TWI494643B

TWI494643B - 觸摸屏

Info

Publication number: TWI494643B
Application number: TW099101716A
Authority: TW
Inventors: Liang Liu; Chen Feng
Original assignee: Beijing Funate Innovation Tech
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2015-08-01
Also published as: TW201126230A

Description

觸摸屏

本發明涉及一種觸摸屏及使用該觸摸屏，尤其涉及一種基於奈米碳管的觸摸屏。

近年來，伴隨著移動電話與觸摸導航系統等各種電子設備的高性能化和多樣化的發展，在液晶等顯示設備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，一邊對位於觸摸屏背面的顯示設備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，先前的觸摸屏通常分為四種類型，分別為電阻式、電容式、紅外線式以及表面聲波式。其中電阻式和電容式觸摸屏的應用最為廣泛。先前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；以及複數點狀隔離物(Dot Spacer)設置在上透明導電層與下透明導電層之間。其中，上基板為柔性，可通過按壓產生形變，使得按壓處的上透明導電層與下透明導電層彼此接觸，通過外接電路對按壓處電阻的變化進行測量，進而得到按壓處的坐標。先前的電容式觸摸屏一般包括一絕緣基板，至少形成在該基板上表面的透明導電層，以及形成在該透明導電層邊緣的複數金屬電極。當手指等觸摸物觸摸在觸摸屏表面上時，由於人體電場，手指等觸摸物和觸摸屏中的透明導電層之間形成一個耦合電容，通過金屬電極與外接電路對該耦合電容進行感測，從而得出觸摸點的位置。另外，2006年5月11日公開的美國專利申請US2006/0097991A1還揭露了一種多點電容式觸摸屏，其在該基板的上下表面均形成平行的條形透明導電層，且使該上下表面的條形透明導電層相互交叉設置，形成感測線及掃描線，從而實現多點測量。上述電阻式及電容式觸摸屏中的透明導電層通常採用銦錫氧化物(ITO)層。ITO層機械和化學耐用性不好，不耐彎折，且主要採用濺射或蒸鍍等方法製備，工藝複雜，製備成本較高。

奈米碳管(Carbon Nanotube,CNT)係一種由石墨烯片卷成的中空管狀物，其具有優異的力學、熱學及電學性質，因此具有廣闊的應用領域。由於單根奈米碳管的直徑只有幾個奈米至幾十奈米，難於進行加工，為便於實際應用，人們嘗試將大量奈米碳管作為原材料，製成具有較大尺寸的宏觀結構。奈米碳管膜(Carbon Nanotube Film,CNT Film)即為此種宏觀結構的具體形式之一。馮辰等人在2008年8月16日公開的中華民國專利申請第200833862號中揭露了一種從奈米碳管陣列中直接拉取獲得的奈米碳管膜，這種奈米碳管膜具有宏觀尺度且能夠自支撑，其包括複數在凡德瓦爾力作用下首尾相連的奈米碳管。由於在這種直接拉取獲得的奈米碳管膜中奈米碳管基本平行於奈米碳管膜表面，且相互並排的奈米碳管間存在一定間隙，因此該奈米碳管膜較為透明。另外，由於該奈米碳管膜中奈米碳管基本沿同一方向排列，因此該奈米碳管膜能夠較好的發揮奈米碳管軸向具有的導電性。

然而，該直接拉取獲得的奈米碳管膜中，相鄰且並排的奈米碳管之間由於凡德瓦爾力的作用會聚集接觸從而形成較大直徑的奈米碳管束，該奈米碳管束具有較大密度，使奈米碳管膜的透光性受到影響。當用於觸摸屏時，所述透明導電層應盡可能透明，而採用上述直接拉取獲得的奈米碳管膜作為透明導電層的觸摸屏的透光性仍不夠好。

有鑒於此，提供一種具有較好透光性的觸摸屏實為必要。

一種觸摸屏，其包括：一第一電極板，該第一電極板包括一第一基體及一第一導電層設置在該第一基體的表面；以及一第二電極板，該第二電極板與第一電極板間隔設置，該第二電極板包括一第二基體及一第二導電層設置在該第二基體的表面，該第二導電層與該第一導電層相對設置；其中，該第一導電層和第二導電層中至少一導電層包括一奈米碳管結構層，該奈米碳管結構層由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列，該奈米碳管結構層中具有複數减薄區域，該複數减薄區域沿所述若干奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。

一種觸摸屏，其包括：一基體，該基體包括一第一表面及與該第一表面相對的一第二表面；一第一導電層及複數第一電極設置在該基體的第一表面，該複數第一電極設置於所述第一導電層沿第一方向的一端，且相互間隔地與該第一導電層電連接；以及一第二導電層及複數第二電極設置在該基體的第二表面，該複數第二電極設置於所述第二導電層沿第二方向的一端，且相互間隔地與該第二導電層電連接；其中，該第一方向垂直於第二方向，該第一導電層和第二導電層中至少一導電層包括一奈米碳管結構層，該奈米碳管結構層由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列，該奈米碳管結構層中定義有複數减薄區域，該複數减薄區域沿所述若干奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。

一種觸摸屏，該觸摸屏包括至少一基體，形成於該基體表面的至少一透明導電層，以及與該透明導電層電連接的電極，該透明導電層為將至少一奈米碳管膜鋪設於所述基體表面形成，該奈米碳管膜由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列，該奈米碳管膜中定義有複數减薄區域，該複數减薄區域沿該擇優取向的方向排列成至少一行。

