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驱动层及一感应层。该驱动层包括多个间 隔设置的驱动线。该感应层与驱动层间设置一间隔层，使驱动层与感应层间 隔设置。感应层包括多个间隔设置的感应线。上述驱动线与感应线位于不同 的平面，并且交叉设置。上述驱动层与一驱动电路相连，并由驱动电^^向驱 动层中的多个驱动线交替的提供一电压。上述驱动线与感应线相交的结点处 形成感应电容。上述感应层与一电容感应元件相连，该电容感应元件能够感 应该感应层上多个感应线的电容变化。在该电容型触摸屏中，玻璃基板和间 隔层的材料均为钠钙玻璃。驱动线及感应线均为透明导线，并以透明导电材 料模压制成，如铟锡氧化物(ITO)或锑锡氧化物(ATO)等。此外，透明 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。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 一个或多个结点之间形成耦合电容。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结 点吸走很小的电流，从而引起一个或多个结点处感应电容发生变化，上述电 容感应元件测得该一个或多个结点处感应电容的变化，并记录下该一个或多 个结点的位置坐标，从而实现多点触^摸。
因此，透明导线对于触摸屏是必需的部件，现有技术中透明导线通常采
用ITO导线形成，但是ITO导线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导 线的制备成本较高。进一步地，以ITO形成的导线具有机械和化学耐用性不 好，无法弯折等缺点。
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，包括一第一导电层，该第一导电层包括多个间隔设置的第 一导线； 一第二导电层，该第二导电层与第一导电层间隔设置，并包括多个 间隔设置的第二导线，该多个第二导线与该多个第一导线交叉设置；以及一 电容感应元件，该电容感应元件与该多个第一导线的一端电连接；其中，所
述第 一导线与第二导线中至少 一导线为碳纳米管长线。
一种显示装置，包括一触摸屏，该触摸屏包括一第一导电层， 一第二导 电层，以及一电容感应元件，该第一导电层包括多个间隔设置的第一导线， 该第二导电层与第一导电层间隔设置，并包括多个间隔设置的第二导线，该 多个第二导线与该多个第一导线交叉设置，该电容感应元件与该多个第一导 线的一端电连接；以及一显示设备，该显示设备正对且靠近触摸屏的一个表 面设置；其中，所述第一导线与第二导线中至少一导线为碳纳米管长线。
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，由于碳纳米管长线形成的透明导线具有很好的 韧性和机械强度，故，采用上述碳纳米管长线形成的透明导线可以相应的提 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，由碳纳米管长线制备透明导线的制备方法简便，故，采用上述的碳纳米管长 线作透明导线，具有成本低、环保及节能的优点。


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显示装置的结构示意图。
图4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，本技术方案实施例提供一种触摸屏100包括一第一 导电层110、 一第二导电层120与第一导电层110间隔设置及一电容感应元 件150。该第一导电层110包括多个间隔设置的第一导线112。该第二导电 层120包括多个间隔设置的第二导线122。其中，该多个第二导线122与该 多个第一导线112交叉设置。该多个第一导线112与该电容感应元件150相 连接。
该触摸屏100可进一步包括一第一基体130及一第二基体140。该第一 基体130具有一第一表面132及与第一表面132相对的第二表面134。该第 二基体140具有一第一表面142及与第一表面142相对的第二表面144。该 第一导电层IIO设置于第一基体130第一表面132与第二基体140第一表面 142之间，该第二导电层120设置于第二基体140第二表面144上。另外， 该触摸屏IOO可进一步包括一防护层170,该防护层170设置于上述第二导 电层120上。
所述第一基体130及第二基体140为平面结构，主要起支撑作用，并应 具有较好的透光性。该第一基体130及第二基体140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，当该第一基体130 及第二基体140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)、聚对苯二曱酸乙二醇酯(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。
