特開2015-133090(P2015-133090A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-133090(P2015-133090A)
(43)【公開日】2015年7月23日
(54)【発明の名称】タッチパネル
(51)【国際特許分類】
   G06F 3/041 20060101AFI20150630BHJP
   G06F 3/044 20060101ALI20150630BHJP
   B32B 3/00 20060101ALI20150630BHJP
   B32B 9/00 20060101ALI20150630BHJP
   B32B 15/04 20060101ALI20150630BHJP
【FI】
   G06F3/041 422
   G06F3/044 129
   B32B3/00
   B32B9/00 A
   B32B15/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2014-54934(P2014-54934)
(22)【出願日】2014年3月18日
(31)【優先権主張番号】10-2014-0004496
(32)【優先日】2014年1月14日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】594023722
【氏名又は名称】サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド.
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】パク、ドー ホ
(72)【発明者】
【氏名】パク、ジャン ホ
(72)【発明者】
【氏名】イム、ジュン リョル
(72)【発明者】
【氏名】ジャン、イン ヒュン
【テーマコード(参考)】
4F100
【Fターム(参考)】
4F100AA20D
4F100AB02B
4F100AB02E
4F100AB12B
4F100AB12E
4F100AB17B
4F100AB17E
4F100AB21B
4F100AB21E
4F100AB25B
4F100AB25E
4F100AH03D
4F100AH06D
4F100AK02A
4F100AK25A
4F100AK42A
4F100AK45A
4F100AK49A
4F100AT00A
4F100BA05
4F100BA22
4F100DC16B
4F100DC16E
4F100GB41
4F100JB05D
4F100JG01B
4F100JG01E
4F100JG04C
4F100JK06
4F100JL11
(57)【要約】      (修正有)
【課題】絶縁層と電極層の密着力が向上したタッチパネルを提供する。
【解決手段】上面及び下面を有する基板101と、上記基板の下面に網状に形成される第1電極層110aと、上記基板の下面に上記第1電極層を覆うように形成される第1絶縁層102と、上記第1絶縁層の下面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる表面改質層120と、上記表面改質層の下面に網状に形成される第2電極層110bと、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方の面及び他方の面を有する基板と、
前記基板の前記他方の面に網状に形成される第1電極層と、
前記基板の前記他方の面に前記第1電極層を覆うように形成される第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の一面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる表面改質層と、
前記表面改質層の一面に網状に形成される第2電極層と、を含むタッチパネル。
【請求項2】
前記基板と前記第1電極層との間に介在される表面改質層をさらに含む、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記表面改質層は少なくとも一つ以上のシラン(Silane)層を含む、請求項1または2に記載のタッチパネル。
【請求項4】
一方の面及び他方の面を有する基板と、
前記基板の前記一方の面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる第1表面改質層と、
前記基板の前記他方の面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる第2表面改質層と、
前記第1表面改質層の一面に網状に形成される第1電極層と、
前記第2表面改質層の一面に網状に形成される第2電極層と、を含むタッチパネル。
【請求項5】
前記第1表面改質層または前記第2表面改質層は少なくとも一つ以上のシラン(Silane)層を含む、請求項4に記載のタッチパネル。
【請求項6】
前記シラン層はSiO、有機シランまたは無機シランのうち少なくとも一つである、請求項3または5に記載のタッチパネル。
【請求項7】
前記有機シランの作用基の一部は、アミン(Armine)、エポキシ(Epoxy)、ハイドライド(Hydride)、硫黄(Sulfur)、リン(Phosphorus)及びカルボン酸塩(Carboxylate)からなる群より選択される少なくとも一つに置換された、請求項6に記載のタッチパネル。
【請求項8】
前記第1電極層または前記第2電極層は、銅、金、鉄、スズ、チタン及び亜鉛からなる群より選択される少なくとも一つを含む、請求項1から7の何れか1項に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はタッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
