触摸传感器的制作方法

本发明涉及触摸传感器。

背景技术：

触摸屏面板是一种通过人的手或物体选择影像显示装置等的屏幕上显示的指示内容来输入使用者的命令的输入装置。

为此，触摸屏面板配备于影像显示装置的前面(front face)，把直接接触人的手或物体的接触位置变换成电信号。从而，将在接触位置选择的指示内容作为输入信号而接收。

这种触摸屏面板可以替代如键盘及鼠标那样连接于影像显示装置并工作的另外的输入装置，因而其利用范围呈正逐渐扩张的趋势。

作为实现触摸屏面板的方式，已知有电阻膜方式、光感知方式及静电容量方式等，其中，静电容量方式的触摸屏面板在人的手或物体接触时，导电性传感图案感知与周边其它传感图案或接触电极等形成的静电容量的变化，从而把接触位置变换成电信号。

一般而言，这种触摸屏面板附着于如液晶显示装置、有机电致发光显示装置那样的平板显示装置的外面而被产品化的情况较多。因此，所述触摸屏面板要求透明度高且厚度薄的特性。

另外，最近正在开发柔性平板显示装置，此时，附着于所述柔性平板显示装置上的触摸屏面板也要求柔性特性。

但是，通常而言，触摸屏面板存在如果施加折弯力则触摸感知图案破碎的问题，因而存在难以实现柔性特性的问题。

在韩国公开专利第2011-21532号中，公开了触摸屏及触摸屏的制造方法。

专利文献1：韩国公开专利第2011-21532号

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有优秀的柔软性的触摸传感器。

本发明的目的在于提供一种使电极可见性减少的触摸传感器。

本发明提供的第一方式的触摸传感器，包括：

感知图案，其包括沿第1方向形成且单位图案通过连接部而连接的第1图案及沿第2方向且单位图案分离而形成的第2图案；及

桥接电极，其连接所述第2图案的分离的单位图案，

所述第1图案及第2图案的边界的至少一部分包括多个曲线的凸部及凸部之间的多个曲线的凹部，

所述第1图案的凸部与第2图案的凹部相对，第1图案的凹部与第2图案的凸部相对。

在第二方式的触摸传感器中，根据第一方式的触摸传感器，所述凹部及凸部的曲率半径为0.05至10mm。

在第三方式的触摸传感器中，根据第一方式的触摸传感器，所述凹部及凸部的曲率半径为0.1至3mm。

在第四方式的触摸传感器中，根据第一方式的触摸传感器，所述第1图案与连接部相邻的边界为曲线。

在第五方式的触摸传感器中，根据第一方式的触摸传感器，所述第2图案的与连接部相对的边界为曲线。

在第六方式的触摸传感器中，根据第一方式的触摸传感器，6.根据所述1所述的触摸传感器，其特征在于，在所述第1图案与第2图案之间还包括与它们电气分离的虚设图案。

在第七方式的触摸传感器中，根据第六方式的触摸传感器，所述虚设图案由与感知图案相同的材料形成。

在第八方式的触摸传感器中，根据第六方式的触摸传感器，所述虚设图案的边界的至少一部分为与第1图案及第2图案的凸部和凹部对应的曲线。

在第九方式的触摸传感器中，根据第六方式的触摸传感器，所述虚设图案包括相互分离的多个子虚设图案。

包括上述第一至第九方式中的任一种方式所述的触摸传感器的图像显示装置。

本发明的触摸传感器可以减少在折弯时因应力集中而导致感知图案产生裂纹。因此具有优秀的柔软性，可以用作柔性触摸传感器。

本发明的触摸传感器可以使感知图案被使用者可见最小化。

本发明的触摸传感器触摸灵敏度优秀。

附图说明

图1是本发明一个实施例的触摸传感器的概要平面图。

图2至图6是在本发明一个实施例的触摸传感器中放大第1图案及第2图案、桥接电极、绝缘层部分的平面图。

图7及图8是在对比例的触摸传感器中放大第1图案及第2图案、桥接电极、绝缘层部分的平面图。

图9是实施例及对比例的触摸传感器的触摸灵敏度(touch sensitivity)、弯曲裂纹、可见性评价结果图。

符号说明

10:第1图案 20:第2图案

30:连接部 40:桥接电极

50:虚设图案 60:绝缘层

70:接触孔 100:基板

具体实施方式

本发明涉及一种触摸传感器，包括：感知图案，其包括沿第1方向形成且单位图案通过连接部而连接的第1图案及沿第2方向分开形成有单位图案的第2图案；及桥接电极，其连接所述第2图案的分开的单位图案，所述第1图案及第2图案的边界的至少一部分包括多个曲线凸部及凸部之间的多个曲线凹部，所述第1图案的凸部与第2图案的凹部相对，第1图案的凹部与第2图案的凸部相对，从而抑制在弯曲时因应力集中导致感知图案产生裂纹(crack)，减小感知图案被使用者可见，触摸灵敏度优秀。

