触摸屏的制作方法

文档序号:6460971阅读:110来源:国知局
专利名称:触摸屏的制作方法
技术领域
本发明涉及一种触摸屏,尤其涉及一种基于碳纳米管的触摸屏。
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,在液晶等显示元件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 示元件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,现有的触摸屏通常分为四种 类型,分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。其中电阻式
触才莫屏的应用最为广泛,^青参见文献"Production of Transparent Conductive Films with Inserted Si02 Anchor Layer, and Application to a Resistive Touch Panel" Kazuhiro Noda, Kohtaro Tanimura. Electronics and Communications in Japan, Part 2, Vol.84, P39-45(2001)。
现有的电阻式触摸屏一般包括一上基板,该上基板的下表面形成有一上 透明导电层; 一下基板,该下基板的上表面形成有一下透明导电层;以及多 个点状隔离物(DotSpacer)设置在上透明导电层与下透明导电层之间。其中, 该上透明导电层与该下透明导电层通常采用具有导电特性的铟锡氧化物 (Indium Tin Oxide,ITO)层(下称ITO层)。当使用手指或笔按压上基板时,上 基板发生扭曲,使得按压处的上透明导电层与下透明导电层彼此接触。通过 外接的电子电路分别向上透明导电层与下透明导电层依次施加电压,触摸屏 控制器通过分别测量第一导电层上的电压变化与第二导电层上的电压变化, 并进行精确计算,将它转换成触点坐标。触摸屏控制器将数字化的触点坐标 传递给中央处理器。中央处理器根据触点坐标发出相应指令,启动电子设备 的各种功能切换,并通过显示器控制器控制显示元件显示。
现有的电阻式触摸屏的制备方法通常是采用离子束賊射或蒸镀等工艺在上下基板上沉积一层ITO层作为透明导电层,在制备的过程,需要较高的 真空环境及需要加热到200~300°C,因此,使得采用ITO层作为透明导电层 的触摸屏的制备成本较高。此外,ITO层作为透明导电层具有机械性能不够 好、难以弯曲及阻值分布不均匀等缺点。另夕卜,ITO在潮湿的空气中透明度 会逐渐下降。从而导致现有的电阻式触摸屏及显示装置存在耐用性不够好, 灵敏度低、线性及准确性较差等缺点。
因此,确有必要提供一种耐用性好,且灵敏度高、线性及准确性强的触 摸屏。

发明内容
一种触摸屏,包括 一第一电极板,该第一电极板包括一第一基体及一 第一导电层,该第一导电层设置在该第一基体的下表面;以及一第二电极板, 该第二电极板与第 一 电极板间隔设置,该第二电极板包括一 第二基体及一 第
二导电层,该第二导电层设置在该第二基体的上表面;其中,上述第一导电 层和第二导电层均包括一碳纳米管复合材料层,该碳纳米管复合材料层包括 一碳纳米管层和渗入于该碳纳米管层中的高分子材料。
与现有技术相比较,本技术方案实施例提供的采用碳纳米管复合材料层 作为透明导电层的触摸屏具有以下优点其一,碳纳米管具有优异的力学特 性,碳纳米管层设置于高分子材料形成的复合结构使得透明导电层具有很好 的韧性和机械强度,故,可以相应的提高触摸屏的耐用性;其二,由于碳纳 米管具有优异的导电性能,上述该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米 管,故,采用上述碳纳米管复合材料层作透明导电层,可使得透明导电层具 有均勻的阻值分布,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,由于高分子材料层至少部分渗入于碳纳米管层中,使碳纳米 管层与基体的结合牢固,增加了触摸屏的使用寿命。


