CN209606950U

CN209606950U - 触摸传感器和包括该触摸传感器的图像显示设备

Info

Publication number: CN209606950U
Application number: CN201821348987.6U
Authority: CN
Inventors: 崔秉搢; 金东玉
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-11-08
Anticipated expiration: 2028-08-21
Also published as: US11237675B2; US20190064964A1

Abstract

本实用新型公开了一种触摸传感器和一种包括该触摸传感器的图像显示设备。所述触摸传感器包括：基板层、在该基板层上的多个感测电极、以及所述感测电极之间的虚设线，该虚设线沿所述感测电极的边界延伸。通过所述虚设线减少了电极可见性，并且还改善了所述触摸传感器的触摸灵敏度。

Description

触摸传感器和包括该触摸传感器的图像显示设备

相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请要求于2017年8月22日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2017-0105952的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本实用新型涉及一种触摸传感器和一种包括该触摸传感器的图像显示设备。更具体地，本实用新型涉及包括图案化感测电极的触摸传感器，以及包括该触摸传感器的图像显示设备。

背景技术

随着信息技术的发展，对具有更薄尺寸、重量轻、功耗效率高等的显示设备的各种需求正在增加。显示设备可以包括平板显示设备，诸如液晶显示(LCD)设备、等离子显示板(PDP)设备、电致发光显示设备、有机发光二极管(OLED)显示设备等。

还开发了一种触摸面板或触摸传感器，其能够通过用手指或输入工具选择在屏幕上显示的指令来输入用户的指示。触摸面板或触摸传感器可以与显示设备组合，使得显示和信息输入功能可以在一个电子设备中实施。

随着显示设备的分辨率增加到QHD(四高清晰度)级别或UHD(超高清晰度)级别，触摸传感器中也需要高分辨率。因此，需要减少来自被包括在触摸传感器中的感测电极的光学干扰。

例如，如果被包括在感测电极中的导电图案对用户可见，则显示设备的图像质量可能降低。当被包括在显示设备的显示面板中的结构与感测电极的导电图案重叠时，图像质量可能进一步降低。

因此，需要开发具有改善的透射率和光学性质同时还具有高灵敏度的触摸传感器。例如，韩国专利公开No.2014-0092366公开了一种与包括触摸传感器的触摸屏面板结合的图像显示设备。然而，对具有高分辨率和改善的光学性质的触摸传感器或触摸面板的需求仍在增加。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有改进的灵敏度、分辨率和光学性质的触摸传感器。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种包括该触摸传感器并且具有增强的图像质量的图像显示设备。

本实用新型构思的上述方面将通过以下特征或构造来实现：

(1)一种触摸传感器，包括：基板层；基板层上的多个感测电极；在感测电极之间的虚设线(dummy line)，该虚设线沿感测电极的边界延伸。

(2)根据以上(1)所述的触摸传感器，其中，所述感测电极的边界具有波浪形状或锯齿形状，并且所述虚设线具有与所述感测电极的边界的波形相同的波形。

(3)根据以上(1)所述的触摸传感器，其中，所述感测电极沿着第一方向和第二方向布置，所述第一方向和第二方向平行于所述基板层的顶表面以彼此交叉，并且所述虚设线相对于第一方向或第二方向沿对角线方向延伸。

(4)根据以上(3)所述的触摸传感器，其中，所述感测电极具有菱形形状，并且所述虚设线具有直线形状。

(5)根据以上(3)所述的触摸传感器，其中，所述感测电极包括沿所述第一方向布置的第一感测电极和沿所述第二方向布置的第二感测电极，其中所述第一感测电极具有岛状图案形状并且第二感测电极通过沿第二方向延伸的连接部分彼此连接。

