不透明盖子和黑色堆叠的制作方法_3

文档序号:8731816阅读:来源:国知局
第三S1jl。光吸收堆叠210/310/410可以包括与18个锡层交错的19个Si 3N4层,如图4B中所示。底层(可以是第40个层)可以包括Si3N4。在有些实施例中,底层可以与电容性传感器208相邻。
[0084]在有些实施例中,每个或有些介电层(例如,Si3N4)可以具有与另一个(或全部其它)Si3N4层不同的厚度。例如,第26、30、32、…和第40层Si 3N4可以具有大约10nm的厚度,而第6、8、10、…和第24层Si3N4可以具有大约30nm的厚度。继续这个例子,第4层Si3N4可以具有1nm的厚度,而第一层Si 3N4可以具有40nm的厚度,这两者都与光吸收堆叠中的第四层或其它Si3N4层不同。在这种实施例中,每个锡层都可以具有大约5nm的厚度。通过改变介电层的厚度,不同的光波长可以被每一层吸收。在有些实施例中,每个锡层可以具有基本上相同的厚度。
[0085]颜料堆叠406的各种实施例在图5A-F中说明。图5A示出了 Si3N4和S1 2层被锡层隔开的颜料堆叠506A。图5B示出了 Si3N4和Nb 205层被锡层隔开的颜料堆叠506B。图5C示出了 S1jP Nb 205层被锡层隔开的颜料堆叠506C。
[0086]应当理解的是,图5A-C的两个介电层可以交换位置。例如,在图5A实施例的备选方案中,图示出颜料堆叠506D可以在其顶表面包括S12。类似地,在图5B实施例的备选方案中,图5E示出颜料堆叠506E可以颠倒Si3N4和Nb 205的位置,让Nb 205在顶表面上。另外,与图5C相比,图5F示出颜料堆叠506F可以颠倒S1jP Nb 205的位置,让Nb 205在顶表面上。在有些实施例中,Sn可以用其它的光吸收材料代替,诸如CuO或ZnO。而且,Si02、Nb2O5或Si 3N4可以用其它介电材料代替。
[0087]Si02、Si3N4和Nb 205中每一个都具有比某些黑墨水的介电常数更低或显著更低的介电常数。例如,与黑墨水的介电常数相比,3102具有大约3.9的相对低的介电常数。S12还具有良好的光扩散属性,具有大约1.5的折射率。
[0088]类似地,氧化铌(Nb2O5)具有大约42的相对低的介电常数。Nb2O5还具有大约2.3的折射率。Nb2O5是最常见并且健壮的铌化合物。此外,Si3N4具有大约7.5的相对低的介电常数,以及大约2的折射率。
[0089]许多实施例可以采用具有相对低介电常数的无机电介质,诸如氧化物或氮化物。介电层可以通过真空技术沉积,以形成非常薄的膜。在有些实施例中,可以使用树脂层。
[0090]在有些实施例中,既薄又不透明的不导电黑色涂层可以用于包括按钮108在内的整个不透明区域104。另外,按钮的颜色可以匹配到不透明区域104的颜色(见图1)。与按钮108或者覆盖传感器的其它区域形成对比,不透明区域104可以使用传统的打印方法来形成相对更厚的黑墨水涂层,包括碳黑作为颜料。
[0091]作为对比,按钮108或者覆盖传感器的其它区域可以使用具有低介电常数的既薄又不透明的不导电黑色堆叠204、304或404,这会对电容性传感器的性能具有较小的影响。与不透明区域104相比,颜料堆叠还可以用来把不同的颜色赋予按钮108。按钮108下面的颜色涂层可以匹配其它不透明区域104的颜色,这可以包括黑墨水并且比按钮108下面的涂层更导电。
[0092]主要由蓝宝石形成的盖玻璃202可以是合成的或者天然的,并且在有些实施例中可以包括各种形式的氧化铝。蓝宝石是“硬”基板材料并且一般抗刮擦,并且可以比化学处理过的玻璃更抗刮擦。
[0093]在各种实施例中,按钮和/或盖子基板可以是扁平的、弯曲的、圆形的、方形的和/或矩形的。本领域技术人员将理解,按钮和/或盖子基板的形状和/或尺寸可以变化。
[0094]现在将简要讨论电容性传感器的操作。当用户的附属部分(或者合适的物体,诸如触笔)接近或触摸传感器时,电容性传感器检测到电容的变化。存在从电容性传感器208延伸超出盖子基板202的边缘电场。当附属部分进入该边缘场时,电气环境变化,一部分电场分流到地,而不是在电容性传感器终止。因此,电容性传感器208的电容减小,这可以被检测到。
[0095]图6说明了根据本公开的实施例的用于感测指纹和/或触摸(或接近触摸)的样本电容性传感器的图。应当理解,电容性传感器仅仅是作为例子;其它传感器(电容性或不是)可以在各种实施例中使用。例如,热电传感器、超声传感器、光学传感器、触击传感器等全都可以在本文所述的实施例中使用。因此,图6的传感器仅仅是一个非限制性的例子并且是要为本文所述的某些实施例提供上下文。
[0096]电容性传感器208可以用来提供对敏感电子设备和/或数据的安全访问。如图6中所示,电容性传感器208可以包括电容性感测元件602的阵列和驱动环604。电容性感测元件602可以包括关于指纹图像的相对小区域的数据或其它信息。一般而言,电容性传感器208可以用来通过测量通过电容性传感器208的每个电容性感测元件602的电容来确定指纹的图像。
