专利名称：触摸屏电极增强的制作方法
触摸屏电极增强
背景技术：
触摸位置传感器是可(例如)在位置传感器显示屏幕的显示区域内检测由手指或由例如手写笔等物件所做的触摸的存在及位置的装置。在触敏显示器应用中，位置传感器使得能够与显示在屏幕上的内容直接交互而非经由鼠标、键盘或触摸垫间接作用。位置传感器可附接到计算机、个人数字助理、卫星导航装置、移动电话、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、公共信息亭及销售点系统等或提供为其一部分。位置传感器也已用作各种器具上的控制面板。存在若干种不同类型的位置传感器/触摸屏，例如电阻性触摸屏、表面声波触摸屏、电容性触摸屏等。举例来说，电容性触摸屏可包括绝缘体及形成特定电容性电极图案的透明导体的一个或一个以上层。当例如手指或手写笔等物件触摸(接触或经提供而紧密接近于)屏幕的表面时，存在电容的改变。此电容的改变由控制器处理以确定所述触摸的位置。在互电容配置中，举例来说，可使用导电驱动电极或线与导电感测电极或线的阵列来形成具有多个电容性节点的触摸屏。驱动电极与感测电极的每一相交点处形成有节点。虽然称为相交点，但所述电极交叉但不进行电接触。而是，感测电极与驱动电极在相交节点处电容性耦合。施加于驱动电极上的脉冲或交流电压因此将在感测电极上诱发电荷， 所诱发电荷的量易受外部影响的影响，例如来自附近手指的接近度。当物件触摸(接触或紧密接近于)屏幕的表面时，可测量栅格上的每个个别节点处的电容改变以确定所述触摸的定位或位置。虽然透明导体(例如ΙΤ0)通常用于电极，但在一些情况下，使用不透明金属导体以降低成本且减小电极电阻(与ITO相比)。一些屏幕可由导电网制成，所述导电网可为铜、银、其它导电材料。然而，即使当金属电极制作得非常薄时，例如宽度小于10 μ m，电极借助经反射的光对于裸眼仍可为可见的。由于大多数金属反射光，因此在某些照明及显示状态条件下可容易地观察到来自电极的反射。在此些情况下，可减小电极的反射率以使其较不可见。
发明内容
暗化通过使导体暗化以使得其较不能够反射光而允许触敏屏的电极对于裸眼较不可见，即使是在经受聚集的光源时。当暴露于空气达延长的周期时，通过致使导体的电阻增加，触摸屏电极上的钝化层减少原本可使性能降级的氧化。暗化层也可充当钝化层。
图式仅通过举例的方式而非限制的方式描绘根据本发明教示的一个或一个以上实施方案。在各图中，相似的参考编号指代相同或类似的元件。图1图解说明触敏屏的横截面图；图2图解说明具备暗化层的触敏屏的例示性导体；
图3图解说明具备暗化层的触敏屏的实例的另一例示性导体；图4图解说明在每一电极上具有暗化层的触敏屏的实例的横截面图；图5图解说明具备暗化层的触敏屏的横截面图；图6图解说明具备暗化层的另一例示性触敏屏的横截面图；图7图解说明用于印刷暗化层的设备；及图8A到8B图解说明具备钝化层及暗化层的触敏屏的横截面图。
具体实施例方式在以下详细说明中，通过举例的方式阐述众多具体细节以便图解说明相关教示。 为避免不必要地使本发明教示的方面模糊，已在相对高的层面上描述了所属领域的技术人员所熟知的那些方法、程序、组件及/或电路。现在详细参考附图中所图解说明及下文所论述的实例。图1图解说明触敏屏的侧视图。图1的触敏屏由透明面板10、第一粘合剂层20、光透射导电电极层30、第一绝缘衬底 40、第二粘合剂层50、第二光透射导电电极层60及第二绝缘衬底70组成。第一导电电极层30包括多个第一电极条带30A。第二导电电极层60包括多个第二电极条带60A。多个节点形成于第一电极条带30A与第二电极条带60A的相交点处。视需要，所述电极条带可经配置以形成任何特定图案。在图1中，所述第二电极条带经布置而垂直于第一电极条带30A，以使得仅一个第二电极条带的侧在所述侧视图中可见。如果所述屏幕旋转90°，那么第二电极条带60A的端将看似第一电极条带30A。透明面板10由适于重复的触摸的弹性、透明材料制成。透明材料的实例包括玻璃、聚碳酸酯或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。