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1、(10)申请公布号 CN 103019493 A (43)申请公布日 2013.04.03 C N 1 0 3 0 1 9 4 9 3 A *CN103019493A* (21)申请号 201210567536.2 (22)申请日 2012.12.24 G06F 3/044(2006.01) (71)申请人无锡力合光电石墨烯应用研发中心 有限公司 地址 214174 江苏省无锡市惠山区惠山经济 开发区智慧路1号清华创新大厦A2002 申请人无锡力合光电传感技术有限公司 (72)发明人刘志斌 黄海东 陈凯 吴勇 赵斌 (74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司 11332 代理人巩克栋 (54。
2、) 发明名称 一种用于电容式触摸屏的电极结构及其制备 方法 (57) 摘要 本发明涉及一种用于电容式触摸屏的电极结 构，所述电极结构由下至上依次包括基板、石墨烯 层和导电金属膜层；其中，所述导电金属膜层与 石墨烯层之间设有增加石墨烯层与金属膜层附着 力的金属附着层。本发明所述的电极结构具有附 着力高、耐腐蚀、导电性好的特性，且制备方法工 艺简单，产品良率高。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书15页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 15 页 附图 2 页 1/3页 2 1.一种用于电容式触摸屏的电极结构，其特征在于，。
3、所述电极结构由下至上依次包括 基板、石墨烯层和导电金属膜层； 其中，所述导电金属膜层与石墨烯层之间设有增加石墨烯层与金属膜层附着力的金属 附着层。 2.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述金属附着层的金属材料为能够与 石墨烯固溶的金属中的任意1种或至少2种的组合； 优选地，所述能够与石墨烯固溶的金属选自金属Ni、金属Cu、金属Ti、金属Cr中的任 意1种或至少2种的组合，优选金属Ni和/或金属Cu，进一步优选金属Ni和金属Cu的合 金； 优选地，所述金属附着层的厚度为30-350nm，优选厚度为50-300nm。 3.如权利要求1或2所述的电极结构，其特征在于，所述电极结构的导电金属膜。
4、层之上 设有保护导电金属膜层不被氧化和腐蚀的金属保护层； 优选地，所述金属保护层的金属材料为抗氧化耐腐蚀金属中的任意1种或至少2种的 组合，优选金属Ni、金属Mo、金属Ti中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选金属Mo； 优选地，所述金属保护层的厚度为30-350nm，优选厚度为50-300nm。 4.如权利要求1-3之一所述的电极结构，其特征在于，所述导电金属膜层的金属材料 为导电金属中的任意1种或至少2种的组合，优选电阻率3.010 -8 m 的导电金属， 进一步优选金属Ag、金属Al、金属Au中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选金属Ag、 金属Al、金属Au中的任意1种； 优选地，。
5、所述导电金属膜层的厚度为140-700nm，优选厚度为200-600nm。 5.如权利要求1-4之一所述的电极结构，其特征在于，所述金属附着层、导电金属膜层 和金属保护层的总厚度为200-1000nm； 优选地，所述石墨烯层为厚度0.5-3nm的单层或多层石墨烯层，优选单原子石墨烯层， 或厚度为1-3nm的多层石墨烯层； 优选地，所述基板厚度为0.3-2mm，优选为0.3-1.1mm，所述基板优选为玻璃基板或PET 基板。 6.如权利要求1-5之一所述的电极结构，其特征在于，所述金属附着层为NiCu合金层； 优选地，所述NiCu合金层的厚度为30-350nm，优选厚度为50-300nm； 优选。
6、地，所述导电金属膜层为Al金属层；优选地，所述Al金属层的厚度为140-700nm， 优选厚度为200-600nm； 优选地，所述金属保护层为Mo金属层；优选地，所述Mo金属层的厚度为30-350nm，优 选厚度为50-300nm。 7.一种如权利要求1-6之一所述的电极结构的制备方法，其特征在于，当电极结构由 下至上依次包括基板、石墨烯层、金属附着层和导电金属膜层时，所述方法为：在基板上转 印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次沉积金属附着层和导电金属膜层，得到电 极区结构为基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层的层状结构；最后经图案化得到 电容式触摸屏的电极结构； 优选地，所述方法为。
