CN111936955A - 高性能膜状触摸传感器 - Google Patents
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
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Abstract
本发明的高性能触摸传感器包含基板、形成于上述基板上的第一感应电极、形成于上述第一感应电极上的绝缘层、形成于上述绝缘层上的第二感应电极、以及形成于上述第二感应电极上的保护层，上述第一感应电极和上述第二感应电极中的一电极具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构，另一电极包含金属图案。根据本发明，能够实现同时满足低电阻特性和光学特性、且高分辨率和大面积的触摸传感器，容易进行高温工序，能够使基材多样化。
Description
技术领域
本发明涉及触摸传感器，更具体而言，涉及能够同时满足低电阻特性和光学特性，并且还能够实现高分辨率和大面积的高性能触摸传感器。
背景技术
一般而言，触摸传感器是使用者用手或触摸笔等触摸显示在屏幕上的图像时响应该触摸而感知触摸位置的装置。根据应用于触摸传感器的技术，有电容型、电阻膜型、使用红外线或超声波的表面声波型等各种各样的类型。
这样的触摸传感器一般具有安装于液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)之类的显示装置的结构。近年来，对于使用高分子膜来代替玻璃基板作为基材膜的更薄、更轻且可弯曲的膜状触摸传感器进行了积极的研究。
近来，随着将各种各样的功能集成于移动设备，应用高分辨率触摸传感器的移动设备逐渐增多。特别是，正在开发能够通过高分辨率触摸传感器来识别使用者的指纹从而应用于各种安全签名的应用。
另一方面，为了使触摸传感器实施指纹识别功能，构成触摸传感器的单位感应单元的间距应当足够微小以感知使用者的具有微小间隔的指纹的脊和谷之间的电容变化。该情况下，在将单位感应单元微小化的过程中，可能引发产品缺陷，并且为了应对触摸传感器的分辨率而单元的间距变小，沟道的数量增加，因此电阻的增加是不可避免的。
现有技术文献
专利文献
韩国注册专利公报第10-1372525号(注册日期：2014年3月4日，名称：使用感光性金属纳米线的触摸屏面板的制造方法)
发明内容
技术课题
本发明的技术课题在于，提供能够同时满足低电阻特性和光学特性，并且实现高分辨率和大面积的高性能触摸传感器。
本发明的另一技术课题在于，提供一种高性能触摸传感器，其中，构成触摸传感器的单位感应单元的间距可以足够微小以感知使用者的指纹的脊和谷之间的电容变化，也可以抑制电阻增加而确保低电阻特性，同时可以提高包含光透过率在内的光学特性。
解决课题的方法
本发明的高性能触摸传感器包含基板、形成于上述基板上的第一感应电极、形成于上述第一感应电极上的绝缘层、形成于上述绝缘层上的第二感应电极、以及形成于上述第二感应电极上的保护层，其中，上述第一感应电极和上述第二感应电极中的一电极具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构，另一电极包含金属图案。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，在上述第一感应电极和上述第二感应电极中包含上述金属图案的电极的平面图中，构成上述金属图案的单位图案相互不交叉。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，构成上述金属图案的单位图案可以具有条带形状。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述具有条带形状的单位图案的界面可以具有弯曲的形状。
本发明的高性能触摸传感器可以进一步包含与上述第一感应电极和上述第二感应电极中包含上述金属图案的电极连接的焊盘电极。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述焊盘电极可以由与上述第一感应电极和上述第二感应电极中包含上述金属图案的电极相同的材料形成。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述保护层可以部分覆盖上述焊盘电极。
