TW201506733A - 曲面觸控模組的製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種曲面觸控模組的製備方法，包括：提供一第一基底，該第一基底由熱塑性材料製成；在所述第一基底的表面設置一奈米碳管透明導電膜，形成一奈米碳管複合結構；提供一模具，所述模具具有一公模及一母模，所述公模與母模相對的表面為相互匹配的曲面；加熱所述模具至一預定溫度；將所述奈米碳管複合結構設置於所述模具中的公模與母模之間；推動所述模具中的公模及母模合模，並保持預定時間，使得奈米碳管複合結構彎曲並成型；以及將所述模具開模，得到曲面觸控模組。本發明製備方法簡單，製備的觸控模組的良率高。
Description
本發明涉及一種觸控模組的製備方法，尤其涉及一種基於奈米碳管的曲面觸控模組的製備方法。
近年來，伴隨著移動電話與觸摸導航系統等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶等顯示元件的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設備逐步增加。這樣的電子設備的利用者通過觸摸屏，一邊對位於觸摸屏背面的顯示元件的顯示內容進行視覺確認，一邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進行操作。由此，可以操作電子設備的各種功能。
電阻式及電容式觸控模組是先前觸摸屏中最常見的類型。先前的電阻式觸控模組包括兩個透明電極層，該兩個透明電極層通過點狀隔離物間隔設置，當手指觸摸螢幕時，壓力使兩層透明導電層在觸摸點位置產生一個接觸，因為兩層透明導電層之間施加了電壓，不同觸點的分壓不同，電流也不同，控制裝置便可分辨出顯示幕上施加壓力的那個點的座標。
然而，先前的觸控模組一般採用ITO玻璃作為透明電極層，由於ITO玻璃本身為脆性材料，韌性差，因此，限於材料特性以及工藝雜難，採用ITO作為透明電極層的觸摸屏均為平面結構，這樣的平面觸摸屏很難應用於曲面顯示幕上。遺憾的是，業界至今沒有一個能夠提供比較好的曲面觸摸屏的方式。
因此，提供一種具有曲面結構的觸控模組的製備方法實為必要。
一種曲面觸控模組的製備方法，包括：提供一第一基底，該第一基底由熱塑性材料製成；在所述第一基底的表面設置一奈米碳管透明導電膜，形成一奈米碳管複合結構；提供一模具，所述模具具有一公模及一母模，所述公模與母模相對的表面為相互匹配的曲面；加熱所述模具至一預定溫度；將所述奈米碳管複合結構設置於所述模具中的公模與母模之間；推動所述模具中的公模及母模合模，並保持預定時間，使得奈米碳管複合結構彎曲並成型；以及將所述模具開模，得到曲面觸控模組。
一種曲面觸控模組的製備方法，包括：提供一第一基底，該第一基底為熱塑性；在所述第一基底的表面設置一奈米碳管透明導電膜，形成一奈米碳管複合結構；提供一治具，所述治具具有一曲面；將所述奈米碳管複合結構相對於所述曲面間隔設置；對所述奈米碳管複合結構進行輻射加熱至第二預定溫度；向所述奈米碳管複合結構施加壓力，使所述奈米碳管複合結構向所述曲面彎曲，且所述奈米碳管複合結構整體彎曲形狀與所述曲面的彎曲形狀相同，形成所述曲面觸控模組。
一種曲面觸控模組的製備方法，包括：提供一奈米碳管觸控模組，該奈米碳管觸控模組包括一第一基底及一設置在第一基底表面的奈米碳管透明導電膜，該第一基底為熱塑性材料製成；提供一密閉腔室，將所述奈米碳管觸控模組設置在該密閉腔室內將密閉腔室隔成獨立且密閉的第一空間和第二空間；提供一治具設置在所述第二空間內，該治具具有一曲面面對所述奈米碳管觸控模組設置；對所述奈米碳管觸控模組進行輻射加熱，使奈米碳管觸控模組具有塑性；通過在第一空間和第二空間形成氣壓差，使所述奈米碳管觸控模組向所述第二空間彎曲並完全貼附在所述治具的曲面上，形成所述曲面觸控模組。
與先前技術相比較，本發明提供了一種曲面觸控模組的製備方法，通過採用奈米碳管透明導電膜，並將奈米碳管透明導電膜貼附於基底表面，然後再進行彎曲，能夠使得奈米碳管層更加方便、緊密的形成於所述彎曲基底上而不被破壞，並且無需蝕刻等複雜工藝，使得該曲面曲面觸控模組的製備方法簡單，且曲面觸控模組的良率較高。
10‧‧‧曲面觸控模組
100‧‧‧第一基底
110‧‧‧奈米碳管透明導電膜
120‧‧‧奈米碳管複合結構
140‧‧‧第二基底
