CN104656987A - 具有金属网格的透明导电结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有金属网格的透明导电结构。该透明导电结构包含透明基板、第一金属网格结构、第一透明绝缘层、第二金属网格结构及第二透明绝缘层。透明基板具有上表面及相对于上表面的下表面。第一金属网格结构设置于透明基板的上表面。第一透明绝缘层包围第一金属网格结构及覆盖透明基板的上表面。第二金属网格结构设置于透明基板的下表面。第二透明绝缘层包围第二金属网格结构及覆盖透明基板的下表面。该透明导电结构具有第一及第二透明绝缘层，其能隔绝环境中水气，以避免水气与第一及第二金属网格结构作用产生金属离子迁移。

Description

具有金属网格的透明导电结构
技术领域
本发明涉及一种具有金属网格的透明导电结构，特别是涉及一种具有透明绝缘膜的透明导电结构。
背景技术
在过去，一般触控面板多半是以铟锡氧化物(ITO)作为透明导电材料。然而，相较于金属的电阻值，ITO的面电阻值(150～400Ω/□)及线电阻值(10,000～50,000Ω/□)均较高。当触控面板面积越大时，触控面板的总表面电阻也增加。这样一来，便导致触控面板的反应速度降低，或产生灵敏度不佳的情况。因此，以银作为导电材料所制成具有金属网格的触控面板已逐渐取代传统的ITO触控面板。
虽然银具有极小的电阻值，但是银本身较有较大的化学活性，因此容易与环境中的水气作用解离出银离子。这些银离子会迁移，甚至造成邻近导线的短路，致使触控面板电性失效。
因此，目前亟需一种新的透明导电结构，以解决传统透明导电结构所产生的缺失。
发明内容
基于此，为解决传统透明导电结构所产生的银离子迁移现象，有必要提供一种透明导电结构以解决长久以来具有金属网格的透明导电结构所遇到的问题。
一种具有金属网格的透明导电结构，该透明导电结构包含透明基板、第一金属网格结构、第一透明绝缘层、第二金属网格结构及第二透明绝缘层。
透明基板具有上表面及相对于上表面的下表面。第一金属网格结构设置于透明基板的上表面。第一透明绝缘层包围第一金属网格结构及覆盖透明基板的上表面。第二金属网格结构设置于透明基板的下表面。第二透明绝缘层包围第二金属网格结构及覆盖透明基板的下表面。
该透明导电结构具有第一及第二透明绝缘层，其能隔绝环境中水气，以避免水气与第一及第二金属网格结构作用产生金属离子迁移。
附图说明
图1A为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构的俯视图；
图1B为沿图1A的A-A’剖面线所绘制的透明导电结构的剖面图；
图2为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构的剖面图；
图3A为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构的俯视图；
图3B为沿图3A的B-B’剖面线所绘制的透明导电结构的剖面图；以及
图4为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构的剖面图。
元件符号说明
100、200、300、400：透明导电结构
110、210、310、410：透明基板
112、212、312、412：上表面
114、214、314、414：下表面
120、220、320、420：第一金属网格结构
130、230、330、430：第一透明绝缘层
140、240、340、440：第二金属网格结构
150、250、350、450：第一透明绝缘层
260、480：透明保护层
270、490：防爆膜
316、416：第一区
318、418：第二区
360、460：第一不透明绝缘层
370、470：第二不透明绝缘层
A-A’、B-B'：剖面线
具体实施方式
接着以实施例并配合附图以详细说明本发明，在附图或描述中，相似或相同的部分使用相同的符号或编号。在附图中，实施例的形状或厚度可能扩大，以简化或方便标示，而附图中组件的部分将以文字描述。可以理解的是，未绘制或未描述的组件为本领域普通技术人员所知悉的各种样式。
