本发明涉及一种触摸传感器。更具体地，本发明涉及一种具有低薄层电阻并且能够具有高分辨率、大面积和小厚度的高性能膜型触摸传感器。
背景技术：
在诸如个人数字助理(pda)、膝上型计算机、办公自动化(oa)设备、医疗设备、汽车导航系统等电子设备的显示器中，设置有触摸传感器作为输入装置。根据触摸传感器的实施方法，触摸传感器能够分为电阻型触摸传感器、电磁感应型触摸传感器、光学型触摸传感器、电容型触摸传感器等。
例如，如图1中所示，电容型触摸传感器能够根据是否显示视觉信息而被分成显示区域和非显示区域。
显示区域用于显示由与触摸传感器结合的设备所提供的图像，还用于感测用户以电容方式输入的触摸信号。在显示区域中，形成包括沿彼此交叉的方向形成的多个电极图案41和42的电极图案层40(也被称为触摸传感器层)。
同时，在位于显示区域外的非显示区域中，形成与电极图案层40电连接的连接线部分20(也称为迹线部分)和与连接线部分20电连接的焊盘部分30。
在具有上述构造的触摸传感器中，通常在构成电极图案层40的电极图案41和42中使用氧化铟锡(ito)。已知施用于触摸传感器的ito容易在柔性基板上裂开并根据产品具有约200ω/□(sq)或约100ω/□(sq)的薄层电阻。
ito的薄层电阻能够根据其厚度进行调整。为了实现具有高分辨率和小厚度的触摸传感器，有必要使薄层电阻最小化。然而，薄层电阻的降低导致ito厚度的相对增加，从而限制了产品厚度的减小。而且，当ito的厚度增加时，透射率降低，并且膜的可见度降低。因此，需要开发一种新的触摸传感器制造方法，用于降低电极图案层的薄层电阻而不增加ito厚度，从而使触摸传感器具有高分辨率、大面积和小厚度。
此外，当通过在基板上附贴膜层来制造触摸传感器时，膜层可能由于高温工艺而变形，针对该问题的解决方案是必需的。
(现有技术文献)
(专利文献)
(专利文献1)韩国专利公开no.10-2015-0132689
(专利文献2)韩国专利公开no.10-2015-0040865
技术实现要素：
1、技术问题
本发明的技术目的不仅是通过使电极图案层具有低的薄层电阻来提高触摸灵敏度，而且提供具有高分辨率、大面积和小厚度的高性能膜型触摸传感器及其制造方法。
本发明的另一技术目的是提供一种高性能膜型触摸传感器及其制造方法，该高性能膜型触摸传感器通过使电极图案层具有低的薄层电阻而改善了触摸灵敏度，因此能够具有高分辨率、大面积和小厚度，并且能够通过高温工艺用硬质材料的基板制造。
本发明的又一技术目的在于提供一种能够用作识别用户指纹的辅助装置的高性能膜型触摸传感器及其制造方法。
2、问题的解决方案
根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器的制造方法包括：在基板上形成分离层；形成电极图案层，该电极图案层包括沿不同方向布置在分离层上的第一电极图案和第二电极图案、桥电极图案和焊盘电极图案；在电极图案层上形成保护层；以及将一个表面涂布有粘合剂层的保护膜粘接到保护层上，其中第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
根据本发明的方法还可以包括：从分离层分离基板；以及将基膜粘接到分离层的已经分离掉基板的一个表面上。
该方法可以进一步包括在分离层和电极图案层之间形成保护层。
在一些情况下，该方法可以进一步包括去除保护膜并且附贴偏光膜。
在该方法中，多个导电层可以包括透明金属氧化物层和形成在透明金属氧化物层之上或之下的薄膜金属层，并且可以具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
多个导电层可以包括透明金属氧化物层和形成在透明金属氧化物层之上或之下的薄膜金属层，透明金属氧化物层和薄膜金属层可以分别具有10nm至40nm和5nm至20nm的厚度，并且电极图案间隔可以是70μm以下。
根据本发明的实施方式的高性能膜型触摸传感器是从基板上剥离并且粘接有基膜的膜型触摸传感器，其中在基膜上至少依次堆叠分离层、电极图案层和保护层，并且在分离层上沿不同方向布置的第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
