CN106325630A - 石墨烯多点触控电容式触摸屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯多点触控电容式触摸屏，它包括：右下而上依次为显示模组、光学胶层、偏光片、石墨烯透明导电层、保护层；所述偏光片通过光学胶层与显示模组粘接；所述显示模组与显示模组柔性线路板电连接；所述偏光层上设置有可固化粘接层，所述偏光片与所述石墨烯透明导电层通过可固化粘接层贴合。本发明石墨烯透明导电层导电性能好、可见光透过率高，附着力好，并且原料简单易得，成本低，工艺流程简单，制备得到的触摸屏的整体产品良率高。

Description

石墨烯多点触控电容式触摸屏

技术领域

本发明涉及电容式触摸屏技术领域，具体涉及一种石墨烯多点触控电容式触摸屏。

背景技术

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。而多点触摸技术，能构成一个触摸屏（屏幕，桌面，墙壁等）或触控板，同时接受来自屏幕上多个点进行计算机的人机交互操作。用户可通过双手进行单点触摸，也可以以单击、双击、平移、按压、滚动以及旋转等不同手势触摸屏幕，实现随心所欲地操控，从而更好更全面地了解对象的相关特征（文字、录像、图片、卫片、三维模拟等信息）。

目前广为流行的电容式触摸屏结构包含（玻璃）基板、透明导电电极层、边缘电极引线层等组成。透明导电电极层所需要的透明导电层为TCO，其需要具备10-4Ω·cm数量级的电阻率。通常，基板以及附着在基板上的透明导电电极层合称为透明导电膜层。但在实际应用中，基于石墨烯薄膜的触摸屏无法通过电极膜层图案化后进行金属搭桥等操作的方式应用如菱形图案等复杂图案，如果采用单层复杂图案如毛毛虫图形，激光精细刻划过程良率很低，耗时过长，因此只能采用简单的三角形图案进行单点触控，无法实现多点触控功能，严重限制了石墨烯在触摸屏领域的应用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种石墨烯多点触控电容式触摸屏。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种石墨烯多点触控电容式触摸屏，它包括：由下而上依次设置的显示模组、光学胶层、偏光片、石墨烯透明导电层、保护层；所述偏光片通过光学胶层与显示模组粘接；所述显示模组与显示模组柔性线路板电连接；所述偏光层上设置有可固化粘接层，所述偏光片与所述石墨烯透明导电层通过可固化粘接层粘接；所述石墨烯透明导电层上通过丝印导电浆料形成线路层；所述石墨烯透明导电层上设置有透明导电氧化物层；所述线路层四周设置有电极层，该电极层由银浆材料印刷而成，该电极层用以将该线路层引出；所述石墨烯透明导电层由第一感应层和第二感应层同向贴合而成；所述第一感应层具有沿第一方向延伸的图案，所述第二感应层具有沿第二方向延伸的图案。

更进一步的技术方案是可固化粘接层包括固化材料，所述固化材料为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇一种或几种的组合。

更进一步的技术方案是透明导电氧化物膜层的厚度为50至200nm；所述透明导电氧化物膜层的材料选自AZO薄膜或FTO膜。

更进一步的技术方案是导电浆料为碳浆或金属导电浆料。

更进一步的技术方案是线路层包括电容传感电路，传感节点偶合到电容传感电路，电容传感电路包括有复用器、模数转换器和数字信号处理器，复用器用于接收并储存每个传感节点的信号，并通过一个输出通道依次释放信号，模数转换器将复用器释放的信号转换为数字信号，数字信号处理器接收模数转换器转换的数字信号，并滤除噪声，计算触摸坐标。

更进一步的技术方案是保护层为玻璃或PET薄膜或TCO。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电镀了石墨烯线路后的偏光片既是显示屏的组成材料又是触摸屏的组成材料，大大减小屏幕总成的厚度，真正做到超薄。实现了石墨烯电容触摸屏的多点触控功能；显著降低了触摸屏的生产成本；避免了在加工过程中，因PET基材弯曲而造成的损坏；且石墨烯透明导电层导电性能好、可见光透过率高，附着力好，并且原料简单易得，成本低，工艺流程简单，制备得到的触摸屏的整体产品良率高。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种石墨烯多点触控电容式触摸屏，具体的，它包括：由下而上依次为显示模组7、光学胶层6、偏光片5、石墨烯透明导电层3、保护层1；具体的，保护层为玻璃或PET薄膜或TCO。TCO的可见光透过率高，沉积在石墨烯薄膜上，不但起到了保护石墨烯透明导电层的作用，还克服了现有技术选用PET保护石墨烯透明导电层可见光透过率低的问题。

偏光片通过光学胶层与显示模组粘接；显示模组与显示模组柔性线路板电连接；偏光层上设置有可固化粘接层4，偏光片与石墨烯透明导电层通过可固化粘接层贴合；可固化粘接层包括固化材料，固化材料为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇一种或几种的组合。

