KR20150046047A - 센서 일체형 커버 유리 - Google Patents

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아야 나카가와
히토시 사이키
나오키 우에무라
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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 유리판과, 상기 유리판의 한쪽 면에 형성되고 제1 방향으로 연장되는 제1 투명 도전막, 및 상기 제1 방향과는 다른 방향으로 연장되는 제2 투명 도전막과, 상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이에 형성되는, 투명한 유기 화합물을 포함하는 하지 절연막을 구비하는 센서 일체형 커버 유리에 관한 것이다.

Description

센서 일체형 커버 유리 {SENSOR-INTEGRATED COVER GLASS}
본 발명은 정전 용량형 터치 패널 등에 이용되는 센서 일체형 커버 유리에 관한 것이다.
스마트폰이나 태블릿형 컴퓨터 등에 터치 패널이 이용되고 있다.
각종 터치 패널 중, 정전 용량형 터치 패널은 일반적으로 센서 유리라고 불리는 유리 기판 위에, 예를 들어 x 방향 및 y 방향으로 연장되는 입력 위치 검출용 투명 도전막(투명 전극) 등을 형성함으로써 센서 기능부를 형성하고 있다.
일반적인 정전 용량형 터치 패널은, 투명 도전막 등이 형성된 센서 유리와 커버 유리라고 불리는 유리를 접착하는 것으로 구성된다.
이에 대해, 정전 용량형 터치 패널에서는, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 센서 유리를 없애 부품 수의 저감 및 박형화나 경량화를 도모하는 것도 알려져 있다.
즉, 이 정전 용량형 터치 패널은, 강화 유리를 커버 유리로서 사용하여, 이 커버 유리에 입력 위치 검출용 투명 도전막 등을 형성함으로써, 커버 유리와 센서 부를 일체형으로 한 구성을 갖는다(센서 일체형 커버 유리).
강화 유리란, 표면에 강화층(압축 응력층)을 형성해서 압축 응력을 작동시킴으로써 강도를 높인 유리이다.
강화 유리의 제조 방법으로서는, 가열과 냉각에 의한 유리의 팽창과 수축을 이용하여 강화층을 형성하는 물리 강화법(풍냉 강화법)과, 유리 중의 알칼리 이온을 더욱 이온 반경이 큰 다른 알칼리 이온과 교환함으로써 강화층을 형성하는 화학 강화법이 알려져 있다.
터치 패널의 커버 유리 등의 얇은 유리에서는, 일반적으로, 화학 강화법에 의한 강화 유리, 소위 화학 강화 유리가 이용된다.
일본 특허 공개 제2011-197708호 공보
그런데, 센서 일체형 커버 유리에 있어서, 내구성이 우수한 터치 패널을 실현하기 위해서는, 조작이 행해지는 커버 유리가 충분한 강도를 갖는 것이 중요하다.
그로 인해, 센서 일체형 커버 유리에서는, 커버 유리와 동등 혹은 그 이상의 강도를 확보하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 정전 용량형 터치 패널에 사용되는, 커버 유리에 위치 검출용 투명 도전막 등을 형성하여 이루어지는 센서 일체형 커버 유리이며, 내구성이 우수한 정전 용량형 터치 패널을 실현 가능한 센서 일체형 커버 유리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 형태의 센서 일체형 커버 유리는, 유리판과, 상기 유리판의 한쪽 면에 형성되고 제1 방향으로 연장되는 제1 투명 도전막, 및 상기 제1 방향과는 다른 방향으로 연장되는 제2 투명 도전막과, 상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이에 형성되는, 투명한 유기 화합물을 포함하는 하지 절연막을 구비한다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 있어서, 상기 제1 투명 도전막과 상기 제2 투명 도전막은, 한쪽이 다른 쪽을 덮도록 교차하는 교차부를 형성하고, 상기 교차부에 있어서 상기 제1 투명 도전막과 상기 제2 투명 도전막 사이에 교차부 절연막을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 있어서, 상기 하지 절연막은, 상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이에만 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 있어서, 상기 하지 절연막은, 적어도 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막이 형성된 영역에서, 상기 유리판을 전면적으로 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하지 절연막은, 상기 제1 투명 도전막과 상기 제2 투명 도전막이 교차하는 상기 교차부와 상기 유리판 사이에는 형성되어 있지 않은 것이 바람직하다.
