專(zhuān)利名稱(chēng)：觸摸屏及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏及顯示裝置，尤其涉及一種釆用碳納米管透明導(dǎo) 電層的觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，伴隨著移動(dòng)電話(huà)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，在液晶等顯示設(shè)備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(guò)觸摸屏， 一邊對(duì)位于觸摸屏背面的顯 示設(shè)備的顯示內(nèi)容進(jìn)行視覺(jué)確認(rèn)， 一邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來(lái)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)有的觸摸屏分為四種類(lèi) 型，分別為電阻式、電容式、紅外線(xiàn)式以及表面聲波式。其中電容式觸摸屏 因準(zhǔn)確度較高、抗干擾能力強(qiáng)應(yīng)用較為廣泛。
現(xiàn)有技術(shù)中的電容型觸摸屏包括一玻璃基板， 一透明導(dǎo)電層，以及多個(gè) 金屬電極。在該電容型觸摸屏中，玻璃基板的材料為納鈣玻璃。透明導(dǎo)電層
為例如銦錫氧化物(ITO)或銻錫氧化物(ATO)等透明材料。電極為通過(guò) 印制具有低電阻的導(dǎo)電金屬(例如銀)形成。電極間隔設(shè)置在透明導(dǎo)電層的 各個(gè)角處。此外，透明導(dǎo)電層上涂覆有鈍化層。該鈍化層由液體玻璃材料通 過(guò)硬化或致密化工藝，并進(jìn)行熱處理后，硬化形成。
當(dāng)手指等觸摸物觸摸在觸摸屏表面上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，手指等觸摸物 和觸摸屏中的透明導(dǎo)電層之間形成一個(gè)耦合電容。對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容 是直接導(dǎo)體，手指等觸摸物的觸摸將從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電 流分別從觸摸屏上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角 的距離成正比，觸摸屏控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸 點(diǎn)的位置。
因此，透明導(dǎo)電層對(duì)于觸摸屏是一必需的部件，現(xiàn)有技術(shù)中透明導(dǎo)電層 通常采用ITO層，但是ITO層目前主要釆用賊射或蒸鍍等方法制備，在制
5備的過(guò)程，需要較高的真空環(huán)境及加熱到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)械和化學(xué)耐用性不夠好 等缺點(diǎn)。進(jìn)一步地，采用ITO層作透明導(dǎo)電層存在電阻阻值分布不均勻的現(xiàn) 象，導(dǎo)致現(xiàn)有的電容式觸摸屏存在觸摸屏的分辨率低、精確度不高等問(wèn)題。 因此，確有必要提供一種分辨率高、精確度高及耐用的觸摸屏，以及使 用該觸摸屏的顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容
一種觸摸屏，該觸摸屏包括一基體； 一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層設(shè)置 于上述基體的表面；以及多個(gè)電極，該多個(gè)電才及分別間隔設(shè)置，并與該透明 導(dǎo)電層電連接。其中，所述透明導(dǎo)電層進(jìn)一步包括一碳納米管層，該碳納米 管層包括平行且間隔設(shè)置的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)，所述每個(gè)碳納米管帶 狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)相對(duì)的電極電連接，且所述每個(gè)電極與至少一個(gè) 碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的一端電連接。
一種顯示裝置，其包括一觸摸屏，該觸摸屏包括一基體； 一透明導(dǎo)電層， 該透明導(dǎo)電層設(shè)置于上述基體的表面；以及多個(gè)電極，該多個(gè)電極分別間隔 設(shè)置，并與該透明導(dǎo)電層電連接； 一顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備正對(duì)且靠近觸摸 屏的基體遠(yuǎn)離透明導(dǎo)電層的一個(gè)表面設(shè)置。其中，所述透明導(dǎo)電層進(jìn)一步包 括一碳納米管層，該碳納米管層包括平行且間隔設(shè)置的多個(gè)碳納米管帶狀膜 結(jié)構(gòu)，所述每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)相對(duì)的電極電連接， 且所述每個(gè)電極與至少 一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的 一端電連接。
