專利名稱：使用碳納米顆粒和金屬納米顆粒的觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及計算機(jī)觸摸屏，尤其涉及用于觸摸屏的導(dǎo)電材料。
背景技術(shù)：
由于在十九世紀(jì)七十年代早期它們的引入，觸摸屏為特定的計算機(jī)應(yīng)用提供了鍵盤的替代物。在許多情形下，去除了鍵盤和鼠標(biāo)，因?yàn)橛|摸屏給使用者提供了訪問計算機(jī)的途徑。電阻型和電容型觸摸屏典型地包括基板，例如玻璃面板，其被定位在例如液晶顯示器(LCD)的顯示器的表面上方?；灏ㄔ谄浔砻嫔系膶?dǎo)電材料。導(dǎo)電材料在基板表面上限定了導(dǎo)電觸摸區(qū)域，用于接受使用者對觸摸屏的輸入。絕緣層定位在導(dǎo)電區(qū)域的上方，以為使用者提供用觸摸來選擇輸入的表面。 在電阻型觸摸屏中，絕緣層形成覆蓋片的一部分，該覆蓋片包括定位在面向基板的絕緣層的表面上方的第二導(dǎo)電材料。通過多個絕緣點(diǎn)將覆蓋片與基板間隔開，使得將兩個導(dǎo)電材料間隔開。在使用者觸摸覆蓋片時，兩個導(dǎo)電材料在使用者觸摸的位置處彼此接合。在電容型觸摸屏中，直接將絕緣層沉積在基板上的導(dǎo)電材料上。 典型地，由銦錫氧化物(IT0)形成在基板和絕緣層上的導(dǎo)電材料。因?yàn)镮T0通常對于給定導(dǎo)電率的值提供好的透明度，這對于一些觸摸屏應(yīng)用是期望的，所以通常使用IT0。然而，IT0可能是有點(diǎn)易脆，使得導(dǎo)電材料在重復(fù)觸摸之后可能破裂、斷裂和/或老化，這可能導(dǎo)致觸摸屏失去功能、失效和/或不同于所期望的起作用。此外，因?yàn)殂煹墓?yīng)是受限制的，所以ITO可能相對昂貴。此外，對銦的不斷增加的需求可能使得IT0隨著全球供應(yīng)的縮小變得甚至更加昂貴。 為了替代IT0，已經(jīng)提出將金屬納米纖維用于出現(xiàn)在觸摸屏的基板和/或覆蓋片上的導(dǎo)電材料中。然而，金屬納米纖維可能易于遭受大氣腐蝕。導(dǎo)電材料內(nèi)的金屬納米纖維的大氣腐蝕可能增加了導(dǎo)電材料的接觸電阻，其可以降低在該導(dǎo)電材料與另一導(dǎo)電材料之間的接觸點(diǎn)處流入和流出導(dǎo)電材料的電流量。已經(jīng)提出將碳納米管用作對于出現(xiàn)在觸摸屏的基板和/或覆蓋片上的導(dǎo)電材料中的ITO的替代物。然而，碳納米管可能不能匹配ITO對于特定的導(dǎo)電率的透明度。 與由ITO形成的導(dǎo)電材料相比，存在對于具有增加的耐久性的導(dǎo)電材料的需求。也存在對于改善包含金屬納米顆粒的導(dǎo)電材料的腐蝕電阻的需求。此外，存在改善包含碳納米顆粒的導(dǎo)電材料的透明度的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實(shí)施例中，提供了一種用于觸摸屏系統(tǒng)的覆蓋片組件。所述覆蓋片組件包括絕緣層，該絕緣層具有被配置以設(shè)置在所述觸摸屏系統(tǒng)的基板的導(dǎo)電區(qū)域上方的表面；和導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料被設(shè)置在所述絕緣層的表面的至少一部分上。所述導(dǎo)電材料包括多個碳納米顆粒和多個金屬納米顆粒。 在另一實(shí)施例中，提供了一種用于觸摸屏系統(tǒng)的基板組件。所述基板組件包括基板和導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料被設(shè)置在基板的表面的至少一部分上，以在基板上提供導(dǎo)電觸摸區(qū)域。導(dǎo)電材料包括多個碳納米顆粒和多個金屬納米顆粒。 在另一實(shí)施例中，提供了一種導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料包括多個碳納米管和多個金屬納米纖維。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的觸摸屏覆蓋片組件的透視圖。 圖2是沿圖1中的線2-2截取的在圖1中顯示出的觸摸屏覆蓋片組件的橫截面視
圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的可替代的實(shí)施例形成的觸摸屏覆蓋片組件的橫截面示意圖； 圖4是在圖1和圖2中顯示出的觸摸屏覆蓋片組件中的碳納米顆粒的示意圖。 圖5是圖1和圖2中顯示出的觸摸屏覆蓋片組件中的金屬納米顆粒的示意圖。 圖6是圖1和圖2中顯示出的觸摸屏覆蓋片組件的示意圖。 圖7是根據(jù)本發(fā)明的可替代實(shí)施例形成的觸摸屏覆蓋片組件的示意圖。 圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的觸摸屏基板組件的頂部平面視圖。 圖9是沿圖8中的線9-9截取的觸摸屏基板組件的橫截面視圖。 圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的電阻型觸摸屏系統(tǒng)的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
如在此處使用的，如果在材料上存在可以被測量為它們之間具有小于約10兆歐的電阻的兩個點(diǎn)，那么所述材料被認(rèn)為是導(dǎo)電的。在電阻型觸摸屏系統(tǒng)的情形中，對于"薄層電阻"和"接觸電阻"形式的導(dǎo)電率的電阻做出了區(qū)分。如在此處使用的，導(dǎo)電材料的"薄層電阻"被定義為對于導(dǎo)電材料的平面內(nèi)的電流流動的電阻。如在此處所使用的，導(dǎo)電材料的"接觸電阻"被定義為對于在所述導(dǎo)電材料與另一導(dǎo)電材料之間的接觸點(diǎn)處的流入導(dǎo)電材料和流出導(dǎo)電材料的電流流動的電阻。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的觸摸屏覆蓋片組件10的透視圖。圖2是觸摸屏覆蓋片組件10的橫截面視圖。組件10可以與電阻型觸摸屏系統(tǒng)(未在圖1和2中顯示出)一起使用。在下文將更加詳細(xì)地對包含組件10的示例性觸摸屏系統(tǒng)進(jìn)行描述。組件10包括絕緣層12，該絕緣層12具有至少部分地涂敷有導(dǎo)電材料16的表面14。如在下文更加詳細(xì)地描述的，導(dǎo)電材料16包括多個碳納米顆粒17 (圖4和6)和多個金屬納米顆粒19 (圖5)。絕緣層12可以可選擇性地包括在表面20上的涂層18，該表面20與表面14相對，以促使整體上增加覆蓋片組件10的耐久性和/或特別地增加表面20的耐久性?？梢杂扇魏芜m合的材料制造涂層18，例如但不限于丙烯酸樹脂和/或玻璃。
