(57)【要約】  本発明は、位置検出モジュールと、表示モジュールと、を含むタッチスクリーンを提供する。位置検出モジュールは、基板と、第１ポリマー層と、第２ポリマー層と、を含み、第１ポリマー層が基板の表面に形成され、第１ポリマー層に導電材料が埋め込まれることによって第１ポリマー層の表面に第１導電領域と第１リード線が形成され、第２ポリマー層が第１ポリマー層の表面に形成され、第２ポリマー層に導電材料が埋め込まれることによって第２ポリマー層の表面に第２導電領域と第２リード線が形成される。本発明が提供するタッチスクリーンが既存の透明導電薄膜を省き、第１及び第２ポリマー層に導電材料を埋め込む方法によって伝導の効果を実現し、それによって材料コストが比較的に低い。タッチスクリーンの製造における貼り合わせ工程が比較的に簡単であり、製造コストが比較的に低い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出モジュールと、表示モジュールと、を含むタッチスクリーンであって、
前記位置検出モジュールは、
第１表面と、前記第１表面対向する第２表面と、を含む基板と、
前記基板の第１表面に形成される第１ポリマー層と、
前記第１ポリマー層の表面に形成される第２ポリマー層と、を備え、
前記第１ポリマー層に導電材料が埋め込まれることによって前記第１ポリマー層の表面に第１導電領域と第１リード線が形成され、前記第２ポリマー層に導電材料が埋め込まれることによって前記第２ポリマー層の表面に第２導電領域と第２リード線が形成されることを特徴とするタッチスクリーン。
【請求項２】
前記第１ポリマー層と前記第２ポリマー層には、グリッド状の溝が形成され、前記導電材料が前記溝に充填され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。
【請求項３】
前記第１リード線と前記第２リード線のグリッド状の溝のグリッド周期が５０より小さく、かつ透過率が７０％より小さいことを特徴とする請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項４】
前記グリッド状の溝は、規則的なグリッドまたはランダムグリッドであることを特徴とする請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項５】
前記第１ポリマー層と前記第２ポリマー層の中の溝の幅に対する深さの比が１より大きいことを特徴とする請求項２に記載のタッチスクリーン。
【請求項６】
前記第２ポリマー層にさらに切り込みが設けられ、前記第１リード線のリード端子が前記切り込みの中に位置し、前記第２リード線が前記第２ポリマー層の表面に位置す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。
【請求項７】
前記位置検出モジュールと前記表示モジュールが光学接着剤を用いて接続されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のタッチスクリーン。
【請求項８】
前記タッチスクリーンがさらに遮光層を備え、前記遮光層が、前記第１ポリマー層と前記基板との間に、または前記第２ポリマー層と前記光学接着剤との間に位置することを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーン。
【請求項９】
前記遮光層は、前記第２ポリマー層と前記光学接着剤との間に位置し、前記第２ポリマー層の長さが第１ポリマー層と遮光層の長さより短く、貫通孔を用いて前記第１リード線と前記第２リード線が前記遮光層から引き出されることを特徴とする請求項８に記載のタッチスクリーン。
【請求項１０】
前記第２ポリマー層の表面には、前記導電材料が酸化されるのを防止するための保護層が設けられ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。
【請求項１１】
前記遮光層が、インク層または黒色のフォトレジスト層であり、かつその厚さが１〜１０ミクロンであることを特徴とする請求項８に記載のタッチスクリーン。
【請求項１２】
