JP7013544B2 - フォースセンシングモジュール、その製造方法、及び電子デバイス - Google Patents

フォースセンシングモジュール、その製造方法、及び電子デバイス Download PDF

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Description

（関連出願との相互参照）
本出願は、２０２０年６月１６日に出願された中国特許出願第２０２０１０５４７９２７．２号の優先権を主張するものであり、この出願は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、フォースセンシングモジュール、その製造方法、及び電子デバイスに関する。
（関連技術の説明）
タッチモジュールの多様な開発により、タッチモジュールは工業用電子機器や家電製品に成熟して適用されている。スクリーン表面上のタッチ点の二次元位置（例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向）を決定することから、スクリーン表面に加わる力（例えば、Ｚ軸方向）の変化に起因する力のパラメータを感知すること、さらにはＺ軸方向の押圧力のレベルを決定することまで、需要は進行してきた。
中国特許出願公開第１０６５５７２１２号明細書（ＣＮ，Ａ）
しかしながら、従来の産業界で提案されている技術では、圧力センサをタッチモジュールに搭載した場合、以下のような問題があった。
（１）圧力センサが不透明なユニットであるため、ディスプレイの透明性に影響を与えないようにするために、圧力センサはタッチモジュールに対してディスプレイモジュールの反対側にしか配置できず、統合設計の柔軟性が制限される。
（２）不透明な圧力センサ（Ｚ軸センシング）と透光性のタッチパネル（ＸＹ軸センシング）がディスプレイモジュールの両側に別々に配置されているため、圧力センサがオペレータの実際の押圧面に近くなく、力伝達が歪む影響が生じる。
（３）圧力センサは、タッチディスプレイの背面に取り付けなければならず、外部に実装することはできない。
このため、上記問題を解決するためのフォースセンシングモジュール及び電子デバイスをどのように提供するかが、産業での重要な課題となっている。
（概要）
本開示の一態様は、上記の問題を効率的に解決できるフォースセンシングモジュール及び電子デバイスを提供することである。
本開示の一実施形態によれば、フォースセンシングモジュールは、第一透明電極と、第二透明電極と、透光性力感知複合層（light-transmitting force-sensitive composite layer）と、を含む。前記透光性力感知複合層は、少なくとも一つの透光性電極層と、少なくとも一つの機能性スペーサ層と、を含む。前記透光性電極層は第一抵抗率を有する。機能性スペーサ層は前記第一抵抗率よりも大きい第二抵抗率を有する。前記透光性電極層及び前記機能性スペーサ層は、前記第一透明電極と前記第二透明電極との間に積み重ねられる。前記透光性力感知複合層は、光透過率が８５％を超え、ヘイズが３％未満である。
本開示の一実施形態において、前記透光性電極層は銀ナノワイヤ電極層である。
本開示の一実施形態において、前記機能性スペーサ層は低濃度銀ナノワイヤでドープされた基材層である。
本開示の一実施形態において、前記基材層は圧縮可能である。
本開示の一実施形態において、前記少なくとも一つの透光性電極層の数は２である。前記機能性スペーサ層は、これらの二つの透光性電極層の間に積み重ねられている。
本開示の一実施形態において、前記少なくとも一つの機能性スペーサ層の数は２である。前記透光性電極層は、これらの二つの機能性スペーサ層の間に積み重ねられている。
本開示の一実施形態において、前記透光性力感知複合層のＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ＊軸の値は約９０から約９８の範囲内である。
本開示の一実施形態において、前記透光性力感知複合層のＣＩＥＬＡＢ色空間のａ＊軸の値は約－２．０から約０の範囲内である。
本開示の一実施形態において、前記透光性力感知複合層のＣＩＥＬＡＢ色空間のｂ＊軸の値は約－２から約６の範囲内である。
本開示の一実施形態によれば、電子デバイスは、カバープレート、ディスプレイモジュール、タッチモジュール、及び前述のフォースセンシングモジュールを含む。前記タッチモジュールは、前記カバープレートと前記ディスプレイモジュールとの間に配置される。前記フォースセンシングモジュールは、前記カバープレートと前記ディスプレイモジュールとの間に配置される。
