CN113377246A

CN113377246A - 触摸传感器及其制造方法

Info

Publication number: CN113377246A
Application number: CN202110244957.0A
Authority: CN
Inventors: 郑源奎; 李燦熙; 李宅基
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2021-09-10
Also published as: US20210286465A1; KR20210114140A; US11301096B2

Abstract

一种触摸传感器，包括：基底层；和电极焊盘部分，其形成在基底层的边框区域中。基底层包括凹入部分，该凹入部分在电极焊盘部分的外侧沿着边缘间隔开并且向内凹入。

Description

触摸传感器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种触摸传感器。具体地，本发明涉及一种触摸传感器及其制造方法，其即使在窄的边框区域的情况下也有利于印刷电路板的接合焊盘部分与触摸传感器的电极焊盘部分的接合，并且具有良好的电连接。

背景技术

智能电话等的触摸传感器是感测触摸信号的装置。根据触摸部分的感测方法，可以将触摸传感器分为电阻类型、电容类型、超声类型、红外类型等。近来，电容类型主要用于触摸传感器。

电容类型使用透明基板，在透明基板上形成有导电薄膜。在电容类型中，当用户在一定量的电流流过透明基板的表面的情况下触摸经涂覆的透明基板的表面时，电流量在接触表面处改变。电容类型检测这种电流变化，以检测其是否被触摸。

触摸传感器包括多个感测单元。感测单元可以被分类为在X轴方向上连接的第一感测单元和在Y轴方向上连接的第二感测单元。第一感测单元和第二感测单元可以分别连接至第一布线部分和第二布线部分。第一布线部分和第二布线部分可以沿着透明基板的侧边缘延伸，以连接至形成在透明基板的下边缘(即边框区域)的电极焊盘部分。电极焊盘部分可以通过各向异性导电膜(ACF)等连接至诸如FPC、COF、TCP等的印刷电路板。

近来，在智能电话制造中，通过减小边框区域来扩大显示面积。当边框区域减小时，电极焊盘的尺寸(长度等)也减小，使得接合焊盘与电极焊盘之间的接合工艺可能变得困难。另外，当边框区域减小时，ACF的宽度也减小，使得接合焊盘和电极焊盘之间的连接失败率增加，因此，产品缺陷率可能增加。这些一系列的结果可能会限制ACF宽度的减小，并进一步使得难以对边框区域进行窄化。

发明内容

【技术问题】

本发明的目的是提供一种触摸传感器及其制造方法，该触摸传感器能够在制造具有窄的边框区域的触摸传感器时容易地执行接合焊盘和电极焊盘之间的接合工艺。

另外，本发明提供一种能够防止或最小化接合焊盘和电极焊盘之间的连接失败的触摸传感器及其制造方法。

【技术方案】

用于实现这些目的的本发明的触摸传感器包括基底层；和电极焊盘部分，所述电极焊盘部分形成在所述基底层的边框区域中。所述基底层可以在所述电极焊盘部分的外侧具有沿边缘间隔开并向内凹入的凹入部分。

