氧化铟锡层的形成的制作方法

专利名称：氧化铟锡层的形成的制作方法
技术领域：
本申请一般地涉及氧化铟锡(ITO)层的形成，尤其涉及通过将ITO加热至较高温度而在基片之上形成结晶ITO层的同时限制基片的温度增加。
背景技术：
现今，有许多类型的输入设备可用于执行计算系统内的操作，这些输入设备包括诸如按钮或键、鼠标、跟踪球、游戏杆、触摸传感器面板、触摸屏等等。特别地，触摸屏因其易于使用、适于多用途操作且价格逐渐降低而变得越来越流行。触摸屏可以包括触摸传感器面板和显示设备，其中触摸传感器面板可以是带有触摸敏感表面的透明面板，而诸如液晶显示器(LCD)的显示设备可以部分地或完全地放置在面板之后以使得触摸敏感表面能够覆盖该显示设备的至少一部分可视区。触摸屏可以允许用户通过用手指、输入笔或者其他物体在由显示设备显示的用户界面(UI)所指示的位置上对触摸传感器面板进行触摸来执行各种功能。一般而言，触摸屏可以识别触摸事件以及该触摸事件在触摸传感器面板上的位置，于是计算系统可以根据触摸事件时刻出现的显示来解释该触摸事件，随后就能基于该触摸事件执行一个或多个动作。互电容触摸传感器面板可由基本透明的导电材料(诸如ΙΤ0)的驱动线路和感测线路的阵列形成，其中所述驱动线路和感测线路的阵列通常以行和列的方式沿着水平和垂直方向沉积在基本透明的基片上。沉 积高质量、结晶ITO的常规工艺需要将基片暴露在高达350摄氏度的持续温度下。然而，这类高温工艺无法适用于某些应用。

发明内容
一个示例涉及通过加热ITO到较高温度而在基片之上形成结晶ITO层的同时限制基片的温度增加小于预定温度。例如，可以在基片之上沉积包括非晶ITO的层，并且可以使用表面退火工艺使得ITO经历从非晶ITO到结晶ITO的相变。在表面退火工艺中，能量的施加是以大部分的能量由包括非晶ITO的层而非基片吸收的方式进行的。例如，非晶ITO层可以暴露于激光、紫外(UV)辐射、微波辐射、或者其他电磁(EM)辐射下。可以选择辐射的波长，使得非晶ITO层吸收大部分的辐射能量。以此方式，因为大部分的能量被ITO层吸收，使得例如非晶ITO层可以被充分加热以经历到结晶ITO的相变，而同时基片的温度增加则可被限制为小于预定温度。在另一示例中，可以通过向ITO层施加电流而使得能量吸收集中在ITO层。ITO层的电阻使得电流的一部分能量以热量形式被ITO层吸收。让电流集中流过ITO层能够使得大部分的能量由非晶ITO层吸收，由此就能将ITO加热到较高温度并引起到结晶ITO的相变，同时限制基片的温度增加。在另一示例中，可以使用诸如物理气相沉积(PVD)之类的沉积工艺在裸基片(gp，没有包括非晶ITO的层)上沉积结晶ΙΤ0，上述工艺在将ITO加热到较高温度(例如，200-350摄氏度或更高)的同时限制基片的温度增加小于预定温度。例如，可以让基片在其温度增加超过预定的阈值温度之前快速通过高温ITO沉积室，以沉积一层较薄的结晶ΙΤ0。可以让基片多次通过沉积室，直至ITO层达到期望厚度。在每次通过之间，能让基片充分冷却以便在下一次通过的过程中保持基片温度低于预定的阈值温度。


图1例示了可根据本发明实施例在其上形成一层或多层结晶ITO层的示例性LCD模块。图2例示了一种根据本发明的实施例使用表面退火工艺在诸如CF玻璃的基片之上形成结晶ITO层同时限制基片的温度增加的示例性方法。图3例示了根据本发明实施例的另一种形成结晶ITO层的示例性方法。图4例示了根据本发明实施例的另一种形成结晶ITO层的示例性方法。图5例示了另一种根据本发明实施例的使用快速沉积工艺形成结晶ITO层的示例性方法。图6例示了一种根据本发明实施例的用于校准/测 试结晶ITO层形成工艺的示例性方法。图7A-C例示了一种可以根据本发明实施例形成的示例性SITO配置。图8A-B示出了图7A-C中示例性SITO配置的更多细节。图9例示了图7A-C和图8A-B中示例性SITO配置的进一步细节。图10A-B例示了具有根据本发明实施例形成的SITO配置的触摸传感器面板的示例性电容测量。图1OC例示了另一个示例性SITO配置。图11例示了一种包括根据本发明实施例形成的SITO的示例性SITO叠层。图12例示了一种包括根据本发明实施例形成DITO层的示例性DITO配置和工艺。图13例示了一种包括使用了根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层的触摸传感器面板的示例性计算系统。图14A例示了一种包括根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层的触摸传感器面板的示例性移动电话。图14B例示了一种包括根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层的触摸传感器面板的示例性数字媒体播放器。图14C例示了一种包括根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层的触摸传感器面板(跟踪板)和/或显示器的示例性个人计算机。
