特許第6074055号(P6074055)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】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6074055
(24)【登録日】2017年1月13日
(45)【発行日】2017年2月1日
(54)【発明の名称】タッチパネル、及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
   G06F 3/041 20060101AFI20170123BHJP
   G06F 3/044 20060101ALI20170123BHJP
【FI】
   G06F3/041 422
   G06F3/044 122
   G06F3/044 124
【請求項の数】15
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2015-544348(P2015-544348)
(86)(22)【出願日】2014年3月24日
(65)【公表番号】特表2015-535637(P2015-535637A)
(43)【公表日】2015年12月14日
(86)【国際出願番号】CN2014073936
(87)【国際公開番号】WO2014173217
(87)【国際公開日】20141030
【審査請求日】2015年5月29日
(31)【優先権主張番号】201310147814.3
(32)【優先日】2013年4月24日
(33)【優先権主張国】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】512299015
【氏名又は名称】ティーピーケイ タッチ ソリューションズ(シアメン)インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】ジャン ヤウチェン
(72)【発明者】
【氏名】イェン ジエンビン
(72)【発明者】
【氏名】チー フースン
(72)【発明者】
【氏名】ウー ダーファ
【審査官】 菅原 浩二
(56)【参考文献】
【文献】 中国特許出願公開第102566806(CN,A)
【文献】 特開2005−084982(JP,A)
【文献】 特開2011−090443(JP,A)
【文献】 特開2011−198009(JP,A)
【文献】 特開2012−150304(JP,A)
【文献】 実開昭60−021779(JP,U)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0268402(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0313884(US,A1)
【文献】 国際公開第2013/023418(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06F 3/041
G06F 3/044
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示領域と周辺領域とを有するタッチパネルであって、
カバー基板と、
前記カバー基板上に形成されたパターンマスク層であって、パターン領域を有し、前記周辺領域を規定するパターンマスク層と、
複数の第1ジャンパーを備え、前記表示領域に対応して前記カバー基板上に形成され、センシング電極層に分類された第1電極パターンと、
第2ジャンパーを複数備えた少なくとも1つの第2電極パターンであって、前記センシング電極層に分類され、前記第1ジャンパーと前記第2ジャンパーとが異なる材料を有しており、前記パターン領域に対応して前記パターンマスク層上に設けられた少なくとも1つの第2電極パターンと、
前記センシング電極層上に設けられた保護層と、
前記パターンマスク層に対応し、前記保護層上に設けられたカラーフィルムと、
を備えたタッチパネル。
【請求項2】
前記第2電極パターンが前記第1電極パターンと電気的に接続され、前記第1電極パターンの延長として機能する請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記パターン領域が中空パターンを有している請求項1、又は2に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記第1電極パターンが
第1の軸方向に沿って延びる複数の平行な第1センシング電極と、
第2の軸方向に沿って設けられ、互いに平行な複数の第2センシング電極と、を備え、
前記第1センシング電極は前記第2センシング電極から電気的に分離され、
前記第2電極パターンが、
前記第1の軸方向に沿って延びる複数の平行な第3センシング電極と、
前記第2の軸方向に沿って設けられ、互いに平行な複数の第4センシング電極と、を備え、
前記第3センシング電極は前記第4センシング電極から電気的に分離されている請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッチパネル。
【請求項5】
複数の前記第2センシング電極のそれぞれが、
前記第2の軸方向に沿って設けられ、互いに離間した複数の第2導電部を備え、
前記第1ジャンパーを介して、隣接する2つの前記第2導電部が互いに電気的に接続されている請求項に記載のタッチパネル。
【請求項6】
複数の前記第4センシング電極のそれぞれが、
前記第2の軸方向に沿って設けられ、互いに離間した複数の第4導電部を備え、
前記第2ジャンパーを介して、隣接する2つの前記第4導電部が互いに電気的に接続されている請求項4、又は5に記載のタッチパネル。
【請求項7】
前記第1ジャンパーが透明導電材料を有し、
前記第2ジャンパーが金属材料を有している請求項1〜6のいずれか1項に記載のタッチパネル。
【請求項8】
