TWI707256B - 觸控感測器及使用彼之觸控式螢幕面板 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種觸控感測器,其包括:具有至少一個彎曲部的基板;以及該基板上的感測圖案。該感測圖案包括第一圖案及第二圖案,該第一圖案沿與該基板的表面平行的第一方向排列,該第二圖案沿第二方向排列,該第二方向與該基板的表面平行且與該第一方向交叉。該第二圖案包括:相互隔開的單元圖案;以及使該單元圖案當中的相鄰單元圖案電連接的橋電極。該橋電極沿與該彎曲部的彎曲方向相同的方向延伸。
Description
本申請要求2016年3月31日在韓國智慧財產權局提交的第10-2016-0039579號韓國專利申請案的權益,其公開內容通過引用全部併入本文。
本發明係關於一種觸控感測器及包括該觸控感測器的觸控式螢幕面板。
觸控式螢幕面板為一種輸入裝置,該輸入裝置被配置成藉由使用人手或另外的輸入工具選擇在例如圖像顯示裝置的顯示平面上展示的物件,而傳遞使用者指令。
例如,觸控式螢幕面板可以設置在圖像顯示裝置的前表面,並可以將正與人手或輸入工具接觸的觸控區域轉換成電信號。在觸控區域處選擇的指令可以被作為輸入信號接收。
可連接至圖像顯示裝置的單獨的輸入裝置,例如鍵盤或滑鼠,可以由上述觸控式螢幕面板替代,因此觸控式螢幕面板已廣泛使用在各種設備中。
觸控式螢幕面板可以根據其運行機制而分為例如電阻型、光敏型及電容型。在電容型觸控式螢幕面板中,導電感測圖案在被人手或輸入工具觸控時,可以檢測與其他感測圖案或接地電極一起形成的電容的變化,使得觸控區域可以被轉換成電信號。
觸控式螢幕面板通常附接於平板顯示裝置例如液晶顯示裝置、有機電致發光發光設備等的外表面,以作為產品進行集成。因此,較佳需要觸控式螢幕面板的透明度高且厚度薄。近來,已研發了可撓性平板顯示裝置,並且在附接於可撓性平板顯示裝置的觸控式螢幕面板中也可能需要可撓性。
然而,觸控式螢幕面板中的觸控感測圖案的可撓性差,並且可能被彎曲力損壞或斷裂。因此,可能無法獲得期望的可撓性。
韓國專利申請案公開第2011-0021532號揭露了一種觸控式螢幕及製造觸控式螢幕的方法。
在根據本發明之一目的的觸控感測器中,橋電極沿與彎曲方向相同的方向形成,使得可以防止彎曲部中的損傷及開裂。
根據本發明之一目的,提供一種包括觸控感測器的觸控式螢幕面板。
根據本發明之一目的,提供一種包括觸控式螢幕面板的圖像顯示裝置。
本發明的以上目的將以如下方式實施或實現:
(1)一種觸控感測器,包括:具有至少一個彎曲部的基板;以及該基
板上的感測圖案,該感測圖案包括第一圖案及第二圖案,該第一圖案沿與基板的表面平行的第一方向排列,該第二圖案沿第二方向排列,該第二方向與基板的表面平行且與第一方向交叉,其中,第二圖案包括:相互隔開的單元圖案;以及使單元圖案當中的相鄰單元圖案電連接的橋電極,其中,橋電極沿與彎曲部的彎曲方向相同的方向延伸。
(2)根據上文(1)的觸控感測器,其中,第一圖案包括經由連接部而相互電連接的單元圖案。
(3)根據上文(1)的觸控感測器,其中,彎曲部的彎曲角度大於0°且小於180°。
(4)根據上文(1)的觸控感測器,其中,橋電極包括選自由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎵鋅氧化物(GZO)、氟錫氧化物(FTO)、ITO-銀(Ag)-ITO、IZO-Ag-IZO、IZTO-Ag-IZTO及AZO-Ag-AZO組成的群組中的至少一者。
(5)根據上文(1)的觸控感測器,其中,橋電極包括選自由鉬、銀、鋁、銅、鈀、金、鉑、鋅、錫、鈦及其合金組成的群組中的至少一者。
(6)根據上文(2)的觸控感測器,其中,橋電極的線寬度為在第一圖案中包括的連接部的1.5%至200%。
(7)根據上文(1)的觸控感測器,其中,橋電極的厚度為在第二圖案中包括的單元圖案的20%至1300%。
(8)根據上文(1)的觸控感測器,其中,橋電極與第一方向之間的角度大於0°且不大於90°。
(9)根據上文(2)的觸控感測器,進一步包括在第一圖案的連接部上形成的絕緣層。
(10)一種觸控式螢幕面板,包括根據上文(1)至(9)的任一項的觸控感測器。
(11)一種圖像顯示裝置,包括根據上文(10)的觸控式螢幕面板。
在根據示例性實施態樣的觸控感測器中,橋電極可以沿與彎曲方向相同的方向形成,使得可以在彎曲部防止電極損傷及開裂。
