説明

拡散ブロッキング構造、透明導電構造及びその製造方法

【課題】拡散ブロッキング構造、透明導電構造及びその製造方法を提供する。
【解決手段】透明導電構造は、基板ユニット、第1のコーティングユニット、拡散ブロッキング構造、第2のコーティングユニット、第3のコーティングユニット及び導電ユニットを備える。基板ユニットは、プラスチック基板を有する。第1のコーティングユニットは、プラスチック基板上に形成された第1のコーティングを有する。拡散ブロッキング構造は、第1のコーティングに形成され、複数の第1の酸化層を有する第1の酸化ユニットと、複数の第2の酸化層を有する第2の酸化ユニットを備え、前記複数の第2の酸化層と前記複数の第1の酸化層とは交互に積層されている。第2のコーティングユニットは、拡散ブロッキング構造に形成された第2のコーティングを有する。第3のコーティングは、第2のコーティングに形成された第3のコーティングを有する。導電ユニットは、第3のコーティング上に形成された透明導電構造を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、拡散ブロッキング構造、透明導電構造及びその製造方法に関し、特にタッチパネルに適用する拡散ブロッキング構造、透明導電構造及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の電子装置は、押しボタン、キーボード又はスライドバー等のヒューマンインタフェース装置を配置することにより、データの読み取り又は伝送を行うものであった。しかしながら、構成部材の簡素化及び容易な携帯が要求されるなかで、近年では、多機能の統合による直感的かつ新規なアイデアであるタッチ技術が発展している。タッチパネルは、ユーザが手又はタッチペンでタッチパネルに軽く触れるだけで、電子装置とのメッセージの伝送を行うことができる。しかしながら、従来タッチパネルに適用する透明導電構造は、製造工程が複雑すぎる、透明導電回路板の厚みが厚すぎる、高抵抗値、高色カブリ、低透過率等の欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
したがって本発明の第1の目的は、タッチパネルに適用する拡散ブロッキング構造を提供することにある。
本発明の第2の目的は、拡散ブロッキング構造を有する透明導電構造を提供することにある。
更に本発明の第3の目的は、タッチパネルに適用する拡散ブロッキング構造の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記第1の目的を達成する本発明にかかる拡散ブロッキング構造は、複数の第1の酸化層を有し、それらの第1の酸化層が酸化シリコン層である第1の酸化ユニットと、複数の第2の酸化層を有し、それらの第2の酸化層が酸化アルミニウム層又は酸化リチウム層であり、且つ前記複数の第2の酸化層と前記複数の第1の酸化層とが交互に積層されている第2の酸化ユニットとを備える。
【0005】
前記第2の目的を達成する本発明にかかる透明導電構造は、基板ユニット、第1のコーティングユニット、拡散ブロッキング構造、第2のコーティングユニット、第3のコーティングユニット及び導電ユニットを備える。
【0006】
また、本発明は、前記透明導電構造の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明に係る拡散ブロッキング構造によれば、複数の第1の酸化層(例えばSiO)と複数の第2の酸化層(例えばAl(Li)O)とが相互に堆積されているため、拡散ブロッキング構造により透明導電構造の各インタフェース層(interface layers)の間の相互作用(interreaction)及び相互拡散(interdiffusion)を防止するとともに、酸素、水蒸気及びその他の化学物質による透明導電フィルムに対する影響を低減することができ、さらに、後続のスパッタリングITO膜層の結晶性(crystallinity)を高めるとともに、抵抗値を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の第1の実施例に係る透明導電構造の製造方法のフローである。
【図2】A図は本発明の第1の実施例に係る透明導電構造の断面模式図であり、B図は透明導電構造の拡散ブロッキング構造の断面模式図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係る透明導電構造の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[第1の実施例]
図1、図2A及び図2Bに示すように、本発明の第1の実施例に係る透明導電構造Zの製造方法は、少なくとも下記のステップ(ステップS100〜ステップS110(a))を含む。
【0010】
