JP3185747U - 一部レーザーアブレーションによるセンサ加工装置、及びタッチ感受性デバイス - Google Patents

一部レーザーアブレーションによるセンサ加工装置、及びタッチ感受性デバイス Download PDF

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Abstract

【課題】コンパクトなタッチセンサを製作するためのセンサ加工装置及びタッチ感受性デバイスを提供する。
【解決手段】タッチセンサは、基板と、基板上に配置されている第1層と、第1層上に配置されている第2層と、を有する。第2層は、第1層より低いアブレーションフルエンス値を有する。加工装置は、第2層のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1層のアブレーションフルエンス値より小さい値を有するレーザービームを用いて第2層をパターニングする手段、第2層のパターニング中に露出した第1層の少なくとも一部分をエッチングする手段、および第2層の少なくとも一部分が、エッチング又はレーザーアブレーションによって除去される手段を含む。
【選択図】図11

Description

本考案は、概括的には、タッチ感受性デバイスに、より厳密にはタッチ感受性デバイスのためのタッチセンサを製作するための加工法に、関する。
タッチ感受性デバイスは、その動作の容易性及び多能性に低価格化も手伝って、コンピューティングシステムへの入力デバイスとして人気を博している。タッチ感受性デバイスは、タッチ感受性の面を有する透き通ったパネルであるタッチセンサパネルと、液晶ディスプレイ(LCD)の様なディスプレイデバイスとを、タッチ感受性の面がディスプレイデバイスの視認区域の少なくとも一部分を覆うようにディスプレイデバイスを部分的又は全体的にパネルの裏に又はパネルと一体に配置させて含んでいるものである。タッチ感受性デバイスは、ユーザーが、指、スタイラス、又は他の物体を使って、タッチセンサパネルの或る場所を、大抵はディスプレイデバイスによって表示されているユーザーインターフェース(UI)により指示される場所を、触れることによって様々な機能を遂行できるようにしたものである。一般に、タッチ感受性デバイスは、タッチ事象及びタッチセンサパネル上のタッチ事象の位置を認識することができ、するとコンピューティングシステムがタッチ事象を当該タッチ事象の時点に映し出されている表示に従って翻訳し、その後、タッチ事象に基づく1つ又はそれ以上のアクションを遂行することになる。
使用されることのあるタッチセンサパネルの1つの型式は静電容量タッチセンサパネルである。典型的な静電容量タッチセンサパネルは、駆動ラインの行が感知ラインの列と交差して形成されている格子を含んでいる。駆動ラインは刺激信号によって駆動されるものであって、静電容量結合されている感知ラインにパネルの表面で検知されたタッチ事象を表す出力タッチ信号を生成させる。これらの駆動ラインと感知列は、タッチ感受性デバイスの辺に沿って駆動回路機構と感知回路機構それぞれへ経路付けされている。タッチ感受性デバイスの辺周りの縁の厚さは、駆動ラインの数、感知ラインの数、及びそれぞれのライン間距離に依存するものである。タッチ感受性デバイスの小型化が続いていることから、駆動ライン及び感知ラインのライン間距離を縮めることが望ましい。
従来、駆動ライン及び感知ラインは、リソグラフィー、プリンティング、又はレーザーアブレーションの様な、様々な加工法を使用して、タッチセンサパネル上に製作されてきた。しかしながら、リソグラフィーとプリンティングは典型的に線間距離を大きくしてしまい、その結果、状況によっては、細い縁を持つデバイスをもたらす上で好ましくないこともある。他方、レーザーアブレーションは、ライン材料の微細パターニングを可能にする。しかしながら、レーザーアブレーション加工法は、インジウムスズ酸化物(ITO)の様な高いアブレーションフルエンス値を有するライン材料をパターンニングする場合は、下に在る基板を傷つけかねない。
タッチ感受性デバイスのためのコンパクトなタッチセンサを製作するための加工法が開示されている。加工法は、基板と、基板上に配置されている第1層と、第1層上に配置されている第2層と、を有するタッチセンサ構造を提供する工程を含むことができる。第2層は、第1層のアブレーションフルエンス値より低いアブレーションフルエンス値を有するものとすることができる。加工法は、第2層を、第2層のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1層のアブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するビームを放射するレーザーを用いてパターニングする工程を含むことができる。加工法は、更に、第2層のパターニング中に露出した第1層の少なくとも一部分をエッチングする工程を含むことができる。次いで、第2層の少なくとも一部分が、エッチング又はレーザーアブレーションによって除去されることになる。加工法は、剛性又は可撓性の基板のためのシート・ツー・シート加工法又は可撓性の基板のためのロール・ツー・ロール加工法で使用することができる。
様々な実施形態による、タッチ感受性デバイスと共に使用することのできる例としてのタッチセンサを示している。 様々な実施形態による例としてのタッチ感受性デバイスを示している。 様々な実施形態によるタッチセンサを製造するための例としての加工法を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の断面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の上面図と下面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の断面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の上面図と下面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の断面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の上面図と下面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の断面図を示している。 様々な実施形態による例としてのタッチセンサ構造の上面図と下面図を示している。 様々な実施形態によるタッチセンサを製作するための例としての加工法を示している。 様々な実施形態によるタッチセンサを製造するための例としてのシステムを示している。 様々な実施形態によるタッチセンサを含んでいる例としての個人用デバイスを示している。 様々な実施形態によるタッチセンサを含んでいる別の例としての個人用デバイスを示している。
次に続く例としての実施形態の説明では、実践され得る特定の実施形態が実例として示されている添付図面を参照している。様々な実施形態の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が使用されることもあれば構造的な変更が成されることもあるものと理解されたい。