在本发明的触摸传感器中，所述电极焊盘部分可以包括虚设焊盘，并且所述凹入部分可以形成在所述虚设焊盘的外侧。

在本发明的触摸传感器中，所述凹入部分可以具有椭圆形状。

在本发明的触摸传感器中，所述凹入部分可以具有矩形形状。

本发明的触摸传感器还可以包括印刷电路板。所述印刷电路板可以具有要经由导电膜和在所述凹入部分的对应区域中的通孔与所述电极焊盘部分接合的接合焊盘部分。

根据本发明的层叠体可以包括上述的触摸传感器和层叠在所述触摸传感器上的窗口。

根据本发明的层叠体还可以包括层叠在所述触摸传感器或所述窗口的一个表面上的偏光层。

根据本发明的层叠体还可以包括层叠在所述触摸传感器或所述窗口的一个表面上的装饰膜。

根据本发明的制造触摸传感器的方法可以包括以下步骤：在基底层的边框区域中形成具有电极焊盘和虚设焊盘的电极焊盘部分；在所述基底层中在所述电极焊盘的外侧形成沿所述电极焊盘的宽度方向切割的分离切割部分；经由导电膜将具有接合焊盘部分的印刷电路板接合至所述电极焊盘部分；在所述分离切割部分之间的区域中在所述印刷电路板、所述导电膜和所述基底层中形成穿孔，所述穿孔包括所述分离切割部分的沿长度方向的端部；和通过去除由所述分离切割部分和所述穿孔分开的在所述分离切割部分外侧的所述基底层而在所述虚设焊盘的区域中沿着所述基底层的边缘形成凹入部分。

在根据本发明的制造触摸传感器的方法中，所述分离切割部分可以形成为线性形状。

在根据本发明的触摸传感器的制造方法中，所述穿孔可以形成为椭圆形。

在根据本发明的制造触摸传感器的方法中，所述穿孔可以形成为矩形。

【有益效果】

根据具有这样的构造的本发明，即使边框区域窄，也能够在电极焊盘部区域的基底层形成得宽的状态下执行接合工艺。由此，本发明能够有利于接合焊盘部分和电极焊盘部分的接合工艺。

另外，根据本发明，在完成接合工艺之后，去除了电极焊盘部分外侧的基底层，因此，可以实现窄的边框区域。

附图说明

图1是根据本发明的触摸传感器的平面图。

图2是根据本发明的触摸传感器的局部放大透视图。

图3A至图3F是示出根据本发明的触摸传感器的制造方法的工序图。

[附图标记的说明]

110：基底层 120：感测电极部分

130：布线部分 140：电极焊盘部分

141：电极焊盘 143：虚设焊盘

200：印刷电路板 210：接合焊盘部分

C：分离切割部分 H：穿孔

R：凹入部分。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明。

图1是根据本发明的触摸传感器的平面图。图2是根据本发明的触摸传感器的局部放大透视图。

参考图1和图2，本发明的触摸传感器可以包括基底层110、感测电极部分120、布线部分130、电极焊盘部分140等。

基底层110是感测电极部分120、布线部分130和电极焊盘部分140的基底。基底层110可以由环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜等组成。

当通过转移方法制造触摸传感器时，基底层110可以是分离层、保护层或分离层和保护层的层叠体。分离层可以由有机聚合物，例如聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚降冰片烯等组成。保护层可以包括有机绝缘层或无机绝缘层中的至少一个。可以通过涂覆/固化或沉积来形成保护层。

可以在基底层110中形成沿边缘间隔开的多个凹入部分R。凹入部分R可以从电极焊盘部分140的外侧向内凹入。凹入部分R可以具有相同的深度。凹入部分R可以形成在电极焊盘部分140的虚设焊盘143的外侧。凹入部分R可以具有矩形的凹入形状，但是为了通过减小边缘处的应力而防止或最小化在电极焊盘中出现裂纹，椭圆形形状可以是更优选的。

感测电极部分120可以包括用于感测触摸的感测电极。感测电极部分120可以在基底层110上被图案化。感测电极部分120可以被形成为具有用于电容类型的图案结构。互电容类型或自电容类型可以用作电容类型。在互电容类型的情况下，可以包括具有水平轴线和竖直轴线的栅格图案。可以在水平轴线和竖直轴线的相交处包括桥电极。在自电容类型的情况下，它可以具有如下图案结构：在该图案结构中通过在每个点使用一个电极来读取电容变化。

