触摸屏及显示装置的制作方法

专利名称：触摸屏及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触摸屏及显示装置，尤其涉及一种采用碳纳米管透明导 电层的触摸屏及使用该触摸屏的显示装置。
背景技术：
近年来，伴随着移动电话与触摸导航系统等各种电子设备的高性能化和 多样化的发展，在液晶等显示设备的前面安装透光性的触摸屏的电子设备逐 步增加。这样的电子设备的利用者通过触摸屏， 一边对位于触摸屏背面的显 示设备的显示内容进行视觉确认， 一边利用手指或笔等方式按压触摸屏来进 行操作。由此，可以操作电子设备的各种功能。
按照触摸屏的工作原理和传输介质的不同，现有的触摸屏分为四种类 型，分别为电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式。其中电容式触摸屏 因准确度较高、抗干扰能力强应用较为广泛(李树本，王清弟，吉建华，光电
子技术，Vol. 15, P62 (1995))。
现有技术中的电容型触摸屏分为单点电容式触摸屏和多点电容式触摸 屏两种。多点电容式触摸屏包括一基体，多个透明导电层， 一电容感应电路 以及多个导线。上述多个透明导电层相互间隔的设置于基体的一表面。上述 多个导线设置于与透明导电层相同的表面，并将上述多个透明导电层分别与 电容感应电路分别连接。上述电容感应电路包括一个或多个芯片，该芯片分 别记录所有透明导电层的位置坐标。在该电容型触摸屏中，玻璃基板的材料 为钠钙玻璃。透明导电层和导线均以透明导电材料制成，如铟锡氧化物(ITO) 或锑锡氧化物(ATO)等。此外，透明导电层之间及导线之间的间隙中形成 有一填充层，该填充层的材料具有与透明导电层及导线材料相同或接近的折 射率和透射率，从而使触摸屏整体透光性的视觉差异最小。另外，透明导 电层上涂覆有钝化层。该钝化层由液体玻璃材料通过硬化或致密化工艺，并 进行热处理后，硬化形成。
当手指等触摸物触摸在触摸屏表面上时，由于人体电场，手指等触摸物和触摸屏接触区域内的 一个或多个透明导电层之间形成耦合电容。对于高频 电流来说，电容是直接导体，手指等触摸物的触摸将从接触区域内的一个或 多个透明导电层吸走很小的电流。由于该多个透明导电层通过导线分别连接 于电容感应电^^,并且，该电容传感电路中包含记录有透明导电层位置坐标 的芯片，因此，该电容感应电路可以同时^笨测到从不同透明导电层流出的电 流，并得到流出电流的透明导电层对应的具体坐标位置。
因此，透明导电层及导线对于触摸屏是均为必需的部件，现有技术中透
明导电层及导线通常采用ITO层，但是ITO层目前主要采用沉积或刻蚀等 方法制备，在制备的过程，需要较高的真空环境及加热到200~300°C,因此， 使得ITO层的制备成本较高。此外，ITO层作为透明导电层及导线具有机械 和化学耐用性不够好等缺点。进一步地，采用ITO层作透明导电层及导线存 在电阻阻值分布不均匀的现象，导致现有的电容式触摸屏存在触摸屏的分辨 率低、精确度不高等问题。
因此，确有必要提供一种分辨率高、精确度高及耐用的触摸屏，以及使 用该触摸屏的显示装置。

发明内容
一种触摸屏，包括一基体；多个透明导电层，该透明导电层间隔设置于 上述基体的一表面；至少一个电容感应电路；以及多个导线，该多个导线间 隔设置于与透明导电层相同的基体表面，并将该多个透明导电层与该电容感 应电路电连接；其中，该透明导电层进一步包括一碳纳米管层。
一种显示装置，包括一触摸屏，该触摸屏包括一基体，多个透明导电层， 至少一个电容感应电路，以及多个导线，该透明导电层间隔设置于上述基体 的 一表面，该多个导线间隔设置于与透明导电层相同的基体表面，并将该多个 透明导电层与该电容感应电路电连接；以及一显示设备，该显示设备正对且 靠近触摸屏基体远离透明导电层的一个表面设置；其中，该透明导电层进一 步包括一碳纳米管层。
