用于电容式触摸面板的透明导电涂层及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种多层导电涂层，多层导电涂层对可见光而言是基本上透明的，包含夹置于至少一对电介质层之间的至少一个导电层，并且可以用作电容式触摸面板中的电极和/或导电迹线。多层导电涂层可以包含一个或多个电介质层，并且可以在诸如用于控制浴室、家电、自动售货机、电子器件、电子设备等的电容式触摸面板的应用中使用。在某些示例性实施方案中，触摸面板的不同电极可以由相同或不同的多层涂层的不同银基层形成。在某些示例性实施方案中，在对电极进行图案化时，可以使用不同的激光刻划波长来对一个或多个相同或不同的多层涂层的不同相应导电层进行图案化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电容式触摸面板的透明导电涂层及其制造方法本申请是2017年8月16日提交的美国序列号15/678,266的部分继续申请(CIP)，该美国序列号是2017年7月12日提交的美国序列号15/647,541的部分继续申请(CIP)，该美国序列号是2016年7月21日提交的美国序列号15/215,908(美国专利No.9,733,779)的继续申请，该美国序列号是2016年5月4日提交的美国序列号15/146,270的部分继续申请(CIP)，该美国序列号是2012年11月27日提交的美国序列号13/685,871(现在是美国专利号9,354,755)的继续申请，这些申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文中。本申请还是2017年8月16日提交的美国序列号15/678,266的部分继续申请(CIP)，该美国序列号是2017年1月19日提交的美国序列号15/409,658的部分继续申请(CIP)，该美国序列号是2015年4月8日提交的美国序列号14/681,266(现在是美国专利号9,557,871)的继续申请，这些申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文中。本专利技术的示例性实施方案涉及多层导电涂层，该多层导电涂层对可见光而言是基本上透明的，包含夹置于至少一对电介质层之间的至少一个导电层，并且可以用作电容式触摸面板中的电极和/或导电迹线。在某些实施方案中，多层导电涂层可以包含具有或包括氧化锆(例如，ZrCh)和/或氮化硅的层，并且可以在诸如用于控制浴室、家电、自动售货机、电子器件、电子设备等的电容式触摸面板的应用中使用。与触摸面板中使用的典型ITO涂层相比，该涂层可以具有改善的导电性(例如，在给定类似的沉积厚度和/或成本下，更小的薄层电阻Rs或更小的发射率)和/或耐久性。在某些示例性实施方案中，触摸面板的不同电极可以由相同或不同的多层涂层的不同层形成。在某些示例性实施方案中，在对电极进行图案化时，可以使用不同的激光刻划波长来对一个或多个相同或不同的多层涂层的不同相应层进行图案化。在不同的示例性实施方案中，可以从支撑玻璃基板的相同或不同侧对不同电极进行图案化。
技术介绍
电容式触摸面板通常包括涂覆有导电涂层的绝缘体(诸如玻璃)。由于人体也是导电体，因此触摸面板的表面导致面板的静电场的变形，例如可被测量为电容变化。透明触摸面板可以与显示器诸如液晶显示器(LCD)或LED面板组合以形成触摸屏。投射电容式(PROCAP)触摸面板(其可任选地包括LCD或其他显示器)允许通过导电涂层前部的一个或多个保护层来感测手指或其他触摸。图1(a)至图1(g)示出了相关领域的投射电容式触摸面板的示例，例如，参见美国专利号8,138,425，该专利的公开内容据此以引用方式并入本文。参考图1(a)，提供了基板11、用于行的x轴导体12、绝缘体13、用于列的y轴导体14、以及导电迹线15。基板11可以是透明材料诸如玻璃。x轴导体12和y轴导体14通常是作为透明导体的氧化铟锡(ITO)。绝缘体13可以是抑制x轴导体12与y轴导体14之间的导电性的绝缘材料(例如，氮化硅)。迹线15提供多个导体与信号处理器(未示出)之间的导电性。用于小型PROCAP触摸面板中的电极/迹线的ITO通常具有至少约100欧姆/□的薄层电阻，已发现这对于某些应用而言过高。此外，用于触摸面板的常规ITO涂层通常是高度结晶和相对较厚及易碎的，并且因此在涉及弯曲的应用中，此类ITO涂层容易失效。参考图1(b)，在基板11上形成x轴导体12(例如，ITO)。将ITO以连续层涂覆在基板11上，并且然后使其经受第一光刻过程以便将ITO图案化成x轴导体12。图1(c)示出了图1(b)的横截面A-A′，包括形成在基板11上的x轴导体12。参考图1(d)，然后使绝缘体13在x轴导体12的一个或多个x轴通道上方形成在基板11上。图1(e)示出了图1(d)的横截面B-B′，包括形成在基板11和x轴导体12上的绝缘体13。