150‧‧‧加熱爐
151‧‧‧模具
152‧‧‧熱壓機台
154‧‧‧上載板
156‧‧‧下載板
160‧‧‧治具
141，161‧‧‧曲面
170‧‧‧夾具
172‧‧‧開口
180‧‧‧加熱裝置
112‧‧‧第一電極
114‧‧‧第二電極
1511‧‧‧公模
1512‧‧‧母模
1541，1641‧‧‧通孔
圖1為本發明第一實施例提供的曲面觸控模組的製備方法流程圖。
圖2是圖1所述曲面觸控模組的製備方法中採用的奈米碳管拉膜的電鏡照片。
圖3是圖1所述曲面觸控模組的製備方法中所採用的製備裝置的結構示意圖。
圖4為將所述曲面觸控模組與一第二基底進行貼合的結構示意圖。
圖5為在所述曲面觸控模組中的奈米碳管複合結構設置第一電極及第二電極的結構示意圖。
圖6為本發明第二實施例提供的曲面觸控模組的製備方法流程圖。
圖7為本發明第二實施例提供的曲面觸控模組的製備方法中採用的製備裝置的結構示意圖。
圖8為本發明第二實施例提供的曲面觸控模組的製備方法中所述治具的結構示意圖。
圖9為本發明第二實施例提供的治具的照片。
圖10為本發明第二實施例提供的曲面觸控模組的製備方法中夾具的結構示意圖。
以下將結合附圖詳細說明本發明提供的觸控模組的製備方法。
請參閱圖1，本發明第一實施例提供一種具有曲面結構的曲面觸控模組10的製備方法，主要包括以下步驟：
步驟S10，提供一第一基底100；
步驟S11，在所述第一基底100的表面設置一奈米碳管透明導電膜110，形成一奈米碳管複合結構120；
步驟S12，彎曲所述奈米碳管複合結構120，形成所述曲面觸控模組10。
在步驟S10中，所述第一基底100的材料可為一熱塑性材料，進一步，所述第一基底100可為柔性材料，所述柔性材料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚碸(PES)、纖維素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯並環丁烯(BCB)及丙烯酸樹脂等材料。本實施例中，所述第一基底100的材料為PET。所述熱塑性材料是指，所述第一基底100的材料可為在常溫下為硬質材料，但在加熱至一定溫度下能夠呈現塑性甚至柔性的材料。所述所述第一基底100可具有均一的厚度，第一基底100的厚度可為0.1毫米～1釐米，為保證所述第一基底100具有更好的柔性，優選的，所述第一基底100的厚度可為0.1毫米～0.5毫米。所述第一基底100具有一平整的平面，以利於後續奈米碳管透明導電膜110的貼附。
在步驟S11中，所述奈米碳管透明導電膜110設置於所述第一基底100的一表面，具體的，所述奈米碳管透明導電膜110可直接貼附於所述第一基底100的表面，也可通過黏合層（圖未示）貼附於所述第一基底100的表面。所述黏合層具有一定黏性，能夠將所述奈米碳管透明導電膜110牢固的貼附於所述第一基底100的表面。本實施例中，所述黏合層的材料為OCA光學膠（Optical Clear Adhesive）。所述黏合層可預先塗覆於所述第一基底100表面。所述奈米碳管透明導電膜110包括至少一層奈米碳管膜。所述奈米碳管膜包括複數有序排列的奈米碳管。該奈米碳管層中的奈米碳管可以沿同一方向延伸，所述奈米碳管的延伸方向平行於所述第一基底100的表面。所述奈米碳管膜包括一低阻抗方向，該低阻抗方向平行於奈米碳管的延伸方向，垂直於所述奈米碳管延伸方向為一高阻抗方向。
請一併參閱圖2，該奈米碳管透明導電膜110可以為一層奈米碳管拉膜或複數層疊設置的奈米碳管拉膜，且該奈米碳管透明導電膜110的厚度優選為0.5奈米~1毫米。優選地，該奈米碳管透明導電膜110的厚度為100奈米~0.1毫米。可以理解，當奈米碳管透明導電膜110的透明度與奈米碳管透明導電膜110的厚度有關，當奈米碳管透明導電膜110的厚度越小時，該奈米碳管透明導電膜110的透光度越好，奈米碳管透明導電膜110的透明度可以達到90%以上。由於所述奈米碳管拉膜具有很大的比表面積，因此所述奈米碳管拉膜可直接貼附於所述第一基底100的表面。
