(57)【要約】  タッチスクリーンシステムにカバーシートアセンブリ（１０）を提供する。カバーシートアセンブリは、タッチスクリーンシステムの基板の導電性領域にわたって配置するように構成した表面（１４）を有する絶縁層（１２）を含み、その絶縁層の表面の少なくとも一部に、導電性材料（１６）が配置されている。導電性材料は、複数のカーボンナノ粒子（１７）および複数の金属ナノ粒子（１９）を含む。
2010537274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスクリーンシステム用のカバーシートアセンブリであって：
タッチスクリーンシステムの基板の導電性領域上に配置するように構成した表面を有する絶縁層；ならびに
絶縁層の表面の少なくとも一部に配置される導電性材料であって、複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子を含んで成る導電性材料
を有して成る、カバーシートアセンブリ。
【請求項２】
導電性材料は第１層および第２層を有して成り、第１層が絶縁層の表面に直接配置され、かつ第２層が第１層の表面に直接配置され、第１層が複数の金属ナノ粒子を含んで成り、第２層が複数のカーボンナノ粒子を含んで成る、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項３】
導電性材料は、複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子の混合物を有する単一層を有して成る、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項４】
導電性材料の少なくとも一部が偏光に対して所定の透明性を有するように、複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子の少なくとも一方は、偏光の方向に対して配向したパターンで配置されている、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項５】
複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子の少なくとも一方が、偏光の偏光方向よりは第１方向とより整列した整列方向に配向したパターンで配置されており、第１方向は偏光の偏光方向に対してほぼ垂直であり、好ましくは、複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子の少なくとも一方のパターンが、第１方向とほぼ整列した整列方向に配向している、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項６】
第１方向は絶縁層の表面に対してほぼ垂直である、請求項５に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項７】
金属ナノ粒子は、銀、ビスマス、金、ニッケル、スズ、銅および亜鉛のナノ粒子の少なくとも１種を含んで成る、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項８】
複数の金属ナノ粒子および少なくとも一部の複数のカーボンナノ粒子は、ポリマーマトリックス内に少なくとも部分的に含まれている、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項９】
複数のカーボンナノ粒子は、カーボンナノチューブ、カーボンナノスフィア、カーボンナノファイバおよびカーボンナノワイヤの少なくとも１種でできており、複数の金属ナノ粒子は、金属ナノファイバ、金属ナノスフィア、金属ナノチューブおよび金属ナノワイヤの少なくとも１種でできている、請求項１に記載のカバーシートアセンブリ。
【請求項１０】
複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子を含んで成る導電性材料であって、導電性材料を抵抗性タッチスクリーンシステムのカバーシートとして用いる場合、好ましくは、導電性材料が約２０００オーム未満の接触抵抗および約２０００オーム／スクエア未満のシート抵抗を有する、導電性材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の背景
本発明は、一般的にはコンピュータタッチスクリーンに関し、より詳細にはタッチスクリーン用導電性材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９７０年代初頭のそれらの導入以来、タッチスクリーンは、ある種のコンピュータ用途に対してキーボードの代替手段を提供してきた。タッチスクリーンが利用者にコンピュータへのアクセスを提供するため、多くの状況において、キーボードおよびマウスは省略されている。抵抗性タッチスクリーンおよび容量性タッチスクリーンは双方とも、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）といったディスプレイの面にわたって配置される、ガラスパネルのような基板を一般的に含む。基板は、その表面に導電性材料を含む。使用者のタッチスクリーンへの入力を受け取るために、導電性材料は基板表面に導電性タッチ領域を規定する。入力を選択するよう、使用者が触れる表面を提供するために、絶縁層が導電性領域にわたって配置されている。
【０００３】
抵抗性タッチスクリーンにおいて、絶縁層は、基板と向かい合う絶縁層の表面にわたって配置した第２導電性材料を含む、カバーシートの一部を形成する。２つの導電性材料が離間するように、複数の絶縁ドットが、カバーシートを基板から離間させている。使用者がカバーシートに触れると、２つの導電性材料は使用者が触れた箇所にて互いに係合する（ｅｎｇａｇｅ）。容量性タッチスクリーンにおいて、絶縁層は、基板上の導電性材料に直接配置されている。
【０００４】
基板および絶縁層の双方の上にある導電性材料を、一般的には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から作る。幾つかのタッチスクリーン用途に望ましいように、ＩＴＯは導電率の所定値に対して良好な透明性を一般的に提供するため、ＩＴＯはしばしば用いられている。しかしながら、ＩＴＯは多少もろい可能性があり、繰り返し触れられると、導電性材料は割れ、破砕および／また疲労する可能性があり、そのことはタッチスクリーンを機能不全、誤作動および／または意図と違って機能させ得る。更に、インジウムの供給は限られているため、ＩＴＯは比較的高価になり得る。インジウムの需要を増加させることは、世界の供給量が減少するにつれて、ＩＴＯをより一層高価にさせる可能性がある。
【０００５】
ＩＴＯを代替するために、金属ナノファイバが、タッチスクリーンの基板上および／またはカバーシート上に存在する導電性材料中で使用するように提案されている。しかしながら、金属ナノファイバは大気中腐食しやすい可能性がある。導電性材料内での金属ナノファイバの大気中腐食は、導電性材料の接触抵抗を増加させ得、それは、導電性材料と別の導電性材料との接触箇所にて、導電性材料に入るおよび導電性材料から出る電流の流れを減少させ得る。タッチスクリーンの基板上および／またはカバーシート上に存在する導電性材料の中のＩＴＯの代替物として、カーボンナノチューブも提案されている。しかしながら、カーボンナノチューブは、所定の導電率に対するＩＴＯの透明性に及ばない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＴＯから作った導電性材料と比べて、更なる耐久性を有する導電性材料が必要である。金属ナノ粒子を含む導電性材料の耐腐食性を向上させる必要もある。更に、カーボンナノ粒子を含む導電性材料の透明性を向上させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の簡単な説明
１つの実施態様において、カバーシートアセンブリをタッチスクリーンシステムに提供する。カバーシートアセンブリは、タッチスクリーンシステムの基板の導電性領域にわたって配置するように構成した表面を有する絶縁層、およびその絶縁層の表面の少なくとも一部に配置した導電性材料を含む。導電性材料は、複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子を含む。
【０００８】