在能够变形的根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器中，在基板上至少依次堆叠分离层、电极图案层和保护层，并且在分离层上沿不同方向布置的第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
作为能够变形的另一个实施方式，在根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器中，在基板上至少依次堆叠分离层、电极图案层、保护层和保护膜，并且在分离层上沿不同方向布置的第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
多个导电层可以包括透明金属氧化物层和形成在透明金属氧化物层之上或之下的薄膜金属层，透明金属氧化物层和薄膜金属层可以分别具有10nm至40nm和5nm至20nm的厚度，并且电极图案间隔可以是70μm以下。
多个导电层可以包括透明金属氧化物层和形成在透明金属氧化物层之上或之下的薄膜金属层，并且可以具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
在能够被变形的另一个实施方式中，多个导电层可以包括形成在透明金属层之间的薄膜金属层，并且可以具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
3、有益效果
在根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器中，电极图案层被实施为多个导电层，因此可以获得10ω/□(sq)以下的低薄层电阻和85％以上的透射率。
此外，本发明不仅通过使电极图案层具有低的薄层电阻来提高触摸灵敏度，而且提供能够具有高分辨率、大面积和小厚度的高性能膜型触摸传感器。由于提高的触摸灵敏度，高性能膜型触摸传感器能够作为通过识别指纹脊线来识别用户指纹的辅助装置，因此能够用作指纹识别触摸传感器。
此外，根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器能够应用于高温工艺中，原因在于其能够通过在硬质基板例如玻璃基板上形成分离层和电极图案层来制造，而无需膜层。
附图说明
图1是一般触摸传感器的平面图的示例；
图2是根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器的横截面图的示例；
图3a至图3f示出了根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器的制造工艺流程的示例；和
图4是示出根据本发明实施方式的多个导电层的薄层电阻和透射率特征的示例的表格。
具体实施方式
由于为了描述根据本发明的概念的实施方式的目的，仅仅例示了根据本文公开的本发明的概念的实施方式的具体结构或功能描述，所以根据本发明的概念的实施方式可以以各种形式实施，而不限于这里描述的实施方式。
尽管易于对本发明的实施方式进行各种修改和变形，但是在附图中以示例的方式示出了其特定实施方式，并且将在本文中详细描述。然而，应该理解的是，不意在将本发明限制于所公开的特定形式，相反，本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等价方案和替代方案。
而且，在描述本发明的实施方式时，当确定对相关的已知功能和配置(例如，电极图案的形状、电极图案的制造方法等)的详细描述会不必要地使本发明的精神模糊时，将省略其详细描述。此外，为了便于描述，将仅参考位于图1中所示的触摸传感器的显示区域中的电极图案层的上部构造和下部构造来描述本发明的实施方式。
首先，图2是根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器的横截面图的示例。
如图2中所示，在根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器中，至少分离层110、电极图案层130、135、140和137以及保护层150依次堆叠在诸如玻璃基板的硬质基板100上，并且在分离层110上沿不同方向布置的第一电极图案130和第二电极图案135中的一个或多个由多个导电层形成以减小薄层电阻。
