TW200532336A - Method for manufacturing a transparent element with invisible electrodes - Google Patents

Description

200532336 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種製造包含電極的透明元件之 該等電極的外形因裝置也提供抗反射效果的一種特 介電材料，而在可見光範圍內無法看見。 【先前技術】 “透明元件”不具限定性地意指有透明電極的 錶玻璃、觸控螢幕，例如係經構成於錶玻璃上，或 在液晶顯示器電池或光電電池（photovoltaic cell 明面板上者。 抗反射效果係以習知方式藉由在透明基板（S 成堆疊而獲致，該堆疊係包含至少一層具有高折象 )的透明介電材料與一層有低折射率（L )的第二 一種上述類型的方法在例如法國專利第2 7 5 1 中有揭示。對一玻璃基板經由LPCVD用Ti02 ( n = 薄膜的氣相前驅物予以塗覆，然後塗覆較厚的 η=1 .46 )膜，可重覆該操作第二次，其導致可槪 SHLHL”之順序。 相同類型之順序也在美國專利第5，1 7 0，2 9 1號 但採用不同的介電質，一所給實施例包括依序爲 η = 2·4) /Al2〇3 ( n = l .6 ) /Ti02 ( n = 2.4 ) /Si02 ( n = ，其對應至順序“ SHLiHL/’ 。 方法， 定透明 目鏡、 甚至是 )之透 )上形 [率（Η 介電材 63 8號 = 2.3 5) Si02 ( 述爲“ 發現， Ti〇2 ( = 1.48) 200532336 (2) 當透明基板必須包括例如數個電極以在腕錶的玻璃內 形成一電容式觸控螢幕於時，要沉積一 ITO薄膜或另一透 明導電氧化物（TCO )於最後介電層上，再用有低折射率 的介電材料之最終塗層構成。此方法因而可用順序“ SHL! ( TCO ) L2”表示。其可產生良好的結果，亦即其能 使電極實際上隱形，但有數個缺點。第一，因爲必須用 CVD或等效方法沈積多層不同薄膜以致相當昂貴。此方 法也難以具體實作，特別是在構成電極的步驟期間，最後 介電層損壞的風險很高因而產生干涉性的新問題，致使某 些電極的外形仍可看見。最後可觀察到有低折射率的最後 介電層，通常爲MgF2 ( η=1·37 )，具有低耐磨性，使得 該層在裝上腕錶的觸控螢幕的作業期間也有被損壞的風險 【發明內容】 因此，本發明的目標是要藉由提供一種可實施以得到 更容易處理的最終產品之較容易且經濟的方法以克服上述 先前技術的缺點。本發明也更特別地關於其中該透明元件 係由藍寶石或增韌玻璃製成的透明基板所形成且在其一面 上包括一用以形成電容式感測器之電極結構的情況。 本發明因而關於一種方法，包括在一透明基板上形成 一由透明導電氧化物（TC Ο )製成的包括電極、導電途徑 、與接觸區之導電圖樣，然後沈積有低折射率（L )的第 一透明介電層，接著有折射率比第一層更高的第二層另一 -5- 200532336 (3) 透明介電質。 相對上文開始處所述先前技術，可總結本發明方法 爲·以對應於‘‘ s ( TC 〇 ) ”之順序得到具有隱形電極 之透明元件。 本方法可得到非常良好的抗反射性質，且有優越的光 學補償性（optical compensati〇n)以及遠更爲好的耐磨性 ’也能選擇形成最外層所用之介電材料。 在一較佳具體實例中，該基板係由藍寶石或增韌玻璃 製成且該方法可用來得到電容式觸控螢幕，特別是用於形 成必須完全透明之錶玻璃以便可淸楚地辨認錶面顯示的資 訊者。 【實施方式】 第1圖顯示要裝在腕錶上，由藍寶石或增韌玻璃製成 之玻璃1之底部視圖，該玻璃1係由透明基板3形成，其 包括透明導電氧化物（TC Ο )之圖樣，形成電容觸控型感 測器2之電極，其可用手指觸及玻璃]外表面而啓動，該 等感測器2係以導電途徑4連接至周圍的接觸區6，該等 接觸區6本身係連接至用於控制時間或非時間相關性功能 的腕錶且/或微處理器之電子運動。雖然第1圖中的對比 有大幅地誇大，不過，如果未加處理，所有該等導電性元 件2、4、6都可通過玻璃1看見，特別是斜角觀察時。 至此請參考第2圖，下文係說明本發明方法，其使可 用凸緣或溝緣隱藏住的感測器2、導電途徑4、或比較不 -6- 200532336 (4) 必要的接觸區6成爲看不到者。 在第一步驟中’於藍寶石或增韌玻璃基板3的整個表 面上塗覆一 TCO薄膜。例如，進行錫與銦氧化物（ITO ) 的氣相沈積，厚度在2 5奈米與7 5奈米之間，較佳者在 45奈米與55奈米之間。該TCO層也可從摻有銻的In2〇3 與Sn02選出。然後，進行化學蝕刻以去除所有未對應至 的感測器2、導電途徑4、與接觸區6的區域內之TCO。 然後，用適當的溶劑藉由超聲波剝除殘餘遮罩部份。 在第二步驟中，將基板導到一密閉室內且隨後由標的 物用已知的氣相沈積技術（PVD )或相關的技術（PACVD ，PECVD，LICVD，等）沈積第一層5有低折射率（L) 之透明介電質。當TCO爲ITO時，較佳者係藉由使基板 3 (包括導電圖樣2、4、6 )在氧分壓下處於約25 (TC的溫 度下進行此沉積。 在第三步驟中，仍將該基板保持在同一密閉室中並且 用相同的方法進行有比第一層5更高的折射率（Η )之另 一透明介電層的第二層7之沉積。 可用來形成第一層與第二層的介電材料均爲習知的化 合物，例如可由以下的化合物選出者，以遞增的折射率分 類：MgF2、LiF、Si〇2、SiOx、Al〇3、Si3N4、ZnS、Ti02 、AIN、Ta2〇5、及 DLC (似鑽石碳）。 例如，當以PVD進行沉積時，可用氟化鎂或氟化鋰 於具有低折射率（L )的第一層5，亦即分別地，MgF2 : η = 1.37，與LiF: η = ].39。此第一層具有在50奈米與100 -7- 200532336 (5) 奈米之間的厚度，較佳者約6 0奈米。 爲形成第一層7 ’選用有較局折射率的介電材料，例 如鋁（η = 1 · 7 0 )，五氧化鉬（η = 2.4 )或似鑽石碳。第二 層7的厚度在8奈米與2 5奈米之間，較佳者約1 6奈米。 此第二最外層也有良好的耐磨性之優點。 此兩介電質沈積步驟’先用低折射率，然後用較高的 折射率，可重覆至少一次，對應於順序s ( TCO ) LHLH。 在本發明的範圍內，也可使用其他的L/H介電配對， 包括其中順序爲 S ( TCO ) LHLH的情形，例如 Si02/Si2N4或A120 3/A1N。此後述例子也顯示，若與有較 低折射率的第二介電層相關聯時，可以考慮相同的介電質 ，於此例中爲A12 Ο 3，作爲“ Η ”型，或者相反地，若其 係與有較高折射率（Α1Ν ·· η = 2·3 8 )的第二介電層相關聯 時，作爲“ L”型。 【圖式簡單說明】 於下面參考所附圖式的以非限制性闡述方式所給出的 說明中，可瞭解本發明其他的特性和優點。 第】圖係包括電容觸控型感測器的錶玻璃之底面視圖 ，及 弟2圖爲弟1圖中沿線I卜11的有諸不同層之堆疊的 斷面圖。 【主要元件符號說明】 -8- 200532336 (6) 1 2 3 4 5 6 7 玻璃 感測器（電極） 透明基板 導電途徑 第一層 接觸區 第二層