もう１つの実施態様において、基板アセンブリをタッチスクリーンシステムに提供する。基板アセンブリは、基板、および基板上に導電性タッチ領域を提供するために、基板の表面の少なくとも一部に配置した導電性材料を含む。導電性材料は、複数のカーボンナノ粒子および複数の金属ナノ粒子を含む。
【０００９】
もう１つの実施態様において、複数のカーボンナノチューブおよび複数の金属ナノファイバを含む導電性材料を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の１つの実施態様に基づいて形成した、タッチスクリーンカバーシートアセンブリの斜視図である。
【００１１】
【図２】図２は、図１の線２−２に沿う、図１に示すタッチスクリーンカバーシートアセンブリの断面図である。
【００１２】
【図３】図３は、本発明の別の実施態様に基づいて形成した、タッチスクリーンカバーシートアセンブリの断面図である。
【００１３】
【図４】図４は、図１および図２に示すタッチスクリーンカバーシートアセンブリのカーボンナノ粒子の概略図である。
【００１４】
【図５】図５は、図１および図２に示すタッチスクリーンカバーシートアセンブリの金属ナノ粒子の概略図である。
【００１５】
【図６】図６は、図１および図２に示すタッチスクリーンカバーシートアセンブリの概略図である。
【００１６】
【図７】図７は、本発明の別の実施態様に基づいて形成した、タッチスクリーンカバーシートアセンブリの概略図である。
【００１７】
【図８】図８は、本発明の１つの実施態様に基づいて形成した、タッチスクリーン基板アセンブリの上面図である。
【００１８】
【図９】図９は、図８の線９−９に沿う、タッチスクリーン基板アセンブリの断面図である。
【００１９】
【図１０】図１０は、本発明の１つの実施態様に基づいて形成した、抵抗性タッチスクリーンシステムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明の詳細な説明
本明細書で用いる場合、材料上に２つの地点が存在し、その間で約１０メガオーム未満の抵抗を有するように測定され得る場合、その材料は導電性を有すると見なす。抵抗性タッチスクリーンシステムの説明に関して、「シート抵抗」と「接触抵抗」との形態における導電率に対する抵抗を区別する。本明細書で用いる場合、導電性材料の「シート抵抗」を、その導電性材料の面内での電流の流れに対する抵抗として規定する。本明細書で用いる場合、導電性材料の「接触抵抗」を、その導電性材料と別の導電性材料との接触箇所にて、その導電性材料に入るおよびその導電性材料から出る電流の流れに対する抵抗として規定する。
【００２１】
図１は、本発明の１つの実施態様に基づいて作った、タッチスクリーンカバーシートアセンブリ１０の斜視図である。図２は、タッチスクリーンカバーシートアセンブリ１０の断面図である。アセンブリ１０を、抵抗性タッチスクリーンシステム（図１および図２に図示せず）と一緒に用いてよい。アセンブリ１０を組み込んだ例示的なタッチスクリーンシステムを、以下でより詳細に説明する。アセンブリ１０は、導電性材料１６によって少なくとも部分的に被覆した表面１４を有する絶縁層１２を含む。以下でより詳細に説明するように、導電性材料１６は、複数のカーボンナノ粒子１７（図４および図６）および複数の金属ナノ粒子１９（図５）の双方を含む。場合によっては、一般的にはカバーシートアセンブリ１０および／または特に表面２０の耐久性の向上を助けるために、絶縁層１２は、表面１４に対向する表面２０にコーティング１８を含んでもよい。コーティング１８をいずれの適当な材料から作ってもよく、それは例えばアクリル樹脂および／またはガラスであるが、これらに限定されない。
【００２２】
図１０について以下でより詳細に説明するように、使用に際して、表面１４およびその上の導電性材料１６が基板とほぼ向かい合うように、アセンブリ１０は、タッチスクリーンシステムの基板（図１および図２では図示せず）上に保持されている。コーティング１８の表面２１、あるいはコーティング１８を含まない場合、その代わりに表面２０は、タッチスクリーンシステムが表示した入力を選択するために、使用者が触れることができる露出したタッチ表面を提供する。
【００２３】
絶縁層１２が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な材料から絶縁層１２を作ってもよく、それは例えばポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）および／またはガラスであるが、これらに限定されない。例えば、アセンブリ１０の特定の用途および／またはアセンブリ１０を一緒に用いるタッチスクリーンの種類に応じて、絶縁層１２は完全に透明または部分的に透明であってよい。幾つかの実施態様において、絶縁層１２の１つまたはそれより多くの部分は、不透明であってよい。例えば、アセンブリ１０の特定の用途ならびに／またはアセンブリ１０を一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類および／もしくは構造に応じて、絶縁層１２は、絶縁層１２が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な寸法および／または形状を有してもよく、それは例えば矩形、円形、三角形および／または楕円形の形状であるが、これらに限定されない。
【００２４】
先に記載したように、導電性材料１６は、カーボンナノ粒子１７および金属ナノ粒子１９の双方を含む。図２の例示的な実施態様において、導電性材料１６は、２つの層２５および２７を含む。図２に示すように、層２５は、絶縁層１２の表面１４に直接配置され、かつ金属ナノ粒子１９を含み、他方、層２７は、層２５の表面２９に直接配置され、かつカーボンナノ粒子１７を含む。カーボンナノ粒子１７を含む層２７は、層２５の金属ナノ粒子１９が大気に露出しないように助け、それによって、層２５の金属ナノ粒子１９を大気中腐食から保護することを助ける。従って、層２７は、導電性材料１６の接触抵抗が増加しないように促す。更に、導電性材料１６は、金属ナノ粒子１９の弾性および／またはカーボンナノ粒子１７の耐衝撃性のおかげで、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から作った導電性材料と比べて、より高い耐久性を有することができる。２つの層２５および２７が図示されているが、導電性材料１６は、いずれの数の層を含んでもよく、最も外側の露出層がカーボンナノ粒子１７を含みさえすれば、その各層はカーボンナノ粒子１７または金属ナノ粒子１９のどちらを含んでもよい。
【００２５】
別の実施態様において、導電性材料１６は、各々がカーボンナノ粒子１７および金属ナノ粒子１９の混合物を有する、１つまたはそれより多くの層を含む。本明細書で用いる場合、「混合物」なる用語は、各々がカーボンナノ粒子もしくは金属ナノ粒子のみを含んでいる１つまたはそれより多くの別個の領域を含む層、（混合物が均質であるかどうかに関わらず）全体にわたって混合されたカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子を含む層、ならびに／またはそれらの組み合わせを含む。図３は、本発明の別の実施態様に基づいて形成したタッチスクリーンカバーシートアセンブリ１１０の断面図である。アセンブリ１１０は、導電性材料１１６によって少なくとも部分的に被覆した表面１１４を有する絶縁層１１２を含む。導電性材料１１６は、単一の層１２５のみを含む。単一の層１２５は、カーボンナノ粒子（図３には図示せず）および金属ナノ粒子（図３には図示せず）の混合物を含む。場合によっては、導電性材料１１６は、カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の混合物を含む１つより多くの層１２５を含んでもよい。図３の例示的な実施態様において、カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子は、層１２５内でそれぞれ不規則に配向している。しかしながら、例えば導電性材料１６（図１および図２）に関して以下でより詳細に説明するように、場合によっては、カーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子は、層１２５内で不規則でないように配向させられていてもよい。図３の例示的な実施態様において、導電性材料１１６の層１２５の表面１２９に少なくとも部分的に露出している金属ナノ粒子は、大気中腐食をいくらか被る可能性がある。しかしながら、表面１２９に少なくとも部分的に露出している層１２５内のカーボンナノ粒子は、表面１２９に導電性を提供することができ、それによって、導電性材料１１６の接触抵抗を増加させないように促す。
