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CN103097993A - 触摸面板传感器 - Google Patents

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CN103097993A
CN103097993A CN2011800278454A CN201180027845A CN103097993A CN 103097993 A CN103097993 A CN 103097993A CN 2011800278454 A CN2011800278454 A CN 2011800278454A CN 201180027845 A CN201180027845 A CN 201180027845A CN 103097993 A CN103097993 A CN 103097993A
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CN
China
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electrode pattern
touch panel
panel sensor
conductive layer
painted
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CN2011800278454A
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English (en)
Inventor
南东植
朴哲
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.)
Samwon ST Co Ltd
Original Assignee
Samwon ST Co Ltd
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Priority claimed from KR1020100097016A external-priority patent/KR101030232B1/ko
Priority claimed from KR1020100126158A external-priority patent/KR101175686B1/ko
Priority claimed from KR1020110017076A external-priority patent/KR101101336B1/ko
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Abstract

本发明提供一种用于感知对象物的接触位置的触摸面板传感器，该传感器可以包括绝缘基板；形成于绝缘基板的底面而感知对象物的接近的电极图案；在绝缘基板的底面上提供而切断光线，并包括使电极图案的端部露出的贯通区域的橱窗装饰；在贯通区域提供而切断光线，并与电极图案电连接的着色导电层；以及以着色导电层为媒介与配置于贯通区域的电极图案的端部电连接的导线构件。

Description

触摸面板传感器
技术领域
本发明涉及触摸面板传感器，尤其涉及一种用于感知对象物的接触位置的触摸面板传感器。
背景技术
图1是用于说明现有静电容量式的触摸面板传感器的立体图。
如图1所示，现有触摸面板传感器1由下部绝缘板10及上部绝缘板20离开预定间隔接合而成。在下部绝缘板10与上部绝缘板20的相向面上，分别相互垂直地排列着下部ITO电极30和上部ITO电极40，具体而言，下部ITO电极30在下部绝缘板10的上面从左侧至右侧排列，上部ITO电极40在上部绝缘板20的底面从上侧至下侧排列。
所述触摸面板传感器1在相互交叉地配置的下部ITO电极10及上部ITO电极20的每个交叉点，存在与各交叉点的面积对应的预定的静电容量，即电容值，如果身体一部分接近，则在配置于上部的上部ITO电极20的面积上，加上身体一部分的面积，电容值将会变更。
另外，为电连接上部ITO电极40与外部的电路板50的电极52，金属材质的连接线48从上部ITO电极40的端部延长至上部绝缘层20的下部，下部ITO电极20也借助于另外的连接线而与电路板50连接。
此时，一般以金属提供的连接线48闪烁金属光泽，光线无法通过，在透明的上部绝缘层20的上部可以目视确认。因此，按照现有技术，在另外的诸如玻璃或透光性强化塑料的强化基板60底面上，形成用于橱窗装饰(Windowdecoration)的另外的非透光性膜65，把强化基板60配置于上部绝缘层20上部，以便使连接线48及电路板50不被目视确认。
但是，把上述非透光性膜65附着于强化基板60的底面，这在附着过程中会容易错位，因此会出现不合格，并且附着过程本身也很麻烦，会成为提高工序难度的原因。
另外，为保护上部绝缘层20的表面而把强化基板60再提供给上部绝缘层20上部，这导致触摸面板传感器的厚度增加，且发生组装过程复杂的缺点。
进一步而言，触摸面板传感器的厚度增加会成为降低触摸面板传感器的透明度及清晰度的原因，还会降低触摸面板传感器的灵敏度。
发明内容
技术问题
本发明提供一种触摸面板传感器，能够使因使用者的接触而引起的上部绝缘层的曲折或者因外部冲击而造成的在上部绝缘层底面上的上部ITO电极的破损可能性实现最小化。本发明提供一种用于对配置在上部绝缘层的上部ITO电极与外部电路板进行电连接的连接线及电路板不被目视确认的触摸面板传感器。
技术方案
根据本发明的示例性的一实施例，用于感知对象物的接触位置的触摸面板传感器可以包括：绝缘基板；形成于所述绝缘基板的底面而感知对象物的接近的电极图案；位于所述绝缘基板的底面而切断光线，并具有使所述电极图案的端部露出的贯通区域的橱窗装饰；位于所述贯通区域而切断光线，并且与所述电极图案电连接的着色导电层；通过所述着色导电层与配置在所述贯通区域的所述电极图案的端部电连接导线构件的导线构件。
另外，当所述绝缘基板为上部绝缘基板时，可以具备位于所述上部绝缘基板的下部，能够通过与上部电极图案的相互作用而感知身体一部分的接近的下部层。应用于绝缘基板的透明或不透明电极图案可以用于感知对象物的接触位置，其可以以静电容量式或电阻膜式形成。
