CN208283924U - 纳米金属线导电结构及触控面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纳米金属线导电结构及触控面板，纳米金属线上具有多个凹孔，至少部分凹孔中嵌入有导电颗粒，所述导电颗粒与所述纳米金属线的接触面积较多，使这些纳米金属线之间的搭接部分从点搭接(纳米金属线‑纳米金属线之间的搭接)变为了面搭接(纳米金属线‑导电颗粒‑纳米金属线之间的搭接)，使导电性能和反应灵敏度得到了提高，并且，嵌入基质中的导电颗粒的吸光性好，能够改善纳米金属线的雾度并降低眩晕影响，并同时保证所述纳米金属线导电结构良好的透光性。

Description

纳米金属线导电结构及触控面板

技术领域

本实用新型涉及触摸屏制造领域，尤其涉及一种纳米金属线导电结构及触控面板。

背景技术

伴随近年来触控面板在通讯行业的迅速崛起，特别是在手机通讯行业的蓬勃发展，触控面板一举成为现今成像显示设备的首选产品。在传统电容式触控面板中，触控电极的材料通常为氧化铟锡(简称为ITO)，ITO的透光率很高，导电性能较好，但是面电阻很大并且价格昂贵，随着触控面板尺寸的逐步增大，采用ITO制成的触控电极无法保证大尺寸触控面板良好的导电性能与足够的灵敏度，也无法适用于电子产品不断低价化的发展趋势。

正因如此，产业界一直在致力于开发ITO的替代材料，目前逐渐被开发的纳米金属线是诸多ITO替代材料中比较成熟的一种。纳米金属线具有优良的导电性，同时由于其纳米级别的尺寸效应，使得其具有优异的透光性与耐曲挠性，因此可用作为优选地替代ITO作为触控电极的材料。然而，目前的纳米金属线导电结构难以同时满足雾度、透光性和导电性的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纳米金属线导电结构及触控面板，在降低纳米金属线的雾度的同时还能提高纳米金属线的透光性和导电性。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种纳米金属线导电结构，包括基质、纳米金属线及导电颗粒，所述纳米金属线及所述导电颗粒嵌入所述基质中，其特征在于，所述纳米金属线上具有多个凹孔，至少部分所述凹孔中嵌入有所述导电颗粒。

可选的，所述导电颗粒的数量大于所述纳米金属线上的凹孔数量的两倍。

可选的，所述导电颗粒嵌入所述凹孔时，是完全嵌入或部分嵌入所述凹孔的。

可选的，所述凹孔的形状是球状、椭球体、圆柱状、立方体及锥体中的一种或多种的组合。

可选的，所述导电颗粒的形状是球状、椭球体、圆柱状、立方体及锥体中的一种或多种的组合。

可选的，所述凹孔沿所述纳米金属线的长度方向的截面宽度小于10nm。

可选的，所述纳米金属线导电结构的厚度为100nm-200nm，线长为20μm-50μm，线径小于50nm，且长径比大于500。

可选的，所述导电颗粒包括纳米银粒子、纳米金粒子、纳米铜粒子或石墨烯粒子中的一种或多种。

可选的，所述纳米金属线为纳米银线。

本实用新型还提供了一种触控面板，包括基板及形成于所述基板上的纳米金属线导电结构。

在本实用新型提供的纳米金属线导电结构中，纳米金属线上具有多个凹孔，至少部分凹孔中嵌入有导电颗粒，所述导电颗粒与所述纳米金属线的接触面积较多，使这些纳米金属线之间的搭接部分从点搭接(纳米金属线-纳米金属线之间的搭接)变为了面搭接(纳米金属线-导电颗粒-纳米金属线之间的搭接)，从而整体上大大增加纳米金属线之间的搭接面积，使导电性能和反应灵敏度得到了提高，并且，嵌入基质中的导电颗粒的吸光性好，能够改善纳米金属线的雾度并降低眩晕影响，并同时保证所述纳米金属线导电结构良好的透光性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的纳米金属线导电结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的纳米金属线的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的纳米金属线导电结构的又一示意图；