本開示の一実施形態において、前記タッチモジュールは、前記カバープレートと前記フォースセンシングモジュールとの間に積み重ねられている。
本開示の一実施形態において、前記タッチモジュールは、ＯＧＳ－ＳＩＴＯ（one glass solution single-sided indium tin oxide）タイプのタッチモジュール又はＧＦ（glass film）タイプのタッチモジュールである。
本開示の一実施形態において、前記フォースセンシングモジュールは、前記カバープレートと前記タッチモジュールとの間に積み重ねられている。
本開示の一実施形態において、前記タッチモジュールは、ＧＦ２（glass-film-double side）タイプのタッチモジュール又はＧＦＦ（glass-film-film）タイプのタッチモジュールである。
本開示の一実施形態において、前記タッチモジュールは銀ナノワイヤ電極を含む。
本開示の一実施形態によれば、フォースセンシングモジュールを製造する方法は、（ａ）少なくとも一つの透光性電極層及び少なくとも一つの機能性スペーサ層を備えた透光性力感知複合層（light-transmitting force-sensitive composite layer）であって、前記透光性電極層の第一抵抗率が前記機能性スペーサ層の第二抵抗率よりも小さい透光性力感知複合層を、第一透明電極上に形成するステップと、（ｂ）前記透光性力感知複合層上に第二透明電極を形成するステップと、を含む。
本開示の一実施形態において、ステップ（ａ）は、（ａ１）前記第一透明電極上に少なくとも一つの導電性被覆層を被覆するステップと、（ａ２）前記導電性被覆層をベーキングして、前記透光性電極層を形成するステップと、（ａ３）前記第一透明電極上に少なくとも一つの機能性被覆層を被覆するステップと、（ａ４）前記機能性被覆層をベーキングして、前記少なくとも一つの機能性スペーサ層を形成するステップと、を含む。
本開示の一実施形態において、ステップ（ａ１）がステップ（ａ３）の前に実行される。
本開示の一実施形態において、ステップ（ａ１）がステップ（ａ３）の後に実行される。
本開示の一実施形態において、本方法は、（ａ５）ステップ（ａ１）からステップ（ａ４）を少なくとも１回繰り返すステップをさらに含む。
したがって、本開示のフォースセンシングモジュール及び電子デバイスにおいて、低抵抗率の透光性電極層と高抵抗率の機能性スペーサ層とによって積み重ねられた透光性力感知複合層は、良好な光学特性（すなわち、高い光透過率及び低いヘイズ）と良好な（すなわち、線形に変化する傾向がある）力－抵抗特性曲線を有することができる。したがって、本開示のフォースセンシングモジュールは、電子デバイスのディスプレイモジュールとカバープレートとの間に配置することができ、統合された設計においてより大きな柔軟性を有する。それだけでなく、フォースセンシングモジュールとタッチモジュールとをカバープレートに対向するディスプレイモジュールの同一側に配置することができるので、従来技術が直面する力伝達歪みの影響を効果的に低減することができる。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方が例によるものであり、クレームされている開示のさらなる説明を提供することを意図していることを理解されたい。
本開示は、添付図面を参照して以下の実施形態の詳細な説明を読むことによって、より完全に理解することができる。
本開示の一実施形態による電子デバイスの概略図である。 本開示の別の実施形態による電子デバイスの概略図である。 本開示の一実施形態によるフォースセンシングモジュールの概略図である。 本開示の一実施形態による透光性力感知複合層の概略図である。 プレスされていない図４の透光性力感知複合層の部分拡大図である。 プレスされた図４の透光性力感知複合層の部分拡大図である。 本開示の別の実施形態による透光性力感知複合層の概略図である。 本開示の別の実施形態による透光性力感知複合層の概略図である。 本開示の別の実施形態による透光性力感知複合層の概略図である。 本開示の一実施形態によるフォースセンシングモジュールを製造する方法のフローチャートである。
（詳細な説明）
添付の図面に例示されている、本開示の本実施形態をここで詳細に参照する。可能な限り、図面及び説明において同一の参照番号を使用して同一又は類似の部分を参照する。しかしながら、本明細書に開示される特定の構造的及び機能的な詳細は、例示的な実施形態を説明する目的のための単なる代表的なものに過ぎず、したがって、多くの代替的な形態で具現化することができ、本明細書に記載される例示的な実施形態のみに限定されるものとして解釈されるべきではない。したがって、例示的な実施形態を開示された特定の形態に限定する意図はないが、反対に、例示的な実施形態は、本開示の範囲内にあるすべての改変、均等物、及び代替物をカバーするものであることを理解されたい。
