(57)【要約】【課題】本発明は、携帯電話に関し、特にカーボンナノチューブ構造体を含むタッチパネルを利用する携帯電話に関する。【解決手段】本発明の携帯電話は、本体及びタッチパネルを含む。前記本体はディスプレイパネル及び通信システムを含み、前記ディスプレイパネルの一つの表面に、タッチパネルが設置され、前記タッチパネルは少なくとも一つの導電構造体を含み、前記導電構造体はカーボンナノチューブ構造体を含む。前記カーボンナノチューブ構造体に、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。【選択図】図１
2010049692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体及びタッチパネルを含む携帯電話において、
前記本体がディスプレイパネル及び通信システムを含み、
前記ディスプレイパネルの一つの表面に、タッチパネルが設置され、
前記タッチパネルが少なくとも一つの導電構造体を含み、
前記導電構造体がカーボンナノチューブ構造体を含むことを特徴とする携帯電話。
【請求項２】
前記カーボンナノチューブ構造体に、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ことを特徴とする、請求項１に記載の携帯電話。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の携帯電話。
【請求項４】
単一の前記カーボンナノチューブフィルムが、ドローン構造カーボンナノチューブフィルム、超長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、綿毛構造カーボンナノチューブフィルムのいずれか一種であることを特徴とする、請求項３に記載の携帯電話。
【請求項５】
前記通信システムは、アンテナと、マイクロホンと、スピーカーと、を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の携帯電話。
【請求項６】
前記タッチパネルが、
第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、前記第一導電構造体の対向する二つの端部にそれぞれ設置された二つの第一電極と、を有する第一電極板と、
前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体の対向する二つの端部にそれぞれ設置された二つの第二電極と、を有する第二電極板と、を含み、
前記第一導電構造体及び前記第二導電構造体の少なくとも一方が、カーボンナノチューブ構造体を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の携帯電話。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話に関し、特にカーボンナノチューブ構造体を含むタッチパネルを利用する携帯電話に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯電話は、本体と、該本体の一つの表面に設置したディスプレイパネルと、入力装置（例えば、前記本体に設置したキーボード）と、を含む。現在、タッチパネルを利用した携帯電話の開発が進んでいる。
【０００３】
タッチパネルに対して、タッチした位置の検出を電気的に行うものとして、抵抗膜方式や静電容量方式などがある。一方、電気を用いないものとして、超音波方式や赤外遮光方式、画像認識方式などがある。抵抗膜方式のタッチパネルは、正確性が高く、製造のコストが低いという優れた点があるので、広く応用されている。
【０００４】
現在の抵抗膜方式タッチパネルは、ベースとなるガラス基板の表面に非常に微小なスペーサをはさみ、その表面にしなやかなフィルムを貼り付ける。前記ガラス基板及び前記フィルムの向かい合う面には、それぞれ透明導電性薄膜が設けられている。
【０００５】
タッチしていない状態では、前記微小なスペーサにより前記二枚の透明導電性薄膜は接触していないために、電流が生じない。前記フィルムをタッチすると、圧力によりフィルムがたわみ、前記ガラス基板の透明導電性薄膜と接触し、電流が流れる。前記ガラス基板、フィルムそれぞれの透明導電性薄膜の抵抗による分圧比を測定することで押された位置を検出する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｋａｚｕｈｉｒｏ Ｎｏｄａ、“Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍｓ ｗｉｔｈ Ｉｎｓｅｒｔｅｄ ＳｉＯ２ Ａｎｃｈｏｒ Ｌａｙｅｒ， ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｔｏｕｃｈ Ｐａｎｅｌ”、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｊａｐａｎ、２００１年、第８４巻，ｐ．３９−４５