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Claims (1)

1. 200532336 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種製造具有隱形電極之透明元件的方法，係藉由 在一透明基板的一面上形成由電極，導電途徑、與接觸區 形成之導電圖樣，其中該方法包括下列諸步驟： - 於該基板整個表面上沈積一透明導電氧化物薄膜 (TCO ) ’通過一遮罩經由蝕刻去除沒有形成該導電圖樣 的區域之TCO ’然後去除該遮罩之殘餘部份， - 沈積第一層有低折射率（L )之透明介電材料， 沈積第二層有相對於該第一層較高折射率（H ) 的另一透明介電材料。 2 ·根據申請專利範圍第1項之方法，其中該透明導電 氧化物係一錫與銦氧化物（IΤ Ο )。 3 ·根據申請專利範圍第2項之方法，其中在進行第一 介電層的沈積之前，先在氧分壓下使該基板達到約25〇t; 之溫度。 4.根據申請專利範圍第1項之方法，其中係於同一封 閉室中進行該介電質的沈積（L，Η )。 5 ·根據申請專利範圍第1項之方法，其中該第一層與 第二層之介電質係由以下以遞增折射率次序分類的化合物 中選出：MgF2、LiF、Si02、SiOx、AI〇3、Si3N4、ZnS、 Ti〇2、A]N、Ta2〇5、及 DLC (似鑽石碳）。 6 ·根據申請專利範圍第5項之方法，其中該第一層之 介電質係氟化鎂或氟化鋰且該第二層之介電質爲氧化鋁、 五氧化鉅或似鑽石碳。 -10- 200532336 (2) 7 .根據申請專利範圔第1項之方法’ 有在5 0奈米與1 〇〇奈米之間的厚度’較七 且其中該第二層具有在8奈米與25奈米 佳者約1 6奈米。 8 ·根據申請專利範圍第1項之方法’ 係由藍寶石或增韌玻璃製成。 9.根據申請專利範圍第1至8項中任 中該等介電之沈積係於保持L、Η順序之 〇 1 〇 .根據申請專利範圍第1項之方法 係形成一電容式觸控螢幕之感測器。 1 1 ·根據申請專利範圍第1項之方法 件係一腕錶玻璃。 其中該第一層具 :者約60奈米， 之間的厚度，較 其中該透明基板 一項之方法，其 下重覆至少一次 ，其中該等電極 ，其中該透明元