本发明的高性能触摸传感器可以进一步包含形成于上述焊盘电极上而保护上述焊盘电极的焊盘保护电极。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述第一感应电极和上述第二感应电极中具有上述三层结构的电极可以具有上述金属氧化物、上述薄膜金属以及上述金属氧化物依次层叠而成的结构。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述第一感应电极和上述第二感应电极中包含上述金属图案的电极的线宽可以为1μm以上8μm以下。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述第一感应电极和上述第二感应电极中具有上述三层结构的电极的面电阻可以为3Ω/sq以上10Ω/sq以下。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述第一感应电极和上述第二感应电极中具有上述三层结构的电极的光透过率可以为80％以上93％以下。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，包含上述基板、上述第一感应电极、上述绝缘层、上述第二感应电极以及上述保护层的触摸传感器的光透过率可以为80％以上90％以下。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述第一感应电极和上述第二感应电极之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中，构成一个单位感应单元的电极的线电阻的合计可以为13Ω以上90Ω以下。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，包含上述薄膜金属和上述金属图案的电极可以包含选自由银(Ag)、铜(Cu)、钙(Ca)、镍(Ni)、铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、钛(Ti)、钯(Pd)、铟(In)、钨(W)、镉(Cd)以及它们的合金组成的组中的至少一种。
本发明的高性能触摸传感器可以进一步包含形成于上述基板和上述第一感应电极之间的分离层。
本发明的高性能触摸传感器可以进一步包含形成于上述分离层和上述第一感应电极之间的内部保护层。
本发明的高性能触摸传感器的特征在于，上述第一感应电极和上述第二感应电极之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中，一个单位感应单元的间距可以为50μm以上110μm以下。
发明效果
根据本发明，具有提供能够同时满足低电阻特性和光学特性，并且还能够实现高分辨率和大面积的高性能触摸传感器及其制造方法的效果。
此外，具有提供如下高性能触摸传感器及其制造方法的效果：构成触摸传感器的单位感应单元的间距可以足够微小以感知使用者的指纹的脊和谷之间的电容变化，也能够抑制电阻增加而确保低电阻特性，同时能够提高包含光透过率在内的光学特性。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的高性能触摸传感器的图。
图2是示出本发明的第二实施方式的高性能触摸传感器的图。
图3是示出本发明的第三实施方式的高性能触摸传感器的图。
图4是示出本发明的一实施方式的构成金属图案的单位图案的一例示性形状的图。
图5是示出本发明的一实施方式的构成金属图案的单位图案的另一例示性形状的图。
具体实施方式
针对根据本文所公开的本发明的概念的实施方式的特定的结构性或功能性说明仅仅是为了说明根据本发明的概念的实施方式而例示的，根据本发明的概念的实施方式可以以各种各样的形态来实施，不限于本文说明的实施方式。
本发明的实施方式可以进行多种多样的变更，且可以具有各种形态，因此在附图中以例示的方式示出具体的实施方式来在本文中进行详细说明。但应当理解的是，这并非想要将本发明限定于所公开的特定形态，本发明包含落入本发明的思想和范畴的所有变更、等价物以及替代物。
应当理解的是，虽然本文中使用“第一”、“第二”等用语来说明多种多样的构成要素，但这些构成要素不受这些用语的限定。这些用语仅用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如，只要不脱离本发明的范畴，则可以将第一构成要素称为第二构成要素，同样地，也可以将第二构成要素称为第一构成要素。
应当理解的是，当指出某一构成要素与另一构成要素“连接”或“耦合”时，可以与该另一构成要素直接连接或耦合，或者可以存在中间构成要素。与此相对，当指出某一构成要素与另一构成要素“直接连接”或“直接耦合”时，不存在中间构成要素。用于说明构成要素之间的关系的其他表达也应当以类似的方式解释(即，“在～之间”与“只在～之间”、“与～相邻”与“与～直接相邻”等)。
