CN105824481B - 触摸传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触摸传感器装置，该触摸传感器装置包括：第一触摸电极和第二触摸电极，设置在基板上；包括聚合物材料的聚合物层，设置在第一触摸电极和第二触摸电极上并设置在基板的基本上整个区域上，其中，聚合物层包括导电区域和非导电区域。

Description

触摸传感器装置
本申请要求于2015年01月28日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0013776号韩国专利申请的优先权和权益，出于在这里充分阐述的所有目的，该韩国专利申请通过引用被包含于此。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及包括聚合物层的触摸传感器装置及其制造方法。
背景技术
诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器和电泳显示器的电子装置可以包括用户可以通过其与电子装置交流的触摸感测功能。当用户通过使用手指或触摸笔接近或触摸屏幕写文本或绘图时，触摸感测功能可以用来通过感测施加到显示装置的屏幕上的压力、电荷、光等的变化来获得触摸信息(诸如物体是否接近或接触触摸屏幕和触摸位置)。触摸感测功能可以通过触摸传感器来实现。
触摸传感器可以分类成诸如电阻型、电容型、电磁(EM)型、光学型等的各种类型。在电阻型触摸传感器中，彼此分离并面对的两个电极可以通过从外部物体施加的压力彼此接触。当两个电极彼此接触时，可以通过检测由于在触摸位置处的电阻的变化所引起的电压变化来确定触摸位置。
电容型触摸传感器可以包括感测电容器(包括用于传输检测信号的感测电极)，并且当诸如手指的导体接近触摸传感器时，通过检测感测电容器的电容的变化或电荷量的变化来确定触摸和触摸位置。电容型触摸传感器可以包括用于感测触摸的触摸电极(其位于触摸感测区域中以感测触摸)和连接到触摸电极的信号传输线。信号传输线可以将感测输入信号传输到触摸电极，或者可以将通过触摸产生的触摸电极的感测输出信号传输到感测信号控制器。信号传输线可以位于触摸感测面板的触摸感测区域周围的***区域中或者触摸感测区域中。
当玻璃基板用在诸如显示装置等的电子装置中时，由于玻璃基板的重量和易碎性能，显示屏幕的可携带性和尺寸会受到限制。因此，已经研究了使用塑料基板(其可以是质轻、耐冲击和柔性的)的柔性显示装置。在柔性显示装置中，附着到装置或集成到装置中的触摸传感器会需要是柔性的。
柔性触摸传感器可以包括在至少一个方向上是可折叠的、可弯曲的、可卷曲的、可拉伸的或者弹性的可变形部分。柔性触摸传感器包括触摸电极，并且触摸电极可以具有柔性以防止在变形之后产生缺陷。作为用于柔性触摸电极的材料，已经研究了诸如银纳米线(AgNW)的金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属网和导电聚合物。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对发明构思的背景的理解，因此，以上信息可以包含未形成对本领域普通技术人员来说在本国已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种有改善的柔性(诸如弯曲性)的触摸传感器装置。
本发明的示例性实施例还提供了一种柔性触摸传感器的简化制造工艺。
本发明的示例性实施例还提供了一种减小来自静电对柔性触摸传感器的损坏和改善包括导电聚合物的触摸传感器的光学特性的方法。
根据本发明的示例性实施例，触摸传感器装置包括：第一触摸电极和第二触摸电极，设置在基板上；以及包括聚合物材料的聚合物层，设置在第一触摸电极和第二触摸电极上以及设置在基板的基本上整个区域上，其中，聚合物层包括导电区域和非导电区域。
聚合物层的导电区域可以包括连接相邻的第一触摸电极的第一连接部分。
触摸传感器装置还可以包括连接相邻的第二触摸电极的第二连接部分，其中，第一连接部分和第二连接部分可以彼此绝缘并且彼此交叉。
触摸传感器装置还可以包括设置在第一连接部分和第二连接部分之间的第一绝缘体。
第一绝缘体可以包括从第一绝缘体的第一端延伸到第一绝缘体的第二端的凹部，第一连接部分的一部分可以设置在凹部上。
第一触摸电极可以包括第一导电层，聚合物层的导电区域可以包括连接到第一连接部分的第一导电层，第二触摸电极可以包括与第一连接部分绝缘的第二导电层。
第一导电层和第二导电层可以具有网状形状。
第一触摸电极还可以包括设置在第一导电层与基板之间的至少一个导电层，第二触摸电极还可以包括设置在第二导电层与基板之间的至少一个导电层。
触摸传感器装置还可以包括连接到第一触摸电极的第一触摸线以及连接到第二触摸电极的第二触摸线，其中，第一触摸线和第二触摸线的焊盘部分可以包括导电层，聚合物层的导电区域可以包括焊盘部分的导电层中的一个。
触摸传感器装置还可以包括覆盖除了焊盘部分之外的第一触摸线和第二触摸线的第二绝缘体。
触摸传感器装置还可以包括设置在第一连接部分与第二连接部分之间并且设置在基板的基本上整个表面上的绝缘层，其中，绝缘层可以包括用于分别暴露相邻的第一触摸电极的第一接触孔和第二接触孔，第一连接部分可以通过第一接触孔和第二接触孔连接相邻的第一触摸电极。
绝缘层可以包括连接第一接触孔和第二接触孔的至少一个凹部，第一连接部分的一部分可以设置在凹部上。
根据本发明的示例性实施例，触摸传感器装置包括：触摸线和第一连接部分，设置在基板上；以及包括聚合物材料的聚合物层，设置在触摸线和第一连接部分上并设置在基板的基本上整个区域上，其中，聚合物层包括导电区域和非导电区域。
聚合物层的导电区域可以包括第一触摸电极和第二触摸电极。
触摸电极装置还可以包括：第二连接部分，连接相邻的第二触摸电极；以及第一绝缘体，设置在第一连接部分与第二连接部分之间。
触摸线的焊盘部分可以包括导电层，聚合物层的导电区域可以包括焊盘部分的导电层中的一个。
根据本发明的示例性实施例，触摸传感器装置的制造方法包括：在基板上形成第一触摸电极、第二触摸电极以及连接到第一触摸电极和第二触摸电极的触摸线；通过将聚合物材料涂覆在基板的基本上整个表面上来形成聚合物层；在聚合物层上形成掩模图案；通过氧化被掩模图案暴露的聚合物层来形成非导电区域；以及形成被掩模图案覆盖的导电区域。
