触摸式传感器布置的制作方法

文档序号:6354347阅读:365来源:国知局
专利名称:触摸式传感器布置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种触摸式传感器布置。
背景技术
触摸式传感器在电子装置中的使用日益频繁。明确地说,近年来,已常常将触摸式传感器用作用于将信息输入到以下各项中的操作直观、用户友好接口 导航系统、PDA(个人数字助理;便携式微型计算机)、手机、PC系统、复印机等。在许多情况中,将触摸式传感器或多个触摸式传感器的布置布置在显示单元上,所述显示单元可由(例如)屏幕形成,例如有源矩阵液晶屏幕(TFT-LCD,薄膜晶体管液晶显示器)。在此情况中,触摸式传感器或触摸式传感器布置经常以一方式形成,使得用户可通过用手指、追踪器或某一其它物体触摸电子装置来与所述电子装置通信。在这方面,用于确定触摸式传感器或触摸式传感器布置的表面上的触摸点的各种测量原理是已知的。所述各种测量原理还用于将各种类型的触摸式传感器或触摸式传感器布置分类。举例来说,在电阻感测(电阻性感测)、电容性感测、声学感测、光学感测(例如,在可见范围中或红外线范围中)以及借助于电磁感应的感测(感应式感测)之间作出区分。市场上大多数的触摸式传感器或触摸式传感器布置使用电阻性或电容性感测以用于确定触摸点的位置。电容性触摸式传感器布置具有施加到电绝缘衬底的两个导电层。所述两个导电层可(例如)施加到衬底的相反的表面上,至少大体上覆盖其整个区域,或仅施加到衬底的一侧。如果仅施加到衬底的一侧,那么所述层可(例如)布置成在栅格布置中彼此靠近,或彼此层叠,由电绝缘层分离。在显示单元上的布置的情况中,触摸式传感器或触摸式传感器布置必须(至少在最大程度上)为光学透明形式,以便用户可看见显示单元。在此类触摸式传感器的情况下已知提供导电透明层作为触摸式传感器元件的电极。有关的导电且光学透明的层(例如)在很多情况中是由例如氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)或氧化锑锡、导电聚合物膜或类似材料等透明导电氧化物 (transparent conducting oxide, TC0)产生白勺。US 2009/0096759A1描述了一种在屏幕上的触摸式传感器布置。其描述了触敏屏幕,其中光学透明触摸电极被布置在绝缘衬底上且所述触摸电极上的触摸位置借助于电信号而确定。在第一实施例到第三实施例中,描述了电容型触摸式传感器布置(电容感测), 且在其它实施例中描述了电阻型触摸式传感器布置(电阻感测)。US 2009/0160824A1描述了一种电容型的触敏屏幕的二维传感器结构。提供了布置在屏幕上的栅格中的多个光学透明触摸式传感器元件(其中第一方向和第二方向上的不同位置垂直于所述屏幕)。所述光学透明触摸式传感器元件借助于金属接触结构而电接触。在此情况中将所述金属接触结构作为层而施加到绝缘玻璃衬底。为使得有可能感测到触摸信号或位置信号,在上文所描述的各种触摸式传感器布置中,导电透明层必须电连接到评估单元。为了获得具备相对于测量准确性和测量速度的所要特性的触摸式传感器布置,通常借助于金属接触结构进行到评估单元的电连接,所述金属接触结构具有高于触摸式传感器的电极的导电透明层的导电性(通常高2到3个量级)。在这方面通常使用金属导体追踪。导电透明层和接触结构通常涂覆有透明的非导电保护层,所述保护层旨在保护放置在其下的传感器层使其免受腐蚀、湿气、汗液、污染物以及(例如由刮擦引起的)损坏。通常借助于阴极溅镀和在衬底上沉积而进行施加薄导电透明层和施加接触结构两者。触摸式传感器布置的产生通常涉及借助于结合湿式化学蚀刻工艺的光刻来构造个别层。通常借助于化学汽相沉积(CVD)来沉积钝化层(保护层),且借助于湿式蚀刻或等离子蚀刻来构造所述钝化层(保护层)。在借助于层沉积工艺来产生此类触敏布置时,尤其是在具有较大面积的衬底的情况中(例如在产生较大面积触敏屏幕时),出现另一问题。