CN105589599A - 一种石墨烯触控传感器的制造方法 - Google Patents

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杨军
谭化兵
秦喜超
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    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Abstract

本发明公开一种石墨烯触控传感器的制造方法，该方法包括如下步骤：首先，在目标基体表面制作金属网格电极图案；然后，向目标基体表面转移石墨烯，得到基体/金属网格电极/石墨烯，再经激光蚀刻线条、贴合OCA、切割，制成石墨烯触控传感器。与现有技术相比，本发明将石墨烯薄膜与金属网格技术结合在一起，既可以保证金属网格电极与衬底的良好附着，又可以使得石墨烯薄膜的方阻降低到适应大尺寸应用需求，还可以提高产线的工艺效率以及总体良率；另外还可以弥补当前金属网格制程中由于金属通道易断裂导致其工艺良率偏低的不足。

Description

一种石墨烯触控传感器的制造方法
技术领域
本发明属于信息输入的感应式显示装置，具体涉及一种石墨烯触控传感器的制造方法。
背景技术
石墨烯薄膜在触控领域的应用已经发展多年，但是目前石墨烯触控产品始终无法实现可靠、批量生产和应用，主要是目前的石墨烯触控传感器基本结构和制造方法具有局限性，工艺可靠性低，产线效率低，其症结主要在触控产品电极制造工艺还存在重大技术改进空间。目前，石墨烯触摸屏电极主要为银浆，通过丝网印刷的方法印刷在石墨烯薄膜表面，存在如下一些问题：
1.印刷在石墨烯薄膜表面的银浆电极附着力差，无法通过3M胶带标准百格测试；
2.石墨烯薄膜方阻太高，难以满足大尺寸应用要求；
3.为克服上述工艺中金属电极的附着力太差的问题，专利201510136075.7提出一种改进工艺，将需要印刷银浆的区域的部分石墨烯扫除，然后在丝印银浆电极，这样既可以保证金属电极与基体的附着良好，同时使得石墨烯跟金属电极保持良好的电性连接，该改进工艺虽有其有益之处，但激光扫石墨烯过程中容易污染，而石墨烯又不能像ITO那样擦拭，导致产线的生产效率很低，牺牲了工艺效率，同时也会带来石墨烯触控传感器良率难以提高。
以上这些问题导致了石墨烯薄膜触控传感器在量产性、可靠性等方面存在诸多问题，限制了石墨烯薄膜应用技术的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种石墨烯触控传感器的制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种石墨烯触控传感器的制造方法，包括如下步骤：
首先，在目标基体表面制作金属网格电极图案；
然后，向目标基体表面转移石墨烯，得到基体/金属网格电极/石墨烯，再经激光蚀刻线条、贴合OCA、切割，制成石墨烯触控传感器。
进一步，所述目标基体为聚乙烯（PE）、聚苯二甲酸乙二醇酯（PET）、定向聚丙烯（OPP）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、光学膜（OCA）、AR保护膜、全氟磺酸树脂膜、聚酰亚胺膜（PI）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或玻璃。
进一步，采用金属蒸镀法或纳米压印法制作金属网格电极图案。
所述金属蒸镀法制作金属网格电极图案的过程为：先在目标基体表面蒸镀一层金属，再采用黄光蚀刻，得到金属网格电极图案。
所述纳米压印法制作金属网格电极图案的过程为：先在目标基体表面纳米压印网格电极图案的沟槽，再用金属浆料填涂沟槽，经固化得到金属网格电极图案。
进一步，所述金属网格电极图案为金属正交网格、菱形网格或蜂窝形网格电极图案。
进一步，步骤（2）采用胶膜转移法将石墨烯转移到目标基体表面上。
进一步，所述胶膜转移法为硅胶膜、PMMA胶膜、聚酰亚胺胶膜、PU胶膜或热释放胶带转移法。
本发明将石墨烯薄膜与金属网格（metal-mesh）技术结合在一起，既可以保证金属网格电极与衬底的良好附着，又可以使得石墨烯薄膜的方阻降低到适应大尺寸应用需求，还可以提高产线的工艺效率以及总体良率；另外还可以弥补当前metal-mesh制程中由于金属通道易断裂导致其工艺良率偏低的不足。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工艺流程示意图，其中，1、目标基体；2、金属网格电极；3、石墨烯薄膜；4、胶膜；
图2为触控传感器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明石墨烯触控传感器的制造流程如图1所示（激光蚀刻线条、贴合OCA、切割等常规工序省略了），具体操作如下：