さらに、前記第1センシング電極と前記第2センシング電極との間、及び、前記第3センシング電極と前記第4センシング電極との間に配置された絶縁層を備える請求項4〜6のいずれか1項に記載のタッチパネル。
【請求項9】
前記周辺領域に対応するトレースをさらに備え、
前記トレースは、前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンに電気的に接続されている請求項1〜8のいずれか1項に記載のタッチパネル。
【請求項10】
表示領域と、前記表示領域を囲む周辺領域とを備えたタッチパネルの製造方法であって、
パターン領域を備え、前記周辺領域を規定するパターンマスク層をカバー基板上に形成するステップと、
前記表示領域に対応する第1電極パターンと、前記パターン領域に対応する第2電極パターンとを有するセンシング電極層を形成するステップと、
前記センシング電極層上に保護層を形成するステップと、
前記保護層上に、前記パターンマスク層に対応するカラーフィルムを形成するステップと、
を備え
前記第1電極パターンは複数の第1ジャンパーを備え、
前記第2電極パターンは複数の第2ジャンパーを備え、
前記第1ジャンパーと前記第2ジャンパーが異なる材料を有している、製造方法。
【請求項11】
前記第2ジャンパーが前記パターンマスク層上に形成され、前記パターンマスク層と直接接触している請求項10に記載の製造方法。
【請求項12】
前記センシング電極層を形成するステップが、
前記カバー基板と前記パターンマスク層との上に導電層を形成するステップと、
前記表示領域内において第1の軸方向に沿った複数の平行な第1センシング電極と、前記周辺領域において前記第1の軸方向に沿った複数の平行な第3センシング電極と、第2の軸方向に沿って設けられ、前記表示領域内において互いに離間した複数の第2センシング電極と、前記第2の軸方向に沿って設けられ、前記周辺領域内において互いに離間した複数の第4センシング電極と、を形成するために前記導電層をパターニングするステップと、
絶縁層を形成して、前記第1センシング電極の一部の領域、及び前記第3センシング電極の一部の領域でパターニングするステップと、
前記第1センシング電極上に設けられた前記絶縁層上に、隣接する2つの第2導電部を電気的に接続する前記第1ジャンパーを形成するステップと、
前記第3センシング電極上に設けられた前記絶縁層上に、隣接する2つの第5導電部を電気的に接続する前記第2ジャンパーを形成するステップと、を備えた請求項10、又は11に記載の製造方法。
【請求項13】
前記センシング電極層を形成するステップが、
前記表示領域内において、前記カバー基板上に第1ジャンパーを形成するステップと、
前記周辺領域内において、前記パターンマスク層上に第2ジャンパーを形成するステップと、
前記カバー基板、前記パターンマスク層、前記第1ジャンパー、及び前記第2ジャンパーの上に、絶縁層を成膜するステップと、
前記第1ジャンパー及び前記第2ジャンパーの両端にそれぞれ対応して、前記第1ジャンパー及び前記第2ジャンパーの一部を露出させるビアホールを複数形成するため、前記絶縁層をパターニングするステップと、
前記絶縁層、及び前記ビアホールの上に導電層を形成するステップと、
前記表示領域内において第1の軸方向に沿った複数の平行な第1センシング電極と、前記周辺領域において前記第1の軸方向に沿った複数の平行な第3センシング電極と、第2の軸方向に沿って設けられ、前記表示領域内において互いに離間した複数の第2導電部と、前記第2の軸方向に沿って設けられ、前記周辺領域内において互いに離間した複数の第4導電部と、を形成するために、前記導電層をパターニングするステップと、を備え、
前記ビアホールは、前記第1ジャンパー及び前記第2ジャンパーを介して、隣接する2つの導電部、及び隣接する2つの第4導電部を電気的に接続するため、前記第2導電部と前記第4導電部の上に設けられている請求項10〜12のいずれか1項に記載の製造方法。
【請求項14】
前記第1ジャンパーが透明導電材料を有し、
前記第2ジャンパーが金属材料を有している請求項10〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
【請求項15】
前記周辺領域に対応するトレースが設けられ、
前記トレースは、前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンに電気的に接続されている請求項10〜14のいずれか1項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はタッチ入力技術分野に関し、特に詳しくは、単一基板のタッチパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、パーソナルデータアシスタント(PDA)、携帯電話、ノートパソコン、タブレットPCやその他の携帯電子機器は、現代生活において広く使用されている。これらの電子機器は、薄型化及び軽量化が必要とされるため、キーボードやマウスなどの伝統的な入力装置は、他の入力装置に置き換えられている。加えて、タブレットPCの必要性が、大きく増加しているので、タッチパネル技術が電子機器の重要技術の一つになっている。
【0003】
タッチパネルは一般的に、表示領域と周辺領域とを備えている。表示領域は、一又は複数のタッチによる対象を検出して、制御するタッチスクリーンとして機能する。周辺領域は、押しボタンを設けるために必要な空間を提供する。しかしながら、タッチパネルの表面に形成された切れ目が、そのような押しボタンを配置するための必要があり、それは、タッチパネルの全体外観の平坦性を損なうだけでなく、製造工程を複雑にしてしまう。
【発明の概要】
【0004】
本発明は、改良されたタッチパネルの電極パターンと構造の設計を通じて、タッチパネルの同一面状の様々なタッチ応答を提供するタッチパネルとその製造方法を提供する。さらに、タッチパネルの表示領域内と周辺領域の電極パターンのジャンパー材料が異なっているため、周辺領域内の電極パターンのジャンパーの信頼性が高くなる。
