CN108475152B - 触摸屏传感器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种触摸屏传感器。根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器包括：设置在第一基底基板上的包括驱动电极图案(Tx图案)的驱动电极单元；以及设置在第二基底基板上的包括感测电极图案(Rx图案)的感测电极单元，其中所述驱动电极图案和所述感测电极图案包括导电金属线，以及所述触摸屏传感器包括至少一个非触摸感测区域和至少一个触摸感测区域。

Description

触摸屏传感器
技术领域
本申请要求于2015年12月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0185047号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及触摸屏传感器。
背景技术
通常，显示装置统指用于TV或计算机的监视器的整体，并且包括形成图像的显示装置和支承该显示装置的壳体。
显示装置的实例可以包括：等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、电泳显示器和阴极射线管(CRT)。显示装置可包括用于实现图像的RGB像素图案和附加的滤光器。
滤光器可以包括以下的至少一者：防止从外部入射的外部光再次反射到外部的防反射膜；屏蔽显示装置中产生的近IR以防止电子装置如远程控制器的误操作的近IR屏蔽膜；通过包含颜色控制染料来控制色调而提高色纯度的颜色校正膜；以及用于屏蔽当显示设备驱动时在显示装置中产生的电磁波的电磁波屏蔽膜。在此，电磁波屏蔽膜包括透明基底基板和设置在基底基板上的金属网格图案。
同时，对于显示设备，随着IPTV的传播加速，对没有单独的输入设备如远程控制器而使用手作为直接输入设备的触摸功能的需求日益增长。此外，还需要能够识别特定点和写入的多点触摸功能。
根据信号的检测方式，执行上述功能的触摸屏传感器可分为以下类型。
即，存在以下类型：在向其施加直流电压的同时通过电流或电压值的变化来感测通过压力被下压的位置的电阻型；在向其施加交流电压的同时使用电容耦合的电容型；在向其施加磁场的同时通过电压变化来感测选定位置的电磁型；等等。
其中，使用最广泛的电阻型和电容型触摸屏传感器通过使用透明导电层如ITO膜通过电接触或电容的变化来识别触摸。然而，由于透明导电层具有100欧姆/平方或更大的高电阻，因此当以大尺寸制造显示装置时灵敏度降低，并且随着屏尺寸的增加，ITO膜的成本迅速增加，并因此不容易实现其商业化。为了克服这一点，通过使用具有高电导率的金属图案努力实现放大。
发明内容
技术问题
本申请提供了一种具有局部触摸功能的触摸屏。
技术方案
本申请的一个示例性实施方案提供了一种触摸屏传感器，其包括：
设置在第一基底基板上的包括驱动电极图案(Tx图案)的驱动电极单元；以及
设置在第二基底基板上的包括感测电极图案(Rx图案)的感测电极单元，
其中驱动电极图案和感测电极图案包括导电金属线，
以及触摸屏传感器包括至少一个非触摸感测区域和至少一个触摸感测区域。
本申请的另一个示例性实施方案提供了一种电子装置，其包括所述触摸屏传感器和设置在所述触摸屏传感器下方的显示装置。
有益效果
根据本申请的一个示例性实施方案，可以提供触摸大区域并且还仅触摸选定区域的触摸屏传感器和包括其的电子装置。
附图说明
图1为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的非触摸感测区域和触摸感测区域的视图。
图2为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Tx图案的视图。
图3和图4为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Rx图案和第一布线电极图案的视图。
图5和图6为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的第一布线电极图案的布线通道区域和连接断开区域的视图。
图7为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的连接断开区域的宽度的视图。
图8为示意性示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的视图。
图9为示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Rx图案的电阻特性的视图。
图10为示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Tx图案的电阻特性的视图。
图11为示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的触摸感测区域的原始电容(cap)数据的视图。