【非特許文献２】Ｋａｉｌｉ  Ｊｉａｎｇ、Ｑｕｎｑｉｎｇ  Ｌｉ、Ｓｈｏｕｓｈａｎ  Ｆａｎ、“Ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｙａｒｎｓ”、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在主流の方式では、全面がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）と呼ばれる透明導電性薄膜で構成されるので、構造が単純となり、剥離や磨耗、断線などがおきにくいために、寿命が長く、透過率も高く改善されている。しかし、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）はスパッタリング法、イオンプレーティング、塗布法などの方法により成膜される。例えば、非特許文献１に、ＩＴＯ／ＳｉＯ２／ＰＥＴを利用してタッチパネルを製造する方法が掲載されている。しかし、従来のＩＴＯのタッチパネルの製造方法は複雑である。また、ＩＴＯ薄膜は、機械的及び化学的性能が良好でなく、膜質の均一性が低いという欠点がある。また、ＩＴＯ薄膜の光透過性が低いので、明るい環境で表示パネルに表示される画面が見にくくなる。従って、現在のタッチパネルには、正確性や応答性が低く、光透過性が低いという課題がある。
【０００８】
前記課題を解決するために、正確性や応答性が向上し、光透過性が高いタッチパネルを提供することが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の携帯電話は、本体及びタッチパネルを含む。前記本体はディスプレイパネル及び通信システムを含む。前記ディスプレイパネルの一つの表面に、タッチパネルが設置されている。前記タッチパネルは少なくとも一つの導電構造体を含む。前記導電構造体はカーボンナノチューブ構造体を含む。
【００１０】
前記カーボンナノチューブ構造体に、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。
【００１１】
前記カーボンナノチューブ構造体が、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルムを有する。
【００１２】
単一の前記カーボンナノチューブフィルムは、ドローン構造カーボンナノチューブフィルム、超長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、綿毛構造カーボンナノチューブフィルムのいずれか一種である。
【００１３】
前記通信システムは、アンテナと、マイクロホンと、スピーカーと、を含む。
【００１４】
前記タッチパネルは、第一基板と、前記第一基板に設置された第一導電構造体と、前記第一導電構造体の対向する二つの端部にそれぞれ設置された二つの第一電極と、を有する第一電極板と、前記第一電極板から所定の距離だけ離れ、第二基板と、前記第二基板に設置された第二導電構造体と、前記第二導電構造体の対向する二つの端部にそれぞれ設置された二つの第二電極と、を有する第二電極板と、を含む。前記第一導電構造体及び前記第二導電構造体の少なくとも一方が、カーボンナノチューブ構造体を有する。
【発明の効果】
【００１５】
従来技術と比べると、本発明の携帯電話は、次の優れた点を有する。本発明の携帯電話に利用されるカーボンナノチューブ構造体は、良好な機械性及び強靱性、均一な導電性を有するので、本発明の携帯電話は、優れた導電性及び耐久性がある。さらに、本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は簡単である。従って、本発明の製造方法により、前記携帯電話の大量生産を実現でき、前記携帯電話のコストを低減することができる。さらに、本発明のカーボンナノチューブ構造体を利用することにより、前記電極及び導電構造体の間の接触抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１の携帯電話の模式図である。
【図２】本発明の実施例１の携帯電話のブロック図である。
【図３】本発明の実施例１の携帯電話の分解図である。
【図４】本発明の実施例１の携帯電話の断面図である。
【図５】本発明のカーボンナノチューブフィルムのＳＥＭ写真である。
【図６】本発明のカーボンナノチューブセグメントの模式図である。
【図７】本発明のカーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】本発明のカーボンナノチューブが等方的に配列されたカーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】本発明のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されたカーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１０】本発明の綿毛構造のカーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。
【図１１】濾過された綿毛構造のカーボンナノチューブ構造体の写真である。
【図１２】本発明の実施例１の抵抗膜式タッチパネルの模式図である。
【図１３】本発明の実施例２の静電容量式タッチパネルの模式図である。
【図１４】本発明の実施例２の静電容量式タッチパネルの断面図である。
【図１５】本発明の実施例２の静電容量式タッチパネルの模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１を参照すると、本実施例の携帯電話１００は、本体１０２及びタッチパネル１０を含む。前記本体１０２はディスプレイパネル１０４を含む。前記タッチパネル１０は、前記ディスプレイパネル１０４の表面に設置されている。
【００１９】
