CN109062451A - 一种新型柔性石墨烯触摸屏及其制备方法 - Google Patents

一种新型柔性石墨烯触摸屏及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型柔性石墨烯触摸屏及其制备方法，属于电子产品领域。本发明在触摸屏中石墨烯层经过图案化后通过UV胶固化在其表面形成保护层，既有效的保护了石墨烯又保证了触摸屏的基本结构，以简单的结构实现了一种超薄可柔性的石墨烯触摸屏。通过本发明的制备方法一方面避免了传统方式采用的较厚固态光学胶从而使得触摸屏较厚无法实现轻薄化的缺点；另一方面在石墨烯固有特性的基础上，结合所用的石墨烯薄膜特有的结构，突破了传统的贴合方式，将图案化的石墨烯触控层表面直接进行处理，使其表面增加一层较薄的保护层，即图案化后的石墨烯层被UV胶包夹住，从而得到一种新型柔性石墨烯触摸屏。

Description

一种新型柔性石墨烯触摸屏及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子显示屏领域，具体涉及一种新型柔性石墨烯触摸屏，还涉及一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法。
背景技术
石墨烯材料具有高透光率、高导电性、耐绕曲性好等优良特性，因此使用石墨烯材料制作的触摸屏具有透光性好、触控效果灵敏、柔性好的特性；但当石墨烯材料触摸屏应用于传统智能手机上时，与传统ITO材料触摸屏相比较，其透光性好、触控效果灵敏的优点消费者感受不明显，不可替代性不强；同时因为现阶段石墨烯材料还处于发展阶段，石墨烯柔性触摸屏的制作成本仍高于ITO触摸屏的制作成本，因此目前直接和ITO触摸屏竞争应用于传统智能手机领域的市场份额比较困难。
石墨烯柔性触摸屏良好的耐绕曲性是其与ITO触摸屏相比突出的优点，该优点如果可以通过合适的柔性终端产品进行表现，则使用者感受直观、辨识度高，可充分体现石墨烯柔性触摸屏的不可替代性，进而打开石墨烯柔性触摸屏的应用市场。
因此开发以石墨烯为关键材料的新型超薄石墨烯触摸屏，并以此作为石墨烯材料应用的终端应用产品示范，可起到突出石墨烯材料与触摸屏优点、开拓石墨烯材料与触摸屏应用市场、拉动石墨烯材料与触摸屏技术发展的作用，制备得到的新颖的产品形态具有广阔的市场空间，并被国家相关部门政策所鼓励支持。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种新型柔性石墨烯触摸屏；本发明的目的之二在于提供一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法。
为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种新型柔性石墨烯触摸屏，所述触摸屏由下而上依次包括基底层4、粘结层3、石墨烯导电层2和保护层1，所述基底层4上设置粘结层3，所述粘结层3上设置石墨烯导电层2，所述石墨烯导电层2上设置保护层1；所述保护层1为UV胶层。
优选的，所述基底层的材料为超薄柔性高分子材料。
优选的，所述超薄柔性高分子材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
优选的，所述粘结层的的材料为光学胶。
2、一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备工方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对石墨烯薄膜进行老化处理得到老化石墨烯薄膜；
(2)对老化石墨烯薄膜一侧的表面进行丝印银浆，再进行烘烤使银浆固化，形成固化银浆的石墨烯薄膜；
(3)采用激光刻蚀技术在固化银浆的石墨烯薄膜刻蚀出触控图案，制备得到图案化的石墨烯层；
(4)采用丝印工艺在案化的石墨烯层表面覆盖一层UV胶层，然后在无氧条件下进行紫外固化，所述无氧条件的形成方法如下：在UV胶层上贴合离型膜，保证UV胶隔离氧气；
(5)撕掉紫外固化后的石墨烯层上贴合的离型膜，将柔性印刷电路板绑定在石墨烯薄膜的绑定区即可得到一侧覆盖保护层的石墨烯导电层；