タッチスクリーン、タッチパッドなどの接触検知装置は、ディスプレイ装置に付着され、使用者に直感的な入力方法を提供することができる入力装置であり、近年、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、ナビゲーションなどの様々な電子機器に広く適用されている。特に、最近では、スマートフォンの需要が増加し、制限されたフォームファクタで様々な入力方法を提供することができるタッチスクリーンの採用比率が日々増加している。
【0003】
携帯用機器に適用されるタッチスクリーンは、タッチ入力を検知する方法によって、抵抗膜方式と静電容量方式に大別でき、そのうち、静電容量方式は、相対的に寿命が長く、様々な入力方法とジェスチャーを容易に具現できるという長所により、その適用比率が次第に増加している。特に、静電容量方式は、抵抗膜方式に比べて、マルチタッチインタフェースを具現することが容易であるため、スマートフォンなどの機器に幅広く適用される。
【0004】
静電容量方式のタッチスクリーンは、一定のパターンを有する複数の電極を含み、タッチ入力によって静電容量の変化が発生する複数のノードが上記複数の電極により定義される。2次元平面に分布する複数のノードは、タッチ入力によって自己静電容量(Self−Capacitance)または結合静電容量(Mutual−Capacitance)の変化が発生し、複数のノードで発生した静電容量の変化に加重平均計算方法等を適用してタッチ入力の座標を計算することができる。
【0005】
従来のタッチパネルは、通常、タッチを認識するセンシング電極をITO(Indium Tin Oxide;インジウム−スズ酸化物)で形成した。しかし、ITOの場合、原料であるインジウム(Indium)が希土類金属で、高価であるため、価格競争力が低下するだけでなく、10年内に枯渇が予想され、需給が円滑でないという問題がある。
【0006】
上記のような理由から、不透明な導電性細線を利用して電極を形成するための研究が行われており、金属のような導電性細線からなる電極は、ITOまたは導電性高分子に比べて電気伝導度に著しく優れ、需給が円滑であるという長所を有する。
【0007】
上述したように、タッチパネルを具現するためには、多層(Multi−layer)を具現しなければならない。
【0008】
特に、導電性細線を利用するタッチパネルの場合、主に絶縁材上に金属電極を形成する構造を有する。
【0009】
絶縁材上に金属電極を形成する場合、タッチパネルに具現するためには金属電極と絶縁材との密着力が確保されなければならない。
【0010】
下記特許文献1は、タッチセンサー及びその製造方法に関する発明を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】韓国公開特許公報第10−2013−0070165号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、絶縁層と電極層の密着力が向上したタッチパネルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一実施形態によるタッチパネルは、上面及び下面を有する基板と、上記基板の下面に網状に形成される第1電極層と、上記基板の下面に上記第1電極層を覆うように形成される第1絶縁層と、上記第1絶縁層の下面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる表面改質層と、上記表面改質層の下面に網状に形成される第2電極層と、を含んでもよい。
【0014】
上記基板と上記第1電極層との間に介在される表面改質層をさらに含んでもよい。
【0015】
上記表面改質層は少なくとも一つ以上のシラン(Silane)層を含んでもよい。
【0016】
上記シラン層はSiO、有機シランまたは無機シランのうち少なくとも一つであってもよい。
【0017】
上記有機シランの作用基の一部は、アミン(Armine)、エポキシ(Epoxy)、ハイドライド(Hydride)、硫黄(Sulfur)、リン(Phosphorus)及びカルボン酸塩(Carboxylate)からなる群より選択される少なくとも一つに置換されてもよい。
【0018】
上記第1電極層または上記第2電極層は、銅、金、鉄、スズ、チタン及び亜鉛からなる群より選択される少なくとも一つを含んでもよい。
【0019】
本発明の他の実施形態によるタッチパネルは、上面及び下面を有する基板と、上記基板の上面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる第1表面改質層と、上記基板の下面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる第2表面改質層と、上記第1表面改質層の上面に網状に形成される第1電極層と、上記第2表面改質層の下面に網状に形成される第2電極層と、を含んでもよい。
【0020】
上記第1表面改質層または上記第2表面改質層は、少なくとも一つ以上のシラン(Silane)層を含んでもよい。
【0021】
上記シラン層はSiO、有機シランまたは無機シランのうち少なくとも一つであってもよい。
【0022】
上記有機シランの作用基の一部は、アミン(Armine)、エポキシ(Epoxy)、ハイドライド(Hydride)、硫黄(Sulfur)、リン(Phosphorus)及びカルボン酸塩(Carboxylate)からなる群より選択される少なくとも一つに置換されてもよい。
【0023】
上記第1電極層または上記第2電極層は、銅、金、鉄、スズ、チタン及び亜鉛からなる群より選択される少なくとも一つを含んでもよい。
【発明の効果】
【0024】
本発明の一実施形態によるタッチパネルは、絶縁層と電極層の間に表面改質層が位置することにより、絶縁層と電極層の密着力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明の一実施形態によるタッチパネルの概略的な断面図である。
図2】表面改質層がSiOを含む場合のタッチパネルの概略的な断面図である。
図3】表面改質層が有機シランを含む場合のタッチパネルの概略的な断面図である。
図4】本発明の他の実施形態によるタッチパネルの概略的な断面図である。
