タッチパネル用入力指サック
【課題】本発明は、タッチパネル用入力指サックに関する。
【解決手段】本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、入力部と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブに配置される。前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含む。前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【解決手段】本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、入力部と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブに配置される。前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含む。前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用入力指サックに関するものである。
【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が、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】
静電容量方式のタッチパネルは、指やペンなど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（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６２４６０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、静電容量方式のタッチパネルにおいて、指でタッチパネルに触れる場合、指の油性物質がタッチパネルを押した印を残し易く、タッチパネルを汚す。
【０００７】
従って、前記課題を解決するために、本発明は、指でタッチパネルに触れる場合に、タッチパネルを汚すことなく、タッチパネルを破壊しないタッチパネル用入力指サックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、入力部と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブに配置される。前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含む。前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【０００９】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、導電層と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口される。前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆される。前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続される。前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【００１０】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指リングと、入力部と、を含む。前記指リングは、環状構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブの円周上に固定される。前記入力部は、カーボンナノチューブ複合材料体からなる。前記カーボンナノチューブ複合材料体は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【００１１】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、入力部と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブに配置される。前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含む。前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層である。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されている。
【００１２】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、導電層と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口される。前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆される。前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続される。前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層である。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されている。
【００１３】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指リングと、入力部と、を含む。前記指リングは、環状構造を有する。前記入力部は、前記指リングの円周上に固定される。前記入力部は、カーボンナノチューブ複合材料体からなる。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されている。
【発明の効果】
【００１４】
従来の技術と比べると、本発明のタッチパネルの入力方法により、指で直接的にタッチパネルに触れず、タッチパネル用入力指サックを指につけてタッチパネルを触れるので、タッチパネルを汚すことなく、タッチパネルを損傷することがないという優れた点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１のタッチパネル用入力指サックの構造を示す断面図である。
【図２】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるグラフェンの構造を示す図である。
【図３】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるグラフェンポリマー複合材料体の構造を示す図である。
【図４】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層の一つの構造を示す図である。
【図５】ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを引き出す見取り図である。
【図６】ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】図６中のカーボンナノチューブフィルムのカーボンナノチューブセグメントの構造を示す図である。
【図８】カーボンナノチューブが配向して配置されるプレシッド構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】綿毛構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層のもう一つの構造を示す図である。
【図１１】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層のまた一つの構造を示す図である。
【図１２】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層のもう一種の構造を示す図である。
【図１３】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるカーボンナノチューブワイヤ構造体の一つの構造を示す図である。
【図１４】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるカーボンナノチューブワイヤ構造体のもう一つの構造を示す図である。
【図１５】捩っていない状態のカーボンナノチューブワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１６】ねじれ状カーボンナノチューブワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１７】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるカーボンナノチューブポリマー複合材料体の構造を示す図である。
【図１８】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はカーボンナノチューブアレイを含む場合の一つの構造を示す図である。
【図１９】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はカーボンナノチューブアレイを含む場合のもう一つの構造を示す図である。
【図２０】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はフィルム状カーボンナノチューブ構造体を含む場合の一つの構造を示す図である。
【図２１】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はカーボンナノチューブワイヤ構造体を含む場合の一つの構造を示す図である。
【図２２】本発明の実施例２のタッチパネル用入力指サックの構造を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第一種の構造を示す断面図である。
【図２４】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第二種の構造を示す断面図である。
【図２５】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第三種の構造を示す断面図である。
【図２６】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第四種の構造を示す断面図である。
【図２７】本発明の実施例４のタッチパネル用入力指サックの構造を示す図である。
【図２８】本発明の実施例５のタッチパネル用入力指サックの構造を示す断面図である。
【図２９】図２８に示すタッチパネル用入力指サックの入力部の一つの構造を示す図である。
【図３０】図２８に示すタッチパネル用入力指サックの入力部のもう一つの構造を示す図である。
【図３１】本発明の実施例６のタッチパネル用入力指サックの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１を参照すると、本発明の実施例１は、タッチパネル用入力指サック１０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック１０は、指スリーブ１２及び入力部１４を含み、前記入力部１４は、前記指スリーブ１２から着脱可能的に接続される。前記タッチパネル用入力指サック１０の両端は開口されている。前記入力部１４は、前記タッチパネル用入力指サック１０の開口された一端に挿入され、前記タッチパネル用入力指サック１０を使用する場合に、開口された他端から挿入される使用者の指を前記入力部１４に電気的に接続させることができる。
【００１８】
前記指スリーブ１２は、例えばゴム、プラスチック、樹脂又は柔軟性のある繊維などの柔軟性のある絶縁材料、又は例えば導電ポリマー又は柔軟性のある絶縁材料に金属粒子を加入して形成された導電材料などの柔軟性のある導電材料からなる。前記指スリーブ１２の形状は、筒形である。前記指スリーブ１２は、その対向する両端部が全て開口され、又はその一端が密封されず、それに対向する端部が開口するように設けられることができる。前記指スリーブ１２が柔軟性のある絶縁材料からなる場合、前記入力部１４は前記指スリーブ１２で指に接触できるように取り付ける。
【００１９】
本実施例において、前記指スリーブ１２は、対向する両端部が全て開口した筒状構造体である。前記指スリーブ１２は、使用者の指を前記入力部１４に固定させることに用いられる。前記入力部１４は使用者の指に電気的に接続する。前記指スリーブ１２の寸法は、使用者の指の寸法に応じて設けることが好ましい。前記指スリーブ１２は所定の弾性を有する材料からなるので、この内径を指の太さよりやや小さく設ける場合、指をよく固定させることができる。前記指スリーブ１２の壁の厚さは、０．１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２０】
前記入力部１４により、使用者の指とタッチパネルとの間に電流が伝導するので、前記タッチパネル用入力指サック１０によってタッチパネルに信号を入力することができる。前記入力部１４は、例えば球形、錐形、楕円形、膜状又は不規則形であることができる。
【００２１】
本実施例において、前記入力部１４は、支持体１４６及び導電層１４８を含む。前記導電層１４８は、前記支持体１４６の外表面に配置される。
【００２２】
前記支持体１４６は、中実構造体であり、又は中空構造体であることができる。前記支持体１４６が中実構造体である場合、前記支持体１４６は例えば、石英、セラミック、ガラス、硬質プラスチックのような硬性材料、又は例えば、柔質プラスチック、ゴム、樹脂又は柔軟性のある繊維のような柔らかな材料からなることができる。更に、前記支持体１４６は例えば、ポリアニリン、ポリピロール又はポリチオフェンなどの高い比誘電率を有する導電性高分子材料、又は例えば、水、イオンなどの高い比誘電率を有する液体を含むことができる。前記支持体１４６が高い比誘電率を有する導電性高分子材料からなる場合、前記入力部１４自体が高い静電容量を有する。前記支持体１４６が中空構造体である場合、前記入力部１４の内部に密封空間（図示せず）が形成される。前記支持体１４６が柔らかな材料からなる場合、前記入力部１４が柔軟性を有するので、前記入力部１４とタッチパネルとの接触面積を制御することによって、前記タッチパネル用入力指サック１０と前記タッチパネルとの間で静電容量を制御することができる。
【００２３】
前記導電層１４８は、導電材料からなり、タッチパネルと使用者の指との間に電流を伝導することに用いられる。従って、前記タッチパネル用入力指サック１０によってタッチパネルに信号を入力することができる。即ち、前記タッチパネル用入力指サック１０を利用する場合、前記タッチパネル用入力指サック１０の導電層１４８が使用者の指に電気的に接続される。
【００２４】
第一例として、前記導電層１４８は、グラフェン構造体を含む。前記グラフェン構造体は、グラフェン材料層からなる。図２を参照すると、グラフェンは、複数の炭素原子からなる六角形格子構造の層状構造体である。前記グラフェン材料層は、前記支持体１４６の表面に複数のグラフェンを被覆して形成される。前記グラフェン材料層においてグラフェン同士は分子間力で結合されている。前記グラフェン材料層において、前記複数のグラフェンは、少なくともその一部が積層され、又は一つの水平面に並列して配列される。グラフェンは、良好な導電性を有するので、前記グラフェン材料層は室温で電荷を速く輸送することができる。積層された複数のグラフェン（グラファイト）の厚さは、１００ｎｍ以下である。本実施例において、積層された複数のグラフェンの厚さは、０．５ｎｍ〜１００ｎｍである。前記グラフェン材料層の厚さは、単層のグラフェンの厚さ以上、１ｍｍ以下である。
【００２５】
本実施例において、化学的分散方法で前記グラフェンを製造することができる。該方法は、酸化黒鉛及び水を１ｍｇ：１ｍＬの比率で混合して混合液を形成する第一ステップと、前記混合液を超音波処理して清澄な溶液を得る第二ステップと、前記清澄な溶液に所定量のヒドラジンを添加した後、該ヒドラジンを含む溶液を１００℃で２４時間回流させて、黒い沈殿物を生成する第三ステップと、前記黒い沈殿物を含む溶液を濾過し、黒い沈殿物を得る第四ステップと、前記黒い沈殿物を乾燥して、前記粉末状のグラフェンを得る第五ステップと、を含む。前記導電層１４８は、前記支持体１４６を前記粉末状のグラフェンに入れて、前記粉末状のグラフェンを前記支持体１４６の表面に付着させることにより形成される。前記グラフェンはナノ材料であるので、前記粉末状のグラフェン自体の分子間力で前記支持体１４６の表面に付着されることができるが、前記粉末状のグラフェンは接着剤によっても前記支持体１４６の表面に付着されることができる。前記グラフェンは、大きな比表面積を有するので、前記グラフェンからなる前記導電層１４８は、大きな比表面積及び良好な導電性を有する。
【００２６】
第二例として、図３を参照すると、前記導電層１４８は、グラフェン構造体を含む。前記グラフェン構造体は、グラフェンポリマー複合材料層１３０からなる。この場合、前記グラフェンポリマー複合材料層１３０は、柔軟性のあるポリマー基材１２４及び該柔軟性のあるポリマー基材１２４内に分散された粉末状のグラフェン１２８からなる。前記グラフェンポリマー複合材料層１３０において、一部のグラフェン１２８は前記柔軟性のあるポリマー基材１２４の一つの表面から突出し、更に前記導電層１４８の外表面から突出することができる。前記グラフェンポリマー複合材料層１３０において、前記粉末状のグラフェン１２８の体積比が１０％〜６０％である。前記グラフェン１２８は、良好な導電性を有し、室温で電荷を速く輸送することができる。更に、前記グラフェン１２８は、柔軟性及び大きな比表面積を有する。従って、前記グラフェン１２８を含む前記グラフェンポリマー複合材料層１３０は、大きな比表面積及び良好な導電性を有する。
