CN205015856U - 包括网格结构图案的触摸面板 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种包括网格结构图案的触摸面板。所述触摸面板因其包括网格结构的图案而提高了电气特性并且实现了大尺寸。此外，可以通过增加图案交错的区域中网格的密度来提高观察区域的可见度，可以实现优异的电气特性并且可以简化面板制造过程。

Description

包括网格结构图案的触摸面板

相关申请的交叉引用

本申请分别要求于2014年5月7日和2014年5月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0054170和韩国专利申请No.10-2014-0061704的优先权，其全部内容通过引用合并到本申请中。

技术领域

本实用新型涉及触摸面板，并且更具体地涉及具有通过形成网格结构的图案提高的电气特性的大尺寸触摸面板以及能够通过增加图案交错的区域中的网格密度来提高观察区域的可见度、实现优异的电气特性以及简化面板制造过程的触摸面板。

背景技术

触摸面板是指附接至显示器的一个表面并且被配置成接收来自用户的触摸输入的装置。特别地，触摸面板包括具有交叉结构的两个导电图案。近来，对GFF结构和G2结构进行积极的研究，在GFF结构中，这两个图案形成在单独的片上并且这两个片堆叠在玻璃上；在G2结构中，这两个图案布置在单片玻璃上并且在这两个图案交错的区域中使用连接结构如桥。

触摸面板是以下元件：该元件使得用户能够当观看显示器时通过触摸显示在屏幕上的菜单来执行所需功能，并且需要具有特定水平或大于该特定水平的光透射率或透明度。

为此，一般地，具有优异光透射率的触摸面板通过在透明板的表面上形成透明导电图案来实现。

在实现该触摸面板时在基板上形成导体图案的方法与该触摸面板的可见度紧密相关。近来对各种图案形成方法进行了研究。在这些方法当中，最近提出了用于形成导电图案以具有由精细的金属线组成的金属网格结构的技术。

本实用新型的实施方式涉及以下触摸面板：该触摸面板能够通过控制两个图案交错的点处的线宽，实现网格结构的图案以及增加交叉点处的格子状图案的密度即通过用于提高图案形成方法的各种方法之一来提高显示器的可见度并且更加简化制造过程。

实用新型内容

因此，提出本实用新型在于现有技术中存在以上问题，并且本实用新型的目的是提供一种包括网格结构图案的触摸面板。

本实用新型的另一目的是提供一种在两个网格结构图案交错的区域中的网格密度与在两个网格结构图案没有交错的区域中的网格密度不同的触摸面板。

本实用新型的又一目的提供一种在两个图案交错的结构中一个图案的线宽比另一图案的线宽窄的触摸面板。

本实用新型的又一目的是提供一种具有宽的面积和减小的厚度的触摸面板。

本实用新型的又一目的是提供一种能够使用简单稳定工艺制造的触摸面板。

根据本实用新型的实施方式，触摸面板包括：第一图案，其形成在基板的表面上；第二图案，其沿与第一图案的方向不同的方向形成在基板的表面上，其中第二图案与第一图案交错的区域不连接；绝缘体，其配置成使第一图案与第二图案绝缘；以及连接结构，其配置成连接第二图案的不连接区域。第一图案和第二图案具有网格结构。

此外，在触摸面板中，第一图案和第二图案形成在同一层中，绝缘体形成在第一图案与第二图案交错的区域中，并且连接结构形成在绝缘体顶部。

此外，在触摸面板中，连接结构也具有网格结构。

此外，触摸面板可以被实施成使得第一图案与第二图案交错的区域中每单位面积的格子图案的数量大于第一图案与第二图案没有交错的区域中每单位面积的格子图案的数量。

在这种情况下，第一图案与第二图案交错的区域中每单位面积的格子图案的数量可以是大于第一图案与第二图案没有交错的区域中每单位面积的格子图案的数量的1.2倍至5倍。

在触摸面板中，在第一图案与第二图案交错的区域中的第一图案的线宽可以被实施成比在第一图案没有与第二图案交错的区域中的第一图案的线宽窄。

在这种情况下，在第一图案与第二图案交错的区域中的第一图案的线宽可以被实施成0.1μm至10μm。

在另一触摸面板中，第一图案或第二图案包括驱动(Tx)电极或接收(Rx)电极。

此外，在触摸面板中，第一图案或第二图案包括银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)中的任一种，并且还可以包括有机粘结剂。

