一种石墨烯电容式触摸屏及其生产制作方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104020919 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 2 0 9 1 9 A (21)申请号 201410295202.3 (22)申请日 2014.06.26 201410213473.X 2014.05.20 CN G06F 3/044(2006.01) (71)申请人深圳市航泰光电有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区石岩街道 塘头社区塘头工业园恒通发工业区厂 房4栋2、4、5楼；南岗第三工业园第15 栋厂房5楼 申请人凌桦光 (72)发明人凌桦光 孟磊 马来鹏 任文才 成会明 (74)专利代理机构深圳市嘉宏博知识产。

2、权代理 事务所 44273 代理人孙强 (54) 发明名称 一种石墨烯电容式触摸屏及其生产制作方法 (57) 摘要 本发明涉及一种石墨烯电容式触摸屏及其生 产制作方法，其结构包括盖板层、OCA光学胶层以 及石墨烯透明导电薄膜层，在该石墨烯透明导电 薄膜层下表面上还设置有线路层，在该线路层四 周设置有电极层，该电极层用以将该线路层引出， 工作时，在该石墨烯透明导电薄膜层内形成一个 低电压交流电场，当用户手指触摸该石墨烯电容 式触摸屏表面时，手指与该石墨烯透明导电薄膜 层间会形成一个耦合电容，此刻会有一定量的电 荷转移到人体，为了恢复电荷损失，电荷从该石墨 烯电容式触摸屏的四角补充进来，各方向补充。

3、的 电荷量和触摸点的距离成比例，由此能够推算出 触摸点的位置。 (66)本国优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书4页 说明书9页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书9页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104020919 A CN 104020919 A 1/4 页 2 1. 一种石墨烯电容式触摸屏， 其特征在于， 包括盖板层、 OCA 光学胶层以及石墨烯透明 导 电 薄 膜 层， 其 中， 该 OCA 光 学 胶 层 设 置 在 该 盖 板 层 与 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 之 间， 该 盖 板层由 P。

4、C 材料制成， 在 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 下 表 面 上 还 设 置 有 线 路 层， 在 该 线 路 层 四 周 设 置 有 电 极 层， 该电极层由石墨烯材料贴覆而成， 该电极层用以将该线路层引出， 工 作 时， 在 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 内 形 成 一 个 低 电 压 交 流 电 场， 当 用 户 手 指 触 摸 该 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 表 面 时， 手 指 与 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 间 会 形 成 一 个 耦 合 电 容， 此 刻 会 有 一 定 量 的 电 荷 转 移 到 人 体， 为 了 恢 复 电 。

5、荷 损 失， 电 荷 从 该 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 的 四 角补充进来， 各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例， 由此能够推算出触摸点的位置。 2. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏， 其 特 征 在 于 ： 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜层的基材由 PET、 PC、 PMMA、 玻璃中的任何一种制成。 3. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏， 其 特 征 在 于 ： 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 的 基 材 厚 度 为 0.125mm、 0.175mm、 0.18。

6、8mm ； 0.38mm、 0.5mm、 0.65mm ； 0.5mm、 0.65mm ； 0.55mm、 0.7mm、 1.1mm 中的任何一种厚度。 4. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏， 其 特 征 在 ： 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层的透光率为 8097.7%， 方阻值为 30400。 5. 一种石墨烯电容式触摸屏的生产制作方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： 第 一 步 ： 对 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 分 切 下 料， 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 分 切 成 排 版 所 需的尺寸， 第二步。

7、 ： 对第一步中已分切好的石墨烯透明导电薄膜进行缩水老化， 将 经 过 分 切 后 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 用 耐 高 温 胶 带 固 定 在 玻 璃 上， 待 烘 烤 箱 中 的 温 度 达 到 80 度 时， 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 推 进 烘 烤 箱 进 行 高 温 缩 水 老 化， 烘 烤 温 度 控 制 在 135 度， 烘烤时间控制在 50 分钟， 烘烤完毕后 , 石墨烯透明导电薄膜在烤箱内降 温 510分钟后， 当石墨烯透明导电薄膜 表面温度低于 80 度后， 才将石墨烯透明导电薄膜从烤箱中取出， 在 完 成 对 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜。

8、 的 缩 水 老 化 之 后， 对 每 一 块 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 测 量 方 阻 的 工 作， 测 量 每 一 块 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 的 四 个 角 及 中 间 位 置 的 五 点 方 阻 值， 阻 值 波动范围在正负 50 以内为合格品， 第 三 步 ： 用 风 枪 对 第 二 步 中 完 成 了 缩 水 老 化 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 清 洁， 再 印 刷 黑色油墨靶标， 印刷烘烤温度在 70 度的情况下持续 10 分钟， 在 印 刷 烘 烤 完 成 后， 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 在 烤 箱 内 降 温 510。