本文中所使用的用语仅用于说明特定的实施方式，并非想要限定本发明。除非另行提及，则单数的表达意指包含复数的构成要素。应当理解的是，本文中所使用的用语“包含”或“具有”是为了指定所提及的特征、数字、步骤、操作、构成要素、构件或它们的组合的存在，并非预先排除一个以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、构件或它们的组合的存在或附加可能性。
除非另行定义，本文中所使用的全部用语(包括技术和科学用语)具有与本发明所述技术领域的一般技术人员的通常理解相同的含义。通常使用的词典中所定义的那些用语应当解释成具有与相关技术的上下文中的含义一致的含义，除非本文中明确定义，则不应以理想的或过于形式的含义来解释。
以下，参照附图来详细说明本发明的例示性实施方式。
图1是示出本发明的第一实施方式的高性能触摸传感器的图。图2是示出本发明的第二实施方式的高性能触摸传感器的图。图3是示出本发明的第三实施方式的高性能触摸传感器的图。以下，将会说明，第一和第二实施方式是具有三层结构的电极位于下部的结构，相反，第三实施方式是具有三层结构的电极位于上部的结构。
参照图1，本发明的第一实施方式的高性能触摸传感器包含基板10、分离层12、内部保护层14、第一感应电极20、绝缘层30、第二感应电极40、焊盘电极45、保护层50以及焊盘保护电极60。
首先，定义功能性划分本发明的实施方式的高性能触摸传感器的有源区域AR、连接区域JR、迹线区域TR以及焊盘区域PR之类的区域。
有源区域AR是显示由耦合于触摸传感器的设备所提供的图像的区域，也是识别由使用者输入的触摸信号的区域。上述有源区域AR具备以相互交叉的方向形成的多个感应电极图案。以下，将会详细说明，例如，构成触摸传感器的感应电极图案可以包含以因绝缘层30而彼此绝缘的状态相互交叉地形成的第一感应电极20和第二感应电极40。
焊盘区域PR具备与柔性印刷电路(FPC)连接的连接焊盘图案，上述柔性印刷电路(FPC)将有源区域AR中所具有的感应电极图案所感知的触摸信号传递至驱动部(未图示)。
连接区域JR和迹线区域TR具备将有源区域AR中所具有的感应电极图案以及焊盘区域PR中所具有的焊盘图案电连接的配线。
基板10起到结构上支撑本发明的第一实施方式的高性能触摸传感器的构件的作用。
例如，基板10可以包含玻璃、不锈钢(SUS)之类的具有高耐热性和耐化学性的刚性材料，或者可以包含具有优异的柔性性能的柔性材料。
作为更加具体地例子，基板10可以以由具有优异的柔性性能和光透过性能的任意材料所制成的基材膜的形式实现。
例如，基材膜可以为透明光学膜或偏光板。
例如，可以将具有优异的透明性、机械强度和热稳定性的膜用作透明光学膜。透明光学膜的具体例可以包括由选自由热塑性树脂中的至少一种制成的膜，上述热塑性树脂包含：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯之类的聚酯系树脂；二乙酰纤维素或三乙酰纤维素之类的纤维素系树脂；聚碳酸酯系树脂；聚(甲基)丙烯酸甲酯或聚(甲基)丙烯酸乙酯等之类的丙烯酸树脂；聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物之类的苯乙烯系树脂；聚乙烯、环系聚烯烃、具有降冰片烯结构的聚烯烃、或乙烯-丙烯共聚物之类的聚烯烃系树脂；氯乙烯系树脂；尼龙或芳香族聚酰胺之类的酰胺系树脂；酰亚胺系树脂；聚醚砜系树脂；砜系树脂；聚醚醚酮系树脂；聚苯硫醚系树脂；乙烯醇系树脂；偏二氯乙烯系树脂；乙烯缩丁醛系树脂；烯丙基化物系树脂；聚甲醛系树脂；以及环氧系树脂；此外，可以使用由上述的热塑性树脂的掺混物制成的膜。进一步，也可以使用由(甲基)丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系或有机硅系热固性树脂、或者紫外线(UV)固化性树脂制成的膜。上述的透明光学膜的厚度可以适宜确定，但考虑到强度、操作性之类的加工性、薄层形成性等，通常可以确定在1μm至500μm的范围。特别是，透明光学膜的厚度优选为1μm至300μm的范围，更优选为5μm至200μm的范围。
上述透明光学膜可以包含一种以上的适宜的添加剂。添加剂的例子可以包含UV吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、颜料、着色剂等。透明光学膜可以具有在膜的一面或两面上包含硬涂层、防反射层以及阻气层之类的各种功能层的结构。功能层不限于上述的层，可以根据用途来使用各种各样的功能层。
