JP2015518596A5

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Publication number: JP2015518596A5
Application number: JP2015502111A
Authority: JP
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2015-08-13
Anticipated expiration: 2032-03-30

Description

本明細書の実施形態によれば、第１の透明層スタック１２が、図１Ａに示すように、基板１４の上に堆積される。本明細書で使用する「基板」という用語は、インフレキシブル基板、例えば、ウエハ、またはサファイアなどのような透明結晶の薄片、またはガラス板と、ウエブまたはフォイルなどのフレキシブル基板との両方を包含するものとする。本明細書で使用する「透明な」という用語は、比較的低い散乱で光を透過し、その結果、例えば、構造体を通して透過される光を実質的に明瞭に見ることができるような構造体の性能を特に含むものとする。フレキシブル基板の場合には、基板１４はその上に形成される硬化被覆１５を有することが一般的である。

本明細書で説明する実施形態によれば、そのような不可視物体、例えば、タッチセンサを製作する強化された構造体および方法が、パターン化ＴＣＯ厚およびその導電率への制限を越えるために提供される。ディスプレイなどに設けられる、本明細書で説明するような層スタックまたは透明体は、空気（屈折率１）の環境に置かれたときに不可視と見なされ、ＩＴＯ（「不可視」ＩＴＯ）などのＴＣＯ層をもつ区域とＴＣＯ層をもたない区域との間の光学的外観の差はごくわずかである。本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、少なくとも物体の１つの側で隣接する媒体が１と異なる屈折率、例えば１．３から１．７を有するような方法で、例えば、ディスプレイに一体化されるかまたは装着される不可視物体のための様々なスタックおよび装着方式が提供される。この手段により、不可視スタックは２０オーム／スクエア以下のシート抵抗を支持することができ、それは、以前の構想と比較して光学的性能を損なうことなしに１０倍の改善である。

特に、より厚いＴＣＯ層をもつ層スタックまたは透明体の場合に空隙を設けていたタッチパネルディスプレイの以前の設計と比較して、本明細書で説明する実施形態は、少なくとも屈折率整合層スタック、例えば１つまたは複数の誘電体膜と、１００オーム／スクエア以下のシート抵抗を有する、屈折率整合層スタックの上のＴＣＯ層と、ＴＣＯ層上に設けられた、すなわち、ＴＣＯ層に接触する透明接着剤とを有する層スタックまたは透明体を提供する。それによって、本実施形態は、低抵抗をさらに可能にする「不可視」タッチパネル構造体を提供する。低抵抗「不可視」ＴＣＯパターンに対する解決策を得るための光学的接合は、ＴＣＯ層を上に有する構造体であって、この構造体はタッチスクリーンディスプレイの隣接する構成要素上に透明接着剤で接合される、例えば、光学的に接合される前の構造体を指す。透明接着剤を利用することによって、ＴＣＯパターンの最終パターン「不可視性」を達成することができる。

図２Ａに示すように、透明接着剤２４は、例えば、基板１４、層スタック１２、および構造化ＴＣＯ層２２を有するタッチパネル層スタックをディスプレイに接合するために設けられる。図２Ａにおいて、ディスプレイは、色フィルタ３２およびピクセルアレイまたはディスプレイ３４によって例示的に示される。それに関して、透明体１０は、図１Ａと比較して反転して示されている。それ故に、基板１４は、例えば、タッチパネルディスプレイのカバーレンズとすることができる。カバーレンズという用語は、一般に、タッチパネルの一番上のガラスとして使用される。本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、透明体１０は、色フィルタガラスに、ディスプレイ構造体の偏光板に、または液晶ディスプレイ構造体自体に透明接着剤、例えばＯＣＡ（光透過性接着剤）で接合させることができる。

本発明による実施形態は、基板、例えばカバーガラスと、多層のスタックとで構成され、ディスプレイの上に透過性接着剤で、すなわち、空隙なしに、装着される層スタックまたは透明体に関する。層スタックは、高い屈折率および低い屈折率をもつ透明絶縁材料（ＳｉＯ_ｘ、ＴｉＯ_ｘ、ＮｂＯ_ｘ、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＯ_ｘ、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＭｇＦ_２、およびＴａＯ_ｘのような）と、透明導電性酸化物、例えば、ＩＴＯのような透明導電性材料とを含む。実施態様によれば、層被覆または層堆積の方法は化学気相堆積または物理的気相堆積とすることができる。

図４は、本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態を示す。図４に示すように、例えばタッチパネルで使用することができる透明体の基板が提供される。基板は、例えば、透明タッチ本体がディスプレイなどのような電気−光学装置に結合された後、カバーレンズとすることができる。図４に関して説明する実施形態は、透明層スタックを形成する４つの誘電体膜１６、１８、２０、および４１６を含む。透明層スタックの上に、構造化された透明導電膜２２が設けられる。本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができる典型的な実施形態によれば、透明導電性酸化物膜は、ＤＣスパッタリングによって回転可能なターゲットから堆積されるＴＣＯ層とすることができる。しかし、他の堆積技法を適用することもできる。回転可能なターゲットからのスパッタリングは、例えば、大面積デバイスの製作に有用である。

