一种利用石墨烯薄膜的触控屏的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种利用石墨烯薄膜的触控屏，至少包括柔性显示屏(25)、透明的柔性基板(23)、盖板(22)和至少一个石墨烯薄膜(21)，其特征在于，所述触控屏结构呈弧形曲面结构或波浪形曲面结构，由石墨烯纤维编织构成或由石墨烯纤维和石墨烯条段组合编织构成的所述石墨烯薄膜(21)设置于所述柔性基板(23)和所述盖板(22)之间，所述柔性基板(23)与所述柔性显示屏(25)相邻设置。本实用新型提高了触控屏的光透射性、稳定性及强度，解决了触控屏的光封存性问题，石墨烯薄膜具有更好的形变能力和更高的电阻应变灵敏系数从而提高触控屏的敏感度，使得触控效果得以保证。
【专利说明】
一种利用石墨烯薄膜的触控屏
技术领域
[0001]本实用新型涉及石墨烯领域，尤其涉及一种利用石墨烯薄膜的触控屏。
【背景技术】
[0002]触控屏是用于手机、电子书、数码相机等电子产品上的复合触摸屏，其中电容式触控屏是触控屏中最常用的一种。在触摸技术领域，目前有红外、表面声波、表面电容、电阻或光学等触控技术，上述触控技术的触摸感应原理各不相同，但是上述触控技术限于应用在纯平屏幕上，但对于曲面触控领域，这些触控技术并没有得到进一步的应用。
[0003]中国专利(CN203950284)公开了一种带柔性触摸膜的曲面触控屏，其通过无线或有线方式与微处理器连接，其特征在于:主要包括曲面基板、柔性成像膜、柔性触摸膜和控制电路板，所述曲面基板呈多维曲面状，所述柔性成膜和柔性触摸膜依次粘附在所述曲面基板上，所述柔性触摸膜与所述控制电路板有线连接，所述控制电路板将采集和处理后的信号传送给微处理器;其中，所述柔性触摸膜由PET薄膜以及镀在PET薄膜上的石墨烯导电层组成。虽然该专利实现了能够弯曲的触控屏，但是该专利由石墨烯形成的柔性触摸膜的灵敏度不高，从而容易导致触控屏的触控反应迟钝，影响触控功能的使用以及降低用户的体验。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术之不足，本实用新型提供一种利用石墨烯薄膜的触控屏，至少包括柔性显示屏、透明的柔性基板、盖板和至少一个石墨烯薄膜，其特征在于，所述触控屏结构呈弧形曲面结构或波浪形曲面结构，
[0005]由石墨烯纤维编织构成或由石墨烯纤维和石墨烯条段组合编织构成的所述石墨烯薄膜设置于所述柔性基板和所述盖板之间，所述柔性基板与所述柔性显示屏相邻设置。
[0006]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜具有由石墨烯纤维在编织搭接点处垂直相交形成的矩形孔隙结构，或者，具有由石墨烯纤维从三个方向编织形成的三角形孔隙结构。
[0007]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜设置在所述柔性基板的朝向所述盖板方向的表面上，所述石墨烯薄膜与所述盖板之间通过光学双面胶粘合在一起。
[0008]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜分别设置在所述柔性基板的朝向所述盖板方向的表面上和朝向所述柔性显示屏方向的表面上，所述盖板通过光学双面胶与邻近的所述石墨稀薄膜粘合在一起。
[0009]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜分别设置在所述柔性基板的朝向所述柔性显示屏方向的表面上和所述盖板的朝向所述柔性基板方向的表面上，所述柔性基板与所述盖板通过光学双面胶粘合在一起。
[0010]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜分别设置在所述柔性基板与所述盖板之间彼此相对的两个内表面上，所述柔性基板与所述盖板通过光学双面胶粘合在一起。
[0011]根据一个优选实施方式，所述石墨烯纤维上存在由石墨烯纤维接触形成的编织搭接点和位于所述编织搭接点周围的薄弱段，所述编织搭接点和所述薄弱段基于所述石墨烯薄膜的形变或振动产生位移变化或分裂变化从而改变所述石墨烯薄膜形变位置或振动位置的电阻。
[0012]根据一个优选实施方式，所述石墨烯纤维是由完整的条形纤维结构构成，或者，由多个石墨烯条段以依次排列或者并排排列的方式连接构成。
[0013]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜上按需设置有至少两个触点电极，每个触点电极上连接有引线以将电流引进所述石墨烯薄膜。
