(57)【要約】  本発明は、透明導電膜の導電構造、透明導電膜、およびその製造方法を提供する。透明導電膜は、片面二重層導電構造を有する。片面二重層導電構造は、基板または基板の表面上のポリマー層にエンボス加工された第１の金属埋め込み層と、第１の金属埋め込み層の表面上に加えられたポリマー材料にエンボス加工された第２の金属埋め込み層とを含む。導電構造の第１および第２の層は、全ての凹部に導電性材料を充填したグリッド凹部構造を有する。本発明により提供される片面二重層グラフィック透明導電膜は、高い分解能、高い透過率、別個に調整可能なシート抵抗、および多くの他の利点を有する。透明導電膜は、タッチパネルの費用ならびに重さおよび厚さを低減させることができる。
2015501502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜の導電構造であって、該導電構造は透明基板上に配置され、前記導電構造は、グリッド形状の第１の金属埋め込み層と前記第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層とを備え、前記第１の金属埋め込み層と前記第２の金属埋め込み層とは互いに絶縁されている、導電構造。
【請求項２】
透明基板と前記基板上に配置される導電構造とを備える透明導電膜であって、前記導電構造は、グリッド形状の第１の金属埋め込み層と前記第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層とを含み、前記第１の金属埋め込み層と前記第２の金属埋め込み層とは互いに絶縁されている、透明導電膜。
【請求項３】
マルチタッチ機能を支持するための透明導電膜であって、機能領域と前記機能領域の周囲の少なくとも一方側に配置される配線領域とを備え、前記機能領域は導電構造を含み、前記導電構造はグリッド形状の第１の金属埋め込み層と前記第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層とを含み、前記第１の金属埋め込み層と前記第２の金属埋め込み層とは互いに絶縁されており、前記配線領域は、前記第１の金属埋め込み層に接続される複数の配線の集合によって形成される第１の配線領域と、前記第２の金属埋め込み層に接続される複数の配線の集合から形成される第２の配線領域とを含み、前記第１の配線領域と前記第２の配線領域とは互いに絶縁されている、透明導電膜。
【請求項４】
透明基板と前記基板上に配置される透明なポリマー層とをさらに備え、前記第１の金属埋め込み層と前記第１の配線領域とは前記基板に配置され、前記第２の金属埋め込み層と前記第２の配線領域とは前記ポリマー層に配置され、前記第２の金属埋め込み層の厚さおよび前記第２の金属埋め込み層に接続される前記配線の厚さは、前記ポリマー層の厚さより小さい、請求項３に記載の透明導電膜。
【請求項５】
前記ポリマー層は、第１の配線領域が露出した状態でグラフィカルに前記基板上にコーティングされる、請求項４に記載の透明導電膜。
【請求項６】
接着促進層が、前記基板と前記ポリマー層との間にさらに配置される、請求項４に記載の透明導電膜。
【請求項７】
前記透明導電膜は、透明基板と、前記基板上に位置する透明な第１のポリマー層と、前記第１のポリマー層上に位置する透明な第２のポリマー層とを含み、前記第１の金属埋め込み層および前記第１の配線領域は前記第１のポリマー層に配置され、前記第２の金属埋め込み層および前記第２の配線領域は前記第２のポリマー層に配置され、前記第２の金属埋め込み層の厚さおよび前記第２の金属埋め込み層に接続される配線の厚さは前記第２のポリマー層の厚さより小さい、請求項３に記載の透明導電膜。
【請求項８】
前記第２のポリマー層は、前記第１の配線領域が露出した状態でグラフィカルに前記第１のポリマー層にコーティングされる、請求項７に記載の透明導電膜。
【請求項９】
前記第１の金属埋め込み層および／または前記第２の金属埋め込み層のグリッドは、不規則な形状を有するランダムなグリッドである、請求項３、４、および７のいずれか１項に記載の透明導電膜。
【請求項１０】
前記ランダムなグリッドは、不規則な多角形からなり、前記グリッドのグリッド線は真っ直ぐな線分であり、右方向の水平Ｘ軸に対して均一に分布した角度θを形成する、請求項９に記載の透明導電膜。
【請求項１１】
請求項４に記載の前記透明導電膜を製造するための方法であって、