9、 分 钟 后， 当 石 墨 烯 透 明 导 电薄膜表面温度低于 50 度后， 才将石墨烯透明导电薄膜从烤箱中取出， 第四步 ： 采用激光蚀刻的原理去除不需要的石墨烯导电部分， 将 第 三 步 中 已 印 好 黑 色 靶 标 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 放 到 激 光 蚀 刻 平 台 上， 打 开 吸 风， 以 吸 平 材 料， 导 入 已 编 制 好 加 工 程 序 后， 激 光 蚀 刻 机 先 捕 捉 每 模 的 靶 标 来 定 位， 然 后 对 每 模 的 石 墨 烯 进 行 蚀 刻， 激 光 蚀 刻 掉 不 需 要 的 导 电 部 分， 同 时 将 触 摸 屏 动 作 区 的。

10、 图 形 及 旁 边 的 走线蚀刻出来， 激 光 蚀 刻 完 成 后 利 用 万 用 表 打 到 200M 测 量 蚀 刻 区 域 是 否 有 阻 抗， 无 阻 值 说 明 已 蚀 刻 干 净， 再 用 万 用 表 测 量 二 个 相 邻 的 半 三 角 形 图 形 有 无 阻 抗， 无 阻 值 说 明 通 道 间 没 有 短 路， 权 利 要 求 书CN 104020919 A 2/4 页 3 功能正常， 第五步 ： 对第四步中完成了激光蚀刻后的石墨烯透明导电薄膜进行印刷银浆， 在进行印刷银浆的过程中， 烘烤温度控制在 130 度烘烤 40 分钟， 待 烘 烤 箱 温 度 达 到 80 度 。

11、时， 将 印 刷 有 银 浆 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 推 进 烘 烤 箱 进 行 烘 烤， 在 烘 烤 完 成 后， 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 在 烤 箱 内 降 温 510 分 钟 后， 当 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜表面温度低于 80 度后， 才将石墨烯透明导电薄膜从烤箱中取出， 本 步 骤 的 印 刷 银 浆 是 为 了 在 绑 定 位 置 通 过 银 浆 将 触 摸 屏 动 作 区 里 面 的 线 路 引 出 来， 增 加 FPC 的粘着力， 后续工序再与 FPC 绑定在一起， 银浆烘烤完成后进行百格测试， 用刀片在银浆上面划多道 45度角的斜线， 组。

12、合成 45度 的 线 条 网 格， 再 用 测 试 胶 条 粘 在 网 格 上 面， 用 力 推 平 后， 再 以 45 度 角 匀 速 撕 起 测 试 胶 带， 格 中的银浆未脱落， 即说明银浆在石墨烯上的附着力是合格的， 用 万 用 表 打 到 20K， 测 量 单 个 线 路 通 道 的 阻 抗， 当 通 道 阻 抗 20K， 环 地 电 阻 200 的时候为合格品 ， 第 六 步 ： 将 第 五 步 中 已 印 好 银 浆 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 激 光 镭 射 线 路 外 形 的 工 作， 先 在 激 光 机 平 台 上 放 置 玻 璃 纸 并 用 双 面 胶。

13、 固 定 好， 先 用 3.85.0W 低 功 率 镭 射 对 位 线 及 线 路 外 形， 而 后， 打 开 吸 风， 再 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 放 置 上 去， 对 准 对 位 线 再 进 行 激 光 镭射外形的工作， 第七步 ： 将第六步中镭射好所需线路外形的石墨烯透明导电薄膜与 FPC 进行绑定， 首先， 将 ACF 贴覆在 FPC 压合金手指处， ACF 须居中贴覆在 FPC 铜箔的开窗处， 而 后 将 FPC 预 压 在 线 路 的 出 头 位 置， 再 做 好 定 位 治 具， 调 整 热 压 头 的 平 整 度 及 位 置， 最 后通过脉冲热压机进行压合， 热。

14、压完成后， 在 FPC 与线路的交接处点上封胶， 用来固定 FPC， 第 八 步 ： 将 第 七 步 中 绑 定 好 FPC 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜， 通 过 SIU 开 发 板 连 接 到 电 脑， 再通过开发软件进入工程调试模式去检测每个通道的数据是否正常， 再进行划线测试， 看线条是否显示正常， 第 九 步 ： 制 作 PC 盖 板 材 料， 首 先， 撕 掉 PC 印 刷 面 的 保 护 膜 ， 在 其 印 刷 面 印 刷 黑 色 油 墨， 制作出所需要的触摸显示区及按键图标， 烘烤温度 70 度持续时间 10 分钟， 第 十 步 ： 在 第 九 步 上 的 PC 盖 。

