触摸传感器堆叠结构及其制造方法
相关申请的交叉引用及优先权声明
本申请要求于2020年3月16日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请号10-2020-0031938的优先权,该申请的全部公开通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种触摸传感器堆叠结构及其制造方法。更具体地,本发明涉及一种包括触摸传感器层和光学层的触摸传感器堆叠结构及其制造方法。
背景技术
随着信息技术的发展,对具有更薄尺寸、重量轻、功耗效率高等的显示装置的各种需求正在增加。显示装置可以包括诸如液晶显示(LCD)装置的平板显示装置、等离子显示面板(PDP)装置、电致发光显示装置、有机发光二极管(OLED)显示装置等。
还开发了能够通过用手指或输入工具选择在屏幕上显示的指令来输入用户的指引的触摸面板或触摸传感器。触摸面板或触摸传感器可以与显示装置结合,从而可以在一个电子装置中实现显示和信息输入功能。
例如,触摸面板可以包括感测电极和向感测电极施加信号的焊盘。焊盘可以电连接到可以施加驱动信号的电路构件。另外,显示装置的光学膜(诸如偏光板)可以层压在触摸面板上。
因此,触摸面板、电路构件和光学膜可以制造为一个模块或层压件,并且可能要求精确的层间对准、切割过程等。另外,触摸面板中所包括的电极可能因层压过程或层压件的弯曲而被损坏。
例如,如韩国登记专利公开号10-2078385所公开,最近已经开发了与触摸屏面板组合的各种图像显示装置。然而,不建议在光学膜层压、电路构件接合等方面中的加工构造。
发明内容
根据本发明的一方面,提供了一种具有改进的机械稳定性和可靠性的触摸传感器堆叠结构。
根据本发明的一方面,提供了一种制造具有改进的机械稳定性和可靠性的触摸传感器堆叠结构的方法。
本发明概念的上述方面将通过以下特征或构造来实现:
(1)一种触摸传感器堆叠结构,包括:触摸传感器结构,所述触摸传感器结构包括接合部分;电路连接结构,所述电路连接结构接合到所述触摸传感器结构的所述接合部分;以及光学膜,所述光学膜堆叠在所述触摸传感器结构上,其中所述光学膜包括突出部,所述突出部覆盖所述电路连接结构的端部部分并与所述接合部分重叠。
(2)根据上文(1)所述的触摸传感器堆叠结构,其中所述光学膜的所述突出部包括在平面图中从所述接合部分的侧向侧突出的翼部部分。
(3)根据上文(1)所述的触摸传感器堆叠结构,其中所述翼部部分的宽度为0.1μm至约50μm。
(4)根据上文(1)所述的触摸传感器堆叠结构,其中所述触摸传感器结构包括:基板层;感测电极,所述感测电极布置在所述基板层上;以及焊盘部分,所述焊盘部分聚集在所述接合部分中并且电连接到所述感测电极。
(5)根据上文(4)所述的触摸传感器堆叠结构,其中所述电路连接结构电连接到所述焊盘部分,并且包括柔性印刷电路板。
(6)根据上文(1)所述的触摸传感器堆叠结构,其中所述光学膜包括偏光板。
(7)根据上文(1)所述的触摸传感器堆叠结构,其中所述接合部分从所述触摸传感器结构的一侧突出,并且所述突出部从所述光学膜的一侧延伸,其中所述光学膜的所述突出部的宽度大于所述触摸传感器结构的所述接合部分的宽度。
(8)一种制造触摸传感器堆叠结构的方法,包括:准备触摸传感器结构;通过第一切割过程来部分地移除所述触摸传感器结构的端部部分,以形成接合部分;将电路连接结构接合在所述接合部分上;在所述触摸传感器结构上形成光学膜,以覆盖所述电路连接结构的端部部分;以及通过第二切割过程来切割所述触摸传感器结构和所述光学膜的围绕所述接合部分的部分。
(9)根据上文(8)所述的方法,其中所述第一切割过程包括在所述触摸传感器结构的拐角部分处形成对准键。
(10)根据上文(9)所述的方法,其中所述第二切割过程包括参考所述对准键将切割工具对准。
(11)根据上文(9)所述的方法,其中所述第二切割过程包括切割形成有所述对准键的所述拐角部分。
