CN105912152A - 触摸传感器 - Google Patents

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Abstract

触摸传感器包括触摸衬底、在第一方向中延伸的多个第一触摸电极、在与第一方向交叉的第二方向中延伸的多个第二触摸电极、以及多个突起物，多个突起物位于多个第一触摸电极和多个第二触摸电极中的至少一个上。

Description

触摸传感器
技术领域
本公开涉及触摸传感器、触摸传感器的制造方法以及包括触摸传感器的显示装置。
背景技术
电子装置(例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、或电泳显示器)可包括使电子装置能够与用户交互的触摸感测功能。当用户通过使用手指或触摸笔接近或触摸屏幕来书写文本或画图时，触摸感测功能用于通过感测施加到显示装置的屏幕上的压力、电荷、光等的变化来获得触摸信息(例如，物体是否接近或接触触摸屏)和触摸位置。
多种电子装置的这种触摸感测功能可通过触摸传感器来实现。触摸传感器可分为多种类型(种类)，例如，电阻型、电容型、电磁(EM)型、光学型等。
例如，在电阻型触摸传感器中，彼此分开并面对的两个电极可由于来自外部物体的压力而接触。当两个电极彼此接触时，触摸位置和/或类似物可通过检测由于接触位置处电阻的变化而导致的电压变化来确定。
电容型触摸传感器包括感测电容器，并在例如手指的导体接近触摸传感器时通过检测感测电容器的电容或电荷量的变化来确定是否出现触摸以及触摸位置，其中感测电容器包括用于传输检测信号的多个感测电极。电容型触摸传感器可包括用于感测触摸的多个触摸电极以及连接至触摸电极的信号传输线，多个触摸电极位于触摸感测区域中以感测触摸。信号传输线可将感测输入信号传输至触摸电极，和/或可将由触摸产生的、触摸电极的感测输出信号传输至感测信号控制器。
通常，信号传输线可位于围绕触摸感测面板的触摸感测区域的周边区域中和/或触摸感测区域中。
当重而脆的玻璃衬底被用于各种电子装置(例如，显示装置等)时，在可携带性和大屏幕显示方面存在一些限制。因此，近来，使用轻的、强抗冲击性和/或高柔性的塑料衬底作为衬底的柔性显示装置已经被积极地发展。因此，附接至或集成到电子装置的触摸传感器也应具有柔性。
近来，积极发展的柔性触摸传感器可包括例如可折叠/可弯曲的、可卷曲的、在至少一个方向上可拉伸的、和/或弹性的可变形部分。柔性触摸传感器包括多个触摸电极，并且触摸电极可具有柔性以防止变形之后的缺陷。
例如，作为用于形成柔性触摸电极的材料，已经发展了多种材料，例如，诸如银纳米线(AgNw)的金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属网、和/或导电聚合物。
在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于加强对本发明背景的理解，并且因此其可包含不形成在本国中对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明一些实施方式的一些方面针对无需单独的粘合剂或多种粘合剂的触摸传感器，以及制造方法。
本发明一些实施方式的一些方面针对具有更薄厚度的触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置。
本发明一些实施方式的一些方面针对一种显示装置，即使当显示装置被反复折叠、弯曲和/或卷曲时，该显示装置防止触摸传感器与偏振器分开或与显示面板分开。
根据示例性实施方式的触摸传感器可包括：触摸衬底；在第一方向中延伸的多个第一触摸电极；在与第一方向交叉的第二方向中延伸的多个第二触摸电极；以及多个微小突起物，多个微小突起物位于多个第一触摸电极和多个第二触摸电极中的至少一个上，其中多个第一触摸电极和多个第二触摸电极形成在触摸衬底的相同表面上，或形成在触摸衬底的不同表面上，第一触摸电极和第二触摸电极中的每个包括面对触摸衬底的第一表面和位于第一表面的相对侧的第二表面，以及多个微小突起物形成在第二表面上。
多个微小突起物均可具有纤毛形状。
多个微小突起物相对于触摸衬底以设定的角度倾斜。
微小突起物的末端被分为多个束。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极形成于触摸衬底的相同表面上，多个第一触摸电极在第一方向中延伸并彼此间隔开，以及多个第二触摸电极在第二方向中延伸并彼此间隔开并且与多个第一触摸电极不重叠。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极位于相同层上。
多个第一触摸电极中的一对相邻的第一触摸电极通过第一连接部分连接，以及多个第二触摸电极中的一对相邻的第二触摸电极通过与第一连接部分交叉的第二连接部分连接。
第一连接部分位于与多个第一触摸电极相同的层上。
第一连接部分与所述一对相邻的第一触摸电极整体地设置。
第二连接部分位于与多个第二触摸电极不同的层上。
绝缘层位于第一连接部分和第二连接部分之间，并使第一连接部分和第二连接部分绝缘。
多个微小突起物形成于第二连接部分的上表面上。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极位于触摸衬底的不同表面上，并且多个第一触摸电极和多个第二触摸电极彼此交叉。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极包括：金属纳米线、金属网、碳纳米管、石墨烯、ITO和/或IZO。
触摸传感器还可包括分别连接至第一触摸电极和第二触摸电极的第一触摸线和第二触摸线。
触摸传感器还可包括位于触摸衬底上并连接至第一触摸线和第二触摸线的触摸驱动器。
