CN106662944B - 用于触摸面板的电极结构及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于触摸面板的电极结构及其制造方法，其中，一单元线和与该单元线连续的另一单元线延续，同时所述单元线之间的接触面积从整个线宽减小，由此获得不规则图案。在用于触摸面板的电极结构及其制造方法中，由连续的单元线形成的金属线具有不规则图案，其中，任一个单元线和与其连续的另一单元线之间的接触面积从整个线宽减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k通过将线宽除以任意实数而获得。

Description

用于触摸面板的电极结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种触摸面板，尤其涉及一种用于触摸面板的电极结构及其制造方法，其中，一单元线和与其连续的另一单元线延续，同时所述单元线之间的接触面积从整个线宽减小，由此实现不规则图案。
背景技术
触摸面板，作为一种用于检测用户在显示屏上的触摸位置并接收关于检测到的触摸位置的信息以对电子设备进行整体控制(包括显示屏控制)的输入/输出装置，是当诸如手指或触摸笔等物体触摸屏幕时，将触摸识别为输入信号的设备。
近年来，触摸输入设备时常被安装在诸如移动电话、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)和便携式多媒体播放器(Portable Multimedia Player，PMP)等移动设备上。此外，触摸输入设备在一切行业中都被使用，例如导航、上网本、笔记本、数字信息设备(Digital Information Device,DID)、使用支持触摸输入的操作系统的台式计算机、互联网协议TV(Internet Protocol TV,IPTV)、最新型的战斗机、坦克和装甲车。
触摸面板被设计为添加或嵌入到例如液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、等离子体显示面板(Plasma Display Panel,PDP)、有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode,OLED)或有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic LightEmitting Diode,AMOLED)等显示设备中。
触摸面板是可光学透射的，并且包括采用导电材料的检测单元。
检测单元由重复图案组成，以便识别触摸面板上的输入信号的位置。在这种情况下存在的问题是，由于包括检测单元的检测层被平行地层叠，图案彼此重叠，因此由于图案之间的干涉而发生莫尔条纹现象。
在已提出的方法中，当构成检测电极的图案由于检测基板的层叠或检测基板和图像显示面板的层叠而彼此重叠时，在图案之间施加基于预定角度的扭曲，以防止莫尔条纹图案的产生，从而解决由于莫尔条纹图案而使清晰度恶化的问题。
公开号为No.10-2010-0129230的韩国专利申请公开了一种方法，其中，网格图案的侧壁的形成被控制在构成检测单元的导电层中，从而减少莫尔条纹的产生。
在形成导电层的过程中，通过以70μm至200μm的接近式间隙配置的光掩模使光致抗蚀剂材料接近式曝光，并且形成与光掩模的周期性重复的掩模图案对应的周期性图案。
构成导电层的第一导电细金属线和第二导电细金属线在其侧面具有突出部，并且突出部从指示细金属线的设计宽度的虚拟线朝向开口延伸。突出部的突出量为设计宽度的1/25至1/6。
在现有技术中，控制网格图案的侧壁的形成，由此减少莫尔条纹的出现。然而，由于通过对掩模布置的控制来进行对形成位置的控制，所以随着导电层的线宽减小，难以精确地控制突出部分的精细图案。因此，难以在整个区域上均匀地抑制莫尔条纹现象的发生。
发明内容
技术问题
本发明的一目的是提供一种用于触摸面板的电极结构及其制造方法，其中，一单元线和与其连续的另一单元线延续，同时所述单元线之间的接触面积从整个线宽减小，从而实现不规则图案。
本发明的另一目的是提供一种用于触摸面板的电极结构及其制造方法，其中，任一个单元线和与其连续的另一单元线延续，同时改变所述单元线之间的接触面积，使其从整个线宽减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k是通过将线宽除以任意实数而获得的，由此抑制莫尔条纹现象的发生。
本发明的又一目的是提供一种用于触摸面板的电极结构及其制造方法，其中，构成检测电极的金属线具有以精确控制的形式的不规则图案，从而可以抑制莫尔条纹现象的发生，从而改进面板的清晰度。