(12)根据上文(8)所述的方法,其中所述触摸传感器结构的所述端部部分包括接合区域和与所述接合区域的两侧相邻的边缘区域,并且所述第一切割过程包括切割所述边缘区域。
(13)一种窗口堆叠结构,包括:根据如上所述的实施方式的触摸传感器堆叠结构;以及窗口基板,所述窗口基板设置在所述触摸传感器堆叠结构上。
(14)根据上文(13)所述的窗口堆叠结构,其中所述触摸传感器堆叠结构的光学膜包括偏光板,并且所述光学膜设置在所述窗口基板与触摸传感器结构之间。
(15)一种图像显示装置,包括:显示面板;以及根据如上所述的实施方式的触摸传感器堆叠结构,所述触摸传感器堆叠结构堆叠在所述显示面板上。
根据本发明的实施方式,可以执行用于切割围绕触摸传感器结构的接合区域的外围部分的第一切割过程,并然后可以接合电路连接结构。稍后,可以将诸如偏光板的光学膜层压,并且可以通过第二切割过程来切割围绕接合区域的触摸传感器结构和光学膜的外围部分。可以防止在触摸传感器层的边缘部分处出现的电极裂纹,并且可以通过依次重复的切割过程来分布切割应力。
在一些实施方式中,可以在执行第一切割过程的同时在触摸传感器层上一起形成对准键。可以使用对准键来改善第二切割过程的精度和可靠性。
在一些实施方式中,通过第二切割过程得到的光学膜的切割部分可以包括从触摸传感器层的切割部分突出的阶梯部分或翼部部分。翼部部分可以充当触摸传感器层的电极保护图案,使得可以防止触摸传感器结构的边缘部分处的电极裂纹和电极腐蚀。此外,接合区域中的弯曲应力可以通过翼部部分减小。
附图说明
图1至图5是示出根据示例性实施方式的制造触摸传感器堆叠结构的方法的示意性顶视平面图。
图6是示出根据示例性实施方式的围绕触摸传感器堆叠结构的接合部分的切割部分的局部放大顶视平面图。
图7是示出根据示例性实施方式的窗口堆叠结构和图像显示装置的示意性截面图。
具体实施方式
根据本发明的示例性实施方式,提供了一种触摸传感器堆叠结构,该触摸传感器堆叠结构包括光学膜和电路连接结构。根据本发明的示例性实施方式,还提供了一种制造触摸传感器结构的方法,该方法包括层压过程和光学膜的切割过程。
在下文中,将参考附图详细地描述本发明。然而,本领域技术人员将理解,提供参考附图描述的此类实施方式是为了进一步理解本发明的精神,而不是如在具体实施方式和所附权利要求中所公开的那样限制要保护的主题。
图1至图5是示出根据示例性实施方式的制造触摸传感器堆叠结构的方法的示意性顶视平面图。
参考图1,可以准备触摸传感器结构100。触摸传感器结构100可以包括布置在基板层105上的感测电极110和120。
基板层105可以包括柔性且透明的绝缘材料。例如,基板层105可以包括树脂材料,诸如环烯烃聚合物(COP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基酯、聚酰亚胺(PI)、醋酸丙酸纤维素(CAP)、聚醚砜(PES)、三醋酸纤维素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。基板层105可以包括无机绝缘材料,诸如玻璃、氧化硅等。
基板层105可以包括有效区域AA、接合区域BA和边缘区域MA。有效区域AA可以包括基板层105的中心部分,并且可以是可基本上识别用户触摸且可生成信号的区域。
例如,当用户的触摸输入到有效区域AA上时,可以因感测电极110和120而出现电容的改变。因此,物理触摸可以转换成电信号以实施触摸感测。
感测电极110和120可以包括第一感测电极110和第二感测电极120。
第一感测电极110可以沿着例如基板层105或触摸传感器堆叠结构的长度方向或列方向布置。因此,第一感测电极行可以由多个第一感测电极110形成。另外地,多个第一感测电极列可以布置在宽度方向或行方向上。
在一些实施方式中,在列方向上相邻的第一感测电极110可以通过连接部分115彼此物理或电连接。例如,连接部分115可以在相同的水平上与第一感测电极110一体地形成。
