專利名稱：觸摸屏、觸摸屏的制備方法及使用該觸摸屏的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種觸摸屏、觸摸屏的制備方法及使用該觸摸屏的顯示裝置，尤其涉及一種基于碳納米管的觸摸屏、該觸摸屏的制備方法及使用該觸摸屏的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著移動電話與觸摸導(dǎo)航系統(tǒng)等各種電子設(shè)備的高性能化和多樣化的發(fā)展，在液晶等顯示元件的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設(shè)備逐步增加。這樣的電子設(shè)備的利用者通過觸摸屏， 一邊對位于觸摸屏背面的顯示元件的顯示內(nèi)容進(jìn)行視覺確認(rèn)， 一邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進(jìn)行操作。由此，可以操作電子設(shè)備的各種功能。
按照觸摸屏的工作原理和傳輸介質(zhì)的不同，現(xiàn)有的觸摸屏通常分為四種類型，分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。其中電阻式
觸摸屏的應(yīng)用最為廣泛，請參見文獻(xiàn)"Production of Transparent ConductiveFilms with Inserted Si02 Anchor Layer, and Application to a Resistive TouchPanel" Kazuhiro Noda, Kohtaro Tanimura. Electronics and Communications inJapan, Part 2, Vol.84， P39陽45(2001)。
現(xiàn)有的電阻式觸摸屏一般包括一上基板，該上基板的下表面形成有一上透明導(dǎo)電層； 一下基板，該下基板的上表面形成有一下透明導(dǎo)電層；以及多個點狀隔離物(Dot Spacer)設(shè)置在上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層之間。其中，該上透明導(dǎo)電層與該下透明導(dǎo)電層通常采用具有導(dǎo)電特性的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)層(下稱ITO層)。當(dāng)使用手指或筆按壓上基板時，上基板發(fā)生扭曲，使得按壓處的上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層彼此接觸。通過外接的電子電路分別向上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層依次施加電壓，觸摸屏控制器通過分別測量第一導(dǎo)電層上的電壓變化與第二導(dǎo)電層上的電壓變化，并進(jìn)行精確計算，將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)。觸摸屏控制器將數(shù)字化的觸點坐標(biāo)傳遞給中央處理器。中央處理器根據(jù)觸點坐標(biāo)發(fā)出相應(yīng)指令，啟動電子設(shè)備的各種功能切換，并通過顯示器控制器控制顯示元件顯示。
現(xiàn)有的電阻式觸摸屏的制備方法通常是采用離子束濺射或蒸鍍等工藝
在上下基板上沉積一層ITO層作為透明導(dǎo)電層，在制備的過程，需要較高的真空環(huán)境及需要加熱到200~300°C，因此，使得ITO層的制備成本較高。此外，ITO層作為透明導(dǎo)電層具有機(jī)械性能不夠好、難以彎曲及阻值分布不均勻等缺點。另外，ITO在潮濕的空氣中透明度會逐漸下降。從而導(dǎo)致現(xiàn)有的電阻式觸摸屏及顯示裝置存在耐用性不夠好，靈敏度低、線性及準(zhǔn)確性較差等缺點。
因此，確有必要提供一種耐用性好，且靈敏度高、線性及準(zhǔn)確性強(qiáng)的觸摸屏，以及一種方法簡單、成本低的觸摸屏的制備方法及使用該觸摸屏的顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
一種觸摸屏，包括 一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體及一第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第一基體的下表面；以及一第二電極板，該第二電極板與第 一 電極板間隔設(shè)置，該第二電極板包括一第二基體及一第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層設(shè)置在該第二基體的上表面；其中，上述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中的至少一個導(dǎo)電層包括一碳納米管層，該碳納米管層包括