在沉积接触结构和导电透明层时,由于在衬底和施加于其上的层的区中热膨胀的不同系数以及沉积工艺的其它参数(明确地说,在阴极溅镀的情况中的工作气体的压力和衬底温度),所以在平行于衬底表面的平面中发生不同的拉伸应力或压缩应力。应力的这些差异可(例如)借此引起衬底向上扭曲, 这导致不良作用,尤其是在较大面积触敏屏幕的情况中。在极端的情况中,这甚至可能导致衬底毁坏。此外,这些作用可致使接触结构遭受不良变形。在拉伸应力过大的情况下,在所述层中可能发生断裂,在压缩应力过大的情况下,可能发生向上扭曲或折叠。举例来说,当将铝或铝合金用作接触结构的材料时,形成所谓的小凸起(hillock)(即,接触结构表面的不良变形)。在产生过程的随后步骤中,这些可引起较差的层形成或层覆盖以及其它问题, 例如触摸式传感器的短路。此外,当将铝或铝合金用于接触结构时,必须采取特殊的措施以提供相对于导电透明层具有低转移电阻(transfer resistance)的电接触。尤其在便携式装置(例如手机、PDA、导航装置等)的情况中,在操作期间,触摸式传感器或触摸式传感器布置由于环境的影响(腐蚀、湿气、汗液等)而暴露于高应力中。此外,归因于常常非常薄的保护层(其通常仅数微米厚),有时氧化物质(例如,氧等)可扩散穿过位于其下的层且与所述层反应。这可通过腐蚀和氧化引起对金属接触结构的损坏。此损坏可致使改变接触结构的导电性(通常使其退化),这又可导致确定触摸位置时发生错误。在极端的情况中,其可导致接触结构的完全电中断。因此在此类触摸式传感器布置的情况中,接触结构必须满足许多不同的要求。接触结构的材料一方面必须在产生期间在蚀刻过程中经加工方面是良好的,即在经蚀刻方面是良好的,或者具有良好的蚀刻行为,且在另一方面,必须在施加触摸式传感器布置时具有高抗腐蚀性和对外部影响的抵抗性。此外,相对于相应导电透明结构,接触结构必须具有相对高的导电性和低转移电阻。另外,由个别层中的不同拉伸应力和压缩应力引起的不良作用必须保持得尽可能小或得以补偿。

发明内容
本发明的目的是提供一种触摸式传感器布置,其包含用于导电透明层的电接触的接触结构,所述接触结构实现最有利的可能蚀刻行为,同时具有良好的抗腐蚀性和其它抵抗性、最高可能的导电性和最低可能的转移电阻,且尽可能完全避免由个别层中的机械应力梯度所引起的不利影响。通过根据权利要求1所述的触摸式传感器布置实现了所述目的。附属权利要求提供了有利的拓展。所述触摸式传感器布置具有光学透明衬底、形成于衬底上且具有至少一个导电透明层的至少一个光学透明触摸式传感器元件,以及用于导电透明层的电接触的至少一个接触结构。所述接触结构具有与导电透明层直接接触的至少一个临;1\层(其中 0. 02 ^ y ^ 0. 15)。此处将“触摸”理解成不仅指用直接的物理接触进行直接触摸,而且还指当将物体带入到传感器元件的紧邻附近处时使得传感器元件可感测到物体正接近。此处将“触摸式传感器布置”理解成指使得当用手指、追踪器或某一其它物体来触摸触摸式传感器元件或至少前者被带入到触摸式传感器元件的紧邻附近处时有可能感测到的布置。明确地说,如在开头所描述的,可(例如)针对电阻性感测或电容性感测来设计触摸式传感器元件。明确地说,可将触摸式传感器布置(明确地说,以使得用户可通过用手指、追踪器或某一其它物体触摸电子装置来与电子装置通信的方式)形成为用于将信息输入到电子装置中的接口。此处将“光学透明”或“透明”理解成指相应层或结构(至少在最大程度上)是可见范围中的光可透过的,使得可见范围中的光(至少在最大程度上)可不受妨碍地通过。指定Μ0χ \ (其中0.02彡y彡0. 15)通常指一合金,其中x+y = 1。χ和y的给定数字在本描述中始终指代原子百分比。然而,应注意,这不必是具有最高纯度的Μ0χ \,而是可存在具有其它元素的杂质。此处将“至少一个Μ0χ \层”理解成指除了 Μ0χ \层之外, 接触结构还可具有一个或一个以上其它材料的一个或一个以上其它层,或可提供可能与一个或一个以上其它层相结合的若干Μ0χ \层。然而,也可能单独用Μ0χ \产生接触结构,因为这具有高导电性。