KR101210701B1 - Touch panel, method for making the same, and electronic device adopting the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 제1전극판과, 상기 제1전극판과 일정한 간격을 두고 설치된 제2전극판을 구비하는 터치패널을 제공한다. 상기 제1전극판은, 제1기판과, 상기 제1기판의 표면에 설치된 제1도전층을 구비하고, 상기 제2전극판은, 제2기판과, 상기 제2기판의 표면에 설치된 제2도전층을 구비하고, 상기 제2도전층이 상기 제1전극판의 제1도전층에 마주하도록 설치되고, 상기 제1도전층과 상기 제2도전층 중 적어도 하나의 도전층이 탄소 나노 튜브 구조를 구비한다. 그리고 상기 터치패널의 제조방법 및 상기 터치패널을 사용하는 전자장치를 제공한다.The present invention provides a touch panel including a first electrode plate and a second electrode plate provided at regular intervals from the first electrode plate. The first electrode plate includes a first substrate and a first conductive layer provided on the surface of the first substrate, and the second electrode plate includes a second substrate and a second substrate provided on the surface of the second substrate. A conductive layer, wherein the second conductive layer is disposed to face the first conductive layer of the first electrode plate, and at least one of the first conductive layer and the second conductive layer has a carbon nanotube structure. It is provided. A method of manufacturing the touch panel and an electronic device using the touch panel are provided.
Description
본 발명은 터치패널과, 터치패널의 제조방법 및, 이 터치패널을 사용하는 전자장치에 관한으로, 특히 탄소 나노 튜브에 의한 터치패널 및 그 제조방법과, 이 터치패널을 이용한 전자장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch panel, a method for manufacturing the touch panel, and an electronic device using the touch panel, and more particularly, to a touch panel made of carbon nanotubes, a method for manufacturing the same, and an electronic device using the touch panel. .
근래, 여러가지 전자장치의 고성능화 및 다양화의 발전에 따라, 액정 패널과 같은 그 표시장치의 앞면에 투광성 터치패널을 설치하는 전자장치들이 점차 증가하고 있다. 이러한 전자장치의 사용자들은 터치패널 뒤면의 표시장치에 표시된 내용에 대해 시각적으로 확인하는 한편, 상기 터치패널을 손가락 또는 펜으로 접촉하여 상기 전자장치를 제어한다. 즉, 상기 전자장치의 각종 기능을 원하는 대로 제어할 수 있게 된다.In recent years, with the development of high performance and diversification of various electronic devices, electronic devices for installing translucent touch panels on the front surface of such display devices, such as liquid crystal panels, are gradually increasing. The user of the electronic device visually checks the contents displayed on the display device behind the touch panel, and controls the electronic device by touching the touch panel with a finger or a pen. That is, various functions of the electronic device can be controlled as desired.
터치패널은 그 작동 원리 및 전송매질의 차이에 의해, 압력식 터치패널, 커패시턴스(Capacitance)식 터치패널, 적외선 터치패널 및, 표면음파식 터치패널로 나눌수 있다. 그 중, 압력식 터치패널이 제일 광범하게 사용된다("Production of Transparent Conductive Films with Inserted SiO2 Anchor Layer, and Application to a Resistive Touch Panel" Kazuhiro Noda, Kohtaro Tanimura. Electronics and Communications in Japan, Part 2, Vol.84, P39-45(2001) 참조).The touch panel may be divided into a pressure type touch panel, a capacitance type touch panel, an infrared touch panel, and a surface acoustic touch panel according to the difference in operating principle and transmission medium. Among them, pressure touch panels are the most widely used ("Production of Transparent Conductive Films with Inserted SiO2 Anchor Layer, and Application to a Resistive Touch Panel" Kazuhiro Noda, Kohtaro Tanimura.Electronics and Communications in Japan,
종래의 압력식 터치패널은, 일반적으로 상부 기판과,하부 기판 및, 도트 스페이서(Dot Spacer)를 구비한다. 상기 상부 기판의 아래 표면에는 상부 투명도전층이 형성되어 있고, 상기 하부 기판의 윗 표면에는 하부 투명도전층이 형서되어 있으며, 상기 도트 스페이서는 상기 상하 투명도전층의 사이에 설치되어 있다. 상기 상하 투명도전층은, 일반적으로 도전특성을 가지고 있는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)층을 채용한다.Conventional pressure-type touch panels generally include an upper substrate, a lower substrate, and a dot spacer. An upper transparent conductive layer is formed on a lower surface of the upper substrate, a lower transparent conductive layer is formed on an upper surface of the lower substrate, and the dot spacer is provided between the upper and lower transparent conductive layers. The upper and lower transparent conductive layers generally employ an indium tin oxide (ITO) layer having conductive properties.
상기 종래의 압력식 터치패널을 사용할 경우, 상기 상부 기판을 손가락 또는 펜으로 압력식 터치패널을 누르면, 상기 상부 기판이 변형되어 압축부위의 상기 상부 투명도전층과 상기 하부 투명도전층이 서로 접촉하게 된다. 이 때, 외부의 전자회로에 의해 상기 상하부 투명도전층에 각각 전압이 인가된다. 또, 터치패널의 제에장치는, 상기 상부 투명도전층의 전압변화와 상기 하부 투명도전층의 전압변화를 각각 측정하고 정확하게 계산을 수행한 다음, 압축부위의 좌표로 전환한다. 그 다음, 상기 터치패널의 제에장치는 상기 압축부위의 좌표를 중앙처리장치(CPU)로 전송한다. 상기CPU는 상기 압축부위의 좌표를 기초로 대응하는 명령을 전송하여 전자장치의 여러가지 기능의 전환을 실현한다.When using the conventional pressure type touch panel, when the pressure type touch panel is pressed with a finger or a pen on the upper substrate, the upper substrate is deformed so that the upper transparent conductive layer and the lower transparent conductive layer of the compressed portion come into contact with each other. At this time, a voltage is applied to each of the upper and lower transparent conductive layers by an external electronic circuit. In addition, the apparatus of the touch panel may measure the voltage change of the upper transparent conductive layer and the voltage change of the lower transparent conductive layer, perform calculations accurately, and then switch to coordinates of the compressed region. The apparatus of the touch panel then transmits the coordinates of the compressed portion to the CPU. The CPU transmits a corresponding command based on the coordinates of the compression part to realize the switching of various functions of the electronic device.
종래의 압력식 터치패널의 제조방법에 있어서, 일반적으로 이온빔 스퍼터 링(ion-Beam Sputtering) 또는 증착방법으로 상하부 기판의 표면에 ITO층을 침적하여 투명도전층을 형성한다. 상기 투명도전층의 제조과정에 있어서, 진공환경이 필요할 뿐만 아니라 200~300℃까지 가열해야만 하므로 ITO층의 제조비용이 비교적 높다. 또한, 상기 ITO층은 투명도전층으로서 내구성이 나쁘고, 화학적 내구성이 낮으며, 저항치의 분포가 균일하지 않은 결점이 있다. 또한, ITO는 습한 공기 중에서 그 투명도가 저하된다. 이로 인해, 종래의 압력식 터치패널 및 이를 사용한 표시장치는 내구성이 나쁘고, 민감도(敏感度)가 낮으며, 선형성(線形性, linearity) 및 정확성이 비교적 나쁘다.In a conventional method of manufacturing a pressure type touch panel, a transparent conductive layer is formed by depositing an ITO layer on the upper and lower substrate surfaces by ion beam sputtering or vapor deposition. In the manufacturing process of the transparent conductive layer, not only a vacuum environment is required, but also must be heated to 200 ~ 300 ℃ manufacturing cost of the ITO layer is relatively high. In addition, the ITO layer has a drawback of poor durability, low chemical durability, and uneven distribution of resistance as a transparent conductive layer. Moreover, the transparency of ITO falls in humid air. For this reason, the conventional pressure touch panel and the display device using the same have poor durability, low sensitivity, and relatively poor linearity and accuracy.
본 발명은, 내구성이 좋고, 민감도가 높으며, 선형성 및 정확성이 좋은 터치패널을 제공하고, 제조가 간단하며 비용이 낮은 터치패널 및 그 제조방법과, 이 터치패널을 이용한 전자장치를 제공함에 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention provides a touch panel having excellent durability, high sensitivity, high linearity and high accuracy, a simple manufacturing process and low cost, and a manufacturing method thereof, and an electronic device using the touch panel. There is this.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치패널은, 제1전극판과, 상기 제1전극판과 일정한 간격을 두고 설치된 제2전극판을 구비한다. 상기 제1전극판은 제1기판과 상기 제1기판의 표면에 설치된 제1도전층을 구비한다. 상기 제2전극판은, 제2기판과 상기 제2기판의 표면에 설치된 제2도전층을 구비한다. 상기 제1도전층과 상기 제2도전층은 서로 대향하도록 설치된다. 상기 제1도전층과 상기 제2도전층 중 적어도 하나의 도전층은 탄소 나노 튜브 구조를 구비한다.The touch panel according to the present invention for achieving the above object comprises a first electrode plate and a second electrode plate provided at a predetermined interval from the first electrode plate. The first electrode plate includes a first substrate and a first conductive layer provided on a surface of the first substrate. The second electrode plate includes a second substrate and a second conductive layer provided on the surface of the second substrate. The first conductive layer and the second conductive layer are provided to face each other. At least one conductive layer of the first conductive layer and the second conductive layer has a carbon nanotube structure.
또한 본 발명에 따른 터치패널의 제조방법은, 제1기판 및 제2기판을 제공하는 공정과; 상기 제1기판 및 제2기판의 표면에 각각 탄소 나노 튜브 구조를 형성하여 제1전극판 및 제2전극판을 형성하는 공정 및; 상기 제1전극판에 2개의 제1전극을 간격을 두고 설치하고, 상기 제2전극판에 2개의 제2전극을 간격을 두고 설치하며, 상기 제1전극판 중의 탄소 나노 튜브 구조와 상기 제2전극판 중의 탄소 나노 튜브 구조를 서로 마주하도록 설치하는 공정을 포함한다.In addition, the method for manufacturing a touch panel according to the present invention comprises the steps of providing a first substrate and a second substrate; Forming a first electrode plate and a second electrode plate by forming carbon nanotube structures on surfaces of the first substrate and the second substrate, respectively; Two first electrodes are spaced apart from each other on the first electrode plate, and two second electrodes are spaced apart from each other on the second electrode plate, and the carbon nanotube structure of the first electrode plate and the second electrode are spaced apart. And installing the carbon nanotube structures in the electrode plate to face each other.
또한 본 발명에 따른 전자장치는, 터치패널과 표시장치를 구비한다. 상기 터치패널은 제1전극판과, 상기 제1전극판과 일정한 간격을 두고 설치된 제2전극판을 구비한다. 상기 제1전극판은, 제1기판과 상기 제1기판의 표면에 설치된 제1도전층을 구비한다. 상기 제2전극판은, 제2기판과 상기 제2기판의 표면에 설치된 제2도전층을 구비한다. 상기 표시장치는, 상기 터치패널의 제2전극판에 마주하도록 설치된다. 상기 제1도전층과 상기 제2도전층 중 적어도 하나의 도전층은 탄소 나노 튜브 구조를 구비한다.In addition, the electronic device according to the present invention includes a touch panel and a display device. The touch panel includes a first electrode plate and a second electrode plate provided at regular intervals from the first electrode plate. The first electrode plate includes a first substrate and a first conductive layer provided on a surface of the first substrate. The second electrode plate includes a second substrate and a second conductive layer provided on the surface of the second substrate. The display device is provided to face the second electrode plate of the touch panel. At least one conductive layer of the first conductive layer and the second conductive layer has a carbon nanotube structure.
본 발명에 따른 터치패널과, 터치패널의 제조방법 및, 이 터치패널을 이용한 표시장치는 다음과 같은 이점이 있다.The touch panel, the manufacturing method of the touch panel, and the display device using the touch panel according to the present invention have the following advantages.
첫째, 탄소 나노 튜브의 우수한 역학적 특성에 의해, 투명도전층은 우수한 인성과 기계적 강도를 갖는다. 따라서, 터치패널의 내구성을 향상시킬수 있고, 또 상기 터치패널을 사용한 표시장치의 내구성도 향상시킬 수 있게 된다.First, due to the excellent mechanical properties of the carbon nanotubes, the transparent conductive layer has excellent toughness and mechanical strength. Therefore, the durability of the touch panel can be improved, and the durability of the display device using the touch panel can also be improved.
두째, 탄소 나노 튜브가 우수한 도전성을 가지고, 탄소 나노 튜브 구조 중의 탄소 나노 튜브가 균일하게 분포된다. 따라서, 상기 탄소 나노 튜브 구조를 투명도전층으로 함으로써 투명도전층의 저항치가 균일하게 분포된다. 이에 인해, 터치패널 및 이 터치패널을 사용한 표시장치의 해상도(Resolution) 및 정확도를 향상시킬 수 있다.Second, the carbon nanotubes have excellent conductivity, and the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure are uniformly distributed. Therefore, the resistance value of the transparent conductive layer is uniformly distributed by using the carbon nanotube structure as the transparent conductive layer. As a result, resolution and accuracy of the touch panel and the display device using the touch panel can be improved.
