CN114296571B - 一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石墨烯应用技术领域，公开了一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法。该方法依次包括以下步骤：步骤1，取临时基材，于临时基材上设置冰片层，再于冰片层上涂布预涂层；步骤2，取带有若干凸点的模具，于预涂层上形成若干与凸点对应的凹点后，干燥固化；步骤3，于凹点内设置石墨烯凸点并进行必要的图形化处理，形成石墨烯触控元件；步骤4，将预涂层有石墨烯触控元件的一侧与显示屏基体粘接；步骤5，加热，使冰片层升华，临时基材与预涂层脱离；步骤6，于预涂层远离石墨烯触控元件的一侧形成阻隔层，得到显示屏石墨烯触控膜。本发明解决了现有技术在制备石墨烯触控膜时容易损坏石墨烯触控元件的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于石墨烯应用技术领域，具体涉及一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法。
背景技术
石墨烯是一种新兴材料，由于其具有优异的光学、电学等性能，受到了研究者们广泛的关注。然而，虽然业内人员都已经认识了其极具优势的性能及无限的应用潜力，但石墨烯的制备及应用技术远远达不到成熟，还有较多的细节问题需要克服。
OLED是极具发展潜力的显示技术，OLED显示屏的结构从外至内主要包括三个模块：基体、触控膜、OLED组件，其中触控膜和OLED组件是最关键的。OLED组件在实际应用中，有个特别需要注意的点，即OLED对水和氧气都十分地敏感，在制备OLED显示屏时，从外至内各个模块都需要注意水和氧气的阻隔，尤其是与OLED组件贴近的触控膜。
随着石墨烯应用技术的发展，越来越多的研究者将石墨烯应用到了触控膜的制备中，具体为：在基体上设置若干石墨烯凸点，再进行必要的图形化，形成石墨烯触控元件。为了满足对水和氧气的阻隔要求，还会再形成阻隔层。而由于石墨烯触控元件外轮廓是一些凸点，不利于阻隔层的形成，因此会预先在石墨烯触控元件的内侧设置预涂层，预涂层将凸点覆盖，形成一个平整的平面，利于阻隔层的形成。
目前制备上述触控膜时，最直接和易想到的方式就是各层从外至内依次设置，即：在基体上涂布石墨烯凸点，成型后进行必要的图形化；再在石墨烯凸点内侧涂布预涂层，直至预涂层将石墨烯凸点覆盖并形成平整的平面，最后在预涂层内侧形成阻隔层。然而，在涂布预涂层时，由于石墨烯凸点的存在，待涂布的表面凹凸不平，涂布时很容易损坏已经成型的石墨烯触控元件，而且也很难控制预涂层内侧表面的平整性。因此，为了保证良品率，操作时只能格外的小心，难度很大，而且最后的结果也总是有部分产品难以避免地被损坏。
发明内容
本发明意在提供一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，以解决现有技术在制备石墨烯触控膜时容易损坏石墨烯触控元件的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，依次包括以下步骤：
步骤1，取临时基材，于临时基材上设置冰片层，再于冰片层上涂布预涂层；
步骤2，取带有若干凸点的模具，于预涂层上形成若干与凸点对应的凹点后，干燥固化；
步骤3，于凹点内设置石墨烯凸点并进行必要的图形化处理，形成石墨烯触控元件；
步骤4，将预涂层有石墨烯触控元件的一侧与显示屏基体粘接；
步骤5，加热，使冰片层升华，临时基材与预涂层脱离；
步骤6，于预涂层远离石墨烯触控元件的一侧形成阻隔层，得到显示屏石墨烯触控膜。
本技术方案的技术原理及有益效果：
1、取用临时基材，先形成预涂层，再在预涂层上形成石墨烯凸点，将预涂层有石墨烯触控元件的一侧与显示屏基体粘接复合后，去掉临时基材，再于该侧形成阻隔层。整个制备方法中，首先预涂层的涂布在石墨烯凸点形成之前，其不会损坏已成型的石墨烯触控元件；其次，借助了临时基材，临时基材的平整度是较好控制的，在平整的临时基材上依次形成冰片层和预涂层，其平整度也好控制，利于阻隔层的形成。相对现有技术而言，整个制备方法的难度更低，良品率更高。
