(57)【要約】【課題】本発明は、構造及び駆動が簡単であり、且つ複数同時接触を識別できるタッチパネル及びそのタッチパネルの駆動方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るタッチパネルは、対向設置される第一基板及び第二基板を備え、前記第二基板に対向する前記第一基板の表面には第一透明導電層が設置され、前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には第二透明導電層が設置されている。前記第二透明導電層において、第一方向に沿う抵抗率ρ１は、第二方向に沿う抵抗率ρ２より大きい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向設置される第一基板及び第二基板を備え、前記第二基板に対向する前記第一基板の表面には第一透明導電層が設置され、前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には第二透明導電層が設置されているタッチパネルにおいて、
前記第二透明導電層において、第一方向に沿う抵抗率ρ１は、第二方向に沿う抵抗率ρ２より大きいことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
ρ１／ρ２の値は、２より小さくないことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
ρ１／ρ２の値は、５より小さくないことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記第二透明導電層が、ナノ材料フィルムであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記第二透明導電層が、カーボンナノチューブフィルムであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項６】
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、前記第二方向に平行する単一な方向に沿って優先方位に配列されていることを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記第二基板に対向する前記第一基板の表面には、前記第一透明導電層に電気接続される第一電極がさらに設置されていることを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には、第二電極及び複数の探測電極がさらに設置され、
前記第二電極は、前記第一方向に平行する前記基板の１つの側辺に設置され、且つ前記カーボンナノチューブフィルムに電気接続され、
前記複数の探測電極は、前記第二電極に相対する前記基板の他の側辺に設置され、且つ前記カーボンナノチューブフィルムに電気接続されていることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記第一電極は接地され、前記第二電極には安定な直流電圧が印加され、前記探測電極は自身に対応する位置のカーボンナノチューブフィルムの電圧を測定することを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
【請求項１０】
前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には、複数の第一探測電極及び複数の第二探測電極がさらに設置され、
前記複数の第一探測電極は、前記第一方向に平行する前記基板の１つの側辺に設置され、且つ前記カーボンナノチューブフィルムに電気接続され、
前記複数の第二探測電極は、前記第一探測電極に相対する前記基板の他の側辺に設置され、且つ前記カーボンナノチューブフィルムに電気接続されていることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項１１】
前記第一電極は接地され、前記第一探測電極及び第二探測電極に安定な直流電圧を交互に印加し、
前記安定な直流電圧が印加されない前記第一探測電極又は第二探測電極が、自身に対応する位置のカーボンナノチューブフィルムの電圧を測定することを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル。
【請求項１２】
前記第一透明導電層において、前記第二方向に沿う抵抗率ρ３は、前記第一方向に沿う抵抗率ρ４より大きいことを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
前記第一透明導電層は、カーボンナノチューブフィルムであることを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項１４】
ρ３／ρ４の値は、２より小さくないことを特徴とする請求項１２に記載のタッチパネル。
【請求項１５】
ρ３／ρ４の値は、５より小さくないことを特徴とする請求項１２に記載のタッチパネル。
【請求項１６】
前記第一透明導電層におけるカーボンナノチューブフィルムのカーボンナノチューブは、前記第一方向に平行する単一な方向に沿って優先方位に配列され、
前記第二透明導電層におけるカーボンナノチューブフィルムのカーボンナノチューブは、前記第二方向に平行する単一な方向に沿って優先方位に配列されていることを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル。
【請求項１７】
前記第二基板に対向する前記第一基板の表面には、第一電極及び複数の第一探測電極がさらに設置され、
前記第一電極は、前記第一方向に直交する前記第一透明導電層の１つの側辺に設置され、且つ前記第一透明導電層に電気接続され、
前記複数の第一探測電極は、前記第一電極に相対する前記第一透明導電層の他の側辺に設置され、且つ前記第一透明導電層に電気接続されることを特徴とする請求項１６に記載のタッチパネル。
【請求項１８】