図5】本発明のさらに他の実施形態によるタッチパネルの概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【0027】
図1は、本発明の一実施形態によるタッチパネル100の概略的な断面図である。
【0028】
図1を参照すると、本発明の一実施形態によるタッチパネルは、基板101と、絶縁層102、103と、第1及び第2電極層110a、110bと、表面改質層120と、を含んでもよい。
【0029】
通常、モバイル機器は、タッチパネルがディスプレイ装置に一体化されて備えられ、タッチパネルは、ディスプレイ装置が表示する画面が透過できる程度に高い光透過率を有さなければならない。
【0030】
従って、上記基板101は、PET(Polyethylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PES(polyethersulfone)、PI(polyimide)、PMMA(PolymethlymethAcrylate)、COP(Cyclo−Olefin Polymers)などのフィルム、ソーダガラス(Soda glass)、または強化ガラス(tempered glass)のような材質の透明な材料を用いて形成することができる。
【0031】
上記基板101は上面及び下面を有し、そのうち一面が使用者が見る方向となり、その反対方向にセンサーが形成される。
【0032】
例えば、上記基板の上面が使用者が見る面となってもよい。
【0033】
第1電極層110aは、上記基板101の下面に形成されてもよい。上面は一方の面の一例であってよく、下面は他方の面の一例であってよい。
【0034】
上記第1電極層110aは、導電性細線を利用して網状に形成されてもよい。
【0035】
上記第1電極層110aは、Ag、Al、Cr、Ni、Mo、Cuの何れか一つの金属またはこれらの合金で製造してもよく、単層または多層に形成してもよい。
【0036】
通常、導電性細線の線幅は0.5μm〜10μmであってもよい。
【0037】
線幅が0.5μmより狭いと、断線によって不良率が増加し、抵抗値が増加することがあり、線幅が10μmよりも広いと、透過性が減少することがある。
【0038】
上記第1電極層110aは、スパッタ(Sputter)、E−Beamのような真空蒸着方式、めっきのような電解方式、印刷(printing)及びインプリンティング(imprinting)などの工程により形成されてもよい。
【0039】
上記基板101の下面には、上記第1電極層110aを覆うように第1絶縁層102が形成されてもよい。
【0040】
上記第1絶縁層102は、OCA(Optically Clear Adhesive)フィルムを用いて形成してもよいが、これに制限されない。
【0041】
上記第1絶縁層102の下面には第2電極層110bが形成されてもよく、上記第1絶縁層102の下面に上記第2電極層110bを覆うように第2絶縁層103が形成されてもよい。
【0042】
上記第2電極層110bは、導電性細線を利用して網状に形成されてもよい。
【0043】
上記第2電極層110bは、Ag、Al、Cr、Ni、Mo、Cuの何れか一つの金属またはこれらの合金で製造してもよく、単層または多層に形成してもよい。
【0044】
通常、導電性細線の線幅は0.5μm〜10μmであってもよい。
【0045】
線幅が0.5μmより狭いと、断線によって不良率が増加し、抵抗値が増加することがあり、線幅が10μmよりも広いと、透過性が減少することがある。
【0046】
上記第2電極層110bは、スパッタ(Sputter)、E−Beamのような真空蒸着方式、めっきのような電解方式、印刷(printing)及びインプリンティング(imprinting)などの工程を利用して形成してもよい。
【0047】
上記第1絶縁層102の下部には、上記第2金属層110bを覆うように第2絶縁層103が形成されてもよい。
【0048】
本発明の一実施形態によるタッチパネル100は、上記第1及び第2電極層110a、110bとコントローラ集積回路が電気的に連結されてタッチ入力を検知することで作動する。
【0049】
上記コントローラ集積回路は、タッチ入力により上記第1及び第2電極層110a、110bで発生する静電容量の変化を検出し、それからタッチ入力を検知する。
【0050】
従って、静電容量の変化を大きくするために、上記第1絶縁層102及び第2絶縁層103は誘電率の高い物質を用いて形成することができる。
【0051】
上記第1絶縁層102及び上記第2絶縁層103は、Al、Ta、Nb、及びTiOの何れか一つを含む無機または有機絶縁材料で形成されてもよいが、このとき、第1及び第2絶縁層102、103は、1μm〜10μmの厚さを有するように製作されることができる。
【0052】
一般的に、上記第1絶縁層102に用いられる有機絶縁材は、金属材質の電極との密着力が落ちる。
【0053】
特に、網状の導電性細線を利用して電極を形成すると、第2電極層110bが第1絶縁層102に接着する面積が相対的に小さい。
【0054】
これにより、電極との密着力が低下すると、断線が発生することがあるため、第1絶縁層102と第2電極層110bの密着力を向上させる必要がある。
【0055】
従って、第1絶縁層102と第2電極層110bの間には、表面改質層120が形成されてもよい。
【0056】
上記表面改質層120は、第1絶縁層102の表面を疎水性から親水性に改質することができる。
【0057】
上記表面改質層120はシラン層を含んで形成されてもよい。
【0058】
上記シラン層はSiO、有機シランまたは無機シランであってもよい。
【0059】
上記表面改質層120の役割を、図2及び3を参照して説明する。
【0060】
図2は、表面改質層120がSiOを含む場合のタッチパネルの概略的な断面図である。
【0061】
図2を参照すると、第1絶縁層102の上部に表面改質層120が形成されていることが分かる。
【0062】
SiOは、金属に比べて、一般的な有機絶縁材との密着力に優れるとともに金属との密着力にも優れる。
【0063】
