一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电容屏技术领域。
【背景技术】
[0002]蓝宝石具有硬度大，防刮伤，耐热性好，透光性高和化学性稳定等优点，可以取代传统的玻璃材质制作触摸屏保护盖板，满足手机，手表等电子产品防摔防划的需求。石墨烯是由碳原子构成的二维六边形结构，具有良好的透光性、导电性和力学性能，具有高灵敏度、轻薄、高透光率、高导电率和低成本的优点。单层石墨烯透光率达到97.7%，非常适用于透明导电薄膜的研究。现阶段，制作触摸屏工作层主要利用ΙΤ0，而ITO中含有的铟金属在地球上的含量有限，价格昂贵，尤其是毒性很大，使它的应用受到限制。作为碳质材料的新星，石墨烯由于拥有低维度和在低密度的条件下能形成渗透电导网络的特点被认为是ITO的替代材料，应用于触摸屏方面。此外，石墨烯作为电容屏导电层，避免了复杂、高成本的黄光制程工艺。为此，本方案将蓝宝石和石墨烯合理结合，设计开发了一种新型的蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏结构。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，将蓝宝石和石墨烯合理的结合，提高了触摸屏表面的耐磨性，石墨烯的应用简化了制作工艺，提高了透光率，降低了制作成本。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，包括从上至下依次包括蓝宝石盖板层(I)、石墨烯工作层(2)、粘着剂层(3 )、玻璃基板层(4)和ITO屏蔽层(5 )，在蓝宝石盖板层(I)的蓝宝石衬底上外延生长单层或多层石墨烯工作层(2)，在石墨烯工作层(2)上依次覆盖粘着剂层(3)、玻璃基板层(4)和ITO屏蔽层(5)，所述石墨烯工作层(2)由X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵组成，形成石墨烯矩阵图案；x轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵相互交叉，所述X轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元(9)在X轴方向上两两之间相互连接，且X轴石墨烯矩阵两端分别与X轴金属引线(6)连接，所述Y轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元(9)在Y轴方向上两两之间通过金属桥(8)相互桥接，且Y轴石墨烯矩阵两端分别与Y轴金属引线(7)连接。
[0005]进一步的，所述金属桥(8)与所述X轴石墨烯矩阵相交处设有绝缘填充材料(10)。
[0006]进一步的，所述粘着剂层(3)为OCA光学胶层，其厚度为0.001-10mm。
[0007]进一步的，所述蓝宝石盖板采用双面抛光蓝宝石，所述玻璃基板层(4)的厚度为0.1-1000 μm，所述 ITO 屏蔽层(5)的厚度为 0.1-1000 μm。
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型结合蓝宝石和石墨烯的优点制备了新型投射式电容屏，用新型高硬度的蓝宝石材料做触摸屏保护盖板，同时保留了原有的玻璃基板，提高了触摸屏表面的耐磨性；石墨烯取代传统的氧化铟锡(ITO)制备电容屏，石墨烯作为电容屏导电层，避免了复杂、高成本的黄光制程工艺，直接采用激光直写刻蚀或金属掩膜加反应离子刻蚀工艺制作图案，工艺更加方便快捷、高效和低成本；其中，石墨烯工作层由两组不同方向的图案组成，形成矩阵式分布，以X轴、Y轴交叉分布做为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，可通过X、Y轴的扫描，检测到触碰位置电容的变化，进而计算出手指接触点的位置；基于此种原理，投射式电容可以做到多点触控操作。在石墨烯工作层与玻璃基板之间有粘着剂层，该粘着剂层可消除金属桥带来的工作层表面不平整，使得石墨烯工作层与玻璃基板之间可以全贴合。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型整体层状结构示意图；
[0010]图2是图1中石墨烯工作层2的石墨烯矩阵图案结构示意图；
[0011]图3是图2中的局部放大图；
[0012]其中，I蓝宝石盖板层，2石墨烯工作层，3粘着剂层，4玻璃基板层，5IT0屏蔽层，6X轴金属引线，7Y轴金属引线，8金属桥，9石墨稀单元，10绝缘填充材料。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]如图1、图2和图3所示，本实用新型是一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，包括从上至下依次包括蓝宝石盖板层1、石墨烯工作层2、粘着剂层3、玻璃基板层4和ITO屏蔽层5，在蓝宝石盖板层I的蓝宝石衬底上外延生长单层或多层石墨烯工作层2，在石墨烯工作层2上依次覆盖粘着剂层3、玻璃基板层4和ITO屏蔽层5，所述石墨烯工作层2由X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵组成，形成石墨烯矩阵图案；X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵相互交叉，所述X轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元9在X轴方向上两两之间相互连接，且X轴石墨烯矩阵两端分别与X轴金属引线6连接，所述Y轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元9在Y轴方向上两两之间通过金属桥8相互桥接，且Y轴石墨烯矩阵两端分别与Y轴金属引线7连接；所述金属桥8与所述X轴石墨烯矩阵相交处设有绝缘填充材料10 ;所述粘着剂层3为OCA光学胶层，其厚度为0.0Ol-1Omm ;所述蓝宝石盖板采用双面抛光蓝宝石，所述玻璃基板层4的厚度为0.1-1000 μ m，所述ITO屏蔽层5的厚度为0.1-1000 μ m。
