CN105176190A - 触控面板以及用于触控面板的油墨 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于触控面板的油墨，包含一色粉，占55至65重量份、一粘结剂，占25至35重量份，以及一分散剂，占0.5至2重量份。分散剂中包含一有机溶剂，占45至55重量份，以及三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐，占45至55重量份。分散剂中的有效成分，三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐会阻碍粘结剂中的聚合物树脂产生微相分离与色粉的聚集，而大幅降低凹凸点的数量和大小，而维持了油墨的均匀性。本发明还提供了一种触控面板。

Description

触控面板以及用于触控面板的油墨

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别是有关一种触控面板以及用于触控面板的油墨。

背景技术

近年来，触控装置(TouchPanel)通常使用于手机、照相机、平板等电子产品的显示屏幕，以便增进操控及讯号输入的便利性。举例来说，目前常见的智能型手机以及平板计算机系使用触控装置，让使用者可直接通过屏幕面板输入信息，例如手写辨识系统。

依目前的触控技术而言，一般会于触控面板的感应区周边配置线路，通过线路将触控讯号送至后续电路作讯号处理。而为了达到美观的目的，通常会在触控面板相对于线路的区域设置遮蔽层例如油墨或光阻来遮蔽线路，其形成有遮蔽层的区域(非可视区)俗称边框。通常油墨在涂布或印刷后即进行高温固化以使其中的溶剂挥发，然而，挥发时油墨中的色粉易形成聚集，且油墨中的聚合物更会微相分离而团聚。此些机制将使得遮蔽层产生无数的凹凸点，在微影蚀刻制程与贴合制程前需以人工抛光将此些凹凸点移除或减小凹凸点的大小，以避免后续形成于遮蔽层上的线路产生断线。

但，人工抛光不仅大幅提升了制程成本，更存在漏检的风险使得触控面板的良率降低。因此，如何配置一种用于触控面板的油墨，以避免在涂布或印刷后产生凹凸点，已成为业界亟需发展的重要课题之一。

发明内容

为了解决上述的问题，克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于触控面板的油墨，其具有稳定的性质与均匀的分布性，而不易产生凹凸点。

本发明的一方面是提供一种用于触控面板的油墨，包含一色粉，占55至65重量份、一粘结剂，占25至35重量份，以及一分散剂，占0.5至2重量份。分散剂中包含一有机溶剂，占45至55重量份，以及三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐，占45至55重量份。

根据本发明一或多个实施方式，色粉包含二氧化钛颗粒或碳黑颗粒，而粘结剂包含聚丙烯酸树脂。

根据本发明一或多个实施方式，有机溶剂为二甲苯与二异丁基酮的混和溶剂。

根据本发明一或多个实施方式，用于触控面板的油墨中更包含一稀释剂，占2至8重量份、一抗氧化剂，占0.5至2.5重量份、一消泡剂，占0.2至0.8重量份、以及一流平剂，占0.2至0.8重量份。

根据本发明一或多个实施方式，用于触控面板的油墨中更包含一抗黄化剂，占0.5至1.5重量份。

根据本发明一或多个实施方式，稀释剂包含烷氧基丙烯酸酯。

根据本发明一或多个实施方式，抗黄化剂包含四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯。

根据本发明一或多个实施方式，抗氧化剂包含N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。

根据本发明一或多个实施方式，消泡剂包含聚丙二醇二缩水甘油醚。

根据本发明一或多个实施方式，流平剂包含聚二甲基硅氧烷。

本发明的另一方面是提供一种触控面板，包含一透明盖板与一油墨层。透明盖板具有一可视区以及一非可视区，非可视区位于可视区至少一侧。油墨层设置于透明盖板上并定义出非可视区，油墨层包含前述用于触控面板的油墨。

根据本发明一或多个实施方式，油墨层的表面粗糙度小于等于0.2。

根据本发明一或多个实施方式，油墨层表面包含复数个凸点，凸点突起的最大高度小于等于5微米。

根据本发明一或多个实施方式，凸点突起的最大高度小于等于3微米。

根据本发明一或多个实施方式，更包含一触控感测结构，触控感测结构包含：一感测电极，设置于透明盖板的所述可视区中；以及复数条导线，设置于所述非可视区中，且与透明盖板位于所述油墨层的相异两侧，并电性连接至所述感测电极。

