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。
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，在液晶等顯示器的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設(shè)備逐步增加。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器的顯示內(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)有的觸摸屏通常分為四種類型，分 別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。其中電阻式觸摸屏及電容式觸摸屏由 于其具有高分辨率、高靈敏度及耐用性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在顯示裝置中?，F(xiàn)有的電阻式觸摸屏一般包括一上基板，該上基板的下表面形成有一上透明導(dǎo) 電層；一下基板，該下基板的上表面形成有一下透明導(dǎo)電層；以及多個(gè)點(diǎn)狀隔離物(Dot Spacer)設(shè)置在上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層之間。所述點(diǎn)狀隔離物用于實(shí)現(xiàn)上透明導(dǎo)電 層與下透明導(dǎo)電層之間在非按壓狀態(tài)下的電絕緣。所述上透明導(dǎo)電層與該下透明導(dǎo)電層通 常采用具有導(dǎo)電特性的銦錫氧化物andium Tin Oxide, IT0)層(下稱ITO層)。當(dāng)使用 手指或筆按壓上基板時(shí)，上基板發(fā)生扭曲，使得按壓處的上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層彼 此接觸。通過(guò)外接的電子電路分別向上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層依次施加電壓，觸摸屏 控制器通過(guò)分別測(cè)量第一導(dǎo)電層上的電壓變化與第二導(dǎo)電層上的電壓變化，并進(jìn)行精確計(jì) 算，將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)。觸摸屏控制器將數(shù)字化的觸點(diǎn)坐標(biāo)傳遞給中央處理器。中央處 理器根據(jù)觸點(diǎn)坐標(biāo)發(fā)出相應(yīng)指令，啟動(dòng)電子設(shè)備的各種功能切換，并通過(guò)顯示器控制器控 制顯不器顯不。然而，作為透明導(dǎo)電層的ITO層通常采用離子束濺射或蒸鍍等工藝制備，在制備 的過(guò)程，需要較高的真空環(huán)境及需要加熱到200 300°C，因此，使得ITO層的制備成本較 高。此外，ITO層在不斷彎折后，其彎折處的電阻有所增大，其作為透明導(dǎo)電層具有機(jī)械和 化學(xué)耐用性不夠好的缺點(diǎn)。另外，由于多個(gè)點(diǎn)狀隔離物通常以點(diǎn)狀形式間隔設(shè)置在上透明 導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層之間，由其實(shí)現(xiàn)的上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層之間在非按壓狀態(tài) 下的電絕緣性能不夠好。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種耐用性好且可較好地實(shí)現(xiàn)上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo) 電層之間在非按壓狀態(tài)下的電絕緣的觸摸屏及顯示裝置?！N觸摸屏，該觸摸屏包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體，一第 一導(dǎo)電層及兩個(gè)第一電極，該第一導(dǎo)電層設(shè)置在該第一基體的表面，該兩個(gè)第一電極與所 述第一導(dǎo)電層電連接；及一第二電極板，該第二電極板與第一電極板間隔設(shè)置，該第二電極 板包括一第二基體，一第二導(dǎo)電層及兩個(gè)第二電極，該第二導(dǎo)電層設(shè)置在該第二基體的表面且與所述第一導(dǎo)電層相對(duì)設(shè)置，該兩個(gè)第二電極與所述第二導(dǎo)電層電連接；其中，所述觸 摸屏進(jìn)一步包括一透明絕緣層設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間，且所述第一導(dǎo)電 層和第二導(dǎo)電層中的至少一個(gè)導(dǎo)電層包括一碳納米管結(jié)構(gòu)。