一种整面可折叠触摸屏及其制作方法、应用与流程

本发明涉及一种可折叠显示设备显示屏及其制备方法，以及相应的显示设备。

背景技术：

现有的触摸屏基本采用ito作为导电层，由于ito不耐弯折，更无法折叠使用，因而目前显示领域只能将ito作为平面显示的理想材料。但随着显示行业日行月异的变化，平面显示的尺寸越来越大，在使用时非常方便，但在拿取和放置上，由于屏幕过大，十分不方便，因而曲面显示以及可折叠显示设备成为当前热门的研究方向，而可折叠设备在保证使用方便的同时，可有效减小设备的拿取和放置空间，可明显的提高使用方便度，因而成为公认的未来显示趋势，显示设备的可折叠主要包含两部分，显示屏的可折叠和显示屏表面的触摸屏可折叠，显示屏的可折叠研究，包括三星、lg均走在前列，并有相应的样品机面世，而在人机交互最重要的界面——可折叠触摸屏上，目前仍没有很好的办法来实现可折叠，其中一大主要原因就是目前的触摸屏基本为ito制作，而ito容易龟裂折伤，无法承受超过90度的内向弯折，而超过30度的外向弯折更会轻易使ito龟裂损坏。

如专利号cn105324807a/cn105810104a等所介绍的可折叠显示装置实际为两个显示屏，通过中间的弯折装置使两个显示屏使用时在同一平面，不使用时可以对半折叠，可以成为可折叠设备，但实际上只是通过外部机械部件形成折叠效果，无法真正实现整个屏幕完整折叠。这种需要中间设置弯折装置的结构复杂，工艺复杂，容易出现两个显示屏之间信号短路问题，且使用寿命短。

专利号cn106373490介绍了一种可折叠装置，再未增加其他辅助装置的前提下可以实现内向和外向的180度弯折，但并没有说明显示设备所使用的可折叠触摸屏作用特点。

综上，可弯折的触摸屏设备技术急需提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种整体的可折弯触摸屏，该触摸屏的结构简单、易于实现；

本发明的另一目的是提供上述触摸屏的制作方法；

本发明的又一目的是提供上述触摸屏的应用。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种整面可折叠触摸屏，包括：

基底膜；

设置在基底膜表面的ito导电层，包括视窗区、折弯部及边缘引线区；

设置在ito导电层折弯部的石墨烯层；

设置在ito导电层边缘引线区及与ito导电层上石墨烯层搭接部位引线区的电极。

本发明整面可折叠触摸屏，在弯折区域石墨烯与ito通过范德华力相互紧密结合，解决了ito不耐弯折问题。在弯折过程中，如果ito出现断裂，由于ito表面的石墨烯不会断裂，电子改从石墨烯层传输，保证了整个通道的正常运行。经实验测试，石墨烯与ito之间不会发生明显位移(一般小于0.1微米)，实际上触摸屏通道间间距至少在20微米以上，0.1微米的位移可以忽略不计，因此，本发明面可折叠触摸屏可以实际应用。

优选地，所述石墨烯层为单层或多层石墨烯薄膜，优选单层石墨烯薄膜。

优选地，所述基底膜和ito导电层的总厚度为1-500微米，例如：1微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、400微米、450微米、500微米，等；优选50微米。

进一步优选，所述ito导电层的厚度为1-500纳米，例如：1微米、10微米、50微米、100微米、150微米、200微米、250微米、300微米、350微米、400微米、450微米、500微米，等；优选100纳米。

优选地，所述金属电极采用银浆电极或铜电极。

一种整面可折叠触摸屏的制作方法，包括：

1)根据可折叠显示设备的外形，设计好对应的触摸屏外形，并标记折叠区域；

2)在带有基底膜的ito导电薄膜上标记折叠区域；

3)在标记的折叠区域转移石墨烯薄膜；

4)对整个石墨烯层+ito导电薄膜进行图案化，使作为触控传感器金属引线区域的石墨烯被清除，同时暴露出ito导电薄膜表面，使金属引线可以与ito搭接；

5)制作电极，使电极与ito导电薄膜搭接，形成完整的触控线路；

6)对电极和石墨烯覆盖区域以及ito区域分别进行图案化，形成触控传感器图案和周围金属引线。

优选地，石墨烯薄膜的转移方法采用热释放胶带转移法或者静电转移法，优选静电转移法；进一步优选转移一层石墨烯薄膜。

优选地，所述图案化工艺均采用直写式激光刻蚀法、黄光法和耐酸蚀刻法，优选直写式激光刻蚀法。

优选地，所述制作电极采用银浆湿印的方法，在ito边缘搭接区域设置金属电极，引出线路；进一步优选的，银浆湿印的方法中，银浆印刷厚度为4-8微米，银浆烘烤条件为烘烤方式或ir炉固化方式。