（１）前記機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、前記配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づいて基板材料にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（２）第１の金属埋め込み層および第１の配線領域を形成するように、ステップ（１）でエンボス加工された前記凹部に導電性材料を充填するステップと、
（３）前記第１の配線領域が露出した状態で前記機能領域において少なくとも前記第１の金属埋め込み層を覆う前記ポリマー層を形成するように、ステップ（２）に基づいた前記基板をグラフィカルにコーティングするステップと、
（４）前記機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、前記配線領域に配線凹部を形成するように、前記エンボス加工技術に基づき、ステップ（３）でコーティングされた前記ポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（５）前記第２の配線領域と前記第１の配線領域とが上下に重ねられず、前記第２の金属埋め込み層および前記第２の配線領域を形成するように、ステップ（４）でエンボス加工された前記凹部に導電性材料を充填するステップとを備える、方法。
【請求項１２】
請求項７に記載の前記透明導電膜を製造するための方法であって、
（１）前記第１のポリマー層で前記基板をコーティングするステップと、
（２）前記機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、前記配線領域に配線凹部を形成するように、前記エンボス加工技術に基づいて前記第１のポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（３）前記第１の金属埋め込み層および前記第１の配線領域を形成するように、ステップ（２）でエンボス加工された前記凹部に導電性材料を充填するステップと、
（４）前記第１の配線領域が露出した状態で機能領域において少なくとも第１の金属埋め込み層を覆う前記第２のポリマー層を形成するように、ステップ（３）に基づいた前記基板をグラフィカルにコーティングするステップと、
（５）前記機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、前記配線領域に配線凹部を形成するように、前記エンボス加工技術に基づき、ステップ（４）でコーティングされた前記第２のポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（６）前記第２の配線領域と前記第１の配線領域とが上下に重ねられず、前記第２の金属埋め込み層および前記第２の配線領域を形成するように、ステップ（５）でエンボス加工された前記凹部に導電性材料を充填するステップとを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、マルチタッチディスプレイの分野に関し、特にマルチタッチ技術を支持する透明導電膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
透明導電膜は、良好な導電性および高い可視光透過率を有する膜である。透明導電膜は、フラットパネルディスプレイ、光起電装置、タッチパネル、および電磁遮蔽、ならびに他の分野において幅広く使用され、非常に大きな市場空間を有する。
【０００３】
ＩＴＯ層は、タッチスクリーンモジュールにおいて重要な要素である。タッチスクリーンの製造技術は急速に発展しているが、ＩＴＯ層をベースとした製造工程は、投影型容量式スクリーンを例にとると、近年において大きく変化してない。ＩＴＯコーティング、グラフィックＩＴＯ、および透明電極銀引線の製造は、常に必ず必要となる。従来の製造工程は、複雑で長期にわたるため、タッチスクリーン製造の分野において歩留まりの制御は現段階では避けられない課題となっている。さらに、この手法では、エッチング工程も必ず用いる必要があり、大量のＩＴＯおよび金属材料が無駄となる。このため、簡易かつ環境保護的な透明導電膜の製造工程をどのように実現するかが、緊急に解決する必要のある重要な技術的課題である。
【０００４】
中国特許出願公開第ＣＮ２０１０１０５３３２２８号は、埋め込み式グラフィック金属グリッド透明導電膜を開示している。この透明導電膜においては、熱可塑性基板材料にエンボス加工することによってグリッド形状の凹部が形成され、この凹部が導電性金属で満たされる。グリッドの空白領域が光の伝達に使用され、グリッドの凹部領域内の金属が導電機能を実現するために使用される。ＰＥＴ基板上での透明導電膜の透過率は８７％より高く、その一方でガラス基板上での透明導電膜の透過率は９０％より高く、両者は１０Ω／ｓｑより小さいシート抵抗を有し、特に金属線の分解能は３μｍ未満である。
