[发明专利]一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏及制备方法

说明书

本发明公开了一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏及制备方法，涉及电容屏技术领域。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。本发明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。

技术领域

本发明涉及电容屏技术领域。

背景技术

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ITO，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。

发明内容

本发明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及制备方法，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。

为解决上述技术问题，本发明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，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（1）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。

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）。

进一步的，所述粘着剂层（3）为OCA光学胶层，其厚度为0.001-10mm。

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0.1-1000μm，所述ITO屏蔽层（5）的厚度为0.1-1000μm。

一种蓝宝石盖板石墨烯投射式电容屏制备方法，包括以下步骤：

1)选择双面抛光的蓝宝石衬底，在蓝宝石衬底上外延生长单层或多层石墨烯材料，形成石墨烯工作层（2）；

2)对石墨烯工作层（2）进行加工，采用激光直写刻蚀或者金属掩膜加反应离子刻蚀技术，刻蚀出X轴石墨烯矩阵和Y轴石墨烯矩阵，其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,Y轴石墨烯矩阵内的各个石墨烯单元在Y轴方向上两两之间不相连；

3) X、Y轴石墨烯矩阵边缘分别用X、Y轴金属引线连出；