一種石墨烯觸控傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息輸入的感應(yīng)式顯示裝置，具體涉及一種石墨烯觸控傳感器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯薄膜在觸控領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展多年，但是目前石墨烯觸控產(chǎn)品始終無(wú)法實(shí)現(xiàn)可靠、批量生產(chǎn)和應(yīng)用，主要是目前的石墨烯觸控傳感器基本結(jié)構(gòu)和制造方法具有局限性，工藝可靠性低，產(chǎn)線效率低，其癥結(jié)主要在觸控產(chǎn)品電極制造工藝還存在重大技術(shù)改進(jìn)空間。目前，石墨烯觸摸屏電極主要為銀漿，通過(guò)絲網(wǎng)印刷的方法印刷在石墨烯薄膜表面，存在如下一些問(wèn)題:
1.印刷在石墨烯薄膜表面的銀漿電極附著力差，無(wú)法通過(guò)3M膠帶標(biāo)準(zhǔn)百格測(cè)試；
2.石墨烯薄膜方阻太高，難以滿足大尺寸應(yīng)用要求；
3.為克服上述工藝中金屬電極的附著力太差的問(wèn)題，專利201510136075.7提出一種改進(jìn)工藝，將需要印刷銀漿的區(qū)域的部分石墨烯掃除，然后在絲印銀漿電極，這樣既可以保證金屬電極與基體的附著良好，同時(shí)使得石墨烯跟金屬電極保持良好的電性連接，該改進(jìn)工藝雖有其有益之處，但激光掃石墨烯過(guò)程中容易污染，而石墨烯又不能像ITO那樣擦拭，導(dǎo)致產(chǎn)線的生產(chǎn)效率很低，犧牲了工藝效率，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)石墨烯觸控傳感器良率難以提高。
[0003]以上這些問(wèn)題導(dǎo)致了石墨烯薄膜觸控傳感器在量產(chǎn)性、可靠性等方面存在諸多問(wèn)題，限制了石墨烯薄膜應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種石墨烯觸控傳感器的制造方法。
[0005 ]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
一種石墨烯觸控傳感器的制造方法，包括如下步驟:
首先，在目標(biāo)基體表面制作金屬網(wǎng)格電極圖案；
然后，向目標(biāo)基體表面轉(zhuǎn)移石墨烯，得到基體/金屬網(wǎng)格電極/石墨烯，再經(jīng)激光蝕刻線條、貼合OCA、切割，制成石墨烯觸控傳感器。
[0006]進(jìn)一步，所述目標(biāo)基體為聚乙烯(PE)、聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)、定向聚丙烯(0ΡΡ)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、光學(xué)膜(0CA)、AR保護(hù)膜、全氟磺酸樹(shù)脂膜、聚酰亞胺膜(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或玻璃。
[0007]進(jìn)一步，采用金屬蒸鍍法或納米壓印法制作金屬網(wǎng)格電極圖案。
[0008]所述金屬蒸鍍法制作金屬網(wǎng)格電極圖案的過(guò)程為:先在目標(biāo)基體表面蒸鍍一層金屬，再采用黃光蝕刻，得到金屬網(wǎng)格電極圖案。
[0009]所述納米壓印法制作金屬網(wǎng)格電極圖案的過(guò)程為:先在目標(biāo)基體表面納米壓印網(wǎng)格電極圖案的溝槽，再用金屬漿料填涂溝槽，經(jīng)固化得到金屬網(wǎng)格電極圖案。
[0010]進(jìn)一步，所述金屬網(wǎng)格電極圖案為金屬正交網(wǎng)格、菱形網(wǎng)格或蜂窩形網(wǎng)格電極圖案。
[0011]進(jìn)一步，步驟(2)采用膠膜轉(zhuǎn)移法將石墨烯轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基體表面上。
[0012]進(jìn)一步，所述膠膜轉(zhuǎn)移法為硅膠膜、PMMA膠膜、聚酰亞胺膠膜、PU膠膜或熱釋放膠帶轉(zhuǎn)移法。