【００２７】
第三例として、前記導電層１４８は、カーボンナノチューブ構造体からなる。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のみからなるカーボンナノチューブ構造体であることができる。前記カーボンナノチューブ構造体には、複数のカーボンナノチューブが均一に分散されている。前記カーボンナノチューブ構造体における前記カーボンナノチューブは、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。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である場合、直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが二層カーボンナノチューブである場合、直径は１ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが多層カーボンナノチューブである場合、直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。前記カーボンナノチューブ構造体は、分子間力で緊密に接続した複数のカーボンナノチューブを含む。
【００２８】
前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブアレイであることができる。図４を参照すると、この場合、前記カーボンナノチューブアレイは支持体１４６の表面に配置される。前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブの長手方向での一端は前記支持体１４６の表面に固定され、該端に対向するもう一端は前記支持体１４６の表面から離れて延伸される。前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブは、前記支持体１４６の表面に交叉する角度に対しては特に制限がなく、前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブは、前記支持体１４６の表面の法線方向に沿って延伸されることが好ましい。前記カーボンナノチューブアレイにおいて、隣接のカーボンナノチューブ間の間隔は、距離Ｌ（０μｍ＜Ｌ≦１μｍ）である。即ち、前記カーボンナノチューブアレイに複数の隙間が形成されている。
【００２９】
前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されていることができる。ここで、自立構造とは、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態のことである。すなわち、前記カーボンナノチューブ構造体を対向する両側から支持して、前記カーボンナノチューブ構造体の構造を変化させずに、前記カーボンナノチューブ構造体を懸架させることができることを意味する。該カーボンナノチューブ構造体は大きな比表面積（例えば、１００ｍ２／ｇ以上）を有する。前記カーボンナノチューブ構造体においては、複数のカーボンナノチューブは分子間力で接続されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが配向し又は配向せずに配置されている。前記複数のカーボンナノチューブの配列方式により、前記カーボンナノチューブ構造体は非配向型のカーボンナノチューブ構造体及び配向型のカーボンナノチューブ構造体の二種に分類される。非配向型のカーボンナノチューブ構造体では、カーボンナノチューブが異なる方向に沿って配置され、又は絡み合っている。配向型のカーボンナノチューブ構造体では、前記複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列している。又は、配向型のカーボンナノチューブ構造体において、配向型のカーボンナノチューブ構造体が二つ以上の領域に分割される場合、各々の領域における複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されている。この場合、異なる領域におけるカーボンナノチューブの配列方向は異なる。
【００３０】
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚の、厚さが０．５ｎｍ〜１０μｍであるカーボンナノチューブフィルム、少なくとも一本の、直径が０．５ｎｍ〜１０μｍであるカーボンナノチューブワイヤ、又は前記カーボンナノチューブフィルム及びカーボンナノチューブワイヤを組み合わせて形成された物であることができる。前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブワイヤからなる場合、前記複数のカーボンナノチューブワイヤは、間隔をおいて平行するように配置されることができ、又は、互いに交叉するように配置されることができ、又は、隙間なく並列されることもできる。
【００３１】
本発明のカーボンナノチューブ構造体としては、以下の（一）〜（四）のものが挙げられる。
【００３２】
（一）ドローン構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、超配列カーボンナノチューブアレイ（非特許文献１を参照）から引き出して得られたドローン構造カーボンナノチューブフィルム（ｄｒａｗｎ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）であることができる。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている（図５を参照）。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で長さ方向端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。また、前記複数のカーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブフィルムの表面に平行して配列されている。図６及び図７を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａは、複数のカーボンナノチューブセグメント１４３ｂを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメント１４３ｂは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメント１４３ｂは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ１４５を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメント１４３ｂにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ１４５の長さが同じである。前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの強靭性及び機械強度を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの幅は１００μｍ〜１０ｃｍに設けられ、厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍに設けられる。
【００３３】
前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルムを含むことができる。この場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で結合されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、それぞれ０°〜９０°の角度で交差している。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが０°以上の角度で交差する場合、前記カーボンナノチューブ構造体に複数の微孔が形成される。又は、前記複数のカーボンナノチューブフィルムは、隙間なく並列されることもできる。
【００３４】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、カーボンナノチューブアレイ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から、少なくとも、一枚のカーボンナノチューブフィルムを引き伸ばす第二ステップと、を含む。
【００３５】
（二）プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム（ｐｒｅｓｓｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）である。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおける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。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、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、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
【００３６】
図８を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが配向して配列される場合には、該カーボンナノチューブフィルムは、同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブを含む。ローラー形状を有する押し器具を利用して、同じ方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、基本的に同じ方向に配列されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。また、ローラー形状を有する押し器具を利用して、異なる方向に沿って、前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、前記異なる方向に沿って、選択的な方向に配列されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００３７】
前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの傾斜の程度は、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。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブと該カーボンナノチューブフィルムの表面とは、角度αを成し、該角度αは０°以上１５°以下である。好ましくは、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが該カーボンナノチューブフィルムの表面に平行する（即ち、角度αは０°である）。前記圧力が大きくなるほど、前記傾斜の程度が大きくなる。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、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大きくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイ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フィルムの厚さが大きくなる。これとは逆に、カーボンナノチューブアレイの高さが小さくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力が大きくなるほど、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さが小さくなる。
【００３８】
（三）綿毛構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは綿毛構造カーボンナノチューブフィルム（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）である。図９を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブは、絡み合い、等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが均一に分布されている。複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１００ｎｍ以上であり、１００ｎｍ〜１０ｃｍであることが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造は、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態である。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネット状に形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されて、多くの微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が１０μｍ以下になる。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は、相互に絡み合って配置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができる。用途に応じて、前記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。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、０．５ｎｍ〜１ｍｍである。
【００３９】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、下記のステップを含む。
【００４０】
第一ステップでは、カーボンナノチューブ原料（綿毛構造カーボンナノチューブフィルムの素になるカーボンナノチューブ）を提供する。
【００４１】
ナイフのような工具でカーボンナノチューブを基材から剥離し、カーボンナノチューブ原料が形成される。前記カーボンナノチューブは、ある程度互いに絡み合っている。前記カーボンナノチューブの原料においては、該カーボンナノチューブの長さは、１００マイクロメートル以上であり、１０マイクロメートル以上であることが好ましい。
【００４２】
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブ原料を溶剤に浸漬し、該カーボンナノチューブ原料を処理して、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を形成する。
【００４３】
前記カーボンナノチューブ原料を前記溶剤に浸漬した後、超音波式分散、又は高強度攪拌又は振動などの方法により、前記カーボンナノチューブを綿毛構造に形成させる。前記溶剤は水または揮発性有機溶剤である。超音波式分散方法の場合、カーボンナノチューブを含む溶剤に対して１０〜３０分間処理する。カーボンナノチューブは大きな比表面積を有し、カーボンナノチューブの間に大きな分子間力が生じるので、前記カーボンナノチューブはそれぞれもつれて、綿毛構造に形成されている。
【００４４】
第三ステップでは、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶液をろ過して、最終的な綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を取り出す。
【００４５】
まず、濾紙が置かれたファネルを提供する。前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を濾紙が置かれたファネルにつぎ、しばらく放置して、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が分離される。図８を参照すると、前記綿毛構造の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が互いに絡み合って、不規則的な綿毛構造となる。
【００４６】