与现有技术的触摸屏及显示装置相比较，本技术方案提供的触摸屏及显 示装置具有以下优点其一，由于碳纳米管层形成的透明导电层具有很好的 韧性和机械强度，故，采用上述碳纳米管层形成的透明导电层可以相应的提高触摸屏的耐用性，进而提高了使用该触摸屏的显示装置的耐用性。其二， 由于碳纳米管层中碳纳米管均匀分布，故，采用上述的碳纳米管层作透明导 电层，可使得透明导电层具有均匀的阻值分布，从而提高触摸屏及使用该触 摸屏的显示装置的分辨率和精确度。


图1是本技术方案实施例的触摸屏的顶视图。 图2是图1所示触摸屏的侧视图。
图3是本技术方案实施例的透明导电层中碳纳米管薄膜的扫描电镜图。
图4是本技术方案实施例的显示装置的结构示意图。
图5是本技术方案实施例的显示装置的工作原理示意图。
具体实施例方式
以下将结合附图详细说明本技术方案的触摸屏及显示装置。 请参阅图1和图2，触摸屏100包括一基体110、多个透明导电层120、 多个导线130及至少一个电容感应电路140。基体110具有一第一表面112 以及与第一表面112相对的第二表面114。上述多个透明导电层120间隔设 置在基体IIO的第一表面112上；上述至少一个电容感应电路140也设置于 基体110的第一表面112上；上述多个导线130间隔设置于基体110的第一 表面112上，并将该多个透明导电层120与该电容感应电路140电连接。该 触摸屏IOO进一步包括一防护层150，该防护层150可直接设置在透明导电 层120以及导线130上。填充层160可形成于多个透明导电层120的间隙及 多个导线130的间隙中。
所述基体IIO为平面结构，主要起支撑作用，并应具有较好的透光性。 该基体110可以由玻璃、石英、金刚石等硬性材料或塑料，树脂等柔性材料 形成。具体地，当该基体110由一柔性材料形成时，该材料可以为聚碳酸酯 (PC)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料， 以及聚醚砜(PES)、纤维素酯、苯并环丁烯(BCB)、聚氯乙烯(PVC)及丙烯酸 树脂等材料。本实施例中，该基体110的材料为玻璃，厚度为2毫米。可以 理解，形成所述基体110的材料并不限于上述列举的材料，只要能使基体110起到支撑的作用，并具较好的透明度，都在本发明保护的范围内。
所述多个透明导电层120以无序或有序的方式设置于基体IIO的第一表 面112上，每一透明导电层120对应于该基体IIO第一表面112上的一个坐 标位置。当透明导电层120以无序的方式设置时，由于该多个透明导电层120 为彼此相互间隔设置，并由间隔设置的导线与电容感应电路140相连接，因 此，该电容感应电路140可以检测该无序的透明导电层120所在位置上的触 摸情况。当多个透明导电层120以有序的方式设置时，设置的方式与测量该 基体110第一表面112的坐标所选用的坐标系有关。如，上述多个透明导电 层120可以按行和列平行设置，或以该基体110第一表面U2上某一点为圆 心，沿不同半径设置。上述多个透明导电层120的形状和尺寸不限。例如， 该透明导电层120可以为任意大小的矩形、圓形、三角形、多边形或其他形 状。并且，该多个透明导电层120的形状或尺寸可以相同或不同。可以理解， 由于每一透明导电层120对应于基体110第一表面112上的一个位置坐标， 为使触摸屏具有更高的分辨率，透明导电层的尺寸应尽量小，具体地，该透 明导电层120的面积应小于手指在触摸屏上的按压面积，例如，该透明导电 层120的面积为4~5平方毫米。可以理解，上述多个透明导电层120的形状 应能确保基体110的第一表面112上设置有透明导电层120的区域达到最大， 并使透明导电层间的间隙减至最小。优选的，该多个透明导电层120之间的 间隙为1微米~5毫米。
本实施例中，透明导电层120均为正方形，设置方式为多个正方形透明 导电层120按行及列平行设置，上述正方形透明导电层120的边长均为5毫 米，该多个透明导电层120的列间间隙为1微米~5毫米，行间间隙为100 微米。
