CN107003776A - 薄膜触摸传感器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供薄膜触摸传感器以及薄膜触摸传感器的制备方法，该薄膜触摸传感器是通过在载体基板上形成分离层后进行工序而得。根据本发明的薄膜触摸传感器包含：分离层；电极图案层，其形成在上述分离层上，且包含传感电极和在上述传感电极的一端形成的焊盘电极；和绝缘层，其形成在上述电极图案层上，且用作基材膜层。

Description

薄膜触摸传感器及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种薄膜触摸传感器。具体地，本发明涉及在载体基板上形成分离层后进行工序而得的薄膜触摸传感器及其制备方法。
背景技术
采用触摸输入模式的各种电子设备被认为是下一代输入技术。对此，积极地进行了许多研究和开发以提供能够应用于各种环境以及精确识别通过触摸输入的信息的触摸传感器。
例如，由于具有触摸显示器的电子设备关注便携性改善了的超轻量和低功率薄膜柔性显示器作为下一代显示器，因此需要可在这样的显示器中使用的触摸传感器。
柔性显示器是在能够弯曲、折叠或卷绕且没有性能损失的柔性基板上制备，其可以为柔性LCD、柔性OLED、电子纸等形态。
为了将触摸输入模式应用到这样的柔性显示器中，需要触摸传感器具备良好的弯曲性、复原性、柔性和伸缩性。
柔性显示器可以使用薄膜触摸传感器、例如包含埋设在透明树脂基材中的配线的配线板来制备。
上述配线板可以通过包含如下步骤的工艺来制备：在基板上形成金属配线，涂覆透明树脂溶液来覆盖金属配线并干燥，形成透明树脂基材，从基板上玻璃透明树脂基材。
为了有效地进行剥离，会预先在基板的表面形成硅树脂和氟树脂等有机剥离材料、以及类金刚石碳(DLC)薄膜和氧化锆薄膜等无机剥离材料。
但是，上述无机剥离材料并不能将金属配线和树脂基材从基板的表面有效地剥离，基板上会残留一部分金属配线和树脂基材，然而有机剥离材料可能会从金属配线和树脂基材的表面渗出。
换言之，尽管使用剥离材料也难以完美地将金属配线与基板剥离。
韩国专利第10-1191865号公开一种埋设有金属配线的柔性基板的制备方法，包括在基板上形成牺牲层、金属配线和高分子材料，然后利用溶剂或光将牺牲层去除以使金属配线和高分子材料与基板剥离。
然而，上述去除牺牲层的方法难以在大尺寸下实施，并且由于无法在高温条件下实施，因此上述方法难以使用多种多样的基材膜。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的在于，提供一种薄膜触摸传感器及其制备方法，该薄膜触摸传感器是在载体基板上形成分离层后进行形成工序而得，并且与载体基板分离从而分离层可以用作覆盖配线的层。
本发明的另一目的在于，提供一种薄膜触摸传感器及其制备方法，该薄膜触摸传感器包含形成在透明导电层图案上的绝缘层，该绝缘层能够被用作基材层。
本发明的又另一目的在于，提供一种薄膜触摸传感器及其制备方法，在载体基板上形成该薄膜触摸传感器，因此与以往直接在基材膜上形成的薄膜触摸传感器相比，确保高清晰度和耐热性，并且可以应用各种各样的基材膜。
本发明的又另一目的在于，提供一种薄膜触摸传感器及其制备方法，分离层形成在载体基板上，其他组件层形成在该分离层上，在与载体基板分离后，将薄膜触摸传感器与电路板粘接。
本发明的又另一目的在于，提供一种薄膜触摸传感器及其制备方法，在将分离层与载体基板分离后，无需去除分离层。
本发明的又另一目的在于，提供一种薄膜触摸传感器及其制备方法，该薄膜触摸传感器在分离层和绝缘层之间进一步包含弹性模量被控制的保护层，从而通过它们之间的应力消除能力差异来抑制裂纹产生。
本发明的目的不限于上述目的，本领域的技术人员从以下说明可以理解未提及的其他目的。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种薄膜触摸传感器，其包含：分离层；电极图案层，其形成在分离层上，且包含传感电极和形成在传感电极的一端的焊盘电极；和绝缘层，其形成在电极图案层上，且用作基材膜层。
此外，上述薄膜触摸传感器可以进一步包含形成在上述分离层和电极图案层之间的保护层。
上述绝缘层与保护层在25℃的弹性模量差为300MPa以下。
此外，上述绝缘层与保护层在25℃的弹性模量差为100MPa以下。
另外，上述薄膜触摸传感器可以进一步包含形成在焊盘电极底部的焊盘图案层。
本发明中，上述焊盘图案层可以由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成。
上述焊盘图案层可以由两层以上的导电层构成。
