用于电容性触摸面板的玻璃基板及其制造方法

xiaoxiao2020-7-22  3

专利名称:用于电容性触摸面板的玻璃基板及其制造方法
用于电容性触摸面板的玻璃基板及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求2008年7月30日提交的名称为“Glass Substrate forCapacitive Touch panel and Manufacturing Method Thereof (用于电容触摸面板的玻璃基板及其制造方法)”的美国临时申请No. 61/084,877以及2008年8月7日提交的名称为“Glass Substrate for Capacitive Touch panel andManufacturing Method Thereof ( 触摸面板的玻璃基板及其制造方法)”的美国临时申请No. 61/087,015的优先权,二者的内容通过引用结合于此。
背景技术
许多装置采用触摸屏作为便捷且直观的方式以用于使用户浏览和输入信息。通常的应用包括移动电话、PDA、ATM和GPS导航系统、电子游戏以及计算机接口,这里仅列出了几个示例。触摸屏容许用户通过利用手指或触笔接触屏幕上显示的对象诸如图标、文本和按钮等而与装置进行交流。在某些应用中,用户也可以在诸如PDA或其他装置中的实现字符识别的触摸屏上直接“书写”。存在很多实现触摸屏的技术,其中包括采用电容的电特性来检测用户输入的技术。电容性触摸屏传感器是一种这样的传感器,其通常利用通过透明电介质层到用户手指 (或触笔)的电流的电容耦合而运行。这种传感器典型地包括具有多个透明电极的电容性传感电路,该多个透明电极的每个产生跨越传感器的触摸敏感区域的电场。电容性传感电路可以与透明传感器基板(例如,玻璃)相邻。接近传感电路的一个或更多个电极的触摸会影响电场且产生能够被检测的信号。可以在传感电路与解析信号以确定传感器上的触摸位置的检测电子装置(例如,控制器)之间建立一组电连接。然后,位置的坐标可以被传送到诸如主机(host computer)的另一处理器以进行进一步处理。在典型的电容性传感器中,采用包括多个透明层的堆叠。该堆叠包括基板层(例如,玻璃)、邻近该基板的透明导电层(例如,铟锡氧化物(ITO))以及可能被包括的在堆叠的底部用作屏蔽的层。金属走线和柔性印刷电路(FPC)连接器可以用于将导电层耦接到检测电子装置(例如,控制器)。图1A-1B示出现有技术中的一种电容性触摸面板10,其包括每个分别涂敷有ITO 层16和18的顶玻璃基板12和底玻璃基板14。ITO层16和18的每个包括遍及顶玻璃基板12和底玻璃基板14的表面设置的电极图案。如图所示,顶玻璃基板12和底玻璃基板14 布置成ITO图案面对面的结构,使得顶玻璃基板12和底玻璃基板14的涂敷有ITO层16和 18的表面彼此面对。顶玻璃基板12和底玻璃基板14可以通过诸如3M Electronics销售的0CA(0CA :optically clear adhesive)的光学透明粘合剂20而接合到一起。在顶和底ITO层16和18上的电极图案可以耦接到金属走线22和24,以将ITO电极连接到诸如控制器的触摸检测电子装置。例如,金属走线22和M可以位于顶玻璃基板 12和底玻璃基板14的相反边缘,而其一部分接触ITO层16和18。然后,两个柔性印刷电路(FPC)连接器沈和28可以通过例如接合工艺连接到金属走线22和24。下面将参考图
54进一步详细描述FPC连接器沈和观。图IB类似于图1A,但是附加地示出了热棒(hot bar) 30,该热棒30可以在用于将 FPC连接器观接合到与底基板14相关的金属走线M的工艺中使用。如图所示,热棒30可以被按压在FPC连接器观的表面上,以迫使FPC连接器观抵靠向金属走线M预定的时间段(例如,几秒)。为了进行此接合工艺,在金属走线M上方必须有足够的空间来放置热棒 30以及按压机构(未示出)。应该理解的是,位于顶基板12下表面上的金属走线22可以在面板10的不同于金属走线M的另一侧,从而得有足够的空间用于热棒30和按压机构, 以确保FPC连接器沈通过顶金属走线22连接到顶ITO层16。然而,采用两个FPC连接器 26和观增加了成本以及制造设计和制造工艺的复杂度。为了消除对采用两个分开的FPC连接器的需采可以采用图2所示的现有技术的触摸面板40。与图1所示的面板10类似,面板40包括分别涂敷有顶和底ITO层46和48且通过OCA 50彼此接合的顶玻璃基板42和底玻璃基板44。然而,在该触摸面板中,底ITO层 48涂敷在底基板44的下表面上,而不是如图1所示涂敷在上表面上,从而ITO图案结构为 “面对背”结构。这种设计具有的优点是允许采用单分叉FPC连接器56 (FPC连接器56的俯视图在图3中示出),而不是采用如图1所示的面板10中位于触摸面板不同侧的两个FPC 连接器。尽管因为在金属走线52和M上方具有用于接合工艺的足够空间而可以采用单个 FPC连接器56,但这种设计也具有明显的缺点。例如,FPC连接器56的设计很复杂,因为其必须可操作为连接到两个不同面中的金属走线52和M。