CN108351722B - 薄膜触控传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄膜触控传感器,包括:依序层积的基膜;粘合剂层;分离层;及导电图案层,其中该基膜具有0至10nm的平面方向延迟值Ro及‑10至10nm的厚度方向延迟值Rth,因此,当应用至最终产品时,在积层之间的干涉可被降至最低,以显著降低图像色感变化。
Description
技术领域
本发明与一种薄膜触控传感器有关。
背景技术
信息显示的发展趋势是从以可逼真地呈现物体的高性能与高功能为主趋于向往移动性与便利性,以适应例如移动电话与PDA之类的信息显示终端的移动性。因此,对于因重量轻且可容易折叠而不受空间与其形状限制的柔性显示器的需求在剧增。
更特别地,柔性显示器是指利用可以被弯曲或折叠的柔性基板制成的显示器,且依其用途与功能而可分类为加固型显示器、可弯曲显示器、可卷曲显示器。此外,柔性显示器是在开发中的一种显示器,旨在通过将现有平面显示器(FDP)中使用的重且脆的平板玻璃(例如用于液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)的薄膜晶体管(TFT)器件基板、彩色滤光片基板、用于触控面板的基板、及用于太阳能电池的基板)取代为薄且可挠曲的基板,以不受空间与形状限制而确保对各种应用的应用能力。对于柔性显示器的持续研究与开发的终极目的在于类纸式显示器的商用化。
然而,由于这种柔性显示器中使用的柔性基板是以多层结构形成,因此在显示图像期间,因每个层固有的光学特性而可能导致图像质量劣化并且色感变化。
发明内容
技术问题
因此,本发明的目的是提供一种薄膜触控传感器,当应用至显示器时,其可最小化积层之间的干涉,以显著降低图像的反射性色感变化。
技术方案
(1)一种薄膜触控传感器,包括:
依序层积的基膜、粘合剂层、分离层以及导电图案层,其中该基膜具有0至10nm的平面方向延迟值Ro及-10至10nm的厚度方向延迟值Rth。
(2)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该基膜具有介于5至30μm的厚度。
(3)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该基膜具有介于20°至50°的水接触角。
(4)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该基膜具有90%以上的透光率。
(5)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该基膜包含选自由聚乙烯醚邻苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯,聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙酯、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、芳族聚酰胺、玻璃纤维强化塑料(FRP)、聚氨基甲酸乙酯、聚丙烯酸酯和聚二甲基硅氧烷组成的群组中的至少一种材料。
(6)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有2N/25mm以上的粘着力。
(7)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有-1至+1的色度b*。
(8)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有95%至100%的透光率。
(9)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层由自由基固化性粘合剂组合物制成。
(10)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层由阳离子固化性粘合剂组合物制成。