前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には、第二電極及び複数の第二探測電極がさらに設置され、
前記第二電極は、前記第一方向に平行する前記第二透明導電層の１つの側辺に設置され、且つ前記第二透明導電層に電気接続され、
前記複数の第二探測電極は、前記第二電極に相対する前記第二透明導電層の他の側辺に設置され、且つ前記第二透明導電層に電気接続されていることを特徴とする請求項１７に記載のタッチパネル。
【請求項１９】
前記第二基板に対向する前記第一基板の表面には、複数の第一探測電極及び複数の第二探測電極がさらに設置され、
前記複数の第一探測電極は、前記第一方向に直交する前記第一透明導電層の１つの側辺に設置され、且つ前記第一透明導電層に電気接続され、
前記複数の第二探測電極は、前記第一探測電極に相対する前記第一透明導電層の他の側辺に設置され、且つ前記第一透明導電層に電気接続されていることを特徴とする請求項１６に記載のタッチパネル。
【請求項２０】
前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には、複数の第三探測電極及び複数の第四探測電極がさらに設置され、
前記複数の第三探測電極は、前記第一方向に平行する前記第二透明導電層の１つの側辺に設置され、且つ前記第二透明導電層に電気接続され、
前記複数の第四探測電極は、前記第三探測電極に相対する前記第二透明導電層の他の側辺に設置され、且つ前記第二透明導電層に電気接続されていることを特徴とする請求項１９に記載のタッチパネル。
【請求項２１】
前記カーボンナノチューブフィルムは、少なくとも一層のカーボンナノチューブを含んでいることを特徴とする請求項７又は請求項１３に記載のタッチパネル。
【請求項２２】
前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは、０．５ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項７又は請求項１３に記載のタッチパネル。
【請求項２３】
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の長さは、同じであり、ファンデルワールス力によって連結されて連続的なカーボンナノチューブを形成していることを特徴とする請求項５又は請求項１３に記載のタッチパネル。
【請求項２４】
前記第一透明導電層において、前記第二方向に沿う抵抗率ρ３は、前記第一方向に沿う抵抗率ρ４より大きいことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項２５】
ρ１／ρ２及び／又はρ３／ρ４の値は、２より小さくないことを特徴とする請求項２４に記載のタッチパネル。
【請求項２６】
ρ１／ρ２及び／又はρ３／ρ４の値は、５より小さくないことを特徴とする請求項２４に記載のタッチパネル。
【請求項２７】
第一透明導電層及び第二透明導電層を備えたタッチパネルにおいて、前記第二透明導電層の第一方向に沿う抵抗率は前記第二透明導電層の第二方向に沿う抵抗率より大きく、前記第一方向に平行する第二透明導電層の１つの側辺には複数の測定点を備え、前記タッチパネルに対してタッチした場合、タッチ点に対応する前記第一透明導電層と前記第二透明導電層とが電気接続され、
前記タッチパネルの駆動方法は、
前記第一透明導電層に基準電圧を提供するステップと、
前記第一方向に平行する前記第二透明導電層の他の側辺に電圧を提供するステップと、
前記第二透明導電層の各々の測定点の電圧を測定するステップと、
前記第二透明導電層の測定点の電圧変化に基づいて、タッチ点の座標を判断するステップと、
を含むことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項２８】
前記第二透明導電層の測定点の電圧変化の位置に基づいて、前記タッチ点の前記第一方向での座標を判断することを特徴とする請求項２７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項２９】
前記第二透明導電層の測定点の電圧変化の幅に基づいて、前記タッチ点の前記第二方向での座標を判断することを特徴とする請求項２７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３０】
前記第一透明導電層において、前記第二方向に沿う抵抗率は前記第一方向に沿う抵抗率より大きく、前記第二方向に平行する前記第一透明導電層の１つの側辺には複数の測定点を備え、
前記タッチパネルの駆動方法は、
前記第二透明導電層に基準電圧を提供するステップと、
前記第二方向に平行する前記第一透明導電層の他の一側辺に電圧を提供するステップと、
前記第一透明導電層の各々の測定点の電圧を測定するステップと、
前記第一透明導電層の測定点の電圧変化に基づいて、タッチ点の座標を判断するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３１】
前記第一透明導電層の測定点の電圧変化の位置に基づいて、前記タッチ点の前記第二方向での座標を判断することを特徴とする請求項３０に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３２】
前記第一透明導電層の測定点の電圧変化の幅に基づいて、前記タッチ点の前記第一方向での座標を判断することことを特徴とする請求項３０に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３３】
前記第一透明導電層及び／又は前記第二透明導電層は、カーボンナノチューブフィルムであることを特徴とする請求項２７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３４】
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、単一な方向に沿って優先方位に配列されていることを特徴とする請求項３３に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３５】