在触摸面板中，还可以在第一图案、第二图案和连接结构上方形成有保护层。

此外，在触摸面板中，连接结构由包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZC)和锌氧化物(ZnO)的透明导电物质中的任一种制成。

此外，在触摸面板中，第一图案或第二图案使用直接印刷法形成。

根据本实用新型的实施方式，制造触摸面板的方法包括：在基板的表面上形成第一图案；沿与第一图案的方向不同的方向在基板的表面上形成第二图案，其中第二图案与第一图案交错的区域中的第二图案不连接；形成配置成成使第一图案与第二图案绝缘的绝缘体；以及形成在绝缘体上方形成并且配置成连接第二图案的连接结构。

此外，在制造触摸面板的方法中，第一图案和第二图案具有网格结构。

此外，在制造触摸面板的方法中，第一图案和第二图案同时形成。

此外，在制造触摸面板的方法中，使用直接印刷方法来形成第一图案或第二图案。

此外，该方法还可以包括在第一图案、第二图案和连接结构上方形成保护层。

此外，在制造触摸面板的方法中，在第一图案与第二图案交错的交错区域中形成绝缘体。

根据本实用新型的实施方式，包括触摸面板的显示装置包括：第一图案，其形成在基板的表面上；第二图案，其沿与第一图案的方向不同的方向形成在基板的表面上，其中第二图案与第一图案交错的区域不连接；绝缘体，其配置成使第一图案与第二图案绝缘；以及连接结构，其配置成连接第二图案的不连接区域。第一图案和第二图案具有网格结构。

附图说明

图1(a)为示出与本实用新型的实施方式相关的在基板上形成有常规透明导电体的情形的俯视图；

图1(b)为示出与本实用新型的实施方式相关的在基板上形成有常规透明导电体的情形的正视图；

图2(a)为示出根据本实用新型的实施方式的网格结构图案已形成在基板上并且两个图案的结构交错的情形的俯视图；

图2(b)为示出根据本实用新型的实施方式的网格结构图案已形成在基板上并且两个图案的结构交错的情形的正视图；

图3为示出在图2(a)的触摸面板中的网格结构图案交错的区域中的网格密度与网格结构图案没有交错的区域中的网格密度的对比的图；以及

图4示出根据本实用新型的实施方式的在第一图案和第二图案上还形成有保护层的实施例。

具体实施方式

基于本实用新型的说明书所附的图，根据下面的详细描述，本实用新型的目的和技术构造的细节以及相应的作用效果将被更清楚地理解。在下文中，参照附图详细描述本实用新型的实施方式。

在本说明书中所公开的实施方式不应该被解释为或用作限定本实用新型的范围。对于本领域技术人员，明显的是，包括该说明书的实施方式的描述可以以各种方式修改。因此，在本实用新型的详细描述中所描述的具体实施方式是示例性的，以用于更好地描述本实用新型，并且本实用新型的范围非旨在受实施方式限制。

在附图中示出和在下面所述的功能术语仅是可能表述的实例。在其它实施方式中，在没有脱离详细描述的精神和范围的情况下，可以使用其它术语。

此外，应该理解的是，“包括”一些元件的表达是“开放式”表达并且该表达简单地表示存在相应的元件，但不排除另外的元件。

此外，在讲到各层(或膜)、区、图案或结构形成在基板、各层(膜)、区域、焊盘或图案“上方/上”或“下方/之下”时，应该理解的是，层(或膜)、区、图案或结构“直接”形成在基板、层(或膜)、区域、焊盘或图案上，或者在其间置入有另一层的情况下形成在基板、层(或膜)、区域、焊盘或图案上。