(11)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层由包含自由基固化性化合物与阳离子固化性化合物的粘合剂组合物制成。
(12)如上述(9)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有1×105至1×109Pa的弹性模数。
(13)如上述(9)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有1×105至1×107Pa的弹性模数。
(14)如上述(10)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有1×108至1×1010Pa的弹性模数。
(15)如上述(11)所述的薄膜触控传感器,其中该粘合剂层具有1×107至1×109Pa的弹性模数。
(16)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置于该分离层与该导电图案层之间的第一保护层。
(17)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置于该导电图案层上的第二保护层。
(18)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置于该导电图案层上的光学功能层。
(19)如上述(18)所述的薄膜触控传感器,其中该光学功能层是涂层类型。
(20)如上述(18)所述的薄膜触控传感器,其中该光学功能层是选自由延迟膜、偏光片、覆盖窗口薄膜、防散射薄膜及保护膜组成的群组中的至少一种。
(21)如上述(1)所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置在该分离层与该导电图案层之间的折射率匹配层。
(22)如上述(16)所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置在该第一保护层与该导电图案层之间的折射率匹配层。
(23)一种触控面板,其包括如上述(1)至(22)中任一所述的薄膜触控传感器。
(24)一种图像显示设备,其包括如上述(23)所述的触控面板。
发明的效果
根据本发明的薄膜触控传感器使用具有特定的平面方向延迟值Ro与厚度方向延迟值Rth,使得在积层之间的干涉可被最小化,以在应用至显示器时可显著地改善正面的黑色反射性色感和降低取决于视角的斜面反射性色感变化。
附图说明
图1为示意性地说明根据本发明的一实施例的薄膜触控传感器100的截面图。
具体实施方式
本发明涉及一种薄膜触控传感器,包括:依序层积的基膜、粘合剂层、分离层以及导电图案层,其中该基膜具有0至10nm的平面方向延迟值Ro及-10至10nm的厚度方向延迟值Rth,因此,在应用至最终产品时,可最小化积层之间的干涉,以显著改善正面的黑色反射性色感以及降低取决于视角的斜面反射性色感变化。
在下文中,将参照附图进行详细说明以具体说明本发明。然而,由于本说明书的附图仅用于说明本发明较佳的各种具体实施例中的一个而提出,以结合后述的发明的内容帮助进一步理解本发明的技术精神,其不应被解释为受限于附图中的内容。
图1为示意性地说明根据本发明的一实施例的薄膜触控传感器100的截面图。
<薄膜触控传感器>
根据本发明的薄膜触控传感器100具有依序层积有基膜10、粘合剂层20、分离层30以及导电图案层40的结构。
基膜10
根据本发明的基膜10具有0至10nm的平面方向延迟值Ro及-10至10nm的厚度方向延迟值Rth,因此,在应用至最终产品时,可最小化积层之间的干涉,以显著改善正面的黑色反射性色感以及降低取决于视角的斜面反射性色感变化。优选地,基膜10具有0至5nm的Ro和-5至5nm的Rth。
若基膜10的平面方向延迟值Ro小于0nm或超过10nm,则难以呈现正面的黑色反射性色感;若厚度方向延迟值Rth小于-10nm或超过10nm,则会出现取决于视角的斜面反射性色感会从原始设计色感产生红移或蓝移的问题。
