触觉接口、用于触觉接口的图案化的层结构及其产生方法与流程

文档序号:20079425发布日期:2020-03-10 10:21阅读:311来源:国知局
触觉接口、用于触觉接口的图案化的层结构及其产生方法与流程

本公开涉及一种用于产生用于触觉接口的图案化的层结构的方法。本发明还涉及用于触觉接口的图案化的层结构、以及触觉接口。



背景技术:

用于触摸显示接口(诸如消费电子产品)的触觉应用具有增长的趋势。通过递送机械力、压力或者振动向用户传达信息,触觉反馈在用户接口设备中重现触觉。特别地,触觉致动器是触觉系统的主要部件,其提供机械致动以递送用于增强用户体验的触觉感知。

当今的智能电话、触摸板和触摸屏显示器主要以由惯性型致动器(诸如偏心旋转质量(erm)和线性谐振致动器(lra))驱动的振动触觉反馈为特征。这些致动器仅提供整个设备的振动,并且具有特别是体积大、缺乏真实反馈和机械设计复杂等若干限制。

因此,需要提供改进的触觉致动器。



技术实现要素:

根据各种实施例,提供了一种用于产生用于触觉接口的图案化的层结构的方法。该方法包括提供衬底以及设置在衬底上的保护覆盖层的步骤。该方法可以进一步包括如下步骤:提供保护覆盖层中的切割线,从而形成保护覆盖层的第一图案化区域、第二图案化区域,以及可选地形成保护覆盖层的剩余区域。该方法可以进一步包括如下步骤:去除保护覆盖层的第一图案化区域,以便暴露衬底的第一部分。该方法可以进一步包括如下步骤:在衬底的所暴露的第一部分上和在保护覆盖层的第二图案化区域上沉积底部电极层。该方法可以进一步包括如下步骤:去除保护覆盖层的第二图案化区域以及在第二图案化区域上的底部电极层,以便暴露衬底的第二部分,从而图案化底部电极层以便形成底部电极层图案,其可以包括底部电接触部分。该方法可以进一步包括如下步骤:在衬底的所暴露的第二部分上以及图案化的底部电极层上沉积电活性层。该方法可以进一步包括如下步骤:提供包括顶部电极层图案的顶部电极层,该顶部电极层图案进一步包括顶部电接触部分。

根据各种实施例,可以提供图案化的层结构。该图案化的层结构可以通过根据各种实施例的方法产生。根据各种实施例,可以提供包括图案化的层结构的触觉接口。

附图说明

在以下描述中,参考以下附图描述了本公开的各种实施例,其中:

图1示出了根据各种实施例的用于产生图案化的层结构的方法100的流程图;

图2a示出了根据一些实施例的用于提供顶部电极层的方法的流程图;

图2b示出了根据一些实施例的用于提供顶部电极层的方法的流程图;

图3a示出了根据各种实施例的用于产生图案化的层结构的方法100的流程图,其中可以根据方法140.1或者140.2提供顶部电极层;

图3b示出了根据各种实施例的用于产生包括n个附加电活性层和n个附加电极层的图案化的层结构的方法101的流程图;

图4示出了根据各种实施例的图案化的层结构在各种方法步骤期间的示意性横截面图;

图5示出了根据各种实施例的图案化的层结构在各种方法步骤期间的示意性俯视图;

图6a示出了对如插图示意性示出的且根据各种实施例的图案化的层结构605做出的透射光谱;

图6b示出了以白色背景650拍摄的图案化的层结构605的照片的线条图表示,字母“sch”以深色印刷在白色背景上。

图7示出了根据各种实施例的包括n个附加电活性层和n个附加电极层的图案化的层结构的示意性横截面图;

图8示出了根据各种实施例的包括n个附加电活性层和n个附加电极层的图案化的层结构在各种方法步骤期间的示意性俯视图;

图9示出了图案化的层结构的示意性俯视图,其中顶部条带920相对于底部条带910处于正交布置。

具体实施方式

以下具体实施方式描述了可以实践本发明的具体细节和实施例。这些实施例被足够详细地描述,以使得本领域技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明的范围的情况下,可以使用其他实施例并且可以进行改变。各种实施例不一定是相互排斥的,因为一些实施例可以与一个或多个其他实施例组合以形成新的实施例。

在一个实施例的上下文中描述的特征可以对应地适用于其他实施例中的相同或相似的特征。在一个实施例的上下文中描述的特征可以对应地适用于其他实施例中的相同或相似的特征,即使该相同或相似的特征未在这些其他实施例中明确描述。此外,在一个实施例的上下文中针对特征而描述的附加和/或组合和/或替代可以对应地适用于其他实施例中的相同或相似的特征。