图12为示出根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的触摸感测区域的绘图测试结果的视图。
<附图标记说明>
10：非触摸感测区域
20：触摸感测区域
30：连接断开区域
40：布线通道区域
具体实施方式
在下文中，将详细描述本申请。
作为相关领域的触摸屏传感器，主要使用这样的产品：其中用于驱动电压的驱动电极图案(Tx图案)和接收互电容(Mutual Cap)的信号以将信号传输至电路的感测电极图案(Rx图案)在空间上分离。通过考虑嵌入其中的介电物质的层状结构和介电常数以使触摸灵敏度和电容值最大化来设计并制造触摸屏传感器的部分被认为是核心技术。根据这样的方法，通常，使显示区域与触摸区域相近地匹配以触摸显示器的整个区域。
然而，近来，显示区域和触摸区域被分开以根据需要引入选定触摸区域，使得应用选定触摸区域的应用逐渐增加。例如，在有关车辆的触摸应用领域因近来电动车辆的推广而扩大的情况下，尝试将位于定位在驾驶员座椅一侧的变速控制杆附近的控制台区域中的机械按钮与显示器相结合。此外，还做出了这样的设计尝试：通过除去相应区域中的机械按钮将中心信息显示与该显示器相匹配。然而，当将显示功能和触摸功能分配至整个区域时，由驾驶员的习惯或其他意外的环境引起错误的触摸操作，并引起根据错误的触摸操作的机器操作。因此，要求将触摸功能分配至选定区域并提供其解决方案。此外，在显示器的情况下，尽管根据车辆控制台区域的形状而自由地改变并引入显示器的OLED最近越来越受到关注，但是缺乏可以引入仅选定区域的触摸同时根据显示的形状变化触摸大区域的解决方案。
作为适用于大区域且柔性的触摸屏传感器，金属网格触摸屏传感器成为整个行业界和学术界的最强候选者。然而，使用这样的金属网格触摸屏传感器使得能够仅触摸选定区域的设计方式和方法尚未开发出来。因此，本申请提出了使用金属网格触摸屏传感器使得能够仅触摸选定区域的方法的解决方案。
首先，使用金属网格触摸屏传感器使得能够仅触摸选定区域的最简单的方法是引入自电容模式(self-cap mode)单层解决方案的方法。然而，由于自电容模式单层解决方案具有这样的缺点：触摸分辨率不良，并且不能实现通过其可以在戴手套时触摸的混合触摸，因此本申请采用相互双层模式(mutual two-layer mode)来克服该缺点。
为此，在本申请中，首先，优先确定如图1所示的显示区域和触摸区域的定义。在本说明书中，显示区域是指非触摸感测区域，触摸区域是指触摸感测区域。
如图1所示，当显示区域和触摸区域不同地设置时，如果通过金属网格仅形成并实现触摸区域，则由于整个显示器的透射率的均匀性不同，只有触摸区域显示得暗。因此，为了克服上述问题，不仅需要将金属网格引入到触摸区域，而且还需要将其引入到整个显示区域，并且通过电路配置进行设计以仅在触摸区域操作触摸是重要的。
然而，当仅在特定区域中实施操作触摸时，由于相互双层触摸模式的特性，可能存在以下问题：1)当不在非触摸感测区域中操作触摸时，需要引入用作布线线路的布线电极区域，以及2)需要在显示器的外围区域上形成用于上述混合触摸的具有接地和保护图案的布线，因此可能存在布线线路长度和良品率的问题。此外，为了尽可能地克服由节点区域中电场的耦合引起的串扰以提高触摸的精确度，存在以下限制：在感测电极图案(Rx图案)的情况下，图案不应存在于靠近驱动电极图案(Tx图案)的布线电极区域。
即，在相关领域的其他触摸的情况下，可以提出可通过感测电极图案(Rx图案)的双布线来提高触摸响应速度和性能的多种方法。然而，在这种情况下，存在这样的问题：在将对应于双布线的图案引入到非触摸感测区域时，在所引入的布线图案区域与其下方的驱动电极图案(Tx图案)或者在邻近区域之间的重叠区域中形成的电场被认为是触摸节点，使得相应区域被认为是触摸可用区域。
为了解决上述问题，在本申请中，提出并做出具有以下形状的感测电极图案(Rx图案)和驱动电极图案(Tx图案)的设计。
根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器包括：设置在第一基底基板上的包括驱动电极图案(Tx图案)的驱动电极单元，以及设置在第二基底基板上的包括感测电极图案(Rx图案)的感测电极单元，驱动电极图案和感测电极图案包括导电金属线，并且触摸屏传感器包括至少一个非触摸感测区域和至少一个触摸感测区域。
在本申请中，触摸屏传感器还包括将驱动电极单元和感测电极单元与外部电源电连接的FPCB。驱动电极图案和感测电极图案分别设置在非触摸感测区域和触摸感测区域的整个区域中。设置在触摸感测区域中的驱动电极图案和感测电极图案独立地电连接至FPCB，并且设置在非触摸感测区域中的驱动电极图案没有电连接至FPCB。
在本申请中，设置在非触摸感测区域中的感测电极图案和驱动电极图案还可独立地包括使图案中的电连接断开的连接断开区域。