【０００５】
他の中国特許第ＣＮ２０１１１００５８４３１号は、他の埋め込み式グラフィック金属グリッド透明導電膜を開示している。この透明導電膜においては、ポリマー層が基板の表面に作られ、グリッド形状がポリマー層上にエンボス加工され、これによって金属埋め込み層が作られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記２つの特許は、どちらも単層導電構造を有する透明導電膜の製造について開示している。しかしながら、単層透明導電膜は、マルチタッチ技術を支持することが難しい。このため、マルチタッチ技術を実現するために、ジャンパ線によってＸ軸方向およびＹ軸方向における相互の導電を実現するように、従来技術においては２つの単層透明導電膜が使用される。これにより、単層膜がマルチタッチ技術を支持しないという欠点が克服される。しかしながら、２つの透明導電膜を使用するという解決法には、以下の欠点がある。第一に、ジャンパ線は主に黄色光を使用することによって実現されるが、その工程は複雑である。加えて、ジャンパ線はタッチスクリーン上で視認可能であり、外観に影響する。第二に、既存のタッチスクリーンは軽量化および薄化に向けて開発がなされており、導電膜が一層加えられた場合、すなわち二重導電膜がタッチに使用された場合、厚みおよび重さの増大を代価とし、開発動向に合致しないものとなる。
【０００７】
このため、従来技術に存在する技術的欠点を解決するために、発明者は片面二重層グラフィック透明導電膜を提案した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明の概要
このような点に鑑み、本発明の第１の目的は、片面二重層グラフィック導電構造を提供し、この導電構造を有する透明導電膜にマルチタッチ機能を支持させることにある。本発明の第２の目的は、マルチタッチ機能を支持するだけでなくマルチタッチディスプレイ装置全体の厚さを大きく減少させる、上記の導電構造を有する透明導電膜およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の目的の１つによって提供される透明導電膜の導電構造によれば、導電構造は、グリッド形状の第１の金属埋め込み層と第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層とを含む透明基板上に形成され、第１の金属埋め込み層と第２の金属埋め込み層とは互いに絶縁されている。
【００１０】
本発明の他の目的によって提供される透明導電膜は、透明基板と基板上に配置される導電構造とを含み、導電構造は、グリッド形状の第１の金属埋め込み層と第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層とを含み、第１の金属埋め込み層と第２の金属埋め込み層とは互いに絶縁されている。
【００１１】
本発明の他の目的によって提供されるマルチタッチ機能を支持する透明導電膜は、機能領域と機能領域の周囲の少なくとも一方側に配置される配線領域とを含む。機能領域は導電構造を含み、導電構造はグリッド形状の第１の金属埋め込み層と第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層とを含み、第１の金属埋め込み層と第２の金属埋め込み層とは互いに絶縁されている。配線領域は、第１の金属埋め込み層に接続される複数の配線の集合によって形成される第１の配線領域と、第２の金属埋め込み層に接続される複数の配線の集合によって形成される第２の配線領域とを含み、第１の配線領域と第２の配線領域とは互いに絶縁されている。
【００１２】
好ましくは、透明導電膜は、透明基板と基板上に配置される透明なポリマー層とを含み、第１の金属埋め込み層と第１の配線領域とは基板上に配置され、第２の金属埋め込み層と第２の配線領域とはポリマー層に配置され、第２の金属埋め込み層の厚さおよび第２の金属埋め込み層に接続される配線の厚さは、ポリマー層の厚さより小さい。
【００１３】
ポリマー層は、第１の配線領域が露出した状態でグラフィカルに基板上にコーティングされる。
【００１４】
接着促進層が、基板とポリマー層との間にさらに配置される。