在使用時和如相對于圖10詳細(xì)地在下文所描述的，將組件10保持在觸摸屏系統(tǒng)的基板(未在圖1和2中顯示出)的上方，使得表面14和其上的導(dǎo)電材料16大致面向基板。涂層18的表面21或可替代地在不包含涂層18時的表面20提供了暴露的觸摸表面，使用者可以觸摸該觸摸表面以選擇由觸摸屏系統(tǒng)所顯示的輸入。 可以由能夠使得絕緣層12起到如在此處所描述的作用的任何適合的材料制造絕緣層12，例如但不限于，聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、和/或玻璃。例如依賴于組件10的特定應(yīng)用和/或與組件10 —起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類 型，絕緣層12可以是完全透明的或部分透明的。在一些實(shí)施例中，絕緣層12的一個或更多 個部分可以是不透明的。絕緣層12可以具有任何適合的尺寸和/或形狀，例如但不限于矩 形、圓形、三角形和/或橢圓形，它們能夠使得絕緣層12起到如在此處描述的作用，例如依 賴于組件10的特定應(yīng)用和/或與組件10 —起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型和/或配置。
如上文所描述的，導(dǎo)電材料16包括碳納米顆粒17和金屬納米顆粒19。在圖2的 示例性實(shí)施例中，導(dǎo)電材料16包括兩個層25和27。如圖2所示，層25直接設(shè)置在絕緣層 12的表面14上并包括金屬納米顆粒19，而層27直接設(shè)置在層25的表面29上且包括碳納 米顆粒17。包括碳納米顆粒17的層27促使防止將層25的金屬納米顆粒19暴露給大氣并 且因此促使保護(hù)層25的金屬納米顆粒19免受大氣腐蝕。因此，層27有利于防止導(dǎo)電材料 16的接觸電阻的增加。此外，與由銦錫氧化物(IT0)形成的導(dǎo)電材料相比，導(dǎo)電材料16可 以具有增加的耐久性，這是由于金屬納米顆粒19的彈性和/或碳納米顆粒17的耐沖擊性。 雖然示出兩個層25和27，但是導(dǎo)電材料16可以包括任何數(shù)量的層，每個層可以包括碳納米 顆粒17或金屬納米顆粒19，只要最外面的暴露層包括碳納米顆粒17即可。
在可替代的實(shí)施例中，導(dǎo)電材料16包括一個或更多個層，其中每個層具有碳納米 顆粒17和金屬納米顆粒19的混合物。如在此處所使用的，術(shù)語"混合物"包括包含一個 或更多個離散區(qū)域的層，其中每個離散區(qū)域僅包括碳納米顆?；蚪饘偌{米顆粒；包括貫穿 其中被混合的碳納米顆粒和金屬納米顆粒的層(不管混合物是否是均一的)；和/或它們 的組合。圖3是根據(jù)本發(fā)明的可替代實(shí)施例形成的觸摸屏覆蓋片組件110的橫截面。組件 110包括具有至少部分涂覆有導(dǎo)電材料116的表面114的絕緣層112。導(dǎo)電材料116僅包 括單個層125。單個層125包括碳納米顆粒(未在圖3中顯示出)和金屬納米顆粒(未在 圖3中顯示出)的混合物?？蛇x擇地，導(dǎo)電材料116可以包括多于一個的層125，其包括碳 納米顆粒和金屬納米顆粒的混合物。在圖3的示例性實(shí)施例中，碳納米顆粒和金屬納米顆 粒中每個在層125中隨機(jī)地取向。然而，碳納米顆粒和/或金屬納米顆?？梢钥蛇x擇地在 層125中非隨機(jī)地取向，例如關(guān)于導(dǎo)電材料16(圖1和2)在下文更加詳細(xì)地描述的。在圖 3的示例性實(shí)施例中，在導(dǎo)電材料116的層125的表面129上的至少部分地被暴露的金屬納 米顆?？赡芙?jīng)受一些大氣腐蝕。然而，在表面129上也被至少部分地曝露的層125中的碳 納米顆粒，可以在表面129處提供導(dǎo)電性，并且因此促使防止導(dǎo)電材料116的接觸電阻的增 加。 圖2的實(shí)施例包括導(dǎo)電材料16，該導(dǎo)電材料16包括至少兩個層25和27，其中，每 個層25或27包括碳納米顆粒17或金屬納米顆粒19，而圖3的實(shí)施例包括具有一個或更多 個層的導(dǎo)電材料116，每個層包括碳納米顆粒和金屬納米顆粒的混合物。然而，如在此處描 述和/或顯示出的導(dǎo)電材料可以可選擇地是圖2和3的實(shí)施例的組合。具體地，除了包括 碳納米顆?；蚪饘偌{米顆粒的一個或更多個層之外，如在此處描述和/或顯示出的導(dǎo)電材 料可以可選擇地包括具有碳納米顆粒和金屬納米顆粒的混合物的一個或更多個層。
如在圖1和2中所顯示的，層27中的碳納米顆粒17(圖4和6)和/或?qū)?5中的 金屬納米顆粒19(圖5)可以可選擇地被布置，使得層25、層27和/或整個導(dǎo)電材料16具 有相對于與組件10—起使用的顯示器(未顯示出)的預(yù)定的透明度。如在此處描述的和 顯示出的導(dǎo)電材料的實(shí)施例可以被包含到與任何類型的顯示器(未顯示) 一起使用的觸摸屏系統(tǒng)中，例如但不限于，等離子體顯示器、陰極射線管(CRT)顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(0LED)、液晶顯示器(LCD)和/或適合于與觸摸屏系統(tǒng)一起使用的任何其它類型的顯示器。與觸摸屏系統(tǒng)一起使用的一些顯示器發(fā)射偏振光。例如，公知一些LCD發(fā)射偏振光。更具體地，LCD典型地包括背光、背光和液晶材料之間的偏振膜、以及在液晶材料的相對側(cè)上的第二偏振膜丄CD的每個顯示像素用作電控光閥，這是由于液晶對到達(dá)第二偏振膜的偏振光的取向的作用。從第二偏振膜出離的光被線性地偏振。依賴于第二偏振膜的偏振軸線的取向，由LCD發(fā)射出的光可以被水平地偏振、垂直地偏振、以45°角度偏振，或以任何其它取向偏振。水平偏振光是相關(guān)聯(lián)的電場在水平方向上振蕩的光。垂直偏振光是相關(guān)聯(lián)的電場在垂直方向上振蕩的光。以45°角度偏振的光是相關(guān)聯(lián)的電場在相對于水平方向和垂直方向成45°的角度的方向上振蕩的光。 在層27中的每個碳納米顆粒17的主體和在層25中的每個金屬納米顆粒19的主體提供了導(dǎo)電材料16中的線性路徑，電子沿該線性路徑移動。(如在此處使用的，"電子"是"電子或半導(dǎo)體概念的"空穴"的電荷載流子"的簡稱)。如圖4所示，碳納米顆粒17中的一些或全部可以可選擇地是細(xì)長的，使得碳納米顆粒17每個具有大致大于它們的厚度1\和它們的寬度W工的長度k。例如，碳納米顆粒17可以具有是它們的厚度1\和/或它們的寬度W工的3倍或更大倍數(shù)的長度L"可選擇地，長度可以是厚度1\和/或?qū)挾萕工的10倍或更多倍。碳納米顆粒17的細(xì)長形狀給碳納米顆粒17提供了各向異性的導(dǎo)電性質(zhì)。