CN104281347B - 一种触摸窗及触摸装置 - Google Patents

Abstract

一种触摸窗，包括：基板以及设置在基板上的电极部。电极部包括第一子图案、设置在第一子图案内的电极层、与第一子图案相邻的第二子图案以及设置在第一子图案的上表面上的第三子图案。

Description

一种触摸窗及触摸装置

相关申请的交叉引用

本发明依据35U.S.C§119(a)要求于2013年07月12日提交的韩国专利申请No.10-2013-0082067和于2013年08月27日提交的专利申请 No.10-2013-0101608的优先权，这些申请的内容将通过引用结合于全文中。

技术领域

本发明涉及一种触摸窗。

背景技术

最近，一种通过借助输入装置(例如尖笔或手等)触摸在触摸装置上显示的图像来执行输入功能的触摸板已经用于各种电子应用。

触摸板主要可以分为电阻式触摸板和电容式触摸板。在电阻式触摸板中，当压力应用到输入装置时，通过根据电极之间的连接来检测电阻的变化，检测触点的位置。在电容式触摸板中，当使用者的手指触摸电容式触摸板时，通过检测电极之间电容的变化来检测触点的位置。考虑制备方案的方便和感测力，电容式触摸板最近在较小型触摸板中受到关注。

铟锡氧化物(ITO)作为用于触摸板的透明电极的最广泛的材料，价格高并且当基板是柔性的并且弯曲时容易受到物理损坏，从而降低电极性能。因此，铟锡氧化物(ITO)不适于柔性装置。另外，当ITO用于大尺寸触摸板时，高电阻可能引起问题。

为了解决这些问题，已经积极地进行替代电极部的研发和研究。通过使用金属材料制出网格形状来形成ITO的替代物。使用纳米图案和微图案形成网格，并且，在进行使用模具的印制过程之后的脱模过程中，纳米图案和微图案之间的高度的差异引起模具和微图案之间的碰撞和划伤。因此，微图案被破坏，对在微图案上形成的金属层产生不良影响。

另外，当层压附加层时，由于微图案的高度高于纳米图案的高度，在微图案上形成的金属层可能在层压方向上脱离。

发明内容

实施例提供一种具有提高的可靠性的触摸窗。

根据实施例，提供一种触摸窗，其包括基板以及在基板上的电极部。所述电极部包括第一子图案、设置在第一子图案内的电极层、与第一子图案相邻的第二子图案以及在第一子图案上表面的第三子图案。

根据另一实施例，提供一种触摸窗，其包括基板以及设置在基板上并包括导电图案的电极部。所述电极部包括第一子图案、在第一子图案上的电极层以及与第一子图案相邻的第二子图案。第一子图案的高度等于或低于第二子图案的高度。

如上所述，实施例所述的触摸窗的电极部具有包括第一子图案、第二子图案和第三子图案的网格结构，并且，由于第三子图案的各种形状，第三子图案和电极层之间的粘合强度可以提高。换句话讲，可以防止电极层脱离。

同时，第一子图案的高度可以低于第二子图案的高度。另外，第一子图案的高度可以等于第二子图案的高度。

因此，当为了制备第一子图案和第二子图案而通过使用模具来进行印制过程时，可以防止在脱模过程中第一子图案与模具碰撞和被模具划到。因此，可以防止第一子图案损坏，并且在第一子图案上形成的电极层可以在不损坏的情况下形成。

同时，电极层的上表面可以设置得低于第二子图案的上表面。另外，电极层的上表面的高度可以与第二子图案的上表面的高度相同。因此，当在随后过程中在电极层上形成附加层时，可以防止电极层脱离。例如，当在电极层上层压光学透明胶(OCA)层时，可以防止电极层在层压方向上被推动和脱离。