具体实施例方式在以下对各较佳实施例的描述中，对附图进行参考，这些附图形成该描述的一部分并在其中以说明的方式示出能够实践本发明的特定实施例。应该理解可以使用其他实施例并做出结构性的改变而不背离本发明各实施例的范围。一个示例涉及通过加热ITO到较高温度而在基片之上形成结晶ITO层，同时将基片温度增加限制为小于预定温度。例如，可以将包括非晶ITO的层沉积在基片顶部，并且可以使用表面退火工艺使得ITO经历从非晶ITO到结晶ITO的相变。包括非晶ITO的层例如可以是包括非晶ITO和结晶ITO两者的层。在表面退火工艺中，以大部分能量由包括非晶ITO的层而非基片吸收的方式来施加能量。例如，非晶ITO层可以暴露于激光、紫外(UV)辐射、微波辐射、或者其他电磁(EM)辐射下。可以选择辐射的波长，使得非晶ITO层吸收大部分辐射能。以此方式，因为大部分的能量被ITO层吸收，使得例如非晶ITO能被充分加热以经历到结晶ITO的相变，而同时还可以限制基片的温度增力口。在另一个示例中，可以通过向ITO层施加电流而使得能量吸收集中在ITO层。ITO层的电阻使得电流的一部分能量以热量形式被ITO层吸收。让电流集中流过ITO层能让非晶ITO层吸收大部分的能量，由此将ITO加热到较高温度并引起到结晶ITO的相变，同时限制基片的温度增加小于预定温度。在另一个示例中，可以使用诸如物理气相沉积(PVD)的沉积工艺在裸基片(即，没有包括非晶ITO的层)上沉积结晶ΙΤ0，上述工艺在将ITO加热到较高温度(例如，200-350摄氏度或更高)的同时限制基片的温度增加小于预定温度。例如，可以让基片在其温度增加超过预定的阈值温度之前快速通过高温ITO沉积室，以沉积一层较薄的结晶ΙΤ0。可以让基片多次通过沉积室，直至ITO层达到期望厚度。在每次通过之间，可以让基片充分冷却以便在下次通过的过程中保持基片温度低于预定的阈值温度。在基片之上形成结晶ITO的同时限制基片的温度增加在例如LCD触摸屏的生产中特别有用，这是因为IXD的液晶如果暴露在约100摄氏度以上的温度下就会劣化。在此方面，本文将针对LCD触摸屏来描述并例示本发明的如下示例性实施例。然而，应该理解本发明的实施例不受此限制，而是还可以应用于在其中ITO结晶层在温度敏感基片之上和/或在温度敏感材料附近形成的其他应用。还应注意到本发明的实施例还可应用于一般情况下在基片上形成结晶ΙΤ0，即同样适用于基片或周围材料不存在特定的温度敏感的情况。此夕卜，本发明的实施例不限于ΙΤ0，而是同样适用于在其中形成某层需要将材料加热至较高温度的其他材料。此外，注意本文中使用的术语“结晶ΙΤ0”不应该仅仅被解释为是100%的纯结晶Ι ，而是还意味着其结晶ITO占据主要比例的材料。图1示出了根据本发明实施例的在其上形成一层或多层结晶ITO的示例性LCD模块101。IXD模块101包括滤色(CF)玻璃103和薄膜晶体管(TFT)玻璃105，其中CF玻璃103在前侧(未示出)上具有图案化的RGB (红、绿、蓝)像素和黑障板(BM)，TFT玻璃105在前侧(未示出)上具有图案化的薄膜晶体管。CF玻璃103和TFT玻璃105 —般厚约0.5mm。IXD模块101还包括填充在CF玻璃103的前侧和TFT玻璃105的前侧之间的分隔件107和液晶(LC) 109。LC 109例如可以使用滴注(one drop fill, 0DF)工艺进行填充。在填充了LC之后，就可以使用抛光工艺将CF玻璃103的背侧和TFT玻璃105的背侧薄化至例如约0.2mm的厚度。 在将IXD模块101用作触摸屏的处理中，可以将ITO沉积在CF玻璃103的背侧之上，例如用以形成驱动线路和感测线路。可以在一层或多层内将ITO图案化为例如单层ITO(SITO)配置、双层ITO (DITO)配置、包括DITO和ITO遮蔽层的配置或者其他配置的一部分。ITO应在薄化工艺后形成，否则ITO会被薄化工艺移除。在已使用LC 109填充IXD模块101且CF玻璃103和TFT玻璃105已被薄化之后在CF玻璃103的背侧上形成一层或多层ITO层，这样能够降低触摸屏面板叠层的z高度，并可能得到更为轻薄的触摸屏设备。然而，虽然典型的结晶ITO沉积工艺可能需要约350摄氏度的温度，但是LC 109在约100摄氏度以上的温度就会劣化。