以下，对本发明进行详细说明。

本发明的触摸传感器包括感知图案、桥接电极，所述感知图案包括第1图案及第2图案。

感知图案可以具备沿第1方向形成且单位图案通过连接部而连接的第1图案10及沿第2方向分开形成有单位图案的第2图案20。

第1图案10和第2图案20沿互不相同的方向配置。例如，所述第1方向可以为X轴方向，第2方向可以为与之垂直交叉的Y轴方向，但并非限定于此。

第1图案10和第2图案20提供关于触摸的位置的X坐标及Y坐标的信息。具体而言，如果人的手或物体接触覆盖窗口基板(Cover window substrate)，则经由第1图案10、第2图案20及位置检测线向驱动电路侧传递接触位置的静电容量的变化。而且，通过X及Y输入处理电路(图中未示出)等，静电容量的变化变换成电信号，由此掌握接触位置。

与此相关，第1图案10及第2图案20在同一层形成，为了感知触摸的位置，各个图案应电气连接。可是，第1图案10虽然为单位图案通过连接部而相互连接的形态，但第2图案20为单位图案以岛(island)形态相互分离的结构，因而为了电气连接第2图案20，需要另外的桥接电极40。后面将对桥接电极40进行叙述。

在本发明的感知图案中，所述第1图案及第2图案的边界的至少一部分包括多个曲线的凸部及凸部之间的多个曲线的凹部。

图1为在本发明一个实施例的触摸传感器中显示感知图案的配置的平面图，如图1所示，第1图案和第2图案的边界的至少一部分可以包括多个曲线的凸部及凸部之间的多个曲线的凹部。

就以往具备有角边界的第1图案及第2图案的触摸传感器而言，由于柔软性低，在弯折或卷曲触摸传感器时，应力集中于有角的边界部分，存在产生裂纹的问题。但是，如本发明的触摸传感器所示，当第1图案及第2图案的边界的至少一部分包括多个曲线的凸部及凸部之间的多个曲线的凹部时，能够缓和应力向边界集中，能够减少弯曲时产生裂纹。因此，触摸传感器具有更优秀的柔软性，可以用作柔性触摸传感器。

而且，边界采用曲线形态的复杂图案，从而在感知图案的边界的漫反射(diffuse reflection)增加，能够减小感知图案被使用者可见。

包括多个曲线的凸部及凸部之间的多个曲线的凹部的边界的至少一部分不特别限定，如图1及2所示，既可以是除第1图案和后述桥接电极的交叉部邻接边界之外的全部，也可以是第1图案和第2图案的全部边界。

另外，如图1及2所示，所述第1图案的凸部和第2图案的凹部、第1图案的凹部和第2图案的凸部相对地配置。在这种情况下，可以使后述虚设图案的截面积最大化，加大触摸时因人体或导体引起的静电容量的变位(Delta Cm)。因此，能够改善触摸灵敏度。

另外，通过采用边界复杂的图案，可以减小感知图案的可见，可以减小第1图案与第2图案之间的距离，减小感知图案的可见，从而能够改善触摸灵敏度。

曲线的凹部及凸部的曲率不特别限定，例如，曲率半径可以为0.05至10mm。如果曲率半径不足0.05mm，则由于接近非曲线的直角，抑制裂纹及感知图案可见性改善效果会微小，如果超过10mm，则接近直线，难以体现稠密的凹凸，抑制裂纹及可见性改善效果会微小。在实现稠密的凹凸而使抑制裂纹及可见性效果最大化方面，优选曲率半径可以为0.1至3mm。

第1图案的单位图案通过连接部而相互连接，如图1及图2所示，第1图案的单位图案与连接部相接的边界可以为曲线。在这种情况下，也可以防止因应力向有角的边界集中而产生裂纹。

另外，出于相同的理由，如图1及图2所示，第2图案的与所述连接部相对的边界可以为曲线。

感知图案的厚度不特别限定，例如，可以分别为10至350nm。如果感知图案的厚度不足10nm，则电阻增大，触摸灵敏度会降低，如果超过350nm，则反射率增大，会发生可见性问题。

只要是导电性优秀、电阻低的金属，便可不受限制地用于感知图案，例如，可以为钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛或其中2种以上的合金。