分離された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を容器に置き、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を所定の形状に展開し、展開された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に所定の圧力を加え、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に残留した溶剤を加熱させるか、或いは、該溶剤を自然に蒸発させると、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００４７】
前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が展開される面積によって、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度を制御できる。即ち、一定の体積を有する前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体は、展開される面積が大きくなるほど、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度が小さくなる。
【００４８】
また、微多孔膜とエアーポンプファネル（Ａｉｒ−ｐｕｍｐｉｎｇ Ｆｕｎｎｅｌ）を利用して綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。具体的には、微多孔膜とエアーポンプファネルを提供し、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を、前記微多孔膜を通して前記エアーポンプファネルにつぎ、該エアーポンプファネルに抽気し、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。前記微多孔膜は、平滑な表面を有する。該微多孔膜において、単一の微小孔の直径は、０．２２マイクロメートルにされている。前記微多孔膜は平滑な表面を有するので、前記カーボンナノチューブフィルムは容易に前記微多孔膜から剥落することができる。さらに、前記エアーポンプを利用することにより、前記綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムに空気圧をかけるので、均一な綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムを形成させることができる。
【００４９】
図１０を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体が、前記（一）〜（三）に掲示されたフィルムである場合、前記（一）〜（三）に掲示されたフィルムは支持体１４６の表面に被覆するように配置される。
【００５０】
（四）カーボンナノチューブワイヤ構造体
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体からなることができる。前記少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体は、前記支持体１４６の表面に配置される。前記少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体は、前記支持体１４６の表面に配置される方式に対しては特に制限がない。一つの例として、図１１を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体が、一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、前記一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０が前記支持体１４６の表面に螺旋状に巻きつけられる。もう一つの例として、図１２を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体１５０が、数本のカーボンナノチューブワイヤ構造体からなる場合、前記数本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、相互に交叉して網状のカーボンナノチューブ構造体を形成する。該網状のカーボンナノチューブ構造体は前記支持体１４６の表面に被覆される。
【００５１】
前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。図１３及び図１４を参照すると、例えば、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０が複数の前記カーボンナノチューブワイヤ１５２を含んでいる場合、前記複数のカーボンナノチューブワイヤ１５２は、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の中心軸に平行して配列され、又は前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の中心軸を軸に、螺旋状に配列される。前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、複数のカーボンナノチューブを含む自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブワイヤ１５２は、図１３に示すように複数本のカーボンナノチューブを捩っていない状態のカーボンナノチューブワイヤ、図１４に示すように複数本のカーボンナノチューブを捩った状態のねじれ状カーボンナノチューブワイヤ又はそれらの組み合わせのいずれか一種からなる。図１３のカーボンナノチューブワイヤも、図１４のカーボンナノチューブワイヤも分子間力で密着している。前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０におけるカーボンナノチューブワイヤ１５２は接着剤によって互いに固定されることもできる。
【００５２】
図１５を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤは、分子間力で接続された複数のカーボンナノチューブのみからなる。この場合、一本のカーボンナノチューブワイヤ（捩っていない状態のカーボンナノチューブワイヤ）は、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。前記カーボンナノチューブセグメントは、同じ長さ及び幅を有する。さらに、各々の前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが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はカーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。図１６を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤをねじり、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブワイヤの中心軸を軸に、螺旋状に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。
【００５３】
前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法は、カーボンナノチューブアレイから引き出してなるカーボンナノチューブフィルムを利用するものである。前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法には、次の三種がある。第一種では、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの長手方向に沿って、前記カーボンナノチューブフィルムを所定の幅で切断し、カーボンナノチューブワイヤを形成する。第二種では、前記カーボンナノチューブフィルムを有機溶剤に浸漬させて、前記カーボンナノチューブフィルムを収縮させてカーボンナノチューブワイヤを形成することができる。第三種では、前記カーボンナノチューブフィルムを機械加工（例えば、紡糸工程）してねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。詳しく説明すれば、まず、前記カーボンナノチューブフィルムを紡糸装置に固定させる。次に、前記紡糸装置を動作させて前記カーボンナノチューブフィルムを回転させ、ねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。
【００５４】
第四例として、前記導電層１４８は、カーボンナノチューブ複合構造体を含む。前記カーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブ複合材料層からなる。前記カーボンナノチューブ複合材料層は、前記カーボンナノチューブ構造体及び導電性材料からなる。前記カーボンナノチューブ複合材料層においては、前記カーボンナノチューブ構造体の構造が保持されている。前記カーボンナノチューブ構造体における各々のカーボンナノチューブが、導電性材料層で被覆される。前記カーボンナノチューブ複合材料層においては、前記導電性材料層に被覆されたカーボンナノチューブの間に複数の隙間を有するので、前記カーボンナノチューブ複合材料層は複数の微孔を有する。前記複数の微孔のサイズは、５μｍ以下である。前記カーボンナノチューブ複合材料層は前記導電性材料層を含んでいるので、その導電性はよりよくなる。前記導電性材料層は、金属又は金属合金からなり、前記金属は、銅、銀又は金などである。前記導電性材料層の厚さは１ｎｍ〜２０ｎｍである。本実施例において、前記導電性材料層は銀からなり、その厚さは５ｎｍである。
【００５５】
更に、前記カーボンナノチューブ構造体のカーボンナノチューブ及び前記導電性材料層の間の濡れ性を改善するために、前記カーボンナノチューブ及び前記導電性材料層の間に、濡れ層が配置されることができる。前記濡れ層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）及びチタン（Ｔｉ）の一種又は数種の合金などの前記カーボンナノチューブとの濡れ性がよい材料からなる。前記濡れ層の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００５６】
更に、前記濡れ層及び前記導電性材料層の間の接合性を改善するために、前記濡れ層及び前記導電性材料層の間に過渡層（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）が配置されることができる。前記過渡層は、前記濡れ層と前記導電性材料層との接合性が全てよい材料からなる。前記過渡層の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍである。前記過渡層は、クロミウム、マグネシウムなどの一種又は数種の合金からなる。
【００５７】
前記カーボンナノチューブ複合材料層において、前記カーボンナノチューブ構造体と前記導電性材料とが複合された後、前記カーボンナノチューブ複合材料層が前記入力部１４の導電層として用いられ、タッチパネルに触れる場合に、導電性が高くなる。これにより、前記タッチパネル用入力指サック１０の応答速度が速くなる。前記カーボンナノチューブ複合材料層は複数の微孔を有するので、この比表面積が大きい。
【００５８】
第五例として、図１７を参照すると、前記導電層１４８は、カーボンナノチューブ複合構造体を含む。前記カーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブポリマー複合材料体からなる。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、ポリマー基材１２４及び該ポリマー基材１２４に分散された複数のカーボンナノチューブ１２２からなる。前記複数のカーボンナノチューブ１２２は、該ポリマー基材１２４に均一的に分散され、互いに接続して導電網を形成する。前記ポリマー基材１２４は、熱可塑性ポリマー及び熱硬化性ポリマーの一種又は数種からなる。好ましくは、前記ポリマー基材１２４は、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリプロピレンエチル、アクリル酸ブチル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルなどの柔軟性ポリマー材料のいずれか一種である。更に、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体における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形式で存在することができる。この場合、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体におけるカーボンナノチューブの構造は前記カーボンナノチューブ構造体の構造と同じである。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体において、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材の複合する方式によって、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体の構造は、以下の三種を含む。
【００５９】
第一種には、前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブアレイである。該カーボンナノチューブアレイは、並列的に配列された複数のカーボンナノチューブを含む。前記カーボンナノチューブアレイにおいて、カーボンナノチューブの間に間隙がある。ポリマー基材は、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の間の間隙に添加されている。図１８を参照すると、前記カーボンナノチューブアレイ１５４は、全て前記ポリマー基材１２４に埋め込まれることができる。前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブの長手方向に、前記ポリマー基材１２４の表面から前記カーボンナノチューブアレイ１５４の表面までの距離は１０μｍ以下である。この場合、前記前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体に導電性を有させる。図１９を参照すると、前記カーボンナノチューブアレイ１５４におけるカーボンナノチューブ１２２の長手方向に、前記カーボンナノチューブアレイ１５４における複数のカーボンナノチューブ１２２は、前記ポリマー基材１２４の表面から突出することができる。前記複数のカーボンナノチューブ１２２の前記ポリマー基材１２４の表面から突出された部分の長さは１０μｍ以下である。
【００６０】
第二種には、図２０を参照すると、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、前記カーボンナノチューブ層１５８及び、前記カーボンナノチューブ層１５８間に浸透されたポリマー基材１２４からなる。前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブ層１５８である。該カーボンナノチューブ層１５８は、複数のカーボンナノチューブのみからなる。前記カーボンナノチューブ層１５８において、大部分のカーボンナノチューブはカーボンナノチューブ層１５８の表面に平行するように配置されるが、一部のカーボンナノチューブもカーボンナノチューブ層１５８の表面に突出することができる。該カーボンナノチューブ層１５８は、前記少なくとも一本のドローン構造カーボンナノチューブフィルム、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム又は綿毛構造カーボンナノチューブフィルムからなることができる。該カーボンナノチューブ層１５８が、複数のフィルムからなる場合、前記複数のフィルムは互いに積層するように配置されることができる。前記カーボンナノチューブ層において、カーボンナノチューブの間に複数の間隙を有する。この場合、前記ポリマー基材１２４の材料は、前記カーボンナノチューブ層１５８の隙間に浸透され、前記カーボンナノチューブ層１５８は、全て前記ポリマー基材１２４に埋め込まれることができる。前記ポリマー基材１２４の表面から前記カーボンナノチューブ層１５８の表面までの距離は１０μｍ以下である。この場合、前記前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体に導電性を有させる。前記カーボンナノチューブ層１５８の一部のカーボンナノチューブは前記ポリマー基材１２４の表面から突出することができる。
【００６１】