所述透明导电层120包括一碳纳米管层，该碳纳米管层包括多个碳纳米 管。另外，上述碳纳米管层可以包括一个碳纳米管薄膜或多个碳纳米管薄膜 重叠设置。只要能够具有理想的透明度，上述重叠设置的碳纳米管薄膜的层 数不限。
上述碳纳米管层中的碳纳米管薄膜由有序的或无序的碳纳米管组成，并 且该碳纳米管薄膜具有均匀的厚度。具体地，该碳纳米管层包括无序的碳纳 米管薄膜或者有序的碳纳米管薄膜。无序的碳纳米管薄膜中，碳纳米管为无序或各向同性排列。该无序排列的碳纳米管相互缠绕，该各向同性排列的碳 纳米管平行于碳纳米管薄膜的表面。有序的碳纳米管薄膜中，碳纳米管为沿 同一方向择优取向排列，或沿不同方向择优取向排列。当碳纳米管层包括多 层有序碳纳米管薄膜时，该多层碳纳米管薄膜可以沿任意方向重叠设置，因 此，在该碳纳米管层中，碳纳米管为沿相同或不同方向择优取向排列。
本实施例中，所述碳纳米管层为单层的碳纳米管薄膜，该碳纳米管薄膜 中的碳纳米管沿同一方向定向排列。具体地，所述碳纳米管薄膜包括多个碳 纳米管束片段，每个碳纳米管束片段具有大致相等的长度且每个碳纳米管束 片段由多个相互平行的碳纳米管束构成，碳纳米管束片段两端通过范德华力
相互连接。所述碳纳米管薄膜的厚度为0.5纳米 100微米，面积为1平方毫 米 1平方厘米。优选地，该碳纳米管薄膜的厚度为20纳米，面积为5平方 毫米。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管。所 述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米~50纳米，双壁碳纳米管的直径为1纳米 ~50纳米，多壁^f友纳米管的直径为1.5纳米 50纳米。
本技术方案实施例透明导电层120中采用的沿同一方向定向排列的有序 碳纳米管薄膜的制备方法，主要包括以下步骤
步骤一提供一碳纳米管阵列，优选地，该阵列为超顺排碳纳米管阵列。 本技术方案实施例提供的碳纳米管阵列为单壁碳纳米管阵列、双壁碳纳 米管阵列或多壁碳纳米管阵列。本实施例中，超顺排碳纳米管阵列的制备方 法采用化学气相沉积法，其具体步骤包括(a)提供一平整基底，该基底可 选用P型或N型硅基底，或选用形成有氧化层的硅基底，本实施例优选为采 用4英寸的硅基底；(b)在基底表面均匀形成一催化剂层，该催化剂层材料 可选用铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或其任意组合的合金之一；(c)将上述 形成有催化剂层的基底在700。C ~900°C的空气中退火约30分钟 90分钟； (d)将处理过的基底置于反应炉中，在保护气体环境下加热到500°C ~740°C，然后通入碳源气体反应约5~30分钟，生长得到超顺排碳纳米管阵 列，其高度为200~400微米。该超顺排碳纳米管阵列为多个彼此平行且垂直 于基底生长的碳纳米管形成的纯碳纳米管阵列。通过上述控制生长条件，该 超顺排碳纳米管阵列中基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗 粒等。该碳纳米管阵列中的碳纳米管彼此通过范德华力紧密接触形成阵列。该碳纳米管阵列与上述基底面积基本相同。
本实施例中碳源气可选用乙炔、乙烯、曱烷等化学性质较活泼的碳氢化
合物，本实施例优选的碳源气为乙炔；保护气体为氮气或惰性气体，本实施 例优选的保护气体为氩气。
石墨电极恒流电弧放电沉积法、激光蒸发沉积法等。
步骤二采用 一拉伸工具从碳纳米管阵列中拉取获得一碳纳米管薄膜。 其具体包括以下步骤(a)从上述碳纳米管阵列中选定一定宽度的多个碳纳 米管片断，本实施例优选为采用具有一定宽度的胶带接触碳纳米管阵列以选 定一定宽度的多个碳纳米管片断；(b)以一定速度沿基本垂直于碳纳米管阵 列生长方向拉伸该多个碳纳米管片断，以形成一连续的碳纳米管薄膜。