在本发明中，上部绝缘基板作为具有高表面强度的材料，可以利用诸如强化玻璃的玻璃材质或像玻璃材质一样透过光线且表面强度卓越的其它诸如塑料的合成树脂进行制造，同样，配置有在下部层中与上部电极图案发生相互作用的下部电极图案的下部绝缘基板，也可以选择与上部绝缘基板相同的材质进行制造。
另外，上部电极图案或下部电极图案可以使用兼具透光性与导电性的氧化铟锡(Indium Tin Oxide：ITO)或氧化铟锌(indium zinc oxide：IZO)，另外，根据情况，电极图案也可以使用不透明的导电物质。例如，可以使用具有比ITO及IZO的电阻系数小的金、银、铝等多种金属或合金等。不过，在把不透明的导电物质用作电极图案的材料的情况下，应提供得充分细，以便能够使显示模块的影像不遮挡地露出。具体而言，如果由不透明的材质形成的电极图案的宽度超过0而在30μm以下，则目视不能清晰确认。因此，在外部不可视，并且能够使配置于触摸面板传感器的背面的诸如液晶显示装置的显示模块的影像不遮挡地露出。
不过，为连接着色导电层与外部电路板，上部绝缘基板的一侧边缘可以配置有与上部电极图案的端部电连接的导线构件，导线构件以由非透光性金属形成的导电连接图案提供，因而在外部可视。因此，在导线构件所配置的上部绝缘基板的外周区域，以相框形状提供橱窗装饰。
在本说明书中，所谓导线构件可以为在橱窗装饰上形成的利用金属的导电连接图案，它们可以借助于现有的利用银膏(Ag Paste)的丝网印刷、凹版(Gravure)印刷等进行制作，与之不同，还可以利用通过金属沉积及蚀刻的工序、纳米压印、喷墨印刷等多种方法形成。此外，导线构件也可以不在橱窗装饰上直接形成，而是利用柔性电路板，间接地连接必要的电气端子。
其中，还可以考虑使上部电极图案的端部形成于橱窗装饰底面，在橱窗装饰底面形成导电连接图案，不过，这会在上部电极图案与橱窗装饰相交的界限部分的上部电极图案上发生曲折，这会降低耐久性。
因此，根据本发明的触摸面板传感器，在绝缘性的橱窗装饰中，通过将贯通区域形成于上部电极图案的端部周边，使各个上部电极图案的端部配置于贯通区域，从而在上部绝缘基板的底面整体上无曲折地形成上部电极图案。
着色导电层在上述的贯通区域提供，通过切断光线，从而能够防止触摸面板传感器的内部通过贯通区域而露出，可以利用诸如涂布、印刷(printing)、丝网印刷(silk screen)、喷墨印刷(inkjet)、沉积、移印或遮蔽(masking)的方法中的任意一种形成。
作为参考，优选着色导电层具有与橱窗装饰相互谐调的颜色，其中，相互谐调的意思也包括在外部可视的着色导电层具有与橱窗装饰相同的颜色，从视觉上在外部无法与橱窗装饰区分，根据情况，也包括以下情形，即，着色导电层不具有与橱窗装饰相同的颜色，但从外部观察时，着色导电层能够在视觉上与橱窗装饰区分，显示特定的纹样及图案。
通过在上述的着色导电层下面形成导电连接图案，从而能够相互电连接配置于贯通区域的上部电极图案的端部与导电连接图案，同时，能够借助于着色导电层，防止不透明的导电连接图案露出于外部。
着色导电层可以利用包括诸如碳的导电物质的材质，根据情况，着色导电层可以包括与电极图案电连接地在贯通区域提供的导电透明墨水，导电透明墨水可以包括聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)、ITO、IZO、碳纳米管(CNT)中的至少任意一种。另外，着色导电层可以包括具有与橱窗装饰对应的颜色的非导电着色用墨水。利用着色用墨水把着色导电层的整体色彩调节成与橱窗装饰类似比较容易，由于前面说明的导电透明墨水也透明，所以，利用着色用墨水与橱窗装饰配色比较容易，作为一个示例，当橱窗装饰为黑色系的颜色时，着色用墨水可以利用黑色染料，当橱窗装饰为白色系的颜色时，着色用墨水也可以利用白色染料。此时，着色用墨水使用导电或非导电材料中的任意一种均可。
另外，根据本发明的示例性的另一实施例，着色导电层包括层叠的多个个别层，每个个别层中的导电物质与非导电着色物质的混合比率可以不同。
上述的着色导电层通过在贯通区域切断光线，能够防止触摸面板传感器的内部通过贯通区域而露出。在本发明中，着色导电层包括多个层叠的个别层，个别层越向绝缘基板的上面，个别层中包含的非导电着色物质相对于导电物质的比率可以越渐次增加，因此，用于使橱窗装饰与着色导电层颜色相互谐调的非导电着色物质的比率越增加，个别层越能够具有与橱窗装饰谐调的颜色。
上述的着色导电层可以混合导电物质及非导电着色物质进行提供，作为导电物质，有纤维形态的碳纤维，并且，可以使用利用了粉末形态的金属的粉末或液态的导电墨水、诸如PEDOT的导电有机物质(electrically conductiveorganic material)、ITO、IZO、CNT、AZO(Al-doped zinc oxide：铝掺杂氧化锌)中的至少任意一种。作为非导电着色物质，可以使用着色专用的墨水。另外，虽然导电物质也可以是液态，但还可以以粉末提供，与液态的非导电着色物质混合使用。
另外，包括作为导电有机物质之一的PEDOT、ITO、IZO、AZO中的至少任意一种的透明导电物质，可以因着色物质而发色，上述的透明材质的导电物质以粉末或诸如墨水的液态提供，可以与液态的非导电着色物质混合使用。
另外，在上述的绝缘基板与橱窗装饰之间，还可以存在氧化物层，其可以沿橱窗装饰区域提供。氧化物层可以以SiO2、TiO2、Al2O3等金属氧化物薄膜提供，可以在绝缘基板底面形成氧化物层，然后形成电极图案，形成着色导电层与橱窗装饰，根据情况，氧化物层与电极图案的形成顺序也可以变更。具体而言，也可以是首先在绝缘基板的底面形成电极图案，通过喷溅涂覆(Sputtering)和选择性蚀刻，在橱窗装饰部分形成氧化物层。氧化物层既可以以单层提供，也可以根据情况以多层形成。
另外，根据本发明的示例性的又一实施例，用于感知对象物的接触位置的触摸面板传感器可以包括透明的绝缘基板；在透明绝缘基板的底面形成而感知对象物的接近的多个电极图案；在绝缘基板的底面沿外周提供，并且，包括使多个电极图案的端部一部分露出于绝缘基板底面的贯通区域，并且贯通区域以特定记号形状提供的橱窗装饰；以及在贯通区域提供且用于在视觉上与周边的橱窗装饰区分以记号形状提供的贯通区域的有色层。其中，所谓“记号”，可以是泛指用于表达某种意思的符号、文字、标志，也可以用作包括数字、多种语言的文字、图形的意义。
