JP5908955B2 - タッチスクリーン及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチスクリーン及びその製造方法に関し、特に、タッチアセンブリを表示パネルに組み合わせられたタッチスクリーン及びその製造方法に関する。

アクティブマトリックス式有機ＥＬ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＡＭＯＬＥＤ）は、新世代ディスプレイ技術として、自発光、広視野角、高コントラスト、低電力消耗、高応答速度、高解像度、フルカラー、薄型化などの利点がある。ＡＭＯＬＥＤは未来の主流のディスプレイ技術の一つになる可能性がある。

現在、携帯電話、タブレットＰＣなどの各種電子機器には広くタッチスクリーンが配置され、タッチによって機器に対して操作と制御を実行する。タッチアセンブリとＯＬＥＤ表示パネルを組み合わせることにより構成するＯＬＥＤタッチスクリーンが、市場に入り始めた。

タッチアセンブリのＯＬＥＤパネルへの組み合わせは、一般に２種類の方法が用いられている。図１に示すように、第１種類の組み合わせ方法では、タッチスクリーンは、ＴＦＴ基板１０と、ＴＦＴ基板上に形成されたＯＬＥＤ素子２０と、パッケージ蓋板３０と、ＴＦＴ基板１０とパッケージ蓋板３０を密封に粘着するようにそれらの間に位置するシール剤７０と、パッケージ蓋板３０上に配置されたタッチアセンブリ４０と、タッチアセンブリ４０上に位置する保護蓋板５０と、タッチアセンブリ４０に電気的に接続されたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）６０とを備える。この組み合わせ方式では、タッチアセンブリがパッケージ蓋板の外側に粘着されて、工程及び部品の数が増えている。また、余計な保護蓋板５０も必要となるため、タッチパネルの厚みが増加されて、タッチパネルの超薄化の要求に不利になっている。

図２に示すように、第２種類の組み合わせ方法では、タッチスクリーンは、ＴＦＴ基板１０と、ＴＦＴ基板上に形成されたＯＬＥＤ素子２０と、パッケージ蓋板３０と、パッケージ蓋板３０の下表面に配置されたタッチアセンブリ４０と、ＴＦＴ基板１０とパッケージ蓋板３０を密封に粘着するようにそれらの間に位置するシール剤７０と、タッチアセンブリ４０に電気的に接続されたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）６０とを備える。この組み合わせ方式では、タッチアセンブリ４０がパッケージ蓋板の内側に組み合わせられるため、パッケージ蓋板の粘着プロセスは、ＦＰＣとタッチアセンブリ４０のボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）プロセスが行なわれた後で実行されなれければならない。また、ＦＰＣボンディングプロセスが先に実行されたため、粘着の難易度も高くなる。

そのため、製造プロセスが簡単化された及び／又はより小さな厚みを有した、タッチスクリーンと、タッチアセンブリとＯＬＥＤパネルを組み合わせるための方法が望まれている。

上記背景技術に開示された上述情報は、単に本発明の背景に対する理解を強化するためのものであるため、従来技術として当業者に知られていない内容が含まれる可能性がある。

本発明は、製造プロセスが簡単化された及び／又はより小さな厚みを有した、タッチスクリーンを開示する。

本発明の他の特性及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになり、または、本発明の実施により部分的に分かることができる。

本発明の一形態により、パッケージ蓋板とＴＦＴ基板とを備え、前記ＴＦＴ基板と前記パッケージ蓋板がシール剤によって粘着されているタッチスクリーンであって、パッケージ蓋板の下表面に設けられ、タッチパターンと前記タッチパターンに電気的に接続されているリードパッドとを含むタッチアセンブリと、前記ＴＦＴ基板上に形成され、上電極、下電極、及び前記上電極と前記下電極の間に設けられる有機層を含むＯＬＥＤ素子と、前記ＴＦＴ基板上に形成されるタッチ用配線と、前記ＴＦＴ基板上に、前記リードパッドに対応するように設けられ、前記ＴＦＴ基板と前記パッケージ蓋板の間の間隔を維持するためのスペーサーと、前記スペーサーの頂部と側部に形成され、前記リードパッドと前記タッチ用配線を電気的に接続して、前記タッチアセンブリからのタッチ信号を前記ＴＦＴ基板に伝送するためのタッチ導電層と、をさらに備えるタッチスクリーンが提供される。前記スペーサーの前記ＯＬＥＤ素子に隣接する側部が、前記ＴＦＴ基板の内側を向けて傾斜される。

