(57)【要約】  静電容量タッチスクリーンであって、基板と、前記基板の上に設けられる透明の導電層とを含み、導電層は、感知領域を備え、感知領域は、第一側と前記第一側に対向する第二側とを有し、透明導電の複数の第一電極および第二電極と、第一電極と第二電極との間に位置する非導電パターンと、をさらに備え、第一電極のそれぞれは、第一側から第二側に伸びる第一トランクを備え、第二電極のそれぞれは、第一側から第二側に伸びる第二トランクと、第二トランクに接続される配線を備え、第二トランクのそれぞれ及び対応する第一トランクの協力により、タッチ位置を感知し、非導電パターンは、第一電極および第二電極を電気的に隔離する。静電容量タッチスクリーンのための銀ナノワイヤー薄膜は、シート抵抗が低く、透過率、耐屈曲性がよく、タッチスクリーンの感知パターン及びサイズが大きい設計空間を有する。静電容量タッチスクリーンの製造方法をさらに提供する。【選択図】図５
2018505486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量タッチスクリーンであって、
基板と、
前記基板の上に設けられる透明の導電層とを含み、
前記透明の導電層は感知領域を備え、前記感知領域は第一側と前記第一側に対向する第二側とを有し、
複数の透明導電の第一電極および第二電極と、
透明の非導電パターンと、をさらに含み、
第一電極のそれぞれは、前記第一側から前記第二側に向かって伸びる第一トランクを備え、
第二電極のそれぞれは、第二トランクと、前記第二トランクに接続される配線とを備え、
第二トランクと配線とは、前記第一側から前記第二側に向かって伸び、それぞれの第二トランクは対応する第一トランクの連携により、タッチ位置を感知するように動作可能となり、
前記非導電パターンは、前記第一電極と前記第二電極との間に位置し、前記第一電極および前記第二電極を電気的に隔離する、
ことを特徴とする静電容量タッチスクリーン。
【請求項２】
第一電極のそれぞれは、それらの第一トランクから外側に向かって伸びる複数の第一分岐をさらに備え、
第二電極のそれぞれは、それらの第二トランクから外側に向かって伸びる少なくとも一つの第二分岐をさらに備え、
第一分岐のそれぞれと対応する第二分岐は前記第一側から前記第二側に伸びる方向に間隔をもって設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項３】
第一分岐のそれぞれは二つの前記第二分岐に対応し、二つの前記第二分岐の間に挟まれるように設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項４】
第二分岐のそれぞれは二つの前記第一分岐に対応し、二つの前記第一分岐の間に挟まれるように設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項５】
第一電極のそれぞれは、それらの第一トランクから外側に向かって伸びる複数の第一分岐と、対応する第一分岐の端部から、前記第一側から前記第二側に向かう方向に伸びる複数の第三分岐と、をさらに備え、
第二トランクのそれぞれは、それらに対応する第三分岐と前記第一トランクの間にすくなくとも一部が位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項６】
前記第一トランクと、隣接する第一分岐と、隣接する第三分岐とは、対応する第二トランクを部分的に囲み、
隣り合う二つの第三分岐間の隙間を介して、前記第二トランクに配線が接続される、
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項７】
第一分岐のそれぞれと対応する第三分岐とは、Ｔ字の形で組み合わせられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項８】
第一トランクのそれぞれは、前記第一側から直線に沿って前記第二側に伸び、
第二トランクのそれぞれは、前記第一側から直線に沿って、前記第二側に伸びる、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項９】
前記第二トランクのそれぞれの一端と、直線に沿って伸びる第一方向における隣接する前記第二トランクの一端との間の直線距離は、１単位長さであり、前記単位長さは１ｍｍより長く１５ｍｍより短い、
ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１０】
前記単位長さは４ｍｍより長く７ｍｍより短い、
ことを特徴とする請求項９に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１１】
前記第一側から直線に沿って前記第二側に伸びる第一方向に、第二トランクのそれぞれの一端は、前記第二トランクの他端に隣接する第二トランクの近くの前記第二トランクの一端の直線距離は単位長さＬであり、前記単位長さＬは１ｍｍより長く１５ｍｍより短い、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１２】
前記単位長さＬは４ｍｍより長く７ｍｍより短い、
ことを特徴とする請求項１１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１３】
第一トランクのそれぞれは、複数のＶ字形の折り曲げ部からなり、第一トランクは前記単位長さ内で全体的な折り曲げ部を有する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１４】
前記第一方向と垂直する第二方向における前記折り曲げ部それぞれの最高点と最低点との間の距離Ｈは０より大きく０．８６６Ｌより小さい、
ことを特徴とする請求項１３に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１５】
前記距離Ｈは０より大きく０．２８８７Ｌより小さい、
ことを特徴とする請求項１４に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１６】
折り曲げ部のそれぞれは、前記第一方向と垂直な第二方向を基準として対称であり、そのジグザグ線において、互いに角度になる線の角度αは、６０°より大きく１８０°より小さい、