(6)利用粘结层的粘结性将一侧覆盖保护层的石墨烯导电层的另一面粘结在基底层上即可得到一种新型柔性石墨烯触摸屏。
优选的，所述基底为超薄柔性高分子材料，所述超薄柔性高分子材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种；所述粘结层的材料为光学胶。
优选的，步骤(2)所述烘烤的温度为100～130℃，烘烤的时间为15～25min。
优选的，步骤(3)所述激光刻蚀时采用单层多点结构，使单层薄膜上实现触控功能。
优选的，步骤(4)所述紫外固化时采用紫外固化机。
优选的，步骤(5)所述绑定区为供触摸屏AG PIN和FPC绑定PAD搭接的区域。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供一种新型柔性石墨烯触摸屏，在触摸屏中石墨烯层经过图案化(sensor pattern)后通过UV胶固化在其表面形成保护层，既有效的保护了石墨烯又保证触摸屏的基本结构，以简单的结构实现了一种超薄可柔性的石墨烯触摸屏。
2、本发明提供一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其制备方法简单，容易操作，避免了传统方式采用的较厚固态光学胶从而使得触摸屏较厚无法实现轻薄化的缺点。
3、本发明的制备方法在考虑石墨烯固有的特性的基础上，结合所用的石墨烯薄膜特有的结构，突破了传统的贴合方式，将图案化的石墨烯触控层表面直接进行处理，使其表面增加一层较薄的保护层，即图案化后的石墨烯层被UV胶包夹住，既有效的保护了石墨烯又保证触摸屏的基本结构，以简单的结构实现了一种超薄可柔性的石墨烯触摸屏。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：
图1为一种新型柔性石墨烯触摸屏的结构；
图2为一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备流程图；
其中1为保护层，2为石墨烯导电层，3为石墨烯薄膜材料的粘结层，4为基底。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
本发明的一种新型柔性石墨烯触摸屏的结构如图1所示，包括基底层4、粘结层3、石墨烯导电层2和保护层1，所述基底层4上设置粘结层3，所述粘结层3上设置石墨烯导电层2，所述石墨烯导电层2上设置保护层1；所述保护层1为UV胶层。
所述基底层为超薄柔性高分子材料，其中超薄柔性高分子材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
所述粘结层的的材料为光学胶。
一种新型柔性石墨烯触摸屏制备流程图如图2所示，按照如下方法制备：
(1)对石墨烯薄膜进行老化处理得到老化石墨烯薄膜；
(2)对老化石墨烯薄膜一侧的表面进行丝印银浆，再100℃条件下进在烘烤15min使银浆固化，形成固化银浆的石墨烯薄膜；
(3)采用单层多点结构的激光刻蚀技术在固化银浆的石墨烯薄膜刻蚀出触控图案，制备得到图案化的石墨烯层；
(4)采用丝印工艺在案化的石墨烯层表面覆盖一层UV胶层，然后在无氧条件下利用采用紫外固化机进行紫外固化，所述无氧条件的形成方法如下：在UV胶层上贴合离型膜，保证UV胶隔离氧气；
(5)撕掉紫外固化后的石墨烯层上贴合的离型膜，将柔性印刷电路板绑定在石墨烯薄膜的绑定区即供触摸屏AG PIN和FPC绑定PAD搭接的区域，即可得到一侧覆盖保护层的石墨烯导电层。
实施例2
一种新型柔性石墨烯触摸屏按照如下方法制备：
(1)对石墨烯薄膜进行老化处理得到老化石墨烯薄膜；
(2)对老化石墨烯薄膜一侧的表面进行丝印银浆，再120℃条件下进在烘烤20min使银浆固化，形成固化银浆的石墨烯薄膜；
(3)采用单层多点结构的激光刻蚀技术在固化银浆的石墨烯薄膜刻蚀出触控图案，制备得到图案化的石墨烯层；
(4)采用丝印工艺在案化的石墨烯层表面覆盖一层UV胶层，然后在无氧条件下利用采用紫外固化机进行紫外固化，所述无氧条件的形成方法如下：在UV胶层上贴合离型膜，保证UV胶隔离氧气；
