タッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイ
【課題】タッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイに関し、特にカーボンナノチューブ構造体を利用したタッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイを提供する。
【解決手段】タッチパネルは、基板２２と、前記基板に設置された透明な導電構造体２４と、それぞれ前記透明な導電構造体２４に電気的に接続された少なくとも二つの電極２８、を含む。前記透明な導電構造体２４は、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含む。前記複数のカーボンナノチューブは等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。本発明では、前記タッチパネルの製造方法及び前記タッチパネルを利用したディスプレイも提供される。
【解決手段】タッチパネルは、基板２２と、前記基板に設置された透明な導電構造体２４と、それぞれ前記透明な導電構造体２４に電気的に接続された少なくとも二つの電極２８、を含む。前記透明な導電構造体２４は、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含む。前記複数のカーボンナノチューブは等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。本発明では、前記タッチパネルの製造方法及び前記タッチパネルを利用したディスプレイも提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイに関し、特にカーボンナノチューブ構造体を利用したタッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、画面に指やペンなどで直接触れることで機械を操作する装置であり、ＬＣＤなど表示装置、ＰＤＡなど携帯装置、銀行のＡＴＭやＰＯＳなど多くの装置で用いられている。タッチパネルに対して、タッチした位置の検出を電気的に行うものとして、抵抗膜方式や静電容量方式などがある。一方、電気を用いないものとして、超音波方式や赤外遮光方式、画像認識方式などがある。
【０００３】
静電容量方式は、指で触れることで表示パネルの表面電荷の変化を捕らえることによる位置検出方法である。現在の静電容量方式のタッチパネルは、ガラス基板と、前記ガラス基板に設置される透明な導電構造体と、前記透明な導電構造体の四隅に設置される金属電極と、を含む。前記四つの金属電極により、前記基板に等電位面が形成される。即ち、タッチパネル表面全体に低電圧の電界を形成し、タッチした指によりその部分の電界を放電して、前記金属電極に微弱な電流が発生する。前記金属電極の電流の比率を計算することで触れた位置を検出することができる。
【０００４】
一般に、前記ガラス基板はソーダ石灰ガラスからなる。前記透明な導電構造体は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）又はＡＴＯ（三酸化アンチモン）などの透明な材料からなる。前記金属電極は、それぞれ低抵抗の金属（例えば、銀であり）を印刷することにより形成される。さらに、前記透明な導電性層に封止膜を設置する。前記封止膜は、液体のガラスを硬化又は緻密化処理することにより形成される。
【非特許文献１】Ｋａｉｌｉ Ｊｉａｎｇ、Ｑｕｎｑｉｎｇ Ｌｉ、Ｓｈｏｕｓｈａｎ Ｆａｎ、“Ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｙａｒｎｓ”、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在主流の方式では、全面がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の透明導電性薄膜で構成されるために、構造が単純となり、剥離や磨耗、断線などがおきにくいために、寿命が長く、透過率も高く改善された。しかし、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）はスパッタリング法、イオンプレーティング、塗布法などの方法により成膜されるので、製造方法が複雑である。また、ＩＴＯ薄膜は、機械的及び化学的性能が良好でなく、膜質の均一性が低いという欠点がある。また、ＩＴＯ薄膜の光透過性が低いので、明るい環境で表示パネルに表示される画面が見にくくなる。従って、現在のタッチパネルは、正確性や応答性が低く、光透過性が低いという課題がある。
【０００６】
前記課題を解決するために、正確性や応答性が向上し、光透過性が高いタッチパネルを提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のタッチパネルは、基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含む。前記透明な導電構造体は、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含む。前記複数のカーボンナノチューブは等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。
【０００８】
前記複数のカーボンナノチューブが、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の一つの表面と成す角度は０°〜１５°である。
【０００９】
隣接するカーボンナノチューブが分子間力で結合される。前記カーボンナノチューブ構造体はシート状の自立構造を有する。
【００１０】
本発明のタッチパネルの製造方法は、カーボンナノチューブアレイが成長された基板を提供する第一ステップと、前記カーボンナノチューブアレイをプレスしてカーボンナノチューブ構造体を形成する第二ステップと、前記カーボンナノチューブ構造体の同じ表面、又は対向する表面にそれぞれ少なくとも二つの電極を設置する第三ステップと、を含む。
【００１１】
前記第二ステップは、押し器具を利用して、基材に成長された前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押してカーボンナノチューブ構造体を形成させる第一サブステップと、前記基板から前記カーボンナノチューブ構造体を分離させる第二サブステップと、基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、前記カーボンナノチューブ構造体を基板に設置する第四サブステップと、を含む。
【００１２】
前記第二ステップは、基板の第一表面を前記カーボンナノチューブアレイに接触させるように、前記基板を前記カーボンナノチューブアレイの端部に設置する第一サブステップと、押し器具を利用して、前記基板の第一表面とは反対側の第二表面を押して、前記第一表面にカーボンナノチューブ構造体を形成する第二サブステップと、前記基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、を含む。
【００１３】
本発明のディスプレイは、タッチパネルと、該タッチパネルに近接する表示素子と、を含む。前記タッチパネルは、基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含む。前記透明な導電構造体は、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含む。前記複数のカーボンナノチューブは等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。