聚合物层的导电区域可以包括连接相邻的第一触摸电极的第一连接部分。
形成第一触摸电极和第二触摸电极还可以包括：形成连接相邻的第二触摸电极的第二连接部分；以及在形成第一触摸电极和第二触摸电极之后，形成覆盖第二连接部分的第一绝缘体。
第一绝缘体可以包括从第一绝缘体的一端延伸到另一端的凹部。
形成第一触摸电极和第二触摸电极还可以包括：形成连接相邻的第二触摸电极的第二连接部分；在形成第一触摸电极和第二触摸电极之后，在基板的基本上整个表面上形成绝缘层，绝缘层包括分别暴露相邻的第一触摸电极的第一接触孔和第二接触孔，并且第一连接部分可以通过第一接触孔和第二接触孔连接相邻的第一触摸电极。
聚合物层的导电区域可以包括触摸线的焊盘部分的导电层中的一个。
根据本发明的示例性实施例，触摸传感器装置的制造方法包括：在基板上形成触摸线和第一连接部分；通过在基板的基本上整个表面上涂覆聚合物材料形成聚合物层；在聚合物层上形成掩模图案；通过氧化被掩模图案暴露的聚合物层来形成非导电区域；以及形成被掩模图案覆盖的导电区域。
聚合物层的导电区域可以包括第一触摸电极、第二触摸电极以及连接相邻的第二触摸电极的第二连接部分。
制造方法还可以包括：在形成触摸线和第一连接部分之后，形成覆盖第一连接部分的第一绝缘体。
聚合物层的导电区域可以包括触摸线的焊盘部分的导电层中的一个。
根据本发明的示例性实施例，柔性触摸传感器的柔性(诸如可弯曲性)可以得到改善，并且可以简化柔性触摸传感器的制造工艺。
根据本发明的示例性实施例，可以减小由于静电对柔性触摸传感器造成的损坏。
根据本发明的示例性实施例，包括导电聚合物的触摸传感器可以具有改善的光学特性。
前述的总体描述和随后的详细描述是示例性的和解释性的，并且意图提供对要求保护的主题的进一步解释。
附图说明
附图示出了发明构思的示例性实施例，并且与描述一起用于解释发明构思的原理，其中，附图被包括以提供对发明构思的进一步理解，并且附图被并入并构成本说明书的一部分。
图1是根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置的俯视图。
图2是图1中示出的触摸传感器装置的局部放大视图。
图3是沿着线III-III'-III"-V截取的在图1和图2中示出的触摸传感器装置的剖视图。
图4是沿着线III-III'-III"-IV截取的在图1和图2中示出的触摸传感器装置的剖视图。
图5、图6、图7、图8、图9和图10是沿着与图1和图2中示出的线III-III'-III"-V对应的线截取的通过根据本发明的示例性实施例的触摸传感器的制造方法制造的中间产品的剖视图。
图11是图1中示出的触摸传感器装置的局部放大视图。
图12是图1中示出的触摸传感器装置的局部放大视图。
图13是沿着线III-III'-III"-V截取的在图1和图12中示出的触摸传感器装置的剖视图。
图14是根据本发明的示例性实施例的触摸传感器装置中包括的绝缘体的透视图。
图15是图1中示出的触摸传感器装置的局部放大视图。
图16是沿着线III-III'-III"-V截取的在图1和图15中示出的触摸传感器装置的剖视图。
图17、图18、图19和图20是沿着与图1和图15中示出的线III-III'-III"-V对应的线截取的通过根据本发明的示例性实施例的触摸传感器的制造方法制造的中间产品的剖视图。
图21是图1中示出的触摸传感器装置的局部放大视图。
图22是沿着线III-III'-III"-V截取的在图1和图21中示出的触摸传感器装置的剖视图。
图23是根据本发明的示例性实施例的触摸传感器中包括的绝缘体的剖视图。
图24是图1中示出的触摸传感器装置的局部放大视图。
图25是根据本发明的示例性实施例的触摸传感器中包括的绝缘体的透视图。
图26是沿着线III-III'-III"-V截取的在图1和图24中示出的触摸传感器装置的剖视图。
图27和图28分别是根据本发明的示例性实施例的触摸传感器中包括的绝缘体的透视图。
图29是沿着线III-III'-III"-V截取的在图1和图21中示出的触摸传感器装置的剖视图。
具体实施方式
在随后的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体的细节以提供对各种示例性实施例的彻底理解。然而，清楚的是，各种示例性实施例可以在没有这些具体的细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。在其他情况下，为了避免不必要地使各种示例性实施例不清楚，以框图形式示出了公知的结构和装置。
在附图中，出于清楚和描述性目的，可以夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。另外，同样的附图标号表示同样的元件。
当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。然而，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。为了本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个/种”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个/种”可以被解释为只有X、只有Y、只有Z，或者X、Y和Z中两个或更多个的任意组合，诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。同样的标号始终表示同样的元件。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意和所有组合。
尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语用来将一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一个元件、组件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层和/或部分可以被命名为第二元件、组件、区域、层和/或部分。