ことを特徴とする請求項１３に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１７】
前記角度αは１５０°より大きく１８０°より小さい、
ことを特徴とする請求項１６に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１８】
前記単位長さＬに対する、角度を成す折り曲げ部それぞれにおける線の全長の比λは、１より大きく２より小さい、
ことを特徴とする請求項１３に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１９】
前記比λは、１より大きく１．１５より小さい、
ことを特徴とする請求項１８に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２０】
銀ナノワイヤー薄膜は、前記感知領域に隣接するリード領域をさらに備え、前記リード領域は、各第一トランクにそれぞれ電気的に接続される複数の第一リードと、各配線にそれぞれ電気的に接続される複数の第二リードと、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２１】
第一リードのそれぞれ及び対応する第一トランクは、同じ直線において前記第一側から前記第二側に向かって伸び、第二リードのそれぞれ及び対応する配線は、同じ直線において前記第一側から前記第二側に向かって伸びる、
ことを特徴とする請求項２０に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２２】
前記透明の導電層は、ナノ寸法を有する金属薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２３】
前記透明の導電層は、銀ナノワイヤー薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２４】
前記透明の導電層は、カーボンナノチューブ薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２５】
前記透明の導電層は、グラフェン薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２６】
前記透明の導電層は、有機導電ポリマー薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２７】
前記透明の導電層は、ＩＴＯ薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２８】
前記透明の導電層は、ナノ寸法を有する金属薄膜と、銀ナノワイヤー薄膜と、
カーボンナノチューブ薄膜と、グラフェン薄膜と、有機導電ポリマー薄膜と、
ＩＴＯ薄膜とのいずれかの任意の組み合わせを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２９】
静電容量タッチスクリーンの製造方法において、
基板を提供するステップと、
前記基板の上に、第一側と前記第一側に対向する第二側とを有する感知領域を有する透明導電層を設けるステップと、
レーザにより、前記透明導電層を取り外すことなく、透明の導電層を透明非導電性に変更するために、レーザパラメータを設けるステップと、
前記レーザが設定された経路に従って移動するために移動パラメータを設けるステップと、
前記レーザパラメータ及び前記移動パラメータによる設定に従って、前記レーザが前記感知領域を照射して、その上に非導電パターンが形成されるステップと、
前記非導電パターンにより電気的に隔離され、前記感知領域の上に複数の透明導電の第一電極及び第二電極が形成されるステップと、を備え、
前記第一電極のそれぞれは、前記第一側から前記第二側に向かって伸びる第一トランクを備え、第二電極のそれぞれは、前記第一側から前記第二側に向かって伸びる第二トランクと前記第二トランクに接続される配線とを備え、第二トランクのそれぞれ及び対応する第一トランクの連携によりタッチ位置を感知可能にする、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項３０】
前記非導電パターンが形成されるステップにおいて、前記レーザを前記第一側から直線に沿って前記第二側に向かって移動させて第一電極のそれぞれを形成する、
ことを特徴とする請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
前記非導電パターンが形成されるステップにおいて、前記レーザを前記直線の方向に沿って移動させて、各第二電極を形成する、
ことを特徴とする請求項３０に記載の製造方法。
【請求項３２】
前記非導電パターンが形成されるステップにおいて、前記レーザを前記第一側からＶ字形のジグザグ線に沿って前記第二側に向かって移動させて、各第一電極および各第二電極を形成する、
ことを特徴とする請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３３】
前記透明導電層は、前記感知領域と隣接するリード領域をさらに備え、
前記レーザは前記感知領域を照射するステップの前に、
前記レーザがリード領域を照射することにより、各第一トランクにそれぞれ電気的に接続される複数の第一リードと、各配線にそれぞれ電気的に接続される複数の第二リードと、をリード領域上に形成するステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３４】
前記導電層は、ナノ寸法を有する金属薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３５】
前記導電層は、銀ナノワイヤー薄膜を備える、
