CN114967964A - 触摸传感器和包括其的图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触摸传感器以及包括该触摸传感器的图像显示装置，该触摸传感器包括：第一电极层，其包括第一主电极和与第一主电极间隔开的第一辅助电极；第二电极层，其包括第二主电极和与第二主电极间隔开的第二辅助电极；以及绝缘层，其位于第一电极层与第二电极层之间且具有接触孔，在第一电极层和第二电极层中的至少一者中，与接触孔对应的电极图案区域的线宽大于接触孔。

Description

触摸传感器和包括其的图像显示装置
技术领域
本发明涉及触摸传感器和包括该触摸传感器的图像显示装置。
背景技术
近来，随着信息技术的发展，多种输入设备也在开发中，个人计算机、便携式传输设备和其它个人信息处理设备等利用诸如键盘、鼠标等多种输入设备来提供文本和图形处理。
然而，随着信息社会的快速发展，存在仅使用作为现有输入设备的键盘和鼠标是难以有效地驱动产品的问题。因此，越来越需要一种简单、错误操作较少且任何人都能容易地输入信息的设备。
此外，与输入设备相关的技术已经超越了满足一般功能的水平，关注点正在转向高可靠性、耐用性、创新、设计和加工相关技术。为了实现这个目的，已开发出触摸传感器作为能够容易地输入诸如文本和图形等信息的输入设备。
作为设计成附加在显示装置(例如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)等)上或内置于显示装置中的输入设备，触摸传感器是一种在诸如手指或触控笔等物体与屏幕接触时将其识别为输入信号的装置。这些触摸传感器近来广泛应用于诸如移动电话、便携式多媒体播放器(PMP)、智能手机等移动设备，此外其使用还遍布诸如导航设备、上网本、笔记本、数字信息设备(DID)、使用支持触摸输入的操作系统的台式电脑、互联网协议电视(IPTV)、尖端战斗机、坦克、装甲车辆等许多工业领域。
例如，如在韩国专利公开第10-2014-0092366号中，正在开发触摸传感器与多种图像显示装置结合而得的触摸屏面板。
另外，为了识别用户触摸的信号，可以通过将包括诸如金属等导电材料的多个电极布置在基板上来实现触摸传感器。现有的触摸传感器是通过如下方式制作的：在同一层上形成多个驱动电极和感测电极，其中一种电极直接连接，另一中电极采用桥接电极(bridge)连接。
但是，包括桥接电极的触摸传感器存在用户可视觉识别到桥接电极的问题，为了解决这个问题，已开发出将驱动电极和感测电极形成在不同的层上以不使用桥接电极的触摸传感器。
尽管不使用桥接电极的触摸传感器能够消减由桥接电极引起的可见性，但是由于驱动电极和感测电极形成在不同的层上，因此存在由于光学折射率不同而导致用户可视觉识别到电极图案的问题，并且存在为了寄生电容噪声(parasitic capacitance noise)的最小化而形成在电极层之间的绝缘层的厚度会增加的问题。此外，当由于对准(align)不一致等原因而导致重叠(overlay)特性较差时，可能会引起由于在工艺期间下基板或电极受损而导致可靠性劣化等问题。
因此，越来越需要一种超薄触摸传感器，其在改善桥接电极的可见性问题的同时，具有电极图案的不可见性、使寄生电容噪声最小化、提高器件可靠性且使绝缘层厚度最小化。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利公开第10-2014-0092366号
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种具有改善的桥接电极可见性的触摸传感器。
本发明的另一目的在于提供一种具有改善的电极图案可见性的触摸传感器。
本发明的又一目的在于提供一种具有改善的寄生电容噪声特性的触摸传感器。
本发明的又一个目的在于提供一种具有改善的电极沟道电阻特性的触摸传感器。
本发明的又一目的在于提供一种具有提高的器件可靠性的触摸传感器。
本发明的又一目的在于提供一种使绝缘层的厚度最小化的超薄触摸传感器。
本发明的又一目的在于提供一种包括上述触摸传感器的图像显示装置。
技术方案
本发明提供一种触摸传感器，包括：第一电极层，其包括第一主电极和与第一主电极间隔开的第一辅助电极；第二电极层，其包括第二主电极和与第二主电极间隔开的第二辅助电极；以及绝缘层，其位于第一电极层与第二电极层之间且具有接触孔，在第一电极层和第二电极层中的至少一者中，与接触孔对应的电极图案区域的线宽大于接触孔。
根据本发明的第一方面，与接触孔不对应的电极图案区域的线宽可以小于或等于接触孔。
根据本发明的第二方面，与接触孔对应的电极图案区域的线宽可以比接触孔大10μm至30μm。
根据本发明的第三方面，与接触孔对应的电极图案区域的线宽可以为35μm至85μm。
根据本发明的第四方面，接触孔的临界尺寸在对应的电极图案区域的线宽方向上可以是25μm至55μm。
根据本发明的第五方面，接触孔可以用于将如下中的至少一者电连接：第一主电极和面向第一主电极的第二辅助电极；以及第二主电极和面向第二主电极的第一辅助电极。
根据本发明的第六方面，第一主电极可以包括由第一主电极接续部连接成一体的第一主电极单元图案，第一辅助电极可以包括由第一辅助电极接续部连接成一体的第一辅助电极单元图案，第二主电极可以包括由第二主电极接续部连接成一体的第二主电极单元图案，且第二辅助电极可以包括由第二辅助电极接续部连接成一体的第二辅助电极单元图案。