所述奈米碳管拉膜可以為從一奈米碳管陣列中拉取獲得的奈米碳管拉膜。該奈米碳管拉膜包括複數通過凡得瓦力相互連接的奈米碳管。所述複數奈米碳管基本沿同一方向擇優取向排列。所述擇優取向是指在奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管拉膜的表面。進一步地，所述奈米碳管拉膜中多數奈米碳管是通過凡得瓦力首尾相連。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然，所述奈米碳管拉膜中存在少數隨機排列的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述奈米碳管拉膜為一自支撐的奈米碳管膜。所述自支撐為奈米碳管拉膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管拉膜置於（或固定於）間隔一固定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管拉膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管拉膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。
所述奈米碳管拉膜的厚度為0.5奈米~100微米，寬度與長度不限，根據第一基底100的大小設定。
在步驟S12中，請一併參閱圖3，所述奈米碳管複合結構120可通過一熱壓機台152及一模具151進行彎曲。具體的，所述模具151包括一相互匹配的公模1511及母模1512，用於固定並承載所述奈米碳管複合結構120。所述公模1511與母模1512匹配的表面均為一曲面1510。所述曲面1510可為單軸向彎曲，也可為雙軸向彎曲，還可為三軸向彎曲。具體的，所述曲面1510可為一直線面或曲線曲面（曲線面）。所述直線面可為一直線沿曲線運動形成的曲面，所述直線即為所述曲面的母線；所述曲線曲面為一曲線沿一直線或曲線運動形成的曲面，如二次曲面或自由曲面，所述曲線即為所述曲面的母線。所述曲面1510可以根據實際產品所需的形狀進行選擇。本實施例中，所述公模1511與所述母模1512相匹配的表面均為一相同的曲線面。
在所述曲面1510上，對於任意一點所述曲面1510彎曲的弧度θ可根據實際需求進行選擇，所述θ可大於等於115度，小於180度，所述θ也可大於90度小於115度，優選的，所述θ大於100度小於等於115度，從而滿足不同形狀的需要。同時，所述曲率半徑R可小於5mm。
所述模具151可裝配於熱壓機台152中，通過熱壓機台152加熱所述模具151，進而加熱所述奈米碳管複合結構120。具體的，包括如下步驟：
步驟S121，將所述模具151裝配於所述熱壓機台152中；
步驟S122，加熱所述模具151至一預定溫度；
步驟S123，將所述奈米碳管複合結構120設置於所述模具中；
步驟S124，推動所述模具151合模並保持預定時間；以及
步驟S125，將所述模具151開模，形成所述曲面觸控模組10。
在步驟S122中，所述模具151加熱的預定溫度可以根據第一基底100的材料進行選擇，以使後續設置的奈米碳管複合結構120中，所述第一基底100通過加熱而具有一定柔性。本實施例中，所述模具151的加熱溫度為80攝氏度～120攝氏度。
在步驟S123中，所述奈米碳管複合結構120設置於母模1512或公模1511中並固定，使得所述奈米碳管複合結構120在後續加壓的過程中位置保持不動，並且通過所述模具151加熱所述奈米碳管複合結構120，使其具有一定的柔性。進一步，所述奈米碳管透明導電膜110中所述奈米碳管的延伸方向與所述母模1512的曲面1510母線垂直，即所述奈米碳管透明導電膜110在後續彎曲過程中，能夠減少奈米碳管的斷裂，減少彎曲過程中對奈米碳管透明導電膜110的導電性的影響。
在步驟S124中，所述模具151可通過一氣缸或液壓缸（圖未示）對所述公模1511施加壓力，使公模1511和母模1512合模，並且維持一定時間。所述氣壓缸或液壓缸施加的壓力大小根據所述第一基底100的材料進行選擇，以免破壞所述第一基底100及所述奈米碳管透明導電膜110。所述模具151合模後，所維持的時間根據第一基底100材料的不同而不同，以使第一基底100能夠充分的彎曲，並緊貼於所述母模1512的曲面，使得所述奈米碳管複合結構120整體結構的彎曲形狀與所述母模1512中曲面的彎曲形狀相同。本實施例中，所述合模時間為20秒～180秒，從而使得所述奈米碳管複合結構120中的奈米碳管透明導電膜110與所述第一基底100緊密的結合在一起，並且使得所述奈米碳管複合結構120整體的彎曲程度與所述母模1512表面的彎曲程度相同。
