CN115210680A - 带有表面摩擦修改的触摸屏面板 - Google Patents

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CN115210680A CN202180017414.3A CN202180017414A CN115210680A CN 115210680 A CN115210680 A CN 115210680A CN 202180017414 A CN202180017414 A CN 202180017414A CN 115210680 A CN115210680 A CN 115210680A
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S·马
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Abstract

各实施例允许在触摸屏面板上形成摩擦经修改的触敏表面。具体而言，触敏表面用两种摩擦修改材料来增强，所述两种摩擦修改材料作为单分子层根据触摸屏面板的表面上的预定图案来彼此散布。在一实施例中，诸材料的折射率彼此相差大于0.10。在另一实施例中，诸材料具有分别在0.01和0.05之间或0.06和0.1之间中的一个范围或另一个范围内的动摩擦系数，所述动摩擦系数是相对于本身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。在另一实施例中，诸材料具有大于90度的水接触角和大于30度的油接触角，油接触角是用正十六烷来测量的。

Description

带有表面摩擦修改的触摸屏面板
背景技术
直到相对最近，键盘和鼠标输入设备一直是与诸如PC等计算设备一起使用的最常见的输入设备。甚至触摸屏智能手机也通常通过呈现在触摸屏上的虚拟键盘接受文本输入。然而，最近，触摸屏设备的基于笔的输入变得更流行。
某些触摸屏设备(例如，
Figure BDA0003818628120000011
平板计算机)常见的高分辨率、宽色域显示器启用复杂的数字绘图应用程序，该数字绘图应用程序提供艺术绘图和绘画的精确仿真(即笔、铅笔、画笔等的笔划的仿真)，尤其是在与触控笔或数字笔一起使用时。
发明内容
提供本公开内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式中还描述的概念的选集。本公开内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
本文描述了触摸屏面板、触摸屏计算设备和在触摸屏上形成摩擦经修改的触敏表面的方法。在一示例方面，触摸屏面板的外部触敏表面用摩擦修改材料来增强。在实施例中，第一和第二摩擦修改材料在触摸屏面板的表面上作为单分子层根据预定图案彼此散布。
在另一方面，第一和第二摩擦修改材料被选择成使得摩擦修改材料中的一者比另一者相对更无定形。在一实施例中，第一和第二摩擦修改材料被选择成具有基本上不同的折射率，其中折射率之差大于0.10。在另一实施例中，第一和第二摩擦修改材料被选择成具有分别在0.01和0.05之间或0.06和0.1之间中的一个范围或另一个范围内的动摩擦系数，所述动摩擦系数是相对于本身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。在另一实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于90度的水接触角和大于30度的油接触角，油接触角是用正十六烷来测量的。
在又一方面，第一和第二摩擦修改材料根据预定图案彼此散布，所述预定图案包括：Penrose平铺图案；白噪声图案；蓝噪声图案；或多个子图案，每一子图案与至少一个其他子图案相邻，其中相邻子图案之间的过渡基本上不可检测。
下文参考附图详细描述各示例的其他特征和优点以及结构和操作。注意，想法和技术不限于本文所描述的特定实施例。本文呈现这些示例仅用于说明性的用途。基于本文包含的示教，附加的示例对相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
合并到本文并构成说明书的一部分的附图例示了本申请的各实施例，并且与说明书一起进一步用于解释各实施例的原理并允许相关领域技术人员实施和使用这些实施例。
图1描绘了根据一实施例的包括触摸屏面板的触摸屏计算设备和适于与该计算设备一起使用的触控笔。
图2描绘了根据一实施例的触摸屏面板的显示层和触摸传感器层的示意性立面图。
图3描绘了根据一实施例的当触控笔在纸上移动时触控笔与纸之间的变化的动摩擦系数的示例曲线图。