图1是本技术方案实施例提供的触摸屏的立体结构示意图。 图2是本技术方案实施例提供的触摸屏的侧视结构示意图。 图3是本技术方案实施例提供的碳纳米管复合材料层的扫描电镜照片。图4是本技术方案实施例提供的碳纳米管复合材料层的电阻线性图。 图5是本技术方案实施例提供的碳纳米管薄膜的扫描电镜照片。 图6是本技术方案实施例提供的触摸屏的制备方法的流程图。 图7是本技术方案实施例所提供的激光处理前的碳纳米管薄膜的扫描电 镜照片。
图8是本技术方案实施例所提供的激光处理后的碳纳米管薄膜的扫描电 镜照片。
图9是本技术方案实施例提供的连续制备第一电极板或第二电极板的流 程示意图。
具体实施例方式
以下将结合附图详细说明本技术方案实施例提供的触摸屏及其制备方法。
请参阅图1及图2,本技术方案实施例提供一种触摸屏10,该触摸屏10 包括一第一电极板12, 一第二电极板14以及设置在该第一电极板12与第二 电极板14之间的多个透明点状隔离物16。
该第一电极板12包括一第一基体120,一第一导电层122以及两个第一 电极124。该第一基体120为平面结构,该第一导电层122与两个第一电极 124均设置在第一基体120的下表面。两个第一电极124分别设置在第一导 电层122沿第一方向的两端并与第一导电层122电连接。该第二电极板14 包括一第二基体140, 一第二导电层142以及两个第二电极144。该第二基 体140为平面结构,该第二导电层142与两个第二电极144均设置在第二基 体140的上表面。两个第二电极144分别设置在第二导电层142沿第二方向 的两端并与第二导电层142电连接。该第一方向垂直于该第二方向,即两个 第一电极124与两个第二电极144正交设置。
该第一导电层122与第二导电层142均采用一碳纳米管复合材料层,请 参见图3,该碳纳米管复合材料层包括一碳纳米管层和均匀渗入于该碳纳米 管层中的高分子材料。所述碳纳米管复合材料层的厚度不限,优选为0.5纳 米-1毫米。所述高分子材料为一透明高分子材料,其包括聚苯乙烯、聚乙烯、 聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、对苯二曱酸乙二醇酯(PET)、苯丙环丁烯(BCB)、聚环烯烃等。本实施例中,所述的高分子 材料为PMMA。碳纳米管复合材料层中的高分子材料可以使碳纳米管层与柔 性基体结合牢固,同时,请参见图4,由于高分子材料渗入于碳纳米管层中, 使碳纳米管层中的碳纳米管之间的短路现象消除,使碳纳米管层的电阻呈较 好的线性关系。
该碳纳米管层为由有序的或无序的碳纳米管形成的具有均匀厚度的层 状结构,所述的碳纳米管在碳纳米管层中均匀分布且相互接触。碳纳米管层 的厚度为0.5纳米-100微米。具体地,该碳纳米管层包括至少一层碳纳米管 薄膜,该碳纳米管薄膜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。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。 所述的碳纳米管层中的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳 纳米管中的一种或几种。其中,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1.0纳米 50纳米,多壁-灰纳米管的直径为1.5纳米 50纳米。
优选地,所述有序的碳纳米管薄膜包括至少一层从碳纳米管阵列中直接 拉取获得碳纳米管拉膜结构。具体地,请参见图5,该碳纳米管拉膜结构进 一步包括多个碳纳米管,该碳纳米管首尾相连且沿碳纳米管薄膜的拉伸方向 排列。所述碳纳米管均匀分布,且平行于碳纳米管拉膜结构的表面。所述碳 纳米管拉膜结构中的碳纳米管通过范德华力连接, 一方面,首尾相连的碳纳 米管通过范德华力首尾相接;另一方面,平行的碳纳米管部分亦通过范德华 力结合。该碳纳米管拉膜结构中的碳纳米管之间形成有均匀的间隙,该间隙 的直径为l纳米-10微米。高分子材料均匀填充于碳纳米管之间的间隙内。 当所述的有序碳纳米管薄膜包括多个碳纳米管拉膜结构时,碳纳米管拉膜结 构重叠设置,相邻两层碳纳米管拉膜结构中的碳纳米管的排列方向形成一夹 角a,其中,a大于等于零度且小于等于90度(0So^90。)。该碳纳米管薄拉膜 结构的长度及宽度不限,可根据实际需求制备,该碳纳米管拉膜结构的厚度 为0.5纳米 100微米。本实施例中,该第一导电层122与第二导电层142均 釆用单层的碳纳米管拉膜结构与PAMM形成的碳纳米管复合材料层,PAMM 填充于碳纳米管拉膜结构中碳纳米管之间的间隙内,第一导电层122中碳纳米管沿上述第一方向定向排列,第二导电层142中碳纳米管沿上述第二方向 定向排列。