图2例示了一种根据本发明实施例的使用表面退火工艺在诸如CF玻璃103的基片之上形成结晶ITO层同时限制基片的温度增加的示例性方法。在诸如室温的低温下在CF玻璃103上沉积约100-1000埃的非晶ITO层201。例如，可以使用低温溅射装置(未示出)沉积非晶ITO层201。主要归因于ITO的非晶结构，非晶ITO层201具有较高的薄层电阻(sheet resistance,例如400-700欧姆/方块)，以及较差的光透射率。对非晶ITO层201进行表面退火。表面退火将层201加热至退火温度，使得非晶ITO经历到结晶ITO的相变。该工艺限制IXD模块101的温度增加，因此可将LC 109的温度保持在预定阈值以下，例如100摄氏度以下。表面退火可以通过将层201暴露于来自电磁(EM)辐射源205的EM辐射203 (例如，紫外(UV)辐射、激光、微波辐射等)下来实现。可以选择辐射的波长使得非晶ITO层201对辐射203的吸收较高。在此情况下，ITO层201可以吸收较大比例的辐射203，从而能够将没有被ITO层吸收(B卩，通过了 ITO层的辐射，有时也被称为“剩余辐射”)而到达LCD模块101的辐射保持在较低的水平。可以使用例如波长小于300nm的UV辐射。对辐射203的高吸收将非晶ITO层201加热到足以引起到结晶ITO层207的相变的温度。归因于由上述工艺形成的在层207中占据主要比例的结晶ΙΤ0，使得结晶ITO层207相比于非晶ITO层201具有较低的薄层电阻(约100-200欧姆/方块)。此夕卜，同样归因于在层207中占据主要比例的(B卩，该层的结晶ITO部分)是结晶结构，使得结晶ITO层207具有更好的透射率。辐射203可以按各种方式施加。例如，辐射203可以按各种持续时间分布(profile)来施加。在某些实施例中，例如可以在单个时间段内持续施加辐射203以完成该退火工艺。在其他实施例中，可以在退火工艺的过程期间多次施加、停止施加辐射203，从而能让传递至LCD模块101的热量在辐射移开的时段内消散，由此进一步地限制LCD模块的温度增加。辐射203能够以各种强 度施加。辐射203能够相对于ITO层201以不同的入射角施加，例如90度角(即，垂直于表面)、45度角、接近于零的入射余角(grazing angle,即几乎与表面平行)等。辐射源205包括控制器211，该控制器211控制诸如持续时间分布、波长、入射角的各种因素。图3示出了根据本发明实施例的另一种形成结晶ITO层的示例性方法，其中在形成非晶ITO层303之前，在基片上(诸如CF玻璃103的背侧)形成中间层301。中间层301可以由能够反射和/或吸收来自EM辐射源307的EM辐射305的材料制成，其中该EM辐射源307用于在形成结晶ITO层309的表面退火工艺中。辐射源307包括控制器311，该控制器211控制诸如持续时间分布、波长、入射角之类的各种因素。此外，中间层301可以对光波长或多或少地呈现透明态，这一性质对使用可见光的应用(诸如触摸屏)尤为有利。在形成了中间层301、非晶ITO层303之后，就能以类似上述方法的各种方式来施加辐射305。然而，相比于前述方法，增加的中间层301通过反射和/或吸收最初没有被ITO层303吸收的辐射(即，剩余辐射)，能够进一步限制LCD模块101的温度增加。在中间层301反射辐射305的情况下，中间层通过让剩余辐射反射远离IXD模块并返回ITO层303，能够减少或是消除达到IXD模块101的本会被LC 109吸收的辐射的量。因为反射通常发生在反射材料表面或者其附近，所以反射中间层可以是非常薄的层。
在中间层301吸收辐射305的情况下，中间层通过在剩余辐射到达IXD模块101之前吸收部分或全部的剩余辐射，能够减少或是消除到达LCD模块101的本会被LC 109吸收的辐射的量。因为吸收可以在整块材料中实现，所以吸收型的中间层可以是取决于期望的吸收量、材料的吸收质量、施加的辐射量等等的相对较厚的层。图4示出了根据本发明实施例的另一种形成结晶ITO层的示例性方法，其中对非晶ITO层405施加来自电流源403的电流401。非晶ITO层405的电阻(可以是例如400-700欧姆/方块)使得电流401的部分能量以热量的形式被非晶ITO层吸收。因为CF玻璃103是绝缘体，所以电流401的流动仅限于ITO层405。因此，非晶ITO层405可以吸收大部分的(如果不是全部的话)能量，由此将ITO加热到较高温度并在退火温度引起到结晶ITO层407的相变，同时限制IXD模块101的温度增加。如上所述，ITO层的电阻随着ITO从非晶到结晶的相变而减小。在此方面，电流源403可以包括检测器/控制器409，后者用于检测ITO层的电阻并在电阻降低至预定水平(诸如典型的结晶ITO所具有的100-200欧姆/方块的电阻)时减小和/或停止电流401。检测器/控制器409还可以控制其他因素，诸如电流的量、电流施加定时等。