第三種には、図２１を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体が、一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、前記ポリマー基材１２４はカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０のカーボンナノチューブワイヤの間に浸透されて、カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体を形成する。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体において、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、全て前記ポリマー基材１２４に埋め込まれることができる。前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の長軸方向と垂直する方向に、前記ポリマー基材１２４の表面から前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の表面までの距離は１０μｍ以下である。この場合、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体に導電性を有させる。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体は、前記支持体１４６の表面に配置されて導電層１４８を形成する。前記導電層１４８は、数本のカーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体からなることができる。この場合、前記数本のカーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体は前記支持体１４６の表面に平行的に緊密に配置され、交叉的に配置され、又は互いに編まれて配置される。
【００６２】
前記カーボンナノチューブ構造体１２におけるカーボンナノチューブ２２は、大きな表面積を有するので、前記カーボンナノチューブ構造体１２も大きな表面積を有する。
【００６３】
前記入力部１４は、例えばスナップ方式、締まりばめ方式などの機械方式又は例えば熱圧、接着剤などの物理化学方式で前記指スリーブ１２の一つの端部に固定される。図１に示すように、実施例１において、前記入力部１４は、接着剤によって前記指スリーブ１２に固定される。前記入力部１４を前記指スリーブ１２に取り付ける場合、前記指スリーブ１２との位置関係によって、前記入力部１４を第一部１４２と第二部１４４とに分割することができる。前記入力部１４が前記指スリーブ１２に取り付けられた場合、前記入力部１４の前記第一部１４２は、前記指スリーブ１２の内に取り付けられていて、指に接触する。前記入力部１４の前記第二部１４４は、前記指スリーブ１２の外に位置され、タッチパネルに信号を入力する。前記第一部１４２の指に対応する一部の表面は曲面であることができる。これにより、使用者の指は、前記入力部１４に接触する場合の触感がよりよくなる。前記第二部１４４は、尖端又は突出部を含むことができる。これにより、前記入力部１４は、タッチパネルなどのより小さいキーボタンを押すことができる。また、前記入力部１４が前記指スリーブ１２に取り付けられる場合、前記入力部１４の前記第一部１４２の少なくとも一部と、前記第一部１４２の該少なくとも一部に隣接する前記指スリーブ１２の壁との間に間隙１６を形成することができる。前記間隙１６は、使用者の指のつめを収納することができるので、使用者が該タッチパネル用入力指サック１０を利用する場合快適になる。
【００６４】
（実施例２）
図２２を参照すると、本発明の実施例２は、実施例１とは異なるタッチパネル用入力指サック２０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック２０は、指スリーブ２２を含む。前記指スリーブ２２は、対向する両端部のうちの一方の端部は密封され、他方の端部は開口された筒状構造体である。前記指スリーブ２２は、全て導電材料からなる。前記指スリーブ２２は、実施例１のグラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブ複合材料層、又はカーボンナノチューブポリマー複合材料層からなる。ここで、前記カーボンナノチューブ構造体は、膜状カーボンナノチューブ構造体であることが好ましい。
【００６５】
（実施例３）
図２３〜図２６を参照すると、本発明の実施例３は、実施例１及び２とは異なるタッチパネル用入力指サック３０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック３０は、指スリーブ３２を含む。前記タッチパネル用入力指サック３０は、実施例２のタッチパネル用入力指サック２０と比べて、次点が異なる。前記指スリーブ３２は、絶縁材料からなる。更に、前記タッチパネル用入力指サック３０は、導電層３４を含む。前記導電層３４は、前記指スリーブ３２の内表面の少なくとも一部に、及び少なくとも前記指スリーブ３２の密封された端部の外表面に被覆される。前記指スリーブ３２の内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブ３２の密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続される。前記指スリーブ３２の密封された端部に配置された前記導電層を入力部とすることができる。
【００６６】
前記導電層３４を前記指スリーブ３２の表面に配置することは、以下の方式によって行われる。第一種には、図２３に示すように、前記導電層３４が、前記指スリーブ３２の内表面及び外表面に全て被覆される。前記指スリーブ３２の内表面に被覆された前記導電層３４と、前記指スリーブ３２の外表面に被覆された前記導電層３４とは、前記指スリーブ３２の開口された端部に電気的に接続されている。第二種には、図２４に示すように、前記導電層３４が、前記指スリーブ３２の全ての外表面に、及び一部の内表面に被覆される。前記指スリーブ３２の外表面に被覆された前記導電層３４と前記指スリーブ３２の内表面に被覆された前記導電層３４とは、前記指スリーブ３２の開口された端部に電気的に接続されている。第三種には、図２５に示すように、前記指スリーブ３２の密封された端部に、少なくとも一つのスルーホール３２０が形成され、前記導電層３４が、前記指スリーブ３２の密封された端部の外表面に被覆され、前記少なくとも一つのスルーホール３２０を覆うように配置させる。タッチパネル用入力指サック３０を利用する場合、使用者の指は、前記スルーホール３２０を通して前記導電層３４に電気的に接触できる。第四種には、図２６に示すように、前記導電層３４が、それぞれ前記指スリーブ３２の密封された端部の内表面及び外表面に被覆される。前記指スリーブ３２の密封された端部には、少なくとも一つのスルーホールが配置される。前記少なくとも一つのスルーホールの内に、導電接続部３４０が配置される。前記導電接続部３４０によって前記指スリーブ３２の密封された端部の内表面及び外表面に被覆された前記導電層３４は互いに電気的に接続される。勿論、前記導電層３４は前記指スリーブ３２の表面に配置される方式は以上の種類に制限されず、使用者の指が前記指スリーブ３２に入れて前記入力部に電気的に接続されればよい。
【００６７】
前記指スリーブ３２の材料は、実施例１の指スリーブ１２の材料と同じである。前記導電層３４の材料は、実施例１の導電層１４８の材料と同じである。
【００６８】
（実施例４）
図２７を参照すると、本発明の実施例４は、実施例１〜３とは異なるタッチパネル用入力指サック４０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック４０は、指スリーブ４２を含む。前記指スリーブ４２は、複数の縦糸４２４及び複数の横糸４２６が編まれて又は織られて形成する。前記縦糸４２４は、導電糸である。前記導電糸は、カーボンナノチューブワイヤ構造体又はカーボンナノチューブ複合ワイヤ構造体である。前記複数の縦糸４２４の一端が一つの交接点４２４０で互いに接続される。即ち、前記複数の縦糸４２４は、前記交接点４２４０から延伸する。前記交接点４２４０には、尖端（図示せず）が形成される。該尖端が前記タッチパネル用入力指サック４０の入力部とされる。前記横糸４２６は、リング状であり、前記複数の縦糸４２４を固定することに用いる。複数の縦糸４２４及び複数の横糸４２６が編まれて又は織られて、タッチパネル用入力指サック４０の形状に固定されることができる。前記縦糸４２４及び横糸４２６の直径はそれぞれ１ｍｍより小さい。前記横糸４２６は、金属などの導電材料、又はプラスチック、ナイロン、ゴム、樹脂、繊維などの絶縁材料からなる。好ましくは、前記横糸４２６は柔軟性のある材料からなる。
【００６９】
（実施例５）
図２８を参照すると、本発明の実施例５は、タッチパネル用入力指サック５０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック５０は、指スリーブ５２及び入力部５４を含む。前記タッチパネル用入力指サック５０は、実施例１のタッチパネル用入力指サック１０と比べて、次の点が異なる。前記入力部５４の支持体及び導電層は、一体成型構造を有し、全て導電材料からなる。即ち、前記入力部５４は、導電材料からなる実体部である。前記導電材料は、実施例１に掲示されたグラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブ複合材料層、又はカーボンナノチューブポリマー複合材料層からなることができる。前記グラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブポリマー複合材料層又はカーボンナノチューブ複合材料層は、優れた柔軟性を有するので、所定の形状によって変形させ、前記入力部５４を形成する。前記グラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブポリマー複合材料層又はカーボンナノチューブ複合材料層を、所定の形状を形成させる方法として、接着方法又は熱処理方法などがある。
【００７０】
前記接着方法として図２９を参照すると、前記入力部５４が、一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は螺旋状に回って、中空の円錐構造体を形成する。円錐状の前記入力部５４を形成するために、隣接するカーボンナノチューブ構造体が接着剤によって螺旋状に接着されることができる。前記接着剤は、導電接着剤であることが好ましい。本実施例において、前記接着剤は、銀導電接着剤である。
【００７１】
前記接着方法として図３０を参照すると、前記入力部５４が、数本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、各々のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は一つの円環状になり、且つ各々の円環状の直径は異なり、次第に減少する。直径は次第に減少する前記円環状になった複数のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０を順次的に積層させて、円錐状の前記入力部５４を形成する。隣接する円環状のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０が接着剤によって接着されることができる。
【００７２】
前記熱処理方法として、例えば、前記入力部５４が、カーボンナノチューブ構造体からなる場合、前記カーボンナノチューブ構造体を所定の形状にして前記入力部５４を形成するために、前記カーボンナノチューブ構造体を所定の温度で熱処理することができる。前記熱処理することは保護気体又は真空環境で行う。前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理する温度は、６００℃〜２０００℃であるが、好ましくは、１６００℃〜１７００℃である。前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理する過程において、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間の分子間力が変更されて、前記カーボンナノチューブ構造体を所定の形状に固定させる。前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理することは以下の両種方式を含む。一種、加熱電流方式である。前記カーボンナノチューブ構造体に加熱電流を流し、一定時間維持する。前記加熱電流の大小は、前記カーボンナノチューブ構造体の寸法より決める。前記カーボンナノチューブ構造体に加熱電流を流す時間は、４時間より小さい。二種、高温加熱方式である。前記カーボンナノチューブ構造体を、所定の温度の例えば黒鉛炉などの高温環境におき、一定時間維持する。前記カーボンナノチューブ構造体を、２０００℃の高温環境で０．５時間〜１時間維持する。以上の両種の方式で前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理することにより、前記前記カーボンナノチューブ構造体を所定の形状に固定させる。この場合、前記入力部５４は、純カーボンナノチューブ構造体からなることができる。
【００７３】
（実施例６）
図３１を参照すると、本発明の実施例６は、実施例１〜５とは異なるタッチパネル用入力指サック６０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック６０は、指リング６２及び入力部６４を含む。
【００７４】
前記指リング６２の形状は、円環状又は“Ｃ”字形である。前記指リング６２は、例えば金属、合金又は導電ポリマーなどの導電材料からなる。前記入力部６４は、前記指スリーブ６２の縁部に固定して突出されている。前記入力部６４は、前記指スリーブ６２に電気的に接続される。前記入力部６４は、熔接方式、機械方式又は導電接着剤によって前記指スリーブ６２に固定されることができる。前記入力部６４は、実施例１の入力部１４または実施例５の入力部５４と同じである。
【符号の説明】
【００７５】
１０、２０、３０、４０、５０、６０ タッチパネル用入力指サック
１２、２２、３２、４２、５２、６２ 指スリーブ
１４、５４、６４ 入力部
１４２ 第一部
１４４ 第二部
１６ 隙間
１４６ 支持体
１４８、３４ 導電層
１５０ カーボンナノチューブワイヤ構造体
１５２ カーボンナノチューブワイヤ
１２２ カーボンナノチューブ
１２４ ポリマー基体
１５８ カーボンナノチューブ層
１２８ グラフェン
１３０ グラフェンポリマー複合材料層
３２０ スルーホール
３４０ 導電接続部
４２４ 縦糸
４２６ 横糸
４２４０ 交接点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用入力指サックに関するものである。
【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が、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】
静電容量方式のタッチパネルは、指やペンなど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（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６２４６０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、静電容量方式のタッチパネルにおいて、指でタッチパネルに触れる場合、指の油性物質がタッチパネルを押した印を残し易く、タッチパネルを汚す。
【０００７】
従って、前記課題を解決するために、本発明は、指でタッチパネルに触れる場合に、タッチパネルを汚すことなく、タッチパネルを破壊しないタッチパネル用入力指サックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、入力部と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブに配置される。前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含む。前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【０００９】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、導電層と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口される。前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆される。前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続される。前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【００１０】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指リングと、入力部と、を含む。前記指リングは、環状構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブの円周上に固定される。前記入力部は、カーボンナノチューブ複合材料体からなる。前記カーボンナノチューブ複合材料体は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなる。