雖然顯示為具有大致圓形的橫截面，使得厚度1\和寬度W工是相同的，但是碳納米顆粒17每個可以包括任何適合的橫截面形狀。類似地，如圖5所示，金屬納米顆粒19中的一些或全部可以可選擇地是細(xì)長的，使得金屬納米顆粒19每個可以具有大致大于它們的厚度T2和它們的寬度W2的長度L2。例如，金屬納米顆粒19可以具有是它們的厚度T2和/或它們的寬度W2的3倍或更多倍的長度L2。可選擇地，長度L2可以是厚度T2和/或?qū)挾萕2的十倍或更多倍。金屬納米顆粒19的細(xì)長形狀給金屬納米顆粒19提供了各向異性的導(dǎo)電性質(zhì)。雖然顯示為具有大致圓形橫截面，使得厚度T2和寬度W2是相同的，但是金屬納米顆粒19每個可以包括任何適合的橫截面形狀。在示例性實(shí)施例中，碳納米顆粒17和金屬納米顆粒19的厚度T和寬度W的尺寸等于或小于一微米，而碳納米顆粒17和金屬納米纖維19的長度L大于一微米。然而，在一些實(shí)施例中，碳納米顆粒17和/或金屬納米纖維19的厚度T和/或W的尺寸可以大于1微米。此外，碳納米顆粒17和/或金屬納米纖維19的長度L可以小于1微米。如在此處所使用的，"碳納米顆粒17"和"金屬納米顆粒19"中的"納米顆粒"可以表示小于或等于1微米的尺寸以及大于1微米的尺寸。 如上文所描述的，層27中的碳納米顆粒17和/或?qū)?5中的金屬納米顆粒19可以可選擇地被相對于由顯示器發(fā)射的光的偏振來取向，以給層25、層27、和/或整個導(dǎo)電材料16提供相對于由顯示器發(fā)射出的偏振光的預(yù)定的透明度。在一些實(shí)施例中，可能期望層25、層27和/或整個導(dǎo)電材料16的并非所有部分都具有預(yù)定的透明度，使得在這樣的部分處的碳納米顆粒17和/或金屬納米顆粒19沒有為了提供預(yù)定的透明度而進(jìn)行取向。預(yù)定的透明度可以是對于由顯示器發(fā)射的偏振光是部分透明的或完全透明的。例如，碳納米顆粒17和/或金屬納米顆粒19的長度b和L2可以被分別布置成各自的圖案，該圖案被相對于由顯示器發(fā)射的光的電場的方向D工而進(jìn)行取向，使得層25、層27和/或整個導(dǎo)電材料16對于由顯示器發(fā)射的偏振光比在垂直于由顯示器發(fā)射的光的偏振方向A的方向上偏振的
6另一偏振光更透明。例如，碳納米顆粒17和/或金屬納米顆粒19的圖案可以沿排列方向 DA取向，該排列方向DA與垂直于由顯示器發(fā)射的光的偏振方向DJ勺另外的未顯示的偏振光 的偏振方向更加對齊。在一些實(shí)施例中，碳納米顆粒17和/或金屬納米顆粒19的圖案被 取向成使得層25、層27、和/或整個導(dǎo)電材料16對于由顯示器發(fā)射的光比對于垂直于由顯 示器發(fā)射的光的偏振而偏振的光更加透明至少1%。在其它的實(shí)施例中，碳納米顆粒17和 /或金屬納米顆粒19的圖案被取向成使得層25、層27、和/或整個導(dǎo)電材料16對于由顯示 器發(fā)射的光比對于垂直于由顯示器發(fā)射的光的偏振而偏振的光更加透明至少2%。在又一 其它的實(shí)施例中，碳納米顆粒17和/或金屬納米顆粒19的圖案被取向成使得層25、層27、 和/或整個導(dǎo)電材料16對于由顯示器發(fā)射的光比垂直于由顯示器發(fā)射的光的偏振而偏振 的光更加透明至少5%。 圖6是顯示出被布置成一圖案的多個碳納米顆粒17的覆蓋片組件10的示意圖， 該圖案被相對于由顯示器發(fā)射的光的電場的方向A取向，以給由顯示器發(fā)射的光提供預(yù)定 的透明度。為了清楚起見，碳納米顆粒17的尺寸被夸大，碳納米顆粒17的數(shù)目被減少，使 得碳納米顆粒17的圖案密度也被減少。在圖6的示例性實(shí)施例中，金屬納米顆粒19每個 在層25中隨機(jī)地取向。碳納米顆粒17被取向所沿的排列方向DA與垂直于由顯示器發(fā)射的 光的偏振方向D工的方向D2大致對齊。換句話說，排列方向DA被大致垂直于由顯示器發(fā)射 的光的偏振方向D工對齊。在圖6的示例性實(shí)施例中，由顯示器發(fā)射的光的偏振方向D工是大 致垂直的，而排列方向Da和方向02大致垂直于絕緣層12的表面14而延伸。由顯示器發(fā)射 的偏振光的電場將激勵電子沿它們的厚度L(沿方向D》在碳納米顆粒17中移動。碳納米 顆粒17的厚度1\大致小于它們的長度k。由電場激勵的電子，如果它們被激勵以沿碳納米 顆粒17的長度移動，將不能移動足夠遠(yuǎn)。在圖4中顯示出示例性的電子23沿碳納米顆 粒17的厚度1\的移動。因此，與如果碳納米顆粒17已經(jīng)隨機(jī)取向的情形相比，碳納米顆粒 17將與由顯示器發(fā)射的偏振光較少地相互作用，并且因此較少地散射或吸收由顯示器發(fā)射 的偏振光。在圖6的示例性實(shí)施例中，碳納米顆粒17的圖案被取向所沿的排列方向Da大致 垂直于偏振方向D工和D3，因此將預(yù)定的透明度提供給在方向D工和D3上偏振的光。對于發(fā) 射非偏振的光的顯示器，光的橫向波屬性仍然將限制了 D工和D3方向的偏振分量，上述兩個 方向均垂直于方向Da，并且因此相同的透明度有利于由圉6的實(shí)施例提供的發(fā)射非偏振的 光的顯示器。雖然在圖6的示例性實(shí)施例中，排列方向DA大致垂直于偏振方向D工和D3兩個 方向，但是，注意到關(guān)于發(fā)射在方向D工上偏振的光的顯示器，如果碳納米顆粒17的圖案被 取向所沿的排列方向DA大致與偏振方向D3對齊而不是與方向D2對齊(如相對于圖7中顯 示出的金屬納米顆粒519所顯示的)，那么可以提供對于由顯示器發(fā)射的(被在方向D工上 偏振的)光的預(yù)定的透明度。然而，關(guān)于發(fā)射非偏振光的顯示器，如果碳納米顆粒17的圖 案被取向所沿的排列方向Da大致與偏振方向D3對齊，那么與圖6的實(shí)施例的情形相比，碳 納米顆粒17對于非偏振光的偏振向量03較不透明。此外，與如果碳納米顆粒17的圖案被 取向所沿的排列方向DA大致與平行于絕緣層12的表面14的偏振方向D3對齊的情形相比 較，圖6的實(shí)施例為相同數(shù)目的碳納米顆粒17提供了較小的接觸電阻。
