[发明专利]形成用于电容式触摸传感器的电极结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及形成用于电容式触摸传感器的电极结构的方法，以及涉及用于实现该方法的装置。

背景技术

有将电容式触摸传感器结合到诸如智能电话、MP3播放器、PDA(掌上电脑)、平板电脑、超极本PC(个人计算机)、AIO(一体机)PC等的设备中的需求。这样的设备通常具有由玻璃或者塑料制成的前透明盖，在该前透明盖的背面上结合有透明的电容式传感器。电容式传感器通常由下述基板组成，该基板由诸如塑料或者玻璃之类的透明材料制成，诸如氧化铟锡(ITO)之类的透明导电(TC)性材料被施加在基板的相对侧上并且被图案化以形成发射电极(Tx)层和接收电极(Rx)层。可选地，可以使用由施加到基板上的一个TC层组成的单层传感器，该一个TC层被适当地图案化并且被互连以形成可单独处理的Tx和Rx结构。

将盖/触摸传感器组件附接到通常由液晶显示器(LCD)组成的显示模块。这样的布置造成了令人不快的厚且重的盖/传感器/显示模块。为了降低厚度和重量，期望直接在盖上形成电容式触摸传感器或者以某种方式将触摸传感器集成在LCD中。

集成在LCD中的双层传感器可以有两种类型：“on-cell”类型和“in-cell”类型。在“on-cell”类型中，传感器形成在LCD组件之上。在“in-cell”类型中，传感器的Tx层和Rx层位于LCD结构内部的各种位置。

在一种情况中，Tx和Rx电极形成在位于玻璃基板的相对两侧上的TC层中，该玻璃基板携载彩色滤光片(CF)组件并且形成LCD的上层基板。CF由沉积在黑矩阵(BM)结构中并且被涂覆以有机平整化(OP)层的有机RGB材料的条带制成。形成Tx电极的TC沉积在CF上的OP层之上，而形成Rx电极的TC直接沉积在玻璃基板的背侧上。

在另一情况中，Tx电极深埋在LCD中并且形成在TC层中，形成了与TFT在同一平面中的LCD的下电极。在该情况中，Rx电极形成在携载CF的基板的两侧中的一侧或另一侧上的TC层中。

对于Tx电极位于CF基板上并且形成LCD的上电极的情况，必须在LCD组装之前完成Tx图案化，而Rx电极的图案化可以发生在LCD组装之前或者之后。对于Tx电极与下LCD电极相结合并且Rx电极在CF基板的一侧或另一侧上的情况，则该Rx层可以在LCD组装之前或者之后被图案化。

因此，对于in-cell双层传感器，需要在位于玻璃基板上的RGB CF结构之上的有机物钝化(OP)层之上的TC层中形成Tx或者Rx电极图案，或者需要在下述玻璃基板上的TC层中形成Rx电极，该玻璃基板具有位于其背侧的CF结构。

在两种情况中，在TC层中形成电极结构的常见方法涉及基于抗蚀剂曝光和对TC的化学蚀刻的多步光刻处理。这样的光刻处理复杂并且会导致缺陷，尤其当在LCD组装完之后执行时。期望的是使用激光烧蚀在TC层中形成电极图案，但是如果使用标准的激光布置，会有下述重大风险：在激光烧蚀处理的过程中将会损害TC下面的各CF层、BM层或者OP层。

因此，本发明力图提供一种改进的方法，该方法使得能够使用激光烧蚀来在位于透明非导电层和彩色滤光片层之上的TC层中形成电极结构，而不会对TC之下的任何层造成重大损害。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种使用脉冲式固体激光器通过激光直写刻划工艺(a direct write laser scribing process)在透明导电层中形成用于电容式触摸传感器的电极结构的方法，其中，所述透明导电层位于透明非导电层上，所述透明非导电层位于彩色滤光片层上，基板处的激光波长、脉冲长度和光束剖面选择如下：

i)在257nm到266nm范围内的波长

ii)在50fs到50ns范围内的脉冲长度

iii)最大值(Emax)与最小值(Emin)之间的功率密度或者能量密度的均匀性小于10％的“平顶(top hat)”光束剖面(beam profile)，其中均匀性定义为(Emax–Emin)/(Emax+Emin)

使得在所述透明导电层中形成凹槽，以使每个凹槽的相对两侧上的所述透明导电层的区域电隔离，同时基本上不损害所述透明导电层之下的所述透明非导电层或者所述彩色滤光片层或者黑矩阵阵列。