本考案は、タッチ感受性デバイスのためのコンパクトなタッチセンサを製作するための加工法に関する。加工法は、基板と、基板上に配置されている第1層と、第1層上に配置されている第2層と、を有するタッチセンサ構造を提供する工程を含むことができる。第2層は、第1層のアブレーションフルエンス値より低いアブレーションフルエンス値を有するものとすることができる。材料のアブレーションフルエンス値とは、レーザーによって放射されるビームの、材料のアブレーションが起こり得るフルエンス値(単位面積当たりエネルギー)をいう。加工法は、第2層を、第2層のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1層のアブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するビームを放射するレーザーを用いてパターニングする工程を含むことができる。加工法は、更に、第2層のパターニング中に露出した第1層の少なくとも一部分をエッチングする工程を含むことができる。第2層の少なくとも一部分は、こうして、エッチング又はレーザーアブレーションによって除去されることになる。加工法は、剛性又は可撓性の基板のためのシート・ツー・シート加工法又は可撓性の基板のためのロール・ツー・ロール加工法で使用することができる。
図1は、携帯電話、タブレット、タッチパッド、携帯型コンピュータ、携帯型メディアプレーヤー、など、の様なタッチ感受性デバイス上のタッチ事象を検知するのに使用することのできるタッチセンサ100を示している。タッチセンサ100は、駆動ライン101の行(D0−D3)と感知ライン103の列(S0−S4)との交差点に形成されるタッチ領域105のアレイを含むことができる。それぞれのタッチ領域105は、駆動ラインが刺激されたとき、交差する駆動ライン101と感知ライン103の間に形成される、関連付けられる相互静電容量Csig111を有することになる。駆動ライン101は、駆動回路機構(図示せず)によって提供される刺激信号107によって刺激され、交流電流(AC)波形を含むものである。感知ライン103は、タッチセンサ100でのタッチを指し示すタッチ信号109を感知回路機構(図示せず)へ伝送することができ、感知回路機構は、それぞれの感知ライン毎に感知増幅器を含んでいてもよいし、より少数の感知増幅器を含み、それらを多重化して、より多数の感知ラインへ接続させていてもよい。
タッチセンサ100でのタッチを感知するのに、駆動ライン101は、刺激信号107によって刺激されて、交差する感知ライン103と静電容量結合し、それにより駆動ライン101から感知ライン103への電荷を結合するための静電容量経路を形成する。交差する感知ライン103は、結合された電荷又は電流を表すタッチ信号109を出力することができる。ユーザーの指(又は他の物体)がタッチセンサ100に触れたとき、指はタッチ場所での静電容量Csig111を量ΔCsigだけ減らす。この静電容量変化ΔCsigは、刺激された駆動ライン101からの電荷又は電流が、タッチ場所の交差する感知ライン103へ結合されるのではなしに触れている指を通って大地へ逸れてしまうことによって生じる。静電容量変化ΔCsigを表すタッチ信号109は、感知ライン103から処理のために感知回路機構へ伝送されることになる。タッチ信号109は、タッチが起こったタッチ領域と当該タッチ領域場所に起こったタッチの量とを指し示すことができる。
図1に示されている実施形態は、4本の駆動ライン101と5本の感知ライン103を含んでいるが、タッチセンサ100は、所望の数及び所望のパターンのタッチ領域105を形成するために幾つの数の駆動ライン101及び幾つの数の感知ライン103を含むこともできるものと認識されたい。加えて、駆動ライン101と感知ライン103は図1には交差する構成で示されているが、所望のタッチ領域パターンを形成するのに他の構成も実施可能であるものと認識されたい。図1は、相互静電容量タッチ感知方式を例示しているが、自己静電容量タッチ感知方式、抵抗性タッチ感知方式、投射走査タッチ感知方式、など、の様な他のタッチ感知技術も本開示の実施形態と関連付けて使用することができる。また、様々な実施形態はタッチの感知を記述しているが、タッチセンサ100はホバリング物体を感知し、そこからホバリング信号を生成することもできるものと認識されたい。
図2は、携帯電話、タッチパッド、携帯型コンピュータ、携帯型メディアプレーヤー、など、の様な例としてのデバイス200の上面図を示している。デバイス200は、デバイスのディスプレイ上のタッチ事象を検知するためのタッチセンサ100を含むことができる。図2の例では、タッチセンサ100は、8本の駆動ライン101と6本の感知ライン103を含んでいる。とはいえ、タッチセンサ100では、幾つの数の駆動ライン101及び幾つの数の感知ライン103が使用されていてもよいものと認識されたい。
幾つかの例では、駆動ライン101の一端はデバイス200の辺に沿って第1駆動ライン出力パッド又は接点部分201へ経路付けられており、一方、駆動ライン101の他端は、デバイス200の反対側の辺に沿って第2駆動ライン出力パッド又は接点部分203へ経路付けられている。第1駆動ライン接点部分201及び第2駆動ライン接点部分203は、駆動ライン101それぞれの露出している区間を含んでおり、平ケーブル又は可撓性のプリント回路(「FPC」)の様な外部デバイス又はコネクタに、駆動ライン101の各端へ結合するのに使用させるものである。
幾つかの例では、一部の感知ライン103の一端は、第1感知ライン出力パッド又は接点部分205へ経路付けられており、一方、残りの感知ライン103は、第2感知ライン出力パッド又は接点部分207へ経路付けられている。駆動ライン接点部分201及び203と同様に、感知ライン接点部分205及び207は、感知ライン103の露出している区間を含んでおり、平ケーブル又はFPCの様な外部デバイス又はコネクタに、感知ライン103の端へ連結するのに使用させることができる。図2の例は、第1感知ライン接点部分205へ経路付けられている3本の感知ライン103及び第2感知ライン接点部分207へ経路付けられている3本の感知ライン103を含んでいるが、幾つの数の感知ライン103が幾つの数の感知ライン接点部分へ経路付けられていてもよいものと認識されたい。例えば、デバイス200は10本の感知ライン103を含んでいて、10本全てが単一の感知ライン接点部分へ経路付けられていることもあれば、一方、他の実施形態では、デバイス200は9本の感知ラインを含んでいて、それぞれ3本ずつが3つの感知ライン接点部分へ経路付けられている。また、図2は、デバイスの上辺に沿った接点部分201、203、205、及び207を示しているが、接点部分201、203、205、及び207は、デバイス200の構成要素の配置次第でデバイス200の異なった区域に置かれ、駆動ライン101及び感知ライン103がそれらの構成要素を周って各々対応する接点部分へ適切に経路付けされていてもよいものと認識されたい。