图4a描绘了根据一实施例的Penrose平铺片“飞镖”和“风筝”原语。
图4b描绘了根据一实施例的从图4a的风筝和飞镖生成的Penrose图案。
图4c描绘了根据一实施例的、图4b的Penrose图案的放大视图。
图5a和5b分别描绘了根据一实施例的白噪声图案和典型白噪声径向功率谱的曲线图。
图6a描绘了根据一实施例的蓝噪声平铺图案。
图6b描绘了根据一实施例的生成为图6a的蓝噪声平铺图案的3x3矩阵的蓝噪声图案。
图6c描绘了根据一实施例的蓝噪声图案的典型径向功率谱的曲线图。
图7描绘了根据一实施例的用于制造摩擦经修改的触摸屏面板的示例方法的流程图。
图8a-8e描绘了根据一实施例的触摸屏面板的表面摩擦修改的逐层制造步骤的示意性侧立面图。
当结合其中相同的附图标记标识对应的元素的附图时，各实施例的特征和优点将从以下阐述的详细描述中变得更加显而易见。在附图中，相同的附图标记一般指示等同的、功能上类似的、和/或结构上类似的元素。其中元素第一次出现的附图由对应附图标记中最左侧的(诸)数位来指示。
具体实施方式
I.引言
本说明书和附图公开了包括本发明的各特征的一个或多个实施例。本发明的范围不限于所公开的实施例。所公开的实施例仅仅例示本发明，并且所公开的实施例的经修改的版本也被本发明所涵盖。本发明的各实施例由附加的权利要求所限定。
说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“一示例实施例”等等的提及指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或者特性，但是，每一个实施例可不必包括该特定特征、结构或者特性。此外，这些短语不一定指相同的实施例。此外，当结合某一实施例描述特定特征、结构或特性时，不管是否被明确描述，结合其他实施例来实现该特征、结构或特性被认为是在本领域技术人员的知识范围内。
在讨论中，除非另有说明，否则修改本公开的实施例的一个或多个特征的条件或关系特性的诸如基本上摂和大约摂之类的形容词应被理解成是指该条件或特性被限定在对该实施例所意图的应用而言可接受的该实施例的操作的容差以内。
以下描述多个示例性实施例。应当注意，在此提供的任何章节/子章节标题不旨在限制。本文档中描述了各实施例，并且任何类型的实施例可被包括在任何章节/子章节下。此外，在任何章节/子章节中公开的各实施例可与在相同章节/子章节和/或不同章节/子章节中描述的任何其它实施例以任何方式组合。
II.示例实施例
如上所述，现代高分辨率、宽色域显示器使得触摸屏设备上的应用能够精确地仿真笔和/或铅笔的笔划。尽管这样的仿真笔划在视觉上可能非常逼真，但不幸的是，与使用数字笔或触控笔在触摸屏设备上绘制这样的笔划相关联的物理感觉与传统的铅笔和纸相比并不令人满意。
铅笔或钢笔在纸上书写的感觉是独特的，而在触摸屏面板的完美光滑的玻璃上滑动刚性笔尖完全无法复制这种感觉。具有平滑触摸表面的触摸屏面板可能使得难以用触控笔创建或控制精细笔划，因为典型触摸屏面板的玻璃表面具有太小的摩擦。此外，触控笔笔尖和触摸屏表面之间缺乏摩擦会使得用户难以在不主动观察笔的情况下保持对触控笔笔尖位置的感知。
因此，本文描述了包括摩擦经修改的表面的触摸屏面板的实施例，当用户用合适的触控笔或数字笔接触表面时，该表面赋予相对粗糙的感觉，例如纸质感觉。触摸屏面板可被用于需要显示器并从用户接收输入的任何类型的计算设备中。此类设备可包括例如移动设备(例如，智能电话、平板、PDA等)、笔记本和膝上型计算机以及许多其他类型的计算设备。例如，考虑图1，其描绘了根据一实施例的包括触摸屏面板108的触摸屏计算设备102和适于与计算设备102一起使用的触控笔104。触控笔104包括触控笔笔尖106，并且将在下文进一步详细讨论。
诸如触摸屏面板108之类的触摸屏面板通常包括用于检测来自手指或数字笔的触摸输入的数字化仪(图1中未示出)。数字化仪可以按各种方式操作。例如，诸如智能手机和平板等移动设备的触摸屏面板中的数字化仪通常使用电容式传感器以电容式多点触摸模式来操作。一种此类传感器被称为“互电容式”传感器，其通常形成为包括透明导电材料(例如氧化铟锡)的矩阵。例如，考虑图2，其描绘了根据一实施例的适合于接收摩擦经修改的表面的触摸屏面板的LCD显示层204和触摸传感器层218的示意性侧立面图200。LCD显示层204包括背光层206、玻璃层208、TFT层210、LCD层212、RGB滤光片层214和玻璃层216。触摸传感器层218包括氧化铟锡(“ITO”)层220、绝缘层222、另一ITO层224、偏振器层226和顶部玻璃层202。示意性侧立面图200的这些层描述如下。
