[發明專利]一種高靈敏度石墨烯電容式觸摸屏

有效

• 申請號: 201710036859.1
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106775168B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 羅百世;黃華杰;匡如意
• 申請（專利權）人: 深圳唯一科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044;G06F3/041
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所44298
• 代理人: 王少強

[技術領域]

本發明涉及觸摸屏技術領域，尤其涉及一種觸摸精確度高，結構簡單，制作成本低的高靈敏度石墨烯電容式觸摸屏。

[背景技術]

觸摸屏又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，因具有易操作性、直觀性和靈活性等優點，已成為個人移動通信設備和綜合信息終端如智能手機、平板電腦、智能手機、超級筆記本電腦、可穿戴式設備以及機器設備的操作界面等主要人機交互手段。觸摸屏根據不同的工作原理可分為電容觸摸屏、電阻觸摸屏、紅外觸摸屏和表面聲波觸摸屏等四種主要類型。其中電容觸摸屏具有多點觸控、反應時間快、使用壽命長、透光率高以及用戶使用體驗優越等一系列優勢。同時隨著工藝的逐步成熟，良品率得到顯著提高，價格日益降低，電容觸摸屏目前已成為中小尺寸信息終端觸控交互的主要方式。

近年來，石墨烯觸摸屏的應用受到了極大關注，尤其在未來的柔性顯示、可穿戴式設備等領域擁有廣泛的市場前景。但是，現階段的電容式觸摸屏包括石墨烯觸摸屏，僅感知屏體所在平面(X，Y軸二維空間)的觸摸位置，難以支持垂直于屏體平面(Z軸)的觸摸參數感知，即壓力的感應。

怎樣才能實現水平面以及垂直面的雙重感應，是市場所需，也是觸摸屏發展的方向。

為了解決上述問題，本領域的技術人員進行了大量的研發和實驗，并取得了較好的成績。

[發明內容]

為克服現有技術所存在的問題，本發明提供一種觸摸精確度高，結構簡單，制作成本低的高靈敏度石墨烯電容式觸摸屏。

本發明解決技術問題的方案是提供一種高靈敏度石墨烯電容式觸摸屏，包括主控芯片、蓋板、第一OCA光學膠層、第一石墨烯透明導電薄膜層、第二石墨烯透明導電薄膜層、第一壓力感應層、第二壓力感應層、第二OCA光學膠層、第一基板以及第二基板；所述第一基板位于第一石墨烯透明導電薄膜層和第二石墨烯透明導電薄膜層之間；所述第一壓力感應層設置于第一石墨烯導電薄膜層與第一基板之間，第二壓力感應層設置于第二石墨烯透明導電薄膜層與第一基板之間；在所述第一石墨烯透明導電薄膜層與第一壓力感應層之間設置第一絕緣材料層；所述第二壓力感應層與第一基板之間設置第二絕緣材料層；所述第一OCA光學膠層位于蓋板與第一石墨烯導電薄膜層之間，第二OCA光學膠層位于第二基板與第二石墨烯透明導電薄膜層之間，在所述第二OCA光學膠層與第二基板之間設置第三絕緣材料層；所述第一石墨烯透明導電薄膜層中的石墨烯被分割為多條相互等間距且平行的縱向感應區；第二石墨烯透明導電薄膜層被分割為多條相互等間距且平行的橫向感應區；且各相鄰兩縱向感應區之間的間距與各相鄰兩橫向感應區之間的間距相等，該間距的數值范圍為0.2-0.3微米；各縱向感應區和橫向感應區通過電極連接線與主控芯片相連；所述第一壓力感應層和第二壓力感應層的壓力感應范圍為0-100kPa；所述蓋板為透明玻璃蓋板，且厚度范圍為1.5-2.5mm；所述第一石墨烯透明導電薄膜層的厚度范圍為0.5-1.5微米；第二石墨烯透明導電薄膜層的厚度范圍為0.5-2微米；第一壓力感應層和第二壓力感應層的厚度范圍都為1.5-2微米；所述第一基板的厚度范圍為10-15微米；第二基板的厚度范圍為25-40微米；第一絕緣材料層的厚度范圍為0.2-0.35mm；第二絕緣材料層的厚度范圍為0.25-0.4mm；

所述主控芯片連接有電容傳感電路，電容傳感電路包括復用器、模數轉換器以及數字信號處理器，復用器用于接收并儲存來自各縱向感應區、橫向感應區以及第一壓力感應層和第二壓力感應層的信號，并通過一個輸出通道依次釋放信號，模數轉換器將復用器釋放的信號轉換為數字信號，數字信號處理器接收模數轉換器轉換的數字信號，并濾除噪聲，最后計算觸摸坐標以及觸摸點的壓力大小。

優選地，所述第一壓力感應層和第二壓力感應層為壓力敏感性聚合物彈性體；且該壓力敏感性聚合物彈性體為PDMS(聚二甲基硅氧烷)、TPU(聚氨酯彈性體)、硅橡膠或聚氨酯橡膠材料中的一種，厚度范圍為0.25-0.5微米。

優選地，所述蓋板上表面形成有厚度范圍為0.15-0.25mm的抗刮層；在所述抗刮層上形成有厚度范圍為0.05-0.25mm的抗反射層以及厚度范圍為0.35-0.45mm的透明保護膜層。

優選地，所述各縱向感應區和橫向感應區上都進行鏤空處理；且鏤空的形狀為圓形；縱向感應區和橫向感應區上的圓形鏤空區域呈矩形陣列分布；且各縱向感應區和橫向感應區上的鏤空區域的面積占各縱向感應區和橫向感應區原始面積的0.3-0.45。

優選地，所述第一基板和第二基板上都開始有若干個用于穿過電極連接線的通孔。