KR102388979B1 - Touch sensor arrangement - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학적으로 투명한 전기 절연성 기판, 상기 기판상에 배치되어 있는 적어도 하나의 광학적으로 투명한 전기 전도성 센서 부재와 광학적으로 투명한 센서 부재에 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 구조를 가진 터치 센서 장치에 관한 것이다. 상기 접촉 구조는 b≥0인 조성식 MoaXbOcNd(식 중 X는 니오븀, 탄탈, 바나듐, 텅스텐, 크롬, 레늄, 하프늄, 티탄과 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소 또는 다수 원소들의 조합임)를 가진 금속 산질화물로 제조되는 적어도 하나의 층을 갖는다.The present invention relates to a touch sensor device having an optically transparent electrically insulating substrate, at least one optically transparent electrically conductive sensor member disposed on the substrate, and at least one contact structure for electrically contacting the optically transparent sensor member. it's about The contact structure is a compositional formula Mo a X b O c N d with b≥0 (wherein X is an element selected from the group consisting of niobium, tantalum, vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, titanium and zirconium or a plurality of elements combination) with It has at least one layer made of a metal oxynitride.

Description

터치 센서 장치{TOUCH SENSOR ARRANGEMENT}Touch sensor device {TOUCH SENSOR ARRANGEMENT}

본 발명은 광학적으로 투명한 전기 절연성 기판, 상기 기판상에 배치되어 있는 적어도 하나의 광학적으로 투명한 전기 전도성 센서 부재와 상기 광학적으로 투명한 센서 부재에 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 구조를 가진 터치 센서 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensor device having an optically transparent electrically insulating substrate, at least one optically transparent electrically conductive sensor member disposed on the substrate, and at least one contact structure for electrically contacting the optically transparent sensor member. is about

터치 센서는 예를 들면 항법 시스템, 복사기와 같은 다양한 전자기기, PC 시스템 또는 최근에는 많은 경우에 휴대전화, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA(개인 휴대 단말기), 휴대용 음악 재생기와 같은 모바일 기기 등에서 사용되고 있다. 이와 관련하여, 터치 센서는 대개 표시부, 예를 들면 액정(LCD) 또는 OLED(유기발광 다이오드) 디스플레이 스크린 위에 배치되거나 이러한 표시부에 통합되어 터치스크린이라고도 하는 소위 터치 패널을 구성한다. 이러한 터치 패널은 사용자가 전자기기를 직감적으로 작동할 수 있게 하는데, 사용자는 손가락, 펜 또는 또 다른 물체를 이용하여 터치 센서의 표면을 터치함으로써 전자기기와 통신하게 된다.Touch sensors are used, for example, in various electronic devices such as navigation systems, photocopiers, PC systems, or, in many cases, mobile phones, smart phones, tablet PCs, personal digital assistants (PDAs), portable music players, etc. . In this regard, the touch sensor is usually disposed on or integrated into a display unit, for example a liquid crystal (LCD) or OLED (organic light-emitting diode) display screen, to constitute a so-called touch panel, also called a touch screen. Such a touch panel enables a user to intuitively operate an electronic device, and the user communicates with the electronic device by touching the surface of the touch sensor using a finger, pen, or another object.

예를 들면 광학 방식, 음향 방식, 저항막 방식(resistive) 또는 정전용량 방식(capacitive) 검출을 토대로 터치 지점을 검출하기 위한 다양한 물리적 방법이 공지되어 있다. 시장에서 이용 가능한 터치 패널의 대부분은 저항막 방식(저항) 또는 정전용량 검출을 기반으로 한다. 정전용량 방식 터치 센서 장치의 기본 구조는 전기 절연성 기판에 도포되고 선택적으로 작동이 가능하며 터치 센서의 전극으로서 기능하는 적어도 2개의 전기 전도층으로 이루어져 있다. 유전체 또는 전기 전도체가 센서 바로 가까이에 있게 되면 2개의 전기 전도층 사이에 정전용량 변화를 일으키고 이는 해당 분석 장치를 이용하여 검출 및 분석할 수 있다. 상기 2개의 전기 전도층은 기판의 대향 표면이나 JP2013/20347에 기재되어 있는 바와 같이 예를 들면 기판의 일면에 도포될 수 있다. 기판의 일면에 배치되는 경우에 상기 전극들은 통상적으로 개개의 전극이 격자 배치로 상하 교차하여 위치하게 되고 겹치는 지점에서 전기 절연층에 의해 서로 분리되어 있는 2차원 그리드 내 배치되어 있다.Various physical methods for detecting a touch point based on, for example, optical, acoustic, resistive or capacitive detection are known. Most of the touch panels available on the market are based on resistive (resistive) or capacitive sensing. The basic structure of the capacitive touch sensor device consists of at least two electrically conductive layers applied on an electrically insulating substrate and selectively operable and functioning as electrodes of the touch sensor. When a dielectric or electrical conductor is placed in the immediate vicinity of the sensor, it causes a capacitance change between the two electrically conductive layers, which can be detected and analyzed using the corresponding analysis device. The two electrically conductive layers may be applied to opposite surfaces of the substrate or, for example, to one side of the substrate as described in JP2013/20347. When disposed on one surface of a substrate, the electrodes are typically disposed in a two-dimensional grid in which individual electrodes are vertically crossed in a grid arrangement, and are separated from each other by an electrical insulating layer at the overlapping point.

터치 센서를 터치스크린에 적용하기 위해서 터치 센서는 광학 범위에서 투명하게 구현되어 사용자가 표시부(display unit)를 최대한 방해받지 않고 볼 수 있도록 하여야 한다. 이러한 목적을 위해서 예를 들면 인듐-주석 산화물(ITO), 인듐-아연 산화물(IZO) 또는 알루미늄-아연 산화물(AZO)과 같은 투명한 전도성 산화물(TCO), 전기 전도성 폴리머 필름 또는 유사한 재료로부터 전극을 제작하는 것이 알려져 있다. 이들 재료의 낮은 전도도와 제작 공정에 있어 어려움으로 인해 실제 적용에 있어서는 전극을 이들이 교차하는 위치에서 금속 브리지라고도 하는 금속 접촉 구조에 의해 연결해 줄 필요가 있다. 가장 단순한 변형예에 있어서, 이들 연결 접촉 구조는 전도성이 양호한 Al, Mo, Cu, Ag 또는 Au 또는 이들 금속을 기재로 하는 합금으로 제조되는 단일층으로 구성된다. 또한 다층의 구현예도 공지되어 있다. 특히 투명 전극에 대한 접촉 구조의 접착성을 향상시키기 위해서 Al, Cu 또는 Ag와 같이 전기 전도성이 좋은 금속으로 제조되는 층과 접촉시킬 투명 전극 사이에 MoxTay(US2011/0199341 A1 참조) 또는 MoxNby로 제조되는 금속 중간층을 제공할 수 있다.In order to apply the touch sensor to the touch screen, the touch sensor should be implemented transparently in an optical range so that the user can see the display unit as much as possible without being disturbed. For this purpose, electrodes are fabricated from transparent conductive oxides (TCO), electrically conductive polymer films or similar materials, for example indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO) or aluminum-zinc oxide (AZO). it is known to do Due to the low conductivity of these materials and the difficulty in the manufacturing process, in practical applications, it is necessary to connect the electrodes by a metal contact structure, also called a metal bridge, at the location where they intersect. In the simplest variant, these connecting contact structures consist of a single layer made of good conductivity Al, Mo, Cu, Ag or Au or alloys based on these metals. Multilayer embodiments are also known. In particular, in order to improve the adhesion of the contact structure to the transparent electrode, Mo x Ta y (see US2011/0199341 A1) or Mo It is possible to provide a metal interlayer made of x Nb y .