上述绝缘层可以形成为覆盖上述电极图案层，上述绝缘层的与电极图案层接触的面的相反表面可以被平坦化。
此外，上述绝缘层的抗拉强度可以为1至30MPa，伸长率可以为100至1000％。
另外，上述绝缘层可以由选自由固化性预聚物、固化性聚合物和塑性聚合物组成的组中的至少一种物质形成。
进一步，上述绝缘层可以由能够成膜的清漆型材料形成，上述清漆型材料可以包含选自由聚硅氧烷、聚酰亚胺和聚氨酯物质组成的组中的至少一种。
上述电极图案层可以为透明导电层。
上述透明导电层可以由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成。
上述电极图案层可以进一步包含桥接电极。
上述电极图案层可以由两层以上的导电层构成。
上述分离层可以形成在载体基板上，然后与载体基板分离。
当与载体基板分离时，上述分离层的剥离强度为1N/25mm以下。
此外，当与载体基板分离时，上述分离层的剥离强度为0.1N/25mm以下。
在从载体基板剥离后，上述分离层的表面能为30至70mN/m。
上述分离层与载体基板的表面能差异为10mN/m以上。
上述载体基板可以由玻璃制成。
上述分离层可以由有机高分子制成。
上述有机高分子可以包含选自由聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚降冰片烯、苯基马来酰亚胺共聚物、聚偶氮苯、聚亚苯基邻苯二酰胺、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、多芳基化物、肉桂酸酯类聚合物、香豆素类聚合物、苯并[C]吡咯酮类聚合物、查耳酮类聚合物和芳香族乙炔类聚合物组成的组中的至少一种。
上述分离层的厚度可以为10至1000nm。
上述分离层的厚度可以为50至500nm。
此外，上述薄膜触摸传感器可以进一步包含与上述焊盘电极电连接的电路板。
上述电路板可以通过上述分离层与上述焊盘电极连接。
上述电路板可以通过上述焊盘图案层与上述焊盘电极连接。
根据本发明的另一方面，提供上述薄膜触摸传感器的制备方法，其包括如下步骤：在载体基板上形成分离层；在上述分离层上形成包含传感电极和焊盘电极的电极图案层；在上述电极图案层上形成用作基材膜层的绝缘层；及通过将上述分离层与载体基板分离而去除上述载体基板。
上述薄膜触摸传感器的制备方法可以进一步包括：在形成上述分离层后，在该分离层上形成保护层的步骤；及将与将会形成上述焊盘电极的区域对应的一部分保护层去除而露出分离层的步骤。由此，在这样的保护层和所露出的分离层上进行电极图案层的形成。
此外，上述薄膜触摸传感器的制备方法可以进一步包括在形成上述分离层后，在上述分离层上形成保护层的步骤，并且以形成焊盘电极的上述分离层的区域被部分地露出的方式实施保护层的形成。由此，在保护层和所露出的分离层上实施上述电极图案层的形成。
另外，上述薄膜触摸传感器的制备方法可以进一步包括在形成上述焊盘电极之前，在形成上述焊盘电极的区域预先形成焊盘图案层的步骤。
可以利用剥起或剥落的方法将上述分离层与载体基板分离而去除载体基板。
可以用1N/25mm以下的力将上述分离层与上述载体基板分离而去除载体基板。
此外，上述薄膜触摸传感器的制备方法可以进一步包括在去除上述载体基板后，将电路板与上述焊盘电极粘接的步骤。
另外，上述薄膜触摸传感器的制备方法可以进一步包括在去除上述载体基板后，将电路板与上述焊盘图案层粘接的步骤。
有益效果
根据本发明的薄膜触摸传感器及其制备方法具有如下效果：
第一，由于上述分离层在载体基板上形成之后进行触摸传感器的形成工序，然后与上述载体基板分离，因此能够被用作覆盖配线的层，从而提高工序的效率和生产率。
第二，在透明导电层的图案上形成可用作基材膜层的绝缘层，从而提高触摸传感器制造工序的效率。
第三，在载体基板上进行形成触摸传感器的工序，从而确保高清晰度和耐热性，并且可以应用各种各样的基材膜。
第四，在分离层上形成由金属或金属氧化物构成的单层或多层的焊盘图案层，从而能够有效地减小与电路板的接触电阻，从而提高工序的稳定性。
第五，无需将形成在载体基板上的分离层去除，焊盘图案层就可以与电路板粘接，从而提高工序的效率。
第六，在与载体基板分离后无需去除分离层，从而实现简单的工序且克服去除工序中触摸传感器可能发生的问题。
第七，在分离层和绝缘层之间进一步形成弹性模量受到控制的保护层，从而能够抑制由它们之间的应力消除能力差异引起的裂纹产生。
附图说明
图1a至1c是表示根据本发明的实施方式的各个薄膜触摸传感器的结构的截面图。
图2a至2j示意性地表示制备根据本发明的一个实施方式的薄膜触摸传感器的工序。