附图标记可以用于跨附图和/或实施例和/或示例来指代相同或相似的特征,以1开头的附图标记可以指代方法和方法步骤,而以2、5、6和9开头的附图标记可以指代结构特征。

本文中说明性描述的本发明可以在缺少本文未具体公开的任何要素或者多个要素、限制或者多个限制的情况下被适当地实践。因此,例如,术语“包括”、“具有”、“包含”等应当可扩展地而非限制式被解读。因此,词语“包括”或诸如“包括的”或“包括有”的变型应相应地被理解为暗示包括所陈述的整体或整体组但不排除任何其他整体或整体组。另外,此处采用的术语和表述用作描述的术语而非限制的术语,并且并非旨在使用这样的术语和表述来排除所示出和所描述的特征的任何等同物或其部分,但是应当认识到,在所要求保护的本发明的范围内可以进行各种修改。因此,应该理解,尽管已经通过示例性实施例和可选特征具体地公开了本发明,但是对本文公开的本发明的修改和变化可以被本领域技术人员采用,并且这样的修改和变化在在本发明的范围内。

跟随有项的列举的表述“中的至少一个”包括相关联的所列举特征中的一个或多个的任何和所有组合。

图1示出了根据各种实施例的用于产生图案化的层结构的方法100的流程图。方法100可以包括提供衬底的步骤105。衬底可以包括保护覆盖层。例如,方法100可以包括提供衬底上的保护覆盖层的步骤(未示出)。方法100可以进一步包括如下的步骤115:提供保护覆盖层中的切割线,从而形成第一图案化区域和第二图案化区域。方法100可以进一步包括如下的步骤120:从第一图案化区域去除保护覆盖层,从而在第一图案化区域处暴露衬底。方法100可以进一步包括如下的步骤125:在衬底上和保护覆盖层上沉积底部电极层。方法100可以进一步包括如下的步骤130:从第二图案化区域去除保护覆盖层,从而图案化底部电极层,以提供底部电极层图案,该底部电极层图案可以进一步包括底部电接触部分。方法100可以进一步包括如下的步骤135:在衬底上和底部电极层上沉积电活性层。方法100可以进一步包括如下的步骤140:提供包括顶部电极层图案的顶部电极层,该顶部电极层图案可以进一步包括顶部电接触部分。方法100可以进一步包括如下的步骤170:从衬底去除保护覆盖层的剩余部分。

本公开涉及一种用于产生用于触觉接口应用的图案化的层结构的成本低且容易的方法。根据各种实施例,表述“触觉接口”可以意指触觉反馈接口。图案化的层结构可以至少包括致动器,致动器包括在底部电极层和顶部电极层之间并且与底部电极层和顶部电极层电接触的电活性层。电活性层可以包括铁电聚合物(ferroeap),例如ferroeap可以是主要的电活性聚合物。

根据各种实施例的方法可以包括(多个)涂覆过程和(多个)激光图案化过程。

根据各种实施例而产生的图案化的层结构的致动器展示了可感知的振动特性,其可以有利地用于触觉接口应用,包括表面覆盖触觉应用。

根据各种实施例,该方法可以进一步包括如下的步骤:在衬底上提供n个附加电活性层,以及在衬底上提供n个附加电极层,其中n为大于或者等于0的整数(n=0意味着没有附加层,即单层致动器配置)。这些步骤可以在提供顶部电极的步骤之后被执行。这样的结构也可以被称作堆叠结构。

根据各种实施例,当被提供时,n个附加电极层中的每个奇数编号的附加电极层可以包括电耦合到底部电接触部分的相应的附加底部电接触部分。

根据各种实施例,当被提供时,n个附加电极层中的每个偶数编号的附加电极层包括电耦合到顶部电接触部分的相应的附加顶部电接触部分。

根据各种实施例,该方法可以进一步包括形成保护覆盖层的n个附加图案化区域。例如,其中针对包括(n+1)个电活性层的触觉接口,保护覆盖层的图案化区域和附加图案化区域的总和是n+3。进一步地,在衬底上提供n个附加电极层的步骤可以包括:针对n个附加电极层中的至少一个,从n个附加图案化区域中的相应的附加图案化区域去除保护覆盖层,从而将附加电极层图案化成附加电极图案化层。

根据各种实施例,(i)底部电极层和(ii)奇数编号的附加电极层中的至少一个电极层可以包括多个底部条带。前述语句中的术语“电极层”可以指代底部电极层和奇数编号的附加电极层中的任何一个。例如,底部电极层可以实现为底部条带。

根据各种实施例,(i)顶部电极层和(ii)偶数编号的附加电极层中的至少一个电极层可以包括多个顶部条带。前述语句中的术语“电极层”可以指代顶部电极层和偶数编号的附加电极层中的任何一个。例如,顶部电极层可以实现为顶部条带。

根据各种实施例,多个底部条带中的底部条带可以是彼此电隔离的。

根据各种实施例,多个顶部条带中的顶部条带可以是彼此电隔离的。

根据各种实施例,顶部条带相对于底部条带可以处于正交布置。

根据各种实施例,衬底可以是柔性衬底。该衬底可以包括以下项中的至少一项或者可以选自以下项:聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet),聚萘二甲酸乙二醇酯(pen),聚酰亚胺(pi),聚醚酰亚胺(pei),聚碳酸酯(pc),聚醚醚酮(peek),聚醚砜(pes),以及柔性超薄玻璃(例如具有20微米至100微米的厚度范围)。