石墨烯透明导电层上通过丝印导电浆料形成线路层；采用丝印方法制作石墨烯电极，工艺简单，制作成本较低、产品良率高；具体的，线路层包括电容传感电路，传感节点偶合到电容传感电路，电容传感电路包括有复用器、模数转换器和数字信号处理器，复用器用于接收并储存每个传感节点的信号，并通过一个输出通道依次释放信号，模数转换器将复用器释放的信号转换为数字信号，数字信号处理器接收模数转换器转换的数字信号，并滤除噪声，计算触摸坐标。本实施例采用石墨烯材料代替了ITO材料，用于制作电容式触摸屏，具有可折叠、高灵敏度、轻薄、高透光率、高电导率、低成本、绿色环保的优点。石墨烯透明导电层的两层之间横向相交的两点之间形成了传感节点，使两层石墨烯层之间构成了电容结构，人体静电通过吸走电容存储的电流，吸走的电流从传感线流入电容传感电路，处理计算得到触摸点的位置坐标。石墨烯透明导电层包含有多个传导区域，相互隔离的传导区域可以独立的用于触摸传感工作，所以生产出来的触摸屏具有多点触控的功能。

进一步的，石墨烯透明导电层上设置有透明导电氧化物层2；透明导电氧化物膜层的厚度为50至200nm；透明导电氧化物膜层的材料选自AZO薄膜或FTO膜。将石墨烯材料与TCO材料（如AZO，FTO材料）相互结合，达到在降低TCO膜层电阻率，保持高透光率的同时，提高了透明导电膜层的附着性，并对石墨烯材料进行及时保护，避免了石墨烯易脱落破坏的问题。本发明提供的石墨烯/TCO膜层结构能够同时激光刻划，能够对膜层整体及时进行保护。线路层四周设置有电极层，该电极层由银浆材料印刷而成，该电极层用以将该线路层引出。

进一步的优选实施方案是，石墨烯透明导电层由第一感应层和第二感应层同向贴合而成；所述“同向贴合”的意思是指第一感应层和第二感应层均是以结构“金属薄膜/石墨烯透明导电薄膜/基板”进行叠合。第一感应层具有沿第一方向延伸的图案，第二感应层具有沿第二方向延伸的图案。将石墨烯透明导电层图案化的方法优选为：先将大面积的石墨烯转移到单片基板上，然后通过光刻、刻蚀的方法，刻蚀出所需要的图案化的石墨烯。所述激光刻蚀采用激光直写式刻蚀。所谓激光直写，就是利用强度可变的激光束对涂在基片表面的抗蚀材料变剂量曝光，显影后在抗蚀层表面形成所要求的轮廓。其实现了石墨烯电容触摸屏的多点触控功能；显著降低了触摸屏的生产成本；避免了在加工过程中，因PET基材弯曲而造成的损坏；避免了复杂、高成本的黄光制程，在视窗触控区感测电极图案形成过程中，只采用激光直写刻蚀或金属掩膜加反应离子刻蚀，制作工艺方便快捷、高效。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种石墨烯多点触控电容式触摸屏，其特征在于：它包括：由下而上依次设置的显示模组、光学胶层、偏光片、石墨烯透明导电层、保护层；所述偏光片通过光学胶层与显示模组粘接；所述显示模组与显示模组柔性线路板电连接；所述偏光层上设置有可固化粘接层，所述偏光片与所述石墨烯透明导电层通过可固化粘接层粘接；所述石墨烯透明导电层上通过丝印导电浆料形成线路层；所述石墨烯透明导电层上设置有透明导电氧化物层；所述线路层四周设置有电极层，该电极层由银浆材料印刷而成，该电极层用以将该线路层引出；所述石墨烯透明导电层由第一感应层和第二感应层同向贴合而成；所述第一感应层具有沿第一方向延伸的图案，所述第二感应层具有沿第二方向延伸的图案。

2.根据权利要求1所述的石墨烯多点触控电容式触摸屏，其特征在于所述的可固化粘接层包括固化材料，所述固化材料为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的石墨烯多点触控电容式触摸屏，其特征在于所述的透明导电氧化物膜层的厚度为50至200nm；所述透明导电氧化物膜层的材料选自AZO薄膜或FTO膜。

4.根据权利要求1所述的石墨烯多点触控电容式触摸屏，其特征在于所述的导电浆料为碳浆或金属导电浆料。

5.根据权利要求1所述的石墨烯多点触控电容式触摸屏，其特征在于所述的线路层包括电容传感电路，传感节点偶合到电容传感电路，电容传感电路包括有复用器、模数转换器和数字信号处理器，复用器用于接收并储存每个传感节点的信号，并通过一个输出通道依次释放信号，模数转换器将复用器释放的信号转换为数字信号，数字信号处理器接收模数转换器转换的数字信号，并滤除噪声，计算触摸坐标。

6.根据权利要求1所述的石墨烯多点触控电容式触摸屏，其特征在于所述的保护层为玻璃或PET薄膜或TCO。