JP2016157442A - タッチセンサ - Google Patents

タッチセンサ Download PDF

Info

Publication number
JP2016157442A
JP2016157442A JP2016033796A JP2016033796A JP2016157442A JP 2016157442 A JP2016157442 A JP 2016157442A JP 2016033796 A JP2016033796 A JP 2016033796A JP 2016033796 A JP2016033796 A JP 2016033796A JP 2016157442 A JP2016157442 A JP 2016157442A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
touch
electrodes
touch sensor
touch electrodes
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016033796A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6861468B2 (ja
Inventor
泳道 金
Young Do Kim
泳道 金
燻植 金
Hoon Sik Kim
燻植 金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Co Ltd filed Critical Samsung Display Co Ltd
Publication of JP2016157442A publication Critical patent/JP2016157442A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6861468B2 publication Critical patent/JP6861468B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/047Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using sets of wires, e.g. crossed wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02Local etching
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0041Photosensitive materials providing an etching agent upon exposure
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/061Etching masks
    • H05K3/064Photoresists
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/70Nanostructure
    • Y10S977/734Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
    • Y10S977/742Carbon nanotubes, CNTs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/70Nanostructure
    • Y10S977/762Nanowire or quantum wire, i.e. axially elongated structure having two dimensions of 100 nm or less

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、タッチセンサに関する。【解決手段】本発明の一実施例に係るタッチセンサは、タッチ基板と、第1方向に延長形成される複数の第1タッチ電極と、前記第1方向に垂直な第2方向に延長形成される複数の第2タッチ電極と、を備え、前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の同一面に形成されるか、前記タッチ基板の互いに異なる面にそれぞれ形成され、前記複数の第1および第2タッチ電極のうち少なくとも一つには、複数の突起が形成され、前記第1および第2タッチ電極のそれぞれは、前記タッチ基板と向かい合う第1面および前記第1面に対向する第2面を備え、前記複数の突起は、前記第2面に形成されることができる。【選択図】図1