ことを特徴とする請求項２９に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はタッチスクリーンに関し、特に静電容量タッチスクリーンおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今や、静電容量タッチスクリーンは、携帯電話、タブレットコンピュータおよびラップトップなどの電子製品のなくてはならない素子である。通常、マルチタッチを実現するために、静電容量タッチスクリーンの構造は、単層ブリッジ構造及び二層構造を含む。単層ブリッジ構造の静電容量タッチスクリーンは技術がより複雑であり、二層構造の静電容量タッチスクリーンは積み重ねが必要なので、比較的に厚さが厚い。したがって、単純な製造工程および厚さがより小さい静電容量タッチスクリーンを提供する必要がある。また、最近、静電容量感知タッチ機能を形成するための透明導電層には、透明導電層が取り外さない加工方式を行い、すなわち、導電層の一部は、非導電に変更するが、該非導電部分は取り外さる必要がない加工方式があるので、高い性能のマルチタッチの静電容量タッチスクリーンの設計にさらなる発展空間を提供する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の実施形態は、前記技術問題を解決することができる静電容量タッチスクリーンおよびその製造方法を提供する。
【０００４】
静電容量タッチスクリーンは、基板と、基板の上に設けられる透明の導電層とを含む。該透明の導電層は、第一側と第一側に対向する第二側とを有する感知領域を備える。静電容量タッチスクリーンは、複数の透明導電の第一電極および第二電極と、透明の非導電パターンとをさらに備え、第一電極のそれぞれは第一側から第二側に向かって伸びる第一トランクを備える。第二電極のそれぞれは、第二トランクと、第二トランクに接続される配線とを備え、第二トランクと配線とは、第一側から第二側に向かって伸び、それぞれの第二トランクは対応する第一トランクの連携により、タッチ位置を感知するように動作可能となる。非導電パターンは第一電極と第二電極との間に位置し、前記二つの電極を電気的に隔離する。
【０００５】
静電容量タッチスクリーンの製造方法は、基板を提供することと、基板の上に、第一側と第一側に対向する第二側とを有する感知領域（ｓｅｎｓｉｎｇ  ａｒｅａ）を有する透明導電層に設けられることと、レーザにより、透明導電層を取り外すことなく、透明の導電層を透明非導電性に変更するために、レーザパラメータを設けることと、レーザが設定された経路に従って移動するために移動パラメータを設けることと、レーザパラメータ及び移動パラメータによる設定に従って、レーザが感知領域を照射することで、その上に非導電パターンが形成され、非導電パターンにより電気的に隔離され、感知領域上に複数の透明導電の第一電極及び第二電極が形成されることと、を備える。第一電極のそれぞれは、第一側から第二側に向かって伸びる第一トランクを備え、第二電極のそれぞれは、第一側から第二側に向かって伸びる第二トランクと、第二トランクに接続される配線とを備え、第二トランクのそれぞれ及び対応する第一トランクの連携により、タッチ位置を感知する。
【０００６】
本発明において、導電層からなる静電容量タッチスクリーンを採用するため、製造工程が単純であり、厚さがより小さい。
【０００７】
以下、添付の図面は実施形態と共に、本発明を詳しく説明するためのものである。添付図面に示される各要素は、実際のサイズ及び縮尺比を表するものではないと理解されるべきである。概略図は説明を明瞭にするために示されるのであって、本発明を制限するものと理解されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態による静電容量タッチスクリーンの製造方法のフロー図である。
【図２】図２は、図１の製造方法に従って、レーザが基板上に設けられる銀ナノワイヤー薄膜を照射する時の側面概略図である。
【図３】図３は、図１の銀ナノワイヤー薄膜の一部領域において照射される部分及び照射されない部分の微視的な概略図である。
【図４】図４は、図１の製造方法により製造する静電容量タッチスクリーンの平面図である。
【図５】図５は、本発明の第一実施形態により、図４の静電容量タッチスクリーンが感知タッチ操作のために用いられる一部のパターンの拡大概略図である。
【図６】図６ａ〜６ｃは、本発明の第二実施形態〜第四実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。
【図７】図７は、本発明の第五実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。
【図８】図８は、本発明の第六実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。
【図９】本発明の第二実施形態による静電容量タッチスクリーンの製造方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の目的、技術手段及び利点をより明瞭にするために、以下に、実施形態及び図面を参照しながら本発明をより詳しく説明する。ここで記載される実施形態は、本発明を説明するためだけのものであって、本発明を制限するものではないと理解されるべきである。
【００１０】
本発明は、静電容量タッチスクリーンおよびその製造方法を提供する。以下の実施形態において、静電容量タッチスクリーンの製造方法について説明するが、説明する過程において、静電容量タッチスクリーンの製造方法を容易に説明するために、静電容量タッチスクリーンの構造も言及する。したがって、本明細書は、静電容量タッチスクリーンの構造に対して、その製造方法と別に単独で説明しないが、当業者は製造方法の説明に従って、静電容量タッチスクリーンの構造を明瞭に分かる。
【００１１】
図１及び図２は、本発明の実施形態による静電容量タッチスクリーンの製造方法のフロー図であり、以下のステップを含む。
【００１２】
ステップＳ１０：基板１２を提供する。基板１２は、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または透明特性が必要な応用シナリオを製造するのに有利であるように、例えば、ガラスまたはポリエチレンテレフタレート（Polyethylene Terephthalate，ＰＥＴ）の透明材料からなってもよい。静電容量タッチスクリーン１０はフレキシブル性を有する場合、ＰＥＴを選択して基板１２を製造する。ＰＥＴは良い透光性及び柔軟性、製造しやすい利点を有する。本実施形態において、ＰＥＴからなる基板１２の厚さは約０．０１〜０．５ミリメートル（ｍｍ）であってもよく、好ましくは、０．０１５〜０．２ｍｍであってもよく、より好ましくは０．１ｍｍであってもよい。この厚さの範囲における基板はより柔軟性を有する。言うまでもなく、透明特性が必要ではない他の場合は、基板１２の厚さは他の選択であってもよく、基板は例えば、金属のような透明ではない材料からなってもよい。