셋째, 탄소 나노 튜브 구조의 제조방법에는 진공환경 및 가열과정이 필요로 되지 않는다. 이로 인해, 탄소 나노 튜브 구조를 투명도전층으로 하는 것에 의해 터치패널 및 이 터치패널을 사용한 표시장치의 제조비용을 절감할 수 있게 된다.Third, the method of manufacturing the carbon nanotube structure does not require a vacuum environment and heating process. Therefore, by using the carbon nanotube structure as the transparent conductive layer, it is possible to reduce the manufacturing cost of the touch panel and the display device using the touch panel.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 터치패널, 터치패널의 제조방법 및 이 터치패널을 이용한 전자장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a touch panel, a manufacturing method of a touch panel, and an electronic device using the touch panel according to the present invention will be described in detail with reference to the exemplary drawings.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널(10)의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 터치패널(10)의 단면도이다1 is a perspective view of a
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 터치패널(10)은 제1전극판(12)과, 제2전극판(14) 및, 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14) 사이에 설치된 복수개의 도트 스페이서(16)를 구비한다. 1 and 2, the
상기 제1전극판(12)은 제1기판(120)과, 제1도전층(122) 및, 2개의 제1전극(124)을 구비한다. 상기 제1기판(120)의 구조는 평면구조이다. 상기 제1도전층(122)과 2개의 제1전극(124)은 모두 상기 제1기판(120)의 하부 표면에 설치된다. 상기 2개의 제1전극(124)은 제1방향에서 상기 제1도전층(122)의 양단에 각각 설치되는 한편, 상기 제1도전층(122)에 전기접속된다.The
상기 제2전극판(14)은 제2기판(140)과, 제2도전층(142) 및, 2개의 제2전극(144)을 구비한다. 상기 제2기판(140)의 구조는 평면구조이다. 상기 제2도전층(142)과 2개의 제2전극(144)은 모두 상기 제2기판(140)의 상부 표면에 설치된다. 상기 2개의 제2전극(144)은 제2방향에서 상기 제2도전층(142)의 양단에 각각 설치되는 한편, 상기 제2도전층(142)에 전기접속된다. 상기 제1방향과 상기 제2방향 은 서로 수직으로 된다. 즉, 상기 2개의 제1전극(124)과 2개의 제1전극(124)이 서로 수직으로 설치된다.The
상기 제1기판(120)은 투명한 유연성(柔軟性) 박막 또는 박판(薄板)이다. 상기 제2기판(140)의 재료는 유리, 석영, 금강석 및 플라스틱 등과 같은 경질재료 또는 유연성 재료로 된다. 상기 제2기판(140)은 주로 그 위에 설치되는 여타 부품을 지지하는 역할을 한다.The
상기 제1기판(120) 및 상기 제2기판(140)이 유연성 평면 구조일 경우, 그 기판의 두께는 0.01mm~1cm이고, 재료는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크리레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 폴리에스터(Polyester)재료, 폴리에테르설폰(PES), 셀룰로오스 에스테르(Cellulose ester), 벤조사이클로부텐인(BCB), 폴리염화 비닐(PVC), 아크릴수지(Acrylic resin) 등의 재료일 수 있다. 상기 제2기판(140)의 재료는, 상기한 재료에 한정되지 않고, 지지역할을 할 수 있고 또 일정한 투명도를 가지는 재료이기만 하면, 모두 본 발명의 범주에 속한다.When the
상기 제1전극(124)과 상기 제2전극(144)의 재료로서는, 금속, 합금, 도전성 폴리머(polymer), 탄소 나노 튜브 구조 또는 기타 도전성 재료를 사용할 수 있다. 즉, 상기한 제1전극(124) 및 제2전극(144)의 도전성만 확보할 수 있으면 된다.As the material of the
본 실시예에 있어서, 상기 제1기판(120)으로서 폴리에스터막, 상기 제2기판(140)으로서 유리기판, 상기 제1전극(124) 및 제2전극(144)을 도전성 은페이스트(Conductive Silver Paste)층 또는 탄소 나노 튜브 구조로 한다.In the present embodiment, the polyester film as the
상기 제2전극판(14)의 상부 표면의 외연부에 절연층(18)을 설치할 수 있다. 상기 제1전극판(12)은 상기 절연층(18)의 위에 설치되어 있고, 상기 제1도전층(122)과 제2도전층(142)이 서로 마주한다. 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)사이의 거리는 2㎛~10㎛이다.An insulating
상기한 복수개의 도트 스페이서(16)는 상기 제2도전층(142) 위에 서로 간격을 두고서 설치된다.The plurality of
상기 절연층(18) 및 상기 복수개의 도트 스페이서(16)는 모두 절연성 수지 또는 여타 절연재료로 형성할 수 있다. 상기 절연층(18) 및 상기 도트 스페이서(16)의 설치는 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)의 전기 접촉을 방지할 수 있다. 또한, 터치패널(10)의 사이즈가 작을 경우, 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)의 절연을 확보할 수만 있으면 도트 스페이서(16)를 설치하지 않아도 좋다.The insulating
상기 제1도전층(122)과 상기 제2도전층(142) 중 적어도 하나의 도전층은 탄소 나노 튜브 구조를 구비한다. 상기 탄소 나노 튜브 구조는 균일하게 분포된 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유하고, 상기 탄소 나노 튜브들은 무질서 또는 질서있게 배열되어 있다. 여기서 말하는 무질서라는 것은, 탄소 나노 튜브의 배열방향이 고정되지 않고, 각 방향을 따라 배열된 탄소 나노 튜브의 수량이 거의 같은 것을 의미하고, 질서라는 것은 다수의 탄소 나노 튜브의 배열방향이 적어도 일정한 규칙을 가지는 것을 의미한다. 예컨대, 기본적으로 고정된 하나의 방향 또는 고정된 몇개 방향을 따라 우선방위(Preferred Orientation)로 배열되는 것이다. 상기한 무질서하게 배열된 탄소 나노 튜브들은 반 데르 발스의 힘(Van der Waals forces)에 의해 흡인되고 서로 뒤엉켜지며, 또한 탄소 나노 튜브 구조의 표면에 평행된다. 상기한 질서있게 배열된 탄소 나노 튜브들은 반 데르 발스의 힘에 의해 흡인되고 하나의 방향 또는 몇개 방향을 따라 우선방위로 배열된다.At least one conductive layer of the first
탄소 나노 튜브 구조는 다음과 같은 탄소 나노 튜브막으로 구성될 수 있다. 상기 탄소 나노 튜브 막으로서는 충전(Wadding)막, 프레스(Press)막 또는 드로잉(Drawing)막 등이다.Carbon nanotube structure may be composed of the following carbon nanotube membrane. The carbon nanotube film may be a filling film, a press film, a drawing film, or the like.
도 3은 본 발명에 따른 충전 탄소 나노 튜브의 전자현미경 사진이다. 상기 충전막은 무질서로 균일하게 분포된 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유하고, 상기 탄소 나노 튜브들은 등방성(Isotropic)으로 배열되어 있다. 상기 탄소 나노 튜브들은 반 데르 발스의 힘에 의해 서로 흡인하고 서로 뒤엉켜 있다. 이에 인해, 상기 충전막은 양호한 유연성을 가지며, 어떠한 형상으로 접어도 파열되지 않는다. 또한, 상기 충전막 자체가 스스로 지지능력을 가지므로, 그를 지지하는 지지체를 생략할 수 있다. 상기 충전막의 두께는 0.5nm~1mm이다.3 is an electron micrograph of a packed carbon nanotube according to the present invention. The packed film contains a plurality of carbon nanotubes uniformly distributed in a disordered manner, and the carbon nanotubes are arranged isotropically. The carbon nanotubes are attracted and entangled with each other by van der Waals forces. Thus, the filling film has good flexibility and does not rupture in any shape. In addition, since the filling membrane itself has a supporting ability, the support for supporting the filling membrane may be omitted. The thickness of the filling film is 0.5 nm to 1 mm.
도 4는 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브가 동일한 방향을 따라 배열된 프레스막의 전자현미경 사진이고, 도 5는 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브가 다른 방향을 따라 배열된 프레스막의 전자현미경 사진이다.4 is an electron micrograph of a press film in which carbon nanotubes according to the present invention are arranged along the same direction, and FIG. 5 is an electron micrograph of a press film in which carbon nanotubes according to the present invention are arranged along different directions.
상기 프레스막은 균일하게 분포된 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유한다. 상기 탄소 나노 튜브들은 등방성으로 배열되거나, 동일한 방향 또는 다른 방향을 따라 우선방위로 배열될 수 있다. 상기 프레스막에 있어서, 탄소 나노 튜브들은 상기 프레스막의 표면과 일정한 각(α)을 이룬다. 이 각(α)의 범위는 0도 보다 크거나 같고 15도보다 작거나 같다. 즉, 0도≤α≤15도이다. 바람직하기는, 상기 탄소 나노 튜브들이 상기 프레스막의 표면에 평행되는 것이다.The press film contains a plurality of carbon nanotubes uniformly distributed. The carbon nanotubes may be arranged isotropically, or may be arranged in a preferred direction along the same direction or in different directions. In the press film, the carbon nanotubes form a constant angle α with the surface of the press film. The range of this angle α is greater than or equal to 0 degrees and less than or equal to 15 degrees. That is, 0 degrees ≤ α ≤ 15 degrees. Preferably, the carbon nanotubes are parallel to the surface of the press film.
프레스방식의 다름에 따라, 상기 프레스막의 탄소 나노 튜브들의 배열도 다르다. 구체적으로는, 탄소 나노 튜브들이 등방성으로 배열될 수 있거나, 고정된 방향 또는 다른 방향을 따라 우선방위로 배열될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 프레스막 중의 탄소 나노 튜브들이 고정된 방향을 따라 우선방위로 배열되고, 도 5에 도시한 바와 같이, 프레스막 중의 탄소 나노 튜브들이 다른 방향을 따라 우선방위로 배열될 수 있다.Depending on the press method, the arrangement of carbon nanotubes of the press film is also different. Specifically, the carbon nanotubes may be arranged isotropically, or may be arranged in a preferential direction along a fixed direction or in another direction. That is, as shown in FIG. 4, the carbon nanotubes in the press film are arranged in a preferential direction along a fixed direction, and as shown in FIG. 5, the carbon nanotubes in the press film are in a priority direction along another direction. Can be arranged.
상기 프레스막 중의 탄소 나노 튜브들의 일부분은 서로 겹쳐져 있다. 상기 탄소 나노 튜브들은 반 데르 발스의 힘에 의해 서로 흡인되어 긴밀히 연결된다. 이로 인해, 상기 프레스막은 양호한 유연성을 가지며, 어떠한 형상으로 접어도 파열되지 않는다. 또한, 상기 프레스막 자체가 스스로 지지능력을 가지므로, 그를 지지하는 지지체를 생략할 수 있다. 상기 충전막의 두께는 0.5nm~1mm이다.Portions of the carbon nanotubes in the press film overlap each other. The carbon nanotubes are attracted to each other and closely connected by van der Waals forces. For this reason, the press film has good flexibility and does not rupture in any shape. In addition, since the press film itself has a supporting ability, the support for supporting the press film can be omitted. The thickness of the filling film is 0.5 nm to 1 mm.
도 6은 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브의 드로잉막의 전자현미경 사진이다. 상기 드로잉막은 드로잉 방향을 따라 우선방위로 배열된 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유한다. 상기 탄소 나노 튜브들은 끝과 끝이 연속적으로 연결된다. 상기 탄소 나노 튜브들은 균일하게 분포되고 드로잉막의 표면에 평행된다. 상기 탄소 나노 튜브들은 반 데르 발스의 힘에 의해 연결된다. 상기 탄소 나노 튜브들의 끝과 끝이 반 데르 발스의 힘에 의해 연결되는 한편, 서로 평행되는 탄소 나노 튜브들의 사이도 반 데르 발스의 힘에 의해 연결된다. 상기 드로잉막의 두께는 0.5nm~100㎛이다.6 is an electron micrograph of a drawing film of a carbon nanotube according to the present invention. The drawing film contains a plurality of carbon nanotubes arranged in a preferential direction along the drawing direction. The carbon nanotubes are connected end to end continuously. The carbon nanotubes are uniformly distributed and parallel to the surface of the drawing film. The carbon nanotubes are connected by van der Waals forces. The ends and ends of the carbon nanotubes are connected by van der Waals forces, while the carbon nanotubes parallel to each other are also connected by van der Waals forces. The thickness of the drawing film is 0.5 nm to 100 m.
