一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電容屏技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石具有硬度大，防刮傷，耐熱性好，透光性高和化學(xué)性穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可以取代傳統(tǒng)的玻璃材質(zhì)制作觸摸屏保護(hù)蓋板，滿足手機(jī)，手表等電子產(chǎn)品防摔防劃的需求。石墨烯是由碳原子構(gòu)成的二維六邊形結(jié)構(gòu)，具有良好的透光性、導(dǎo)電性和力學(xué)性能，具有高靈敏度、輕薄、高透光率、高導(dǎo)電率和低成本的優(yōu)點(diǎn)。單層石墨烯透光率達(dá)到97.7%，非常適用于透明導(dǎo)電薄膜的研究?，F(xiàn)階段，制作觸摸屏工作層主要利用ΙΤ0，而ITO中含有的銦金屬在地球上的含量有限，價(jià)格昂貴，尤其是毒性很大，使它的應(yīng)用受到限制。作為碳質(zhì)材料的新星，石墨烯由于擁有低維度和在低密度的條件下能形成滲透電導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)被認(rèn)為是ITO的替代材料，應(yīng)用于觸摸屏方面。此外，石墨烯作為電容屏導(dǎo)電層，避免了復(fù)雜、高成本的黃光制程工藝。為此，本方案將藍(lán)寶石和石墨烯合理結(jié)合，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種新型的藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，將藍(lán)寶石和石墨烯合理的結(jié)合，提高了觸摸屏表面的耐磨性，石墨烯的應(yīng)用簡(jiǎn)化了制作工藝，提高了透光率，降低了制作成本。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，包括從上至下依次包括藍(lán)寶石蓋板層(I)、石墨烯工作層(2)、粘著劑層(3 )、玻璃基板層(4)和ITO屏蔽層(5 )，在藍(lán)寶石蓋板層(I)的藍(lán)寶石襯底上外延生長(zhǎng)單層或多層石墨烯工作層(2)，在石墨烯工作層(2)上依次覆蓋粘著劑層(3)、玻璃基板層(4)和ITO屏蔽層(5)，所述石墨烯工作層(2)由X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣組成，形成石墨烯矩陣圖案；x軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣相互交叉，所述X軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元(9)在X軸方向上兩兩之間相互連接，且X軸石墨烯矩陣兩端分別與X軸金屬引線(6)連接，所述Y軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元(9)在Y軸方向上兩兩之間通過(guò)金屬橋(8)相互橋接，且Y軸石墨烯矩陣兩端分別與Y軸金屬引線(7)連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述金屬橋(8)與所述X軸石墨烯矩陣相交處設(shè)有絕緣填充材料(10)。
[0006]進(jìn)一步的，所述粘著劑層(3)為OCA光學(xué)膠層，其厚度為0.001-10mm。
[0007]進(jìn)一步的，所述藍(lán)寶石蓋板采用雙面拋光藍(lán)寶石，所述玻璃基板層(4)的厚度為0.1-1000 μm，所述 ITO 屏蔽層(5)的厚度為 0.1-1000 μm。
[0008]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實(shí)用新型結(jié)合藍(lán)寶石和石墨烯的優(yōu)點(diǎn)制備了新型投射式電容屏，用新型高硬度的藍(lán)寶石材料做觸摸屏保護(hù)蓋板，同時(shí)保留了原有的玻璃基板，提高了觸摸屏表面的耐磨性；石墨烯取代傳統(tǒng)的氧化銦錫(ITO)制備電容屏，石墨烯作為電容屏導(dǎo)電層，避免了復(fù)雜、高成本的黃光制程工藝，直接采用激光直寫刻蝕或金屬掩膜加反應(yīng)離子刻蝕工藝制作圖案，工藝更加方便快捷、高效和低成本；其中，石墨烯工作層由兩組不同方向的圖案組成，形成矩陣式分布，以X軸、Y軸交叉分布做為電容矩陣，當(dāng)手指觸碰屏幕時(shí)，可通過(guò)X、Y軸的掃描，檢測(cè)到觸碰位置電容的變化，進(jìn)而計(jì)算出手指接觸點(diǎn)的位置；基于此種原理，投射式電容可以做到多點(diǎn)觸控操作。在石墨烯工作層與玻璃基板之間有粘著劑層，該粘著劑層可消除金屬橋帶來(lái)的工作層表面不平整，使得石墨烯工作層與玻璃基板之間可以全貼合。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型整體層狀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1中石墨烯工作層2的石墨烯矩陣圖案結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖2中的局部放大圖；
