JP2007304529A - 透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法 - Google Patents

透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】画面影像の品質低降を防止できる透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法を提供する。
【解決手段】複数本の透明電極２０をレイアウトした透明な基板２に応用される。透明電極２０と同じ屈折レートを持つ非導電ナノメートル材料粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に塗布する。透明な基板２に高温の熱処理を行い、ある時間の熱処理をしたあとで、透明な基板２及び透明電極２０に整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成される。ナノメートル材料粒子により、透明な基板２に透明電極２０をレイアウトしなかった部位と透明電極２０をレイアウトした部位とは光に対する屈折レートが所定の間に維持されるため、画面映像の品質低降を有効に避けることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法であり、特に、透明な基板に複数本の透明電極を配置したあとで、非導電のナノメートル（nano-meter）材料の粒子から形成した溶液を透明な基板及び透明電極に塗布して、整然平坦かつ均一な遮蔽層が形成されるので、透明な基板に透明電極をレイアウト（layout）した部位とレイアウト（layout）しなかった部位とは光の同じ屈折レート（rate）があるという処理方法を指す。
近年以来、各方面の技術が飛躍的に前進しているので、盛んに様々な産業の発展が動いている。電子、情報又は通信などの製品の進歩は特に顕しい。結構及びファンクション（function）がもっと新しい創意を持つばかりでなく、使用及びキーイン（key-in）の方式もさらに人性化のニーズ（needs）に合って、多元化の面貌を表す。タッチパネル（touch panel）の登場は伝統の電子製品のキーインモード（key-in mode）を変更し、ユーザがデータ（data）の入力又は命令の操作制御をするとき、伝統の入力装置（例えば、キーボードkeyboard又はマウスmouse）に限られない。ただ、タッチパネル（touch panel）の人性化入力インターフェース（interface）を経由して画面のファンクション（function）の指示により、直接に手の指又はタッチペン（touch pen）などで行いたいファンクション（function）及び指令を選定する。いずれの教導及び学習が殆どなくても、順調に行いたい作業を完成する。さて、現今、タッチパネル（touch panel）がPalm-sized ＰＣ、ＰＤＡ、Information Applianceなどの様々な個人化の電子製品に広く応用される以外、医療、交通、旅行及び教育などの用途の公共情報ステーション（station）でも広く使用されるので、タッチパネル（touch panel）の応用範囲及び市場ニーズは絶えず拡大される趨勢がよくある。
一般的に言えば、タッチパネル（touch panel）は、透明な基板（Glass）に必要な透明導電膜（ＩＴＯ Film）を配置し、透明導電ガラス（ＩＴＯ Glass）を形成する。さらに、必要な排列線及び回路基板に合わせる。回路基板における制御ＩＣは、ユーザのタッチパネル（touch panel）を押す位置により、それらの位置に対応する制御指令を起動し、直接にタッチパネル（touch panel）でデータ（data）及び指令を入れるという目的を達成する。そのようなタッチパネル（touch panel）は、通常、様々な電子製品に取り付けられて、液晶表示装置（Liquid crystal display、略称ＬＣＤ）とするので、ユーザは直接にタッチパネル（touch panel）を押し、データ（data）及び指令を入力し、キーボード（keyboard）又はマウス（mouse）などの他の伝統の入力装置がなくてもよい。そして、より大きい作業空間を省く。より大きな表示パネルを取り付ければ、ユーザ（user）は利便にデータ（data）を入力及びひらい読みをすることができる。
前掲の説明により、透明導電ガラス（ＩＴＯ Glass）はタッチパネル（touch panel）の主なコンポーネント（component）であるということが分かる。その製作原理は、本来の非導電の透明ガラス（glass）基板に導電の透明金属材料をめっきし、透明ガラス基板に透明導電層を形成する。一般的に言えば、導電層の材質は、酸化インジュムスズ（Indium Tim Oxide、略称ＩＴＯ）を採用する。透明導電層は、透明ガラス（glass）基板にレイアウト（layout）する複数本のＩＴＯ透明電極から組成される。透明導電ガラス（glass）の構造を理解するために、以下、さらに製造プロセス（process）を説明する。図１を参照する。
（１０１）洗浄は、透明な基板の加工を行う前に、透明ガラス（glass）基板の表面を洗わなければならず、付いている塵埃と微粒子を除く。
（１０２）フィルム（film）メッキは、透明ガラス（glass）基板の側表面に酸化インジュムスズの薄膜をめっきする。
（１０３）光抵抗層（Ｐ／Ｒ）の塗布は、ローラー（roller）印刷で透明ガラス（glass）基板のめっきした酸化インジュムスズの薄膜の側表面にワンレア（one layer）の光抵抗層を塗布する。
（１０４）プリーベーキング（pre-baking）は、ゆっくり透明ガラス基板を加熱し、透明ガラス基板の塗布した光抵抗層の型を定めて、後の処理の利便性を考える。
（１０５）露出は、定量の紫外線光（Ultraviolet、略称ＵＶ）で透明ガラス基板における光抵抗層を照射し、光抵抗層を化学変化させる。光抵抗層に遮蔽図形エリア（area）及び露出エリア（area）が形成される。