好ましくは、透明導電膜は、透明基板と、基板上に位置する透明な第１のポリマー層と、第１のポリマー層上に位置する透明な第２のポリマー層とを含み、第１の金属埋め込み層および第１の配線領域は第１のポリマー層に配置され、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域は第２のポリマー層に配置され、第２の金属埋め込み層の厚さおよび第２の金属埋め込み層に接続される配線の厚さは第２のポリマー層の厚さより小さい。
【００１５】
第２のポリマー層は、第１の配線領域が露出した状態でグラフィカルに第１のポリマー層にコーティングされる。
【００１６】
好ましくは、第１の金属埋め込み層および／または第２の金属埋め込み層のグリッドは、不規則な形状を有するランダムなグリッドである。
【００１７】
ランダムなグリッドは、不規則な多角形からなり、グリッドのグリッド線は真っ直ぐな線分であり、右方向の水平Ｘ軸に対して均一に分布した角度θを形成する。
【００１８】
一方、本発明は、透明導電膜の好ましい製造方法を提供するものであり、
（１）機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づいて基板材料にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（２）第１の金属埋め込み層および第１の配線領域を形成するように、ステップ（１）でエンボス加工された凹部に導電性材料を充填するステップと、
（３）第１の配線領域が露出した状態で機能領域において少なくとも第１の金属埋め込み層を覆うポリマー層を形成するように、ステップ（２）に基づいた基板をグラフィカルにコーティングするステップと、
（４）機能領域にグリッド状の凹部を形成し、配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づき、ステップ（３）でコーティングされたポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（５）第２の配線領域と第１の配線領域とが上下に重ねられず、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域を形成するように、ステップ（４）でエンボス加工された凹部に導電性材料を充填するステップとを含む。
【００１９】
一方、本発明は、透明導電膜の他の好ましい製造方法を提供するものであり、
（１）第１のポリマー層で基板をコーティングするステップと、
（２）機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づいて第１のポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（３）第１の金属埋め込み層および第１の配線領域を形成するように、ステップ（２）でエンボス加工された凹部に導電性材料を充填するステップと、
（４）第１の配線領域が露出した状態で機能領域において少なくとも第１の金属埋め込み層を覆う第２のポリマー層を形成するように、ステップ（３）に基づいた基板をグラフィカルにコーティングするステップと、
（５）機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づき、ステップ（４）でコーティングされた第２のポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施すステップと、
（６）第２の配線領域と第１の配線領域とが上下に重ねられず、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域を形成するように、ステップ（５）でエンボス加工された凹部に導電性材料を充填するステップとを含む。
【００２０】
図中の構成要素は、必ずしも縮尺どおりではなく、本開示の本質を明瞭に示す箇所が代わりに強調されている。さらに、全ての図面において、同様の参照番号は対応する部品を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態の透明導電膜の一部を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態においてマルチタッチ機能に用いる透明導電膜を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の変形構造を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の透明導電膜の一部を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態においてマルチタッチ機能に用いる透明導電膜を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における透明導電膜の製造方法のステップの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