在步驟S125中，將所述模具151開模後，所述奈米碳管複合結構120可通過自然冷卻，也可通過冷卻裝置（圖未示）進行冷卻，使所述奈米碳管複合結構120中的第一基底100冷卻成型，形成奈米碳管複合結構。
進一步，請一併參閱圖4，還可包括一在所述曲面觸控模組10表面設置一第二基底140的步驟：
步驟S13，提供一具有相同曲面141的第二基底140，將所述曲面觸控模組10與所述第二基底140的曲面貼合。
在步驟S13中，所述第二基底140可包括一曲面141，且該曲面141與所述曲面觸控模組10彎曲的狀態一致，以使所述曲面141與所述曲面觸控模組10進行貼合。即所述曲面的形狀、尺寸與所述曲面觸控模組10基本相同，從而使得所述曲面觸控模組10與所述第二基底140能夠緊密貼合在一起，並且使所述奈米碳管透明導電膜110夾持於所述第一基底100與所述第二基底140之間。所述貼合的具體方式可根據實際需要進行選擇。可以理解，所述第二基底140與所述曲面141相對的表面可為一平面，也可為同樣的曲面形狀，從而使所述第二基底140整體為一彎曲的形狀。進一步的，在進行貼合之前，可包括一在所述第二基底140表面塗覆一黏合層（圖未示）的步驟，然後再將所述曲面觸控模組10通過所述黏合層與所述第二基底140緊密貼合在一起。
進一步的，請一併參閱圖5，在彎曲所述奈米碳管複合結構120之前，還可包括一在所述第一基底100表面設置一第一電極112及一第二電極114的步驟，形成奈米碳管觸控模組。所述第一電極112及第二電極114可通過絲網印刷等方式設置於所述第一基底100表面，並分別與所述奈米碳管透明導電膜110電連接，以向所述奈米碳管透明導電膜110中輸入電訊號。
所述第一電極112、第二電極114均為線狀或帶狀結構。該第一電極112、第二電極114的材料可以為金屬、合金、銦錫氧化物（ITO）、銻錫氧化物（ATO）、導電銀膠、導電聚合物或導電性奈米碳管等。該金屬或合金材料可以為鋁、銅、鎢、鉬、金、鈦、釹、鈀、銫或其任意組合的合金。所述第一電極112及第二電極114分別設置於奈米碳管透明導電膜110沿低阻抗方向的兩端，從而使所述曲面觸控模組10具有觸控感應的功能。
請參閱圖6及圖7，本發明第二實施例提供一種曲面觸控模組10的製備方法，主要包括以下步驟：
步驟S20，提供一第一基底100；
步驟S21，在所述第一基底100的表面設置一奈米碳管透明導電膜110，形成一奈米碳管複合結構120；
步驟S22，提供一治具160，所述治具160具有一曲面161；
步驟S23，加熱所述治具160至第一預定溫度；
步驟S24，將所述奈米碳管複合結構120相對於所述治具160的曲面161間隔設置；
步驟S25，利用一加熱裝置180對所述奈米碳管複合結構120進行輻射加熱至第二預定溫度並維持預定時間；
步驟S26，向所述奈米碳管複合結構120施加壓力，將所述奈米碳管複合結構120向所述治具160的曲面161彎曲，使所述奈米碳管複合結構120與所述曲面161的彎曲形狀相同，形成所述曲面觸控模組10。
本發明第二實施例提供的曲面觸控模組10的製備方法與第一實施例基本相同。
在步驟S22中，請一併參閱圖8及圖9，所述治具160的材料可為電木（酚醛塑料）、金屬如銅、鐵等耐熱材料。所述曲面161為一光滑的直線面或曲線面。所述治具160的曲面161彎曲的弧度θ可根據實際需求進行選擇，所述θ可大於90度，小於180度，所述θ也可大於90度小於115度，優選的，所述θ大於100度小於等於115度。進一步的，所述曲面161的曲率半徑可小於5mm。根據所述曲面觸控模組10應用領域的不同，所述治具160的曲面還可以為二次曲面或自由曲面。
所述曲面161可以為從所述治具160內部向外凸出形成，也可為向所述治具160內部凹進形成，可以根據實際生產的設備進行選擇。本實施例中，所述曲面161為向治具160內部凹進形成。
在步驟S23中，所述治具160可通過加熱爐150進行加熱。所述加熱爐150為一真空加熱爐，並且包括一上載板154及一下載板156間隔設置於所述真空加熱爐中，所述治具160可固定於所述下載板156表面，且所述曲面161面對所述上載板154。通過加熱爐150加熱所述下載板156，從而使所述治具160達到第一預定溫度。進一步的，所述上載板154具有至少一通孔1541，所述下載板156也具有至少一通孔1641，通過所述通孔1541及通孔1641對所述奈米碳管複合結構120的相對的兩個表面施加壓力。
