[發(fā)明專利]一種納米碳管電容式觸摸屏及其生產(chǎn)制作方法

在審

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• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104020917A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌樺光;孟磊;杜金紅;任文才;成會明
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市航泰光電有限公司;凌樺光
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44273
• 代理人: 孫強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電容式觸摸屏及其制作方法，特別是一種針對納米碳管的構(gòu)成而制定的結(jié)構(gòu)以及加工工藝方法。?

背景技術(shù)

眾所周知，納米碳管是由納米碳管片層卷曲而成的無縫中空管狀結(jié)構(gòu)。具有優(yōu)異的電學(xué)性能、高強度和柔韌性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及對可見光和近紅外光沒有明顯特征吸收等特性，由其構(gòu)成的薄膜是一種超柔性的“透明”導(dǎo)體。此外，該薄膜還具有成本低、環(huán)境友好、資源豐富的優(yōu)點。目前的研究結(jié)果已證明納米碳管薄膜具有可與ITO相比擬的透明導(dǎo)電性，亦被認(rèn)為是最有希望取代資源缺乏、脆性ITO，成為新一代透明導(dǎo)電膜的材料之一，不僅可以滿足觸摸屏、顯示、太陽能電池等行業(yè)對透明導(dǎo)電膜的日益增長的需求，而且對促進新一代柔性器件的發(fā)展具有重要的意義。

根據(jù)層數(shù)不同，納米碳管可分為單壁、雙壁和多壁納米碳管。這些納米碳管可以在CVD生長過程中直接成膜，然后轉(zhuǎn)移到透明基體上形成透明導(dǎo)電薄膜；也可以均勻地分散到某一溶劑中形成分散液，然后將該分散液采用過濾轉(zhuǎn)移法、提拉浸涂法、噴涂法、旋涂法、電泳沉積法、層層組裝法等工藝在透明基底上沉積成薄膜。此外，這些納米碳管還可以與納米碳管或?qū)щ娋酆衔锏葟?fù)合制成透明導(dǎo)電薄膜。在具體實施的時候一般通過如下的方式進行生產(chǎn)制造。

制作方式一：

采用單壁碳納米管透明導(dǎo)電薄膜作為透明電極。薄膜透光率在80~90%之間，表面電阻在70~200?ohm.sq^-1之間。

制作方式二：

采用雙壁碳納米管透明導(dǎo)電薄膜作為透明電極。薄膜透光率在85~90%之間，表面電阻在50~150?ohm.sq^-1之間。

制作方式三：

采用多壁碳納米管透明導(dǎo)電薄膜作為透明電極。薄膜透光率在85~90%之間，表面電阻在250~300?ohm.sq^-1之間。

制作方式四：

采用單壁碳納米管與聚3，4-乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽（PEDOT:PSS）復(fù)合的透明導(dǎo)電薄膜作為透明電極。薄膜透光率在80~90%之間，表面電阻在100~300?ohm.sq^-1之間。

制作方式五：

采用單壁碳納米管與二層納米碳管復(fù)合的透明導(dǎo)電薄膜作為透明電極。薄膜透光率在85~90%之間，表面電阻在180~250?ohm.sq^-1之間。

隨著現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)的不斷向前發(fā)展，以及娛樂、查詢設(shè)備的不斷增加，觸摸屏的應(yīng)用越來越廣泛。而電容式觸摸屏只需要觸摸，而不需要壓力就可以產(chǎn)生信號、在生產(chǎn)后只需要一次或者完全不需要屏幕校準(zhǔn)、在光損失和系統(tǒng)功耗上較低、電容式技術(shù)耐磨損、壽命長，用戶使用時維護成本低等諸多優(yōu)點。而納米碳管作為新型材料中的一種，它在制作觸摸屏方面同樣具有無可替代的優(yōu)勢。對未來的納米碳管與現(xiàn)有的ITO導(dǎo)電材料進行比較，納米碳管具有優(yōu)異的電學(xué)性能、高強度和柔韌性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)以及對可見光和近紅外光沒有明顯特征吸收等特性，還具有成本低、環(huán)境友好、資源豐富的優(yōu)點，這些優(yōu)勢都將表明納米碳管也終將成為替代傳統(tǒng)ITO導(dǎo)電材料中的一種新型材料。

目前普遍使用的透明導(dǎo)電薄膜材料的缺點在于，外層的薄膜容易刮花扎傷而導(dǎo)致觸摸屏功能失常；ITO導(dǎo)電層容易受外界條件的變化而改變其特性，而納米碳管作為一種超柔性的“透明”導(dǎo)體，能克服傳統(tǒng)材料的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種納米碳管電容式觸摸屏及其生產(chǎn)制作方法，其利用納米碳管材料制作成納米碳管電容式觸摸屏，與傳統(tǒng)材料相比，更易于觀察及檢驗，采用觸摸區(qū)用納米碳管加周邊走線也用納米碳管作為導(dǎo)線，可以降低生產(chǎn)成本，簡化生產(chǎn)工序及提高生產(chǎn)良率，而此是為本發(fā)明的主要目的。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種納米碳管電容式觸摸屏，包括蓋板層、?OCA光學(xué)膠層以及納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層，其中，該OCA光學(xué)膠層設(shè)置在該蓋板層與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層之間，該蓋板層由PC材料制成，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層下表面上還設(shè)置有線路層，在該線路層四周設(shè)置有電極層，該電極層由納米碳管材料噴涂而成，該電極層用以將該線路層引出，工作時，在該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層內(nèi)形成一個低電壓交流電場，當(dāng)用戶手指觸摸該納米碳管電容式觸摸屏表面時，手指與該納米碳管透明導(dǎo)電薄膜層間會形成一個耦合電容，此刻會有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體，為了恢復(fù)電荷損失，電荷從該納米碳管電容式觸摸屏的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，由此能夠推算出觸摸點的位置。