在此情况中,与其中接触结构由若干不同材料的层形成的已知的触摸式传感器布置相比,提供了简化的层结构。由于与导电透明层直接接触的接触结构具有至少一个临;1\层(其中 0. 02 ^ y ^ 0. 15),所以接触结构具有低电阻,且明确地说,相对于导电透明层提供低转移电阻。还已发现,M0χ y层(其中0.02彡15)在产生期间展现尤其有利的蚀刻行为, 即,在湿式化学蚀刻工艺中经蚀刻方面是良好的,且另一方面,在所完成的触摸式传感器布置中还具有高抗腐蚀性和其它抵抗性。Μ0χ \(其中0. 02彡y < 0. 15)带来了此特性在用于湿式化学蚀刻的普通化学工艺中经加工方面是良好的,且另一方面,相对于通常不合意地发生的且在其它周围条件下和其它PH值的情况中发生的腐蚀过程和大气氧化过程具有高抵抗性。在具有临;1\层(其中0. 02 < y < 0. 15)的情况中,还可在产生触摸式传感器布置期间很好地控制衬底上的应力条件,使得可避免衬底扭曲且可实现良好的层粘附。明确地说,在具有至少另一个比例为Al >90原子百分比的Al或Al合金层(明确地说,例如 AlNd合金)的接触结构的多层结构的情况中(这在平行于衬底表面的平面中引起拉伸应力),110!£1\层(其中0.02彡y彡0.15)在作为整体的层结构中带来良好的应力补偿。举例来说,与MoaNbb层相比,MoxTay层提供了接触结构的较低电阻,显著改善了蚀刻行为和抗腐蚀性,且在作为整体的层结构中实现了改善的应力补偿。对Μ0χ \层来说优选的是0. 03彡y彡0. 09。已发现,明确地说在此关系的情况中,在特别高的程度上实现了上文所描述的优点。根据一个配置,接触结构具有多层结构,且具有至少一个Al或Cu或Ag或Au或Al 合金(其中Al含量彡90原子百分比)或Cu合金(其中Cu含量彡90原子百分比)或Ag合金(其中Ag含量彡90原子百分比)或Au合金(其中Au含量彡90原子百分比)层。 在此情况中,通过所述至少一个Al、Cu、Ag或Au或其合金层实现了接触结构的特别高的导电性,且通过Μ0χ \层产生了到导电透明层的电连接。明确地说,在Μ0χ \层形成于衬底与Al、Cu、Ag、Au或其合金层之间的情况中,还实现了对衬底上粘附的改进。在此情况中接触结构可优选地具有二层或三层结构。在Cu合金的情况中,明确地说,可使用与Mg、Ca和 /或Mn的合金。Μ0χ \层提供了接触结构的所描述的有利蚀刻行为和高抗腐蚀性以及其它抵抗性。特别优选的是具有至少一个Al或Al含量> 90原子百分比的Al合金(明确地说是AlNd合金)层以及所述至少一个Μ0χ \层的接触结构的层结构。在此情况中,所述至少一个Μ0χ \层可靠地保护Al或Al合金层使其不会形成氧化铝绝缘表面层,且确保导电透明层的可靠电接触。尤其是在此组合的情况中,Μ0χ \层实现对由Al或Al合金层引入的应力的特别有利的补偿,且抑制表面的不良变形的形成(例如所谓的小凸起)。在特别优选的配置中,接触结构具有带有Al或Al合金层和Μ0χ \层的二层结构,或带有Μ0χ \层、Al 或Al合金层和另一 M0χ y层的三层结构。根据一个配置,触摸式传感器布置的接触结构具有用于连接到电子激活和评估单元的至少一个接触端子,且所述接触端子的暴露表面由至少一个临;1\层(其中 0. 02 ^ y ^ 0. 15)形成。由于触摸式传感器布置需要到电子评估单元的电连接,且通常仅在触摸式传感器布置形成之后很久的时间进行的加工步骤中完全形成此电连接,所以在这些情况中,通常需要若干接触端子。由于接触端子(还常常在相对长的时间周期内,例如在存储和/或运输期间)暴露于差异很大的周围条件,所以其必须不仅具有高导电性,而且还具有高抗腐蚀性和其它抵抗性,这通过所述至少一个Μ0χ \层得以实现。所述至少一个接触端子的暴露表面上的所述至少一个Μ0χ \层允许在此位置处防止不良腐蚀。此外,在此情况中,可在与形成接触结构相同的过程步骤中执行接触端子的所要的配置,使得具有少数步骤的有效产生过程成为可能。根据一个配置,触摸式传感器布置形成触摸式传感器屏幕(触摸屏)的一部分。