탄소 나노 튜브 구조는 서로 중첩되는 적어도 2개의 탄소 나노 튜브막을 함유할 수 있다. 또한, 탄소 나노 튜브 구조는 탄소 나노 튜브막들을 중첩하여 형성될 수 있으므로, 그 두께를 한정하지 않고, 실제 수요에 따라 임의의 두께로 할 수 있다. 탄소 나노 튜브 구조가 복수층의 드로잉막을 함유할 경우, 서로 인접하는 드로잉막 중의 탄소 나노 튜브들의 배열방향이 일정한 각(β)을 이룬다. 이 각(β)의 범위는 0도 보다 크거나 같고 90도 보다 작거나 같다. 즉, 0도≤β≤90도이다.The carbon nanotube structure may contain at least two carbon nanotube membranes that overlap each other. In addition, the carbon nanotube structure may be formed by overlapping the carbon nanotube films, and thus, the thickness of the carbon nanotube structure is not limited, and may be any thickness according to actual demand. When the carbon nanotube structure contains a plurality of drawing films, the arrangement directions of the carbon nanotubes in the drawing films adjacent to each other form a constant angle β. The range of this angle β is greater than or equal to 0 degrees and less than or equal to 90 degrees. That is, 0 degrees ≤ β ≤ 90 degrees.
본 실시예에 있어서, 제1도전층(122)과 제2도전층(142)은 모두 탄소 나노 튜브 구조를 구비한다. 상기 탄소 나노 튜브 구조로서 드로잉막을 사용한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 드로잉막 중의 상기 탄소 나노 튜브들은 끝과 끝이 연속적으로 연결되고 드로잉방향을 따라 우선방위로 배열되므로, 상기 복수층의 드로잉막의 중첩으로 구성되는 탄소 나노 튜브 구조에 있어서, 매층의 탄소 나노 튜브들은 끝과 끝이 연속적으로 연결되고 동일한 방향을 따라 우선방위로 배열된다. 상기 드로잉막은 복수개의 탄소 나노 튜브 단편(Segment)을 함유할 수 있다. 상기 탄소 나노 튜브 단편들은 길이가 거의 같고 서로 평행되는 탄소 나노 튜브로 구성된다. 상기 탄소 나노 튜브 단편들은 서로 반 데르 발스의 힘에 의해 연결된다. 상기 제1도전층(122) 중의 드로잉막을 모두 제1방향을 따라 중첩하고, 상기 제2도전층(142) 중의 드로잉막을 모두 제2방향을 따라 중첩한다. 상기 드로잉막의 두께는 0.5nm~100㎛이다.In the present embodiment, both the first
또한, 본 발명의 터치패널(10)에 있어서, 상기 제1전극판(12)의 표면에 투명보호막(126)를 설치할 수 있다. 상기 투명보호막(126)을 질화규소, 산화규소, 벤조사이클로부텐인(BCB), 폴리에스터 및 아크릴수지 등의 재료로 형성한다. 상기 투명보호막(126)은 그 표면이 경화(硬化)처리에 의해 반들반들해지고 울퉁불퉁해지는 것을 방지하는 플라스틱층(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트막, 즉 PET막)일 수도 있다. 상기 투명보호막(126)은 상기 제1전극판(12)을 보호하므로 터치패널의 내구성을 향상시킬 수 있다. 상기 투명보호막(126)이 글레어(Glare)나 반사를 저감시키는 기능과 같은 부가기능을 가질 수도 있다.In the
또한, 본 발명의 터치패널(10)에 있어서, 상기 제2기판의 하부 표면에 쉴드층(Shield)(도시되지 않았음)을 설치할 수 있다. 이에 의해, 표시장치가 발생시키는 전자파 방해(Electromagnetic Interference)를 저감하여 터치패널(10)이 잘못된 신호를 출력하는 것을 방지할 수 있다. 상기 쉴드층은, 인듐 주석 산화물(ITO)박막, 안티몬주석산화물(Antimony Tin Oxide, ATO)박막, 니켈박막, 은박막 또는 탄소 나노 튜브 구조 등의 투명 도전성 재료에 의해 형성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 쉴드층은 탄소 나노 튜브막에 의해 형성된다. 탄소 나노 튜브막 중의 탄소 나노 튜브들의 배열방식에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 탄소 나노 튜브들이 등방성으로 배열될 수 있고, 동일한 방향 또는 다른 방향을 따라 우선방위로 배열될 수 있으며, 또한 기타 배열방식으로 배열할 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 쉴드층 중의 탄소 나노 튜브들은 다른 방향을 따라 우선방위로 배열된다. 상기 탄소 나노 튜브막은 접지(Earth)소자로서 쉴드작용을 하여 터치패널(10)이 전자파 방해를 받지 않는 환경에서 동작하게 한다.In the
이하, 본 발명에 따른 터치패널(10)의 제조방법에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method of the
도 7은 본 발명에 따른 터치패널(10)의 제조방법의 흐름도이다. 본 발명의 터치패널(10)의 제조방법에 있어서, 제1기판(120) 및 제2기판(140)를 제공하는 공정과, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 탄소 나노 튜브 구조를 각각 형성하여 제1전극판(12) 및 제2전극판(14)을 형성하는 공정 및, 상기 제1전극판(12)에 2개의 제1전극(122)을 간격을 두고 설치하고, 상기 제2전극판(14)에 2개의 제2전극(142)을 간격을 두고 설치하며, 상기 제1전극판(12) 중의 탄소 나노 튜브 구조와 상기 제2전극판(14) 중의 탄소 나노 튜브 구조를 서로 대향하도록 설치하는 공정을 포함한다.7 is a flowchart of a manufacturing method of the
터치패널(10)의 구체적인 제조방법은 다음과 같다.Specific manufacturing method of the
공정 1: 제1기판(120) 및 제2기판(140)을 제공한다.Process 1: The
상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 재료로서 유리, 석영, 금강석 및 플라스틱 등과 같은 경질재료 또는 폴리에스터막과 같은 유연성 재료를 사용한다. 본 실시예에 있어서, 제1기판(120)은 폴리에스터막에 의해 형성되고, 제2기판(140)은 유리에 의해 형성된다.As a material of the
공정 2: 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 각각 탄소 나노 튜브 구조를 형성하여 제1전극판(12) 및 제2전극판(14)을 형성한다.Process 2: The
상기 탄소 나노 튜브 구조들은 균일하게 분포된 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유한다. 상기 제1전극판(12) 및 제2전극판(14)에 형성된 탄소 나노 튜브 구조는 탄소 나노 튜브의 드로잉막, 프레스막 또는 충전막에 의해 형성될 수 있다.The carbon nanotube structures contain a plurality of uniformly distributed carbon nanotubes. The carbon nanotube structures formed on the
(ㄱ) 상기 탄소 나노 튜브 구조가 드로잉막으로 형성될 경우, 상기 공정 2은 아래와 같은 제조 절차를 추가로 포함한다.(A) When the carbon nanotube structure is formed of a drawing film, the
(1) 우선, 탄소 나노 튜브 어레이를 제공한다. 바람직하기는, 상기 어레이는 초정렬(Superaligned)탄소 나노 튜브 어레이이다.(1) First, a carbon nanotube array is provided. Preferably, the array is a superaligned carbon nanotube array.
본 발명에 의한 탄소 나노 튜브 어레이는 단일벽 탄소 나노 튜브 어레이, 이중벽 탄소 나노 튜브 어레이 또는 다중벽 탄소 나노 튜브 어레이이다.The carbon nanotube array according to the present invention is a single wall carbon nanotube array, a double wall carbon nanotube array or a multiwall carbon nanotube array.
본 실시예에 있어서, 초정렬 탄소 나노 튜브 어레이의 성장방법은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)이다. 그 공정은 다음과 같다. In the present embodiment, the growth method of the super-aligned carbon nanotube array is chemical vapor deposition (CVD). The process is as follows.
(a) 매우 평탄한 성장 기판을 제공한다. 상기 성장 기판으로서는, P타입 또는 N타입 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer), 또는 표면에 산화층이 형성된 실리콘 웨이퍼를 사용할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 성장 기판으로서 4인치의 실리콘 웨이퍼를 사용한다.(a) provide a very flat growth substrate. As the growth substrate, a P-type or N-type silicon wafer or a silicon wafer having an oxide layer formed on its surface can be used. In this embodiment, a 4 inch silicon wafer is used as the growth substrate.
(b) 상기 성장 기판의 표면에 균일한 촉매제(Catalyst)층을 형성한다. 상기 촉매제층의 재료로서는, 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 또는 상기 금속의 임의의 조합의 합금 중의 한가지를 사용할 수 있다.(b) A uniform catalyst layer is formed on the surface of the growth substrate. As the material of the catalyst layer, one of alloys of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) or any combination of the above metals can be used.
(c) 상기 촉매제층이 형성되어 있는 성장 기판에 대하여, 700~900℃인 공기중에서 약 30~90분 동안 어닐(Anneal)처리를 진행한다.(c) An annealing process is performed on the growth substrate on which the catalyst layer is formed for about 30 to 90 minutes in air at 700 to 900 ° C.
(d) 상기 어닐 처리를 한 성장 기판을 보호 기체가 있는 반응로에 넣고, 500~740℃까지 가열한다. 그 후, 탄소 소스(Carbon Source) 가스를 반응로에 주입한후 약 5~30분 동안 반응시켜, 상기한 성장 기판에 탄소 나노 튜브를 성장시킨다. 이에 따라 탄소 나노 튜브 어레이를 얻는다. 상기 탄소 나노 튜브 어레이의 높이는 200㎛~400㎛이다. 상기 탄소 나노 튜브 어레이는 서로 평행이고 상기 성장 기판에 수직으로 성장한 복수개의 탄소 나노 튜브로 형성된 순수한 탄소 나노 튜브 어레이이다. 즉, 상기한 성장 조건의 제어에 의해, 성장한 탄소 나노 튜브 어레이 중에 불필요 재질(무정형탄소 또는 촉매제의 금속과립)이 거의 존재하지 않는다. 상기 탄소 나노 튜브 어레이에 있어서, 탄소 나노 튜브들이 서로 반 데르 발스의 힘에 의해 긴밀히 연결하여 어레이를 이룬다. 상기 탄소 나노 튜브 어레이와 상기 성장 기판의 면적이 거의 동등하다.(d) The growth substrate subjected to the annealing treatment is placed in a reactor with a protective gas and heated to 500 to 740 ° C. Thereafter, a carbon source gas is injected into the reactor and reacted for about 5 to 30 minutes to grow carbon nanotubes on the growth substrate. This yields a carbon nanotube array. The carbon nanotube array has a height of 200 μm to 400 μm. The carbon nanotube array is a pure carbon nanotube array formed of a plurality of carbon nanotubes grown in parallel with each other and perpendicular to the growth substrate. That is, by the control of the growth conditions described above, almost no unnecessary material (amorphous carbon or catalyst metal granules) is present in the grown carbon nanotube array. In the carbon nanotube array, the carbon nanotubes are closely connected to each other by the force of van der Waals to form an array. The area of the carbon nanotube array and the growth substrate is approximately equal.
상기한 탄소 소스 가스로서는 화학적 성질이 비교적 활발한 에틸렌(C2H4), 메탄(CH4), 아세틸렌(C2H2) 등을 사용할수 있고, 상기한 보호 기체로서는 질소 또는 비활성 기체를 사용할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 탄소 소스가스로서 아세틸렌을 사용하고, 보호기체로서 아르곤가스를 사용한다.As the carbon source gas, ethylene (C 2 H 4 ), methane (CH 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), and the like, which are relatively active in chemical properties, may be used. As the protective gas, nitrogen or an inert gas may be used. have. In this embodiment, acetylene is used as the carbon source gas, and argon gas is used as the protective gas.
상기한 탄소 나노 튜브 어레이의 성장방법은, 상기 화학기상증착법에만 한정되지 않고, 흑연전극 아크증착법(Arc Deposition), 레이저증착법(Laser Evaporation)으로도 탄소 나노 튜브 어레이를 성장시킬 수도 있다.The growth method of the carbon nanotube array is not limited to the chemical vapor deposition method, and the carbon nanotube array may also be grown by the graphite electrode arc deposition method or the laser evaporation method.
(2) 다음, 드로잉공구로 상기한 탄소 나노 튜브 어레이에서 적어도 하나의 드로잉막을 취출(取出)한다.(2) Next, at least one drawing film is taken out from the carbon nanotube array described above with a drawing tool.
상기 드로잉막의 구체적인 제조방법은 아래와 같다. Specific manufacturing method of the drawing film is as follows.
(a) 상기한 탄소 나노 튜브 어레이에서 일정한 폭의 복수개의 탄소 나노 튜브 단편을 선택한다. 본 실시예에 있어서, 일정한 폭을 가지는 도구를 상기 탄소 나노 튜브 어레이에 접촉하여 일정한 폭의 복수개의 탄소 나노 튜브 단편을 선택한다.(a) Select a plurality of carbon nanotube fragments of constant width in the carbon nanotube array described above. In this embodiment, a tool having a constant width is contacted with the carbon nanotube array to select a plurality of carbon nanotube fragments of constant width.
(b) 상기 탄소 나노 튜브 어레이의 성장 방향에 거의 수직으로 되는 방향을 따라 일정한 속도로 상기 복수개의 탄소 나노 튜브 단편을 드로잉하여 연속적인 탄소 나노 튜브의 드로잉막을 얻는다.(b) drawing the plurality of carbon nanotube fragments at a constant speed along a direction substantially perpendicular to the growth direction of the carbon nanotube array to obtain a drawing film of continuous carbon nanotubes.