电流401可以是交流(AC)或者直流(DC)，并且能够以各种方式施加。例如，可以在单个时间段内持续施加辐射401以完成退火工艺。在其他实施例中，可以在退火工艺的过程期间多次施加、停止施加电流401，从而能让传递至LCD模块101的热量在电流停止的时段内消散，由此进一步地限制LCD模块的温度增加。电流401能够以恒定的功率水平和/或频率施加，或者功率水平和/或频率可以变化。例如，功率水平可以在退火工艺和/或施加时段的早期持续增大(ramp up),而在所述工艺和/或施加时段的末期持续降低(rampdown)。图5示出了根据本发明实施例的另一种形成结晶ITO层的示例性方法，其中可以使用诸如PVD的沉积工艺在诸如CF玻璃103的裸基片(没有包括非晶ITO的层)上沉积结晶ΙΤ0，上述工艺在将ITO加热到较高温度(例如，200-350摄氏度或者更高)的同时限制IXD模块101的温度增加。例如，可以让IXD模块101在LC 109的温度增加超过预定的阈值温度之前快速通过高温ITO沉积室501，以沉积一层较薄的结晶ITO层503。在某些实施例中，单次快速通过例如沉积约50埃的结晶ΙΤ0。可以让IXD模块101快速通过室501多次，每次通过都会增加额外的一层较薄的结晶ITO层(图5中的层505、507和509)，直至ITO层达到期望厚度。例如，可以让IXD模块101快速通过室501四次，每次通过沉积50埃的结晶ΙΤ0,以形成厚度为200埃的结晶ITO层。在每次通过之间，可以让IXD模块101充分冷却以便在下次通过的过程中保持LC 109的温度低于预定的阈值温度。高温沉积室501包括用于控制诸如每次通过的持续时间分布、沉积温度等控制因素的控制器511。图6示出了一种根据本发明实施例的校准/测试结晶ITO层形成工艺的示例性方法。图6示出了类似于IXD模块101的测试用IXD模块601，不同之处在于该测试用IXD模块601包括在LC 613和CF玻璃615之间放置的温度指示点603、605、607、609和611。每个温度指示点在暴露于其特定指示温度之上的温度时会永久地改变颜色。可以选择温度指示点使得其指示温度覆盖LC 613的期望阈值温度附近的温度范围。例如，如果LC 613的期望阈值温度是100摄氏度，那么点603、605、607、609和611的指示温度可以分别是90摄氏度、95摄氏度、100摄氏度、105摄氏度和110摄氏度。可以使用多个类似于模块601的测试用LCD模块通过以下方式来校准/测试形成结晶ITO的工艺(诸如前述的示例性工艺):对测试用模块执行所述工艺，确定所述工艺导致的LC 613的近似最大温度，并基于所确定的最大温度调整所述工艺的一个或多个参数。可以使用其他的测试用LCD模块来重复上述校准/测试过程，直至最大温度对应于LC613的期望阈值温度。在校准/测试之后，就可以对常规LCD模块(即没有温度指示点的LCD模块)进行处理，从而例如形成一层结晶ITO以供使用SITO配置的应用，或者例如形成多层结晶ITO以供使用DITO配置的应用。现将参考图7A-C、8A-B、9、10A_C和11来描述其中利用了本发明各实施例的一些示例性的SITO配置和工艺。图7A例示了一种示例性触摸传感器面板700的局部视图，该示例性触摸传感器面板700根据本发明的实施例已通过以下步骤形成:进行如上所述的玻璃薄化工艺以薄化LCD模块的玻璃，随后在LCD模块的经薄化的CF玻璃703背侧之上形成单层的结晶ΙΤ0。为清楚起见，仅例示了触摸传感器面板700的CF玻璃703的背侧。在图7A的示例中，尽管示出了具有8列(标记为a-h)和6行(标记为1-6)的触摸传感器面板700，但应该理解可以使用任何行数和列数。列a-h通常可以呈柱状，虽然在图7A的示例中每列的一侧都包括设计用于产生每列中分离部分(separate section)的错开的边缘和凹口。行1-6中的每一行都由多个不同的区块或衬垫形成，每个区块包括与该区块材料相同且路由至触摸传感器面板700的边界区域的迹线，这些迹线用于使得特定行中的全部区块都通过布置在边界区域内的金属迹线(在图7A中未示出)而连接在一起。这些金属迹线可被路由至触摸传感器面板700 —侧上的某一较小区域并与柔性电路702相连。如图7A中的示例所示，可以将形成行的区块排列为大致呈金字塔形的配置。在图7A中，例如在列a和b之间的行1-3的区块被排列成倒金字塔形配置，而在列a和b之间的行4-6的区块被排列成正金字塔形配置。