根据本发明一或多个实施方式，更包含：一致密层，至少设置于非可视区，覆盖油墨层并位于油墨层与导线之间，且致密层的致密度大于油墨层的致密度。

根据本发明一或多个实施方式，更包含：一遮蔽层，设置于非可视区，并位于油墨层与导线之间，且遮蔽层的光密度值大于油墨层的光密度值。

根据本发明一或多个实施方式，导线的线宽小于等于20微米，线距小于等于20微米。

根据本发明一或多个实施方式，油墨层的厚度为15至28微米。

附图说明

图1A为依据本发明之部分实施方式中一种触控面板的上视图；

图1B为图1A的触控面板沿着AA剖线的剖视图；以及

图1C绘示本发明之部份实施方式中，触控感测结构的示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示。

本发明提供一种用于触控面板的油墨，包含色粉、粘结剂与分散剂，粘结剂之作用在于使油墨具有一定的粘度，且色粉分散于粘结剂中以使油墨呈现多样的色彩。粘结剂通常为聚合物树脂分散于溶剂中，其中的溶剂会在高温固化时挥发，令使原本舒展的聚合物树脂链段产生微相分离而团聚，并夹带色粉聚集而形成触控面板上的凹凸点，此除了让使用者产生不佳的观感，更会使后续形成的线路产生断线。为解决上述的问题，本发明更于油墨中加入分散剂，其包含三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐分散于一有机溶剂中。本发明揭示的分散剂能有效降低油墨粘度、提升储存稳定性、增加光泽和流平性等特点。且其分散性较一般的分散剂高，能帮助色粉与粘结剂均匀地混合于油墨中而不会团聚形成凹凸点，更降低各成分之间的表面张力。在本发明之部份实施方式中，有机溶剂为二甲苯与二异丁基酮的混和溶剂。在本发明之其它部份实施方式中，三(2-乙基己基)磷酸酯具有下列式(1)的结构，而聚丙烯酸铵盐具有下列式(2)的结构：

在本发明之部分实施方式中，在油墨中，色粉占55至65重量份、粘结剂占25至35重量份、而分散剂占0.5至2重量份。分散剂中包含有机溶剂与三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐分散于有机溶剂中。在分散剂中，有机溶剂占45至55重量份，而三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐占45至55重量份。

在本发明之部分实施方式中，色粉包含二氧化钛颗粒或碳黑颗粒，具体而言，当添加的色粉为二氧化钛颗粒时油墨显现白色，而添加的色粉为碳黑颗粒时油墨显现黑色。需注意的是，其它多样色彩的颗粒亦可适用于本发明以制备各种颜色的油墨，并不只限于此处揭示的白色与黑色油墨。在本发明之其它部分实施方式中，粘结剂包含聚丙烯酸树脂，但其它合适的聚合物树脂亦可适用于粘结剂，而不以本发明为限。

此油墨中除了色粉、粘结剂与分散剂外，更包含稀释剂、抗黄化剂、抗氧化剂、消泡剂以及流平剂。其中，添加稀释剂能使油墨易于涂覆，并可视油墨要求的粘度选择稀释剂的添加量。抗氧化剂与抗黄化剂则让油墨在高温下维持稳定的化学性质，特别对于白色油墨而言，不易产生黄变影响使用者的观感。流平剂使油墨成膜时具有良好的平整性，而消泡剂用以消除成膜过程中形成之气泡。在油墨之中，稀释剂占2至8重量份、抗黄化剂占0.5至1.5重量份、抗氧化剂占0.5至2.5重量份、消泡剂占0.2至0.8重量份而流平剂占0.2至0.8重量份。

在本发明之部分实施方式中，稀释剂包含烷氧基丙烯酸酯、抗黄化剂包含四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯、抗氧化剂包含N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、消泡剂包含聚丙二醇二缩水甘油醚、流平剂包含聚二甲基缩硅氧烷，但其它合适的材料亦可适用，并不以本发明揭示之材料为限。