さらなる実施形態によれば、２つ以上の層は、例えば、層スタックの屈折率の勾配が設けられるような複数の誘電体層または膜とすることができる。例えば、第１の誘電体膜は第１の屈折率で設けることができ、屈折率は透明層スタックのさらなる堆積の間に変化させることができる。この変化は、連続的または階段様とすることができる。それ故に、屈折率変化を透明層スタック中で得ることができるさらなる誘電体膜（１６〜２０、４１６）を設けることができる。それに関して、例えば、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙを堆積させることができ、酸素および窒素の量は、ｙ＝１からｙ＝０まで、およびｘ＝０からｘ＝２まで、または逆も同様に連続的にまたは階段的に変えられる。

本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、透明層スタック１２と透明導電膜との組合せは、別の誘電体層５２によってさらに支援されうる。さらに、非パターン化または非構造化ＴＣＯ層を屈折率整合目的などのために利用することができる。図５Ｂは、基板１４の上に堆積された透明層スタック１２を示す。構造化された透明導電膜２２が、透明層スタック１２上に設けられる。その後、さらなる誘電体層５２、例えば屈折率整合層が堆積される。そこで、異なる屈折率が、隣接する膜に対して与えられる。それによって、屈折率整合のためには必要でないか、または屈折率整合にそれほど関連しない透明接着剤を使用することが可能となり、その結果、接着剤の選択の数を増やすことができる。

チャンバ６０２の内部に、図６では、２つの異なる群の堆積源（カソード６２２および６２４）が示される。以下でより詳細に説明するように、堆積源の群は、一般に、異なる堆積プロセスが堆積源の群によって行われる場合、異なるチャンバに設けることができる。

図７は、本明細書で説明するような透明体を製作するためのプロセス７００を示す流れ図を示す。ステップ７０２において、第１の透明層スタック（例えば、層スタック１２）が透明基板の上に堆積される。それによって、層スタックは少なくとも２つの誘電体膜を含み、誘電体膜の屈折率は互いに異なり、より高い屈折率をもつ膜とより低い屈折率をもつ膜とを交互に堆積させることができる。ステップ７０４において、構造化された透明導電膜、例えば構造化ＩＴＯ層が、透明層スタック１２の上に堆積される。本明細書で説明する他の実施態様と組み合わせることができる様々な実施態様によれば、構造化された透明導電膜は、導電膜のスタックとすることもできる。例えば、ＴＣＯ／金属／ＴＣＯスタック、例えば、ＩＴＯ／金属／ＩＴＯスタックをステップ７０４において設けることができる。

上述のように、本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、透明体、すなわち、薄膜スタックは、回転ターゲットからのマグネトロンスパッタリングを関与させることにより生成される。不可視ＩＴＯ解決策は、光学的性質（透過および反射での色値）の光学的均一性に対して非常に高い要求を有し、それは、技術的には、膜厚に関する非常に均一な膜の堆積と光分散の性質とに対応する。それ故に、目標とするスパッタリング高さよりも長いターゲットを利用することがある。それによって、回転ターゲットからのスパッタリングは、歩留、材料利用、機械稼働時間、および最終的に生成コストに関して利点を提供するが、一方、平面ターゲットは再堆積ゾーンを有し、堆積ゾーンは増強されたアーク放電および粒子発生に関与し、したがって、粒子のない均一な膜を可能にするために回転ターゲットよりも非常に長いものである必要がある。本明細書で説明する他の実施形態と組み合わせることができるさらなる実施形態によれば、垂直膜均一性（ｖｅｒｔｉｃａｌｆｉｌｍｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）、すなわち、膜の光学的厚さは、例えば、セグメント化されたガス導入または対応する方策によって支援することができる。

