CN104020885B - 触控基板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种触控基板包括透明衬底、粘结层、透明导电层、多个第二导线及多个绝缘块。透明导电层包括基质及填充于基质中的纳米导电丝线。基质为固化的透明感光树脂。透明导电层经过图案化后形成多个第一轴向触控电极及多个第二导电单元。上述触控基板以纳米导电丝线交错连接形成的导电网格实现导电,相对于ITO导电层,其具有相对较低的电阻率。纳米导电丝线相对于ITO柔韧性更好,使上述触控基板具有较好的抗弯折性。导电网格被固化的透明感光树脂包覆,使上述导电网格能较好的避免划伤,不容易损坏。大大降低了导电网格与空气接触的机会,使上述触控基板不容易被氧化。同时提供一种触控基板的制备方法。

Description

触控基板及其制备方法
技术领域
本发明涉及触控技术领域,特别是涉及一种触控基板及其制备方法。
背景技术
触摸屏是可接收触摸等输入信号的感应式装置。触摸屏赋予了信息交互崭新的面貌,是极富吸引力的全新信息交互设备。触摸屏技术的发展引起了国内外信息传媒界的普遍关注,已成为光电行业异军突起的朝阳高新技术产业。
目前,氧化铟锡(Indium Tin Oxides,ITO)导电层是触摸屏模组中至关重要的组成部分。虽然触摸屏的制造技术一日千里的飞速发展着。但是以投射式电容屏为例,ITO导电层的基础制造流程近年来并未发生太大的改变。总是不可避免的需要ITO镀膜,ITO图案化。
但是ITO导电层的电阻率较大,在平板电脑(Tablet Personal Computer)、一体机(All in one,AIO)、笔记本(Notebook)等尺寸较大的设备上限制了其使用性。
发明内容
基于此,有必要针对ITO导电层电阻率较大的问题,提供一种可以降低电阻率的触控基板及其制备方法。
一种触控基板,包括:
透明衬底;
粘结层,设置于所述透明衬底的表面;
透明导电层,设置于所述粘结层背向所述透明衬底的表面,所述透明导电层包括基质及填充于所述基质中的纳米导电丝线,所述基质为固化的透明感光树脂,所述纳米导电丝线交错连接形成导电网格,所述透明导电层经过图案化后形成多个第一轴向触控电极及多个第二导电单元,所述第一轴向触控电极包括多个沿第一轴向间隔排列的第一导电单元及多个沿第一轴向间隔排列的第一导线,每一所述第一导线的两端分别连接沿第一轴向间隔排列且相邻两个所述第一导电单元,多个所述第二导电单元间隔排列,沿第二轴向间隔排列的相邻两个所述第二导电单元分别位于所述第一轴向触控电极两侧;
多个第二导线,每一所述第二导线连接沿第二轴向间隔排列且相邻的两个所述第二导电单元;及
多个绝缘块,每一所述绝缘块设置于所述第一导线与所述第二导线之间,以使所述第一导线与所述第二导线互相绝缘;
其中,多个所述第二导电单元通过对应的所述第二导线依次串接而形成第二轴向触控电极。
在其中一个实施例中,所述透明衬底的厚度范围为0.02mm~0.5mm。
在其中一个实施例中,所述透明衬底的厚度范围为0.05mm~0.2mm。
在其中一个实施例中,所述透明导电层的厚度范围为10nm~1000nm。
在其中一个实施例中,所述纳米导电丝线为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线或碳纳米丝线。
在其中一个实施例中,所述纳米导电丝线的直径范围为10nm~1000nm,长度范围为20nm~50μm,所述透明导电层的方阻为0.1Ω/□~500Ω/□。
在其中一个实施例中,所述透明导电层的方阻为20Ω/□~200Ω/□。
在其中一个实施例中,部分所述纳米导电丝线露出于所述固化的透明感光树脂基质背向所述透明衬底的表面。
在其中一个实施例中,所述粘结层的材质与所述透明导电层的基质的材质相同,且所述粘结层与所述基质一体成型。
在其中一个实施例中,所述粘结层的厚度范围为0.5μm~50μm。
在其中一个实施例中,所述第二导线的材质为金属或透明导电高分子。
在其中一个实施例中,所述第二导线沿第一轴向上的宽度小于所述绝缘块沿第一轴向的宽度。
一种触控基板的制备方法,包括如下步骤:
提供透明衬底;
提供干膜,所述干膜的两相对表面设置有保护膜,所述干膜通过流体状的透明感光树脂预固化及压制形成,所述干膜的透明感光树脂为半固态,所述干膜嵌入纳米导电丝线的区域形成导电层,所述干膜未嵌入纳米导电丝线的区域形成粘结层;
去除所述粘结层表面的保护膜,将所述干膜贴合于所述透明衬底表面,并使所述粘结层直接贴附于所述透明衬底上,所述纳米导电丝线远离所述透明衬底;
