JP5680733B2 - Input finger sack for touch panel - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to an input finger sack for a touch panel.
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。 The touch panel is a device that operates the machine by directly touching the screen with a finger or a pen, and is used in many devices such as a display device such as an LCD, a portable device such as a PDA, a bank ATM, and a POS. There are a resistive film method and a capacitance method that electrically detect the touched position on the touch panel, but an ultrasonic method, an infrared light shielding method, an image recognition method, etc. that do not use electricity. and so on.
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）。 The capacitive touch panel is a position detection method by capturing a change in surface charge of a display panel by touching with a finger or a pen (see Patent Document 1).
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。 However, in a capacitive touch panel, when the finger touches the touch panel, the oily substance of the finger tends to leave a mark that pressed the touch panel, and the touch panel is soiled.
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。 Therefore, in order to solve the said subject, when touching a touch panel with a finger | toe, this invention does not pollute a touch panel and provides the input finger sack for touch panels which does not destroy a touch panel.
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、筒形構造を有し、前記入力部は、円錐状の中空の構造体であり、前記指スリーブに配置され、前記入力部は、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り、前記入力部は、タッチパネルに接触した場合、前記タッチパネル用入力指サックと前記タッチパネルとの間に静電容量が生じる。 The input finger sack for a touch panel according to the present invention includes a finger sleeve and an input unit. The finger sleeve has a cylindrical structure, the input portion is a conical hollow structure, and is disposed on the finger sleeve, and the input portion is composed of at least one carbon nanotube wire structure. When the input unit comes into contact with the touch panel, a capacitance is generated between the touch finger input finger sack and the touch panel.
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に触れるので、タッチパネルを汚すことなく、タッチパネルを損傷させることがないという優れた点がある。 Compared with the prior art, the touch panel input method of the present invention does not directly touch the touch panel with a finger, but touches the touch panel with the input finger sack for the touch panel touched. There is an excellent point that there is nothing.
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（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。
Example 1
Referring to FIG. 1, Embodiment 1 of the present invention provides an input finger sack 10 for a touch panel. The touch panel input finger sack 10 includes a finger sleeve 12 and an input unit 14, and the input unit 14 is detachably connected to the finger sleeve 12. Both ends of the touch panel input finger sack 10 are opened. The input unit 14 is inserted into one open end of the touch panel input finger sack 10, and when using the touch panel input finger sack 10, the user's finger inserted from the other open end is inserted into the input unit 14. The input unit 14 can be electrically connected.
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。 The finger sleeve 12 is a flexible insulating material such as rubber, plastic, resin or flexible fiber, or a conductive material formed by adding metal particles to a conductive polymer or flexible insulating material, for example. It is made of a flexible conductive material. The finger sleeve 12 has a cylindrical shape. The finger sleeve 12 may be provided such that both opposite ends thereof are opened, or one end thereof is not sealed, and the opposite ends thereof are opened. When the finger sleeve 12 is made of a flexible insulating material, the input unit 14 is attached so that the finger sleeve 12 can come into contact with the finger.
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。 In the present embodiment, the finger sleeve 12 is a cylindrical structure that is open at both opposite ends. The finger sleeve 12 is used to fix a user's finger to the input unit 14. The input unit 14 is electrically connected to a user's finger. The dimension of the finger sleeve 12 is preferably provided according to the dimension of the user's finger. Since the finger sleeve 12 is made of a material having a predetermined elasticity, when the inner diameter is slightly smaller than the thickness of the finger, the finger can be well fixed. The wall thickness of the finger sleeve 12 is 0.1 mm to 2 mm.
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。 Since the input part 14 conducts current between the user's finger and the touch panel, the touch panel input finger sack 10 can input a signal to the touch panel. The input unit 14 may be, for example, a sphere, a cone, an ellipse, a film, or an irregular shape.
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。 In the present embodiment, the input unit 14 includes a support 146 and a conductive layer 148. The conductive layer 148 is disposed on the outer surface of the support 146.
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。 The support 146 may be a solid structure or a hollow structure. When the support 146 is a solid structure, the support 146 is a hard material such as quartz, ceramic, glass, or hard plastic, or a flexible plastic, rubber, resin, or flexible fiber. It can be made of a soft material. Further, the support 146 may include a conductive polymer material having a high relative dielectric constant such as polyaniline, polypyrrole, or polythiophene, or a liquid having a high relative dielectric constant such as water or ions. When the support 146 is made of a conductive polymer material having a high relative dielectric constant, the input unit 14 itself has a high capacitance. When the support 146 is a hollow structure, a sealed space (not shown) is formed inside the input unit 14. When the support 146 is made of a soft material, the input unit 14 has flexibility, so that by controlling the contact area between the input unit 14 and the touch panel, the touch panel input finger suck 10 and the touch panel The capacitance can be controlled between.
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。 The conductive layer 148 is made of a conductive material and is used to conduct current between the touch panel and the user's finger. Therefore, a signal can be input to the touch panel by the touch finger input finger sack 10. That is, when the touch panel input finger sack 10 is used, the conductive layer 148 of the touch panel input finger sack 10 is electrically connected to the user's finger.