상기한 드로잉과정에 있어서, 당기는 힘의 작용에 의해 상기 복수개의 탄소 나노 튜브 단편은 힘의 방향을 따라 상기한 성장 기판에서 차츰 떨어져 나가게 된다. 이 때, 떨어져 나가는 탄소 나노 튜브 단편들의 끝단이 각각 반 데르 발스의 힘에 의해 기타 탄소 나노 튜브 단편들의 끝단과 연결되어 연속적인 막(Film), 즉 드로잉막을 형성한다. In the drawing process, the plurality of carbon nanotube fragments are gradually separated from the growth substrate in the direction of the force by the action of the pulling force. At this time, the ends of the separated carbon nanotube fragments are connected to the ends of the other carbon nanotube fragments by van der Waals' forces, respectively, to form a continuous film, that is, a drawing layer.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 드로잉막은, 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유하고, 상기 탄소 나노 튜브들은 끝단과 끝단이 연속적으로 연결되고 당기는 방향을 따라 정방향으로 배열되어 형성된 일정한 폭을 가지는 막이다. 상기 드로잉막 중의 탄소 나노 튜브들의 배열방향은 드로잉방향과 거의 평행된다. 드로잉막은 탄소 나노 튜브가 무질서하게 배열된 탄소 나노 튜브막보다 균일성이 좋다. 즉, 탄소 나노 튜브가 우선방위로 배열된 드로잉막의 두께와 도선성이 더욱 균일하다. 또한, 드로잉막의 제조방법이 간단하고 신속하여 공업화 응용에 적용된다.As shown in FIG. 3, the drawing film contains a plurality of carbon nanotubes, and the carbon nanotubes are films having a constant width formed by being arranged in a forward direction along a direction in which ends and ends are continuously connected and drawn. The arrangement direction of the carbon nanotubes in the drawing film is substantially parallel to the drawing direction. The drawing film has better uniformity than the carbon nanotube film in which the carbon nanotubes are arranged randomly. That is, the thickness and the conductance of the drawing film in which the carbon nanotubes are arranged in the preferential direction are more uniform. In addition, the manufacturing method of the drawing film is simple and quick and is applied to industrialization applications.
상기 드로잉막의 폭은 상기 탄소 나노 튜브 어레이가 성장하는 성장 기판의 사이즈와 관련되고, 상기 드로잉막의 길이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 그 길이는 실제 수요에 따라 결정한다. 본 실시예에 있어서, 4인치의 성장 기판에 초정렬 탄소 나노 튜브 어레이를 성장시킨다. 상기 드로잉막의 폭의 범위는 0.01cm~10cm이고, 두께의 범위는 0.5nm~100㎛이다.The width of the drawing film is related to the size of the growth substrate on which the carbon nanotube array is grown, and is not limited to the length of the drawing film. That is, the length is determined by actual demand. In this embodiment, a super-aligned carbon nanotube array is grown on a 4 inch growth substrate. The width of the drawing film is in the range of 0.01 cm to 10 cm, and the thickness is in the range of 0.5 nm to 100 m.
상기한 드로잉막의 제조방법은, ITO층의 제조방법에 비하면, 투명도전층으로서의 드로잉막은 탄소 나노 튜브 어레이를 드로잉공구로 직접 당겨 얻으므로, 진공 환경이거나 가열 과정이 필요없다. 따라서, 상기 투명도전층의 제조에 있어서, 제조비용이 낮고, 환경보호 및 에네지절약 등의 이점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 터치패널의 제조에 있어서도, 제조비용이 낮고, 환경보호 및 에네지절약 등의 이점이 있다.Compared with the manufacturing method of the ITO layer, the drawing film manufacturing method described above is obtained by drawing the carbon nanotube array directly with the drawing tool since the drawing film as the transparent conductive layer does not require a vacuum environment or a heating process. Therefore, in manufacturing the transparent conductive layer, the manufacturing cost is low, and there are advantages such as environmental protection and energy saving. Therefore, also in the manufacture of the touchscreen which concerns on this invention, manufacturing cost is low and there exist advantages, such as environmental protection and energy saving.
(3) 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 각각 탄소 나노 튜브 구조를 설치한다. 상기 탄소 나노 튜브 구조는 적어도 하나의 드로잉막에 의해 형성된다.(3) Carbon nanotube structures are respectively provided on the surfaces of the
본 발명에 따른 초정렬 탄소 나노 어레이 중의 탄소 나노 튜브의 순도(Purity)가 상당이 높고, 탄소 나노 튜브 자신이 매우 큰 특정 표면적(Specific Surface Area)을 가지므로 드로잉막 자신이 매우 우수한 접착성을 가진다. 따라서, 도전층(122, 142)으로서 상기 드로잉막을 직접 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 접착시킬 수 있다. 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브 구조가 복수개의 드로잉막을 함유할 경우, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 상 기 복수개의 드로잉막을 동일한 방향 또는 다른 방향을 따라 가지런히 배열하여 접착하거나 중첩하여 접착할 수 있다.Purity of the carbon nanotubes in the super-aligned carbon nanoarray according to the present invention is very high, and since the carbon nanotubes themselves have a very large specific surface area, the drawing film itself has very good adhesion. . Accordingly, the drawing layer may be directly adhered to the surfaces of the
또한, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 접착하는 드로잉막을 유기용제로 처리할 수 있다. 상기 드로잉막을 유기용제로 처리하는 공정은, 적하관(Dropping tube)으로 상기 유기용매를 상기 드로잉막의 표면에 적하(滴下)시켜 상기 드로잉막을 전면적으로 침투(浸透)시킨다. 상기 유기용제로서, 에탄올(Ethanol), 아세톤(Acetone), 이염화에테인(Dichloroethane) 및 클로로포름(Chloroform) 등의 휘발성 유기용제를 사용한다. 본 실시예에 있어서, 유기용제로서 에탄올을 사용한다. 유기용제 처리 후의 상기 드로잉막에 있어서, 휘발성 유기용제의 표면장력(Surface Tension)의 작용 하에 상기 드로잉막이 상기 기판(120, 140)의 표면에 견고하게 부착될 수 있다. 이로 인하여, 드로잉막은 표면체적비(표면/체적)가 작고, 접착성이 저하되며, 또한 우수한 기계적 강도와 인성(靭性, Toughness)을 가진다.In addition, the drawing film adhered to the surfaces of the
(ㄴ) 상기 탄소 나노 튜브 구조가 충전막으로 형성되었을 경우, 상기 공정 2는 아래와 같은 제조 절차를 추가로 포함한다.(B) When the carbon nanotube structure is formed of a filling film,
(1) 탄소 나노 튜브 원료를 제공한다.(1) Provide carbon nanotube raw materials.
본 발명에 따른 탄소 나노 튜브 원료를 얻는 절차는 다음과 같다.The procedure for obtaining the carbon nanotube raw material according to the present invention is as follows.
(a) 우선, 탄소 나노 튜브 어레이를 기판에 성장시킨다. 상기 탄소 나노 튜브 어레이를 화학기상증착법, 흑연전극 아크증착법, 레이저증착법 등의 방법으로 성장시킬수 있다. 상기 탄소 나노 튜브 어레이는, 비교적 길고 서로 뒤엉킨 복수 개의 탄소 나노 튜브를 함유한다.(a) First, a carbon nanotube array is grown on a substrate. The carbon nanotube array can be grown by chemical vapor deposition, graphite electrode arc deposition, laser deposition, or the like. The carbon nanotube array contains a plurality of relatively long and entangled carbon nanotubes.
(b) 다음, 기판으로부터 탄소 나노 튜브를 나이프(Knife) 또는 기타 도구로 긁어서 탄소 나노 튜브 원료를 얻는다. 상기 탄소 나노 튜브 원료에 있어서, 탄소 나노 튜브들은 일정한 정도의 서로 뒤엉킨 상태를 유지하고 있다. 상기 탄소 나노 튜브 원료 중의 탄소 나노 튜브의 길이는 10㎛보다 크다.(b) Next, carbon nanotubes are scraped from the substrate with a knife or other tool to obtain carbon nanotube raw materials. In the carbon nanotube raw material, the carbon nanotubes are entangled with each other to some extent. The length of the carbon nanotubes in the carbon nanotube raw material is greater than 10 μm.
(2) 상기한 탄소 나노 튜브 원료 충전처리를 실시하여 본 실시예에서의 탄소 나노 튜브 구조인 충전막을 얻는다. 상기 탄소 나노 튜브 구조를 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 각각 설치한다.(2) The carbon nanotube raw material filling treatment described above is carried out to obtain a packed film having a carbon nanotube structure in this example. The carbon nanotube structures are installed on the surfaces of the
본 발명에 있어서, 탄소 나노 튜브 원료 충전처리를 실시하여 본 실시예에서의 탄소 나노 튜브 구조인 충전막을 얻고, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 각각 설치하는 것은 아래와 같은 2가지 방식이 있다.In the present invention, the carbon nanotube raw material filling treatment is performed to obtain a filling film having a carbon nanotube structure in the present embodiment, and the first and
첫 번째 방식: 탄소 나노 튜브 원료를 하나의 종류의 용제 중에 넣고 충전처리를 실시하여 충전상 탄소 나노 튜브를 얻는다. 다음, 상기 충전상 탄소 나노 튜브를 감압여과(흡인여과)하여 탄소 나노 튜브 구조를 얻는다. 최후로, 상기 탄소 나노 튜브 구조를 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 각각 설치한다.First method: Filling carbon nanotube raw material in one kind of solvent and filling to obtain packed carbon nanotube. Next, the packed-phase carbon nanotubes are filtered under reduced pressure (suction filtration) to obtain a carbon nanotube structure. Finally, the carbon nanotube structures are respectively installed on the surfaces of the
두 번째 방식: 탄소 나노 튜브 원료를 하나의 종류의 용제 중에 넣고 충전처리를 실시하여 충전상 탄소 나노 튜브를 얻는다. 다음, 상기 충전상 탄소 나노 튜브를 용제로부터 분리한다. 상기 충전상 탄소 나노 튜브를 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 형상을 기초로 그 표면에 고루 펼쳐 놓고, 상기 고루 펼쳐진 충전상 탄소 나노 튜브에 일정한 압력을 가한다. 최후로 상기 충전상 탄소 나노 튜브 중 에 잔류되어 있는 용제를 건조시켜 얻은 탄소 나노 튜브 구조를 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 형성한다. 상기한 건조에는 가열에 의한 건조 또는 용제의 자연적 휘발에 의한 건조가 포함된다.Second method: The carbon nanotube raw material is placed in one kind of solvent and subjected to filling to obtain a packed carbon nanotube. The packed carbon nanotubes are then separated from the solvent. The packed carbon nanotubes are spread evenly on the surface of the first and
상기한 용제로서는, 물 또는 휘발성 유기용제를 사용할 수 있다. 충전 처리에는 초음파 분산처리 또는 고강도 교반처리 등이 있다. 바람직하기는, 초음파 분산처리를 약 10분~30분을 진행하는 것이다. 상기 탄소 나노 튜브가 매우 큰 특정 표면적(Specific Surface Area)을 가지므로, 상기 서로 뒤엉킨 탄소 나노 튜브들 사이에 비교적 큰 반 데르 발스의 힘이 존재한다. 상기한 충전처리에 있어서, 상기 탄소 나노 튜브 원료 중의 탄소 나노 튜브들이 용제 중에서 완전히 분산되지 않고 반 데르 발스의 힘에 의해 흡인되고 뒤엉켜 망상(網狀)구조를 이룬다.As said solvent, water or a volatile organic solvent can be used. The filling treatment includes an ultrasonic dispersion treatment or a high intensity stirring treatment. Preferably, the ultrasonic dispersion treatment is performed for about 10 to 30 minutes. Since the carbon nanotubes have a very large specific surface area, there is a relatively large van der Waals' force between the intertwined carbon nanotubes. In the above-described filling treatment, the carbon nanotubes in the carbon nanotube raw material are not completely dispersed in the solvent and are attracted and entangled in a network structure by van der Waals forces.
상기한 감압여과방식으로 탄소 나노 튜브 구조를 얻는 구체적인 절차는 다음과 같다.The specific procedure for obtaining the carbon nanotube structure by the above-described vacuum filtration is as follows.
(a) 우선, 미세공 여과막 및 감압여과용 깔대기를 제공한다.(a) First, a microporous membrane and a pressure filtration funnel are provided.
(b) 다음, 상기한 충전상 탄소 나노 튜브를 함유하는 용제를 상기 미세공 여과막을 통하여 상기 감압여과용 깔대기 내에 부어 넣는다.(b) Next, the solvent containing the above-mentioned packed carbon nanotubes is poured into the vacuum filter funnel through the microporous filtration membrane.
(c) 최후로, 감압하고 건조하여 탄소 나노 튜브 구조를 얻는다. (c) Finally, the pressure is reduced and dried to obtain a carbon nanotube structure.