詳細な説明
既存のマルチタッチ技術においては、２つの単層透明導電膜を使用する必要があり、ディスプレイ装置を軽量化および薄化させるという開発の方向性に反し、タッチディスプレイ装置の全体の厚さが大きく増大してしまう。このため、本発明は、片面二重層透明導電膜を提案する。この片面二重層透明導電膜は、互いに絶縁されたグリッド形状の第１の金属埋め込み層とグリッド形状の第２の金属埋め込み層とからなる導電構造を有し、片面透明導電膜によってマルチタッチ機能が支持され、これによってタッチディスプレイ装置の厚さが大きく減少する。
【００２３】
本発明の技術的解決法は、具体的な実施形態を参照して以下に詳細に記載される。
【実施例１】
【００２４】
実施例１：
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る透明導電膜の一部が模式的に示される。この実施形態において、導電構造における第１の金属埋め込み層は、図に示されるように基板上に直接的に作られ、透明導電膜は、透明基板１０と基板上に配置される透明なポリマー層２０とを含む。導電構造は、基板１に配置されるグリッド形状の第１の金属埋め込み層１１と、透明なポリマー層２０に配置されるグリッド形状の第２の金属埋め込み層２１とを含む。第１の金属埋め込み層１１と第２の金属埋め込み層２１とを互いに確実に絶縁させるために、第２の金属埋め込み層２１の厚さはポリマー層２０の厚さよりも小さくされ、これによって第１の金属埋め込み層１１と第２の金属埋め込み層２１との間にポリマー層２０の一部が配置され、絶縁効果が実現される。透明基板は、ＰＭＭＡ（ポリメチル・メタクリレート）およびＰＣ（ポリカーボネート・プラスチック）などの熱可塑性材料からなり、ポリマー層２０は、ＵＶエンボス加工プラスチック材料などからなってもよい。透明導電膜の光透過を保証するために、これら２つの層は光透過率の高い材料からなるのが好ましい。
【００２５】
好ましくは、第１の金属埋め込み層１１および／または第２の金属埋め込み層２１のグリッドは、不規則な形状を有するランダムなグリッドに設定され、各角度方向に均一に分布する。さらに、これらのランダムなグリッドは、不規則な多角形からなる。すなわち、グリッドのグリッド線は真っ直ぐな線分であり、右方向の水平Ｘ軸に対して均一に分布した角度θを形成する。均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々のθを統計して、５°のステップ角度での角度区間の各々に入るグリッド線の確率パイについての統計を収集し、０°〜１８０°内の３６の角度区間におけるｐ１、ｐ２、…ｐ３６を得て、パイの標準偏差が算術平均の２０％未満であることを満たすということを指す。角度方向におけるこのような均一な分布により、モアレ縞の生成を回避することができる。
【００２６】
図１および図２を参照すると、図２は、本発明の第１の実施形態においてマルチタッチ機能を使用する透明導電膜を模式的に示す図である。図１の透明導電膜に基づく透明導電膜は、マルチタッチ機能を満たすために周辺部に付加的な配線を有する。図に示されるように、透明導電膜は、機能領域１００と配線領域２００とを含む。機能領域１００は、制御機能を実現するためにユーザが触れて使用する透明導電膜の領域を指し、上記の第１の実施形態における導電構造、すなわちグリッド形状の第１の金属埋め込み層１１と第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層２１とを含む。機能領域１００の周囲の少なくとも一方側に分布する配線領域２００は、第１の金属埋め込み層１１に接続される複数の配線の集合によって形成される第１の配線領域２０１と、第２の金属埋め込み層２１に接続される複数の配線の集合によって形成される第２の配線領域２０２とを含み、第１の配線領域２０１と第２の配線領域２０２とは互いに絶縁されている。図２においては、俯視によって第１の金属埋め込み層１１が遮られているが、第１の配線領域２０１の配線が第１の金属埋め込み層に接続されていることを理解すべきである。これらの配線は、機能領域内の導電構造を外部のデータ処理装置（図示せず）と接続するために使用され、外部からの接触行為が機能領域で検知された場合に検知信号データを指示処理のためにデータ処理装置に送ることができ、タッチ機能が実現される。