对所述干膜进行图案化处理:对所述干膜曝光及显影,形成多个第一轴向触控电极及多个第二导电单元,所述第一轴向触控电极包括多个沿第一轴向间隔排列的第一导电单元及多个沿第一轴向间隔排列的第一导线,每一所述第一导线的两端分别连接沿第一轴向间隔排列且相邻两个所述第一导电单元,多个所述第二导电单元间隔排列,沿第二轴向间隔排列的相邻两个所述第二导电单元分别位于所述第一轴向触控电极两侧;
固化所述干膜,使所述干膜图案化后的导电层转变成固化的透明导电层;
在所述第一导线背向所述透明衬底的表面设置绝缘块;
在所述绝缘块背向所述第一导线的表面设置第二导线,使所述第二导线连接沿第二轴向间隔排列且相邻的两个所述第二导电单元。
在其中一个实施例中,对所述干膜进行曝光的过程中,曝光波长为300nm~400nm,曝光能量为10mJ/cm2~500mJ/cm2
对经过曝光后的干膜进行显影的过程中,采用质量分数为0.1%~10%的弱碱盐溶液进行显影。
在其中一个实施例中,所述干膜中的透明感光树脂包括成膜树脂、感光剂、溶剂、稳定剂、流平剂和消泡剂;各组分的重量含量为:60~80份成膜树脂、1~10份感光剂、5~20份溶剂、0.1~5份稳定剂、0.1~5份流平剂、0.1~5份消泡剂,各组分的份数之和为100;
所述成膜树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、线性酚醛树脂、环氧树脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚与丁烯酸甲酯中的至少一种;
所述感光剂为重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮盐、芳香硫鎓盐、芳香碘鎓盐与二茂铁盐中的至少一种;
所述溶剂为四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇***乙酸酯、乙酸乙酯与乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯与乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯中的至少一种;
所述稳定剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪与蒽醌中的至少一种;
所述流平剂为聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素与聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种;
所述消泡剂为磷酸酯、脂肪酸酯与有机硅的至少一种。
在其中一个实施例中,形成所述干膜的透明感光树脂为正性感光树脂,对所述干膜进行曝光前还包括去除设置于所述干膜的导电层一侧的保护膜的步骤,曝光过程中采用的掩膜板根据第一轴向触控电极及第二导电单元的形状进行选择。
在其中一个实施例中,形成所述干膜的透明感光树脂为自由基光引发体系的负性感光树脂,并采用两次曝光方式对所述干膜进行曝光:采用根据所述第二导电单元的形状选择的掩膜板对所述干膜进行曝光,去除设置于所述干膜的导电层一侧的保护膜,直接对所述干膜进行第二次曝光。
在其中一个实施例中,固化所述干膜的过程中,采用热固化或UV固化方式:
采用热固化方式固化时,热固化温度为80℃~150℃,固烤时间为10min~60min;
采用UV固化方式固化时,UV固化能量为200mJ/cm2~2000mJ/cm2
在其中一个实施例中,在所述第一导线背向所述透明衬底的表面设置绝缘块具体包括以下步骤:
在所述透明衬底设置有透明导电层的表面涂覆光刻胶;
对所述光刻胶进行曝光;
对曝光后的光刻胶进行显影,得到绝缘块。
在其中一个实施例中,所述第二导线通过喷墨打印方式形成或者通过镀膜蚀刻的方式形成。
上述触控基板及其制备方法至少包括以下优点:
上述触控基板以纳米导电丝线交错连接形成的导电网格实现导电,相对于ITO导电层,其具有相对较低的电阻率。而且纳米导电丝线相对于ITO柔韧性更好,从而使得上述触控基板具有较好的抗弯折性。透明导电层中的导电网格被基质包覆,基质为固化的感光树脂,从而使得上述导电网格能较好的避免划伤,不容易损坏。同时大大降低了导电网格与空气接触的机会,使得上述触控基板不容易被氧化。因此,上述触控基板具有较好导电性能。
上述触控基板的制备方法中,纳米导电丝线交错连接形成的导电网格以基质为载体,基质为感光树脂固化形成,在制备上述触控基板时,直接通过曝光显影即可得到,可以简化工艺。
附图说明
图1为一实施方式中触控基板的结构示意图;
图2为图1所示触控基板的另一视角的结构示意图;
图3为图1所示触控基板的局部示意图;
图4为图1所示触控基板的另一视角的结构示意图;
图5为图4中粘结层与透明导电层的结构示意图;
图6为一实施方式中触控基板的制备方法的流程图;
