(57)【要約】【課題】タッチパネルの外観性を向上させるタッチパネルの積み重ね構造およびタッチパネルの積み重ね構造を基板上に形成する方法を提供すること。【解決手段】タッチパネルの積み重ね構造は、導電層１２と、第１の屈折率層１４と、第２の屈折率層１６と、を備える。タッチパネルの積み重ね構造を基板上に形成する方法は、基板１０上に導電層を形成するステップと、第１の屈折率層１４を導電層１２上に付着するステップと、第２の屈折率層１６を付着して第１の屈折率１４を覆うステップと、光学的に透明な接着剤を第２の屈折率層１６上に積層するステップと、を備える。第１の屈折率層１４の屈折率は導電層１２の屈折率より低く、かつ、第２の屈折率層１６の屈折率は第１の屈折率層１４の屈折率より高い。【選択図】図１
2013057928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層と、
第１の屈折率層と、
第２の屈折率層と、を備え、
前記第１の屈折率層の屈折率は前記導電層の屈折率よりも低く、かつ、前記第２の屈折率層の屈折率は前記第１の屈折率層の屈折率よりも高い、
タッチパネルの積み重ね構造。
【請求項２】
前記第２の屈折率層上に配置される第３の屈折率層をさらに備え、
前記第３の屈折率層の屈折率は前記第２の屈折率層の屈折率よりも低い、
請求項１に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項３】
前記第１の屈折率層の屈折率は、１．３８から１．５２の間である、
請求項１または２に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項４】
前記第２の屈折率層の屈折率は、１．７０から２．３０の間である、
請求項１から３いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項５】
前記第１の屈折率層が絶縁層であるか、または、前記第２の屈折率層が絶縁層である、
請求項１から４いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項６】
前記第１の屈折率層の材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である、
請求項１から５いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項７】
前記第１の屈折率層の厚さは、２０ｎｍから８０ｎｍの間である、
請求項１から６いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項８】
前記第２の屈折率層の材料は、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）または窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）である、
請求項１から７いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項９】
前記第２の屈折率層の厚さは、５ｎｍから２０ｎｍの間である、
請求項１から８いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１０】
前記第３の屈折率層の屈折率は、１．３８から１．５２の間である、
請求項２に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１１】
前記第３の屈折率層は、光学的に透明な接着剤または水性の接着剤を用いて作られる、貼り合わせ接着層である、
請求項２または１０に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１２】
前記第２の屈折率層および前記第３の屈折率層の間に介在する、少なくとも１つの有機保護層をさらに備える、
請求項２、１０、または１１のいずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１３】
前記タッチパネルの積み重ね構造を基板上に形成する、
請求項１から１２いずれか１項に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１４】
前記第３の屈折率層上に配置されるカバー層をさらに備える、
請求項２に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１５】
前記カバー層の屈折率は、前記第３の屈折率層の屈折率に近似する、
請求項１４に記載のタッチパネルの積み重ね構造。
【請求項１６】
タッチパネルの積み重ね構造を基板上に形成する方法であって、
前記基板上に導電層を形成するステップと、
第１の屈折率層を前記導電層上に付着するステップと、
第２の屈折率層を付着して前記第１の屈折率層を覆うステップと、
光学的に透明な接着剤を前記第２の屈折率層上に積層するステップと、を備え、