其中，虽然有色层不同于前面说明的具有多个个别层的着色导电层，而以一个层提供，但是，有色层也使用包括银膏、碳纤维、碳粉、利用了金属及合金的粉末、导电墨水、导电有机物质中的至少任意一种的导电物质加以提供，从而只以导电物质本身的颜色，便能够从视觉上与橱窗装饰区分地提供。
另外，根据情况，也可以通过着色物质，更积极地在视觉上与橱窗装饰区分地提供。作为着色物质，可以使用着色专用的墨水。此时，导电物质可以使用具有自身颜色的银膏、碳纤维、碳粉、利用了金属及合金的粉末、导电墨水中的至少任意一种，追加地可以使用着色物质。另外，就包括作为导电有机物质的PEDOT、ITO、IZO以及AZO中至少任意一种的透明导电物质而言，可以借助于着色物质而发色，上述透明材质的导电物质以粉末或墨水形态提供，可以与液态的非导电着色物质混合使用。
如上所述，本发明的触摸面板传感器通过有色层，防止通过贯通区域而在外部可视的触摸面板传感器的不透明的构成要素在外部可视，具体而言，防止金属性连接图案或柔性电路板等在外部可视，同时，在视觉上与橱窗装饰区分地提供，从设计上，能够提高商品价值。
当有色层为非导电时，可以在透明绝缘基板的底面及有色层之间另外提供透光性导电层，借助于透光性导电层，电极图案可以与外部的柔性电路板或主电路电连接。此时，透光性导电层借助于在橱窗装饰的底面提供的金属性连接图案，可以与外部的柔性电路板或主电路电连接。
技术效果
本发明的触摸面板传感器通过在形成于上部绝缘基板的底面的橱窗装饰及上部透明电极图案重叠的部分形成贯通区域，从而在上部透明电极图案的端部不发生弯曲，因此，能够使因上部绝缘基板的曲折或外部冲击而造成上部透明电极图案破损实现最小化。
本发明的触摸面板传感器在贯通区域形成着色导电层，能够防止通过贯通区域而使触摸面板传感器内部可见。
附图说明
图1是用于说明现有的静电容量式的触摸面板传感器的立体图；
图2是用于说明本发明一实施例的触摸面板传感器的分解立体图；
图3是根据本发明一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图；
图4是为说明图3所示导电连接图案及着色导电层的连接结构而沿A-A方向截断的局部放大剖面图；
图5是用于说明当上部透明电极图案中出现弯曲时可能发生的问题的参考图；
图6是根据本发明另一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图；
图7是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图；
图8是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器的局部分解立体图；
图9是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图；
图10是把图9所示上部层沿A-A方向截断的放大剖面图；
图11是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器中的上部层的放大剖面图；
图12是根据本发明的具有另一种形态的贯通区域的触摸面板传感器的上部层的后视图；
图13是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器的局部分解立体图；
图14是图13所示触摸面板传感器中的上部层的俯视图；
图15是与图13的上部层电连接的柔性电路板的俯视图；
图16是把图13所示柔性电路板沿B-B方向截断的局部放大剖面图；
图17是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器中的绝缘基板的后视图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明，但本发明并非限制或限定于实施例。作为参考，在本说明书中，相同的附图标记表示实质上相同的要素，在这种规则下，可以引用其他附图中记载的内容进行说明，对于可以判定为本领域的普通技术人员显而易见的内容或重复的内容，省略详细说明。
本发明涉及设置于显示装置而感知身体一部分的接近的触摸面板传感器。
图2是用于说明本发明一实施例的触摸面板传感器的分解立体图，图3是根据本发明一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图，图4是为说明导电连接图案及着色导电层的连接结构而沿A-A方向截断的局部放大剖面图。
如图2至图4所示，触摸面板传感器100包括上部层110、下部层130及绝缘构件150。
上部层110包括上部绝缘基板111及上部透明电极图案112，下部层130包括下部绝缘基板131及下部透明电极图案132。
上部绝缘基板111作为具有高表面强度的材料，可以利用玻璃材质或像玻璃材质一样透过光线、表面强度卓越的其它塑料材质制造，同样，在下部层130中，配置有与上部电极图案发生相互作用的下部电极图案132的下部绝缘基板131，也可以选择与上部绝缘基板111相同的材质制造。
另外，作为上部及下部绝缘基板的材质，诸如聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、丙烯酰(acryloyl)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成树脂，或诸如聚碳酸酯(polycarbonate)的强化塑料均可使用，尤其是上部绝缘基板，作为直接露出于外部的部分，优选使用强化塑料或强化玻璃。
另外，上述的上部绝缘基板111的底面及下部绝缘基板131的上面分别形成有上部透明电极图案112及下部透明电极图案132，以进行相互作用而感知身体一部分的接近，并且，上部透明电极图案112或下部透明电极图案132可以由兼具透光性与导电的ITO(Indium Tin Oxide)或IZO(indium zincoxide)形成。因此，其可以由在外部不可视且使配置于触摸面板传感器100底部的诸如PDP、LCD等的显示模块射出的光线能够通过的透明材质形成。