7、：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次沉 积NiCu合金的金属附着层和金属Al的导电金属膜层，得到电极区结构为基板/石墨烯膜 权 利 要 求 书CN 103019493 A 2/3页 3 /NiCu合金膜/Al金属膜的层状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电极结构； 优选地，当电极结构由下至上依次包括基板、石墨烯层、金属附着层、导电金属膜层和 金属保护层时，所述方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次 沉积金属附着层、导电金属膜层和金属保护层，得到电极区结构为基板/石墨烯膜/金属附 着层/导电金属膜层/金属保护层的层状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电。
8、极结 构； 优选地，所述方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次沉 积NiCu合金、金属Al和金属Mo得到金属膜层，得到电极区结构为基板/石墨烯膜/NiCu 合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电极结构； 优选地，沉积金属附着层、导电金属膜层和金属保护层的方法为磁控溅射方法； 优选地，沉积NiCu合金、金属Al和金属Mo的方法为磁控溅射方法。 8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： （1）制备石墨烯薄膜； （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结构； （3）在步骤（2）得到的基板。
9、/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉积相应的金属附着层的 金属、导电金属膜层的金属和金属保护层的金属，得到基板/石墨烯膜/金属附着层/导电 金属膜层/金属保护层的层状结构； （3a）通过曝光显影蚀刻的方式，蚀刻掉触摸屏透光区的金属层材料，得到仅电极区具 有基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层/金属保护层的层状结构的触摸屏板； （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构； 或，所述方法包括如下步骤： （1）制备石墨烯薄膜； （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结构； （3b）用金属掩膜覆盖住触摸屏的透光区，得到仅暴露电极区的基板/石墨烯薄膜的 层状结构； （3。
10、）在步骤（3b）得到的仅暴露电极区的基板/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉积相 应的金属附着层的金属、导电金属膜层的金属和金属保护层的金属，得到仅电极区具有基 板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层/金属保护层的层状结构的触摸屏板； （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构； 优选地，所述方法包括如下步骤： （1）制备石墨烯薄膜； （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结构； （3）在步骤（2）得到的基板/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉积NiCu合金、金属Al 和金属Mo，得到基板/石墨烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构； （3a）通过曝光。
11、显影蚀刻的方式，蚀刻掉触摸屏透光区的金属膜层材料，得到仅电极区 具有基板/石墨烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜层状结构的触摸屏板； （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构； 或，所述方法包括如下步骤： （1）制备石墨烯薄膜； 权 利 要 求 书CN 103019493 A 3/3页 4 （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结构； （3b）用金属掩膜覆盖住触摸屏的透光区，得到仅暴露电极区的基板/石墨烯薄膜的 层状结构； （3）在步骤（3b）得到的仅暴露电极区的基板/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉积 NiCu合金、金属Al和金属Mo得到金属膜层，。