15、板 上 印 刷 多 一 层 黑 色 油 墨， 其 目 的 是 为 了 增 加 油 墨 遮 光 性 及填补一些小针孔， 烘烤温度 70 度持续时间 30 分钟， 烘 烤 完 后 按 第 五 步 的 百 格 测 试 进 行 测 试 油 墨 附 着 力， 以 确 保 所 印 刷 的 油 墨 附 着 力 合 格， 第十一步 ： 制作光学透明胶层， 依 排 版 设 计 用 下 料 机 开 好 尺 寸， 下 料 机 气 压 达 到 额 定 工 作 压 强 5bar1 的 情 况 下 方 可 进行工作， 张力控制在 0.70.85N 范围内， 将 OCA层用激光镭射的方法开槽挖孔， 将 FPC的绑定位置及摄。

16、像头孔位置空出来， 以减 少高度差及增加透光率， 在进行 OCA镭射的时候， 其易离型面朝下， 打开吸风， 将 OCA放至在机台中间位置， 镭射 权 利 要 求 书CN 104020919 A 3/4 页 4 完后排除废料， 并进行清洁， 第 十 二 步 ： 将 第 十 一 步 镭 射 好 的 OCA 层 与 第 十 步 印 刷 好 的 PC 盖 板 进 行 大 张 贴 合， 人 工 对好位后用覆膜机进行贴合， 在 贴 合 的 过 程 中 控 制 贴 合 速 度 2025m/min、 压 力 0.10.2kg， 贴 合 过 程 要 控 制 好 洁 净 度， 以免造成外观损坏， 第十三步 ： 对。

17、第十二步中大张贴合好的 PC 盖板进行切外形及挖听筒孔的工作， 第 十 四 步 ： 将 第 十 三 步 切 好 外 形 的 PC 盖 板 与 第 八 步 经 测 试 合 格 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜用贴片机进行小片贴合， 贴 合 前 先 镭 射 好 定 位 治 具， 确 保 对 位 精 度， 贴 片 机 上 一 吸 风 台 上 先 放 好 第 八 步 经 测 试 合 格 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜， 另 一 吸 风 台 上 放 好 第 十 三 步 的 PC 盖 板， 撕 掉 OCA 层 上 的 离 型 膜， 而后进行贴合， 贴 合 参 数 设 定 气 压 值 0.45。

18、Bar、 前 进 速 度 1000mm/s、 返 回 速 度 200mm/s、 翻 转 时 间 10*100ms， 第十五步 ： 将第十四步贴合好的产品进行脱泡， 将每片产品插放在静电盒中， 送至脱泡机中除泡， 设置脱泡 机温度 40 度、 气压 5kg、 时间 40 分钟， 除泡后检查汽泡有没有完全去除及石墨烯导电层有没有分层， 第 十 六 步 ： 对 第 十 五 步 中 除 好 泡 的 石 墨 烯 产 品 进 行 外 观 擦 拭 及 检 验， 擦 拭 脏 污 及 污 点， 检 查 外 观 有 无 刮 花、 扎 伤、 油 墨 渗 透 剧 齿、 汽 泡、 杂 物、 黑 点、 白 点 等 不 良。

19、， 外 观 良 品 再 进 行 功 能 检 测， 按 第 八 步 的 测 试 方 法， 通 过 SIU 开 发 板 连 接 到 电 脑， 再 通 过 开 发 软 件 去 检 测 每 个 通 道的数据是否正常， 并进行划线测试， 看线条显示是否正常， 第 十 七 步 ： 完 成 第 十 六 步 之 后 再 将 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 装 到 手 机 整 机 上 看 实 际 使 用 效 果， 并 进 行 IC 配 置 参 数 的 优 化， 重 新 调 试 一 版 适 合 石 墨 烯 的 IC 配 置 参 数， 使 整 机 的 效 果 更 加 完 美， 当 用 户 手 指 触 摸 带 有。

