本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種觸摸屏的制備方法、觸摸屏和顯示裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)柔性觸摸屏的觸控電極通常采用ITO(氧化銦錫)金屬氧化物薄膜，ITO薄膜5具有陶瓷的脆性，在應(yīng)變?yōu)?-3％時(shí)，ITO薄膜5就會(huì)開(kāi)裂和破碎。在循環(huán)應(yīng)變測(cè)試條件下，ITO薄膜5表面的微裂紋還會(huì)不斷生長(zhǎng)，導(dǎo)致ITO薄膜5的導(dǎo)電性急劇降低。ITO薄膜5的陶瓷脆性極大地限制了其在柔性電子器件方面的應(yīng)用。此外，ITO薄膜5的表面在生產(chǎn)、運(yùn)輸和組裝過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生微裂紋，且ITO薄膜5形成的觸控電極方阻較大，影響其電學(xué)性能，這也會(huì)增加制備、運(yùn)輸和操作等成本，如圖1所示。

目前，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，銀Ag納米線、碳納米管、石墨烯和導(dǎo)電聚合物等新一代透明電極材料有望取代ITO透明電極，并且拓寬了其在柔性電子器件上的應(yīng)用。

金屬納米線透明電極一般采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。在金屬納米線透明電極的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中，金屬線條之間的空隙完全透光，金屬線條幾乎不透光，因此金屬線條占網(wǎng)格結(jié)構(gòu)總面積的百分比就決定了整個(gè)金屬網(wǎng)格電極的透過(guò)率。金屬網(wǎng)格電極的方阻取決于金屬線條的寬度和厚度。雖然增加金屬線條的厚度能降低金屬網(wǎng)格電極的方阻，但是會(huì)同時(shí)增加金屬網(wǎng)格電極的粗糙度和工藝難度，所以使金屬網(wǎng)格電極的線寬變細(xì)成為解決金屬網(wǎng)格電極透過(guò)率和方阻問(wèn)題的有效途徑之一。另外，金屬納米線透明電極在觸摸屏基底上的附著力通常較低，在柔性觸摸屏的彎曲應(yīng)力作用下，金屬納米線透明電極容易與基底脫離，這在一定程度上會(huì)影響觸摸屏的觸控性能。

目前，為了增加金屬網(wǎng)格電極的透過(guò)率，并降低金屬網(wǎng)格電極的方阻，如何使金屬網(wǎng)格電極的線寬變細(xì)成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種觸摸屏的制備方法、觸摸屏和顯示裝置。該觸摸屏的制備方法獲得的石墨烯復(fù)合納米銀觸控電極具有更小的線寬，從而具有更低的方阻，較強(qiáng)的柔性，同時(shí)制備成本低；提高了觸控電極的制備精度；且能夠獲得相對(duì)更大的網(wǎng)格寬度，從而獲得更高的光線透過(guò)率；另外，使石墨烯復(fù)合納米銀在基底表面的附著力得到提升；還使打印形成的石墨烯復(fù)合納米銀材料的觸控電極的導(dǎo)電性能更好，不容易發(fā)生斷路。

本發(fā)明提供一種觸摸屏的制備方法，包括：

步驟S10：對(duì)基底表面進(jìn)行改性，以使所述基底表面具有親水性；

步驟S11：采用噴墨打印方法在完成所述步驟S10的所述基底上打印石墨烯復(fù)合納米銀漿，以形成網(wǎng)格狀的觸控電極。

優(yōu)選地，所述步驟S10包括：

步驟S101：在聚氨酯材料的所述基底上涂敷親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料；

步驟S102：在90℃～110℃條件下對(duì)所述親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料進(jìn)行固化。

優(yōu)選地，在所述步驟S101中，所述親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料的涂敷厚度為1～3μm。

優(yōu)選地，所述步驟S11包括：

步驟S111：制備納米銀顆粒；

步驟S112：制備石墨烯復(fù)合納米銀漿；

步驟S113：采用噴墨打印方法在完成所述步驟S102的所述基底上打印所述石墨烯復(fù)合納米銀漿，打印形成的圖形為網(wǎng)格狀；

步驟S114：將完成所述步驟S113的所述基底在80℃～120℃條件下燒結(jié)，使所述石墨烯復(fù)合納米銀漿中的溶劑蒸發(fā)，形成所述觸控電極的圖形，所述觸控電極的線寬大于等于3μm且小于等于5μm。

