触摸屏、用于触摸屏的透明电路板和制造触摸屏的方法

专利名称：触摸屏、用于触摸屏的透明电路板和制造触摸屏的方法
触摸屏、用于触摸屏的透明电路板和制造触摸屏的方法技术领域
以下的描述总体上涉及触摸屏，更具体地说，涉及用于触摸屏的透明电路板，该透明电路板形成触摸屏的前部并具有传感器层。
背景技术：
通常，通过将输入/输出装置集成到显示器中来制作触摸屏。典型的触摸屏包含诸如液晶显示器(LCD)的显示单元和布置于显示单元上的触摸面板。当用户对触摸屏进行触摸时，在没有使用机械小键盘的情况下，触摸屏通过识别用户的指尖或其它物体触摸在屏上显示的相关联的字符或区域的具体位置，可以接收或检测用户输入。
触摸屏不需要机械小键盘并且容易操作。因此，触摸屏被广泛地用作在大量的人易于聚集的区域，即公共场所，诸如地铁站、百货商店、以及银行中的信息显示设备。目前， 触摸屏不仅应用于商店中的销售终端，还广泛用于便携式终端，诸如移动电话、数字多媒体广播(DMB)接收器、车辆导航终端等中。例如，触摸屏(或触摸面板)可以分为电阻式叠加触摸屏、电容式触摸面板、表面声波触摸屏、红外束触摸屏等。
传统地，当制造电容式触摸面板时，通过光刻工艺形成构成传感器层的一部分的绝缘层。在该光刻工艺中，通过沉积光致抗蚀剂形成具有预先确定的图案的绝缘层。接着， 通过使用以预先确定的间隙与光致抗蚀剂间隔开的掩模对光致抗蚀剂部分地(或选择性地)照射紫外线，对光致抗蚀剂执行固化(即，对光致抗蚀剂执行光刻步骤)。最后，使用显影剂除去光致抗蚀剂的未固化的部分。
当形成传感器层时，引入光刻工艺。因此，需要许多工艺步骤来形成传感器层并且工艺时间过长，引起材料浪费方面的增加和产量上的减少。而且，由于在绝缘层的边缘处的台阶覆盖，导电图案可能是局部开口的。
为了解决由在绝缘层的边缘处的台阶覆盖引起的问题，考虑了一种通过调整光致抗蚀剂与掩模之间的间隙和在光刻步骤中的紫外光的强度来减小绝缘层的边缘的倾斜的方法。可是，由于调整倾斜的难度，传感器层的稳定性可能降低并且光刻工艺时间可能延迟，引起产量上的进一步减少和材料浪费方面的进一步增加。发明内容
在一个方面中，提供了一种用于制造用于触摸屏的透明电路板的方法，所述方法包括形成透明基板，在所述透明基板上沉积导电桥接层；将液体绝缘层沉积在透明基板上和桥接层上；以及将传感器层沉积在透明基板和绝缘层上，所述传感器层包括彼此交叉的第一和第二导电图案。
可以通过喷墨印刷工艺来沉积所述液体绝缘层。
所述透明基板的形成可以包括将导电层沉积在透明基板的表面上，以及对在其上沉积导电层以形成导电桥接层的透明基板的表面进行等离子体蚀刻。
所述方法可以还包括使用碱性溶液来冲洗透明基板的被等离子体蚀刻的表面。
所述碱性溶液可以包括四甲基氢氧化铵(TMAH)和NaHCO3中的至少一个。
所述方法可以还包括通过对液体绝缘层进行加热来固化液体绝缘层。
所述方法可以还包括将光阻挡层沉积在透明基板的边缘上，以及将电极层沉积在光阻挡层上，其中将电极层电连接到传感器层。
所述方法可以还包括将绝缘保护层沉积在传感器层上，使得绝缘保护层插入在第一和第二导电图案之间。
在一个方面中，提供了一种用于触摸屏的透明电路板，所述透明电路板包含透明基板，其包括导电桥接层，所述透明基板经历了等离子体蚀刻；绝缘层，其被沉积在透明基板上和导电桥接层上；以及传感器层，其包括彼此交叉的第一和第二导电图案，所述传感器层沉积在透明基板和绝缘层上。
可以通过喷墨印刷工艺来沉积所述绝缘层。
所述绝缘层的边缘的倾斜角度可以从30°到60°变动。
所述透明电路板可以还包括光阻挡层，其被沉积在透明基板的边缘上，以及电极层，其被沉积在绝缘的光阻挡层上并且电连接到传感器层。
