JP2009151783A - タッチパネル及びそれを利用したディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、カーボンナノチューブを利用したタッチパネル及びそれを利用したディスプレイに関する。
【解決手段】本発明のタッチパネルは、第一電極板及び第二電極板を含む。前記第一電極板は、第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、該導電構造体に電気的に接続された複数の第一電極と、を有する。前記第二電極板は、前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体に電気的に接続された複数の第二電極と、を有する。前記第一導電構造体及び／又は前記第二導電構造体は、カーボンナノチューブ構造体を含む。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ワイヤを含む。前記カーボンナノチューブワイヤの両方の端部はそれぞれ、対向する二つの前記第一電極又は対向する二つの第二電極に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル及びそれ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を利用したタッチパネル及びそれを利用したディスプレイに関する。

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。

現在の抵抗膜方式タッチパネルは、ベースとなるガラス基板の表面に非常に微小なスペーサをはさみ、その表面にしなやかなフィルムを貼り付ける。前記ガラス基板及び前記フィルムの向かい合う面には、それぞれ透明導電性薄膜が設けられている。

タッチしていない状態では、前記微小なスペーサにより前記二枚の透明導電性薄膜は接触していないために、電流が生じない。前記フィルムをタッチすると、圧力によりフィルムがたわみ、前記ガラス基板の透明導電性薄膜と接触し、電流が流れる。前記ガラス基板、フィルムそれぞれの透明導電性薄膜の抵抗による分圧比を測定することで押された位置を検出する。
Ｋａｉｌｉ Ｊｉａｎｇ、Ｑｕｎｑｉｎｇ Ｌｉ、Ｓｈｏｕｓｈａｎ Ｆａｎ、"Ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｙａｒｎｓ"、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１

現在主流の方式では、全面がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）と呼ばれる透明導電性薄膜で構成されるので、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ている。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には、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。

前記課題を解決するために、正確性や応答性を向上させ、光透過性の高いタッチパネルを提供することが必要となる。

本発明のタッチパネルは、第一電極板及び第二電極板を含む。前記第一電極板は、第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、前記第一導電構造体に電気的に接続された複数の第一電極と、を有する。前記第二電極板は、前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体に電気的に接続された複数の第二電極と、を有する。前記第一導電構造体及び／又は前記第二導電構造体は、カーボンナノチューブ構造体を含む。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ワイヤを含む。前記カーボンナノチューブワイヤの両方の端部はそれぞれ、対向する二つの前記第一電極又は対向する二つの第二電極に接続されている。

前記第一導電構造体又は前記第二導電構造体において、前記カーボンナノチューブワイヤはそれぞれ平行に配列されている。

前記カーボンナノチューブワイヤはそれぞれ所定の距離で分離して配列される。隣接する前記カーボンナノチューブワイヤの間の距離は、５ｎｍ〜１ｍｍである。

単一の前記電極は、単一のカーボンナノチューブワイヤの一つの端部に接続されている。

前記カーボンナノチューブワイヤの直径は０．５ｎｍ〜１００μｍである。

前記第一導電構造体及び前記第二導電構造体は全て前記カーボンナノチューブ構造体を含む。前記第一導電構造体における複数のカーボンナノチューブワイヤは第二方向に対して平行に並列され、前記第二導電構造体における複数のカーボンナノチューブワイヤは第一方向に対して平行に並列されている。

前記第一方向と前記第二方向とは、０°〜９０°の角度を成す。

前記カーボンナノチューブワイヤは、端と端で接続された複数のカーボンナノチューブセグメントを含む。単一のカーボンナノチューブセグメントは、平行に配列された複数のカーボンナノチューブである。

本発明のディスプレイは、タッチパネルと、前記タッチパネルに隣接して設置された表示素子と、を含む。前記タッチパネルは、第一電極板及び第二電極板を含む。前記第一電極板は、第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、該導電構造体に電気的に接続された複数の第一電極と、を有する。前記第二電極板は、前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体に電気的に接続された複数の第二電極と、を有する。前記第一導電構造体及び／又は前記第二導電構造体は、カーボンナノチューブ構造体を含む。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ワイヤを含む。前記カーボンナノチューブワイヤの両方の端部はそれぞれ、対向する二つの前記第一電極又は対向する二つの第二電極に接続されている。

