[发明专利]电容触摸屏及用于制作触摸屏的策略性几何形状隔离图案化方法

说明书

相关申请案

本申请案主张2009年11月6日申请的标题为“电容触摸屏及用于制作触摸屏的图案化方法(CAPACITIVE TOUCH SCREEN AND PATTERNING METHOD FOR MAKING TOUCHSCREENS)”的第61/112，064号美国临时专利申请案的权益，所述申请案特此以引用的方式完全并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及电容触摸屏，且更明确地说，用于制作电容触摸屏的方法。

背景技术

触摸屏为可感测手指或其它被动对象(例如，触笔)的触摸位置的显示器。触摸屏很常见，且用于从现金出纳机到自动出纳机到手持式装置范围内的应用。使用若干技术用于触摸屏，包含电阻性触摸屏面板、表面声波技术、应变计式配置、光学成像、分散信号技术、声音脉冲识别以及电容触摸屏面板。

电容触摸屏使用在许多应用中，包含iPhone。电容触摸屏的面板通常涂有存储电荷的材料，因此能够将连续的电流传导穿过传感器。用于电容触摸屏的一种常见结构为涂有例如氧化铟锡(ITO)等导电材料的塑料薄膜。传感器在水平轴和垂直轴两者上展现存储电荷的精确受控的场，从而获得电容。因为从技术上说人体也是具有存储电荷的电装置，所以其也展现电容。因此，在触摸面板时，少量的电荷被吸引到面板上的触摸点，从而引起电容层上的电荷减少。所述面板还包括位于角落处的测量电容层上的电荷的电路。可测量电荷的相对改变，且接着可将信息发送到用于处理的控制器以确定触摸的精确位置。

通常称作ITO薄膜的涂覆ITO的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)薄膜广泛用于制造电容触摸屏中。这些薄膜也用于制造从简单的电加热器到高度复杂的平面屏彩色显示器的范围内的电子组件。ITO导电，且PET或PET介电。类似于由铜导体和作为载体的玻璃纤维电介质组成的典型印刷电路板，ITO充当导体，且PET或PEN薄膜充当用于ITO的载体和绝缘体。然而，不同于铜，ITO是透明的，从而使得其理想使用于例如触摸屏等应用中。

ITO通常以连续辊的形式进行生产，且被切割成一定尺寸以满足最终应用的要求。类似于印刷电路板，这些薄膜有时要求额外处理，在此期间通过移除ITO涂层而将图案蚀刻到薄膜上。此工艺允许形成类似于印刷电路板的电路。在工业中使用若干种不同的工艺以蚀刻薄膜中的ITO。这些工艺中的一者为激光烧蚀。

激光烧蚀是一种通过将激光束轰击到ITO薄膜上来将ITO从ITO薄膜中移除的工艺。如在现有技术图1中所描绘，通过将激光束轰击到ITO薄膜上来将ITO从ITO薄膜中移除。ITO薄膜上的ITO在激光束接触ITO的地方吸收激光能量，从而烧蚀自己。此举有效地允许在ITO上形成图案，使得薄膜上具有ITO的区域导电，且不具有ITO的那些区域介电。此举有效地使得形成电路的基本构建块，其中ITO区域导电且烧蚀区域介电。通常在激光烧蚀期间使用脉冲激光，但如果激光的强度足够高，那么也可使用连续波激光束。

如在现有技术图2中所描绘，可使用激光烧蚀来移除ITO的较大区域以形成较大的ITO烧蚀区。然而，此种技术耗时、低效且昂贵，因为激光的多次邻近的通过对烧蚀整个区域是必要的。例如，如果激光束宽度为30μm，那么将需要333次邻近的通过以烧蚀具有10mm宽度的区。

用在烧蚀工艺中的激光束的特征和物理性质通常将烧蚀路径(激光束的宽度)限制为不大于100μm。因此，为了获得要求ITO烧蚀的较大区域(例如，100mm²的区域)的图案，必须烧蚀多条邻近的线。这是一种非常耗时且低效的工艺，因为要每次在一条线上来回重复地引导激光以烧蚀大于烧蚀路径的区域。在用于制造在ITO薄膜上具有要求蚀刻/烧蚀ITO的较大区域的图案的电容触摸屏时，此工艺变得尤其低效且经济上不可行。因此，例如化学蚀刻等其它工艺通常用于要求移除ITO的较大区域的图案。然而，化学蚀刻的缺点是其要求使用且处置有毒和危险的化学药品、广泛的工艺装备和设施、以及在用于待生产的每一不同图案的工艺设计和装置中大量投资时间和努力。因此，大体上仅对于给定图案的大量生产而言是经济上和实际上可行的。