此外，还可以使用本领域公知的透明电极材料。例如，可以为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)、铜氧化物(CO)、PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，聚乙撑二氧噻吩)、碳纳米管(CNT)、石墨烯(graphene)等。

感知图案的形成方法不特别限定，例如，可以借助于物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition,PVD)、化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)等多样的薄膜气相沉积技术而形成。例如，可以通过作为物理气相沉积法一个示例的反应溅射法(reactive sputtering)而形成。除所述方法之外，还可以通过光刻技术而形成。

桥接电极40连接第2图案20的分开的单位图案。此时，桥接电40应与感知图案中的第1图案10绝缘，为此而形成有绝缘层60。对此进行后述。

桥接电极40可以不受限制地使用本领域公知的透明电极材料。例如，可以为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)、铜氧化物(CO)、PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，聚乙撑二氧噻吩)、碳纳米管(CNT)、石墨烯(graphene)等，它们可以单独使用或2种以上混合而使用。优选地，可以使用铟锡氧化物(ITO)。它们可以单独使用或2种以上混合而使用。

此外，导电性优秀、电阻低的材料可以不受限制地应用，例如，可以为钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中2种以上的合金。

桥接电极40的大小不特别限定，例如，长边可以为2至500μm，优选地，可以为2至300μm，但并非限定于此。在桥接电极40的长边为2至500μm的情况下，可以减小图案的可见性，具有适当电阻抗。

桥接电极40的厚度例如可以为5至350nm。当厚度为所述范围以内时，可以在改善电阻的同时，抑制弯曲性、透射率下降。

桥接电极40的桥例如可以具有条(bar)结构。

桥接电极40例如如图1至7所示，既可以具有单个桥，也可以具有2个以上的桥。当桥接电极40具有2个以上的桥时，在电阻及可靠性方面有利。

另外，桥接电极40的桥也可以具有开口部(图中未示出)。此时，可以减小桥接电极40的面积，改善触摸传感器的弯曲性及可见性。

另外，桥接电极40的桥还可以具有网状(mesh)结构(图中未示出)。此时，同样地，可以减小桥接电极40的面积，改善触摸传感器的弯曲性。

桥接电极40的形成方法不特别限定，例如，可以使用作为前述感知图案的形成方法而示例的方法。

本发明的触摸传感器还可以在所述第1图案与第2图案之间包括与它们电气分离的虚设图案50。

在触摸传感器中，存在感知图案的区域的折射率与不存在感知图案的区域的折射率相异，因而存在由于折射率差异而导致感知图案会被触摸传感器使用者可见的问题。

但是，当在第1图案10与第2图案20之间包含虚设图案50时，可以减小所述折射率差异，从而减小感知图案被使用者可见。

虚设图案50可以是边界的至少一部分对应于第1图案10及第2图案20的凸部和凹部的曲线。图3是具有这种虚设图案50的触摸传感器的平面图，如图3所示，可以具有与第1图案10及第2图案20曲面的凸部和凹部对应的曲面边界。在这种情况下，可以减小第1图案10与第2图案20之间不存在虚设图案50的区域，可以使感知图案被使用者可见最小化。

另外，虚设图案50可以包括相互分开的多个子虚设图案。图4是具有这种虚设图案50的触摸传感器的平面图，如图4所示，虚设图案50可以包括相互分开的多个子虚设图案。在这种情况下，虚设图案50分开成多个图案，因而能够进一步改善触摸传感器的柔软性。

虚设图案50的厚度不特别限定，例如可以分别为10至350nm。如果感知图案的厚度不足10nm，则电阻增大，触摸灵敏度会下降，如果超过350nm，则反射率增大，会产生可见性问题。

作为虚设图案50，可以使用作为感知图案的材料而示例的材料，从使存在感知图案的区域与不存在感知图案的区域之间的折射率差值最小化的方面而言，优选与感知图案相同的材料。

虚设图案50的形成方法不特别限定，例如，可以使用作为前述感知图案形成方法而示例的方法。

本发明的触摸传感器还包括绝缘层60。

绝缘层60介于感知图案与桥接电极40之间，发挥使第1图案10与第2图案20绝缘的功能。

绝缘层60既可以如图2所示以岛形态只位于感知图案与桥接电极40的交叉部，也可以如图5所示以层形态位于整体。

当绝缘层60以岛形态配置时，第2图案20与桥接电极40直接连接，当绝缘层60以层形态配置时，第2图案20通过在绝缘层60形成的接触孔(contact hole)70而与桥接电极40连接。