前記本体１０２は、ハウジング１９０と、通信システム（図示せず）と、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１６０と、コントロールユニット１５０と、メモリーユニット１７０と、を含む。前記通信システムは、アンテナ１９２と、マイクロホン１９４と、スピーカー１９６と、を含む。前記ＣＰＵ１６０と、コントロールユニット１５０と、メモリーユニット１７０と、マイクロホン１９４と、スピーカー１９６と、ディスプレイパネル１０４と、は、前記ハウジング１９０の中に設置されている。前記アンテナ１９２は、前記ハウジング１９０の中に設置されるか、外部へ延伸するように前記ハウジング１９０の表面に設置されている。前記ＣＰＵ１６０と、コントロールユニット１５０と、メモリーユニット１７０と、は、集積回路板（図示せず）に集積して設置されることができる。前記コントロールユニット１５０及びメモリーユニット１７０は、前記集積回路板に設置されたワイヤにより、前記ＣＰＵ１６０に電気的に接続されている。前記アンテナ１９２と、マイクロホン１９４と、スピーカー１９６と、ディスプレイパネル１０４と、タッチパネル１０と、は、前記コントロールユニット１５０に電気的に接続されている。前記コントロールユニット１５０は、タッチパネル制御素子（図示せず）と、ディスプレイコントロール（図示せず）と、通信コントロール（図示せず）と、を含む。前記コントロールユニット１５０は、前記タッチパネル１０と、前記ディスプレイパネル１０４と、前記スピーカーと、マイクロホン１９４と、前記アンテナ１９２と、を制御することができる。前記メモリーユニット１７０は、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）（図示せず）及びリードオンリーメモリー（ＲＯＭ）（図示せず）を含む。前記ＲＡＭ及びＲＯＭは、前記ＣＰＵ１６０により処理／実行した命令及び、前記ディスプレイパネル１０４で表示されたデータを記憶することができる。前記アンテナ１９２は、無線周波信号を受信／伝送して、前記無線周波信号はプロセッサに伝送してオーディオ信号に転換されることができる。これにより、前記コントロールユニット１５０は前記スピーカー１９６を制御する。前記マイクロホン１９４は音を受信してオーディオ信号に転換されて、前記オーディオ信号は前記ＣＰＵ１６０に伝送して無線周波信号に転換される。前記コントロールユニット１５０により、前記無線周波信号を前記アンテナ１９２から放送することができる。
【００２０】
前記ディスプレイパネル１０４は、液晶表示装置、電界放出型表示装置、プラズマ表示装置、電子発光表示装置、真空蛍光ディスプレイ、陰極線管などの表示装置のいずれか一種であることができる。本実施形態において、前記ディスプレイパネル１０４は液晶表示装置である。
【００２１】
前記タッチパネル１０は、所定の距離で前記ディスプレイパネル１０４と分離して設置され、又は前記ディスプレイ１０４と集積して設置されることができる。前記タッチパネル１０は前記ディスプレイパネル１０４と集積して設置される場合、前記タッチパネル１９はペーストで前記ディスプレイパネル１０４の一つの表面に接着され、又は、前記タッチパネル１９と前記ディスプレイパネル１０４とは一つの基板に設置されることができる。使用者は、入力素子（例えば、キーボード、ペン又は指）で、前記タッチパネル１０をタッチ又はプレスすることにより、命令を前記本体１０２に入力することができる。
【００２２】
図３及び図４を参照すると、本実施例のタッチパネル１０は抵抗膜式のタッチパネルである。前記タッチパネル１０、第一電極板１２と、第二電極板１４と、前記第一電極板１２及び第二電極板１４の間に挟まれる複数のスペーサ１６と、を含む。前記第二電極板１４は、直接前記ディスプレイパネル１０４に接着される。
【００２３】
前記第一電極板１２は、第一基板１２０と、第一導電構造体１２２と、二つの第一電極１２４と、を備える。前記第一基板１２０は第一表面（図示せず）及び第二表面（図示せず）を有し、該第一表面及び第二表面はそれぞれ平面形に形成されている。前記第一導電構造体１２２及び前記二つの第一電極１２４は全部前記第一基板１２０の第一表面に設置されている。前記二つの第一電極１２４は前記第一導電構造体１２２を挟むように、前記第一基板１２０の両側に設置される。また、前記二つの第一電極１２４はそれぞれ前記第一導電構造体１２２に電気的に接続されている。ここで、一つの第一電極１２４から、前記第一導電構造体１２２を越えてもう一つの第一電極１２４まで進む方向を、第一方向と定義する。本実施例において、前記第一方向はＸ軸の方向である。
【００２４】
前記第二電極板１４は、第二基板１４０と、第二導電構造体１４２と、二つの第二電極１４４と、を備える。前記第二基板１４０は第一表面（図示せず）及び第二表面（図示せず）を有し、該第一表面及び第二表面はそれぞれ平面形に形成されている。前記第二導電構造体１４２及び前記二つの第二電極１４４は全部前記第二基板１４０の第一表面に設置されている。前記二つの第二電極１４４は前記二つの第一電極１２４の側に対向せず、前記第二基板１４０の両側に設置される。また、前記二つの第二電極１４４は前記第二導電構造体１４２を挟むように前記第二導電構造体１４２に電気的に接続されている。ここで、一つの第二電極１４４から、前記第二導電構造体１４２を越えてもう一つの第二電極１４４まで進む方向を、第二方向と定義する。本実施例において、前記第一方向はＹ軸の方向である。
【００２５】