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。第一に、カーボンナノチューブは良好な機械性能を有するので、カーボンナノチューブフィルムを利用するタッチパネルは、良好な機械的強度及び靱性を有する。従って、本発明は数枚のカーボンナノチューブフィルムを利用することにより、前記タッチパネルの耐久性を高め、該タッチパネルを利用するディスプレイの使用寿命を延長することができる。第二に、カーボンナノチューブは良好な導電性を有するので、カーボンナノチューブフィルムを利用するタッチパネルは、均一な導電性及び高導電性を有する。従って、本発明は、前記カーボンナノチューブフィルムを利用することにより、前記タッチパネルのコントラスト及び精度を高めることができる。

図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１及び図２を参照すると、本実施形態のタッチパネル１０は、第一電極板１２と、第二電極板１４と、前記第一電極板１２及び第二電極板１４の間に挟まれる複数のスペーサ１６と、を含む。

前記第一電極板１２は、第一基板１２０と、第一導電構造体１２２と、複数の第一電極１２４と、を備える。前記第一基板１２０は第一表面及び該第一表面に対向する第二表面を有し、該第一表面及び第二表面はそれぞれ平面形に形成されている。前記第一導電構造体１２２及び前記第一電極１２４は全部前記第一基板１２０の第一表面に設置されている。前記複数の第一電極１２４は、平行な２列に配列され、二つの第一電極列に形成されている。前記二つの第一電極列は、前記第一導電構造体１２２を挟むように、前記第一基板１２０の両側に設置される。また、前記二つの第一電極列はそれぞれ前記第一導電構造体１２２の両方の端部に電気的に接続されている。ここで、一つの第一電極列から、前記第一導電構造体１２２を越えてもう一つの第一電極列まで進む方向を、第一方向と定義する。

前記第二電極板１４は、第二基板１４０と、第二導電構造体１４２と、少なくとも二つの第二電極１４４と、を備える。前記第二基板１４０は第一表面及び該第一表面に対向する第二表面を有し、該第一表面及び第二表面はそれぞれ平面形に形成されている。前記第二導電構造体１４２及び前記二つの第二電極１４４は全部前記第二基板１４０の第一表面に設置されている。前記複数の第二電極１４４は、平行な２列に配列され、二つの第二電極列に形成されている。前記二つの第二電極列は、前記二つの第一電極１２４列の側に対向せず、前記第二基板１４０の両側に設置される。また、前記二つの第二電極列は前記第二導電構造体１４２を挟むように前記第二導電構造体１４２に電気的に接続されている。ここで、一つ第二電極列から、前記第二導電構造体１４２を越えてもう一つの第二電極列まで進む方向を、第二方向と定義する。

また、前記第一方向と前記第二方向とは、０°〜９０°の角度を成す。本実施形態において、前記第一方向は前記第二方向に対して直交する（即ち、前記第一方向と前記第二方向と成す角度が９０°である）。この場合、前記二つの第一電極列は前記第一方向に対して平行に並列し、前記二つの第二電極列は前記第二方向に対して平行に並列している。即ち、前記第一電極列の長手方向は前記第二方向に平行し、前記第二電極列の長手方向は前記第一方向に平行する。前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４は、金又は銀などの低抵抗の金属材料からなる。前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４は、スパッタ、メッキ処理、化学蒸着などの方法によりそれぞれ前記第一導電構造体１２２及び第二導電構造体１４２の表面に堆積される。また、前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４は銀ペーストを介して、それぞれ前記第一導電構造体１２２及び第二導電構造体１４２に電気的に接続される。あるいは、前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４を直接前記第一基板１２０又は第二基板１４０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、前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４をそれぞれ前記第一導電構造体１２２及び第二導電構造体１４２に接続させる。勿論、上述の方法に限らず、前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４と、前記第一導電構造体１２２及び第二導電構造体１４２と、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。

