CN106796463A - 触摸传感器面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触摸传感器面板及其制造方法，通过图案化形成金属网格的金属线从而具有关于X轴和Y轴相互关联的对称分量，所述触摸传感器面板具有提高的清晰度。在本发明中，由连续单元线组成的金属线具有对称分量，其中，一单元线和与其相交的另一单元线相互关联，且对称分量的尺寸基于单元线的线宽来确定。

Description

触摸传感器面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及触摸面板，特别涉及一种触摸传感器面板及其制造方法，其中，用于形成金属网格的金属线进行图案化，以具有基于X轴和Y轴相互关联的对称分量，进而提高清晰度。
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，以便识别触摸传感器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。
作为另一种用于改善由构成检测电极的网格图案造成的衍射、折射、漫反射、莫尔条纹图案等导致的清晰度恶化的方法，韩国专利No.10-1111564公开了一种用于电容式触摸面板的传感器，该传感器包括蜂窝网格图案和电容式触摸面板，其中使用包括蜂窝图案和菱形图案的网格图案来改善清晰度。
但是，这样一种由连续重复的蜂窝图案和菱形图案形成的网格图案结构可能由于图案的重叠而具有降低的透射率，且其在批量生产方面有困难。
发明内容
技术问题
本发明将解决现有技术的触摸面板的网格图案结构的问题，因此，本发明的一目的是提供一种触摸传感器面板及其制造方法，其中，用于形成金属网格的金属线进行图案化，从而具有基于X轴和Y轴相互关联的对称分量，进而提高清晰度。
本发明的另一个目的是提供一种触摸传感器面板及其制造方法，其中，用于形成金属网格的金属线进行图案化，从而具有基于X轴和Y轴相互关联的多个对称分量的组合，进而提高清晰度。
本发明的又一个目的是提供一种触摸传感器面板及其制造方法，其中，通过实现多个对称分量的组合的图案化，自由地形成四边形到多边形的图案，进而在不局限图案形式的情况下提高清晰度。
本发明的再一个目的是提供一种触摸传感器面板及其制造方法，其中，金属线具有基于金属线的线宽大于或小于参考线宽值、通过这些金属线中的一个金属线和X轴或Y轴形成的不同角度，进而形成金属网格，所述金属网格具有能够防止莫尔条纹图案的产生的最佳角度。
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，提供一种具有电极图案的触摸传感器面板，在所述电极图案中，排列有连续的由导电单元线组成的单元网格，其中，与单元网格的顶点连接的两个单元线与X轴或Y轴形成满足以下等式的角度：
|θ1|＝|θ2|
其中，θ1是两个单元线中的任一个单元线与X轴形成的角度；以及
θ2是另一个单元线与X轴或Y轴形成的角度。
以上等式适用于组成单元网格的所有顶点。
当单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°。
另外，当单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足12°＜θ＜78°。
此外，当单元线的线宽不大于1μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足0°≤θ≤90°。
单元网格可由尺寸相等的单元线组成。
另外，单元网格可由两个或更多个具有互不相同的尺寸的对称单元线组成。
电极图案可包括尺寸互不相同的第一单元网格和第二单元网格。
根据本发明的另一方面，提供一种用于制造触摸传感器面板的方法，包括：在基板上形成金属层；以及将金属层图案化以形成电极图案，在所述电极图案中，排列有连续的由导电单元线组成的单元网格，其中，与单元网格的顶点连接的两个单元线与X轴或Y轴形成满足以下等式的角度：
|θ1|＝|θ2|
其中，θ1是两个单元线中的任一个单元线与X轴形成的角度；以及
θ2是另一单元线与X轴或Y轴形成的角度。
以上等式适用于组成单元网格的所有顶点。
当单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°。
另外，当单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足12°＜θ＜78°。
此外，当单元线的线宽不大于1μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足0°≤θ≤90°。
有益效果
根据本发明的触摸传感器面板及其制造方法具有以下效果：
第一，用于形成金属网格的金属线可被图案化，使得它们具有基于X轴和Y轴相互关联的多个对称分量，进而提高清晰度。
