(57)【要約】タッチスクリーンパネル（１０）を製造する方法であって、絶縁性基板（１２）の一方の表面に抵抗コーティング（３２）を適用する工程と、前記抵抗コーティング（３２）に絶縁性保護コーティング（３０）を適用する工程と、複数の端部電極（１６）を含む導電性端部電極（１６）パターンを前記保護コーティング上に付着させる工程と、前記端部電極が前記保護コーティング（３０）を経てエッチングし、前記抵抗コーティング（３２）との電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程と、を含む方法。
2004537107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスクリーンパネルを製造する方法であって、
絶縁性基板の一方の表面に抵抗コーティングを適用する工程と、
前記抵抗コーティングに絶縁性保護コーティングを適用する工程と、
複数の端部電極を含む導電性端部電極パターンを前記保護コーティング上に付着させる工程と、
前記端部電極が前記保護コーティングを経てエッチングし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程と、
を包含する方法。
【請求項２】
前記端部電極の材料が、添加剤と混合された導電性ペーストを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含み、前記添加剤が、前記保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記化合物が、炭酸ナトリウム類および／またはギ酸ナトリウム類からなる群より選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記導電性ペーストが銀／フリット組成物である、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記添加剤が前記導電性ペーストの１〜２５重量％である、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記抵抗コーティングを適用する工程が、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、メニスカスコーティング、浸漬コーティング、スクリーン印刷、およびパッド印刷からなる群より選択される方法を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記絶縁性保護コーティングを適用する工程が、浸漬コーティング、メニスカスコーティング、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷、およびパッド印刷からなる群より選択される方法である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記導電性端部電極パターンを前記絶縁性保護コーティング上に付着させる前に、前記絶縁性保護コーティングを硬化させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
焼成工程が前記パネルを高温にさらす工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
焼成工程が、前記パネルを赤外線に曝露する工程をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記赤外線が２．５〜６．０μｍの波長を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ワイヤトレースパターンを前記保護コーティング上に付着させる工程と、前記ワイヤトレースパターンが前記保護コーティングを経てエッチングし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワイヤトレースパターンの材料が添加剤と混合された導電性ペーストを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含み、前記添加剤が、前記保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ワイヤトレースパターンと前記端部電極との間に電気絶縁を形成する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
電気絶縁を形成する前記工程が、前記端部電極と前記ワイヤトレースとの間の前記保護材料および前記抵抗材料をエッチングするためのレーザーを使用する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ワイヤトレースパターンを前記パネル上に配置する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ワイヤトレースと前記端部電極との間に電気絶縁を形成する工程をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