Description

本発明は、タッチセンサに関する。
液晶表示装置(liquid crystal display、LCD)、有機発光表示装置(organic light emitting diode display、OLED display)および電気泳動表示装置(electrophoretic display)等の電子装置は、使用者とのやりとりが可能なタッチ感知機能を有することができる。タッチ感知機能は、観察者がタッチ面上に指やタッチペン(touch pen)等を接近させるか接触させて、文字を書いたり、絵を描く場合、表示装置が画面に加えられた圧力、電荷、光などの変化を感知することで、表示装置が、物体のタッチ面への接近または接触有無および物体の接触位置などの接触情報を取得する機能である。
上記の液晶表示装置などの様々な電子装置のタッチ感知機能は、タッチセンサによって実現することができる。タッチセンサは、抵抗膜方式(resistive type)、静電容量方式(capacitive type)、電磁気誘導型(electro−magnetic type、EM)、光感知方式(optical type)等の多様な方式に分類され得る。
例えば、抵抗膜方式のタッチセンサの場合、互いに向かい合い離隔している二つの電極が外部物体による圧力によって接触することができる。二つの電極が互いに接触すれば、タッチセンサは、接触位置における抵抗の変化による電圧変化を感知して接触位置などを認識する。
静電容量方式のタッチセンサは、感知信号を伝達可能な複数の感知電極からなる感知キャパシタを含み、指のような導電体がタッチセンサに接近する際に発生する感知キャパシタの静電容量(capacitance)の変化、または充電電荷量の変化を感知することで、タッチ有無とタッチ位置などを認識する。静電容量式タッチセンサは、タッチをセンシングすることが可能なタッチ感知領域に配置されている複数のタッチ電極およびタッチ電極と連結している信号伝達配線を含むことができる。信号伝達配線は、タッチ電極に感知入力信号を伝達するか、タッチにより生成されたタッチ電極の感知出力信号を感知信号制御部に伝達することができる。
信号伝達配線は、一般にタッチ感知パネルのタッチ感知領域の外側に位置する周辺領域に位置するか、タッチ感知領域に位置することができる。表示装置などの様々な電子装置が、重くて破損し易いガラス基板を使用する場合、電子装置の携帯性および画面の大きさには限界がある。そこで、最近では、重量が軽く、衝撃に強いだけでなく、柔軟性(flexible)の高いプラスチック基板から作られるフレキシブル電子装置が活発に開発されている。フレキシブル電子装置が活発に開発されているため、電子装置に組み込まれるか付けられて使用されるタッチセンサも柔軟性(flexibility)を有する必要性がある。
最近、数多く開発されているフレキシブルタッチセンサは、例えば、折り畳まれたり(foldable、bendable)、巻かれたり(rollable)、少なくとも一方向に伸びたり(stretchable)、伸縮性(elasticity)があったりと、変形する部分を有することができる。フレキシブルタッチセンサは、複数のタッチ電極を含み、タッチ電極は、フレキシブルタッチセンサの変形後も不良が生じさせないために柔軟性(flexibility)を有することができる。
柔軟性を有するタッチ電極の材料として、例えば、銀ナノワイヤー(AgNW)等の金属ナノワイヤー、炭素ナノチューブ、グラフェン(graphene)、メタルメッシュ(metal mesh)、導電性高分子などの多様な材料が開発されている。
上記のような技術的背景に基づいて、本発明は、粘着剤または接着剤を使用せずに物体に付着することができるタッチセンサおよび当該タッチセンサの製造方法を提供する。また、本発明は、厚さの薄いタッチセンサおよび厚さの薄いタッチセンサを含む表示装置を提供する。また、本発明は、表示装置が繰り返し折り畳まれたり撓んだり曲げられても、タッチセンサが偏光板やタッチパネルから分離することを防止することができる表示装置を提供する。
本発明の一実施例に係るタッチセンサは、タッチ基板と、第1方向に延長形成される複数の第1タッチ電極と、前記第1方向に垂直な第2方向に延長形成される複数の第2タッチ電極と、を備え、前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の同一面に形成されるか、前記タッチ基板の互いに異なる面にそれぞれ形成され、前記複数の第1および第2タッチ電極のうち少なくとも一つには、複数の突起が形成され、前記第1および第2タッチ電極のそれぞれは、前記タッチ基板と向かい合う第1面および前記第1面に対向する第2面を備え、前記複数の突起は、前記第2面に形成されることができる。
前記突起は、繊毛形状であることができる。
前記複数の突起は、前記タッチ基板に対して一定の角度に傾くことができる。
前記突起の端部は、複数本に分かれることができる。
前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の同一面に形成され、前記複数の第1タッチ電極は、前記第1方向に互いに離隔した状態で配置され、前記複数の第2タッチ電極は、前記第2方向に互いに離隔した状態で配置され、前記複数の第1タッチ電極と重ならないことができる。
前記複数の第1および第2タッチ電極は、同一層に形成されることができる。
前記複数の第1タッチ電極のうち隣接した一対の第1タッチ電極は、第1連結部によって互いに連結され、前記複数の第2タッチ電極のうち隣接した一対の第2タッチ電極は、前記第1連結部と離れた状態で交差する第2連結部によって互いに連結されることができる。
前記第1連結部は、前記第1タッチ電極と同一層に形成されることができる。
前記第1連結部は、前記第1タッチ電極と一体で形成されることができる。
前記第2連結部は、前記第2タッチ電極と異なる層に形成されることができる。
前記第1および第2連結部の間に形成され、前記第1および第2連結部を絶縁する絶縁膜をさらに備えることができる。
前記第2連結部の上面に複数の突起が形成されることができる。
前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の互いに異なる面に、互いに交差するように形成されることができる。
前記第1および第2タッチ電極は、金属ナノワイヤー、メタルメッシュ、炭素ナノチューブ、グラフェン、ITOおよびIZOのうち少なくとも一つを含むことができる。
前記第1および第2タッチ電極にそれぞれ連結された第1および第2タッチ配線をさらに備えることができる。
上記のようなタッチセンサおよびタッチセンサを含む表示装置によると、タッチセンサを表示装置内の他の構成要素に付着させる際に接着剤または粘着剤が必要ないため、タッチセンサおよび表示装置の厚さをより薄くすることができる。
また、本発明は、折り畳まれたり撓んだり曲げられることができる表示装置の柔軟性をさらに高めることができ、タッチセンサの厚さが薄くなるので、タッチセンサを含む表示装置が表示する映像の透過率などの光学特性を改善することができる。
また、本発明は、タッチ電極上に形成された複数の微細突起が強い結合力を提供することで、表示装置が繰り返して折り畳まれたり曲げられたりする時、タッチセンサと表示パネルまたはタッチセンサと偏光板が互いに分離することを防止することができる。
また、本発明は、表示装置の製造工程でタッチセンサと偏光板が誤って付着した場合、タッチセンサと偏光板を容易に分離することができ、以後、タッチセンサと偏光板を再び互いに付着させることができ、費用を節減することができ、そして製造工程を短縮することができる。
本発明の一実施例に係るタッチセンサの平面図である。 図1のA領域を拡大したタッチセンサの一部の拡大図である。 図2のIII−IIIに沿ってタッチセンサを切断した断面図である。 図1のB領域を拡大したタッチセンサの一部の拡大図である。 図4のV−Vに沿ってタッチセンサを切断した断面図である。 図5のX領域を拡大したタッチセンサの一部の拡大図である。 図5のX領域を拡大したタッチセンサの一部の拡大図である。 本発明の一実施例の変形例によるタッチセンサの平面図である。 図8のタッチセンサの概略的な斜視図である。 本発明の一実施例に係るタッチセンサを含む表示装置の断面図である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する他の過程を順に示した図面である。 タッチ電極の上面に微細突起を形成する他の過程を順に示した図面である。
添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳しく説明する。しかし、本発明は、ここで説明する実施例に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。むしろ、ここで紹介する実施例は、開示された内容が明確になるように、そして、当業者に本発明の思想が十分に伝わるように提供されるものである。
図面において、層および領域の厚さは、明確性を期するために誇張されている。また、層が他の層または基板「上」にあるという場合に、当該層は他の層または基板上に直接形成されるか、または当該層と、他の層または基板の間に第3の層が介在することもあり得る。明細書全体にわたって同一の参照番号で表示された部分は、同一の構成要素を意味する。