具体实施方式
以下，将详细说明根据本发明的薄膜触摸传感器及其制备方法的优选的实施方式，其内容如下。
关于根据本发明的薄膜触摸传感器及其制备方法的特征及优点，通过以下对于各个实施方式的详细说明将会理解。
图1a至1c是根据本发明的实施方式的各个薄膜触摸传感器的结构的截面图。
本发明的特征在于，在透明导电层的图案上形成绝缘层，从而该绝缘层能够用作抗拉强度和伸长率被控制的基材(膜)层。
本发明提供一种薄膜触摸传感器，其中，在载体基板上形成分离层后进行触摸传感器的形成工序，并且将该分离层与载体基板分离以便分离层能够被用作覆盖配线的层，由此确保高清晰度和耐热性，其不同于直接形成在基材膜上的以往的触摸传感器，可以采用各种各样的基材膜。
本发明中，通过在分离层上形成由金属或金属氧化物构成的单层或多层的焊盘图案层来有效地减小与电路板的接触电阻，由此提高工序的稳定性。
如图1a至1c所示，本发明的薄膜触摸传感器可以包含分离层；电极图案层，其形成在上述分离层上，且包含传感电极和形成在上述传感电极的一端的焊盘电极；和绝缘层，其形成在上述电极图案层上，且用作基材膜层。
上述分离层可以由有机高分子制成，该有机高分子例如选自由聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚降冰片烯、苯基马来酰亚胺共聚物、聚偶氮苯、聚亚苯基邻苯二酰胺、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、多芳基化物、肉桂酸酯类聚合物、香豆素类聚合物、苯并[C]吡咯酮类聚合物、查耳酮类聚合物和芳香族乙炔类聚合物组成的组中的至少一种。
上述分离层20被涂覆在载体基板10上，然后在其上形成电极图案层，之后与载体基板10分离。
当与载体基板分离时，上述分离层的剥离强度优选为1N/25mm以下，更优选为0.1N/25mm以下。即，优选上述分离层由如下物质形成：在将分离层20与载体基板10分离时能够将所施加的物理力维持在1N/25mm以内，特别是在0.1N/25mm以内。
如果上述分离层20的剥离强度超过1N/25mm，则难以将分离层与载体基板干净地分离，分离层20可能会残留在载体基板上。此外，可能在分离层20、保护层30、电极图案层50和绝缘层70中的至少一层上产生裂纹。
特别地，上述分离层20的剥离强度优选为0.1N/25mm以下，这是因为在与载体基板分离后能够控制薄膜卷曲产生。该卷曲虽然不会影响薄膜触摸传感器本身的功能，但会使粘接与切割工序的效率降低。因此，有利于使卷曲产生最小化。
上述分离层20的厚度优选为10至1000nm，更优选为50至500nm。如果上述分离层20的厚度小于10nm，则分离层可能会被不均匀地形成，从而导致不均匀的电极图案的形成，分离层的剥离强度可能被局部提高而引发破损，或者在分离层与载体基板分离后弯曲控制可能失效。如果上述分离层的厚度大于1000nm，则分离层的剥离强度再也不会被降低，且薄膜的柔性可能变差。
上述分离层在与载体基板剥离后的表面能优选为30至70mN/m。此外，上述分离层与载体基板的表面能差优选为10mN/m以上。上述分离层应当与载体基板维持稳定的粘接直至与载体基板分离，而且应当容易被剥离而薄膜触摸传感器不会破损或没有弯曲产生。当上述分离层的表面能满足30至70mN/m的范围时，能够控制其剥离强度，且能够确保分离层与相邻的保护层或电极图案层的良好的粘接而提高工序效率。此外，当上述分离层与载体基板的表面能差满足10mN/m以上时，上述分离层能够与载体基板容易地分离而防止薄膜触摸传感器的破损或薄膜触摸传感器的各层的裂纹产生。
在将上述分离层20与载体基板分离后，上述分离层20起到覆盖在其上形成的电极图案层50的覆盖层的作用或起到阻止电极图案层50与外部接触的保护层的作用。
在分离层20上，可以进一步形成至少一层保护层30。由于仅以分离层20可能难以实现完全防止电极图案与外部接触或免受冲击，因此为了进行保护可以形成至少一层保护层30。
上述保护层30可以包含有机绝缘膜和无机绝缘膜中的至少一种，可以通过涂覆和固化、或蒸镀来形成。
上述保护层可以如下形成：将与将会形成焊盘电极的区域对应的一部分保护层通过图案化而去除，或留下将会形成焊盘电极的区域。优选地，上述保护层可以以露出分离层的方式形成。当接触上述电路板时，这可以使焊盘电极和电路板形成良好的连接。
上述焊盘图案层40可以在焊盘电极的底部形成。上述焊盘图案层起到当焊盘电极与电路板连接时降低接触电阻的作用。如果焊盘电极与电路板连接时接触电阻足够低，则可以省略上述焊盘图案层。