前記第一基板１２０は、ポリマー、樹脂など柔軟で透明な材料からなる。一方、前記第二基板１４０は、ガラス、石英などの透明な材料からなる。

本実施形態において、前記第二電極板１４及び前記第一電極板１２の間の距離は２〜２０μｍに設定されている。前記複数のスペーサ１６はそれぞれ所定の距離だけ離れて、均一に前記第二電極板１４の前記第二導電構造体１４２上に設置される。さらに、前記第二電極板１４及び前記第一電極板１２を密封するように、前記第二電極板１４と前記第一電極板１２との間に枠形の絶縁部１８を設置する。前記複数のスペーサ１６及び前記絶縁部１８は、例えば、透明な樹脂のような絶縁材料からなり、前記第一電極板１２と前記第二電極板１４とを絶縁して組み合わせるように機能する。前記複数のスペーサ１６の数量及び寸法は、実際のタッチパネルの寸法に応じて、前記第一電極板１２と前記第二電極板１４とを絶縁させるように設けられる。

さらに、前記第一電極板１２を保護するために、前記第一電極板１２の第一表面に対向する第二表面に透明な保護膜１２６を設置することができる。前記保護層１２６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１２６を加工することにより、該保護層１２６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１２６は、表面硬化処理したプラスチック膜（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１２６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１２６を導電性の銀ペーストで直接前記第一導電構造体１２２に接着させることができる。

前記第一導電構造体１２２及び前記第二導電構造体１４２の少なくとも一方が、複数のカーボンナノチューブワイヤを含む。該複数のカーボンナノチューブワイヤにおいて、各々のカーボンナノチューブワイヤの両方の端部が、それぞれ対向する二つの前記第一電極１２４又は第二電極１４４と電気的に接続されている。即ち、対向する二つの前記第一電極１２４又は第二電極１４４は、それぞれ少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤの一つの端部に接続されている。前記複数のカーボンナノチューブワイヤは相互に接触し、又は所定の距離だけで分離して配列されていることができる。本実施形態において、前記カーボンナノチューブワイヤは、それぞれ所定の距離だけで分離し、平行して配列されている。隣接する前記カーボンナノチューブワイヤの間の距離は、１０ｎｍ〜１ｍｍである。図３を参照すると、単一の前記カーボンナノチューブワイヤは、端と端が分子間力で接続された複数のカーボンナノチューブを含む。単一のカーボンナノチューブワイヤの直径は０．５ｎｍ〜１００μｍである。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、直径が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、直径が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、直径が１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。

本実施形態において、前記第一導電構造体１２２及び前記第二導電構造体１４２は全て前記複数のカーボンナノチューブワイヤを含む。前記第一導電構造体１２２又は前記第二導電構造体１４２において、該複数のカーボンナノチューブワイヤは相互に平行に配列され、所定の距離だけで分離して配列されている。ここで、前記第一導電構造体１２２における複数のカーボンナノチューブワイヤは前記第二方向に対して平行に並列されている。一方、前記第二導電構造体１４２における複数のカーボンナノチューブワイヤは前記第一方向に対して平行に並列されている。前記第一方向は前記第二方向と直交している。

さらに、光透過を均一にさせるために、隣接するカーボンナノチューブワイヤの間に光補償膜（図示せず）を設置することができる。前記光補償膜は、前記第一導電構造体１２２／第二導電構造体１４２と同じ光学性能（例えば、屈折率及び透過率）を有する材料からなる。

前記第一導電構造体１２２／第二導電構造体１４２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カーボンナノチューブ予備成形体（カーボンナノチューブフィルム）を引き出す第二ステップと、前記カーボンナノチューブ予備成形体を有機溶剤で処理し、又は機械加工してカーボンナノチューブワイヤを形成する第三ステップと、複数の前記カーボンナノチューブワイヤを所定の距離だけで分離して、それぞれ平行に前記第一基板１２０及び前記第二基板１４０に設置して、第一導電構造体１２２及び第二導電構造体１４２を形成する第四ステップと、を含む。