또한, 상기 교차부 절연막이, 상기 교차부 이외의 상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이까지 연장되어 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 센서 일체형 커버 유리는, 정전 용량형 터치 패널에 사용되는, 커버 유리에 위치 검출용 투명 도전막 등을 형성하여 이루어지는 센서 일체형 커버 유리이며, 내구성이 우수한 정전 용량형 터치 패널을 실현 가능한 센서 일체형 커버 유리를 제공할 수 있다.
도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)는 본 발명의 센서 일체형 커버 유리의 일례를 개념적으로 도시하는 도면이고, 도 1의 (A)는 평면도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 b-b선 단면, 도 1의 (C)는 도 1의 (A)의 c-c선 단면, 도 1의 (D)는 단부 근방의 단면이다.
도 2는 도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)는 센서 일체형 커버 유리가 다른 실시 형태를 개념적으로 도시하는 도면이고, 도 4의 (A)는 평면도, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 b-b선 단면, 도 4의 (C)는 도 4의 (A)의 c-c선 단면이다.
도 5의 (A) 및 도 5의 (B)는 본 발명의 실시예에 있어서의 각 샘플의 면 강도를 측정하기 위한 시험 방법을 개념적으로 도시하는 도면이고, 도 5의 (A)는 평면도, 도 5의 (B)는 측면도이다.
이하, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 대해서, 첨부의 도면에 도시한 적합한 예를 기초로 상세하게 설명한다.
도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리의 일례를 개념적으로 나타낸다.
또한, 도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에 있어서, 도 1의 (A)는 평면도, 즉 센서 일체형 커버 유리(10)를 유리판(12)의 면 방향(이하, 이 방향을 간단히 면 방향이라 함)과 직교하는 방향에서 보았을 때의 일부이며, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 b-b선 단면을, 도 1의 (C)는 도 1의 (A)의 c-c선 단면을 각각 도시하는 도면이다. 또한, 도 1의 (D)는 센서 일체형 커버 유리(10)의 x 방향의 단부 근방의 x 방향의 단면을 개념적으로 도시하는 도면이다.
도시예에 있어서, 센서 일체형 커버 유리(10)는, 기본적으로 유리판(12)을 기판으로 해서 형성되고, 제1 투명 도전막(14), 제2 투명 도전막(16) 및 차광막(18)과, 차광막(18) 위에 형성되는 금속 배선(20)과, 이들을 덮어 유리판(12) 위에 형성되는 보호 절연막(24)을 가지고 구성된다[도 1의 (A)에서는, 보호 절연막(24)은 생략되어 있고, 차광막(18) 및 금속 배선(20)은, 후술하는 도 2에 기재되어 있다]. 또한, 제1 투명 도전막(14)과 제2 투명 도전막(16) 사이에 교차부 절연막(28)이 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)는, 유리판(12)과, 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16) 사이에 하지 절연막(26)을 갖는다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리는, 도시예의 구성에 한정되지 않고, 정전 용량형 터치 패널을 조작하는 면을 구성하는 유리판에, 센서를 구성하는 투명 도전막 등을 형성하여 이루어지는 공지의 센서 일체형 커버 유리의 구성이 각종 이용 가능하다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)는, 정전 용량형 터치 패널을 구성하는 것이다. 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 이 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서는, 유리판(12)의 제1 투명 도전막(14)이나 제2 투명 도전막(16) 등이 형성되어 있지 않은 측의 표면(주면)(12a)이, 조작을 행하는 면이 된다. 이하, 유리판(12)에 있어서, 조작이 행하여지는 면(12a)을 조작면(12a), 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16) 등이 형성되는 면을 센서면(12b)이라 한다.
즉, 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 유리판(12)은, 정전 용량형 터치 패널의 조작면(12a)을 구성하는 커버 유리로서의 기능과, 센서로서 기능하는 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16) 등이 형성되는 센서 유리로서의 기능을 겸비하고 있다.
센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 유리판(12)은 공지의 터치 센서에 있어서, 조작면을 구성하는 커버 유리로서 이용 가능한 유리판이 각종 이용 가능하다. 즉, 유리판(12)에는 조성, 플로트법이나 퓨전법 등의 제조 방법 등의 제한은 없다.