各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列的多個碳納米管。
一種觸摸屏的制備方法，包括以下步驟提供一碳納米管陣列形成于一基底及一第一基體和一第二基體；通過擠壓上述碳納米管陣列，從而獲得一碳納米管層分別形成在上述第 一基體和第二基體表面，形成第 一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層，進(jìn)而形成第一電極板和第二電極板；在上述第一電極板上設(shè)置兩個第一電極，在上述第二電極板上設(shè)置兩個第二電極，并將上述第一電極板和第二電極板間隔設(shè)置，且使上述第一導(dǎo)電層和上述第二導(dǎo)電層相對設(shè)置，從而得到一觸摸屏。
一種顯示裝置，包括 一觸摸屏，該觸摸屏包括一第一電極板及一第二電極板，該第一電極板包括一第一基體及一第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第一基體的下表面，該第二電極板與第一電極板間隔設(shè)置，且包括一第二基體及一第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層設(shè)置在該第二基體的上表面；及一顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備正對且靠近上述觸摸屏的第二電極板設(shè)置；其中，上述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中的至少一個導(dǎo)電層包括一碳納米管層，該碳納米管層包括各向同性或沿一 固定方向取向或不同方向取向排列的多個碳納米管。
本技術(shù)方案實施例提供的采用碳納米管層作為透明導(dǎo)電層的觸摸屏及顯示裝置具有以下優(yōu)點其一，碳納米管的優(yōu)異的力學(xué)特性使得透明導(dǎo)電層具有很好的韌性和機(jī)械強(qiáng)度，故，可以相應(yīng)的提高觸摸屏的耐用性，進(jìn)而提高顯示裝置的耐用性；其二，由于碳納米管具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，上述該碳納米管層包括各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列的多個碳納米管，故，釆用上述碳納米管層作透明導(dǎo)電層，可使得透明導(dǎo)電層具有均勻的阻值分布，從而提高觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置的分辨率和精確度；其三，由于碳納米管層中的碳納米管薄膜是通過一施壓裝置擠壓碳納米管陣列獲得，制備方法簡單，且該方法無需真空環(huán)境和加熱過程，故采用上述方法制備的碳納米管薄膜所形成的碳納米管層做透明導(dǎo)電層有利于降低觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置的成本。


圖1是本技術(shù)方案實施例觸摸屏的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本技術(shù)方案實施例觸摸屏的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本技術(shù)方案實施例觸摸屏的制備方法的流程示意圖。
圖4是本技術(shù)方案實施例獲得的各向同性碳納米管薄膜的掃描電鏡照片。
圖5是本技術(shù)方案實施例獲得的擇優(yōu)取向碳納米管薄膜的掃描電鏡照片。
圖6是本技術(shù)方案實施例顯示裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本技術(shù)方案實施例提供的觸摸屏、觸摸屏的制備方法及使用該觸摸屏的顯示裝置。
請參閱圖1及圖2,本技術(shù)方案實施例提供一種觸摸屏10，該觸摸屏10包括一第一電極板12,—第二電極板14以及設(shè)置在該第一電極板12與第二 電極玲反14之間的多個透明點狀隔離物16。
該第一電極板12包括一第一基體120，一第一導(dǎo)電層122以及兩個第一 電極124。該第一基體120為平面結(jié)構(gòu)，該第一導(dǎo)電層122與兩個第一電極 124均設(shè)置在第一基體120的下表面。兩個第一電極124分別設(shè)置在第一導(dǎo) 電層122沿第一方向的兩端并與第一導(dǎo)電層122電連接。該第二電極板14 包括一第二基體140， 一第二導(dǎo)電層142以及兩個第二電極144。該第二基 體140為平面結(jié)構(gòu)，該第二導(dǎo)電層142與兩個第二電極144均設(shè)置在第二基 體140的上表面。兩個第二電極144分別設(shè)置在第二導(dǎo)電層142沿第二方向 的兩端并與第二導(dǎo)電層142電連接。該第一方向垂直于該第二方向，即兩個 第一電極124與兩個第二電極144正交設(shè)置。其中，該第一基體120為透明 的且具有一定柔軟度的薄膜或薄板，該第二基體140為透明基板，該第二基 體140的材料可選擇為玻璃、石英、金剛石及塑料等硬性材料或柔性材料。 所述第二基體140主要起支撐的作用。該第一電極124與該第二電極144的 材料為金屬、碳納米管薄膜或其他導(dǎo)電材料，只要確保導(dǎo)電性即可。本實施 例中，該第一基體120為聚酯膜，該第二基體140為玻璃基板，該第一電極 124與第二電極144為導(dǎo)電的銀漿層或碳納米管薄膜。