【００１３】
ステップＳ２０：基板１２の上に、感知領域を有する透明導電銀ナノワイヤー薄膜１４が設けられる。透明導電銀ナノワイヤー薄膜１４は、銀ナノワイヤーのポリマーマトリクスを有する薄膜を備える。銀ナノワイヤーは、薄膜において無秩序で均一に分布することにより、薄膜が透明および導電特性を有する。銀ナノワイヤー薄膜１４のシート抵抗は５〜８０Ω／ｓｑであってもよく、これはＩＴＯのシート抵抗より低い。銀ナノワイヤー薄膜１４は、コーティング、シルク印刷、スプレーなどによって、基板１２に形成される。基板１２及びその表面上に設けられる銀ナノワイヤー薄膜１４は、静電容量タッチスクリーン１０の基本要素を構成する。静電容量タッチスクリーン１０は、その中間部位における、銀ナノワイヤー薄膜１４から加工し形成される、ユーザのタッチを感知するための感知領域２０（図４に示すように）を備える。好ましくは、静電容量タッチスクリーン１０は、基板１２における銀ナノワイヤー薄膜１４と対向する側にある保護層１６を備え、該保護層１６は、コーティングによって、例えばポリカーボネート材料などの耐擦傷性材料で基板１２に固定される。
【００１４】
ステップ３０：レーザ１１により、透明導電層を取り外すことなく、銀ナノワイヤー薄膜１４の透明導電性を透明非導電性に変更するために、レーザパラメータを設ける。該レーザパラメータは、パルス幅、パルスフラックス、パルスエネルギー、スポットサイズ、パルス繰り返しレートなどを備える。前記パラメータのそれぞれを適宜に選択すると、レーザ１１は銀ナノワイヤー薄膜１４を照射する。照射された部分における銀ナノワイヤーは導電性が非導電性に変更されるが、照射された部分の透明度はほとんど変わらない。また、銀ナノワイヤー薄膜１４の照射された部分は、如何なる剥離もほとんど生じない。前記ナノワイヤーの処理工程は従来の技術なので、ここでは詳しい説明を省略する。導電性および非導電性は、プリント電子装置、タッチ感知または光電素子分野に対して定義されることを留意すべきである。例えば、シート抵抗が約３０〜２５０Ω／ｓｑである場合は、導電性があると見なされるが、シート抵抗が約２０ＭΩ／ｓｑである場合は、導電性がないと見なされる。しかし、異なる領域において導電性及び非導電性は、異なる定義があり得、具体的な応用シナリオにより前記レーザパラメータを設定することと理解される。
【００１５】
ステップ４０：レーザが設定された経路に従って移動するために移動パラメータを設ける。移動パラメータは、走査速度及び移動経路などを備える。走査速度は１ｍ／ｓであってもよい。実際に移動経路はパターンとしてみなされ得る。レーザは移動パラメータに従って移動した後、レーザによって照射された領域は前記パターンを形成する。該移動経路の具体的な形状は、以下のステップの説明において、さらに理解することができる。
【００１６】
ステップ５０：レーザパラメータ及び移動パラメータによる設定に従って、レーザが銀ナノワイヤー薄膜１４の感知領域２０を照射するため、その感知領域２０の上に非導電パターン２４が形成される。一部の非導電パターン２４は図３に示す。非導電パターン２４は、透明導電層が取り外されることなく、銀ナノワイヤー薄膜１４がレーザに照射された後に透明非導電性に変更する部分である。図３に、一部の非導電パターン２４及びその両側のレーザに照射されない部分を拡大して示す。図３に示すように、２００倍に拡大してみると、非導電パターン２４の透明特性及び導電部分に僅かな変化を見ることができる。したがって、拡大工具の助けを借りずに、肉眼のみで非導電パターン２４及びレーザ１１に照射されない部分を区別することができない。これは、実際の製品において検証することができる。つまり、レーザ１１に照射された非導電パターン２４は透明である。
【００１７】
図４及び図５を参照すると、感知領域２０上には、非導電パターン２４の存在により電気的に隔離される複数の透明導電の第一電極２６及び第二電極２８が形成される。第一電極２６及び第二電極２８は、銀ナノワイヤー薄膜１４の感知領域２０におけるレーザ１１に照射されない部分である。第一電極２６のそれぞれは、第一方向３１（図４の縦の方向）に沿った第一トランク２６ａを備える。第二電極２８のそれぞれは、同じく第一方向に沿った第二トランク２８ａと、第二トランク２８ａに接続される配線２８ｂとを備える。第二トランク２８ａのそれぞれは、第一方向３２に間隔をもって配列される。各第二トランク２８ａに接続される配線２８ｂは、ほとんど第一方向に沿って、第二方向３２（図４の横の方向）に間隔をもって配列され、対応する第二トランク２８ａに隣接する各配線２８ｂの一端のみが対応する第二トランク２８ａに伸びて接続される。第二トランク２８ａのそれぞれ及び対応する第一トランク２６ａの連携により、タッチ位置を感知する。配線２８ｂのそれぞれの第二方向における幅は、通常、第一トランク２６ａ及び第二トランク２８ａより小さい。
【００１８】
製造過程において、第一電極２６及び第二電極２８、例えば図５に示すような一部の第一トランク２６ａ、第二トランク２８ａ及び配線２８ｂを製造する時、レーザは、図５に示す破線３３に先に沿って移動することができ、破線３３に対応する非導電パターンの一部が第二電極２８を形成することができる。また、レーザが破線３４に沿って移動すれば、他の第二電極２８を形成することができる。破線３４における第一トランク２６ａに近い側は、破線３３と接触する。十分な第二電極２８を同様に形成した後、レーザが破線３５に沿ってさらに移動すれば、第一トランク２６ａを形成することができる。
【００１９】
従来の設計において、ＩＴＯ薄膜のシート抵抗は比較的高いので、タッチスクリーンの感知パターン及び全体構造が制限される。例えば、ＯＧＳ構造のタッチスクリーンは、シート抵抗制限のためサイズが通常６インチより小さく、サイズがこれより大きい場合、チャンネル抵抗が高すぎて遠隔機能が悪くなる問題を引き起こす。従来のＩＴＯ設計に対して、本発明はシート抵抗を大幅に低減させる銀ナノワイヤー薄膜を採用するため、タッチスクリーンの感知パターン及びサイズが大きい設計空間を有して、シート抵抗が制限されることが大幅に低減される。