상기 미세공 여과막은 한쪽 면이 매끈하고 구멍 직경이 0.22㎛인 여과막이다. 상기한 감압여과에 있어서, 감압여과 자체가 비교적 큰 대기압을 제공한다. 여과 중에 있어서, 상기 비교적 큰 대기압이 충전상 탄소 나노 튜브에 작용하므로 탄소 나노 튜브의 분포가 균일한 탄소 나노 튜브 구조를 직접 얻을 수 있다. 상 기 탄소 나노 튜브 구조를 필요한 형상으로 절단하고 접착제를 통해 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 설치한다.The microporous filtration membrane is a filtration membrane with smooth one side and a pore diameter of 0.22 μm. In the above-mentioned reduced pressure filtration, the reduced pressure filtration itself provides a relatively large atmospheric pressure. During filtration, the relatively large atmospheric pressure acts on the packed carbon nanotubes, so that the carbon nanotube structure with uniform distribution of carbon nanotubes can be directly obtained. The carbon nanotube structure is cut into the required shape and installed on the surfaces of the
본 발명에 있어서의 충전상 탄소 나노 튜브 분리는 다음과 같이 실시한다.The packed-phase carbon nanotube separation in the present invention is carried out as follows.
충전상 탄소 나노 튜브를 함유하는 용제를 여과지를 가지는 깔대기에 부은 후, 일정한 시간을 놓아두어 건조시켜 상기 용제로부터 충전상 탄소 나노 튜브를 분리한다.The solvent containing the packed carbon nanotubes is poured into a funnel having filter paper, followed by drying for a predetermined time to separate the packed carbon nanotubes from the solvent.
또한, 분리된 충전상 탄소 나노 튜브를 어떠한 기판에 균일하게 펼쳐 놓고, 상기 충전상 탄소 나노 튜브에 대해 일정한 압력을 가한다. 최후로 상기 충전상 탄소 나노 튜브 중에 잔류되어 있는 용제를 건조시켜 탄소 나노 튜브 구조를 얻는다. 상기 탄소 나노 튜브 구조를 필요한 형상으로 절단한 후 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 접착시킨다.In addition, the separated packed carbon nanotubes are spread evenly on any substrate and a constant pressure is applied to the packed carbon nanotubes. Finally, the solvent remaining in the packed carbon nanotubes is dried to obtain a carbon nanotube structure. The carbon nanotube structure is cut into the required shape and then bonded to the surfaces of the
본 발명에 따른 탄소 나노 튜브 구조의 두께 및 면밀도는 충전상 탄소 나노 튜브의 펼쳐진 면적에 의해 결정된다. 즉, 충전상 탄소 나노 튜브의 펼쳐진 면적이 크면 클수록 두께 및 면밀도는 작다. 상기 충전상 탄소 나노 튜브에 가하는 압력은, 상기 충전상 탄소 나노 튜브가 펼쳐지는 면적을 결정할 수 있다. 상기 탄소 나노 튜브 구조의 바람직한 두께는 0.5nm~1mm이다. The thickness and surface density of the carbon nanotube structures according to the present invention are determined by the unfolded area of the packed carbon nanotubes. In other words, the larger the unfolded area of the packed carbon nanotube, the smaller the thickness and surface density. The pressure applied to the packed carbon nanotubes may determine an area in which the packed carbon nanotubes are unfolded. The preferred thickness of the carbon nanotube structure is 0.5 nm to 1 mm.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서의 탄소 나노 튜브 구조인 충전막은 서로 뒤엉켜진 복수개의 탄소 나노 튜브를 함유한다. 상기 탄소 나노 튜브들은 상기 탄소 나노 튜브 구조 중에서 등방성으로 배열되어 있다. 상기 탄소 나노 튜브들이 반 데르 발스의 힘에 의해 서로 흡인하고 뒤엉켜서 망상구조를 이루기 때문에, 탄소 나노 튜브 구조는 우수한 인성을 가진다. 상기 망상구조는 대량의 미세공 구조를 포함한다. 상기 미세공 구조의 공경은 10㎛ 보다 작다.Referring to FIG. 5, the filling film having the carbon nanotube structure in this embodiment contains a plurality of carbon nanotubes intertwined with each other. The carbon nanotubes are isotropically arranged in the carbon nanotube structure. Since the carbon nanotubes are attracted and entangled with each other by van der Waals forces to form a network structure, the carbon nanotube structure has excellent toughness. The network structure includes a large amount of microporous structure. The pore size of the microporous structure is smaller than 10 μm.
(ㄷ) 상기 탄소 나노 튜브 구조가 프레스막으로 형성되었을 경우, 상기 공정 2는 다음과 같은 제조 절차를 추가로 포함한다.(C) When the carbon nanotube structure is formed of a press film, the
(1) 우선, 탄소 나노 튜브 어레이가 형성되어 있는 성장 기판을 제공한다. 상기 어레이는 초정렬 탄소 나노 튜브 어레이인 것이 바람직하다.(1) First, a growth substrate on which a carbon nanotube array is formed is provided. Preferably the array is a superaligned carbon nanotube array.
본 실시예에 있어서의 초정렬 탄소 나노 튜브 어레이의 성장방법으로서 화학기상증착법을 이용한다. 상기 초정렬 탄소 나노 튜브 어레이의 성장방법은 상기한 성장방법과 같다. 또한, 본 발명에 의한 초정렬 탄소 나노 튜브 어레이의 성장은 화학기상증착법만 한정하지 않는다. 즉, 흑연전극 아크증착법, 레이저증착법으로도 탄소 나노 튜브 어레이를 성장시킬수 있다.The chemical vapor deposition method is used as a growth method of the super-aligned carbon nanotube array in this embodiment. The growth method of the ultra-aligned carbon nanotube array is the same as the growth method described above. In addition, growth of the super-aligned carbon nanotube array according to the present invention is not limited only to chemical vapor deposition. That is, the carbon nanotube array can be grown by the graphite electrode arc deposition method or the laser deposition method.
(2) 다음, 프레스(Press)장치로 상기 탄소 나노 튜브 어레이를 프레스하여 본 실시예에서의 탄소 나노 튜브 구조인 프레스막을 형성한다. 다음, 상기 탄소 나노 튜브 구조를 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 각각 설치한다. 상기 프레스막의 두께는 0.5nm~1mm이다.(2) Next, the carbon nanotube array is pressed with a press device to form a press film having a carbon nanotube structure in this embodiment. Next, the carbon nanotube structures are installed on the surfaces of the
탄소 나노 튜브가 우수한 접착성을 가지므로, 상기 탄소 나노 튜브들로 이루어진 탄소 나노 튜브 어레이가 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 견고하게 접착될 수 있다. 다음, 상기 탄소 나노 튜브 어레이가 접착되어 있는 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)을 프레스하여, 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 탄소 나노 튜브 구조를 형성한다.Since the carbon nanotubes have excellent adhesion, the carbon nanotube array made of the carbon nanotubes may be firmly adhered to the surfaces of the
제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 탄소 나노 튜브 구조를 형성하는 방법에는 다음과 같은 2가지 방식이 있다.There are two methods for forming a carbon nanotube structure on the surfaces of the
첫 번째 방식: 프레스장치로 상기 탄소 나노 튜브 어레이에 일정한 압력을 가한다. 상기 압력을 가하는 과정에 있어서, 상기 탄소 나노 튜브 어레이는 상기 압력의 작용 하에 상기 탄소 나노 튜브 어레이가 성장 기판으로부터 분리되어 복수개의 탄소 나노 튜브로 이루어진 자체 지지구조를 가지는 탄소 나노 튜브막, 즉 프레스막을 형성한다. 다음, 은페이스트(Silver Paste)와 같은 도전성 접착제로 상기 탄소 나노 튜브막을 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 접착시킨다.First method: Press pressure is applied to the carbon nanotube array with a press device. In the process of applying the pressure, the carbon nanotube array is a carbon nanotube membrane having a self-support structure consisting of a plurality of carbon nanotubes separated from the growth substrate under the action of the pressure, that is, press membrane Form. Next, the carbon nanotube film is adhered to the surfaces of the
두 번째 방식: 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 한쪽 표면에 탄소 나노 튜브 어레이를 직접 피복한 다음, 프레스장치로 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 다른 한쪽 표면에 일정한 압력을 가한다. 상기 압력을 가하는 과정에 있어서, 상기 탄소 나노 튜브 어레이는 상기 압력의 작용 하에 상기 탄소 나노 튜브 어레이가 성장 기판으로부터 분리되어 복수개의 탄소 나노 튜브로 이루어진 자체 지지구조를 가지는 탄소 나노 튜브막이 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 한쪽 표면에 형성된다.Second method: The carbon nanotube array is directly coated on one surface of the
또한, 압력을 가하는 과정에 있어서, 상기 탄소 나노 튜브 어레이는 상기 압력의 작용 하에, 상기 탄소 나노 튜브 어레이가 성장 기판으로부터 분리되어 복수개의 탄소 나노 튜브로 이루어진 자체 지지구조를 가지는 탄소 나노 튜브막을 형성한다. 상기 탄소 나노 튜브막에 있어서, 상기 복수개의 탄소 나노 튜브들은 상기 탄소 나노 튜브막의 표면에 거의 평행된다.Further, in the process of applying pressure, the carbon nanotube array is separated from the growth substrate under the action of the pressure to form a carbon nanotube film having a self-supporting structure composed of a plurality of carbon nanotubes. . In the carbon nanotube membrane, the plurality of carbon nanotubes are substantially parallel to the surface of the carbon nanotube membrane.
본 실시예에 있어서 상기 프레스장치로서는 표면이 매끈한 압력 헤드(Pressure Head)를 사용한다. 프레스막 중의 탄소 나노 튜브의 배열방식은, 상기 압력 헤드의 형상과 상기 압력 헤드의 프레스방향에 의해 결정된다. In this embodiment, a pressure head having a smooth surface is used as the press apparatus. The arrangement of the carbon nanotubes in the press film is determined by the shape of the pressure head and the pressing direction of the pressure head.
즉, 평면 압력 헤드를 사용하고 탄소 나노 튜브 어레이가 성장되어 있는 기판에 수직하는 방향으로 프레스하면, 복수개의 탄소 나노 튜브가 등방성으로 배열된 탄소 나노 튜브막을 얻을 수 있다. That is, by using a planar pressure head and pressing in a direction perpendicular to the substrate on which the carbon nanotube array is grown, a carbon nanotube film having a plurality of carbon nanotubes isotropically arranged can be obtained.
또, 롤러 압력 헤드를 사용하고 어떤 고정된 방향을 따라 프레스하면, 복수개의 탄소 나노 튜브가 상기한 고정된 방향을 따라 배열된 탄소 나노 튜브막(도 5 참조)을 얻을 수 있다. Further, by using a roller pressure head and pressing in a certain fixed direction, a carbon nanotube film (see Fig. 5) in which a plurality of carbon nanotubes is arranged along the fixed direction described above can be obtained.
또, 롤러 압력 헤드를 사용하고 다른 방향을 따라 프레스하면, 복수개의 탄소 나노 튜브가 상기한 다른 방향을 따라 배열된 탄소 나노 튜브막(도 4 참조)을 얻을 수 있다.In addition, when the roller pressure head is used and pressed along different directions, a carbon nanotube film (see FIG. 4) in which a plurality of carbon nanotubes are arranged along the above-described different directions can be obtained.
탄소 나노 튜브 어레이에 대해 상기한 다른 방식으로 프레스하면, 탄소 나노 튜브들이 압력의 작용 하에 기울어지고, 또 서로 인접하는 탄소 나노튜들이 반 데르 발스의 힘의 흡인에 의해 서로 연결된 탄소 나노 튜브막을 얻을 수 있다. 상기 탄소 나노 튜브막은 상기한 복수개의 탄소 나노 튜브들에 의해 형성되는 자체 지지구조를 가진다. 상기 복수개의 탄소 나노 튜브들은 상기 탄소 나노 튜브막의 표면에 거의 평행되고, 어떤 고정된 방향 또는 다른 방향을 따라 배열된다. 또한, 탄소 나노 튜브 어레이는 프레스하는 압력의 작용 하에 상기 탄소 나노 튜브 어레이가 성장 기판으로부터 떨어져 나가게 되므로, 상기 탄소 나노 튜브막은 상기 기판 으로부터 용이하게 분리될 수 있다.Pressing the carbon nanotube array in the other way described above, the carbon nanotubes are inclined under the action of pressure and the adjacent carbon nanotubes are connected to each other by the suction of van der Waals' forces. have. The carbon nanotube film has a self-supporting structure formed by the plurality of carbon nanotubes described above. The plurality of carbon nanotubes are substantially parallel to the surface of the carbon nanotube membrane and are arranged along some fixed or other direction. In addition, since the carbon nanotube array is pulled away from the growth substrate under the action of the pressing pressure, the carbon nanotube array can be easily separated from the substrate.