優(yōu)選地，所述步驟S111包括：

首先將8g～12g的聚乙烯吡咯烷酮溶解在80ml～100ml的乙二醇中，然后向其中加入2.0g～2.5g硝酸銀；

將上述液體放在50℃～70℃的油浴鍋中攪拌直至所述硝酸銀完全溶解；隨后將油浴溫度提高到100℃～120℃，保持在100℃～120℃反應(yīng)1～1.5小時(shí)；

將反應(yīng)結(jié)束后的液體溫度冷卻至室溫，此時(shí)所述納米銀顆粒從所述液體中分離出來(lái)；

隨后，在50℃～70℃下真空干燥0.5～1小時(shí)，獲得所述納米銀顆粒。

優(yōu)選地，所述步驟S112包括：

首先將所述納米銀顆粒配制成銀含量為0.2-4wt％的導(dǎo)電銀漿油墨；

然后配制水-乙醇-石墨烯-分散劑的分散液，將所述分散液加入到所述導(dǎo)電銀漿油墨中，使所述石墨烯在所述分散液與所述導(dǎo)電銀漿油墨的混合液中的質(zhì)量占比為0.2％～0.5％；

然后將所述混合液放在超聲振動(dòng)儀中振動(dòng)，以使其充分分散。

優(yōu)選地，在所述步驟S113中，打印形成的網(wǎng)格寬度為50-60nm。

本發(fā)明還提供一種采用上述制備方法制備形成的觸摸屏，包括基底和形成在所述基底上的觸控電極，所述基底表面具有親水性；所述觸控電極采用石墨烯復(fù)合納米銀材料，所述觸控電極呈網(wǎng)格狀。

優(yōu)選地，所述基底采用聚氨酯材料，所述基底表面形成有親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料，所述觸控電極的線寬大于等于3μm且小于等于5μm。

本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述觸摸屏。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所提供的觸摸屏的制備方法，通過(guò)對(duì)基底表面進(jìn)行改性，使其具有親水性，并在親水性基底上打印石墨烯復(fù)合納米銀漿，能夠利用“咖啡環(huán)”效應(yīng)形成線寬大于等于3μm且小于等于5μm的金屬網(wǎng)格；這種方法制備獲得的石墨烯復(fù)合納米銀觸控電極相對(duì)于傳統(tǒng)的黃光制程ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電層具有更小的線寬，從而使觸控電極具有更低的方阻，較強(qiáng)的柔性，同時(shí)制備成本大大降低；提高了觸控電極的制備精度；且在網(wǎng)格密度一定的情況下，能夠獲得相對(duì)更大的網(wǎng)格寬度，從而相比于傳統(tǒng)噴墨打印制備形成的觸摸屏獲得了更高的光線透過(guò)率；同時(shí)，由于改性的基底表面的親水性提高，使石墨烯復(fù)合納米銀在基底表面的附著力得到提升；另外，由于片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯具有承載鏈接作用和導(dǎo)電性能，所以使混合在其中的分散的納米銀顆粒能夠通過(guò)石墨烯很好地鏈接在一起，從而使打印形成的石墨烯復(fù)合納米銀材料的觸控電極的導(dǎo)電性能更好，不容易發(fā)生斷路。

本發(fā)明所提供的顯示裝置，通過(guò)采用上述制備方法制備而成的觸摸屏，不僅提高了該顯示裝置的光線透過(guò)率，而且提高了該顯示裝置的觸控性能。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用ITO薄膜的觸控電極在彎曲時(shí)產(chǎn)生微裂紋的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟S101的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中“咖啡環(huán)”效應(yīng)的原理示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟S113的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟S114中的溶劑蒸發(fā)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1中步驟S114中形成觸控電極的圖形的示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2中觸摸屏的結(jié)構(gòu)剖視圖。

其中的附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1.基底；2.親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料；3.石墨烯復(fù)合納米銀漿；4.觸控電極；5.ITO薄膜。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所提供的一種觸摸屏的制備方法、觸摸屏和顯示裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供一種觸摸屏的制備方法，包括：

步驟S10：對(duì)基底表面進(jìn)行改性，以使基底表面具有親水性。

該步驟具體包括：步驟S101：在聚氨酯材料(PET)的基底1上涂敷親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2(如圖2所示)。

