專利名稱：觸摸屏及顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置。
背景技術：
近年來，伴隨著移動電話與觸摸導航系統(tǒng)等各種電子設備的高性能化和多樣化的 發(fā)展，在液晶等顯示元件的前面安裝透光性的觸摸屏的電子設備逐步增加。這樣的電子設 備的利用者通過觸摸屏，一邊對位于觸摸屏背面的顯示元件的顯示內容進行視覺確認，一 邊利用手指或筆等方式按壓觸摸屏來進行操作。由此，可以操作電子設備的各種功能。按照觸摸屏的工作原理和傳輸介質的不同，現有的觸摸屏通常分為四種類型，分 別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。其中電阻式觸摸屏的應用最為廣 泛，請參見文獻“Production of Transparent ConductiveFilms with Inserted SiO2 Anchor Layer, and Application to a Resistive TouchPanel，，Kazuhiro No da, Kohtaro Tanimura· Electronics and Communications inJapan, Part 2，Vol. 84，P39-45 (2001)。現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 電層；一下基板，該下基板的上表面形成有一下透明導電層；以及多個點狀隔離物(Dot Spacer)設置在上透明導電層與下透明導電層之間。其中，該上透明導電層與該下透明導電 層通常采用具有導電特性的銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, IT0)層(下稱ITO層)。當 使用手指或筆按壓上基板時，上基板發(fā)生扭曲，使得按壓處的上透明導電層與下透明導電 層彼此接觸。通過外接的電子電路分別向上透明導電層與下透明導電層依次施加電壓，觸 摸屏控制器通過分別測量第一導電層上的電壓變化與第二導電層上的電壓變化，并進行精 確計算，將它轉換成觸點坐標。觸摸屏控制器將數字化的觸點坐標傳遞給中央處理器。中 央處理器根據觸點坐標發(fā)出相應指令，啟動電子設備的各種功能切換，并通過顯示器控制 器控制顯示元件顯示。然而，ITO層作為透明導電層通常采用離子束濺射或蒸鍍等工藝制備，在制備的過 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，其作為透明導電層具有機械和化學耐 用性不夠好的缺點。

發(fā)明內容
有鑒于此，確有必要提供一種耐用性好的觸摸屏以及使用該觸摸屏的顯示裝置?！N觸摸屏，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體，兩個第一電極 設置在第一基體沿第一方向的兩端；以及一第二電極板，該第二電極板包括一第二基體，兩 個第二電極設置在第二基體沿第二方向的兩端；其中，所述第一電極板進一步包括多個第 一碳納米管結構設置在第一基體的表面，該多個第一碳納米管結構相互間隔設置，每個第 一碳納米管結構的兩端分別與兩個第一電極電連接；所述第二電極板進一步包括多個第二 碳納米管結構設置在第二基體的表面，該多個第二碳納米管結構相互間隔設置，每個第二碳納米管結構的兩端分別與兩個第二電極電連接，該多個第二碳納米管結構與多個第一碳 納米管結構相對設置。一種觸摸屏，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體；以及一第二電 極板，該第二電極板包括一第二基體；其中，所述第一電極板進一步包括多個第一碳納米管 結構及多個第一電極設置在第一基體的表面，該多個第一電極設置在第一基體沿第一方向 的兩端，每個第一碳納米管結構的兩端分別與兩個相對的第一電極電連接，該多個第一碳 納米管結構相互間隔設置；所述第二電極板進一步包括多個第二碳納米管結構及多個第二 電極設置在第二基體的表面，該多個第二電極設置在第二基體沿第二方向的兩端，每個第 二碳納米管結構的兩端分別與兩個相對的第二電極電連接，該多個第二碳納米管結構相互 間隔設置，該多個第二碳納米管結構與多個第一碳納米管結構相對設置。一種包括上述觸摸屏的顯示裝置，其中，進一步包括一顯示設備，該顯示設備正對 且靠近所述觸摸屏的第二電極板設置。與現有技術相比較，本發(fā)明提供的觸摸屏及顯示裝置具有以下優(yōu)點其一，所述第 一碳納米管結構和第二碳納米管結構具有較好的機械強度和韌性，從而使得上述的第一電 極板或第二電極板具有較好的機械強度和韌性，故，可以相應的提高觸摸屏的耐用性，進而 提高使用該觸摸屏的顯示裝置的耐用性。