[0013]本發(fā)明將石墨稀薄膜與金屬網(wǎng)格(metal-mesh)技術(shù)結(jié)合在一起，既可以保證金屬網(wǎng)格電極與襯底的良好附著，又可以使得石墨烯薄膜的方阻降低到適應(yīng)大尺寸應(yīng)用需求，還可以提高產(chǎn)線的工藝效率以及總體良率;另外還可以彌補(bǔ)當(dāng)前metal-mesh制程中由于金屬通道易斷裂導(dǎo)致其工藝良率偏低的不足。
【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖，其中，1、目標(biāo)基體;2、金屬網(wǎng)格電極;3、石墨烯薄膜；
4、膠膜；
圖2為觸控傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實(shí)施例1
本發(fā)明石墨烯觸控傳感器的制造流程如圖1所示(激光蝕刻線條、貼合0CA、切割等常規(guī)工序省略了)，具體操作如下:
1、金屬蒸鍍法制作銅正交網(wǎng)格電極圖案:在PET基材表面采用磁控濺射法蒸鍍一層銅金屬薄膜，然后采用黃光制程將銅膜蝕刻成正交型交叉網(wǎng)格圖案，得到PET/銅網(wǎng)格電極；
2、硅膠膜轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移石墨烯:將生長(zhǎng)在金屬襯底上的石墨烯與有機(jī)硅壓敏膠的含膠面貼合，然后刻蝕除去金屬襯底，得到硅膠膜/石墨烯，再將硅膠膜/石墨烯與PET/銅網(wǎng)格電極貼合在一起，放入烘箱中100°C烘烤10分鐘，取出冷卻后揭除硅膠膜，即得到PET/銅網(wǎng)格電極/石墨烯(轉(zhuǎn)移石墨烯的操作可參考專利201410238058.X)，所得復(fù)合結(jié)構(gòu)的方阻為200Ω/□，滿足觸控傳感器方阻需求；
3、再經(jīng)過(guò)激光蝕刻線條、貼合0CA、切割等常規(guī)工序即可制作成石墨烯觸控傳感器(結(jié)構(gòu)以及制程工藝均可參考ITO觸控傳感器)。
[0017]實(shí)施例2
1、金屬蒸鍍法制作鋁菱形網(wǎng)格電極圖案:在PI膜基材表面采用磁控濺射法蒸鍍一層鋁金屬薄膜，然后采用黃光制程將鋁膜蝕刻成菱形交叉金屬網(wǎng)格圖案，得到PI/鋁網(wǎng)格電極；
2、硅膠膜轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移石墨烯:將化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)所得的石墨烯薄膜摻雜后轉(zhuǎn)移至有機(jī)硅壓敏膠的含膠面，得到硅膠膜/摻雜的石墨烯，將硅膠膜/摻雜的石墨烯與PI/鋁網(wǎng)格電極貼合在一起，放入烘箱中100°c烘烤10分鐘，取出冷卻后揭除硅膠膜，得到了 PI/鋁網(wǎng)格電極/摻雜的石墨烯(摻雜轉(zhuǎn)移石墨烯的操作可參考專利201410243559.7)，所得復(fù)合結(jié)構(gòu)的方阻為150 Ω/□，滿足觸控傳感器方阻需求；
3、再經(jīng)過(guò)常規(guī)的激光蝕刻線條、貼合OCA、切割等工序即可制作成石墨烯觸控傳感器。
[0018]實(shí)施例3
1、納米壓印法制作銀正交網(wǎng)格電極圖案:在PET基材表面采用納米壓印法乳制出正交型網(wǎng)格圖案的溝槽，然后將銀漿料填涂到壓好的溝槽中，經(jīng)過(guò)135°C烘烤固化得到正交型銀金屬網(wǎng)格電極圖案，即得到PET/銀網(wǎng)格電極；
2、PMMA膠膜轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移石墨烯:操作過(guò)程同實(shí)施例1，得到PET/銀網(wǎng)格電極/石墨烯，所得復(fù)合結(jié)構(gòu)的方阻為120 Ω/□，滿足觸控傳感器方阻需求；
3、再經(jīng)過(guò)常規(guī)的激光蝕刻線條、貼合0CA、切割等工序即可制作成石墨烯觸控傳感器。
[0019]實(shí)施例4
1、納米壓印法制作金菱形網(wǎng)格電極圖案:在PET基材表面采用納米壓印法乳制出菱形網(wǎng)格圖案的溝槽，然后將金漿料填涂到壓好的溝槽中，經(jīng)過(guò)140°C烘烤固化得到菱形金金屬網(wǎng)格圖案，即得到PET/金網(wǎng)格電極；