例えば、前記タッチ導電層は、前記上電極と同一層に位置している。
例えば、前記スペーサーは、前記タッチ用配線上に位置している。

例えば、前記スペーサーは、前記ＴＦＴ基板上に直接配置され、前記タッチ用配線は、前記スペーサーの外側に位置している。

例えば、前記タッチパターンと前記リードパッドは、別途の透明基板に形成されているか、或いは前記パッケージ蓋板上に直接形成されている。

例えば、前記スペーサーは、フォトレジスト材を含む。
本発明の別の一形態により、パッケージ蓋板を用意する工程と、前記パッケージ蓋板上に、タッチパターンと前記タッチパターンに電気的に接続されるリードパッドとを含むタッチアセンブリを形成する工程と、ＴＦＴ基板を製造する工程と、前記ＴＦＴ基板上に、下電極、上電極及び前記上電極と前記下電極の間に設けられる有機層からなるＯＬＥＤ素子と、タッチ用配線と、前記リードパッドに対応するスペーサーと、前記スペーサーの頂部と側部に位置して前記タッチ用配線と電気的に接続されるタッチ導電層とを形成する工程と、前記リードパッドと前記スペーサーとを位置合わせして互いに接触するように、前記パッケージ蓋板と前記ＴＦＴ基板をシール剤により組み立てる工程と、を含む、タッチスクリーンの製造方法が提供される。

例えば、前記タッチ導電層は、前記上電極と同一層に位置するとともに、前記上電極と同時に形成される。

例えば、エッチングプロセスにより前記タッチ導電層と前記上電極を互いに切断させる。

本発明の技術案によれば、スペーサー上に位置するタッチ導電層を採用することにより、パッケージ蓋板の内側のタッチ信号をＴＦＴ基板に伝送し、ＴＦＴ基板上のタッチ用配線を用いて信号を導出することができるため、後続プロセスのリスクと難易度が低減される。

また、パッケージ蓋板とＴＦＴ基板の組立てが終了した後、駆動用ＩＣ又はＦＰＣのボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）プロセスを実行するため、組立ての良率が増やすことが可能となる。

また、余計なプロセス又は材料を増加することなく、従来のＡＭＯＬＥＤプロセスを採用することができる。

そして、パッケージ蓋板の内側のタッチ信号をＴＦＴ基板に伝送し、ＴＦＴ基板上のタッチ用配線を用いて信号を導出するため、タッチ用ＩＣとパネル駆動用ＩＣを組み合わせることができる。

図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明することで、本発明に係る上記の特性と利点及び他の特性と利点をより明確にする。

タッチアセンブリをＯＬＥＤパネルに組み合わせられた一つの形態を模式的に示す図である。 タッチアセンブリをＯＬＥＤパネルに組み合わせられたもう一つの形態を模式的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態に係るタッチスクリーンの構造を模式的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態に係るパッケージ蓋板とパッケージ蓋板上に位置するタッチアセンブリを模式的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態に係る、上電極から切断されたタッチ導電層がスペーサー上に形成される形態を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、例示的な実施の形態をより詳細に説明する。ただし、例示的な実施の形態は、様々な形式で実施されることができ、ここで説明する実施形態に制限されるものではないと考えられるべきであり、これに対して、これらの実施の形態を開示することにより、本発明が全面的かつ完全なものになり、例示的な実施の形態の主旨を当業者に全面的に伝える。図面において、わかりやすくなるように、領域と層の厚さを拡大して表示する。図面において、同様の符号は、同様又は相当の構造を示すため、これらの符号について、その詳細な説明を省略する。