유리판(12)으로서는, 일례로서, 전술한 화학 강화 유리나 물리 강화 유리 등의 강화 유리, 소다석회 유리, 무알칼리 유리 등이 예시된다. 그 중에서도, 알루미노실리케이트 화학 강화 유리, 소다석회 화학 강화 유리 등은 적절하게 이용된다.
유리판(12)의 두께는, 공지의 터치 센서에 사용되는 커버 유리와 동일하면 된다. 또한, 유리판(12)의 두께는, 통상 0.3 내지 1.5mm이며, 바람직하게는 0.5 내지 1.1mm이다.
센서 일체형 커버 유리(10)는, 이러한 유리판(12)을 기판으로 하여, 센서면(12b) 위에 제1 투명 도전막(14), 제2 투명 도전막(16) 및 차광막(18)이 형성된다.
또한, 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16)과, 유리판(12) 사이에는 하지 절연막(26)이 형성된다. 이 하지 절연막(26)에 관해서는, 나중에 상세하게 설명한다. 또한, 하지 절연막(26)과 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16) 사이에 별도의 막이 형성되어 있어도 상관없다. 예를 들어, SiO2 등의 무기막이 형성되어 있어도 상관없다.
센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16)은 입력 위치를 검출하기 위한 것이다(입력 위치 검출용 투명 전극). 즉, 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16)은 입력 위치를 검출하는 센서를 구성하는 것이다.
이하의 설명에서는, 제1 투명 도전막(14)과 제2 투명 도전막(16)을 구별할 필요가 없는 경우에는, 양자를 통합해서 투명 도전막(14 및 16)이라고도 한다.
도시예의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 제1 투명 도전막(14)은 도면 중 x방향으로 연장되고, 이 x 방향과 직교하는 y 방향으로 복수 배열된다. 한편, 제2 투명 도전막(16)은 도면 중 y 방향으로 연장되고, x 방향으로 복수 배열된다.
도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 제1 투명 도전막(14)은, 직사각형의 대면적부(패드부)(14a)를 연장 방향, 즉 x 방향으로 소정 간격으로 배열하고, 접속부(14b)에서 접속해서 이루어지는 구성을 갖고 있어도 상관없다. 또한, 제2 투명 도전막(16)도, 마찬가지로, 직사각형의 대면적부(16a)를 연장 방향, 즉 y 방향으로 소정 간격으로 배열하고, 접속부(16b)에서 접속해서 이루어지는 구성이 갖고 있어도 상관없다.
대면적부(14a) 및 대면적부(16a)는 서로 이격하고, x 방향 및 y 방향으로 교대로 배열되어, 입력 위치 검출을 향상시키기 위해서 형성된다. 따라서, 제1 투명 도전막(14)과 제2 투명 도전막(16)은 접속부(14b)와 접속부(16b)에서 교차하도록 형성된다.
도 1의 (A) 및 도 1의 (C)에 도시한 바와 같이, 제1 투명 도전막(14)과 제2 투명 도전막(16)의 교차부, 즉 접속부(14b)와 접속부(16b)의 교차부에서는, 제2 투명 도전막(16)을 x 방향으로 걸치도록 교차부 절연막(28)이 형성되어 있다.
또한, 이 교차부에 있어서는, 제1 투명 도전막(14)은 이 교차부 절연막(28) 위에 교차부 절연막(28) 및 제2 투명 도전막(16)을 x 방향으로 걸치도록 형성되어 있다.
이에 의해, 제1 투명 도전막(14)과 제2 투명 도전막(16)을 절연 상태에서 교차시키는 점퍼부(교차부)가 형성되고, 서로 교차해서 형성되는 제1 투명 도전막(14)과 제2 투명 도전막(16)의 절연 상태가 유지된다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 투명 도전막(14 및 16)의 형성 재료는, 정전 용량형 터치 센서에 있어서 센서부를 형성하기 위해서 사용되는, 공지의 투명(광투과성을 가짐)한 도전성 재료가 각종 이용 가능하다.
구체적으로는, ITO(산화인듐주석), IZO(산화인듐아연) 등이 예시된다. 그 중에서도, ITO는 적절하게 이용된다.
투명 도전막(14 및 16)의 두께는 형성 재료 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 또한, 투명 도전막(14 및 16)의 두께는 통상 20 내지 100nm 정도이다.