20、 石 墨 烯 的 触 摸 屏 表 面 时， 手 指 与 石 墨 烯 导 体 层 间 会 形 成 一 个 耦 合 电 容， 就 会 有 一 定 量 的 电 荷 转 移 到 人 体， 为 了 恢 复 这 些 电 荷 损 失， 电 荷 从 屏 幕 的 四 角 补 充 进 来， 各 方 向 补 充 的 电 荷 量 和 触 摸 点 的 距 离 成 比 例， 由 此 触 控 IC 可 以 推 算 出 触 摸 点 的 位 置， 石墨烯电容式 触摸屏触摸灵敏度高、 划线更流畅、 用户体验感更强。 6. 如 权 利 要 求 5 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 的 生 产 制 作 方 法，。

21、 其 特 征 在 ： 第 三 步 中 在 印 刷 的 过 程 中， 丝 印 网 版 为 350 目、 黑 色 油 墨 网 版 膜 厚 810、 黑 色 油 墨 网 版 张 力 2125N、 网纱角度 22.5 度， 印刷采用 80 度的刮刀、 刮刀角度 1520 度、 刮刀斜度 015 度、 刮 刀压力 23kg、 刮刀速度 38m/min、 离版高度 34mm， 第 五 步 中 在 进 行 印 刷 银 浆 的 过 程 中， 丝 印 网 版 350 目、 银 浆 网 版 膜 厚 810、 线 径 27、 银浆网版张力 2125N、 网纱角度 30 度， 采用 80 度刮刀、 刮刀角度 2025。

22、 度、 刮刀斜度 015 度、 刮刀压力 23kg、 刮刀速度 25m/min、 离版高度 34mm。 7. 如 权 利 要 求 5 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 的 生 产 制 作 方 法， 其 特 征 在 ： 第 四 步 中 在 激 光 蚀 刻 的 过 程 中， 激 光 参 数 设 定 波 形 3、 功 率 65W、 速 度 2000mm/s、 频 率 250kHZ、 空 笔 400us、 走笔 400us、 转折 30us、 开激光 -30 us、 关激光 200us、 雕刻次数两次， 第 六 步 中 在 进 行 激 光 镭 射 外 形 工 作 的 时 候， 激。

23、 光 镭 射 功 率 为 20.8W、 速 度 15mm/s、 PPI 400、 DPI 1000， 保证线路外形不能有黄边且要平滑， 权 利 要 求 书CN 104020919 A 4/4 页 5 第十一步中激光镭射功率为 20W、 速度 13mm/s、 PPI 400、 DPI 1000。 8. 如 权 利 要 求 5 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 的 生 产 制 作 方 法， 其 特 征 在 ： 第 七 步 中的 ACF 为 18 厚、 1.2mm 宽， 用 FPC 拉力测试仪测试拉力 ： 垂直 90方向施加 500 克力不 可剥离， 水平 180方向施加 10。

24、00 克力不可剥离为合格品。 9. 如 权 利 要 求 5 所 述 的 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 的 生 产 制 作 方 法， 其 特 征 在 ： 第 九 步 中 在 印 刷 黑 色 油 墨 的 过 程 中， 丝 印 网 版 350 目、 网 版 膜 厚 810、 网 版 张 力 2125N、 网 纱 角 度 45 度， 烘 烤 温 度 70 度 持 续 10 分 钟， 印 刷 采 用 80 度 刮 刀、 刮 刀 角 度 1520 度、 刮 刀 斜 度 015 度、 刮刀压力 23kg、 刮刀速度 38m/min、 离版高度 34mm， 第 十 步 中 在 印 刷 的 过 程。

25、 中， 丝 印 网 版 350 目、 网 版 膜 厚 810、 网 版 张 力 2125N、 网 纱 角度 45 度， 印刷采用 80 度刮刀、 刮刀角度 1520 度、 刮 刀斜度 015 度、 刮刀压力 23kg、 刮 刀速度 38m/min、 离版高度 34mm。 10.如权利要求 5所述的一种石墨烯电容式触摸屏的生产制作方法， 其特征在 ： 第十三 步中采用 CNC数控加工中心进行切外形及挖听筒孔， 首先用打孔机打好定位孔， 设定 CNC切 割参数进给速度 120%、 主轴转速 100%、 刀具选用 1.0*0.65*90 度， 切好外形后用卡尺及二 次元检验尺寸是否符合要求， 清洁面。

26、版四周及表面的毛屑、 尘点。 权 利 要 求 书CN 104020919 A 1/9 页 6 一种石墨烯电容式触摸屏及其生产制作方法 技术领域 0001 本 发 明 涉 及 一 种 电 容 式 触 摸 屏 及 其 制 作 方 法， 特 别 是 一 种 针 对 石 墨 烯 的 构 成 而 制 定的结构以及加工工艺方法。 背景技术 0002 众 所 周 知， 透 明 导 电 薄 膜 是 一 种 重 要 的 光 电 材 料， 其 被 广 泛 的 应 用 于 触 摸 屏、 液 晶 显示、 有机发光二极管显示 （OLED） 、 太阳能电池等光电领域。 石墨烯 （graphene） 是 2004 年 由 。

