專利名稱：用于觸摸面板制造的紅外固化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于計(jì)算機(jī)觸摸面板制造的固化工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，在諸如觸摸面板和筆輸入裝置的交互式信息裝置中，通常有至少一個(gè) 剛性玻璃基板，玻璃基板上涂布有諸如氧化銦錫(ITO)或摻雜氧化錫的透明導(dǎo)電涂層。根 據(jù)涂層淀積工藝，可能需要對(duì)透明導(dǎo)電涂層進(jìn)一步氧化以實(shí)現(xiàn)最佳的透明度，并進(jìn)一步還 原以實(shí)現(xiàn)最佳的電導(dǎo)率。這一固化工藝在強(qiáng)制干燥空氣環(huán)境中要求高溫，隨后引入惰性氣 氛形成氣體。還知道，在諸如觸摸面板和筆輸入裝置的交互式信息裝置中，通常有淀積于導(dǎo) 電膜上的厚膜電極圖案。這些厚膜電極圖案通常是銀玻璃料化合物，也需要熱鍵合到導(dǎo)電 薄膜和導(dǎo)電薄膜下方的玻璃基板。這個(gè)過程被稱為玻璃料焙燒，也需要高溫。用于執(zhí)行所 需氧化、還原和電極鍵合過程的現(xiàn)有做法包括在對(duì)流熱傳遞批處理型爐中進(jìn)行處理。盡管 分批式爐工藝能夠在單次循環(huán)內(nèi)執(zhí)行氧化、還原和電極焙燒，由于對(duì)流傳熱傳遞的效率低 且材料批次的熱質(zhì)量大，因此所需的周期時(shí)間很大。溫度不均勻以及成批工藝的氣氛分布 也可能導(dǎo)致產(chǎn)品性能的變化。僅進(jìn)行氧化的連續(xù)產(chǎn)品流爐(flowovens)和僅進(jìn)行還原的連 續(xù)產(chǎn)品流爐也是公知的工藝選項(xiàng)。這些連續(xù)流爐，也稱為“退火爐”，可以利用對(duì)流和紅外熱 傳導(dǎo)機(jī)制。從產(chǎn)品生產(chǎn)量的角度來看這種工藝選項(xiàng)效率也是低的，因?yàn)橐ㄟ^兩個(gè)獨(dú)立機(jī) 器處理產(chǎn)品，需要讓過程的加熱和冷卻段發(fā)生兩次。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用紅外能量源組合了薄膜氧化、電極圖案鍵合和薄膜還原，紅外能量源 用于例如以利用一臺(tái)機(jī)器連續(xù)流程方式氧化薄膜、鍵合電極圖案和還原薄膜。本發(fā)明提供了一種例如在在線(in-line)固化工藝中利用紅外能量固化的改進(jìn) 工藝，用于計(jì)算機(jī)觸摸面板的制造。本發(fā)明涉及利用紅外能量在線固化工藝氧化并隨后還 原計(jì)算機(jī)觸摸面板制造中通用的諸如氧化銦錫(ITO)的透明導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明涉及利用 紅外能量在線固化工藝氧化并隨后還原計(jì)算機(jī)觸摸面板制造中通用的諸如氧化銦錫(ITO) 的透明導(dǎo)電薄膜以及對(duì)計(jì)算機(jī)觸摸面板制造中通用的導(dǎo)電厚膜電極圖案進(jìn)行熱鍵合。本發(fā)明提供了一種利用紅外能量在線固化退火爐的改進(jìn)工藝，用于計(jì)算機(jī)觸摸面 板的制造。紅外在線固化退火爐為觸摸面板制造中使用的玻璃基板上諸如氧化銦錫的導(dǎo)電 薄膜執(zhí)行氧化固化工藝。紅外在線固化退火爐同時(shí)執(zhí)行諸如導(dǎo)電薄膜上的銀玻璃料的厚膜 圖案與觸摸面板制造中使用的玻璃基板的鍵合過程。紅外在線固化退火爐隨后為諸如玻璃 上的氧化銦錫的導(dǎo)電薄膜執(zhí)行惰性氣氛還原固化工藝。
在結(jié)合附圖閱讀以下說明書之后，這些和其他目的、優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將變得顯而 易見。