교차부 절연막(28)의 형성 재료는, 공지의 투명한 절연성 재료가 각종 이용 가능하다. 구체적으로는, 아크릴계, 폴리이미드계 등의 각종 포토레지스트 등이 예시된다.
또한, 교차부 절연막(28)의 두께는 형성 재료 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 또한, 교차부 절연막(28)의 두께는 통상 0.8 내지 2.0㎛ 정도이다.
도 2는 센서 일체형 커버 유리(10)의 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 도 2에 있어서, 차광막(18)은 유리판(12)의 센서면 외주부에 형성되는, 차광성을 갖는 절연성 막이다.
차광막(18)은, 센서 일체형 커버 유리(10)와 조합되는 디스플레이로부터의 누설 광의 차광, 동 디스플레이를 구동하기 위한 배선이나 IC의 은폐, 후술하는 금속 배선(20)의 은폐 등을 위해서 형성된다.
차광막(18)의 두께는 적절히 변경 가능하다. 또한, 차광막(18)의 두께는 통상 0.8 내지 2.0㎛ 정도이다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 차광막(18)은 바람직한 형태로서 형성된다.
도 2 및 도 1의 (D)에 도시한 바와 같이, 차광막(18)[차광막(18) 위의 하지 절연막(26)] 위[센서면(12b)]에는 금속 배선(20)이 형성된다.
금속 배선(20)은 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16) 수에 따라 복수 형성되어 있고, 개개의 금속 배선(20)은 일단부가 제1 투명 도전막(14) 혹은 제2 투명 도전막(16)에 접속된다. 또한, 개개의 금속 배선(20)의 타단부측은, 예를 들어 센서 일체형 커버 유리(10)에 조합되는 디스플레이에 접속되는 플렉시블 배선 기판(30)에 접속된다.
이 금속 배선(20)을 가짐으로써, ITO 등을 포함하는 투명 도전막의 도전성이 낮은 것을 보충하고, 센서로부터의 신호를 용이하게 취출하는 것이 가능해진다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 금속 배선(20)은 터치 패널에 있어서, 각종 금속 재료가 이용 가능하다.
구체적으로는, Mo/Al/Mo의 3층의 금속 재료(MAM), Mo-Nb 합금/Al/Mo-Nb 합금의 3층의 금속 재료, Mo-Nb합금/Al-Nb합금/Mo-Nb 합금의 3층의 금속 재료 등이 예시된다.
금속 배선(20)의 두께는 사용하는 재료의 도전성이나 가능한 배선의 폭 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 또한, 금속 배선(20)의 두께는 통상 0.3 내지 0.5㎛ 정도이다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 있어서는, 이 금속 배선(20)도 바람직한 형태로서 설치된다.
상술한 금속 배선(20) 위에는 보호 절연막(24)이 형성되어 있지만, 전부 보호 절연막(24)에 덮이는 것은 아니고, 필요한 부분은 외부로 노출되어 있다. 예를 들어, 금속 배선(20)은, 디스플레이 등에 접속되는 플렉시블 배선 기판(30)과의 접속부만이 보호 절연막(24)에 덮이지 않고 노출되어 있다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 보호 절연막(24)은 센서 일체형 커버 유리의 보호막을 형성하기 위해서 사용되는, 공지의 투명한 절연성 재료가 각종 이용 가능하고, 교차부 절연막(28)과 같은 재료를 사용할 수 있다.
또한, 보호 절연막(24)의 두께는 형성 재료나, 유리판(12)의 센서면에 형성되는 각종 부위의 두께 등에 따라 이들을 덮고, 또한 보호층으로서 충분히 작용하는 두께를 적절히 설정하면 된다. 또한, 보호 절연막(24)의 두께는 통상 0.8 내지 2.0㎛이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 유리판(12)과, 제1 투명 도전막(14) 및 제2 투명 도전막(16) 사이에는, 하지 절연막(26)이 형성된다. 또한, 도시예에서는, 도 1의 (D)에 도시한 바와 같이, 하지 절연막(26)은 유리판(12)과 투명 도전막(14 및 16) 사이뿐만 아니라, 차광막(18) 위까지 형성되어 있다.