（１０６）現像は、現像液で露出エリア（area）を洗って、露出エリア（area）の光抵抗層を洗浄する。そうすると、酸化インジュムスズの薄膜が露出される。
（１０７）食刻（Etching）は、王水で露出エリア（area）に露出された酸化インジュムスズの薄膜を洗う。
（１０８）剥げ（Stripping）は、アルカリ（alkali）性の溶液（通常、ＫＯＨを採用、即ち、水酸化カリウム）で遮蔽図形エリア（area）を洗って、遮蔽図形エリア（area）における光抵抗層をアルカリ（alkali）性の溶液に溶解する。その結果、透明ガラス基板に必要なＩＴＯ透明電極が形成される。
（１０９）電極検査（After Etching Inspect）は、透明ガラス基板の電極を検査する。ＩＴＯ電極の間に短絡現象がある場合に、レーザ（laser）修正機で短絡ポイント（point）を除去する。それで、透明導電ガラス（glass）の製作が完成される。後の処理を続けると、タッチパネル（touch panel）の中に取り付ける。
しかし、透明導電ガラス（glass）を液晶表示装置として使用すれば、ユーザが透明導電ガラスから観察する表示画面にいつも断層、影像のはっきりしないこと、顆粒化の表示、解析程度の低降などの現象が生じる。その要因は、透明導電ガラスの各位置で光の屈折レート（rate）が異なるからである。図２に示すように、前掲のプロセス（process）により作られた透明導電ガラス１がある。透明導電ガラス（glass）１は、透明ガラス基板１０及びその上にレイアウト（layout）される複数本のＩＴＯ透明電極１２から組成される。透明ガラス基板１０にＩＴＯ透明電極１２をレイアウト（layout）しなかった部位の光屈折レート（rate）は１．４から１．５の間に介して、ＩＴＯ透明電極１２の光屈折レート（rate）は１．８から２．２の間に介する。両者の光屈折レート（rate）が異なるので、ユーザ（user）が観察している画面の品質に大きな影響を及ばすばかりでなく、小さい図形及び文字もはっきり見えない。ユーザ（user）は順調に正確なタッチ位置を押すことができず、その位置に対応する制御指令も起動できず、つまり、ユーザはスムース（smooth）にデータ（data）又は指令を入力することができない。
伝統の透明導電ガラスの各位置で光の屈折レート（rate）が異なるためにユーザが透明導電ガラスを経由して観察している表示画面がいつも断層、影像のはっきりしないこと、顆粒化の表示、解析程度の低降などの現象が生じるという問題を解決するために、提案者が長い間に工夫したり、研究したり、試験したりすることにより、ようやく本発明の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法を開発設計して、従来からの既知技術で出て来る欠陥を改進する。
したがって、本発明の一つの目的は、透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法を提供することにある。そんな方法は、主に、透明な基板に複数本の透明電極を配置したあとで、非導電のナノメートル（nano-meter）材料の粒子から形成した溶液を透明な基板及び透明電極に塗布する。ナノメートル（nano-meter）材料は、透明電極と同じ屈折レート（rate）がある。のちに、透明な基板に高温の熱処理を行う。ある時間の熱処理をしたあとで、透明な基板及び透明電極に整然平坦かつ均一な遮蔽層が形成される。そうすると、遮蔽層を経由して透明な基板に透明電極をレイアウト（layout）した部位とレイアウト（layout）しなかった部位とは光の同じ屈折レート（rate）があるので、透明電極が異なる屈折レート（rate）を持つことから招かれる画面影像の品質低降などの問題を有効的に避ける。
本発明の目的、技術特徴及び効果などを理解するために、以下、さらに具体的な実施例に図面をあわせて詳しく説明する。
まずは、図３を参照する。本発明の一実施例による透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法は、主に、透明な基板２に複数本の透明電極２０を配置したあとで、非導電のナノメートル（nano-meter）材料の粒子から形成した溶液を透明な基板２及び透明電極２０に塗布する。非導電のナノメートル（nano-meter）材料粒子は、透明電極２０と同じ屈折レート（rate）がある。のちに、透明な基板２に高温の熱処理を行う。ある時間の熱処理をしたあとで、透明な基板２及び透明電極２０に整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成される。そうすると、遮蔽層２１を経由して透明な基板２で透明電極２０をレイアウト（layout）しなかった部位と透明電極２０をレイアウト（layout）した部位とは光の同じ屈折レート（rate）があるので、透明な基板２の各部位が光に対して異なる屈折レート（rate）を持つことから招かれる画ひらい読み。
本実施例の処理方法は、複数本の透明電極２０をレイアウト（layout）した透明な基板２に応用される。図４を参照する。次のステップ（step）を含む。
（４０１）透明電極２０と同じ屈折レート（rate）を持つ非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に塗布する。
（４０２）透明な基板２に高温の熱処理を行う。ある時間の熱処理をしたあとで、透明な基板２及び透明電極２０に整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成される。
本発明の一実施例については、図５を参照する。そのような方法は、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子から形成する溶液を透明な基板２及び透明電極２０に塗布する前に、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子に次の処理を行う。
（５０１）非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を溶剤の中に添加する。
（５０２）分散剤を溶剤に添加する。
