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      一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法與流程

      文檔序號(hào):12362067閱讀:288來(lái)源:國(guó)知局
      一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法與流程
      本發(fā)明涉及到觸控面板制造的
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,特別涉及到一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法。
      背景技術(shù)
      :近年來(lái),觸控面板作為一種最新的輸入設(shè)備,是最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式,它賦予了多媒體設(shè)備以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備,不僅被廣泛的應(yīng)用于平板、手機(jī)等電子設(shè)備,也被應(yīng)用于大型顯示器如電視、計(jì)算機(jī)等。隨著觸控面板的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,對(duì)觸控面板的高透光率和薄厚度的要求也越來(lái)越高。目前,觸控面板多采用昂貴的氧化銦錫(ITO)膜做為透明導(dǎo)電電極層,但由于ITO膜其實(shí)是在柔性聚合物基底材料的表面上形成薄薄的一層機(jī)械性能高的氧化銦錫而產(chǎn)生,所以當(dāng)ITO膜受到加熱沖擊時(shí),膜表面容易產(chǎn)生機(jī)械性地?fù)p壞,破裂,因而不能發(fā)揮電極層的作用,造成觸控不被識(shí)別。導(dǎo)電聚合物是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一個(gè)研究領(lǐng)域,因?yàn)槠鋬?yōu)良的電導(dǎo)和電化學(xué)性能具有廣泛的應(yīng)用前景而備受關(guān)注。目前,已經(jīng)出現(xiàn)采用導(dǎo)電聚合物替代傳統(tǒng)的氧化銦錫(ITO)膜作為透明導(dǎo)電電極層的觸控面板,如專利201010579728.6提出的一種電容式觸摸屏,該電容式觸摸屏包括:透明基片;形成在所述透明基片上的透明電極,該透明電極由導(dǎo)電聚合物形成;形成在所述透明電極上的透明保護(hù)層,所述透明保護(hù)層具有透明特性;以及形成在所述透明保護(hù)層上的透明粘合劑。與ITO膜相比,采用導(dǎo)電聚合物作為透明導(dǎo)電電 極層,更為柔軟,可彎曲變形,可以用于柔性觸控面板,而不易產(chǎn)生機(jī)械性地?fù)p壞,破裂,具有更長(zhǎng)的使用壽命,且可以直接涂布在基材上,在空氣中低溫條件下的成膜特性,具有更高的量產(chǎn)能力。但與ITO膜相比,導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性能較差,且現(xiàn)有技術(shù)中,利用導(dǎo)電聚合物作為觸控面板的透明導(dǎo)電電極層,通常采用透明粘合劑將透明導(dǎo)電聚合物和基板進(jìn)行黏合,這容易造成導(dǎo)電聚合物與粘合劑發(fā)生反應(yīng),使透明導(dǎo)電聚合物發(fā)生導(dǎo)電性能產(chǎn)生變化,造成電阻波動(dòng)超過(guò)允許的范圍,導(dǎo)致觸控識(shí)別不靈敏等問(wèn)題的出現(xiàn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中采用導(dǎo)電聚合物作為觸控面板透明導(dǎo)電電極層中存在的導(dǎo)電性能差,使用粘結(jié)劑粘結(jié)導(dǎo)電聚合物與透明基板產(chǎn)生的導(dǎo)電性能發(fā)生變化,電阻波動(dòng)大的問(wèn)題。為此,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種基于石墨烯的觸控面板,包括透明基板;在所述透明基板上設(shè)有透明導(dǎo)電電極層,其中所述透明導(dǎo)電電極層包括多個(gè)觸控圖案,所述觸控圖案相互隔離,電性絕緣,其中所述觸控圖案包括石墨烯薄膜層以及形成在石墨烯薄膜層上的導(dǎo)電聚合物層;在所述透明導(dǎo)電電極層上設(shè)有透明保護(hù)層。優(yōu)選的,所述觸控圖案包括第一方向觸控圖案和第二方向觸控圖案,所述第一方向觸控圖案和第二方向觸控圖案相互交叉連續(xù)設(shè)置且相互電性絕緣。優(yōu)選的,所述導(dǎo)電聚合物層為聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔,其厚度為30μm~70μm。