(6)根据以上(5)所述的触摸传感器，还包括电连接彼此相邻的第一感测电极的桥电极。

(7)根据以上(6)所述的触摸传感器，其中，虚设线沿所述对角线方向延伸以与连接部分或桥电极交叉。

(8)根据以上(1)所述的触摸传感器，其中，虚拟区域限定在彼此相邻的感测电极的边界之间，并且虚设线设置在每个虚拟区域中。

(9)根据以上(8)所述的触摸传感器，其中，虚设线在虚拟区域中被划分为至少两条线。

(10)根据以上(1)所述的触摸传感器，其中，感测电极在其中包括电极线，并且虚设线相对于电极线在对角线方向上延伸。

(11)根据以上(10)所述的触摸传感器，其中，所述电极线以线性形状、波浪形状或锯齿形状延伸。

(12)根据以上(10)所述的触摸传感器，其中，所述感测电极在其中还包括连接图案，所述连接图案连接彼此相邻的电极线。

(13)根据以上(12)所述的触摸传感器，其中，所述感测电极在其中包括狭缝，所述狭缝由所述电极线和彼此相邻的所述连接图案限定。

(14)一种图像显示设备，包括根据以上(1)至(13)中任一项所述的触摸传感器。

在根据如上所述的示例性实施例的触摸传感器中，虚设线可以形成在由相邻的感测电极之间限定的虚拟区域中。虚设线可以具有与感测电极的边界的形状基本相同的形状。因此，通过虚设线可以减小区域图案偏差，从而也可以降低电极可见性。

通过虚设线可以保持第一感测电极和第二感测电极之间的互电容的线性和连续性，使得可以进一步增强触摸传感器的灵敏度。

在示例性实施例中，虚设线可以被划分为虚拟区域中的多条线，以具有用户不能看到虚设线的宽度，并且可以增加灵敏度和信号速度。

在一些实施例中，感测电极可在其中包括多个狭缝。通过狭缝可以引起光散射或光衍射，从而可以降低感测电极的可见性。此外，通过狭缝可以改善触摸传感器的开口率，以实现高透射率结构。

触摸传感器可以有效地应用于具有高分辨率的图像显示设备，以改善其电性能、电和机械性能。

附图说明

图1是示出根据示例性实施例的触摸传感器的示意性俯视平面图。

图2是示出根据示例性实施例的触摸传感器的截面图；

图3至图6是示出根据示例性实施例的感测电极和虚设线的构造的示意性俯视平面图；以及

图7至图9是示出感测电极的图案构造的示意性俯视平面图。

具体实施方式

根据本实用新型的示例性实施例，提供了一种触摸传感器，该触摸传感器可包括多个感测电极和沿着所述感测电极的边界的轮廓延伸的虚设线。还提供了一种包括该触摸传感器的图像显示设备。

在下文中，将参考附图详细描述本实用新型。然而，本领域技术人员将理解，提供参考附图而描述的这些实施例是为了进一步理解本实用新型的精神，而不是如在具体实施方式和所附权利要求中所公开的那样限制要保护的主题。

图1是示出根据示例性实施例的触摸传感器的示意性俯视平面图。图2是示出根据示例性实施例的触摸传感器的示意性截面图。

例如，图2包括图1中标记为“C”的区域的局部截面图。

参照图1和图2，触摸传感器100可以包括基板层105和布置在基板层105上的感测电极110和130。

基板层105可以包括膜型基板，其可以用作用于形成感测电极110和130的基层，或者其上形成有感测电极110和130的物体或工件。在一些实施例中，基板层105可以包括显示面板，感测电极110和130可以直接形成在该显示面板上。

例如，基板层105可以包括通常用在触摸传感器中的基板或薄膜材料，例如，玻璃、聚合物和/或无机绝缘材料。聚合物可包括例如环烯烃聚合物(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)、聚烯丙基(聚烯丙基)、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)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。无机绝缘材料可包括例如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、金属氧化物等。

感测电极110和130可以包括第一感测电极110和第二感测电极130。

第一感测电极110可以沿着第一方向(例如，X轴方向)布置，该第一方向可以与基板层105的顶表面平行。在一些实施例中，第一感测电极110可以包括彼此物理分离的岛型单元电极。在这种情况下，在第一方向上相邻的第一感测电极110可以通过桥电极120彼此电连接。

因此，沿第一方向延伸的第一感测电极行可以由多个第一感测电极110形成。此外，多个第一感测电极行可以沿着第二方向布置，该第二方向可以与基板层105的顶表面平行。第一方向和第二方向可以彼此交叉，例如，彼此垂直。