電気絶縁を形成する工程が、前記ワイヤトレースパターンと前記保護コーティングとの間に誘電層を組み込むことを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
電気絶縁を形成する工程が、前記端部電極と前記ワイヤトレースの間に誘電層を組み込むことを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
電気絶縁を形成する工程が、前記ワイヤトレースの材料に添加剤を加えないことによって、前記ワイヤトレースが前記保護コーティングを経てエッチングしないようにする工程を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
タッチスクリーンパネルを製造する方法であって、
絶縁性基板の一方の表面に抵抗コーティングを適用する工程と、
前記抵抗コーティングに絶縁性保護コーティングを適用する工程と、
導電性ペーストを添加剤と混合する工程と、
複数の端部電極を含む導電性端部電極パターンの形態の前記混合物を前記保護コーティング上に付着させる工程と、
前記端部電極が前記保護コーティングを経てエッチングし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程と、
を包含する方法。
【請求項２４】
前記絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含み、前記添加剤が、前記保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記化合物が、炭酸ナトリウム類および／またはギ酸ナトリウム類からなる群より選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記導電性ペーストが銀／フリット組成物である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記添加剤が前記導電性ペーストの１〜２５重量％である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
ワイヤトレースパターンを前記保護コーティング上に付着させる工程と、前記ワイヤトレースパターンが前記保護コーティングを経てエッチングし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程と、をさらに含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記ワイヤトレースパターンの材料が添加剤と混合された導電性ペーストを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含み、前記添加剤が、前記保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ワイヤトレースパターンと前記端部電極との間に電気絶縁を形成する工程をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
電気絶縁を形成する前記工程が、前記端部電極と前記ワイヤトレースとの間の前記保護材料および前記抵抗材料をエッチングするためのレーザーを使用する工程を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
ワイヤトレースパターンを前記パネル上に配置する工程をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
前記ワイヤトレースと前記端部電極との間に電気絶縁を形成する工程をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
電気絶縁を形成する工程が、前記ワイヤトレースパターンと前記保護コーティングとの間に誘電層を組み込むことを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
電気絶縁を形成する工程が、前記端部電極と前記ワイヤトレースとの間に誘電層を組み込むことを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
電気絶縁を形成する工程が、前記ワイヤトレースの材料に添加剤を加えないことによって、前記ワイヤトレースが前記保護コーティングを経てエッチングしないようにする工程を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
絶縁性基板と、
前記基板の一方の表面上の抵抗コーティングと、
前記抵抗コーティング上の保護コーティングと、
前記保護コーティング上に複数の端部電極を有し前記抵抗コーティングまで延在してこれと電気的接触を形成する導電性端部電極パターンと、
を包含するタッチスクリーンパネル。
【請求項３９】
