(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板であって、その表面上にメッシュ状溝を定めるガラス基板と、
前記溝を定める前記ガラス基板の表面に取り付けられた二酸化シリコン層と、
前記溝の形状に適合され、前記溝内に堆積され、かつ、前記二酸化シリコン層を介して前記ガラス基板に取り付けられた導電性メッシュ線と、
を含み、
前記ガラス基板は、ポリカーボネート及びポリメチルメタクリレートから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成され、前記二酸化シリコン層は前記導電性メッシュ線と前記ガラス基板との間の接着力を高めることを特徴とする導電性ガラス基板。
【請求項２】
前記導電性メッシュ線は、金属、導電性ポリマー、グラフェン、カーボンナノチューブ及び酸化インジウムスズから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成されることを特徴とする、請求項１に記載の導電性ガラス基板。
【請求項３】
前記導電性メッシュ線の前記材料は、ガラス粉末をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の導電性ガラス基板。
【請求項４】
導電性ガラス基板を製造する方法であって、
ガラス基板であって、その表面上にメッシュ状溝を定めるガラス基板を準備するステップと、
前記溝を定める前記ガラス基板の表面上に二酸化シリコン層を塗布するステップと、
二酸化シリコン層を有する前記ガラス基板の表面上に導電性インクを印刷し、前記導電性インクは前記溝内に収容されるステップと、
前記導電性インクを硬化させて、前記ガラス基板の表面上に導電性メッシュ線を形成し、次いで前記導電性ガラス基板を得るステップと、
を含み、
前記ガラス基板は、ポリカーボネート及びポリメチルメタクリレートから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成され、前記二酸化シリコン層は前記導電性メッシュ線と前記ガラス基板との間の接着力を高めることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記導電性インクは、金属粒子、導電性ポリマー粒子、グラフェン粒子、カーボンナノチューブ及び酸化インジウムスズの粒子から成る群から選択される少なくとも１つの粒子を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記導電性インクは、ガラス粉末をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ガラス基板は、
表面が平坦である未処理ガラス基板を準備するステップと、
前記未処理ガラス基板の表面上にフォトレジストを塗布し、前記フォトレジストは前記未処理ガラス基板の表面上にエッチング保護層を形成するステップと、
前記エッチング保護層を露光及び現像して、前記溝が定められた前記未処理ガラス基板の表面上の前記エッチング保護層を除去するステップと、
エッチング液を用いて前記未処理ガラス基板の表面をエッチングして、前記未処理ガラス基板の表面上に前記溝を形成するステップと、
前記エッチング保護層を洗浄及び除去して、その前記表面上に前記溝を定める前記ガラス基板を得るステップと、
によって作成されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記エッチング液は、フッ化水素酸溶液であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ガラス基板は、
金型であって、その内面が溝を定める射出チャンバを有し、その側壁上に射出ポートを定め、前記射出ポートと前記射出チャンバが連通している金型を準備するステップと、
溶融ガラスを、前記射出ポートを介して前記射出チャンバに射出し、冷却して前記ガラス基板を得るステップと、