幾つかの例では、覆い材料(例えば、ガラス、プラスチック、など)が、図2に示されている構成要素の上から設置されている。この覆い材料は、デバイスの視認区域の外の駆動ライン101及び感知ライン103の部分をユーザーの視界から隠す黒色マスクを自身の辺に沿って含むことができる。例えば、黒色マスクは、デバイス200の辺に沿って置かれている駆動ライン101及び感知ラインの部分を覆うことができる。図2から分かるように、デバイス200の右側と左側に必要とされる黒色マスクの幅は、駆動ライン101の数とデバイス200の辺に沿った駆動ライン101のライン間距離に依存する。黒色マスクの幅を削減し、デバイス200の全体としての幅を削減するには、駆動ライン101のライン間距離を小さくするのが望ましいであろう。駆動ライン101及び感知ライン103が異なった構成で経路付けられている場合、デバイスの視認区域の外の駆動ライン101及び感知ライン103の部分を覆うのに必要とされる黒色マスクの幅は、追加的又は代替的に、感知ライン103の数と感知ライン103のライン間距離及び/又は感知ライン103と駆動ライン101のライン間距離に依存するものと認識されたい。
図3は、タッチセンサ100と類似又は同一のタッチセンサを製造するための例としての加工法300を示している。加工法300について、以下、図4−図11を参照して説明する。ブロック301で、タッチセンサ構造が提供される。図4は、加工法300で使用することのできる例としてのタッチセンサ構造400を示している。タッチセンサ構造400は、プラスチック、ガラス、剛性又は可撓性のガラス、又は剛性又は可撓性の複合材の様な、何れかの基板材料で作られた基板401を含むことができる。タッチセンサ構造400は、更に、基板401の上面上に配置されている第1上層403を含んでいる。第1上層403は、ITO、銅、銀、他の金属、他の酸化物、など、の様な電気伝導性材料を含むことができる。タッチセンサ構造400は、更に、第1上層403の基板401とは反対の面上に配置されている第2上層405を含むことができる。第2上層405は、銀、金、アルミニウム、他の金属、不動態層、など、を含むことができる。第2上層405は、単一層から形成されていてもよいし、又は多層金属又は金属−有機積層体の様な層の組合せを含んでいてもよい。幾つかの例では、第2上層405の材料は、第1上層403の材料のアブレーションフルエンス値より低いアブレーションフルエンス値を有するものとすることができる。換言すると、第2上層405の材料にアブレーションを施すのに必要とされるレーザービームのフルエンス値は、第1上層403の材料にアブレーションを施すのに必要とされるレーザービームのフルエンス値より低いとされている。以下により詳細に説明してゆくが、これらの相対アブレーションフルエンス値を有する材料の選択により、第2上層405を第1上層403のためのエッチング用マスクとして使用することが可能になる。
幾つかの例では、随意的に、タッチセンサ構造400は、更に、基板401の下面上に配置されている第1下層407を含むことができる。第1下層407は、第1上層403と同じ材料又は異なった材料を含むことができる。例えば、第1下層407は、ITO、銅、他の金属、他の酸化物、など、の様な電気伝導性材料を含むことができる。随意的に、タッチセンサ構造400は、更に、第1下層407の基板401とは反対側の面上に配置されている第2下層409を含むことができる。第2下層409は、第2上層405と同じ材料又は異なった材料を含むことができる。例えば、第2下層409は、銀、金、アルミニウム、他の金属、不動態層、など、を含むことができる。第2下層409は、単一層から形成されていてもよいし、又は多層金属又は金属−有機積層体の様な層の組合せを含んでいてもよい。幾つかの例では、第2下層409の材料は、第1下層407の材料のアブレーションフルエンス値より低いアブレーションフルエンス値を有するものとすることができる。
図5は、タッチセンサ構造400の上面図501及び下面図503を示している。見て分かるように、タッチセンサ構造400の上面は第2上層405によって覆われ、タッチセンサ構造400の下面は第2下層409によって覆われている。
図3に戻って、ブロック303では、タッチセンサ構造の第2層が、レーザーアブレーションを使用してパターニングされることになる。幾つかの例では、限定するわけではないがXeClを含むエキシマレーザーの様なレーザーを、タッチセンサ構造の表面へ浴びせて、所望のパターンを生成させることができる。例えば、図6に示されている様に、第2上層405及び第2下層409の諸部分を、レーザーアブレーションを使用して除去し、図示のパターンを形成することができる。以上に述べられている様に、第1上層403のアブレーションフルエンス値は第2上層405のアブレーションフルエンス値より大きいとされる。よって、第2上層405のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1上層403のアブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するビームを放射するレーザーがタッチセンサ構造400に浴びせられると、第1上層403は除去されることなく第2上層405の諸部分が除去されることになる。例えば、第1上層403は大凡2J/cm2より大きいアブレーションフルエンス値を有するITOから形成され、第2上層405は大凡60−100mJ/cm2のアブレーションフルエンス値を有する銀又は金の様な金属から形成することができる。そうすると、第2上層405の諸部分を選択的に除去するには、60−100mJ/cm2から2J/cm2の間のフルエンス値を有するビームを放射するレーザーをタッチセンサ構造400に浴びせればよい。別の例では、第1上層403はITOから形成され、第2上層405はTiから形成されている。この例では、第2上層405を選択的に除去するには、20mJ/cm2から2J/cm2の間の(例えば20mJ/cm2から300mJ/cm2の間)のフルエンス値を有するビームを放射するレーザーをタッチセンサ構造400に浴びせればよい。同様に、第2下層409は、第2下層409のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1下層407のアブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するレーザービームを使用して選択的に除去することができる。
