具有變化的薄層電阻的觸屏傳感器制造技術

本發明專利技術涉及一種觸屏傳感器，所述觸屏傳感器包括可見光透明基底和導電微圖案，所述導電微圖案設置在所述可見光透明基底之上或之內。所述微圖案包括觸摸感測區域內的第一區域微圖案，以及第二區域微圖案。所述第一區域微圖案在第一方向上具有第一薄層電阻值，所述第一區域微圖案對可見光透明，并且具有至少９０％的開放區域。所述第二區域微圖案在所述第一方向上具有第二薄層電阻值。所述第一薄層電阻值不同于所述第二薄層電阻值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有變化的薄層電阻的觸屏傳感器
技術介紹
觸屏傳感器檢測施加至觸屏顯示器表面的物體(例如手指或觸筆)的位置或設置 在觸屏顯示器表面附近的物體的位置。這些傳感器沿著顯示器表面(例如在平坦的矩形 顯示器的平面內)檢測物體的位置。觸屏傳感器的例子包括電容式傳感器、電阻式傳感 器和投射電容式傳感器。這類傳感器包括覆蓋顯示器的透明導電元件。導電元件與電子 元件結合使用，電子元件使用電信號探測導電元件，以便確定靠近或接觸顯示器的物體 的位置。在觸屏傳感器領域，需要在不降低顯示器光學質量或性質的情況下改善對透明 觸屏傳感器的電氣性質的控制。典型觸屏傳感器的透明導電區域包括透明導電氧化物 (TCO)(例如銦錫氧化物(ITO))的連續涂層，該涂層顯示具有基于電壓源的接觸位置和 區域總體形狀的電勢梯度。該事實導致可能的觸摸傳感器設計和傳感器性能受到約束， 并且需要通過昂貴的信號處理電子器件或設置額外的電極來改變電勢梯度。因此，需要 對與上述因素無關的電勢梯度進行控制的透明導電元件。此外，在觸屏傳感器領域還存在與導電元件的設計靈活性有關的需求。使用圖 案化透明導電氧化物(TCO)(例如銦錫氧化物(ITO))制造觸屏傳感器往往會限制導體的 設計。該限制與由具有各向同性的單一薄層電阻值的透明薄層導體形成的所有導電元件 圖案化過程中產生的約束有關。
技術實現思路
本專利技術涉及具有變化的薄層電阻的觸屏傳感器。在第一個實施例中，觸屏傳感 器包括可見光透明基底和設置在可見光透明基底之上或之內的導電微圖案。微圖案包括 觸摸感測區域內的第一區域微圖案，以及第二區域微圖案。第一區域微圖案在第一方向 具有第一薄層電阻值，該微圖案對可見光透明，并且開放區域為至少90%。第二區域微 圖案在第一方向具有第二薄層電阻值。第一薄層電阻值不同于第二薄層電阻值。在另一個實施例中，觸屏傳感器包括可見光透明基底和設置在可見光透明基底 之上或之內的導電微圖案。該微圖案包括觸摸感測區域內的第一區域微圖案，第一區 域微圖案具有各向異性的第一薄層電阻，該微圖案對可見光透明，并且開放區域為至少 90%。在另一個實施例中，觸屏傳感器包括可見光透明基底和設置在可見光透明基底 之上或之內的導電微圖案。微圖案包括觸摸感測區域內的第一區域微圖案，以及第二區 域微圖案。導電微圖案具有金屬線形導電特征，該特征的厚度為小于500納米，并且寬 度在0.5微米與5微米之間。第一區域微圖案在第一方向的第一薄層電阻值在每平方5 Ω 和500Ω之間，該微圖案對可見光透明，并且開放區域在95%和99.5%之間。第二區域 微圖案在第一方向具有第二薄層電阻值。第一薄層電阻值不同于第二薄層電阻值。在另一個實施例中，觸屏傳感器包括可見光透明基底和設置在可見光透明基底 之上或之內的導電微圖案。微圖案包括觸摸感測區域內的第一區域微圖案。導電微圖案包括金屬線形導電特征，該特征的厚度為小于500納米，并且寬度在0.5微米與5微米之 間。第一區域微圖案具有各向異性的第一薄層電阻，并且相互正交方向的薄層電阻值為 至少1.5倍的關系，該微圖案對可見光透明，并且開放區域在95%和99.5%之間。