根据各种实施例,衬底可以包括保护覆盖层,例如,可以提供包括保护覆盖层的衬底。例如,保护覆盖层可以是在商业柔性衬底上使用的用于保护衬底的表面(例如免受划伤或灰尘)的保护性覆盖膜。备选地,该方法可以包括提供衬底上的保护覆盖层的步骤。例如,保护覆盖层可以是设置在衬底上的膜,例如借助于薄的丙烯酸粘合剂层,其可以涂覆在该膜的一侧上。例如,保护覆盖层可以是如上所述的以膜形式的聚乙烯(pe)层。保护覆盖层的示例性厚度可以选自25微米至50微米的范围。具有25微米至50微米的厚度范围的pe膜由于其良好的抗热性和抗化学性而可以用作保护覆盖层。

根据各种实施例,保护覆盖层的厚度可以小于衬底的厚度。

根据各种实施例,保护覆盖层的材料成分可以与衬底的材料成分不同。

根据各种实施例,可以通过激光切割保护覆盖层,例如通过常规的co2激光切割机,来执行提供切割线。本领域技术人员可以理解的是,常规参数可能需要调整以利用激光切割提供所期望的切割线。例如,激光切割线和图案的尺寸可以经由以下方式被精确地控制和熔丝容易地定制:i)选择合适的激光源功率,ii)选择合适的高功率密度聚焦光学透镜,以及iii)在激光切割过程期间控制激光强度、速度、分辨率。

根据各种实施例,提供层可以指代沉积(例如通过涂覆)层。

根据各种实施例,在衬底上和保护覆盖层上沉积底部电极层可以包括利用底部电极层来至少部分地覆盖保护覆盖层,并且可以包括利用底部电极层来至少部分地覆盖衬底暴露的第一部分。根据各种实施例,在衬底上和电活性层上沉积顶部电极层可以包括利用顶部电极层来至少部分地覆盖电活性层,并且可以包括利用顶部电极层来至少部分地覆盖衬底的剩余部分,该剩余部分没有被电活性层覆盖。

根据各种实施例,在衬底上和任何附加电活性层上沉积附加电极层可以包括利用附加电极层来至少部分地覆盖附加电活性层,并且可以包括利用附加电极层来至少部分地覆盖衬底的剩余部分,该剩余部分没有被电活性层覆盖。

根据各种实施例,在衬底上和顶部电极层(任何附加电极层)上沉积电活性层(附加电活性层)可以包括利用电活性层(附加电活性层)来至少部分地覆盖顶部电极层(任何附加电极层),并且可以包括利用电活性层(附加电活性层)来覆盖衬底的剩余部分,该剩余部分没有被顶部电极层(相应的附加电极层)覆盖。

根据各种实施例,表述“至少部分地”可以例如意味着部分地或者完全地。

根据各种实施例,表述“附加电极层”可以指代n个附加电极层中的一个、任何一个或每个附加电极层,类似地,复数个“附加电极层”可以指代n个附加电极层中的一些或所有。例如,任何附加电极层指代n个附加电极层中的任何附加电极层。

根据各种实施例,表述“附加电活性层”可以指代n个附加电活性层中的一个、任何一个或每个电活性层,类似地,复数个“附加电活性层”可以指代n个附加电活性层中的一些或所有。例如,任何附加电活性层指代n个附加电活性层中的任何附加电活性层。

根据各种实施例,表述“去除图案化区域”可以意味着从第一图案化区域去除保护覆盖层,在这种上下文中,去除保护覆盖层意味着去除相应部分。例如,去除第一图案化区域意味着从第一图案化区域去除保护覆盖层。

根据各种实施例,可以通过已知的涂覆技术提供底部电极层,已知的涂覆技术例如棒式涂覆、喷涂、丝网印刷、凹版印刷、喷墨、狭缝式模具(slotdie)和旋转涂覆。底部电极层可以是透明层。底部电极层可以包括透明材料,例如银纳米线(agnw)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)或者任何其他透明电极材料。

在沉积底部电极层之前,可以对衬底施加表面处理。表面处理可以增强底部电极和衬底之间的粘合和结合性质。在一个示例中,可以提供等离子体处理(诸如o2或者ar)。在另一示例中,可以提供其他表面粗糙化过程,以通过表面改性在表面上诱导羟基(-oh)。在又一示例中,可以提供界面外涂层的应用。诱导的亲水性还可以帮助亲水性的底部电极层(例如,棒式涂覆或喷涂的agnw和pedot:pss)与衬底材料(例如pet、pen等)之间的更好结合。