为了描述性目的，在这里可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等的空间相对术语来描述如图中示出的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。除了图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含装置在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含上方和下方两种方位。另外，装置可以被另外定位(例如，旋转90度或在其它方位)，并如此相应地解释这里使用的空间相对描述符。
这里使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。除非上下文另外明确指出，否则如这里使用的单数形式“一个”、“一种”和“该(所述)”也意图包括复数形式。另外，当在本说明书中使用术语“包含”、“包括”及其变型时，说明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
在此参照作为理想的示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图来描述各种示例性实施例。如此，将预期到例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，这里公开的示例性实施例不应该被解释为局限于区域的具体示出形状，而将包括由例如制造导致的形状上的偏差。例如，示出为矩形的注入区在其边缘将通常具有圆形或弯曲的特征和/或注入浓度的梯度，而不是从注入区到非注入区的二元变化。同样，通过注入形成的埋区会导致在埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，在图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状，也不意图是限制性的。
除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开是其一部分的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。除非这里明确这样定义，否则诸如在通用字典中定义的术语应被解释为具有与在相关领域的环境中与它们的含义一致的含义，并且将不会被以理想化的或过于形式化的意义来解释。
参照图1，根据本发明的示例性实施例的触摸传感器装置400包括用于检测触摸的触摸感测区域TA和围绕触摸感测区域TA的***区域PA。触摸传感器设置在触摸感测区域TA中。触摸传感器可以以各种方式感测触摸。例如，触摸传感器可以分类为诸如电阻型、电容型、电磁(EM)型、光学型等的各种类型。在本示例性实施例中，将描述电容型的触摸传感器。
根据本示例性实施例的触摸传感器包括触摸电极，触摸电极可以包括第一触摸电极410和第二触摸电极420。第一触摸电极410和第二触摸电极420彼此分离。第一触摸电极410和第二触摸电极420可以交替地设置，并且在触摸感测区域TA中彼此不叠置。
第一触摸电极410可以分别沿着列方向和行方向设置，第二触摸电极420可以分别沿着列方向和行方向设置。第一触摸电极410和第二触摸电极420可以设置在同一层上。第一触摸电极410和第二触摸电极420可以分别具有四边形形状。可选地，第一触摸电极410和第二触摸电极420可以具有诸如凸起的各种形状，以改善触摸传感器的灵敏度。
布置在同一行或同一列中的第一触摸电极410可以在触摸感测区域TA的内部或外部彼此连接或分离。布置在同一列或同一行中的第二触摸电极420中的至少一些可以在触摸感测区域TA的内部或外部彼此连接或分离。
参照图1，当布置在同一行中的第一触摸电极410在触摸感测区域TA的内部彼此连接时，布置在同一列中的第二触摸电极420可以在触摸感测区域TA的内部彼此连接。更具体地，位于每行中的第一触摸电极410可以通过第一连接部分412彼此连接，位于每列中的第二触摸电极420可以通过第二连接部分422彼此连接。
在每行中彼此连接的第一触摸电极410可以通过第一触摸线411连接到触摸驱动器(未示出)，在每列中彼此连接的第二触摸电极420可以通过第二触摸线421连接到触摸驱动器(未示出)。第一触摸线411和第二触摸线421可以设置在***区域PA中。可选地，第一触摸线411和第二触摸线421可以设置在触摸感测区域TA中。
第一触摸线411和第二触摸线421的末端部分在***区域PA中形成焊盘部分450。焊盘部分450连接到触摸驱动器(未示出)。
触摸驱动器(未示出)可以作为至少一个集成电路(IC)芯片直接安装在焊盘部分450上、作为载带封装件(TCP)安装在柔性印刷电路膜上以连接到焊盘部分450或者安装在单独的印刷电路板(PCB)上以连接到焊盘部分450。触摸驱动器可以通过焊盘部分450连接到第一触摸线411和第二触摸线421。
彼此相邻的第一触摸电极410和第二触摸电极420形成可以用作触摸传感器的互感测电容器。互感测电容器可以从第一触摸电极410和第二触摸电极420中的一个接收感测输入信号，并且可以通过第一触摸电极410和第二触摸电极420中的另一个输出作为感测输出信号的由于外部物体的接触所引起的电荷量的变化。
可选地，第一触摸电极410和第二触摸电极420可以彼此分离，使得第一触摸电极410和第二触摸电极420分别通过触摸线(未示出)连接到触摸驱动器(未示出)。在此情况下，第一触摸电极410和第二触摸电极420中的每个可以形成可用作触摸传感器的自感测电容器。自感测电容器可以通过接收感测输入信号而充电有预定的电荷，如果出现由于诸如手指的外部物体引起的接触，则其电荷的量会改变，以输出与接收的感测输入信号不同的感测输出信号。
参照图2至图4，第一触摸电极410和第二触摸电极420、第二连接部分422以及第一触摸线411和第二触摸线421可以设置在基板113上。基板113可以包括玻璃或塑料，并且可以具有柔性。第一触摸电极410和第二触摸电极420可以具有用于透射光的预定的透光率，并且可以包括至少一个导电层。
