一種用于彎曲觸摸屏的碳-銀復合靶材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于靶材制造領(lǐng)域，尤其是一種用于彎曲觸摸屏的碳-銀復合靶材的制作 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 觸摸屏又稱為觸控面板，是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。觸摸屏 是一種能夠?qū)⒔逵扇说氖只蛘咻斎胗脩裘畹奈矬w來選擇顯示在影像顯示設備的屏幕上 的內(nèi)容的輸入設備。并且，隨著科技的發(fā)展，觸摸屏還可以取代額外耦合到影像顯示設備的 輸入設備，如鍵盤和鼠標，使用范圍也逐漸增加。
[0003]目前市場上的觸摸屏，主要構(gòu)成材料為ITO(即銦錫氧化物通明導電材料，此種觸 摸屏也稱為"ITO觸摸屏"。隨著觸摸屏技術(shù)在平板電腦和智能手機上的應用日益成熟，ITO 觸摸屏日趨面臨瓶頸的考驗，其主要缺點如下：顏色偏黃、電導率較低、易脆、化學性質(zhì)不穩(wěn) 定、有毒、因銦日趨缺乏而價格不斷攀升。并且，大多數(shù)的ITO觸摸屏是以硬式玻璃基層和 硬化處理的塑料層為基底。因此，這種觸摸屏不易彎折，在使用過程中，容易因彎折而損壞 屏幕，影響屏幕的使用壽命，亦限制了可攜帶觸摸屏的尺寸，同時，由于這種不易彎折的觸 摸屏不便于運輸，也限制了大尺寸觸摸屏的生產(chǎn)。 隨著觸摸屏的使用越來越普及，人們對觸摸屏的使用場合也會有更多的要求，有時需 要在曲面內(nèi)使用。因此，有必要提出一種可彎曲的觸摸屏。目前，大多數(shù)技術(shù)人員采用以 PET(即聚對苯二甲酸乙二酯，俗稱"滌綸樹脂"）等柔性透明基材來取代硬式玻璃基層和硬 化處理的塑料層的方式來實現(xiàn)基底的彎曲，即，現(xiàn)有的可彎曲觸摸屏是由ITO透明導電材 料結(jié)合柔性透明基材制成的，但是，由于其中的ITO透明導電材料本身不易彎折，因此，在 對這種可彎曲觸摸屏進行彎折時，觸摸屏仍然會因為斷裂而失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種用于彎曲觸摸屏的碳-銀復合靶材的制作方法，制得的復合 靶材可用于制備具有良好耐彎折性能的彎曲觸摸屏，此彎曲觸摸屏便于運輸，為大尺寸觸 摸屏批量生產(chǎn)提供了有利條件。
[0005] 本發(fā)明的一種用于彎曲觸摸屏的碳-銀復合靶材的制作方法，包括以下步驟： (1) 將碳材料水溶液進行超高速剪切力分散，再向碳材料水溶液中分別加入銀鹽、分散 劑和穩(wěn)定劑，加熱到60~90°c，持溫10~120min，得到反應液，反應液中的銀離子均勻析出在 碳材料的表面；所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚甲基乙烯醚、聚丙烯酸中的 任意一種，或任意一種非離子型界面活性劑，或任意一種螯合劑；所述的穩(wěn)定劑為聚乙烯亞 胺、檸檬酸鈉、葡萄醣、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一種，或任意一種樹枝狀 高分子； (2) 對反應液進行冷凍干燥，去除溶劑，獲得表面吸附有納米銀顆粒的碳材料粉末； (3) 選用原料銀，在真空熔煉設備中熔融成高溫熔融液體銀漿； (4) 將步驟（2)的表面吸附有納米銀顆粒的碳材料粉末投入到步驟（3)的銀漿中，得到 高溫混合漿料，以表面吸附有納米銀顆粒的碳材料粉末與原料銀的質(zhì)量總和為100%計，表 面吸附有納米銀顆粒的碳材料粉末、原料銀的百分含量分別為：〇. 3~45%、55~99. 7% ; (5) 將高溫混合漿料倒進400~600°C的模具內(nèi)持溫3~6小時進行均質(zhì)化熱處理，之 后，冷卻獲得鑄錠，并對鑄錠進行冷軋延和退火熱處理，退火熱處理的參數(shù)條件為：溫度為 450~500°C，時間為0. 5~1. 5h，最終機床加工，即可獲得碳-銀復合靶材； 其中，步驟（1)中碳材料水溶液中的碳材料為納米碳管或石墨烯或含有納米碳管和石 墨稀的混合物。