附图说明

图1是平面图，示出了一个实施例所述的触摸窗。

图2是沿图1的A-A’线截取的剖视图。

图3到图9是剖视图，示出了另一实施例所述的触摸窗。

图10到图13是剖视图，说明根据实施例所述的触摸窗的制备方法。

图14是俯视图，示出了具有显示板的触摸装置，所述显示板设置有实施例所述的触摸窗。

图15到图17是剖视图，示出了另一实施例所述的触摸窗。

图18到图23是剖视图，说明另一实施例所述的触摸窗的制备方法。

具体实施方式

在实施例的描述中，应该理解，当某一层(膜)、区域、图案或结构被称作是在另一层(膜)、另一区域、另一垫或另一图案“之上”或“之下”时，它可以是“直接”或“间接”地在另一层(膜)、部、垫、或图案之上，或者也可以存在一个或更多的插入层。层的这种位置参照附图进行了描述。

为了方便或清楚起见，附图中示出的每一层(膜)、区域、图案或结构的厚度和尺寸可以改变。另外，元件的尺寸并不完全反应实际尺寸。

在下文中，将参照附图详细地描述本实施例。

在下文中，将参照图1到图9详细地描述本实施例所述的触摸窗。图1 是平面图，示出了一个实施例所述的触摸窗。图2是沿图1中的A-A’线截取的剖视图。图3到图9是剖视图，示出了另一实施例所述的触摸窗。

参照图1，第一实施例所述的触摸窗10包括基板100，该基板具有有效区域AA以及非有效区域UA，在有效区域AA中检测输入装置(例如，手指) 的位置，非有效区域UA设置在有效区域AA的外围部分。

在这种情况下，电极部200可以在有效区域AA中形成，因此可以感测输入装置。将电极部200彼此电连接的导线300可以在非有效区域UA内形成。另外，连接到导线300的外部电路可以位于非有效区域UA内。

如果例如手指等输入装置触摸触摸板，在输入装置触摸的部分发生电容的变化，并且，经历电容变化的触摸部分可以被检测为触点。

在下文中，将更详细地描述触摸窗。

基板100可以包括各种材料来支撑形成在基板100上的电极部200、导线 300和电路板。例如，基板100可以包括玻璃基板或塑料基板。

在基板100的非有效区域UA内形成外部虚拟层。外部虚拟层可以用具有预定颜色的材料涂覆，从而不能从外面看到导线300和将导线300连接到外部电路的印制电路板。外部虚拟层可以具有适合它的期望外观的颜色。例如，外部虚拟层包括黑色颜料以呈现黑色。另外，可以通过各种方案在虚拟层内形成期望的标志。外部虚拟层可以通过沉积、印制、或湿法涂覆方案来形成。

可以在基板100上形成电极部200。电极部200可以检测是否有诸如手指的输入装置进行了触摸。图1示出了在基板100上沿一个方向延伸的电极部 200，但是本实施例不限于此。因此，电极部200可以沿与前述方向交叉的方向延伸。另外，电极部200可以包括具有沿一个方向延伸的形状和沿另一方向延伸的形状的两种电极部。

同时，电极部200可以包括导电图案。换句话讲，电极部200可以具有网格结构。在这种情况下，网格结构可以随意形成，从而可以避免莫尔条纹现象(moiré phenomenon)。当周期性的条纹彼此交叠时会发生莫尔条纹纹现象。由于相邻的条纹彼此交叠，条纹的厚度加厚，使得所述条纹与其他带相比比较明显。因此，为了避免这样的莫尔条纹现象，网格结构可以进行各种排列。

详细地讲，电极部200包括网格开口部OA和网格线部LA。在这种情况下，网格线部LA的线宽可以在0.1μm到10μm的范围内。由于制备过程的特性，0.1μm或更小的网格线部LA是不可能的。如果所述线宽为10μm或更小，则不能看出电极部200的图案。优选地，网格线部LA的线宽可以在1μm到5μm 的范围内。

同时，如图1所示，网格开口部OA可以具有矩形形状，但是本实施例不限于此。网格开口部OA可以具有各种形状，例如包括菱形、五边形形状、或六边形形状的多边形形状、或环形形状。