금속 접촉 구조는 터치스크린의 기능을 위한 충분한 정도로 전기 전도도를 증가시키지만, 광학적 가시 범위에서 이들의 반사특성으로 인해 터치스크린의 외관이 손상되는 단점이 있다. 터치스크린의 작동정지 상태에서 표시부가 어둡게 될 때 금속 구조가 주변광을 크게 반사하기 때문에 주변광에서 사용자들은 금속 구조를 보게 될 수 있다. 이들 원치 않는 반사를 억제하기 위해서 MoOx, MoxTayOz 또는 MoxNbyOz와 같은 금속산화물로 제조되는 흡광층을 접촉 구조에 일체로 구성하는 것이 공지되어 있다. JP2013/20347은 Mo와 같은 금속층과 MoOx와 같은 금속산화물로 제조되는 흡광층으로 이루어진 다층 접촉 구조로서, 상기 흡광 산화물층이 금속층과 겹쳐 원치 않는 반사 중 일부를 억제하는 것을 개시하고 있다.Although the metal contact structure increases the electrical conductivity to a sufficient degree for the function of the touch screen, there is a disadvantage that the appearance of the touch screen is damaged due to their reflective properties in the optical visible range. Users may see the metal structure in ambient light because the metal structure greatly reflects the ambient light when the display is dimmed in the touchscreen's inactive state. In order to suppress these unwanted reflections, it is known to integrally configure a light absorbing layer made of a metal oxide such as MoO x , Mo x Ta y O z or Mo x Nb y O z in the contact structure. JP2013/20347 discloses a multilayer contact structure comprising a metal layer such as Mo and a light absorbing layer made of a metal oxide such as MoO x , wherein the light absorption oxide layer overlaps the metal layer to suppress some of the unwanted reflection.

통상적으로 박막의 전기 전도층과 접촉 구조는 모두 적합한 스퍼터링 타깃을 이용하는 기상 증착법에 의해 제조되는데, 이후 상기 개별 층들을 습식 화학 에칭 공정과 함께 포토리소그래피에 의해 구조화한다. 상기 다층 접촉 구조를 제조하기 위해서 접촉 구조의 개별 층들의 재료들은 비슷한 에칭속도를 갖는 것이 유리한데, 이 경우 에칭 공정을 하나의 단계로 수행할 수 있고 에칭 매체를 개별 층의 구조화에 맞게 조정할 필요가 없으므로 제작비용을 줄일 수 있기 때문이다. 특히 위에서 언급한 Mo/MoOx의 예의 경우에는 에칭 특성이 만족스럽지 않은데, 이는 (제조공정에 통상적으로 사용되고 있는 인산, 초산과 질산 기재의 에칭액에서) 산화물층 MoOx의 에칭속도가 금속층의 에칭속도와 크게 다르기 때문이다.Typically, both the electrically conductive layer and the contact structure of the thin film are prepared by vapor deposition using a suitable sputtering target, and then the individual layers are structured by photolithography together with a wet chemical etching process. In order to produce the multilayer contact structure, it is advantageous that the materials of the individual layers of the contact structure have similar etching rates, in which case the etching process can be performed in one step and there is no need to adapt the etching medium to the structuring of the individual layers. This is because the manufacturing cost can be reduced. In particular, in the case of Mo/MoO x mentioned above, the etching properties are not satisfactory, because the etching rate of the oxide layer MoO x is the etching rate of the metal layer (in the phosphoric acid, acetic acid and nitric acid-based etchants commonly used in the manufacturing process). because it is very different from

광학적 요건과 유리한 에칭 거동 이외에도, 접촉 구조는 추가 요건을 충족시켜야 한다. 모바일 기기는 특히 작동 중에 환경적인 영향에 의해 높은 응력을 받게 되고(부식, 습기, 땀 등) 부식 또는 그외 반응으로 인해 접촉 구조가 손상될 수 있어 전기적 특성을 변화시키고 터치 센서의 기능을 떨어뜨릴 수 있다.Besides the optical requirements and favorable etching behavior, the contact structure has to fulfill additional requirements. Mobile devices are subjected to high stresses, especially during operation, by environmental influences (corrosion, moisture, sweat, etc.) and corrosion or other reactions can damage the contact structure, which can change electrical properties and reduce the functionality of the touch sensor. there is.

요컨대, 이와 같이 터치 센서 내 접촉 구조는 여러 전기적, 화학적 및 광학적 요건을 만족시켜야 한다. 센서의 충분한 측정 정밀도와 측정 속도를 위해서 접촉 구조는 충분히 높은 전기 전도도를 가져야 하고 접촉시킬 투명한 전기 전도성 전극과는 가급적 낮은 경계저항을 구현하여야 한다. 추가로 접촉 구조는 그의 후방에 배치되는 표시부와 함께 작동 상태에 있거나 표시부가 작동 상태에 있지 않을 때나 가능한 한 사용자에 의해 시각적으로 인식될 수 없어야 한다. 나아가 사용 재료들은 높은 내부식성과 외부의 영향에 대한 저항력을 가져야 하는 동시에 접촉 구조의 재료는 에칭법으로 제조하는 동안에 잘 가공, 즉 잘 에칭될 수 있거나 양호한 에칭 거동을 가져야 한다. 또한 다층 접촉 구조의 경우에 더욱 비용효과적으로 제조하기 위해 개개의 층에서 사용되는 재료의 에칭 특성은 비슷해야 한다.In short, the contact structure in the touch sensor must satisfy various electrical, chemical and optical requirements. For sufficient measurement precision and measurement speed of the sensor, the contact structure must have sufficiently high electrical conductivity and implement as low a boundary resistance as possible with the transparent electrically conductive electrode to be contacted. In addition, the contact structure should not be visually recognizable by the user when it is in an operating state with the indicator disposed on its rear side or when the indicator is not in the operating state or possibly by the user. Furthermore, the materials used must have high corrosion resistance and resistance to external influences, while the material of the contact structure must be well processed, ie, well etched, or have good etching behavior during manufacturing by an etching method. Also, in the case of multi-layer contact structures, the etching properties of the materials used in the individual layers should be similar to make them more cost-effective.

본 발명의 목적은 위에서 언급한 요건과 관련하여 가급적 유리한 특성을 가진 접촉 구조를 구비한 터치 센서 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a touch sensor device having a contact structure that has as much advantageous properties as possible in relation to the above-mentioned requirements.

상기 목적은 제1항에 따른 터치 센서 장치에 의해 달성된다. 유리한 다른 실시형태들은 종속항들로부터 알 수 있다. 터치 센서 표시부 및 본 발명에 따른 터치 센서 장치의 접촉 구조의 제조방법 또한 본 발명의 일부이다.The object is achieved by a touch sensor device according to claim 1 . Other advantageous embodiments can be learned from the dependent claims. A method of manufacturing a touch sensor display unit and a contact structure of a touch sensor device according to the present invention is also a part of the present invention.

