CN104137040A - 触控屏幕传感器、包括该传感器的显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触控屏幕传感器、包括该屏幕传感器的显示设备及其制造方法，该触控屏幕传感器能够防止因定位于上方的触控屏幕传感器与下方的显示设备之间的光学干扰而出现摩尔现象，该触控屏幕传感器通过接收感测基板的输入信号来辨识触摸坐标，该触控屏幕传感器包括：第一感测基板(200)，其被配置用于根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案(210)连接的电极来产生第一输入信号；以及第二感测基板(310)，其被定位在所述第一感测基板(200)的上表面上，并且被配置用于根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案(310)连接的电极来产生第二输入信号，该第二图案与该第一图案(210)是不平行的。按照本发明的触控屏幕传感器，由于由感测单元形成的图案重迭而形成的晶格图案具有预定角度，因此摩尔纹产生得以抑制，从而能防止因摩尔纹而引发的图像质量劣化。

Description

触控屏幕传感器、包括该传感器的显示设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及触控屏幕传感器、包括该触控屏幕传感器的图像显示设备及其制造方法，并且更具体而言涉及这样一种触控屏幕传感器，其能够防止因定位在显示设备上方及下方的触控屏幕传感器的感测单元图案之间的光学干涉而产生摩尔现象，本发明还涉及包括该触控屏幕传感器的图像显示设备及其制造方法。
背景技术
作为在手指或诸如触控笔这样的物体与屏幕接触时将接触辨识为输入信号的装置，触控屏幕传感器是输入设备，被附加至显示设备或被嵌入且设计于显示设备(诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)、主动矩阵有机发光二极管(AMOLED))内。近年来，触控输入设备已广泛安装于便携设备(诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP))中，并且已用于各种行业(诸如导航、上网本、笔记本电脑、数字信息装置(DID)、使用触控输入支持操作系统的桌面计算机、因特网协议TV(IPTV)、高科技战斗机、坦克及装甲车)。
触控屏幕传感器具有透光特性以降低可见度，并且是通过使用导电材料的感测单元来形成的。感测单元由若干重复图案形成以辨识输入信号在触控屏幕传感器上的位置，并且具有如下问题：因为包括感测单元的若干感测层是平行叠放的且这些图案因此而重迭，所以会这些图案相互干涉而产生摩尔纹(moirépattern)。
发明内容
本发明致力于提供一种触控屏幕传感器及其制造方法，该触控屏幕传感器能够防止由摩尔纹产生的图像质量劣化，其实现方式为：在由感测基板电极形成的图案根据这些感测基板叠放或与图像显示面板的叠放而彼此重迭的情况下，根据预定角度给出图案之间的失真来防止摩尔纹产生。
本发明致力于提供一种触控屏幕传感器及其制造方法，该触控屏幕传感器通过使连接多个感测单元的连接单元的图案形成为与感测单元的图案相同来降低可见度，并且通过打开感测单元或连接单元的边缘而不将该边缘与边缘电极连接使得使用者看到原本精细隔开的电极好像是连续的。
本发明致力于提供一种触控屏幕传感器及其制造方法，其中通过在形成有电极的电极层外形成近似为黑色的黑色层来使该电极层不暴露在外。
本发明致力于提供一种图像显示设备及制造该图像显示设备的方法，该图像显示设备能够通过简单地调整显示设备和触控屏幕传感器的方向，在无需单独过程情况下去除摩尔纹并且改良图像质量。
本发明示范性实施例提供一种通过接收感测基板输入信号来辨识用户触摸坐标的触控屏幕传感器，其包括：第一感测基板，其配置用于根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案连接的电极来产生第一输入信号；以及第二感测基板，其定位在该第一感测基板的上表面上，并且被配置用于根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案连接的电极来产生第二输入信号，该第二图案与该第一图案是不平行的。
第一图案与第二图案之间的角度之大小可等于或小于27°。
本发明另一示范性实施例提供一种图像显示设备，其包括：图像信息显示单元，用于通过使用多个像素来显示图像信息；以及根据本发明的触控屏幕传感器。
图像信息显示单元可包括形成于多个像素之间的黑色矩阵图案，并且黑色矩阵图案、第一图案及第二图案可被布置为彼此不平行。
本发明又一示范性实施例提供一种制造触控屏幕传感器的方法，其包括：形成第一感测基板，该第一感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案连接的电极来产生第一输入信号；以及形成第二感测基板以使其定位在该第一感测基板的上表面上，该第二感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案连接的电极来产生第二输入信号，该第二图案与该第一图案不平行。