[0006] 本發(fā)明具有如下技術(shù)效果： (1) 本發(fā)明采用碳材料水溶液先與銀鹽、分散劑和穩(wěn)定劑進行混合，加熱到60~90°C，持 溫10~120min，此時，銀離子在分散劑的作用下逐漸向碳材料方向移動，并在穩(wěn)定劑的作用 下，反應液中的銀離子均勻析出在碳材料的表面（即本發(fā)明的步驟（1))，從而制得表面吸附 有納米銀顆粒的碳材料粉末，可加快后續(xù)步驟（4)中碳材料混入高溫熔融液體銀的速度，提 高在高溫熔融液體銀漿中的分散均勻性，若未經(jīng)上述步驟（1 )，則碳材料在投料后會懸浮在 高溫熔融液體銀漿的表面，既使碳材料可以被混入高溫熔融液體銀漿里，也容易產(chǎn)生團聚 的現(xiàn)象，嚴重影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量； (2) 本發(fā)明將高溫混合漿料倒進400~600°C的模具內(nèi)持溫3~6小時進行均質(zhì)化熱處理， 使得混合漿料在固化之前保持良好的均勻度，以確保產(chǎn)品具有良好的均勻度； (3) 本發(fā)明可制得碳-銀復合靶材，使得后續(xù)可一次性將碳-銀復合靶材濺鍍在透明基 板上，形成彎曲觸摸屏，避免分批鍍?yōu)R碳材料薄膜層和銀材料薄膜層的麻煩，節(jié)省制程時間 與設備投資成本； (4) 本發(fā)明的碳-銀復合靶材具有良好的耐彎折性能，其在重復彎折100次、每次彎折 120°角的情況下，不會出現(xiàn)斷裂的問題； (5) 由于本發(fā)明的碳-銀復合靶材具有良好的耐彎折性能，可用其制作具有耐彎折特 性的彎曲觸摸屏，該彎曲觸摸屏方便運輸，降低了大尺寸觸摸屏的運輸成本，有利于大尺寸 觸摸屏的批量生產(chǎn)；同時，彎曲觸摸屏也具有便于攜帶的優(yōu)點。
[0007] 本發(fā)明的步驟（3)中所述的原料銀優(yōu)選采用純度為4N以上的銀錠。原料銀的純 度越高，制成的靶材的電阻越小，導電率就越高，對提高觸摸屏的反應速度就越有利。
[0008] 本發(fā)明的步驟（3)中真空熔煉設備的參數(shù)設置為：溫度1050~1300°C、真空度 2Xl(T2Pa~3Xl(T2Pa。依此參數(shù)進行熔煉，可避免表面的銀發(fā)生氧化，同時，銀的熔融液體 與碳材料表面較容易進行潤濕，銀在碳材料表面的吸附性較好。
[0009] 為避免碳材料在高溫熔融液體銀漿中，由于碳材料與銀漿的比重差異過大，造成 偏析現(xiàn)象，本發(fā)明的真空熔煉設備上配置有電磁攪拌裝置，在將表面吸附有納米銀顆粒的 碳材料粉末投入到銀漿之前，啟動電磁攪拌裝置，使得步驟（2)的表面吸附有納米銀顆粒的 碳材料粉末投入到步驟（3)的銀漿中時，能夠快速混合分散，避免出現(xiàn)偏析現(xiàn)象。
[0010] 本發(fā)明的步驟（1)中所述的銀鹽優(yōu)選采用硝酸銀或氯化銀。選用硝酸銀或氯化銀， 具有容易取得、價格低、無毒性和無其他金屬離子殘留的優(yōu)點。
[0011] 本發(fā)明的步驟（2)中所述的碳材料粉末表面吸附的納米銀顆粒的粒徑大小優(yōu)選控 制在10~50nm，既可避免當碳材料粉末表面吸附的納米銀顆粒的粒徑小于10nm時納米銀顆 粒容易流失的現(xiàn)象，又可避免當碳材料粉末表面吸附的納米銀顆粒的粒徑大于50nm時納 米銀顆粒不容易吸附在碳材料表面的現(xiàn)象。
[0012] 本發(fā)明的步驟（1)中所述的超高速剪切力優(yōu)選23000~27000psi。這樣，可避免剪 切力過高造成碳材料被粉碎，尺寸變小，不利于銀離子的析出，從而，影響碳-銀復合靶材 可承受的彎曲曲率；同時，也避免剪切力過低，帶來的剪切時間的延長，甚至，還會出現(xiàn)混合 不均勻的現(xiàn)象