第一及第二粘合剂层20、50由适于用于触摸面板中的任何光学透明粘合剂制成。第一及第二导电电极30A、60A由一导电材料(例如细线导电材料)制成。细线导电材料的实例包括沉积为合适窄的宽度的铜、导电丝油墨、银或任何其它导电材料。在一些实例中，第一及第二衬底40、70为透明材料，例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯或玻璃。在一些实例中，第一及第二导电电极层30、60具有小于100 μ m的宽度。在其它实例中，第一及第二导电电极层30、60具有10 μ m或更小的宽度。在另外其它实例中，第一及第二导电电极层30、60具有5μπι或更小的宽度。在某些实例中，第一及第二导电电极层 30、60具有对于人眼大致不可见的宽度。在一些实例中，第一及第二导电电极层的高度小于5μπι。在其它实例中，第一及第二导电电极层的高度小于3μπι。在另外其它实例中，第一及第二导电电极层的高度小于 2 μ m0在关于显示器的应用中，图1的触摸屏将安装于显示装置的外部上方，举例来说， 衬底70邻近于显示装置(未显示)。通过举例的方式，在所图解说明的定向中，衬底70将在显示装置的输出表面的顶部上。层堆叠的元件总体上大致透明。从显示装置产生或反射的光(表示所显示的信息)通过层堆叠的元件(在例示性定向中向上)以供用户观察所述信息。所述用户可触摸面板10，如100处所示，以提供输入以便从显示器上所显示的信息进行选择。然而，由于所述层堆叠的元件大致透明，因此环境光也从上方进入屏幕。在图1中所图解说明的定向中，环境光将穿过透明面板10而从上方进入屏幕。用以形成层30及60 中的电极的材料为反射性的。为减少从导电电极层反射的原本可增加电极对用户的可见性的光的量，在面向用户的侧上将暗化层施加到第一及第二导电电极层30、60中的一者或两者。图2及3图解说明具备暗化层35的触敏屏的第一导电电极30A。在其它实例中，第二导电电极60A也具备暗化层65，如图4中所示。图2图解说明在三个侧上围绕导电电极层30A的暗化层35，以使得导电电极的不与衬底40接触的每个表面覆盖有暗化层35。在图2中所图解说明的布置的情况下，导电电极30A的反射率(尤其相对于穿过面板10进入屏幕的环境光)减小， 而不管入射光的角度如何。图3图解说明暗化层提供于导电电极层的顶部表面上(最接近触摸100的表面)，其可能比图2中所示的实例更简单地以一些工艺制作。图3中的实例在电极金属层30A相对于其宽度非常薄的情况下足够，使得侧壁不提供光可借以反射而可见的足够大的表面。图4图解说明在各个电极上具备暗化层的触敏屏的侧视图。尽管将暗化层35、65 图解说明为仅分别覆盖层30、60的导电电极30A、60A的顶部表面，但在其它实例中，暗化层 35覆盖导电电极层30、60的每一电极30A、60A的不与图2中所图解说明的衬底40、70接触的每个表面。图5及6图解说明具备暗化层的其它例示性触敏屏。如图5中所图解说明，第二导电电极层60提供到第一衬底40上。因此，不需要第二衬底70。在此布置中，暗化层65 在最接近触摸100的表面上提供于衬底40与第二导电电极层60之间。在另一实例中，通过无电镀镀覆将电极施加到衬底40。在图中未描述的一个例示性方法中，将催化油墨涂覆到衬底40上且接着通过光掩模将其暴露于UV光。接着在溶液中清洗暴露的油墨层以移除未暴露的油墨。接着将衬底上的剩余油墨图案浸没于铜溶液中 (或任何其它合适含金属浴)以用铜层或其它金属层涂覆所述油墨，从而形成电极。由于所述油墨可为暗的，因此下伏于电极下的油墨层充当暗化层65。此催化油墨施加及镀覆工艺的实例可从导电油墨喷射技术有限公司(英国剑桥)获得。如图6中所图解说明，第一导电电极30A经由布置于面板10与第一导电电极30A 之间的暗化层35提供于面板10上。另外，第二导电电极层60提供于衬底40上，但可如图 4的实例中所示提供第二衬底70。与图5相同，图6中的暗化层65在最接近触摸100的表面上提供于衬底40与第二导电电极层60之间。然而，此实例不提供面板10与第一导电层 30之间中的粘合剂层20或绝缘衬底40与第二导电层60之间的粘合剂层50。