【0005】
本発明は、表示領域と周辺領域とを有するタッチパネルであって、カバー基板と、前記カバー基板上に形成されたパターンマスク層であって、パターン領域を有し、前記周辺領域を規定するパターンマスク層と、複数の第1ジャンパーを備え、前記カバー基板上に形成された第1電極パターンと、第2ジャンパーを複数備えた少なくとも1つの第2電極パターンであって、前記第1ジャンパーと前記第2ジャンパーとが異なる材料を有しており、前記パターン領域に対応して前記パターンマスク層上に設けられた少なくとも1つの第2電極パターンと、を備えたタッチパネルを提供する。
【0006】
一実施形態では、前記第2電極パターンが前記第1電極パターンと電気的に接続され、前記第1電極パターンの延長として機能する。
【0007】
一実施形態では、前記パターン領域が中空パターンを有している。
【0008】
一実施形態では、タッチパネルが前記パターンマスク層に対応するカラーフィルムをさらに備える。
【0009】
一実施形態では、前記第1電極パターンと前記第2電極パターンがセンシング電極層に分類される。
【0010】
一実施形態では、タッチパネルが、前記センシング電極層上に設けられた保護層をさらに備える。
【0011】
一実施形態では、前記第1電極パターンが、第1の軸方向に沿って延びる複数の平行な第1センシング電極と、第2の軸方向に沿って設けられ、互いに平行な複数の第2センシング電極と、を備え、前記第1センシング電極は前記第2センシング電極から電気的に分離され、前記第2電極パターンが、前記第1の軸方向に沿って延びる複数の平行な第3センシング電極と、前記第2の軸方向に沿って設けられ、互いに平行な複数の第4センシング電極と、を備え、前記第3センシング電極は前記第4センシング電極から電気的に分離されている。
【0012】
一実施形態では、複数の前記第2センシング電極のそれぞれが、前記第2の軸方向に沿って設けられ、互いに離間した複数の第2導電部を備え、前記第1ジャンパーを介して、隣接する2つの前記第2導電部が互いに電気的に接続されている。
【0013】
一実施形態では、前記第4センシング電極のそれぞれが、前記第2の軸方向に沿って設けられ、互いに離間した複数の第4導電部を備え、前記第2ジャンパーを介して、隣接する2つの前記第4導電部が互いに電気的に接続されている。
【0014】
一実施形態では、前記第1ジャンパーが透明導電材料を有し、前記第2ジャンパーが金属材料を有している。
【0015】
一実施形態では、前記センシング電極層は、さらに、前記第1センシング電極と前記第2センシング電極との間、及び、前記第1センシング電極と前記第2センシング電極との間に配置された絶縁層を備える。
【0016】
一実施形態では、前記周辺領域に対応するトレースをさらに備え、前記トレースは、前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンに電気的に接続されている。
【0017】
本発明は、また、表示領域と、前記表示領域を囲む周辺領域とを備えたタッチパネルの製造方法であって、パターン領域を備え、前記周辺領域を規定するパターンマスク層をカバー基板上に形成するステップと、前記表示領域に対応する第1電極パターンと、前記パターン領域に対応する第2電極パターンとを有するセンシング電極層を形成するステップと、を備え、前記第1電極パターンは複数の第1ジャンパーを備え、前記第2電極パターンは複数の第2ジャンパーを備え、前記第1ジャンパーと前記第2ジャンパーが異なる材料を有している、製造方法を提供する。
【0018】
一実施形態では、前記第2ジャンパーが前記パターンマスク層上に形成され、前記パターンマスク層と直接接触している。
【0019】
一実施形態では、さらに、前記パターンマスク層に対応するカラーフィルムを形成する。
【0020】
一実施形態では、さらに、前記センシング電極層上に保護層を形成する。
【0021】
一実施形態では、前記センシング電極層を形成するステップが、前記カバー基板と前記パターンマスク層との上に導電層を形成するステップと、前記表示領域内において第1の軸方向に沿った複数の平行な第1センシング電極と、前記周辺領域において前記第1の軸方向に沿った複数の平行な第3センシング電極と、第2の軸方向に沿って設けられ、前記表示領域内において互いに離間した複数の第2センシング電極と、前記第2の軸方向に沿って設けられ、前記周辺領域内において互いに離間した複数の第4センシング電極と、を形成するために前記導電層をパターニングするステップと、絶縁層を形成して、前記第1センシング電極の一部の領域、及び前記第3センシング電極の一部の領域でパターニングするステップと、前記第1センシング電極上に設けられた前記絶縁層上に、隣接する2つの第2導電部を電気的に接続する前記第1ジャンパーを形成するステップと、前記第3センシング電極上に設けられた前記絶縁層上に、隣接する2つの第5導電部を電気的に接続する前記第2ジャンパーを形成するステップと、を備えている。
【0022】
一実施形態では、前記センシング電極層を形成するステップが、前記表示領域内において、前記カバー基板上に第1ジャンパーを形成するステップと、前記周辺領域内において、前記パターンマスク層上に第2ジャンパーを形成するステップと、前記カバー基板、前記パターンマスク層、前記第1ジャンパー、及び前記第2ジャンパーの上に、絶縁層を成膜するステップと、