圖1是根據(jù)本發(fā)明用于計(jì)算機(jī)觸摸面板制造的工藝流程圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的紅外氧化/還原退火爐之內(nèi)的工藝階段的圖示。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖和其中所示的例示性實(shí)施例，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于制造計(jì)算 機(jī)觸摸面板的具有導(dǎo)電涂層、具有電極圖案的玻璃基板的一般工藝序列20。如圖2所示， 可以在在線紅外能量固化退火爐10中實(shí)現(xiàn)薄導(dǎo)電膜的氧化和/或還原過程，退火爐10包 括紅外氧化區(qū)12、冷卻區(qū)14、還原區(qū)16和最終冷卻區(qū)18。如下文所述，紅外能量退火爐10 利用紅外能量或熱量氧化薄膜導(dǎo)電層(其一開始可以包括不透明層或膜)，以建立其期望 的透明度或通過其的光透射率。如圖1所示，進(jìn)入的原始玻璃基板在21以沖洗步驟開始處理，隨后是22處的掩模 構(gòu)圖步驟。沖洗過的具有掩模圖案的玻璃基板然后繼續(xù)進(jìn)行紅外干燥步驟以制備用于23 處的薄膜淀積的掩模圖案。在24在基板上淀積或涂布薄導(dǎo)電膜(例如氧化銦錫或ITO等)。 當(dāng)一開始在基板上淀積或涂布時(shí)，薄導(dǎo)電膜可以包括不透明膜。當(dāng)在玻璃基板上建立薄導(dǎo) 電膜之后，然后在被導(dǎo)電地涂布玻璃掩模構(gòu)圖的基板上在25絲網(wǎng)印刷厚膜銀玻璃料電極 圖案。然后，被導(dǎo)電地涂布掩模和經(jīng)過銀玻璃料電極構(gòu)圖的玻璃基板準(zhǔn)備進(jìn)行薄膜氧化 (以實(shí)現(xiàn)期望的透射率和電導(dǎo)率性質(zhì))、將銀玻璃料鍵合到導(dǎo)體膜和玻璃基板上以及后續(xù) 的導(dǎo)電薄膜的還原?？梢栽?0’在或經(jīng)由紅外氧化和/或固化和/或還原工藝或裝置實(shí)現(xiàn) 這些過程。例如，參考圖2，可以經(jīng)由在線紅外能量氧化/還原/固化退火爐10執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn) 這些過程。紅外能量氧化和/或還原和/或固化退火爐包括紅外能量源，例如紅外加熱燈 泡或元件等，其能夠按照基板或觸摸面板特定應(yīng)用的需要，在基板處發(fā)射紅外能量(例如 以預(yù)選的或期望的或適當(dāng)?shù)牟ㄩL)，以氧化薄導(dǎo)體膜，從而建立期望或適當(dāng)?shù)哪ね该鞫然蚬?透射率特性以及期望或適當(dāng)?shù)哪る妼?dǎo)率特性，將銀玻璃料鍵合到導(dǎo)體膜和玻璃基板，并且 還原導(dǎo)電薄膜。任選地，以及期望地，紅外能量氧化/還原固化退火爐包括在線退火爐，在例如經(jīng) 由傳送帶或傳送裝置或以允許期望的氧化和鍵合和固化等程度的速率將基板傳輸通過紅 外能量源或在其下方通過的任何其他適當(dāng)傳輸裝置或機(jī)構(gòu)，使基板連續(xù)或基本連續(xù)移動(dòng)通 過退火爐并通過紅外能量源時(shí)，如上所述，退火爐能夠進(jìn)行氧化、鍵合和還原。紅外能量源 可以加熱涂層或膜或玻璃料，而不會(huì)加熱或顯著加熱玻璃基板。如圖2所示，紅外能量源， 或第一紅外能量源，任選地結(jié)合諸如干燥空氣的空氣或其他適當(dāng)氣體，可以在紅外氧化區(qū) 12氧化薄導(dǎo)體膜，然后可以在第一冷卻區(qū)14冷卻被涂布的基板。紅外能量源，或第二紅外 能量源，任選地結(jié)合適當(dāng)?shù)男纬蓺怏w等，然后可以在紅外還原區(qū)16還原薄導(dǎo)體膜，然后可 以在第二冷卻區(qū)18冷卻被涂布的基板，所有這些都是在基板連續(xù)或基本連續(xù)沿退火爐10 和/或通過退火爐10 (例如在圖2中從左到右)移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行的。