前記第一段階では、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）を提供することが好ましい。本実施形態において、化学気相堆積（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無定形炭素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。

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。

第二段階では、まず、ピンセットなどの工具を利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。本実施形態において、一定の幅を有するテープを利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。次に、所定の速度で前記複数のカーボンナノチューブを引き出し、複数のカーボンナノチューブセグメントからなる連続的なカーボンナノチューブ予備成形体（例えば、カーボンナノチューブフィルム）を形成する。

前記カーボンナノチューブを引き出すために利用される工具は、接着テープ、ペンチ、ピンセットなどのいずれか一種である。前記工具で前記カーボンナノチューブアレイに接触させると、複数のカーボンナノチューブが前記工具に固定される。この後、前記カーボンナノチューブが固定された前記工具を移動させて、前記複数のカーボンナノチューブを同時に前記カーボンナノチューブアレイから引き出すことができる。前記カーボンナノチューブを引き出す方向は、前記カーボンナノチューブアレイの成長方向に垂直に設けられている。

前記複数のカーボンナノチューブを引き出す工程において、前記複数のカーボンナノチューブがそれぞれ前記基材から脱離すると、分子間力で前記カーボンナノチューブセグメントが端と端で接合され、連続のカーボンナノチューブ予備成形体が形成される（図４を参照する）。図５を参照すると、単一のカーボンナノチューブセグメント１４３は、長さが同じ複数のカーボンナノチューブ１４５を含む。該複数のカーボンナノチューブ１４５は、相互に平行に並列し、分子間力で接合されるように配列されている。前記カーボンナノチューブ予備成形体は複数のカーボンナノチューブセグメントを含む。前記カーボンナノチューブ予備成形体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を引く方向に平行に並列されている。前記カーボンナノチューブ予備成形体は、均一な導電性及び均一な厚さを有する。このカーボンナノチューブ予備成形体の製造方法は、高効率で簡単であり、工業的に実用される。

前記カーボンナノチューブ予備成形体の幅は前記基材の幅により決定され、前記カーボンナノチューブフィルムの長さは基材の寸法に限定されず、必要に応じて製造されることができる。前記カーボンナノチューブ予備成形体の幅は０．０１ｃｍ〜１０ｃｍに設けられ、厚さは０．５〜１００μｍに設けられる。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、直径が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、直径が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、直径が１．５ｎｍ〜５０ｎｍに設定される。

前記第三ステップにおいて、有機溶剤を利用して前記カーボンナノチューブ予備成形体を浸漬して処理することができる。前記カーボンナノチューブ予備成形体を前記有機溶剤で浸漬させて、前記有機溶剤を蒸発させた後、前記カーボンナノチューブ予備成形体が縮んで、カーボンナノチューブワイヤに形成される。該カーボンナノチューブワイヤは前記カーボンナノチューブ予備成形体と比べて、比表面積及び直径が減少するので、強度及び靱性を高めることができる。前記有機溶剤は、メタノール、アルコール、アセトン又はこれらの混合物である。前記カーボンナノチューブワイヤの直径は０．５ｎｍ〜１００μｍである。

前記第三ステップにおいて、前記カーボンナノチューブ予備成形体を機械加工（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こともできる。詳しく説明すると、まず、前記カーボンナノチューブ予備成形体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予備成形体を回転させ、ねじれたカーボンナノチューブワイヤを形成する。

前記第四ステップにおいて、タッチパネル１０の光透過率に応じて、隣接するカーボンナノチューブワイヤの間の距離を設定することができる。本実施形態において、隣接する前記カーボンナノチューブワイヤの間の距離は、１０ｎｍ〜１ｍｍである。さらに、前記距離が一定である。

