專利名稱：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，尤其涉及一種采用碳納米管透明導(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 型，分別為電阻式、電容式、紅外線式以及表面聲波式。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(李樹本，王清弟，吉建華，光電
子技術(shù)，Vol. 15, P62 (1995))。
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層目前主要采用濺射或蒸鍍等方法制備，在制 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 于上述基體的一表面；以及兩個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極。其中，所述透明 導(dǎo)電層包括多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)分別沿第 一方向和第二方向平行且間 隔設(shè)置，且第一方向與第二方向交叉。所述沿第一方向設(shè)置的碳納米管帶狀 膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第一電極電連接，所述沿第二方向設(shè)置的碳納米管 帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第二電極電連接。
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)置于上述基體的一表面；兩個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極；以 及一顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備正對(duì)且靠近觸摸屏的基體設(shè)置。其中，所述透明 導(dǎo)電層包括多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)分別沿第一方向和第二方向平行且間隔 設(shè)置，且第一方向與第二方向交叉。所述沿第一方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜 結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第一電極電連接，所述沿第二方向設(shè)置的碳納米管帶
狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第二電極電連接。
與現(xiàn)有技術(shù)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)相互交織或重疊且 交叉設(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，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。


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1所示的線II-II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)施例制備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、兩個(gè)第一電極28和兩個(gè)第二電極29。所述基體22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。所述透明導(dǎo)電層24 設(shè)置在基體22的第一表面221上。所述透明導(dǎo)電層24包括多個(gè)碳納米管帶 狀膜結(jié)構(gòu)240分別沿第一方向Ll和第二方向L2平行設(shè)置。且第一方向Ll 不同于第二方向L2，即第一方向Ll與第二方向L2交叉?？梢岳斫猓氐?一方向Ll和第二方向L2設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240可無(wú)間隙地接觸設(shè) 置或間隔一定距離設(shè)置。本實(shí)施例中，所述多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240分 別沿第一方向Ll和第二方向L2間隔設(shè)置，且間隔距離為5納米~1毫米。
所述沿第一方向Ll設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的兩端分別與兩個(gè) 第一電極28電連接，所述沿第二方向L2設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的 兩端分別與兩個(gè)第二電極29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、兩個(gè)第一電極28以及兩個(gè)第二電極 29上。
其中，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包括相互交叉的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240。所述 碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240為一碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多個(gè)定向排列的碳納米管。另外所述碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)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)相 互交叉設(shè)置的碳納米管帶狀膜薄膜結(jié)構(gòu)。所述每一碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)為一 碳納米管薄膜。優(yōu)選地，所述透明導(dǎo)電層24中的多個(gè)碳納米管帶狀膜分別 沿所述第 一方向和第二方向平行且間隔設(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240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 90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。該碳納米管帶狀膜中的碳 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 及具有更均勻的導(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
9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。所述多壁碳 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 該碳納米管帶狀膜結(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。
其中，采用多個(gè)上述的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240制備透明導(dǎo)電層24的 方法有以下兩種。其一，取多個(gè)上述的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240,沿第一方 向Ll間隔且平行地設(shè)置在基體22的第一表面221上；另取多個(gè)上述的碳納 米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240，沿第二方向L2間隔且平行地設(shè)置在基體22的第一表 面221上。其中，第一方向Ll與第二方向L2具有一交叉角度a， 0<a$90 度。其二，取多個(gè)上述的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240相互交織，并使得上述的 多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240分別沿第一方向Ll和第二方向L2間隔且平行 設(shè)置。
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)溶劑處理上述黏附在所述基體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。
所述透明導(dǎo)電層24中的沿第一方向Ll設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240 的兩端與所述第一電極28電連接，所述沿第二方向L2設(shè)置的碳納米管帶狀 膜結(jié)構(gòu)240的兩端與所述第二電極29電連接。優(yōu)選地，所述沿第一方向L1 設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)平行且等間距設(shè)置。所述沿第二方向L2設(shè)置的 碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240平行且等間距設(shè)置。
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，該談納米管帶狀薄膜中 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。
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中的 沿第一方向Ll平行且間隔設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的兩端連接兩個(gè) 第一電極28，在沿第二方向L2平行且間隔設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240 的兩端連接兩個(gè)第二電極29。可以理解，上述的兩個(gè)第一電極28和兩個(gè)第 二電極29的設(shè)置方式不限，只需確保與透明導(dǎo)電層24電連接即可。本實(shí)施 例中，基體22為玻璃基板，所述兩個(gè)第一電才及28和兩個(gè)第二電極29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。
