缝涂布在其上涂覆导电膜层，通过烘烤的方式使其干燥、固化，固化后的导电膜层厚度为100nm，制备完成透明导电膜层；

2)通过狭缝涂布的方法在透明导电膜层的导电层上涂布上述透明树脂封装溶液，85℃烘干后，以600mJ/cm²紫外光进行预固化，形成初步固化透明树脂膜层；透明树脂膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外；

3)以丝网印刷的方式，在初步固化透明树脂膜层上印刷银浆(TOYOBO DW-117H-41)，以120℃固化30min形成电极膜层，在这个过程中银浆会与初步固化透明树脂膜层融合；电极膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

4)使用激光在固化后的电极膜层、透明树脂膜层、透明导电膜层上蚀刻出图形通道；

5)以140℃终固化透明树脂膜层使之形成透明树脂封装层，在这个升温过程中透明树脂膜层流动性增强，会覆盖蚀刻痕，起到保护作用；透明树脂封装层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂封装层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

6)以本领域公知公认的方法制备成触控屏传感器。

实施例2

本申请实施例2提供了一种触控屏传感器及其制备方法，本申请实施例的触控屏传感器的结构同实施例1。

本申请实施例的触控屏传感器的制备方法包括以下步骤：

(1)合成环氧丙烯酸树脂预聚体：使用环氧树脂和丙烯酸进行反应，在110℃下搅拌反应，游离酸消耗结束后即得到环氧丙烯酸树脂预聚体。也可直接购买市售的环氧丙烯酸树脂作为预聚体。

(2)配制透明树脂封装溶液：环氧丙烯酸树脂5％，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)1％，光引发剂(BASF Irgacure 1173)0.5％，阻聚剂(BASF Igrafos 168)0.01％，流平助剂(BYK 3760)0.05％，余量为溶剂乙酸丁酯，其中百分数均为质量占比。透明树脂封装溶液的粘度为14.32cP，表面张力23.85mN/m。

(3)制备触控屏传感器：

1)以聚对苯二甲酸乙二酯(TORAY LUMIRROR T60)为基底层，通过狭缝涂布在其上涂覆导电膜层，通过烘烤的方式使其干燥、固化，固化后的导电膜层厚度为200nm，制备完成透明导电膜层；

2)通过狭缝涂布的方法在透明导电膜层的导电层上涂布上述透明树脂封装溶液，85℃烘干后，以600mJ/cm²紫外光进行预固化，形成初步固化透明树脂膜层；透明树脂膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外；

3)以丝网印刷的方式，在初步固化透明树脂膜层上印刷银浆(TOYOBO DW-420L-2A)，以120℃固化30min形成电极膜层，在这个过程中银浆会与初步固化的透明树脂膜层融合；电极膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

4)使用激光在固化后的电极膜层、透明树脂膜层、透明导电膜层上蚀刻出图形通道；

5)以140℃终固化透明树脂膜层使之形成透明树脂封装层，在这个升温过程中透明树脂膜层流动性增强，会覆盖蚀刻痕，起到保护作用；透明树脂封装层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂封装层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

6)以本领域公知公认的方法制备成触控屏传感器。

实施例3

本申请实施例3提供了一种触控屏传感器及其制备方法，本申请实施例的触控屏传感器的结构同实施例1。

本申请实施例的触控屏传感器的制备方法包括以下步骤：

(1)配制透明树脂封装溶液：丙烯酸酯多元醇(Setalux 1184)5％，六亚甲基二异氰酸酯(Desmodur BL 3175SN)1％，光引发剂(BASF Irgacure 500)0.05％，阻聚剂(Lencolo 8550)0.01％，流平助剂(BYK 333)0.02％，余量为溶剂丙二醇甲醚，其中百分数均为质量占比。透明树脂封装溶液的粘度为10.85cP，表面张力28.91mN/m。