また、前記第一方向と前記第二方向とは直交する。前記二つの第一電極１２４は前記第一方向に対して平行に並列し、前記二つの第二電極１４４は前記第二方向に対して平行に並列している。即ち、前記第一電極１２４の長手方向は前記第二方向に平行し、前記第二電極１４４の長手方向は前記第一方向に平行する。前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４は、金属又はカーボンナノチューブなど導電材料からなる。本実施形態において、前記第一電極１２４及び前記第二電極１４４は、銀ペーストからなる。
【００２６】
前記第一基板１２０はポリマー、樹脂など柔軟で透明な材料からなる。具体的に、前記第一基板１２０は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル、アクリル樹脂のいずれか一種からなる。前記第二基板１４０は、硬い透明材料又は第一基板１２０のような柔軟な材料からなる。具体的に、前記硬い材料はガラス、ダイヤモンド、石英、プラスチックのいずれか一種からなる。前記第一基板１２０／第二基板１４０の厚さは１ｍｍ〜１ｃｍにされている。本実施形態において、前記第一基板１２０／第二基板１４０はＰＥＴからなり、その厚さは２ｍｍにされることが好ましい。前記基板は前記透明な導電構造部を支持するために利用されている。
【００２７】
本実施形態において、前記第二電極板１４及び前記第一電極板１２の間の距離は２〜１０μｍに設定されている。前記複数のスペーサ１６はそれぞれ所定の距離だけ離れて、均一に前記第二電極板１４の前記第二導電構造体１４２上に設置される。さらに、前記第二電極板１４及び前記第一電極板１２を密封するように、前記第二電極板１４と前記第一電極板１２との間に枠形の絶縁部１８を設置する。前記複数のスペーサ１６及び前記絶縁部１８は、例えば、透明な樹脂のような絶縁材料からなり、前記第一電極板１２と前記第二電極板１４とを絶縁して組み合わせるように機能する。前記複数のスペーサ１６の数量及び寸法は、実際のタッチパネルの寸法に応じて、前記第一電極板１２と前記第二電極板１４とを絶縁させるように設けられる。
【００２８】
さらに、図４を参照すると、前記第一電極板１２を保護するために、前記第一電極板１２の第一表面の反対側の第二表面に透明な保護膜１２６を設置することができる。前記透明な保護膜１２６は、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリエステル又はアクリル酸などのいずれか一種からなる。さらに、前記透明な保護膜１２６は、表面硬化処理したプラスチック膜（例えば、ＰＥＴ）であることができる。
【００２９】
前記第一導電構造体１２２／第二導電構造体１４２はそれぞれカーボンナノチューブ構造体（図示せず）を含む。前記カーボンナノチューブ構造体に、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類に分類される。本実施例における非配向型のカーボンナノチューブ構造体では、カーボンナノチューブが異なる方向に沿って配置され、又は絡み合っている。配向型のカーボンナノチューブ構造体では、前記複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列している。又は、配向型のカーボンナノチューブ構造体において、配向型のカーボンナノチューブ構造体が二つ以上の領域に分割される場合、各々の領域における複数のカーボンナノチューブが同じ方向に沿って配列されている。この場合、異なる領域におけるカーボンナノチューブの配列方向は異なる。
【００３０】
前記カーボンナノチューブ構造体は、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である。前記カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブである。前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである場合、直径は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。
【００３１】
本発明のカーボンナノチューブ構造体としては、以下の（一）〜（四）のものが挙げられる。
【００３２】
（一）ドローン構造カーボンナノチューブフィルム
前記カーボンナノチューブ構造体は、図５に示す、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。前記カーボンナノチューブフィルムは、超配列カーボンナノチューブアレイ（非特許文献２を参照）から引き出して得られたものである。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。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。さらに、図６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は、複数のカーボンナノチューブセグメントを含む。前記複数のカーボンナノチューブセグメントは、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を含む。単一の前記カーボンナノチューブセグメントにおいて、前記複数のカーボンナノチューブ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の強靭性及び機械強度を高めることができる。有機溶剤に浸漬された前記カーボンナノチューブフィルムの単位面積当たりの熱容量が低くなるので、その熱音響効果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の幅は１００μｍ〜１０ｃｍに設けられ、厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍに設けられる。