前記第一透明導電層のカーボンナノチューブの単一な方向は前記第一方向に平行し、
前記第二透明導電層のカーボンナノチューブの単一な方向は前記第二方向に平行していることを特徴とする請求項３４に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３６】
第一透明導電層及び第二透明導電層を備えたタッチパネルにおいて、前記第二透明導電層の第一方向に沿う抵抗率は前記第二透明導電層の第二方向に沿う抵抗率より大きく、前記第一方向に平行する第二透明導電層の１つの側辺には複数の測定点を備え、前記タッチパネルに対してタッチした場合、タッチ点に対応する前記第一透明導電層と前記第二透明導電層とが電気接続され、
前記タッチパネルの駆動方法は、
前記第一透明導電層に基準電圧を提供するステップと、
前記第一方向に平行する前記第二透明導電層の他の側辺に第一電圧を提供するステップと、
前記第二透明導電層の各々の測定点の任意の点の電圧を測定する一方、非測定状態の測定点に第二電圧を提供するステップと、
前記第二透明導電層の測定点の電圧変化に基づいて、タッチ点の座標を判断するステップと、
を含むことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項３７】
少なくとも１つの抵抗率異方性フィルムを備え、前記抵抗率異方性フィルムの横方向に沿う抵抗率は縦方向に沿う抵抗率より大きいタッチパネルの駆動方法は、
横方向に平行する前記抵抗率異方性フィルムの第一側辺及び前記抵抗率異方性フィルムの内部の任意の点の間に電圧を提供するステップと、
前記抵抗率異方性フィルムの第一側辺に相対する第二側辺の電圧を測定するステップと、
前記第二側辺の電圧変化に基づいて、前記任意の点の前記タッチパネルにおける位置を確定するステップと、
を含むことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項３８】
前記抵抗率異方性フィルムの測定点の電圧変化の位置に基づいて、前記タッチ点の横方向での座標を判断することを特徴とする請求項３７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項３９】
前記抵抗率異方性フィルムの測定点の電圧変化の幅に基づいて、前記タッチ点の縦方向での座標を判断することを特徴とする請求項３７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４０】
前記抵抗率異方性フィルムは、カーボンナノチューブフィルムであることを特徴とする請求項３７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４１】
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、前記縦方向に平行する単一な方向に沿って優先方位に配列されていることを特徴とする請求項３７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４２】
前記タッチパネルは、前記抵抗率異方性フィルムに対向する透明導電フィルムをさらに備え、
前記透明導電フィルムは、前記抵抗率異方性フィルムの任意の点と電気接続が可能であり、
前記電圧は、前記透明導電フィルムと前記抵抗率異方性フィルムの任意の点との電気接続によって、前記抵抗率異方性フィルムの任意の点と前記第一側辺との間に電圧が印加されることを特徴とする請求項３７に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４３】
対向設置され且つ圧力によって電気接続される第一抵抗率異方性フィルム及び第二抵抗率異方性フィルムを備え、前記第一抵抗率異方性フィルムの縦方向に沿う抵抗率は横方向に沿う抵抗率より大きく、第二抵抗率異方性フィルムの横方向に沿う抵抗率は縦方向に沿う抵抗率より大きいタッチパネルの駆動方法は、
前記第一抵抗率異方性フィルム及び前記第二抵抗率異方性フィルムの直交するそれぞれの１つの側辺に電圧を提供するステップと、
前記２つの側辺にそれぞれ相対する他の側辺の各点の電圧を測定するステップと、
前記２つの側辺にそれぞれ相対する他の側辺の各点の電圧変化に基づいて、前記第一抵抗率異方性フィルム及び前記第二抵抗率異方性フィルムが互いに電気接続されたかを判断することによって電気接続点のタッチパネルにおける相対位置を判断するステップと、
を含むことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項４４】
前記２つの側辺にそれぞれ相対する他の側辺の各点の電圧を測定する場合、測定されない各点に固定電圧を印加することを特徴とする請求項４３に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４５】
前記２つの側辺にそれぞれ相対する他の側辺の各点は均一に分布されていることを特徴とする請求項４４に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４６】
前記第一抵抗率異方性フィルムの測定点の電圧変化の位置に基づいて、電気接続点のタッチパネルにおける縦方向の相対位置を判断することを特徴とする請求項４３に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４７】
前記第二抵抗率異方性フィルムの測定点の電圧変化の位置に基づいて、電気接続点のタッチパネルにおける横方向の相対位置を判断することを特徴とする請求項４３に記載のタッチパネルの駆動方法。
【請求項４８】
前記第一抵抗率異方性フィルム及び／又は前記第二抵抗率異方性フィルムは、カーボンナノチューブフィルムであることを特徴とする請求項４３に記載のタッチパネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びその駆動方法に関するものである。
【０００２】