显示装置可包括：显示面板，包括多个像素；触摸传感器，位于显示面板上并配置为感测由外部物体引起的接触；以及盖窗，盖窗位于触摸传感器上，其中触摸传感器包括：触摸衬底，位于显示面板上；多个第一触摸电极和多个第二触摸电极，位于触摸衬底的相同表面或不同表面上；以及多个微小突起物，位于第一触摸电极和第二触摸电极的表面中的至少一个上，其中，多个第一触摸电极在第一方向中延伸，以及多个第二触摸电极在与第一方向交叉的第二方向中延伸，第一触摸电极和第二触摸电极中的每个包括面对触摸衬底的第一表面和位于第一表面的相对侧的第二表面，以及多个微小突起物形成于第二表面上。
多个微小突起物具有纤毛形状。
多个微小突起物相对于触摸衬底以设定的角度倾斜。
微小突起物的末端被分为多个束。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极位于触摸衬底和盖窗之间，并且第一触摸电极和第二触摸电极通过多个微小突起物与盖窗连接。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极位于相同的层上，多个第一触摸电极在第一方向中延伸并彼此间隔开，并且多个第二触摸电极在第二方向中延伸并彼此间隔开，并且不与多个第一触摸电极重叠。
多个第一触摸电极中的一对相邻的第一触摸电极通过第一连接部分彼此连接，第一连接部分处于与多个第一触摸电极相同的层并且第一连接部分与所述一对相邻的第一触摸电极整体地设置，以及多个第二触摸电极中的一对相邻的第二触摸电极通过第二连接部分彼此连接，第二连接部分位于与多个第二触摸电极不同的层上并且与第一连接部分交叉。
显示装置还可包括位于第一连接部分和第二连接部分之间并使第一连接部分和第二连接部分绝缘的绝缘层。
显示装置还可包括多个微小突起物，多个微小突起物形成在第二连接部分的上表面上。
多个第一触摸电极位于触摸衬底和盖窗之间，并通过多个微小突起物与盖窗连接，以及多个第二触摸电极位于触摸衬底和显示面板之间，并通过多个微小突起物与显示面板连接。
用于制造触摸传感器的方法可包括：在触摸衬底的相同表面或不同表面上形成多个第一触摸电极和多个第二触摸电极；在第一触摸电极和第二触摸电极上形成第一掩模图案；以及通过利用第一掩模图案分别在第一触摸电极和第二触摸电极中的至少一个上形成多个微小突起物。
形成第一掩模图案包括：在第一触摸电极和第二触摸电极上形成感光膜；以及曝光和显影感光膜。
形成第一掩模图案包括：在掩模模具上形成相同的掩模图案作为待形成在第一触摸电极和第二触摸电极上的第一掩模图案；以及将该掩模图案从掩模模具转移至第一触摸电极和第二触摸电极上。
在形成多个微小突起物的过程中，第一触摸电极和第二触摸电极通过利用第一掩模图案作为刻蚀掩模被刻蚀以形成多个微小突起物。
形成多个第一触摸电极和多个第二触摸电极包括：在触摸衬底上形成导电层；在导电层上形成第二掩模图案；以及通过使用第二掩模图案将导电层图案化到第一触摸电极和第二触摸电极中。
多个第一触摸电极和多个第二触摸电极包括：金属纳米线、金属网、碳纳米管、石墨烯、ITO和/或IZO。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施方式的触摸传感器的俯视平面图。
图2是图1中的触摸传感器的区域A的放大视图。
图3是沿线Ⅲ-Ⅲ截取的图2中的触摸传感器的剖视图。
图4是图1中的触摸传感器的区域B的放大视图。
图5是沿线Ⅴ-Ⅴ截取的图4中的触摸传感器的剖视图。
图6是图5中的触摸传感器的区域X的放大视图。
图7是图5中的触摸传感器的区域X的放大视图。
图8是根据本发明另一示例性实施方式的触摸传感器的俯视平面图。
图9是图8中的触摸传感器的示意性立体图。
图10是包括根据本发明示例性实施方式的触摸传感器的显示装置的剖视图。
图11至图19是依次示出了触摸传感器的触摸电极的制造过程的视图。
图20至图24是依次示出了在触摸电极的上表面中形成微小突起物的过程的视图。
图25和图26是依次示出了在触摸电极的上表面中形成微小突起物的另一过程的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述示例性实施方式。如本领域技术人员应理解的，在全部不背离本发明的精神或范围的情况下，可以以多种不同的方式修改所描述的实施方式。相反，本文中介绍的示例性实施方式被提供以使公开的内容全面和完整并将精神充分传达给本领域技术人员。
将参照图1至图5描述根据示例性实施方式的触摸传感器。
图1是根据本发明示例性实施方式的触摸传感器的俯视平面图，图2是图1中的触摸传感器的区域A的放大视图，图3是沿线Ⅲ-Ⅲ截取的图2中的触摸传感器的剖视图，图4是图1中的触摸传感器的区域B的放大视图，以及图5是沿线Ⅴ-Ⅴ截取的图4中的触摸传感器的剖视图。
参照图1，根据示例性实施方式的触摸传感器400包括触摸衬底404、第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一连接部分412和第二连接部分422、以及第一触摸线411和第二触摸线421。
在这种情况下，根据示例性实施方式的触摸传感器400包括用于检测触摸的触摸感测区域TA，以及围绕触摸感测区域TA的非感测区域DA。非感测区域DA被称为死空间(dead space)。
触摸衬底404可以是柔性膜，但是其不限于此。例如，触摸衬底404可以可选地为包括玻璃、塑料等的刚性衬底。触摸衬底404可以是各向同性的衬底，并且其相位延迟值可基本上为零或非常低。触摸衬底404可包括各向同性的环烯烃聚合物(COP)膜、不可拉伸的聚碳酸酯(PC)膜、和/或三乙酰纤维素(TAC)膜中的至少一个作为各向同性的膜。
在这种情况下，多个第一触摸电极410和第二触摸电极420可主要位于触摸感测区域TA中，并且第一触摸线411和第二触摸线421可位于触摸感测区域TA中和/或位于非感测区域DA中。
第一触摸电极410和第二触摸电极420可具有大于设定值或预定值的透射率以透射来自下方显示面板的光。例如，第一触摸电极410和第二触摸电极420可包括从金属纳米线、诸如PEDOT的导电聚合物、金属网、碳纳米管(CNT)、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)以及薄金属层中选出的至少一种透明导电材料。