本发明又一示范性实施例提供一种制造图像显示设备的方法，其包括：形成图像信息显示单元，该图像信息显示单元通过使用多个像素来显示图像信息；形成第一感测基板以使其定位在图像信息显示单元的上表面上，该第一感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案连接的电极来产生第一输入信号；以及形成第二感测基板以使其定位在第一感测基板的上表面上，该第二感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案连接的电极来产生第二输入信号，该第二图案与该第一图案不平行。
根据本发明触控屏幕传感器，由感测单元形成的图案重迭而形成的晶格图案被形成为具有预定角度，使摩尔纹产生得以抑制，从而能够防止因摩尔纹而产生的图像质量劣化。可通过简单地调整触控屏幕传感器之间的方向，在无需单独过程的情况下防止图像质量劣化。
将连接多个感测单元的连接单元的图案形成为与感测单元的图案相同，以使用户无法看到触控屏幕传感器的感测单元。
附图说明
图1以示范性图为例示出根据本发明的示范性实施例的包括触控屏幕传感器的图像显示设备。
图2a及图2b示出根据本示范性实施例叠放图像显示设备的图像信息显示单元与第一感测基板的实例。
图3a示出有待本发明解决的根据相关技术产生摩尔现象的实例。
图3b示范性示出根据本发明示范性实施例的用于防止摩尔现象的配置。
图4示范性示出根据本示范性实施例的图像显示设备的第一感测基板与第二感测基板的叠放。
图5示范性示出根据本发明示范性实施例的图像显示设备的感测基板的电极结构。
图6a及图6b以横截面视图示出根据本发明示范性实施例的图像显示设备的感测基板的横截面。
图7a及图7b示范性示出有待本发明解决的根据相关技术的图像显示设备的感测基板的感测单元及连接单元。
图8a及图8b示范性示出根据本发明示范性实施例的图像显示设备的感测基板的感测单元及连接单元。
图9及图10示范性示出根据本发明示范性实施例的图像显示设备的层结构。
图11示范性示出根据本发明示范性实施例的包括触控屏幕传感器的图像显示设备。
图12a及图12b举例示出根据本示范性实施例的图像显示设备的图像信息显示单元与感测基板的叠放。
图13以流程图示出根据本发明示范性实施例的制造包括触控屏幕传感器的图像显示设备的方法。
图14以详细流程图示出在根据本发明示范性实施例的制造图像显示设备的方法中形成基板的步骤。
具体实施方式
在描述根据本发明的触控屏幕传感器、包括该触控屏幕传感器的图像显示设备及制造该图像显示设备的方法之前，首先描述本说明书中使用的若干术语。
触控屏幕传感器(其作为接收感测基板输入信号并辨识用户触摸坐标的装置)是在手指或物体(如触控笔)接触屏幕时将接触辨识为输入信号的装置。触控屏幕传感器例如可为电阻型、电容型及投射电容型。在根据现有技术使用ITO透明电极的电容型触控屏幕传感器中，感测及操作传感器是通过图案化ITO来形成的。电容型触控屏幕传感器具有如下优点：图案因ITO材料的透明性是看不到的，即使感测及操作传感器之形状、线宽(line width)及间距有所不同；但电容型触控屏幕传感器被限于使用高透明性及高耐久性的基板，这是因为随着感测传感器与操作传感器之间的距离因ITO材料之高电阻率而增加，且随着触摸手指与传感器之间的距离增加，对电容变化值的辨识会劣化。在导电层由并非ITO之材料形成的情况下，现有技术的触控屏幕传感器具有如下问题：在操作图案及感测图案之大小有所不同时，因导电层的不透明性而可看到图案。ITO材料本身价格较高，因此存在如下问题：包括ITO材料的触控屏幕传感器之制造成本会增加。
因此，本发明建议了使用感测基板形成具有电阻比ITO小的导电层之电容型触控屏幕传感器、包括该触控屏幕传感器的图像显示设备及其制造方法。
“基板”用于制造触控屏幕传感器，并且应注意，“基板”可称为“膜”。触控屏幕传感器可由单个基板制成，或通过黏合包括上基板及下基板的两个基板来制造。本说明书中称为第一基板的基板可为上基板及下基板中的任一者，并且本说明书中称为第二基板的基板可为上基板及下基板中的任一者，并且应注意，将这些基板称为第一基板及第二基板以免区分上侧及下侧。
在下文中，将结合附图更详细地描述根据本发明的触控屏幕传感器、包括该触控屏幕传感器之图像显示设备及其制造方法。
图1举例示出根据本发明示范性实施例的包括触控屏幕传感器的图像显示设备。参考图1，根据本发明示范性实施例的图像显示设备包括图像信息显示单元100、第一感测基板200及第二感测基板300。
图像信息显示单元100通过使用多个像素来显示图像信息。在本示范性实施例中，图像信息显示单元100可为用于便携设备(诸如移动电话、个人数字助理(PDA)及便携式多媒体播放器(PMP))中的图像显示设备，如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)、主动矩阵有机发光二极管(AMOLED)。图像信息显示单元100可包括在可使用图像输出装置的所有行业领域(如导航、上网本、笔记本电脑、数字信息装置(DID)、使用触控输入支持操作系统的桌上计算机、因特网协议TV(IPTV)、高科技战斗机、坦克及装甲车)中用于显示图像的装置。
第一感测基板200定位在图像信息显示单元100的上表面上，它根据使用者的触控输入并通过使用按照具有预定第一角度的均匀第一图案210连接的电极来产生第一输入信号。在图像信息显示单元100的上表面上的定位意味着：当图像信息显示单元100与第一感测基板200按图1中表示的次序叠放时，第一感测基板200叠放在图像信息显示单元100上。本示范性实施例中的触控输入包括用户通过使用图像信息显示单元100上显示的图像信息，凭借人体(包括用户手指)或电子笔来按压图像信息具体位置而进行的输入。在本示范性实施例中，通过第一感测基板200感测触控信号而产生的第一输入信号可为与触控屏幕传感器上之第一轴上的所辨识位置有关的信息。
