通过柔性版印刷制造电阻式触摸传感器电路的方法
【专利摘要】制造电阻式触摸传感器电路的方法，该方法使用卷到卷过程将微观图案印刷在至少一个柔性介电基片的单一侧上，使用多个柔印母版印刷微观图案，柔性介电基片接着被镀覆以形成导电微观图案。
【专利说明】通过柔性版印刷制造电阻式触摸传感器电路的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年10月25日提交的美国临时专利申请第61/551，109号(律师档案第2911-02300号)的优先权，其在此以参考的方式纳入本文。
【背景技术】
[0003]本公开通常涉及柔性印刷电子器件，具体涉及可由高分辨率线形成的触摸传感器电路的制造。触摸传感器的制造过程可包括通过卷到卷制造方法转移的薄柔性基片。卷到卷方法将基片从进料卷筒转移进入洗涤系统，该洗涤系统可例如是等离子清洗过程、弹性体清洗过程或超声波清洗过程。在洗涤周期之后，可有在化学或物理气相沉积室中的薄膜沉积。在该薄膜沉积过程中，例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料沉积在柔性基片的表面上。基片接着可通过诸如由红外线加热器、紫外线加热器或对流加热器加热的方法固化，且干燥步骤可在将基片卷绕到卷筒上之前实施。可实施多个层压步骤，例如，可能需要层压、蚀刻、印刷，且组装以形成完整的触摸传感器电路。
[0004]根据各种实施例，方法包括清洗柔性透明基片、在基片上形成微观图案、通过化学镀基片的微观图案创建导电图案，将间隔物点印刷到基片上以及组装电阻式触摸传感器电路。
【发明内容】
[0005]在实施例中，一种用于制造电阻式触摸传感器电路的方法包括:创建第一电路部件，其中创建第一电路部件包括:通过柔性版印刷过程使用第一母版和第一油墨将第一图案印刷在第一基片的第一侧上；固化基片；通过化学镀过程将第一导电材料沉积在第一基片的第一侧上；通过柔性版印刷过程使用第二母版和第二油墨印刷第一多个间隔物微观结构；以及随后固化基片。实施例进一步包括创建第二部件，包括:通过柔性版印刷过程使用第三母版和第三油墨将第二图案印刷在第二基片的第一侧上；固化基片；通过化学镀过程将第二导电材料沉积在第二基片的第一侧上；通过柔性版印刷过程使用第四母版和第四油墨印刷第二多个间隔物微观结构；以及随后固化基片。
[0006]在另一实施例中，一种用于制造电阻式触摸传感器电路的方法包括:清洗基片，其中基片的平面包括X轴和Y轴；通过柔性版印刷过程使用第一母版和第一油墨将第一图案印刷在基片的第一侧上；通过柔性版印刷过程使用第二母版和油墨将第二图案印刷在基片的第一侧上。实施例进一步包括，固化基片；通过化学镀过程将导电材料沉积在基片的第一侧上；通过柔性版印刷过程使用第三母版和第二油墨将多个间隔物微观结构印刷在已印刷了第一图案的基片的同一区域上；随后固化基片。
[0007]在一个替代实施例中，一种用于制造电阻式触摸传感器电路的方法包括:使用第一母版和第一油墨将第一图案印刷在基片的第一侧上；通过柔性版印刷过程使用第二母版和第二油墨将第二图案印刷在基片的第一侧上，其中第一和第二图案被沿基片的表面平面印刷成彼此相邻；固化基片；通过化学镀过程将导电材料沉积在基片的第一有图案侧上。【专利附图】
【附图说明】
[0008]为了详细描述本发明的示例性实施例，现将参照附图，附图中:
[0009]图1A-1C是柔印母版实施例的图示。
[0010]图2A-2B是有图案的柔印母版的图示。
[0011]图3A-3B是电阻式触摸传感器的立体图和剖视图。
[0012]图4是制造电阻式触摸传感器的方法的实施例。
[0013]图5A-5B是精确油墨计量系统的方法的实施例。
[0014]图6A-6B是印刷的触摸传感器电路的俯视图的图示。
[0015]图7是制造电阻式触摸传感器的方法的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0016]以下讨论涉及本发明的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但所公开的实施例不应该被解释为或以其它方式用作限制包括权利要求书的本公开的范围。另外，本领域技术人员会理解，以下描述具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论仅仅用来说明该实施例，而不旨在暗示包括权利要求书的本公开的范围只限于该实施例。