其二，由于多個第一碳納米管結構或多個第二碳 納米管結構間隔設置，從而使得所述第一電極板或第二電極板具有均勻的阻值分布和透光 性，從而有利于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是本發(fā)明第一實施例觸摸屏的立體結構示意圖。圖2是本發(fā)明第一實施例觸摸屏的側視結構示意圖。圖3是本發(fā)明實施例觸摸屏中用作透明導電層的非扭轉的碳納米管線的掃描電 鏡照片。圖4是本發(fā)明實施例觸摸屏中用作透明導電層的扭轉的碳納米管線的掃描電鏡 照片。圖5是本發(fā)明第二實施例觸摸屏的立體結構示意圖。圖6是本發(fā)明第二實施例的觸摸屏中用作透明導電層的的碳納米管膜的掃描電 鏡照片。圖7是圖6中的碳納米管膜中的碳納米管片段的結構示意圖。圖8是本發(fā)明第三實施例觸摸屏的立體結構示意圖。圖9是本發(fā)明第四實施例觸摸屏的立體結構示意圖。圖10是采用第一實施例觸摸屏的顯示裝置的工作示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖詳細說明本發(fā)明提供的觸摸屏及顯示裝置。請參閱圖1至圖2，本發(fā)明第一實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以及設置在第一電極板12與第二電極板14之間的多個透明 點狀隔離物16。
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該第一電極板12包括一第一基體120，多個第一碳納米管結構122及兩個第一電 極124。該第一基體120為平面結構，該兩個第一電極124分別設置在第一基體120沿第一 方向的兩端。該多個第一碳納米管結構122設置在第一基體120的表面用作第一透明導電 層，該多個第一碳納米管結構122相互間隔設置，每個第一碳納米管結構122的兩端分別與 兩個相對的第一電極124電連接。優(yōu)選地，該多個第一碳納米管結構122沿第一方向設置 在第一基體120表面。所述第一方向為X方向。所述第二電極板14包括一第二基體140，多個第二碳納米管結構142以及至少兩 個第二電極144。該第二基體140為平面結構。該兩個第二電極144分別設置在第二基體 140沿第二方向的兩端。該多個第二碳納米管結構142設置在第二基體140的表面用作第 二透明導電層，該多個第二碳納米管結構142相互間隔設置。每個第二碳納米管結構142的 兩端分別與所述兩個第二電極144電連接。該多個第二碳納米管結構與多個第一碳納米管 結構相對設置。優(yōu)選地，該多個第二碳納米管結構142沿第二方向設置在第二基體120表 面。所述第二方向為Y方向。該Y方向可垂直于所述X方向，即所述兩個第一電極124與 所述兩個第二電極144可正交設置。所述第一基體120為透明的且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，該第二基體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和第二基體140主要起支撐的作用。當所述第一基體120及第二 基體140為柔性平面結構時，其厚度為0. 01毫米 1厘米，其材料可以為聚碳酸酯(PC)、聚 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯材料，以及聚醚砜(PES)、纖 維素酯、苯并環(huán)丁烯(BCB)、聚氯乙烯(PVC)及丙烯酸樹脂等材料中的一種?？梢岳斫?，形成 所述第二基體140的材料并不限于上述列舉的材料，只要能使第二基體140起到支撐的作 用，并具有一定透明度，都在本發(fā)明保護的范圍內。本實施例中，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與第二電極144的材料為金屬、合金、導電聚合物、碳納米管結 構或其他導電材料，只要確保導電性即可。所述第一電極124和第二電極144可以采用濺 射、電鍍、化學鍍等沉積方法直接形成在基體120，140上。另外，也可用導電粘結劑將上述 的第一電極124和第二電極144粘結在基體120，140上?？梢岳斫?，所述電極亦可設置于所述碳納米管結構122，142與所述基體120，140 之間或設置在所述基體120，140上且與所述碳納米管結構122，142電連接，并不限于上述 的設置方式。