前記第1ジャンパー及び前記第2ジャンパーの両端にそれぞれ対応して、前記第1ジャンパー及び前記第2ジャンパーの一部を露出させるビアホールを複数形成するため、前記絶縁層をパターニングするステップと、前記絶縁層、及び前記ビアホールの上に導電層を形成するステップと、前記表示領域内において第1の軸方向に沿った複数の平行な第1センシング電極と、前記周辺領域において前記第1の軸方向に沿った複数の平行な第3センシング電極と、第2の軸方向に沿って設けられ、前記表示領域内において互いに離間した複数の第2導電部と、前記第2の軸方向に沿って設けられ、前記周辺領域内において互いに離間した複数の第4導電部と、を形成するために、前記導電層をパターニングするステップと、を備え、前記ビアホールは、前記第1ジャンパー及び前記第2ジャンパーを介して、隣接する2つの導電部、及び隣接する2つの第4導電部を電気的に接続するため、前記第2導電部と前記第4導電部の上に設けられている。
【0023】
一実施形態では、前記第1ジャンパーが透明導電材料を有し、前記第2ジャンパーが金属材料を有している。
【0024】
一実施形態では、前記周辺領域に対応するトレースが設けられ、前記トレースは、前記第1センシング電極及び前記第2センシング電極に電気的に接続されている。
【0025】
上記の開示に基づき、本発明にかかるタッチパネルとその製造方法は、タッチパネルの表示領域と周辺領域におけるタッチ機能を提供するため、表示領域と周辺領域の両方に電極を有している。したがって、タッチパネルの表面に切れ目を形成する必要がなくなり、タッチパネルの表面の平坦化、及び簡便なクリーニングを実現することができる。また、本発明にかかるタッチパネルは、表示領域内、及び周辺領域内の電極パターンにそれぞれに設けられたジャンパーに様々な材料を用いているので、表示領域は良好な透光性を、周辺領域はより信頼性の高いジャンパーを実現できる。
【0026】
本発明のこれらとその他の目的は、様々な図面に記載された、以下の好適な実施形態の詳細な説明を読むことで、疑いなく当業者にとって自明となることであろう。
【0027】
以上の一般的な記述及び以下の詳細な記述は、例示のものに過ぎず、本開示を限定するものではないと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1図1は一実施形態にかかるタッチパネルを図示した上面図である。
図2図2は、図1のI−I‘断面に沿った断面図である。
図3図3は、本発明の第1の好適な実施形態にかかるタッチパネルの製造方法を示すフローチャートである。
図4図4は本発明の第1の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図5図5は本発明の第1の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図6図6は本発明の第1の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図7図7は本発明の第1の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図8図8は、本発明の第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルの製造方法を示すフローチャートである。
図9図9は第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルの断面図である。
図10図10は本発明の第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図11図11は本発明の第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図12図12は本発明の第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図13図13は本発明の第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
図14図14は本発明の第3の好適な実施形態にかかるタッチパネルを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
本発明の技術分野におけるユーザへの本発明のより良い理解を提供するため、好適な実施形態を以下に説明する。本発明の好適な実施形態は、内容を達成する効果を明らかにするため、符号を付した図面において図示されている。
【0030】
図面は、例示のためだけのものであり、実寸法となっているものではない。寸法は異なる設計考慮によって修正されてもよい。文章において構成要素間の関係を記述するため「上」、又は「下」という文言を参照するとき、これらは理解を明確にするために、相対的な位置関係を示すものであり、同様な構造を得るために置き換わってもよく、これらの構成は本発明の技術的範囲から除外されるものではない。
【0031】
図1は、本発明の第1の好適な実施形態にかかるタッチパネルの上面図である。タッチパネル1は、コンピュータ、携帯電話、カメラ、音響機器、自動機器などのディスプレイスクリーンを有する種々の電子機器において、よく知られている。以下に詳述される本実施の形態のタッチパネル1は後ろ側から図1に示されている。タッチパネル1の背面は、タッチパネル1が使用されるときに、ユーザがタッチしない面である。タッチパネル1は、図1に示されるように、カバー基板10と、第1電極パターン20と、少なくとも一つの第2電極パターン30と、パターンマスク層50と、を備えている。
【0032】
タッチパネル1は、表示領域Aと、表示領域Aに応じた周辺領域Bを備えている。周辺領域Bは、表示領域Aの側部に配置されている。本実施形態では、周辺領域Bは、表示領域Aの周辺に配置されている。表示領域Aは周辺領域Bで囲まれている。具体的には、電子機器の動作領域は、表示領域Aによって整列される。周辺領域Bは、カバー基板10に設けられたパターンマスク層50によって規定され、表示領域Aの周辺の特性を隠すために設けられている。本実施形態において、パターンマスク層50は、例えば、黒色のフォトレジストなどの不透明な材料を有しており、印刷又は塗布によって形成することができる。さらに、本実施形態のパターンマスク層50は、パターン領域51を有している。パターン領域51は、少なくとも一つの中空パターンを有している。例えば、中空パターン51a、51bは、リターンボタンとホームボタンとして機能している。パターン領域51の中空パターン51a、51bは上記のタイプ、及び数に限定されるものではなく、実用に基づき、メニューボタンやスイッチボタンなどの他のボタンとして形成されることも可能である。