【００２７】
図３〜図６を参照すると、第１の実施形態における透明導電膜の製造方法は、以下のステップを含む。
【００２８】
１．機能領域にグリッド形状の凹部１２を形成するように、エンボス加工技術を用いて基板１０にまずグラフィカルにエンボス加工を施す。これらの凹部１２は、たとえば３μｍの深さと、たとえば２．２μｍの幅とを有し、グリッドは不規則な形状を有するランダムなグリッドである。
【００２９】
２．そして、基板１０にエンボス加工を施してパターニングされた全てのグラフィック凹部にスクレープコーティング技術によって導電性材料２５を充填し焼結する。導電性材料は、たとえばナノ銀インクである。ナノ銀インクは、銀インクの固体成分が３５％であり、焼結温度が１５０℃である。図４に示されるように、基板材料１０においては、導電機能を有する第１の金属埋め込み層と第１の配線領域が形成される。
【００３０】
３．そして、第１の配線領域が露出した状態で、機能領域において少なくとも第１の金属埋め込み層を覆うポリマー層２０を形成するように、ステップ２に基づいた基板をグラフィカルにコーティングする。コーティングされたポリマー層は、たとえばＵＶエンボス加工プラスチックであり、４μｍの厚さを有する。第１の配線領域は外部で他のデータ処理装置と接続する必要があるため、第１の配線領域に位置するこれらの配線は露出させる必要がある。このため、本発明は、グラフィカルコーティング処理を提案する。このグラフィカルコーティング処理は、配線領域における第１の配線領域を露出させた状態で機能領域における全ての第１の金属埋め込み層を覆うようにＵＶエンボス加工プラスチックで基板１０の一部をコーティングすることをいう。
【００３１】
４．機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づき、ステップ３でコーティングされたポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施す。このステップの目的は、ステップ１のエンボス加工と類似の全体的なグラフィックエンボス加工処理を用いてポリマー層２０上に第２の金属埋め込み層および第２の配線領域を形成することにある。しかしながら、このステップにおいては、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域の凹部を形成するためにエンボス加工を施す場合には第１の金属埋め込み層および第１の配線領域を配列する工程が必要であることを示す必要がある。これによって、第２の配線領域に配線を形成する際に第１の配線領域との上下の重なりを回避する助けとなる。
【００３２】
５．第２の配線領域と第１の配線領域とが上下に重ねられず、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域を形成するように、ステップ４でエンボス加工された凹部に導電性材料を充填する。このステップでは、ステップ２と類似に、ＵＶエンボス加工プラスチック表面にエンボス加工を施してパターニングされたグリッド凹部にインクジェット充填技術によってナノ銀インク２５を充填し、焼結する。銀インク２５は、固体成分が３５％であり、焼結温度が１５０℃である。図６に示されるように、ＵＶエンボス加工プラスチックにおいて、導電機能を有する第２の金属埋め込み層および第２の配線領域が形成される。第２の金属埋め込み層および第２の配線領域の凹部の深さは、ＵＶエンボス加工プラスチックの厚さより小さい。
【００３３】
図７に示されるように、製品の接着に関する要求を高めるように、接着促進層５０を基板１０とポリマー層２０との間にさらに加えることができる。
【実施例２】
【００３４】
実施例２：
図８を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る透明導電膜の一部が模式的に示される。この実施形態において、導電構造における第１の金属埋め込み層は、基板上の第１のポリマー層に直接的に作られる。図に示されるように、透明導電膜は、透明基板１０′と、基板上に位置する透明な第１のポリマー層２０′と、第１のポリマー層２０′上に位置する透明な第２のポリマー層３０とを含む。導電構造は、第１のポリマー層２０′に配置されるグリッド形状の第１の金属埋め込み層１１′と、第２の透明なポリマー層３０に配置されるグリッド形状の第２の金属埋め込み層２１′とを含む。