在一个方面中，提供了一种触摸屏，包含透明电路板，其被配置成对触摸进行感测，所述透明电路板包括包含导电桥接层的透明基板；沉积在透明基板上和导电桥接层上的绝缘层；以及包括彼此交叉的第一和第二导电图案的、沉积在透明基板和绝缘层上的传感器层；以及显示单元，其被配置成显示图像。
可以通过喷墨印刷工艺来沉积所述绝缘层。
所述绝缘层的边缘的倾斜角度可以从30°到60°变动。
其它特征和方面可以从以下的详细描述、附图和权利要求而变得明显。


图I是说明用于制造用于触摸屏的透明电路板的方法的例子的图。
图2至16是说明制造用于触摸屏的透明电路板的各种例子的图。
图17是说明触摸屏的例子的图。
应当理解的是贯穿附图和详细描述，相同的附图参考数字指代相同的元件、特征和结构，除非另有描述。为了清楚、说明和方便起见，可以将这些元件的相对尺寸和描绘夸大。
具体实施方式
提供以下详细的描述以帮助阅读者获得在此描述的方法、装置和/或系统的全面的理解。因此，本领域技术人员将想到在此描述的方法、装置和/或系统的各种变化、修改和等效。另外，为了增强的清楚和简明，公知的功能和构造的描述可以被省略。
图I说明了用于制造用于触摸屏的透明电路板的方法的例子，并且图2至16说明了用于制造用于触摸屏的透明电路板的各种操作的例子。该触摸屏可以被包含在终端中， 例如，移动电话、书写板、计算机、照相机、显示器、电视机、器具等。
参考图1，用于制造用于触摸屏的透明电路板的方法包含沉积光阻挡层(S10)、 沉积第一导电层(S20)、形成桥接层(S30)、执行等离子体蚀刻(S40)、形成绝缘层(S50)、沉积第二导电层(S60)、形成传感器层(S70)、沉积第一绝缘保护层(S80)、沉积第三导电层 (S90 )、形成电极层(SlOO )、以及沉积第二绝缘保护层(S110 )。
参考图1和2，在沉积光阻挡层的步骤SlO中，将光阻挡层120沉积在透明基板110 的表面外围(或边缘)上。例如，可以将光阻挡层120沉积在透明基板110的上表面外围上以 具有矩形条的形式。透明基板110的下表面形成触摸屏的前部的至少一部分，其被暴露于外部。透明基板110可以由对可见光透明的绝缘材料形成。绝缘材料的例子包含玻璃、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等。透明基板110的下表面暴露于外部。因此，将阻挡可见光的光阻挡层120沉积在透明基板110的上表面外围上以防止透明基板110 的围绕中央部分(即，显示区域)的外部外围(即，非显示区域)在外部可见。光阻挡层120可以通过诸如黑色墨水印刷的工艺来形成。例如，用于光阻挡层120的材料可以包含含有诸如聚乙烯(PE)、丙烯、聚氨基甲酸酯(PU)等的树脂的丝网印刷墨水。
参考图1和3，在沉积第一导电层的步骤S20中，将第一导电层140沉积在透明基板110的暴露的上表面上。该第一导电层140由对可见光透明的导电材料形成。该第一导电层的导电材料的例子包含铟锡氧化物(ΙΤ0)、聚(3，4_乙撑二氧噻吩(PEDOT)等。可以通过诸如电子束、溅射等的真空沉积工艺来形成该第一导电层140。
参考图1和4，在形成桥接层的步骤S30中，通过部分地(或选择性地)蚀刻第一导电层140来形成具有预先确定的图案的桥接层140a。例如，桥接层140a可以包含导电条， 所述导电条位于构成传感器层的第一和第二导电图案的交叉点处。
桥接层140a可以通过光刻工艺被构图。在光刻工艺中，例如，具有多个狭缝的光致抗蚀剂掩模可以通过下述来形成在第一导电层140的整个上表面上方沉积光致抗蚀剂、通过部分地(或选择性地)对光致抗蚀剂照射紫外线来使光致抗蚀剂固化、以及使用显影剂来除去光致抗蚀剂的未固化的部分。该光致抗蚀剂可以具有均匀的厚度。可以通过蚀刻并除去第一导电层140的通过光致抗蚀剂掩模的狭缝被暴露的部分来形成桥接层140a。