相較於先前技術，由於奈米碳管初級膜經雷射掃描後部分奈米碳管被氧化形成减薄區域，其中减薄區域的奈米碳管分佈密度降低，使該奈米碳管膜透光性增強，從而使應用該奈米碳管膜的觸摸屏具有較好的透光性。

100‧‧‧奈米碳管膜

120‧‧‧奈米碳管初級膜

150‧‧‧奈米碳管陣列

110‧‧‧拉伸工具

143‧‧‧奈米碳管片段

145‧‧‧奈米碳管

140‧‧‧基底

130‧‧‧黏結劑層

170‧‧‧雷射束

126‧‧‧减薄區域

124‧‧‧掃描行

128‧‧‧長條形區域

180‧‧‧光斑

160‧‧‧雷射裝置

200‧‧‧觸摸屏

212‧‧‧第一電極板

214‧‧‧第二電極板

216‧‧‧點狀隔離物

218‧‧‧絕緣層

220‧‧‧第一基體

222‧‧‧第一導電層

224‧‧‧第一電極

240‧‧‧第二基體

242‧‧‧第二導電層

244‧‧‧第二電極

226‧‧‧透明保護膜

2240‧‧‧第一子電極

300‧‧‧觸摸屏

310‧‧‧基體

322‧‧‧第一導電層

324‧‧‧第二導電層

342‧‧‧第一電極

344‧‧‧第二電極

312‧‧‧第一表面

314‧‧‧第二表面

326‧‧‧ITO層

圖1係本發明實施例奈米碳管初級膜製備過程示意圖。

圖2係本發明實施例奈米碳管初級膜掃描電鏡照片。

圖3係圖2的奈米碳管初級膜中奈米碳管片段的結構示意圖。

圖4係將圖2的奈米碳管初級膜鋪設於一基體的過程示意圖。

圖5係本發明實施例一種具有間隔的减薄區域的奈米碳管膜的俯視示意圖。

圖6係本發明實施例一種具有連續的减薄區域的奈米碳管膜的俯視示意圖。

圖7係雷射减薄法製備本發明實施例奈米碳管膜的正視示意圖。

圖8係雷射光斑在奈米碳管初級膜表面的一種移動路線示意圖。

圖9係本發明實施例雷射减薄後形成的减薄區域的掃描電鏡照片。

圖10係本發明實施例另一種具有間隔的减薄區域的奈米碳管膜的俯視示意圖。

圖11係本發明實施例另一種具有連續的减薄區域的奈米碳管膜的俯視示意圖。

圖12係本技術方案第一實施例電阻式觸摸屏的立體結構示意圖。

圖13係本技術方案第一實施例電阻式觸摸屏的剖視結構示意圖。

圖14係本技術方案第一實施例電阻式觸摸屏具有複數第一電極的第一電極板的俯視結構示意圖。

圖15係本技術方案第二實施例電容式觸摸屏第一表面的結構示意圖。

圖16係本技術方案第二實施例電容式觸摸屏第二表面的結構示意圖。

圖17係本技術方案第二實施例電容式觸摸屏的側視結構示意圖。

圖18係本技術方案第二實施例電容式觸摸屏具有複數條狀ITO層的第一表面的結構示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例觸摸屏。

本發明實施例提供一種具有較好透光性的觸摸屏，該觸摸屏包括至少一基體，形成於該基體表面的至少一透明導電層，以及與該透明導電層電連接的電極。該透明導電層為將一具有較好透光性的奈米碳管膜100鋪設於所述基體表面形成。

該具有較好透光性的奈米碳管膜100的製備方法包括以下步驟：步驟一：提供一奈米碳管初級膜120。

請參閱圖1，該奈米碳管初級膜120可以從一奈米碳管陣列150中直接拉取獲得，其具體包括以下步驟：

(一)提供一奈米碳管陣列150。

該奈米碳管陣列150通過化學氣相沈積法形成於一生長基底表面，優選為超順排的奈米碳管陣列150。該奈米碳管陣列150包括複數奈米碳管，該複數奈米碳管基本彼此平行且垂直於生長基底表面。通過控制生長條件，該奈米碳管陣列150中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。所述奈米碳管陣列150的製備方法可參閱馮辰等人在2008年8月16日公開的中華民國專利申請第200833862號。

該奈米碳管陣列150中的奈米碳管可以至少包括單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種。所述奈米碳管的直徑為1奈米~50奈米，長度為50奈米~5毫米。本實施例中，奈米碳管的長度優選為100微米~900微米。

可以理解，本發明實施例提供的奈米碳管陣列150不限於通過上述方法製備，也可為石墨電極恒流電弧放電沈積法、雷射蒸發沈積法等。

(二)採用一拉伸工具110從該奈米碳管陣列150中拉取獲得該奈米碳管初級膜120。其具體包括以下步驟：(a)從所述奈米碳管陣列150中選定一奈米碳管片段，本實施例優選為採用具有一定寬度的膠帶或黏性基條接觸該奈米碳管陣列150以選定具有一定寬度的一奈米碳管片段；(b)通過移動該拉伸工具110，以一定速度拉取該選定的奈米碳管片段，從而首尾相連的拉出複數奈米碳管片段，進而形成一連續的奈米碳管初級膜120。該拉伸工具110基本沿平行於生長基底表面的方向移動。