另外，在上部层110及下部层130之间配置有绝缘构件150，借助于绝缘构件150，上部透明电极图案112及下部透明电极图案132可以电分离。绝缘构件150利用光学粘合膜或光学透明胶膜(Optically Clear Adhesive：OCA)，接合上部层110及下部层130，因此，光线透过良好，光性能优秀。
如前面所作说明，上部透明电极图案112使用在透明材质的传导物质中广泛用作透明电极的ITO或IZO，在外部不可视。当然，根据情况，也可以使用不透明的导电物质提供上部透明电极图案112。例如，可以使用金、银、铝等多种金属或合金等。不过，在利用不透明的导电物质作为电极图案的材料的情况下，应提供得充分细，以便使显示模块的影像不遮挡地露出。具体而言，以不透明的材质形成的电极图案的宽度如果超过0而在30μm以下，那么目视不能清晰确认。
如上所述提供的上部透明电极图案112虽然眼睛看不见，但在上部绝缘基板111的一侧边缘与上述上部透明电极图案112端部电连接地提供的导电连接图案113，以非透光性的金属提供，因而在外部可视。
橱窗装饰120在上部绝缘基板111的底面，沿其外周以相框形状配置，防止导电连接图案113在外部可视。
另一方面，在本发明中，为防止在橱窗装饰120与所述透明电极图案112相交的交界线部分中上部透明电极图案112的端部因橱窗装饰120而形成曲折，在橱窗装饰120中，形成了分别配置有上部透明电极图案112的端部的贯通区域122。因此，在上部透明电极图案112的端部不发生弯曲，能够使因上部绝缘基板111的曲折或外部冲击而造成上部透明电极图案112破损实现最小化。例如，如图5所示，在上部绝缘层20的底面首先形成橱窗装饰45，在橱窗装饰45的底面形成连接线48，在这种情况下，上部ITO电极40在橱窗装饰45与上部ITO电极40相交的交界线部分A会出现曲折。就这种上部ITO电极40的曲折结构而言，在身体一部分接触触摸面板传感器的情况下，上部绝缘层20发生细微地上下曲折的弯曲变形，会容易导致上部ITO电极40破损。因此，这种触摸面板传感器的工序事实上不适合制造产品。
另外，在本实施例中，贯通区域122以使上部透明电极图案112的端部露出的孔的形态提供，但根据情况，贯通区域也可以以从橱窗装饰与上部透明电极图案相交的界限延长至上部透明电极图案端部的“U”字形形态的切开图案提供。
再参照图2至图4，用于电连接上部透明电极图案112与外部的电路板160的导电连接图案113形成于上部绝缘基板111的底面，其宽度一般以300μm左右的宽度形成，以便能够容易与电路板160连接。因此，在光线良好通过的上部绝缘基板111的外部，可以通过贯通区域122目视确认，这会在美观方面产生不良影响。
因此，为防止与上部透明电极图案112的端部电连接的导电连接图案113通过贯通区域122露出于外部，在贯通区域122配置有着色导电层140。
着色导电层140可以利用具有传导性的材质，优选使用不透光且反射小的材质。例如，可以使用包含诸如碳的导电物质的材质，可以与诸如热固化剂或紫外线固化剂的粘合剂混合，利用涂布、印刷(printing)、丝网印刷(silkscreen)、喷墨印刷(inkjet)、沉积、移印或遮蔽(masking)方法来形成。
通过在上述的着色导电层140上部形成导电连接图案113，可以相互电连接配置于贯通区域122的上部透明电极图案112的端部与导电连接图案113，同时，借助于着色导电层140，可以防止不透明的导电连接图案113露出于外部。作为参考，着色导电层140提供得带有与橱窗装饰120类似的颜色，以便在外部不易与橱窗装饰120区分，实际上，在使用触摸面板传感器100时，导电连接图案113配置于着色导电层140下部，导电连接图案113被着色导电层140遮挡，在外部不可见。
另外，橱窗装饰120的厚度通常为1μm以上，一般比具有1μm以下厚度的上部透明电极图案112厚度要厚。因此，着色导电层140并非只是覆盖贯通区域122，而是能够填补因橱窗装饰120与上部透明电极图案112的厚度差异而产生的贯通区域122的槽。
如上所述，通过在贯通区域122提供的着色导电层140底面上形成的导电连接图案113，上部透明电极图案112与外部的电路板160电连接。
作为参考，如附图所示，与上部透明电极图案112电连接的导电连接图案113和与下部透明电极图案132电连接的另一导电连接图案，分别与形成于电路板160不同面上的电路板160的电极162接触并电连接，在绝缘构件150中电路板160配置的部分可以被局部切开。
图6是根据本发明另一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图。
图6所示的触摸面板传感器的上部层210、上部绝缘基板211、上部透明电极图案212、导电连接图案213、橱窗装饰220、贯通区域222以及着色导电层240，可以参考在前面实施例中说明的触摸面板传感器的构成要素进行说明，在本实施例中，以与前面实施例有差异的部分为中心进行说明。
在前面参照图2至图4说明的触摸面板传感器100中，作为导线构件的导电连接图案113在贯通区域122的界限内侧连接于着色导电层140，但图6所示的着色导电层240从在橱窗装饰220形成的贯通区域222的界限内侧延长至贯通区域222的界限外侧，因此，作为导线构件的导电连接图案213可以在贯通区域222的界限外与着色导电层240连接。
另外，在图2至图4所示的触摸面板传感器100及图6所示的触摸面板传感器中，贯通区域122和222以使上部透明电极图案112和212的端部露出的环状的封闭孔提供，但在本发明的又一实施例中，如图7所示，贯通区域322也可以以从橱窗装饰320与上部透明电极图案312相交的界限延长至上部透明电极图案312端部的切开成“U”字形形态的图案提供。作为参考，图7所示的触摸面板传感器的其它构成要素，具体而言，图7中的上部层310、上部绝缘基板311、上部透明电极图案312、导电连接图案313以及着色导电层340，可以参考关于图2至图4所示的触摸面板传感器构成要素的说明。
另外，着色导电层可以包括非导电着色墨水及导电物质，着色导电层在材质特性上，其电阻可以高于金属。不过，电阻一般与长度成正比，而与面积成反比，因此，着色导电层如图4所示，面积比配置于贯通区域122的上部透明电极图案112宽，橱窗装饰120的厚度通常为1μm左右，配置于贯通区域122的着色导电层140的厚度也很薄，可以具有能够顺利传递上部透明电极图案112的电信号的电阻值。
