CN107533410B - 触控传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触控传感器，更具体地，触控传感器包括：感测图案，其包括沿着第一方向形成的第一网状图案和沿着第二方向形成的第二网状图案；桥接电极，其用于连接第二网状图案的彼此分开的单位图案；绝缘层，其配置在感测图案和桥接电极之间；以及辅助网状图案，其位于第一网状图案和第二网状图案中的至少一者的上侧或下侧，并且连接到第一网状图案和第二网状图案中的至少一者，从而该触控传感器能改善触控敏感度、避免用户看到感测图案、避免用户察觉到波纹现象。

Description

触控传感器
技术领域
本发明涉及触控传感器。
背景技术
随着使用数字技术的计算机的发展，计算机的辅助装置也随之一起发展。个人计算机、可携式传输装置、其他私人信息处理装置等使用各式各样的输入设备(例如键盘和鼠标)来执行文字和图形处理。
随着快速步入信息化社会，计算机的用途趋于日益扩大。然而，仅使用目前扮演输入设备的角色的键盘和鼠标则难以有效地驱动计算机相关的产品。因此，对于简便且能够减少错误操作的同时任何人都容易输入信息的装置的需求愈来愈高。
另外，对于有关输入设备的技术的关注点正在转变成高的可靠度、耐用度、创新性、设计和加工相关技术，已超过满足一般功能的层次。为了实现这样的目的，已经开发出触控面板作为能够输入信息(例如文字和图形)的输入设备。
上述的触控面板是安装在电子记事板、平面显示设备(例如液晶显示装置(LiquidCrystal Display，LCD)、等离子显示面板(Plasma Display Panel，PDP)或电致发光(Electroluminescence，El)装置)或图像显示设备(例如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT))的显示表面上并且用来允许用户在观看图像显示设备的同时选择和输入所需的信息的工具。
触控面板的类型分为电阻式(Resistive Type)、电容式(Capacitive Type)、电磁式(Electro-Magnetic Type)、表面声波式(Surface Acoustic Wave Type，SAW Type)、红外线式(Infrared Type)。这些多种方式的触控面板经过考虑信号放大问题、分辨率差异、设计和加工技术上的难易度、光学特性、电学特性、机械特性、耐环境特性、输入特性、耐用性和经济性而应用于电子产品。目前而言，电容式触控面板是在广泛的领域最受瞩目的方式的触控面板。
同时，如在下述日本专利公开公报第2011-248722号中所述，目前为了减少电极图案的可见度，已经提出了多种方法。其中揭示一种对于电极图案彼此重叠的部分的形状进行角度或形态的调整的方法，通过该方法减少电极图案被用户察觉到的现象，以改善整个电极图案的可见度。然而，关于这种形状变更，不仅存在形态上的局限性，还存在电极图案的可见度方面的多种问题，例如产生由于规则形状的组合所造成的波纹(moiré)。
[现有技术文献]
[专利文献]
日本专利公开公报第2011-248722号
发明内容
技术问题
本发明的目的是要提供减少波纹现象的触控传感器。
本发明的另一目的是要提供改善触控敏感度的触控传感器。
本发明的又一目的是要提供能够避免用户看到感测图案的触控传感器。
技术方案
(1)一种触控传感器，其包括：
感测图案，其包括沿着第一方向形成的第一网状图案和沿着第二方向形成的第二网状图案；
桥接电极，其用于连接第二网状图案的彼此分开的单位图案；
绝缘层，其配置在感测图案和桥接电极之间；以及
辅助网状图案，其位于第一网状图案和第二网状图案中的至少一者的上侧或下侧，并且连接到第一网状图案和第二网状图案中的至少一者。
(2)根据上述(1)的触控传感器，其中感测图案由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金所制成；或者由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、氧化铜(CO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)或石墨烯所制成。
(3)根据上述(1)的触控传感器，其中感测图案具有10nm到350nm的厚度。
(4)根据上述(1)的触控传感器，其中桥接电极由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金所制成；或者由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、氧化铜(CO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)或石墨烯所制成。
(5)根据上述(1)的触控传感器，其中辅助网状图案以感测图案为基准而位于与桥接电极相同的一侧。
(6)根据上述(5)的触控传感器，其中辅助网状图案与桥接电极由相同的材料所制成，并且在单个工艺中形成。
(7)根据上述(1)的触控传感器，其中桥接电极具有网格结构。
(8)根据上述(1)的触控传感器，其中桥接电极具有开口。
(9)根据上述(1)的触控传感器，其中桥接电极具有至少两个桥接件。