此外，视需要，透明光学膜可以被表面处理。这样的表面处理的例子可以包括等离子体处理、电晕处理或底漆处理之类的干式处理，或者包含皂化处理在内的碱处理之类的化学处理。
此外，透明光学膜可以为各向同性膜、相位差膜或保护膜。
在透明光学膜为各向同性膜的情况下，面内相位差(Ro)为40nm以下，优选为15nm以下(其中，Ro＝[nx-ny]×d]，nx和ny是膜平面内的主折射率，d是膜厚度)，厚度方向相位差(Rth)为-90nm至+75nm范围，优选为-80nm至+60nm范围，特别优选为-70nm至+45nm范围(其中，Rth＝[(nx+ny)/2-nz]×d)，nx和ny是膜平面内的主折射率，nz是膜厚度方向的折射率，d是膜厚度)。
相位差膜可以为通过单轴或双轴拉伸高分子膜、施加高分子、或施加液晶的方法制造的膜。相位差膜可以用于提高或调节显示器的光学特性，诸如，补偿视角、改善色感、防止漏光、或色彩美感调节。相位差膜的种类包括半波板或四分之一波板、正C板、负C板、正A板、负A板以及双轴板。
保护膜可以为在至少一面包含粘着层的高分子树脂膜或者由聚丙烯制成的自粘膜。上述保护膜可以用于保护触摸传感器的表面，提高工序性。
偏光板可以为显示器面板中所使用的任一已知的偏光板。具体而言，偏光板可以如下形成，但不限定于此：在通过拉伸聚乙烯醇膜且将拉伸后的聚乙烯醇膜用碘或二向色性颜料染色而得到的偏振片的一面设置保护层50；通过使液晶取向而具备偏振片的性能；或者将聚乙烯醇之类的取向性树脂施加于透明膜，然后将上述透明膜拉伸以及染色。
在基板10作为由柔性的材料形成的膜来实现的情况下，在制造工序中在将包含第一感应电极20和第二感应电极40的构件形成于玻璃、SUS等制的刚性载体基板的状态下，基板10和第一感应电极20之间形成的分离层12和内部保护层14起到将构件与载体基板分离的作用。此外，形成于分离层12上的内部保护层14也发挥在蒸镀以及蚀刻第一感应电极20、第二感应电极40等的过程中保护分离层12的功能。
形成于基板10的有源区域AR的第一感应电极20与后述的第二感应电极40一起发挥感应使用者的触摸信号的感应电极的功能。
另一方面，如描述相关技术的问题时说明的那样，为了使触摸传感器实施指纹识别功能，构成触摸传感器的单位感应单元的间距应当足够微小以感知使用者的具有微小间隔的指纹的脊和谷之间的电容变化。该情况下，在将单位感应单元微小化的过程中，可能引发产品缺陷，并且为了应对触摸传感器的分辨率而单元的间距变小，沟道的数量增加，因此电阻的增加是不可避免的。
但是，根据本发明的第一实施方式，构成触摸传感器的单位感应单元的间距可以足够微小以感知使用者的指纹的脊和谷之间的电容变化，也能够抑制电阻增加而确保低电阻特性，同时能够提高包含光透过率在内的光学特性。
以下，将描述为了同时实现触摸传感器的低电阻特性的确保和光学特性的提高的技术课题而应用于本发明的第一实施方式的主要技术构成。
本发明的第一实施方式中，形成于基板10的第一感应电极20可以具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构，第二感应电极40可以包含金属图案。
本发明的第一实施方式中，应用于第一感应电极20和第二感应电极40的这样的构成克服了电阻特性与光学特性之间的对立关系，且将对立关系转变为互补关系，从而提供能够同时获得低电阻特性和优异的光学特性的触摸传感器。
以下，将对此更加详细地说明。
具有三层结构的第一感应电极20与另一电极、即包含金属图案的第二感应电极40相比，低电阻特性相对下降，但包含光透过率在内的光学特性优异。
另一方面，包含金属图案的第二感应电极40与另一电极、即具有三层结构的第一感应电极20相比，电阻低，但包含光透过率在内的光学特性(例如，可见性以及雾度)下降。
因此，在第一感应电极20具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构且第二感应电极40包含金属图案的情况下，从低电阻特性和光学特性的观点考虑，第一感应电极20和第二感应电极40具有互补关系，因此能够提供具有低电阻特性和优异的光学特性的高性能触摸传感器。
例如，具有三层结构的第一感应电极20可以具有金属氧化物、薄膜金属以及金属氧化物依次层叠而成的三层结构。
例如，在包含金属图案的第二感应电极40的平面图中，构成金属图案的单位图案相互不交叉，这与已知的金属网格不同。换言之，构成金属图案的单位图案在有源区域AR可以相互不交叉，但在位于有源区域AR之外的连接区域JR可以相互交叉。在单位图案如上形成的情况下，与已知的金属网格图案相比，能够提高包含金属图案的第二感应电极40的光透过率。