借助图2a及图2b更详细地描述具有预定第一角度的均匀第一图案210。图2a示出一个示例，其中根据本示范性实施例的图像显示设备的图像信息显示单元100与第一感测基板200被叠放。参考图2a，图像信息显示单元100包括多个像素，并且多个像素以均匀图案110来排列以便向用户显示图像信息。像素包括分别表示R、G及B的特定组件。一般而言，在平板显示器(如液晶显示器(LCD)及等离子显示面板(PDP))的情况下，光在表示R、G及B像素的特定组件之间受到阻挡，并且在像素之间形成黑色矩阵以便隐藏布线等。在本示范性实施例中由像素形成的均匀图案110意味着在像素之间形成的黑色矩阵图案110。
在本示范性实施例中，第一感测基板200是由按照均匀第一图案210连接的电极形成的。第一图案210可为形状类似晶格的图案，其中由均匀电极形成的线彼此交叉，如图2所示。晶格形状(其中在预定方向上形成的线彼此交叉)意味着通常具有网状晶格形状或网型晶格形状的图案。
第一图案210的第一角度可以是防止产生摩尔现象的角度，其中所述摩尔现象是基于图像信息显示单元100与第一感测基板200的叠放并根据均匀图案110(即为由图像信息显示单元100之多个像素形成的黑色矩阵图案110)与第一图案210之间的相互干扰而产生的。摩尔现象通常为在两个独立的周期性重复图案以预定角度叠放时产生的自然干扰现象。摩尔纹呈现为具有波浪形状的曲线、波纹及波束，它是在与屏幕显示图像叠放时看到的，并且这意味着光强存在变化。
在本示范性实施例中，防止产生摩尔现象可意味着：在黑色矩阵图案110与第一图案210之间给出根据预定第一角度的交叉角度，以便通过防止图案相互干扰来防止产生摩尔纹，该摩尔纹形状类似在因图案叠放而与屏幕显示图像相叠放时所看到的、具有波浪形状的曲线、波纹及波束；或者防止产生摩尔现象意味着防止用户辨识出根据叠放而形成的强度变化。使用者无法辨识强度变化的情况意味着由黑色矩阵图案110及第一图案210形成的第三图案的重复间隔等于或小于下述分辨率的间隔，所述分辨率限定了人类肉眼可分辨的间隔程度。
通过图3描述产生及防止摩尔现象的原理。因为“第一感测基板200的具有周期性的第一图案210”与“由图像信息显示单元之像素形成的黑色矩阵图案110”被平行叠放(如图3a所例示)从而形成相互干扰，所以可产生摩尔现象；但通过叠放第一感测基板200之第一图案210与图像信息显示单元之黑色矩阵图案110以使得第一感测基板200之第一图案210与图像信息显示单元之黑色矩阵图案110不平行(如图3b所例示)，则可防止该摩尔现象。
在本示范性实施例中，图像信息显示单元100之多个像素可相对于虚拟第一轴(图中以x标示的轴，例如矩形图像信息显示单元之水平轴)倾斜地排列。参考图2a及图2b，可以看到黑色矩阵图案110根据预定角度(包括0°)相对于第一轴倾斜，以便相对于该第一轴倾斜地排列。此处应注意到，第一轴是为了描述黑色矩阵图案110与第一及第二感测基板200及300之间的用于防止摩尔现象之倾斜角度而参考的参考线。如图2a中所例示，第一轴可对应于或平行于黑色矩阵图案110之任一平直图案，因此倾斜角度之参考物可为黑色矩阵图案110。
如上文所描述，像素包括根据倾斜方向分别表示R、G及B的特定组件。第一感测基板200是由按照具有预定第一角度的均匀第一图案210连接的电极形成的。
第一图案210之第一角度可为防止产生摩尔现象的角度，所述摩尔现象是因图像信息显示单元100与第一感测基板200叠放且根据图像信息显示单元100之黑色矩阵图案110与第一图案210之间的相互干扰而产生的。
因此，在本示范性实施例中，第一感测基板200可由按照均匀晶格形的第一图案210连接的电极形成，该第一图案相对于第一轴具有预定第一角度α。
第二感测基板300定位在第一感测基板200的上表面上，该第二感测基板根据使用者触控输入，通过使用按照具有预定第二角度的均匀第二图案310连接的电极来产生第二输入信号。在第一感测基板200上表面上的定位意味着：当第二感测基板300与第一感测基板200按图1中所表示的次序叠放时，第二感测基板300叠放在第一感测基板200上。如上文所描述，当根据触控输入通过第一感测基板200产生的第一输入信号为关于第一轴(例如触控屏幕传感器的水平轴)上的所辨识位置的信息时，通过第二感测基板200产生的第二输入信号可为关于与该第一轴垂直的第二轴(例如触控屏幕传感器的纵向轴)上的所辨识位置的信息。
通过图4更详细地描述具有预定第二角度的均匀第二图案310。图4a例示出根据本示范性实施例的图像显示设备的第一感测基板200与第二感测基板300被叠放。参考图4a，如上文所描述，第一感测基板200由按照均匀晶格形的第一图案210连接的电极形成，该第一图案相对于黑色矩阵图案110的第一轴x具有第一角度α。第二图案310可为形状类似晶格的图案，其中由均匀电极形成的线彼此交叉，如图4所示。晶格形状(其中在预定方向上形成的线如上文所述彼此交叉)意味着通常具有网状晶格形状或网型晶格形状的图案。