如图2的示意图200所示的LCD显示层204是可以在常规液晶薄膜晶体管显示器中找到的示例层。LCD显示器是透射介质，由此可以在每像素的基础上选择性地减少或阻挡来自始终开启的光源的光。LCD显示层204包括背光206，背光206包括始终开启的白光源。玻璃层208和216包围其余层。TFT 210包括薄膜晶体管阵列，薄膜晶体管阵列布置成横跨显示器的矩阵，每像素一个TFT。每一TFT用作控制阀以驱动对应于该像素的液晶单元。当没有电压施加到液晶单元时，液晶分子平行于显示器的表面排列，并且从而阻止光透射。相反，当通过TFT施加电压时，液晶单元可以变得完全或部分透明。通过改变由每一TFT施加的电压，来自背光206的光的强度可以在每一分立位置处改变。由于背光206是白光源，所以LCD显示器还包括布置在LCD层212上方的RGB滤光片214。RGB滤光片214是覆盖LCD矩阵的红、绿和蓝滤光片矩阵，并将在每个位置处透射的光呈现为这些颜色之一。尽管图2中未示出，LCD显示层204还可包括LCD层212上方和下方的偏振器层。
触摸传感器层218放置在LCD显示层204的顶部。如上所述，互电容式传感器可以形成为包括透明导电材料(例如，氧化铟锡)的矩阵。用手指或其他导电物体触摸触摸屏面板的表面引起触摸附近的电容器节点(即重叠层)的电荷存储容量的变化(并且因此引起电容的变化)。每一电容性节点与显示屏上的接触点正下方的一个或多个像素相关联。可以检测电容器节点的电容变化以确定手指或导电物体在触敏显示器上的触摸位置。可以通过本领域已知的各种技术中的任何一种来快速采样每个节点来检测电容变化。互电容式检测允许多点触摸操作，其中多个触摸对象(例如手指)可被同时跟踪。
在ITO层224上方，触摸屏面板可包括偏振器层226，其单独操作或与其他抗反射层(未示出)结合操作以减少屏幕反射。偏振器层226用于偏振从设备外部进入显示器的光，使得当该经偏振光从内部层反射离开时，偏振器层226阻止该光离开显示器。
触摸传感器层218还包括顶部玻璃层202，其通常将构成触摸屏面板的最外层。在使用电容触摸、投影电容触摸或一些其他触摸技术的传统触摸屏面板中，在其中或其上形成触敏表面的最外表面通常由玻璃、塑料(包括聚碳酸酯、PET、丙烯酸等)或其他类似材料制成。具有该最外层玻璃、塑料或其他类似材料的组件通常称为“覆盖透镜”，但有时也可称为“顶部玻璃”或“顶盖”。对于由玻璃(诸如离子强化玻璃)制成的覆盖透镜，对于智能电话应用而言，厚度可以在约0.3mm至约0.6mm的范围内，对于大型显示器而言，厚度可以在0.3mm到1.0mm的范围内。对于由丙烯酸材料(诸如聚甲基丙烯酸甲酯)制成的覆盖透镜，对于智能电话应用而言，厚度可以在约1.0mm至更高的范围内。
应当理解，虽然本文所述的实施例可以用电容式触摸传感器和/或TFT LCD显示器来表达，但各实施例可以使用任何合适的触摸面板技术来实现，包括透明触摸技术(诸如电容触摸和投影电容触摸(包括单元内、透镜上的传感器、单元上、以及其他变体)以及甚至一些形式的电阻式触摸技术)。底层显示器可以是任何类型的，包括任何类型的透射显示器，诸如LCD、发射显示器(诸如LED、微型LED和/或OLED)、以及基于例如电子纸的反射显示器。
在某些限制范围内，包括互电容式传感器的数字化仪可用于接受能够在传感器中引起电容变化的任何物体的触摸输入，可能最熟悉的示例是用户的手指。另一示例包括通常被称为无源触控笔的东西。无源触控笔通常包括相对大的、柔性的和钝的笔尖，该笔尖在内部电连接到触控笔的本身导电的轴杆。当手持时，触控笔本质上成为手的电延伸，从而充当可以用作笔的人造手指。这种类型的触控笔的一个问题是，存在如下限制：可以构造多小的笔尖并期望它在触敏设备上正常工作。如果笔尖太小，则其可能无法改变传感器节点电容以被正确地读出(即，输入可能表现为噪声并被过滤掉)。大的灵活的笔尖可以提供在设备或网页上简单导航菜单所需的所有精准度。然而，此类笔尖通常不够精确，而无法用于艺术绘画或其他许多用途。也很难或不可能看到触控笔在触敏上的接触点，从而导致进一步的不准确性。为了解决无源触控笔的这些和其他缺点，已经创建了其他类型的数字笔。
一种类型的数字笔在通常称为“反射电容”的模式下工作。如上所述，触摸基于电容式传感器的数字化仪的动作会导致存储在该触摸点处的数字化仪电容器节点中的电荷的变化。然而，同样的情况是，该动作还引起存储在例如数字笔的笔尖电极处的电荷的变化。反射电容式数字笔用于检测和测量笔尖电极处的感应电流或电压变化，并随后作为响应来放大该变化。结果是由于放大而造成的电容器节点处的附加电容变化，并且因此数字化仪检测到强得多的触摸信号。由于放大，有可能生产具有小得多且刚性的笔尖的数字笔，这可向数字化仪提供更高的空间分辨率。
