CN107272968B - 触摸传感器及包括触摸传感器的触摸屏面板 - Google Patents

触摸传感器及包括触摸传感器的触摸屏面板 Download PDF

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Abstract

触摸传感器，包括：具有至少一个弯曲部的基板；和所述基板上的感测图案，所述感测图案包括第一图案和第二图案，所述第一图案沿与所述基板的表面平行的第一方向排列，所述第二图案沿第二方向排列，所述第二方向与所述基板的表面平行且与所述第一方向交叉。所述第二图案包括：相互隔开的单元图案；和使所述单元图案当中的相邻单元图案电连接的桥电极。所述桥电极沿与所述弯曲部的弯曲方向相同的方向延伸。

Description

触摸传感器及包括触摸传感器的触摸屏面板
相关申请的交叉引用并要求优先权
本申请要求2016年3月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2016-0039579的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明涉及触摸传感器及包括触摸传感器的触摸屏面板。
背景技术
触摸屏面板为输入设备，该输入设备被配置成通过使用人手或另外的输入工具选择在例如图像显示设备的显示平面上展示的对象而传递用户指令。
例如，触摸屏面板可以设置在图像显示设备的前表面，并可以将正与人手或输入工具接触的触摸区域转换成电信号。在触摸区域处选择的指令可以被作为输入信号接收。
可以连接至图像显示设备的单独的输入设备例如键盘或鼠标可以由上述触摸屏面板替代，因此触摸屏面板已广泛使用在各种设备中。
触摸屏面板可以根据其运行机制而分为例如电阻型、光敏型和电容型。在电容型触摸屏面板中，导电感测图案在被人手或输入工具触摸时可以检测与其他感测图案或接地电极一起形成的电容的变化，使得触摸区域可以被转换成电信号。
触摸屏面板通常附接于平板显示设备例如液晶显示设备、有机电致发光发光设备等的外表面，以作为产品进行集成。因此，优选地需要触摸屏面板的透明度高且厚度薄。近来，已研发了柔性平板显示设备，并且在附接于柔性平板显示设备的触摸屏面板中也可能需要柔性。
然而，触摸屏面板中的触摸感测图案的柔性差，并且可能被弯曲力损坏或断裂。因此，可能无法获得期望的柔性。
韩国专利公开出版号2011-0021532公开了触摸屏和制造触摸屏的方法。
发明内容
在根据本发明的方面的触摸传感器中，桥电极沿与弯曲方向相同的方向形成，使得可以防止弯曲部中的损伤和开裂。
根据本发明的方面，提供包括触摸传感器的触摸屏面板。
根据本发明的方面，提供包括触摸屏面板的图像显示设备。
本发明的以上方面将如下实施或实现：
(1)一种触摸传感器，包括：具有至少一个弯曲部的基板；和所述基板上的感测图案，该感测图案包括第一图案和第二图案，该第一图案沿与基板的表面平行的第一方向排列，该第二图案沿第二方向排列，该第二方向与基板的表面平行且与第一方向交叉，
其中，第二图案包括：相互隔开的单元图案；和使单元图案当中的相邻单元图案电连接的桥电极，
其中，桥电极沿与弯曲部的弯曲方向相同的方向延伸。
(2)根据上文(1)的触摸传感器，其中，第一图案包括经由连接部而相互电连接的单元图案。
(3)根据上文(1)的触摸传感器，其中，弯曲部的弯曲角度大于0°且小于180°。
(4)根据上文(1)的触摸传感器，其中，桥电极包括选自由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铝锌氧化物(AZO)、镓锌氧化物(GZO)、氟锡氧化物(FTO)、ITO-银(Ag)-ITO、IZO-Ag-IZO、IZTO-Ag-IZTO和AZO-Ag-AZO组成的组中的至少一个。
(5)根据上文(1)的触摸传感器，其中，桥电极包括选自由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛和其合金组成的组中的至少一个。
(6)根据上文(2)的触摸传感器，其中，桥电极的线宽度为在第一图案中包括的连接部的1.5％至200％。
(7)根据上文(1)的触摸传感器，其中，桥电极的厚度为在第二图案中包括的单元图案的20％至1300％。
(8)根据上文(1)的触摸传感器，其中，桥电极与第一方向之间的角度大于0°且不大于90°。
(9)根据上文(2)的触摸传感器，进一步包括在第一图案的连接部上形成的绝缘层。
(10)一种触摸屏面板，包括根据上文(1)至(9)的任一项的触摸传感器。
(11)一种图像显示设备，包括根据上文(10)的触摸屏面板。
在根据示例性实施方式的触摸传感器中，桥电极可以沿与弯曲方向相同的方向形成，使得可以在弯曲部防止电极损伤和开裂。
附图说明
从以下结合附图的详细的描述中，将更加清楚地理解本发明的以上和其他目的、特点和其他优点。
图1是示出根据本发明构思的示例性实施方式的触摸基板的立体图；和
图2是示出根据本发明构思的示例性实施方式的触摸感测图案的俯视图。
具体实施方式
根据示例性实施方式，触摸传感器包括感测电极，该感测电极包括在具有至少一个弯曲部1的基板上沿第一方向形成的第一图案10和沿第二方向形成的第二图案20。第二图案20包括使隔开的单元图案电连接的桥电极30，并且桥电极30沿与弯曲部1的弯曲方向相同的方向形成，使得弯曲部1可以具有改善的柔性以防止电极损伤和开裂。还提供了包括触摸传感器的高可靠性的触摸屏面板。