前記第１の屈折率層の屈折率は前記導電層の屈折率より低く、かつ、前記第２の屈折率層の屈折率は前記第１の屈折率層の屈折率より高い、
タッチパネルの積み重ね構造を基板上に形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ技術に関し、例えば、タッチパネルの積み重ね構造およびその応用に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチ技術および表示技術と統合されたタッチパネルが一般的となり、入力および表示デバイスの両方を兼ね備えた電子デバイスにおいて応用されている。タッチパネルは、典型的には２種類に分類される。オンセル(on cell)式のタッチパネルと、インセル(in cell)式のタッチパネルである。
【０００３】
オンセル(on cell)式のタッチパネルはタッチデバイスおよび表示デバイスを備える。タッチデバイスは、通常、ユーザの方向に面した、透明の表面用タッチスクリーンを有する。ユーザは、タッチスクリーン上に表示されるアイコンまたは指示を通して、電子デバイスを制御する指令を与える。他方、タッチスクリーンの底面部は透明基板を有する。透明基板の表面は、タッチスクリーンの方向に面しており、多重のワイヤを有している。ワイヤは、酸化インヂウム・スズ（ＩＴＯ）のワイヤなどの透明導電材料を用いて作られる。これらのワイヤは、ユーザのタッチ位置を検知するために利用される。
【０００４】
一方で、インセル(in cell)式のタッチパネルでは、ＬＣＤセルなどのセルに物理的にタッチセンサが内蔵される。インセル(in cell)方式タイプにおいて利用されるタッチセンサは、光検知フォトトランジスタ方式（光学式）、マイクロスイッチ方式（スイッチ検知式）、および静電容量検知電極方式（静電容量方式）を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】台湾特許出願公開第２００９２３５３６号明細書
【特許文献２】中国特許出願公開第１６３６９１４号明細書
【特許文献３】中国特許出願公開第１０１０５５３２１号明細書
【特許文献４】特開２０１０−８６６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、タッチデバイスが表示デバイスと統合されると、ユーザはタッチスクリーンを通して、ワイヤを有するタッチ領域とワイヤを有しないタッチ領域との間の差異を見て区別することができ、この結果、タッチパネルの外観性を悪化させてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した問題を考慮してなされたものであり、本発明の目的は、タッチパネルの積み重ね構造を提供することである。タッチパネルの積み重ね構造は、異なる屈折率を有する多層フィルムを採用して、導電層を有する領域と導電層を有さない領域との間の反射率の差異を著しく減少させる。これによって、タッチパネルの外観性を向上させる。
【０００８】
本発明の１つの実施の形態は、タッチパネルの積み重ね構造を提供する。タッチパネルの積み重ね構造は、導電層、導電層上に配置される第１の屈折率層、および第１の屈折率層上に配置される第２の屈折率層、を備え、第１の屈折率層の屈折率は導電層の屈折率より低く、かつ、第２の屈折率層の屈折率は第１の屈折率層の屈折率より高い。
【０００９】
本発明では、タッチパネルの積み重ね構造において第１の屈折率層および第２の屈折率層を光学干渉原理に従って設置することによって、導電層を有するタッチ領域と導電層を有しないタッチ領域との間の反射率の差を著しく減少させる。また、適切な材料を選択して屈折率層の合理的な厚さを設計することによって、反射率の差をさらに減少させて、タッチパネルの外観性を向上させる。同時に、第１の屈折率層および第２の屈折率層はまた、絶縁層として利用される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タッチパネルの外観性を向上させる、タッチパネルの積み重ね構造およびタッチパネルの積み重ね構造を基板上に形成する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の断面概要図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の断面概要図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の断面概要図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルを示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の形成方法を示すフローチャートである。