以下、図1〜図5を参照して本発明の一実施例に係るタッチセンサを説明する。図1は、本発明の一実施例に係るタッチセンサの平面図であり、図2は、図1のA領域を拡大したタッチセンサの一部の拡大図であり、図3は、図2のIII−IIIに沿ってタッチセンサを切断した断面図であり、図4は、図1のB領域を拡大したタッチセンサの一部の拡大図であり、図5は、図4のV−Vに沿ってタッチセンサを切断した断面図である。
図1を参照すると、本発明の一実施例に係るタッチセンサ400は、タッチ基板404、第1および第2タッチ電極410、420、第1および第2連結部412、422、第1および第2タッチ配線411、421を含む。
タッチセンサ400は、タッチの感知可能なタッチ感知領域(TA)およびタッチ感知領域(TA)の外側に位置する周辺領域(PA)を含む。非感知領域(DA)は、デッドスペース(dead space)ともいう。
タッチ基板404は、フレキシブルフィルム形態であってもよいが、フレキシブルフィルム形態に限定されず、ガラス、プラスチックなどを含む堅固な(rigid)基板であってもよい。タッチ基板404が等方性基板である場合には、タッチ基板404の位相遅延値は実質的に0であるか非常に低くてもよい。タッチ基板404は、例えば等方性フィルムのシクロオレフィンポリマー(cyclic olefin polymer、COP)フィルム、非延伸ポリカーボネート(poly carbonate、PC)フィルム、トリアセチルセルロース(triacetylcellulose、TAC)フィルムのうち少なくとも一つを含むことができる。
複数の第1および第2タッチ電極410、420は、タッチ感知領域(TA)に主に位置し、第1および第2タッチ配線411、421は、タッチ感知領域(TA)に位置してもよく、非感知領域(DA)に位置してもよい。
第1および第2タッチ電極410、420は、第1および第2タッチ電極410、420の下部に位置する表示パネルからの光が第1および第2タッチ電極410、420を透過することができるように所定の透過度以上の透過度を有することができる。例えば、第1および第2タッチ電極410、420は、金属ナノワイヤー(metal nanowire)、PEDOTなどの導電性ポリマー(conductive polymer)、メタルメッシュ(metal mesh)、炭素ナノチューブ(CNT)、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、薄い金属層などの透明な導電物質を少なくとも一つ含むことができる。
第1および第2タッチ配線411、421は、タッチ電極410、420が含む透明な導電物質および/またはモリブデン(Mo)、銀(Ag)、チタニウム(Ti)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、モリブデン/アルミニウム/モリブデン(Mo/Al/Mo)等の低抵抗物質を含むことができる。第1および第2タッチ配線411、421は、第1および第2タッチ電極410、420と同一層に位置する部分を含んでもよく、含まなくてもよい。
第1および第2タッチ電極410、420は、多様な方式で接触を感知可能なタッチセンサを形成する。タッチセンサは、抵抗膜方式(resistive type)、静電容量方式(capacitive type)、電磁気誘導型(electro−magnetic type、EM)、光感知方式(optical type)など多様な方式のタッチセンサであり得る。本実施例では、静電容量方式のタッチセンサを例に挙げて説明するが、本発明の実施例が静電容量方式のタッチセンサに限定されるものではない。
静電容量方式のタッチセンサにおいては、タッチ電極410、420のうち一つがタッチ駆動部から感知入力信号の入力を受け、外部物体の接触によって変化する感知出力信号を生成してタッチ駆動部に送ることができる。タッチ電極410、420が外部物体と自己感知キャパシタ(self−sensing capacitor)を形成する場合、タッチ電極410、420が感知入力信号の入力を受け、所定電荷量で充電された後、指などの外部物体による接触があれば、自己感知キャパシタの充電電荷量が変化して、入力された感知入力信号と異なる感知出力信号が出力されることができる。タッチセンサは、感知出力信号の変化を通じて、外部物体の接触有無、接触位置などの接触情報が分かる。
互いに隣接したタッチ電極410、420同士が相互感知キャパシタ(mutual−sensing capacitor)を形成する場合、二つのタッチ電極410、420のうち一つがタッチ駆動部から感知入力信号の入力を受けて相互感知キャパシタが所定電荷量で充電される。以後、指などの外部物体による接触があれば、相互感知キャパシタの充電電荷量に変化が生じ、変化した電荷量は、残りのタッチ電極410、420を通じて感知出力信号として出力されることができる。タッチセンサは、感知出力信号を通じて外部物体の接触有無、接触位置などの接触情報が分かる。
本実施例では、相互感知キャパシタを形成するタッチセンサを例に挙げて説明する。図1を参照すると、本発明の一実施例に係るタッチセンサのタッチ電極410、420は、複数の第1タッチ電極410および複数の第2タッチ電極420を含む。第1タッチ電極410と第2タッチ電極420は互いに分離されている。
第1タッチ電極410および第2タッチ電極420は、タッチ感知領域(TA)で互いに重ならないように交互に分散して配置されることができる。複数の第1タッチ電極410は、列方向および行方向に沿ってそれぞれ複数個ずつ配置され、複数の第2タッチ電極420も列方向および行方向に沿ってそれぞれ複数個ずつ配置されることができる。
第1タッチ電極410と第2タッチ電極420は、互いに同一層に位置してもよいが、同一層に限定されるものではなく、第1タッチ電極410と第2タッチ電極420は、互いに異なる層に位置してもよい。第1タッチ電極410と第2タッチ電極420が互いに異なる層に位置する場合、第1タッチ電極410と第2タッチ電極420は、タッチ基板404の互いに異なる面に位置してもよく、タッチ基板404の同一の面上の互いに異なる層に位置してもよい。
本発明の一実施例によると、複数の第1および第2タッチ電極410、420は全て、タッチ基板404の上面に位置する。即ち、図1に示すように、第1および第2タッチ電極410、420は、タッチ基板404の同一面に形成される。第1タッチ電極410と第2タッチ電極420のそれぞれは、四角形であってもよいが、四角形に限定されるものではなく、第1タッチ電極410と第2タッチ電極420のそれぞれは、タッチセンサの感度向上のために突出部を有するなど多様な形態を有してもよい。
同一の行または列に配列された複数の第1タッチ電極410は、タッチ感知領域(TA)の内部または外部で互いに連結していてもよく、分離していてもよい。同様に、同一の列または行に配列された複数の第2タッチ電極420の少なくとも一部は、タッチ感知領域(TA)の内部または外部で互いに連結していてもよく、分離していてもよい。
例えば、図1に示すように、同一の行、即ち、第1方向に配置された複数の第1タッチ電極410がタッチ感知領域(TA)の内部で互いに連結されている場合、同一の列、即ち、第2方向に配置された複数の第2タッチ電極420がタッチ感知領域(TA)の内部で互いに連結していてもよい。ここで、第2方向は前記第1方向に垂直方向で、前記列方向と同一の方向を表す。
さらに具体的に、各行に位置する複数の第1タッチ電極410は、第1連結部412を通じて互いに連結しており、各列に位置する複数の第2タッチ電極420は、第2連結部422を通じて互いに連結していてもよい。
図2および図3を参照すると、互いに隣接した第1タッチ電極410間を連結する第1連結部412は、第1タッチ電極410と同一層に位置し、第1タッチ電極410と同一の物質で形成されることができる。即ち、第1タッチ電極410と第1連結部412は互いに一体化していてもよく、同時にパターニングされてもよい。
互いに隣接した第2タッチ電極420間を連結する第2連結部422は、第2タッチ電極420と異なる層に位置してもよい。即ち、第2タッチ電極420と第1連結部412は、互いに分離していてもよく、別々にパターニングされてもよい。第2タッチ電極420と第2連結部422は、直接的な接触を通じて互いに連結されてもよい。
絶縁膜430は、第1連結部412と第2連結部422の間に位置することで、第1連結部412と第2連結部422とを互いに絶縁させる。絶縁膜430は、図2および図3に示すように、第1連結部412と第2連結部422との交差部ごとに配置された複数の独立した島状の絶縁体であることができる。絶縁膜430は、第2連結部422が第2タッチ電極420と連結するように第2タッチ電極420の少なくとも一部を露出させることができる。
本発明の一実施例の変形例によると、絶縁膜430は、タッチ基板404上に全面的に形成され、列方向に隣接した第2タッチ電極420の連結のために、第2タッチ電極420上の一部に位置する絶縁膜430が除去されることができる。
図2および図3に示すものと違って、互いに隣接した第2タッチ電極420間を連結する第2連結部422が第1タッチ電極410と同一層に位置し、第1タッチ電極410と一体化し、互いに隣接した第1タッチ電極410間を連結する第1連結部412は、第1タッチ電極410と異なる層に位置することができる。