图7为一实施方式中干膜未去除保护膜时的结构示意图;
图8为一实施方式中触控基板处于第一次曝光的状态图;
图9为图8所示触控基板处于第二次曝光的状态图;
图10为图9所示触控基板显影后的结构示意图;
图11为另一实施方式中干膜未去除保护膜时的结构示意图;
图12为另一实施方式中触控基板显影后的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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,不是旨在于限制本发明。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。
请参阅图1至图4,一实施方式中的触控基板10包括透明衬底100、透明导电层200、粘结层300、多个第二导线400及多个绝缘块500。以透明衬底100的表面为基准面建立二维坐标系,第一轴向为沿Y轴方向,第二轴向为沿X轴方向。
透明衬底100的材质可以为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly methylMethacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、环烯烃共聚物(COC)或环烯烃聚合物(COP)。透明衬底100的厚度范围可以为0.02mm~0.5mm。进一步,在本实施方式中,在综合考虑透明衬底100的加工难易程度及触控基板10的整体厚度后,透明衬底100的厚度优选为0.05mm~0.2mm。
透明导电层200设置于透明衬底100的表面。具体地,透明导电层200通过粘结层300间接地设置于透明衬底100的表面。粘结层300设置于透明衬底100与透明导电层200之间,以增加透明导电层200与透明衬底100之间的粘结性能。
请一并参阅图4及图5,透明导电层200的厚度范围为10nm~1000nm。透明导电层200包括基质210及填充于基质210中的纳米导电丝线220,基质210为固化的透明感光树脂,纳米导电丝线220交错连接形成导电网格。基质210由流体状的或半固态的透明感光树脂通过固化处理而得到。
具体到本实施方式中,纳米导电丝线220的直径为10nm~1000nm,长度为20nm~50μm。由于纳米导电丝线220的直径小于人眼的可视宽度,从而保证透明导电层200的视觉透明性。纳米导电丝线220可以为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线、碳纳米丝线等易于制备且具有较好导电性能的导电丝线。具体到本实施方式中,纳米导电丝线220采用银纳米丝线。
具体到本实施方式中,透明导电层200的方阻为0.1Ω/□~500Ω/□(欧姆每方块),相较于ITO导电层具有更好的导电性,更适合用于制作如平板电脑(Tablet PersonalComputer)、一体机(All in one,AIO)、笔记本(Note Book)等尺寸较大的触控产品。
透明导电层200的导电性与纳米导电丝线220的直径及纳米导电丝线220分布密度相关,直径越大,分布密度越大,则导电性越好,即方阻越低。然而,纳米导电丝线220的直径越大、分布密度越大,透明导电层200的透过率越低。因此,为了保证透过率和导电性的平衡,透明导电层200的方阻优选为20Ω/□~200Ω/□。
请参阅图5,具体到本实施方式中,部分纳米导电丝线220露出基质210背向透明衬底100的表面,以使得透明导电层200背向透明衬底100的表面整面导电。虽然部分纳米导电丝线220暴露在基质210外,但是纳米导电丝线220交错连接形成的导电网格的主体部分还是被基质210包覆,因此,上述触控基板10相对于传统的触控基板具有更好的抗氧化及抗划伤能力。
请再次参阅图1至图3,具体到本实施方式中,透明导电层200经过图案化后形成多个第一轴向触控电极230及多个第二导电单元240。第一轴向触控电极230包括多个沿第一轴向间隔排列的第一导电单元231及多个沿第一轴向间隔排列的第一导线232,每一第一导线232的两端分别连接沿第一轴向间隔排列且相邻两个所述第一导电单元231。具体到本实施方式中,第一导电单元231可以为菱形,第一导线232可以为长方形。当然,在其它的实施方式中,第一导电单元也可以三角形、正方形或者长方形等。
多个第二导电单元240间隔排列,沿第二轴向间隔排列的相邻两个第二导电单元240分别位于一对应的第一轴向触控电极230两侧。每一第二导线400跨过对应的第一导线232并连接沿第二轴向间隔排列且相邻的两个第二导电单元240,从而使得多个第二导电单元240通过对应的第二导线400依次串接而形成第二轴向触控电极。具体地,第一轴向触控电极230与第二轴向触控电极互相垂直。第二导线400的材质为金属(例如Mo-Al-Mo)或透明导电高分子(例如PEDOT)。
