一種石墨烯電容屏及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯電容屏及其制造方法，電容屏包括依次設置的硅膠基底層、第一石墨烯電路層和第一OCA膠層；以及通過第一導電雙面膠層與第一石墨烯電路層連接的FPC。本發(fā)明選用硅膠作為石墨烯的基底，將其作為超薄結構，就形成一個透明度大于80％的薄膜，使用這個作為基材，將石墨烯材料轉(zhuǎn)移上去，再通過激光蝕刻技術制作微電路，然后利用導電膠邦定FPC后，即形成具備超柔軟特性的電容式觸摸屏。
【專利說明】一種石墨烯電容屏及其制作方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨烯電容屏及其制作方法。

【背景技術】
[0002]由于石墨稀的優(yōu)良性能，石墨稀電容屏的研究是目如石墨稀應用領域的重點。目前的石墨烯電容屏中的石墨烯膜都是轉(zhuǎn)移到類似與PET等的材料上的，其柔性不夠，同時耐高低溫以及耐臭氧、耐紫外、耐輻射等性能不佳，影響了電容屏的應用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個目的是提供一種柔軟的石墨烯電容屏。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明第一個目的的技術方案是一種石墨烯電容屏，包括依次設置的硅膠基底層、第一石墨烯電路層和第一 OCA膠層；以及通過第一導電雙面膠層與第一石墨烯電路層連接的FPC。OCA膠，Optically Clear Adhesive,用于膠結透明光學元件(如鏡頭等)的特種雙面膠，F(xiàn)PC, Flexible Printed Circuit的簡稱,柔性性線路板。
[0005]石墨烯電容屏還包括覆蓋貼合在OCA膠層另一面的蓋板。
[0006]石墨烯電容屏還包括第二石墨烯電路層至第N石墨烯電路層、第二 OCA膠層至第NOCA膠層以及第二導電雙面膠層至第N導電雙面膠層，N為自然數(shù)，N ^ 2 ;所述相鄰的OCA膠層與石墨烯電路層之間設置硅膠層；所述FPC與通過各層導電雙面膠層與全部的石墨烯電路層連接。
[0007]所述娃膠基底層的厚度為0.1mm?3mm ;所述各層OCA膠層的厚度為0.025?0.175mm ;所述各層導電雙面膠層的厚度為0.03-0.3mm。
[0008]所述蓋板為硅膠、PET、PC、玻璃和PMMA中的一種。
[0009]本發(fā)明的第二個目的是提供一種柔性的石墨烯電容屏的制作方法。
[0010]實現(xiàn)本發(fā)明第二個目的的技術方案是一種石墨烯電容屏的制作方法，包含以下步驟:
[0011]步驟一:生長石墨烯導電膜；
[0012]步驟二:硅膠預處理；
[0013]步驟三:將步驟一的石墨烯導電膜轉(zhuǎn)移到步驟二的硅膠膜材料上；
[0014]步驟四:在步驟三的石墨烯導電膜上蝕刻電容觸控電路，形成石墨烯電路層；
[0015]步驟五:將導電雙面膠膠貼到石墨烯電路層上；
[0016]步驟六:在導電雙面膠上粘貼FPC。
[0017]所述步驟二中，硅膠的預處理方法為:將硅膠膜材料經(jīng)過弱堿清洗、純水噴淋清洗、超聲波清洗、風刀除水、烘干工序后形成潔凈無塵的材料。
[0018]所述步驟四中，電容觸控電路刻蝕的方法為:采用紅外線光纖激光器對硅膠膜片上的石墨烯層進行線路加工并引出pin腳，使之形成具備電容屏功能的透明電路層。
[0019]所述步驟五中，對導電雙面膠使用激光切割成pin腳，貼在步驟四的石墨烯電路層的對應pin腳上。
[0020]所述步驟六中，將貼有電容觸控IC的FPC在放大鏡的觀察下，使用二維平臺調(diào)整貼合位置，到導電雙面膠形成的Pin腳上。