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。 As a first example, the conductive layer 148 includes a graphene structure. The graphene structure includes a graphene material layer. Referring to FIG. 2, graphene is a layered structure having a hexagonal lattice structure composed of a plurality of carbon atoms. The graphene material layer is formed by covering the surface of the support 146 with a plurality of graphenes. In the graphene material layer, the graphenes are bonded by intermolecular force. In the graphene material layer, at least a part of the plurality of graphenes is laminated or arranged in parallel on one horizontal plane. Since graphene has good conductivity, the graphene material layer can transport charges quickly at room temperature. The thickness of the plurality of stacked graphenes (graphite) is 100 nm or less. In this embodiment, the thickness of the plurality of stacked graphenes is 0.5 nm to 100 nm. The thickness of the graphene material layer is greater than or equal to the thickness of the single layer graphene and less than or equal to 1 mm.
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。 In this embodiment, the graphene can be produced by a chemical dispersion method. The method includes a first step of mixing graphite oxide and water in a ratio of 1 mg: 1 mL to form a mixed solution, a second step of sonicating the mixed solution to obtain a clear solution, and the clear solution. After adding a predetermined amount of hydrazine to the solution, the solution containing the hydrazine is circulated at 100 ° C. for 24 hours to filter the solution containing the black precipitate by a third step of generating a black precipitate, A fourth step of obtaining a product, and a fifth step of drying the black precipitate to obtain the powdered graphene. The conductive layer 148 is formed by placing the support 146 in the powdered graphene and attaching the powdered graphene to the surface of the support 146. Since the graphene is a nanomaterial, it can be attached to the surface of the support 146 by the intermolecular force of the powdered graphene itself. However, the powdered graphene can be attached to the support 146 by an adhesive. Can be attached to a surface. Since the graphene has a large specific surface area, the conductive layer 148 made of the graphene has a large specific surface area and good conductivity.
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。 As a second example, referring to FIG. 3, the conductive layer 148 includes a graphene structure. The graphene structure includes a graphene polymer composite material layer 130. In this case, the graphene polymer composite material layer 130 includes a flexible polymer substrate 124 and powdered graphene 128 dispersed in the flexible polymer substrate 124. In the graphene polymer composite material layer 130, a part of the graphene 128 may protrude from one surface of the flexible polymer substrate 124 and further protrude from the outer surface of the conductive layer 148. In the graphene polymer composite material layer 130, the volume ratio of the powdered graphene 128 is 10% to 60%. The graphene 128 has good conductivity and can quickly transport charges at room temperature. Further, the graphene 128 has flexibility and a large specific surface area. Therefore, the graphene polymer composite material layer 130 including the graphene 128 has a large specific surface area and good conductivity.
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。 As a third example, the conductive layer 148 is made of a carbon nanotube structure. The carbon nanotube structure may be a carbon nanotube structure including only a plurality of carbon nanotubes. A plurality of carbon nanotubes are uniformly dispersed in the carbon nanotube structure. The carbon nanotube in the carbon nanotube structure is a single-walled carbon nanotube, a double-walled carbon nanotube, or a multi-walled carbon nanotube. When the carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube, the diameter is set to 0.5 nm to 50 nm. When the carbon nanotube is a double-walled carbon nanotube, the diameter is set to 1 nm to 50 nm. In the case of a nanotube, the diameter is set to 1.5 nm to 50 nm. The carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes that are closely connected by an intermolecular force.
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。 The carbon nanotube structure may be a carbon nanotube array. Referring to FIG. 4, in this case, the carbon nanotube array is disposed on the surface of the support 146. One end of the carbon nanotube in the longitudinal direction of the carbon nanotube array is fixed to the surface of the support 146, and the other end facing the end is extended away from the surface of the support 146. The carbon nanotubes in the carbon nanotube array have no particular limitation on the angle at which they cross the surface of the support 146, and the carbon nanotubes in the carbon nanotube array are aligned along the normal direction of the surface of the support 146. It is preferable to be stretched. In the carbon nanotube array, a distance between adjacent carbon nanotubes is a distance L (0 μm <L ≦ 1 μm). That is, a plurality of gaps are formed in the carbon nanotube array.
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。 The carbon nanotube structure may be formed in the shape of a self-supporting thin film. Here, the self-supporting structure is a form in which the carbon nanotube structure can be used independently without using a support material. That is, it means that the carbon nanotube structure can be suspended by supporting the carbon nanotube structure from opposite sides without changing the structure of the carbon nanotube structure. The carbon nanotube structure has a large specific surface area (for example, 100 m 2 / g or more). In the carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are connected by intermolecular force. In the carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are arranged with or without orientation. According to the arrangement method of the plurality of carbon nanotubes, the carbon nanotube structure is classified into two types: a non-oriented carbon nanotube structure and an oriented carbon nanotube structure. In the non-oriented carbon nanotube structure, the carbon nanotubes are arranged or entangled along different directions. In the oriented carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are arranged along the same direction. Alternatively, in the oriented carbon nanotube structure, when the oriented carbon nanotube structure is divided into two or more regions, a plurality of carbon nanotubes in each region are arranged along the same direction. In this case, the arrangement directions of the carbon nanotubes in different regions are different.