此外,用于面板40的FPC连接器接合工艺也很复杂,因为需要两个分开的热棒部件(例如,每个类似于图IB所示的热棒30) 来将分叉的FPC连接器接合到金属走线52和M。此外,由于面对背的构造,与顶ITO层46 相比,底ITO层48显著远离用户的触摸(例如,采用手指或触笔)。这种差异导致来自底 ITO层48上的电极的信号强度降低,继而降低了触摸面板的性能。另外,顶和底ITO层46 和48之间增加的距离降低了触摸面板的电容。为了补偿较低的信号强度,可以采用阻抗相对较低的ITO层,但是这具有增加ITO层的可见性并由此降低显示装置的对比度的负面效^ ο图3示出图2所示的分叉FPC连接器56的俯视图。当设置在触摸面板中时,第一组导电焊垫58可以耦接到与顶ITO图案46相关的金属走线52,而另一组焊垫60可以连接到与底ITO图案48相关的金属走线M。应该理解的是,连接器56的另一端可以包括多个焊垫62,该多个焊垫62可以耦接到诸如控制器的触摸检测电子装置。图4示出常规(例如,不分叉)FPC连接器沈的俯视图,FPC连接器沈也在图1A-1B 中示出。如图所示,该构造相对简单且包括可以耦接到顶ITO图案16的金属走线22的导电焊垫27以及可以耦接触摸检测电子装置的连接器焊垫四。尽管FPC连接器沈的设计和构造相对简单,但需要位于触摸面板10不同侧的两个FPC连接器成本较高,且增加了制造的复杂度和触摸面板所需的表面区域。

发明内容
这里公开的是电容性触摸屏面板,包括第一透明基板,包括设置为与其表面邻近的第一导电层;第二透明基板,包括设置为与其表面邻近的第二导电层;以及透明材料,设置在第一透明基板和第二透明基板之间,使得第一导电层和第二导电层布置为面对面的关系。第一组导电走线设置在第一透明基板上,第一组导电走线中的至少一条走线耦接到第一导电层,第二组导电走线设置在第二透明基板上,第二组导电走线中的至少一条走线耦接到第二导电层而第二组导电走线中的至少另一条走线未耦接到第二导电层。导电粘合剂设置在第一组导电走线的该至少一条走线与第二组导电走线的该至少另一条走线之间,柔性印刷电路连接器耦接到第二组导电走线的该至少一条走线及第二组导电走线的该至少另一条走线中的每条走线。第一组导电走线的至少另一条走线可以不耦接到第一导电层。第一和第二导电层的面对面的关系可操作为将第一组导电走线的该至少一条走线与第二组导电走线的该至少另一条走线对准并将第一组导电走线的该至少另一条走线与第二组导电走线的该至少一条走线对准。导电粘合剂可以设置在第一组导电走线的该至少一条走线与第二组导电走线的该至少另一条走线之间以及第一组导电走线的该至少另一条走线与第二组导电走线的该至少一条走线之间。导电粘合剂可以包括在第一和第二透明基板的每个的主体部分周围延伸的密封熔料。柔性印刷电路连接器可以包括多个焊垫,该多个焊垫中的第一焊垫耦接到第二组导电走线的该至少一条走线,该多个焊垫的第二焊垫耦接到第二组导电走线的该至少另一条走线。第一导电层和第二导电层的每个可以包括至少一行电极。第一导电层和第二导电层的每个中的至少一行电极中的每个电极可以为菱形形状。第一导电层的至少一行电极可以大体上垂直于第二导电层的至少一行电极。柔性印刷电路连接器的第一部分可以耦接到第二组导电走线的该至少一条走线和第二组导电走线的该至少另一条走线的每个,柔性印刷电路连接器的该第一部分大体上位于单个平面中。导电粘合剂可以包括环氧树脂和Au球的混合物。至少一个Au球可以设置在第一组导电走线的该至少一条走线与第二组导电走线的该至少另一条走线之间。导电粘合剂可以包括液晶。第一导电层和第二导电层可以包括铟锡氧化物(ITO)。 多个间隔物可以设置在第一透明基板和第二透明基板之间,且间隔物可以包括玻璃球或塑料球。而且,这里公开的电容性触摸屏面板包括第一透明基板,包括设置为与其表面邻近的第一导电层;第二透明基板,包括设置为与其表面邻近的第二导电层;透明材料,设置在第一透明基板和第二透明基板之间,使得第一导电层和第二导电层布置成面对面的关系;以及多个间隔物,设置在第一透明基板和第二透明基板之间。第一透明基板、第二透明基板和透明材料具有大致相同的折射率。透明材料可以包括光学胶。此外,这里公开的电容性触摸屏面板包括第一透明基板,包括设置为与其表面邻近的第一导电层;第二透明基板,包括设置为与其表面邻近的第二导电层;透明材料设置在第一透明基板和第二透明基板之间,使得第一导电层和第二导电层布置成面对面的关系;第一组导电走线,设置在第一透明基板上;第二组导电走线,设置在第二透明基板上; 以及柔性印刷电路连接器,具有耦接到第一组导电走线的至少一些导电走线以及第二组导电走线的至少一些导电走线的第一部分。柔性印刷电路连接器的该第一部分大体上位于单个平面中。而且,这里公开了一种电容性触摸屏的形成方法,包括提供顶玻璃板和底玻璃板,顶玻璃板和底玻璃板的每个包括具有导电图案和多条导电走线的表面;将光学透明粘合剂叠置在顶玻璃板和底玻璃板之一的具有导电图案的表面上;将混合有Au球的密封胶印刷到顶玻璃板和底玻璃板中另一个玻璃板的多条导电走线上;将顶玻璃板和底玻璃板装配到一起,使得顶玻璃板和底玻璃板的每个的具有导电图案的每个表面彼此面对;对顶玻璃板和底玻璃板进行划片,以形成多个单独单元;固化至少一个单独单元的混合有Au球的密封胶;以及将柔性印刷电路连接器接合到顶玻璃板和底玻璃板之一的多条导电走线。该方法可以包括将顶玻璃板的多条金属走线的每条金属走线与底玻璃板的多个金属走线的相应金属走线对准。在划片步骤之后,该发明可以包括对每个单独单元进行热压工艺。该热压工艺可以在约150摄氏度和约ISpsi下进行。