第一触摸线411和第二触摸线421可包括：包含在第一触摸电极410和第二触摸电极420中的透明导电材料，和/或低电阻材料(例如，钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、铝(Al)、或钼/铝/钼(Mo/Al/Mo))。
第一触摸线411和第二触摸线421可包括这样的部分，该部分位于与第一触摸电极410和第二触摸电极420相同的层，或者该部分可不位于与第一触摸电极410和第二触摸电极420相同的层上。
第一触摸电极410和第二触摸电极420形成可通过多种方法感测接触的触摸传感器。触摸传感器可以是使用多种方法的触摸传感器，例如，电阻型(种类)、电容型(种类)、电磁(EM)型(种类)、以及光学型(种类)。将使用电容型触摸传感器作为示例来描述本示例性实施方式；但是其不限于此。
电容型触摸传感器可从触摸驱动器通过第一触摸电极410和第二触摸电极420中的一个接收感测输入信号，并可输出根据外部物体的接触而改变的感测输出信号。
当第一触摸电极410和第二触摸电极420与外来物体形成自感测电容器时，触摸电极接收感测输入信号并且自感测电容器以设定的或预定的电荷量充电。当诸如手指的外来物体与自感测电容器接触时，存储的电荷改变并且输出与输入的感测输入信号不同的感测输出信号。诸如接触状态或接触位置的接触信息可通过感测输出信号中的变化来确定。
当相邻的第一触摸电极410和第二触摸电极420形成互感测电容器时，一个触摸电极从触摸驱动器接收感测输入信号，并且互感测电容器以设定的或预定的电荷量充电。当例如手指的外来物体与互感测电容器接触时，互感测电容器的存储的电荷改变，并且改变后的电荷量作为感测输出信号通过第一触摸电极410和第二触摸电极420中的另一个触摸电极输出。例如接触状态或接触位置的接触信息可通过感测输出信号确定。
在本示例性实施方式中，将形成互感测电容器的触摸传感器作为示例描述，但是不限于此。
参照图1，根据示例性实施方式的触摸传感器400的第一触摸电极410和第二触摸电极420可包括多个第一触摸电极410和多个第二触摸电极420。第一触摸电极410和第二触摸电极420彼此分开(或间隔开)。
多个第一触摸电极410和多个第二触摸电极420可交替散布和布置，以在触摸感测区域TA中彼此不重叠。多个第一触摸电极410可沿列方向和行方向布置，并且多个第二触摸电极420也可沿列方向和行方向布置。
第一触摸电极410和第二触摸电极420可布置在相同层上或布置在相同层处；然而，其不限于此，并且第一触摸电极410和第二触摸电极420可位于不同的层处或位于不同的层中。当第一触摸电极410和第二触摸电极420位于不同的层处时，第一触摸电极410和第二触摸电极420可位于触摸衬底404的不同表面处，以及可位于在触摸衬底404的相同表面上的不同层处。
根据本发明的示例性实施方式，多个第一触摸电极410和多个第二触摸电极420位于触摸衬底404的上表面上。也即，如图1中所示，第一触摸电极410和第二触摸电极420形成在与触摸衬底404相同的表面中。
第一触摸电极410和第二触摸电极420中的每个均可具有四边形的形状，但是它们不限于此，并且它们可具有多种形式，例如具有突起物的形式，以改善触摸传感器400的敏感度。
排列在相同行或列中的多个第一触摸电极410可在触摸感测区域TA内或触摸感测区域TA外彼此连接或分开。类似地，排列在相同列或行中的多个第二触摸电极420中的至少一些可在触摸感测区域TA内和/或触摸感测区域TA外彼此连接或分开。
例如，在如图1所示排列在相同行(即，第一方向)中的多个第一触摸电极410在触摸感测区域TA内彼此连接的情况下，排列在相同列(即，第二方向)中的多个第二触摸电极420可在触摸感测区域TA内彼此连接。这里，垂直于第一方向的第二方向是与列方向相同的方向。
更详细地，位于每行中的多个第一触摸电极410可通过第一连接部分412彼此连接，并且位于每列中的多个第二触摸电极420可通过第二连接部分422彼此连接。
参照图2和图3，连接相邻的第一触摸电极410的第一连接部分412可位于与第一触摸电极410的层相同的层上，并且由与第一触摸电极410的材料相同的材料形成。也即，第一触摸电极410和第一连接部分412可彼此集成，并可被并行地或同时地图案化。
连接相邻的第二触摸电极420的第二连接部分422可位于与第二触摸电极420的层不同的层上。也即，第二触摸电极420和第二连接部分422可彼此分开，并可被单独地图案化。第二触摸电极420和第二连接部分422可通过直接接触而彼此连接。
绝缘层430位于第一连接部分412和第二连接部分422之间以将第一连接部分412和第二连接部分422彼此绝缘。如图2和图3所示，绝缘层430可以是布置在第一连接部分412和第二连接部分422的每个交叉部分处的多个单独的岛状绝缘体。绝缘层430可暴露第二触摸电极420的至少一部分以使得第二连接部分422可与第二触摸电极420连接。
根据本发明的另一示例性实施方式，绝缘层430形成于触摸衬底404的整个区域上，并且位于第二触摸电极420的一部分上的绝缘层430可被去除以用于连接列方向中的相邻的第二触摸电极420。
不同于图2和图3，连接相邻的第二触摸电极420的第二连接部分422可位于与第一触摸电极410的层相同的层上，并与第一触摸电极410整体地设置，以及连接相邻的第一触摸电极410的第一连接部分412可位于与第一触摸电极410的层不同的层上。
参照图1，每行中彼此连接的第一触摸电极410可通过第一触摸线411与触摸驱动器连接，并且在每列中彼此连接的第二触摸电极420可通过第二触摸线421与触摸驱动器连接。第一触摸线411和第二触摸线421可位于非感测区域DA中，和/或可选地可位于触摸感测区域TA中。
第一触摸线411和第二触摸线421的端部在触摸传感器400的非感测区域DA中形成焊盘部分450。