하지 절연막(26)은, 본 발명의 특징적인 부위에서 투명하고 절연성을 갖는 유기 화합물을 포함하는 막이다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)는, 이 하지 절연막(26)을 가짐으로써 유리판(12)의 강도를 대폭 향상시켜 내구성이 우수한 스마트폰이나 태블릿형 컴퓨터 등의 터치 센서를 실현하고 있다.
즉, 본 발명자는 검토 결과, 종래의 센서 일체형 커버 유리에서는, 유리판 센서면의 면 강도가 약한 것을 발견했다.
전술한 바와 같이, 센서 일체형 커버 유리가 내장된 기기의 조작은, 투명 도전막이 형성되어 있는 면인 센서면과는 반대측의 조작면에서 행하여진다. 즉, 유리판은 조작면측으로부터 가압력을 받는 것이 통상이며, 센서면에는 인장 응력이 걸린다.
따라서, 유리판에 있어서, 인장 응력이 걸리는 센서면의 면 강도가 낮다는 것은, 센서 일체형 커버 유리에서는 중대한 문제가 될 수 있다.
본 발명은, 상기 문제에 대응하기 위해서 이루어진 것으로, 센서 일체형 커버 유리(10)의 센서면(12b)에 있어서, 유리판(12)과 투명 도전막(14 및 16) 사이에, 유기 화합물을 포함하고, 또한 투명하고 절연성을 갖는 하지 절연막(26)을 갖는다.
본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)에 있어서, 하지 절연막(26)의 형성 재료는, 유기 화합물을 포함하고, 또한 충분한 투명성 및 절연성을 갖는 것이라면, 각종 재료가 이용 가능하다. 구체적으로는, 투명한 에폭시 수지, 아크릴 수지, 기타 광 경화성 수지나 열 경화성 수지, 각종 포토레지스트 등이 예시된다. 여기서, 충분한 투명성이란 가시광 영역(파장 400nm 내지 700nm)에 있어서의 투과율이 85％ 이상인 것을 가리킨다. 또한, 충분한 절연성이란, 저항률이 1E12(Ω/□) 이상, 더욱 바람직하게는 1E14(Ω/□) 이상인 것을 가리킨다.
하지 절연막(26)의 두께는 적절히 설정할 수 있다. 본 발명자의 검토에 의하면, 하지 절연막(26)의 두께는 0.8 내지 2.0㎛가 바람직하고, 특히, 1.0 내지 1.5㎛가 바람직하다.
도 1의 (D)에 도시한 바와 같이, 하지 절연막(26)은, 유리판(12)과 투명 도전막(14 및 16) 사이뿐만 아니라, 차광막(18) 위까지 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정되지 않고, 하지 절연막(26)은 차광막(18) 위에는 형성하지 않고, 차광막(18)의 내측에만 형성해도 된다.
또한, 도 1의 (C) 및 도 1의 (D)에 도시한 바와 같이, 하지 절연막(26)은 센서면(12b) 위에 전면적으로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은, 이에 한정은 되지 않고, 하지 절연막(26)은, 센서면(12b) 위의 투명 도전막(14 및 16)이 없는 부분에는 형성되지 않고, 투명 도전막(14 및 16)과 유리판(12) 사이에만 형성되어도 된다. 즉, 본 발명에 있어서, 하지 절연막(26)은 적어도 투명 도전막(14 및 16)과 유리판(12) 사이에 형성되면 된다.
또한, 이와 같이, 하지 절연막(26)의 패터닝을 행할 필요가 있는 경우에는, 하지 절연막(26)은 포토레지스트로 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 도 3의 흐름도를 참조하여, 센서 일체형 커버 유리(10)의 제조 방법의 일례를 설명한다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리(10)는, 이 순서로 제조하는 데 한정되지 않는다. 예를 들어, 금속 배선을 투명 도전막 형성 후에 형성하는 등, 투명 도전막(14 및 16)과 유리판(12) 사이에 하지 절연막(26)을 형성할 수 있으면, 공지의 센서 일체형 커버 유리에서 사용되고 있는 각종 순서로의 제조 방법이 이용 가능하다.
또한, 각 막의 형성 방법도, 이하에 나타내는 예에 한정되지 않고, 막의 형성 재료 등에 따라, 공지의 센서 일체형 커버 유리에서 사용되고 있는 각종 방법이 이용 가능하다.
먼저, 소재가 되는 유리판을 준비하고, 이 유리판에 화학 강화를 실시하여 유리판(12)을 제작한다. 화학 강화는, 공지의 방법으로 행하면 된다.
