JP2012508923A - タッチスクリーン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、柔軟性に優れており、製造工程を簡略化することができるタッチスクリーン及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の実施例によるタッチスクリーンは、フレキシブルプラスチックフィルム（１０）の上面に蒸着された透明導電性物質（２０）と、前記透明導電性物質（２０）に真空蒸着された金属層（３０）とを含む。本発明の実施例によれば、柔軟性に優れており、製造工程を簡略化することができるタッチスクリーン及びその製造方法を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチスクリーン及びその製造方法に関するものである。

タッチスクリーンは、指やタッチペンを近接または接触する場合、その位置を感知することができる装置であって、映像表示装置の画面上に設けられて簡単に情報を入力することができる。

このようなタッチスクリーンは、透明電極を用いて、手やペンによるタッチ入力を感知する。透明電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明導電性酸化物フィルムに金属膜を配線して形成することができる。

通常、ＩＴＯフィルムに配線を形成するためには、ＩＴＯ上に金属配線を印刷して乾燥するスクリーン印刷技術が用いられている。

ところが、従来のタッチスクリーンの配線工程は複雑であるという問題点がある。また、従来のタッチスクリーンの配線工程では、金属膜の厚さが厚く形成され、金属膜が厚い場合、タッチスクリーンの柔軟性が弱化し、密着力が減少する問題点がある。

本発明の実施例は、柔軟性に優れており、製造工程を簡略化することができるタッチスクリーン及びその製造方法を提供する。

本発明の実施例によるタッチスクリーンは、フレキシブルプラスチックフィルムの上面に蒸着された透明導電性物質と、前記透明導電性物質に真空蒸着された金属層とを含む。

本発明の実施例によるタッチスクリーンの製造方法は、ＩＴＯフィルムの収縮を防止するために熱処理するステップと、前記ＩＴＯフィルムの表面の不純物を除去して、前処理するステップと、前記前処理されたＩＴＯフィルムに金属層を蒸着するステップとを含む。

本発明の実施例によれば、柔軟性に優れており、製造工程を簡略化することができるタッチスクリーン及びその製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施例によるタッチスクリーンの断面図である。 本発明の第２実施例によるタッチスクリーンの断面図である。 本発明の実施例によるタッチスクリーンの製造方法のフローチャートである。

以下では、添付図面を参照しながら、本発明の実施例によるタッチスクリーン及びその製造方法について詳細に説明する。ただし、本発明の実施例の説明において、関連する公知機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にする可能性があると判断される場合は、その詳細な説明は省略する。

図１は、本発明の第１実施例によるタッチスクリーンの断面図である。
図１に示されているように、本発明の第１実施例によるタッチスクリーンは、フレキシブルプラスチックフィルム１０の上面に蒸着されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電性フィルム２０と、透明導電性フィルム２０に蒸着された伝導体層３０を含む。

フレキシブルプラスチックフィルム１０は基材であって、ＰＥＳ、ＰＣ、ＰＥ、ＰＩ、アクリルなどのフィルムを用いることができ、本発明の実施例では、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム１０を用いる場合を例示する。ここで、ＰＥＴフィルム１０は、１００〜１５０℃の範囲では収縮する特性がある。これに、透明導電性フィルム２０が蒸着されたＰＥＴフィルム１０をタッチスクリーンの製造に用いる場合、上下板の合着工程のための熱処理時のＰＥＴフィルム１０の収縮により、配列（ａｌｉｇｎ）が一致しない問題点がある。

したがって、ＰＥＴフィルム１０を１５０℃付近で９０分間熱処理して、フィルムの収縮を予め発生させるアニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程を行うことにより、金属層の蒸着と後工程で発生可能な収縮を除去することが好ましい。

