TWI497391B - 電容式透明導電膜及其製造方法 - Google Patents

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Description

電容式透明導電膜及其製造方法
本發明係有關一種觸控式螢幕及其製造方法，尤指一種電容式透明導電膜及其製造方法。
電容式觸控式螢幕利用人體之電流感應進行工作，例如，當手指觸摸於電容式觸控式螢幕上時，由於人體電場，用戶與電容式觸控式螢幕表面形成以一耦合電容，對於高頻電流來說，電容係直接導體，手指從接觸點吸走一很小之電流。這電流分從電容式觸控式螢幕之位於四角上之電極中流出，並且流經這四電極之電流與手指到四角之距離成正比，控制器藉由對這四電流比例之精確計算，得出觸摸點之位置。
OGS(One Glass Solution，即一體化觸控)將成係觸控產業之主導技術方向。OGS之好處有三點：(1)節省一層玻璃成本與減少了一次貼合成本；(2)減輕了重量；(3)增加了透光度。OGS能夠較好之滿足智慧終端機超薄化需求，並提升顯示效果，係高端品牌終端之必然選擇。
習知之OGS觸控式螢幕主要係於保護玻璃表面鋪設ITO，故，保護玻璃既起到感測器又起到保護作用，ITO凸起於玻璃表面。
而，習知之OGS之導電材質設置於玻璃之表面，ITO凸起於表面，導電材質容易被劃傷，從而致使器件之損壞，而不能正常使用；OGS之主要材質係ITO，ITO之主要材質主要係稀有金屬銦，銦材質稀有，故，成本比較昂貴，且ITO在做大尺寸的OGS係電阻比較大，靈敏度不好；於可視區域與非可視區域一次壓印成型之過程中，由於可視區與非可視區的網格密度不同，非可視區引線之網格密度大於可視區網格密度，於處理 之工藝上(例如：脫模、填充導電材質等)有所區別，從而致使引線區域出現不良品。
本發明之目的在於提供一種可有效保護導電材質、並且成本較低、導電性性能較好之電容式透明導電膜。
一種電容式透明導電膜，其包括：透明基板，包括第一表面及與該第一表面相對之第二表面；遮光層，形成於該透明基板之第一表面之邊緣，該遮光層於該透明基板之第一表面上形成不可視區域；及聚合物層，形成於該透明基板之第一表面上，並覆蓋該遮光層，該聚合物層之表面圖形化形成網格狀之溝槽，該溝槽內填充有導電材質，以於該聚合物層之表面形成感應區域。
相較於習知之透明導電膜，上述電容式透明導電膜至少具有以下優點：
(1)上述電容式透明導電膜之聚合物層上形成有收容導電材質之溝槽，使得導電材質埋入到聚合物層內，從而有效保護導電材質。
(2)上述電容式透明導電膜之導電材質採用網格式地分佈於聚合物層內，並且導電材質可採用成本較低的材質，而無需採用ITO薄膜鋪設整表面，故，上述電容式透明導電膜相較於傳統的電容式透明導電膜低。
(3)上述電容式透明導電膜之導電材質採用網格式地分佈，其電阻較小，導電性能較好。
本發明之另一目的在於提供一種電容式透明導電膜之製造方法。
該電容式透明導電膜之製造方法，包括如下步驟：於該透明基板之第一表面之邊緣設有該遮光層，以形成該不可視區域；於所透明基板之第一表面上塗布形成該聚合物層，並於該聚 合物層上進行圖形化處理而形成該溝槽，然後於該溝槽內填充該導電材質，以形成該感應區域；及藉由印刷之方式於該聚合物層之表面上之感應區域之邊緣印刷該引線，並且該引線與該溝槽內之導電材質電連接。
100‧‧‧電容式透明導電膜
110‧‧‧透明基板
111‧‧‧第一表面
113‧‧‧第二表面
120‧‧‧遮光層
130‧‧‧聚合物層
131‧‧‧溝槽
135‧‧‧線段
137‧‧‧節點
140‧‧‧導電材質
160‧‧‧引線
170‧‧‧透明保護層
S101、S102、S103‧‧‧電容式透明導電膜之製造方法之步驟
圖1係一實施方式之電容式透明導電膜之結構示意圖；圖2係圖1所示之電容式透明導電膜之網格狀之溝槽之示意圖；圖3係圖1所示之電容式透明導電膜之引線之另一實施方式之結構示意圖；圖4係圖1所示之電容式透明導電膜之引線之另一實施方式之結構示意圖；圖5係圖2所示溝槽之局部示意圖；圖6係圖1所示之電容式透明導電膜之俯視圖；圖7係圖1所示之電容式透明導電膜之另一實施方式之結構示意圖；圖8係一實施方式之電容式透明導電膜之製造方法之流程圖。