第二感测电极130可以沿第二方向(例如，Y轴方向)布置。因此，可以通过第二感测电极130形成沿第二方向延伸的第二感测电极列。此外，可以沿第一方向布置多个第二感测电极列。

在一些实施例中，在第二方向上相邻的第二感测电极130可以通过连接部分140物理地和电气地连接。例如，连接部分140可以与第二感测电极130在同一水平上一体地形成。

感测电极110和130，和/或桥电极120可包括金属、合金、金属线或透明导电氧化物。

例如，感测电极110和130，和/或桥电极120可以包括银(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)或其合金(例如，银-钯-铜(APC))。它们可以单独使用，也可以组合使用。

感测电极110和130，和/或桥电极120可以包括透明导电氧化物，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)等。

在一些实施例中，感测电极110和130，和/或桥电极120可以包括堆叠结构，该堆叠结构包括透明导电氧化物和金属。例如，感测电极110和130，和/或桥电极120可以具有三层结构，包括透明导电氧化物层-金属层-透明导电氧化物层。在这种情况下，可以通过金属层来增强柔性特性，并且可以减小电阻以增加信号传输速度。此外，通过透明导电氧化物层可以改善抗腐蚀性和透射率。

如图2中所示，可以在基板层105上形成绝缘层150，以至少部分地覆盖感测电极110和130。在示例性实施例中，绝缘层150可以形成在第一感测电极110和第二感测电极130的交叉区域处以覆盖第二感测电极130的连接部分140。桥电极120可以形成在绝缘层150上，并且可以连接到彼此相邻的第一感测电极110。

绝缘层150可以包括诸如氧化硅、氮化硅等的无机绝缘材料，或诸如丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。

如图2中所示，触摸传感器100可以包括感测区域A和布线区域B。感测电极110和130以及桥电极120可以设置在感测区域A的基板层105上。焊盘170可以布置在布线区域B的基板层105上。

在示例性实施例中，迹线可以从第一感测电极行和第二感测电极列中的每一个延伸，以电连接到布线区域B中的焊盘170。

因此，引入触摸传感器100的物理触摸信息可以被转换为由第一感测电极110和第二感测电极130的电容差异产生的电信号。电信号可以通过焊盘170被转移到驱动IC，因而可以实现触摸感测。驱动IC可以通过例如柔性印刷电路板(FPCB)耦合到焊盘170。

钝化层180可以保护感测区域A上的感测电极110和130以及桥电极120，并且还可以延伸到布线区域B。钝化层180可以包括焊盘170通过其可能会被暴露的开口。

钝化层180可以包括诸如氧化硅、氮化硅等的无机绝缘材料，或诸如丙烯酸基树脂、硅氧烷基树脂等的有机绝缘材料。

如图1中所示，第一感测电极110和第二感测电极130可以被图案化为预定形状。

在示例性实施例中，第一感测电极110和第二感测电极130可以被图案化以具有波浪形状的边界或周边。因此，可以避免或减少当设置在触摸传感器100下方的显示面板中的感测电极110和130以及电极或布线(例如，数据线、栅极线等)彼此重叠时可能发生的摩尔纹(moire)现象。

图3至图6是示出根据示例性实施例的感测电极和虚设线的构造的示意性俯视平面图。

参照图3，如上所述，第一感测电极110和第二感测电极130的边界115可以具有波状轮廓。虚拟区域D可以限定在第一感测电极110和第二感测电极130的边界115之间。

虚设线160可以设置在虚拟区域D中。虚设线160可以与感测电极110和130间隔开，并且可以沿感测电极110和130的边界115的轮廓延伸。

在示例性实施例中，虚设线160可以设置在每个虚拟区域D中，并且可以具有与感测电极110和130的边界115的形状基本相同或相似的形状。例如，虚设线160可以具有与感测电极110和130的边界115的波形基本相同的波形，并且可以以单波形式延伸。如图3中所示，虚设线160可以以大致波浪形状延伸。