感测电极部分120可以由透明导电层形成。透明导电层可以由例如金属、金属纳米线、金属氧化物、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物、导电油墨等组成。作为金属，可以使用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、钯(Pd)、钕(Nd)、银-钯-铜合金(APC)等。作为金属氧化物，可以使用铟锡氧化物(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)、氧化锌(ZnO)、铟锡氧化物-银-铟锡氧化物(ITO-Ag-ITO)、铟锌氧化物-银-铟锌氧化物(IZO-Ag-IZO)、铟锌锡氧化物-银-铟锌锡氧化物(IZTO-Ag-IZTO)、铝锌氧化物-银-铝锌氧化物AZO-Ag-AZO)等。

当感测电极部分120用于可折叠装置时，其可以优选地由软导电材料形成。作为软导电材料，可以使用聚亚乙基二氧噻吩(PEDOT：聚3,4-亚乙基二氧噻吩)、PEDOT:PSS(聚苯乙烯磺酸)或PEDOT:PSS和金属纳米线的混合物。

PEDOT:PSS是一种基于聚噻吩的导电聚合物，它是掺杂有聚苯乙烯磺酸(PSS)的聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)。可以通过使用PSS作为平衡电荷的模板，在水溶液中对3,4-亚乙基二氧噻吩(EDOT)进行氧化聚合来制备PEDOT:PSS。PEDOT:PSS允许PEDOT与PSS聚合物链非常牢固地离子键合。因此，PEDOT:PSS在水溶液中不会彼此分离，并且可以作为聚合物凝胶颗粒稳定地分散。

金属纳米线由以纳米单位的线形式的导电金属组成。金属纳米线可以是银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)或铝(Al)纳米线，或可以是具有其组合的核-壳线。纳米线可以彼此连接以充当电极。纳米线由于其纳米级尺寸而可以是透明的。

布线部分130可以将来自感测电极部分120的感测信号传输到电极焊盘部分140。布线部分130可以由导电材料，例如，诸如镍、钴、银、铜、金或钯的导电金属，导电金属氧化物或其层叠体形成。

电极焊盘部分140可以将通过布线部分130接收的感测信号传输到外部，即，印刷电路板。电极焊盘部分140可以形成在边框区域中的基底层110上。

电极焊盘部分140可以包括：电极焊盘141，其连接到布线部分130以传输感测信号；以及虚设焊盘143，其不连接到布线部分130。

例如，电极焊盘141可以具有10μm至40μm的宽度和0.5mm至2.0mm的长度。电极焊盘141可以由诸如镍、钴、银、铜、金和钯的导电金属制成。电极焊盘141可以具有0.2um至0.5um的高度。电极焊盘141之间的间隔，即间距，可以是与宽度相似的10μm至40μm。

虚设焊盘143可以具有与电极焊盘141相同的尺寸。或者虚设焊盘143可以具有相同的高度以及较小的宽度和长度，或者具有相同的高度和宽度以及较小的长度。

根据本发明的触摸传感器还可以包括钝化层(未示出)和功能层(未示出)。

钝化层(未示出)可以使感测电极部分120和布线部分130绝缘并保护感测电极部分120和布线部分130。钝化层可以形成在感测电极部分120、布线部分130和基底层110上。钝化层可以形成为使得电极焊盘部分140外露(open)。钝化层可以由选自作为常规绝缘体的可固化预聚物、可固化聚合物和塑性聚合物中的一种或多种材料组成。

钝化层可以由能够形成膜的清漆型材料制成。清漆型材料可以是诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚有机硅氧烷(POS)的多晶硅、聚酰亚胺或诸如氨纶(spandex)的聚氨酯。清漆型材料是一种软绝缘材料，并能够提高触摸传感器的拉伸性和动态折叠能力。

功能层(未示出)可以是透明膜、偏光层等。透明膜可以是各向同性膜、延迟膜、保护膜等。作为偏光层，例如，可以使用：在拉伸聚乙烯醇膜后，在用碘或二色性染料染色的偏光器的至少一个表面上形成有保护层的那些偏光层；取向为具有偏光器的性能的液晶；涂覆有诸如聚乙烯醇的定向树脂然后被拉伸和染色的透明膜等。