根据各种实施例,可以在衬底上,例如至少部分地在电活性层(电活性层或n个附加电活性层中的任何附加电活性层)上沉积顶部电极层。可以通过已知的涂覆技术提供顶部电极层,已知的涂覆技术例如棒式涂覆、喷涂、丝网印刷、凹版印刷、喷墨、狭缝式模具和旋转涂覆。可以通过从相应的图案化区域去除保护覆盖层,来图案化顶部电极层。备选地或另外,可以通过使用包括(多个)开口的遮蔽(shadow)掩模来涂覆顶部电极层,从而直接在涂层上提供图案,该图案对应于(多个)开口。遮蔽掩模可以例如通过激光切割薄的刚性片材(例如标签纸)来制备。遮蔽掩模可以相对于衬底被定位,例如通过将遮蔽掩模放置在衬底的顶部上,例如在下方的电活性层(或者附加电活性层)的顶部上。根据各种实施例,顶部电极层可以是透明层。根据各种实施例,顶部电极层可以包括透明电极材料,例如银纳米线(agnw)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)或者任何其他透明电极材料。

在沉积顶部电极层之前,可以对下方层施加表面处理,例如对衬底上的电活性材料的最上层(电活性层或者附加电活性层)施加表面处理。表面处理可以增强电活性层和顶部电极之间的粘合和结合性质。在一个示例中,可以提供等离子体处理(诸如o2或者ar)。在另一示例中,可以提供其他表面粗糙化过程,以通过表面改性在表面上诱导羟基(-oh)。在又一示例中,可以提供界面外涂层的应用。所诱导的亲水性还可以帮助亲水性的顶部电极层(例如棒式涂覆或喷涂的agnw和pedot:pss)与电活性层(例如,ferroeap)之间的更好结合。

如何涂覆顶部电极层的公开内容也可以应用到n个附加电活性层中的任何附加电极层。例如,通过将上面两段中的“顶部电极层”替换为“n个附加电活性层中的任何附加电极层”。用于每个附加电极层的图案可以是不同的,例如,以用于提供如上所说明的附加底部电接触部分和顶部电接触部分的图案。此外,可以使用相同或不同的涂覆方法来提供顶部电极层和每个附加电极层中的每一个。

根据各种实施例,可以通过已知的薄膜处理技术提供电活性层,已知的薄膜处理技术例如常规的涂覆技术,诸如自动涂膜机(刮刀)、棒式涂覆、丝网印刷、狭缝式模具涂覆、旋转涂覆、卷对卷(r2r)涂覆。顶部电极层可以是透明层。电活性层可以包括ferroeap。

根据各种实施例,提供电活性层的步骤可以包括沉积包括电活性聚合物的层以及对该层进行后处理。后处理可以用于改善某些性质。后处理可以包括干燥和/或退火。例如,对于ferroeap层,干燥和退火可以改善所涂覆的ferroeap层的晶体结构和铁电性质。

如何涂覆电活性层的公开内容也可以应用到任何附加电活性层。例如,通过将上面两段中的“电活性层”替换为“n个附加电活性层中的任何附加电活性层”。

根据各种实施例,可以多次应用如上所说明的沉积或涂覆的过程,例如以用于产生堆叠结构。

根据各种实施例,任何的剩余保护覆盖层可以被去除,例如在沉积顶部电极或最后的附加顶部电极(在被提供的情况下)之后被去除。

根据各种实施例的方法具有以下优点:与标准薄膜涂覆工艺(例如,刮刀涂膜)的高度兼容性;针对复杂的阵列设计和多层结构制造,不需要特定的图案化掩模,例如通过在商用柔性衬底上利用保护性覆盖膜作为临时掩模,并提供其中的切割线;产生各种触觉致动器设计和触觉接口(例如复杂阵列或多层堆叠结构)与其扩大(up-scaling)的灵活性;节省大量时间和成本,特别是在需要多次设计迭代的设备的初始原型设计或开发阶段期间。

根据各种实施例,与图案化区域结合使用的表述“去除保护覆盖层”可以意味着去除保护覆盖层的一部分,该部分覆盖该图案化区域。因此,在去除某个图案化区域中的保护覆盖层之后,其他区域(诸如其他图案化区域)仍然可以被保护覆盖层覆盖。例如,“从第一图案化区域去除保护覆盖层”意味着去除保护覆盖层的覆盖第一图案化区域的部分。

根据各种实施例,电活性层或者n个附加电活性层中的任何一个或全部可以包括铁电聚合物。铁电聚合物(ferroeap)可以通过向相应的顶部和底部电极层施加电刺激来提供振动触觉反馈,例如以用于柔性触摸屏应用。此处的ferroeap材料是指代聚(偏二氟乙烯)(pvdf)、pvdf共聚物或pvdf三元共聚物。铁电聚合物具有多种优点,例如灵活的形状因子、易加工性、快速的机电响应以及高机械和化学稳定性。特别地,可以容易地采用ferroeap来实现触敏表面上的整体和局部化的振动触觉反馈,以在交互时在用户手指上赋予物理响应。

根据各种实施例,可以通过不同的方法来提供顶部电极层。根据各种实施例,步骤140可以作为步骤140.1或者作为步骤140.2被执行。将结合图2a和图2b来解释这些不同的方法。

根据一些实施例,并且如图2a中针对示例性目的而图示的,图1的方法100可以进一步包括如下的步骤116:形成保护覆盖层的用于限定顶部电极层的顶部电极层图案化区域,顶部电极层可以包括用于顶部电极的区域,并且还可以包括顶部电接触部分。例如,步骤116可以作为方法步骤115的子步骤而被包括。因此,提供保护覆盖层中的切割线的步骤115可以进一步包括形成顶部电极层图案化区域,其可以包括用于顶部电极的区域,并且可以包括顶部电接触部分。