図1を参照すると、各行の互いに連結された第1タッチ電極410は、第1タッチ配線411を通じてタッチ駆動部(図示せず)と連結され、各列の互いに連結された第2タッチ電極420は、第2タッチ配線421を通じてタッチ駆動部と連結されることができる。第1タッチ配線411と第2タッチ配線421は、非感知領域(DA)に位置してもよいが、非感知領域(DA)とは違って、タッチ感知領域(TA)に位置してもよい。
第1タッチ配線411と第2タッチ配線421の端部は、タッチセンサ400の非感知領域(DA)でパッド部450を形成することができる。第1タッチ配線411は、感知入力信号を第1タッチ電極410に入力するか、感知出力信号をパッド部450を通じてタッチ駆動部に出力することができる。第2タッチ配線421は、感知入力信号を第2タッチ電極420に入力するか、感知出力信号をパッド部450を通じてタッチ駆動部に出力することができる。
タッチ駆動部は、タッチセンサの動作を制御する。タッチ駆動部は、タッチセンサに感知入力信号を伝達するか、感知出力信号の入力を受けて処理することができる。タッチ駆動部は、感知出力信号を処理してタッチの有無およびタッチ位置などのタッチ情報を生成することができる。
タッチ駆動部は、少なくとも一つの集積回路チップの形態でタッチセンサ400上に直接装着されるか、可撓性印刷回路膜(printed circuit film、FPC)または印刷回路板上に装着されて、TCP(tape carrier package)の形態でタッチセンサ400に付着するか、別の印刷回路板上に装着されて、パッド部450と連結されることができる。タッチ駆動部は、タッチセンサ400の上に集積されてもよい。
互いに隣接した第1タッチ電極410と第2タッチ電極420は、タッチセンサとして機能する相互感知キャパシタ(mutual sensing capacitor)を形成することができる。相互感知キャパシタは、第1タッチ電極410および第2タッチ電極420のうち一つを通じて感知入力信号の入力を受け、外部物体の接触による電荷量変化を感知出力信号として残りのタッチ電極を通じて出力することができる。
図1〜図3に示すものと違って、複数の第1タッチ電極410と複数の第2タッチ電極420は互いに分離して、それぞれタッチ配線(図示せず)を通じてタッチ駆動部と連結されてもよい。複数の第1タッチ電極410と複数の第2タッチ電極420が互いに分離し、それぞれタッチ配線を通じてタッチ駆動部と連結される場合、各タッチ電極410、420は、タッチセンサとして自己感知キャパシタ(self sensing capacitance)を形成することができる。自己感知キャパシタは、感知入力信号の入力を受けて所定電荷量で充電され、指などの外部物体の接触があれば、充電電荷量に変化が生じるため、自己感知キャパシタは、入力された感知入力信号と異なる感知出力信号を出力することができる。
図4および図5を参照すると、第1および第2タッチ電極410、420の上面には複数の微細突起が形成される。さらに詳しくは、第1タッチ電極410の上面には複数の第1微細突起413が形成され、第2タッチ電極420の上面には複数の第2微細突起423が形成される。第1および第2微細突起413、423は、第1および第2タッチ電極410、420とタッチセンサ400の上に位置する他の構成を合着させることができる。例えば、微細突起413、423は、第1および第2タッチ電極410、420と後述する偏光板500とを合着させる。
本発明の一実施例によると、第1および第2微細突起413、423は、トッケイヤモリの足の裏に形成された微細な繊毛形状と同一または類似した形状からなる。トッケイヤモリの足の裏に形成された微細な繊毛形状は、ファンデルワールス結合(Van der Waals bond)によって強い接着力を有する。ファンデルワールス結合の原理は、二つの原子が近く接近した時に、各原子の核を囲んでいる電子雲に変動が発生することにより、弱い静電気的引力が生じて、二つの原子が接着する、という原理である。二つの原子間の静電気的引力は弱くても、多数の繊毛が存在し、各繊毛の端がさらに分かれている構造によって、それぞれの引力が集められて、結合力が大きく増加する。そして、前記微細な繊毛が一定の角度に傾いた形状に配置されれば、接着された物体から容易に分離させる方向性接着力(directional adhesion)を提供することができる。
図6および図7を参照すると、第1および第2微細突起413、423は、繊毛形状からなる。さらに詳しくは、第1および第2微細突起413、423の各端部は、複数本に分かれた形状からなることができる。そして、前記複数の第1および第2微細突起413、423は、タッチ基板404に対して一定の角度に傾いた形状に配置される。
前述したように、複数の第1および第2微細突起413、423が前記形状からなれば、ファンデルワールス結合による静電気的引力が集められて大きな接着力が生まれる。大きな接着力が生まれることにより、複数の第1および第2微細突起413、423により、第1および第2タッチ電極410、420と異なる構成、例えば偏光板500と結合される構成が実現できる。即ち、第1および第2タッチ電極410、420と偏光板500の間に粘着剤または接着剤を用いることなく、第1および第2タッチ電極410、420と偏光板500が、互いに結合できる。また、製造工程で前記タッチセンサ400と偏光板500が誤って付着した場合も、前記タッチセンサ400と偏光板500を容易に分離可能である。
一方、第2連結部422の上面にも微細突起(図示せず)が形成されることができる。前述したように、第2連結部422は、第2タッチ電極420と互いに異なる層に形成されて、第2タッチ電極420より上部に突き出されることができ、上面に形成された微細突起により、第2連結部422は、前述した偏光板500と接触することができる。従って、第2連結部422の上面に複数の第3微細突起(図示せず)が形成されれば、第2連結部422は、前述した偏光板500と堅固に接着されることができる。
本発明の一実施例の変形例によると、複数の第1および第2タッチ電極410、420は、タッチ基板404の互いに異なる面に位置することができる。即ち、図8および図9に示すように、複数の第1および第2タッチ電極410、420は、それぞれタッチ基板404の上面および下面に配置される。
第1タッチ電極410は、タッチ基板404の上面に位置し、第1方向に延長形成されることができる。図1に示す第1タッチ電極410と違って、第1タッチ電極410は、バー(bar)形状からなる。一方、第2タッチ電極420は、タッチ基板404の下面に位置し、第1方向に垂直な第2方向に延長形成されることができる。第1タッチ電極410と同様に、第2タッチ電極420もバー(bar)形状からなることができる。
本発明の一実施例の変形例においては、第1および第2タッチ電極410、420は、タッチ基板404を挟んで、互いに交差することができる。図9を参照すると、第1および第2タッチ電極410、420の上面にそれぞれ複数の第1および第2微細突起が形成される。本発明の変形例では、第1および第2タッチ電極410、420がタッチ基板404の互いに異なる面に配置されることにより、前記複数の第1および第2微細突起は、タッチ基板404を中心として互いに異なる面に形成される。
従って、前述した本発明の一実施例では、第1および第2微細突起413、423が同一面に形成されるため、タッチ基板404を中心として一つの側面、例えば上面に接着力が提供される。一方、本発明の一実施例の変形例によると、第1および第2微細突起が互いに異なる面に形成されるため、タッチ基板404を中心として両側面、例えば上面および下面に同時に接着力が提供される。
本発明の一実施例や一実施例の変形例のように、タッチ基板404上に形成されたタッチ電極410、420の上面に複数の微細突起413、423が形成されれば、後述する表示装置に偏光板500のような他の構成要素を付着させる時、接着剤または粘着剤が必要ないため、タッチセンサ400の厚さをより減らすことができ、タッチセンサ400を含む表示装置の厚さも共に減らすことができる。
タッチセンサ400を含む表示装置の厚さを減らせることにより、折り畳まれたり撓んだり曲げられたりすることができる表示装置1の柔軟性をさらに高めることができ、タッチセンサ400の厚さが薄くなるので、タッチセンサを含む表示装置が表示する映像の透過率などの光学特性を改善することができる。また、タッチ電極410、420上に形成された第1および第2微細突起413、423によって強い接着力が生じることで、表示装置が折り畳まれたり撓んだり曲げられる時に、タッチセンサと表示パネルまたはタッチセンサと偏光板が互いに分離することを防止することができる。
一方、一定の角度に傾いた第1および第2微細突起413、423によって、表示装置を製造する工程でタッチセンサと偏光板が誤って付着した場合、タッチセンサと偏光板を容易に分離することができる。タッチセンサと偏光板を分離した後、タッチセンサと偏光板を再び互いに付着させることができるため、費用を節減して製造工程を短縮させることができる。
