一種石墨烯觸摸屏及其制備方法與流程

本發(fā)明屬于消費(fèi)電子設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石墨烯觸摸屏及其制備方法。

背景技術(shù)：

石墨烯為單層碳原子，厚度為0.34nm，透過(guò)率大于97％，碳原子按照SP²軌道雜化的方式成鍵，其載流子遷移率高達(dá)2*10⁵cm²/(V*s)，其電子具有彈道輸運(yùn)的特性，可以達(dá)到微米級(jí)，是已知的導(dǎo)電率最好的材料，也是已知強(qiáng)度最高的材料。目前的觸摸屏大都使用ITO、納米銀或者金屬網(wǎng)格做Sensor，很難實(shí)現(xiàn)更高透過(guò)率和超大尺寸，難以滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)于觸控產(chǎn)品越來(lái)越高的要求。

現(xiàn)有石墨烯觸摸屏，一般采用多層石墨烯，多層石墨烯的透過(guò)率會(huì)急速的下降，同時(shí)傳統(tǒng)的方法需要將石墨烯轉(zhuǎn)移至襯底上面，這樣轉(zhuǎn)移過(guò)程中要腐蝕基底，給環(huán)境造成了極大的污染，并且成本極高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種石墨烯觸摸屏及其制備方法，利用單層石墨烯提高透過(guò)率，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，制作成本低。

本發(fā)明提供的一種石墨烯觸摸屏，包括觸摸屏本體，所述觸摸屏本體的雙面均具有圖案化的表面催化自限制薄膜，所述圖案化的表面催化自限制薄膜的圖案與待制作的傳感器圖案及其走線圖案相同，所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面設(shè)置有單層石墨烯。

優(yōu)選的，在上述石墨烯觸摸屏中，所述圖案化的表面催化自限制薄膜為銅薄膜。

優(yōu)選的，在上述石墨烯觸摸屏中，所述圖案化的表面催化自限制薄膜的厚度為6納米至1000納米。

優(yōu)選的，在上述石墨烯觸摸屏中，所述觸摸屏本體為玻璃基板。

本發(fā)明提供的一種石墨烯觸摸屏的制作方法，包括：

在觸摸屏本體的雙面制作表面催化自限制薄膜；

對(duì)所述表面催化自限制薄膜進(jìn)行刻蝕，形成與待制作的傳感器圖案及其走線圖案相同的圖案化的表面催化自限制薄膜；

在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面生長(zhǎng)單層石墨烯。

優(yōu)選的，在上述石墨烯觸摸屏的制作方法中，

所述在觸摸屏本體的雙面制作表面催化自限制薄膜為：

在所述觸摸屏本體的雙面磁控濺射鍍膜，形成銅薄膜。

優(yōu)選的，在上述石墨烯觸摸屏的制作方法中，

所述在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面生長(zhǎng)單層石墨烯為：

采用石墨粉末作為碳源，在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面進(jìn)行常溫常壓化學(xué)氣相沉積，生長(zhǎng)單層石墨烯。

優(yōu)選的，在上述石墨烯觸摸屏的制作方法中，

所述在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面生長(zhǎng)單層石墨烯為：

在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)單層石墨烯，持續(xù)40分鐘至100分鐘。

通過(guò)上述描述可知，本發(fā)明提供的上述石墨烯觸摸屏及其制備方法，由于該石墨烯觸摸屏包括觸摸屏本體，所述觸摸屏本體的雙面均具有圖案化的表面催化自限制薄膜，所述圖案化的表面催化自限制薄膜的圖案與待制作的傳感器圖案及其走線圖案相同，所述圖案化的表面催化自限制薄膜圖案的表面設(shè)置有單層石墨烯，因此能夠利用單層石墨烯提高透過(guò)率，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，制作成本低。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的截面圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的俯視圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的制作方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心思想在于提供一種石墨烯觸摸屏及其制備方法，利用單層石墨烯提高透過(guò)率，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，制作成本低。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏如圖1和圖2所示，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的截面圖，圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的俯視圖。該石墨烯觸摸屏包括觸摸屏本體1，所述觸摸屏本體1的雙面均具有圖案化的表面催化自限制薄膜2，所述圖案化的表面催化自限制薄膜2的圖案與待制作的傳感器圖案及其走線圖案相同，所述圖案化的表面催化自限制薄膜2的表面設(shè)置有單層石墨烯3，需要說(shuō)明的是，由于具有表面催化自限制效應(yīng)，因此生長(zhǎng)的單層石墨烯覆蓋其表面時(shí)，就不再生長(zhǎng)第二層石墨烯，石墨烯的覆蓋率最高可以達(dá)到96％，這樣就可以制備出具有單片玻璃雙面石墨烯的觸摸屏，減少了石墨烯轉(zhuǎn)移過(guò)程中的襯底腐蝕、清洗等步驟，避免對(duì)環(huán)境造成不利影響。