【発明の効果】
【００１４】
従来技術と比べると、本発明のタッチパネルは、次の優れた点を有する。本発明のタッチパネルに利用されるカーボンナノチューブフィルムは、良好な機械性及び強靱性、均一な導電性を有するので、本発明のタッチパネル及びディスプレイは、優れた導電性及び耐久性がある。さらに、本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は簡単である。従って、本発明の製造方法により、前記タッチパネル及びディスプレイの大量生産が実現でき、前記タッチパネル及びディスプレイのコストが低減することができる。さらに、本発明のカーボンナノチューブ構造体を利用することにより、前記電極及び導電層の間の接触抵抗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１及び図２を参照すると、本実施形態のタッチパネル２０は、基板２２と、透明な導電構造体２４と、保護層２６と、少なくとも二つの電極２８を含む。ここで、前記基板２２は、第一表面２２１及び該第一表面２２１に対向する第二表面２２２を含む。前記透明な導電構造体２４は、前記基板２２の第一表面２２１に設置されている。前記少なくとも二つの電極２８は前記透明な導電構造体２４に電気的に接続されるように、それぞれ前記透明な導電構造体２４の隅又は縁部に設置されている。このように設置されば、前記透明な導電構造体２４に等電位面を形成することができる。前記保護層２６は、前記透明な導電構造体２４及び前記電極２８の上に設置されることができる。
【００１７】
前記基板２２は透明な材料からなり、曲面型又は平板型に形成される。さらに、前記基板２２は柔軟な薄膜であるか、又は、ガラス、石英、ダイヤモンドのような透明な基板である。本実施形態において、前記基板２２はガラスからなる。さらに、前記タッチパネル２０の接触領域の形状に対応した形状に、前記透明な導電構造体２４及び基板２２を設けることができる。例えば、前記透明な導電構造体２４及び基板２２は矩形又は三角形に形成されることができる。本実施形態において、前記タッチパネル２０の接触領域は、矩形に形成されるので、前記透明な導電構造体２４及び基板２２は矩形に形成されている。
【００１８】
前記電極２８は金属、導電樹脂、カーボンナノチューブのいずれか一種からなり、スパッタ、メッキ処理、化学蒸着などの方法により前記透明な導電構造体２４の表面に堆積される。また、前記電極２８を銀ペーストを介して前記透明な導電構造体２４に電気的に接続させる。あるいは、前記電極２８を直接前記基板２２の表面に設置することもできる。この場合、別に回路を設置し、この回路を介して前記電極２８を前記透明な導電構造体２４に接続させる。本実施形態において、カーボンナノチューブ構造体自体が接着性を有するので、前記電極２８を直接前記カーボンナノチューブ構造体に接着させ、前記カーボンナノチューブ構造体と電気的な接続を形成することができる。勿論、上述の方法に限らず、前記電極２８と前記透明な導電構造体２４を電気的接続させることができる方法は、全て本発明の保護範囲に含まれている。本実施形態において、単一の前記電極２８は銀からなり、ストライプ状に形成されている。隣接する前記電極２８は、所定の距離で離れるように設置されている。勿論、前記電極２８はそれぞれ前記透明な導電構造体２４の対向する表面に設置されることができる。
【００１９】
前記透明な導電構造体２４は少なくとも一つのカーボンナノチューブ構造体（図示せず）を含む。さらに、前記カーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブを含む。該複数のカーボンナノチューブは、前記複数のカーボンナノチューブが等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。前記複数のカーボンナノチューブが、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の一つの表面と成す角度は０°〜１５°である。前記角度が０°である場合、前記カーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブ構造体の表面に平行に配列されている。前記複数のカーボンナノチューブにおいて、隣接するカーボンナノチューブが分子間力で結合されるので、前記カーボンナノチューブ構造体はシート状の自立構造を有する。ここで、「自立構造」というものは、別の支持部材を利用せず、独立な構造を保持するものである。前記カーボンナノチューブ構造体は良好な引張力を有し、任意の形状に形成されることができる。従って、前記カーボンナノチューブ構造体は、平板型又は曲面に形成されることができる。本実施形態において、前記カーボンナノチューブ構造体は平板型に形成されている。
【００２０】
さらに、実際の要求に応じて、複数の前記カーボンナノチューブ構造体を隙間なく平行に並列して、大寸法のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。複数の前記カーボンナノチューブ構造体を積み重ねて、多層のカーボンナノチューブ構造体を形成することもできる。
【００２１】
実際の用途に応じて、前記透明な導電構造体２４に利用されるカーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。また、必要な光透過度が確保される限り、前記カーボンナノチューブ構造体の厚さを調整することができる。ここで、前記カーボンナノチューブ構造体の幅は１μｍ〜１０ｍｍ、厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍであることが好ましい。前記カーボンナノチューブが、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである場合、単一のカーボンナノチューブの直径はそれぞれ０．５ｎｍ〜５０ｎｍ、１ｎｍ〜５０ｎｍ、１．５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲に設定される。本実施形態において、前記カーボンナノチューブ構造体は、長さが３０ｃｍ、幅が３０ｃｍ、厚さが５０μｍであるように設けられている。
【００２２】
さらに、前記タッチパネル２０の作動時間を延長させ、抵抗・容量結合を制限するために、前記電極２８、前記透明な導電構造体２４の前記基板２２に隣接する面とは反対側の表面を覆うように前記保護層２６を設置することができる。前記保護層２６は透明な材料、例えば、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル又はアクリル酸などのいずれか一種からなる。所定の方法で前記保護層を加工することにより、該保護層２６は防反射又は防眩性などの性能を有することができる。例えば、前記保護層２６は、表面硬化処理によるプラスチック膜（例えば、ＰＥＴ）であることができる。本実施形態において、前記保護層２６は二酸化ケイ素からなり、硬度が７Ｈ（Ｈは、ロックウェル硬さ試験において、基準荷重における圧子の侵入深さを示すもの）に達する。前記保護層２６は導電の銀ペーストで直接前記透明な導電構造体２４に接着させることができる。
【００２３】