本发明的目的不限于上述目的，本领域技术人员从以下描述中可以理解本发明的其它目的。
技术方案
根据本发明的一方面，提供了一种用于触摸面板的电极结构，其中，由连续的单元线组成的金属线具有不规则图案，其中，任一个单元线和与其连续的另一个单元线之间的接触面积从整个线宽减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k是通过将线宽除以任意实数而获得的。
任何一个金属线可以重复地与其它金属线相交，从而形成网格图案。
所述单元线可以是边长等于金属线的线宽Wm的规则正方形。
非接触尺寸值k可以是所述单元线之间的非接触元素，其通过将所述金属线的所述线宽Wm除以任意实数r而获得(k＝Wm/r)。
所述金属线可以被配置成以下形式：任一个单元线和与所述任一个单元线连续的另一个单元线之间的部署条件满足kn+1＝kn+k或kn+1＝kn-k。
所述连续的单元线可以具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动k(kn+1＝kn+k)，使得所述接触面积从所述整个线宽减小k。
所述连续的单元线可以具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动k(kn+1＝kn-k)，使得所述接触面积从所述整个线宽减小k。
所述连续的单元线可以具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动(kn+1＝kn+k)的一个单元线和在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动(kn+2＝kn+1-k)的另一个单元线以单元线为基础进行交替。
所述连续的单元线可以具有以下形式：所述金属线被划分为具有预定尺寸的多个区域，使得在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置在一个区域中从左向右移动(kn+1＝kn+k)，并在另一个区域中从右向左移动(kn+1＝kn-k)。
当所述线宽Wm不大于3μm时，则可以应用Wm≤3μm,当所述线宽Wm大于3μm时，则可以应用Wm＞3μm,使得由连续的单元线组成的金属线的一个单元线和另一个单元线的接触比基于所述金属线的所述线宽为3μm时而变化。其中，Wm是所述金属线的线宽，k是非接触尺寸值。
根据本发明的另一方面，提供一种制造用于触摸面板的电极结构的方法，所述方法包括：在基板上形成金属层；以及通过使用形成有网格图案的光掩模使所述金属层图案化，来形成构成网格图案的金属线；其中，由连续的单元线构成的金属线具有不规则图案，其中，任一个单元线和与所述任一个单元线连续的另一个单元线之间的接触面积从整个线宽减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k通过将线宽除以任意实数而获得。
在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，可以将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：其中，在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动k(kn+1＝kn+k)，使得所述接触面积从所述整个线宽减小k。
在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，可以将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动k(kn+1＝kn-k)，使得所述接触面积从所述整个线宽减小k。
在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，可以将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动(kn+1＝kn+k)的一个单元线和在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动(kn+2＝kn+1-k)的另一个单元线以单元线为基础进行交替。
在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，可以将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：所述金属线被划分为具有预定尺寸的多个区域，使得在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置在一个区域中从左向右移动(kn+1＝kn+k)，并在另一个区域中从右向左移动(kn+1＝kn-k)。