在上述步驟(二)中，該通過拉伸工具110選定的奈米碳管片段可僅為一奈米碳管，也可由複數基本相互平行的奈米碳管組成。該複數奈米碳管相互並排使該奈米碳管片段具有一定寬度。當該被選定的一個或複數奈米碳管在拉力作用下沿拉取方向逐漸脫離基底的同時，由於凡德瓦爾力作用，與該選定的奈米碳管相鄰的其它奈米碳管首尾相連地相繼地被拉出，從而形成一連續、均勻且具有一定寬度的奈米碳管初級膜120。

請參閱圖2，所述奈米碳管初級膜120係由若干奈米碳管組成的自支撑結構。所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管初級膜120中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管初級膜120的表面。進一步地，所述奈米碳管初級膜120中多數奈米碳管係通過凡德瓦爾力首尾相連。具體地，所述奈米碳管初級膜120中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡德瓦爾力首尾相連。當然，所述奈米碳管膜中存在少數偏離該延伸方向的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管初級膜120中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。進一步地，該奈米碳管初級膜120中並排且相鄰的奈米碳管之間具有一定間隙。所述自支撑為奈米碳管初級膜120不需要大面積的載體支撑，而只要相對兩邊提供支撑力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管初級膜120置於(或固定於)間隔一定距離設置的兩個支撑體上時，位於兩個支撑體之間的奈米碳管初級膜120能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撑主要通過奈米碳管初級膜120中存在連續的通過凡德瓦爾力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。具體地，所述奈米碳管初級膜120中基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管，並非絕對的直線狀，可以適當的彎曲；或者並非完全按照延伸方向上排列，可以適當的偏離延伸方向。因此，不能排除奈米碳管初級膜120的基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管中並列的奈米碳管之間可能存在部分接觸。

具體地，請參閱圖3，每一奈米碳管初級膜120包括複數連續且定向排列的奈米碳管片段143。該複數奈米碳管片段143通過凡德瓦爾力首尾相連。每一奈米碳管片段143由複數相互平行的奈米碳管145組成，該複數相互平行的奈米碳管145通過凡德瓦爾力緊密結合。該奈米碳管片段143具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。

所述奈米碳管初級膜120的厚度為0.5奈米~100微米，長度及寬度與奈米碳管陣列150的面積有關。當該奈米碳管陣列150的直徑為4英寸時，該奈米碳管初級膜120的寬度約為0.5奈米~10厘米。該奈米碳管初級膜120的比表面積大於100平方米每克。

在上述選定奈米碳管並拉取的步驟中，由於難以通過拉伸工具110控制選定的奈米碳管片段的厚度，且並排的奈米碳管之間易通過凡德瓦爾力的吸引而相互聚集接觸，形成直徑較大的奈米碳管束，使拉取獲得的奈米碳管初級膜120厚度均勻性不夠好。該奈米碳管束包含的奈米碳管數量較多，使奈米碳管束密度較大，因此透光性差，從而使得該奈米碳管初級膜120的透光性不夠好。經測試，該奈米碳管初級膜120的可見光透過率最大為75%。

請參閱圖4，該從奈米碳管陣列150中拉取獲得的奈米碳管初級膜120可通過其自身的自支撑性懸空設置，也可進一步設置於一基底140表面，其具體包括以下可選擇步驟：提供一基底140；將該奈米碳管初級膜120鋪設於該基底140一表面。由於本實施例中奈米碳管陣列150非常純淨，且由於奈米碳管本身的比表面積非常大，所以該奈米碳管初級膜120本身具有較強的黏性。因此，該奈米碳管初級膜120可直接通過自身的黏性固定在所述基底140表面。

該基底140可以為一透明的硬性或柔性基底，該基底140的材料不限，能夠為保護該奈米碳管初級膜120並為該奈米碳管初級膜120提供一定支撑即可。該基底140的材料可以為玻璃、石英、塑膠或樹脂。本實施例中，該基底140為一聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)透明平板基底。

進一步地，將該奈米碳管初級膜120鋪設於該基底140表面前可進一步包括在該基底140表面塗覆一黏結劑層130的步驟。該黏結劑層130均勻的塗覆在該基底140表面。該黏結劑層130的材料不限，可以將該奈米碳管初級膜120與該基底140更為牢固地結合即可，如一壓敏膠、熱敏膠或光敏膠等。本實施例中，該黏結劑層130的材料可以為丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯、醋酸乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸、過氧化苯甲醯及甲苯及醋酸乙酯的混合物。

步驟二：採用一雷射束170沿所述大多數奈米碳管的整體延伸方向逐行掃描該奈米碳管初級膜120從而在該奈米碳管初級膜120中的局部位置形成複數减薄區域126，該複數减薄區域126沿平行於大多數奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。