具有与感测电极110和130的边界115的形状基本相同或相似的形状的虚设线160可以设置在虚拟区域D中，使得可以减少或防止由于虚拟区域D中的电极布置偏差导致的电极可见性。此外，虚设线160可以具有波浪形状，从而可以避免由于与显示面板的结构重叠而产生的摩尔纹现象。

此外，虚设线160可以设置在每个虚拟区域D中，以防止在感测电极110和130之间产生的电容的过度增加并且提高操作速度。虚设线160还可以增强电容的线性度和均匀性，从而可以提高信号传输的可靠性。

在示例性实施例中，虚设线160可以相对于桥电极120和连接部分140在对角线方向上延伸。例如，虚设线160可以在对角线方向上相对于第一方向或第二方向延伸预定角度。因此，虚设线160可以形成在与感测电极的布置方向不同的方向上，使得可以增加触摸传感器中的导电图案的不规则性以引起光散射并且有效地抑制电极可见性。

参照图4，虚设线160可以被划分为虚拟区域D中的多个虚设线。在示例性实施例中，虚设线161可以被划分为第一虚设线160a和第二虚设线160b。

虚设线160可以被划分为多条线，使得可以增加触摸传感器的透射率，同时降低虚设线160的可见性。此外，可以减小单独虚设线160的宽度，使得可以防止由感测电极110和130之间的电容干扰引起的电阻电容(RC)延迟。

第一虚设线160a和第二虚设线160b可以具有与感测电极110和130的每个边界115的波浪形状基本相同或相似的波浪形状。对于第一虚设线160a和第二虚设线160b中的每一个都可具有约100μm或更小、优选约50μm或更小的宽度。

参照图5，在一些实施例中，感测电极110和130的边界115可具有基本上锯齿形状。

在这种情况下，虚设线161也可以沿边界115的轮廓延伸，以具有基本上锯齿形状。虚设线161可以包括具有与感测电极110和130的边界115的波形基本相同的波形的边界，并且可以以单波形式延伸。

如上所述，虚设线161可以在每个虚拟区域D中被划分为多条线，例如，可以包括第一虚设线161a和第二虚设线161b。

参见图6，感测电极110和130可以被图案化成多边形形状，以具有例如菱形图案形状。

在这种情况下，感测电极110和130的边界116可以具有基本上直线的形状。在示例性实施例中，感测电极110和130的边界116可以具有在对角线方向上延伸的线性形状，其相对于第一方向或第二方向具有预定角度。

虚设线162可以具有与边界116的直线形状基本相同或相似的直线形状，并且可以对角地延伸。如上所述，虚设线162可以在每个虚拟区域D中被划分为多条线，并且可以包括第一虚设线162a和第二虚设线162b。

图7至图9是示出感测电极的图案构造的示意性俯视平面图。例如，图7至图9是图3至图6中所示的每个感测电极110和130的内部的局部放大视图。

参照图7，感测电极110和130可包括电极线200和连接图案205。

电极线200可以在第一方向或第二方向上延伸，并且多个电极线(例如，标记为200a到200e)可以彼此平行。

连接图案205可以布置在彼此相邻的电极线200之间，使得电极线200可以彼此物理和电连接。可以通过彼此相邻的电极线200和连接图案205在感测电极110和130中限定狭缝207。

感测电极100和130可以包括重复布置的狭缝207，使得可以提高触摸传感器的透射率和开口率。此外，可以通过狭缝207引起光散射，从而可以防止用户看到电极。

此外，如果如上所述在虚拟区域D中划分虚设线，则可以在例如第一虚设线和第二虚设线之间形成虚设狭缝。因此，可以在整个感测区域和虚拟区域中改善光散射和透光率，从而可以进一步防止用户看到电极。

参照图8，电极线210可以具有锯齿形状。连接图案215可以布置在彼此相邻的电极线210a、210b和210c之间，使得电极线210可以彼此连接并且可以形成狭缝。

在一些实施例中，连接图案215可以设置在电极线210的每个弯曲部分或曲折部分处。例如，连接图案215可以包括第一连接图案215a和第二连接图案215b。

在示例性实施例中，第一连接图案215a可以与电极线210的弯曲部分或曲折部分组合。第二连接图案215b可以与在相邻的曲折部分之间的电极线210的延伸部分组合。

参见图9所示，电极线230可以具有波状形状。连接图案235可以布置在彼此相邻的电极线230a、230b和230c之间，使得电极线230可以彼此连接并且可以形成狭缝。

