TWM606042U - 觸控面板及其裝置 - Google Patents
觸控面板及其裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWM606042U TWM606042U TW109209938U TW109209938U TWM606042U TW M606042 U TWM606042 U TW M606042U TW 109209938 U TW109209938 U TW 109209938U TW 109209938 U TW109209938 U TW 109209938U TW M606042 U TWM606042 U TW M606042U
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- water vapor
- barrier layer
- substrate
- display module
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
本新型涉及觸控技術領域,提供了觸控顯示模組,包括基板、透明導電層、水氣阻絕層以及顯示元件。透明導電層設置於基板上。水氣阻絕層橫向地延伸於透明導電層上,並覆蓋透明導電層,且水氣阻絕層包括無機材料。顯示元件設置於水氣阻絕層上。本新型的觸控顯示模組可避免或減緩環境中的水氣/濕氣入侵,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。
Description
本新型涉及觸控技術領域,具體涉及具有高阻水性的觸控面板及其裝置。
近年來,隨著觸控技術的不斷發展,由於透明導體可同時讓光穿過並提供適當的導電性,因此常應用於許多顯示或觸控相關的裝置中。一般而言,透明導體可以是各種金屬氧化物,例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)、氧化鎘錫(Cadmium Tin Oxide,CTO)或摻鋁氧化鋅(Aluminum-doped Zinc Oxide,AZO)。然而,這些金屬氧化物所製成的薄膜並無法滿足顯示裝置的可撓性需求。因此,現今發展出多種可撓性的透明導體,例如使用金屬奈米線等材料所製作的透明導體。
然而,以金屬奈米線製成的顯示或觸控裝置尚有許多需要解決的問題。舉例而言,使用金屬奈米線製作觸控電極,可能選擇高分子膜層與金屬奈米線搭配使用,但高分子膜層常是以有機材料製成,且其常延伸到裝置的周邊區導致外露,故環境中的水氣/濕氣容易從高分子膜層入侵,導致金屬奈米線的可靠性不足。
為了克服水氣入侵速度過快造成金屬奈米線發生電致遷移的問題,本新型提供一種具有水氣阻絕層及/或合適材料之接著層的觸控顯示模組,所述水氣阻絕層及合適材料之接著層可減少水氣入侵,以避免金屬奈米線發生電致遷移或減緩金屬奈米線發生電致遷移的時間,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。
本新型所採用的技術方案是:一種觸控面板,包括基板、電極、第一上塗層以及阻絕層。電極設置於基板上。第一上塗層設置於基板上並具有至少一水氣入侵介面。阻絕層覆蓋於所述水氣入侵介面。
在一些實施方式中,阻絕層是由一接著層延伸而成。
在一些實施方式中,阻絕層的一飽和吸水率可介於0.08 %至0.40 %之間。
在一些實施方式中,阻絕層的水氣透水率可介於10 g/(m
2*day)至5000 g/(m
2*day)之間。
在一些實施方式中,阻絕層的介電常數介於2.24~2.30之間,飽和吸水率約0.1%,而水氣透水率100 g/(m
2*day)以下。
在一些實施方式中,還包括至少一第二上塗層,設置於所述第一上塗層與所述接著層之間。
在一些實施方式中,第二上塗層覆蓋所述水氣入侵介面。
在一些實施方式中,電極為金屬奈米線所製成。
在一些實施方式中,還包括至少一最外側的周邊導線,所述最外側的周邊導線的至少一側面界定出所述的水氣入侵介面。
本新型所採用的技術方案是:一種包含所述的觸控面板的裝置。
在一些實施方式中,裝置包括觸控板、天線結構、線圈、電極板、顯示器、可攜式電話、平板電腦、穿戴裝置、車用裝置、筆記型電腦或偏光片。
本新型所採用的技術方案是:一種觸控顯示模組,包括基板、透明導電層、水氣阻絕層以及顯示元件。透明導電層設置於基板上。水氣阻絕層橫向地延伸於透明導電層上,並覆蓋透明導電層,且水氣阻絕層包括無機材料。顯示元件設置於水氣阻絕層上。
在一些實施方式中,無機材料包括矽氮化合物、矽氧化合物或其組合。
在一些實施方式中,水氣阻絕層的厚度介於30 nm至110 nm之間。
在一些實施方式中,水氣阻絕層沿著透明導電層的側壁延伸至基板的內表面。
在一些實施方式中,透明導電層包括基質及分佈於基質中的金屬奈米結構。
在一些實施方式中,觸控顯示模組還包括塗層,設置於水氣阻絕層與透明導電層之間。
在一些實施方式中,水氣阻絕層沿著塗層的側壁延伸以覆蓋塗層。
在一些實施方式中,觸控顯示模組還包括光遮蔽層,設置於透明導電層與基板之間。
在一些實施方式中,水氣阻絕層沿著光遮蔽層的側壁延伸以覆蓋光遮蔽層。
在一些實施方式中,觸控顯示模組還包括接著層,設置於水氣阻絕層與透明導電層之間,接著層的飽和吸水率介於0.08 %至0.40 %之間。
本新型所採用的另一技術方案是:一種觸控顯示模組,包括基板、透明導電層、接著層以及顯示元件。透明導電層設置於基板上。接著層橫向地延伸於透明導電層上,接著層的飽和吸水率介於0.08 %至0.40 %之間,且水氣透水率介於37 g/(m
2*day)至1650 g/(m
2*day)之間。顯示元件設置於所述接著層上。
在一些實施方式中,接著層的介電常數值介於2.24至4.30之間。
在一些實施方式中,接著層的厚度介於150 μm至200 μm之間。
在一些實施方式中,接著層沿著透明導電層的側壁延伸至基板的內表面。
在一些實施方式中,觸控顯示模組還包括塗層,設置於接著層與透明導電層之間。
在一些實施方式中,接著層沿著塗層的側壁延伸以覆蓋塗層。
在一些實施方式中,觸控顯示模組還包括光遮蔽層,設置於透明導電層與基板之間。
在一些實施方式中,接著層沿著光遮蔽層的側壁延伸以覆蓋光遮蔽層。
在一些實施方式中,接著層沿著透明導電層的側壁延伸至光遮蔽層的內表面。
在一些實施方式中,觸控顯示模組還包括水氣阻絕層,設置於接著層與透明導電層之間,其中水氣阻絕層包括無機材料。
本新型提供一種具有水氣阻絕層及/或合適材料之接著層的觸控顯示模組。水氣阻絕層及/或合適材料之接著層可減少水氣入侵,且合適材料之接著層還可降低水氣傳遞的速度以及金屬奈米線所產生之金屬離子的遷移速度,以避免金屬奈米線發生電致遷移或減緩金屬奈米線發生電致遷移的時間,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。
以下將以附圖揭示本新型之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本新型。也就是說,在本新型部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的,因此不應用以限制本新型。此外,為簡化附圖起見,一些習知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示之。另外,為了便於讀者觀看,附圖中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。
此外,諸如〝下"或〝底部"和〝上"或〝頂部"的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係,如圖所示。應當理解,相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如,如果一個附圖中的裝置翻轉,則被描述為在其他組件的〝下"側的組件將被定向在其他組件的〝上"側。因此,示例性術語〝下"可以包括〝下"和〝上"的取向,取決於附圖的特定取向。類似地,如果一個附圖中的裝置翻轉,則被描述為在其它元件〝下方"或〝下方"的元件將被定向為在其它元件〝上方"。因此,示例性術語〝下面"或〝下面"可以包括上方和下方的取向。
請參閱第1圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組100的側視示意圖。觸控顯示模組100包括基板110、第一導電層120、第二導電層130、水氣阻絕層140以及顯示元件150。第一導電層120、第二導電層130、水氣阻絕層140以及顯示元件150依序堆迭於基板110上方。觸控顯示模組100還包括多個塗層160,塗層160可例如設置於基板100與第一導電層120之間、第一導電層120與第二導電層130之間以及第二導電層130與顯示元件150之間。另外,觸控顯示模組100具有顯示區DR以及周邊區PR,且周邊區PR可設置有用於遮光的光遮蔽層170,其可例如是由深色的光阻材料或其他不透光的金屬材料所形成。觸控顯示模組100的周邊區PR具有至少一個側面101為水氣入侵面。本新型藉由水氣阻絕層140的設置來達到延長水氣入侵之路徑與時間的效果,以實現保護觸控顯示模組100中各種電極(例如,第一導電層120以及第二導電層130)的目的,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。在以下敘述中,將進行更詳細的說明。
在一些實施方式中,第一導電層120可沿著第一軸向(例如,x軸向)設置,以將觸控顯示模組100在第一軸向上的觸控感應訊號傳遞至周邊區PR以進行後續處理。換句話說,第一導電層120可作為水準觸控感應電極。在一些實施方式中,第一導電層120可例如是氧化銦錫導電層。在其他實施方式中,第一導電層120亦可例如是氧化銦鋅、氧化鎘錫或摻鋁氧化鋅導電層。由於上述材料皆具有極佳的透光率,因此不會影響觸控顯示模組100的光學性質(例如,光學透光度以及清晰度)。
在一些實施方式中,第二導電層130可沿著第二軸向(例如,y軸向)設置,以將觸控顯示模組100在第二軸向上的觸控感應訊號傳遞至周邊區PR以進行後續處理。換句話說,第二導電層120可作為垂直觸控感應電極。在一些實施方式中,第二導電層130可包括基質以及分佈於基質中的複數個金屬奈米線(亦可稱為金屬奈米結構)。基質可包括聚合物或其混合物,從而賦予第二導電層130特定的化學、機械以及光學特性。舉例而言,基質可提供第二導電層130與其他層別之間良好的黏著性。舉另一例而言,基質亦可提供第二導電層130良好的機械強度。在一些實施方式中,基質可包括特定的聚合物,以使第二導電層130具有額外的抗刮擦/磨損的表面保護,從而提升第二導電層130的表面強度。上述特定的聚合物可例如是聚丙烯酸酯、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯、聚矽氧、聚矽烷、聚(矽-丙烯酸)或上述任意之組合。在一些實施方式中,基質還可包括介面活性劑、交聯劑、穩定劑(例如包括但不限於抗氧化劑或紫外光穩定劑)、聚合抑制劑或上述任意之組合,從而提升第二導電層130的抗紫外線性能並延長其使用壽命。
在一些實施方式中,金屬奈米線可包括但不限於奈米銀線(silver nanowires)、奈米金線(gold nanowires)、奈米銅線(copper nanowires)、奈米鎳線(nickel nanowires)或上述任意之組合。更詳細而言,本文中的〝金屬奈米線"是一集合名詞,其是指包括多個金屬元素、金屬合金或金屬化合物(包括金屬氧化物)之金屬線的集合。此外,第二導電層130中所包括之金屬奈米線的數量並不用以限制本新型。由本新型的於金屬奈米線具有極佳的透光率,因此可在不影響觸控顯示模組100之光學性質的前提下提供第二導電層130良好的導電性。