图4和图5是示出本发明的一实施方式的构成金属图案的单位图案的例示性形状的图。
例如，进一步参照图4和图5，构成金属图案的单位图案可以具有条带形状，该条带形状可以为直线或曲线。如图5所示，包含曲线的条带形状意味着具有条带形状的单位图案的界面具有弯曲的形状。如上所述，在构成金属图案的单位图案具有条带形状的情况下，与以往的金属网格图案相比，莫尔现象的发生少且雾度小，因而光学特性提高。
例如，包含金属图案的第二感应电极40的线宽可以为1μm以上8μm以下。在线宽为1μm以上8μm以下的情况下，能够同时确保低电阻特性和优异的光学特性。在线宽小于1μm的情况下，包含光透过率在内的光学特性提高，但电阻增加而难以确保低电阻特性。在线宽大于8μm的情况下，电阻下降而有利于确保低电阻特性，但光透过率下降而降低光学特性。从同时确保低电阻特性和优异的光学特性方面出发，更优选线宽为1μm以上3.5μm以下。
以下表1和表2示出了用于证明这样的临界意义的实验数据。
表1是以往技术的实验数据，在两个电极均为包含金属图案的电极的情况下，表1给出了针对基于电极的线宽的电阻特性和光学特性的实验数据。表2是本发明的一实施方式的实验数据，在第一感应电极20和第二感应电极40中的一个具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构，而另一个为包含金属图案的电极的情况下，表2给出了针对基于包含金属图案的电极的线宽的电阻特性和光学特性的实验数据。
[表1]
[表2]
以上实验中，电阻是第一感应电极20和第二感应电极40之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中构成一个单位感应单元的电极的线电阻的合计，且是使用K-9510AT(MIK21公司制造)得到的值，透过率是使用柯尼卡-美能达(Konica-Minolta)CM-3300D得到的值，可见性是基于100人的实验组中感觉到图案可视觉识别的人数而评价的结果，○表示识别到图案的人数为5人以下，△表示识别到图案的人数为6人以上10人以下，×表示识别到图案的人数为10人以上，雾度是使用雾度计(HM-150)得到的值。
例如，具有三层结构的第一感应电极20的面电阻可以为3Ω/sq以上10Ω/sq以下，光透过率可以为80％以上93％以下。在具有三层结构的第一感应电极20的面电阻为3Ω/sq以上10Ω/sq以下且光透过率可以为80％以上93％以下的情况下，能够确保作为具有三层结构的电极的优点的高光透过率，同时能够使因电阻增加导致的低电阻特性降低最小化。在面电阻小于3Ω/sq的情况下，三层的薄膜金属变厚，因而可见性变低，在面电阻大于10Ω/sq的情况下，高性能触摸传感器不会顺利驱动。此外，在光透过率小于80％的情况下，可见性变低，在光透过率大于93％的情况下，三层的薄膜金属变厚，因而电阻的增加是不可避免的。
例如，为了确保触摸传感器的光学特性，包含基板10、第一感应电极20、绝缘层30、第二感应电极40以及保护层50的触摸传感器的光透过率优选为80％以上90％以下。
此外，为了确保包含例如触摸传感器的响应速度在内的电驱动特性，第一感应电极20和第二感应电极40之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中构成一个单位感应单元的电极的线电阻的合计优选为13Ω以上90Ω以下。
进一步，例如，为了无错误地稳定识别使用者的指纹，第一感应电极20和第二感应电极40之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中一个单位感应单元的间距优选为50μm以上110μm以下。
如上所述，在将触摸传感器的光透过率设为80％以上90％以下，将第一感应电极20和第二感应电极40之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中构成一个单位感应单元的电极的线电阻的合计设为13Ω以上90Ω以下，且第一感应电极20和第二感应电极40之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中一个单位感应单元的间距为50μm以上110μm以下的情况下，构成触摸传感器的单位感应单元的间距可以足够微小以感知使用者的指纹的脊和谷之间的电容变化，也能够抑制电阻增加而确保低电阻特性，同时能够提高包含光透过率在内的光学特性。
为了帮助理解触摸传感器的结构和功能，以下将例示性说明第一感应电极20和第二感应电极40的更加具体的构成。