所述第一預定溫度的大小可根據奈米碳管複合結構120的具體材料進行選擇，以使所述奈米碳管複合結構120具有較好的柔韌性和延展性。本實施例中，所述第一預定溫度為100攝氏度至150攝氏度，且奈米碳管複合結構120與所處環境之間的溫差小於等於30度，保證奈米碳管複合結構120中的奈米碳管透明導電膜110具有良好的延展性。
在步驟S24中，所述奈米碳管複合結構120相對於所述曲面161間隔設置，由於所述奈米碳管複合結構120為一平面結構，而所述曲面161為一彎曲的結構，因此所述奈米碳管複合結構120也可僅邊緣部份與所述曲面161的邊緣有部份接觸。但位於中間部份仍然與所述曲面161呈間隔設置狀態，因此仍然屬於所述奈米碳管複合結構120與所述曲面161間隔設置的範疇。進一步的，所述奈米碳管複合結構120可相對於所述曲面161懸空相對設置。進一步的，當所述曲面161為向所述治具160內部凹進形成時，所述奈米碳管複合結構120中的奈米碳管透明導電膜110可面對所述曲面161；當所述曲面161為向所述治具160外部凸出形成時，所述奈米碳管複合結構120中的奈米碳管透明導電膜110可背對所述曲面161設置，即設置於所述第一基底100遠離所述曲面161的表面。
所述奈米碳管複合結構120可通過一夾具170固定於所述加熱爐150中，並相對於所述曲面161懸空且面對設置。所述夾具170位於所述上載板154與下載板156之間，固定於所述加熱爐150的內壁上，且與所述上載板154及下載板156均間隔設置。請參閱圖10，所述夾具170為一中空的結構，具有一開口172。所述奈米碳管複合結構120的邊緣可固定於所述夾具170中，位於中間的部份通過所述開口172暴露出來。所述夾具170在垂直於奈米碳管複合結構方向上的厚度略大於所述奈米碳管複合結構120的厚度。通過所述夾具170，使得所述奈米碳管複合結構120的邊緣能夠牢固的固定於所述加熱爐150中，並保持位於開口172位置處的奈米碳管複合結構120保持平整或自然狀態。本實施例中，所述夾具170為一邊框，所述奈米碳管複合結構120的邊緣通過所述邊框固定。
在步驟S25中，所述加熱裝置180可為一金屬加熱管，所述加熱裝置180可產生的紅外線，對所述奈米碳管複合結構120進行輻射加熱。進一步，所述加熱裝置180可分別設置於所述奈米碳管複合結構120相對兩個表面的兩側，或者所述加熱裝置180可包括複數金屬加熱管分別設置於所述奈米碳管複合結構120的兩側，從而對所述奈米碳管複合結構120相對的兩個表面進行加熱，使得所述奈米碳管複合結構120能夠均勻受熱。所述加熱裝置180的溫度為120攝氏度至220攝氏度。
所述第二預定溫度可根據奈米碳管複合結構120尤其是第一基底100的材料進行選擇，以使所述奈米碳管複合結構120具有塑性甚至具有柔性，以利於後續對所述奈米碳管複合結構120的進一步加工。可以理解，所述第二預定溫度並不會破壞所述奈米碳管複合結構120的整體結構，如使第一基底100融化或破損等情況。此時，所述加熱爐150中的溫度及所述治具160的溫度基本維持在100攝氏度～190攝氏度之間，而所述第二預定溫度與第一預定溫度的差值小於30度。本實施例中，所述第二預定溫度為120攝氏度。
所述預定時間是保證所述奈米碳管複合結構120能夠充分均勻的被加熱至所述第二預定溫度，從而使得所述奈米碳管複合結構120均具有均勻的柔性，防止奈米碳管複合結構120由於受熱不均勻而導致不同位置處的柔性不同。所述預定時間可為5秒～30秒，本實施例中，所述預定時間為15秒。
在步驟S26中，所述彎曲奈米碳管複合結構120可具體包括如下步驟：
步驟S261，推動所述上載板154及下載板156，使所述上載板154及下載板156合模並夾持住所述夾具170；
步驟S262，通過上載板154向所述奈米碳管複合結構120施加一正壓，同時通過下載板156向所述奈米碳管複合結構120施加一負壓，並維持預定時間；
步驟S263，停止施壓，並推動所述上載板154及下載板156開模，使所述上載板154及下載板156分離，得到所述曲面觸控模組10。
