JP2009151784A - 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、複数の第一導電配線を含む第一導電構造体と、複数の第二導電配線を含み、前記第一導電構造体から分離して設置された第二導電構造体と、を含む。前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。単一の前記カーボンナノチューブワイヤは複数のカーボンナノチューブを含む。本発明は、前記タッチパネルを利用したディスプレイも提供する。
【選択図】図２

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。

現在、抵抗膜方式のタッチパネルに対して、マルチタッチ技術が注目されている。マルチタッチ技術は、同時に２カ所以上の接触点を検知（多点検知）できるため、２本以上の指を使った操作が可能なものである。従来の抵抗膜方式のマルチタッチ型タッチパネルは、さらに、駆動部及び検出部を含む。前記駆動部は、複数の平行な駆動配線を含む。前記検出部は、複数の平行な検出配線を含む。さらに、前記検出部及び前記駆動部の間に、絶縁部が設置されている。前記検出配線と前記駆動配線とは、直交している。前記検出配線及び前記駆動配線が交叉された場所に、複数のノードが形成されている。前記駆動部は一つの駆動回路に接続されているが、前記検出部は一つの検出回路に接続されている。
Ｋａｉｌｉ Ｊｉａｎｇ、Ｑｕｎｑｉｎｇ Ｌｉ、Ｓｈｏｕｓｈａｎ Ｆａｎ、"Ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ ｙａｒｎｓ"、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１

前記駆動配線及び前記検出配線は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなるので、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からなる配線は、機械的及び化学的性能が良好でなく、抵抗の均一性が低いという欠点がある。また、ＩＴＯからなる配線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、複数の第一導電配線を含む第一導電構造体と、複数の第二導電配線を含み、前記第一導電構造体から分離して設置された第二導電構造体と、を含む。前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。単一の前記カーボンナノチューブワイヤが複数のカーボンナノチューブを含む。

前記第一導電配線又は前記第二導電配線において、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。

前記第一導電配線及び前記第二導電配線が全て複数の前記カーボンナノチューブワイヤを含む場合、前記第一導電配線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、前記第二導電配線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。

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。

前記カーボンナノチューブワイヤは、ねじれたカーボンナノチューブワイヤである。

前記カーボンナノチューブワイヤの直径は０．５ｎｍ〜１００μｍであるル。

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、複数の第一導電配線を含む第一導電構造体と、複数の第二導電配線を含み、前記第一導電構造体から分離して設置された第二導電構造体と、を含む。前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方は、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含む。単一の前記カーボンナノチューブワイヤは複数のカーボンナノチューブを含む。

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ワイヤは、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ワイヤ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。

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１００は、第一導電構造体１１０と、該第一導電構造体１１０と所定の距離だけで分離して対向する第二導電構造体１２０と、容量検出素子１５０と、を含む。前記第一導電構造体１１０は複数の第一導電配線１１２を含む。前記第二導電構造体１２０は複数の第二導電配線１２２を含む。前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２は、それぞれ異なる平面に設置されている。前記第一導電配線１２２は、前記容量検出素子１５０に接続されている。

さらに、前記タッチパネル１００は、第一基板１３０及び第二基板１４０を含む。前記第一基板１３０と前記第二基板１４０とは、対向して設置されている。前記第一基板１３０は、第一表面１３２及び第二表面１３４を含む。前記第二導電基板１４０は、第三表面１４２及び第四表面１４４を含む。前記第一基板１３０の第一表面１３２は、前記第二基板１４０の第四表面１４４と対向して設置されている。前記第一導電構造体１１０は、前記第一基板１３０の第一表面１３２及び前記第二基板１４０の第四表面１４４の間に設置されている。前記第二導電構造体１２０は、前記第二基板の第三表面１３２上に設置されている。さらに、前記第二導電構造体１２０の、前記第二基板に接触された表面とは反対の表面に、保護層１７０を含むことができる。

前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０はガラス、石英、ダイヤモンドなどの硬質材料、又はポリマー又は樹脂のようなフレキシブル材料からなる。具体的には、前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０がフレキシブル材料である場合、記第一基板１３０及び前記第二基板１４０はポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、テレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル、アクリル樹脂のいずれか一種からなる。前記第一基板１３０又は前記第二基板１４０の厚さは０．０５ｍｍ〜１ｃｍにされている。本実施形態において、前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０はガラスからなり、前記第一基板１３０の厚さは１ｍｍ〜５ｍｍであり、前記第二基板１４０の厚さは０．３〜０．５ｍｍである。記第一基板１３０及び前記第二基板１４０は、それぞれ前記第一導電構造体１１０及び前記第二導電構造体１２０を支持するために利用されている。前記第二基板１４０は選択的な部品であり、前記第一導電構造体１１０及び第二導電構造体１２０を分離するために利用されている。従って、前記タッチパネル１００において、前記第二基板１４０の代わりに、前記第一導電構造体１１０及び第二導電構造体の間にフレーム（図示せず）を設置することができる。