由于电极部200具有网格形状，在有效区域AA内不能看出电极部200 的图案。换句话讲，即使当电极部200包括金属时，也不能看出该图案。另外，即使当电极部200应用于大尺寸的触摸窗时，触摸窗的电阻也可以减小。另外，当电极部200通过印制过程形成时，可以提高印制品质，从而可以确保高品质的触摸窗。

参照图2，电极部200可以包括第一子图案211、第二子图案212、第三子图案213以及电极层222。

第一子图案211设置在基板100上。第一子图案211设置在网格线部LA 内。因此，第一子图案211设置为网格形状。第一子图案211可以为凸起图案。

第二子图案212设置在基板100上。第二子图案212设置在网格开口部 OA内。因此，第二子图案212可以插置于第一子图案211之间。第二子图案 212可以为凸起图案。

第一子图案211和第二子图案212可以包括树脂或聚合物。

在这种情况下，第一子图案211的高度H1可以低于第二子图案212的高度H2。另外，第一子图案211的高度H1可以等于第二子图案212的高度H2。

因此，当为了制备第一子图案211和第二子图案212而使用模具进行印制过程时，可以防止第一子图案在脱模过程中与模具的碰撞以及被模具划到。因此，可以防止第一子图案的损坏，并且，在第一子图案上形成的电极层可以在不损坏的情况下形成。

第三子图案213附加地设置在第一子图案211的上表面上。第三子图案 213可以包括精细的图案。例如，第三子图案213可以包括多个突起。

第三子图案213包括第一中央部1CA和设置在第一中央部1CA外面的第一外部1EA。第三子图案213包括最高峰213a。在这种情况下，峰213a可以设置在第一中央部1CA内。换句话讲，第三子图案213的最高部可以设置在中央部1CA内。

电极层222可以设置在第三子图案213上。可以通过第三子图案213提高电极层222和第一子图案211之间的粘合强度。因此，第三子图案213可以防止电极层222脱离。

第三子图案213可以包括与第一子图案211的材料相同的材料。换句话讲，第三子图案213可以包括树脂，但本实施例不限于此。换句话讲，第三子图案213可以包括各种能够提高粘合强度的材料。

电极层222设置在第一子图案211上。详细地讲，电极层222设置在第三子图案213上。因此，电极层222设置在网格线部LA内，并且设置为网格形状。电极层222可以包括呈现优越电导性的各种金属。例如，电极层222 可以包括Cu、Au、Ag、Al、Ti、Ni或它们的合金。

因此，导线300在非有效区域UA内形成。导线300可以包括与电极层 222的材料相同或相似的材料。导线300可以向电极部200施加电信号。导线 300在非有效区域UA内形成，因此看不到导线300。

同时，虽然未示出，但还可以设置与导线相连的电路板。各种形状的印制电路板可以用于该电路板。例如，柔性印制电路板可以用于该电路板。

在下文中，将参照图3详细描述另一实施例所述的触摸窗。为了描述的清楚和简单起见，与上述描述相同或相似的结构和部件将不再描述。

参照图3，第一子图案211可以不具有高度。换句话讲，在图3中示出的触摸窗结构不具有设置在图2中示出的触摸窗中的第一子图案。因此，第三子图案213可以插置于第二子图案212之间，并且电极层222可以在第三子图案213上形成。

在这种情况下，电极层222的上表面222a的位置低于第二子图案212的上表面。另外，电极层222的上表面222a可以具有与第二子图案212的上表面212a的高度相同的高度。

因此，当在电极层222上形成附加层时，可以防止电极层222脱离。例如，当在电极层222上层压光学透明胶(OCA)层时，可以防止电极层222 在层压方向上被推动和脱离。

参照图4，另一实施例所述的触摸窗的第三子图案213的峰213a可以只设置在第一外部1EA中。详细地讲，峰213a可以只设置在任何一个第一外部 1EA中。因此，第三子图案213的剖面可以具有非对称结构。