只要能使上述的電極124，144與碳納米管結構122，142之間形成電連接的方 式都應在本發(fā)明的保護范圍內。所述第一碳納米管結構122可相互平行且等間距設置。所述第二碳納米管結構 142可相互平行且等間距設置。具體地，所述第一碳納米管結構122可沿上述X方向平行且 等間距設置，所述第二碳納米管結構142可沿上述Y方向平行且等間距設置。可以理解，所 述第一碳納米管結構122的排列方向也可偏離所述X方向，所述第二碳納米管結構142的 排列方向也可偏離所述Y方向，只需確保所述第一碳納米管結構122與第二碳納米管結構 142交叉設置即可。所述第一碳納米管結構122之間的間距與所述第二碳納米管結構142 之間的間距可相同，也可不同。優(yōu)選地，所述第一碳納米管結構122之間的間距與所述第二 碳納米管結構142之間的間距相同，且均可為5納米 1毫米。另外，所述第一碳納米管結
6構122或第二碳納米管結構142也可以不等間隔設置，或沿不同方向延伸，只需確保所述第 一碳納米管結構122及第二碳納米管結構142各自間隔設置，且分別與相對的電極124，144 電連接即可。所述第一碳納米管結構122和第二碳納米管結構142均可包括多個基本沿同一方 向擇優(yōu)取向排列或螺旋狀排列的碳納米管。所述多個碳納米管可通過范德華力首尾相連。 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 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。具體地，所述第一碳納米管結構122 和第二碳納米管結構142可包括至少一碳納米管線狀結構。所述碳納米管線狀結構包括至 少一個扭轉的碳納米管線、至少一個非扭轉的碳納米管線或其組合。所述碳納米管線狀結 構也可包括多個碳納米管線平行設置組成的一束狀結構或由多個碳納米管線相互扭轉組 成的一絞線結構。所述碳納米管線狀結構的直徑為0. 5納米 1毫米。所述非扭轉的碳納米管線包括多個沿該非扭轉的碳納米管線長度方向排列且首 尾相連的碳納米管。該扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片請參閱圖3。非扭轉的碳納米管 線可通過將碳納米管拉膜通過有機溶劑處理得到。具體地，該碳納米管拉膜包括多個碳納 米管片段，該多個碳納米管片段通過范德華力首尾相連，每一碳納米管片段包括多個相互 平行并通過范德華力緊密結合的碳納米管。該碳納米管片段具有任意的長度、厚度、均勻性 及形狀。該非扭轉的碳納米管線長度不限，直徑為0.5納米-100微米。具體地，可將有機 溶劑浸潤所述碳納米管拉膜的整個表面，在揮發(fā)性有機溶劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用 下，碳納米管拉膜中的相互平行的多個碳納米管通過范德華力緊密結合，從而使碳納米管 拉膜收縮為一非扭轉的碳納米管線。該有機溶劑為揮發(fā)性有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮、二 氯乙烷或氯仿，本實施例中采用乙醇。通過有機溶劑處理的非扭轉碳納米管線與未經有機 溶劑處理的碳納米管拉膜相比，比表面積減小，粘性降低。所述碳納米管線及其制備方法請 參見范守善等人于2002年9月16日申請的，于2008年8月20日公告的第CN100411979C 號中國公告專利“一種碳納米管繩及其制造方法”(申請人清華大學，鴻富錦精密工業(yè)(深 圳)有限公司)，以及于2005年12月16日申請的第CN1982209A號中國公開專利申請“碳 納米管絲及其制作方法”(申請人清華大學，鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司)。為節(jié) 省篇幅，僅引用于此，但上述申請所有技術揭露也應視為本發(fā)明申請技術揭露的一部分。所述扭轉的碳納米管線為采用一機械力將所述從碳納米管陣列中直接拉取獲得 的碳納米管拉膜的兩端沿相反方向扭轉獲得。該扭轉的碳納米管線包括多個繞該扭轉的碳 納米管線軸向螺旋排列的首尾相連的碳納米管。進一步地，可采用一揮發(fā)性有機溶劑處理 該扭轉的碳納米管線。在揮發(fā)性有機溶劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用下，處理后的扭轉 的碳納米管線中相鄰的碳納米管通過范德華力緊密結合，使扭轉的碳納米管線的比表面積 減小，密度及強度增大。該扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片請參閱圖4。