さらに、前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０の形状が同じである。前記タッチパネル１００の接触領域の形状に対応した形状に、前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０を設けることができる。例えば、前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０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１００の接触領域は、矩形に形成されるので、前記第一基板１３０及び前記第二基板１４０は矩形に形成されている。

前記複数の第一導電配線１１２は、電気的に絶縁するように前記複数の第二導電配線１２２と所定の距離だけで分離されている。前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２の設置位置は座標系の種類に関係する。例えば、デカルト座標系である場合、前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２は列及び行の配列方式によって設置されている。また、極座標系である場合、前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２は同心又は放射状に配列されている。前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２が列及び行の配列方式によって設置されている場合、前記列及び行が、所定の角度で交叉していることができる。例えば、前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２は、それぞれ垂直、水平又は斜めに傾けて対向して設置されている。前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２を空間的に交叉することにより、複数の容量検出ノードを形成することができる。前記複数の容量検出ノードは、異なる座標として見なされる。本実施形態において、前記第一導電構造体１１２は、その長手方向が第一方向に沿っていて、第二方向に対して相互に平行に並列されている。前記第二導電構造体１２２は、その長手方向が第二方向に沿っていて、第一方向に対して相互に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°の角度を形成する。本実施形態において、前記角度が９０°であり、即ち、前記第一方向が前記第二方向に直交している。

前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２の数量と、隣接する前記第一導電配線１１２又は隣接する前記第二導電配線１２２の間の距離と、は、前記タッチパネル１００の分解率に関係する。前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２の数量は、同じでも異なってもよい。隣接する前記第一導電配線１１２又は隣接する前記第二導電配線１２２の間の距離は、１μｍ〜５ｍｍである。

勿論、前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２の配置方式は、上述の方式に限らず、前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２は、不規則曲線に形成されることができる。また、前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２の配列は、前記タッチパネル１００の検出領域の形状により設定することができる。

前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２の少なくとも一方は、カーボンナノチューブワイヤを含む。単一の前記第一導電配線１１２又は第二導電配線１２２は、一本のカーボンナノチューブワイヤ、複数のカーボンナノチューブワイヤが結合されてなるもの、又は複数のカーボンナノチューブワイヤが結合してねじれてなるものである。本実施形態において、前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２は、全てカーボンナノチューブワイヤを含み、単一の前記第一導電配線１１２又は第二導電配線１２２が一本のカーボンナノチューブワイヤである。

図３を参照すると、一本の前記カーボンナノチューブワイヤは、複数のカーボンナノチューブセグメント１４３が分子間力で端と端で接続されてなる。単一の前記カーボンナノチューブセグメント１４３は、分子間力で結合された、相互に平行な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。図４を参照すると、前記カーボンナノチューブワイヤにおいて、複数のカーボンナノチューブが相互に平行に配列されている。さらに、前記カーボンナノチューブワイヤがねじれてなるものを、前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２として利用することができる。図５は、ねじれたカーボンナノチューブワイヤのＳＥＭ写真である。

単一の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。

前記カーボンナノチューブワイヤは、良好な強靱性及び高い機械力を有するので、該カーボンナノチューブワイヤを利用した前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２をフレキシブル基板に設置することにより、良好な柔軟性を有するタッチパネルを製造することができる。

前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２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１３０及び前記第二基板１４０に設置して、第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２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。

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３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１００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が、１０ｎｍ〜１ｍｍである。さらに、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同じである。

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、その長手方向が第一方向に沿うようにそれぞれ平行に前記第一基板１３０の第一表面１３２に設置して、第一導電配線１１２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、その長手方向が第二方向に沿うようにそれぞれ平行に前記第二基板１４０の第三表面１４２に設置して、第二導電配線１２２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°角度で交叉されている。本実施形態、前記角度が９０°であり、即ち、前記第一方向と前記第二方向とが直交している。前記カーボンナノチューブワイヤにおけるカーボンナノチューブは、高い純度及び大きい比表面積を有するので、前記カーボンナノチューブワイヤが直接前記第一基板１３０又は第二基板１４０に接着させることができる。

前記第三ステップを省略して、前記カーボンナノチューブ予備成形体を直接前記第一基板１３０及び第二基板１４０に設置した後、有機溶剤で前記カーボンナノチューブ予備成形体を浸漬させて、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みんで、カーボンナノチューブワイヤに形成されることもできる。これにより、前記カーボンナノチューブワイヤが緊密に前記第一基板１３０及び第二基板１４０に接着されることができる。