参照图5，第一子图案211可以不具有高度。换句话讲，在图4中示出的触摸窗的结构不具有图4中示出的触摸窗的第一子图案211。因此，第三子图案213设置在第二子图案212之间，并且电极层222可以在第三子图案213 上形成。

电极层222的上表面222a的位置低于第二子图案212的上表面212a。另外，电极层222的上表面222a可以具有与第二子图案212的上表面212a的高度相同的高度。

第三子图案213的峰213a可以只设置在第一外部1EA内。详细地讲，峰 213a可以只设置在第一外部1EA的一个外部。因此，第三子图案213的剖面可以具有不对称结构。

参照图6，第三子图案213的峰213a可以设置在第一外部1EA内。详细地讲，峰213a可以只设置在第一外部1EA内。因此，峰213a可以设置在第一中央部1CA的两侧。换句话讲，峰213a可以具有关于第一中央部1CA对称的结构。

参照图7，第一子图案211可以不具有高度。换句话讲，在图6中示出的触摸窗的结构不具有设置在图6中示出的触摸窗内的第一子图案211。因此，第三子图案213可以插置于第二子图案212之间，并且电极层222可以在第三子图案213上形成。

在这种情况下，第三子图案213的峰213a可以只设置在第一外部1EA内。详细地讲，峰213a可以只设置在任何一个第一外部1EA。因此，峰213a可以设置在第一中央部1CA的两侧。换句话讲，峰213a可以具有关于第一中央部1CA对称的结构。

根据所述实施例，第三子图案213的各种形状能够提高与电极层222的粘合强度，并且可以防止电极层222脱离。

参照图8，第一子图案211包括第二中央部2CA和设置在第二中央部2CA 外部的第二外部2EA。在这种情况下，第三子图案213可以只设置在第二中央部2CA处。换句话讲，第三子图案213可以只位于第一子图案211的中央。

参照图9，第三子图案213可以只设置在第二外部2EA处。换句话讲，第三子图案213可以只设置在第一子图案211的外部。

在下文中，将参照图10到图13描述实施例所述的触摸窗的制备方法。图5到图10是剖视图，说明实施例所述的触摸窗的制备方法。

首先，参照图10，将具有要形成的图案的模具M放置在树脂层200′上。

参照图11，模具M可以印制在树脂层200′上。可以通过印制过程制备第一子图案211和第二子图案212。在这种情况下，第一子图案211的高度H1 可以低于第二子图案212的高度H2。因此，当模具M脱模时，模具M可能与第一子图案211的一部分碰撞或者划到第一子图案211的一部分。

在后文中，参照图12，电极材料222′可以在第一子图案211和第二子图案212上形成。电极材料222′可以通过沉积方法或电镀方法设置。

参照图13，可以蚀刻电极材料222′。在这种情况下，根据第一子图案211 的结构与第二子图案212的结构之间的差异以及第一子图案211和第二子图案212与电极材料222′的接触面积之间的差异，蚀刻区域有所差异。换句话讲，由于第一子图案211和电极材料222′之间的接触面积大于第二子图案212 和电极材料222′之间的接触面积，可以较少地蚀刻在第一子图案211上形成的电极材料222′。换句话讲，在同样的蚀刻速率下，在第一子图案211上形成的电极材料222′保留，而在第二子图案212上形成的电极材料222′被蚀刻并去除。因此，电极层222可以只在第一子图案211上形成，并且电极层222 可以设置为网格形状。

同时，参照图14，触摸窗10可以设置在充当驱动单元的显示板20上。触摸窗10和显示板20彼此结合组成触摸装置。

显示板20具有输出图像的显示区。应用到触摸装置的显示板通常可以包括上部的基板21和下部的基板22。下部的基板22可以具有数据线、栅极线和在它们内部形成的薄膜晶体管TFT。上部的基板21与下部的基板22结合来保护设置在下部基板22上的部件。

依据实施例所述的触摸装置的类型，显示板20可以具有各种显示板类型。换句话讲，实施例所述的触摸装置可以包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器、等离子体显示板(PDP)、有机发光二极管(OLED)以及电泳显示器(EPD)。因此，可以配置各种类型的显示板20。

