不透明盖子和黑色堆叠的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所描述的实施例一般而言涉及电子设备的墨水层的着色。更具体而言，实施例涉及用于电子设备的既薄又不透明的不导电黑色着色，这可以允许通过其操作电容性传感器。
【背景技术】
[0002]许多便携式数字设备都结合有至少一个显示屏来向用户或观众提供图形信息。显示屏可以包括液晶显示器(IXD)。这种设备还可以包括位于盖玻璃下的一个或多个传感器，其中盖玻璃覆盖在LCD上面并且通常延伸超出LCD。作为一个例子，这些传感器可以是电容性传感器。
[0003]设备还可以在显示屏外面(例如，在活动显示区域外面)但在盖玻璃下面结合有不透明区域，诸如黑色涂层区域。不透明区域可以包括盖玻璃或蓝宝石下面的像黑墨水的不透明墨水。设备还可以结合有按钮，这是允许用户向设备提供输入的一种非限制性且非排他的方式。当按钮被实现为或者结合有机械开关时，它常常位于该不透明区域中。当按钮是“软”按钮时，例如，是感测施加到软按钮表面上的触摸和/或力的不移动元件时，这同样可以成立。
[0004]传感器，诸如电容性指纹或触摸传感器，可以位于按钮下面。一般而言，黑墨水应当足够薄，以便使传感器灵敏，但是也要光学不透明，以便隐藏传感器并且匹配不透明区域的着色。
[0005]具有这些属性的黑墨水可以包括高百分比的碳颜料，诸如碳黑，以获得足够的光密度。但是，碳颜料通常是导电的，这会影响位于墨水层下面的电容性传感器的操作。另外，墨水层的相对厚度会增加传感器和它试图感测的物体，诸如在按钮顶部的手指，之间的距离。一般而言，电容性传感器的灵敏度随传感器和被感测物体之间的距离的平方相反地变化，因此相对小的距离变化会对传感器性能有大的影响。此外，黑墨水或涂料中的粒子、空穴和污物会影响传感器的性能并造成传感器读数的功能误差。这些问题随着用来给按钮着色的墨水层厚度的增加而增加。因此，更薄、不导电(或不太导电)的黑墨水会是有用的。
【实用新型内容】
[0006]本公开的一个实施例的一个目的是提供用于电子设备的既薄又不透明的不导电黑色着色层/堆叠，这可以允许通过其操作电容性传感器。
[0007]根据一个实施例，一种用于电容性传感器的不透明盖子，所述盖子包括:透明基板；及布置成与所述透明基板相邻的黑色堆叠，其中所述黑色堆叠包括:颜料堆叠，包括:第一介电层；第二介电层；第一光吸收层，位于所述第一介电层和所述第二介电层之间，其中:所述第一介电层具有第一折射率；所述第二介电层具有与所述第一折射率不同的第二折射率；及与多个第三介电层交错的多个第二光吸收层。
[0008]所述第一介电层和所述第二介电层每一个都是由选自包括以下的组中的一种材料形成的层:氧化硅、氮化硅和氧化铌。
[0009]所述黑色堆叠是具有至少114Qcm或更大的电阻率的堆叠。
[0010]所述黑色堆叠是具有至少3或更大的光密度的堆叠。
[0011 ] 所述第一介电层、所述第二介电层和所述第三介电层每一个都是具有比阈值低的介电常数的层。
[0012]所述第一介电层、所述第二介电层和所述第三介电层每一个都是具有比50低的介电常数的层。
[0013]所述第一光吸收层和所述第二光吸收层每一个都是由选自包括以下的组中的一种材料形成的层:锡、氧化铜、氧化锌。
[0014]锡层具有等于或小于10nm的厚度以使得所述锡层不导电。
[0015]所述锡层具有大约5nm的厚度。
[0016]所述第一介电层、所述第二介电层和所述第三介电层每一个都具有1nm到10nm
的厚度。
[0017]所述透明基板是由蓝宝石或玻璃形成的基板。
[0018]所述黑色堆叠具有I μπι到2 μπι的厚度。
[0019]所述传感器放置成与所述黑色堆叠相邻以使得从所述透明基板的顶部来看，所述传感器被所述黑色堆叠遮蔽。
[0020]根据一个实施例，一种形成在基板之上的黑色堆叠，包括:在透明基板之上沉积的颜料堆叠，其中所述颜料堆叠包括被第一光吸收层与第二介电层隔开的第一介电层，所述第一介电层和所述第二介电层具有不同的折射率；在所述颜料堆叠之上沉积的不导电光吸收堆叠；及与所述光吸收堆叠相邻地放置的电容性传感器。
[0021]所述不导电光吸收堆叠具有I μπι到2 μπι的厚度。
[0022]所述第一介电层和所述第二介电层每一个都是由选自包括以下的组中的一种材料形成的层:氧化硅、氮化硅和氧化铌。
[0023]所述第一光吸收层是由选自包括以下的组中的一种材料形成的层:锡、氧化铜和氧化锌。
[0024]锡层具有等于或小于10nm的厚度以使得所述锡层不导电。
[0025]所述锡层具有大约5nm的厚度。