在上述拉伸过程中，该多个碳纳米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐渐 脱离基底的同时，由于范德华力作用，该选定的多个碳纳米管片断分别与其 他碳纳米管片断首尾相连地连续地被拉出，从而形成一碳纳米管薄膜。
请参阅图3，该碳纳米管薄膜为择优取向排列的多个碳纳米管束首尾相 连形成的具有一定宽度的碳纳米管薄膜。该碳纳米管薄膜中碳纳米管的排列 方向基本平行于碳纳米管薄膜的拉伸方向。该直接拉伸获得的择优取向排列 的碳纳米管薄膜比无序的碳纳米管薄膜具有更好的均匀性，即具有更均匀的 厚度以及更均匀的导电性能。同时该直接拉伸获得碳纳米管薄膜的方法简单 快速，适宜进行工业化应用。
本实施例中，该碳纳米管薄膜的宽度与碳纳米管阵列所生长的基底的尺 寸及拉伸工具的宽度有关，该碳纳米管薄膜的长度不限，可根据实际需求制 得。本实施例中采用4英寸的基底生长超顺排碳纳米管阵列，该碳纳米管薄 膜的宽度可为1毫米 10厘米，该碳纳米管薄膜的厚度为0.5纳米 100微米。 当碳纳米管薄膜中的碳纳米管为单壁碳纳米管时，该单壁碳纳米管的直径为 0.5纳米 50纳米。当碳纳米管薄膜中的碳纳米管为双壁碳纳米管时，该双 壁碳纳米管的直径为1.0纳米 50纳米。当碳纳米管薄膜中的碳纳米管为多 壁碳纳米管时，该多壁^^友纳米管的直径为1.5纳米 50纳米。
在上述拉伸过程中，该多个碳纳米管片断在拉力作用下沿拉伸方向逐渐 脱离基底的同时，由于范德华力作用，该选定的多个碳纳米管片断分别与其
1他碳纳米管片断首尾相连地连续地被拉出，从而形成一碳纳米管薄膜。
与ITO层的原料成本和制备方法相比较，由于本技术方案所提供的碳纳 米管薄膜由一拉伸工具拉取而获得，该方法无需真空环境和加热过程，故采 用上述的方法制备的碳纳米管薄膜用作透明导电层120，具有成本低、环保 及节能的优点。因此，本技术方案提供的触摸屏100的制备也具有成本低、 环保及节能的优点。
可以理解，由于本实施例超顺排碳纳米管阵列中的碳纳米管非常纯净， 且由于碳纳米管本身的比表面积非常大，所以该碳纳米管薄膜本身具有较强 的粘性。因此，该碳纳米管薄膜作为透明导电层120可直接粘附在基体110 的第一表面112上。
本技术领域技术人员应明白，当通过拉伸得到的碳纳米管薄膜宽度和长 度大于所需透明导电层120的宽度和长度时，该碳纳米管薄膜还可根据实际 需要使用激光在空气中直接切割成任意形状或尺寸。此切割步骤可以在将碳 纳米管薄膜黏附于基体IIO之前或之后进行。例如，可以预先用激光切割出 多个预定形状和尺寸的碳纳米管薄膜，然后将切割后的碳纳米管薄膜顺序黏 附于基体110第一表面112上，从而形成多个间隔设置的透明导电层120。 另外，也可以将从碳纳米管阵列中拉出的碳纳米管薄膜直接翁附于基体110 第一表面112上，再通过激光将其切割成任意大小和形状的多个间隔设置的 透明导电层120。
体地，可通过试管将有机溶剂滴落在碳纳米管薄膜表面浸润整个碳纳米管薄 膜。该有机溶剂为挥发性有机溶剂，如乙醇、曱醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿， 本实施例中采用乙醇。该多层碳纳米管薄膜经有机溶剂浸润处理后，在挥发 性有机溶剂的表面张力的作用下，该碳纳米管薄膜可牢固地贴附在基体表 面，且表面体积比减小，粘性降低，具有良好的机械强度及韧性。