前記端部電極の材料が、添加剤と混合された導電性ペーストを含む、請求項３８に記載のパネル。
【請求項４０】
前記絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含み、前記添加剤が、前記保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む、請求項３９に記載のパネル。
【請求項４１】
前記化合物が、炭酸ナトリウム類および／またはギ酸ナトリウム類からなる群より選択される、請求項４０に記載のパネル。
【請求項４２】
前記導電性ペーストが銀／フリット組成物である、請求項３９に記載のパネル。
【請求項４３】
前記添加剤が前記導電性ペーストの１〜２５重量％である、請求項３９に記載のパネル。
【請求項４４】
前記抵抗コーティングが、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、メニスカスコーティング、浸漬コーティング、スクリーン印刷、およびパッド印刷からなる群より選択される方法によて適用される、請求項３８に記載のパネル。
【請求項４５】
前記絶縁性保護コーティングが、浸漬コーティング、メニスカスコーティング、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷、およびパッド印刷からなる群より選択される方法によって適用される、請求項３８に記載のパネル。
【請求項４６】
前記導電性端部電極パターンを前記絶縁性保護コーティング上に付着される前に、前記絶縁性保護コーティングが硬化される、請求項３８に記載のパネル。
【請求項４７】
前記保護コーティング上に付着し、前記保護コーティングを経てエッチングを引き起こし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するワイヤトレースパターンをさらに含む、請求項３８に記載のパネル。
【請求項４８】
前記ワイヤトレースパターンの材料が添加剤と混合された導電性ペーストを含む、請求項４７に記載のパネル。
【請求項４９】
前記絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含み、前記添加剤が、前記保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む、請求項４８に記載のパネル。
【請求項５０】
前記保護コーティング上のワイヤトレースパターンをさらに含む、請求項３８に記載のパネル。
【請求項５１】
前記ワイヤトレースパターンと前記端部電極との間に電気絶縁をさらに含む、請求項５０に記載のパネル。
【請求項５２】
前記ワイヤトレースパターンと保護コーティングとの間に誘電材料をさらに含む、請求項５１に記載のパネル。
【請求項５３】
前記導電性端部電極パターン上の誘電材料と、前記誘電材料上のワイヤトレースパターンとをさらに含む、請求項５１に記載のパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端部電極およびワイヤトレースの上に付着される場合にパネルの端部で発生する色むらを解消するために、端部電極およびワイヤトレースを付着させる前に透明ハードコート材料を付着させることでハードコートが端部電極の下に存在させる、タッチスクリーンパネルを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンは現在広く普及しており、たとえば、現金自動預入支払機、カジノの賭博機、キャッシュレジスターなどの入力および表示インターフェースとして使用されている。一般に、タッチスクリーンパネルは、絶縁性（たとえば、ガラス）基板と、絶縁性基板上に付着した抵抗層とを包含する。次に、抵抗層の端部に導電性端部電極のパターンが形成される。導電性電極は、抵抗層全体にわたってＸ方向およびＹ方向で直交する電界を形成する。パネルの有効領域を指またはスタイラスで触れると、基板に対する指またはスタイラスの一のＸ座標およびＹ座標を表す信号を発生する。このようにして、電線または配線トレースによってタッチパネルに接続された連動するタッチパネル回路は、基板上で接触が起こった位置を把握することができる。通常、コンピュータプログラムによって、タッチスクリーンパネルの下にあるモニター上に使用者に対する選択項目（たとえば、「「はい」の場合にはこちらを押し、「いいえ」の場合にはこちらを押して下さい」）が作成され、使用者がタッチパネルを使用した場合にどの選択肢を選択したかは、導電性端部電極パターンの補助によって決定される。
【０００３】
従来技術では、抵抗層（たとえば、酸化アンチモンスズ）がガラス基板上にスパッタリングされる。続いて、厚膜ペーストを使用して、パネル周辺部付近の抵抗層上に導電性端部電極およびワイヤトレースを付着させる。次に、使用時にパネルを保護するために、パネルの導電性端部電極およびワイヤトレースの上にＳｉＯ2透明ハードコーティングを適用する。
【０００４】