(10)根据上述(1)的触控传感器，其中绝缘层以层形态配置，并且辅助网状图案通过形成于绝缘层中的接触孔而与感测图案连接。
(11)根据上述(1)的触控传感器，其中绝缘层以岛屿形态仅配置在感测图案和桥接电极交错的部分，并且辅助网状图案直接连接到第一网状图案和第二网状图案中的至少一者。
(12)根据上述(1)的触控传感器，其中第一辅助网状图案位于第一网状图案的上侧或下侧且连接到第一网状图案，第二辅助网状图案位于第二网状图案的上侧或下侧且连接到第二网状图案。
(13)根据上述(12)的触控传感器，其中第一辅助网状图案和第二网状图案彼此绝缘。
(14)根据上述(12)的触控传感器，其中第二辅助网状图案通过桥接电极而彼此连接。
(15)一种触控传感器，其包括：
感测图案，其在基板上包括沿着第一方向形成的第一网状图案和沿着第二方向形成的第二网状图案；
桥接电极，其用于连接第二网状图案的彼此分开的单位图案；
绝缘层，其配置在感测图案和桥接电极之间；以及
辅助网状图案，其以感测图案为基准而位于与桥接电极相同的一侧，并且连接到第一网状图案和第二网状图案中的至少一者。
(16)根据上述(15)的触控传感器，其中辅助网状图案与桥接电极由相同的材料所制成，并且在单个工艺中同时形成。
发明效果
根据本发明的触控传感器，能够避免用户察觉到波纹现象。
根据本发明的触控传感器，即使感测图案断连，仍能够通过辅助网状图案来传递触碰信号，从而显著改善触控敏感度。
根据本发明的触控传感器，能够以较薄的厚度形成感测图案，从而能够避免用户看到感测图案。
附图说明
图1是根据本发明一具体实施方式的触控传感器的示意性立体图；
图2是根据本发明一具体实施方式的触控传感器的示意性立体图；
图3是根据本发明一具体实施方式的触控传感器的示意性立体图；
图4是根据本发明一具体实施方式的触控传感器的示意性立体图；
图5是根据本发明一具体实施方式的触控传感器中的桥接电极的放大截面图；以及
图6是根据本发明一具体实施方式的触控传感器的示意性立体图。
具体实施方式
本发明涉及一种触控传感器，其包括：感测图案，其包括沿着第一方向形成的第一网状图案和沿着第二方向形成的第二网状图案；桥接电极，其用于连接第二网状图案的彼此分开的单位图案；绝缘层，其配置在感测图案和桥接电极之间；以及辅助网状图案，其位于第一网状图案和第二网状图案中的至少一者的上侧或下侧，并且连接到第一网状图案和第二网状图案中的至少一者，从而能够改善触控敏感度、避免用户看到感测图案、避免用户察觉到波纹现象。
下文将参考附图来详细描述本发明。
本发明的触控传感器包括感测图案、桥接电极30、绝缘层40、辅助网状图案。
感测图案可以包括沿着第一方向形成的第一网状图案10和沿着第二方向形成的第二网状图案20。
第一网状图案10和第二网状图案20沿着彼此不同的方向布置。举例而言，第一方向可以是X轴方向，并且第二方向可以是正交于第一方向的Y轴方向，但不限于此。
第一网状图案10和第二网状图案20可以分别提供触碰点的X坐标和Y坐标的信息。具体地，当用户以其手指或物体来触碰覆盖窗基板时，取决于接触位置的电容变化经由第一网状图案10、第二网状图案20和位置侦测线而被传递到驱动电路侧。然后，电容的变化由X输入处理电路和Y输入处理电路(未图示)转换成电信号，从而辨识出接触位置。
就此而言，第一和第二网状图案10和20形成于基板的相同层中，并且各自的图案需要彼此电连接以侦测触碰点。虽然第一网状图案10彼此连接，但是第二网状图案20的单位图案彼此分开而呈岛屿形态，因此需要额外的桥接电极30以使第二网状图案20彼此电连接。桥接电极30将在下面描述。
本发明中，网格结构的特定形态没有特别的限制。举例而言，可以使用矩形网格结构、菱形网格结构、六角形网格结构等，但不限于此。在每种结构中，举例而言长边可以具有2μm到500μ0的长度，并且可以根据导电率、透射率等而在上面范围内做适当的调整。
网状图案的宽度没有特别的限制，举例而言可以是1μm到30μm，优选为1μm到20μm，但不限于此。当金属网状图案具有1μm到30μm的宽度时，图案可具有降低的可见度且具有适当的电阻。
感测图案的厚度没有特别的限制，举例而言可以是10nm到350nm。如果感测图案的厚度小于10nm，则可能会增加电阻而导致触控敏感度减少；如果其厚度超过350nm，则可能会增加反射率而引起可见度的问题。
用于形成感测图案的金属没有特别的限制，只要具有优异的导电率和低电阻即可，举例而言可以使用钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金。
除了上述材料之外，也可以使用相关领域所公知的任何透明电极材料。举例而言，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、氧化铜(CO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、石墨烯等。
形成感测图案的方法没有特别的限制，举例而言可以通过诸如物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)等多种薄膜沉积技术而形成。举例而言，感测图案可以通过作为物理气相沉积的一种的反应性溅镀而形成。
另外，可以通过印刷工艺形成感测图案。在该印刷工艺中，可以使用多种印刷方法，例如凹平版印刷、反平版印刷、喷墨印刷、网版印刷、凹版印刷等。除了上述方法之外，也可以通过光刻法来形成感测图案。