近来、携帯電話機及びナビゲーションシステム（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）等のような電子装置の高機能化及び多様化の発展に伴って、タッチパネルが設置されている電子装置がますます多くなっている。このような電子装置を使用する人々は、指又はその他の部品で前記電子装置のタッチパネルを接触することにより、前記電子装置に情報を入力することができるため、キーパッド、マウス、リモコン等のような入力手段を省略でき、操作が便利である。
【０００３】
現在、主に使用されているタッチパネルは、抵抗式（Ｒｅｇｉｓｔｉｖｅ  Ｏｖｅｒｌａｙ）、静電容量式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｏｖｅｒｌａｙ）、赤外線式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｂｅａｍ）及び表面弾性波式（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）等の種類がある。一般的にタッチパネルは、使用過程において、一度に１つのタッチ動作だけを入力するが、近来では多点タッチ動作（２つのタッチ動作又はその以上）を同時に入力できるタッチパネルが流行となっている。
【０００４】
多点タッチパネルは、主に静電容量式のタッチパネルであり、透明ガラス基板と、前記透明ガラス基板の両面にそれぞれ設置されている２つの透明導電層を備える。各々の透明導電層には、複数の導線が平行に設置されており、各々の透明導電層の間の複数の導線同士も互いに平行に設置されている。前記多点タッチパネルは、前記複数の導線に対する反復的なスキャン（Ｓｃａｎ）によって、前記複数の導線の静電容量の変化を分析することに基づいてタッチ点の座標を判断する。
【０００５】
しかし、静電容量式のタッチパネルのスキャン頻度（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、前記静電容量式のタッチパネルの解析度、即ち導線の数量に従って幾何級数的に増加するため、高解析度の静電容量式の多点タッチパネルの駆動方法は、複雑であり、且つ駆動チップ及び制御素子に対する要求が高くなり、タッチパネルの複雑性及びコストが上昇する。また、従来の多点タッチパネルは、ただ二カ所の接触を識別するだけで、二カ所以上の接触を識別し難い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、構造及び駆動が簡単であり、且つ複数同時接触を識別できるタッチパネル及びそのタッチパネルの駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題を解決するために、本発明に係るタッチパネルは、対向設置される第一基板及び第二基板を備え、前記第二基板に対向する前記第一基板の表面には第一透明導電層が設置され、前記第一基板に対向する前記第二基板の表面には第二透明導電層が設置されている。前記第二透明導電層において、第一方向に沿う抵抗率ρ１は、第二方向に沿う抵抗率ρ２より大きい。
【０００８】
また、本発明に係るタッチパネルの駆動方法において、前記タッチパネルは、第一透明導電層及び第二透明導電層を備え、前記第二透明導電層の第一方向に沿う抵抗率は前記第二透明導電層の第二方向に沿う抵抗率より大きく、前記第一方向に平行する第二透明導電層の１つの側辺には複数の測定点を備え、前記タッチパネルに対してタッチした場合、タッチ点に対応する前記第一透明導電層と前記第二透明導電層とが電気接続される。前記タッチパネルの駆動方法は、前記第一透明導電層に基準電圧を提供するステップと、前記第一方向に平行する前記第二透明導電層の他の側辺に電圧を提供するステップと、前記第二透明導電層の各々の測定点の電圧を測定するステップと、前記第二透明導電層の測定点の電圧変化に基づいて、タッチ点の座標を判断するステップと、を含む。
【０００９】
また、本発明に係るタッチパネルの駆動方法において、前記タッチパネルは、第一透明導電層及び第二透明導電層を備え、前記第二透明導電層の第一方向に沿う抵抗率は前記第二透明導電層の第二方向に沿う抵抗率より大きく、前記第一方向に平行する第二透明導電層の１つの側辺には複数の測定点を備え、前記タッチパネルに対してタッチした場合、タッチ点に対応する前記第一透明導電層と前記第二透明導電層とが電気接続される。前記タッチパネルの駆動方法は、前記第一透明導電層に基準電圧を提供するステップと、前記第一方向に平行する前記第二透明導電層の他の側辺に第一電圧を提供するステップと、前記第二透明導電層の各々の測定点の任意の点の電圧を測定する一方、非測定状態の測定点に第二電圧を提供するステップと、前記第二透明導電層の測定点の電圧変化に基づいて、タッチ点の座標を判断するステップと、を含む。
【００１０】
また、本発明に係るタッチパネルの駆動方法において、前記タッチパネルは、少なくとも１つの抵抗率異方性フィルムを備え、前記抵抗率異方性フィルムの横方向に沿う抵抗率は縦方向に沿う抵抗率より大きい。前記タッチパネルの駆動方法は、横方向に平行する前記抵抗率異方性フィルムの第一側辺及び前記抵抗率異方性フィルムの内部の任意の点の間に電圧を提供するステップと、前記抵抗率異方性フィルムの第一側辺に相対する第二側辺の電圧を測定するステップと、前記第二側辺の電圧変化に基づいて、前記任意の点の前記タッチパネルにおける位置を確定するステップと、を含む。
【００１１】
また、本発明に係るタッチパネルの駆動方法において、前記タッチパネルは、対向設置され且つ圧力によって電気接続される第一抵抗率異方性フィルム及び第二抵抗率異方性フィルムを備え、前記第一抵抗率異方性フィルムの縦方向に沿う抵抗率は横方向に沿う抵抗率より大きく、第二抵抗率異方性フィルムの横方向に沿う抵抗率は縦方向に沿う抵抗率より大きい。前記タッチパネルの駆動方法は、前記第一抵抗率異方性フィルム及び前記第二抵抗率異方性フィルムの直交するそれぞれの１つの側辺に電圧を提供するステップと、前記２つの側辺にそれぞれ相対する他の側辺の各点の電圧を測定するステップと、前記２つの側辺にそれぞれ相対する他の側辺の各点の電圧変化に基づいて、前記第一抵抗率異方性フィルム及び前記第二抵抗率異方性フィルムが互いに電気接続されたかを判断することによって電気接続点のタッチパネルにおける相対位置を判断するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