功能层(未示出)可以形成在钝化层上。可以形成功能层可以形成为使得电极焊盘部分140外露。功能层可以以诸如矩形、圆形或椭圆形的形状使电极焊盘部分140外露。

根据本发明的层叠体可以包括上述的触摸传感器和层叠在该触摸传感器上的窗口。

根据本发明的层叠体可以包括层叠在触摸传感器或窗口的一个表面上的偏光层。

根据本发明的层叠体可以包括装饰膜，该装饰膜层叠在偏光层或窗口的一个表面上。

图3A至图3F是示出根据本发明的触摸传感器的制造方法的过程图。

在根据本发明的触摸传感器的制造方法中，首先，如图3A所示，可以在基底层110上形成感测电极部分120、布线部分130和电极焊盘部分140。

可以在边框区域中形成包括电极焊盘141和虚设焊盘143的电极焊盘部分140。此时，基底层110可以形成为具有从电极焊盘部分140的外端向外的额外宽度。由此，当经由导电膜(图3C的300)将其结合到印刷电路板(图3C的200)的接合焊盘部分(图3C的210)时，可以平滑地执行接合工艺。

参考图3B，可以在基底层110中形成分离切割部分C，例如，以切割形式的切割部分。可以在电极焊盘部分140的区域的电极焊盘141的外侧形成分离切割部分C。分离切割部分C可以形成为与虚设焊盘143之间的电极焊盘141的区域相对应的长度。分离切割部分C可以形成为具有包括虚设焊盘143的区域的一部分的长度。

分离切割部分C可以是边框区域的外端边界线。分离切割部分C可以优选地具有线性形状，其中长度方向沿电极焊盘141的宽度方向形成。

如图3C和图3D所示，可以经由导电膜300将具有接合焊盘部分210的印刷电路板200接合至电极焊盘部分140。

印刷电路板200可以包括接合焊盘部分210。接合焊盘部分210可以与电极焊盘部分140电接触，以从电极焊盘部分140接收感测信号。

接合焊盘部分210可以由与电极焊盘部分140相同的材料，例如，诸如镍、钴、银、铜、金、钯的导电金属、导电金属氧化物或其层叠体制成。

接合焊盘部分210可以包括向下突出并电连接到电极焊盘141的多个接合凸块。接合凸块可以被构造为具有与电极焊盘141相同的宽度和长度，例如，宽度为10μm至40μm，长度为0.5mm至2.0mm，并且厚度为5μm至15μm，这比电极焊盘141的厚度厚。可以将接合凸块之间的间隔，即间距配置为10μm至40μm，与电极焊盘141的间距相同。

接合焊盘部分210可以不具有与虚设焊盘143相对应的虚设凸块，如图3C所示，但是可以设置有虚拟凸块。

作为导电膜300，可以使用各向异性导电膜(ACF)。导电膜300的一侧联接到电极焊盘141，而另一侧连接到印刷电路板200的接合凸块，以将电极焊盘部分140和印刷电路板200电连接。

各向异性导电膜是双面胶带形式的粘合膜，并且可以包括可通过加热固化的粘合剂和漂浮在其中的细导电球。

当将各向异性导电膜压在电极焊盘141和接合凸块之间时，位于电极焊盘141和接合凸块上的细导电球可以在电极焊盘141和接合凸块之间导电。作为细导电球，可以使用金属颗粒、涂覆有金属的树脂颗粒等。作为金属颗粒，可以单独使用镍、钴、银、铜、金、钯、焊料颗粒等，也可以两种或更多种的组合使用。涂覆有金属的树脂颗粒可以是其表面上涂覆有诸如镍、银、焊料、铜、金、钯的导电金属的诸如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、苯并胍胺树脂、交联的聚苯乙烯树脂、丙烯酸系树脂和苯乙烯-二氧化硅复合树脂的树脂。这些可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。导电球的直径可以为3μm至15μm，并且可以以占总重量的1重量％至15重量％的量被包括。