【図６】タッチパネルにエッチング領域および反射領域が作られた後にタッチパネルの積み重ね構造がそれらに配置された場合の、本発明の実施の形態との比較に関する、タッチパネルの積み重ね構造の２種類の屈折率曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係る各実施の形態を例示して説明する。本発明の開示はまた、本発明の実施の形態を離れて他の実施の形態においても広く適用されて、実施の形態の任意の変更、修正および等価な変更は全て本発明のスコープに含まれ、また添付の後述の特許請求の範囲に記載された請求項に従う。本発明の開示においては、本発明の開示の詳細な説明が読者に提供されるが、本発明は、詳細な説明の省略部分の事前条件または全ての部分の条件下で実装される。さらに、本発明の開示による不要な限定を避けるために、公知のステップおよび要素についてはその詳細な説明を省略する。図面において同一または同一視される要素は、同一または同一視される符号によって示される。注記するのは、図面は例示に過ぎず、特に言及されない場合を除いて、要素の実際のサイズまたは数量を指示するものではない。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の断面概要図である。タッチパネルの積み重ね構造１は、導電層１２、第１の屈折率層１４、第２の屈折率層１６を備える。第１の屈折率層１４は、導電層１２上に配置され、かつ、導電層１２上に重ね合わされる。第１の屈折率層１４の屈折率は、導電層１２の屈折率より低い。第２の屈折率層１６は、第１の屈折率層１４上に配置され、かつ、第１の屈折率層１４上に重ね合わされる。第２の屈折率層１６の屈折率は、第１の屈折率層１４の屈折率より高い。
【００１４】
タッチパネルの積み重ね構造１はまた、第３の屈折率層１８を備えることができる。第３の屈折率層１８は、第２の屈折率層１６上に配置される。第３の屈折率層１８の屈折率は、第２の屈折率層１６の屈折率より低い。
【００１５】
本実施の形態では、第１の屈折率層１４および第２の屈折率層１６は、同時に、絶縁層として利用される。第３の屈折率層１８は接着層として利用される。接着層は、光学的に透明な接着剤(ＯＣＡ)または水性の接着剤を用いて構成される。全ての屈折率層１４、１６、１８は透明である。
【００１６】
本実施の形態では、導電層１２は、連続的にパターニング加工し、その材料は、酸化インヂウム・スズ（ＩＴＯ）などの透明導電材料か、あるいは、酸化アンチモン・スズ（ＡＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、二酸化亜鉛（ＺｎＯ２）、二酸化スズ（ＳｎＯ２）、三酸化インヂウム（Ｉｎ２Ｏ３）、または、これらの混成物の他の材料である。
【００１７】
タッチパネルの積み重ね構造１は、基板１０上に形成する。基板１０は、透明材料を用いて作られる。透明材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ガラス、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などであるが、これに限定されない。
【００１８】
さらに、本実施の形態では、第２の屈折率層１６はより高い屈折率を有するが、第１の屈折率層１４はより低い屈折率を有する。好ましくは、第１の屈折率層１４は、１．３８〜１．５２の間の屈折率を有する、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの酸化物である。また好ましくは、第２の屈折率層１６は、１．７０〜２．３０の間の屈折率を有する、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）または窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などの酸化物または窒化物である。好ましくは、第１の屈折率層１４の厚さは、２０ｎｍ〜８０ｎｍの間の厚さであり、第２の屈折率層１６の厚さは、５ｎｍ〜２０ｎｍの間の厚さである。
【００１９】
さらに、第３の屈折率層１８は、第２の屈折率層１６と比較して、より低い屈折率を有する。第３の屈折率層１８の屈折率は、１．３８〜１．５２の間である。さらに、第３の屈折率層１８は、光学的に透明な接着剤であり、基板またはフィルムの全てのタイプの積層を提供することができる。さらに、第３の屈折率層１８は、高温かつ高湿度の環境に露出された場合においても、積層層に混入物がなく(contaminant-free)かつ泡が発生し難い(bubble resistance)という特徴を発揮することができる。
【００２０】
上述したタッチパネルの積み重ね構造１は、タッチパネルに適用することができる。図１に示されるように、タッチパネルの積み重ね構造１がタッチパネルにおいて適用され、表示デバイス（不図示）が基板１０の下側に設置される。
【００２１】
ＣおよびＥは、ユーザの観察方向における導電領域およびエッチング領域をそれぞれ示す。導電領域Ｃは、導電層１２によって形成され、エッチング領域Ｅは、エッチングを通して導電層１２が除去された領域を示す。
【００２２】