桥接电极30连接第二网状图案20的彼此分开的单位图案。此时，桥接电极30需要与感测图案的第一网状图案10电绝缘，因而形成绝缘层40，其将在下面描述。
相关领域所公知的任何透明电极材料可以用于桥接电极30，而对此无特别限制。举例而言，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、石墨烯等，其可以单独使用或组合至少两种来使用。优选地，使用氧化铟锡(ITO)。
除了上述材料之外，只要具有优异的导电率和低电阻，可以使用任何金属而没有特别限制，并且举例而言可以使用钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金。
桥接电极30的尺寸没有特别的限制。举例而言，桥接电极30的长边具有2μm到500μm的长度，优选为2μm到300μm，但不限于此。当桥接电极30的长边具有2μm到500μm的长度时，图案能够具有减少的可见度的同时具有适当的电阻。
桥接电极30的桥接件举例而言可以具有棒状结构。
桥接电极30举例而言可以如图1所示具有单个桥接件，并且可以如图2所示具有至少两个桥接件。当桥接电极30具有至少两个桥接件时，有利于改善电阻和可见度。
此外，桥接电极30可以具有如图3所示的开口。这样，可以减少桥接电极30的面积以改善触控传感器的可挠性和可见度。
另外，桥接电极30可以具有如图6所示的网格结构。这样，同样可以减少桥接电极30的面积以改善触控传感器的可挠性。
本发明的触控传感器中，感测图案和桥接电极30的层合顺序没有特别的限制。举例而言，如图1所示，桥接电极30可以位于感测图案的上侧；以及如图4所示，桥接电极30可以位于感测图案的下侧。
形成桥接电极30的方法没有特别的限制，举例而言可以使用上述作为形成感测图案的方法而例示的方法。
绝缘层40配置在感测图案和桥接电极30之间，并且功能在于使第一网状图案10和第二网状图案20彼此绝缘。
如图2所示，绝缘层40可以以岛屿形态仅配置在感测图案和桥接电极30交错的部分，并且如图5所示，可以配置成跨越整个感测图案而呈层形态。
当绝缘层40配置成岛屿形态时，第二网状图案20直接与桥接电极30连接；而当绝缘层40配置成层形态时，第二网状图案20通过形成于绝缘层40中的接触孔50而与桥接件连接。
绝缘层40可以通过使用相关领域的任何材料和方法而形成，对此则无特别限制。
本发明的触控传感器进一步包括辅助网状图案。
辅助网状图案位于第一网状图案10和第二网状图案20中的至少一者的上侧或下侧，并且连接到第一网状图案10和第二网状图案20中的至少一者。
辅助网状图案连接到第一网状图案10和第二网状图案20中的至少一者，因此即使感测图案的网状图案断连，仍可以通过辅助网状图案而传递接触点的位置信息，从而可以显著改善触控敏感度。另外，能够减少感测图案的电阻，因此可以形成具有较薄的厚度的感测图案。因而，可以避免感测图案的厚度所引起的可见度问题。
另外，辅助网状图案起到减少触控传感器的波纹的作用。
一般而言，由于触控传感器中的规则网状图案形状的组合，用户可能会察觉到波纹现象。然而，当辅助网状图案出现在感测图案的上侧或下侧时，可以增加图案的不规则性，因此可减少用户所察觉到的波纹现象。
第一辅助网状图案60可以位于第一网状图案10的上侧或下侧且连接到第一网状图案10，而第二辅助网状图案70可以位于第二网状图案20的上侧或下侧且连接到第二网状图案20。
图1所示的是具有位于第一网状图案10的上侧的第一辅助网状图案60以及位于第二网状图案20的上侧的第二辅助网状图案70的情况；图4所示的是具有位于第一网状图案10的下侧的第一辅助网状图案60以及位于第二网状图案20的下侧的第二辅助网状图案70的情况，但不限于此。
辅助网状图案的宽度没有特别的限制，并且举例而言可以是1μm到30μm，优选为1μm到20μm，但不限于此。当辅助网状图案具有1μm到30μm的宽度时，图案可具有减少的可见度且具有适当的电阻。辅助网状图案的宽度可以在考虑导电率和可见度的情况下在上述范围内做适当的调整。
辅助网状图案的厚度没有特别的限制，举例而言可以分别是10nm到350nm。如果辅助网状图案的厚度小于10nm，则可能会增加电阻而导致触控敏感度减少；如果其厚度超过350nm，则可能会增加透射率而引起图案可见度的问题。
相关领域所公知的任何透明电极材料可以用于辅助网状图案，而对此无特别限制。举例而言，可以使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、石墨烯等，其可以单独使用或组合至少两种来使用。优选地，使用氧化铟锡(ITO)。除了上述材料之外，只要具有优异的导电率和低电阻，则可以使用任何的金属而无特别限制，并且举例而言可以使用钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金。
优选地，辅助网状图案与桥接电极30可以使用相同的材料。当辅助网状图案位于与桥接电极30相同的一侧时，如果使用相同的材料形成辅助网状图案与桥接电极30，则可以在用于形成桥接电极30的单个工艺中形成辅助网状图案。
如图1所示，辅助网状图案可以以感测图案为基准而位于与桥接电极30相同的一侧。在这种情况下，能够在单个工艺中形成辅助网状图案与桥接电极30，从而简化工艺，因此是优选的。