従来の技術に比べて、本発明に係るタッチパネルは、抵抗異方性材料からなる透明導電層、望ましくは、導電性高分子材料又はカーボンナノチューブ材料からなる透明導電層、特にカーボンナノチューブが優先方位に配列されたカーボンナノチューブフィルムからなる透明導電層を採用することによって以下のような利点がある。
【００１３】
第一に、優先方位に配列された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は抵抗異方性を有するため、前記カーボンナノチューブフィルムの側辺の電圧を測定することにより、電圧の下降位置及び下降幅に基づいて、タッチ点の実際の座標を判断でき、従って前記タッチパネルの構造及び駆動方法は簡単となる。第二に、優先方位に配列された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は、カーボンナノチューブの延伸方向に沿う複数の導電通路に分割され、且つ個々の探測電極が互いに個々の導電通路に対応し、且つその電圧は互いに独立するため、前記タッチパネルは各々の導電通路における電圧変化に基づいて、複数点のタッチを実現でき、且つ接触点の数量を制限することなく多点タッチ機能を実現する。第三に、カーボンナノチューブの優れた力学特性はカーボンナノチューブフィルムに優れた靭性と機械的強度を与え、且つ透明導電層はカーボンナノチューブフィルムからなるので、タッチパネルの耐久性を向上させる。第四に、優れた導電性能を有するカーボンナノチューブフィルムを採用するタッチパネルの導電性能は優れており、且つタッチパネルの解析度及び正確度を向上させる。第五に、カーボンナノチューブフィルムは優れた透光性を有するので、前記タッチパネルに優れた透光性を与える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施例に係るタッチパネルの断面図である。
【図２】図１に示したタッチパネルの第一伝導層及び第二伝導層の平面図である。
【図３】図１に示したタッチパネルの探測電極の電圧曲線図である。
【図４】タッチパネルに対して３個点のタッチを進行した時のタッチ点を示す図である。
【図５】図４に示した３個点のタッチを進行した時の探測電極の電圧曲線図である。
【図６】本発明の第二実施例に係る第一伝導層及び第二伝導層の平面図である。
【図７】本発明の第三実施例に係る第一伝導層及び第二伝導層の平面図である。
【図８】本発明の第四実施例に係る第一伝導層及び第二伝導層の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明に係るタッチパネル及びそのタッチパネルの駆動方法について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第一実施例に係るタッチパネル２の断面図である。前記タッチパネル２は、対向設置されている第一基板２１及び第二基板２２を備える。前記第一基板２１は、弾性の透明材料からなり、前記第二基板２２は、一定の支持能力を有する剛性の透明材料からなる。本実施例において、前記第一基板２１は、ポリエステル（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）フィルムであり、前記第二基板２２は、ガラス基板である。
【００１７】
前記第二基板２２に対向する前記第一基板２１の表面には、第一伝導層２３が設置され、前記第一基板２１に対向する前記第二基板２２の表面には、第二伝導層２４が設置されている。前記第一伝導層２３と前記第二伝導層２４との間の周縁に粘着層２５を設置して前記第一基板２１と前記第二基板２２とを粘着する。前記第一伝導層２３と前記第二伝導層２４との間の間隔は２μｍ〜１０μｍである。前記第一伝導層２３と前記第二伝導層２４との間の間隔には互いに隔離されている複数の絶縁素子２７が設置されている。前記複数の絶縁素子２７は、初期状態（タッチされない状態）下で前記第一伝導層２３と前記第二伝導層２４とが絶縁されるように、前記第一伝導層２３を支持する。また、タッチパネル２のサイズが小さい場合、初期状態下で前記第一伝導層２３が前記第二伝導層２４と絶縁されれば、前記絶縁素子２７を省略しても良い。
【００１８】
図２は、図１に示したタッチパネル２の第一伝導層２３及び第二伝導層２４の平面図である。図２では、デカルト座標系（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を導入し、前記座標系はＸ軸方向（第一方向）とＹ軸方向（第二方向）を含む。
【００１９】
前記第一伝導層２３は、第一透明導電層２３１及び第一電極２３２を備える。前記第一透明導電層２３１は、矩形のインジウム・スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）フィルムであり、比較的低い抵抗率及び比較的高い透光率を有する。前記第一電極２３２は、前記第一透明導電層２３１の四つの側辺に連続的に設置され、且つ前記第一透明導電層２３１に電気接続する。
【００２０】
前記第二伝導層２４は、第二透明導電層２４１、第二電極２４２及び複数の探測電極２４３を備える。
【００２１】
前記第二透明導電層２４１は、抵抗異方性（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する導電性フィルム（即ち、二次元空間での抵抗率が相異すること）である。言い換えれば、Ｘ軸方向（横方向）に沿う前記第二透明導電層２４１の抵抗率ρ１は、Ｙ軸方向（縦方向）に沿う前記第二透明導電層２４１の抵抗率ρ２より大きい。
【００２２】
前記第二電極２４２は、条状の電極であり、後述のカーボンナノチューブの延伸方向に直交する方向の前記第二透明導電層２４１の１つの側辺に設置され、且つ前記第二透明導電層２４１に電気接続される。即ち、図２に示したように、前記第二電極２４２は、前記第二透明導電層２４１の上側辺に設置されている。