1、金属蒸镀法制作铜正交网格电极图案：在PET基材表面采用磁控溅射法蒸镀一层铜金属薄膜，然后采用黄光制程将铜膜蚀刻成正交型交叉网格图案，得到PET/铜网格电极；
2、硅胶膜转移法转移石墨烯：将生长在金属衬底上的石墨烯与有机硅压敏胶的含胶面贴合，然后刻蚀除去金属衬底，得到硅胶膜/石墨烯，再将硅胶膜/石墨烯与PET/铜网格电极贴合在一起，放入烘箱中100℃烘烤10分钟，取出冷却后揭除硅胶膜，即得到PET/铜网格电极/石墨烯（转移石墨烯的操作可参考专利201410238058.X），所得复合结构的方阻为200Ω/□，满足触控传感器方阻需求；
3、再经过激光蚀刻线条、贴合OCA、切割等常规工序即可制作成石墨烯触控传感器（结构以及制程工艺均可参考ITO触控传感器）。
实施例2
1、金属蒸镀法制作铝菱形网格电极图案：在PI膜基材表面采用磁控溅射法蒸镀一层铝金属薄膜，然后采用黄光制程将铝膜蚀刻成菱形交叉金属网格图案，得到PI/铝网格电极；
2、硅胶膜转移法转移石墨烯：将化学气相沉积法生长所得的石墨烯薄膜掺杂后转移至有机硅压敏胶的含胶面，得到硅胶膜/掺杂的石墨烯，将硅胶膜/掺杂的石墨烯与PI/铝网格电极贴合在一起，放入烘箱中100℃烘烤10分钟，取出冷却后揭除硅胶膜，得到了PI/铝网格电极/掺杂的石墨烯（掺杂转移石墨烯的操作可参考专利201410243559.7），所得复合结构的方阻为150Ω/□，满足触控传感器方阻需求；
3、再经过常规的激光蚀刻线条、贴合OCA、切割等工序即可制作成石墨烯触控传感器。
实施例3
1、纳米压印法制作银正交网格电极图案：在PET基材表面采用纳米压印法轧制出正交型网格图案的沟槽，然后将银浆料填涂到压好的沟槽中，经过135℃烘烤固化得到正交型银金属网格电极图案，即得到PET/银网格电极；
2、PMMA胶膜转移法转移石墨烯：操作过程同实施例1，得到PET/银网格电极/石墨烯，所得复合结构的方阻为120Ω/□，满足触控传感器方阻需求；
3、再经过常规的激光蚀刻线条、贴合OCA、切割等工序即可制作成石墨烯触控传感器。
实施例4
1、纳米压印法制作金菱形网格电极图案：在PET基材表面采用纳米压印法轧制出菱形网格图案的沟槽，然后将金浆料填涂到压好的沟槽中，经过140℃烘烤固化得到菱形金金属网格图案，即得到PET/金网格电极；
2、硅胶膜转移法转移石墨烯：操作过程同实施例2，得到PET/金网格电极/掺杂的石墨烯，所得复合结构的方阻为50Ω/□，满足触控传感器方阻需求；
3、再经过常规的激光蚀刻线条、贴合OCA、切割等工序即可制作成石墨烯触控传感器。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石墨烯触控传感器的制造方法，包括如下步骤：
首先，在目标基体表面制作金属网格电极图案；
然后，向目标基体表面转移石墨烯，得到基体/金属网格电极/石墨烯，再经激光蚀刻线条、贴合OCA、切割，制成石墨烯触控传感器。
2.根据权利要求1所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，所述目标基体为聚乙烯、聚苯二甲酸乙二醇酯、定向聚丙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、光学膜、AR保护膜、全氟磺酸树脂膜、聚酰亚胺膜、聚甲基丙烯酸甲酯或玻璃。
3.根据权利要求1所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，采用金属蒸镀法或纳米压印法制作金属网格电极图案。
4.根据权利要求3所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，所述金属蒸镀法制作金属网格电极图案的过程为：先在目标基体表面蒸镀一层金属，再采用黄光蚀刻，得到金属网格电极图案。
5.根据权利要求3所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，所述纳米压印法制作金属网格电极图案的过程为：先在目标基体表面纳米压印网格电极图案的沟槽，再用金属浆料填涂沟槽，经固化得到金属网格电极图案。
6.根据权利要求1所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，所述金属网格电极图案为金属正交网格、菱形网格或蜂窝形网格电极图案。
7.根据权利要求1所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，步骤（2）采用胶膜转移法将石墨烯转移到目标基体表面上。
8.根据权利要求7所述石墨烯触控传感器的制造方法，其特征在于，所述胶膜转移法为硅胶膜、PMMA胶膜、聚酰亚胺胶膜、PU胶膜或热释放胶带转移法。
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