感测电极单元还可包括将设置在触摸感测区域中的感测电极图案与FPCB连接的第一布线电极图案，并且第一布线电极图案可以设置在非触摸感测区域中。在这种情况下，设置在非触摸感测区域中的感测电极图案的至少一部分可用作第一布线电极图案。
在根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器中，如图1所示，触摸感测区域可以设置在两个非触摸感测区域之间。触摸感测区域和非触摸感测区域的面积可由本领域技术人员根据使用目的适当地调整。根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的非触摸感测区域具有与相关领域的触摸屏传感器的虚拟区域不同的目的和不同的配置。
在本申请中，驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案可以独立地包括多边形网格图案。
根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Tx图案在图2中示意性地示出。
此外，根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Rx图案和第一布线电极图案在图3和图4中示意性地示出。
如图2所示，确认对应于接收驱动电极图案(Tx图案)的信号的通道的区域(黄色斜方形区域)被设计成精确地匹配触摸区域。还确认，出于由如上所述的通道的增加引起的良品率和电阻问题的目的，用作用于施加信号的参比电极的接地电极和用作防止信号的相互干扰和外部电干扰的保护区域被设计成尽可能地靠近触摸区域。相比之下，如图3和图4所示，确认存在于非触摸感测区域中的Rx通道(蓝色斜方形区域)和布线区域(蓝色条形区域)存在于显示屏单元中，并且布线区域被设计成具有比通道区域更大的面积。难以将位于非触摸感测区域中的布线区域与触摸芯片位置中的屏单元中的通道区域区分开，因此当相应区域与Tx通道区域彼此重叠或邻近时，可能产生错误的触摸区域。因此，在本申请中，为了使错误操作最小化，其中形成有Rx通道单元的区域完全被没有施加信号的保护区域覆盖，使得错误操作可以最小化。此外，通过分配布线区域与感测电极图案(Rx图案)的通道区域的电阻之间的差异，相应区域被人为地设计成具有大的宽度以提高Rx通道区域的灵敏度并使与存在于显示器的外围的布线区域的电阻的差异最小化。此外，Rx图案和Tx图案的接地区域(Tx接地：灰色/Rx接地：黑色)位于屏单元中使得整个电阻的偏差最小化。
在具有如上所述设计的局部触摸的显示器中，作为结果，对应于屏单元的所有布线线路区域被加工成网格，并且实心图案仅存在于不对应于屏单元的区域中。此外，在Rx图案中，位于屏单元中的通道区域和布线区域中不存在单独的结合(conjunction)。
然而，在由Rx图案看到的整个金属网格的网状布线线路中，存在这样的限制：布线区域的线性电阻需要随着各个通道的增加而线性增加，因此需要对设计作出仔细的考虑。考虑到上述，根据角度旋转更加仔细地避免由显示器上存在金属网格引起的摩尔纹(Moire)，因此本申请遵循如图5至图7中所示的规则的设计来进行。
根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的第一布线电极图案的布线通道区域和连接断开区域在图5和图6中示意性地示出。
此外，根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的连接断开区域的宽度在图7中示意性地示出。
在本申请中，第一布线电极图案交替地包括将设置在触摸感测区域中的感测电极图案与FPCB彼此连接的至少一个布线通道区域和其中图案中的电连接被断开的至少一个连接断开区域。连接断开区域的宽度为(特征长度(L)×21/2)或更短，并且特征长度(L)为构成网格图案的任一多边形的面积的0.5次幂。
此外，连接断开区域的宽度为连接断开距离的两倍或更大，并且连接断开距离可以为设置在连接断开区域中并且彼此间隔开的两根或更多根导电金属线的最邻近端的距离。
如图4和图5所示，当存在于连接断开区域之间的连接区域的线宽彼此相等时，连接至各个通道的屏单元中的布线线路显示出具有随着通道数和布线长度的线性关系的电阻。然而，当连接断开区域被设计成单连接断开时，如果引起短路的元素例如外来物嵌入到连接断开区域中，则可能引起由通道的短路导致的故障。为了使故障最小化，通常引入双连接断开。当引入双连接断开时，如果两个连接断开彼此邻近，则可能引起由连接断开图案重叠导致的外观现象。为了使该现象最小化，尽可能使连接断开之间的距离分隔开是有利的。然而，当在双连接断开时任意分隔连接断开的距离时，以下将描述的浮置电极连接得较长，使得在施加电场时信号变弱。
在图6中示出，用于形成第一布线电极图案的连接断开区域的连接断开的方向性为直线。在此，连接断开的方向性意指在相邻的连接断开通过最短距离连接时所显示的线的方向。当连接断开的方向性不是直线例如是曲折线或者直线和曲折线的组合时，可以通过适当地设计连接断开的位置将电流的流动方向设定成与连接断开的方向性是直线时的情况相似。