2、模具的凸点是事先形成的，其形状可以根据需求来准确控制，相比现有技术涂布石墨烯时实时控制而言，更稳定，准确性更高。
3、本技术方案巧妙地利用了冰片能与临时基材及预涂层复合及易升华的特点，利用临时基材事先形成预涂层，再利用冰片升华去除临时基材，留下完整的有用部分。
4、在显示屏石墨烯触控膜制备的现有技术中，研究者们常规的思维模式及采用的方式都是在基体上顺次形成各层，遇到容易损坏或涂布不平整的情况，那就尽可能地提升操作行为精度，以此来提升良品率，如果为此效率太低，那就不断地熟练操作行为，以此来提升效率，这就导致对人员和设备的要求都极高。本方案跳出了常规思维模式，按照反向顺序来，先形成预涂层，再形成石墨烯触控元件，以此避免了上述问题，解决了问题的根源，对实际生产具有积极的意义。
进一步，步骤1中，冰片层的厚度设置为50-100nm。
有益效果：实验证明，该厚度比较适合，既能将预涂层与临时基材隔开，又能在短时间内升华，完成预涂层与临时基材的脱离。
进一步，步骤1中，冰片层的形成方式为升华，具体为，将冰片均匀分布在临时基材下方，并对冰片进行均匀加热，使冰片升华，最后均匀冷凝沉积在临时基材上。
有益效果：相对于涂布方式而言，此种升华方式更利于冰片均匀地冷凝沉积在临时基材上，从而使得冰片层的表面更平整，进而也让最后形成的预涂层的表面更平整，利于阻隔层的形成。
进一步，步骤1中，临时基材的材质选用金属；步骤5中，对临时基材的一侧加热。
有益效果：一般的金属材质能在满足起到支撑作用的同时，还具有较好的耐热性能和导热性能，从而步骤5中加热时，对临时基材的一侧加热，利于对冰片传热，使冰片受热升华。
进一步，步骤5中，加热温度为50-80℃。
有益效果：实验证明，该温度较为适合，既能满足让冰片升华，又能避免温度太高对预涂层产生影响。
进一步，步骤2中，干燥固化的方式为风干。
有益效果：避免采用加热等干燥方式，让冰片提前受热升华。
进一步，步骤2中，取用模具的凸点包括柱部和位于柱部下端的磨头部，柱部的横截面尺寸小于磨头部的横截面尺寸。
有益效果：柱部起到支撑的作用，可以将模具的主体与磨头部分开，避免在凹点成型时，主体对预涂层产生干涉；磨头部的形状与石墨烯凸点需求的形状一致，用于形成符合需求的石墨烯凸点；而柱部的横截面尺寸小于磨头部的横截面尺寸，可以避免柱部与预涂层接触，对预涂层产生干涉。
附图说明
图1为本发明实施例中加热框的结构示意图；
图2为本发明实施例中模具的结构示意图；
图3为本发明实施例步骤4中形成的复合结构的结构示意图；
图4为本发明实施例最后得到的石墨烯触控膜的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
需要理解的是，在具体实施方式的描述中，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
说明书附图中的附图标记包括：框体1、隔板2、平板主体3、柱部4、磨头部5、基体6、石墨烯触控元件7、预涂层8、冰片层9、临时基材10、阻隔层11。
本实施例的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，依次包括以下步骤：
步骤1，取临时基材10，临时基材10的材质为铜箔或铜镍合金等，当然其他能实现相同功能的金属基材或其他材质的基材也可以；于临时基材10上设置冰片层9，具体为：
（1）取适量的冰片，放置于加热框内，如图1所示，加热框包括框体1，框体1内设有若干块隔板，隔板的厚度为50-100μm，隔板将框体1下部分隔成若干个独立的空腔，隔板顶端低于框体1的顶端，冰片均布于各个空腔内；
（2）将加热框放置于临时基材10正下方，从加热框底部对冰片的各个空腔进行均匀加热，使冰片升华，最后均匀冷凝沉积在临时基材10的下表面，形成50-100nm的冰片层9。