이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 탄소 나노 튜브 어레이의 기우는 정도(경사각)가 프레스하는 압력에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 압력이 크면 클수록 경사각이 크다. 또, 탄소 나노 튜브막의 두께는 탄소 나노 튜브 어레이의 높이 및 프레스하는 압력에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 탄소 나노 튜브 어레이의 높이가 크고 프레스하는 압력이 작을수록 탄소 나노 튜브막의 두께가 두껍고, 탄소 나노 튜브 어레이의 높이가 작고 프레스하는 압력이 클 수록 탄소 나노 튜브막의 두께가 얇다.One of ordinary skill in the art will appreciate that the inclination of the carbon nanotube array is determined by the pressing pressure. For example, the larger the pressure, the larger the inclination angle. In addition, it can be seen that the thickness of the carbon nanotube film is determined by the height of the carbon nanotube array and the pressure to be pressed. For example, the larger the height of the carbon nanotube array and the smaller the pressure to press, the thicker the carbon nanotube film is, and the smaller the height of the carbon nanotube array and the higher the pressing pressure, the thinner the carbon nanotube film.
또, 본 실시예에 의한 탄소 나노 튜브막에 있어서, 탄소 나노 튜브들은 상기 탄소 나노 튜브막의 표면과 일정한 각(α)을 이룰수 있다. 그 각(α)의 범위는 0도 보다 크거나 같고 15도 보다 작거나 같다. 즉, 0도≤α≤15도이다. 상기 이루는 각(α)과 탄소 나노 튜브막의 도전성이 관련된다. 즉, 상기 이루는 각(α)이 작으면 작을수록 탄소 나노 튜브막의 도전성이 우수하고, 상기 이루는 각(α)이 크면 클수록 탄소 나노 튜브막의 도전성이 저하된다.In addition, in the carbon nanotube film according to the present embodiment, the carbon nanotubes may form a constant angle (α) with the surface of the carbon nanotube film. The range of the angle α is greater than or equal to 0 degrees and less than or equal to 15 degrees. That is, 0 degrees ≤ α ≤ 15 degrees. The said angle (alpha) and the electroconductivity of a carbon nanotube film are related. That is, the smaller the angle α, the higher the conductivity of the carbon nanotube film, and the larger the angle α, the lower the conductivity of the carbon nanotube film.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기한 기판(즉, 제1기판 및 제2기판)이 유연성 기판일 경우, 탄소 나노 튜브 구조를 상기 유연성 기판에 형성시키는 것은 열압착장치(80)를 통해 실현할 수 있다. 그 구체적 절차는 아래와 같다.8 and 9, when the substrates (ie, the first substrate and the second substrate) are flexible substrates, forming the carbon nanotube structure on the flexible substrates may provide a thermocompression bonding apparatus 80. It can be realized through. The specific procedure is as follows.
(a) 우선, 적어도 하나의 탄소 나노 튜브 구조가 피복되어 있는 유연성 기판(82)을 롤러가 있는 열압착장치(80) 내에 재치한다.(a) First, a
상기 열압착장치(80)는 압착수단(Pressing Device)(84)과 가열수단(도시되지 않았음)을 구비한다. 본 실시예에 있어서, 열압착장치(80)는 열프레스(Hot-press)장치이고, 상기 압착수단(84)은 2개의 금속 롤러이다.The thermocompression device 80 has a
(b) 다음, 열압착장치(80) 중의 롤러를 가열한다. 즉, 열압착장치(80) 중의 가열장치로 상기 2개의 롤러를 가열하는 것이다. 본 실시예에 있어서의 가열온도는 110℃~120℃이다. 상기 롤러를 가열하는 온도는 실제 수요를 기초로 결정할 수 있다.(b) Next, the roller in the thermocompression bonding apparatus 80 is heated. That is, the two rollers are heated by the heating device in the thermocompression bonding apparatus 80. Heating temperature in a present Example is 110 degreeC-120 degreeC. The temperature at which the roller is heated can be determined based on actual demand.
(c) 최후로, 탄소 나노 튜브 구조가 피복되어 있는 유연성 기판(82)을 가열된 롤러로 통과시킨다.(c) Finally, the
본 실시예에 있어서, 탄소 나노 튜브 구조가 피복되어 있는 제1기판(120) 및 제2기판(140)을 가열된 금속 쌍롤러로 천천히 통과시킨다. 그 통과속도는 1mm/분~10m/분이다.In this embodiment, the
상기 가열된 롤러는 상기 탄소 나노 튜브 구조가 피복되어 있는 제1기판(120) 및 제2기판(140)에 일정한 압력을 가하는 한편, 상기 상기 탄소 나노 튜브 구조와 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)을 연화(軟化)시켜 상기 탄소 나노 튜브 구조와 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140) 사이에 있는 공기를 몰아낸다. 이에 의해, 상기 탄소 나노 튜브 구조는 상기 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 표면에 긴밀히 접착할 수 있다.The heated roller applies a predetermined pressure to the
또한, 상기 롤러를 통과하는 속도는 실제 수요를 기초로 상기한 속도 범위에서 임의로 선택할 수 있다. 즉, 탄소 나노 튜브 구조가 유연성 기판의 표면에 긴밀히 접착하는 것만 확보할 수 있다면 상기 속도 범위에서 임의로 택할 수 있다. 상기 유연성 기판의 표면에 융점(融點)이 낮은 재료를 도포(塗布)하고 그 위에 탄소 나노 튜브 구조를 피복한다. 열압착 과정에 있어서, 온도는 상기 융점이 낮은 재료를 융화(融化)시킬수 있도록 확보하여야 한다. 이로 인하여, 열압착을 진행한 후, 상기 융점(融點)이 낮은 재료는 탄소 나노 튜브 구조를 유연성 기판에 접착시킨다. 본 발명에 있어서, 온도의 범위를 상기한 온도범위(110℃~120℃)로 한정하지 않는다. 또한, 열프레스(Hot-press)장치의 온도는 다른 재료의 다른 융점에 따라 변할 수 있다. 상기 온도는 융점이 낮은 재료를 융화시킬 수만 있으면 된다. 본 실시예에 있어서, 제1기판(120)을 폴리에스테르막으로 하고, 제1도전층(122)과 제2도전층은 상기한 열압착 프레스에 의해 형성된다.Further, the speed passing through the roller can be arbitrarily selected from the above speed range based on actual demand. That is, the carbon nanotube structure can be arbitrarily selected in the above speed range as long as it can secure only tight adhesion to the surface of the flexible substrate. A low melting point material is coated on the surface of the flexible substrate and the carbon nanotube structure is coated thereon. In the thermocompression process, the temperature must be ensured to fuse the low melting point material. For this reason, after carrying out thermocompression bonding, the low melting point material bonds the carbon nanotube structure to the flexible substrate. In this invention, the range of temperature is not limited to said temperature range (110 degreeC-120 degreeC). In addition, the temperature of a hot-press device can vary depending on the different melting points of different materials. The temperature only needs to be able to fuse the material having a low melting point. In this embodiment, the
공정 3: 상기 제1전극판(12)에 2개의 제1전극(124)을 간격을 두고 설치하고, 상기 제2전극판(14)에 2개의 제2전극(144)을 간격을 두고 설치하며, 상기 제1전극판(12) 중의 탄소 나노 튜브 구조와 상기 제2전극판(14) 중의 탄소 나노 튜브 구조를 서로 대향하도록 설치한다. 이에 따라, 터치패널을 얻는다. Process 3: Two
본 실시예에 있어서, 상기 제1전극(124)과 제2전극(144)은 모두 도전성 은페이스트에 의해 형성된다. 상기 제1전극(124)과 제2전극(144)의 형성방법은 다음과 같다.In the present embodiment, both the
(a) 우선, 실크스크린(Silkscreen), 패드인쇄(Pad Printing) 또는 스프레이(Spraying)방식으로 상기 도전성 은페이스트를 제1전극판(12) 및 제2전극판(14)의 탄소 나노 튜브 구조에 도포한다. 상기 제1전극판(12)에 있어서, 제1방향을 따른 탄소 나노 튜브 구조의 양단에 상기 도전성 은페이스트를 도포하고, 상기 제2전 극판(14)에 있어서, 제2방향에 따른 탄소 나노 튜브 구조의 양단에 상기 도전성 은페이스트를 도포한다.(a) First, the conductive silver paste is applied to the carbon nanotube structures of the
(b) 다음, 상기 제1전극판(12) 및 제2전극판(14)을 오븐(Oven) 내에 넣고, 약 10분~60분 동안 구워서 상기 도전성 은페이스트를 고화시킨다. 상기 굽는 온도는 100℃~120℃이다. 이에 따라, 상기 제1전극(124)과 제2전극(144)을 형성한다. 상기 제1방향과 제2방향이 서로 수직으로 되므로 상기 제1전극(124)과 제2전극(144)이 서로 수직형태로 설치된다.(b) Next, the
상기한 절연층(18)의 재료로서는, 절연수지 또는 기타 절연재료를 사용할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 절연층(18)은 투명절연 본드로 한다. 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)은 절연 본드에 의해 서로 접착된다. 상기 절연 본드를 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)의 외주변에 도포할 수 있다. 또한, 복수개의 도트 스페이서(16)는 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)의 절연 본드가 도포된 이외의 가시(可視)구역에 설치되어, 상기 제1전극판(12)과 상기 제2전극판(14)의 불필요한 전기 접촉을 방지한다.As the material of the insulating
상기한 투명보호막(126)은 표면이 경화처리에 의한 반들반들하고 울퉁불퉁해지는 것을 방지하는 플라스틱층으로 할 수 있다. 예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)막으로 할 수 있다. 상기 투명보호막(126)은 상기 제1전극판(12)을 보호하여 터치패널(10)의 내구성을 향상시킨다. 본 실시예에 있어서, 투명보호막(126)은 접착성을 가진 PET막이므로, 터치패널(10)의 표면에 직접 부착하여 상기 터치패널(10)을 보호할 수 있다.The transparent
도 10은 본 발명에 따른 터치패널(10)을 사용한 표시시스템(100)의 단면도이다. 10 is a cross-sectional view of a
상기 표시시스템(100)은 터치패널(10)과 표시장치(20)를 구비한다. 상기 표시장치(20)는 상기 터치패널(10)의 제2전극판(14)에 마주하게 설치된다. 상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(20)와 일정한 간격을 두고 설치될 수 있고, 또 상기 표시장치(20)에 직접 설치될 수도 있다. 상기 터치패널(10)이 상기 표시장치(20)에 직접 설치되는 경우, 상기 터치패널(10)은 접착제에 의해 상기 표시장치(20)에 부착된다.The
상기 표시장치(20)로서는, 액정표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(FED), 플라즈마표시장치(PDP), 전계발광표시장치(ELD), 진공형광표시장치(VFD) 및 음극선관표시장치(CRT) 등이다.As the
상기 터치패널(10)의 제2기판(140)의 하부 표면에 쉴드층(22)을 추가로 설치할 수 있다. 상기 제2기판(14)으로부터 멀리 떨어진 상기 쉴드층(22)의 표면에 패시베이션(Passivation)층(24)을 추가로 설치할 수 있다. 상기 패시베이션층(24)은 질화규소, 산화규소 등 재료에 의해 형성된다. 상기 패시베이션층(24)과 표시장치(20) 사이에 일정한 간격의 격리부(26)를 추가로 설치할 수 있다. 상기 패시베이션층(24)은 유전체층(Dielectric Layer)으로서 상기 표시장치(20)가 외부의 큰 힘에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
또한, 상기 표시시스템(100)은 터치패널 제어수단(30)과, CPU(40) 및, 표시장치 제어수단(50)을 추가로 구비할 수 있다. 상기 터치패널 제어수단(30), CPU(40), 표시장치 제어수단(50)은 회로에 의해 서로 연결되어 있다. 또, 상기 터치패널 제어수단(30)은 터치패널(10)에 전기접속되고, 상기 표시장치 제어수단(50)은 상기 표시장치(20)에 전기접속되어 있다. 상기 터치패널 제어수단(30)은 손가락 등의 접촉부재(60)에 의해 접촉되는 기호 또는 메뉴의 위치를 기초로 입력되는 정보를 선택하는 한편, 상기 CPU(40)에 상기 입력정보를 전송한다. 상기 CPU(40)는 상기 표시장치 제어수단(50)을 통하여 상기 표시장치(20)의 표시를 제어한다.In addition, the