（５０３）超音波で溶剤の処理を行って、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に溶剤の中に分散し、溶液を形成する。そして、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に塗布することができる。
本実施例において、図３に示すように、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子の光に対する屈折レート（rate）は１．８から２．２に介する。非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子は、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）などの材料又はそれの混合物を採用してもよい。また、ナノメートル（nano-meter）材料粒子のサイズは、１０ｎｍから１００ｎｍに介する。それで、ナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に塗布して、整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成されるときに、ナノメートル（nano-meter）材料粒子により、透明な基板２に透明電極２０をレイアウト（layout）しなかった部位と透明電極２０をレイアウト（layout）した部位とは光に対する屈折レート（rate）が１．８から２．２の間に維持されるので、伝統の透明導電ガラスの各部位で光に対する屈折レート（rate）が異なるために招かれる断層、影像のはっきりしないこと、顆粒化の表示、解析程度の低降などの欠陥を有効的に避ける。
前掲の実施例において、分散剤を溶剤に添加してから、超音波で溶剤の処理を行う前に、接着剤を溶剤に添加する。溶剤は、エチルアルコールを採用してもよい。そして、超音波で処理したあとで、酸化アンチモン、スズを持つナノメートル（nano-meter）材料粒子の溶液が形成される。ナノメートル（nano-meter）材料粒子から形成される溶液を透明な基板２及び透明電極２０に塗布する。透明な基板２を少なくとも３０分間、摂氏１００度から摂氏２００度の高温で処理を行う。それで、透明な基板２及び透明電極２０に整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成される。つまり、酸化アンチモン、スズを持つナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に付ける。
本発明の他の実施例としては、図６を参照する。その方法は、ナノメートル（nano-meter）材料粒子から形成される溶液を製作するときに、次のステップ（step）を含む。
（６０１）酸素と炭化水素の金属化合物を溶剤に添加し、溶剤を攪拌する。
（６０２）ゲル（gel）の反応触媒を溶剤に添加する。
（６０３）溶剤に摂氏５０度から摂氏８０度の低温熱処理を行う。ソルゲル（sol-gel）反応の必要な反応時間を経て、酸素と炭化水素の金属化合物を持つナノメートル（nano-meter）粒子の均一な溶液が形成される。
前掲の他の実施例ならば、図３に示すように、酸素と炭化水素の金属化合物のナノメートル（nano-meter）粒子は、光に対する屈折レート（rate）が１．８から２．２に介する。その材料は、四酸化ブタン基チタン（Ｔｉ（ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3）4）を採用してもよい。そして、酸素と炭化水素の金属化合物のナノメートル（nano-meter）粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に塗布して、整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成されるときに、酸素と炭化水素の金属化合物のナノメートル（nano-meter）粒子により、透明な基板２に透明電極２０をレイアウト（layout）しなかった部位と透明電極２０をレイアウト（layout）した部位とは光に対する屈折レート（rate）が１．８から２．２の間に維持されるので、伝統の透明導電ガラスの各部位で光に対する屈折レート（rate）が異なるために招かれる断層、影像のはっきりしないこと、色差異、顆粒化の表示、解析程度の低降などの欠陥を有効的に避ける。
前掲の他の実施例ならば、溶剤はエチル基アセトン（acetyl acetone）を採用してもよい。ゲル（gel）反応の触媒は、硝酸、水を採用してもよい。溶剤は、少なくとも６０分間のソルゲル（sol-gel）の反応を経て、酸素と炭化水素の金属化合物を持つナノメートル（nano-meter）粒子の均一な溶液が形成され、透明な基板２及び透明電極２０に塗布することができる。透明な基板２を少なくとも６０分間、摂氏２００度から摂氏３００度の高温で処理を行う。それで、透明な基板２及び透明電極２０に整然平坦かつ均一な遮蔽層２１が形成される。つまり、酸化アンチモン、スズを持つナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に透明な基板２及び透明電極２０に付ける。
（発明の効果）
本実施例の方法により、透明な基板２及び透明電極２０との間における食刻ワイヤの不良影響を除去するばかりでなく、透明な基板２で透明電極２０をレイアウト（layout）した部位と透明電極２０をレイアウト（layout）しなかった部位が光の異なる屈折レート（rate）を持つことから招かれる画面影像の品質低降を有効的に避ける。
しかしながら、以上は本発明のベストの具体的な実施例だけで、本発明の構造及び特徴はこれに限られない。そのような技術の習熟者がいずれの変化又は修飾をしても、本発明の特許の請求範囲に含まれる。