請參閱圖1、圖5及圖6，一實施方式之電容式透明導電膜100，包括透明基板110、遮光層120及聚合物層130。透明基板110作為電容式透明導電膜100之承載基底，遮光層120用於形成電容式透明導電膜100之不可視區域，聚合物層130用於成型電容式透明導電膜100之導電層。
透明基板110包括第一表面111及與該第一表面111相對之第二表面113。透明基板110可係透明玻璃板或其他材質之透明板。
遮光層120形成於透明基板110之第一表面111之邊緣，遮光層120於透明基板110之第一表面111上形成不可視區域。例如，遮光層 120可採用噴塗之方式形成於透明基板110之第一表面111上。優選地，遮光層120之寬度係1~5毫米。
請一併參閱圖2及圖3，聚合物層130形成於透明基板110之第一表面111上，並覆蓋遮光層120。聚合物層130之表面圖形化形成網格狀之溝槽131，溝槽131內填充有導電材質140，以與聚合物層130之表面形成感應區域。例如，聚合物層130可係紫外光固化膠層(UV膠層)，其可採用直接塗布之方式塗覆於透明基板110之第一表面111上，並採用紫外線照射之方式固化。優選地，溝槽131之寬度係1~5微米，深度係2~6微米，並且溝槽131之深寬比大於1。感應區域係可視區域，並且可視區域之光透過率大於89%。
網格之儲存格之形狀可係正多邊形或其他規則圖形。具體於圖示之實施方式中，網格之儲存格係正多變形，每儲存格之導電材質140覆蓋面積與每儲存格圍成之總面積之比小於5%。換句話說，該正多邊形之邊長係a，線寬係b，金屬覆蓋面積係a*b；正多邊形之面積係：nr^2tan(α/2)，其中n係邊長數，r係內接圓半徑，α係邊長所對之圓心角；且兩面積之比小於5%。
另外，導電材質140可選自金屬、氧化銦錫、透明高分子材質、石墨烯、碳納米管中之一種。
請再次參閱圖1，進一步地，聚合物層130之邊緣形成有與不可視區域相對應之引線區域。優選地，引線區域之引線160之寬度係50~200微米，引線160之高度係5~10微米。
引線160之導電材質與溝槽131內之導電材質電連接，且引線160附著於遮光層120之表面。引線160之導電材質(圖未標)與溝槽131內之導電材質140直接或間接相連。例如，感應區域邊緣設有與溝槽131內之導電材質140電相連之線段135，引線160之導電材質藉由線段135與溝槽內之導電材質電連接。或者，引線160係格線，並且引線160藉由節點137與溝槽131內之導電材質140電連接。
進一步地，引線160藉由絲網印刷或噴墨列印形成於不可視 區域。
請參閱圖3及圖4，進一步地，引線160可係圖形化網格或由線段組成。圖形化格線寬係4μm~50μm，圖形化格線之高度係5~10微米，圖形化網格之邊長小於100μm。線段之寬度係50~200微米，線段之高度係5~10微米。
請參閱圖7，進一步地，還包括透明保護層170，該透明保護層170覆蓋聚合物層130除去該引線區域之引線160之輸出端部分之表層。相較於傳統之電容式透明導電膜，上述電容式透明導電膜100至少具有以下優點：
(1)上述電容式透明導電膜100之聚合物層130上形成有收容導電材質140之溝槽131，使得導電材質140埋入到聚合物層130內，從而有效保護導電材質140。
(2)上述電容式透明導電膜100之導電材質140採用網格式地分佈於聚合物層130內，並且導電材質140可採用成本較低之材質，而無需採用ITO薄膜鋪設整表面，故，上述電容式透明導電膜100相較於傳統之電容式透明導電膜低。
(3)上述電容式透明導電膜100之導電材質140採用網格式地分佈，其電阻較小，導電性能較好。
同時，還提供一種電容式透明導電膜之製造方法，用於製備上述電容式透明導電膜100。請參閱圖8，一種電容式透明導電膜100之製造方法，包括如下步驟：
步驟S101，於透明基板110之第一表面111之設有遮光層120，以形成不可視區域。
例如，可將玻璃基底邊緣噴塗油墨，形成不可視區，油墨之寬度係1mm~5mm。
步驟S102，於所透明基板110之第一表面111上塗布形成聚合物層130，並於聚合物層130上進行圖形化處理而形成溝槽131，然後於溝槽131內填充導電材質140，以形成感應區域。例如，可將S101中之 玻璃基底表面塗布UV膠，並於可視區域進行圖形化形成網格狀之溝槽131，溝槽131之寬度係1μm~5μm，深度係2μm~6μm，且滿足深寬比大於1；溝槽131內填充導電材質140，以使UV膠表面圖形化形成感應區域。