계속해서, 액티브 에어리어(A)가 되는 영역을 둘러싸도록(도 2 참조), 유리판(12)에 차광막(18)을 인쇄한다. 차광막(18)의 인쇄는, 터치 패널의 제조에서 이용되고 있는 공지의 방법에 의하면 된다. 또한, 차광막(18)의 형성은 필요에 따라 행하면 되는 것은, 전술한 바와 같다.
계속해서, 하지 절연막(26)으로 된 막을 성막하고, 필요에 따라, 패터닝 등을 행하여 하지 절연막(26)을 형성한다.
하지 절연막(26)의 성막 방법에는, 특별히 한정은 없고, 공지의 유기 화합물을 포함하는 막의 성막 방법이 각종 이용 가능하다.
또한, 패터닝을 행할 때에도, 하지 절연막(26)의 형성 재료에 따른 공지의 방법으로 행하면 된다.
계속해서, 나중에 제2 투명 도전막(16)의 일부가 되는 교차부 투명 도전막(16c)이 되는 ITO 등을 하지 절연막(26) 위에 전체면에 성막하여 패터닝을 행한다. ITO 등의 성막은, 스퍼터링 등의 공지의 방법으로 행하면 된다. 패터닝도 포토리소그래피를 이용하는 방법 등의 공지의 방법으로 행하면 된다.
계속해서, 절연막을 교차부 투명 도전막(16c) 위에 성막하고, 교차부 투명 도전막(16c) 이외의 영역과 교차부 투명 도전막(16c)의 일부를 노출시키도록 패터닝을 행하여 교차부 절연막(28)을 형성한다. 성막 방법 및 패터닝은 교차부 절연막(28)의 형성 재료에 따른 공지의 방법으로 행하면 된다.
계속해서, 제1 투명 도전막(14) 및 교차부 투명 도전막(16c)을 제외한 제2 투명 도전막(16)으로 된 ITO 등을 성막하여 패터닝을 행함으로써, 투명 센서 배선 부분을 완성한다. 전술한 바와 마찬가지로, ITO 등의 성막은, 스퍼터링 등의 공지의 방법으로 행하면 되고, 패터닝도 공지의 방법으로 행하면 된다.
또한, 차광막(18) 위에 금속 배선(20)을 형성하여 패터닝한다. 또한, 이 공정도 필요에 따라 행하면 되는 것은 전술한 바와 같다. 또한, 본 실시 형태에서는, 교차부 투명 도전막(16c)과 교차부 절연막(28)을 형성하는 공정 사이에 실시하고 있지만, 이에 제한되지 않는다.
계속해서, 유리판(12)의 센서면(12b)을 전면적으로 덮도록 보호 절연막(24)을 성막하고, 플렉시블 배선 기판(30)과의 접속부 등의 금속 배선(20)이 필요한 부분이 노출되도록 패터닝을 행한다. 성막 방법 및 패터닝은, 보호 절연막(24)의 형성 재료에 따른 공지의 방법으로 행하면 된다.
이어서, 도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)는 본 발명의 센서 일체형 커버 유리가 다른 실시 형태를 개념적으로 도시하는 도면이다.
또한, 도 4의 (A)는 도 1의 (A)와 동일한 부분의 평면도이며, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 b-b선 단면을, 도 4의 (C)는 도 4의 (A)의 c-c선 단면을 각각 도시하는 도면이다.
또한, 도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리(10a)는, 전술한 센서 일체형 커버 유리(10)와 같은 부재를 다수 가지므로, 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 설명은 상이한 부위를 주로 행한다.
도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리(10a)는, 하지 절연막(26)을 갖지 않고, 또한 점퍼부를 형성하기 위한 투명한 절연막으로서, 유기 화합물을 사용하며, 이 절연막을 점퍼부뿐만 아니라, 유리판(12)의 센서면(12b)에 전면적으로 형성하여, 교차부/하지 절연막(32)으로 하는 것이다.
즉, 센서 일체형 커버 유리(10a)에서는, 도 1의 (A) 및 도 1의 (C)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리의 교차부 절연막(28)을 형성할 때, 유기 화합물을 포함하는 투명한 절연막을 센서면(12b)의 전체면에 형성함으로써, 전술한 예의 교차부 절연막(28)과 하지 절연막(26)을 일체화하여 이루어지는 교차부/하지 절연막(32)을 갖는다.