しかし、端部電極とワイヤトレースの厚さが原因で、ハードコートは平面にならず、その代わりにパネル端部で隆起し、そのためパネル端部で色むらが発生するという表面上の欠陥が生じる。これらの容認できない色むらは、端部電極およびワイヤトレースの周囲に液体ハードコート材料がせき止められて排出される場合に湿式化学的方法で適用されたＳｉＯ2透明ハードコーティングを有する容量性タッチスクリーンパネルの大きな歩留まり問題となる。
【０００５】
さらに、厚膜材料の亀裂およびアイランド化は機能的破壊を引き起こし、容量性タッチスクリーンの製造の別の大きな歩留まり問題となる。この問題は、端部電極およびワイヤトレースの厚膜とＳｉＯ2透明ハードコーティングとの間の化学的相互作用、ならびにＳｉＯ2ハードコーティング網目構造の緻密化中に厚膜に加わる機械的応力によって生じる。
【０００６】
一方、色むらの問題を解消するために、端部電極およびワイヤトレースを付着させる前にＳｉＯ2透明ハードコート材料を付着させて、ハードコートが端部電極およびワイヤトレースの下に存在するようにすると、抵抗コーティングを有する端部電極とワイヤトレースとの間に適切な電気接続の形成がハードコート材料によって妨害される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の一目的は、タッチスクリーンパネルを製造する新規な方法を提供することである。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、パネル端部の色むらが解消されるような方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、端部電極およびワイヤトレースの厚膜の亀裂またはアイランド化が原因で生じるタッチスクリーンパネルの機能的破壊を軽減または解消するような方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、容量性タッチスクリーンの製造における歩留まりを増加させるそのような方法を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、端部電極およびワイヤトレースの厚膜導電性材料の上にＳｉＯ2コーティングを使用しないことによって、ＳｉＯ2コーティングが端部電極およびワイヤトレースを覆う従来技術と関連がある不都合な相互作用を最小限にするような方法を提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、より十分に緻密化されたＳｉＯ2ハードコートを有するようなタッチスクリーンパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
タッチスクリーンパネルの端部電極およびワイヤトレース上に絶縁性保護コーティングを適用することに関する色むらおよびその他の問題が、端部電極パターンを付着させる前にタッチスクリーンパネルに絶縁性保護コーティングを均一に適用することと、端部電極およびワイヤトレース材料の厚膜銀／フリットペーストに炭酸ナトリウムまたはギ酸ナトリウムの組成物を加えることで、パネルが焼成されるときに、端部電極が保護コーティングを経てエッチングし、それによって保護コーティングの下にあるパネル上の抵抗コーティングと適切な電気的接触を形成させることとによって克服できることを理解することによって本発明が得られる。
【００１４】
本発明は、絶縁性基板の一方の表面に抵抗コーティングが適用され、抵抗コーティングに絶縁性保護コーティングが適用され、複数の端部電極を含む導電性端部電極パターンが保護コーティング上に付着され、端部電極が保護コーティングを経てエッチングし、抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまでパネルが焼成される、タッチスクリーンパネルを製造する方法を特徴とする。
【００１５】
好ましくは、端部電極の材料は、添加剤と混合された導電性ペーストを含む。絶縁性保護コーティングは二酸化ケイ素であるかまたはこれを含んでよく、添加剤は、保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含んでよい。通常、この化合物は炭酸ナトリウム類および／またはギ酸ナトリウム類からなる群より選択される。通常、導電性ペーストは銀／フリット組成物である。一般に、添加剤は導電性ペーストの１〜２５重量％である。
【００１６】
抵抗コーティングを適用する工程は、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷、またはパッド印刷などの方法を含んでよい。絶縁性保護コーティングを適用する工程は、浸漬コーティング、メニスカスコーティング、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷、またはパッド印刷などを含んでよい。
【００１７】
一実施態様では、絶縁性保護コーティングは、導電性端部電極パターンをその上に付着させる前に硬化させる。焼成は、２．５〜６．０μｍの間の波長を有する赤外線によってパネルを高温にさらすことを含む。