请接着参阅图1A与图1B，图1A为依据本发明之部分实施方式中一种触控面板的上视图，而图1B为图1A的触控面板沿着AA剖线的剖视图。如图1A与图1B所示，触控面板100包含透明盖板110与油墨层120，且透明盖板110具有相对的上表面与下表面。使用者可透过透明盖板110观察到显示面板(未绘示)所显示的图像，并且直观的碰触透明盖板110的上表面以进行程序操作与下达指令。在本发明之部分实施方式中，可使用任何合适的透明绝缘材料制备透明盖板110，例如：玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯，但不以此为限。在本发明之其它部分实施方式中，透明盖板110的上表面更可具有各种涂层，例如：防指纹、防眩光、防刮等提升用户体验的功能涂层。

透明盖板110具有一可视区110a以及一非可视区110b，非可视区110b位于可视区110a之至少一侧，例如位于非可视区110b的上侧或下侧，本实施例是以非可视区110b环绕可视区110a来说明，但并不以此为限。油墨层120则位于透明盖板110上，具体位于透明盖板110的下表面并定义出透明盖板110的非可视区110b。具体而言，油墨层120是用于遮蔽触控面板100中的线路使其不为使用者所见，而提升观赏效果。形成油墨层120的方式包含旋转涂布(spincoating)、棒状涂布(barcoating)、浸渍涂布(dipcoating)、滚筒涂布(rollcoating)、喷雾涂布(spraycoating)、凹版式涂布(gravurecoating)、喷墨印刷(inkjetprinting)、狭缝涂布(slotcoating)或刮刀涂布(bladecoating)，且油墨层120的材质为前述的油墨，包含色粉、粘结剂与分散剂，且此分散剂包含有机溶剂，与三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐分散于有机溶剂中。

继续参阅第1B图，一触控感测结构150位于透明盖板110上，且位于透明盖板110的下表面。触控感测结构150包含感测电极152与复数条导线154，其中感测电极152设置于透明盖板110的可视区110a中，而复数条导线154设置于非可视区110b中，且与透明盖板110位于油墨层的相异两侧，并电性连接至感测电极152。

举例而言，在印刷或涂布油墨后，即将温度提升至150℃至170℃之间干燥油墨约10分钟，并可再度印刷或涂布油墨。上述的步骤可重复数次以视设计需求调整油墨层120的厚度，最后再将温度提升至230至250℃之间以烘烤固化油墨而完成油墨层120的制备。在本发明之部份实施方式中，油墨层120的厚度介于15至28微米之间。

如前所述，在高温下粘结剂中的溶剂会逐渐挥发，此时分散剂中的有效成分，三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐会阻碍聚合物树脂的微相分离与色粉的聚集，而大幅降低油墨层120上的凹凸点数量和凹凸点的大小，并提升触控面板100的良率。当油墨层120形成于透明盖板110上时，可降低油墨层120的表面粗糙度，例如油墨层120的表面粗糙度小于等于0.2，即使油墨层120表面仍包含复数个凸点，凸点突起的最大高度也可以控制在小于等于5微米的范围内，较佳的可控制凸点突起的最大高度小于等于3微米。如此，在后续制程将以微影蚀刻制程形成导线154于油墨层120上，当导线154对应的位置处具有凹凸点或凹凸点的体积或突起高度太大，则会提升导线断线的风险，更产生错误的电性连接关系。反观本发明揭示的分散剂能有效减少凹凸点的数量与大小，降低导线154断裂的风险，而提高制程良率。进一步的，由于凸点的数量与大小可大幅降低，因此可使得导线154的线宽线距做的更精密，例如可控制导线154的线宽小于等于20微米或小于等于15微米，线距小于等于20微米或小于等于15微米，从而减少导线154占用非可视区110b的空间，缩窄触控面板的边框。

此外，触控面板100更包含一致密层130设置于非可视区110b中，覆盖油墨层120并位于油墨层120与导线154之间，且致密层130的致密度大于所述油墨层120的致密度。致密层130是由致密度高且耐高温的材料所形成，通常为一透明镀膜层，其材料例如为二氧化硅(SiO₂)、氮氧化硅(SiON)、五氧化二铌(Nb₂O₅)、或上述材料的混和物。致密层130的致密度大于油墨层120的致密度，其能在后续制程中阻隔气体或蚀刻液渗入油墨层120，以进一步防止油墨层120产生变质异色。在本发明之部份实施方式中，可采用二氧化硅制备致密层130，二氧化硅具有致密度高及耐高温的特性，因此可减少甚至避免油墨层120表面接触气体、蚀刻液或受温度影响而发生变质。致密层130还可以进一步延伸覆盖可视区110a。致密层130的厚度一般为300埃至500埃。