尤其在此情况中,在操作期间,触摸式传感器布置在很大程度上归因于例如腐蚀、湿气、汗液或机械作用等环境影响而暴露于负载。明确地说,通过触摸式传感器布置的所主张的配置实现了针对此应用的高抗腐蚀性和其它抵抗性。根据一个配置,触摸式传感器布置具有布置于栅格中的多个触摸式传感器元件。 明确地说,在此配置的情况中,接触结构必须提供有抵抗性且具有良好的导电性的所述数目的触摸式传感器元件的接触,这是通过所主张的特征组合实现的。此处将“布置于栅格中”理解成指将触摸式传感器元件以预定图案布置在衬底表面上的各个位置处。然而,此处图案不限于正交布置(例如,以棋盘的方式)。根据一个配置,所述至少一个导电透明层包含透明导电氧化物(transparent conducting oxide,TCO)、透明导电聚合物或碳纳米管的涂层。由于其光学透明性和导电性,这些材料尤其适合于在触敏屏幕中所使用的触摸式传感器布置的配置。此处,明确地说,可将氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)或氧化锑锡用作透明导电氧化物。已发现,所述至少一个Μ0χ \层尤其当与这些材料接触时展示出所描述的有利特性。根据一个配置,光学透明衬底的背朝触摸式传感器布置的后侧形成用于液晶显示器的至少一个组件的衬底。在此情况中,提供了所谓的“单元中”触摸式传感器布置,在此情况中,触摸式传感器布置不具有相对于位于其下方的屏幕的单独的衬底。尤其在此配置的情况中,如上文所描述,避免衬底中的不良应力是重要的,且这通过指定的触摸式传感器布置得以实现。然而,也可能(例如)在衬底的同一侧上(优选地在操作期间不形成外侧的一侧上)形成触摸式传感器布置和液晶显示器的所述至少一个组件。所述目的还通过根据权利要求9所述使用溅镀靶得以实现。附属权利要求中指定了有利的拓展。使用溅镀靶来形成与形成于光学透明衬底上的触摸式传感器布置的光学透明触摸式传感器元件的导电透明层直接接触的接触结构。所述溅镀靶包含Μ0χ \(其中 0.02^y^0. 15)。使用此溅镀靶来形成接触层允许接触层通过借助于阴极溅镀而沉积在衬底上从而得以产生。在此情况中,实现了接触结构的高导电性,以及相对于导电透明层的低电转移电阻、良好的抗腐蚀性和接触结构的其它抵抗性,以及对平行于衬底表面的平面中的应力的极好补偿。在0.03<y <0.09的情况下,这在极大程度上得以实现。根据权利要求11中所主张,所述目的还通过使用蚀刻溶液来构造用于接触导电透明层的接触结构而得以实现。所述接触结构具有至少一个临;1\层(其中0.02<y<0. 15)。所述蚀刻溶液具有磷酸和/或醋酸和/或硝酸为溶液组分。磷酸的比例优选为60重量%到90重量%,醋酸的比例优选为0重量%到20重量%,且硝酸的比例优选为1重量%到12重量%。 可能的剩余比例可由水和可能的润湿剂(例如,含氟化合物或阴离子添加剂)形成。


通过参看附图对实施例的以下描述提供有利的拓展和配置。图1示意性地展示根据一个实施例的触摸式传感器布置的结构的平面图;图2以垂直于衬底表面的视图示意性地展示触摸式传感器布置的各个区;图3示意性地展示在另一实施例的情况中的触摸式传感器布置的各个区。
具体实施例方式第一实施例下文参看图1和图2描述本发明的第一实施例。在所表示的实施例的情况中,触摸式传感器布置10形成触摸式传感器屏幕(触摸屏)的一部分。在所表示的实施例的情况中,触摸式传感器布置经配置成所谓的“单元中,,触摸式传感器布置,其中触摸式传感器布置10的光学透明衬底1同时形成LCD屏幕的彩色滤光片衬底。光学透明衬底1的背朝触摸式传感器布置的后侧因此形成用于液晶显示器的至少一个组件的衬底。然而,实施触摸式传感器布置的方式并不限于此配置。衬底1还可(例如)形成为例如由玻璃或透明塑料形成的单独的衬底,且可形成为(例如)刚性板或柔性薄片。然而,在所有这些情况中, 光学透明衬底1均由电绝缘材料组成。在所表示的实施例的情况中,触摸式传感器布置10以一方式形成,使得多个触摸式传感器元件(例如,其在图1中展示为正方形)以测量区域的形式布置于衬底1的表面上。然而,触摸式传感器布置不限于此配置。在实例的情况中,针对电容性感测而设计所述触摸式传感器布置。在所表示的示范性实施例的情况中,触摸式传感器布置的功能和结构大体上对应于US 2009/0160824A1中所描述的触摸式传感器布置的功能和结构,但配置并不限于此结构。举例来说,也可能针对电阻性感测来设计触摸式传感器布置。
