[發明專利]電容式觸摸屏用碳導電油墨及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810328868.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108641486A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李憲榮
• 申請（專利權）人: 重慶市中光電顯示技術有限公司
• 主分類號: C09D11/52
• 分類號: C09D11/52;C09D11/102;C09D11/03;G06F3/044
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李歐

本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及電容式觸摸屏用碳導電油墨及其制備方法與應用，碳導電油墨包括以下重量份數的原料：復合填料44～60份、高分子樹脂8～15份、表面活性劑2～5份、分散穩定劑1～3份和溶劑15～20份，所述復合填料是羧基化碳納米管、氮摻雜石墨烯和吡咯聚合制得，所述復合填料制備的原料中羧基化碳納米管、氮摻雜石墨烯和吡咯的質量比為1:1:(0.1～0.2)。本發明制備得到的導電油墨充分利用了碳納米管及石墨烯的優良導電性能，形成了分散均勻，立體三維結構的導電網絡。

技術領域

本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及電容式觸摸屏用碳導電油墨及其制備方法與應用。

背景技術

觸摸屏又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，當接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。主要應用于公共信息的查詢、領導辦公、工業控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學、房地產預售等。

觸摸屏圖案化導電線路要求電阻率低、線路精細，一般是由導電油墨固化形成。無機導電油墨具有可靠性高、儲存性能高、穩定性好等優點，已被廣泛應用于集成電路、RFID、線路板、薄膜開關等電子產品，是最近幾年研發的熱點。根據導電材料的類型，無機導電油墨可具體分為金系、銀系、銅系、碳系導電油墨。金系導電油墨的各種性能都很優良，但其價格昂貴，使用受到很大程度的限制，應用僅局限于厚膜集成電路等有特殊要求的產品。銀粉具有良好的高導電性能和化學穩定性，銀系導電油墨的導電性稍低于金系，但應用范圍廣，可大量用于可靠性高的電器電路的印刷，金屬銀優良的導電和導熱性使其成為電子工業特別是微電子工業中的重要材料，但是銀導電線路存在電子遷移問題。銅系導電油墨性價比高，但是銅粉易氧化。

碳系導電油墨可避免上述金系、銀系、銅系的所有問題，但是目前的碳系導

電油墨技術還不成熟，使用最多的原料之一石墨烯具有導電優良、密度低等特點，添入石墨烯可以提高導電油墨的使用壽命及降低導電油墨的密度。然而石墨烯在加工過程中容易不可逆堆垛、分散性差等缺點限制了石墨烯在導電漿料優異性能的發揮。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供電容式觸摸屏用碳導電油墨及其制備方法與應用，制備得到的導電油墨充分利用了碳納米管及石墨烯的優良導電性能，形成了分散均勻，立體三維結構的導電網絡,降低電阻，提高導電性能。

本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：

電容式觸摸屏用碳導電油墨，包括以下重量份數的原料：復合填料44～60份、高分子樹脂8～15份、表面活性劑2～5份、分散穩定劑1～3份和溶劑，所述復合填料是羧基化碳納米管、氮摻雜石墨烯和吡咯聚合制得。

進一步，所述復合填料制備的原料中羧基化碳納米管、氮摻雜石墨烯和吡咯的質量比為1:1:(0.1～0.2)。

進一步，所述高分子樹脂是環氧樹脂，所述表面活性劑為聚丙烯酰胺，所述分散穩定劑是羧甲基纖維素鈉或聚乙烯吡咯烷酮，所述溶劑是異丙醇。

另外，本發明還公開了上述的電容式觸摸屏用碳導電油墨的制備方法，包括以下步驟：

羧基化碳納米管/氮摻雜石墨烯復合物的制備：取羧基化碳納米管加入去離子水中攪拌分散，配成3～4mg/mL的羧基化碳納米管水溶液，取氮摻雜石墨烯加入去離子水中攪拌分散，配成12～16mg/mL的氮摻雜石墨烯水溶液，將羧基化碳納米管水溶液和氮摻雜石墨烯水溶液按體積比4:1混合，攪拌3～5h，得到混合溶液，冷凍干燥處理40～45h，得到羧基化碳納米管/氮摻雜石墨烯復合物；