第二图案310的第二角度可为第二图案310被布置成与第一图案210不平行以便防止根据第一图案210与第二图案310之间的相互干扰而产生摩尔现象的角度。参考图4，在本示范性实施例中，第二感测基板300可由按照均匀晶格形的第二图案310连接的电极形成，该第二图案相对于黑色矩阵图案110具有预定第二角度β。
在本示范性实施例中，第一角度α可为在黑色矩阵图案110与第一图案210之间经确定来防止根据图像信息显示单元100与第一感测基板200之叠放而产生摩尔现象的角度，并且第二角度β可为在黑色矩阵图案110与第二图案310之间经确定来防止根据第一感测基板200与第二感测基板300之叠放而产生摩尔现象的角度。
图4b示出根据本示范性实施例的图像显示设备以及图像信息显示单元100。第一感测基板200叠放在图像信息显示单元100的上表面上，并且第二感测基板300叠放在第一感测基板200的上表面上，因此黑色矩阵图案110、第一图案210及第二图案310被布置成彼此不平行，且因此不产生因这些图案之间的干扰而引起的摩尔现象。此将由以下方程式1来表述。
[方程式1]
0＜α＜90°，0＜β＜60°，0＜|α-β|＜90°
在本示范性实施例中，根据图像信息显示单元之大小确定的第一角度α及第二角度β是如表1所示确定的(角度单位为度(°)，并且在图像信息显示及α与β值相同的情况下接着进行重复实验)。
[表1]
在本示范性实施例中，第一角度及第二角度可根据相对于黑色矩阵图案110所成的角度以及第一感测基板200和第二感测基板300的电极之线宽或间距来确定，该黑色矩阵图案由图像信息显示单元100的像素形成，该间距即为线之间的间隔。图5示出电极之线宽或间距，并且在线宽减小且间距增加时，产生较少的摩尔现象。
实验发现，当第一角度与第二角度之间的差异等于或小于27°时，可防止本示范性实施例中需要解决的摩尔现象，并且第一角度或第二角度可在预定误差角度范围内形成。在本示范性实施例中，误差角度意味着在第一感测基板200及第二感测基板300之图案实际形成的角度与根据制造过程所预期的角度之间的差异，并且在不脱离本发明目标的情况下可在一范围内形成。更具体而言，在误差角度为±5°时，就可能防止摩尔现象，因此误差角度可在±5°范围内形成。
图6a及图6b示出根据本发明示范性实施例的第一感测基板200或第二感测基板300之横截面。根据本发明示范性实施例的第一感测基板200或第二感测基板300包括：树脂层200a或300a，其叠放在基底200b或300b上并且包括图案化于一个表面上的凹纹；及电极层212或312，其是通过用导电材料来填充这些凹纹而形成的，并且按照第一图案210或第二图案310连接的电极可形成于电极层212或312上。
在本示范性实施例中，基底200b或300b可形成为透明基底。亦即，该透明基底可通过使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、压克力(acryl)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰基纤维素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)及玻璃中的至少一者并以透明薄膜形式形成，作为具有预定透明性的基底。
树脂层200a或300a叠放在基底200b或300b上并且具有图案化于一个表面上的凹纹。具体而言，将树脂层叠放在透明基底上，并且通过使用与所需凹纹形状对应的压花形模具在树脂层上进行压印来形成凹纹形状。亦即，通过使用压花形模具在该树脂层上形成凹纹。因此，一个或多个凹纹形成某一图案。此外，树脂层可由紫外线树脂或热固性树脂形成。
电极层212或312是通过用导电材料填充凹纹来形成，并且感测单元、虚设单元及连接单元形成于电极层中。此处，导电材料的实例可包括铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)及镍-磷(Ni-P)。在本示范性实施例中，电极层包括：多个感测单元，其是由按照第一图案210或第二图案310连接的电极形成的；以及连接单元，其是按照与感测单元之图案相同或相似的图案形成的，用来连接这些感测单元。
图7a及图7b举例示出本发明需解决的根据现有技术之触控屏幕传感器的感测单元210a及310a以及连接单元210b及310b。参考图7a或图7b，在根据现有技术的触控屏幕传感器中，感测单元210a及310a是在基底的一个表面上由按照均匀图案连接的电极形成的，而连接单元210b及310b是由按照与感测单元210a及310a之图案不同的图案连接的电极形成的，因此产生如下问题：感测单元及连接单元之可见度因根据电极连续性消失引起的图案差异而增加。根据现有技术的感测单元210a及310a或连接单元210b及310b的边缘是通过边缘电极来连接的，因此这些电极失去连续性而被断开，从而引起可见度增加的问题。
因此，为了解决现有技术中感测单元可见度增加问题，本发明建议如下触控屏幕传感器：其中将感测单元210a或310a连接至另一感测单元210a或310a的连接单元210b或310b之图案是彼此相同或相似的。
图8a例示出根据本示范性实施例的触控屏幕传感器之感测单元及连接单元。参考图8a，在根据本示范性实施例的触控屏幕传感器中，在基底的一个表面上按照均匀第一图案210或第二图案310连接的电极包括多个感测单元210a或310a以及连接这些感测单元的连接单元210b或310b。