第一触摸电极410和第二触摸电极420可以包括第一导电层410a和420a以及设置在第一导电层410a和420a上的第二导电层410b和420b。用作主要导电层的第一导电层410a和420a可以包括诸如金属纳米线(诸如银纳米线(AgNW))、金属网、碳纳米管(CNT)、石墨烯、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镓铟锌(GIZO)、铝掺杂的氧化锌(ZAO)等的透明导电材料，作为补充导电层的第二导电层410b和420b可以包括非晶ITO、IZO等。可选地，可以省略第二导电层410b和420b。
用于将相邻的第二触摸电极420互连的第二连接部分422与第二触摸电极420设置在同一层上。第二连接部分422和第二触摸电极420可以整体形成，第二连接部分422和第二触摸电极420可以通过图案化一起形成。
第二连接部分422可以包括第一导电层422a和第二导电层422b，第一导电层422a包括与第一导电层410a和420a的材料相同的材料，第二导电层422b设置在第一导电层422a上并包括与第二导电层410b和420b的材料相同的材料。可以省略第二导电层422b。
第一触摸线411和第二触摸线421可以包括第一导电层411a、设置在第一导电层411a上的第二导电层411b以及设置在第二导电层411b上的第三导电层411c。焊盘部分450可以包括第一导电层450a、设置在第一导电层450a上的第二导电层450b以及设置在第二导电层450b上的第三导电层450c。
第一触摸线411和第二触摸线421以及焊盘部分450的第一导电层411a和450a可以与第一触摸电极410和第二触摸电极420的第一导电层410a和420a设置在同一层上，并且可以包括相同的材料。
第二导电层411b可以与在第一触摸电极410和第二触摸电极420中包括的第二导电层410b和420b设置在同一层上，并且可以包括相同的材料。当省略第二导电层410b和420b时，可以省略第一触摸线411和第二触摸线421的第二导电层411b。
第一触摸线411和第二触摸线421以及焊盘部分450的第三导电层411c和450c可以具有比第一导电层411a和第二导电层411b的电阻小的电阻。
第三导电层411c和450c可以包括低电阻材料，诸如金属(包括钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯、铝(Al)或钼/铝/钼(Mo/Al/Mo))或者金属合金(诸如银/钯/铜(APC))。
参照图1至图4，绝缘体431设置在第一触摸电极410和第二触摸电极420以及基板113的暴露的部分上。绝缘体432可以设置在第一触摸线411和第二触摸线421以及基板113的暴露的部分上。绝缘体431设置在第一连接部分412与第二连接部分422之间以使第一连接部分412与第二连接部分422绝缘。
绝缘体431可以是设置在第一连接部分412和第二连接部分422的每个交叉处的单独的岛状物。绝缘体431可以暴露第一触摸电极410的第二导电层410b中的至少一些，使得第一连接部分412连接到第一触摸电极410。
绝缘体432可以设置在第一触摸线411和第二触摸线421上以保护第一触摸线411和第二触摸线421，并且防止在第一触摸线411和第二触摸线421之间的短路或者其与其它导线的短路。绝缘体432不会覆盖焊盘部分450。可选地，绝缘体432可以覆盖焊盘部分450的一部分。绝缘体431和432可以包括有机或无机绝缘材料。
聚合物层460可以覆盖第一触摸电极410和第二触摸电极420、绝缘体431和432以及焊盘部分450。聚合物层460无缝地形成在基板113上，并且划分成导电区域和非导电区域。更具体地，导电区域和非导电区域均设置在聚合物层460上。
聚合物层460包括诸如聚乙炔、聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PT)、聚吡咯、聚苯亚乙烯(PPV)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)等的聚合物材料。在聚合物材料之中，PEDOT可以通过经由化学聚合等来聚合3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)制得，其中，PEDOT可以具有高柔性、高耐热性和高导电性。
因为PEDOT本身是非水溶性的，所以PEDOT类导电材料可以溶解在有机溶剂中或者通过使用聚苯乙烯磺酸盐(PSS)作为水溶性聚合物而分散在水溶液中，从而获得可水分散的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT:PSS)。PEDOT:PSS可以具有高的透明度和导电性以及高的耐热性和安全性。PEDOT:PSS还可以包括诸如二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇(EG)等的添加剂，并且可以根据添加剂而具有不同的导电性。
在层压诸如PEDOT等的聚合物材料之后，聚合物层460的将被形成为导电区域的一部分被掩模覆盖，聚合物层460的暴露的部分可以去活化以形成非导电区域。使用诸如硝酸铈铵(CAN)、次氯酸钠(NaOClx)等的氧化剂的氧化方法可以用来将聚合物层460的暴露的部分去活化。聚合物层460的未氧化的部分保留导电性。
聚合物层460的导电区域可以包括用于将彼此相邻的第一触摸电极410互连的第一连接部分412以及设置在焊盘部分450的第三导电层450c上的第四导电层450d。第一连接部分412物理连接和电连接到两个相邻的第一触摸电极410，以将相邻的第一触摸电极410电连接。第一连接部分412设置在绝缘体431上以与第二连接部分422绝缘。
参照图2至图4，聚合物层460的导电区域还可以包括设置在第一触摸电极410和第二触摸电极420的第二导电层410b和420b上的第四导电层410d和420d。第二触摸电极420中包括的第四导电层420d沿着列方向布置，并且可以彼此分离。