【0033】
第1電極パターン20は、表示領域Aが画像を重ねるためのウィンドウとして機能するだけでなく、そのタッチ応答を検出と制御の手段として機能するために表示領域20内に配置されている。第2電極パターン30は、周辺領域が仮想ボタンのようタッチ応答を実行するよう、パターンマスク層50のパターン領域51に対応して周辺領域B内に配置されている。
【0034】
本実施形態にかかるタッチパネル1の構造を説明するため、図2を参照する。図2は、I−I‘線に沿った図1の断面図である。本実施形態の第1電極パターン20とパターンマスク層50はともに、カバー基板10の上に設けられており、第2電極パターン30は、パターンマスク層50の上に設けられている。カバー基板10は、ガラスのような透明材料を有している。さらに、本実施形態のカバー基板10は、強化、アンチグレア、抗菌等の表面処理が行われていてもよい。本実施形態のカバー基板10は、保護基板として利用され、単なるタッチスクリーンのための基板以上の機能を奏する。
【0035】
製造工程中において、第1電極パターン20と第2電極パターン30は、同じプロセスにより製造されたセンシング電極層とみなすことができる。第1電極パターン20は、第1の軸方向(本実施形態ではX軸)に沿って延びる複数の平行な第1センシング電極22と。第2の軸方向(本実施形態ではY軸)に沿って設けられた互いに平行な複数の第2センシング電極24と、を有している。第1センシング電極22は、第2センシング電極24と電気的に分離されている。第2電極パターン30は、第1の軸方向(本実施形態ではX軸)に沿って延びる複数の第3センシング電極32と、第2の軸方向(本実施形態ではY軸)に沿って設けられた互いに平行な第4センシング電極34とを備えている。第3センシング電極32は、第4センシング電極34と電気的に分離されている。
【0036】
より具体的には、第1センシング電極22のそれぞれは、第3センシング電極32のそれぞれと同様に、連続的な構造体、すなわち、間に空間のない一体的な構造体のようになっている。第2センシング電極24のそれぞれは、複数の第2導電部25と、複数の第1ジャンパー26とを備えている。第4センシング電極34のそれぞれは、複数の第4導電部45と、複数の第2ジャンパー36とを備えている。第1センシング電極22、第3センシング電極32、第2導電部25、及び第4導電部35は、同フォトリソグラフィープロセスを通じた全て同じ導電層により形成されている。つまり、第1センシング電極22、第3センシング電極32、第2導電部25、及び第4導電部35は、導電層に分類される。さらに、第1ジャンパー26は、第2の軸方向において隣接する2つの第2導電部25をそれぞれ電気的に接続するように、第1センシング電極22を乗り越えている。第2ジャンパー36は、第2の軸方向において隣接する2つの第4導電部45をそれぞれ電気的に接続するように、第3センシング電極32を乗り越えている。
【0037】
第1ジャンパー26は、フォトリソグラフィーを通じた配線層により形成され、第2ジャンパー36はフォトリソグラフィーを通じた別の配線層により形成される。つまり、第1ジャンパー26と第2ジャンパー36は、配線層に属するが、本実施の形態では、異なるプロセスを通じて製造された異なる材料を有している。例えば、第1ジャンパー26は、表示領域Aの透過率を維持するため、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO),カドミウム錫酸化物(CTO)、アルミニウム錫酸化物(AZO¥),インジウムガリウム亜鉛酸化物(InGaZnO)、インジウムガリウム亜鉛マグネシウム酸化物(InGaZnMgO),インジウムガリウムマグネシウム酸化物(InGaMgO),又はインジウムガリウムアルミニウム酸化物(InGaAlO)のような透明導電材料を有している。周辺領域B内の第2ジャンパー36は、破砕の発生を抑制し、信頼性を向上するため、好ましくは銀、アルミニウム、金、又は銅のような金属を有している。しかあしながら、第1ジャンパー26と、第2ジャンパー36の材料は、上記したものに限定されるものではなく、実際の要求に応じて修正され得る。
【0038】
そして、タッチパネル1は、さらに、絶縁層41を有している。本実施形態では、絶縁層41は、第1センシング電極22と第2センシング電極24との間、及び第3センシング電極32と第4センシング電極34との間に設けられている。これにより、第1センシング電極22は、第2センシング電極24と電気的に分離され、第3センシング電極32は、第4センシング電極34と電気的に分離されている。上記した積層順を用いることで、本実施の形態の配線層、絶縁層41、及びセンシング電極層によって積層されたセンシング電極層が開示される。
【0039】
本実施形態1のタッチパネル1は、さらに、周辺領域B内に配置されたトレース40を有している。トレース40は第1電極パターン20と第2電極パターン30とに電気的に接触している。トレース40は、さらに、コントローラと第1及び第2電極パターン20、30との間の情報伝達を可能にするため、タッチパネル1の外側のコントローラ(図示せず)と電気的に接続されている。本実施形態のトレース40は、第2ジャンパー36と同じ材料を有しており、同じフォトリソグラフィープロセスを通じて製造される。これにより、タッチパネルの製造を簡素化することができる。本実施形態のトレース40は、配線層に分類される。
【0040】