【００２６】
図２の実施態様は、少なくとも２つの層２５および２７を含む導電性材料１６を含み、それぞれの層２５または２７は、カーボンナノ粒子１７または金属ナノ粒子１９のいずれかを含み、他方、図３の実施態様は、各々がカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の混合物を含む１つまたはそれより多くの層を有する導電性材料１１６を含む。しかしながら、本明細書で説明および／または図示する導電性材料は、場合によっては、図２および図３の実施態様の組み合わせであってもよい。特に、本明細書で説明および／または図示する導電性材料は、場合によっては、カーボンナノ粒子もしくは金属ナノ粒子のいずれかを含む１つまたはそれより多くの層に加え、カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の混合物を有する１つまたはそれより多くの層を含む。
【００２７】
場合によっては、層２５、層２７および／または導電性材料１６全体が、アセンブリ１０を一緒に用いるディスプレイ（図示せず）に対して所定の透明性を有するように、図１および図２に示すように、層２７内にカーボンナノ粒子１７（図４および図６）および／または層２５内に金属ナノ粒子１９（図５）を配置してよい。本明細書で説明および図示する導電性材料の実施態様を、いずれの種類のディスプレイ（図示せず）と一緒に用いるタッチスクリーンシステムの中に組み込んでもよく、それは例えばプラズマディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤｓ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）および／またはタッチスクリーンシステムと一緒に用いるのに適するいずれかの他の種類のディスプレイであるが、これらに限定されない。タッチスクリーンシステムと一緒に用いる幾つかのディスプレイは、偏光を発する。例えば、幾つかのＬＣＤｓは、偏光した光を発することがよく知られている。より詳細には、ＬＣＤｓは、一般的にはバックライト、バックライトと液晶材料との間に偏光フィルム、およびその液晶材料の反対側に第２偏光フィルムを含む。第２偏光フィルムに到達する偏光の向きに液晶が及ぼす影響の結果として、ＬＣＤの各ディスプレイの画素は、電気的に制御される光バルブとして機能する。第２偏光フィルムを出る光は、直線偏光している。第２偏光フィルムの偏光軸の向きに応じて、ＬＣＤが発する光は、水平に偏光しても、垂直に偏光しても、４５°の角度に偏光しても、またはいずれかの他の向きに偏光してもよい。水平に偏光した光は、関連する電場が水平方向に振動する光である。垂直に偏光した光は、関連する電場が垂直方向に振動する光である。４５°の角度に偏光した光は、関連する電場が水平方向および垂直方向の双方に対して４５°の角度を成す方向に振動する光である。
【００２８】
層２７内のカーボンナノ粒子１７の各々の本体部および層２５内の金属ナノ粒子１９の各々の本体部は、電子が沿って動く、導電性材料１６内での線形パス（ｌｉｎｅａｒ  ｐａｔｈ）を提供する。（本明細書で用いる場合、「電子」は、電子または半導体の概念における「正孔」のいずれかである、電荷担体を略した表記（ｓｈｏｒｔｈａｎｄ）である）。図４に示すように、場合によっては、幾らかまたは全部のカーボンナノ粒子１７は細長くてよく、そのカーボンナノ粒子１７各々は、それらの太さ（または厚さ）Ｔ１およびそれらの幅Ｗ１よりも実質的に大きい長さＬ１を有する。例えば、カーボンナノ粒子１７は、それらの太さＴ１および／またはそれらの幅Ｗ１の３倍またはそれより多くの倍数である長さＬ１を有してよい。場合によっては、長さＬ１は、太さＴ１および幅Ｗ１の１０倍またはそれより多くの倍数であってもよい。カーボンナノ粒子１７の細長い形状は、カーボンナノ粒子１７に異方性を有する導電特性を与える。太さＴ１および幅Ｗ１が同じであるようにして、略円形の断面を有するように図示しているが、カーボンナノ粒子１７は、いずれの適当な断面形状をそれぞれ含んでもよい。同様に、図５に示すように、場合によっては、幾らかまたは全部の金属ナノ粒子１９は細長くてよく、その金属ナノ粒子１９各々は、それらの太さＴ２およびそれらの幅Ｗ２よりも実質的に大きい長さＬ２を有する。例えば、金属ナノ粒子１９は、それらの太さＴ２および／またはそれらの幅Ｗ２の３倍またはそれより多くの倍数である長さＬ２を有してよい。場合によっては、長さＬ２は、太さＴ２および幅Ｗ２の１０倍またはそれより多くの倍数であってもよい。金属ナノ粒子１９の細長い形状は、金属ナノ粒子１９に異方性を有する導電特性を与える。太さＴ２および幅Ｗ２が同じであるようにして、略円形の断面を有するように図示されているが、金属ナノ粒子１９各々は、いずれの適当な断面形状を含んでもよい。例示的な実施態様において、カーボンナノ粒子１７および金属ナノ粒子１９の太さＴおよび幅Ｗの寸法は、１ミクロンと等しいまたはそれよりも小さく、他方、カーボンナノ粒子１７および金属ナノ粒子１９の長さＬは、１ミクロンよりも大きい。しかしながら、幾つかの実施態様においては、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９の太さＴおよび／または幅Ｗの寸法は、１ミクロンより大きくてもよい。更に、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９の長さＬは、１ミクロンより小さくてもよい。本明細書で用いる場合、「カーボンナノ粒子１７」および「金属ナノ粒子１９」における「ナノ」なる接頭語は、１ミクロンより小さいまたはそれと等しい寸法、ならびに１ミクロンより大きい寸法を意味してよい。
【００２９】
先に記載したように、ディスプレイが発する偏光に対する所定の透明性を、層２５、層２７および／または導電性材料１６全体に提供するために、場合によっては、層１７内のカーボンナノ粒子１７および／または層２５内の金属ナノ粒子１９は、ディスプレイが発する偏光に対して配向してよい。幾つかの実施態様においては、層２５、層２７および／または導電性材料１６全体の必ずしも全ての部分が、所定の透明性を有するわけではないことが望ましいことがあり、そのような部分において、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９は、所定の透明性を提供するようには配向していない。所定の透明性は、ディスプレイが発する偏光に対して部分的に透明または完全に透明であってよい。層２５、層２７および／また導電性材料１６全体が、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１に対して垂直な方向に偏光した別の偏光に対してよりも、ディスプレイが発する偏光に対して一層透明であるように、ディスプレイが発する光の電場の方向Ｄ１に対して配向するそれぞれのパターンで、例えば、長さＬ１およびＬ２のカーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９をそれぞれ配置してよい。例えば、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９のパターンは、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１に対して垂直である、ディスプレイのものではない、他の偏光の偏光方向とより整列した整列方向ＤＡに配向してよい。幾つかの実施態様において、層２５、層２７および／または導電性材料１６全体が、ディスプレイが発する偏光に対して垂直に偏光した光に対してよりも、ディスプレイが発する光に対して少なくとも１％一層透明であるように、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９のパターンは配向している。他の実施態様において、層２５、層２７および／または導電性材料１６全体が、ディスプレイが発する偏光に対して垂直に偏光した光に対してよりも、ディスプレイが発する光に対して少なくとも２％一層透明であるように、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９のパターンは配向している。更なる他の実施態様において、層２５、層２７および／または導電性材料１６全体が、ディスプレイが発する偏光に対して垂直に偏光した光に対してよりも、ディスプレイが発する光に対して少なくとも５％一層透明であるように、カーボンナノ粒子１７および／または金属ナノ粒子１９のパターンは配向している。