此外，在讲到一个元件“连接”至另一元件时，应该理解的是一个元件可以直接连接至另一元件，但在两个元件之间可以存在第三元件。

此外，可以使用术语如第一和第二等来描述各种元件，但元件不应该受术语限制。术语用于仅将一个元件与另一元件彼此区分。

图1(a)和图1(b)为示出与本实用新型的实施方式相关的其中常规透明导电体形成在基板上的状态的图。

目前许多触摸面板是使用透明导电物质制造的，典型地使用如在图1(a)和图1(b)中示出的铟锡氧化物(ITO)。

图1(a)示出了第一图案10，其沿特定方向布置；第二图案20，其沿着不同于所述特定方向的方向布置；绝缘体40，其配置为用于在第一图案10之间绝缘和连接；以及连接结构30，其配置为用于在第二图案20之间绝缘和连接。

在这种情况下，第一图案10和第二图案20配置成包括透明导电物质并且具有平面结构而不是网格结构。

图1(b)示出了从前面看时图1(a)的触摸面板。可以看出透明基板50位于触摸面板的底部处，并且第一图案10、第二图案20、绝缘体40、以及连接结构30依次堆叠在透明基板50上方。

在使用如图1(a)和图1(b)中的普通的平面结构而不是网格结构的透明导电体的触摸面板的情况下，基板50和图案本身可以利用透明物质使显示器的可视度保持在特定的水平。然而，问题在于因为其中图案交错的多个区域即形成多个连接结构30的多个区域，如果对应区域增加那么可视度减半。如果为了提高电特性那么透明导电体的电阻有待提高，因为图案可视度劣化可能存在负面的影响。

另外，问题在于由于绝缘体40的面积以及连接结构30的面积增加，触摸面板的可视度减半。为了解决这样的问题，进行继续减少绝缘体40的面积的努力。

另外，为了实现具有如图1(a)和图1(b)的结构的触摸面板，存在在制造过程中需要很多时间和成本的问题。具体地，为了对透明导电体进行图案化，需要在基板50上执行四步工艺如层叠步骤、曝光步骤、显影步骤、以及蚀刻步骤。绝缘体40和连接结构30形成在通过这样的步骤形成的基板50上的图案上，从而完成最终的触摸面板。因此，制造具有如图1(a)和图1(b)的结构的触摸面板需要复杂的多步工艺。

下面参照图2(a)和图2(b)描述根据本实用新型的实施方式的触摸面板。

参照图2(a)和图2(b)根据本实用新型的实施方式的触摸面板主要包括基板50、第一图案100、第二图案200、绝缘体400、以及连接结构300。

首先，形成触摸面板的基底的基板50意指由透明材料制成的构件。基板50可以由玻璃制成或者由包括聚合物如或PET或PEN的非导电透明材料制成。基板50通常可以为片材形状。在这种情况下，具有片材形状的构件可以利用由柔性材料制成的构件实现，使得其可以弯折或弯曲，即可弯曲的。

绝缘体400为起提供在基板50表面上的第一图案100与第二图案200之间绝缘作用的结构，并且可以由不导电的透明(或清澈的)绝缘物质制成。

此外，参照图2(b)，可以通过将绝缘物质填充到具有网格结构的图案的空的格子空间中来形成绝缘体400。在这种情况下，绝缘物质被填充在第一图案100与第二图案200之间的空间中使得第一图案100与第二图案200不连接。