图7A中的列和区块可以在共面的单层结晶ITO中形成，以适于触摸屏应用。SITO层可以在诸如CF玻璃703的盖体玻璃的背侧上形成，或者在分离的衬垫之上形成。图7B例示了根据本发明实施例`的示例性触摸传感器面板700的局部视图，该示例性触摸传感器面板700包括布置在该触摸传感器面板边界区域内的金属迹线704和706。注意，在图7B中为清楚起见放大了边界区域。列a-h中的每一列都包括SITO迹线708，用以将该列经由通孔(在图7B中未示出)与金属迹线相连。每一列的一侧包括被设计用于产生每列中的分离部分的错开的边缘714和凹口 716。行区块1-6中的每一区块都包括SITO迹线710，用以将该区块经由通孔(在图7B中未示出)与金属迹线相连。SITO迹线710能够让特定行中的每个区块自连接至彼此。因为全部的金属迹线704和706在同一层上形成，所以它们能够被路由至同一个柔性电路702。如果触摸传感器面板700是互电容触摸传感器面板，那么列a-h或者行1_6可以用一个或多个激励信号驱动，并且可以在相邻的列区域和行区块之间形成边缘(fringing)电场线。在图7B中，应该理解虽然为了说明仅仅示出了在列a和行区块I之间(a-Ι)形成的电场线712，但是取决于被激励的列或行，在其他相邻列和行区块之间(例如，a-2、b-4、g-5等)也可以形成电场线。于是，应该理解每个列-行区块对(例如，a-l、a-2、b-4、g_5等)可以表示双电极像素或传感器，在那里电荷可以从驱动电极耦合至感测电极之上。当手指在这些像素中的一个像素之上触摸时，伸出触摸传感器面板盖体的一部分边缘电场线就被手指阻断，从而降低了耦合至感测电极的电荷量。可以检测耦合电荷量的这一降低来作为确定触摸结果的“图像”的一部分。应该注意到在如图7B所示的互电容触摸传感器面板设计中，不需要分离的参考地，因此也就不需要在基片背侧上或在分离的基片上的第二层。触摸传感器面板700还可以是自电容触摸传感器面板。在这一实施例中，参考地平面可以在基片的背侧上、与区块和列由电介质隔开但在与区块和列相同的一侧上、或在分离的基片上形成。在自电容触摸传感器面板中，每个像素或者传感器具有归因于手指的出现而改变的相对参考地的自电容。在自电容的实施例中，列a-h的自电容可以被独立感测，而行1-6的自电容同样可被独立感测。图7C例示了根据本发明实施例的列和行区块与触摸传感器面板边界区域内的金属迹线的示例性连接。图7C表示图7B中的“详图A”，并且示出了通过SITO迹线708和710与金属迹线718相连的列“a”和行区块4-6。因为SITO迹线708和710与金属迹线718由介电材料隔开，所以在介电材料中形成的通孔720能让SITO迹线与金属迹线相连。图8A例示了根据本发明实施例的触摸传感器面板800的示例性截面图，该图示出了经由介电材料822中的通孔820相连的SITO迹线808和金属迹线818。图8A表示图7C中所示的视图B-B。图8B是根据本发明实施例的图8A中所示的示例性截面图的近视图。图8B示出了其中SITO迹线808具有最大约155欧姆/方块的电阻率的一个示例性实施例。在一个实施例中，电介质822可以是约1500埃的无机Si02，其可以在较高的温度下处理，因此能够溅射较高质量的SITO层。在另一个实施例中，电介质822是约3.0微米的有机聚合物。1500埃的无机Si02可以在足够小型的触摸传感器面板中使用，使得(SITO迹线808和金属迹线818之间的)跨电容不会成为问题。对于较大的触摸传感器面板(对角线尺寸约3.5”或更大)而言，跨电容因其会引起仅能被部分补偿的误差信号而可能成为问题。因此对于较大的触摸传感器面板而言，可以使用介电常数较低的较厚的电介质层822 (诸如约3.0微米的有机聚合物)来降低跨电容。再次参考图7C的示例，列边缘714和行区块4-6可以在x维上错开，这是因为必须为连接行区块4和5的SITO迹线710留有空间。(应该理解图7C示例中的行区块4其实是粘在一起的两个区块。)为了获得最优触摸灵敏度，期望平衡像素a-6、a_5和a_4中各电极的面积。然而，如果将列“a”保持为线性，那么行区块6会比行区块5或4更为细长，这会引起像素a-6的电极间不平衡。图9例示了根据本发明实施例的示例性的列和相邻行区块的顶视图。通常期望使得像素a-4、a-5和a_6的互电容特性相对恒定，以产生位于触摸感测电路范围之内的相对均匀的z方向触摸灵敏度。因此,列面积a4、a5和a6应该与行区块面积4、5和6大致相同。为了达到这一要求，可以将列部分a4、a5和行区块4、5相比于列部分a6和行区块6在y方向上缩短，使得列部分a4的面积与列部分a5、a6的面积相匹配。换句话说，像素a4_4将比像素ae_6更宽但更短，即像素ae_6会更窄但更长。从前述附图中应该显见的是，原始空间灵敏度会多少有些畸变。换句话说，因为像素或传感器在X方向上会有略微的扭斜或者失准，所以像素a-6上最大化的触摸事件(例如，直接放在像素a-6之上的手指)的X坐标会与例如像素a-4上最大化的触摸事件的x坐标有略微的不同。因此，在本发明实施例中，这一失准将由软件算法去扭曲(de-warped)，以重新映射各像素并移除上述畸变。
