一种具有uv固化型透明导电薄膜的触摸屏及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及透明导电薄膜技术领域，具体涉及一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，伴随着移动电话、触摸导航系统、集成式电脑显示器及互动电视等各种电子设备的高性能化和多样化的发展，在液晶显示屏的显示面安装透光性的触摸屏的电子设备逐渐增加。电子设备的使用者通过触摸屏，一边对位于触摸屏背面的液晶显示屏的显示内容进行视觉确认，一边利用手指或笔等方式按压触摸屏来进行操作。由此，可以操作使用该液晶显示屏的电子设备的各种功能。
[0003]在触摸屏显示屏幕中，透明导电薄膜（Transparent Conductive Films，TCF)作为电极元件，是重要的组成配件之一。TCF的类型有很多，主要分为碳纳米管透明导电薄膜、石墨烯透明导电薄膜、金属氧化物透明导电薄膜、高分子透明导电薄膜以及金属纳米线透明导电薄膜。但现有的透明导电薄膜存在导电性能较差，透过度低和制备工艺复杂等缺点，从而使采用该透明导电薄膜的触摸屏触摸灵敏度和清晰度较差，工艺复杂，成本高。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏，该触摸屏触摸灵敏度高，清晰度好，结构简单，成本低，实用性强。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏的制备方法，该制备方法具有网格间隙可控，线宽及线高可调等优点，工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏，包括从下往上依次设置的基板层、透明导电薄膜和保护层，所述透明导电薄膜包括透明基材层和涂布于透明基材层上表面的导电薄膜层，导电薄膜层包括导电区域和绝缘区域，导电区域具有由纳米金属线构成的金属网格，绝缘区域由纳米金属线围合形成，金属网格突出于绝缘区域。本发明所采用的基板层和保护层为本领域常用的基板层和保护层，不属于本发明的改进点。
[0007]本发明的具有金属网格的UV固化型透明导电薄膜导电性能好，透过度高，柔软性好。
[0008]本发明的触摸屏通过采用UV固化型透明导电薄膜，触摸灵敏度高，清晰度好，结构简单，成本低，实用性强。
[0009]优选的，所述透明基材层为经过电晕处理的透明聚酯薄膜。电晕处理其原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电（高频交流电压高达5000-15000V/m2)，而产生低温等离子体，使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联.表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性-这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，以致增加承印物表面的附着能力。电晕处理使承印物表面分子结构重新排列，产生更多的极性部位，有利于附着外物。
[0010]所述纳米金属线为纳米银线或纳米铜线。纳米金属线具有导电性能好、透过度高、
容易制备和性质柔软等优点。
[〇〇11]所述金属网格为方形网格。本发明通过采用上述结构，导电性能好，透过度高，柔软性好。
[0012]所述透明基材层的厚度为10-500 μπι。具体地，所述透明基材层的厚度可以为10 μ m、100 μ m、200 μ m、300 μ m、400 μ m 或 500 μ m〇
[0013]所述导电薄膜层的厚度为10-500nm。具体地，所述导电薄膜层的厚度可以为10nm、100nm、200nm、300nm、400nm 或 500nm。
[0014]所述纳米金属线的宽度为1-20 μm。具体地，所述纳米金属线的宽度可以为1 μm、5 μ m、10 μ m、15 μ m 或 20 μ m〇
[0015]优选的，所述纳米金属线由纳米金属衆料制得，纳米金属衆料由如下重量份的原料组成：
环氧丙烯酸脂 8-15份导电金属55-80份光引发剂5-10份硅烷偶联剂0. 08-0. 2份咪唑0. 1-0. 3份稀释剂8-13份固化剂2-5份。
[0016]本发明的纳米金属浆料通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，制得的纳米金属浆料导电性能好，质地柔软。
[0017]更为优选的，所述纳米金属浆料由如下重量份的原料组成：
环氧丙烯酸脂10-14份导电金属60-70份光引发剂6-9份硅烷偶联剂0.12-0.16份咪唑（λ15-0.25份稀释剂10-12份固化剂3-4份。
[0018]更为优选的，所述纳米金属浆料由如下重量份的原料组成：
环氧丙烯酸脂 12份导电金属65份光引发剂8份硅烷偶联剂〇.14份咪唑0.2份稀释剂11份固化剂3. 5份。
[0019]优选的，所述导电金属为纳米银线、纳米铜线、纳米银粉或纳米铜粉。本发明通过采用纳米银线、纳米铜线、纳米银粉或纳米铜粉作为导电金属，具有导电性能好、透过度高、容易制备和性质柔软等优点。
[0020]优选的，所述光引发剂为（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦。本发明通过采用（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦作为光引发剂，
优选的，所述硅烷偶联剂为相对密度在〇. 944-0. 948、折射率在1. 418-1. 422的γ -氨丙基三乙氧基硅烷。本发明通过采用相对密度在0. 944-0. 948、折射率在1. 418-1. 422的γ -氨丙基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂，可以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而大大提高复合材料的性能导电性能。