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。 The carbon nanotube structure includes at least one carbon nanotube film having a thickness of 0.5 nm to 10 μm, at least one carbon nanotube wire having a diameter of 0.5 nm to 10 μm, or the carbon nanotube film and It can be formed by combining carbon nanotube wires. When the carbon nanotube structure is composed of a plurality of carbon nanotube wires, the plurality of carbon nanotube wires can be arranged parallel to each other at intervals, or arranged to cross each other. Or can be juxtaposed without gaps.
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。 Examples of the carbon nanotube structure of the present invention include the following (1) to (4).
（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。
(1) Drone-structured carbon nanotube film The carbon nanotube structure may be a drone-structured carbon nanotube film obtained by drawing out from a super-aligned carbon nanotube array (see Non-Patent Document 1). . In the single carbon nanotube film, a plurality of carbon nanotubes are connected end to end along the same direction (see FIG. 5). That is, the single carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotubes whose lengthwise ends are connected by intermolecular force. The plurality of carbon nanotubes are arranged in parallel to the surface of the carbon nanotube film. 6 and 7, the single carbon nanotube film 143a includes a plurality of carbon nanotube segments 143b. The plurality of carbon nanotube segments 143b are connected to each other by an intermolecular force along the length direction. Each carbon nanotube segment 143b includes a plurality of carbon nanotubes 145 connected in parallel to each other by intermolecular force. In the single carbon nanotube segment 143b, the plurality of carbon nanotubes 145 have the same length. By soaking the carbon nanotube film 143a in an organic solvent, the toughness and mechanical strength of the carbon nanotube film 143a can be increased. The carbon nanotube film 143a has a width of 100 μm to 10 cm and a thickness of 0.5 nm to 100 μm.
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。 The carbon nanotube structure may include a plurality of stacked carbon nanotube films. In this case, the adjacent carbon nanotube films are bonded by intermolecular force. The carbon nanotubes in the adjacent carbon nanotube films intersect each other at an angle of 0 ° to 90 °. When the carbon nanotubes in the adjacent carbon nanotube films intersect at an angle of 0 ° or more, a plurality of micropores are formed in the carbon nanotube structure. Alternatively, the plurality of carbon nanotube films may be juxtaposed without gaps.
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。 The carbon nanotube film manufacturing method includes a first step of providing a carbon nanotube array, and a second step of stretching at least one carbon nanotube film from the carbon nanotube array.
（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。
(2) Precise carbon nanotube film The carbon nanotube structure includes at least one carbon nanotube film. This carbon nanotube film is a pressed carbon nanotube film. The plurality of carbon nanotubes in the single carbon nanotube film are arranged isotropically, arranged along a predetermined direction, or arranged along a plurality of different directions. The carbon nanotube film has a sheet-like self-supporting structure formed by pressing the carbon nanotube array by applying a predetermined pressure by using a pushing tool and depressing the carbon nanotube array with the pressure. is there. The arrangement direction of the carbon nanotubes in the carbon nanotube film is determined by the shape of the pushing device and the pushing direction of the carbon nanotube array.
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。 Referring to FIG. 8, when carbon nanotubes in a single carbon nanotube film are aligned and arranged, the carbon nanotube film includes a plurality of carbon nanotubes arranged along the same direction. When the carbon nanotube array is simultaneously pressed along the same direction using a pressing device having a roller shape, a carbon nanotube film including carbon nanotubes arranged in the same direction is formed. In addition, when the carbon nanotube array is simultaneously pressed along different directions using a pressing device having a roller shape, a carbon nanotube film including carbon nanotubes arranged in a selective direction along the different directions Is formed.
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。 The degree of inclination of the carbon nanotubes in the carbon nanotube film is related to the pressure applied to the carbon nanotube array. The carbon nanotubes in the carbon nanotube film and the surface of the carbon nanotube film form an angle α, and the angle α is not less than 0 ° and not more than 15 °. Preferably, the carbon nanotubes in the carbon nanotube film are parallel to the surface of the carbon nanotube film (that is, the angle α is 0 °). The greater the pressure, the greater the degree of tilt. The thickness of the carbon nanotube film is related to the height of the carbon nanotube array and the pressure applied to the carbon nanotube array. That is, as the height of the carbon nanotube array increases and the pressure applied to the carbon nanotube array decreases, the thickness of the carbon nanotube film increases. On the contrary, as the height of the carbon nanotube array becomes smaller and as the pressure applied to the carbon nanotube array becomes larger, the thickness of the carbon nanotube film becomes smaller.
