[發明專利]觸摸屏和制造觸摸屏的方法

有效

• 申請號: 201080048426.4
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN102597923A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: D·P·布朗;B·J·艾奇遜
• 申請（專利權）人: 凱納圖公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;陸惠中

發明領域

本發明涉及傳感技術和顯示技術。特別地，本發明涉及顯示器上的觸摸屏，以及制造顯示器上的觸摸屏的方法。

發明背景

觸摸屏正作為受歡迎的與電子器件相互作用的裝置出現。觸摸屏可機械地與許多不同的顯示器類型配合，如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器、電致發光顯示器或用于電子紙(electronic?paper)的顯示器，如電泳顯示器。許多觸摸屏根據當屏幕被觸摸時，該觸摸在觸摸屏的特定位置改變電性能，如電容或電阻的原理工作。對應于觸摸位置的電信號然后可在控制器單元被讀取，以控制例如與，顯示器連接的裝置的操作。基于觸摸影響的是什么電性能，這些觸摸屏通常被分為例如電容式觸摸屏或電阻式觸摸屏。

這些觸摸屏依賴一個或多個導電透明層，通常是膜如氧化銦錫(ITO)薄膜，作為電路的部分，所述電路的電容或電阻由于觸摸而在特定位置發生改變。已知觸摸屏結構中的導電透明膜沉積在支持基底上，所述支持基底必須具有合適的材料以使具有良好光學性質和電性質的透明導電膜能夠生長或沉積。

現有技術的顯示裝置通常由透明層保護顯示器的觀看側(參見例如美國專利5688551)。這些保護性透明層可以是例如玻璃的或其它材料，適于機械地和/或化學地保護顯示器和/或適于支持顯示器工作所需的透明電極。由于觸摸屏的透明薄膜需要特定的基底來在其上沉積，觸摸屏被制造為單獨的模塊，添加或排列到顯示模塊的頂部，以形成觸摸顯示器。觸摸屏模塊的單獨制造使合適的基底能夠被選擇用于觸摸屏的透明導電膜(或若干膜)。

除了基底提供的結構支持，導電透明膜通常也需要化學和/或物理保護膜的一側或兩側。需要這種類型的封裝以保護潛在敏感的透明導電薄抵御，例如，水和/或氧氣或抵御物理損害(例如刮痕或彎曲)。因此觸摸屏模塊添加另外的層，顯示器的圖像必須通過所述另外的層進行觀看。

由于添加的觸摸屏模塊的光學厚度，觸摸屏，如現有技術的觸摸顯示器中所實施的，顯著降低觸摸顯示器的光學性質/可用性。這種降低在用于電子紙的觸摸顯示器，如意欲模擬傳統紙張外觀的電泳(EPD)顯示器中尤其不利。在用于電子紙的顯示器上，現有技術的觸摸屏破壞顯示器的關鍵優勢之一；圖像如同在傳統紙中一樣出現在表面，因此觀看起來容易且舒服。常規觸摸屏結構的這種不利影響從寬視角看，即當觀看方向遠離垂直于顯示器平面的方向時，以及在傳統的發射型顯示器(emissive?displays)如LCD顯示器或OLED顯示器中將引起高眩光和/或反射的情況下引起特別使人不快的顯示器外觀。常規觸摸屏模塊的解決方案，在另一方面，給使用者通過一塊玻璃閱讀電子紙的感覺，這對使用者來說是不舒服和不自然的。

現有技術公開了試圖將觸摸屏整合到顯示器的一些結構。例如美國專利5852487公開了液晶顯示器(LCD)上的電阻式觸摸屏，以及美國專利6177918公開了一種觸摸顯示器，其具有在共用基底(common?substrate)的顯示裝置一側上制造的觸摸屏。

美國專利5852487中公開的結構的缺點包括對共用基底的嚴格要求以便基底使具有合適光學性能和電性能的電極膜能夠在共用基底的兩面上制造。該公開甚至建議這樣的方法，其中觸摸屏模塊和顯示器模塊已被單獨制造在它們的專用基底上之后，通過將用于觸摸屏和顯示器的單獨的基底層壓在一起而形成觸摸屏和顯示器之間的基底。

美國專利6177918中公開的結構另一方面需要顯示器的象素和觸摸屏的信號產生層之間的特定排列以便顯示器和觸摸屏可在共用基底的同一面上被制造。此外，在該公開所公開的結構中仍然保留對透明導電膜基底的嚴格的材料要求。

對不復雜的可靠方法和裝置結構存在需求，所述方法和裝置結構允許觸摸屏在顯示器上被制造，這樣，圖像的光學性質和顯示器的可讀性不被觸摸屏損害。

發明目的

本發明的目的是通過提供顯示器上的新型觸摸屏結構和制造顯示器上觸摸屏結構的新型方法來減少現有技術中的上述技術問題。

發明概述

根據本發明的產品的特征在于獨立權利要求1所呈現的。

根據本發明的方法的特征在于獨立權利要求10所呈現的。

根據本發明的產品是顯示裝置上的觸摸屏，所述顯示裝置具有用于保護顯示裝置抵御環境的上基底，所述觸摸屏包括導電透明的第一層。第一層包括導電的高長寬比分子結構(HARM-結構)的網絡，第一層嵌入顯示裝置的上基底中以保護導電透明的第一層，用于減小觀看者和形成圖像的顯示裝置區域之間的結構的光學厚度。