图1A-1B示出现有技术的触摸面板组件;图2示出另一个现有技术的触摸面板组件;图3示出用于触摸面板组件的分叉柔性印刷电路(FPC)连接器;图4示出用于触摸面板组件的另一柔性印刷电路(FPC)连接器;图5示出包括触摸屏面板组件的显示装置的实施例;图6A示出触摸面板组件的一个实施例;图6B示出图6A的触摸面板组件的底玻璃基板和FPC连接器的俯视图;图6C示出在与图6B的底玻璃基板装配之前图6A的触摸面板组件的顶玻璃基板的俯视图;图7示出示例性触摸面板组件的制造方法;图8是沿图6A的线8-8剖取的截面图;图9示出触摸面板组件的另一实施例;图10示出图9的触摸面板的底玻璃基板的俯视图。
具体实施例方式尽管实施例可以有各种修改和可替代的形式,但是其特定实施例已经以示例的方式在附图中示出且在这里以示例的方式被详细描述。然而,应该理解的是,实施例不旨在局限于所公开的特定形式,相反,实施例旨在覆盖落在由权利要求书定义的实施例的范围和精神内的所有修改、等效和替换。图5示出具有集成的触摸屏显示器102的装置100。装置100还可以包括外壳104 和多个按钮110。装置100可以是例如移动电话、游戏系统、PDA、媒体播放器或者包括触摸屏显示器的任何其他装置,但是装置100不限于这些示例。在这点上,装置100的特定特征可以改变。一个或多个对象108可以显示在集成的触摸屏显示器102上。对象108可以包括但是不限于图形、图标、文本、按钮或图像等。在一个或更多个对象108出现的位置,用户可以通过例如利用触笔106或手指(未示出)触摸触摸屏显示器102而与装置100进行交互作用。图6A示出可以在显示装置(诸如,图5中示出的显示装置100)中使用的示例性触摸面板150。面板150可以包括在下表面(未标记)上涂敷有顶ITO图案156的顶玻璃
8基板152。面板150还可以包括在上表面(未标记)上涂敷有底ITO图案158的底玻璃基板154。顶玻璃基板152和底玻璃基板巧4可以平行布置且通过接合剂接合到一起,该接合剂可以是透明材料的形式,诸如光学透明粘合剂160 (OCA)。在某些实施例中,OCA可以直接接触顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案158。在其他实施例中,OCA可以不直接接触顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案158。例如,另一适当的材料层(例如,取向层 (alignment layer),未示出)可以首先设置在顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案158 的每个的上方,使得OCA可以直接接触对准层而非顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案 158。在任何情况下,顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案158都可以设置成面对面的关系,如上所述,这降低或消除了对低阻抗ITO层的需要,而当ITO图案结构为图2的现有技术触摸屏组件中所示的面对背的布置时则会需要该低阻抗ITO层。参考图6A-6C,底玻璃基板154上的底ITO图案158可以包括四行电极(未标记)。 底玻璃基板巧4还包括多个金属走线164。如图所示,底玻璃基板巧4可以包括第一组金属走线165a(例如,四条金属走线),每条可以适当地电耦接到相应的电极行。底玻璃基板 154还可以包括不耦接到底玻璃基板巧4上的任何电极行的第二组金属走线165b,原因将在下面描述。类似地,顶ITO图案156可以具有四行电极(未标记)和多个金属走线162。 顶玻璃基板152可以具有第一组金属走线163a,每个分别电耦接到顶玻璃基板152上的电极行;以及第二组金属走线163b,每个未电耦接到顶玻璃基板152的电极行。尽管顶玻璃基板152和底玻璃基板巧4的每个已经被描述为具有四行电极,但是可以想象的是,也可以使用其他适当数量的电极行。此外,尽管顶玻璃基板152和底玻璃基板154的每个已经被描述为包括至少一条电耦接到一行电极的金属走线并包括未电耦接到任何电极行的金属走线,但是可以想象的是,顶基板152或底基板IM之一(例如,不直接电连接到FPC连接器的基板)可以仅具有电连接到电极行的走线。而且,金属走线162和164可以具有任何适当的设计和形状。在该实施例中,单个常规(例如,未分叉)的FPC连接器166可以用于将顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案158 二者耦接到检测电子装置。