因此，为了克服上述问题，连接断开区域的最小宽度期望为连接断开距离的两倍或更大，并且与该连接断开直接相邻的连接断开的最大宽度不超过特征长度的21/2。基于该设计标准制造的触摸屏传感器的形状在图8中示意性地示出。
使用图8的触摸屏传感器来测量触摸感测区域的Rx图案和Tx图案的电阻特性。更具体地，根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Rx图案的电阻特性在图9中示出，并且根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的Tx图案的电阻特性在图10中示出。此外，根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的触摸感测区域的原始电容数据在图11中示出，并且根据本申请的一个示例性实施方案的触摸屏传感器的触摸感测区域的绘图测试结果在图12中示出。从以上结果看出，根据本申请的一个示例性实施方案，可以提供触摸大区域并且还引入仅选定区域的触摸的触摸屏传感器和包括其的电子装置。
在本申请中，连接断开区域是指构成网格图案的多边形的边缘图案的一部分被断开以使电连接断开的区域。即，连接断开区域的图案可以包括由于连接断开而在导电金属线的长度方向上彼此间隔开的两根或更多根金属线。连接断开距离可以为13μm或更小、10μm或更小、或者7μm或更小，但不限于此。
在本申请中，连接断开距离可以是指彼此间隔开的两根或更多根导电金属线的最靠近端之间的距离。彼此间隔开的两根或更多根导电金属线的最靠近端之间的距离是指彼此间隔开的两根或更多根导电金属线的最邻近端之间的距离。
在本申请的一个示例性实施方案中，设置在非触摸感测区域中的驱动电极图案和感测电极图案中的至少一部分可以包括如上所述的连接断开区域以执行非触摸感测区域的功能。在这种情况下，连接断开区域中的连接断开距离可以为13μm或更小、10μm或更小、或者7μm或更小，但是不限于此。
根据本申请的触摸屏传感器使用互电容方式识别触摸输入。
此外，在本申请中，非触摸感测区域与触摸感测区域的开口率之差可以为10％或更小或者5％或更小，并且非触摸感测区域与触摸感测区域的透射率之差可以为10％或更小或者5％或更小，但是这些不限于此。
在本申请中，开口率可以是指没有设置驱动电极图案和感测电极图案的区域相对于触摸屏传感器的整个平面区域的比率。
在本申请中，可以使用本技术领域中的图案形状作为多边形网格图案。网格图案可以包括正多边形图案，其包括三角形、四边形、五边形、六边形和八边形中的一种或更多种形状。
驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的节距可以为600μm或更小和250μm或更小，但节距可以根据本领域技术人员需要的透射率和电导率进行调节。
在本申请中使用的驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案适当地为比电阻为1×106欧姆·cm至30×106欧姆·cm，并且更期望为7×106欧姆·cm或更小的材料。
在本申请中，导电金属线可以包含金、银、铝、铜、钕、钼、镍、钛及其合金中的一者或更多者，但不限于此。在此，导电金属线的厚度没有特别限制，但根据导电图案的电导率及其形成工艺的经济效益期望为0.01μm至10μm。
在本申请中，驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的线宽可以独立地为10μm或更小、7μm或更小、5μm或更小、4μm或更小、或者2μm或更小并且0.1μm或更大。更具体地，驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的线宽可以为0.1μm至1μm、1μm至2μm、2μm至4μm、4μm至5μm或5μm至7μm，但不限于此。
驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的开口率，即，未被图案覆盖的区域的比率可以独立地为70％或更大、85％或更大以及95％或更大。此外，驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的开口率可以独立地为90％至99.9％，但不限于此。
在本申请中，使用印刷法来形成驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案，使得可以在透明基底基板上形成具有小的线宽且精确的驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案。可通过使用这样的方法来进行印刷法：其中将包含导电图案材料的糊料或墨以期望的图案形式转移到透明基底基板上，然后烧结。印刷法没有特别限制，并且可以使用诸如胶版印刷、丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、喷墨印刷及纳米压印的印刷法，并且可以使用这些方法中的一种或更多种复合方法。印刷法可以采用辊对辊法、辊对板法、板对辊法或板对板法。