步骤140可以作为步骤140.1被执行。提供顶部电极层的步骤140.1可以包括从顶部电极层图案化区域去除保护覆盖层的步骤142,并且还可以包括如下的步骤144:在衬底上和电活性层上沉积顶部电极层,从而将顶部电极层图案化成顶部电极层图案,其可以包括用于顶部电极的区域和顶部电接触部分。

根据一些实施例,并且如图2b中用于示例性目的而图示的,图1中的方法100的步骤140可以作为步骤140.2被执行。提供顶部电极层的步骤140.2可以包括将遮蔽掩模定位在衬底上的步骤146,并且还可以包括经由遮蔽掩模来沉积顶部电极层的步骤147,其中可以通过在步骤148处拉远(distance)遮蔽掩模来限定顶部电极层图案。

图3a示出了根据各种实施例的用于产生图案化的层结构的方法100的流程图,其中可以根据方法140.1或140.2提供顶部电极层。例如,如图3a所示,首先,执行方法步骤105至130,继而执行方法步骤135。在衬底上和底部电极层上沉积电活性层的方法步骤135之后,提供包括顶部电极层图案的顶部电极的步骤140可以被执行作为步骤140.1或140.2,该顶部电极层图案包括顶部电接触部分。可能有其他步骤修改,例如针对步骤140.1,步骤116可以在执行步骤140.1之前预先被执行,该步骤116形成保护覆盖层的用于限定顶部电极层的顶部电极层图案化区域,该顶部电极层可以包括用于顶部电极的区域,并且还可以包括顶部电接触部分。在提供顶部电极之后(例如利用步骤140.1或140.2),可以提供其他方法步骤。例如,方法100在步骤140.1之后可以包括:如步骤170的去除保护覆盖层的剩余部分261,其中保护覆盖层的剩余部分可以是所有剩余的覆盖层。

根据各种实施例,该方法可以进一步包括用于提供n个附加电活性层和n个附加电极层的附加方法步骤,其中n是等于或大于0的整数(n=0意味着没有附加层,即单层致动器配置)。例如,整数n可以选自:1,2,3,4,5,6,7,8,9或10,以用于实现足够的触觉反馈力。提供附加电活性层的步骤可以通过以下来提供:例如,代替地针对第(n+2)个图案化区域重复步骤130,以及重复在衬底上和顶部电极层(代替底部电极层)上沉积电活性层的步骤135。提供附加电极层的步骤可以例如通过重复步骤140、通过提供包括附加电极层图案的附加电极层(代替顶部电极层)来提供,该附加电极层图案包括附加电极层接触部分。在堆叠结构中,多个单一致动器并联的电耦合提供了增加触觉致动器的机械强度的优点。

图3b示出了用于图示根据各种实施例的用于产生图案化的层结构的方法101的流程图。方法101可以与方法100相同,进一步包括用于提供n个附加电活性层和n个附加电极层的附加方法步骤,其中n是等于或大于0的整数(n=0意味着没有附加层,即单层致动器配置),如上文所解释的。例如,整数n可以选自:1,2,3,4,5,6,7,8,9或10,以用于实现足够的触觉反馈力。

在图3b图示的方法中,在提供顶部电极层(例如利用步骤140.1)之后,步骤130、135和140(140.1或140.2)可以被重复n次,以用于提供n个附加电活性层和n个附加电极层。在n次迭代中的每一次中,可以选择路径i或ii,例如,在所有迭代中可以选择路径i,在另一示例中,所有迭代可以选择路径ii。如前面解释的,为了提供n个附加电活性层和n个附加电极层,可以相应地使步骤130、135和140适应,即在步骤130中,从第(n+2)个图案化区域去除保护覆盖层,在步骤135中,提供附加电活性层而不是电活性层,以及在步骤140(140.1或140.2)中,提供附加电极层而不是顶电极层。在提供第(n+2)个电极(例如利用步骤140.1或140.2)之后,其他方法步骤可以被提供。例如,针对(n+1)层触觉反馈接口的方法101可以包括:在步骤140之后,如步骤170的去除保护覆盖层的剩余部分。

图4示出了根据各种实施例的图案化的层结构在各种方法步骤期间的示意性横截面图。图5图示了图案化的层结构在各种方法步骤期间的示例性示意俯视图。图5被限制为由层210、230、220的单个重叠形成的图案化的层结构的俯视图。图4示出了用于产生两个图案化触觉接口(例如,2x1阵列配置)的步骤,其由层210、230、220的两个重叠区域产生。为了便于参考,以下针对图4的解释可以结合图5。然而,应当理解的是,不同之处可以适用,例如图4的实施例的特征可以适用于图5的实施例,反之亦然。一个实施例的特征也可以不必限制另一实施例。