定義所述大多數奈米碳管的整體延伸方向為x。該複數减薄區域126可以沿方向x排列形成一個掃描行124或複數掃描行124。該複數减薄區域126係以一定順序在該奈米碳管初級膜120中依次形成。請參閱圖5，當該複數减薄區域沿方向x排列成多行時，可先採用雷射束沿方向x在該奈米碳管初級膜120中形成一掃描行124，該掃描行124包括複數减薄區域126；再在與該掃描行124相間隔的位置以同樣的方式形成另一掃描行124，最後以上述方式基本均勻的在整個奈米碳管初級膜120中形成複數間隔的掃描行124。該複數掃描行124可等間隔排列或不等間隔排列，但應防止某一區域的掃描行124分佈過於密集。優選地，該複數掃描行124等間隔且基本平行的分佈於該奈米碳管初級膜120中。相鄰的兩個掃描行124的間距d為1微米~5毫米，優選為10~100微米，本實施例為20微米。在一個實施例中，d遠大於位於同一掃描行124中减薄區域126的間距。

該每一掃描行124的形成方法具體可以為沿方向x依次形成複數减薄區域126。請參閱圖5及圖6，該複數减薄區域126可相互間隔設置或連續設置形成一長條形區域128。當該複數减薄區域126間隔設置時，該複數减薄區域126可相互等間隔。當該複數减薄區域126連續設置時，該一個掃描行124中的複數减薄區域126可相互連續地沿方向x從奈米碳管初級膜120一端延伸至另一端。該掃描行124的寬度D，即該减薄區域126的直徑，亦即由該複數减薄區域126組成的長條形區域128的寬度為1微米~5毫米，優選為10微米~100微米，本實施例為20微米。優選地，每個减薄區域126的面積基本相同，複數掃描行124中，每掃描行124的减薄區域126的數量基本相同。

通過上述依次的在整個奈米碳管初級膜120表面間隔的局部减薄的方法，可降低該减薄區域126中奈米碳管的分佈密度或基本去除該减薄區域126中的奈米碳管，從而减小該奈米碳管初級膜120的奈米碳管的分佈密度，得到的奈米碳管膜100具有較好的透光性。可定義單位面積的奈米碳管膜中奈米碳管的質量為分佈密度。優選地，該减薄區域126內奈米碳管的分佈密度比未减薄前下降50%至100%，從而使該减薄區域126內的透光度從原來的75%提高到85%以上，比减薄區域126外的透光度提高10%至20%。該形成的奈米碳管膜100宏觀仍為一膜狀結構。由於該减薄區域126為沿方向x逐行形成，且相鄰的掃描行124之間具有一定間距，因此可以保證該奈米碳管膜100在相鄰的兩個掃描行124之間具有完整的首尾相連的奈米碳管，不致因减薄降低該奈米碳管膜100沿方向x 的導電性，相反地，因减薄使該奈米碳管膜100在垂直於x方向且位於奈米碳管膜100內的y方向上的導電性顯著降低，從而提高該奈米碳管膜100在x方向上和y方向上導電性的差異。

可以理解，上述將奈米碳管初級膜120鋪設於基底140的步驟可以在步驟二之前或之後進行。該奈米碳管初級膜120可預先鋪設於所述基底140表面後被雷射束170掃描减薄，也可懸空設置的被雷射束170掃描减薄，减薄後具有複數减薄區域126的奈米碳管膜100可進一步被鋪設於所述基底140表面。

請一並參閱圖5至圖8，步驟二具體包括以下步驟。

(一)提供一雷射裝置160，從該雷射裝置160發射雷射束170至該奈米碳管初級膜120表面形成一光斑180。

該雷射裝置160可發射一脈衝雷射束170，該雷射束170的功率不限，可為1瓦至100瓦。該雷射束170具有較好的定向性，因此在奈米碳管初級膜120表面可形成一光斑180。該雷射束170在奈米碳管初級膜120表面具有的功率密度可大於0.053×10¹²瓦特/平方米。本實施例中，該雷射裝置160為一個二氧化碳雷射器，該雷射器的功率為12瓦特。可以理解，該雷射裝置160也可以選擇為能夠發射連續雷射的雷射器。

該光斑180基本為圓形，直徑為1微米~5毫米，優選為20微米。可以理解，該光斑180可為將雷射束170聚焦後形成或由雷射束170直接照射在奈米碳管初級膜120表面形成。聚焦形成的光斑180可具有較小的直徑，如20微米。將雷射束170不經過聚焦直接照射形成的光斑180具有較大的直徑，如3毫米。

所述雷射裝置160也可包括複數雷射器。當該雷射裝置160包括複數雷射器時，該光斑可以為條狀或其他形狀，該條狀光斑的寬度為1微米~5毫米，優選為20微米。

(二)使該奈米碳管初級膜120與該雷射束170相對運動，從而使該光斑180沿該奈米碳管初級膜120的方向x移動，形成至少一掃描行124，該掃描行包括複數沿方向x排列的减薄區域126。

該光斑180沿該奈米碳管初級膜120中方向x移動，以沿方向x减薄該奈米碳管初級膜120。為使該光斑180與奈米碳管初級膜120相對運動，可保持該雷射束170固定不動，通過移動該奈米碳管初級膜120實現；或者固定該奈米碳管初級膜120不動，通過移動該雷射束170實現。該雷射裝置160可整體相對於該奈米碳管初級膜120平移，或者僅通過改變雷射裝置160出光部的出光角度，實現發射的雷射束170形成的光斑180在該奈米碳管初級膜120的位置變化。