本實(shí)施例中，所述兩個(gè)第一電極28為兩個(gè)條狀電極，且設(shè)置在沿第一 方向Ll平行且間隔設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的兩端；所述兩個(gè)第二 電極29也為兩個(gè)條狀電極，且設(shè)置在沿第二方向L2平行且間隔設(shè)置的碳納 米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240的兩端。所述第 一電極28和第二電極29可以采用濺射、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)劑將上述的第一電極28和第二電極29粘結(jié)在透明導(dǎo)電層24上。
可以理解，所述兩個(gè)第一電極28和兩個(gè)第二電極29亦可設(shè)于透明導(dǎo)電 層24與基體22之間或設(shè)置在基體22的一個(gè)表面上，只要能使上述的兩個(gè) 第一電極28和兩個(gè)第二電極29與透明導(dǎo)電層24上之間形成電連接即可。
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和兩個(gè)第一電極28及兩 個(gè)第二電極29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)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，防護(hù)層26為一二氧化硅層，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)。 可以理解，防護(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)導(dǎo)電銀膠直接粘結(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、鎳金薄膜、 銀薄膜或碳納米管層等透明導(dǎo)電材料形成。所述的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，該屏蔽層25的具體結(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及圖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， 一顯示設(shè)備30。該顯示設(shè)備30正對(duì)且靠近觸摸屏 20的基體第二表面222設(shè)置。進(jìn)一步地，上述的顯示設(shè)備30與觸摸屏20 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、真空熒光顯示器及陰極射線管等顯示設(shè)備中的一種。
請(qǐng)參閱圖6及圖2，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、聚酯膜或丙烯 酸樹脂。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)，可將上述的支撐體108直接除 去，而將鈍化層104直接設(shè)置在顯示設(shè)備30上。即，上述的鈍化層104與 顯示設(shè)備30之間無(wú)間隙地接觸設(shè)置。
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)兩個(gè) 第一電極28和兩個(gè)第二電極29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上的電極中流出，觸摸屏控制器40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。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24中的多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240相互交織或重疊且交叉設(shè)置， 因此，所述透明導(dǎo)電層24具有較好的力學(xué)性能，從而使得上述的透明導(dǎo)電層24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)240 作透明導(dǎo)電層，可以相應(yīng)的提高觸摸屏20的耐用性，進(jìn)而提高了使用該觸 摸屏20的顯示裝置IOO的耐用性。其二，上述透明導(dǎo)電層20中的多個(gè)碳納 米管帶狀膜結(jié)構(gòu)240平行且間隔設(shè)置，從而使得透明導(dǎo)電層24具有均勻的 阻值分布和透光性，從而提高觸摸屏20及使用該觸摸屏20的顯示裝置100 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)置于所述基體的一表面；以及兩個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層包括多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)分別沿第一方向和第二方向平行且間隔設(shè)置，且第一方向與第二方向交叉，所述沿第一方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第一電極電連接，所述沿第二方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第二電極電連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一方向垂直于第二方向。
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。
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，所述雙壁碳納米管的直徑為1.0納米 50納米，所述多壁 ^暖納米管的直徑為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i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)平行的碳納米管帶狀膜 結(jié)構(gòu)之間的間隔i 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，所述第一電極和第二電極為金屬 鍍層或者金屬箔片且間隔地設(shè)置在透明導(dǎo)電層遠(yuǎn)離基體的表面。
12. 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)之間設(shè) 置有一光學(xué)補(bǔ)償膜。
13. 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)一步包括一防護(hù)層， 該防護(hù)層設(shè)置于透明導(dǎo)電層遠(yuǎn)離基體的表面。
14. 如權(quán)利要求13所述的觸摸屏，其特征在于，所述防護(hù)層的材料為氮化硅、氧 化硅、苯并環(huán)丁烯、聚酯膜或丙烯酸樹脂中的一種。
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)置于上述基體遠(yuǎn)離透明導(dǎo)電層的表面，且所述屏蔽層為銦錫氧化 物薄膜、銻錫氧化物薄膜、鎳金薄膜、銀薄膜或碳納米管層中的一種。
16. —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)置于上述基體的一表面；及兩個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極； 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)電層的一表面設(shè)置，其特征在于，所述透明導(dǎo)電層包括多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)分別沿第一方向和第二方向平行且間隔設(shè)置，且第一方向與第二方向交叉，所述沿第一方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第一電極電連接，所述沿第二方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)'的兩端分別與兩個(gè)第二電極電連接。
17. 如權(quán)利要求16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 線管中的一種。
18. 如權(quán)利要求16所述的顯示裝置，其特征在于，所迷顯示設(shè)備與觸摸屏間隔設(shè) 置或集成設(shè)置。
19. 如權(quán)利要求16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)備間隔設(shè)置。
20. 如權(quán)利要求19所述的顯示裝置，其特征在于，所述鈍化層的材料為氮化硅、 氧化硅、苯并環(huán)丁烯、聚酯膜或丙烯酸樹脂。
21. 如權(quán)利要求20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)置于上述基體的一表面；以及兩個(gè)第一電極和兩個(gè)第二電極。其中，所述透明導(dǎo)電層包括多個(gè)碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)分別沿第一方向和第二方向平行且間隔設(shè)置，且第一方向與第二方向交叉。所述沿第一方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第一電極電連接，所述沿第二方向設(shè)置的碳納米管帶狀膜結(jié)構(gòu)的兩端分別與兩個(gè)第二電極電連接。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)G06F3/044GK101470558SQ200710305829
公開日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