によって作成されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記金型は、上部金型コア、下部金型コア及び環状キャビティ壁を含み、前記上部金型コア及び前記下部金型コアは、それぞれ前記環状キャビティ壁の２つの側に配置されるので、前記上部金型コア、前記下部金型コア及び前記環状キャビティ壁が協働して前記射出チャンバを形成することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板技術に関し、より具体的には、導電性ガラス基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンは、丈夫で耐久性があり、応答が速く、スペースを節約するといった他の利点のほかに、「欲しいものに触れるだけ」という利点により、人々にますます好まれている。現在、導電性パターン又はメッシュをガラス基板上に形成して、様々な電子製品の分野、特にタッチスクリーンの分野において広く適用されてきた導電性ガラス基板を形成している。
【０００３】
導電性パターン又はメッシュは、導電性金属及び酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の材料で作成される。ＩＴＯを用いて導電性パターンを形成する一方、導電性メッシュが導電性金属で作成される。導電性ガラス基板を製造する従来の方法においては、導電性ガラス基板上に導電性メッシュを形成するために、最初に、可撓性基板内に形成された導電性メッシュが必要であり、次に、可撓性基板とガラス基板とが接合され、最終的に、導電性ガラス基板が形成される。上記の導電性ガラス基板を製造する方法において、多数の可撓性基板が用いられ、工程は複雑であり、成形工程及び他の工程を必要とし、多くの労働力及び資源も必要であり、そのため費用がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の１つの目的は、低コストの導電性ガラス基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
導電性ガラス基板が、
ガラス基板であって、その表面上にメッシュ状溝を定めるガラス基板と、
溝を定めるガラス基板の表面に取り付けられた二酸化シリコン層と、
溝の形状に適合され、溝内に堆積され、かつ、二酸化シリコン層を介してガラス基板に取り付けられた導電性メッシュ線と、
を含む。
【０００６】
１つの実施形態において、導電性メッシュ線は、金属、導電性ポリマー、グラフェン、カーボンナノチューブ及び酸化インジウムスズから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成される。
【０００７】
１つの実施形態において、導電性メッシュ線の材料は、ガラス粉末をさらに含む。
【０００８】
導電性ガラス基板において、導電性メッシュ線は溝内に直接堆積され、従来の導電性ガラス基板と比較すると、支持本体としての可撓性基板は必要なく、コストは削減され、導電性ガラス基板の構造は単純であり、さらに工程が削減され、労働力及び資源が節約される。
【０００９】
導電性ガラス基板を製造する方法が、
ガラス基板であって、その表面上にメッシュ状溝を定めるガラス基板を準備するステップと、
溝を定めるガラス基板の表面上に二酸化シリコン層を塗布するステップと、
二酸化シリコン層を有するガラス基板の表面上に導電性インクを印刷し、導電性インクは溝内に受けられるステップと、
導電性インクを硬化させて、ガラス基板の表面上に導電性メッシュ線を形成し、次いで導電性ガラス基板を得るステップと、
を含む。
【００１０】
１つの実施形態において、導電性インクは、金属粒子、導電性ポリマー粒子、グラフェン粒子、カーボンナノチューブ、及び酸化インジウムスズの粒子から成る群から選択される少なくとも１つの粒子を含む。
【００１１】
１つの実施形態において、導電性インクは、ガラス粉末をさらに含む。
【００１２】
１つの実施形態において、ガラス基板は、
表面が平坦である未処理ガラス基板を準備するステップと、
未処理ガラス基板の表面上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストが未処理ガラス基板の表面上にエッチング保護層を形成するステップと、
エッチング保護層を露光及び現像して、溝が定められた未処理ガラス基板の表面上のエッチング保護層を除去するステップと、
エッチング液を用いて未処理ガラス基板の表面をエッチングして、未処理ガラス基板の表面上に溝を形成するステップと、
エッチング保護層を洗浄及び除去して、その表面上に溝を定めるガラス基板を得るステップと、
によって作成される。
【００１３】
１つの実施形態において、エッチング液は、フッ化水素酸溶液である。
【００１４】
１つの実施形態において、ガラス基板は、
金型であって、その内面が溝を定める射出チャンバを有し、その側壁上に射出ポートを定め、射出ポートと射出チャンバが連通している金型を準備するステップと、