此外，参考图8b，在本示范性实施例中的触控屏幕传感器包括多个虚设单元210'及310'，该虚设单元在感测单元210a及310a附近形成以便降低感测单元210a及310a之可见度。
此处，感测单元210a及310a(其是为了感测用户触控信号而包括的电极)在本发明中是由导电材料形成，并且该导电材料可能不透明。
虚设单元210'及310'(其是靠近或邻近感测单元210a及310a而形成的电极)意味着按照具有虚设形状的图案形成的电极，该虚设形状即为与感测单元210a及310a之形状相似的形状(如名称所表示)，其形成方式使得虚设单元210'及310'形成为非启用状态，从而不感测用户触控信号或其组合。相应地，感测单元及虚设单元形成为彼此电绝缘。之所以在基底上形成虚设单元210'及310'，是因为：当由非透明电极材料形成的感测单元形成于触控屏幕传感器的前表面上时，会产生通过照射到触控屏幕传感器的外部光线而看到感测单元的现象。
在图8b中示出感测单元210a及310a以及虚设单元210'及310'以平直形状形成，但感测单元及虚设单元之形状不限于此，并且可以各种图案形状来形成。例如，感测单元整体形状可为诸如钻石、梯形及菱形形状。
同时，该电极是为了向外部驱动电路(未例示)传输由感测单元感测到的触控信号而包括的电极，并且可在基底上形成感测单元及虚设单元的同时形成。在本发明中，有关电极的主题超出本发明范畴，因此省略对电极的更详细描述。
参考图6a及6b，根据本示范性实施例的第一感测基板200或第二感测基板300进一步包括黑色层214或314，用于降低形成于电极层212或312上的感测单元210a或310a、虚设单元210'或310'以及及连接单元210b或310b之可见度，并且黑色层214或314可叠放在凹纹电极层212或312上或叠放在树脂层200a或300a与电极层212或312之间。参考图6a，可形成的黑色层214或314具有环绕形成于树脂层200a或300a中的凹纹电极层212或312的形状，用以降低电极层之可见度。参考图6b，黑色层214或314可以按照覆盖凹纹内的电极层212或312的形状来叠放，而非按照环绕电极层的形状来叠放。因此，根据本示范性实施例的触控屏幕传感器通过使用黑色层来防止从外部看到电极层。在本示范性实施例中，黑色层可由包括炭黑并且具有导电性及黑色的金属材料形成。
图9及图10示出根据本发明示范性实施例的触控屏幕传感器、包括触控屏幕传感器的图像显示设备及其制造方法的层结构，在该层结构中，第一感测基板200及第二感测基板300叠放在基底上。
参考图9，在本示范性实施例中，第一感测基板200可叠放在基底(玻璃或膜)的一个表面上，并且第二感测基板300可叠放在基底的另一表面上。因此，从最底层开始叠放图像信息显示单元100、包括第一感测基板200之电极层的树脂层、基底、包括第二感测基板300之电极层的树脂层以及窗口(强化玻璃)。
参考图10，在本示范性实施例中，第一感测基板200之电极层可叠放在基底的一个表面上，并且第二感测基板300之电极层可叠放在另一基底的一个表面上。因此，从最底层开始叠放图像信息显示单元100、第一感测基板200(包括基底及电极层的树脂层)、第二感测基板300(包括另一基底及电极层的树脂层)及窗口(强化玻璃)。
图9及图10中示出的基底之材料可为透明材料，包括如上文所述的树脂膜或玻璃。
在本示范性实施例中，形成有凹纹的树脂层横截面可具有如图6a及6b中所示的四边形形状，或可具有不同的凹纹形状。在树脂层中，凹纹之宽度可为1μm至10μm，凹纹之深度可为1μm至10μm，并且这些凹纹之间的间距可为200μm至600μm。当然，此仅为一示范性实施例，并且可对凹纹之宽度、深度及间距进行各种修改。
在本示范性实施例中，定义电极在基板中所占面积之比率的填充因数可具有介于1.4％与7.0％之间的值。因此，电极之宽度及间距(用于形成晶格图案的电极之间的间隔)具有在表2中所示范围内的值以便满足填充因数。
[表2]
参考以下方程式2，填充因数被定义为按如下方式得出的比率：通过将“预定基板之面积”除以“形成于一个基板中的以晶格形图案(虚设图案或感测图案之形状)连接的电极中电极所占面积”，并且该填充因数被表述为以下方程式2。
[方程式2]
当如上文所述而定义的填充因数小于1.4％时，透光率增加，但电极电阻亦增加并且电容接触面积减小，因此触摸操作有可能无法顺利进行。当填充因数大于10％时，电极在基板中占据面积变大，因此有如下缺点：透光率减小且看到电极图案。
因此，填充因数可具有介于1.4％与10.0％之间的值，并且更佳地可具有介于1.4％与7.0％之间的值。可根据所使用的填充因数值适当调整线宽及间距。
参考图11，根据本发明另一示范性实施例的触控屏幕传感器、包括该触控屏幕传感器的图像显示设备及其制造方法包括图像信息显示单元及感测基板400。如上文所述，图像信息显示单元100通过使用多个像素来显示图像信息。
感测基板400定位在图像信息显示单元100的上表面上，并且根据使用者之触控输入通过使用按照具有预定第三角度的均匀图案连接的电极来产生信号。不同于根据上述示范性实施例的图像显示设备，感测触控输入的该感测基板400可实施为单层。感测基板400根据使用者触控输入来产生输入信号。与分别通过第一感测基板200及第二感测基板300来产生第一轴及第二轴之位置信息作为输入信号不同，感测基板400在本示范性实施例中可产生第一轴及第二轴两者的位置信息(x,y)。因此，用于产生在第一轴方向上的位置信息的感测单元及用于产生在第二轴方向上的位置信息的感测单元可被交替布置，并且彼此电绝缘。