[0014]根据一个优选实施方式，所述石墨烯薄膜与柔性电路板连接以用于计算触控点并传送至处理器进行处理。
[0015]本实用新型的有益技术效果:
[0016]本实用新型提供的一种利用石墨烯薄膜的触控屏的优点包括；
[0017](I)提高了触控屏的光透射性。石墨烯薄膜具有的较高的光透射性，使得触控屏的光透射率达到80%以上。
[0018](2)提高了稳定性及强度。将石墨烯薄膜设置在透明的柔性基板上，，提高了触控屏的强度及稳定性。
[0019](3)解决了光封存性问题。石墨烯薄膜的高的光透射性，较强的机械弯曲持久性，同时具备解决触控屏的光封存问题，提高了使用效果。
[0020](4)触控效果得以保证。本实用新型将石墨烯薄膜设置在不同的柔性基板的不同位置上，配合触控IC可实现单点加手势或多点触控的功能。
[0021](5)提高触控屏的敏感度。本实用新型采用由石墨烯纤维编织而成的石墨烯薄膜，具有更好的形变能力和更高的电阻应变灵敏系数。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的触控屏的一种结构示意图；
[0023]图2是本实用新型优选的一种触控屏的结构侧视图；
[0024]图3是本实用新型的其中一种优选实施例的结构分解示意图；
[0025]图4是本实用新型的其中一种优选实施例的结构分解示意图；
[0026]图5是本实用新型的其中一种优选实施例的结构分解示意图；
[0027]图6是石墨烯薄膜中石墨烯纤维搭接点的示意图；和
[0028]图7是石墨烯薄膜的微观示意图。
[0029]附图标记列表
[0030]100:触控屏11:编制搭接点12:薄弱段
[0031]21:石墨烯薄膜 22:盖板23:柔性基板
[0032]24:光学双面胶 25:柔性显示屏26:柔性电路板
[0033]1:石墨稀纤维 Wo:晶片与晶片之间的重置部分
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图进行详细说明。
[0035]实施例一
[0036]一种利用石墨烯薄膜的触控屏，包括柔性显示屏25、盖板22、石墨烯薄膜21和柔性基板23。盖板22与石墨烯薄膜21通过光学双面胶24粘合在一起。触控屏在外力的作用下整体形成弯曲的曲面结构。曲面结构包括弧形曲面和波浪形曲面。如图1所示，触控屏100弯曲形成弧形曲面的结构。如图2所示，触控屏100弯曲形成波浪形曲面的结构。
[0037]如图1和图2所示，柔性显示屏25位于结构的最底层，用于显示图像。柔性显示屏25为LCD显示屏、LED显示屏、OLED显示屏、CNT碳纳米管显示屏、显示纸或石墨稀显示单元中的任意一种。
[0038]石墨烯薄膜21设置在柔性基板23和盖板22之间。盖板22与石墨烯薄膜21通过光学明胶24粘合在一起。柔性基板23为透明的玻璃板、胶片、亚克力板、有机玻璃板或PC复合板中的任意一种。
[0039]本实用新型还包括柔性电路板26。柔性电路板26与石墨烯薄膜21连接以用于计算触控点并传送至处理器进行处理。
[0040]石墨烯薄膜21可以由石墨烯纤维编织构成，也可以由石墨烯纤维和石墨烯条段组合编织构成。如图6所示，石墨烯纤维I相互之间具有编织搭接点11。位于编织搭接点11处的石墨烯纤维相互接触并产生一定弯曲，相互绕开。特别的，在编织搭接点11周围的石墨烯纤维上存在薄弱段12。位于薄弱段12的石墨烯纤维微观结构相对薄弱、疏松，其中具有裂纹。具体表现为石墨烯晶片之间的间距较大，晶片的层数也相对较少。当石墨烯薄膜21产生拉伸形变时，薄弱段12容易产生较大的裂纹和/或断裂分离，构成断路。另外，在编织搭接点11，石墨烯纤维之间具有较大的接触电阻。当石墨烯薄膜21产生形变时，编织搭接点11的石墨烯纤维之间会产生相对位移，相互靠近或相互远离，造成石墨烯纤维之间的接触电阻增大或减小。
[0041]石墨烯薄膜21上设置有至少两个触点电极。触点电极可以设置在石墨烯薄膜21的各个位置上。触点电极在石墨烯薄膜上的位置可以根据实际使用的情况进行设计。设置在不同位置的触点电极用于对不同位置的形变和振动进行监测。在石墨烯薄膜21上可以设置多个触点电极，以增强对石墨烯网形变的监测。
[0042]触点电极上连接有向外引出的引线，用于连接外部监测设备，将电流引入石墨烯薄膜21中。至少有两支引线分别连接在两个触点电极上，以使监测电流正常导通。