【００２３】
前記複数の探測電極２４３は、前記第二電極２４２に相対する前記第二透明導電層２４１の他の側辺に均一に設置され、且つ全て前記第二透明導電層２４１に電気接続される。即ち、図２に示したように、前記複数の探測電極２４３は、前記第二透明導電層２４１の下側辺に設置される。後述のカーボンナノチューブフィルムの抵抗異方性によって前記複数の探測電極２４３は、前記第二透明導電層２４１を前記複数の探測電極２４３に対応する複数の導電通路に分割する。
【００２４】
前記第二透明導電層２４１が均一な厚さを有するカーボンナノチューブフィルムによって形成されることが好ましい。前記カーボンナノチューブフィルムの厚さは０．５ｎｍ〜１００μｍである。前記カーボンナノチューブフィルムは、秩序整然な複数のカーボンナノチューブによって形成された均一な厚さを有する層状構造である。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中の一種又は複数種の混合である。前記単層カーボンナノチューブの直径は０．５ｎｍ〜５０ｎｍであり、二層カーボンナノチューブの直径は１．０ｎｍ〜５０ｎｍであり、多層カーボンナノチューブの直径は１．５ｎｍ〜５０ｎｍ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は、同じ方向又は異なる方向により優先方位（Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）に配列される。
【００２５】
また、前記第二透明導電層２４１は、重畳設置される複数枚のカーボンナノチューブフィルムによって形成され、且つ各々のフィルムの秩序整然に配列されたカーボンナノチューブ同士が延伸方向に平行するのが好ましいが、必ず平行に設置される必要はない。即ち、各々のフィルムの秩序整然に配列されたカーボンナノチューブ同士の延伸方向が一定の角度（小さい角度）を成してもよい。前記カーボンナノチューブフィルムは、優先方位に配列された複数のカーボンナノチューブを含み、前記複数のカーボンナノチューブは、長さが基本的に同じであり、ファンデルワールス力（Ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗａａｌｓ  ｆｏｒｃｅｓ、分子間力）により連接して、連続的なカーボンナノチューブを形成する。前記第二透明導電層２４１におけるカーボンナノチューブは図２に示したＹ軸方向に沿って優先方位に配列される。
【００２６】
前記優先方位に配列されたカーボンナノチューブによるカーボンナノチューブフィルムは、抵抗異方性を有する。即ち、前記カーボンナノチューブの延伸方向に沿うカーボンナノチューブフィルムの抵抗率は、前記カーボンナノチューブの延伸方向に直交する方向に沿うカーボンナノチューブフィルムの抵抗率より小さい。言い換えれば、Ｘ軸方向（横方向）に沿う前記第二透明導電層２４１の抵抗率ρ１は、Ｙ軸方向（縦方向）に沿う前記第二透明導電層２４１の抵抗率ρ２より大きい（図２を参照）。
【００２７】
一般的に、ρ１／ρ２の値は、前記タッチパネル２のＸ軸方向に沿うサイズが大きくなるに従って大きくなる。前記タッチパネル２のサイズ（矩形の対角線）が３．５インチ（ｉｎｃｈ）より小さければ、ρ１／ρ２の値は２より小さくなく、前記タッチパネル２のサイズが３．５インチより大きければ、ρ１／ρ２の値は５より小さくない。
【００２８】
本実施例において、前記タッチパネル２のサイズは、３．５インチであり、前記横方向の抵抗率ρ１と前記縦方向の抵抗率ρ２の比率ρ１／ρ２は、１０より小さくない。即ち、ρ１／ρ２≧１０である。
【００２９】
前記第一電極２３２、前記第二電極２４２及び前記探測電極２４３は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）又は銀（Ａｇ）のような抵抗が低い材料からなり、電気信号の減衰を低減する。本実施例において、前記第一電極２３２、前記第二電極２４２及び前記探測電極２４３は、銀ペースト（Ｓｉｌｖｅｒ  Ｐａｓｔｅ）からなる。
【００３０】
以下、前記タッチパネルの駆動方法を説明する。
【００３１】
前記第一電極２３２は、接地される。即ち、前記第一透明導電層２３１の電圧は０ボルト（Ｖ）となる。前記第二電極２４２は、１０ボルトの安定な直流電圧に電気接続される。即ち、前記第二透明導電層２４１の電圧は１０ボルトとなる。前記複数の探測電極２４３は、前記第二透明導電層２４１の対応位置の電圧変化を測定して、タッチ点の位置決めるのに必要な情報を提供する。
【００３２】
使用者が前記タッチパネル２に対していずれの操作を進行しない場合（タッチしない場合）、前記第一透明導電層２３１と前記第二透明導電層２４１とは互いに絶縁されているので、前記第二透明導電層２４１の電圧には何の変化も発生しない。従って、前記複数の探測電極２４３の電圧は全て１０ボルトである。図３は、使用者が前記タッチパネル２に対していずれの操作を進行しない場合の複数の探測電極２４３の電圧曲線図である。図３において、横軸は前記複数の探測電極２４３の物理的横座標を示し、縦軸は前記複数の探測電極２４３の電圧を示す。前記複数の探測電極２４３の電圧が全て同じであるので、前記複数の探測電極２４３の電圧は、図３に示した縦軸に直交する直線（１０Ｖに対応する直線）を呈する。
【００３３】
使用者が前記タッチパネル２に対して操作を進行した場合、前記第一基板２１は圧力の作用によって前記第二基板２２に向かって湾曲されて、前記第一透明導電層２３１と前記第二透明導電層２４１はタッチ点で電気接続される。タッチ点が１つである場合は、１つの電気接続点が生じ、タッチ点が複数である場合は、複数の電気接続点が生じる。前記第一透明導電層２３１の電圧が前記第二透明導電層２４１の電圧に対する影響によって、タッチ点に対応する探測電極２４３の電圧が変化する。前記タッチ点に対応する探測電極２４３の電圧は前記第二透明導電層２４１の電圧より小さくなる。即ち、前記探測電極２４３の電圧は１０ボルトより小さい。異なる探測電極２４３は互いに異なる導電通路に対応するので、前記複数の探測電極２４３において、電圧は互いに独立的であり、互いの干渉も発生せず、且つ複数の探測電極２４３の電圧の変化も互いに独立的である。実験によれば、前記探測電極２４３の電圧の下降幅はタッチ点の縦座標に関連する。即ち、前記タッチ点が前記第二電極２４２に接近するほど、前記タッチ点に対応する探測電極２４３の電圧の下降幅が小さく、前記タッチ点が前記第二電極２４２から離れるほど、前記タッチ点に対応する探測電極２４３の電圧の下降幅が大きい。言い換えれば、タッチ点に対応する探測電極２４３の電圧の変化は、前記タッチ点から前記第二電極２４２までの距離に対して正比関係を有する。
