石墨烯觸摸屏傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及觸摸屏傳感器領(lǐng)域，具體地，涉及一種石墨烯觸摸屏傳感器的制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)前手機(jī)觸摸屏制造行業(yè)，ITO(氧化銦錫)是主要的屏體傳感器導(dǎo)電材料。市場(chǎng) 上常用的ITO導(dǎo)電薄膜是采用鍍膜工藝使得ITO沉積在塑料(通常是PET(聚苯二甲酸乙二 醇酯)）或玻璃基材上制成，隨后在ITO導(dǎo)電薄膜上直接印刷銀漿、銅漿等金屬類(lèi)導(dǎo)電材料， 形成傳感器，此時(shí)，印刷好的金屬導(dǎo)電薄膜與ITO薄膜附著力較好，能夠滿足觸摸屏傳感器 制造的技術(shù)要求。
[0003] 石墨烯是碳原子按六角結(jié)構(gòu)緊密堆積成的單原子層二維晶體，除了具有優(yōu)異的 光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)等特性，石墨烯的載流子表現(xiàn)出類(lèi)似于光子的行為，本征迀移率可達(dá)到 2X105cm2AV*S)，這種優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)使其在導(dǎo)電薄膜領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前， 用石墨烯取代IT0,在塑料或玻璃上制作導(dǎo)電薄膜，已經(jīng)成為觸摸屏導(dǎo)電薄膜發(fā)展的趨勢(shì)， 并在觸控傳感器領(lǐng)域取得了較大的進(jìn)展。仿照ITO薄膜的觸摸屏傳感器制作工藝，將引線 區(qū)金屬電極漿料直接印刷在石墨烯薄膜上并烘烤，石墨烯薄膜結(jié)構(gòu)可能是單層，可能是雙 層也可能是更多層，因?yàn)楦饘匐姌O漿料接觸的那層石墨烯與下層石墨烯或基底結(jié)合力較 差，使得金屬電極漿料與印刷面整體附著力不好，在外力作用下容易導(dǎo)致金屬電極的脫落， 造成斷線，無(wú)法滿足觸摸屏傳感器的制造性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種石墨烯觸摸屏傳感器的制造方法，以 解決金屬漿料在石墨烯薄膜上的印刷附著力差的問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種石墨烯觸摸屏傳感器的制造方法，以轉(zhuǎn)移有石墨烯薄膜的基底為對(duì)象，預(yù)先將電 極印刷區(qū)的石墨烯薄膜去除，只保留石墨烯搭接區(qū)，所述搭接區(qū)為電極印刷區(qū)與石墨烯薄 膜重合的區(qū)域，在去除了石墨烯薄膜的電極印刷區(qū)印刷上金屬電極漿料，圖案化后形成傳 感器。
[0006] 優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)移有石墨烯薄膜的基底中的基底為塑料或玻璃基底。
[0007] 優(yōu)選的，所述制造方法具體包括以下步驟： 步驟一、以轉(zhuǎn)移好石墨烯薄膜的基底為對(duì)象，以周?chē)袠?biāo)為基準(zhǔn)，采用圖形剝離工藝將 電極印刷區(qū)的石墨烯去除，顯露出基底材料，僅保留石墨烯搭接區(qū)； 步驟二、對(duì)石墨稀薄膜和基底材料的表面進(jìn)行清潔； 步驟三、利用絲網(wǎng)印刷機(jī)將金屬電極漿料印刷至已被去除石墨烯的基底表面區(qū)域，并 確保該金屬電極漿料能夠搭接到石墨烯邊緣； 步驟四、對(duì)金屬電極漿料進(jìn)行烘烤形成金屬電極區(qū)； 步驟五、以靶標(biāo)為基準(zhǔn)對(duì)金屬電極區(qū)進(jìn)行激光刻蝕圖案化，即用激光掃線的方式得到 線條型金屬電極。
[0008] 優(yōu)選的，所述石墨稀搭接區(qū)的寬度為0.lmm-lmm。
[0009] 優(yōu)選的，所述石墨稀搭接區(qū)的寬度為0. 3mm-〇. 5mm。
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟一中以轉(zhuǎn)移好石墨烯薄膜的基底為對(duì)象，所述基底上轉(zhuǎn)移的石 墨烯薄膜層數(shù)為1-10層。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟一中圖形剝離工藝包括，激光直寫(xiě)、掩膜板結(jié)合等離子刻蝕和可 剝膠預(yù)涂；所述激光直寫(xiě)即用激光直接將電極印刷區(qū)的石墨烯去除；所述掩膜板結(jié)合等離 子刻蝕即在材料表面遮蓋一塊掩膜板，然后用等離子刻蝕掉沒(méi)有掩膜板遮蓋的區(qū)域的石墨 烯；所述可剝膠預(yù)涂即預(yù)先在電極印刷區(qū)印刷可剝膠，烘干后轉(zhuǎn)移石墨烯薄膜，然后將可剝 膠揭掉就留下了沒(méi)有石墨烯的電極印刷區(qū)。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟三中的金屬電極漿料包括金漿、銀漿、鋁銀漿、銀銅漿或銅漿。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟四中烘烤的溫度區(qū)間為80-230度，烘烤的時(shí)間區(qū)間為 10-120min〇