[0097]电容性感测元件602的阵列的电压不被直接驱动或调制,而是驱动环604被驱动放大器606调制。这种调制又激励手指608,并且由于手指608的电压由于驱动环604的调制而改变,在每个电容性感测元件602的电压和/或电荷随着驱动环604被调制而改变。
[0098]对于电容性传感器,施加到驱动环604的电压可以被限制。一般而言,该电压不大于4伏(峰值-峰值)的阈值。用于激励手指608的高于这个阈值的任何电压都可以作为他或她手指的“刺痛感”或者不舒服的感觉被人检测到。虽然每个人能够感觉到刺痛感的确切电压会有变化,但是4伏的峰值-峰值电压一般被认为是阈值,超过这个阈值,不舒服的感觉可以被注意到。
[0099]由于驱动环的电压可以被限制成避免用户察觉,因此覆盖传感器的任何电介质的厚度都是受限的。一般而言,传感器208和手指608之间的电容随着传感器和手指之间间距的增加或者传感器和手指之间介电层或堆叠厚度的增加而减小。例如,当手指远离传感器208时,较低的电容可以在传感器和手指之间生成,并且因此较低电压信号在底层电容性感测元件602上产生。作为对比,当手指更接近传感器208时,较高的电容可以在传感器和手指之间生成,并且因此较高电压信号在底层电容性感测元件上产生。对于减小的电容,指纹图像会变得模糊。如以上所讨论的,在传感器和手指(或者其它被感测物体)之间的材料可以在其间提供更小的电绝缘的情况下,通过使用具有低介电常数的既薄又不透明的不导电黑色堆萱,传感器的性能可以提尚。
[0100]在本公开的实施例中,黑色堆叠可以通过沉积方法构造,其中诸如物理汽相沉积、化学汽相沉积、离子束沉积或者喷射沉积。
[0101]图7是图示根据本实用新型的实施例的用于构造显示器盖子的步骤的流程图,其中显示器盖子包括黑色堆叠和与该黑色堆叠相邻放置的传感器。方法700以在方框702在透明盖子基板202的至少一部分,诸如按钮108 (这可以在显示器102的活动区域外面),上沉积装饰性涂层堆叠开始。透明盖子基板202可以由玻璃或蓝宝石形成。
[0102]方法700以在方框706在颜料堆叠之上沉积光吸收堆叠继续。其中,该沉积方法可以包括,但不限于,物理汽相沉积(PVD)、化学汽相沉积(CVD)、等离子体增强的化学汽相沉积(PECVD),和/或离子束辅助沉积(IBAD)。方法700还包括在方框710把电容性传感器208附连到黑色堆叠上与透明盖子基板相对的侧。
[0103]以下讨论用于在不透明区域104上或其中形成黑墨水涂层的各种技术。在这些不透明区域中,黑墨水涂层会比由方法700形成的黑色堆叠更不绝缘。
[0104]黑墨水涂层可以在例如不透明区域104中施加到玻璃基板。这种黑墨水涂层不包括按钮108。对于按钮108,作为代替,使用黑色堆叠。黑墨水涂层包括黑墨水,诸如碳黑。
[0105]在一种实施例中,使用丝网印刷(silk screen)。丝网印刷包括把墨水或可打印材料传送到基板上的编织网。在刮板印刷行程(squeegee stroke)期间,补刀(fill blade)或刮板(squeegee)跨丝网移动,强迫墨水进入编织网的开口,以便通过毛细作用传输。丝网印刷方法会有由于网而造成的涂层厚度一致性问题。例如,它会生成大约I μπι的高度差,这会影响电容器传感器208的性能。
[0106]在另一种实施例中,可以使用狭缝涂覆过程。狭缝涂覆是产生落到基板上的不中断流体帘的过程。基板以恒定的速度通过帘子运输到传送带上,以确保基板上的均匀涂敷。帘子是通过使用位于储液槽基部,诸如金属块,的狭缝产生的,由此允许液体落到基板上。
[0107]图8图示了根据本公开的实施例的金属块。如所示出的,金属块802可以包括储料804,诸如液体形式的黑墨水。金属块802还包括位于底部的狭缝806。狭缝806允许黑墨水804经过,以在移动的基板上形成涂层。这种狭缝涂覆方法会有包括空穴、表面状态和均匀性等制造问题。
[0108]在另一种实施例中,可以使用传热方法。具体而言,传热方法使用载体膜把黑墨水滚到载体膜上,并且通过加热把黑墨水施加到玻璃或蓝宝石基板上,之后是从玻璃或蓝宝石基板剥离载体膜。
[0109]图9是图示根据本公开的实施例的用于把黑墨水层施加到基板或被涂覆基板的步骤的流程图。方法900可以通过在方框902把黑墨水子层滚到载体膜上开始,其中载体膜可以是柔性聚合物膜,诸如聚乙烯(对苯二酸盐)(PET)膜。方法900还可以包括在方框906把包括粘合剂的具有黑墨水层的载体膜附连到玻璃或蓝宝石基板202。例如,黑墨水或颜料可以嵌在粘合剂中。方法900还可以包括在方框910加热基板和载体膜并且紧靠基板202对载体膜施加压力,使得黑墨水层粘到基板202。方法900可以
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