(57)【要約】      （修正有）【課題】耐久性に優れ、かつニュートンリングによる視認性低下のない抵抗膜方式タッチスクリーンの提供。【解決手段】互いに対向するように配置された第１基板１３及び第２基板１１と、前記第１基板及び第２基板の対向する面にそれぞれ形成された第１導電膜１４と第２導電膜１２と、前記第１導電膜に形成され、ｃ−軸方向に配向した酸化亜鉛薄膜１５とを含むタッチスクリーンの入力装置において、前記第２導電膜の一領域に加えられる機械的変形によって発生した前記酸化亜鉛薄膜の電気的変化が、前記第１導電膜に認識され、位置入力が行われる。空気層を持たないために、撓みよるクラックの発生やニュートンリングの発生が抑止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するように配置された第１基板及び第２基板と、
前記第１基板及び第２基板の対向する面にそれぞれ形成された第１導電膜と第２導電膜と、
前記第１導電膜に形成され、ｃ−軸方向に配向した酸化亜鉛薄膜と、を含み、
前記第２導電膜の一領域に加えられる機械的変形によって発生した前記酸化亜鉛薄膜の電気的変化が、前記第１導電膜に認識されることを特徴とするタッチスクリーンの入力装置。
【請求項２】
前記酸化亜鉛薄膜は、前記第１導電膜に蒸着工程により形成されたことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンの入力装置。
【請求項３】
前記酸化亜鉛薄膜の厚さは、０．０１から１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンの入力装置。
【請求項４】
前記第１導電膜及び前記第２導電膜のうち少なくとも一つは、伝導性高分子または伝導性無機材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンの入力装置。
【請求項５】
前記第１基板及び前記第２基板のうちで少なくとも一つは、樹脂またはガラスで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンの入力装置。
【請求項６】
第１基板上に第１導電膜を形成する段階と、
前記第１導電膜上にｃ−軸方向に配向した酸化亜鉛薄膜を形成する段階と、
前記酸化亜鉛薄膜上に第２導電膜と第２基板を形成する段階と、を含むことを特徴とするタッチスクリーンの入力装置の製造方法。
【請求項７】
前記酸化亜鉛薄膜は、蒸着工程により形成されることを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの入力装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１導電膜及び前記第２導電膜のうち少なくとも一つは、印刷方式または蒸着工程により形成されることを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの入力装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１導電膜及び前記第２導電膜のうち少なくとも一つは、伝導性高分子または伝導性無機材料で形 成されることを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの入力装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーンの入力装置及びその製造方法に関し、さらに詳細には、光透過性及び耐久性の優れたタッチスクリーンの入力装置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、ディスプレイ画面上で使用者の接触位置を感知し、感知された接触位置に関する情報を入力情報として、ディスプレイ画面制御を含む電子機器の全般的な制御を行うための入力装置である。
【０００３】
タッチスクリーンは、コンピュータに対する知識がなくても画面のみで対話式方法によりコンピュータを操作できるようにし、既存のキーボードやマウスなどを代替することができる入力装置である。このような入力方法によって、コンピュータに不慣な人でも手軽にコンピュータを使用することができる。
【０００４】
タッチスクリーンは、作動方式によって、抵抗膜方式、静電容量方式、赤外線感知方式、積分式張力測定方式、表面超音波伝導方式、ピエゾ効果方式など、様々な方法で製造することができる。
【０００５】
近年、家電製品、自動車、通信機器、ＰＤＡなどのデジタル入力装置の開発において、抵抗膜方式のタッチスクリーンが価格及び簡単な実装から、他の方式を圧倒している。
【０００６】
抵抗膜方式は、互いに対向する透明導電膜が使用者のタッチによって互いに接触するようになり、上側と下側の透明導電膜に流れる電圧の変化を読み出して位置を認識する方式であって、電極の設計によって４線抵抗膜方式と５線抵抗膜方式に区分される。
【０００７】