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟四中烘烤的溫度區(qū)間為110-140度，烘烤的時(shí)間區(qū)間為 30-60min〇
[0015] 本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果： 本發(fā)明的技術(shù)方案，先將電極印刷區(qū)石墨烯薄膜去除，只保留石墨烯搭接區(qū)，隨后采用 引線金屬電極印刷的方法，使得印刷電極只在極小的搭接面積上搭接到石墨烯，實(shí)現(xiàn)良好 的電性連接（歐姆接觸)。使得金屬電極大部分與基底接觸，解決了金屬漿料在石墨烯薄膜 上的印刷附著力差的問(wèn)題。
[0016] 下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為石墨烯觸摸屏傳感器制造方法中部分去除電極印刷區(qū)的石墨烯后的結(jié)構(gòu) 示意圖； 圖2為石墨烯觸摸屏傳感器制造方法中的形成金屬電極區(qū)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下： 1-視窗觸控區(qū)；2-電極印刷區(qū)；3-靶標(biāo)；4-石墨烯搭接區(qū)；5-金屬電極區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020] 實(shí)施例一、 一種石墨烯觸摸屏傳感器的制造方法，以轉(zhuǎn)移有石墨烯薄膜的基底為對(duì)象，預(yù)先將電 極印刷區(qū)的石墨烯薄膜去除，只保留石墨烯搭接區(qū)，搭接區(qū)為電極印刷區(qū)與石墨烯薄膜重 合的區(qū)域，在去除了石墨烯薄膜的電極印刷區(qū)印刷上金屬電極漿料，圖案化后形成傳感器。
[0021] 其中，轉(zhuǎn)移有石墨烯薄膜的基底中的基底為塑料或玻璃基底。
[0022] 制造方法具體包括以下步驟： 如圖1和圖2所示，圖1中虛線內(nèi)的全部為電極印刷區(qū)，其中陰影區(qū)域?yàn)槿コ┑?區(qū)域，虛線內(nèi)陰影區(qū)域?yàn)榈臑槭┐罱訁^(qū)。圖2中的金屬電極區(qū)5即在電極印刷區(qū)2已 套印金屬電極漿料。
[0023] 步驟一、以轉(zhuǎn)移好石墨烯薄膜的基底為對(duì)象，以周?chē)袠?biāo)為基準(zhǔn)，采用圖形剝離工 藝將電極印刷區(qū)的石墨烯去除，顯露出基底材料，僅保留石墨烯搭接區(qū)； 步驟二、對(duì)石墨稀薄膜和基底材料的表面進(jìn)行清潔； 步驟三、利用絲網(wǎng)印刷機(jī)將金屬電極漿料印刷至已被去除石墨烯的基底表面區(qū)域，并 確保該金屬電極漿料能夠搭接到石墨烯邊緣；搭接即以部分重合的方式進(jìn)行接觸，以形成 良好的電性連接(歐姆接觸）； 步驟四、對(duì)金屬電極漿料進(jìn)行烘烤形成金屬電極區(qū)；使其在電性和附著力上滿足傳感 器后段加工需求； 步驟五、以靶標(biāo)為基準(zhǔn)對(duì)金屬電極區(qū)進(jìn)行激光刻蝕圖案化，即用激光掃線的方式得到 線條型金屬電極。就是用激光掃線的方式得到線條型金屬電極，再經(jīng)后續(xù)加工形成觸摸屏 傳感器。
[0024] 其中，石墨稀搭接區(qū)的寬度為0.lmm-lmm。優(yōu)選的石墨稀搭接區(qū)的寬度為 0? 3mm-〇. 5mm〇
[0025] 步驟一中以轉(zhuǎn)移好石墨烯薄膜的基底為對(duì)象，基底上轉(zhuǎn)移的石墨烯薄膜層數(shù)為 1-10層。步驟一中圖形剝離工藝包括，激光直寫(xiě)、掩膜板結(jié)合等離子刻蝕和可剝膠預(yù)涂；所 述激光直寫(xiě)即用激光直接將電極印刷區(qū)的石墨烯去除；所述掩膜板結(jié)合等離子刻蝕即在材 料表面遮蓋一塊掩膜板，然后用等離子刻蝕掉沒(méi)有掩膜板遮蓋的區(qū)域的石墨烯；所述可剝 膠預(yù)涂即預(yù)先在電極印刷區(qū)印刷可剝膠，烘干后轉(zhuǎn)移石墨烯薄膜，然后將可剝膠揭掉就留 下了沒(méi)有石墨烯的電極印刷區(qū)。
[0026] 步驟三中的金屬電極漿料包括金漿、銀漿、鋁銀漿、銀銅漿或銅漿。
[0027] 步驟四中烘烤的溫度區(qū)間為80-230度，烘烤的時(shí)間區(qū)間為10-120min。優(yōu)選的，烘 烤的溫度區(qū)間為110-140度，烘烤的時(shí)間區(qū)間為