本實施例中，所述第一碳納米管結構122與第二碳納米管結構142為一碳納米管 線狀結構。所述第一碳納米管結構122沿上述X方向平行且等間距設置，所述第二碳納米 管結構142沿上述Y方向平行且等間距設置。所述X方向垂直于所述Y方向，即所述第一 碳納米管結構122與所述第二碳納米管結構142正交設置。進一步地，由于設置有第一碳納米管結構122或第二碳納米管結構142的區(qū)域與未設置第一碳納米管結構122或第二碳納米管結構142的區(qū)域具有不同的光折射率與透射 率，為使觸摸屏整體透光性的視覺差異最小，可以在第一碳納米管結構122之間的間隙及 第二碳納米管結構142之間的間隙中形成一填充層(圖未示)，該填充層的材料具有與第一 碳納米管結構122及第二碳納米管結構142相同或接近的折射率和透射率。進一步地，該第二電極板14上表面外圍設置有一絕緣層18。上述的第一電極板12 設置在該絕緣層18上，且該第一電極板12的第一碳納米管結構122正對第二電極板14的 第二碳納米管結構142設置。上述多個透明點狀隔離物16設置在所述第一碳納米管結構 122和第二碳納米管結構142之間，且該多個透明點狀隔離物16彼此間隔設置。第一電極 板12與第二電極板14之間的距離為2 10微米。該絕緣層18與透明點狀隔離物16均 可采用絕緣透明樹脂或其他絕緣透明材料制成。設置絕緣層18與透明點狀隔離物16可使 得第一電極板14與第二電極板12電絕緣?？梢岳斫?，當觸摸屏10尺寸較小時，透明點狀 隔離物16為可選擇的結構，只需確保第一電極板14與第二電極板12電絕緣即可。另外，該第一電極板12上表面(遠離第一碳納米管結構122的表面)可設置一透 明保護膜126，該透明保護膜126可由氮化硅、氧化硅、苯丙環(huán)丁烯(BCB)、聚酯或丙烯酸樹 脂等材料形成。該透明保護膜126也可采用一層表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，如聚對 苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，用于保護第一電極板12，提高耐用性。該透明保護膜126還可 用于提供一些其它的附加功能，如可以減少眩光或降低反射。此外，可選擇地，為了減小由顯示設備產生的電磁干擾，避免從觸摸屏10發(fā)出的 信號產生錯誤，還可在第二基體140的下表面(遠離第二碳納米管結構142的表面)上設置 一屏蔽層(圖未示)。該屏蔽層可由銦錫氧化物(ITO)薄膜、銻錫氧化物(ATO)薄膜、鎳金 薄膜、銀薄膜或碳納米管膜等透明導電材料形成。本實施例中，所述的屏蔽層包含一碳納米 管膜，該碳納米管膜中的碳納米管的排列方式不限，可為定向排列也可為其它的排列方式。 本實施例中，該屏蔽層中的碳納米管定向排列。該碳納米管膜作為電接地點，起到屏蔽的作 用，從而使得觸摸屏10能在無干擾的環(huán)境中工作。請參閱圖5，本發(fā)明第二實施例提供一種觸摸屏20，該觸摸屏20包括一第一電極 板22，一第二電極板24以及設置在第一電極板22與第二電極板24之間的多個透明點狀隔 離物26。該第一電極板22包括一第一基體220，多個第一碳納米管結構222及兩個第一電 極224。該第二電極板24包括一第二基體240，多個第二碳納米管結構242及兩個第二電 極244。該多個第一碳納米管結構222設置在第一基體220表面用作第一透明導電層。該 多個第二碳納米管結構242設置在第二基體240表面用作第二透明導電層。本發(fā)明第二實施例中的觸摸屏20與第一實施例中的觸摸屏10的結構基本相同， 區(qū)別在于，本發(fā)明第二實施例觸摸屏20中的第一碳納米管結構222和第二碳納米管結構 242均包括至少一碳納米管膜。該碳納米管膜的形狀可為條狀或帶狀。具體地，所述第一碳 納米管結構222和第二碳納米管結構242均可包括一碳納米管膜或至少兩個層疊設置的碳 納米管膜。所述碳納米管膜包括多個碳納米管均勻分布，無序或有序排列。所述碳納米管 膜的厚度為0. 5納米 100微米。所述第一碳納米管結構222或第二碳納米管結構242的 寬度為500微米 10厘米。所述第一碳納米管結構222或第二碳納米管結構242的厚度 為0. 5納米 1毫米。所述第一碳納米管結構222之間及第二碳納米管結構242之間的設 置間距可為5納米 1毫米，具體可根據觸摸屏20的透光性進行選擇。