さらに、電磁妨害（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＥＭＩ）を防止するために、前記基板２２の第二表面２２２に、遮蔽層２５を設置することができる。該遮蔽層２５はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又はアンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）、ＣＮＴを含む物質からなる。本実施形態において、前記遮蔽層２５は、カーボンナノチューブフィルムを含む。該カーボンナノチューブフィルムにおいて、カーボンナノチューブは配向して又は配向せず配列させることができる。前記カーボンナノチューブフィルムを電気的に接地させることにより、前記タッチパネル２０を電磁妨害のない雰囲気において動作させることができる。
【００２４】
図３を参照すると、前記タッチパネル２０は次の工程により製造される。
【００２５】
第一段階では、カーボンナノチューブアレイを提供する。超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ ａｒｒａｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献１）であることが好ましい。
【００２６】
本実施形態において、化学気相堆積法（ＣＶＤ）法により前記カーボンナノチューブアレイを成長させる。まず、基材を提供する。該基材としては、Ｐ型又はＮ型のシリコン基材、又は表面に酸化物が形成されたシリコン基材が利用される。本実施形態において、厚さが４インチのシリコン基材を提供する。次に、前記基材の表面に触媒層を蒸着させる。該触媒層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれらの合金である。次に、前記触媒層が蒸着された前記基材を、７００〜９００℃、空気の雰囲気において３０〜９０分間アニーリングする。最後に、前記基材を反応装置内に置いて、保護ガスを導入すると同時に前記基材を５００〜７００℃に加熱して、５〜３０分間カーボンを含むガスを導入する。これにより、高さが２００〜４００μｍの超配列カーボンナノチューブアレイが形成される。前記超配列カーボンナノチューブアレイは、相互に平行で基材に垂直に成長する複数のカーボンナノチューブからなる。前記方法により、前記超配列カーボンナノチューブアレイにアモルファスカーボン又は触媒剤である金属粒子などの不純物が残らず、純粋なカーボンナノチューブアレイが得られる。
【００２７】
本実施形態において、前記カーボンを含むガスはアセチレンなどの炭化水素であり、保護ガスは窒素やアンモニアなどの不活性ガスである。勿論、前記カーボンナノチューブアレイは、アーク放電法又はレーザー蒸発法により得られることができる。
【００２８】
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、基板の一つの表面にカーボンナノチューブ構造体を形成させる。
【００２９】
前記第二ステップを行うのには、次の二つの方法がある
【００３０】
第一方法は、押し器具を利用して、基材に成長された前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押してカーボンナノチューブ構造体を形成させる第一サブステップと、前記基板から前記カーボンナノチューブ構造体を分離させる第二サブステップと、基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、前記カーボンナノチューブ構造体を基板２２に設置する第四サブステップと、を含む。
【００３１】
第二方法は、基板２２の第一表面２２１を前記カーボンナノチューブアレイに接触させるように、前記基板を前記カーボンナノチューブアレイの端部に設置する第一サブステップと、押し器具を利用して、前記基板２２の第一表面２２１とは反対側の第二表面２２２を押して、前記第一表面にカーボンナノチューブ構造体を形成する第二サブステップと、前記基板２２の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、を含む。
【００３２】
前記カーボンナノチューブアレイのカーボンナノチューブは押し器具からの圧力で倒れると同時に、前記基板から脱離することになる。前記カーボンナノチューブは分子間力でそれぞれ結合され、自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体に形成されることができる。カーボンナノチューブが強い接着性を有するので、前記カーボンナノチューブ構造体は、前記基板２２に接着することができる。
【００３３】
前記カーボンナノチューブに圧力をかけるために、押し器具を利用する。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの配列方向は、該押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイの押し方向により決められている。例えば、図４を参照すると、平面を有する押し器具を利用して、前記基板に垂直な方向に沿って前記カーボンナノチューブを押す場合、等方的に配列されたカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ構造体が形成されている。図５を参照すると、ローラー形状を有する押し器具を利用して、所定の方向又は異なる方向に沿って前記複数のカーボンナノチューブを同時に押す場合、前記複数のカーボンナノチューブは所定の方向又は異なる方向に沿って前記カーボンナノチューブ構造体に分布されている。
【００３４】
前記カーボンナノチューブ構造体における複数のカーボンナノチューブは、それぞれ該カーボンナノチューブ構造体と０°〜１５°の角度を成し、均一的に配列されている。前記角度が０°である場合、前記複数のカーボンナノチューブは、それぞれ該カーボンナノチューブ構造体の表面に平行に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの斜めの程度は、前記カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。即ち、該圧力が大きくなるほど、前記斜めの程度が大きくなる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、前記カーボンナノチューブアレイの高さ及び該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。即ち、前記カーボンナノチューブアレイの高さが高くなり、また、該カーボンナノチューブにかけた圧力が小さくなるほど、前記カーボンナノチューブ構造体の厚さが大きくなる。
【００３５】
さらに、前記カーボンナノチューブ構造体を、もう一つのカーボンナノチューブアレイの上に重畳させて、前記第二ステップを繰り返すことにより、複数のカーボンナノチューブ構造体を含む多層のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。前記複数のカーボンナノチューブ構造体は、分子間力で相互に接着されている。
【００３６】
勿論、複数のカーボンナノチューブ構造体を重畳させて、前記押し器具を利用して前記複数のカーボンナノチューブ構造体を押すことにより、多層のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。