下記では、前述した図1〜図9と共に図10を参照して、本一実施例によるタッチセンサを含む表示装置について説明する。本発明の一実施例に係るタッチセンサを含む表示装置を説明するにあたって、前述したタッチセンサと同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
図10は、本発明の一実施例に係るタッチセンサを含む表示装置の断面図である。図10を参照すると、本発明の一実施例に係る表示装置1は、表示パネル300、タッチパネル400、偏光板500およびカバーウィンドウ600を含む。
表示パネル300は、映像を表示可能な領域である表示領域(display area、DA)、そして表示領域(DA)の周辺に位置する周辺領域(peripheral area、PA)を含む。図10に示す実施例において、表示パネル300は、上側方向に映像を表示することができる。
表示領域(DA)には、複数の画素(PX)および画素(PX)と連結して駆動信号を伝達する複数の表示信号線(図示せず)が含まれる。表示信号線は、ゲート信号を伝達する複数のゲート信号線(図示せず)およびデータ信号を伝達する複数のデータ線(図示せず)を含む。ゲート信号線とデータ線は互いに交差しながら伸びることができる。表示信号線は、周辺領域(PA)に延長してパッド部(図示せず)を形成することができる。
複数の画素(PX)は、略行列形態で配列されてもよいが、略行列形態に限定されるものではない。各画素(PX)は、ゲート線およびデータ線と連結された少なくとも一つのスイッチング素子(図示せず)およびスイッチング素子に連結された少なくとも一つの画素電極(図示せず)を含むことができる。スイッチング素子は、表示パネル300に集積されている薄膜トランジスターなどの三端子素子であり得る。スイッチング素子は、ゲート線が伝達するゲート信号によってターンオンまたはターンオフされて、データ線が伝達するデータ信号を画素電極に伝達することができる。画素(PX)は、画素電極と対向する共通電極(図示せず)をさらに含むことができる。共通電極は共通電圧を伝達することができる。画素(PX)は、画素電極に印加されたデータ電圧により、所望の輝度の映像を表示することができる。
有機発光表示装置の場合、画素電極と共通電極の間に発光層が位置することで、発光素子が形成されることができる。色表示を実現するために、各画素(PX)は、基本色(primary color)のうち一つを表示することができ、各画素(PX)が表示する基本色を合わせることで所望の色が認識される。基本色の例としては、赤色、緑色、青色などの三原色または四原色が挙げられる。各画素(PX)は、各画素電極に対応する所に位置し、基本色のうち一つを表す色フィルターをさらに含んでもよく、発光素子に含まれる発光層が、有色の光を発光してもよい。
表示パネル300上にはタッチパネル400が位置する。タッチパネル400は、OCA(optical clear adhesive)、OCR(optical clear resin)、PSA(pressure sensitivity adhesive)等の粘着剤10aを用いて表示パネル300上に付着できる。しかし、タッチパネル400が前述したタッチ基板404を中心として上面および下面にそれぞれ第1および第2タッチ電極410、420を形成し、前記第1および第2タッチ電極410、420上に複数の第1および第2微細突起413、423が形成されれば、前記粘着剤10aが不要になる。即ち、タッチ電極410、420に形成された第1および第2微細突起413、423によって、タッチパネル400と表示パネル300が合着されることができる。
タッチパネル400は、外部物体による接触を感知することができる。ここで接触には、使用者の手のような外部物体が表示装置1の上面に直接的にあたる場合だけでなく、外部物体が表示装置1に接近するか、接近した状態で動く(hovering)場合も含む。
前述したように、タッチパネル400は、タッチ基板404、第1および第2タッチ電極410、420、第1および第2連結部412、422、第1および第2タッチ配線411、421を含む。
本発明の一実施例によると、第1および第2タッチ電極410、420は、図1に示すように、タッチ基板404の同一面に形成されてもよく、図9に示すように、タッチ基板404の互いに異なる面である上面および下面に形成されてもよい。
そして、第1および第2タッチ電極410、420には、繊毛形状の複数の微細突起が形成される。第1タッチ電極410の上面には複数の第1微細突起413が形成され、第2タッチ電極420の上面には複数の第2微細突起423が形成される。第1および第2微細突起413、423は、タッチパネル400と異なる構成を合着させることができる。
前述したように、第1および第2微細突起413、423は、トッケイヤモリの足の裏に形成された微細な繊毛形状と同一または類似した形状からなることができる。複数の第1および第2微細突起413、423が前記形状からなることで、ファンデルワールス結合による静電気的引力が集められて大きな接着力が生じる。
一方、第1および第2微細突起413、423の各端部は、複数本に分かれた形状からなることができる。そして、前記複数の第1および第2微細突起413、423は、タッチ基板404に対して一定の角度に傾いた形状に配置される。前記複数の第1および第2微細突起413、423が一定の角度に傾いた形状に配置されれば、前述したように接着された物体から容易に分離させる方向性接着力(directional adhesion)が生じる。
図1に示すように、タッチパネル400の第1および第2タッチ電極410、420がタッチ基板404の上面に形成される場合、粘着剤なしに偏光板500がタッチパネル400上に合着され得る。本発明の一実施例によると、第1および第2タッチ電極410、420に形成された第1および第2微細突起413、423が強い接着力を提供するため、前述したように、粘着剤なしに偏光板500とタッチパネル400が合着され得る。
一方、図9に示すように、第1および第2タッチ電極410、420がタッチ基板404の互いに異なる面である上面および下面にそれぞれ形成される場合は、タッチパネル400と表示パネル300を結合する時に使用される粘着剤10aが不要である。前述したように、タッチ基板404の下面に形成された第2タッチ電極420に形成された複数の第2微細突起423により、タッチパネル400と表示パネル300が合着されることができる。
偏光板500は、フレキシブルフィルム形態であることができる。偏光板500は、PVA(polyvinyl alcohol)を含むことができ、偏光板500の両側には、少なくとも一つの支持体が付着できる。支持体は、TAC(tri acetate cellulose)、CAP(cellulous acetate propionate)、WV−TAC(wide view−TAC)等を含むことができる。偏光板500の一側面には、粘着剤が形成されることができる。
偏光板500は、偏光板500の下部に位置する表示パネル300、タッチパネル400等が含む様々な電極または配線で反射する外部光が視認されることを防止できる。即ち、外部から表示装置1の内部に入射して偏光板500を通過し、偏光板500の下の電極または配線で反射して再び偏光板500に入射された光は、外部から偏光板500に入射した光と相殺干渉を起こすことで外部から視認されない。
偏光板500上にはカバーウィンドウ600がさらに設けられることができる。カバーウィンドウ600は、プラスチックまたはガラスなどの絶縁物質からなることができる。カバーウィンドウ600は、フレキシブルであっても固くてもよい。カバーウィンドウ600の表面は、外部物体が接触可能な表示装置1のタッチ面であってもよい。カバーウィンドウ600は、OCA、OCR、PSAなどの粘着剤(図示せず)を用いて偏光板500の上に付着することができる。
従って、前述した本発明の一実施例に係る表示装置は、第1および第2タッチ電極410、420に第1および第2微細突起413、423が形成されることで、タッチ基板404を中心として上面および下面のうち少なくとも一つに接着力を提供することができる。
上記のように、タッチ基板404上に形成されたタッチ電極410、420の上面または下面に複数の微細突起413、423が形成されれば、タッチパネル400と偏光板500またはタッチパネル400と表示パネル300を付着するための接着剤または粘着剤が必要ないため、表示装置の厚さをより薄くすることができる。
また、前述した本発明の一実施例に係る表示装置は、折り畳まれたり撓んだり曲げられたりできる表示装置1の柔軟性をさらに高めることができ、タッチセンサ400の厚さが薄くなるので、タッチセンサを含む表示装置が表示する映像の透過率などの光学特性を改善することができる。
また、タッチ電極410、420上に形成された第1および第2微細突起413、423が強い接着力を生じさせるため、前述した本発明の一実施例に係る表示装置は、表示装置が折り畳まれたり撓んだり曲げられる時に、タッチパネルと表示パネルまたはタッチパネルと偏光板が互いに分離することを防止できる。
一方、一定の角度に傾いた第1および第2微細突起413、423により、表示装置を製造する工程でタッチパネルと偏光板が誤って付着した場合、タッチパネルと偏光板を容易に分離することができ、タッチセンサと偏光板を再び互いに付着させることができるため、費用を節減して製造工程を短縮させることができる。