より詳細には、第2電極パターン30は、第1電極パターン20と電気的に接続されており、第1電極パターン20の延長とみなすことができる。したがって、第1電極パターン20は、第1電極パターン20と第2電極パターン30は、一体的に製造される。これにおり、第1電極パターン20と第2電極パターン30のタッチ応答が実行される。本実施形態では、第1電極パターン20のジャンパーのみが第2電極パターン30と異なる材料を有している。本発明において、第1ジャンパー26と第2ジャンパー36の製造工程は、先の実施形態に開示された順番に限れるものではなく、特定の要求に応じて、自由に変更可能である。
【0041】
最後に、本実施形態のタッチパネル1は、保護膜80を有することできる。保護膜80は、浸食や物理的なダメージからパネルを保護するために、センシング電極層の全体を覆うように、センシング電極層上に設けられている。
【0042】
さらに、本実施形態のパターンマスク層50のパターン領域51は、中空パターン51a、51b、つまり光が通過することができる部分を有している。本実施形態のタッチパネル1は、保護膜80の上に設けられたカラーフィルム70を有しており、カラーフィルム70はパターンマスク層50に対応する。これにより、パターン領域51の中空パターン51a、51bにおいて、色を表示することができる。カラーフィルム70は、カラーインク、カラーフォトレジスト、又は導光インクの塗装や印刷、あるいは、粘着フィルムの粘着によって形成することができる。カラーフィルム70は、単色に限られるものではない。したがって、本実施形態のタッチパネル1は、望ましくはよりカラフルな外観を有していてもよい。
【0043】
このように、カラーフィルム70の色のバリエーションにより、特定かつ独特の製品を容易に作り出すことができる。なお、カラーフィルム70は、保護膜80の上に限られるものではなく、パターンマスク層50に対応して、タッチパネル1の他の層に形成することもできる。
【0044】
本発明の好適な実施形態にしたがって、タッチパネル1の製造方法を、図2の断面図に基づく図3を参照して詳細に説明する。さらに、第1実施形態にかかるタッチパネルの製造方法を示す図4図7の上面図を参照する。
【0045】
本実施形態では、カバー基板10を用意し(S1)、カバー基板10の上にパターンマスク層50を形成する。図4を参照すると、パターンマスク層50の形成を通じて、タッチパネル1を取り付けるモニターのサイズに基づいて表示領域Aと周辺領域Bがカバー基板10上に規定される。表示領域Aは周辺領域Bに囲まれている。パターンマスク層50は、塗装や印刷によって形成することができる。本実施形態のパターンマスク層50は、パターン領域51を有している。パターン領域51は、仮想ボタンとして機能する2つの中空パターン51a、51bのような、少なくとも一つの中空パターンを有しているがこれに限られるものではない。
【0046】
ステップS2の後、導電層が成膜されて(S3)、パターニングされる(S4)。図5を参照すると、本実施形態の導電層は、カバー基板10の表示領域Aと、パターンマスク層50のパターン領域51の両方に成膜される。パターニングを通じて、導電層は、表示領域Aにおいて第1の軸方向(本実施形態のX軸)に延びた複数の平行な第1センシング電極22を形成し、周辺領域Bにおいて第1の軸方向(本実施形態のX軸)に延びた複数の平行な第3センシング電極32を形成する。さらに、導電層は、表示領域A内に複数の第2導電部25と、周辺領域B内に複数の第4導電部35とを形成する。複数の第2導電部25は、第2の軸方向(本実施形態のY軸)に沿って設けられ、互いに離間している。複数の第4導電部35は、第2の軸方向(本実施形態のY軸)に沿って設けられ、互いに離間している。
【0047】
次のステップにおいて、絶縁層41が成膜されて、パターニングされる(S5)。図6を参照すると、絶縁層41は、第1及び第3センシング電極22、32の部分的な領域でのパターニングプロセスを通じて形成される。絶縁層41は、第2の軸方向において、隣接する2つの第2導電部25の間、及び隣接する2つの第4導電部35の間にそれぞれ形成される。
【0048】
ステップS5の後、第1ジャンパー26が形成され(S6)、同様に第2ジャンパー36が形成される(S7)。図7を参照すると、第1ジャンパー26が、第2の軸方向において、全ての隣接する2つの第2導電部25を電気的に接続するため、表示領域A内において第1センシング電極22上に設けられた絶縁層41上に形成される。第2ジャンパー36は第2の軸方向において、全ての隣接する2つの第4導電部35を電気的に接続するため、周辺領域B内において第3センシング電極32上に設けられた絶縁層41上に形成される。本実施の形態いでは、第1ジャンパー26、及び第2ジャンパー36がそれぞれ種々の材料を有しているので、第1ジャンパー26、及び第2ジャンパー36がそれぞれ異なるプロセスを通じて製造される。第1ジャンパー26は、透明導電材料を有しており、第2ジャンパー36は、金属のようなより良好な導電性を有する材料を有している。本実施形態において、第1ジャンパー26と第2ジャンパー36の製造ステップは、上記した実施形態の順に限られるものでなく、ステップS6がステップS7の前又は後に実行されてもよい。
【0049】
具体的には、第1ジャンパー26は、第2の軸方向に隣接する2つの第2導電部25をそれぞれ電気的に接続するため、絶縁層41を介して、第1センシング電極22を乗り越えている。これにより、複数の平行な第2センシング電極24は第2の軸方向に沿って設けられている。同様に、第2ジャンパー36は、第2の軸方向に隣接する2つの第4導電部35をそれぞれ電気的に接続するため、絶縁層41を介して、第3センシング電極32を乗り越えている。これにより、複数の平行な第4センシング電極44は第2の軸方向に沿って設けられている。これにより、導電層、絶縁層41、及び配線層を用いて形成されたセンシング電極層が、カバー基板10の表示領域A内の第1電極パターン20を形成し、パターンマスク層50が第2電極パターン30を形成する。