因此，此实例在产生触摸屏时可使用较少材料及工艺步骤，从而产生较薄且较不昂贵的面板。为将暗化层35、65施加至第一及第二导电电极层30、60的电极，可使用数种不同工艺。在一个实例中，使用化学工艺将暗化层35、65施加到第一及第二导电电极层30、 60。在一个实例中，将第一及第二导电电极层浸渍于化学溶液中或暴露于气体，其更改第一及第二导电电极层的成分到几纳米的深度，从而在第一及第二导电电极层上形成暗化层 35、65。暗化层的深度取决于第一及第二导电电极层及所施加的溶液/气体的材料的类型。 然而，应尽可能地保持暗化层薄，以使得所述层不会使第一及第二导电电极层的导电率降级(此将降低屏幕的电性能)。在一个实例中，暗化层不大于第一及第二导电电极层30、60
6的相应电极的厚度的10%。在一个实例中，暗化层35、65为氧化铜、硫化铜化合物或类似物。当暗化层为氧化铜或硫化铜化合物时，将暗化层施加到第一及第二导电电极层30、60 的暴露于环境光且位于显示器上方的所有表面。在另一实例中，使用镀覆工艺将暗化层35、65施加到第一及第二导电电极层30、 60。在此实例中，通过浸没到溶液中来以电化学(或无电镀)方式施加导电电极层，所述溶液在第一及第二导电电极层的表面上沉积薄的暗化材料(例如钛、钨等)层。在另一实例中，使用印刷工艺将暗化层35、65施加到第一及第二导电电极层30、 60。在此实例中，将暗油墨印刷到第一及第二导电电极30A、60A的面向环境光的表面(最接近面板10上的触摸100的表面，如图1及图4到6中所示)上。使用印刷工艺将暗化层 35、65仅施加到第一及第二导电电极30A、60A的这些表面，例如图7中所图解说明。如图 7中所示，辊300将薄的暗化材料层35施加到电极30A、60A及支撑件200。通过使用刮刀 330将所述辊上的暗化材料层维持为恒定厚度。经由施加器320将暗化材料施加到辊300。 在一个实例中，暗化层不大于第一及第二导电电极层30、60的相应电极的厚度的20%。取决于第一及第二导电电极层30、60所形成的图案，触摸屏可存在不含有任何第一及第二电极30A或60A的相对大区域。在此例示中，可能必需提供支撑件200，例如图7 中所图解说明，其将在印刷工艺期间支撑辊300，以防止油墨印刷到衬底40的空区中。接着可在印刷之后移除这些机械支撑件200，或者这些机械支撑件200可如此小且稀疏地隔开而实际上不可见且因此在印刷步骤之后可留在原位。举例来说，如果支撑件200为10 μ m 宽的点或正方形(举例来说，宽广地间隔开200 μ m)，那么其将保持不可见且将不需要在印刷步骤之后移除。由于许多金属(例如铜)易于在空气中氧化，从而随着时间使其性能降级，因此期望经由涂层保护金属以免氧化。用以本质上使金属暗化的油墨将提供保护以免侵蚀，但可通过使用特殊的油墨配方来改善此能力，举例来说，通过将抗氧化添加剂添加到油墨，或通过将牺牲氧化添加剂(例如元素铁)添加到油墨。在一些情况下，可能必需在印刷暗化层之前在金属迹线上印刷或以其它方式沉积特殊涂层，但优选实施例并入有如上文所论述的防范油墨本身中的侵蚀的能力。图8A及8B图解说明具备钝化层80及暗化层35的触敏屏的第一导电电极30A。 然而，第二导电电极60也可具备钝化层。图8A图解说明大致围绕导电电极30A的钝化层 80，以使得导电电极层的不与衬底40接触的每个表面覆盖有钝化层80。接着用暗化层35 涂覆所述钝化层。图8B图解说明所述钝化层提供于导电电极30A的顶部表面(最接近触摸100的表面)上。接着在暗化层35的顶部表面上施加钝化层80。为将暗化层80施加至第一及第二导电电极层30、60，可使用数种不同工艺。在实例中，可使用化学工艺将钝化层80施加到第一及第二导电电极层30、60。在一个实例中，将第一及第二导电电极层浸渍于化学溶液(例如饱和碳酸钾)中或暴露于合适气体，其更改第一及第二导电电极层的成分到几原子的深度，从而在第一及第二导电电极层上形成钝化层80。所述钝化层为非常薄的化学转换材料(例如金属氧化物或硫化物等)层，其使第一及第二导电电极层的性能稳定。所述钝化层的深度取决于第一及第二导电电极层及所施加的溶液/气体的材料、其稀释度或密度及暴露的温度及持续时间。