（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。
(3) Fluff-structured carbon nanotube film The carbon nanotube structure includes at least one carbon nanotube film. The carbon nanotube film is a fluffed carbon nanotube film. Referring to FIG. 9, in a single carbon nanotube film, a plurality of carbon nanotubes are entangled and isotropically arranged. In the carbon nanotube structure, the plurality of carbon nanotubes are uniformly distributed. The plurality of carbon nanotubes are arranged without being oriented. The length of the single carbon nanotube is 100 nm or more, and preferably 100 nm to 10 cm. The carbon nanotube structure is formed in the shape of a self-supporting thin film. Here, the self-supporting structure is a form in which the carbon nanotube structure can be used independently without using a support material. The plurality of carbon nanotubes are close to each other by intermolecular force and entangled with each other to form a carbon nanotube net. The plurality of carbon nanotubes are arranged without being oriented to form many minute holes. Here, the diameter of the single minute hole is 10 μm or less. Since the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are arranged so as to be entangled with each other, the carbon nanotube structure is excellent in flexibility and can be formed to be bent into an arbitrary shape. Depending on the application, the length and width of the carbon nanotube structure can be adjusted. The carbon nanotube structure has a thickness of 0.5 nm to 1 mm.
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。 The method for producing the carbon nanotube film includes the following steps.
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。 In the first step, a carbon nanotube raw material (a carbon nanotube used as a raw material of a fluff structure carbon nanotube film) is provided.
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。 A carbon nanotube raw material is formed by peeling the carbon nanotube from the substrate with a tool such as a knife. The carbon nanotubes are intertwined with each other to some extent. In the carbon nanotube raw material, the carbon nanotube has a length of 100 micrometers or more, preferably 10 micrometers or more.
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。 In the second step, the carbon nanotube raw material is immersed in a solvent, and the carbon nanotube raw material is processed to form a fluffy carbon nanotube structure.
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。 After the carbon nanotube raw material is immersed in the solvent, the carbon nanotube is formed into a fluff structure by a method such as ultrasonic dispersion, high intensity stirring or vibration. The solvent is water or a volatile organic solvent. In the case of an ultrasonic dispersion method, the treatment is performed for 10 to 30 minutes against a solvent containing carbon nanotubes. Since the carbon nanotube has a large specific surface area and a large intermolecular force is generated between the carbon nanotubes, the carbon nanotubes are entangled and formed into a fluff structure.
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。 In the third step, the solution containing the fluff structure carbon nanotube structure is filtered to take out the final fluff structure carbon nanotube structure.
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。 First, provide a funnel with filter paper. When the solvent containing the fluffy carbon nanotube structure is applied to the funnel on which the filter paper is placed and then left standing for a while to dry, the fluffy carbon nanotube structure is separated. Referring to FIG. 8, carbon nanotubes in the carbon nanotube structure having the fluff structure are entangled with each other to form an irregular fluff structure.
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。 The separated fluff structure carbon nanotube structure is placed in a container, the fluff structure carbon nanotube structure is expanded into a predetermined shape, and a predetermined pressure is applied to the expanded fluff structure carbon nanotube structure, When the solvent remaining in the fluffy carbon nanotube structure is heated or the solvent is naturally evaporated, a fluffy carbon nanotube film is formed.
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。 The thickness and surface density of the fluffy carbon nanotube film can be controlled by the area where the fluffy carbon nanotube structure is developed. That is, the fluff-structured carbon nanotube structure having a certain volume has a smaller thickness and areal density of the fluff-structured carbon nanotube film as the developed area increases.
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。 In addition, a carbon nanotube film having a fluff structure is formed using a microporous film and an air pump funnel. Specifically, a microporous membrane and an air pump funnel are provided, and the solvent containing the fluff-structured carbon nanotube structure is passed through the microporous membrane to the air pump funnel, and then extracted to the air pump funnel and dried. As a result, a carbon nanotube film having a fluff structure is formed. The microporous film has a smooth surface. In the microporous membrane, the diameter of a single micropore is 0.22 micrometers. Since the microporous membrane has a smooth surface, the carbon nanotube film can be easily peeled off from the microporous membrane. Furthermore, since air pressure is applied to the fluffy carbon nanotube film by using the air pump, a uniform fluffy carbon nanotube film can be formed.
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。 Referring to FIG. 10, when the carbon nanotube structure is the film posted in (1) to (3), the film posted in (1) to (3) is on the surface of the support 146. Arranged to cover.
（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。
(4) Carbon nanotube wire structure The carbon nanotube structure can be composed of at least one carbon nanotube wire structure. The at least one carbon nanotube wire structure is disposed on the surface of the support 146. The at least one carbon nanotube wire structure is not particularly limited with respect to a method of being disposed on the surface of the support 146. As an example, referring to FIG. 11, when the carbon nanotube structure includes a single carbon nanotube wire structure 150, the single carbon nanotube wire structure 150 spirals on the surface of the support 146. Wrapped into a shape. As another example, referring to FIG. 12, when the carbon nanotube structure 150 is composed of several carbon nanotube wire structures, the several carbon nanotube wire structures 150 cross each other to form a network. The carbon nanotube structure is formed. The network-like carbon nanotube structure is coated on the surface of the support 146.