7本实施例中，该第一基体130及第二基体140的材料为玻璃。该第一基体130 厚度为1毫米~5毫米，该第二基体140的厚度为0.3毫米~0.5毫米。可以理 解，形成所述第一基体130及第二基体140的材料并不限于上述列举的材料， 只要能使第 一基体130及第二基体140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。可以理解，第二基体140为可选择元件，其作用 为将第一导电层IIO及第二导电层120相间隔，在本发明另一实施例中，可 以提供一支架代替该第二基体140，将第二导电层120中的多个第二导线122 设置于该支架上，该支架与第一导电层110间隔设置，则同样可以起到将第 一导电层IIO与第二导电层120间隔设置的目的。
所述第一导线112与第二导线122的设置方式与触摸屏IOO感应区域坐 标系的选取有关。例如，当采用笛卡儿坐标系时，上述第一导线112与第二 导线122按行及按列设置；当采用极坐标系时，上述第一导线112与第二导 线122分别按同心圓及极轴方式设置。所述第一导线112与第二导线122的 交点对应触摸屏IOO感应区域内的坐标。本实施例中，该多个第一导线112 沿第一方向相互平行设置，该多个第二导线122沿第二方向相互平行设置， 其中，第一方向和第二方向具有一交叉角度a， ce大于0度且小于等于90度。 优选地，该第一方向垂直于第二方向。该多个第一导线112间与该多个第二 导线122的间距与触摸屏100的分辨率有关。本实施例中，该多个第一导线 112间的间距与该多个第二导线122间的间距均为l孩i米 5毫米。
可以理解，所述第一导线112与第二导线122的设置方式不局限于上述 本实施例提供的设置方式，任何其他设置方式，只要能使第一导线112与第 二导线122空间相交，从而形成多个交点，对应于触摸屏IOO感应区域内不 同的坐标位置，都在本发明保护的范围内。例如，该第一导线112或第二导 线122为不规则的曲线。
可以理解，所述第一导线112与第二导线122的设置方式可以根据触摸 屏100的触摸区域的形状进行选择。例如触摸屏100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。
所述第一导线112与第二导线122中，至少一导线为一碳纳米管长线。 可以理解，所述第一导线112与第二导线122也可由铟锡氧化物(ITO)形成。本实施例中，所述多个第一导线112与多个第二导线122均为碳纳米管长线。 该碳纳米管长线包括多个平行的首尾相连的碳纳米管束组成的束状结构或 由多个首尾相连的碳纳米管束组成的绞线结构。该相邻的碳纳米管束之间通
过范德华力紧密结合，该碳纳米管束中包括多个首尾相连且定向排列的碳纳 米管。
所述碳纳米管长线的尺寸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，该碳纳米管长线的直径可为0.5纳米~100 微米，其长度不限。其中，碳纳米管长线中的碳纳米管可以是单壁碳纳米管、 双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。该单壁碳纳米管的直径为0.5纳米 50纳米； 该双壁碳纳米管的直径为1.0纳米 50纳米；该多壁碳纳米管的直径为1.5 纟内* 50纟内*。
可以理解，由于碳纳米管长线包括多个平行的首尾相连的碳纳米管束组 成的束状结构或由多个首尾相连的碳纳米管束组成的绞线结构，故，该碳纳 米管长线具有一定的韧性，可以弯折。因此本技术方案实施例中由多个碳纳 米管长线形成的第一导电层IIO和第二导电层120可为固定的平面结构也可 为可变的柔性结构，从而本技术方案提供的触摸屏IOO也可为一硬性触摸屏 或一柔性触摸屏。
本技术方案实施例第一导线112与第二导线122中采用的碳纳米管长线 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 卯0。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或 碳纳米管长线。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 一镊子夹取碳纳米管阵列中 的多个碳纳米管，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 的碳纳米管薄膜或碳纳米管长线。
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或碳纳 米管长线。
该碳纳米管薄膜或碳纳米管长线为择优取向排列的多个碳纳米管束首 尾相连形成。该碳纳米管薄膜或碳纳米管长线中碳纳米管的排列方向基本平 行于拉伸方向。该直接拉伸获得碳纳米管薄膜或碳纳米管长线的方法筒单快 速，适宜进4亍工业4b应用。
本实施例中，该碳纳米管薄膜或碳纳米管长线的宽度与拉伸工具的宽度 有关，该碳纳米管薄膜或碳纳米管长线的长度不限，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，该碳纳米管薄膜或 碳纳米管长线的宽度可为1毫米~1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^f友纳米管时，该多壁^J内米管的直径为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 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或碳纳 米管长线。