1‧‧‧彎曲部
10‧‧‧第一圖案
11‧‧‧連接部
20‧‧‧第二圖案
30‧‧‧橋電極
40‧‧‧絕緣層
從以下結合附圖的詳細的描述中,將更加清楚地理解本發明的以上及其他目的、特點及其他優點。
圖1係顯示根據本發明構思的示例性實施態樣的觸控基板的立體圖。
圖2係顯示根據本發明構思的示例性實施態樣的觸控感測圖案的俯視圖。
根據示例性實施態樣,觸控感測器包括感測電極,該感測電極包括在具有至少一個彎曲部1的基板上沿第一方向形成的第一圖案10及沿第二方向形成的第二圖案20。第二圖案20包括使隔開的單元圖案電連接的橋電極30,並且橋電極30沿與彎曲部1的彎曲方向相同的方向形成,使得彎曲部1可以具有改善的可撓性,以防止電極損傷及開裂。還提供了包括觸控感測器的高可靠性的觸控式螢幕面板。
在下文中,將參照附圖詳細描述本發明。然而,本領域技
術人員將理解的是,參照附圖描述的實施態樣係用以進一步理解本發明的精神,且不限制如在詳細的描述及所附申請專利範圍中公開的要保護的主題。
根據示例性實施態樣的觸控感測器包括感測電極,該感測電極包括在具有至少一個彎曲部1的基板上沿第一方向形成的第一圖案10及沿第二方向形成的第二圖案20。第二圖案20包括使隔開的單元圖案電連接的橋電極30,並且橋電極30沿與彎曲部1的彎曲方向相同的方向形成。
根據示例性實施態樣,與彎曲方向相同的方向可以包括在數學上平行的方向,還可以包括具有特定角度的方向。
在這裡使用的特定角度意指相對於彎曲方向的角度,在彎曲方向上橋電極30可以連接隔開的單元圖案。
基板可以用作電極的支撐體。沿第一方向形成的第一圖案10及沿第二方向形成的第二圖案20可以設置在基板的一個表面上,並且基板可具有可撓性。
第一方向及第二方向可以被定義為與該基板的一個表面平行且相互交叉的二個方向。例如,第一方向及第二方向可以相互垂直。
圖1係根據示例性實施態樣的觸控基板的立體圖。
如圖1中所示,基板可以包括彎曲部1。在這種情況下,以下描述的橋電極30可以設置在預定區域。
基板可以包括相關技術中公知的材料。例如,基板可以包
括玻璃、聚醚碸(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯硫(PPS)、聚烯丙基化物(polyallyl compound)、聚醯亞胺、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、醋酸丙酸纖維素(CAP)等。
根據示例性實施態樣的基板的厚度可以無特別限制,並可以被調整使得基板可以被彎曲或折疊。在這方面,基板的厚度可以在從約3微米至約100微米的範圍,較佳地,從約5微米至約80微米的範圍。
基板可以包括彎曲部1。考慮到觸控式螢幕面板的功能或設計方面,可以包括彎曲部1。例如,可以在彎曲部1處顯示單獨的圖像。
彎曲部1可以形成在基板的至少一個部分中。例如,彎曲部1可以沿基板的至少一個側面邊緣形成。然而,彎曲部1的區域無特別限制。
彎曲部1的彎曲方向無特別限制。較佳地,彎曲方向可以基本上與基板的一側的方向相同。例如,如圖1及圖2中所示,彎曲部1的彎曲方向可以是基板的俯視圖的水平方向(例如,第二方向)。
彎曲部1的寬度無特別限制。例如,彎曲部1的寬度可以在從約0.1毫米至約20毫米的範圍。
可以控制彎曲部1的彎曲角度,使得可以在面對彎曲部1的橋電極30中防止損傷及開裂。例如,彎曲角度可以大於0°且小於180°,較佳地,從約2°至約168°的範圍,更佳地,從約4°至約166°的範圍內。在以上範圍內,可以有效地防止觸控電極中的開裂。
感測圖案(或感測電極)可以被配置成提供關於在觸控區
域處第一方向及第二方向的座標的資訊。具體而言,當人手或單獨的工具觸控覆蓋窗基板時,取決於觸控區域的電容的變化可以經由感測圖案及位置檢測線而被傳遞至驅動電路。電容的變化可以被轉換成電信號以檢測觸控區域。
圖2顯示根據一些示例性實施態樣的觸控感測圖案的俯視圖。
根據示例性實施態樣的感測圖案可以包括在基板的一個表面上沿第一方向形成的第一圖案10及沿第二方向形成的第二圖案20。
第一圖案10及第二圖案20可以形成在同一層上或同一水平上。第一圖案10可以具有以下配置:單元圖案可以經由連接部11而相互連接。第二圖案20可以沿第二方向20相互隔開為島狀。因此,可以形成附加的橋電極30以使第二圖案20電連接。