上述焊盘图案层40可以由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成。
上述金属的例子可以包括：金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)、铝、钯、钕和Ag-Pd-Cu合金(APC)。
上述金属纳米线的例子可以包括：银纳米线、铜纳米线、锆纳米线、和金纳米线。
上述金属氧化物的例子可以包括：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡-Ag-氧化铟锡(ITO-Ag-ITO)、氧化铟锌-Ag-氧化铟锌(IZO-Ag-IZO)、氧化铟锌锡-Ag-氧化铟锌锡(IZTO-Ag-IZTO)和氧化铝锌-Ag-氧化铝锌(AZO-Ag-AZO)。
此外，上述焊盘图案层40可以由碳纳米管(CNT)和石墨烯等碳物质形成。
上述导电性高分子的例子可以包括：聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、PEDOT和聚苯胺，可以由这些物质形成。
上述导电性油墨可以是金属粉末和固化性聚合物粘合剂的混合物，其可以用于形成电极。
如图1a或1b所示上述焊盘图案层40可以具有如下结构:形成由金属氧化物制成的第一焊盘图案层41，或形成由金属制成的第二焊盘图案层42。此外，为了减小电阻和与电路板的接触电阻，上述焊盘图案层40如图1c所示，可以由两层以上的导电层、例如第一焊盘图案层41和第二焊盘图案层42构成。
具体地，上述焊盘图案层40可以具有如下结构：将金属氧化物层叠后，在该金属氧化物上层叠金属；将金属层叠后，在该金属上层叠金属氧化物；将金属层叠后，在该金属上层叠金属氧化物，然后在该金属氧化物上进一步层叠金属；以及，将金属氧化物层叠后，在该金属氧化物上层叠金属，然后在该金属上进一步层叠金属氧化物。
上述电极图案层50可以在上述分离层20或上述保护层30上形成。上述电极图案层50可以包含：传感电极，其感应触摸操作；和焊盘电极，其形成在传感电极的一端。该传感电极可以包含用于感应触摸操作的电极和与电极连接的配线图案。该焊盘电极可以与电路板进行电连接。
上述电极图案层50可以为透明导电层，且可以由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成。
上述金属的例子可以包括：金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)、铝、钯、钕和Ag-Pd-Cu合金(APC)。
上述金属纳米线的例子可以包括：银纳米线、铜纳米线、锆纳米线、和金纳米线。
上述金属氧化物的例子可以包括：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡-Ag-氧化铟锡(ITO-Ag-ITO)、氧化铟锌-Ag-氧化铟锌(IZO-Ag-IZO)、氧化铟锌锡-Ag-氧化铟锌锡(IZTO-Ag-IZTO)和氧化铝锌-Ag-氧化铝锌(AZO-Ag-AZO)。
此外，上述电极图案层50可以由碳纳米管(CNT)和石墨烯等碳系物质形成。
上述导电性高分子的例子可以包括：聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、PEDOT和聚苯胺，可以由这些物质形成。
上述导电性油墨可以是金属粉末和固化性聚合物粘合剂的混合物，其可以用于形成电极。
为了减小电阻，上述电极图案层可以由两层以上的导电层、例如第一电极层51和第二电极层52构成。
例如，上述电极图案层50可以由ITO、AgNW(银纳米线)或金属网格的单层构成，或者由包含ITO等透明金属氧化物第一电极层51和形成在ITO电极层上的金属或AgNW的第二电极层52的两层以上的层构成，以进一步减小电阻。
此外，上述电极图案层50可以包含至少一层金属或金属氧化物层，以便提高导电率。更具体而言，上述电极图案层可以如下获得：在上述分离层或保护层上形成金属或金属氧化物的透明导电层，然后进一步层叠透明导电层而形成电极图案；或者在上述分离层或保护层上层叠至少一层透明导电层，然后进一步形成金属或金属氧化物的透明导电层而形成电极图案。例如，上述电极图案可以具有如下结构：在上述分离层和电极图案层之间进一步形成金属或金属氧化物的图案层的结构；在上述电极图案层和绝缘层之间进一步形成金属或金属氧化物的图案层的结构；或在上述保护层和电极图案层之间进一步形成金属或金属氧化物的图案层的结构，并且可以进一步形成至少一层透明导电材料的电极图案层。