従来の透明導電ガラスの製作プロセスのフローチャートを示す図である。 従来の透明導電ガラスを示す模式図である。 本発明の一実施例による透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法の透明な基板を示す模式図である。 本発明の一実施例による透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法の透明な基板及び遮蔽層の製作プロセスのフローチャートを示す図である。 本発明の一実施例による透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法のプロセスのフローチャートを示す図である。 本発明の他の実施例による透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法のプロセスのフローチャートを示す図である。
符号の説明
２ 透明な基板、２０ 透明電極、２１ 遮蔽層

Claims (14)

  1. 透明な基板における透明電極が見えないようにするという処理方法において、複数本の透明電極をレイアウト（layout）した透明な基板に応用され、次のステップ（step）を含み、
    透明電極と同じ屈折レート（rate）を持つ非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に透明な基板及び透明電極に塗布し、
    透明な基板に高温の熱処理を行い、ある時間の熱処理をしたあとで、透明な基板及び透明電極に整然平坦かつ均一な遮蔽層（２１）が形成されることを特徴とする透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  2. 非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子から形成する溶液を透明な基板及び透明電極に塗布する前に、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子に次の処理を行い、
    非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を溶剤の中に添加し、
    分散剤を溶剤に添加し、
    超音波で溶剤の処理を行って、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子を均一に溶剤の中に分散し、溶液を形成することを特徴とする請求項１記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  3. 分散剤を溶剤に添加してから、超音波で溶剤の処理を行う前に、接着剤を溶剤に添加することを特徴とする請求項２記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  4. 非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子が光に対する屈折レート（rate）は、１．８から２．２であり、非導電ナノメートル（nano-meter）材料粒子は酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）の材料又はそれの混合物を採用してもよいことを特徴とする請求項３記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  5. 接着剤は、シリコンと酸素と炭化水素の化合物を採用してもよいことを特徴とする請求項４記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  6. 溶剤は、エチルアルコール（ethyl alcohol）を採用してもよいことを特徴とする請求項５記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  7. 非導電ナノメートル（nano-meter）材料の粒子は、１０ｎｍから１００ｎｍであることを特徴とする請求項６記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  8. 高温熱処理の温度は、摂氏１００度から摂氏２００度であることを特徴とする請求項７記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  9. 溶液を塗布する前に、次のステップ（step）を含み、
    酸素と炭化水素の金属化合物を溶剤に添加し、溶剤を攪拌し、
    ゲル（gel）の反応触媒を溶剤に添加し、
    溶剤に低温熱処理を行い、必要な反応時間を経て、ナノメートル（nano-meter）粒子の均一な溶液が形成されることを特徴とする請求項１記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  10. 酸素と炭化水素の金属化合物は、四酸化ブタン基チタン（Ｔｉ（ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3）4）を採用してもよいことを特徴とする請求項９記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  11. 溶剤は、エチル基アセトン（acetyl acetone）を採用してもよいことを特徴とする請求項１０記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  12. ゲル（gel）反応の触媒は、硝酸、水を採用してもよいことを特徴とする請求項１１記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  13. 高温熱処理の温度は、摂氏２００度から摂氏３００度であることを特徴とする請求項１２記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
  14. 低温熱処理の温度は、摂氏５０度から摂氏８０度であることを特徴とする請求項１３記載の透明な基板における透明な基板が見えないようにするという処理方法。
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