作为着色导电层的导电物质，可以使用纤维形态的导电物质、粉末形态的导电物质以及液态的导电物质中的至少任意一种，纤维形态的导电物质可以利用碳纤维，粉末形态的导电物质可以利用碳粉及金属粉末中的至少任意一种，液态的导电物质可以利用透明的PEDOT、ITO墨水、IZO墨水、CNT墨水中的至少任意一种。
尤其是碳纤维，对减小着色导电层的电阻非常有用，作为一个示例，如图6所示，在着色导电层240的长度变长的情况下，对减小与长度成正比增加的着色导电层240的电阻非常有效。
作为参考，着色导电层具有与橱窗装饰谐调的颜色的意思，是指着色导电层具有与橱窗装饰相同乃至类似的颜色，以便着色导电层及橱窗装饰在视觉上不会相互区别，根据情况也可以是指，着色导电层具有与橱窗装饰存在显著差异的颜色，虽然在视觉上可以区分，但使着色导电层具有制造商的标志或产品的商品名或有设计性意义的图案，从而能够在设计层面提高商品价值的情形。
在前面说明的实施例的触摸面板传感器中，上部透明电极图案可以以着色导电层及导电连接图案为媒介，与柔性电路板的端子连接。
但是，着色导电层也可以无需另外的导电连接图案，直接使用柔性电路板作为导线构件，直接与外部的主电路电连接，下面以图8所示的触摸面板传感器为例具体进行说明。
如图8的触摸面板传感器的局部分解立体图所示，柔性电路板460的上面，配置有与着色导电层440直接连接的上部端子462，该着色导电层配置于上部透明电极图案412露出的贯通区域422。其中，上部端子462配置于贯通区域422的界限内，从而能够与着色导电层440直接连接。同样，虽然在图8中未示出，但在柔性电路板460的底面，可以配置与下部透明电极图案连接的下部端子。
即，本实施例的上部透明电极图案412无需另外的导电连接图案，便可与柔性电路板460的上面带有的上部端子462电连接，通过柔性电路板460与主电路电连接。作为参考，其中，所谓主电路，可以用作包括接收电极图案的诸如静电容量变化的电信号并能够以此为根据感知或计算对象物的接触位置的中央处理装置(central processing unit)或控制装置的概念。
同样，虽然在图8中未示出，但下部透明电极图案既可以像上部透明电极图案412那样，无需另外的导电连接图案便与柔性电路板460的下部端子电连接，也可以使用另外的导电连接图案进行电连接。
图9是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器中的上部层的背面立体图，图10是把图9所示上部层沿A-A方向截断的放大剖面图。
如图9及图10所示，触摸面板传感器500包括上部层510、下部层以及绝缘构件。作为参考，本实施例的下部层及绝缘构件事实上与前面的实施例相同，关于此的说明或附图可以参考前面的实施例。
上部层510包括上部绝缘基板511及上部透明电极图案512。在本实施例中，上部透明电极图案512及下部透明电极图案使用透明材质的ITO或IZO，但根据情况，也可以使用金属或合金等的不透明的材质，如果由不透明的材质形成的电极图案的宽度为0μm至30μm以下的情况下，目视不能清晰确认。作为参考，就不透明的金属电极图案而言，如果宽度限定于上述要求，则在视觉上不能区分清楚，追加地，也可以在金属电极图案的上部，再提供利用了暗色金属的暗色层，例如利用了铜/钛(Cu/Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)以及黑铬(Black Cr)中任意一种的暗色层。另外，可以在金属电极图案的上面或暗色层上面，提供能够使光线曲折的细微的压花或凸凹结构，使金属电极的表面更有效地发生漫反射，降低镜面效果。
如前面所作的说明，上部透明电极图案512透明，在外部不可视。不过，在上部绝缘基板511的一侧边缘，配置有与上述上部透明电极图案512的端部电连接且利用了银膏的导电连接图案513，由于导电连接图案513以非透光性金属提供，因而在外部可视，与导电连接图案513电连接的柔性电路板也在外部可视。
因此，为防止导电连接图案513及柔性电路板在外部可视，在上部绝缘基板511的底面，沿其外周以相框形状配置有橱窗装饰520。
在本发明中，在橱窗装饰520与上部透明电极图案512相交的界限部分，为防止上部透明电极图案512的端部因橱窗装饰520而形成曲折，在橱窗装饰520中，形成供上部透明电极图案512的端部分别配置的贯通区域522。因此，在上部透明电极图案512的端部不发生弯曲，从而能够使因上部绝缘基板511的曲折或外部冲击而造成的上部透明电极图案512破损实现最小化。
不过，导电连接图案513可能因上述的贯通区域522而露出于外部，但在本发明中，通过在贯通区域522配置着色导电层540，从而能够防止触摸面板传感器500的底面通过贯通区域522而可视。对于着色导电层540，后面将再次详细说明。
在本实施例中，贯通区域522以使上部透明电极图案512的端部露出的环状的封闭孔提供，但在本发明另一实施例中，贯通区域可以以从橱窗装饰与上部透明电极图案相交的界限延长至上部透明电极图案端部的切开成“U”字形形态的图案提供。
再参考图9及图10，在橱窗装饰520的底面中，电连接上部透明电极图案512与柔性电路板560的导电连接图案513，在贯通区域522的界限内与着色导电层540连接。
导电连接图案513通过贯通区域522而在上部绝缘基板511的外部可以目视确认，但着色导电层540可以防止这种情形。
再如图9及图10所示，着色导电层540在贯通区域522切断光线，从而防止触摸面板传感器500的内部通过贯通区域522而露出，可以以导电连接图案513及柔性电路板560为媒介，电连接上部透明电极图案512与外部的主电路。
着色导电层540作为导电物质及着色物质，可以包括非导电着色墨水，着色导电层540在材质的特性上，电阻会比金属高。不过，电阻一般与长度成正比，与面积成反比，因此，如图10所示，着色导电层540的面积比配置于贯通区域522的上部透明电极图案512宽阔，橱窗装饰520的厚度通常为1μm左右，配置于贯通区域522的着色导电层540的厚度也很薄，可以具有能够顺利传递上部透明电极图案512的电信号的电阻值。
作为着色导电层的导电物质，可以使用碳纤维、碳粉、利用了金属的粉末、导电墨水、PEDOT、ITO、IZO、AZO及CNT中的至少任意一种。尤其是导电物质在包含PEDOT、ITO、IZO及AZO中至少任意一种的情况下会透明，这种导电物质以液态或粉末形态提供，也可与非导电的着色物质混合使用。