12、得到仅电极区具有基板/石墨烯膜/NiCu合金 膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构的触摸屏板； （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。 9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤（1）所述石墨 烯薄膜的制备方法选自化学气相沉积法、化学分散法或加热SiC法中的任意1种，优选化学 气相沉积法； 优选地，步骤（1）所述石墨烯薄膜的制备方法为化学气相沉积法，具体为在 800-1000下裂解碳源性气体，在衬底表面生长石墨烯薄膜；所述衬底优选为铜箔； 优选地，步骤（1）所述石墨烯薄膜为单原子石墨烯层，或厚度为0.5-3nm的石墨烯薄 膜，优选单原子石墨烯层，或厚度为1-3nm的。
13、石墨烯薄膜； 优选地，步骤（2）所述石墨烯薄膜的转移方法选自聚甲基丙烯酸甲酯转移法、热释放胶 带转移法或聚二甲基硅氧烷转移法中的任意1种，优选聚甲基丙烯酸甲酯转移法。 10.如权利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述金属附着层的金属、导 电金属膜层的金属和金属保护层的金属的沉积方法选自PVD方法中的任意1种，优选自真 空蒸发沉积镀膜、溅射沉积镀膜、离子镀沉积镀膜中的任意1种，进一步优选溅射沉积镀膜 法，特别优选磁控溅射沉积镀膜法；最优选采用连续式直流磁控溅射镀膜生产线进行测控 溅射沉积镀膜；优选地，步骤（3）所述NiCu合金层的磁控溅射沉积镀膜的工艺条件为：真空 度0.30.6。
14、Pa，电压200600V，靶的材料为：NiCu合金，工作气体：氩气； 优选地，步骤（3）所述Al金属层的磁控溅射沉积镀膜的工艺条件为：真空度 0.30.6Pa，电压200600V，靶的材料为：金属Al，工作气体：氩气； 优选地，步骤（3）所述Mo金属层的磁控溅射沉积镀膜的工艺条件为：真空度 0.30.6Pa，电压200600V，靶的材料为：金属Mo，工作气体：氩气； 优选地，步骤（4）所述图案化选自光刻或激光刻蚀，优选激光刻蚀。 权 利 要 求 书CN 103019493 A 1/15页 5 一种用于电容式触摸屏的电极结构及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于电容式触摸屏的电极结。
15、构及其制备方法，具体涉及一种由多 层金属构成的基于石墨烯电容式触摸屏的电极结构及其制备方法，属于石墨烯材料应用领 域及电容式触摸屏制备领域。 背景技术 0002 触摸屏是一种输入设备，能够方便实现人与计算机及其它便携式移动设备的交互 作用。近年来，基于氧化铟锡（ITO）透明导电薄膜的电容触摸屏被广泛应用于移动互联设 备，如智能手机，便携式平板电脑。 0003 目前广为流行的电容式触摸屏结构包含（玻璃）基板100、透明导电电极层101、边 缘电极引线层102等组成（图1为现有技术中单片电容式触摸屏的结构示意图）。其中，透明 导电电极层101为透明导电氧化物（Transparent Conduct。
16、iveOxide，简称TCO）膜层，其作 用是可以使光线透过，且本身可作为导电电极层使用；边缘电极引线层102为金属引线层。 所述透明导电电极层101所需要的透明导电层需要具备10 -4 cm数量级的电阻率。目前 得到实际应用的是ITO（氧化铟锡）膜层，工业当中采用PVD（物理气相沉积）法镀制ITO膜 层，所述PVD法主要为溅射镀膜方式。 0004 ITO（Indium Tin Oxides）是氧化铟（90%In 2 O 3 ）和氧化锡（10%SnO 2 ）的合成物镀 制在硬（玻璃）或软（塑胶）基板上生产的。工业当中采用物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PV。
17、D）方式镀制ITO（氧化铟锡）膜层。所述的PVD的基本方法有真空蒸 发、溅射、离子镀等，所述离子镀包括空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反 应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀等。其中最常用的PVD方法为溅射镀膜方式。 0005 虽然由现有的工艺生产的ITO薄膜具有高导电性和透明度，能基本满足部分电子 产品对该两项技术指标的需要，但是仍存在很多难以克服的困难： 0006 （1）ITO很脆易碎，因此应用时容易被磨损或者在弯曲时出现裂纹、脱落而影响使 用寿命。 0007 （2）ITO成膜后需要高温处理才能达到高导电性，当使用塑胶基板时，由于处理温 度受限，薄膜导电性和透明度均较低。 0。