본 발명에 따른 터치 센서 장치는 적어도 하나의 광학적으로 투명한 전기 전도성 센서 부재가 위에 배치되어 있는 광학적으로 투명한 전기 절연성 기판을 갖는다. 선택적인 전기 작동이 가능하고 터치의 위치를 정밀하게 알 수 있게 하는 복수 개의 센서 부재가 통상적으로 제공된다. 더 나아가 상기 터치 센서 장치는 광학적으로 투명한 전기 전도성 센서 부재 또는 부재들에 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 구조를 갖되, 본 발명에 따르면 상기 접촉 구조는 금속 산질화물로 제조되는 적어도 하나의 층을 갖는다. 이 경우, 상기 산질화물-형성 금속은 몰리브덴 또는 몰리브덴 이외에 원소 니오븀, 탄탈, 바나듐, 텅스텐, 크롬, 레늄, 하프늄, 티탄과 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 원소 또는 다수 원소들의 조합을 함유하는 혼합물이다. 이에 따라 상기 금속 산질화물은 MoaXbOcNd형의 조성식을 가지며, 식 중 X는 Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti와 Zr로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소 또는 Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti와 Zr로 이루어진 군으로부터 선택되는 다수 원소들의 조합이다. 식 MoaXbOcNd는 엄밀한 의미에서 화학식으로서 이해될 수 없고 금속 산질화물의 상대적 원자 조성을 단순하게 표현하는 것이다. 따라서 지수 a, b, c와 d는 원자 퍼센트 단위로 표시한 것이고 결과적으로 합은 1이 된다. X는 존재할 필요가 없으므로 b의 상대적 비율은 0일 수 있다. 바람직하게는 X는 니오븀 또는 탄탈이다. 이와 달리, b=0인 것이 바람직하다. 상기 금속 산질화물은 초순수 조성일 필요는 없고 다른 원소들과의 불순물이 존재할 수도 있다는 것에 주의해야 한다. 이 경우, 상기 금속 산질화물로 제조되는 층의 반사율은 20% 미만, 특히 10% 미만이다. A touch sensor device according to the present invention has an optically transparent electrically insulating substrate on which at least one optically transparent electrically conductive sensor member is disposed. A plurality of sensor elements are typically provided that enable selective electrical actuation and enable precise location of touches. Furthermore, the touch sensor device has at least one contact structure for electrically contacting an optically transparent electrically conductive sensor member or members, wherein according to the invention the contact structure comprises at least one layer made of a metal oxynitride have In this case, the oxynitride-forming metal is a mixture containing, in addition to molybdenum or molybdenum, one element or a combination of multiple elements selected from the group consisting of the elements niobium, tantalum, vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, titanium and zirconium. am. Accordingly, the metal oxynitride has a composition formula of Mo a X b O c N d type, wherein X is an element selected from the group consisting of Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti and Zr, or It is a combination of a plurality of elements selected from the group consisting of Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti and Zr. The formula Mo a X b O c N d cannot be understood as a chemical formula in the strict sense and is a simple expression of the relative atomic composition of the metal oxynitride. Thus, the exponents a, b, c and d are expressed in atomic percent, resulting in a sum of 1. Since X need not be present, the relative proportion of b can be zero. Preferably X is niobium or tantalum. Alternatively, it is preferred that b=0. It should be noted that the metal oxynitride need not be of an ultrapure composition, and impurities with other elements may be present. In this case, the reflectivity of the layer made of the metal oxynitride is less than 20%, in particular less than 10%.

"터치"는 직접적인 물리적 접촉에 의한 직접적인 접촉뿐 아니라 센서 부재 가까이 물체가 접근하는 것으로도 이해된다. 이에 따라, 터치 센서 장치는 손가락, 촉침 또는 또 다른 물체를 이용하여 터치 센서 부재 터치할 때뿐 아니라 터치 센서 부재 가까이 있게 될 때에도 검출하는 장치로서 이해될 수 있다. 상기 터치 센서 부재는 특히 터치의 정전용량 방식 또는 저항막 방식 검출용으로 구성될 수 있다."Touch" is understood not only as direct contact by direct physical contact, but also as the approach of an object close to the sensor member. Accordingly, the touch sensor device may be understood as a device that detects not only when the touch sensor member is touched by using a finger, a stylus, or another object, but also when the touch sensor member is brought close to the touch sensor device. The touch sensor member may be particularly configured for capacitive or resistive detection of a touch.

"광학적으로 투명"은 각각의 층 또는 구조가 전체 가시광 전자기 스펙트럼 또는 그의 일부 스펙트럼에 대해 실질적으로 투과형임을 의미하는 것으로 이해된다."Optically transparent" is understood to mean that each layer or structure is substantially transmissive for the entire visible light electromagnetic spectrum or a portion thereof.

"반사율"은 반사 광속(luminous flux)과 입사 광속 간의 비로서 이해된다. 상기 반사 광속에는 확산 반사광 또는 후방 산란광도 고려된다. 이는 사람 눈의 파장-의존성 감응도(햇빛의 경우에는 명소시(photopic vision))를 고려한 층의 반사능을 특징으로 하는 측광 치수(photometric dimension)이다. 첫 번째 근사법에서는 본 발명에 따라 제조한 층의 반사율 측정을 위해 550 nm에서 %로 나타낸 반사율(R)을 이용하였다. 상기 파장에서 사람 눈의 감응도(명도 감응도, V-lambda 곡선)가 가장 높다."Reflectivity" is understood as the ratio between the luminous flux and the incident luminous flux. Diffuse reflected light or backscattered light is also considered in the reflected light flux. This is a photometric dimension that characterizes the reflectivity of a layer taking into account the wavelength-dependent sensitivity of the human eye (photopic vision in the case of sunlight). In the first approximation, the reflectance (R) expressed in % at 550 nm was used to measure the reflectance of the layer prepared according to the present invention. At this wavelength, the sensitivity of the human eye (brightness sensitivity, V-lambda curve) is the highest.

상기 광학적으로 투명한 전기 전도성 센서 부재는 인듐-주석 산화물(ITO), 인듐-아연 산화물(IZO) 또는 알루미늄-아연 산화물(AZO)과 같은 투명한 전도성 산화물(TCO), PEDOT:PSS(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(스티렌설포네이트)), 탄소나노튜브 또는 그래핀과 같은 투명한 전도성 폴리머를 가질 수 있다.The optically transparent electrically conductive sensor member may include a transparent conductive oxide (TCO) such as indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO) or aluminum-zinc oxide (AZO), PEDOT:PSS (poly(3,4) -ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)), carbon nanotubes or transparent conductive polymers such as graphene.