再者，触控面板更包含一遮蔽层140，设置于非可视区110b中，并位于油墨层120与导线154之间。遮蔽层140的光密度值(opticaldensity；OD)大于油墨层120的光密度值，以进一步提高非可视区110b的光密度值(opticaldensity；OD)，特别是当油墨层120为白色油墨或其它浅色油墨时，藉由遮蔽层140可使非可视区110b中的可视性组件能得到较好的遮挡。遮蔽层140的厚度一般为1微米至2微米。遮蔽层140的材料可为黑色光阻材料、黑色油墨材料、深色油墨材料或其它深色材料。在本发明之其它部分实施方式中，当油墨层120为具有碳黑的黑色油墨时可省略遮蔽层140的使用。在一或多个实施例中，遮蔽层140还覆盖致密层130位于非可视区110b的部分，使得遮蔽层140位于致密层130与导线154之间。

请参阅第1C图。第1C图绘示本发明之部份实施方式中，触控感测结构的示意图，且第1B图的触控感测层150为第1C图沿C-C剖线的示意图。如第1C图所示，感测电极152包含复数个第一电极图案152a沿着第一方向排列，与复数个第二电极图案152b沿着第二方向排列，其中第一方向垂直于第二方向，但并不以此为限。且相邻的第一电极图案152a之间更具有电桥152c，以使相邻的第一电极图案152a能藉由电桥152c电性连接。而绝缘层152d位于此电桥152c下，更清楚的说，绝缘层152d位于电桥152c与第二电极图案152b之间，以使第一电极图案152a与第二电极图案152b正常操作并避免短路的情形发生。此些导线154则位于非可视区110b中并被前述的油墨层120与遮蔽层140所遮蔽，使其不为使用者所见。此些导线154更电性连接至此些第一电极图案152a与第二电极图案152b，以传输触控感测讯号至软性电路板(未绘示)。第一电极图案152a与第二电极图案152b之材质可例如是氧化铟锡(indiumtinoxide；ITO)、氧化铟锌(indiumzincoxide；IZO)、氧化镉锡(cadmiumtinoxide；CTO)、氧化铝锌(aluminumzincoxide；AZO)、氧化铟锡锌(indiumtinzincoxide；ITZO)、氧化锌(zincoxide；ZnO)、氧化镉(cadmiumoxide；CdO)、氧化铟镓锌(indiumgalliumzincoxide；InGaZnO)、氧化铟镓锌镁(indiumgalliumzincmagnesiumoxide；InGaZnMgO)、氧化铟镓镁(indiumgalliummagnesiumoxide；InGaMgO)或氧化铟镓铝(indiumgalliumaluminumoxide；InGaAlO)等材料。而导线154的配置也可依据实际需求做调整，同样不作限制，其材料可例如是金、银、铜、镍、铝、铬、或前述之合金或任意组合。形成感测电极152与复数条导线154的方式可例如为微影蚀刻，但不以此为限。

在其他实施例中，触控感测结构150中的感测电极152还可以是其他结构，例如单层单轴向的感测电极，或者双层双轴向的感测电极等。

如前所述，分散剂中的有效成分，三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐会阻碍聚合物树脂的微相分离与色粉的聚集，而大幅降低油墨层120上的凹凸点数量和大小，因而降低微影蚀刻后形成的导线154断线的风险。

此触控面板100需经过紫外光测试以视产品是否合乎规范而不会产生斑纹。将此触控面板置于37℃至43℃的大气环境中，以波长介于300至800奈米的光线进行照射，且辐照度(irradiance)介于520至630W/m²之间。在一个循环中，光线照射20小时后即关闭4小时，重复此循环10次完成触控面板100的测试。在测试结束后观察得触控面板100并无任何斑纹出现，而使油墨层120中的油墨维持良好的均匀性。