(2)制备触控屏传感器：

1)以聚对苯二甲酸乙二酯(TORAY LUMIRROR T60)为基底层，通过狭缝涂布在其上涂覆导电膜层，通过烘烤的方式使其干燥、固化，固化后的导电膜层厚度为500nm；

2)通过狭缝涂布的方法在透明导电膜层的导电层上涂布上述透明树脂封装溶液，使用130℃烘烤2min，干燥的同时使透明树脂膜层进行预固化，形成初步固化透明树脂膜层；透明树脂膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外；

3)以丝网印刷的方式，在初步固化透明树脂膜层上印刷银浆(Betely SF-2772X)，以130℃固化30min形成电极膜层，在这个过程中银浆会与透明树脂膜层融合；电极膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

4)使用激光在固化后的电极膜层、透明树脂膜层、透明导电膜层上蚀刻出图形通道；

5)使用130℃烘烤60min，使透明树脂膜层通过自身的自愈合能力覆盖蚀刻痕，然后以600mJ/cm²的紫外光进行终固化，得到彻底固化的透明树脂封装层；透明树脂封装层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂封装层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

6)以本领域公知公认的方法制备成触控屏传感器。

实施例4

本申请实施例4提供了一种触控屏传感器及其制备方法，本申请实施例的触控屏传感器的结构同实施例1。

本申请实施例的触控屏传感器的制备方法包括以下步骤：

(1)配制透明树脂封装溶液：环氧丙烯酸树脂(Sartomer CN104 NS)10％，季戊四醇三丙烯酸酯(Sartomer SR444 NS)1％，异佛尔酮二异氰酸酯(Desmodur BL 4265SN)1％，光引发剂(BASF Irgacure TPO)0.08％，溶剂丙二醇甲醚乙酸酯43.96％，余量为溶剂乙酸乙酯，其中百分数均为质量占比。透明树脂封装溶液的粘度为12.86cP，表面张力25.88mN/m。

(2)制备触控屏传感器：

1)以聚对苯二甲酸乙二酯(TORAY U483)为基底层，通过狭缝涂布在其上涂覆导电膜层，通过烘烤的方式使其干燥、固化，固化后的导电膜层厚度为800nm；

2)通过狭缝涂布的方法在透明导电膜层的导电层上涂布上述透明树脂封装溶液，使用150℃烘烤5min，干燥的同时使透明树脂膜层进行预固化，形成初步固化透明树脂膜层；透明树脂膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外；

3)以丝网印刷的方式，在初步固化透明树脂膜层上印刷银浆(Betely SF-2880)，以120℃固化30min形成电极膜层，在这个过程中银浆会与透明封树脂膜层融合；电极膜层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂膜层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

4)使用激光在固化后的电极膜层、透明树脂膜层、透明导电膜层上蚀刻出图形通道；

5)使用150℃烘烤60min，使透明树脂膜层通过自身的自愈合能力覆盖蚀刻痕，然后以600mJ/cm²的紫外光进行终固化，得到彻底固化的透明树脂封装层；透明树脂封装层形成后，导电膜层内的导电纳米银线的一端延伸至透明树脂封装层之外，且导电纳米银线的一端到达电极膜层的表面与电极膜层电性连接；

6)以本领域公知公认的方法制备成触控屏传感器。

对比例1

本申请对比例1提供了一种常规方法制备的触控屏传感器及其制备方法，本申请对比例的触控屏传感器包括基底层、透明导电膜层、透明树脂覆盖层和电极膜层。透明导电膜层形成在基底层上；透明树脂覆盖层形成在透明导电膜层上，且与基底层层叠在透明导电膜层的两个表面上；电极膜层形成在透明树脂覆盖层上，电极膜层和透明导电膜层电性连接。

本申请对比例的触控屏传感器的制备方法包括以下步骤：

(1)以聚对苯二甲酸乙二酯(TORAY U483)为基底层，通过狭缝涂布在其上涂覆导电膜层，通过烘烤的方式使其干燥、固化，固化后的导电膜层厚度为100nm，制备完成透明导电膜层；