另一类型的数字笔以类似于反射电容式数字笔的方式操作，但可以包括将信息直接传送到触敏设备本身的能力，并且还可以包括设计成与匹配数字化仪设计一起工作的专门设计的笔尖电极特征。这种类型的数字笔通常称为“有源数字笔”。此类有源数字笔及其匹配数字化仪可具有例如图形设计师和艺术家所期望的优异空间分辨率。此外，建立从数字笔到数字化仪的单向通信或它们之间的双向通信的能力允许数字化仪收集附加信息，并将其提供给在例如对应触敏设备上运行的主机应用。
对于任一类型的数字笔(以及其他类型的笔)，使用较小且刚性的笔尖并控制笔尖的硬度和摩擦属性是可能的。当与此类触控笔一起使用时，当在包括摩擦经修改的表面的触摸屏面板上绘制或书写时，各实施例可以向用户提供纸质反馈。通过修改触摸屏的表面摩擦来近似当笔尖在一张纸上移动时该纸与笔尖之间的摩擦，各实施例在触摸屏面板设备上提供了此类的纸质感觉。例如，考虑图3，其描绘了当触控笔在纸上移动时触控笔和纸之间的变化的动摩擦系数(“COF”)的示例曲线图300。如曲线图300所示，笔尖和纸之间的摩擦变化，平均COF约是0.30，并且当笔尖在纸上移动40mm时，笔尖在各个点上移动高于或低于该值。摩擦系数的此类变化通常是由于纸张本身的表面粗糙度变化引起的。
注意，图3的曲线图300仅仅是示例性的，并且用于解说摩擦可以如何在真实纸张的表面上变化，但不应被解释成任何实施例的要求。例如，取决于所选摩擦修改材料的特性、预定图案的属性和/或用于触摸输入的触控笔的属性，各实施例可以具有高于或低于0.30的表面平均COF。换言之，各实施例旨在复制笔和纸相互作用的可变表面摩擦，而不是复制任何特定的平均COF。
纸的粗糙度通常在由纸张的纤维含量产生的1μ至5μ的粗糙度平均(RA)范围内，其中纤维直径是10-50μ，且纤维间距是10-200μ。虽然可以修改触摸屏面板的表面粗糙度以使其具有与纸类似的粗糙度，但修改表面以添加垂直起伏在10-50μ高之间的特征将使透明覆盖透镜表面变成哑光表面，该压光表面不能再现全灰度对比度或全屏分辨率。此外，表面扰动(例如，峰和谷)将产生微观“小透镜”，这些小透镜往往会扭曲所显示的图像并产生颜色闪烁以及其他问题。因此，各实施例在触摸屏面板上形成摩擦经修改的表面，该表面通过将两种不同的摩擦修改材料彼此散布在触摸屏板的表面上来近似纸的可变摩擦，其中诸材料被选择成具有不同的摩擦属性并沉积成单分子层。
各实施例可以采用各种不同的摩擦修改材料。例如，现代触摸屏面板有时涂有聚合物层，以减少污染物的积聚或增强设备的清洁能力(即，具有高的水接触角)。此类涂层可包括例如一端具有硅氧烷基团且另一端具有氟基团的长链聚合物。硅氧烷基团与玻璃表面上的羟基反应，从而产生非常强且稳定的共价Si-O键。观察到，此类聚合物分子的结构决定了涂覆后表面的纳米级粗糙度。具体而言，与具有更晶态短链分子的化合物(例如，DaikinOptool UD120)相比，具有更玻璃化/无定形的长链分子结构的化合物(例如，DaikinOptool UD509)将提供更润滑的表面。在各实施例中，在触摸屏面板的表面上与更高摩擦晶态化合物一起散布的“光滑”无定形化合物将不仅提高屏幕表面与触控笔笔尖的表观摩擦，而且同时使其在整个表面上变化。这样形成的摩擦经修改的表面将使触控笔笔尖在每一类型的材料上移动时遇到更大或更小的摩擦力。
适用于本文公开的各实施例的聚合物化合物具有以下特征：对于晶体材料，动摩擦系数(“COF”)在0.06和0.10之间；并且，对于无定形材料，动力学COF在0.01和0.05之间。如本领域技术人员所理解的，动力学COF是在两种材料之间定义的，并且因此不是特定材料的属性。相反，动摩擦系数是“系统属性”的经验测量，其中测得的COF取决于彼此接触的两种材料。对于上述指定的动力学COF范围，在每种聚合物化合物和纸样品之间测量此类COF，其中纸样品具有与同一纸的另一样品的约为0.17的动力学COF。
除了适用于各实施例的化合物的上述COF外，还可以选择具有以下附加属性的此类化合物：水接触角>90度(用于清洁性)；和用正十六烷测量的大于30度的油接触角(用于耐指纹性(fingerprint resistance))。理想的化合物还将具有对皮肤保湿剂、含6.5％α-羟基的凡士林、香水、人工汗液、咖啡、可乐、番茄酱和/或异丙醇的耐受性。
注意，与先前尝试生产具有表面摩擦修改的触摸屏面板不同，不需要匹配晶态和无定形摩擦修改化合物中的每一者的体折射率，因为在各实施例中，每一化合物作为单分子层粘附到触摸屏面板的外表面。除了能够使用具有实质上不同折射率的摩擦修改材料之外，将此类材料沉积成单分子层使得材料图案不可见，并且不会产生任何散射。此外，与未图案化表面相比，各实施例的表面雾度几乎没有增加(即，使用Gardner雾度计对所制造的实施例进行的雾度测量表明雾度<0.15％)。