구체적으로는, 도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리(10a)는, 도 3에 도시하는 흐름도에서, 화학 강화 및 차광막(18)의 인쇄를 행한 후, 하지 절연막(26)의 성막을 행하지 않고, 교차부 투명 도전막(16c)의 형성 및 금속 배선(20)의 형성(금속 배선 에칭)까지의 공정을 행한다. 즉, 본 예에 있어서는, 교차부 투명 도전막(16c)은 유리판(12)[센서면(12b)] 위에 직접 형성된다.
계속해서, 투명한 절연막을 전면적으로 성막하고, 에칭 등에 의해 교차부 투명 도전막(16c)의 y 방향의 양단을 노출시켜 교차부/하지 절연막(32)을 형성한다.
이후는, 마찬가지로, 교차부 투명 도전막(16c) 이외의 투명 도전막(14 및 16)의 형성 및 보호 절연막(24)의 형성을 행한다.
즉, 도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리(10a)는, x 방향으로 연장되는 제1 투명 도전막 및 y 방향으로 연장되는 제2 투명 도전막과, 제1 투명 도전막과 제2 투명 도전막의 교차부의 양쪽 도전막 사이 및 상기 제1 투명 도전막 및 제2 투명 도전막과 유리판 사이에 설치되는 투명한 유기 화합물을 포함하는 교차부/하지 절연막을 갖는 것이다.
바꾸어 말하면, 도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리에 있어서, 점퍼부의 투명 도전막 아래에 하지 절연막을 가지고 있지 않고, 또한 교차부 절연막이, 점퍼부 이외의 제1 투명 도전막 및 제2 투명 도전막과 유리판 사이까지 연장되어, 하지 절연막으로서 작용하는 것이다.
도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에 나타나는 센서 일체형 커버 유리(10)를 제조할 때에는, 하지 절연막의 형성이라는 공정을 추가할 필요가 있다. 이에 대해, 본 실시 형태의 도 4의 (A) 내지 도 4의 (C)에 나타내는 센서 일체형 커버 유리(10a)는, 공정 수를 증가시키지 않고, 종래의 센서 일체형 커버 유리와 동일한 공정 수로 제조할 수 있다. 또한, 대부분의 영역에서, 투명 도전막과 유리판 사이에 하지 절연막을 설치할 수 있으므로, 유리판(12)의 센서면(12b)의 면 강도 저하 방지 효과도 충분히 얻어진다.
한편, 도 1의 (A) 내지 도 1의 (D)에 나타나는 센서 일체형 커버 유리(10)는, 점퍼부 아래에도 하지 절연막을 가지므로, 유리판(12)의 강도적으로 유리하다.
이상, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상술한 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 개량이나 변경을 행해도 좋은 것은 물론이다.
실시예
이어서, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이들 실시예에 하등 한정되지 않는다.
먼저, 판 두께 0.7mm인 알루미노 규산 유리(알루미노실리케이트 유리)를 준비했다. 이 유리를 화학 강화한 후, 한 변이 50mm인 정사각형으로 절단을 행했다.
화학 강화 조건의 의존성을 조사하기 위해서, 화학 강화는 다른 2종류의 화학 강화 조건을 사용했다. 각 화학 강화 조건에서 얻어진 유리판은, 각각, CS(compressive stress)가 647MPa이고 DOL(depth of layer)이 21㎛, CS가 630MPa이고 DOL이 49㎛이었다.
이하, 편의적으로, CS가 647MPa이고 DOL이 21㎛인 유리판을 유리판(A), CS가 630MPa이고 DOL이 49㎛인 유리판을 유리판(B)라 한다.
계속해서, 얻어진 유리판에, 스퍼터링법에 의해 ITO막을 전체면에 성막한 샘플과, 스핀 코트에 의해 하지 절연막을 전체면에 성막한 후, 그 위에 마찬가지로 전체면에 ITO막을 성막한 샘플을 작성했다. 여기서 ITO막은 100nm, 하지 절연막은 1.2㎛의 두께로 각각 성막을 행했다. 또한, 하지 절연막은 아크릴계 수지를 사용했다.