在所表示的实施例的情况中,以呈行和列的栅格的棋盘状图案而构造电容性感测所需要的在衬底的同一侧上的两个导电层(电极)。由于所述构造,因此形成了多个触摸式传感器元件,从而形成用于电容性感测的两个电极。电容性触摸式传感器布置10的两个电极由同一材料(即,由导电光学透明层4)产生。为了清楚地说明这一点,图1中以不同的阴影方式展示两个电极。一个电极侧的触摸式传感器元件4x以水平阴影展示,且另一电极侧的触摸式传感器元件4y以垂直阴影展示。触摸式传感器元件虹借助于其相应拐角在 (水平)行中以导电的方式彼此连接(如图1中以实线示意性地表示)。触摸式传感器元件 4y同样借助于其相应拐角在垂直列中以导电的方式彼此连接(如图1中以虚线示意性地表示)。个别触摸式传感器元件的连接在此情况中可由(例如)触摸式传感器元件4x、4y的材料(即,由导电透明层4)或(例如)由接触结构的材料(下文将对其描述)形成。在示范性实施例的情况中,导电透明层4由透明导电氧化物(transparent conducting oxide, TC0)产生,所述透明导电氧化物借助于阴极溅镀而施加到衬底上(溅镀沉积)。明确地说, 导电透明层4可由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)或氧化锑锡形成。然而,也可能(例如)由导电聚合物膜形成导电透明层4。在列的连接与行的连接交叉的区7 中,其在每一情况中形成为相对于彼此电绝缘,这可(例如)通过布置在其间的电绝缘层而实施。触摸式传感器元件虹的相应行借助于导电接触结构2而连接到接触端子6,所述接触端子6分别由接触结构2的区形成。类似地,触摸式传感器元件4y的相应列借助于接触结构2而连接到其它接触端子6,所述其它接触端子6同样分别由接触结构的区连接。出于向电子激活和评估单元提供电连接的目的而形成接触端子6,借助于所述电子激活和评估单元,可将相应电压施加到触摸式传感器元件4x、4y的电极,以便检测触摸式传感器布置10的触摸且相对于其位置对触摸进行评估。接触端子6 (例如)经形成为触摸式传感器布置10上的连接电缆(例如通过焊接或铜焊、以导电粘合剂进行的粘合附接、结合 (bonding)等)可附接到的区。下文参看图2更详细描述触摸式传感器布置10的个别组件的结构。在图2中表示触摸式传感器布置10的各个区B1、B2、B3以及B4。区Bl位于接触端子6的区中。区B2 是其中形成接触结构2而非导电透明层4的区。区B3位于使接触结构2与导电透明层4 接触的地方。区B4位于没有形成接触结构而仅形成导电透明层4的地方。在区Bl中,接触端子6由接触结构2的材料形成于衬底1上。接触端子6由Μ0χ \ 层(其中0.02彡y彡0.15)产生,所述Μ0χ \层借助于阴极溅镀施加到衬底。在此区Bl 中,暴露出接触端子6的表面以用于稍后的电接触。在区Β2 MoxTay层(其中0. 02彡y彡0. 15)沉积在衬底1上,以便形成用于触摸式传感器元件4x、4y的接触的接触结构2。沉积在此层上的是光学透明保护层5,其可 (例如)由氮化硅组成。所述保护层5可(例如)在形成具有接触端子6的接触结构2以及导电透明层4之后借助于化学汽相沉积(CVD)而沉积。在区B3中,包含MoxTEiy层(其中0. 02彡y彡0. 15)的接触结构2沉积于衬底1 上,且与导电透明层4直接接触。所述导电透明层4(例如)借助于阴极溅镀而施加。在此区B3中,接触结构2和导电透明层4通过保护层5覆盖在背朝衬底1的一侧上。在区B4中,存在所述至少一个触摸式传感器元件。在此区B4中,导电透明层4沉积于衬底1上,且此层通过保护层5覆盖在背朝衬底1的一侧上。