前記基板が、ガラス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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチコントロール分野に関し、特に、タッチスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンは、「タッチコントロールスクリーン」、「タッチパネル」とも呼ばれ、接点等からの入力信号を受信できる誘導型液晶表示装置である。画面上のグラフィカルなボタンに接触すると、画面上の触覚フィードバックシステムは予め作成したプログラムに基づいて各種の接続装置を駆動し、それは、機械式の押しボタンパネルに取って代わることができ、さらに液晶表示画面によって鮮やかな視覚音声効果を作り出すことができる。タッチスクリーンは最新のコンピュータ入力デバイスとして、目下、最も簡単で便利で自然な人間とコンピュータとのインターアクション方法である。静電容量式タッチスクリーンは、人体の電流誘導を利用して動作する。静電容量式タッチスクリーンは４層の複合ガラススクリーンであり、ガラススクリーンの内面と中間層にそれぞれ１層のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ透明導電膜）がコーティングされ、最も外の層は薄いシリカガラス保護層であり、中間層のＩＴＯ層が動作面として作用し、４つの隅に４つの電極が引き出され、中間層のＩＴＯ層が良い作業環境を確保するための遮蔽層である。指が金属層に触れると、人体の電界により、ユーザとタッチスクリーンの表面にカップリングコンデンサが形成され、高周波電流にとってカップリングコンデンサが直接導電体であるため、指が接触点から非常に小さい電流を取り込む。この電流がタッチスクリーンの四隅にある電極から分かれて流出し、かつこれら４つの電極を通る電流が、指と四隅との距離と正比例するので、コントローラがこれら４つの電流の比についての精密計算によって、タッチポイントの位置を得る。
【０００３】
ＯＧＳ（Ｏｎｅ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ、ガラス一体型タッチコントロール）がタッチコントロール業界の主導的な技術方向であろう。ＯＧＳは、３つの利点を有する：（１）１つのガラス層のコストを節約し、貼り合わせコストを１回分減らし、（２）重量を減らし、（３）透過率を増加させる。ＯＧＳは、スマート端末の超薄型化のニーズを比較的によく満足でき、かつ表示効果を向上でき、将来ハイエンドブランドの端末における選択肢である。既存のＯＧＳタッチスクリーンが主に保護ガラス表面にＩＴＯを敷設することによって、保護グラスがセンサの役割を果たすとともに保護の働きもする。ＩＴＯはガラス表面から突出する。
【０００４】
既存のＯＧＳ導電材料がガラスの表面に設置され、ＩＴＯがガラス表面から突出するため、このような導電材料が傷付きやすく、デバイスの損傷を招き、正常に動作しなくなる。ＯＧＳの主要な材料がＩＴＯであり、ＩＴＯの主要な材料がレアメタルのインジウムであり、インジウムが希土類材料であるため、コストが高価であり、かつ製造プロセスにおいて貼り合わせ工程が必要であるため、コストが比較的に高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述に基づき、本発明は、工程が比較的に簡単であり、コストが比較的に低いタッチスクリーンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、位置検出モジュールと表示モジュールとを含むタッチスクリーンを提供し、前記位置検出モジュールが、第１表面及び前記第１表面に対向する第２表面を含む基板と、前記基板の第１表面に形成される第１ポリマー層と、前記第１ポリマー層の表面に形成される第２ポリマー層とを含み、前記第１ポリマー層に導電材料が埋め込まれることによって前記第１ポリマー層の表面に第１導電領域と第１リード線が形成され、前記第２ポリマー層に導電材料が埋め込まれることによって前記第２ポリマー層の表面に第２導電領域と第２リード線が形成される。
【０００７】
一実施形態において、前記第１ポリマー層と前記第２ポリマー層にグリッド状の溝が形成され、前記導電材料が前記溝に充填される。
【０００８】
一実施形態において、前記第１リード線と前記第２リード線のグリッド状の溝のグリッド周期が５０より小さく、かつ透過率が７０％より小さい。
【０００９】
一実施形態において、前記グリッド状の溝が規則的なグリッドまたはランダムグリッドである。
【００１０】
一実施形態において、前記第１ポリマー層と前記第２ポリマー層の中の溝の幅に対する深さの比が１より大きい。
【００１１】