上述多个导线130间隔设置于基体110的第一表面112上，并将上述多 个透明导电层120与电容感应电路140电连接。导线130设置于上述多个透 明导电层120的间隙中，并且，为使导线130的电阻尽量减小，导线应尽量 沿从相应的透明导电层120到电容感应电路140的最短距离设置。上述导线 130可以采用任何适当的方式与透明导电层120及电容感应电路140电连接。例如，导线130可以直接与透明导电层120相接触，乂人而达到电连接的效果。 又如，在与电容感应电路140连接时，导线130可以直接与电容感应电路140 相接触，或通过一导线4艮胶点与电容感应电^各140相连接。另外，为使整个 触摸屏IOO具有基本一致的光学效果，导线130的设置方式应尽量使多个透 明导电层120间所需的间隙减小到最小。该导线130可以由一透明导电材料 形成。具体地，该导线130可由铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ATO)、 导电聚合物等透明导电材料形成。该导线130也可以由细的不透明导线形成， 该导线的直径小于100微米，故不会显著影响触摸屏的透光率和显示器的显 示效果。具体的，该导线可由金属薄膜(如一镍金薄膜)刻蚀形成，或由碳 纳米管长线构成。本实施例中，导线130为一碳纳米管长线，该碳纳米管长 线的制备方法与本实施例碳纳米管薄膜的制备方法类似。该碳纳米管长线的 宽度为0.5纳米 100微米。
可以理解，由于本实施例超顺排碳纳米管阵列中的碳纳米管非常纯净， 且由于碳纳米管本身的比表面积非常大，所以该碳纳米管长线本身具有较强 的粘性。因此，该碳纳米管长线作为导线130可直接粘附在基体110的第一 表面112上。
可以理解，为使导线130充分利用透明导电层间120的间隙，并使从相 应的透明导电层120到电容感应电路140间的导线具有最短的长度，可以提 供至少一个电容感应电路140设置于基体110四周。
本实施例中，两个电容感应电^各140分别设置于基体110第一表面的两 侧，导线130设置于透明导电层120行间间隙中。其中，靠近左侧的透明导 电层120通过导线130电连接于左侧的电容感应电路140，靠近右侧的透明 导电层120通过导线130电连4妄于右侧的电容感应电路140。
上述电容感应电路140包括一个或多个芯片(未示出)，记录有对应的 透明导电层120的位置坐标，可以测量各个透明导电层120上的电容变化， 并且可以将检测到的电容变化连同发生该电容变化的透明导电层120的位置 坐标输出。
可以理解，所述透明导电层120和基体110的形状可以根据触摸屏100 的触摸区域的形状进行选择。例如触摸屏IOO的触摸区域可为具有一长度的 长线形触摸区域、三角形触摸区域及矩形触摸区域等。本实施例中，触摸屏100的触摸区域为矩形触摸区域。
进一步地，由于设置有透明导电层120和导线130的区域与未设置透明 导电层120和导线130的区域具有不同的光折射率与透射率，为使触摸屏整 体透光性的视觉差异最小，可以在透明导电层之间及导线之间的间隙中形成 一填充层160，该填充层160的材料具有与透明导电层120及导线130材料 相同或接近的折射率和透射率。
进一步地，为了延长透明导电层120的使用寿命和限制耦合在接触点与 透明导电层120之间的电容，可以在透明导电层120和导线130之上设置一 透明的防护层150，防护层150可由氮化> 圭、氧化> 圭、苯并环丁烯(BCB)、 聚酯或丙烯酸树脂等材料形成。该防护层150具有一定的硬度和耐磨度，对 透明导电层150起保护作用。可以理解，还可通过特殊的工艺处理，从而使 得防护层150具有以下功能，例如减小炫光、降低反射等。
在本实施例中，在透明导电层120和导线130上设置一聚对苯二曱酸乙 二醇酯(PET)层用作防护层150,该防护层150的硬度达到7H (H为洛氏硬 度试验中，卸除主试验力后，在初试验力下压痕残留的深度)。可以理解， 防护层150的硬度和厚度可以根据需要进行选择。所述防护层150可以通过 粘结剂直接粘结在透明导电层120上，也可采用热压法，与形成有透明导电 层120的基体110压合在一起。