任選地，在線氧化/還原/固化退火爐還可以或以其他方式使用其他加熱裝置，例如紅外或近紅外加熱裝置或微波加熱裝置等。任選地，在通過在線退火爐傳送基板時(shí)，可以 利用設(shè)置于基板上方或基板下方的加熱裝置或者以其他方式位于基板處或附近的加熱裝 置，由加熱裝置加熱基板上的涂層。任選地，根據(jù)在線退火爐處或退火爐中的加熱裝置和傳 送裝置的特定應(yīng)用和布置，加熱裝置可以通過基板加熱和氧化/還原/固化涂層。在退出氧化/還原/固化退火爐之后(或在退火爐之內(nèi)的后繼過程中)，在26將 已固化的、被導(dǎo)電地涂布電極圖案的玻璃基板切割成期望或適當(dāng)或選定尺寸(隨著觸摸面 板的特定應(yīng)用而變化)，并在27利用被稱為接合(seaming)的邊緣研磨工藝制造出光滑的 邊緣。然后在28 (例如經(jīng)由任何適當(dāng)沖洗過程)沖洗最終確定尺寸和接合的被導(dǎo)電地涂布 電極圖案的玻璃基板。然后在29以電子方式測(cè)試完成的產(chǎn)品，并在30對(duì)其進(jìn)行目測(cè)。在完成制造過程20時(shí)，玻璃基板具有透明的導(dǎo)體膜(具有期望或選定程度的光通 過其的透射率以及玻璃基板表面的期望或選定程度的電導(dǎo)率)，玻璃基板上建立起銀玻璃 料圖案且導(dǎo)體膜現(xiàn)在是透明的，玻璃基板已準(zhǔn)備用于觸摸面板中或用于組裝觸摸面板。制 造和/或組裝工藝和/或完成的產(chǎn)品可以利用如下文獻(xiàn)中所述的工藝和/或產(chǎn)品的各方 面美國專利 No. 5，725，957 ；6，001，486 ；6，087，012 ；6，440，491 ；6，620，454 ；6，627，918 ； 6，706, 552 ；6，787，240 和 / 或 7，165，323 ；和 / 或 Ippel 等人于 2001 年 9 月 5 日提交的 題為 “PLASTIC SUBSTRATE FOR INFORMATION DEVICE AND METH0DF0R MAKING SAME” 的 美國專利申請(qǐng)No. 09/946, 228 ；2001年10月10日提交的No. 09/974, 209 ；Halsey等人 于 2003 年 12 月 23 日提交的題為 “METH0DF0R MAKING AN INTERACTIVE INFORMATION DEVICE”的專利申請(qǐng) No. 10/744，522 (代理文檔 D0N03 P-1131) ；Getz 于 2004 年 3 月 11 日 提交的題為"LASER DELETION FOR TOUCH SCREEN” 的申請(qǐng) No. 10/798，171 ；2005 年 9 月 2日提交的No. 11/218，374(代理文檔D0N03 P-1234)；和/或2006年5月25日提交的 No. 11/440，855 (代理文檔D0N03 P-1275)，在此通過引用將所有文獻(xiàn)全文并入本文。因此，本發(fā)明使用紅外能量處理(例如氧化、固化和/或還原)透明導(dǎo)體或膜和/或銀玻璃料，而不是利用公知的對(duì)流或傳導(dǎo)熱傳輸來固化膜和玻璃料。紅外能量源可以用 于加熱薄導(dǎo)體膜，以便氧化膜，從而實(shí)現(xiàn)期望或適當(dāng)?shù)耐干渎侍匦曰蛐再|(zhì)或特征和/或?qū)?現(xiàn)期望或適當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)率特性或性質(zhì)或特征。紅外能量源還可以用于加熱銀玻璃料圖案，以 固化玻璃基板上的玻璃料和薄導(dǎo)體膜。任選地，基板(其上建立起薄膜導(dǎo)體和玻璃料圖案) 可以移動(dòng)(例如以連續(xù)移動(dòng)方式或基本連續(xù)移動(dòng)方式)通過紅外能量源，作為在線固化工 藝的一部分，以提供用于被涂布的和玻璃料的玻璃基板的增強(qiáng)制造工藝。可以對(duì)具體描述的實(shí)施例進(jìn)行修改和變型而不脫離本發(fā)明的原理，本發(fā)明的原理 旨在僅受所附權(quán)利要求根據(jù)專利法原則解釋的范圍限制。