상기 접촉 구조의 층 또는 중간층에 금속 산질화물을 사용하는 것이 용도 측면(유리한 광학 반사 거동, 충분히 높은 전기 전도도)과 터치 센서 장치의 제작 관점 모두에서 유리하다. 상기 터치 센서 장치의 층들은 통상적으로 먼저 층들을 기판상에 PVD(물리 기상 증착) 또는 CVD(화학 기상 증착)과 같은 공지의 박막 코팅 기술에 의해 대면적에 걸쳐 증착하고 이어서 포토리소그래피 공정에 의해 구조화하고 후속 에칭 공정으로 추가 가공함으로써 제조한다. 이때, 상기 금속 산질화물로 제조되는 층은 반응 가스로서 산소와 질소를 공급하면서 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금으로 제조되는 금속 타깃을 이용해서 증착할 수 있다(이른바 반응성 스퍼터링). 추가로 질소를 이용하면 산소 공급시에만 수행되고 공정 파라미터 변동에 극히 민감하게 반응하는 금속 산화물층의 제조공정(예를 들면 JP2013/20347에 제안되어 있는 바와 같이)에 비해 코팅 공정의 안정성과 재현성이 개선된다. 상기 금속 산질화물로 제조되는 층의 에칭 특성은 제조공정에 있어서 또 다른 유리한 특성으로서 언급될 수 있다. 상기 금속 산질화물로 제조되는 층은 산업용으로 이용되고 있는 인산, 질산과 초산으로 이루어진 혼합물에서 양호한 에칭 특성을 나타내어 산업용으로 통상적인 습식 화학 에칭법으로 구조화가 잘 이루어질 수 있다.The use of metal oxynitrides in the layer or intermediate layer of the contact structure is advantageous both in terms of application (favorable optical reflection behavior, sufficiently high electrical conductivity) and in terms of fabrication of touch sensor devices. The layers of the touch sensor device are typically first deposited over a large area by a known thin film coating technique such as PVD (physical vapor deposition) or CVD (chemical vapor deposition) on a substrate and then structured by a photolithography process. and further processing with a subsequent etching process. In this case, the layer made of the metal oxynitride may be deposited using a metal target made of molybdenum or a molybdenum alloy while supplying oxygen and nitrogen as reactive gases (so-called reactive sputtering). In addition, when nitrogen is used, the stability and reproducibility of the coating process is lower than that of the metal oxide layer manufacturing process (as proposed in, for example, JP2013/20347), which is performed only when oxygen is supplied and reacts extremely sensitively to changes in process parameters. is improved The etching properties of the layer made of the metal oxynitride may be mentioned as another advantageous property in the fabrication process. The layer made of the metal oxynitride exhibits good etching properties in a mixture of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid used for industrial purposes, and thus can be well structured by a wet chemical etching method conventional for industry.

산소 대 질소의 비(원자 퍼센트)가 3:1 내지 9:1, 즉 층 안에 질소 원자보다 적어도 3배 내지 최대 9배 많은 산소 원자가 함유되어 있는 금속 산질화물층은 반사 특성, 전기 전도성과 인산, 질산과 초산으로 제조되는 혼합물에서의 에칭 특성과 관련하여 전체적으로 특히 유리한 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 즉, 상기 MoaXbOcNd로 제조되는 층에 대해 3≤c/d≤9가 적용된다. 산소 또는 질소 비율을 변화시켜 개별 재료 특성을 최적화할 수 있다. 순수한 몰리브덴 질화물은 이들의 전기적 특성과 관련하여 명백한 금속 특성을 나타내는 반면에(전기 전도성은 금속의 경우보다 작지만 전기 저항은 금속 도체의 범위 내에서 유동적이고, 몰리브덴 질화물은 광학 범위에서 크게 반사함), 화학양론비 미만의 적합한 산소 비율을 가진 순수한 몰리브덴 산화물의 전기적 특성은 예를 들면 본 용도의 경우에 JP2013/20347에 제안되어 있는 바와 같이 그로부터 크게 벗어난다. 이들은 어둡고 광학 범위에서 낮은 반사율을 가지며, 전기 전도성은 더 낮고 이온 전도를 특징으로 한다. 산소 원자를 질소 원자로 부분적으로 치환함으로써 터치 센서에 적용하기 위해 필요한 전기 저항값이 유지 또는 향상된 광학적 반사 거동과 관련하여 몰리브덴 산화물의 유리한 특성을 얻을 수 있는 것으로 밝혀졌다(전기 저항 Rs≤3000 Ω/면적). 동시에 질소 대 산소의 변동 가능한 비율에 의해 자유도(degree of freedom)가 얻어지고 이를 이용하여 몰리브덴 산질화물의 에칭속도를 소정 범위에서 변화시킬 수 있고 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금의 에칭속도에 맞게 조정될 수 있다.A metal oxynitride layer with an oxygen to nitrogen ratio (atomic percent) of 3:1 to 9:1, i.e. at least 3 to 9 times more oxygen atoms than nitrogen atoms in the layer, has reflective properties, electrical conductivity and phosphoric acid, It has been found that overall particularly advantageous properties with respect to etching properties in mixtures prepared with nitric acid and acetic acid are shown. That is, 3≤c/d≤9 is applied to the layer made of Mo a X b O c N d . Individual material properties can be optimized by varying the oxygen or nitrogen ratio. While pure molybdenum nitride exhibits distinct metallic properties with respect to their electrical properties (electrical conductivity is smaller than that of metals, but electrical resistance is variable within the range of metal conductors, molybdenum nitride reflects significantly in the optical range), The electrical properties of pure molybdenum oxide with a suitable substoichiometric ratio of oxygen deviates greatly therefrom, for example as suggested in JP2013/20347 for this application. They are dark, have low reflectivity in the optical range, have lower electrical conductivity and are characterized by ionic conduction. It has been found that by partially replacing oxygen atoms with nitrogen atoms, advantageous properties of molybdenum oxide can be obtained with respect to maintaining or improved optical reflection behavior required for application to touch sensors (electrical resistance Rs≤3000 Ω/area). ). At the same time, a degree of freedom is obtained by a variable ratio of nitrogen to oxygen, and by using it, the etching rate of molybdenum oxynitride can be changed in a predetermined range, and it can be adjusted to the etching rate of molybdenum or molybdenum alloy.

바람직한 구현예에 있어서, 금속 산질화물층 MoaXbOcNd에 대해 다음과 같은 관계식이 적용된다: 0≤b≤0.25a; 0.5≤c≤0.75; 0.01≤d≤0.2 및 a+b+c+d=1과 c+d≤0.8. 특히 바람직하게는 금속 산질화물층에 대해 관계식 0≤b≤0.2a; 0.55≤c≤0.7; 0.01≤d≤0.15 및 a+b+c+d=1과 c+d≤0.8이 적용되고, 이 경우 상술한 장점들이 특히 상당한 정도까지 달성될 수 있다.In a preferred embodiment, the following relations apply for the metal oxynitride layer Mo a X b O c N d : 0≤b≤0.25a; 0.5≤c≤0.75; 0.01≤d≤0.2 and a+b+c+d=1 and c+d≤0.8. Particularly preferably, for the metal oxynitride layer, the relation 0≤b≤0.2a; 0.55≤c≤0.7; 0.01≤d≤0.15 and a+b+c+d=1 and c+d≤0.8 apply, in which case the above-mentioned advantages can be achieved to a particularly significant extent.