[0026]所述不导电光吸收堆叠包括与所述第三介电层交错的多个第二光吸收层，所述第三介电层是具有低于阈值的介电常数的层。
[0027]所述第二光吸收层是由选自包括以下的组中的一种材料形成的层:锡、氧化铜和氧化锌。
[0028]锡层具有等于或小于10nm的厚度以使得所述锡层不导电。
[0029]所述锡层具有大约5nm的厚度。
[0030]所述第三介电层是由选自包括以下的组中的一种材料形成的层:氧化硅、氮化硅和氧化银。
[0031]所述不导电光吸收堆叠包括与19个氮化硅层交错的18个锡层的堆叠。
[0032]所述颜料堆叠具有等于或小于10nm的厚度。
[0033]所述透明基板是由蓝宝石或玻璃形成的基板。
[0034]所述黑色堆叠是具有至少3或更大的光密度的堆叠。
[0035]本文所描述的实施例可以提供使位于盖子基板下面的高灵敏传感器，诸如电容性传感器，不可见的既薄又不透明的不导电黑色堆叠。当盖子基板，诸如盖玻璃或蓝宝石，被触摸时，传感器可以提供清楚的信号。薄的不导电黑墨水堆叠位于盖子基板和电容性传感器之间。不导电的黑色堆叠可以包括不导电的光吸收堆叠，这包括相对薄的一层光吸收材料，诸如锡，以及相对厚的一层介电材料，诸如氮化硅或氧化硅。为了不导电，锡层的厚度保持在低于lOOnm。不导电的黑色堆叠还可以包括顶部颜料堆叠，这包括在两个不同的介电层之间插进光吸收层，诸如锡层。
[0036]与某些类型的黑墨水，诸如利用碳作为颜料的某些墨水相比，该黑色堆叠是不导电的，且具有至少114 Ω Cm的电阻率，并且具有相对低的介电常数。黑色堆叠的高电阻率和相对低的介电常数有助于提高电容性传感器的性能。黑色堆叠足够薄，以允许电容性传感器感测盖玻璃上的手指触摸，而黑色堆叠仍然具有至少3或更大的光密度，以便光学不透明，使得下面的电容性传感器不可见。
[0037]在一种实施例中，提供了用于电容性传感器的不透明盖子。盖子包括透明基板，以及布置成与透明基板的相邻的黑色堆叠。黑色堆叠包括具有第一介电层、第二介电层以及位于第一和第二介电层之间的第一光吸收层的颜料堆叠。第一介电层具有第一折射率。第二介电层具有与第一折射率不同的第二折射率。黑色堆叠还包括与多个第三介电层交错的多个第二光吸收层。
[0038]在另一种实施例中，提供了一种用于在基板之上形成黑色堆叠的方法。该方法包括在透明基板之上沉积颜料堆叠。该颜料堆叠包括被第一光吸收层与第二介电层隔开的第一介电层，第一介电层和第二介电层具有不同的折射率。该方法还包括在颜料堆叠之上沉积不导电的光吸收堆叠，并且与光吸收堆叠相邻地定位电容性传感器。
[0039]根据本公开的一个实施例的一个技术效果是提供了用于电子设备的既薄又不透明的不导电黑色着色层/堆叠，这可以允许通过其操作电容性传感器。
[0040]附加的实施例和特征部分地在以下描述中阐述，并且部分地将在查阅本说明书之后对本领域技术人员变得显然或者可以通过本文所讨论实施例的实践来习得。对某些实施例的本质和优点的进一步理解可以通过参考本说明书和附图的剩余部分来实现，这些构成本公开内容的一部分。
【附图说明】
[0041]图1图示了根据本公开的实施例的电子设备的透视图。
[0042]图2图示了根据本公开的第一实施例的电子设备不透明区域的横截面示意图。
[0043]图3图示了根据本公开的第二实施例的电子设备不透明区域的横截面示意图。
[0044]图4A图示了根据本公开的第三实施例的电子设备不透明区域的第一横截面示意图。
[0045]图4B示出了黑色堆叠的样本实施例。
[0046]图5A图示了根据本公开的各种实施例的电子设备不透明区域的样本层的横截面示意图。
[0047]图5B图示了根据本公开的各种实施例的电子设备的不透明区域的样本层的横截面示意图。
[0048]图5C图示了根据本公开的各种实施例的电子设备的不透明区域的样本层的横截面示意图。
[0049]图图示了根据本公开的各种实施例的电子设备的不透明区域的样本层的横截面示意图。
[0050]图5E图示了根据本公开的各种实施例的电子设备的不透明区域的样本层的横截面示意图。
[0051]图5F图示了根据本公开的各种实施例的电子设备的不透明区域的样本层的横截面示意图。
[0052]图6是图示根据本公开的实施例的用于感测指纹或手指触摸的电容性传感器的示意图。
[0053]图7是图示根据本公开的实施例的用于制造显示器盖子的步骤的流程图。
[0054]图8是根据本公开的实施例的金属块的简化图。
[0055]图9是图示根据本公开的实施例的用于向基板施加黑墨水层的步骤的流程图。
[0056]图10示出了根据本公开的实施例的黑墨水层向基板的施加。
[0057]图11是用于样本沉积系统的简化系统图。
【具体实施方式】