—些碳納米顆粒17的長度可以不大致沿排列方向Da取向。雖然在圖6中所有 的碳納米顆粒17的長度顯示為大致沿排列方向DA取向，但是在一些實(shí)施例中， 一些碳納 米顆粒17的長度不是大致沿排列方向DA取向，而是傾斜于方向DA取向。例如，如圖7所示，多個金屬納米顆粒519中的一些的長度不是大致沿排列方向DA取向，而是傾斜于方向Da取向。然而，金屬納米顆粒519的取向的分布使得金屬納米顆粒519的圖案在排列方向Da上具有平均的整體上大致取向。具體地，長度大致沿方向DA取向的金屬納米顆粒519的數(shù)量，和傾斜于方向DA的每個金屬納米顆粒519的角度，足以提供導(dǎo)電層525的預(yù)定的透明度，該導(dǎo)電層525包括對于由顯示器發(fā)射出的偏振光的金屬納米顆粒519和/或整個導(dǎo)電材料516 (其包括層525)。此外，為了使得金屬納米顆粒519在導(dǎo)電材料516中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，金屬納米顆粒519需要是電互聯(lián)的。因此，金屬納米顆粒519可以沿它們的長度偏離大致平直，金屬納米顆粒519可以彼此交疊(如圖7所示)，和/或金屬納米顆粒519可以是至少部分地懸浮和/或包含在基體材料(例如但不限于導(dǎo)電聚合物)中，該基體材料具有足夠的導(dǎo)電率來電互聯(lián)金屬納米顆粒519。實(shí)施例的其它例子，除了圖6的實(shí)施例之外，其中多個金屬納米顆粒中的每一個的長度可以大致沿排列方向DA取向，包括但不限于其中模板(下文所描述的)用于將金屬納米顆粒布置成期望的取向的實(shí)施例。在這一段落的所有描述還與碳納米顆粒17以及如在此處描述的任何其它的碳納米顆粒和金屬納米顆粒相關(guān)且可以適用于它們。 如圖4和6所示，碳納米顆粒17的厚度1\可以被選擇成使得由顯示器發(fā)射的光(其可以是被偏振的或可以是不被偏振的)的電場引起的電子的移動足夠小，以對于由顯示器發(fā)射的光提供層27和/或整個導(dǎo)電材料16的預(yù)定的透明度。給由顯示器發(fā)射的光提供預(yù)定的透明度的碳納米顆粒17的厚度1\的任何適合的值可以被選擇，例如但不限于，在約分子尺寸和在小于由顯示器發(fā)射的光的波長的范圍內(nèi)的約數(shù)百納米之間。類似地，在其它的實(shí)施例中，其中由顯示器發(fā)射的光的電場激勵電子在碳納米顆粒17內(nèi)沿它們的寬度W工移動，可以如上文在這一段落中所描述的相對于厚度1\來選擇碳納米顆粒17的寬度W"
雖然由顯示器發(fā)射的偏振光的電場的方向D工在圖6中顯示為大致垂直的，但是方向D工沒有被限制成大致垂直的(如圖6所看到的)。相反，由顯示器發(fā)射的光可以在任何方向D工上偏振(并且可以將排列方向DA選擇為相對于提供預(yù)定的透明度的方向D工的任何方向)。例如，方向D工可以可替代地是大致水平的。方向D工還可以是除了大致水平的和大致垂直的方向之外其它的方向。例如，圖7顯示出其中由顯示器發(fā)射的光的偏振方向^以與水平和垂直成大約45。延伸的實(shí)施例。如上文所描述的，圖6的實(shí)施例包括將多個碳納米顆粒17布置成圖案，該圖案被相對于由顯示器發(fā)射的光的偏振方向D工取向，以給由顯示器發(fā)射的光提供預(yù)定的透明度。額外地或可替代地，并且如上文簡述地，可以以類似于對于碳納米管17在此處描述的方式，將金屬納米顆粒19布置成圖案，該圖案被相對于由顯示器發(fā)射的光的偏振方向D工取向，以對于由顯示器發(fā)射的光給層25和/或整個導(dǎo)電材料16提供預(yù)定的透明度。例如，在圖7的示例性實(shí)施例中，在導(dǎo)電材料516的層525中的多個金屬納米顆粒519的圖案的排列方向DA大致垂直于由顯示器發(fā)射的偏振光的方向D1Q此外，金屬納米顆粒519的圖案的排列方向DA與垂直于方向D工偏振的另一未顯示的光偏振的方向D3大致對齊。在圖7的示例性實(shí)施例中，包含在導(dǎo)電材料516的層(未顯示)中的多個碳納米顆粒(未顯示)中每個在碳納米顆粒所被包含在的層中隨機(jī)地取向。
除去給由顯示器發(fā)射的偏振光提供預(yù)定的透明度之外，在圖7中顯示出的金屬納米顆粒519的圖案的示例性取向可以促使吸收周圍的光反射。具體地，在方向D3上偏振的周圍光的部分將激勵電子沿金屬納米顆粒519的長度移動。與沿厚度或?qū)挾鹊囊苿酉啾?br> 8較，電子沿金屬納米顆粒519的長度的較大的移動將使得金屬納米顆粒519散射或吸收在 方向D3上偏振的周圍光。相應(yīng)地，導(dǎo)電材料516可以促使阻擋周圍光的一部分穿過導(dǎo)電材 料516行進(jìn)。同理，例如可以將導(dǎo)電材料516用作"中性密度過濾器"，其通過抑制從顯示器 的表面發(fā)射的周圍光促使增加顯示器的對比度。另外地或可替代地，金屬納米顆粒519、在 此處描述的任何其它金屬納米顆粒和/或在此處描述的任何碳納米顆?？梢灶愃朴诮饘?納米顆粒519取向，以提供中性密度過濾器。為了實(shí)現(xiàn)這樣的中性密度過濾器的優(yōu)點(diǎn)，可以 優(yōu)選地，納米顆粒主要經(jīng)由吸收與光相互作用，而不是反射或散射。在一些實(shí)施例中，碳納 米顆粒與金屬納米顆粒相比可以提供更多的吸收。 導(dǎo)電材料516和金屬納米顆粒519(除了金屬納米顆粒519的取向之外)分別大 致類似于導(dǎo)電材料16(圖1、2和6)和金屬納米顆粒19(圖5)。因此，導(dǎo)電材料16和金屬 納米顆粒19的描述和說明可以應(yīng)用于導(dǎo)電材料516和金屬納米顆粒519。例如，導(dǎo)電材料 516的配置、材料構(gòu)造、結(jié)構(gòu)厚度、電性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)、優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用方法和/或裝置等以及金屬 納米顆粒519的優(yōu)點(diǎn)、配置、布置、結(jié)構(gòu)、材料構(gòu)造取向、尺寸、形狀等分別大致類似于導(dǎo)電 材料16和金屬納米顆粒19。因此，在此處不再更加詳細(xì)的描述導(dǎo)電材料516和金屬納米顆 粒519。 圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例形成的觸摸屏基板組件210的頂部平面視圖。圖9是 沿圖8中的線9-9截取的組件210的橫截面視圖。組件210可以與任何適合的觸摸屏系統(tǒng) 一起使用，例如電阻型或電容型觸摸屏系統(tǒng)(未在圖8和圖9中示出)。包含組件210的示 例性的觸摸屏系統(tǒng)在下文將被更加詳細(xì)地描述。組件210包括具有至少部分地涂敷有導(dǎo)電 材料216的表面214的基板212。涂敷表面214的導(dǎo)電材料216提供在表面214上的導(dǎo)電 觸摸區(qū)域218。組件210包括由在導(dǎo)電材料216上的導(dǎo)電電極220的圖案形成的電阻器的 網(wǎng)絡(luò)，該電極220鄰接觸摸區(qū)域218。 在圖8和9的示例性實(shí)施例中，導(dǎo)電材料216包括兩個層225和227。層225直 接設(shè)置在基板212的表面214上，且包括多個金屬納米顆粒219 (在圖8的細(xì)節(jié)A中被顯示 出)，而層227直接設(shè)置在層225的表面229上且包括多個碳納米顆粒217 (在圖8的細(xì)節(jié) B中顯示出)。