参考图1和图5，在执行等离子体蚀刻的步骤S40中，对透明基板110的表面进行等离子体蚀刻。可以通过将由普通等离子体蚀刻机10生成并加速的等离子体离子12蚀刻到透明基板110的表面(B卩，上表面)上来执行等离子体蚀刻。等离子体蚀刻可以改善透明基板110的表面的质量。之后，如果将液体绝缘层印刷到被等离子体蚀刻的透明基板110 的表面上，那么液体绝缘层的接触角(即，液体绝缘层的边缘端的切角)可以减小。为了进一步减小液晶层的接触角，可以使用诸如四甲基氢氧化铵(TMAH)和NaHCO3的弱碱性溶液对被等离子体蚀刻的透明基板110的表面进行冲洗。
图6A和6B说明了在使用弱碱性溶液进行冲洗之前和之后在墨滴的接触角方面的变化的例子。图6A说明了其中绝缘的墨滴落下到被等离子体蚀刻的玻璃基板上的例子。 在该例子中，墨滴具有大约57°的接触角，图6B说明了其中绝缘的墨滴落下到在经历了等离子体蚀刻后已经使用弱碱性溶液被冲洗的玻璃基板上的例子。在该例子中，墨滴具有大约34°的接触角。在墨滴的旋转对称平面(即，经过墨滴的中心点和边缘端的一点的截面) 上，接触角是指在连接边缘的所述一点和所述中心点的虚段与墨滴的轮廓的在所述旋转对称平面上经过所述边缘的所述一点的虚切线之间的角度。换言之，接触角是指在玻璃基板和所述旋转对称平面上经过墨滴的边缘端的一点的切线之间形成的角度。
虽然在该实施例中执行等离子体蚀刻的步骤S40被描述为在沉积光阻挡层的步骤SlO之后执行，但是在各种例子中执行等离子体蚀刻的步骤S40可以在沉积光阻挡层的步骤SlO之前执行。
参考图I和图7，在形成绝缘层的步骤S50中，可以使用喷墨打印机头20 (或者墨水分配器)将液体绝缘层150沉积在桥接层140a上。在该例子中，喷墨打印机头20与桥接层140的导电条对齐，并且绝缘墨水22通过在垂直方向上喷射绝缘墨水22被沉积在导电条上。绝缘层150包含多个绝缘条来电隔离第一和第二导电图案。该多个绝缘条可以一对一地被沉积在导电条上，并且对应的导电条和绝缘条彼此交叉(例如，以交叉的形式)。之后，液体绝缘层150例如通过烘焙工艺(即，热干燥工艺)等被固化。
图8A和图8B说明了在绝缘层的接触角方面的变化的例子。图8A说明了其中将液体绝缘层32沉积在传统的透明基板30上的例子。在该例子中，绝缘层32具有大约80° 的接触角。图8B说明了其中将液体绝缘层150沉积在所提出的在经历了等离子体蚀刻后已经使用弱碱性溶液被冲洗的透明基板110上的例子。在该例子中，绝缘层150具有大约 30°的接触角。例如，绝缘层的接触角(即，绝缘层的边缘的倾角)可以落入大约30°到大约60°的范围内，例如，大约30°到大约40°。
参考图I和9，在沉积第二导电层的步骤S60中，将第二导电层160沉积在透明基板Iio的暴露的上表面、光阻挡层120、桥接层140a以及绝缘层150上。例如，可以将第二导电层160沉积在图7中所不的结构的整个上表面上方。第二导电层160可以由与第一导电层140相同的材料形成。
参考图I和10，在形成传感器层的步骤S70中，通过部分地(或选择性地)蚀刻第二导电层160形成具有预先确定的图案的传感器层160a。传感器层160a可以被形成使得它的端部162与光阻挡层120重叠，因此传感器层160a可以连接到光阻挡层120上的电极层。在该例子中，光阻挡层120的端部比传感器层160a的端部162更远地向外突出。
图11说明了传感器层160a的例子，并且图12说明了示出传感器层160a的一个交叉点168的放大视图的例子。传感器层160a包含沿着第一方向延伸的第一导电图案164 和沿着第二方向(垂直于第一方向)延伸的第二导电图案166。
