CN109848011A - 纳米银线溶液的制作方法和触控面板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米银线溶液的制作方法、触控面板的制作方法和触控面板。其中，纳米银线溶液的制作方法包括：将具有纳米银线的至少两种溶液混合，且至少两种溶液中的纳米银线的长度互不相同；在‑10℃～0℃的环境下，将混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体,以形成纳米银线溶液。触控面板的制作方法包括：提供一基板，并在基板上分别形成第一导电层、绝缘层和第二导电层；第一导电层和第二导电层的至少部分采用上述纳米银线的制作方法得到的纳米银线溶液制成。上述纳米银线溶液的制作方法、触控面板的制作方法和触控面板可以有效的提高驱动电极和感应电极的走线强度以及柔性触控面板的弯折性能、灵敏度以及导电性能。

Description

纳米银线溶液的制作方法和触控面板的制作方法

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别是涉及一种纳米银线溶液的制作方法，以及采用该纳米银线溶液制备触控面板的方法及其触控面板。

背景技术

触控屏是一种显著改善人机操作界面的输入设备，具有直观、简单、快捷的优点。因此，触控屏在许多电子产品中已经获得了广泛的应用。以传统的电容式触控屏为例，其基本结构为发射层、绝缘层、接收层、保护层和封装盖板，其中，发射层和接收层均为图案化的透光导电膜，并且，其透光导电膜通常都是采用ITO镀膜，再通过激光刻蚀、丝网印刷和黄光刻蚀等工艺制作而成。

但是，随着曲面和柔性显示产品的普及，ITO自身脆性大、电阻大、成本高、抗损伤性能差等问题极大的限制了其在柔性电子器件中的应用，因而，使用不同的透明电极材料取代ITO就成为了一个热门的课题。近年来，银纳米透明电极成为该领域的研究热点，成为最有可能替代ITO的候选者，这是因为纳米银线耗能少、成本低，且具有优异的导电性、透光性和柔性。

在使用纳米银线制作的透明电极时，柔性触控面板的电极搭接区在弯曲动作中容易出现接触不良等问题，使触摸屏的灵敏度及导电能力下降。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可以增强柔性触控面板的电极搭接区连接性能的纳米银线溶液的制作方法，以及采用该纳米银线溶液制备触控面板的方法及其触控面板。

一种纳米银线溶液的制作方法，所述方法包括：

将具有纳米银线的至少两种溶液混合，至少两种溶液中的纳米银线的长度互不相同；

在-10℃～0℃的环境下，将混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体,以形成纳米银线溶液。

上述纳米银线溶液的制作方法，通过将至少两种具有不同长度的纳米银线的溶液混合，并在混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体，使纳米银线溶液中的纳米银线相互之间的连接性更强，同时，利用纳米银线对气泡的依附性，使纳米银线在后续制作触控电极的过程中可以更加有规则的集中排布，从而增加了纳米银线的走线强度，另外，上述纳米银线溶液的制作方法还具备经济实用且方便制备和储存的优点。

在其中一个实施例中，纳米银线溶液的储存温度为-10℃～0℃。

在其中一个实施例中，至少两种溶液中的纳米银线的长度在10μm～40μm之间，直径在10nm～20nm之间。

在其中一个实施例中，将混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体时，不活泼气体和/或惰性气体的气泡直径为0.5μm～10μm，气泡密度为1×10⁸个/L～1×10¹⁰个/L。

在其中一个实施例中，不活泼气体为氮气；惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的一种或多种。

一种触控面板的制作方法，所述方法包括：

提供一基板；

在基板上形成第一导电层；

在第一导电层上形成绝缘层；

在绝缘层上形成第二导电层；

其中，第一导电层和第二导电层的至少部分采用上述任一项实施例所述的纳米银线的制作方法得到的纳米银线溶液制成；且第一导电层和第二导电层分别用于为触控面板提供驱动电极和感应电极。

上述触控面板的制作方法，通过采用通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制备触控面板的驱动电极和感应电极，提高了驱动电极和感应电极的走线强度，尤其是提高了驱动电极和感应电极的搭接区电极的走线强度，从而提高了柔性触控面板的弯折性能。