溶融ガラスを、射出ポートを介して射出チャンバに射出し、冷却してガラス基板を得るステップと、
によって作成される。
【００１５】
１つの実施形態において、金型は、上部金型コア、下部金型コア及び環状キャビティ壁を含み、上部金型コア及び下部金型コアは、それぞれ環状キャビティ壁の２つの側に配置され、上部金型コア、下部金型コア及び環状キャビティ壁は協働して射出チャンバを形成する。
【００１６】
１つの実施形態において、ガラス基板は、無機シリケート、ポリカーボネート及びポリメチルメタクリレートから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成される。
【００１７】
導電性ガラス基板を製造する方法において、工程は比較的単純であるため、労働力及び資源が節約され、製造コストが削減される。さらに、この方法によって製造される導電性ガラス基板においては可撓性基板を支持本体として用いる必要がなく、コストがさらに削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】導電性ガラス基板の実施形態の概略断面図である。
【図２】図１に示される導電性ガラス基板のガラス基板の概略断面図である。
【図３】導電性ガラス基板を製造する方法の実施形態のフローチャートである。
【図４】図３に示されるガラス基板を製造する方法のフローチャートである。
【図５】図３に示されるガラス基板を製造する方法の工程シーケンスを示す。
【図６】図３に示されるガラス基板を製造する方法の工程シーケンスの別の実施形態を示す。
【図７】図３に示されるガラス基板を製造する方法の別の実施形態のフローチャートである。
【図８】ガラス基板を製造するための金型の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
より容易に理解できるように、図面を参照して本発明を詳細に説明する。本発明の好ましい実施形態が、図中に与えられる。しかしながら、本発明は、本明細書に説明される実施形態に限定されるものではなく、異なる方法で実施することができる。対照的に、これらの実施形態を提供する目的は、開示される本発明の内容をより完全かつ包括的にすることである。
【００２０】
１つのコンポーネントが別のコンポーネント上に「固定される」と言われる場合、そのコンポーネントが別のコンポーネント上に直接存在することもあり、又はそれらの間にコンポーネントが存在することもあることを明らかにする必要がある。１つのコンポーネントが別のコンポーネントに「接続される」と考えられる場合、そのコンポーネントが別のコンポーネントに直接接続されることもあり、又は同時にそれらの間にコンポーネントが存在してもよい。本文書において、「垂直方向」、「水平方向」、「左」、「右」、及び類似した表現の用語の使用は、例示の目的のためだけのものである。
【００２１】
特に別に定めのない限り、本文書で用いられる技術及び科学用語は、当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本文書における本発明の明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定するためのものではない。本文書で用いられる「及び／又は」という用語は、１つ又はそれ以上の関連した項目の組み合わせを含む。
【００２２】
図１を参照すると、導電性ガラス基板１００の実施形態が、ガラス基板１１０、二酸化シリコン層１３０及び導電性メッシュ線１５０を含む。
【００２３】
図２を参照すると、メッシュ状溝１１２が、ガラス基板の表面上に定められる。ガラス基板１１０は、無機シリケートガラスとすることができ、また、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートなどで作成された有機ガラスとすることもできる。
【００２４】
二酸化シリコン層１３０は、溝１１２を定めるガラス基板１１０の表面に取り付けられる。導電性メッシュ線１５０の形状は、溝１１２の形状に適合される。導電性メッシュ線１５０は、溝１１２内に堆積され、二酸化シリコン層１３０を介してガラス基板１１０に取り付けられる。二酸化シリコン層１３０は、導電性メッシュ線１５０とガラス基板１１０との間の接着力を高め、それにより導電性メッシュ線１５０がガラス基板１１０から容易に脱落しないことを確実にすることができる。
【００２５】