一実施形態において、前記第２ポリマー層にさらに切り込みが設けられ、前記第１リード線のリード端子が前記切り込みの中に位置し、前記第２リード線が前記第２ポリマー層の表面に位置する。
【００１２】
一実施形態において、前記位置検出モジュールと前記表示モジュールが光学接着剤を用いて接続される。
【００１３】
一実施形態において、前記タッチスクリーンがさらに遮光層を備え、前記遮光層が、前記第１ポリマー層と前記基板との間に、または前記第２ポリマー層と前記光学接着剤との間に位置する。
【００１４】
一実施形態において、前記遮光層が前記第２ポリマー層と前記光学接着剤との間に位置し、そのうち前記第２ポリマー層の長さが第１ポリマー層と遮光層の長さより短く、貫通孔を用いて前記第１リード線と前記第２リード線が前記遮光層から引き出される。
【００１５】
一実施形態において、前記第２ポリマー層の表面に、前記導電材料が酸化されるのを防止するための保護層が設けられる。
【００１６】
一実施形態において、前記遮光層がインク層または黒色のフォトレジスト層であり、かつその厚さが１〜１０ミクロンである。
【００１７】
一実施形態において、前記基板がガラスである。
【００１８】
上述のタッチスクリーンが既存の透明導電薄膜を省き、第１及び第２ポリマー層に導電材料を埋め込む方法によって伝導の効果を実現し、それにより材料コストが比較的に低い。タッチスクリーンの製造における貼り合わせ工程が比較的に簡単であり、製造コストが比較的に低い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のタッチスクリーンの第１実施形態の概略断面図である。
【図２】本発明のタッチスクリーンの第１実施形態のもう１つの概略断面図である。
【図３】本発明のタッチスクリーンの第１実施形態の位置検出モジュールの概略斜視図である。
【図４】図３に示すタッチスクリーンの位置検出モジュールの溝がランダムグリッドである概略図である。
【図５】図３に示すタッチスクリーンの位置検出モジュールの溝が規則的なグリッドである概略図である。
【図６】本発明のタッチスクリーンの第２実施形態の概略断面図である。
【図７】本発明のタッチスクリーンの第２実施形態のもう１つの概略断面図である。
【図８】本発明のタッチスクリーンの第２実施形態の概略部分分解図である。
【図９】本発明のタッチスクリーンの第３実施形態の概略断面図である。
【図１０】本発明のタッチスクリーンの第３実施形態のもう１つの概略断面図である。
【図１１】本発明のタッチスクリーンの第３実施形態の概略部分分解図である。
【図１２】本発明のタッチスクリーンの第３実施形態の概略部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図５は、本発明のタッチスクリーンの第１の実施形態を示す。タッチスクリーン１００が位置検出モジュール１１０と表示モジュール１２０とを含み、位置検出モジュール１１０が基板１１１、第１ポリマー層１１２及び第２ポリマー層１１３を含む。基板１１１が、第１表面１１１１及び第１表面１１１１に対向する第２表面１１１２を含む。第１ポリマー層１１２が基板１１１の第１表面１１１１に形成され、第１ポリマー層１１２に導電材料が埋め込まれることによって第１ポリマー層１１２の表面に第１導電領域１１４と第１リード線１１５が形成される。第２ポリマー層１１３が第１ポリマー層１１２の表面に形成され、第２ポリマー層１１３に導電材料が埋め込まれることによって第２ポリマー層１１３の表面に第２導電領域１１６と第２リード線１１７が形成される。位置検出モジュール１１０と表示モジュール１２０が光学接着剤１３０を用いて接続される。本実施形態において、基板１１１はガラス材質である。
【００２１】
図３に示すように、外接するフレキシブル回路基板（図示なし）との接続を便利にするために、第２ポリマー層１１３の上にさらに切り込み１１３１が設けられている。そのうち、第１リード線１１５のリード端子が切り込み１１３１の中に位置する。第２リード線１１７が第２ポリマー層１１３の表面に位置する。
【００２２】
導電材料を第１ポリマー層１１２と第２ポリマー層１１３に埋め込む工程が、以下の具体的な方法によって実現されている：第１ポリマー層１１２と第２ポリマー層１１３の表面をパターン化しグリッド状の溝１１８を形成し、導電材料を溝に充填する。
【００２３】
図４に示すように、溝がランダムグリッドであり、ランダムグリッドが各方向において均等に分布する。図５に示すように、溝が規則的なグリッドであってもよく、各方向において均等に分布する。第１ポリマー層１１２と第２ポリマー層１１３の中の溝が同じ形態であってもよく、異なる形態であってもよい。