觸控感測器可以形成在基板上,因此還可以形成在彎曲部1上。形成根據示例性實施態樣的觸控感測器中的彎曲部1的方法無特別限制。較佳地,觸控感測器可以形成在平面或平坦的基板上,然後基板的預定部分可以被彎曲以形成彎曲部1。
因此,有必要保護感測圖案以免在被彎曲時開裂。在被彎曲後,應力可能集中在彎曲部1處,因此,可能需要感測圖案對應力的耐受性及/或抵抗性,從而保護感測圖案以免開裂。
在根據示例性實施態樣的觸控感測器中,通過連接部11而彼此整體連接的第一圖案10可以垂直于彎曲方向形成,使得可以防止感測圖案的開裂。
在這裡使用的術語「垂直」及「水平」意指基本上「垂直」及「水平」,因此包括數學上嚴格的垂直及水平,還包括通常被認為是垂直及水平的範圍。舉例言之,「垂直」可以在90±10°的範圍,並且「水平」可以在0±10°的範圍。
感測圖案的厚度可以無特別限制。例如,感測圖案的厚度可以在從約10奈米至約200奈米的範圍內。如果感測圖案的厚度小於約10奈米,則感測圖案的電阻可能過度地變得更大,使得觸控靈敏度劣化。如果感測圖案的厚度超過約200奈米,則感測圖案可能變得可見。
感測圖案可以包括相關技術中公知的透明電極材料。例如,感測圖案可以包括銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、鎘錫氧化物(CTO)、或金屬線。這些可以單獨使用或組合使用。較佳地,感測圖案可以包括ITO。
橋電極30可以使在第二圖案20中包括的隔開的單元圖案電連接。可以形成絕緣層40,使得橋電極30可以與感測圖案的第一圖案10分開。
如圖2中所示,根據示例性實施態樣的橋電極30可以沿與彎曲部1的彎曲方向基本上相同的方向形成。因此,在形成彎曲部1時,甚至在形成彎曲部1之後,可以防止電極的損傷及開裂。
在這方面,橋電極30的線寬度可以是在第一圖案10中包括的連接部11的線寬度的約1.5%至約200%。在這個範圍內,可以很好地實現上述效果。
橋電極30的厚度無特別限制。例如,相對於第二圖案20的單元圖案,橋電極30的厚度可以是它的約20%至約1300%,較佳從約30%至約900%。如果橋電極30的厚度小於第二圖案20的單元圖案的約20%,則電阻可能變得更大,使得觸控敏感度降低。如果橋電極30的厚度超過約1300%,則可能引起橋電極30中的開裂。
橋電極30與第一方向之間的角度(或角度差)可以在大於0°至不大於90°的範圍,較佳在約30°至約90°的範圍,更佳在約45°至約90°的範圍。在這個範圍內,可以減少橋電極30中的開裂。
在一些實施態樣中,橋電極30與第一方向之間的角度可以及彎曲方向與第一方向之間的角度基本上相同。
在一些實施態樣中,考慮到減輕彎曲應力,橋電極30與第一方向之間的角度可以在大於0°至不大於90°的範圍。例如,該角度可以在約30°至約90°的範圍,較佳在約45°至約90°的範圍,使得可以有效地減輕彎曲應力。
根據示例性實施態樣,橋電極30可以由金屬或金屬氧化物形成。可以使用具有改善的導電性及減小的電阻的金屬。例如,橋電極30可以由鉬、銀、鋁、銅、鈀、金、鉑、鋅、錫、鈦等或其合金形成。金屬氧化物可以包括導電金屬氧化物,例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎵鋅氧化物(GZO)、氟錫氧化物(FTO)、ITO-Ag-ITO、IZO-Ag-IZO、IZTO-Ag-IZTO、AZO-Ag-AZO等。這些可以單獨使用或組合使用。較佳地,具有增強的可鍛性及延展性的金屬可以用於有效地防止開裂。
絕緣層40可以形成在第一圖案10與橋電極30之間,使得第一圖案10及橋電極30可以相互絕緣。
絕緣層40可以被形成在第一圖案10與橋電極30之間的特定的區域。例如,絕緣層40可以被形成為第一圖案10的連接部11上的圖案。
絕緣層40可以由相關技術中公知的透明絕緣材料形成。例如,矽的氧化物、金屬氧化物、包括丙烯酸系樹脂的透明感光樹脂組合物或熱固性樹脂組合物可以用於形成絕緣層40。
另外,本發明提供包括上述觸控感測器的觸控式螢幕面板。
除了觸控感測器之外,根據示例性實施態樣的觸控式螢幕面板可以包括本領域技藝人士公知的元件及/或結構。
觸控式螢幕面板可以被組合至相關技術中公知的圖像顯示裝置。圖像顯示裝置的非限制性例子包括例如液晶顯示器(LCD)、場致發射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機發光二極體(OLED)等。