此外，为了减小由显示设备产生的电磁干扰，避免从触摸屏100发出的 信号产生错误，还可在基体110的第二表面114上设置一屏蔽层170。该屏 蔽层170可由铟锡氧化物(ITO)薄膜、锑锡氧化物(ATO)薄膜、镍金薄 膜、银薄膜、导电聚合物薄膜或碳纳米管薄膜等透明导电材料形成。该碳纳 米管薄膜可以是定向排列的或其它结构的碳纳米管薄膜。本实施例中，该屏 蔽层为一碳纳米管薄膜，该碳纳米管薄膜包括多个碳纳米管，所述多个碳纳 米管在上述的碳纳米管薄膜中定向排列，其具体结构可与透明导电层120相 同。该碳纳米管薄膜作为电接地点，起到屏蔽的作用，从而使得触摸屏100 能在无干扰的环境中工作。
请参阅图4，并结合图2,本技术方案实施例提供一显示装置200,该 显示装置200包括一触摸屏100， 一显示设备210。该显示设备210正对且 靠近触摸屏100设置。进一步地，上述的显示设备210正对且靠近触摸屏100的基体IIO第二表面114设置。上述的显示设备210与触摸屏IOO可间隔一 预定距离设置或集成设置。
显示设备210可以为液晶显示器、场发射显示器、等离子显示器、电致 发光显示器、真空荧光显示器及阴极射线管等传统显示设备中的一种，另外， 该显示设备210也可为一柔性液晶显示器、柔性电泳显示器、柔性有机电致 发光显示器等柔性显示器中的一种。
请参阅图5，进一步地，当显示设备210与触摸屏100间隔一定距离设 置时，可在触摸屏100的屏蔽层170远离基体110的一个表面上设置一钝化 层220，该钝化层220可由氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯(BCB)、聚酯或丙 烯酸树脂等材料形成。该4屯化层220与显示设备210的正面间隔一间隙230 设置。具体地，在上述的钝化层220与显示设备210之间设置两个支撑体240。 该钝化层220作为介电层使用，所述钝化层220与间隙230可保护显示设备 210不致于由于外力过大而损坏。
当显示设备210与触摸屏IOO集成设置时，触摸屏100和显示设备210 之间接触设置。即将支撑体240除去后，上述钝化层220无间隙地设置在显 示设备210的正面。
另外，上述的显示装置200进一步包括一触摸屏控制器250、 一显示设 备控制器260及一中央处理器270。其中，触摸屏控制器250、中央处理器 270及显示设备控制器260三者通过电路相互连接，触摸屏控制器250连接 触摸屏IOO的电容感应电路140,显示设备控制器260连接显示设备210。 本实施例触摸屏IOO及显示装置200在应用时的原理如下触摸屏100 在应用时可直接设置在显示设备210的显示面上。电容感应电路140将手指 等触摸物300在触摸屏IOO上的各个触摸点的电容变化和坐标位置信息传送 至触摸屏控制器260。触摸屏控制器260将该多个触摸点的电容变化转变为 数字信号，连同坐标位置信息一同传送至中央处理器270。中央处理器270 通过显示设备控制器260控制显示设备210显示。
具体地，在使用时，每个透明导电层120相对于其它透明导电层120独 立的工作，由此同时产生不同触摸点的信息。使用者一边视觉确认在触摸屏 100后面设置的显示设备210的显示， 一边通过手指或笔等触摸物300按压 或接近触摸屏100的防护层150进行操作时，触摸物300在触摸屏100上产生的一个或多个不同的触摸点与透明导电层120之间形成一个或多个耦合电 容。对于高频电流来说，电容是直接导体，于是在同一时刻，手指从一个或 多个接触点吸走了一个或多个电流。上述一个或多个电流分别从触摸屏100 上的电容感应电路140中流出，从而使电容感应电路140中的芯片识別出发 生电容变化的透明导电层120对应的坐标位置。电容感应电路140将测得的 各个点的坐标位置及对应的电容变化值传送至触摸屏控制器260,触摸屏控 制器260将数字化的触摸点的电容变化及位置信息传送给中央处理器270， 中央处理器270接受上述的触摸点的电容变化及位置信息并执行。最后，中 央处理器270将触摸点的电容变化及位置信息传输给显示器控制器260，从 而在显示设备210上显示接触物300发出的触摸信息。