該同一掃描行124中的複數减薄區域126可以間隔或連續設置。由於該脈衝雷射束170由複數不連續的雷射脈衝組成，當雷射束170與奈米碳管初級膜120相對運動的速度較大，該複數不連續的雷射脈衝能夠照射在該奈米碳管初級膜120表面的不同位置，從而實現對奈米碳管初級膜120不連續的局部减薄，形成複數不連續的圓形减薄區域126。當該雷射束170與奈米碳管初級膜120相對運動速度小於光斑180的直徑與雷射脈衝頻率的乘積(相對運動速度<光斑直徑×雷射脈衝頻率)時，該複數不連續的雷射脈衝照射在奈米碳管初級膜120表面的位置相互連接或部分重合，使該複數减薄區域126呈連續分佈。由於該光斑沿該奈米碳管初級膜 120中方向x移動，該連續分佈的减薄區域126的長度方向方向x平行。本實施例中，同一掃描行中相鄰的兩個减薄區域126間的距離小於100微米。

可以理解，當採用一連續雷射作為雷射束170時，可通過程序設定雷射器的開關，與奈米碳管初級膜120的運動相配合，從而形成間隔或連續的减薄區域126。

可以理解，由於奈米碳管吸收能量後溫度升高並與氧氣反應，只需確保使足夠能量的雷射在較短的時間內照射至奈米碳管表面，即可達到减薄該奈米碳管初級膜120的目的。因此，可通過採用不同功率、波長或脈衝頻率的雷射裝置160，並相應調整雷射束170與奈米碳管初級膜120的相對運動速度以及光斑180的大小達到局部减薄奈米碳管初級膜120的目的。可以理解，該雷射裝置160也不限於脈衝雷射器，只要能夠發射雷射使奈米碳管局部减薄即可。如圖9所示，該减薄區域126的奈米碳管的分佈密度减小或該减薄區域126的奈米碳管全部被刻蝕。

進一步地，可以在所述奈米碳管初級膜120中間隔的形成複數掃描行124。

為形成複數掃描行124，可將奈米碳管初級膜120沿垂直於大多數奈米碳管整體延伸的方向y相對於雷射束170平移一定距離，再將奈米碳管初級膜120沿平行方向x相對於雷射束170運動；也可將雷射束170沿垂直於方向y相對於奈米碳管初級膜120移動一定距離，再使雷射束170沿方向x相對於奈米碳管初級膜120運動。本實施例中，該光斑180在該奈米碳管初級膜120表面移動的路線如圖8所示。

可以理解，為通過雷射减薄該奈米碳管初級膜120，所述步驟(二)中，該奈米碳管初級膜120放置於一具氧氣的環境中，如一空氣中，從而使被雷射束170照射的奈米碳管中的碳與氧氣反應生成二氧化碳。

為盡可能除去該奈米碳管初級膜120中存在的較大直徑的奈米碳管束，該雷射束170應盡可能均勻的掃描該奈米碳管初級膜120的整個表面，從而在該奈米碳管初級膜120表面形成複數均勻且間隔分佈的掃描行124。

由於奈米碳管對雷射具有較好吸收特性，該奈米碳管初級膜120中具有較大直徑的奈米碳管束將會吸收較多的熱量，從而被燒蝕去除，使形成的奈米碳管膜100的透光性大幅度上升。本實施例中的奈米碳管膜100整體的光透過率可以大於75%。優選地，該奈米碳管膜100光透過率為95%。

請參閱圖10，由於在步驟(二)中，該光斑180沿該奈米碳管初級膜120中方向x移動，使該雷射束170沿奈米碳管初級膜120中大多數奈米碳管整體延伸方向减薄奈米碳管束，因此，當奈米碳管初級膜120的一個掃描行124减薄完畢，需要减薄下一個掃描行124時，無須使兩個掃描行124中的减薄區域126在y方向上對準。

如圖10所示，當光斑180沿該奈米碳管初級膜120中方向x移動時，即使兩掃描行124中的减薄區域126交錯排列，也不會影響該兩掃描行124間的奈米碳管145。因此，形成的奈米碳管膜100在兩個相鄰的掃描行124之間的奈米碳管145可以保持完整地首尾相連狀態而不受破壞，使該奈米碳管膜100在方向x上的導電性不受影響。

可以理解，當該减薄區域126連續時，沿方向x進行减薄的優點尤為明顯。請參閱圖11，當沿方向x形成連續的减薄區域126時，相鄰的兩個掃描行124之間的奈米碳管145不會被减薄，從而使奈米碳管膜100在方向x的電導率及強度基本不受影響；相鄰兩掃描行之間沿方向x首尾相連的奈米碳管145不會被切斷，避免使奈米碳管膜100在方向x的電導率及強度大幅下降。

為盡可能除去該奈米碳管初級膜120中的奈米碳管束，該相鄰的兩個掃描行124之間的間距不宜太大，為不影響奈米碳管膜100的導電性，該相鄰的兩個掃描行124之間的間距不宜太小。優選地，該兩個相鄰的掃描行124之間的間距為1微米~5毫米，優選為20微米。

可以理解，該通過雷射减薄後得到的奈米碳管膜100宏觀仍為一自支撑的膜狀結構，透光性在减薄後得到提升，而由於沿方向x進行减薄，奈米碳管膜100在方向x上的導電性得到一定程度的保持，在方向y上的導電性降低，從而使該奈米碳管膜100具有較好的各向異性。