【００３０】
図６は、ディスプレイが発する光に対する所定の透明性を提供するために、複数のカーボンナノ粒子１７が、ディスプレイが発する光の電場の方向Ｄ１に対して配向するパターンで配置されていることを図示する、カバーシートアセンブリ１０の概略図である。明確にするために、カーボンナノ粒子１７の寸法は誇張されており、カーボンナノ粒子１７のパターンの密度も低くなるように、カーボンナノ粒子１７の数は減らされている。図６の例示的な実施態様において、金属ナノ粒子１９は、層２５内でそれぞれ不規則に配向している。カーボンナノ粒子１７のパターンが配向する整列方向ＤＡは、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１に対して垂直な方向Ｄ２とほぼ整列する。言い換えると、整列方向ＤＡは、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１に対してほぼ垂直に整列する。図６の例示的な実施態様において、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１はほぼ垂直であり、他方、整列方向ＤＡおよび方向Ｄ２は、絶縁層１２の表面１４に対してほぼ垂直に延在する。ディスプレイが発する偏光の電場は、電子を励起させ、カーボンナノ粒子１７の内でそれらの太さＴ１に沿って（方向Ｄ１に沿って）移動させる。カーボンナノ粒子１７の太さＴ１は、それらの長さＬ１より実質的に小さい。電子をカーボンナノ粒子１７の長さＬ１に沿って移動させるように励起させる場合に限っては、電場によって励起させられる電子は動かない。カーボンナノ粒子１７の太さＴ１に沿う例示的な電子の動き２３を図４に図示する。従って、カーボンナノ粒子１７は、カーボンナノ粒子１７が不規則に配向する場合よりも、ディスプレイが発する偏光とそれほど相互作用せず、それによって、それほど散乱または吸収しない。図６の例示的な実施態様において、カーボンナノ粒子１７のパターンが配向する整列方向ＤＡは、偏光方向Ｄ１およびＤ３の双方に対してほぼ垂直であり、従って、方向Ｄ１およびＤ３の双方に偏光した光に対する所定の透明性が提供される。偏光していない光を発するディスプレイに関しては、方向ＤＡに対して双方とも垂直であり、かつ従って、図６の実施態様により、偏光していない光を発するディスプレイに対する同じ透明性の利点が提供される、Ｄ１およびＤ３方向に偏光成分を、光の横波特性が更に制限する。図６の例示的な実施態様において、整列方向ＤＡは偏光方向Ｄ１およびＤ３の双方に対してほぼ垂直であるが、カーボンナノ粒子１７のパターンが配向する整列方向ＤＡが、（例えば、図７に示す金属ナノ粒子５１９に関して示すように、）偏光方向Ｄ２の代わりに偏光方向Ｄ３とほぼ整列する場合、方向Ｄ１に偏光した光を発するディスプレイに関して、（方向Ｄ１に偏光した）そのディスプレイが発する光に対する所定の透明性も提供できる。しかしながら、偏光していない光を発するディスプレイに関して、カーボンナノ粒子１７のパターンが配向する整列方向ＤＡが偏光方向Ｄ３とほぼ整列する場合、カーボンナノ粒子１７は、図６の実施態様による場合よりも、偏光していない光の偏光成分Ｄ３に対して一層透明でない。更に、図６の実施態様は、カーボンナノ粒子１７のパターンが配向する整列方向ＤＡが、絶縁層１２の表面１４と平行である偏光方向Ｄ３とほぼ整列する場合よりも、同じ数のカーボンナノ粒子１７に対し、より少ない接触抵抗を提供する。
【００３１】
幾らかのカーボンナノ粒子１７の長さＬ１は、整列方向ＤＡにほぼ配向するわけでなくてもよい。図６では、全てのカーボンナノ粒子１７の長さＬ１が、整列方向ＤＡにほぼ配向しているように示されているが、幾つかの実施態様においては、幾らかのカーボンナノ粒子１７の長さＬ１は、整列方向ＤＡにほぼ配向しているわけではなく、むしろ方向ＤＡに対して傾いて配向している。例えば、図７に示すように、幾らかの複数の金属ナノ粒子５１９の長さは、整列方向ＤＡにほぼ配向しているわけではなく、むしろ方向ＤＡに対して傾いて配向している。しかしながら、金属ナノ粒子５１９の配向の分布は、金属ナノ粒子５１９のパターンが、整列方向ＤＡに平均的な全体としての配向を有するようなものである。特に、方向ＤＡにほぼ配向する長さを有する金属ナノ粒子５１９の数、および方向ＤＡに対して傾き角度をなす金属ナノ粒子５１９の各々の角度は、ディスプレイが発する偏光に対する、金属ナノ粒子５１９を含む導電性層５２５および／または（層５２５を含む）導電性材料５１６全体の所定の透明性を提供するのに十分である。更に、金属ナノ粒子５１９が、導電性材料５１６内で導電性ネットワークを形成するために、金属ナノ粒子５１９は電気的に相互接続される必要がある。従って、金属ナノ粒子５１９は、それらの長さに沿って実質的に真っ直ぐであることから偏奇してよく、金属ナノ粒子５１９は（図７に示すように）互いに重なってよく、および／または金属ナノ粒子５１９は、金属ナノ粒子５１９を電気的に相互接続させるのに十分な導電率を有する（限定するわけではないが、導電性ポリマーのような）マトリックス材料内で、少なくとも部分的に分散しておよび／または含有されていてよい。複数の金属ナノ粒子のそれぞれの長さが、整列方向ＤＡにほぼ配向できる、図６の実施態様以外の実施態様の他の例には、金属ナノ粒子を所望の配向に配置するために、（以下に記載する）テンプレートを用いる実施態様が含まれるが、これらに限定されない。この段落で説明する全てのことは、カーボンナノ粒子１７、ならびに本明細書で説明するいずれの他のカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子にも妥当し、それらに適用してもよい。
【００３２】
図４および図６に示すように、ディスプレイが発する光に対する層２７および／または導電性材料１６全体の所定の透明性を提供するのに十分なほど、（偏光していても、していなくてもよい）ディスプレイが発する光の電場によって引き起こされる電子の動きが小さくなるように、カーボンナノ粒子１７の太さＴ１を選択してよい。ディスプレイが発する光に対する所定の透明性を提供する、カーボンナノ粒子１７の太さＴ１のいずれの適当な値を選択してもよく、それは例えば、およそ分子の寸法から、ディスプレイが発する光の波長よりも小さい範囲であるおよそ何百ナノメートルかの間であるが、これに限定されない。同様に、ディスプレイが発する光の電場が電子を励起させて、カーボンナノ粒子１７内でそれらの幅Ｗ１に沿って移動させる他の実施態様において、この段落において先に記載するように、カーボンナノ粒子１７の幅Ｗ１を太さＴ１に対して選択してよい。
【００３３】
図６では、ディスプレイが発する偏光の電場の方向Ｄ１はほぼ垂直であるように示されているが、方向Ｄ１は、（図６に示すように）ほぼ垂直であるようには限定されない。むしろ、ディスプレイが発する光は、いずれの方向Ｄ１に偏光していてよい（また、整列方向ＤＡを、所定の透明性を提供する、方向Ｄ１に対するいずれの方向として選択してもよい）。例えば、別の態様において、方向Ｄ１はほぼ水平であってよい。方向Ｄ１は、ほぼ水平およびほぼ垂直以外の他の方向であってもよい。例えば、図７は、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１が水平方向および垂直方向に対してほぼ４５°に伸びる実施態様を図示する。先に記載したように、図６の実施態様は、ディスプレイが発する光に対して所定の透明性を提供するために、複数のカーボンナノ粒子１７が、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１に対して配向するパターンで配置されていることを含む。追加でまたは代わりに、簡単に先に記載したように、カーボンナノチューブ１７に関して本明細書で説明したのと実質的に同様の方法で、層２５および／または導電性材料１６全体に、ディスプレイが発する光に対する所定の透明性を提供するために、金属ナノ粒子１９を、ディスプレイが発する光の偏光方向Ｄ１に対して配向するパターンで配置してよい。例えば、図７の例示的な実施態様において、導電性材料５１６の層５２５内にある複数の金属ナノ粒子５１９のパターンの整列方向ＤＡは、ディスプレイが発する偏光の方向Ｄ１に対してほぼ垂直である。更に、金属ナノ粒子５１９のパターンの整列方向ＤＡは、方向Ｄ１に対して垂直に偏光した、ディスプレイのものではない別の偏光の方向Ｄ３とほぼ整列する。図７の例示的な実施態様において、導電性材料５１６の層（図示せず）内に含まれる複数のカーボンナノ粒子（図示せず）は、カーボンナノ粒子が内に含まれる層内でそれぞれ不規則に配向している。