例如,导电粘合剂168可以将与顶玻璃基板152的顶ITO图案156相关的金属走线162耦接到与底玻璃基板154的底 ITO图案158相关的金属走线164。而且,与底ITO图案158相关的金属走线164可通过任何适当的材料(例如,各向异性导电膜)电接合到FPC连接器166,尽管可以想到的是,与顶 ITO图案156相关的金属走线162可以接合到FPC连接器166。导电粘合剂168可以是与较少量的金属球(例如,约2-4%的Au球)混合的密封胶(例如,环氧树脂)。此外,每个 Au球的尺寸可以比OCA 160的层厚度大(例如,5 μ m),以提供金属走线162和164之间的可靠连接。本领域的技术人员应该容易理解,可以采用可操作为将两个不同层的金属走线耦接到一起的其他导电粘合剂。而且,金属走线162和164的每个可以由任何合适的材料构建。例如,在一个实施例中,至少一个金属走线可以包括复合金属层,该复合金属层包括其间设置有铝层的两层钼(例如,Mo/Al/Mo复合金属层)。为了更好地图解该实施例,图6B示出底玻璃基板154和FPC连接器166的俯视图,图6C示出与图6B的底玻璃基板装配之前顶玻璃基板152的俯视图。在该示例中,FPC 连接器166可以包括任何适当数量的焊垫167(例如,八个焊垫),该焊垫167的每个可以适当地电接合到底玻璃基板154的每个金属走线164,例如第一组金属走线16 和第二组金属走线165b的每个。例如,FPC连接器166可以包括第一组焊垫168a和第二组焊垫168b。 如图所示且如之前所描述的,第一组金属走线165a (例如,四个金属走线)的每个可以利用任何适当的粘合剂或其他接合物质(例如,导电粘合剂,各向异性导电膜)分别适当地电耦接到设置在底玻璃基板巧4上的底ITO图案158的电极行、FPC连接器166的第一组焊垫 168a的焊垫、以及顶玻璃基板152的金属走线162 (例如,未连接到电极行的第二组金属走线16北)。第二组金属走线16 (例如,四个金属走线)的每个都不电连接到底玻璃基板 154上的电极行,但其可以适当地耦接到FPC连接器166的第二组焊垫168b的焊垫和与顶 ITO图案156相关的金属走线162中电耦接到顶玻璃基板152上的相应电极行的金属走线 (例如,顶玻璃基板152的第一组金属走线163a)。正如之前所讨论的,顶玻璃基板152的ITO层156可以包括四行电极(未标记)以及第一组金属走线163a和第二组金属走线16北。顶玻璃基板152的第一组金属走线163a 的每个金属走线可以分别电耦接到顶玻璃基板152上的电极行,而顶玻璃基板152的第二组金属走线16 的每个金属走线可以不电耦接到顶玻璃基板152的任何电极行。然而,可以想到其他数量及其他布置的电极和金属走线,且电极和金属走线的其他数量和其他布置被包括在实施例的范围内。如图所示,顶ITO层156的电极和底ITO层158的电极的每个可以包括菱形形状且可以具有任何适当的尺寸。在一种布置中,一个或更多个电极的宽度可以在3到9mm之间,且在另一种布置中,一个或更多个电极的宽度可以在5到7mm之间。正如将在下述图7的方法中更全面地描述的,单个FPC连接器166可以至少大体上在单个平面中电连接到的顶ITO图案156和底ITO图案158,且顶ITO涂敷图案156和底ITO涂敷图案158为面对面的关系。例如,如图6A所示的导电粘合剂168(例如,混合有 Au球的环氧树脂)可以施加到顶玻璃基板152和/或底玻璃基板IM的所有金属走线162 和164。然后,顶玻璃基板152和底玻璃基板IM可以布置成面对面的关系,使得顶玻璃基板152的电连接到顶玻璃基板152上的电极行的金属走线162(例如,第一组走线163a)仅与底玻璃基板154的未电连接到底玻璃基板巧4上的任何电极行的金属走线164(例如,第二组走线165b)对准。而且,顶玻璃基板152的未电连接到顶玻璃基板152上的任何电极行的金属走线162(例如,第二组金属走线163b)仅与底玻璃基板IM的电连接到底玻璃基板巧4上的电极行的金属走线164(例如,第一组金属走线165a)对准。由于在导电粘合剂 168中存在Au球,所以如图8所示,至少一个Au球可以存在于顶玻璃基板152和底玻璃基板154的相应的对准的金属走线162和164之间以电连接相应的金属走线,这将在下面更详细地描述。结果,在制造期间,单个常规的FPC连接器166(例如,如图6B所示)可以适当地仅接合到金属走线164 (而不是接合到金属走线162和164 二者),与图1_2中所示的现有技术的面板10和40相比,这极大地降低了制造工艺的复杂度。例如,正如参考图6B-6C所看到的,FPC连接器166的第一组焊垫168a可以电连接到第一组金属走线165a,而FPC连接器166的第二组焊垫168b可以电连接到第二组金属走线165b,而该第二组金属走线16 未电连接到底玻璃基板巧4上的任何电极行。图7示出触摸面板诸如图6A-6C所示的触摸面板150的制造方法(200)。