一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法與流程

本發明涉及到觸控面板制造的
技術領域：
，特別涉及到一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法。
背景技術：
：近年來，觸控面板作為一種最新的輸入設備，是最簡單、方便、自然的一種人機交互方式，它賦予了多媒體設備以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備，不僅被廣泛的應用于平板、手機等電子設備，也被應用于大型顯示器如電視、計算機等。隨著觸控面板的應用領域越來越廣泛，對觸控面板的高透光率和薄厚度的要求也越來越高。目前，觸控面板多采用昂貴的氧化銦錫(ITO)膜做為透明導電電極層，但由于ITO膜其實是在柔性聚合物基底材料的表面上形成薄薄的一層機械性能高的氧化銦錫而產生，所以當ITO膜受到加熱沖擊時，膜表面容易產生機械性地損壞，破裂，因而不能發揮電極層的作用，造成觸控不被識別。導電聚合物是20世紀70年代發展起來的一個研究領域，因為其優良的電導和電化學性能具有廣泛的應用前景而備受關注。目前，已經出現采用導電聚合物替代傳統的氧化銦錫(ITO)膜作為透明導電電極層的觸控面板，如專利201010579728.6提出的一種電容式觸摸屏，該電容式觸摸屏包括：透明基片；形成在所述透明基片上的透明電極，該透明電極由導電聚合物形成；形成在所述透明電極上的透明保護層，所述透明保護層具有透明特性；以及形成在所述透明保護層上的透明粘合劑。與ITO膜相比，采用導電聚合物作為透明導電電 極層，更為柔軟，可彎曲變形，可以用于柔性觸控面板，而不易產生機械性地損壞，破裂，具有更長的使用壽命，且可以直接涂布在基材上，在空氣中低溫條件下的成膜特性，具有更高的量產能力。但與ITO膜相比，導電聚合物的導電性能較差，且現有技術中，利用導電聚合物作為觸控面板的透明導電電極層，通常采用透明粘合劑將透明導電聚合物和基板進行黏合，這容易造成導電聚合物與粘合劑發生反應，使透明導電聚合物發生導電性能產生變化，造成電阻波動超過允許的范圍，導致觸控識別不靈敏等問題的出現。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種基于石墨烯的觸控面板及其制作方法，旨在解決現有技術中采用導電聚合物作為觸控面板透明導電電極層中存在的導電性能差，使用粘結劑粘結導電聚合物與透明基板產生的導電性能發生變化，電阻波動大的問題。為此，本發明采用以下技術方案：一種基于石墨烯的觸控面板，包括透明基板；在所述透明基板上設有透明導電電極層，其中所述透明導電電極層包括多個觸控圖案，所述觸控圖案相互隔離，電性絕緣，其中所述觸控圖案包括石墨烯薄膜層以及形成在石墨烯薄膜層上的導電聚合物層；在所述透明導電電極層上設有透明保護層。優選的，所述觸控圖案包括第一方向觸控圖案和第二方向觸控圖案，所述第一方向觸控圖案和第二方向觸控圖案相互交叉連續設置且相互電性絕緣。優選的，所述導電聚合物層為聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔，其厚度為30μm～70μm。優選的，所述石墨烯薄膜層厚度為0.335nm-3.35nm，即為1-10層碳原子。優選的，所述透明基板為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm；所述保護層為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm。本發明還提供了一種基于石墨烯的觸控面板的制作方法，包括如下步驟：1)提供一透明基板；2)在所述透明基板上轉移上一層石墨烯薄膜層，在所述的石墨烯薄膜層上進行網版印刷，固化，在石墨烯薄膜層上形成多個導電聚合物層圖案，其中導電聚合物層圖案相互隔離，電性絕緣；3)將2)得到的基板采用氧等離子體處理，使未被導電聚合物層圖案覆蓋的石墨烯薄膜發生破裂粉碎，經過清洗，在所述透明基板上得到多個相互隔離，電性絕緣的觸控圖案，形成透明導電電極層，其中所述觸控圖案包括石墨烯薄膜層以及形成在石墨烯薄膜層上的導電聚合物層；4)在所述透明導電電極層上設有透明保護層，得到基于石墨烯的觸控面板。優選的，所述方法還包括通過設計印刷網版的圖案來設計電聚合物層圖案。優選的，所述石墨烯薄膜層采用CVD法制備，其厚度為0.335nm-3.35nm，即為1-10層碳原子。優選的，所述導電聚合物層為聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔，其厚度為30μm～70μm。優選的，所述透明基板為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE， 其厚度為50μm～100μm；所述保護層為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm。本發明采用以上技術方案，所述觸控面板在透明基板上采用石墨烯薄膜層以及形成在石墨烯薄膜層上的導電聚合物層結合作為透明導電電極層的觸控圖案，可以解決現有技術中用粘結劑將透明基板和導電聚合物層進行黏合，導致的導電聚合物與粘合劑發生反應，使透明導電聚合物發生導電性能產生變化，造成的電阻波動問題，且石墨烯具有高導電性，與導電聚合物結合作為透明導電電極層的觸控圖案，彌補了現有技術中導電聚合物的導電性能較低的問題，同時由于石墨烯具有高柔軟性，用其與導電聚合物結合作為透明導電電極層的觸控圖案，更為柔軟，可彎曲變形，可以用于柔性觸控面板，而不易產生機械性地損壞，破裂，具有更長的使用壽命。