CN113721783B - 一种金属网格触控传感器和盖板玻璃集成方法 - Google Patents

一种金属网格触控传感器和盖板玻璃集成方法 Download PDF

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Abstract

一种触摸屏，包括：显示装置以及通过光学清澈粘合剂粘附到所述显示装置的触摸传感器；其中所述触摸传感器包括：透明基底；催化剂光致抗蚀剂组合物的催化剂光致抗蚀剂图案层，所述催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂和催化剂纳米粒子；在所述催化剂光致抗蚀剂图案层上方具有导电图案的金属导电层；位于所述金属层上方的金属钝化层；以及所述金属钝化层上方的具有交联结构的透明保护层。

Description

一种金属网格触控传感器和盖板玻璃集成方法
技术领域
本公开的实施例大体上涉及触摸屏。更特定来说，本公开的实施例涉及具有与保护盖板透镜集成的金属微网的触摸传感器。
背景技术
启用触摸屏的系统允许用户通过屏幕上的手指触摸或触控笔运动来控制系统的各个方面。用户可通过由触摸传感器所感测到的手指或触控笔与显示装置上描绘的一个或多个对象直接相互作用。触摸传感器通常包含安置于基底上的导电图案，所述基底配置成感测手指或触控笔的确切位置。触摸屏通常用于消费者、商业以及工业系统。
随着平板计算机和超便携式膝上型计算机的出现，已对触摸屏提出额外严格要求，其暗示对触摸传感器的额外要求。应注意，重量和整体厚度是实现这些装置的便携性的重要参数。此外，由于用户与触摸屏的表面的物理相互作用，因此触摸屏的前表面必需防止划痕和磨损。虽然这些要求对平板计算机比对膝上型计算机更严格，但膝上型计算机的触摸屏仍必需符合耐划痕和耐磨损的某些标准。
笔记本前表面的典型硬度为6H铅笔硬度，如使用标准测试方法ASTM D3363：由铅笔测试的膜硬度的标准测试方法(Standard Test Method for Film Hardness by PencilTest)测量。耐磨损要求可相对于研磨材料(毛毡、钢丝棉、牛仔布)、循环次数以及施加的负载而变化。在要求的循环次数之前和之后测量表面的雾度和透射率。
另一问题为使触摸传感器分辨率与显示器的分辨率匹配。高端笔记本计算机现具有提供全HD分辨率(FHD＝1920×1080像素)和UHD分辨率(4K＝3840×2160和8K＝7680×4320像素)的显示器。因此，必需实施触摸传感器分辨率的可比增长以与显示器的分辨率匹配。
没有触摸屏的高端笔记本计算机具有较薄显示包。有时通过消除显示器上方的保护盖板玻璃来实现。相反，显示器的外偏振器涂布有将偏振器膜的硬度增加到6H的保护膜。消除盖板玻璃也实现减少笔记本计算机的整体重量的其它要求。添加高分辨率触摸屏功能不应添加额外厚度或重量。当前的触摸屏技术不能同时提供高分辨率触摸感测以及减小的重量和厚度要求。
触摸屏的导电图案传统地由例如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料制成。图1A和图1B示出具有盖板玻璃和基于ITO的触摸传感器的触摸屏的堆叠的实例。图1A示出称为单元上(on-cell)单层(on-cell single layer；SLOC)的堆叠且图1B示出称为单元内(in-cell)单层的堆叠。如可见，TFT玻璃100位于堆叠的底部且盖板玻璃120位于顶部。在图1A中，ITO层(触摸传感器)设置在彩色滤光玻璃105上方(即单元上)，而在图1B中，ITO层设置在CF玻璃105下部，即单元内。光学清澈粘合剂115可或不可在任何所示的层之间使用。
如所提及，一些制造商选择去除盖板玻璃。图1C和图1D示出对应于图1A和图1B的堆叠的两个实施例，但不具有盖板玻璃。相反，偏振器层设置有硬涂层以充当保护层。
在图1A到图1D的实施例中，单层ITO图案限制触摸传感器分辨率。此外，与LCD紧密集成的单层ITO图案限制触摸传感器中的噪声抑制。因而，所得较低信噪比降低多指和潮湿抑制触摸性能。一种增加触摸传感器的分辨率的方法为使用两个ITO层。在图1E和图1F中示出实例，其中图1E示出称为玻璃-膜-膜(glass-film-film；GFF)的堆叠，而图1F示出称为单玻璃解决方案(One Glass Solution；OGS)的堆叠。在图1E的堆叠中，触摸传感器包括具有图案化的ITO的两个塑料膜且与光学清澈粘合剂(optical clear adhesive；OCA)接合。虽然GFF作为投影电容式传感器的最常规结构中的一个时，但缺点是其是最厚的触摸传感器，且要求相对较重的盖板玻璃以保护两个塑料膜和光学清澈粘合剂的软堆叠。另一方面，OGS消除GFF传感器所需的多膜层压步骤；然而，其需要更厚也更重的盖板玻璃。