多个导电层包括作为第一电极图案130的透明金属氧化物层和形成在透明金属氧化物层之上或之下的薄膜金属层120。透明金属氧化物层和薄膜金属层120分别具有10nm至40nm和5nm至20nm的厚度。考虑到指纹脊线之间的间隔(通常为50μm至200μm)，电极图案间隔为70μm以下，并且为了精确检测，电极图案间隔可以为50μm以下。
此外，多个导电层包括作为第一电极图案130的透明金属氧化物层和形成在透明金属氧化物层之上或之下的薄膜金属层120，并且具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
根据实施方式，在多个导电层中，在透明金属氧化物(氧化铟锌(izo)或氧化铟锡(ito))层之间形成薄膜金属层(ag合金)，如图4中所示，这将在下面进行描述，并且多个导电层具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
任何透明导电材料都能够用作第一电极图案130和第二电极图案135而没有限制。与第一电极图案130对应的透明金属氧化物层可以包括izo、氧化铟锌锡(izto)、氧化铝锌(azo)、氧化镓锌(gzo)、氧化氟锡(fto)、ito-ag-ito、izo-ag-izo和azo-ag-azo中的至少一种，并且薄膜金属层120可以包括ag、cu、al、pt和au中的至少一种。毋庸置疑，薄膜金属层120可以被实现为诸如au、ag、cu和al的金属或者从能够降低薄层电阻的导电聚合物材料中选择的材料的纳米线。
图2中所示的高性能膜型触摸传感器根据需要还可以包括在分离层110上的保护层。可以通过剥离工艺去除玻璃基板100，并且可以将基膜附贴到该位置。根据需要也可以将保护膜160分离，然后可以附贴偏光膜以销售触摸传感器。
下面将参考图3a至图3f详细描述能够具有这样的多种构造的高性能膜型触摸传感器的制造工艺。
图3a至图3f示出了根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器的制造工艺流程的示例。
参考图3a，将有机聚合物膜涂布于玻璃基板100以形成分离层110。分离层110被形成为将形成在玻璃基板100上的触摸传感器与玻璃基板100分离。分离层110可以围绕并涂覆形成于其上的电极图案层，并且还用于使电极图案层绝缘。
作为参考，可以使用已知的涂覆方法，例如旋涂、模压涂布、喷涂等来涂布分离层110。
分离层110的剥离强度不受限制。分离层110的剥离强度可以为例如0.01n/25mm至1n/25mm，并且可以优选为0.01n/25mm至0.2n/25mm。当满足该范围时，在触摸传感器的制造过程中，触摸传感器能够容易地从玻璃基板100剥离而没有残留物，并且可以减少由剥离操作期间产生的张力引起的卷曲和裂纹。
分离层110的厚度不受限制。分离层110的厚度可以是例如10nm至1000nm，并且优选地可以是50nm至500nm。当满足该范围时，剥离强度稳定，能够形成均匀的图案。
分离层110可以由诸如聚酰亚胺聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚酰胺酸聚合物、聚酰胺聚合物、聚乙烯聚合物、聚苯乙烯聚合物、聚降冰片烯聚合物、苯基马来酰亚胺共聚物聚合物和聚偶氮苯聚合物的聚合物制成，并且这些聚合物可以单独或组合使用。
同时，除了玻璃基板100之外，为了承受用于形成触摸传感器的处理温度，不会在高温下变形或者换句话说具有耐热性从而保持其平整度的硬质材料基板可以用作基底基板。
作为形成分离层110的固化工艺，可以单独或组合使用热固化和紫外(uv)固化。
在根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器中，在形成分离层110之后，可以在分离层110上另外形成保护层115，如图3b中所示。保护层115是根据需要可以省略的可选组成部分。
保护层115用于与分离层110一起保护将在下面描述的通过涂覆电极图案层形成的电极图案层，并在形成电极图案层的操作中防止分离层110暴露于用于形成电极图案层的蚀刻剂中。