第一触摸线411通过焊盘部分450将感测输入信号输入至第一触摸电极410，或将感测输出信号输出至触摸驱动器。第二触摸线421通过焊盘部分450将感测输入信号输入至第二触摸电极420，并且输出感测输出信号。
触摸驱动器控制触摸传感器的操作。触摸驱动器可将感测输入信号传输至触摸传感器，并且可接收待处理的感测输出信号。触摸驱动器处理感测输出信号以生成触摸信息，例如，触摸和触摸位置。
触摸驱动器可直接安装在至少一个IC芯片中的触摸传感器400上，可安装在待附接至触摸传感器400作为带状媒介封装(TCP)的柔性印刷电路膜(FPC)和/或印刷电路板上，和/或可安装在待连接至焊盘部分450的单独的印刷电路板上。可选地，触摸驱动器可与触摸传感器400集成。
彼此相邻的第一触摸电极410和第二触摸电极420可形成用作触摸传感器的互感测电容器。互感测电容器可通过第一触摸电极410和第二触摸电极420中的一个接收感测输入信号，并可将由于外部物体触摸而引起的电荷量的变化作为感测输出信号输出至第一触摸电极410和第二触摸电极420中的另一个。
不同于图1至图3，多个第一触摸电极410和多个第二触摸电极420可彼此分开，并可通过触摸线分别连接至触摸驱动器。在这种情况下，第一触摸电极410和第二触摸电极420可形成作为触摸传感器的自感测电容器。自感测电容器接收感测输入信号以通过设定的或预定的电荷量充电，并可输出感测输出信号，该感测输出信号与由于例如手指的外部物体接触时产生的充电电量中的变化而输入的感测输入信号不同。
参照图4和图5，多个微小突起物形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面上。更详细地，多个第一微小突起物413形成于第一触摸电极410的上表面上，以及多个第二微小突起物423形成于第二触摸电极420的上表面上。第一微小突起物413和第二微小突起物423可将第一触摸电极410和第二触摸电极420与位于触摸传感器400上的其它构成结合。例如，第一微小突起物413和第二微小突起物423将第一触摸电极410和第二触摸电极420以及后面将描述的偏振器500结合。
根据本发明的示例性实施方式，第一微小突起物413和第二微小突起物423可制造为具有与Gecko蜥蜴的脚底(脚)上形成的微小纤毛形状相同或类似的形状。如本领域技术人员已知的，形成在Gecko蜥蜴脚底中的微小纤毛形状可通过范德瓦尔斯键提供强粘附力。范德瓦尔斯键遵循这样的原理，即当两个原子彼此靠近时，围绕每个原子的原子核的电子云中产生变化，使得弱静电吸引被产生以具有对两个原子的粘附力。两个原子之间的静电吸引是弱的，然而，如果存在多个纤毛形状并且每个纤毛的末端开裂(例如，分裂)，则由每个纤毛产生的吸引强度被聚集(或结合)，从而增加其吸引力度。此外，微小纤毛可布置为使得它们以设定或预定角度倾斜。这样，也可提供易于分开被粘附的物体的方向性粘附力。
参照图6和图7，第一微小突起物413和第二微小突起物423可形成为纤毛形状。更详细地，第一微小突起物413和第二微小突起物423的每个末端均可形成为使得其可进一步分为多个束的形状。此外，多个第一微小突起物413和第二微小突起物423可设置为相对于触摸衬底404以设定或预定角度倾斜。
如上所述，如果多个第一微小突起物413和第二微小突起物423根据上述形状形成，则通过范德瓦尔斯键引起的静电吸引被聚集，从而产生大粘附力。因此，通过多个第一微小突起物413和第二微小突起物423，可将第一触摸电极410和第二触摸电极420与其它元件，例如偏振器500(图10中所示)结合。也即，可在不使用单独的粘合剂的情况下将第一触摸电极410和第二触摸电极420与偏振器500结合。此外，在制造过程中，当触摸传感器400和偏振器500被不正确地附接时，在分开触摸传感器400和偏振器500时可被容易地分开。
另一方面，微小突起物也可形成于第二连接部分422的上表面上。如上所述，第二连接部分422以与第二触摸电极420不同的层形成，使得第二连接部分422可向上突起，由此第二连接部分422可与上述偏振器500连接。因此，如果多个第三微小突起物形成于第二连接部分422的上表面上，则上述偏振器500可被稳固地粘附。
根据本发明的另一示例性实施方式，多个第一触摸电极410和第二触摸电极420可位于触摸衬底404的不同表面上。也即，如图8和图9所示，多个第一触摸电极410和第二触摸电极420可分别布置在触摸衬底404的上表面和下表面上。
第一触摸电极410可位于触摸衬底404的上表面上，并可在第一方向中延伸。不同于图1中所示的第一触摸电极410，第一触摸电极410可形成为条形。另一方面，第二触摸电极420可位于触摸衬底404的下表面上，并可在与第一方向交叉或垂直的第二方向中延伸。类似第一触摸电极410，第二触摸电极420可形成为条形。
在这种情况下，第一触摸电极410和第二触摸电极420可彼此交叉，其中触摸衬底404设置于它们之间。
参照图9，多个第一微小突起物和第二微小突起物分别形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面上。根据本发明的另一示例性实施方式，因为第一触摸电极410和第二触摸电极420布置在触摸衬底404的不同表面上，所以多个第一微小突起物和第二微小突起物形成在相对于触摸衬底404的不同的表面上。
因此，在本发明的上述示例性实施方式中，第一微小突起物413和第二微小突起物423形成于相同表面上，从而提供对相对于触摸衬底404的一个表面(例如，上表面)的粘附力。相反，根据本发明的另一示例性实施方式，第一微小突起物和第二微小突起物形成在不同表面上，从而并行地或同时地提供对相对于触摸衬底404的两个表面(例如，上表面和下表面)的粘附力。
如上所述，如果多个第一微小突起物413和多个第二微小突起物423形成在触摸衬底404上形成的第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面上，则当粘附显示装置中的其它构成元件，例如偏振器500(后面将描述)时，不需要单独的粘合剂或压敏粘合剂。因此，相比于传统传感器或相关技术，触摸传感器400的厚度可被减小，并且包括触摸传感器400的显示装置的厚度可减小。
