CN104183302A - 透明导电积层膜结构及其触控面板 - Google Patents

透明导电积层膜结构及其触控面板 Download PDF

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Abstract

一种透明导电积层膜结构,包含了基板以及二层以上透明导电膜,其中透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,并分别具有不同的重量百分比。藉由采用特定的成分比例,得以降低透明导电积层膜结构的处理温度,并减少处理时间。如此,不但节省能源,也避免了基板的热变形问题,并得到低阻抗的透明导电积层膜。此处同时揭露了一种触控面板结构,可应用于电容式触控面板。

Description

透明导电积层膜结构及其触控面板
技术领域
本发明涉及一种透明导电积层膜结构及其触控面板,具体地涉及一种可降低处理温度及时间并具有低阻抗性质的透明导电积层膜结构及其触控面板。
现有技术
目前,透明导电性膜具有很广泛的应用,除了用于液晶显示器、电致发光显示器、触控面板中的透明电极以外,还用于防止透明物品带电、阻断电磁波等。对于触控面板而言,则可应用于电容式触控面板。
关于透明导电性膜,一般利用金属氧化物沉积在玻璃基板上形成透明导电层,但由于基板为玻璃,因此挠曲性及加工性较差,应用范围也受到了限制。
因此,近年来,为了满足可挠性、易加工性、耐冲击性、轻量化等性质,基板改采用了不同种类的高分子材料,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等等。
然而,采取高分子基板在工艺中会碰到两个问题。其一,由于基板为高分子材料所组成,在沉积透明导电层的时候,容易发生热变形的情形。第二,完成沉积工艺后,为了进一步改善透明导电膜的性质,需要实施退火工艺,消除透明导电层的内应力及缺陷,并使其再结晶及晶粒成长,以获得低电阻、高透射率、高耐久性等特性。然而,受到高分子基板的限制,无法使用200℃上的高温退火,只好以较低温度并且延长退火时间,导致处理时间及能源的浪费。再者,退火处理的烘室内部温度分布的均匀性,往往影响最终的良率,因此期望能够获得在相对短时间内,较低温度下即可形成结晶的镀膜质量。
另外,就电容式触控面板而言,尤其是投射式电容触控面板,期望提升其灵敏度及分辨率,因此低阻抗(表面电阻或电阻率)的透明导电层也是关键的因素。
鉴于此,应当开发一种能降低处理温度及时间并具有低阻抗性质的透明导电积层膜结构,以解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种透明导电积层膜结构,包含了基板以及二层以上透明导电膜,其中透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,并分别具有不同的重量百分比。藉由采用特定的成分比例,得以降低透明导电积层膜结构的处理温度,并减少处理时间。如此,不但节省能源,也避免了基板的热变形问题。此处同时揭露了一种触控面板结构,可应用于电容式触控面板,例如投射式电容触控面板。
为了解决现有技术的问题,本发明的一个实施例提供了一种透明导电积层膜结构,该透明导电积层膜结构由底部向上依序包含:基板以及二层以上透明导电膜。这些透明导电膜至少包含第一透明导电膜以及第二透明导电膜。第一透明导电膜设置在基板上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为6%至7.5%。第二透明导电膜设置在第一透明导电膜上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为9%至15%。
根据本发明的另一实施例,一种触控面板结构,包含至少两个透明导电积层膜结构上下堆栈,并在两个透明导电积层膜结构之间设置介电层,其中任一透明导电积层膜结构由其底部向上依序包含基板以及二层以上透明导电膜。这些透明导电膜至少包含第一透明导电膜以及第二透明导电膜。第一透明导电膜设置在基板上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为9%至15%。第二透明导电膜设置在第一透明导电膜上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为6%至7.5%。
以下藉由具体实施例配合所附的附图详加说明,应当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1A及1B为本发明一个实施例的透明导电基层膜结构的局部剖视示意图。
图2为本发明一个实施例的触控面板结构局部剖视示意图。
图3为本发明另一实施例的触控面板结构局部剖视示意图。
具体实施方式
参考图1A,图1A所示为本发明一个实施例的透明导电积层膜结构局部剖视示意图。透明导电积层膜结构1,由底部向上依序包含:基板10以及二层以上透明导电膜。这些透明导电膜至少包含第一透明导电膜20以及第二透明导电膜30。第一透明导电膜20设置在基板10上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为6%至7.5%。第二透明导电膜30设置在第一透明导电膜20上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为9%至15%。