図１を参照する。図１は、本開示の一実施形態による電子デバイス１００の概略図である。図１に示すように、本実施形態の電子デバイス１００は、タッチディスプレイデバイスであり、一例として、カバープレート１１０、接着層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、ディスプレイモジュール１５０、タッチモジュール１４０、及びフォースセンシングモジュール１３０を含む。タッチモジュール１４０は、カバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間に配置される。フォースセンシングモジュール１３０は、カバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間に配置される。具体的には、フォースセンシングモジュール１３０は、カバープレート１１０とタッチモジュール１４０との間に積み重ねられる。タッチモジュール１４０は、カバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間に積み重ねられている。すなわち、フォースセンシングモジュール１３０は、タッチモジュール１４０のカバープレート１１０に近接する側に位置し、タッチモジュール１４０は、フォースセンシングモジュール１３０のディスプレイモジュール１５０に近接する側に位置する。接着層１２０ａは、カバープレート１１０とフォースセンシングモジュール１３０との間に接着されている。接着層１２０ｂは、フォースセンシングモジュール１３０とタッチモジュール１４０との間に接着されている。接着層１２０ｃは、タッチモジュール１４０とディスプレイモジュール１５０との間に接着されている。
いくつかの実施形態において、図１に示されるタッチモジュール１４０は、ＧＦ２（Glass-Film-Double side）タイプのタッチモジュール又はＧＦＦ（Glass-Film-Film）タイプのタッチモジュールであってもよいが、本開示はこの点について限定されない。具体的には、前述したＧＦ２タイプとは、タッチモジュール１４０のタッチ駆動電極とタッチ感知電極とが同一基材の両側にそれぞれ配置されていることを意味する。前述したＧＦＦタイプとは、タッチモジュール１４０のタッチ駆動電極及びタッチ感知電極が、それぞれ二つの基材上に配置されていることを意味する。
いくつかの実施態様において、カバープレート１１０の材料は、ガラス又は可撓性ポリマー材料を含むが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施形態において、タッチモジュール１４０のタッチ駆動電極又はタッチ感知電極の少なくとも一つは、銀ナノワイヤ電極層、金属グリッド、又はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極層であってもよいが、本開示はこの点について限定されない。
なお、フォースセンシングモジュール１３０及びタッチモジュール１４０の、カバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間での積み重ね方法は、図１に限定されない。図２を参照する。図２は、本開示の別の実施形態による電子デバイス１００Ａの概略図である。図２に示すように、電子デバイス１００Ａは、カバープレート１１０、接着層１２０ｄ、１２０ｅ、ディスプレイモジュール１５０、タッチモジュール１４０、及びフォースセンシングモジュール１３０を含む。タッチモジュール１４０は、カバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間に配置され、カバープレート１１０の表面におけるタッチ点の二次元位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向など）を検出するように構成されている。フォースセンシングモジュール１３０は、カバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間に配置され、カバープレート１１０の表面（Ｚ軸方向）に加えられる力の変化によって引き起こされる力のパラメータを感知するように構成される。具体的には、タッチモジュール１４０は、カバープレート１１０とフォースセンシングモジュール１３０との間に積み重ねられる。フォースセンシングモジュール１３０は、タッチモジュール１４０とディスプレイモジュール１５０との間に積み重ねられる。すなわち、タッチモジュール１４０は、フォースセンシングモジュール１３０のカバープレート１１０に近接する側に位置し、フォースセンシングモジュール１３０は、タッチモジュール１４０のディスプレイモジュール１５０に近接する側に位置する。タッチモジュール１４０は、カバープレート１１０に接続されている。接着層１２０ｄは、タッチモジュール１４０とフォースセンシングモジュール１３０との間に接着されている。接着層１２０ｅは、フォースセンシングモジュール１３０とディスプレイモジュール１５０との間に接着されている。
