CN210722493U - 银纳米线导电薄膜和触控器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于导电材料技术领域，具体涉及一种银纳米线导电薄膜和触控器件。所述银纳米线导电薄膜包括：层叠设置在基板上的银纳米线膜层和光阻干膜层；其中，所述银纳米线膜层与所述基板相邻，且所述银纳米线膜层与所述基板之间设置有边缘走线层。该银纳米线导电薄膜直接将刻蚀显影用的光阻干膜层充当该银纳米线膜层表面的保护作用，这样无需再另设该银纳米线膜层的保护层，从而降低成本，而该光阻干膜层曝光显影即可图案化，无需酸刻蚀和脱模，可减少环境污染；而基板上的银纳米线膜层耐弯折性能，可将边框部分完全折叠到背面，从而也可以实现真正意义上的“无边框”效果。

Description

银纳米线导电薄膜和触控器件

技术领域

本实用新型属于导电材料技术领域，具体涉及一种银纳米线导电薄膜和触控器件。

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、可折叠的银纳米线(SilverNanowires，AgNWs，简称银线)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。

窄边框/无边框是光电器件的发展趋势，目前大尺寸触控屏、折叠屏等应用兴起的同时，窄边框工艺以及发展到瓶颈阶段：传统的激光工艺制备器件的边框最宽，黄光蚀刻法制备的窄边框并不能完全实现无边框，在大尺寸光电器件应用中，边框仍然较宽，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。

因此，现有技术有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种银纳米线导电薄膜和触控器件，旨在解决现有器件边框较宽，且污染较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种银纳米线导电薄膜，所述银纳米线导电薄膜包括：层叠设置在基板上的银纳米线膜层和光阻干膜层；其中，所述银纳米线膜层与所述基板相邻，且所述银纳米线膜层与所述基板之间设置有边缘走线层。

在一个实施例中，所述边缘走线层为边缘走线银浆层或边缘走线铜箔层。

在一个实施例中，所述边缘走线导电层的厚度为1-10um。

在一个实施例中，所述银纳米线膜层的厚度为0.05-1um。

在一个实施例中，所述光阻干膜层的厚度为1-100um。

在一个实施例中，所述基板选自PET膜、TAC薄膜、PEN薄膜、CPI膜、COP膜、PDMS膜和玻璃膜中的任意一种。

在一个实施例中，所述银纳米线导电薄膜为图案化的银纳米线导电薄膜。

本实用新型的银纳米线导电薄膜包括层叠设置在基板上的银纳米线膜层和光阻干膜层，且银纳米线膜层与基板之间设置有边缘走线层；该银纳米线导电薄膜直接将刻蚀显影用的光阻干膜层充当该银纳米线膜层表面的保护作用，这样无需再另设该银纳米线膜层的保护层，可以降低成本，而该光阻干膜层曝光显影即可图案化，无需酸刻蚀和脱模，可减少环境污染；而基板上的银纳米线膜层耐弯折性能，可将边框部分完全折叠到背面，从而也可以实现真正意义上的“无边框”效果。

一种触控器件，所述触控器件包括本实用新型所述的银纳米线导电薄膜和设置在所述银纳米线导电薄膜表面的盖板。

在一个实施例中，所述盖板为玻璃盖板。

在一个实施例中，所述盖板高分子盖板。

本实用新型提供的触控器件包括了本实用新型提供的特有的银纳米线导电薄膜，该银纳米线导电薄膜直接将刻蚀显影用的光阻干膜层充当该银纳米线膜层表面的保护作用，这样无需再另设该银纳米线膜层的保护层，从而降低高触控器件的成本，减少环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的银纳米线导电薄膜的结构示意图；

图2为本实用新型对比例提供的银纳米线导电薄膜的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-基板；2-银纳米线膜层；3-光阻干膜层；4-边缘走线层；5-保护层(即OC层)。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一方面，本实用新型实施例提供了一种银纳米线导电薄膜，所述银纳米线导电薄膜包括：层叠设置在基板上的银纳米线膜层和光阻干膜层；其中，所述银纳米线膜层与所述基板相邻，且所述银纳米线膜层与所述基板之间设置有边缘走线层。