第二，用于形成单元网格的金属线可被图案化，使得它们具有基于X轴和Y轴相互关联的多个对称分量的组合，从而有效地防止莫尔条纹图案的发生。
第三，图案化可被实施成，使得多个对称分量根据角度被自由组合形成四边形到多边形的图案，进而在不限制图案形式的情况下提高清晰度。
第四，金属线可具有基于金属线的线宽大于或小于参考线宽值、由所述金属线中的一个金属线和X轴或Y轴形成的不同的角度，从而形成具有能防止莫尔条纹图案发生的最佳角度的金属网格。
附图说明
图1是示出根据本发明的单元网格的示例的结构图。
图2是示出基于X轴和Y轴相互关联的对称分量的结构图。
图3a到图3e是根据本发明的实施方式的触摸传感器面板的结构图。
图4a和图4b示出触摸传感器面板的结构，该触摸传感器面板被图案化以使得多个对称分量组合在一单元网格中。
图5a到图5v是根据本发明的制造触摸传感器面板的方法的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将如下描述根据本发明的触摸传感器面板及其制造方法的优选实施方式。
通过以下对实施方式的具体描述，根据本发明的触摸传感器面板及其制造方法的特征和优点将是显而易见的。
图1是示出根据本发明的单元网格的示例的结构图。图2是示出基于X轴和Y轴相互关联的对称分量的结构图。
在本发明中，用于形成金属网格的金属线进行图案化，以具有基于X轴和Y轴相互关联的对称分量，进而提高清晰度。
在本发明的一个实施方式中，用于形成金属网格的金属线可进行图案化，以具有在单元网格中基于X轴和Y轴相互关联的多个对称分量的组合。
而且，图案化可以被实施为使得，多个对称分量被组合，以根据角度自由形成四边形到多边形的图案，并且金属线可以基于它们的线宽大于或小于参考线宽值，与X轴或Y轴形成不同的角度，进而形成具有能防止莫尔条纹图案的发生的最佳角度的金属网格。
图1是根据本发明的单元网格和单元线的结构图。如在本文中使用的，单元网格指的是由一条金属线和另一条金属线交叉形成的网格图案，单元线指的是对应于构成单元网格的一条边长的金属线。
而且，金属网格由相连接的单元网格组成。
图2示出了基于X轴和Y轴相互关联的对称分量。在具有电极图案(其中排列有连续的由导电单元线组成的单元网格)的触摸传感器面板中，与单元网格的顶点连接的两个单元线与X轴或Y轴形成满足以下等式的角度：
|θ1|＝|θ2|
其中，θ1是两个单元线中的任一个单元线与X轴形成的角度；以及
θ2是另一个单元线与X轴或Y轴形成的角度。
即，第一单元线22与X轴20形成角度θ1，与第一单元线相交的第二单元线23与X轴20或Y轴21形成角度θ2。
角度θ1和θ2是对称分量。另外，以上等式适用于构成单元网格的所有顶点。
作为对称分量，θ1是两个单元线中的任一个单元线从X轴的扭转角，θ2是另一个单元线从X轴或Y轴的扭转角，其中，角度θ1和θ2大小相等。
而且，X轴是组成触摸面板的驱动电极(Tx)的方向，Y轴是检测电极(Rx)的方向。
对称分量的大小可随着单元线的线宽而变化，且优选地，对称分量的大小基于线宽而进行采用以形成金属网格。
例如，当单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°。
而且，当单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足12°＜θ＜78°。
此外，当单元线的线宽不大于1μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足0°≤θ≤90°。
当对称分量的大小满足这样的范围时，则能够防止莫尔条纹图案的发生。
图3a到图3d示出了由一单元线和与该单元线相交的另一单元线组成的单元网格包括大小相同的对称分量。
根据本发明的单元网格不限于如图3a到图3d所示的形式，且可以被修改和实施为其它形式。
图3e示出了由图3d中的单元网格组成的金属线的结构。
因此，单元网格的对称分量可以具有相同的大小。可替选地，通过图案化，多个对称分量可被组合在单元网格内。
图4a和图4b示出了一种触摸传感器面板的结构，该触摸传感器面板被图案化，使得多个对称分量被组合在单元网格中。
如图4a所示，单元网格由一单元线和与该单元线相交的另一单元线组成，可以被配置成具有大小彼此不同的第一对称分量和第二对称分量的组合。
图4a示出了基于X轴和Y轴相互关联的对称分量，其中，第一单元线42与X轴40形成角度θ1，与第一单元线相交的第二单元线43与X轴40或Y轴41形成角度θ2，与第一单元线42连接的第三单元线44与X轴40形成角度θ3，与第二单元线43连接的第四单元线45与X轴40或Y轴41形成角度θ4。
角度θ1和θ2大小相等，且角度θ3和θ4大小相等，但第一对称分量(θ1,θ2)的大小与第二对称分量(θ3,θ4)的大小不同。
因此，与X和Y轴具有角度θ1和θ2的第一对称区域和与X和Y轴具有角度θ3和θ4的第二对称区域被组合以形成单元网格。