第一和第二导电图案164和166在透明基板110上的多个点处彼此交叉。在该例子中，桥接层140a使第二导电图案166能够在不被切断的情况下在这些交叉点处被电连接。绝缘层150使第一和第二导电图案164和166能够在这些交叉点处彼此隔离。第二导电图案166的每一个包含彼此分离的多个第二部分166a，第一导电图案164被插入其间。 该多个第二部分166a通过桥接层140a的导电条142被电连接。第一导电图案164的每一个分别包含彼此电连接的多个第一部分164a、以及在该多个第一部分164a之间的被沉积在绝缘条152上的连接部分164b。
参考图I和13，在沉积第一绝缘保护层的步骤S80中，将第一绝缘保护层170沉积在透明基板110的暴露的上表面、光阻挡层120和传感器层160a上。例如,可以将第一绝缘保护层170沉积在图10中所示的结构的大部分的上表面上。第一绝缘保护层170可以不被沉积在位于光阻挡层120上的传感器层160a的端部162。因此，传感器层160a的端部 162可以暴露于外部。用于第一绝缘保护层170的材料可以包含绝缘介电材料，诸如Si02。
参考图I和14，在沉积第三导电层的步骤S90中，将第三导电层180沉积在传感器层160a的暴露的端部162和第一绝缘保护层170上。例如，可以将第三导电层180沉积在图13所示的结构的整个上表面上方。
参考图I和15，在形成电极层的步骤SlOO中，通过部分地(或选择性地)蚀刻第三导电层180形成具有预先确定的图案的电极层180a。可以将电极层180a沉积在位于传感器层160a的外侧中的第一绝缘保护层170的外围174上。电极层180a的沉积在第一绝缘保护层170的中央部分172上的部分可以从第三导电层180除去。
对于其到传感器层160a的电连接，电极层180a被形成为与传感器层160a的端部 162部分地重叠。在该例子中，电极层180a包含用于施加电流到传感器层160a的连接端子 182、以及将连接端子182连接到传感器层160a的第一和第二导电图案164和166的连接线184。将连接端子182布置在传感器160a的外侧处以便于从外部容易接入。
例如，电极层180a可以由适用于传感器层160a的材料来形成，或者可以由不同的材料(例如，非透明的导电材料，诸如银)形成。电极层180a的连接端子182可以被连接到例如与控制器(未示出)连接的柔性印刷电路板(FPCB)(未示出)。
参考图I和16，在沉积第二绝缘保护层的步骤SllO中，将第二绝缘保护层190沉积在第一绝缘保护层170的中央部分172上。例如，用于第二绝缘保护层190的材料可以包含绝缘介电材料，诸如Si02。
透明电路板100可被应用于的触摸屏的例子在下面进一步描述。透明电路板100 和用于制造透明电路板100的方法可以被应用于多种触摸屏，并且应当注意到以下的描述仅仅是例子。
图17说明了触摸屏的例子。
在图17所示的触摸屏200的例子中，倒置地应用图16中所示的透明电路板100。 为了简明，省略了透明电路板100的重复描述。在该例子中，基板110的上表面从用户接收触摸输入。
触摸屏200包含显示单元210、透明电路板100、以及粘性元件220。显示单元210 包含多个像素(未示出)并且可以借助所述像素来显示图像。虽然显示单元210的部分上表面(例如，中央部分)被包含在触摸屏200的有效显示区域中，其是观看者可见的，但是在另一个例子中，可以将显示单元210的整个上表面包含在所述有效显示区域中。例如，显示单元210可以包含液晶显示器(IXD)、有机发光二极管(OLED)等。