18、008 （3）受原材料和生产设备、工艺的影响，ITO薄膜将会越来越昂贵。这是因为一方 面，ITO的主要成分是铟，其储量非常有限，目前的全球年产约为500吨；另一方面，ITO的 成膜工艺必须使用高质量的ITO靶材，成膜所需的高质量ITO靶材生产技术又主要控制在 日本、美国、欧洲等国家。 0009 以上技术缺陷和未来市场走向使发展新材料来取代ITO成为工业界急需解决的 课题。对ITO的替代材料的可行性研究已经进行了很多年，潜在的候选材料包括导电聚合 物、氧化锌或其他氧化物、碳纳米管以及最近的石墨烯等。 0010 石墨烯具有作为透明导电材料的极佳性能，具体表现为： 0011 （1）石墨烯的透射率在可。
19、见光波段与波长无关。因此，可见光透射率因波长不同而 说 明 书CN 103019493 A 2/15页 6 引起的变化较少，透射光谱几乎为平坦状态。 0012 （2）石墨烯的色调完全无色。导电薄膜越是无色就越容易在触摸显示屏上忠实地 再现图像颜色。 0013 （3）石墨烯具有高达97.4%的透射率。 0014 （4）石墨烯在透过率维持在95%范围内时，方块电阻仍可达到125/，已经达到 了工业界透明电极的质量标准（400900/）。 0015 本领域公知地，在透明导电材料中，光线透射率与方块电阻值之间存在此消彼长 的关系，即为了降低方块电阻而增加石墨烯薄膜的厚度，透射率会随之下降；相反，为了提。
20、 高光线透射率而减薄膜厚，方块电阻值就会上升。所以，在保证透光率的前提下，通过适当 增加石墨烯膜厚及掺杂等技术途径，将导电膜的方块电阻降至最低，这方面石墨烯具有很 大的潜力。 0016 目前，在开发石墨烯替代ITO材料过程中，石墨烯作为透明导电材料应用于触摸 屏产品领域被普遍看好。但是，在石墨烯之上的电极层却存在附着力、导电性和耐腐蚀/氧 化性三方面不能同时取得较理想效果的问题。本领域技术人员为了提高电极层的导电性， 选用Al、Ag等导电率较高的金属作为电极层，但是其与石墨烯的附着力不好，很容易出现 膜层易于脱落、易于氧化的现象；而为了提高电极层的附着力，现有技术选用蒸镀方法制备 与石墨烯附着。
21、力好的Cu、Ni等金属层作为电极层，但是其导电性非常不好，且膜层易于氧 化，不耐腐蚀；而为了提高电极层的耐腐蚀/氧化性，现有技术又选择抗氧化性较好的Mo等 金属作为电极层，同样地，所述的抗氧化性能较好的金属的导电性能或附着力方面的表现 又非常不好。 0017 如何解决基于石墨烯的电容式触摸屏的电极层存在的这些问题，成为限制石墨烯 作为透明导电材料应用于触摸屏产品的技术瓶颈。 0018 因此，为了将石墨烯材料快速投入应用并替代ITO膜层，本领域需要开发一种具 有高附着力、高导电性及可以提高整体膜层的耐腐蚀性的可用于基于石墨烯透明导电膜层 的电容式触摸屏的电极结构。 发明内容 0019 针对现有技。
22、术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有高附着力的可用于基 于石墨烯透明导电膜层的电容式触摸屏的电极结构。本发明提供的电极结构附着于石墨烯 导电薄膜之上，可以提高透明导电薄膜层的透过率、电导率，或同时可以提高电容式触摸屏 整体膜层的耐腐蚀性。同时，本发明提供的电极结构与石墨烯导电薄膜能够同时激光刻蚀， 与现有的石墨烯制备技术相结合，规避现有的ITO材料，大幅降低触摸屏产品制作成本的 同时，大幅度提高产品良率及可靠性，提高产品的耐候性。 0020 本发明突破现有技术“仅采用一层导电金属膜层解决所有基于石墨烯的电容式触 摸屏的金属引线电极技术问题”的技术偏见，选用两层甚至多层金属来解决基于石墨烯。
23、的 电容式触摸屏存在的不同的技术难题。 0021 本发明是通过如下技术方案实现的： 0022 一种用于电容式触摸屏的电极结构，所述电极结构由下至上依次包括基板、石墨 烯层和导电金属膜层；其中，所述导电金属膜层与石墨烯层之间设有增加石墨烯层与金属 说 明 书CN 103019493 A 3/15页 7 膜层附着力的金属附着层，即所述电极结构由下至上依次包括基板、石墨烯层、金属附着层 和导电金属膜层。 0023 本发明通过在导电金属膜层与石墨烯层之间设金属附着层的方式来解决现有技 术中导电金属膜层与石墨烯层附着力不好的问题。 0024 本发明所述的金属附着层与石墨烯之间具有较强的附着力，本领域技术。
24、人员应该 明了，任何一种现有技术或新技术公开的与石墨烯之间具有较强附着力的金属均可用于本 发明，对于具体选择何种金属本发明不做具体限定。当然，金属附着层同样需要与导电金属 膜层具有良好的附着性，但因为同样是金属材质，性能基本相似，两者之间的附着力好是非 常公知的事实，无需过多考虑其与导电金属膜层的相溶性。 0025 优选地，所述金属附着层的金属材料为能够与石墨烯固溶的金属中的任意1种或 至少2种的组合。与石墨烯发生固溶的金属是本领域技术人员所熟知的，典型但非限制性 的实例有镍、铜、铷、钴、钯、铂、铱或钌等，在石墨烯薄膜的制备领域，技术人员通常会利用 “能与石墨烯发生固溶”这样的特性来选择CVD。