在下文中,提出較佳的實施態樣以更具體地描述本發明。然而,以下實施例僅用於說明本發明並且相關領域技術人員將顯而易見地理解的是,這些實施例不限制所附申請專利範圍,而在本發明的範圍及精神內,各種改變及修改是可能的。這種改變及修改一定包括在所附申請專利範圍中。
將具有100奈米厚度的ITO層沉積在具有20微米厚度的聚對苯二甲酸乙二酯基板上。將該ITO層圖案化以形成感測圖案。形成感測圖案以包括:其中單元圖案通過連接部沿第一方向連接的第一圖案;以及沿垂直於第一方向的第二方向相對於連接部彼此隔開的第二圖案。
將絕緣層形成在第一圖案的連接部(線寬度:125微米)上,並且將ITO橋電極(線寬度:30微米,厚度:1350奈米)沿第二方向形成在絕緣層上,使得隔開的第二圖案彼此電連接,以得到觸控感測器。
隨後,將彎曲部(彎曲角度:85°)沿與第二方向相同的彎曲方向形成在觸控感測器的一側部處。
除了橋電極由Ag、Pd及Cu的合金形成之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了如下表1中所述調整橋電極與第一方向之間的角度之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
除了使用第一方向作為彎曲方向形成彎曲部之外,進行與實施例1中所述相同的過程,以得到觸控感測器。
(1)評價開裂
將實施例及比較例的觸控感測器在包括2.5毫米的半徑及90°的彎曲角度的條件下保持24小時,然後測定全部27個通道中包括開裂的通道的數目。結果在下表1中示出。
(2)評價彎曲應力的緩和
將實施例及比較例的觸控感測器設置在包括2.5毫米的半徑及90°的彎曲角度的條件下,然後如下評價彎曲應力緩和的程度。結果在下
表1中示出。
◎(優異):彎曲應力緩和的程度等於或大於90%
O(良好):彎曲應力緩和的程度在從70%至小於90%的範圍內
△(正常):彎曲應力緩和的程度在從40%至小於70%的範圍內
X(差):彎曲應力緩和的程度小於40%
參考表1,在實施例的觸控感測器中,感測圖案中的電極損傷及開裂明顯減少。因此,當與比較例的觸控感測器相比時,實施例的觸控傳感器具有高可靠性。
1‧‧‧彎曲部
Claims (9)
- 一種觸控感測器,包括:具有至少一個彎曲部的基板;以及在該基板上的感測圖案,其中,該感測圖案包括第一圖案及第二圖案,該第一圖案沿與該基板的表面平行的第一方向排列,該第二圖案沿第二方向排列,該第二方向與該基板的表面平行且與該第一方向交叉,其中,該第二圖案包括:相互隔開的單元圖案;以及使第二圖案當中的相鄰單元圖案電連接的多個橋電極,其中,在第一方向上相鄰的橋電極彼此平行,其中,在基板平面中的橋電極延伸方向與第一方向之間的角度為45°至89°,其中,該橋電極沿與該彎曲部的彎曲方向相同的方向延伸,以及該基板未彎曲的本體與該彎曲部之端部之間的彎曲角度大於0°且小於180°。
- 如請求項1所述的觸控感測器,其中,該第一圖案包括經由連接部相互電連接的單元圖案。
- 如請求項1所述的觸控感測器,其中,該橋電極包括選自由銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鋅錫氧化物(IZTO)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎵鋅氧化物(GZO)、氟錫氧化物(FTO)、ITO-銀(Ag)-ITO、IZO-Ag-IZO、IZTO-Ag-IZTO及AZO-Ag-AZO組成的群組中的至少一者。
- 如請求項1所述的觸控感測器,其中,該橋電極包括選自由鉬、 銀、鋁、銅、鈀、金、鉑、鋅、錫、鈦及其合金組成的群組中的至少一者。
- 如請求項2所述的觸控感測器,其中,該橋電極的線寬度為該第一圖案中包括的該連接部的1.5%至200%。
- 如請求項1所述的觸控感測器,其中,該橋電極的厚度為該第二圖案中包括的單元圖案的厚度的20%至1300%。
- 如請求項2所述的觸控感測器,進一步包括在該第一圖案的該連接部上形成的絕緣層。
- 一種觸控式螢幕面板,包括如請求項1至7中任一項所述的觸控感測器。
- 一種圖像顯示裝置,包括如請求項8所述的觸控式螢幕面板。
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