没有盖板玻璃或具有较薄盖板玻璃的当前触摸传感器技术的另一问题是称为重传或有时称为“重影”的电气性能问题。重传最常发生在计算装置处于浮动电气状态时，例如在拔掉插头且放在桌面上时。当用户对屏幕施加两个或大于两个触摸时，来自一个传感器线的脉冲通过用户的手指传输少量电荷，且将其沉积到如图2中所示的另一电极上。额外电荷产生一种称为“防触摸”的效果且可看作是较大负触摸信号。
触摸屏控制器可在每一测量循环期间通过使用多驱动和感测模式来区分实际触摸位置与重传信号。举例来说，控制器可在互电容模式下执行测量，在自电容模式下进行第二次测量，以及通过将反向电压驱动施加到感测线进行第三次测量，且随后将来自所述三次测量的结果进行比较。在每一控制器触摸测量循环期间的测量的数目取决于触摸传感器分辨率和传感器导电材料的电阻。也参见US 9,335,873。
在无盖板玻璃或盖板玻璃薄于0.5毫米的情况下，基于ITO导体的触摸传感器具有较高电阻且将限制触摸传感器的分辨率，尤其在执行多测量以抑制重传触摸效果时。因此，新堆叠设计要求将提供更薄、更轻以及更高分辨率的触摸屏。
发明内容
以下呈现一个或多个方面的简化概述，以便提供对这些方面的基本理解。本概述不是所有预期方面的广泛综述，且既不意图识别所有方面的关键或重要元素，也不意图描绘任何或所有方面的范围。本概述的唯一目的是以简化形式呈现一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
本文公开一种用于制造触摸传感器的方法，所述触摸传感器在可充当触摸屏的盖板透镜的导电金属微网上方具有集成保护层。方法提供一种传感器，所述传感器可与具有较薄和较轻形成因素但耐划痕和磨损的显示屏集成。
在所公开的方面中，集成盖板透镜由基于并非源自聚合物链的交联结构的耐划痕保护涂层形成。相反，涂层可包括在不同接合点处同时反应以产生交联三维聚合物结构的单体，所述交联三维聚合物结构展示极高交联密度，且因此具有耐划痕特征。保护涂层的极高交联密度提供所需耐磨损性、耐化学性以及环境密封。
在本公开的方面中，提供一种制造具有保护涂层的触摸感测器的方法。方法包括：将催化剂光致抗蚀剂组合物施加到触摸传感器的透明基底上；将催化剂光致抗蚀剂组合物光图案化以具有催化剂光致抗蚀剂图案层；在催化剂光致抗蚀剂图案层上镀覆金属层从而形成导电微网；在金属层上方施加金属钝化层；在金属钝化层上方施加包括单官能或多官能丙烯酸单体或低聚物的清澈保护涂层；以及固化保护涂层以产生交联三维聚合物结构。
在本公开的方面中，公开一种具有保护涂层的触摸传感器。触摸传感器包括：透明基底；催化剂光致抗蚀剂图案层，其由催化剂光致抗蚀剂组合物制成，催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂以及催化剂纳米粒子；金属导电层，其在催化剂光致抗蚀剂图案层上方具有形成导电网的导电图案；金属钝化层，其位于金属层上方；以及清澈保护涂层，在金属钝化层上方具有交联结构且形成于金属钝化层上方。
在本公开的另一方面中，提供一种具有在金属导电微网上方具有保护涂层的触摸传感器的触摸屏。触摸屏包括显示层，例如LCD、OLED等，以及利用光学清澈粘合剂粘附到显示层的触摸传感器。触摸传感器包括：透明基底；以及催化剂光致抗蚀剂组合物的催化剂光致抗蚀剂图案层，催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂以及催化剂纳米粒子。触摸传感器进一步包括在催化剂光致抗蚀剂图案上具有导电图案的金属导电层。触摸传感器进一步包括在金属层上方具有交联结构且形成于在金属层上方的清澈保护涂层。
为了完成前述和相关目的，一个或多个方面包括在下文中完全描述且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述一个或多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征指示可采用各个方面的原理的各种方式中的一些，且此描述意图包含所有这些方面和其等效物。
附图说明
本公开的实施例通过实例而非限制性的方式在附图的图式中示出，在附图中相似附图标号指示类似元件。
图1A到图1F示出根据现有技术的触摸屏的各种堆叠的横截面图。
图2为示出重传效果的示意图(现有玻璃)。