在本示范性实施例中，预定第三角度是防止产生摩尔现象的角度，所述摩尔现象是因图像信息显示单元100与感测基板400叠放且根据均匀黑色矩阵图案110(由图像信息显示单元100之多个像素形成)与第三图案410(即为感测基板400之电极图案)之间的相互干扰而产生的。参考图12a或图12b，第三角度被定义为在图像信息显示单元100的黑色矩阵图案110与感测基板400的第三图案410之间形成的角度γ。
在该示范性实施例中，如上文所描述，第三角度γ可根据由图像信息显示单元100的多个像素形成的黑色矩阵图案110的角度以及感测基板400的电极的线宽或间距来确定。
根据本示范性实施例的图像显示设备的感测基板400具有与上述第一感测基板200或第二感测基板300对应的特性，因此对该特性描述是重复的，且因此将省略该描述。
在下文中，将描述根据本发明至少一个示范性实施例的制造图像显示设备的过程。图13以流程图示出根据本发明示范性实施例的制造包括触控屏幕传感器的图像显示设备的方法。
在本示范性实施例中，制造图像显示设备的方法包括形成图像信息显示单元(S100)、形成第一感测基板(S200)以及形成第二感测基板(S300)。
形成通过使用多个像素来显示图像信息的图像信息显示单元(S100)(即为形成图像信息显示设备的步骤)是按照如上文所述的均匀图案来排列多个像素的步骤，这些像素包括分别表示R、G及B的特定组件，所述图像显示设备诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)和主动矩阵有机发光二极管(AMOLED)。因此，在形成图像信息显示单元(S100)中，在这些像素之间形成黑色矩阵图案110。
形成第一感测基板(S200)是形成如下基板的步骤：该基板定位在图像信息显示单元100的上表面上并根据使用者触控输入通过使用按照具有预定第一角度的均匀第一图案210连接的电极来产生第一输入信号；并且该步骤包括确定第一角度(S210)，用以防止产生摩尔现象，所述摩尔现象是因图像信息显示单元100与第一感测基板200的叠放并根据图像信息显示单元100的黑色矩阵图案110与第一图案210之间的相互干扰而产生的。
在本示范性实施例中，如上文所述，当在这些图案的方向之间给出角度α(如图2a或2b所示)时，第一角度意味着角度α。
在形成第一感测基板(S200)中，通过以下操作形成电极：通过使用在确定第一角度中所确定的第一角度来在树脂层中形成凹纹以及用导电材料来填充该凹纹。参考图14详细描述形成第一感测基板(S200)。在本示范性实施例中，形成第一感测基板(S200)包括涂覆树脂层(S220)、模制凹纹(S230)、形成电极层(S240)以及形成黑色层(S250)。
在涂覆树脂层(S220)中，可将树脂层叠放在基底上，并且可使用树脂膜或玻璃作为基底。基底可由透明材料形成。亦即，可通过使用上述材料中至少一者，以透明薄膜形式来形成具有预定透明性的基底。在25μm至250μm范围内的基底厚度适于改良亮度，并且等于或高于80％且更佳地等于或高于90％的基底透光率是适当的。
在模制凹纹(S230)中，用模具来压印树脂层以便形成图案化的凹纹。在本示范性实施例中，通过形成电极层(S240)来形成感测单元、虚设单元及连接单元，其中，用导电材料来填充在模制凹纹中形成的凹纹，因此在模制凹纹(S230)中，在凹纹结构中形成上述触控屏幕传感器的电极。然而，本示范性实施例中形成的凹纹可能为根据在确定第一角度(S210)中所确定的第一角度按照均匀第一图案210形成的凹纹。
在形成电极层(S240)中，将导电材料填充于在模制凹纹中形成的凹纹中，并且在形成电极层中，在用导电材料填充的电极层中形成感测单元、虚设单元及连接单元。此处，导电材料实例可包括铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)及镍-磷(Ni-P)。
因此，在本示范性实施例中，感测单元及虚设单元可同时形成并且由相同的导电材料形成。然而，如上文所述，感测单元为感测并传输触控信号的电活性电极，而虚设单元为非电活性电极。
在形成黑色层(S250)中，将导电及黑色材料叠放于在形成电极层中形成的凹纹电极层上。在本示范性实施例中，在形成黑色层中，如图6b中所述，叠放黑色层来降低电极层的可见度。当以环绕电极层212或312的形式形成黑色层214或314(参见图6a)时，在形成模制凹纹(S230)与形成电极层(S240)之间进行形成黑色层(S250)。
形成第二感测基板(S300)包括涂覆树脂层(S320)、模制凹纹(S330)、形成电极层(S340)以及形成黑色层(S350)，这些步骤与上述形成第一感测基板(S200)之步骤相同。形成第二感测基板(S300)亦包括确定第二角度(S310)以便防止产生摩尔现象，所述摩尔现象是因第一感测基板200与第二感测基板300叠放且根据第一图案210与第二图案310之间的相互干扰而产生的。在该情况下，在确定第二角度(S310)中可确定该第二角度，因此不会产生根据黑色矩阵图案110与第二图案310之间的相互干扰的摩尔现象。在本示范性实施例中，当在这些图案的方向之间给出角度(参见图4)时，第二角度意味着角度β。然而，在形成第二感测基板(S300)的模制凹纹(S330)中形成的凹纹可能为根据在确定第二角度(S310)中所确定的第二角度按照均匀第二图案310形成的凹纹。
