[發(fā)明專利]碳納米管傳感器的制作方法及其用途

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710709689.9
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN109406586A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 饒橋兵;易新榮;解耘天
• 申請（專利權(quán)）人: 藍(lán)思科技（長沙）有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;B82Y30/00;B82Y15/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 齊海迪

本發(fā)明提供了一種碳納米管傳感器的制作方法及其用途，涉及觸摸屏用碳納米管傳感器的制造領(lǐng)域，該碳納米管傳感器的制作方法，包括用等離子體刻蝕技術(shù)對設(shè)置于基材表面的碳納米管層進行刻蝕，之后得到碳納米管傳感器，利用該制備方法緩解了碳納米管傳感器生產(chǎn)效率低和成本高的技術(shù)問題的技術(shù)問題，達(dá)到了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸摸屏用碳納米管傳感器的制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種碳納米管傳感器的制作方法及其用途。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)的不斷向前發(fā)展，以及娛樂、查詢設(shè)備的不斷增加，觸摸屏的應(yīng)用越來越廣泛。而電容式觸摸屏只需要觸摸，而不需要壓力就可以產(chǎn)生信號、在生產(chǎn)后只需要一次或者完全不需要屏幕校準(zhǔn)、在光損失和系統(tǒng)功耗上較低、電容式技術(shù)耐磨損、壽命長，用戶使用時維護成本低等諸多優(yōu)點。而碳納米管作為新型材料中的一種，它在制作觸摸屏方面同樣具有無可替代的優(yōu)勢。對未來的碳納米管與現(xiàn)有的ITO導(dǎo)電材料進行比較，碳納米管具有優(yōu)異的電學(xué)性能、高強度和柔韌性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及對可見光和近紅外光沒有明顯特征吸收等特性，還具有成本低、環(huán)境友好、資源豐富的優(yōu)點，這些優(yōu)勢都將表明碳納米管也終將成為替代傳統(tǒng)ITO導(dǎo)電材料中的一種新型材料。

目前現(xiàn)有的碳納米管電容式觸摸屏包括基板、光學(xué)膠層和碳納米管層，其中，光學(xué)膠層設(shè)置在基板與碳納米管層之間，基板由PC材料制成，在碳納米管層下表面上還設(shè)置有線路層，在線路層四周設(shè)置有電極層，電極層由碳納米管材料噴涂而成，該電極層用以將該線路層引出，工作時，在該碳納米管層內(nèi)形成一個低電壓交流電場，當(dāng)用戶手指觸摸該碳納米管電容式觸摸屏表面時，手指與該碳納米管層間會形成一個耦合電容，此刻會有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體，為了恢復(fù)電荷損失，電荷從該碳納米管電容式觸摸屏的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，由此能夠推算出觸摸點的位置。

上述碳納米管層與線路層共同構(gòu)成碳納米管傳感器，該碳納米管傳感器的傳統(tǒng)制作方法是利用高能激光在碳納米管層上刻出線路，該方法在制備復(fù)雜圖案時時間較長、效率低，而且影響線路平整度、易燒壞基材和爆點，光刻中還會造成粉末，后期需清洗覆膜，造成人工、材料及設(shè)備成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種碳納米管傳感器的制作方法，以緩解碳納米管傳感器生產(chǎn)效率低和成本高的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述碳納米管傳感器的制作方法在制備雙面布線結(jié)構(gòu)的碳納米管傳感器中的用途。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

一種碳納米管傳感器的制作方法，包括用等離子體刻蝕技術(shù)對設(shè)置于基材表面的碳納米管層進行刻蝕，之后得到碳納米管傳感器。

進一步的，先對基材進行老化處理，再進行等離子體刻蝕的過程。

進一步的，老化處理時的工藝條件為：溫度120-140℃，時間20-40min；優(yōu)選為溫度122-138℃，時間22-38min；進一步優(yōu)選為溫度125-135℃，時間25-35min。

進一步的，根據(jù)預(yù)設(shè)圖形對碳納米管層進行覆膜和顯影后再進行刻蝕，之后進行脫膜處理，得到碳納米管傳感器。

進一步的，覆膜時的溫度為：110-130℃，貼合速度2-3m/min；優(yōu)選為112-128℃，貼合速度2.2-2.8m/min；進一步優(yōu)選為115-125℃，貼合速度2.4-2.6m/min。

進一步的，所述顯影過程中采用的顯影劑為堿性藥液，顯影劑的pH值為8-12。

進一步的，所述刻蝕的工藝條件：等離子體的射頻為12-15MHz，射頻功率＞1kW，氣體流量0-200ml/min，刻蝕時間8-15min。

進一步的，所述脫膜過程中采用的脫膜劑為堿性藥液，脫模劑的pH值為10-13，脫膜時的溫度為45-70℃；