(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスクリーンモジュールであって、
複数の第１図形を含む透明なタッチスクリーンと、
前記タッチスクリーンに固定され、複数の第２図形を含む第２素子とを含み、
前記タッチスクリーンは、基材と、前記基材に設置される導電層とを含み、
前記導電層に、レーザーにより、タッチを感知するためのパターンが形成され
前記第１図形は、幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成され、
前記マークは、前記マークに対応する導電層に位置する部分にレーザーを照射して剥離させ、前記導電層の下にある基材を焼いて変色させることで形成され、
各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、前記位置関係に基づいて前記第２素子を前記タッチスクリーンに固定することを特徴とするタッチスクリーンモジュール。
【請求項２】
前記導電層は、ナノメートルサイズの金属を有する薄膜と、カーボンナノチューブ薄膜と、グラフェン薄膜と、有機導電性高分子薄膜と、ＩＴＯ薄膜とのうちの一種又はそれらの任意の組み合わせを含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項３】
前記導電層は、銀ナノワイヤー薄膜を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項４】
各第２図形と対応する第１図形とは、形状が異なり、且つ位置が互いにマッチングしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項５】
各第２図形と各第１図形との位置が互いにマッチングしていないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項６】
前記幅が１０〜４０ミクロンの範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項７】
前記幅が２５〜３５ミクロンの範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項８】
前記基材の厚みが０．０１５〜０．２ミリメートルの範囲にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチスクリーンモジュール。
【請求項９】
タッチスクリーンモジュールの製作方法であって、前記タッチスクリーンモジュールは、透明なタッチスクリーンと第２素子とを含み、
前記タッチスクリーンは、基材と、前記基材に設置される導電層と、を含み、
前記方法は、
レーザーを照射する方式により、前記導電層にタッチを感知するためのパターンを形成するステップと、
導電層にレーザーを照射して剥離させ、前記導電層の下にある基材を焼いて変色させることで、前記タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を形成するステップと、
前記第２素子に複数の第２図形を形成するステップと、
各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、前記位置関係に基づいて前記第２素子を前記タッチスクリーンに固定するステップと、を含むことを特徴とするタッチスクリーンモジュールの製作方法。
【請求項１０】
前記第１図形を形成するステップは、前記基材及び前記導電層にレーザーを照射する方式により、前記タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を形成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の製作方法。
【請求項１１】
前記導電層は、ナノメートルサイズの金属を有する薄膜と、カーボンナノチューブ薄膜と、グラフェン薄膜と、有機導電性高分子薄膜と、ＩＴＯ薄膜とのうち一種又はそれらの任意の組み合わせを含むことを特徴とする請求項１０に記載の製作方法。
【請求項１２】
前記導電層は、銀ナノワイヤー薄膜を含むことを特徴とする請求項１０に記載の製作方法。
【請求項１３】
各第２図形と対応する第１図形とは、形状が異なり、且つ位置が互いにマッチングしていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の製作方法。
【請求項１４】
各第２図形と各第１図形との位置が互いにマッチングしていないことを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の製作方法。
【請求項１５】
前記幅が１０〜４０ミクロンの範囲にあることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の製作方法。
【請求項１６】
前記幅が２５〜３５ミクロンの範囲にあることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の製作方法。
【請求項１７】
前記基材の厚みが０．０１５〜０．２ミリメートルの範囲にあることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーンに関し、特に、タッチスクリーンモジュール及びその製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンモジュールの製作プロセスにおいて、通常一層の透明な素子、例えば、透明なタッチスクリーンを一層の不透明又は透明な素子、例えば不透明なＦＰＣに接続する必要がある。製作プロセスにおいて、上記二層の素子の位置を合わせる必要がある。従来の位置合わせる方法は、通常機械位置決め法と、光学位置決め法とを含む。機械位置決め法は、二層の素子上の対応する位置に貫通孔を開け、柱を対応する貫通孔を通過させることにより、位置決めという目的を達成する穴位置決め方法を含み；さらに製品のフレームに対応する複数の柱を設けて、両側の素子を当該複数の柱によって囲まれる空間内に置いて、二層の素子を一致させるフレーム位置決め方法を含む。しかしながら、機械位置決め法の誤差が大きい。
【０００３】