典型地，IXD在控制器(未示出)的控制下显示图像。典型的IXD包含具有液晶层的、显示图像的液晶显示面板，和用于向液晶显示面板提供光的背光单元(BLU)。液晶显示面板包含液晶层、和布置在液晶层之上和之下以控制液晶分子的排列的上玻璃基板和下玻璃基板。该下玻璃基板包含薄膜晶体管(TFT)和像素电极，并且该上玻璃基板包含公共电极。液晶显示面板还包含上极化板和下极化板，所述上极化板和下极化板被布置在液晶层之上和之下并且线性地极化入射到其上的光。上极化板和下极化板的极化方向彼此交叉。
根据在此的各种方面，使用粘性元件220将透明电路板100附着(或粘附)于显示单元210。换句话说，使用粘性元件220将透明电路板100的底部上的一部分(例如，第二绝缘保护层190)附着于显示单元210的顶部的整个表面。该粘性元件220由对可见光透明的绝缘材料形成。例如，用于粘性元件220的材料可以包含光学透明胶(Optical Clear Adhesive, OCA)带、胶(或粘合剂)、UV可固化的树脂等,其对于可见光是透明的。OCA带是双面粘合剂并且可以由诸如丙烯和硅氧烷的材料形成。
因此，在此描述的电容式触摸屏面板的绝缘层可以通过喷墨印刷来制造，从而有助于工艺的简化、材料浪费方面的减少和制造成本的降低。而且，可以在对绝缘层进行印刷之前执行等离子体蚀刻工艺，因此减小接触角。结果，可以将比传统的导电层厚的导电层沉积在具有减小的接触角的绝缘层上，使得导电层具有较低的电阻并且更加稳定。
可以将用于执行在此描述的方法、或其一个或多个操作的程序指令记录、存储、或固定在一个或多个计算机可读取的存储介质中。程序指令可以由计算机来实施。例如，计算机可以使处理器来执行程序指令。介质可以单独地或与程序指令组合地包含数据文件、 数据结构等。计算机可读取的存储介质的例子包含磁性介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光学介质，诸如⑶ROM盘和DVD ;磁光介质，诸如光盘；以及特别配置用于存储和执行程序指令的硬件设备，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器等。程序指令的例子包含诸如由编译器产生的机器代码、以及含有可以使用解释器由计算机执行的较高级代码的文件。程序指令，即软件，可以分布在网络耦合的计算机系统上，以便以分布的方式存储并执行该软件。例如，软件和数据可以由一个或多个计算机可读取的存储介质存储。 另外，用于实现在此公开的实例实施例的功能程序、代码和代码段能够容易地由实施例所属的领域中的熟练的程序员基于并使用正如在此提供的附图的流程图和框图以及它们的相应描述来解释。另外，用于执行操作或方法的所描述的单元可以是硬件、软件、或硬件和软件的某种组合。例如，该单元可以是在计算机上运行的软件包或者是软件在其上运行的计算机。
仅作为非穷举性的说明，在此描述的终端/设备/单元可以指移动设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数字照相机、便携式游戏控制台和MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持式电子书、便携式膝上型PC、全球定位系统(GPS)导航、书写板、 传感器；和设备，诸如桌上型PC、高清晰度电视(HDTV)、光盘播放器、机顶盒、家庭用具等， 其能与在此所公开的一致地进行无线通信或网络通信。