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所述碳納米管膜可為從一碳納米管陣列中直接拉取獲得的一碳納米管拉膜。該碳 納米管拉膜包括多個基本沿同一方向擇優(yōu)取向排列的碳納米管，碳納米管基本平行于碳納 米管拉膜的表面。所述碳納米管之間通過范德華力首尾相連。請參閱圖6及圖7，具體地，每 一碳納米管拉膜包括多個連續(xù)且定向排列的碳納米管片段143。該多個碳納米管片段143 通過范德華力首尾相連。每一碳納米管片段143包括多個相互平行的碳納米管145，該多個 相互平行的碳納米管145通過范德華力緊密結合。該碳納米管片段143具有任意的寬度、厚 度、均勻性及形狀。該碳納米管拉膜中的碳納米管145基本沿同一方向擇優(yōu)取向排列。當所 述第一碳納米管結構222和第二碳納米管結構242包括至少兩個層疊設置的碳納米管拉膜 時，相鄰的碳納米管拉膜中的碳納米管的排列方向形成一夾角β，0° ≤ β ≤90°。所述 碳納米管拉膜及其制備方法請參見范守善等人于2007年2月9日申請的第CN101239712A 號中國公開專利申請，“碳納米管膜結構及其制備方法”(申請人清華大學，鴻富錦精密工 業(yè)(深圳)有限公司)。為節(jié)省篇幅，僅引用于此，但上述申請所有技術揭露也應視為本發(fā) 明申請技術揭露的一部分。由于用于拉取碳納米管拉膜的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，所以該碳納米管拉膜本身具有較強的粘性。因此，由該碳納米 管拉膜組成的第一碳納米管結構222及第二碳納米管結構242可直接黏附在所述第一基體 220或第二基體240上。另外，可使用有機溶劑處理上述黏附在第一基體220上的第一碳納米管結構222 或第二基體240上的第二碳納米管結構242。具體地，可通過試管將有機溶劑滴落在第一 碳納米管結構222及第二碳納米管結構242表面浸潤所述第一碳納米管結構222及第二碳 納米管結構242。該有機溶劑為揮發(fā)性有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本實 施例中采用乙醇。在揮發(fā)性有機溶劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用下，微觀上，該第一碳納 米管結構222及第二碳納米管結構242中的碳納米管與基體的接觸面積增大，從而可以更 緊密地貼附在基體120，140表面。另外，由于部分相鄰的碳納米管收縮成束，所述第一碳納 米管結構222及第二碳納米管結構242的機械強度及韌性得到增強，且表面積減小，粘性降 低。宏觀上，每個第一碳納米管結構222及第二碳納米管結構242為一均勻的膜狀結構。另外，所述碳納米管膜也可為通過碾壓一碳納米管陣列制備的碳納米管膜，該碳 納米管膜各向同性，碳納米管膜中的多個碳納米管沿同一方向排列或碳納米管膜具有多個 部分，每個部分中的碳納米管沿一個方向排列，相鄰兩個部分中的碳納米管的排列方向可 相同或不同。所述碳納米管膜也可為采用絮化法制備的一碳納米管膜，該碳納米管膜包括 多個相互纏繞的碳納米管?？梢岳斫?，本發(fā)明實施例提供的碳納米管膜不限于上述例舉的 碳納米管膜。本實施例中，所述第一碳納米管結構222與第二碳納米管結構242均包括一層從 碳納米管陣列中直接拉取獲得的碳納米管拉膜。所述第一碳納米管結構222與第二碳納米 管結構242的寬度為500微米 2厘米，長度為所述觸摸屏20在X方向或Y方向上的長度。 由于所述第一碳納米管結構222平行且等間距設置且所述第二碳納米管結構242平行且等 間距設置，所述第一電極板22和第二電極板24具有均勻的阻值分布和透光特性，從而有利 于提高觸摸屏20的分辨率和準確率。請參閱圖8，本發(fā)明第三實施例提供一種觸摸屏30，該觸摸屏30包括一第一電極板32，一第二電極板34以及設置在第一電極板32與第二電極板34之間的多個透明點狀隔 離物36。該第一電極板32包括一第一基體320，多個第一碳納米管結構322及多個第一電 極324。該第二電極板34包括一第二基體340，多個第二碳納米管結構342及多個第二電 極344。該多個第一碳納米管結構322設置在第一基體320表面用作第一透明導電層。該 多個第二碳納米管結構342設置在第二基體340表面用作第二透明導電層。本發(fā)明第三實施例中的觸摸屏30與第一實施例中的觸摸屏10的結構基本相同， 區(qū)別在于，本發(fā)明第三實施例中的觸摸屏30中的第一電極板32包括多個第一電極324，第 二電極板34包括多個第二電極344。該多個第一電極324設置在第一基體320沿第一方向 的兩端，該多個第二電極344設置在第二基體340沿第二方向的兩端。所述第一電極板32 中的每個第一碳納米管結構322的兩端分別與兩個相對的第一電極324電連接。