有益效果
根据本发明的用于触摸面板的电极结构及其制造方法具有以下效果。
第一，可以以以下形式精确控制不规则图案的形成：一单元线和与其连续的另一单元线之间的接触面积从整个线宽减小，且所述单元线延续。
第二，通过精确控制的不规则图案抑制莫尔条纹现象的产生，从而改进触摸面板的清晰度。
附图说明
图1是示出应用根据本发明的电极结构的触摸面板的示例的结构图；
图2是根据本发明的金属线和单元线的结构图；
图3a到图3c是示出根据本发明的金属线的不规则图案结构的结构图；
图4a到图4d是示出根据本发明的电极结构的不规则图案的实施方式的结构图；
图5a到图5v是用于制造根据本发明的电极结构的方法的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将如下对根据本发明的用于触摸面板的电极结构及其制造方法的优选实施方式进行描述。
通过以下对实施方式的详细描述，根据本发明的用于触摸面板的电极结构及其制造方法的特征和优点将是显而易见的。
图1是示出应用根据本发明的电极结构的触摸面板的示例的结构图。图2是根据本发明的金属线和单元线的结构图。
在本发明中，构成触摸面板的检测单元的金属线由连续的单元线限定，并且任一个单元线和与其连续的另一单元线延续，同时改变所述单元线之间的接触面积以从整个线宽减小通过将线宽除以任意实数获得的非接触尺寸值k，从而实现不规则图案。
图1示出了应用根据本发明的电极结构的触摸面板的一个实施方式。然而，构成检测单元的布局上的结构不限于此。
根据本发明的电极结构包括多个导电区域A和位于相互连续的导电区域A之间的开口B，以及通过导电区域A和开口B的联接而具有网格形状。
该网格形状是由一个开口B和围绕该开口B的四个导电区域A形成的结构。
根据本发明的电极结构的导电区域A包括在一个方向上以第一间距L1排列的多个第一金属线10和在另一方向上以第二间距L2排列的多个第二金属线11。所述多个第一金属线10和所述多个第二金属线11在交叉区域12相互交叉以实现网格图案。
在此，第一金属线10和第二金属线11不具有恒定的线宽和恒定的接触面积，而是具有不规则图案，其中，任一个单元线和与其连续的另一单元线之间的接触面积从整个线宽减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k通过将线宽除以任意实数而获得。
不规则图案不限于图1所示的形状和方向。
第一间距L1和第二间距L2可以具有相同的尺寸或不同的尺寸。可替选地，第一间距L1和第二间距L2可以具有相同尺寸和不同尺寸的组合。
图2示出根据本发明的单元网格和单元线的结构。在本说明书中，将通过使金属线和其他金属线交叉而形成的网格图案中的任一个网格图案定义为单元网格，并且将边长等于构成单元网格的金属线的线宽Wm的规则正方形定义为单元线。
金属线通过使单元线彼此连续而形成，并且金属网格通过将单元网格彼此连接而形成。
非接触尺寸值k是指单元线之间的非接触元素，通过将线宽Wm除以任意实数r而获得(k＝Wm/r)。
金属线被配置成以下形式：其中，相邻的单元线之间的部署条件满足kn+1＝kn+k或kn+1＝kn-k。
图3a示出了当该任意实数r为4时，非接触尺寸值k为1/4Wm的情况。
接触面积在通过使一单元线和与其相邻的另一单元线彼此连续而形成的金属线的前进方向上在右侧减小(-k)或增加(+k)。
这里，-k表示在金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动，使得接触面积从整个线宽减小k并且单元线是连续的。
此外，+k表示在金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动，使得接触面积从整个线宽减小k并且单元线是连续的。
图3b示出了当该任意实数r为5时，非接触尺寸值k为1/5Wm的情况。
图3c示出了当该任意实数r为8时，非接触尺寸值k为1/8Wm的情况。
图4a到图4d是示出根据本发明的电极结构的不规则图案的实施方式的结构图。
图4a是示出构成电极结构的金属线具有精确控制的不规则图案的状态的结构图，其示出当该任意实数r为8时，非接触尺寸值k为1/8Wm的情况。
也就是说，图4a示出了在金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动(kn+1＝kn+k)使得接触面积从整个线宽减小k并且单元线连续的形式。
图4b示出了当该任意实数r为8时非接触尺寸值k为1/8Wm的情况。即，图4b示出了在金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动(kn+1＝kn-k)使得接触面积从整个线宽减小k并且单元线连续的形式。