与ITO导线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 纳米管长线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长线用作第一导线112及第二导线122，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，所以该碳纳米管长线本身具有较强 的粘性。因此，该碳纳米管长线作为第一导线112及第二导线122可分别直 接粘附在第二基体140的第一表面142及第二表面144上。
另外，在设置于基体表面前，可以进一步通过使用有机溶剂或者施加机 械外力处理该上述步骤二形成的碳纳米管薄膜或碳纳米管长线。
具体地，可以通过试管将有机溶剂滴落在上述步骤二形成的碳纳米管薄 膜或者碳纳米管长线表面浸润整个碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线。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 中优选采用乙醇。该碳纳米管薄膜或碳纳米管长线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，平行的碳纳米管片断会部分聚集成 碳纳米管束。因此，经有机溶剂处理后的碳纳米管长线表面体积比小，无粘 性，且具有良好的机械强度及韧性，能方便地应用于宏观领域。
上述步骤二形成的碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线也可通过施加机械 外力处理得到一绞线结构的碳纳米管长线。其具体处理过程包括提供一个 尾部可以粘住碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线的纺纱轴。将该纺纱轴的尾部 与碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线结合后，将该纺纱轴以旋转的方式旋转该 碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线，形成一绞线结构的碳纳米管长线。可以理 解，上述纺纱轴的旋转方式不限，可以正转，也可以反转，或者正转和反转 相结合。上述步骤一制备的碳纳米管阵列也可通过施加机械外力处理得到一绞 线结构的碳纳米管长线。其具体处理过程包括提供一个尾部可以粘住碳纳 米管阵列的纺纱轴。将该纺纱轴的尾部与碳纳米管阵列结合后，碳纳米管开 始缠绕在轴的周围。将该纺纱轴以旋转的方式旋出并向远离碳纳米管阵列的 方向运动。这时碳纳米管阵列相对于该纺纱轴移动时，绞线结构的碳纳米管 长线开始纺成，其它的碳纳米管可以缠绕在碳纳米管长线的周围，增加碳纳 米管长线的长度。可以理解，上述纺纱轴的旋转方式不限，可以正转，也可 以反转，或者正转和反转相结合。
触摸屏100工作时，所述第二导线122与一外接电路152电连接，该外 接电路152在所述多个第二导线122上交替地提供驱动电压。具体地，该外 接电路152逐一为多个第二导线122提供驱动电压，当该外接电路152为一 个第二导线122提供驱动电压时，其它第二导线122均接地。即，该外接电 路152依次扫描该多个第二导线122。当该第二导线122被驱动时，该第一 导线112与该第二导线122相重叠的多个空间上的交点处产生多个感应电 容。当手指等触摸物靠近该一个或多个交点时，该交点处的电容发生变化。 本实施例中，上述外接电路152集成设置于第二基体140第一表面142上的 第二导线122的两端，并与该第二导线122电连接。可以理解，上述第二导 线122也可以通过导线与该外接电路152电连接，此时，该外接电路152设 置于该触摸屏100之外。
所述第一导线112与一电容感应元件150相连4妻，该电容感应元件150 持续感应所有第一导线112的电容变化。由于该外接电路的扫描速度非常快， 当多个点的电容同时变化时，该多个点的电容变化可以;故电容感应元件150 在几乎同 一 时刻4企测到。
上述电容感应元件150包括一个或多个芯片(未示出)，记录有对应的 多个第一导线112的位置坐标。该电容感应元件150测量第一导线112上的 电容变化后，将变化的第一导线112的坐标，及从外接电路152输入的对应 的第二导线122的坐标输出，从而得到该一个或多个触摸点的坐标。本实施 例中，上述电容感应元件150集成设置于第一基体130第一表面132上的第 一导线112的一端，并与该第一导线112电连接。可以理解，上述第一导线 112也可以通过导线与该电容感应元件150电连4妄，此时，该电容感应元件
12150设置于该触摸屏100之外。
上述电容感应元件150与外接电路152可以通过导线(未示出)相连接， 该外接电^各152在扫描该第二导线122的同时，将扫描坐标不断的输入至电 容感应元件150。 /人而使该电容感应元件150在感应第一导线112的电容变 化的同时，同时获得该变化点所在的第二导线122的位置坐标。