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。 The carbon nanotube wire structure 150 includes at least one carbon nanotube wire. Referring to FIG. 13 and FIG. 14, for example, when the carbon nanotube wire structure 150 includes a plurality of the carbon nanotube wires 152, the plurality of carbon nanotube wires 152 are formed at the center of the carbon nanotube wire structure 150. The carbon nanotube wire structure 150 is arranged in parallel with an axis or spirally with the central axis of the carbon nanotube wire structure 150 as an axis. The carbon nanotube wire structure 150 has a self-supporting structure including a plurality of carbon nanotubes. The carbon nanotube wire 152 is a carbon nanotube wire in a state where a plurality of carbon nanotubes are not twisted as shown in FIG. 13, and a twisted carbon nanotube in a state where a plurality of carbon nanotubes is twisted as shown in FIG. It consists of either a wire or a combination thereof. The carbon nanotube wire in FIG. 13 and the carbon nanotube wire in FIG. 14 are in close contact with each other by intermolecular force. The carbon nanotube wires 152 in the carbon nanotube wire structure 150 may be fixed to each other with an adhesive.
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。 Referring to FIG. 15, the carbon nanotube wire includes only a plurality of carbon nanotubes connected by intermolecular force. In this case, one carbon nanotube wire (a carbon nanotube wire in an untwisted state) includes a plurality of carbon nanotube segments (not shown) in which ends are connected. The carbon nanotube segments have the same length and width. Further, a plurality of carbon nanotubes having the same length are arranged in parallel in each of the carbon nanotube segments. The plurality of carbon nanotubes are arranged parallel to the central axis of the carbon nanotube wire. In this case, the diameter of one carbon nanotube wire is 1 μm to 1 cm. Referring to FIG. 16, the carbon nanotube wire can be twisted to form a twisted carbon nanotube wire. Here, the plurality of carbon nanotubes are arranged in a spiral shape around the central axis of the carbon nanotube wire. In this case, the diameter of one carbon nanotube wire is 1 μm to 1 cm.
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。 The method for forming the carbon nanotube wire uses a carbon nanotube film drawn from a carbon nanotube array. There are the following three methods for forming the carbon nanotube wire. In the first type, the carbon nanotube film is cut with a predetermined width along the longitudinal direction of the carbon nanotube in the carbon nanotube film to form a carbon nanotube wire. In the second type, the carbon nanotube film can be formed by immersing the carbon nanotube film in an organic solvent and shrinking the carbon nanotube film. In the third type, the carbon nanotube film is machined (for example, a spinning process) to form a twisted carbon nanotube wire. More specifically, first, the carbon nanotube film is fixed to a spinning device. Next, the spinning device is operated to rotate the carbon nanotube film to form a twisted carbon nanotube wire.
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。 As a fourth example, the conductive layer 148 includes a carbon nanotube composite structure. The carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube composite material layer. The carbon nanotube composite material layer includes the carbon nanotube structure and a conductive material. In the carbon nanotube composite material layer, the structure of the carbon nanotube structure is retained. Each carbon nanotube in the carbon nanotube structure is covered with a conductive material layer. Since the carbon nanotube composite material layer has a plurality of gaps between the carbon nanotubes covered with the conductive material layer, the carbon nanotube composite material layer has a plurality of micropores. The size of the plurality of micropores is 5 μm or less. Since the carbon nanotube composite material layer includes the conductive material layer, the conductivity is improved. The conductive material layer is made of a metal or a metal alloy, and the metal is copper, silver, gold, or the like. The conductive material layer has a thickness of 1 nm to 20 nm. In this embodiment, the conductive material layer is made of silver and has a thickness of 5 nm.
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。 Furthermore, in order to improve the wettability between the carbon nanotubes of the carbon nanotube structure and the conductive material layer, a wetting layer may be disposed between the carbon nanotubes and the conductive material layer. The wetting layer is made of a material having good wettability with the carbon nanotube, such as one or several alloys of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), palladium (Pd), and titanium (Ti). . The wet layer has a thickness of 1 nm to 10 nm.
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。 Further, a transition layer may be disposed between the wetting layer and the conductive material layer in order to improve the bondability between the wetting layer and the conductive material layer. The transient layer is made of a material having good bonding properties between the wetting layer and the conductive material layer. The transient layer has a thickness of 1 nm to 10 nm. The transient layer is made of one or several alloys such as chromium and magnesium.
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。 In the carbon nanotube composite material layer, after the carbon nanotube structure and the conductive material are composited, the carbon nanotube composite material layer is used as a conductive layer of the input unit 14 and is conductive when touching the touch panel. Increases nature. Thereby, the response speed of the touch finger input finger sack 10 is increased. Since the carbon nanotube composite material layer has a plurality of micropores, this specific surface area is large.
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。 As a fifth example, referring to FIG. 17, the conductive layer 148 includes a carbon nanotube composite structure. The carbon nanotube composite structure includes a carbon nanotube polymer composite material body. The carbon nanotube polymer composite material includes a polymer substrate 124 and a plurality of carbon nanotubes 122 dispersed in the polymer substrate 124. The plurality of carbon nanotubes 122 are uniformly dispersed in the polymer substrate 124 and are connected to each other to form a conductive network. The polymer substrate 124 is made of one kind or several kinds of a thermoplastic polymer and a thermosetting polymer. Preferably, the polymer substrate 124 is any one of flexible polymer materials such as silicone rubber, polyurethane, polypropylene ethyl, butyl acrylate, polystyrene, polybutadiene, polyacrylonitrile and the like. Furthermore, the carbon nanotubes in the carbon nanotube polymer composite body may exist in the form of the carbon nanotube structure. In this case, the structure of the carbon nanotube in the carbon nanotube polymer composite material body is the same as the structure of the carbon nanotube structure. In the carbon nanotube polymer composite material, the structure of the carbon nanotube polymer composite material includes the following three types depending on the method of combining the carbon nanotube structure and the polymer substrate.