(5)撕掉紫外固化后的石墨烯层上贴合的离型膜，将柔性印刷电路板绑定在石墨烯薄膜的绑定区即供触摸屏AG PIN和FPC绑定PAD搭接的区域，即可得到一侧覆盖保护层的石墨烯导电层。
实施例3
一种新型柔性石墨烯触摸屏按照如下方法制备：
(1)对石墨烯薄膜进行老化处理得到老化石墨烯薄膜；
(2)对老化石墨烯薄膜一侧的表面进行丝印银浆，再130℃条件下进在烘烤15min使银浆固化，形成固化银浆的石墨烯薄膜；
(3)采用单层多点结构的激光刻蚀技术在固化银浆的石墨烯薄膜刻蚀出触控图案，制备得到图案化的石墨烯层；
(4)采用丝印工艺在案化的石墨烯层表面覆盖一层UV胶层，然后在无氧条件下利用采用紫外固化机进行紫外固化，所述无氧条件的形成方法如下：在UV胶层上贴合离型膜，保证UV胶隔离氧气；
(5)撕掉紫外固化后的石墨烯层上贴合的离型膜，将柔性印刷电路板绑定在石墨烯薄膜的绑定区即供触摸屏AG PIN和FPC绑定PAD搭接的区域，即可得到一侧覆盖保护层的石墨烯导电层。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种新型柔性石墨烯触摸屏，其特征在于，所述触摸屏由下而上依次包含基底层(4)、粘结层(3)、石墨烯导电层(2)和保护层(1)，所述基底层(4)上设置粘结层(3)，所述粘结层(3)上设置石墨烯导电层(2)，所述石墨烯导电层(2)上设置保护层(1)；所述保护层(1)为UV胶层。
2.根据权利要求1所述一种新型柔性石墨烯触摸屏，其特征在于，所述基底层的材料为超薄柔性高分子材料。
3.根据权利要求2所述一种新型柔性石墨烯触摸屏，其特征在于，所述超薄柔性高分子材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述一种新型柔性石墨烯触摸屏，其特征在于，所述粘结层的材料为光学胶。
5.权利要求1～4任一项所述一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)对石墨烯薄膜进行老化处理得到老化石墨烯薄膜；
(2)对老化石墨烯薄膜一侧的表面进行丝印银浆，再进行烘烤使银浆固化，形成固化银浆的石墨烯薄膜；
(3)采用激光刻蚀技术在固化银浆的石墨烯薄膜刻蚀出触控图案，制备得到图案化的石墨烯层；
(4)采用丝印工艺在案化的石墨烯层表面覆盖一层UV胶层，然后在无氧条件下进行紫外固化，所述无氧条件的形成方法如下：在UV胶层上贴合离型膜，保证UV胶隔离氧气；
(5)撕掉紫外固化后的石墨烯层上贴合的离型膜，将柔性印刷电路板绑定在石墨烯薄膜的绑定区即可得到一侧覆盖保护层的石墨烯导电层；
(6)利用粘结层的粘结性将一侧覆盖保护层的石墨烯导电层的另一面粘结在基底层上即可得到一种新型柔性石墨烯触摸屏。
6.根据权利要求5所述一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其特征在于，所述基底为超薄柔性高分子材料，所述超薄柔性高分子材料包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种；所述粘结层的的材料为光学胶。
7.根据权利要求5所述一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述烘烤的温度为100～130℃，烘烤的时间为15～25min。
8.根据权利要求5所述一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述激光刻蚀时采用单层多点结构，使单层薄膜上实现触控功能。
9.根据权利要求5所述一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述紫外固化时采用紫外固化机。
10.根据权利要求5所述一种新型柔性石墨烯触摸屏的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述绑定区为供触摸屏AG PIN和FPC绑定PAD搭接的区域。
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