本实用新型实施例提供的银纳米线导电薄膜包括层叠设置在基板上的银纳米线膜层和光阻干膜层，且银纳米线膜层与基板之间设置有边缘走线层；该银纳米线导电薄膜直接将刻蚀显影用的光阻干膜层充当该银纳米线膜层表面的保护作用，这样无需再另设该银纳米线膜层的保护层，从而降低成本，而该光阻干膜层曝光显影即可图案化，无需酸刻蚀和脱模，可减少环境污染；而基板上的银纳米线膜层耐弯折性能，可将边框部分完全折叠到背面，从而也可以实现真正意义上的“无边框”效果。

所述边缘走线层起到引线导电作用，在一个实施例中，所述边缘走线层为边缘走线银浆层或边缘走线铜箔层。银纳米线导电薄膜与基板之间设置的边缘走线层可以更好地给薄膜传递电信号和将薄膜的电信号传导出来。

在一个实施例中，所述边缘走线导电层的厚度为1-10um。具体实施例中，可以为2-3um。

在一个实施例中，所述银纳米线膜层的厚度为0.05-1um。具体实施例中，可以为0.1um。

在一个实施例中，所述光阻干膜层的厚度为1-100um。具体实施例中，可以为5-10um。

无色透明的光阻干膜成分一般以丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯等为主要成分，可以对银纳米线膜层起到很好的保护作用。

在一个实施例中，本实用新型实施例的银纳米线导电薄膜为透明导电薄膜。所述基板为柔性基板，具体地，所述基板为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，PolyethyleneTerephthalate)膜、TAC(三醋酸纤维素，Triacetyl Cellulose)膜、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯，Polyethylene Naphthalate)膜、PDMS(聚二甲基硅氧烷，Polydimethylsiloxane)膜、CPI(无色透明聚酰亚胺，Colorless Polyimide)膜、COP(环烯烃共聚物，Cyclo-Olefinpolymer)膜和玻璃膜中的任意一种。

在一个实施例中，所述银纳米线导电薄膜为图案化的银纳米线导电薄膜。将光阻干膜层曝光显影即可图案化。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种触控器件，所述触控器件包括本实用新型实施例所述的银纳米线导电薄膜和设置在所述银纳米线导电薄膜表面的盖板。

本实用新型实施例提供的触控器件包括了本实用新型实施例提供的特有的银纳米线导电薄膜，该银纳米线导电薄膜直接将刻蚀显影用的光阻干膜层充当该银纳米线膜层表面的保护作用，这样无需再另设该银纳米线膜层的保护层，从而降低高触控器件的成本，减少环境污染。

在一个实施例中，所述盖板为玻璃盖板，或盖板为高分子盖板。用OCA(OpticallyClear Adhesive，固态透明光学胶)/LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive，液态透明光学胶，)/OCR(Optically Clear Resin，紫外线硬化树酯)等光学胶将图案化的银纳米线导电薄膜和盖板即Cover层组合形成触控器件。所述盖板为玻璃盖板，如手机屏幕，或者所述盖板为高分子盖板如PET/PI/PEN/COP等，如折叠屏用的cover层。

最后，本实用新型的银纳米线导电薄膜的制备方法，包括如下步骤：

S01：提供基板，在所述基板表面制备边缘走线层；

S02：提供光阻干膜，在所述光阻干膜表面制备银纳米线膜层；

S03：将制备有所述银纳米线膜层的光阻干膜表面贴附到制备有所述边缘走线层的基板表面上，然后进行曝光显影。

本实用新型提供的上述银纳米线导电薄膜由上述制备方法得到。

上述制备方法中，分别在基板表面制备边缘走线层，在光阻干膜表面制备银纳米线膜层，光阻干膜表面形成银纳米线膜层后，银纳米线膜层无需再涂布保护层，光阻干膜层充当该银纳米线膜层表面的保护作用无需脱膜去除，从而减少了工艺步骤；将制备有银纳米线膜层的光阻干膜表面贴附到制备有边缘走线层的基板表面上后直接曝光显影即可图案化，无需进一步的酸蚀刻和脱膜步骤工艺，这样在减少工艺步骤同时，还减少环境污染，最终制得的银纳米线导电薄膜中，银纳米线膜层耐弯折性能可将边框部分完全折叠到背面，实现无边框效果。

