触控屏及其制作方法、显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种触控屏及其制作方法、显示装置，涉及显示领域，能够可实现柔性触控，同时解决了柔性基板制作时比较软不好操作的问题。本发明的触控屏的制作方法，包括：在第一基板上沉积辅助膜层，所述辅助膜层的材料包括制备石墨烯所需要的石墨烯催化剂；通过构图工艺，在所述辅助膜层刻蚀出触控图形；在刻蚀出触控图形的所述辅助膜层上制备石墨烯膜层，形成的所述石墨烯膜层具有与所述辅助膜层的触控图形一致的图形；在所述石墨烯膜层上形成柔性基膜；去除所述第一基板以及所述辅助膜层。
【专利说明】
触控屏及其制作方法、显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及显示领域，尤其涉及一种触控屏及其制作方法、显示装置。
【背景技术】
[0002]随着显示技术的飞速发展，触控屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，按照工作原理触控屏可以分为:电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式、电磁式、振波感应式以及受抑全内反射光学感应式等。其中，电容式触控屏凭借高灵敏度、长寿命、高透光率等优点，成为业内为新宠。
[0003]OGS(One Glass Solut1n，单玻璃方案)触控屏是在保护玻璃上直接形成电容式触控传感器的一种技术，一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用，OGS技术的主要弱势在于玻璃基板硬度不够，不抗摔容易碎屏。0PS(0ne Plastic Solut1n，单塑料板方案)技术可以解决这一问题，OPS主要将触控传感器制备在透明的高硬度塑料上，最后将触控传感器与显示模组连接，形成塑料盖板，OPS技术优势在于节约成本，可在可穿戴触控上得到实现，但目前的困难是高硬度塑料基板不耐高温，并且在制作时由于比较软不好操作。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种触控屏及其制作方法、显示装置，可实现柔性触控，同时解决了柔性基板制作时比较软不好操作的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0006]本发明的实施例提供一种触控屏的制作方法，包括:在第一基板上沉积辅助膜层，所述辅助膜层的材料包括制备石墨烯所需要的石墨烯催化剂;通过构图工艺，在所述辅助膜层制作出触控图形;在具有触控图形的所述辅助膜层上制备石墨烯膜层，形成的所述石墨烯膜层具有与所述辅助膜层的触控图形一致的图形；在所述石墨烯膜层上形成柔性基膜;去除所述第一基板以及所述辅助膜层。
[0007]可选地，在具有触控图形的所述辅助膜层上制备石墨烯膜层，具体为:采用化学气相沉积法在900?1100°C的温度范围内在所述辅助膜层上生长石墨烯膜层。
[0008]可选地，所述柔性基膜为塑料基膜，所述在所述石墨烯膜层上形成柔性基膜，包括:将粉末状塑料溶解于有机溶剂中，并将溶解后形成的液体涂布在所述石墨烯膜层上;进行烘干，形成塑料基膜。
[0009]可选地，所述去除所述第一基板以及所述辅助膜层，具体为:通过在三氯化铁溶液中浸泡，使所述第一基板以及所述辅助膜层自所述石墨烯膜层上剥离。
[0010]优选地，所述辅助膜层的材料包括金属或金属化合物。
[0011]优选地，所述辅助膜层的材料包括下述中的一种或几种:金、银、铜、锌、铁、钴、镍。
[0012]优选地，所述辅助膜层为铜膜或者镍膜，所述辅助膜层的厚度为300nm?500nmo
[0013]可选地，所述第一基板为石英基板或氧化铝基板。
[0014]可选地，所述柔性基膜包括聚丙烯酸类塑料。
[0015]可选地，所述的制作方法，还包括:将去除所述第一基板以及所述辅助膜层之后的所述柔性基膜及其上的石墨烯膜层转移到柔性基板上。
[0016]本发明的实施例还提供一种采用上述任一项所述的触控屏的制作方法制成的触控屏，所述触控屏包括:具有触控图形的石墨烯膜层。
[0017]本发明的实施例还提供一种显示装置，包括:上述的触控屏。