优选地,为了使上述问题最小化,基膜10具有分别为0至5nm的平面方向延迟值Ro及厚度方向延迟值Rth。
基膜10的厚度并不受特别限制,但可为例如5μm至30μm,且优选为5μm至20μm。在上述范围内,薄膜触控传感器适用于具有柔性的显示器,且可降低柔性显示器在被折叠时的外壳部的压缩应力与张应力,因此优选上述范围。
基膜10的水接触角并不受特别限制,但可为例如20°至50°,且优选为30°至40°。在上述范围内,在形成粘合剂层时,可容易地涂布用于形成粘合剂层的组合物,且可确保与基膜10的粘着力,因此优选上述范围。
若基膜10的水接触角因其材料而不满足上述范围,可对其执行额外的表面处理。例如,可对其执行皂化处理、电浆处理、电晕处理等。
基膜10的透光率不受特别限制,但可为例如90%以上,且优选为92%以上。在上述范围内,当应用至显示器时,图像的可视性是优异的。透光率越高,可视性则越优异,因此透光率的上限并不受特别限制,且可为例如94%、95%,但不限于此。
基膜10的材料并不受特别限制,但可包括例如:聚乙烯醚邻苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯,聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙酯、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、芳族聚酰胺、玻璃纤维强化塑料(FRP)、聚氨基甲酸乙酯、聚丙烯酸酯和聚二甲基硅氧烷,其可单独使用、或可组合其中两种以上来使用。
粘合剂层20
根据本发明的薄膜触控传感器是通过在载体基板上形成要在下面描述的分离层30与导电图案层40后从该载体基板移除包括该分离层30的上部积层的工艺来制成,最后将基膜10粘合至分离层30以应用至产品。其中,作为将基膜10粘合至分离层30的媒介,在其上形成有粘合剂层20。
根据本发明的粘合剂层20可由固化性粘合剂组合物制成,例如可由自由基固化性组合物、阳离子固化性组合物、或包含自由基固化性化合物与阳离子固化性化合物的粘合剂组合物制成。为了经由降低腐蚀性而在严峻环境下确保耐用性,优选使用自由基固化性组合物。
当根据本发明的粘合剂层20由自由基固化性组合物制成时,该组合物包括自由基光起始剂、以及可由该自由基光起始剂引起固化反应的光聚合性化合物,但并不特别限制于此。
此外,当根据本发明的粘合剂层20由自由基固化性组合物制成时,经固化而形成的粘合剂层20的弹性模数并不受特别限制,但可为例如1×105至1×109Pa,且优选为1×105至1×107Pa。在上述范围内,自由基固化性组合物固有的可靠性降低的特性与随时间而粘着力降低的特性可被改善,而且在弯曲薄膜触控传感器时导电图案层所受的压缩应力或张应力可被转移至基膜,以减少导电图案层中产生的裂痕,因此优选上述范围。
当根据本发明的粘合剂层20由阳离子固化性组合物制成时,该组合物可包括阳离子光起始剂、以及可被该阳离子光起始剂引起固化反应的光聚合性化合物,但其并不特别受限于此。
此外,当根据本发明的粘合剂层20由阳离子固化性组合物制成时,经固化而形成的粘合剂层20的弹性魔术并不受特别限制,但可为例如1×108至1×1010Pa。在上述范围内,可在通过将应力转移至基膜而减少导电图案层中产生的裂痕的同时减少粘合剂层本身中产生的裂痕,因此优选上述范围。
当根据本发明的粘合剂层20由包含自由基固化性化合物和阳离子固化性化合物的粘合剂组合物制成时,该组合物可包含自由基光起始剂、阳离子光起始剂、可由自由基光起始剂引起固化反应的光聚合性化合物、以及可由阳离子光起始剂引起固化反应的光聚合性化合物,但其并不受限于此。
另外,当根据本发明的粘合剂层20由包含自由基固化性化合物与阳离子固化性化合物的粘合剂组合物制成时,经固化而形成的粘合剂层20的弹性模数并不受特别限定,但可为例如1×107至1×109Pa。在上述范围内,自由基固化性化合物固有的粘合性降低的特性以及因阳离子固化性化合物固有的高硬度所导致的裂痕产生现象可被同时改善,因此优选上述范围。