【００３４】
図７に示す金属ナノ粒子５１９のパターンの例示的な配向は、ディスプレイが発する偏光に対する所定の透明性を提供することに加え、周辺光の反射の吸収を促すことができる。特に、方向Ｄ３に偏光した周辺光の一部は電子を励起させ、金属ナノ粒子５１９の長さに沿って移動させる。太さ（または厚さ）または幅に沿う動きと比べて、金属ナノ粒子５１９の長さに沿う電子のより大きな動きは、金属ナノ粒子５１９に、方向Ｄ３に偏光した周辺光を散乱または吸収させる。従って、導電性材料５１６は、周辺光の一部が導電性材料５１６を通って進むことを阻止するよう促すことができる。そのようにして、例えば、ディスプレイの表面から反射する周辺光を抑えることにより、ディスプレイのコントラスト比を高めることを促す「減光フィルタ」として、導電性材料５１６を用いることができる。それに加えてまたはその代わりに、金属ナノ粒子５１９、本明細書で説明するいずれの他の金属ナノ粒子および／または本明細書で説明するいずれのカーボンナノ粒子も、減光フィルタを提供するために、金属ナノ粒子５１９と同様に配向してよい。そのような減光フィルタの利点を実現するために、反射または散乱よりはむしろ主に吸収によって、ナノ粒子が光と相互作用することが好ましい場合がある。幾つかの実施態様において、カーボンナノ粒子は、金属ナノ粒子よりもより多くの吸収を提供できる。
【００３５】
（金属ナノ粒子５１９の配向を除き）導電性材料５１６および金属ナノ粒子５１９は、導電性材料１６（図１、図２および図６）および金属ナノ粒子１９（図５）とそれぞれ実質的に同様である。従って、導電性材料１６および金属ナノ粒子１９の説明および図示は、導電性材料５１６および金属ナノ粒子５１９に適用できる。例えば、導電性材料５１６の構成、材料構築、構造物の太さ（または厚さ）、電気特性、機械特性、利点、適用方法および／または手段ならびに同様のもの、ならびに金属ナノ粒子５１９の利点、構成、配置、構造、材料構築方向、寸法、形状および同様のものは、導電性材料１６および金属ナノ粒子１９のそれとそれぞれ実質的に同様である。従って、導電性材料５１６および金属ナノ粒子５１９を本明細書で更に詳細には説明しない。
【００３６】
図８は、本発明の１つの実施態様に基づいて形成したタッチスクリーン基板アセンブリ２１０の上面図である。図９は、図８の線９−９に沿って得られるアセンブリ２１０の断面図である。アセンブリ２１０を、例えば抵抗性または容量性タッチスクリーンシステムのような、いずれの適当なタッチスクリーンシステム（図８および図９に図示せず）と一緒に用いてよい。アセンブリ２１０を組み込んだ例示的なタッチスクリーンシステムを、以下でより詳細に説明する。アセンブリ２１０は、導電性材料２１６によって少なくとも部分的に被覆した表面２１４を有する基板２１２を含む。表面２１４を被覆する導電性材料２１６は、表面２１４に導電性タッチ領域２１８を提供する。アセンブリ２１０は、タッチ領域２１８を縁取る、導電性材料２１６上の導電性電極２２０のパターンによって形成した、抵抗のネットワークを含む。
【００３７】
図８および図９の例示的な実施態様において、導電性材料２１６は、２つの層２２５および２２７を含む。層２２５は、基板２１２の表面２１４に直接配置されており、複数の（図８の詳細Ａに示す）金属ナノ粒子２１９を含み、他方、層２２７は、層２２５の表面２２９に直接配置されており、（図８の詳細Ｂに示す）複数のカーボンナノ粒子２１７を含む。明確にするために、金属ナノ粒子２１９およびカーボンナノ粒子２１７の寸法を拡大しており、金属ナノ粒子２１９およびカーボンナノ粒子２１７のパターンの密度も低くなるように、金属ナノ粒子２１９およびカーボンナノ粒子２１７の数を減少させている。図８の例示的な実施態様において、金属ナノ粒子２１９およびカーボンナノ粒子２１７は、それぞれの層２２５および２２７内で、各々不規則に配向している。別の実施態様において、ディスプレイが発する光に対する層２２５、層２２７および／または導電性材料２１６全体の所定の透明性を提供するために、金属ナノ粒子２１９および／またはカーボンナノ粒子２１７を、アセンブリ２１０を一緒に用いるディスプレイ（図示せず）が発する光の電場の方向に対して配向するパターンで配置してよい。２つの層２２５および２２７が示されているが、導電性材料２１６はいずれの数の層を含んでもよく、その各々は、カーボンナノ粒子２１７または金属ナノ粒子２１９のいずれを含んでもよい。場合によっては、層２２５および／または２２７に追加でまたは代わりに、導電性材料２１６は、各々がカーボンナノ粒子２１７および金属ナノ粒子２１９の混合物を有する１つまたはそれより多くの層を含んでもよい。
【００３８】
カーボンナノ粒子１７の配向パターンを除き、導電性材料２１６、カーボンナノ粒子２１７および金属ナノ粒子２１９は、導電性材料１６（図１、図２および図６）、カーボンナノ粒子１７（図４および図６）および金属ナノ粒子１９（図５）とそれぞれ実質的に同様である。従って、導電性材料１６、カーボンナノ粒子１７および金属ナノ粒子１９の説明および図示は、導電性材料２１６、材料２１６のカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子２１９にそれぞれ適用できる。例えば、導電性材料２１６の構成、材料構築、構造物の太さ、電気特性、機械特性、利点、適用方法および／または手段ならびに同様のもの、ならびに材料２１６のカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子２１９の利点、構成、配置、構造、材料構築配向、寸法、形状および同様のものは、導電性材料１６、カーボンナノ粒子１７および金属ナノ粒子１９のそれとそれぞれ実質的に同様である。従って、導電性材料２１６、材料２１６のカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子２１９を本明細書でより詳細には説明しない。しかしながら、使用者が触れた時、導電性材料１６と異なり、導電性材料２１６は曲げられないことを意味してよく、従って、幾つかの実施態様において、導電性材料２１６をよりもろい構築物によって作ってよい。
【００３９】
カーボンナノ粒子２１７および／または金属ナノ粒子２１９の異方特性は、アセンブリ２１０を含むタッチスクリーンシステムの動作に影響を及ぼし得る。例えば、カーボンナノ粒子２１７および／または金属ナノ粒子２１９の異方特性は、使用者が触れた時、タッチ領域２１８の座標測定に間違いまたは変化をもたらし得る。そのような間違いまたは変化は、例えば、タッチスクリーンシステムの較正の間に決定される補正係数を用いて、補正される必要があり得る。
【００４０】
例示的な実施態様において、電極２２０は導電性材料２１６に直接配置されている。別の実施態様において、電極２２０は、導電性材料２１６の下部で基板表面２１４に直接配置されている。電極２２０のパターンは、ほんの例示的なものを意味しており、従って、電極２２０は、図８に示すパターンに限定されない。むしろ電極２２０は、タッチスクリーン基板アセンブリ２１０が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当なパターンを有してよい。同様に電極２２０は、例えば、アセンブリ２１０の特定の用途および／もしくはアセンブリを一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類によって決められ得るいずれの適当な寸法、形状、抵抗、導電率を有してもよく、ならびに／またはいずれの適当な材料（例えば、限定するわけではないが、銀のフリットならびに／またはカーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子の密度がより高い導電性材料２１６の材料など）から作ってもよい。例えば、アセンブリ２１０の特定の用途および／またはアセンブリ２１０を一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類に応じて、電極２２０は完全に透明、部分的に透明、または不透明であってよい。アセンブリ２１０において、既知のタッチスクリーン基板のデザインで、導電性電極２２０と組み合わせて時々含まれる欠失ライン（ｄｅｌｅｔｉｏｎ  ｌｉｎｅ）（図示せず）を形成するように、導電性材料２１６のある領域を除去してよい。