【００１８】
好ましい実施態様では、ワイヤトレースパターンは保護コーティング上にも付着され、ワイヤトレースパターンが保護コーティングを経てエッチングし、抵抗コーティングとの電気的接触が形成されるまでパネルが焼成される。したがって、ワイヤトレースパターンの材料は、添加剤と混合された導電性ペーストを含む。絶縁性保護コーティングが二酸化ケイ素を含む場合、添加剤は、保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む。
【００１９】
本発明の方法は、ワイヤトレースパターンをパネル上に配置する工程と、ワイヤトレースと端部電極の間に電気絶縁を形成する工程とをさらに含んでよい。電気絶縁を形成する方法は、トレースパターンと保護コーティングとの間に誘電層を組み込むことを含んでよい。電気絶縁は、端部電極とワイヤトレースとの間に誘電層を組み込むことで形成してもよい。あるいは、ワイヤトレースにおける材料に添加剤を加えないことによって、保護コーティングを経てエッチングが起こらないようにすることによって、端部電極から電気的に絶縁される。
【００２０】
本発明は、タッチスクリーンパネルを製造する方法を特徴とし、その方法は、絶縁性基板の一方の表面に抵抗コーティングを適用する工程と、前記抵抗コーティングに絶縁性保護コーティングを適用する工程と、導電性ペーストを添加剤と混合する工程と、複数の端部電極を含む導電性端部電極パターンの形態の前記混合物を前記保護コーティング上に付着させる工程と、前記端部電極が前記保護コーティングを経てエッチングし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程とを含む。通常、絶縁性保護コーティングは二酸化ケイ素を含み、添加剤は、保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む。この化合物は炭酸ナトリウム類および／またはギ酸ナトリウム類からなる群より選択してもよい。導電性ペーストは銀／フリット組成物であってよい。通常、添加剤は導電性ペーストの１〜２５重量％である。
【００２１】
好ましい実施態様では、本発明の方法は、ワイヤトレースパターンを保護コーティング上に付着させる工程と、ワイヤトレースパターンが前記保護コーティングを経てエッチングし、前記抵抗コーティングとの電気的接触を形成するまで前記パネルを焼成する工程とをさらに含む。ワイヤトレースパターンの材料は、添加剤と混合された導電性ペーストを含む。絶縁性保護コーティングは二酸化ケイ素を含み、添加剤は、保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させる溶融アルカリ水酸化物に高温で変化する化合物を含む。
【００２２】
本発明の方法は、ワイヤトレースパターンと端部電極との間に電気絶縁を形成する工程をさらに含んでよい。一実施態様では、端部電極とワイヤトレースの間の保護材料および抵抗材料のエッチングにレーザーが使用される。
【００２３】
本発明は、絶縁性基板と、前記基板の一方の表面上の抵抗コーティングと、前記抵抗コーティング上の保護コーティングと、前記保護コーティング上に複数の端部電極を有し前記抵抗コーティングまで延在してこれと電気的接触を形成する導電性端部電極パターンとを包含するタッチスクリーンパネルも特徴とする。
【００２４】
本発明のパネルは、保護コーティング上にワイヤトレースパターンを含んでよい。ワイヤトレースパターンと保護コーティングの間に誘電材料を配置してもよい。あるいは、導電性端部電極パターン上に誘電材料を配置して、続いて誘電材料の上にワイヤトレースパターンを配置してもよい。
【００２５】
その他の目的、特徴、および利点、以下の好ましい実施態様の説明および添付の図面から当業者によって見いだされるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
前述の背景技術の項で説明したように、図１の代表的なタッチスクリーンパネル１０は、図２の抵抗層３２（たとえば、酸化アンチモンスズ）が表面１４にコーティングされた絶縁性ガラス基板１２を含む。続いて、厚膜導電性銀／フリットペースト（たとえば、デュポン７７１３（Ｄｕｐｏｎｔ  ７７１３）またはフェロ３３５０（Ｆｅｒｒｏ  ３３５０））をスクリーン印刷することによって、パネル１０の周囲上に導電性端部電極パターン１６、ならびにワイヤトレース１８、２０、２２、および２４が図に示されるように形成される。端部電極の種々のパターンとしては、米国特許第４，１９８，５３９号明細書、第４，２９３，７３４号明細書、または第４，３７１，７４６号明細書、ならびに米国特許出願第０９／１６９，３９１号明細書に開示されるパターンが挙げられ、これらすべての記載内容を本明細書に援用する。端部電極およびワイヤトレースパターンを付着させる他の方法、ワイヤトレースから端部電極を絶縁する方法、および隣接するワイヤトレースを互いに絶縁する方法は、米国特許出願第０９／７７５，２５３号明細書および第０９／７７３，９７９号明細書に開示されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。