本発明の開示では、光学干渉原理に従って、第１の屈折率層１４および第２の屈折率層１６の合理的な設計を行うことで、導電領域Ｃおよびエッチング領域Ｅの間の屈折率の差を著しく減少させる。これによって、ユーザにとって導電領域Ｃおよびエッチング領域Ｅの間の差異を区別するのが困難となり、タッチパネルの外観性を向上させる。
【００２３】
他方で、光学的に透明な接着剤（第３の屈折率層１８）によって、第１の屈折率層１４および第２の屈折率層１６は導電層１２に対する腐食に耐えることができ、これによって、タッチパネルの信頼性を向上させることができる。
【００２４】
一方で、光学的に透明な接着剤を第２の屈折率層１６上に重ね合わせて、これによって、第１の屈折率層１４を有する３層構造を形成する。光学的に透明な接着剤は、導電領域Ｃおよびエッチング領域Ｅの間の屈折率の差をさらに減少させることができる。
【００２５】
図２は、本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の断面概要図である。図１と比較すると、本実施の形態では、タッチパネルの積み重ね構造２は、少なくとも１つの有機保護層２０（パッシベーション）を追加して備えている。有機保護層２０は、第２の屈折率層１６および第３の屈折率層１８の間に配置される。有機保護層２０の材料は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、およびポリプロピレンを含むが、これに限定されない。
【００２６】
図３は、本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の断面概要図である。図１と比較すると、本実施の形態では、タッチパネルの積み重ね構造３は、光学的に透明な接着剤上にカバー層２２を追加して備えている。さらに、光学的に透明な接着剤は、第１部分１８ａおよび第２部分１８ｂを有している。第１部分１８ａおよび第２部分１８ｂを、カバー層２２および第２の屈折率層１６を用いて、別々に積層する。光学的に透明な接着剤およびカバー層２２の間において、少なくとも他の屈折率層または有機保護層を設置できる。
【００２７】
本実施の形態では、カバー層２２の材料は、ガラスまたはプラスチック（ポリマー）とすることができ、光学的に透明な接着剤は、積層材料（圧感接着剤）を用いて作ることができる。つまり、押圧ローラを利用するなど適切な圧力をかけることによって、光学的に透明な接着剤を接着によって生成して、積層層に積層することができる。さらに、積層層の屈折率に近い屈折率を有する接着剤であり、光学的に透明な接着剤を利用することが可能である。例えば、カバー層２２の材料が一般的なガラスである場合、カバー層２２の屈折率は１．５におよそ等しく、屈折率が１．５に近似する光学的に透明な接着剤を利用することができる。
【００２８】
本実施の形態では、カバー層２２および第２の屈折率層１６の材料を、異なる段階および不均一性によって提供してもよい。つまり、カバー層２２および第２の屈折率層１６は、多様的で物理的および化学的な特性を持つものとしてよい。
【００２９】
光学的に透明な接着剤の第１部分１８ａは、カバー層２２の積層に利用することができる。第２部分１８ｂは、第２の屈折率層１６の積層に利用することができる。好ましくは、第１部分１８ａおよび第２部分１８ｂを同一または多様的なモノマー(monomer)によって別々に統合することができ、その特性は、その両方の部分が多様的な架橋密度を有して本体部分の統合を形成することである。
【００３０】
図４は、本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルを示す図である。図４では、タッチデバイスを備えている。タッチデバイスは、図３に示したタッチパネルの積み重ね構造３によって作動する。タッチデバイス３の下側に配置される表示デバイス４は、液晶ディスプレイ、有機発行ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、および電子発光（ＥＬ）ディスプレイなどである。これによって、タッチデバイス３および表示デバイス４は、オンセル(on cell)式のタッチパネルを構成する。
【００３１】
図５は、本発明の他の実施の形態に係るタッチパネルの積み重ね構造の形成方法を示すフローチャートである。ステップ５２では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの基板である、透明基板を提供する。
【００３２】
ステップ５４では、パターン加工した透明導電層を透明基板上に形成する。ロールを利用してスパッタリング装置を回転することで、回転されたＰＥＴ上に、ＩＴＯの透明導電層を付着する。その後、露光装置の仕様に基づいて、ＩＴＯの透明導電層を有する回転されたＰＥＴを、要求されるサイズに切断する。例えば、回転されたＰＥＴを３５５ｍｍ×４０６ｍｍシートに切断する。そして、マイクロリソグラフィー処理を経て、ＩＴＯの透明導電層をパターン加工する。
【００３３】