相应地，可进一步提高可折叠、弯曲或卷曲的显示装置的柔性，并且触摸传感器400的厚度变得更薄，以使得光学特性，例如通过包括触摸传感器的显示装置所显示的图像的透射率可被改善。
此外，形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420上的第一微小突起物413和第二微小突起物423可在折叠、卷曲和/或弯曲显示装置时提供强粘附力，并且可防止触摸传感器400和显示面板300、和/或触摸传感器400和偏振器500彼此分开。
另一方面，通过以设定的或预定的角度倾斜的第一微小突起物413和第二微小突起物423，当在显示装置的制造过程期间触摸传感器400和偏振器500被不正确地粘附时，触摸传感器400和偏振器500可容易地分开，并且它们可被再次粘附，使得成本可减少并且制造过程可简化。
下面将参照图10以及图1至图9描述包括根据本示例性实施方式的触摸传感器的显示装置。当描述包括根据本发明示例性实施方式的触摸传感器的显示装置时，与在上述触摸传感器中的元件相同的元件的详细描述被省略。
图10是包括根据本发明示例性实施方式的触摸传感器的显示装置的剖视图。
参照图10，根据示例性实施方式的显示装置包括显示面板300、触摸传感器400、偏振器500和盖窗600。
显示面板300包括作为显示图像的区域的显示区域，以及围绕显示区域的周边区域。在图10中所示的示例性实施方式中，显示面板300可在向上的方向中显示图像。
多个像素和连接至像素并传输驱动信号的多个显示信号线位于在显示区域中。
显示信号线包括传输栅信号的多个栅信号线和传输数据信号的多个数据线。栅信号线和数据线可彼此交叉。显示信号线可在周边区域中延伸以形成焊盘部分。
多个像素可布置为近似矩阵的形状，但是不限于此。每个像素可包括连接至栅信号线和数据线的至少一个开关元件，以及与开关元件连接的至少一个像素电极。开关元件可以是三终端元件，例如，集成在显示面板300中的薄膜晶体管。开关元件根据由栅信号线传输的栅信号导通或断开，以将通过数据线传输的数据信号传输至像素电极。像素还可包括像素电极和面对像素电极的公共电极。公共电极可传输公共电压。像素可根据施加到像素电极的数据电压显示期望照度的图像。
在有机发光装置的情况下，发射层位于像素电极和公共电极之间，从而形成发光装置。
为了实现彩色显示器，每个像素可显示原色中的一种，并且通过原色的总和来识别期望的颜色。原色的示例可包括例如红色、绿色和蓝色的三原色，或四原色。每个像素还可包括位于与每个像素电极对应的位置处并显示出原色之一的滤色器，并且包括在发光二极管中的发射层可发射有颜色的光。
在一些实施方式中，触摸传感器400位于显示面板300上。
触摸传感器400可通过粘合剂10a，例如OCA(光学透明粘合剂)、OCR(光学透明树脂)、和/或PSA(压敏粘合剂)附接在显示面板300上。然而，在触摸传感器400中，第一触摸电极410和第二触摸电极420形成在相对于所描述的触摸衬底404的上表面和下表面上，并且多个第一微小突起物413和第二微小突起物423形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上，从而省去粘合剂10a。也即，通过形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上的第一微小突起物413和第二微小突起物423，可结合触摸传感器400和显示面板300。
触摸传感器400可感测由外部物体引起的接触。这里，除了外部物体，例如用户的手直接接触显示装置的情况外，触摸还包括悬浮触摸，在悬浮触摸中，外部物体接近显示装置或在接近显示装置的同时移动。
如上所述，触摸传感器400包括触摸衬底404、第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一连接部分412和第二连接部分422、以及第一触摸线411和第二触摸线421。
根据本发明的示例性实施方式，第一触摸电极410和第二触摸电极420可如图1所示形成于触摸衬底404的相同表面上，可如图9所示形成在为触摸衬底404的不同表面的上表面和下表面上。
在一些实施方式中，第一触摸电极410和第二触摸电极420形成有具有纤毛形状的多个微小突起物。多个第一微小突起物413形成于第一触摸电极410的上表面上，并且多个第二微小突起物423形成于第二触摸电极420的上表面上。第一微小突起物413和第二微小突起物423可结合触摸传感器400和其它元件。
如上所述，第一微小突起物413和第二微小突起物423可形成为与形成在Gecko蜥蜴的脚底(脚)上的微小纤毛形状相同或类似的形状。多个第一微小突起物413和第二微小突起物423形成为上述形状使得由范德瓦尔斯键引起的静电吸引被聚集，从而展现出大粘附力。
另一方面，第一微小突起物413和第二微小突起物423的每个末端可形成为多个束的形状。
在一些实施方式中，多个第一微小突起物413和第二微小突起物423可布置为相对于触摸衬底404以设定的或预定的角度倾斜。如果多个第一微小突起物413和第二微小突起物423如上所述以设定的或预定的角度倾斜，则可提供用于分开粘附的物体的方向性粘附力。
如图1所示，当触摸传感器400的第一触摸电极410和第二触摸电极420形成在触摸衬底404的上表面上时，偏振器500可附接在触摸传感器400上而无需粘合剂。根据本发明的示例性实施方式，因为形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上的第一微小突起物413和第二微小突起物423提供强粘附力，所以偏振器500和触摸传感器400可被结合而无需使用上述粘合剂。
另一方面，如图9所示，当第一触摸电极410和第二触摸电极420分别形成在作为触摸衬底404的不同表面的上表面和下表面上时，可省略用于结合触摸传感器400和显示面板300的粘合剂10a。如上所述，通过形成在触摸衬底404的下表面中所形成的第二触摸电极420上的多个第二微小突起物423，可结合触摸传感器400和显示面板300。