本文所使用的术语仅是用于描述特定实施例的目的且不用于限制本发明。如本文所使用，单数形式"一"(a、an)及"该"(the)也包括复数形式，除非本文另有清楚的指示。应进一步了解，当在本说明书中使用时，术语"包含"(comprises及/或comprising)指定存在所述的特征、整数、步骤、运作、组件及/或组份，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、运作、组件、组份及/或其群组。本文参照为本发明的理想化实施例(及中间结构)的示意性说明的横截面说明来描述本发明实施例。这样，将可能由于(例如)制造技术及/或容差而出现偏离所述说明的形状。因此，不应将本发明实施例理解为限于本文所说明的特定区域形状，而可以包括由于(例如)制造原因产生的形状改变，且这些图中所说明的区域本质上为示意性的，且其形状不是为了说明设备的区域的实际形状且不是为了限制本发明的范围。
为解决传统透明导电结构所产生的银离子迁移现象，本发明实施例所提供一种透明导电结构具有包覆金属网格结构的透明绝缘层，其能隔绝环境中水气，以避免水气接触金属网格结构，可有效解决长久以来具有金属网格的透明导电结构所遇到的问题。
图1A为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构100的俯视图。在图1A中，透明导电结构100包含透明基板110及第一金属网格结构120。
接着，请参考图1B。图1B为沿图1A的A-A’剖面线所绘制的透明导电结构100的剖面图。在图1B中，透明导电结构100包含透明基板110、第一金属网格结构120、第一透明绝缘层130、第二金属网格结构140及第二透明绝缘层150。
透明基板110具有上表面112及相对于上表面112的下表面114。根据本发明实施例，透明基板110为刚性基板或可挠性基板。根据本发明实施例，刚性基板包含玻璃、玻璃纤维或硬塑料。根据本发明实施例，可挠性基板包含聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、三醋酸纤维素(TAC)或其组合。根据本发明实施例，透明基板110的厚度为50～125微米。
第一金属网格结构120设置于透明基板110的上表面112。根据本发明实施例，第一金属网格结构120的材料为铜、银或其组合。根据本发明实施例，第一金属网格结构120的厚度为0.8～1.2微米。
在本发明一实施例中，形成第一金属网格结构120的步骤包含形成一第一金属层及图案化该第一金属层。首先，于透明基板110的上表面112上形成第一金属层。根据本发明一实施例，形成第一金属层的方法包含物理气相沉积法(PVD)或化学气相沉积法(CVD)。
接着，通过光刻工艺，使第一金属层图案化形成第一金属网格结构120。在本发明一实施例中，图案化第一金属层的方法包含干蚀刻法或湿蚀刻法。
第一透明绝缘层130包围第一金属网格结构120及覆盖透明基板110的上表面112。根据本发明实施例，第一透明绝缘层130的材料为光学胶(optical clearadhesive，OCA)。根据本发明实施例，光学胶为透明压克力胶(transparent acrylicadhesive)。根据本发明实施例，第一透明绝缘层130的厚度为50～300微米，较佳为50～125微米。
在本发明一实施例中，形成第一透明绝缘层130的方法包含直接涂布透明绝缘材料于第一金属网格结构120及接触透明基板110的上表面112上。在此实施例中，透明绝缘材料直接包围第一金属网格结构120及覆盖透明基板110的上表面112，使得在第一透明绝缘层130与第一金属网格结构120及透明基板110的上表面112之间不存在其他结构及空隙，因此环境中的水气无法渗透或穿透第一透明绝缘层130，更无法与第一金属网格结构120作用产生银离子迁移现象。
第二金属网格结构140设置于透明基板110的下表面114。根据本发明实施例，第二金属网格结构140的材料为铜、银或其组合。根据本发明实施例，第二金属网格结构140的厚度为0.8～1.2微米。
在本发明一实施例中，形成第二金属网格结构140的步骤包含形成一第二金属层及图案化该第二金属层。首先，于透明基板110的下表面114上形成第二金属层。根据本发明一实施例，形成第二金属层的方法包含物理气相沉积法(PVD)或化学气相沉积法(CVD)。
接着，通过光刻工艺，使第二金属层图案化形成第二金属网格结构140。在本发明一实施例中，图案化第二金属层的方法包含干蚀刻法或湿蚀刻法。
第二透明绝缘层150包围第二金属网格结构140及覆盖透明基板110的下表面114。根据本发明实施例，第二透明绝缘层150的材料为光学胶(optical clearadhesive，OCA)。根据本发明实施例，光学胶为透明压克力胶(transparent acrylicadhesive)。根据本发明实施例，第二透明绝缘层150的厚度为50～300微米，较佳为100～300微米。