连接结构300即根据本实用新型的实施方式的触摸面板的另一元件指的是用于第二图案200的不连接区域的连接的结构。

连接结构300位于绝缘体400的顶部，并且连接第二图案200的不连接部分。即因为在结构上连接结构300位于绝缘体400的顶部，所以连接结构300与第一图案100不连接，并且连接结构300仅包括用于连接第二图案200的结构。在这种情况下，连接结构300可以由金属物质、透明导体、或导电聚合物制成。例如，连接结构300可以由透明导电物质如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZC)或锌氧化物(ZnO)制成。如稍后将描述的，连接结构300还可以配置成具有网格形状。

第一图案100指形成在基板50的表面上的图案之一并且可以相当于Tx图案和Rx图案中的任一个，其中，传输的电流信号通过Tx图案以便检测发生的触摸并且Rx图案用于接收返回的电流信号。

第二图案200以不同于形成在基板50的表面上的第一图案100的方向的方向形成。第二图案200在其中它们与第一图案100交叉的区域中不连接。此外，如果第一图案100为Tx图案那么第二图案200具有Rx图案的属性，而如果第一图案100为Rx图案那么第二图案200具有Tx图案的属性。因此，具有Tx图案和Rx图案的属性的不同的图案重复交错并且形成在基板50的表面上。

在这种情况下，第一图案100和第二图案200可以由金、银、铂、铜、镍、铬、钼、或它们中的一种或更多种合金制成。另外，第一图案100和第二图案200可以由具有电导率的金属氧化物物质制成。例如，第一图案100和第二图案200可以包括金属氧化物如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铜氧化物、锡氧化物、锌氧化物或钛氧化物，并且可以包括纳米线、光刻胶纳米线膜、碳纳米管(CNT)、石墨、导电聚合物、或其它各种金属。

另外，在根据本实用新型的实施方式的图2(a)和图2(b)的触摸面板中，第一图案100和第二图案200可以具有网格结构。也就是说，如图2(a)和图2(b)所示，第一图案100和第二图案200可以具有沿各自方向具有许多格子图案的网格结构。图2(a)和图2(b)示出网格结构具有菱形形状的示例。在一些实施方式中，网格结构不限定于菱形形状，但是可以具有多边形、圆形、椭圆形或不规则的交错结构。

如果图案形成为具有网格结构，可以提高显示器的可视度，因为与传统的平面图案相比，该图案所占据的总面积降低。另外，就工艺而言，使用胶印法可以易于在基板50的表面上实现具有网格结构的图案。因此，与使用四步或更多步形成的传统图案相比，在可以简化工艺以及可以降低成本方面存在优势。

另外，图2(a)和图2(b)的实施方式可以在通过控制第一图案100和第二图案200在特定区域中的线宽或控制网格结构的密度(即每单位面积形成的格子图案的数目)来提高触摸面板的可视度和电特性方面具有优势。

另外，因为在交错区处密集地形成网格结构，所以与第一图案100的连接部可能发生短路的可能性被最小化。因此，触摸面板可以具有最大化电特性和电阻特性。

具体地，以下将对第一图案100与第二图案200交错的区域进行描述。从图2(a)和图2(b)可以看出，在交错区中的第一图案100具有相对致密形式的网格结构而在其它区域具有宽间隔的网格结构。在这种情况下，在交错区密集地形成网格结构的原因是为了最小化交错区的面积即连接结构300的面积，并且也为了为连接结构300提供合适的堆叠环境。

一般地，在显示装置的触摸面板中，具体地，在两个方向上的图案形成在基板50的单个表面上的触摸面板中，显示装置的可视度根据绝缘体400的面积以及图案交错的区域中的连接结构300的数目和面积进行改变。出于这个原因，为了最小化归因于连接结构300和绝缘体400的可视度的降低，最近作出了各种尝试。也就是说，如果使用平面结构而不是网格结构实现第一图案与第二图案交错的区域，对可视度具有负作用，这是因为绝缘体400和连接结构300的数目以及在平面上的面积显著增加。为了解决这些问题，本实用新型的实施方式提出了一种通过控制图案的线宽或网格结构的密度来形成图案的方法。