当绝缘层40配置成岛屿形态时，辅助网状图案直接与感测图案连接；而当绝缘层40配置成层形态时，如图5所示，辅助网状图案通过接触孔50而与感测图案连接。
接触孔50的数目和位置没有特别的限制，并且在改善触控敏感度的方面，优选在整个触控区域设置多个接触孔50。然而，在这种情况下，由于可能会产生用户看到接触孔50的问题，优选地，使接触孔50集中形成在电场所集中的位置(举例而言，第一网状图案10和桥接电极30之间的接触点附近)，并且分散形成在整个触控区域。
第一网状图案10和第二网状图案20需要彼此绝缘，因此第一辅助网状图案60和第二辅助网状图案70也彼此绝缘。同样，第一辅助网状图案60也与桥接电极30绝缘。
第二辅助网状图案70可以通过桥接电极30而彼此连接。这样，可以减少桥接电极30的电阻。
形成辅助网状图案的方法没有特别的限制，举例而言可以使用上述作为形成感测图案的方法而例示的方法。
本发明的触控传感器可以位于基板100上。
相关领域所公知的任何材料可以用于基板100，而对此无特别限制。举例而言，可以使用玻璃、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘酸乙酯(PEN)、聚对酞酸乙二酯(PET)、聚硫苯(PPS)、聚烯丙酸酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、纤维素三乙酸酯(TAC)、乙酸丙酸纤维素(CAP)等。
虽然已经描述了较佳实施方式以有助于理解本发明，然而，相关领域普通技术人员将明白这些实施方式是为了示意性目的而提供，而不限制所附的权利要求书，可以进行多种修改和变形而不偏离本发明的范围和精神，并且所附的权利要求书应当包含这些修改和变形。
[符号说明]
10：第一网状图案 20：第二网状图案
30：桥接电极 40：绝缘层
50：接触孔 60：第一辅助网状图案
70：第二辅助网状图案 100：基板

Claims (10)

1.一种触控传感器，包括：
感测图案，所述感测图案包括沿着第一方向形成的第一网状图案和沿着第二方向形成的第二网状图案；
桥接电极，所述桥接电极用于连接所述第二网状图案的彼此分开的单位图案；
绝缘层，所述绝缘层配置在所述感测图案和所述桥接电极之间；以及
辅助网状图案，所述辅助网状图案包括第一辅助网状图案和第二辅助网状图案，其中所述第一辅助网状图案位于所述第一网状图案的上侧或下侧且连接到所述第一网状图案，所述第二辅助网状图案位于所述第二网状图案的上侧或下侧且连接到所述第二网状图案，
其中，所述第一网状图案和所述第二网状图案形成在相同层上；以及
其中，所述辅助网状图案以所述感测图案为基准而位于与所述桥接电极相同的一侧，
其中所述绝缘层以岛屿形态仅配置在所述感测图案和所述桥接电极交错的部分。
2.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述感测图案由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金所制成；或者由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、氧化铜(CO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)或石墨烯所制成。
3.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述感测图案具有10nm到350nm的厚度。
4.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述桥接电极由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、锡、钛、铬、镍、钨或它们中的至少两种的合金所制成；或者由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、氧化铜(CO)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、碳纳米管(CNT)或石墨烯所制成。
5.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述辅助网状图案与所述桥接电极由相同的材料所制成，并且在单个工艺中形成。
6.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述桥接电极具有网格结构。
7.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述桥接电极具有开口。
8.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述桥接电极具有至少两个桥接件。
9.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述第一辅助网状图案和所述第二网状图案彼此绝缘。
10.根据权利要求1所述的触控传感器，其中所述第二辅助网状图案通过所述桥接电极而彼此连接。
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