導電性メッシュ線１５０は、金属、導電性ポリマー、グラフェン、カーボンナノチューブ及び酸化インジウムスズから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成される。図示した実施形態において、導電性メッシュ線１５０は、銀で作成される。また、導電性メッシュ線１５０の材料は、導電性メッシュ線１５０とガラス基板１１０との間の接着力を高めるために、ガラス粉末をさらに含む。
【００２６】
導電性ガラス基板１００において、導電性メッシュ線１５０は、ガラス基板１１０の溝１１２内に直接堆積され、従来の導電性ガラス基板と比較すると、本方法によって製造された導電性ガラス基板１００においては、可撓性基板を支持本体として用いる必要はなく、コストはさらに削減される。また、導電性ガラス基板１００の構造は単純であるので、工程がさらに削減され、労働力及び資源が節約される。
【００２７】
図３を参照すると、導電性ガラス基板１００を製造するための方法の実施形態は、以下のステップを含む。
【００２８】
ステップＳ３１０：その表面上にメッシュ状溝を定めるガラス基板が準備される。ガラス基板１１０は、その表面上にメッシュ状溝１１２を定める。図４を参照すると、具体的には、ガラス基板１１０は、以下のステップによって製造することができる。
【００２９】
ステップＳ３１１ａ：その表面が平坦な未処理ガラス基板が準備される。図５を参照すると、その表面が平坦な未処理ガラス基板５１０が準備される。
【００３０】
ステップＳ３１３ａ：未処理ガラス基板の表面上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストは、未処理ガラス基板の表面上にエッチング保護層を形成する。未処理ガラス基板５１０を洗浄した後、未処理ガラス基板５１０の表面上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストは、未処理ガラス基板５１０の表面上にエッチング保護層５２０を形成する。
【００３１】
ステップＳ３１５ａ：エッチング保護層を露光及び現像して、溝が定められた未処理ガラス基板の表面上のエッチング保護層を除去する。図６を参照すると、エッチング保護層５２０が、マスク板を介して露光され、次いで現像液中で現像される。現像後、溝１１２が定められる未処理ガラス基板５１０の表面上のエッチング保護層５２０は、除去される。
【００３２】
フォトレジストは、紫外線照射下で化学反応を起こし得る。具体的には、紫外線照射下で、現像液に不溶である材料内の巨大分子が分解して、現像液に可溶である微小分子となる。マスク板には、必要に応じて、メッシュ状溝１１２と一致する窓が設けられる。紫外線光が、マスク板を通して、フォトレジストによって形成されたエッチング保護層５２０を照射し、エッチング保護層５２０の一部が分解して現像液に溶解し、従って、溝１１２が定められたエッチング保護層５２０は、除去される。
【００３３】
代替的な実施形態において、紫外線照射下でフォトレジストを硬化させることもでき、硬化したフォトレジストの部分は現像液に不溶であるが、硬化していないフォトレジストの部分は、現像液に可溶であることを理解すべきである。マスク板上に定められた窓は、溝のない未処理ガラス基板５１０の部分と一致する。紫外線光は、マスク板を通してフォトレジストで形成されたエッチング保護層５２０を照射し、従って、エッチング保護層５２０の一部が硬化し、硬化していないフォトレジストの部分は、現像液に可溶であり、従って、溝１１２を定める必要があるエッチング保護層５２０は、除去される。
【００３４】
ステップＳ３１７ａ：エッチング液を用いて未処理ガラス基板の表面をエッチングして、未処理ガラス基板の表面上に溝を形成する。エッチング液は、未処理ガラス基板５１０上に噴霧することができ、溝１１２を定める必要があるエッチング保護層５２０は除去されているので、エッチング液を用いることにより、未処理ガラス基板５１０の表面上にメッシュ状溝１１２を形成することができる。溝１１２を定めない未処理ガラス基板５１０の領域は、エッチング保護層５２０によって保護されるので、エッチング液に反応することができない。
【００３５】
図示した実施形態において、ガラス基板１１０は、無機シリケート、ポリカーボネート及びポリメチルメタクリレートから成る群から選択される少なくとも１つの材料で作成される。エッチング液は、フッ化水素酸溶液である。ガラス基板１１０と反応することができ、エッチングによってガラス基板１１０の表面上に所望のパターン又はメッシュを形成することができる限り、エッチング液は他の溶液としてもよいことを理解すべきである。