なお、説明した特徴、構造又は特性は、任意の適宜な態様で１つ又は複数の実施例に適用してもよい。以下の説明において、本発明の実施例を十分に理解させるために、具体的な詳細を多く開示した。しかしながら、１つ又は複数の上記特定な詳細を備えなくても、又は、他の方法、要素、材料等を採用しても、本発明の技術方案を実現することができることは、当業者にとって言うまでもない。他の場合、本発明の各態様が不明確になることを避けるために、周知の構造、材料又は操作を詳細に示したり説明したりしない。

本発明は、タッチアセンブリとＯＬＥＤパネルを組み合わせるための新しい形態を提供し、製造プロセスを簡単化できる及び／又はより小さな厚みを有するタッチスクリーンを提供できるし、タッチスクリーンの薄型化の要求に満たしている。以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

以下、図３を参照しながら、本発明の例示的な実施形態に係るタッチスクリーンの模式的な構造を説明する。

図３を参照すると、例示的な実施形態に係るタッチスクリーンは、ＴＦＴ基板１０と、ＴＦＴ基板上に形成されたＯＬＥＤ素子２０と、パッケージ蓋板３０と、パッケージ蓋板３０の下表面に配置されたタッチアセンブリ４０と、ＴＦＴ基板１０とパッケージ蓋板３０を密封粘着するようにそれらの間に位置するシール剤７０と、ＴＦＴ基板１０とタッチアセンブリ４０の間の間隔を維持するようにそれらの間に位置するスペーサー９０と、を備える。

図３に示すタッチスクリーンにおいて、タッチアセンブリ４０とボンディングされたＦＰＣを用いることなく、スペーサー９０の少なくとも一部に形成されたタッチ導電層２２０を用いてタッチアセンブリ４０からのタッチ信号をＴＦＴ基板に伝送する。そして、ＴＦＴ基板上のタッチ用配線８０によりタッチ信号を伝送することで、後続プロセスのリスクと難易度を低減することができる。

具体的には、図３に示すように、ＯＬＥＤ素子２０は、上電極２１０と、有機層２３０と、下電極２４０からなる。上電極２１０は、陰極であっても陽極であってもよい。上電極２１０を形成するプロセスにおいて、同時にタッチ導電層２２０をスペーサー９０の頂表面及び側表面に形成する。上電極２１０とタッチ導電層２２０を、例えばエッチングプロセスにより互いに切断することができる。タッチ導電層２２０をタッチアセンブリ４０と、ＴＦＴ基板１０上に位置するタッチ用配線８０とに電気的に接続して、タッチアセンブリ４０からのタッチ信号をタッチ用配線８０により出力する。

タッチ用配線８０は、堆積、エッチングなどのプロセスによりＴＦＴ基板１０上に形成される。タッチ用配線８０はＯＬＥＤ素子２０の下電極と同時に形成されてもよいし、別途で形成されてもよい。

スペーサー９０は、図３に示すように、タッチ用配線８０上に位置するように構成されてもよい。しかし、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、図５を参照すると、タッチ用配線８０はスペーサー９０の外側、即ちＯＬＥＤ素子２０の反対側に位置する。

図３に示すように、スペーサー９０は柱体として構成されてもよい。しかし、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、スペーサー９０は錐台体として構成されてもよい。もう一つの実施形態において、図５に示すように、スペーサー９０はＴＦＴ基板の内側へ傾斜した傾斜柱体である。

スペーサー９０はフォトレジスト材で形成されてもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。

図３に示すように、シール剤７０は、ＴＦＴ基板１０とタッチアセンブリ４０との間に配置される。しかし、本発明はこれに制限されるものではない。もう一つの実施形態において、タッチアセンブリ４０はパッケージ蓋板３０より小さなサイズを有していて、当該タッチアセンブリ４０の外縁にシール剤７０が配置されるように構成されてもよい。

図４に示すように、タッチアセンブリ４０は、透明基体４１０と、透明基体４１０上に配置されたタッチパターン４２０と、タッチパターン４２０に電気的に接続されたリードパッド４３０とを含むように構成されてもよい。タッチパターンとしては、例えば透明な導電パターンであってもよい。タッチパターン２０が位置する領域は、誘導領域である。リードパッド４３０はリード領域にある。この場合、図４に示すように、タッチアセンブリ４０は先ずパッケージ蓋板３０上に粘着されていてもよい。その後、パッケージ蓋板３０とＴＦＴ基板１０は、リードパッド４３０がＴＦＴ基板に向いて、対応するスペーサー９０に位置合わせするように組み合わせられる。しかし、本発明はこれに制限されるものではない。もう一つの実施形態において、タッチアセンブリ４０は、透明基体４１０を使用されずに、パッケージ蓋板３０上に直接形成されてもよい。