当第一触摸电极410和第二触摸电极420包括第四导电层410d和420d时，第一连接部分412直接连接到第四导电层410d和420d。然而，当第一触摸电极410和第二触摸电极420不包括第四导电层410d和420d时，第一连接部分412可以直接接触第二导电层410b和420b的上表面以连接第二导电层410b和420b。第一触摸电极410和第二触摸电极420可以通过第四导电层410d和420d具有改善的可弯曲性和粘附性。
绝缘体431设置在第一连接部分412与第二连接部分422之间以使第一连接部分412与第二连接部分422绝缘。如所示出的，绝缘体431可以是设置在第一连接部分412和第二连接部分422的每个交叉处的单独的岛状物。绝缘体431可以暴露第一触摸电极410的至少一部分，使得第一连接部分412连接到第一触摸电极410。绝缘体431可以具有圆角或多边形形状。
根据本发明的示例性实施例，绝缘层(未示出)可以形成在基本上整个区域上，可以去除设置在第一触摸电极410的一部分上的绝缘层以在行方向上连接相邻的第一触摸电极410，从而形成接触孔(未示出)。
参照图4，设置在绝缘体431上的第一连接部分412的厚度D2可以与设置在第一触摸电极410上的聚合物层460的厚度D1相同或不同。由于用于形成聚合物层460的聚合物材料具有较低的粘度，所以第一连接部分412的厚度D2可以比设置在第一触摸电极410上的聚合物层460的厚度D1更小。
如上所述，根据本示例性实施例，由于第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一连接部分412和第二连接部分422以及第一触摸线411和第二触摸线421在其上包括由聚合物层460的导电区域形成的导电层，所以即使在更小的弯曲半径的情况下，触摸传感器装置400仍可以具有改善的柔性和高弯曲特性。因此，即使在更小的弯曲半径的情况下，柔性触摸传感器装置400也可以在至少一个方向上具有诸如可折叠的、可弯曲的、可卷曲的、可拉伸的高柔性以及弹性性质。
另外，第四导电层410d和420d可以增加第一触摸电极410和第二触摸电极420连同第一导电层410a和420a和/或第二导电层410b和420b的电路径以减小电阻，并且可以提供第一导电层410a和420a和/或第二导电层410b和420b的电路径以补偿由于裂纹等导致的故障，从而防止触摸感测故障。更具体地，因为第一导电层410a和420a以及第二导电层410b和420b设置在第四导电层410d和420d之下，所以第一触摸电极410和第二触摸电极420由于PEDOT不会出现偏蓝，从而改善光学特性。
另外，与当第一连接部分412直接接触第二导电层410b和420b时相比，当包括聚合物层460的第一连接部分412连接到第四导电层410d和420d时，接触电阻可以减小，并且位于第一触摸电极410与第一连接部分412之间的电阻间隙可以减小，从而可以防止静电的产生以及由于静电导致的对第一触摸电极410和第一连接部分412的损坏。
另外，由于聚合物层460涂覆到基板113的基本上整个表面上并且不被蚀刻，所以可以防止设置在最上部分中的导电层等的侵蚀或氧化，并且聚合物层460可以用作绝缘层或保护层。因此，绝缘层可以不必另外形成在诸如第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一触摸线411和第二触摸线421以及焊盘部分450的导电层上，因此，可以简化触摸传感器装置400的制造工艺。
根据本发明的示例性实施例，用于将相邻的第一触摸电极410互连的第一连接部分412可以与第一触摸电极410设置在同一层上以与第一触摸电极410一体地形成，用于将相邻的第二触摸电极420互连的第二连接部分422可以与第二触摸电极420设置在不同的层上以形成为聚合物层460的导电区域。在此情况下，第二连接部分422和连接第二连接部分422的结构可以具有与上面描述的第一连接部分412的特性相同的特性。
以下，将参照图5至图10描述根据本发明的示例性实施例的触摸传感器装置的制造方法。
图5、图6、图7、图8、图9和图10是根据本发明的示例性实施例的沿着在图1和图2中示出的线III-III'-III"-V截取的触摸传感器的剖视图。
参照图5，准备包括玻璃或塑料的基板113，并将诸如银纳米线(AgNW)的金属纳米线、金属网、碳纳米管(CNT)、石墨烯、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化镓铟锌(GIZO)、铝掺杂的氧化锌(ZAO)等的透明导电材料层压在基板113上以形成第一导电层40a。
接着，将诸如ITO、IZO等的导电材料层压在第一导电层40a上以形成第二导电层40b。可以省略形成第二导电层40b的工艺。
然后，将诸如金属(诸如钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯、铝(Al)、钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)等)或者金属合金(诸如银/钯/铜(APC))的低电阻材料层压在第二导电层40b上以形成第三导电层40c。
参照图6，利用光刻工艺将第一导电层40a、第二导电层40b和第三导电层40c图案化以形成焊盘部分450的第一导电层450a、第二导电层450b和第三导电层450c、第一触摸线411和第二触摸线421的第一导电层411a、第二导电层411b和第三导电层411c以及包括第一导电层50a、第二导电层50b和第三导电层50c并且设置在触摸感测区域TA中的导电图案。导电图案的形状可以与上面描述的第一触摸电极410和第二触摸电极420的形状基本相同。
参照图7，然后利用诸如光刻工艺等的方法去除第三导电层50c(其是设置在触摸感测区域TA中的导电图案的最上层)以形成透明的第一触摸电极410、第二触摸电极420和第二连接部分422。可选地，当布置在同一列中的第一触摸电极410连接到设置在同一层上的第一连接部分412时，可以在当前步骤中形成第一连接部分412而不是第二连接部分422。