在描述了适于在各实施例中使用的化合物之后，本说明书现在转向各实施例如何控制摩擦修改材料在触摸屏面板的表面上彼此的散布。当然，有许多方式可以将两种化合物相互散布。本文描述的实施例以及下文将进一步详细讨论的实施例使用预定图案来掩蔽触摸屏面板的各部分，从而允许将诸摩擦修改材料图案化到面板的表面上。
当然，许多图案是可能的，但并非所有图案都适合使用。更具体而言，合适的图案不应具有可能在触控笔中表现为非自然触觉响应的任何长期顺序。例如，考虑简单图案，其中摩擦修改化合物在整个表面上以棋盘图案沉积。虽然这样的表面将具有相对较高或较低摩擦的交替区域，但当触控笔笔尖与过于规则的图案相互作用时，在这样的表面上进行绘制的触控笔将遭受令人不快的‘咔哒’声。因此，各实施例采用不具有长期顺序的预定图案，诸如举例而言Penrose平铺。现在将参照图4a-4c描述Penrose平铺。
Penrose平铺是一种非周期性平铺，其中平铺以多边形或其他形状来覆盖表面，并且图案缺乏平移对称性(即，将任何平铺移动有限距离而不旋转不能产生相同的平铺)。尽管Penrose平铺可以具有反射和旋转对称性，但正是由于缺乏平移对称性，Penrose平铺适合用于各实施例中。这是真的，因为在Penrose平铺表面上沿直线移动触控笔不会导致触控笔跟踪出重复图案。
Penrose平铺有许多使用不同平铺片(tile)形状的变体。图4a描绘了根据一实施例的Penrose平铺片“飞镖(dart)”和“风筝(kite)”原语。图4a包括风筝402和飞镖404。风筝和飞镖的实例可以根据某些匹配规则来平铺，其中这样的平铺能够无限地向外扩展。图4b描绘了根据一实施例的从图4a的风筝402和飞镖404生成的Penrose图案。由于难以辨别图4b的Penrose平铺的结构，图4c描绘了图4b中Penrose图案的放大视图，其示出了细节。Penrose平铺的替换方案适用于各实施例。
例如，图5a和5b分别描绘了根据一实施例的白噪声图案504和典型白噪声径向功率谱的曲线图506。白噪声图像的像素都是具有均匀概率分布的独立随机变量。可以通过为每个像素生成0到255之间的随机数来创建这样的白噪声图像，其中所得的数对应于该像素的8位灰度。白噪声图案504可以通过应用取阈值操作以将像素呈现为黑色或白色来从这样的白噪声图像创建。然后，白噪声图案504可被用于对两种摩擦修改材料的沉积进行图案化，其中每种材料对应于白噪声图案502的黑色或白色像素。
图5b的曲线图506示出了典型的白噪声径向功率谱。与白噪声图像的像素是具有均匀分布的随机变量的事实一致，功率基本上均匀地分布在整个频谱上。较低频率中存在的功率对应于图案的较大“块状”区域(即聚集体)，并且此类区域可导致触控笔所感觉到的表面摩擦的不自然变化。在这种情况下，各实施例可以改为采用具有很少或没有低频能量的替换图案。
例如，图6a-6c描绘了根据各实施例的蓝噪声平铺片602、包括蓝噪声平铺片602的3x3平铺的蓝噪声图案604和典型的蓝噪声径向功率谱606。蓝噪声防止在图案中形成聚集体，并且诸如蓝噪声图案604之类的蓝噪声图案可对于用在各实施例中是合需的。聚集体的缺失部分地是由于缺失低频分量，如蓝噪声径向功率谱606所示。
蓝噪声图案604可以按本领域已知的多种方式生成。例如，将50％灰度基图像与少量白噪声组合，并通过误差扩散算法(例如，Jarvis Judice and Ninke)运行所得图像，可以生成基本上包括蓝噪声的图像。用于生成蓝噪声图像的各种替换方案在本领域中是已知的，但在某些情况下可能是计算密集型的。因此，使用预先计算的蓝噪声平铺片(诸如举例而言蓝噪声平铺片602)并通过形成蓝噪声平铺片602的NxN矩阵来构建更大的蓝噪声图像可能是合乎需要的。例如，蓝噪声图案604是蓝噪声平铺片602的3x3矩阵。尽管重复使用蓝噪声平铺片602，但可以看出，蓝噪声图案604具有很少或没有可辨别的重复图案。
因此，各实施例不需要在整个触摸屏面板表面上用单个单片图案来图案化。相反，可以采用平铺，只要注意重复结构不出现并在与触控笔一起使用时变得明显即可。换言之，一个平铺片和另一平铺片之间的过渡点不应如此突然，以致于当触控笔笔尖经过这种过渡时用户可以检测到。同样地，平铺不需要仅使用单个蓝噪声平铺图案，诸如蓝噪声平铺片602。相反，任何数量的平铺片可以彼此结合使用，以建立类似于蓝噪声图案604的蓝噪声图案(或其他噪声图案，诸如白噪声图案)。
在上文描述了合适的化合物和掩模图案之后，本说明书现在转向用于制造摩擦经修改的触摸屏面板的方法的描述。例如，图7描绘了根据一实施例的用于制造摩擦经修改的触摸屏面板的示例方法的流程图700。图8a-8e描绘了触摸屏面板的表面摩擦修改的逐层制造步骤的示意性侧立面图，其中每一步骤对应于图7的流程图700的一步骤。因此，将参考图8a至8e来描述图7的流程图700。