図６は、前記タッチパネル１００を利用したディスプレイ２００の模式図である。図１及び図６を参照すると、前記ディスプレイ２００において、前記第一導電配線１１２は容量検出素子１５０に接続されている。前記容量検出素子１５０を利用して、前記タッチパネル１００に生じた容量の変化を検出して前記第一導電配線１１２に伝送する。前記第二導電配線１２２は、駆動回路１５２（図１を参照する）に接続されている。本実施形態において、前記駆動回路１５２は、前記タッチパネル１００の辺部又は隅に設置されている。勿論、前記第二導電配線１２２は、別の導電配線によって前記駆動回路１５２に接続されることができる。しかし、この場合、前記駆動回路１５２は前記タッチパネル１００の外部に設置されている。前記駆動回路１５２は、前記第二導電構配線１２２に駆動電圧を印加するようにされている。例えば、単一の前記第二導電配線１２２に駆動電圧を印加する場合、他の第二導電配線１２２が接地されている。これにより、前記駆動回路１５２で複数の前記第二導電配線１２２を一つずつ走査することができる。この場合、前記第一導電配線１１２及び第二導電配線１２２が空間に交叉してなる複数の容量検出ノードにおいて、各々の前記容量検出ノードに結合容量が形成される。この場合、一つ又は複数の接触物（例えば、電子ペン又は使用者の指）で前記タッチパネル１００の表面を押すと、前記結合容量が変化することになる。前記駆動回路１５２が前記第二導電配線１１２を非常に速く走査できるので、前記容量検出回路１５０で前記容量の変化を検出することができる。

さらに、前記容量検出素子１５０に、少なくとも一つの集積回路チップ（ＩＣ）をセンサーとして設置することができる。前記ＩＣは、前記第一導電配線１１２の容量を検出して、容量が変化した位置を記録することができる。前記容量検出素子１５０は、前記タッチパネル１００の辺側又は隅に設置され、前記第一導電配線１１２と電気的に接続されている。本実施形態において、前記容量検出素子１５０は、前記第一基板１３０の第一表面１３２の辺側に設置されている。前記第一導電配線１１２は、別の導電配線によって前記容量検出素子１５０に接続されている。この場合、前記容量検出素子１５０は、前記タッチパネル１００の外部に設置されている。

前記容量検出素子１５０及び前記駆動回路１５２は、別の導電配線（図示せず）によって接続されていることができる。前記駆動回路１５２は前記第二導電配線１２２を走査すると同時に、前記第二導電配線１２２の容量が変化した位置の情報を前記容量検出素子１５０へ伝送する。前記容量検出素子１５０は、前記第一導電配線１１２を検出すると同時に、第二導電配線１２２の位置情報を受信することにより、容量が変化した位置の座標を検出することができる。

さらに、光透過を均一にさせるために、隣接する前記第一導電配線１１２の間及び隣接する前記第二導電配線１２２の間に、光補償膜１６０を設置することができる。前記光補償膜１６０は、前記第一導電配線１１２及び前記第二導電配線１２２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。

さらに、前記タッチパネル１００を保護するために、前記第二導電構造体１２０の前記第二基板に接触された表面に対向する表面に、透明な保護膜１７０を設置することができる。前記透明な保護膜１７０は、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。さら、前記透明な保護膜１７０は、表面硬化処理されたプラスチック膜（例えば、ＰＥＴ）であることができる。前記保護膜１７０は、接着剤で前記第二導電構造体１２０に接着させることができる。

電磁妨害を防ぐために、さらに、前記第一基板１３０の第二表面１３４に遮蔽層１８０を設置する。前記遮蔽層１８０はＩＴＯ、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、導電樹脂、カーボンナノチューブのような導電性の柔軟な材料からなる。本実施形態において、前記遮蔽層１８０はカーボンナノチューブフィルムである。前記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。前記遮蔽層１８０の前記第一基板１３０に面する表面とは反対側の表面に硬化層２２０を設置することができる。該硬化層２２０は、窒化ケイ素又は二酸化ケイ素からなる。該硬化層２２０は誘電体層として利用されることができる。前記硬化層２２０は所定の距離で分離されて前記表示素子２１０の上方に設置され、又は、直接前記表示素子２１０に設置されている。前記硬化層２２０は所定の距離で分離されて前記表示素子２１０の上方に設置される場合、前記硬化層２２０及び前記表示素子２１０の間に、複数のスペーサ２４０を設置することができる。前記硬化層２２０は絶縁層として利用でき、外力（例えば、電気力）で前記表示素子２１０が損傷を受けることを防止することができる。