根据本发明的第七方面，接触孔可以形成在如下中的至少一个点处：第一主电极接续部和面向第一主电极接续部的第二辅助电极接续部在平面方向上相交的点；以及第二主电极接续部和面向第二主电极接续部的第一辅助电极接续部在平面方向上相交的点。
根据本发明的第八方面，第一主电极单元图案可以在平面方向上分别与由多个相邻的第二辅助电极单元图案限定的第二口重叠，第一辅助电极单元图案可以在平面方向上分别与由多个相邻的第二主电极单元图案限定的第二孔重叠，第二主电极单元图案可以在平面方向上分别与由多个相邻的第一辅助电极单元图案限定的第一口重叠，第二辅助电极单元图案可以在平面方向上分别与由多个相邻的第一主电极单元图案限定的第一孔重叠。
根据本发明的第九方面，第一电极层和第二电极层可以包括网状图案。
根据本发明的第十方面，第一主电极可以包括沿行方向连接第一主电极的第一连接部，第二主电极可以包括沿列方向连接第二主电极的第二连接部。
根据本发明的第十一方面，第一电极层可以包括与第一主电极和第一辅助电极间隔开的第一虚设电极，第二电极层可以包括与第二主电极和第二辅助电极隔开的第二虚设电极。
根据本发明的第十二方面，第一虚设电极可以包括第一虚设电极单元图案，第二虚设电极可以包括第二虚设电极单元图案。
根据本发明的第十三方面，第一虚设电极单元图案可以在平面方向上分别与由多个相邻的第二虚设电极单元图案限定的第二空隙重叠，第二虚设电极单元图案可以在平面方向上分别与由多个相邻的第一虚设电极单元图案限定的第一空隙重叠。
此外，本发明提供一种图像显示装置，包括显示面板以及堆叠在显示面板上的上述触摸传感器。
发明效果
根据本发明的触摸传感器通过将驱动电极和感测电极形成在不同的层上，能够不包括桥接电极，因此与现有的触摸传感器相比能够进一步改善由桥接电极引起的可见性特性。
另外，根据本发明的触摸传感器通过使用以采用高频分量的空间频率布置的微电极图案来减小电极间的光学折射率差，因此能够与现有的触摸传感器相比进一步改善电极图案的可见性。
此外，根据本发明的触摸传感器通过使电极之间的重叠最小化并在绝缘层中形成接触孔，能够与现有的触摸传感器相比进一步改善寄生电容噪声特性。
另外，根据本发明的触摸传感器通过在绝缘层中形成接触孔，能够与现有的触摸传感器相比进一步改善电极沟道电阻特性。
此外，根据本发明的触摸传感器通过在与形成有接触孔的区域对应的电极图案区域中设置线宽裕量且防止由于未对准等原因而导致下基板或电极受损，能够与现有的触摸传感器相比进一步提高器件可靠性。
此外，根据本发明的触摸传感器通过与现有的触摸传感器相比最大限度地减少绝缘层的厚度，能够实现超薄的触摸传感器。
附图说明
图1A至图1D是示出根据本发明的一实施例的第一电极层的示意性平面图。
图2A至图2D是示出根据本发明的一实施例的第二电极层的示意性平面图。
图3是示出根据本发明的一实施例的形成有接触孔的绝缘层的示意性平面图。
图4是示出根据本发明的一实施例的触摸传感器的示意性平面图。
图5是图4的区域S1的放大图。
图6是示出根据本发明的另一实施例的触摸传感器的示意性平面图。
图7是图6的区域S2的放大图。
图8A和图8B是沿图5和图7的线A-A'和B-B'截取的示意性截面图。
图9是示出根据本发明的一比较例的触摸传感器的示意性平面图。
图10是图9的区域S3的放大图。
图11是示出根据本发明的另一比较例的触摸传感器的示意性平面图。
图12是图11的区域S4的放大图。
图13A和图13B是沿图10和图12的C-C'线和D-D'线截取的示意性截面图。
[附图标记说明]
10：基底层
20：第一主电极单元图案
21：第一孔
22：第一主电极接续部
23：第一连接部
30：第一辅助电极单元图案
31：第一口
32：第一辅助电极接续部
40：第一虚设电极单元图案
41：第一空隙
50：绝缘层
60：第二主电极单元图案
61：第二孔
62：第二主电极接续部
63：第二连接部
70：第二辅助电极单元图案
71：第二口
72：第二辅助电极接续部
80：第二虚设电极单元图案
81：第二空隙
90：接触孔(contact hole)
具体实施方式
本发明涉及一种触摸传感器以及包括该触摸传感器的图像显示装置，该触摸传感器通过在不同层上隔着绝缘层形成第一电极层和第二电极层来解决由桥接电极引起的可见性问题，并通过在绝缘层中形成接触孔(contact hole)来改善寄生电容噪声和电极沟道电阻特性，并通过在与形成有接触孔的区域相对应的电极图案区域中设置线宽裕量(margin)以防止由于对准不一致等原因而导致器件可靠性劣化的。它涉及一种用于防止器件可靠性劣化。
更具体地，本发明提供一种触摸传感器，包括：第一电极层，其包括第一主电极和与第一主电极间隔开的第一辅助电极；第二电极层，其包括第二主电极和与第二主电极间隔开的第二辅助电极；以及绝缘层，其位于第一电极层与第二电极层之间且具有接触孔，在第一电极层和第二电极层中的至少一者中，与接触孔对应的电极图案区域的线宽大于接触孔。
在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的实施例。然而，本说明书所附的以下附图例示了本发明的优选实施例，用于有助于进一步理解本发明的上述内容和本发明的技术构思，因此不应将本发明解释为仅限于这些附图中记载的内容。
本说明书中使用的术语用于描述实施例，并不旨在限制本发明。在本说明书中，单数形式涵盖复数形式，除非在语句中另有说明。
本说明书中使用的“包括”或“包含”是指不排除存在或添加除所提及的组成部分、步骤、操作和/或元件之外的至少一个其他组成部分、步骤、操作和/或元件。相同的附图标记在整个说明书中指代相同的组成部分。