[0043]柔性基板23用于承载石墨烯薄膜和触点电极。由于石墨烯薄膜结构较脆弱，不适于直接使用，柔性基板23对石墨烯薄膜起保护作用，有助于其产生与被监测环境中相应的形变和振动。柔性基板23具有良好的弹性形变能力。柔性基板23与石墨烯薄膜21紧密接合。石墨烯薄膜能够随柔性基板23—同产生形变。在柔性基板23产生拉伸形变时，与柔性载体紧密贴合的石墨烯基板23也会产生相同的拉伸形变。当拉伸作用力消失后，柔性基板23恢复到初始形状，协助石墨烯薄膜21恢复到初始形状。
[0044]根据一个优选实施方式，石墨烯薄膜21由多条石墨烯纤维编织而成。石墨烯纤维可以是完整的条形纤维结构，也可以由多个较短的石墨烯条段连接构成。石墨烯条带可以依次排列或者并排排列，拼凑成具有分段式结构的石墨烯纤维。
[0045]在工作状态下，触控屏通有电流。当石墨烯薄膜产生拉伸形变时，薄弱段12产生裂纹和/或断裂，石墨烯薄膜的电阻大幅上升从而对电流产生影响。当石墨烯薄膜产生振动时，编织搭接点11上石墨烯纤维的搭接情况和薄弱段12的结构受到振动影响，引起石墨烯薄膜的电阻变化从而影响电流。石墨烯薄膜通过宏观编织结构和微观结构的共同作用，既具有良好的形变量，又具有较大的电阻应变灵敏系数。
[0046]如图7所示，石墨烯材料由石墨烯晶片构成。例如在石墨烯纤维中，石墨烯晶片堆叠排列成鳞片式结构。鳞片式结构是一种膜构型，这种结构有排列规整、相互堆叠的小晶片构成，不仅保持了单个晶片本身的特性，也使得整体膜结构变得柔软，能够实现大尺度、大角度的形变。当鳞片式结构的石墨烯材料产生拉伸形变时，晶片与晶片之间的重叠部分Wo会减小，即图7中Wo变小，从而造成石墨烯材料的导电性能降低，电阻上升。所以，由微观结构呈鳞片式结构的石墨烯材料编织形成的石墨烯薄膜具有更好的形变能力和更高的电阻应变灵敏系数。
[0047]由石墨烯纤维编织形成的石墨烯薄膜21可以具有矩形的孔隙结构，也可以具有三角形的孔隙结构结构。例如，石墨烯薄膜21可以由纵向石墨烯纤维和横向石墨烯纤维编织构成。石墨烯薄膜21中具有矩形孔隙，石墨烯纤维在编织搭接点11处垂直相交。或者，石墨烯纤维从三个方向编织形成石墨烯薄膜21，从而使得形成的石墨烯薄膜21具有三角形孔隙。具有三向纤维的石墨稀薄膜21结构更稳定，能够对各个方向的拉伸变形作出响应。本领域技术人员还可以以其他编织形式形成石墨烯薄膜21。本实用新型不限于具有矩形孔隙和三角形孔隙的石墨烯薄膜21。
[0048]实施例二
[0049]本实施例是对实施例一的进一步改进，仅对不同的实施部分进行说明，其他实施部分与实施例一相同。
[0050]如图3所示，一种利用石墨烯薄膜的触控屏，包括柔性显示屏25、柔性基板23、盖板22、石墨烯薄膜21。
[0051]柔性显示屏25位于最底层，用于显示图像。石墨烯薄膜21设置于柔性显示屏25和盖板之间，用于感测触点电极的触控点。其中，两个石墨烯薄膜21分别设置在透明的柔性基板23的两个上下表面。用于保护石墨烯薄膜21的盖板22与靠近盖板22的石墨烯薄膜通过光学双面胶24粘合在一起。两个石墨烯薄膜21分别和柔性电路板26连接，从而计算触点电极的触控点并传送至处理器进行处理。石墨烯薄膜作为传感装置增加了触控屏的光透射性，使得光透射率达到80%以上。同时，石墨烯薄膜设置在透明的柔性基板上，增强了触控屏的强度，解决了触控屏的光封存性问题，提高了使用效果。
[0052]实施例三
[0053]本实施例是对前述任一实施例的进一步改进，仅对不同的实施部分进行说明，其他实施部分与实施例一相同。
[0054]一种利用石墨烯薄膜的触控屏，包括柔性显示屏25、柔性基板23、盖板22、石墨烯薄膜21。
[0055]如图4所示，柔性显示屏25位于最底层，用于显示图像。盖板22位于最上层，用于保护石墨烯薄膜21。其中一个石墨烯薄膜21设置于盖板22朝向柔性基板23的表面上。即，其中一个石墨烯薄膜21设置于盖板2与柔性基板23之间。另一个石墨烯薄膜21设置在透明的柔性基板23的朝向柔性显示屏25的表面上。即，另一个石墨烯薄膜21设置在透明的柔性基板23与柔性显示屏25之间。用于保护石墨烯薄膜21的盖板22与靠近盖板22的石墨烯薄膜通过光学双面胶24粘合在一起。两个石墨烯薄膜21分别和柔性电路板26连接，从而计算触点电极的触控点并传送至处理器进行处理。石墨烯薄膜作为传感装置增加了触控屏的光透射性，使得光透射率达到80%以上。同时，石墨烯薄膜设置在透明的柔性基板上，增强了触控屏的强度，解决了触控屏的光封存性问题，提高了使用效果。
[0056]实施例四
[0057]本实施例是对前述任一实施例的进一步改进，仅对不同的实施部分进行说明，其他实施部分与实施例一相同。