いくつかの実施形態において、図２に示されるタッチモジュール１４０は、ＯＧＳ－ＳＩＴＯ（One Glass Solution single-sided ITO）タイプのタッチモジュール又はＧＦ（Glass Film）タイプのタッチモジュールであるが、本開示はこの点について限定されない。具体的には、上述したＯＧＳ－ＳＩＴＯタイプとは、タッチモジュール１４０のタッチ駆動電極及びタッチ感知電極がカバープレート１１０の下面に形成され、タッチ駆動電極が絶縁材によってタッチ感知電極から分離されてブリッジ状の構造を形成していることを意味する。上記ＧＦタイプとは、タッチモジュール１４０の単層薄膜センサがカバープレート１１０の下面に形成されていることを意味する。図２に示されるタッチモジュール１４０は、カバープレート１１０を容量センサとしても機能させることを可能にすることが分かる。
いくつかの実施態様において、接着層１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅの少なくとも一つは、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）であるが、本開示はこの点について限定されない。また、液体ＯＣＡ（Liquid OCA：ＬＯＣＡ）や粘着剤（pressure-sensitive adhesive：ＰＳＡ）を適宜選択することができる。
電子デバイス１００、１００Ａが、フォースセンシングモジュール１３０がカバープレート１１０とディスプレイモジュール１５０との間に配置される構造形態の下で、良好な光透過率及び表示効果を維持することができることを保証するために、本開示におけるフォースセンシングモジュール１３０の構造を以下のように変更する。
図３及び図４を参照する。図３は、本開示の一実施形態によるフォースセンシングモジュール１３０の概略図である。図４は、本開示の一実施形態による透光性力感知複合層１３１の概略図である。図３及び図４に示すように、フォースセンシングモジュール１３０は、第一透明電極１３２、第二透明電極１３３、及び透光性力感知複合層１３１を含む。透光性力感知複合層１３１は、透光性電極層１３１ａと機能性スペーサ層１３１ｂとを含む。透光性電極層１３１ａは、第一抵抗率（resistivity）を有する。機能性スペーサ層１３１ｂは、第一抵抗率よりも大きい第二抵抗率を有する。透光性電極層１３１ａ及び機能性スペーサ層１３１ｂは、第一透明電極１３２と第二透明電極１３３との間に積み重ねられている。透光性力感知複合層１３１は、可視光（４００ｎｍと７００ｎｍの間の波長を持つ）に対する光透過率が８５％を超え、ヘイズが３％未満である。
いくつかの実施態様において、透光性力感知複合層１３１の光透過率は、約８５．５％から約９１．５％の範囲であるが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施態様において、透光性力感知複合層１３１のヘイズは、約１．３５％から約２．６５％の範囲であるが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施形態において、第二抵抗率は、第一抵抗率の約３倍から約５０倍であるが、本開示はこの点について限定されない。
透光性力感知複合層１３１が前述の光透過率及びヘイズの要件を満たすようにするために、いくつかの実施態様において、透光性力感知複合層１３１における透光性電極層１３１ａは、銀ナノワイヤ（ＳＮＷ（ＡｇＮＷとも呼ばれる））電極層である。図５Ａを参照する。図５Ａは、プレスされていない図４の透光性力感知複合層１３１の部分拡大図である。図５Ａに示されるように、透光性電極層１３１ａは、基材と、その中にドープされた銀ナノワイヤとを含む。銀ナノワイヤは、基材内で互いに重なり合って、導電性ネットワークを形成する。この基材は、第一透明電極１３２及び第二透明電極１３３上に塗布等の方法により銀ナノワイヤを含む溶液を最初に形成した後、加熱乾燥して揮発性物質を揮発させた後、第一透明電極１３２及び第二透明電極１３３上に残された非ナノ銀材料を指す。銀ナノワイヤは、基材内に分布又は埋め込まれ、部分的に基材から突出する。基材は、腐食及び摩耗などの外部環境から銀ナノワイヤを保護することができる。いくつかの実施態様において、基材は圧縮可能である。