【００３３】
前記カーボンナノチューブ構造体は、積層された複数の前記カーボンナノチューブフィルムを含むことができる。この場合、隣接する前記カーボンナノチューブフィルムは、分子間力で結合されている。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、それぞれ０°〜９０°の角度で交差している。隣接する前記カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが０°より大きな角度で交差する場合、前記カーボンナノチューブ構造体に複数の微孔が形成される。又は、前記複数のカーボンナノチューブフィルムは、隙間なく並列されることもできる。
【００３４】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は次のステップを含む。
【００３５】
第一ステップでは、カーボンナノチューブアレイを提供する。該カーボンナノチューブアレイは、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ  ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献２を参照）であり、該超配列カーボンナノチューブアレイの製造方法は、化学気相堆積法を採用する。該製造方法は、次のステップを含む。ステップ（ａ）では、平らな基材を提供し、該基材はＰ型のシリコン基材、Ｎ型のシリコン基材及び酸化層が形成されたシリコン基材のいずれか一種である。本実施例において、４インチのシリコン基材を選択することが好ましい。ステップ（ｂ）では、前記基材の表面に、均一に触媒層を形成する。該触媒層の材料は鉄、コバルト、ニッケル及びその２種以上の合金のいずれか一種である。ステップ（ｃ）では、前記触媒層が形成された基材を７００℃〜９００℃の空気で３０分〜９０分間アニーリングする。ステップ（ｄ）では、アニーリングされた基材を反応炉に置き、保護ガスで５００℃〜７４０℃の温度で加熱した後で、カーボンを含むガスを導入して、５分〜３０分間反応を行って、超配列カーボンナノチューブアレイ（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄ  ａｒｒａｙ  ｏｆ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献２）を成長させることができる。該カーボンナノチューブアレイの高さは１００マイクロメートル以上である。該カーボンナノチューブアレイは、互いに平行し、基材に垂直に生長する複数のカーボンナノチューブからなる。該カーボンナノチューブは、長さが長いため、部分的にカーボンナノチューブが互いに絡み合っている。生長の条件を制御することによって、前記カーボンナノチューブアレイは、例えば、アモルファスカーボン及び残存する触媒である金属粒子などの不純物を含まなくなる。
【００３６】
本実施例において、前記カーボンを含むガスとしては例えば、アセチレン、エチレン、メタンなどの活性な炭化水素が選択され、エチレンを選択することが好ましい。保護ガスは窒素ガスまたは不活性ガスであり、アルゴンガスが好ましい。
【００３７】
本実施例から提供されたカーボンナノチューブアレイは、前記の製造方法により製造されることに制限されず、アーク放電法またはレーザー蒸発法で製造してもいい。
【００３８】
第二ステップでは、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。まず、ピンセットなどの工具を利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。例えば、一定の幅を有するテープを利用して複数のカーボンナノチューブの端部を持つ。次に、所定の速度で前記複数のカーボンナノチューブを引き出し、複数のカーボンナノチューブセグメントからなる連続のカーボンナノチューブフィルムを形成する。
【００３９】
前記複数のカーボンナノチューブを引き出す工程において、前記複数のカーボンナノチューブがそれぞれ前記基材から脱離すると、分子間力で前記カーボンナノチューブセグメントが端と端で接合され、連続のカーボンナノチューブフィルムが形成される。
【００４０】
（二）超長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超長構造カーボンナノチューブフィルム（ｕｌｔｒａ−ｌｏｎｇ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｆｉｌｍ）である。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は、ほぼ同じ長さを有する複数のカーボンナノチューブを含む。単一の前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、前記複数のカーボンナノチューブは、同じ方向に沿って、均一に並列されている。単一の前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、１０ｎｍ〜１００μｍである。前記複数のカーボンナノチューブは、それぞれ前記複数のカーボンナノチューブフィルムの表面に平行に配列され、相互に平行に配列されている。隣接する前記カーボンナノチューブは所定の距離で分離して設置される。前記距離は０〜５μｍである。前記距離が０μｍである場合、隣接する前記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フィルムにおける各々の前記カーボンナノチューブの長さは、前記カーボンナノチューブフィルムの長さと同じである。単一の前記カーボンナノチューブの長さは、１ｃｍ以上であり、１ｃｍ〜３０ｃｍであることが好ましい。即ち、カーボンナノチューブの長さが超長である。さらに、各々の前記カーボンナノチューブ１４５に結節がない。本実施形態において、前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは１０μｍである。単一の前記カーボンナノチューブ１４５の長さは１０ｃｍである。