ＩＴＯフィルム２０には、導電体層３０が蒸着される。タッチスクリーンが抵抗膜または静電容量方式で動作する場合、ＩＴＯフィルム２０面はタッチ入力を感知する機能を果たし、導電体層３０は電荷が移動する電極として用いられる。これに、導電体層３０は、ＩＴＯフィルム２０よりも抵抗値が低い導電性金属を用いて形成する。導電体層３０は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌなどの伝導性に優れた金属をＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、ＣＶＤ等の真空蒸着技術を用いて形成することができる。このような導電体層３０は、タッチスクリーンの感度に直接影響を及ぼすため、抵抗値が０．１Ω／□（ｓｑｕａｒｅ）以下に調節できるように、蒸着金属及び厚さを調節することができる。

一方、導電体層３０を真空蒸着技術を用いて蒸着する場合、ＩＴＯフィルム２０と導電体層３０の密着力を改善するために、ＩＴＯフィルム２０の表面の不純物をプラズマまたはイオンビームを用いて除去する前処理過程を行うことができる。

図２は、本発明の第２実施例によるタッチスクリーンの断面図である。
図２に示されているように、本発明の第２実施例によるタッチスクリーンは、ＰＥＴフィルム１０に蒸着されたＩＴＯフィルム２０に金属層を複層に形成して、バッファ層４０及び導電体層３０として活用することができる。

金属層３０，４０を蒸着する際には、プラズマ処理またはイオンビーム照射などの方法を用いてＩＴＯフィルム２０の表面を前処理した後、金属層３０，４０を蒸着することにより、ＩＴＯフィルム２０表面の損傷を防止し、金属層３０，４０の密着力と導電度を向上させることができる。

ＩＴＯフィルム２０に直接蒸着されるバッファ層４０は、ＩＴＯフィルム２０と金属層３０，４０との間の密着力を向上させる。ここで、バッファ層４０は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｍｏなどの物質を用いることができ、導電体層３０は、バッファ層４０との密着力及び導電度に優れた物質を選ぶことができる。

バッファ層４０と導電体層３０の設計条件と、それによる密着力及び導電度は、次の表１の通りである。

上記の＜表１＞のように、バッファ層４０としてＭｏを１００Åの厚さで蒸着し、導電体層３０としてＡｇを８００Åの厚さで蒸着して、Ｍｏ／Ａｇ蒸着ＩＴＯフィルム２０を形成する。この場合、導電度及び密着力は、１．５０Ω／□、０．９５ｋｇｆ／ｃｍである。

また、バッファ層４０としてＮｉ−Ｃｒを１００Åの厚さで蒸着し、導電体層３０としてＡｇを８００Åの厚さで蒸着して、Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｇ蒸着ＩＴＯフィルム２０を形成する。この場合、導電度及び密着力は、１．４８Ω／□、０．９８ｋｇｆ／ｃｍである。

バッファ層４０としてＮｉ−Ｃｒを１００Åの厚さで蒸着し、導電体層３０としてＣｕを１０００Åの厚さで蒸着してＮｉ−Ｃｒ／Ｃｕ蒸着ＩＴＯフィルム２０を形成する。この場合、導電度及び密着力は、１．１０Ω／□、０．９７ｋｇｆ／ｃｍである。

また、実験４及び実験５のように導電体層３０のみを形成する場合、導電度及び密着力は、それぞれ、０．８８Ω／□、０．３ｋｇｆ／ｃｍと、０．９４Ω／□、０．３４ｋｇｆ／ｃｍで測定である。

以上の実験結果から、バッファ層が形成されている場合は、密着力が確実に改善されることが分かる。

図３は、本発明の実施例によるタッチスクリーンの製造方法のフローチャートである。
図３に示されているように、本発明の実施例によりタッチスクリーンを製造する場合、まず、ＩＴＯフィルム２０が蒸着されたＰＥＴフィルム１０を熱処理する（Ｓ１１０）。