為了清楚起見，金屬納米顆粒219和碳納米顆粒217的尺寸被夸大，并且金 屬納米顆粒219和碳納米顆粒217的數(shù)量被減少，使得金屬納米顆粒219和碳納米顆粒217 的圖案密度也被降低。在圖8的示例性實(shí)施例中，金屬納米顆粒219和碳納米顆粒217每 個隨機(jī)地在各自的層225和227中取向。可替代地，金屬納米顆粒219和/或碳納米顆粒 217可以被布置成圖案，該圖案被相對于與組件210—起使用的顯示器(未顯示出)發(fā)射 的光的電場的方向取向，以提供層225、層227和/或整個導(dǎo)電材料216對于由顯示器發(fā)射 的光的預(yù)定的透明度。雖然顯示出兩個層225和227，但是導(dǎo)電材料216可以包括任何數(shù) 量的層，每個層可以包括碳納米顆粒217或金屬納米顆粒219。另外地或可替代的，對于層 225和/或227，導(dǎo)電材料216可以可選擇地包括一個或更多層，所述一個或更多層中每個 層具有碳納米顆粒217和金屬納米顆粒219的混合物。 除了碳納米顆粒17的取向圖案之外，導(dǎo)電材料216、碳納米顆粒217和金屬納米 顆粒219分別大致類似于導(dǎo)電材料16 (圖1、2和6)、碳納米顆粒17(圖4和6)、和金屬納 米顆粒19(圖5)。因此，導(dǎo)電材料16、碳納米顆粒17、和金屬納米顆粒19的描述和說明可 以分別應(yīng)用于導(dǎo)電材料216、材料216的碳納米顆粒、和金屬納米顆粒219。例如，導(dǎo)電材料
9216的配置、材料構(gòu)造、結(jié)構(gòu)厚度、電性質(zhì)、機(jī)械性質(zhì)、優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用方法和/或裝置等，以及材料216的碳納米顆粒和金屬納米顆粒219的優(yōu)點(diǎn)、配置、布置、結(jié)構(gòu)、材料構(gòu)造取向、尺寸、形狀等分別大致類似于導(dǎo)電材料16、碳納米顆粒17和金屬納米顆粒19。因此，在此處不再更加詳細(xì)的描述導(dǎo)電材料216、材料216的碳納米顆粒和金屬納米顆粒219。然而，可以注意到與導(dǎo)電材料16不同，導(dǎo)電材料216在被使用者觸摸時不彎曲，并且因此導(dǎo)電材料216在一些實(shí)施例中可以由更易脆的構(gòu)造制造。 碳納米顆粒217和/或金屬納米顆粒219的各向異性的性質(zhì)可能對包括組件210的觸摸屏系統(tǒng)的操作產(chǎn)生作用。例如，碳納米顆粒217和/或金屬納米顆粒219的各向異性的性質(zhì)可能在使用者觸摸時在觸摸區(qū)域218的坐標(biāo)測量上導(dǎo)致誤差或變化。這樣的誤差或變化可能需要例如通過使用在觸摸屏系統(tǒng)的校準(zhǔn)期間確定的校正系數(shù)來進(jìn)行校正。
在示例性實(shí)施例中，電極220直接設(shè)置在導(dǎo)電材料216上。可替代地，電極220直接設(shè)置在導(dǎo)電材料216下面的基板表面214上。電極220的圖案的意思僅是示例性的，并且因此電極220沒有被限制成圖8中顯示的圖案。相反，電極220可以具有任何適合的圖案，該圖案能夠使得觸摸屏基板組件210起到如在此處描述的功能。類似地，電極220可以具有任何適合的尺寸、形狀、電阻、導(dǎo)電率，和/或可以由任何適合的材料制造(例如但不限于銀玻璃料和/或具有更高密度的碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒的導(dǎo)電材料216的材料)，其可以依賴于例如組件210的特定應(yīng)用和/或與組件210 —起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型。例如依賴于組件210的特定應(yīng)用和/或與組件210 —起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型，電極220可以是完全透明的、部分透明的或不透明的。在組件210中，可以移除導(dǎo)電材料216的特定區(qū)域以形成刪除線(未顯出)，有時刪除線被包含以與在已知的觸摸屏基板的設(shè)計中的導(dǎo)電電極220結(jié)合。 可以由能夠使得基板212起到如在此處描述的功能的任何適合的材料制造基板212，例如但不限于玻璃、陶瓷和/或塑料。例如依賴于組件210的特定應(yīng)用和/或與組件210—起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型，基板212可以是完全透明的或部分透明的?；?12可以具有任何適合的尺寸和/或形狀，例如但不限于矩形、圓形、三角形和/或橢圓形，其使得絕緣層212能夠起到如在此處描述的作用，例如依賴于組件210的特定應(yīng)用和/或與組件210 —起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型和/或配置。 觸摸區(qū)域218可以具有任何適合的尺寸和/或形狀，例如但不限于矩形、圓形、三角形和/或橢圓形，其使得觸摸區(qū)域218能夠起到如在此處描述的作用，例如依賴于組件210的特定應(yīng)用和/或與組件210—起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型。在示例性實(shí)施例中，觸摸區(qū)域218具有大致矩形的形狀，并覆蓋由電極220框出的基板表面214的區(qū)域。
圖10是電阻型觸摸屏系統(tǒng)300的橫截面視圖，其可以包括在此處描述和/或顯示出的觸摸屏基板組件實(shí)施例和/或覆蓋片組件實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，電阻型觸摸屏300是4線式系統(tǒng)。可替代地，系統(tǒng)300可以是5線式系統(tǒng)。可以將系統(tǒng)300安裝到任何適合的顯示器(未顯示出)上，例如但不限于等離子體顯示器、CRT顯示器、OLED、LCD和/或任何其它類型的適合于與觸摸屏系統(tǒng)一起使用的顯示器。在示例性實(shí)施例中，系統(tǒng)300包括覆蓋片組件10和基板組件210，其如上文所討論的包括基板212、導(dǎo)電材料216、導(dǎo)電材料16以及絕緣層12。可替代地，系統(tǒng)300包括組件10或者組件210。在系統(tǒng)300僅包括組件10或210中的一個的這種實(shí)施例中，沒有被包括的組件可以被包括已知的傳統(tǒng)的導(dǎo)電涂層的類似組件(未示出)替代。 由多個絕緣點(diǎn)302將覆蓋片組件10與基板組件210間隔開。