いくつかの実施態様において、銀ナノワイヤのワイヤ長は、約１０μｍから約３００μｍの範囲内である。いくつかの実施態様において、銀ナノワイヤのワイヤ直径（又はワイヤ幅）は約５００ｎｍ未満である。いくつかの実施態様において、銀ナノワイヤのアスペクト比（ワイヤ長とワイヤ径の比率）が１０を超える。いくつかの実施形態において、銀ナノワイヤは、銀で被覆された他の導電性金属ナノワイヤ又は非導電性ナノワイヤなどの変形形態であってもよい。銀ナノワイヤ電極層を形成するための銀ナノワイヤの使用は、ＩＴＯと比較して、低価格、単純なプロセス、良好な柔軟性、屈曲に対する耐性などの利点を有する。
透光性力感知複合層１３１が前述の光透過率及びヘイズの要件を満たすために、透光性力感知複合層１３１における機能性スペーサ層１３１ｂは、透光性電極層１３１ａ上に形成された透光性被覆層である。いくつかの実施態様において、図５Ａに示されるように、機能性スペーサ層１３１ｂは、低濃度銀ナノワイヤでドープされた基材層である。具体的には、機能性スペーサ層１３１ｂは、基材とその中にドープされた低濃度銀ナノワイヤとを含み、機能性スペーサ層１３１ｂの第二抵抗率は、透光性電極層１３１ａの第一抵抗率よりも高く、機能性スペーサ層１３１ｂは、透光性電極層１３１ａよりも高い光透過率を有する。いくつかの実施態様において、機能性スペーサ層１３１ｂの基材は、透光性電極層１３１ａの基材と同一であるが、本開示はこの点について限定されるものではない。
図５Ｂを参照する。図５Ｂは、プレスされた図４の透光性力感知複合層１３１の部分拡大図である。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、透光性電極層１３１ａは、銀ナノワイヤからなり、カバープレート１１０側からの外部の押圧力がフォースセンシングモジュール１３０に伝達されると、その力によって透光性電極層１３１ａが圧縮され、内部の銀ナノワイヤが機能性スペーサ層１３１ｂに接近して通過する。接触点の数が増加すると、透光性力感知複合層１３１の全体的な導電率が向上する（すなわち、抵抗率が減少する）。したがって、透光性力感知複合層１３１の抵抗率の変化が第一透明電極１３２と第二透明電極１３３との間の電気信号によって検出された後、感圧チップ（図示しない）は、外部押圧力の値を算出することができる。例えば、外部押圧力が大きいと、透光性力感知複合層１３１の抵抗率の変化量が大きくなる。逆に、外部押圧力が小さい場合には、透光性力感知複合層１３１の抵抗率の変化量は小さい。このため、透光性力感知複合層１３１の抵抗率の変化から外部押圧力の値を算出することができる。
いくつかの実施態様において、透光性電極層１３１ａの抵抗率は、約１Ｏｐｓ（Ohm per Square）から約１５０Ｏｐｓ（好ましくは６０Ｏｐｓ）の範囲であり、透光性電極層１３１ａの厚さは、約１ｎｍから約２００ｎｍ（好ましくは約４０ｎｍから約８０ｎｍ）の範囲である。いくつかの実施態様において、機能性スペーサ層１３１ｂの厚さは、約４０ｎｍから約１５００ｎｍ（好ましくは約６０ｎｍから約１００ｎｍ）の範囲である。
図４に示すように、本実施形態において、透光性力感知複合層１３１は、二つの透光性電極層１３１ａと、二つの機能性スペーサ層１３１ｂとを含む。透光性電極層１３１ａと機能性スペーサ層１３１ｂとは、交互に直列に積み重ねられている。ただし、透光性電極層１３１ａと機能性スペーサ層１３１ｂとの積み重ね形態は図４に限定されない。
図６Ａを参照する。図６Ａは、本開示の別の実施形態による透光性力感知複合層１３１Ａの概略図である。図６Ａに示すように、透光性力感知複合層１３１Ａは、複数の透光性電極層１３１ａと、複数の機能性スペーサ層１３１ｂとを含み、機能性スペーサ層１３１ｂの少なくとも一つは、二つの透光性電極層１３１ａの間に積み重ねられている。具体的には、透光性力感知複合層１３１Ａは、六つの透光性電極層１３１ａと二つの機能性スペーサ層１３１ｂとを含み、三つの透光性電極層１３１ａは二つの機能性スペーサ層１３１ｂの間に位置し、他の三つの透光性電極層１３１ａは二つの機能性スペーサ層１３１ｂの外側に位置する。加えて、本実施形態においては、二つの機能性スペーサ層１３１ｂの厚さが異なっている。例えば、透光性電極層１３１ａの間に積み重ねられる機能性スペーサ層１３１ｂの厚さは、透光性電極層１３１ａの間に積み重ねられない機能性スペーサ層１３１ｂの厚さよりも大きい（例えば厚さが２倍）。