其中，親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2的涂敷厚度為1～3μm。需要說(shuō)明的是，基底1也可以采用其他的高分子透明柔性材料，如PMMA(即聚甲基丙烯酸甲酯)或PVC(聚氯乙烯)等材料。

步驟S102：在90℃～110℃條件下對(duì)親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2進(jìn)行固化。

基底1表面通過(guò)涂敷親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2進(jìn)行改性，能使原本具有疏水性的高分子透明柔性材料基底1表面的親水性增加，從而有利于后續(xù)利用“咖啡環(huán)”效應(yīng)在親水性基底1上形成線寬較小的觸控電極圖形。“咖啡環(huán)”效應(yīng)即液滴中的溶劑蒸發(fā)時(shí)，液滴中的溶質(zhì)會(huì)在液滴邊緣沉積一個(gè)比液滴中間顏色深得多的環(huán)。如圖3所示，若基底1表面的親水性越好，液滴與基底1間的接觸角越小，則液滴中的溶劑在三相線處(即基底、液滴與空氣以及液滴中蒸發(fā)出的蒸汽的接觸點(diǎn)處)的揮發(fā)速度越快，由此，液滴中的溶質(zhì)能很快沉積固定在三相線處，最終能形成更加細(xì)長(zhǎng)的線條；但若基底1表面的疏水性越好，液滴與基底1間的接觸角越大，則液滴中的溶劑在三相線處的揮發(fā)速度越慢，由此，液滴中的溶質(zhì)在三相線處的沉積固定速度較慢，最終很難形成線條。同時(shí)，由于改性后的基底1表面親水性提高，所以能使后續(xù)打印形成在基底1表面的石墨烯復(fù)合納米銀在基底1上的附著力得到提升，從而能夠提升該觸摸屏的觸控性能。另外，由于親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2能夠正常透光，所以不會(huì)影響基底1的光線透過(guò)率。

步驟S11：采用噴墨打印方法在完成步驟S10的基底1上打印石墨烯復(fù)合納米銀漿3，以形成網(wǎng)格狀的觸控電極4(如圖4-圖6所示)。

該步驟具體包括：步驟S111：制備納米銀顆粒。

該步驟具體為：首先將8g～12g的聚乙烯吡咯烷酮溶解在80ml～100ml的乙二醇中，然后向其中加入2.0g～2.5g硝酸銀。將上述液體放在50℃～70℃的油浴鍋中攪拌直至硝酸銀完全溶解；隨后將油浴溫度提高到100℃～120℃，保持在100℃～120℃反應(yīng)1～1.5小時(shí)。將反應(yīng)結(jié)束后的液體溫度冷卻至室溫，此時(shí)納米銀顆粒從液體中分離出來(lái)。隨后，在50℃～70℃下真空干燥0.5～1小時(shí)，獲得納米銀顆粒。

步驟S112：制備石墨烯復(fù)合納米銀漿。

該步驟具體為：首先將納米銀顆粒配制成銀含量為0.2-4wt％的導(dǎo)電銀漿油墨。然后配制水-乙醇-石墨烯-分散劑的分散液，將分散液加入到導(dǎo)電銀漿油墨中，使石墨烯在分散液與導(dǎo)電銀漿油墨的混合液中的質(zhì)量占比為0.2％～0.5％。然后將混合液放在超聲振動(dòng)儀中振動(dòng)，以使其充分分散。

步驟S113：采用噴墨打印方法在完成步驟S102的基底1上打印石墨烯復(fù)合納米銀漿3，打印形成的圖形為網(wǎng)格狀(如圖4所示)。

其中，打印形成的網(wǎng)格寬度為50-60nm。

步驟S114：將完成步驟S113的基底1在80℃～120℃條件下燒結(jié)，使石墨烯復(fù)合納米銀漿3中的溶劑蒸發(fā)(如圖5所示)，形成觸控電極4的圖形，觸控電極4的線寬大于等于3μm且小于等于5μm(如圖6所示)。