在本申请中，期望应用反向胶版印刷法以实现精确的导电图案。为此，在本申请中，可进行这样的方法：将在蚀刻期间可用作抗蚀剂的墨涂覆在被称为橡皮布(blanket)的基于硅的橡胶的整个表面上，通过其上形成有被称为第一底版的图案的凹版去除不必要的部分，将保留在橡皮布上的印刷图案二次转印到其上沉积有金属等的基底基板(例如膜或玻璃)上，然后通过烧结和蚀刻过程形成期望的图案。当使用该方法时，优点在于：可以均匀地保持厚度方向上的电阻，原因是通过使用其上沉积有金属的基底基板在整个区域上确保了线高度的均匀性。除此之外，本申请还可以包括直接印刷法，其使用上述反向胶版印刷方法直接印刷导电墨如Ag墨，然后使导电墨烧结以形成期望的图案。在这种情况下，可通过印刷压力使图案的线高度均匀，并且，出于通过表面间的熔合使Ag纳米颗粒连接的目的，可通过热烧结过程、微波烧结过程/激光部分烧结过程等分配导电性。
在本申请中，驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案还可包括独立地设置在对应于驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的区域中的暗化图案。
在本申请中，暗化图案可以设置在驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的上表面和/或下表面上，或者不仅可以设置在驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的上表面和下表面上，而且还可设置在侧表面的至少一部分中，或者设置在驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的上表面、下表面和整个侧表面上。
在本申请中，暗化图案设置在驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的整个表面上，使得清晰度可能由于驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案的高反射率而劣化。在这种情况下，当将暗化图案耦合至具有高反射率的层如导电层时，由于暗化层在特定厚度条件下具有相消干涉和自吸光度，因此通过以下表现出降低由驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案引起的反射率的效果：在特定厚度条件下通过暗化图案将由暗化图案反射的光和由驱动电极图案、第一布线电极图案和感测电极图案反射的光的量调节得相近并同时引导两束光之间的相消干涉。
在这种情况下，在由暗化图案可见的表面测量的由暗化图案和导电图案形成的图案区域的颜色范围中，基于CIE LAB色坐标，L值可以为20或更小，A值可以为-10至10，B值可以为-70至70；L值可以为10或更小，A值可以为-5至5，B值可以为0至35；或者L值可以为5或更小，A值可以为-2至2，B值可以为0至15。
此外，基于550nm的外部光，由根据本申请的触摸感测区域的暗化图案可见的表面测量的由暗化图案和导电图案形成的图案区域的总反射率可以为17％或更小、10％或更小、或者5％或更小。
在此，总反射率意指考虑漫反射率和镜面反射率两者而获得的反射率。总反射率为通过以下观察到的值：通过使用黑色糊料、带等将待进行反射率方面测量的表面的相反表面的反射率设置为0，然后仅测量待测量表面的反射率，并且在这种情况下，将与环境光条件最相似的漫射光源引入作为提供的光源。此外，在这种情况下，基于从积分球的半球的水平线倾斜约7°的位置来设置反射率的测量位置。
在本申请中，暗化层和导电图案可以同时或单独图案化，但用于形成各个图案的层单独地形成。然而，最期望的是同时形成导电图案和暗化图案以使导电图案和暗化图案存在于精确对应的表面上。
通过形成如上所述的图案，可以实现触摸屏传感器中所需的精细导电图案，同时使暗化图案的效果最佳化和最大化。在触摸传感器中，当不能实现精细的导电图案时，可能无法实现触摸传感器所需的物理特性，例如电阻等。
在本申请中，由于暗化图案和导电图案通过单独的图案层形成层合结构，因此该结构不同于其中光吸收材料的至少一部分嵌入或分散在导电图案中的结构，或者其中表面的一部分由于对单层的导电层进行表面处理而发生物理或化学变形的结构。
此外，在本申请中，暗化图案直接设置在基底基板或导电图案上，而没有在其间插入附着层或粘合层。附着层或粘合层可能影响耐久性或光学特性。此外，用于制造根据本申请的触摸屏传感器中包括的层合结构的方法完全不同于其中使用附着层或粘合层的情况。此外，当与其中使用附着层或粘合层的情况相比时，在本申请中，基底基板或导电图案与暗化图案之间的界面特性优异。