【0050】
さらに、第1電極パターン20と第2電極パターン30とを電気的に接続するため、本実施形態のステップS7の第2ジャンパー36の製造工程において、カバー基板10の周辺領域B内のトレース40をパターンマスク層50の上に設けることも可能である。しかしながら、本実施形態のトレース40は、第1ジャンパー26と同世のプロセス中又は第1ジャンパー26及び第2ジャンパー36と異なるプロセス中において、選択的に製造されることも可能である。
【0051】
そして、保護膜がセンシング電極層の上に形成される(S8)。保護膜80は、窒化シリコン、酸化シリコン又は酸窒化シリコンなどの無機材料、あるいは、アクリル樹や他の透明材料のような無機材料を有している。
【0052】
最後に、カラーフィルム70は保護膜80の上に形成される(S9)。カラーフィルム70は、周辺領域B内に設けられ、パターンマスク層50に対応して設けられている。カラーフィルム70は、カラーインク、カラーフォトレジスト、又は導光インクの塗装又は印刷によって形成される。さらに、カラーフィルム70は様々な色を表示するように、塗装又は印刷プロセスは、複数回実行されてもよい。加えて、本実施の形態において、カラーフィルム70は保護膜80の上に形成されているが、これに限られるものではないことは当業者によって理解可能である。カラーフィルム70は、パターンマスク層50に対応するどのような場所にも設けられ、タッチパネル1を前から視認した時に、パターンマスク層50のパターン領域51の中空パターン51a、51bでのカラー表示を可能とする。
【0053】
以下の記載は、本発明のタッチパネルの別の実施形態を説明するものである。説明の簡素化のため、以下の記載では、異なる実施形態の相違点を説明し、一致する特徴に繰り返し記載しない。実施形態間の違いを簡単に比較するため、以下の実施形態のそれぞれにおいて同一の構成要素は同じ符号を付している。
【0054】
好適な実施形態の製造方法において、センシング電極層上に第1電極パターンと第2電極パターンを完成するため、センシング電極層は、最初にパターン導電層を形成し、絶縁膜をその上に形成し、そして複数の第1ジャンパー26と複数の第2ジャンパー36とを絶縁層の上に形成することで、製造される。したがって、センシング電極層は、標準的な工程として規定される上記した製造方法を通じて製造される。しかしながら、センシング電極層は、最初に複数のジャンパーを形成し、絶縁層をその上に形成し、その後に導電層を形成することによる逆の順番のプロセスを通じて製造されてもよい。以下において、本発明の第2の好適な実施形態にかかるタッチパネルの製造方法は、図9の断面図に基づく図8を参照して説明される。また、本発明の好適な第2の実施形態にかかるタッチパネル2を図示した図10〜13の上面図もまた参照される。
【0055】
表示領域Aと周辺領域Bは、本実施形態において、タッチパネル2が設けられるモニターのサイズに基づいて、カバー基板10上に規定されている。表示領域Aと周辺領域Bの定義は上記の実施形態に開示されており、ここでは詳述しない。本実施形態では、表示領域Aは周辺領域Bに囲まれている。
【0056】
最初に、カバー基板10を用意して(S10)、複数の第1ジャンパー26を表示領域A内に形成し(S11),そして、カバー基板10にパターンマスク層50をそれぞれ形成する(S12)。本実施形態において、表示領域A内の第1ジャンパー26の形成は、周辺領域B内のパターンマスク層50の形成より前に行われている。このようにして、パターンマスク層50は、第1ジャンパー26の形成中に生じる高温により破壊されなくなる。しかしながら、本実施形態のパターンマスク層50の製造は、上記したものに限られるものではなく、実際の要求に応じて、第1ジャンパー26の形成の後に行われてもよい。さらに、第1の実施形態と同様に、パターンマスク層50は、tp氏ua塗布工程により形成される黒色フォトレジスト等のような不透明な材料を有していてもよい。さらに、本実施形態のパターンマスク層50は、パターン領域51を有していてもよい。パターン領域51は、本実施形態において、リターンボタンとホームボタンとして機能する中空パターン51a、51のような少なくとも1つの中空パターンを有していてもよく、これに限られるものではない。パターン領域51の中空パターンのタイプと数は、実際の要求に応じて修正されてもよく、メニューボタンやスイッチボタンのような他のボタンを有していてもよい。
【0057】
図11を参照すると、周辺領域B内においてパターンマスク層50上に複数の第2ジャンパー36が形成される(S13)。第2ジャンパー36は、金属材料を有している。このような金属材料は、特に周辺領域Bにおいて,タッチパネル2の透過率を増加させるだけでなく、周辺領域Bでの電極パターンの剥離や破損を避けるため、パターンマスク層50(一般的には黒色のフォトレジスト又はインク)に対して好適な密着性(ITOのような透明導電材料と比較して)を提供する。加えて、第2ジャンパー36を形成するとき、全体の製造工程を簡素化するため、同時に複数のトレース40を形成することが好ましい。本実施形態の第2ジャンパー36の製造とトレース40の製造は、上記した工程に限られるものではない、異なるプロセス又は異なる順番が使用可能である。本発明によれば、第2ジャンパー36の材料特性と製造方法は、ほとんど、第1の好適な実施形態で説明されたものと同様であるため、ここでは詳細に説明しない。
【0058】