其中，1-基板，2-纳米金属线导电结构，21-基质，22-纳米金属线，221-凹孔，23-导电颗粒。

具体实施方式

在使用纳米金属线替代ITO作为触控电极材料时，雾度问题常常成为其应用的障碍。如背景技术所述，目前的纳米金属线导电结构难以同时满足雾度、透光性和导电性的要求。发明人发现，这是因为，虽然降低纳米金属线的直径和减少单位面积内的纳米金属线的数量有助于改善雾度，但由于纳米金属线之间仅通过分子力搭接，单位面积的纳米金属线数量的降低及纳米银线直径的减小均可能导致纳米金属线的搭接不良，影响导电性。所以，在降低纳米金属线的雾度的同时还能提高纳米金属线的透光性和导电性，成为了一个难题。

基于此，本实用新型提出一种纳米金属线导电结构，纳米金属线上具有多个凹孔，至少部分凹孔中嵌入有导电颗粒，所述导电颗粒与所述纳米金属线的接触面积较多，使这些纳米金属线之间的搭接部分从点搭接(纳米金属线-纳米金属线之间的搭接)变为了面搭接(纳米金属线-导电颗粒-纳米金属线之间的搭接)，使导电性能和反应灵敏度得到了提高，并且，嵌入基质中的导电颗粒的吸光性好，能够改善纳米金属线的雾度并降低眩晕影响，并同时保证所述纳米金属线导电结构良好的透光性。

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图1，其为本实施例提供的纳米金属线导电结构的示意图。所述纳米金属线导电结构2包括基质21、纳米金属线22及导电颗粒23，所述纳米金属线22及所述导电颗粒23嵌入所述基质21中，所述纳米金属线22上具有多个凹孔221，至少部分所述凹孔221中嵌入有所述导电颗粒23。

所述纳米金属线导电结构2形成于一基板1上。所述基板1通常是由透明的绝缘材料制成。例如：所述基板1可以是采用如玻璃、金属、或陶瓷材料形成的刚性基板，也可以是采用如压克力、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)等任意合适的绝缘材料形成的柔性基板。

所述基板1例如是包括可视区及边框区，所述边框区围绕所述可视区。所述可视区通常用于透光显示，所述边框区通常不透光以突出所述可视区的显示内容。所述基板1为整个所述导电层叠结构提供支撑，可在所述基板1的可视区及边框区上制备纳米金属线导电结构2。

所述纳米金属线导电结构2中，多条纳米金属线22相互搭接形成导电网络。所述纳米金属线22可以是金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、钴(Co)、钯(Pd)等的纳米线。由于银具有导电性和透光性好等特点，所述纳米金属线优选为银纳米线(即纳米银线)。

所述纳米金属线导电结构2可以通过在所述基板1上涂布纳米金属线溶液，再通过加热烘干等方法形成。所述基质21为涂布在所述基板1上的纳米金属线溶液经加热烘干使得易挥发的物质挥发后，留在所述基板1上的非纳米金属线物质。所述纳米金属线22散布或嵌入其中，形成导电网络，部分所述纳米金属线22从所述基质21中露出，所述基质21用于保护所述纳米金属线22不被腐蚀、磨损等外界环境的影响。进一步，可以通过选择合适的基质材料来调整所述纳米金属线导电结构2的光学特性，特别是解决雾度的问题。例如，可以将基质21调整为具有期望的折射率、组成元素和一定的厚度，可以有效的减少反射损耗、眩光影响及雾度。