转到图4,其示出了方法100可以包括以下步骤:提供衬底205以及设置在衬底205上的保护覆盖层(240)。在一个示例中,方法100可以进一步包括在衬底205上设置保护覆盖层240的步骤(未示出)。方法100可以进一步包括如下的步骤115:提供保护覆盖层240中的切割线250,从而形成保护覆盖层240的第一图案化区域262和第二图案化区域264。方法100可以进一步包括如下的步骤120:去除保护覆盖层240的第一图案化区域262,从而暴露衬底205的对应于第一图案化区域262的部分。方法100可以进一步包括如下的步骤125:在衬底205上(例如,在衬底205的对应于第一图案化区域262的(多个)部分上)和保护覆盖层240上(例如,在保护覆盖层240的第二图案化区域264上)沉积底部电极层210。方法100可以进一步包括如下的步骤130:去除保护覆盖层240的第二图案化区域264(具有顶部上的底部电极层)以便暴露衬底205,从而图案化底部电极层210并且因而提供包括底部电接触部分282的底部电极层图案。方法100可以进一步包括如下的步骤135:在衬底205上(例如,在衬底205的对应于第二图案化区域264的(多个)暴露部分上)和图案化的底部电极层210上沉积电活性层230。方法100可以进一步包括如下的步骤140(140.1或140.2):提供包括顶部电极层图案的顶部电极层220,该顶部电极层图案包括顶部电接触部分284。例如,顶部电极层220可以通过步骤140.1或通过步骤140.2来提供。

提供顶部电极层220的步骤140.1可以包括:从顶部电极层图案化区域(未示出)去除保护覆盖层的步骤142,和/或在衬底205上和电活性层230上沉积顶部电极层220的步骤144,顶部电极层220可以包括顶部电接触部分284。在步骤140.1之后,可以执行去除保护覆盖层240的剩余部分261的步骤170,从而将顶部电极层220图案化成顶部电极层图案以及完成单层触觉接口。

当步骤140.1用于提供顶部电极层220时,方法100可以进一步包括形成顶部电接触部分区域的步骤(图4中未示出,但在图5中示出为263)。例如,方法100可以包括形成保护覆盖层240的顶部电接触部分区域263的步骤116。例如,步骤116可以作为方法步骤115的子步骤而被包括。因此,提供保护覆盖层240中的切割线250的步骤115可以进一步包括形成顶部电接触部分区域263。

在图4中可以看出,在步骤170中,产生了图案化的层结构200.1,其包括:衬底205,包括底部电极层图案的底部电极层210,包括顶部电极层图案的顶部电极层220和包括电活性层图案的电活性层230,电活性层230设置在底部电极层210和顶部电极层220之间。还可以提供顶部电接触部分(图4中未示出)和底部电接触部分(图4中未示出)。

提供顶部电极层的步骤140.2可以包括如下的步骤146:相对于衬底来准备和/或定位遮蔽掩模290,例如,将遮蔽掩模290定位在衬底上。步骤140.2可以进一步包括将遮蔽掩模290定位在衬底上的步骤146,并且还可以包括经由遮蔽掩模290沉积顶部电极层220的步骤147。顶部电极层图案由遮蔽掩模290限定,特别地由遮蔽掩模290的(多个)开口292限定。步骤140.2可以进一步包括如下的步骤148:相对于衬底205来拉远遮蔽掩模290,例如去除遮蔽掩模290。从图4中可以看出,在步骤147中,产生了图案化的层结构200.2,其包括:包括底部电极层图案的底部电极层210,包括顶部电极层图案的顶部电极层220和包括电活性层图案的电活性层230,电活性层230设置在底部电极层210和顶部电极层220之间。还可以提供顶部电接触部分(图4中未示出)和底部电接触部分(图4中未示出)。在例如利用步骤140.2(包括步骤146、147和148)提供顶部电极之后,其他方法步骤可以被提供。例如,方法100在步骤140.2之后可以包括如步骤170的去除保护覆盖层的剩余部分261。

图5示出了根据各种实施例的图案化的层结构在各方法步骤期间的示意性俯视图。其示出了方法100可以包括提供衬底205的步骤。衬底205可以包括保护覆盖层240。例如,方法100可以包括提供衬底205上的保护覆盖层240的步骤(未示出)。方法100可以进一步包括如下的步骤115:提供保护覆盖层240中的切割线250,从而形成第一图案化区域262和第二图案化区域264。例如,切割线252可以界定第一图案化区域262,并且切割线254可以界定第二图案化区域264。方法100可以进一步包括如下的步骤120:从第一图案化区域262去除保护覆盖层,从而在第一图案化区域262处暴露衬底。方法100可以进一步包括在衬底205上和保护覆盖层240上沉积底部电极层210的步骤125。方法100可以进一步包括如下的步骤130:从第二图案化区域264去除保护覆盖层240,从而图案化底部电极层210以提供包括底部电接触部分282的底部电极层图案。

如图5所示,切割线252可以限定区域272,该区域272可以是图案化区域262的一部分(如图所示),备选地它可以是单独的图案化区域。如在步骤120中可以看到的,用于底部电极接触部分的区域272可以在同一步骤中被提供,例如,在形成第一图案化区域262时一起被提供。备选地,用于底部电极接触部分的区域272也可以在单独的步骤中被提供。用于底部电极接触部分的区域272可以是其中衬底被暴露的区域,如图5中步骤120所示。