上述隔板将框体1分隔成若干个独立的空腔，并将冰片均布于各个空腔内，如此可让冰片升华后按照各个独立空腔的路线往上升，最后于临时基材10上形成均匀平整的冰片层9，避免冰片气体横向窜动而影响冰片层9的均匀平整性；而隔板顶端低于框体1的顶端，如此又让隔板顶端留有空间供冰片气体流通，如此让隔板对应的临时基材10位置也能冷凝形成冰片层9，保证整个冰片层9的均匀平整性，而且为了保证该均匀平整性，隔板的厚度不易太厚，在平衡其强度的条件下，隔板的厚度设置为50-100μm比较合适。
冰片层9形成后，采用涂布的方式于冰片层9上形成预涂层8，预涂层8选用聚酯类材料。
步骤2，取带有若干凸点的模具，如图2所示，该模具包括平板主体3，平板主体3的一侧有一体成型的若干凸点，凸点包括柱部4和位于柱部4下端的磨头部5，磨头部5的形状与石墨烯凸点需求的形状一致，柱部4的横截面尺寸小于磨头部5的横截面尺寸。步骤1涂布完预涂层8后，立即将模具具有凸点的一面向预涂层8扣合，使磨头部5伸入尚未成型的预涂层8内，于预涂层8上形成若干与凸点对应的凹点，随后风干、固化。
步骤3，通过涂布的方式于凹点内设置石墨烯凸点，并进行必要的图形化处理，形成石墨烯触控元件7。
步骤4，将预涂层8有石墨烯触控元件7的一侧与事先备好的显示屏的基体6粘接，得到复合结构，如图3所示。
步骤5，对步骤4中形成的复合结构进行加热，具体为从临时基材10一侧对复合结构均匀加热，加热温度控制为50-80℃，使冰片层9升华，临时基材10与预涂层8脱离。
步骤6，于预涂层8远离石墨烯触控元件7的一侧形成阻隔层11，形成方式可以采用CVD法或PVD法等，阻隔层11的材料可以根据实际情况选用三氧化二铝、氮化硅等，最后得到显示屏石墨烯触控膜。
本实施例形成的触控膜已经与基体6复合，如图4所示，再采用现有技术的方式于触控膜远离基体6的一侧形成OLED组件，即可得到OLED显示屏。
对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。
Claims (7)
1.一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
步骤1，取临时基材，于临时基材上设置冰片层，再于冰片层上涂布预涂层；
步骤2，取带有若干凸点的模具，于预涂层上形成若干与凸点对应的凹点后，干燥固化；
步骤3，于凹点内设置石墨烯凸点并进行必要的图形化处理，形成石墨烯触控元件；
步骤4，将预涂层有石墨烯触控元件的一侧与显示屏基体粘接；
步骤5，加热，使冰片层升华，临时基材与预涂层脱离；
步骤6，于预涂层远离石墨烯触控元件的一侧形成阻隔层，得到显示屏石墨烯触控膜。
2.根据权利要求1所述的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于：步骤1中，冰片层的厚度设置为50-100nm。
3.根据权利要求2所述的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于：步骤1中，冰片层的形成方式为升华，具体为，将冰片均匀分布在临时基材下方，并对冰片进行均匀加热，使冰片升华，最后均匀冷凝沉积在临时基材上。
4.根据权利要求1所述的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于：步骤1中，临时基材的材质选用金属；步骤5中，对临时基材的一侧加热。
5.根据权利要求4所述的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于：步骤5中，加热温度为50-80℃。
6.根据权利要求1所述的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于：步骤2中，干燥固化的方式为风干。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种显示屏石墨烯触控膜的制备方法，其特征在于：步骤2中，取用模具的凸点包括柱部和位于柱部下端的磨头部，柱部的横截面尺寸小于磨头部的横截面尺寸。
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