與現(xiàn)有技術(shù)的觸摸屏及顯示裝置相比較，本技術(shù)方案提供的觸摸屏及顯 示裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由于透明導(dǎo)電層中的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu) 平行且間隔設(shè)置，因此，所述透明導(dǎo)電層具有較好的力學(xué)性能，從而使得上 述的透明導(dǎo)電層具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，故，采用上述的碳納米管帶狀 膜結(jié)構(gòu)作透明導(dǎo)電層，可以相應(yīng)的提高觸摸屏的耐用性，進(jìn)而提高了使用該 觸摸屏的顯示裝置的耐用性；其二，上述透明導(dǎo)電層中的多個(gè)碳納米管帶狀 膜結(jié)構(gòu)平行且間隔設(shè)置，從而使得透明導(dǎo)電層具有均勻的阻值分布和透光 性，且所述每個(gè)電極與其所在透明導(dǎo)電層中的至少一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu) 的一端電連接，故可以通過(guò)探測(cè)觸摸點(diǎn)處與碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)相連接的兩個(gè)電極之間的電流變化來(lái)更精確地確定觸摸點(diǎn)的位置，從而有利于提高觸摸 屏及使用該觸摸屏的顯示裝置的分辨率和精確度。


圖1是本技術(shù)方案實(shí)施例的觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是沿圖i所示的線(xiàn)n-n的剖視圖。
圖3是本技術(shù)方案實(shí)施例的透明導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本技術(shù)方案實(shí)施例的透明導(dǎo)電層的碳納米管薄膜的掃描電鏡圖。
圖5是本技術(shù)方案實(shí)施例的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本技術(shù)方案實(shí)施例的顯示裝置的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本技術(shù)方案的觸摸屏及顯示裝置。 請(qǐng)參閱圖l、圖2及圖3，觸摸屏20包括一基體22、 一透明導(dǎo)電層24、 一防護(hù)層26及至少多個(gè)電極28?；w22具有一第一表面221以及與第一表 面221相對(duì)的第二表面222。透明導(dǎo)電層24設(shè)置在基體22的第一表面221 上；所述多個(gè)電極28分別間隔設(shè)置，且與透明導(dǎo)電層24形成電連接，用以 在透明導(dǎo)電層24上形成等電位面。防護(hù)層26可直接設(shè)置在透明導(dǎo)電層24 以及電極28上。優(yōu)選地，所述多個(gè)電極28間隔設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層24 相對(duì)的兩端。
所述基體22為一曲面型或平面型的結(jié)構(gòu)。該基體22由玻璃、石英、金 剛石或塑料等硬性材料或柔性材料形成。所述基體22主要起支撐的作用。
所述透明導(dǎo)電層24包括平行且間隔設(shè)置的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu) 240，所述多個(gè)電極分別間隔設(shè)置在含有多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的透 明導(dǎo)電層24相對(duì)的兩端，所述每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的兩端分別與 兩個(gè)相對(duì)的電極電連接，且所述每個(gè)電極與所述透明導(dǎo)電層24中的至少一 個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的一端電連接。具體地，所述多個(gè)電極28—— 對(duì)應(yīng)設(shè)置于碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的兩端。