【００３７】
第三ステップでは、少なくとも二つの電極２８を前記カーボンナノチューブ構造体に電気的に接続させるように前記カーボンナノチューブ構造体の表面に設置する。
【００３８】
該第三ステップにおいて、まず、スクリーン印刷又は溶射方法により、前記カーボンナノチューブ構造体の表面を銀ペーストで被覆させ、次に、１００℃〜１２０℃の温度で、前記銀ペーストを１０〜６０分間乾燥させて、電極２８を形成する。
【００３９】
図６を参照すると、本実施形態のディスプレイ１００は、前記タッチパネル２０と、表示素子３０と、第一制御素子４０と、中央処理装置（ＣＰＵ）５０と、第二制御素子６０と、を含む。前記タッチパネル２０は前記表示素子３０に近接して設置され、また、外部回路（図示せず）で前記第一制御素子４０に電気的に接続されている。前記タッチパネル２０は、所定の空間で分離させて前記表示素子３０に接続され、又は、直接前記表示素子３０に密接に接続されていてもよい。本実施形態において、前記タッチパネル２０は、空間１０６で分離させて前記表示素子３０に電気的に接続されている。前記第一制御素子４０及び前記中央処理装置５０は、それぞれ前記第二制御素子６０に電気的に接続されている。前記中央処理装置５０は、前記表示素子３０を制御することができる。
【００４０】
前記表示素子３０は、液晶表示装置、電界放出型表示装置、プラズマ表示装置、電子発光表示装置、真空蛍光ディスプレイ、陰極線管などの表示装置のいずれか一種であることができる。
【００４１】
前記基板２２の第二表面２２２に遮蔽層２５を設置した場合、前記遮蔽層２５の前記基板２２に近接する表面とは反対側の表面に表面安定層１０４を設置する。前記表面安定層１０４は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル、アクリル樹脂、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）のいずれか一種からなる。複数のスペーサー１０８を利用することにより、前記表面安定層１０４を所定の距離で分離させて前記表示素子３０の上方に設置して、前記表面安定層１０４及び前記表示素子３０の間に隙間１０６を形成する。前記表面安定層１０４は、化学又は物理反応で前記表示素子２０が損傷すること防止することができる。
【００４２】
前記タッチパネル２０を利用したディスプレイ１００の作動方式について説明する。前記電極２８に例えば５Ｖの電圧を印加する場合、前記タッチパネル２０の透明な導電構造体２４に微弱な電流が流れて、等電位面を形成する。使用者はディスプレイ１００に表示された情報を読みながら、指７０で前記ディスプレイ１００の表面に設置された前記タッチパネル２０を押す。この時、前記指７０が触れる位置で、前記タッチパネル２０の隅に設置される電極２８から流れる電流が前記指から人体に流れて、電荷量が変化する。それぞれの前記電極２８からの電流の比率を計算することにより、前記触れた位置を測定することができる。この測定データを中央処理装置５０に伝送する。前記中央処理装置５０は前記測定データを接収して処理した後、表示制御素子（図示せず）へ前記測定データを伝送する。これによって、前記ディスプレイにおける所定の場所に、必要な情報を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態のタッチパネルの平面図である。
【図２】本発明の実施形態のタッチパネルの断面図である。
【図３】本発明の実施形態のタッチパネルの製造方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態のカーボンナノチューブ構造体のＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の実施形態のカーボンナノチューブ構造体のＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の実施形態のタッチパネルを利用したディスプレイを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００ ディスプレイ
１０４ 表面安定層
１０６ 隙間
１０８ スペーサー
２０ タッチパネル
２２ 基板
２２１ 第一表面
２２２ 第二表面
２４ 透明な導電構造体
２５ 遮蔽層
２６ 保護層
２８ 電極
３０ 表示素子
４０ 第一制御素子
５０ 中央処理装置
６０ 第二制御素子
７０ 指
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイに関し、特にカーボンナノチューブ構造体を利用したタッチパネル及びその製造方法、タッチパネルを利用したディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、画面に指やペンなどで直接触れることで機械を操作する装置であり、ＬＣＤなど表示装置、ＰＤＡなど携帯装置、銀行のＡＴＭやＰＯＳなど多くの装置で用いられている。タッチパネルに対して、タッチした位置の検出を電気的に行うものとして、抵抗膜方式や静電容量方式などがある。一方、電気を用いないものとして、超音波方式や赤外遮光方式、画像認識方式などがある。
【０００３】
静電容量方式は、指で触れることで表示パネルの表面電荷の変化を捕らえることによる位置検出方法である。現在の静電容量方式のタッチパネルは、ガラス基板と、前記ガラス基板に設置される透明な導電構造体と、前記透明な導電構造体の四隅に設置される金属電極と、を含む。前記四つの金属電極により、前記基板に等電位面が形成される。即ち、タッチパネル表面全体に低電圧の電界を形成し、タッチした指によりその部分の電界を放電して、前記金属電極に微弱な電流が発生する。前記金属電極の電流の比率を計算することで触れた位置を検出することができる。
【０００４】
一般に、前記ガラス基板はソーダ石灰ガラスからなる。前記透明な導電構造体は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）又はＡＴＯ（三酸化アンチモン）などの透明な材料からなる。前記金属電極は、それぞれ低抵抗の金属（例えば、銀であり）を印刷することにより形成される。さらに、前記透明な導電性層に封止膜を設置する。前記封止膜は、液体のガラスを硬化又は緻密化処理することにより形成される。
【非特許文献１】Ｋａｉｌｉ Ｊｉａｎｇ、Ｑｕｎｑｉｎｇ Ｌｉ、Ｓｈｏｕｓｈａｎ Ｆａｎ、“Ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｙａｒｎｓ”、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在主流の方式では、全面がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の透明導電性薄膜で構成されるために、構造が単純となり、剥離や磨耗、断線などがおきにくいために、寿命が長く、透過率も高く改善された。しかし、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）はスパッタリング法、イオンプレーティング、塗布法などの方法により成膜されるので、製造方法が複雑である。また、ＩＴＯ薄膜は、機械的及び化学的性能が良好でなく、膜質の均一性が低いという欠点がある。また、ＩＴＯ薄膜の光透過性が低いので、明るい環境で表示パネルに表示される画面が見にくくなる。従って、現在のタッチパネルは、正確性や応答性が低く、光透過性が低いという課題がある。