在用于产生所描述的触摸式传感器布置的产生过程中,接触结构2和接触端子 6借助于阴极溅镀而沉积在衬底1上(溅镀沉积)。在沉积中使用具有由Μ0χ \(其中 0. 02彡y彡0. 15)组成的靶区域的溅镀靶。通过提供呈溅镀靶形式的MoxTay,可将低成本阴极溅镀用作用于产生所述结构的涂覆方法。通过适当地选择沉积条件,可实现接触结构 2和接触端子6在衬底1上(尤其当其为玻璃衬底时)的极好粘附。合适的沉积条件的实例是(例如)直流阴极溅镀(DC溅镀),其中DC电压功率密度为5-lOW/cm2,氩工作气体气压为2. 5X10_3毫巴到7. 5 X 10_3毫巴,且衬底温度在室温与150°C之间。在产生过程中,借助于结合湿式化学蚀刻工艺的光刻来构造导电透明层4和 Μ0χ \层。在此情况中优选以磷酸和硝酸以及可能的醋酸的蚀刻溶液(PAN蚀刻溶液)进行蚀刻。在此情况中,磷酸的比例优选为60重量%到90重量%,硝酸的比例优选为1重量% 到12重量%,醋酸的比例优选为0重量%到20重量%,且剩余比例由水形成,也有可能含有润湿剂(例如,含氟化合物或阴离子添加剂)。借助于湿式蚀刻或等离子蚀刻来构造保护层5。在使用触摸式传感器布置10时,通过电子评估和控制单元以已知的方式向触摸式传感器元件4x、4y施加电压。电子评估和控制单元感测由手指、追踪器或某一其它物体触摸或接近触摸式传感器元件4x、4y而引起的电容变化,且以同样已知的方式由此计算触摸式传感器布置上的用户输入的x/y坐标。在第一实施例的情况中,与接触结构具有多层结构的已知触摸式传感器布置相比,简化了触摸式传感器布置的结构。第二实施例下文参看图1和图3描述第二实施例。第二实施例仅在接触结构的结构方面不同于第一实施例。为了避免重复,下文仅描述与第一实施例的差异。针对相同组件维持相同标号。作为与第一实施例(其中接触结构2仅由Μ0χ \层(其中0. 02彡y彡0. 15)形成)的差异,在第二实施例的情况中,接触结构2'、3具有多层结构。在图3中所表示的实例的情况中,接触结构具有层3和形成于其上的临;1\层2'(其中0. 02彡y彡0. 15)。层 3由Al、Cu、Au、Ag、Al合金(其中Al比例彡90原子百分比)、Cu合金(其中Cu比例彡90 原子百分比)、Au合金(其中Au比例彡90原子百分比)或Ag合金(其中Ag比例彡90原子百分比)形成。层3优选由Al或Al合金形成。层3借助于阴极溅镀而沉积在衬底上。 MoxTay层2'(其中0. 02彡y彡0. 15)借助于阴极溅镀而沉积在金属层3上。在根据第二实施例的触摸式传感器布置的情况下,实现与第一实施例大体上相同的优点,且下文更详细地描述所述优点。然而,在根据第二实施例的解决方案的情况下,与第一实施例相比,可能提供具有增加的导电性的接触结构,因为层3提供高于Μ0χ \层(其中0.02彡y彡0. 15)的导电性。举例来说,300nm厚的Μ0χ \层具有大约11 μ欧姆厘米的电阻率,且包含两个层O50nm厚的Al层和50nm厚的临;1\层)的层具有大约3. 5 μ欧姆厘米的电阻率。修改根据第二实施例的修改,接触结构具有三层结构,其中临;1\层(其中0. 02 ^ y ^ 0. 15)沉积在衬底上,且层3 (如在第二实施例的情况中所描述)沉积在此层上,且另一 M0χ y层2'(其中0.02彡y彡0.15)沉积在金属层3上。在多层结构的情况下,根据修改的层结构实现在衬底1上的尤其良好的粘附,尤其是在衬底1由玻璃组成的情况下。下文更详细地阐释用根据本发明的解决方案所实现的优点。通过所提供的具有接触结构2的触摸式传感器布置实现对大气中的湿气、水、汗液等的高抗腐蚀性,所述接触结构2具有至少一个Μ0χ \层(其中0. 02彡y彡0. 15)。此外,实现对大气中的氧和周围空气中的其它氧化物质的高抗氧化性。同时,借助于结合光刻技术的常规湿式化学蚀刻工艺提供良好的结构性(structurability)。接触结构在衬底1的材料上提供高导电性和良好的粘附性。10!£1\层(其中0. 