本实施例中，所述纳米金属线22的线长为20μm-50μm，线径小于50nm，且其长径比(线长与线径之比)大于500。

请参阅图2，在所述纳米金属线22上形成有多个凹孔221，也可将该凹孔221称之为凹陷。所述凹孔221并未贯穿所述纳米金属线22。所述纳米金属线导电结构2中纳米金属线22相互搭接方式有两种，一种常规搭接，即纳米金属线-纳米金属线之间的搭接，另一种为纳米金属线-导电颗粒-纳米金属线之间的面搭接，两种搭接方式，可有效提高纳米金属线导电结构2的导电性能。另外，由于所述导电颗粒23嵌入所述纳米金属线22的凹孔221中，所述导电颗粒23向各个方向反射光线，从不同角度观察，眼睛接受的反射光的强度总是入射光强度的很小一部分，具有良好的吸光性能，即可有效改善雾度及眩光影响。

所述导电颗粒23的尺寸在纳米级条件下，其材料可以是金属、导电氧化物、导电聚合物及半导体中的一种或多种，例如：纳米银粒子，纳米金粒子、纳米铜粒子或石墨烯粒子中的一种或多种。可选的，所述导电颗粒23的形状与所述凹孔221的形状相匹配。本实施例中，所述导电颗粒23为球状的纳米银粒子，所述凹孔221为圆形的凹孔，所述导电颗粒23的直径与所述凹孔221的直径相等，或者所述凹孔221的直径可以较所述导电颗粒23的直径略大，使所述导电颗粒23正好能够嵌入所述凹孔221中。当然，所述导电颗粒23及凹孔221也可以是圆柱状、立方体及椎体等其他的形状，所述凹孔221中形状也可以与所述导电颗粒23相匹配，也可以不匹配，只要所述导电颗粒23能够部分的嵌入所述凹孔221中即可。由于所述纳米金属线22的线径较小，所述凹孔221的截面宽度小于10nm，以避免所述凹孔221贯穿所述纳米金属线22，所述导电颗粒23的截面宽度也小于10nm，所述凹孔221的尺寸与所述导电颗粒23的尺寸相匹配，使所述导电颗粒23尽量更好的嵌入所述凹孔221中，增大导电率。可以理解的是，此处的“截面宽度”指的是将所述凹孔221沿着所述纳米金属线22的长度方向剖切开而得到的截面的宽度。

所述导电颗粒23的数量可以大于所述纳米金属线22上凹孔221数量总和的两倍，使所述导电颗粒23的一部分嵌入所述纳米金属线22上凹孔221中，还有一部分散布在所述基质21中，进一步增大了纳米金属线22之间的良性接触。

如图1所示，在嵌入有所述导电颗粒23的凹孔221中，所述导电颗粒23完全嵌入所述凹孔221，使所述纳米金属线22之间的搭接面积更大，导电率更好；如图3所示，所述导电颗粒23还可以部分嵌入所述凹孔221中，使所述导电颗粒23与所述凹孔221之间具有间隙，进而使所述纳米金属线22的表面对反射光的吸收更好，能进一步降低雾度现象及炫目影响。

本实施例中，所述纳米金属线导电结构2的厚度为100nm-200nm，通过设置凹孔221和导电颗粒23之后，所述纳米金属线导电结构2的透过率高达94％以上，雾度小于0.6％，方阻小于30ohm/sq。

具体而言，可通过如下方式形成所述纳米金属线导电结构：

首先，通过多孔AAO(阳极氧化铝)模板制备纳米金属线；

接着，通过等离子体轰击或者碾压的方法在所述纳米金属线上产生所述凹孔221；

接着，将具有所述凹孔221的纳米金属线置入溶剂中形成纳米金属线溶液，所述纳米金属线溶液为纳米金属线溶在特定的溶剂里而形成的悬浮溶液，该溶剂可以是水、水溶液、离子溶液、含盐溶液、超临界流体、油或其混合物等，所述溶剂中还可以含有如分散剂、表面活性剂、交联剂、稳定剂、润湿剂或增稠剂等添加剂；

