JP6282737B2 - 非表示部のパターン形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、非表示部のパターン形成方法に関する。

通常、タッチスクリーンは、手で接触（touch）するとその位置が入力されるように特殊な入力装置を装着したスクリーンである。

タッチスクリーンは、キーボードを使用せずに、スクリーンに表示された文字や特定の場所に人の手または物体が触れると、その位置を把握し、貯蔵されたソフトウェアにより特定処理を行うことができるよう、画面から直接入力データを受信することができるようにしたものである。

図1には、タッチスクリーンパネルを含んだ画像表示装置（携帯電話）が図示されているが、これらのタッチスクリーンパネルでの表示部は画像が表示される部位を言い、非表示部は画像が表示されない端の部分を言う。このような非表示部は使用者に見られる最上部層であり、下部配線等が使用者に視認されないように遮光層が形成されている。前記遮光層には、会社のロゴ、アイコン、およびIRパターン等といった様々なパターンを形成することができる。

これらのパターンは、従来、主にスクリーン印刷法により、遮光層に形成された陰刻された溝部に形成された。

しかし、近年では工程安定性及び効率改善のため、大面積カバーウィンドウガラスに透明電極積層体を含んだ複数の単位セルを形成した後、これを個別単位セルに切断してタッチ検出電極を製造しているが、このような場合、スクリーン印刷法の場合、その構成要素である製版の構造的限界によって適用が不可能である。

具体的には、製版はフレームに固定されたスクリーンメッシュにスキージによる圧力が掛けられることによってメッシュが下部に伸びるようになる。即ち、フレーム末端から伸びるために必要な最小限の間隙が必要である。

しかし、大面積カバーウィンドウガラスに複数の単位セルを形成する場合、単位セルの隙間が工程収率のために狭く設定されているので、複数の単位セルに同時に印刷する場合には複数の製版が必要である。

そうなると、製版間の加工公差や組立て公差のみならず、それぞれの製版に対するメッシュの張力差まで加わることで印刷精密度が落ち、フレームの厚さほどの隙間とメッシュが伸びるのに必要な最小限の隙間が加わるのでより広い間隙が必要とされる。よって、単位セル間の隙間が狭く設定される大面積カバーウィンドウガラスには適用が不可能である。

また、薄く陰刻された溝部にのみ適用できるので遮光層が厚く形成された場合には、陰刻された溝部の端部には印刷が完全に行われず、光漏れ等の問題が発生することがある。

韓国登録特許第1071683号には、タッチウィンドウスクリーン印刷装置および方法が開示されている。

韓国登録特許第1071683号

本発明は、改善された精密度を有した非表示部のパターン形成方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、複数の単位セルが形成された大面積カバーウィンドウガラスに適用可能な非表示部のパターン形成方法を提供することを目的とする。

１．パッドの表面にインクを塗工し、前記パッドをカバーウィンドウガラスの一面の非表示部に形成させた、陰刻された溝部に圧着させ、前記パッドの前記表面の前記インクを前記溝部に転写させてパターンを形成する、非表示部のパターン形成方法。
２．前記項目1において、前記陰刻された溝部は、遮光層に形成されたものである、非表示部のパターン形成方法。
３．前記項目1において、前記陰刻された溝部の深さは、2乃至30μｍである、非表示部のパターン形成方法。
４．前記項目1において、前記パターンは、 画像、アイコン、ロゴまたはIRパターンである、非表示部のパターン形成方法。
５．前記項目1において、前記カバーウィンドウガラスは、ガラス、ポリエーテルスルホン（PES、polyether sulphone）、ポリアクリレート（PAR、polyacrylate）、ポリエーテルイミド（PEI、polyether imide）、ポリエチレンナフタレート（PEN、polyethylene napthalate）、ポリエチレンテレフタレート（PET、polyethylene terepthalate）、ポリフェニレンサルファイド（polyphenylene sulfide：PPS）、ポリアリレート（polyallylate）、ポリイミド（polyimide）、ポリカーボネート（PC、polycarbonate）、セルローストリアセテート（TAC）及びセルロースアセテートプロピオネート（cellulose acetate propionate、CAP）からなる群から選ばれた少なくとも一つの材料で形成されたものである、非表示部のパターン形成方法。
６．前記項目1において、前記カバーウィンドウガラスは、表示部に透明電極積層体が形成されているものである、非表示部のパターン形成方法。
７．前記項目1において、前記パッドの前記表面に前記インクを塗工し、前記パッドを透明電極積層体を含む複数の単位セルが形成されたカバーウィンドウガラスの単位セルの非表示部に形成された陰刻された溝部にそれぞれ圧着させ、前記パッドの前記表面の前記インクを前記溝部に転写させてパターンを形成する、非表示部のパターン形成方法。
８．前記項目1において、前記インクは、粘度が500乃至10,000 cpsである、非表示部のパターン形成方法。
９．前記項目1において、前記パッドは、ゴム、シリコンまたは接着剤で形成されたものである、非表示部のパターン形成方法。
１０．前記項目1において、前記パッドは、内角が30乃至 100 °である、非表示部のパターン形成方法。