抵抗膜方式のタッチスクリーンは、互いに対向配置された上部基板と下部基板で構成され、上部基板及び下部基板上には透明導電膜が塗布され、両端には電極が形成される。上部基板及び下部基板に形成された透明導電膜の絶縁のために、下部基板にはドットスペーサ（Ｄｏｔ  ｓｐａｃｅｒ）が形成され、上部基板と下部基板は、接着剤または接着フィルムによって密封される。
【０００８】
抵抗膜方式のタッチスクリーンは、駆動のために上部導電膜が繰り返して撓むため、上部導電膜と下部導電膜がくっつく狭窄不良が発生する。また、上部導電膜の耐久性の欠如によって、上部導電膜にクラックが発生する。
【０００９】
また、上部基板及び下部基板の間に存在する空気層によって透過性が低下し、ニュートンリング（Ｎｅｗｔｏｎ'ｓ  ｒｉｎｇ）現象が発生する可能性が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、光透過性及び耐久性の優れたタッチスクリーンの入力装置及びそれの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の一実施形態は、互いに対向するように配置された第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び第２基板の対向する面にそれぞれ形成された第１導電膜と第２導電膜と、前記第１導電膜に形成され、ｃ−軸方向に配向した酸化亜鉛薄膜と、を含み、前記第２導電膜の一領域に加えられる機械的変形によって発生した前記酸化亜鉛薄膜の電気的変化が、前記第１導電膜に認識されるタッチスクリーンの入力装置を提供する。
【００１２】
前記酸化亜鉛薄膜は、前記第１導電膜に蒸着工程により形成されてもよい。
【００１３】
前記酸化亜鉛薄膜の厚さは、０．０１から１０μｍであってもよい。
【００１４】
前記第１導電膜及び前記第２導電膜のうち少なくとも一つは、伝導性高分子または伝導性無機材料で形成されてもよい。
【００１５】
前記第１基板及び前記第２基板のうちで少なくとも一つは、樹脂またはガラスで形成されてもよい。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、第１基板上に第１導電膜を形成する段階と、前記第１導電膜上にｃ−軸方向に配向した酸化亜鉛薄膜を形成する段階と、前記酸化亜鉛薄膜上に第２導電膜と第２基板を形成する段階と、を含むタッチスクリーンの入力装置の製造方法を提供する。
【００１７】
前記酸化亜鉛薄膜は、蒸着工程により形成されてもよい。
【００１８】
前記第１導電膜及び前記第２導電膜のうち少なくとも一つは、印刷方式または蒸着工程により形成されてもよい。
【００１９】
前記第１導電膜及び前記第２導電膜のうち少なくとも一つは、伝導性高分子または伝導性無機材料で形成されてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるタッチスクリーン入力装置は、第１導電膜及び第２導電膜の間に酸化亜鉛薄膜が形成され、第２導電膜の撓み変形量が大きくない。これによって、第１導電膜及び第２導電膜に狭窄不良またはクラックが発生する可能性が低い。
【００２１】
また、タッチスクリーンの入力装置を構成する層間屈折率差が大きくないので、反射率が低く、光透過性が優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態によるタッチスクリーンの入力装置を概略的に示す断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はタッチスクリーン入力装置の第１導電膜及び第２導電膜の対向面を概略的に示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例による酸化亜鉛薄膜の断面を撮影したＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
【図４ａ】本発明の一実施形態によるタッチスクリーンの入力装置の製造方法を説明するための工程別断面図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態によるタッチスクリーンの入力装置の製造方法を説明するための工程別断面図である
【図４ｃ】本発明の一実施形態によるタッチスクリーンの入力装置の製造方法を説明するための工程別断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態は他の様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明される実施形態に限定されるのではない。また、本発明の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張される場合があり、図面上において同じ符号で表示される要素は同じ要素である。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態によるタッチスクリーンの入力装置を概略的に示す断面図であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、タッチスクリーン入力装置の第１導電膜及び第２導電膜の対向面を概略的に示す平面図である。