通过以下方式来形成图1(d)-图1(e)所示的绝缘体岛13：使绝缘材料(例如，氮化硅)的连续层在导体12上方沉积在基板11上，以及然后使绝缘材料经受第二光刻、蚀刻、或其他图案化过程以便将绝缘材料图案化成岛13。参考图1(f)，然后使y轴导体14在绝缘体岛13和x轴导体12上方形成在基板上。将用于y轴导体14的ITO在12、13上方涂覆在基板11上，并且然后使其经受第三光刻或其他图案化过程以便将ITO图案化成y轴导体14。虽然大部分的y轴导体材料14直接形成在基板11上，但y轴通道形成在绝缘体13上以抑制x轴导体12与y轴导体14之间的导电性。图1(g)示出了图1(f)的横截面C-C′，包括ITOy轴导体14的部分，其在绝缘岛13上方以及在示例性ITOx轴导体12上方形成在基板11上。应当理解，制造图1(a)-图1(g)所示的结构的过程需要三个单独且不同的沉积步骤和三个光刻类型过程，这使得制造过程繁重、效率低下且成本高昂。图1(h)示出了根据相关领域的投射电容式触摸面板的ITOx轴导体12和ITOy轴导体14的相交的另一个示例。参考图1(h)，在基板11上形成ITO层，并且然后可以在第一光刻过程中将其图案化成x轴导体12和y轴导体14。然后，在基板上形成绝缘层，并且在第二光刻或蚀刻过程中将其图案化成绝缘体岛13。然后，使导电层在12-14上方形成在基板11上，并且在第三光刻过程中将其图案化成导电桥16。桥16在x轴导体12上方为y轴导体14提供导电性。同样，该制造过程需要至少三个沉积步骤和至少三个不同的光刻过程。图1(a)至图1(h)所示的投射电容式触摸面板可以是互电容设备或自电容设备。在互电容设备中，在x轴导体12和y轴导体14(或金属桥16)之间的每个相交处存在电容器。在测量y轴导体14的电压的同时将电压施加到x轴导体12(和/或反之亦然)。当用户将手指或导电触笔靠近设备表面时，局部静电场的变化减小互电容。可以测量网格上的每个单独点处的电容变化以准确地确定触摸位置。在自电容设备中，x轴导体12和y轴导体14基本上独立地操作。通过自电容，由电流计在每个x轴导体12和y轴导体14上测量手指等的电容性负载。如上所述，触摸面板中的现有技术的透明导体12和14通常是氧化铟锡(ITO)，这出于多种原因是有问题的。第一，ITO成本高昂。第二，薄ITO层具有较高的薄层电阻Rs(在给定厚度下，通常至少为约100欧姆/□)；换句话说，ITO的导电性不是特别好并且其电阻率较高。为了使ITO层具有低得多的薄层电阻，ITO层必须非常厚(例如，大于300或400nm)。然而，这种厚的ITO层成本过高并且较不透明。因此，薄ITO层的高薄层电阻限制了其在触摸面板上(重点是大型面板上)需要长而窄迹线的布局中的使用。因此，应当理解，在本领域中需要其材料在较小厚度下不会遭受ITO缺点(即高成本和低导电性的组合)的触摸面板电极。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方案涉及多层导电涂层，该多层导电涂层对可见光而言是基本上透明的，包含夹置于至少一对电介质层之间的至少一个导电层(例如，包括银和/或NiCr)，并且可以用作电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式触摸面板，包括：/n基板；/n由所述基板支撑的图案化的多层透明导电涂层，所述多层透明导电涂层包括第一导电层、位于至少所述基板和所述第一导电层之间的电介质层，以及位于至少所述第一导电层上方的包括氧化锆、氮化硅和氧化锡中的一者或多者的电介质层，所述多层透明导电涂层的所述层中的每一个层都以相同形状来图案化；/n第一组电极；/n第二组电极；/n其中所述第一组电极和所述第二组电极被配置用于允许确定触摸位置，其中所述电极中的至少一些包括所述多层透明导电涂层；和/n被配置用于确定所述触摸面板上的触摸位置的处理器；/n其中所述处理器与所述电极中的至少一些电连通以用于确定所述触摸面板上的触摸位置；并且/n其中所述多个电极由所述基板支撑。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180111 US 15/867,9171.一种电容式触摸面板，包括：
基板；
由所述基板支撑的图案化的多层透明导电涂层，所述多层透明导电涂层包括第一导电层、位于至少所述基板和所述第一导电层之间的电介质层，以及位于至少所述第一导电层上方的包括氧化锆、氮化硅和氧化锡中的一者或多者的电介质层，所述多层透明导电涂层的所述层中的每一个层都以相同形状来图案化；
第一组电极；
第二组电极；
其中所述第一组电极和所述第二组电极被配置用于允许确定触摸位置，其中所述电极中的至少一些包括所述多层透明导电涂层；和
被配置用于确定所述触摸面板上的触摸位置的处理器；
其中所述处理器与所述电极中的至少一些电连通以用于确定所述触摸面板上的触摸位置；并且
其中所述多个电极由所述基板支撑。