所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240為一層碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包 括多個(gè)定向排列的碳納米管，且該多個(gè)碳納米管沿著碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的長(zhǎng)度方向排列。另外所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240也可為重疊設(shè)置的 多層碳納米管薄膜，每一碳納米管薄膜包括多個(gè)定向排列的碳納米管，且相 鄰的兩層碳納米管薄膜中的碳納米管沿同 一方向排列或沿不同方向排列。所 述碳納米管薄膜進(jìn)一步包括多個(gè)首尾相連的碳納米管束片段，每個(gè)碳納米管 束片段具有相等的長(zhǎng)度且每個(gè)碳納米管束片段由多個(gè)相互平行的碳納米管 束構(gòu)成，所述多個(gè)碳納米管束片段兩端通過(guò)范德華力相互連接。該相鄰的碳 納米管束之間通過(guò)范德華力緊密結(jié)合，該碳納米管束包括多個(gè)長(zhǎng)度相等且平 行排列的碳納米管。所述碳納米管可以為單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多 壁碳納米管中的一種或多種。所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的寬度為1毫米 10 厘米。所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的厚度為0.5納米 100微米。所述碳納米管 帶狀膜結(jié)構(gòu)之間的間距為5納米~1毫米。本實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電層24 包括多個(gè)平行且間隔設(shè)置的碳納米管帶狀膜薄膜結(jié)構(gòu)240。所述每一碳納米 管帶狀膜結(jié)構(gòu)240為一層碳納米管薄膜。優(yōu)選地，所述透明導(dǎo)電層24中的 多個(gè)碳納米管薄膜平行且等間距設(shè)置。
此外，由于所述透明導(dǎo)電層24中的多個(gè)碳納米管帶狀膜平行且間隔設(shè) 置。優(yōu)選地，所述透明導(dǎo)電層24中的碳納米管帶狀膜平行且等間距設(shè)置， 從而使得所述透明導(dǎo)電層24具有均勻的阻值分布和透光特性，提高了觸摸 屏20的分辨率和準(zhǔn)確率。
可以理解，為了使得觸摸屏20具有更加均一的透明度，可以在所述間 隔設(shè)置的碳納米管帶狀膜之間設(shè)置有光學(xué)補(bǔ)償膜。
本技術(shù)方案實(shí)施例透明導(dǎo)電層24的制備方法主要包括以下步驟
步驟一提供一碳納米管陣列形成于一基底，優(yōu)選地，該陣列為超順排 碳納米管陣列。
本技術(shù)方案實(shí)施例提供的碳納米管陣列為單壁碳納米管陣列、雙壁碳納 米管陣列及多壁碳納米管陣列中的 一種。該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(shí)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。C 90(TC的空氣中退火約30分鐘 卯分鐘；(d)將處理過(guò)的基底置于反應(yīng)爐中，在保護(hù)氣體環(huán)境下加熱到500。C 740。C，然后通入 碳源氣體反應(yīng)約5分鐘 30分鐘，生長(zhǎng)得到碳納米管陣列，其高度為IOO微 米左右。該碳納米管陣列為多個(gè)彼此平行且垂直于基底生長(zhǎng)的碳納米管形成 的純碳納米管陣列。該碳納米管陣列與上述基底面積基本相同。通過(guò)上述控 制生長(zhǎng)條件，該超順排碳納米管陣列中基本不含有雜質(zhì)，如無(wú)定型碳或殘留 的催化劑金屬顆粒等。
本實(shí)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)浠?合物，本實(shí)施例優(yōu)選的碳源氣為乙炔；保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w，本實(shí)施 例優(yōu)選的保護(hù)氣體為氬氣。
可以理解，本技術(shù)方案實(shí)施例提供的碳納米管陣列不限于上述制備方 法，也可為石墨電極恒流電弧放電沉積法、激光蒸發(fā)沉積法等等。
步驟二采用一拉伸工具從碳納米管陣列中拉取碳納米管獲得一碳納米 管薄膜。
該碳納米管薄膜的制備具體包括以下步驟(a)從上述碳納米管陣列中 選定一定寬度的多個(gè)碳納米管片斷，本實(shí)施例優(yōu)選為采用具有一定寬度的膠 帶接觸碳納米管陣列以選定一定寬度的多個(gè)碳納米管束；(b)以一定速度沿 基本垂直于碳納米管陣列生長(zhǎng)方向拉伸多個(gè)該碳納米管束，以形成一連續(xù)的 碳納米管薄膜。