在本发明一实施例中，形成第二透明绝缘层150的方法包含直接涂布透明绝缘材料于第二金属网格结构140及接触透明基板110的下表面114上。在此实施例中，透明绝缘材料直接包围第二金属网格结构140及覆盖透明基板110的下表面114，使得在第二透明绝缘层150与第二金属网格结构140及透明基板110的下表面114之间不存在其他结构及空隙，因此环境中的水气无法渗透或穿透第二透明绝缘层150，更无法与第二金属网格结构140作用产生银离子迁移现象。
图2为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构200的剖面图。在图2中，透明导电结构200包含透明基板210、第一金属网格结构220、第一透明绝缘层230、第二金属网格结构240、第二透明绝缘层250及透明保护层260。
透明基板210具有上表面212及相对于上表面212的下表面214。根据本发明实施例，透明基板210与图1B的透明基板110的材料种类与厚度范围相同。
第一金属网格结构220设置于透明基板210的上表面112。根据本发明实施例，第一金属网格结构220与图1B的第一金属网格结构120的材料种类与厚度范围相同。
根据本发明实施例，图2中的第一金属网格结构220的形成方法与图1B中的第一金属网格结构220的形成方法相同，故在此不再赘述。
第一透明绝缘层230包围第一金属网格结构220及覆盖透明基板210的上表面212。根据本发明实施例，第一透明绝缘层230与图1B的第一透明绝缘层130的材料种类与厚度范围相同。根据本发明实施例，图2中的第一透明绝缘层230的形成方法与图1B中的第一透明绝缘层230的形成方法相同，故在此不再赘述。
根据本发明实施例，在图2中的第一透明绝缘层230之上还包含一保护盖板(图未示)，其材料可为玻璃或塑料材质。
第二金属网格结构240设置于透明基板210的下表面214。根据本发明实施例，第二金属网格结构240与图1B的第二金属网格结构140的材料种类与厚度范围相同。
根据本发明实施例，图2中的第二金属网格结构240的形成方法与图1B中的第二金属网格结构240的形成方法相同，故在此再赘述。
第二透明绝缘层250包围第二金属网格结构240及覆盖透明基板210的下表面214。根据本发明实施例，第二透明绝缘层250与图1B的第二透明绝缘层150的材料种类与厚度范围相同。根据本发明实施例，图2中的第二透明绝缘层250的形成方法与图1B中的第二透明绝缘层250的形成方法相同，故在此不再赘述。
透明保护层260覆盖第二透明绝缘层250。在本发明一实施例中，第二透明绝缘层250及透明保护层260构成防爆膜270。根据本发明实施例，透明保护层260包含聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、三醋酸纤维素(TAC)或其组合。根据本发明实施例，透明保护层260的厚度为50～125微米。
在本发明一实施例中，第二透明绝缘层250先形成于第二金属网格结构240及透明基板210的下表面214上，接着透明保护层260再贴附于第二透明绝缘层250上。在本发明之另一实施例中，第二透明绝缘层250与透明保护层260先构成防爆膜270，接着再将防爆膜270直接贴附于第二金属网格结构240及透明基板210的下表面214上。由于透明保护层260是由高分子材料所制成，因此透明保护层260与第二透明绝缘层250可构成防爆膜270，并且增加透明导电结构200的安全性。
图3A为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构300的俯视图。在图3A中，透明导电结构300包含透明基板310及第一金属网格结构320。透明基板310具有第一区316及与第一区316邻接的第二区318。第一金属网格结构320主要位于透明基板310的第一区316。
接着，请参考图3B。图3B为沿图3A的B-B’剖面线所绘制的透明导电结构300的剖面图。在图3B中，透明导电结构300包含透明基板310、第一金属网格结构320、第一透明绝缘层330、第二金属网格结构340、第二透明绝缘层350、第一不透明绝缘层360及第二不透明绝缘层370。