[0021]采用了上述技術方案，本發(fā)明具有以下的有益效果:(1)硅橡膠是一種高分子彈性材料，有極好的耐高溫(180-200°C )和耐低溫(-40-60°C )性能，具有極佳的回彈性和永久變形小(200°C 48小時不大于50% )，擊穿電壓為(20-25KV/mm)、耐臭氧、耐紫外、耐輻射等特點，本發(fā)明選用硅膠作為石墨烯的基底，將其作為超薄結構，就形成一個透明度大于80%的薄膜，使用這個作為基材，將石墨烯材料轉(zhuǎn)移上去，再通過激光蝕刻技術制作微電路，然后利用導電膠邦定FPC后，即形成具備超柔軟特性的電容式觸摸屏。
[0022](2)本發(fā)明由于是柔軟表面的觸控屏，因此能夠為使用者提供具備觸控手感，改善了傳統(tǒng)電容屏只是一個堅硬平面，沒有凹凸手感的缺陷。
[0023](3)在傳統(tǒng)的石墨烯電容屏的制作中，對于石墨烯電路與電路板的連接都是采用的導電膜，比如ACF，這類導電膜只有一個方向的導電性，即縱向可以導電，橫向不導電，其導電的原理是利用壓力使得導電金球破裂來導電，因此都是采用熱壓邦定。而本發(fā)明采用了柔軟的硅膠作為基底，無法采用熱壓邦定，也因為無法使導電金球破裂，因此不能使用ACF導電膜，否則會造成良率差，故而采用均質(zhì)、縱橫向都導電的雙面導電膠片，再用激光蝕刻出和石墨烯電路層的pin腳對應的形狀就可以將石墨烯電路層和FPC連接起來。
[0024](4)本發(fā)明還可以設置用戶保護石墨烯電路不被刮傷的蓋板，而且蓋板的材質(zhì)可以根據(jù)需求采用硅膠、PET、PC、玻璃、PMMA等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0026]圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的另一種結構示意圖。
[0028]硅膠基底層1、第一石墨烯電路層2、第一 OCA膠層3、第一導電雙面膠層4、FPC5、蓋板6、第二石墨烯電路層7、第二 OCA膠層8、第二導電雙面膠層9。

【具體實施方式】
[0029](實施例1)
[0030]見圖1，本實施例的石墨烯電容屏為一層石墨烯電路的電容屏，單點觸控功能的石墨烯電容觸控屏。如圖1所示，包括依次設置的硅膠基底層1、第一石墨烯電路層2、第一OCA膠層3和蓋板6 ;以及通過第一導電雙面膠層4與第一石墨烯電路層2連接的FPC5。硅膠基底層I的厚度為0.1mm?3mm，根據(jù)需要更改硅膠成分來控制硬度和透明度；第一 OCA膠層3的厚度為0.025?0.175mm ;第一導電雙面膠層4的厚度為0.03-0.3mm。蓋板5為硅膠、PET、PC、玻璃和PMMA中的一種，不同的蓋板材質(zhì)可以適應不同的需求，硅膠蓋板:用于制造全硅膠結構，可任意彎曲并恢復形狀。PET，PC:用于塑料結構，抗摔，防震功能；超薄玻璃:既可以彎曲，又保留玻璃的外觀效果；玻璃:有玻璃外觀效果，又有防震功能，抗摔性能優(yōu)越。
[0031]制作方法為:
[0032]步驟一:生長石墨烯導電膜；
[0033]步驟二:硅膠預處理:將硅膠膜材料經(jīng)過弱堿清洗、純水噴淋清洗、超聲波清洗、風刀除水、烘干工序后形成潔凈無塵的材料；
[0034]步驟三:將步驟一的石墨烯導電膜轉(zhuǎn)移到步驟二的硅膠膜材料上；
[0035]步驟四:在步驟三的石墨烯導電膜上蝕刻電容觸控電路，形成石墨烯電路層；使用制圖工具設計電容觸控傳感器圖形，圖形兼容單點控制、多點控制等常規(guī)IC設計規(guī)則，將圖紙輸入激光蝕刻設別，采用紅外線光纖激光器對硅膠膜片上的石墨烯層進行線路加工并引出pin腳，使之形成具備電容屏功能的透明電路層；
[0036]步驟五:將導電雙面膠膠貼到石墨烯電路層上:使用制圖工具設計導電雙面膠pin膠圖形，圖案和觸控傳感器圖形的間距，尺寸對應，對導電雙面膠使用二氧化碳激光設備的激光切割成Pin腳，使用有精細對位裝置的貼合設備貼在步驟四的石墨烯電路層的對應pin腳上；
[0037]步驟六:在導電雙面膠上粘貼FPC:將貼有電容觸控IC及其他電子元器件的FPC在放大鏡的觀察下，使用二維平臺調(diào)整貼合位置，將FPC上的pin腳和電容傳感器的pin腳一一對準，粘貼到導電雙面膠形成的Pin腳上。