図12を参照すると、表示領域Aと周辺領域Bに、絶縁層43が形成される(S14)。絶縁層43は、一体となったフィルムとして形成され、カバー基板10、パターンマスク層50、第1ジャンパー26のそれぞれ、第2ジャンパー36のそれぞれが絶縁層43で覆われる。絶縁層43は、ビアホール44を形成するためにパターニングされる。第1ジャンパー26と第2ジャンパー36は両端において、ビアホール44によって露出される。本実施形態の絶縁層43は、第1の実施形態と異なる形状を有しているが、次に続く電極パターンに対して保護することができ、様々な方向からの様々な磁気軸間の影響を防ぐことができる。本実施形態の絶縁層43は上記に限られるものではなく、他の実施形態においても使用可能である。第1の実施形態の絶縁層41は本実施の形態でも使用可能であり、例えば、第1ジャンパー26と第2ジャンパー36は、絶縁層41に覆われている。本発明によれば、第1の好適な実施形態の絶縁層41は、第2の好適な実施形態の絶縁層43と置換可能である。
【0059】
図13を参照すると、導電層が絶縁層43とそれぞれのビアホール44の上に形成される(S15)。そして、導電層は、表示領域Aと周辺領域Bにおいて、第1電極パターンと第2電極パターンをそれぞれ形成するためにパターニングされる(S16)。導電層は、表示領域Aにおいて、第1の軸方向(本実施形態ではX方向)に沿って延びる複数の平行な第1センシング電極22と、周辺領域Bにおいて、第1の軸方向(本実施形態ではX方向)に沿って延びる複数の平行な第3センシング電極32と、を形成する。加えて、導電層はさらに、表示領域Aにおいて複数の第2導電部25を形成する。第2導電部は、第2の軸方向(本実施の形態ではY方向)に沿って互いに離間している。本実施形態では、絶縁層43上のそれぞれのビアホール44が第2導電部25で覆われている。隣接する2つの導電部は、全て、第1ジャンパー26を介して電気的に接続されている。このように、互いに平行で、第2の軸方向に沿って設けられた複数の第2センシング電極24は、導電層上に形成される。同様に、絶縁層43上のビアホール44は、第4導電部35で覆われている。隣接する2つの導電部は、全て、第2ジャンパー36を介して電気的に接続されている。このように、互いに平行で、第2の軸方向に沿って設けられた複数の第4センシング電極44は、導電層上に形成される。
【0060】
最後に、本実施の形態のタッチパネル2を得るために、保護膜80が形成され(S17)、周辺領域B内とパターン領域51に対応してカラーフィルム70が形成される。図9を参照すると、タッチパネル2は、逆の順番で、つまり、最初にジャンパー(第1ジャンパー26と第2ジャンパー036を含む)を形成し、次に電極パターン(第1電極パターン20と第2電極パターン30を含む)を形成することで、製造される。このように、第2ジャンパー36は、直接パターンマスク層50に接触している。これによって、層間における高い密着性を得ることができ、周辺領域Bにおける第2電極パターンの剥離は破損を防ぐことができる。本実施形態において、タッチパネルの製造法は、第1実施形態と比較して、異なるプロセス順で行われてもよい。しかしながら、本実施の形態の残りは、他の部分の特性、材料特性と製造方法と同様に、実施の形態1で記載されたものとほとんど同様であり、ここでは説明しない。
【0061】
本発明の他の実施形では、電極パターンの分布が修正されている。図14は、第3の好適な実施の形態にかかるタッチパネル3を示す上面図である。図14に示されているように、本実施形態のタッチパネル3は、特には構造及び材料特性において、図7に示す第1の実施形態のタッチパネル1と同様である。第1の好適な実施形態のタッチパネル1と対比して、第3の好適な実施形態は周辺領域B内において第3電極パターン60を有している。第3電極パターン60は、第1電極パターン20と独立設計で区別できる。第1電極パターン20と第3電極パターン60の間に、直接的な関係はない。
【0062】
第3電極パターン60は、第1の軸方向(本実施形態ではX方向)に沿って設けられた複数の第5センシング電極62と、第2の軸方向(本実施形態ではY方向)に沿って設けられ、互いに離間した複数の第6センシング電極65と、を備えている。複数の第2ジャンパー36は、隣接する2つの第6センシング電極65を電気的に接続し、さらにトレース40を介して外部のプロセッサと接続するため、絶縁層41を介して第5センシング電極62を乗り越えている。加えて、本実施形態では、第3電極パターン60は、他の場所に設けられることなく、中空パターン51a、51bに対応して周辺領域Bにのみ設けられている。さらに、本実施形態にかかる第3電極パターン60は、上記に限られるものではなく、他の実施形態に使用することができる。第3電極パターン60は、第1及び第2の好適な実施形態に使用することができ、例えば、本発明の第2の好適な実施形態の逆のプロセスで組み込まれる。
【0063】
要約すると、本発明のタッチパネルとその製造方法は、タッチパネルの表示領域と周辺領域のそれぞれにおいて種々のタッチ応答を実施するため、表示領域と周辺領域内における電極形成によって特徴づけられ、同様に、パターンマスク層を介した周辺領域の下層ボタンを形成によって特徴づけられる。このように、本発明は、タッチパネルの表面の平坦化と、簡便なクリーニングを達成することができる。さらに、本発明のタッチパネルは表示領域と周辺領域のそれぞれの電極パターン上のジャンパーが様々な材料を有しているので、表示領域は高い光透過性を提供することができ、周辺領域はより申請できるジャンパーを有している。
【0064】
当業者は、本発明の教示を維持したまま、多々の改良、及び装置と方法の入れ替えを容易に気づくことができる。従って、上記の開示は、添付されたクレームの境界と範囲によってのみ限定されると解釈されるべきである。
【0065】
本願は、出願番号が中国特許出願番号201310147814.3であって、出願日が2013年4月24日である中国特許出願に基づき優先権を主張し、当該中国特許出願のすべての内容を本願に援用する。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
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図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14