在一些实施方式中，偏振器500可由柔性膜形成。偏振器500可包括PVA(聚乙烯醇)，并且至少一个支承构件可粘附在偏振器500的两侧处。支承构件可包括TAC(三乙酰纤维素)、CAP(多细胞丙酸纤维素)、和/或WV-TAC(宽视图-TAC，wideview-TAC)。粘合剂可形成在偏振器500的至少一个表面处。
偏振器500可防止从包括在位于偏振器500下方的显示面板300和触摸传感器400中的多个电极和线反射的外部光被观察者辨别出。也即，在显示装置内入射的光经过偏振器500，从偏振器500下方的电极或线反射，并再次入射到偏振器500以对刚入射到偏振器500的光产生相消干涉，使得从显示装置外部可辨别不出光。
盖窗600还可位于偏振器500上。盖窗600可由诸如塑料或玻璃的绝缘材料形成。盖窗600可以是柔性的或硬的。盖窗600的表面可以是显示装置的、外部物体可接触的触摸表面。
盖窗600可通过使用诸如OCA、OCR、和/或PSA的粘合剂粘附在偏振器500上。
因此，在根据本发明示例性实施方式的显示装置中，第一微小突起物413和第二微小突起物423形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上，从而提供对相对于触摸衬底404的上表面和下表面中的至少一个的粘附力。
如上所述，如果多个微小突起物413和423形成在触摸衬底404上所形成的第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面或下表面上，则当粘附触摸传感器400和偏振器500、或粘附触摸传感器400和显示面板300时可省去单独的粘合剂，从而相比于传统工艺减小显示装置的厚度。
可进一步增加可折叠、弯曲或卷曲的显示装置的柔性，并且触摸传感器400的厚度变得更薄，以使得光学特性，例如通过包括触摸传感器的显示装置所显示的图像的透射率可被改善。
形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上的第一微小突起物413和第二微小突起物423可提供强粘附力，使得当折叠、卷曲或弯曲显示装置时，可防止触摸传感器和显示面板或触摸传感器和偏振器彼此分开。
另一方面，通过以设定的或预定的角度倾斜的第一微小突起物413和第二微小突起物423，当在显示装置的制造过程期间不正确地粘附触摸传感器和偏振器时，触摸传感器和偏振器可容易地分开，并且它们可被再次粘附以使得成本可减少并且制造过程可简化。
接下来，将参照图11至图26以及图1至图9描述根据本示例性实施方式的触摸传感器的制造方法。当描述根据本发明示例性实施方式的触摸传感器的制造方法时，与上述触摸传感器中的元件相同的元件的详细描述被省略。
图11至图19是依次示出了触摸传感器的触摸电极的制造过程的视图，图20至图24是依次示出了在触摸电极上表面上形成微小突起物的过程的视图，以及图25和图26是依次示出了在触摸电极的上表面上形成微小突起物的另一过程的视图。
首先，将参照图11至图19描述在触摸衬底404上形成第一触摸电极410和第二触摸电极420的过程。
参照图11，在母衬底401，例如环烯烃聚合物(COP)膜、不可拉伸的聚碳酸酯(PC)膜、和/或三乙酰纤维素(TAC)膜上形成导电层。导电层可包括依次沉积的第一导电层41和第二导电层43，但不限于此。
在这种情况下，第一导电层41可包括形成上述第一触摸电极410和第二触摸电极420的材料，例如，以下透明导电材料中的至少一种：例如金属纳米线、例如PEDOT的导电聚合物、金属网、碳纳米管(CNT)、ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)以及薄金属层。第二导电层43可包括例如铝(Al)的金属材料。
接下来，参照图12和图13，第一导电层41和第二导电层43被图案化以形成第一中间图案410P、第二中间图案420P、第二连接图案422P、以及连接至第一中间图案410P和第二中间图案420P的第一触摸线411和第二触摸线。第一中间图案410P和第二中间图案420P的形状可与上文描述的第一触摸电极410和第二触摸电极420的形状相同。
位于相同列中的第二中间图案420P可通过第二连接图案422P彼此连接，第二连接图案422P位于与第二中间图案420P的层相同的层上并与第二中间图案420P一起图案化。可选地，位于相同行中的第一中间图案410P可通过单独的第一连接图案彼此连接。然而，不同于图12和图13，第二中间图案420P可通过单独的第二连接图案彼此连接，并且第一中间图案410P可通过位于相同行上的第一连接图案来连接。
接下来，参照图14和图15，多个透明的第一触摸电极410、多个透明的第二触摸电极420、以及多个第二连接部分422通过刻蚀法等通过去除第二导电层43形成，第二导电层43是第一中间图案410P、第二中间图案420P、以及第二连接图案422P的上层。与之相反，在布置在相同列中的第一触摸电极410通过位于相同层上的第一连接部分412连接时，在该步骤中可形成第一连接部分412来代替第二连接部分422。
第一触摸线411和第二触摸线421可包括第一导电层41和第二导电层43以形成低电阻线。
接下来，参照图16和图17，在第一触摸电极410、第二触摸电极420、第二连接部分422和触摸线上沉积绝缘材料并图案化，以形成位于第二连接部分422上并覆盖第二连接部分422的绝缘层430。
接下来，参照图18和图19，通过在绝缘层430上堆叠导电材料并图案化导电材料来形成第一连接部分412，第一连接部分412与第二连接部分422绝缘并与第二连接部分422交叉且连接在一行中彼此相邻的第一触摸电极410。相应地，包括第一触摸电极410和第二触摸电极420的触摸传感器在母衬底401上完成。