ステップS100: 図1及び図2Aに示すように基板ユニット1を準備する。基板ユニット1は、少なくとも一つのプラスチック基板10を有する。異なる設計の必要に対応して、プラスチック基板10は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン(PE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、及びポリメタクリル酸メチル(PMMA)から、いずれか一つが選択される。
【0011】
ステップS102: 図1及び図2Aに示すように、少なくとも一つの第1のコーティング20をプラスチック基板10上に形成する。該第1のコーティング20は、紫外線硬化コーティングであり、異なる設計の必要に対応して、第1のコーティング20の厚さは、6μm〜10μmであってよい。
【0012】
ステップS104: 図1、図2A及び図2Bに示すように、拡散ブロッキング構造3を第1のコーティング20上に形成する。該拡散ブロッキング構造3は、第1の酸化ユニット31及び第2の酸化ユニット32を有し、第1の酸化ユニット31は、複数の第1の酸化層310を有し、第2の酸化ユニット32は、複数の第2の酸化層320を有する。前記複数の第1の酸化層310は、酸化シリコン層であり、前記第2の酸化層320は、酸化アルミニウム層(AlOx)又は酸化リチウム層(LiOx)であり、前記複数の第1の酸化層310と前記複数の第2の酸化層320とは交互に積層(図2Bに示す集積方式)されている。また、拡散ブロッキング構造3は、化学気相蒸着法(CVD)、スパッタリング(sputter)、蒸着(evaporation)等により完成することができる。拡散ブロッキング構造3の厚さは、1μm〜3μmであり、前記酸化シリコン層は、二酸化シリコン(SiO)である。前記第2の酸化層320の厚さは、異なる設計の必要に対応して、200Å〜300Åであってよい。
【0013】
ステップS106: 図1及び図2Aに示すように、少なくとも一つの第2のコーティング40を拡散ブロッキング構造3上に形成する。第2のコーティング40は、二酸化チタン(TiO)又は五酸化二ニオブ(Nb)であり。第2のコーティング40の厚さは、異なる設計の必要に対応して100Å〜300Åであってよい。
【0014】
ステップS108: 図1及び図2Aに示すように、少なくとも一つの第3のコーティング50を第2のコーティング40上に形成する。第3のコーティング50は、二酸化シリコン(SiO)であり、第3のコーティング50の厚さは、異なる設計の必要に対応して、400Å〜600Åであってよい。
【0015】
ステップS110: 図1及び図2Aに示すように、少なくとも一つの透明導電フィルム60を第3のコーティング50上に形成する。透明導電フィルム60は、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide,ITO)である。透明導電フィルム60の厚さは、異なる設計の必要に応じて、150Å〜300Åであってよい。
【0016】
図2A及び図2Bに示すように、本発明の第1の実施例に係る透明導電構造Z(図2Aに示す)は、基板ユニット1、第1のコーティング20、拡散ブロッキング構造3(図2Bに示す)、第2のコーティング40、第3のコーティング50及び透明導電フィルム60を備える。基板ユニット1は、少なくとも一つのプラスチック基板10を有する。第1のコーティング20は、プラスチック基板10上に形成された少なくとも一つの第1のコーティング20を有する。拡散ブロッキング構造3は、第1のコーティング20上に形成され、第1の酸化ユニット31及び第2の酸化ユニット32を有する。第1の酸化ユニット31は、複数の第1の酸化層310を有し、第2の酸化ユニット32は、複数の第2の酸化層320を有する。前記複数の第1の酸化層310は、酸化シリコン層であり、前記複数の第2の酸化層320は、酸化アルミニウム層又は酸化リチウム層であり、前記複数の第1の酸化層310と前記第2の酸化層320とは交互に積層されている(図2Bに示す積層方式)。第2のコーティング40は、拡散ブロッキング構造3上に形成された少なくとも一つの第2のコーティング40を有する。第3のコーティング50は、第2のコーティング40上に形成された少なくとも一つの第3のコーティング50を有する。透明導電フィルム60は、第3のコーティング50上に形成された少なくとも一つの透明導電フィルム60を有する。
【0017】
拡散ブロッキング構造3は、複数の第1の酸化層310(例えばSiO)と複数の第2の酸化層320(例えばAl(Li)O)とが相互に積層されている(図2Bに示す積層方式)ため、透明導電構造Zの各インタフェース層の間の相互作用及び相互拡散を防止するとともに、酸素、水蒸気及びその他化学物質による透明導電フィルム60(例えばITO導電層)に対する影響を低減することができ、さらに、後続のスパッタリングITO膜層の結晶性を高めるとともに、抵抗値を低減することができる。
【0018】
[第2の実施例]