前記タッチパネル１００から所定の距離だけ離隔させて、前記タッチパネル１００の前記第一基板１３０の第二表面１３４に相対して、表示素子２１０を設置している。前記表示素子２１０及び前記タッチパネル１００の間に、空間２３０が形成されている。さらに、前記表示素子２１０を、例えば、接着剤で前記タッチパネル１００に組み合わせることができる。前記表示素子２１０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。

図７に示すように、前記ディスプレイ２００は、さらに、第一制御素子２５０と、中央処理装置２７０と、第二制御素子２６０と、を含む。前記第一制御素子２５０と、中央処理装置２７０と、第二制御素子２６０とは、それぞれ回路で接続されている。前記第一制御素子２５０は前記タッチパネル１００に接続され、前記第二制御素子２６０は前記表示素子２１０に接続されている。前記中央処理装置２７０により前記第二制御素子２６０を制御して、前記第二制御素子２６０により前記ディスプレイ２００の表示を制御することができる。

前記ディスプレイ２００に例えば５Ｖの電圧を印加する場合、使用者は前記ディスプレイ２００に表示された情報を読みながら、指又は電子ペンなどの接触物３００で前記ディスプレイ２００の表面に設置された前記タッチパネル１００を押す。これにより、前記容量検出素子１５０は、容量変化が生じた情報、並びに前記タッチパネルの容量が変化した位置の座標を、前記第一制御素子２５０に送信する。前記第一制御素子２５０は、前記容量変化に関する情報をデジタル信号に変換して、前記中央処理装置２７０に送信する。前記中央処理装置２７０は前記測定データにより、前記第二制御素子２６０に命令を出す。前記第二制御素子２６０は、前記命令に従って、前記第一制御素子２５０を制御する。

前記タッチパネル１００において、複数の容量検出ノードに容量がある。接触物３００が前記一つの容量検出ノードの場所を押す場合、少ない電流が前記接触物３００から流れることになる。これは、前記接触物３００及び前記第二透明な導電構造体１２０の間に一定の容量が生じて、前記容量検出ノードにある容量が変化することになるという原因である。この場合、前記接触物３００から流れた電流に対応して、前記容量検出素子１５０から一定の電流が流れる。これにより、前記容量検出素子１５０のＩＣは、前記タッチパネル１００の容量が変化した位置を検出することができる。

本発明の実施形態のタッチパネルの平面図である。 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タッチパネルを利用したディスプレイを示す図である。 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
１１０ 第一導電構造体
１１２ 第一導電配線
１２０ 第二導電構造体
１２２ 第二導電配線
１３０ 第一基板
１３２ 第一表面
１３４ 第二表面
１４０ 第二基板
１４２ 第三表面
１４３ カーボンナノチューブセグメント
１４４ 第四表面
１４５ カーボンナノチューブ
１６０ 光補償膜
１７０ 保護層
１８０ 遮蔽層
２１０ 表示素子
２２０ 硬化層
２３０ 空間
２４０ スペーサ
２５０ 第一制御素子
２６０ 第二制御素子
２７０ 中央処理装置

Claims (9)

1. 複数の第一導電配線を含む第一導電構造体と、複数の第二導電配線を含み、前記第一導電構造体から分離して設置された第二導電構造体と、を含むタッチパネルにおいて、
   前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方が、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含み、
   単一の前記カーボンナノチューブワイヤが複数のカーボンナノチューブを含むことを特徴とするタッチパネル。
2. 前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方が、複数の前記カーボンナノチューブワイヤを含み、
   前記第一導電配線又は前記第二導電配線において、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. 前記第一導電配線及び前記第二導電配線が全て複数の前記カーボンナノチューブワイヤを含み、
   前記第一導電配線における複数の前記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、
   前記第二導電配線における複数の前記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又は２に記載のタッチパネル。
4. 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３に記載のタッチパネル。
5. 前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方が、複数の前記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１〜４のいずれか一項に記載のタッチパネル。
6. 前記カーボンナノチューブワイヤが、ねじれたカーボンナノチューブワイヤであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタッチパネル。
7. 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６のいずれか一項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７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、複数の第一導電配線を含む第一導電構造体と、複数の第二導電配線を含み、前記第一導電構造体から分離して設置された第二導電構造体と、を含み、
   前記第一導電配線及び前記第二導電配線の少なくとも一方が、少なくとも一本のカーボンナノチューブワイヤを含み、
   単一の前記カーボンナノチューブワイヤが複数のカーボンナノチューブを含むことを特徴とするディスプレイ。