金属層の密着力を向上させるために、プラズマまたはイオンビームを用いてＩＴＯフィルム２０の表面を前処理する（Ｓ１２０）。ここで、イオンビームの発生のための反応性ガスとして、Ｏ₂、Ｏ₃、Ｎ₂、Ｎ₂Ｏ、ＮＯ₂、ＣＯ₂の中から選び、または、不活性ガスとして、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎｅのいずれかを選択する。また、反応性ガスや不活性ガスを単独または混合した状態で適用することができる。そして、イオンビームの照射量は、１Ｘ１０¹⁵／ｃｍ²〜１Ｘ１０¹⁸／ｃｍ²の範囲で用いる。

前処理されたＩＴＯフィルム２０に第１の金属層であるバッファ層４０を蒸着する（Ｓ１３０）。バッファ層４０は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｍｏなどの金属をＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、ＣＶＤ技術などの真空蒸着方法を用いて形成する。

第１の金属層の上に導電体層３０である第２の金属層を蒸着する（Ｓ１４０）。導電体層３０は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌなどの金属をＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、ＣＶＤ技術などの真空蒸着方法を用いて形成する。

以上で、実施例を中心に説明したが、これは単なる例示的なものであって、本発明を限定するものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本実施例の本質的な特性から外れない範囲で、以上に例示されていない様々な変形や応用が可能であることが分かるだろう。例えば、実施例に具体的に示された各構成要素は、変形して実施可能なものである。また、かかる変形や応用に係る相違点は、特許請求の範囲で規定される本発明の範囲に含まれるものと解釈すべきである。

本発明は、柔軟性に優れており、製造工程を簡略化することができるタッチスクリーンを提供することができる。

１０ ＰＥＴフィルム
２０ ＩＴＯフィルム
３０ 導電体層
４０ バッファ層

Claims (11)

1. フレキシブルプラスチックフィルムの上面に蒸着された透明導電性物質と、
   前記透明導電性物質に真空蒸着された金属層とを含むことを特徴とするタッチスクリーン。
2. 前記フレキシブルプラスチックフィルムは、
   ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＣ、ＰＥ、ＰＩ、アクリルの内少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
3. 前記金属層は、
   Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌの内少なくともいずれか一つから構成される導電体層を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
4. 前記金属層は、
   Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｍｏの内少なくともいずれか一つから構成されるバッファ層と、
   Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌの内少なくともいずれか一つから構成される導電体層を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
5. 前記金属層は、
   ＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、ＣＶＤ技術の内少なくともいずれか一つを用いて真空蒸着されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
6. ＩＴＯフィルムの収縮を防止するために熱処理するステップと、
   前記ＩＴＯフィルムの表面の不純物を除去して、前処理するステップと、
   前記前処理されたＩＴＯフィルムに金属層を真空蒸着するステップを含むことを特徴とするタッチスクリーンの製造方法。
7. 前記ＩＴＯフィルムの表面の不純物を除去して、前処理するステップは、
   Ｏ₂、Ｏ₃、Ｎ₂、Ｎ₂Ｏ、ＮＯ₂、ＣＯ₂の内少なくともいずれか一つを用いたイオンビームを発生させ、前処理するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの製造方法。
8. 前記ＩＴＯフィルムの表面の不純物を除去して、前処理するステップは、
   Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎｅの内少なくともいずれか一つを用いたプラズマを発生させ、前処理するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの製造方法。
9. 前記前処理されたＩＴＯフィルムに金属層を真空蒸着するステップは、
   Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌの内少なくともいずれか一つを真空蒸着して、導電体層を形成するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの製造方法。
10. 前記前処理されたＩＴＯフィルムに金属層を蒸着するステップは、
    Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｍｏの内少なくともいずれか一つを真空蒸着して、バッファ層を形成するステップと、
    Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌの内少なくともいずれか一つを真空蒸着して、導電体層を形成するステップとを含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの製造方法。
11. 前記前処理されたＩＴＯフィルムに金属層を真空蒸着するステップは、
    ＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、ＣＶＤ技術の内少なくともいずれか一つを用いて、真空蒸着するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチスクリーンの製造方法。

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