下記では、前述した図1〜図9と共に図11〜図26を参照して、本一実施例によるタッチセンサの製造方法について説明する。本発明の一実施例に係るタッチセンサの製造方法を説明するにあたって、前述したタッチセンサと同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
図11〜図19は、タッチセンサのタッチ電極の製造過程を順に示した図面であり、図20〜図24は、タッチ電極の上面に微細突起を形成する過程を順に示した図面であり、図25および図26は、タッチ電極の上面に微細突起を形成する他の過程を順に示した図面である。
先ず、図11〜図19を参照して、タッチ基板404上に第1および第2タッチ電極410、420等を形成する過程について説明する。図11を参照すると、シクロオレフィンポリマー(cyclic olefin polymer、COP)フィルム、非延伸ポリカーボネート(poly carbonate、PC)フィルム、トリアセチルセルロース(triacetyl cellulose、TAC)フィルムなどの母基板401上に導電層が形成される。導電層は、順次積層された第1導電層41と第2導電層43を含むことができるが、第1導電層41と第2導電層43を含む態様に限定されるものではない。
導電層が、順次積層された第1導電層41と第2導電層43を含む場合、第1導電層41は、前述したタッチ電極410、420をなす物質で、例えば、金属ナノワイヤー(metal nanowire)、PEDOTなどの導電性ポリマー(conductive polymer)、メタルメッシュ(metal mesh)、炭素ナノチューブ(CNT)、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、薄い金属層などの透明な導電物質を少なくとも一つ含むことができる。第2導電層43は、アルミニウム(Al)のような金属物質を含むことができる。
次の図12および図13を参照すると、第1導電層41と第2導電層43がパターニングされることで、第1中間パターン410Pと第2中間パターン420P、第2連結パターン422P、そして第1中間パターン410Pおよび第2中間パターン420Pと連結されている第1タッチ配線411および第2タッチ配線(図示せず)が形成される。第1中間パターン410Pと第2中間パターン420Pの形態は、それぞれ前述した第1タッチ電極410と第2タッチ電極420と同一であってもよい。
同一の列に位置する第2中間パターン420Pは、第2中間パターン420Pと同一層に位置し、共にパターニングされる第2連結パターン422Pを通じて互いに連結されてもよい。同一の列に位置する第2中間パターン420Pが第2連結パターン422Pを通じて互いに連結される態様とは違って、同一行に位置する第1中間パターン410Pが別途の第1連結パターン(図示せず)を通じて互いに連結されてもよい。しかし、図12および図13と違って、第2中間パターン420Pは別の第2連結パターンを通じて互いに連結され、第1中間パターン410Pが同一の行に位置する第1連結パターンを通じて連結されてもよい。
次の図14および図15を参照すると、第1中間パターン410Pと第2中間パターン420P、そして第2連結パターン422Pの上部層である第2導電層43がエッチングなどの方法で除去されて、透明な複数の第1タッチ電極410、複数の第2タッチ電極420、そして複数の第2連結部422が形成される。図14および図15とは違って、同一の列に配列された第1タッチ電極410が同一層に位置する第1連結部412に連結された場合、本段階で第2連結部422の代わりに第1連結部412を形成することもできる。
第1タッチ配線411および第2タッチ配線421は、依然として第1導電層41および第2導電層43を全て含み、低抵抗配線をなすことができる。
次の図16および図17を参照すると、第1タッチ電極410、第2タッチ電極420、第2連結部422およびタッチ配線上に絶縁物質が積層されてパターニングされれば、第2連結部422上に位置し、第2連結部422を覆う絶縁膜430が形成される。
次の図18および図19を参照すると、絶縁膜430上に導電性物質が積層されパターニングされることで第2連結部422と絶縁して交差し、一行で互いに隣接した第1タッチ電極410を連結する第1連結部412が形成される。図18および図19で示された態様により、第1タッチ電極410および第2タッチ電極420で構成されるタッチセンサが母基板401上に完成する。
図11〜図19に示された第1および第2タッチ電極410、420を形成する工程は、母基板401の同一面に第1および第2タッチ電極410、420を形成する工程である。しかし、母基板401の互いに異なる面、即ち、母基板401の上面および下面に第1導電層41および第2導電層43を形成することができる。但し、図11〜図19と違って、母基板401の上面では第1中間パターンのみを形成し、母基板401の下面では第2中間パターンのみを形成することができる。
母基板401の上面では第1中間パターンのみが形成され、母基板401の下面では第2中間パターンのみが形成される場合、第1中間パターンは、前述した図8および図9に示す第1タッチ電極410で形成され、第2中間パターンは、図8および図9に示す第2タッチ電極420で形成されることができる。
次に、図20〜図24を参照して、第1および第2タッチ電極410、420上に複数の微細突起を形成する過程について説明する。図20〜図22を参照すると、前述した工程によって形成された第1および第2タッチ電極410、420上に感光性物質であるフォトレジスト(PR)が形成される。前記フォトレジスト(PR)を露光および現像することで第1および第2タッチ電極410、420上に第1マスクパターン(PR1)が形成される。第1マスクパターン(PR1)は、第1および第2タッチ電極410、420の上面に形成される複数の微細突起に対応するパターンからなる。
図23および図24を参照すると、第1マスクパターン(PR1)をエッチングマスクとして使い、エッチング工程を行うことによって第1および第2タッチ電極410、420にそれぞれ第1および第2微細突起413、423が形成される。エッチング工程に使用されるエッチング液の種類およびエッチング工程時間を調節することで、第1および第2タッチ電極410、420上面に前述した繊毛形状の微細突起が形成される。エッチング工程が完了した後、第1および第2タッチ電極410、420上に形成された第1マスクパターン(PR1)が除去される。
図20〜図22を用いて説明されるのは、第1および第2タッチ電極410、420上にフォトレジスト(PR)を形成した後、露光および現像工程を通して、第1および第2タッチ電極410、420上に第1マスクパターン(PR1)を形成する工程である。一方、下記では、図25および図26を参照して、マスクモールド470に第1マスクパターン(PR2)を形成した後、第1マスクパターン(PR2)を第1および第2タッチ電極410、420上に転写する工程を説明する。
図25および図26を参照すると、外部に位置するマスクモールド470に第1マスクパターン(PR2)が形成される。マスクモールド470にマスクパターンを形成する工程は、公知のソフトリソグラフィ(soft lithography)による工程であるため、マスクモールド470にマスクパターンを形成する工程の詳細な説明は省略する。第1マスクパターン(PR2)が形成されたマスクモールド470を第1および第2タッチ電極410、420上に移動させた後、第1マスクパターン(PR2)が第1および第2タッチ電極410、420に転写される。第1マスクパターン(PR2)が第1および第2タッチ電極410、420に転写されることにより、前述した図22と同様に、第1および第2タッチ電極410、420上に第1マスクパターンが形成されることができる。
前述したように、図25および図26では、第1および第2タッチ電極410、420に直接マスクパターンが形成されず、マスクモールド470の一側面にマスクパターンが形成され、マスクモールド470の一側面に形成されたマスクパターンを第1および第2タッチ電極410、420に転写することで第1および第2タッチ電極410、420上に第1マスクパターンが形成される。
前述した工程によって形成されたタッチセンサ400は、第1および第2タッチ電極410、420に第1および第2微細突起413、423が形成されることで、タッチ基板404を中心として上面および下面のうち少なくとも一つに接着力を提供することができる。
上記ように、タッチ基板404上に形成されたタッチ電極410、420の上面に複数の微細突起413、423が形成されれば、表示装置で偏光板500のような他の構成要素を付着させる時に接着剤または粘着剤が必要なく、タッチセンサ400の厚さをより減らすことができ、タッチセンサ400を含む表示装置の厚さも共に減らすことができる。
以上により、本発明の好適な実施例について詳しく説明したが、本発明の権利範囲は本発明の好適な実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
300:表示パネル
400:タッチパネル
404:タッチ基板
410:第1タッチ電極
411:第1タッチ配線
412:第1連結部
413:第1微細突起
420:第2タッチ電極
421:第2タッチ配線
422:第2連結部
423:第2微細突起
430:絶縁膜