接着，在所述纳米金属线溶液中添加导电颗粒23；

接着，将添加了所述导电颗粒23的纳米金属线溶液涂布至所述基板1上；

最后，加热固化，所述导电颗粒23部分嵌入所述基质21中，部分进入所述纳米金属线22的凹孔221中；在加热固化时还可以同时进行滚筒碾压，进一步提高纳米金属线-导电颗粒-纳米金属线的搭接面积，形成如图1所示的纳米金属线导电结构2。

另一方面，请参阅图1或图3，本实施例还提供了一种触控面板，所述触控面板包括基板1以及形成于所述基板1上的纳米金属线导电结构2。

所述基板1可进一步包括有盖板和贴合层，所述贴合层位于所述盖板及所述纳米金属线导电结构2之间以将所述导电层叠结构2及所述盖板贴合。

进一步，所述触控面板还包括形成于所述基板1与所述纳米金属线导电结构2之间的增粘层(图中未示出)。所述增粘层的材料可以是如高分子聚合物、氮化物及氧化物等材料中的一种或多种，所述高分子聚合物可以是聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB树脂)、聚苯胺(PAN或PANI)、聚苯撑醚(PPE)、聚对苯撑乙炔(PPV)、聚3，4-亚乙基二氧吩(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸(PSS)、聚3-己基噻吩(P3HT)、聚3-辛基噻吩(P3OT)、聚C-61-丁酸-甲酯(PCBM)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1，4-苯撑乙烯](MEH-PPV)等具有粘性的有机材料，所述氮化物可以是氮化硅，所述氧化物可以是氧化硅。本实施例中，所述增粘层的材料为采用聚酰胺树脂、聚氨酯树脂及环氧树脂等胶粘剂材料中的一种或多种调配而成的透明光学胶。所述增粘层在其厚度方向上至少部分会嵌入所述纳米金属线导电结构2中，使所述纳米金属线导电结构2更好的附着在所述基板1上，并且所述纳米金属线22之间不易发生游移，搭接更加牢固。可选的，所述增粘层的厚度例如在80nm至400nm之间。

综上，在本实用新型实施例提供的纳米金属线导电结构及触控面板中，所述纳米金属线导电结构位于基板上，所述纳米金属线及导电颗粒嵌入所述纳米金属线导电结构的基质中，所述纳米金属线的侧壁上具有多个凹孔，所述多个凹孔中至少部分嵌入有所述导电颗粒，使部分所述纳米金属线之间的搭接从点搭接变为面搭接，大大增加纳米金属线之间的搭接面积，使导电性能和反应灵敏度得到了提高，并且嵌入基质中的导电颗粒的吸光性好，能够改善纳米金属线的雾度，并同时保证所述纳米金属线导电结构良好的透光性。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纳米金属线导电结构，包括基质、纳米金属线及导电颗粒，所述纳米金属线及所述导电颗粒嵌入所述基质中，其特征在于，所述纳米金属线上具有多个凹孔，至少部分所述凹孔中嵌入有所述导电颗粒。

2.如权利要求1所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述导电颗粒的数量大于所述纳米金属线上的凹孔数量的两倍。

3.如权利要求1所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述导电颗粒嵌入所述凹孔时，是完全嵌入或部分嵌入所述凹孔的。

4.如权利要求1所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述凹孔的形状是球状、椭球体、圆柱状、立方体及锥体中的一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述导电颗粒的形状是球状、椭球体、圆柱状、立方体及锥体中的一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述凹孔沿所述纳米金属线的长度方向的截面宽度小于10nm。

7.如权利要求1至6中任一项所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述纳米金属线导电结构的厚度为100nm-200nm，线长为20μm-50μm，线径小于50nm，且长径比大于500。

8.如权利要求1至6中任一项所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述导电颗粒包括纳米银粒子、纳米金粒子、纳米铜粒子或石墨烯粒子中的一种或多种。

9.如权利要求1至6中任一项所述的纳米金属线导电结构，其特征在于，所述纳米金属线为纳米银线。

10.一种触控面板，其特征在于，包括基板及形成于所述基板上的如权利要求1-9中任一项所述的纳米金属线导电结构。