图3为示出根据一些实施例的集成触摸传感器和保护透镜的横截面图的实例的框图。
图4为根据所公开实施例的针对不同厚度的保护涂层的铅笔硬度测试的图。
图5为示出根据一些实施例的集成触摸传感器和保护透镜的横截面图的实例的框图。
具体实施方式
将参考下文讨论的细节来描述本公开的各种实施例和方面，且附图将示出各种实施例。以下描述和图式示出本公开，且不解释为限制本公开。描述许多具体细节以提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而，在某些情况中，不描述众所周知的或常规细节以便提供本对公开的实施例的简洁讨论。
说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可包含于本公开的至少一个实施例中。在本说明书中的各种位置出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。
现将参考图式描述本发明具有盖板透镜的集成触摸传感器的实施例。不同实施例或其它组合可用于不同应用或实现不同益处。取决于寻求实现的结果，可部分地或最充分地、单独地或与其它特征组合地利用本文中所公开的不同特征，从而平衡优势与要求和限制。因此，将参考不同实施例强调某些益处，但不限于所公开的实施例。也就是说，本文中所公开的特征并不限于其所描述的实施例内，但可与其它特征“混合和匹配”且并入其它实施例中。
根据所公开的实施例，触摸传感器包括图案化以形成触摸传感器的传输(Tx)和读取(Rx)信道的铜导体阵列。图案化的铜导体具有至多5微米的宽度且在绝缘膜的两侧上图案化，从而形成微网。一侧上的图案形成Tx信道且另一侧上的图案化形成Rx信道，一起形成互电容触摸传感器。
在所公开的实施例中，集成盖板透镜包括基于并非源自聚合物链的交联结构的耐划痕保护涂层。相反，涂层可包括在不同接合点处同时反应以产生交联三维聚合物结构的单体，所述交联三维聚合物结构展示极高交联密度，且因此具有耐划痕特征。具体来说，透明、耐划痕涂层可包括单官能或/和多官能丙烯酸单体和/或低聚物。这种涂层可施加在触摸传感器上方，从而保护屏幕免受环境条件、化学品、磨耗、磨损、划痕影响，且因此消除使用额外盖板玻璃的需要。
在所公开的实施例中，保护涂层为15微米到25微米厚且使用槽模或凹印涂布方法施加。在优选实施例中，涂层暴露于UV辐射以实现极高交联密度。在涂布步骤期间，遮盖触摸传感器接合垫以防止保护涂层施加到接合垫且干扰接合扁平印刷电缆。涂层应均匀施加，无条纹、气泡、颗粒以及厚度变化，以便实现较高光学质量光洁度。
具有集成盖板透镜的金属网触摸传感器可使用压敏光学清澈粘合剂(OCA)接合到显示器顶部表面。OCA层应优选为5微米到40微米厚。图3绘示根据实施例的组件的横截面。
在图3的实施例中，通过在介电透明膜315的一侧上形成一个金属网310和在透明膜315的相对表面上形成另一金属网320来制造金属网触摸传感器。金属网可由铜或铜合金形成。在某些实施例中，透明膜/基底315可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、乙酸纤维素(“TAC”)、脂环族烃(“COP”)、聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)、聚酰亚胺(“PI”)、双轴取向聚丙烯(“BOPP”)、聚酯纤维、聚碳酸酯、玻璃、共聚物、共混物或其组合。在其它实施例中，透明基底315可为任何其它适合用作触摸传感器基底的透明材料，例如鹰眼玻璃、柔性玻璃以及石英。透明基底315的组合物可基于应用或设计而变化。
在图3的实施例中，硬聚合物涂层325直接施加于线网320上方，透明基底315的顶部表面上方。图3的标注示出触摸传感器的较小部分的横截面图和触摸传感器的通用布局的俯视图。如所提及，一般来说，触摸传感器包括透明基底315，所述透明基底315大于显示装置的可视区域。透明基底315包含触摸感测区域317，在所述触摸感测区域317上方形成顶部导电网320和底部导电网310。顶部网320和底部网310形成多个可寻址交点。在每一交点处感测传感器上的手指或触控笔的位置，且信号传输到接合垫区域319处的触点。柔性电缆340附接到接合垫的触点以将信号传输到触摸屏的处理器。在制造硬聚合物涂层325期间，遮盖接合垫区域319，使得在接合垫区域319上方无硬涂层形成。