空间上的相对性术语“下”、“下表面”、“下侧”、“上”、“上表面”、“上侧”等如图所示可用来便于描述一个元件或组成部分和另一个元件或组成部分之间的相关关系。应将空间上的相对性术语理解为除了附图中所示的方向以外还包括元件在使用或操作时的彼此相反的方向的术语。例如，当翻转附图中所示的元件时，被描述为另一元件“下”或“下侧”的元件可以位于另一元件“上”。因此，示例性术语“下”可以包括向下和向上的方向。元件也可以以其他方向取向，因此可以根据取向解释空间上的相对性术语。
本说明书中使用的“平面方向”可以解释为与第一电极层、第二电极层和/或绝缘层正交的方向，即从用户的视觉识别侧观看的方向。
<触摸传感器>
图1A至图1D是示出根据本发明的一实施例的第一电极层的示意性平面图，图2A至图2D是示出根据本发明的一实施例的第二电极层的示意性平面图，图3是示出根据本发明的一实施例的形成有接触孔的绝缘层的示意性平面图，图4是示出根据本发明的一实施例的触摸传感器的示意性平面图，图5是图4的S1区域的放大图。
图6是示出根据本发明的另一实施例的触摸传感器的示意性平面图，图7是图6的区域S2的放大图。图8A和图8B是沿图5和图7的线A-A'和B-B'截取的示意性截面图。
参照图1A至图8B，本发明的触摸传感器可以包括设置在基底层10上的第一电极层和第二电极层。第一电极层和第二电极层可以隔着层间绝缘层50在厚度方向上彼此间隔开。第一电极层和第二电极层可以通过形成在绝缘层50的一部分中的接触孔90电连接。
基底层10只要能够用来在结构上支撑电极层或绝缘层50等，就没有特别限制，可以包括薄膜型基板等。在至少一个实施例中，基底层10包含：玻璃；诸如环烯烃聚合物(COP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯(polyarylate)、聚酰亚胺(PI)、乙酸丙酸纤维素(CAP)、聚醚砜(PES)、三乙酸纤维素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、环状烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等高分子物质；和/或诸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或金属氧化物等无机绝缘材料。
可以将图像显示装置的层或膜构件设为触摸传感器的基底层10。在至少一个实施例中，可以将包括在显示面板中的封装层或钝化层设为基底层10。
第一电极层包括第一主电极和第一辅助电极。在一实施例中，第一电极层可以包括构成第一主电极的第一主电极单元图案20和用于连接第一主电极单元图案20的第一主电极接续部22、以及构成第一辅助电极的第一辅助电极单元图案30和用于连接第一辅助电极单元图案30的第一辅助电极接续部32。在另一实施例中，第一主电极和第一辅助电极可以形成为包含网状图案。第一电极层可以形成在基底层10的上表面上。至于第一电极层的构造和结构，将在下文中参考下述的附图更详细地描述。
绝缘层50可以形成在基底层10上以覆盖第一电极层。绝缘层50只要起到使第一电极层和第二电极层电绝缘的作用，就没有特别限制。在至少一个实施例中，它可以包含诸如环氧类树脂、丙烯酸类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰亚胺类树脂等有机绝缘材料和/或诸如氧化硅或氮化硅等无机绝缘材料。
第二电极层包括第二主电极和第二辅助电极。在一实施例中，第二电极层可以包括构成第二主电极的第二主电极单元图案60和用于连接第二主电极单元图案60的第二主电极接续部62、以及构成第二辅助电极的第二辅助电极单元图案70和用于连接第二辅助电极单元图案70的第二辅助电极接续部72。在另一实施例中，第二主电极和第二辅助电极可以形成为包含网状图案。第二电极层可以形成在绝缘层50的上表面上。至于第二电极层的构造和结构，将在下文中参考下述的附图更详细地描述。
接触孔90可以形成在绝缘层50的一部分中，以电连接第一电极层和第二电极层，具体地，电连接第一主电极和面向第一主电极的第二辅助电极、以及/或电连接第二主电极和面向第二主电极的第一辅助电极。至于接触孔的构造和结构，将在下文中参考下述的附图更详细地描述。
在一实施例中，第一电极层和第二电极层可以形成为包含透明导电氧化物。作为透明导电氧化物，例如可以包含选自由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)和氧化镉锡(CTO)等组成的组中的至少一种。
在一些实施例中，第一电极层和第二电极层可以形成为包含金属。作为金属，例如可以包含选自由银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、锡(Sn)、钼(Mo)、钙(Ca)及其合金(例如，银-钯-铜(APC))等组成的组中的至少一种。
在一些实施例中，第一电极层和第二电极层可以包括透明导电氧化物层和金属层的堆叠结构。例如，第一电极层和第二电极层可以分别具有透明导电氧化物层、金属层和透明导电氧化物层的三层结构。在这种情况下，通过金属层能够在提高柔性特性的同时，降低电阻以提高信号传输速度，并且通过透明导电氧化物层能够提高耐腐蚀性和透明度。
在一些实施例中，第一电极层和第二电极层可以分别形成为包含网(mesh)状的金属电极图案。当通过包含网状金属电极图案来形成第一电极层和第二电极层时，具有如下优点：能够降低电极之间或电极与布线之间的电阻以提高触摸传感器的导电性和检测强度，并且能够进一步提高柔性(flexible)特性。