另外，作为透明的导电墨水，可以使用PEDOT、ITO墨水、IZO墨水、CNT墨水中的至少任意一种，导电透明墨水可以使粉末状态的PEDOT、ITO、IZO、AZO、CNT分散于适当的溶剂中进行制造。
上述的着色导电层540可以与导电物质、着色物质及诸如热固化剂或紫外线固化剂的粘合剂混合，通过印刷、丝网印刷、喷墨印刷、移印、遮蔽或沉积方法等多种方法形成。
作为参考，所谓移印(pad printing)，可以是指包含如玻璃、强化玻璃及炻器等表面光滑的通常玻璃材质的被印刷体的表面上，利用具有弹性的移印头，蘸印出印刷体后，把该墨水转移到需要的被印刷体的方法。尤其是厚度与橱窗装饰的厚度对应，以大约1μm左右提供的着色导电层，由于个别层比所述厚度更薄，所以通过移印来提供，能够印刷高质量的着色导电层。
着色导电层540如图10所示，包括多个层叠的个别层542(其中，在本实施例中，着色导电层包括4个个别层，但其数量可以变更为2以上的任何数)。个别层542的导电物质与非导电着色物质的混合比率分别不同，根据本实施例，个别层542越向上部绝缘基板511的上面，个别层542中包含的非导电着色物质相对于导电物质的比率越渐次增加。
如前面所作的说明，非导电着色物质提供得使橱窗装饰520与着色导电层540能够相互谐调，越增加非导电着色物质的比率，个别层542越能够具有与橱窗装饰520谐调的颜色。
因此，非导电着色物质的比率相对较大的个别层542更靠近上部绝缘基板511的上面配置，容易通过个别层542进行调节，以使着色导电层540及橱窗装饰520的颜色相互谐调。
个别层的导电物质及非导电着色物质的比率如以下[表1]所示，在[表2]至[表9]中，按各个别层整理了与其长度相应的电阻值的变化。作为个别层用导电物质，可以使用碳，作为非导电着色物质，可以使用非导电着色墨水。
在本实施例中，选择[表2]至[表9]的个别层中的4个个别层形成着色导电层，而且，相对于着色物质的导电物质的比率高的个别层可以更靠近导电连接图案进行配置。
导电物质∶着色物质
第一个别层 90∶10
第二个别层 80∶20
第三个别层 70∶30
第四个别层 60∶40
第五个别层 50∶50
第六个别层 40∶60
第七个别层 30∶70
第八个别层 20∶80
[表1]各个别层的导电物质及非导电着色物质的比率
另外，从第一个别层越向第八个别层，非导电着色物质包含得比导电物质越多，电阻值可以比其它个别层高，但在本发明中，着色导电层层叠使用多个个别层，从上部透明电极图案512经着色导电层540直至导电连接图案513的电阻值，事实上具有不受着色导电层540较大影响的倾向。
另外，前面提到，着色导电层在材质特性上，电阻比金属高，但如图10所示，着色导电层的面积比配置于贯通区域的上部透明电极图案宽阔，橱窗装饰的厚度通常为1μm左右，则配置于贯通区域的着色导电层的厚度也很薄，所以，事实上，个别层的导电物质及非导电着色物质的比率即使变更，也可以视为个别层的电阻值在能够顺利把上部透明电极图案的电信号传递给主电路的范围内变更。
作为参考，个别层的长度越长，其电阻值越增加，这可以参考以下的与个别层的长度相应的电阻值测量[表2]至[表9]。
Figure BDA00002531977500151
[表2]按照第一个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500162
[表3]按照第二个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500163
[表4]按照第三个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500164
[表5]按照第四个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500165
Figure BDA00002531977500171
[表6]按照第五个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500172
[表7]按照第六个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500173
[表8]按照第七个别层的长度测量的电阻值
Figure BDA00002531977500174
[表9]按照第八个别层的长度测量的电阻值
如[表2]至[表9]所示，就导电物质与非导电着色物质的混合比率互不相同的着色导电层而言，可以确认其长度越短，与长度相应的电阻值的差异越小的倾向，这可以理解为：越短、越薄，着色导电层的电阻值越处于能够把上部透明电极图案的电信号顺利传递给主电路的范围。另外，事实上，贯通区域的直径为5mm以下，受长度影响的电阻值可以忽略。
另外，在电阻值测量实验中，是以非导电着色物质相对于导电物质的比率最大为20∶80的情形为例进行了实验，但根据情况，非导电着色物质的比率更大的个别层也可以应用于着色导电层，可以通过导电物质比率高的其它个别层，在一种程度上补正因非导电着色物质的比率升高而增加的电阻值。
另外，着色导电层具有与橱窗装饰谐调的颜色的意思是指，当在外部观察时，着色导电层及橱窗装饰具有相同乃至类似的颜色，在视觉上无法相互区分，根据情况，也包括即使可以区分，但通过适宜的颜色搭配而形成类似或统一的美感的情形。
例如，如图12所示，可以对应于多边形或特定文字及图形来提供贯通区域722的形状，在一个贯通区域722，可以配置一个上部透明电极图案712的端子。另外，根据情况，也可以罗列具有互不相同形态的贯通区域，在各个贯通区域配置一个上部透明电极图案的端子。因此，可以对配置于贯通区域722的着色导电层740在视觉上赋予特定的意义，或在设计层面上提高商品价值。作为参考，在着色导电层740下方提供导电连接图案713。
如上所述，在图9及图10中，上部透明电极图案512可以以在贯通区域522提供的着色导电层540为媒介，与形成于橱窗装饰520底面的导电连接图案513电连接后，导电连接图案513再与柔性电路板的端子电连接。作为参考，与上部透明电极图案512电连接的导电连接图案513及与下部透明电极图案电连接的另一导电连接图案，可以分别与在柔性电路板互不相同的面上形成的柔性电路板的电极接触并电连接。