상기 표시시스템(100)을 사용할 경우, 제1전극판(12)들의 사이와 제2전극판(14)들의 사이에 각각 5볼트(V)의 전압을 인가한다. 사용자는 터치패널(10)의 뒤면의 표시장치(20)에 표시된 내용에 대해 시각적 확인을 진행하는 한편, 상기 터치패널(10)의 제1전극판(12)을 손가락 또는 펜으로 누르는 것으로 상기 표시시스템(100)을 사용한 전자장치에 대해 조작을 행하게 된다. 이때, 상기 제1전극판(12)의 제1기판(120)이 변형을 발생시켜, 상기 압축부위(70)의 제1전극판(12)의 제1도전층(122)과 제2전극판(14)의 제2도전층(142)이 전기접촉된다. 이때, 상기 터치패널 제어수단(30)은 각각 상기 제1도전층(122)의 제1방향에서의 전압변화와 상기 제2도전층(142)의 제2방향에서의 전압변화를 측정한 후, 상기 전압변화의 정보에 대해 정확히 계산하고 좌표로 전환시킨 후, 디지털화된 상기 좌표를 CPU(40)로 전송한다. 상기 CPU(40)는 상기 좌표를 기초로 대응되는 명령을 출력하여 전자장치의 각종 기능간의 전환을 실현한다. 그 결과 상기 표시장치 제어수단(50)의 제어에 의해 표시장치(20)에 표시된다.When the
도 11은 본 발명에 따른 표시시스템(100)을 사용한 터치식 제어장치(110)의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of the
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 터치식제어장치(110)는 투명기판(28)과 표시시스템(100)을 구비한다. 상기 표시시스템(100)은 표시장치(20)와 터치패널(10)을 구비한다. 상기 표시장치(20)는 상기 투명기판(28) 위에 설치된다. 상기 표시장치(20)는 표시패널을 구비고, 상기 표시패널은 상기 투명기판(28)과 멀리 떨어진 표시장치(20)의 면에 있다.As shown in FIG. 11, the touch
본 실시예에 있어서의 투명기판(28)는 방풍유리(Windshield)이다. 상기 표시장치(20)는 상기 방풍유리의 내표면에 설치된다. 구체적으로는, 상기 표시장치(20)를 접착제에 의해 상기 방풍유리의 내표면에 접착하고, 그 정면이 자동차의 내부를 향하게 한다.The transparent substrate 28 in this embodiment is a windshield. The
또한, 기사의 운전에 영향을 주지 않기 위하여, 상기 표시장치(20)를 상기 방풍유리의 위쪽 내표면 또는 기사와 상대적으로 멀리 떨어진 방풍유리의 내표면에 설치한다.In addition, in order not to affect the driver's operation, the
상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(20)의 위에 설치된다. 상기 터치패널(10) 및 표시장치(20)가 필요로 하는 전력은 모두 자동차에 장치된 축전지가 제공한다. 구체적으로는, 상기 터치패널(10) 및 표시장치(20)는 도선을 통해 변압기에 전기접속되고, 상기 변압기는 자동차에 장치된 축전지에 전기접속된다. 기사의 운전에 영향을 주지 않기 위하여 상기 도선을 방풍유리의 주변 테두리에 따라 설치할 수 있다.The
도 12는 본 발명에 따른 터치패널(10)을 사용한 노트북(200)의 사시도이다.12 is a perspective view of a
도 12에 도시한 바와 같이, 상기 노트북(200)은 표시장치(280)와, 본체(290) 및및, 터치패널(10)을 구비한다. 상기 표시장치(280)는 표시패널(281)을 구비하고, 상기 본체(290)는 상기 표시패널(281)로부터 멀리 떨어진 상기 표시장치(280)의 표면에 설치되며, 상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(280)의 표시패널(281) 위에 설치된다.As shown in FIG. 12, the
본 실시예에 있어서의 표시장치(280)로서는 액정표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계발광 표시장치(ELD), 진공형광 표시장치(VFD) 등일 수 있다.The
상기 표시장치(280)는 상기 본체(290)가 출력하는 화면 및 데이터를 표시한다. 본 실시예에 있어서, 상기 표시장치(280)는 액정표시장치이다. 또한, 본 발명에 따른 노트북(200)에 있어서, 상기 표시장치(280), 상기 본체(290) 및 상기 터치패널(10)이 일체로 설치되므로, 상기 표시장치(280), 상기 본체(290) 및 상기 터치패널(10) 간의 전기접속을 상기 노트북(200)의 내부에 설치된 출력포트(Port)(도시되지 않았음) 및/또는 입력포트(도시되지 않았음)를 통해 실현한다. 본 실시예에 있어서, 상기 터치패널(10)은 그의 출력포트(도시되지 않았음) 및 상기 노트북(200)의 내부에 설치된 상기 본체(290)의 입력포트를 통해 상기 본체(290)에 전기접속되고, 상기 표시장치(280)는 그 출력포트와 상기 노트북(200)의 내부에 설치된 상기 본체(290)의 입력포트를 통해 상기 본체(290)에 전기접속된다.The
또한, 노트북(200)에 대한 사용자의 편리한 사용을 위하여, 상기 노트북(200)의 본체(290)의 측면에 적어도 하나의 입력포트(260)와 적어도 하나의 출력 포트(270)를 추가로 설치할 수 있다. 상기 입력포트(260) 및 출력포트(270)에 마우스 및/또는 키보드를 연결하여 상기 노트북(200)에 정보를 입력할 수 있다.In addition, at least one
상기 본체(290)는 메인보드(Mainboard), 중앙처리장치, 메모리(Memory) 및 하드드라이브(HardDrive) 등의 부품을 구비한다. 상기 메인보드는 시스템 버스(System Bus), 데이터 버스(Data Bus), 제어 버스(Control Bus), 여러 가지의 소켓(Socket) 및 포드 등을 구비한다. 중앙처리장치, 메모리, 디스플레이 카드(Display Card), 사운드 카드(Sound Card), 망 관리 인터페이스 카드(Network Interface Card, NIC), 비디오 카드(Video Card) 등은 메인보드에 삽입형태로 조립된다. 상기 본체(290)에 조립된 하드드라이브, 전원 등은 케이블(Cable)을 통해 상기 메인보드에 전기접속된다. 디스플레이 카드의 일단은 본체(290) 내부에 설치된 대응되는 출력포드와 전기접속되어 상기 본체(290)의 처리 후의 정보를 표시장치(280)로 출력한다. 또한, 상기 메인보드에 있어서, 본체 스위치, 지시등, 전원 스위치, 하드드라이브 지시등, 전원지시등 등의 부품들을 대응한 위치에 삽입할 수도 있다. 또한, 상기 본체(290)의 측면에 2개의 확성기(294)와 디스크 구동장치(292)를 추가로 설치할 수 있다.The
상기 터치패널(10)은 정보 입력 기능을 가지고 있다. 사용자가 손가락 또는 펜으로 상기 터치패널(10)을 접촉 또는 누르는 것으로 상기 본체(290)에 정보를 입력한다. 상기 터치패널(10)의 면적을 상기 표시장치(280)의 표시패널(281)의 면적과 같게 할 수 있다. 상기 터치패널(10)은 접착제에 의해 상기 표시장치(280)의 표시패널(281)에 접착될 수 있다. 상기 터치패널(10)의 면적이 상기 표시장 치(280)의 표시패널(281)의 면적보다 작을 경우, 상기 표시장치(280)의 표시패널(281)에 복수개의 터치패널(10)을 설치할 수 있다. 이로 인해, 다른 기능을 동시에 실현할 수 있다. 상기 터치패널(10)의 입력정보는 명령정보 및 문자정보일 수 있으므로 종래의 노트북의 마우스 및 키보드를 교체할 수 있다. 또한, 다양화된 정보입력을 실현하기 위해 상기 표시장치(280)의 표시패널(281)에 스크린 키보드(282)를 표시할 수 있다. 이로 인해, 터치패널(10)을 접촉하는 것으로 직접 문자정보를 입력할 수 있다.The
도 13은 본 발명에 따른 터치패널(10)을 사용한 데스크톱 컴퓨터(300)의 사시도이다.13 is a perspective view of a
도 13에 도시한 바와 같이, 상기 데스크톱 컴퓨터(300)는 본체(302)와, 표시장치(304) 및, 터치패널(10)을 구비한다. 상기 표시장치(304)는 데이터회선(308)을 통해 상기 본체(302)에 연결된다. 상기 표시장치(304)는 표시패널(306)을 구비한다. 상기 터치패널(10)은 상기 표시패널(306)의 표면에 설치된다.As shown in FIG. 13, the
상기 본체(302)는 메인보드, 중앙처리장치, 메모리 및 하드드라이브 등의 부품을 구비한다. 상기 메인보드는, 시스템 버스, 데이터 버스, 제어 버스, 여러 가지의 소켓 및 포트 등을 구비한다. 중앙처리장치, 메모리, 디스플레이 카드, 사운드 카드, 망 관리 인터페이스 카드, 비디오 카드 등은 메인보드에 삽입형태로 조립된다. 상기 본체(302)에 조립된 하드드라이브, 전원 등은 케이블을 통해 상기 메인보드에 전기접속된다. 상기 본체(302)는 터치패널 제어수단과 표시장치 제어수단을 추가로 구비할 수 있다. 상기 터치패널 제어수단은 중앙처리장치에 전기접속 된다. 상기 중앙처리장치는 상기 터치패널 제어수단으로부터의 압축부위에 대한 데이터를 접수하고 그 데이터에 대해 처리를 진행한 후, 상기 표시장치 제어수단으로 출력한다. 이 때, 상기 표시장치 제어수단은 처리 후의 데이터를 기초로 표시장치(304)의 표시를 제어한다. 또한, 상기 메인보드에 있어서, 본체 스위치, 지시등, 전원 스위치, 하드드라이브 지시등, 전원지시등 등의 부품들을 대응한 위치에 삽입할 수도 있다. 또한, 상기 본체(302)의 측면에 2개의 확성기(도시되지 않았음)와 디스크 구동장치(도시되지 않았음)를 추가로 설치할 수 있다.The
또한, 상기 데스크톱 컴퓨터(300)의 본체(302)의 측면에 적어도 하나의 입력/출력포트(도시되지 않았음)를 설치할 수 있다. 상기 입력/출력포트는 표시장치(304) 및 터치패널(10)을 상기 본체(302)에 연결하는 것에 사용된다. 본 실시예에 있어서, 본체(302)는 적어도 2개의 입력/출력포트를 구비한다. 표시장치(304) 및 터치패널(10)은 데이터회선(308)에 의해 상기 입력/출력포트에 연결된다. 또한, 본 발명에 따른 데스크톱 컴퓨터(300)에 있어서, 본체(302)와 표시장치(304)를 일체로 설치할 수 있다. 이러한 경우, 표시장치(304)는 상기 본체(302)의 한쪽 측면에 설치될 수 있다.In addition, at least one input / output port (not shown) may be installed on a side of the
본 실시예에 있어서의 표시장치(304)로서는, 액정표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계발광 표시장치(ELD), 진공형광 표시장치(VFD) 등일 수 있다. 상기 표시장치(304)는 상기 본체(302)로부터 출력되는 테이터 및 화면을 표시한다. 바람직하기는, 상기 표시장치(304)가 액정표시장치인 것이다.In the present embodiment, the
상기 터치패널(10)은 정보입력기능을 가지고 있다. 사용자가 손가락 또는 펜으로 상기 터치패널(10)을 접촉 또는 누르는 것으로 상기 본체(302)에 신호를 입력한다. 상기 터치패널(10)의 면적을 상기 표시장치(304)의 표시패널(306)의 면적과 같게 할 수 있다. 상기 터치패널(10)은 접착제에 의해 상기 표시장치(304)의 표시패널(306)에 접착될 수 있다. 상기 터치패널(10)의 면적이 상기 표시장치(304)의 표시패널(306)의 면적 보다 작을 경우, 상기 표시장치(304)의 표시패널(306)에 복수개의 터치패널(10)을 설치할 수 있다. 이로 인해, 다른 기능을 동시에 실현할 수 있다. 상기 터치패널(10)의 입력신호는 명령신호 및 문자신호일 수 있으므로 종래의 데스크톱 컴퓨터의 마우스 및 키보드를 교체할 수 있다. 또한, 다양화된 신호입력을 실현하기 위해 상기 표시장치(304)의 표시패널(306)에 스크린 키보드(도시되지 않았음)를 표시할 수 있다. 이로 인해, 터치패널(10)을 접촉하는 것으로 직접 문자신호를 입력할 수 있다.The
또한, 데스크톱 컴퓨터(300)에 대한 사용자의 편리한 사용을 위하여, 상기 데스크톱 컴퓨터(300)는 마우스 및/또는 키보드(도시되지 않았음)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 마우스 및/또는 키보드는 케이블을 통해 상기 본체(302)의 입력/출력포트에 연결된다.In addition, for convenient use by the user for the
상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(304)의 표시패널(306)에 일정한 간격을 두고 설치될 수도 있고, 상기 표시패널(306)과 통합(Integration)하여 설치될 수도 있다. 상기 터치패널(10)이 상기 표시패널(306)과 통합하여 설치되는 경우, 상기 터치패널(10)을 직접 접착제로 상기 표시패널(306)의 표면에 부착시키거나, 상기 터치패널(10)과 상기 표시패널(306)이 기판을 공동으로 사용하도록 설치할 수 있다(즉, 터치패널(10)의 제2기판(140)의 하부 표면을 표시패널(306)의 표시면으로 하는 것). 본 실시예에 있어서, 터치패널(10)은 상기 표시패널(306)과 기판을 공동으로 사용하는 상태로 통합하여 설치된다.The
도 14는 본 발명에 따른 터치패널을(10)를 사용한 개인 휴대용 정보 단말기(PDA)(400)의 사시도이다.14 is a perspective view of a personal digital assistant (PDA) 400 using a
도 14에 도시한 바와 같이, 상기 PDA(400)는 본체(402)와 터치패널(10)을 구비한다. 상기 본체(402)에는 표시장치(404)가 설치되어 있다. 상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(404)의 표면에 설치된다. As shown in FIG. 14, the
상기 본체(402)는 하우징, 중앙처리장치, 기억장치 및 제어장치를 추가로 구비할 수 있다. 상기 중앙처리장치, 기억장치, 제어장치 및 표시장치(404)는 모두 상기 하우징 내에 설치된다. The
상기 중앙처리장치, 기억장치 및 제어장치를 통합하여 하나의 통합회로기판에 설치할 수 있다. 상기 기억장치 및 제어장치는 각각 상기 통합회로기판 위의 도선을 통해 상기 중앙처리장치에 전기접속된다. 상기 터치패널(10) 및 표시장치(404)는 각각 상기 제어장치에 전기접속된다. The central processing unit, the memory unit and the control unit may be integrated and installed in one integrated circuit board. The memory device and the control device are each electrically connected to the central processing unit via leads on the integrated circuit board. The
상기 제어장치는, 일반적으로 터치패널 제어기, 표시패널 제어기 및 다기능 제어기를 구비하고, 각각 터치패널(10), 표시장치(404) 및 각종 기능(예컨대, 비망록, 사전, 통신 및 원격조작 등에 대응하는 기능)을 제어한다. The control device generally includes a touch panel controller, a display panel controller, and a multifunction controller, each corresponding to the
상기 기억장치는 상기 중앙처리장치의 제어에 필요한 데이터 및 조작결과를 기억하는 작용을 한다. 상기 기억장치는 일반적으로 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 및 EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)을 구비할 수 있다. The storage device serves to store data and operation results necessary for the control of the central processing unit. The memory device may generally include a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an erasable programmable read only memory (EPROM).