27、英 国 曼 彻 斯 特 大 学 的 AK Geim 教 授 等 发 现 的 一 种 新 型 炭 材 料， 它 是 由 单 层 碳 原 子 构 成 的 二维蜂窝状结构。 自被发现以来， 石墨烯便迅速引起了学术界和企业界的广泛关注， 也是目 前最受瞩目的新材料之一。 石墨烯的载流子具有零有效质量， 表现出类似于光子的行为， 这 些 特 性 使 石 墨 烯 表 现 出 不 寻 常 的 半 整 数 量 子 霍 尔 效 应、 室 温 量 子 霍 尔 效 应 等， 并 为 验 证 相 对 论 量 子 力 学 现 象 提 供 了 理 想 的 平 台。 由 于 完 美 和 高 度 有 序 的 晶 格 结 构，。

28、 石 墨 烯 还 表 现 出 异 乎 寻 常 的 高 晶 体 学 质 量。 室 温 下 石 墨 烯 具 有 100 倍 于 硅 的 载 流 子 迁 移 率， 表 现 出 室 温 亚 微 米 尺 度 的 弹 道 传 输 特 性。 石 墨 烯 具 有 优 异 的 导 电 性， 电 导 率 是 铜 的 1.6 倍 ； 石 墨 烯 对 近 红 外、 可 见 光 及 紫 外 光 均 具 有 优 异 的 透 过 性， 单 层 石 墨 烯 的 透 光 性 达 97.7% ； 石 墨 烯 的 强 度 可 达 130 GPa， 是 钢 的 100 多 倍， 并 具 有 很 好 的 柔 韧 性 和 伸 展 性 ；。

29、 石 墨 烯 的 热 导 率 可 达 5000 W/mK， 是 室 温 下 纯 金 刚 石 的 3 倍， 并 具 有 很 好 的 热 稳 定 和 化 学 稳 定 性。 这 些 优 异 的 物 理 性 质 使 石 墨 烯 在 射 频 晶 体 管、 超 灵 敏 传 感 器、 透 明 导 电 薄 膜、 超 强 和 高 导 复 合 材 料、 高 性 能 锂 离子电池和超级电容器等的应用方面表现出巨大的潜力。 据 Lux Research 2009年的预测， 2015 年 石 墨 烯 相 关 产 品 的 市 场 将 达 到 530 亿 美 元， 并 广 泛 应 用 于 航 空 航 天、 汽 车、 能 源。

30、、 电 子、 医 疗、 军 事 和 电 信 等 领 域。 正 因 为 石 墨 烯 丰 富 的 物 理 性 质、 优 异 的 性 能 和 广 阔 的 应 用 前 景 ， 石 墨 烯 的 发 现 者 AK Geim教 授 和 KS Novoselov教 授 荣 获 了 2010年 度 的 诺 贝 尔 物 理 学 奖 ， 这进一步激发了全世界对石墨烯的研究和应用探索。 0003 石 墨 烯 作 为 透 明 导 电 膜 可 以 充 分 发 挥 其 结 构 与 性 能 优 势， 是 石 墨 烯 最 重 要 和 最 有 前 景 的 应 用 之 一。 相 比 于 普 遍 使 用 的 氧 化 物 基 透 明 。

31、导 电 薄 膜 材 料 （ 例 如 氧 化 铟 锡 （ITO） 、 氧 化铝锌 （AZO） 等 ） ， 石墨烯在柔韧性、 热稳定性和化学稳定性方面具有突出的优势。目前， 主 要 采 用 化 学 氧 化 剥 离 法 和 化 学 气 相 沉 积 （CVD） 法 获 得 的 石 墨 烯 来 制 备 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜。 由于相对简单的制备过程， 且产量较大， 化学氧化剥离法制得的石墨烯在研究初期用于 透 明 导 电 薄 膜 的 制 备。 但 是， 化 学 剥 离 石 墨 烯 的 质 量 较 差， 存 在 大 量 结 构 缺 陷， 而 且 难 以 控 制石墨烯的尺寸和层数等结构特征。 。