【００２０】
また、銀ナノワイヤー薄膜１４の低いシート抵抗を用いることにより、ＩＴＯ薄膜と同じシート抵抗を有する場合、銀ナノワイヤー薄膜の厚さが相対的に大幅に薄いため、透過率を上げることができる。逆に、銀ナノワイヤー薄膜１４はＩＴＯと同じ透過度を有する場合、銀ナノワイヤー薄膜１４のシート抵抗が大幅に低い。同時に、銀ナノワイヤー薄膜１４の耐屈曲性はＩＴＯ薄膜よりよい。さらに、非導電パターン２４を形成する過程において、レーザは基本的に第一方向３１に沿って直線で移動するため、従来技術の密集したしわの寄った形状に比べて、レーザの移動経路を大幅に低減させるので、生産効率が向上する。
【００２１】
他の実施形態において、第一電極および第二電極を形成するためのものは、銀ナノワイヤー薄膜に制限されず、ナノ寸法の単一金属、合金、金属化合物または前記のいずれかの任意の組み合わせで形成する薄膜を備える、他の透明導電のナノ寸法を有する金属薄膜であってもよく、例えば、銀ナノワイヤー薄膜以外に、ナノ金属粒子の薄膜、ナノ金属格子の薄膜を備えてもよいことを理解すべきである。言うまでもなく、グラフェン薄膜、カーボンナノチューブ薄膜、有機導電ポリマー薄膜、または、前記のいずれかの任意の組み合わせで形成する透明導電層であってもよい。これらの材料を用いるタッチスクリーンの製造工程は前記工程と同じなので、ここで詳しい説明は省略する。本発明は、導電層を採用して静電容量タッチスクリーンを製造するため、製造工程が簡単であり、厚さもより小さい。
【００２２】
図６ａは、本発明の第二実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。第二実施形態は、第一電極が第一トランク２６ａから第二方向に沿って伸びる複数の第一分岐２６ｂをさらに備える。第二電極のそれぞれは、第二トランク２８ａから第二方向に沿って伸びる第二分岐２８ｃをさらに備える。第二分岐２８ｃおよび第一分岐２６ｂが第一方向に間隔をもって設けられることが、第一実施形態とは異なる。図６ａの実施形態において、第二電極２８のそれぞれは第二分岐２８ｃを有し、第一電極２６は第二電極２８に対応する場所に第一分岐２６ｂが設けられる。各分岐の数は、前記実施形態に制限されず、例えば、第二電極のそれぞれは図６ｂに示すように、第一分岐２６ｂの両側における二つの第二分岐を有することができる。また、例えば、第二電極２８のそれぞれは、一つの第二分岐２８ｃを有する場合、第一電極における第二電極に対応する場所に、第二分岐２８ｃの両側における二つの第一分岐２６ｂを設けることができる。または、他の数及び組み合わせでもよい。
【００２３】
図７は、本発明の第五実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。第五実施形態は、第一電極が第一トランク２６ａから第二方向に沿って伸びる複数の第一分岐２６ｂと、対応する第一分岐２６ｂの端部から第一方向に沿って伸びる複数の第三分岐２６ｃとをさらに備えることが、第一実施形態と異なる。第二トランク２８ａの少なくとも一部は、それに対応する第三分岐２６ｃと第一トランク２６ａとの間に位置する。好ましくは、第一トランク２６ａ、隣接する第一分岐２６ｂ及び隣接する第三分岐２６ｃは第二トランク２８ａを部分的に囲み、配線２８ｂは隣接する第三分岐２６ｃの間の隙間を介して第二トランク２８ａに接続される。本実施形態において、第三分岐２６ｃ及び第一分岐２６ａはＴ字の形を示す。第一トランク２６ａ、第二トランク２８ａ、第三分岐２６ｃ及びほとんどの配線２８ｂは第一方向３１に直線に沿って伸びるため、生産効率を向上させる目的を同様に達成することができる。
【００２４】
前記の複数の実施形態において、第一方向及び第二方向は図面の縦の方向及び横の方向に制限されず、他の実施形態において、二つの方向の間には互いにある角度で挟まれてもよい。
【００２５】
図８は、本発明の第六実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。第六実施形態は、静電容量タッチスクリーン１０の一側（図８の上側）から対向する他の側（図８の下側）まで伸びる過程において、第一トランク２６ａ、第二トランク２８ａ、第三分岐２６ｃ及びほとんどの配線２８ｂは直線に伸びないで、少しの屈曲を有する。
【００２６】
単位長さＬ内で、第一トランク２６ａは一回の折り曲げを行う。即ち、抽象的に説明すると、互いに角度をなす二つの線からなり、おおよそＶ字の形を示すジグザグ線を形成する。該ジグザグ線は開口を形成する両端間の長さも単位長さＬである。単位長さＬは１ｍｍより長く１５ｍｍより短い。すなわち、その範囲は１ｍｍ〜１５ｍｍ、好ましくは、３ｍｍ〜８ｍｍ、より好ましくは、４ｍｍ〜７ｍｍ、さらに好ましくは、４．５ｍｍ〜６ｍｍであり、例えば、４．７ｍｍ、５ｍｍ、５．５ｍｍである。ジグザグ線は第二方向における最高点と最低点との距離Ｈは、０〜０．８６６Ｌ、好ましくは、０〜０．５Ｌ、より好ましくは、０〜０．２８８７Ｌ、さらに好ましくは、０〜０．１３４Ｌであり、例えば、０．０８８Ｌ、０．０４４Ｌである。ジグザグ線において、互いに角度になる線の角度αは、６０°〜１８０°、好ましくは、９０°〜１８０°、より好ましくは、１２０°〜１８０°、さらに好ましくは、１５０°〜１８０°であり、例えば、１６０°、１７０°である。ジグザグ線において、互いに角度になる線の全長と単位長さの比λは、１〜２、好ましくは、１〜１．４１４、より好ましくは、１〜１．１５、さらに好ましくは、１〜１．０３５であり、例えば、１．０１５、１．００４である。各第二トランク２８ａおよび配線２８ｂは、第一トランク２６ａまたは第三分岐２６ｃに近接して当接しており、第一トランク２６ａと同様に直線ではなくやや折り曲げ形状を示す。
【００２７】
第六実施形態によるやや折り曲げ形状は、同様に前記第一〜第四実施形態に適用することができ、当業者は第六実施形態に鑑みれば、前記実施形態の変更を行って、同様にやや折り曲げ形状を実現することができる。また、図面の単位長さＬにおける折り曲げは、非対称であってもよく、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２８】
