一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆及其制备方法与流程

本发明涉及聚合物导电浆料，具体地说，是一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆及其制备方法。

背景技术：

1、电容式触控屏是通过屏幕边缘的导电银浆制作而成的电极线将电流传递给芯片，从而实现触控的。触摸屏激光光刻银浆是当前电容式触控屏制造过程中的关键材料。触摸屏激光光刻银浆是一种复合型导电材料，通常由导电银粉、高分子树脂、溶剂和添加剂等成分组成。一般通过丝网印刷的方式在ito基材、纳米银、纳米碳等导电膜材上形成所需的图案，并在烘干后通过激光蚀刻机等设备制成最终的电极线路。作为固化型聚合物导电浆料，一般需要经过130℃以上的固化烘烤才能体现出良好的导电性能，满足基材上的附着力与硬度，实现在触控产品上的运用。为了确保尺寸的稳定性，导电膜材使用前也需要在高温下进行预缩烘烤，即耗时耗能，又增加了工序，导致成本的提升。

2、随着时代的发展，触控显示逐渐向大尺寸方向发展，传统的高温烘烤型激光光刻银浆已经很难适用于大尺寸触控屏的生产。尺寸越大，预缩过程中的各相异性收缩就越不可控，当印刷完银浆再次高温烘烤时，依然会产生随机且不可控的收缩，导致最终的产品尺寸与贴合盖板之间产生尺寸不匹配的情况。所以，亟需一款能够在低温条件下固化，并且具有高导电性、高附着力以及高硬度的激光光刻银浆。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆及其制备方法。

2、技术方案：本发明所述一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆，包括以下组分：导电功能相组分65~70%，高分子树脂混合溶液13~26%，银浆溶剂5~10%，固化剂0.5~1%；

3、所述高分子树脂混合溶液种包括高分子树脂5~10%，硅烷偶联剂0.5~1%和树脂溶剂7.5~15%；

4、所述导电功能相组分包括高分散性微米级类球状银粉，所述高分散性微米级类球状银粉d50为0.8~1.2、振实密度在3.5~5g/ml；

5、所述固化剂选自低温解封型异氰酸酯固化剂；

6、所述银浆溶剂包括乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、碳酸丙烯酯和混合溶剂dbe中的一种或者多种的组合。

7、作为优选的，所述高分子树脂包括热塑性树脂和热固性树脂中的一种或两种的混合，所述高分子树脂为中低分子量的树脂，其数均分子量mn在15000~35000区间。

8、作为优选的，所述高分子树脂包括苯氧树脂和聚酯树脂中一种或两种的混合。

9、作为优选的，所述硅烷偶联剂包括氨基硅烷类偶联剂和异氰酸酯基硅烷偶联剂。

10、作为优选的，所述氨基硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、4-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-[3-(三甲氧基硅基)丙基]正丁胺、n-[3-(三乙氧基硅基)丙基]正丁胺、3-(氮-环己胺基丙基)三甲氧基硅烷、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。

11、一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆的制备方法，包括以下步骤：

12、s1、高分子树脂混合溶液的制备，在三口烧瓶中按照质量百分比称取高分子树脂和树脂溶剂，并在80℃下溶解成40%质量百分比的高分子树脂溶液。然后称取计算量的氨基硅烷偶联剂，加入至高分子树脂溶液中，保温80℃下继续搅拌分散1~2h，然后再将计算量的异氰酸酯基硅烷偶联剂加入其中，继续搅拌反应1h。趁热倒出并使用300目钢丝网进行过滤除去杂质；密封、冷却后得到高分子混合溶液待用；