【００２７】
従来技術では、浸漬コーティング、吹き付けコーティング、またはその他のコーティング技術によって、図２の透明ＳｉＯ2ハードコート層３０がパネル上に適用される。しかし、３６および３８で示される端部電極の厚さのために、ハードコートが平面にならず、パネル端部で隆起する。３６および３８に示される隆起における干渉パターンが原因である容認できない色むらは、湿式化学的方法で適用されたＳｉＯ2透明ハードコーティングを含む容量性タッチスクリーンの重大な歩留まり問題となる。これらのむらは、厚膜端部電極およびワイヤトレースパターンのごく近傍のＳｉＯ2透明ハードコーティング厚さのむらが原因である。これは、タッチスクリーン周囲に適用された厚膜パターンの周囲に液体コーティング溶液がせき止められ排出されることが原因であり、平均付着厚さよりも厚いコーティング面の局所領域が生じる。厚さむら自体は、表面上の欠陥と見なされる容認されない色の帯として表面化する。さらに、端部電極の材料と、ワイヤトレースおよびＳｉＯ2ハードコーティングの緻密化中のＳｉＯ2透明ハードコーティングとの化学的相互作用によって、端部電極およびワイヤトレースの厚膜材料の亀裂およびアイランド化が生じ、こらは機能的破壊の原因となりうる。ＳｉＯ2ハードコーティング材料の緻密化中に厚膜材料に加わる機械的応力も、端部電極および／またはワイヤトレースパターン材料の亀裂およびアイランド化型機能的破壊の原因となりうる。
【００２８】
本発明では、端部電極１６とワイヤトレース１８および２４とを付着させる前に図３のハードコート層３０を付着させることにより、端部電極およびワイヤトレースの下にハードコートが存在するので、色むらが解消される。したがって、ハードコート層３０は、抵抗コーティング３２上に直接付着するため、あらゆる位置でパネル周辺部でさえも平面平坦で平滑である。しかしこの場合、端部電極およびワイヤトレースは、抵抗層３２全体に電界を発生させるために必要な、抵抗コーティング３２との電気的接触を形成しない。本発明ではこの問題は、端部電極およびワイヤトレースに使用される導電性ペーストと添加剤を混合し、高温にさらされる場合に、保護コーティングの二酸化ケイ素を溶解させることによって克服される。したがって、パネルが焼成されると、図４の端部電極１６と、ワイヤトレース１８および２４とがハードコーティング３０を「焼成通過（ｆｉｒｅ−ｔｈｒｏｕｇｈ）」し、抵抗コーティング３２と電気的および物理的な接触が形成される。ワイヤトレース１８および２４を端部電極から電気的に絶縁し、あらゆる２つの隣接するワイヤトレースを互いに電気的に絶縁するために、レーザーアブレーション技術を使用して、端部電極とワイヤトレースの間、およびあらゆる２つの隣接するワイヤトレースの間の抵抗コーティングを除去してもよい。２００１年２月１日に提出された米国特許出願第０９／７７３，９７９号明細書（この記載内容を本明細書に援用するを参照されたい。あるいは、ワイヤトレースの材料を添加剤で改質しないことによって、ワイヤトレースがハードコート材料を経てエッチングせず、したがって端部電極とワイヤトレースの間、およびあらゆる２つの隣接するワイヤトレースの間に電気絶縁が形成される。任意の工程で、端部電極およびワイヤトレース上のハードコーティング層３０上に図５の保護境界層４０を付着され、および／または耐擦傷性および／または抗菌性組成物を加えてもよい。米国特許出願第０９／１６５，４０４号明細書、同第０９／２３３，３０５号明細書、同第０９／６２６，２７２号明細書（これらの記載内容を本明細書に援用する）を参照されたい。
【００２９】
すべての実施態様で、端部電極パターンおよびワイヤトレースを付着させる前に絶縁性保護コーティングを均一にタッチスクリーンパネルに適用することと、端部電極およびワイヤトレース材料の厚膜銀／フリットペーストに炭酸ナトリウムまたはギ酸ナトリウムの組成物を加えることで、パネルが焼成されるときに、端部電極が保護コーティングをしてエッチングし、それによってパネル上の抵抗コーティングと適切な電気的接触を形成することとによって、タッチスクリーンパネルの端部電極およびワイヤトレースに絶縁性保護コーティングを適用することに関連する色むらおよびその他の問題が克服される。この焼成通過法は、ＳｉＯ2コーティング法の完了後に端部電極パターンおよびワイヤトレースを適用し、それによりせき止め産物としての端部電極およびワイヤトレースを排除することによって、従来技術と関連する要因できない色むらが解消される。また、焼成通過法を使用することによって、端部電極およびワイヤトレースの厚膜材料はＳｉＯ2コーティングによって覆われず、厚膜材料とＳｉＯ2透明ハードコーティングの間の化学的相互によって生じる有害な相互作用が最小限となる。また、ＳｉＯ2ハードコーティングの網目構造の緻密化中に厚膜材料に加わる機械的応力も最小限になる。
【００３０】