所得实施例符合对高端笔记本计算机要求的要求。集成盖板透镜消除与单独0.5毫米厚的盖板玻璃相关的额外重量。图3的实施例的整体厚度为125微米或小于125微米，且将适合高端笔记本所要求的的形成因素。可通过铜金属网触摸传感器实现与FHD和UHD显示器匹配的高分辨率触摸传感器。触摸传感器金属导体的较低电阻允许触摸控制器在触摸测量循环内运行多读取/写入模式，以检测且消除将在较薄集成保护涂层盖板透镜的情况下发生的大型重传信号。
保护涂层的极高交联密度将提供所需耐磨损性、耐化学性以及环境密封。实现6H或更高的耐划痕要求需要保护涂层、触摸传感器PET膜以及OCA层协同工作。划痕为由狭窄(尖锐)材料施加的压缩力，所述材料与正在施加力的材料相比具有较高弹性变形性质。保护涂层，PET膜以及OCA均为聚合物类材料的相对薄层，且相对于可构成施加压缩力的尖锐物件的金属、陶瓷以及石墨将具有较低变形性质。保护涂层与PET膜或OCA相比将具有较高弹性变形性质。保护涂层最初将抵抗压缩力，然而在一些时刻，下伏PET膜和OCA将开始变形。由于下伏PET膜和OCA的高交联和变形，产生的划痕将为下伏PET膜和OCA膜的塑料变形与保护涂层开裂的组合。
在所公开的实施例中，可通过增加保护涂层的厚度和减小PET膜和OCA层的厚度来实现所改进的结果。图3中提供各别厚度的实例。图4绘示在不同厚度的不同聚合物基底上测量的硬度随保护涂层厚度变化。更薄PET膜和OCA将经受更少变形且为更硬保护膜提供更多支撑。结果为保护涂层的顶部表面的更高测量硬度。在所公开的实施例中，优选使PET膜的厚度保持在30微米到50微米，且将OCA厚度保持在5微米到40微米。保护涂层厚度形成为15微米到25微米。在优选厚度范围内形成保护涂层提供涂层的改善的均匀性和材料的透射性质以及UV固化涂层中的应力。
图5示出根据实施例的具有集成保护盖板的触摸传感器的横截面图。图5的传感器可由以下工艺制造。在透明基底515上方沉积和图案化催化剂光致抗蚀剂，从而形成图案512和图案522。关于透明基底515(和在本公开中对透明或清澈的其它引用)，“透明”或“清澈”可指能够通过适合于给定触摸传感器应用或设计的介质透射可见光的很大部分。在一些触摸传感器应用中，“透明”可指通过介质的入射可见光的至少85％的透射率。然而，对于其它触摸传感器应用或设计可能需要其它透射率值。
将催化剂光致抗蚀剂组合物施加到光学透明基底515且随后进行光曝露、显影以及蚀刻，以形成微网的网格设计。催化剂光致抗蚀剂组合物可通过将催化剂纳米粒子(例如银纳米粒子)分散到光致抗蚀剂中来形成。催化剂光致抗蚀剂组合物可包含正性光致抗蚀剂组合物或负性光致抗蚀剂组合物以及可包含催化剂纳米粒子的催化剂组分。在一些实施例中，负性光致抗蚀剂可为有利的。在一些实施例中，负性光致抗蚀剂可为丙烯酸酚醛聚合物。在其它实施例中，负性光致抗蚀剂可为丙烯酸、环氧树脂、氨基甲酸酯或一个或多个上述组合物的组合。负性光致抗蚀剂可根据本公开的一些实施例变化。
催化剂光致抗蚀剂的功能启用铜或铜合金的化学镀沉积，因此形成金属微网。催化剂纳米粒子嵌入于光致抗蚀剂中，以便形成用于铜的化学镀沉积的成核位点。通过在光致抗蚀剂组合物中具有光致抗蚀剂纳米粒子，且随后图案化光致抗蚀剂，催化剂纳米粒子将仅在所显影光致抗蚀剂上方形成成核位点，以便形成网设计。应注意，与光致抗蚀剂用于描绘电路特征且随后去除所述光致抗蚀剂的其它半导体制造相反，在具有化学镀铜线的触摸传感器中，催化剂光致抗蚀剂仍然是成品触摸传感器的部分。
在某些实施例中，催化剂光致抗蚀剂组合物可包含在按重量计约30％与约95％之间的范围内的负性光致抗蚀剂组分含量以及在按重量计约5％与约70％之间的范围内的催化剂组分含量。在其它实施例中，催化剂光致抗蚀剂组合物可包含在按重量计约50％与约70％之间的范围内的负性光致抗蚀剂组分含量以及在按重量计约30％与约50％之间的范围内的催化剂组分含量。举例来说，光致抗蚀剂可为环氧基类负性抗蚀剂SU8。在一些实施例中，催化剂纳米粒子的大小可在5纳米到250纳米范围内，例如，催化剂颗粒可具有15纳米到25纳米的大小。
催化剂纳米粒子组合物可通过数个技术(例如凹印、反向凹印、槽模、喷洒、柔性印刷或迈耶棒(Meyer rod)技术)施加到基底515。在干燥和烘烤之后，催化剂纳米粒子组合物可在1微米到100微米之间的厚度范围内。举例来说，催化剂纳米粒子组合物可具有5微米到25微米的厚度。在施加到基底515之后，多堆叠可能暴露于UV辐射。
可施加来自外部源的UV辐射以形成网图案设计。入射于光掩膜(未绘示)上的UV辐射可穿过导电图案的负图像传递到安置于透明基底515上的催化剂光致抗蚀剂组合物上。这会将图案设计从掩膜转印到光致抗蚀剂。