光学位置決め法は、具体的に、透明な素子に一つの可視マーク、例えば、中実円をプリントし又は貼り付け、そしてもう一層の素子上にもう一つの可視マーク例えばもう一つの中実円を設置し、次に作業員は、二つのマークを一致させた後に、二つの素子を結合させる。このような方法では、位置決めの精度を向上させることができるが、マークが可視であるため、いくつかの特別な場合において、当該マークによって不便がもたらされる。例えば、マークは、タッチスクリーンモジュールの最終製品の不可視位置に設置されなくてはならず、すなわち、マークを設置するための別途な空間が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、上記技術課題を解決できるタッチスクリーンモジュール及びその製作方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
透明なタッチスクリーンと第２素子とを含むタッチスクリーンモジュールである。当該タッチスクリーンは、幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を含み、当該第２素子は、当該タッチスクリーンに固定され、且つ複数の第２図形を含む。
【０００６】
タッチスクリーンモジュールの製作方法であって、当該タッチスクリーンモジュールは、透明なタッチスクリーンと第２素子とを含み、当該方法は、タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を形成すること；当該第２素子に複数の第２図形を形成すること；及び各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、当該位置関係に基づいて当該第２素子（例えば、フレキシブル回路基板）を当該タッチスクリーンに固定することを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の技術案では、位置を合わせるためのマークが肉眼で不可視のため、いくつかの特別の場合に適用されるのが便利である。例えば、マークは、タッチスクリーンモジュールの最終製品から露出される位置に設置できる。マークを設けるための別途な空間を必要とせずに、タッチスクリーンモジュールの小型化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
以下の図面は、具体的な実施形態に合わせて、本発明の各実施形態を詳しく説明するために用いられる。なお、図面に示される各素子は、実際の大きさ及び比例関係を示すものではなく、明確に説明するために示される概略図に過ぎず、本発明を限定するものではないと理解すべく。
【図１】本発明の好ましい実施形態が提供するタッチスクリーンモジュールの製作方法のフローチャートである。
【図２】本発明の図１のフローに従って製作されたタッチスクリーンモジュールの分解概略図である。
【図３】図２のタッチスクリーンモジュールのタッチスクリーン及びフレキシブル回路基板の一部を拡大した概略図である。
【図４】図３の二つのマークを一致させた後の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下複数の実施形態及び図面を合わせて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、ここで説明されている具体的な実施形態は、本発明を解釈するためのものだけであり、本発明を限定するためのものではない。
【００１０】
図１〜図３を参照し、図１〜図３は、それぞれ本発明の好ましい実施形態が提供するタッチスクリーンモジュール８の製作方法のフローチャート、上記フローに従って製作されたタッチスクリーンモジュール８の分解概略図及びタッチスクリーンモジュール８の一部を拡大した概略図である。タッチスクリーンモジュール８は、透明なタッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０を含む。本発明の好ましい実施形態が提供するタッチスクリーンモジュール８の製作方法は以下のステップを含む。
【００１１】
ステップＳ１０：タッチスクリーン１０に幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマーク１９によって構成される第１図形１８の複数を形成する。
【００１２】
静電容量方式タッチスクリーン１０は、基材１２と、基材１２上に設置される導電層１４と、を含む。基材１２は、透明材料例えば、ガラス又はポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）によって作製されてもよく、タッチ機能を有するディスプレイスクリーンモジュールの製作、又は透明特性を必要とする他の適用場面に有利である。静電容量方式タッチスクリーン１０が柔軟性を有することを必要とする場合、基材１２を製作するには、ＰＥＴを選択してもよい。ＰＥＴは、透光性及び柔軟性がよく、製造しやすいなどのメリットを有する。本実施形態において、ＰＥＴによって作製された基材１２の厚みが、約０．０１５〜０．２ミリメートル（ｍｍ）であり、０．０５〜０．１ｍｍであるのが好ましい。この厚み内の基材は、比較的良い柔軟性を有する。無論、透明特性を必要としない他の場合に、基材１２は、非透明材料例えば金属によって作製されてもよい。
【００１３】
導電層１４は、透明且つ導電性のあるナノメートルサイズの金属を含む薄膜、例えば、ナノメートルサイズの単一金属、合金、金属化合物を含む薄膜又は以上の任意の組み合わせによって形成される薄膜、例えば、ナノ金属ワイヤを含む薄膜、ナノ金属顆粒を含む薄膜、ナノ金属メッシュを含む薄膜であってもよい。無論、グラフェン薄膜、カーボンナノチューブ薄膜、有機導電性高分子薄膜、酸化インジウムスズ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）薄膜、又は以上の任意の組み合わせであってもよい。本実施形態において、導電層１４は、透明且つ導電性のある銀ナノワイヤー薄膜であって、一層の銀ナノワイヤーを有するポリマーマトリックスを含む薄膜である。銀ナノワイヤーが薄膜中で無秩序且つ均一に分布されることにより、薄膜は透明及び導電の特徴を有する。銀ナノワイヤー薄膜は、コーティング、シルクプリント、又は吹き付けの方式により基材１２に付設することができる。
【００１４】
導電層１４は、レーザーを照射する方式により、レーザーによってその上にタッチを感知するためのパターン１６が形成される。レーザーを照射する前に、パルス幅と、パルスフラックスと、パルスエネルギーと、スポットサイズと、パルス繰り返し率となどを含むレーザーのパラメータを調整することができ、これにより、レーザーは、所定の経路に沿って銀ナノワイヤー薄膜をスキャンし、照射された銀ナノワイヤー薄膜が高温で剥離される。このようにすると、レーザーによって照射された領域にタッチを感知するためのパターン１６が形成される。