【００４１】
前記カーボンナノチューブフィルムの製造方法は、反応容器を備える成長装置を提供する第一ステップと、一つの表面に触媒層を有する第二基板、及び第一基板を前記成長装置の反応容器の中に設置する第二ステップと、カーボンを含むガスを前記成長装置の中に導入して、前記第二基板にカーボンナノチューブを成長させる第三ステップと、前記カーボンを含むガスの導入を止めて、前記カーボンナノチューブの大部分を前記第一基板に付着させる第四ステップと、触媒を有する新たな第二基板を、前記カーボンナノチューブが成長された第二基板に替えて、前記成長装置の中に設置する第五ステップと、を含む。詳しい説明は、特願２００９−７００５号に掲載されている。
【００４２】
（三）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。
【００４３】
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せずに配置される。該カーボンナノチューブフィルムは、等方的に配列されている複数のカーボンナノチューブを含む。隣接するカーボンナノチューブが分子間力で相互に引き合い、接続する。該カーボンナノチューブ構造体が平面等方性を有する。該カーボンナノチューブフィルムは、平面を有する押し器具を利用して、カーボンナノチューブアレイが成長された基板に垂直な方向に沿って前記カーボンナノチューブアレイを押すことにより形成される。
【００４４】
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けるカーボンナノチューブが配向して配列される。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。
【００４５】
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。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。
【００４６】
(四)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１０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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ナイフのような工具で前記カーボンナノチューブを前記基材から剥離し、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。超音波式分散方法により、カーボンナノチューブを含む溶剤を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絡み合い、綿毛構造に形成されている。
【００５２】
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。
【００５３】
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注ぎ、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１１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。
【００５４】
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するか、或いは、該溶剤が自然に蒸発すると、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図１２を参照すると、さらに、前記第二基板１４０の前記導電構造体１４２に面する表面とは反対側の表面に遮蔽層１９を設置する。前記遮蔽層１９は、導電樹脂フィルムやカーボンナノチューブフィルムなどの柔軟な導電フィルムからなる。本実施例において、前記遮蔽層１９は、カーボンナノチューブフィルムである。前記カーボンナノチューブフィルムにおいて、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。前記カーボンナノチューブフィルムを接地することにより、電磁干渉を防止することができる。
【００５８】
前記遮蔽層１９の前記基板１４０に面する表面とは反対側の表面に、硬化層１３を設置する。該硬化層１３は、窒化ケイ素又は二酸化ケイ素からなる。該硬化層１３は誘電体層として利用されることができる。前記硬化層１３は所定の距離で分離されて前記ディスプレイパネル１０４の上方に設置され、又は、直接前記ディスプレイパネル１０４に設置されている。前記硬化層１３は絶縁層として利用でき、外力（例えば、電気力）で前記ディスプレイパネル１０４が損傷を受けることを防止することができる。