[0018]本发明实施例提供的触控屏及其制作方法、显示装置，先在第一基板上形成辅助膜层并刻蚀出触控图形，然后利用石墨烯催化剂的特性，在辅助膜层上形成与所述触控图形一致的石墨烯膜层，最后通过在石墨烯膜层上形成柔性基膜，并去除第一基板以及辅助膜层，将具有触控图形的石墨烯膜层转移至柔性基膜上，其中第一基板可选择耐高温，易操作的硬质基板如石英基板或氧化铝基板等，上述制作方法解决了塑料基板等柔性基板制作时比较软不好操作的问题，同时实现了石墨烯在可穿戴触控及柔性触控领域的应用。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1为本发明实施例提供的触控屏的制作方法流程图；
[0021]图2为本发明实施例提供的触控屏的制作过程示意图。
[0022]附图标记
[0023]10-第一基板，11-辅助膜层，12-石墨烯膜层，13-柔性基膜。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]实施例
[0026]石墨烯(Graphene)是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯材料可以做的很薄，同时石墨烯材料也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时石墨烯材料又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
[0027]本发明涉及一种石墨烯材料在触控产品上的应用，具体地，本发明的实施例提供一种触控屏的制作方法，如图1所示，包括:
[0028]101、在第一基板10上沉积辅助膜层11，辅助膜层11的材料包括制备石墨烯所需要的石墨稀催化剂；
[0029]其中，第一基板10选择耐高温易操作的硬质基板如石英基板或氧化铝基板等。制备石墨烯所需要的石墨烯催化剂优选金属或金属化合物，例如金、银、铜、锌、铁、钴、镍中的一种或几种，但不应限制于上述几种，只要能满足促使石墨烯生长，在步骤103中利用辅助膜层11能够生成符合要求的石墨烯膜层12即可。
[0030]优选地，本步骤在第一基板10上沉积一层石墨烯催化剂膜层，示例性地，本步骤具体可为:在石英基板或氧化铝基板上沉积300nm?500nm Cu薄膜或者Ni薄膜作为辅助膜层
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[0031]102、通过构图工艺，在辅助膜层11制作出触控图形；
[0032]所述构图工艺包括使膜层图案化的步骤，例如可以是通常的光刻工艺，又称黄光工艺，一般包括:清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等步骤。本步骤主要目的是对辅助膜层11进行图案化，通过曝光显影形成单层触控图形(类似于单层结构的0GS)，再采用相应的刻蚀液刻蚀出对应的图形。此处所述在辅助膜层制作出的触控图形，与触控层的能实现触控功能的图形一致。
[0033]103、在具有触控图形的辅助膜层11上制备石墨烯膜层12，形成的石墨烯膜层12具有与辅助膜层11的触控图形一致的图形；
[0034]本步骤在图案化的辅助膜层11上制备石墨烯膜层12，由于辅助膜层11材料包括制备石墨烯所需要的石墨烯催化剂，在石墨烯催化剂的诱导催化作用，石墨烯仅在有催化剂分布的地方成膜，因此最终，辅助膜层11上直接形成图案化的石墨烯膜层12，即石墨烯膜层12具有与辅助膜层11 一致的触控图形。
[0035]示例性地，本步骤可以具体为:采用CVD(化学气相沉积)法在900?1100°C温度范围内，在Cu薄膜或者Ni薄膜形成的辅助膜层11上生长石墨烯，直接生长出石墨烯的触控图形。
[0036]104、在石墨烯膜层12上形成柔性基膜13;
[0037]本步骤在石墨烯膜层12上覆一层柔性基膜13，具体实现方式不做限定，所述柔性基膜13可以是塑料基膜，更具体地，例如聚丙烯酸类塑料。本步骤为转移石墨烯触控图形做准备，柔性基膜13为最终获得的石墨烯触控图形的衬底，可以实现触控柔性化。
[0038]示例性地，本步骤所述柔性基膜可以为塑料基膜，对应地，本步骤具体可以为:将粉末状塑料溶解于有机溶剂中，并将溶解后形成的液体涂布在经过上述步骤获得石墨烯膜层12上;然后进行烘干，形成柔性基膜13，具体工艺条件可以是:采用酸类塑料(PMMA)粉末与有机溶剂溶解成液体，将其涂布在生长石墨烯的图形化衬底上，涂布的厚度在0.4?