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。 In the first type, the carbon nanotube structure is a carbon nanotube array. The carbon nanotube array includes a plurality of carbon nanotubes arranged in parallel. In the carbon nanotube array, there is a gap between the carbon nanotubes. The polymer substrate is added to the gap between the carbon nanotubes of the carbon nanotube array. Referring to FIG. 18, the carbon nanotube array 154 may be embedded in the polymer substrate 124. The distance from the surface of the polymer substrate 124 to the surface of the carbon nanotube array 154 in the longitudinal direction of the carbon nanotubes in the carbon nanotube array is 10 μm or less. In this case, the carbon nanotube polymer composite material is made conductive. Referring to FIG. 19, the plurality of carbon nanotubes 122 in the carbon nanotube array 154 may protrude from the surface of the polymer substrate 124 in the longitudinal direction of the carbon nanotubes 122 in the carbon nanotube array 154. The length of the portion of the plurality of carbon nanotubes 122 protruding from the surface of the polymer substrate 124 is 10 μm or less.
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。 For the second type, referring to FIG. 20, the carbon nanotube polymer composite body includes the carbon nanotube layer 158 and a polymer substrate 124 that is infiltrated between the carbon nanotube layers 158. The carbon nanotube structure is a carbon nanotube layer 158. The carbon nanotube layer 158 includes only a plurality of carbon nanotubes. In the carbon nanotube layer 158, most of the carbon nanotubes are arranged so as to be parallel to the surface of the carbon nanotube layer 158, but some of the carbon nanotubes can also protrude from the surface of the carbon nanotube layer 158. The carbon nanotube layer 158 may be formed of the at least one drone structure carbon nanotube film, a precision structure carbon nanotube film, or a fluff structure carbon nanotube film. In the case where the carbon nanotube layer 158 includes a plurality of films, the plurality of films may be disposed so as to be stacked on each other. The carbon nanotube layer has a plurality of gaps between the carbon nanotubes. In this case, the material of the polymer base material 124 is permeated into the gaps of the carbon nanotube layer 158, and the carbon nanotube layer 158 can be embedded in the polymer base material 124. The distance from the surface of the polymer substrate 124 to the surface of the carbon nanotube layer 158 is 10 μm or less. In this case, the carbon nanotube polymer composite material is made conductive. A part of the carbon nanotubes of the carbon nanotube layer 158 may protrude from the surface of the polymer substrate 124.
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。 Referring to FIG. 21, when the carbon nanotube structure is composed of a single carbon nanotube wire structure 150, the polymer base material 124 is interposed between the carbon nanotube wires of the carbon nanotube wire structure 150. To form a carbon nanotube polymer composite wire structure. In the carbon nanotube polymer composite wire structure, the carbon nanotube wire structure 150 may be embedded in the polymer substrate 124. The distance from the surface of the polymer substrate 124 to the surface of the carbon nanotube wire structure 150 in a direction perpendicular to the major axis direction of the carbon nanotube wire structure 150 is 10 μm or less. In this case, the carbon nanotube polymer composite material wire structure is made conductive. The carbon nanotube polymer composite wire structure is disposed on the surface of the support 146 to form a conductive layer 148. The conductive layer 148 may be composed of several carbon nanotube polymer composite material wire structures. In this case, the several carbon nanotube polymer composite material wire structures are arranged closely and in parallel on the surface of the support 146, arranged in a cross, or knitted together.
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。 Since the carbon nanotubes 22 in the carbon nanotube structure 12 have a large surface area, the carbon nanotube structure 12 also has a large surface area.
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。 The input unit 14 is fixed to one end portion of the finger sleeve 12 by a mechanical method such as a snap method or an interference fit method or a physicochemical method such as a heat pressure or an adhesive. As shown in FIG. 1, in Example 1, the input unit 14 is fixed to the finger sleeve 12 with an adhesive. When the input unit 14 is attached to the finger sleeve 12, the input unit 14 can be divided into a first part 142 and a second part 144 according to the positional relationship with the finger sleeve 12. When the input unit 14 is attached to the finger sleeve 12, the first portion 142 of the input unit 14 is attached to the finger sleeve 12 and contacts the finger. The second part 144 of the input unit 14 is positioned outside the finger sleeve 12 and inputs a signal to the touch panel. A part of the surface corresponding to the finger of the first part 142 may be a curved surface. As a result, the user's finger feels better when touching the input unit 14. The second part 144 may include a tip or a protrusion. Thereby, the input unit 14 can press a smaller key button such as a touch panel. When the input unit 14 is attached to the finger sleeve 12, at least a part of the first part 142 of the input part 14 and the finger sleeve 12 adjacent to the at least part of the first part 142. A gap 16 can be formed between the wall. Since the gap 16 can accommodate the fingernail of the user, it is comfortable when the user uses the input finger sack 10 for the touch panel.