第二電極 板34中的每個第二碳納米管結構342的兩端分別與兩個相對的第二電極344電連接。優(yōu) 選地，所述每個第一電極324與至少一個第一碳納米管結構322的一端電連接，且所述每個 第二電極344與至少一個第二碳納米管結構342的一端電連接。所述多個第一電極324和 多個第二電極344可為塊狀或條狀。本實施例中，所述第一碳納米管結構322和第二碳納米管結構342均為一碳納米 管線狀結構。該碳納米管線狀結構的兩端分別與兩個相對的電極電連接。具體地，所述第 一電極板32中的碳納米管線狀結構與兩個相對的第一電極324電連接，每個第一電極324 與一個碳納米管線狀結構的一端電連接。所述第二電極板34中的碳納米管線狀結構與兩 個相對的第二電極344電連接，每個第二電極344與一個碳納米管線狀結構的一端電連接。請參閱圖9，本發(fā)明第四實施例提供一種觸摸屏40，該觸摸屏40包括一第一電極 板42，一第二電極板44以及設置在第一電極板42與第二電極板44之間的多個透明點狀隔 離物46。該第一電極板42包括一第一基體420，多個第一碳納米管結構422及多個第一電 極424。該第二電極板44包括一第二基體440，多個第二碳納米管結構442及多個第二電 極444。該多個第一碳納米管結構422設置在第一基體420表面用作第一透明導電層。該 多個第二碳納米管結構442設置在第二基體440表面用作第二透明導電層。本發(fā)明第四實施例中的觸摸屏40與第二實施例中的觸摸屏20的結構基本相同， 區(qū)別在于，本發(fā)明第四實施例中的觸摸屏40中的第一電極板42包括多個第一電極424，第 二電極板44包括多個第二電極444。該多個第一電極424設置在第一基體420沿第一方向 的兩端，該多個第二電極444設置在第二基體440沿第二方向的兩端。所述第一電極板42 中的每個第一碳納米管結構422的兩端分別與兩個相對的第一電極424電連接。第二電極 板44中的每個第二碳納米管結構442的兩端分別與兩個相對的第二電極444電連接。優(yōu) 選地，所述每個第一電極424與至少一個第一碳納米管結構422的一端電連接，且所述每個 第二電極444與至少一個第二碳納米管結構442的一端電連接。所述多個第一電極424和 多個第二電極444可為塊狀或條狀。本實施例中，所述第一碳納米管結構422和第二碳納米管結構442均為一碳納米 管拉膜。該碳納米管拉膜的兩端分別與兩個相對的電極電連接。具體地，所述第一電極板42 中的每個碳納米管拉膜的兩端分別與兩個相對的第一電極424電連接，每個第一電極424 與一個碳納米管拉膜的一端電連接。所述第二電極板44中的每個碳納米管拉膜的兩端與 兩個相對的第二電極444電連接，每個第二電極444與一個碳納米管拉膜的一端電連接。
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可以理解，本發(fā)明提供的觸摸屏中的第一電極板和第二電極板并不限于所述第一 實施例至第四實施例中的第一電極板122，222，322，422和第二電極板124，224，324，424。 所述第一電極板和第二電極板也可為所述第一實施例至第四實施例中的第一電極板122， 222，322，422和第二電極板124，224，324，424中的任意組合。例如，所述第一電極板可為第 一實施例中的第一電極板12，所述第二電極板可為第三實施例中的第二電極板34。另外， 所述第一電極板和第二電極板中的一個電極板也可為現有的由ITO層組成的電極板，而另 一電極板為所述第一實施例至第四實施例中的第一電極板122，222，322，422或第二電極 板 124，224，324，424。請參閱圖10，本發(fā)明還提供一種使用上述觸摸屏的顯示裝置100。該觸摸屏可為 第一實施例中的觸摸屏10。該顯示裝置100包括觸摸屏10及一顯示設備200。該顯示設備 200正對且靠近上述觸摸屏10的第二電極板14設置。該觸摸屏10可以與該顯示設備200 間隔一預定距離設置，也可集成在該顯示設備200上。當該觸摸屏10與該顯示設備200集 成設置時，可通過粘結劑將該觸摸屏10附著到該顯示設備200上。本發(fā)明顯示設備200可以為液晶顯示器、場發(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備。進一步地，當在該觸摸屏10第二基體140的下表面上設置一屏蔽層22時，可在該 屏蔽層22遠離第二基體140的表面上設置一鈍化層24，該鈍化層24可由氮化硅、氧化硅等 材料形成。該鈍化層24與顯示設備200的正面間隔一間隙26設置。