在其中一个实施例中，在基板上形成第一导电层，包括：

将纳米银线溶液涂覆于基板上，涂覆温度为-10℃～0℃；

将涂覆了纳米银线溶液的基板设置于保温腔室内，并将保温腔室内的温度加热至80℃～120℃，保温5min～10min；

将保温腔室内的气体抽出，以使纳米银线溶液固化在基板上，并形成第一导电层。

在其中一个实施例中，在绝缘层上形成第二导电层，包括：

将纳米银线溶液涂覆在绝缘层上，涂覆温度为-10℃～0℃；

将涂覆了纳米银线溶液的绝缘层设置于保温腔室内，并将保温腔室内的温度加热至80℃～120℃，保温5min～10min；

将保温腔室内的气体抽出，以使纳米银线溶液固化在绝缘层上，并形成第二导电层。

在其中一个实施例中，第一导电层和第二导电层均包括电极图案和搭接区图案，搭接区图案和/或电极图案采用上述任一项实施例所述的纳米银线的制作方法得到的纳米银线溶液制成。

一种触控面板，所述触控面板采用如上述任一项实施例所述的触控面板的制作方法制备而成。

上述触控面板，通过采用通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制备驱动电极和感应电极，并采用低温涂覆以及高温真空蒸发等技术，提高了驱动电极和感应电极的走线强度，尤其是提高了驱动电极和感应电极的搭接区电极的走线强度，有效的提高了柔性触控面板的弯折性能、灵敏度以及导电性能。

附图说明

图1a为现有技术中触控面板的俯视结构示意图；

图1b为图1a中触控面板的俯视结构示意图的局部放大图；

图2为一个实施例中纳米银线溶液的制作方法的流程示意图；

图3为一个实施例中纳米银线溶液的制作方法的示意图；

图4为一个实施例中触控面板的制作方法的流程示意图；

图5为一个实施例中触控面板的剖面结构示意图；

图6为一个实施例中第一导电层的制作方法的流程示意图；

图7为一个实施例中第二导电层的制作方法的流程示意图；

图8a为现有技术中触控面板的电极图案制成后的效果示意图；

图8b为一个实施例中触控面板的电极图案制成后的效果示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处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。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在现有技术中，触控显示面板通常是指显示面板以及设置在显示面板上的触控膜层，在触控膜层上，分布有多个纵横交错驱动电极和感应电极以实现触控功能。传统技术中，驱动电极和感应电极通常采用ITO(Indium tin oxide铟锡氧化物)薄膜制作而成，但ITO薄膜应用在曲面和柔性显示产品中却会出现诸多问题，因而，目前常用的做法是采用纳米银线(silver nanowire)技术制作驱动电极和感应电极的电极图案，具体做法是将纳米银线溶液涂抹在塑胶或者玻璃基板上，然后利用镭射光刻技术或掩模板技术，制成具有纳米级别银线导电网络图案的透明的导电薄膜。

请参照图1a和图1b，图1a示出了一种触控面板的俯视结构示意图，图1b示出了图1a中触控面板俯视结构示意图的局部放大图。如图1a所示，在触控面板10上，分布着沿第一方向排布的多个驱动电极11以及沿第二方向排布的多个感应电极12，其中，第一方向与第二方向垂直，且第一方向可以为图1a中的横向也可以为纵向，第二方向可以为图1a中的纵向也可以为横向。进一步的，如图1b所示，每个驱动电极11和每个感应电极12均由多个电极图案13和多个搭接区图案14组成，且搭接区图案14的宽度小于电极图案13的宽度。当触控面板弯曲时，采用普通的纳米银线溶液制成的搭接区图案14极易出现接触不良等问题，使触控面板10的灵敏度及导电能力下降或失灵。

基于此，本申请提出一种纳米银线溶液的制作方法、触控面板的制作方法和触控面板，该方法首先将具有纳米银线的至少两种溶液混合，其中，具有纳米银线的至少两种溶液中的纳米银线的长度互不相同；其次，在-10℃～0℃的环境下，将混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体,并形成纳米银线溶液；最后，将该纳米银线溶液分别涂覆在基板和绝缘层上，并通过高温真空蒸发技术将电极图形分别固化在基板和绝缘层上，以形成触控面板的驱动电极和感应电极。通过上述方法制作而成的触控面板，提高了驱动电极和感应电极的走线强度，尤其是提高了驱动电极和感应电极的搭接区电极的走线强度，有效的提高了柔性触控面板的弯折性能、灵敏度以及导电性能。