在一些實施方式中,單一金屬奈米線的截面尺寸(即截面的直徑)可小於500 nm,較佳可小於100 nm,且更佳可小於50 nm,從而使得第二導電層130具有較低的霧度(亦可稱為霾(haze))。詳細而言,當單一金屬奈米線的截面尺寸大於500 nm時,將使得單一金屬奈米線過粗,導致第二導電層130的霧度過高,從而影響顯示區DR在視覺上的清晰度。在一些實施方式中,單一金屬奈米線的縱橫比可介於10至100000之間,使得第二導電層130可具有較低的電阻率、較高的透光率以及較低的霧度。詳細而言,當單一金屬奈米線的縱橫比小於10時,可能使得導電網路無法良好地形成,導致第二導電層130具有過高的電阻率,也因此使得金屬奈米線須以更大的排列密度(即單位體積的第二導電層130中所包括之金屬奈米線的數量)分佈於基質中方能提升第二導電層130的導電性,從而導致第二導電層130的透光率過低且霧度過高。應瞭解到,其他用語例如絲(silk)、纖維(fiber)或管(tube)等同樣可具有上述截面尺寸以及縱橫比,亦為本新型所涵蓋之範疇。
如前所述,塗層160可設置於基板110與第一導電層120之間、第一導電層120與第二導電層130之間以及第二導電層130與顯示元件150之間,以達到保護、絕緣或黏著的效果。在一些實施方式中,設置於基板110與第一導電層120之間的塗層160亦可稱為底塗層160a,且設置於第一導電層120與第二導電層130之間的塗層160亦可稱為中塗層160b,而設置於第二導電層130與顯示元件150之間的塗層160亦可稱為上塗層(如第一上塗層160c)。在一些實施方式中,底塗層160a及/或第一上塗層160c可進一步延伸至位於周邊區PR之光遮蔽層170的內表面171(即光遮蔽層170背對於基板110的表面)。在一些實施方式中,第一上塗層160c可橫向地延伸並覆蓋整個第二導電層130。在一些實施方式中,上塗層可為兩層以上,例如第1圖所繪的兩層,與第二導電層130接觸者可稱第一上塗層160c,而與水氣阻絕層140接觸者可稱第二上塗層160d,但本新型不以此為限。在一些實施方式中,位於最頂部之第二上塗層160d可進一步沿著各層別的側壁(例如,第一上塗層160c及底塗層160a的側壁)延伸至光遮蔽層170的內表面171,從而由觸控顯示模組100的側面保護觸控顯示模組100。在一些實施方式中,觸控顯示模組100還可包括位於周邊區PR並位於第一上塗層160c與底塗層160a之間的周邊引線180,其可電性連接第二導電層130與軟性電路板(未繪示),以進一步將由第二導電層130產生的觸控感應訊號傳遞至外部積體電路以進行後續處理,而位於最頂部之第二上塗層160d可進一步沿著周邊引線180的側壁延伸至光遮蔽層170的內表面171。在一些實施方式中,塗層160的厚度(例如底塗層160a的厚度H1)可介於20 nm至10 μm之間、50 nm至200 nm之間、或30 nm至100 nm之間,從而達到良好的保護、絕緣或黏著的效果,並避免觸控顯示模組100整體的厚度過大。詳細而言,當塗層160的厚度小於上述下限值時,可能導致塗層160無法提供良好的保護、絕緣或黏著功能;而當塗層160的厚度大於上述上限值時,則可能導致觸控顯示模組100整體的厚度過大,不利於製程且嚴重影響美觀。
在一些實施方式中,第一上塗層160c及/或第二上塗層160d可與第二導電層130形成複合結構而具有某些特定的化學、機械及光學特性。舉例而言,第一上塗層160c可提供所述複合結構與其他層別之間良好的黏著性。舉另一例而言,第一上塗層160c可提供所述複合結構良好的機械強度。在一些實施方式中,第一上塗層160c可包括特定的聚合物,以使所述複合結構具有額外的抗刮擦及抗磨損的表面保護,從而提升所述複合結構的表面強度。上述特定的聚合物可例如是聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚矽烷、聚矽氧、聚(矽-丙烯酸)或上述任意之組合。值得說明的是,本文的附圖將第一上塗層160c與第二導電層130繪示為不同層,但在一些實施方式中,用於製作第一上塗層160c的材料在未固化前或在預固化的狀態下可以滲入第二導電層130的金屬奈米線之間而形成填充物,因此當第一上塗層160c固化後,金屬奈米線亦可嵌入至第一上塗層160c中。
在一些實施方式中,塗層160的材料可例如是絕緣(非導電)的樹脂或其他有機材料。舉例而言,塗層160可包括聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)、聚(苯乙烯磺酸)、陶瓷或上述任意之組合。在一些實施方式中,塗層160亦可包括但不限於以下任意聚合物:聚丙烯酸系樹脂(例如,聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯及聚丙烯腈);聚乙烯醇;聚酯(例如,聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯萘二甲酸酯及聚碳酸酯);具有高芳香度的聚合物(例如,酚醛樹脂或甲酚-甲醛、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚碸、聚硫化物、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚伸苯基及聚苯基醚);聚胺基甲酸酯;環氧樹脂;聚烯烴(例如,聚丙烯、聚甲基戊烯及環烯烴);聚矽氧及其他含矽聚合物(例如,聚倍半氧矽烷及聚矽烷);合成橡膠(例如,三元乙丙橡膠、乙丙橡膠及丁苯橡膠;含氟聚合物(例如,聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及聚六氟丙烯);纖維素;聚氯乙烯;聚乙酸酯;聚降冰片烯;以及氟-烯烴與烴烯烴的共聚物。
如前所述,由於塗層160的材料是親水性佳的樹脂或有機材料,且塗層160又延伸至周邊區PR,因此使得觸控顯示模組100的周邊區PR具有至少一個側面101為水氣入侵面。詳細而言,第1圖所繪示之觸控顯示模組100的水氣入侵面為最頂部之第二上塗層160d的側壁161d。在其他實施方式中,當最頂部之第二上塗層160d並未沿著各層別的側壁延伸至光遮蔽層170的內表面171時,水氣入侵面則可為第一上塗層160c、周邊引線180以及底塗層160a的側壁。
在一些實施方式中,水氣阻絕層140橫向地延伸於最頂部之第二上塗層160d上,並覆蓋整個最頂部之第二上塗層160d。另外,水氣阻絕層140進一步沿著最頂部之第二上塗層160d的側壁161d延伸至光遮蔽層170的內表面171,以覆蓋最頂部之第二上塗層160d的側壁161d,從而避免環境中的水氣從水氣入侵面入侵並攻擊電極(例如,第二導電層130)。藉此,可避免第二導電層130中的金屬奈米線聚集或甚至產生化學反應而析出金屬離子或電子,並防止周邊引線180的短路,從而提升第二導電層130的在電性方面的靈敏度。在一些實施方式中,水氣阻絕層140可例如是共形地(conformally)形成於最頂部之第二上塗層160d的表面及側壁161d。在一些實施方式中,水氣阻絕層140可例如包括矽氮化合物、矽氧化合物或其組合的無機材料。舉例而言,矽氮化合物可以是氮化矽(Si
3N
4),且矽氧化合物可以是二氧化矽(SiO
2)。在其他實施方式中,水氣阻絕層140可例如是富鋁紅柱石、氧化鋁、碳化矽、碳纖維、MgO-Al
2O
3-SiO
2、Al
2O
3-SiO
2、MgO-Al
2O
3-SiO
2-Li
2O或其組合的無機材料。由於相較於樹脂或有機材料,無機材料具有較低的親水性,因此其可有效地避免環境中的水氣從水氣入侵面入侵並攻擊電極。
在一些實施方式中,水氣阻絕層140的厚度H2可介於30 nm至110 nm之間,以達到良好的阻水效果,並避免觸控顯示模組100整體的厚度過大。詳細而言,當水氣阻絕層140的厚度H2小於30 nm時,可能導致環境中的水氣無法有效地被隔絕;而當水氣阻絕層140的厚度H2大於110 nm時,則可能導致觸控顯示模組100整體的厚度過大,不利於製程且嚴重影響美觀。另外,藉由水氣阻絕層140之無機材料的選擇與水氣阻絕層140之厚度H2的搭配,可使得水氣阻絕層140達到較佳的阻水效果。舉例而言,當單獨使用矽氮化合物作為水氣阻絕層140的無機材料時,水氣阻絕層140的厚度H2可設置為約30 nm。舉另一例而言,當同時使用矽氮化合物以及矽氧化合物作為水氣阻絕層140的無機材料時,水氣阻絕層140的厚度H2可設置為介於40 nm至110 nm之間,其中矽氮化合物與矽氧化合物可為迭層設置,且矽氮化合物層的厚度可介於10 nm至30 nm之間,而矽氧化合物層的厚度可介於30 nm至80 nm之間。
在一些實施方式中,觸控顯示模組100除了前述觸控面板的組件外,還可包括設置於顯示元件150與水氣阻絕層140之間的光學透明膠(optically clear adhesive, OCA)層190,其可將顯示元件150貼附至水氣阻絕層140上,使得顯示元件150與基板110可共同地將觸控面板的各功能層(例如,第一導電層120、第二導電層130、水氣阻絕層140、塗層160、光遮蔽層170、周邊引線180以及接著層190)夾置於兩者之間。在一些實施方式中,接著層190可包括例如是橡膠、壓克力或聚酯的絕緣材料。
在一些實施方式中,接著層190可延伸至周邊區PR並於周邊區PR形成至少一個水氣入侵面。在一些實施方式中,接著層190的厚度H3可介於150 μm至200 μm之間。由於接著層190的厚度H3可影響環境中的水氣通過接著層190時所行經的路徑,因此藉由將接著層190的厚度H3設置為介於150 μm至200 μm之間,可增加環境中的水氣通過接著層190的路徑及時間,以有效地減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極,從而降低金屬奈米線發生電致遷移的可能性,並可避免觸控顯示模組100整體的厚度過大。詳細而言,當接著層190的厚度H3小於150 μm時,可能導致環境中的水氣通過接著層190的時間過短,使得環境中的水氣可輕易地入侵並攻擊電極;而當接著層190的厚度H3大於150 μm時,則可能導致觸控顯示模組100整體的厚度過大,不利於製程且嚴重影響美觀。
綜上所述,本新型的觸控面板/觸控顯示模組100可達到良好的阻水氣效果,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。在一些實施方式中,觸控顯示模組100在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組100可具有良好的信賴性測試結果。
請參閱第2圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組200的側視示意圖。第2圖之觸控顯示模組200與第1圖之觸控顯示模組100的至少一差異在於:觸控顯示模組200的水氣阻絕層240進一步沿著光遮蔽層270的側壁273延伸至基板210的內表面211,並覆蓋光遮蔽層270的側壁273。在一些實施方式中,水氣阻絕層240還可進一步橫向地延伸於基板210的內表面211,並覆蓋部分之基板210的內表面211。在一些實施方式中,水氣阻絕層240可例如是共形地形成於各層(例如,塗層260、光遮蔽層270及基板210)的表面及側壁。藉此,水氣阻絕層240可更加完整地由觸控顯示模組200的側面保護觸控顯示模組200,從而較佳地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極。在一些實施方式中,觸控顯示模組200在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組200可具有良好的信賴性測試結果。