上述步骤S01中，所述基板选自PET膜、TAC薄膜、PEN薄膜、CPI膜、COP膜、PDMS膜和玻璃膜中的任意一种。在所述基板表面制备边缘走线层的步骤包括：将感光银浆印刷在所述基板表面，得到的所述边缘走线层为边缘走线银浆层；或者将铜箔涂布在所述基板表面，得到的边缘走线层为边缘走线铜箔层。

上述步骤S02中，在所述光阻干膜表面制备银纳米线膜层的步骤包括：将银纳米线墨水涂布在所述光阻干膜表面。涂布用的银纳米线墨水中银纳米线可以用常用的择醇热法、水热法和多元醇还原法等方法合成。在上述银纳米线墨水中，所述银纳米线的直径为15-95nm，长径比为500-2500，银纳米线的浓度为0.01％-0.2％。该银纳米线墨水中除了银纳米线外，还可以含有增稠剂、湿润分散剂等助剂，其中，增稠剂可以为羟丙基甲基纤维素，质量分数为0.01-0.8％。润湿分散剂可以为高分子型超分散剂，为DISPERBYK-180、DISPERBYK-184、DISPERBYK-190、DISPERBYK-191、DISPERBYK-192、DISPERBYK-194、DISPERBYK-2010、DISPERBYK-2015至少一种，质量分数为0.01-0.8％。最后，所述银纳米线墨水中余量为水和醇类溶剂的混合物，醇质量/水质量为(0.001-1)：1。醇类溶剂可以是乙醇、异丙醇至少一种。将所述银纳米线墨水涂布在光阻干膜上的涂布方法选自狭缝涂布、微凹涂布、刮涂和滚筒涂布中的任意一种。

在一实施例中，将银纳米线墨水涂布在光阻干膜上，进行干燥处理形成银纳米线膜层。其中，干燥处理的的温度为50-150℃；干燥处理的时间为2min-2h。

最后，在步骤S03中，将制备有所述银纳米线膜层的光阻干膜表面贴附到制备有所述边缘走线层的基板表面上曝光显影，形成有效功能区图案；如此，光阻干膜保留在器件叠构中了，同时起到保护银纳米线膜层的作用。此外，因为银纳米线涂布在光阻干膜上，如果光阻干膜未曝光部分脱膜，该部分粘附的银纳米线也会跟随全部脱落，而光阻干膜曝光固化的部分保留，从而形成图案化的银纳米线导电薄膜。

曝光显影后，将所述银纳米线膜层与所述边缘走线层的接触部位进行激光烧结处理。为了使银纳米线导电薄膜具有更佳稳定的导通性能，以及长期的稳定性，将边缘走线层的引线端点和银纳米线膜层中银纳米线通道端点的接触部位激光烧结，形成导电连接和物理连接。同时因为激光焊接的因素，搭接点比常规工艺更加稳定牢固，加之银纳米线的耐弯折性能，可将边框部分完全折叠到背面，从而也可以实现真正意义上的“无边框”效果。

在一实施例中，激光烧结的温度为80-400℃，具体可以为100-200℃，优选为150-200℃；激光烧结的时间为0.1-4s，具体可以为0.1-2s，优选0.5-2s。上述温度范围内，银纳米线膜层中的银纳米线和边缘走线层的接触部位可以变成半熔融态，冷却后焊接到一起，具有极好的导电搭接性能和物理牢固接触，同时保持原来材料的弯折柔韧性。

本实用新型先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对实用新型进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种银纳米线导电薄膜，该银纳米线导电薄膜从下到上依次包括：基板1、边缘走线层4、银纳米线膜层2和光阻干膜层3；其中，银纳米线膜层2与基板1相邻，且银纳米线膜层2与基板1之间设置边缘走线层4。