[0017]本文所公开的是通过例如卷到卷制造过程制造电阻式柔性触摸传感器(FTS)电路的系统和方法的实施例。多个母版可使用选定的设计的热成像将高分辨率的导线按顺序印刷在基片上来制造。第一图案可使用第一辊印刷在基片的第一侧上，而第二图案可使用第二辊印刷在基片的第二侧上。在镀覆过程期间可使用化学镀。虽然化学镀可能比其它方法耗费更多时间，但其对于小的、结构复杂的或错综复杂的几何形状可能是更好的。FTS可包括与介电层连通的多个薄柔性电极。包括电引线的延伸尾部可附接到电极且可有与引线电气连通的电连接器。卷到卷过程是指柔性基片装载到还可称为退绕辊的第一辊上以将其馈送进入制造过程发生的系统中，且在该过程完成后接着卸载到还可称为卷绕辊的第二辊上。
[0018]触摸传感器可使用通过已知的卷到卷处理方法转移的薄柔性基片制造。基片可被转移到洗涤系统，该洗涤系统包括诸如等离子清洗、弹性体清洗、超声波清洗过程等过程。在物理或化学气相沉积真空室中的薄膜沉积可跟随在洗涤周期之后。在可称为印刷步骤的该薄膜沉积步骤中，诸如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料沉积在基片的至少一个表面上。在某些实施例中，导线的合适材料可包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)等等。根据电路所用材料的电阻率，可具有不同的响应时间和功率要求。导电材料的沉积层可具有范围从每平方0.005微欧到500欧的电阻、100纳米到5微米的物理厚度和I微米到50微米或以上的宽度。在某些实施例中，印刷的基片可具有通过喷涂沉积或湿化学沉积涂敷的反强光涂层或漫射表面涂层。基片可通过例如由红外线加热器、紫外线加热器、对流加热器等加热来固化。该过程可重复且可需要层压、蚀刻、印刷和组装的若干步骤来完成触摸传感器电路。
[0019]印刷的图案可以是包括多条线的高分辨率导电图案。在某些实施例中，这些线尺寸上可能是微观的。印刷图案的难度可随着线尺寸减小和图案几何形状的复杂度增加而增力口。用来印刷不同尺寸和几何形状的特征的油墨可能也不同，有些油墨成分可能更适于较大的、简单的特征而有些更适于较小的、更错综复杂的几何形状。
[0020]在实施例中，可有用来形成图案的多个印刷站。这些站可受限于可转移到网纹辊上的油墨量。在某些实施例中，可有印刷某些特征的专用站，该某些特征可跨多条产品线或应用运行，这些专用站在某些情况下可能对每个印刷作业使用相同油墨或可能是共同跨若干产品或产品线的标准特征，该若干产品或产品线可接着连续运行而不必更换辊。用于转移过程的网纹辊或各网纹辊的网眼容积可取决于被转移的油墨类型，该容积在某些实施例中可从0.5-30BCM(10亿立方微米)变化而在其它实施例中为9-20BCM。用来印刷图案的全部或部分的油墨类型可取决于包括线的横截面形状、线厚度、线宽度、线长度、线连通性和整体图案几何形状的若干因素。除了印刷过程外，至少一个固化过程可在印刷基片上实施以获得所需特征高度。
[0021]柔性版印刷是其中浮雕印版例如通过双面胶安装到印刷滚筒上的卷筒凸版轮转印刷机的一种形式。还可称为母版或柔性印版的这些浮雕印版可与快干、低粘度溶剂及从网纹辊或其它两个辊涂油墨系统馈送的油墨配合使用。网纹辊可以是用来提供测量的油墨量给印版的转筒。油墨可例如是水性的或可紫外(UV)固化的油墨。在一个示例中，第一辊将油墨从墨盘或计量系统转移到计量辊或网纹辊。油墨在其从网纹辊转移到印版滚筒时计量成均匀厚度。在基片通过卷到卷处理系统从印版滚筒移动到压印滚筒时，压印滚筒施加压力到印版滚筒，该印版滚筒将浮雕印版上的图像转移到基片上。在某些实施例中，可有替代印版滚筒的给漆辊，以及刮墨刀可用来改善油墨在整个辊上的分布。
[0022]柔性印版可由例如塑料、橡胶或还可称为紫外光敏感性聚合物的光敏聚合物制成。印版可通过激光雕刻、照相制版的或光化学的方法制作。印版可购买或根据任何已知方法制作。优选的柔印过程可被安排成堆叠式，其中印刷站的一个或多个堆叠垂直地布置在印刷机框架每侧上且每个地图都有自已的印版滚筒，该印版滚筒使用一种类型的油墨来印刷，以及该设置可允许印刷基片的一侧或两侧。在另一实施例中，可使用中央压印滚筒，该中央压印滚筒使用安装在印刷机框架中的单一压印滚筒。在基片进入印刷机时，基片与压印滚筒接触且印刷适当图案。或者，可使用内嵌柔性版印刷过程，在该过程中，印刷站沿水平线布置且由公共动力轴驱动。在该示例中，印刷站可与固化站、切割机、折叠机或其它印后处理设备连接。还可使用柔印过程的其它配置。