02彡y彡0.15)实现相对于导电透明层4具有低转移电阻的良好电接触。由于借助于阴极溅镀来沉积Μ0χ \层(其中0. 02彡y < 0. 15)(溅镀沉积), 所以在稳定、易于控制且低成本的即使对于较大面积衬底也可用的涂覆过程中执行沉积。通过使用惯常的薄膜技术来进行整个触摸式传感器布置的产生过程。首先借助于物理汽相沉积(physical vapor deposition, PVD)工艺或化学汽相沉积(chemical vapor deposition, CVD)工艺在较大面积上将层涂覆到衬底上,且随后(在每一情况中)借助于光刻工艺进行构造。在此情况中所需要的蚀刻步骤可(例如)以湿式化学蚀刻工艺的方式或通过干式蚀刻工艺进行,湿式化学蚀刻工艺主要考虑用于金属层。在此情况中,可借助于磷酸与硝酸的混合物或磷酸、硝酸以及醋酸的混合物来执行湿式化学蚀刻。明确地说,对于存在至少一个Al或Al合金层的情况,此涉及以下过程
(Rl) 6HN03 — 6Η+ + 6ΝΟ~(R2)2A1+6H+— 2A13++3H2(个)
(R3) Al + NO; + 4H+ Al3+ + NO(t) + 2H20(R4) H3P04+2H20 — 2H30++HP042_(R5) 2A13++3HP042_ — Al2 (HPO4) 3 — 2A1P04+H3P04在湿式化学蚀刻工艺期间,金属层被酸的质子(H+离子)(如等式R2中所指定)或被硝酸盐离子(如等式R3中所指定)氧化。如等式R5中所指定,经氧化溶解的金属物质在溶液中通过磷酸盐离子而稳定。从化学的观点来看,希望避免的不良腐蚀或大气中的氧化与产生过程所需要的湿式蚀刻是相同的过程,然而所述过程在不同的周围条件和PH条件下发生。尽管希望在尽可能慢的反应速率下发生或者完全不发生腐蚀和大气中的氧化,但湿式蚀刻和构造过程期间的氧化过程是需要的,且应在足够高的速率下发生反应。用于形成接触结构的Μ0χ \(其中 0. 02 ^ y ^ 0. 15)满足这些冲突的要求。在此情况中,110!£1\层(其中0.02彡y彡0.15)还提供高导电性。当以多层结构 (且明确地说,以Al或Al合金层)形成接触结构时,MoxTay层(其中0. 02彡y彡0. 15) 还防止在其表面上形成绝缘氧化铝层。明确地说,在此多层结构的情况中,M0χ y层(其中0. 02 < y < 0. 15)还在层结构中带来极好的应力补偿。压缩应力尤其有利地补偿了经由Al或Al合金层引入到衬底中和层结构中且在平行于衬底表面的平面中起作用的拉伸应力,所述压缩应力借助于临;1\层(其中0.02彡y彡0.15)引入且同样在平行于衬底表面的平面中起作用。因此,有效避免了所生成的应变和/或衬底的变形。尽管上文已参考实施例描述了将触摸式传感器布置布置于在操作期间位于外侧的表面上的触摸式传感器布置的实施方案,但也有可能(例如)将触摸式传感器布置布置在衬底的相反的后侧上。尽管此处已描述了将两个电极布置在衬底的同一侧上的所谓的实施方案,但也有可能(例如)将一个电极布置在衬底的一侧上,且将另一电极布置在衬底的相反侧上。尽管已参考实施例描述了将触摸式传感器布置的电极以棋盘图案布置在衬底的表面上的实施方案,但也可(例如)将其布置于某一其它图案或栅格中。此外,也可能不将电极布置成如示范性实施例的情况中那样在衬底表面上彼此靠近,而是彼此层叠,由绝缘层彼此分开。在此情况中,电极可实施在(例如)较大面积上,或在(例如)x/y栅格中进行构造。明确地说,在此情况中还可能的是具有许多触摸式传感器元件处于栅格中的这样的布置,利用所述布置有可能同时感测到各个位置处的触摸(所谓的多触点实施方案)。尽管已参考实施例描述了将接触结构沉积在衬底上且将触摸式传感器的所述至少一个导电透明层部分地沉积在接触结构上的实施方案,但也有可能(例如)是将接触结构部分地沉积在导电透明层上的相反的布置。换句话说,在形成和构造层结构时可能选择有利的顺序,这还特别考虑到用于构造的蚀刻工艺中的选择性。
权利要求