[0012]其中，I藍(lán)寶石蓋板層，2石墨烯工作層，3粘著劑層，4玻璃基板層，5IT0屏蔽層，6X軸金屬引線，7Y軸金屬引線，8金屬橋，9石墨稀單元，10絕緣填充材料。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0014]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型是一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，包括從上至下依次包括藍(lán)寶石蓋板層1、石墨烯工作層2、粘著劑層3、玻璃基板層4和ITO屏蔽層5，在藍(lán)寶石蓋板層I的藍(lán)寶石襯底上外延生長(zhǎng)單層或多層石墨烯工作層2，在石墨烯工作層2上依次覆蓋粘著劑層3、玻璃基板層4和ITO屏蔽層5，所述石墨烯工作層2由X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣組成，形成石墨烯矩陣圖案；X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣相互交叉，所述X軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元9在X軸方向上兩兩之間相互連接，且X軸石墨烯矩陣兩端分別與X軸金屬引線6連接，所述Y軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元9在Y軸方向上兩兩之間通過(guò)金屬橋8相互橋接，且Y軸石墨烯矩陣兩端分別與Y軸金屬引線7連接；所述金屬橋8與所述X軸石墨烯矩陣相交處設(shè)有絕緣填充材料10 ;所述粘著劑層3為OCA光學(xué)膠層，其厚度為0.0Ol-1Omm ;所述藍(lán)寶石蓋板采用雙面拋光藍(lán)寶石，所述玻璃基板層4的厚度為0.1-1000 μ m，所述ITO屏蔽層5的厚度為0.1-1000 μ m。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理:
[0016]本實(shí)用新型結(jié)合藍(lán)寶石和石墨烯的優(yōu)點(diǎn)制備了新型投射式電容屏，用新型高硬度的藍(lán)寶石材料做觸摸屏保護(hù)蓋板，同時(shí)保留了原有的玻璃基板，提高了觸摸屏表面的耐磨性；石墨烯取代傳統(tǒng)的氧化銦錫(ITO)制備電容屏，石墨烯作為電容屏導(dǎo)電層，避免了復(fù)雜、高成本的黃光制程工藝，直接采用激光直寫刻蝕或金屬掩膜加反應(yīng)離子刻蝕工藝制作圖案，工藝更加方便快捷、高效和低成本；其中，石墨烯工作層由兩組不同方向的圖案組成，形成矩陣式分布，以X軸、Y軸交叉分布做為電容矩陣，當(dāng)手指觸碰屏幕時(shí)，可通過(guò)X、Y軸的掃描，檢測(cè)到觸碰位置電容的變化，進(jìn)而計(jì)算出手指接觸點(diǎn)的位置；基于此種原理，投射式電容可以做到多點(diǎn)觸控操作。在石墨烯工作層與玻璃基板之間有粘著劑層，該粘著劑層可消除金屬橋帶來(lái)的工作層表面不平整，使得石墨烯工作層與玻璃基板之間可以全貼合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，其特征在于:包括從上至下依次包括藍(lán)寶石蓋板層(I)、石墨烯工作層(2)、粘著劑層(3)、玻璃基板層(4)和ITO屏蔽層(5)，在藍(lán)寶石蓋板層(I)的藍(lán)寶石襯底上外延生長(zhǎng)單層或多層石墨烯工作層(2 )，在石墨烯工作層(2 )上依次覆蓋粘著劑層(3 )、玻璃基板層(4)和ITO屏蔽層(5 )，所述石墨烯工作層(2 )由X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣組成，形成石墨烯矩陣圖案；X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣相互交叉，所述X軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元(9)在X軸方向上兩兩之間相互連接，且X軸石墨烯矩陣兩端分別與X軸金屬引線(6)連接，所述Y軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元(9)在Y軸方向上兩兩之間通過(guò)金屬橋(8)相互橋接，且Y軸石墨烯矩陣兩端分別與Y軸金屬引線(7)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，其特征在于:所述金屬橋(8)與所述X軸石墨烯矩陣相交處設(shè)有絕緣填充材料(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，其特征在于:所述粘著劑層(3)為OCA光學(xué)膠層，其厚度為0.001-10mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，其特征在于:所述藍(lán)寶石蓋板采用雙面拋光藍(lán)寶石，所述玻璃基板層(4)的厚度為0.1-1000 μ m，所述ITO屏蔽層(5)的厚度為0.1-1OOOym0
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種藍(lán)寶石蓋板石墨烯投射式電容屏，涉及電容屏技術(shù)領(lǐng)域。包括從上至下依次包括藍(lán)寶石蓋板層、石墨烯工作層、粘著劑層、玻璃基板層和ITO屏蔽層，石墨烯工作層由X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣組成，形成石墨烯矩陣圖案；X軸石墨烯矩陣和Y軸石墨烯矩陣相互交叉，X軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元在X軸方向上兩兩之間相互連接，且X軸石墨烯矩陣兩端分別與X軸金屬引線連接，Y軸石墨烯矩陣內(nèi)的各個(gè)石墨烯單元在Y軸方向上兩兩之間通過(guò)金屬橋相互橋接，且Y軸石墨烯矩陣兩端分別與Y軸金屬引線連接。本實(shí)用新型將藍(lán)寶石和石墨烯合理的結(jié)合，提高了觸摸屏表面的耐磨性，石墨烯的應(yīng)用簡(jiǎn)化了制作工藝，提高了透光率，降低了制作成本。
【IPC分類】G06F3/044
【公開(kāi)號(hào)】CN204833225
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520405021
【發(fā)明人】劉慶彬, 李佳, 何澤召, 蔚翠, 馮志紅
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日