所述触摸屏IO的第一基体120与第二基体140均为透明的薄膜或薄板。 该第一基体120具有一定柔软度,可由塑料或树脂等柔性材料形成。该第二 基体140的材料可以为玻璃、石英、金刚石等硬性材料。当用于柔性触摸式 液晶显示屏300中时,该第二基体140的材料也可为塑料或树脂等柔性材料。 具体地,该第一基体120及第二基体140所用的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、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)及丙烯酸树脂 等材料。该第一基体120和第二基体140的厚度为0.1毫米~1厘米。本实施 例中,该第一基体120及第二基体140的材料均为PET,厚度均为2毫米。 可以理解,形成所述第一基体120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120及第二基体140起到支撑的作用,并具有较 好的透明度,且至少形成第一基体120的材料具有一定柔性,都在本发明保 护的范围内。
所述触摸屏10的第一电极124与第二电极144由导电材料形成,具体 可以选择为金属材料、导电聚合物材料或碳纳米管层。所述金属层的材料可 以选择为金、银或铜等导电性好的金属。所述导电聚合物层的材料可以选择 为聚乙炔、聚对苯撑、聚苯胺、聚咪吩、聚毗咯、聚p塞吩等。优选的,该碳 纳米管层包括至少一碳纳米管拉膜结构。本实施例中,该第一电极124与第 二电极144为导电的银浆层。
进一步地,在所述触摸屏10中,该第二电极板14靠近第一电极板12 的表面外围设置有一绝缘层18。上述的第一电极板12设置在该绝缘层18 上,且该第一电极板l2的第一导电层122正对第二电极板14的第二导电层 l"设置。上述多个点状隔离物16设置在第二电极板14的第二导电层142 上,且该多个点状隔离物16彼此间隔设置。第一电极板12与第二电极板14 之间的距离为2~10微米。该绝缘层18与点状隔离物16均可采用绝缘树脂 或其他绝缘材料制成,并且,该点状隔离物16应为一透明材料制成。设置 绝缘层18与点状隔离物16可使得第一电极板14与第二电极板12电绝缘。 可以理解,当触摸屏10尺寸较小时,点状隔离物16为可选择的结构,只需
8确保第一电极板14与第二电极板12电绝缘即可。
使用时,第一电极板12与第二电极板14分别通入5V电压,使用者通 过手指或笔按压触摸屏10第一电极板12进行操作时,第一电极板12中第 一基体120发生弯曲,使得按压处的第一导电层122与第二电极板14的第 二电极层142形成一接触点,在该接触点形成导通,由于按压处不同时,形 成的接触点不同,每个接触点对应不同的电信号,进而可实现信号传输。
本技术方案实施例提供的釆用碳纳米管复合材料层作为透明导电层的 触摸屏具有以下优点其一,碳纳米管具有优异的力学特性,碳纳米管层设 置于高分子材料形成的复合结构使得透明导电层具有很好的韧性和机械强 度,故,可以相应的提高触摸屏的耐用性;其二,由于碳纳米管具有优异的 导电性能,上述该碳纳米管层包括多个均匀分布的碳纳米管,故,采用上述 碳纳米管复合材料层作透明导电层,可使得透明导电层具有均勻的阻值分 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, 由于高分子材料层至少部分渗入于碳纳米管层中,使碳纳米管层与基体的结 合牢固,增加了触摸屏的使用寿命。
请参阅图6,本技术方聿实施例提供一种制备上述触摸屏IO的方法,其 具体包括以下步骤
步骤一提供一第一基体。
