[发明专利]一种基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨烯触摸屏的加工工艺领域，具体为一种通过盖板转移技术制备基于石墨烯透明电极的电容式触摸屏的新方法。

背景技术

随着便携式个人消费电子产品的快速发展，电容式触摸屏得到了广泛的使用。轻薄化甚至柔性化是电容式触摸屏发展的必然趋势。透明导电薄膜是电容式触摸屏中的关键材料。目前普遍使用的氧化铟锡(ITO)等氧化物透明导电薄膜材料存在使用中易受外界条件的影响、柔性差等突出问题。

作为新型的二维材料，石墨烯透明电极在制作电容式触摸屏方面具有独特的优势。相比于传统的ITO材料，石墨烯对近红外和可见光及紫外光均具有优异的透过率，具有优异的柔性、热稳定性和化学稳定性；此外，石墨烯的二维特性使其在轻薄化方面具有独特的优势。

由于CVD生长的石墨烯具有质量高，尺寸易于放大的突出优点，制作石墨烯触摸屏普遍采用基于该方法制备的石墨烯薄膜。为了获得用于触摸屏的石墨烯透明电极，需要采用转移工艺将CVD法制备的石墨烯放置在玻璃、PET等基材上。目前，大面积石墨烯的转移技术主要使用特定的转移介质材料作为石墨烯的结构支撑层，在转移后需要去除。然而，现有的转移工艺均独立于触摸屏的制作过程之外，增加了石墨烯触摸屏制作工艺的复杂性和生产成本。而且，在转移石墨烯的过程中，存在石墨烯破损和转移介质残留污染石墨烯的问题，降低了触摸屏的产品良率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作基于石墨烯透明电极的电容式触摸屏的新方法，该方法利用触摸屏盖板作为转移石墨烯的结构支撑层和石墨烯薄膜的基材，实现了石墨烯薄膜的转移和触摸屏制备的一体化，可以大幅减小石墨烯触摸屏的厚度、降低制备成本，还避免了使用额外的转移介质对石墨烯造成污染。

本发明的技术方案是：

一种基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，所述触摸屏的主体由盖板和石墨烯透明电极构成，该方法利用触摸屏的盖板作为石墨烯的转移介质和基材，采用以下两个方案之一：

方案一，首先在初始基体表面形成石墨烯，再将触摸屏盖板结合到石墨烯的表面，分离石墨烯与初始基体后获得以盖板为基材的石墨烯透明电极；对石墨烯透明电极进行图形化和压合FPC加工后，完成触摸屏的制作；

方案二，首先在初始基体表面形成石墨烯，将位于初始基体表面的石墨烯进行图形化加工，再将触摸屏盖板结合到石墨烯的表面，分离石墨烯与初始基体后获得石墨烯透明电极，经压合FPC加工后完成触摸屏的制作。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，位于初始基体的石墨烯的平均层数为单层，少层或多层，层数为10层以下，石墨烯为采用化学气相沉积方法生长的石墨烯或析出方法生长的石墨烯。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，采用结合力或者结合层与实现石墨烯与触摸屏盖板的结合，防止石墨烯在操作过程中的破损；结合层形成在石墨烯表面，或者目标基体表面，或者同时形成在两者表面；采用的结合力为静电力、范德华力、共价键结合力、氢键结合力、真空吸附作用力、机械连接力之一种或两种以上。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，触摸屏盖板的材料为玻璃、聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，采用的结合层材料为胶黏剂、叠氮化物、自组装单分子膜SAM之一种或两种以上。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，将石墨烯与初始基体分离的方法为蚀刻基体法、鼓泡剥离法或机械剥离法。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，根据需要使用两层以上的石墨烯透明电极，重复操作直到获得相应层数的石墨烯透明电极。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，对石墨烯进行图形化加工的方法为激光蚀刻法、等离子体蚀刻法或氧化法。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，所形成的图形化 石墨烯透明电极包括导线部分或不包括导线部分，对于不包括导线部分的图形化石墨烯透明，在图形化后制作导线部分，制作导线部分的材料为银、铜、铜镍合金或钼铝合金，制作导线部分的方法为印刷工艺、光刻工艺或激光蚀刻工艺。

所述的基于盖板转移技术制作石墨烯电容式触摸屏的方法，根据需要在石墨烯透明电极表面贴合光学胶和保护膜。

本发明的特点及有益效果是：