如图5进一步所示的,可以与步骤125和130一起提供底部电极接触部分282。例如,底部电极层210和底部电极接触部分282可以是同一连续层的部分。

方法100可以进一步包括在衬底205上和底部电极层210上沉积电活性层230的步骤135。

方法100可以进一步包括步骤136,其中通过从图案化区域263去除保护覆盖层240,用于顶部电极接触部分的区域被提供。图案化区域263可以由切割线253限定,切割线253可以例如在步骤115中被提供。

方法100还可以包括提供包括顶部电极层图案的顶部电极层220的步骤,顶部电极层图案包括顶部电接触部分284。顶部电极层220可以例如通过步骤146-148或者通过步骤144被提供。

提供顶部电极层220可以包括在衬底205上和电活性层230上沉积顶部电极层220的步骤144,并且还可以包括如下的步骤:去除剩余的保护覆盖层261,从而将顶部电极层220图案化成顶部电极层图案。图5中示出了示例性的所得到的图案化的层结构200.1。

备选地,提供顶部电极层220可以包括步骤146-148。相应地,提供顶部电极层220可以包括如下的步骤146:相对于衬底定位遮蔽掩模290,例如将遮蔽掩模290定位在衬底上。作为一个示例,图5示出了具有开口292的遮蔽掩模290,其中开口限定顶部电极层图案。遮蔽掩模可以被提供有多个开口。(多个)开口可以被提供有与所示不同的图案。提供顶部电极层220可以包括经由遮蔽掩模290沉积顶部电极层220的步骤,其中顶部电极层图案由遮蔽掩模290限定,特别地由遮蔽掩模290的(多个)开口292限定。提供顶部电极层220可以包括如下的步骤148:相对于衬底205拉远遮蔽掩模290,例如去除遮蔽掩模290。从图5中可以看出,产生了图案化的层结构200.2,其包括:包括底部电极层图案的底部电极层210,包括顶部电极层图案的顶部电极层220和包括电活性层图案的电活性层230,电活性层230设置在底部电极层210和顶部电极层220之间。

提供顶部电极层220还可以包括提供顶部电接触部分284,例如与步骤146-148一起来提供。例如,掩模可以被配置为具有形状,例如包括开口的形状。开口可以被配置为多个开口。

在进一步的步骤中,可以去除剩余的覆盖层261。

图6a示出了对如插图示意性示出的且根据各种实施例的图案化的层结构605做出的透射光谱620的示例性曲线图610。在波长550nm的点630处,透射率值为73%,并且方块电阻是约150欧姆-方块。插图示出了图案化的层结构605,其包括透明的衬底205、以及在透明的底部电极层210与透明的顶部电极层220之间的透明的电活性层230。图案化的层结构605是利用根据各种实施例的方法产生的功能性致动器,其显示出了高光学透明度,具有清晰可感知的触觉振动反馈。

图6b示出了以白色背景650拍摄的图案化的层结构605的照片的线条图表示,字母“sch”655以深色印刷在白色背景650上。

图7示出了图示根据各种实施例的包括n个附加电活性层和n个附加电极层的图案化的层结构的示意性横截面图。图7示出了在衬底205上的底部电极层210,在衬底205上并且至少部分地覆盖底部电极层210的电活性层230,在衬底205上并且至少部分地覆盖电活性层230的顶部电极层220。

图7进一步示出了被提供在衬底上并且至少部分地覆盖电极层220的附加电活性层231(n=1,1个附加电活性层,用于制备2层触觉接口)。进一步示出了在衬底上并且至少部分地覆盖附加电活性层231的附加电极层211(n=1,1个附加电极层,用于制备2层触觉接口)。

图7进一步示出了被提供在衬底上并且至少部分地覆盖附加电极层211的附加电活性层232(n=2,2个附加电活性层,用于制备3层触觉接口)。进一步示出了在衬底上并且至少部分地覆盖附加电活性层232的附加电极层221(n=2,2个附加电极层,用于制备3层触觉接口)。

可以提供另外的附加电极层(n=3,4,...)和另外的附加电活性层(n=3,4,...)。图7示出了附加电极层(其中n是奇数)可以彼此电耦合并且电耦合到底部电极层,例如包括共用的底部电接触部分282。图7示出了附加电极层(其中n是偶数)可以彼此电耦合并且电耦合到顶部电极层,例如包括共用的顶部电接触部分284。

图8示出了根据各种实施例的包括n个附加电活性层和n个附加电极层的图案化的层结构在各种方法步骤期间的示意性俯视图。除了在步骤115中可以提供附加的切割线256、257、258以及相应的附加的图案化区域266、267、268、269之外,步骤115至144可以与结合图5解释的步骤相同。

图8示出了根据各种实施例的方法可以进一步包括如下的步骤150:从第三图案化区域266去除保护覆盖240,从而将顶部电极层220图案化成顶部电极层图案。图案化区域266可以由切割线256限定,切割线256可以例如在步骤115中被提供。