例如，保护层115可以形成为覆盖分离层110的侧面的至少部分区域。分离层110的侧面是指分离层110的侧壁。这种构造在构成电极图案层的导电电极图案的图案化过程等中能够最小化分离层110的侧面向蚀刻剂等的暴露。为了完全防止分离层110的侧面的暴露，优选的是构造保护层115以覆盖分离层110的全部侧面。在分离层110或保护层115上可以另外形成用于调节折射率的折射率匹配层(iml)层。
在形成电极图案层的操作中，如图3c中所示，执行在分离层110(或保护层115)上形成电极图案层的过程。电极图案层是用于感测用户输入的触摸信号的部件。在本发明的实施方式中，电极图案层包括沿不同方向(例如，x轴方向和y轴方向)布置的第一电极图案130和第二电极图案135、桥电极图案137、焊盘电极图案和绝缘层140。特别地，为了降低薄层电阻，第一电极图案130和第二电极图案135中的一个或多个(即，本发明的实施方式中的第一电极图案130)形成为多个导电层(例如，透明金属氧化物层和薄膜金属层(对应于辅助电极))。在图3c中，第一电极图案130用作为透明金属氧化物的ito(或izo)实施，因此下面能够使用附图标记130作为透明金属氧化物层的附图标记。
如上参考图3c所述，为了减小电阻，电极图案层包括多个导电层，即，薄膜金属层120和堆叠在薄膜金属层120上的透明金属氧化物层130。毋庸置疑，薄膜金属层120可以堆叠在透明金属氧化物层130上，或者薄膜金属层120可以形成在透明金属氧化物层130之间，也就是说，在透明金属氧化物层上可以形成诸如薄膜金属层的具有三层结构的电极图案层，并且可以在该薄膜金属层上形成透明金属氧化物层。
更具体地，作为其中在透明金属氧化物层130之下形成薄膜金属层120的电极图案层，首先在分离层110或保护层115上将与辅助电极对应的薄膜金属层120沉积为薄且半透明的，并进行光刻，使得形成半透明薄膜金属层120。随后，将透明金属氧化物层130沉积在薄膜金属层120上并进行光刻，从而形成电极。由于用于形成电极图案层的其它工艺(即，形成绝缘层140和孔的工艺以及形成桥电极图案137的工艺)是已知技术，因此将省略其详细描述。
当在透明金属氧化物层130上形成薄膜金属层120时，可以在分离层110或保护层115上形成透明金属氧化物层130和薄膜金属层120，然后仅对上部薄膜金属层120进行选择性蚀刻。
当在上述电极图案层中将透明金属氧化物层130图案化为菱形图案并且将薄膜金属层120图案化成网格时，能够将薄膜金属层120用作辅助电极。当在透明金属氧化物层130上形成能够用作辅助电极的薄膜金属层120时，薄层电阻降低，使得能够制造大面积和高灵敏度的传感器。作为参考，当形成辅助电极时，透明金属氧化物层130的薄层电阻降低60％至90％或更多。因此，优选调节薄膜金属层120的厚度，使得透明金属氧化物层130具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
构成第一电极图案130的多个导电层具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和90％以上的透射率。为了具有薄层电阻，包括多个导电层的透明金属氧化物层130和形成在透明金属氧化物层130之上或之下的薄膜金属层120的厚度优选分别为10nm至40nm和5nm至20nm，电极图案间隔(图1的a)优选为70μm以下，并且为了精确检测，电极图案间隔为50μm以下。这是为了允许正常感测指纹脊线之间的间隔。
作为参考，图4是示出根据本发明实施方式的多个导电层的薄层电阻和透射率特征的示例的表。图4示出了具有在透明金属氧化物层130之间形成薄膜金属层120的三层结构的多个导电层的薄层电阻和透射率特征的示例。
参考图4，当透明金属氧化物层130被实施为具有厚度为30nm的izo或ito的多个导电层，并且使用厚度为10nm或15nm的ag作为薄膜金属层120时，薄层电阻值为10ω/□(sq)以下，并且3μm或5μm的izo/ag合金/izo图案的透射率为90％以上。因此，当多个导电层被形成为具有三层结构时，可以使多个导电层的厚度最小化并且可以获得优异的半透明透射率。