（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。
(Example 2)
Referring to FIG. 22, the second embodiment of the present invention provides a touch panel input finger sack 20 different from the first embodiment. The touch panel input finger sack 20 includes a finger sleeve 22. The finger sleeve 22 is a cylindrical structure in which one end of both opposing ends is sealed and the other end is opened. The finger sleeves 22 are all made of a conductive material. The finger sleeve 22 includes the graphene material layer, the graphene polymer composite material layer, the carbon nanotube structure, the carbon nanotube composite material layer, or the carbon nanotube polymer composite material layer of the first embodiment. Here, the carbon nanotube structure is preferably a film-like carbon nanotube structure.
（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。
Example 3
23 to 26, the third embodiment of the present invention provides a touch panel input finger sack 30 different from the first and second embodiments. The touch panel input finger sac 30 includes a finger sleeve 32. The touch-panel input finger sack 30 is different in the next point from the touch-panel input finger sack 20 of the second embodiment. The finger sleeve 32 is made of an insulating material. Further, the touch panel input finger sac 30 includes a conductive layer 34. The conductive layer 34 is coated on at least a portion of the inner surface of the finger sleeve 32 and at least the outer surface of the sealed end of the finger sleeve 32. The conductive layer coated on at least a part of the inner surface of the finger sleeve 32 is electrically connected to the conductive layer coated on the outer surface of at least the sealed end of the finger sleeve 32. The conductive layer disposed at the sealed end of the finger sleeve 32 can be used as an input unit.
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。 The conductive layer 34 is disposed on the surface of the finger sleeve 32 by the following method. In the first type, as shown in FIG. 23, the conductive layer 34 is entirely covered on the inner surface and the outer surface of the finger sleeve 32. The conductive layer 34 coated on the inner surface of the finger sleeve 32 and the conductive layer 34 coated on the outer surface of the finger sleeve 32 are electrically connected to the open end of the finger sleeve 32. Has been. In the second type, as shown in FIG. 24, the conductive layer 34 is coated on all outer surfaces of the finger sleeve 32 and on a part of the inner surface. The conductive layer 34 coated on the outer surface of the finger sleeve 32 and the conductive layer 34 coated on the inner surface of the finger sleeve 32 are electrically connected to the open end of the finger sleeve 32. ing. In the third type, as shown in FIG. 25, at least one through hole 320 is formed at the sealed end of the finger sleeve 32, and the conductive layer 34 is sealed at the sealed end of the finger sleeve 32. The outer surface of the portion is covered so as to cover the at least one through hole 320. When the touch panel input finger sack 30 is used, the user's finger can make electrical contact with the conductive layer 34 through the through hole 320. In the fourth type, as shown in FIG. 26, the conductive layer 34 is coated on the inner and outer surfaces of the sealed end of the finger sleeve 32, respectively. At least one through hole is disposed at the sealed end of the finger sleeve 32. A conductive connection 340 is disposed in the at least one through hole. The conductive layer 34 covered on the inner surface and the outer surface of the sealed end of the finger sleeve 32 is electrically connected to each other by the conductive connection portion 340. Of course, the method of disposing the conductive layer 34 on the surface of the finger sleeve 32 is not limited to the above type, and a user's finger can be inserted into the finger sleeve 32 and electrically connected to the input unit. Good.
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。 The material of the finger sleeve 32 is the same as the material of the finger sleeve 12 of the first embodiment. The material of the conductive layer 34 is the same as the material of the conductive layer 148 of the first embodiment.
（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。
Example 4
Referring to FIG. 27, the fourth embodiment of the present invention provides a touch panel input finger sack 40 different from the first to third embodiments. The touch panel input finger sac 40 includes a finger sleeve 42. The finger sleeve 42 is formed by knitting or weaving a plurality of warp yarns 424 and a plurality of weft yarns 426. The warp yarn 424 is a conductive yarn. The conductive yarn is a carbon nanotube wire structure or a carbon nanotube composite wire structure. One ends of the plurality of warp yarns 424 are connected to each other at one intersection 4240. That is, the plurality of warp yarns 424 extend from the intersection 4240. The intersection 4240 is formed with a tip (not shown). The pointed end is used as an input unit of the touch panel input finger sack 40. The weft 426 has a ring shape and is used to fix the plurality of warps 424. A plurality of warp yarns 424 and a plurality of weft yarns 426 can be knitted or woven and fixed to the shape of the input finger sack 40 for a touch panel. The diameters of the warp 424 and the weft 426 are each smaller than 1 mm. The weft 426 is made of a conductive material such as metal or an insulating material such as plastic, nylon, rubber, resin, or fiber. Preferably, the weft 426 is made of a flexible material.