绝缘层60可以不受特别限制地使用本领域使用的材料及方法而形成。

在本发明的触摸传感器中，感知图案10、20及桥接电极40的层叠顺序不特别限定。例如，也可以按感知图案10、20及桥接电极40的顺序层叠。在这种情况下，可以按感知图案10、20、绝缘层60及桥接电极40的顺序层叠，图1至6便是这种结构的平面图。

另外，也可以按桥接电极40及感知图案10、20的顺序层叠。在这种情况下，可以按桥接电极40、绝缘层60及感知图案10、20的顺序层叠，图6便是这种结构的平面图。

本发明的触摸传感器可以在基板100上形成。

基板100可以不受限制地使用本领域通常使用的材料，例如，可以为玻璃、聚醚砜(PES,polyethersulphone)、聚丙烯酸酯(PAR,polyacrylate)、聚醚酰亚胺(PEI,polyetherimide)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN,polyethyelenen napthalate)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,polyethyelene terepthalate)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide:PPS)、聚芳酯(polyallylate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚碳酸酯(PC,polycarbonate)、三乙酸纤维素(TAC)、醋酸丙酸纤维素(cellulose acetate propionate,CAP)等。

另外，本发明提供包括所述触摸传感器的图像显示装置。

本发明的触摸传感器不仅可以应用于通常的液晶显示装置，还可以应用于电致发光显示装置、等离子显示装置、场发射显示装置等各种图像显示装置。

下面为了帮助本发明的理解而示出优选实施例，但这些实施例只是本发明的示例，并非限制请求保护的范围，在本发明的范畴及技术思想范围内，可以对实施例进行多样的变更及修订，这是所属领域的技术人员不言而喻的，这种变形及修订当然也属于请求保护的范围。

实施例1

在厚度50μmPET基板上，利用ITO，通过光刻方法，形成具有图1结构的厚度为400nm的感知图案。此时，第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为0.5mm。

然后，在所述感知图案的连接部上，利用有机绝缘膜，通过光刻方法，如图2所示，形成厚度为2μm绝缘层，如图2所示，利用ITO，通过光刻方法，形成长边长度为382μm厚度为135nm的桥接电极，从而制造了触摸传感器。

实施例2

在实施例1的触摸传感器中，如图3的结构所示，利用ITO，通过光刻方法，进一步以厚度400nm形成虚设图案，制造了触摸传感器。

实施例3

在实施例1的触摸传感器中，如图4的结构所示，利用ITO，通过光刻方法，进一步以厚度400nm形成虚设图案，制造了触摸传感器。

实施例4

除第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为12mm之外，以与实施例1相同的方法制造了触摸传感器。

实施例5

除第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为0.03mm之外，以与实施例1相同的方法制造了触摸传感器。

实施例6

除第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为0.07mm之外，以与实施例3相同的方法制造了触摸传感器。

实施例7

除第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为0.1mm之外，以与实施例3相同的方法制造了触摸传感器。

实施例8

除第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为3.0mm之外，以与实施例3相同的方法制造了触摸传感器。

实施例9

除第1图案和第2图案的凹部和凸部的曲率半径为3.5mm之外，以与实施例3相同的方法制造了触摸传感器。

对比例1

除按图7的结构形成感知图案之外，以与实施例1相同的方法制造了触摸传感器。

对比例2

除按图8的结构形成感知图案之外，以与实施例1相同的方法制造了触摸传感器。

实验例

(1)弯曲裂纹评价

在可靠性腔条件85℃/85％环境内，投入实施例及对比例的试样120小时后，以折弯半径3R实施弯曲1000次后，评价了传感器内裂纹数。

<评价水平>

0:未发现裂纹

1:虚设发生细微裂纹1、2个

2:虚设发生细微裂纹3个以上

3:虚设及连接部发生1个裂纹

4:虚设及连接部发生2个以上裂纹

7:发生断线导致的功能不良

10:全面产生裂纹，裂纹个数无法测量

(2)触摸灵敏度评价

使用静电容量功能检查装备(制造商MIK21/Model K-9601T)，用导电棒触摸试样后，评价了静电容量值的变化值(△Cm)。

(3)感知图案可见性评价

把覆盖窗口(Cover Window)使用OCA接合于根据实施例及对比例制造的触摸屏面板，以专业官能试验人员100名为对象，用三波长灯照射，目视观察了感知图案的可见性，清点观察结果判断为可见的试验人员数，将其结果值记载于下表1。

【表1】

参照所述表1及图9，可以确认实施例的触摸传感器的弯曲裂纹被抑制，触摸灵敏度优秀，感知图案被使用者可见的情形较少。

但是，对比例的触摸传感器发生弯曲裂纹，柔软性低下，触摸灵敏度也低，感知图案被使用者更多可见。