虽然典型的触摸面板的网格维度可以具有以中心相距5.0mm的方式排列的像素，但是也可能期望例如中心相距约6.0mm的散得更开的网格，用以减少触摸传感器面板中的电连接总数。然而，散开的传感器图案可能会引起错误的触摸读取。图1OA是在间隔较宽的单行中手指触摸的X坐标相对于像素处可见的互电容的关系图，其中所述像素针对两相邻像素a-5和b-5。在图1OA中，关系图1000表示随着手指触摸从左到右持续移动在像素a-5处可见的互电容，而关系图1002表示随着手指触摸从左到右持续移动像素b-5处看到的互电容。正如预期的那样，当手指触摸直接通过像素a-5之上时在像素a-5处看到的互电容1004下降，而当手指触摸直接通过像素b-5之上时在像素b-5处看到的互电容1006的类似下降。如果直线1008表示用于检测触摸事件的阈值，那么图1OA则例示了即使手指从未从触摸传感器面板的表面上抬起，也会在1010处错误地呈现手指暂时抬离表面的状况。该位置1010可以表示两个分开的像素之间的近似中点。图1OB是根据本发明实施例的在间隔较宽的单行中手指触摸的X坐标相对于像素处可见的互电容的关系图，其中所述像素针对两相邻像素a-5和b-5并且在该图中提供了空间插值。正如预期的那样，当手指触摸直接通过像素a-5之上时在像素a-5处看到的互电容1004下降，而当手指触摸直接通过像素b-5之上时在像素b-5处看到的互电容1006的类似下降。然而应该注意，互电容值的上升和下降出现的比图1OA中更为平缓。如果直线1008表示用于检测触摸事件的阈值，那么图1OB则例示了随着手指从左向右移动至像素a-5和b-5之上，在像素a-5或b_5处一直检测到触摸事件。换句话说，对触摸事件的这一“模糊”操作有助于避免虚假的无触摸读取的出现。在本发明的一个实施例中，诸如CF玻璃703的盖体玻璃没有被薄化，而是相反地，可以增加触摸传感器面板的盖体玻璃的厚度，以产生图1OB中所示的一部分或全部的空间模糊或过滤。

图1OC例示了根据本发明实施例的可用于较大像素间隔的示例性的列和相邻行区块的顶视图。图1OC例示了其中在像素内利用沿X方向伸长的锯齿状电极边缘1012的示例性实施例。锯齿状电极边缘能够让边缘电场线1014在X方向上的更大的区域内呈现，使得触摸事件能够在X方向上的更大距离内被同一像素检测。应该理解图1OC的锯齿形配置只是一个示例，诸如蛇形边缘之类的其他配置也可以使用。这些配置可以进一步地缓和触摸图案并在如图1OB中所示的相邻像素之间产生额外的空间滤波和插值。图11示出了根据本发明实施例的粘合至盖体玻璃的在触摸传感器面板基片上的示例性SITO叠层。该叠层可以包括可由玻璃形成的触摸传感器面板基片1100，该基片1100的一侧上可以形成抗反射(AR)膜1110，该基片1100的另一侧上则可以沉积并图案化金属1102，以在边界区域内形成总线。金属1102可以具有最大0.8欧姆/方块的电阻率。随后可以在基片1100和金属1102之上沉积绝缘层1104。绝缘层例如可以是厚度为1500埃的Si02或者是厚度为3微米的有机聚合物。可以使用光刻术在绝缘体1104内形成通孔1106，并且随后可以根据本发明实施例在绝缘体和金属1102之上沉积结晶ITO 1108并对其进行图案化。电阻率最大为155欧姆/方块的单层结晶ITO 1108相比于多层设计更为透明也更易于制造。可以使用诸如各向异性导电膜(ACF)的粘合剂114将柔性电路1112粘合至导电材料1108和金属1102。随后可以使用诸如压敏粘合剂(PSA)之类的粘合剂1118将整个组件粘合至盖体玻璃1116和黑障板1120。