基于以上方案，下面结合附图，对具体实施例进行详细说明。

在一个实施例中，如图2和图3所示，提供了一种纳米银线溶液的制作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S102：将具有纳米银线的至少两种溶液混合，至少两种溶液中的纳米银线的长度互不相同。

具体的，本方法首先将两种或两种以上的含有纳米银线的溶液在常温下混合，其中，两种或两种以上的含有纳米银线的溶液中的纳米银线的长度互不相同；然后，将混合后的溶液进行机械振动，使多种溶液充分混合均匀，以此得到含有两种或两种以上不同长度纳米银线的混合溶液。

步骤S104：在-10℃～0℃的环境下，将混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体，以形成纳米银线溶液。

具体的，在-10℃～0℃的环境下，使用微米气泡发生器将上述混合了多种长度纳米银线的溶液通入一定剂量的不活泼气体和/或惰性气体，使不活泼气体和/或惰性气体的微小气泡充满整个混合溶液中，以形成本实施例所述的纳米银溶液。

上述纳米银线溶液的制作方法，通过将至少两种具有不同长度的纳米银线的溶液混合，并在混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体，使纳米银线溶液中的纳米银线相互之间的连接性更强，同时，利用纳米银线对气泡的依附性，使纳米银线在后续制作触控电极的过程中可以更加有规则的集中排布，从而增加了纳米银线的走线强度，另外，上述纳米银线溶液的制作方法还具备经济实用且方便制备和储存的优点。

在一个实施例中，制作完成纳米银线溶液需要储存在温度为-10℃～0℃的低温环境中，这一温度与通入不活泼气体和/或惰性气体时的环境温度相差不多，主要作用是使不活泼气体和/或惰性气体的气泡体积保持不变，从而保证纳米银线溶液的有效性。

在一个实施例中，用于混合的具有纳米银线的溶液中，纳米银线的长度可以在10μm～40μm之间，其直径可以在10nm～20nm之间。具体的，两种或两种以上具有纳米银线的溶液彼此之间的长度差最好在10μm以上，以增加纳米银线溶液中纳米银线之间的连接性。在混合比例上，多种具有纳米银线的溶液的混合比例可以是对等的或相差不超过0.5倍的，例如，采用两种具有纳米银线的溶液混合时，其比例可以在1:0.5～1:1.5之间。

在一个实施例中，将混合后的溶液通入不活泼气体和/或惰性气体时，不活泼气体和/或惰性气体的气泡直径应控制在0.5μm～10μm之间，气泡密度应控制在1×10⁸个/L～1×10¹⁰个/L之间。在本实施例中，通入纳米银线溶液中的气泡的尺寸和密度会很大程度影响到纳米银线的使用效果，例如，气泡太大或太少都会使气泡的作用大为降低，所以不活泼气体和/或惰性气体的气泡尺寸和密度应做严格控制。

在一个实施例中，不活泼气体可以为氮气，惰性气体可以为氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的一种或多种，原因在于，这些气体在常温常压下通常都是无色无味的，很难进行化学反应，因而具有良好的稳定性。具体的，从经济性和安全性的角度考虑，本实施例通常选用的气体为氮气或氩气。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种触控面板的制作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S202：提供一基板。

步骤S204：在基板上形成第一导电层。

步骤S206：在第一导电层上形成绝缘层。

步骤S208：在绝缘层上形成第二导电层。

具体的，如图5所示，在触控面板100的玻璃基板或柔性基板110上，依次形成第一导电层120、绝缘层130和第二导电层140，在第二导电层140的表面上，可以进一步形成粘性保护层150，粘性保护层150可以用于保护触控面板100。其中，在形成第一导电层120和第二导电层140的过程中，可以采用掩膜板分别遮盖在基板110和绝缘层130上，继而，将纳米银线溶液分别涂覆在基板110和绝缘层130上，从而制作出触控面板100的驱动电极图案和感应电极图案。在本实施例中，第一导电层120和第二导电层140可以分别对应触控面板100的驱动电极和感应电极，也可以分别对应触控面板100的感应电极和驱动电极，可以理解的是，驱动电极和感应电极所在膜层可以根据实际工艺决定，在此不做限定；另外，采用上述实施例所述的纳米银溶液的制作方法制备的纳米银溶液可以用于制作第一导电层120和第二导电层140的部分电极图案，也可以用于制作第一导电层120和第二导电层140的全部电极图案。