例如，构成第一感应电极20和第二感应电极40的感应图案可以根据应用感应图案的电子设备的需求而具有适宜的形状。例如，在将感应图案应用于触摸屏面板的情况下，感应图案可以形成为两种图案，比如感应x-坐标的图案和感应y-坐标的图案，但本发明不限定于此。
例如，第一感应电极20可以在第一方向上形成，第二感应电极40可以在第二方向上形成，并且第二方向与第一方向交叉。例如，在第一方向为X-方向的情况下，第二方向可以为Y-方向。第一感应电极20与第二感应电极40因后述的绝缘层30而彼此电绝缘。
例如，金属氧化物可以包含选自由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铝锌氧化物(AZO)、锌氧化物(ZnOx)、铟氧化物(InOx)、锡氧化物(SnOx)、镉锡氧化物(CTO)、镓-掺杂锌氧化物(GZO)、锌锡氧化物(ZTO)以及铟镓氧化物(IGO)组成的组中的至少一种。包含薄膜金属和金属图案的电极可以包含选自由银(Ag)、铜(Cu)、钙(Ca)、镍(Ni)、铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、钛(Ti)、钯(Pd)、铟(In)、钨(W)、镉(Cd)以及它们的合金组成的组中的一种，但本发明不限定于此。
第一感应电极20和第二感应电极40的厚度没有特别限定，但是考虑到触摸传感器的柔性以及优异的电阻特性，厚度优选为
至
的范围。
形成于连接区域JR的下部连接部23可以由与第一感应电极20相同的材料制造，且可以在形成第一感应电极20的工序中与第一感应电极20一起形成。
绝缘层30形成于包含第一感应电极20的区域，使第一感应电极20与第二感应电极40电绝缘。例如，绝缘层30可以按照完全覆盖第一感应电极20，且下部连接部23通过接触孔而部分露出的方式形成。在形成绝缘层30的工序中，可以在焊盘区域PR形成有焊盘电极45的部分形成绝缘图案35。
作为使第一感应电极20与第二感应电极40绝缘的绝缘层30的材料，可以无限制地使用本领域已知的包括有机材料和无机材料在内的绝缘材料，例如，可以使用硅氧化物之类的金属氧化物、包含丙烯酸系树脂的感光性树脂组合物、或热固性树脂组合物。可选地，绝缘层30可以使用硅氧化物(SiOx)之类的无机材料形成，该情况下，可以通过蒸镀法或溅射法之类的方法形成。
第二感应电极40在绝缘层30的有源区域AR与第一感应电极20相对地形成，且包含金属图案。
例如，在形成第二感应电极40的工序中，与下部连接部23电连接的上部连接部43可以形成于连接区域JR，迹线部44可以形成于迹线区域TR，覆盖绝缘图案35的焊盘电极45可以形成于焊盘区域PR。上部连接部43、迹线部44以及焊盘电极45可以由与第二感应电极40相同的材料制造。
保护层50是在形成有第二感应电极40以及上部连接部43、迹线部44、焊盘电极45的绝缘层30上以通过接触孔等使焊盘电极45部分露出的方式形成。
例如，保护层50可以由绝缘材料制造，且可以完全覆盖位于有源区域AR的第二感应电极40、位于连接区域JR的上部连接部43以及位于迹线区域TR的迹线部44。此外，保护层50可以按照使位于焊盘区域PR的焊盘电极45部分或全部露出的方式形成，从而使内部构件与外部绝缘而进行保护。
作为保护层50的材料，可以无限制地使用本领域已知的绝缘材料，例如，可以使用硅氧化物之类的金属氧化物、包含丙烯酸系树脂的感光性树脂组合物、或热固性树脂组合物。可选地，保护层50可以使用硅氧化物(SiOx)之类的无机材料形成，该情况下，可以通过蒸镀法或溅射法之类的方法形成。
焊盘保护电极60形成于焊盘电极45的至少一部分上，发挥防止焊盘电极45发生由来自外部的水分等流入导致的腐蚀现象的功能。
例如，焊盘保护电极60可以包含选自由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铝锌氧化物(AZO)、锌氧化物(ZnOx)、铟氧化物(InOx)、锡氧化物(SnOx)、镉锡氧化物(CTO)、镓-掺杂锌氧化物(GZO)、锌锡氧化物(ZTO)以及铟镓氧化物(IGO)组成的组中的至少一种，但本发明不限定于此。
图2示出的本发明的第二实施方式的高性能触摸传感器与以上详细说明的第一实施方式相同，第一感应电极20具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构，第二感应电极40具有包含金属图案的构成，因此第一实施方式的说明也可以实质相同地适用于第二实施方式。