在上述拉伸過(guò)程中，該多個(gè)碳納米管束在拉力作用下沿拉伸方向逐漸脫 離基底的同時(shí)，由于范德華力作用，該選定的多個(gè)碳納米管束分別與其他碳 納米管束首尾相連地連續(xù)地被拉出，從而形成一碳納米管薄膜。該碳納米管 薄膜包括多個(gè)首尾相連且定向排列的碳納米管束。該碳納米管薄膜中的碳納 米管的排列方向基本平行于碳納米管薄膜的拉伸方向。
請(qǐng)參閱圖4,該碳納米管薄膜為擇優(yōu)取向排列的多個(gè)碳納米管束首尾相 連形成的具有一定寬度的碳納米管薄膜。該直接拉伸獲得的擇優(yōu)取向的碳納 米管薄膜比無(wú)序的碳納米管薄膜具有更好的均勻性，即具有更均勻的厚度以 及具有更均勾的導(dǎo)電性能。同時(shí)該直接拉伸獲得碳納米管薄膜的方法簡(jiǎn)單快 速，適宜進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。
本實(shí)施例中，所述碳納米管薄膜的寬度與碳納米管陣列所生長(zhǎng)的基底的 尺寸以及選取的碳納米管片段的寬度有關(guān)，該碳納米管薄膜的長(zhǎng)度不限，可根據(jù)實(shí)際需求制得。當(dāng)該碳納米管薄膜中的碳納米管為單壁碳納米管、雙壁
碳納米管和雙壁碳納米管中的一種或多種。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。
步驟三制備多個(gè)上述碳納米管薄膜，形成一碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)，將 多個(gè)上述的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)平行且間隔鋪設(shè)在所述基體22的表面，從 而形成所述透明導(dǎo)電層24。
所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240為一碳納米管薄膜或重疊設(shè)置的多個(gè)碳 納米管薄膜。所述重疊設(shè)置的多個(gè)碳納米管薄膜中相鄰兩層碳納米管薄膜中 的碳納米管的排列方式不限，可沿同一方向排列，也可沿不同方向排列。所 述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240之間的設(shè)置間距為5納米~1毫米，具體可根據(jù)觸 摸屏20的透光性進(jìn)行選擇。
由于本實(shí)施例超順排碳納米管陣列中的碳納米管非常純凈，且由于碳納 米管本身的比表面積非常大，所以該碳納米管薄膜本身具有較強(qiáng)的粘性。因 此，由該碳納米管薄膜組成的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)作為透明導(dǎo)電層24可直 接黏附在所述基體22的表面。另外，可使用有機(jī)溶劑處理上述勦附在所述基體22上的碳納米管帶狀 膜結(jié)構(gòu)240。具體地，可通過(guò)試管將有機(jī)溶劑滴落在碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240 表面浸潤(rùn)整個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240。該有機(jī)溶劑為揮發(fā)性有機(jī)溶劑，如 乙醇、曱醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本實(shí)施例中采用乙醇。該碳納米管帶 狀膜結(jié)構(gòu)240經(jīng)有機(jī)溶劑浸潤(rùn)處理后，在揮發(fā)性有機(jī)溶劑的表面張力的作用 下，該碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)可牢固地貼附在基體表面，且表面體積比減小， 粘性降低，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度及韌性。
另外，所述多個(gè)碳納米管薄膜也可通過(guò)以下步驟制備采用一拉伸工具 從碳納米管陣列中拉取碳納米管獲得一較大尺寸的碳納米管薄膜；將該碳納 米管薄膜切割成大小尺寸相等的多個(gè)碳納米管薄膜。
可以理解，本技術(shù)方案實(shí)施例提供的所述碳納米管薄膜的制備不限于上 述制備方法，也可通過(guò)碾壓法制備一碳納米管薄膜，該談納米管薄膜中的多 個(gè)碳納米管沿同一方向排列、沿不同方向排列或各相同性排列。此外，還可 采用絮化法制備一碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多個(gè)相互纏繞的碳納米管。
另外，所述多個(gè)電極分別間隔設(shè)置在所述透明導(dǎo)電層24相對(duì)的兩端， 所述每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)相對(duì)的電極電連接，且所述 每個(gè)電極與所述透明導(dǎo)電層24中的至少一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的一端電 連接。具體地，所述多個(gè)電極28——對(duì)應(yīng)設(shè)置于碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩
端■>
可以理解，所述透明導(dǎo)電層24和基體22的形狀可以根據(jù)觸摸屏20的 觸摸區(qū)域的形狀進(jìn)行選擇。例如觸摸屏20的觸摸區(qū)域可為具有一長(zhǎng)度的長(zhǎng) 線(xiàn)形觸摸區(qū)域、三角形觸摸區(qū)域及矩形觸摸區(qū)域等。本實(shí)施例中，觸摸屏20 的觸摸區(qū)域?yàn)榫匦斡|摸區(qū)域。
對(duì)于矩形觸摸區(qū)域，透明導(dǎo)電層24和基體22的形狀也可為矩形。為了 在上述的透明導(dǎo)電層24上形成均勻的電阻網(wǎng)絡(luò)，需在該透明導(dǎo)電層24的表 面分別對(duì)稱(chēng)設(shè)置多個(gè)電極28。該多個(gè)電極電極28可由金屬材料形成。具體 地，在本實(shí)施例中，基體22為玻璃基板，所述多個(gè)電極28為由銀或銅等低 電阻的導(dǎo)電金屬鍍層或者金屬箔片組成的條狀電極28。所述多個(gè)電極28間 隔設(shè)置在所述的透明導(dǎo)電層24同一表面的相對(duì)的兩個(gè)邊上?？梢岳斫猓?述的電極28也可以設(shè)置在透明導(dǎo)電層24的不同表面上，其關(guān)鍵在于上述電 極28的設(shè)置能使得在透明導(dǎo)電層24上形成等電位面即可。本實(shí)施例中，所 述電極28設(shè)置在透明導(dǎo)電層24的遠(yuǎn)離基體的一個(gè)表面上。所述電極28可 以釆用濺射、電鍍、化學(xué)鍍等沉積方法直接形成在透明導(dǎo)電層24上。另外， 也可用銀膠等導(dǎo)電粘結(jié)劑將上述的電極28粘結(jié)在透明導(dǎo)電層24的一個(gè)表面 上。
可以理解，所述電極28亦可設(shè)置于透明導(dǎo)電層24與基體22之間，且 與透明導(dǎo)電層24電連接，并不限于上述的設(shè)置方式和粘結(jié)方式。只要能使
護(hù)范圍內(nèi)。
進(jìn)一步地，為了延長(zhǎng)透明導(dǎo)電層24的使用壽命和限制耦合在接觸點(diǎn)與 透明導(dǎo)電層24之間的電容，可以在透明導(dǎo)電層24和電極之上設(shè)置一透明的 防護(hù)層26,防護(hù)層26可由氮化硅、氧化硅、苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚酯膜或 丙烯酸樹(shù)脂等形成。該防護(hù)層26具有一定的硬度，對(duì)透明導(dǎo)電層24起保護(hù)
ii作用?？梢岳斫?，還可通過(guò)特殊的工藝處理，從而使得防護(hù)層26具有以下 功能，例如減小炫光、降低反射等。 '
在本實(shí)施例中，在形成有電極28的透明導(dǎo)電層24上設(shè)置一二氧化硅層 用作防護(hù)層26,該防護(hù)層26的硬度達(dá)到7H(H為洛氏硬度試驗(yàn)中，卸除主 試驗(yàn)力后，在初試驗(yàn)力下壓痕殘留的深度)?？梢岳斫猓雷o(hù)層26的硬度和 厚度可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。所述防護(hù)層26可以通過(guò)粘結(jié)劑直接粘結(jié)在透 明導(dǎo)電層24上。
此外，為了減小由顯示設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，避免從觸摸屏20發(fā)出的 信號(hào)產(chǎn)生錯(cuò)誤，還可在基體22的第二表面222上設(shè)置一屏蔽層25。該屏蔽 層25可由銦錫氧化物(ITO)薄膜、銻錫氧化物(ATO)薄膜或碳納米管薄 膜等透明導(dǎo)電材料形成。該碳納米管薄膜可以是定向排列的或其它結(jié)構(gòu)的碳 納米管薄膜。本實(shí)施例中，該碳納米管薄膜包括多個(gè)碳納米管，所述多個(gè)碳 納米管在上述的碳納米管薄膜中定向排列，其具體結(jié)構(gòu)可與透明導(dǎo)電層24 相同。該碳納米管薄膜作為電接地點(diǎn)，起到屏蔽的作用，從而使得觸摸屏20 能在無(wú)干擾的環(huán)境中工作。
請(qǐng)參閱圖5，并結(jié)合圖2，本技術(shù)方案實(shí)施例提供一顯示裝置100，該 顯示裝置100包括一觸摸屏20, —顯示設(shè)備30。該顯示設(shè)備30正對(duì)且靠近 觸摸屏20設(shè)置。進(jìn)一步地，上述的顯示設(shè)備30正對(duì)且靠近觸摸屏20的基 體22第二表面222設(shè)置。上述的顯示設(shè)備30與觸摸屏20可間隔一預(yù)定距 離設(shè)置或集成設(shè)置。
顯示設(shè)備30可以為液晶顯示器、場(chǎng)發(fā)射顯示器、等離子顯示器、電致 發(fā)光顯示器、真空焚光顯示器及陰極射線(xiàn)管等顯示設(shè)備中的一種。