具體地，絕緣點(diǎn)302 將絕緣層12上的導(dǎo)電材料16與基板組件210的導(dǎo)電材料216間隔開。與表面214相對的 基板212的表面204典型地被放置在與觸摸屏一起使用的顯示器的表面的上方(未顯示 出)。在5線式電阻型觸摸屏操作中，電連接至觸摸區(qū)域218的處理器(未顯示出)，使在 X和Y方向上跨過觸摸區(qū)域218的電壓交替變化。在4線電阻型觸摸屏操作中，在材料16 或216中的一個上在X方向上的電壓梯度與在材料16和216中的另一個上在Y方向上的 電壓梯度交替變化。在使用者通過觸摸在觸摸區(qū)域218中的位置處的絕緣層12的觸摸表 面(21，或可替代地在不包含涂層18時的表面20)進(jìn)行輸入時，觸摸使得絕緣層12朝基板 212移動。絕緣層12朝基板212的移動使得絕緣層12上的導(dǎo)電材料16與在移動或觸摸的 位置處的基板組件210的導(dǎo)電材料216接合，并且因此進(jìn)行電接觸。連接到處理器的電路 (未顯示)將與觸摸相關(guān)聯(lián)的電壓或等電位數(shù)字化并且將電壓或等電位傳送給處理器或計 算機(jī)或其它裝置的處理器，用于處理使用者的輸入。圖10中顯示的手指觸摸電連接材料16 和216，和通過這樣做來將電路從處理器經(jīng)過電互聯(lián)(未顯示)到材料16、經(jīng)過材料16、經(jīng) 過材料16和216之間的接觸電阻、經(jīng)過材料216和經(jīng)過電互聯(lián)(未顯示)返回至處理器實(shí) 現(xiàn)閉合。在這一段落中描述的閉合電路的凈電阻是指"閉合電路電阻"。
如在此處描述的金屬納米顆?？梢杂扇魏芜m合的金屬制造，例如但不限于銀、鉍、 金、鎳、錫、銅、鋅和/或任何其它的導(dǎo)電金屬。雖然在此處描述的金屬納米顆粒被顯示為金 屬納米纖維，在此處描述的金屬納米顆?？梢园ㄈ魏芜m合的形狀、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等，以使得 金屬納米顆粒能夠起到如在此處描述的作用，例如但不限于金屬納米纖維、金屬納米球、金 屬納米管和/或金屬納米線。雖然此處描述的碳納米顆粒顯示為碳納米管，但是此處描述 的碳納米顆?？梢园ㄈ魏芜m合的形狀、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等，其能夠使得碳納米顆粒起到如在此 處描述的作用，例如但不限于碳納米管、碳納米纖維、碳納米球和/或碳納米線。對于碳納 米管，碳納米管可以包括單壁碳納米管和/或多壁碳納米管。此外，碳納米管可以是純潔 的、功能化的和/或填充有另外的材料，例如但不限于金屬，以形成封裝在碳納米管內(nèi)腔中 的"納米線"。如在此處所使用的，術(shù)語"碳納米管"是指包括碳的納米管，例如具有圓柱形 配置的富勒烯。 如在此處描述的導(dǎo)電材料的每層，包括碳納米顆粒和金屬納米顆粒的混合物的在 可替代的實(shí)施例中的任何的層，其可以使用能夠使得所述層起到如在此處描述的作用的任 何適合的方法、結(jié)構(gòu)、過程、和/或裝置來制造。導(dǎo)電材料的每個層可以包括能夠使得所述 層起到如在此處描述的作用的任何適合的結(jié)構(gòu)和/或部件。包括碳納米顆粒和/或金屬納 米顆粒的結(jié)構(gòu)的例子可以是適合于構(gòu)造導(dǎo)電材料的層，其包括但不限于包含多個碳納米顆 粒和/或金屬納米顆粒中的至少一部分的膜和/或織物，不管碳納米顆粒和/或金屬納米 顆粒是否隨機(jī)地布置或如在此處描述的布置成期望的取向。導(dǎo)電材料的每個層可以由碳納 米顆粒和/或金屬納米顆粒的織物和/或膜來構(gòu)造，其是碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒 的單層，或可以可選擇地由碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒的多個層構(gòu)造。導(dǎo)電材料的所 述層的碳納米顆粒和/或金屬納米顆?？梢钥蛇x擇地懸浮和/或包含在能夠使得導(dǎo)電材料 起到如在此處描述的作用的一個或更多個其它的適合的材料的基體中，例如但不限于聚合 物。用于基體的適合的聚合物的示例包括但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚酯、聚碳酸酯、聚亞安酯、聚氯乙烯和/或可溶解在溶劑中的任何其 它的聚合物。適合的溶劑的示例包括但不限于甲苯、二甲苯、甲基乙基酮(MEK)和/或類 似物。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料包括碳納米顆粒和金屬納米顆粒的分立的層，所述碳納米 顆?？梢员还δ芑源偈固技{米顆粒和金屬納米顆粒的相鄰的分立的層之間的粘合，例如 但不限于，通過使用被移植到碳納米顆粒上的羧酸基團(tuán)、使用被移植到碳納米顆粒上的二 硫基基團(tuán)、使用移植到碳納米顆粒上的噻吩基團(tuán)、和/或使用平面共軛烴，例如但不限于芘 (pyrene)。 如在此處描述的導(dǎo)電材料的每個層，包括在可替代的實(shí)施例中的包括碳納米顆粒 和金屬納米顆粒的混合物的任何的層，在可應(yīng)用的情況下，可以直接生長或沉積在表面上 (例如絕緣層表面14或?qū)щ姴牧系牧硪粚拥南鄬?yīng)的表面)?？商娲?，導(dǎo)電材料的一個 或更多個層可以預(yù)先制造且沉積到表面上。導(dǎo)電材料的每個層可以使用能夠使得導(dǎo)電材 料起到如在此處描述的作用的任何適合的方法、過程、結(jié)構(gòu)和/或裝置而被施加到表面上， 例如但不限于，旋涂、浸漬、噴涂(例如但不限于應(yīng)用氣溶膠)、絲網(wǎng)印刷操作和/或直接生 長到表面(例如但不限于基于旋涂催化劑的生長和/或氣相催化劑輔助的化學(xué)氣相沉積 (CVD))上。在一些沉積工藝中，例如但不限于旋涂、噴涂、浸漬、和/或絲網(wǎng)印刷工藝，可以 以可溶解或不可溶解的形式將碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒懸浮和/或包含在適合的溶 劑中。用于控制這樣示例性類型的到表面或相對應(yīng)的層表面上的材料施加的參數(shù)包括下表 面的表面功能化、旋涂參數(shù)(例如但不限于長度、懸浮液濃度、旋涂溶液濃度和/或每分鐘 的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM))、施加的次數(shù)、溫度、pH值、時間、催化劑密度/濃度和/或生長環(huán)境(例如但 不限于生長時間、生長溫度和/或氣體濃度)。碳納米顆?？