但是，第二实施方式在绝缘层30的形状方面与第一实施方式不同。换言之，根据第二实施方式，绝缘层30形成于包含第一感应电极20的区域，使第一感应电极20与第二感应电极40电绝缘。例如，绝缘层30通过接触孔使形成于连接区域JR的下部连接部23部分露出，并且层叠于第一感应电极20和基板10的整面。因此，迹线部44和焊盘电极45位于绝缘层30上。
图3是示出本发明的第三实施方式高性能触摸传感器的图。
参照图3，与第一和第二实施方式相反，本发明的第三实施方式的高性能触摸传感器具有三层结构的电极位于上部的结构。换言之，根据第三实施方式，形成于基板10的第一感应电极20包含金属图案，形成于绝缘层30的第二感应电极40具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构。
本发明的第三实施方式中,应用于第一感应电极20和第二感应电极40的这样的构成克服了电阻特性与光学特性之间的对立关系，且将对立关系转变为互补关系，从而提供能够同时获得低电阻特性和优异的光学特性的触摸传感器。
以下，将对此更加详细地说明。
包含金属图案的第一感应电极20与另一电极、即具有三层结构的第二感应电极40相比，包含光透过率在内的光学特性相对下降，但低电阻特性优异。
另一方面，具有三层结构的第二感应电极40与另一电极、即包含金属图案的第一感应电极20相比，包含光透过率在内的光学特性优异，但电阻低特性相对下降。
因此，在第一感应电极20包含金属图案且第二感应电极40具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构的情况下，从低电阻特性和光学特性的观点考虑，第一感应电极20和第二感应电极40具有互补关系，因此能够提供具有低电阻特性和优异的光学特性的高性能触摸传感器。
例如，具有三层结构的第二感应电极40可以具有金属氧化物、薄膜金属以及金属氧化物依次层叠而成的三层结构。
例如，包含金属图案的第一感应电极20的线宽可以为1μm以上8μm以下。在线宽为1μm以上8μm以下的情况下，能够同时确保低电阻特性和优异的光学特性。在线宽小于1μm的情况下，包含光透过率在内的光学特性提高，但电阻增加而难以确保低电阻特性。在线宽大于8μm的情况下，电阻下降而有利于确保低电阻特性，但光透过率下降而降低光学特性。
例如，应用于具有三层结构的第二感应电极40的薄膜金属的面电阻可以为3Ω/sq以上10Ω/sq以下，光透过率可以为80％以上93％以下。在薄膜金属的面电阻为3Ω/sq以上10Ω/sq以下且光透过率可以为80％以上93％以下的情况下，能够确保作为具有三层结构的电极的优点的高光透过率，同时能够使因电阻增加导致的低电阻特性降低最小化。
例如，在形成第一感应电极20的工序中，下部连接部23可以形成于连接区域JR，迹线部44可以形成于迹线区域TR，焊盘电极25可以形成于焊盘区域PR。下部连接部23、迹线部44以及焊盘电极45可以由与第一感应电极20相同的材料制造。
绝缘层30可以按照通过接触孔使下部连接部23的至少一部分和焊盘电极25的至少一部分露出的方式层叠。
第二感应电极40具有隔着绝缘层与第一感应电极20相对的结构。
例如，在形成第二感应电极40的过程中，与下部连接部23电连接的上部连接部43可以形成于连接区域JR，与焊盘电极25电连接的中间导体图案46可以形成于焊盘区域PR。上部连接部43和中间导体图案46可以由与第二感应电极40相同的材料制造。
例如，保护层50可以由绝缘材料制造，且可以完全覆盖位于有源区域AR的第二感应电极40、位于连接区域JR的上部连接部43。此外，保护层50可以按照使与位于焊盘区域PR的焊盘电极25电连接的中间导体图案46部分或全部露出的方式形成，从而使内部构件与外部绝缘而进行保护。
焊盘保护电极60形成于与焊盘电极25电连接的中间导体图案46的至少一部分上，发挥防止焊盘电极25发生由来自外部的水分等流入导致的腐蚀现象的功能。
除了这样的差异以外，第三实施方式具有与第一和第二实施方式实质相同的技术特征，因此第一和第二实施方式的说明也可以实质相同地适用于第三实施方式。
如上所述，根据本发明，具有提供能够同时满足低电阻特性和光学特性，并且还能够实现高分辨率和大面积的高性能触摸传感器的效果。
此外，具有提供如下高性能触摸传感器的效果：构成触摸传感器的单位感应单元的间距可以足够微小以感知使用者的指纹的脊和谷之间的电容变化，也能够抑制电阻增加而确保低电阻特性，同时能够提高包含光透过率在内的光学特性。
[符号说明]
AR：有源区域
JR：连接区域
TR：迹线区域
PR：焊盘区域
10：基板
12：分离层
14：内部保护层
20：第一感应电极
23：下部连接部
24、44：迹线部
25、45：焊盘电极
30：绝缘层
40：第二感应电极