该方法的开始可以是提供涂敷有ITO的顶玻璃板和涂敷有ITO的底玻璃板(2020 (例如,图6A所示的顶玻璃基板152和底玻璃基板154)。板的尺寸可以提供为使得可以从这两个板制造出几个单独的触摸面板。例如,每个板的表面面积(例如,14”X16”)可以是每个单独的触摸面板的表面面积(例如,2”X3”)的几倍。顶玻璃板和底玻璃板的每个可以以任何适当的方式或者利用任何适当的溶液(例如,异丙醇、乙醇、三氯三氟乙烷(trichlorotrifIorothane)) 而被清洗004),然后,光致抗蚀剂工艺可以被应用到顶玻璃板和底玻璃板的每个006)。 例如,诸如邻叠氮萘醌(DNQ)、各种双酚等的光致抗蚀剂层可以适当地施加到每个板的一个表面。每个板可以通过旋涂、预烘和/或形成期望厚度的其他适当的工艺而被光致抗蚀剂层覆盖。光致抗蚀剂层可以暴露到光源(例如,UV光)的适当图案,以化学改变光致抗蚀剂层的期望图案。例如,在正性光致抗蚀剂工艺中,光致抗蚀剂层的暴露于UV光的部分将变得可溶解于显影剂且可以如之后将描述的被去除。可替代的,在负性光致抗蚀剂工艺中, 光致抗蚀剂层的暴露于UV光的部分将变得不可溶解于显影剂,因此而可以去除光致抗蚀剂层的未暴露于UV光的部分。因此,取决于所采用的光致抗蚀剂的类型(例如,正性或负性),掩模或其他适当的层可以设置在光致抗蚀剂层和UV光源之间,以在光致抗蚀剂层中形成适当的图案。掩模可以具有穿通该掩模的呈一图案的开口或“切除部”,该图案最终将容许电极的期望图案形成在各板上。因此,假定采用正性光致抗蚀剂工艺,UV光的通过掩模开口的部分将使光致抗蚀剂层的吸收该UV光的部分变得可溶解。在光致抗蚀剂层已经被UV光曝光后,各板可以适当地暴露于化学显影剂(例如, 米吐尔、菲尼酮(Wienidone)或菲尼酮(Dimezone)、和对苯二酚的混合物M210),以去除光致抗蚀剂层的吸收UV光的部分(假定的正性光致抗蚀剂工艺)。上板和下板的ITO层的未被光致抗蚀剂层保护的部分可以采用例如液体化学试剂(“湿法”)或等离子体化学试剂(“干法”)而被蚀刻012)。最后,光致抗蚀剂层的剩余部分可以通过剥离工艺而被去除(214)。例如,可以采用化学地改变剩余的光致抗蚀剂层的“抗蚀剂剥离剂”,使得剩余的光致抗蚀剂层不再附着于各板。可替代地,光致抗蚀剂层可以在被称为“灰化”的工艺中通过使光致抗蚀剂层氧化的含氧等离子体而被去除。然后,每个板可以被适当地清洗016)。 此时,每个板具有形成在其上的适当形成的ITO电极图案或ITO涂敷表面(例如,图6B中所示),它们可以是一行或更多行(例如,四行)电极的形式。每行电极可以包括多个四方形形状、菱形形状或其他适当形状的电极。在ITO图案已经形成在每个板上之后,金属走线可以被适当地并入顶板和底板的每个018)。例如,在图6A-6C所示的实施例中,第一和第二组金属走线可以适当地施加到顶板和底板的每个,而第一和第二组金属走线的每个包括四条金属走线。在顶板和底板上的每个第一组的四个金属走线中的每个金属走线可以适当地电连接到相应的电极行 (例如,顶板的第一组走线电连接到顶板的电极行,底板的第一组走线电连接到底板的电极行),而第二组的四个金属走线不电连接到顶板或底板的任何ITO电极图案。在一个实施例中,顶板和底板之一仅需要连接到一组金属走线,且该组金属走线的每个连接到该顶板和/ 或底板上的相应ITO电极。在其他实施例中,金属走线可以在电极图案形成在顶玻璃板和底玻璃板上之前适当地安装到顶板和底板。下面,可以进行之前讨论的工艺以形成电极图案,该电极图案中的至少一些与金属走线对准和/或耦接。在金属走线添加到顶板和底板之后,0CA(例如,3M Electronics销售的光学透明层叠粘合剂)可以层叠在顶玻璃板和底玻璃板之一(例如,顶玻璃板)的ITO图案上(220)。然后,导电粘合剂(例如,具有Au球的密封胶)可以适当地(例如,通过丝网印刷)施加到底玻璃板的金属走线(例如,第一和第二组金属走线)上022)。如图8(沿图6A的线8-8 剖取的截面图)所示,带有Au球的密封胶可以施加到底玻璃板巧4上的金属走线164,使得至少一个Au球169接触每个金属走线164。而且,走线间隙171可以设计为比每个Au球 169的直径大多个量级。在一个实施例中,走线间隙171可以大致为0. 15mm,而每个Au球 169的直径可以为大约35微米。结果,没待在金属走线上的Au球169将落下或者设置在走线间隙171内,其原因和优点将在下面进行描述。随后,顶板和底板可以装配到一起0 ),使得顶ITO图案和底ITO图案以面对面的方式布置。例如,顶板和底板可以布置为使得顶板的第一组金属走线(例如,四个走线) 的每个走线与底玻璃板上的第二组金属走线(例如,四个金属走线)的每个走线处于相应的面对面并对准的关系。而且,顶板和底板也可以布置为使得顶板的第二组金属走线的每个走线与底玻璃板的第一组金属走线的每个走线处于相应的面对面并对准的关系。此时, 如之前所描述的,顶板的每个金属走线与底板的相应的金属走线对准且将通过至少一个Au 球与之电接触。密封胶与Au球的混合物中过量的Au球将落到或设置在走线间隙中和/或内,以防止或降低短路情况。