32、现阶段， CVD 方法已经成为可控制备大面积、 高质量石 墨 烯 的 代 表 性 方 法， 并 可 连 续 制 备 出 达 到 百 米 级 以 上 尺 寸 的 高 性 能 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜。 目 前， 探 索 和 发 展 基 于 CVD 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 材 料 的 应 用 已 经 成 为 高 性 能 石 墨 烯 透 明 导 电薄膜的研究趋势。在具体实施的时候一般采用如下方式进行生产制作。 0004 制作方式一 ： 采 用 透 明 基 体 上 的 CVD 石 墨 烯 作 为 透 明 导 电 薄 膜。 首 先 利 用 化 学 气 相 沉 积 （CVD） 法 在。

33、 金 属 上 （ 铜、 镍、 铂 等 ） 生 长 单 层 占 优 的 石 墨 烯， 采 用 湿 化 学 法 将 单 层 石 墨 烯 转 移 到 透 明 说 明 书CN 104020919 A 2/9 页 7 基 体 上 （ 例 如 聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 醇 酯， 聚 萘 二 甲 酸 乙 二 醇 酯、 石 英 或 者 玻 璃 等 ） ， 获 得 透 明 基 体 上 的 单 层 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜。 石 墨 烯 薄 膜 的 面 电 阻 在 400-1000 欧 姆 之 间， 透 光 率 在 96-97.7% 之间。 0005 制作方式二 ： 重 复 湿 化 学 法 转 移。

34、 单 层 石 墨 烯 的 步 骤， 获 得 透 明 基 体 上 的 多 层 （2-8 层 ） 石 墨 烯 透 明 导 电薄膜， 石墨烯薄膜的面电阻在 30-400 欧姆之间， 透光率在 80-95% 之间。 0006 制作方式三 ： 采用掺杂的方法对石墨烯进行后处理。 掺杂后的石墨烯薄膜的面电阻在 100-400欧姆 之间， 透光率在 96-97.7% 之间。 0007 制作方式四 ： 在 透 明 基 体 上 的 单 层 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 的 表 面， 利 用 旋 涂 法 覆 盖 一 层 透 明 导 电 高 分 子材料 “聚 3， 4- 乙撑二氧噻吩 / 聚苯乙烯磺酸盐 （P。

35、EDOT:PSS） ”， 获得石墨烯基复合透明导 电薄膜材料。 0008 随 着 现 代 多 媒 体 信 息 技 术 的 不 断 向 前 发 展， 以 及 娱 乐、 查 询 设 备 的 不 断 增 加， 触 摸 屏的应用越来越广泛。 而电容式触摸屏只需要触摸， 不需要压力就可以产生信号、 在生产后 只 需 要 一 次 或 者 完 全 不 需 要 屏 幕 校 准、 在 光 损 失 和 系 统 功 耗 上 较 低、 电 容 式 技 术 耐 磨 损、 寿 命长， 用户使用时维护成本低等诸多优点。 而石墨烯作为新型材料中的一种， 它在制作触摸 屏 方 面 具 有 无 可 替 代 的 优 势。 对 未 。

36、来 的 石 墨 烯 与 现 有 的 ITO 导 电 材 料 进 行 比 较， 石 墨 烯 具 有优异的导电性、 对近红外和可见光及紫外光均具有优异的透过性、 石墨烯的强度可达 130 GPa、 并 具 有 很 好 的 柔 韧 性 和 伸 展 性、 同 时 具 有 很 好 的 热 稳 定 和 化 学 稳 定 性， 这 些 优 势 都 将 表明石墨烯终将成为替代传统 ITO 导电材料中的一种新型材料。 0009 目 前 普 遍 使 用 的 透 明 导 电 薄 膜 材 料 的 缺 点 在 于， 外 层 的 薄 膜 容 易 刮 花 扎 伤 而 导 致 触 摸 屏 功 能 失 常 ； ITO 导 电 层。

37、 容 易 受 外 界 条 件 的 变 化 而 改 变 其 特 性， 而 石 墨 烯 作 为 高 稳 定 性及良好柔韧性的导电层物质， 能克服传统材料的缺点。 发明内容 0010 本 发 明 提 供 了 一 种 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 及 其 生 产 制 作 方 法， 其 利 用 石 墨 烯 材 料 制 作 成 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏， 与 传 统 材 料 相 比， 更 易 于 观 察 及 检 验， 采 用 触 摸 区 用 石 墨 烯 加 周 边 走 线 也 用 石 墨 烯 作 为 导 线， 可 以 降 低 生 产 成 本， 简 化 生 产 工 序 及 提 高 生 产 良。