【００３６】
ステップＳ３１９ａ：エッチング保護層を洗浄して、その表面上に溝を定めるガラス基板を得る。エッチング保護層５２０を洗浄して、その表面上にメッシュ状溝１１２を定めるガラス基板１１０を得る。
【００３７】
図７を参照すると、代替的な実施形態において、ガラス基板１１０は、以下のステップによって製造することができることを理解すべきである。
【００３８】
ステップＳ３１１ｂ：その内面が溝を定める射出チャンバを有し、かつ、その側壁上に射出ポートを定め、射出ポートと射出チャンバが連通する、金型が準備される。図８を参照すると、金型８００は、上部金型コア８１０、下部金型コア８３０及び環状キャビティ壁８５０を含む。上部金型コア８１０及び下部金型コア８３０は、それぞれ環状キャビティ壁８５０の２つの側に配置されるので、上部金型コア８１０、下部金型コア８３０及び環状キャビティ壁８５０が協働して射出チャンバを形成し、射出チャンバの形状は、ガラス基板１１０の形状に適合され、射出チャンバの内側は、ガラス基板１１０の表面に対応する溝を定める。環状キャビティ壁８５０は、射出チャンバと連通する射出ポート８５２を定める。
【００３９】
ステップＳ３１３ｂ：溶融ガラスが、射出ポートを介して射出チャンバに射出され、次いで冷却されて、ガラス基板を得る。溶融ガラスを、射出ポート８５２を介して射出チャンバに射出し、次いで冷却して、メッシュ状溝１１２を定める一体成形されたガラス基板１１０を得ることができる。図示した実施形態において、ガラス基板は、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどのような有機材料で作成される。
【００４０】
ステップＳ３２０：溝を定めるガラス基板の表面上に二酸化シリコン層を塗布する。二酸化シリコン層は、溝１１２を定めるガラス基板１１０の表面上に塗布され、二酸化シリコン層１３０が、溝１１２を定めるガラス基板１１０の表面上に形成される。
【００４１】
ステップＳ３３０：二酸化シリコン層を有するガラス基板の表面上に導電性インクを印刷し、導電性インクは溝内に受けられる。図示した実施形態において、導電性インクは、臭化銀粒子を含有する臭化銀溶液である。代替的な実施形態において、導電性インクは、他の金属に対応する粒子、導電性ポリマー粒子、グラフェン粒子、カーボンナノチューブ及び酸化インジウムスズ粒子から成る群から選択される粒子を含むことができる。導電性インクは、二酸化シリコン層１３０を有するガラス基板１１０の表面上に印刷され、導電性インクは溝１１２内に収容される。
【００４２】
ステップＳ３４０：導電性インクを硬化させて、ガラス基板の表面上に導電性メッシュ線を形成し、導電性ガラス基板を得る。導電性インクは硬化され、導電性メッシュ線１５０が溝１１２内に形成され、導電性メッシュ線１５０は、溝１１２内に堆積され、二酸化シリコン層１３０を介してガラス基板１１０に取り付けられる。二酸化シリコン層１３０は、導電性メッシュ線１５０とガラス基板１１０との間の接着力を高めて、導電性メッシュ線１５０がガラス基板１１０から容易に脱落しないことを確実にすることができる。
【００４３】
導電性メッシュ線１５０とガラス基板１１０との間の接着力をさらに高めるために、導電性インクはガラス粉末をさらに含み、その結果、最終的に製造された導電性メッシュ線１５０がガラス粉末を含む。
【００４４】
導電性ガラス基板を製造する方法において、工程は比較的単純であり、従って、労働力及び資源が節約され、製造コストが削減される。また、この方法によって製造された導電性ガラス基板においては支持本体として可撓性基板を用いる必要はなく、コストはさらに削減される。
【００４５】
例の説明は、具体的かつ詳細であるが、これらの説明は本開示を限定するために用いることができないことを理解すべきである。従って、本発明の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に従うべきである。
【符号の説明】
【００４６】
１００：導電性ガラス基板
１１０：ガラス基板
１１２：メッシュ状溝
１３０：二酸化シリコン層
１５０：導電性メッシュ線
５１０：未処理ガラス基板
５２０：エッチング保護層
８００：金型
８１０：上部金型コア
８３０：下部金型コア
８５０：環状キャビティ壁
８５２：射出ポート
【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】
0005852763.tif 000008
【図８】
0005852763.tif 000009