一種采用上述觸摸屏的顯示裝置，其進(jìn)一步包括一顯示器，上述觸摸屏設(shè)置在所 述顯示器面向使用者的一側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由于采用碳納米管結(jié)構(gòu)的透明導(dǎo)電層具有均勻的阻值分布和 透光性以及優(yōu)異的機(jī)械性能，故采用上述透明導(dǎo)電層的觸摸屏及顯示裝置的分辨率和精確 度較高、耐用性較好。此外，所述透明絕緣層設(shè)置在所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間，該 透明絕緣層可較好地實(shí)現(xiàn)上透明導(dǎo)電層與下透明導(dǎo)電層之間在非按壓狀態(tài)下的電絕緣。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例觸摸屏的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例觸摸屏的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例用作觸摸屏中的導(dǎo)電層的碳納米管膜的掃描電鏡照片。圖4是本發(fā)明實(shí)施例采用上述觸摸屏的顯示裝置工作時(shí)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的觸摸屏及顯示裝置。請(qǐng)參閱圖1及圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種觸摸屏10。該觸摸屏10包括一第一電 極板12，一第二電極板14以及設(shè)置在該第一電極板12與第二電極板14之間的一透明絕緣 層16。所述第一電極板12包括一第一基體120，一第一導(dǎo)電層122以及兩個(gè)第一電極 124。該第一基體120為平面結(jié)構(gòu)，其具有一第一表面1202及與該第一表面1202相對(duì)設(shè) 置的一第二表面1204，該第二表面1204為遠(yuǎn)離所述第二電極板14的表面。該第一導(dǎo)電層 122與兩個(gè)第一電極IM均設(shè)置在第一基體120的第一表面1202。所述兩個(gè)第一電極IM 分別設(shè)置在第一導(dǎo)電層122沿一第一方向的兩端并與第一導(dǎo)電層122電連接。所述第一方 向?yàn)镈l方向。所述第二電極板14包括一第二基體140，一第二導(dǎo)電層142以及兩個(gè)第二 電極144。該第二基體140為平面結(jié)構(gòu)，且其具有一第一表面1402及一與該第一表面1402 相對(duì)設(shè)置的一第二表面1404，該第一表面1402為遠(yuǎn)離所述第一電極板12的表面。該第二 導(dǎo)電層142與兩個(gè)第二電極144均設(shè)置在第二基體140的第二表面1404。所述第二導(dǎo)電層 142與所述第一導(dǎo)電層122相對(duì)設(shè)置。所述兩個(gè)第二電極144分別設(shè)置在第二導(dǎo)電層142 沿一第二方向的兩端并與第二導(dǎo)電層142電連接。所述第二方向?yàn)镈2方向。所述兩個(gè)第 二電極144與兩個(gè)第一電極IM交叉設(shè)置。優(yōu)選地，所述兩個(gè)第二電極144與兩個(gè)第一電 極124正交設(shè)置，即所述Dl方向垂直于所述D2方向。所述第一基體120為透明的且優(yōu)選具有一定柔軟度的薄膜或薄板，所述第二基體 140為透明基板，所述第二基體140的材料可選擇為玻璃、石英、金剛石及塑料等硬性材料 或柔性材料。所述第一基體120及第二基體140主要起支撐的作用。所述第一基體120及 第二基體14的厚度可為0. 01毫米 1厘米。當(dāng)所述第一基體120及第二基體140由柔性 材料組成時(shí)，該柔性材料可為聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料、聚醚砜(PES)、纖維素酯、苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚氯乙烯(PVC)或 丙烯酸樹(shù)脂等。本實(shí)施例中，該第一基體120為聚酯膜，該第二基體140為玻璃基板。所述第一電極124與所述第二電極144的材料為金屬、碳納米管或其它導(dǎo)電材料， 只要確保導(dǎo)電性即可。所述第一電極1 和第二電極144可以采用濺射、電鍍、化學(xué)鍍等方 法直接形成在所述第一基體120或第二基體140上。