[0021]优选的，所述稀释剂为密度在0· 82-0. 84g/cm3、折射率为1. 364-1. 368的环氧丙烷。本发明通过采用密度在0. 82-0. 84g/cm3、折射率为1. 364-1. 368的环氧丙烷作为稀释剂，稀释效果好，材料性能佳。
[0022]优选的，所述固化剂为相对密度在1. 124-1. 126、折射率在1. 482-1. 486的三乙醇胺。本发明通过采用相对密度在1. 124-1. 126、折射率在1. 482-1. 486的三乙醇胺作为固化剂，其固化效果好，固化速度快。
[0023]本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏的制备方法，包括如下步骤：
(1)取一透明聚酯薄膜作为透明基材层，在透明聚酯薄膜的一面进行清洗并烘干，将烘干后的透明聚酯薄膜进行电晕处理；
(2)将透明聚酯薄膜的电晕处理面朝上作为涂布面，置于滴胶管的下方，移动透明聚酯薄膜，打开滴胶管并挤出纳米金属浆料进行纵向涂布，静置2-10s，再进行UV固化；
(3)将纵向涂布并固化后的透明聚酯薄膜旋转90°后，重新置于滴胶管的下方，移动透明聚酯薄膜，打开滴胶管并挤出纳米金属浆料进行横向涂布，静置2-10s，再进行UV固化；
(4)将上述完成纵横涂布后形成网格的透明聚酯薄膜烘干，形成导电薄膜层，制得具有金属网格的UV固化型透明导电薄膜；
(5)将制得的具有金属网格的UV固化型透明导电薄膜与保护层、基板层组装成具有金属网格的UV固化型透明导电薄膜。
[0024]本发明的制备方法具有网格间隙可控，线宽及线高可调等优点，工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
[0025]优选的，所述步骤（1)中，电晕处理的电流强度为0. 1-0. 7A，处理时间为2-10s。本发明通过将电流强度控制在0. l-o. 7A，处理时间控制在2-10S，可以提高纳米金属浆料的附着力。
[0026]所述步骤（2)和所述步骤（3)中，透明聚酯薄膜的移动速度为0. 05-0. 6m/min，滴胶管的数量为4-12个，单个滴胶管的挤出速度为3. 5 X 106-4. 8 X 107 μ m3/min，滴胶管距离透明聚酯薄膜电晕处理面的距离为30-100 μπι，UV固化的光照强度为1000-1500W/cm2。本发明通过将透明聚酯薄膜的移动速度、单个滴胶管的挤出速度、滴胶管距离透明聚酯薄膜电晕处理面的距离、以及UV固化的光照强度控制在上述参数，使得纳米金属浆料的涂布更加均匀，网格间隙可控，线宽及线高可调。多个滴胶管呈一排排列，可以一次喷涂多条纳米金属衆束，节省时间。
[0027]所述步骤（4)中，烘干温度为80_150°C，烘干时间为10-50s。本申请通过将烘干温度控制在80-150°C，烘干时间控制在10-50s，纳米金属浆料的固化效果好，制得的UV固化型透明导电薄膜导电性能好，透过度高，柔软性好。
[0028]本发明的有益效果在于：本发明的触摸屏通过采用UV固化型透明导电薄膜，触摸灵敏度高，清晰度好，结构简单，成本低，实用性强。
[0029]本发明的制备方法具有网格间隙可控，线宽及线高可调等优点，工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，生产成本低，可大规模工业化生产。
【附图说明】
[0030]图1是本发明所述触摸屏的局部剖视图。
[0031]图2是本发明所述透明导电薄膜的俯视图。
[0032]附图标记为：10—基板层、20—保护层、1—透明基材层、2—导电薄膜层、21—金属网格、22—绝缘区域。
【具体实施方式】
[0033]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-2对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0034]实施例1
见图1-2,一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏，包括从下往上依次设置的基板层10、透明导电薄膜和保护层20,所述透明导电薄膜包括透明基材层1和涂布于透明基材层1上表面的导电薄膜层2,导电薄膜层2包括导电区域和绝缘区域22,导电区域具有由纳米金属线构成的金属网格21，绝缘区域22由纳米金属线围合形成，金属网格21突出于绝缘区域22。
[0035]所述透明基材层1为经过电晕处理的透明聚酯薄膜；所述纳米金属线为纳米银线；所述金属网格21为方形网格。
[0036]所述纳米金属线由纳米金属衆料制得，纳米金属衆料由如下重量份的原料组成：
环氧丙烯酸脂8份导电金属55份光引发剂5份硅烷偶联剂0. 08份咪唑0. 1份稀释剂8份固化剂2份。
[0037]所述导电金属为纳米银线。
[0038]所述光引发剂为（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦。
[0039]所述硅烷偶联剂为相对密度在0. 944、折射率在1. 418的γ -氨丙基三乙氧基硅烷。
[0040]所述稀释剂为密度在0· 82g/cm3、折射率为1. 364的环氧丙烷。
[0041]所述固化剂为相对密度在1.124、折射率在1.482的三乙醇胺。
[0042]一种具有UV固化型透明导电薄膜的触摸屏的制备方法，包括如下步骤:
(1)取一透明聚酯薄膜作为透明基材层1，在透明聚酯薄膜的一面进行清洗并烘干，将烘干后的透明聚酯薄膜进行电晕处理；
(2)将透明聚酯薄膜的电晕处理面朝上作为涂布面，置于滴胶管的下方，移动透明聚酯薄膜，打开滴胶管并挤出纳米金属浆料进行纵向涂布，静置2s，再进行UV固化；
(3)将纵向涂布并固化后的透明聚酯薄膜旋转90°后，重新置于滴胶管的下方，移动透明聚酯薄膜，