以下参考图3对形成根据本实施方式的图案的方法进行更详细地描述。

图3为仅为了易于检查交错区中的图案结构的图2(a)的D区域内的图案结构的放大图。

如上所述，在交错区中的第一图案100的网格结构的密度可以比非交错区中的网格结构的密度致密。

在这种情况下，用于确定网格的密度的标准可以不同。

例如，网格结构的密度可以基于每单位面积的格子图案的数目来确定。也就是说，网格结构的密度可以通过在触摸面板的长度和宽度中确定特定长度的面积以及对在相应区域中包括的图案的格子图案进行比较来设置。

对于另一示例，网格结构的密度可以基于格子图案的对角线长度来确定。一般地，网格结构是指重复四边形格子图案的结构。因此，如果基于沿格子图案的特定方向上的对角线长度形成网格结构，用户可以实现具有所需密度的网格结构。

交错区中的网格结构的密度可以为非交错区的网格结构的密度的1.2倍至5倍、1.5倍至3倍或1.7倍至2倍。也就是说，交错区中的网格结构的密度可以为非交错区的网格结构的密度的最少1.2倍至最多5倍。这样做的原因是，如果交错区中的网格结构的密度小于1.2倍，在交错区中的第一图案的网格线可能不连接的可能性非常高，而如果交错区中的网格结构的密度超过5倍，交错区可能不形成为具有符合标准的网格结构并且可视度大大降低。

另外，在根据本实用新型的实施方式的图3的触摸面板中，通过控制在交错区中的第一图案100的线宽可以提高触摸面板的可视度。

具体地，如果使在交错区中的第一图案100的线宽最小化，可以减小第二图案200之间的不连接间隔，并且因而也可以减小连接结构300和绝缘体400的体积。需要用于减少在交错区中的第一图案100的线宽的方法。

在这种情况下，如果在交错区中的第一图案100的线宽过度减小，对第一图案100的电阻特性具有负作用。因此，考虑到交错区中的网格结构的密度的比例，与在非交错区中的第一图案的线宽相比，在交错区中的第一图案100的线宽可以减小至约1/2倍至1/1.7倍。

在另一实施方式中，第一图案100的线宽可以实施为0.1μm至10μm、1μm至5μm、或2μm至3μm。也就是说，第一图案100的线宽可以为最小0.1μm至最大10μm。这是因为不可能实施小于0.1μm的线宽，并且如果线宽超过10μm将存在可见度大大降低的问题。

如果如上所述在交错区域中的第一图案100的线宽减小，由于触摸面板的总面积相对于连接结构300或绝缘体400的总平面面积可以得到减少，因此可以提高显示装置的可见度，并且用于形成绝缘体400和连接结构300的原材料的量也可以显著减少。因此，在生产成本方面具有有益效果。

根据本实用新型的实施方式的触摸面板的第一图案100或第二图案200配置成具有网格形状。在这种情况下，第一图案100或第二图案200还可以包含有机粘结剂。

也就是说，形成为网格形状的第一图案100或第二图案200可以形成为包含金属颗粒如银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)中的任何一种。此外，有机粘结剂还可以包含金属颗粒如银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)中的任何一种。如果图案形成为还包含有机粘结剂，那么在以下方面存在优势：可以防止形成树枝状晶(dendrite)，可以在包含水珠和高湿度的环境中维持耐久性，以及可以防止氧化现象。

如上所述，连接结构300可以由透明导电物质如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和锌氧化物(ZnO)中的任何一种制成。在这种情况下，应该理解的是连接结构300可以具有如电极图案的网格形状。此外，连接结构300可以形成为包含金属颗粒如银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)中的任何一种。此外，连接结构300可以包含可以与金属颗粒中的任何一种结合的有机粘结剂。