所述第一基体为柔性平面结构,厚度为0.1毫米 1厘米。该第一基体由 塑料,树脂等柔性材料形成。具体地,所述第一基体的材料可以为聚碳酸酯 (PC)、聚甲基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料, 以及聚醚砜(PES)、聚亚酰胺(PI)、纤维素酯、苯并环丁烯(BCB)、聚氯乙烯 (PVC)及丙烯酸树脂等材料。可以理解,形成所述第一基体的材料并不限于 上述列举的材料,只要确保所述柔性基体具有一定柔性及较好的透明度即 可。
本技术方案实施例中,所述第 一基体为 一聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET) 薄膜(以下简称PET薄膜)。该PET薄膜的厚度为2毫米,宽度为20厘米, 长度为30厘米。
步骤二、在第一基体的表面形成一碳纳米管复合材料层,制得第一电极板。所述的在第一基体表面形成一碳纳米管复合材料层的方法包括以下步

(一) 在第一基体的表面涂覆形成一层高分子材料溶液。 釆用刷子或其它工具沾取一定量的高分子材料溶液,均匀涂敷于柔性基
体的表面或将柔性基体的表面浸没于高分子材料溶液中直接沾取一定量的 高分子材料溶液,形成一高分子材料溶液层。可以理解,所述在该柔性基体 的表面涂敷高分子材料溶液的方式不限,只要可以在柔性基体的表面形成均 匀的一层高分子材料溶液即可。
所述的高分子材料溶液包括高分子材料溶于有机溶剂所形成的溶液,其 具有一定的粘度,优选地,高分子材料溶液的粘度大于1Pa.s。所述的高分 子材料在常温下为固态,且具有一定的透明度。所述有机溶剂包括乙醇、曱 醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿等。所述高分子材料包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚 碳酸酯、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、对苯二曱酸乙二醇 酯(PET)、苯丙环丁烯(BCB)、聚环烯烃等。本实施例中,所述的高分子材 料为PMMA,所述高分子材料溶液为PMMA溶于乙醇形成的溶液。
(二) 制备一碳纳米管薄膜。
所述碳纳米管薄膜为有序碳纳米管薄膜或无序碳纳米管薄膜,该碳纳米 管薄膜可通过碾压方法、絮化方法、或直接从碳纳米管阵列中拉取获得。优 选地,本实施例中,该碳纳米管薄膜为一直接从碳纳米管阵列中拉取获得的 碳纳米管拉膜结构。所述碳纳米管拉膜结构的制备方法具体包括以下步骤 首先,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 米管阵列及多壁碳纳米管阵列中的一种或多种。本实施例中,该超顺排碳纳 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50微米~5毫米。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。
可以理解,本实施例提供的碳纳米管阵列不限于上述制备方法。也可为 石墨电极恒流电弧放电沉积法、激光蒸发沉积法等。
其次,采用 一拉伸工具从碳纳米管阵列中拉取获得一碳纳米管拉膜结 构。其具体包括以下步骤(a)从上述碳纳米管阵列中选定部分碳纳米管, 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部分碳 纳米管;(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部分碳 纳米管,以形成一连续的碳纳米管拉膜结构。
在上述拉伸过程中,该部分碳纳米管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,该选定的部分碳纳米管中的碳纳米管分别 与碳纳米管阵列中的其他碳納米管首尾相连地连续地被拉出,从而形成一碳 纳米管拉膜结构。所述碳纳米管拉膜结构的宽度和厚度与碳纳米管阵列的宽 度和高度有关,本实施例中,碳纳米管拉膜结构的宽度为20厘米,厚度为 0.5纳米-10(M鼓米。
(三)采用激光处理上述碳纳米管薄膜。