また、第一電極及び第二電極の形状は、他の実施形態をさらに有することもでき、例えば、螺旋形であってもよい。また、当業者は前記複数の実施形態により、静電容量タッチスクリーンの保護範囲および本開示の製造方法に含まれることを理解するべきである。前記実施形態にかかる静電容量タッチスクリーンの製造方法は、基板を提供するステップと、基板の上に、第一側と第一側に対向する第二側とを有する感知領域を有する透明導電銀ナノワイヤー薄膜を設けるステップと、レーザにより、透明導電層を取り外すことなく、銀ナノワイヤー薄膜の透明導電性を透明非導電性に変更するために、レーザパラメータを設けるステップと、レーザが設定された経路に従って移動するために移動パラメータを設けるステップと、レーザパラメータ及び移動パラメータによる設定に従って、レーザが感知領域を照射するため、その感知領域上に非導電パターンが形成され、感知領域上に、非導電パターンにより電気的に隔離される、複数の透明導電の第一電極及び第二電極が形成されるステップとを、第一電極のそれぞれは、第一側から第二側に伸びる第一トランクを備え、第二電極のそれぞれは、第一側から第二側に伸びる第二トランクと、第二トランクに接続される配線とを備え、第二トランクのそれぞれ及び対応する第一トランクの連携により、タッチ位置を感知するステップとを備える場合、本発明の静電容量タッチスクリーンおよびその製造方法の範囲に属する。前記複数の実施形態により、静電容量タッチスクリーンは、基板と、第一側と第一側に対向する第二側とを有し、透明導電の複数の第一電極および第二電極と、第一電極と第二電極との間に位置し、前記二つの電極を電気的に隔離する非導電パターンと、をさらに備える感知領域を有する、基板の上に設けられる銀ナノワイヤー薄膜と、を備え、第一電極のそれぞれは、第一側から第二側に伸びる第一トランクを備え、第二電極のそれぞれは、第一側から第二側に伸びる第二トランクと、第二トランクに接続される配線とを備え、第二トランクのそれぞれ及び対応する第一トランクの協力により、タッチ位置を感知する場合、当業者は本発明の静電容量タッチスクリーンおよびその製造方法の範囲に属するものであることを理解するべきである。
【００２９】
好ましくは、銀ナノワイヤー薄膜１４が、図４に示すように、感知領域２０の周囲に位置するリード領域２２をさらに備える。本発明の実施形態による静電容量タッチスクリーンの製造方法は、前記ステップＳ４０とステップＳ５０の間に、図９に示すように、ステップＳ４５をさらに備える。
【００３０】
ステップＳ４５：レーザパラメータ及び移動パラメータによる設定に従って、レーザがリード領域２２を照射させるため、リード領域において、第一トランクにそれぞれに電気的に接続される複数の第一リード４１と、各配線２８ｂにそれぞれに電気的に接続される複数の第二リード４２と、を形成する。レーザは第一方向に沿って、リード領域２２から、銀ナノワイヤー薄膜１４を照射し始め、リード領域２２に直接に入るため、第一リード４１及びそれに対応する第一トランク２６ａ、ならびに、第二リード４２およびそれに対応する配線２８ｂが、レーザによって、一回で生成する。このように、すべての静電容量タッチスクリーンを製造する過程の間、従来技術のように、二回の製造工程によって、タッチスクリーンのリード領域及び感知領域をそれぞれに製造する必要がないので、一回のレーザ製造工程のみが必要で、生産効率を向上する。好ましくは、該ステップは、前記第一実施形態〜第六実施形態に用いられる。
【００３１】
以上は、本発明の好適な実施方式に過ぎなく、本発明を制限するためのものではない。本発明の精神及び要旨を逸脱しない場合行われる変更、均等置換及び改良などは、いずれも本発明の範囲に属するものである。
【図１】
2018505486.tif 000003
【図２】
2018505486.tif 000004
【図３】
2018505486.tif 000005
【図４】
2018505486.tif 000006
【図５】
2018505486.tif 000007
【図６】
2018505486.tif 000008
【図７】
2018505486.tif 000009
【図８】
2018505486.tif 000010
【図９】
2018505486.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月2日(2017.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
今や、静電容量タッチスクリーンは、携帯電話、タブレットコンピュータおよびラップトップなどの電子製品のなくてはならない素子である。通常、マルチタッチを実現するために、静電容量タッチスクリーンの構造は、単層ブリッジ構造及び二層構造を含む。単層ブリッジ構造の静電容量タッチスクリーンは技術がより複雑であり、二層構造の静電容量タッチスクリーンは積み重ねが必要なので、比較的に厚さが厚い。したがって、単純な製造工程および厚さがより小さい静電容量タッチスクリーンを提供する必要がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態による容量タッチスクリーンの製造方法のフロー図である。この方法は、図２と図３との組み合わせによって説明され、以下のステップを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図４及び図５を参照すると、感知領域２０上には、非導電パターン２４の存在により電気的に隔離される複数の透明導電の第一電極２６及び第二電極２８が形成される。第一電極２６及び第二電極２８は、銀ナノワイヤー薄膜１４の感知領域２０におけるレーザ１１に照射されない部分である。第一電極２６のそれぞれは、第一方向３１（図４の縦の方向）に沿った第一トランク２６ａを備える。第二電極２８のそれぞれは、同じく第一方向に沿った第二トランク２８ａと、第二トランク２８ａに接続される配線２８ｂとを備える。第二トランク２８ａのそれぞれは、第一方向３１に間隔をもって配列される。各第二トランク２８ａに接続される配線２８ｂは、ほとんど第一方向に沿って、第二方向３２（図４の横の方向）に間隔をもって配列され、対応する第二トランク２８ａに隣接する各配線２８ｂの一端のみが対応する第二トランク２８ａに伸びて接続される。第二トランク２８ａのそれぞれ及び対応する第一トランク２６ａの連携により、タッチ位置を感知する。