【００４１】
基板２１２を、基板２１２が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な材料から作ってもよく、それは例えばガラス、セラミック、および／またはプラスチックであるが、これらに限定されない。例えば、アセンブリ２１０の特定の用途および／またはアセンブリ２１０を一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類に応じて、基板２１２は完全に透明または部分的に透明であってよい。基板２１２は、例えば、アセンブリ２１０の特定の用途ならびに／またはアセンブリ２１０を一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類および／もしくは構成に応じて、絶縁層２１２が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な寸法および／または形状を有してもよく、それは例えば矩形、円形、三角形および／または楕円形の形状であるが、これらに限定されない。
【００４２】
タッチ領域２１８は、例えば、アセンブリ２１０の特定の用途および／またはアセンブリ２１０を一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類に応じて、タッチ領域２１８が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な寸法および／または形状を有してもよく、それは例えば矩形、円形、三角形および／または楕円形の形状であるが、これらに限定されない。例示的な実施態様において、タッチ領域２１８は略矩形形状を有し、電極２２０によって縁取られる基板表面２１４の領域を覆う。
【００４３】
図１０は、本明細書で説明および／もしくは図示するタッチスクリーン基板アセンブリの実施態様ならびに／またはカバーシートアセンブリの実施態様を含むことができる、抵抗性タッチスクリーンシステム３００の断面図である。幾つかの実施態様において、抵抗性タッチスクリーンシステム３００は４線式システムである。別の実施態様においては、システム３００は５線式システムであってよい。システム３００を、いずれの適当なディスプレイ（図示せず）に取り付けてもよく、それは例えばプラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤおよび／またはタッチスクリーンシステムを一緒に用いるのに適するいずれかの他の種類のディスプレイであるが、これらに限定されない。例示的な実施態様において、システム３００は、カバーシートアセンブリ１０および基板アセンブリ２１０の双方を含み、同時に、先に説明したように、基板２１２、導電性材料２１６、導電性材料１６および絶縁層１２を含む。別の実施態様において、システム３００は、アセンブリ１０またはアセンブリ２１０のいずれかを含む。システム３００がアセンブリ１０または２１０の一方のみを含むそのような実施態様において、含まれないアセンブリは、既知の常套の導電性コーティングを含む類似のアセンブリ（図示せず）によって置き換えられている。
【００４４】
複数の絶縁ドット３０２が、カバーシートアセンブリ１０を基板アセンブリ２１０から離間させている。特に絶縁ドット３０２は、絶縁層１２上の導電性材料１６を基板アセンブリ２１０の導電性材料２１６から離間させる。表面２１４に対向する基板２１２の表面２０４は、タッチスクリーンを一緒に用いるディスプレイの面（図示せず）にわたって一般的に配置されている。５線式抵抗性タッチスクリーンの動作においては、タッチ領域２１８に電気的に接続しているプロセッサ（図示せず）が、タッチ領域２１８を横断する電圧をＸ方向およびＹ方向に切り替える。４線式抵抗性タッチスクリーンの動作においては、材料１６または２１６の一方におけるＸ方向の電圧勾配が、材料１６および２１６の他方におけるＹ方向の電圧勾配と交互に切り替えられる。使用者が、タッチ領域２１８の内側の箇所で、絶縁層１２のタッチ表面（２１、あるいはコーティング１８を含まない場合、その代わりに表面２０）に触れることにより入力を行なうと、その接触は、絶縁層１２を基板２１２に向かって動かす。基板２１２に向かう絶縁層１２の動きは、絶縁層１２上の導電性材料１６を、動きの箇所にて基板アセンブリ２１０の導電性材料２１６と係合させ、それによって、それと電気的に接触または触れさせる。プロセッサに接続する電気回路（図示せず）は、使用者の入力を処理するために、接触に関連する電圧または等電位をデジタル化し、その電圧または等電位をそのプロセッサまたはコンピュータもしくは他の機器のプロセッサに送る。図１０に示す指での接触は、材料１６および２１６を電気的に接続し、そうすることで、プロセッサから材料１６への配線（図示せず）を通り、材料１６を通り、材料１６と材料２１６との間の接触抵抗部を通り、材料２１６を通り、および配線（図示せず）を通りプロセッサに戻る回路を閉鎖する。この段落で説明した閉回路の正味の電気抵抗は「閉回路抵抗」を意味する。
【００４５】
本明細書で説明する金属ナノ粒子をいずれの適当な金属から作ってもよく、それは例えば銀、ビスマス、金、ニッケル、スズ、銅、亜鉛および／またはいずれかの他の導電性金属であるが、これらに限定されない。本明細書で説明する金属ナノ粒子は金属ナノファイバであるように示されているが、本明細書で説明する金属ナノ粒子には、金属ナノ粒子が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な形状、特性、構造および／または同等のものが含まれてもよく、それは例えば金属ナノファイバ、金属ナノスフィア、金属ナノチューブおよび／または金属ナノワイヤであるが、これらに限定されない。本明細書で説明するカーボンナノ粒子はカーボンナノチューブであるように示されているが、本明細書で説明するカーボンナノ粒子には、カーボンナノ粒子が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な形状、特性、構造および／または同等のものが含まれてもよく、それは例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、カーボンナノスフェアおよび／またはカーボンナノワイヤであるが、これらに限定されない。カーボンナノチューブに関して、カーボンナノチューブには単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブが含まれてよい。更に、カーボンナノチューブは、元の状態であっても、限定するわけではないが、金属のような別の材料によって機能化および／または充填されて、例えば、カーボンナノチューブの内腔内に封入された「ナノワイヤ」を形成してもよい。本明細書で用いる場合、「カーボンナノチューブ」なる用語は、例えば、シリンダー状の構造を有するフラーレンなど、炭素を含むナノチューブを意味する。
【００４６】
カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の双方の混合物を含んでいる、別の実施態様のいずれかの層を含む、本明細書で説明する導電性材料の各層は、層が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な方法、構造、プロセスおよび／または手段を用いて作られてもよい。導電性材料の各層は、層が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な構造および／または成分を含んでもよい。導電性材料の層を構築するのに適当であり得るカーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子を含む構造の例には、限定するわけではないが、少なくとも部分的に複数のカーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子から構築したフィルムならびに／または布帛が含まれ、そのカーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子が不規則に配置されているか、本明細書で説明するように所望の配向に配置されているかは問わない。導電性材料の各層を、カーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子の単層である、カーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子の布帛ならびに／またはフィルムから構築してよく、あるいは場合によっては、カーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子の複数の層から構築してもよい。場合によっては、導電性材料の層のカーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子は、導電性材料が本明細書で説明するように機能できる、１つまたはそれより多くの他の適当な材料のマトリックスに分散していておよび／または含有されていてよく、それは例えばポリマーであるが、これに限定されない。マトリックス用の適当なポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリビニルクロライドおよび／または溶媒に可溶ないずれかの他のポリマーが含まれるが、これらに限定されない。適当な溶媒の例には、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）および／または同様のものが含まれるが、これらに限定されない。導電性材料がカーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の別個の層を含む幾つかの実施態様において、カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の隣り合う別個の層の間の接着を促すために、限定するわけではないが、例えばカーボンナノ粒子にグラフトしたカルボキシル基を用いて、カーボンナノ粒子にグラフトしたジスルフィド基を用いて、カーボンナノ粒子にグラフトしたチオフェン基を用いて、および／または限定するわけではないがピレンのような平面共役炭化水素を用いて、カーボンナノ粒子を機能化してよい。
【００４７】
カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の双方の混合物を含んでいる、別の実施態様におけるいずれかの層を含む、本明細書で説明する導電性材料の各層を、適用できる場合、表面（例えば、絶縁層表面１４または導電性材料の別の層の対応する表面）で直接成長させて、あるいは表面に直接配置してよい。別の実施態様において、導電性材料の１つまたはそれより多くの層を、表面であらかじめ作り配置してよい。導電性材料の各層を、導電性材料が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な方法、プロセス、構造および／または手段を用いて表面に適用してもよく、それは例えばスピンコーティング、浸漬、噴霧（例えば、限定するわけではないが、エアロゾルの塗布など）、スクリーン印刷操作および／または表面での直接成長（例えば、限定するわけではないが、スピンコートした触媒に基づく成長および／または気相触媒の補助による化学蒸着（ＣＶＤ）など）であるが、これらに限定されない。例えば、限定するわけではないが、スピンコーティング、噴霧、浸漬および／またはスクリーン印刷方法など、幾つかの配置方法において、カーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子は、可溶性または不溶性の形態で適当な溶媒に分散していておよび／または含有させていてよい。その表面または対応する層表面への、そのような例示的な種類の適用を制御するパラメータには、下部表面の表面機能化、スピンコーティングパラメータ（例えば、限定するわけではないが、長さ、懸濁濃度、スピンコーティング溶液濃度および／もしくは１分間あたりの回転数など（ＲＰＭ）など）、適用の回数、温度、ｐＨ、時間、触媒密度／濃度ならびに／または成長環境（例えば、限定するわけではないが、成長時間、成長温度および／もしくは気体濃度など）が含まれる。カーボンナノ粒子間および／またはカーボンナノ粒子と金属ナノ粒子との間の内側の接着性の向上を助けるために、場合によっては、（限定するわけではないが、例えば、カーボンナノ粒子にグラフトしたカルボキシル基を用いて、カーボンナノ粒子にグラフトしたジスルフィド基を用いて、カーボンナノ粒子にグラフトしたチオフェン基を用いて、および／または限定するわけではないがピレンのような平面共役炭化水素を用いて、）カーボンナノ粒子を機能化してもよい。適当に制御した向き、長さおよび同様のものを有する個々のナノチューブを成長させるまたは配置するために、カーボンナノ粒子の直接成長および／または化学的な自己組織化を用いてよい。例えば、本明細書で説明する幾つかの適用の間、カーボンナノ粒子は「自己組織化」特性を示してよく、そこでは個々のナノチューブは、エネルギー的に好ましい時はいつでも、適用される表面に接着する傾向がある。例えば、アセンブリの特定の用途および／またはアセンブリを一緒に用いるタッチスクリーンシステムの種類に応じて、個々のカーボンナノ粒子は、ファンデルワールス力の結果として互いに接着してよい。
【００４８】
カーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子を、いずれの適当な方法、プロセス、構造および／または手段を用いて所望の配向パターンで配置してもよく、それは例えば流量調節、スクリーン印刷、電場効果、カーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子を少なくとも部分的に受容する寸法および形状の溝を含むテンプレート、ならびに／または自己整列する特性の使用であるが、これらに限定されない。別の実施例は、最初にカーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子の不規則に配向したネットワークを形成し、次に、望ましくない配向を有するカーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子を、限定するわけではないが、偏光した赤外線および／もしくは高周波（ＲＦ）加熱を用いるなどして除去ならびに／または破壊することを含む。更なる別の実施例は、カーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子を、所望の配向パターンで、限定するわけではないが、成長させるならびに／または配置するなどして形成すること、ならびに、限定するわけではないが、先に説明したポリマーマトリックスのようなマトリックス内に、カーボンナノ粒子および／もしくは金属ナノ粒子の少なくとも一部を分散ならびに／または含有させることによって、カーボンナノ粒子および／または金属ナノ粒子のそれぞれの位置を固定することを含む。
【００４９】
カーボンナノ粒子および金属ナノ粒子の双方の混合物を含む、別の実施態様におけるいずれかの層を含んでいる、本明細書で説明する導電性材料の各層は、その層および／または導電性材料１６全体が本明細書で説明するように機能できるいずれの適当な厚さを有してもよい。場合によっては、導電性材料１６全体は、限定するわけではないが、一定の、抵抗のような導電特性を提供するために、均一な厚さを有してもよい。幾つかの実施態様において、カーボンナノ粒子を含むいずれの層の厚さも、カーボンナノ粒子の長さ（例えば、層２７の厚さ）によって規定されてよい。他の実施態様において、カーボンナノ粒子を含むいずれの層の厚さも、その層がカーボンナノ粒子の１層のみ含む場合、カーボンナノ粒子の１つの幅、太さおよび／または直径によって規定されてよく、あるいはその層がカーボンナノ粒子の１つより多くの層を含む場合、カーボンナノ粒子の複数の幅、太さおよび／または直径によって規定されてよい。導電性材料が本明細書で説明するように機能できる、および／または導電性材料が所望の閉回路抵抗、例えば、限定するわけではないが、約２０００オーム／スクエアより小さいシート抵抗、約２０００オームより小さい接触抵抗、および／または約３０００オームより小さい閉回路抵抗などを提供できる、いずれかの適当な接触抵抗および／またはシート抵抗を提供するために、導電性材料全体の、例えば材料および／もしくは厚さを選択してよい。例えば、アセンブリの特定の用途および／または一緒にアセンブリを用いるタッチスクリーンシステムの種類によって、選択するシート閉回路および／または接触抵抗を決めてよい。幾つかの実施態様において、カーボンナノ粒子による光吸収を最小化するために、導電性材料全体および／またはカーボンナノ粒子を含むいずれの層もできる限り薄くさせ、同時に、その材料全体および／またはその層を腐食性要素からの保護および封止を更に促すことが望まれてよい。