38、 率， 而 此 是 为 本发明的主要目的。 0011 本发明所采取的技术方案是 ： 一种石墨烯电容式触摸屏， 包括盖板层、 OCA 光学胶 层 以 及 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层， 其 中， 该 OCA 光 学 胶 层 设 置 在 该 盖 板 层 与 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 之 间， 该 盖 板 层 由 PC 材 料 制 成， 在 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 下 表 面 上 还 设 置 有 线 路 层， 在 该 线 路 层 四 周 设 置 有 电 极 层， 该 电 极 层 由 石 墨 烯 材 料 贴 覆 而 成， 该 电 极 层 用 以 将 该 。

39、线 路 层 引 出， 工 作 时， 在 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 内 形 成 一 个 低 电 压 交 流 电 场， 当 用 户 手 指 触 摸 该 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 表 面 时， 手 指 与 该 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 层 间 会 形 成 一 个 耦 合 电 容， 此 刻 会 有 一 定 量 的 电 荷 转 移 到 人 体， 为 了 恢 复 电 荷 损 失， 电 荷 从 该 石 墨 烯 电 容 式 触 摸 屏 的 四 角 补 充 进 来， 各 方 向 补 充 的 电 荷 量 和 触 摸 点 的 距 离 成 比 例， 由 此 能 够 推 算 出 触。

40、 摸 点 的 位置。 说 明 书CN 104020919 A 3/9 页 8 0012 一种石墨烯电容式触摸屏的生产制作方法， 包括如下步骤 ： 第 一 步 ： 对 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 分 切 下 料， 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 分 切 成 排 版 所 需的尺寸。 0013 第二步 ： 对第一步中已分切好的石墨烯透明导电薄膜进行缩水老化。 0014 将 经 过 分 切 后 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 用 耐 高 温 胶 带 固 定 在 玻 璃 上， 待 烘 烤 箱 中 的 温 度 达 到 80 度 时， 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 。

41、推 进 烘 烤 箱 进 行 高 温 缩 水 老 化， 烘 烤 温 度 控 制 在 135 度， 烘烤时间控制在 50 分钟， 烘烤完毕后 , 石墨烯透明导电薄膜在烤箱内降温 510 分 钟 后， 当 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 表 面 温 度 低 于 80 度 后， 才 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 从 烤 箱 中 取 出， 在 完 成 对 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 的 缩 水 老 化 之 后， 对 每 一 块 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 测 量 方 阻 的 工 作， 测 量 每 一 块 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 的 四 个 角 及 中 间。

42、 位 置 的 五 点 方 阻 值， 阻 值 波动范围在正负 50 以内为合格品。 0015 第 三 步 ： 用 风 枪 对 第 二 步 中 完 成 了 缩 水 老 化 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 清 洁， 再 印 刷 黑 色 油 墨 靶 标， 印 刷 烘 烤 温 度 在 70 度 的 情 况 下 持 续 10 分 钟， 在 印 刷 烘 烤 完 成 后， 石 墨 烯透明导电薄膜在烤箱内降温 510分钟后， 当石墨烯透明导电薄膜表面温度低于 50度后， 才将石墨烯透明导电薄膜从烤箱中取出。 0016 第 四 步 ： 采 用 激 光 蚀 刻 的 原 理 去 除 不 需 要 的 石。

43、 墨 烯 导 电 部 分， 将 第 三 步 中 已 印 好 黑 色 靶 标 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 放 到 激 光 蚀 刻 平 台 上， 打 开 吸 风， 以 吸 平 材 料， 导 入 已 编 制 好 加 工 程 序 后， 激 光 蚀 刻 机 先 捕 捉 每 模 的 靶 标 来 定 位， 然 后 对 每 模 的 石 墨 烯 进 行 蚀 刻， 激 光 蚀 刻 掉 不 需 要 的 导 电 部 分， 同 时 将 触 摸 屏 动 作 区 的 图 形 及 周 边 石 墨 烯 走 线 蚀 刻 出 来， 激 光 蚀 刻 完 成 后 利 用 万 用 表 打 到 200M 测 量 蚀 刻 区 域。

44、 是 否 有 阻 抗， 无 阻 值 说 明 已 蚀 刻 干 净， 再 用万用表测量二个相邻的半三角形图形有无阻抗， 无阻值说明通道间没有短路， 功能正常。 0017 第 五 步 ： 对 第 四 步 中 完 成 了 激 光 蚀 刻 后 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 印 刷 银 浆， 在 进 行 印 刷 银 浆 的 过 程 中， 烘 烤 温 度 控 制 在 130 度 烘 烤 40 分 钟， 待 烘 烤 箱 温 度 达 到 80 度 时， 将 印 刷 有 银 浆 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 推 进 烘 烤 箱 进 行 烘 烤， 在 烘 烤 完 成 后， 石 墨 烯 透。