상기 접촉 구조는 금속 산질화물로 제조되는 층 이외에도 하나 이상의 다른 재료들로 제조되는 하나 이상의 추가 층을 가질 수도 있고, 바람직한 변형 실시예에서 상기 접촉 구조는 다수의 층, 특히 2개 또는 3개의 층으로 구성된다. 상기 금속 산질화물로 제조되는 층 이외에도 상기 접촉 구조는 Al, Mo, Cu, Ag 또는 Au 또는 이들 금속 중 하나를 기재로 하는 합금(상기 기재라 함은 합금의 주성분 비율이 90 원자 퍼센트가 넘는 것을 의미함)으로 제조되는 금속층을 가짐으로써 상기 접촉 구조의 더 높은 전기 전도도를 얻을 수 있다. 이 경우, 상기 금속 산질화물로 제조되는 층은 금속층의 전방(사용자가 터치 센서 장치를 바라보는 방향으로)에 장착되어 터치 센서 장치의 유리한 반사 거동을 얻는다. 상기 접촉 구조의 반사 특성은 금속 산질화물층의 층 두께를 변화시킴으로써 간섭 효과를 활용하여 추가로 최적화할 수 있다.The contact structure may have, in addition to the layer made of metal oxynitride, one or more further layers made of one or more other materials, in a preferred variant the contact structure comprises a plurality of layers, in particular two or three layers. is composed In addition to the layer made of the metal oxynitride, the contact structure may be Al, Mo, Cu, Ag or Au or an alloy based on one of these metals (the substrate means that the main component ratio of the alloy is more than 90 atomic percent) Higher electrical conductivity of the contact structure can be obtained by having a metal layer made of In this case, the layer made of the metal oxynitride is mounted in front of the metal layer (in the direction in which the user faces the touch sensor device) to obtain an advantageous reflective behavior of the touch sensor device. The reflective properties of the contact structure can be further optimized by taking advantage of the interference effect by varying the layer thickness of the metal oxynitride layer.

본 발명에 따른 실시예에 있어서, 상기 터치 센서 장치는 터치 지점의 저항막(즉, 저항) 또는 정전용량 방식 검출용으로 구현될 수 있다. 상기 터치 센서 장치는 바람직하게는 예를 들면 JP2013/20347에 기재되어 있는 바와 같이 투영식 정전용량 방식 터치 센서로서 구현된다. 이 경우에 상기 터치 센서 장치는 2개의 군으로 나뉘어 그리드 내 배치되고 터치 센서의 전극으로서 기능하는 복수 개의 센서 부재를 갖는다. 그리드 내 배치는 터치 센서 부재가 기판의 표면의 서로 다른 위치에서 예를 들면 체스판과 같이 소정의 패턴으로 배치되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 그러나 상기 그리드는 수직형 배치로 한정되는 것은 아니다. 이에 따라 복수 개의 제1 센서 전극은 제1 방향으로 서로 다른 위치에 배치되고 복수 개의 제2 센서 전극은 제2 방향으로 서로 다른 위치에 배치되되 상기 센서 전극들은 각각 전기 절연층에 의해 교차점에서 서로 분리되어 있다. 일군의 센서 전극은 전기 절연층에 의해 교차점에서 중간에 차단되어 있다. 상기 금속 산질화물을 가진 접촉 구조는 원래 전기적으로 분리되어 있는 이들 전극을 연결하거나 이들 전극에 접촉된다.In an embodiment according to the present invention, the touch sensor device may be implemented for detecting a resistive film (ie, resistance) of a touch point or a capacitive method. The touch sensor device is preferably implemented as a projected capacitive touch sensor as described for example in JP2013/20347. In this case, the touch sensor device is divided into two groups and has a plurality of sensor members disposed in a grid and functioning as electrodes of the touch sensor. Arrangement within the grid is understood to mean that the touch sensor members are arranged at different positions on the surface of the substrate in a predetermined pattern, for example on a chessboard. However, the grid is not limited to a vertical arrangement. Accordingly, the plurality of first sensor electrodes are disposed at different positions in the first direction and the plurality of second sensor electrodes are disposed at different positions in the second direction, and the sensor electrodes are respectively separated from each other at the intersection by the electrical insulating layer. has been A group of sensor electrodes is intercepted at the intersection point by an electrically insulating layer. The contact structure with the metal oxynitride connects or contacts these electrodes, which are originally electrically isolated.

상기 투명 전극을 이들의 교차점에서 연결 접촉하는 것 외에도 금속 산질화물층을 가진 본 발명에 따른 접촉 구조는 전기신호를 추가 처리하기 위한 제어 및 분석 장치에 투명 전극의 전기 연결부를 제공할 수 있다. 금속층과 조합하여 이러한 방식으로 광 반사율과 관련한 높은 요건을 동시에 만족하는 터치 센서 장치의 가시 범위에서 전기 전도도가 높은 접촉을 달성할 수 있다.In addition to connecting the transparent electrodes at their intersections, the contact structure according to the invention with a metal oxynitride layer can provide an electrical connection of the transparent electrode to the control and analysis device for further processing of the electrical signal. In combination with a metal layer, it is possible in this way to achieve high-conductivity contacts in the visible range of the touch sensor device, which simultaneously satisfy high requirements with respect to light reflectivity.

본 발명에 따르면, 상기 터치 센서 장치는 터치 센서 표시부, 소위 터치 패널의 일부를 구성할 수 있다. 이 경우 상기 터치 센서 장치는 별도의 유닛으로서 구현될 수 있고 액정(LCD) 또는 OLED(유기발광 다이오드) 디스플레이 스크린과 같은 표시부에 부착시켜 소위 "아웃-셀(out-cell)" 터치 센서 장치를 형성할 수 있다(JP2013/20347, 도 3a 참조). 두께가 더 작은 터치 패널을 형성하기 위해서 상기 터치 센서 장치는 표시부에 더욱 일체로 구성될 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 상기 터치 센서 장치의 개개의 부품, 예를 들면 투명 기판은 동시에 LCD 디스플레이 스크린의 부품을 구성하거나("온-셀(on-cell)" 터치 센서 장치, 이에 따르면 터치 센서 장치는 그의 후방에 위치해 있는 디스플레이 스크린과 기판을 공유하고 디스플레이 스크린과는 별도의 기판을 갖지 않음, JP2013/20347, 도 3b 참조) 표시부에 더욱더 일체로 구성될 수 있다("인-셀(in-cell)" 터치 센서 장치, US8243027 참조). 금속층과 금속 산질화물층으로 제조되는 본 발명에 따른 접촉 구조의 다층 구현예의 경우에 층 순서에 있어서 금속 산질화물을 가진 층은 금속층보다 금속층의 표시부로부터 더 멀리 이격되어 있음을 주목해야 한다. 이에 따라 사용자가 상기 터치 패널을 바라보는 방향으로 상기 금속 산질화물층은 금속층의 전방에 장착되어 금속층을 가리게 된다.According to the present invention, the touch sensor device may constitute a part of a touch sensor display unit, a so-called touch panel. In this case, the touch sensor device may be implemented as a separate unit and attached to a display unit such as a liquid crystal (LCD) or OLED (organic light emitting diode) display screen to form a so-called “out-cell” touch sensor device. can (see JP2013/20347, Fig. 3a). In order to form a touch panel having a smaller thickness, the touch sensor device may be further integrated with the display unit. Thus, for example, the individual components of the touch sensor device, for example the transparent substrate, simultaneously constitute a component of the LCD display screen (“on-cell” touch sensor device, thus the touch sensor device). shares a substrate with a display screen located behind it and does not have a separate substrate from the display screen, see JP2013/20347, Fig. 3b) can be further integrated into the display unit (“in-cell”) )" touch sensor device, see US8243027). It should be noted that in the case of a multilayered embodiment of the contact structure according to the invention made of a metal layer and a metal oxynitride layer, the layer with the metal oxynitride in the layer order is spaced farther from the display of the metal layer than the metal layer. Accordingly, the metal oxynitride layer is mounted in front of the metal layer in the direction in which the user faces the touch panel to cover the metal layer.

도 1a와 도 2a는 본 발명에 따른 터치 센서 장치의 구성을 도시하고 있는 개략적인 평면도이다.
도 1b와 도 2b는 각각 다양한 접촉 구조의 층상 구성을 도시하고 있는 확대 단면도이다.
1A and 2A are schematic plan views illustrating the configuration of a touch sensor device according to the present invention.
1B and 2B are enlarged cross-sectional views each showing a layered configuration of various contact structures.