在本示范性实施例中，在确定第一角度(S210)中所确定的第一角度α可为经确定来防止根据图像信息显示单元与第一感测基板的叠放而产生摩尔现象的角度，并且在确定第二角度(S310)中确定的第二角度β可为这样的预定角度：在所述预定角度下看不到根据第一感测基板200与第二感测基板300的叠放而产生摩尔现象，例如是这样的预定角度：在该预定角度下，当量测自第一感测基板200与第二感测基板300发射的光的量时，以预定值或更小值来维持光的量之偏差。在本示范性实施例中，根据图像信息显示单元之大小所确定的第一角度α及第二角度β被确定为如上表1所示。
在确定第一角度或第二角度(S210或S310)中确定的第一角度或第二角度可根据图像信息显示单元100的黑色矩阵图案110的角度以及第一感测基板200与第二感测基板300的电极之线宽或间距来确定，该间距为线之间的间隔。图5示出电极的线宽或间距，并且在线宽减小且间距增加时发生较少的摩尔现象，因此可根据线宽或间距来确定第一角度或第二角度。
在本示范性实施例中形成的电极中，定义电极在基板面积中所占面积之比率的填充因数可具有介于1.4％与7.0％之间的值。对填充因数的描述与对图像显示设备的上述电极的描述重迭，因此将省略该描述。
根据本发明另一示范性实施例的触控屏幕传感器包括第一感测基板200及第二感测基板300。
参考图1，第一感测基板200定位在图像信息显示单元100的上表面上，并且根据使用者触控输入通过使用按照具有预定第一角度的均匀第一图案210连接的电极来产生第一输入信号，并且第二感测基板300定位在第一感测基板200的上表面上，并且根据使用者触控输入通过使用按照具有预定第二角度的均匀第二图案310连接的电极来产生第二输入信号。
上述第一感测基板200与第二感测基板300与制造包括触控屏幕传感器的图像显示设备的上述方法的第一感测基板与第二感测基板相同，因此对这些基板的详细描述发生重迭且因此将省略该详细描述。
参考图11，根据本发明另一示范性实施例的触控屏幕传感器包括感测基板400，该感测基板定位在通过使用多个像素来显示图像信息的图像信息显示单元100的上表面上并且根据使用者触控输入通过使用按照具有预定角度的均匀图案连接的电极来产生信号。在描述根据上述示范性实施例的图像显示设备的感测基板400时，已描述根据本示范性实施例的触控屏幕传感器的感测基板，因此对该感测基板的描述发生重迭且将省略该描述。
根据本发明另一示范性实施例的制造触控屏幕传感器的方法包括形成第一感测基板及形成第二感测基板。根据本示范性实施例的制造触控屏幕传感器的方法代表在制造包括触控屏幕传感器的图像显示设备的方法中形成第一感测基板及第二感测基板的步骤，因此将参考图13来描述此步骤。
在形成第一感测基板(S200)中，通过使用按照具有预定第一角度的均匀第一图案210连接的电极来形成根据使用者触控输入产生第一输入信号的第一感测基板200，并且在形成第二感测基板(S300)中，通过使用按照具有预定第二角度的均匀第二图案310连接的电极来形成根据使用者触控输入产生第二输入信号的第二感测基板300，因此第二感测基板300定位在第一感测基板200的上表面上，该第一感测基板是在形成第一感测基板(S200)中形成的。
形成第一感测基板以及形成第二感测基板(S200及S300)与制造包括触控屏幕传感器的图像显示设备的上述方法的形成第一感测基板及第二感测基板(S200及S300)相同，因此将省略对这些形成的详细描述。

Claims (21)

1.一种通过接收感测基板的输入信号来辨识用户触摸坐标的触控屏幕传感器，所述触控屏幕传感器包括：
第一感测基板(200)，其被配置用于根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案(210)连接的电极来产生第一输入信号；以及
第二感测基板(310)，其被定位在所述第一感测基板(200)的上表面上，并且被配置用于根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案(310)连接的电极来产生第二输入信号，该第二图案与该第一图案(210)是不平行的。
2.如权利要求1所述的触控屏幕传感器，其中，该第一图案(210)与该第二图案(310)之间的角度的大小等于或小于27°。
3.如权利要求2所述的触控屏幕传感器，其中，该第一图案(210)与该第二图案(310)分别在±5°的误差角度范围内形成。
4.如权利要求2所述的触控屏幕传感器，其中，所述第一及第二感测基板(200，300)叠放在基底上，并且包括：树脂层(200a，300a)，所述树脂层在一个表面上具有图案化的凹纹；以及电极层(212，312)，所述电极层是通过用导电材料填充这些凹纹而形成的。
5.如权利要求4所述的触控屏幕传感器，其中，按照所述第一及第二图案(210，310)连接的这些电极包括：多个感测单元(210a，310a)，所述感测单元是按照预定图案形成的；以及多个连接单元(210b，310b)，所述连接单元是按照与这些感测单元(210a，310a)的图案相同的图案形成的，用以连接这些感测单元(210a，310a)。
6.如权利要求5所述的触控屏幕传感器，其中，这些电极层(212，312)包括多个虚设单元(210'，310')，这些虚设单元是按照与这些感测单元(210a，310a)的图案相同的图案形成的，同时邻近所述多个感测单元(210a，310a)，以降低这些感测单元(210a，310a)的可见度。