根据本发明的粘合剂层20的粘着力并不受特别限制,但可为例如2N/25mm以上。在上述范围内,在薄膜触控传感器的划格试验(JIS K 5600)中能够将基膜10与分离层30之间的粘着力充分保持在4B以上,从而可避免在处理与组装产品期间的缺陷,且可确保可靠性,因此优选上述范围。粘着力越高,则越优异,因此其上限不受特别限制。
根据本发明的粘合剂层20的色度b*并不受特别限制,但可为例如-1至+1,且优选为0至+1。在上述范围内,当其应用至显示器时,色坐标变化较小,因此优选上述范围。
根据本发明的粘合剂层20的透光率并不受特别限制,但可为例如95%至100%,且优选为97%至100%。在上述范围内,当应用至显示器时,图像的可视性可被进一步提升,因此优选上述范围。透光率越高,可视性则越优异,因此其上限可为100%、或小于100%。
分离层30
如上所述,根据本发明的分离层30是在薄膜触控传感器的制造过程期间为了从载体基板进行剥离而形成的层,且也起到包裹上方的导电图案层40以使其绝缘的作用。
根据本发明的分离层30的材料并不特别受限制,但例如可由诸如聚酰亚胺类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、聚酰胺酸类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚乙烯类聚合物、聚苯乙烯类聚合物、聚降冰片烯类聚合物、苯基马来酰亚胺共聚物类聚合物、聚偶氮苯类聚合物、聚亚苯基酞酰胺类聚合物、聚酯类聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯类聚合物、聚芳酯类聚合物、肉桂酸酯类聚合物、香豆素类聚合物、苯并吡咯酮类聚合物、查耳酮类聚合物和芳族乙炔类聚合物等聚合物制成,其可单独使用、或可以组合其两种以上来使用。
根据本发明的分离层30的剥离强度并不受特别限制,但可为例如0.01至1N/25mm,且优选为0.1至0.2N/25mm。在上述范围内,当形成薄膜触控传感器时,分离层30可容易地从载体基板剥离,而无任何残余物,并且可减少由于剥离期间产生的张力所导致的卷曲与裂痕,因此优选上述范围。
根据本发明的分离层30的厚度并不受特别限制,但可为例如10nm至1000nm,且优选为50nm至500nm。在上述范围内,可稳定维持剥离强度,并且可均匀地形成图案,因此优选上述范围。
导电图案层40
根据本发明的导电图案层40形成在分离层30上,并且包括导电图案,以在应用至电子装置时用作为电极。
导电图案层40的图案可根据待应用的电子装置的需求而以适当的形状形成。例如,当应用至触控面板时,导电图案可形成为用于感测X坐标的电极图案以及用于感测Y坐标的电极图案等两种电极图案,但并不特别受限于此。
用于形成图案的化合物并不特别受限,但为了避免图像的可视性劣化,可优选地使用透明材料或形成微型图案。具体而言,用于形成图案的化合物可包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化镉锡(CTO)、聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)、碳纳米管(CNT)、金属线、金属网等。这些化合物可被单独使用、或组其两种以上来使用。
金属线与金属网中使用的金属并不受特别限制,但可分别包括例如银(Ag)、金、铝、铜、铁、镍、钛、碲、铬等,其可被单独使用、或组合两种以上来使用。
此外,导电图案层40的厚度并不受特别限制,但可为例如0.01μm至5μm,且优选为0.03μm至0.5μm。
第一保护层35
作为本发明的另一具体实施例,薄膜触控传感器100可进一步包括设置于分离层30和导电图案层40之间的第一保护层35。图1示意性地示出进一步包括第一保护层35的薄膜触控传感器的实例。
第一保护层35起到类似于分离层30的作用:覆盖导电图案层40以保护导电图案层40,并且避免分离层30暴露于在本发明的薄膜触控传感器的制造工艺中用于形成导电图案层40的蚀刻剂。