在本申请中，可以使用任意厚度，只要暗化图案的厚度满足当暗化图案具有上述物理特性的相消干涉特性和吸收系数特性时λ/(4×n)＝N(在此，N为奇数)的厚度条件即可，光的波长为λ，并且暗化层的折射率定义为n。然而，在制造过程期间，考虑到导电图案的蚀刻特性，期望厚度选自10nm至400nm，但是期望的厚度可以根据所使用的材料和制造过程而不同，并且本申请的范围不限于上述数值范围。
暗化图案可以由单层或者两个或更多个层的复数个层形成。
期望暗化图案具有接近于非彩色颜色。然而，颜色不一定为非彩色颜色，并且即使暗化图案具有颜色只要反射率低也可以引入。在这种情况下，非彩色颜色意指在入射到主体表面上的光对各个组成的波长而言没有被选择性地吸收而是被均匀地反射和吸收时所显示的颜色。在本申请中，在测量总反射率时，暗化图案可以使用在可见光区域(400nm至800nm)内对各个波长总反射率的标准偏差为50％或更小的材料。
暗化图案的材料为光吸收材料，并且在形成整个表面层时，优选地可以没有特别限制地使用，只要该材料由具有上述物理特性的金属、金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物制成即可。
例如，暗化图案可以为在由本领域技术人员设定的沉积条件下通过使用Ni、Mo、Ti、Cr等形成的氧化物膜、氮化物膜、氮氧化物膜、碳化物膜、金属膜及其组合。
作为其一个具体实例，暗化图案可以包含Ni和Mo两者。暗化图案可以包含50原子％至98原子％的Ni和2原子％至50原子％的Mo，并且还可以包含0.01原子％至10原子％的其他金属，例如，诸如Fe、Ta和Ti的原子。在此，根据需要，暗化图案还可以包含0.01原子％至30原子％的氮或4原子％或更少的氧和碳。
作为其另一个具体实例，暗化图案可以包含选自SiO、SiO2、MgF2和SiNx(x为1或更大的整数)的介电材料，以及选自Fe、Co、Ti、V、Al、Cu、Au和Ag的金属，并且还可以包含选自Fe、Co、Ti、V、Al、Cu、Au和Ag中的两种或更多种金属的合金。期望随着外部光沿入射方向消失，介电材料以逐渐减少的量分布，而金属和合金组分相反地分布。在这种情况下，期望介电材料的含量为20重量％至50重量％并且金属的含量为50重量％至80重量％。当暗化图案还包含合金时，期望暗化图案包含10重量％至30重量％的介电材料，50重量％至80重量％的金属和5重量％至40重量％的合金。
作为其另一个具体实例，暗化图案可以由包含镍和钒的合金以及镍和钒的氧化物、氮化物、和氧氮化物中的一者或更多者的薄膜形成。在这种情况下，期望钒以26原子％至52原子％的含量包含在内，并且期望钒相对于镍的原子比为26/74至52/48。
作为其另一个具体实例，暗化图案可以包括这样的过渡层，其中包含两种或更多种元素，并且一种元素的组成比率根据外部光的入射方向每100埃增加约最大20％。在这种情况下，一种元素可以为金属元素，例如铬、钨、钽、钛、铁、镍或钼，并且金属元素之外的元素可以为氧、氮或碳。
作为其又一个具体实例，暗化图案可以包括第一铬氧化物层、金属层、第二铬氧化物层和铬镜，并且在这种情况下，可以包含选自钨、钒、铁、铬、钼和铌的金属代替铬。金属层的厚度可以为10nm至30nm，第一铬氧化物层的厚度可以为35nm至41nm，并且第二铬氧化物层的厚度可以为37nm至42nm。
作为其另一个具体实例，可以使用氧化铝(Al2O3)层、氧化铬(Cr2O3)层和铬(Cr)层的层合结构作为暗化图案。在此，氧化铝层具有改善的反射特性和防光漫射特性，并且氧化铬层可通过降低镜面反射率来改善对比度特性。
在本申请中，暗化图案设置在对应于导电图案的区域中。在此，对应于导电图案的区域意指该区域具有与导电图案相同形状的图案。然而，暗化图案的图案尺寸不必与导电图案的图案尺寸完全相同，并且暗化图案的线宽与导电图案的线宽相比窄或宽的情况也包含在本申请的范围内。例如，期望暗化图案具有设置有导电图案的区域的80％至120％的面积。
期望暗化图案具有与导电图案相同的线宽或比导电图案更大的线宽的图案形状。
当暗化图案具有线宽大于导电图案的线宽的图案形状时，暗化图案可以更多地赋予在使用者进行观察期间暗化图案阻挡导电图案的效果，并因此具有这样的优点：暗化图案可以有效地阻挡由反射或导电图案本身的光泽引起的效果。然而，即使当暗化图案的线宽与导电图案的线宽相同时，也可以实现本申请的目标效果。
本申请的另一个示例性实施方案提供了包括触摸屏传感器和设置在触摸屏传感器下方的显示装置的电子装置。
根据本申请的一个示例性实施方案，可以提供触摸大区域并且还仅触摸选定区域的触摸屏传感器和包括其的电子装置。

Claims (12)

1.一种触摸屏传感器，包括：
设置在第一基底基板上的包括驱动电极图案的驱动电极单元；
设置在第二基底基板上的包括感测电极图案的感测电极单元，
没有被施加信号的保护区域，所述保护区域完全覆盖形成有接收所述感测电极图案的信号的通道的区域；
其中所述驱动电极图案和所述感测电极图案包括导电金属线，以及所述触摸屏传感器包括至少一个非触摸感测区域和至少一个触摸感测区域；
其中所述非触摸感测区域为显示区域；以及