上記表面改質層120がSiOを含むと、SiOが第1絶縁層102の表面の性質を変えて、第1絶縁層102と第2電極層110bの密着力を向上させることができる。
【0064】
図3は、表面改質層が有機シランを含む場合のタッチパネルの概略的な断面図である。
【0065】
第1絶縁層102と第2金属層110bの密着力をさらに向上させるために、表面改質層120は有機シランを含んでもよい。
【0066】
図3に示されたように、表面改質層120が有機シランを含むと、作用基Xを置換して金属との接着性を向上させることができる。
【0067】
従って、上記有機シランの作用基のうち一部は、アミン(Armine)、エポキシ(Epoxy)、ハイドライド(Hydride)、硫黄(Sulfur)、リン(Phosphorus)及びカルボン酸塩(Carboxylate)からなる群より選択される少なくとも一つに置換されてもよい。
【0068】
下表1には、第2金属層110bの材質によって密着力を向上させることができる作用基を記載した。
【0069】
【表1】
【0070】
上表1のように、第2金属層110bの材質によって、第1絶縁層102と第2電極層110bの密着力を向上させるために、表面改質層120の有機シランの作用基Xを適切に置換することができる。
【0071】
上記表面改質層120が含むシランの例としては、無機系酸化物などが挙げられる。
【0072】
例えば、ケイ素酸化物であるテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−i−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ペンチルトリメトキシシラン、n−ペンチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘプチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシランなどのトリアルコキシシラン類、メチルトリアセチルオキシシラン、メチルトリフェノキシシラン等のオルガノアルコキシシランのアルコール、水、酸などを加水分解重合反応させて形成するゾル−ゲルコーティング膜、ケイ素酸化物のスパッタ蒸着膜などを使用することができる。
【0073】
図4は、本発明の他の実施形態によるタッチパネル200の概略的な断面図である。
【0074】
図1で説明した構成要素に対し、ここではその説明を省略する。
【0075】
図4を参照すると、基板201と第1電極層210aの間には、表面改質層220がさらに形成されてもよい。
【0076】
上述したように、上記基板201は、PET(Polyethylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PES(polyethersulfone)、PI(polyimide)、PMMA(PolymethlymethAcrylate)、COP(Cyclo−Olefin Polymers)などのフィルム、ソーダガラス(Soda glass)、または強化ガラス(tempered glass)のような材質の透明な材料を用いて形成することができる。
【0077】
上記基板201がPET(Polyethylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PES(polyethersulfone)、PI(polyimide)、PMMA(PolymethlymethAcrylate)、COP(Cyclo−Olefin Polymers)などの高分子フィルムなどを利用して形成される場合、基板201と第1電極層210aの密着力が減少する。
【0078】
従って、基板201と第1電極層210aの間に表面改質層220を形成することで、基板201と第1電極層210aの密着力を向上させることができる。
【0079】
図5は、本発明のさらに他の実施形態によるタッチパネル300の概略的な断面図である。
【0080】
図5を参照すると、本発明のさらに他の実施形態によるタッチパネル300は、上面及び下面を有する基板301と、上記基板301の上面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる第1表面改質層320aと、上記基板301の下面に形成され、疎水性表面を親水性表面に改質することができる第2表面改質層320bと、上記第1表面改質層320aの上面に網状に形成される第1電極層310aと、上記第2表面改質層320bの下面に網状に形成される第2電極層310bと、を含んでもよい。
【0081】
上記基板301は、PET(Polyethylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PES(polyethersulfone)、PI(polyimide)、PMMA(PolymethlymethAcrylate)、COP(Cyclo−Olefin Polymers)などの高分子フィルムなどを利用して形成してもよい。
【0082】
上記基板301がPET(Polyethylene terephthalate)、PC(polycarbonate)、PES(polyethersulfone)、PI(polyimide)、PMMA(PolymethlymethAcrylate)、COP(Cyclo−Olefin Polymers)などの高分子フィルムなどを利用して形成される場合、基板301と第1及び第2電極層310a、310bの密着力が減少する。
【0083】
従って、基板301と第1及び第2電極層310a、310bの間に表面改質層320を形成することで、基板301と第1及び第2電極層310a、310aの密着力を向上させることができる。
【0084】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【0085】
100 タッチパネル
101 基板
102 第1絶縁層
103 第2絶縁層
110a 第1電極層
110b 第2電極層
120 表面改質層
図1
図2
図3
図4
図5