図7は、ブロック303でのレーザーアブレーションを使用したタッチセンサ構造400のパターニング後の、タッチセンサ構造400の上面図501と下面図503を示している。具体的には、上面図501は、第2上層405の諸部分が除去され、それにより第1上層403を露出させたことを示している。第2上層405のそのままに残った部分は、デバイスの中央に列部を形成し、更にタッチセンサ構造400の辺の周りに条片部を形成している。以下により詳細に論じてゆくが、第2上層405のそのままに残った部分はマスクとして使用されるものであり、感知列103(又は代わりに駆動行101)を形成するのに使用される導電トレース及び感知列103(又は代わりに駆動行101)をタッチセンサ構造400の辺に沿って経路付けるのに使用されるトレースの場所に対応している。同様に、下面部503は、第2下層409の諸部分が除去され、それにより第1下層407を露出させたことを示している。第2下層409のそのままに残った部分は、デバイスの中央に行部を形成し、更にタッチセンサ構造400の辺の周りに条片部を形成している。幾つかの例では、行部は第2上層405に形成されている列部に直交(又は製造公差により少なくとも実質的に直交)している。加えて、以下により詳細に論じてゆくが、第2下層409のそのままに残った部分はマスクとして使用されるものであり、駆動行101(又は代わりに感知列103)を形成するのに使用される導電トレース及び駆動行101(又は代わりに感知列103)をタッチセンサ構造400の辺に沿って経路付けるのに使用されるトレースに対応している。第2上層405の列部及び第2下層409の行部は、タッチセンサ構造400の周囲の第2上層405の条片部及び第2下層409の条片部からそれぞれ切り離されているものとして示されているが、各行部及び各列部は、タッチセンサ構造400の辺に沿って経路付けられることになる条片部へ結合されている場合もあろう。
図3に戻って、ブロック305では、ブロック303で遂行されたパターニング後に露出したタッチセンサ構造の第1層の少なくとも一部分がエッチングされることになる。幾つかの例では、ブロック303後に露出した層を、HCl:HNO3:H2O又はHF:H22:H2Oの様なエッチング剤を使用し、パターニングされた層をマスクとして使用しながらエッチングすることができる。図8に示されている例では、第1上層403の諸部分は、第2上層405をマスクとして使用しながらエッチングされることになる。使用されるエッチング剤は、第1上層403の材料をエッチングすることはできるが但し第2上層405又は基板401の材料はエッチングしないエッチング剤とすることができる。当業者にあっては、第1上層403、第2上層405、及び基板401として使用されている材料に基づき、適切なエッチング剤を選択することができるであろう。同様に、第1下層407の諸部分は、第2下層409をマスクとして使用しながらエッチングされることになる。使用されるエッチング剤は、第1下層407の材料をエッチングすることはできるが但し第2下層409又は基板401の材料はエッチングしないエッチング剤とすることができる。当業者にあっては、第1下層407、第2下層409、及び基板401として使用されている材料に基づき、適切なエッチング剤を選択することができるであろう。
図9は、第1上層403及び第1下層407のエッチング後のタッチセンサ構造400の上面図501と下面図503を示している。具体的には、上面図501は、第1上層403の露出した部分が除去された後の下に在る基板401の諸部分を示している。同様に、下面図503は、第1下層407の露出した部分が除去された後の下に在る基板401の諸部分を示している。
図3に戻って、ブロック307では、第2層の少なくとも一部分が除去されることになる。図10に示されている様に、第2上層405の一部分が、ブロック303で使用されたのと類似又は同一のアブレーション技法を使用して除去されてもよい。代わりに、第2上層405全てが、ブロック303で使用されたのと類似又は同一のアブレーション技法を使用して除去されてもよい。第2上層405の一部又は全部を除去するのに使用されるレーザービームは、ブロック303で使用されたものと同じ特性を有していてもよい。代わりに、第2上層405の一部又は全部を除去するのに使用されるレーザービームは、第2上層405の材料のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1上層403の材料のアブレーションフルエンス値より小さい、異なったフルエンス値を有していてもよい。他の例では、第2上層405の一部又は全部は、ブロック305で使用されたのと類似又は同一のエッチング技法を使用して除去されることになる。例えば、第2上層405の諸部分は、第2上層405をエッチングするが但し第1上層403及び基板401はエッチングしないように構成されているエッチング剤を使用して除去することができる。使用される特定のエッチング剤は、第1上層403、第2上層405、及び基板401として使用されている材料に依存する。例えば、第1上層403がITOを含み、第2上層405がTiを含み、基板401がガラス又はプラスチックの膜を含んでいるなら、HCl:HNO3:H2Oのエッチング剤が使用できるであろう。
幾つかの例では、ブロック307で除去される第2上層405の部分は、タッチセンサ基板400が使用されているデバイスの視認区域に対応している。これは、幾つかの例では、第1上層403が随意的にITOの様な透明な材料から作られ、一方、第2上層405が随意的に銀又はTiの様な不透明な材料から作られているために、行われるものである。こうして、タッチ感受性デバイスの視認区域に可視のラインが作り出されるのを避けるために、不透明な第2上層405はこれらの場所では除去されることになる。視認区域の外の第2上層405の諸部分は、除去されるか、又はこれらの部分がタッチ感受性デバイスの覆い材料側の黒色マスクを使用して覆われるのでそのままに残されるか、どちらかとなろう。第1下層407及び第2下層409へは類似又は同一の加工法が遂行されてもよい。
図11は、第2上層405及び第2下層409の諸部分が除去された後のタッチセンサ構造400の上面図501と下面図503を示している。具体的には、上面図501は、タッチセンサ構造400の中央寄りに位置する第2上層405の諸部分(タッチセンサ構造400が使用されるデバイスの視認領域に対応する)が除去され、それにより下に在る第1上層403を露出させたことを示している。また一方、デバイスの辺付近の第2上層405の諸部分(タッチセンサ構造400が使用されるデバイスの視認区域の外の区域に対応する)はそのままに保たれている。同様に、下面図503は、タッチセンサ構造400の中央寄りに位置する第2下層409の諸部分(タッチセンサ構造400が使用されるデバイスの視認領域に対応する)が除去され、それにより下に在る第1下層407を露出させたことを示している。加えて、下面図503は、デバイスの辺付近の第2下層409の諸部分(タッチセンサ構造400が使用されるデバイスの視認区域の外の区域に対応する)がそのままに保たれていることを示している。
加工法300を使用してタッチセンサを製造することにより、コンパクトなタッチセンサを作ることができる。これは、材料を微細にパターニングするのに使用することのできるレーザーアブレーションと下に在る基板への損傷を生じさせないエッチングとの組合せのおかげで実現可能となる。具体的には、マスク層(例えば第2上層405及び/又は第2下層409)にアブレーションを施すことによって、微細にパターニングされたエッチング用マスクが生成され、当該マスクを使用して、下に在る導電材料(例えば第1上層403及び/又は第1下層407)をエッチングすることができる。このやり方では、デバイスの視認区域の外(例えば図2に示されているデバイス200の右辺及び左辺付近)の駆動ライン及び/又は感知ラインを密に詰めて設置することができ、それによりデバイスの大きさを縮小することができる。