在步驟S261中，可通過液壓或氣壓裝置（圖未示）推動所述上載板154及所述下載板156，使所述上載板154及下載板156合模，並夾持住所述夾具170，同時使位於開口172位置處的所述奈米碳管複合結構120貼近所述治具160的曲面161。
在步驟S262中，可通過一氣缸通過所述上載板154對所述奈米碳管複合結構120施加一正壓，所述“正壓”是指推動所述奈米碳管複合結構120沿遠離所述壓力的施加源方向發生形變。所述氣缸產生的氣體通過通孔1541向所述奈米碳管複合結構120施加壓力，在該壓力的作用下，位於開口172位置處的所述奈米碳管複合結構120逐漸向所述曲面161靠近，而所述奈米碳管複合結構120的邊緣由於夾持於所述夾具170中而保持原先的狀態。所述施加到奈米碳管複合結構120表面的正壓的大小可為2MPa～9MPa，可根據所述奈米碳管複合結構120的材料進行選擇，保證不破壞所述奈米碳管複合結構120的情況下，使所述奈米碳管複合結構120彎曲。
同時，在施加正壓的過程中，可通過另一氣缸通過所述下載板156的通孔1641向所述奈米碳管複合結構120施加一負壓。所述“負壓”是指奈米碳管複合結構120在所述氣缸的作用下，向靠近所述壓力施加源的方向發生形變，同時起到固定所述奈米碳管複合結構120的作用。在此負壓的作用下，奈米碳管複合結構120逐漸貼附於所述曲面161表面。所述施加到奈米碳管複合結構120表面的負壓的大小可為2MPa～9MPa，可根據所述奈米碳管複合結構120的材料進行選擇，保證不破壞所述奈米碳管複合結構120的情況下，使所述奈米碳管複合結構120彎曲。
在正壓和負壓的同時作用下，所述奈米碳管複合結構120從中間位置開始，逐漸貼附於所述曲面161的表面；最終使得位於開口172位置處的奈米碳管複合結構120整體貼附於所述曲面161表面，從而得到具有與所述曲面161彎曲形狀一致的奈米碳管複合結構120。進一步，在施加正壓和負壓過程中，所述奈米碳管透明導電膜110的導電性基本不會受到影響。可以理解，在施加壓力的過程中，會有極少量的奈米碳管會發生斷裂或較大的形變，然而該奈米碳管的數量極少，並不會影響所述奈米碳管透明導電膜110整體的導電性能及透明性等物理特性，從而不會影響最終的曲面觸控模組10的性能。
可以理解，所述正壓及負壓的形成均為相對於所述奈米碳管複合結構120相對的兩個表面而言。所述奈米碳管複合結構120施加正壓和負壓的作用為，在所述奈米碳管複合結構120相對的兩表面形成壓力差，該壓力差使所述奈米碳管複合結構120向所述曲面161的方向彎曲。也就是說，當所述奈米碳管複合結構120的靠近上載板154的表面所處的空間為非真空空間時，也可僅通過下載板156向所述奈米碳管複合結構120施加一負壓，從而在環境大氣壓和所述負壓的作用下，使所述奈米碳管複合結構120向所述曲面161的方向彎曲，並最終整體貼附於所述曲面161。同樣，也可僅通過上載板154向所述奈米碳管複合結構120施加一正壓，從而在所述正壓的作用下，使所述奈米碳管複合結構120向所述曲面161的方向彎曲，並整體貼附於所述曲面161。
在步驟S263中，分開所述上載板154及下載板156，並將所述彎曲後的奈米碳管複合結構120從所述夾具170中分離，得到曲面觸控模組10。
進一步，本發明第三實施例提供一種曲面觸控模組10的製備方法，包括以下步驟：
步驟S30，提供一第一基底100及一設置在第一基底100表面的奈米碳管透明導電膜110，該第一基底100為熱塑性材料製成，所述第一基底100及所述奈米碳管透明導電膜110形成一奈米碳管觸控模組；
步驟S31，提供一密閉腔室，將所述奈米碳管觸控模組設置在該密閉腔室內，所述奈米碳管觸控模組將密閉腔室隔成獨立且密閉的第一空間和第二空間；
步驟S32，提供一治具160設置在所述第二空間內，該治具160具有一曲面161面對所述奈米碳管觸控模組設置；
步驟S33，對所述奈米碳管觸控模組進行輻射加熱，使奈米碳管觸控模組具有塑性；
步驟S34，通過在第一空間和第二空間形成氣壓差，使所述奈米碳管觸控模組向所述第二空間彎曲，並完全貼附在所述治具160的曲面161上，形成所述曲面觸控模組。
本發明第三實施例提供的曲面觸控模組10的製備方法與第二實施例基本相同。
在步驟S31中，上載板154及下載板156合模後，奈米碳管觸控模組將加熱爐150分成兩個相對獨立的空間，具體的，所述上載板154與所述奈米碳管觸控模組之間形成所述第一空間，所述下載板156與所述奈米碳管觸控模組之間形成第二空間。