梢钥蛇x擇地被功能化(例如但 不限于使用移植到碳納米顆粒的羧酸基團(tuán)、使用移植到碳納米顆粒上的二硫基基團(tuán)、使用 移植到碳納米顆粒上的噻吩基團(tuán)、和/或使用平面共軛烴，例如但不限于芘)以輔助提高碳 納米顆粒之間的內(nèi)粘結(jié)和/或碳納米顆粒和金屬納米顆粒之間的內(nèi)粘結(jié)。碳納米顆粒的方 向性生長和/或化學(xué)自組裝可以用于生長或沉積具有適當(dāng)?shù)乜刂频娜∠?、長度和類似性質(zhì) 的單個納米管。例如，在此處描述的一些應(yīng)用中，碳納米顆?？梢哉宫F(xiàn)出"自組裝"的特性， 其中單個納米管易于粘結(jié)到在能量驅(qū)動時將它們所施加至的表面上。例如依賴于組件的特 定的應(yīng)用和/或與組件一起使用的觸摸屏系統(tǒng)的類型，獨(dú)立的碳納米顆?？梢杂捎诜兜氯A 力而彼此粘結(jié)。 碳納米顆粒和/或金屬納米顆?？梢酝ㄟ^使用任何適合的方法、工藝、結(jié)構(gòu)和/或 裝置被布置成期望的取向圖案，例如但不限于，使用流體流動排列、絲網(wǎng)印刷、電場作用、包 括被設(shè)定尺寸和形狀以至少部分地容納碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒的溝槽的模板、和 /或自排列的趨勢。另一例子包括最初形成隨機(jī)排列的碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒的 網(wǎng)絡(luò)，且之后移除和/或破壞具有不期望的取向的碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒，例如但 不限于使用極化的紅外和/或射頻(RF)加熱。還一例子包括形成(例如但不限于生長和/ 或沉積)成在期望的取向圖案中的碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒，且通過將至少一部分 碳納米顆粒和/或金屬納米顆粒懸浮和/或包含在基體中來固定碳納米顆粒和/或金屬納 米顆粒中每一個的位置，基體例如但不限于上文描述的聚合物基體。 在此處描述的導(dǎo)電材料的每個層，包括在可替代的實(shí)施例中的包括碳納米顆粒和 金屬納米顆粒的混合物的任何的層，可以具有任何適合的厚度，其能夠使得所述層和/或整個導(dǎo)電材料16起到如此處描述的作用。整個導(dǎo)電材料16可以可選擇地具有均一的厚度， 以提供一致的電性質(zhì)，例如但不限于電阻。包括碳納米顆粒的任何層的厚度可以在一些實(shí) 施例中由碳納米顆粒的長度(例如層27的厚度)來限定。在其它的實(shí)施例中，包括碳納米 顆粒的任何層的厚度在所述層僅包括一層碳納米顆粒時可以由碳納米顆粒的寬度、厚度和 /或直徑來限定，或在所述層包括多于一層的碳納米顆粒時可以由碳納米顆粒的寬度、厚度 和/或直徑的倍數(shù)來限定。整個導(dǎo)電材料的材料和/或厚度例如可以被選擇以提供任何適 合的接觸和/或薄層電阻，其能夠使得導(dǎo)電材料起到如此處描述的作用和/或使得導(dǎo)電材 料能夠提供期望的封閉電路電阻，例如但不限于，小于約2000歐姆/平方的薄層電阻，小于 約2000歐姆的接觸電阻，和/或小于約3000歐姆的封閉電路電阻。所選擇的薄層、封閉電 路和/或接觸電阻可以例如依賴于組件的特定的應(yīng)用和/或與組件一起使用的觸摸屏系統(tǒng) 的類型。在一些實(shí)施例中，為了最小化碳納米顆粒的光學(xué)吸收，可能期望使得整個導(dǎo)電材料 和/或包括碳納米顆粒的任何層盡可能薄，同時還促使保護(hù)和密封整個材料和/或所述層 免于腐蝕性元素的影響。 作為碳納米顆粒的替代物，此處描述的導(dǎo)電材料可以包括導(dǎo)電聚合物，無論導(dǎo)電 聚合物是否是與金屬鈉米顆粒分離的層中或無論導(dǎo)電材料是否包括具有金屬納米顆粒和 導(dǎo)電聚合物的混合物的層。在實(shí)施例中，導(dǎo)電材料包括導(dǎo)電聚合物、電子沿其移動的導(dǎo)電聚 合物的原子的分子鏈的線性路徑，提供在此處描述的碳納米顆粒的功能化。適合的導(dǎo)電聚 合物的例子包括但不限于噻吩衍生物聚合物和/或聚噻吩衍生物聚合物。
例子 如上文所描述的，如在此處描述的和顯示出的導(dǎo)電材料的每個層可以通過使用任 何適合的方法、結(jié)構(gòu)、工藝和/或裝置來制造，其能夠使得所述層起到如在此處描述的作 用。制造層25和27(圖2)的一個例子包括但不限于 (1)借助于在氬氣/氫氣的氣體環(huán)境中于約800和IIO(TC之間的溫度熱解磷酸 鐵(II) (FePc)，通過使圖6顯示出的碳納米顆粒17的圖案中的碳納米顆粒17生長來將 層27生成在石英基板上(參見Yang， Y. ;Huang， S. ;He， H. ;Mau， A. W. H. ;Dai， L.J.Am. Chem. Soc. 1999， 121， 10832 ;和Dai，L. ;Patil，A. ;Gong，X. ;Guo，Z. ;Liu，L. ;Liu，T. ;Zhu， D. Chem. Phys. Chem. 2003， 4， 1150，和其中引用的參考文獻(xiàn))； (2)通過使用聚丙烯酸將羧基移植到碳納米顆粒17的壁上來對碳納米顆粒17進(jìn) 行功能化； (3)通過使得碳納米顆粒17與0. 25mM AgN03和0. 25mM檸檬酸三鈉進(jìn)行反應(yīng)，之 后添加0. 6mL的10mM NaBH4且攪拌30秒，來生成碳納米纖維的種子層；
(4)通過以下步驟在層27上生成層25 : (a)制備2. 5mL的10mM AgN03、5. OmL的lOOmM抗壞血酸以及93mL的80mM溴化 十六烷三甲基銨(CTAB)的溶液； (b)添加2. 5mL的金屬納米纖維種子層到所述溶液中；
(c)添加0. 5mL的1M NaOH到所述溶液中;
(d)混合所述溶液； (e)以6000rpm離心10mL的所述溶液30分鐘；
(f)移除上清液；禾口
13
(g)將包含銀納米纖維的沉淀物再次溶解到0. 5ml的去離子水中； (參見Jana，N. ;Gearheart， L. ;Murphy， C. ;Chem. Co匪n. ， 2001， 617-618); (5)通過將在甲苯中的PMMA的濃度為2wt%的溶液吸取向下通過層25且到層27
中，直到約一半長度的碳納米顆粒17被涂敷為止，將粘結(jié)的層25和27懸浮在基體中，之后
進(jìn)行空氣干燥并且在8(TC焙烤一整夜，以生成導(dǎo)電材料16 ; (6)從石英基板上剝離掉導(dǎo)電材料16 ;禾口 (7)將導(dǎo)電材料施加到絕緣層表面14上，使得層25被夾在絕緣層表面14和層27
之間，且使得碳納米管17的未涂敷的末端被暴露且從PMMA基體向外突出。 注意到，可以控制特定的聚合物(在這個例子中的PMMA)相對于碳納米顆粒17的