优选地，对视窗区的ito、ito+石墨烯、以及金属电极分别采用激光直写方式图案化，形成图案化的可视区和周围金属引线。

优选地，在ito导电层和石墨烯层的表面贴合光学胶，压接fpc后与可折叠的显示模组进行贴合，形成完整的可折叠且可触摸的显示设备。

本发明有益效果：

本发明在可折叠的ito导电层的需要折叠位置(折弯部)转移石墨烯，提高可折叠位置的折叠稳定效果，只是在正常ito触摸屏工艺上增加一道石墨烯转移工序，即可制作出具有耐折叠性的触控传感器。由于石墨烯具有高透明、低雾度、高柔韧性，利用石墨烯的高柔韧性可以制成耐弯折的触控传感器，而只是在可折叠位置增加石墨烯层，

在保证ito结构触摸屏功能稳定的同时，增加触控传感器的耐弯折效果，可以作为可折叠手机或可折叠平板等的触控传感器。石墨烯经试验在连续不同位置180度弯折，阻值变化率小于1％；而以1mm半径进行内弯弯折试验，弯折30万次，样品阻值变化率小于3％。但是，石墨烯与金属电极附着力差。而本发明只是让石墨烯与ito搭接，并没有让石墨烯与金属走线电极搭接，用巧妙的结构避免了石墨烯附着力的问题，发挥了石墨烯耐折弯的优点，既可以解决石墨烯薄膜在触控传感器制作过程中的附着力问题，也可以解决ito薄膜在触控传感器制作过程中不耐弯折问题，以提高可折叠触控传感器的使用寿命和稳定性，综合两种导电膜间的优点，利用石墨烯+ito复合膜，在触摸屏弯折区域的ito表面转移部分石墨烯，增强弯折区域导电层的耐弯折性。

说明书附图

图1为本发明可折叠显示设备的一种外形示意图(实施例1、3)；

图2为图1可折叠显示设备的触摸屏的外形示意图(实施例1、3)；

图3为可折叠显示设备一种外形示意图(实施例2、4)；

图4为图3可折叠显示设备的触摸屏的外形示意图(实施例2、4)；

图5为本发明整面可折叠触摸屏工艺流程图(实施例1、3)；

图6为本发明整面可折叠触摸屏工艺流程图(实施例2、4)；

图7为本发明整面可折叠触摸屏的结构示意图；

其中，1、3—可折叠显示模组；2、4—可折叠触控模组；5—ito(氧化铟锡)导电层；51—视窗区；52—折弯部；53—边缘引线区；6—pet基材；7—石墨烯导电层；8—金属导线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出了一种整面可折叠触摸屏，如图7所示，包括：

基底膜6，一般采用pet基材；

设置在基底膜表面的ito导电层5，包括视窗区51、折弯部52及边缘引线区53；

设置在ito导电层折弯部52的石墨烯层7；

设置在ito导电层边缘引线区53的电极8。

本发明的一实施例中，所述石墨烯层7为单层石墨烯薄膜，另一实施例中，所述石墨烯层多层石墨烯薄膜构成。一般来说，更优选单层石墨烯薄膜。由于单层石墨烯厚度为0.34纳米，相对于ito厚度可以忽略不计，不会产生明显段差。

以下实施例中，对基底膜和ito导电层进行了非常精确的说明，只是一种举例说明，并不能限定于实施例中所给出的几个数据。所述基底膜和ito导电层的总厚度为1-500微米，例如：1微米、2微米、3微米、5微米、8微米、10微米、15微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、90微米、100微米、130微米、150微米、160微米、200微米、220微米、250微米、270微米、290微米、300微米、310微米、340微米、360微米、370微米、400微米、420微米、430微米、450微米、470微米、500微米，等；优选50微米。进一步的，而在总厚度之下，所述ito导电层的厚度为1-500纳米，例如：1纳米、2纳米、3纳米、5纳米、8纳米、10纳米、15纳米、20纳米、30纳米、40纳米、50纳米、60纳米、70纳米、90纳米、100纳米、130纳米、150纳米、160纳米、200纳米、220纳米、250纳米、270纳米、290纳米、300纳米、310纳米、340纳米、360纳米、370纳米、400纳米、420纳米、430纳米、450纳米、470纳米、500纳米，等；优选100纳米。也就是说，本发明中，基底膜和ito导电层的最佳组合是：50微米的pet膜+100纳米的ito。