参照图8，在第一触摸电极410、第二触摸电极420、第二连接部分422以及第一触摸线411和第二触摸线421上层压绝缘材料并将绝缘材料图案化，使得绝缘体431形成在第二连接部分422上以覆盖第二连接部分422，绝缘体432形成在第一触摸线411和第二触摸线421上以覆盖第一触摸线411和第二触摸线421。
参照图9，将诸如聚乙炔、聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PT)、聚吡咯、聚苯亚乙烯(PPV)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)等的导电聚合物材料涂覆在基板113的基本上整个表面上，以形成聚合物层460。
参照图10，将光致抗蚀剂等涂覆在聚合物层460上，然后使光致抗蚀剂暴露于光并显影以形成掩模图案9，从而暴露聚合物层460的将变成非导电区域的部分。返回参照图2至图4，未被掩模图案9覆盖的聚合物层460通过使用诸如硝酸铈铵(CAN)、次氯酸钠(NaOClx)等的氧化剂进行氧化，以去除导电性。如此，聚合物层460包括导电区域并且形成非导电区域。
形成用于将相邻的第一触摸电极410互连的第一连接部分412、设置在焊盘部分450的第三导电层450c上的第四导电层450d以及设置在第一触摸电极410和第二触摸电极420的第二导电层410b和420b上的第四导电层410d和420d，从而形成焊盘部分450、第一触摸电极410和第二触摸电极420以及第一连接部分412。聚合物层460的被氧化的部分形成非导电区域，并且可以用作用于防止各种导电层的侵蚀或氧化的绝缘层。
现在将参照图1和图11描述根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置。
参照图1和图11，除了第一触摸电极410和第二触摸电极420的第四导电层410d和420d的形状之外，包括根据本示例性实施例的触摸传感器的触摸传感器装置与根据前述示例性实施例的触摸传感器装置基本上相同。
参照图11，第四导电层410d和420d可以具有包括开口的网状形状。因此，第一触摸电极410和第二触摸电极420可以具有改善的透光率，从而改善触摸感测区域TA的透光率。
现在将参照图1和图12至图14描述根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置。
参照图1和图12，除了绝缘体431的结构之外，根据本示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置基本上与根据前述示例性实施例的触摸传感器装置相同。
根据本示例性实施例的绝缘体431可以包括凹部431H。凹部431H形成为面对相邻的第一触摸电极410。凹部431H从绝缘体431的一端形成到与其相对的另一端E2。
凹部431H的深度可以变化。只要第一连接部分412和第二连接部分422彼此绝缘，凹部431H的深度就可以增加。在形成绝缘体431和432的同时，可以利用具有狭缝或半色调区域的掩模通过曝光工艺来形成绝缘体431的凹部431H。
根据本示例性实施例，由于第一连接部分412的至少一部分设置在凹部431H上并且沿着凹部431H延伸，所以形成第一连接部分412的聚合物层460形成得更厚，以减小第一连接部分412的电阻。
当用于形成聚合物层460的材料涂覆在基板113上时，随着涂覆表面的高度增加，较大量的聚合物材料会向下流动，并且形成在此处的聚合物层460的厚度会相对较薄。然而，根据本示例性实施例，由于第一连接部分412设置在凹部431H中以降低在形成位置处的高度，所以较少量的聚合物材料向下流动，从而形成具有足够的厚度D3的第一连接部分412。
参照图13，设置在绝缘体431上的第一连接部分412的厚度D3可以与设置在第一触摸电极410上的聚合物层460的厚度D1基本上相同、大于或略微小于设置在第一触摸电极410上的聚合物层460的厚度D1。更具体地，根据本示例性实施例的第一连接部分412的厚度D3比图4中示出的第一连接部分412的厚度D2大。因此，第一连接部分412的电阻可以减小，以减少感测输入信号和感测输出信号的信号延迟并防止静电产生或集中。
以下，将参照图1、图15和图16描述包括根据本发明的示例性实施例的触摸传感器的触摸传感器装置。
参照图1、图15和图16，根据本示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置与根据前述示例性实施例的触摸传感器装置基本上相同，但是第一触摸电极410和第二触摸电极420以及第一连接部分412的位置可以不同。
包括焊盘部分450的第一触摸线411和第二触摸线421以及第一连接部分412设置在基板113上。第一触摸线411和第二触摸线421以及第一连接部分412中的至少一个可以包括导电层(其包括单层或多层)。
参照图16，第一连接部分412包括第一导电层412e和形成在第一导电层412e上的第二导电层412f，第一触摸线411和第二触摸线421包括第一导电层411e和形成在第一导电层411e上的第二导电层411f，焊盘部分450可以包括第一导电层450e和形成在第一导电层450e上的第二导电层450f。
第一导电层412e、411e和450e可以包括诸如金属(诸如钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯、铝(Al)或钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)等)或金属合金(诸如银/钯/铜(APC))的低电阻材料。第二导电层412f、411f和450f可以包括与第一导电层412e、411e和450e的材料不同的低电阻材料或者诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的导电氧化物。
绝缘体431可以设置在第一连接部分412和基板113的暴露部分上，绝缘体432可以设置在第一触摸线411和第二触摸线421以及基板113的暴露部分上。绝缘体431可以是位于每个第一连接部分412上的单独的岛状物，并且覆盖第一连接部分412的一部分，同时暴露剩余的第一连接部分412。