優(yōu)選的,所述石墨烯薄膜層厚度為0.335nm-3.35nm,即為1-10層碳原子。優(yōu)選的,所述透明基板為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm;所述保護(hù)層為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm。本發(fā)明還提供了一種基于石墨烯的觸控面板的制作方法,包括如下步驟:1)提供一透明基板;2)在所述透明基板上轉(zhuǎn)移上一層石墨烯薄膜層,在所述的石墨烯薄膜層上進(jìn)行網(wǎng)版印刷,固化,在石墨烯薄膜層上形成多個(gè)導(dǎo)電聚合物層圖案,其中導(dǎo)電聚合物層圖案相互隔離,電性絕緣;3)將2)得到的基板采用氧等離子體處理,使未被導(dǎo)電聚合物層圖案覆蓋的石墨烯薄膜發(fā)生破裂粉碎,經(jīng)過(guò)清洗,在所述透明基板上得到多個(gè)相互隔離,電性絕緣的觸控圖案,形成透明導(dǎo)電電極層,其中所述觸控圖案包括石墨烯薄膜層以及形成在石墨烯薄膜層上的導(dǎo)電聚合物層;4)在所述透明導(dǎo)電電極層上設(shè)有透明保護(hù)層,得到基于石墨烯的觸控面板。優(yōu)選的,所述方法還包括通過(guò)設(shè)計(jì)印刷網(wǎng)版的圖案來(lái)設(shè)計(jì)電聚合物層圖案。優(yōu)選的,所述石墨烯薄膜層采用CVD法制備,其厚度為0.335nm-3.35nm,即為1-10層碳原子。優(yōu)選的,所述導(dǎo)電聚合物層為聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔,其厚度為30μm~70μm。優(yōu)選的,所述透明基板為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE, 其厚度為50μm~100μm;所述保護(hù)層為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案,所述觸控面板在透明基板上采用石墨烯薄膜層以及形成在石墨烯薄膜層上的導(dǎo)電聚合物層結(jié)合作為透明導(dǎo)電電極層的觸控圖案,可以解決現(xiàn)有技術(shù)中用粘結(jié)劑將透明基板和導(dǎo)電聚合物層進(jìn)行黏合,導(dǎo)致的導(dǎo)電聚合物與粘合劑發(fā)生反應(yīng),使透明導(dǎo)電聚合物發(fā)生導(dǎo)電性能產(chǎn)生變化,造成的電阻波動(dòng)問(wèn)題,且石墨烯具有高導(dǎo)電性,與導(dǎo)電聚合物結(jié)合作為透明導(dǎo)電電極層的觸控圖案,彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性能較低的問(wèn)題,同時(shí)由于石墨烯具有高柔軟性,用其與導(dǎo)電聚合物結(jié)合作為透明導(dǎo)電電極層的觸控圖案,更為柔軟,可彎曲變形,可以用于柔性觸控面板,而不易產(chǎn)生機(jī)械性地?fù)p壞,破裂,具有更長(zhǎng)的使用壽命。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明基于石墨烯的觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明基于石墨烯的觸控面板的觸控圖案示意圖。圖3為本發(fā)明透明基板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明在透明基板上轉(zhuǎn)移上石墨烯薄膜層后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明在石墨烯薄膜層上網(wǎng)版印刷導(dǎo)電聚合物層圖案后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明在透明基板上形成透明導(dǎo)電電極層的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加的清晰,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例, 對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做出更為詳細(xì)的說(shuō)明,在下面的描述中,闡述了很多具體的細(xì)節(jié)以便于充分的理解本發(fā)明,但是本發(fā)明能夠以很多不同于描述的其他方式來(lái)實(shí)施。因此,本發(fā)明不受以下公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。一種基于石墨烯的觸控面板,如圖1所示,包括透明基板1;在所述透明基板1上設(shè)有透明導(dǎo)電電極層2,其中所述透明導(dǎo)電電極層2包括多個(gè)觸控圖案20,所述觸控圖案20相互隔離,電性絕緣,其中所述觸控圖案20包括石墨烯薄膜層201以及形成在石墨烯薄膜層201上的導(dǎo)電聚合物層202;在所述透明導(dǎo)電電極層2上設(shè)有透明保護(hù)層3。