图4c示出了当该任意实数r为8时非接触尺寸值k为1/8Wm的情况。即图4c示出了在金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动(kn+1＝kn+k)的单元线和在金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动(kn+2＝kn+1-k)的另一单元线以单元线为基础进行交替的形式。
图4d示出了当该任意实数r为8时非接触尺寸值k为1/8Wm的情况。即，图4d示出了金属线按预定长度被划分，使得在金属线的行进方向上的下一个单元线的形成位置在一个区域中从左向右移动(kn+1＝kn+k)并在另一区域中从右向左移动(kn+1＝kn-k)的形式。
根据本发明的电极结构的金属线的形式不限于图4a至图4d中的形式，并且可以以其它形式被修改和实施。
制造根据本发明的用于触摸面板的电极结构的方法如下。
图5a至图5v是制造根据本发明的电极结构的方法的剖视图。
以下描述的制造方法示出了根据本发明的电极结构所应用的方法的示例。本发明的方法不限于下述结构和方法条件，并且可以以不同的方式形成。
首先，如图5a所示，在透明基板50上形成第一氧化物层51和第一金属层52。
第一氧化物层51可以包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。第一金属层52可以包括钼银合金、铝合金等。
之后，如图5b所示，在第一金属层52上涂敷光致抗蚀剂53，然后使用其中形成有网格图案的光掩模54进行曝光，如图5c所示。
随后，如图5d所示，通过显影光致抗蚀剂53形成光致抗蚀剂图案层53a。如图5e所示，通过使用光致抗蚀剂图案层53a，用湿法蚀刻液选择性地图案化第一金属层52和第一氧化物层51，从而形成第一氧化物层图案51a和第一金属图案52a。
这里，第一金属图案52a在任一方向上成为金属线，该金属线构成检测单元。第一金属图案52a可以以图4a至图4d所示的形式图案化。
也就是说，由连续的单元线构成的金属线具有不规则图案，其中，任何一个单元线和与其连续的另一个单元线之间的接触面积从整个线宽减小非接触尺寸值k，该非接触尺寸值k通过将线宽除以任意实数获得。
此后，如图5f所示，去除光致抗蚀剂图案层53a，并且在第一金属图案52a上形成绝缘层(SiON)55。
随后，如图5g所示，在绝缘层55上涂敷光致抗蚀剂(PR)56。然后使用其中形成有孔图案的光掩模57使光致抗蚀剂56曝光，如图5h所示，从而形成如图5i所示的光致抗蚀剂图案层56a。
此后，如图5j所示，使用光致抗蚀剂图案层56a，通过干蚀刻方法选择性地去除绝缘层55，从而形成连接孔57。如图5k所示，去除光致抗蚀剂图案层56a。
随后，如图5l所示，在其中形成有连接孔57的绝缘层图案55a上形成第二氧化物层58和第二金属层59。
此后，如图5m所示，在第二金属层59上涂敷光致抗蚀剂60。如图5n所示，使用其中形成有网桥图案的光掩模61来曝光光致抗蚀剂60。
随后，如图5o所示，通过显影光致抗蚀剂60形成光致抗蚀剂图案层60a。如图5p所示，通过使用光致抗蚀剂图案层60a，利用湿法蚀刻液选择性地图案化第二金属层59和第二氧化物层58，从而形成第二氧化物层图案58a和网桥图案59a。
此后，如图5q至图5v所示，在网桥图案59a上形成无机或有机绝缘层62，通过涂敷光致抗蚀剂63以及使用光掩模64曝光和显影，来形成光致抗蚀剂图案层63a以及无机或有机绝缘层图案层62a，从而制造其上形成检测电极和驱动电极的基板。
上述的根据本发明的用于触摸面板的电极结构具有如下的莫尔条纹抑制特性。
表1
表2
表1示出了线宽Wm为1μm到3μm的情况，表2示出了线宽Wm为4μm到5μm的情况。
在这些示例中，形成满足kn+1＝kn+k/kn+2＝kn+1-k的图案，然后与直线相比，图案的电阻的增加，将图案形成精确度和莫尔条纹特性进行比较。
在图案形成度中，图案形成度与设计值相比低于30％的情况被评价为A，图案形成度不低于30％且低于70％的情况被评价为B，图案形成度不小于70％的情况被评价为C。
在莫尔条纹特性中，对于每个线宽和每个接触区域，观察由图案的旋转引起的莫尔条纹现象的发生。将从未发现莫尔条纹现象的情况评价为A，将莫尔条纹现象模糊的情况评价为B，或将莫尔条纹现象明确的情况评价为C。
在接触比为0.9或更大时，图案显示为直线形金属线，莫尔条纹特性被评价为C或更低。
此外，考虑到与直线形金属线相比，电阻增加的特性，图案优选基于3μm线宽而具有不同的参考接触比。
表达式1
表达式2