可以在绝缘层50上形成覆盖第二电极层的钝化(passivation)层。钝化层只要能够保护电极层和绝缘膜不受外部影响，就没有特别限制，在至少一个实施例中，可以包含诸如环氧类树脂、丙烯酸类树脂、硅氧烷类树脂、聚酰亚胺类树脂等有机绝缘材料或诸如氧化硅、氮化硅等无机绝缘材料。
图1A是将根据本发明的一实施例的第一主电极分离示出的平面图，图1B是将根据本发明的一实施例的第一辅助电极分离示出的平面图，图1C是将根据本发明的一实施例的第一虚设电极分离示出的平面图，图1D是同时示出图1A至图1C的平面图。
参照图1A，第一主电极可以形成在基底层10上。
在一实施例中，第一主电极可以包括具有诸如菱形的多边形图案形状并且有规律地重复的多个第一主电极单元图案20。在一些实施例中，第一主电极单元图案20可以具有与第二口71(参见图2B)的形状基本相同或相似的形状。
在一实施例中，多个第一主电极单元图案20可以沿着行方向排列，并且沿行方向彼此相邻的第一主电极单元图案20可以与设在第一连接部23处的第一主电极单元图案20在物理上、电学上连接。
在一实施例中，多个第一主电极单元图案20可以形成通过第一连接部23连接成一体以沿行方向延伸的第一主电极单元图案行。多个第一主电极单元图案行可以沿列方向排列。
第一主电极单元图案20可以通过第一主电极接续部22在物理上和电学上与相邻的第一主电极单元图案20连接，并且第一主电极接续部22可以与第一主电极单元图案20形成一体。
第一主电极可以形成为包括第一孔21。第一孔21可以定义为由多个相邻的第一主电极单元图案20排列形成的通孔，基底层10的上表面可以通过第一孔21暴露。
在一实施例中，第一孔21可以具有诸如基本上菱形的多边形形状，并且可以有规律地重复。在第一连接部23中也可以形成有第一孔21。
参照图1B，第一辅助电极可以形成在基底层10上。
根据一实施例，第一辅助电极可以形成在从平面方向观看时基底层10的上表面中未形成有第一主电极的一部分上。第一辅助电极可以形成在第一主电极周围，并且可以与第一主电极间隔开。
在一实施例中，第一辅助电极可以包括具有诸如菱形的多边形图案形状并且有规律地重复的多个第一辅助电极单元图案30。在一实施例中，第一辅助电极单元图案30可以具有与第二孔61(参见图2A)的形状基本相同或相似的形状。
第一辅助电极单元图案30可以通过第一辅助电极接续部32在物理上、电学上连接到相邻的第一辅助电极单元图案30，并且第一辅助电极接续部32可以与第一辅助电极单元图案30形成一体。
第一辅助电极可以形成为包括第一口31。第一口31可以定义为由多个相邻的第一辅助电极单元图案30排列形成的通孔，基底层10的上表面可以通过第一口31暴露。
在一实施例中，第一口31可以具有诸如基本上菱形的多边形形状，并且可以有规律地重复。
参照图1C，第一虚设电极可以形成在基底层10上。
根据一实施例，第一虚设电极可以形成在从平面方向观看时基底层10的上表面中未形成有第一主电极和第一辅助电极的一部分上。第一虚设电极可以形成在第一主电极和第一辅助电极周围，并且可以与第一主电极和第一辅助电极间隔开。
在一实施例中，第一虚设电极可以包括具有诸如菱形的多边形图案形状并且有规律地重复的多个第一虚设电极单元图案40。在一实施例中，第一虚设电极单元图案40可以具有与第二空隙81(参见图2C)的形状基本相同或相似的形状。
第一虚设电极单元图案40可以具有各自分离的浮置图案或岛状(island)图案形状，但不限于此，并且每个图案也可以连接形成一体。
第一虚设电极可以形成为包括第一空隙41。第一空隙41可以定义为由多个相邻的第一虚设电极单元图案40排列形成的通孔，基底层10的上表面可以通过第一空隙41暴露。在一实施例中，第一空隙41可以是由相邻的三个第一虚设电极单元图案40和相邻的第一主电极单元图案20或第一辅助电极单元图案30形成的通孔。
在一实施例中，第一空隙41可以具有至少一个顶点开口的基本菱形的形状，并且可以有规律地重复，但不限于此，并且可以通过一体形成的第一虚设电极单元图案具有诸如基本菱形的多边形形状，并且可以有规律地重复。
参照图1D，如上所述，第一电极层可以形成为包括布置在基底层10的上表面上的第一主电极、第一辅助电极和第一虚设电极。
如图1D所示，第一辅助电极可以布置成与第一主电极间隔开，并且第一虚设电极可以布置在该间隔中以与第一主电极和第一辅助电极相邻。
因此，在基底层10的上表面上，电极图案、孔、口和空隙能够整体上以有规律地重复的结构排列，并且由于如上所述的重复结构，使得能够整体上以呈现包括高频分量的空间频率的排列结构实现均匀化。
图2A是将根据本发明的一实施例的第二主电极分离示出的平面图，图2B是将根据本发明的一实施例的第二辅助电极分离示出的平面图，图2C是将根据本发明的一实施例的第二虚设电极分离示出的平面图，图2D是同时示出图2A至图2C的平面图。
参照图2A，第二主电极可以形成在绝缘层50上。
在一实施例中，第二主电极可以包括具有诸如菱形的多边形图案形状并且有规律地重复的多个第二主电极单元图案60。在一些实施例中，第二主电极单元图案60可以具有与第一口31(参见图1B)的形状基本相同或相似的形状。
在一实施例中，多个第二主电极单元图案60可以沿着列方向排列，并且沿列方向彼此相邻的第二主电极单元图案60可以与设在第二连接部63处的第二主电极单元图案60在物理上、电学上连接。
在一实施例中，多个第二主电极单元图案60可以形成通过第二连接部63连接成一体以形成沿列方向延伸的第二主电极单元图案列。多个第二主电极单元图案列可以沿行方向排列。