而且,OCA用于将顶玻璃板的顶ITO图案接合到底玻璃板的底 ITO图案。一旦顶板和底板彼此固定,它们便被划片(226),以形成单独的触摸面板。例如,顶板和底板可以具有约14” X 16”的尺寸,而每个单独的单元会小得多(例如,2”X3”),从而可以从一对顶ITO板和底ITO板切割出(例如,利用包括边缘为金刚石的切割表面的划片设备)几个单独的触摸面板。一旦已经形成单独的单元,所期望的是去除存在于将顶基板和底基板彼此接合的OCA或其他试剂中的任何气泡(bubble) (228)。OCA中的气泡是不被期望的,因为它们会在所得到的显示装置中引起视觉瑕疵,因此在OCA中具有气泡的触摸面板将不得不被丢弃。例如,单元可以以合适的温度和压力被放置在压热器(autoclave) 中适当的时间段(例如,50摄氏度和5标准大气压(atm)下50分钟)。与对较大的板(例如,在划片或形成单独的单元之前)实施压热工艺相比,在由较大的板形成单独的触摸屏单元后实施热压工艺会增加气泡的去除。然而,可以采取其他方式从OCA去除气泡。接下来的步骤是采用高温和高压工艺来固化导电粘合剂(例如,带有Au球的密封胶)(230),使得导电粘合剂在上述与顶玻璃板或基板和底玻璃板或基板相关的金属走线之间形成可靠的连接。例如,单独的单元可以在适当的温度(例如,150摄氏度)放置到容器中,且可以施加适当的力(例如,18psi)。最后,单个未分叉的FPC连接器(例如,图6A的 FPC连接器)的第一和第二组焊垫可以通过导电粘合剂(例如,各向异性导电膜)分别接合到位于底玻璃板边缘的第一和第二组金属走线(例如,图6A-6B中所示的第一组金属走线 16 和第二组金属走线16 )。如上所述,FPC连接器可以通过将FPC连接器的焊垫定位在底板的金属走线上方,然后将热棒按压到FPC连接器的顶表面上几秒钟使得FPC连接器的焊垫接触底板的金属走线而接合到金属走线。一旦FPC连接器已经接合到底板,则单个触摸面板便随时可以被集成到利用触摸屏的装置中。尽管上述方法O00)已经描述了 FPC 连接器的焊垫直接接合到底板的金属走线,但可以预想的是,FPC连接器可以直接接合到顶板的金属走线。在其他实施例中,顶板可以仅包括直接电连接到顶板电极行的四个走线的组。其他布置也是可以预想的,只要顶板和底板不彼此电连接,顶板和底板的彼此电连接将
12破坏或至少抑制触摸屏组件的电容耦合效应。图9-10示出了图6A-6C的触摸面板150的变型,两个实施例之间的相应的部件由相同的附图标记表示。至少某些方面不同的相应部件在图9-10中由“单引号”标记来标识。 在该实施例中,触摸面板150'的顶玻璃基板152和底玻璃基板IM间的接合剂可以是液晶 160'的形式以替代OCA 160,且多个间隔物沈4可以设置在液晶160'内以保持顶玻璃基板152和底玻璃基板巧4之间的间隙255。间隔物264可以是能够保持顶ITO图案156和底ITO图案158之间的介电效应的任何合适的物体或者器件。在一些实施例中,间隔物264可以是多个玻璃球和/或塑料球的形式,其在制造工艺期间当顶基板152和底基板IM被以面对面的关系设置之前可以适当地(例如,通过喷射(spraying))施加到顶基板152和底基板IM之一的表面(例如,顶 ITO层156或底ITO层158)上。尽管在低温和高温下塑料球都可以提供增加的完整性且降低制造成本,但采用玻璃球可以因玻璃具有增加的刚度和坚固性而便于保持期望的间隙 255。此外,每个间隔物264可以具有任何合适的尺寸。在一种布置中,间隔物264可以实质上小于电极的宽度。例如,一个或更多个间隔物264的直径可在3微米到30微米之间。 在另一种布置中,间隔物264的直径可以在6微米到20微米之间。在间隔物沈4已经施加到顶基板152和底基板巧4的至少之一且顶基板152和底基板154以图7的方法中描述的方式已经以平行且邻接的关系布置而使得顶ITO层156与底ITO层158以及金属走线162与164彼此面对之后,任何适当的密封可以围绕组件250 的周边形成。例如,具有Au球的密封胶的密封熔料(seal frit) 262可以(例如,通过丝网印刷)施加到或沉积到触摸屏150'的周边周围。虽然容许至少大多数密封熔料262可以以任何适当的方式(例如,干燥、固化)而硬化,但开口(未示出)可以形成在密封熔料沈2中或者开口可以至少保留在组件触摸屏150'的周边周围,以使得液晶160'被引入到间隙255中以至少部分围绕或包围间隔物沈4。为了获得高的透明度且消除或至少降低牛顿环效应,液晶160'可以被选择为具有与顶基板152和底基板巧4相同或接近的折射率。而且,(例如,通过改变间隔物沈4的尺寸)增加或减小间隙255的尺寸可以相应地提供期望的触摸屏电容。在液晶160'已经沉积到顶基板152和底基板IM之间之后,任何适当材料(例如,导电粘合剂)的端密封 (end seal)268可以沉积到开口内或者至少沉积在开口上方,以将液晶160'密封在触摸屏 150'的周边之内。尽管液晶160'已经被描述为沉积在顶基板152和底基板巧4之间,但可以预想,可以另外地或者可替代地使用其他接合剂(例如,液态胶)。