請參閱第3圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組300的側視示意圖。第3圖之觸控顯示模組300與第1圖之觸控顯示模組100的至少一差異在於:觸控顯示模組300中的水氣阻絕層340取代了如第1圖所示的最頂部之上塗層160c。換句話說,第3圖之觸控顯示模組300中僅具有一層上塗層360c,且所述上塗層360c即為觸控顯示模組300的最頂部之上塗層360c,而水氣阻絕層340直接覆蓋於所述最頂部之上塗層360c的表面。另外,水氣阻絕層340進一步沿著上塗層360c、周邊引線380及底塗層360a的側壁延伸至光遮蔽層370的內表面371,並覆蓋上塗層360c、周邊引線380及底塗層360a的側壁。藉此,水氣阻絕層340可由觸控顯示模組300的側面保護觸控顯示模組300,從而有效地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極。另外,由於第3圖之觸控顯示模組300相較於第1圖之觸控顯示模組100省去了一層上塗層160c,因此第3圖之觸控顯示模組300相較於第1圖之觸控顯示模組100可具有較小的厚度,從而達到產品薄型化的需求。在一些實施方式中,觸控顯示模組300在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組300可具有良好的信賴性測試結果。
請參閱第4圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組400的側視示意圖。第4圖之觸控顯示模組400與第3圖之觸控顯示模組300的至少一差異在於:觸控顯示模組400的水氣阻絕層440進一步沿著光遮蔽層470的側壁473延伸至基板410的內表面411,並覆蓋光遮蔽層470的側壁473。在一些實施方式中,水氣阻絕層440還可進一步橫向地延伸於基板410的內表面411,並覆蓋部分之基板410的內表面411。在一些實施方式中,水氣阻絕層440可例如是共形地形成於各層(例如,塗層460、周邊引線480、光遮蔽層470及基板410)的表面及側壁。藉此,水氣阻絕層440可更完整地由觸控顯示模組400的側面保護觸控顯示模組400,以較佳地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極。在一些實施方式中,觸控顯示模組400在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組400可具有良好的信賴性測試結果。
請參閱第5圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組500的側視示意圖。第5圖之觸控顯示模組500與第3圖之觸控顯示模組300的至少一差異在於:觸控顯示模組500中的水氣阻絕層540取代了如第3圖所示的最頂部之上塗層360c。換句話說,第5圖之觸控顯示模組500中不具有任何的上塗層,且水氣阻絕層540直接橫向地延伸於第二導電層530及周邊引線580的表面,並覆蓋第二導電層530及周邊引線580。另外,水氣阻絕層540進一步沿著周邊引線580及底塗層560a的側壁延伸至光遮蔽層570的內表面571,並覆蓋周邊引線580及底塗層560a的側壁。藉此,水氣阻絕層540可由觸控顯示模組500的側面保護觸控顯示模組500,從而有效地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極。另外,由於第5圖之觸控顯示模組500不具有任何的上塗層,因此第5圖之觸控顯示模組500相較於第3圖之觸控顯示模組300可具有較小的厚度,從而達到產品薄型化的需求。在一些實施方式中,觸控顯示模組500在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組500可具有良好的信賴性測試結果。
請參閱第6圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組600的側視示意圖。第6圖之觸控顯示模組600與第5圖之觸控顯示模組500的至少一差異在於:觸控顯示模組600的水氣阻絕層640進一步沿著光遮蔽層670的側壁673延伸至基板610的內表面611,並覆蓋光遮蔽層670的側壁673。在一些實施方式中,水氣阻絕層640還可進一步橫向地延伸於基板610的內表面611,並覆蓋部分之基板610的內表面611。在一些實施方式中,水氣阻絕層640可例如是共形地形成於各層(例如,塗層660、周邊引線680、光遮蔽層670及基板610)的表面及側壁。藉此,水氣阻絕層640可更完整地由觸控顯示模組600的側面保護觸控顯示模組600,以較佳地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極。在一些實施方式中,觸控顯示模組600在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組600具有良好的信賴性測試結果。
除了藉由水氣阻絕層的設置來避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極之外,在一些實施方式中,亦可藉由材料特性的選擇及/或結構的設置,來避免金屬奈米線發生電致遷移或減緩金屬奈米線發生電致遷移的時間,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。
請先參閱第7圖,其為根據本新型的部分實施方式的觸控面板1000的部分剖視示意圖。第7圖的觸控面板1000包含基板110及位於基板110上的多個功能層/結構層,其中該些位於基板110上的多個功能層中至少有一層為高分子層,其具有至少一水氣入侵介面,例如基板110上的第一上塗層160c為高分子/樹酯材料所製成,其在周邊區PA中具有一側面(以第7圖所繪的左側面,亦即在高分子層厚度方向上的延伸面),由於該左側面在位置上接近裝置的外側且裸露於環境,故大氣中的水氣/濕氣容易由該左側面進入第一上塗層160c中,進而影響整個觸控面板1000的可靠性。本新型的部分實施方式則將阻絕層191設置於水氣入侵介面(亦即上述的側面),以避免水氣入侵介面的曝露,也能達到延長水氣入侵路徑的效果,故能實現保護觸控面板1000的目的,尤其可以減緩水氣/濕氣攻擊電極。在一實施例中,觸控面板1000的電極(例如前述的第二導電層130)為至少包括金屬奈米線(metal nanowires)NW之金屬奈米線層NWL所製作,在經過特定的測試條件(65℃、濕度90%、通入11 volt電壓),電性測試可以通過504小時的測試時間。值得說明的是,為了圖式簡潔,第7圖的右側並未繪製出實際的態樣,若實際產品上右側同樣出現前述的水氣入侵介面(例如第一上塗層160c的右側面),亦可設置阻絕層191於該側面上。
在一實施例中,阻絕層191是由低透水率(WVTR,或稱水汽透過率)的材料所製作,其寬度約為10-500um。也就是說,大氣中的水氣/濕氣需先通過阻絕層191,才會接觸到上述水氣入侵介面,而阻絕層至少提供10-500um的路徑以推遲觸控面板1000的電極被攻擊導致失效的時間。本實施例中所指的低透水率指的是1500(g/m
2*day)以下的透水率(可在溫度/濕度條件為50℃/90%或65℃/90%所量測的透水率)。阻絕層191至少利用低透水率或/及厚度(即水氣/濕氣所通過的距離)等方式達到推遲觸控面板1000的電極被攻擊的時間。
又如第7圖所示,基板110上更可包括底塗層160a,底塗層160a位於基板110與金屬奈米線層NWL之間,底塗層160a的特性可類同於第一上塗層160c,故阻絕層191設置並覆蓋於底塗層160a的側面,以延長水氣竟由底塗層160a的側面進入且沿著底塗層160a侵入裝置內部的時間。也就是說,阻絕層191可以覆蓋兩個或以上的水氣入侵介面。
在一實施例中,基板110上的多個功能層/結構層可包括周邊引線180、塗層(如第一上塗層160c、底塗層160a等等)以及觸控感應電極TE等等。周邊引線180可利用導電層ML所成型,例如利用圖案化製程等等。
請參閱第8圖,觸控面板1000可利用接著層190與顯示元件150進行組裝以構成具有觸控功能的顯示器。在一實施例中,接著層190可為光學透明膠(OCA)等。在一實施例中,可選用低透水率的光學透明膠,例如可為亞克力或橡膠系列等材料,而光學透明膠除了塗布於觸控面板1000的正面(即與顯示元件150進行貼合組裝的面),更可延伸成為L型結構(以剖面圖觀之),延伸的部分即可設置於水氣入侵介面(亦即上述的側面)上以構成阻絕層191。也就是說,接著層190與阻絕層191可利用光學透明膠進行一次性的塗布成型,而接著層190與阻絕層191的厚度會實質相同。在一實施例中,可用不同的光學透明膠材料製作接著層190與阻絕層191,而接著層190與阻絕層191的厚度可以相同或不同。
請參閱下表,本實施例提供兩種光學透明膠來製作接著層190與阻絕層191。
光學透明膠特性 | 實施例一 | 實施例二 |
厚度(um) | 150 | 200 |
吸濕率(%) | 0.1 | 0.2 |
Dk | 2.56 | 2.85 |
透水率(g/m 2*day) | 42 (在50℃/90%條件量測) | 1350 (在65℃/90%條件量測) |
在一實施例中,所用的接著層190/阻絕層191可具有低吸濕率,例如在0.5%以下、0.2%以下或0.1%以下。
請參閱第9圖,觸控面板1000可包括第二上塗層160d,第二上塗層160d設置於第一上塗層160c上,其同樣具有水氣入侵介面,故本新型實施例的阻絕層191可覆蓋於第二上塗層160d的側面(即水氣入侵介面),以達到減緩水氣/濕氣攻擊電極的效果。在本實施例中,第二上塗層160d具有L型結構,其覆蓋第一上塗層160c,並覆蓋第二上塗層160d與基板110之間的多個功能層/結構層的側面,換言之,前文所述的第一上塗層160c的側面(即水氣入侵介面)會被第二上塗層160d所遮蓋,而阻絕層191則遮蓋第二上塗層160d的側面。從水氣入侵的方向來看,阻絕層191與第二上塗層160d是依序(由外而內)成形的,第二上塗層160d可採用疏水性高分子材料,具有阻水功能(例如透水率100-500g/m
2*day(在65℃/90%條件量測)),故同樣可以達到推遲觸控面板1000的電極被攻擊的時間。在一實施例中,第二上塗層160d的厚度約為接著層190厚度的1/10-1/1000;在一實施例中,第二上塗層160d的厚度約為接著層190厚度的1/100-1/500。
請參閱第10A圖、第10B圖,在一實施例中,基板110上具有成形在周邊區PA的光遮蔽層170。阻絕層191的一側面可與基板110上的多個功能層/結構層的側面接觸(例如上述水氣入侵介面),阻絕層191與光遮蔽層170形成相互切齊的前緣,阻絕層191 並不接觸基板110 (如第10A圖);或者阻絕層191可包覆基板110上的多個功能層/結構層的側面(例如上述水氣入侵介面)及光遮蔽層170的側面,而阻絕層191則接觸基板110 (如第10B圖)。
請參閱第11A圖至第11C圖,本新型的實施方式中的觸控面板1000可依以下方式製作:首先提供基板110,其上具有事先定義的周邊區PR與顯示區DR。接著,形成金屬層ML於周邊區PR(如第11A圖);接著形成金屬奈米線(metal nanowires)層NWL於周邊區PR與顯示區DR(如第11B圖);接著形成圖案化層PL於金屬奈米線層NWL上(如第11C圖);接著依據圖案化層PL進行圖案化,以形成具有圖樣的金屬層ML與金屬奈米線層NWL。以下進行更詳細的說明。
請參閱第11A圖,形成金屬層ML於基板110的周邊區PR,金屬層ML可經過後續的圖案化而成為周邊引線180。詳細而言,本新型的部分實施方式中金屬層ML可為導電性較佳的金屬所構成,較佳為單層金屬結構,例如銀層、銅層等;或為多層導電結構,例如鉬/鋁/鉬、銅/鎳、鈦/鋁/鈦、鉬/鉻等,上述金屬結構較佳的為不透光,例如可見光(如波長介於400nm-700nm)的光穿透率(Transmission)小於約90%。
在本實施例中,可利用濺鍍方式(例如但不限於物理濺鍍、化學濺鍍等)將前述金屬形成於基板110上而成為金屬層ML。