在下文中，将参照附图详细描述本发明。然而，本领域技术人员将理解的是，提供这样的参照附图描述的实施方式以进一步理解本发明的精神，且不限制如在详细的描述和所附权利要求中公开的要保护的主题。
<触摸传感器>
根据示例性实施方式的触摸传感器包括感测电极，该感测电极包括在具有至少一个弯曲部1的基板上沿第一方向形成的第一图案10和沿第二方向形成的第二图案20。第二图案20包括使隔开的单元图案电连接的桥电极30，并且桥电极30沿与弯曲部1的弯曲方向相同的方向形成。
根据示例性实施方式，与弯曲方向相同的方向可以包括在数学上平行的方向，还可以包括具有特定角度的方向。
在这里使用的特定角度意指相对于弯曲方向的角度，在弯曲方向上桥电极30可以连接隔开的单元图案。
基板
基板可以用作电极的支撑体。沿第一方向形成的第一图案10和沿第二方向形成的第二图案20可以设置在基板的一个表面上，并且基板可具有柔性。
第一方向和第二方向可以被定义为与所述基板的一个表面平行且相互交叉的两个方向。例如，第一方向和第二方向可以相互垂直。
图1是根据示例性实施方式的触摸基板的立体图。
如图1中所示，基板可以包括弯曲部1。在这种情况下，以下描述的桥电极30可以设置在预定区域。
基板可以包括相关技术中公知的材料。例如，基板可以包括玻璃、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纤维素(TAC)、醋酸丙酸纤维素(CAP)等。
根据示例性实施方式的基板的厚度可以无特别限制，并可以被调整使得基板可以被弯曲或折叠。在这方面，基板的厚度可以在从大约3μm至大约100μm的范围内，优选地，从大约5μm至大约80μm的范围内。
基板可以包括弯曲部1。考虑到触摸屏面板的功能或设计方面，可以包括弯曲部1。例如，可以在弯曲部1处显示单独的图像。
弯曲部1可以形成在基板的至少一个部分中。例如，弯曲部1可以沿基板的至少一个侧面边缘形成。然而，弯曲部1的区域无特别限制。
弯曲部1的弯曲方向无特别限制。优选地，弯曲方向可以基本上与基板的一侧的方向相同。例如，如图1和图2中所示，弯曲部1的弯曲方向可以是基板的俯视图的水平方向(例如，第二方向)。
弯曲部1的宽度无特别限制。例如，弯曲部1的宽度可以在从大约0.1mm至大约20mm的范围内。
可以控制弯曲部1的弯曲角度，使得可以在面对弯曲部1的桥电极30中防止损伤和开裂。例如，弯曲角度可以大于0°且小于180°，优选地，从大约2°至大约168°的范围内，更优选地，从大约4°至大约166°的范围内。在以上范围内，可以有效地防止触摸电极中的开裂。
感测图案
感测图案(或感测电极)可以被配置成提供关于在触摸区域处第一方向和第二方向的坐标的信息。具体地，当人手或单独的工具触摸覆盖窗基板时，取决于触摸区域的电容的变化可以经由感测图案和位置检测线而被传递至驱动电路。电容的变化可以被转换成电信号以检测触摸区域。
图2是示出根据一些示例性实施方式的触摸感测图案的俯视图。
根据示例性实施方式的感测图案可以包括在基板的一个表面上沿第一方向形成的第一图案10和沿第二方向形成的第二图案20。
第一图案10和第二图案20可以形成在同一层上或同一水平上。第一图案10可以具有以下配置：单元图案可以经由连接部11而相互连接。第二图案20可以沿第二方向20相互隔开为岛状。因此，可以形成附加的桥电极30以使第二图案20电连接。
触摸传感器可以形成在基板上，因此还可以形成在弯曲部1上。形成根据示例性实施方式的触摸传感器中的弯曲部1的方法无特别限制。优选地，触摸传感器可以形成在平面或平坦的基板上，然后基板的预定部分可以被弯曲以形成弯曲部1。
因此，有必要保护感测图案以免在被弯曲时开裂。在被弯曲后，应力可能集中在弯曲部1处，因此，可能需要感测图案对应力的耐受性和/或抵抗性，从而保护感测图案以免开裂。
在根据示例性实施方式的触摸传感器中，通过连接部11而彼此整体连接的第一图案10可以垂直于弯曲方向形成，使得可以防止感测图案的开裂。
在这里使用的术语“垂直”和“水平”意指基本上“垂直”和“水平”，因此包括数学上严格的垂直和水平，还包括通常被认为是垂直和水平的范围。例如，“垂直”可以在90±10°的范围内，并且“水平”可以在0±10°的范围内。
感测图案的厚度可以无特别限制。例如，感测图案的厚度可以在从大约10nm至大约200nm的范围内。如果感测图案的厚度小于大约10nm，则感测图案的电阻可能过度地变得更大以使触摸灵敏度劣化。如果感测图案的厚度超过大约200nm，则感测图案可能变得可见。
感测图案可以包括相关技术中公知的透明电极材料。例如，感测图案可以包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)、金属线。这些可以单独或以其组合使用。优选地，感测图案可以包括ITO。
桥电极30
桥电极30可以使在第二图案20中包括的隔开的单元图案电连接。可以形成绝缘层40，使得桥电极30可以与感测图案的第一图案10分开。
如图2中所示，根据示例性实施方式的桥电极30可以沿与弯曲部1的弯曲方向基本上相同的方向形成。因此，在形成弯曲部1时，甚至在形成弯曲部1之后，可以防止电极的损伤和开裂。
在这方面，桥电极30的线宽度可以是在第一图案10中包括的连接部11的线宽度的大约1.5％至大约200％。在这个范围内，可以很好地实现上述效果。
桥电极30的厚度无特别限制。例如，相对于第二图案20的单元图案，桥电极30的厚度可以是它的大约20％至大约1300％，优选从大约30％至大约900％。如果桥电极30的厚度小于第二图案20的单元图案的大约20％，则电阻可能变得更大以使触摸敏感度降低。如果桥电极30的厚度超过大约1300％，则可能引起桥电极30中的开裂。