進(jìn)一步地，該第二電極板14上表面外圍設(shè)置有一絕緣層18。上述的第 一電極板12設(shè)置在該絕緣層18上，且該第一電極板12的第一導(dǎo)電層122 正對第二電極板14的第二導(dǎo)電層142設(shè)置。上述多個透明點狀隔離物16設(shè) 置在第二電極板14的第二導(dǎo)電層142上，且該多個透明點狀隔離物16彼此 間隔設(shè)置。第一電極板12與第二電才及板14之間的距離為2 10微米。該絕 緣層18與點狀隔離物16均可采用絕緣樹脂或其他絕緣材料制成。設(shè)置絕緣 層18與點狀隔離物16可使得第一電極板14與第二電極板12電絕緣?？梢?理解，當(dāng)觸摸屏10尺寸較小時，點狀隔離物16為可選擇的結(jié)構(gòu)，只需確保 第一電極板14與第二電極板12電絕緣即可。
該第一導(dǎo)電層122與第二導(dǎo)電層142中的至少一個導(dǎo)電層包括一碳納米 管層，該碳納米管層包括各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列 的多個碳納米管。進(jìn)一步地，該碳納米管層中的碳納米管與碳納米管層的表 面成一夾度a,其中，a大于等于零度且小于等于15度(0^c^15。)。優(yōu)選地，所述碳納米管層中的碳納米管平行于碳納米管層的表面。該碳納米管層中的 碳納米管之間通過范德華力相互吸引，緊密結(jié)合，形成一自支撐結(jié)構(gòu),使得 該碳納米管層具有很好的韌性，可以彎折，故本技術(shù)方案實施例中的基體可
為柔性基體。所述碳納米管層的厚度為0.5納米 100微米，碳納米管層的長 度及寬度不限，可根據(jù)實際需要制成具有任意長度和寬度的碳納米管層。所 述碳納米管層可以為 一透明的碳納米管薄膜。本實施例中，該第 一導(dǎo)電層122 與第二導(dǎo)電層142均為碳納米管層。該碳納米管層為一碳納米管薄膜，該碳 納米管薄膜中的碳納米管平行于碳納米管薄膜表面且沿不同方向取向排列。 該碳納米管層的長度為30厘米，寬度為30厘米，厚度為1微米。
另外，該第一電極板12上表面可進(jìn)一步設(shè)置一透明保護(hù)膜126，該透明 保護(hù)膜126可由氮化硅、氧化硅、苯丙環(huán)丁烯(BCB)、聚酯以及丙烯酸樹脂 等材料形成。該透明保護(hù)膜126也可采用一層表面硬化處理、光滑防刮的塑 料層，如聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)膜，用于保護(hù)第一電極板12,提高 耐用性。該透明保護(hù)膜126還可用于提供一些其它的附加功能，如可以減少 眩光或降低反射。
此外，可選擇地，為了減小由顯示設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，避免從觸摸屏 IO發(fā)出的信號產(chǎn)生錯誤，還可在第二基體140的下表面上設(shè)置一屏蔽層(圖 未示)。該屏蔽層可由銦錫氧化物(ITO)薄膜、銻錫氧化物(ATO)薄膜、 鎳金薄膜、銀薄膜或碳納米管層等透明導(dǎo)電材料形成。本實施例中，所述的 屏蔽層包含一碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜中的碳納米管的排列方式不 限，可為各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列也可為其它的排 列方式。本實施例中，該屏蔽層中的碳納米管沿不同方向取向排列。該碳納 米管薄膜作為電接地點，起到屏蔽的作用，從而使得觸摸屏10能在無干擾 的環(huán)境中工作。
請參閱圖3,本技術(shù)方案實施例提供一種制備上述觸摸屏IO的方法，具 體包括以下步驟
步驟一提供一碳納米管陣列形成于一基底及一第一基體120和一第二 基體140。
其中，優(yōu)選地，該陣列為超順排碳納米管陣列。
本技術(shù)方案實施例提供的碳納米管陣列為單壁碳納米管陣列、雙壁碳納米管陣列和多壁碳納米管陣列中的一種或多種。本實施例中，超順排碳納米