以下实施例中，所述金属电极采用银浆电极或铜电极。

实施例1：

根据可折叠显示设备的外形(如图1)设计好对应的触摸屏外形(如图2)并标记折叠区域。

ito+石墨烯复合触摸屏(即本发明整面可折弯触摸屏)工艺流程如下(如图5)：

1)在25微米厚的ito导电薄膜上标记需折叠区域；

2)在标记的折叠区域转移单层石墨烯薄膜；

3)通过激光直写工艺对整个石墨烯+ito导电薄膜进行图案化，使作为触控传感器金属引线区域的石墨烯被清除，暴露出ito导电薄膜表面，使金属引线可以与ito搭接；

4)印刷银浆导线，使银浆与ito导电薄膜搭接，形成完整的触控线路；

5)采用激光直写图案化对银浆和其他ito及石墨烯覆盖区域图案化，形成触控传感器图案和周围银浆引线；

6)贴合光学胶，裁切成小片，压接fpc后与可折叠的显示屏进行贴合，形成完整的可折叠显示设备(如图1)。

实施例2：

根据可折叠显示设备的外形(如图3)设计好对应的触摸屏外形(如图4)并标记折叠区域。

ito+石墨烯复合触摸屏工艺流程如下(如图6)：

1)在50微米厚的ito导电薄膜上标记需折叠区域；

2)在标记的折叠区域转移双层石墨烯薄膜；

3)通过激光直写工艺对整个石墨烯+ito导电薄膜进行图案化，使作为触控传感器金属引线区域的石墨烯被清除，暴露出ito导电薄膜表面，使金属引线可以与ito搭接；

4)印刷银浆导线，使银浆与ito导电薄膜搭接，形成完整的触控线路；

5)采用激光直写图案化对银浆和其他ito及石墨烯覆盖区域图案化，形成触控传感器图案和周围银浆引线；

6)贴合光学胶，裁切成小片，压接fpc后与可折叠的显示屏进行贴合，形成完整的可折叠显示设备(如图3)

实施例3：

根据可折叠显示设备的外形(如图1)设计好对应的触摸屏外形(如图2)并标记折叠区域。

ito+石墨烯复合触摸屏工艺流程如下(如图5)：

1)在25微米厚的ito导电薄膜上标记需折叠区域(相应的为ito导电层的折弯部，以下同)；

2)在标记的折叠区域转移单层石墨烯薄膜；

3)通过激光直写工艺对整个石墨烯+ito导电薄膜进行图案化，使作为触控传感器金属引线区域的石墨烯被清除，暴露出ito导电薄膜表面，使金属引线可以与ito搭接；

4)溅镀铜金属导线，使铜线与ito导电薄膜搭接，形成完整的触控线路；

5)采用激光直写图案化对铜线和其他ito及石墨烯覆盖区域图案化，形成触控传感器图案和周围银浆引线；

6)贴合光学胶，裁切成小片，压接fpc后与可折叠的显示屏进行贴合，形成完整的可折叠显示设备(如图1)。

实施例4：

根据可折叠显示设备的外形(如图3)设计好对应的触摸屏外形(如图4)并标记折叠区域。

ito+石墨烯复合触摸屏工艺流程如下(如图6)：

1)在100微米厚的ito导电薄膜上标记需折叠区域；

2)在标记的折叠区域转移双层石墨烯薄膜；

3)通过激光直写工艺对整个石墨烯+ito导电薄膜进行图案化，使作为触控传感器金属引线区域的石墨烯被清除，暴露出ito导电薄膜表面，使金属引线可以与ito搭接；

4)溅镀铜金属导线，使铜线与ito导电薄膜搭接，形成完整的触控线路；

5)采用激光直写图案化对铜线和其他ito及石墨烯覆盖区域图案化，形成触控传感器图案和周围银浆引线；

6)贴合光学胶，裁切成小片，压接fpc后与可折叠的显示屏进行贴合，形成完整的可折叠显示设备(如图3)。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。