【００１１】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、入力部と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有する。前記入力部は、前記指スリーブに配置される。前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含む。前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層である。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されている。
【００１２】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指スリーブと、導電層と、を含む。前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口される。前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆される。前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続される。前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層である。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されている。
【００１３】
本発明のタッチパネル用入力指サックは、指リングと、入力部と、を含む。前記指リングは、環状構造を有する。前記入力部は、前記指リングの円周上に固定される。前記入力部は、カーボンナノチューブ複合材料体からなる。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されている。
【発明の効果】
【００１４】
従来の技術と比べると、本発明のタッチパネルの入力方法により、指で直接的にタッチパネルに触れず、タッチパネル用入力指サックを指につけてタッチパネルを触れるので、タッチパネルを汚すことなく、タッチパネルを損傷することがないという優れた点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１のタッチパネル用入力指サックの構造を示す断面図である。
【図２】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるグラフェンの構造を示す図である。
【図３】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるグラフェンポリマー複合材料体の構造を示す図である。
【図４】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層の一つの構造を示す図である。
【図５】ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを引き出す見取り図である。
【図６】ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】図６中のカーボンナノチューブフィルムのカーボンナノチューブセグメントの構造を示す図である。
【図８】カーボンナノチューブが配向して配置されるプレシッド構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】綿毛構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層のもう一つの構造を示す図である。
【図１１】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層のまた一つの構造を示す図である。
【図１２】図１に示すタッチパネル用入力指サックの導電層のもう一種の構造を示す図である。
【図１３】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるカーボンナノチューブワイヤ構造体の一つの構造を示す図である。
【図１４】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるカーボンナノチューブワイヤ構造体のもう一つの構造を示す図である。
【図１５】捩っていない状態のカーボンナノチューブワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１６】ねじれ状カーボンナノチューブワイヤの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１７】図１に示すタッチパネル用入力指サックに用いられるカーボンナノチューブポリマー複合材料体の構造を示す図である。
【図１８】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はカーボンナノチューブアレイを含む場合の一つの構造を示す図である。
【図１９】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はカーボンナノチューブアレイを含む場合のもう一つの構造を示す図である。
【図２０】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はフィルム状カーボンナノチューブ構造体を含む場合の一つの構造を示す図である。
【図２１】図１７に示すカーボンナノチューブポリマー複合材料体はカーボンナノチューブワイヤ構造体を含む場合の一つの構造を示す図である。
【図２２】本発明の実施例２のタッチパネル用入力指サックの構造を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第一種の構造を示す断面図である。
【図２４】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第二種の構造を示す断面図である。
【図２５】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第三種の構造を示す断面図である。
【図２６】本発明の実施例３のタッチパネル用入力指サックの第四種の構造を示す断面図である。
【図２７】本発明の実施例４のタッチパネル用入力指サックの構造を示す図である。
【図２８】本発明の実施例５のタッチパネル用入力指サックの構造を示す断面図である。
【図２９】図２８に示すタッチパネル用入力指サックの入力部の一つの構造を示す図である。
【図３０】図２８に示すタッチパネル用入力指サックの入力部のもう一つの構造を示す図である。
【図３１】本発明の実施例６のタッチパネル用入力指サックの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１を参照すると、本発明の実施例１は、タッチパネル用入力指サック１０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック１０は、指スリーブ１２及び入力部１４を含み、前記入力部１４は、前記指スリーブ１２から着脱可能的に接続される。前記タッチパネル用入力指サック１０の両端は開口されている。前記入力部１４は、前記タッチパネル用入力指サック１０の開口された一端に挿入され、前記タッチパネル用入力指サック１０を使用する場合に、開口された他端から挿入される使用者の指を前記入力部１４に電気的に接続させることができる。
【００１８】
前記指スリーブ１２は、例えばゴム、プラスチック、樹脂又は柔軟性のある繊維などの柔軟性のある絶縁材料、又は例えば導電ポリマー又は柔軟性のある絶縁材料に金属粒子を加入して形成された導電材料などの柔軟性のある導電材料からなる。前記指スリーブ１２の形状は、筒形である。前記指スリーブ１２は、その対向する両端部が全て開口され、又はその一端が密封されず、それに対向する端部が開口するように設けられることができる。前記指スリーブ１２が柔軟性のある絶縁材料からなる場合、前記入力部１４は前記指スリーブ１２で指に接触できるように取り付ける。
【００１９】
本実施例において、前記指スリーブ１２は、対向する両端部が全て開口した筒状構造体である。前記指スリーブ１２は、使用者の指を前記入力部１４に固定させることに用いられる。前記入力部１４は使用者の指に電気的に接続する。前記指スリーブ１２の寸法は、使用者の指の寸法に応じて設けることが好ましい。前記指スリーブ１２は所定の弾性を有する材料からなるので、この内径を指の太さよりやや小さく設ける場合、指をよく固定させることができる。前記指スリーブ１２の壁の厚さは、０．１ｍｍ〜２ｍｍである。
【００２０】
前記入力部１４により、使用者の指とタッチパネルとの間に電流が伝導するので、前記タッチパネル用入力指サック１０によってタッチパネルに信号を入力することができる。前記入力部１４は、例えば球形、錐形、楕円形、膜状又は不規則形であることができる。
【００２１】
本実施例において、前記入力部１４は、支持体１４６及び導電層１４８を含む。前記導電層１４８は、前記支持体１４６の外表面に配置される。
【００２２】
前記支持体１４６は、中実構造体であり、又は中空構造体であることができる。前記支持体１４６が中実構造体である場合、前記支持体１４６は例えば、石英、セラミック、ガラス、硬質プラスチックのような硬性材料、又は例えば、柔質プラスチック、ゴム、樹脂又は柔軟性のある繊維のような柔らかな材料からなることができる。更に、前記支持体１４６は例えば、ポリアニリン、ポリピロール又はポリチオフェンなどの高い比誘電率を有する導電性高分子材料、又は例えば、水、イオンなどの高い比誘電率を有する液体を含むことができる。前記支持体１４６が高い比誘電率を有する導電性高分子材料からなる場合、前記入力部１４自体が高い静電容量を有する。前記支持体１４６が中空構造体である場合、前記入力部１４の内部に密封空間（図示せず）が形成される。前記支持体１４６が柔らかな材料からなる場合、前記入力部１４が柔軟性を有するので、前記入力部１４とタッチパネルとの接触面積を制御することによって、前記タッチパネル用入力指サック１０と前記タッチパネルとの間で静電容量を制御することができる。
【００２３】
前記導電層１４８は、導電材料からなり、タッチパネルと使用者の指との間に電流を伝導することに用いられる。従って、前記タッチパネル用入力指サック１０によってタッチパネルに信号を入力することができる。即ち、前記タッチパネル用入力指サック１０を利用する場合、前記タッチパネル用入力指サック１０の導電層１４８が使用者の指に電気的に接続される。
【００２４】
第一例として、前記導電層１４８は、グラフェン構造体を含む。前記グラフェン構造体は、グラフェン材料層からなる。図２を参照すると、グラフェンは、複数の炭素原子からなる六角形格子構造の層状構造体である。前記グラフェン材料層は、前記支持体１４６の表面に複数のグラフェンを被覆して形成される。前記グラフェン材料層においてグラフェン同士は分子間力で結合されている。前記グラフェン材料層において、前記複数のグラフェンは、少なくともその一部が積層され、又は一つの水平面に並列して配列される。グラフェンは、良好な導電性を有するので、前記グラフェン材料層は室温で電荷を速く輸送することができる。積層された複数のグラフェン（グラファイト）の厚さは、１００ｎｍ以下である。本実施例において、積層された複数のグラフェンの厚さは、０．５ｎｍ〜１００ｎｍである。前記グラフェン材料層の厚さは、単層のグラフェンの厚さ以上、１ｍｍ以下である。
【００２５】
本実施例において、化学的分散方法で前記グラフェンを製造することができる。該方法は、酸化黒鉛及び水を１ｍｇ：１ｍＬの比率で混合して混合液を形成する第一ステップと、前記混合液を超音波処理して清澄な溶液を得る第二ステップと、前記清澄な溶液に所定量のヒドラジンを添加した後、該ヒドラジンを含む溶液を１００℃で２４時間回流させて、黒い沈殿物を生成する第三ステップと、前記黒い沈殿物を含む溶液を濾過し、黒い沈殿物を得る第四ステップと、前記黒い沈殿物を乾燥して、前記粉末状のグラフェンを得る第五ステップと、を含む。前記導電層１４８は、前記支持体１４６を前記粉末状のグラフェンに入れて、前記粉末状のグラフェンを前記支持体１４６の表面に付着させることにより形成される。前記グラフェンはナノ材料であるので、前記粉末状のグラフェン自体の分子間力で前記支持体１４６の表面に付着されることができるが、前記粉末状のグラフェンは接着剤によっても前記支持体１４６の表面に付着されることができる。前記グラフェンは、大きな比表面積を有するので、前記グラフェンからなる前記導電層１４８は、大きな比表面積及び良好な導電性を有する。
【００２６】
第二例として、図３を参照すると、前記導電層１４８は、グラフェン構造体を含む。前記グラフェン構造体は、グラフェンポリマー複合材料層１３０からなる。この場合、前記グラフェンポリマー複合材料層１３０は、柔軟性のあるポリマー基材１２４及び該柔軟性のあるポリマー基材１２４内に分散された粉末状のグラフェン１２８からなる。前記グラフェンポリマー複合材料層１３０において、一部のグラフェン１２８は前記柔軟性のあるポリマー基材１２４の一つの表面から突出し、更に前記導電層１４８の外表面から突出することができる。前記グラフェンポリマー複合材料層１３０において、前記粉末状のグラフェン１２８の体積比が１０％〜６０％である。前記グラフェン１２８は、良好な導電性を有し、室温で電荷を速く輸送することができる。更に、前記グラフェン１２８は、柔軟性及び大きな比表面積を有する。従って、前記グラフェン１２８を含む前記グラフェンポリマー複合材料層１３０は、大きな比表面積及び良好な導電性を有する。
【００２７】
第三例として、前記導電層１４８は、カーボンナノチューブ構造体からなる。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のみからなるカーボンナノチューブ構造体であることができる。前記カーボンナノチューブ構造体には、複数のカーボンナノチューブが均一に分散されている。前記カーボンナノチューブ構造体における前記カーボンナノチューブは、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。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である場合、直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが二層カーボンナノチューブである場合、直径は１ｎｍ〜５０ｎｍに設定され、前記カーボンナノチューブが多層カーボンナノチューブである場合、直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。前記カーボンナノチューブ構造体は、分子間力で緊密に接続した複数のカーボンナノチューブを含む。
【００２８】
前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブアレイであることができる。図４を参照すると、この場合、前記カーボンナノチューブアレイは支持体１４６の表面に配置される。前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブの長手方向での一端は前記支持体１４６の表面に固定され、該端に対向するもう一端は前記支持体１４６の表面から離れて延伸される。前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブは、前記支持体１４６の表面に交叉する角度に対しては特に制限がなく、前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブは、前記支持体１４６の表面の法線方向に沿って延伸されることが好ましい。前記カーボンナノチューブアレイにおいて、隣接のカーボンナノチューブ間の間隔は、距離Ｌ（０μｍ＜Ｌ≦１μｍ）である。即ち、前記カーボンナノチューブアレイに複数の隙間が形成されている。
【００２９】
前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されていることができる。ここで、自立構造とは、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態のことである。すなわち、前記カーボンナノチューブ構造体を対向する両側から支持して、前記カーボンナノチューブ構造体の構造を変化させずに、前記カーボンナノチューブ構造体を懸架させることができることを意味する。該カーボンナノチューブ構造体は大きな比表面積（例えば、１００ｍ２／ｇ以上）を有する。前記カーボンナノチューブ構造体においては、複数のカーボンナノチューブは分子間力で接続されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが配向し又は配向せずに配置されている。前記複数のカーボンナノチューブの配列方式により、前記カーボンナノチューブ構造体は非配向型のカーボンナノチューブ構造体及び配向型のカーボンナノチューブ構造体の二種に分類される。非配向型のカーボンナノチューブ構造体では、カーボンナノチューブが異なる方向に沿って配置され、又は絡み合っている。配向型のカーボンナノチューブ構造体では、前記複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列している。又は、配向型のカーボンナノチューブ構造体において、配向型のカーボンナノチューブ構造体が二つ以上の領域に分割される場合、各々の領域における複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されている。この場合、異なる領域におけるカーボンナノチューブの配列方向は異なる。