43：上部连接部
50：保护层
60：焊盘保护电极
Claims (18)
1.一种高性能触摸传感器，其包含：
基板；
形成于所述基板上的第一感应电极；
形成于所述第一感应电极上的绝缘层；
形成于所述绝缘层上的第二感应电极；以及
形成于所述第二感应电极上的保护层，
其中，所述第一感应电极和所述第二感应电极中的一电极具有包含层叠的金属氧化物和薄膜金属的三层结构，另一电极包含金属图案。
2.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，在所述第一感应电极和所述第二感应电极中包含所述金属图案的电极的平面图中，构成所述金属图案的单位图案相互不交叉。
3.根据权利要求2所述的高性能触摸传感器，其特征在于，构成所述金属图案的单位图案具有条带形状。
4.根据权利要求3所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述具有条带形状的单位图案的界面具有弯曲的形状。
5.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其进一步包含与所述第一感应电极和所述第二感应电极中包含所述金属图案的电极连接的焊盘电极。
6.根据权利要求5所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述焊盘电极由与所述第一感应电极和所述第二感应电极中包含所述金属图案的电极相同的材料形成。
7.根据权利要求5所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述保护层部分覆盖所述焊盘电极。
8.根据权利要求5所述的高性能触摸传感器，其进一步包含形成于所述焊盘电极上而保护所述焊盘电极的焊盘保护电极。
9.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述第一感应电极和所述第二感应电极中具有所述三层结构的电极具有所述金属氧化物、所述薄膜金属以及所述金属氧化物依次层叠而成的结构。
10.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述第一感应电极和所述第二感应电极中包含所述金属图案的电极的线宽为1μm以上8μm以下。
11.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述第一感应电极和所述第二感应电极中具有所述三层结构的电极的面电阻为3Ω/sq以上10Ω/sq以下。
12.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述第一感应电极和所述第二感应电极中具有所述三层结构的电极的光透过率为80％以上93％以下。
13.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，包含所述基板、所述第一感应电极、所述绝缘层、所述第二感应电极以及所述保护层的触摸传感器的光透过率为80％以上90％以下。
14.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述第一感应电极和所述第二感应电极之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中，构成一个单位感应单元的电极的线电阻的合计为13Ω以上90Ω以下。
15.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，包含所述薄膜金属和所述金属图案的电极包含选自由银(Ag)、铜(Cu)、钙(Ca)、镍(Ni)、铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、钛(Ti)、钯(Pd)、铟(In)、钨(W)、镉(Cd)以及它们的合金组成的组中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其进一步包含形成于所述基板和所述第一感应电极之间的分离层。
17.根据权利要求16所述的高性能触摸传感器，其进一步包含形成于所述分离层和所述第一感应电极之间的内部保护层。
18.根据权利要求1所述的高性能触摸传感器，其特征在于，所述第一感应电极和所述第二感应电极之间的交叉区域所对应的多个单位感应单元中，一个单位感应单元的间距为50μm以上110μm以下。
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