상기 ROM은 시스템 소프트웨어의 변경되지 않을 자료를 저장하는 작용을 하고, 상기 RAM은 사용자가 입력한 정보를 처리한 후 얻은 자료를 저장하는 작용을 하며, 상기 EPROM은 상기 PDA(400)와 계산기의 데이터교환을 진행하는 작용을 한다. 상기 PDA(400) 중의 정보를 계산기로 입력할 경우, 상기 중앙처리장치를 통해 상기 EPROM내에 저장한 시스템 소프트웨어를 작동하여 대응한 정보를 처리하는 한편, 계산기로 전송한다. 계산기로부터 상기 PDA(400)로 정보를 입력할 경우, 상기 중앙처리장치를 통해 상기 EPROM 내에 저장한 시스템 소프트웨어를 작동하여 대응한 정보를 처리하는 한편, 표시패널 및/또는 임시기억장치로 전송한다.The ROM functions to store data which will not be changed by the system software, and the RAM functions to store data obtained after processing the information input by the user, and the EPROM is data of the
본 실시예에 있어서의 표시장치(404)로서는 액정표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계발광 표시장치(ELD), 진공형광 표시장치(VFD) 등의 일종이다. 상기 표시장치(404)는 상기 본체(402)로부터 출력되는 테이터 및 화면을 표시한다. 바람직하기는, 상기 표시장치(404)가 액정표시장치인 것이다.In the present embodiment, the
상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(404)의 표시패널에 일정한 간격을 두고 설치될 수도 있고, 상기 표시장치(404)의 표시패널과 통합하여 설치될 수도 있다. 상기 터치패널(10)이 상기 표시장치(404)의 표시패널과 통합하여 설치되는 경우, 상기 터치패널(10)을 직접 접착제로 상기 표시장치(404)의 표시패널의 표면에 부착 시키거나, 상기 터치패널(10)을 상기 표시장치(404)의 표시패널의 기판을 공동으로 사용하도록 설치할 수 있다(즉, 터치패널(10)의 제2기판(140)의 하부 표면을 표시장치(404)의 표시면으로 하는 것). 상기 터치패널(10)은 정보 입력기능을 가지고 있다. 사용자가 손가락 또는 펜으로 상기 터치패널(10)을 접촉 또는 누르는 것으로 상기 본체(402)에 정보를 입력한다.The
상기 터치패널(10)의 면적을 상기 표시장치(404)의 표시패널의 면적과 같게 할 수 있다. 또한, 사용의 수요에 따라, 상기 표시장치(404)의 표시패널에 스크린 키보드(도시되지 않았음)를 표시할 수 있다. 상기 표시장치(404)의 표시패널에 표시된 스크린 키보드를 접촉하는 것으로 조작 목적을 달성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 터치패널(10)은 상기 표시장치(404)의 표시패널과 기판을 공동으로 사용하는 상태로 통합하여 설치된다.The area of the
도 15는 본 발명에 따른 터치패널(10)을 사용한 휴대폰(500)의 사시도이다.15 is a perspective view of the
도 15에 도시한 바와 같이, 상기 휴대폰(500)은 본체(502) 및 터치패널(10)을 구비한다. 상기 본체(502)에는 표시장치(504)가 설치되어 있다. 상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(504)의 표시패널의 표면에 설치된다.As shown in FIG. 15, the
상기 본체(502)는 하우징(590), 통화유닛, 처리장치, 제어장치 및 기억장치를 추가로 구비할 수 있다. 상기 통화유닛은 안테나(592), 송화기(594) 및 수화기(596)를 구비한다. 상기 처리장치, 제어장치, 기억장치, 수화기(596), 송화기(594) 및 표시장치(504)를 모두 상기 하우징(590) 내에 설치한다. 상기 안테나(592)는 상기 하우징(590)의 내부에 설치되거나, 상기 하우징(590)의 외부에 돌 출형태로 설치된다.The
상기 처리장치, 기억장치 및 제어장치를 통합하여 하나의 통합회로기판에 설치할 수 있다. 상기 기억장치 및 제어장치는 각각 상기 통합회로기판 위의 도선을 통해 상기 처리장치에 전기접속된다. The processor, memory and controller can be integrated and installed on one integrated circuit board. The memory device and the control device are each electrically connected to the processing device via a lead on the integrated circuit board.
상기 안테나(592), 송화기(594), 수화기(596), 터치패널(10) 및 표시장치(504)는 각각 상기 제어장치에 전기접속된다. The
상기 제어장치는 일반적으로 터치패널 제어기, 표시패널 제어기 및 통신 제어기를 구비비고, 각각 터치패널(10), 표시장치(504) 및 통신유닛(즉, 안테나(592), 송화기(594) 및 수화기(596))을 제어한다.The control apparatus generally includes a touch panel controller, a display panel controller, and a communication controller, each of which includes a
상기 기억장치는 일반적으로 ROM 및 RAM을 구비할 수 있다. 상기 기억장치는 상기 처리장치에 의해 처리 및 실행되는 명령과 표시장치(504)의 표시패널에 표시되는 각종 정보를 저장하는 작용을 한다.The storage device may generally have a ROM and a RAM. The storage device functions to store instructions processed and executed by the processing device and various information displayed on the display panel of the
상기 안테나(592)는 라디오 주파수(Radio Frequency, RF)의 무선신호를 송수신하는 작용을 한다. 상기 안테나(592)에 의해 접수된 RF무선신호는 상기 처리장치에 전송되어 상기 처리장치에 의해 음성신호로 전환된다. 상기 음성신호의 수화기(596)를 통해 방출되는 것은 제어장치에 의해 제어된다.The
상기 송화기(594)는 음성신호를 접수하는 한편 상기 처리장치에 전송한다. 상기 처리장치는 상기 음성신호를 RF무선신호로 전환한다. 상기 전환된 RF무선신호의 안테나(592)에 의해 발송되는 것은 제어장치에 의해 제어된다.The
본 실시예에 있어서의 표시장치(504)로서는, 액정표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP), 전계발광 표시장치(ELD), 진공형광 표시장치(VFD) 등의 일종이다. 상기 표시장치(504)는 상기 본체(502)로부터 출력되는 테이터 및 화면을 표시한다. 바람직하기는, 상기 표시장치(504)가 액정표시장치인 것이다.In the present embodiment, the
상기 터치패널(10)은 상기 표시장치(504)의 표시패널에 일정한 간격을 두고 설치될 수도 있고, 상기 표시장치(504)의 표시패널과 통합하여 설치될 수도 있다. 상기 터치패널(10)이 상기 표시장치(504)의 표시패널과 통합하여 설치되는 경우, 상기 터치패널(10)을 직접 접착제로 상기 표시장치(504)의 표시패널의 표면에 부착시키거나, 상기 터치패널(10)을 상기 표시장치(504)의 표시패널의 기판을 공동으로 사용하도록 설치할 수 있다(즉, 터치패널(10)의 제2기판(140)의 하부 표면을 표시장치(504)의 표시면으로 하는 것). 상기 터치패널(10)은 정보입력기능을 가지고 있다. 사용자가 손가락 또는 펜으로 상기 터치패널(10)을 접촉 또는 누르는 것으로 상기 본체(502)에 정보를 입력한다.The
상기 터치패널(10)의 면적을 상기 표시장치(504)의 표시패널의 면적과 같게 할 수 있다. 또한, 사용의 수요에 따라, 상기 표시장치(504)의 표시패널에 스크린 키보드(도시되지 않았음)를 표시할 수 있다. 상기 표시장치(504)의 표시패널에 표시된 스크린 키보드를 접촉하는 것으로 조작 목적을 달성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 터치패널(10)은 상기 표시장치(504)의 표시패널과 기판을 공동으로 사용하는 상태로 통합하여 설치된다.The area of the
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위 는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다. As mentioned above, although this invention was demonstrated using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널의 사시도이다.1 is a perspective view of a touch panel according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 터치패널의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a touch panel according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 충전 탄소 나노 튜브의 전자현미경 사진이다.3 is an electron micrograph of a packed carbon nanotube according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브가 동일한 방향을 따라 배열된 프레스막의 전자현미경 사진이다.4 is an electron micrograph of a press film in which carbon nanotubes according to the present invention are arranged along the same direction.
도 5는 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브가 다른 방향을 따라 배열된 프레스막의 전자현미경 사진이다.5 is an electron micrograph of a press film in which carbon nanotubes according to the present invention are arranged along different directions.
도 6은 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브의 드로잉막의 전자현미경 사진이다.6 is an electron micrograph of a drawing film of a carbon nanotube according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 터치패널의 제조방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a touch panel according to the present invention.
도8은 본 발명에 따른 탄소 나노 튜브 구조와 유연성기판의 열압착 후의 사진이다.8 is a photograph after thermocompression bonding of a carbon nanotube structure and a flexible substrate according to the present invention.
도9는 본 발명에 따른 열압착 과정의 표시도이다.9 is a view showing a thermocompression bonding process according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 터치패널을 사용한 표시시스템의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a display system using a touch panel according to the present invention.
도 11은 도 10의 표시시스템을 사용한 터치식 제어장치의 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view of a touch control device using the display system of FIG.
도 12는 본 발명에 따른 터치패널을 사용한 휴대용 노트북의 사시도이다.12 is a perspective view of a portable notebook using a touch panel according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 터치패널을 사용한 데스크톱 컴퓨터의 사시도이다.13 is a perspective view of a desktop computer using a touch panel according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 터치패널을 사용한 개인 휴대용 정보 단말기의 사시도이다.14 is a perspective view of a personal digital assistant using a touch panel according to the present invention.
도 15는 본 발명에 따른 터치패널을 사용한 휴대폰의 사시도이다.15 is a perspective view of a mobile phone using a touch panel according to the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 --- 터치패널 12 --- 제1전극판10 ---
120 --- 제1기판 122 --- 제1도전층120 ---
124 --- 제1전극 126 --- 투명보호막124 ---
14 --- 제2전극판 140 --- 제2기판14 ---
142 --- 제2도전층 144 --- 제2전극142 --- Second
16 --- 도트 스페이서 18 --- 절연층16 ---
80 --- 열압착장치 82 --- 유연성 기판80 ---
84 --- 압축수단 100 --- 표시시스템84 --- Compression means 100 --- Indication system
20 --- 표시장치 22 --- 쉴드층20 ---
24 --- 보호층 26 --- 격리부24 ---
30 --- 터치패널 제어수단 40 --- CPU30 --- Touch panel control means 40 --- CPU
50 --- 표시장치 제어수단 60 --- 접촉부재50 --- indicator control means 60 --- contact members
70 --- 압축부위 110 --- 터치식 제어장치70 ---
28 --- 투명기판 200 --- 노트북28 ---
260 --- 입력포트 270 --- 출력포트260 ---
280 --- 표시장치 281 --- 표시패널280 ---
282 --- 스크린 키보드 290 --- 본체282 ---
292 --- 디스크 구동장치 294 --- 확성기292 ---
300 --- 데스크톱 컴퓨터 302 --- 본체300 ---
304 --- 표시장치 306 --- 표시패널304 ---
308 --- 데이터회선 400 --- 개인 휴대용 정보단말기308 ---
402 --- 본체 404 --- 표시장치402 ---
500 --- 휴대폰 502 --- 본체500 ---
504 --- 표시장치 590 --- 하우징504 ---
592 --- 안테나 594 --- 송화기592 ---
596 --- 수화기596 --- Earpiece
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