图4b示出了由以下两种单元网格的结构组合而形成的金属线的结构：如图3a所示其中具有相同大小的对称分量的单元网格结构；以及如图4a所示的单元网格结构，其中，与X轴和Y轴具有角度θ1和θ2的第一对称区域和与X轴和Y轴具有角度θ3和θ4的第二对称区域被组合在一起。
也就是说，金属线通过由大小相同的对称分量组成的第一单元网格和由大小不同的第一对称分量和第二对称分量组成的第二单元网格组合而成。
这样的金属网格形成的金属线进行图案化以具有基于X轴和Y轴相互关联的对称分量θ1、θ2，进而制造清晰度改进的触摸传感器面板，如下所述。
图5a到图5v是根据本发明的触摸传感器面板的制造方法的剖视图。
下述制造方法示出了应用根据本发明的单元网格的方法的示例。本发明的方法不限于下述结构和方法条件，并且可以对其进行各种修改。
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。
在此，第一金属图案52a在任意一个方向上成为金属线，其构成检测单元。由连续单元线构成的金属线可以被图案化，使得一单元线和与该单元线相交的另一单元线具有相互关联的对称分量，如图2和图4a所示。
在具有其中排列有由导电单元线组成的连续单元网格的电极图案的触摸传感器面板中，在形成第一金属图案52a的图案化中得到的对称分量意味着与单元网格结构的顶点连接的两个单元线与X轴或Y轴形成满足以下等式的角度：
|θ1|＝|θ2|
其中，θ1是两个单元线中的任一个单元线与X轴形成的角度；以及
θ2是另一个单元线与X轴或Y轴形成的角度。
另外，在形成第一金属图案52a的图案化中，两个单元线被图案化，使得当单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°，当单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，该角度满足12°＜θ＜78°，以及当单元线的线宽不大于1μm时，该角度满足0°≤θ≤90°。
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，通过进行涂敷光致抗蚀剂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。
如此制造的根据本发明的触摸传感器面板具有如下的莫尔条纹抑制特性。
表1
表1示出了根据单元线的线宽和两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度，产生的莫尔条纹图案的程度。
优选地，根据像素结构和液晶类型来观察产生的莫尔条纹图案。
像素结构可以分为RGB条纹、Pentile、S条纹和菱形，且液晶类型可以分为液晶显示屏(LCD)和有机发光二极管(OLED)。应用这样的分类，按角度大小，比较在金属线的线宽为1μm、2μm、3μm、4μm和5μm时的莫尔条纹特性。
在像素结构中，通过排列面积相同的三个子像素R、G、和B获得RGB条纹形式；通过减小子像素G的大小，例如使子像素的大小为R:G:B＝2:1:2，或鉴于人眼对绿色敏感，通过制作RGBG形式的单元像素，获得Pentile形式。
另外，通过竖直排列蓝色有机物、同时水平排列绿色和红色有机物，获得S条纹形式；通过在保持RGBG Pentile结构的同时，采用对角地设置子像素的菱形形状的像素排列，获得菱形形式，以增强清楚程度。
因此，通过根据RGB条纹、Pentile、S条纹和菱形的像素结构比较莫尔条纹特性(这是由于清楚程度可根据这样的像素结构而不同)，莫尔条纹特性可以被准确地确定，并且从根据本发明的对称分量的尺寸获取的效果能够被确定。
即，对于红、绿、蓝、白中的每一个背光源，根据本发明的方法制造的触摸面板被设置在图像显示设备(根据液晶类型LCD和OLED以及像素结构分类)的顶部，接下来在通过旋转形成的角度上观察它的莫尔条纹图案。
莫尔条纹图案的程度通过在内单元线的角度上的等级进行评估，这些等级是：强、中等、弱和无。
对于背光源，出现的莫尔条纹图案被证实为绿色>白色>红色＝蓝色的顺序。因此，对导致最强的莫尔条纹图案的出现的绿色源进行用于评估莫尔条纹图案产生的测试。
另外，根据对称分量的角度大小来分析莫尔条纹图案。当计算对称分量的角度大小时，证实线宽越细，产生的莫尔条纹图案越少。
因此，根据本发明，当单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与X轴或Y轴形成的角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)可满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°，当单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，该角度可满足12°＜θ＜78°，当单元线的线宽不大于1μm时，该角度可满足0°≤θ≤90°。