第二主电极单元图案60可以通过第二主电极接续部62在物理上、电学上与相邻的第二主电极单元图案60连接，并且第二主电极接续部62可以与第二主电极单元图案60形成一体。
第二主电极可以形成为包括第二孔61。第二孔61可以定义为由多个相邻的第二主电极单元图案60排列形成的通孔，绝缘层50的上表面可以通过第二孔61暴露。
在一实施例中，第二孔61可以具有诸如基本菱形的多边形形状，并且可以有规律地重复。在第二连接部63中也可以形成有第二孔61。
参照图2B，第二辅助电极可以形成在绝缘层50上。
根据一实施例，第二辅助电极可以形成在从平面方向观看时绝缘层50的上表面中未形成有第二主电极的一部分上。第二辅助电极可以形成在第二主电极周围，并且可以与第二主电极间隔开。
在一实施例中，第二辅助电极可以包括具有诸如菱形的多边形图案形状并且有规律地重复的多个第二辅助电极单元图案70。在一实施例中，第二辅助电极单元图案70可以具有与第一孔21(参见图1A)的形状基本相同或相似的形状。
第二辅助电极单元图案70可以通过第二辅助电极接续部72在物理上、电学上与相邻的第二辅助电极单元图案70连接，并且第二辅助电极接续部72可以与第二辅助电极单元图案70形成一体。
第二辅助电极可以形成为包括第二口71。第二口71可以定义为由多个相邻的第二辅助电极单元图案70排列形成的通孔，绝缘层50的上表面可以通过第二口71暴露。
在一实施例中，第二口71可以具有诸如基本菱形的多边形形状，并且可以有规律地重复。
参照图2C，第二虚设电极可以形成在绝缘层50上。
根据一实施例，第二虚设电极可以形成在从平面方向观看时绝缘层50的上表面中未形成有第二主电极和第二辅助电极的一部分上。第二虚设电极可以形成在第二主电极和第二辅助电极周围，并且可以与第二主电极和第二辅助电极间隔开。
在一实施例中，第二虚设电极可以包括具有诸如菱形的多边形图案形状并且有规律地重复的多个第二虚设电极单元图案80。在一实施例中，第二虚设电极单元图案80可以具有与第一空隙41(参见图1C)的形状基本相同或相似的形状。
第二虚设电极单元图案80可以具有各自分离的浮置图案或岛状图案形状，但不限于此，并且每个图案可以连接形成一体。
第二虚设电极可以形成为包括第二空隙81。第二空隙81可以定义为由多个相邻的第二虚设电极单元图案80排列形成的通孔，绝缘层50的上表面可以通过第二空隙81暴露。在一实施例中，第二空隙81是由相邻的三个第二虚设电极单元图案80和相邻的第二主电极单元图案60或第二辅助电极单元图案70形成的通孔。
在一实施例中，第二空隙81可以具有至少一个顶点开口的基本菱形的形状，并且可以有规律地重复，但不限于此，可以通过形成一体的第二虚设电极单元图案具有诸如基本菱形的多边形形状，并可以有规律地重复。
参照图2D，如上所述，第二电极层可以形成为包括布置在绝缘层50的上表面上的第二主电极、第二辅助电极和第二虚设电极。
如图2D所示，第二辅助电极可以布置成与第二主电极间隔开，并且第二虚设电极可以布置在该间隔中以与第二主电极和第二辅助电极相邻。
因此，在绝缘层50的上表面上，电极图案、孔、口和空隙能够整体上以有规律地重复的结构布置，并且由于如上所述的重复结构，使得能够以呈现包括高频分量的空间频率的排列结构实现均匀化。
参照图3，在接触孔90当中用于电连接第一主电极和第二辅助电极的两对接触孔90以及用于电连接第二主电极和第一辅助电极的两对接触孔90可以形成在最靠近第一连接部23和第二连接部63的位置处。
在一些实施例中，在接触孔90当中用于电连接第一主电极和第二辅助电极的一对接触孔90以及用于电连接第二主电极和第一辅助电极的一对接触孔90可以形成在最靠近第一连接部23和第二连接部63的位置处，并且在另一些实施例中可以形成为与第一连接部23和第二连接部63间隔开预定距离。
除了如图3所示以外，接触孔90也可以以多种形态形成在绝缘层50上，只要能够通过电连接第一主电极和第二辅助电极且电连接第二主电极和第一辅助电极来使寄生电容和沟道电阻最小化，接触孔90的形成形态就不受特别限制，并且优选形成至少一个接触孔90。
从工艺经济性以及触摸传感器的导电性和检测强度等方面考虑，优选在形成在第一主电极上的第一主电极接续部22和形成在第二辅助电极上的第二辅助电极接续部72在平面方向上彼此相交的点、和/或形成在第二主电极上的第二主电极接续部62和形成在第一辅助电极上的第一辅助电极接续部32在平面方向上彼此相交的点处形成接触孔90(图4)。
在一实施例中，接触孔90的形状可以是具有30μm×30μm大小的正方形，但没有特别限制，而且只要能够电连接第一电极层和第二电极层，则不受特别限制。
接触孔90通过电连接第一电极层和第二电极层，具体地通过电连接第一主电极和第二辅助电极且电连接第二主电极和第一辅助电极以使第一主电极和第二辅助电极形成等电位且使第二主电极和第一辅助电极形成等电位，能够起到在允许抑制寄生电容产生的同时提高电极沟道的电阻的作用。
图4是具体在平面方向上将图1D所示的第一电极层、图2D所示的第二电极层和图3所示的绝缘层50一同投影而得的平面图。
参照图4，第二辅助电极单元图案70可以在平面方向上与形成在第一主电极内部的第一孔21重叠。根据一实施例，第二辅助电极单元图案70可以在平面方向上完全包含在第一孔21中。
第二主电极单元图案60可以在平面方向上与形成在第一辅助电极内部的第一口31重叠。根据一实施例，第二主电极单元图案60可以在平面方向上完全包含在第一口31中。
第一辅助电极单元图案30可以在平面方向上与形成在第二主电极内部的第二孔61重叠。根据一实施例，第一辅助电极单元图案30可以在平面方向上完全包含在第二孔61中。