通過(guò)上述描述可知，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的上述第一種石墨烯觸摸屏，由于包括觸摸屏本體，所述觸摸屏本體的雙面均具有圖案化的表面催化自限制薄膜，所述圖案化的表面催化自限制薄膜的圖案與待制作的傳感器圖案及其走線圖案相同，所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面設(shè)置有單層石墨烯，因此能夠利用單層石墨烯提高透過(guò)率，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，制作成本低。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第二種石墨烯觸摸屏，是在上述第一種石墨烯觸摸屏的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：

所述圖案化的表面催化自限制薄膜為銅薄膜。

需要說(shuō)明的是，這種銅薄膜的制作工藝更為成熟，且銅的熔點(diǎn)較高，具有較好的表面催化自限制效應(yīng)，因此這里可以?xún)?yōu)選為銅薄膜圖案，當(dāng)然，還可以采用其他種類(lèi)的實(shí)現(xiàn)同樣功能的圖案，此處并不限制。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第三種石墨烯觸摸屏，是在上述第二種石墨烯觸摸屏的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：

所述圖案化的表面催化自限制薄膜的厚度為6納米至1000納米。

需要說(shuō)明的是，通過(guò)控制濺射功率和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖案厚度的控制，在這種厚度范圍內(nèi)的薄膜圖案，既保證其表面生長(zhǎng)單層石墨烯，又不至于圖案太厚而增大生產(chǎn)成本。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第四種石墨烯觸摸屏，是在上述第一種至第三種石墨烯觸摸屏中任一種的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：

所述觸摸屏本體為玻璃基板。

需要說(shuō)明的是，這種玻璃基板易于獲得，且成本較低，工藝成熟，因此此處將其作為觸摸屏本體。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的制作方法如圖3所示，圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第一種石墨烯觸摸屏的制作方法的示意圖。該方法包括如下步驟：

S1：在觸摸屏本體的雙面制作表面催化自限制薄膜；

具體的，可以通過(guò)雙面直立磁控濺射成膜技術(shù)在觸摸屏本體的雙面鍍上一層薄膜。

S2：對(duì)所述表面催化自限制薄膜進(jìn)行刻蝕，形成與待制作的傳感器圖案及其走線圖案相同的圖案化的表面催化自限制薄膜；

具體的，這種刻蝕工藝包括涂膠、曝光、顯影、刻蝕等步驟，分別在玻璃的兩面將銅薄膜刻蝕出需要的傳感器圖案及走線圖案，將這種圖案化的表面催化自限制薄膜作為后續(xù)生長(zhǎng)單層石墨烯的基底，利用這種表面催化自限制效應(yīng)，保證只生長(zhǎng)單層石墨烯。

S3：在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面生長(zhǎng)單層石墨烯。

具體的，可以通過(guò)雙面直立常溫常壓CVD或者分子束外延成膜的方式來(lái)生長(zhǎng)單層石墨烯，直接利用這種單層石墨烯就能夠作為走線，綁定FPC，和Cover Lens貼合，這樣極大的提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第二種石墨烯觸摸屏的制作方法，是在上述第一種石墨烯觸摸屏的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：

所述在觸摸屏本體的雙面制作表面催化自限制薄膜為：

在所述觸摸屏本體的雙面磁控濺射鍍膜，形成銅薄膜。

需要說(shuō)明的是，這種銅薄膜的制作工藝更為成熟，且銅的熔點(diǎn)較高，具有較好的表面催化自限制效應(yīng)，因此這里可以?xún)?yōu)選為銅薄膜，當(dāng)然，還可以采用其他種類(lèi)的金屬，如鉑、銀或銥等等，實(shí)現(xiàn)同樣功能的圖案，此處并不限制。將觸摸屏本體豎直放置，同時(shí)在雙面進(jìn)行磁控濺射鍍膜，就能夠提高工作效率。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第三種石墨烯觸摸屏的制作方法，是在上述第二種石墨烯觸摸屏的制作方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：

所述在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面生長(zhǎng)單層石墨烯為：

采用石墨粉末作為碳源，在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面進(jìn)行低溫常壓化學(xué)氣相沉積，生長(zhǎng)單層石墨烯。

需要說(shuō)明的是，這種石墨粉末易于獲取，且成本較低，工藝成熟，因此此處選擇石墨粉末為原料來(lái)生長(zhǎng)單層石墨烯。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的第四種石墨烯觸摸屏的制作方法，是在上述第一種至第三種石墨烯觸摸屏的制作方法中任一種的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：

所述在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面生長(zhǎng)單層石墨烯為：

在所述圖案化的表面催化自限制薄膜的表面化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)單層石墨烯，持續(xù)40分鐘至100分鐘。

需要說(shuō)明的是，通過(guò)控制生長(zhǎng)持續(xù)的時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)單層石墨烯厚度的控制。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。