[发明专利]一种纳米碳管电容式触摸屏及其生产制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容式触摸屏及其制作方法，特别是一种针对纳米碳管的构成而制定的结构以及加工工艺方法。 

背景技术

众所周知，纳米碳管是由纳米碳管片层卷曲而成的无缝中空管状结构。具有优异的电学性能、高强度和柔韧性、稳定的化学性质以及对可见光和近红外光没有明显特征吸收等特性，由其构成的薄膜是一种超柔性的“透明”导体。此外，该薄膜还具有成本低、环境友好、资源丰富的优点。目前的研究结果已证明纳米碳管薄膜具有可与ITO相比拟的透明导电性，亦被认为是最有希望取代资源缺乏、脆性ITO，成为新一代透明导电膜的材料之一，不仅可以满足触摸屏、显示、太阳能电池等行业对透明导电膜的日益增长的需求，而且对促进新一代柔性器件的发展具有重要的意义。

根据层数不同，纳米碳管可分为单壁、双壁和多壁纳米碳管。这些纳米碳管可以在CVD生长过程中直接成膜，然后转移到透明基体上形成透明导电薄膜；也可以均匀地分散到某一溶剂中形成分散液，然后将该分散液采用过滤转移法、提拉浸涂法、喷涂法、旋涂法、电泳沉积法、层层组装法等工艺在透明基底上沉积成薄膜。此外，这些纳米碳管还可以与纳米碳管或导电聚合物等复合制成透明导电薄膜。在具体实施的时候一般通过如下的方式进行生产制造。

制作方式一：

采用单壁碳纳米管透明导电薄膜作为透明电极。薄膜透光率在80~90%之间，表面电阻在70~200 ohm.sq^-1之间。

制作方式二：

采用双壁碳纳米管透明导电薄膜作为透明电极。薄膜透光率在85~90%之间，表面电阻在50~150 ohm.sq^-1之间。

制作方式三：

采用多壁碳纳米管透明导电薄膜作为透明电极。薄膜透光率在85~90%之间，表面电阻在250~300 ohm.sq^-1之间。

制作方式四：

采用单壁碳纳米管与聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）复合的透明导电薄膜作为透明电极。薄膜透光率在80~90%之间，表面电阻在100~300 ohm.sq^-1之间。

制作方式五：

采用单壁碳纳米管与二层纳米碳管复合的透明导电薄膜作为透明电极。薄膜透光率在85~90%之间，表面电阻在180~250 ohm.sq^-1之间。

随着现代多媒体信息技术的不断向前发展，以及娱乐、查询设备的不断增加，触摸屏的应用越来越广泛。而电容式触摸屏只需要触摸，而不需要压力就可以产生信号、在生产后只需要一次或者完全不需要屏幕校准、在光损失和系统功耗上较低、电容式技术耐磨损、寿命长，用户使用时维护成本低等诸多优点。而纳米碳管作为新型材料中的一种，它在制作触摸屏方面同样具有无可替代的优势。对未来的纳米碳管与现有的ITO导电材料进行比较，纳米碳管具有优异的电学性能、高强度和柔韧性、稳定的化学性质以及对可见光和近红外光没有明显特征吸收等特性，还具有成本低、环境友好、资源丰富的优点，这些优势都将表明纳米碳管也终将成为替代传统ITO导电材料中的一种新型材料。

目前普遍使用的透明导电薄膜材料的缺点在于，外层的薄膜容易刮花扎伤而导致触摸屏功能失常；ITO导电层容易受外界条件的变化而改变其特性，而纳米碳管作为一种超柔性的“透明”导体，能克服传统材料的缺点。

发明内容

本发明提供了一种纳米碳管电容式触摸屏及其生产制作方法，其利用纳米碳管材料制作成纳米碳管电容式触摸屏，与传统材料相比，更易于观察及检验，采用触摸区用纳米碳管加周边走线也用纳米碳管作为导线，可以降低生产成本，简化生产工序及提高生产良率，而此是为本发明的主要目的。

本发明所采取的技术方案是：一种纳米碳管电容式触摸屏，包括盖板层、 OCA光学胶层以及纳米碳管透明导电薄膜层，其中，该OCA光学胶层设置在该盖板层与该纳米碳管透明导电薄膜层之间，该盖板层由PC材料制成，在该纳米碳管透明导电薄膜层下表面上还设置有线路层，在该线路层四周设置有电极层，该电极层由纳米碳管材料喷涂而成，该电极层用以将该线路层引出，工作时，在该纳米碳管透明导电薄膜层内形成一个低电压交流电场，当用户手指触摸该纳米碳管电容式触摸屏表面时，手指与该纳米碳管透明导电薄膜层间会形成一个耦合电容，此刻会有一定量的电荷转移到人体，为了恢复电荷损失，电荷从该纳米碳管电容式触摸屏的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例，由此能够推算出触摸点的位置。