用于电子设备的触屏组件的制作方法
【专利说明】用于电子设备的触屏组件
[0001]本申请根据35 U.S.C.§ 120要求2012年3月15日提交的美国专利申请系列号第13/421366号的优先权，本文以该申请为基础并将其全部内容结合于此。
[0002]背景
[0003]领域
[0004]本说明书一般涉及用于电子器件的触屏组件，更具体涉及具有减小的厚度和提高的耐久性的触屏组件及其制造方法。
技术背景
[0005]触屏组件用于个人和商务电子设备，如计算机显示器、自动柜员机(ATM)等。这些组件的“触摸”激活需要用各种物体接触组件，包括使用者的手指和/或触针器具，因而触屏组件必须足够结实，以经受经常性的触碰而不受损。此外，触屏组件还可结合到便携式电子设备中，如手机、个人媒体播放器和平板电脑。这种触屏组件在运输和/或使用中容易受损。因此，在移动电子设备中使用的触屏组件需要有增强的强度，从而不仅能经受住来自实际应用的常规“触摸”，还能经受住在运输设备时可能发生的偶然接触和冲击。
[0006]不仅如此，随着触屏组件用于越来越多的个人电子设备，特别是便携式电子设备，对组件重量更轻和尺寸更小的要求越来越高。常规触屏组件通常采用三块玻璃基片，有时甚至采用四块玻璃基片，使得形成的组件既具有机械牢固性，又能保持气密性密封，防止发光元件退化。然而，在组件中采用三块甚至四块玻璃基片会增加组件的总体厚度，使组件不利于某些移动应用。
[0007]因此，需要替代性触屏组件，它们具有机械牢固性，并且厚度减小。
[0008]概述
[0009]本文所述的实施方式涉及具有改进的机械耐久性和减小的厚度的触屏组件。
[0010]根据一个实施方式，用于电子设备的具有改进的机械耐久性和减小的厚度的触屏组件可包括密封玻璃，该密封玻璃包含具有第一热膨胀系数CTEj^经离子交换强化的玻璃。可至少在与密封玻璃顶表面相反的密封玻璃底面上形成多个触控传感器电极。该组件也可包含底板玻璃，该底板玻璃包含可离子交换的玻璃，具有器件表面、底面和第二热膨胀系数CTE2,其中0^2在CTE !+/-15.0xlO-V0C的范围内。底板玻璃的器件表面可用熔接密封料粘合并气密性密封到密封玻璃的底面，这样，熔接密封料就在密封玻璃底面与底板玻璃的器件表面之间围成器件区域。该组件可进一步包括金属氧化物薄膜晶体管阵列和OLED器件阵列，所述金属氧化物薄膜晶体管阵列在器件区域中沉积在底板玻璃的器件表面上，所述OLED器件阵列在所述金属氧化物薄膜晶体管阵列上形成，位于底板玻璃的器件表面上方的器件区域中。
[0011]在另一个实施方式中，用于电子设备的具有改进的机械耐久性和减小的厚度的触屏组件可包括密封玻璃和多个触控传感器电极，所述密封玻璃由具有第一热膨胀系数CTE1的经离子交换强化的碱金属铝硅酸盐玻璃形成，所述触控传感器电极至少在与密封玻璃顶表面相反的密封玻璃底面上形成。该触屏组件还包括底板玻璃，该底板玻璃包含其组成与所述密封玻璃相同的碱金属铝硅酸盐玻璃，具有不含碱金属离子的器件表面和底面。底板玻璃的器件表面用熔接密封料粘合并气密性密封到密封玻璃底面。熔接密封料在密封玻璃底面与底板玻璃的器件表面之间围成器件区域。可在器件区域中于底板玻璃的器件表面上沉积金属氧化物薄膜晶体管阵列，并在底板玻璃的器件表面上方，在器件区域中，在所述金属氧化物薄膜晶体管阵列上形成OLED器件阵列。
[0012]在又一个实施方式中，用于电子设备的具有改进的机械耐久性和减小的厚度的触屏组件可包括密封玻璃，该密封玻璃包含层深度至少为30 μ m、压缩应力大于或等于500MPa、具有第一热膨胀系数CTE1的经离子交换强化的玻璃。该组件也可包含底板玻璃，该底板玻璃包含可离子交换的玻璃，具有器件表面、底面和第二热膨胀系数CTE2,使0^2在CTE1V-1S.0xl0_7/°C的范围内。底板玻璃的器件表面可通过熔接密封料粘合并气密性密封到密封玻璃的底面，所述熔接密封料在密封玻璃底面与底板玻璃的器件表面之间围成器件区域。可在器件区域中于底板玻璃的器件表面上沉积金属氧化物薄膜晶体管阵列，其中所述金属氧化物薄膜晶体管阵列具有第三热膨胀系数CTE3,使0^3在CTE 2+/-15.0xlO-V0C的范围之内。
[0013]在以下的详细描述中提出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明而被认识。