作为形成第一触摸电极410和第二触摸电极420的过程，将参照图11至图19描述在母衬底401的相同表面上形成第一触摸电极410和第二触摸电极420的方法。然而，第一导电层41和第二导电层43可形成于母衬底401的不同表面上，也即，上表面和下表面。然而，不同于图11到图19，第一中间图案可形成于母衬底401的上表面上，以及第二中间图案可仅形成于母衬底401的下表面上。
在这种情况下，第一中间图案可由图8和图9中所示的第一触摸电极410形成，并且第二中间图案可由图8和图9中所示的第二触摸电极420形成。
接下来，将参照图20至图24描述在第一触摸电极410和第二触摸电极420上形成多个微小突起物的过程。
参照图20至图22，在通过上述过程形成的第一触摸电极410和第二触摸电极420上形成作为感光材料的光刻胶PR。光刻胶PR被曝光并显影以在第一触摸电极410和第二触摸电极420上形成第一掩模图案PR1。第一掩模图案PR1由与形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面上的多个微小突起物对应的图案形成。
参照图23和图24，通过使用第一掩模图案PR1作为刻蚀掩模的刻蚀过程分别在第一触摸电极410和第二触摸电极420上形成第一微小突起物413和第二微小突起物423。通过控制在刻蚀过程中使用的刻蚀剂的种类和刻蚀过程时间，具有上述纤毛形状的微小突起物形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面上。如果刻蚀过程完成，则去除形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420上的第一掩模图案PR1。
在图20至图22中，光刻胶PR形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420上，然后被曝光并显影以在第一触摸电极410和第二触摸电极420上形成第一掩模图案PR1。然而，将通过参照图25和图26描述在掩模模具470中形成第一掩模图案PR2并将其转移到第一触摸电极410和第二触摸电极420上的过程。
参照图25和图26，在掩模模具470中形成第一掩模图案PR2。在掩模模具470中形成掩模图案的过程是通过本领域技术人员已知的软光刻进行的过程，并且因此省略其详细描述。形成有第一掩模图案PR2的掩模模具470被移动至第一触摸电极410和第二触摸电极420上，并且第一掩模图案PR2被转移至第一触摸电极410和第二触摸电极420。因此，类似上述图22，第一掩模图案可形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上。
如上所述，在图25和图26中，掩模图案不形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420上，并且掩模图案形成于掩模模具470的一个表面上，并被转移至第一触摸电极410和第二触摸电极420。
在根据上述过程形成的触摸传感器400中，第一微小突起物413和第二微小突起物423形成于第一触摸电极410和第二触摸电极420上，从而提供对相对于触摸衬底404的上表面和下表面中的至少一个的粘附力。
如上所述，如果多个第一微小突起物413和第二微小突起物423形成在触摸衬底404上所形成的第一触摸电极410和第二触摸电极420的上表面上，则当粘附显示装置中的其它组成元件和/或偏振器500时，不需要单独的粘合剂或压敏粘合剂。因此，相比于传统工艺可减小触摸传感器400的厚度，并且也可减小包括触摸传感器400的显示装置的厚度。
本文中描述的实施方式作为示例被提供以使本公开将是全面和完整的，并且将本发明的方面和特征全面传达给本领域技术人员。因此，可不描述对于本领域普通技术人员完全理解本发明的方面和特征不必要的过程、元件和技术。除非另作说明，否则在所有附图和所写描述中相同的参考标号表示相同的元件，并因此将不重复它们的描述。在附图中，为了清楚起见，元件、层和区域的相对尺寸可能被夸大。
应理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应局限于这些术语。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个元件、部件、区域、层或区段区分开。因此，在不背离本发明精神和范围的情况下，下文中描述的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称作第二元件、部件、区域、层或区段。
诸如“在...之下(beneath)”、“下方(below)”、“下(lower)”、“在...下(under)”、“在...上(above)”、“上(upper)”等的空间相对用语可在本文中为了说明便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。应理解的是，空间相对术语意在包含设备在使用或操作时除了附图中所描述的定位之外的不同定位。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”或“下”的元件将由此定向为在其它元件或特征“之上”。因此，示例性用语“在...下”和“下方”可包含在...之上和在...下方两个定向。设备可以为其它定向(例如，转动90度或处于其它方位)，从而应该相应地解释本文中使用的空间相对描述语。