上述触控面板的制作方法，通过采用通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制备触控面板的驱动电极和感应电极，提高了驱动电极和感应电极的走线强度，尤其是提高了驱动电极和感应电极的搭接区电极的走线强度，从而提高了柔性触控面板的弯折性能。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种触控面板的第一导电层的制作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S302：将纳米银线溶液涂覆于基板上，涂覆温度为-10℃～0℃。

步骤S304：将涂覆了纳米银线溶液的基板设置于保温腔室内，并将保温腔室内的温度加热至80℃～120℃，保温5min～10min。

步骤S306：将保温腔室内的气体抽出，以使纳米银线溶液固化在基板上，并形成第一导电层。

具体的，制作第一导电层时，首先需要在-10℃～0℃的环境下，将纳米银线溶液涂覆于基板上，在涂覆时可以采用掩模板遮盖在基板上，以确保纳米溶液的涂覆位置的准确性；其次，可以将涂覆了纳米银线溶液的基板移至带有升温和真空功能的保温腔室中，并将保温腔室内的温度快速加热至80℃～120℃，保温5min～10min，其中，保温时间需要根据保温温度而定，即保温温度越高则保温时间越短；最后，将保温腔室内的气体抽出，使保温腔室内形成一个真空环境，在真空坏境下，纳米银线最终固化在指定位置上并形成第一导电层。

在本实施例中，纳米银线溶液中的液体会在升温的过程中逐渐蒸发减少，而液体中的气泡体积则会逐渐增大，高度分散的微小气泡可以作为载体粘附溶液中的纳米银线，当气泡上粘附的纳米银线数量逐渐增加时，纳米银线开始向气泡的四周滑落。当液体蒸发殆尽时，可以采用抽真空的方式去除溶液中剩余的小气泡，使溶液中所有的气泡消失，从而将滑落的纳米银线固定于基板上，以此实现纳米银线有规则且集中的排布。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种触控面板的第二导电层的制作方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S402：将纳米银线溶液涂覆在绝缘层上，涂覆温度为-10℃～0℃。

步骤S404：将涂覆了纳米银线溶液的绝缘层设置于保温腔室内，并将保温腔室内的温度加热至80℃～120℃，保温5min～10min。

步骤S406：将保温腔室内的气体抽出，以使纳米银线溶液固化在绝缘层上，并形成第二导电层。

具体的，制作第二导电层时，首先需要在-10℃～0℃的环境下，将纳米银线溶液涂覆于绝缘层上，其中，绝缘层可以是OCA或PI等柔性薄膜，在涂覆时可以采用掩模板遮盖在绝缘层上，以确保纳米溶液的涂覆位置的准确性；其次，可以将涂覆了纳米银线溶液的绝缘层移至带有升温和真空功能的保温腔室中，并将保温腔室内的温度快速加热至80℃～120℃，保温5min～10min，其中，保温时间需要根据保温温度而定，即保温温度越高则保温时间越短；最后，将保温腔室内的气体抽出，使保温腔室内形成一个真空环境，在真空坏境下，纳米银线最终固化在指定位置上并形成第二导电层。

在本实施例中，纳米银线溶液中的液体会在升温的过程中逐渐蒸发减少，而液体中的气泡体积会逐渐增大，高度分散的微小气泡可以作为载体粘附溶液中的纳米银线，当气泡上粘附的纳米银线数量逐渐增加时，纳米银线开始向气泡的四周滑落。当液体蒸发殆尽时，可以采用抽真空的方式去除溶液中剩余的小气泡，使溶液中所有的气泡消失，从而将滑落的纳米银线固定于基板上，以此实现纳米银线有规则且集中的排布。