【０００６】
前記課題を解決するために、正確性や応答性が向上し、光透過性が高いタッチパネルを提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のタッチパネルは、基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含む。前記透明な導電構造体は、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含む。前記複数のカーボンナノチューブは等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。
【０００８】
前記複数のカーボンナノチューブが、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の一つの表面と成す角度は０°〜１５°である。
【０００９】
隣接するカーボンナノチューブが分子間力で結合される。前記カーボンナノチューブ構造体はシート状の自立構造を有する。
【００１０】
本発明のタッチパネルの製造方法は、カーボンナノチューブアレイが成長された基板を提供する第一ステップと、前記カーボンナノチューブアレイをプレスしてカーボンナノチューブ構造体を形成する第二ステップと、前記カーボンナノチューブ構造体の同じ表面、又は対向する表面にそれぞれ少なくとも二つの電極を設置する第三ステップと、を含む。
【００１１】
前記第二ステップは、押し器具を利用して、基材に成長された前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押してカーボンナノチューブ構造体を形成させる第一サブステップと、前記基板から前記カーボンナノチューブ構造体を分離させる第二サブステップと、基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、前記カーボンナノチューブ構造体を基板に設置する第四サブステップと、を含む。
【００１２】
前記第二ステップは、基板の第一表面を前記カーボンナノチューブアレイに接触させるように、前記基板を前記カーボンナノチューブアレイの端部に設置する第一サブステップと、押し器具を利用して、前記基板の第一表面とは反対側の第二表面を押して、前記第一表面にカーボンナノチューブ構造体を形成する第二サブステップと、前記基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、を含む。
【００１３】
本発明のディスプレイは、タッチパネルと、該タッチパネルに近接する表示素子と、を含む。前記タッチパネルは、基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含む。前記透明な導電構造体は、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含む。前記複数のカーボンナノチューブは等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。
【発明の効果】
【００１４】
従来技術と比べると、本発明のタッチパネルは、次の優れた点を有する。本発明のタッチパネルに利用されるカーボンナノチューブフィルムは、良好な機械性及び強靱性、均一な導電性を有するので、本発明のタッチパネル及びディスプレイは、優れた導電性及び耐久性がある。さらに、本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は簡単である。従って、本発明の製造方法により、前記タッチパネル及びディスプレイの大量生産が実現でき、前記タッチパネル及びディスプレイのコストが低減することができる。さらに、本発明のカーボンナノチューブ構造体を利用することにより、前記電極及び導電層の間の接触抵抗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１及び図２を参照すると、本実施形態のタッチパネル２０は、基板２２と、透明な導電構造体２４と、保護層２６と、少なくとも二つの電極２８を含む。ここで、前記基板２２は、第一表面２２１及び該第一表面２２１に対向する第二表面２２２を含む。前記透明な導電構造体２４は、前記基板２２の第一表面２２１に設置されている。前記少なくとも二つの電極２８は前記透明な導電構造体２４に電気的に接続されるように、それぞれ前記透明な導電構造体２４の隅又は縁部に設置されている。このように設置されば、前記透明な導電構造体２４に等電位面を形成することができる。前記保護層２６は、前記透明な導電構造体２４及び前記電極２８の上に設置されることができる。
【００１７】
前記基板２２は透明な材料からなり、曲面型又は平板型に形成される。さらに、前記基板２２は柔軟な薄膜であるか、又は、ガラス、石英、ダイヤモンドのような透明な基板である。本実施形態において、前記基板２２はガラスからなる。さらに、前記タッチパネル２０の接触領域の形状に対応した形状に、前記透明な導電構造体２４及び基板２２を設けることができる。例えば、前記透明な導電構造体２４及び基板２２は矩形又は三角形に形成されることができる。本実施形態において、前記タッチパネル２０の接触領域は、矩形に形成されるので、前記透明な導電構造体２４及び基板２２は矩形に形成されている。
【００１８】
前記電極２８は金属、導電樹脂、カーボンナノチューブのいずれか一種からなり、スパッタ、メッキ処理、化学蒸着などの方法により前記透明な導電構造体２４の表面に堆積される。また、前記電極２８を銀ペーストを介して前記透明な導電構造体２４に電気的に接続させる。あるいは、前記電極２８を直接前記基板２２の表面に設置することもできる。この場合、別に回路を設置し、この回路を介して前記電極２８を前記透明な導電構造体２４に接続させる。本実施形態において、カーボンナノチューブ構造体自体が接着性を有するので、前記電極２８を直接前記カーボンナノチューブ構造体に接着させ、前記カーボンナノチューブ構造体と電気的な接続を形成することができる。勿論、上述の方法に限らず、前記電極２８と前記透明な導電構造体２４を電気的接続させることができる方法は、全て本発明の保護範囲に含まれている。本実施形態において、単一の前記電極２８は銀からなり、ストライプ状に形成されている。隣接する前記電極２８は、所定の距離で離れるように設置されている。勿論、前記電極２８はそれぞれ前記透明な導電構造体２４の対向する表面に設置されることができる。
【００１９】
前記透明な導電構造体２４は少なくとも一つのカーボンナノチューブ構造体（図示せず）を含む。さらに、前記カーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブを含む。該複数のカーボンナノチューブは、前記複数のカーボンナノチューブが等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されている。前記複数のカーボンナノチューブが、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の一つの表面と成す角度は０°〜１５°である。前記角度が０°である場合、前記カーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブ構造体の表面に平行に配列されている。前記複数のカーボンナノチューブにおいて、隣接するカーボンナノチューブが分子間力で結合されるので、前記カーボンナノチューブ構造体はシート状の自立構造を有する。ここで、「自立構造」というものは、別の支持部材を利用せず、独立な構造を保持するものである。前記カーボンナノチューブ構造体は良好な引張力を有し、任意の形状に形成されることができる。従って、前記カーボンナノチューブ構造体は、平板型又は曲面に形成されることができる。本実施形態において、前記カーボンナノチューブ構造体は平板型に形成されている。