相关领域中已知的聚合物均可用于第一保护层35,其并无特别限制,且第一保护层35例如可由有机绝缘层制成,其中,第一保护层35可具体由含有多元醇与三聚氰胺固化剂的固化性组合物制成,但并不受限于此。
多元醇的具体种类可包括聚醚二元醇衍生物、聚酯二醇衍生物和聚己内酯二醇衍生物等,但不限于此。
三聚氰胺固化剂的具体种类可包括甲氧甲基三聚氰胺衍生物、甲基三聚氰胺衍生物、丁基三聚氰胺衍生物、异丁氧基三聚氰胺衍生物和丁氧基三聚氰胺衍生物等,但不限于此。
根据本发明的另一具体实施例,第一保护层35可优选由有机-无机复合固化性组合物制成,因为当同时使用有机化合物与无机化合物时,可减少在剥离期间发生的裂痕。
有机化合物可采用上述成分,而无机化合物可包括二氧化硅类纳米粒子、硅类纳米粒子、玻璃纳米纤维等,但不限于此。
第一保护层35可覆盖分离层30侧面的至少一部分,以在工艺期间(例如导电图案的图案化期间)使暴露于蚀刻机的分离层30侧面最小化。为完全遮蔽分离层30的侧面,第一保护层35优选覆盖分离层30的整个侧面。
第二保护层50
根据本发明的另一具体实施例,薄膜触控传感器100可进一步包括第二保护层50,设置于形成有导电图案层40的分离层30上或第一保护层35上。
根据本发明的第二保护层50可由绝缘材料制成,且可被形成以覆盖导电图案,以使导电图案层40的各个图案彼此电绝缘。然而,为了确保用于将导电图案电连接于电路板等的电连接空间、为了避免在基膜粘合期间的粘合缺陷、为了确保柔性、或为了防止导电图案断接,第二保护层50可被形成为覆盖导电图案的一部分或全部。
此外,第二保护层50可形成为使得与导电图案接触的表面的相反表面平坦。
第二保护层50可形成为单层、或形成为两层以上的多层。
相关领域中已知的任何传统绝缘材料都可用于根据本发明的第二保护层50,其并无特别限制。例如,可利用包括金属氧化物(例如硅氧化物)或丙烯酸类树脂的光敏树脂组合物、或热固性树脂组合物以期望的图案形成第二保护层50。替代地,第二保护层50可利用无机材料(例如硅氧化物(SiOx))形成,且在此例中,可通过沉积、溅镀方法等形成。
光学功能层60
根据本发明的另一具体实施例,薄膜触控传感器100可进一步包括设置于导电图案层40上的光学功能层60。
光学功能层60可根据欲应用的产品所需要的特性而适当选择及使用,并且可包括例如延迟膜、偏光片、覆盖窗口薄膜、防散射薄膜及保护膜,但不限于此。
本发明的光学功能层60可制成薄膜形态后进行层积,或可以是通过对导电图案层40或第二保护层50的顶部涂布用于形成光学功能层的组合物而形成的涂层形态。例如,光学功能层60可为涂层形态的偏光片、或涂层形态的延迟层。当使用涂层形态的光学功能层时,认为该薄膜触控传感器更适用于具有柔性或伸缩性的显示器,特别是可折叠显示器或可拉伸显示器。
若需要,本发明的薄膜触控传感器100可进一步包括折射率匹配层(未示出),其位于分离层30和导电图案层40之间、或是当包括第一保护层35时位于第一保护层35与导电图案层40之间。通过包括折射率匹配层,可避免用户看得见导电图案层40,并且为用户提到图像的可视性,同时提升图像的反射性色感。
相关领域中已知的任何材料可用于折射率匹配层,无特定限制。例如,折射率匹配层可以是通过包含硅氧化物和金属氧化物等中的至少一种而形成的无机层,或是在粘结剂树脂基质中分散有光散射粒子而成的有机层,并且考虑到弯曲特性,优选使用有机层。
粘结剂树脂基质只要是透明树脂,则不特别受限制,且例如可包括光阻剂。
光散射粒子只要是可调整反射率的材料,则不受特别限制,且例如,可为选自由氧化锆、氧化锌、氧化硅、氧化铈、氧化铟与氧化钛组成的群组中的至少一种无机材料粒子。
优选地,该折射率匹配层具有1.45至2.0的折射率。若折射率匹配层的折射率小于1.45,则无法呈现提升可视性的效果;且若其折射率超过2.0,则透光率与雾度会变差。
折射率匹配层可被形成为单层、或两层以上的多层,且考虑到弯曲性质,优选使用单层。
根据本发明的形成折射率匹配层的方法可经由涂布折射率匹配液体的简单方法而执行。
根据本发明的折射率匹配液体可为用于形成光阻剂的组合物,其进一步包含选自由氧化锆、氧化锌、氧化硅、氧化铈、氧化铟与氧化钛组成的群组中的至少一种无机材料。