在一實施例中,以化學鍍的方式將銅層沉積於基板110的周邊區PR,化學鍍即在無外加電流的情況下藉助合適的還原劑,使鍍液中金屬離子在金屬觸媒催化下還原成金屬並鍍覆於其表面,此過程稱之為無電鍍(electroless plating)也稱為化學鍍(chemical plating)或自身催化鍍(autocatalytic plating),是故,本實施例之金屬層ML亦可稱作無電鍍層、化學鍍層或自身催化鍍層。具體而言,可採用例如主成分為硫酸銅之鍍液,其組成可為但不限於:濃度為5g/L之硫酸銅 (copper sulfate),濃度為12g/L之乙二胺四乙酸 (ethylenediaminetetraacetic acid),濃度為5g/L之甲醛 (formaldehyde),無電鍍銅鍍液之pH以氫氧化鈉(sodium hydroxide)調整為約11至13,鍍浴溫度為約50至70℃,浸泡的反應時間約為1至5分鐘。在一實施例中,可先形成催化層(圖未示)於基板110的周邊區PR上,由於顯示區DR中並無催化層,故銅層僅沉積於周邊區PR而不成形於顯示區DR。在進行無電鍍之反應時,銅材料可在具有催化/活化能力的催化層上成核,而後靠銅的自我催化繼續成長銅膜。
金屬層ML可直接選擇性的成形於周邊區PR而不成形於顯示區DR,或是先整面的形成於周邊區PR與顯示區DR,再藉由蝕刻等步驟移除位於顯示區DR的金屬層ML。
在一實施例中,可設置底塗層160a於基板110上。底塗層160a可用於調整基板110表面之特性,以利於後續金屬奈米線的塗布製程,也能有助於提高金屬奈米線與基板110的附著力。設置底塗層160a的步驟可在製作金屬層ML之前或之後進行。
接著,請參閱第11B圖,將至少包括金屬奈米線NW之金屬奈米線層NWL,例如奈米銀線(silver nanowires)層、奈米金線(gold nanowires)層或奈米銅線(copper nanowires)層塗布於周邊區PR與顯示區DR;金屬奈米線層NWL的第一部分是位元在顯示區DR,第一部分主要成形於基板110上,而在周邊區PR的第二部分則主要成形於金屬層ML上。在本實施例的具體作法為:將具有金屬奈米線的分散液或漿料(ink)以塗布方法成型於基板110上,並加以乾燥使金屬奈米線覆著於基板110及前述金屬層ML的表面,進而成型為設置於基板110及前述金屬層ML上的金屬奈米線層NWL。而在上述的固化/乾燥步驟之後,溶劑等物質被揮發,而金屬奈米線以隨機的方式分佈於基板110及前述金屬層ML的表面;較佳的,金屬奈米線NW會固著於基板110及前述金屬層ML之表面上而不至脫落而形成所述的金屬奈米線層NWL,且金屬奈米線可彼此接觸以提供連續電流路徑,進而形成一導電網路(conductive network),使金屬奈米線層NWL形成一導電層。
在本新型的實施例中,上述分散液可為水、醇、酮、醚、烴或芳族溶劑(苯、甲苯、二甲苯等等);上述分散液亦可包含添加劑、介面活性劑或粘合劑,例如羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose;CMC)、2-羥乙基纖維素(hydroxyethyl Cellulose;HEC)、羥基丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose;HPMC) 、磺酸酯、硫酸酯、二磺酸鹽、磺基琥珀酸酯、磷酸酯或含氟介面活性劑等等。而所述的含有金屬奈米線的分散液或漿料可以用任何方式成型於基板110及前述金屬層ML的表面,例如但不限於:網版印刷、噴頭塗布、滾輪塗布等工藝;在一種實施例中,可採用卷對卷(roll to roll;RTR)工藝將含有金屬奈米線的分散液或漿料塗布於連續供應的基板110及前述金屬層ML的表面。
此外,可再設置第一/第二上塗層160c於金屬奈米線層NWL上(第11B圖僅繪製出第一上塗層160c),第一/第二上塗層160c可與金屬奈米線層NWL形成複合結構而具有某些特定的化學、機械及光學特性,例如提供金屬奈米線層NWL與基板110的黏著性,或是較佳的實體機械強度,故第一/第二上塗層160c, 160d又可被稱作基質(matrix) 層;而所述的複合結構可視為一種導體,可用於製作電極以傳輸電訊號。又一方面,使用某些特定的聚合物製作第一/第二上塗層160c, 160d,使由金屬奈米線層NWL所製作的觸控感應電極TE或其他電極具有額外的抗刮擦及磨損的表面保護,在此情形下,第一/第二上塗層160c, 160d又可被稱作外塗層,採用諸如聚丙烯酸酯、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯、聚矽烷、聚矽氧、聚(矽-丙烯酸)等可使觸控感應電極TE具有較高的表面強度以提高耐刮能力。然而,上述僅是說明上塗層160c, 160d的其他附加功能/名稱的可能性,並非用於限制本新型。值得說明的是,本文的附圖將上塗層160c, 160d與金屬奈米線層NWL繪製為不同層的結構,但在一實施例中,用於製作上塗層160c, 160d的聚合物/高分子材料在未固化前或在預固化的狀態下可以滲入金屬奈米線之間而形成填充物,當聚合物固化後,金屬奈米線會嵌入上塗層160c, 160d之中。也就是說,本新型不限定上塗層160c, 160d與金屬奈米線層NWL(例如觸控感應電極TE)之間的結構。
接著,進行圖案化製程,如第11C圖,首先可形成圖案化層PL於金屬奈米線層NWL上。在一實施例中,圖案化層PL是利用柔版印刷(flexography)技術將材料直接以具有圖案的結構成型於金屬奈米線層NWL上。在一實施例中,待印刷材料印刷於金屬奈米線層NWL上後可再依照材料特性進行固化步驟。在一實施例中,圖案化層PL是利用凸版印刷、凹版印刷或網版印刷等將待印刷材料依照特定圖樣轉移至金屬奈米線層NWL上。在一實施例中,可塗布光阻後利用黃光製程形成所述的圖案化層PL。
圖案化層PL可依前述方法形成於周邊區PR,亦可形成於周邊區PR與顯示區DR。位於周邊區PR的圖案化層PL(亦稱第二圖案化層)主要做於周邊區PR的蝕刻遮罩,以用於後述步驟中將周邊區PR的金屬奈米線層NWL與金屬層ML進行圖案化,而位於顯示區DR的圖案化層PL(亦稱第一圖案化層)主要做於顯示區DR的蝕刻遮罩,以用於後述步驟中將顯示區DR的金屬奈米線層NWL進行圖案化。
本新型實施例並不限制圖案化層PL的材料(即前述的待印刷材料),例如高分子材料包含以下:各類光阻材料、底塗層材料、外塗層材料、保護層材料、絕緣層材料等,而所述高分子材料可為酚醛樹酯、環氧樹酯、壓克力樹酯、PU樹酯、ABS樹酯、胺基樹酯、矽脂樹酯等。而以材料特性而言,圖案化層PL的材料可為光固化型或熱固化型。在一實施例中,圖案化層PL的材料的黏度約200-1500cps,固含量約30-100%。
接著將圖案化層PL的圖樣轉移到前述的金屬奈米線層NWL、金屬層ML、底塗層160a、第一/第二上塗層160c, 160d等等結構層上;並設置阻絕層191覆蓋於前述結構層的側面。第12圖至第12B圖顯示一種以本實施例方法所製作的電極結構,例如一種用於感測觸碰信號的感測電極。
在一實施例中,圖案化包括在周邊區PR採用可同時蝕刻多個功能層/結構層(例如金屬奈米線層NWL與金屬層ML)的蝕刻液,配合圖案化層PL(亦稱第二圖案化層)形成的蝕刻遮罩以在同一工序中製作具有圖樣的金屬層ML與金屬奈米線層NWL。如第第12圖、第12B圖所示,在周邊區PR上所製作出的具有圖樣的金屬層ML即為周邊引線180,而具有圖樣的金屬奈米線層NWL即構成蝕刻層,由於本實施例的蝕刻層位於周邊引線180上,故亦可稱作第一覆蓋物C1;換言之,在圖案化步驟之後,周邊區PR具有由金屬奈米線層NWL的第二部分所構成的第一覆蓋物C1以及由金屬層ML所構成的周邊導線,兩者層迭形成周邊區PR的訊號傳輸路徑。如前所述,第一上塗層160c可與金屬奈米線層NWL形成複合形式的導電層,所述複合導電層與由金屬層ML所構成的周邊引線180形成電性導通進行傳輸訊號。在另一實施例中,在周邊區PR上可製作出由金屬奈米線層NWL的第二部分所構成的蝕刻層以及由金屬層ML所構成的周邊引線180與標記ALM(請參考第12圖),蝕刻層可包括第一覆蓋物C1與第二覆蓋物C2,第一覆蓋物C1設置於對應的周邊引線180上,第二覆蓋物C2設置於對應的標記ALM上。在一實施例中,可同時蝕刻金屬奈米線層NWL與金屬層ML指的是對金屬奈米線層NWL與金屬層ML蝕刻速率比值介於約0.1-10或0.01-100。
根據一具體實施例,金屬奈米線層NWL為奈米銀層,金屬層ML為銅層的情況下,蝕刻液可用於蝕刻銅與銀,例如蝕刻液的主成分為H
3PO
4(比例為約55%至70%)及HNO
3(比例約5%至15%),以在同一製程中移除銅材料與銀材料。在另一具體實施例中,可在蝕刻液的主成分之外加入添加物,例如蝕刻選擇比調整劑,以調整蝕刻銅與蝕刻銀的速率;舉例而言,可在主成分為H
3PO
4(比例約55%至70%)及HNO
3(比例約5%至15%)中添加約5%至10%的Benzotriazole (BTA),以解決銅的過蝕刻問題。在另一具體實施例中,蝕刻液的主成分為氯化鐵/硝酸或為磷酸/雙氧水等組成。
在一實施例中,位於顯示區DR與周邊區PR的金屬奈米線層NWL可藉由不同的蝕刻步驟(亦即使用不同的蝕刻液)進行圖案化,例如在金屬奈米線層NWL為奈米銀層,金屬層ML為銅層的情況下,顯示區DR所使用的蝕刻液可選用僅對銀有蝕刻能力的蝕刻液。換言之,蝕刻液對銀的蝕刻速率大於對銅蝕刻速率的約100倍、約1000倍或約10000倍。
阻絕層191可在圖案化步驟之後或之前進行塗布,以覆蓋於前述結構層(例如底塗層160a、第一上塗層160c、第一覆蓋物C1或周邊引線180等等)的側面,如前文所述,阻絕層191可減緩環境中水氣/濕氣對電極的攻擊。設置阻絕層191的方法可直接將吸水性較低的材料塗布於前述結構層的側面;或者,可將吸水性較低的光學膠(OCA)塗布於前述結構層的正面與側面,以形成L形的結構(請參考第12A圖所示的剖面圖);L形結構的一支臂可做為接著層190,以貼合組裝顯示元件150(請參考第8圖),而另一支臂可做為阻絕層191,以減緩環境中水氣/濕氣對電極的攻擊。在一實施例中,觸控面板1000可利用接著層190與偏光板等光學膜片進行貼合組裝。
據此即可製作如第12圖所示的觸控面板1000。為使圖示簡潔,第12圖並未繪製出阻絕層191。
第12圖顯示根據本新型的實施方式的觸控面板1000的上視示意圖,第12A圖及第12B圖分別為第6圖之A-A線與B-B線之剖面圖。請先參閱第12A圖,如第12A圖所示,周邊引線180設置於周邊區PR,第一覆蓋物C1成型且覆蓋周邊引線180的之上表面,且阻絕層191設置於周邊區PR並覆蓋於底塗層160a、第一上塗層160c、第一覆蓋物C1或周邊引線180等等的側面;接著層190則覆蓋於第一上塗層160c之上。而在本新型的部分實施方式中,金屬奈米線可為奈米銀線,阻絕層191設置於周邊區PR並覆蓋於最外側的周邊導線的至少一側面,例如外側面(即遠離顯示區DR的一側面),具體而言,阻絕層191會覆蓋最外側的周邊導線中的底塗層160a、第一上塗層160c等等的外側面(即水氣入侵介面),以避免水氣/濕氣沿著底塗層160a、第一上塗層160c所構成的路徑入侵到觸控面板1000的內部。
觸控面板1000包含基板110、周邊引線180、第一覆蓋物C1以及觸控感應電極TE。參閱第12圖,基板110具有顯示區DR與周邊區PR,周邊區PR設置於顯示區DR的側邊,例如周邊區PR則可為設置於顯示區DR的四周(即涵蓋右側、左側、上側及下側)的框型區域,但在其他實施例中,周邊區PR可為一設置於顯示區DR的左側及下側的L型區域。又如第12圖所示,本實施例共有八組周邊引線180以及與周邊引線180相對應的第一覆蓋物C1設置於基板110的周邊區PR;觸控感應電極TE大致設置於基板110的顯示區DR。
藉由將第一覆蓋物C1設置於周邊引線180的上表面,使上下兩層材料不須對位就能將第一覆蓋物C1與周邊引線180成型在預定的位置,故可以達到減少或避免在製程中設置對位元誤差區域的需求,藉以降低周邊區PR的寬度,進而達到顯示器的窄邊框需求。