管陣列的制備方法采用化學(xué)氣相沉積法，其具體步驟包括(a)提供一平整 基底，該基底可選用P型或N型硅基底，或選用形成有氧化層的硅基底，本 實施例優(yōu)選為采用4英寸的硅基底；(b)在基底表面均勻形成一催化劑層， 該催化劑層材料可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)或其任意組合的合金之 一；(c)將上述形成有催化劑層的基底在700 900。C的空氣中退火約30分鐘 ~90分鐘；(d)將處理過的基底置于反應(yīng)爐中，在保護(hù)氣體環(huán)境下加熱到 500~740°C，然后通入碳源氣體反應(yīng)約5~30分鐘，生長得到超順排碳納米管 陣列，其高度為200 400微米。該超順排碳納米管陣列為多個彼此平行且垂 直于基底生長的碳納米管形成的純碳納米管陣列。通過上述控制生長條件， 該超順排碳納米管陣列中基本不含有雜質(zhì)，如無定型碳或殘留的催化劑金屬 顆粒等。該碳納米管陣列中的碳納米管彼此通過范德華力緊密接觸形成陣 列。該碳納米管陣列與上述基底面積基本相同。
本實施例中碳源氣可選用乙炔、乙烯、曱烷等化學(xué)性質(zhì)較活潑的碳?xì)寤?合物，本實施例優(yōu)選的碳源氣為乙炔；保護(hù)氣體為氮氣或惰性氣體，本實施 例優(yōu)選的保護(hù)氣體為氬氣。
石墨電極恒流電弧放電沉積法、激光蒸發(fā)沉積法等。
所述第一基體120和第二基體140的材料為玻璃、石英、金剛石及塑料 等硬性材料或柔性材料。本實施例中，該第一基體120為聚酯膜，該第二基 體140為玻璃基板。
步驟二通過擠壓上述碳納米管陣列，從而獲得一碳納米管層分別形成 在上述第一基體120和一第二基體140表面，形成第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo) 電層142,進(jìn)而形成第一電極板12和第二電才及板14。
本技術(shù)方案實施例中，所述碳納米管層包括一碳納米管薄膜。
其中，由于本技術(shù)方案提供的碳納米管具有很好的粘性，所以上述第一 基體120和第二基體140可以比較牢固地粘附在碳納米管陣列上。故本技術(shù) 方案實施例中，所述第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層142可通過以下兩種方式 形成其一，提供一施壓裝置，并通過上述施壓裝置直接施加一定的壓力于 上述碳納米管陣列上；在壓力的作用下，該碳納米管陣列與生長的基底分離，從而形成由多個碳納米管組成的具有自支撐結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜；之后，將 上述碳納米管薄膜切割成基體大小形狀的碳納米管薄膜，通過導(dǎo)電粘結(jié)劑如 導(dǎo)電銀膠等分別粘結(jié)在上述第一基體120和第二基體140的表面，形成上述 第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層142。其二，分別將上述第一基體120和第二 基體140的一表面直接覆蓋在上述碳納米管陣列上；提供一施壓裝置，通過 上述施壓裝置直接施加一定的壓力于上述第一基體120和第二基體140的另 一表面上；在壓力的作用下碳納米管陣列與生長的基底分離，從而形成由多 個碳納米管組成的具有自支撐結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜，并且該碳納米管薄膜直 接粘結(jié)在上述第一基體120和第二基體140的表面，切除多余的碳納米管薄 膜，從而形成上述第一導(dǎo)電層122和第二導(dǎo)電層142。
另外，在施壓的過程中，碳納米管陣列在壓力的作用下會與生長的基底 分離，從而形成由多個碳納米管組成的具有自支撐結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜，且 所述的多個碳納米管基本上與碳納米管薄膜的表面平行。本技術(shù)方案實施例 中，施壓裝置為一壓頭，壓頭表面光滑，壓頭的形狀及擠壓方向決定制備的 碳納米管薄膜中碳納米管的排列方式。具體地，當(dāng)采用平面壓頭沿垂直于上 述碳納米管陣列生長的基底的方向擠壓時，可獲得碳納米管為各向同性排列 的碳納米管薄膜(請參閱圖4);當(dāng)采用滾軸狀壓頭沿某一固定方向碾壓時， 可獲得碳納米管沿該固定方向取向排列的碳納米管薄膜(請參閱圖5);當(dāng)采 用滾軸狀壓頭沿不同方向碾壓時，可獲得碳納米管沿不同方向取向排列的碳 納米管薄膜。
可以理解，當(dāng)采用上述不同方式擠壓上述的碳納米管陣列時，碳納米管 會在壓力的作用下傾倒，并與相鄰的碳納米管通過范德華力相互吸引、連接 形成由多個碳納米管組成的具有自支撐結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜。所述的多個碳 納米管與該碳納米管薄膜的表面基本平行并為各向同性或沿一固定方向取 向或不同方向取向排列。另外，在壓力的作用下，碳納米管陣列會與生長的 基底分離，從而使得該碳納米管薄膜容易與基底脫離。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，上述碳納米管陣列的傾倒程度(傾角)與 壓力的大小有關(guān)，壓力越大，傾角越大。制備的碳納米管薄膜的厚度取決于 碳納米管陣列的高度以及壓力大小。碳納米管陣列的高度越大而施加的壓力 越小，則制備的碳納米管薄膜的厚度越大；反之，碳納米管陣列的高度越小而施加的壓力越大，則制備的碳納米管薄膜的厚度越小。本實施例中的碳納