[0014]应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述介绍了各种实施方式，用来提供理解要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。
[0015]附图简要说明
[0016]图1示意性描绘了根据本说明书所图示和描述的一个或多个实施方式的用于电子设备的触屏组件；
[0017]图2A示意性描绘了根据本说明书所图示和描述的一个实施方式的用于电子设备的触屏组件的分解截面图；
[0018]图2B示意性描绘了图2A所示的触屏组件在组装之后的情形；
[0019]图3A示意性描绘了根据本说明书所描述的一个实施方式的用于触屏组件的脱碱底板玻璃的截面图；
[0020]图3B示意性描绘了根据本说明书所图示和描述的一个或多个实施方式的用于触屏组件的层压底板玻璃的截面图；
[0021]图4A示意性描绘了根据本说明书所图示和描述的一个实施方式的用于电子设备的触屏组件的分解截面图；
[0022]图4B示意性描绘了图4A所示的触屏组件在组装之后的情形；
[0023]图5示意性描绘了根据本说明书所图示和描述的一个实施方式的玻璃间隔框；以及
[0024]图6示意性描绘了利用弯曲密封玻璃形成的触屏组件的一个实施方式。
[0025]详细描述
[0026]下面详细叙述触屏组件的各种实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。图2A显示了触屏组件的一个实施方式的分解截面图。触屏组件一般包括用熔接密封料直接粘合和气密性密封到底板玻璃上的密封玻璃。在本文所述的实施方式中，密封玻璃是经离子交换强化的玻璃，而底板玻璃是可离子交换的玻璃。密封玻璃包括多个触控传感器电极，它们形成在密封玻璃的底面或顶表面中的至少一个表面上。底板玻璃包括多个金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)，它们沉积在底板玻璃的器件表面上。有机发光二极管(OLED)位于MO-TFT上并与之电连接，以便发出的光穿过密封玻璃。下面将具体结合附图更详细地描述触屏组件的各种实施方式及其形成方法。
[0027]常规OLED显示组件通常利用沉积在底板基片上的硅薄膜晶体管，该底板基片的热膨胀系数(CTE)与硅薄膜晶体管的热膨胀系数相近，使得在升温加工期间，硅薄膜晶体管与底板基片之间的膨胀差尽可能减小。而且，为了防止OLED材料因接触湿气、环境污染物等而氧化降解，底板一般气密性密封到密封玻璃上。密封玻璃的热膨胀系数一般接近于硅薄膜晶体管和底板基片的热膨胀系数，使得气密性密封在工作和/或加工温度下不会因为底板基片与密封玻璃之间的膨胀差而遭到破坏。
[0028]硅薄膜晶体管的CTE —般约为30ppm。因此，当玻璃用于基片和/或密封玻璃时，该玻璃应具有大约30ppm的CTE。然而，可离子交换的玻璃(如碱金属铝硅酸盐玻璃)一般具有大于30ppm的CTE。因此，这些玻璃一般不适合用作采用硅薄膜晶体管的设备的基片或密封玻璃，因为在该设备的制造和/或随后的使用中，可离子交换的玻璃与硅薄膜晶体管之间的膨胀差会损坏硅薄膜晶体管。因此，在常规OLED显示组件中，若需要经离子交换强化的盖板玻璃，则在密封玻璃和基片之外，该经离子交换强化的盖板玻璃通常作为单另的部件结合到OLED显示组件中，从而增加了组件中使用的材料的数量，同时增加了显示组件的成本以及显示组件的总体厚度。
[0029]通过用金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)代替硅薄膜晶体管，本文所述的OLED触屏组件有利于直接将经离子交换强化的密封玻璃直接气密性密封到由可离子交换的玻璃形成的底板基片上，从而不需要单另的经离子交换强化的盖板玻璃，减少了触屏组件的总体厚度和触屏组件的成本。
[0030]现在参见图1，它示意性描绘了触屏组件100的顶视图。触屏组件100—般包括多个触敏传感器104。触敏传感器104由经离子交换强化的密封玻璃102的顶表面或底面上形成的列电极116与行电极115交叉形成。电极115，116可在密封玻璃102的同一侧或密封玻璃102的相反侧形成。密封玻璃102进而直接粘合和气密性密封到包含可离子交换的玻璃的底板玻璃上。虽然本文将底板玻璃描述为由可离子交换的玻璃形成，但底板玻璃不是必须经过离子交换强化。故而应当理解