每一绝缘块500设置于第一导线232与第二导线400之间,以使第一导线232与第二导线400互相绝缘,从而保证第一轴向触控电极230与第二轴向触控电极之间相互绝缘。其中,第二导线400沿第一轴向的宽度a小于绝缘块500沿第一轴向的宽度b,可以进一步保证第一导线232与第二导线400之间相互绝缘。绝缘块500沿第二轴向的宽度大于第一导线232沿第二轴向的宽度。当然,在其它的实施方式中,还可以第二导线沿第一轴向的宽度等于绝缘块沿第一轴向的宽度。绝缘块的材质可以为二氧化硅或透明树脂,当然也可以为其它透明的绝缘材料。
粘结层300设置于透明衬底100与透明导电层200之间,以增加透明导电层200与透明衬底100之间的粘接性能。粘结层300为透明材料形成。粘结层300的厚度范围可以为0.5μm~50μm。在本实施方式中,粘结层300的材质与基质210的材质相同,且粘结层300与透明导电层200的基质210一体成型。
上述触控基板10至少包括以下优点:
上述触控基板10以纳米导电丝线220交错连接形成的导电网格实现导电,相对于ITO导电层,其具有相对较低的电阻率。而且纳米导电丝线220相对于ITO柔韧性更好,从而使得上述触控基板10具有较好的抗弯折性。透明导电层200中的导电网格被基质210包覆,基质210为固化的透明感光树脂,从而使得上述导电网格能较好的避免划伤,不容易损坏。同时大大降低了导电网格与空气接触的机会,使得上述触控基板10不容易被氧化。因此,上述触控基板10具有较好导电性能。
请参阅图6,为一实施方式中触控基板的制备方法,包括以下步骤:
步骤S110,提供透明衬底。透明衬底的材质可以为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、环烯烃共聚物(COC)或环烯烃聚合物(COP)。透明衬底的厚度范围可以为0.02mm~0.5mm。进一步,在本实施方式中,在综合考虑透明衬底的加工难易程度及触控基板的整体厚度后,透明衬底的厚度优选为0.05mm~0.2mm。
步骤S120,提供干膜,该干膜是将流体状的透明感光树脂通过预固化及压制而形成。该干膜自一侧表面的一定厚度范围内嵌入纳米导电丝线而形成干膜的导电层。该干膜未嵌入纳米导电丝线的区域为干膜的粘结层。构成干膜的透明感光树脂为半固态,具有一定粘性,并且干膜的两相对表面分别设置有保护膜。
半固态的透明感光树脂包括成膜树脂、感光剂、溶剂、稳定剂、流平剂和消泡剂;各组分的重量含量为:60~80份成膜树脂、1~10份感光剂、5~20份溶剂、0.1~5份稳定剂、0.1~5份流平剂、0.1~5份消泡剂,各组分的份数之和为100。成膜树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、线性酚醛树脂、环氧树脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚与丁烯酸甲酯中的至少一种。感光剂为重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮盐、芳香硫鎓盐、芳香碘鎓盐与二茂铁盐中的至少一种。溶剂为四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇***乙酸酯、乙酸乙酯与乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯与乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯中的至少一种。稳定剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪与蒽醌中的至少一种。流平剂为聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素与聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。消泡剂为磷酸酯、脂肪酸酯与有机硅的至少一种。
具体到本实施方式中,纳米导电丝线的直径为10nm~1000nm,长度为20nm~50μm。由于纳米导电丝线的直径小于人眼的可视宽度,从而保证视觉透明性。纳米导电丝线可以为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线、碳纳米丝线等易于制备且具有较好导电性能的导电丝线。具体到本实施方式中,纳米导电丝线采用银纳米丝线。