其中，經(jīng)過(guò)該步驟形成的觸控電極4的圖形中網(wǎng)格寬度大于或等于150μm。這使得網(wǎng)格密度一定的情況下，相比于傳統(tǒng)噴墨打印制備形成的觸摸屏，能夠獲得相對(duì)更大的網(wǎng)格寬度，從而使該觸摸屏獲得了更高的光線透過(guò)率。同時(shí)，經(jīng)過(guò)該步驟形成的觸控電極4的線寬大于等于3μm且小于等于5μm，相比于傳統(tǒng)噴墨打印制備形成的觸摸屏，能使觸控電極4的方阻大大降低，從而提高了其觸控性能。

實(shí)施例1的有益效果：實(shí)施例1中所提供的觸摸屏的制備方法，通過(guò)對(duì)基底表面進(jìn)行改性，使其具有親水性，并在親水性基底上打印石墨烯復(fù)合納米銀漿，能夠利用“咖啡環(huán)”效應(yīng)形成線寬大于等于3μm且小于等于5μm的金屬網(wǎng)格；這種方法制備獲得的石墨烯復(fù)合納米銀觸控電極相對(duì)于傳統(tǒng)的黃光制程ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電層具有更小的線寬，從而使觸控電極具有更低的方阻，較強(qiáng)的柔性，同時(shí)制備成本大大降低；提高了觸控電極的制備精度；且在網(wǎng)格密度一定的情況下，能夠獲得相對(duì)更大的網(wǎng)格寬度，從而相比于傳統(tǒng)噴墨打印制備形成的觸摸屏獲得了更高的光線透過(guò)率；同時(shí)，由于改性的基底表面的親水性提高，使石墨烯復(fù)合納米銀在基底表面的附著力得到提升；另外，由于片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯具有承載鏈接作用和導(dǎo)電性能，所以使混合在其中的分散的納米銀顆粒能夠通過(guò)石墨烯很好地鏈接在一起，從而使打印形成的石墨烯復(fù)合納米銀材料的觸控電極的導(dǎo)電性能更好，不容易發(fā)生斷路。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例提供一種觸摸屏，該觸摸屏采用實(shí)施例1中的制備方法制備形成。如圖7所示，包括基底1和形成在基底1上的觸控電極4，基底1表面具有親水性；觸控電極4采用石墨烯復(fù)合納米銀材料，觸控電極4呈網(wǎng)格狀。

優(yōu)選的，基底1采用聚氨酯材料，基底1表面形成有親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2，觸控電極4的線寬大于等于3μm且小于等于5μm。親水性的有機(jī)硅防霧透明涂料2能使疏水性的基底1具有很好的親水性，從而使石墨烯復(fù)合納米銀漿能在“咖啡環(huán)”效應(yīng)的作用下通過(guò)噴墨打印在基底1上形成較細(xì)線寬的線條，進(jìn)而不僅提高了該觸摸屏光線的透過(guò)率，而且降低了觸控電極4的方阻，同時(shí)還提升了觸控電極4在基底1表面的附著力，使觸控電極4與基底1之間不容易在外力或內(nèi)部應(yīng)力作用下相互分離，確保了該觸摸屏的品質(zhì)。

由于采用實(shí)施例1中的制備方法制備形成的觸控電極4的線寬大于等于3μm且小于等于5μm，所以相對(duì)于傳統(tǒng)的觸控電極采用ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電層具有更小的線寬，從而具有更低的方阻，較強(qiáng)的柔性，同時(shí)制備成本大大降低；提高了觸控電極4的制備精度；且在網(wǎng)格密度一定的情況下，能夠獲得相對(duì)更大的網(wǎng)格寬度，從而相比于傳統(tǒng)噴墨打印制備形成的觸摸屏能夠獲得更高的光線透過(guò)率；同時(shí)，由于改性的基底表面的親水性提高，使石墨烯復(fù)合納米銀在基底表面的附著力得到提升；另外，由于片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯具有承載鏈接作用和導(dǎo)電性能，所以使混合在其中的分散的納米銀顆粒能夠通過(guò)石墨烯很好地鏈接在一起，從而使石墨烯復(fù)合納米銀材料的觸控電極4的導(dǎo)電性能更好，不容易發(fā)生斷路。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例提供一種顯示裝置，包括實(shí)施例2中的觸摸屏。

通過(guò)采用實(shí)施例2中的觸摸屏，不僅提高了該顯示裝置的光線透過(guò)率，而且提高了該顯示裝置的觸控性能。

本發(fā)明所提供的顯示裝置可以為液晶面板、液晶電視、顯示器、手機(jī)、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。