[0058]一种利用石墨烯薄膜的触控屏，包括柔性显示屏25、柔性基板23、盖板22、石墨烯薄膜21。
[0059]如图5所示，柔性显示屏25位于最底层，用于显示图像。盖板22位于最上层，用于保护石墨烯薄膜21。其中一个石墨烯薄膜21设置于盖板22朝向柔性基板23的表面上。即，其中一个石墨烯薄膜21设置于盖板2与柔性基板23之间。另一个石墨烯薄膜21设置在透明的柔性基板23的朝向柔性显示屏25的表面上。即，另一个石墨烯薄膜21设置在透明的柔性基板23朝向盖板22方向的表面上。用于保护石墨烯薄膜21的盖板22与柔性基板23通过光学双面胶24粘合在一起。同时盖板22上的石墨烯薄膜21与柔性基板23上的石墨烯薄膜21也通过光学双面胶24粘合在一起。两个石墨烯薄膜21分别和柔性电路板26连接，从而计算触点电极的触控点并传送至处理器进行处理。石墨烯薄膜作为传感装置增加了触控屏的光透射性，使得光透射率达到80%以上。同时，石墨烯薄膜设置在透明的柔性基板上，增强了触控屏的强度，解决了触控屏的光封存性问题，提高了使用效果。
[0060]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种利用石墨烯薄膜的触控屏，至少包括柔性显示屏(25)、透明的柔性基板(23)、盖板(22)和至少一个石墨烯薄膜(21)，其特征在于，所述触控屏结构呈弧形曲面结构或波浪形曲面结构， 由石墨烯纤维编织构成或由石墨烯纤维和石墨烯条段组合编织构成的所述石墨烯薄膜(21)设置于所述柔性基板(23)和所述盖板(22)之间，所述柔性基板(23)与所述柔性显示屏(25)相邻设置。2.如权利要求1所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)具有由石墨烯纤维在编织搭接点(11)处垂直相交形成的矩形孔隙结构，或者，具有由石墨烯纤维从三个方向编织形成的三角形孔隙结构。3.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)设置在所述柔性基板(23)的朝向所述盖板(22)方向的表面上，所述石墨烯薄膜(21)与所述盖板(22)之间通过光学双面胶(24)粘合在一起。4.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)分别设置在所述柔性基板(23)的朝向所述盖板(22)方向的表面上和朝向所述柔性显示屏(25)方向的表面上，所述盖板(22)通过光学双面胶(24)与邻近的所述石墨烯薄膜(21)粘合在一起。5.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)分别设置在所述柔性基板(23)的朝向所述柔性显示屏(25)方向的表面上和所述盖板(22)的朝向所述柔性基板(23)方向的表面上，所述柔性基板(23)与所述盖板(22)通过光学双面胶(24)粘合在一起。6.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)分别设置在所述柔性基板(23)与所述盖板(22)之间彼此相对的两个内表面上，所述柔性基板(23)与所述盖板(22)通过光学双面胶(24)粘合在一起。7.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯纤维上存在由石墨烯纤维接触形成的编织搭接点(11)和位于所述编织搭接点(11)周围的薄弱段(12)，所述编织搭接点(11)和所述薄弱段(12)基于所述石墨烯薄膜(21)的形变或振动产生位移变化或分裂变化从而改变所述石墨烯薄膜(21)形变位置或振动位置的电阻。8.如权利要求6所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯纤维是由完整的条形纤维结构构成，或者，由多个石墨烯条段以依次排列或者并排排列的方式连接构成。9.如权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)上按需设置有至少两个触点电极，每个触点电极上连接有引线以将电流引进所述石墨烯薄膜(21)。10.如权利要求1至8之一所述的触控屏，其特征在于，所述石墨烯薄膜(21)与柔性电路板(26)连接以用于计算触控点并传送至处理器进行处理。
【文档编号】G06F3/041GK205486017SQ201521140561
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】白德旭
【申请人】白德旭