이하, 도 1a, 도 1b, 도 2a와 도 2b를 참조하여 실시예를 중심으로 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 도 1a와 도 2a는 동일한 것으로 본 발명에 따른 터치 센서 장치의 구성을 도시하고 있는 개략적인 평면도이고, 도 1b와 도 2b에는 각각 다양한 접촉 구조의 층상 구성의 단면이 확대 도시되어 있다. 여기에서 도 1a와 도 2a에 도시되어 있는 터치 센서 장치의 상세 부분이 파선으로 표시되어 있다. 터치 센서 장치(10)는 터치 패널의 일부이고 전기 절연 재료, 예를 들면 유리 또는 투명 플라스틱으로 제조되는 광학적으로 투명한 기판(1)을 갖고 있다. "온-셀" 터치 센서 장치로서 일 구현예의 범위에서 상기 터치 센서 장치의 기판은 LCD 디스플레이 스크린의 컬러 필터 기판을 동시에 구성하지만, 상기 기판은 별도의 기판으로서 구현될 수도 있다. 상기 실시예는 터치의 정전용량 방식 검출을 토대로 하며 기능과 구조에 있어서 JP2013/20347의 투영식 정전용량 방식 터치 패널에 상응한다. 정전용량 방식 검출을 위해 필요한 전극은 기판의 동일면 상에 열과 행으로 이루어져 있는 그리드 내 체스판 형태의 패턴으로 배치되고 광학적으로 투명한 전기 전도성 재료, 예를 들면 인듐-주석 산화물(ITO)로 구성되는 복수 개의 층상 터치 센서 부재(2x, 2y)에 의해 형성된다. 예시를 위해 2개의 전극이 도면에 서로 다른 음영으로 도시되어 있다. 상기 전극은 교차점에서 전기 절연층(3)에 의해 전기적으로 서로 분리되어 있다. 이 경우, 일군의 터치 센서 부재, 예를 들면 2y는 각각의 모서리에서 수직 방향으로 전기가 전도되도록 서로 연결되어 있는 반면에, 타군의 터치 센서 부재(2x)는 초기에 전기적으로 차단되어 있다. 상기 전기 차단은 전기 절연층(3)에 의해 이루어진다. 일군의 터치 센서 부재들(2x)은 연결 접촉 구조(4)에 의해 수평 방향으로 전기 접촉되어 있다. 본 실시예에서 상기 연결 접촉 구조는 3개의 층으로 구성되어 있고 몰리브덴 산질화물(5)로 제조되는 층과 Al, Mo, Cu, Ag 또는 Au와 같은 고전도성 금속 또는 이들 금속 중 하나를 기재로 하는 합금으로 제조되는 금속층(6)을 갖고 있다. 또한 Mo, W, Ti, Nb 또는 Ta 또는 이들 금속 중 하나를 기재로 하는 합금으로 제조되는 추가 금속층(7)이 또한 커버층으로서 제공되어 있고, 이 경우에 바람직하게는 상기 산질화물층에는 동일한 금속 또는 동일한 합금이 사용된다. 층(7)은 상기 고전도성 금속으로 제조되는 하부에 위치해 있는 층(6)에 대해 확산 장벽 및/또는 보호층으로서(기계적 손상, 부식, 습기, 땀 등에 대한) 이용된다. 상기 금속 산질화물로 제조되는 층은 사용자가 터치 패널을 바라보는 방향(20)으로 상기 2개의 금속층 전방에 장착되어 금속층을 가린다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Figs. 1A and 2A are schematic plan views showing the configuration of a touch sensor device according to the present invention as the same, and FIGS. 1B and 2B are enlarged cross-sections of the layered configuration of various contact structures, respectively. Here, a detailed portion of the touch sensor device shown in FIGS. 1A and 2A is indicated by a broken line. The touch sensor device 10 has an optically transparent substrate 1 which is part of a touch panel and is made of an electrically insulating material, for example glass or transparent plastic. As an “on-cell” touch sensor device, in the scope of one embodiment, the substrate of the touch sensor device simultaneously constitutes the color filter substrate of the LCD display screen, but the substrate may be implemented as a separate substrate. The above embodiment is based on capacitive detection of touch and corresponds to the projected capacitive touch panel of JP2013/20347 in function and structure. Electrodes required for capacitive detection are arranged in a chessboard pattern in a grid consisting of columns and rows on the same side of a substrate and are made of an optically transparent electrically conductive material, for example, indium-tin oxide (ITO). It is formed by two layered touch sensor members (2x, 2y). For the sake of illustration, the two electrodes are shown in different shades in the figure. The electrodes are electrically separated from each other by an electrically insulating layer 3 at the intersection. In this case, a group of touch sensor members, for example 2y, are connected to each other so that electricity is conducted in a vertical direction at each corner, while the touch sensor members 2x of the other group are initially electrically blocked. The electrical blocking is achieved by the electrical insulating layer (3). The group of touch sensor members 2x are in electrical contact in the horizontal direction by the connecting contact structure 4 . In this embodiment, the connection contact structure is composed of three layers, a layer made of molybdenum oxynitride (5) and a highly conductive metal such as Al, Mo, Cu, Ag or Au, or one of these metals as a base It has a metal layer 6 made of an alloy. Also provided as a cover layer is an additional metal layer 7 made of Mo, W, Ti, Nb or Ta or an alloy based on one of these metals, in which case preferably the oxynitride layer has the same metal or the same alloy is used. Layer 7 serves as a diffusion barrier and/or protective layer (against mechanical damage, corrosion, moisture, sweat, etc.) for the underlying layer 6 made of said highly conductive metal. The layer made of the metal oxynitride is mounted in front of the two metal layers in the direction 20 in which the user faces the touch panel to cover the metal layers.

터치 센서 부재(2x)의 각각의 열은 터치 센서 부재(2y)의 각각의 행과 같이 제어 및 분석 전자장치(도면에는 도시되어 있지 않음)에 전기적으로 연결되어 있다. 상기 제어 및 분석 전자장치는 터치에 의해 유도되는 정전용량 변화를 검출하고 이 변화를 터치의 위치와 관련하여 분석한다. 상기 전기 연결은 적어도 연결 접촉 구조(4)와 유사하게 3개의 층으로 구성되는 접촉 구조(4')에 의해 사용자가 볼 수 있는 터치 패널의 영역에서 이루어지고 몰리브덴 산질화물로 제조되는 층(5), Al, Mo, Cu, Ag 또는 Au 또는 이들 금속 중 하나를 기재로 하는 합금으로 제조되는 금속층(6)과 Mo, W, Ti, Nb 또는 Ta 또는 이들 금속 중 하나를 기재로 하는 합금으로 제조되는 금속층(7)을 갖는다.Each row of touch sensor members 2x is electrically connected to control and analysis electronics (not shown in the figure), such as each row of touch sensor members 2y. The control and analysis electronics detect a change in capacitance induced by the touch and analyze this change in relation to the location of the touch. The electrical connection is made at least in the area of the touch panel visible to the user by means of a contact structure 4' consisting of three layers, similar to the connection contact structure 4, a layer 5 made of molybdenum oxynitride. , Al, Mo, Cu, Ag or Au or a metal layer (6) made of an alloy based on one of these metals and Mo, W, Ti, Nb or Ta or an alloy based on one of these metals It has a metal layer (7).