第１の金属埋め込み層１１′と第２の金属埋め込み層２１′とを確実に互いに絶縁させるために、第２の金属埋め込み層２１′の厚さは第２のポリマー層３０の厚さよりも小さくされ、これによって第１の金属埋め込み層１１′と第２の金属埋め込み層２１′との間に第２のポリマー層３０の一部が配置され、絶縁効果が実現される。透明基板は、たとえばＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート・プラスチック）およびＰＣ（ポリカーボネートプラスチック）などの柔軟な材料および硬い熱可塑性材料であり、第１のポリマー層２０′および第２のポリマー層３０は、たとえばＵＶエンボス加工プラスチック材料などからなる。透明導電膜の光透過を保証するために、これらの３つの層は光透過率の高い材料からなるのが好ましい。
【００３５】
好ましくは、第１の金属埋め込み層１１′および／または第２の金属埋め込み層２１′のグリッドは、不規則な形状を有するランダムなグリッドに設定され、各角度方向に均一に分布する。さらに、これらのランダムなグリッドは、不規則な多角形からなる。すなわち、グリッドのグリッド線は真っ直ぐな線分であり、右方向の水平Ｘ軸に対して均一に分布した角度θを形成する。均一な分布とは、ランダムなグリッドの各々のθを統計して、５°のステップ角度での角度区間の各々に入るグリッド線の確率パイについての統計を収集し、０°〜１８０°内の３６の角度区間におけるｐ１、ｐ２、…ｐ３６を得て、パイの標準偏差が算術平均の２０％未満であることを満たすということを指す。角度方向におけるこのような均一な分布により、モアレ縞の生成を回避することができる。
【００３６】
図８および図９を参照すると、図９は、本発明の第２の実施形態においてマルチタッチ機能を使用する透明導電膜を模式的に示す図である。図８の透明導電膜に基づく透明導電膜は、マルチタッチ機能を満たすために周辺部に付加的な配線を有する。図に示されるように、透明導電膜は、機能領域１００′と配線領域２００′とを含む。機能領域１００′は、制御機能を実現するためにユーザが触れて使用する透明導電膜の領域を指し、上記の第１の実施形態における導電構造、すなわちグリッド形状の第１の金属埋め込み層１１′と第１の金属埋め込み層上に位置するグリッド形状の第２の金属埋め込み層２１′とを含む。機能領域１００′の周囲の少なくとも一方側に分布する配線領域２００′は、第１の金属埋め込み層１１′に接続される複数の配線の集合によって形成される第１の配線領域２０１′と、第２の金属埋め込み層２１′に接続される複数の配線の集合によって形成される第２の配線領域２０２′とを含み、第１の配線領域２０１′と第２の配線領域２０２′とは互いに絶縁されている。図９においては、俯視によって第１の金属埋め込み層１１′が遮られているが、第１の配線領域２０１′の配線が第１の金属埋め込み層に接続されていることを理解すべきである。これらの配線は、機能領域内の導線構造を外部のデータ処理装置（図示せず）と接続するために使用され、外部からの接触行為が機能領域で検知された場合に検知信号データを指示処理のためにデータ処理装置に送ることができ、タッチ機能が実現される。
【００３７】
図１０〜図１３を参照すると、第２の実施形態における透明導電膜の製造方法は、以下のステップを含む。
【００３８】
１．第１のポリマー層２０′を形成するために、ＵＶエンボス加工プラスチックでまず基板１０′をコーティングする。基板１０′は、たとえばＰＥＴからなり、たとえば１２５μｍの厚さを有し、ＵＶエンボス加工プラスチックは、たとえば４μｍの厚さを有する。
【００３９】
２．そして、機能領域にグリッド形状の凹部１２′を形成するように、エンボス加工技術に基づいて第１のポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施す。凹部１２′は、３μｍの深さと２．２μｍの幅とを有し、グリッドは不規則な形状を有するランダムなグリッドである。
【００４０】
３．そして、第１の金属埋め込み層と第１の配線領域とを形成するように、ステップ２でエンボス加工が施された凹部に導電性材料を充填する。このステップにおいて、ＵＶエンボス加工プラスチック表面にエンボス加工を施してパターニングされたグリッド凹部にスクレープコーティング技術によってナノ銀インク２５′を充填し、焼結する。銀インク２５′は、固体成分が３５％であり、焼結温度が１５０℃である。図１１に示されるように、導電機能を有する第１の金属埋め込み層および第１の配線領域は、第１のポリマー層２０′内に形成される。
【００４１】