再者，此触控面板更进行烘烤测试以视产品是否于高温中产生变色。将触控面板100置于240℃的烘箱中进行烘烤30小时后，再进行色差测试。在色差系统L-a-b值中，b值的变化代表黄蓝颜色的变化，b值愈往正值增加，表示颜色愈偏黄。此触控面板100的油墨层120在进行烘烤后b值的变化小于1，代表其仍能维持原显现的颜色，而不会明显变色。

由上述本发明实施例可知，本发明具有下列优点。本发明提供的用于触控面板的油墨中具有分散剂，而其中的有效成分三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐在溶剂挥发时，会阻碍油墨中的聚合物树脂的微相分离与色粉的聚集，而大幅降低凹凸点的数量和大小。藉此，油墨形成的油墨层在高温固化后仍能维持良好的均匀性，而不需再以大量的人力进行抛光，更降低漏检而影响微影蚀刻后的良率。此外，本发明的用于触控面板的油墨更能在高温测试下维持优异的保色性。综前所述，以此油墨制备触控面板的油墨层能大幅提升产品的良率，并增加了制程效率与降低所需成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种用于触控面板的油墨，其特征在于，包含：

一色粉，占55至65重量份；

一粘结剂，占25至35重量份；以及

一分散剂，占0.5至2重量份，所述分散剂包含：

一有机溶剂，占45至55重量份；以及

三(2-乙基己基)磷酸酯改性聚丙烯酸铵盐，占45至55重量份。

2.如权利要求1所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述色粉包含二氧化钛颗粒或碳黑颗粒，而所述粘结剂包含聚丙烯酸树脂。

3.如权利要求1所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述有机溶剂为二甲苯与二异丁基酮的混和溶剂。

4.如权利要求1所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，更包含：

一稀释剂，占2至8重量份；

一抗氧化剂，占0.5至2.5重量份；

一消泡剂，占0.2至0.8重量份；以及

一流平剂，占0.2至0.8重量份。

5.如权利要求4所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，更包含：

一抗黄化剂，占0.5至1.5重量份。

6.如权利要求4所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述稀释剂包含烷氧基丙烯酸酯。

7.如权利要求5所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述抗黄化剂包含四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯。

8.如权利要求4所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述抗氧化剂包含N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。

9.如权利要求4所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述消泡剂包含聚丙二醇二缩水甘油醚。

10.如权利要求4所述的用于触控面板的油墨，其特征在于，所述流平剂包含聚二甲基硅氧烷。

11.一种触控面板，其特征在于，包含：

一透明盖板，具有一可视区以及一非可视区，所述非可视区位于所述可视区至少一侧；以及

一油墨层，设置于所述透明盖板上并定义出所述非可视区，所述油墨层包含如权利要求1-10任一项所述的用于触控面板的油墨。

12.如权利要求11所述的触控面板，其特征在于，所述油墨层的表面粗糙度小于等于0.2。

13.如权利要求11所述的触控面板，其特征在于，所述油墨层表面包含复数个凸点，所述凸点突起的最大高度小于等于5微米。

14.如权利要求13所述的触控面板，其特征在于，所述凸点突起的最大高度小于等于3微米。

15.如权利要求11所述的触控面板，其特征在于，更包含一触控感测结构，该触控感测结构包含：

一感测电极，设置于所述透明盖板的所述可视区中；以及

复数条导线，设置于所述非可视区中，且与所述透明盖板位于所述油墨层的相异两侧，并电性连接至所述感测电极。

16.如权利要求15所述的触控面板，其特征在于，更包含：

一致密层，至少设置于所述非可视区，覆盖所述油墨层并位于所述油墨层与所述导线之间，且所述致密层的致密度大于所述油墨层的致密度。

17.如权利要求15或16所述的触控面板，其特征在于，更包含：

一遮蔽层，设置于所述非可视区，并位于所述油墨层与所述导线之间，且所述遮蔽层的光密度值大于所述油墨层的光密度值。

18.如权利要求15所述的触控面板，其特征在于，所述导线的线宽小于等于20微米，线距小于等于20微米。

19.如权利要求11所述的触控面板，其特征在于，所述油墨层的厚度为15至28微米。