桥电极30与第一方向之间的角度(或角度差)可以大于0°且小于90°，优选地，在从大约30°至大约90°的范围内，更优选地，在从大约45°至大约90°的范围内。在这个范围内，可以减少桥电极30中的开裂。
在一些实施方式中，桥电极30与第一方向之间的角度可以和弯曲方向与第一方向之间的角度基本上相同。
在一些实施方式中，考虑到减轻弯曲应力，桥电极30与第一方向之间的角度可以小于90°。例如，该角度可以在从大约30°至大约90°的范围内，优选地，在从大约45°至大约90°的范围内，使得可以有效地减轻弯曲应力。
根据示例性实施方式，桥电极30可以由金属或金属氧化物形成。可以使用具有改善的导电性和减小的电阻的金属。例如，桥电极30可以由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛等或其合金形成。金属氧化物可以包括导电金属氧化物例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铝锌氧化物(AZO)、镓锌氧化物(GZO)、氟锡氧化物(FTO)、ITO-Ag-ITO、IZO-Ag-IZO、IZTO-Ag-IZTO、AZO-Ag-AZO等。这些可以单独使用或以其组合使用。优选地，具有增强的可锻性和延展性的金属可以用于有效地防止开裂。
绝缘层40
绝缘层40可以形成在第一图案10与桥电极30之间，使得第一图案10和桥电极30可以相互绝缘。
绝缘层40可以被形成在第一图案10与桥电极30之间的特定的区域。例如，绝缘层40可以被形成为第一图案10的连接部11上的图案。
绝缘层40可以由相关技术中公知的透明绝缘材料形成。例如，硅的氧化物、金属氧化物、包括丙烯酸系树脂的透明感光树脂组合物或热固性树脂组合物可以用于形成绝缘层40。
<触摸屏面板和图像显示设备>
另外，本发明提供包括上述触摸传感器的触摸屏面板。
除了触摸传感器之外，根据示例性实施方式的触摸屏面板可以包括本领域技术人员公知的元件和/或结构。
触摸屏面板可以被组合至相关技术中公知的图像显示设备。图像显示设备的非限制性例子包括例如液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)等。
在下文中，提出优选的实施方式以更具体地描述本发明。然而，以下实施例被给出仅用于说明本发明并且相关领域技术人员将显而易见地理解的是，这些实施例不限制所附权利要求，而在本发明的范围和精神内，各种改变和修改是可能的。这种改变和修改一定包括在所附权利要求中。
实施例1
将具有100nm厚度的ITO层沉积在具有20μm厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯基板上。将该ITO层图案化以形成感测图案。形成感测图案以包括：其中单元图案通过连接部沿第一方向连接的第一图案；和沿垂直于第一方向的第二方向相对于连接部彼此隔开的第二图案。
将绝缘层形成在第一图案的连接部(线宽度：125μm)上，并且将ITO桥电极(线宽度：30μm，厚度：1350nm)沿第二方向形成在绝缘层上，使得隔开的第二图案彼此电连接，以得到触摸传感器。
随后，将弯曲部(弯曲角度：85°)沿与第二方向相同的弯曲方向形成在触摸传感器的一侧部处。
实施例2
除了桥电极由Ag、Pd和Cu的合金形成之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例3
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例4
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例5
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例3
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例6
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例7
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例8
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实施例9
除了如下表1中所述调整桥电极与第一方向之间的角度之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
比较例
除了使用第一方向作为弯曲方向形成弯曲部之外，进行与实施例1中所述相同的过程，以得到触摸传感器。
实验例
(1)评价开裂
将实施例和比较例的触摸传感器在包括2.5mm的半径和90°的弯曲角度的条件下保持24小时，然后测定全部27个通道中包括开裂的通道的数目。结果在下表中示出。
(2)评价弯曲应力的缓和
将实施例和比较例的触摸传感器设置在包括2.5mm的半径和90°的弯曲角度的条件下，然后如下评价弯曲应力缓和的程度。结果在下表1中示出。
◎(优异)：弯曲应力缓和的程度等于或大于90％
O(良好)：弯曲应力缓和的程度在从70％至90％的范围内
△(正常)：弯曲应力缓和的程度在从40％至70％的范围内
X(差)：弯曲应力缓和的程度小于40％
表1
Figure BDA0001256707200000101
参考表1，在实施例的触摸传感器中，感测图案中的电极损伤和开裂明显减少。因此，当与比较例的触摸传感器相比时，实施例的触摸传感器具有高可靠性。