【００２０】
さらに、実際の要求に応じて、複数の前記カーボンナノチューブ構造体を隙間なく平行に並列して、大寸法のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。複数の前記カーボンナノチューブ構造体を積み重ねて、多層のカーボンナノチューブ構造体を形成することもできる。
【００２１】
実際の用途に応じて、前記透明な導電構造体２４に利用されるカーボンナノチューブ構造体の長さ及び幅を調整することができる。また、必要な光透過度が確保される限り、前記カーボンナノチューブ構造体の厚さを調整することができる。ここで、前記カーボンナノチューブ構造体の幅は１μｍ〜１０ｍｍ、厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍであることが好ましい。前記カーボンナノチューブが、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである場合、単一のカーボンナノチューブの直径はそれぞれ０．５ｎｍ〜５０ｎｍ、１ｎｍ〜５０ｎｍ、１．５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲に設定される。本実施形態において、前記カーボンナノチューブ構造体は、長さが３０ｃｍ、幅が３０ｃｍ、厚さが５０μｍであるように設けられている。
【００２２】
さらに、前記タッチパネル２０の作動時間を延長させ、抵抗・容量結合を制限するために、前記電極２８、前記透明な導電構造体２４の前記基板２２に隣接する面とは反対側の表面を覆うように前記保護層２６を設置することができる。前記保護層２６は透明な材料、例えば、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル又はアクリル酸などのいずれか一種からなる。所定の方法で前記保護層を加工することにより、該保護層２６は防反射又は防眩性などの性能を有することができる。例えば、前記保護層２６は、表面硬化処理によるプラスチック膜（例えば、ＰＥＴ）であることができる。本実施形態において、前記保護層２６は二酸化ケイ素からなり、硬度が７Ｈ（Ｈは、ロックウェル硬さ試験において、基準荷重における圧子の侵入深さを示すもの）に達する。前記保護層２６は導電の銀ペーストで直接前記透明な導電構造体２４に接着させることができる。
【００２３】
さらに、電磁妨害（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＥＭＩ）を防止するために、前記基板２２の第二表面２２２に、遮蔽層２５を設置することができる。該遮蔽層２５はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又はアンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）、ＣＮＴを含む物質からなる。本実施形態において、前記遮蔽層２５は、カーボンナノチューブフィルムを含む。該カーボンナノチューブフィルムにおいて、カーボンナノチューブは配向して又は配向せず配列させることができる。前記カーボンナノチューブフィルムを電気的に接地させることにより、前記タッチパネル２０を電磁妨害のない雰囲気において動作させることができる。
【００２４】
図３を参照すると、前記タッチパネル２０は次の工程により製造される。
【００２５】
第一段階では、カーボンナノチューブアレイを提供する。超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ ａｒｒａｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献１）であることが好ましい。
【００２６】
本実施形態において、化学気相堆積法（ＣＶＤ）法により前記カーボンナノチューブアレイを成長させる。まず、基材を提供する。該基材としては、Ｐ型又はＮ型のシリコン基材、又は表面に酸化物が形成されたシリコン基材が利用される。本実施形態において、厚さが４インチのシリコン基材を提供する。次に、前記基材の表面に触媒層を蒸着させる。該触媒層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はそれらの合金である。次に、前記触媒層が蒸着された前記基材を、７００〜９００℃、空気の雰囲気において３０〜９０分間アニーリングする。最後に、前記基材を反応装置内に置いて、保護ガスを導入すると同時に前記基材を５００〜７００℃に加熱して、５〜３０分間カーボンを含むガスを導入する。これにより、高さが２００〜４００μｍの超配列カーボンナノチューブアレイが形成される。前記超配列カーボンナノチューブアレイは、相互に平行で基材に垂直に成長する複数のカーボンナノチューブからなる。前記方法により、前記超配列カーボンナノチューブアレイにアモルファスカーボン又は触媒剤である金属粒子などの不純物が残らず、純粋なカーボンナノチューブアレイが得られる。
【００２７】
本実施形態において、前記カーボンを含むガスはアセチレンなどの炭化水素であり、保護ガスは窒素やアンモニアなどの不活性ガスである。勿論、前記カーボンナノチューブアレイは、アーク放電法又はレーザー蒸発法により得られることができる。
【００２８】
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押し、基板の一つの表面にカーボンナノチューブ構造体を形成させる。
【００２９】
前記第二ステップを行うのには、次の二つの方法がある
【００３０】
第一方法は、押し器具を利用して、基材に成長された前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押してカーボンナノチューブ構造体を形成させる第一サブステップと、前記基板から前記カーボンナノチューブ構造体を分離させる第二サブステップと、基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、前記カーボンナノチューブ構造体を基板２２に設置する第四サブステップと、を含む。
【００３１】
第二方法は、基板２２の第一表面２２１を前記カーボンナノチューブアレイに接触させるように、前記基板を前記カーボンナノチューブアレイの端部に設置する第一サブステップと、押し器具を利用して、前記基板２２の第一表面２２１とは反対側の第二表面２２２を押して、前記第一表面にカーボンナノチューブ構造体を形成する第二サブステップと、前記基板２２の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、を含む。
【００３２】
前記カーボンナノチューブアレイのカーボンナノチューブは押し器具からの圧力で倒れると同時に、前記基板から脱離することになる。前記カーボンナノチューブは分子間力でそれぞれ結合され、自立構造を有するカーボンナノチューブ構造体に形成されることができる。カーボンナノチューブが強い接着性を有するので、前記カーボンナノチューブ構造体は、前記基板２２に接着することができる。
【００３３】