透明基板310具有上表面312及相对于上表面312的下表面314。根据本发明实施例，透明基板310与图1B的透明基板110的材料种类与厚度范围相同。
第一金属网格结构320设置于透明基板310的第一区316的上表面312。根据本发明实施例，第一金属网格结构320与图1B的第一金属网格结构120的材料种类与厚度范围相同。
在本发明一实施例中，图3B中的第一金属网格结构320的形成方法与图1B中的第一金属网格结构120的形成方法相同，故在此不再赘述。
第一透明绝缘层330包围第一金属网格结构320及覆盖透明基板310的第一区316的上表面312。根据本发明实施例，第一透明绝缘层330与图1B的第一透明绝缘层130的材料种类与厚度范围相同。在本发明一实施例中，图3B中的第一透明绝缘层330的形成方法与图1B中的第一透明绝缘层130的形成方法相同，故在此不再赘述。
第一不透明绝缘层360覆盖透明基板310的第二区318的上表面312，且邻接第一透明绝缘层330。根据本发明实施例，第一不透明绝缘层360的材料为环氧丙烯酸树脂或丙烯酸单体。根据本发明实施例，第一不透明绝缘层360的厚度与第一透明绝缘层330的厚度相同。
在本发明一实施例中，图3B中的第一不透明绝缘层360的形成方法与第一透明绝缘层330的形成方法相同，故在此不再赘述。
第二金属网格结构340设置于透明基板310的第一区316的下表面314。根据本发明实施例，第二金属网格结构340与图1B的第二金属网格结构140的材料种类与厚度范围相同。
在本发明一实施例中，图3B中的第二金属网格结构340的形成方法与图1B中的第二金属网格结构140的形成方法相同，故在此不再赘述。
第二透明绝缘层350包围第二金属网格结构340及覆盖透明基板310的第一区316的下表面314。根据本发明实施例，第二透明绝缘层350与图1B的第二透明绝缘层150的材料种类与厚度范围相同。在本发明一实施例中，图3B中的第二透明绝缘层350的形成方法与图1B中的第二透明绝缘层150的形成方法相同，故在此不再赘述。
第二不透明绝缘层370覆盖透明基板310的第二区318的下表面314，且邻接第二透明绝缘层350。根据本发明实施例，第二不透明绝缘层370的材料为环氧丙烯酸树脂或丙烯酸单体。根据本发明实施例，第二不透明绝缘层370的厚度与第二透明绝缘层350的厚度相同。
在本发明一实施例中，图3B中的第二不透明绝缘层370的形成方法与第二透明绝缘层350的形成方法相同，故在此不再赘述。
图4为根据本发明实施例所绘制的一种透明导电结构400的剖面图。在图4中，透明导电结构400包含透明基板410、第一金属网格结构420、第一透明绝缘层430、第二金属网格结构440、第二透明绝缘层450、第一不透明绝缘层460、第二不透明绝缘层470及透明保护层480。
透明基板410具有上表面412及相对于上表面412的下表面414。透明基板410具有第一区416及与第一区416邻接的第二区418。第一金属网格结构420主要位于透明基板410的第一区416的上表面412，且第二金属网格结构440主要位于透明基板410的第一区416的下表面414。
根据本发明实施例，透明基板410与图1B的透明基板110的材料种类与厚度范围相同。
第一金属网格结构420设置于透明基板410的第一区416的上表面412。根据本发明实施例，第一金属网格结构420与第1B图的第一金属网格结构120的材料种类与厚度范围相同。
在本发明一实施例中，图4中的第一金属网格结构420的形成方法与图1B中的第一金属网格结构120的形成方法相同，故在此不再赘述。
第一透明绝缘层430包围第一金属网格结构420及覆盖透明基板410的第一区416的上表面412。根据本发明实施例，第一透明绝缘层430与图1B的第一透明绝缘层130的材料种类与厚度范围相同。在本发明一实施例中，图4中的第一透明绝缘层430的形成方法与图1B中的第一透明绝缘层130的形成方法相同，故在此不再赘述。
第一不透明绝缘层460覆盖透明基板410的第二区418的上表面412，且邻接第一透明绝缘层430。根据本发明实施例，第一不透明绝缘层460与图3B的第一不透明绝缘层360的材料种类与厚度范围相同。
在本发明一实施例中，图4中的第一不透明绝缘层460的形成方法与第一透明绝缘层430的形成方法相同，故在此不再赘述。
第二金属网格结构440设置于透明基板410的第一区416的下表面414。根据本发明实施例，第二金属网格结构440与图1B的第二金属网格结构140的材料种类与厚度范围相同。