无机材料在100重量份的用于形成光阻剂的组合物中的含量可以是0.1至8重量份。
若无机材料在100重量份的用于形成光阻剂的组合物中的含量低于0.1重量份,则无法呈现提升可视性的效果;而若无机材料的含量超过8重量份,则透光率会降低,且雾度会变差。
用于形成光阻剂的组合物只要是相关领域中通常使用的,则不受特别限制,且可以是正光阻或负光阻,优选地使用负光阻。
折射率匹配层可通过执行使用于形成光阻剂的组合物固化的任何传统方法(例如,曝光法)而形成。其中,当需要图案化时,可进一步执行利用掩模以规定图案选择性地进行曝光与蚀刻的工艺。折射率匹配层的图案化工艺可与上方的导电图案层的图案化工艺(例如蚀刻工艺)同时执行。
此外,本发明提供了一种包括上述薄膜触控传感器的触控面板。将薄膜触控传感器应用至该触控面板的方法可使用相关领域中已知的任何方法,其并无特别限制。
根据本发明的触控面板可耦接至相关领域中已知的图像显示设备。这种图像显示设备并不受特别限制,但例如可包括:液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、电浆显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)等。
<制造薄膜触控传感器的方法>
同时,本发明揭露一种制造上述薄膜触控传感器100的方法。
根据本发明的薄膜触控传感器是通过在载体基板上形成上方积层(例如分离层与导电图案层)以确保柔性后移除该载体基板的工艺制成。
根据本发明的制造上述薄膜触控传感器100的方法可通过下列步骤执行:对载体基板涂布用于形成分离层的组合物,以形成分离层30;在该分离层30上涂布导电性化合物以形成薄膜,并且对其执行曝光、显影与蚀刻的工艺以形成导电图案层40;从该载体基板剥离包括该分离层30与该导电图案层40的上方积层;以及经由粘合剂层20,将基膜10粘合至该分离层30的底部。
更特别地,对该载体基板涂布包括上述成分、并且满足固化后特性的用于形成分离层的组合物以形成该分离层30。
至于本发明中可用于形成分离层的组合物,可同样采用上述成分与含量。
用于形成分离层的组合物的涂布方法只要是相关领域中被通常采用的,则不受特别限制,且例如可包括:使用狭槽喷嘴的涂布方法,诸如喷涂、辊涂或使用排出喷嘴的涂布法等;旋转涂布法,诸如中心滴落旋转法;挤出涂布;以及棒涂法等,在涂布期间可以组合其中两种以上来使用。在涂布之后,可进一步执行干燥工艺,通过在进行加热干燥(无烘烤)或真空干燥后加热基板使挥发性组合物(例如溶剂)挥发。在此,一般而言,加热是在80至250℃的温度下进行。
载体基板起到用于形成分离层30的基板的作用,且可使用相关领域中使用的任何传统基板,只要具有平坦的上表面以均匀形成分离层30,并且具有足以可稳定执行在其上形成每个层的积层工艺的强度,则无特别限制。例如,玻璃基板、塑料基板等都可被用于载体基板。
然后,对分离层30涂布导电性化合物以形成薄膜,并对其执行曝光、显影与蚀刻工艺,以形成导电图案层40。
用于形成导电图案层的导电性化合物的种类并不受特别限制,可同样使用上述成分。
首先,执行涂布上述导电性化合物以形成薄膜的步骤。薄膜形成步骤可通过下列来执行:各种薄膜沉积技术,例如溅镀、物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)方法;或上述传统方法,即诸如喷涂、辊涂或使用排出喷嘴的涂布法等的使用狭槽喷嘴的涂布方法、诸如中心滴落旋转法等的旋涂法、挤出涂布法和棒涂法,但其并不受限于此。
接着,为了形成想要的图案,可执行在导电性化合物薄膜的上表面上形成光阻层的步骤。
用于形成光阻层的光敏性树脂组合物并不受特别限制,可使用在相关领域中一般使用的任何光敏性树脂组合物。
在对以导电性化合物制成的薄膜涂布光敏性树脂组合物之后,通过加热与干燥使挥发性组合物(例如溶剂)挥发,由此获得平滑的光阻层。