觸控面板1000更包含標記ALM以及第二覆蓋物C2,本實施例具有兩組標記ALM以及與標記ALM相對應的第二覆蓋物C2設置於基板110的周邊區PR。上述的周邊引線180、標記ALM、第一覆蓋物C1、第二覆蓋物C2以及觸控感應電極TE的數量可為一或多個,而以下各具體實施例及圖式中所繪製的數量僅為解說之用,並未限制本新型。
在本實施例中,標記ALM是設置在周邊區PR之接合區BA(如第12圖),其為對接對位元標記,也就是在將一外部電路板,如在軟性電路板連接於觸控面板1000的步驟(即bonding步驟)用於將軟性電路板與觸控面板1000進行對位元的記號;標記ALM為金屬層ML可經過蝕刻製程所製作,在結構上,標記ALM上具有金屬奈米線所製成的第二覆蓋物C2。然而,本新型並不限制標記ALM的位置或功能,例如標記ALM可以是任何在製程中所需的檢查記號、圖樣或標號,均為本新型保護之範疇。標記ALM可以具有任何可能的形狀,如圓形、四邊形、十字形、L形、T形等等。在本新型的部分實施方式中,阻絕層191設置於周邊區PR並覆蓋於標記ALM的至少一側面,例如外側面(即遠離顯示區DR的一側面),具體而言,阻絕層191會覆蓋標記ALM中的底塗層160a、第一上塗層160c等等的外側面,以避免水氣/濕氣沿著底塗層160a、第一上塗層160c所構成的路徑入侵到觸控面板1000的內部。
如第12B圖所示,在周邊區PR中,相鄰周邊導線(即周邊引線180與第一覆蓋物C1的組合)之間具有非導電區域136,以電性阻絕相鄰周邊導線進而避免短路。在本實施例中,非導電區域136為一間隙(gap),以隔絕相鄰周邊導線;可利用蝕刻法制作上述的間隙,故周邊引線180的側面與第一覆蓋物C1的側面為一共同蝕刻面,且相互對齊,也就是說利用圖案化層PL的印刷側面作為基準,周邊引線180的側面與第一覆蓋物C1的側面是在同一個蝕刻步驟中依據圖案化層PL的印刷側面所成型,故印刷側面與共同蝕刻面相互對齊;類似的,標記ALM的側面與第二覆蓋物C2的側面為一共同蝕刻面,且相互對齊,且圖案化層PL的印刷側面同樣與共同蝕刻面相互對齊。在一實施例中,周邊引線180及第一覆蓋物C1會具有相同或近似的圖樣與尺寸,如均為長直狀等的圖樣,且寬度相同或近似;標記ALM與第二覆蓋物C2也同樣具有相同或近似的圖樣與尺寸,如均為半徑相同或近似的圓形、邊長相同或近似的四邊形等,或其他相同或近似的十字形、L形、T形等的圖樣。在本實施例中,非導電區域136中填有前述的低吸水性材料,例如可將低吸水性的光學膠(OCA)填入非導電區域136中。
類似的,在顯示區DR中,相鄰觸控感應電極TE之間具有非導電區域136,以電性阻絕相鄰觸控感應電極TE進而避免短路。也就是說,相鄰觸控感應電極TE的側壁之間具有非導電區域136,而在本實施例中,非導電區域136為一間隙(gap),以隔絕相鄰觸控感應電極TE;在一實施例中,可採用上述的蝕刻法制作相鄰觸控感應電極TE之間的間隙。在本實施例中,觸控感應電極TE與第一覆蓋物C1可利用同層的金屬奈米線層NWL(如奈米銀線層)所製作,故在顯示區DR與周邊區PR的交界處,金屬奈米線層NWL會形成一爬坡結構,以利金屬奈米線層NWL成形並覆蓋周邊引線180的上表面,而形成所述的第一覆蓋物C1。在一實施例中,非導電區域136是由上述的間隙與填入其中的非導電材料(如前述的塗層160材料)所構成。
本實施方式中,觸控感應電極TE以非交錯式的排列設置。舉例而言,觸控感應電極TE為沿第一方向D1延伸且在第二方向D2上具有寬度變化的長條型電極,彼此並不產生交錯,但於其他實施方式中,觸控感應電極TE可以具有適當的形狀,而不應以此限制本新型的範圍。本實施方式中,觸控感應電極TE採用單層的配置,其中可以透過偵測各個觸控感應電極TE的自身的電容值變化,而得到觸控位置。在另一實施方式,觸控感應電極TE為沿第一方向D1延伸且在第二方向D2上具有同等寬度的長條型電極,彼此並不產生交錯。
本新型的部分實施方式中,觸控面板1000的第一覆蓋物C1設置於周邊引線180的上表面,第一覆蓋物C1及周邊引線180並在同一蝕刻製程中成型,故可以達到減少或避免在製程中設置對位元誤差區域的需求,藉以降低周邊區PR的寬度,進而達到顯示器的窄邊框需求。具體而言,本新型部分實施方式的觸控面板1000的周邊引線180的寬度為約5um至30um, 相鄰周邊引線180之間的距離為約5um至30um,或者觸控面板1000的周邊引線180的寬度為約3um至20um, 相鄰周邊引線180之間的距離為約3um至20um,而周邊區PR的寬度也可以達到約小於2mm的尺寸,較傳統的觸控面板產品縮減約20%或更多的邊框尺寸。
本新型的部分實施方式中,觸控面板1000更具有第二覆蓋物C2與標記ALM,第二覆蓋物C2設置於標記ALM的上表面,第二覆蓋物C2與標記ALM並在同一蝕刻製程中成型。
第13圖則顯示本新型觸控面板1000的另一實施例,與第12A圖相比,本實施例至少更包含第二上塗層160d,第二上塗層160d設置於第一上塗層160c上。第二上塗層160d的說明可參照前文,在此不予贅述。
本新型的另一實施方式中的觸控面板可依以下方式製作:首先提供基板110,其上具有事先定義的周邊區PR與顯示區DR。接著,形成金屬奈米線(metal nanowires)層NWL於周邊區PR與顯示區DR;接著形成金屬層ML於周邊區PR;接著形成圖案化層PL於金屬奈米線層NWL上;接著依據圖案化層PL進行圖案化,以形成具有圖樣的金屬層ML與金屬奈米線層NWL;並設置阻絕層191覆蓋於前述結構層的側面。本實施例與前述實施例的差異至少在於金屬層ML與金屬奈米線層NWL的成型順序,換言之,本實施例先製作金屬奈米線層NWL,再接著製作金屬層ML使得周邊引線180/標記ALM成型在金屬奈米線層NWL上,金屬奈米線層NWL圖案化後形成為第二中間層M2/第一中間層M1(如第14圖)。本步驟的具體實施方式及其他相關說明,例如,形成阻絕層191等步驟均可參照前文。
請參閱第14圖,其顯示上述實施例所完成之觸控面板1000,阻絕層191設置於水氣入侵介面(亦即第一上塗層160c/底塗層160a/第二上塗層160d(圖未示)的側面),以避免水氣入侵介面的曝露,以達到延長水氣入侵路徑的效果,故能實現保護觸控面板1000的目的,尤其可以減緩水氣/濕氣攻擊電極。本實施例的結構的詳細說明均可參照前文。
本新型亦可將上述方法應用於基板110的雙面以製作的雙面型態的觸控面板1000(如第15圖),例如可依以下方式製作:首先提供基板110,其上具有事先定義的周邊區PR與顯示區DR。接著,於基板110的相對的第一與第二表面(如上表面與下表面)形成金屬層ML,且金屬層ML位於周邊區PR;接著分別形成金屬奈米線層NWL於第一與第二表面的周邊區PR與顯示區DR;接著分別形成圖案化層PL於第一與第二表面的金屬奈米線層NWL上;接著依據圖案化層PL進行第一與第二表面的圖案化步驟,以在第一與第二表面形成上述觸控感應電極TE與周邊引線180,且第一覆蓋物C1會覆蓋於周邊引線180;接著設置阻絕層191覆蓋於前述結構層的側面。本步驟形成圖案化層PL的方式可採用柔版印刷製程分別在第一與第二表面的金屬奈米線層NWL上設置圖案化層PL。而由於本實施例不須經過黃光製程(曝光顯影等),故無雙面製程相互影響/干擾的問題,有益於簡化製程並提高良率。本實施例的具體實施方式例如設置第一上塗層160c/底塗層160a/第二上塗層160d的步驟可參照前文,與此不再贅述。在一實施例中,亦可採用黃光製程(曝光顯影等),配合遮光層(圖未示)等方式阻隔雙面黃光製程相互影響/干擾的問題。
第15圖即為本新型實施例的雙面型態的觸控面板1000,其包含基板110、在基板110之上下兩表面所形成的觸控感應電極TE(即金屬奈米線層NWL所形成的第一觸控感應電極TE1及第二觸控感應電極TE2)及在基板110之上下表面所形成的周邊引線180;為了圖式的簡潔,第15圖未標示出阻絕層191、第一上塗層160c、底塗層160a等等。以基板110之上表面觀之,顯示區DR的第一觸控感應電極TE1與周邊區PR之周邊引線180會彼此電性連接以傳遞訊號;類似的,以基板110之下表面觀之,顯示區DR的第二觸控感應電極TE2與周邊區PR之周邊引線180會彼此電性連接以傳遞訊號。另外,如同前述實施例,阻絕層191設置於周邊區PR並覆蓋於最外側的周邊導線的的至少一側面,例如外側面(即遠離顯示區DR的一側面),具體而言,阻絕層191會覆蓋最外側的周邊導線中的底塗層160a、第一上塗層160c等等的外側面,以避免水氣/濕氣沿著底塗層160a、第一上塗層160c/第二上塗層160d所構成的路徑入侵到觸控面板1000的內部,具體可參照前文內容。
請參閱第15圖,第一觸控感應電極TE1大致位於顯示區DR,其可包含多個沿同一方向(如第一方向D1)延伸的長直條狀的感應電極,而蝕刻去除區則可被定義為非導電區136,以電性阻絕相鄰的感應電極。相似的,第二觸控感應電極TE2大致位於顯示區DR,其可包含多個沿同一方向(如第二方向D2)延伸的長直條狀的感應電極,而去除區則可被定義為非導電區136,以電性阻絕相鄰的感應電極。第一觸控感應電極TE1及第二觸控感應電極TE2在結構上相互交錯,兩者可組成觸控感應電極TE,第一觸控感應電極TE1與第二觸控感應電極TE2可分別用以傳送控制訊號與接收觸控感應訊號。自此,可以經由偵測第一觸控感應電極TE1與第二觸控感應電極TE2之間的訊號變化(例如電容變化),得到觸控位置。藉由此設置,使用者可於基板110上的各點進行觸控感應。
在一實施例中,光學透明膠(OCA)可塗布於基板110的上表面或下表面,並形成前述的阻絕層191與接著層190,觸控面板1000可利用接著層190與顯示單元150進行組裝以構成具有觸控功能的顯示器。在一實施例中,光學透明膠(OCA)可塗布於基板110的上表面或下表面,並形成前述的阻絕層191與接著層190,觸控面板1000可利用接著層190與偏光板進行貼合組裝。
在一實施例中,第一光學透明膠(OCA)可塗布於基板110的上表面,並形成第一阻絕層與第一接著層,觸控面板1000可利用第一接著層與顯示單元150進行組裝以構成具有觸控功能的顯示器(即觸控顯示模組),而第一阻絕層191設置於周邊區PR並覆蓋於基板110上表面的最外側的周邊導線的的至少一側面,例如外側面(即遠離顯示區DR的一側面),具體而言,第一阻絕層191會覆蓋最外側的周邊導線中的底塗層160a、第一上塗層160c/第二上塗層160d等等的外側面,以避免水氣/濕氣沿著底塗層160a、第一上塗層160c/第二上塗層160d所構成的路徑入侵到第一觸控感應電極TE1,具體可參照前文內容;類同的,第二光學透明膠(OCA)可塗布於基板110的下表面,並形成第二阻絕層與第二接著層,觸控面板1000可利用第二接著層與外蓋板或偏光板等進行組裝,而第二阻絕層設置於周邊區PR並覆蓋於基板110下表面的最外側的周邊導線的的至少一側面,例如外側面(即遠離顯示區DR的一側面),具體而言,第二阻絕層會覆蓋最外側的周邊導線中的底塗層160a、第一上塗層160c/第二上塗層160d等等的外側面,以避免水氣/濕氣沿著底塗層160a、第一上塗層160c/第二上塗層160d等所構成的路徑入侵到第二觸控感應電極TE2。
本新型的實施方式中的雙面型態的觸控面板,亦可依以下方式製作:首先提供基板110,其上具有事先定義的周邊區PR與顯示區DR。接著,於基板110的相對的第一與第二表面(如上表面與下表面) 分別形成金屬奈米線層NWL於第一與第二表面的周邊區PR與顯示區DR;接著形成金屬層ML,且金屬層ML位於周邊區PR;接著分別形成圖案化層PL於第一與第二表面的金屬奈米線層NWL及金屬層ML上;接著依據圖案化層PL進行第一與第二表面圖案化,以在第一與第二表面形成第一觸控電極TE1、第二觸控電極TE2與周邊引線180,且周邊引線180會覆蓋於第一中間層M1。本新型的實施方式更可包含設置第一上塗層160c/底塗層160a/第二上塗層160d等的步驟,具體均可參照前文,與此不再贅述。