由于碳纳米管薄膜中的碳纳米管本身之间存在范德华例,碳納米管薄膜 中的某些碳纳米管容易聚集形成碳纳米管束,该碳纳米管束直径较大,影响 了碳纳米管薄膜的导电性。为提高碳纳米管薄膜的透光性,以功率密度大于 0.1 x 104瓦特/平方米的激光照射该碳纳米管薄膜,除去碳納米管薄膜中透光 性较差碳纳米管束。采用激光处理碳纳米管薄膜的步骤可以在含氧环境中进 行,优选地,在空气环境进行。
采用激光处理上述碳纳米管薄膜可以通固定碳纳米管薄膜,然后移动激 光装置照射该碳纳米管薄膜的方法实现或通过固定激光装置,移动碳纳米管薄膜使激光照射该碳纳米管薄膜的方法实现。
上述激光照射碳纳米管薄膜的过程中,由于碳纳米管对激光具有良好的 吸收特性,而激光为一具有较高能量的光,被碳纳米管薄膜吸收后会产生一 定的热量,使碳纳米管薄膜中的碳纳米管升温。碳纳米管薄膜中,碳纳米管 薄膜中,直径较大的碳纳米管束吸收的热量较多,因此,在碳纳米管束中的
碳纳米管的温度较高,当碳纳米管的温度达到足够高时(一般大于600。C), 碳纳米管束被激光烧掉。请参见图7及图8,相对于激光处理前的碳纳米管 薄膜。激光处理后的碳纳米管薄膜的透光性有显著的提高,其透光率大于 70%。
可以理解,采用激光处理碳纳米管拉膜结构的目的为进一步提高碳纳米 管拉膜结构的透明度,因此本步骤为一可选择的步骤。
(四) 将上述至少一碳纳米管薄膜铺设在所述柔性基体上的高分子材料 溶液的表面,形成一碳纳米管层。
至少一层碳纳米管薄膜可直接铺设在高分子材料层的表面,多个碳纳米 管薄膜可平行无间隙的铺设或重叠铺设。当碳纳米管薄膜为 一碳纳米管拉膜 结构时,碳纳米管层包括至少两层碳纳米管拉膜结构时,该碳纳米管层中相 邻的碳纳米管拉膜结构中的碳纳米管的排列方向形成一夹角a,其中,0。^x^ 卯°。本实施例中,所述碳纳米管层包括一层碳纳米管拉膜结构。
碳纳米管层形成于高分子材料层上之后,即形成了一依次包括第一基 体、高分子材料层和碳纳米管层的三明治结构。
(五) 使高分子材料溶液渗入于碳纳米管层中,使高分子材料与碳纳米 管层固化,形成一碳纳米管复合材料层。
采用外力对碳纳米管层施加一定的压力,如采用风刀以10米-20米/秒 的风力吹碳纳米管层,进而碳纳米管层压高分子材料层,使高分子材料层渗 入于碳纳米管层中。所述时高分子材料溶液渗入于碳纳米管层中的方法不仅 限于上述采用风吹的方法,只要可以使高分子材料溶液渗入于碳纳米管层中 即可。当高分子材料渗入于碳纳米管层后,将上述结构加热至一定温度,使 高分子材料溶液中的溶剂挥发,高分子材料与碳纳米管层复合并固化,从而 在柔性基体的表面形成一碳纳米管复合材料层。所述对高分子材料溶液和碳 纳米管层加热的方法可为将上述结构直接放置于炉中加热至一定温度,或使
12用紫外固化的方式,即用一定能量的紫外光加热高分子材料溶液和碳纳米管 层组成的复合结构,使其达到一定温度。所述的温度与高分子材料溶液中的
溶剂有关,温度高于熔剂的挥发温度,本实施例中,温度为ioo°c。 碳纳米管复合材料层中的高分子材料可以使碳纳米管层与柔性基体结
合牢固,同时,由于高分子材料渗入于碳纳米管层中,使碳纳米管层中的碳
纳米管之间的短路现象消除,使碳纳米管层的电阻呈较好的线性关系。 可以理解,所述第一电机板的制备方法中,在形成碳纳米管复合材料层
后,进一步包括一间隔地形成两个第一电极于上述碳纳米管复合材料层的表
面或柔性基体的两端的步骤。
所述两个电极的材料为金属、碳纳米管薄膜、导电的银浆层或其他导电
材料。本技术方案实施例中,所述两个电极为导电的银浆层。所述两个电极
的形成方法包括丝网印刷、移印或喷涂等方式。本实施例中,分别将银浆 涂覆在上述碳纳米管复合材料层的表面或第一基体的两端。然后,放入烘箱 中烘烤10-60分钟使银浆固化,烘烤温度为100°C-120°C,即可得到所述两 个电极。上述制备方法需确保所述两个电极与所述碳纳米管层电连接。
步骤三、重复上述步骤,制备第二电极板。
所述第二电极板包括一第二基体, 一第二碳纳米管层及两个第二电极。 步骤四、将第一电极板与第二电极板封装,形成一触摸屏。 所述封装第 一 电极板与第二电极板的方法包括以下步骤
(一) 形成一绝缘层于所述第二电极板形成有碳納米管复合材料层的一 侧的外围。
所述绝缘层的形成步骤为涂敷一绝缘层于所述第二电极板形成碳纳米 管复合材料层的一侧的外围。所述绝缘层的材料包括透明树脂或其他绝缘透 明材料。
所述绝缘层可采用绝缘透明树脂或其他绝缘透明材料制成。