触摸窗不但应用于移动终端，而且应用到交通工具，从而触摸窗可以应用到导航系统的个人导航显示。另外，触摸窗应用到仪表盘以实现中心信息显示(CID)，但实施例不限于此。触摸窗可以用于各种电子产品。

同时，参照图15，在另一实施例所述的触摸窗中，第一子图案211的高度H1可以低于第二子图案212的高度H2。另外，第一子图案211的高度H1 可以等于第二子图案212的高度H2。

因此，当为了制备第一子图案211和第二子图案212而通过使用模具进行印制过程时，可以防止在脱模过程中第一子图案211与模具碰撞以及被模具划到。因此，可以避免第一子图案的损坏，并且在第一子图案上形成的电极层可以在不损坏的情况下形成。

电极层222设置在第一子图案211上。电极层222设置在网格线部LA内，并且电极层222设置为网格形状。电极层222可以包括呈现优异电导性的各种金属。例如，电极层222可以包括Cu、Au、Ag、Al、Ti、Ni以及它们的合金。

同时，参照图16，在另一实施例所述的触摸窗中，第三子图案213可以进一步设置在第一子图案211的上表面上。第三子图案213可以包括精细的图案。例如，第三子图案213可以包括多个突起。

电极层222可以设置在第三子图案213上。通过第三子图案213，电极层 222和第一子图案211之间的粘合强度可以提高。因此，第三子图案213可以防止电极层222脱离。

第三子图案213可以包括与第一子图案211的组成材料相同的材料。换句话讲，第三子图案213可以包括树脂，但实施例不限于此。第三子图案213 可以包括不同的材料来提高粘合强度。

同时，参照图17，在另一实施例所述的触摸窗中，图17中示出的触摸窗的结构不具有设置在图16中示出的触摸窗内的第一子图案(图16中的211)。换句话讲，在另一实施例所述的触摸窗中，第三子图案213可以插置于第二子图案212之间，而电极层222可以形成在第三子图案213上。

在这种情况下，电极层222的上表面222a的位置低于第二子图案212的上表面212a。另外，电极层222的上表面222a可以具有与第二子图案212的上表面212a的高度相同的高度。

因此，当在电极层222上形成附加层时，可以防止电极层222脱离。例如，当在电极层222上层压光学透明胶(OCA)层时，可以防止电极层222 在层压方向上被推动和脱离。

在下文中，将参照图18到图23描述实施例所述的触摸窗的制备方法。

参照图18，可以将具有待形成图案的模具M1放置于树脂层200′上。

参照图19，模具M1可以被印制在树脂层200′上。可以通过印制过程制备第一子图案211和第二子图案212。在这种情况下，第一子图案211的高度 H1可以低于第二子图案212的高度H2。因此，当模具M1脱模时，模具M1 可能与第一子图案211的一部分碰撞或可能划到第一子图案211的一部分。

同时，如图20和图21所示，第一子图案211、第二子图案212以及第三子图案213可以通过另一模具M2形成。

然后，参照图22，电极材料222′可以在第一子图案211和第二子图案212 上形成。电极材料222′可以通过沉积方法或电镀方法形成。

参照图23，可以蚀刻电极材料222′。在这种情况下，依据第一子图案211 的结构与第二子图案212的结构之间的差异以及第一子图案211和第二子图案212与电极材料222′的接触面积之间的差异，蚀刻区域内会有差异。换句话讲，由于第一子图案211和电极材料222′之间的接触面积大于第二子图案 212和电极材料222′之间的接触面积，可能较少地蚀刻在第一子图案211上形成的电极材料222′。换句话讲，在同样的蚀刻速率下，在第一子图案211上形成的电极材料222′保留，而在第二子图案212上形成的电极材料222′被蚀刻并去除。因此，电极层222可以只在第一子图案211上形成，并且可以设置为网格形状。