计算系统或计算机可以包含与母线、用户接口和存储器控制器电连接的微处理器。它可以还包含快闪存储设备。该快闪存储设备可以通过存储器控制器来存储N位数据。 该N位数据被微处理器处理或将被微处理器处理并且N可以是I或大于I的整数。在计算系统或计算机是移动装置的情况下，可以额外地提供电池来供给计算系统或计算机的操作电压。对于本领域技术人员来说明显的是，计算系统或计算机可以还包含应用芯片组、照相机图像处理器(CIS)、移动动态随机存取存储器(DRAM)等。存储器控制器和快闪存储设备可以构成使用非易失性存储器来存储数据的固态驱动器/磁盘(SSD)。
以上描述了许多的例子。然而，应当理解的是可以进行各种修改。例如，如果描述的技术以不同的顺序执行和/或如果在描述的系统、结构、设备或电路中的部件以不同的方式进行组合和/或由其它部件或它们的等效物进行替换或补充，那么可以获得合适的结果。因此，其它实施方式在下面的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于制造用于触摸屏的透明电路板的方法，所述方法包括 形成透明基板，在所述透明基板上沉积导电桥接层； 将液体绝缘层沉积在透明基板上和桥接层上；以及 将传感器层沉积在透明基板和绝缘层上，所述传感器层包括彼此交叉的第一和第二导电图案。
2.权利要求I的方法，其中通过喷墨印刷工艺来沉积液体绝缘层。
3.权利要求I的方法，其中透明基板的形成包括 将导电层沉积在透明基板的表面上；以及 对在其上沉积导电层以形成导电桥接层的透明基板的表面进行等离子体蚀刻。
4.权利要求I的方法，还包括使用碱性溶液来冲洗被等离子体蚀刻的透明基板的表面。
5.权利要求4的方法，其中，碱性溶液包括四甲基氢氧化铵(TMAH)和NaHCO3中的至少ー个。
6.权利要求I的方法，还包括通过对液体绝缘层进行加热来固化液体绝缘层。
7.权利要求I的方法，还包括 将光阻挡层沉积在透明基板的边缘上；以及 将电极层沉积在光阻挡层上， 其中将电极层电连接到传感器层。
8.权利要求I的方法，还包括将绝缘保护层沉积在传感器层上，使得绝缘保护层插入在第一和第二导电图案之间。
9.一种用于触摸屏的透明电路板，所述透明电路板包括 透明基板，其包括导电桥接层，所述透明基板经历了等离子体蚀刻； 绝缘层，其被沉积在透明基板上和导电桥接层上；以及 传感器层，其包括彼此交叉的第一和第二导电图案，所述传感器层沉积在透明基板和绝缘层上。
10.权利要求9的透明电路板，其中通过喷墨印刷工艺来沉积绝缘层。
11.权利要求9的透明电路板，其中绝缘层的边缘的倾斜角度从30°到60°变动。
12.权利要求9的透明电路板，还包括 光阻挡层，其被沉积在透明基板的边缘上；以及 电极层，其被沉积在绝缘的光阻挡层上并且电连接到传感器层。
13.—种触摸屏,包括 透明电路板，其被配置成对触摸进行感测，所述透明电路板包括包含导电桥接层的透明基板；沉积在透明基板上和导电桥接层上的绝缘层；以及包括彼此交叉的第一和第二导电图案的、沉积在透明基板和绝缘层上的传感器层；以及显示单元，其被配置成显示图像。
14.权利要求13的触摸屏，其中通过喷墨印刷工艺来沉积绝缘层。
15.权利要求13的触摸屏，其中绝缘层的边缘的倾斜角度从30°到60°变动。
全文摘要
本发明涉及触摸屏、用于触摸屏的透明电路板和制造触摸屏的方法。提供了一种用于制造用于触摸屏的透明电路板的方法。该透明电路板包含透明基板，该透明基板具有在其上沉积的导电桥接层。将液体绝缘层沉积在透明基板和桥接层上，并且将具有第一和第二导电图案的传感器层沉积在透明基板和绝缘层上。
文档编号G06F3/041GK102981669SQ20121032676
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者赵龙九, 梁海净 申请人:三星光通信株式会社