步骤S130,去除该干膜的粘结层表面的保护膜,将干膜采用热压的方式贴合于透明衬底表面,并使粘结层直接贴附于透明衬底上,纳米导电丝线远离透明衬底。
步骤S140,对干膜进行图案化处理:对干膜曝光,并将经过曝光后的干膜进行显影,形成多个第一轴向触控电极及多个第二导电单元。第一轴向触控电极包括多个沿第一轴向间隔排列的第一导电单元及多个沿第一轴向间隔排列的第一导线,每一第一导线的两端分别连接沿第一轴向间隔排列且相邻两个第一导电单元。多个第二导电单元间隔排列,沿第二轴向间隔排列的相邻两个第二导电单元分别位于第一轴向触控电极两侧。
请参阅图7至图10,如图7所示,在其中一实施方式中,该干膜包括粘结层720及导电层730。干膜的两相对表面分别设置有保护膜740。形成该干膜的透明感光树脂为自由基光引发体系的负性感光树脂,即,光照处发生化学聚合反应而不溶于显影液,但该透明感光树脂在空气中发生聚合反应时,会产生氧阻效应,即氧气将阻止该光致聚合反应。因此需采用两次曝光方式对干膜进行曝光。在第一次曝光时,干膜的另一表面(设有导电层730的一侧)上还设置有保护膜740,先不去除该保护膜740,使得干膜表面隔绝空气,此时因为粘结层720已经贴附在透明衬底710上,所以也与氧气隔绝。采用根据第二导电单元的形状选择的掩膜板800对干膜进行曝光。去除设置于干膜的导电层730一侧表面的保护膜740。直接对干膜进行第二次曝光,此时,对于第一次曝光未被光照的区域,表面由于跟空气接触,由于氧阻效应使得干膜暴露在空气中的表面反应不完全而可以被显影液溶蚀,而表面以下的部分,由于不跟空气接触,可以发生化学聚合反应而不被显影液溶蚀。第二次曝光的能量越大,其表面以下发生化学聚合反应的区域越厚。因此,可以通过调节曝光能量,使导电层730中除第一轴向触控电极及第二导电单元以外的部分除去,同时减小图案部与由粘结层720构成的背景部的高度差,避免由于图案容易被辨识而造成的外观不佳。
请参阅图11及图12,如图11所示,在另一实施方式中,该干膜包括粘结层920及导电层930。干膜的两相对表面分别设置有保护膜940。形成该干膜的透明感光树脂为正性感光树脂。即,光照处溶于显影液。在对干膜进行曝光之前,还包括去除设置于干膜的导电层930一侧的保护膜940的步骤。然后采用根据第一轴向触控电极及第二导电单元的形状进行选择的掩膜板进行曝光。因为光照处溶于显影液,所以要保留第一轴向触控电极及第二导电单元的图形时,应采用与第一轴向触控电极及第二导电单元形状互补的掩膜板进行曝光。在本实施方式中,可以通过调整曝光能量调节反应深度,从而减小保留的图案部与溶于显影液的背景部的高度差,避免图案容易被辨识而造成的外观不佳。
对干膜进行曝光的过程中,曝光波长为300nm~400nm,曝光能量为10mj/cm2~500mj/cm2。对经过曝光后的干膜进行显影的过程中,采用采用质量分数为0.1%~10%的弱碱盐溶液进行显影。
步骤S150,固化该干膜,使得该干膜图案化后的导电层转变成固化的透明导电层。透明导电层包括基质及填充于基质中的纳米导电丝线,基质为固化的透明感光树脂,纳米导电丝线交错连接形成导电网格。具体到本实施方式中,可以采用热固化或者UV固化的方式:
采用热固化方式固化时,热固化的温度为80℃~150℃,固烤时间为10min~60min。采用UV固化方式固化时,UV固化能量为200mj/cm2~2000mj/cm2
步骤S160,在第一导线背向透明衬底的表面设置绝缘块。设置绝缘块的目的是为了使第一导线与第二导线相互绝缘,进而保证第一轴向触控电极及第二轴向触控电极相互绝缘。具体到本实施方式中,包括以下步骤:
在透明衬底设置透明导电层的表面涂覆透明光刻胶。对光刻胶进行曝光。对曝光后的光刻胶进行显影,得到绝缘块。因为第一轴向触控电极与第二导电单元的透明感光树脂已经完全固化,在设置绝缘块时的曝光、显影对其已无影响。绝缘块的材质可以为二氧化硅或透明树脂,当然也可以为其它透明的绝缘材料。
步骤S170,在绝缘块背向第一导线的表面设置第二导线,使第二导线连接沿第二轴向间隔排列且相邻的两个第二导电单元。具体到本实施方式中,可以通过喷墨打印透明导电高分子下来如PEDOT的方式,在相应位置形成第二导线。当然,还可以通过在透明衬底设置有透明导电层的表面镀上一层Mo-Al-Mo金属镀层,然后再经过蚀刻制程得到视觉透明的第二导线。
上述触控基板的制备方法至少包括以下优点:
纳米导电丝线交错连接形成的导电网格以基质作为载体,基质为固化的透明感光树脂,直接通过曝光显影即可得到第一轴向触控电极及第二导电单元,再形成绝缘块及第二轴向导线即可形成触控基板。简化了制备工艺。
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本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 (18)