상기 터치 센서 부재와 접촉 구조(4 또는 4')의 층들은 적절한 타깃을 이용해서 스퍼터 증착에 의해 대면적에 걸쳐 증착되는데, 이때 상기 금속 산질화물층은 산소와 질소를 공급하면서 형성된다. 상기 도포된 층은 포토리소그래피와 인산, 질산과 초산으로 이루어진 에칭액(PAN 에칭액)을 이용하는 후속 습식 화학 에칭법에 의해 구조화된다.The layers of the touch sensor member and the contact structure 4 or 4' are deposited over a large area by sputter deposition using an appropriate target, wherein the metal oxynitride layer is formed while supplying oxygen and nitrogen. The applied layer is structured by photolithography and subsequent wet chemical etching using an etchant consisting of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid (PAN etchant).

일련의 실험 과정에서 서로 다른 조성을 가진 다양한 몰리브덴 산질화물층을 제조하였고 이들의 특성을 표 1에서 해당 금속, 금속산화물과 금속질화물층의 특성과 비교하였다. 각각 순수한 몰리브덴으로 제조되는 타깃, 몰리브덴과 6 원자% 탄탈의 합금으로 제조되는 타깃 또는 몰리브덴과 10 원자% 니오븀의 합금으로 제조되는 타깃을 스퍼터링 타깃으로서 이용하였다. 상기 몰리브덴 산질화물층은 Ar/O2/N2 혼합물을 이용해서 금속 타깃으로부터 반응성 스퍼터링에 의해 형성하였다. 이때 상기 공정에서 반응 가스의 상대적 비율은 산화물에 대해서는 O2가 약 33 부피%이었고 산질화물에 대해서는 O2가 약 23 부피%이고 N2가 15 부피%이었다. 상기 공정가스 압력은 약 5*10-3 mbar이었다.In a series of experiments, various molybdenum oxynitride layers with different compositions were prepared, and their properties were compared with those of the corresponding metals, metal oxides and metal nitride layers in Table 1. A target made of pure molybdenum, a target made of an alloy of molybdenum and 6 atomic% tantalum, or a target made of an alloy of molybdenum and 10 atomic% niobium, respectively, was used as the sputtering target. The molybdenum oxynitride layer is Ar/O 2 /N 2 Formed by reactive sputtering from a metal target using the mixture. In this case, the relative proportion of the reaction gas in the process was about 33 vol% of O 2 for oxide, about 23 vol% of O 2 and 15 vol% of N 2 with respect to oxynitride. The process gas pressure was about 5*10 -3 mbar.

반사율을 측정하기 위해서 유리 기판(Corning Eagle XG, 50x50x0.7 mm3)을 몰리브덴 산질화물 또는 대조 재료와 250 nm Al로 제조되는 커버층으로 코팅하였다. 이 경우, 제3 금속층은 측정 결과에 영향을 주지 않기 때문에 생략하였다. 반사율은 유리 기판(관찰자(20)의 시선 방향)을 통해 Perkin Elmer Lambda 950 분광광도계를 이용하여 측정하였다. 가급적 낮은 반사율을 얻기 위해서 상기 몰리브덴 산질화물의 층 두께를 35 내지 75 nm 범위에서 변화시킨바, 40 내지 60 nm 범위에서 최선의 결과를 얻을 수 있었다.To measure the reflectance, a glass substrate (Corning Eagle XG, 50x50x0.7 mm 3 ) was coated with molybdenum oxynitride or a control material and a cover layer made of 250 nm Al. In this case, the third metal layer was omitted because it did not affect the measurement result. The reflectance was measured using a Perkin Elmer Lambda 950 spectrophotometer through a glass substrate (in the direction of the observer 20's line of sight). In order to obtain as low a reflectance as possible, the thickness of the molybdenum oxynitride layer was changed in the range of 35 to 75 nm, and the best results were obtained in the range of 40 to 60 nm.

상기 몰리브덴 산질화물과 대조 재료의 전기저항은 유리 기판을 55 nm 두께의 층으로 코팅한 샘플을 기준으로 측정하였다. 4-점법(시판 중인 4-점 측정 헤드)을 이용하여 측정하였다.The electrical resistivity of the molybdenum oxynitride and the control material was measured based on a sample in which a glass substrate was coated with a 55 nm-thick layer. Measurements were made using the 4-point method (commercially available 4-point measuring head).

습식 에칭속도를 측정하기 위해서 각각 300 nm의 두께를 가진 층을 이용하였다. 습식 에칭속도는 40℃에서 66% 인산, 10% 초산, 5% 질산과 물(잔부)을 가진 교반 PAN 용액에서 측정하였다. 이때 상기 샘플 각각을 5초 동안 에칭액에 침지시키고 이어서 헹구고 건조하였다. 이어서 건조한 샘플의 질량을 정밀 저울로 측정하였다. 이들 단계를 전체 층이 용해될 때까지 반복하였다. 에칭속도는 에칭 시간 대비 질량 감소량으로부터 계산하였다.In order to measure the wet etching rate, each layer having a thickness of 300 nm was used. The wet etching rate was measured in a stirred PAN solution with 66% phosphoric acid, 10% acetic acid, 5% nitric acid and water (balance) at 40 °C. At this time, each of the samples was immersed in the etchant for 5 seconds, then rinsed and dried. The mass of the dried sample was then measured with a precision balance. These steps were repeated until the entire layer was dissolved. The etching rate was calculated from the amount of mass reduction compared to the etching time.

*는 본 발명에 따른 실시형태를 나타낸다.* indicates an embodiment according to the present invention. 조성(원자%)Composition (atomic%) MoMo TaTa NbNb OO NN 반사율 R(%)Reflectance R (%) 전기저항 Rs (Ω/면적)Electrical resistance Rs (Ω/area) 습식 에칭속도(nm/분)Wet Etching Rate (nm/min) MoMo 1One >40>40 1.81.8 1550±361550±36 Mo 산화물Mo oxide 26.726.7 73.373.3 4.34.3 10001000 4000±5004000±500 Mo 질화물Mo nitride 6767 3333 >40>40 2828 402±15402±15 Mo 산질화물* Mo oxynitride * 2424 65.365.3 10.710.7 4.24.2 20002000 1262±1001262±100 MoTaMoTa 9494 66 >40>40 22 1499±841499±84 MoTa 산화물MoTa oxide 2929 33 6868 5.45.4 700700 3350±2003350±200 MoTa 질화물MoTa nitride 6363 44 3333 >40>40 3030 92±692±6 MoTa 산질화물* MoTa oxynitride * 2727 33 57.457.4 12.612.6 4.84.8 17001700 359±10359±10 MoNbMoNb 9090 1010 >40>40 2.32.3 817±40817±40 MoNb 산화물MoNb oxide 36.736.7 4.64.6 58.758.7 66 750750 734±10734±10 MoNb 질화물MoNb nitride 60.360.3 6.76.7 3333 >40>40 -- <100<100 MoNb 산질화물* MoNb oxynitride * 23.523.5 2.62.6 62.262.2 11.711.7 4.34.3 30003000 253±10253±10

상기 몰리브덴 산질화물을 가진 샘플은 몰리브덴 산화물에 비해 개선된 반사 거동을 나타낸다. 또한 Mo 산질화물 또는 MoTa 산질화물의 경우에는 상기 금속 또는 합금의 에칭속도와 해당 산질화물의 습식 에칭속도 간의 차이가 줄어들 수 있었다.The sample with molybdenum oxynitride shows improved reflection behavior compared to molybdenum oxide. In addition, in the case of Mo oxynitride or MoTa oxynitride, the difference between the etching rate of the metal or alloy and the wet etching rate of the oxynitride could be reduced.