13、s2、导电银浆的制备，按照质量百分比计，称取高分子混合溶液、银浆溶剂和固化剂；将上述原料在1000~2000 rpm下离心分散2~3 min得到有机混合料；然后称取计算量的银粉；分3次投入至有机混合料中，每投入一次，可以使用高速离心分散在1000rpm下进行离心预混，直至粉体全部投入完毕，得到浆料；然后把浆料转移至分散釜中使用行星式分散机在低速下进行搅拌分散6h，最后将分散后的浆料在三辊机上进行研磨分散，直至细度＜2μm，最后使用专用过滤设备1000目钢丝网过滤除去浆料中的杂质以及不均匀的大颗粒，得到成品银浆。

14、本发明相比于现有技术具有以下有益效果：本发明提供的高分子树脂混合溶液的制备方式，首先可以使树脂分子链接上高反应活性的官能团，提高树脂与固化剂在低温固化条件下的反应活性，增强体系在固化过程中的收缩率，降低银浆在70-80℃固化后的电阻率以及提升固化后的硬度，其次，树脂分子链上联接了更多极性的官能团，可以增强树脂在基材上的附着力，确保低温固化后银浆的可靠性。第三，氨基硅烷偶联剂提前与高分子树脂进行预反应，可以避免直接添加氨基硅烷在体系中的不稳定性。第四，本发明采用的中低分子量的树脂体系，一方面考虑到与偶联剂预混合反应过程中会导致粘度的提升，影响浆料的粘度，最终影响浆料的施工性，另一方面是由于中低分子量的树脂在激光能量的灼烧下更易气化，利于激光光刻，有助于光刻良率的提升，这种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆可以在70-80℃温度区间完全固化，并具有高导电性能，其电阻率可以≤6×10-5ω·cm，并具备优异的丝网印刷特性、激光光刻良率。在ito、纳米银等导电性薄膜类基材表面附着力可达5b，硬度≥4h。可以广泛的运用于现有触控屏边缘光刻银浆的电极布线，尤其适用于当前大尺寸触控屏低温固化的应用场景与要求。

技术特征：

1.一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆，其特征在于：包括以下组分：导电功能相组分65~70%，高分子树脂混合溶液13~26%，银浆溶剂5~10%，固化剂0.5~1%；

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆，其特征在于：所述高分子树脂包括热塑性树脂和热固性树脂中的一种或两种的混合，所述高分子树脂为中低分子量的树脂，其数均分子量mn在15000~35000区间。

3.根据权利要求2所述的一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆，其特征在于：所述高分子树脂包括苯氧树脂和聚酯树脂中一种或两种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆，其特征在于：所述硅烷偶联剂包括氨基硅烷类偶联剂和异氰酸酯基硅烷偶联剂。

5.根据权利要求4所述的一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆，其特征在于：所述氨基硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、4-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、n-[3-(三甲氧基硅基)丙基]正丁胺、n-[3-(三乙氧基硅基)丙基]正丁胺、3-(氮-环己胺基丙基)三甲氧基硅烷、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。

6.如权利要求1~5所述的一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.然后称取计算量的氨基硅烷偶联剂，加入至高分子树脂溶液中，保温80℃下继续搅拌分散1~2h，然后再将计算量的异氰酸酯基硅烷偶联剂加入其中，继续搅拌反应1h。

8.趁热倒出并使用300目钢丝网进行过滤除去杂质；密封、冷却后得到高分子混合溶液待用；

技术总结
本发明公开了一种大尺寸触控屏用的高导电性光刻银浆及其制备方法，属于导电浆料技术领域，本发明提供了一种可以在70‑80℃温度区间完全固化，并具有高导电性能的光刻银浆，其电阻率可以≤6×10‑5Ω·cm，并具备优异的丝网印刷特性、激光光刻良率。在ITO、纳米银等导电性薄膜类基材表面附着力可达5B，硬度≥4H。可以广泛的运用于现有触控屏边缘光刻银浆的电极布线，尤其适用于当前大尺寸触控屏低温固化的应用场景与要求。

技术研发人员：任亮亮,任明明,刘伯圣
受保护的技术使用者：苏州市捷高金属材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13