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[0039]105、去除第一基板10以及辅助膜层11。
[0040]本步骤将辅助膜层11以及第一基板10去除，具体实现方式不做限定。优选地，可以将经历过步骤101?104的基板在三氯化铁溶液中浸泡，使第一基板10以及辅助膜层11自石墨烯膜层12上剥离，浸泡时间根据辅助膜层11以及三氯化铁溶液浓度确定，一般需浸泡十多个小时以上，具体以能够刻蚀掉辅助膜层11去掉第一基板10为准。经过三氯化铁溶液浸泡，即获得覆盖有柔性基膜13 (例如PMMA)及图形化石墨烯的盖板(Cover Lens)。
[0041]步骤104和步骤105将图形化的石墨烯转移至透明高硬度的柔性基膜13上，用以实现柔性化，并解决塑料基板制作时不好操作的问题，实际上转移过程并不限于以上所述方式，还可以通过下述方式实现:
[0042]步骤104中涂布较薄的转移液体后固化(即形成较薄的柔性基膜13)，然后同样采用在三氯化铁溶液中浸泡十多个小时以刻蚀掉辅助膜层11及衬底(即第一基板10)，取出覆盖有图形化石墨烯的样品转移在预先制备好的柔性基板上。
[0043]本发明采用石墨烯材料并对其工艺过程进行优化来实现0PS，制备单层石墨烯触控图形，并将石墨烯触控图形从第一基板10转移在柔性基膜(例如透明高硬度塑料)上，实现触控及盖板保护功能，可以解决目前OGS强化玻璃成本高的问题，同时在可穿戴触控及柔性触控领域提供一种很好的解决方案。
[0044]本发明实施例还提供一种采用权利要求上述制作方法制成的触控屏，该触控屏的特点是，包括具有触控图形的石墨烯膜层12。所述的触控屏可以实现柔性显示，同时还由于使用了石墨烯材料，从而可获得更高的透过率。
[0045]本发明实施例还提供一种显示装置，其包括上述的触控屏。所述显示装置可以实现柔性显示，同时还由于使用了石墨烯材料，从而可获得更高的显示品质。所述显示装置可以为:液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0046]在本发明实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种触控屏的制作方法，其特征在于，包括: 在第一基板上沉积辅助膜层，所述辅助膜层的材料包括制备石墨烯所需要的石墨烯催化剂； 通过构图工艺，在所述辅助膜层制作出触控图形； 在具有触控图形的所述辅助膜层上制备石墨烯膜层，形成的所述石墨烯膜层具有与所述辅助膜层的触控图形一致的图形； 在所述石墨烯膜层上形成柔性基膜； 去除所述第一基板以及所述辅助膜层。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在具有触控图形的所述辅助膜层上制备石墨烯膜层，具体为: 采用化学气相沉积法在900?1100°C的温度范围内在所述辅助膜层上生长石墨烯膜层。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述柔性基膜为塑料基膜，所述在所述石墨烯膜层上形成柔性基膜，包括: 将粉末状塑料溶解于有机溶剂中，并将溶解后形成的液体涂布在所述石墨烯膜层上； 进行烘干，形成塑料基膜。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述去除所述第一基板以及所述辅助膜层，具体为: 通过在三氯化铁溶液中浸泡，使所述第一基板以及所述辅助膜层自所述石墨烯膜层上剥离。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述辅助膜层的材料包括金属或金属化合物。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述辅助膜层的材料包括下述中的一种或几种:金、银、铜、锌、铁、钴、镍。7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述辅助膜层为铜膜或者镍膜，所述辅助膜层的厚度为300nm?500nmo8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一基板为石英基板或氧化铝基板。9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述柔性基膜包括聚丙烯酸类塑料。10.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，还包括: 将去除所述第一基板以及所述辅助膜层之后的所述柔性基膜及其上的石墨烯膜层转移到柔性基板上。11.一种采用权利要求1-10任一项所述制作方法制成的触控屏，其特征在于，所述触控屏包括:具有触控图形的石墨烯膜层。12.—种显示装置，其特征在于，包括:权利要求11所述的触控屏。
【文档编号】G06F3/041GK106055161SQ201610499991
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】曾亭, 谢涛峰, 杜彪, 李可丰, 颜亮, 胡海峰
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 合肥鑫晟光电科技有限公司