請參閱表1，表1為通過雷射减薄的方法形成具有複數减薄區域126的奈米碳管膜100的具體參數，使用的雷射功率為3.6瓦，脈衝頻率為100kHz，該奈米碳管膜100的長度及寬度均為約30毫米。

表1

如果在步驟二中，該奈米碳管初級膜120為自支撑的懸空設置並减薄，則可進一步進行一步驟三，將减薄後得到的奈米碳管膜100鋪設於一基底140表面。該奈米碳管膜100可通過自身的黏性與該基底140結合，或通過一黏結劑層130與該基底140結合。

另外，可在該基底140表面先塗附一層絕緣的高分子材料溶液，將該奈米碳管膜100覆蓋該高分子溶液，使該奈米碳管膜100嵌入該高分子溶液後，使該高分子溶液固化，從而形成一複合膜。固化後的高分子材料能起到黏結劑層130的作用。另外，由於高分子材料阻隔Y方向奈米碳管之間的接觸，該複合膜比單一的奈米碳管膜100的各向異性進一步提高。

請參閱圖5，6，10及11，所述具有較好透光性的奈米碳管膜100由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列，該奈米碳管膜100中定義有複數减薄區域126及减薄區域126外的非减薄區域。該複數减薄區域126沿該若干奈米碳管擇優取向的方向x排列成至少一行，形成至少一掃描行124，該掃描行124中的减薄區域126沿方向x排列。該奈米碳管膜100可包括複數相互間隔的掃描行124，該複數掃描行124為依次分別形成。

所述奈米碳管膜100由所述奈米碳管初級膜120形成，具有與奈米碳管初級膜120基本相同的微觀結構，然而該奈米碳管膜100進一步定義複數减薄區域126。

該複數减薄區域126可以陣列方式分佈於該非减薄區域中，或以交錯排列的方式分佈於該非减薄區域中。具體地，該掃描行124均與方向x平行，該同一掃描行124中的複數减薄區域126在方向x基本對準，複數掃描行124的减薄區域126在方向y上可對準或不對準的交錯設置。該兩個相鄰的掃描行124間具有沿方向x從奈米碳管膜100的一端延伸至另一端的完整的部分奈米碳管初級膜120。該相鄰的兩個掃描行124之間的距離為1微米~5毫米，優選為20微米。所述排列成多行的複數减薄區域126相互平行且等間距設置。該同一掃描行124的複數减薄區域126可間隔設置或連續設置。所述同一掃描行124的複數减薄區域126可進一步相互等間隔設置，間隔優選小於100微米。該連續設置的减薄區域126的長度方向與該方向x平行。所述複數减薄區域126優選具有基本相同的面積。所述每一掃描行124優選具有基本相同數量的减薄區域126。

該减薄區域126通過雷射照射的方式使奈米碳管發熱並氧化形成。該减薄區域126具有較為稀少的奈米碳管，該减薄區域126中奈米碳管的分佈密度可以為非减薄區域奈米碳管的分佈密度的50%以下，從而使該减薄區域126的可見光透過率從原先的約75%提高到85%以上，比非减薄區域的可見光透過率高10%以上。該雷射掃描沿奈米碳管整體延伸方向，使兩個相鄰的掃描行124間的部分奈米碳管初級膜120不致被破壞，從而使該奈米碳管膜100在奈米碳管整體延伸方向上的具有較好的導電性，提高該奈米碳管膜100的各向異性。另外，可以理解，在上述採用雷射掃描奈米碳管初級膜120前，可先將複數奈米碳管初級膜120相互層疊，形成一奈米碳管結構層，再將該奈米碳管結構層通過雷射以相同的方式掃描形成所述複數减薄區域126。

該具有較好透光性的奈米碳管膜100可作為一透明導電層用於電容式及電阻式觸摸屏中。

請參閱圖12及圖13，本發明第一實施例提供一種採用所述奈米碳管膜100作為透明導電層的具有較好透光性的電阻式觸摸屏200，該觸摸屏200包括一第一電極板212，一第二電極板214以及設置在第一電極板212與第二電極板214之間的複數透明的點狀隔離物216。該第二電極板214與第一電極板212相對設置。

該第一電極板212包括一第一基體220，一第一導電層222以及兩個第一電極224。該第一基體220為平面結構，該第一導電層222與兩個第一電極224均設置在第一基體220的下表面。兩個第一電極224分別設置在第一導電層222沿第一方向的兩端並與第一導電層222電連接。該第二電極板214包括一第二基體240，一第二導電層242以及兩個第二電極244。該第二基體240為平面結構，該第二導電層242與兩個第二電極244均設置在第二基體240的上表面。該第一導電層222與該第二導電層242相對設置。兩個第二電極244分別設置在第二導電層242沿第二方向的兩端並與第二導電層242電連接。其中第一方向垂直於第二方向。

該第一基體220和第二基體240均為透明的薄膜或薄板。該第一基體220具有一定的柔軟度，可由塑膠或樹脂等柔性材料形成。該第二基體240的材料可以為玻璃、石英、金剛石等硬性材料，也可為塑膠或樹脂等柔性材料。該第一基體220和第二基體240的厚度優選為1毫米~1厘米。本實施例中，該第一基體220及第二基體 240的材料均為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，厚度均為2毫米。可以理解，形成所述第一基體220及第二基體240的材料並不限於上述列舉的材料，只要能使第一基體220及第二基體240起到支撑的作用，並具有較好的透明度及絕緣性，且至少形成第一基體220的材料具有一定柔性，都在本發明保護的範圍內。