作为参考，图10所示的着色导电层540可以在上部绝缘基板511上提供上部透明电极图案512及橱窗装饰520，然后在贯通区域522层叠个别层542，提供着色导电层540。
与之不同，也可以先在上部绝缘基板511上只提供上部透明电极图案512，然后依次提供着色导电层及橱窗装饰。这可以在如图11所示的上部层的结构中确认，具体而言，也可以在上部绝缘基板611上提供上部透明电极图案612，然后提供橱窗装饰620，使橱窗装饰620的贯通区域622可以配置于形成上部透明电极图案612及着色导电层640的部分。作为参考，关于如图11所示的触摸面板传感器的导电连接图案613的说明可以参考前面的实施例。
当然，在提供橱窗装饰620之前，着色导电层640可以与贯通区域622对应地形成图案。在这种情况下，着色导电层640可以比橱窗装饰620先形成，可以在贯通区域622以个别层642无空白地良好贴紧的状态提供。另外，根据情况，也可以使用以下方法，即，在提供着色导电层的过程中，提供橱窗装饰，然后再提供其余个别层，从而提供着色导电层。
作为参考，在另一实施例中，也可以在提供上部透明电极图案后，使上部透明电极图案氧化并提供。被氧化的上部透明电极图案带有特定的色彩，能够使商品价值提高。被氧化的上部透明电极图案可以是在上部绝缘基板底面整体地形成用于上部透明电极图案的透明电极层，然后使其表面氧化并形成图案被提供。
图13是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器的局部分解立体图，图14是图13所示触摸面板传感器中的上部层的俯视图，图15是与图13的上部层电连接的柔性电路板的俯视图，图16是把图13所示柔性电路板沿B-B方向截断的局部放大剖面图。
图13至图16所示的触摸面板传感器与前面实施例的触摸面板传感器事实上相同，因此，关于本实施例的触摸面板传感器的说明可以参照前面的实施例，在本实施例中，以与前面实施例的有差异的部分为中心进行说明。
如图13至图16所示，触摸面板传感器的上部层810包括上部绝缘基板811及按相互均一间隔配置的多个上部透明电极图案812。
在本实施例中，多个(例如，3个)上部透明电极图案812的上端及下端连接，形成一个电极组824。根据情况，可以在上端或下端中的一侧或中间部分的至少一处进行电连接。相邻的上部透明电极图案812形成组，可以诱导更活跃的电容变化。
各个电极组824通过橱窗装饰820的贯通区域822露出一部分，在贯通区域822配置有着色导电层840。
柔性电路板860沿橱窗装饰820在上部绝缘基板811的底面提供，构成电连接上部透明电极图案812的上端及下端的电路。
具体而言，柔性电路板860在各个电极组824的上端及下端，以与电极组824电连接的相框形态的边框提供，在柔性电路板860上，配置有电连接各个电极组824的上端及下端的多个连接端子862。在本实施例中，连接端子862可以连接电极组的上端及下端，或在上部透明电极图案未形成组的情况下，连接各个的上端和下端。
另外，在柔性电路板860上，靠近金属材质的连接端子862相互交叉处形成有通孔863，连接端子862可以通过通孔863避免相互接触。具体而言，如图16所示，连接端子862在与另一连接端子862交叉处，通过通孔863被引导到电路板860的另一面，从而防止连接端子相互接触。通孔863可以以与连接端子相同的材质，与连接端子一体制造，但是，也可以利用能够相互电连接在电路板互不相同的面上提供的连接端子的其它材质。
作为参考，图16显示了上部层810，显示了上部层810及柔性电路板860的接合部分，如图16所示，在上部层810的上部绝缘基板811底面配置的橱窗装饰820的贯通区域822，配置有着色导电层840。此时，着色导电层840以ACF膜870为媒介，与柔性电路板860的连接端子862接合并电连接。
其中，各向异性导电膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)，即ACF膜870，是使导电的微粒子分散于粘合剂中，经热压接合工序，在膜的厚度方向上具有导电、在面方向上具有绝缘性的具有电气各向异性的接合材料。
前面说明的实施例的触摸面板传感器包括两张分别在底面和上面形成了上部及下部透明电极图案的上部及下部绝缘基板，但根据情况，也有触摸面板传感器包括1张在上面或底面中的任意一侧形成了透明电极图案的绝缘基板的情形，下面对此进行详细说明。
图17是根据本发明又一实施例的触摸面板传感器中的绝缘基板的后视图。
如图17所示，本实施例的触摸面板传感器包括绝缘基板910、在绝缘基板910上形成的第一透明电极图案920及第二透明电极图案930以及介于第一透明电极图案920和第二透明电极图案930之间的绝缘图案940。
绝缘基板910可以以透明的PET或PC、PE等合成树脂薄膜或玻璃基板形成。
第一透明电极图案920及第二透明电极图案930可以在绝缘基板910的上面或底面中的一面上形成。
第一透明电极图案920可以利用透明的导电材质形成，在绝缘基板910上，借助于沿横向或纵向方向整齐排列的一系列的线图案提供。具体而言，用于第一透明电极图案920的线图案包括沿一个方向以一列提供的扩张部922及桥接部924。扩张部922及桥接部924相互交替形成，配置成一列，可以借助于相同或不同的透明导电材质形成。
扩张部922以相对或显著宽于桥接部924的宽度形成，桥接部924可以在扩张部922之间形成，电连接一系列的扩张部922。
扩张部922及桥接部924的形状可以如图所示，以连续的四边形为基本图形形成，但其形状可以以菱形、圆形或椭圆形等多种图形为基本图形。另外，扩张部922及桥接部924可以与用于第二透明电极图案930的透明连接部936一起，以相同材质在同一面上形成，相互隔离最小限度的间隔，形状相互谐调。
与第一透明电极图案920形成层叠结构地形成第二透明电极图案930。第二透明电极图案930可以在第一透明电极图案920的上部或下部形成，与第一透明电极图案920电分离地形成。为此，可以在第一透明电极图案920与第二透明电极图案930之间形成绝缘图案940。绝缘图案940可以利用一般用于形成绝缘薄膜的SiO2、Si3N4或TiO2等材料形成。