図12は、タッチセンサ100と類似又は同一のタッチセンサを製造するための例としての加工法1200を示している。加工法1200は、ブロック1201と1203がブロック301の代わりに使用されている以外は加工法300と同様である。具体的には、ブロック1201では、第1層を基板の上へ堆積させる。例えば、第1上層403と類似又は同一の第1層を、基板401と類似又は同一の基板の上へ、何れかの既知の堆積技法を使用して堆積させることができる。第1層は、ITO、銅、銀、他の金属、又は他の酸化物、の様な電気伝導性の材料を含むことができる。
幾つかの例では、随意的に、追加の第1層を、基板の反対の面上に堆積させることができる。第1下層407と類似又は同一の第1層を、基板401と類似又は同一の基板の下面の上へ堆積させてもよい。追加の第1層は、第1上層403と同じ材料又は異なった材料を含むことができる。例えば、追加の第1層は、ITO、銅、他の金属、又は他の酸化物、の様な電気伝導性の材料を含むことができる。
ブロック1203では、第2層を第1層の上へ堆積させる。例えば、第2上層405と類似又は同一の第2層を第1層(例えば第1上層403)の上へ堆積させてもよい。第2層は、銀、金、アルミニウム、他の金属、不動態層、など、を含むことができる。第2上層は、単一層から形成されていてもよいし、又は多層金属又は金属−有機積層体の様な層の組合せを含んでいてもよい。幾つかの例では、第2層の材料は、第1層の材料のアブレーションフルエンス値より低いアブレーションフルエンス値を有するものとすることができる。第1層及び第2層にこれらの相対アブレーションフルエンス値を有する材料を選択することにより、第2層にアブレーションを施して第1層のためのエッチング用マスクとして使用することが可能となる。
幾つかの例では、随意的に、追加の第2層を、基板の反対側の面の上へ堆積させた追加の第1層の上に堆積させることができる。例えば、第2下層409と類似又は同一の第2層を、第1下層407と類似又は同一である追加の第1層の上へ堆積させてもよい。追加の第2層は、第2上層405と同じ材料又は異なった材料を含むことができる。例えば、追加の第2層は、銀、金、アルミニウム、他の金属、不動態層、など、を含むことができる。第2上層は、単一層から形成されていてもよいし、又は多層金属又は金属−有機積層体の様な層の組合せを含んでいてもよい。幾つかの例では、第2層(例えば第2下層409)の材料は、第1層(例えば第1下層407)の材料のアブレーションフルエンス値より低いアブレーションフルエンス値を有するものとすることができる。
上述のタッチセンサの製造に関係する機能の1つ又はそれ以上は、図13に示されているシステム1300と類似又は同一のシステムによって遂行させることができる。システム1300は、メモリ1303又はストレージデバイス1301の様な非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されていてプロセッサ1305によって実行される命令を含むことができる。命令は、同様に、命令実行システム、装置、又はデバイスである例えばコンピュータベースのシステム、プロセッサを内蔵するシステム、又は命令実行システム、装置、又はデバイスから命令をフェッチし命令を実行することのできる他のシステムなど、によって又はそれと関連付けて使用されるように、任意の非一時的コンピュータ可読記憶媒体内に記憶及び/又は輸送されてもよい。本書の観点では、「非一時的コンピュータ可読記憶媒体」は、命令実行システム、装置、又はデバイスによって又はそれと関連付けて使用されるようにプログラムを保有又は記憶することのできる何れの媒体であってもよい。非一時的コンピュータ可読記憶媒体には、限定するわけではないが、電子式、磁気式、光学式、電磁式、赤外線式、又は半導体式のシステム、装置、又はデバイス、携帯型コンピュータディスケット(磁気式)、ランダムアクセスメモリ(RAM)(磁気式)、読み出し専用メモリ(ROM)(磁気式)、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ(EPROM)(磁気式)、CD、CD−R、CD−RW、DVD、DVD−R、又はDVD−RWの様な携帯型光学式ディスク、又はコンパクトフラッシュカード、セキュアドデジタルカード、USBメモリデバイス、メモリスティックの様なフラッシュメモリ、など、が含められる。
命令は、同様に、命令実行システム、装置、又はデバイスである例えばコンピュータベースのシステム、プロセッサを内蔵するシステム、又は命令実行システム、装置、又はデバイスから命令をフェッチし命令を実行することのできる他のシステムなど、によって又はそれと関連付けて使用されるように、任意の輸送媒体内に伝達されてもよい。本書の観点では、「輸送媒体」は、命令実行システム、装置、又はデバイスによって又はそれと関連付けて使用されるようにプログラムを通信、伝達、又は輸送することのできる何れの媒体であってもよい。輸送媒体には、限定するわけではないが、電子式、磁気式、光学式、電磁式、又は赤外線式の、有線又は無線の伝達媒体が含められる。
システム1300は、更に、プロセッサ1305へ結合されている製造デバイス1307を含むことができる。製造デバイス1307は、タッチセンサ構造の各種層(例えば、第1上層403、第2上層405、第1下層407、及び第2下層409)を基板の上へ堆積させるように構成されている堆積デバイス1311と、層のうちの1層又はそれ以上(例えば第2上層405及び/又は第2下層409)にアブレーションを施すように構成されているアブレーションデバイス1313と、層のうちの1層又はそれ以上(例えば、第1上層403、第2上層405、第1下層407、及び第2下層409)に乾式又は湿式エッチングを行うように構成されているエッチングデバイス1315と、を含むことができる。プロセッサ1305は、製造デバイス1307及びそれの構成要素を制御して、加工法300及び/又は1200と関連付けて以上に説明されているやり方と類似又は同一のやり方で、各種層(例えば、第1上層403、第2上層405、第1下層407、及び第2下層409)の堆積、アブレーション、エッチング、又はそれらの組合せを行わせる。
システムは図13の構成要素及び構成に限定されるものではなく、様々な実施形態により他の構成要素又は追加の構成要素を複合的な構成で含むことができるものと理解されたい。加えて、システム1300の構成要素は、単一のデバイス内に含まれていてもよいし、又は複数のデバイス間に分散していてもよい。幾つかの実施形態では、プロセッサ1305は、製造デバイス1307内に置かれていてもよい。
図14は、様々な実施形態によるタッチセンサを含むことのできる、タブレットの様な例としての個人用デバイス1400を示している。
図15は、様々な実施形態によるタッチセンサを含むことのできる、携帯電話の様な別の例としての個人用デバイス1500を示している。