以下、図５を参照しながら、本発明のもう一つの実施形態に係る、上電極２１０から切断されたタッチ導電層２２０がスペーサー９０上に形成される形態について説明する。

図５を参照すると、スペーサー９０のＯＬＥＤ素子に隣接する側部は、ＴＦＴ基板の内側へ傾斜されている。例えば、スペーサー９０はＴＦＴ基板１０の内側へ傾斜された傾斜柱体である。タッチ用配線８０はスペーサー９０の外側に位置する。タッチ用配線８０はスペーサー９０の下側に位置してもよい。ＯＬＥＤ素子２０の上電極２１０が堆積プロセスにより形成されるときに、スペーサー９０の頂部と外側部にタッチ導電層２２０が形成される。タッチ導電層２２０はタッチ用配線８０に電気的に接続される。スペーサー９０の傾斜構造により、上電極２１０が堆積プロセスにより形成されるときに、タッチ導電層２２０が、スペーサー９０の内側部に形成されることなく、その頂部と外側部に形成されて、上電極２１０から切断されたタッチ導電層２２０が得られるようになる。

以下、本発明の例示的な実施形態に係るタッチスクリーンの製造方法について説明する。

パッケージ蓋板を用意し、パッケージ蓋板上にタッチアセンブリを形成する。タッチアセンブリは、透明基体と、透明基体上に配置された透明なタッチパターンと、透明なタッチパターンに電気的に接続されたリードパッドとを含むように構成されてもよい。この場合、タッチアセンブリを、貼り付く方式でパッケージ基板上に粘着することができる。上記に代えて、もう一つの実施形態において、タッチアセンブリをパッケージ基板上に直接形成し、透明基体を省略してもよい。

ＴＦＴ基板を製造し、ＴＦＴ基板上に、ＯＬＥＤ素子と、タッチ用配線と、スペーサーと、スペーサーの頂部と側部に位置してタッチ用配線に電気的に接続されたタッチ導電層とを形成する。

ＯＬＥＤ素子は、下電極と、上電極と、及び上電極と下電極の間に位置する有機層とからなる。上電極は陽極であってもよく、陰極であってもよい。下電極は陰極であってもよく、陽極であってもよい。

有機層は、積層されている正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、及び電子注入層とからなるように構成されてもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。ＯＬＥＤ素子の材料と構成は、当業者の熟知しているものであるため、詳しい説明は省略する。

タッチ用配線は下電極と同一層に位置するとともに、それと同時に形成されるように構成されてもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。

スペーサーはフォトリソグラフィー、現像などのプロセスによりフォトレジスト材で形成されてもよいが、本発明はこれに制限されるものではない。スペーサーは柱体であってもよく、錐台体であってもよい。スペーサーの少なくとも一部は、タッチアセンブリのリードパッドと対応するように位置する。スペーサーは、タッチ用配線上に位置してもよく、タッチ用配線の内側に位置してもよい。

タッチ導電層は上電極と同一層に位置するとともに、上電極と同時に形成されるように構成されてもよい。例えば、上電極が形成されるときに、タッチ導電層が同時にスペーサーの頂表面及び側表面に形成される。上電極とタッチ導電層は、例えばエッチングプロセスにより互いに切断されることができる。タッチ導電層は図５に示す方法により形成されてもよい。

リードパッドをそれに対応するスペーサーに位置合わせして接触させるように、パッケージ蓋板とＴＦＴ基板をシール剤によって組み立てる。

その後、他の工程、例えば、駆動用ＩＣ又はＦＰＣなどに接続する工程を実行することができ、詳しい説明は省略する。

上記の通り、本発明の幾つかの実施形態に係るタッチスクリーンは、少なくとも下記の利点の１つを有する。

スペーサー上に位置するタッチ導電層を採用することにより、パッケージ蓋板の内側のタッチ信号をＴＦＴ基板に伝送し、ＴＦＴ基板上のタッチ用配線を用いて信号を導出することができるため、後続プロセスのリスクと難易度が低減される。