図６Ｂを参照する。図６Ｂは、本開示の別の実施形態による透光性力感知複合層１３１Ｂの概略図である。図６Ｂに示すように、透光性力感知複合層１３１Ｂは、複数の透光性電極層１３１ａと、複数の機能性スペーサ層１３１ｂとを含み、透光性電極層１３１ａと機能性スペーサ層１３１ｂとが交互に順次積み重ねられている。具体的には、透光性力感知複合層１３１Ｂは、八つの透光性電極層１３１ａと八つの機能性スペーサ層１３１ｂとを有している。
図６Ｃを参照する。図６Ｃは、本開示の別の実施形態による透光性力感知複合層１３１Ｃの概略図である。図６Ｃに示すように、透光性力感知複合層１３１Ｃは、複数の透光性電極層１３１ａと、複数の機能性スペーサ層１３１ｂとを含み、透光性電極層１３１ａ及び機能性スペーサ層１３１ｂは交互に順次積み重ねられている。図６Ｂに示す透光性力感知複合層１３１Ｂと比較して、本実施形態の透光性力感知複合層１３１Ｃでは、任意の二つの透光性電極層１３１ａの間に積み重ねられる機能性スペーサ層１３１ｂの厚さが、任意の二つの透光性電極層１３１ａの間に積み重ねられない機能性スペーサ層１３１ｂの厚さよりも大きい（例えば厚さが２倍）。
透光性電極層１３１ａ及び／又は機能性スペーサ層１３１ｂの数を増やし、透光性電極層１３１ａと機能性スペーサ層１３１ｂとを積み重ねる順序を変えることにより、透光性力感知複合層１３１は、良好な（すなわち、線形に変化する傾向がある）力－抵抗特性曲線を有することができるので、力レベルの応用を実現することができる。透光性電極層１３１ａと機能性スペーサ層１３１ｂとの合計層数は、２層以上２０層以下とであり、好ましくは７層である。さらに、フォースセンシングモジュール１３０は、異なる力－抵抗特性曲線に応じて適切なコントローラを選択することもできるので、フォースセンシングモジュール１３０の設計及び製造の柔軟性を高めることができる。
いくつかの実施態様において、透光性力感知複合層１３１に含まれる透光性電極層１３１ａ及び機能性スペーサ層１３１ｂの合計層数は、約３から約２１であるが、本開示はこの点について限定されない。
他のいくつかの実施形態において、フォースセンシングモジュール１３０がその基本機能を達成することを可能にするだけの場合、透光性力感知複合層１３１は、一つの透光性電極層１３１ａと一つの機能性スペーサ層１３１ｂのみを含んでもよい。
いくつかの実施態様において、比色計によって測定された透光性力感知複合層１３１のＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ＊軸（すなわち輝度軸）の値は、約９０から約９８の範囲であるが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施態様において、比色計によって測定された透光性力感知複合層１３１のＣＩＥＬＡＢ色空間のａ＊軸（すなわち赤－緑軸）の値は、約－２．０から約０の範囲内（好ましくは、約－０．５から約０．５）であるが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施態様において、透光性力感知複合層１３１のＣＩＥＬＡＢ色空間のｂ＊軸（すなわち黄－青軸）の値は、約－２から約６の範囲（好ましくは約－１．５から約３．０の範囲）であるが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施態様において、第一透明電極１３２又は第二透明電極１３３の少なくとも一つは、ＩＴＯ電極層又は銀ナノワイヤを含む電極層であってもよいが、本開示はこの点について限定されない。
図７を参照する。図７は、本開示の一実施形態によるフォースセンシングモジュールを製造する方法のフローチャートである。図７に示すように、フォースセンシングモジュールを製造する方法は、ステップＳ１０１及びステップＳ１０２を含む。
ステップＳ１０１において、透光性力感知複合層が少なくとも一つの透光性電極層と少なくとも一つの機能性スペーサ層とを含み、透光性電極層の第一抵抗率が機能性スペーサ層の第二抵抗率よりも小さい透光性力感知複合層を、第一透明電極上に形成する。
ステップＳ１０２において、透光性力感知複合層上に第二透明電極を形成する。
いくつかの実施形態において、ステップＳ１０１は、ステップＳ１０１ａからステップＳ１０１ｄまでを含む。
ステップＳ１０１ａにおいて、第一透明電極上に少なくとも一つの導電性被覆層を被覆する。
ステップＳ１０１ｂにおいて、導電性被覆層をベーキングして透光性電極層を形成する。
