触摸屏传感器和具有低可见度的覆盖微图案的图案化基材制造技术

技术编号:7131293 阅读:353 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了诸如天线、EMI屏蔽罩和触摸屏传感器之类的制品以及具有低可见度的覆盖微图案的图案化基材。还描述了确定图案化基材的可见度的方法。在一个实施例中,描述了一种图案化基材,所述图案化基材包括对可见光透明的基材;以及至少两个重叠的导电网格微图案,其中每个网格具有重复的单元几何形状,并且覆盖微图案的组合在30000单位的距离下具有大于-35分贝的空间对比阈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】触摸屏传感器和具有低可见度的覆盖微图案的图案化基材
技术介绍
触摸屏传感器检测施加到触摸屏显示器表面的物体(如手指或触笔)的位置或设置在触摸屏显示器表面附近的物体的位置。这些传感器沿着显示器表面(即在平坦的矩形显示器的平面内)检测物体的位置。触摸屏传感器的例子包括电容式传感器、电阻式传感器和投射电容式传感器。这种传感器包括覆盖显示器的透明导电元件。导电元件与电子元件结合使用,电子元件使用电信号探测导电元件,以便确定靠近或接触显示器的物体的位置。其他可以覆盖显示器并包括透明导电元件的元件包括电磁干扰(EMI)屏蔽罩和天线。
技术实现思路
已经发现的是,尽管透明基材(如,塑料薄膜)上的单个导电微图案(如,网)可能实际上不为正常(20/20)视力的人类肉眼察觉,但覆盖第一微图案的第二导电微图案(如, 网)的设置可以得到高度可见的微图案的组合(即,复合图案)。在一些实施例中,描述了制品,例如天线、EMI屏蔽罩,特别是触摸屏传感器。制品包括对可见光透明的基材;第一导电微图案,其包括线性迹线,该线性迹线限定布置在对可见光透明的基材之上或之中的具有重复单元几何形状O^peating cell geometry)的第一开口网格;以及第二导电微图案,其包括线性迹线(trace),该线性迹线限定与第一导电微图案成电隔离的具有重复单元几何形状的第二开口网格。第一导电微图案和第二导电微图案重叠。在另外其他实施例中,描述了确定图案化基材的可见度的方法。所述方法包括提供微图案化基材的数字图像;以及通过使用视网膜中央窝检测数学模型由数字图像计算空间对比阈。这种方法可用于在不制造实体样品的情况下评估并设计微图案和具有特定 (如,低)可见度的微图案化基材。在又另一个实施例中,描述了一种图案化基材,所述图案化基材包括对可见光透明的基材;以及至少两个覆盖导电网微图案,其中各个网具有重复单元几何形状,并且覆盖微图案的组合在30000单位的距离下具有大于-35分贝的空间对比阈。在这些具体化的制品和图案化基材的每一个中,覆盖微图案可以借助第一和第二微图案相对于彼此的设计和布置呈现低可见度。在一个实施例中,第二导电微图案覆盖第一导电微图案,使得第二导电微图案的线性迹线的至少一部分与第一导电微图案的线性迹线不平行。在另一个实施例中,第二导电微图案的至少一部分具有与第一导电微图案的单元几何形状不同的单元几何形状。在另一个实施例中,第二导电微图案的至少一部分具有与第一导电微图案的单元尺寸不同的单元尺寸。另外,第一和第二微图案的设计和布置可以得到具有这些属性中的两种或更多种的覆盖微图案。在一些优选的实施例中,第一和第二导电微图案具有相同的几何形状,例如(如, 规则的)六边形单元几何形状。第二微图案可以相对于第一微图案以约15度至约40度之间的偏置角来取向。第一和第二导电微图案可以在单元尺寸方面相差高达1 6的比例。 线性迹线优选具有小于10微米并且更优选地小于5微米的线宽。第一和第二微图案的单元尺寸优选不大于500微米。附图说明结合附图,由对本专利技术的各种实施例所做的以下详细说明可以更全面地理解本专利技术,其中图1示出了触摸屏传感器100的示意图;图2示出了位于触摸屏感测区域内的对可见光透明的导电区域的透视图;图3A是规则六边形网(有时称为“六边”网)导电微图案的几何形状的扫描电子显微照片;图;3B是方形网导电微图案的几何形状的扫描电子显微照片;图4A和图4B是示出具有方形单元和八边形单元的组合的重复单元几何形状的开口网格;图5a_5i示出相同规则六边形网的两层,它们重叠使得第二微图案相对于第一微图案以递增的角度取向,角度以图fe的5度开始并以5度递增分别从图fe增加到图5i ;图6是光学显微照片(反射照明),其示出具有200微米的单元直径的六边形金属网和在两个方向(方形的长度和宽度)上均具有80微米的单元间距的方形网的两个重叠层,导电迹线大约2微米宽;图7是样品5的光学显微照片(透射照明),其示出规则的六边形金属网的两个重叠层,其中一个微图案具有200微米的单元直径,另一微图案具有300微米的单元直径,并且六边形网相对于彼此旋转27度的角(即,偏置角等于27度);图8示出了层合在一起形成触摸屏传感器的一个实施例(X-Y网格型投射电容式触摸屏传感器)的各层的布置方式;图9示出了根据图8的触摸屏传感器的一个实施例的X层或Y层的导体微图案的一部分;图10示出了图9所示导体微图案的一部分,该部分包括两个各自接触着接触垫形式的较大形貌(feature)的对可见光透明的导电网格条,以及接触的网格条区域之间的空间中的电隔离的导电沉积物。图11、图Ila和图lib示出了第一图案化基材的各部分;图12、图12a和图12b示出了第二图案化基材的各部分;图13示出了由重叠图11和图12的第一图案化基材和第二图案化基材构造而成的投射电容式触摸屏透明传感器元件。图14-36示出了覆盖微图案样品的大约1. 5mmX2. 5mm区域的放大示图。这种重叠图案部分小于用于确定对比阈的样品尺寸。除了图6和图7的光学显微照片,图片未必按比例绘制。在附图中使用的相同的标号表示相同的部件。然而,应当理解,在给定附图中使用标号指示部件并非意图限制另一个附图中用相同标号标记的部件。具体实施例方式现在描述的是触摸屏传感器和微图案化基材,其包括对可见光透明的基材和至少两个布置在对可见光透明的基材之上或之内的导电微图案。在一些实施例中,每个导电微图案布置在分开的对可见光透明的基材之上或之内。在其他实施例中,所述至少两个导电微图案布置在单个对可见光透明的基材之上或之内,使得导电图案电隔离。微图案重叠,并可以借助第一和第二图案相对于彼此的设计和布置呈现低可见度。本文所用的“微图案”是指具有不超过Imm维度(如,线宽)的点、线、填充形状或它们的组合的布置。在优选实施例中,具有至少0. 5微米且通常不超过20微米维度(如, 线宽)的点、线、填充形状或它们的组合。微图案形貌的维度可以根据微图案的选择而变。 在一些优选的实施例中,微图案形貌维度(如,线宽)小于10、9、8、7、6或5微米(如,1-3 微米)。本文所用的“可见光透明”是指未图案化的基材或具有微图案化基材的制品的透射水平为对可见光的至少一种偏振态至少60%透射,其中百分透射率归一化为入射(任选偏振)光的强度。在“可见光透明”含义范围之内的是,透射至少60%入射光的制品包括局部阻止光线至透射率低于80% (如0%)的微观形貌(如点、正方形或线条,该微观形貌的最小维度(如宽度)在0. 5微米至10微米之间,或在1微米至5微米之间);然而,在这种情况下,对于包括微观形貌并且宽度为微观形貌最小维度1000倍的大致各向等大的区域, 平均透射率为大于60%。与“可见光透明”有关的术语“可见”修饰术语“光”,以规定基材或微图案化制品对其是透明的光的波长范围。常见可见光透明的基材包括玻璃和聚合物膜。聚合物“膜”基材是柔韧性和强度足以以卷对卷(roll-to-roll)方式进行处理的平片形式的聚合物材料。所谓卷对卷,是指将材料卷绕到支承体上或从支承体上退绕,以及用某种方式进行进一步处理的过程。进一步处理的实例包括涂覆、裁切(slitting)、落料(blanking)以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸屏传感器,包括:对可见光透明的基材;第一导电微图案,包括线性迹线,所述线性迹线限定布置在所述对可见光透明的基材之上或之内的具有重复单元几何形状的第一开口网格;以及第二导电微图案,包括线性迹线,所述线性迹线限定与所述第一导电微图案电隔离的具有重复单元几何形状的第二开口网格;其中所述第二导电微图案覆盖所述第一导电微图案,使得i)所述第二导电微图案的线性迹线的至少一部分与第一导电微图案的线性迹线不平行;或ii)所述第二导电微图案的至少一部分具有与所述第一导电微图案的单元几何形状不同的单元几何形状;或iii)所述第二导电微图案的至少一部分具有与所述第一导电微图案的单元尺寸不同的单元尺寸;或它们的组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯汀·E·莫兰
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:US

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