本発明は、精密度が優れたパターンを形成することができる。

本発明は、深く陰刻された溝部にもパターン形成が可能である。

本発明は、複数の単位セルが形成された大面積カバーウィンドウガラスにも適用可能である。

図１は、タッチスクリーンパネルを含む画像表示装置（携帯電話）の斜視図である。 図２は、複数の単位セルが形成されたカバーウィンドウガラスにて各単位セルの非表示部パターンを形成する過程を示した図である。 図３は、本発明の一実施例によるパッドの側面図である。

１０ カバーウィンドウガラス
２０ 単位セル
３０ 陰刻された溝部
１００ パッド

本発明は、パッドの表面にインクを塗工し、前記パッドを、カバーウィンドウガラス一面の非表示部に形成された陰刻された溝部に圧着させ、パッドの表面のインクを前記溝部に転写させてパターンを形成することにより、精密度が優れ、深く陰刻された溝部に対してもパターンの形成が可能なだけでなく、複数の単位セルが形成された大面積カバーウィンドウガラスに対しても適用可能な非表示部のパターン形成方法に関するものである。

本発明では、非表示部は、図1に示したように画像表示装置で画像が表示されない端の部分である。

これらの非表示部は、使用者に見られる最上部層であり、下部配線等が使用者に視認されないように遮光層が形成される。

また、これらの非表示部には画像、アイコン、ロゴ、IRパターン等のパターンが形成されることができる。IRパターンとは、照度センサー、近接センサー等のセンサーのための特定波長（例えば、赤外線）の光が通過することができる不透明でない部分のパターンをいう。

従来は、このような非表示部のパターン形成にスクリーン印刷法が主に使用され、厚さ8μｍ内外のパターンを形成するために主に使用され、これよりもっと深く陰刻された溝部に印刷する場合には、印刷時にこれらの陰刻された溝部の内部気泡が抜け出にくくなり、これにより陰刻された溝部の内部に未印刷部が発生することもあった。これらの未印刷部が存在したカバーウィンドウガラスを表示装置に使用する場合、未印刷部に光が透過し光漏れが発生したり、下部配線が視認される等の問題が発生する。

近年では工程安定性や効率改善のため、大面積カバーウィンドウガラスに透明電極積層体を含んだ複数の単位セルを形成した後、これを個別単位セルに切断してタッチ検出電極を製造する。しかし、このような場合、工程収率のために単位セル間の間隔を狭く設定するので、単位セルごとにスクリーン印刷でパターンを形成すると精密度が落ちることや、大面積スクリーンに複数の単位セルを一度に印刷する場合にもスクリーンが大きくなるに伴い、中央部が下に垂れ、必要でない部位にまでパターンが形成される問題がある。

しかし、本発明は、パッド表面のインクを陰刻された溝部に転写させ、非表示部のパターンを形成することにより、より優れた精密度を有したパターンを形成することができ、より厚い非表示部のパターンを形成することができるだけでなく、大面積カバーウィンドウガラスにも適用できる。

以下、本発明を詳細に説明することにする。

本発明の非表示部のパターン形成方法は、パッド（ 100 ）の表面にインクを塗工し、前記パッド（ 100 ）をカバーウィンドウガラス（ 10 ）の一面の非表示部に形成された、陰刻された溝部（ 30 ）に圧着させ、パッド（ 100 ）表面のインクを前記溝部（ 30 ）に転写させてパターンを形成する。