該第一導電層222與第二導電層242中至少一導電層包括一奈米碳管結構層，該奈米碳管結構層由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列，該奈米碳管結構層中具有複數减薄區域126，該複數减薄區域126沿所述若干奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。

具體地，該奈米碳管結構層包括一奈米碳管膜100或沿相同方向層疊鋪設或平行無間隙鋪設的複數奈米碳管膜100。當鋪設於第一基體220時，該奈米碳管膜100優選沿第一方向鋪設，使奈米碳管膜100中大多數奈米碳管沿第一方向延伸(即上述方向x沿第一方向)，並與兩端的第一電極224電連接。當鋪設於第二基體240時，該奈米碳管膜100優選沿第二方向鋪設，使奈米碳管膜100中大多數奈米碳管沿第二方向延伸(即上述方向x沿第二方向)，並與兩端的第二電極244電連接。本實施例中，該第一導電層222與該第二導電層242均為一奈米碳管膜100。可以理解，當該第一導電層222及第二導電層242中只有一層包括奈米碳管膜100時，另一層可以為ITO層。

進一步地，該奈米碳管結構層還可為至少一奈米碳管膜100與一高分子材料組成的複合膜。所述高分子材料均勻分佈於所述奈米碳管膜100中奈米碳管之間的間隙中。所述高分子材料為一透明高分子絕緣材料，其具體材料不限，包括聚苯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、苯丙環丁烯(BCB)或聚環烯烴等。優選地，該複合膜由一奈米碳管膜100與PMMA複合形成。該複合膜的形成方式可以為：將一高分子材料溶液塗附於基體表面；將該奈米碳管膜100覆蓋該高分子材料溶液；採用一吹風機將該奈米碳管膜100吹入該高分子材料溶液中；以及將該高分子溶液固化。

該第一電極224與該第二電極244為金屬層、導電聚合物塗層或含奈米碳管的導電層。本實施例中，該第一電極224與第二電極244為導電銀漿層。可以理解，用於柔性觸摸屏200上的上述電極224，244應具有一定的韌性和易彎折度。所述第一電極224及第二電極244優選為長條形。所述兩個第一電極224相互平行且垂直於第一方向，所述兩個第二電極244相互平行且垂直於第二方向。該長條形的第一電極224的長度可以與該第一導電層222在第二方向的寬度基本相等。該長條形的第二電極244的長度可以與該第二導電層242在第一方向的寬度基本相等。

進一步地，該第二電極板214上表面外圍設置有一絕緣層218。上述的第一電極板212設置在該絕緣層218上，且該第一電極板212的第一導電層222正對第二電極板214的第二導電層242設置。上述複數點狀隔離物216設置在第二電極板214的第二導電層242上，且該複數點狀隔離物216彼此間隔設置。第一電極板212與第二電極板214之間的距離優選為2~10微米。該絕緣層218與點狀隔離物216均可採用絕緣樹脂或其他絕緣材料製成，並且，該點狀隔離物216應為一透明材料製成。設置絕緣層218與點狀隔離物216 可使得第一電極板212與第二電極板214電絕緣。可以理解，當觸摸屏200尺寸較小時，點狀隔離物216為可選擇的結構，只需確保未受按壓時第一電極板212與第二電極板214電絕緣即可。

另外，該第一電極板212上表面可設置一透明保護膜226。所述透明保護膜226可以通過黏結劑直接黏結在第一基體220上，也可採用熱壓法，與第一電極板212壓合在一起。該透明保護膜226可採用一層表面硬化處理、光滑防刮的塑膠層或樹脂層，該樹脂層可由苯丙環丁烯(BCB)、聚酯以及丙烯酸樹脂等材料形成。本實施例中，形成該透明保護膜226的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，用於保護第一電極板212，提高耐用性。該透明保護膜226經特殊工藝處理後，可用以提供一些附加功能，如可以减少眩光或降低反射。

由於奈米碳管初級膜120經雷射掃描後部分奈米碳管被氧化形成减薄區域126，其中减薄區域126的奈米碳管分佈密度降低，使該奈米碳管膜100透光性增強，從而使應用該奈米碳管膜100的觸摸屏200具有較好的透光性。

可以理解，在所述觸摸屏200中，該第一電極224及第二電極244也可以分別包括複數子電極。如圖14所示，以第一電極板212為例，所述每個第一電極224進一步包括複數第一子電極2240，該兩個第一電極224的複數第一子電極2240分別設置在第一導電層222沿第一方向的兩端，並與第一導電層222電連接。具體地，該第一導電層222沿第一方向的一端間隔的設置有複數第一子電極2240，同時另一端也間隔的一一對應的設置有複數第一子電極2240。該複數第一子電極2240彼此間隔與該第一導電層222電連接。由於該第一導電層222由所述奈米碳管膜100形成，且該奈米碳管膜100具有很好的各向異性，當該奈米碳管膜100沿第一方向鋪設，可實現設置在第一導電層222兩端且向對應的兩個第一子電極2240導通，從而使該第一導電層222相當於複數相互平行且間隔的導電帶。以多數奈米碳管整體延伸的方向x為第一方向，將所述奈米碳管膜100鋪設於第一基體220表面，即可一次實現形成複數導電帶的步驟，簡單易行。

