JP6110459B2 - タッチセンシティブデバイス及びそれを製造するための製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチセンシティブデバイスに関し、特に、改善された外観を有するタッチセンシティブデバイス及びタッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法に関する。

タッチディスプレイは、表示及び入力のための最新の電子機器に一般的に用いられる。タッチディスプレイは、電子機器を操作するためのより直感的な方法を提供する。技術開発において、表示品質及びタッチディスプレイに関連付けられたタッチ入力機能に加えて、外観もユーザ体験に影響を及ぼす決定的な要素である。

本開示の目的は、改善された外観を有するタッチセンシティブデバイスを提供することである。

本開示の別の目的は、タッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法を提供することである。

本開示の一側面によれば、カバープレート、少なくとも１つのタッチセンシング電極、マスキング層、少なくとも１つのトレース、及び、複数の導電性相互配線（electrically-conductive interconnects）を備える、タッチセンシティブデバイスが提供される。前記タッチセンシング電極は、カバープレート上に配置され、特定の方向に伸張する。前記マスキング層は、カバープレートの周辺に配置され、前記タッチセンシング電極の一部分を覆う。前記トレースは、前記タッチセンシング電極とは反対側のマスキング層に配置される。前記導電性相互配線は、前記マスキング層を貫通し、互いに離間される。導電性相互配線のそれぞれは、前記タッチセンシング電極及び前記トレースと相互接続する。

本開示の別の側面によれば、
（Ａ）カバープレート上で特定の方向に沿った少なくとも一つのタッチセンシング電極を形成し、
（Ｂ）前記タッチセンシング電極の一部分を覆い、前記タッチセンシング電極を覆う領域における複数の離間された貫通孔が形成される、カバープレートの周辺に配置されるマスキング層を形成し、
（Ｃ）前記貫通孔内に複数の導電性相互配線を形成し、前記タッチセンシング電極とは反対側のマスキング層に配置され、前記導電性相互配線に接続される少なくとも一つのトレースを形成する
ステップを備える、タッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法である。

本開示の効果は、導電性相互配線の様々な設計においてタッチセンシティブデバイスの外観を改善することである。

本開示の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して実施形態の以下の詳細な説明で明らかになるであろう。
本開示にかかるタッチセンシティブデバイスの典型的な実施形態の上面図である。 図１の部分拡大図である。 図２の線III-IIIに沿った断面図である。 タッチセンシティブデバイスの典型的な実施形態の変形例である。 タッチセンシティブデバイスの典型的な実施形態の変形例である。

本開示を複数のバリエーションを用いて添付の例示的な実施形態を参照してより詳細に説明する前に、本開示を通じて同様の構成要素には同じ参照符号が付されていることを言及する。

図１〜３を参照して、本開示にかかるタッチセンシティブデバイス１のいくつかの実施形態は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ及び他の電子機器で用いられる。タッチセンシティブデバイス１は、カバープレート２、複数の第１のタッチセンシング電極３、複数の第２のタッチセンシング電極４、マスキング層５、複数の第１のトレース６、複数の第２のトレース７、及び、（図２に示すように）複数の導電性相互配線８を備える。

カバープレート２は、ユーザが接触するための表面構造であり、固い（rigid）基板（例えば、ガラス基板）、弾力性のある（柔らかい）（flexible）基板、又は、他のタイプの基板であるとよい。

第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４は、十字交差するようにカバープレート２上に配置される。第１のタッチセンシング電極３は、第２のタッチセンシング電極４とは異なる特定の方向に伸張する。ある実施形態では、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide (ITO)）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（aluminum-doped zinc oxide (AZO)）、酸化亜鉛（zinc oxide (ZnO)）、アンチモンドープ酸化スズ（antimony tin oxide (ATO)）、酸化スズ（tin oxide (SnO₂)）、酸化インジウム（indium oxide (In₂O₃)）等から選択される、光透過（light-transmissible）及び導電材料からなる。ある実施形態では、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４は、ナノ銀（nano silver）、ナノ銅（nano copper）、カーボンナノチューブ（carbon nano tube）、金網（metal mesh）等から選択される、導電材料からなる。ユーザがカバープレート２にタッチする場合、静電容量は誘導され、タッチ信号として記録される。ある実施形態では、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４のそれぞれは、帯状（strip-shaped）である。ある実施形態では、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４の形状、数、寸法及び間隔は、実用的な要求に応じて変化する。さらに、ある実施形態では、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４は、図１に示されるように、単一層の光透過及び導電フィルムとしてそれぞれ構成される。ある実施形態では、タッチセンシティブデバイス１は、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４の交差点に配置される、絶縁層（不図示）及び接続線（不図示）をさらに備える。ある実施形態で開示される構成の他に、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４は、二層の光透過及び導電フィルムとしてそれぞれ構成される。第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４の構成は、異なる要求について変えることができ、本明細書に開示された実施例により限定されるべきではない。