25、法中的金属衬底。 0026 进一步优选地，本发明所述能够与石墨烯固溶的金属选自金属Ni、金属Cu、金属 Ti、金属Cr中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如NiCu合金、NiTi合金、CuCr合 金、NiCr合金等，优选金属Ni和/或金属Cu，进一步优选金属Ni和金属Cu的合金； 0027 优选地，所述金属附着层的厚度为30-350nm，例如32nm、37nm、45nm、49nm、53nm、 58nm、67nm、85nm、92nm、120nm、180nm、250nm、265nm、287nm、312nm、335nm、348nm等，优选厚 度为50-300nm。 0028 作为优选技术方案，本。
26、发明所述用于电容式触摸屏的电极结构的导电金属膜层之 上设有保护导电金属膜层不被氧化和腐蚀的金属保护层；即所述电极结构由下至上依次包 括基板、石墨烯层、金属附着层、导电金属膜层和金属保护层。 0029 本发明通过在导电金属膜层之上设金属保护层的方式来解决现有技术中导电金 属膜层容易被腐蚀、被氧化的问题。 0030 本发明所述的金属保护层具有耐腐蚀、耐氧化的特性。同样地，本领域技术人员应 该明了，任何一种现有技术或新技术公开的具有耐腐蚀、耐氧化特性的金属均可用于本发 明，对于具体选择何种金属本发明不做具体限定。任何能够形成致密膜层且本身性质不易 与氧发生氧化反应的金属都可应用于本发明当中作为耐腐蚀。
27、抗氧化金属保护层。所述的具 有耐腐蚀、耐氧化特性的典型但非限制性的金属的实例有钼、锆、镍、钛、铬、铌等。 0031 优选地，本发明所述金属保护层的金属材料为抗氧化耐腐蚀金属中的任意1种或 至少2种的组合，优选金属Ni、金属Mo、金属Ti中的任意1种或至少2种的组合，所述组合 例如金属Ni/金属Mo的组合、金属Ti/金属Mo的组合、金属Ti/金属Ni的组合、金属Ni/ 金属Mo/金属Ti的组合等，进一步优选金属Mo。 0032 优选地，所述金属保护层的厚度为30-350nm，例如32nm、37nm、45nm、49nm、53nm、 58nm、67nm、85nm、92nm、120nm、180nm、2。
28、50nm、265nm、287nm、312nm、335nm、348nm等，优选厚 度为50-300nm。 0033 优选地，本发明所述导电金属膜层的金属材料为导电金属中的任意1种或至少2 种的组合，优选电阻率3.010 -8 m的导电金属，导电金属的选择是本领域公知的技 术，任何一种现有技术或新技术公开的符合电阻率3.010 -8 m的导电金属均可用于 说 明 书CN 103019493 A 4/15页 8 本发明，典型但非限制性的实例有金、银、铝等。 0034 优选地，本发明所述导电金属膜层的金属材料为金属Ag、金属Al、金属Au中的任 意1种或至少2种的组合，所述组合例如金属Ag/金属Al的。
29、组合、金属Al/金属Au的组 合、金属Ag/金属Au的组合、金属Ag/金属Al/金属Au的组合等，进一步优选金属Ag、金属 Al、金属Au中的任意1种。 0035 优选地，所述导电金属膜层的厚度为140-700nm，例如143nm、152nm、165nm、 180nm、205nm、254nm、285nm、310nm、345nm、385nm、402nm、437nm、485nm、520nm、585nm、 630nm、674nm、685nm等，优选厚度为200-600nm。 0036 优选地，所述金属附着层、导电金属膜层和金属保护层的总厚度为200-1000nm，例 如210nm、280nm、330。
30、nm、360nm、480nm、520nm、600nm、750nm、880nm、930nm、980nm、992nm等。 0037 优选地，所述石墨烯层为厚度0.5-3nm的单层或多层石墨烯层，优选单原子石 墨烯层，或厚度为1-3nm的多层石墨烯层。所述石墨烯层的厚度可以为0.53nm、0.57nm、 0.6nm、0.66nm、0.74nm、0.85nm、0.92nm、1.0nm、1.14nm、1.25nm、1.36nm、1.43nm、1.57nm、 1.88nm、2.03nm、2.54nm、2.67nm、2.78nm、2.85nm、2.94nm等。石墨烯透明导电层的厚度大 于3nm，可见光透射率。
31、低，影响透明导电膜的透明性；石墨烯透明导电层的厚度小于0.5nm， 方阻增大，影响透明导电膜的电导率。 0038 优选地，所述基板厚度为0.3-2mm，例如0.33mm、0.37nm、0.48mm、0.6mm、0.74mm、 0.92mm、1.14mm、1.35mm、1.46mm、1.53mm、1.77mm、1.88mm等；优选为0.3-1.1mm，优选为 0.3-1.1mm，所述基板优选为玻璃基板或PET基板。 0039 本发明所述的用于电容式触摸屏的电极结构典型但非限制性的实例可以是：所述 电极结构由下之上依次包括基板、石墨烯层、NiCu合金层、Al金属层和Mo金属层；或者，所 述电极结构。