従って、上記に鑑み、本開示の幾つかの例は、基板と、基板の面上に配置されている第1層であって関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層と、第1層の基板とは反対側の面上に配置されている第2層であって第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層と、を備えるタッチセンサ構造を提供するための手段と、第2層に、第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってアブレーションを施すための手段と、第2層にアブレーションを施した後に露出した第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、第1層の一部分を除去した後に第2層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えるシステムに向けられている。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、幾つかの例では、第2層にアブレーションを施した後に露出した第1層の一部分を除去するための手段は、第1層の一部分をエッチングするための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、幾つかの例では、第1層の一部分を除去した後に第2層の一部分を除去するための手段は、第2層の一部分にアブレーションを施すための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、幾つかの例では、第1層の一部分を除去した後に第2層の一部分を除去するための手段は、第2層の一部分をエッチングするための手段を含むことができる。
本開示の幾つかの例は、関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層を基板の上へ堆積させるための手段と、第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層を第1層の上に堆積させるための手段と、第2層を、第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってパターニングするための手段と、第2層をパターニングした後に露出した第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、第1層の一部分を除去した後に第2層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えるシステムに向けられている。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、幾つかの例では、第2層の一部分を除去するための手段は、第1層及び基板をエッチングすることなく第2層をエッチングするように構成されているエッチング剤を使用して第2層の一部分をエッチングするための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、幾つかの例では、第2層の一部分を除去するための手段は、第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによって第2層の一部分にアブレーションを施すための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、幾つかの例では、第1層はインジウムスズ酸化物を含むことができ、第2層はTiを含むことができ、その場合、第2層をパターニングするために放射されるエネルギーのフルエンス値は20mJ/cm2から300mJ/cm2の間とすることができる。
本開示の幾つかの例は、基板と、基板の面上に配置されている第1層であって関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層と、第1層の基板とは反対側の面上に配置されている第2層であって第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層と、を備えるタッチセンサ構造を提供するための手段と、第2層に、第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってアブレーションを施すための手段と、第2層にアブレーションを施した後に露出した第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えるシステムに向けられている。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、システムは、更に、第1層の一部分を除去した後に第2層の少なくとも一部分を除去するための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、基板は、更に、基板の第1層とは反対側の面上に配置されている第3層であって関連付けられる第3アブレーションフルエンス値を有する第3層と、第3層の基板とは反対側の面上に配置されている第4層であって第3アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第4アブレーションフルエンス値を有する第4層と、を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、システムは、更に、第4層に、第4アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第3アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってアブレーションを施すための手段と、第4層にアブレーションを施した後に露出した第3層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を含むことができる。
本開示の幾つかの例は、関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層を基板の面の上へ堆積させるための手段と、第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層を第1層の基板とは反対側の面上に堆積させるための手段と、第2層を、第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってパターニングするための手段と、第2層をパターニングした後に露出した第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えるシステムに向けられている。