电极图案层50的可应用的层叠结构例如可以包括：将金属氧化物层层叠后在其上层叠银纳米线层的结构；将金属氧化物层层叠后在其上层叠金属层的结构；将金属氧化物层层叠后在其上层叠金属网格电极层的结构；将银纳米线层层叠后在其上层叠金属氧化物层的结构；将金属层层叠后在其上层叠金属氧化物层的结构；将金属网格电极层层叠后在其上层叠金属氧化物层的结构；将金属氧化物层层叠后，在该金属氧化物层上层叠银纳米线层，然后在其上层叠金属层的结构；将银纳米线层层叠后，在该银纳米线层上层叠金属氧化物层，然后在其上层叠金属层的结构。这些电极层叠结构可以根据触摸传感器的信号处理和电阻来进行改变，因而本发明并不限于此。
关于上述电极图案层，可以在第一电极图案层和第二电极图案层之间配置绝缘层。此外，上述绝缘层可被图案化而形成接触孔，从而上述第二导电层可以用作桥接电极。
另外，以触摸传感器模式说明电极图案层的结构。
上述电极图案层优选具有用于电容模式中的图案结构，比如互电容模式和自电容模式。
上述互电容模式可以具有横向和纵向的网格电极结构。横向和纵向的电极的交叉点可以具有桥接电极。可选地，电极图案层可以在横向和纵向上分别形成，且彼此可以电分离。
上述自电容模式可以具有使用各位置的一个电极识别电容改变的电极层结构。
上述电极图案层50如图1a至1c所示，在其上可以具有光敏抗蚀剂60。这样的电极图案层50可以通过光刻来形成，并且在电极图案层形成后，上述光敏抗蚀剂根据其种类，可以被留下或被去除。留下的光敏抗蚀剂可以起到保护电极图案层的作用。
在上述电极图案层50上，形成上述绝缘层70，从而抑制电极图案的腐蚀，保护电极图案的表面。上述绝缘层70填充电极或配线中的间隙，且优选形成为具有一定的厚度。换言之，上述绝缘层优选在与电极图案层50接触的面的相反表面被平坦化，从而电极不出现不均匀的部分。
优选上述绝缘层70与上述保护层30之间的在25℃的弹性模量差满足300MPa以下，更优选为100MPa以下，这是为了借助这些层之间的应力消除能力的差异来抑制裂纹产生。如果上述绝缘层与保护层之间的在25℃的弹性模量差超过300MPa，则会因绝缘层与保护层之间的应力消除能力的不平衡而产生裂纹。
之所以在25℃的条件下测量这样的弹性模量差，是因为其落入使用者的使用环境以便防止裂纹产生。
上述绝缘层可以由能够满足其与保护层的在25℃的弹性模量差为300MPa以下的任意有机绝缘材料形成。例如，优选使用能够成膜的清漆型材料。该清漆型材料可以包含选自由聚二甲基硅氧烷(PDMS，polydimethylsiloxane)和聚有机硅氧烷(POS，polyorganosiloxane)等聚硅氧烷系材料、聚酰亚胺系材料、和氨纶等聚氨酯材料组成的组中的至少一种。
此外，在材料形态方面考虑，上述绝缘层可以由选自由固化性预聚物、固化性聚合物和塑性聚合物组成的组中的至少一种材料形成。
优选地，上述绝缘层70的抗拉强度为1至30MPa，伸长率为100至1000％。关于上述抗拉强度的范围为1至30MPa，如果绝缘层70的抗拉强度小于1MPa，则在伸长和弯曲等变形后复原受到限制，如果上述绝缘层70的抗拉强度大于30MPa，则伸长和弯曲等变形的阻力增大而柔性降低。此外，绝缘层70的伸长率之所以需要满足100至1000％的范围，是因为在触摸传感器的弯曲部分会发生局部伸长。
因此，利用抗拉强度为1至30MPa且伸长率为100至1000％的材料形成绝缘层70，能够制备具有良好柔性、复原性和弹性的触摸传感器。
如图1a至1c所示，本发明的薄膜触摸传感器可以与电路板进行电连接。上述电路板可以为柔性印刷电路板(FPCB)，并且发挥将本发明的薄膜触摸传感器与触摸开关电路进行电连接的作用。上述薄膜触摸传感器可以使用导电性粘接剂与电路板粘接。
上述电路板80在其一端形成有电极，该电极与焊盘电极对应，其通过导电性粘接剂与焊盘电极电连接。为了减小上述电路板与焊盘电极之间的接触电阻，该电路板还可以通过焊盘图案层40与焊盘电极电连接。例如，如图1a至1c所示，上述电路板可以通过分离层使其与焊盘图案层粘接而与薄膜触摸传感器连接。
上述电路板和焊盘电极的连接可以通过焊盘图案层来实施，这是为了减小它们之间的接触电阻，可以根据制造工艺和产品规格而选择性地应用。
此外，上述电路板可以与将一部分分离层去除而露出的焊盘电极或焊盘图案层连接。分离层20的部分去除可以通过使用蚀刻液的湿式蚀刻法来实施，该蚀刻液可以根据分离层20的材料而不同。
例如，在上述分离层20由聚酰亚胺、聚乙烯醇和聚酰胺酸等聚合物构成的情况下，可以使用KOH、TMAH或胺类等碱溶液，在上述分离层由聚酯、肉桂酸酯类、香豆素类、查耳酮类、芳香族乙炔类等聚合物构成的情况下，可以使用磷酸、乙酸或硝酸等酸溶液。
以下，参照图2a至2j说明上述根据本发明的薄膜触摸传感器的制造方法。