在一个实施例中，如图1和图2所示，触控面板的第一导电层和第二导电层均包括电极图案13和搭接区图案14，其中，电极图案13和搭接区图案14均可以由通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制成，或者仅搭接区图案14采用通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制成。上述两种方法均可以实现增强触控面板搭接区走线强度的效果，其中，第一种方式既可以节省工艺，又可以使触控面板具有更优异的弯折性能和导电性能。如图8a和8b所示，图8a示出了现有技术中触控面板的电极图案制成后的效果示意图，图8b示出了本实施例中触控面板的电极图案制成后的效果示意图，从图中可以看出，采用通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制成的电极图案具有更好的连接性，保证了触控面板在弯折时不易折断的优异性能。

在一个实施例中，还提供了一种触控面板，所述触控面板采用上述实施例所述的触控面板的制作方法制作而成。如图5所示，上述触控面板100包括基板110、第一导电层120、绝缘层130、第二导电层140和粘性保护层150，其中，第一导电层120和第二导电层140由通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制成，并用于为触控面板100提供驱动电极和感应电极。

上述触控面板，通过采用通入了不活泼气体和/或惰性气体且含有不同长度纳米银线的纳米银线溶液制备驱动电极和感应电极，并采用低温涂覆以及高温真空蒸发等技术，提高了驱动电极和感应电极的走线强度，尤其是提高了驱动电极和感应电极的搭接区电极的走线强度，有效的提高了柔性触控面板的弯折性能、灵敏度以及导电性能。

在一个实施例中，还提供了一种触控显示装置，包括：如上述实施例所述的触控面板。具体的，该触控显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能穿戴设备等任何具有显示功能的产品或部件。上述触控显示装置采用上述实施例所述的触控面板，因而具有更好的弯折性能和导电性能。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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

Claims (10)

1.一种纳米银线溶液的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

将具有纳米银线的至少两种溶液混合，所述至少两种溶液中的纳米银线的长度互不相同；

在-10℃～0℃的环境下，将混合后的所述溶液通入不活泼气体和/或惰性气体,以形成所述纳米银线溶液。

2.根据权利要求1所述的纳米银线溶液的制作方法，其特征在于，所述纳米银线溶液的储存温度为-10℃～0℃。

3.根据权利要求1所述的纳米银线溶液的制作方法，其特征在于，所述至少两种溶液中的纳米银线的长度在10μm～40μm之间，直径在10nm～20nm之间。

4.根据权利要求1所述的纳米银线溶液的制作方法，其特征在于，所述将混合后的所述溶液通入不活泼气体和/或惰性气体时，所述不活泼气体和/或惰性气体的气泡直径为0.5μm～10μm，气泡密度为1×10⁸个/L～1×10¹⁰个/L。

5.根据权利要求4所述的纳米银线溶液的制作方法，其特征在于，所述不活泼气体为氮气；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中的一种或多种。

6.一种触控面板的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一基板；

在所述基板上形成第一导电层；

在所述第一导电层上形成绝缘层；

在所述绝缘层上形成第二导电层；

其中，所述第一导电层和第二导电层的至少部分采用权利要求1-5任一项所述的制作方法得到的纳米银线溶液制成；且所述第一导电层和第二导电层分别用于为所述触控面板提供驱动电极和感应电极。

7.根据权利要求6所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述在所述基板上形成第一导电层，包括：

将所述纳米银线溶液涂覆于所述基板上，涂覆温度为-10℃～0℃；

将所述涂覆了纳米银线溶液的基板设置于保温腔室内，并将所述保温腔室内的温度加热至80℃～120℃，保温5min～10min；

将所述保温腔室内的气体抽出，以使所述纳米银线溶液固化在所述基板上，并形成所述第一导电层。

8.根据权利要求6所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述在所述绝缘层上形成第二导电层，包括：

将所述纳米银线溶液涂覆在所述绝缘层上，涂覆温度为-10℃～0℃；

将所述涂覆了纳米银线溶液的绝缘层设置于保温腔室内，并将所述保温腔室内的温度加热至80℃～120℃，保温5min～10min；

将所述保温腔室内的气体抽出，以使所述纳米银线溶液固化在所述绝缘层上，并形成所述第二导电层。

9.根据权利要求6-8任一项所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层均包括电极图案和搭接区图案，所述搭接区图案和/或电极图案采用权利要求1-5任一项所述的制作方法得到的纳米银线溶液制成。

10.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板采用如权利要求6-9任一项所述的制作方法制备而成。