第一主电极单元图案20可以在平面方向上与形成在第二辅助电极内部的第二口71重叠。根据一实施例，第一主电极单元图案20可以在平面方向上完全包含在第二口71中。
此外，形成在第一连接部23中的第一主电极单元图案20可以在平面方向上与形成在第二连接部63内部的第二孔61重叠。根据一实施例，第一主电极单元图案20可以在平面方向上完全包含在第二孔61中。
形成在第二连接部63中的第二主电极单元图案60可以在平面方向上与形成在第一连接部23内部的第一孔21重叠。根据一实施例，第二主电极单元图案60可以在平面方向上完全包含在第一孔21中。
第一虚设电极单元图案40可以在平面方向上与形成在第二虚设电极内部的第二空隙81重叠。根据一实施例，第一虚设电极单元图案40可以在平面方向上完全包含在第二空隙81中。
第二虚设电极单元图案80可以在平面方向上与形成在第一虚设电极内部的第一空隙41重叠。根据一实施例，第二虚设电极单元图案80可以在平面方向上完全包含在第一空隙41中。
接触孔90可以形成为包括用于电连接第一主电极和第二辅助电极的两对接触孔90以及用于电连接第二主电极和第一辅助电极的两对接触孔90。
具体地，可以包括：在用于沿列方向连接多个相邻的第一主电极单元图案20的第一主电极接续部22和用于沿行方向连接多个相邻的第二辅助电极单元图案70的第二辅助电极接续部72在平面方向上彼此相交的点当中最靠近第一连接部23和第二连接部63的位置处所形成的两对接触孔90；以及在用于沿行方向连接多个相邻的第二主电极单元图案60的第二主电极接续部62和用于沿列方向连接多个相邻的第一辅助电极单元图案30的第一辅助电极接续部32在平面方向上彼此相交的点当中最靠近第一连接部23和第二连接部63的位置处所形成的两对接触孔90。
在一个或多个实施例中，接触孔可以设置在用于沿行方向连接多个相邻的第一主电极单元图案的接续部和用于沿列方向连接多个相邻的第二辅助电极单元图案的接续部在平面方向上彼此相交的点；和/或用于沿列方向连接多个相邻的第二主电极单元图案的接续部和用于沿行方向连接多个相邻的第一辅助电极单元图案的接续部在平面方向上彼此相交的点等处，但并非必须有规律地形成，并且只要能够通过将第一主电极和第二辅助电极电连接且将第二主电极和第一辅助电极电连接来使寄生电容和沟道电阻最小化，就没有特别限制。
参照图6，根据本发明的另一实施例的触摸传感器可以包括包含网状电极图案的第一电极层和第二电极层。
根据本发明的另一实施例的触摸传感器中包括的每个元件可以都满足前述所有特性，并且可以表现出基本相同的特性。
图9是示出根据本发明的一比较例的触摸传感器的示意性平面图，图10是图9的区域S3的放大图，图11是示出根据本发明的另一比较例的触摸传感器的示意性平面图，图12是图11的区域S4的放大图。图13A和图13B是沿图10和图12的C-C'线和D-D'线截取的示意性截面图。
如图9至图13B所示，在根据本发明的比较例的触摸传感器中，与接触孔90对应的电极图案区域的线宽T5、T6可以与接触孔90的临界尺寸(CD)T5、T6相同。在一些比较例中，与接触孔对应的电极图案区域的线宽可以小于接触孔的临界尺寸(CD)。
如果与接触孔对应的电极图案区域的线宽小于接触孔的临界尺寸(CD)，则在第二电极层的图案化工艺期间可能会发生第一电极层的损坏，并且可能会由于接触面积不足而出现器件可靠性劣化的问题。另外，如图9至图13B所示，即使在与接触孔对应的电极图案区域的线宽与接触孔的临界尺寸(CD)相同的情况下，也可能会由于发生未对准而出现上述问题。
因此，本发明的技术特征在于：在第一电极层和/或第二电极层中，与接触孔对应的电极图案区域的线宽大于接触孔的临界尺寸(CD)。由此，通过将电极图案区域的线宽形成为大于接触孔的临界尺寸(CD)，具有如下优点：即使在对准有一些不一致的情况下，也能够在第二电极层的图案化工艺期间防止第一电极层受损，且使得能够确保足够大的接触面积，从而能够保持器件可靠性。
具体地，参照图5、图7、图8A和图8B，与接触孔90对应的电极图案区域的线宽T1、T3可以大于接触孔90的临界尺寸(CD)T2、T4。
与接触孔相对应的电极图案区域可以是在形成在第一电极层和/或第二电极层上的电极图案中在平面方向上与接触孔重叠的电极图案区域，优选为第一电极层和/或第二电极层的接续部。
在一个或多个实施例中，与接触孔对应的电极图案区域可以仅意指形成有接触孔处的接续部中与接触孔对应的部分区域，也可以意指形成有接触孔处的接续部本身。
例如，在仅意指与形成有接触孔处的接续部中与接触孔相对应的部分区域时，在形成有接触孔处的接续部中，在平面方向上与接触孔重叠的部分区域和周边区域可以形成为具有线宽阶差。在这种情况下，与接触孔不对应的电极图案区域可以指上述周边区域。
又例如，在意指形成有接触孔处的接续部自身时，形成有接触孔处的接续部自身的线宽可以形成为大于未形成有接触孔处的其他接续部的线宽。在这种情况下，与接触孔不对应的电极图案区域可以指上述其他接续部。
然而，将电极图案区域的线宽形成为与接触孔相比更大的方式不限于此，只要即使在对准有一些不一致的情况下也能够通过覆盖整个接触孔来保持器件可靠性，就不受特别限制。
接触孔的临界尺寸(CD)可以指在电极图案的线宽方向上测量的临界尺寸(CD)值中的最大值。
例如，当接触孔为正方形时，临界尺寸(CD)可以表示正方形高度；当接触孔为矩形时，临界尺寸(CD)可以表示在与电极图案的线宽方向平行的方向上的高度。当接触孔为椭圆形时，临界尺寸(CD)可以指在与电极图案的线宽方向平行的方向上的长轴直径或短轴直径。