パッケージ蓋板とＴＦＴ基板の組立てが終了した後、駆動用ＩＣ又はＦＰＣのボンディング（ｂｏｎｄｉｎｇ）プロセスを実行するため、組立ての良率が増やすことが可能となる。

余計なプロセス又は材料を増加することなく、従来のＡＭＯＬＥＤプロセスを採用することができる。

パッケージ蓋板の内側のタッチ信号をＴＦＴ基板に伝送し、ＴＦＴ基板上のタッチ用配線を用いて信号を導出するため、タッチ用ＩＣとパネル駆動用ＩＣを組み合わせることができる。

以上、本発明の例示的な実施形態を具体的に開示した。本発明は上記開示された実施形態に制限されるものではなく、本発明の請求の範囲に開示された本発明の主旨と範囲を逸脱しない場合に行った各種の修正及び均等の構成は、全て本発明の保護範囲に含まれると考えられるべきである。

Claims (9)

1. パッケージ蓋板とＴＦＴ基板とを備え、前記ＴＦＴ基板と前記パッケージ蓋板がシール剤によって粘着されているタッチスクリーンであって、
   パッケージ蓋板の下表面に設けられ、タッチパターンと前記タッチパターンに電気的に接続されているリードパッドとを含むタッチアセンブリと、
   前記ＴＦＴ基板上に形成され、上電極、下電極、及び前記上電極と前記下電極の間に設けられる有機層を含むＯＬＥＤ素子と、
   前記ＴＦＴ基板上に形成されるタッチ用配線と、
   前記ＴＦＴ基板上に、前記リードパッドに対応するように設けられ、前記ＴＦＴ基板と前記パッケージ蓋板の間の間隔を維持するためのスペーサーと、
   前記スペーサーの頂部と側部に形成され、前記リードパッドと前記タッチ用配線を電気的に接続して、前記タッチアセンブリからのタッチ信号を前記ＴＦＴ基板に伝送するためのタッチ導電層と、をさらに備え、
   前記スペーサーの前記ＯＬＥＤ素子に隣接する側部が、前記ＴＦＴ基板の内側を向けて傾斜されることを特徴とするタッチスクリーン。
2. 前記タッチ導電層は、前記上電極と同時に形成された層に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
3. 前記スペーサーは、前記タッチ用配線上に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
4. 前記スペーサーは、前記ＴＦＴ基板上に直接配置され、前記タッチ用配線は、前記スペーサーの外側に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーン。
5. 前記タッチパターンと前記リードパッドは、透明基体に形成されているか、或いは前記パッケージ蓋板上に直接形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタッチスクリーン。
6. 前記スペーサーは、フォトレジスト材を含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタッチスクリーン。
7. パッケージ蓋板を用意する工程と、
   前記パッケージ蓋板上に、タッチパターンと前記タッチパターンに電気的に接続されるリードパッドとを含むタッチアセンブリを形成する工程と、
   ＴＦＴ基板を製造する工程と、
   前記ＴＦＴ基板上に、下電極、上電極及び前記上電極と前記下電極の間に設けられる有機層からなるＯＬＥＤ素子と、タッチ用配線と、前記リードパッドに対応するスペーサーと、前記スペーサーの頂部と側部に位置して前記タッチ用配線と電気的に接続されるタッチ導電層とを形成する工程と、
   前記リードパッドと前記スペーサーとを位置合わせして互いに接触するように、前記パッケージ蓋板と前記ＴＦＴ基板をシール剤により組み立てる工程と、を含むことを特徴とするタッチスクリーンの製造方法。
8. 前記タッチ導電層は、前記上電極と同時に形成された層に位置するとともに、前記上電極と同時に形成される、ことを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーンの製造方法。
9. エッチングプロセスにより前記タッチ導電層と前記上電極が互いに切断される、請求項８に記載のタッチスクリーンの製造方法。