好ましい実施態様では、フェロ３３５０またはデュポン７７１３など（これらに限定されるものではない）の厚膜導電性ペーストが、１〜２５重量％の範囲の炭酸水素ナトリウムまたはギ酸ナトリウムの添加剤と混合される。２〜５重量％の添加剤で最適となることが分かった。焼成通過法を使用すると、この添加剤によって、厚膜導電性ペーストは下にある抵抗コーティングと許容できる電気的接触を形成することができる。工程中、前面の抵抗コーティングまたはさらにはガラス基板の両面に透明ハードコート材料を最初にコーティングして、任意に赤外線の補助により任意に熱硬化させる。２０００年７月２５日に出願された同時係属中の米国特許出願第０９／６２６，２７２号明細書（この記載内容を本明細書に援用する）を参照されたい。次に、前述の方法で調製された厚膜導電性ペーストを基板に適用し、赤外線の補助により再び熱硬化させる。最後に、配線用ハーネスをタッチスクリーンパネルに接続する。ＳｉＯ2ハードコーティングを２回焼成することで、ＳｉＯ2構造がさらに緻密化されるため、より耐久性の高いハードコーティングが得られる。
【００３１】
したがって、本発明の一目的は、厚膜ペーストの焼成中に溶融アルカリ水酸化物に変化する１種類以上の化合物を厚膜ペーストの配合物に混入することである。高温において、これらの溶融アルカリ水酸化物（たとえばＮａＯＨやＫＯＨなど）は、タッチスクリーンを機能させるために厚膜ペーストと接触させる必要がある透明コーティングから厚膜ペーストを分離するコーティングである二酸化ケイ素を溶解することができる。アルカリ水酸化物を厚膜ペーストに混入するための最も直接的な方法は、水酸化物自体をペーストに加えることである。しかし、これらの材料は腐食性が高く、そのため取り扱いに危険を伴い、室温で望ましくない反応を引き起こしうる。このような望ましくない反応の例を挙げると、厚膜ペーストに水酸化ナトリウムを加えることによって、ペーストにこの材料を加えてから数時間以内に固化する材料が得られ、そのペーストはスクリーン印刷で使用できないことが分かった。さらに、アルカリ水酸化物は非常に吸湿性が高く、大気中の水分を吸収するため、厚膜ペーストの組成の変化を制御できない。
【００３２】
したがって、貯蔵中およびスクリーン印刷中に遭遇する温度で比較的非反応性であるが、厚膜ペーストの焼成中に遭遇する温度（通常は５００℃付近である）所望のアルカリ水酸化物に変化するアルカリ水酸化物の化学的前駆物質を代わりにペーストに配合すると好都合である。これまで試験したものの中で最も望ましいそのような前駆物質は炭酸水素ナトリウムである。この物質は室温で無害であり、比較的非吸湿性である。しかし、加熱すると、この材料は最初に約５０℃で溶融し、約１００℃でＣＯ2を失って炭酸ナトリウムに変化する。次に、炭酸ナトリウムは約４００℃でＣＯ2を失い始め、さらに完全に乾燥した環境で酸化ナトリウムに変化するか、あるいは大気中の水分または厚膜ペーストの有機成分の燃焼による水とさらに反応して水酸化ナトリウムに変化する。これらの温度では、水酸化ナトリウム水酸化ナトリウムは溶融し、反応性が非常に高くなり、必要な二酸化ケイ素層の溶解が実現される。
【００３３】
炭酸水素ナトリウム以外に、炭酸ナトリウムでも同じ結果が得られることは明らかであるが、この物質は炭酸水素ナトリウムよりも吸湿性が高いため、微粉砕粉末の形態で取り扱うことはより困難になる。同様に、５００℃未満の温度で分解する硝酸ナトリウムを加えても二酸化ケイ素の溶解が実現されると期待される。したがって、この目的のためにこれらの化合物のいずれかを使用することも本発明の範囲に含まれる。
【００３４】
ナトリウムの無機化合物以外に、高温で水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを生成するためにナトリウムまたはカリウムを含有する有機金属化合物も前駆物質として使用してよく、その理由は、これらの化合物は、厚膜ペーストのピーク焼成温度よりも低温で分解する傾向にあり、代表的な焼成オーブンの環境中に存在する少量の水の存在下でもアルカリ水酸化物を生成するからである。たとえば、ギ酸ナトリウムを厚膜ペーストに加えると、炭酸水素ナトリウムを添加した場合と同じ所望の結果が得られることが分かった。同様に、５００℃未満の温度でその化合物が分解するのであれば、ナトリウムエトキシド、ナトリウムイソプロポキシド、ナトリウムメトキシド、シュウ酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、あるいは実際にナトリウム、炭素、水素、および酸素のみからなるあらゆる化合物を加えることによって所望の効果が得られると期待される。これらの化合物の一部は吸湿性であるので、一連の別の化合物よりも厚膜ペーストへの配合が困難となるが、二酸化ケイ素またはその他の材料で形成されるハードコート材料を溶解する目的で、これらの化合物のいずれかを使用することは、本発明の範囲に含まれる。
【００３５】