該第二電極板214具有與第一電極板212相似的結構，並與該第一電極板212正交設置。該具有複數第一子電極2240及複數第二子電極的觸摸屏200可實現多點觸摸。

請參閱圖15至圖17，本發明第二實施例提供一種採用所述奈米碳管膜100作為透明導電層的具有較好透光性的電容式觸摸屏300，該觸摸屏300包括一基體310、一第一導電層322、一第二導電層324、一透明保護膜(圖未示)、複數第一電極342及複數第二電極344。該基體310具有一第一表面312以及與第一表面312相對的第二表面314。該第一導電層322及複數第一電極342設置在該基體310的第一表面312，該第二導電層324及複數第二電極344設置在該基體310的第二表面314。該第一導電層322及第二導電層324中至少一導電層包括一奈米碳管結構層。該奈米碳管結構層由若干奈米碳管組成，所述若干奈米碳管為沿同一方向擇優取向排列，該奈米碳管結構層中定義有複數减薄區域，該複數减薄區域沿所述若干奈米碳管擇優取向的方向排列成至少一行。該奈米碳管結構層包括一奈米碳管膜100或複數相互層疊的奈米碳管膜100。所述透明保護膜覆蓋於所述第一導電層322表面，保護該第一導電層322不致因觸摸而遭到破壞。

本實施例中，該第一導電層322及第二導電層324分別包括至少一奈米碳管結構層，且該奈米碳管結構層均包括一奈米碳管膜100。形成該第一導電層322的奈米碳管膜100優選沿第一方向鋪設於所述第一表面312，使奈米碳管膜100中大多數奈米碳管沿第一方向延伸(即上述方向x沿第一方向)。該複數第一電極342設置於所述第一導電層322沿第一方向的一端，且彼此相互間隔的與該第一導電層322的不同位置電連接。設置在形成該第二導電層324的奈米碳管膜100優選沿第二方向鋪設於所述第二表面314，使奈米碳管膜100中大多數奈米碳管沿第二方向延伸(即上述方向x沿第二方向)。該複數第二電極344設置於所述第二導電層324沿第二方向的一端，且彼此相互間隔的與該第二導電層324不同位置電連接。其中第一方向垂直於第二方向。當該第一導電層322或第二導電層324包括複數奈米碳管膜100時，該複數奈米碳管膜100可沿相同方向層疊鋪設或平行無間隙鋪設於所述第一表面312或第二表面314。本實施例中，該第一導電層322與該第二導電層324均為一奈米碳管膜100。可以理解，與第一實施例相似地，該第一導電層322與該第二導電層324的奈米碳管結構層還可以為所述奈米碳管膜100與所述透明高分子材料組成的複合膜，透明高分子材料均勻分佈於所述奈米碳管膜中若干奈米碳管之間的間隙中。

與第一實施例中的第一基體220及第二基體240相似的，所述基體310為一曲面型或平面型的結構。該基體310由玻璃、石英、金剛石或塑膠等硬性材料或柔性材料形成。所述基體310主要起支撑和間隔所述第一導電層32及第二導電層324的作用。

與第一實施例的第一電極224與該第二電極244相似的，所述第一電極342及第二電極344可以為金屬層、導電聚合物塗層或含奈米碳管的導電層。本實施例中，該第一電極224與第二電極244為塗附的導電銀漿層。

所述透明保護膜可與第一實施例的透明保護膜226相同。另外，所述透明保護膜還可由硬性材料形成，如氮化矽或氧化矽等。本實施例中，該透明保護膜為一PET膜。

由於該奈米碳管膜100具有很好的導電性的各向異性，當該奈米碳管膜100沿第一方向鋪設時，在第一方向的導電性遠大於在第二方向的導電性，反之亦然。因此，該第一導電層322及第二導電層324可看作複數正交鋪設的導電帶。由於該第一導電層322與第二導電層324之間通過所述基體310間隔，因此在所述複數導電帶相互交叉的複數交叉位置處形成複數電容。該複數電容可通過與該第一電極342及第二電極344電連接的外部電路測得。當手指等觸摸物靠近一個或複數交叉位置時，該交叉位置的電容發生變化，所述外部電路檢測到該變化的電容，從而得到該觸摸位置的坐標。以多數奈米碳管的延伸方向x為第一方向或第二方向，分別將所述奈米碳管膜100鋪設於第一表面312或第二表面314，即可一次實現形成複數導電帶的步驟，簡單易行。

當所述第一導電層322及第二導電層324中只有一導電層包括所述至少一奈米碳管膜100時，另一導電層可為其它透明導電材料形成，如ITO層。然而，由於ITO層無導電性的各向異性的性質，因此，該另一導電層應由多條平行且間隔設置的條形ITO層326形成。當該條形ITO層326設置於所述第一表面312時，該條形ITO層326的長度方向與第一方向平行，每個條形ITO層326的沿第一方向的一端與一第一電極342電連接。當該條形ITO層326設置於所述第二表面314時，該條形ITO層326的長度方向與第二方向平行，每個條形ITO層326的沿第二方向的一端可進一步與一第二電極344電連接。請參閱圖18，本實施例中，該複數條形ITO層326設置於所述第一表面312，共同形成所述第一導電層322，所述奈米碳管膜100形成於第二表面314，形成所述第二導電層324。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。