ステップ５６では、低い屈折率を有する透明屈折率層を付着して、パターン加工した透明導電層および透明基板を覆う。例えば、スクリーン印刷法処理を利用することで、パターン加工したＩＴＯ透明導電層上の領域を覆う。このことは、可剥性接着剤によって貼り合わせるのに必要となる。
【００３４】
その後、スパッタリング装置は、パターン加工したＩＴＯの透明導電層上に、低い屈折率を有する透明屈折率層を付着することができる。好ましくは、透明屈折率層は、１．３８から１．５２の間の屈折率を有する二酸化ケイ素などの酸化物とすることができる。
【００３５】
ステップ５８では、高い屈折率を有する透明屈折率層を付着して、低い屈折率を有する透明屈折率層を覆う。例えば、スパッタリング装置は、低い屈折率を有する透明導電層上に、高い屈折率を有する透明屈折率層を付着することができる。好ましくは、高い屈折率を有する透明屈折率層は、１．７０から２．３０の間の屈折率を有する、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）または窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などの、酸化物または窒化物とすることができる。そして、可剥性接着剤を、剥がすことができる。
【００３６】
ステップ６０では、高い屈折率を有する上述した光学的に透明な接着剤を、透明屈折率層上に積層することができる。これによって、タッチパネルの積み重ね構造を完成する。
【００３７】
タッチパネルの積み重ね構造の他の実施の形態は、光学的に透明な接着剤を経て、上述した透明カバー層を光学的に透明な接着剤上に積層することを備える。
【００３８】
まず、およそ４０ｎｍの厚さを有するＩＴＯの透明導電層を、ＰＥＴの回転材料に付着し、３５５ｍｍ×４０６ｍｍ片に切断する。そして、マイクロリソグラフィー処理を用いてＩＴＯの透明導電層をパターン加工した後、スクリーン印刷法処理を用いて、可剥性接着剤を利用して予備の(preparative)貼り付け領域を遮蔽する。
【００３９】
そして、反応性スパッタリング付着(reactive sputtering deposition)を利用して、パターン加工したＩＴＯの透明導電層上に、層厚さ３６ｎｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）フィルムを付着し、さらに、厚さ９ｎｍを有する五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の層を付着させる。そして、可剥性接着剤を剥がすことができる。
【００４０】
光学的に透明な接着剤をＮｂ２Ｏ５の層上に付着させ、光学的に透明な接着剤上に透明カバー層を積層することができ、タッチパネルの積み重ね構造を完成する。最後に、タッチパネルの積み重ね構造を利用して、タッチパネルを製造する。
【００４１】
図６は、タッチパネルの積み重ね構造の２種類の屈折率曲線を示す。これらは、本実施の形態に従って、タッチパネルにエッチング領域および反射領域が作られた後に、別々に配置される。本実施の形態ではさらに、比較を示す。２つの透明屈折率層を除いて、その構造は、上述した実施の形態と同一である。さらに、曲線Ｅ０およびＣ０は、比較に従って、エッチング領域および導電領域の振る舞いをそれぞれ示す、タッチパネルの屈折率である。
【００４２】
同図に示されるように、比較を参照すると、Ｅ０およびＣ０の屈折率の間の差は大きく、これによって、導電領域Ｃ０およびエッチング領域Ｅ０は、人間の目の観察によって容易に区別することができる。本実施の形態について参照すると、ＥおよびＣの屈折率の間の差は小さく、これによって、導電領域Ｃおよびエッチング領域Ｅは、人間の目の観察によって容易に区別することは困難である。
【００４３】
前述の開示は本発明の好ましい１つの実施の形態のためのものであり、本発明のスコープを限定するものではない。当業者は、本発明のスコープを離れることなく種々の変更および改良をなすことができ、これは、添付した特許請求の範囲の請求項によって定められる。
【００４４】
本出願において開示したタッチパネルの積み重ね構造の各実施の形態は、導電層、屈折率層、および接着剤について異なる材料を採用することで容易に修正することができ、これを注記する。
【符号の説明】
【００４５】
１  タッチパネルの積み重ね構造、
１０  基板、
１２導電層、
１４  第１の屈折率層、
１６  第２の屈折率層、
１８  第３の屈折率層、
１８ａ  第１部分、
１８ｂ  第２部分、
２０  有機保護層、
２２  カバー層、
２  タッチパネルの積み重ね構造、
３  タッチパネルの積み重ね構造（タッチデバイス）、
４  表示デバイス、
Ｃ  導電領域、
Ｅ  エッチング領域、
【図１】
2013057928.tif 000003
【図２】
2013057928.tif 000004
【図３】
2013057928.tif 000005
【図４】
2013057928.tif 000006
【図５】
2013057928.tif 000007
【図６】
2013057928.tif 000008