45、 明 导 电薄膜在烤箱内降温 510分钟后， 当石墨烯透明导电薄膜表面温度低于 80度后， 才将石墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 从 烤 箱 中 取 出， 本 步 骤 的 印 刷 银 浆 是 为 了 在 绑 定 位 置 通 过 银 浆 将 触 摸 屏 动 作 区 里 面 的 线 路 引 出 来， 增 加 FPC 的 粘 着 力， 后 续 工 序 再 与 FPC 绑 定 在 一 起， 银 浆 烘 烤 完 成 后 进 行 百 格 测 试， 用 刀 片 在 银 浆 上 面 划 多 道 45 度 角 的 斜 线， 组 合 成 45 度 的 线 条 网 格， 再 用 3M810 测试胶条粘在网格上面， 。

46、用力推平后， 再以 45 度角匀速撕起测试胶带， 格中的银浆未 脱 落， 即 说 明 银 浆 在 石 墨 烯 上 的 附 着 力 是 合 格 的， 用 万 用 表 打 到 20K， 测 量 单 个 线 路 通 道 的阻抗， 当通道阻抗 20K， 环地电阻 200 的时候为合格品。 0018 第 六 步 ： 将 第 五 步 中 已 印 好 银 浆 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 进 行 激 光 镭 射 线 路 外 形 的 工 作， 先 在 激 光 机 平 台 上 放 置 玻 璃 纸 并 用 双 面 胶 固 定 好， 先 用 3.85.0W 低 功 率 镭 射 对 位 线 及 线 路 外 。

47、形， 而 后， 打 开 吸 风， 再 将 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 放 置 上 去， 对 准 对 位 线 再 进 行 激 光 镭射外形的工作。 0019 第 七 步 ： 将 第 六 步 中 镭 射 好 所 需 线 路 外 形 的 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 与 FPC 进 行 绑 定， 首先， 将 ACF贴覆在 FPC压合金手指处， ACF须居中贴覆在 FPC铜箔的开窗处， 而后将 FPC 预 压 在 线 路 的 出 头 位 置， 再 做 好 定 位 治 具， 调 整 热 压 头 的 平 整 度 及 位 置， 最 后 通 过 脉 冲 热 压 机进行压合， 热压完成后， 在 F。

48、PC 与线路的交接处点上封胶， 用来固定 FPC。 说 明 书CN 104020919 A 4/9 页 9 0020 第八步 ： 将第七步中绑定好 FPC的石墨烯透明导电薄膜， 通过 SIU开发板连接到电 脑， 再 通 过 开 发 软 件 进 入 工 程 调 试 模 式 去 检 测 每 个 通 道 的 数 据 是 否 正 常， 再 进 行 划 线 测 试， 看线条是否显示正常。 0021 第九步 ： 制作 PC盖板材料， 首先， 撕掉 PC印刷面的保护膜， 在其印刷面印刷黑色油 墨， 制作出所需要的触摸显示区及按键图标， 烘烤温度 70 度持续时间 10 分钟。 0022 第 十 步 ： 在 。

49、第 九 步 上 的 PC 盖 板 上 印 刷 多 一 层 黑 色 油 墨， 其 目 的 是 为 了 增 加 油 墨 遮 光性及填补一些小针孔， 烘烤温度 70度持续时间 30分钟， 烘烤完后按第五步的百格测试进 行测试油墨附着力， 以确保所印刷的油墨附着力合格。 0023 第 十 一 步 ： 制 作 光 学 透 明 胶 层， 依 排 版 设 计 用 下 料 机 开 好 尺 寸， 下 料 机 气 压 达 到 额 定工作压强 5bar1 的情况下方可进行工作， 张力控制在 0.70.85N 范围内， 将 OCA 层用激 光 镭 射 的 方 法 开 槽 挖 孔， 将 FPC 的 绑 定 位 置 及 摄 像 头 孔 位 置 空 出 来， 以 减 少 高 度 差 及 增 加 透 光 率， 在 进 行 OCA 镭 射 的 时 候， 其 易 离 型 面 朝 下， 打 开 吸 风， 将 OCA 放 至 在 机 台 中 间 位 置， 镭射完后排除废料， 并进行清洁。 0024 第 十 二 步 ： 将 第 十 一 步 镭 射 好 的 OCA 层 与 第 十 步 印 刷。