1.一种触控基板,其特征在于,包括:
透明衬底;
粘结层,设置于所述透明衬底的表面;
透明导电层,设置于所述粘结层背向所述透明衬底的表面,所述透明导电层由干膜自一侧表面嵌入纳米导电丝线而形成,所述干膜未嵌入纳米导电丝线的区域形成所述粘结层,所述干膜由流体状的透明感光树脂通过预固化及压制形成,构成所述干膜的透明感光树脂为半固态,具有粘性,所述透明导电层包括基质及填充于所述基质中的纳米导电丝线,所述基质为固化的透明感光树脂,所述基质与所述粘结层一体成型,所述纳米导电丝线交错连接形成导电网格,所述纳米导电丝线的直径小于人体肉眼的可视宽度以保证视觉透明,部分纳米导电丝线露出所述基质背向于所述透明衬底的表面,以使得所述透明导电层背向于所述透明衬底的表面整面导电,所述纳米导电丝线交错连接形成的导电网格的主体部分被所述基质包覆,所述透明导电层经过图案化后形成多个第一轴向触控电极及多个第二导电单元,所述第一轴向触控电极包括多个沿第一轴向间隔排列的第一导电单元及多个沿第一轴向间隔排列的第一导线,每一所述第一导线的两端分别连接沿第一轴向间隔排列且相邻两个所述第一导电单元,多个所述第二导电单元间隔排列,沿第二轴向间隔排列的相邻两个所述第二导电单元分别位于所述第一轴向触控电极两侧,所述第一导电单元、第一导线及所述第二导电单元均为非镂空结构,所述纳米导电丝线的直径范围为10nm~1000nm,长度范围为20nm~50μm,所述透明导电层的方阻为20Ω/□~200Ω/□;
多个第二导线,每一所述第二导线连接沿第二轴向间隔排列且相邻的两个所述第二导电单元;及
多个绝缘块,每一所述绝缘块设置于所述第一导线与所述第二导线之间,以使所述第一导线与所述第二导线互相绝缘;
其中,多个所述第二导电单元通过对应的所述第二导线依次串接而形成第二轴向触控电极。
2.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述透明衬底的厚度范围为0.02mm~0.5mm。
3.根据权利要求2所述的触控基板,其特征在于,所述透明衬底的厚度范围为0.05mm~0.2mm。
4.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述透明导电层的厚度范围为10nm~1000nm。
5.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述纳米导电丝线为金纳米丝线、银纳米丝线、铜纳米丝线、铝纳米丝线或碳纳米丝线。
6.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,部分所述纳米导电丝线露出于所述固化的透明感光树脂基质背向所述透明衬底的表面。
7.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述粘结层的材质与所述透明导电层的基质的材质相同,且所述粘结层与所述基质一体成型。
8.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述粘结层的厚度范围为0.5μm~50μm。
9.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述第二导线的材质为金属或透明导电高分子。
10.根据权利要求1所述的触控基板,其特征在于,所述第二导线沿第一轴向上的宽度小于所述绝缘块沿第一轴向的宽度。
11.一种触控基板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供透明衬底;
提供干膜,所述干膜的两相对表面设置有保护膜,所述干膜通过流体状的透明感光树脂预固化及压制形成,所述干膜的透明感光树脂为半固态,具有粘性,所述干膜嵌入纳米导电丝线的区域形成透明导电层,所述透明导电层包括基质及填充于所述基质中的纳米导电丝线,所述基质为固化的透明感光树脂,所述基质与粘结层一体成型,所述纳米导电丝线的直径小于人体肉眼的可视宽度以保证视觉透明,部分纳米导电丝线露出所述基质背向于所述透明衬底的表面,以使得所述透明导电层背向于所述透明衬底的表面整面导电,所述纳米导电丝线交错连接形成的导电网格的主体部分被所述基质包覆,所述干膜未嵌入纳米导电丝线的区域形成所述粘结层;
去除所述粘结层表面的保护膜,将所述干膜贴合于所述透明衬底表面,并使所述粘结层直接贴附于所述透明衬底上,所述纳米导电丝线远离所述透明衬底;