图7的流程图700始于步骤702。在步骤702，在外表面上沉积第一摩擦修改材料层。例如，并参考图8a，第一摩擦修改材料的均匀层802a被沉积在例如计算设备102的触摸屏面板108的整个顶部玻璃202(即，外表面)上。如上所述，第一摩擦修改材料可以包括相对无定形的化合物或相对更晶态的化合物。
流程图700继续至步骤704。在步骤704，根据预定图案在第一摩擦修改材料的层上沉积掩模层。例如，并且参考图8b，掩模层804被沉积在层802a的第一摩擦修改材料的顶部，并用于保护层802a的各部分免受后续加工步骤的影响(即，以类似于集成电路制造的方式)。
流程图700继续至步骤706。在步骤706，从外表面的未遮蔽区移除第一摩擦修改材料。参考图8b和8c，图8b的层802a的、从透过掩模中的窗口上方可见的各部分可以通过例如等离子体蚀刻来移除，以产生如图8c所示的经蚀刻的层802b。蚀刻之后，掩模层804中的窗口向下延伸并穿过层802a的第一摩擦修改材料一直延伸到顶部玻璃层202。
流程图700继续至步骤708。在步骤708，在外表面上沉积第二摩擦修改材料层。参考图8d，层806包括第二摩擦修改材料，其中该材料具有如图8a所示并如上文结合流程图700的步骤702所述的初始沉积为层802a的第一摩擦修改材料的互补摩擦轮廓。即，如果初始层802a沉积有更无定形的化合物，则使用更晶态的化合物来沉积层806，反之亦然。在沉积层806期间，第二摩擦修改材料向下延伸穿过掩模层804和经蚀刻层802b中的窗口，以与顶部玻璃层202接触并结合到顶部玻璃层。在沉积层8016之后，该堆叠中的最底层(层802c)包括第一和第二摩擦修改材料的图案化组合。
流程图700在步骤710结束。在步骤710，移除掩模层。例如并参考图8d和8e，移除掩模层804和保留在层802c上方(即在层806处)的任何剩余量的第二摩擦修改材料，这产生顶部玻璃层202，根据所采用的预定掩模图案，第一和第二摩擦修改材料散布在顶部玻璃层上。如上所述，第一和第二摩擦修改材料被选择成使得每种材料都是相对于纸张测量的可接受的动力学COF的一个或另一个范围，该纸张在相对于本身测量时具有约为0.17的动力学COF。注意，图7的流程图700的制造工艺(以及如图8a-8e所解说的)仅是用于制造具有表面摩擦修改的触摸屏面板的工艺的单个示例，并且在各实施例中其他工艺步骤和技术可以替代。
在一实施例中，上述第一和第二摩擦修改材料被选择成具有分别在0.01和0.05之间或0.06和0.1之间中的一个范围或另一个范围内的动摩擦系数，所述动摩擦系数是相对于本身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。
例如，一个这样的工艺可包括剥离丝网印刷工艺。如上所述，此类工艺可以通过首先根据预定图案用胶来图案化顶部玻璃(例如，如图2所示的顶部玻璃202)来进行。接着，可以将第一摩擦修改材料层放在胶层的顶部，其中胶层用作掩模。胶层中的空洞允许第一摩擦修改层与玻璃表面接触，并在这些位置处结合到玻璃表面。接下来，可以用溶剂溶解胶，并且可以通过机械方式移除任何多余的摩擦修改材料，从而只留下牢固结合的材料。此时，将看到其上具有根据预定图案来图案化的第一摩擦修改材料的顶部玻璃，第一摩擦修改材料中的空洞向下延伸到玻璃表面。接下来，可以沉积第二摩擦修改材料，其中第二摩擦修改材料可以穿过第二摩擦修改材料中的空洞一直向下到达玻璃顶部，并由此结合到玻璃顶部。最后，可以移除过量且松散结合的第二摩擦修改材料，从而暴露第一摩擦修改此类，并留下散布在触摸屏面板的表面上的第一摩擦修改材料和第二摩擦修改材料。
在又一实施例中，干膜光刻可被用于制造具有表面摩擦修改的触摸屏。此类工艺步骤可按以下一般方式进行：
·用干膜光致抗蚀剂(例如DuPont Riston EM213)来层压顶部玻璃
·用预定图案的光掩模来覆盖经层压的顶部玻璃，并将未遮掩的光致抗蚀剂暴露在紫外光下。
·通过在室温下用1.0重量百分比的碳酸钠进行显影来移除未曝光的光致抗蚀剂。顶部玻璃现在用经聚合光致抗蚀剂掩模(包括向下至顶部玻璃的空洞)来图案化。
·喷涂第一摩擦修改材料层，使得该材料能够向下渗透到所暴露的顶部玻璃并与之结合。
·用例如1.5重量百分比的氢氧化钠溶解经UV曝光/聚合的光致抗蚀剂，并移除过量且松散结合的第一摩擦修改材料。顶部玻璃现在用第一摩擦修改材料(包括向下至顶部玻璃的空洞)来图案化。
·喷涂第二摩擦修改材料，使得该材料能够向下渗透到所暴露的顶部并与之结合。