沉积透明导电膜的方式可利用物理气相沉积法,例如使用DC(直流)电源的标准的磁控溅镀法、RF(射频)溅镀法、RF+DC溅镀法、脉冲溅镀法、双靶磁控溅镀法或其它溅镀法。
在一个实施例中,参考图1A,其中第一透明导电膜20的厚度占第一透明导电膜20及该第二透明导电膜30的总厚度的40%至60%,且第一透明导电膜20的厚度以及第二透明导电膜的厚度皆为9nm至20nm。在一个实施例中,第一透明导电膜20以及第二透明导电膜30的总厚度小于35nm。
在一个实施例中,参考图1A,透明导电积层膜结构1更包含一层以上的填补层40,设置在第一透明导电膜20与基板10之间。当基板10由高分子材料所构成时,容易因为高分子颗粒使基板表面粗糙。填补层40可以填补基板表面,降低粗糙度以得到良好的光学性质。填补层40由湿式涂布而形成,或者由干式溅镀而形成。
在另一实施例中,参考图1B,透明导电积层膜结构1更包含透明保护膜50,透明保护膜50设置在第二透明导电膜30上,用于保护第二透明导电膜30,提升触控面板成品的耐用度,并且减轻或免于外界的撞击、尖锐物的刮刺、水分或化学物的侵入等等物理化学伤害。另外,透明导电积层膜结构1还可包含硬化层60(如图1B所示),硬化层60设置在基板10的下方,具有保护基板10的作用。
在一个实施例中,参考图1A及1B,基板10由聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂或聚烯烃系树脂等高分子材料所组成,并为透明基板。本发明的透明导电积层膜结构采用了特定范围的组成比例,改变了透明导电膜沉积与结晶的性质,因此可降低处理温度及时间。在现有技术中,以物理溅镀为例,在基板镀上透明导电膜时,需要将基板升温到140℃。镀膜完成后,需要在140℃下进行数小时的退火处理以得到良好的结晶性质。反观本发明,在沉积透明薄电膜时可采用较低温(低于100℃)的工艺。基板仅需加热至80℃以下,较佳者,为40℃至50℃,即可完成镀膜,避免了高分子基板的热变形。此外,当镀膜完成后,尚需经过退火工艺。依据本发明的透明导电积层膜结构,仅需要退火30分钟至40分钟,即可完成消除缺陷及内应力、再结晶及晶粒成长等过程,大幅节省了处理时间及能源、降低成本。结晶化以后的透明导电层,具备了低阻抗、高透射率、高耐久性等特性,其中阻抗值(表面电阻)分布在85至170Ω/□(奥姆/平方)之间,较佳者,为150Ω/□,适合应用在电容式触控面板上,尤其是投射式电容触控面板。另外,此处还揭露了一种触控面板结构,其应用了先前所述的透明导电积层膜结构1。即,一种触控面板结构,包含至少两个透明导电积层膜结构上下堆栈,其中任一透明导电积层膜结构由其底部向上依序包含基板以及二层以上透明导电膜。这些透明导电膜至少包含第一透明导电膜以及第二透明导电膜。须注意者,此处任一透明导电积层膜结构的透明导电膜需要经过图案化处理,形成图案(pattern),再上下堆栈,才能形成电容式触控面板。第一透明导电膜设置在基板上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为9%至15%。第二透明导电膜设置在第一透明导电膜上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为6%至7.5%。如上所述,在一个实施例中,参考图2,图2所示为根据本发明一个实施例的触控面板结构局部剖面示意图。触控面板结构100至少包含了第一透明导电积层膜结构110、第二透明导电积层膜结构120上下堆栈,以及光学胶层130用以黏着第一透明导电积层膜结构110及第二透明导电积层膜结构。第一透明导电积层膜结构110由其底部向上依序包含:第一基板111;第一透明导电膜112,第一透明导电膜112设置在第一基板111上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比例为9%至15%;以及第二透明导电膜113,第二透明导电膜113设置在第一透明导电膜112上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比例为6%至7.5%。第二透明导电积层膜结构120设置在第一透明导电积层膜结构110的上方,其中第二透明导电积层膜结构120由其底部向上依序包含:第二基板121;第三透明导电膜122,第三透明导电膜122设置在第二基板121上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比例为9%至15%;以及第四透明导电膜123,第四透明导电膜123设置在第三透明导电膜122上,并至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比例为6%至7.5%。图2所示,为两个透明导电积层膜110及120同向上下堆栈。