所述触摸屏传感器还包括将所述驱动电极单元和所述感测电极单元电连接至外部电源的FPCB，
其中所述驱动电极图案设置在整个非触摸感测区域和整个触摸感测区域中，
其中所述感测电极图案设置在所述整个非触摸感测区域和所述整个触摸感测区域中，
设置在所述触摸感测区域中的所述驱动电极图案和所述感测电极图案独立地电连接至所述FPCB，以及
设置在所述非触摸感测区域中的所述驱动电极图案没有电连接至所述FPCB；
其中所述感测电极单元还包括将设置在所述触摸感测区域中的所述感测电极图案连接至所述FPCB的第一布线电极图案，以及
所述第一布线电极图案设置在所述非触摸感测区域中。
2.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中设置在所述非触摸感测区域中的所述驱动电极图案和所述感测电极图案还独立地包括使图案中的电连接断开的连接断开区域。
3.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中设置在所述非触摸感测区域中的所述感测电极图案的至少一部分用作所述第一布线电极图案。
4.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中所述驱动电极图案、所述第一布线电极图案和所述感测电极图案独立地包括多边形网格图案。
5.根据权利要求4所述的触摸屏传感器，其中所述第一布线电极图案交替地包括将设置在所述触摸感测区域中的所述感测电极图案与所述FPCB彼此连接的至少一个布线通道区域，和其中图案中的电连接被断开的至少一个连接断开区域，所述连接断开区域的宽度为特征长度(L)×21/2或更短，并且所述特征长度(L)为构成所述网格图案的任一多边形的面积的0.5次幂。
6.根据权利要求5所述的触摸屏传感器，其中所述连接断开区域的宽度为连接断开距离的两倍或更大，所述连接断开距离为设置在所述连接断开区域中并且彼此间隔开的两根或更多根导电金属线的最邻近端的距离。
7.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中所述导电金属线包含金、银、铝、铜、钕、钼、镍、钛及其合金中的一者或更多者。
8.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，还包括：
独立地在所述驱动电极图案、所述第一布线电极图案和所述感测电极图案上的暗化图案。
9.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中所述触摸屏传感器使用互电容方式识别触摸输入。
10.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中所述非触摸感测区域与所述触摸感测区域的开口率之差为10％或更小。
11.根据权利要求1所述的触摸屏传感器，其中所述非触摸感测区域与所述触摸感测区域的透射率之差为10％或更小。
12.一种电子装置，包括：
根据权利要求1至11中任一项所述的触摸屏传感器；和
设置在所述触摸屏传感器下方的显示装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102556838B1 (ko) * 2016-06-01 2023-07-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널, 이를 포함하는 전자 장치, 및 터치 패널 제조 방법
KR102130215B1 (ko) * 2017-09-26 2020-07-06 주식회사 엘지화학 투명 발광소자 디스플레이
WO2019235753A1 (ko) * 2018-06-08 2019-12-12 동우화인켐 주식회사 터치 센서 모듈, 이를 포함하는 윈도우 적층체 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
CN112272815B (zh) 2018-06-08 2024-04-19 东友精细化工有限公司 触摸传感器模块、含触摸传感器模块的窗口堆叠结构及含触摸传感器模块的图像显示设备
WO2024036433A1 (zh) * 2022-08-15 2024-02-22 京东方科技集团股份有限公司 触控显示面板及触控显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262925A (zh) * 2010-05-27 2011-11-30 富士胶片株式会社 导电片及静电电容式触摸面板
CN102404931A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 三星移动显示器株式会社 柔性印刷电路板及具有其的触摸屏面板设备