米管薄膜中的碳納米管與碳納米管薄膜的表面成一夾角a，其中，a大于等 于零度且小于等于15度(0Sc^15。)。可以理解，所述碳納米管薄膜的導(dǎo)電性 能與上述的夾角有關(guān)。具體地，所述夾角越小，則制備的碳納米管薄膜的導(dǎo) 電性能越好。反之，所述夾角越大，則制備的碳納米管薄膜的導(dǎo)電性能逐漸 降低。優(yōu)選地，所述碳納米管層中的碳納米管平行于碳納米管層的表面。
進(jìn)一步地，上述的碳納米管層可以是本實施例步驟二中制備的一個碳納 米管薄膜或至少兩個重疊設(shè)置的碳納米管薄膜。具體地，上述碳納米管薄膜 進(jìn)一步可以覆蓋在另一碳納米管陣列上，通過本技術(shù)方案實施例步驟二提供 的施壓裝置擠壓上述覆蓋有碳納米管薄膜的碳納米管陣列形成一雙層碳納 米管薄膜結(jié)構(gòu)，該雙層碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)中的碳納米管薄膜之間通過范德華 力緊密結(jié)合。重復(fù)上述步驟，即可得到一包含多層碳納米管薄膜的碳納米管 層。
本實施例中，上述的碳納米管薄膜的寬度和長度與碳納米管陣列所生長 的基底的尺寸有關(guān)，該碳納米管薄膜的寬度和長度不限，可根據(jù)實際需求制 得。本技術(shù)方案實施例中采用4英寸的基底生長超順排碳納米管陣列。該碳 納米管層的厚度為0.5納米 100微米。當(dāng)該碳納米管層中的碳納米管為單壁 碳納米管時，該單壁碳納米管的直徑為0.5納米 50納米。當(dāng)該碳納米管層 中的^f友納米管為雙壁石友納米管時，該雙壁^5灰納米管的直徑為1.0納米 50納 米。當(dāng)該碳納米管層中的碳納米管為多壁碳納米管時，該多壁碳納米管的直 徑為1.5納米~50納米。 步驟三在上述第一電極板12上設(shè)置兩個第一電極124,在上述第二 電極板14上設(shè)置兩個第二電極144,并將上述第一電極板12和第二電極板 14間隔設(shè)置，且使上述第一導(dǎo)電層122和上述第二導(dǎo)電層142相對設(shè)置，從 而得到一觸摸屏10。
本技術(shù)方案實施例中，所述兩個第一電極124和兩個第二電極144均為 導(dǎo)電的4艮漿層。所述兩個第一電極124和兩個第二電才及144的形成方法為 采用絲網(wǎng)印刷、移印或噴涂等方式分別將銀漿涂覆在第一導(dǎo)電層142沿第一 方向的兩端及第二導(dǎo)電層142沿第二方向的兩端，然后，將第一電極板和第 二電極板分別放入烘箱中烘烤10-60分鐘使銀漿固化，烘烤溫度為100°C-120°C,即可得到所述第一電極124及所述第二電極144。上述第一方 向垂直于上述第二方向，即兩個第一電極124與兩個第二電極144正交設(shè)置。
所述絕緣層18可采用絕緣樹脂或其他絕緣材料制成，如絕緣粘合劑。 本技術(shù)方案實施例中，該絕緣層18為透明的絕緣粘合劑。所述第一電極板 12和所述第二電極板14通過絕緣粘合劑使彼此接合，該絕緣粘合劑可涂覆 于上述第一電極板12和第二電極板14的外圍。此外，多個透明點狀隔離物 16可設(shè)置在上述絕緣粘合劑所在區(qū)域之外的可視區(qū)內(nèi)，以確保上述第一電極 板12和第二電極板14電絕緣。
所述透明保護(hù)膜126可為一層表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，如聚 對苯二曱酸乙二醇酯(PET)膜，用于保護(hù)第一電極板12,提高耐用性。本 技術(shù)方案實施例中，該透明保護(hù)膜126采用有粘性的PET膜，該P(yáng)ET膜可 直接粘附于觸摸屏表面用作透明保護(hù)膜126。
請參閱圖6,本技術(shù)方案實施例還提供一使用上述觸摸屏10的顯示裝 置100，其包括上述觸摸屏10及一顯示設(shè)備20。該顯示設(shè)備20正對且靠近 上述觸摸屏10的第二電極板14設(shè)置。該觸摸屏10可以與該顯示設(shè)備20間 隔一預(yù)定距離設(shè)置，也可集成在該顯示設(shè)備20上。當(dāng)該觸摸屏10與該顯示 設(shè)備20集成設(shè)置時，可通過粘結(jié)劑將該觸摸屏10附著到該顯示設(shè)備20上。
本技術(shù)方案顯示設(shè)備20可以為液晶顯示器、場發(fā)射顯示器、等離子顯 示器、電致發(fā)光顯示器、真空熒光顯示器及陰極射線管等顯示設(shè)備。
進(jìn)一步地，當(dāng)在該觸摸屏10第二基體140的下表面上設(shè)置一屏蔽層22 時，可在該屏蔽層22遠(yuǎn)離第二基體140的表面上設(shè)置一鈍化層24，該鈍化 層24可由氮化硅、氧化硅等材料形成。該鈍化層24與顯示設(shè)備20的正面 間隔一間隙26設(shè)置。該鈍化層24作為介電層使用，且保護(hù)該顯示設(shè)備20 不致于由于外力過大而損壞。