另外,还可如图3所示,在另一实施例中,两个透明导电积层膜110及120对向(以光学胶层130为中心相互对称)上下堆栈,图3所示的附图标记如同上述图2的说明,在此并不赘言。触控面板结构100(如图2所示)的运作方式主要是当对于透明导电层施以压力(例如手指按压)后,藉由测量上方与下方透明导电积层膜结构的电容值变化,以得到on(开)或off(关)的结果。在一个实施例中,参考图2,其中第一透明导电膜112的厚度占第一透明导电膜112及第二透明导电膜113的总厚度的40%~60%,且第一透明导电膜20的厚度以及该第二透明导电膜的厚度皆为9~20nm。在一个实施例中,第一透明导电膜112以及第二透明导电膜113的总厚度小于35nm。在一个实施例中,第一透明导电膜112及第二透明导电膜113的表面电阻为85至170Ω/□(奥姆/平方)。较佳者,为150Ω/□。上述内容,同样适用于第三透明导电膜122及第四透明导电膜123。由于触控面板结构100采用了低阻抗值的透明导电积层膜结构,因此可应用在电容式触控面板,例如投射式电容触控面板。
此处提供实验数据表格,以说明本发明的功效。参考表一,表一所示为本发明的实施例与现有技术的比较例的比较结果。
表一、本发明的实施例与现有技术的比较例的比较结果。
表一(续)
根据表一,实施例1至4采用了本发明的特定成分比例,并且可以在低镀膜温度下(40℃至50℃)、低退火烘烤时间下(例如30分钟或50分钟),使第一透明导电膜及第二透明导电膜获得较低的表面电阻(Ω/□)及电阻率Ω-cm。因此,本发明的透明导电积层膜结构的确可获得更佳的性质。
综合上述,藉由本发明所提供的一种透明导电积层膜结构,至少包含了基板以及二层以上透明导电膜,其中透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,并分别具有不同的重量百分比。藉由采用特定的成分比例,得以降低透明导电积层膜结构的处理温度,并减少处理时间。如此,不但节省能源,也避免了基板的热变形问题,并得到低阻抗的透明导电积层膜,并可应用于电容式触控面板结构。
以上所述的实施例及附图仅是为说明本发明的技术思想及特点,其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,应当不能以此限定本发明的专利范围,即凡是依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰,仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种透明导电积层膜结构,其特征在于,所述透明导电积层膜结构由其底部向上依序包含:
一基板;以及
二层以上透明导电膜,其至少包含:
一第一透明导电膜,设置在所述基板上,所述第一透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为9%至15%;以及
一第二透明导电膜,设置在所述第一透明导电膜上,所述第二透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为6%至7.5%。
2.如权利要求1所述的透明导电积层膜结构,其特征在于,所述第一透明导电膜的厚度占所述第一透明导电膜及所述第二导电膜的总厚度的40%至60%,且所述第一导电透明膜的厚度以及所述第二透明导电膜的厚度皆为9nm至20nm。
3.如权利要求1所述的透明导电积层膜结构,其特征在于,所述第一透明导电膜及所述第二透明导电膜的总厚度小于35nm。
4.如权利要求1所述的透明导电积层膜结构,更包含一填补层,设置在所述第一透明导电膜与所述基板之间。
5.如权利要求1所述的透明导电积层膜结构,其特征在于,所述基板由聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂或聚烯烃系树脂所组成。
6.如权利要求1所述的透明导电积层膜结构,其特征在于,所述第一透明导电膜及所述第二透明导电膜的表面电阻为85至170Ω/□(奥姆/平方)。
7.一种触控面板结构,包含至少两个透明导电积层膜结构上下堆栈,其特征在于,任一所述透明导电积层膜结构由其底部向上依序包含:
一基板;以及
二层以上透明导电膜,其至少包含:
一第一透明导电膜,设置在所述基板上,所述第一透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为9%至15%;以及
一第二透明导电膜,设置在所述第一透明导电膜上,所述第二透明导电膜至少由SnO2以及In2O3所组成,其中SnO2的重量百分比为6%至7.5%。
8.如权利要求7所述的触控面板结构,其特征在于,所述第一透明导电膜的厚度占所述第一透明导电膜及所述第二透明导电膜的总厚度的40%至60%,且所述第一透明导电膜的厚度以及所述第二透明导电膜的厚度皆为9nm至20nm。
9.如权利要求7所述的触控面板结构,其特征在于,所述第一透明导电膜及所述第二透明导电膜的表面电阻为85至170Ω/□(奥姆/平方)。
10.如权利要求7所述的触控面板结构,其特征在于,所述触控面板结构为投射式电容触控面板。
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