【００５９】
前記第一電極１２４及び第二電極１４４に例えば５Ｖの電圧を印加する場合、前記第一導電構造体１２２／第二導電構造体１４２に、それぞれ前記第一電極１２４／第二電極１４４に平行する複数の等電位線が形成されている。使用者は工具１８０（例えば、指やペンなど）を利用して、前記タッチパネル１０をタッチし又はプレスする場合、前記第一導電構造体１２２及び第二導電構造体１４２が交差して設置されるので、数ミリ秒間がかかって、入力位置１８２の座標が検出される。前記コントロールユニット１５０は、前記第一電極１２４及び第二電極１４４の電流変化により、前記入力位置１８２の座標を検出して、前記座標を前記ＣＰＵ１６０へ伝送する。前記ＣＰＵ１６０は、前記メモリーユニット１７０から前記座標に関する命令を読んで、前記命令を前記コントロールユニット１５０に伝送する。前記命令により、前記コントロールユニット１５０は、前記ディスプレイ１０４、前記アンテナ１９２、前記スピーカーを制御することができる。
【００６０】
（実施例２）
図１３〜図１５を参照すると、本実施例の携帯電話２００は、本体（図示せず）及びタッチパネル２０を含む。前記本体はディスプレイパネル２０４を含む。前記タッチパネル２０は、前記ディスプレイパネル２０４の、前記本体に隣接する表面とは反対面に設置されている。
【００６１】
本実施例は実施例１と比べて、次の異なる点がある。本実施形態のタッチパネル２０は、基板２２と、導電構造体２４と、保護層２６と、複数の電極２８と、を含む。ここで、前記基板２２は、第一表面（図示せず）及び該第一表面の反対側の第二表面（図示せず）を含む。前記導電構造体２４は、前記基板２２の第一表面２２１に設置されている。前記少なくとも二つの電極２８は前記導電構造体２４に電気的に接続されるように、それぞれ前記導電構造体２４の隅又は縁部に設置されている。このように設置されば、前記導電構造体２４に等電位面を形成することができる。前記保護層２６は、前記導電構造体２４及び前記電極２８の上に設置されることができる。前記電極２８を前記導電構造体２４に電気的に接続して、前記電極２８を前記基板２２及び前記導電構造体２４の間に設置することができる。
【００６２】
前記基板２２は透明な材料からなり、曲面型又は平板型に形成される。さらに、前記基板２２は例えばカーボンナノチューブフィルムのような柔軟な薄膜であり、又は、ガラス、石英、ダイヤモンドのような透明な基板である。本実施形態において、前記基板２２はガラスからなる。前記電極２８はストリップ形状に形成され、金属、導電樹脂、カーボンナノチューブ構造体などの導電材料からなる。前記電極２８の製造方法は、噴射、電気堆積、無電解析出などのいずれか一種の方法である。さらに、前記電極２８は、銀ペーストで前記導電構造体２４の表面に接着されることができる。
【００６３】
さらに、前記タッチパネル２０の接触領域の形状に対応した形状に、前記導電構造体２４及び基板２２を設けることができる。例えば、前記導電構造体２４及び基板２２は矩形又は三角形に形成されることができる。本実施形態において、前記タッチパネル２０の接触領域は、矩形に形成されるので、前記導電構造体２４及び基板２２は矩形に形成されている。
【００６４】
本実施例の導電構造体２４は、実施例１の第一導電構造体／第二導電構造体と同じである。
【００６５】
本実施例において、前記タッチパネル１０に遮蔽層２３が設置されている。さらに、本実施例の携帯電話２００は硬化層２５を含む。
【００６６】
前記携帯電話２００の前記電極２６に例えば５Ｖの電圧を印加する場合、前記タッチパネルの導電構造体２４に微弱な電流が流れて、等電位面を形成する。使用者はディスプレイに表示された情報を読みながら、指で前記ディスプレイの表面に設置された前記タッチパネルを押す。この時、前記指が触れる位置で、前記タッチパネルの隅に設置される電極２６から流れる電流が前記指から人体に流れて、電荷量が変化する。前記コントロールユニット２５０でそれぞれの前記電極２６からの電流の比率を計算することにより、前記触れた位置を測定することができる。前記コントロールユニット２５０はこの測定データをＣＰＵ２６０に伝送する。前記ＣＰＵ２６０は前記測定データを接収して、前記メモリーユニット２７０から命令を読み出して、該命令を前記コントロールユニット２５０に伝送する。前記命令により、前記コントロールユニット２５０は、前記ディスプレイ２０４、前記アンテナ、前記スピーカーを制御することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  タッチパネル
１００  携帯電話
１０２  本体
１０４  ディスプレイパネル
１２  第一電極板
１２０  第一基板
１２２  第一導電構造体
１２４  第一電極
１２６  保護膜
１３  硬化層
１４  第二電極板
１４０  第二基板
１４２  第二導電構造体
１４４  第二電極
１５０  コントロールユニット
１６  スペーサ
１７０  メモリーユニット
１８  絶縁層
１８０  工具
１８２  入力位置
１９  遮蔽層
１９０  ハウジング
１９２  アンテナ
１９４  マイクロホン
１９６  スピーカー
２０  タッチパネル
２２  基板
２２１  第一表面
２２２  第二表面
２３  遮蔽層
２４  導電構造体
２６  保護層
２８  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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