32、由下之上依次包括基板、石墨烯层、TiCu合金层、Au金属层和Ni金属层；或者， 所述电极结构由下之上依次包括基板、石墨烯层、TiCr合金层、Ag金属层和Ti金属层；或 者，所述电极结构由下之上依次包括基板、石墨烯层、Cu金属层、Au金属层和Mo金属层等。 0040 优选地，所述金属附着层为NiCu合金层，优选地，所述NiCu合金层的厚度为 30-350nm，优选厚度为50-300nm。 0041 优选地，所述导电金属膜层为Al金属层；优选地，所述Al金属层的厚度为 140-700nm，优选厚度为200-600nm。 0042 优选地，所述金属保护层为Mo金属层；优选地，所述Mo金属层的厚度为 。
33、30-350nm，优选厚度为50-300nm。 0043 铜镍（NiCu）合金又称白铜，是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属 光泽。Ni金属本身能够与石墨烯材料互溶，所以沉积Ni材料可以保证电极结构在石墨烯材 料之上的附着力，同时NiCu合金当中Cu元素可以提高底层NiCu合金的导电性。 0044 铝（Al）单质的20的电阻率为2.6510 -8 m。本发明在NiCu金属层之上沉 积Al层可以大幅提高整个电极结构的电导率。 0045 钼（Mo）为银白色金属，硬而坚韧，主要用于钢铁工业，不锈钢中加入钼，能改善钢 的耐腐蚀性；在铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。钼金属在真空磁控溅。
34、射镀膜制 程中可以形成致密的金属膜层，且钼金属本身不易于氧发生氧化反应；本发明在Al金属膜 层上沉积最上层的Mo层，对整个电极结构起到保护的作用，保证在高温高湿的环境整个产 说 明 书CN 103019493 A 5/15页 9 品的可靠性；提高产品的良率。 0046 本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述的用于电容式触摸屏的电极结 构的制备方法。 0047 当所述电极结构由下至上依次包括基板、石墨烯层、金属附着层和导电金属膜层 时，所述方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次沉积金属附 着层和导电金属膜层，得到电极区结构为基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层的 层。
35、状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。 0048 优选地，所述方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依 次沉积NiCu合金的金属附着层和金属Al的导电金属膜层，得到电极区结构为基板/石墨 烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜的层状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。 0049 当电极结构由下至上依次包括基板、石墨烯层、金属附着层、导电金属膜层和金属 保护层时，所述方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次沉积 金属附着层、导电金属膜层和金属保护层，得到电极区结构为基板/石墨烯膜/金属附着层 /导电金属膜层/金属保护层的层状结构；最后经图案化得。
36、到电容式触摸屏的电极结构。 0050 优选地，所述方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依 次沉积NiCu合金、金属Al和金属Mo得到金属膜层，得到电极区结构为基板/石墨烯膜/ NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电极结 构。 0051 优选地，沉积金属附着层、导电金属膜层和金属保护层的方法为磁控溅射方法； 0052 优选地，沉积NiCu合金、金属Al和金属Mo的方法为磁控溅射方法。 0053 本发明所述的“使电极区的石墨烯层上依次沉积不同的金属层（例如金属附着层、 导电金属膜层或金属保护层），得到电极区结构（例如基板/石墨烯膜/金。
37、属附着层/导电 金属膜层或基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层/金属保护层）”的步骤，可以是 本领域技术人员想到的任意1种实现“仅电极区的结构为基板/石墨烯膜/金属附着层/ 导电金属膜层/金属保护层”的方式，本发明不做具体限定，所述的实现方式典型但非限制 性的实例有： 0054 第一种实例：先在整个转印有石墨烯薄膜的基板上沉积金属附着层、导电金属膜 层或金属保护层中的任意1层、2层或3层，得到覆盖整个石墨烯薄膜的金属层结构；然后 将触摸屏透光区的金属层的金属材料刻蚀掉，得到仅电极区的结构为基板/石墨烯膜/金 属附着层/导电金属膜层的层状结构或仅电极区的结构为基板/石墨烯膜/金属附着层/ 导。