涂敷深度，但不限于通過調(diào)整溶劑的屬性、聚合物的濃度、聚合物溶液的體積、納米管的堆
積密度和/或納米管表面的等離子體改性而被控制。 在此處描述的和/或顯示出的實(shí)施例提供了具有導(dǎo)電材料的觸摸屏，與由ITO形 成的導(dǎo)電材料相比較，其可以具有增加的耐久性。在此處描述的和/或顯示出的實(shí)施例可 以提供包括具有改善的抗腐蝕性的金屬納米纖維的導(dǎo)電材料。在此處描述的和/或顯示出 的實(shí)施例可以提供包括具有改善的透明度的碳納米管的導(dǎo)電材料。 雖然在此處描述的和/或顯示出的和/或在此處關(guān)于電阻型觸摸屏系統(tǒng)描述的和 /或顯示出的導(dǎo)電材料實(shí)施例已經(jīng)給出，但是在此處描述的和/或顯示出的導(dǎo)電材料的實(shí) 施例不限于與觸摸屏系統(tǒng)一起使用，而是可以與任何其它類型的觸摸屏系統(tǒng)一起使用，例 如但不限于電容性觸摸屏系統(tǒng)。雖然描述的和/或顯示出的導(dǎo)電材料實(shí)施例在此處被關(guān)于 觸摸屏系統(tǒng)描述和/或顯示出，但是描述的和/或顯示出的導(dǎo)電材料實(shí)施例并不限于與觸 摸屏系統(tǒng)一起使用，而是可以與任何合適的系統(tǒng)一起使用，和/或用于包括至少部分透明 的導(dǎo)電材料的任何應(yīng)用。 在此處詳細(xì)地描述和/或示出示例性實(shí)施例。實(shí)施例不限于在此處描述的特定實(shí) 施例，相反，每個實(shí)施例的部件和/或步驟可以獨(dú)立地和單獨(dú)于在此處描述的其它部件和/ 或步驟使用。 一個實(shí)施例中的每個部件和/或每個步驟還可以與其它的實(shí)施例的其它部件 和/或步驟結(jié)合使用。在引入在此處描述的和/或示出的元件/部件等時，"一個"、"所述" 和"至少一個"是要表示存在一個或更多個元件/部件等。術(shù)語"包括"、"包含"以及"具有" 是要表示包括的意思，并且是可能存在除了已列出的元件/部件等的另外的元件/部件等。 此外，在權(quán)利要求中的術(shù)語"第一"、"第二"以及"第三"等僅用作標(biāo)識，并且不能對它們的 物體施加數(shù)字要求。另外，下述權(quán)利要求的限制沒有撰寫成裝置加功能的形式，且不能基于 35U.S.C. § 112第六段進(jìn)行解釋，除非且直到這樣的權(quán)利要求的限制清楚地使用由另外的 結(jié)構(gòu)的功能性空洞的表述跟隨的措辭"用于……的裝置"。 雖然在各種特定的實(shí)施例方面對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意 識到可以在權(quán)利要求的精神和范圍中進(jìn)行修改來實(shí)施本發(fā)明。
1權(quán)利要求
一種用于觸摸屏系統(tǒng)的覆蓋片組件，所述覆蓋片組件包括絕緣層，所述絕緣層具有被配置以設(shè)置在所述觸摸屏系統(tǒng)的基板的導(dǎo)電區(qū)域上方的表面；和導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料被設(shè)置在所述絕緣層的所述表面的至少一部分上，所述導(dǎo)電材料包括多個碳納米顆粒和多個金屬納米顆粒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述導(dǎo)電材料包括第一層和第二層，所述 第一層被直接設(shè)置在所述絕緣層的所述表面上，所述第二層被直接設(shè)置在所述第一層的表 面上，所述第一層包括所述多個金屬納米顆粒，所述第二層包括所述多個碳納米顆粒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述導(dǎo)電材料包括具有所述多個碳納米 顆粒和所述多個金屬納米顆粒的混合物的單個層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述多個碳納米顆粒和所述多個金屬納 米顆粒中的至少一種被布置成一圖案，所述圖案被相對于光偏振的方向取向，使得所述導(dǎo) 電材料的至少一部分具有相對于所述光偏振的預(yù)定透明度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述多個碳納米顆粒和所述多個金屬納 米顆粒中的至少一種被布置成一圖案，所述圖案沿一排列方向被取向，所述排列方向與第 一方向比所述排列方向與光偏振的偏振方向?qū)R得更好，所述第一方向大致垂直于所述光 偏振的偏振方向，優(yōu)選地，其中，所述多個碳納米顆粒和所述多個金屬納米顆粒中的至少一 種的所述圖案沿大致與所述第一方向?qū)R的排列方向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的覆蓋片組件，其中，所述第一方向大致垂直于所述絕緣層的 所述表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述金屬納米顆粒包括銀、鉍、金、鎳、錫、 銅和鋅納米顆粒中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述多個金屬納米顆粒和所述多個碳納 米顆粒的至少一部分至少部分地被聚合物基體包含。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆蓋片組件，其中，所述多個碳納米顆粒包括碳納米管、碳納 米球、碳納米纖維以及碳納米線中的至少一種，所述多個金屬納米顆粒包括金屬納米纖維、 金屬納米球、金屬納米管以及金屬納米線中的至少一種。
10. —種導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料包括多個碳納米顆粒和多個金屬納米顆粒，優(yōu)選地其 中，在所述導(dǎo)電材料被用作電阻型觸摸屏系統(tǒng)的覆蓋片時，所述導(dǎo)電材料具有小于約2000 歐姆的接觸電阻和小于約2000歐姆/平方的薄層電阻。
全文摘要
提供了一種用于觸摸屏系統(tǒng)的覆蓋片組件(10)。覆蓋片組件包括絕緣層(12)，該絕緣層具有被配置以設(shè)置在所述觸摸屏系統(tǒng)的基板的導(dǎo)電區(qū)域上方的表面(14)；和導(dǎo)電材料(16)，該導(dǎo)電材料被設(shè)置在所述絕緣層的該表面的至少一部分上，所述導(dǎo)電材料包括多個碳納米顆粒(17)和多個金屬納米顆粒(19)。
文檔編號G06F3/045GK101779187SQ200880102975
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者布萊恩·D·彭寧頓, 約珥·C·肯特 申請人:泰科電子公司