該鈍化層24作為介 電層使用，且保護該顯示設備200不致于由于外力過大而損壞。另外，該顯示裝置100進一步包括一觸摸屏控制器300、一中央處理器400及一顯 示設備控制器500。其中，該觸摸屏控制器300、該中央處理器400及該顯示設備控制器500 三者通過電路相互連接，該觸摸屏控制器300與該觸摸屏10電連接，該顯示設備控制器500 連接該顯示設備200。該觸摸屏控制器300通過手指等觸摸物60觸摸的圖標或菜單位置來 定位選擇信息輸入，并將該信息傳遞給中央處理器400。該中央處理器400通過該顯示器控 制器500控制該顯示設備200顯示。使用時，在第一電極板12中的第一電極124之間及在第二電極板14中的第二電 極144之間分時施加5V電壓。使用者一邊視覺確認在觸摸屏10下面設置的顯示設備200 的顯示，一邊通過觸摸物60如手指或筆按壓觸摸屏10第一電極板12進行操作。第一電極 板12中第一基體120發(fā)生彎曲，使得按壓處70的第一導電層122與第二電極板14的第二 導電層142接觸形成導通。觸摸屏控制器300通過分別測量第一導電層122第一方向上的 電壓變化與第二導電層142第二方向上的電壓變化，并進行精確計算，將它轉換成觸點坐 標。觸摸屏控制器300將數字化的觸點坐標傳遞給中央處理器400。中央處理器400根據 觸點坐標發(fā)出相應指令，啟動電子設備的各種功能切換，并通過顯示器控制器500控制顯 示設備200顯示?？梢岳斫猓鲇|摸屏也可為實施例二中的觸摸屏20、實施例三中的觸摸屏30或 實施例四中的觸摸屏40。采用實施例二中的觸摸屏20、實施例三中的觸摸屏30或實施例 四中的觸摸屏40的顯示裝置的工作原理與上述采用實施例一中觸摸屏10的顯示裝置100 的工作原理相似。與現有技術相比較，本發(fā)明提供的觸摸屏及顯示裝置具有以下優(yōu)點其一，由于多
11個第一碳納米管結構平行且間隔設置，多個第二碳納米管結構平行且等間距設置，從而使 所述第一電極板和第二電極板具有均勻的阻值分布，從而有利于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。其二，有碳納米管組成的第一碳納米管結構和第二碳納 米管結構具有較好的機械強度和韌性，故，可以相應的提高觸摸屏的耐用性，進而提高使用 該觸摸屏的顯示裝置的耐用性。其三，當所述第一電極板或第二電極板包括多個電極及多 個碳納米管結構時，所述每個電極與其所在電極板中的至少一個碳納米管結構的一端電連 接，故可以通過探測觸摸點處電極之間的電壓變化來更精確地確定觸摸點的位置，從而有 利于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。 另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內作其它變化，當然這些依據本發(fā)明精 神所作的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內。
權利要求
一種觸摸屏，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體，兩個第一電極設置在第一基體沿第一方向的兩端；以及一第二電極板，該第二電極板包括一第二基體，兩個第二電極設置在第二基體沿第二方向的兩端；其特征在于，所述第一電極板進一步包括多個第一碳納米管結構設置在第一基體的表面，該多個第一碳納米管結構相互間隔設置，每個第一碳納米管結構的兩端分別與兩個第一電極電連接；所述第二電極板進一步包括多個第二碳納米管結構設置在第二基體的表面，該多個第二碳納米管結構相互間隔設置，每個第二碳納米管結構的兩端分別與兩個第二電極電連接，該多個第二碳納米管結構與多個第一碳納米管結構相對設置。
2.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構及第二碳納米管 結構均包括至少一碳納米管膜。
3.如權利要求2所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構及第二碳納米管 結構均包括至少兩層層疊設置的碳納米管膜。
4.如權利要求2所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管膜包括多個碳納米管均勻 分布。
5.如權利要求2所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管膜包括多個碳納米管首尾 相連且基本沿同一方向擇優(yōu)取向排列，且碳納米管之間通過范德華力相互連接。