非表示部には遮光層が形成され、前記陰刻された溝部（ 30 ）は遮光層に形成される。

陰刻された溝部（ 30 ）の深さは遮光層の厚さと関連があり、遮蔽性のために遮光層を厚く形成させる場合、陰刻された溝部（ 30 ）も深く形成させることができる。その深さは特に限定されないが、例えば、2乃至 30μｍであってもいい。特に、従来の印刷法とは異なり本発明の場合、10乃至 30μｍに厚く陰刻された溝部（ 30 ）に対してもパターン形成が可能である。

前記パターンは、例えば、画像、アイコン、ロゴ、IRパターン等があげられる。

本発明によるカバーウィンドウガラス（10）は、タッチスクリーンパネル等に適用され、これらを外力から十分に保護できるよう耐久性が大きく、使用者がディスプレイをよく見ることができような物質であれば特に限定されず、当分野で使用されるカバーウィンドウガラス（10）を特別に制限なく使用することができる。例えば、ガラス、ポリエーテルスルホン（PES、polyether sulphone）、ポリアクリレート（PAR、polyacrylate）、ポリエーテルイミド（PEI、polyether imide）、ポリエチレンナフタレート（PEN、polyethylene napthalate）、ポリエチレンテレフタレート（PET、polyethylene terepthalate）、ポリフェニレンサルファイド（polyphenylene sulfide：PPS）、ポリアリレート（polyallylate）、ポリイミド（polyimide）、ポリカーボネート（PC、polycarbonate）、セルローストリアセテート（TAC）、セルロースアセテートプロピオネート（cellulose acetate propionate、CAP）等の素材から形成された物を用いられる。また、これらは単独または2種以上混合して使用することもできる。

本発明によるカバーウィンドウガラス（ 10 ）は、表示部に透明電極積層体（図示せず）が形成されている物も含む。

透明電極積層体を含むカバーウィンドウガラス（ 10 ）は、ガラス一体型タッチ検出電極としてタッチスクリーンパネルに使用される。

透明電極積層体が形成されたカバーウィンドウガラス（ 10 ）に非表示部のパターンを形成する場合、パターン形成に使用されるインクは導電体であるため、陰刻された溝部（ 30 ）を離れ、他の部位にパターンが形成されている場合には、ショート（ short ）が生ずる等の問題が発生することもある。しかし、本発明は、精密に陰刻された溝部（ 30 ）がある部位にのみパターンを形成することができるので、そのような問題の発生を抑制することができる。

透明電極積層体の積層構造は、タッチスクリーンパネルの具体的な用途等に応じて当分野で知られた積層構造を制限なく採択することができる。例えば、電極パターン、絶縁層、BM、インデックスマッチング層（透明誘電層）、保護層、飛散防止膜等が少なくとも1層以上ずつ使用され、様々な順序で積層された構造を形成することができるが、これに限られるものではない。

電極パターンは、映像センサーのタッチ領域である表示部に指を接触させると人の体から発生する静電気を感知し電気信号に繋げる役割をする。

電極パターン形成に使用される導電性物質は、特に限定されず、例えば、インジウムスズ酸化物（ITO）、インジウム亜鉛酸化物（IZO）、酸化亜鉛(ZnO）、インジウム亜鉛スズ酸化物（IZTO）、カドミウムスズ酸化物（CTO）、PEDOT（poly （3,4 - ethylenedioxythiophene ））、カーボンナノチューブ（CNT）、金属ワイヤー等を挙げることができる。これらは単独または2種以上混合して使用することもできる。

金属ワイヤーに使用される金属は、特に限定されず、例えば、銀（Ag）、金、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、チタン、テレニウム、クロム等を挙げることができる。これらは単独または2種以上混合して使用することもできる。

電極パターンの中、非表示部対応領域上に電極パターン回路を形成することができる。電極パターン回路はカバーウィンドウガラス（ 10 ）表示部のタッチによって電極パターンにて発生する電気的信号をFPCB、IC chip等に伝える役割をする。電極パターン回路は電極パターンと同じ材質で同じ方法によって形成することができる。

絶縁層は、前記電極の電気的短絡を防止するもので、材質は特に限定されず、例えば、シリコン酸化物等の金属酸化物、ポリマー、及びアクリル系樹脂等から形成することができる。