マスキング層５は、カバープレート２上に配置され、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４の一部分を覆う。ある実施形態では、マスキング層５は、装飾用の目的かつ第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４を覆うカラーフォトレジスト、カラーインク等からなる単一層又は多層フィルム構造を有する。

第１及び第２のトレース６及び７は、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４の反対側のマスキング層５上に配置され、それぞれ、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４に部分的に重なり合う。第１及び第２のトレース６及び７は、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４により生成されたタッチ信号を外部デバイスへ転送する。ある実施形態では、第１及び第２のトレース６及び７は、被膜蒸着（film deposition）又はパターニング技術を有する導電性金属、又は、スクリーン印刷技術を有する導電性銀ペースト、を使用して生成される。第１及び第２のトレース６及び７を形成するために用いられる材料及び技術は、ここに開示される実施例によって限定されるものではない。

複数の導電性相互配線８は、互いに離間され、第１のタッチセンシング電極３から第１のトレース６への電気的相互接続、及び、第２のタッチセンシング電極４から第２のトレース７への電気的相互接続のために、マスキング層５を貫通する。図２及び図３は、第１のタッチセンシング電極３の一つと、対応する第１のトレース６の一つとの相互接続を示す。ある実施形態では、導電性相互配線８は、導電性炭素接着剤（electrically-conductive carbon adhesive）からなる。他の実施形態では、導電性相互配線８並びに第１及び第２のトレース６及び７は、銀ペースト、金属等から選択される全て同一の材料からなる。ある実施形態では、同一の材料からなる場合、第１のトレース６、第２のトレース７、及び、導電性相互配線８は、同一の処理ステップで、一体的に形成される。

ある実施形態では、導電性相互配線８のそれぞれは、約０．００５ｍｍから約０．０５ｍｍの範囲の幅（Ｗ）（すなわち、直径）を有する。他の例では、導電性相互配線８のそれぞれは、矩形、多角形等として形作られる横断面を有する。導電性相互配線８のそれぞれの横断面は、本明細書に開示されたものに限定されるものではない。ユーザの肉眼と表示画面の間３０ｃｍの距離で、肉眼は、表示画面の隣接画素の間、約０．０５ｍｍの解像度で把握する。すなわち、３０ｃｍの同一の観測距離において、隣接画素が約０．０５ｍｍより短い距離で離間される場合、２つの隣接画素は、連続した画素として見られる。それ故、ある実施形態では、導電性相互配線８のそれぞれの幅（Ｗ）は、約０．０５ｍｍより大きくない。その結果、ユーザは導電性相互配線８を把握できず、連続したように、導電性相互配線８を取り囲むマスキング層５の一部分（例えば、図３に示される領域Ａ、Ｂ）が見える。それに応じて、タッチセンシティブデバイス１の外観は、導電性相互配線８が肉眼により知覚されることを防ぐことにより、改善される。ある実施形態では、マスキング層５及び導電性相互配線８類似の材料（ingredients）及び色を有する材料、又は、ユーザにより容易に認識できることなしに区別できる色を有する材料からなる。その上、隣接する２つの導電性相互配線８の間の最小離間距離は、導電性相互配線８のそれぞれの幅より広く、約０．１ｍｍから約１ｍｍの範囲である。そのような離間距離は、肉眼により把握される解像度より大きい。それ故、ユーザは、共に接続されるような隣接する２つの導電性相互配線８が見えず、その結果、ユーザが導電性相互配線８の差異を認識することをさらに妨げる。

図２，４及び５を参照すると、導電性相互配線８の典型的な構成（図２参照）は、同一の幅を有し、一列に導電性相互配線８を配置することを示す。導電性相互配線８の構成の第１の変形例は、図４に示され、導電性相互配線８が増加幅を有するように配置される。導電性相互配線８の構成の第２の変形例は、図５に示され、導電性相互配線８が配列で配置される。その結果、第１のタッチセンシング電極３及び第１のトレース６の電気的相互接続、並びに、第２のタッチセンシング電極４及び第２のトレース７の電気的相互接続は、タッチセンシティブデバイス１の外観を改善することと同時に、維持される。