(2)通过狭缝涂布的方法在透明导电膜层的导电层上涂布常规光固化或热固化的表面透明树脂覆盖材料(如甲基丙烯酸乙酯)，100℃烘干后，以600mJ/cm²紫外光进行固化，形成固化完毕的常规表面透明树脂覆盖层；

(3)以丝网印刷的方式，在透明树脂覆盖层上印刷银浆(TOYOBO DW-117H-41)，以120℃固化30min形成电极膜层；

(4)使用激光在固化后的电极膜层、透明树脂覆盖层、透明导电膜层上蚀刻出图形通道；

(5)以本领域公知公认的方法制备成触控屏传感器。

将本申请实施例1～实施例4以及对比例1制备的触控屏传感器接入5v的直流电源，放置于温度85℃、湿度85％的环境测试箱中测试500h。对比通道测试前后的阻值，计算通道阻值变化率。测试结果如下表1所示。并通过显微镜观察银线银浆交界处、蚀刻痕周围的银离子化情况，观察结果如图5～图11所示。

表1

从上表1中看到，实施例1～实施例4与常规工艺，即对比例1相比，测试前通道阻值接近，说明本申请实施例的制备方法和常规工艺制备方法对触控屏传感器的导电膜层的表面导电性的影响是接近的，本申请实施例的制备方法不会明显影响触控屏传感器的测试前通道阻值；而实施例1～实施例4制备的触控屏传感器测试后通道阻值的相对变化率比常规工艺低，可知本申请实施例的制备方法制备的触控屏传感对传感器的保护更好，更能降低环境中腐蚀性物质的渗透性，且通过银离子化程度判断，本申请实施例的触控屏传感器可对蚀刻痕周围进行保护，提升整体的可靠性。

此外，图5、图6对比可发现：本申请实施例1制备的触控屏传感器的透明树脂封装层与银浆区分界线不明显，银浆与透明树脂封装层有明显的融合区域；而对比例1，即普通封装材料与银浆搭接处可见明显分界线，银浆与普通封装材料交界处无融合现象。表明本申请实施例的触控屏传感器的银浆渗入到透明树脂封装层中，进而可与透明导电膜层内的纳米银线进行良好搭接，提升触控屏传感器的可靠性。

图7、图8、图9对比可发现：从银浆搭接区域来看，使用本申请实施例透明树脂封装层封装的，老化后该区域的银线氧化情况不明显，而使用普通封装材料封装的搭接区域可见银氧化后产生的颗粒，说明有一定氧化，表明本申请实施例透明树脂封装层对银浆搭接区域保护性更好。

图10、图11对比可发现：采用普通封装材料封装的触控屏传感器老化后，蚀刻痕区域附近银线已被明显氧化，膜面很多银颗粒存在；而使用本申请实施例透明树脂封装层封装的触控屏传感器老化后，膜面有少量氧化后的银颗粒，表明本申请实施例的透明树脂封装层明显优于普通封装材料，本申请实施例的透明树脂封装层对蚀刻痕附近区域具有更好的保护性。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种触控屏传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在基底层上形成透明导电膜层；

在所述透明导电膜层上形成透明树脂膜层，所述透明树脂膜层具有热塑性和自愈性；

在所述透明树脂膜层上形成电极膜层，并使所述电极膜层与所述透明导电膜层电性连接；

对所述电极膜层、所述透明树脂膜层和所述透明导电膜层进行图形化处理，使三层形成连续的图案；

对所述透明树脂膜层进行加热处理，使其通过流动和自愈覆盖所述图形化处理后的蚀刻痕；

对所述透明树脂膜层进行终固化处理，形成透明树脂封装层。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述透明导电膜层上形成透明树脂膜层的方法包括如下步骤：

将透明树脂封装溶液在所述透明导电膜层进行成膜处理后进行预固化处理；

和/或，所述终固化为热固化或光固化中的任意一种。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预固化为热固化或光固化中的任意一种。