接触孔的临界尺寸(CD)没有特别限制，但优选在与接触孔对应的电极图案区域的线宽方向上为25μm至55μm。在这种情况下，不仅能够使通过第一电极层和第二电极层之间的电连接产生的寄生电容，还能够确保足够大的接触面积，从而提高器件可靠性。
与接触孔对应的电极图案区域的线宽可以指在电极图案的线宽方向上测量的线宽值中的最大值。
例如，在形成有接触孔处的接续部中，在平面方向上与接触孔重叠的部分区域和周边区域形成为具有线宽的阶差的情况下，与接触孔对应的电极图案区域的线宽是指在平面方向上与接触孔重叠的部分区域的沿线宽方向测量的值中的最大值。
与接触孔对应的电极图案区域的线宽优选大于接触孔的临界尺寸(CD)，例如优选35μm至85μm。在这种情况下，不仅不影响电极图案的可见性，而且即使在工艺过程中可能发生对准不一致的情况下，也能够确保与接触孔的足够大的接触面积，从而能够防止第一电极层受损，并且能够提高器件可靠性。
在一实施例中，与接触孔对应的电极图案区域的线宽可以比接触孔的线宽大10μm至30μm，具体地，从与接触孔对应的电极图案区域的线宽中减去接触孔沿线宽方向的临界尺寸(CD)为可以是10μm至30μm。如果与接触孔对应的电极图案区域的线宽与接触孔的临界尺寸(CD)之差小于10μm，则可能会因工艺期间的分散而变得不稳定，如果超过30μm，则在可见性方面可能会不利。
另外，与接触孔不对应的电极图案区域也可以不形成为具有大于接触孔的线宽，并且在一个或多个实施例中可以具有等于或小于接触孔的临界尺寸(CD)的线宽。
根据本发明的一实施例，将第一电极层形成在基底层上，将包括接触孔的绝缘层形成在第一电极层上，且将第二电极层形成在绝缘层上，由此使第一电极层和第二电极层隔着绝缘层布置在不同层上，并且将第一主电极和第二辅助电极电连接，且将第二主电极和第一辅助电极电连接。
根据本发明的该实施例，可以省略桥接电极，因此能够改善桥接电极可见的现象。
此外，通过将每个电极图案与孔、口或空隙布置成使得在平面方向上彼此重叠，能够改善电极可见的现象。
具体而言，人的视觉感知特性表示人的识别(分辨)能力和对比度(contrast)，可以表现为空间频率(spatial frequency)。对比度是指图像某一部分的色调与另一部分的色调之间的强度差异，图像的强对比度意味着特定图像的明暗水平差异大于正常值。在电极图案的可见性中，随着对比度变大，即色调的强度差异越明显，基于人类视觉感知特性的分辨能力成比例地增加。即可以看出，基于人的视觉感知特性的对比度分辨能力无法表示为空间频率的单一函数，并且该分辨能力在空间频率的最高频率区域和最低频率区域反而下降。
利用这种特性，本发明通过基本去除在平面方向上观察触摸传感器时图案的不规则性并且利用用户无法视觉识别的高频分量实现触摸传感器上表面的均匀化，能够改善电极可见的现象。
此外，通过将每个电极图案与孔、口或空隙布置成使得彼此重叠，能够抑制由电极层沿厚度方向的布置引起的寄生电容。此外，通过在绝缘层中包括用于电连接第一电极层和第二电极层的接触孔，与不包括接触孔的触摸传感器相比能够使寄生电容和电极沟道的电阻最小化，从而能够实现超薄的触摸传感器。
此外，通过将与形成有接触孔的区域相对应的电极图案区域的线宽形成为大于接触孔，能够减少由于工艺过程中可能发生的对准不一致等原因而导致的缺陷发生率。
另外，尽管在本说明书中将每个电极图案、孔、口和空隙的形状例示为菱形，但并不限于此，并且可以变为诸如六边形等其他多边形或圆形来使用。
<图像显示装置>
本发明提供一种包括该触摸传感器的图像显示装置。
图像显示装置可以包括显示面板和结合到显示面板上的上述触摸传感器。
显示面板可以包括设置在面板基板上的像素电极、像素限定膜、显示层、对电极、封装层等。
可以在面板基板上形成包括薄膜晶体管(TFT)的像素电路，并且可以形成覆盖像素电路的绝缘膜。像素电极例如可以在绝缘膜上与TFT的漏电极电连接。
可以在绝缘膜上形成像素限定膜以暴露像素电极，由此限定像素区域。可以在像素电极上形成显示层，显示层可以包括例如液晶层或有机发光层。
可以在像素限定膜和显示层上设置对电极。对电极例如可以设为图像显示装置的公共电极或阴极。可以在对电极上堆叠用于保护显示面板的封装层。
在一些实施例中，显示面板和触摸传感器可以通过粘合层耦合。例如，粘合层可在-20℃至80℃下具有约0.2MPa以下的粘弹性。在这种情况下，能够屏蔽来自显示面板的噪声，并且能够在弯曲时减轻界面应力，从而抑制对触摸传感器的损坏。在一实施例中，粘弹性可以为约0.01MPa至0.15MPa。
图像显示装置可以插入或安装在诸如VR设备的光学成像设备中，并且基本上能够通过形成在触摸传感器中的孔隐蔽上述像素单元和像素电路。因此，通过光学成像设备能够仅对期望的图像进行收集、编辑和转换。
在下文中，将具体描述本发明的实施例。然而，本发明不限于以下公开的实施例，而是可以以多种不同的形态实施，并且这些实施例仅旨在使本发明的公开内容较完整且有助于使本发明所属领域的普通技术人员完整地了解本发明的范围，并且本发明仅由权利要求的范围限定。
<实施例和比较例>
实施例一
将包括与图1D所示相同的电极图案的第一电极层布置在具有40μm厚度的PET基板上。第一电极层的最小线宽设计为30μm，与接触孔绝缘膜形成部对应的电极图案区域的线宽设计为40μm。然后，在PET基板上涂布覆盖第一电极层且厚度为2μm的绝缘层，并以与图3所示相同的形状形成30μm×30μm的接触孔。接着，在绝缘层上布置包括与图2D所示相同的电极图案的第二电极层。之后，在绝缘层上形成覆盖第二电极层的钝化层，由此制作了实施例一的触摸传感器。