インデックスマッチング層はニオブ酸化物、ケイ素酸化物、又はこれらの混合物から形成することができる。

保護層は、電極パターンを含んだ積層構造体の外部からの汚染や破損を防止する役割をする。

飛散防止膜は、前記各パターンを保護し、カバーウィンドウガラス（10）が破裂された時に飛散することを防止する役割をする。

飛散防止膜の材質は、耐久性を提供し、透明な材質であれば特に限定されず、例えば、PET（polyethylen terephthalate）が挙げられる。

飛散防止膜の形成方法は、特に限定されず、例えば、スピン（spin）コーティング、ロール（roll）コーティング、スプレーコーティング、ディップ（dip）コーティング、フロー（flow）コーティング、ドクターブレード（doctor blade）とディスペンシング（dispensing）、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、パッド（100）（pad）プリンティング、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ（flexography）プリンティング、ステンシルプリンティング、インプリンティング（imprinting）方法等が挙げられる。

本発明によるカバーウィンドウガラス（ 10 ）は、透明電極積層体を含む複数の単位セル（ 20 ）が形成された物であってもいい。

図2には、複数の単位セル（ 20 ）が形成されたカバーウィンドウガラス（ 30 ）から各単位セル（ 20 ）の非表示部のパターンを形成する過程を示しているが、このように各単位セル（ 20 ）の陰刻された溝部（ 30 ）にパッド（ 100 ）でインクを転写させてパターンを形成することができる。

本発明によるパッド（ 100 ）の素材は、特に限定されず、例えば、ゴム、シリコン、接着剤等を使用することができる。前記素材が適正強度を持つため、陰刻された溝部にも容易にインクの転写が可能である。

パッド（ 100 ）は、内角が30 乃至 100°であることが好ましい。

図3には本発明によるパッドの一実施例を示しているが、本発明でのパッドの内角はパッド外周面の母線をつないだ接点での角度をいう。パッドの内角が前記範囲内である場合、深さ10乃至 30μｍの厚い溝部（ 30 ）に対しても未印刷部が発生せずにパターンを形成することができる。

本発明の非表示部のパターン形成に使用されるインクは、特に限定されず、当分野で通常的に使用される着色剤、バインダー樹脂、開始剤、溶剤等を含んだインクが使用されることができる。

本発明によるインクは、粘度が500乃至10,000 cpsである物がパターンの精密度、厚いパターンの形成、工程効率の観点から好ましいが、これに限られるものではない。

Claims (6)

1. パッドの表面にインクを塗工し、前記パッドをカバーウィンドウガラスの一面の非表示部に形成された、陰刻された溝部に圧着させ、前記パッドの前記表面の前記インクを前記溝部に転写させてパターンを形成し、
   前記パッドは、内角が３０乃至１００°であり、
   前記インクは、粘度が５００乃至１０，０００ｃｐｓであり、
   前記陰刻された溝部の深さは、２乃至３０μｍであり、
   前記パッドは、ゴム、シリコンまたは接着剤で形成されたものである非表示部のパターン形成方法。
2. 前記陰刻された溝部は、遮光層に形成されたものである、請求項１に記載の非表示部のパターン形成方法。
3. 前記パターンは、画像、アイコン、ロゴまたはIRパターンである、請求項１に記載の非表示部のパターン形成方法。
4. 前記カバーウィンドウガラスは、ガラス、ポリエーテルスルホン（PES、polyether sulphone）、ポリアクリレート（PAR、polyacrylate）、ポリエーテルイミド（PEI、polyether imide）、ポリエチレンナフタレート（PEN、 polyethylene napthalate）、ポリエチレンテレフタレート（PET、 polyethylene terepthalate ）、ポリフェニレンサルファイド（polyphenylene sulfide：PPS）、ポリアリレート（polyallylate）、ポリイミド（polyimide）、ポリカーボネート（PC、polycarbonate）、セルローストリアセテート（TAC）及びセルロースアセテートプロピオネート（cellulose acetate propionate、CAP）からなる群から選ばれた少なくとも一つの材料で形成されたものである、請求項１に記載の非表示部のパターン形成方法。
5. 前記カバーウィンドウガラスは、表示部に透明電極積層体が形成されているものである、請求項１に記載の非表示部のパターン形成方法。
6. 前記パッドの前記表面に前記インクを塗工し、前記パッドを透明電極積層体を含む複数の単位セルが形成されたカバーウィンドウガラスの単位セルの非表示部に形成された陰刻された溝部にそれぞれ圧着させ、前記パッドの前記表面の前記インクを前記溝部に転写させてパターンを形成する、請求項１に記載の非表示部のパターン形成方法。

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