在步驟S34中，通過在第一空間及第二空間之間形成氣壓差，驅動所述奈米碳管觸控模組向第二空間彎曲。該氣壓差根據所述第一基底100的不同而不同，只要能使所述奈米碳管觸控模組向所述第二空間彎曲且不會破壞其整體性即可。
本實施例所提供的曲面觸控模組10的製備方法中，由於奈米碳管層具有優良的耐彎折形成，可以彎曲而不發生斷電或者電阻明顯增加；另外，通過現將奈米碳管層貼附於基底的表面，然後再將奈米碳管層與所述基底同時進行彎曲，能夠使得奈米碳管層更好且更容易的貼附於所述基底的表面，並且能夠最大限度的保證奈米碳管層不會受到破壞而影響性能，提高了該曲面觸控模組10的壽命，並且使該曲面觸控模組10在其製備過程中具有較高的良率。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
無
10‧‧‧曲面觸控模組
100‧‧‧第一基底
110‧‧‧奈米碳管透明導電膜
120‧‧‧奈米碳管複合結構
Claims (26)
- 一種曲面觸控模組的製備方法，包括：
提供一第一基底，該第一基底由熱塑性材料製成；
在所述第一基底的表面設置一奈米碳管透明導電膜，形成一奈米碳管複合結構；
提供一模具，所述模具具有一公模及一母模，所述公模與母模相對的表面為相互匹配的曲面；
加熱所述模具至一預定溫度；
將所述奈米碳管複合結構設置於所述模具中的公模與母模之間；
推動所述模具中的公模及母模合模，並保持預定時間，使得奈米碳管複合結構在所述預定溫度下彎曲並成型；以及
將所述模具開模，得到曲面觸控模組。 - 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述第一基底的材料為一柔性材料。
- 如請求項2所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述柔性材料為聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚碸、纖維素酯、聚氯乙烯、苯並環丁烯及丙烯酸樹脂中的一種。
- 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述預定溫度為80攝氏度至120攝氏度。
- 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述合模時間為20秒至180秒。
- 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述奈米碳管透明導電膜包括複數沿同一方向延伸的奈米碳管，在延伸方向上，相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力首尾相連。
- 如請求項6所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述奈米碳管貼附於所述第一基底的表面。
- 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述公模與母模匹配的表面為一直線面或曲線曲面。
- 如請求項8所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述公模與母模相匹配的表面為二次曲面或自由曲面。
- 如請求項8所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述曲面彎曲的弧度θ大於等於90度，小於115度。
- 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，進一步包括如下步驟：
提供一第二基板，所述第二基板具有與所述觸控模組彎曲狀態一致的曲面；
將所述曲面觸控模組與所述第二基板貼合，所述奈米碳管透明導電膜夾持於所述第一基底及第二基板之間。 - 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，在所述第一基底的表面設置所述奈米碳管透明導電膜的步驟中，所述奈米碳管透明導電膜由複數通過凡得瓦力相互連接的奈米碳管組成，該複數奈米碳管平行於所述第一基底的表面且沿同一方向延伸。