Claims (10)

1.一种触摸传感器，包括：
具有至少一个弯曲部的基板；和
在所述基板上的感测图案，所述感测图案包括第一图案和第二图案，所述第一图案沿与所述基板的表面平行的第一方向排列，所述第二图案沿第二方向排列，所述第二方向与所述基板的表面平行且与所述第一方向交叉，
其中，所述第二图案包括：相互隔开的单元图案；和使所述单元图案当中的相邻单元图案电连接的桥电极，
其中，所述桥电极沿与所述弯曲部的弯曲方向相同的方向延伸，
其中，所述桥电极的延伸方向与所述第一方向之间的角度在从45°至90°的范围内。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述第一图案包括经由连接部相互电连接的单元图案。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述弯曲部的弯曲角度大于0°且小于180°。
4.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述桥电极包括选自由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铝锌氧化物(AZO)、镓锌氧化物(GZO)、氟锡氧化物(FTO)、ITO-银(Ag)-ITO、IZO-Ag-IZO、IZTO-Ag-IZTO和AZO-Ag-AZO组成的组中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述桥电极包括选自由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛和其合金组成的组中的至少一个。
6.根据权利要求2所述的触摸传感器，其中，所述桥电极的线宽度为所述第一图案中包括的所述连接部的1.5％至200％。
7.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述桥电极的厚度为所述第二图案中包括的所述单元图案的厚度的20％至1300％。
8.根据权利要求2所述的触摸传感器，进一步包括在所述第一图案的所述连接部上形成的绝缘层。
9.一种触摸屏面板，包括根据权利要求1至8的任一项所述的触摸传感器。
10.一种图像显示设备，包括根据权利要求9所述的触摸屏面板。
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