(二) 覆盖第一电极板于所述绝缘层上,且使所述第一电极板中的碳纳 米管复合材料层和所述第二电极板中的碳纳米管复合材料层相对设置。第一 电极板上的两个第一电极与第二电极板上的两个第二电极交叉设置。
(三) 将第 一 电极板、第二电极板和绝缘层的周边采用密封胶进行密封, 形成一触摸屏。本实施例,所述的密封胶为706B型号硫化硅橡胶。将该密封胶涂敷于第一电极板、第二电极板和绝缘层的边缘,放置一天即可凝固。
进一步地,需使所述第一导电层中的两个电极和所述第二导电层中的两 个电极交叉设置。
此外,所述制备方法可进一步包括形成多个透明点状隔离物于所述第一
电极板和第二电极板之间的步骤。该透明点状隔离物的形成方法为:将包含该 多个透明点状隔离物的浆料涂敷在第二电极板或第 一 电极板上绝缘层之外 的区域,烘干后即形成所述透明点状隔离物。所述绝缘层与所述透明点状隔 离物均可采用绝缘树脂或其他绝缘材料制成。设置绝缘层与点状隔离物可使 得第一电极板与第二电极板电绝缘。可以理解,当触摸屏尺寸较小时,点状 隔离物为可选择的结构,只需确保第一电极板与第二电极板电绝缘即可。
本实施例中,所述的制备触摸屏的方法中可通过一连续作业装置实现电 极板的制备。
请参见图9,本实施例中所述的连续作业装置200包括一第一转轴202、 第二转轴204、 一第三转轴206, —广口容器208、 一载物台210、 一管式炉 212、 一牵引装置214、 一风刀216、 一刮擦装置230、 一激光器234及一电 源(图未示)。所述第一转轴202、第二转轴204和一第三转轴206间隔设置, 其轴向位于同一方向。第三转轴206与牵引装置214设置于管式炉轴向的两 端。吹风装置216设置与第三转轴206与管式炉212之间。所述广口容器208 设置于第二转轴204的下方,第二转轴204部分位于广口容器208中。所述 刮擦装置230靠近第二转轴204设置,刮擦装置230的一端与第二转轴204 保持一固定距离。第一转轴202上缠绕由一柔性基体218,广口容器208中 盛有高分子材料溶液220。
所述采用上述连续作业装置制备第一电极板或第二电极板的方法具体 包括以下步骤
( 一 )将柔性基体218依次通过第二转轴204、第三转轴206并穿过管 式炉与牵引装置214相连连接,使柔性基体218的表面形成一层高分子材料溶液。
在此过程中,由于第二转轴204部分位于广口容器208中,广口容器208 中的高分子材料溶液220粘附于柔性基体218的表面,形成一层高分子材料 溶液226。刮擦装置"0与第二转轴204之间保持一定的距离,当高分子材料溶液226的厚度超过此距离时,被刮擦装置230刮下,因此,刮擦装置230 可以使高分子溶液的厚度一定并保持均匀性。
(二) 固定一超顺排碳纳米管阵列222于载物台210上,从该超顺排碳 纳米管阵列222中拉出一连续的碳纳米管拉膜结构224,将碳纳米管拉膜结 构224的一端粘附于柔性基体218表面上的高分子材料层226上。在碳纳米 管薄膜224从碳纳米管阵列222中拉出之后,未于高分子材料层226接触时, 可采用激光器234发出的激光照射该碳纳米管薄膜224,提高碳纳米管薄膜 224的透明度。其照射方式和具体参数如前文所述。
(三) 打开电源,使牵引装置214以一定的速度沿平行于管式炉212轴 向的方向牵引柔性基体218、高分子材料层226和碳纳米管薄膜224,当碳 纳米管薄膜224到达风刀216下部时,风刀216吹出的风对碳纳米管薄膜224 施加一定的压力,使碳纳米管薄膜224陷入高分子材料层226,即高分子材 料渗入到碳纳纳米管薄膜224中,然后经过管式炉212,管式炉212内部的 高温使渗入至碳纳米管薄膜224的高分子材料固化,在柔性基体218的表面 形成碳纳米管复合材料层228。
(四) 将形成有碳纳米管复合材料层228的柔性基体218切割,形成电极板。
进一步地,在碳纳米管复合材料层228的表面间隔设置两个电极,即可 形成多个第一电极板或第二电极板。
采用上述步骤在基体上涂敷高分子材料溶液,从而在基体的表面形成碳 纳米管复合材料层,可以实现连续化的生产,提高生产效率,节约操作时间, 进一步节约成本。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化,当然这些依据 本发明精神所作的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