步驟S103，藉由印刷之方式於聚合物層130之表面上之感應區域之邊緣印刷引線160，並且引線160與溝槽131內之導電材質140電連接。
例如，可藉由絲網印刷於可視區邊緣印刷引線160，引線160與可視區域內之溝槽131中之導電材質140相連接。
100‧‧‧電容式透明導電膜
110‧‧‧透明基板
111‧‧‧第一表面
113‧‧‧第二表面
120‧‧‧遮光層
130‧‧‧聚合物層
131‧‧‧溝槽
140‧‧‧導電材質
160‧‧‧引線

Claims (12)

  1. 一種電容式透明導電膜，包括：透明基板，包括第一表面及與該第一表面相對之第二表面，該透明基板為電容式透明導電膜的承載基座；遮光層，形成於該透明基板之第一表面之邊緣，該遮光層於該透明基板之第一表面上形成不可視區域；及聚合物層，形成於該透明基板之第一表面上，並覆蓋該遮光層，該聚合物層用於成形該電容式透明導電膜的導電層，該聚合物層之表面圖形化形成網格狀之溝槽，該溝槽內填充有導電材質，以於該聚合物層之表面形成感應區域，該感應區域係可視區域，並且該可視區域之光透過率大於89%，該網格狀之溝槽之儲存格係正多變形，每儲存格之導電材質覆蓋面積與該每儲存格圍成之總面積之比小於5%；其中，該聚合物層的感應區域的邊緣形成有與不可視區域相對應的引線區域，該引線區域的該引線的導電材料與該溝槽內的導電材料電連接，且該引線附著於該聚合物層之表面，且該引線係圖形化網格或由線段組成，該圖形化格線寬係2μm~50μm，該圖形化格線之高度係5~10微米，該圖形化網格之邊長小於100μm，該線段之寬度係50~200微米，該線段之高度係5~10微米。
  2. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該引線之導電材質與該溝槽內之導電材質直接相連。
  3. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該感應區域邊緣設有與該溝槽內之導電材質電相連之線段，該引線之導電材質藉由該線段與該溝槽內之導電材質電連接。
  4. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該引線係格線，並且該引線藉由節點與該溝槽內之導電材質電連接。
  5. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該引線藉由絲網印刷或噴墨列印形成於不可視區域。
  6. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該遮光層之寬度係1~5毫米。
  7. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該溝槽之寬度係1~5微米，深度係2~6微米，並且該溝槽之深寬比大於1。
  8. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中還包括透明保護層，該透明保護層覆蓋該聚合物層除去該引線區域之引線輸出端部分之表層。
  9. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該聚合物層係紫外光固化膠層、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
  10. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該透明基板係透明玻璃板。
  11. 如請求項1所述之電容式透明導電膜，其中該導電材質選自金屬、氧化銦錫、透明高分子材質、石墨烯、碳納米管中之一種。
  12. 一種如請求項1至11中任一項所述電容式透明導電膜之製造方法，包括如下步驟：於該透明基板之第一表面之邊緣設有該遮光層，以形成該不可視區域；於所透明基板之第一表面上塗布形成該聚合物層，並於該聚合物層上進行圖形化處理而形成該溝槽，然後於該溝槽內填充該導電材質，以形成該感應區域；及藉由印刷之方式於該聚合物層之表面上之感應區域之邊緣印刷該引線，並且該引線與該溝槽內之導電材質電連接。
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