图2a至2j示意性地示出了根据本发明的实施方式制备薄膜触摸传感器的工序。
如图2a所示，在载体基板上涂覆有机高分子膜而形成分离层20。
分离层的形成可以通过本领域已知的通常的涂覆方法来进行。
例如，可以举出旋涂、模涂、喷涂、辊涂、丝网涂布、狭缝涂布、浸涂、凹版涂布等。
上述载体基板10可以为玻璃，但不限于此。换言之，其他种类的基板也可以用作载体基板10，只要它们是能够耐受形成电极的工序温度且在高温下不发生变形而维持平坦性的耐热材料。
涂覆后，将上述分离层20通过热固化或UV固化而固化。热固化或UV固化可以单独实施或组合实施。
如图2b所示，在上述分离层上涂覆有机绝缘材料而形成保护层30。
如图2c所示，保护层30的一部分被图案化而去除以提供形成焊盘图案层40的区域。
上述保护层30可以在其形成后通过图案化而去除以形成用于电路连接的焊盘图案层，或者可以以排除将会形成焊盘图案层的区域的方式涂覆有机绝缘材料而形成。上述用于连接电路的焊盘图案层可以在没有形成保护层的部分形成。在本发明的一个实施方式中，对通过图案化来实施保护层的去除进行了说明。
接着，如图2d所示，在留下的保护层和保护层被去除的区域通过蒸镀金属，并且仅在保护层被图案化的区域留下金属层而形成焊盘图案层。
上述焊盘图案层可以由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成，并且考虑到电阻，可以由单层导电层或两层以上的导电层构成。在单层的情况下，上述焊盘图案层可以由金属和金属氧化物中的至少一种形成。在两层的情况下，优选第一焊盘图案层由铜形成，第二焊盘图案层由金等导电性优于电极材料的材料形成。此外，当焊盘电极由具有较低电阻的材料形成而提供足够的与电路连接的低接触电阻时，上述焊盘图案层可被省略。在本发明的一个实施方式中，对焊盘图案层具有两层层叠结构的情况进行了说明。
接着，在上述保护层和焊盘图案层上形成电极图案层。
如图2e所示，作为第一电极层51，形成银纳米线(AgNW)的透明导电层，作为第二电极层52，在上述透明导电层上形成金属。然后，如图2f所示，在金属导电层上形成光敏抗蚀剂60。之后，如图2g所示，通过光刻法进行选择性图案化而形成电极图案层50。
上述透明导电层可以通过如下方法形成：溅射法，例如化学气相沉积(CVD，chemical vapor deposition)、物理气相沉积(PVD，physical vapor deposition)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD，plasma enhanced chemical vapor deposition)；印刷法，例如丝网印刷、凹版印刷、逆胶版印刷、喷墨印刷；或湿式或干式镀敷法。特别地，上述溅射中可以在基材上放置掩模来实施而形成电极图案层，该掩模具有期望的电极图案形状。可以通过上述方法形成导电层后，利用光刻来形成电极图案层。
作为光敏抗蚀剂60，可以使用负型光敏抗蚀剂或正型光敏抗蚀剂。根据需要，该抗蚀剂可以残留在电极图案层50上。可选地，也可以被去除。在本发明的一个实施方式中，对使用负型光敏抗蚀剂且在图案化后残留在电极图案上的情况进行了说明。
进一步，根据电极图案结构，可以追加形成电极图案。
然后，如图2h所示，形成用作基材膜层的绝缘层70以覆盖电极图案层50。上述绝缘层70可以具有与电极相同的厚度或比电极厚的厚度，从而该绝缘层具有平坦的上表面。换言之，上述绝缘层优选由具有合适的粘弹性的绝缘材料形成，以使电极的不均匀部分不被转印。
具体地，绝缘层70的形成可以如下实施：在电极图案层50上涂覆绝缘层70液相材料，然后进行热固化或UV固化。
用于形成绝缘层70的涂覆可以利用本领域中的通常的涂覆方法来实施。
例如，可以举出旋涂、模涂、喷涂、辊涂、丝网涂布、狭缝涂布、浸涂、凹版涂布等。
然后，如图2i所示，将形成有电极的分离层20与载体基板10分离。
本发明中，通过剥离来实施分离层20与载体基板的分离。
剥离的方法的例子可以包括剥起(lift-off)和剥落(peel-off)，但不限于此。
关于上述剥离，可以施加1N/25mm以下的力，优选为0.1N/25mm以下，并且上述力可以根据分离层的剥离强度而不同。如果剥离强度超过1N/25mm，则从载体基板剥离过程中上述薄膜触摸传感器可能损坏，并且薄膜触摸传感器受到过度的力，从而可能引起薄膜触摸传感器的变形而无法发挥作为设备的功能。
之后，将上述薄膜触摸传感器与电路板80粘接，其中，可以使用导电性粘接剂来与电路板80进行粘接。