38、电金属膜层/金属保护层的层状结构。 0055 所述的“刻蚀”方法本发明没有特殊限定，任何一种本领域的现有技术或新技术公 开的能够将石墨烯薄膜上的金属膜层刻蚀掉的技术均可用于本发明，优选曝光显影蚀刻的 方式。 0056 第二种实例：先通过“掩膜”的方式，将触摸屏透光区遮盖；然后再在基板上沉积 金属附着层、导电金属膜层或金属保护层中的任意1层、2层或3层得到金属层；最后去掉 掩膜，得到仅电极区的结构为基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层的层状结构或 仅电极区的结构为基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层/金属保护层的层状结构。 0057 同样地，所述的“掩膜”本发明没有特殊限定，任何一种本领。
39、域的现有技术或新技 说 明 书CN 103019493 A 6/15页 10 术公开的能够将触摸屏透光区遮盖的技术均可用于本发明，优选通过金属掩膜的方式将触 摸屏透光区遮盖。 0058 作为本发明的一种实施方式，本发明所述用于电容式触摸屏的电极结构的制备方 法包括如下步骤： 0059 （1）制备石墨烯薄膜； 0060 （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结 构； 0061 （3）在步骤（2）得到的基板/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉积相应的金属附着 层的金属、导电金属膜层的金属和金属保护层的金属，得到基板/石墨烯膜/金属附着层/ 导电金属膜层/金属保护层的。
40、层状结构； 0062 （3a）通过曝光显影蚀刻的方式，蚀刻掉触摸屏透光区的金属层材料，得到仅电极 区具有基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层/金属保护层的层状结构的触摸屏 板； 0063 （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构； 0064 或，本发明所述用于电容式触摸屏的电极结构的制备方法包括如下步骤： 0065 （1）制备石墨烯薄膜； 0066 （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结 构； 0067 （3b）用金属掩膜覆盖住触摸屏的透光区，得到仅暴露电极区的基板/石墨烯薄 膜的层状结构； 0068 （3）在步骤（3b）得到的仅暴露电极区的基板/石墨。
41、烯薄膜的层状结构上，依次沉 积相应的金属附着层的金属、导电金属膜层的金属和金属保护层的金属，得到仅电极区具 有基板/石墨烯膜/金属附着层/导电金属膜层/金属保护层的层状结构的触摸屏板； 0069 （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。 0070 以用于电容式触摸屏的电极结构为基板/石墨烯层/NiCu合金层/Al金属层/Mo 金属层为例，其制备方法为：在基板上转印石墨烯薄膜；然后使电极区的石墨烯层上依次 沉积NiCu合金、金属Al和金属Mo，得到电极区结构为基板/石墨烯膜/NiCu合金膜/Al金 属膜/Mo金属膜的层状结构；最后经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。优选地，沉积 NiCu合金、。
42、金属Al和金属Mo的方法为磁控溅射方法。 0071 本发明所述的“使电极区的石墨烯层上依次沉积NiCu合金、金属Al和金属Mo，得 到电极区结构为基板/石墨烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构”的步骤， 可以是本领域技术人员想到的任意1种实现“仅电极区的结构为基板/石墨烯膜/NiCu合 金膜/Al金属膜/Mo金属膜”的方式，本发明不做具体限定，所述的实现方式典型但非限制 性的实例有： 0072 第一种实例：先在整个转印有石墨烯薄膜的基板上沉积NiCu合金、金属Al和金属 Mo得到覆盖整个石墨烯薄膜的金属层；然后将触摸屏透光区的金属层材料蚀刻掉，得到仅 电极区的结构为基板/石墨。
43、烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构。所述的 “刻蚀”方法本发明没有特殊限定，任何一种本领域的现有技术或新技术公开的能够将石墨 烯薄膜上的金属层刻蚀掉的技术均可用于本发明，优选曝光显影蚀刻的方式。 说 明 书CN 103019493 A 10 7/15页 11 0073 第二种实例：先通过“掩膜”的方式，将触摸屏透光区遮盖；然后再在基板上沉积 NiCu合金、金属Al和金属Mo得到金属层；最后去掉掩膜，得到仅电极区的结构为基板/石 墨烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构。同样地，所述的“掩膜”本发明没 有特殊限定，任何一种本领域的现有技术或新技术公开的能够将触。