同於前述實施例,基板110的任一面(如上表面或下表面)更可包括標記ALM與第二中間層M2/第二覆蓋層C2。而標記ALM的側面亦可被阻絕層191所覆蓋,以阻擋水氣/濕氣沿底塗層160a、第一上塗層160c、第二上塗層160d所構成的路徑入侵觸控面板1000。
第16圖為根據本新型的部分實施方式的觸控面板1000的上視示意圖。本實施方式與前述實施方式相似,主要的差異在於:本實施方式中,觸控面板1000更包含設置於周邊區PR之遮罩導線SL,其主要包圍觸控感應電極TE與周邊引線180,且遮罩導線SL會延伸至接合區BA而電性連接於軟性電路板上之接地端,故遮罩導線SL可以遮罩或消除訊號干擾或是靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)防護,特別是人手碰到觸控裝置周圍的連接導線而導致的微小電流變化。為了圖式的簡潔,第16圖未標示出阻絕層191、第一上塗層160c、底塗層160a等等。
依照前述的製作方法,遮罩導線SL與周邊引線180可為同層的金屬層ML所製作(即兩者為相同的金屬材料,例如前述的化學鍍銅層),其上迭層有金屬奈米線層NWL(或稱第三覆蓋層);或者遮罩導線SL在金屬奈米線層NWL(或稱第三中間層)之上。另外,遮罩導線SL相較於周邊引線180更接近外界環境,故其側面可被阻絕層191所覆蓋,以阻擋水氣/濕氣沿遮罩導線SL中的底塗層160a、第一上塗層160c、第二上塗層160d所構成的路徑入侵觸控面板1000;而在此實施例中,周邊引線180的側面可以有阻絕層191,也可以沒有阻絕層191。
第17圖則顯示本新型單面式的觸控面板1000的另一實施例,其為一種單面架橋式(bridge)的觸控面板。此實施例與上述實施例的差異至少在於,成形於基板110上之透明導電層 (即金屬奈米線層NWL)在上述圖案化的步驟後形成的觸控感應電極TE可包括:沿第一方向D1排列的第一觸控感應電極TE1、沿第二方向D2排列的第二觸控感應電極TE2及電性連接兩相鄰之第一觸控感應電極TE1的連接電極CE,也就是說第一觸控感應電極TE1、第二觸控感應電極TE2及連接電極CE為金屬奈米線所製成;另外,絕緣塊164(例如中塗層760b)可設置於連接電極CE上,例如以二氧化矽形成絕緣塊;而橋接導線720再設置於絕緣塊164上,例如以銅、ITO、金屬奈米線或其他等材料形成橋接導線720,並使橋接導線720連接於第二方向D2上相鄰的兩個第二觸控感應電極TE2,絕緣塊164位於連接電極CE與橋接導線720之間,以將連接電極CE以及橋接導線720電性隔絕,以使第一方向D1與第二方向D2上的觸控電極彼此電性隔絕。
或者,本新型單面架橋式(bridge)的觸控面板1000的實施例可依照以下方式製作:於基板110上形成橋接導線720;於橋接導線720上形成絕緣塊164;成形於基板110上之透明導電層(即金屬奈米線層NWL)在上述圖案化的步驟後形成的觸控感應電極TE可包括:沿第一方向D1排列的第一觸控感應電極TE1、沿第二方向D2排列的第二觸控感應電極TE2及電性連接兩相鄰之第一觸控感應電極TE1的連接電極CE,連接電極CE會對應絕緣塊。
第17A圖可以看出光學透明膠(OCA)構成阻絕層191包覆各個結構層的側面的結構,故效果與前述說明相同。本實施例的具體實施方式例如設置第一上塗層760c/底塗層760a/第二上塗層760d的步驟可參照前文,與此不再贅述。另外,可參照前文,形成光學透明膠(OCA)於基板110的上表面,並形成前述的阻絕層791與接著層790,觸控面板1000可利用接著層790與顯示單元750或偏光板等其他光學膜片等等進行組裝。阻絕層791設置於周邊區PR並覆蓋於基板110的最外側的周邊導線中的底塗層760a、第一上塗層760c等等的外側面,以避免水氣/濕氣沿著底塗層760a、第一上塗層760c所構成的路徑入侵到電極。
請參閱第17A圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組700的側視示意圖。第17A圖之觸控顯示模組700與第1圖之觸控顯示模組100的至少一差異在於:第17A圖之觸控顯示模組700不具有水氣阻絕層140,且光學透明膠所形成的接著層790直接橫向地延伸於最頂部之第二上塗層760d上,並覆蓋最頂部之第二上塗層760d。另外,接著層790還可進一步沿著最頂部之第二上塗層760d的側壁761d延伸至光遮蔽層770的內表面771,以形成阻絕層791而覆蓋最頂部之第二上塗層760d的側壁761c。具體而言,可藉由調整本新型之接著層790/阻絕層791(即光學透明膠)的介電常數值、飽和吸水率與/或水氣透水率等材料特性及/或接著層790/阻絕層791的結構特性(如厚度H3),來達到上述功效。在以下敘述中,將進行更詳細的說明。
在一些實施方式中,接著層790可包括例如是橡膠、壓克力或聚酯的絕緣黏性材料。在一些實施方式中,接著層790的介電常數值可介於2.0至5.0之間。在一些實施方式中,接著層790的介電常數值可介於2.24至4.30之間。由於當第二導電層730(例如第一觸控感應電極TE1或連接電極CE)中之金屬奈米線所產生的金屬離子(例如,銀離子)遷移至接著層790中時,接著層790的介電常數值可影響所述金屬離子的遷移速率,因此藉由選擇介電常數值介於2.24至4.30之間的材料來製作接著層790,可降低金屬離子於接著層790中的遷移率,從而降低金屬奈米線發生電致遷移的可能性。詳細而言,當接著層790的介電常數值小於2.24時,可能導致金屬奈米線有較大的傾向遷移至接著層790中,使得金屬奈米線發生電致遷移的可能性大幅地提升。
在一些實施方式中,光學透明膠(即接著層790/阻絕層791)的飽和吸水率可介於0.08 %至0.40 %之間。由於接著層790的飽和吸水率可影響接著層790吸收環境中的水氣的速率,因此藉由選擇飽和吸水率介於0.08 %至0.40 %之間的材料來製作接著層790,可有效地降低環境中的水氣進入接著層790的速率,以避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極,從而降低金屬奈米線發生電致遷移的可能性。詳細而言,當接著層790的飽和吸水率大於0.40 %時,可能導致光學透明膠(即接著層790/阻絕層791)吸收過多環境中的水氣,使得金屬奈米線處於易發生電致遷移的狀態,導致元件的失效。在一些實施方式中,接著層790之飽和吸水率的測量方式可例如是將乾燥的接著層790於稱重後置入水中浸泡,並每隔24小時將接著層790取出以秤重,重複上述步驟直至接著層190的重量不再改變,此時接著層790的吸水率即為所述飽和吸水率。
在一些實施方式中,光學透明膠(即接著層790/阻絕層791)的水氣透水率可介於10 g/(m
2*day)至5000 g/(m
2*day)之間。由於接著層790的水氣透水率可影響環境中的水氣通過接著層790的速率。在一實施例中,藉由選擇水氣透水率介於37 g/(m
2*day)至1650 g/(m
2*day)之間的材料來製作接著層790,可降低環境中的水氣通過接著層790的速率,以有效地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極,從而降低金屬奈米線發生電致遷移的可能性。尤其是,當阻絕層791的水氣透水率大於1650 g/(m
2*day)時,可能導致環境中的水氣通過阻絕層791的速率過大,使水氣易進入前述的水氣入侵介面,造成環境中的水氣入侵並攻擊電極,使得金屬奈米線發生電致遷移的可能性大幅地提升。應瞭解到,上述水氣透水率的定義為光學透明膠於單位面積內每24小時可通過之水氣的重量。
在一些實施方式中,接著層790的厚度H3可介於150 μm至200 μm之間。由於接著層790的厚度H3可影響環境中的水氣通過接著層790時所行經的路徑,因此藉由將接著層790的厚度H3設置為介於150 μm至200 μm之間,可增加環境中的水氣通過接著層790的時間,以有效地減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極,從而降低金屬奈米線發生電致遷移的可能性,並可避免觸控顯示模組700整體的厚度過大。詳細而言,當接著層790的厚度H3小於150 μm時,可能導致環境中的水氣通過接著層790的時間過短,使得環境中的水氣可輕易地入侵並攻擊電極;而當接著層790的厚度H3大於150 μm時,則可能導致觸控顯示模組700整體的厚度過大,不利於製程且嚴重影響美觀。另外,阻絕層791在水準方向的尺寸(以第17A圖的方向來說明)會與接著層790的厚度H3有關,例如阻絕層791在水準方向的尺寸為厚度H3的0.3~1.0倍。在一實施例中,阻絕層791的寬度(即水準方向的尺寸)約為10-200um。也就是說,大氣中的水氣/濕氣需先通過阻絕層191,才會接觸到上述水氣入侵介面,而阻絕層至少提供10-200um的路徑以推遲觸控面板1000的電極被攻擊導致失效的時間。
詳細而言,針對上述光學透明膠之材料特性的選擇以及其厚度H3的設置,請參閱表1,其具體列舉出本新型之光學透明膠的各實施例以及以其所製作之產品(例如,觸控顯示模組700)的信賴性測試結果。
表1
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | |
材料 | 橡膠 | 橡膠 | 橡膠 | 壓克力 | 壓克力 | 壓克力 |
介電常數值 | 2.56 | 2.24 | 2.30 | 2.85 | 4.30 | 2.90 |
飽和吸水率(%) | 0.10 | 0.11 | 0.08 | 0.20 | 1.10 | 0.40 |
水氣透水率g/(m 2*day) | 42 | 84 | 37 | 1350 | 1650 | 482 |
厚度(μm) | 150 | 200 | 200 | 200 | 150 | 200 |
信賴性測試結果(hr) | 504 | 300 | 504 | 300 | 168 | 216 |
首先,請同時參閱表1及第18圖,第18圖是根據表1的各實施例所繪製的介電常數值─信賴性測試結果的曲線圖。從第18圖可以看出,當光學透明膠製作的接著層790/阻絕層791的介電常數值較大時,以其所製作之觸控顯示模組700的信賴性測試結果顯示為較佳。以實施例3為例,當光學透明膠製作的接著層790/阻絕層791的介電常數值為約2.30時,以其所製作的觸控顯示模組700在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示具有良好的信賴性測試結果。以實施例2, 3為例,當光學透明膠製作的接著層790/阻絕層791的厚度相同(200um)、介電常數介於2.24~2.30、飽和吸水率約0.1%時,用水氣透水率100 g/(m
2*day)以下材料所製作的觸控顯示模組700在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約300小時以上的電性測試,顯示具有良好的信賴性測試結果。
接著,請同時參閱表1及第19圖,第19圖是根據表1的各實施例所繪製的飽和吸水率─信賴性測試結果的曲線圖。從第19圖可以看出,當光學透明膠製作的接著層790/阻絕層791的飽和吸水率較小時,以其所製作之觸控顯示模組700的信賴性測試結果顯示為較佳。以實施例3為例,當光學透明膠製作的接著層790/阻絕層791的飽和吸水率為約0.08 %時,以其所製作的觸控顯示模組700在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,可通過歷時約504小時的電性測試,顯示具有良好的信賴性測試結果。