第二感测电极120可以沿着行方向或宽度方向布置。在一些实施方式中,第二感测电极120可以作为岛型单位电极彼此物理间隔开。在这种情况下,在行方向上相邻的第二感测电极120可以通过桥接电极125彼此电连接。
多个第二感测电极120可以通过桥接电极125在第一方向上彼此连接,使得可以形成第二感测电极行。多个第二感测电极行可以沿着列方向或长度方向布置。
感测电极110和120和/或桥接电极125可以各自包括:银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钒(V)、铁(Fe)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、钼(Mo)、钙(Ca)或者包含所述金属中的至少一种的合金(例如,银钯铜(APC)、铜钙(CuCa))。这些可以单独使用或组合使用。例如,感测电极110和120可以具有包括金属或合金的网状结构。
感测电极110和120和桥接电极125可以各自包括透明导电材料。例如,感测电极110和120和桥接电极125可以包括透明导电氧化物,诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)以及镉锡氧化物(CTO)、银纳米线(AgNW)、碳纳米管(CNT)、石墨烯、导电聚合物等。
在一些实施方式中,感测电极110和120可以包括透明导电氧化物层和金属层的堆叠结构。例如,感测电极110和120可以包括透明导电氧化物层-金属层的双层结构或透明导电氧化物层-金属层-透明导电氧化物层的三层结构。在这种情况下,可以通过金属层来改善柔性特性,并且还可以通过金属层的低电阻来改善信号传输速度。透明导电氧化物层可以改善耐腐蚀性和透明性。
在一些实施方式中,桥接电极125可以形成在绝缘层(未示出)上。绝缘层可以至少部分地覆盖包括在第一感测电极110中的连接部分115,并且可以至少部分地覆盖围绕连接部分115的第二感测电极120。桥接电极125可以穿过绝缘层形成并且可以电连接到彼此相邻的第二感测电极120,其中连接部分115插在所述第二感测电极之间。
绝缘层可以包括无机绝缘材料,诸如氧化硅或氮化硅,或者有机绝缘材料,诸如丙烯酸树脂或硅氧烷树脂。
迹线130可以分叉并从第一感测电极列和第二感测电极行中的每一者延伸。迹线130可以从第一感测电极列和第二感测电极行中的每一者的端部部分分叉,并且可以在包围有效区域AA的外围区域上延伸。
迹线130可以在长度方向上朝向被分配到触摸传感器结构100的一端的一部分的接合区域BA延伸。迹线130的终端可以聚集在基板层105的接合区域BA上。焊盘部分140可以形成在接合区域BA上,并且可以各自连接到迹线130。在实施方式中,迹线130的终端可以设置为焊盘部分140。
为便于描述,图1中省略了迹线130与焊盘部分140之间的连接结构的图示。
在一些实施方式中,触摸传感器结构100可以通过转移过程形成。例如,包括上述感测电极110和120、桥接电极125以及迹线130的感测电极层可以形成在载体基板上。稍后,感测电极层可以转移到基板层105,并且载体基板可以被剥落并移除以获得触摸传感器结构100。
在实施方式中,包括用于促进剥离过程的有机材料的分离层可以在感测电极层与载体基板之间形成。感测电极层和基板层105可通过粘合剂层彼此接合。
如图1所示,边缘区域MA可以在长度方向上被包括在基板层105或触摸传感器结构100的一端处。例如,与接合区域BA的两侧相邻的区域可以被分配为边缘区域MA。
在下文中,为便于描述,省略了包括在触摸传感器结构100中的详细电极布置的图示。
参考图2,可以在触摸传感器结构100上执行第一切割过程。
在示例性实施方式中,图1所示的触摸传感器结构100的边缘区域MA可以通过第一切割过程而至少部分地移除。接合区域BA可以通过第一切割过程至少部分地保留,使得可以形成接合部分150。