[0038]步驟七:通過OCA膠層將步驟六的產(chǎn)品貼合到蓋板材料表面。
[0039](實施例2)
[0040]見圖2，圖中顯示的是兩層石墨烯電路層的雙點觸控功能的石墨烯電容屏?；趯嵤├齀的原理，還包括第二石墨烯電路層7、第二 OCA膠層8以及第二導電雙面膠層9 ;相鄰的第一 OCA膠層3與第二石墨烯電路層7之間設置硅膠層；FPC4與通過各兩層導電雙面膠層與兩層的石墨烯電路層連接。
[0041]以此類推，還可以得到包括多層石墨烯電路層的多點觸控功能的石墨烯電容屏。
[0042]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種石墨烯電容屏，其特征在于:包括依次設置的硅膠基底層(I)、第一石墨烯電路層(2)和第一 OCA膠層(3);以及通過第一導電雙面膠層(4)與第一石墨烯電路層(2)連接的 FPC (5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種石墨烯電容屏，其特征在于:還包括覆蓋貼合在OCA膠層⑶另一面的蓋板(6)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種石墨烯電容屏，其特征在于:還包括第二石墨烯電路層(7)至第N石墨烯電路層、第二 OCA膠層(8)至第N OCA膠層以及第二導電雙面膠層(9)至第N導電雙面膠層，N為自然數(shù)，N ^ 2 ;所述相鄰的OCA膠層與石墨烯電路層之間設置硅膠層；所述FPC(4)與通過各層導電雙面膠層與全部的石墨烯電路層連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種石墨烯電容屏，其特征在于:所述硅膠基底層(I)的厚度為0.1mm?3mm ;所述各層OCA膠層的厚度為0.025?0.175mm ;所述各層導電雙面膠層的厚度為0.03-0.3mm。
5.根據(jù)權利要求5所述的一種石墨烯電容屏，其特征在于:所述蓋板(5)為硅膠、PET、PC、玻璃和PMMA中的一種。
6.一種石墨烯電容屏的制作方法，其特征在于包含以下步驟: 步驟一:生長石墨烯導電膜； 步驟二:硅膠預處理； 步驟三:將步驟一的石墨烯導電膜轉(zhuǎn)移到步驟二的硅膠膜材料上； 步驟四:在步驟三的石墨烯導電膜上蝕刻電容觸控電路，形成石墨烯電路層； 步驟五:將導電雙面膠膠貼到石墨烯電路層上； 步驟六:在導電雙面膠上粘貼FPC。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種石墨烯電容屏的制作方法，其特征在于:所述步驟二中，硅膠的預處理方法為:將硅膠膜材料經(jīng)過弱堿清洗、純水噴淋清洗、超聲波清洗、風刀除水、烘干工序后形成潔凈無塵的材料。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種石墨烯電容屏的制作方法，其特征在于:所述步驟四中，電容觸控電路刻蝕的方法為:采用紅外線光纖激光器對硅膠膜片上的石墨烯層進行線路加工并引出Pin腳，使之形成具備電容屏功能的透明電路層。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種石墨烯電容屏的制作方法，其特征在于:所述步驟五中，對導電雙面膠膠使用激光切割成Pin腳，貼在步驟四的石墨烯電路層的對應pin腳上。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種石墨烯電容屏的制作方法，其特征在于:所述步驟六中，將貼有電容觸控IC的FPC在放大鏡的觀察下，使用二維平臺調(diào)整貼合位置，貼合到導電雙面膠形成的pin腳上。
【文檔編號】G06F3/044GK104360778SQ201410513843
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權日:2014年9月29日
【發(fā)明者】金虎, 尉長虹, 陳亞 申請人:常州二維碳素科技有限公司