同様に、前述の化合物の対応するカリウム化合物、たとえば、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、硝酸カリウム、あるいはカリウムエトキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウムメトキシド、シュウ酸カリウム、または酒石酸カリウムなどの有機金属カリウム化合物、あるいは混合ナトリウム／カリウム炭酸塩または有機金属、たとえば酒石酸カリウムナトリウムを、ハードコート層（たとえば、二酸化ケイ素）を局所的に溶解させる目的で使用することも本発明の範囲に含まれ、その理由は、これらの化合物が５００℃未満の温度で分解して溶融アルカリ水酸化物（水酸化カリウム）を生成することが期待できるからである。
【００３６】
通常、図３の抵抗コーティング３２は、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、メニスカスコーティング、スクリーン印刷、またはパッド印刷によって適用される。保護ハードコーティング３０は、浸漬コーティング、メニスカスコーティング、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、スクリーン印刷、またはパッド印刷によって適用してよい。焼成中、パネルが赤外線にさらされる場合は、２．５〜６．０μｍの間の波長が好ましい。２０００年７月２５日に提出された米国特許出願第０９／６２６，２７２号明細書（この記載内容を本明細書に援用する）を参照されたい。
【００３７】
ワイヤトレースパターンワイヤトレースは、端部電極パターンの端部電極と電気的に絶縁されるべきである。本発明では、電気絶縁を形成するための数種類の異なる方法が存在する。
【００３８】
一実施態様では、ワイヤトレース２４と端部電極１６との間のハードコート３０および抵抗コーティング３２の材料のアブレーションに図６のレーザー３０が使用される。米国特許出願第０９／７７３，９７９号明細書を参照されたい。
【００３９】
別の実施態様では、ワイヤトレースの材料には添加剤が加えられず、図７に示すようにハードコート層を経てエッチングは起こらない。
【００４０】
さらに別の実施態様では、図８の誘電層５２を、ワイヤトレース２４とハードコート層３０との間に付着させることで、ワイヤトレース２４がハードコート層３０を経てエッチングすることを防止し、ワイヤトレース２４と端部電極１６の間に電気絶縁が形成される。
【００４１】
さらに別の実施態様では、図９の誘電層５２を端部電極１６上に付着させ、ワイヤトレース２４は誘電層５２の上に配置される。この実施態様は、パネル端部の空間を節約でき、パネル表面上により大きな有効領域を形成することができるので好都合である。
【００４２】
あらゆる実施態様において、ワイヤトレースおよび誘電層はスクリーン印刷によって付着させてよいし、あるいは米国特許出願第０９／７７５，２５３号明細書および第０９／７７３，９７９号明細書に開示されるようなデカルコマニアを使用してもよい。
【００４３】
本発明の特定の特徴をいくつかの図面に示し、他のものは図に示さなかったが、これは単に便宜的なものであって、本発明による任意またはすべての他の構造と各構造を併用してよい。本明細書で使用される場合、単語「含む」、「包含する」、「有する」、および「備える」は、広く包括的な意味で解釈されるべきであり、なんらかの相互接続に限定されるものではない。さらに、本出願に開示されるあらゆる実施態様は、可能な実施態様がこれらに限定されると見なされるべきではない。
【００４４】
その他の実施態様は当業者に見いだされるであろうし、それらは請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】代表的なタッチスクリーンパネルの概略上面図である。
【図２】線２−２に沿った図２に示すパネルの概略断面図である。
【図３】焼成前の本発明のタッチスクリーンパネルの概略断面図である。
【図４】本発明により製造された焼成後のタッチスクリーンパネルの概略断面図である。
【図５】本発明により製造された別のタッチスクリーンパネルの概略断面図である。
【図６】本発明により製造されたタッチスクリーンパネルの断面図であり、端部電極からワイヤトレースを電気的に絶縁するためにレーザーが使用される。
【図７】本発明によるタッチスクリーンの断面概略図であり、ワイヤトレースの材料は添加剤を含有せず、そのためワイヤトレースはハードコート層を通して絶縁されずに、ワイヤトレースと端部電極の間に電気絶縁が形成される。
【図８】本発明によるタッチスクリーンの断面概略図であり、ワイヤトレースと端部電極の間に誘電層を配置することによって電気絶縁が形成される。
【図９】本発明によるタッチスクリーンの断面概略図であり、ワイヤトレースは端部電極上に配置され、誘電層を加えることによって他面電極から電気的に絶縁される。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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