可以在填充电极焊盘141和接合凸块之间的空间的同时固化粘合剂，从而执行粘合功能。

如图3E所示，可以形成穿透印刷电路板200、导电膜300和基底层110的穿孔H。穿孔H可以形成在分离切割部分C之间的区域中，同时包括分离切割部分C的纵向端的至少一部分。

穿孔H连接至基底层110的分离切割部分C，以将边框区域划分为包括电极焊盘部分140的内部区域和没有电极焊盘部分140的外部区域。

穿孔H可以形成为任何形状，只要其连接相邻的分离切割部分C即可，但是，可能期望形成为具有圆形或椭圆形的形状，以使基底层110边缘可以施加到电极焊盘141的应力最小化。

当完成图3E的过程时，通过穿孔H，该印刷电路板200在与基底层110的凹入部分R相对应的区域中具有通孔。

此后，如图3F所示，可以去除由分离切割部分C和穿孔H分开的基底层110的外部区域，即，位于分离切割部分C外侧的外部区域。当完成图3F的过程时，可以在虚设焊盘143的外部区域中沿着基底层110的边缘形成凹入部分R。以这种方式，可以通过去除穿孔H内部的基底层110来形成凹入部分R。

已经参考附图描述了本发明的优选实施方式。然而，本发明不限于上述实施方式，并且应当理解，在不脱离本发明的必要特征的情况下，可以以修改的形式来实现本发明。

因此，本发明的范围由权利要求书而不是前面的描述限定，并且等效范围内的所有差异应解释为包括在本发明中。

Claims

1.一种触摸传感器，包括：

基底层；和

电极焊盘部分，所述电极焊盘部分形成在所述基底层的边框区域中，

其中，所述基底层在所述电极焊盘部分的外侧具有沿边缘间隔开并向内凹入的凹入部分。

2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述电极焊盘部分包括虚设焊盘，并且所述凹入部分形成在所述虚设焊盘的外侧。

3.根据权利要求2所述的触摸传感器，其中，所述凹入部分具有椭圆形状。

4.根据权利要求2所述的触摸传感器，其中，所述凹入部分具有矩形形状。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的触摸传感器，还包括印刷电路板，所述印刷电路板具有要经由在所述凹入部分的对应区域中的通孔和导电膜与所述电极焊盘部分接合的接合焊盘部分。

6.一种层叠体，包括：

根据权利要求1至4中任一项所述的触摸传感器；和

层叠在所述触摸传感器上的窗口。

7.根据权利要求6所述的层叠体，还包括层叠在所述触摸传感器或所述窗口的一个表面上的偏光层。

8.根据权利要求7所述的层叠体，还包括层叠在所述触摸传感器或所述窗口的一个表面上的装饰膜。

9.一种制造触摸传感器的方法，包括以下步骤：

在基底层的边框区域中形成具有电极焊盘和虚设焊盘的电极焊盘部分；

在所述基底层中在所述电极焊盘的外侧形成沿所述电极焊盘的宽度方向待切割的分离切割部分；

经由导电膜将具有接合焊盘部分的印刷电路板接合至所述电极焊盘部分；

在所述分离切割部分之间的区域中在所述印刷电路板、所述导电膜和所述基底层中形成穿孔，所述穿孔包括所述分离切割部分的沿长度方向的端部；和

通过去除由所述分离切割部分和所述穿孔分开的在所述分离切割部分外侧的所述基底层而在所述虚设焊盘的区域中沿着所述基底层的边缘形成凹入部分。

10.根据权利要求9所述的触摸传感器的制造方法，其中，所述分离切割部分形成为线性形状。

11.根据权利要求9所述的触摸传感器的制造方法，其中，所述穿孔形成为椭圆形。

12.根据权利要求9所述的触摸传感器的制造方法，其中，所述穿孔形成为矩形。