接合部分150可以包括焊盘部分140,并且可以充当用于与电路连接结构的接合过程的接合标签,如下面将描述。例如,如图2所示,接合部分150可以在平面图中具有大体梯形形状。
如上所述,边缘区域MA可以通过第一切割过程而至少部分地移除,使得可以在触摸传感器结构100或基板层105的一端处形成凹部160。例如,可以形成两个凹部160,其中接合部分150插入其间。
在示例性实施方式中,可以在第一切割过程期间连同凹部160一起形成对准键170。在一些实施方式中,对准键170可以形成在触摸传感器结构100或基板层105的一端的拐角部分处。
例如,对准键170可以形成在图2中的触摸传感器结构100的上部部分的两个拐角部分处。对准键170可以具有孔洞形状。
参考图3,电路连接结构180可以接合到接合部分150。
在示例性实施方式中,电路连接结构180可以包括柔性印刷电路板(FPCB)。例如,电路连接结构180可以包括芯层和形成在芯层上的电路布线。
例如,电路连接结构180可以在接合部分150上对准,并然后可以使用诸如焊头的冲压工具执行热压过程,使得电路连接结构180的电路布线和包括在接合部分150中的焊盘部分140可以彼此电连接。
在一些实施方式中,导电中间膜185可以设置在集合部分150与电路连接结构180之间,并然后可以通过将接合部分150和电路连接结构180向彼此压缩来执行接合过程。例如,导电中间膜185可以包括各向异性导电膜(ACF)。
根据上述示例性实施方式,可以在通过第一切割过程在触摸传感器结构100中形成凹部160的状态下执行接合过程。因此,可以防止当由来自接合过程的热/压力产生的应力传递到基板层105时引起的对包括在触摸传感器结构100中的迹线130的损坏。
参考图4,光学膜200可以层压在触摸传感器结构100上。
在示例性实施方式中,光学膜200可以包括在本领域中已知的用于改善图像显示装置的图像可见性的膜或层结构。光学膜200的非限制性示例可以包括偏光板、偏光器、延迟膜、反射片、增亮膜、折射率匹配膜。这些可以单独使用或以包括其中两者或更多者的多层结构使用。
在实施方式中,光学膜200可以是偏光板。在这种情况下,光学膜200可以包括例如聚乙烯醇基偏光器和形成在偏光器的至少一个表面上的保护膜。保护膜可以包括例如树脂材料,诸如三乙酰纤维素(TAC)和环烯烃聚合物(COP)。
在一些实施方式中,光学膜200可以部分地覆盖接合部分150并且部分地覆盖电路连接结构180的端部部分。光学膜200可以部分地覆盖凹部160的端部部分。
参考图5,可以通过第二切割过程一起切割光学膜200和触摸传感器结构100。
在示例性实施方式中,可以通过第二切割过程来切割并移除触摸传感器结构100和光学膜200的与电路连接结构180和接合部分150相邻的端部部分。因此,触摸传感器结构100和光学膜200可以基本上共享围绕接合部分150的相同切割面。
在一些实施方式中,可以使用在第一切割过程中形成的对准键170来执行第二切割过程。例如,用于第二切割过程的切割工具可以参考对准键170进行对准。可以通过第二切割过程将对准键170与触摸传感器结构100的拐角部分一起移除。
在一些实施方式中,可以通过第二切割过程来切割触摸传感器结构100和光学膜200的围绕接合部分150的两个侧向部分。因此,也可以通过第二切割过程来移除包括在触摸传感器结构100中的凹部160。
在示例性实施方式中,可以通过第二切割过程在光学膜200的端部部分处形成突出部210。突出部210可以与接合部分150部分地重叠并且可以覆盖电路连接结构180的端部部分。
突出部210可以由光学膜200形成,使得电路连接结构180可以更稳定地固定在接合部分150上。例如,电路连接结构180可以向下弯曲以连接到图像显示装置的主板。在这种情况下,电路连接结构180可以与接合部分150一起弯曲。