【００２４】
導電材料を溝にしっかりと固定し、かつ導電性能を確保するために、溝の幅に対する深さの比を１より大きくしてもよい。第１リード線１１５と第２リード線１１７の中の溝の幅が１〜５ミクロンであり、深さが２〜６ミクロンであり、グリッド周期が５０より小さく、かつ透過率が７０％より小さい。位置検出モジュールの透過率が８８．４％より大きい。
【００２５】
溝の中の導電材料が酸化されないことを保証するために、酸化性のない光学接着剤１３０を採用してもよく、または第２ポリマー層１１３の表面に厚さが１ミクロンの、導電材料１１４が酸化されるのを防止するための保護層を設ける方法を採用してもよい。勿論、上述の２種類の方法を同時に採用して、酸化されないように導電材料１１４を保護してもよい。
【００２６】
既存のタッチスクリーンと比較して、本実施形態のタッチスクリーン１００が透明導電薄膜を省き、第１及び第２ポリマー層に導電材料を埋め込む方法によって伝導の効果を実現し、それによって材料コストが比較的に低い。タッチスクリーン１００の製造における貼り合わせ工程が比較的に簡単であり、製造効率が向上し、製造コストが比較的に低く、より軽量である。しかも導電材料が第１及び第２ポリマー層の中に埋め込まれるため、タッチスクリーン１００の構造が全体的により薄い。
【００２７】
図６〜図８は、本発明のタッチスクリーンの第２の実施形態を示す。タッチスクリーン１００と類似して、タッチスクリーン２００も位置検出モジュール２１０と表示モジュール２２０を含む。位置検出モジュール２１０も基板２１１、第１ポリマー層２１２及び第２ポリマー層２１３を含む。第１ポリマー層２１２に導電材料が埋め込まれることによって第１ポリマー層２１２の表面に第１導電領域２１４と第１リード線２１５が形成される。第２ポリマー層２１３が第１ポリマー層２１２の表面に形成され、第２ポリマー層２１３に導電材料が埋め込まれることによって第２ポリマー層２１３の表面に第２導電領域２１６と第２リード線２１７が形成される。位置検出モジュール２１０と表示モジュール２２０が光学接着剤２３０を用いて接続される。
【００２８】
第１の実施形態のタッチスクリーン１００と異なり、タッチスクリーン２００がさらに遮光層２４０を含み、遮光層２４０が第１のポリマー層２１２と基板２１１との間に位置する。遮光層２４０がインク層または黒色のフォトレジスト層であり、かつその厚さが１〜１０ミクロンである。好ましくは、インク層の厚さを６ミクロンとすることができ、黒色のフォトレジスト層の厚さを１ミクロンとすることができる。本実施形態において、第２ポリマー層２１３にさらに切り込み２１３１が設けられる。ここで、第１リード線２１５のリード端子が切り込み２１３１の中に位置する。第２リード線２１７が第２ポリマー層２１３の表面に位置する。
【００２９】
既存のタッチスクリーンと比較して、本発明のタッチスクリーン２００が透明導電薄膜を省き、第１及び第２ポリマー層に導電材料を埋め込む方法によって伝導の効果を実現し、それによって材料コストが比較的に低い。タッチスクリーン２００の製造における貼り合わせ工程が比較的に簡単であり、製造効率が向上し、製造コストが比較的に低く、より軽量である。しかも導電材料が第１、第２ポリマー層の中に埋め込まれるため、タッチスクリーン２００の構造が全体的により薄い。タッチスクリーン２００がさらに遮光層２４０を備えている。
【００３０】
図９〜図１２は、本発明のタッチスクリーンの第３実施形態を示す。タッチスクリーン２００と類似して、本実施形態のタッチスクリーン３００も位置検出モジュール３１０と表示モジュール３２０を含む。位置検出モジュール３１０も基板３１１、第１ポリマー層３１２及び第２ポリマー層３１３を含む。第１ポリマー層３１２に導電材料が埋め込まれることによって第１ポリマー層３１２の表面に第１導電領域３１４と第１リード線３１５が形成される。第２ポリマー層３１３が第１ポリマー層３１２の表面に形成され、第２ポリマー層３１３に導電材料が埋め込まれることによって第２ポリマー層３１３の表面に第２導電領域３１６と第２リード線３１７が形成される。位置検出モジュール３１０と表示モジュール３２０が光学接着剤３３０を用いて接続される。
【００３１】