前記第四ステップにおいて、前記カーボンナノチューブワイヤの設置方法は、複数の前記カーボンナノチューブワイヤを分離させて、第二方向に対して相互に平行になるように前記第一基板１２０の第一表面（図示せず）に設置して、第一導電構造層を形成する第一サブステップと、複数の前記カーボンナノチューブワイヤを分離させて、第一方向に対して相互に平行になるように前記第二基板１４０の第一表面（図示せず）に設置して、第二導電構造層を形成する第二サブステップと、を含む。前記第一方向と前記第二方向とは、０°〜９０°の角度で交叉されている。前記第一導電構造体の各カーボンナノチューブワイヤは、その長手方向が前記第一方向に沿って延伸しており、そのカーボンナノチューブワイヤの両方の端部は、それぞれ前記第一電極１２４に電気的に接触されている。一方、前記第二導電構造体の各カーボンナノチューブワイヤは、その長手方向が前記第二方向に沿って延伸しており、そのカーボンナノチューブワイヤの両方の端部は、前記第二電極１４４に電気的に接触されている。本実施形態において、対向する二つの前記第一電極１２４が、それぞれ単一のカーボンナノチューブワイヤの両方の端部に接続されている。対向する二つの前記第一電極１４４が、それぞれ単一のカーボンナノチューブワイヤの両方の端部に接続されている。前記第一導電構造体１２２のカーボンナノチューブワイヤが前記第一方向に沿って配列され、前記第二導電構造体１４２のカーボンナノチューブワイヤが前記第二方向に沿って配列されている。前記第一方向と前記第二方向とは直交している。複数の前記第一電極１２４及び第二電極１４４は、前記タッチパネル１０の回路に接続されている。

図６に示すように、本実施形態は、前記タッチパネル１０を利用するディスプレイ１００を提供する。該ディスプレイ１００は、前記タッチパネル１０と、表示素子２０と、第一制御素子３０と、中央処理装置４０と、第二制御素子５０と、を含む。前記表示素子２０を前記タッチパネル１０から所定の距離だけ離隔させて、前記タッチパネル１０の第二電極板１４の第二基板１４０の第二表面（第二電極板１４０の第二導電構造体１４２が設置された表面とは反対する表面）に相対して設置している。従って、前記表示素子２０及び前記タッチパネル１０の間に、空間２６が形成されている。さらに、前記表示素子２０を、例えば、接着剤で前記タッチパネル１０に組み合わせることができる。前記表示素子２０としては、液晶表示装置、電界放出表示装置、プラズマ表示装置、電子発光ディスプレイ、真空蛍光表示装置又は陰極線管が利用される。

さらに、前記表示素子２０が所定の距離だけ離隔されて前記タッチパネル１０に対向して設置される場合、前記タッチパネル１０の前記第二基板１４０の第二表面に遮蔽層２２を設置する。さらに前記遮蔽層２２の、前記タッチパネルに設置された表面とは反対側の表面に、硬化層２４を形成することができる。該硬化層２４は、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、樹脂膜、アクリル樹脂などのいずれか一種からなる。前記硬化層２４及び前記空間２６を設けるので、前記表示素子２０が強い力によって損傷することを防止することができる。該硬化層２４を誘電層として利用することができる。なお、前記表示素子２０及び前記タッチパネル１０を直接組み合わせる場合、前記硬化層２４を隙間なく前記表示素子２０の表面に設置させることができる。

前記第一制御素子３０と、中央処理装置４０と、第二制御素子５０とは、それぞれ回路で接続されている。前記第一制御素子３０は前記タッチパネル１０の電極２８に接続され、前記第二制御素子５０は前記表示素子２０に接続されている。前記中央処理装置４０により前記第二制御素子５０を制御して、前記第二制御素子５０により前記ディスプレイ１００の表示を制御することができる。