【００２５】
図１を参照すると、本発明によるタッチスクリーンの入力装置は、第１基板１３と前記第１基板１３に対向するように配置された第２基板１１とを含む。
【００２６】
前記第１及び第２基板１３、１１は、これに限られるものではないが、１０から１５００μｍの厚さに形成されることができる。
【００２７】
前記第１及び第２基板１３、１１は、一面に容易に導電膜を形成できる材料であれば特に限られず、樹脂またはガラスなどを使用することができる。
【００２８】
前記樹脂は、特に限られないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、または環状オレフィンポリマ（ＣＯＣ）などを使用することができる。
【００２９】
前記第１及び第２基板１３、１１は、用途によって有色または無色の材料を使用することができ、前記第１基板または第２基板が表示面として提供される場合、透明材料を使用することができる。
【００３０】
本明細書において、「透明」というのは、無色透明、有色透明、半透明、有色半透明などを含む意味である。
【００３１】
前記第１基板１３の一面には第１導電膜１４が形成され、前記第１基板と対向する第２基板１１の一面には第２導電膜１２が形成される。
【００３２】
図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照すると、前記第１導電膜１４及び第２導電膜１１には、後述する酸化亜鉛薄膜の電気的変化を感知するために、第１電極１７及び第２電極１６がそれぞれ形成される。第１電極１７及び第２電極１６の形成位置は特に限られない。
【００３３】
また、前記第１及び第２電極の間には、絶縁層１８が形成される。前記絶縁層は、絶縁性接着剤または絶縁性両面フィルムで形成されることができる。
【００３４】
前記第１導電膜１４及び第２導電膜１２のうち少なくとも一つは、伝導性高分子または伝導性無機材料で形成されることができる。
【００３５】
前記伝導性高分子は、これに限られるものではないが、例えば、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン及びこれらの誘導体を使用することができる。
【００３６】
前記伝導性高分子と共に、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）、銀（Ａｇ）ナノ粒子、銅（Ｃｕ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などを含んで形成されることができる。
【００３７】
前記伝導性無機材料は、これに限られるものではないが、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）またはＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）を使用することができる。
【００３８】
前記伝導性高分子を使用する場合、第１及び第２導電膜は、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷方式で形成されることができる。
【００３９】
前記伝導性無機材料を使用する場合、第１及び第２導電膜は、蒸着方式で形成されることができる。
【００４０】
前記第１導電膜１４には、酸化亜鉛薄膜（ＺｎＯ）１５が形成され、前記酸化亜鉛薄膜１５を覆うように第２導電膜１２が形成される。
【００４１】
前記酸化亜鉛薄膜１５は、ｃ−軸方向に配向したものであり、第１導電膜１４上に蒸着工程によって形成される。前記酸化亜鉛薄膜１５は、これに限られるものではないが、０．０１から１０μｍの厚さに形成されることができる。
【００４２】
図３は、蒸着工程によって形成された酸化亜鉛薄膜の断面を撮影したＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
【００４３】
前記酸化亜鉛薄膜１５は、ｃ−軸方向に配向したものであり、外部圧力によって電位差分極を発生させる圧電効果を示す。
【００４４】
即ち、使用者のタッチにより第２導電膜１１に加えられる機械的変形によって、酸化亜鉛薄膜１５に電気的変化が発生する。
【００４５】
酸化亜鉛薄膜１５はｃ−軸方向に配向して、別途のエッチングや区画無しに局所的な機械的圧力変化を感知することができ、電圧差は局所的に発生する。
【００４６】
図１に示すように、第２導電膜の一領域Ａに加えられる機械的変形が酸化亜鉛薄膜の一領域に電気的変化を起こし、このような電気的変化は第１導電膜に認識される。第１導電膜に認識された電気的変化は、第１電極１７及び第２電極１６によって感知され、これによってタッチ位置を認識するようになる。
【００４７】
従来は、上部導電膜と下部導電膜の間に空気層が形成され、上部導電膜と下部導電膜の絶縁のために、下部導電膜にはドットスペーサ（Ｄｏｔ  ｓｐａｃｅｒ）が形成された。