附圖說明圖1為本發明基于石墨烯的觸控面板的結構示意圖。圖2為本發明基于石墨烯的觸控面板的觸控圖案示意圖。圖3為本發明透明基板的結構示意圖。圖4為本發明在透明基板上轉移上石墨烯薄膜層后的結構示意圖。圖5為本發明在石墨烯薄膜層上網版印刷導電聚合物層圖案后的結構示意圖。圖6為本發明在透明基板上形成透明導電電極層的結構示意圖。具體實施方式為了使本發明的目的、特征和優點更加的清晰，以下結合附圖及實施例， 對本發明的具體實施方式做出更為詳細的說明，在下面的描述中，闡述了很多具體的細節以便于充分的理解本發明，但是本發明能夠以很多不同于描述的其他方式來實施。因此，本發明不受以下公開的具體實施的限制。一種基于石墨烯的觸控面板，如圖1所示，包括透明基板1；在所述透明基板1上設有透明導電電極層2，其中所述透明導電電極層2包括多個觸控圖案20，所述觸控圖案20相互隔離，電性絕緣，其中所述觸控圖案20包括石墨烯薄膜層201以及形成在石墨烯薄膜層201上的導電聚合物層202；在所述透明導電電極層2上設有透明保護層3。其中，如圖2所示，所述觸控圖案20包括第一方向觸控圖案21和第二方向觸控圖案22，所述第一方向觸控圖案21和第二方向觸控圖案22相互交叉連續設置且相互隔離，電性絕緣。其中，所述導電聚合物層202為聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔，其厚度為30μm～70μm。其中，所述石墨烯薄膜層201厚度為0.335nm-3.35nm，即為1-10層碳原子。其中，所述透明基板1為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm；所述保護層3為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm。本發明還提供了一種基于石墨烯的觸控面板的制作方法，包括如下步驟：1)提供一透明基板1，如圖3所示；2)在所述透明基板1上轉移上一層石墨烯薄膜層201，如圖4所示，在所 述的石墨烯薄膜層201上進行網版印刷，固化，在石墨烯薄膜層201上形成多個的導電聚合物層圖案202，其中導電聚合物層202圖案相互隔離，電性絕緣，如圖5所示；3)將2)得到的基板采用氧等離子體處理，使未被導電聚合物層圖案202覆蓋的石墨烯薄膜201發生破裂粉碎，經過清洗，在所述透明基板1上得到多個相互隔離，電性絕緣的觸控圖案20，形成透明導電電極層2，其中所述觸控圖案20包括石墨烯薄膜層201以及形成在石墨烯薄膜層201上的導電聚合物層202，如圖6所示；4)在所述透明導電電極層2上設有透明保護層3，得到基于石墨烯的觸控面板，如圖1所示。其中，所述方法還包括通過設計印刷網版的圖案來設計電聚合物層圖案。其中，所述石墨烯薄膜層201采用CVD法制備，其厚度為0.335nm-3.35nm，即為1-10層碳原子。其中，所述導電聚合物層202為聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯胺、聚乙炔或聚苯乙炔，其厚度為30μm～70μm。其中，所述透明基板1為玻璃、PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm；所述保護層3為PET、PMMA、PVC、PC、PP、PS或者PE，其厚度為50μm～100μm。采用本發明所述的方法，進行以下實驗得到基于石墨烯的觸控面板：實施例一其中透明基板為PET，厚度為50μm；石墨烯薄膜層的厚度為0.335nm，即1層碳原子；導電聚合物層采用聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽，厚度為 30μm；保護層為PET，厚度為50μm。實施例二其中透明基板為PET，厚度為75μm；石墨烯薄膜層的厚度為1.675nm，即5層碳原子；導電聚合物層采用聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽，厚度為30μm，保護層為PET，厚度為75μm。實施例三其中透明基板為PET，厚度為100μm；石墨烯薄膜層的厚度為3.35nm，即10層碳原子；導電聚合物層采用聚-3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽，厚度為30μm，保護層為PET，厚度為75μm。對上述實驗得到的觸控面板的導電性能、電阻穩定性、透光率進行測試，測試結果如下所示：實施例導電率電阻穩定性透光率一92.3％良好95.6％二94.5％良好94.2％三94.9％良好93.4％由此可知，采用本發明所述的方法制備的基于石墨烯的觸控面板，電阻穩定，導電性能強，解決了現有技術中采用導電聚合物作為觸控面板透明導電電極層中存在的導電性能差，使用粘結劑粘結導電聚合物與透明基板產生的導電性能發生變化，電阻波動大的問題。且石墨烯透光率高不會影響到觸控面板的透光率。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3