[發明專利]聚合物鏡片上設有觸摸傳感器的系統和方法

有效

• 申請號: 201410284743.6
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104049805B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 王海量
• 申請（專利權）人: 寧波科廷光電科技有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

本發明涉及一種包括在聚合物鏡片上的一觸摸傳感器的系統及其制造該系統的方法。該系統至少包括至少一聚合物鏡片和至少一觸摸傳感器。該系統還包括至少一邊框和一基底涂層。本發明還涉及一光電系統，該光電系統包含在聚合物鏡片上的一觸摸傳感器。

技術領域

本發明主要涉及一包含聚合物鏡片上觸摸傳感器的系統以及制造該系統的方法。

背景技術

觸摸屏為人機交互提供了一個易于使用的界面，因而近期在消費電子產品中得到了廣泛應用，如手機、平板電腦、全球定位系統(GPS)、醫療設備、筆記本電腦、銷售點終端、信息亭、工業控制單元、以及視覺顯示系統等。

觸摸屏有許多類型，其中，電容式觸摸屏相比于電阻式觸摸屏，由于其針對手指觸摸具有較高的靈敏度以及良好的顯示可見度受到越來越多的關注。由于電容式觸摸屏可以支持多點觸控的功能，可以讓用戶執行一些電阻式觸摸屏不可能使用的功能，如用拇指和食指改變圖像的方向。有關觸摸屏技術及其特征的概述，可參見如下出版物，例如：2012年10月17日出版的“計算機世界”中的文章“它是如何工作的：觸摸屏技術”作者為AlfredPoor；2013年10月出版的“2013SID觸摸手勢動作會議”中的文章“觸摸技術基本原理”，作者為Geoff Walker；2013年2月25日出版的“嵌入式”中的文章“降低手機電容觸摸屏的成本”作者為Trevor Davis。這些出版物的全部內容均納入為本發明的參考。

電容式觸摸屏系統通常由帶有絲網印刷的裝飾性邊框的蓋板玻璃(或蓋板)，及由銦錫氧化物(ITO)薄膜沉積在一個玻璃襯底上形成的一個觸摸傳感器構成。這兩個組件各自制造并采用光學透明粘合劑(OCA)組裝形成單一組件。目前電容式觸摸傳感器的制造涉及幾個步驟，包括通過濺射在玻璃表面上沉積ITO薄膜，然后在熔點以上的溫度烘烤ITO薄膜形成導電ITO層，最后通過光刻蝕或激光光刻ITO導電層從而形成傳感電路。由于每增加一個生產步驟均會增加材料和延長制造時間，因而增加最終產品的成本；每一步驟中可能導致的缺陷、損失或量品率的降低也會進一步增加整體成本。此外，典型的電容式觸摸屏包括兩層玻璃，隨著其尺寸增加，因此它的重量也因此而增加。

為了降低觸摸屏的成本以及重量，目前正在開發幾種不同結構的觸摸屏，如on-cell型傳感器的觸摸屏，in-cell型傳感器的觸摸屏，玻璃鏡片/薄膜傳感器式觸摸屏，以及傳感器在玻璃鏡上和或單片式玻璃(OGS)觸摸屏。開發這些嶄新結構的主要目標是減少系統中玻璃層數量，從而降低了觸摸屏的重量和成本。

然而，in-cell和on-cell型觸摸屏仍面臨重大技術障礙。on-cell型觸摸屏的主要問題是來自顯示模塊如液晶顯示器(LCD)注入的的噪聲，當觸摸傳感器的位置越來越接近液晶顯示器中薄膜晶體管(TFT)的開關組件時，該噪聲大幅增大。至于in-cell型觸摸屏，觸摸傳感器被設置在TFT結構內，這種結構制造極為復雜，因此這種類型的觸摸屏現在僅用于一些高端產品中。

玻璃鏡片/薄膜式觸摸傳感器也采用兩個獨立的流程來制備，該流程包括準備蓋板和薄膜傳感器，并利用光學透明粘合劑組裝這兩個組件。

所述的玻璃鏡片上的傳感器或單片式玻璃(OGS)傳感器可以降低整體裝置的重量。這種方法將多層結構的觸摸傳感器系統合并為一個更簡單的結構，而不改變消費電子產品生產商的供應鏈。然而，它仍面臨許多技術上的挑戰。

首先，普通玻璃必須經過強化才能用于鏡片，以防止在設備使用的過程中的損壞，另外，該玻璃鏡片一般在其內表面包含有絲網印刷的裝飾邊框，用來隱藏設備的電路。玻璃鏡片的這兩個特征在規模化生生產過程中造成了工藝難點。如果規模生產從大尺寸鋼化玻璃上濺射ITO層開始，然后圖案化ITO層，那么切割大尺寸鋼化玻璃成小器件時可能會造成重大損失，并降低量品率。如果這個過程從小件的鋼化玻璃開始，生產率可能會急劇下降。