權(quán)利要求
一種利用紅外能量處理觸摸面板的基板的方法，所述方法包括提供用于發(fā)射紅外能量的紅外能量源；提供玻璃基板，所述玻璃基板的表面上設(shè)置有導(dǎo)電薄膜；以及經(jīng)由操作所述紅外能量源氧化所述導(dǎo)電薄膜，以實(shí)現(xiàn)所述導(dǎo)電薄膜的透射率性質(zhì)，用于制造計(jì)算機(jī)觸摸面板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在在線紅外能量固化工藝中并入所述紅外能量 源，在所述玻璃基板移動(dòng)通過所述紅外能量源時(shí)，所述紅外能量固化工藝氧化所述玻璃基 板上的所述導(dǎo)電薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，氧化所述導(dǎo)電薄膜包括氧化所述導(dǎo)電薄膜以建 立所述導(dǎo)電薄膜的基本透明的性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，氧化所述導(dǎo)電薄膜包括氧化所述導(dǎo)電薄膜以建 立所述導(dǎo)電薄膜的選定電導(dǎo)率性質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述導(dǎo)電薄膜包括氧化銦錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述紅外能量源用于將厚膜銀玻璃料電極圖案 鍵合到涂布有所述導(dǎo)電薄膜的玻璃基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述紅外能量源用于還原所述透明導(dǎo)電薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述紅外能量用于還原所述透明導(dǎo)電薄膜。
9.一種利用紅外能量處理觸摸面板的基板的方法，所述方法包括提供用于發(fā)射紅外能量的紅外能量源；提供玻璃基板，所述玻璃基板的表面上涂布有導(dǎo)電薄膜；以及其中，所述紅外能量源進(jìn)行如下操作中的至少一項(xiàng)(a)在將所述玻璃基板移動(dòng)通過 所述紅外能量源時(shí)氧化所述導(dǎo)電薄膜，以實(shí)現(xiàn)透明導(dǎo)電薄膜，用于制造計(jì)算機(jī)觸摸面板； (b)在將所述玻璃基板移動(dòng)通過所述紅外能量源時(shí)將厚膜銀玻璃料電極圖案鍵合到所述被 導(dǎo)電地涂布的玻璃基板；以及(c)在將所述玻璃基板移動(dòng)通過所述紅外能量源時(shí)還原所述 透明導(dǎo)電薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述導(dǎo)電薄膜包括氧化銦錫。
全文摘要
一種紅外能量氧化和/或固化工藝(10)包括紅外氧化區(qū)(12)，紅外氧化區(qū)具有紅外能量源，紅外能量源用于發(fā)射紅外能量，氧化玻璃基板上淀積或建立的導(dǎo)電薄膜，以實(shí)現(xiàn)光透射或透明導(dǎo)電薄膜，用于制造觸摸面板。任選地，紅外能量固化過程(10)提供了在線紅外能量固化工藝，在玻璃基板移動(dòng)經(jīng)過紅外能量源時(shí)，該紅外能量固化工藝氧化玻璃基板上的導(dǎo)電薄膜。任選地，紅外能量固化工藝將厚膜銀玻璃料電極圖案鍵合到帶導(dǎo)電涂層的玻璃基板。任選地，紅外能量固化工藝還原透明導(dǎo)電薄膜。
文檔編號(hào)F02N3/00GK101801560SQ200880023174
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者C·A·蓋茨 申請(qǐng)人:奧普特拉有限公司