·移除过量且松散结合的第二摩擦修改材料，从而留下第一和第二摩擦修改材料在触摸屏面板的表面上相互散布。
III.附加示例实施例
本文提供了一种包括摩擦经修改的触敏表面的触摸屏面板。摩擦经修改的触敏表面包括：触摸屏面板的外表面，该外表面包括触敏区；第一摩擦修改材料；以及第二摩擦修改材料，其中第一和第二摩擦修改材料作为所述外表面上的单分子层根据预定图案彼此散布，并且其中第一摩擦修改材料比第二摩擦修改材料相对更无定形。
在前述触摸屏面板的一实施例中，第一摩擦修改材料和第二摩擦修改材料的折射率之差大于0.10。
在前述触摸屏面板的另一实施例中，第一摩擦修改材料具有0.01至0.05之间的动摩擦系数，第二摩擦修改材料具有0.06至0.10之间的动摩擦系数，其中第一摩擦修改材料和第二摩擦修改材料的动摩擦系数是相对于自身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。
在前述触摸屏面板的一个实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于90度的水接触角。
在前述触摸屏面板的一实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于60度的油接触角，该油接触角是用正十六烷来测量的。
在前述触摸屏面板的另一实施例中，预定图案包括：Penrose平铺图案；白噪声图案；蓝噪声图案；或多个子图案，每一子图案与至少一个其他子图案相邻，其中相邻子图案之间的过渡基本上不可检测。
在前述触摸屏面板的另一实施例中，预定图案具有大于200微米的特征大小。
本文提供了一种在触摸屏面板的外表面上形成摩擦经修改的触敏表面的方法。该方法包括：在外表面上沉积第一摩擦修改材料层；根据预定图案在第一摩擦修改材料的所述层上沉积掩模层；从外表面的未遮蔽区移除第一摩擦修改材料；在外表面上沉积第二摩擦修改材料层；以及移除掩模层，其中第一和第二摩擦修改材料被选择成具有分别在0.01和0.05之间或0.06和0.1之间中的一个范围或另一个范围内的动摩擦系数，所述动摩擦系数是相对于本身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。
在前述方法的一个实施例中，第一摩擦修改材料比第二摩擦修改材料相对更无定形。
在前述方法的另一实施例中，第一摩擦修改材料和第二摩擦修改材料的折射率之差大于0.1。
在前述方法的一实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于90度的水接触角。
在前述方法的一个实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于30度的油接触角，该油接触角是用正十六烷来测量的。
在前述方法的另一实施例中，预定图案包括：Penrose平铺图案；白噪声图案；蓝噪声图案；或多个子图案，每一子图案与至少一个其他子图案相邻，其中相邻子图案之间的过渡基本上不可检测。
在前述方法的另一实施例中，第一和第二摩擦修改材料的层被沉积成单分子层。
本文提供了一种触摸屏计算设备。该触摸屏计算设备包括：处理器；触摸屏面板，其耦合到该处理器并包括摩擦经增强的触敏表面，所述经增强摩擦的触敏表面包括：触摸屏面板的外表面，该外表面包括触敏区；第一摩擦修改材料；以及第二摩擦修改材料，其中第一和第二摩擦修改材料作为所述外表面上的单分子层根据预定图案彼此散布，并且其中第一摩擦修改材料比第二摩擦修改材料相对更无定形。
在前述触摸屏计算设备的一实施例中，第一摩擦修改材料和第二摩擦修改材料的折射率之差大于0.10。
在前述触摸屏计算设备的另一实施例中，第一摩擦修改材料具有0.01至0.05之间的动摩擦系数，第二摩擦修改材料具有0.06至0.10之间的动摩擦系数，其中第一摩擦修改材料和第二摩擦修改材料的动摩擦系数是相对于自身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。
在前述触摸屏计算设备的一个实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于90度的水接触角。
在前述触摸屏计算设备的一实施例中，第一和第二摩擦修改材料具有大于30度的油接触角，该油接触角是用正十六烷来测量的。
在前述触摸屏计算设备的另一实施例中，预定图案包括：Penrose平铺图案；白噪声图案；蓝噪声图案；或多个子图案，每一子图案与至少一个其他子图案相邻，其中相邻子图案之间的过渡基本上不可检测。
IV.结语