（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。
(Example 5)
Referring to FIG. 28, the fifth embodiment of the present invention provides an input finger sack 50 for a touch panel. The touch panel input finger sac 50 includes a finger sleeve 52 and an input unit 54. The touch panel input finger suck 50 is different from the touch panel input finger suck 10 of the first embodiment in the following points. The support and the conductive layer of the input unit 54 have an integrally molded structure, and are all made of a conductive material. That is, the input unit 54 is a substantial part made of a conductive material. The conductive material may be composed of the graphene material layer, the graphene polymer composite material layer, the carbon nanotube structure, the carbon nanotube composite material layer, or the carbon nanotube polymer composite material layer posted in Example 1. Since the graphene material layer, the graphene polymer composite material layer, the carbon nanotube structure, the carbon nanotube polymer composite material layer, or the carbon nanotube composite material layer has excellent flexibility, the input portion 54 is deformed according to a predetermined shape. Form. Examples of a method for forming the graphene material layer, the graphene polymer composite material layer, the carbon nanotube structure, the carbon nanotube polymer composite material layer, or the carbon nanotube composite material layer into a predetermined shape include an adhesion method and a heat treatment method.
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。 Referring to FIG. 29 as the bonding method, when the input unit 54 includes a single carbon nanotube wire structure 150, the carbon nanotube wire structure 150 spirals to form a hollow cone structure. To do. In order to form the conical input portion 54, adjacent carbon nanotube structures can be spirally bonded with an adhesive. The adhesive is preferably a conductive adhesive. In this embodiment, the adhesive is a silver conductive adhesive.
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。 Referring to FIG. 30 as the bonding method, when the input unit 54 is composed of several carbon nanotube wire structures 150, each carbon nanotube wire structure 150 has one annular shape, and each annular shape has an annular shape. The diameters of are different and gradually decrease. The conical input part 54 is formed by sequentially laminating the plurality of annular carbon nanotube wire structures 150 whose diameters gradually decrease. Adjacent annular carbon nanotube wire structures 150 can be adhered by an adhesive.
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。 As the heat treatment method, for example, when the input part 54 is made of a carbon nanotube structure, in order to form the input part 54 with the carbon nanotube structure having a predetermined shape, the carbon nanotube structure is It can be heat-treated at temperature. The heat treatment is performed in a protective gas or a vacuum environment. The temperature for heat-treating the carbon nanotube structure is 600 ° C. to 2000 ° C., and preferably 1600 ° C. to 1700 ° C. In the process of heat-treating the carbon nanotube structure, the intermolecular force between the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure is changed to fix the carbon nanotube structure in a predetermined shape. Heat-treating the carbon nanotube structure includes the following two types of methods. One type is a heating current method. A heating current is passed through the carbon nanotube structure and maintained for a certain time. The magnitude of the heating current is determined by the size of the carbon nanotube structure. The time for applying the heating current to the carbon nanotube structure is less than 4 hours. Two types, high temperature heating method. The carbon nanotube structure is placed in a high temperature environment such as a graphite furnace at a predetermined temperature and maintained for a certain time. The carbon nanotube structure is maintained in a high temperature environment of 2000 ° C. for 0.5 hour to 1 hour. The carbon nanotube structure is fixed in a predetermined shape by heat-treating the carbon nanotube structure by both of the above methods. In this case, the input unit 54 may be formed of a pure carbon nanotube structure.
（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。
(Example 6)
Referring to FIG. 31, the sixth embodiment of the present invention provides a touch panel input finger sack 60 different from the first to fifth embodiments. The touch panel input finger sack 60 includes a finger ring 62 and an input unit 64.
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。 The finger ring 62 has an annular shape or a “C” shape. The finger ring 62 is made of a conductive material such as a metal, an alloy, or a conductive polymer. The input part 64 is fixedly projected to the edge of the finger sleeve 62. The input unit 64 is electrically connected to the finger sleeve 62. The input unit 64 may be fixed to the finger sleeve 62 by a welding method, a mechanical method, or a conductive adhesive. The input unit 64 is the same as the input unit 14 of the first embodiment or the input unit 54 of the fifth embodiment.
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
10, 20, 30, 40, 50, 60 Input finger sack for touch panel 12, 22, 32, 42, 52, 62 Finger sleeve 14, 54, 64 Input part 142 First part 144 Second part 16 Gap 146 Support body 148 , 34 Conductive layer 150 Carbon nanotube wire structure 152 Carbon nanotube wire 122 Carbon nanotube 124 Polymer substrate 158 Carbon nanotube layer 128 Graphene 130 Graphene polymer composite layer 320 Through hole 340 Conductive connection 424 Warp yarn 426 Weft yarn 4240 Intersection
Claims (1)
前記指スリーブは、筒形構造を有し、
前記入力部は、円錐状の中空の構造体であり、前記指スリーブに配置され、
前記入力部は、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り、
前記入力部は、タッチパネルに接触した場合、前記タッチパネル用入力指サックと前記タッチパネルとの間に静電容量が生じることを特徴とするタッチパネル用入力指サック。 An input finger sack for a touch panel including a finger sleeve and an input unit,
The finger sleeve has a cylindrical structure;
The input portion is a conical hollow structure, and is disposed on the finger sleeve.
The input unit is composed of at least one carbon nanotube wire structure,
When the input unit comes into contact with the touch panel, a capacitance is generated between the touch finger input finger suck and the touch panel.
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