【００３０】
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚の、厚さが０．５ｎｍ〜１０μｍであるカーボンナノチューブフィルム、少なくとも一本の、直径が０．５ｎｍ〜１０μｍであるカーボンナノチューブワイヤ、又は前記カーボンナノチューブフィルム及びカーボンナノチューブワイヤを組み合わせて形成された物であることができる。前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブワイヤからなる場合、前記複数のカーボンナノチューブワイヤは、間隔をおいて平行するように配置されることができ、又は、互いに交叉するように配置されることができ、又は、隙間なく並列されることもできる。
【００３１】
本発明のカーボンナノチューブ構造体としては、以下の（一）〜（四）のものが挙げられる。
【００３２】
（一）ドローン構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、超配列カーボンナノチューブアレイ（非特許文献１を参照）から引き出して得られたドローン構造カーボンナノチューブフィルム（ｄｒａｗｎ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）であることができる。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って、端と端が接続されている（図５を参照）。即ち、単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で長さ方向端部同士が接続された複数のカーボンナノチューブを含む。また、前記複数のカーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブフィルムの表面に平行して配列されている。図６及び図７を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａは、複数のカーボンナノチューブセグメント１４３ｂを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメント１４３ｂは、長さ方向に沿って分子間力で端と端が接続されている。それぞれのカーボンナノチューブセグメント１４３ｂは、相互に平行に、分子間力で結合された複数のカーボンナノチューブ１４５を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメント１４３ｂにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ１４５の長さが同じである。前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａを有機溶剤に浸漬させることにより、前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの強靭性及び機械強度を高めることができる。前記カーボンナノチューブフィルム１４３ａの幅は１００μｍ〜１０ｃｍに設けられ、厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍに設けられる。
【００３３】
前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルムを含むことができる。この場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で結合されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、それぞれ０°〜９０°の角度で交差している。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが０°以上の角度で交差する場合、前記カーボンナノチューブ構造体に複数の微孔が形成される。又は、前記複数のカーボンナノチューブフィルムは、隙間なく並列されることもできる。
【００３４】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、カーボンナノチューブアレイ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から、少なくとも、一枚のカーボンナノチューブフィルムを引き伸ばす第二ステップと、を含む。
【００３５】
（二）プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム（ｐｒｅｓｓｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）である。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおける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。前記カーボンナノチューブフィルムは、押し器具を利用することにより、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、該カーボンナノチューブアレイを圧力で倒すことにより形成された、シート状の自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの配列方向は、前記押し器具の形状及び前記カーボンナノチューブアレイを押す方向により決められている。
【００３６】
図８を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが配向して配列される場合には、該カーボンナノチューブフィルムは、同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブを含む。ローラー形状を有する押し器具を利用して、同じ方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、基本的に同じ方向に配列されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。また、ローラー形状を有する押し器具を利用して、異なる方向に沿って、前記カーボンナノチューブアレイを同時に押す場合、前記異なる方向に沿って、選択的な方向に配列されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００３７】
前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの傾斜の程度は、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。前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブと該カーボンナノチューブフィルムの表面とは、角度αを成し、該角度αは０°以上１５°以下である。好ましくは、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが該カーボンナノチューブフィルムの表面に平行する（即ち、角度αは０°である）。前記圧力が大きくなるほど、前記傾斜の程度が大きくなる。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、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大きくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイ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フィルムの厚さが大きくなる。これとは逆に、カーボンナノチューブアレイの高さが小さくなるほど、また、該カーボンナノチューブアレイにかけた圧力が大きくなるほど、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さが小さくなる。
【００３８】
（三）綿毛構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを含む。このカーボンナノチューブフィルムは綿毛構造カーボンナノチューブフィルム（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｆｉｌｍ）である。図９を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、複数のカーボンナノチューブは、絡み合い、等方的に配列されている。前記カーボンナノチューブ構造体においては、前記複数のカーボンナノチューブが均一に分布されている。複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されている。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１００ｎｍ以上であり、１００ｎｍ〜１０ｃｍであることが好ましい。前記カーボンナノチューブ構造体は、自立構造の薄膜の形状に形成されている。ここで、自立構造は、支持体材を利用せず、前記カーボンナノチューブ構造体を独立して利用することができるという形態である。前記複数のカーボンナノチューブは、分子間力で接近して、相互に絡み合って、カーボンナノチューブネット状に形成されている。前記複数のカーボンナノチューブは配向せずに配置されて、多くの微小な穴が形成されている。ここで、単一の前記微小な穴の直径が１０μｍ以下になる。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は、相互に絡み合って配置されるので、該カーボンナノチューブ構造体は柔軟性に優れ、任意の形状に湾曲して形成させることができる。用途に応じて、前記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。前記カーボンナノチューブ構造体の厚さは、０．５ｎｍ〜１ｍｍである。
【００３９】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、下記のステップを含む。
【００４０】
第一ステップでは、カーボンナノチューブ原料（綿毛構造カーボンナノチューブフィルムの素になるカーボンナノチューブ）を提供する。
【００４１】
ナイフのような工具でカーボンナノチューブを基材から剥離し、カーボンナノチューブ原料が形成される。前記カーボンナノチューブは、ある程度互いに絡み合っている。前記カーボンナノチューブの原料においては、該カーボンナノチューブの長さは、１００マイクロメートル以上であり、１０マイクロメートル以上であることが好ましい。
【００４２】
第二ステップでは、前記カーボンナノチューブ原料を溶剤に浸漬し、該カーボンナノチューブ原料を処理して、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を形成する。
【００４３】
前記カーボンナノチューブ原料を前記溶剤に浸漬した後、超音波式分散、又は高強度攪拌又は振動などの方法により、前記カーボンナノチューブを綿毛構造に形成させる。前記溶剤は水または揮発性有機溶剤である。超音波式分散方法の場合、カーボンナノチューブを含む溶剤に対して１０〜３０分間処理する。カーボンナノチューブは大きな比表面積を有し、カーボンナノチューブの間に大きな分子間力が生じるので、前記カーボンナノチューブはそれぞれもつれて、綿毛構造に形成されている。
【００４４】
第三ステップでは、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶液をろ過して、最終的な綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を取り出す。
【００４５】
まず、濾紙が置かれたファネルを提供する。前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を濾紙が置かれたファネルにつぎ、しばらく放置して、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が分離される。図８を参照すると、前記綿毛構造の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が互いに絡み合って、不規則的な綿毛構造となる。
【００４６】
分離された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を容器に置き、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を所定の形状に展開し、展開された前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に所定の圧力を加え、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体に残留した溶剤を加熱させるか、或いは、該溶剤を自然に蒸発させると、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００４７】
前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体が展開される面積によって、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度を制御できる。即ち、一定の体積を有する前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体は、展開される面積が大きくなるほど、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの厚さと面密度が小さくなる。
【００４８】
また、微多孔膜とエアーポンプファネル（Ａｉｒ−ｐｕｍｐｉｎｇ Ｆｕｎｎｅｌ）を利用して綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。具体的には、微多孔膜とエアーポンプファネルを提供し、前記綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体を含む溶剤を、前記微多孔膜を通して前記エアーポンプファネルにつぎ、該エアーポンプファネルに抽気し、乾燥させると、綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムが形成される。前記微多孔膜は、平滑な表面を有する。該微多孔膜において、単一の微小孔の直径は、０．２２マイクロメートルにされている。前記微多孔膜は平滑な表面を有するので、前記カーボンナノチューブフィルムは容易に前記微多孔膜から剥落することができる。さらに、前記エアーポンプを利用することにより、前記綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムに空気圧をかけるので、均一な綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムを形成させることができる。
【００４９】
図１０を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体が、前記（一）〜（三）に掲示されたフィルムである場合、前記（一）〜（三）に掲示されたフィルムは支持体１４６の表面に被覆するように配置される。
【００５０】
（四）カーボンナノチューブワイヤ構造体
前記カーボンナノチューブ構造体は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体からなることができる。前記少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体は、前記支持体１４６の表面に配置される。前記少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体は、前記支持体１４６の表面に配置される方式に対しては特に制限がない。一つの例として、図１１を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体が、一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、前記一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０が前記支持体１４６の表面に螺旋状に巻きつけられる。もう一つの例として、図１２を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体１５０が、数本のカーボンナノチューブワイヤ構造体からなる場合、前記数本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、相互に交叉して網状のカーボンナノチューブ構造体を形成する。該網状のカーボンナノチューブ構造体は前記支持体１４６の表面に被覆される。
【００５１】