前記第一電極板１２及び前記第二電極板１４にそれぞれ例えば５Ｖの電圧を印加する場合、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、指又はペンなどの接触物６０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１０を押す。これにより、前記第一電極板１２の前記第一基板１２０を湾曲させ、変形７０を生じさせ、前記第一電極板１２の前記第一導電構造体１２２と前記第二電極板１４の前記第二導電構造体１４２とを接触させて回路を形成する。前記第一制御素子３０により、それぞれ前記第一導電構造体１２２におけるカーボンナノチューブの配列方向及び前記第二導電構造体１４２におけるカーボンナノチューブの配列方向に流れる電流を測定して、測定データを前記中央処理装置４０に伝送する。前記中央処理装置４０は前記測定データにより、前記第一電極板１２の前記第一導電構造体１２２と前記第二電極板１４の前記第二導電構造体１４２との接触場所を計算する。これによって、前記ディスプレイ１００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。

本発明の実施形態のタッチパネルの平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って、本発明の実施形態のタッチパネルの断面図である。 本発明の実施形態のタッチパネルに利用したカーボンナノチューブワイヤのＳＥＭ写真である。 本発明の実施形態のタッチパネルに利用した、ねじれたカーボンナノチューブワイヤのＳＥＭ写真である。 本発明の実施形態のカーボンナノチューブセグメントを示す図である。 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

１００ ディスプレイ
１２ 第一電極板
１２０ 第一基板
１２２ 第一導電構造体
１２４ 第一電極
１２６ 保護層
１４０ 第二基板
１４２ 第二導電構造体
１４３ カーボンナノチューブセグメント
１４４ 第二電極
１４５ カーボンナノチューブ
１６ スペーサ
１８ 絶縁部
２０ 表示素子
２２ 遮蔽層
２４ 硬化層
２６ 空間
３０ 第一制御素子
４０ 中央処理装置
５０ 第二制御素子
６０ 接触物
７０ 変形

Claims (9)

1. 第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、前記第一導電構造体に電気的に接続された複数の第一電極と、を有する第一電極板と、
   前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体に電気的に接続された複数の第二電極と、を有する第二電極板と、を含み、
   前記第一導電構造体及び／又は前記第二導電構造体が、カーボンナノチューブ構造体を含み、
   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を含み、
   前記カーボンナノチューブワイヤの両方の端部がそれぞれ、対向する二つの前記第一電極又は対向する二つの第二電極に接続されていることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記第一導電構造体又は前記第二導電構造体において、前記カーボンナノチューブワイヤがそれぞれ平行に配列されていることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記カーボンナノチューブワイヤがそれぞれ所定の距離で分離して配列され、
   隣接する前記カーボンナノチューブワイヤの間の距離が、５ｎｍ〜１ｍｍであ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。
4. 単一の前記電極が、単一のカーボンナノチューブワイヤの一つの端部に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル。
5. 前記カーボンナノチューブワイヤの直径が０．５ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のタッチパネル。
6. 前記第一導電構造体及び前記第二導電構造体が全て前記カーボンナノチューブ構造体を含み、
   前記第一導電構造体における複数のカーボンナノチューブワイヤが第二方向に対して平行に並列され、
   前記第二導電構造体における複数のカーボンナノチューブワイヤが第一方向に対して平行に並列されていることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル。
7. 前記第一方向と前記第二方向とが、０°〜９０°の角度を成すことを特徴とする、請求項６に記載のタッチパネル。
8. 前記カーボンナノチューブワイヤが、端と端で接続された複数のカーボンナノチューブセグメントを含み、
   単一のカーボンナノチューブセグメントが、平行に配列された複数のカーボンナノチューブであることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のタッチパネル。
9. タッチパネルと、前記タッチパネルに隣接して設置された表示素子と、を含むディスプレイであって、
   前記タッチパネルが、
   第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、前記第一導電構造体に電気的に接続された複数の第一電極と、を有する第一電極板と、
   前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体に電気的に接続された複数の第二電極と、を有する第二電極板と、を含み、
   前記第一導電構造体及び／又は前記第二導電構造体が、カーボンナノチューブ構造体を含み、
   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を含み、
   前記カーボンナノチューブワイヤの両方の端部がそれぞれ、対向する二つの前記第一電極又は対向する二つの第二電極に接続されていることを特徴とするディスプレイ。