另外，該顯示裝置100進(jìn)一步包括一觸摸屏控制器30、 一中央處理器 40及一顯示設(shè)備控制器50。其中，該觸摸屏控制器30、該中央處理器40 及該顯示設(shè)備控制器50三者通過電路相互連接，該觸摸屏控制器30與該觸 摸屏20電連接，該顯示設(shè)備控制器50連接該顯示設(shè)備20。該觸摸屏控制器 30通過手指等觸摸物60觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入，并將 該信息傳遞給中央處理器40。該中央處理器40通過該顯示器控制器50控制該顯示元件20顯示。
使用時，第一電極板12之間與第二電極板14之間分別施加5V電壓。 使用者一邊視覺確認(rèn)在觸摸屏10下面設(shè)置的顯示元件20的顯示， 一邊通過 觸摸物60如手指或筆按壓觸摸屏10第一電極板12進(jìn)行操作。第一電極板 12中第一基體120發(fā)生彎曲，使得按壓處70的第一導(dǎo)電層122與第二電極 板14的第二導(dǎo)電層142接觸形成導(dǎo)通。觸摸屏控制器30通過分別測量第一 導(dǎo)電層122第一方向上的電壓變化與第二導(dǎo)電層142第二方向上的電壓變 化，并進(jìn)行精確計算，將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)。觸摸屏控制器30將數(shù)字化的 觸點坐標(biāo)傳遞給中央處理器40。中央處理器40根據(jù)觸點坐標(biāo)發(fā)出相應(yīng)指令， 啟動電子設(shè)備的各種功能切換，并通過顯示器控制器50控制顯示元件20顯 示。
本技術(shù)方案實施例提供的采用碳納米管層作為透明導(dǎo)電層的觸摸屏及 顯示裝置具有以下優(yōu)點其一，碳納米管的優(yōu)異的力學(xué)特性使得透明導(dǎo)電層 具有很好的韌性和機(jī)械強(qiáng)度，故，可以相應(yīng)的提高觸摸屏的耐用性，進(jìn)而提 高顯示裝置的耐用性；其二，由于碳納米管具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，上述該碳 納米管層包括各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列的多個碳 納米管，故，采用上述碳納米管層作透明導(dǎo)電層，可使得透明導(dǎo)電層具有均 勻的阻值分布，從而提高觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置的分辨率和精確 度；其三，由于碳納米管層中的碳納米管薄膜是通過一施壓裝置擠壓碳納米 管陣列獲得，制備方法簡單，且該方法無需真空環(huán)境和加熱過程，故采用上 述方法制備的碳納米管薄膜所形成的碳納米管層做透明導(dǎo)電層有利于降低 觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置的成本。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)作其它變化，當(dāng)然這些依據(jù) 本發(fā)明精神所作的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種觸摸屏，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體及一第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第一基體的下表面；以及一第二電極板，該第二電極板與第一電極板間隔設(shè)置，該第二電極板包括一第二基體及一第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層設(shè)置在該第二基體的上表面；其特征在于上述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中的至少一個導(dǎo)電層包括一碳納米管層，該碳納米管層包括各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列的多個碳納米管。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管平行于碳納米管 層的表面。
3. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管層中的碳納米管 與碳納米管層的表面成一夾度a,其中，a大于等于零度且小于等于15度 (05a￡l5。)。
4. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管層中的碳納米管 之間通過范德華力相互吸引、緊密結(jié)合，形成由多個碳納米管組成的自支撐 結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管層的厚度為0.5 納米 10(H效米。
6. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管層中的碳納米管 為單壁碳納米管、雙壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種或多種。
7. 如權(quán)利要求6所述的觸摸屏，其特征在于，所述單壁碳納米管的直徑為0.5 納米 50納米，所述雙壁碳納米管的直徑為1.0納米 50納米，所述多壁石灰納 米管的直徑為1.5納米 50納米。
8. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一電極板進(jìn)一步包括兩 個第一電極沿第一方向設(shè)置在第一導(dǎo)電層的兩端且與第一導(dǎo)電層電連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的觸摸屏，其特征在于，所述第二電極板進(jìn)一步包括兩 個第二電極沿第二方向設(shè)置在第二導(dǎo)電層的兩端且與第二導(dǎo)電層電連接。
10. 如權(quán)利要求9所述的觸摸屏，其特征在于，所述第二方向垂直于第一方向。
11. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏進(jìn)一步包括一絕緣層設(shè)置在該第二電極板上表面外圍，該第一電極板設(shè)置在該絕緣層上。
12. 如權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏進(jìn)一步包括多個 透明點狀隔離物設(shè)置在該第 一 電極板與該第二電極板之間。
13. 如權(quán)利要求12所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個透明點狀隔離物設(shè) 置在所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間。
14. 如權(quán)利要求12所述的觸摸屏，其特征在于，所述透明點狀隔離物與該絕 緣層材料為絕緣透明樹脂。
15. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏進(jìn)一步包括一屏蔽 層，該屏蔽層設(shè)置在該觸摸屏第二基體的下表面，該屏蔽層為銦錫氧化物薄 膜、銻錫氧化物薄膜、鎳金薄膜、銀薄膜或碳納米管薄膜。
16. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一基體材料為聚酯膜， 所述第二基體材料為玻璃、石英、金剛石或塑料。
17. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏進(jìn)一步包括一透明 保護(hù)膜，該透明保護(hù)膜設(shè)置在該第一電極板上表面，該透明保護(hù)膜的材料為 氮化硅、氧化硅、苯丙環(huán)丁烯、聚酯、丙烯酸樹脂或聚對苯二曱酸乙二醇酯。
18. —種觸摸屏的制備方法，包括以下步驟 提供一碳納米管陣列形成于一基底及一第一基體和一第二基體； 通過擠壓上述碳納米管陣列，從而獲得一碳納米管層分別形成在上述第一基 體和第二基體表面，形成第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層，進(jìn)而形成第一電極板和 第二電極板；在上述第一電極板上設(shè)置兩個第一電極，在上述第二電極板上設(shè)置兩個第二 電極，并將上述第一電極板和第二電極板間隔設(shè)置，且使上述第一導(dǎo)電層和 上述第二導(dǎo)電層相對設(shè)置，從而得到一觸摸屏。
19. 如權(quán)利要求18所述的觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層 和第二導(dǎo)電層的形成方法包括以下步驟提供一施壓裝置，施加一定的壓力于上述碳納米管陣列，形成由多個碳納米 管組成的具有自支撐結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜；將上述碳納米管薄膜粘結(jié)在上述第一基體和第二基體的表面，形成上述第一 導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。
20. 如權(quán)利要求18所述的觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層和一第二導(dǎo)電層的形成方法包括以下步驟分別將所述第一基體和第二基體的一表面直接覆蓋在上述碳納米管陣列上； 提供一施壓裝置，分別施加一定的壓力于所述第一基體和第二基體的另一表 面，形成由多個碳納米管組成的具有自支撐結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜分別粘結(jié)在 所述第一基體和第二基體上，切除多余的碳納米管薄膜，從而形成所述第一 導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述施壓裝 置為一平面壓頭。