[0023]在实施例中，柔性版套筒可用于例如全方位(ITR)成像过程中。在ITR过程中，与平坦印版可安装到还可称为传统印版滚筒的印刷滚筒的上述方法对比，光敏聚合物制版材料被在装载到印刷机上的套筒上处理。柔印套筒可以是具有设置在表面上的激光烧蚀掩模涂层的光敏聚合物的连续套筒。在另一示例中，个别片的光敏聚合物可利用带安装在基底套筒上且接着以与上述的具有激光烧蚀掩模的套筒相同的方式被成像和处理。柔印套筒可以以若干方式使用，例如作为用于安装在该载体辊的表面上的成像的平坦印版的载体辊，或作为直接雕刻(全方位)有图像的套筒表面。在套筒仅仅作为载体角色的示例中，具有雕刻图像的印版可安装到套筒，套筒接着装入在转筒上的印刷站。由于套筒可储存有已安装到套筒的印版，因此这些预安装的印版可减少转换时间。套筒由包括热塑性复合材料、热固性复合材料和镍的各种材料制成，且可能有或可能没有用纤维加强以抵抗开裂和破裂。包括泡沫或垫子基底的长期可用的套筒可用于非常高质量的印刷。在某些实施例中，可使用没有泡沫或垫子的一次性“薄”套筒。[0024]图1A-1C是以块200的方式的柔印母版实施例的图示。如上所述，术语“母版”和“柔印母版”可互换使用。图1A示出是圆筒形的两个柔印母版(上图像)，直线柔印母版202的立体图。图1B示出电路图案柔印母版204的实施例的立体图。图1C示出如图1A所示的直线柔印母版202的部分206的剖视图。图1C还示出柔印母版突起的宽度“W”，突起206的中点之间的距离“D”以及突起的高度“H”。突起206的横截面可例如是矩形、方形、半圆形、梯形或其它几何形状。在实施例(未示出)中，D、W和H中的一个或全部在整个柔印母版上可能是相同或相似的测量值。在另一实施例(未示出)中，D、W和H中的一个或全部在整个柔印母版上可能是不同的测量值。在实施例(未示出)中，柔印母版突起的宽度W在3到5微米之间，相邻突起之间的距离D在I到5mm之间，突起的高度H可从3至4微米变化以及突起的厚度T在1.67到1.85_之间。图案可构造成产生具有线厚度从I微米到20微米或以上的印刷图案。在实施例中，印刷可例如使用包含两图案的一个辊或通过各自包含一个图案的两个辊在基片的一侧上完成，且该基片可随后被切割和组装。在替代实施例中，基片的两侧都可例如使用两个不同印刷站和两个不同柔印母版印刷。因为印刷滚筒可能是昂贵的且难于转换，这会使得滚筒对于大批量印刷更有效率而不会使得该系统适用于小批量或独特配置，所以波兰人可以使用柔印母版。转换由于所涉及的时间可能是昂贵的。相反地，柔性版印刷可意味着紫外线照射可使用在照相印版上使得新印版可能仅需要一小时来制造。在实施例中，这些柔印母版与适当油墨一起使用可允许油墨从例如储液器或盘以更可控的方式被加载，其中压力和表面能在油墨转移期间可能够被控制。用于印刷过程的油墨可必需具有诸如黏附力、紫外线固化性的性质，且可包括颗粒、改良剂或分散齐U，使得油墨在印刷时保持就位且不会移动、弄脏或以另外方式使得印刷图案变形。另外，可规划或选择油墨，使得由油墨形成的特征平滑地且以正确几何性状结合在一起以形成所需特征。油墨可包括有助于例如化学镀的镀覆的催化剂。这里所公开的镀覆催化剂使油墨和导电材料之间在镀覆过程中能够发生化学反应。每个图案可例如使用配方制作，其中配方包括至少一个柔印母版和至少一种油墨。例如，不同分辨率的线、不同尺寸的线和不同几何形状可要求不同的配方。
[0025]图2A示出将要印刷在薄柔性透明基片的一侧上的第一图案的俯视图。第一图案300a可印刷在第一薄柔性透明基片的一侧上，包括可组成X-Y网格的Y定向线段的线302以及包括电引线306和电连接器308的尾部304。图2B示出可印刷在第二柔性基片的一侧上的第二图案300b的实施例，包括可组成X-Y网格(未示出)的X定向线段的多条线310以及包括电引线314和电连接器316的尾部312。