在将来自外部源的UV辐射施加到透明基底515之后，显影剂可施加到催化剂光致抗蚀剂组合物。在一些实施例中，显影剂可包含水类碱性溶液。在其它实施例中，显影剂可包含例如卡比托尔TM(CarbitolTM)或杜瓦诺尔TM(DowanolTM)的有机溶剂。根据本公开的一些实施例，显影剂的组合物可随催化剂光致抗蚀剂组合物而变化。
显影剂可疏松或去除催化剂光致抗蚀剂组合物的未曝光部分，在透明基底515上留下导电图案的催化剂光致抗蚀剂图像522和512。在某些实施例中，可在显影之后，可对透明基底515执行可选硬烘烤。硬烘烤通常包含剥离之前将透明基底515加热到足够的温度持续足够的时间量以稳定和硬化所显影催化剂光致抗蚀剂组合物。硬烘烤所要求的温度和时间量可基于催化剂光致抗蚀剂组合物的组合物和所施加厚度而变化。在显影之后，剥离未暴露于UV辐射的任何剩余催化剂光致抗蚀剂组合物，在透明基底515上的图案图像中留下催化剂光致抗蚀剂图案。
如图5中所示出，金属层524可镀覆于剩余催化剂光致抗蚀剂组合物512和522上，从而在透明基底上形成导电网的导电图案。在一些实施例中，化学镀工艺可用于在安置于基底上的催化剂光致抗蚀剂组合物图案上化学镀第一金属524。在其它实施例中，浸浴工艺可用于在催化剂光致抗蚀剂组合物上浸镀第一金属524。也可使用将金属安置在催化剂光致抗蚀剂组合物图案上的其它方法，但在图5的实施例中，利用将催化剂嵌入于光致抗蚀剂中的益处。导电线524形成用于传感器的导电金属网的部分。当导电线524的宽度较小时，例如为微米，导电图案产生用于传感器的导电微网，所述导电微网太薄以致用户不可见。
在一些实施例中，第一金属524可为铜。在其它实施例中，第一金属可为铜合金。也可使用其它金属或金属合金，尤其是与催化剂纳米粒子相互作用的金属。在某些实施例中，超过一个金属层可安置于催化剂光致抗蚀剂组合物上。
在某些实施例中，可例如通过化学镀在金属524上方施加不透明金属钝化层526，例如钯或其它不透明保护涂层，以保护金属524免受腐蚀和其它环境破坏。此外，金属钝化层526可赋予暗灰色黑色，所述颜色减小或最小化来自镀覆有微网特征的金属(例如铜)的反射。金属线相当薄，在200纳米到400纳米的范围内。
保护涂层525随后形成于触摸传感器的前表面上。在一些具体实例中，通过制备70％到80％的单官能丙烯酸低聚物、20％到30％的溶剂以及l％到6％的光引发剂的保护涂层溶液来形成保护涂层。可用于涂层的溶剂的实例包含但不限于酮类溶剂，例如丙酮、甲乙酮以及异丁基乙基酮；以及醇类溶剂，例如乙氧基乙醇和甲氧基乙醇。
可使用的潜在官能团单体的实例可包含丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、高丙氧基化甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、高纯度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、低粘度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、多官能脂族氨基甲酸酯或低聚物、多官能芳香族氨基甲酸酯或低聚物以及戊丙烯酸酯。
此外，为了涂布工艺具有合适粘度且控制交联聚合物的应力，也可引入较低官能化单体。可使用的潜在较低官能化单体的实例包含聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1.6己二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯以及二甘醇二甲基丙烯酸酯。
光引发剂可为例如苯乙酮、茴香偶姻、蒽醌、蒽醌-2-磺酸、一水合钠盐、(苯)三羰基铬、苯偶酰、安息香、安息香乙醚、安息香异丁醚、安息香甲醚、二苯甲酮，二苯甲酮/1-羟基环己基苯基酮(50/50混合物)、3,3,4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、4-苯甲酰基联苯、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4'-吗啉代丁苯酮、4,4'-双(二乙氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮、樟脑醌、2-氯噻吨-9-酮、(枯烯)环戊二烯基铁(ii)六氟磷酸酯、二苯并亚烯酮、2.2-二乙氧基苯乙酮、4,4'-二羟基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯乙酮、4-(二甲氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