尽管上文已描述了所公开的主题的各个实施例，但是应该理解，它们只是作为示例而非限定的方式来呈现的。(诸)相关领域的技术人员将理解，在不偏离如所附权利要求书所定义的各实施例的精神和范围的情况下，可以在形式和细节方面进行各种修改。相应地，所公开的主题的范围不应受到以上所描述的示例性实施例中的任一个的限制，而只应根据下面的权利要求及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种包括摩擦经修改的触敏表面的触摸屏面板，所述摩擦经修改的触敏表面包括：
所述触摸屏面板的外表面，所述外表面包括触敏区；
第一摩擦修改材料；以及
第二摩擦修改材料，其中所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料作为所述外表面上的单分子层根据预定图案彼此散布，并且其中所述第一摩擦修改材料比所述第二摩擦修改材料相对更无定形。
2.根据权利要求1所述的触摸屏面板，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料的折射率之差大于0.10。
3.根据权利要求2所述的触摸屏面板，其特征在于，所述第一摩擦修改材料具有0.01至0.05之间的动摩擦系数，所述第二摩擦修改材料具有0.06至0.10之间的动摩擦系数，其中所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料的动摩擦系数是相对于自身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。
4.根据权利要求1所述的触摸屏面板，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料具有大于90度的水接触角。
5.根据权利要求1所述的触摸屏面板，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料具有大于30度的油接触角，所述油接触角是用正十六烷来测量的。
6.根据权利要求1所述的触摸屏面板，其特征在于，所述预定图案包括：Penrose平铺图案；
白噪声图案；
蓝噪声图案；或多个子图案，每一子图案与至少一个其他子图案相邻，其中相邻子图案之间的过渡基本上不可检测。
7.根据权利要求6所述的触摸屏面板，其特征在于，所述预定图案具有大于200微米的特征尺寸。
8.一种在触摸屏面板的外表面上形成摩擦经修改的触敏表面的方法，包括：
在所述外表面上沉积第一摩擦修改材料层；
根据预定图案在所述第一摩擦修改材料层上沉积掩模层；
从所述外表面的未遮蔽区移除所述第一摩擦修改材料；
在所述外表面上沉积第二摩擦修改材料层；以及
移除所述掩模层；
其中所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料被选择成具有分别在0.01和0.05之间或0.06和0.1之间中的一个范围或另一个范围内的动摩擦系数，所述动摩擦系数是相对于本身具有0.17的动摩擦系数的印刷纸来测量的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一摩擦修改材料比所述第二摩擦修改材料相对更无定形。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料的折射率之差大于0.1。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料具有大于90度的水接触角。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料具有大于30度的油接触角，所述油接触角是用正十六烷来测量的。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定图案包括：Penrose平铺图案；
白噪声图案；
蓝噪声图案；或多个子图案，每一子图案与至少一个其他子图案相邻，其中相邻子图案之间的过渡基本上不可检测。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料的层被沉积成单分子层。
15.一种触摸屏计算设备，包括：
处理器；
触摸屏面板，其耦合到所述处理器并包括摩擦经增强的触敏表面，所述摩擦经增强的触敏表面包括：
所述触摸屏面板的外表面，所述外表面包括触敏区；
第一摩擦修改材料；以及
第二摩擦修改材料，其中所述第一摩擦修改材料和所述第二摩擦修改材料作为所述外表面上的单分子层根据预定图案彼此散布，并且其中所述第一摩擦修改材料比所述第二摩擦修改材料相对更无定形。
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