1.一种触摸式传感器布置(10),其包含光学透明衬底(1)、形成于所述衬底(1)上且具有至少一个导电透明层的至少一个光学透明触摸式传感器元件Gx、4y),以及用于所述导电透明层的电接触的至少一个接触结构0、2'、3),所述触摸式传感器布置的特征在于所述接触结构0、2'、3)具有与所述导电透明层⑷直接接触的至少一个Μ0χ \ 层(2,2'),其中 0.02 彡 y 彡 0. 15。
2.根据权利要求1所述的触摸式传感器布置,其特征在于0.03 < y < 0. 09。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触摸式传感器布置,其特征在于所述接触结构议、3)为多层结构,且具有由以下各项形成的至少一个层(3) :Al、Cu、Ag、Au、其中 Al含量彡90原子百分比的Al合金、其中Cu含量彡90原子百分比的Cu合金、其中Ag含量彡90原子百分比的Ag合金或其中Au含量彡90原子百分比的Au合金。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触摸式传感器布置,其特征在于所述接触结构((2、2'、3)具有用于连接到电子激活和评估单元的至少一个接触端子(7),且所述接触端子(7)的暴露表面由所述至少一个临;1\层以、2')形成,其中0.02彡y彡0.15。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触摸式传感器布置,其特征在于所述触摸式传感器布置形成触摸式传感器屏幕(触摸屏)的一部分。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触摸式传感器布置,其特征在于所述触摸式传感器布置具有布置于栅格中的多个触摸式传感器元件(4x、4y)。
7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触摸式传感器布置,其特征在于所述至少一个导电透明层(4)包含透明导电氧化物(transparentconducting oxide, TC0)、透明导电聚合物或碳纳米管的涂层。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的触摸式传感器布置,其特征在于所述光学透明衬底(1)的背朝所述触摸式传感器布置的后侧形成用于液晶显示器的至少一个组件的衬底。
9.一种用溅镀靶来形成与形成于光学透明衬底(1)上的触摸式传感器布置(10)的光学透明触摸式传感器元件(4x、4y)的导电透明层(4)直接接触的接触结构的用法,其特征在于所述溅镀靶包含Μ0χ \,其中0. 02彡y彡0. 15。
10.根据权利要求9所述的溅镀靶的用法,其特征在于0.03 < y < 0. 09。
11.一种用蚀刻溶液来构造用于接触导电透明层的接触结构的用法,所述接触结构具有至少一个临;1\层以、2'),其中0.02彡0.15,且所述蚀刻溶液具有磷酸和/ 或醋酸和/或硝酸作为溶液组分。
12.根据权利要求11所述的蚀刻溶液的用法,其特征在于磷酸的比例为60重量%到 90重量%,醋酸的比例为0重量%到20重量%,且硝酸的比例为1重量%到12重量%。
全文摘要
本发明提供一种触摸式传感器布置(10),其包含光学透明衬底(1);形成于所述衬底(1)上且具有至少一个导电透明层(4)的至少一个光学透明触摸式传感器元件(4x、4y);以及用于所述导电透明层(4)的电接触的至少一个接触结构(2)。所述接触结构(2)具有与所述导电透明层(4)直接接触的至少一个MoxTay层(2),其中0.02≤y≤0.15。
文档编号G06F3/041GK102262475SQ201110036108
公开日2011年11月30日 申请日期2011年2月10日 优先权日2010年2月12日
发明者J.威克勒, N.赖福里, 曾柏诚 申请人:攀时欧洲股份公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1