基苯、2.5-二甲基二苯甲酮、3,4-二甲基二苯甲酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦/2-羟基-2-甲基苯丙酮(50/50混合物)、4-乙氧基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-乙基蒽醌、二茂铁、3'-羟基苯乙酮、4'-羟基苯乙酮、3-羟基二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、甲基苯甲酰甲酸酯、2-甲基-4-(甲硫基)-2-吗啉代苯丙酮、菲醌、4'-苯氧基苯乙酮、噻吨-9-酮、50％在碳酸亚丙酯中的混合的三芳基锍六氟锑酸盐混合物以及50％在碳酸亚丙酯中的混合的三芳基锍六氟磷酸盐混合物。
为了实现更高交联密度和硬度，涂层应进行UV辐射固化。UV光源应具有约280纳米到480纳米的波长，且应在0.5焦/厘米到20.0焦/厘米范围内的强度下施加辐射。此辐射强度提供实现如使用标准测试方法ASTM D3363测量的6H铅笔硬度所要求硬度所要求的高密度交联。
由于保护涂层仍然是触摸屏的一部分，因此其必须为透明且具有高光学质量且必须没有针孔。因此，在所公开的实施例中，在涂布之前执行过滤和脱气保护涂层溶液的工艺，以便消除颗粒和针孔。在一些实施例中，脱气过滤器用于过滤溶液且从液体去除气体。脱气过滤器的实例为从3M公司(3M company)可得到的利基-赛尔TM(Liqui-CelTM)。这种过滤器利用中空纤维薄膜技术，所述技术允许气体但不允许液体通过。
在所公开的实施例中，使用凹印或槽模涂布方法将溶液施加到触摸传感器，所述涂布方法提供光滑的表面光洁度和良好的光学性质。所公开实例中的涂布在所有金属导体迹线上方延伸且延伸出基底膜的边缘，但不包含接合垫区域。应使用高水平交联密度以使固化的涂层硬度最大化。交联可使用溶液中的单官能丙烯酸低聚物的百分比量且通过适当设置热固化或辐照固化的参数来控制。举例来说，可为热固化设置温度和烘烤时间或可为辐照固化设置UV灯的光输出和涂层暴露于UV光源的停留时间。
涂层厚度应为约15微米到25微米厚。在实例实施例中，触摸传感器以卷对卷制造方法生产，在这种情况下，凹印或槽模涂布方法为对涂层有益的方法，但其也可覆盖接合垫。因此，遮盖可用以防止在接合垫区域上方施加涂层。
在前述说明书中，已参考本公开的具体示范性实施例描述本公开的实施例。明显地，在不脱离如以下权利要求中所阐述的本公开的更广泛的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改。因此，将说明书和图式视为示出性意义而不是限制性意义。
顺便地，在本公开中，术语顶部或上部是指在使用触摸屏时面向用户的一侧，而底部或下部指示远离用户的方向。
尽管已在实例实施例中公开本公开，但本领域的普通技术人员将认识到并理解，可在不脱离本公开的范围的情况下实施对所公开的实施例和其变体的许多添加、删除以及修改。本文中所描述的那些实施方案和实施例的广范围变体是可能的。组件和/或特征可添加、去除、重新布置或其组合。类似地，可添加、去除和/或重新排序方法步骤。
同样地，对本公开中所描述的实施方案的各种修改对于本领域的技术人员而言可以是显而易见的，且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中所定义的一般原理可应用于其它实施方案。因此，权利要求并不意图受限于本文中所示的实施方案，但赋予与本文中所公开的本公开、原理以及新颖的特征一致的最广泛范围。
因此，本文对单数项目的引用包含可能存在多个相同项目的可能性。更具体来说，如本文和附加权利要求中所使用，除非另有具体说明，否则单数形式“一(a/an)”、“所述(said/the)”包含复数指示物。换句话说，冠词的使用允许以上描述以及以下权利要求中的主题项目中的“至少一个”。
此外，如本文中所使用，提及项目列表“中的至少一个”的短语是指那些项目的任何组合，包含单数。作为实例，“a、b或c中的至少一个”意图涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c以及a-b-c。
在本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可在单个实施例中以组合形式实施。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可在多个实施例中单独实施或在任何合适的子组合中实施。此外，尽管特征可在上文描述为以某些组合形式作用且甚至最初要求如此，但在一些情况下，可从组合中删除一个或多个特征，且所要求的组合可针对子组合或子组合的变体。