Claims (15)

  1. タッチ基板と、
    第1方向に延長形成される複数の第1タッチ電極と、
    前記第1方向に垂直な第2方向に延長形成される複数の第2タッチ電極と、を備え、
    前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の同一面に形成されるか、前記タッチ基板の互いに異なる面にそれぞれ形成され、
    前記複数の第1および第2タッチ電極のうち少なくとも一つには、複数の突起が形成され、
    前記第1および第2タッチ電極のそれぞれは、前記タッチ基板と向かい合う第1面および前記第1面に対向する第2面を備え、
    前記複数の突起は、前記第2面に形成される、タッチセンサ。
  2. 前記突起は、繊毛形状である、請求項1に記載のタッチセンサ。
  3. 前記複数の突起は、前記タッチ基板に対して一定の角度に傾いた、請求項1又は2に記載のタッチセンサ。
  4. 前記突起の端部は、複数本に分かれた、請求項1から3のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
  5. 前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の同一面に形成され、
    前記複数の第1タッチ電極は、前記第1方向に互いに離隔した状態で配置され、
    前記複数の第2タッチ電極は、前記第2方向に互いに離隔した状態で配置され、前記複数の第1タッチ電極と重ならない、請求項1から4のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
  6. 前記複数の第1および第2タッチ電極は、同一層に形成される、請求項5に記載のタッチセンサ。
  7. 前記複数の第1タッチ電極のうち隣接した一対の第1タッチ電極は、第1連結部によって互いに連結され、
    前記複数の第2タッチ電極のうち隣接した一対の第2タッチ電極は、前記第1連結部と離れた状態で交差する第2連結部によって互いに連結される、請求項6に記載のタッチセンサ。
  8. 前記第1連結部は、前記第1タッチ電極と同一層に形成される、請求項7に記載のタッチセンサ。
  9. 前記第1連結部は、前記第1タッチ電極と一体で形成される、請求項8に記載のタッチセンサ。
  10. 前記第2連結部は、前記第2タッチ電極と異なる層に形成される、請求項7から9のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
  11. 前記第1および第2連結部の間に形成され、前記第1および第2連結部を絶縁する絶縁膜をさらに備える、請求項10に記載のタッチセンサ。
  12. 前記第2連結部の上面に複数の突起が形成される、請求項7から11のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
  13. 前記複数の第1および第2タッチ電極は、前記タッチ基板の互いに異なる面に、互いに交差するように形成される、
    請求項1から4のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
  14. 前記第1および第2タッチ電極は、金属ナノワイヤー、メタルメッシュ、炭素ナノチューブ、グラフェン、ITOおよびIZOのうち少なくとも一つを含む、請求項1から13のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
  15. 前記第1および第2タッチ電極にそれぞれ連結された第1および第2タッチ配線をさらに備える、請求項1から14のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
JP2016033796A 2015-02-25 2016-02-25 タッチセンサ Active JP6861468B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0026799 2015-02-25
KR1020150026799A KR102281850B1 (ko) 2015-02-25 2015-02-25 터치 센서, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016157442A true JP2016157442A (ja) 2016-09-01
JP6861468B2 JP6861468B2 (ja) 2021-04-21