【００３４】
図４は、タッチパネル２に対して３個点のタッチを行った時のタッチ点を示し、図４における点Ａ、点Ｂ、点Ｃは、タッチパネル２におけるタッチ点の実際位置を示す。図５は、図４の３個点に対応する探測電極２４３の電圧の曲線図であり、その中、横軸は複数の探測電極２４３の物理的横座標を示し、縦軸は複数の探測電極２４３の電圧を示す。
【００３５】
座標系における電圧曲線中の電圧下降点の位置に基づいて、前記複数のタッチ点の横座標を直接判断することができる。また、タッチ点に対応する探測電極２４３の電圧下降幅に基づいて、前記複数のタッチ点の前記第二電極２４２に対する距離（即ち、座標系におけるタッチ点の縦座標）を分析して得ることができる。上述した方法によって、前記タッチパネル２におけるすべてのタッチ点の座標を確定することができる。
【００３６】
カーボンナノチューブを採用するタッチパネル２は以下のような利点がある。
【００３７】
第一に、優先方位に配列された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は抵抗異方性を有し、前記探測電極２４３の電圧を測定し、且つ前記電圧の下降位置及び下降幅に基づいてタッチ点の実際の座標を判断できるので、前記タッチパネル２の構造及び駆動方法は簡単である。第二に、優先方位に配列された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、カーボンナノチューブの延伸方向に沿う複数の導電通路に分割され、且つ個々の探測電極２４３が互いに個々の導電通路に対応するので、前記タッチパネル２に対して複数点のタッチ操作を進行でき、且つタッチ点の数は理論的に制限を受けず、前記タッチパネル２に対して真正に複数点のタッチ制御を実現することができる。第三に、カーボンナノチューブの優れた力学的特性は、カーボンナノチューブフィルムの優れた靭性と機械的強度を与え、透明導電層はカーボンナノチューブフィルムからなるので、タッチパネル２の耐久性を向上させる。第四に、優れた導電性能を有するカーボンナノチューブフィルムを採用するタッチパネル２の導電性能は優れているので、タッチパネル２の解析度及び正確度を向上させる。第五に、カーボンナノチューブフィルムは優れた透光性を有するので、前記カーボンナノチューブフィルムを採用する前記タッチパネル２に優れた透光性を与える。
【００３８】
図６は、本発明の第二実施例に係るタッチパネル３の第一伝導層３３及び第二伝導層３４の平面図である。本実施例におけるタッチパネル３は第一実施例におけるタッチパネル２と似ている。異なる点は、前記第二伝導層３４の下側辺には、複数の第一探測電極３４３が設置され、前記第二伝導層３４の上側辺には、複数の第二探測電極３４４が設置されていることである。前記第一探測電極３４３及び前記第二探測電極３４４は、各々対称に均一に分布され、且つ全て前記第二伝導層３４に電気接続される。
【００３９】
本実施例におけるタッチパネル３の駆動方法は、第一実施例におけるタッチパネル２の駆動方法と似ている。異なる点は、前記第一探測電極３４３及び前記第二探測電極３４４が、電圧の入力電極として作用できる一方、電圧の出力電極としても作用できることである。前記第一探測電極３４３は電圧の入力電極として安定な直流電圧を受ける場合、前記第二探測電極３４４は電圧の出力電極として作用し、前記第二探測電極３４４は電圧の入力電極として安定な直流電圧を受ける場合、前記第一探測電極３４３は電圧の出力電極として作用する。前記第一探測電極３４３及び前記第二探測電極３４４の入力電極／出力電極を交互にし、前記タッチパネル３を駆動して、前記タッチパネル３の位置決めの精密度を向上させる。
【００４０】
図７は、本発明の第三実施例に係るタッチパネル４の第一伝導層４３および第二伝導層４４の平面図である。本実施例におけるタッチパネル４は第一実施例におけるタッチパネル２と似ている。異なる点は、前記第一伝導層４３は、カーボンナノチューブフィルムからなる第一透明導電層４３１と、条状の第一電極４３２と、複数の第一探測電極４３３と、を備え、前記第二伝導層４４は、カーボンナノチューブフィルムからなる第二透明導電層４４１と、条状の第二電極４４２と、複数の第二探測電極４４３と、を備えていることである。前記第一透明導電層４３１におけるカーボンナノチューブは、Ｘ軸方向に沿って延伸される。前記第一電極４３２は、前記第一透明導電層４３１の左側辺に設置されてＹ軸方向に沿って延在し、且つ前記第一透明導電層４３１に電気接続される。前記複数の第一探測電極４３３は、前記第一透明導電層４３１の右側辺に均一に設置され、且つ前記第一透明導電層４３１に電気接続される。前記第一透明導電層４３１において、Ｙ軸方向（第二方向）に沿う抵抗率ρ３はＸ軸方向（第一方向）に沿う抵抗率ρ４より大きく、ρ３／ρ４の値は、前記第一透明導電層４３１のＹ軸方向に沿うサイズが大きくなることに従って大きくなる。
【００４１】
前記タッチパネル４の駆動方法は、タッチ点の座標を確定する時、前記第一電極４３２及び／又は前記複数の第一探測電極４３３を接地し、前記第二電極４４２に高電圧（例えば、１０ボルト）を印加し、前記複数の第二探測電極４４３の電圧を測定することによって前記タッチ点の横座標を確定してから、前記第二電極４４２及び／又は前記複数の第二探測電極４４３を接地し、前記第一電極４３２に高電圧を印加し、前記複数の第一探測電極４３３の電圧を測定することによって前記タッチ点の縦座標を確定する。
【００４２】