以上提到的本发明的触摸传感器面板及其制造方法，允许用于形成金属网格的金属线被图案化，以使得它们具有基于X和Y轴相互关联的对称分量，进而提高清晰度。
另外，进行图案化以组合多个对称分量，从而根据角度自由形成四边形到多边形的图案，且金属线具有基于这些金属线的线宽大于或小于参考线宽值、由这些金属线中的一个金属线和X或Y轴形成的不同的角度，从而形成具有能够防止莫尔条纹图案的出现的最佳角度的金属网格。
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]
20：X轴；21：Y轴；
22：第一单元线；23：第二单元线。

Claims (13)

1.一种具有电极图案的触摸传感器面板，在所述电极图案中，排列有连续的由导电单元线组成的单元网格，
其中，与所述单元网格的顶点连接的两个单元线与X轴或Y轴形成满足以下等式的角度：
|θ1|＝|θ2|
其中，θ1是两个单元线中的任一个单元线与所述X轴形成的角度；以及
θ2是另一个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的角度。
2.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，所述等式适用于组成所述单元网格的所有顶点。
3.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，当所述单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的所述角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°。
4.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，当所述单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的所述角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足12°＜θ＜78°。
5.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，当所述单元线的线宽不大于1μm时，两个单元线中的每个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的所述角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足0°≤θ≤90°。
6.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，所述单元网格由尺寸相等的单元线组成。
7.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，所述单元网格由两个或更多个具有互不相同的尺寸的对称的单元线组成。
8.如权利要求1所述的触摸传感器面板，其中，所述电极图案包括尺寸互不相同的第一单元网格和第二单元网格。
9.一种用于制造触摸传感器面板的方法，包括：
在基板上形成金属层；以及
将所述金属层图案化，以形成其中排列有连续的由导电单元线组成的单元网格的电极图案；
其中，与所述单元网格的顶点连接的两个单元线与X轴或Y轴形成满足以下等式的角度：
|θ1|＝|θ2|
其中，θ1是两个单元线中的任一个单元线与所述X轴形成的角度；以及
θ2是另一个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的角度。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述等式适用于组成所述单元网格的所有顶点。
11.如权利要求9所述的方法，其中，当所述单元线的线宽大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的所述角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足18°＜θ＜33°或57°＜θ＜72°。
12.如权利要求9所述的方法，其中，当所述单元线的线宽大于1μm且不大于3μm时，两个单元线中的每个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的所述角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足12°＜θ＜78°。
13.如权利要求9所述的方法，其中，当所述单元线的线宽不大于1μm时，两个单元线中的每个单元线与所述X轴或所述Y轴形成的所述角度(θ,θ＝|θ1|＝|θ2|)满足0°≤θ≤90°。
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