図3に示すように、本発明の第2の実施例に係る透明導電構造Zは、基板ユニット1、第1のコーティングユニット2、拡散ブロッキング構造3、第2のコーティングユニット4、第3のコーティングユニット5及び導電ユニット6を備える。図3と図2Aの比較による、本発明の第2の実施例と第1の実施例との相違点は、第1の実施例における導電ユニット6は、同時に形成された少なくとも一つの透明導電フィルム60及び少なくとも一つのナノ導電グループ61を有し、透明導電フィルム60は、第3のコーティング50上に形成され、ナノ導電グループ61は、透明導電フィルム60内に混入又は嵌入された複数のナノ導電ワイヤ610であることである。ここで、異なる設計の必要に対応して、前記複数のナノ導電ワイヤ610は、金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ、銅ナノワイヤ又は導電性を有するナノレベルの線径のワイヤであり、ナノ導電ワイヤ610の線径は、1nm〜10nmであってよい。
【0019】
さらに、本発明の第2の実施例に係る透明導電構造Zの製造方法(図1に示す)のステップS100〜ステップS110(b)において、スパッタリング及び蒸着の方法により、少なくとも一つの透明導電フィルム60及び少なくとも一つのナノ導電グループ61をそれぞれ同時に形成する。なお、透明導電フィルム60は、第3のコーティング50上に形成され、ナノ導電グループ61は、透明導電フィルム60内に混入又は嵌入されたナノ導電ワイヤ610である。
【0020】
上述のように、本発明の第2の実施例において、透明導電フィルム60及びナノ導電グループ61は、それぞれスパッタリング及び蒸着の方法により同時に形成される。言い換えれば、透明導電フィルム60がスパッタリングにより第3のコーティング50上に徐々に形成される際に、前記複数のナノ導電ワイヤ610も同時に蒸着工程により透明導電フィルム60内に形成される。具体的に説明すると、透明導電フィルム60が所定の厚さに達し、成形加工が完成した後、前記複数のナノ導電ワイヤ610は、所定の分布又は均一の分布で、透明導電フィルム60内に埋め込まれる。本発明によると、透明導電フィルム60及び複数のナノ導電ワイヤ610を同時に形成しているため、従来の製造工程と比較して、製造工程が一つ減少する利点を有する。また、前記複数のナノ導電ワイヤ610が透明導電フィルム60内に埋め込まれるため、透明導電構造Zの全体の厚さを低減することができる。これにより、本発明に係る透明導電構造Zが容量式タッチパネルに適用された場合(例えば5インチより大きいパネルに適用された場合)、容量式タッチパネルの反応、伝導がより確実となり、ユーザは、本発明に係る透明導電構造が適用された容量式タッチパネルに対してより容易にタッチ操作を行うことができる。
【0021】
[実施例の効果]
上述のように、前記拡散ブロッキング構造は、複数の第1の酸化層(例えばSiO)と複数の第2の酸化層(例えばAl(Li)O)とが相互に堆積され(図2Bに示す積層方式)てなるものであるため、拡散ブロッキング構造により透明導電構造の各インタフェース層の間の相互作用及び相互拡散を防止するとともに、酸素、水蒸気及びその他の化学物質による透明導電フィルム(例えばITO導電層)に対する影響を低減することができ、さらに、後続のスパッタリングITO膜層の結晶性を高めるとともに、抵抗値を低減することができる。
【0022】
さらに、本発明に係る拡散ブロッキング構造は、特にITO膜層構造に適用され、少なくとも「ITO膜層の結晶性を高めるとともに、ITO膜層の抵抗値を低減することができる(即ち拡散ブロッキング構造が良好なブロッキング性質を有しているため、後続のスパッタリングITO膜層の結晶性を高めるとともに、抵抗値を低減することができる)」、「信頼性を高めることができる(即ち、後製造工程の処理により拡散ブロッキング構造は構造性の変化又は接触されたフィルム層材料との反応がなく、膜層の信頼性を効果的に高めることができる)」、「光透過率の増加(即ち拡散ブロッキング構造は、防水、耐食であるため、変質によりマット状態となることを防止することができ、これにより光透過率を効果的に高めることができる。)」等という利点を有している。
【0023】
また、本発明の第2の実施例に係る透明導電構造によれば、異なる2つの成形方法を同時に利用することにより少なくとも一つの透明導電フィルム及び少なくとも一つのナノ導電グループをそれぞれ形成し、ナノ導電グループは、透明導電フィルム内に混入又は嵌入されたナノ導電ワイヤである。言い換えれば、透明導電フィルム及び前記複数のナノ導電ワイヤが同時に生成されているため、本発明は、従来の製造工程と比較して、製造工程が一つ減少する利点を有する。また、前記複数のナノ導電ワイヤが透明導電フィルム内に埋め込まれるため、本発明の透明導電構造の全体の厚さを低減することができる。これにより、本発明に係る透明導電構造が容量式タッチパネルに適用された場合、容量式タッチパネルの反応、伝導がより確実となり、ユーザは、「本発明に係る透明導電構造が適用された容量式タッチパネル」に対してタッチ操作をより容易に行うことができる。さらに、本発明は、耐気候(環境)性が良く、3オーム/平方(3Ω/□)と低抵抗値であり、ゼロに近い低色カブリ(LOW B*≒0)、90%の高透過率(T≧90%)等の利点を有している。
【0024】