配線２８ｂのそれぞれの第二方向における幅は、通常、第一トランク２６ａ及び第二トランク２８ａより小さい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図６ａは、本発明の第二実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。第二実施形態は、第一電極が第一トランク２６ａから第二方向に沿って伸びる複数の第一分岐２６ｂをさらに備える。第二電極のそれぞれは、第二トランク２８ａから第二方向に沿って伸びる第二分岐２８ｃをさらに備える。第二分岐２８ｃおよび第一分岐２６ｂが第一方向に間隔をもって設けられることが、第一実施形態とは異なる。図６ａの実施形態において、第二電極２８のそれぞれは第二分岐２８ｃを有し、第一電極２６は第二電極２８に対応する場所に第一分岐２６ｂが設けられる。各分岐の数は、前記実施形態に制限されず、例えば、第二電極のそれぞれは図６ｂに示すように、第一分岐２６ｂの両側における二つの第二分岐を有することができる。また、例えば、第二電極２８のそれぞれは、図６ｃに示すように、一つの第二分岐２８ｃを有する場合、第一電極における第二電極に対応する場所に、第二分岐２８ｃの両側における二つの第一分岐２６ｂを設けることができる。または、他の数及び組み合わせでもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図７は、本発明の第五実施形態による静電容量タッチスクリーン上の一部のパターンの拡大概略図である。第五実施形態は、第一電極が第一トランク２６ａから第二方向に沿って伸びる複数の第一分岐２６ｂと、対応する第一分岐２６ｂの端部から第一方向に沿って伸びる複数の第三分岐２６ｃとをさらに備えることが、第一実施形態と異なる。第二トランク２８ａの少なくとも一部は、それに対応する第三分岐２６ｃと第一トランク２６ａとの間に位置する。好ましくは、第一トランク２６ａ、隣接する第一分岐２６ｂ及び隣接する第三分岐２６ｃは第二トランク２８ａを部分的に囲み、配線２８ｂは隣接する第三分岐２６ｃの間の隙間を介して第二トランク２８ａに接続される。本実施形態において、第三分岐２６ｃ及び第一分岐２６ｂはＴ字の形を示す。第一トランク２６ａ、第二トランク２８ａ、第三分岐２６ｃ及びほとんどの配線２８ｂは第一方向３１に直線に沿って伸びるため、生産効率を向上させる目的を同様に達成することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ステップＳ４５：レーザパラメータ及び移動パラメータによる設定に従って、レーザがリード領域２２を照射させるため、リード領域において、第一トランクにそれぞれに電気的に接続される複数の第一リード（図面に表示せず）と、各配線２８ｂにそれぞれに電気的に接続される複数の第二リード（図面に表示せず）と、を形成する。レーザは第一方向に沿って、リード領域２２から、銀ナノワイヤー薄膜１４を照射し始め、リード領域２２に直接に入るため、第一リード及びそれに対応する第一トランク２６ａ、ならびに、第二リードおよびそれに対応する配線２８ｂが、レーザによって、一回で生成する。このように、すべての静電容量タッチスクリーンを製造する過程の間、従来技術のように、二回の製造工程によって、タッチスクリーンのリード領域及び感知領域をそれぞれに製造する必要がないので、一回のレーザ製造工程のみが必要で、生産効率を向上する。好ましくは、該ステップは、前記第一実施形態〜第六実施形態に用いられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量タッチスクリーンであって、
基板と、
前記基板の上に設けられる透明の導電層とを含み、
前記透明の導電層は感知領域を備え、前記感知領域は第一側と前記第一側に対向する第二側とを有し、
複数の透明導電の第一電極および第二電極と、
透明の非導電パターンと、をさらに含み、
第一電極のそれぞれは、前記第一側から前記第二側に向かって伸びる第一トランクを備え、
第二電極のそれぞれは、第二トランクと、前記第二トランクに接続される配線とを備え、
第二トランクと配線とは、前記第一側から前記第二側に向かって伸び、それぞれの第二トランクは対応する第一トランクの連携により、タッチ位置を感知するように動作可能となり、
前記非導電パターンは、前記第一電極と前記第二電極との間に位置し、前記第一電極および前記第二電極を電気的に隔離する、
ことを特徴とする静電容量タッチスクリーン。
【請求項２】
第一電極のそれぞれは、それらの第一トランクから外側に向かって伸びる複数の第一分岐をさらに備え、
第二電極のそれぞれは、それらの第二トランクから外側に向かって伸びる複数の第二分岐をさらに備え、
第一分岐のそれぞれと対応する第二分岐は前記第一側から前記第二側に伸びる方向に間隔をもって設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項３】
第一分岐のそれぞれは二つの前記第二分岐に対応し、二つの前記第二分岐の間に挟まれるように設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項４】
第二分岐のそれぞれは二つの前記第一分岐に対応し、二つの前記第一分岐の間に挟まれるように設けられる、
ことを特徴とする請求項２に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項５】
第一電極のそれぞれは、それらの第一トランクから外側に向かって伸びる複数の第一分岐と、対応する第一分岐の端部から、前記第一側から前記第二側に向かう方向に伸びる複数の第三分岐と、をさらに備え、
第二トランクのそれぞれは、それらに対応する第三分岐と前記第一トランクの間にすくなくとも一部が位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項６】
前記第一トランクと、隣接する第一分岐と、隣接する第三分岐とは、対応する第二トランクを部分的に囲み、
隣り合う二つの第三分岐間の隙間を介して、前記第二トランクに配線が接続される、
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項７】
第一分岐のそれぞれと対応する第三分岐とは、Ｔ字の形で組み合わせられる、