除了焊盘部分之外，绝缘体432可以覆盖并保护第一触摸线411和第二触摸线421，并且可以防止第一触摸线411和第二触摸线421之间的短路或者其与其他线的短路。绝缘体432可以不覆盖焊盘部分450。可选地，绝缘体432可以部分地覆盖焊盘部分450。
聚合物层460设置在覆盖第一连接部分412、绝缘体431和432以及焊盘部分450的第二导电层450f的基本上整个表面上。聚合物层460无缝地形成在基板113上，并且划分为导电区域和非导电区域。更具体地，导电区域和非导电区域均设置在同一层上，即，设置在聚合物层460上。用于形成聚合物层460的材料与上面描述的材料相同。
聚合物层460的导电区域可以包括第一触摸电极410和第二触摸电极420、用于互连相邻的第二触摸电极420的第二连接部分422以及设置在焊盘部分450的第二导电层450f上的第三导电层450g。第二连接部分422物理连接和电连接到两个相邻的第二触摸电极420，以将相邻的第二触摸电极420电连接。第二连接部分422设置在绝缘体431上以与第一连接部分412分离。
第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一连接部分412和第二连接部分422、第一触摸线411和第二触摸线421以及焊盘部分450的平面结构等的其它各种特性与本发明的前述示例性实施例的特性相同，因此，将省略对其的重复描述。
如上所述，根据本示例性实施例，在第一触摸电极410和第二触摸电极420、第二连接部分422以及第一触摸线411和第二触摸线421之上的导电层被形成为聚合物层460的导电区域，因此，触摸传感器装置400的柔性可以得到改善并且提供了具有较小的弯曲半径的良好弯曲特性。
另外，由于聚合物层460涂覆在基板113的基本上整个表面上并且不被蚀刻，所以可以防止设置在最上部分中的导电层等的侵蚀或氧化，并且聚合物层460可以用作绝缘层或保护层。
因此，附加的绝缘层可以不设置在诸如第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一触摸线411和第二触摸线421以及焊盘部分450的导电层上，因此可以简化触摸传感器装置400的制造工艺。
用于将相邻的第一触摸电极410互连的第一连接部分412可以与第一触摸电极410设置在同一层上以与第一触摸电极410一体地形成，用于将第二触摸电极420互连的第二连接部分422可以与第二触摸电极420设置在不同的层上。在此情况下，第二连接部分422和连接到第二连接部分422的结构可以具有与第一连接部分412的特性相同的特性。
将参照图1和图17至图20描述根据本发明的示例性实施例的触摸传感器装置的制造方法。
参照图17，准备包括玻璃或塑料的基板113，并将诸如金属(诸如钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、钯、铝(Al)或钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)等)或金属合金(诸如银/钯/铜(APC))的导电性的低电阻材料层压在基板113上以形成第一导电层40e。
接着，在第一导电层40e上，层压与第一导电层40e的材料具有不同的低电阻材料的导电氧化物或者诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的导电材料以形成第二导电层40f。
参照图18，利用光刻工艺等将第一导电层40e和第二导电层40f图案化以形成焊盘部分450的第一导电层450e和第二导电层450f、包括第一导电层411e和第二导电层411f的第一触摸线411和第二触摸线421以及包括第一导电层412e和第二导电层412f的第一连接部分412。
参照图19，在基板113的基本上整个表面上层压绝缘材料并且图案化，从而形成绝缘体431以覆盖第一连接部分412的一部分并且暴露第一连接部分412的剩余部分，使得绝缘体432形成在第一触摸线411和第二触摸线421上以覆盖第一触摸线411和第二触摸线421。
参照图20，将诸如聚乙炔、聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PT)、聚吡咯、聚苯亚乙烯(PPV)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)等的导电聚合物材料涂覆在基板113的基本上整个表面上以形成聚合物层460。
然后将光致抗蚀剂等涂覆在聚合物层460上，将光致抗蚀剂暴露于光并显影以形成掩模图案9，从而暴露聚合物层460的将变为非导电区域的部分。
返回参照图15和图16，可以利用诸如硝酸铈铵(CAN)、次氯酸钠(NaOClx)等的氧化剂来氧化未被掩模图案9覆盖的聚合物层460以去除导电性，从而形成包括导电区域和非导电区域的聚合物层460。
因此，形成第一触摸电极410和第二触摸电极420、第二连接部分422以及焊盘部分450的第三导电层450g。聚合物层460的被氧化的部分形成非导电区域，以用作用于防止各种导电层的侵蚀或氧化的绝缘层。
现在将参照图1和图21至图23描述根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置。
参照图21和图22，根据本示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置与根据前述示例性实施例的触摸传感器装置基本上相同，但是绝缘层430可以形成在第一触摸电极410和第二触摸电极420、第一触摸线411和第二触摸线421以及暴露的基板113上，而不是岛状的绝缘体431。
绝缘层430包括用于部分地暴露第一触摸电极410的接触孔438以及用于暴露焊盘部分450以在行方向上连接相邻的第一触摸电极410的开口435。
根据本示例性实施例，当第一触摸电极410和第二触摸电极420包括第四导电层410d和420d时，第四导电层410d和420d可以彼此分离，同时使第三导电层410b和420b以及绝缘层430置于它们之间。
第一连接部分412直接连接到第四导电层410d和420d，并且可以通过接触孔438电连接相邻的第一触摸电极410。除了上面描述的特征之外的特性可以与前述示例性实施例的特性基本上相同，具体地与图1至图4中示出的本发明的示例性实施例的特性基本上相同。