４．そして、第１の配線領域が露出した状態で、機能領域において少なくとも第１の金属埋め込み層を覆う第２のポリマー層を形成するように、ステップ３に基づいた基板をグラフィカルにコーティングする。図１２に示されるように、ＵＶエンボス加工プラスチックは、たとえば４μｍの厚さを有する第２のポリマー層３０を形成するように、完成したＵＶ加工プラスチックにグラフィカルに加えられる。実施例１と同じように、第１の配線領域は外部で他のデータ処理装置と接続する必要があるため、第１の配線領域に位置する配線は露出させる必要がある。このため、本発明は、グラフィカルコーティング処理を提案する。このグラフィカルコーティング処理は、配線領域における第１の配線領域を露出させた状態で機能領域における全ての第１の金属埋め込み層を覆うようにＵＶエンボス加工プラスチックで第１のポリマー層２０′の一部をコーティングすることをいう。
【００４２】
５．そして、機能領域にグリッド形状の凹部を形成し、配線領域に配線凹部を形成するように、エンボス加工技術に基づき、ステップ４で加えられた第２のポリマー層にグラフィカルにエンボス加工を施す。このステップの目的は、ステップ２のエンボス加工と類似の全体的なグラフィックエンボス加工処理を用いて第２のポリマー層３０上に第２の金属埋め込み層および第２の配線領域を形成することにある。しかしながら、このステップにおいては、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域の凹部を形成するためにエンボス加工を施す場合には第１の金属埋め込み層および第１の配線領域を配列する工程が必要であることを示す必要がある。これによって、第２の配線領域に配線を形成する際に第１の配線領域との上下の重なりを回避する助けとなる。
【００４３】
６．そして、第２の配線領域と第１の配線領域とが上下に重ねられず、第２の金属埋め込み層および第２の配線領域を形成するように、ステップ５でエンボス加工された凹部に導電性材料を充填する。このステップでは、ステップ３と類似に、ＵＶエンボス加工プラスチック表面にエンボス加工を施してパターニングされたグリッド凹部にインクジェット充填技術によってナノ銀インク２５を充填し、焼結する。銀インク２５′は、固体成分が３５％であり、焼結温度が１５０℃である。図１３に示されるように、ＵＶエンボス加工プラスチックにおいて、導電機能を有する第２の金属埋め込み層および第２の配線領域が形成される。第２の金属埋め込み層および第２の配線領域の凹部の深さは、ＵＶエンボス加工プラスチックの厚さより小さい。
【００４４】
好ましくは、基板１０′と第１のポリマー層２０′との間、および／または第１のポリマー層２０′と第２のポリマー層３０との間には、接着促進層がさらに配置される。図に示される接着促進層２４は、層の間の接着を強化する機能を有する。
【００４５】
上記の実施例の各々に例示されるサイズのパラメータは、単に本発明の適用状態を示するために使用されるものであることを説明する必要がある。凹部の幅を例に取ると、凹部の幅は、人間の目の分解能の限界よりも小さければ、すなわちディスプレイ装置としての通常の視野に影響を与えなければ、許容可能である。一方で、凹部の深さに関しては、ポリマー層よりも小さくすることを前提に、金属線の抵抗を低減させるように金属埋め込み層の断面積を出来る限り大きくする必要がある。
【００４６】
上記の実施例における片面二重層グラフィック透明導電膜およびその製造方法での基板材料および熱可塑性基板材料は、実施例において列挙された材料に限られず、ガラス、石英、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などであってもよい。実施例において記述したエンボス加工技術は、熱エンボス加工およびＵＶエンボス加工を含む。実施例に記述の適用されるＵＶエンボス加工プラスチックは、これらに限定されるものではなく、同様の特性を有する他のポリマーであってもよい。実施例に記述の導電性材料の充填方法は、スクレープコーティングおよびインクジェット印刷を含む。本発明において記述の導電性材料は銀に限られず、黒鉛および高分子の導電性材料などであってもよい。
【００４７】
本発明は、構造的特徴および／または方法論的な行為に特定した表現で記載されたが、添付の請求項で規定される発明は具体的に記載された特徴または行為に限定されるものではないことが理解される。むしろ、具体的な特徴および行為は、請求項に記載の発明を実施する際の例示的な形態として開示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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