1权利要求
1.一种触摸屏,包括一第一电极板,该第一电极板包括一第一基体及一第一导电层,该第一导电层设置在该第一基体的下表面;以及一第二电极板,该第二电极板与第一电极板间隔设置,该第二电极板包括一第二基体及一第二导电层,该第二导电层设置在该第二基体的上表面;其特征在于,上述第一导电层和第二导电层中均包括一碳纳米管复合材料层。
2. 如权利要求1所述的触摸屏,其特征在于,所述的碳纳米管复合材料层包 括一碳纳米管层和渗入于该碳纳米管层中的高分子材料。
3. 如权利要求2所述的触摸屏,其特征在于,所述碳纳米管层包括多个有序 的或无序的碳纳米管,该碳纳米管分布均匀且相互接触。
4. 如权利要求2所迷的触摸屏,其特征在于,所述碳纳米管层的厚度为0.5 纳米-1毫米。
5. 如权利要求2所述的触摸屏,其特征在于,所述碳纳米管层包括至少一层 碳纳米管薄膜,该碳纳米管薄膜为有序碳纳米管薄膜或无序碳纳米管薄膜。
6. 如权利要求5所述的触摸屏,其特征在于,所述的有序碳纳米管薄膜中的 碳纳米管沿同 一 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5所述的触摸屏,其特征在于,所述的无序碳纳米管薄膜中的 碳纳米管无序或各向同性排列。
8. 如权利要求5所述的触摸屏,其特征在于,所述的有序碳纳米管薄膜包括 至少一层碳纳米管拉膜结构,该碳纳米管拉膜结构中的碳纳米管首尾相连且 沿同一方向排列。
9. 如权利要求8所述的触摸屏,其特征在于,所述的有序的碳纳米管薄膜包 括多层碳纳米管拉膜结构时,相邻的碳纳米管拉膜结构之间的碳纳米管的排 列方向形成一夹角a,其中,a大于等于零度且小于等于90度
10. 如权利要求9所述的触摸屏,其特征在于,所述的碳纳米管之间通过范 德华力连接。
11. 如权利要求2所述的触摸屏,其特征在于,所述的高分子材料包括聚苯 乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚碳酸酯、对苯二甲酸乙二 醇酯、苯丙环丁蜂、聚环烯烃等。
12. 如权利要求1所述的触摸屏,其特征在于,所述第一电极板进一步包括 两个第一电极沿第一方向设置在第一导电层的两端且与第一导电层电连接。
13. 如权利要求12所述的触摸屏,其特征在于,所述第二电极板进一步包括 两个第二电极沿第二方向设置在第二导电层的两端且与第二导电层电连接。
14. 如权利要求13所述的触摸屏,其特征在于,所述第二方向垂直于第一方 向。
15. 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绝 缘层设置在该第二电极板上表面外围,该第一电极板设置在该绝缘层上。
16. 如权利要求15所述的触摸屏,其特征在于,所述触摸屏进一步包括多个 透明点状隔离物设置在该第 一 电极板与该第二电极板之间。
17. 如权利要求16所述的触摸屏,其特征在于,所述多个透明点状隔离物设 置在所述第一导电层和第二导电层之间。
全文摘要
本发明涉及一种触摸屏,包括一第一电极板,该第一电极板包括一第一基体及一第一导电层,该第一导电层设置在该第一基体的下表面;以及一第二电极板,该第二电极板与第一电极板间隔设置,该第二电极板包括一第二基体及一第二导电层,该第二导电层设置在该第二基体的上表面;其中,上述第一导电层和第二导电层均包括一碳纳米管复合材料层,该碳纳米管复合材料层包括一碳纳米管层和渗入于碳纳米管层中的高分子材料。
文档编号G06F3/045GK101620491SQ20081006831
公开日2010年1月6日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者亮 刘, 吴志笙, 姜开利, 范守善, 郑嘉雄, 陈杰良 申请人:清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司
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