然而，应尽可能保持所述钝化层薄，以使得所述层不会使第一及第二导电电极层的导电率大致降级，或降低屏幕的性能，又仍能防止第一及第二导电电极层的不受控制的氧化及侵蚀。所施加的处理不应攻击衬底材料，以便维持光学清晰度。举例来说，可在第一及第二导电电极层的表面上将一些类型的氧化物转换成对进一步氧化来说为屏障的材料，而因大气暴露而自然发生的氧化物不能提供此屏障。在一个实例中，所述钝化层不大于第一及第二导电电极层30、60的相应电极的厚度的10%。在此实例中，将暗化层施加到电极层的至少在显示屏幕的观看区内的所有暴露表面。在另一实例中，可使用镀覆工艺将钝化层80施加到第一及第二导电电极层30、 60。在此实例中，通过浸没到溶液中来以电化学(或无电镀)方式施加第一及第二导电电极层，所述溶液在第一及第二导电电极层上方沉积薄的保护金属层。在一个实例中，在铜第一及第二导电电极层上方镀覆薄的保护金属(例如锡、镍、金等)层。应尽可能地保持钝化层 80薄，以使得所述层不会使第一及第二导电电极层的导电率降级，或降低屏幕的性能。在一个实例中，将钝化层80施加到1 μ m或更小且优选50到200nm的深度，其防止下伏第一及第二导电电极层迹线的氧化或侵蚀。在另一实例中，可使用涂覆工艺将钝化层80施加到第一及第二导电电极层30、 60，其在所述第一及第二导电电极层上方沉积薄的非导电材料(例如聚合物)层。非导电材料钝化层80显著减小表面氧化或侵蚀的速率。可通过片涂覆工艺或经由印刷工艺施加涂层，如在此项技术中已知。可选择性地在第一及第二导电电极层上施加钝化层80。在所述实例中，当形成暗化层35、65及钝化层80时，在所述第一及第二导电电极层上形成暗化层35、65及钝化层80。举例来说，如果正在施加非导电涂层，那么应避免所述涂层到屏幕的连接点的无意施加。或者，可使用通过已知连接方法容易地机械穿透的非常薄的聚合物。尽管将暗化层35、65及钝化层80描述为单独层，但在第一及第二导电电极层上形成执行暗化及钝化两种功能的一个层可为可能的。举例来说，当使用化学工艺时，可形成氧化铜或硫化铜层，其不仅通过形成屏障层而防止铜的进一步氧化，而且还使铜暗化以便减少不期望的反射。上文所描述的触敏屏可附接到众多电子装置，例如计算机、个人数字助理、卫星导航装置、移动电话、便携式媒体播放器、便携式游戏控制台、公共信息亭、销售点系统等。可对前文中所描述的实例及实施例做出各种修改，且可在众多应用中应用任何相关教示，本文中仅已描述所述应用中的一些应用。以上权利要求书打算主张任何及所有归属于本发明教示的真实范围内的应用、修改及变化。
权利要求
1.一种用于触敏屏的面板，其包含 透明衬底；多个第一导电电极，其邻近于所述透明衬底而提供，所述多个第一导电电极中的至少一者具备第一暗化层；多个第二导电电极，所述多个第二导电电极中的至少一者具备第二暗化层，其中在所述多个第一导电电极与所述多个第二导电电极的相交点处形成节点；及透明绝缘层，其提供于所述多个第一导电电极与所述多个第二导电电极之间。
2.根据权利要求1所述的面板，其中所述多个第一导电电极中的至少一者进一步具备第一钝化层，且所述多个第二导电电极中的至少一者进一步具备第二钝化层。
3.根据权利要求2所述的面板，其中所述第一钝化层提供于所述第一导电电极与所述第一暗化层之间，且所述第二钝化层提供于所述第二导电电极与所述第二暗化层之间。
4.根据权利要求1所述的面板，其中所述暗化层用作钝化层。
5.根据权利要求1所述的面板，其中所述第一及第二导电电极包含细线导电材料。
6.根据权利要求1所述的面板，其中所述第一及第二暗化层由选自铜氧化物及铜硫化物的群组的至少一种材料构成。
7.根据权利要求1所述的面板，其中所述第一及第二暗化层由选自由钛及钨组成的群组的至少一种材料构成。
8.根据权利要求1所述的面板，其中所述第一及第二暗化层由选自由颜料及油墨组成的群组的至少一种材料构成。
9.根据权利要求1所述的面板，其中所述第一及第二暗化层的对光的反射率低于所述多个电极的所述材料的对光的反射率。
10.根据权利要求2所述的面板，其中所述第一暗化层提供于所述第一导电电极与所述第一钝化层之间，且所述第二暗化层提供于所述第二导电电极与所述第二钝化层之间。