【００４８】
このような抵抗膜方式のタッチスクリーンの駆動のために、上部導電膜が繰り返して撓むため、上部導電膜と下部導電膜がくっつく狭窄不良が発生した。
【００４９】
このように繰り返して撓むことによって、荷重が集中される上部導電膜の角部分に耐久性の欠如によってクラックが発生した。
【００５０】
しかし、本実施形態によると、第１導電膜１４及び第２導電膜１２の間に空気層が存在せず、酸化亜鉛薄膜が形成されているので、第２導電膜の撓み変形量が大きくない。これによって、第１導電膜及び第２導電膜に狭窄不良またはクラックが発生する可能性が低い。
【００５１】
また、従来は、上部基板及び下部基板の間に存在する空気層によって、層間屈折率差が大きくて透過度が低く、ニュートンリング（Ｎｅｗｔｏｎ'ｓ  ｒｉｎｇ）現象が発生する可能性が高かった。
【００５２】
しかし、本施形態によると、タッチスクリーンの入力装置を構成する層間屈折率差が大きくないので、反射率が低くなり、光透過度が向上する。
【００５３】
下記の表１は、本実施形態によるタッチスクリーンの入力装置（ＰＥＴ基板と伝導性高分子からなる導電膜を使用した例、ＰＥＴ基板とＩＴＯ導電膜を使用した例とＰＥＴ基板と伝導性高分子及びＩＴＯ導電膜をそれぞれ使用した例）と従来のタッチパネル入力装置（ドットスペーサを含む構造）の反射率及び光抽出効率を表している。
【表１】
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【００５４】
前記表１を参照すると、本発明によるタッチスクリーン入力装置は、層間屈折率差が大きくないので、反射率が低くなり、光抽出効率が優れていることが分かる。
【００５５】
以下、図４ａから図４ｃを参照して本発明によるタッチスクリーンの入力装置の製造方法を説明する。
【００５６】
図４ａから図４ｃは、本発明の一実施形態によるタッチスクリーンの入力装置の製造方法を説明するための工程別断面図である。
【００５７】
まず、第１基板１３上に第１導電膜１４を形成する。第１基板１３及び第１導電膜１４の成分は上述した通りである。
【００５８】
上述したように、第１導電膜１４が伝導性高分子で形成される場合は、印刷方式で形成されることができ、第１導電膜１４が伝導性無機材料で形成される場合は、蒸着方式で形成されることができる。
【００５９】
次に、図４ｂに示すように、第１導電膜１４上に第１電極１７及びｃ−軸方向に配向した酸化亜鉛薄膜１５を形成する。
【００６０】
酸化亜鉛薄膜１５は、第１導電膜上に蒸着工程で形成される。酸化亜鉛薄膜１５が蒸着工程で形成されることで、第１導電膜１４と酸化亜鉛薄膜１５の間には空気層が介入されず、第１導電膜と酸化亜鉛薄膜の間には、完全な相互接着が行われることができる。
【００６１】
また、酸化亜鉛薄膜１５は、エッチングやパターン化されず、第１導電膜１４全体に形成され、第１導電膜１４と第２導電膜１２の間に容易に絶縁層１８を形成することができる。
【００６２】
本実施例によると、酸化亜鉛薄膜はｃ−軸方向に配向したものであり、局所的な機械的圧力変化を感知することができ、電圧差は局所的に発生する。
【００６３】
従って、酸化亜鉛薄膜を区画するための別途のエッチング工程が要求されない。
【００６４】
次に、図４ｃに示すように、前記酸化亜鉛薄膜１５上に第２導電膜１２を形成する。前記第２導電膜１２には、第２電極１６が形成されることができる。また、前記第１及び第２電極の間には絶縁層１８が形成される。前記絶縁層１８は、絶縁性接着剤または絶縁性両面フィルムで形成されることができる。
【００６５】
上述したように、第２導電膜１２が伝導性高分子で形成される場合、印刷方式で形成されることができ、第２導電膜１２が伝導性無機材料で形成される場合、蒸着方式で形成されることができる。
【００６６】
この時、第２導電膜１２と酸化亜鉛薄膜１５の間には、空気層が介入されないように形成されることができる。
【００６７】
その後、前記第２導電膜１２上に第２基板１１を形成する。
【００６８】
これに限られるものではなく、第２基板１１上に第２導電膜１２を形成した後、これを酸化亜鉛薄膜に形成してもよい。
【００６９】
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されず、添付の請求の範囲によって限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属するものである.
【符号の説明】
【００７０】
１３：第１基板
１１：第２基板
１４：第１導電膜
１２：第２導電膜
１５：酸化亜鉛薄膜
【図１】
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【図２】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図３】
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