7.如权利要求6所述的触控屏幕传感器，其中，这些感测单元(210a，310a)及这些虚设单元(210'，310')是形成为彼此绝缘的。
8.如权利要求6所述的触控屏幕传感器，其中，所述第一及第二感测基板(200，300)进一步包括黑色层(214，314)，用于降低形成于这些电极层(212，312)上的这些感测单元(210a，310a)、这些虚设单元(210'，310')及这些连接单元(210b，310b)的可见度，并且
这些黑色层(214，314)叠放在这些电极层(212，312)上，或叠放在这些电极层(212，312)与这些树脂层(200a，300a)之间。
9.如权利要求4所述的触控屏幕传感器，其中，所述第一感测基板(200)叠放在该基底的一个表面上，并且所述第二感测基板(300)叠放在该基底的另一表面上。
10.如权利要求4所述的触控屏幕传感器，其中，所述第一感测基板(200)叠放在该基底的一个表面上，并且所述第二感测基板(300)叠放在另一基底的一个表面上。
11.如权利要求4所述的触控屏幕传感器，其中，该基底的材料为包括树脂膜或玻璃的透明材料。
12.如权利要求1所述的触控屏幕传感器，其中，作为所述第一感测基板(200)或所述第二感测基板(300)的电极所占面积的比率的填充因数是按照所述方程式2定义的：[方程式2]，并且该填充因数具有介于1.4％与7.0％之间的值。
13.一种图像显示设备，其包括：
图像信息显示单元(100)，其被配置用于通过使用多个像素来显示图像信息；以及
如权利要求1至12中任一项所述的触控屏幕传感器，其定位在该图像信息显示单元(100)的上表面上。
14.如权利要求13所述的图像显示设备，其中，该图像信息显示单元(100)包括形成于该多个像素之间的黑色矩阵图案(110)，
所述黑色矩阵图案(110)、第一图案(210)及第二图案(310)是排列成彼此不平行的。
15.如权利要求13所述的图像显示设备，其中，第一角度(α)及第二角度(β)分别是根据所述第一及第二感测基板(200，300)的电极的线宽或间距来确定的，所述第一角度是所述黑色矩阵图案(110)与所述第一图案(210)之间的角度，所述第二角度是所述黑色矩阵图案(110)与所述第二图案(310)之间的角度。
16.一种制造触控屏幕传感器的方法，其包括：
形成(S200)第一感测基板(200)，该第一感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案(210)连接的电极来产生第一输入信号；以及
形成(S300)第二感测基板(300)以使其定位在所述第一感测基板(200)的上表面上，所述第二感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案(310)连接的电极来产生第二输入信号，所述第二图案与所述第一图案(210)是不平行的。
17.一种制造图像显示设备的方法，其包括：
形成(S100)图像信息显示单元(100)，该图像信息显示单元通过使用多个像素来显示图像信息；
形成(S200)第一感测基板(200)以使其定位在该图像信息显示单元(100)的上表面上，该第一感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第一图案(210)连接的电极来产生第一输入信号；以及
形成(S300)第二感测基板(310)以使其定位在该第一感测基板(200)的上表面上，该第二感测基板根据使用者触控输入通过使用按照预定第二图案(310)连接的电极来产生第二输入信号，所述第二图案与所述第一图案(210)是不平行的。
18.如权利要求17所述的方法，其中，在所述形成(S100)该图像信息显示单元中，在这些像素之间形成黑色矩阵图案(110)，并且
所述形成(S200)第一感测基板包括确定(S210)第一角度(α)，以便防止根据相互干扰而产生摩尔现象，该第一角度为该黑色矩阵图案(110)与该第一图案(210)之间的角度。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述形成(S200)第二感测基板包括确定(S310)第二角度(β)，以便防止根据相互干扰而产生摩尔现象，该第二角度为该黑色矩阵图案(110)与该第二图案(310)之间的角度。
20.如权利要求19所述的方法，其中，在确定(S210)第一角度中以及在确定(S310)第二角度中，分别根据所述第一及第二感测基板(200，300)的电极的线宽或间距来确定所述第一角度(α)及所述第二角度(β)。
21.如权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述形成(S200)第一感测基板以及所述形成(S300)第二感测基板包括：
在基底的一个表面上涂覆(S220，S320)树脂层；
形成(S230，S330)凹纹以便形成以下各者：感测单元，其是在该基底的一个表面上按照预定图案形成的；以及连接单元，其是按照与这些感测单元的图案相同的图案形成的，并且连接这些感测单元；
通过用导电材料填充这些凹纹来形成(S240，S340)电极层；以及
形成(S250，S350)黑色层，其降低所述电极层的可见度。
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