11.一种用于触敏屏的触摸面板，其包含第一导电电极层，其包含沿第一方向延伸的多个驱动电极； 透明绝缘层，其邻近于所述第一电极；第二导电电极层，其邻近于所述透明绝缘层，包含多个感测电极，所述多个感测电极沿第二方向延伸跨越第二绝缘衬底以在与所述第一导电电极层的电极的相交节点处形成与所述驱动电极的电容性耦合；透明面板，其覆盖所述第二电极，以供物件来触摸且暴露于环境光；及暗化层，其位于所述第一及第二导电电极层中的至少一者的至少一个电极的经由所述透明面板暴露于环境光的至少一个表面上。
12.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层仅形成于所述第一及第二导电电极层中的所述至少一者的电极的面向所述透明面板的表面上。
13.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层形成于所述第一及第二导电电极层中的所述至少一者的至少一个电极的暴露于环境光的多个表面上。
14.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层包含形成于所述第一及第二导电电极层两者的至少一个电极的至少一个表面上的暗化层。
15.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层由选自由铜氧化物及铜硫化物组成的所述群组的至少一种材料构成。
16.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层由选自由钛及钨组成的所述群组的至少一种材料构成。
17.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层由选自由颜料及油墨组成的所述群组的至少一种材料构成。
18.根据权利要求11所述的面板，其中所述暗化层的所述对光的反射率低于所述多个电极的所述材料的所述对光的反射率。
19.一种用于触敏屏的面板，其包含透明绝缘衬底；多个第一导电电极，其邻近于所述透明绝缘衬底而提供，所述多个第一导电电极中的至少一者具有第一钝化层；多个第二导电电极，所述多个第二导电电极中的至少一者具有第二钝化层，其中在所述多个第一导电电极与所述多个第二导电电极的相交点处形成节点；及透明绝缘层，其提供于所述多个第一导电电极与所述多个第二导电电极之间。
20.根据权利要求19所述的面板，其中所述第一及第二钝化层由选自由铜氧化物及铜硫化物组成的所述群组的至少一种材料构成。
21.根据权利要求19所述的面板，其中所述第一及第二钝化层由选自由锡、镍及金组成的群组的至少一种材料构成。
22.根据权利要求19所述的面板，其中所述第一及第二钝化层由聚合物构成。
23.一种用于触敏屏的触摸面板，其包含第一导电电极层，其包含沿第一方向延伸的多个电极；透明绝缘层，其邻近于所述第一电极；第二导电电极层，其邻近于所述透明绝缘层，包含多个电极，所述多个电极沿第二方向延伸跨越第二绝缘衬底以在与所述第一导电电极层的所有所述电极的相交节点处形成与驱动电极的电容性耦合；透明面板，其覆盖所述第二电极，以供物件来触摸且暴露于环境光；及钝化层，其位于所述第一及第二导电电极层中的至少一者的至少一个电极上。
24.根据权利要求23所述的面板，其中所述钝化层由选自由铜氧化物及铜硫化物组成的所述群组的至少一种材料构成。
25.根据权利要求23所述的面板，其中所述钝化层由选自由锡、镍及金组成的所述群组的至少一种材料构成。
26.根据权利要求23所述的面板，其中所述钝化层由聚合物构成。
全文摘要
本申请案例涉及触摸屏电极增强。在触敏屏的面板的电极上提供暗化层及/或钝化层。举例来说，暗化减小原本可增加电极可见性的环境光的反射。钝化减小由于电极氧化而产生的性能降级。暗化层也可充当钝化层。
文档编号G06F3/041GK102243548SQ20111012689
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者哈拉尔德·菲利普 申请人:爱特梅尔公司