ことを特徴とする請求項６に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項８】
第一トランクのそれぞれは、前記第一側から直線に沿って前記第二側に伸び、
第二トランクのそれぞれは、前記第一側から直線に沿って、前記第二側に伸びる、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項９】
前記第二トランクのそれぞれは、第一端部と前記第一端部に対向する第二端部とを備え、
前記第一側から直線に沿って前記第二側に向かう第一方向に、二つの隣接する第二トランクの二つの第一端部の間の直線距離は一単位長さであり、前記単位長さは１ｍｍより長く１５ｍｍより短い、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の容量タッチスクリーン。
【請求項１０】
前記単位長さＬが４ｍｍより長く７ｍｍより短い、
ことを特徴とする請求項９に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１１】
第一トランクのそれぞれは、複数のＶ字形の折り曲げ部分からなり、第一トランクは前記単位長さ内で全体的な折り曲げ部を有する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１２】
前記第一方向と垂直する第二方向における前記折り曲げ部それぞれの最高点と最低点との間の距離Ｈは０より大きく０．８６６Ｌより小さい、
ことを特徴とする請求項１１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１３】
前記距離Ｈが０より長く０．２８８７Ｌより短い、
ことを特徴とする請求項１２に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１４】
折り曲げ部分のそれぞれは、前記第一方向と垂直な第二方向を基準として対称であり、そのジグザグ線において、互いに角度になる線の角度αは、６０°より大きく１８０°より小さい、
ことを特徴とする請求項１１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１５】
前記角度αが１５０°より大きく１８０°より小さい、
ことを特徴とする請求項１４に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１６】
前記単位長さＬに対する、角度を成す折り曲げ部それぞれにおける線の全長の比λは、１より大きく２より小さい、
ことを特徴とする請求項１１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１７】
前記λは、１より大きく１．１５より小さい、
ことを特徴とする請求項１６に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１８】
銀ナノワイヤー薄膜は、前記感知領域に隣接するリード領域をさらに備え、前記リード領域は、各第一トランクにそれぞれ電気的に接続される複数の第一リードと、各配線にそれぞれ電気的に接続される複数の第二リードと、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項１９】
第一リードのそれぞれ及び対応する第一トランクは、同じ直線において前記第一側から前記第二側に向かって伸び、第二リードのそれぞれ及び対応する配線は、同じ直線において前記第一側から前記第二側に向かって伸びる、
ことを特徴とする請求項１８に記載の静電容量タッチスクリーン。
【請求項２０】
静電容量タッチスクリーンの製造方法において、
基板を提供するステップと、
前記基板の上に、第一側と前記第一側に対向する第二側とを有する感知領域を有する透明導電層を設けるステップと、
レーザにより、前記透明導電層を取り外すことなく、透明の導電層を透明非導電性に変更するために、レーザパラメータを設けるステップと、
前記レーザが設定された経路に従って移動するために移動パラメータを設けるステップと、
前記レーザパラメータ及び前記移動パラメータによる設定に従って、前記レーザが前記感知領域を照射して、その上に非導電パターンが形成されるステップと、
前記非導電パターンにより電気的に隔離され、前記感知領域の上に複数の透明導電の第一電極及び第二電極が形成されるステップと、を備え、
前記第一電極のそれぞれは、前記第一側から前記第二側に向かって伸びる第一トランクを備え、第二電極のそれぞれは、前記第一側から前記第二側に向かって伸びる第二トランクと前記第二トランクに接続される配線とを備え、第二トランクのそれぞれ及び対応する第一トランクの連携によりタッチ位置を感知可能にする、
ことを特徴とする製造方法。
【請求項２１】
前記非導電パターンが形成されるステップにおいて、前記レーザを前記第一側から直線に沿って前記第二側に向かって移動させて第一電極のそれぞれを形成する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記非導電パターンが形成されるステップにおいて、前記レーザを前記直線の方向に沿って移動させて、各第二電極を形成する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記非導電パターンが形成されるステップにおいて、前記レーザを前記第一側からＶ字形のジグザグ線に沿って前記第二側に向かって移動させて、各第一電極および各第二電極を形成する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記透明導電層は、前記感知領域と隣接するリード領域をさらに備え、
前記レーザは前記感知領域を照射するステップの前に、
前記レーザがリード領域を照射することにより、各第一トランクにそれぞれ電気的に接続される複数の第一リードと、各配線にそれぞれ電気的に接続される複数の第二リードと、をリード領域上に形成するステップをさらに備える、
ことを特徴とする請求項２０に記載の製造方法。
【国際調査報告】
2018505486.tif 000012
2018505486.tif 000013
2018505486.tif 000014
2018505486.tif 000015