前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。図１３及び図１４を参照すると、例えば、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０が複数の前記カーボンナノチューブワイヤ１５２を含んでいる場合、前記複数のカーボンナノチューブワイヤ１５２は、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の中心軸に平行して配列され、又は前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の中心軸を軸に、螺旋状に配列される。前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、複数のカーボンナノチューブを含む自立構造を有するものである。前記カーボンナノチューブワイヤ１５２は、図１３に示すように複数本のカーボンナノチューブを捩っていない状態のカーボンナノチューブワイヤ、図１４に示すように複数本のカーボンナノチューブを捩った状態のねじれ状カーボンナノチューブワイヤ又はそれらの組み合わせのいずれか一種からなる。図１３のカーボンナノチューブワイヤも、図１４のカーボンナノチューブワイヤも分子間力で密着している。前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０におけるカーボンナノチューブワイヤ１５２は接着剤によって互いに固定されることもできる。
【００５２】
図１５を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤは、分子間力で接続された複数のカーボンナノチューブのみからなる。この場合、一本のカーボンナノチューブワイヤ（捩っていない状態のカーボンナノチューブワイヤ）は、端と端とが接続された複数のカーボンナノチューブセグメント（図示せず）を含む。前記カーボンナノチューブセグメントは、同じ長さ及び幅を有する。さらに、各々の前記カーボンナノチューブセグメントに、同じ長さの複数のカーボンナノチューブが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はカーボンナノチューブワイヤの中心軸に平行に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。図１６を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤをねじり、ねじれ状カーボンナノチューブワイヤを形成することができる。ここで、前記複数のカーボンナノチューブは前記カーボンナノチューブワイヤの中心軸を軸に、螺旋状に配列されている。この場合、一本の前記カーボンナノチューブワイヤの直径は、１μｍ〜１ｃｍである。
【００５３】
前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法は、カーボンナノチューブアレイから引き出してなるカーボンナノチューブフィルムを利用するものである。前記カーボンナノチューブワイヤを形成する方法には、次の三種がある。第一種では、前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの長手方向に沿って、前記カーボンナノチューブフィルムを所定の幅で切断し、カーボンナノチューブワイヤを形成する。第二種では、前記カーボンナノチューブフィルムを有機溶剤に浸漬させて、前記カーボンナノチューブフィルムを収縮させてカーボンナノチューブワイヤを形成することができる。第三種では、前記カーボンナノチューブフィルムを機械加工（例えば、紡糸工程）してねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。詳しく説明すれば、まず、前記カーボンナノチューブフィルムを紡糸装置に固定させる。次に、前記紡糸装置を動作させて前記カーボンナノチューブフィルムを回転させ、ねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。
【００５４】
第四例として、前記導電層１４８は、カーボンナノチューブ複合構造体を含む。前記カーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブ複合材料層からなる。前記カーボンナノチューブ複合材料層は、前記カーボンナノチューブ構造体及び導電性材料からなる。前記カーボンナノチューブ複合材料層においては、前記カーボンナノチューブ構造体の構造が保持されている。前記カーボンナノチューブ構造体における各々のカーボンナノチューブが、導電性材料層で被覆される。前記カーボンナノチューブ複合材料層においては、前記導電性材料層に被覆されたカーボンナノチューブの間に複数の隙間を有するので、前記カーボンナノチューブ複合材料層は複数の微孔を有する。前記複数の微孔のサイズは、５μｍ以下である。前記カーボンナノチューブ複合材料層は前記導電性材料層を含んでいるので、その導電性はよりよくなる。前記導電性材料層は、金属又は金属合金からなり、前記金属は、銅、銀又は金などである。前記導電性材料層の厚さは１ｎｍ〜２０ｎｍである。本実施例において、前記導電性材料層は銀からなり、その厚さは５ｎｍである。
【００５５】
更に、前記カーボンナノチューブ構造体のカーボンナノチューブ及び前記導電性材料層の間の濡れ性を改善するために、前記カーボンナノチューブ及び前記導電性材料層の間に、濡れ層が配置されることができる。前記濡れ層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）及びチタン（Ｔｉ）の一種又は数種の合金などの前記カーボンナノチューブとの濡れ性がよい材料からなる。前記濡れ層の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００５６】
更に、前記濡れ層及び前記導電性材料層の間の接合性を改善するために、前記濡れ層及び前記導電性材料層の間に過渡層（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）が配置されることができる。前記過渡層は、前記濡れ層と前記導電性材料層との接合性が全てよい材料からなる。前記過渡層の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍである。前記過渡層は、クロミウム、マグネシウムなどの一種又は数種の合金からなる。
【００５７】
前記カーボンナノチューブ複合材料層において、前記カーボンナノチューブ構造体と前記導電性材料とが複合された後、前記カーボンナノチューブ複合材料層が前記入力部１４の導電層として用いられ、タッチパネルに触れる場合に、導電性が高くなる。これにより、前記タッチパネル用入力指サック１０の応答速度が速くなる。前記カーボンナノチューブ複合材料層は複数の微孔を有するので、この比表面積が大きい。
【００５８】
第五例として、図１７を参照すると、前記導電層１４８は、カーボンナノチューブ複合構造体を含む。前記カーボンナノチューブ複合構造体は、カーボンナノチューブポリマー複合材料体からなる。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、ポリマー基材１２４及び該ポリマー基材１２４に分散された複数のカーボンナノチューブ１２２からなる。前記複数のカーボンナノチューブ１２２は、該ポリマー基材１２４に均一的に分散され、互いに接続して導電網を形成する。前記ポリマー基材１２４は、熱可塑性ポリマー及び熱硬化性ポリマーの一種又は数種からなる。好ましくは、前記ポリマー基材１２４は、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリプロピレンエチル、アクリル酸ブチル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルなどの柔軟性ポリマー材料のいずれか一種である。更に、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体における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形式で存在することができる。この場合、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体におけるカーボンナノチューブの構造は前記カーボンナノチューブ構造体の構造と同じである。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体において、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材の複合する方式によって、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体の構造は、以下の三種を含む。
【００５９】
第一種には、前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブアレイである。該カーボンナノチューブアレイは、並列的に配列された複数のカーボンナノチューブを含む。前記カーボンナノチューブアレイにおいて、カーボンナノチューブの間に間隙がある。ポリマー基材は、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の間の間隙に添加されている。図１８を参照すると、前記カーボンナノチューブアレイ１５４は、全て前記ポリマー基材１２４に埋め込まれることができる。前記カーボンナノチューブアレイにおけるカーボンナノチューブの長手方向に、前記ポリマー基材１２４の表面から前記カーボンナノチューブアレイ１５４の表面までの距離は１０μｍ以下である。この場合、前記前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体に導電性を有させる。図１９を参照すると、前記カーボンナノチューブアレイ１５４におけるカーボンナノチューブ１２２の長手方向に、前記カーボンナノチューブアレイ１５４における複数のカーボンナノチューブ１２２は、前記ポリマー基材１２４の表面から突出することができる。前記複数のカーボンナノチューブ１２２の前記ポリマー基材１２４の表面から突出された部分の長さは１０μｍ以下である。
【００６０】
第二種には、図２０を参照すると、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、前記カーボンナノチューブ層１５８及び、前記カーボンナノチューブ層１５８間に浸透されたポリマー基材１２４からなる。前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブ層１５８である。該カーボンナノチューブ層１５８は、複数のカーボンナノチューブのみからなる。前記カーボンナノチューブ層１５８において、大部分のカーボンナノチューブはカーボンナノチューブ層１５８の表面に平行するように配置されるが、一部のカーボンナノチューブもカーボンナノチューブ層１５８の表面に突出することができる。該カーボンナノチューブ層１５８は、前記少なくとも一本のドローン構造カーボンナノチューブフィルム、プレシッド構造カーボンナノチューブフィルム又は綿毛構造カーボンナノチューブフィルムからなることができる。該カーボンナノチューブ層１５８が、複数のフィルムからなる場合、前記複数のフィルムは互いに積層するように配置されることができる。前記カーボンナノチューブ層において、カーボンナノチューブの間に複数の間隙を有する。この場合、前記ポリマー基材１２４の材料は、前記カーボンナノチューブ層１５８の隙間に浸透され、前記カーボンナノチューブ層１５８は、全て前記ポリマー基材１２４に埋め込まれることができる。前記ポリマー基材１２４の表面から前記カーボンナノチューブ層１５８の表面までの距離は１０μｍ以下である。この場合、前記前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体に導電性を有させる。前記カーボンナノチューブ層１５８の一部のカーボンナノチューブは前記ポリマー基材１２４の表面から突出することができる。
【００６１】
第三種には、図２１を参照すると、前記カーボンナノチューブ構造体が、一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、前記ポリマー基材１２４はカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０のカーボンナノチューブワイヤの間に浸透されて、カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体を形成する。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体において、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は、全て前記ポリマー基材１２４に埋め込まれることができる。前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の長軸方向と垂直する方向に、前記ポリマー基材１２４の表面から前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０の表面までの距離は１０μｍ以下である。この場合、前記カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体に導電性を有させる。前記カーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体は、前記支持体１４６の表面に配置されて導電層１４８を形成する。前記導電層１４８は、数本のカーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体からなることができる。この場合、前記数本のカーボンナノチューブポリマー複合材料ワイヤ構造体は前記支持体１４６の表面に平行的に緊密に配置され、交叉的に配置され、又は互いに編まれて配置される。
【００６２】
前記カーボンナノチューブ構造体１２におけるカーボンナノチューブ２２は、大きな表面積を有するので、前記カーボンナノチューブ構造体１２も大きな表面積を有する。
【００６３】
前記入力部１４は、例えばスナップ方式、締まりばめ方式などの機械方式又は例えば熱圧、接着剤などの物理化学方式で前記指スリーブ１２の一つの端部に固定される。図１に示すように、実施例１において、前記入力部１４は、接着剤によって前記指スリーブ１２に固定される。前記入力部１４を前記指スリーブ１２に取り付ける場合、前記指スリーブ１２との位置関係によって、前記入力部１４を第一部１４２と第二部１４４とに分割することができる。前記入力部１４が前記指スリーブ１２に取り付けられた場合、前記入力部１４の前記第一部１４２は、前記指スリーブ１２の内に取り付けられていて、指に接触する。前記入力部１４の前記第二部１４４は、前記指スリーブ１２の外に位置され、タッチパネルに信号を入力する。前記第一部１４２の指に対応する一部の表面は曲面であることができる。これにより、使用者の指は、前記入力部１４に接触する場合の触感がよりよくなる。前記第二部１４４は、尖端又は突出部を含むことができる。これにより、前記入力部１４は、タッチパネルなどのより小さいキーボタンを押すことができる。また、前記入力部１４が前記指スリーブ１２に取り付けられる場合、前記入力部１４の前記第一部１４２の少なくとも一部と、前記第一部１４２の該少なくとも一部に隣接する前記指スリーブ１２の壁との間に間隙１６を形成することができる。前記間隙１６は、使用者の指のつめを収納することができるので、使用者が該タッチパネル用入力指サック１０を利用する場合快適になる。
【００６４】
（実施例２）
図２２を参照すると、本発明の実施例２は、実施例１とは異なるタッチパネル用入力指サック２０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック２０は、指スリーブ２２を含む。前記指スリーブ２２は、対向する両端部のうちの一方の端部は密封され、他方の端部は開口された筒状構造体である。前記指スリーブ２２は、全て導電材料からなる。前記指スリーブ２２は、実施例１のグラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブ複合材料層、又はカーボンナノチューブポリマー複合材料層からなる。ここで、前記カーボンナノチューブ構造体は、膜状カーボンナノチューブ構造体であることが好ましい。
【００６５】
（実施例３）
図２３〜図２６を参照すると、本発明の実施例３は、実施例１及び２とは異なるタッチパネル用入力指サック３０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック３０は、指スリーブ３２を含む。前記タッチパネル用入力指サック３０は、実施例２のタッチパネル用入力指サック２０と比べて、次点が異なる。前記指スリーブ３２は、絶縁材料からなる。更に、前記タッチパネル用入力指サック３０は、導電層３４を含む。前記導電層３４は、前記指スリーブ３２の内表面の少なくとも一部に、及び少なくとも前記指スリーブ３２の密封された端部の外表面に被覆される。前記指スリーブ３２の内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブ３２の密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続される。前記指スリーブ３２の密封された端部に配置された前記導電層を入力部とすることができる。
【００６６】