US20140198269A1 (en) * 2011-09-27 2014-07-17 Lg Chem, Ltd. Transparent conductive substrate and method for manufacturing same
CN104011635A (zh) * 2011-12-22 2014-08-27 富士胶片株式会社 导电片和触摸面板
TW201523410A (zh) * 2013-12-02 2015-06-16 Fujifilm Corp 導電片以及觸控面板
WO2015107977A1 (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 三菱製紙株式会社 光透過性導電材料
CN104823142A (zh) * 2012-11-30 2015-08-05 3M创新有限公司 互补触摸面板电极

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009100026A2 (en) 2008-01-31 2009-08-13 David Davidovici Panel display with selective touch-active screen areas
JP2012198122A (ja) * 2011-03-22 2012-10-18 Seiko Epson Corp センサー装置および測定方法
KR101340026B1 (ko) 2012-02-08 2013-12-10 (주)이엔에이치 정전용량 방식의 터치스크린 패널 및 그 제조방법
JP5708555B2 (ja) * 2012-04-25 2015-04-30 コニカミノルタ株式会社 操作表示装置及び操作表示方法プログラム
JP2014089585A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Futaba Corp タッチスイッチ装置
FR3004551A1 (fr) * 2013-04-15 2014-10-17 Fogale Nanotech Procede de detection capacitif multizone, dispositif et appareil mettant en oeuvre le procede
KR102131177B1 (ko) 2013-09-27 2020-07-07 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN105874410B (zh) 2013-09-27 2018-11-13 Lg伊诺特有限公司 触摸窗和包含该触摸窗的显示设备
KR102135362B1 (ko) 2013-12-03 2020-07-17 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이의 커버
TWI559186B (zh) 2013-12-13 2016-11-21 Ｌｇ化學股份有限公司 觸控感測器及顯示裝置
WO2015122714A1 (ko) 2014-02-17 2015-08-20 주식회사 센트론 터치입력 감지장치 중 비감지영역으로부터 유입되는 노이즈 제거 방법
JP5794485B1 (ja) 2014-03-20 2015-10-14 大日本印刷株式会社 位置検知電極基板、タッチパネル装置、表示装置、並びに、位置検知電極基板の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102262925A (zh) * 2010-05-27 2011-11-30 富士胶片株式会社 导电片及静电电容式触摸面板
CN102404931A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 三星移动显示器株式会社 柔性印刷电路板及具有其的触摸屏面板设备
US20140198269A1 (en) * 2011-09-27 2014-07-17 Lg Chem, Ltd. Transparent conductive substrate and method for manufacturing same
CN104011635A (zh) * 2011-12-22 2014-08-27 富士胶片株式会社 导电片和触摸面板
CN104823142A (zh) * 2012-11-30 2015-08-05 3M创新有限公司 互补触摸面板电极
TW201523410A (zh) * 2013-12-02 2015-06-16 Fujifilm Corp 導電片以及觸控面板
WO2015107977A1 (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 三菱製紙株式会社 光透過性導電材料

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