表达式1成为当线宽Wm不大于3μm时应用的参考，表达式2成为当线宽Wm大于3μm时应用的参考。
在根据本发明的用于触摸面板的电极结构及其制造方法中，任一个单元线和与其连续的另一单元线延续，同时改变所述单元线之间的接触面积从而从整个线宽减小非接触尺寸值k，其中该非接触尺寸值k是通过将线宽除以任意实数而获得的，从而可以抑制莫尔条纹现象的发生，由此提高面板的清晰度。
虽然已经结合优选实施方式描述了本发明，但是本发明的实施方式仅用于说明的目的，而不应被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解，在由所附权利要求书限定的技术精神和范围内可以对其进行各种改变和修改。
[附图标记说明]
10.第一金属线 11.第二金属线
12.交叉区域

Claims (12)

1.一种用于触摸面板的电极结构，其中，由连续的单元线组成的金属线具有不规则图案，其中，任一个单元线和与所述任一个单元线连续的另一个单元线之间的接触面积通过将所述另一个单元线在保持线宽Wm的同时，从所述任一个单元线沿着所述线宽的方向偏移而减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k是通过将所述线宽除以任意实数而获得的，
其中，当所述线宽Wm不大于3μm时则应用0.25≤(Wm-k)/Wm≤0.8，当所述线宽Wm大于3μm时则应用0.26≤(Wm-k)/Wm≤0.75。
2.根据权利要求1所述的电极结构，其中，任一个金属线重复地与其它金属线交叉，从而形成网格图案。
3.根据权利要求1所述的电极结构，其中，所述单元线为边长等于所述金属线的线宽Wm的规则正方形。
4.根据权利要求1所述的电极结构，其中，所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动k，使得所述接触面积减小k。
5.根据权利要求1所述的电极结构，其中，所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动k，使得所述接触面积减小k。
6.根据权利要求1所述的电极结构，其中，所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动的一个单元线和在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动的另一个单元线以单元线为基础进行交替。
7.根据权利要求1所述的电极结构，其中，所述连续的单元线具有以下形式：所述金属线被划分为具有预定尺寸的多个区域，使得在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置在一个区域中从左向右移动，并在另一个区域中从右向左移动。
8.一种制造用于触摸面板的电极结构的方法，所述方法包括：
在基板上形成金属层；以及
通过使用形成有网格图案的光掩模使所述金属层图案化，来形成构成网格图案的金属线；
其中，由连续的单元线构成的金属线具有不规则图案，其中，任一个单元线和与所述任一个单元线连续的另一个单元线之间的接触面积通过将所述另一个单元线在保持线宽Wm的同时，从所述任一个单元线沿着所述线宽的方向偏移而减小非接触尺寸值k，所述非接触尺寸值k通过将所述线宽除以任意实数而获得，
其中，当所述线宽Wm不大于3μm时则应用0.25≤(Wm-k)/Wm≤0.8，当所述线宽Wm大于3μm时则应用0.26≤(Wm-k)/Wm≤0.75。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动k，使得所述接触面积减小k。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动k，使得所述接触面积减小k。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从左向右移动的一个单元线和在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置从右向左移动的另一个单元线以单元线为基础进行交替。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在通过图案化所述金属层来形成构成所述网格图案的所述金属线中，将所述金属层图案化以使得所述连续的单元线具有以下形式：所述金属线被划分为具有预定尺寸的多个区域，使得在所述金属线的前进方向上的下一个单元线的形成位置在一个区域中从左向右移动，并在另一个区域中从右向左移动。
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