本技术方案实施例提供的触摸屏及显示装置具有以下优点其一，碳纳 米管的优异的力学特性使得透明导电层具有很好的韧性和机械强度，并且耐 弯折，故，可以相应的提高触摸屏的耐用性，进而提高了显示装置的耐用性。 其二，由于碳纳米管在所述的碳纳米管层中均匀分布，故，采用上述的碳纳 米管层作透明导电层，可使得透明导电层具有均匀的阻值分布，从而提高触 摸屏及使用该触摸屏的显示装置的分辨率和精确度。其三，由于本实施例所 提供的碳纳米管薄膜由一拉伸工具拉取而获得，该方法无需真空环境和加热 过程，故采用上述的方法制备的碳纳米管薄膜用作透明导电层，具有成本低、 环保及节能的优点。因此，本技术方案提供的触摸屏的制备也具有成本低、 环保及节能的优点。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依 据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范周之内。
权利要求
1. 一种触摸屏，包括一基体；多个透明导电层，该多个透明导电层间隔设置于上述基体的一表面；至少一个电容感应电路；以及多个导线，该多个导线间隔设置于透明导电层所在的基体表面，并将该多个透明导电层与该电容感应电路电连接；其特征在于，该透明导电层进一步包括一碳纳米管层。
2. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该碳纳米管层为一碳纳米管薄膜、 多个平行无间隙铺设的碳纳米管薄膜或多个重叠设置的碳纳米管薄膜。
3. 如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于该碳纳米管薄膜中的碳纳米管为 无序排列或各向同性排列。
4. 如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于该碳纳米管薄膜中的碳纳米管平 行于碳纳米管薄膜表面。
5. 如权利要求3所述的触摸屏，其特征在于该碳纳米管薄膜中的碳纳米管相 互缠绕。
6. 如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于该碳纳米管薄膜中的碳纳米管为 沿一个固定方向择优取向排列或沿不同方向择优取向排列。
7. 如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于该沿一个固定方向排列的碳纳米 管具有相等的长度且通过范德华力首尾相连，从而形成的连续的碳纳米管束。
8. 如权利要求7所述的触摸屏，其特征在于，该多个重叠设置的碳纳米管薄膜 中相邻的两层碳纳米管薄膜中的碳纳米管束形成一夹角a，且0° ^^90°。
9. 如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，该碳纳米管薄膜的厚度为0.5纳 米 10(H敖米。
10. 如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，该碳纳米管薄膜的宽度为O.Ol厘 米 10厘米。
11. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该碳纳米管层中的碳纳米管为单 壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。
12. 如权利要求11所述的触摸屏，其特征在于，该单壁碳纳米管的直径为0.5纳米~50纳米，该双壁^友纳米管的直径为1.0纳米~50纳米，该多壁-友纳米管的 直径为1.5纳米 50纳米。
13. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该多个透明导电层以无序或有序 的方式间隔设置于基体的 一表面。
14. 如权利要求13所述的触摸屏，其特征在于，该多个透明导电层有序设置时， 为按行和按列相互平行排列设置。
15. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该基体的材料为玻璃、石英、金 刚石、塑料或树脂。
16. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该多个导线的材料为铟锡氧化物(ITO)、锑锡氧化物(ATO)、导电聚合物、金属薄膜，或，该多个导线为碳 纳米管长线。
17. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该触摸屏进一步包括一填充层， 该填充层设置在基体一表面的透明导电层之间及导线之间的间隙中。
18. 如权利要求17所述的触摸屏，其特征在于，该填充层的材料与透明导电层及 导线的材料具有相同或接近的折射率和透射率。
19. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该触摸屏进一步包括一防护层， 该防护层设置于透明导电层的远离基体的一个表面上。
20. 如权利要求19所述的触摸屏，其特征在于，该防护层的材料为氮化硅、氧化 硅、苯并环丁烯、聚酯或丙烯酸树脂。
21. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，该触摸屏进一步包括一屏蔽层， 该屏蔽层设置于上述基体远离透明导电层的一表面上，该屏蔽层为铟锡氧化 物薄膜、锑锡氧化物薄膜、镍金薄膜、银薄膜、导电聚合物薄膜或碳纳米管 薄膜。
22. 如权利要求21所述的触摸屏，其特征在于，该碳纳米管薄膜包括多个碳纳米 管，上述的多个碳纳米管在上述的碳纳米管薄膜中定向排列。
23. —种显示装置，包括一触摸屏，该触摸屏包括一基体，多个透明导电层，至少一个电容感应电路, 以及多个导线，该多个透明导电层间隔设置于上述基体的一表面，该多个导 线间隔设置于透明导电层所在的基体表面，并将该多个透明导电层与该电容感应电^各电连接；一显示设备，该显示设备正对且靠近触摸屏基体远离透明导电层的 一个表面 设置；其特征在于，该多个透明导电层进一步包括一碳纳米管层。
24. 如权利要求23所述的显示装置，其特征在于，该显示设备为液晶显示器、场 发射显示器、等离子显示器、电致发光显示器、真空荧光显示器、阴极射线 管显示器、柔性液晶显示器、柔性电泳显示器及柔性有机电致发光显示器中 的一种。
25. 如权利要求23所述的显示装置，其特征在于，该显示设备与触摸屏间隔设置 或集成设置。
26. 如权利要求23所述的显示装置，其特征在于，该触摸屏进一步包括一钝化层， 该钝化层设置于触摸屏和显示设备之间，与触摸屏相接触设置，与显示设备 间隔一定距离设置。
27. 如权利要求26所述的显示装置，其特征在于，该钝化层为氮化硅、氧化硅、 苯并环丁烯、聚酯或丙烯酸树脂。
28. 如权利要求27所述的显示装置，其特征在于，该显示装置进一步包括一触摸 屏控制器、 一显示设备控制器及一中央处理器，其中，触摸屏控制器、中央 处理器及显示设备控制器三者通过电路相互连接，触摸屏控制器连接触摸屏 的电容感应电路，显示设备控制器连接显示设备。
全文摘要
本发明涉及一种触摸屏，该触摸屏包括一基体；一基体；多个透明导电层，该透明导电层间隔设置于上述基体的一表面；至少一个电容感应电路；以及多个导线，该多个导线间隔设置于与透明导电层相同的基体表面，并将该多个透明导电层与该电容感应电路电连接；其中，该透明导电层进一步包括一碳纳米管层。进一步地，本发明还涉及一种显示装置，其包括一显示设备及一触摸屏。
文档编号G06F3/044GK101458601SQ20071012511
公开日2009年6月17日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者亮 刘, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司