比较例一
如图9所示，除了制作成使得与形成有接触孔的区域对应的电极图案区域的线宽与接触孔相同之外，使用与实施例一相同的制造方法来制作了比较例一的触摸传感器。
<实验例>
<蚀刻评价和电特性评价>
对于实施例一和比较例一的触摸传感器，在对第二电极层进行图案化后，对第一电极层的蚀刻损伤进行评价，评价结果如下表1所示。
另外，对于实施例一和比较例一的触摸传感器，使用Ansys公司的Q3D模拟器对触摸传感器的电阻电容特性进行了评价，评价结果如下表1所示。
[表1]
Figure BDA0003509056120000221
参考表1，能够确认到：在比较例一的触摸传感器的情况下，由于图案线宽的分散和失对准，显示出70％的缺陷率，但在实施例一的触摸传感器的情况下，通过调整接触孔形成部的电极图案区域的线宽，能够显着提高工艺期间的缺陷率。
此外，还能够确认到：通过仅改变与接触孔对应的电极图案区域的线宽，对电阻电容特性没有影响，因此不仅能够显着提高工艺期间的缺陷率，还能够使触摸传感器的性能不受影响。

Claims (15)

1.一种触摸传感器，包括：
第一电极层，其包括第一主电极和与所述第一主电极间隔开的第一辅助电极；
第二电极层，其包括第二主电极和与所述第二主电极间隔开的第二辅助电极；以及
绝缘层，其位于所述第一电极层与所述第二电极层之间且具有接触孔，在所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一者中，与所述接触孔对应的电极图案区域的线宽大于所述接触孔。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中与所述接触孔不对应的电极图案区域的线宽小于或等于所述接触孔。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中与所述接触孔对应的电极图案区域的线宽比所述接触孔大10μm至30μm。
4.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中与所述接触孔对应的电极图案区域的线宽为35μm至85μm。
5.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中所述接触孔的临界尺寸在对应的电极图案区域的线宽方向上为25μm至55μm。
6.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中所述接触孔用于将如下中的至少一者电连接：
所述第一主电极和面向所述第一主电极的所述第二辅助电极；以及
所述第二主电极和面向所述第二主电极的所述第一辅助电极。
7.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，
所述第一主电极包括由第一主电极接续部连接成一体的第一主电极单元图案，
所述第一辅助电极包括由第一辅助电极接续部连接成一体的第一辅助电极单元图案，
所述第二主电极包括由第二主电极接续部连接成一体的第二主电极单元图案，且
所述第二辅助电极包括由第二辅助电极接续部连接成一体的第二辅助电极单元图案。
8.根据权利要求7所述的触摸传感器，其中所述接触孔形成在如下中的至少一个点处：
所述第一主电极接续部和面向所述第一主电极接续部的所述第二辅助电极接续部在平面方向上相交的点；以及
所述第二主电极接续部和面向所述第二主电极接续部的所述第一辅助电极接续部在平面方向上相交的点。
9.根据权利要求7所述的触摸传感器，其中，
所述第一主电极单元图案在平面方向上分别与由多个相邻的所述第二辅助电极单元图案限定的第二口重叠；
所述第一辅助电极单元图案在平面方向上分别与由多个相邻的所述第二主电极单元图案限定的第二孔重叠；
所述第二主电极单元图案在平面方向上分别与由多个相邻的所述第一辅助电极单元图案限定的第一口重叠；
所述第二辅助电极单元图案在平面方向上分别与由多个相邻的所述第一主电极单元图案限定的第一孔重叠。
10.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第一电极层和所述第二电极层包括网状图案。
11.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第一主电极包括沿行方向连接所述第一主电极的第一连接部，且所述第二主电极包括沿列方向连接所述第二主电极的第二连接部。
12.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第一电极层包括与所述第一主电极和所述第一辅助电极间隔开的第一虚设电极，且所述第二电极层包括与所述第二主电极和所述第二辅助电极隔开的第二虚设电极。
13.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中所述第一虚设电极包括第一虚设电极单元图案，且所述第二虚设电极包括第二虚设电极单元图案。
14.根据权利要求13所述的触摸传感器，其中所述第一虚设电极单元图案在平面方向上分别与由多个相邻的所述第二虚设电极单元图案限定的第二空隙重叠，所述第二虚设电极单元图案在平面方向上分别与由多个相邻的所述第一虚设电极单元图案限定的第一空隙重叠。
15.一种图像显示装置，包括：
显示面板；以及
堆叠在显示面板上的根据权利要求1至权利要求14中任一项所述的触摸传感器。
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