前記カーボンナノチューブに圧力をかけるために、押し器具を利用する。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの配列方向は、該押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイの押し方向により決められている。例えば、図４を参照すると、平面を有する押し器具を利用して、前記基板に垂直な方向に沿って前記カーボンナノチューブを押す場合、等方的に配列されたカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ構造体が形成されている。図５を参照すると、ローラー形状を有する押し器具を利用して、所定の方向又は異なる方向に沿って前記複数のカーボンナノチューブを同時に押す場合、前記複数のカーボンナノチューブは所定の方向又は異なる方向に沿って前記カーボンナノチューブ構造体に分布されている。
【００３４】
前記カーボンナノチューブ構造体における複数のカーボンナノチューブは、それぞれ該カーボンナノチューブ構造体と０°〜１５°の角度を成し、均一的に配列されている。前記角度が０°である場合、前記複数のカーボンナノチューブは、それぞれ該カーボンナノチューブ構造体の表面に平行に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの斜めの程度は、前記カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。即ち、該圧力が大きくなるほど、前記斜めの程度が大きくなる。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、前記カーボンナノチューブアレイの高さ及び該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力に関係する。即ち、前記カーボンナノチューブアレイの高さが高くなり、また、該カーボンナノチューブにかけた圧力が小さくなるほど、前記カーボンナノチューブ構造体の厚さが大きくなる。
【００３５】
さらに、前記カーボンナノチューブ構造体を、もう一つのカーボンナノチューブアレイの上に重畳させて、前記第二ステップを繰り返すことにより、複数のカーボンナノチューブ構造体を含む多層のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。前記複数のカーボンナノチューブ構造体は、分子間力で相互に接着されている。
【００３６】
勿論、複数のカーボンナノチューブ構造体を重畳させて、前記押し器具を利用して前記複数のカーボンナノチューブ構造体を押すことにより、多層のカーボンナノチューブ構造体を形成することができる。
【００３７】
第三ステップでは、少なくとも二つの電極２８を前記カーボンナノチューブ構造体に電気的に接続させるように前記カーボンナノチューブ構造体の表面に設置する。
【００３８】
該第三ステップにおいて、まず、スクリーン印刷又は溶射方法により、前記カーボンナノチューブ構造体の表面を銀ペーストで被覆させ、次に、１００℃〜１２０℃の温度で、前記銀ペーストを１０〜６０分間乾燥させて、電極２８を形成する。
【００３９】
図６を参照すると、本実施形態のディスプレイ１００は、前記タッチパネル２０と、表示素子３０と、第一制御素子４０と、中央処理装置（ＣＰＵ）５０と、第二制御素子６０と、を含む。前記タッチパネル２０は前記表示素子３０に近接して設置され、また、外部回路（図示せず）で前記第一制御素子４０に電気的に接続されている。前記タッチパネル２０は、所定の空間で分離させて前記表示素子３０に接続され、又は、直接前記表示素子３０に密接に接続されていてもよい。本実施形態において、前記タッチパネル２０は、空間１０６で分離させて前記表示素子３０に電気的に接続されている。前記第一制御素子４０及び前記中央処理装置５０は、それぞれ前記第二制御素子６０に電気的に接続されている。前記中央処理装置５０は、前記表示素子３０を制御することができる。
【００４０】
前記表示素子３０は、液晶表示装置、電界放出型表示装置、プラズマ表示装置、電子発光表示装置、真空蛍光ディスプレイ、陰極線管などの表示装置のいずれか一種であることができる。
【００４１】
前記基板２２の第二表面２２２に遮蔽層２５を設置した場合、前記遮蔽層２５の前記基板２２に近接する表面とは反対側の表面に表面安定層１０４を設置する。前記表面安定層１０４は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル、アクリル樹脂、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）のいずれか一種からなる。複数のスペーサー１０８を利用することにより、前記表面安定層１０４を所定の距離で分離させて前記表示素子３０の上方に設置して、前記表面安定層１０４及び前記表示素子３０の間に隙間１０６を形成する。前記表面安定層１０４は、化学又は物理反応で前記表示素子２０が損傷すること防止することができる。
【００４２】
前記タッチパネル２０を利用したディスプレイ１００の作動方式について説明する。前記電極２８に例えば５Ｖの電圧を印加する場合、前記タッチパネル２０の透明な導電構造体２４に微弱な電流が流れて、等電位面を形成する。使用者はディスプレイ１００に表示された情報を読みながら、指７０で前記ディスプレイ１００の表面に設置された前記タッチパネル２０を押す。この時、前記指７０が触れる位置で、前記タッチパネル２０の隅に設置される電極２８から流れる電流が前記指から人体に流れて、電荷量が変化する。それぞれの前記電極２８からの電流の比率を計算することにより、前記触れた位置を測定することができる。この測定データを中央処理装置５０に伝送する。前記中央処理装置５０は前記測定データを接収して処理した後、表示制御素子（図示せず）へ前記測定データを伝送する。これによって、前記ディスプレイにおける所定の場所に、必要な情報を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態のタッチパネルの平面図である。
【図２】本発明の実施形態のタッチパネルの断面図である。
【図３】本発明の実施形態のタッチパネルの製造方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態のカーボンナノチューブ構造体のＳＥＭ写真である。
【図５】本発明の実施形態のカーボンナノチューブ構造体のＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の実施形態のタッチパネルを利用したディスプレイを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００ ディスプレイ
１０４ 表面安定層
１０６ 隙間
１０８ スペーサー
２０ タッチパネル
２２ 基板
２２１ 第一表面
２２２ 第二表面
２４ 透明な導電構造体
２５ 遮蔽層
２６ 保護層
２８ 電極
３０ 表示素子
４０ 第一制御素子
５０ 中央処理装置
６０ 第二制御素子
７０ 指
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含み、
前記透明な導電構造体が、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含み、