另外，也可用導(dǎo)電粘結(jié)劑將上述的第 一電極IM和第二電極144分別粘結(jié)在所述第一基體120和第二基體140上?？梢岳斫?， 所述第一電極1 亦可設(shè)置于所述第一導(dǎo)電層122與第一基體120之間或設(shè)置在第一基體 120上且與第一導(dǎo)電層122電連接。所述第二電極144亦可設(shè)置于所述第二導(dǎo)電層142與 第二基體140之間或設(shè)置在第二基體140上且與第二導(dǎo)電層142電連接。所述第一電極 IM和第二電極144并不限于上述的設(shè)置方式。只要能使上述的第一電極IM和第一導(dǎo)電 層122形成電連接及使第二電極144和第二導(dǎo)電層142形成電連接的方式都應(yīng)在本發(fā)明的 保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)施例中，該第一電極124與第二電極144為導(dǎo)電的銀漿層。所述第一導(dǎo)電層122與第二導(dǎo)電層142中的至少一個(gè)導(dǎo)電層包括一碳納米管結(jié) 構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)由多個(gè)碳納米管構(gòu)成。所述碳納米管結(jié)構(gòu)可包括至少一碳納米管膜、至 少一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)及其結(jié)合。所述碳納米管結(jié)構(gòu)可包括一個(gè)碳納米管膜或多個(gè)平行且 無(wú)間隙鋪設(shè)或/和層疊鋪設(shè)的碳納米管膜。所述碳納米管結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)平行設(shè)置、交叉 設(shè)置或按一定方式編織的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)。所述碳納米管結(jié)構(gòu)也可包括至少一碳納米管 線狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述至少一碳納米管膜表面。所述多個(gè)碳納米管線狀結(jié)構(gòu)可平行設(shè)置、交 叉設(shè)置或按一定方式編織設(shè)置在所述碳納米管膜表面。所述碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管包 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，所述多壁碳納米 管的直徑為1. 5納米 50納米。所述碳納米管膜包括均勻分布的碳納米管，碳納米管之間通過(guò)范德華力緊密結(jié) 合。該碳納米管膜中的碳納米管為無(wú)序或有序排列。所謂無(wú)序是指碳納米管的排列方向無(wú) 規(guī)則。所謂有序是指碳納米管的排列方向有規(guī)則。具體地，當(dāng)碳納米管結(jié)構(gòu)包括無(wú)序排列 的碳納米管時(shí)，碳納米管相互纏繞或者該碳納米管結(jié)構(gòu)為各向同性；當(dāng)碳納米管結(jié)構(gòu)包括 有序排列的碳納米管時(shí)，碳納米管沿一個(gè)方向擇優(yōu)取向排列，或者碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個(gè) 部分，碳納米管在每個(gè)部分中沿一個(gè)方向擇優(yōu)取向排列，相鄰兩個(gè)部分中的碳納米管可沿 不同方向排列或相同方向排列。所謂擇優(yōu)取向是指碳納米管結(jié)構(gòu)中的大多數(shù)碳納米管的軸 向基本沿一個(gè)方向或幾個(gè)方向延伸。所述碳納米管膜可為自支撐膜。具體地，所述碳納米 管膜可包括碳納米管拉膜、碳納米管絮化膜、碳納米管碾壓膜及長(zhǎng)碳納米管膜中的一種或 多種。所述碳納米管拉膜是由若干碳納米管組成的自支撐結(jié)構(gòu)，其掃描電鏡照片請(qǐng)參見(jiàn) 圖3。所述若干碳納米管為沿同一方向擇優(yōu)取向排列。所述擇優(yōu)取向是指在碳納米管拉膜 中大多數(shù)碳納米管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數(shù)碳納米管的整體延 伸方向基本平行于碳納米管拉膜的表面。進(jìn)一步地，所述碳納米管拉膜中多數(shù)碳納米管是 通過(guò)范德華力首尾相連。具體地，所述碳納米管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多數(shù)碳納 米管中每一碳納米管與在延伸方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力首尾相連。