在一些实施例中，连接图案235可以设置在电极线230的每个弯曲部分处。例如，连接图案235可以包括第一连接图案235a和第二连接图案235b。

在示例性实施例中，第一连接图案235a可以与曲折部分组合，例如，电极线230的凸部或凹部。第二连接图案235b可以与在彼此相邻的凸部和凹部之间的电极线230的延伸部分组合。

如上所述，连接图案215和235可以分布贯穿于在电极线210和230的曲折部分和延伸部分，使得当柔性显示设备可折叠或弯曲时，可以更稳定地支撑电极线210和230。可以更广泛地分布连接图案215和235，使得可以进一步抑制摩尔纹现象，并且可以减小由于凸部和凹部处的电极形状偏差引起的电极可见性。

根据示例性实施例，还提供了一种包括触摸传感器的图像显示设备。

例如，触摸传感器可以嵌入在图像显示设备的窗口和显示面板之间。

显示面板可包括例如液晶显示器(LCD)面板或有机发光二极管(OLED)面板。例如，显示面板可以包括像素电路，该像素电路包括薄层晶体管(TFT)和连接到像素电路的像素部分。像素电路可以包括根据像素部分的布置而规则地布置的电极和布线，诸如数据线、扫描线、驱动线等。像素部分可以包括液晶器件或OLED器件，并且可以包括像素电极和相对电极。触摸传感器可以设置在像素部分上。

根据如上所述的示例性实施例，触摸传感器可以包括虚设线。通过添加虚设线可以有效地抑制由于与被包括在显示面板中的电极和布线的规则重叠而导致的电极可见性和摩尔纹现象。

Claims

1.一种触摸传感器，其特征是，包括：

基板层；

在所述基板层上的多个感测电极；和

在所述感测电极之间的虚设线，所述虚设线沿所述感测电极的边界延伸；

其中，所述感测电极的所述边界具有波浪形状或锯齿形状，并且所述虚设线具有与所述感测电极的所述边界的波形相同的波形，

其中，在彼此相邻的所述感测电极的所述边界之间限定虚拟区域，所述虚设线设置在每个所述虚拟区域中，并且所述虚设线在所述虚拟区域中被划分为电气上彼此分离的至少两条线。

2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其特征是，所述感测电极沿着第一方向和第二方向布置，所述第一方向和第二方向都平行于所述基板层的顶表面以彼此交叉，并且

所述虚设线相对于所述第一方向或第二方向沿对角线方向延伸。

3.根据权利要求2所述的触摸传感器，其特征是，所述感测电极具有菱形形状，并且所述虚设线具有直线形状。

4.根据权利要求2所述的触摸传感器，其特征是，所述感测电极包括沿所述第一方向布置的第一感测电极和沿所述第二方向布置的第二感测电极，

其中，所述第一感测电极具有岛状图案形状，并且所述第二感测电极通过沿所述第二方向延伸的连接部分彼此连接。

5.根据权利要求4所述的触摸传感器，其特征是，还包括电连接彼此相邻的所述第一感测电极的桥电极。

6.根据权利要求5所述的触摸传感器，其特征是，所述虚设线沿所述对角线方向延伸，以与所述连接部分或所述桥电极交叉。

7.根据权利要求1所述的触摸传感器，其特征是，所述感测电极在其中包括电极线，并且所述虚设线在相对于所述电极线的对角线方向上延伸。

8.根据权利要求7所述的触摸传感器，其特征是，所述电极线以线性形状、波浪形状或锯齿形状延伸。

9.根据权利要求7所述的触摸传感器，其特征是，所述感测电极在其中还包括连接图案，所述连接图案连接彼此相邻的所述电极线。

10.根据权利要求9所述的触摸传感器，其特征是，所述感测电极在其中包括狭缝，所述狭缝由所述电极线和彼此相邻的所述连接图案限定。

11.一种图像显示设备，其特征是，包括根据权利要求1至10中任一项所述的触摸传感器。