前記複数のカーボンナノチューブが等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されていることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記複数のカーボンナノチューブが、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の一つの表面と成す角度が０°〜１５°であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
隣接するカーボンナノチューブが分子間力で結合され、
前記カーボンナノチューブ構造体がシート状の自立構造を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
カーボンナノチューブアレイが成長された基板を提供する第一ステップと、
前記カーボンナノチューブアレイをプレスしてカーボンナノチューブ構造体を形成する第二ステップと、
前記カーボンナノチューブ構造体の同じ表面、又は対向する表面にそれぞれ少なくとも二つの電極を設置する第三ステップと、
を含むことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項５】
前記第二ステップが、
押し器具を利用して、基材に成長された前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押してカーボンナノチューブ構造体を形成させる第一サブステップと、
前記基板から前記カーボンナノチューブ構造体を分離させる第二サブステップと、
基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、
前記カーボンナノチューブ構造体を基板に設置する第四サブステップと、を含むことを特徴とする、請求項４に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項６】
前記第二ステップが、
基板の第一表面を前記カーボンナノチューブアレイに接触させるように、前記基板を前記カーボンナノチューブアレイの端部に設置する第一サブステップと、
押し器具を利用して、前記基板の第一表面とは反対側の第二表面を押して、前記第一表面にカーボンナノチューブ構造体を形成する第二サブステップと、
前記基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、を含むことを特徴とする、請求項４に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項７】
タッチパネルと、該タッチパネルに近接する表示素子と、を含むディスプレイにおいて、
前記タッチパネルが、
基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含み、
前記透明な導電構造体が、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含み、
前記複数のカーボンナノチューブが等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されていることを特徴とするディスプレイ。
【請求項１】
基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含み、
前記透明な導電構造体が、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含み、
前記複数のカーボンナノチューブが等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されていることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記複数のカーボンナノチューブが、それぞれ前記カーボンナノチューブ構造体の一つの表面と成す角度が０°〜１５°であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
隣接するカーボンナノチューブが分子間力で結合され、
前記カーボンナノチューブ構造体がシート状の自立構造を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
カーボンナノチューブアレイが成長された基板を提供する第一ステップと、
前記カーボンナノチューブアレイをプレスしてカーボンナノチューブ構造体を形成する第二ステップと、
前記カーボンナノチューブ構造体の同じ表面、又は対向する表面にそれぞれ少なくとも二つの電極を設置する第三ステップと、
を含むことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項５】
前記第二ステップが、
押し器具を利用して、基材に成長された前記カーボンナノチューブアレイに所定の圧力をかけて前記カーボンナノチューブアレイを押してカーボンナノチューブ構造体を形成させる第一サブステップと、
前記基板から前記カーボンナノチューブ構造体を分離させる第二サブステップと、
基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、
前記カーボンナノチューブ構造体を基板に設置する第四サブステップと、を含むことを特徴とする、請求項４に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項６】
前記第二ステップが、
基板の第一表面を前記カーボンナノチューブアレイに接触させるように、前記基板を前記カーボンナノチューブアレイの端部に設置する第一サブステップと、
押し器具を利用して、前記基板の第一表面とは反対側の第二表面を押して、前記第一表面にカーボンナノチューブ構造体を形成する第二サブステップと、
前記基板の形状に応じて、前記カーボンナノチューブ構造体を切る第三サブステップと、を含むことを特徴とする、請求項４に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項７】
タッチパネルと、該タッチパネルに近接する表示素子と、を含むディスプレイにおいて、
前記タッチパネルが、
基板と、前記基板に設置された透明な導電構造体と、それぞれ前記透明な導電構造体に電気的に接続された少なくとも二つの電極、を含み、
前記透明な導電構造体が、複数のカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブ構造体を含み、
前記複数のカーボンナノチューブが等方的に配列されているか、所定の方向に沿って配列されているか、または、異なる複数の方向に沿って配列されていることを特徴とするディスプレイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１６３７２９（Ｐ２００９−１６３７２９Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１７３５９（Ｐ２００８−３１７３５９）
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（５９８０９８３３１）ツィンファ ユニバーシティ (534)
【出願人】（５０００８０５４６）鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（５９８０９８３３１）ツィンファ ユニバーシティ (534)
【出願人】（５０００８０５４６）鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]