2.根据权利要求1所述的电容式触摸面板，其中所述图案化的多层透明导电涂层还包括第二导电层，以及位于至少所述第一导电层和所述第二导电层之间的另一个电介质层，并且其中所述第一组电极和所述第二组电极各自包括所述多层透明导电涂层。


3.根据权利要求2所述的电容式触摸面板，其中所述第一导电层包括银和/或NiCr并且是所述第一组电极的导体，并且所述第二导电层包括银和/或NiCr并且是所述第二组电极的导体。


4.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中当从上方观察时，所述第一组电极中的所述电极基本上垂直于所述第二组电极中的所述电极取向。


5.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述第一组中的所述电极是接收电极，并且所述第二组中的所述电极是发射电极。


6.根据权利要求5所述的电容式触摸面板，其中所述发射电极的薄层电阻(Rs)高于所述接收电极的薄层电阻，并且其中所述发射电极的薄层电阻(Rs)比所述接收电极的薄层电阻高至少1欧姆/□。


7.根据权利要求6所述的电容式触摸面板，其中所述发射电极的薄层电阻(Rs)比所述接收电极的薄层电阻高至少5欧姆/□。


8.根据权利要求6所述的电容式触摸面板，其中所述发射电极的薄层电阻(Rs)比所述接收电极的薄层电阻高至少10欧姆/□。


9.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述导电层包括银并且被掺杂。


10.根据权利要求9所述的电容式触摸面板，其中包括银的所述导电层被掺杂有约0.05-3.0％(重量％)的下列中的一者或多者：Zn、Pt、Pd、Ti和Al。


11.根据权利要求9所述的电容式触摸面板，其中包括银的所述导电层被掺杂有约0.1-2.0％(重量％)的下列中的一者或多者：Zn、Pt、Pd、Ti和Al。


12.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述导电层包括Ni和/或Cr。


13.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述透明导电涂层的薄层电阻小于或等于约40欧姆/□。


14.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中包括氧化锆、氮化硅和氧化锡中的一者或多者的所述电介质层包括ZrO2。


15.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中包括氧化锆、氮化硅和氧化锡中的一者或多者的所述电介质层包括氮化硅。


16.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中包括氧化锆、氮化硅和氧化锡中的一者或多者的所述电介质层包括氮化硅并且还包括氧。


17.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中位于至少所述基板和所述导电层之间的所述电介质层包括钛的氧化物。


18.根据权利要求1-17中任一项所述的电容式触摸面板，其中位于至少所述基板和所述导电层之间的所述电介质层包括氮化硅。


19.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述触摸面板设置在玻璃门上。


20.根据权利要求19所述的电容式触摸面板，其中所述玻璃门是浴室门。


21.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述触摸面板被配置为控制浴室功能。


22.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述基板是热回火的玻璃基板。


23.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述玻璃基板还支撑功能膜。


24.根据权利要求23所述的电容式触摸面板，其中所述功能膜是防眩膜、防菌膜和防指纹膜中的一者或多者，并且位于所述玻璃基板的与所述透明导电涂层相反的一侧上。


25.根据前述权利要求中任一项所述的电容式触摸面板，其中所述触摸面板，包括所述电极在内，具有至少70％的可见光透射率。


26.一种制造电容式触摸面板的方法，所述电容式触摸面板包括：玻璃基板；由所述基板支撑的图案化的多层透明导电涂层，所述多层透明导电涂层包括第一导电层、位于至少所述基板和所述第一导电层之间的电介质层，以及位于至少所述第一导电层上方的包括氧化锆、氮化硅和氧化锡中的一者或多者的电介质层；所述多层透明导电涂层的所述层中的每一个层都以相同形状来图案化；第一组电极；第二组电极；其中所述第一组电极和所述第二组电极被配置用于允许确定触摸位置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克谢·克拉斯诺夫，威廉·登布尔，
申请(专利权)人：佳殿玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US