上述したものは、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するためのものではなく、本発明の明細書及び図面内容に基づいてなされた均等な変更および付加は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【0025】
Z 透明導電構造
1 基板ユニット
10 プラスチック基板
2 第1のコーティングユニット
20 第1のコーティング
3 拡散ブロッキング構造
31 第1の酸化ユニット
310 複数の第1の酸化層
32 第2の酸化ユニット
320 第2の酸化層
4 第2のコーティングユニット
40 第2のコーティング
5 第3のコーティングユニット
50 第3のコーティング
6 導電ユニット
60 透明導電フィルム
61 ナノ導電グループ
610 ナノ導電ワイヤ


【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の第1の酸化層を有し、前記複数の第1の酸化層が酸化シリコン層である第1の酸化ユニットと、
複数の第2の酸化層を有し、前記複数の第2の酸化層が酸化アルミニウム層又は酸化リチウム層である第2の酸化ユニットと、を備え、
前記複数の第2の酸化層と前記複数の第1の酸化層とが交互に積層されていることを特徴とする拡散ブロッキング構造。
【請求項2】
少なくとも一つのプラスチック基板を有する基板ユニットと、
前記少なくとも一つのプラスチック基板上に形成された少なくとも1つの第1のコーティングを有する第1のコーティングユニットと、
前記少なくとも一つの第1のコーティングに形成された拡散ブロッキング構造であって、複数の第1の酸化層を有し、前記複数の第1の酸化層が酸化シリコン層である第1の酸化ユニットと、複数の第2の酸化層を有し、前記複数の第2の酸化層が酸化アルミニウム層又は酸化リチウム層である第2の酸化ユニットとを有し、前記複数の第2の酸化層と前記複数の第1の酸化層とが交互に積層されている拡散ブロッキング構造と、
前記拡散ブロッキング構造上に成形された少なくとも一つの第2のコーティングを有する第2のコーティングユニットと、
前記少なくとも一つの第2のコーティングに形成された少なくとも1つの第3のコーティングを有する第3のコーティングユニットと、
前記少なくとも一つの第3のコーティングに形成された少なくとも一つの透明導電フィルムを有する導電ユニットと、
を備えることを特徴とする透明導電構造。
【請求項3】
前記少なくとも一つの第1のコーティングは、紫外線硬化コーティングであり、前記酸化シリコン層は、二酸化シリコン(SiO)であり、前記少なくとも一つの第2のコーティングは、二酸化チタン(TiO)又は五酸化二ニオブ(Nb)であり、前記少なくとも一つの第3のコーティングは、二酸化シリコン(SiO)であり、前記少なくとも一つの透明導電構造は、インジウムスズ酸化物であり、前記導電ユニットは、前記少なくとも一つの透明導電フィルムと同時に形成された少なくとも一つのナノ導電グループをさらに有し、前記少なくとも1つの透明導電フィルムは、前記少なくとも1つのプラスチック基板に形成され、前記少なくとも1つのナノ導電グループは、前記少なくとも1つの透明導電フィルム内に混入又は嵌入された複数のナノ導電ワイヤであり、前記複数のナノ導電ワイヤは、線径が1nm〜10nmである、金ナノワイヤ、銀ナノワイヤ又は銅ナノワイヤであり、前記少なくとも1つの透明導電フィルム及び前記少なくとも1つのナノ導電グループは、それぞれスパッタリング及び蒸着により同時に形成されることを特徴とする請求項2に記載の透明導電構造。
【請求項4】
少なくとも一つのプラスチック基板を有する基板ユニットを準備する工程と、
少なくとも一つのプラスチック基板上に少なくとも1つの第1のコーティングを形成する工程と、
複数の第1の酸化層を有し、前記複数の第1の酸化層が酸化シリコン層である第1の酸化ユニットと、複数の第2の酸化層を有し、前記複数の第2の酸化層が酸化アルミニウム層又は酸化リチウム層である第2の酸化ユニットとを有し、前記複数の第2の酸化層と前記複数の第1の酸化層とが交互に積層されている拡散ブロッキング構造を、前記少なくとも一つの第1のコーティング上に形成する工程と、
前記拡散ブロッキング構造上に少なくとも一つの第2のコーティングを形成する工程と、
前記少なくとも一つの第2のコーティング上に少なくとも1つの第3のコーティングを形成する工程と、
前記少なくとも一つの第3のコーティング上に少なくとも一つの透明導電フィルムを形成する工程と、
を備えることを特徴とする透明導電構造の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−140646(P2012−140646A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−291876(P2010−291876)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(507103606)智盛全球股フン有限公司 (16)
【Fターム(参考)】