在一个可选实施例中，可以在盖体玻璃的背侧上直接形成上述金属、绝缘体和导电材料。如下将参考图12描述其中利用了本发明实施例的示例性的DITO配置和工艺。图12示出了一个示例性IXD模块1200的局部视图，其中该IXD模块1200已经历了如上所述的玻璃薄化工艺以薄化CF玻璃1203。根据本发明实施例，单层结晶ITO 1205在薄化的CF玻璃1203的背侧之上形成，以形成例如DITO配置的驱动线路。在ITO层1205之上形成绝缘层1207，在层1207之上形成根据本发明实施例的第二结晶ITO层1209，以形成例如DITO配置的感测线路。因为绝缘层1207可以在第二 ITO层1209形成过程中为LC 1211的温度增加提供某些额外的保护性限制，所以形成第二 ITO层1209的工艺可能与形成第一 ITO层1205的工艺不尽相同，并且可以被调整以利用该额外的保护性限制。例如，如果使用快速沉积工艺，就可以在形成第二 ITO层时将LCD模块持续放置在沉积室中更长的时间段(相比于形成第一 ITO层的工艺)，这样需要通过室的次数也就更少。图13例示了可包括如上所述的一个或多个本发明实施例的示例性计算系统1300。计算系统1300可以包括一个或多个面板处理器1302和外围设备1304、以及面板子系统1306。外围设备1304可以包括但不限于随机存储存取器(RAM)或者其他类型的存储器或存储、监视定时器等。面板子系统1306可以包括但不限于一个或多个感测通道1308、通道扫描逻辑1310以及驱动器逻辑1314。通道扫描逻辑1310可以访问RAM 1312，自主地从感测通道读取数据并提供对感测通道的控制。此外，通道扫描逻辑1310可以控制驱动器逻辑1314产生各种频率和相位的激励信号1316，这些激励信号1316可以被选择性地应用于触摸传感器面板1324的驱动线路。在某些实施例中，面板子系统1306、面板处理器1302和外围设备1304可以集成在单个专用集成电路(ASIC)内。触摸传感器面板1324可以包括具有多个驱动线路和多个感测线路的电容性感测介质，但也可以使用 其他的感测介质。驱动线路和感测线路之一或两者可以耦合至导电迹线。驱动线路和感测线路的每个交叉可以表示一个电容性感测节点，并且可以被看作是图形元素(像素)1326，其在将触摸传感器面板1324看作是捕捉触摸的“图像”的情况下尤为有用。(换句话说，在面板子系统1306已经确定了触摸事件是否已经在触摸传感器面板中的每个触摸传感器处被检测之后，多点触摸面板内其中发生了触摸事件的触摸传感器的图案就可被看作为触摸的“图像”(例如，触摸该面板的手指的图案)。)触摸传感器面板1324的每个感测线路都可以驱动面板子系统1306中的感测通道1308 (在此也被称为事件检测和解调电路)。计算系统1300还可以包括用于接收来自面板处理器1302的输出并基于所述输出执行动作的主机处理器1328，所述动作可以包括但不限于移动诸如光标或指针之类的对象、滚动或者平移、调整控件设置、打开文件或文档、查看菜单、做出选择、执行指令、操作耦合至主机设备的外围设备、应答电话呼叫、发起电话呼叫、终止电话呼叫、改变音量或者音频设置、存储与电话通信相关的诸如地址、常拨号码、已接来电、未接来电之类的信息、登录计算机或者计算机网络、允许经授权的个人访问计算机或者计算机网络的受限区域、载入与用户对计算机桌面的偏好方案相关联的用户简档、允许访问web内容、启动特定程序、力口密或者解码消息等等。主机处理器1328还可以执行可能与面板处理不相关的额外功能，并且可以耦合至程序存储1332以及用于向设备的用户提供Π的诸如LCD显示器的显示设备1330。在显示设备1330被部分或全部放置在触摸传感器面板下的情况下，该显示设备1330可连同触摸传感器面板1324 —起形成触摸屏1318。注意，以上描述的一个或多个功能可以由存储在存储器(例如，图13中的外围设备1304中的一个设备)的固件完成并由面板处理器1302执行，或者可以存储在程序存储1332中并由主机处理器1328执行。固件也可以存储在和/或传送至可由指令执行系统、装置或设备(诸如基于计算机的系统，含有处理器的系统或者能够从指令执行系统、装置或设备中取指令并执行指令的其他系统)使用或与之结合使用的任何计算机可读介质中。在本申请的上下文中，“计算机可读介质”可以是包含或者存储可由指令执行系统、装置或设备使用或者与之结合使用的程序的任何介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外、或者半导体系统、装置或者设备；便携式计算机盘(磁性)、随机存储存取器(RAM)(磁性)、只读存储器(ROM)(磁性)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)(磁性)；诸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R或者DVD-RW的便携式光盘；或者诸如致密闪存卡、安全数字卡、USB存储器设备、记忆棒的闪速存储器等等。固件也可以在由指令执行系统、装置或设备(诸如基于计算机的系统，含有处理器的系统或者能够从指令执行系统、装置或设备中取指令并执行指令的其他系统)使用或之结合使用的任何传输介质中传播。