图8示出了根据各种实施例的方法可以进一步包括如下的步骤155:提供衬底205上并且至少部分地覆盖顶部电极层220的附加电活性层231(n=1)。

图8示出了根据各种实施例的方法可以进一步包括在衬底205上和附加电活性层231上沉积附加电极层211(n=1)的步骤160。从图7中可以看出,由于n=1是奇数,所以用于2层触觉接口的附加电极层211可以电耦合到底部电极层210,例如,在共用的底部电接触部分282处电耦合到底部电极层210。

图8示出了根据各种实施例的方法可以进一步包括从图案化区域267去除保护覆盖240的步骤165。例如,该步骤可以提供将附加电活性层231(n=1)图案化成附加电活性层和电极图案。图案化区域267可以由切割线257限定,切割线257可以例如在步骤115中被提供。

可以提供另外的附加电极层(n=2,3,4,...)和另外的附加电活性层(n=2,3,4,...),例如通过重复工艺步骤150至160。

图9示出了图案化的层结构的示意性俯视图以及用于提供这样结构的方法,其中顶部条带920相对于底部条带910处于正交布置。该方法可以包括提供衬底905以及设置在衬底905上的保护覆盖层940的步骤。在一个示例中,方法可以进一步包括在衬底905上设置保护覆盖层940的步骤(未示出)。方法可以进一步包括如下的步骤115:提供保护覆盖层940中的切割线950,从而形成图案化区域960。例如,切割线952可以界定第一图案化区域962,其可以被细分成多个条带。例如,切割线954可以界定第二图案化区域964,其可以被细分成多个条带。方法100可以进一步包括如下的步骤120:去除保护覆盖层940的第一图案化区域962,从而暴露衬底的对应于第一图案化区域962的部分。方法可以进一步包括如下的步骤125:在衬底905的所暴露部分上和在保护覆盖层240(的(多个)剩余部分)上(例如,在保护覆盖层的第二图案化区域上)沉积底部电极层910。方法可以进一步包括如下的步骤130:去除保护覆盖层940的第二图案化区域以及设置在第二图案化区域964的顶部上的底部电极层,从而图案化底部电极层910,以便提供包括底部电接触部分982的底部电极层图案,底部电接触部分982被说明性地示出在条带的一端,但本并不限于此。如图9图示,底部电极层可以包括多个底部条带。方法可以进一步包括如下的步骤135:在衬底905上和底部电极层910上沉积电活性层930。方法可以进一步包括步骤136,其中通过从图案化区域963去除保护覆盖层940,用于顶部电极接触部分的区域被提供。图案化区域963可以由切割线953限定,切割线953可以例如在步骤115和116中被提供。

如图9所示,该方法可以进一步包括提供顶部电极层920的步骤,顶部电极层包括顶部电极层图案,顶部电极层图案包括顶部电接触部分。如前所述,可以通过根据各种实施例的不同方法来提供顶部电极层。出于说明的目的,掩模沉积方法将在图9中示出。因此,提供顶部电极层920可以包括步骤146-148。相应地,提供顶部电极层920可以包括如下的步骤146:相对于衬底定位遮蔽掩模990,例如将遮蔽掩模990定位在衬底上。作为一个示例,图9示出了具有多个开口992的遮蔽掩模990,其中开口限定顶部电极层图案。开口992可以被提供有如图示的条带图案。提供顶部电极层920可以包括经由遮蔽掩模990沉积顶部电极层920的步骤,其中顶部电极层图案由遮蔽掩模990限定,特别地由开口992限定。如图9图示,顶部电极层可以包括多个顶部条带。提供顶部电极层920可以包括如下的步骤148:相对于衬底905拉远遮蔽掩模990,例如去除遮蔽掩模990,从而图案化顶部电极层920,以便提供包括顶部电接触部分984的顶部电极层图案,顶部电接触部分984被说明性地示出在条带的一端,但并不限于此。所得到的图案化结构包括相对于底部条带处于正交布置的顶部条带,使得重叠区域被形成,并且其中重叠区域被布置成矩阵。因此,提供了多个致动器的矩阵。

图9的右下角示出了放大部分,其中层910、930和920重叠。

根据各种实施例,图案化的层结构的每个单独电可估计区域可以被认为是致动器。

根据各种实施例,图案化的层结构可以是基本透明的。例如,致动器区域可以是透明的。

根据各种实施例,衬底、底部电极层、顶部电极层、电活性层中的每一个可以是透明的,并且在被提供的情况下,n个附加电活性层中的每一个和n个附加电极层中的每一个可以是透明的。

根据各种实施例,触觉接口可以被提供。触觉接口可以包括根据各种实施例的图案化的层结构,例如包括多个致动器。多个致动器可以根据预定义图案被布置,例如,根据如图9所示的矩阵结构被布置。该接口可以例如是键盘、触摸屏的一部分或者显示器的一部分。例如,显示器可以包括该接口。在另一示例中,触摸屏可以包括该接口。

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