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、システムは、更に、第1層の一部分を除去した後に第2層の少なくとも一部分を除去するための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、システムは、更に、関連付けられる第3アブレーションフルエンス値を有する第3層を基板の第1層とは反対側の面の上へ堆積させるための手段と、第3アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第4アブレーションフルエンス値を有する第4層を第3層の基板とは反対側の面上に堆積させるための手段と、第4層を、第4アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第3アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってパターニングするための手段と、第4層をパターニングした後に露出した第3層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、システムは、更に、第3層の一部分を除去した後に第4層の少なくとも一部分を除去するための手段を含むことができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、第2層をパターニングするための手段は、第2層をパターニングして複数の列部を形成するための手段を含むことができ、その場合、第4層をパターニングするための手段は、第4層をパターニングして、複数の列部に少なくとも実質的に直交している複数の行部を形成するための手段を含むことができる。
本開示の幾つかの例は、第1層に、第1フルエンス値に従ってアブレーションを施して複数の導電トレースのためのパターンを形成し、第2層をパターンに整合するようエッチングして、エッチング後の第2層を導電トレースとする、ことによって形成された複数の導電トレースを備えるタッチ感受性デバイスに向けられている。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、第1フルエンス値は第2層のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ第1層のアブレーションフルエンス値より小さいものとすることができる。以上に開示されている例の1つ又はそれ以上に追加して又はそれに代えて、第2層はインジウムスズ酸化物を含むことができ、第1層はTiを含むことができ、その場合、第1フルエンス値は20mJ/cm2から300mJ/cm2の間である。
添付図面を参照しながら実施形態を詳しく説明してきたが、当業者には様々な変更及び修正が自明となるであろうことを指摘しておきたい。その様な変更及び修正は、付随の特許請求の範囲によって定義されている様々な実施形態の範囲内に包含されるものと理解されたい。
100 タッチセンサ
101 駆動ライン
D0−D3 駆動ラインの行
103 感知ライン
S0−S4 感知ラインの列
105 タッチ領域
107 刺激信号
109 タッチ信号
111 相互静電容量Csig
200 デバイス
201 第1駆動ライン出力パッド又は接点部分
203 第2駆動ライン出力パッド又は接点部分
205 第1感知ライン出力パッド又は接点部分
207 第2感知ライン出力パッド又は接点部分
400 タッチセンサ構造
401 基板
403 第1上層
405 第2上層
407 第1下層
409 第2下層
1300 システム
1301 ストレージデバイス
1303 メモリ
1305 プロセッサ
1307 製造デバイス
1311 堆積デバイス
1313 アブレーションデバイス
1315 エッチングデバイス
1400、1500 個人用デバイス
上述のタッチセンサの製造に関係する機能の1つ又はそれ以上は、図13に示されているシステム1300と類似又は同一のシステムによって遂行させることができる。システム1300は、メモリ1303又はストレージデバイス1301の様な非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されていてプロセッサ1305によって実行される命令を含むことができる。命令は、同様に、命令実行システム、装置、又はデバイスである例えばコンピュータベースのシステム、プロセッサを内蔵するシステム、又は命令実行システム、装置、又はデバイスから命令をフェッチし命令を実行することのできる他のシステムなど、によって又はそれと関連付けて使用されるように、任意の非一時的コンピュータ可読記憶媒体内に記憶及び/又は輸送されてもよい。本書の観点では、「非一時的コンピュータ可読記憶媒体」は、命令実行システム、装置、又はデバイスによって又はそれと関連付けて使用されるようにプログラムを保有又は記憶することのできる何れの媒体であってもよい。非一時的コンピュータ可読記憶媒体には、限定するわけではないが、電子式、磁気式、光学式、電磁式、赤外線式、又は半導体式のシステム、装置、又はデバイス、携帯型コンピュータディスケット(磁気式)、ランダムアクセスメモリ(RAM)(磁気式)、読み出し専用メモリ(ROM)(磁気式)、消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ(EPROM)(磁気式)、CD、CD−R、CD−RW、DVD、DVD−R、又はDVD−RWの様な携帯型光学式ディスク、又はコンパクトフラッシュ(登録商標)カード、セキュアドデジタルカード、USBメモリデバイス、メモリスティックの様なフラッシュメモリ、など、が含められる。

Claims (20)

  1. タッチセンサ構造を提供するための手段であって、当該タッチセンサ構造は、
    基板と、
    前記基板の面上に配置されている第1層であって、関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層と、
    前記第1層の前記基板とは反対側の面上に配置されている第2層であって、前記第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層と、を備えている、タッチセンサ構造を提供するための手段と、
    前記第2層に、前記第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってアブレーションを施すための手段と、
    前記第2層にアブレーションを施した後に露出した前記第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、
    前記第1層の一部分を除去した後に前記第2層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えている物品。
  2. 前記第2層にアブレーションを施した後に露出した前記第1層の一部分を除去するための前記手段は、前記第1層の一部分をエッチングするための手段を備えている、請求項1に記載の物品。
  3. 前記第1層の一部分を除去した後に前記第2層の一部分を除去するための前記手段は、前記第2層の一部分にアブレーションを施すための手段を備えている、請求項1に記載の物品。
  4. 前記第1層の一部分を除去した後に前記第2層の一部分を除去するための前記手段は、前記第2層の一部分をエッチングするための手段を備えている、請求項1に記載の物品。
  5. 関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層を基板の上へ堆積させるための手段と、