Claims (12)

광학적으로 투명한 전기 절연성 기판(1),
상기 기판상에 배치되어 있는 적어도 하나의 광학적으로 투명한 전기 전도성 센서 부재(2x, 2y)와
광학적으로 투명한 센서 부재(2x, 2y)에 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 구조(4, 4')를 가진 터치 센서 장치로서,
상기 접촉 구조가 b≥0인 조성식 MoaXbOcNd(식 중 X는 니오븀, 탄탈, 바나듐, 텅스텐, 크롬, 레늄, 하프늄, 티탄과 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소 또는 니오븀, 탄탈, 바나듐, 텅스텐, 크롬, 레늄, 하프늄, 티탄과 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 다수 원소들의 조합이며, 지수 a, b, c와 d는 원자 퍼센트 단위로 표시한 것이고 결과적으로 합은 1이 됨)를 가진 금속 산질화물로 제조되는 적어도 하나의 층을 갖고,
상기 조성식 MoaXbOcNd를 가진 금속 산질화물로 제조되는 적어도 하나의 층에 대해 하기 관계식이 적용되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 장치:
0≤b≤0.25a; 0.5≤c≤0.75; 0.01≤d≤0.2 및 a+b+c+d=1과 c+d≤0.8.
an optically transparent electrically insulating substrate (1);
at least one optically transparent electrically conductive sensor member (2x, 2y) disposed on the substrate;
A touch sensor device having at least one contact structure (4, 4') for electrically contacting an optically transparent sensor member (2x, 2y), the touch sensor device comprising:
Composition formula Mo a X b O c N d wherein the contact structure is b≥0 (wherein X is an element selected from the group consisting of niobium, tantalum, vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, titanium and zirconium, or niobium, tantalum , vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, a combination of a plurality of elements selected from the group consisting of titanium and zirconium, wherein the indices a, b, c and d are expressed in atomic percent, resulting in a sum of 1) with having at least one layer made of a metal oxynitride,
With the composition formula Mo a X b O c N d A touch sensor device, characterized in that the following relation applies to at least one layer made of metal oxynitride:
0≤b≤0.25a; 0.5≤c≤0.75; 0.01≤d≤0.2 and a+b+c+d=1 and c+d≤0.8.
제1항에 있어서, 상기 금속 산질화물로 제조되는 층이 <20%의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 센서 장치. The touch sensor device according to claim 1, wherein the layer made of metal oxynitride has a reflectance of <20%. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성식 MoaXbOcNd를 가진 금속 산질화물로 제조되는 적어도 하나의 층은 질소 원자보다 적어도 3배 내지 최대 9배 많은 산소 원자를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 센서 장치.3. The method according to claim 1 or 2, having the compositional formula Mo a X b O c N d The touch sensor device, characterized in that at least one layer made of metal oxynitride has at least 3 times to up to 9 times more oxygen atoms than nitrogen atoms. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접촉 구조가 다층으로 구현되고 Al, Mo, Cu, Ag 또는 Au 또는 이들 금속 중 하나를 기재로 하는 합금으로 제조되는 금속층을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 터치 센서 장치.The touch according to claim 1 or 2, characterized in that the contact structure is implemented in multiple layers and further has a metal layer made of Al, Mo, Cu, Ag or Au or an alloy based on one of these metals. sensor device. 제1항 또는 제2항에 있어서, 센서 전극으로서 구현되는 상기 센서 부재가 그리드 내 배치되되 복수 개의 제1 센서 전극이 제1 방향으로 서로 다른 위치에 배치되고 복수 개의 제2 센서 전극이 제2 방향으로 서로 다른 위치에 배치되며 상기 센서 전극들은 적어도 하나의 전기 절연층에 의해 교차점에서 각각 서로 분리되고, 상기 복수 개의 제1 센서 전극이 금속 산질화물을 가진 접촉 구조(4)에 의해 교차점에서 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 센서 장치.The sensor member according to claim 1 or 2, wherein the sensor member embodied as a sensor electrode is disposed in a grid, wherein a plurality of first sensor electrodes are disposed at different positions in a first direction and a plurality of second sensor electrodes are disposed in a second direction The sensor electrodes are respectively separated from each other at the intersection by at least one electrically insulating layer, and the plurality of first sensor electrodes are contacted at the intersection by a contact structure 4 having a metal oxynitride. A touch sensor device, characterized in that there is. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접촉 구조(4')가 터치 센서 부재를 제어 및/또는 분석 전자장치에 전기적으로 연결시키기 위한 접촉 단자로서 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 장치. 3. Touch sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that the contact structure (4') is configured as a contact terminal for electrically connecting the touch sensor member to control and/or analysis electronics. 제1항 또는 제2항에 있어서, 투영식 정전용량 방식 터치 센서로서 구성되는 터치 센서 장치. The touch sensor device according to claim 1 or 2, configured as a projected capacitive touch sensor. 제1항 또는 제2항에 따른 터치 센서 장치를 가진 터치 센서 표시부(터치 패널)로서, 상기 터치 센서 장치가 표시부의 전방에 장착되거나(아웃-셀) 표시부에 일체로 구성되어 있는(온-셀, 인-셀) 터치 센서 표시부.A touch sensor display unit (touch panel) having a touch sensor device according to claim 1 or 2, wherein the touch sensor device is mounted on the front of the display unit (out-cell) or is integrally configured with the display unit (on-cell) , in-cell) touch sensor display. 제8항에 있어서, 상기 접촉 구조가 적어도 하나의 금속층과 적어도 하나의 금속 산질화물층을 갖되, 층 순서에 있어서 금속 산질화물층이 금속층보다 표시부로부터 더 멀리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 센서 표시부. The touch sensor display unit according to claim 8, wherein the contact structure has at least one metal layer and at least one metal oxynitride layer, wherein the metal oxynitride layer is spaced farther from the display than the metal layer in the order of the layers. . 제1항 또는 제2항에 따른 터치 센서 장치를 제조하기 위한 방법으로서, 산소와 질소를 공급하면서 스퍼터링 타깃 Mo1-zXz(식 중 X는 니오븀, 탄탈, 바나듐, 텅스텐, 크롬, 레늄, 하프늄, 티탄과 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 원소 또는 니오븀, 탄탈, 바나듐, 텅스텐, 크롬, 레늄, 하프늄, 티탄과 지르코늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 다수 원소들의 조합이고 0≤z≤0.2임)를 이용하는 기상 증착법에 의해 상기 금속 산질화물층을 제조하는 단계를 포함하는, 터치 센서 장치를 제조하기 위한 방법.As a method for manufacturing the touch sensor device according to claim 1 or 2, while supplying oxygen and nitrogen, a sputtering target Mo 1-z X z (wherein X is niobium, tantalum, vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, an element selected from the group consisting of titanium and zirconium, or a combination of a plurality of elements selected from the group consisting of niobium, tantalum, vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, titanium and zirconium, and 0≤z≤0.2) A method for manufacturing a touch sensor device comprising the step of manufacturing the metal oxynitride layer by a vapor deposition method. 삭제delete 삭제delete
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