具有减小宽度的接合部分150可通过如上所述的第一和第二切割过程由触摸传感器结构100形成,使得可以更容易地执行弯曲。此外,当使用光学膜200的突出部210执行弯曲时,可以防止电路连接结构180分离,并且还可以防止焊盘部分140的裂纹和分层。
另外地,焊盘部分140可以被光学膜200的突出部210覆盖,使得可以基本上抑制或减少焊盘部分140的腐蚀。
图6是示出根据示例性实施方式的触摸传感器堆叠结构的接合部分周围的切割部分的局部放大顶视平面图。
参考图6,如上所述,光学膜200可以包括部分地覆盖接合部分150和电路连接结构180的突出部210。在示例性实施方式中,突出部210的宽度可以大于触摸传感器结构100的接合部分150的宽度。
因此,突出部210可以包括在宽度方向上从接合部分150的侧向表面突出的翼部部分220。翼部部分220可以充当保护包括在触摸传感器结构100中的接合部分150的侧向表面的覆盖层。因此,可以另外地防止由穿透接合部分150的侧向表面的湿气和空气引起的焊盘部分140的腐蚀。
在实施方式中,翼部部分220的宽度D可以从约0.1μm至约50μm。当翼部部分220的宽度超过约50μm时,触摸传感器结构100与光学膜200之间的阶梯差异可能会过度增加而导致机械缺陷。
图7是示出根据示例性实施方式的窗口堆叠结构和图像显示装置的示意性截面图。
参考图7,窗口堆叠结构300可以包括如上所述的根据示例性实施方式的窗口基板350和触摸传感器堆叠结构320。
窗口基板350可以包括例如硬涂覆膜、薄玻璃(例如,超薄玻璃(UTG))。在实施方式中,可以在窗口基板340的表面的外围部分上形成遮光图案340。遮光图案340可以包括彩色印刷的图案,并且可以具有单层或多层结构。
图像显示装置的边框部分或非显示区域可以由遮光图案340限定。遮光图案340可以充当装饰膜或装饰图案。
触摸传感器堆叠结构320可以作为膜或面板与窗口基板350组合。在实施方式中,触摸传感器堆叠结构320可以经由第一粘合剂层330与窗口基板350组合。
例如,窗口基板350、触摸传感器堆叠结构320的光学膜200和触摸传感器堆叠结构320的触摸传感器结构100可以从观看者的角度按顺序放置。在这种情况下,触摸传感器结构200的感测电极可以设置在包括偏光层或偏光板的光学膜的下方,使得可以有效地防止观看者识别电极图案。
图像显示装置可以包括显示面板400和窗口堆叠结构300,该窗口堆叠结构包括根据示例性实施方式的触摸传感器堆叠结构320。
显示面板400可以包括设置在面板基板405上的像素电极410、像素限定层420、显示层430、相反电极440和封装层450。
面板基板405可以包括柔性树脂材料。在这种情况下,图像显示装置可以被提供为柔性显示器。
可以在面板基板405上形成包括薄膜晶体管(TFT)的像素电路,并且可以形成覆盖像素电路的绝缘层。像素电极410可以电连接到例如绝缘层上的TFT的漏极电极。
像素限定层420可以形成在绝缘层上,并且像素电极410可以通过像素限定层420暴露,使得可以限定像素区域。显示层430可以形成在像素电极410上,并且显示层430可以包括例如液晶层或有机发光层。
相反电极440可以设置在像素限定层420和显示层430上。相反电极440可以充当例如图像显示装置的公共电极或阴极。封装层450可以设置在相反电极440上以保护显示面板400。
在一些实施方式中,显示面板400和触摸传感器堆叠结构320可以通过第二粘合剂层310彼此组合。例如,第二粘合剂层310的厚度可以大于第一粘合剂层330的厚度。在-20℃至80℃范围内的温度下,第二粘合剂层310的粘弹性可以是约0.2MPa或更小。在这种情况下,可以阻挡来自显示面板400的噪声,并且可以减轻弯曲时的界面应力,使得可以避免窗口堆叠结构300的损坏。在实施方式中,第二粘合剂层310的粘弹性可以在约0.01Mpa至约0.15MPa的范围内。
- 上一篇:石墨接头机器人自动装卡簧、装栓机
- 下一篇:用于感测设备的可重新配置的接收器通道