    前記第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層を前記第1層の上に堆積させるための手段と、
    前記第2層を、前記第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってパターニングするための手段と、
    前記第2層をパターニングした後に露出した前記第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、
    前記第1層の一部分を除去した後に前記第2層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えている物品。
  6. 前記第2層の一部分を除去するための前記手段は、前記第1層及び前記基板をエッチングすることなく前記第2層をエッチングするように構成されているエッチング剤を使用して当該第2層の一部分をエッチングするための手段を備えている、請求項5に記載の物品。
  7. 前記第2層の一部分を除去するための前記手段は、前記第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによって前記第2層の一部分にアブレーションを施すための手段を備えている、請求項5に記載の物品。
  8. 前記第1層はインジウムスズ酸化物を備え、前記第2層はTiを備えており、当該第2層をパターニングするために放射されるエネルギーのフルエンス値は20mJ/cm2から300mJ/cm2の間である、請求項5に記載の物品。
  9. タッチセンサ構造を提供するための手段であって、当該タッチセンサ構造は、
    基板と、
    前記基板の面上に配置されている第1層であって、関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層と、
    前記第1層の基板とは反対側の面上に配置されている第2層であって、前記第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層と、を備えている、タッチセンサ構造を提供するための手段と、
    前記第2層に、前記第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってアブレーションを施すための手段と、
    前記第2層にアブレーションを施した後に露出した前記第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えている物品。
  10. 前記第1層の一部分を除去した後に前記第2層の少なくとも一部分を除去するための手段を更に備えている、請求項9に記載の物品。
  11. 前記基板は、
    前記基板の前記第1層とは反対側の面上に配置されている第3層であって、関連付けられる第3アブレーションフルエンス値を有する第3層と、
    前記第3層の前記基板とは反対側の面上に配置されている第4層であって、前記第3アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第4アブレーションフルエンス値を有する第4層と、を更に備えている、請求項9に記載の物品。
  12. 前記第4層に、前記第4アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第3アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってアブレーションを施すための手段と、
    前記第4層にアブレーションを施した後に露出した前記第3層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を更に備えている、請求項11に記載の物品。
  13. 関連付けられる第1アブレーションフルエンス値を有する第1層を基板の面の上へ堆積させるための手段と、
    前記第1アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第2アブレーションフルエンス値を有する第2層を、前記第1層の基板とは反対側の面上に堆積させるための手段と、
    前記第2層を、前記第2アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第1アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってパターニングするための手段と、
    前記第2層をパターニングした後に露出した前記第1層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を備えている物品。
  14. 前記第1層の一部分を除去した後に前記第2層の少なくとも一部分を除去するための手段を更に備えている、請求項13に記載の物品。
  15. 関連付けられる第3アブレーションフルエンス値を有する第3層を、前記基板の前記第1層とは反対側の面の上へ堆積させるための手段と、
    前記第3アブレーションフルエンス値より小さい関連付けられる第4アブレーションフルエンス値を有する第4層を前記第3層の前記基板とは反対側の面上に堆積させるための手段と、
    前記第4層を、前記第4アブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第3アブレーションフルエンス値より小さいフルエンス値を有するエネルギーを放射することによってパターニングするための手段と、
    前記第4層をパターニングした後に露出した前記第3層の少なくとも一部分を除去するための手段と、を更に備えている、請求項13に記載の物品。
  16. 前記第3層の一部分を除去した後に前記第4層の少なくとも一部分を除去するための手段を更に備えている、請求項15に記載の物品。
  17. 前記第2層をパターニングするための手段は、当該第2層をパターニングして複数の列部を形成するための手段を備え、前記第4層をパターニングするための手段は、当該第4層をパターニングして、前記複数の列部に少なくとも実質的に直交している複数の行部を形成するための手段を備えている、請求項15に記載の物品。
  18. 第1層に、第1フルエンス値に従ってアブレーションを施して複数の導電トレースのためのパターンを形成し、第2層をパターンに整合するようエッチングして、エッチング後の前記第2層を前記導電トレースとする、ことによって形成された前記複数の導電トレースを備えているタッチ感受性デバイス。
  19. 前記第1フルエンス値は前記第2層のアブレーションフルエンス値より大きいか又はそれに等しく且つ前記第1層のアブレーションフルエンス値より小さい、請求項18に記載のタッチ感受性デバイス。
  20. 前記第2層はインジウムスズ酸化物を備え、前記第1層はTiを備えており、前記第1フルエンス値は20mJ/cm2から300mJ/cm2の間である、請求項18に記載のタッチ感受性デバイス。
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