ステップＳ１０１ｃにおいて、第一透明電極上に少なくとも一つの機能性被覆層を被覆する。
ステップＳ１０１ｄにおいて、機能性被覆層をベーキングして機能性スペーサ層を形成する。
いくつかの実施形態において、ステップＳ１０１ａ及び／又はステップＳ１０１ｃの被覆プロセスは、スピンコーティングプロセス又はスリットダイコーティングプロセスを含むが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施形態において、ステップＳ１０１ｂ及び／又はステップＳ１０１ｄのベーキングプロセスは、例えば、約７０°Ｃから約１００°Ｃのベーキング温度で約２０分から約４０分の間実行されるプリベーキングプロセス、及び／又は、約３０００ｍＪのエネルギーで実行される紫外線（ＵＶ）ベーキングプロセスを含むが、本開示はこの点について限定されない。
いくつかの実施形態において、ステップＳ１０１ｃの前にステップＳ１０１ａが実行される。すなわち、ステップＳ１０１が完全に実行された後、透光性電極層は第一透明電極と機能性スペーサ層との間に位置し、機能性スペーサ層は透光性電極層と第二透明電極との間に位置する。
いくつかの実施形態において、ステップＳ１０１ｃの後にステップＳ１０１ａが実行される。すなわち、ステップＳ１０１が完全に実行された後、機能性スペーサ層は第一透明電極と透光性電極層との間に位置し、透光性電極層は機能性スペーサ層と第二透明電極との間に位置する。
いくつかの実施形態において、ステップＳ１０１は、ステップＳ１０１ｅをさらに含む。
ステップＳ１０１ｅでは、ステップＳ１０１ａ～Ｓ１０１ｄを少なくとも一回繰り返す。
上述した本開示の実施形態の記載によれば、低抵抗率の透光性電極層と高抵抗率の機能性スペーサ層とによって積み重ねられた透光性力感知複合層は、良好な光学特性（すなわち、高い光透過率及び低いヘイズ）と良好な（すなわち、線形に変化する傾向がある）力－抵抗特性曲線を有することができることが分かる。したがって、本開示のフォースセンシングモジュールは、カバープレートと電子デバイスのディスプレイモジュールとの間に配置することができ、統合された設計においてより大きな柔軟性を有する。それだけでなく、フォースセンシングモジュールとタッチモジュールとをカバープレートに対向するディスプレイモジュールの同一側に配置することができるので、従来技術が直面する力伝達歪みの影響を効果的に低減することができる。
本開示は、その特定の実施形態を参照してかなり詳細に説明されているが、他の実施形態も可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書に含まれる実施形態の説明に限定されるべきではない。
本開示の範囲又は精神から逸脱することなく、本開示の構造に対して様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。以上のことを考慮すると、本開示は、添付の特許請求の範囲の範囲内にあることを条件として、本開示の修正及び変形をカバーすることが意図されている。
１００、１００Ａ 電子デバイス
１１０ カバープレート
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ 接着層
１３０ フォースセンシングモジュール
１３１、１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ 透光性力感知複合層
１３１ａ 透光性電極層
１３１ｂ、１３１ｃ 機能性スペーサ層
１３２ 第一透明電極
１３３ 第二透明電極
１４０ タッチモジュール
１５０ プレイモジュール

Claims (20)

  1. 第一透明電極と、
    第二透明電極と、
    透光性力感知複合層（light-transmitting force-sensitive composite layer）と、
    を備え、
    前記透光性力感知複合層は、
    第一抵抗率を有する少なくとも一つの透光性電極層と、
    前記第一抵抗率よりも大きい第二抵抗率を有する少なくとも一つの機能性スペーサ層と、
    を備え、
    前記少なくとも一つの透光性電極層及び前記少なくとも一つの機能性スペーサ層は、前記第一透明電極と前記第二透明電極との間に積み重ねられ、
    前記透光性力感知複合層は、光透過率が８５％を超え、ヘイズが３％未満である、
    フォースセンシングモジュール。
  2. 前記少なくとも一つの透光性電極層は銀ナノワイヤ電極層である、
    請求項１に記載のフォースセンシングモジュール。
  3. 前記少なくとも一つの機能性スペーサ層は低濃度銀ナノワイヤでドープされた基材層である、