【００５０】
カーボンナノ粒子の代替物として、本明細書で説明する導電性材料は導電性ポリマーを含んでよく、その導電性ポリマーが金属ナノ粒子とは別の層に存在するか、その導電性材料が金属ナノ粒子および導電性ポリマーの混合物を有する層を含むかは問わない。導電性材料が導電性ポリマーを含む実施態様において、電子が沿って動く、導電性ポリマーの原子の分子鎖の線形パスが、本明細書で説明するカーボンナノ粒子の機能性を提供する。適当な導電性ポリマーの例には、チオフェン誘導体ポリマーおよび／またはポリチオフェン誘導体ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。
【００５１】
実施例
先に説明したように、本明細書で説明および図示する導電性材料の各層を、その層が本明細書で説明するように機能できるいずれの方法、構造、プロセスおよび／または手段を用いて作ってもよい。層２５および２７（図２）を作る１つの実施例は、限定するわけではないが、
（１）アルゴン／水素雰囲気下、約８００℃〜１１００℃にて、鉄（ＩＩ）フタロシアニン（ＦｅＰｃ）を熱分解させることにより、石英基板上で、図６に図示するカーボンナノ粒子１７のパターンでカーボンナノ粒子１７を成長させることによって、層２７を生成すること（Ｙａｎｇ，Ｙ．；Ｈｕａｎｇ，Ｓ．；Ｈｅ，Ｈ．；Ｍａｕ，Ａ．Ｗ．Ｈ．；Ｄａｉ，Ｌ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９９，１２１，１０８３２；およびＤａｉ，Ｌ．；Ｐａｔｉｌ，Ａ．；Ｇｏｎｇ，Ｘ．；Ｇｕｏ，Ｚ．；Ｌｉｕ，Ｌ．；Ｌｉｕ，Ｙ．；Ｚｈｕ，Ｄ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．２００３，４，１１５０，およびそこに引用されている参照文献を参照）；
（２）ポリアクリル酸を用いて、カーボンナノ粒子１７の壁にカルボキシル基をグラフトすることによって、カーボンナノ粒子１７を機能化すること；
（３）カーボンナノ粒子１７を０．２５ｍＭのＡｇＮＯ３および０．２５ｍＭのクエン酸三ナトリウムと反応させ、次に１０ｍＭのＮａＢＨ４を０．６ｍＬ添加し、３０秒間撹拌することによって、金属ナノファイバシード層を生成させること；
（４）（ａ）１０ｍＭのＡｇＮＯ３２．５ｍＬ、１００ｍＭのアスコルビン酸５．０ｍＬおよび８０ｍＭの臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）９３ｍＬの溶液を調製すること；
（ｂ）２．５ｍＬの金属ナノファイバシード層をその溶液に添加すること；
（ｃ）１ＭのＮａＯＨ０．５ｍＬをその溶液に添加すること；
（ｄ）その溶液を混合すること；
（ｅ）その溶液１０ｍＬを６０００回転で３０分間遠心分離すること；
（ｆ）上澄みを除去すること；および
（ｇ）銀ナノファイバを含有している沈殿物を、脱イオン水０．５ｍｌに再分散させること；
（Ｊａｎａ，Ｎ．；Ｇｅａｒｈｅａｒｔ，Ｌ；Ｍｕｒｐｈｙ，Ｃ．；Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００１，６１７−６１８を参照）
によって層２７に層２５を生成すること；
（５）カーボンナノ粒子１７の長さの約半分が被覆されるまで、２重量％の濃度のトルエンに溶解させたＰＭＭＡ溶液を、層２５を通って層２７の中まで引き込むことにより、マトリックスに接着層２５および２７を分散させ、次に８０℃で一晩、空気乾燥および焼成することによって、導電性材料１６を生成する；
（６）導電性材料１６を石英基板から剥がすこと；ならびに
（７）層２５が絶縁層表面１４と層２７との間に挟まれるように、かつカーボンナノチューブ１７の被覆されていない端部がＰＭＭＡマトリックスの外側に露出および突出するように、導電性材料１６を絶縁層表面１４に適用すること
を含む。
【００５２】
カーボンナノ粒子１７に対する特定のポリマー（この実施例ではＰＭＭＡ）のコーティング深さを、限定するわけではないが、溶媒の特性、ポリマー濃度、ポリマー溶液の体積、ナノチューブの充填密度および／またはナノチューブ表面のプラズマ改質を調節することによって制御できることが分かった。
【００５３】
本明細書で説明および／または図示する実施態様は、ＩＴＯから作った導電性材料と比べてより高い耐久性を有することができる導電性材料を有するタッチスクリーンを提供する。本明細書で説明および／または図示する実施態様は、耐腐食性が向上した金属ナノファイバを含む導電性材料を提供できる。本明細書で説明および／または図示する実施態様は、透明性が向上したカーボンナノチューブを含む導電性材料を提供できる。
【００５４】
本明細書で説明および／または図示する導電性材料の実施態様は、本明細書では抵抗性タッチスクリーンシステムに関して説明および／または図示されているが、本明細書で説明および／または図示する導電性材料を抵抗性タッチスクリーンシステムと一緒に用いるものに限定せず、むしろ限定するわけではないが、容量性タッチスクリーンシステムのようないずれの他の種類のタッチスクリーンシステムと一緒に用いてもよい。説明および／または図示する導電性材料の実施態様は、本明細書ではタッチスクリーンシステムに関して説明および／または図示されているが、本明細書で説明および／または図示する導電性材料の実施態様をタッチスクリーンシステムと一緒に用いるものに限定せず、むしろいずれの適当なシステムと一緒におよび／または少なくとも部分的に透明な導電性材料を含むいずれかの用途に用いてもよい。
【００５５】
例示的な実施態様は、本明細書で詳細に説明および／または図示されている。実施態様は、本明細書で説明する特定の実施態様に限定されず、むしろ各実施態様の構成部材および／または段階を、本明細書で説明する他の構成部材および／または段階から独立して、かつ別個に利用してよい。１つの実施態様の各構成部材および／または各段階を、他の実施態様の他の構成部材および／または段階と組み合わせて用いてよい。本明細書で説明および／または図示する要素／構成部材／その他を導入する場合、「１つの」、「その」、「該」および「少なくとも１つの」なる冠詞は、１つまたはそれより多くの要素／構成部材／その他が存在することを意味するように意図されている。「有して成る（含んで成る）」、「含む」および「有する」なる用語は、列挙した要素／構成部材／その他以外の更なる要素／構成部材／その他が存在してよいことを包括および意味するように意図されている。更に、請求項中の「第１」、「第２」および「第３」などの用語は単なる標識として用いられており、それらの物体に番号順的な要件を課すことは意図していない。更に、以下の請求項の限定は、更なる構造物の機能が後続する「のための手段」なる記載について明確に言及していない限り、手段＋機能のフォーマットで記載されておらず、かつ３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２の第６段落に基づいて解釈されることを意図していない。
【００５６】
本発明を種々の特定の実施態様の観点から説明してきたが、当業者は、本発明が請求項の概念および範囲内で、変更を加えて実施できることを理解するだろう。
【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５】
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【図６】
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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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【国際調査報告】
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