图4示出了根据本实用新型的实施方式的在其中保护层500还可以形成在触摸面板中的电极图案上的实施方式。如果电极图案100、200或连接结构300形成为包括金属颗粒中的任何一种或包括金属颗粒中的任何一种以及有机粘结剂，那么形成保护层500以防止金属颗粒如银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)或包含金属颗粒和有机粘结剂的颗粒被轻易的氧化并且防止由于折射而引起的反射。

第一图案100和第二图案200可以使用直接印刷方法形成在基板50上。

根据本实用新型的实施方式，由于采用了网格结构的图案，因此存在可以提高显示器的可见度，尤其是可以显著提高图案交错区域中的可见度的优势。

此外，根据本实用新型的实施方式，由于控制了图案交错区域和图案没有交错的区域的网格密度，因此存在可以容易地包括连接结构以及可以提高其它触摸面板区域中的可见度的优势。

此外，根据本实用新型的实施方式，由于采用了网格结构的图案，与常规的透明导电体相比，存在可以实现优异的电特性的优势。

此外，根据本实用新型的实施方式，由于可以大大简化用于在基板上形成常规的透明导电体的工艺，因此在产品制造周期和产品成本方面存在优势。

此外，根据本实用新型的实施方式，通过克服电阻限制，存在可以实施大尺寸触摸面板的优势。

此外，根据本实用新型的实施方式，存在可以实施具有大面积的触摸面板以及可以减小触摸面板的厚度的优势。

根据本实用新型的又一实施方式的触摸面板可以包括在具有触摸功能的所有显示装置中，并且可以具有各种应用。具体地，根据本实用新型的实施方式的触摸面板可以包括在各种类型的需要触摸功能的显示装置如包括智能手机、掌上电脑和平板电脑的移动通信终端、运输工具内部的仪表盘、导航器以及可以安装在室内或室外的显示终端中。

Claims (13)

1.一种触摸面板，包括：

第一图案，其形成在基板的表面上；

第二图案，其沿与所述第一图案的方向不同的方向形成在所述基板的表面上，其中，所述第二图案与所述第一图案交错的区域不连接；

绝缘体，其配置成使所述第一图案与所述第二图案绝缘；以及

连接结构，其配置成连接所述第二图案的不连接区域，

其中，所述第一图案与所述第二图案具有网格结构。

2.根据权利要求1所述的触摸面板，其中：

所述第一图案和所述第二图案形成在同一层中，

所述绝缘体形成在所述第一图案与所述第二图案交错的区域中，以及

所述连接结构形成在所述绝缘体顶部。

3.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述连接结构具有网格结构。

4.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述第一图案与所述第二图案交错的区域中每单位面积的格子图案的数量大于所述第一图案与所述第二图案不交错的区域中每单位面积的格子图案的数量。

5.根据权利要求4所述的触摸面板，其中，所述第一图案与所述第二图案交错的区域中每单位面积的格子图案的数量是所述第一图案与所述第二图案不交错的区域中每单位面积的格子图案的数量的1.2倍至5倍大。

6.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，在所述第一图案与所述第二图案交错的区域中所述第一图案的线宽与在所述第一图案与所述第二图案不交错的区域中所述第一图案的线宽相比较窄。

7.根据权利要求6所述的触摸面板，其中，所述第一图案与所述第二图案交错的区域中所述第一图案的线宽是0.1μm至10μm。

8.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述第一图案或所述第二图案包括驱动电极或接收电极。

9.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述第一图案或所述第二图案包括银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)中任一种。

10.根据权利要求9所述的触摸面板，其中，所述第一图案或所述第二图案进一步包括有机粘结剂。

11.根据权利要求1所述的触摸面板，进一步包括在所述第一图案、所述第二图案和所述连接结构上方的保护层。

12.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述连接结构由包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZC)和锌氧化物(ZnO)的透明导电物质中任一种制成。

13.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，所述第一图案或所述第二图案使用直接印刷方法形成。