    請求項１又は２に記載のフォースセンシングモジュール。
  4. 前記基材層は圧縮可能である、
    請求項３に記載のフォースセンシングモジュール。
  5. 前記少なくとも一つの透光性電極層の数が２であり、前記少なくとも一つの機能性スペーサ層が二つの前記透光性電極層の間に積み重ねられている、
    請求項１～４のいずれか一項に記載のフォースセンシングモジュール。
  6. 前記少なくとも一つの機能性スペーサ層の数が２であり、前記少なくとも一つの透光性電極層が、二つの前記機能性スペーサ層の間に積み重ねられている、
    請求項１～４のいずれか一項に記載のフォースセンシングモジュール。
  7. 前記透光性力感知複合層のＣＩＥＬＡＢ色空間のＬ＊軸の値は約９０から約９８の範囲内である、
    請求項１～６のいずれか一項に記載のフォースセンシングモジュール。
  8. 前記透光性力感知複合層のＣＩＥＬＡＢ色空間のａ＊軸の値は約－２．０から約０の範囲内である、
    請求項１～７のいずれか一項に記載のフォースセンシングモジュール。
  9. 前記透光性力感知複合層のＣＩＥＬＡＢ色空間のｂ＊軸の値は約－２から約６の範囲内である、
    請求項１～８のいずれか一項に記載のフォースセンシングモジュール。
  10. カバープレートと、
    ディスプレイモジュールと、
    前記カバープレートと前記ディスプレイモジュールとの間に配置されたタッチモジュールと、
    前記カバープレートと前記ディスプレイモジュールとの間に配置された、請求項１～９のいずれか一項に記載のフォースセンシングモジュールと、
    を備えた電子デバイス。
  11. 前記タッチモジュールは、前記カバープレートと前記フォースセンシングモジュールとの間に積み重ねられている、
    請求項１０に記載の電子デバイス。
  12. 前記タッチモジュールは、ＯＧＳ－ＳＩＴＯ（one glass solution single-sided indium tin oxide）タイプのタッチモジュール又はＧＦ（glass film）タイプのタッチモジュールである、
    請求項１１に記載の電子デバイス。
  13. 前記フォースセンシングモジュールは、前記カバープレートと前記タッチモジュールとの間に積み重ねられている、
    請求項１０に記載の電子デバイス。
  14. 前記タッチモジュールは、ＧＦ２（glass-film-double side）タイプのタッチモジュール又はＧＦＦ（glass-film-film）タイプのタッチモジュールである、
    請求項１３に記載の電子デバイス。
  15. 前記タッチモジュールは銀ナノワイヤ電極を備える、
    請求項１０に記載の電子デバイス。
  16. （ａ）少なくとも一つの透光性電極層及び少なくとも一つの機能性スペーサ層を備えた透光性力感知複合層（light-transmitting force-sensitive composite layer）であって、前記少なくとも一つの透光性電極層の第一抵抗率が前記少なくとも一つの機能性スペーサ層の第二抵抗率よりも小さい透光性力感知複合層を、第一透明電極上に形成するステップと、
    （ｂ）前記透光性力感知複合層上に第二透明電極を形成するステップと、
    を備えた、フォースセンシングモジュールの製造方法。
  17. ステップ（ａ）は、
    （ａ１）前記第一透明電極上に少なくとも一つの導電性被覆層を被覆するステップと、
    （ａ２）前記少なくとも一つの導電性被覆層をベーキングして、前記少なくとも一つの透光性電極層を形成するステップと、
    （ａ３）前記第一透明電極上に少なくとも一つの機能性被覆層を被覆するステップと、
    （ａ４）前記少なくとも一つの機能性被覆層をベーキングして、前記少なくとも一つの機能性スペーサ層を形成するステップと、
    を含む、
    請求項１６に記載の、フォースセンシングモジュールの製造方法。
  18. ステップ（ａ１）がステップ（ａ３）の前に実行される、
    請求項１７に記載の、フォースセンシングモジュールの製造方法。
  19. ステップ（ａ１）がステップ（ａ３）の後に実行される、
    請求項１７に記載の、フォースセンシングモジュールの製造方法。
  20. （ａ５）ステップ（ａ１）からステップ（ａ４）を少なくとも１回繰り返すステップ、
    をさらに含む、
    請求項１７～１９のいずれか一項に記載の、フォースセンシングモジュールの製造方法。
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