2、硅膠膜轉(zhuǎn)移法轉(zhuǎn)移石墨烯:操作過(guò)程同實(shí)施例2，得到PET/金網(wǎng)格電極/摻雜的石墨烯，所得復(fù)合結(jié)構(gòu)的方阻為50 Ω/□，滿足觸控傳感器方阻需求；
3、再經(jīng)過(guò)常規(guī)的激光蝕刻線條、貼合0CA、切割等工序即可制作成石墨烯觸控傳感器。
[0020]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯觸控傳感器的制造方法，包括如下步驟: 首先，在目標(biāo)基體表面制作金屬網(wǎng)格電極圖案； 然后，向目標(biāo)基體表面轉(zhuǎn)移石墨烯，得到基體/金屬網(wǎng)格電極/石墨烯，再經(jīng)激光蝕刻線條、貼合OCA、切割，制成石墨烯觸控傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，所述目標(biāo)基體為聚乙烯、聚苯二甲酸乙二醇酯、定向聚丙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光學(xué)膜、AR保護(hù)膜、全氟磺酸樹(shù)脂膜、聚酰亞胺膜、聚甲基丙烯酸甲酯或玻璃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，采用金屬蒸鍍法或納米壓印法制作金屬網(wǎng)格電極圖案。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，所述金屬蒸鍍法制作金屬網(wǎng)格電極圖案的過(guò)程為:先在目標(biāo)基體表面蒸鍍一層金屬，再采用黃光蝕刻，得到金屬網(wǎng)格電極圖案。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，所述納米壓印法制作金屬網(wǎng)格電極圖案的過(guò)程為:先在目標(biāo)基體表面納米壓印網(wǎng)格電極圖案的溝槽，再用金屬漿料填涂溝槽，經(jīng)固化得到金屬網(wǎng)格電極圖案。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，所述金屬網(wǎng)格電極圖案為金屬正交網(wǎng)格、菱形網(wǎng)格或蜂窩形網(wǎng)格電極圖案。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，步驟(2)采用膠膜轉(zhuǎn)移法將石墨烯轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基體表面上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述石墨烯觸控傳感器的制造方法，其特征在于，所述膠膜轉(zhuǎn)移法為硅膠膜、PMMA膠膜、聚酰亞胺膠膜、PU膠膜或熱釋放膠帶轉(zhuǎn)移法。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種石墨烯觸控傳感器的制造方法，該方法包括如下步驟：首先，在目標(biāo)基體表面制作金屬網(wǎng)格電極圖案；然后，向目標(biāo)基體表面轉(zhuǎn)移石墨烯，得到基體/金屬網(wǎng)格電極/石墨烯，再經(jīng)激光蝕刻線條、貼合OCA、切割，制成石墨烯觸控傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將石墨烯薄膜與金屬網(wǎng)格技術(shù)結(jié)合在一起，既可以保證金屬網(wǎng)格電極與襯底的良好附著，又可以使得石墨烯薄膜的方阻降低到適應(yīng)大尺寸應(yīng)用需求，還可以提高產(chǎn)線的工藝效率以及總體良率；另外還可以彌補(bǔ)當(dāng)前金屬網(wǎng)格制程中由于金屬通道易斷裂導(dǎo)致其工藝良率偏低的不足。
【IPC分類】G06F3/041
【公開(kāi)號(hào)】CN105589599
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510998462
【發(fā)明人】楊軍, 譚化兵, 秦喜超
【申請(qǐng)人】無(wú)錫格菲電子薄膜科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日