如果采用液态胶,则可能必须将UV光源施加到触摸屏150 ‘。在其他实施例中,间隔物264可以施加到顶基板152和底基板IM之一,密封熔料 262可以施加到顶基板152和底基板IM之一(顶基板152和底基板154中施加有间隔物 264的基板或者另一个基板)的周边周围,且开口适当地形成在密封熔料沈2中。之后,可以适当地使顶基板152和底基板IM处于如之前所述的平行且面对面邻接的关系并将二者接合到一起,而且间隙255被填充液晶160'或其他的接合剂。在另外的布置中,当在制造工艺期间顶基板152和底基板IM处于面对面的关系时,除了具有容纳顶基板152和底基板154之间的液晶160'或其他接合剂的功能之外,密封熔料262的具有Au的密封胶将设置在顶基板152和底基板154的金属走线162和164之上且在它们之间。因而,Au球可以用于分别将顶基板152的每个金属走线162电连接到底基板1 的每个金属走线。在这点上,如同前述实施例所描述的,顶基板和底基板将不直接电连接且将保持触摸屏的电容耦合效应。应该理解的是,这里所描述的结构和方法与之前的设计相比具有几个好处及优点。第一,通过采用导电粘合剂来耦接不同的两个层中的金属走线,可以采用单个未分叉的 FPC连接器。这样有利地减少了所需的FPC连接器的数量、减少了所需的物理空间且降低了 FPC接合工艺的复杂度。此外,通过不采用分叉的FPC连接器,接合工艺由于不需要在两个不同的平面(例如,两个不同的ITO层)中接合FPC连接器而进一步被简化。本设计的另一个优点源自于采用面对面的ITO图案结构而非面对背的结构。由此,不需要采用低阻抗的ITO层来增加底ITO图案的信号强度,而低阻抗的ITO层会导致所得到的显示装置的对比度等级降低。此外,图9-10中示出的实施例可以实施为如图所示或者结合之前描述的实施例而实施,相比于现有技术的设计其提供了几个优点。例如,通过使液晶160'(或光学胶) 的折射率与玻璃基板152和154的折射率匹配,提供了具有高的透明度的组件。此外,间隔物264可以提供均勻且预定的间隙宽度,由此而降低了牛顿环效应。尽管已经在附图及前述描述中详细示出和描述了实施例,但这些图示和描述应被认为是示例性的而不是限制性的。例如,至少一些图示的特征(例如,图6A中顶ITO层156 和底ITO层158之间的间隙)可能不是按比例绘制的,且应该理解的是,这样的特征可以采用任何合适的尺寸。作为附加示例,上面描述的具体实施例可以与其他被描述和/或以其他方式布置(例如,工艺要素可以以其他顺序进行)的实施例结合。从而,应该理解的是,仅示出和描述了优选实施例及其变型,而且落在实施例精神内的所有改变及变型都被保护。
权利要求
1.一种电容性触摸屏面板,包括第一透明基板,包括设置为与该第一透明基板的表面邻近的第一导电层;第二透明基板,包括设置为与该第二透明基板的表面邻近的第二导电层;透明材料,设置在所述第一透明基板与所述第二透明基板之间,使得所述第一导电层与所述第二导电层布置成面对面的关系;第一组导电走线,设置在所述第一透明基板上,所述第一组导电走线中的至少一条走线耦接到所述第一导电层;第二组导电走线,设置在所述第二透明基板上,所述第二组导电走线中的至少一条走线耦接到所述第二导电层,且所述第二组导电走线中的至少另一条走线未耦接到所述第二导电层;导电粘合剂,设置在所述第一组导电走线的所述至少一条走线与所述第二组导电走线的所述至少另一条走线之间;以及柔性印刷电路连接器,耦接到所述第二组导电走线的所述至少一条走线和所述第二组导电走线的所述至少另一条走线中的每个。
2.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述第一组导电走线中至少另一条走线未耦接到所述第一导电层。
3.根据权利要求2所述的触摸屏面板,其中所述第一导电层和所述第二导电层的面对面的关系可操作为使a)所述第一组导电走线的所述至少一条走线与所述第二组导电走线的所述至少另一条走线对准,以及b)所述第一组导电走线的所述至少另一条走线与所述第二组导电走线的所述至少一条走线对准。
4.根据权利要求3所述的触摸屏面板,其中所述导电粘合剂设置在a)所述第一组导电走线的所述至少一条走线与所述第二组导电走线的所述至少另一条走线之间,以及b)所述第一组导电走线的所述至少另一条走线与所述第二组导电走线的所述至少一条走线之间。
5.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述导电粘合剂包括一密封熔料,该密封熔料延伸在所述第一透明基板和所述第二透明基板中的每个的主体部分的周围。
6.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述柔性印刷电路连接器包括多个焊垫, 所述多个焊垫中的第一焊垫耦接到所述第二组导电走线的所述至少一条走线,而所述多个焊垫中的第二焊垫耦接到所述第二组导电走线的所述至少另一条走线。
7.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述第一导电层和所述第二导电层的每个包括至少一行电极。