請(qǐng)參閱圖2及圖6，進(jìn)一步地，當(dāng)顯示設(shè)備30與觸摸屏20間隔一定距 離設(shè)置時(shí)，可在觸摸屏20的屏蔽層25遠(yuǎn)離基體22的一個(gè)表面上設(shè)置一鈍 化層104,該鈍化層104可由氮化硅、氧化硅、苯并環(huán)丁烯、聚酯膜、丙烯 酸樹(shù)脂等材料形成。該鈍化層104與顯示設(shè)備30的正面間隔一間隙106設(shè) 置。具體地，在上述的鈍化層104與顯示設(shè)備30之間設(shè)置兩個(gè)支撐體108。 該鈍化層104作為介電層使用，所述鈍化層104與間隙106可保護(hù)顯示設(shè)備 30不致于由于外力過(guò)大而損壞。
當(dāng)顯示設(shè)備30與觸摸屏20集成設(shè)置時(shí)，觸摸屏20和顯示設(shè)備30之間接觸設(shè)置。即將支撐體108除去后，上述鈍化層104無(wú)間隙地設(shè)置在顯示設(shè) 備30的正面。
另外，上述的顯示裝置100進(jìn)一步包括一觸摸屏控制器40、 一顯示設(shè)備 控制器60及一中央處理器50。其中，觸摸屏控制器40、中央處理器50及 顯示設(shè)備控制器60三者通過(guò)電路相互連接，觸摸屏控制器40連接觸摸屏20 的電極28，顯示設(shè)備控制器60連接顯示設(shè)備30。
本實(shí)施例觸摸屏20及顯示裝置IOO在應(yīng)用時(shí)的原理如下觸摸屏20在 應(yīng)用時(shí)可直接設(shè)置在顯示設(shè)備30的顯示面上。觸摸屏控制器40根據(jù)手指等 觸摸物70觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來(lái)定位選擇信息輸入，并將該信息傳遞給 中央處理器50。中央處理器50通過(guò)顯示器控制器60控制顯示設(shè)備30顯示。
具體地，在使用時(shí)，透明導(dǎo)電層24上施加一預(yù)定電壓。電壓通過(guò)電極 28施加到透明導(dǎo)電層24上，從而在該透明導(dǎo)電層24上形成等電位面。使用 者一邊視覺(jué)確認(rèn)在觸摸屏20后面設(shè)置的顯示設(shè)備30的顯示， 一邊通過(guò)手指 或筆等觸摸物70按壓或接近觸摸屏20的防護(hù)層26進(jìn)行操作時(shí)，觸摸物70 與透明導(dǎo)電層24之間形成一耦合電容。對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容是直接導(dǎo) 體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走了一部分電流。這個(gè)電流分別從觸摸屏20被觸 摸的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)相連接的兩個(gè)電極中流出，并且流經(jīng)這兩個(gè)電極的 電流與手指到兩個(gè)電極的距離成正比，觸摸屏控制器40通過(guò)對(duì)這兩個(gè)電流 比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)在被觸摸的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)上的位置，并 和每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)設(shè)置在觸摸屏20上的位置數(shù)據(jù)結(jié)合，從而得出 觸摸點(diǎn)在觸摸屏20上的觸摸位置。之后，觸摸屏控制器40將數(shù)字化的觸摸 位置數(shù)據(jù)傳送給中央處理器50。然后，中央處理器50接受上述的觸摸位置 數(shù)據(jù)并執(zhí)行。最后，中央處理器50將該觸摸位置數(shù)據(jù)傳輸給顯示器控制器 60，從而在顯示設(shè)備30上顯示接觸物70發(fā)出的觸摸信息。
本技術(shù)方案實(shí)施例提供的顯示裝置IOO具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由于透明 導(dǎo)電層中的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)平行且間隔設(shè)置，因此，所述透明導(dǎo)電 層具有較好的力學(xué)性能，從而使得上述的透明導(dǎo)電層具有較好的機(jī)械強(qiáng)度和 韌性，故，采用上述的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)作透明導(dǎo)電層，可以相應(yīng)的提高 觸摸屏的耐用性，進(jìn)而提高了使用該觸摸屏的顯示裝置的耐用性；其二，上 述透明導(dǎo)電層中的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)平行且間隔設(shè)置，從而使得透明導(dǎo)電層具有均勻的阻值分布和透光性，且所述每個(gè)電極與其所在透明導(dǎo)電層 中的至少一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的一端電連接，故可以通過(guò)探測(cè)觸摸點(diǎn)處 電極之間的電流變化來(lái)更精確地確定觸摸點(diǎn)的位置，從而有利于提高觸摸屏 及使用該觸摸屏的顯示裝置的分辨率和精確度。