前記タッチパネル４の駆動方法において、前記第一電極４３２及び第二電極４４２に高電圧を交互に印加することで前記第一探測電極４３３及び第二探測電極４４３の電圧の変化を測定してタッチ点の縦座標及び横座標を確定するので、電圧の下降幅を分析する必要がない。従って、前記タッチパネル４の駆動方法は、より簡単であり、精確である。
【００４３】
また、さらに有利的な駆動方法として、本発明ではスキャン方式で前記複数の第一探測電極４３３及び複数の第二探測電極４４３を順にスキャンして、前記複数の第一探測電極４３３及び複数の第二探測電極４４３の電圧の変化をそれぞれ測定する。同時に、非測定状態の第一探測電極４３３及び非測定状態の第二探測電極４４３にそれぞれ固定電圧を印加して非測定状態の第一探測電極４３３及び非測定状態の第二探測電極４４３に安定した電圧が掛かるように保障することで、前記非測定状態の第一探測電極４３３及び前記非測定状態の第二探測電極４４３が、測定状態の第一探測電極４３３及び測定状態の第二探測電極４４３に対する影響を低減させるため、前記測定状態の第一探測電極４３３及び前記測定状態の第二探測電極４４３の電圧の測定をより精確にする。前記固定電圧は、例えば５ボルト、１０ボルト又は０ボルトである。
【００４４】
図８は、本発明の第四実施例に係るタッチパネル５の第一伝導層５３及び第二伝導層５４の平面図である。本実施例におけるタッチパネル５は第３実施例におけるタッチパネル４と似ている。異なる点は、前記第一伝導層５３の構造と前記第二伝導層５４の構造とが似ていることである。
【００４５】
即ち、前記第一伝導層５３の第一透明導電層５３１の左側辺には、複数の第一探測電極５３２が設置され、前記第一透明導電層５３１の右側辺には、複数の第二探測電極５３３が設置される。前記複数の第一探測電極５３２及び前記複数の第二探測電極５３３は、それぞれ対称に均一に分布され、且つ全て前記第一透明導電層５３１に電気接続される。前記第一透明導電層５３１におけるカーボンナノチューブは、座標系の横軸方向（Ｘ軸方向）に沿って延伸される。
【００４６】
前記第二伝導層５４の第二透明導電層５４１の上側辺には、複数の第三探測電極５４２が設置され、前記第二透明導電層５４１の下側辺には、複数の第四探測電極５４３が設置される。前記複数の第三探測電極５４２及び前記複数の第四探測電極５４３は、それぞれ対称に均一に分布され、且つ全て前記第二透明導電層５４１に電気接続される。前記第二透明導電層５４１におけるカーボンナノチューブは、座標系の縦軸方向（Ｙ軸方向）に沿って延伸される。
【００４７】
前記タッチパネル５の駆動方法は、第二実施例におけるタッチパネル３の駆動方法及び第三実施例におけるタッチパネル４の駆動方法を結合したものである。前記タッチパネル５の駆動方法の特徴としては、前記第一伝導層５３の第一探測電極５３２及び第二探測電極５３３が同時に接地された場合、前記第二伝導層５４の第三探測電極５４２及び第四探測電極５４３に高電圧を交互に印加する一方で、前記第四探測電極５４３及び第三探測電極５４２の電圧の変化を測定してタッチ点の横座標を確定し、前記第二伝導層５４の第三探測電極５４２及び第四探測電極５４３が同時に接地された場合、前記第一伝導層５３の第一探測電極５３２及び第二探測電極５３３に高電圧を交互に印加する一方で、前記第二探測電極５３３及び第一探測電極５３２の電圧の変化を測定してタッチ点の縦座標を確定する。前記タッチパネル５の駆動方法は、簡単であり、精確である。
【００４８】
第二、第三及び第四実施例におけるタッチパネル３、４、５の透明導電層は、全て第一実施例におけるカーボンナノチューブフィルムを採用することができる。
【００４９】
また、第二、第三及び第四実施例におけるタッチパネル３、４、５の透明導電層は、導電性高分子材料、低次元（即ち、一次元又は二次元）結晶材料（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）を採用することもできる。前記低次元結晶材料において、材料中の電子が一次元の線又は二次元の平面上のみで伝導されるから、このような材料の導電性は、ある１つ又は２つの結晶格子（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｌａｔｔｉｃｅ）方向で優れているが、その他の方向では導電性が顕著に低下する。即ち、このような材料は、抵抗率異方性（または、導電異方性とも呼ぶ）を有する。このような材料は本発明の導電異方性の透明導電層の要求を満足させるから、上述した各実施例における効果と同じ効果を実現することができる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
【符号の説明】
【００５１】
２  タッチパネル
２１  第一基板
２２  第二基板
２３  第一伝導層
２３１  第一透明導電層
２３２  第一電極
２４  第二伝導層
２４１  第二透明導電層
２４２  第二電極
２４３  探測電極
２５  粘着層
２７  絶縁素子
３  タッチパネル
３３  第一伝導層
３４  第二伝導層
３４１  第二透明導電層
３４３  第一探測電極
３４４  第二探測電極
４  タッチパネル
４３  第一伝導層
４３１  第一透明導電層
４３２  第一電極
４３３  第一探測電極
４４  第二伝導層
４４１  第二透明導電層
４４２  第二電極
４４３  第二探測電極
５  タッチパネル
５３  第一伝導層
５３１  第一透明導電層
５３２  第一探測電極
５３３  第二探測電極
５４  第二伝導層
５４１  第二透明導電層
５４２  第三探測電極
５４３  第四探測電極
【図１】
2011014142.tif 000003
【図２】
2011014142.tif 000004
【図３】
2011014142.tif 000005
【図４】
2011014142.tif 000006
【図５】
2011014142.tif 000007
【図６】
2011014142.tif 000008
【図７】
2011014142.tif 000009
【図８】
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