类似地，虽然操作可描述为以特定次序发生，但不应理解为要求以所描述的特定次序或以顺序次序执行这些操作，或要求执行所有所描述的操作，以实现期望的结果。另外，未公开的其它操作可并入本文中所描述的工艺中。举例来说，可在任何所公开的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个额外操作。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上文所描述的实施例中的各种系统组件的分离不应理解为在所有实施例中都要求这种分离，且应理解，所描述程序组件和系统通常可与一起集成在单个产品中或封装到多个产品中。此外，其它实施例在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中所列举的动作可以不同次序执行，且仍实现期望的结果。
本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，且不意图限制本发明。举例来说，如本文中所使用，除非上下文中另有明确指示，否则单数形式“一(a/an)”和“所述”也意图包含复数形式。应进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括(comprises/comprising)”时，规定所陈述特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。如本文中所使用，术语“和/或”包含相关联所列条目中的一个或多个的任何或所有组合，且可缩写为“/”。
为易于描述，本文中可使用例如“在……之下”、“在……下方”、“下部”、“在……上方”、“上部”等空间相对术语来描述如图式中所示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。应理解，除图式中所描绘的定向外，空间相对术语意图涵盖装置在使用或操作中的不同定向。举例来说，如果倒置图式中的装置，那么描述为在其它元件或特征“之下”或“下方”的元件随后将定向为在其它元件或特征“上方”。因此，示范性术语“在……之下”可涵盖上方或在……之下两个定向。装置可以其他反式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述符可相应地进行解释。类似地，除非另有具体指示，否则在本文中仅出于解释的目的使用术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等。虽然本文中可使用术语“第一”和“第二”来描述各种特征/元件(包含步骤)，但除非上下文另有指示，否则这些特征/元件不应受这些术语限制。这些术语可用于区分一个特征/元件与另一特征/元件。因此，在不脱离本发明的教示的情况下，以下所讨论的第一特征/元件可称为第二特征/元件，且类似地，以下所讨论的第二特征/元件可称为第一特征/元件。

Claims (18)

1.一种制造具有导电微网的触摸传感器的方法，其包括：
将催化剂光致抗蚀剂组合物施加到所述触摸传感器的透明基底上；
将所述催化剂光致抗蚀剂组合物光图案化以具有催化剂光致抗蚀剂图案层；
在所述催化剂光致抗蚀剂图案层上镀覆金属层，从而形成所述导电微网；
在所述金属层上方施加金属钝化层；
在所述金属钝化层上方和透明基底的顶部表面上方施加包括单官能或多官能丙烯酸单体或低聚物的清澈保护涂层；以及
固化所述清澈保护涂层以产生交联三维聚合物结构；
所述催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂以及催化剂纳米粒子，所述催化剂纳米粒子的大小在5纳米到250纳米范围内；
所述金属钝化层被赋予暗灰色或黑色，所述金属钝化层的颜色可以减小或最小化来自镀覆有微网特征的金属层的反射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中施加清澈保护涂层包括施加溶液，所述溶液包括：70%到80%的单官能丙烯酸低聚物、20%到30%的溶剂以及1%到6%的光引发剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其中通过利用波长在280纳米到480纳米下的UV辐射照射所述清澈保护涂层来执行所述固化。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述UV辐射在0.5焦/厘米到20.0焦/厘米范围内的强度下执行。