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依 據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種觸摸屏，包括一基體；一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層設(shè)置于上述基體的表面；以及多個(gè)電極，該多個(gè)電極分別間隔設(shè)置，并與該透明導(dǎo)電層電連接，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層進(jìn)一步包括一碳納米管層，該碳納米管層包括平行且間隔設(shè)置的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)，所述每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)相對(duì)的電極電連接，且所述每個(gè)電極與至少一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的一端電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個(gè)電極一一對(duì)應(yīng)設(shè)置于多 個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端。
3. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)為一層 碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多個(gè)定向排列的碳納米管，且所述多個(gè) 碳納米管沿著碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度方向排列。
4. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)為重疊 設(shè)置的多層碳納米管薄膜，每一層碳納米管薄膜包括多個(gè)定向排列的碳納米 管，且相鄰的兩層碳納米管薄膜中的碳納米管沿同 一方向排列或沿不同方向 排列。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管薄膜進(jìn)一步包 括多個(gè)首尾相連的碳納米管束片段，每個(gè)碳納米管束片段具有相等的長(zhǎng)度且 每個(gè)碳納米管束片段由多個(gè)相互平行的碳納米管束構(gòu)成，所述多個(gè)碳納米管 束片段兩端通過(guò)范德華力相互連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的觸摸屏，其特征在于，所述相鄰的碳納米管束之間通過(guò) 范德華力緊密結(jié)合，每一碳納米管束包括多個(gè)長(zhǎng)度相等且平行排列的碳納米 管。
7. 如權(quán)利要求6所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管包括單壁碳納米管、 雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種，所述單壁碳納米管的直徑為 0.5納米 50納米，所述雙壁石友納米管的直徑為1.0納米 50納米，所述多壁 石友納米管的直徑為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，所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的寬度 為1毫米 10厘米。
9. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的厚度 為0.5納米 100孩支米。
10. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)之 間的間隔3巨離為5納米~1毫米。
11. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個(gè)電極間隔地設(shè)置在所述 透明導(dǎo)電層相對(duì)的兩端。
12. 如權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個(gè)電極通過(guò)導(dǎo)電銀膠設(shè)置 在在透明導(dǎo)電層的遠(yuǎn)離基體的一個(gè)表面上。
13. 如權(quán)利要求12所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個(gè)電極為金屬鍍層或金屬 箔片。
14. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，進(jìn)一步包括一防護(hù)層，該防護(hù)層 設(shè)置在透明導(dǎo)電層的遠(yuǎn)離基體的一個(gè)表面上。
15. 如權(quán)利要求14所述的觸摸屏，其特征在于，所述防護(hù)層為氮化硅、氧化硅、 苯并環(huán)丁烯、聚酯膜或丙烯酸樹(shù)脂。
16. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述觸摸屏是平面觸摸屏或者曲 面觸摸屏。
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)一步包括一光學(xué)補(bǔ) 償膜，該光學(xué)補(bǔ)償膜設(shè)置于所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)之間。
18. —種顯示裝置，包括一觸摸屏，該觸摸屏包括一基體； 一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層設(shè)置于上述 基體的表面；以及多個(gè)電極，該多個(gè)電極分別間隔設(shè)置，并與該透明導(dǎo)電層 電連接；一顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備正對(duì)且靠近觸摸屏基體遠(yuǎn)離透明導(dǎo)電層的一個(gè)表面 設(shè)置；其特征在于，所述透明導(dǎo)電層進(jìn)一步包括一碳納米管層，該碳納米管層包括 平行且間隔設(shè)置的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)，所述每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu) 的兩端分別與兩個(gè)相對(duì)的電極電連接，且所述每個(gè)電極與至少一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的一端電連接。
19. 如權(quán)利要求18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(chǎng)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(xiàn)管中的一種。
20. 如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示設(shè)備與觸摸屏間隔設(shè) 置或集成設(shè)置。
21. 如權(quán)利要求18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)置于觸摸屏和顯示設(shè)備之間，與觸摸屏相接觸設(shè)置，與顯 示設(shè)備間隔一定距離設(shè)置。
22. 如權(quán)利要求21所述的顯示裝置，其特征在于，所述鈍化層為氮化硅、氧化硅、 苯并環(huán)丁烯、聚酯膜或丙烯酸樹(shù)脂。
23. 如權(quán)利要求22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、 一顯示設(shè)備控制器及一中央處理器，其中，觸摸屏控制器、中 央處理器及顯示設(shè)備控制器三者通過(guò)電路相互連接，觸摸屏控制器連接觸摸 屏的電極，顯示設(shè)備控制器連接顯示設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，該觸摸屏包括一基體；一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層設(shè)置于上述基體的表面；以及多個(gè)電極，該多個(gè)電極分別間隔設(shè)置，并與該透明導(dǎo)電層電連接。其中，所述透明導(dǎo)電層進(jìn)一步包括一碳納米管層，該碳納米管層包括平行且間隔設(shè)置的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)，所述每個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)相對(duì)的電極電連接，且所述每個(gè)電極與至少一個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的一端電連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明還涉及一種顯示裝置，其包括一顯示設(shè)備及一觸摸屏。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101470559SQ200710305830
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者亮 劉, 姜開(kāi)利, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司