6.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構及第二碳納米管 結構均包括一碳納米管線狀結構。
7.如權利要求6所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管線狀結構包括至少一個扭 轉的碳納米管線、至少一個非扭轉的碳納米管線或其組合。
8.如權利要求7所述的觸摸屏，其特征在于，所述碳納米管線狀結構包括由多個碳納 米管線平行設置組成的一束狀結構或由多個碳納米管線相互扭轉組成的一絞線結構。
9.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構及第二碳納米管 結構均包括至少一碳納米管膜與至少一碳納米管線狀結構的組合結構。
10.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構之間的間距為5 納米 1毫米，所述第二碳納米管結構之間的間距為5納米 1毫米。
11.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構與第二碳納米管 結構交叉設置。
12.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個第一碳納米管結構彼此平行且 平行于第一方向設置，所述多個第二碳納米管結構彼此平行且平行于第二方向設置。
13.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個第一碳納米管結構等間距設 置，所述多個第二碳納米管結構等間距設置。
14.如權利要求1所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向。
15.一種觸摸屏，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體；以及一第二電極板，該第二電極板包括一第二基體；其特征在于，所述第一電極板進一步包括多個第一碳納米管結構及多個第一電極設置在第一基體的表面，該多個第一電極設置在第一基體沿第一方向的兩端，每個第一碳納 米管結構的兩端分別與兩個相對的第一電極電連接，該多個第一碳納米管結構相互間隔設 置；所述第二電極板進一步包括多個第二碳納米管結構及多個第二電極設置在第二基體的 表面，該多個第二電極設置在第二基體沿第二方向的兩端，每個第二碳納米管結構的兩端 分別與兩個相對的第二電極電連接，該多個第二碳納米管結構相互間隔設置，該多個第二 碳納米管結構與多個第一碳納米管結構相對設置。
16.如權利要求15所述的觸摸屏，其特征在于，所述多個第一碳納米管結構平行且等 間距設置，且所述多個第二碳納米管結構平行且等間距設置。
17.如權利要求15所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向。
18.如權利要求15所述的觸摸屏，其特征在于，所述第一碳納米管結構與所述第二碳 納米管結構包括至少一碳納米管膜、至少一碳納米管線狀結構或其組合。
19.一種包括如權利要求1或權利要求15中所述的觸摸屏的顯示裝置，其特征在于 進一步包括一顯示設備，該顯示設備正對且靠近所述觸摸屏的第二電極板設置。
20.如權利要求19所述的顯示裝置，其特征在于，所述觸摸屏與所述顯示設備集成設 置或間隔設置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸摸屏及使用該觸摸屏的顯示裝置，包括一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體及兩個第一電極；以及一第二電極板，該第二電極板包括一第二基體及兩個第二電極；其中，所述第一電極板進一步包括多個第一碳納米管結構設置在第一基體的表面，該多個第一碳納米管結構相互間隔設置，每個第一碳納米管結構的兩端分別與兩個第一電極電連接；所述第二電極板進一步包括多個第二碳納米管結構設置在第二基體的表面，該多個第二碳納米管結構相互間隔設置，每個第二碳納米管結構的兩端分別與兩個第二電極電連接，該多個第二碳納米管結構與多個第一碳納米管結構相對設置。
文檔編號C01B31/00GK101930305SQ20091010823
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權日2009年6月18日
發(fā)明者劉亮, 姜開利, 范守善 申請人:清華大學;鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司