【００１５】
パターン１６を形成するとともに、レーザーは、所定の場所で照射されて第１図形１８を形成し、すなわち、第１図形１８は、パターン１６を形成する過程で形成されるものである。そのため、背景技術に記載するようにタッチスクリーンの製作が完了した後、別途のプリントなどのステップにより製作する必要がなく、製作プロセスの効率が向上した。同時に、背景技術のプリントする前にプリントする位置を正確に特定するステップは事実上に減らされる。本実施形態において、第１図形１８は、マーク１９によって形成される楕円形であり、マーク１９は、当該マークの導電層１４に位置する部分にレーザーを照射して剥離させた後、さらに、下の基材１２を焼いて変色させることによって形成されたラインである。なお、マーク１９は、離散した点であってもよく、この場合、第１図形１８は、離散した点からなる楕円形である。なお、第１図形は、他の形状であってもよい。
【００１６】
レーザーのパラメータは、ライン状のマーク１９の幅が１〜１００ミクロンの間にあり、すなわち、１ミクロンより大きく且つ１００ミクロンより小さいであるように調整される。この幅のライン１９は、肉眼で見えないが、光増幅装置によって認識することができ、これにより、肉眼で見えないが位置決めができる効果が発揮される。試験及びテストにより、ライン１９の幅は、１０〜４０ミクロンの範囲にあるのが好ましく、２５〜３５ミクロンの範囲にあるのがさらに好ましく、さらに容易に製造されるとともに、さらに容易に認識される。無論、上記方式以外に、レーザーによって、除去しない方式でタッチを感知するためのパターン１６及び第１図形１８が加工されて形成されてもよい。
【００１７】
ステップＳ２０：フレキシブル回路基板２０に複数の第２図形２２を形成し、各第２図形２２と第１図形１８とは、位置が互いにマッチングしており、形状が異なる。フレキシブル回路基板２０における第２図形２２は、第１図形１８に対応する位置に設置される透かし彫りであり、且つ透かし彫りは円形であってもよい。第１図形１８の楕円は当該円形に内接されることが好ましい。
【００１８】
ステップＳ３０：各第１図形１８と、対応する第２図形２２とを一致させてフレキシブル回路基板２０をタッチスクリーン１０に固定する。マシンビジョンシステムを利用して、タッチスクリーン１０における第１図形１８を認識することができる。マシンビジョンシステムで第１図形１８の楕円を認識することは、当業者が熟知している技術であるため、本明細書では詳しく説明しない。手動でタッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０とを一致させてもよい。まず、両者を重ね合わせて大まかに位置合わせし、第１図形と第２図形との位置が互いにマッチングしているため、この場合、第１図形と第２図形との位置が略一致している。その後、マシンビジョンシステムによって第１図形１８が認識された後、第１図形１８の楕円を第２図形２２の円形に内接させれば、図４に示すように、両者の位置が一致するようになる。この時、タッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０とがホットプレスの方式によって固定される。上記マッチングしていることとは、タッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０との位置が一致している際に、第１図形と第２図形との位置も一致していることである。
【００１９】
本発明を例示するための上記実施形態において、タッチスクリーンモジュール８は、透明なタッチスクリーン１０と、フレキシブル回路基板２０と、を含むが、本発明の肉眼で不可視マークを適用することは、透明なタッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０との接続に利用されることに限らず、タッチスクリーン１０と他の素子との接続、例えば、タッチスクリーン10と、透明な保護層又は透明なガラスとの位置合わせの接続であってもよい。この場合、透明な保護層又はガラスは、その上に同じくライン幅が1〜100ミクロンの範囲にあるマークによって構成されるマークが設けられてもよい。当該マークは、上記実施形態における第２図形の形状及び位置などの特徴を満足し、上記方法を利用して正確な位置合わせを実現することができる。また、二つのマークの形状も、上記方式に限らず、例えば、第１図形１８は一つの円形であってもよい、又は両者とも他の形状であってもよく。
【００２０】
上記実施形態において、第１図形と第２図形との位置が互いにマッチングしていることにより、人間が装置の助けを借りる方式で位置合わせを実現することができる。しかしながら、自動化装置を利用する場合に、第１図形と第２図形との位置が互いにマッチングしていなくてもよい。この場合に、システムは、マシンビジョンシステムによって第1図形を認識した後、タッチスクリーンの第1座標を確定することができる；次に第２図形を認識した後、第２素子の第２座標を確定する。次にシステムによって二つの座標の差値と所定差値との差が算出された後、自動化装置がタッチスクリーン又は第２素子を調整することにより、両者を位置合わせし、その後両者を互いに固定する。
【００２１】
上記説明によると、本発明が提供するタッチスクリーンモジュールの製作方法は、当該タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される第１図形の複数を形成するステップと、当該第２素子に複数の第２図形を形成するステップと、各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、当該位置関係に基づいて第２素子を当該タッチスクリーンに固定するステップと、を含む。同時に、本発明において、第１図形及び第２図形を形成する順序は、本発明の内容の実現に影響を与えないため、上記ステップの記載において、第１図形を形成することが前に記載されているからと言って、前のステップである必要があると理解してはいけない。
【００２２】
上述したものは本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨及び原則を逸脱しない範囲内で行われる各種の修正、同等な取り替え及び改善等は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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