[0026]图3A和3B示出电阻式触摸传感器电路的立体图和剖视图。在图3A中，电阻式触摸传感器电路400可包括还可称为第一多条的第一组导线404和多个微观结构绝缘突起406。多个微观结构绝缘突起406可称为间隔物点、间隔物微观结构或间隔物且附接到第一基片402。另外，还可称为第二多条线的第二组导线412可附接到第二基片410。第一和第二组导线402和412可包括多条线中的至少一条线。在实施例中，电路400包括粘结第一基片402和第二基片410的粘合促进剂408。图3B是组装的电阻式触摸传感器电路的剖视图，其中具有高度“H”和宽度“W”的多条导线404设置在第一基片402上。具有高度“h”和直径“D”的多个微观结构绝缘突起406以与多条导线404的每条线交替的方式设置，且第二基片410设置在第一基片402上。第二基片包括第二多条导线412以及设置在第一基片402和第二基片410之间的粘合促进剂408。
[0027]在某些实施例中，第一和第二组导线的合适材料可包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)等等。根据电路所用材料的电阻率，可具有不同的响应时间和功率要求。在某些实施例中，电路线可具有在每平方0.005微欧到500欧之间的电阻率和范围在纳秒到皮秒之间的响应时间。在具有以上金属配置的某些实施例中，可获得比使用ITO (氧化铟锡)的电路消耗的功率小75%的电路。在一个具体实施例中，印刷电极的宽度从5至10微米变化，具有+/-10%的公差。线之间的间距(D)可从大约100微米至5毫米变化。间距D和宽度W是根据显示器尺寸和传感器的期望分辨率。高度H范围可从大约150纳米到大约6微米。粘合促进剂408和间隔物点406的高度(h)，取决于第一和第二组导线的高度H，可以是500纳米或以上。薄的第一基片402和第二基片410可呈现I微米到I毫米之间的厚度T和从20dynes/cm(达因/cm)到90dynes/cm的优选表面能。
[0028]图4示出制造方法500，该制造方法500是制造根据本发明各种实施例的触摸传感器的方法。按照生产过程，细长的、透明的、柔性的、薄的第一基片402放置在退绕辊502上。可使用市场上可买到的各种透明柔性基片。在某些实施例中，PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酯和聚碳酸酯是可用的透明材料。第一基片402的厚度选择成在弯曲触摸传感器期间避免过度应力且在某些实施例中提高光透射率。第一基片402的厚度还可选择成足够厚以在制造过程中不会损害该层的连续性或其材料性质。在实施例中，I微米和I毫米之间的厚度可能是适当的。第一基片402通过任何已知的卷到卷处理方法从退绕辊502转移到第一清洗系统504。由于卷到卷过程包括柔性基片，因此基片和柔印母版510之间的对准可能有一些挑战性。考虑到印刷高分辨率线可能是过程的焦点，因此保持正确对准的精确度可能是优选的。在实施例中，定位线缆506可用来保持该两装置之间的对准，在其它实施例中，其它手段可用于该目的。在某些实施例中，第一清洗系统504可包括高电场臭氧发生器。产生的臭氧可接着用来从第一基片402移除例如油或油脂的污溃。
[0029]在实施例中，第一基片402可经过第二清洗系统508。在该具体实施例中，第二清洗系统508可包括卷筒清洗器。在清洗阶段506和508之后，第一基片402可经受第一印刷过程510，在该过程中，微观图案被印刷在第一基片402的第一侧上。微观图案通过母版510使用例如具有200到2000cps之间或以上粘度的可紫外固化油墨进行印刷。在实施例中，微观图案可包括具有例如I到20微米之间或以上的宽度的线。在实施例中，该图案可类似于图3所示的第一图案。在某些实施例中，从母版510转移到基片402的油墨量可通过高精度计量系统512调节且取决于过程速度、油墨组分和图案的形状及尺寸。在实施例中，机器速度可从20英尺每分钟(fpm)到750fpm变化。在替代实施例中，机器速度可从50fpm到200fpm变化。
[0030]在实施例中，油墨可包含镀覆催化剂。固化步骤514可跟随在第一印刷过程510之后。固化可包括例如具有目标强度的紫外光固化过程514。在实施例中，目标强度可从大约0.5mff/cm2到大约50mW/cm2且波长从大约240nm到580nm。另夕卜，固化可包括施加在大约20 V到大约125 °C的温度范围内的热的烘炉加热模块516。在某些实施例中，除了紫外固化夕卜，诸如热处理的其它固化过程可用作替代。在固化步骤510之后，第一有图案的线518形成在第一基片402上。