应理解的是，当元件或层称为在另一元件或层“上”、“连接至”或“耦接至”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、连接至或耦接至另一元件或层，或可存在一个或多个介于中间的元件或层。另外，还应理解的是，当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时，其可以是两个元件或层之间仅有的元件或层，或者也可以存在一个或多个介于中间的元件或层。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并不意在限制本发明。如在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则单数形式“一(a)”和“一(an)”也意在包括复数形式。还应理解的是，用语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”，当在本说明书中使用时表示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。如在本文中使用的，用语“和/或”包括相关联的所列项的一个或多个的任何和全部组合。当诸如“...中的至少一个”、“从...中选出的至少一个”、或“从...选出的至少一个”的表述位于一列元件之后时，修饰整列元件，并不修饰该列中的单独元件。
如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”及类似用语用作表示近似的用语并不用作表示程度的用语，并且意在说明应被本领域技术人员辨别的测量值和计算值中的固有偏差。此外，当描述本发明实施方式时，“可以”的使用表示“本发明的一个或多个实施方式”。如在本文中使用的，用语“使用(use)”、“使用(using)”以及“所使用的(used)”可认为分别与用语“利用(utilize)”、“利用(utilizing)”以及“所利用的(utilized)”同义。此外，用语“示例性的”意在表示示例或说明。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科技用语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员中的一个的通常理解相同的意义。还应理解的是，除非本文中明确如此限定，否则用语例如在常用词典中定义的那些应被解释为具有与它们在相关技术和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义，并且将不应以理想化或过度正式的意义来解释。
虽然已经结合目前考虑为实际示例性实施方式的内容描述了本发明，应理解的是，本发明不限于公开的实施方式，而是相反，意在覆盖包括在所附权利要求及其等同的精神和范围内的各种修改和等效布置。
标号说明
300 显示面板 400 触摸传感器
404 触摸衬底 410 第一触摸电极
411 第一触摸线 412 第一连接部分
413 第一微小突起物 420 第二触摸电极
421 第二触摸线 422 第二连接部分
423 第二微小突起物 430 绝缘层

Claims (15)

1.触摸传感器，包括：
触摸衬底；
多个第一触摸电极，在第一方向中延伸；
多个第二触摸电极，在与所述第一方向交叉的第二方向中延伸；以及
多个微小突起物，位于所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极中的至少一个上，
其中，所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极形成在所述触摸衬底的相同表面上，或形成在所述触摸衬底的不同表面上，
所述第一触摸电极和所述第二触摸电极中的每个包括：
第一表面，面对所述触摸衬底；以及
第二表面，位于所述第一表面的相对侧，以及
所述多个微小突起物形成在所述第二表面上。
2.如权利要求1所述的触摸传感器，其中所述多个微小突起物具有纤毛形状。
3.如权利要求1所述的触摸传感器，其中所述多个微小突起物相对于所述触摸衬底以设定的角度倾斜。
4.如权利要求1所述的触摸传感器，其中所述多个微小突起物的末端被分为多个束。
5.如权利要求1所述的触摸传感器，其中
所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极形成在所述触摸衬底的所述相同表面上，
所述多个第一触摸电极在所述第一方向中延伸并彼此间隔开，以及
所述多个第二触摸电极在所述第二方向中延伸并彼此间隔开，并且不与所述多个第一触摸电极重叠。
6.如权利要求5所述的触摸传感器，其中所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极位于相同的层上。
7.如权利要求6所述的触摸传感器，其中
所述多个第一触摸电极中的一对相邻的第一触摸电极通过第一连接部分连接，以及
所述多个第二触摸电极中的一对相邻的第二触摸电极通过与所述第一连接部分交叉的第二连接部分连接。
8.如权利要求7所述的触摸传感器，其中
所述第一连接部分位于与所述多个第一触摸电极相同的层。
9.如权利要求8所述的触摸传感器，其中
所述第一连接部分与所述一对相邻的第一触摸电极整体地设置。
10.如权利要求7所述的触摸传感器，其中
所述第二连接部分位于与所述多个第二触摸电极不同的层上。
11.如权利要求10所述的触摸传感器，还包括：
绝缘层，位于所述第一连接部分和所述第二连接部分之间，并且使所述第一连接部分和所述第二连接部分绝缘。
12.如权利要求7所述的触摸传感器，还包括：
多个微小突起物，形成于所述第二连接部分的上表面上。
13.如权利要求1所述的触摸传感器，其中
所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极位于所述触摸衬底的不同表面上，以及
所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极彼此交叉。
14.如权利要求1所述的触摸传感器，其中
所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极包括：金属纳米线、金属网、碳纳米管、石墨烯、ITO和/或IZO。
15.如权利要求1所述的触摸传感器，还包括分别连接至所述第一触摸电极和所述第二触摸电极的第一触摸线和第二触摸线。
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