上述导电性粘接剂是指，在环氧树脂、硅树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸系树脂或聚酰亚胺树脂等粘合剂中分散有金、银、铜、镍、碳、铝和镀金等导电性填料的粘接剂。
当与上述载体基板10分离后粘接电路板80时，优选在分离层20的方向上使用导电性粘接剂进行粘接。上述电路板80可以通过分离层20与焊盘图案层40粘接，或者通过分离层20借助形成在焊盘电极底部的焊盘图案层40与焊盘电极粘接。
如图2j所示，上述电路板80通过焊盘图案层40与焊盘电极粘接。换言之，在本发明的一个实施方式中，对电路板利用导电性粘接剂通过分离层与焊盘图案层粘接从而电路板80与焊盘电极连接的情况进行了说明。
本发明制备的薄膜触摸传感器可以如下使用：与显示板粘接时将绝缘层置于可视侧，或将绝缘层置于显示板侧。此外，其分离层可以与其他光学膜、例如偏光板和透明膜粘接。
如上，由于在载体基板上形成薄膜触摸传感器，因此根据本发明的薄膜触摸传感器及其制备方法能够确保高清晰度和耐热性，且可以采用各种各样的基材膜，这在以往在基材膜上直接形成触摸传感器时是不可能的。换言之，由于在形成电极后进行粘接，因此耐热性差的基材膜也可以使用。
此外，可以不去除在载体基板上形成的分离层且在与载体基板分离后通过分离层粘接电路板，或者将分离层去除后粘接电路板，从而提高工序效率。
另外，在工序过程中能够将分离层的剥离强度和表面能参数化，从而提高工序效率且防止裂纹产生。
虽然示出并说明了本发明的具体的实施方式，但本领域的技术人员应当理解的是，本发明并不会限定在这些优选的实施方式中，而且对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种各样的变更和修改。因此，本发明的范围由随附的权利要求和其等同物来定义。
符号的说明
10：载体基板 20：分离层
30：保护层 40：焊盘图案层
41：第一焊盘图案层 42：第二焊盘图案层
50：电极图案层 51：第一电极层
52：第二电极层 60：光敏抗蚀剂
70：绝缘层 80：电路板

Claims (37)

1.一种薄膜触摸传感器，其包含：
分离层；
电极图案层，其形成在所述分离层上，且包含传感电极和形成在所述传感电极的一端的焊盘电极；和
绝缘层，其形成在所述电极图案层上，且用作基材膜层。
2.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其进一步包含在所述分离层和所述电极图案层之间形成的保护层。
3.根据权利要求2所述的薄膜触摸传感器，其中，所述绝缘层与所述保护层之间的在25℃的弹性模量差为300MPa以下。
4.根据权利要求2所述的薄膜触摸传感器，其中，所述绝缘层与所述保护层之间的在25℃的弹性模量差为100MPa以下。
5.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其进一步包含形成在所述焊盘电极底部的焊盘图案层。
6.根据权利要求5所述的薄膜触摸传感器，其中，所述焊盘图案层由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成。
7.根据权利要求5所述的薄膜触摸传感器，其中，所述焊盘图案层由两层以上的导电层构成。
8.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其中，所述绝缘层形成为覆盖所述电极图案层，且所述绝缘层的与所述电极图案层接触的面的相反面被平坦化。
9.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其中，所述绝缘层的抗拉强度为1至30MPa，伸长率为100至1000％。
10.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其中，所述绝缘层由选自由固化性预聚物、固化性聚合物和塑性聚合物组成的组中的至少一种物质形成。
11.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其中，所述绝缘层由能够成膜的清漆型材料形成。
12.根据权利要求11所述的薄膜触摸传感器，其中，所述清漆型材料包含选自由聚硅氧烷、聚酰亚胺和聚氨酯物质组成的组中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其中，所述电极图案层是透明导电层。
14.根据权利要求13所述的薄膜触摸传感器，其中，所述透明导电层由选自由金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电性高分子和导电性油墨组成的组中的至少一种物质形成。