- 如請求項1所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，在將所述奈米碳管複合結構設置於模具中之前，進一步包括一在所述奈米碳管複合結構表面的邊緣形成複數觸控感測電極以及導電線路的步驟。
- 一種曲面觸控模組的製備方法，包括：
提供一第一基底，該第一基底為熱塑性材料製成；
在所述第一基底的表面設置一奈米碳管透明導電膜，形成一奈米碳管複合結構；
提供一治具，所述治具具有一曲面；
將所述奈米碳管複合結構相對於所述曲面間隔設置；
對所述奈米碳管複合結構進行輻射加熱，使奈米碳管複合結構具有塑性；
向所述奈米碳管複合結構施加壓力，使所述奈米碳管複合結構向所述曲面彎曲，且所述奈米碳管複合結構整體彎曲形狀與所述曲面的彎曲形狀相同，形成所述曲面觸控模組。 - 如請求項14所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述治具的材料為電木或金屬，所述曲面為一光滑的表面。
- 如請求項14所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述曲面彎曲的弧度θ大於90度，小於115度。
- 如請求項14所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述曲面為從所述治具內部向外凸出形成或向所述治具內部凹進形成。
- 如請求項14所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，加熱所述治具包括如下步驟：
提供一真空加熱爐，所述真空加熱爐具有間隔設置的一上載板及下載板；
將所述治具固定於所述下載板的表面，並且所述曲面面對所述上載板；
通過加熱爐加熱所述下載板，使所述治具達到第一預定溫度。 - 如請求項18所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，進一步包括在所述上載板與下載板之間設置一夾具的步驟，所述夾具具有一開口，所述奈米碳管複合結構的邊緣固定於所述夾具中，位於開口位置處的奈米碳管複合結構相對於所述曲面懸空且面對設置。
- 如請求項18所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，在所述奈米碳管複合結構面對上載板的表面和面對下載板的表面之間形成一壓力差，該壓力差使所述奈米碳管複合結構向所述曲面彎曲。
- 如請求項20所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述上載板及下載板均具有一通孔，通過所述上載板的通孔向所述奈米碳管複合結構施加一正壓，同時，通過所述下載板的通孔向所述奈米碳管複合結構施加一負壓。
- 如請求項21所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述施加的正壓的大小為2MPa至9MPa，所述施加的負壓的大小為2MPa至9MPa。
- 如請求項18所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，進一步包括一加熱裝置對所述奈米碳管複合結構進行加熱，所述加熱裝置包括複數金屬加熱管分別設置於所述奈米碳管複合結構相對表面的兩側，對所述奈米碳管複合結構進行均勻加熱。
- 如請求項23所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述加熱裝置的溫度為120攝氏度至220攝氏度。
- 如請求項18所述的曲面觸控模組的製備方法，其中，所述第一預定溫度為100攝氏度～190攝氏度。
- 一種曲面觸控模組的製備方法，包括：
提供一奈米碳管觸控模組，該奈米碳管觸控模組包括一第一基底及一設置在第一基底表面的奈米碳管透明導電膜，該第一基底為熱塑性材料製成；
提供一密閉腔室，將所述奈米碳管觸控模組設置在該密閉腔室內將密閉腔室隔成獨立且密閉的第一空間和第二空間；
提供一治具設置在所述第二空間內，該治具具有一曲面面對所述奈米碳管觸控模組設置；
對所述奈米碳管觸控模組進行輻射加熱，使奈米碳管觸控模組具有塑性；
通過在第一空間和第二空間形成氣壓差，使所述奈米碳管觸控模組向所述第二空間彎曲並完全貼附在所述治具的曲面上，形成所述曲面觸控模組。
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