在本示例性实施例中，设置在绝缘层430上的第一连接部分412的厚度D5可以与设置在接触孔438中的第一连接部分412或聚合物层460的厚度D4相同或不同。由于用于形成聚合物层460的聚合物材料具有较低的粘度，因此设置在绝缘层430上的第一连接部分412的厚度D5可以比设置在接触孔438中的第一连接部分412或聚合物层460的厚度D4小。
设置在单个第一触摸电极410上的绝缘层430的接触孔438可以包括如图21中示出的单个孔，或者可以包括如图23中示出的(多个)孔。
现在将参照图21至图23和图24至图28描述根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置。
参照图24至图26，除了绝缘层430的结构之外，根据本示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置与图21至图23中示出的前述示例性实施例的触摸传感器装置基本上相同。
根据本示例性实施例的绝缘层430还可以包括用于连接两个相邻的接触孔438(用于暴露两个相邻的第一电极410)的凹部439。凹部439的深度可以变化，只要第一连接部分412和第二连接部分422彼此绝缘，凹部439的深度就可以增加。另外，根据位置的凹部439的深度可以是恒定的，或者可以改变。
根据本示例性实施例，由于第一连接部分412的至少一部分设置在凹部439上并沿着凹部439延伸，所以形成第一连接部分412的聚合物层460的厚度形成得较厚，以减小第一连接部分412的电阻。
当用于形成聚合物层460的材料涂覆在基板113上时，较大量的聚合物材料会随着涂覆的表面的高度增加而向下流动，形成在此处的聚合物层460的厚度会相对较薄。然而，根据本示例性实施例，由于第一连接部分412设置在凹部439中以降低在形成位置处的高度，所以较少量的聚合物材料向下流动，从而形成具有足够的厚度D6的第一连接部分412。
参照图26，第一连接部分412的厚度D6可以基本上相同、大于或略微小于设置在接触孔438上的聚合物层460的厚度D4。更具体地，根据本示例性实施例的第一连接部分412的厚度D6比在图22中示出的前述示例性实施例中的第一连接部分412的厚度D5大。
因此，第一连接部分412的电阻可以减小，以减小感测输入信号、感测输出信号等的信号延迟并且防止静电产生或集中。
可以提供用于连接两个接触孔438的单个凹部439。可选地，如在图27中所示，可以提供凹部439。用于连接两个接触孔438的凹部439可以线性地形成，或者可选地，可以包括如图28中示出的至少一个弯曲点。例如，凹部439可以具有Z字形形状。
以下，将参照图29描述根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置。
参照图29，根据本发明的示例性实施例的包括触摸传感器的触摸传感器装置与根据前述示例性实施例的触摸传感器装置基本上相同，更具体地，除了用于暴露焊盘部分450的开口435的结构之外，与图21至图28中示出的根据示例性实施例的触摸传感器装置相同。
用于暴露焊盘部分450的开口435可以不暴露所有的焊盘部分450，而是可以暴露第一触摸线411和第二触摸线421的每个焊盘部分450。
在此情况下，焊盘部分450的第四导电层450d的厚度可以进一步增加，以减小焊盘部分450的电阻。另外，可以降低在相邻的焊盘部分450之间的短路风险。
尽管这里已经描述了某些示例性实施例和实施方案，但是其它实施例和修改根据本描述将是明显的。因此，发明构思不局限于这样的示例性实施例，而是所提出的权利要求以及各种明显修改和等同布置的更宽范围。

Claims (9)

1.一种触摸传感器装置，所述触摸传感器装置包括：
第一触摸电极和第二触摸电极，设置在基板上；以及
包括聚合物材料的聚合物层，设置在所述第一触摸电极和所述第二触摸电极上并设置在所述基板的整个区域上，
其中，所述聚合物层包括导电区域和非导电区域，
其中，所述聚合物层的所述导电区域包括第一连接部分，所述第一连接部分包括所述聚合物材料并且将相邻的第一触摸电极彼此连接。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器装置，所述触摸传感器装置还包括将相邻的第二触摸电极连接的第二连接部分，
其中，所述第一连接部分和所述第二连接部分彼此绝缘并交叉。
3.根据权利要求2所述的触摸传感器装置，所述触摸传感器装置还包括设置在所述第一连接部分和所述第二连接部分之间的第一绝缘体。
4.根据权利要求3所述的触摸传感器装置，其特征在于：
所述第一绝缘体包括从所述第一绝缘体的第一端延伸到第二端的凹部；并且
所述第一连接部分的一部分设置在所述凹部上。
5.根据权利要求3所述的触摸传感器装置，其特征在于：
所述第一触摸电极包括第一导电层；
所述聚合物层的所述导电区域包括连接到所述第一连接部分的所述第一导电层；并且
所述第二触摸电极包括与所述第一连接部分绝缘的第二导电层。
6.根据权利要求5所述的触摸传感器装置，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层具有网结构。
7.根据权利要求5所述的触摸传感器装置，其特征在于：
所述第一触摸电极还包括设置在所述第一导电层和所述基板之间的至少一个导电层；并且
所述第二触摸电极还包括设置在所述第二导电层和所述基板之间的至少一个导电层。
8.根据权利要求2所述的触摸传感器装置，所述触摸传感器装置还包括设置在所述第一连接部分和所述第二连接部分之间并且设置在所述基板的整个表面上的绝缘层，
其中：
所述绝缘层包括分别暴露相邻的第一触摸电极的第一接触孔和第二接触孔；并且
所述第一连接部分通过所述第一接触孔和所述第二接触孔连接相邻的第一触摸电极。
9.根据权利要求8所述的触摸传感器装置，其特征在于：
所述绝缘层包括将所述第一接触孔和所述第二接触孔连接的至少一个凹部；并且
所述第一连接部分的一部分设置在所述凹部上。
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