[0031]在实施例中，第一基片402可在将微观图案印刷在基片的第一侧上之后经受化学镀520。导电材料520的层可沉积或设置在所创建的微观图案518上。在实施例中，这可通过将第一基片402的第一有图案的线518浸入镀覆槽520中完成。在实施例中，镀覆槽可容纳在20°C到90°C之间(例如，40°C )的温度范围下的溶解状态中的铜或其它导电材料的复合物。在实施例中，在镀覆520之后，第一组导线可已形成在第一基片402上。在实施例中，化学镀520的沉积速度可以是10纳米每分钟且在大约0.001微米至大约100微米的厚度范围内。沉积速度可取决于卷筒的速度且根据本发明。该化学镀过程可不要求施加电流且可仅镀覆包含镀覆催化剂的有图案区域，该镀覆催化剂已在固化过程514期间通过暴露于紫外辐射被激活。
[0032]在实施例中，镍可用作镀覆金属。在另一实施例中，铜镀覆槽可包含在其中的可致使镀覆发生的诸如甲醛、硼氢化物或次磷酸盐的强还原剂。在实施例中，镀层厚度与镀覆相比由于缺少电场而可能是均匀的。尽管化学镀通常可能比镀覆耗费更多时间，但化学镀可很适合具有复杂几何形状和/或很多精细特征的部分。
[0033]在某些实施例中，洗涤过程522跟随在化学镀520之后。在镀覆过程520之后，第一基片402可通过浸入包含在室温下的水的清洗槽清洗且接着优选地经过干燥步骤524，在该干燥步骤中，第一基片通过施加在室温下的空气干燥。在另一实施例中，例如在图案喷涂中的钝化步骤可在干燥步骤之后增加以防止导电材料和水之间的任何危险的或不想要的化学反应。
[0034]这可以是跟随着图3所示的间隔物点406的创建。微观结构间隔物点的图案可接着印刷在第一基片402的第一侧上。图案可通过第二母版526使用具有200到200cps之间或更高粘度的可紫外固化油墨加以印刷。在某些实施例中，从第二母版526转移到基片402的油墨量可通过高精度计量系统530调节且取决于过程的速度、油墨组分和图案的形状及尺寸。
[0035]在实施例中，用来印刷间隔物点406的油墨可包括利用甲基原硅酸四乙酯(methyl tetraethy 1rthosi I icate)或环氧丙氧基丙基三甲氧基娃烧(glycidopropyltrimetoxysilane)作为使用盐酸水解的网络形成剂的有机-无机纳米复合材料。二氧化硅溶胶、二氧化硅粉末、乙基纤维素和羟丙基可用作添加剂以调节粘度。油墨还可包括商业上可买到的允许使用紫外光固化的诸如Cyracure、Flexocure或Doublecure的光敏引发剂。在某些实施例中，间隔物点406可通过诸如二氧化钛(TiO2)、钛酸钡(BaTiO)、银(Ag)、镍(Ni)、钥(Mo)和钼(Pt)的纳米颗粒金属氧化物和颜料光学地增强。间隔物点的折射率优选地会光学地匹配第一组导线404的折射率。纳米颗粒还可用来调整油墨的粘度。而且，可通过将纳米颗粒加入油墨减少在固化过程期间的收缩。
[0036]在间隔物点印刷过程526之后，第一基片402可经过第二固化步骤，该固化步骤包括具有大约从0.5mff/cm2到20mW/cm2的强度的紫外光固化532和/或在大约20°C到150°C之间的温度下的烘炉干燥534。在实施例中，间隔物点406可具有80微米到40微米之间的半径和500纳米到15微米之间的高度。在实施例中，在间隔物点印刷526之后，第一基片402可间隔第二洗涤过程536。第二洗涤过程536可例如使用已知的传统洗涤技术实施，且接着第一基片402可在第二干燥步骤538中使用在室温下的空气干燥。
[0037]在并行的过程中，按照如502-538中的类似步骤，图3所示的第二组导线412可被创建在第二基片410的一侧上。在实施例中，不同组的母版用来在第一基片的第二侧上创建导线。在另一实施例中，不同组的母版可用来在第一基片的第一侧上创建邻近第一组线的第二组线，以及在实施例中，该第二组线可以是沿不同于第一组线的平面。例如，第一组线沿第一基片的X轴印刷而第二组线沿I轴印刷。或者，间隔物点根据上述方法和说明书可，另外或替代印刷的块526，印刷在第二基片410上。
[0038]在实施例中，电阻式触摸传感器可用两个印刷好的图案组装。首先，粘合促进剂层可围绕第一组导线404涂敷408在第一基片402上。粘合剂层可具有500纳米以上的层厚。接着，承载第二组导线412的第二基片410可与基片402粘结。在实施例中，第一基片402可与第二基片410以这样的方式粘结，使得两个导电图案面对面对准且通过由间隔物点406和粘合促进剂408所创建的小间隙隔开。得到的结构将是X-Y矩阵的电阻式触摸传感器，其中，第一和第二组线的交叉点中的每个形成常开按钮开关，如图4所示。在实施例中，如果两个图案都印刷在第一基片的同一侧上，则基片可能必须被按块切割或修剪。