8.根据权利要求7所述的触摸屏面板,其中所述第一导电层和所述第二导电层的每个中的所述至少一行电极中的每个电极为菱形形状。
9.根据权利要求7所述的触摸屏面板,其中所述第一导电层的所述至少一行电极大体垂直于所述第二导电层的所述至少一行电极。
10.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述柔性印刷电路连接器的第一部分耦接到所述第二组导电走线的所述至少一条走线及所述第二组导电走线的所述至少另一条走线中的每个,其中所述柔性印刷电路连接器的所述第一部分大体上位于单个平面中。
11.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述导电粘合剂包括环氧树脂和Au球的混合物。
12.根据权利要求11所述的触摸屏面板,其中至少一个Au球设置在所述第一组导电走线的所述至少一条走线与所述第二组导电走线的所述至少另一条走线之间。
13.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述导电粘合剂包括液晶。
14.根据权利要求1所述的触摸屏面板,其中所述第一导电层和所述第二导电层包括铟锡氧化物(ITO)。
15.根据权利要求1所述的触摸屏面板,还包括多个间隔物,设置在所述第一透明基板与所述第二透明基板之间。
16.根据权利要求15所述的触摸屏面板,其中所述多个间隔物包括玻璃球或塑料球。
17.一种电容性触摸屏面板,包括第一透明基板,包括设置为与该第一透明基板的表面邻近的第一导电层; 第二透明基板,包括设置为与该第二透明基板的表面邻近的第二导电层; 透明材料,设置在所述第一透明基板与所述第二透明基板之间,使得所述第一导电层与所述第二导电层布置成面对面的关系;以及多个间隔物,设置在所述第一透明基板与所述第二透明基板之间; 其中所述第一透明基板、所述第二透明基板和所述透明材料具有大致相同的折射率。
18.根据权利要求17所述的电容性触摸屏面板,其中所述透明材料包括液晶。
19.根据权利要求17所述的电容性触摸屏面板,其中所述透明材料包括光学胶。
20.根据权利要求17所述的电容性触摸屏面板,其中所述多个间隔物包括玻璃球或塑料球。
21.一种电容性触摸屏面板,包括第一透明基板,包括设置为与该第一透明基板的表面邻近的第一导电层; 第二透明基板,包括设置为与该第二透明基板的表面邻近的第二导电层; 透明材料,设置在所述第一透明基板与所述第二透明基板之间,使得所述第一导电层与所述第二导电层布置成面对面的关系;第一组导电走线,设置在所述第一透明基板上; 第二组导电走线,设置在所述第二透明基板上;以及柔性印刷电路连接器,具有耦接到所述第一组导电走线的至少一些所述导电走线以及所述第二组导电走线的至少一些所述导电走线的第一部分,其中所述柔性印刷电路连接器的所述第一部分大体上位于单个平面中。
22.一种电容性触摸屏的形成方法,所述方法包括提供顶玻璃板和底玻璃板,所述顶玻璃板和所述底玻璃板的每个包括具有导电图案和多条导电走线的表面;将光学透明粘合剂叠置在所述顶玻璃板和所述底玻璃板之一的具有导电图案的所述表面上;将混合有Au球的密封胶印刷到所述顶玻璃板和所述底玻璃板中另一个玻璃板的所述多条导电走线上;将所述顶玻璃板和所述底玻璃板装配到一起,使得所述顶玻璃板和所述底玻璃板的每个的具有导电图案的每个表面彼此面对;对所述顶玻璃板和所述底玻璃板进行划片,以形成多个单独单元;固化至少一个所述单独单元的混合有Au球的所述密封胶;以及将柔性印刷电路连接器接合到所述顶玻璃板和所述底玻璃板之一的所述多条导电走线。
23.根据权利要求22所述的方法,还包括将所述顶玻璃板的多条金属走线的每条金属走线与所述底玻璃板的多条金属走线的相应金属走线对准。
24.根据权利要求22所述的方法,还包括在划片步骤之后,对每个所述单独单元进行热压工艺。
25.根据权利要求M所述的方法,其中所述热压工艺在约150摄氏度和约ISpsi下进行。
全文摘要
电容性触摸屏面板包括顶和底ITO涂敷玻璃板(152,154),该顶和底ITO涂敷玻璃板(152,154)都可以通过单个常规的柔性印刷电路连接器(166)连接到检测电子装置(例如,控制器)。顶玻璃板和底玻璃板的每个的ITO涂敷表面可以彼此面对并且诸如光学透明粘合剂的透明材料(160)可以设置在顶和底玻璃板(152,154)之间。在一些实施例中,多个间隔物(264)可以设置在顶和底玻璃板(152,154)之间,以保持板之间的期望间隙。在其他实施例中,单个常规的柔性印刷电路连接器可以大体上位于单个平面中。
文档编号G06F3/044GK102171630SQ200980138382
公开日2011年8月31日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者张海辉, 张海龙, 龙定华 申请人:弗莱克斯电子有限责任公司

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