5.根据权利要求2所述的方法，其中溶液包括包含70%到80%的官能团单体和官能化单体、20%到30%的酮类或醇类溶剂以及1%到6%的光引发剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述保护涂层包括将保护溶液施加为15微米到25微米的厚度。
7.一种制造触摸屏的方法，其包括：
通过以下操作来制造触摸传感器：
将催化剂光致抗蚀剂组合物施加到透明基底上；
将所述催化剂光致抗蚀剂组合物光图案化以具有催化剂光致抗蚀剂图案层；
在所述催化剂光致抗蚀剂图案层上镀覆金属层，从而形成金属微网；
在所述金属层上方施加金属钝化层；
在所述金属钝化层上方和透明基底的顶部表面上方施加包括单官能或多官能丙烯酸单体或低聚物的清澈保护涂层；以及
固化所述清澈保护涂层以产生交联三维聚合物结构；
所述催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂以及催化剂纳米粒子；以及，
将所述触摸传感器附接到显示屏的前表面；
所述催化剂纳米粒子的大小在5纳米到250纳米范围内；
所述金属钝化层被赋予暗灰色或黑色，所述金属钝化层的颜色可以减小或最小化来自镀覆有微网特征的金属层的反射。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述触摸传感器附接到显示屏的所述前表面包括将光学清澈粘合剂施加为5微米到40微米的厚度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述透明基底包括具有30微米到50微米厚度的聚对苯二甲酸。
10.一种导电网触摸传感器，其包括：
透明基底；
催化剂光致抗蚀剂图案层，其由催化剂光致抗蚀剂组合物制成，所述催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂以及催化剂纳米粒子，所述催化剂纳米粒子的大小在5纳米到250纳米范围内；
金属层，其在所述催化剂光致抗蚀剂图案层上方具有形成导电网的导电图案；
金属钝化层，其位于所述金属层上方，所述金属钝化层被赋予暗灰色或黑色，所述金属钝化层的颜色可以减小或最小化来自镀覆有微网特征的金属层的反射；以及
清澈保护涂层，其具有交联结构且形成于在所述金属钝化层上方和透明基底的顶部表面上方，所述清澈保护涂层包括单官能或多官能丙烯酸单体或低聚物；
所述清澈保护涂层包括在不同接合点处同时反应以产生交联三维聚合物结构的单体。
11.根据权利要求10所述的触摸传感器，其中所述金属层的材料包含铜，且所述金属钝化层的材料包含钯。
12.根据权利要求10所述的触摸传感器，其中所述清澈保护涂层覆盖所述导电网且不包含所述触摸传感器的接合垫区域。
13.根据权利要求10所述的触摸传感器，其中所述清澈保护涂层具有25微米到50微米的厚度。
14.根据权利要求13所述的触摸传感器，其中所述透明基底包括具有30微米到50微米厚度的聚对苯二甲酸。
15.一种触摸屏，其包括：
显示装置；
触摸传感器，其位于所述显示装置上方；以及，
光学清澈粘合剂，位于所述显示装置与所述触摸传感器之间；
其中所述触摸传感器包括：透明基底；
催化剂光致抗蚀剂组合物的催化剂光致抗蚀剂图案层，所述催化剂光致抗蚀剂组合物包含光致抗蚀剂以及催化剂纳米粒子，所述催化剂纳米粒子的大小在5纳米到250纳米范围内；
在所述催化剂光致抗蚀剂图案层上方具有导电图案的金属层；
位于所述金属层上方的金属钝化层，所述金属钝化层被赋予暗灰色或黑色，所述金属钝化层的颜色可以减小或最小化来自镀覆有微网特征的金属层的反射；
以及具有交联结构且形成于在所述金属钝化层上方和透明基底的顶部表面上方的清澈保护涂层，所述清澈保护涂层包括单官能或多官能丙烯酸单体或低聚物；
所述清澈保护涂层包括在不同接合点处同时反应以产生交联三维聚合物结构的单体。
16.根据权利要求15所述的触摸屏，其中所述清澈保护涂层包含并非源自聚合物链的交联结构。
17.根据权利要求15所述的触摸屏，其中所述清澈保护涂层包括UV固化单官能或多官能丙烯酸单体或低聚物。
18.根据权利要求15所述的触摸屏，其中所述光学清澈粘合剂具有5微米到40微米的厚度。
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