[0039]图5A和5B示出高精度计量系统的实施例。在图5A中，系统600是高精度计量系统512，而在图5B中，有高精度计量系统530。高精度计量系统512和530两者都可控制通过母版510和第二母版526转移到第一基片402的精确油墨量，如图4中的制造方法500的两个印刷步骤所述。在实施例中，图5A中的系统512可用来在第一基片402上印刷多条有图案的线518，而图5B中的系统可用来在例如基片402上印刷间隔物点406。图5A和5B中的系统包括墨盘606、转移辊608、网纹辊610、刮墨刀612和母版510、526。在图5A和5B两者中，容纳在墨盘606中的油墨的部分转移到可能由可涂敷工业陶瓷的钢芯或铝芯构成的网纹辊610，该工业陶瓷表面包括数以百万计的被称为网眼的非常细的凹窝。根据印刷过程的设计，网纹辊610可或者半浸入墨盘606中或者与转移辊610接触。刮墨刀612可用来从表面刮去多余的油墨以在网眼中只留下测量的油墨量。辊接着转动以与柔性版印刷版(母版510和第二母版526)接触，该柔性版印刷版从网眼接收油墨以转移到第一基片402。印刷版的转速优选地应匹配卷筒的速度，该转速可在20fpm到750fpm之间变化。
[0040]图6A和6B是组装的电阻电路印刷的薄柔性透明基片的俯视图的实施例的图示。在图6B中，俯视图700包括多条导电网格线702和包括多条电引线706和多个电连接器708的尾部704。这些导线组(如以下图6A所述)可符合χ-y网格，这使得能够识别使用者与传感器相互作用的点(未示出)。在实施例中，该网格可具有多组16x9的导线。在实施例中，这些导线组的尺寸范围可从2.5mm乘2.5mm到2.1m乘2.1m变化。对应于Y轴和间隔物点的至少一组导线可已印刷在第一基片上且对应于X轴的至少一组导线可已印刷在第二基片上。图6A示出实施例的分解图710，在该实施例中，有多个间隔物点406和由第一组导线404和第二组导线412构成的X-Y网格。
[0041]图7示出制造电阻式触摸传感器电路的方法的实施例。在800，至少一个母版例如使用图1所示的系统形成。在至少一个母版形成之后，可创建802第一电路部件。第一基片在清洗站804通过例如等离子清洗过程、弹性体清洗过程或超声波清洗过程、高电场臭氧发生器(high electric ozone field generator)、卷筒清洗或水洗加以清洗。在清洗之后，在方框806，可包括微观导线组的还可称为微观结构或微观图案的第一图案通过第一母版印刷在第一基片的第一侧上。第一组导线的印刷可使用导电材料，其中导电材料可包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)中的至少一种。在固化站808，基片例如通过红外线加热器、紫外线加热器、或对流加热器中的至少一种固化。在镀覆站810，化学镀在第一基片上实施。基片可在洗涤站812洗涤以及在干燥站814干燥。在印刷站816，间隔物微观结构组可印刷在已印刷了第一微观结构图案的基片的同一区域上。转回到图4，用来印刷间隔物点406的油墨可包括利用甲基原硅酸四乙酯或环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷作为使用盐酸水解的网络形成剂的有机-无机纳米复合材料。二氧化硅溶胶、二氧化硅粉末、乙基纤维素和羟丙基可用作添加剂以调节粘度。油墨还可包括商业上可买到的允许使用紫外光固化的诸如Cyracure、Flexocure或Doublecure的光敏引发剂。在某些实施例中，间隔物点406可通过诸如二氧化钛(Ti02)、钛酸钡(BaTiO3)、银(Ag)、镍(Ni)、钥(Mo)和钼(Pt)的纳米颗粒金属氧化物和颜料光学地增强。在固化站820，可固化第一基片。