유리판(A)에 ITO만을 성막한 샘플을 비교예 1, 유리판(B)에 ITO만을 성막한 샘플을 비교예 2, 유리판(A)에 하지 절연막 및 ITO를 성막한 샘플을 실시예 1, 및 유리판(B)에 하지 절연막 및 ITO를 성막한 샘플을 실시예 2라 한다.
얻어진 각각의 샘플에 대하여, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시한 바와 같은 방법으로 각 샘플의 면 강도를 측정했다. 또한, 동일한 면 강도의 측정을, 유리판(A) 및 유리판(B)에 대해서도 행했다.
도 5의 (A) 및 도 5의 (B)는 BOR(Ball on Ring)이라 불리는 유리판의 면 강도 시험 방법을 개념적으로 도시하는 도면으로, 도 5의 (A)는 평면도, 도 5의 (B)는 측면도이다. 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 링 형상의 지지부(S) 위에 중심을 일치시키고, ITO의 형성면을 지지부(S) 측을 향해서 샘플(G)을 적재하여, 지지부(S)의 중심 위에서 샘플(G)과의 접촉부가 반경 5mm인 구상의 하중부(L)를 가압하여 하중을 가하는 것으로, 각 샘플(G)의 면 강도를 측정했다. 지지부(S)의 직경은 30mm[지지부(S)의 중심을 기준]로 했다.
각 샘플 및 유리판의 면 강도 측정 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1의 비교예 1 및 2, 유리판(A 및 B)의 면 강도 측정 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 화학 강화 조건에 상관없이 유리판 위에 ITO를 성막하면, ITO의 성막면에 있어서 유리판의 면 강도가 저하되고 있다. 이 결과로부터, 종래의 센서 일체형 커버 유리는 센서면의 면 강도가 약한 것을 알 수 있다.
이에 대해, 실시예 1 및 2, 유리판(A 및 B)의 면 강도 측정 결과로부터, 유리판 위에 ITO를 성막했다고 해도, 하지 절연막을 성막함으로써, 유리판의 ITO 성막면이, ITO 성막 전의 강도와 동등한 면 강도를 확보할 수 있는 것이 확인되었다. 즉, 본 발명의 센서 일체형 커버 유리에 의하면, 센서면의 면 강도를 충분히 확보하고 내구성이 우수한, 스마트폰이나 태블릿형 컴퓨터 등의 터치 센서를 실현할 수 있다.
본 출원은, 2012년 8월 23일에 출원한 일본 특허 출원 제2012-183832호에 기초하는 것으로, 그의 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
10, 10a: 센서 일체형 커버 유리
12: 유리판
14: 제1 투명 도전막
16: 제2 투명 도전막
18: 차광막
20: 금속 배선
24: 보호 절연막
26: 하지 절연막
28: 교차부 절연막
30: 플렉시블 배선 기판
32: 교차부/하지 절연막

Claims (6)

  1. 유리판과,
    상기 유리판의 한쪽 면에 형성되고 제1 방향으로 연장되는 제1 투명 도전막, 및 상기 제1 방향과는 다른 방향으로 연장되는 제2 투명 도전막과,
    상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이에 형성되는, 투명한 유기 화합물을 포함하는 하지 절연막을 구비하는 센서 일체형 커버 유리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 투명 도전막과 상기 제2 투명 도전막은, 한쪽이 다른 쪽을 덮도록 교차하는 교차부를 형성하고, 상기 교차부에 있어서 상기 제1 투명 도전막과 상기 제2 투명 도전막 사이에 교차부 절연막을 갖는 센서 일체형 커버 유리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하지 절연막은, 상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이에만 형성되어 있는 센서 일체형 커버 유리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하지 절연막은, 적어도 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막이 형성된 영역에서, 상기 유리판을 전면적으로 덮도록 형성되어 있는 센서 일체형 커버 유리.
  5. 제2항에 있어서, 상기 하지 절연막은, 상기 제1 투명 도전막과 상기 제2 투명 도전막이 교차하는 상기 교차부와 상기 유리판 사이에는 형성되어 있지 않은 센서 일체형 커버 유리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 교차부 절연막이, 상기 교차부 이외의 상기 유리판과, 상기 제1 투명 도전막 및 상기 제2 투명 도전막 사이까지 연장되어 형성되어 있는 센서 일체형 커버 유리.
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