其中,如圖2所示,所述觸控圖案20包括第一方向觸控圖案21和第二方向觸控圖案22,所述第一方向觸控圖案21和第二方向觸控圖案22相互交叉連續(xù)設(shè)置且相互隔離,電性絕緣。其中,所述導(dǎo)電聚合物層202為聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔,其厚度為30μm~70μm。其中,所述石墨烯薄膜層201厚度為0.335nm-3.35nm,即為1-10層碳原子。其中,所述透明基板1為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm;所述保護(hù)層3為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm。本發(fā)明還提供了一種基于石墨烯的觸控面板的制作方法,包括如下步驟:1)提供一透明基板1,如圖3所示;2)在所述透明基板1上轉(zhuǎn)移上一層石墨烯薄膜層201,如圖4所示,在所 述的石墨烯薄膜層201上進(jìn)行網(wǎng)版印刷,固化,在石墨烯薄膜層201上形成多個(gè)的導(dǎo)電聚合物層圖案202,其中導(dǎo)電聚合物層202圖案相互隔離,電性絕緣,如圖5所示;3)將2)得到的基板采用氧等離子體處理,使未被導(dǎo)電聚合物層圖案202覆蓋的石墨烯薄膜201發(fā)生破裂粉碎,經(jīng)過(guò)清洗,在所述透明基板1上得到多個(gè)相互隔離,電性絕緣的觸控圖案20,形成透明導(dǎo)電電極層2,其中所述觸控圖案20包括石墨烯薄膜層201以及形成在石墨烯薄膜層201上的導(dǎo)電聚合物層202,如圖6所示;4)在所述透明導(dǎo)電電極層2上設(shè)有透明保護(hù)層3,得到基于石墨烯的觸控面板,如圖1所示。其中,所述方法還包括通過(guò)設(shè)計(jì)印刷網(wǎng)版的圖案來(lái)設(shè)計(jì)電聚合物層圖案。其中,所述石墨烯薄膜層201采用CVD法制備,其厚度為0.335nm-3.35nm,即為1-10層碳原子。其中,所述導(dǎo)電聚合物層202為聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔,其厚度為30μm~70μm。其中,所述透明基板1為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm;所述保護(hù)層3為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE,其厚度為50μm~100μm。采用本發(fā)明所述的方法,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)得到基于石墨烯的觸控面板:實(shí)施例一其中透明基板為PET,厚度為50μm;石墨烯薄膜層的厚度為0.335nm,即1層碳原子;導(dǎo)電聚合物層采用聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽,厚度為 30μm;保護(hù)層為PET,厚度為50μm。實(shí)施例二其中透明基板為PET,厚度為75μm;石墨烯薄膜層的厚度為1.675nm,即5層碳原子;導(dǎo)電聚合物層采用聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽,厚度為30μm,保護(hù)層為PET,厚度為75μm。實(shí)施例三其中透明基板為PET,厚度為100μm;石墨烯薄膜層的厚度為3.35nm,即10層碳原子;導(dǎo)電聚合物層采用聚-3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽,厚度為30μm,保護(hù)層為PET,厚度為75μm。對(duì)上述實(shí)驗(yàn)得到的觸控面板的導(dǎo)電性能、電阻穩(wěn)定性、透光率進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如下所示:實(shí)施例導(dǎo)電率電阻穩(wěn)定性透光率一92.3%良好95.6%二94.5%良好94.2%三94.9%良好93.4%由此可知,采用本發(fā)明所述的方法制備的基于石墨烯的觸控面板,電阻穩(wěn)定,導(dǎo)電性能強(qiáng),解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用導(dǎo)電聚合物作為觸控面板透明導(dǎo)電電極層中存在的導(dǎo)電性能差,使用粘結(jié)劑粘結(jié)導(dǎo)電聚合物與透明基板產(chǎn)生的導(dǎo)電性能發(fā)生變化,電阻波動(dòng)大的問(wèn)題。且石墨烯透光率高不會(huì)影響到觸控面板的透光率。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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