在本申请的上下文中，“传输介质”可以是能够传输、传播或者传送可由指 令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的程序的任何介质。传输可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁或者红外的有线或者无线的传播介质。图14A例示了可以包括触摸传感器面板1424和显示设备1430的示例性移动电话1436，其中所述触摸传感器面板包括根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层。图14B例示了可以包括触摸传感器面板1424和显示设备1430的示例性数字媒体播放器1440，其中所述触摸传感器面板包括根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层。图14C例示了可以包括触摸传感器面板(跟踪板)1424和显示器1430的示例性个人计算机1444，其中该个人计算机的触摸传感器面板和/或显示器(在其中显示器是触摸屏的一部分的实施例中)包括根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层。图14A、14B和14C的移动电话、媒体播放器和个人计算机的厚度和重量都可以通过利用根据本发明实施例形成的一层或多层结晶ITO层而得到改善。虽然已经参考附图完整描述了本发明的各实施例，但应该注意各种改变和修改对本领域技术人员来说都是显而易见的。可以理解这些改变和修改都被包括在由所附权利要求所限定的本发明的各实施例的范围之内。
权利要求
1.一种用于在基片之上形成结晶氧化铟锡(ITO)层的系统，所述系统包括: 加热装置，用于将ITO加热至较高温度以形成结晶ITO层；以及 限温装置，用于在结晶ITO层的形成过程中限制基片的温度增加。
2.如权利要求1所述的系统，还包括: 沉积装置，用于在基片之上沉积包括非晶ITO的层，其中所述加热装置通过施加电磁(EM)辐射来加热所述包括非晶ITO的层。
3.如权利要求2所述的系统，还包括: 层形成装置，用于在包括非晶ITO的层和基片之间形成中间层，其中所述中间层在EM辐射的波长上反射所述EM辐射。
4.如权利要求2所述的系统，还包括: 层形成装置，用于在包括非晶ITO的层和基片之间形成中间层，其中所述中间层在EM辐射的波长上吸收所述EM辐射。
5.如权利要求1所述的系统，还包括: 沉积装置，用于在基片之上沉积包括非晶ITO的层，其中所述加热装置通过向所述包括非晶ITO的层施加电流来加热所述包括非晶ITO的层。
6.如权利要求5所述的系统，还包括: 电阻测量装置，用于测量非晶ITO`层的电阻并且用于在测得的电阻达到预定阈值时停止施加所述电流。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述沉积装置包括低温溅射装置。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述加热装置包括含有高温沉积室的高温沉积室系统，并且所述限温装置包括控制器，所述控制器控制高温沉积室系统在沉积一部分结晶ITO层的过程中将基片放置在高温沉积室内持续第一时间段，在基片温度降低的过程中将基片从高温沉积室中移出达第二时间段，并且重复上述放置和移出步骤直至结晶ITO层形成。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述高温沉积室是物理气相沉积室。
10.由权利要求1所述的系统形成的结晶ITO层，所述结晶ITO层在触摸传感器面板内形成。
全文摘要
本发明涉及氧化铟锡(ITO)层的形成。本发明公开了用于在基片之上形成结晶氧化铟锡层的系统，用于对沉积在基片上的材料层进行退火的系统，以及材料的叠层。通过将材料加热至较高温度而在基片之上形成诸如结晶氧化铟锡的材料层，同时限制基片的温度增加以使得基片的温度不超过预定温度。例如，可以在基片之上沉积包括非晶ITO的层，并且可以在使用辐射在表面退火工艺中加热该非晶层同时限制基片温度。另一种工艺则可以让电流通过该非晶ITO。在另一种工艺中，让基片快速通过高温沉积室，由此沉积一部分非晶ITO层，同时限制基片的温度增加。
文档编号G06F3/041GK103173719SQ201310053158
公开日2013年6月26日 申请日期2009年8月7日 优先权日2008年8月8日
发明者黄丽丽, 钟志国 申请人:苹果公司