对所述干膜进行图案化处理:对所述干膜曝光及显影,形成多个第一轴向触控电极及多个第二导电单元,所述第一轴向触控电极包括多个沿第一轴向间隔排列的第一导电单元及多个沿第一轴向间隔排列的第一导线,每一所述第一导线的两端分别连接沿第一轴向间隔排列且相邻两个所述第一导电单元,多个所述第二导电单元间隔排列,沿第二轴向间隔排列的相邻两个所述第二导电单元分别位于所述第一轴向触控电极两侧,所述第一导电单元、第一导线及所述第二导电单元均为非镂空结构,所述纳米导电丝线的直径范围为10nm~1000nm,长度范围为20nm~50μm,所述透明导电层的方阻为20Ω/□~200Ω/□;
固化所述干膜,使所述干膜图案化后的导电层转变成固化的透明导电层;
在所述第一导线背向所述透明衬底的表面设置绝缘块;
在所述绝缘块背向所述第一导线的表面设置第二导线,使所述第二导线连接沿第二轴向间隔排列且相邻的两个所述第二导电单元。
12.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,对所述干膜进行曝光的过程中,曝光波长为300nm~400nm,曝光能量为10mJ/cm2~500mJ/cm2
对经过曝光后的干膜进行显影的过程中,采用质量分数为0.1%~10%的弱碱盐溶液进行显影。
13.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,所述干膜中的透明感光树脂包括成膜树脂、感光剂、溶剂、稳定剂、流平剂和消泡剂;各组分的重量含量为:60~80份成膜树脂、1~10份感光剂、5~20份溶剂、0.1~5份稳定剂、0.1~5份流平剂、0.1~5份消泡剂,各组分的份数之和为100;
所述成膜树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、线性酚醛树脂、环氧树脂、巴豆酸、丙烯酸酯、乙烯基醚与丁烯酸甲酯中的至少一种;
所述感光剂为重氮苯醌、重氮萘醌酯、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚肉桂叉丙二酸乙二醇酯聚酯、芳香重氮盐、芳香硫鎓盐、芳香碘鎓盐与二茂铁盐中的至少一种;
所述溶剂为四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇***乙酸酯、乙酸乙酯与乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯与乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯中的至少一种;
所述稳定剂为对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6一二叔丁基甲苯酚、酚噻嗪与蒽醌中的至少一种;
所述流平剂为聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维、硝化纤维素与聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种;
所述消泡剂为磷酸酯、脂肪酸酯与有机硅的至少一种。
14.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,形成所述干膜的透明感光树脂为正性感光树脂,对所述干膜进行曝光前还包括去除设置于所述干膜的导电层一侧的保护膜的步骤,曝光过程中采用的掩膜板根据第一轴向触控电极及第二导电单元的形状进行选择。
15.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,形成所述干膜的透明感光树脂为自由基光引发体系的负性感光树脂,并采用两次曝光方式对所述干膜进行曝光:采用根据所述第二导电单元的形状选择的掩膜板对所述干膜进行曝光,去除设置于所述干膜的导电层一侧的保护膜,直接对所述干膜进行第二次曝光。
16.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,固化所述干膜的过程中,采用热固化或UV固化方式:
采用热固化方式固化时,热固化温度为80℃~150℃,固烤时间为10min~60min;
采用UV固化方式固化时,UV固化能量为200mJ/cm2~2000mJ/cm2
17.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,在所述第一导线背向所述透明衬底的表面设置绝缘块具体包括以下步骤:
在所述透明衬底设置有透明导电层的表面涂覆光刻胶;
对所述光刻胶进行曝光;
对曝光后的光刻胶进行显影,得到绝缘块。
18.根据权利要求11所述的触控基板的制备方法,其特征在于,所述第二导线通过喷墨打印方式形成或者通过镀膜蚀刻的方式形成。
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