前記導電層３４を前記指スリーブ３２の表面に配置することは、以下の方式によって行われる。第一種には、図２３に示すように、前記導電層３４が、前記指スリーブ３２の内表面及び外表面に全て被覆される。前記指スリーブ３２の内表面に被覆された前記導電層３４と、前記指スリーブ３２の外表面に被覆された前記導電層３４とは、前記指スリーブ３２の開口された端部に電気的に接続されている。第二種には、図２４に示すように、前記導電層３４が、前記指スリーブ３２の全ての外表面に、及び一部の内表面に被覆される。前記指スリーブ３２の外表面に被覆された前記導電層３４と前記指スリーブ３２の内表面に被覆された前記導電層３４とは、前記指スリーブ３２の開口された端部に電気的に接続されている。第三種には、図２５に示すように、前記指スリーブ３２の密封された端部に、少なくとも一つのスルーホール３２０が形成され、前記導電層３４が、前記指スリーブ３２の密封された端部の外表面に被覆され、前記少なくとも一つのスルーホール３２０を覆うように配置させる。タッチパネル用入力指サック３０を利用する場合、使用者の指は、前記スルーホール３２０を通して前記導電層３４に電気的に接触できる。第四種には、図２６に示すように、前記導電層３４が、それぞれ前記指スリーブ３２の密封された端部の内表面及び外表面に被覆される。前記指スリーブ３２の密封された端部には、少なくとも一つのスルーホールが配置される。前記少なくとも一つのスルーホールの内に、導電接続部３４０が配置される。前記導電接続部３４０によって前記指スリーブ３２の密封された端部の内表面及び外表面に被覆された前記導電層３４は互いに電気的に接続される。勿論、前記導電層３４は前記指スリーブ３２の表面に配置される方式は以上の種類に制限されず、使用者の指が前記指スリーブ３２に入れて前記入力部に電気的に接続されればよい。
【００６７】
前記指スリーブ３２の材料は、実施例１の指スリーブ１２の材料と同じである。前記導電層３４の材料は、実施例１の導電層１４８の材料と同じである。
【００６８】
（実施例４）
図２７を参照すると、本発明の実施例４は、実施例１〜３とは異なるタッチパネル用入力指サック４０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック４０は、指スリーブ４２を含む。前記指スリーブ４２は、複数の縦糸４２４及び複数の横糸４２６が編まれて又は織られて形成する。前記縦糸４２４は、導電糸である。前記導電糸は、カーボンナノチューブワイヤ構造体又はカーボンナノチューブ複合ワイヤ構造体である。前記複数の縦糸４２４の一端が一つの交接点４２４０で互いに接続される。即ち、前記複数の縦糸４２４は、前記交接点４２４０から延伸する。前記交接点４２４０には、尖端（図示せず）が形成される。該尖端が前記タッチパネル用入力指サック４０の入力部とされる。前記横糸４２６は、リング状であり、前記複数の縦糸４２４を固定することに用いる。複数の縦糸４２４及び複数の横糸４２６が編まれて又は織られて、タッチパネル用入力指サック４０の形状に固定されることができる。前記縦糸４２４及び横糸４２６の直径はそれぞれ１ｍｍより小さい。前記横糸４２６は、金属などの導電材料、又はプラスチック、ナイロン、ゴム、樹脂、繊維などの絶縁材料からなる。好ましくは、前記横糸４２６は柔軟性のある材料からなる。
【００６９】
（実施例５）
図２８を参照すると、本発明の実施例５は、タッチパネル用入力指サック５０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック５０は、指スリーブ５２及び入力部５４を含む。前記タッチパネル用入力指サック５０は、実施例１のタッチパネル用入力指サック１０と比べて、次の点が異なる。前記入力部５４の支持体及び導電層は、一体成型構造を有し、全て導電材料からなる。即ち、前記入力部５４は、導電材料からなる実体部である。前記導電材料は、実施例１に掲示されたグラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブ複合材料層、又はカーボンナノチューブポリマー複合材料層からなることができる。前記グラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブポリマー複合材料層又はカーボンナノチューブ複合材料層は、優れた柔軟性を有するので、所定の形状によって変形させ、前記入力部５４を形成する。前記グラフェン材料層、グラフェンポリマー複合材料層、カーボンナノチューブ構造体、カーボンナノチューブポリマー複合材料層又はカーボンナノチューブ複合材料層を、所定の形状を形成させる方法として、接着方法又は熱処理方法などがある。
【００７０】
前記接着方法として図２９を参照すると、前記入力部５４が、一本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、前記カーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は螺旋状に回って、中空の円錐構造体を形成する。円錐状の前記入力部５４を形成するために、隣接するカーボンナノチューブ構造体が接着剤によって螺旋状に接着されることができる。前記接着剤は、導電接着剤であることが好ましい。本実施例において、前記接着剤は、銀導電接着剤である。
【００７１】
前記接着方法として図３０を参照すると、前記入力部５４が、数本のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０からなる場合、各々のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０は一つの円環状になり、且つ各々の円環状の直径は異なり、次第に減少する。直径は次第に減少する前記円環状になった複数のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０を順次的に積層させて、円錐状の前記入力部５４を形成する。隣接する円環状のカーボンナノチューブワイヤ構造体１５０が接着剤によって接着されることができる。
【００７２】
前記熱処理方法として、例えば、前記入力部５４が、カーボンナノチューブ構造体からなる場合、前記カーボンナノチューブ構造体を所定の形状にして前記入力部５４を形成するために、前記カーボンナノチューブ構造体を所定の温度で熱処理することができる。前記熱処理することは保護気体又は真空環境で行う。前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理する温度は、６００℃〜２０００℃であるが、好ましくは、１６００℃〜１７００℃である。前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理する過程において、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間の分子間力が変更されて、前記カーボンナノチューブ構造体を所定の形状に固定させる。前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理することは以下の両種方式を含む。一種、加熱電流方式である。前記カーボンナノチューブ構造体に加熱電流を流し、一定時間維持する。前記加熱電流の大小は、前記カーボンナノチューブ構造体の寸法より決める。前記カーボンナノチューブ構造体に加熱電流を流す時間は、４時間より小さい。二種、高温加熱方式である。前記カーボンナノチューブ構造体を、所定の温度の例えば黒鉛炉などの高温環境におき、一定時間維持する。前記カーボンナノチューブ構造体を、２０００℃の高温環境で０．５時間〜１時間維持する。以上の両種の方式で前記カーボンナノチューブ構造体を熱処理することにより、前記前記カーボンナノチューブ構造体を所定の形状に固定させる。この場合、前記入力部５４は、純カーボンナノチューブ構造体からなることができる。
【００７３】
（実施例６）
図３１を参照すると、本発明の実施例６は、実施例１〜５とは異なるタッチパネル用入力指サック６０を提供する。前記タッチパネル用入力指サック６０は、指リング６２及び入力部６４を含む。
【００７４】
前記指リング６２の形状は、円環状又は“Ｃ”字形である。前記指リング６２は、例えば金属、合金又は導電ポリマーなどの導電材料からなる。前記入力部６４は、前記指スリーブ６２の縁部に固定して突出されている。前記入力部６４は、前記指スリーブ６２に電気的に接続される。前記入力部６４は、熔接方式、機械方式又は導電接着剤によって前記指スリーブ６２に固定されることができる。前記入力部６４は、実施例１の入力部１４または実施例５の入力部５４と同じである。
【符号の説明】
【００７５】
１０、２０、３０、４０、５０、６０ タッチパネル用入力指サック
１２、２２、３２、４２、５２、６２ 指スリーブ
１４、５４、６４ 入力部
１４２ 第一部
１４４ 第二部
１６ 隙間
１４６ 支持体
１４８、３４ 導電層
１５０ カーボンナノチューブワイヤ構造体
１５２ カーボンナノチューブワイヤ
１２２ カーボンナノチューブ
１２４ ポリマー基体
１５８ カーボンナノチューブ層
１２８ グラフェン
１３０ グラフェンポリマー複合材料層
３２０ スルーホール
３４０ 導電接続部
４２４ 縦糸
４２６ 横糸
４２４０ 交接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指スリーブと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、
前記入力部は、前記指スリーブに配置され、
前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含み、
前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項２】
指スリーブと、導電層と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口され、
前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆され、
前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続され、
前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項３】
指リングと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指リングは、環状構造を有し、
前記入力部は、前記指リングの円周上に固定され、
前記入力部は、カーボンナノチューブ複合材料体からなり、
前記カーボンナノチューブ複合材料体は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項４】
指スリーブと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、
前記入力部は、前記指スリーブに配置され、
前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含み、
前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層であり、
前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されていることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項５】
指スリーブと、導電層と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口され、
前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆され、
前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続され、
前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層であり、
前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されていることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項６】
指リングと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指リングは、環状構造を有し、
前記入力部は、前記指リングの円周上に固定され、
前記入力部は、カーボンナノチューブポリマー複合材料体からなり、
前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されていることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項１】
指スリーブと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、
前記入力部は、前記指スリーブに配置され、
前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含み、
前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項２】
指スリーブと、導電層と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口され、
前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆され、
前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続され、
前記導電層は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項３】
指リングと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指リングは、環状構造を有し、
前記入力部は、前記指リングの円周上に固定され、
前記入力部は、カーボンナノチューブ複合材料体からなり、
前記カーボンナノチューブ複合材料体は、複数のカーボンナノチューブ及び前記各々のカーボンナノチューブの表面に被覆された導電材料からなることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項４】
指スリーブと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、
前記入力部は、前記指スリーブに配置され、
前記入力部は、支持体及び前記支持体の表面に被覆された導電層を含み、
前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層であり、
前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されていることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項５】
指スリーブと、導電層と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指スリーブは、筒形構造を有し、該筒形構造の対向する両端部の一つの端部は密封され、もう一つの端部は開口され、
前記導電層は、前記指スリーブの内表面の少なくとも一部、及び少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆され、
前記指スリーブの内表面の少なくとも一部に被覆された前記導電層は、少なくとも前記指スリーブの密封された端部の外表面に被覆された前記導電層に電気的に接続され、
前記導電層は、カーボンナノチューブポリマー複合材料層であり、
前記カーボンナノチューブポリマー複合材料層は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されていることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【請求項６】
指リングと、入力部と、を含むタッチパネル用入力指サックであって、
前記指リングは、環状構造を有し、
前記入力部は、前記指リングの円周上に固定され、
前記入力部は、カーボンナノチューブポリマー複合材料体からなり、
前記カーボンナノチューブポリマー複合材料体は、カーボンナノチューブ構造体及びポリマー基材を含み、前記カーボンナノチューブ構造体は前記ポリマー基材の中に配置されていることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１２−１３８０６１（Ｐ２０１２−１３８０６１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５７０７（Ｐ２０１１−１１５７０７）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【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２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【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）】
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