4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述热固化温度为60～200℃；或所述光固化采用紫外光波长进行固化，累计能量300～1000mJ/cm²。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述透明树脂封装溶液的固含量为0.1～20wt％；和/或

所述透明树脂封装溶液的表面张力为21～35mN/m；和/或

所述透明树脂封装溶液的粘度为4～20cP。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述透明树脂封装溶液包括预聚物、交联剂和引发剂；所述预聚物的主链和侧链具有不同的官能团，所述交联剂可与所述预聚物侧链官能团发生交联聚合反应。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂的官能度不小于2；和/或

所述预聚物含有丙烯酰氧基、乙烯基、环氧基、羟基、羧基、酰亚胺基、酰胺基官能团中的至少一种。

8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述预聚物包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、乙烯基酯、聚酰亚胺、酚醛树脂中的任意一种。

9.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂包括封端的多异氰酸酯、二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、3-乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种。

10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述透明树脂膜层上采用湿法形成电极膜层，且所述透明树脂膜层可溶解到所述电极膜层的浆料所含溶剂中。

11.如权利要求1或10所述的制备方法，其特征在于，在所述透明树脂膜层上形成电极膜层的方法包括如下步骤：

将银浆溶液在所述透明树脂膜层表面进行成膜处理后进行热固化处理，所述银浆溶液为热固性银浆，其粘度为20～60Pa·s，固化温度为100～200℃，固化时间为10～50min。

12.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明导电膜层通过光辊涂布、网辊涂布、刮刀式涂布或狭缝涂布中的任意一种方式涂覆在所述基底层上；和/或

所述电极膜层通过丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷或喷墨印刷中的任意一种方式涂覆到所述透明树脂膜层上；和/或

所述图形化处理通过激光蚀刻或光刻的方式进行。

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述激光蚀刻包括光纤激光、紫外激光、CO₂激光中的任意一种。

14.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，使所述电极膜层与所述透明导电膜层电性连接的方法包括如下步骤：

在所述透明导电膜层内设置多根导电纳米银线，并使所述纳米银线的一端延伸至所述透明树脂封装层之外，且使所述纳米银线的一端到达所述电极膜层的表面与所述电极膜层电性连接。

15.一种触控屏传感器，其特征在于，所述触控屏传感器采用权利要求1～14任一项所述的制备方法制备；所述触控屏传感器包括：

基底层；

透明导电膜层，其形成在所述基底层上；

透明树脂封装层，其形成在所述透明导电膜层上，且与所述基底层层叠在所述透明导电膜层的两个表面上；所述透明树脂封装层由透明树脂膜层经过终固化后形成；以及

电极膜层，其形成在所述透明树脂封装层上，所述电极膜层和所述透明导电膜层电性连接。

16.如权利要求15所述的一种触控屏传感器，其特征在于，所述透明树脂膜层在0～30℃处于玻璃态或高弹态。

17.如权利要求16所述的一种触控屏传感器，其特征在于，所述透明树脂膜层在0～30℃处于玻璃态，其玻璃化转变温度在30～150℃。

18.如权利要求15～17任一项所述的一种触控屏传感器，其特征在于，所述透明树脂封装层的光透射率为90％以上，雾度在1％以下；和/或

所述透明树脂封装层的铅笔硬度至少为1H；和/或

所述透明树脂封装层的附着力至少为4B；和/或

所述透明树脂封装层的厚度在5～500nm；和/或

所述透明导电膜层厚度为50～1000nm；和/或

所述导电膜层的表面电阻为5～1500Ω/□，光透过率大于80％。

19.如权利要求18所述的一种触控屏传感器，其特征在于，所述透明树脂封装层的材料包括聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈的聚丙烯酸化物、聚乙烯醇、硅酮、聚硅烷、聚酯、氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚降冰片烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的至少一种；和/或

所述基底层材料包括聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、硅酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物中的至少一种。

20.如权利要求18所述的一种触控屏传感器，其特征在于，所述透明导电膜层包括多根纳米银线和包覆材料，所述纳米银线镶嵌在所述包覆材料中。

Images