Family

ID=55411324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016033796A Active JP6861468B2 (ja) 2015-02-25 2016-02-25 タッチセンサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10191578B2 (ja)
EP (1) EP3062202B1 (ja)
JP (1) JP6861468B2 (ja)
KR (1) KR102281850B1 (ja)
CN (1) CN105912152B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021095648A (ja) * 2019-12-14 2021-06-24 鳥光 慶一 離隔動作識別素子とこれを有する荷重刺激のセンシングシステム、及びこれらに関連する学習済みモデルと推測システム
JP2022075456A (ja) * 2020-11-04 2022-05-18 ティーピーケイ アドバンスド ソリューションズ インコーポレーテッド タッチパネル及びその製造方法
US11587119B2 (en) 2017-01-01 2023-02-21 xAd, Inc. Method and apparatus for impressing publicly displayed information on mobile devices
US11675448B2 (en) 2020-12-11 2023-06-13 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel and method for forming the same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9259904B2 (en) 2011-10-20 2016-02-16 Apple Inc. Opaque thin film passivation
KR20150103977A (ko) * 2014-03-04 2015-09-14 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2018057969A1 (en) 2016-09-23 2018-03-29 Apple Inc. Touch sensor panel with top and/or bottom shielding
KR102663715B1 (ko) 2016-11-15 2024-05-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102685973B1 (ko) * 2016-12-14 2024-07-19 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
CN107036657B (zh) * 2017-05-19 2019-08-16 重庆大学 一种磁、力纤毛仿生传感器的制备方法
KR102360850B1 (ko) * 2017-06-30 2022-02-10 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치
CN108319370B (zh) * 2018-02-02 2021-11-23 合肥鑫晟光电科技有限公司 电子设备及其控制方法
CN108925053B (zh) * 2018-06-29 2020-05-22 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性线路板及其制作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040071870A1 (en) * 1999-06-14 2004-04-15 Knowles Timothy R. Fiber adhesive material
US20060005362A1 (en) * 2002-05-24 2006-01-12 Eduard Arzt Methods for modifying the surfaces of a solid and microstructured surfaces with encreased adherence produced with said methods
JP2012053924A (ja) * 2010-07-22 2012-03-15 Alps Electric Co Ltd 入力装置及びその製造方法
JP2013152579A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Dexerials Corp 透明導電性素子、入力装置、電子機器および透明導電性素子作製用原盤
US20140327838A1 (en) * 2013-05-02 2014-11-06 The Boeing Company Touch screens comprising graphene layers

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005121908A (ja) 2003-10-16 2005-05-12 Advanced Display Inc 反射型液晶表示装置および半透過型液晶表示装置ならびにこれらの製法
US20080292840A1 (en) 2004-05-19 2008-11-27 The Regents Of The University Of California Electrically and thermally conductive carbon nanotube or nanofiber array dry adhesive
KR101205852B1 (ko) 2006-05-26 2012-11-28 엘아이지에이디피 주식회사 디스플레이 패널 제작을 위한 기판 합착 장치 및 방법,이에 사용되는 기판 흡착 장치
KR101633034B1 (ko) * 2009-10-23 2016-06-24 삼성디스플레이 주식회사 터치 기판, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 표시 장치
CN101852934A (zh) * 2010-05-31 2010-10-06 北京富纳特创新科技有限公司 触摸式液晶显示屏
KR20120091784A (ko) 2011-02-10 2012-08-20 삼성전자주식회사 휴대용 통신 장치의 표시 장치
JP5730240B2 (ja) 2011-04-25 2015-06-03 信越ポリマー株式会社 静電容量センサシートの製造方法及び静電容量センサシート
CN104040642B (zh) 2011-08-24 2016-11-16 宸鸿科技控股有限公司 图案化透明导体和相关制备方法
WO2013031710A1 (ja) 2011-08-31 2013-03-07 綜研化学株式会社 インプリントモールド固定用粘着シート、インプリント装置およびインプリント方法
TWM425340U (en) 2011-10-21 2012-03-21 Henghao Technology Co Ltd Capacitive touch panel and touch display panel using the same
KR102009880B1 (ko) * 2012-10-23 2019-08-12 엘지디스플레이 주식회사 메탈 메쉬형 터치 스크린 패널
CN104571652B (zh) * 2013-10-09 2017-12-01 宸鸿光电科技股份有限公司 触控装置结构
KR102211968B1 (ko) 2013-12-02 2021-02-05 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널, 표시 장치 및 터치 패널의 제조 방법
US10037114B2 (en) * 2014-05-12 2018-07-31 Lg Innotek Co., Ltd. Touch window
CN104281319A (zh) * 2014-08-22 2015-01-14 京东方科技集团股份有限公司 触摸面板及其制造方法和触摸显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040071870A1 (en) * 1999-06-14 2004-04-15 Knowles Timothy R. Fiber adhesive material
US20060005362A1 (en) * 2002-05-24 2006-01-12 Eduard Arzt Methods for modifying the surfaces of a solid and microstructured surfaces with encreased adherence produced with said methods
JP2012053924A (ja) * 2010-07-22 2012-03-15 Alps Electric Co Ltd 入力装置及びその製造方法
JP2013152579A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Dexerials Corp 透明導電性素子、入力装置、電子機器および透明導電性素子作製用原盤
US20140327838A1 (en) * 2013-05-02 2014-11-06 The Boeing Company Touch screens comprising graphene layers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11587119B2 (en) 2017-01-01 2023-02-21 xAd, Inc. Method and apparatus for impressing publicly displayed information on mobile devices
JP2021095648A (ja) * 2019-12-14 2021-06-24 鳥光 慶一 離隔動作識別素子とこれを有する荷重刺激のセンシングシステム、及びこれらに関連する学習済みモデルと推測システム
JP2022075456A (ja) * 2020-11-04 2022-05-18 ティーピーケイ アドバンスド ソリューションズ インコーポレーテッド タッチパネル及びその製造方法
JP7106701B2 (ja) 2020-11-04 2022-07-26 ティーピーケイ アドバンスド ソリューションズ インコーポレーテッド タッチパネル及びその製造方法
US11675448B2 (en) 2020-12-11 2023-06-13 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel and method for forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3062202B1 (en) 2021-05-12
CN105912152B (zh) 2021-02-09
US20160246435A1 (en) 2016-08-25
EP3062202A1 (en) 2016-08-31
KR20160104188A (ko) 2016-09-05
JP6861468B2 (ja) 2021-04-21
US10191578B2 (en) 2019-01-29
CN105912152A (zh) 2016-08-31
KR102281850B1 (ko) 2021-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6861468B2 (ja) タッチセンサ
KR102373330B1 (ko) 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 제조 방법
JP7023904B2 (ja) タッチセンサを含む表示装置
JP6625355B2 (ja) タッチパネルを備えるフレキシブル表示装置
US9383850B2 (en) Touch screen and manufacturing method
US20160098110A1 (en) Display device including touch sensor
KR102262470B1 (ko) 터치 스크린 패널 제조 방법
US20130271388A1 (en) Touch sensing three-dimensional display device
WO2017190383A1 (zh) 具有压力感应触控功能的外挂式触摸显示装置
US20180046278A1 (en) Touch display panel
KR20160120401A (ko) 터치 스크린 패널, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법
TW201523367A (zh) 觸控面板
JP5987668B2 (ja) 表示装置およびその製造方法
WO2016199263A1 (ja) 入力装置
KR102305463B1 (ko) 터치 센서를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20160073278A (ko) 터치 센서 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170425

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200511

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200923

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210119

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210119

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210127

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210330

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6861468

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250