請參閱第20圖,其是根據本新型內容一實施方式的觸控顯示模組800的側視示意圖。第20圖之觸控顯示模組800與第17A圖之觸控顯示模組700的至少一差異在於:光學透明膠進一步沿著光遮蔽層870的側壁延伸至基板810的內表面811,形成阻絕層891以覆蓋光遮蔽層870的側壁。在一些實施方式中,阻絕層891還可進一步橫向地延伸於基板810的內表面811,並覆蓋部分之基板810的內表面811。在一些實施方式中,光學透明膠可共形地形成於各層(例如,塗層860以及光遮蔽層870)的表面及側壁。藉此,光學透明膠可更完整地由觸控顯示模組800的側面保護觸控顯示模組800,從而較佳地避免或減緩環境中的水氣入侵並攻擊電極。在一些實施方式中,觸控顯示模組800在經過特定的測試條件(例如,溫度為65℃、相對濕度為90%、通入11伏特的電壓)下,其可通過歷時約504小時的電性測試,顯示本新型的觸控顯示模組800具有良好的信賴性測試結果。
應瞭解到,前述第1圖至第6圖所繪示的觸控顯示模組100至600亦可使用如第17A圖或第20圖所繪示的接著層790至890,以使第1圖至第6圖的觸控顯示模組100至600除了受到水氣阻絕層140至640的保護之外,還可受到具有特定材料特性之光學透明膠的保護,從而達到較佳的阻水效果。
另一方面,本新型的觸控顯示模組可例如是具有改善的柔性並且能夠在彎曲時減少裂紋的觸控顯示模組,也就是說,應用於本新型之觸控顯示模組的基板及接著層可具有一定程度的可撓性。基板的可撓性可藉由基板之拉伸模量的調整來達成,且接著層的可撓性可藉由接著層之儲能模量的調整來達成。在以下敘述中,將以第1圖所繪示之觸控顯示模組100為例,以進行更詳細的說明。
在一些實施方式中,基板110的拉伸模量可介於2000 MPa至7500 MPa之間,且當基板110與接著層190一起使用時還可獲得改善的柔性。詳細而言,當所述拉伸模量小於2000 MPa時,可能導致觸控顯示模組100於彎曲後無法回復;而當所述拉伸模量大於7500 MPa,則可能導致接著層190無法充分地減輕觸控顯示模組100所承受之過大的強度,從而使得觸控顯示模組100於彎曲後產生裂紋。在一些實施方式中,基板110的拉伸模量可藉由控制基板110的樹脂種類、厚度、固化度以及分子量來進行調節。
基板110可包括具有上述範圍之拉伸模量的材料。舉例而言,基板可包括例如是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯及聚對苯二甲酸丁二醇酯的聚酯系膜;例如是二乙醯纖維素及三乙醯纖維素的纖維素系膜;聚碳酸酯系膜;例如是聚(甲基)丙烯酸甲酯及聚(甲基)丙烯酸乙酯的丙烯酸系膜;例如是聚苯乙烯及丙烯腈-苯乙烯共聚物的苯乙烯系膜;例如是聚乙烯、聚丙烯、環烯烴、環烯烴共聚物、聚降冰片烯及乙烯-丙烯共聚物的聚烯烴系膜;聚氯乙烯系膜;例如是尼龍及芳族聚醯胺的聚醯胺系膜;醯亞胺系膜;碸系膜;聚醚酮系膜;聚苯硫醚系膜;乙烯醇系膜;偏氯乙烯系膜;乙烯醇縮丁醛系膜;烯丙基化物系膜;聚甲醛系膜;氨基甲酸酯系膜;環氧系膜;以及矽系膜。另外,可在上述拉伸模量的範圍內適當地調節基板110的厚度。舉例而言,基板100的厚度可介於10 μm至約200 μm之間。
在一些實施方式中,接著層190在溫度為約25℃時的儲能模量可小於100 kPa,且當接著層190與具有上述拉伸模量範圍的基板110一起使用時,可使彎曲時的應力減輕以減少裂紋。在較佳的實施方式中,接著層190在溫度為約25℃時的儲能模量可介於10 kPa至100 kPa之間。另外,由於觸控顯示模組100可在各種環境中使用,因此其在較低溫環境下的柔性亦是需要被改善的。在一些實施方式中,接著層190在溫度為約-20℃時的儲能模量可小於或等於其在溫度為約25℃時的儲能模量的3倍,使得接著層190在低溫下亦可具有改善的柔性。在一些實施方式中,接著層190可例如是(甲基)丙烯酸系透明膠層、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物透明膠層、矽系透明膠層(例如,矽系樹脂及矽樹脂的共聚物)、聚氨酯系透明膠層、天然橡膠系透明膠層以及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物系透明膠層。在一些實施方式中,可藉由增加接著層190之材料中之全部單體中具有低玻璃化轉變溫度(例如,-40℃以下)的單體的比例,或者藉由增加全部樹脂中低官能度樹脂(例如,3以下)的比例,來使接著層190在溫度為約25℃及約-20℃時的儲能模量介於上述範圍內。
應瞭解到,已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述,合先敘明。在以下敘述中,將以第1圖所繪示之觸控顯示模組100為例,以進一步說明觸控顯示模組100的製造方法。
首先,提供具有事先定義之顯示區DR與周邊區PR的基板110,並在基板110的周邊區PR形成光遮蔽層170,以遮蔽於後續所形成的周邊導線(例如,周邊引線180)。隨後,形成底塗層160a於基板110上,並使得底塗層160a進一步延伸至光遮蔽層170的內表面171以覆蓋部分的光遮蔽層170。在一實施方式中,底塗層160a可用於調整基板110的表面特性,以利於後續金屬奈米線層(例如,第二導電層130)的塗布製程,並可有助於提高金屬奈米線層與基板110之間的附著力。接著,將透明導電材料(例如,氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鎘錫或摻鋁氧化鋅)形成於底塗層160a上,以於圖案化後得到位於顯示區DR並用於做為導電電極的第一導電層120。隨後,形成中塗層160b以覆蓋第一導電層120,使得第一導電層120可與後續所形成的第二導電層130彼此絕緣。
接著,將金屬材料形成於底塗層160a上,並於圖案化後得到位於周邊區PR的周邊引線180。在一些實施方式中,金屬材料可直接選擇性地形成於周邊區PR而不成形於顯示區DR。在其他實施方式中,金屬材料可先整面地形成於周邊區PR與顯示區DR,再藉由微影蝕刻等步驟移除位於顯示區DR的金屬材料。在一些實施方式中,可使用化學鍍的方式將金屬材料沉積於基板110的周邊區PR,化學鍍是在無外加電流的情況下藉助合適的還原劑,使鍍液中的金屬離子在金屬觸媒的催化下還原成金屬,並鍍覆於欲執行化學鍍的表面,此過程亦可稱為無電鍍或自身催化鍍。在一些實施方式中,可先將催化材料形成於基板110的周邊區PR而不形成於基板110的顯示區DR,由於顯示區DR中並不具有催化材料,故金屬材料僅沉積於周邊區PR而不成形於顯示區DR。在進行無電鍍之反應時,金屬材料可在具有催化/活化能力的催化材料上成核,而後藉由金屬材料的自我催化繼續成長為金屬膜。本新型的周邊引線180可由導電性較佳的金屬材料所構成,較佳為單層金屬結構,例如銀層、銅層等;或亦可為多層金屬結構,例如鉬/鋁/鉬層、鈦/鋁/鈦層、銅/鎳層或鉬/鉻層,但並不以此為限。上述金屬結構較佳為不透光,例如可見光(如波長介於400 nm至700 nm之間)的光穿透率小於約90 %,但其尺寸足夠小,而可以不被人眼所視。
隨後,將用於做為導電電極的第二導電層130形成於底塗層160a、中塗層160b以及周邊引線180上。具體而言,第二導電層130的第一部分位於顯示區DA,並附著於底塗層160a以及中塗層160b的表面,而第二導電層130的第二部分位於周邊區PR,並附著於底塗層160a以及周邊引線180的表面。在一些實施方式中,第二導電層130可藉由使用包括有金屬奈米線的分散液或漿料經塗布、固化、乾燥成型以及微影蝕刻等步驟所形成。在一些實施方式中,分散液可包括溶劑,從而將金屬奈米線均勻地分散於其中。具體而言,溶劑可例如是水、醇類、酮類、醚類、烴類、芳香類溶劑(苯、甲苯或二甲苯)或上述任意之組合。在一些實施方式中,分散液更可包括添加劑、介面活性劑及/或黏合劑,以提升金屬奈米線與溶劑之間的相容性及金屬奈米線於溶劑中的穩定性。具體而言,添加劑、介面活性劑及/或黏合劑可例如是二磺酸鹽、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙甲纖維素、磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯、磺基琥珀酸酯、含氟介面活性劑或上述任意之組合。
在一些實施方式中,塗布步驟可例如包括但不限於網版印刷、噴頭塗布或滾輪塗布等製程。在一些實施方式中,可採用卷對卷(roll to roll)製程將包括金屬奈米線的分散液均勻地塗布至連續供應之底塗層160a、中塗層160b以及周邊引線180的表面。在一些實施方式中,固化及乾燥成型步驟可使得溶劑揮發,並使得金屬奈米線隨機地分佈於底塗層160a、中塗層160b以及周邊引線180的表面。在較佳的實施方式中,金屬奈米線可固著於底塗層160a、中塗層160b以及周邊引線180的表面而不脫落,且金屬奈米線可彼此接觸以提供連續的電流路徑,從而形成一導電網路(conductive network)。
在一些實施方式中,可進一步對金屬奈米線進行後處理,從而提高其導電度,此後處理例如包括但不限於加熱、電漿、電暈放電、紫外線、臭氧或壓力等步驟。在一些實施方式中,可使用一或多個滾輪對金屬奈米線施加壓力。在一些實施方式中,所施加的壓力可介於50 psi至3400 psi之間。在一些實施方式中,可同時對金屬奈米線進行加熱及加壓的後處理。在一些實施方式中,滾輪的溫度可被加熱至介於70℃與200℃之間。在較佳的實施方式中,金屬奈米線可暴露於還原劑中以進行後處理。舉例而言,當金屬奈米線為奈米銀線時,其可暴露於銀還原劑中進行後處理。在一些實施方式中,銀還原劑可包括例如硼氫化鈉的硼氫化物、例如二甲基胺基硼烷的硼氮化合物或例如氫氣的氣體還原劑。在一些實施方式中,暴露時間可介於10秒至30分鐘之間。
接著,形成至少一上塗層160c以覆蓋第二導電層130。在一些實施方式中,可使用塗布的方式將上塗層160c的材料形成於第二導電層130的表面。在一些實施方式中,上塗層160c的材料可進一步滲入至第二導電層130的金屬奈米線之間以形成填充物,並隨後經固化而與金屬奈米線形成一複合結構層。在一些實施方式中,可使用加熱烘烤的方式使上塗層160c的材料乾燥並固化。在一些實施方式中,加熱烘烤的溫度可介於60℃至150℃之間。應瞭解到,上塗層160c與第二導電層130之間的實體結構不用以限制本新型。具體而言,上塗層160c與第二導電層130可為兩層結構的堆迭,或兩者相互混合以形成複合結構層。在較佳的實施方式中,第二導電層130中的金屬奈米線嵌入至上塗層160c中以形成複合結構層。
隨後,將包括有基板110、第一導電層120、第二導電層130以及塗層160的結構(半產品)放置於一真空鍍膜設備中,以進行真空鍍膜,從而將水氣阻絕層140形成於上塗層160c的表面及側壁161c。由於水氣阻絕層140是在真空的環境下鍍於上塗層160c的表面及側壁161c,因此水氣阻絕層140與上塗層160c的表面及側壁161c之間的搭接可更為緊密,從而確保水氣阻絕層140與上塗層160c之間不存在任何縫隙,以提升產品的良率。另外,在真空環境下形成的水氣阻絕層140更可具有較為緊實的結構,從而較佳地避免環境中的水氣入侵並攻擊電極。另一方面,將包括有有基板110、第一導電層120、第二導電層130以及塗層160的結構放置於真空鍍膜設備中,亦可使得上述各層之間更緊密地堆迭,從而降低各層之間的阻抗。詳細而言,請參閱表2,其具體列舉出本新型之各實施例的觸控顯示模組100於進行真空鍍膜前、後所測得的阻抗值。
表2
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | |
真空鍍膜前的阻抗值(Ω) | 28.32 | 28.31 | 35.11 | 36.96 | 25.68 | 31.06 | 26.31 |
真空鍍膜後的阻抗值(Ω) | 22.83 | 27.03 | 31.01 | 22.09 | 21.26 | 28.07 | 25.05 |
阻抗值變化率(%) | 19.39 | 4.52 | 11.68 | 18.06 | 17.21 | 9.63 | 4.79 |
從表2可以看出,本新型之各實施例的觸控顯示模組100於進行真空鍍膜後所測得的阻抗值皆明顯小於其進行真空鍍膜前所測得的阻抗值,且以實施例1為例,進行真空鍍膜前、後之阻抗值的變化率最大可為約19.39 %,顯示上述真空鍍膜的方法確實可有效地降低觸控顯示模組100的阻抗值。