在本说明书中每提及“一个实施例”、“某个实施例”“示例性实施例”等时意味着，结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书的不同地方出现的此类短语不一定都是指同一实施例。另外，当结合某一实施例描述具体地特征、结构或特性时，应当认为，结合其它实施例实现该特征、结构或特性落入本领域技术人员能力范围内。

虽然参照若干说明性实施例描述了实施例，但应该知道，本领域技术人员可以构思出很多其他的变型和实施例，这些变型和实施例落入本发明原理的精神和范围内。更具体地讲，在本发明、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合结构的组成部分和/或排列作出各种改变和变型。除了所述组成部分和/或排列的改变和变型外，其他用途对于本领域技术人员来说也是显然的。

Claims (11)

1.一种触摸窗，包括：

基板；

树脂层，所述树脂层在所述基板上，并且所述树脂层具有第一子图案、第二子图案和第三子图案；以及

电极部，所述电极部在所述树脂层上，

其中，所述电极部具有包括网格线部和网格开口部的网格的形状，

其中，所述电极部包括设置在所述第一子图案上的电极层，

其中，所述第二子图案与所述第一子图案相邻，

其中，所述第三子图案设置在所述第一子图案的上表面上，

其中，所述第一子图案设置在所述网格线部内，所述第二子图案设置在所述网格开口部内，

其中，所述第一子图案的宽度大于所述第二子图案的宽度，

其中，所述网格线部的线宽在0.1μm到10μm的范围内，

其中，所述第一子图案的高度低于所述第二子图案的高度，

其中，所述第三子图案设置在所述电极层和所述第一子图案之间，且通过所述第三子图案提高所述电极层与所述第一子图案之间的粘合强度，并且

其中，所述第三子图案包括具有最高高度的峰，并且所述峰只设置在第一中央部和第一外部中的一处。

2.如权利要求1所述的触摸窗，其中，所述第三子图案包括第一中央部和在所述第一中央部外部的第一外部。

3.如权利要求2所述的触摸窗，其中，所述峰设置在所述第一中央部内。

4.如权利要求2所述的触摸窗，其中，所述峰设置在所述第一外部内。

5.如权利要求1所述的触摸窗，其中，所述第三子图案具有不对称剖面。

6.如权利要求1所述的触摸窗，其中，所述第一子图案包括第二中央部和在所述第二中央部外面的第二外部，并且

所述第三子图案只设置在所述第二中央部和所述第二外部中的一处。

7.如权利要求6所述的触摸窗，其中，所述第三子图案设置在所述第二中央部内。

8.如权利要求6所述的触摸窗，其中，所述第三子图案设置在第二外部内。

9.如权利要求1所述的触摸窗，其中，所述第一子图案的高度等于或低于所述第二子图案的高度。

10.一种触摸装置，包括：

显示板；以及

在所述显示板上的触摸窗，

其中，所述触摸窗包括：

基板；

树脂层，所述树脂层在所述基板上，并且所述树脂层具有第一子图案、第二子图案和第三子图案；以及

电极部，所述电极部在所述树脂层上，

其中，所述电极部具有包括网格线部和网格开口部的网格的形状，

其中，所述电极部包括设置在所述第一子图案上的电极层，

其中，所述第二子图案与所述第一子图案相邻，

其中，所述第三子图案设置在所述第一子图案的上表面上，

其中，所述第一子图案设置在所述网格线部内，所述第二子图案设置在所述网格开口部内，

其中，所述第一子图案的宽度大于所述第二子图案的宽度，

其中，所述网格线部的线宽在0.1μm到10μm的范围内，并且

其中，所述第一子图案的高度低于所述第二子图案的高度，

其中，所述第三子图案设置在所述电极层和所述第一子图案之间，且通过所述第三子图案提高所述电极层与所述第一子图案之间的粘合强度，并且

其中，所述第三子图案包括具有最高高度的峰，并且所述峰只设置在第一中央部和第一外部中的一处。

11.如权利要求10所述的触摸装置，其中，所述第三子图案包括多个突起。