Claims

タッチスクリーンパネルで使用される透明体（１０）を製作する方法であって、
第１の透明層スタック（１２）を透明基板（１４）の上に堆積させることであり、前記第１の透明層スタック（１２）が、
第１の屈折率から第２の屈折率までの傾斜した屈折率をもつ第１の誘電体膜を含む層スタックと、
第１の屈折率をもつ少なくとも第１の誘電体膜（１６）と、前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率をもつ第２の誘電体膜（１８）とを含む層スタックと
からなる群から選択される、堆積させることと、
構造化された透明導電膜（２２）を設けることであり、構造化された前記透明導電膜が１００オーム／スクエア以下のシート抵抗に対応する、設けることと、
前記タッチスクリーンパネルの隣接する構成要素に前記透明体を取り付けるように構成された透明接着剤を構造化された前記透明導電膜の上に設けることと
を含む方法。
前記第１の透明層スタックが構造化された前記透明導電膜の上に堆積されるか、または構造化された前記透明導電膜が前記透明基板上に堆積される、請求項１に記載の方法。
構造化された前記透明導電膜を設けることが、構造化されていない堆積された透明導電膜をパターン化することを含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第１の誘電体膜が少なくとも１．８の屈折率を有し、かつ前記第２の誘電体膜が１．５以下の屈折率を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
前記第１および第２の誘電体膜が、ＭＦスパッタリングによって、一般に、回転可能なターゲットからスパッタリングされ、前記透明導電膜が、ＤＣスパッタリングによって、一般に、回転可能なターゲットからスパッタリングされる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
前記透明接着剤が、１．３から１．７の反射率を屈折率をもつ、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
タッチスクリーンパネルで使用するように構成された透明体であって、
透明基板と、
前記透明基板の上に堆積された透明層スタックであり、前記透明層スタック（１２）が、
第１の屈折率から前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率までの傾斜した屈折率をもつ第１の誘電体膜を含む層スタックと、
第１の屈折率をもつ少なくとも第１の誘電体膜（１６）、および前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率をもつ第２の誘電体膜（１８）を含む層スタックと
からなる群から選択される、透明層スタックと、
前記透明基板の上に堆積された透明導電膜であり、構造化された前記透明導電膜が１００オーム／スクエア以下のシート抵抗に対応する、透明導電膜と、
前記透明導電膜の上に堆積された透明接着剤であり、前記タッチスクリーンパネルの隣接する構成要素に前記透明体を取り付けるように構成された、透明接着剤と
を含む、透明体。
前記透明層スタックが取り付けられるべきである第２の透明基板をさらに含み、前記透明接着剤が前記第２の透明基板の屈折率と同様の屈折率を有する、請求項７に記載の透明体。
前記透明基板が、剛体基板、フレキシブル基板、有機基板、無機基板、ガラス、プラスチックフォイル、偏光板材料基板、および四分の一波長リターダ基板からなる群から選択される、請求項７または８に記載の透明体。
前記透明層スタックが屈折率整合層スタックであり、かつ／またはＳｉＯ_ｘ、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＯ_ｘ、ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ、ＴｉＯ_ｘ、ＴａＯ_ｘ、ＭｇＦ_ｘ、およびＮｂＯ_ｘからなる群から選択される、請求項７から９のいずれか一項に記載の透明体。
前記透明導電膜が、２０ｎｍ以上、特に、５０ｎｍから１５０ｎｍの厚さを有する、請求項７から１０のいずれか一項に記載の透明体。
前記透明導電膜がインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を含む、請求項７から１１のいずれか一項に記載の透明体。
前記透明接着剤が、光透過性接着剤ラミネートまたは液体光透過性接着剤である、請求項７から１２のいずれか一項に記載の透明体。
前記透明接着剤が１．３から１．７の屈折率を有する、請求項７から１３のいずれか一項に記載の透明体。
タッチスクリーンパネルで使用される透明体（１０）を製作するための堆積装置（６００）であって、前記堆積装置は、
第１の透明層スタック（１２）を基板（１４）の上に堆積させるように構成された第１の堆積アセンブリ（６２２）であり、前記第１の透明層スタック（１２）が、第１の屈折率をもつ少なくとも第１の誘電体膜（１６）、および前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率をもつ第２の誘電体膜（１８）を含む、第１の堆積アセンブリ（６２２）と、
透明導電膜（２２）を堆積させるように構成された第２の堆積アセンブリ（６２４）と、
透明導電性接着剤を構造化された前記透明導電膜の上に設ける手段と
を含み、
前記第１の堆積アセンブリ（６２２）および前記第２の堆積アセンブリ（６２４）は、前記第１の透明層スタック（１２）および前記透明導電膜（２２）がこの順序で前記基板（１４）の上に配置されるように配列され、前記第１の堆積アセンブリ（６２２）または前記第２の堆積アセンブリのうちの少なくとも１つが、ターゲットに動作可能に結合されたスパッタリングシステムを含み、前記スパッタリングシステムが、前記ターゲットのスパッタリングによって、前記第１の誘電体膜（１６）、前記第２の誘電体膜（１８）、または前記透明導電膜（２２）のうちの少なくとも１つを堆積させるように構成される、堆積装置。
前記第１の堆積アセンブリ（６２２）および前記第２の堆積アセンブリ（６２４）が、前記第１の透明層スタック（１２）および前記透明導電膜（２２）を、マグネトロンスパッタリング、一般に、回転可能なターゲットからのマグネトロンスパッタリングによって堆積させるように構成される、請求項１５に記載の堆積装置。