[0042]在某些实施例中，可形成800第二母版，第二电路部件可通过过程822创建。第一基片在清洗站824通过例如等离子清洗过程、弹性体清洗过程或超声波清洗过程、高电场臭氧发生器、卷筒清洗或水洗加以清洗。在清洗之后，可包括第二组导线的第二微观结构图案在印刷站826通过第二母版印刷在第二基片的第一侧上。第二组微观结构图案可用与第一组相同的油墨印刷，或在实施例中，可用不同的油墨印刷。在实施例中，第一和/或第二组导线可用一个以上的柔印母版印刷。第二组导线的印刷可使用导电材料，其中导电材料可包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)中的至少一种。在固化站828，基片例如通过红外线加热器、紫外线加热器、或对流加热器中的至少一种固化。在镀覆站830，化学镀在第一基片上实施。基片可在洗涤站832洗涤以及在干燥站834干燥。在印刷站836，间隔物微观结构组可印刷在已印刷了第一微观结构图案的基片的同一区域上。转回到图4，用来印刷间隔物点406的油墨可包括利用甲基原硅酸四乙酯或环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷作为使用盐酸水解的网络形成剂的有机-无机纳米复合材料。二氧化硅溶胶、二氧化硅粉末、乙基纤维素和羟丙基可用作添加剂以调节粘度。油墨还可包括商业上可买到的允许使用紫外光固化的诸如Cyracure、Flexocure或Doublecure的光敏引发剂。在某些实施例中，间隔物点406可通过诸如二氧化钛(Ti02)、钛酸钡(BaTiO)、银(Ag)、镍(Ni)、钥(Mo)和钼(Pt)的金属氧化物的纳米颗粒和颜料光学地增强。在固化站838，可固化第一基片。电路可被组装840，在某些实施例中，电路通过对准第一和第二基片组装。在某些实施例中，对准包括将第一基片的第一微观结构图案面向第二基片的第二微观结构图案。在实施例中，粘合剂可用来组装电路，其中粘合剂层厚度可高达500nm。在实施例中，第一基片和/或第二基片在组装之前可被切割或修剪。在实施例中，第一或第二基片可在其在干燥站814和/或834干燥之后被钝化。
[0043]图8是制造电阻式触摸传感器电路的方法的实施例。基片可在清洗站902通过例如等离子清洗过程、弹性体清洗过程或超声波清洗过程、高电场臭氧发生器、卷筒清洗或水洗加以清洗。在清洗之后，可包括导线的第一微观结构图案可在印刷站904通过第一母版印刷在第一基片的第一侧上。第二图案可在印刷站906例如通过使用第二母版印刷。第一或第二组导线图案可使用一个柔印母版或一个以上的柔印母版印刷。第一和第二组导线图案可使用同一油墨或不同油墨印刷。在实施例中，第一或/或第二组导线的印刷可使用导电材料，其中导电材料可包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)中的至少一种。在固化站808，基片例如通过红外线加热器、紫外线加热器、或对流加热器中的至少一种固化。在镀覆站810，在基片上实施化学镀。基片可在化学镀之后在组装站912组装。在替代实施例中，基片可在印刷站908印刷间隔物之前在洗涤站812洗涤且在干燥站814干燥。在印刷站908，间隔物组可被印刷在由第一和第二母版在印刷站904和906制成的图案中的一个或两个上。在实施例中，基片可在固化站910固化，随后在组装站912组装。在实施例中，基片可在组装之前被切割和/或修剪。
[0044]以上论述用来说明本发明的原理和各种实施例。一旦以上公开被充分理解，多种变型和修改对本领域的技术人员来说将会变得显而易见。意味着，以下权利要求书被诠释成包括所有这些变型和改型。
【权利要求】
1.一种用于制造电阻式触摸传感器电路的方法，包括: 创建第一电路部件，其中创建所述第一电路部件包括: 通过柔性版印刷过程使用第一母版和第一油墨将第一图案印刷在第一基片的第一侧上; 固化所述基片； 通过化学镀过程将第一导电材料沉积在所述第一基片的所述第一侧上； 通过所述柔性版印刷过程使用第二母版和第二油墨印刷第一多个间隔物微观结构；以及 随后固化所述基片； 创建第二电路部件，包括: 通过所述柔性版印刷过程使用第三母版和第三油墨将第二图案印刷在第二基片的第一侧上； 固化所述基片； 通过所述化学镀过程将第二导电材料沉积在所述第二基片的所述第一侧上； 通过所述柔性版印刷过程使用第四母版和第四油墨印刷第二多个间隔物微观结构；以及 随后固化所述基片。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括:绕所述第一图案将第一层粘合剂涂敷在所述第一基片上。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述粘合剂的层厚是至少500纳米。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一油墨和所述第二油墨是不同的。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括:组装第一和第二部件，其中组装所述电路进一步包括对准第一和第二基片，其中对准包括将所述第一基片的第一图案面向所述第二基片的第二图案。