同时，可以使用多种已知方法将构成电极图案层和焊盘图案层的第一电极图案130和第二电极图案135形成在保护层115或分离层110上，然后通过激光工艺或湿法蚀刻工艺来进行图案化，所述已知方法例如干法工艺，比如溅射、沉积等，以及湿法工艺，比如深层涂布、旋涂、辊涂、喷涂等。可替选地，第一电极图案130、第二电极图案135和焊盘图案层可以使用诸如丝网印刷、凹版印刷、喷墨印刷等的直接图案化工艺来形成。
在本发明的实施方式中，连续沉积薄膜金属层120和透明金属氧化物层130。这里，可以通过对薄膜金属层120进行光刻来形成焊盘，并且可以通过对透明金属氧化物层130进行光刻来形成用作触摸传感器的第一电极图案。
当形成第一电极图案130和第二电极图案135时，形成绝缘层140，如图3c中所示。绝缘层140用于防止电极图案的腐蚀并保护电极图案的表面。绝缘层140优选是热固性或uv固化性的有机聚合物。
在形成绝缘层140之后，如图3d中所示，在绝缘层140中形成孔，使得第一电极图案130电连接。而且，将透明导电膜沉积在孔中和绝缘层140上并进行光刻，从而形成桥电极图案137。
在形成桥电极图案137之后，如图3d中所示形成保护层150。保护层150是有机膜，并且形成为使得与和电极图案层接触的表面相反的表面平坦。保护层150可以由单层或多层形成，并且优选由具有与绝缘层140相同的折射率的材料或物质形成。
随后，如图3e中所示，通过转印工艺将保护膜160粘合到保护层150上。保护膜160可以是在其至少一个表面上包括粘合剂层的膜或者诸如聚丙烯的具有自粘性的膜，并且可以用于改善加工性。在一些情况下，可以去除保护层150，然后可以附贴偏振膜。
当完成保护膜160的粘合时，执行去除玻璃基板100的操作。换句话说，如图3f中所示，可以将其上形成有电极图案层的分离层110从玻璃基板100剥离和分离。剥离方法可以是提离或剥离，且不限于此。
可以将基膜粘合到已经去除了玻璃基板100的分离层110的下表面上。对粘合有基膜的膜型触摸传感器进行uv固化或热固化工艺，并提供位于触摸传感器上的保护膜160。随后，将冲孔的偏光膜附贴到触摸传感器，并将触摸传感器切割成单元，从而以单元为单位制造高性能的触摸传感器。
能够以根据本发明实施方式的上述方式制造的高性能膜型触摸传感器能够根据消费者的需求或制造商的销售政策作为具有各种配置的触摸传感器出售。
例如，能够出售从玻璃基板剥离并粘接有基膜的触摸传感器作为如下触摸传感器销售：其中，在基膜上至少依次层叠分离层、电极图案层和保护层，并且沿不同方向布置在分离层上的第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
此外，高性能膜型触摸传感器能够作为如下触摸传感器出售：其中，在玻璃基板上至少依次层叠分离层、电极图案层和保护层，并且沿不同方向布置在分离层上的第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
此外，高性能膜型触摸传感器能够作为如下触摸传感器出售：其中，在玻璃基板上至少依次层叠分离层、电极图案层、保护层和保护膜，并且沿不同方向布置在分离层上的第一电极图案和第二电极图案中的一个或多个由多个导电层形成以降低薄层电阻。
除了这样的多种销售模式之外，根据需要，高性能膜型触摸传感器能够作为其中在分离层上进一步堆叠有保护层的模型或其中在堆叠电极图案层上堆叠的保护层上附加地粘合有偏光膜的模型出售。
如上所述，根据本发明实施方式的高性能膜型触摸传感器通过在没有膜层的玻璃基板上形成分离层和电极图案层来制造，因此能够以高温工艺涂布。而且，由于电极图案层被实施为多个导电层，所以触摸传感器能够具有10ω/□(sq)以下的薄层电阻和85％以上的透射率。
因此，本发明不仅能够通过使电极图案层具有低的薄层电阻来改善触摸灵敏度，而且还能够提供具有高分辨率、大面积和小厚度的高性能膜型触摸传感器。
而且，本发明能够改善触摸灵敏度，因此能够用作通过识别指纹脊线来识别用户指纹的辅助装置。
虽然上面已经描述了附图中示出的实施方式供参考，但是实施方式仅仅是示例性的，并且本领域的普通技术人员应该理解，可以根据这些实施方式做出各种修改和等价方案。因此，本发明的真正技术范围应仅由所附权利要求确定。