第二透明电极图案930包括低电阻线934及透明连接部936。作为一个示例，透明连接部936可以与第一电极图案920同时形成。透明连接部936也可以以具有约0.1～0.2mm宽度的透明导电材质形成，利用光蚀刻工序对形成于绝缘基板910的ITO层进行蚀刻后，与扩张部922及桥接部924一起形成。
如图21所示，低电阻线934在绝缘图案940上形成，在通过多个透明连接部936的表面的同时，电连接全部透明连接部936。可以利用金或银、铝、铬等金属材质形成，可以在沉积或喷溅涂覆后，通过图案化工序形成，也可以通过喷墨印刷等工序简单地形成。低电阻线934不透明，能够在光学上切断显示装置，但也可以以约30μm以下的宽度形成，使目视不可见，更优选地，可以以约10μm以下或数μm的宽度形成，以便在任意情况下均不能目视确认。
另外，第一透明电极图案920及第二透明电极图案930通过橱窗装饰960的贯通区域962露出边缘的一部分。具体而言，第一透明电极图案920的扩张部922延长至贯通区域962并露出，第二透明电极图案930也延长至贯通区域962并露出。
在贯通区域962配置有着色导电层970，第一透明电极图案920及第二透明电极图案930分别以着色导电层970为媒介，与导电连接图案980电连接。
如上所述，虽然参照本发明的有益实施例进行了说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离权利要求书记载的本发明技术内容的范围内，可以对本发明进行多种修改及变更。
产业上的可应用性
本发明的触摸面板传感器作为用于感知对象物的接触位置的用途，可以广泛应用于显示装置。

Claims (16)

1.一种用于感知对象物的接触位置的触摸面板传感器，其特征在于，包括：
绝缘基板；
电极图案，其形成于所述绝缘基板的底面，以感知对象物的接近；
橱窗装饰，其位于所述绝缘基板的底面而切断光线，具有使所述电极图案的端部露出的贯通区域；
着色导电层，其位于所述贯通区域而切断光线，与所述电极图案电连接；以及
导线构件，其通过所述着色导电层，与配置在所述贯通区域的所述电极图案的端部电连接。
2.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述绝缘基板包括选自玻璃、强化玻璃以及合成树脂中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述橱窗装饰及所述着色导电层具有相互谐调的颜色。
4.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述着色导电层利用基于涂布、印刷、丝网印刷、喷墨印刷、沉积、移印或遮蔽的方法形成。
5.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述着色导电层包括导电物质及具有与所述橱窗装饰对应的颜色的非导电着色用墨水。
6.根据权利要求5所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述导电物质以粉末、纤维质及液态中的至少任意一种状态提供。
7.根据权利要求6所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述导电物质包括碳纤维、碳粉、利用了金属的粉末、导电墨水、导电有机物质、聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)、ITO、IZO、铝掺杂氧化锌(Al-doped zinc oxide：AZO)、以及碳纳米管(CNT)中的至少任意一种。
8.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述电极图案利用透明或不透明导电物质提供。
9.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述导线构件在所述贯通区域的界限内与所述着色导电层连接。
10.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述导线构件在所述贯通区域的界限外与所述着色导电层连接。
11.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述导线构件包括用于电连接所述电极图案和外部的主电路的柔性电路板。
12.根据权利要求11所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述柔性电路板沿着所述橱窗装饰位于所述绝缘基板的底面，且构成电连接所述电极图案的上端及下端的电路；
所述柔性电路板包括在一面形成且从所述电极图案的上端延长至下端的连接端子，以使所述电极图案的上端和下端电连接；
所述柔性电路板形成有与所述连接端子间的交叉点邻近的通孔，通过所述通孔，把所述连接端子引导至所述柔性电路板的另一面，从而防止所述连接端子间的接触。
13.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于：
所述着色导电层包括层叠的多个个别层；
每个所述个别层中的导电物质与非导电着色物质的混合比率不同。
14.根据权利要求13所述的触摸面板传感器，其特征在于：
越向所述绝缘基板的上面，相对于所述导电物质的所述非导电着色物质的比率越增加。
15.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于，所述电极图案包括：
第一电极图案，其具有沿一个方向以一列提供的多个扩张部及连接所述多个扩张部之间的多个桥接部；
第二电极图案，其在与所述第一电极图案相同的面上与所述第一电极图案交叉地并行形成在所述绝缘基板上的同时，与所述第一电极图案电分离，并且具有在所述扩张部和所述桥接部之外区域形成的多个透明连接部和越过所述桥接部并连接所述透明连接部的低电阻线的所述桥接部；以及
绝缘图案，其介于所述第一电极图案的所述桥接部及所述低电阻线之间。
16.根据权利要求1所述的触摸面板传感器，其特征在于，还包括：介于所述绝缘基板和所述橱窗装饰之间的氧化物层。
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