接著,將接著層190形成於水氣阻絕層140上,從而藉由接著層190來固定顯示元件150。在一些實施方式中,可使用塗布的方式將接著層190的材料形成於水氣阻絕層140的表面。在其他實施方式中,亦可使用前述真空鍍膜的方式將接著層190的材料形成於水氣阻絕層140的表面,從而使得接著層190與水氣阻絕層140之間的搭接更為緊密,以提升產品的良率。在形成接著層190並固定顯示元件150後,便可得到如第1圖所示的觸控顯示模組100。
本新型實施例的觸控面板可與其他電子裝置組裝,例如具觸控功能的顯示器,如可將基板110貼合於顯示元件,例如液晶顯示元件或有機發光二極體(OLED)顯示元件,兩者之間可用光學膠或其他類似黏合劑進行貼合;而觸控感應電極TE上同樣可利用光學膠與外蓋層(如保護玻璃)進行貼合。本新型實施例的觸控面板、天線等可應用於可攜式電話、平板電腦、筆記型電腦等等電子設備,也可應用可撓性的產品。本新型實施例的電極亦可製作於偏光片上。本新型實施例的電極亦可製作於穿戴裝置(如手錶、眼鏡、智慧衣服、智慧鞋等)、車用裝置(如儀錶板、行車紀錄器、車用後視鏡、車窗等)上。
綜上所述,本新型提供一種具有水氣阻絕層及/或合適材料之接著層的觸控顯示模組。水氣阻絕層及/或合適材料之接著層可減少環境中的水氣入侵,且合適材料之接著層還可降低水氣傳遞的速度以及金屬奈米線所產生之金屬離子的遷移速度,以避免金屬奈米線發生電致遷移或減緩金屬奈米線發生電致遷移的時間,從而達到改善產品信賴性測試的規格要求。
以上所述僅為本新型的較佳實施例而已,並不用以限制本新型,凡在本新型的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本新型保護的範圍之內。
100,200,300,400,500,600,700,800:觸控顯示模組
101,201,301,401,501,601,701,801:側面
110,210,310,410,510,610,710,810:基板
120,220,320,420,520,620,720,820:第一導電層
130,230,330,430,530,630,730,830:第二導電層
140,240,340,440,540,640,740,840:水氣阻絕層
150,250,350,450,550,650,750,850:顯示元件
160,260,360,460,560,660,760,860:塗層
160a,260a,360a,460a,560a,660a,760a,860a:底塗層
160b,260b,360b,460b,560b,660b,760b,860b:中塗層
160c,260c,360c,460c,760c,860c:第一上塗層
160d,260d,760d,860d:第二上塗層
161d,261d,761d:側壁
170,270,370,470,570,670,770,870:光遮蔽層
171,271,371,471,571,671,771,871:內表面
273,473,673:側壁
180,280,380,480,580,680,780,880:周邊引線
190,290,390,490,590,690,790,890:接著層
191,791,891:阻絕層
211,411,611,811:內表面
136:非導電區域
164:絕緣塊
720:橋接導線
1000:觸控面板
DR:顯示區
PR:周邊區
NWL:金屬奈米線層
NW:金屬奈米線
TE:觸控感應電極
TE1:第一觸控感應電極
TE2:第二觸控感應電極
CE:連接電極
ML:金屬層
PL:圖案化層
C1:第一覆蓋物
C2:第二覆蓋物
M1:第一中間層
M2:第二中間層
ALM:標記
BA:接合區
SL:遮罩導線
H1,H2,H3:厚度
本新型內容的各方面,可由以下的詳細描述,幷與所附附圖一起閱讀,而得到最佳的理解。值得注意的是,根據產業界的普遍慣例,各個特徵並未按比例繪製。事實上,為了清楚地說明和討論,各個特徵的尺寸可能任意地增加或減小。
第1圖是根據本新型內容一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
第2圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
第3圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
第4圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
第5圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
第6圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
第7圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第8圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第9圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第10A圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第10B圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第11A圖-第11C圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的製作方法示意圖。
第12圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的上視示意圖。
第12A圖是第12圖中A-A的剖視圖。
第12B圖是第12圖中B-B的剖視圖。
第13圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第14圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的側視示意圖。
第15圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的上視示意圖。
第16圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的上視示意圖。
第17圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控面板的上視示意圖。
第17A圖是第17圖中A-A的剖視圖。
第18圖是根據表1的各實施例所繪製的介電常數值─信賴性測試結果的曲線圖。
第19圖是根據表1的各實施例所繪製的飽和吸水率─信賴性測試結果的曲線圖。
第20圖是根據本新型內容另一些實施方式的觸控顯示模組的側視示意圖。
1000:觸控面板
110:基板
160a:底塗層
160c:第一上塗層
191:阻絕層
NWL:金屬奈米線層
NW:金屬奈米線
ML:金屬層
Claims (11)
- 一種觸控面板,包括: 一基板; 一電極,設置於該基板上; 一第一上塗層,其設置於該基板上並具有至少一水氣入侵介面;以及 一阻絕層,其覆蓋於該水氣入侵介面。
- 如請求項1所述的觸控面板,其中該阻絕層是由一接著層延伸而成。
- 如請求項1所述的觸控面板,其中該阻絕層的一飽和吸水率可介於0.08 %至0.40 %之間。
- 如請求項1所述的觸控面板,其中該阻絕層的水氣透水率可介於10 g/(m 2*day)至5000 g/(m 2*day)之間。
- 如請求項1所述的觸控面板,其中該阻絕層的介電常數介於2.24~2.30之間,飽和吸水率約0.1%,而水氣透水率100 g/(m 2*day)以下。
- 如請求項2所述的觸控面板,還包括至少一第二上塗層,設置於該第一上塗層與該接著層之間。
- 如請求項6所述的觸控面板,其中該第二上塗層覆蓋該水氣入侵介面。
- 如請求項1所述的觸控面板,其中該電極為金屬奈米線所製成。
- 如請求項1所述的觸控面板,還包括至少一最外側的周邊導線,該最外側的周邊導線的至少一側面界定出該的水氣入侵介面。
- 一種包含如請求項1至請求項9任一項所述的觸控面板的裝置。
- 如請求項10所述的裝置,該裝置包括觸控板、天線結構、線圈、電極板、顯示器、可攜式電話、平板電腦、穿戴裝置、車用裝置、筆記型電腦或偏光片。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW109209938U TWM606042U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 觸控面板及其裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW109209938U TWM606042U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 觸控面板及其裝置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM606042U true TWM606042U (zh) | 2021-01-01 |
Family
ID=75238616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW109209938U TWM606042U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 觸控面板及其裝置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWM606042U (zh) |
-
2020
- 2020-07-31 TW TW109209938U patent/TWM606042U/zh unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI726322B (zh) | 觸控面板及其製作方法 | |
TWI726453B (zh) | 觸控面板與顯示器 | |
TWI698778B (zh) | 觸控面板與觸控感測器卷帶 | |
TWI734196B (zh) | 觸控面板、其製作方法與觸控感測器卷帶 | |
US11086459B2 (en) | Touch panel and manufacturing method thereof | |
TWI749832B (zh) | 蝕刻液、觸控面板及其製作方法 | |
TWM572493U (zh) | 觸控面板 | |
US11204672B2 (en) | Touch panel and manufacturing method thereof | |
US11294518B1 (en) | Touch panel and device thereof | |
TWM599944U (zh) | 觸控面板 | |
TW202107260A (zh) | 觸控面板及其製作方法 | |
TWI743883B (zh) | 觸控面板及其製作方法 | |
TWI794106B (zh) | 觸控模組及觸控顯示模組 | |
CN213302999U (zh) | 触控面板及其装置 | |
TWI813893B (zh) | 觸控面板及其裝置 | |
TWM606042U (zh) | 觸控面板及其裝置 | |
TWI741702B (zh) | 觸控面板及其製作方法 | |
US20210200383A1 (en) | Etching solution, touch panel and manufacturing method thereof | |
CN113961088A (zh) | 触控面板及其装置 | |
TWI760092B (zh) | 觸控感應器及其製造方法 |