附圖說明結合以下附圖對本專利技術的多個實施例的詳細說明，可以更全面地理解本專利技術， 其中圖1示出了觸屏傳感器100的示意圖；圖2示出了觸屏感測區域內對可見光透明的導電區域的透視圖；圖3示出了觸屏傳感器的一個實施例的導體微圖案；圖4示出了圖3所示導體微圖案的一部分，該部分包括具有用來調節局部薄層電 阻的選擇性斷點的導電格柵，以及具有觸摸墊形式的較大特征；圖5為模擬圖3所示導體微圖案性質的電路圖，其中電容極板被電阻元件隔 開；圖6示出了沿圖3給定水平格柵條的電阻調節，該調節通過鄰接格柵中的選擇性 斷點生成；圖7示出了觸屏傳感器的一個實施例的導體微圖案，該微圖案包括具有不同薄 層電阻的標記為7a-7e的區域，不同的薄層電阻部分地由導電微圖案格柵內的選擇性斷點 生成；圖7a-7e各示出了圖7所示的變化的導體微圖案的一部分；圖8示出了與只含有均勻透明導電氧化物ITO的類似形狀區域的單位長度電阻相 比時，沿著其內具有區域7a和7b的楔形透明導電區域的長軸的單位長度電阻分布；圖9示出了層合在一起形成觸屏傳感器的一個實施例(X-Y格柵型投射電容式觸 屏傳感器)的各層的布置方式；圖10示出了根據圖9的觸屏傳感器的實施例的X層或Y層的導體微圖案；圖11示出了圖10所示導體微圖案的一部分，該部分包括接觸具有觸摸墊形式 的較大特征的對可見光透明的導電格柵，以及格柵區域之間的空間內的電隔離導體沉積 物；圖12示出了根據圖9的觸屏傳感器的另一個實施例的X層或Y層的導體微圖 案；圖13示出了圖12所示導體微圖案的一部分，該部分包括接觸具有觸摸墊形式 的較大特征的對可見光透明的導電格柵，以及格柵區域之間的空間內的電隔離導體沉積 物；圖14示出了根據圖9的觸屏傳感器的另一個實施例的X層或Y層的導體微圖 案；并且圖15示出了圖14所示導體微圖案的一部分，該部分包括接觸具有觸摸墊形式 的較大特征的對可見光透明的導電格柵，以及格柵區域之間的空間內的電隔離導體沉積 物；圖16、16a和16b示出了第一圖案化基底的各種部分；圖17、17a和17b示出了第二圖案化基底的各種部分；圖18示出了由圖16和17的第一圖案化基底和第二圖案化基底構造的透明的投 射電容式觸屏傳感器元件。附圖未必按比例繪制。在附圖中使用的相同標號表示相同的部件。然而，應 當理解，在給定附圖中使用標號指示部件并非意圖限制另一附圖中用相同標號標記的部 件。具體實施例方式在下面的描述中，參考形成本說明一部分的一組附圖，并且其中通過圖示說明 若干具體實施例。應當理解，在不偏離本專利技術的范圍或精神的前提下可以設想其他的實 施例并進行實施。因此，以下的詳細描述不應被理解成具有限定意義。除非另外指明，否則本文所用的所有科技術語具有在本領域中通常使用的含 義。本文給定的定義旨在有利于理解本文頻繁使用的某些術語，并無限制本專利技術范圍之意。除非另外指明，否則說明書和權利要求書中用來表述結構尺寸、數量和物理性 質的所有數字在所有情況下均應理解為附有修飾詞“約”。因此，除非有相反的指示， 否則在上述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均為可根據本領域技術人員利用 本文所公開的教導內容而尋求獲得的所需性質而改變的近似值。由端值表述的數值范圍包括該范圍內的所有數值(如1至5包括1、1.5、2、 2.75、3、3.80、4禾Π 5)以及該范圍內的任何范圍。除非上下文另外明確指出，否則本說明書以及所附權利要求書中所用的單數形 式“一個”和“所述”涵蓋了具有復數指代的實施例。除非上下文另外明確指出，否 則本說明書和所附權利要求書中使用的術語“或”通常在其包括“和/或”的意義上運用。如本文所用，“可見光透明”指對可見光的至少一種偏振態的透射水平為至少 60%的透射率，其中透射百分比歸一化為入射光(任選為偏振光)的強度。在“可見光 透明”含義范圍之內的是，透射至少60%入射光的制品包括局部阻擋光線至透射率低于 80% (如0%)的微觀特征，如點、正方形或線條，該微觀特征的最小維度(如寬度)在 0.5微米和10微米之間，或在1微米和5微米之間；然而，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種觸屏傳感器，包括：　　可見光透明基底；　　導電微圖案，所述導電微圖案設置在所述可見光透明基底之上或之內，所述微圖案包括第一區域微圖案和第二區域微圖案，所述第一區域微圖案位于觸摸感測區域內；　　所述第一區域微圖案在第一方向上具有第一薄層電阻值，所述第一區域微圖案對可見光透明，并且具有至少９０％的開放區域；　　所述第二區域微圖案在所述第一方向上具有第二薄層電阻值，　　其中，所述第一薄層電阻值不同于所述第二薄層電阻值。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬修H弗雷，邁克爾J羅布雷希特，喬治F揚博爾，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：發明
國別省市：US