本開示は、図１から図３に示されるタッチセンシティブデバイスのような、タッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法も提供する。第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４は、カバープレート２上に最初に形成される。スクリーン印刷又は塗布技術を使用することにより、マスキング層５は、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４の一部分を覆うカバープレート２の周辺に形成される。レーザーエッチング又はフォトリソグラフィ技術を使用することにより、複数の離間された貫通孔（不図示）が第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４を覆う領域においてマスクキング層５内に形成される。複数の導電性相互配線８が貫通孔内に形成される。最後に、第１及び第２のトレース６及び７は、第１及び第２のタッチセンシング電極３及び４とは反対側のマスキング層５上に形成され、導電性相互配線８に接続される。

上記の方法において、ある実施形態では、導電性相互配線８並びに第１及び第２のトレース６及び７は、異なる材料から順次生成される。例えば、導電性相互配線８は、導電性炭素接着剤（electrically-conductive carbon adhesive）から生成され、第１及び第２のトレース６及び７は、スクリーン印刷、被膜蒸着又はフォトリソグラフィにより、銀ペースト、金属等から選択される材料から生成される。別の例では、導電性相互配線８並びに第１及び第２のトレース６及び７は、同一の材料から一体的に形成される。

総括すると、本開示にかかるタッチセンシティブデバイス１の導電性相互配線８の様々な大きさ及び構成を通じて、導電性相互配線８は、ユーザに感知できないように表示される。それによって、タッチセンシティブデバイス１の外観を改善する。

本開示は、最も実用的な実施形態と考えられるものに関連して説明してきたが、本開示は、開示された実施形態に限定されるものではなく、すべてのそのような修正および同等の構成を包含するように最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる種々の構成を包含することを意図することが理解されます。

本願は、出願番号が２０１４１０６１１９１１．８であって、出願日が２０１４年１０月２９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。

１ タッチセンシティブデバイス
２ カバープレート
３ 第１のタッチセンシング電極
４ 第２のタッチセンシング電極
５ マスキング層
６ 第１のトレース
７ 第２のトレース
８ 導電性相互配線

Claims (11)

1. カバープレートと、
   前記カバープレート上に配置され、特定の方向に伸張する少なくとも１つのタッチセンシング電極と、
   前記カバープレートの周辺に配置され、前記タッチセンシング電極の一部分を覆うマスキング層と、
   前記タッチセンシング電極とは反対側の前記マスキング層に配置される少なくとも１つのトレースと
   前記マスキング層を貫通し、互いに離間され、それぞれが前記タッチセンシング電極及び前記トレースと相互接続する複数の導電性相互配線（electrically-conductive interconnects）と、
   を備え、
   隣接する２つの前記導電性相互配線の間の最小離間距離は、前記導電性相互配線のそれぞれの幅よりも広い、タッチセンシティブデバイス。
2. 前記導電性相互配線のそれぞれの幅は、０．００５ｍｍから０．０５ｍｍの範囲である、
   請求項１に記載のタッチセンシティブデバイス。
3. 隣接する２つの前記導電性相互配線の間の最小離間距離は、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲である、
   請求項１又は２に記載のタッチセンシティブデバイス。
4. 前記マスキング層及び前記導電性相互配線は、同一又は類似の色を有する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタッチセンシティブデバイス。
5. 前記トレース及び前記導電性相互配線は、一体的に形成される、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタッチセンシティブデバイス。
6. 前記導電性相互配線は、一列又は配列で配置される、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタッチセンシティブデバイス。
7. 前記導電性相互配線は、増加幅を有するように配置される、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタッチセンシティブデバイス。
8. （Ａ）カバープレート上で特定の方向に沿った少なくとも一つのタッチセンシング電極を形成し、
   （Ｂ）前記タッチセンシング電極の一部分を覆い、前記タッチセンシング電極を覆う領域における複数の離間された貫通孔が形成される、前記カバープレートの周辺に配置されるマスキング層を形成し、
   （Ｃ）前記貫通孔内に複数の導電性相互配線を形成し、前記タッチセンシング電極とは反対側のマスキング層に配置され、前記導電性相互配線に接続される少なくとも一つのトレースを形成する
   ステップを備え、
   隣接する２つの前記導電性相互配線の間の最小離間距離は、前記導電性相互配線のそれぞれの幅よりも広い、タッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法。
9. 前記ステップ（Ｂ）において、前記貫通孔は、レーザーエッチング又はフォトリソグラフィ技術により形成される、
   請求項８に記載のタッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法。
10. 前記ステップ（Ｃ）において、前記導電性相互配線及び前記トレースは、異なる材料から順次生成される、
    請求項８又は９に記載のタッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法。
11. 前記ステップ（Ｃ）において、前記導電性相互配線及び前記トレースは、同一の材料から一体的に生成される、
    請求項８又は９に記載のタッチセンシティブデバイスを製造するための製造方法。