44、摸屏透光区遮盖的技术 均可用于本发明，优选通过金属掩膜的方式将触摸屏透光区遮盖。 0074 作为本发明的一种实施方式，所述的一种用于电容式触摸屏的电极结构的制备方 法包括如下步骤： 0075 （1）制备石墨烯薄膜； 0076 （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结 构； 0077 （3）在步骤（2）得到的基板/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉积NiCu合金、金属 Al和金属Mo得到金属膜层，得到基板/石墨烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层 状结构； 0078 （3a）通过曝光显影蚀刻的方式，蚀刻掉触摸屏透光区的金属膜层材料，得到仅电 极区具有基。
45、板/石墨烯膜/NiCu合金膜/Al金属膜/Mo金属膜层状结构的触摸屏板； 0079 （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。 0080 作为本发明另一种实施方式，本发明所述的一种用于电容式触摸屏的电极结构的 制备方法包括如下步骤： 0081 （1）制备石墨烯薄膜； 0082 （2）将步骤（1）制得的石墨烯薄膜转印到基板上，得到基板/石墨烯薄膜的层状结 构； 0083 （3b）用金属掩膜覆盖住触摸屏的透光区，得到仅暴露电极区的基板/石墨烯薄 膜的层状结构； 0084 （3）在步骤（3b）得到的仅暴露电极区的基板/石墨烯薄膜的层状结构上，依次沉 积NiCu合金、金属Al和金属Mo得到金属膜层，得。
46、到仅电极区具有基板/石墨烯膜/NiCu 合金膜/Al金属膜/Mo金属膜的层状结构的触摸屏板； 0085 （4）经图案化得到电容式触摸屏的电极结构。 0086 其中，步骤（1）所述石墨烯的制备方法选自化学气相沉积法、化学分散法或加热 SiC法中的任意1种。关于石墨烯的制备、大尺寸石墨烯薄膜的制备以及大尺寸石墨烯薄 膜的转移等方面，本领域技术人员已经做了一定的研究，例如杨永辉采用氧化还原法制备 了石墨烯胶状悬浮液，通过真空抽滤获得了石墨烯薄膜（石墨烯薄膜的制备和结构表征，杨 永辉等，物理化学学报，2011，27（3）：736-742）；褚颖等在“碳材料石墨烯及在电化学电容 器中的应用”（碳材料石墨。
47、烯及在电化学电容器中的应用，褚颖等，电池，2009，8，39（4）： 220-221）一文中概述了石墨烯及其制备方法：微机械剥离、石墨插层、氧化石墨还原和化 学气相沉积，综述了石墨烯作为电极材料对电化学电容器性能，特别是比电容的影响；任文 才在“石墨烯的化学气相沉积法制备”（石墨烯的化学气相沉积法制备，任文才，2011，2，26 （1）：71-79）一文中评述了CVD法制备石墨烯及其转移技术的研究进展。本发明所述的石 墨烯透明导电薄膜的制备方法没有特殊限定，能够将所述制备得到石墨烯透明导电薄膜的 任意一种方法均可用于本发明，步骤（1）所述石墨烯的制备方法优选自化学气相沉积法、化 说 明 书CN。
48、 103019493 A 11 8/15页 12 学分散法、加热SiC法中的任意1种，进一步优选化学气相沉积法。 0087 CN102220566A（公开日2011-10-19）公开了一种化学气相沉积制备单层和多层石 墨烯的方法，其步骤是将金属衬底置于真空管式炉或者真空气氛炉中，在除去真空腔内氧 气的情况下，将氢气注入真空腔中，并升温至800-1000，再将碳源气体注入真空腔中，即 得到沉积有石墨烯的金属衬底。 0088 优选地，步骤（1）所述石墨烯的制备方法为化学气相沉积法，可以采用如 CN102220566A所述的方法制备，具体为在800-1000下裂解碳源性气体，在衬底表面生长 石墨烯薄。
49、膜。 0089 本发明所述化学气相沉积法中，所述碳源性气体为只含有碳原子和氢原子的有机 气体，优选C1-C4的烷烃、C2-C4的烯烃、C2-C3的炔烃中的任意1种或至少2种的组合，进 一步优选甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、正丁烯、异丁烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯、顺丁二 烯、反二丁烯、正丁烷、异丁烷、丙烯、环丙烷中的任意1种或至少2种的组合，所述组合例如 甲烷乙烷的组合、乙烯正丁烯的组合、乙炔环丙烷甲烷的组合等，特别优选甲烷和 或乙炔。 0090 本发明所述化学气相沉积法中，所述衬底选自金属箔或附于基体上的金属薄膜， 所述金属选自镍、铜、铷、钴、钯、铂、铱或钌中的任意1种或至少2种的组合；所述衬底优选 铜箔、镍箔、铷箔、钌箔或涂覆有金属镍薄膜的基体中的任意1种或至少2种的组合，进一步 优选铜箔。 0091 优选地，步骤（1。