22. 如權(quán)利要求21所述的觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述擠壓碳納米 管陣列的步驟為采用平面壓頭沿垂直于上述碳納米管陣列生長的方向擠壓。
23. 如權(quán)利要求19或20所述的觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述施壓裝 置為一滾軸狀壓頭。
24. 如權(quán)利要求23所述的觸摸屏的制備方法，其特征在于，所述的擠壓碳納 米管陣列的步驟為采用滾軸狀壓頭沿某一 固定方向碾壓或沿不同方向碾壓。
25. —種顯示裝置，包括一觸摸屏，該觸摸屏包括一第一電極板及一第二電極板，該第一電極板包括 一第一基體及一第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第一基體的下表面，該 第二電極板與第一電極板間隔設(shè)置，且包括一第二基體及一第二導(dǎo)電層，該 第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第二基體的上表面；及一顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備正對且靠近上述觸摸屏的第二電極板設(shè)置； 其特征在于上述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中的至少一個導(dǎo)電層包括一碳納 米管層，該碳納米管層包括各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排 列的多個碳納米管。
26. 如權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置進(jìn)一步包括 一觸摸屏控制器、 一中央處理器及一顯示設(shè)備控制器，其中，該觸摸屏控制 器、該中央處理器及該顯示設(shè)備控制器三者通過電路相互連接，該觸摸屏控 制器與該觸摸屏電連接，該顯示設(shè)備控制器與該顯示設(shè)備電連接。
27. 如權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示設(shè)備為液晶顯示 器、場發(fā)射顯示器、等離子顯示器、電致發(fā)光顯示器、真空熒光顯示器及陰 極射線管顯示器中的一種。
28. 如權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其特征在于，所述觸摸屏與所述顯示設(shè) 備間隔設(shè)置或所述觸摸屏集成在所述顯示設(shè)備上。
29. 如權(quán)利要求25所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置進(jìn)一步包括 一屏蔽層，該屏蔽層設(shè)置在該觸摸屏第二基體的下表面，該屏蔽層為銦錫氧 化物薄膜、銻錫氧化物薄膜、鎳金薄膜、銀薄膜或碳納米管薄膜。
30. 如權(quán)利要求29所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置進(jìn)一步包括 一鈍化層，該鈍化層設(shè)置在該屏蔽層遠(yuǎn)離該觸摸屏第二基底的表面上，該鈍 化層的材料為氮化硅或氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體及一第一導(dǎo)電層，該第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第一基體的下表面；以及一第二電極板，該第二電極板與第一電極板間隔設(shè)置，該第二電極板包括一第二基體及一第二導(dǎo)電層，該第二導(dǎo)電層設(shè)置在該第二基體的上表面；其中，上述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中的至少一個導(dǎo)電層包括一碳納米管層，該碳納米管層包括各向同性或沿一固定方向取向或不同方向取向排列的多個碳納米管。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及上述觸摸屏的制備方法以及一種使用上述觸摸屏的顯示裝置，上述顯示裝置包括一觸摸屏及一顯示設(shè)備。
文檔編號G06F3/041GK101458608SQ20071012511
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者亮 劉, 劉長洪, 姜開利, 范守善 申請人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司