进一步地，由于触摸屏IOO在设置有第一导线112及第二导线122的区 域与未设置第一导线112及第二导线122的区域具有不同的光折射率与透射 率，为使触摸屏IOO整体透光性的视觉差异最小，上述第一导电层110及第 二导电层120可进一步分别包括一填充层160。该填充层160在多个第一导 线112间及多个第二导线122间的间隙中形成，该填充层160的材料具有与 第一导线112及第二导线122材料相同或接近的折射率和透射率。
进一步地，为了延长第二导电层120的使用寿命和限制耦合在接触点与 第二导电层120之间的电容，可以在第二导电层120之上设置一透明的防护 层170,防护层170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。该防护层170具有一定的硬度和耐磨度，对导电层起保 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170具有以 下功能，例如减小炫光、降低反射等。
在本实施例中，在第二导电层120上设置一聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET) 层用作防护层170，该防护层170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170的 硬度和厚度可以根据需要进行选择。所述防护层170可以通过粘结剂直接粘 结在第二导电层120上，也可采用热压法，与形成有第二导电层120的第二 基体140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，还可在第一基体130的第二表面134上设置一屏蔽层180。 该屏蔽层180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，其具体结构可与上述碳纳米管
13长线相同。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3,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 的第一基体130第二表面134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4，进一步地，当显示设备210与触4莫屏100间隔一定距离设 置时，可在触摸屏100的屏蔽层180远离基体130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。该钝化层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i殳备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100的电容感应元件150，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。电容感应元件150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，所述外接电路152为多个第二导线122交替地提供 驱动电压。当该第二导线122被驱动时，该第一导线112与该第二导线122 相重叠的多个交点处产生多个感应电容。
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IOO的防护层170进行操作 时，触摸物300在触摸屏IOO上产生的一个或多个不同的触摸点，使上述一 个或多个交点处的电容发生改变。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4莫屏IOO上的电容感应元件150中流出，从而使电容感 应元件150中的芯片识别出发生电容变化的第一导线112对应的坐标位置。 电容感应元件150将电容的变化值、变化的第一导线112的坐标，及从外接 电路152输入的对应的第二导线122的坐标输出至触摸屏控制器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， /人而在显示设备210上显示4妻触物300发出的触4莫信息。
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线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。
纳米管层作透明导线，可使得透明导线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 供的碳纳米管长线由 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长线用作透明导线，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围之内。
1权利要求
1. 一种触摸屏，包括一第一导电层，该第一导电层包括多个间隔设置的第一导线；一第二导电层，该第二导电层与第一导电层间隔设置，并包括多个间隔设置的第二导线，该多个第二导线与该多个第一导线交叉设置；以及一电容感应元件，该电容感应元件与该多个第一导线的一端电连接；其特征在于，所述第一导线与第二导线中至少一导线为碳纳米管长线。
2. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述多个第一导线沿第一方向平 行排列，所述多个第二导线沿第二方向平行排列。
3. 如权利要求2所述的触摸屏，其特征在于，所述第一方向和第二方向具有一 交叉角度a, ce大于0度且小于等于90度。
4. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述碳纳米管长线的直径为0.5 纳米 100微米。
5. 如权利要求4所述的触摸屏，其特征在于，所述每一碳纳米管长线都包括多 个平行的首尾相连的碳纳米管束组成的束状结构或由多个首尾相连的碳纳米 管束组成的绞线结构。
6. 如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于，所述相邻的碳纳米管束之间通过 范德华力紧密结合，每一碳纳米管束包括多个首尾相连且定向排列的碳纳米 管。
7. 如权利要求6所述的触摸屏，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、 双壁^5灰纳米管和多壁^f友纳米管中的一种，所述单壁石灰纳米管的直径为0.5纳 米 50纳米，双壁^i内米管的直径为1.0纳米 50纳米，多壁石友纳米管的直径 为1.5纟内米 50纳米。
8. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括一第一基 体及一第二基体，该第一导电层设置于该第一基体一表面，该第二基体设置 于该第一导电层远离所述第一基体的表面，所述第二导电层设置于所述第二 基体远离该第一导电层的表面，该第二导电层通过第二基体与第一导电层间 隔。
9. 如权利要求8所述的触摸屏，其特征在于，所述第一基体和第二基体的材料 为玻璃、石英、金刚石、塑料或树脂。
10. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括一填充层， 该填充层设置在第 一导电层多个第 一导线之间的间隙中及第二导电层多个第 二导线之间的间隙中。
11. 如权利要求IO所述的触摸屏，其特征在于，所述填充层的材料与第一导线和 第二导线的材料具有相同的折射率和透射率。
12. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括一防护层，该防护层设置于第二导电层远离第一导电层的表面上，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。
13. 如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于，所述触摸屏进一步包括一屏蔽层，该屏蔽层设置于上述第一基体远离第一导电层的表面上，该屏蔽层的材料为 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。
14. 如权利要求13所述的触摸屏，其特征在于，所述碳纳米管薄膜包括多个碳纳 米管，所述的多个碳纳米管在所述的碳纳米管薄膜中定向排列。
15. —种显示装置，包括一触摸屏，该触摸屏包括一第一导电层， 一第二导电层，以及一电容感应元 件，该第一导电层包括多个间隔设置的第一导线，该第二导电层与第一导电 层间隔设置，并包括多个间隔设置的第二导线，该多个第二导线与该多个第 一导线交叉设置，该电容感应元件与该多个第一导线的一端电连接；以及 一显示设备，该显示设备正对且靠近触摸屏的一个表面设置； 其特征在于，所述第一导线与第二导线中至少一导线为碳纳米管长线。
16. 如权利要求15所述的显示装置，其特征在于，所述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。
17. 如权利要求15所述的显示装置，其特征在于，所述显示设备与触摸屏间隔设 置或集成设置。
18. 如权利要求15所述的显示装置，其特征在于，所述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。
19. 如权利要求18所述的显示装置，其特征在于，所述钝化层的材料为氮化硅、氧化硅、苯并环丁烯、聚酯或丙烯酸树脂。
20. 如权利要求19所述的显示装置，其特征在于，所述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 屏的电容感应元件，显示设备控制器连接显示设备。
全文摘要
一种触摸屏，包括一第一导电层，该第一导电层包括多个间隔设置的第一导线；一第二导电层，该第二导电层与第一导电层间隔设置，并包括多个间隔设置的第二导线，该多个第二导线与该多个第一导线交叉设置；以及一电容感应元件，该电容感应元件与该多个第一导线的一端电连接；其中，所述第一导线与第二导线中至少一导线为碳纳米管长线。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G06F3/044GK101464757SQ200710125408
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21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