其制备方法包括如下步骤：

a)在基板2(为PET基材)上丝网印刷感光银浆，形成边缘走线层4；

b)在透明的光阻干膜层3表面涂布银纳米线墨水，得到银纳米线膜层2；

c)将带有银纳米线膜层2的光阻干膜层3的一面贴附到印刷有边缘走线的感光银浆的基板1表面；

d)UV曝光，通过UV光固化原理，将要保留的部分曝光固化；

e)显影，通过低pH碱性溶液洗除未曝光的光阻干膜，即形成有效功能区图案；

f)激光烧结，将边缘走线层的引线端点和银纳米线膜层中银纳米线通道端点的接触部位烧结，使得具有稳定的导通性能；

该银纳米线导电薄膜可以通过用光学胶和Cover层组合形成触控器件。

实施例2

一种银纳米线导电薄膜，该银纳米线导电薄膜从下到上依次包括：基板1、边缘走线层4、银纳米线膜层2和光阻干膜层3；其中，银纳米线膜层2与基板1相邻，且银纳米线膜层2与基板1之间设置边缘走线层4。

其制备方法包括如下步骤：

a)在基板2(为PET基材)上涂布铜箔，形成边缘走线层4；

b)在透明的光阻干膜层3表面涂布银纳米线墨水，得到银纳米线膜层2；

c)将带有银纳米线膜层2的光阻干膜层3的一面贴附到印刷有边缘走线的感光银浆的基板1表面；

d)UV曝光，通过UV光固化原理，将要保留的部分曝光固化；

e)显影，通过低pH碱性溶液洗除未曝光的光阻干膜，即形成有效功能区图案；

f)激光烧结，将边缘走线层的引线端点和银纳米线膜层中银纳米线通道端点的接触部位烧结，使得具有稳定的导通性能；

该银纳米线导电薄膜可以通过用光学胶和Cover层组合形成触控器件。

对比例

一种银纳米线导电薄膜，如图2所示，其制备过程中，从下到上依次形成的基板1、银纳米线膜层2、保护层5、边缘走线层4和光阻干膜层3。

其制备方法包括如下步骤：

a)在基板1(为PET基材)上涂布银纳米线墨水，形成银纳米线膜层2；

b)在银纳米线膜层2上涂布保护层5(即OC层)；

c)在保护层5上，采用丝网印刷的方式印刷银浆(或涂布铜箔)，并烘烤/固化，形成边缘走线层4(蚀刻后作为电极到IC间的引线)；

d)在边缘走线层4上贴附光阻干膜，得到光阻干膜层3；

e)UV曝光，通过UV光固化原理，将需要保留的部分曝光固化；

f)显影，通过低pH(8-12)碱性溶液洗除未曝光的光阻干膜；

g)蚀刻，用酸性/氧化性蚀刻液蚀刻无光阻干膜保护的区域(包括银纳米线膜层和边缘走线层区域)；

h)脱膜，用pH更高(＞11)的碱性溶液洗除UV固化的光阻干膜，并干燥；最终得到银纳米线导电薄膜。

上述实施例1和实施例2得到的银纳米线导电薄膜直接将刻蚀显影用的光阻干膜层3充当银纳米线膜层2表面的保护作用，而对比例中是在边缘走线层4和银纳米线膜层2之间另增设了保护层5，上述实施例1和实施例2的光阻干膜层3曝光显影即可图案化，后续无需酸刻蚀和脱模，相对对比例可减少环境污染，降低工艺成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述银纳米线导电薄膜包括：层叠设置在基板上的银纳米线膜层和光阻干膜层；其中，所述银纳米线膜层与所述基板相邻，且所述银纳米线膜层与所述基板之间设置有边缘走线层。

2.如权利要求1所述的银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述边缘走线层为边缘走线银浆层或边缘走线铜箔层。

3.如权利要求1所述的银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述边缘走线导电层的厚度为1-10um。

4.如权利要求1所述的银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述银纳米线膜层的厚度为0.05-1um。

5.如权利要求1所述的银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述光阻干膜层的厚度为1-100um。

6.如权利要求1-5任一项所述的银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述基板选自PET膜、TAC薄膜、PEN薄膜、CPI膜、COP膜、PDMS膜和玻璃膜中的任意一种。

7.如权利要求1-5任一项所述的银纳米线导电薄膜，其特征在于，所述银纳米线导电薄膜为图案化的银纳米线导电薄膜。

8.一种触控器件，其特征在于，所述触控器件包括权利要求1-7任一项所述的银纳米线导电薄膜和设置在所述银纳米线导电薄膜表面的盖板。

9.如权利要求8所述的触控器件，其特征在于，所述盖板为玻璃盖板。

10.如权利要求8所述的触控器件，其特征在于，所述盖板为高分子盖板。

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