タッチスクリーン３００も遮光層３４０を設けられている。第３実施形態のタッチスクリーン３００と第２の実施形態のタッチスクリーン２００との異なる部分は、主に遮光層の位置が異なることである。遮光層３４０が第２ポリマー層３１３の表面に位置し、すなわち、第２ポリマー層３１３と光学接着剤３３０との間に位置する。図１１に示すように、位置検出モジュール３１０の基板３１１と第１ポリマー層３１２の長さが同じでともに“ａ”であり、第２ポリマー層３１３の長さが“ｂ”であり、ｂ＜ａであり、遮光層３４０の長さも“ａ”である。第１ポリマー層３１２が基板３１１の上方に位置し、第２ポリマー層３１３が第１ポリマー層３１２の上方に位置し、表示モジュール３２０が遮光層３４０の上方に位置する。全体的に見ると、第２ポリマー層３１３の長さが第１ポリマー層３１２の長さより短く、第２ポリマー層３１３が第１ポリマー層３１２の上方に位置するとき、第１ポリマー層３１２の一端が露出されて１つの領域を形成し、第１リード線３１５を当該領域に露出させる。図１２に示すように、遮光層３４０が第２ポリマー層３１３及び上述の領域（第２ポリマー層３１３に対して露出した第１ポリマー層３１２）の上に位置し、タッチスクリーン３００の第１リード線３１５及び第２リード線３１７と外接するフレキシブル回路基板との接続を便利にするために、遮光層３４０の貫通孔を用いて第１リード線３１５と第２リード線３１７が引き出され、第１リード線３１５を引き出す貫通孔が第２ポリマー層３１３の外縁に位置し、第２リード線３１７を引き出す貫通孔が第２ポリマー層３１３の真上に位置する。貫通孔にそれぞれ導電材料が埋め込まれ、第１リード線３１５と第２リード線３１７が遮光層３４０の貫通孔の中から遮光層３４０の上表面に引き出される。図１１に示すように、第１リード線３１５と第２リード線３１７が同じ平面上でフレキシブル回路基板と接続される。
【００３２】
既存のタッチスクリーンと比較して、本発明のタッチスクリーン３００は、透明導電薄膜を省き、第１及び第２ポリマー層に導電材料を埋め込む方法によって伝導の効果を実現し、それによって材料コストが比較的に低い。タッチスクリーン３００の製造における貼り合わせ工程が比較的に簡単であり、製造効率が向上し、製造コストが比較的に低く、より軽量である。しかも導電材料が第１及び第２ポリマー層の中に埋め込まれるため、タッチスクリーン３００の構造が全体的により薄い。タッチスクリーン３００がさらに遮光層３４０を備えている。
【００３３】
以上述べた実施形態が本発明のいくつかの実施方式を具体的かつ詳細的に表したのみであり、本発明の特許の範囲を限定するものとして理解すべきではない。本発明分野の一般的な技術者にとって、本発明の主旨から逸脱しない限り、若干の変形と改良を行うことができ、これらは全て本発明の保護の範囲内に属する。故に、本発明の特許の保護範囲は、特許請求の範囲に準ずる。
【符号の説明】
【００３４】
１００  タッチスクリーン
１１１  基板
１１２  第１ポリマー層
１１３  第２ポリマー層
１１４  第１導電領域
１１５  第１リード線
１１６  第２導電領域
１１７  第２リード線
１２０  表示モジュール
１３０  光学接着剤
２００  タッチスクリーン
２１１  基板
２１２  第１ポリマー層
２１３  第２ポリマー層
３１４  第１導電領域
２１５  第１リード線
２１６  第２導電領域
２１７  第２リード線
２２０  表示モジュール
２３０  光学接着剤
２４０  遮光層
３００  タッチスクリーン
３１１  基板
３１２  第１ポリマー層
３１３  第２ポリマー層
３１４  第１導電領域
３１５  第１リード線
３１６  第２導電領域
３１７  第２リード線
３２０  表示モジュール
３３０  光学接着剤
３４０  遮光層
１１１１  第１表面
１１１２  第２表面
１１１３  切り込み
２１３１  切り込み
【図１】
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【図２】
2015515705.tif 000004
【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】
2015515705.tif 000009
【図８】
2015515705.tif 000010
【図９】
2015515705.tif 000011
【図１０】
2015515705.tif 000012
【図１１】
2015515705.tif 000013
【図１２】
2015515705.tif 000014
【国際調査報告】
2015515705.tif 000015
2015515705.tif 000016
2015515705.tif 000017
2015515705.tif 000018