[0015]本实用新型的工作原理:
[0016]本实用新型结合蓝宝石和石墨烯的优点制备了新型投射式电容屏，用新型高硬度的蓝宝石材料做触摸屏保护盖板，同时保留了原有的玻璃基板，提高了触摸屏表面的耐磨性；石墨烯取代传统的氧化铟锡(ITO)制备电容屏，石墨烯作为电容屏导电层，避免了复杂、高成本的黄光制程工艺，直接采用激光直写刻蚀或金属掩膜加反应离子刻蚀工艺制作图案，工艺更加方便快捷、高效和低成本；其中，石墨烯工作层由两组不同方向的图案组成，形成矩阵式分布，以X轴、Y轴交叉分布做为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，可通过X、Y轴的扫描，检测到触碰位置电容的变化，进而计算出手指接触点的位置；基于此种原理，投射式电容可以做到多点触控操作。在石墨烯工作层与玻璃基板之间有粘着剂层，该粘着剂层可消除金属桥带来的工作层表面不平整，使得石墨烯工作层与玻璃基板之间可以全贴合。
【主权项】
1.一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，其特征在于:包括从上至下依次包括蓝宝石盖板层(I)、石墨烯工作层(2)、粘着剂层(3)、玻璃基板层(4)和ITO屏蔽层(5)，在蓝宝石盖板层(I)的蓝宝石衬底上外延生长单层或多层石墨烯工作层(2 )，在石墨烯工作层(2 )上依次覆盖粘着剂层(3 )、玻璃基板层(4)和ITO屏蔽层(5 )，所述石墨烯工作层(2 )由X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵组成，形成石墨烯矩阵图案；X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵相互交叉，所述X轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元(9)在X轴方向上两两之间相互连接，且X轴石墨烯矩阵两端分别与X轴金属引线(6)连接，所述Y轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元(9)在Y轴方向上两两之间通过金属桥(8)相互桥接，且Y轴石墨烯矩阵两端分别与Y轴金属引线(7)连接。2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，其特征在于:所述金属桥(8)与所述X轴石墨烯矩阵相交处设有绝缘填充材料(10)。3.根据权利要求1所述的一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，其特征在于:所述粘着剂层(3)为OCA光学胶层，其厚度为0.001-10mm。4.根据权利要求1所述的一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，其特征在于:所述蓝宝石盖板采用双面抛光蓝宝石，所述玻璃基板层(4)的厚度为0.1-1000 μ m，所述ITO屏蔽层(5)的厚度为0.1-1OOOym0
【专利摘要】本实用新型公开了一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏，涉及电容屏技术领域。包括从上至下依次包括蓝宝石盖板层、石墨烯工作层、粘着剂层、玻璃基板层和ITO屏蔽层，石墨烯工作层由X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵组成，形成石墨烯矩阵图案；X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵相互交叉，X轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元在X轴方向上两两之间相互连接，且X轴石墨烯矩阵两端分别与X轴金属引线连接，Y轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元在Y轴方向上两两之间通过金属桥相互桥接，且Y轴石墨烯矩阵两端分别与Y轴金属引线连接。本实用新型将蓝宝石和石墨烯合理的结合，提高了触摸屏表面的耐磨性，石墨烯的应用简化了制作工艺，提高了透光率，降低了制作成本。
【IPC分类】G06F3/044
【公开号】CN204833225
【申请号】CN201520405021
【发明人】刘庆彬, 李佳, 何泽召, 蔚翠, 冯志红
【申请人】中国电子科技集团公司第十三研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月12日