當(dāng)然，所述 碳納米管拉膜中存在少數(shù)隨機(jī)排列的碳納米管，這些碳納米管不會(huì)對(duì)碳納米管拉膜中大多數(shù)碳納米管的整體取向排列構(gòu)成明顯影響。所述自支撐為碳納米管拉膜不需要大面積的載 體支撐，而只要相對(duì)兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態(tài)，即將該碳納米 管拉膜置于(或固定于)間隔一定距離設(shè)置的兩個(gè)支撐體上時(shí)，位于兩個(gè)支撐體之間的碳 納米管拉膜能夠懸空保持自身膜狀狀態(tài)。所述自支撐主要通過(guò)碳納米管拉膜中存在連續(xù)的 通過(guò)范德華力首尾相連延伸排列的碳納米管而實(shí)現(xiàn)。具體地，所述碳納米管拉膜中基本朝同一方向延伸的多數(shù)碳納米管，并非絕對(duì)的 直線狀，可以適當(dāng)?shù)膹澢?；或者并非完全按照延伸方向上排列，可以適當(dāng)?shù)钠x延伸方向。 因此，不能排除碳納米管拉膜的基本朝同一方向延伸的多數(shù)碳納米管中并列的碳納米管之 間可能存在部分接觸。具體地，每一碳納米管拉膜包括多個(gè)連續(xù)且擇優(yōu)取向排列的碳納米 管片段。該多個(gè)碳納米管片段通過(guò)范德華力首尾相連。每一碳納米管片段包括多個(gè)基本相 互平行的碳納米管，該多個(gè)基本相互平行的碳納米管通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。該碳納米管 片段具有任意的長(zhǎng)度、厚度、均勻性及形狀。該碳納米管拉膜中的碳納米管沿同一方向擇優(yōu) 取向排列。所述碳納米管拉膜為從一碳納米管陣列中拉取獲得。根據(jù)碳納米管陣列中碳納米管的高度與密度的不同，所述碳納米管拉膜的厚度為 0. 5納米 100微米。所述碳納米管拉膜的寬度與拉取該碳納米管拉膜的碳納米管陣列的 尺寸有關(guān)，長(zhǎng)度不限。進(jìn)一步地，所述碳納米管結(jié)構(gòu)可包括至少兩層碳納米管拉膜層疊設(shè)置 或平行且無(wú)間隙設(shè)置。相鄰的碳納米管拉膜之間通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。層疊設(shè)置的碳納 米管拉膜的層數(shù)不限，只需滿足其具有一定的透光度即可。當(dāng)所述碳納米管結(jié)構(gòu)為層疊設(shè) 置的多個(gè)碳納米管拉膜時(shí)，相鄰兩層碳納米管拉膜中的大多數(shù)碳納米管可沿同一方向排列 或沿不同方向排列，優(yōu)選地，相鄰兩層碳納米管拉膜中的大多數(shù)碳納米管基本平行且其軸 向基本沿同一方向延伸。所述碳納米管拉膜的結(jié)構(gòu)及其制備方法請(qǐng)參見(jiàn)于2008年8月13 日公開(kāi)的，公開(kāi)號(hào)為CN101239712A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公布說(shuō)明書(shū)。所述碳納米管拉膜具 有較好的透光性，其透光度可達(dá)75 %以上，優(yōu)選地，所述碳納米管拉膜的透光度在90 %以 上。所述直接拉取獲得的碳納米管拉膜可進(jìn)一步通過(guò)激光處理等方式來(lái)提高其透光性。所述碳納米管碾壓膜包括均勻分布的碳納米管。所述碳納米管碾壓膜可為各向同 性或包括多個(gè)部分，碳納米管在每個(gè)部分中沿一個(gè)方向擇優(yōu)取向排列，相鄰兩個(gè)部分中的 碳納米管可沿相同方向排列或沿不同方向排列。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管相互交 疊。所述碳納米管碾壓膜可通過(guò)碾壓一碳納米管陣列獲得。該碳納米管陣列形成在一基 底表面，所制備的碳納米管碾壓膜中的碳納米管與該碳納米管陣列的基底的表面成一夾角 β，其中，β大于等于0度且小于等于15度β <15° )。優(yōu)選地，所述碳納米管碾壓 膜中的碳納米管平行于所述基底或所述碳納米管碾壓膜的表面。依據(jù)碾壓的方式不同，該 碳納米管碾壓膜中的碳納米管具有不同的排列形式。由于碳納米管碾壓膜中的碳納米管之 間通過(guò)范德華力相互吸引，緊密結(jié)合，使碳納米管碾壓膜為一自支撐的結(jié)構(gòu)，可無(wú)需基底支 撐，自支撐存在。所述碳納米管碾壓膜及其制備方法請(qǐng)參見(jiàn)于2008年10月15日公開(kāi)的，
發(fā)明者馮辰, 潛力 申請(qǐng)人:北京富納特創(chuàng)新科技有限公司