[发明专利]具有金属微线的电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及透明导体及它们在电容触摸屏中的使用。

背景技术

透明导体广泛地用于平板显示器工业，以形成例如在液晶或有机发光二极管显示器中用于电切换显示器像素的发光或透光特性的电极。透明导电电极还用于与显示器结合的触摸屏。在这样的应用中，透明电极的透明度和导电率是重要的属性。通常，期望的是透明导体具有高的透明度(例如在可见光谱中高于90%)和高的导电率(例如低于10欧姆/平方)。

典型的现有技术的导电电极材料包括铟锡氧化物(ITO)和例如银或铝或者包括银或铝的金属合金的非常薄的金属层。这些材料例如通过诸如溅射或气相沉积的昂贵的真空沉积方法涂覆，并在诸如玻璃的显示器或触摸屏基板上形成图案。图案形成典型地通过传统的多步光刻过程完成。然而，这样的电极的载流容量是有限的，从而限制能供应至像素元件的功率量。此外，基板材料受沉积过程(例如溅射)限制。较厚的金属氧化物或金属层提高电极的导电率但降低透明度。

在现有技术中教导了改善透明导体的导电率的各种方法。例如Cok的名称为“带辅助电极的OLED显示器”的已授权美国专利No.6,812,637描述了一种辅助电极，以改善透明电极的导电率和增强电流分布。这样的辅助电极典型地设置在例如作为黑矩阵结构的一部分的不阻碍发光的区域中。

现有技术中还已知利用例如包括银的纳米颗粒形成导电迹线。这样的金属纳米晶体的合成是已知的。例如名称为“金属纳米晶体及其合成”的已授权美国专利No.6,645,444描述了一种用于形成可选择地掺杂有其他金属或与其他金属形成合金的纳米晶体的过程。名称为“通过激光照射形成导电布线图案的方法和导电布线图案”的美国专利申请公布No.2006/0057502描述了通过如下方式制成的精细布线：在基板上使涂覆的金属分散胶体变干成金属悬浮膜；用激光束，按照图案形状（pattern-wise）照射金属悬浮膜，以使金属纳米颗粒聚集成较大的导电晶粒；去除未被照射的金属纳米颗粒；以及由金属晶粒形成金属布线图案。然而，这样的线不透明，并且从而当线的整体导电率提高的时候，线的数量和尺寸限制基板透明度。

具有透明电极的触摸屏广泛地与电子显示器一起使用，尤其是用于移动电子装置。这样的装置典型地包括安装在显示交互信息的电子显示器之上。安装在显示器装置之上的触摸屏在很大程度上是透明的，使得用户能通过触摸屏观察显示的信息，并容易地定位触摸屏上的点，以触摸并从而指示与触摸相关的信息。通过在与特定的信息相关的位置物理地触摸或近似地触摸触摸屏，用户能指示对相关特定信息的兴趣、选择或期望的操作。触摸屏检测触摸并且然后与处理器电子地交互，以指示触摸和触摸位置。处理器于是能使触摸和触摸位置与显示的信息相关，以执行与信息相关的程序化任务。例如通过安装在显示图形用户界面的显示器上的触摸屏选择或操作计算机驱动的图形用户界面中的图形元素元素。

触摸屏使用包括电阻、电感、电容、压电和光学技术的各种技术。这样的技术及它们与显示器结合以提供处理器和软件程序的交互控制的应用为本领域所熟知。电容触摸屏具有至少两种不同的类型：自电容与互电容。自电容触摸屏能采用透明电极的阵列，透明电极中的每个透明电极与触摸装置(例如手指或导电的手写笔)结合形成电容能被检测的临时电容器。互电容触摸屏能采用透明电极对的阵列，所述透明电极对形成电容受导电触摸装置影响的电容器。在任何一种情况下，能测试阵列中的每个电容器，以检测触摸，并且触摸屏中的触摸检测电极的物理位置与触摸的位置对应。例如，美国专利No.7,663,607公开了一种具有透明电容感测介质的多点触摸屏，所述透明电容感测介质构造成检测在触摸面板的平面中同时并且在不同的位置出现的多重接触或近似接触，并为多重触摸中的每个触摸产生代表触摸面板的平面上的触摸位置的不同信号。该公开教导自电容和互电容触摸屏。