6.如权利要求5所述的方法，进一步其中，组装所述电路包括包含第一和第二图案的多个交叉点的X-Y矩阵的电阻式触摸传感器，其中第一和第二图案的所述多个交叉点中的每个形成常开的按钮开关。
7.如权利要求1所述的方法，其中，第一和第二导电材料是不同的。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二油墨和所述第四油墨可通过多种纳米颗粒金属氧化物和颜料中的至少一种而被光学地增强，其中所述多种纳米颗粒金属氧化物和颜料包括二氧化钛(TiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、银(Ag)、镍(Ni)、钥(Mo)和钼(Pt)。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二油墨和所述第四油墨包括至少一种网络形成剂，其中所述至少一种网络形成剂包括利用甲基原硅酸四乙酯和环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的有机-无机纳米复合材料。
10.一种制造电阻式触摸传感器电路的方法，包括: 清洗基片，其中所述基片的平面包括X轴和Y轴； 通过柔印过程使用第一母版和第一油墨将第一图案印刷在所述基片的第一侧上； 通过柔印过程使用第二母版和所述第一油墨将第二图案印刷在所述基片的第一侧上;固化所述基片； 通过化学镀过程将导电材料沉积在所述基片的第一侧上； 通过柔印过程使用第三母版和第二油墨将多个间隔物微观结构印刷在已印刷了所述第一图案的所述基片的同一区域上； 随后固化所述基片。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一图案被沿所述X轴印刷而所述第二图案被沿所述I轴邻近所述第一图案印刷。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述导电材料包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)中的至少一种。
13.如权利要求10所述的方法，其中，间隔物点的折射率光学地匹配所述第一图案的折射率。
14.如权利要求10所述的方法，进一步包括:组装第一和第二部件，其中组装所述电路进一步包括对准第一和第二基片，其中对准包括将所述第一基片的第一图案面向所述第二基片的第二图案。
15.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一油墨和所述第二油墨包含多种镀覆催化剂中的至少一种镀覆催化剂。
16.一种用于制造电阻式触摸传感器电路的方法，包括: 使用第一母版和第一油墨将第一图案印刷在基片的第一侧上； 通过柔性版印刷过程使用第二母板和第二油墨将第二图案印刷在所述基片的第一侧上，其中所述第一和第二图案被沿所述基片的表面平面印刷成彼此相邻； 固化所述基片； 通过化学镀过程将导电材料沉积在所述基片的第一有图案侧上。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述基片通过等离子清洗过程、弹性体清洗过程和超声波清洗过程中的至少一种而被清洗。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述基片被钝化。
19.如权利要求16所述的方法，其中，所述导电材料包括铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、锡(Sn)和钯(Pd)中的至少一种。
20.如权利要求16所述的方法，其中，所述第一油墨和所述第二油墨是不同的。
【文档编号】G06F3/045GK103959218SQ201280058267
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2011年10月25日
【发明者】罗伯特·J·佩特卡维奇, 艾德·S·拉马克里斯南, 丹尼尔·K·凡奥斯特兰, 里德·基利昂, 凯文·J·德里希斯 申请人:尤尼皮克塞尔显示器有限公司