15.根据权利要求13所述的薄膜触摸传感器，其中，所述电极图案层进一步包含桥接电极。
16.根据权利要求1或13所述的薄膜触摸传感器，其中，所述电极图案层由两层以上的导电层构成。
17.根据权利要求1所述的薄膜触摸传感器，其中，所述分离层形成在载体基板上，然后与载体基板分离。
18.根据权利要求17所述的薄膜触摸传感器，其中，当与所述载体基板分离时，所述分离层的剥离强度为1N/25mm以下。
19.根据权利要求17所述的薄膜触摸传感器，其中，当与所述载体基板分离时，所述分离层的剥离强度为0.1N/25mm以下。
20.根据权利要求17所述的薄膜触摸传感器，其中，从所述载体基板剥离后，所述分离层的表面能为30至70mN/m。
21.根据权利要求20所述的薄膜触摸传感器，其中，所述分离层与所述载体基板间的表面能差为10mN/m以上。
22.根据权利要求17所述的薄膜触摸传感器，其中，所述载体基板由玻璃制成。
23.根据权利要求1或17所述的薄膜触摸传感器，其中，所述分离层由有机高分子制成。
24.根据权利要求23所述的薄膜触摸传感器，其中，所述有机高分子包含选自由聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚降冰片烯、苯基马来酰亚胺共聚物、聚偶氮苯、聚亚苯基邻苯二酰胺、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、多芳基化合物、肉桂酸酯类聚合物、香豆素类聚合物、苯并[C]吡咯酮类聚合物、查耳酮类聚合物和芳香族乙炔类聚合物组成的组中的至少一种。
25.根据权利要求1或17所述的薄膜触摸传感器，其中，所述分离层的厚度为10至1000nm。
26.根据权利要求1或17所述的薄膜触摸传感器，其中，所述分离层的厚度为50至500nm。
27.根据权利要求1或5所述的薄膜触摸传感器，其进一步包含与所述焊盘电极电连接的电路板。
28.根据权利要求27所述的薄膜触摸传感器，其中，所述电路板通过所述分离层与所述焊盘电极连接。
29.根据权利要求27所述的薄膜触摸传感器，其中，所述电路板通过焊盘图案层与所述焊盘电极连接。
30.一种薄膜触摸传感器的制备方法，其包括如下步骤：
在载体基板上形成分离层；
在所述分离层上形成包含传感电极和焊盘电极的电极图案层；
在所述电极图案层上形成用作基材膜层的绝缘层；及
通过将所述分离层与所述载体基板分离而将所述载体基板去除。
31.根据权利要求30所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其进一步包括如下步骤：
在形成所述分离层后，在所述分离层上形成保护层；及
将与将会形成所述焊盘电极的区域对应的一部分所述保护层去除而露出所述分离层，
其中，在所述保护层和露出的分离层上实施所述电极图案层的形成。
32.根据权利要求30所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其进一步包括在形成所述分离层后，在所述分离层上形成保护层的步骤，
其中，以形成所述焊盘电极的所述分离层的区域被部分地露出的方式实施所述保护层的形成，
在所述保护层和露出的分离层上实施所述电极图案层的形成。
33.根据权利要求30、31和32中任一项所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其进一步包括在形成所述焊盘电极之前，在将会形成所述焊盘电极的区域预先形成焊盘图案层的步骤。
34.根据权利要求30所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其中，利用剥起或剥落的方法将所述分离层与所述载体基板分离而去除所述载体基板。
35.根据权利要求30或34所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其中，用1N/25mm以下的力将所述分离层与所述载体基板分离而去除所述载体基板。
36.根据权利要求30或34所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其进一步包括在去除所述载体基板后，将电路板与所述焊盘电极粘接的步骤。
37.根据权利要求33所述的薄膜触摸传感器的制备方法，其进一步包括在去除所述载体基板后，将电路板与所述焊盘图案层粘接的步骤。
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