在本发明一实施例中，图4中的第二金属网格结构440的形成方法与图1B中的第二金属网格结构140的形成方法相同，故在此不再赘述。
第二透明绝缘层450包围第二金属网格结构440及覆盖透明基板410的第一区416的下表面414。根据本发明实施例，第二透明绝缘层450与图1B的第二透明绝缘层150的材料种类与厚度范围相同。在本发明一实施例中，图4B中的第二透明绝缘层450的形成方法与图1B中的第二透明绝缘层150的形成方法相同，故在此不再赘述。
第二不透明绝缘层470覆盖透明基板410的第二区418的下表面414，且邻接第二透明绝缘层450。根据本发明实施例，第二不透明绝缘层470与图3B的第二不透明绝缘层370的材料种类与厚度范围相同。在本发明一实施例中，图4中的第二不透明绝缘层470的形成方法与第二透明绝缘层450的形成方法相同，故在此不再赘述。
透明保护层480覆盖第二透明绝缘层450及第二不透明保护层470。在本发明一实施例中，第二透明绝缘层450、第二不透明保护层470及透明保护层480构成防爆膜490。根据本发明实施例，透明保护层480与图2的透明保护层260的材料种类与厚度范围相同。
为解决传统透明导电结构的制造方法所产生的银离子迁移现象，本发明实施例所提供一种透明导电结构具有包覆金属网格结构的透明绝缘层，其能隔绝环境中水气，以避免水气接触金属网格结构。通过透明绝缘层本身的防水及绝缘的特性，使得环境中的水气无法渗透或穿透透明绝缘层，更无法与金属网格结构作用产生银离子迁移现象。
另一方面，由于透明保护层是由高分子材料所制成，因此透明保护层与第二透明绝缘层可构成防爆膜，并且增加透明导电结构的安全性。
虽然本发明实施例已揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，应可做一些改动与修饰，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种具有金属网格的透明导电结构，其特征在于，包含：
一透明基板，具有一上表面及相对于该上表面的一下表面；
一第一金属网格结构，设置于该透明基板的该上表面；
一第一透明绝缘层，包围该第一金属网格结构及覆盖该透明基板的该上表面；
一第二金属网格结构，设置于该透明基板的该下表面；以及
一第二透明绝缘层，包围该第二金属网格结构及覆盖该透明基板的该下表面。
2.如权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，该第一透明绝缘层、该第二透明绝缘层或其组合的材料为一光学胶。
3.如权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，该第一透明绝缘层及该第二透明绝缘层的厚度各自独立为50～300微米。
4.如权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，该第一金属网格结构及该第二金属网格结构的厚度各自独立为0.8～1.2微米。
5.如权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，还包含一第一防爆膜，该第一防爆膜包围该第二金属网格结构及覆盖该透明基板的该下表面。
6.如权利要求5所述的透明导电结构，其特征在于，该第一防爆膜包含该第二透明绝缘层及一第一透明保护层，该第一透明保护层覆盖该第二透明绝缘层。
7.如权利要求1所述的透明导电结构，其特征在于，该第一透明绝缘层包围该第一金属网格结构及覆盖该透明基板的一第一区的该上表面；及该第二透明绝缘层包围该第二金属网格结构及覆盖该透明基板的该第一区的该下表面。
8.如权利要求5所述的透明导电结构，其特征在于，还包含一第一不透明绝缘层及一第二不透明绝缘层，该第一不透明绝缘层覆盖该透明基板的一第二区的该上表面，且邻接该第一透明绝缘层；及该第二不透明绝缘层覆盖该透明基板的该边缘区的该下表面，且围绕该第二透明绝缘层。
9.如权利要求7所述的透明导电结构，其特征在于，还包含一第二防爆膜包围该第二金属网格结构及覆盖该透明基板的该下表面。
10.如权利要求9所述的透明导电结构，其特征在于，该第二防爆膜包含该第二透明绝缘层、该第二绝缘层及一第二透明保护层，该第二透明保护层覆盖该第二透明绝缘层及该第二绝缘层。
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