经由用于形成想要的图案的掩模,以UV射线照射(曝光)如上述获得的光阻层。其中,为了以平行光束均匀地照射整个曝光部分,并正确地执行掩模与基板间的对齐,优选地使用例如掩模对准器或步进器之类的装置。当以UV射线照射薄膜时,被照射的部分会固化。
上述的UV射线可包括g线(波长:436nm)、h线、i线(波长:365nm)等。UV射线照射量可视需要而适当地选择,但本发明并不受限于此。
可使经固化而制备的光阻层与显影液接触,以溶解未曝光部分以进行显影,从而形成想要的图案。
此处使用的显影方法可采用液体添加法、浸渍法、喷雾法等中的任何一种。此外,基板在显影期间可倾斜成任何角度。
显影液是含有碱性化合物与表面活性剂的水溶液,且只要是相关领域中一般使用的,则无特别限制。
接着,为了沿光阻图案形成导电图案,可执行蚀刻工艺。
蚀刻工艺中使用的蚀刻剂组合物并不受特别限制,并且可使用相关领域中一般使用的任何蚀刻剂组合物,优选地使用基于过氧化氢的蚀刻剂组合物。
经由蚀刻工艺,可形成包括具有想要的图案的导电图案的导电图案层40。
接着,执行从载体基板剥离上方积层(包括分离层30与导电图案层40)的步骤。
根据本发明的薄膜触控传感器包括满足上述特性的分离层30与导电图案层40,从而能够在不产生断裂或裂痕的情况下剥离载体基板。
最后,经由粘合剂层20,将基膜10粘合至分离层30的底部。
用于形成粘合剂层20的组合物可同样使用上述成分与含量,且粘合剂层20由用于形成光固化性化合物的组合物制成。因此,在基膜10的顶部或分离层30的底部涂布粘合剂组合物之后执行粘合与曝光工艺,以制备粘合剂层20。在固化粘合剂层20之后,由于基膜10满足上述物理性质,在应用至显示器时,薄膜触控传感器具有优异的图像可视性,并具有适当弹力,因此非常适合用于具有柔性的显示器中。
此外,基膜10也可使用上述材料,且特别是具有0至10nm的平面方向延迟值及-10至10nm的厚度方向延迟值,因此,在将该薄膜触控传感器应用至最终产品时,可最小化积层之间的干涉,以显著改善正面的黑色反射性色感及降低取决于视角的斜面反射性色感变化。
根据本发明的另一具体实施例,在将导电图案层40形成在分离层30上之前,进一步执行形成第一保护层35的工艺,且用于形成第一保护层35的组合物可同样使用上述成分与含量;其涂布方法可同样使用用于形成分离层30的工艺。
根据本发明的另一具体实施例,可进一步执行在该导电图案层40上形成第二保护层50的工艺,且用于形成该第二保护层50的组合物可同样使用上述成分与含量。
当该第二保护层50由树脂组合物制成时,其涂布与形成方法可同样地使用用于形成分离层30的工艺。
当该第二保护层50由无机材料(例如硅氧化物SiOx)制成时,该层可通过使用例如溅镀、物理气相沉积(PVD)、或化学气相沉积(CVD)方法之类的各种薄膜沉积技术而形成。
根据本发明的另一具体实施例,可进一步执行在导电图案层40上形成光学功能层60的工艺,且光学功能层60的种类可使用上述材料。
当该光学功能层60为薄膜类时,该光学功能层60可通过经由粘结剂或粘合剂粘合至导电图案层40的工艺来形成。当光学功能层60为涂层类时,光学功能层60可通过对导电图案层40的顶部涂布用于形成光学功能层的组合物而形成;其涂布方法可同样使用用于形成分离层30的工艺。
实施例
实施例1
玻璃载体基板(15cm×10cm)被涂有厚度为0.13μm的肉桂酸酯类丙烯酸聚合物以形成分离层。
然后,在分离层的顶部涂布含有多元醇与三聚氰胺的组合物(Aekyung化学公司,AA2160T),接者使其干燥以形成第一保护层。接着,经由溅镀法在其上形成ITO电极层,且最后执行电极图案化工艺以制备导电图案层。
接着,对该导电图案层涂布丙烯酸类树脂材料并使其固化,以形成第二保护层。
之后,从上方积层剥离该载体基板(其中,分离层的剥离强度为0.1N/25mm),并对其粘合经皂化的三醋酸纤维素类基膜,其中,该基膜上涂布有自由基固化性粘合剂组合物且具有1nm的Ro、3nm的Rth以及20μm的厚度,接着通过曝光而使该粘合剂固化,以制备薄膜触控传感器。在固化之后,粘合剂层所具有的存储弹性模数在25℃下为3×106MPa。
实施例2
除了使用具有2nm的Ro、1nm的Rth以及13μm的厚度的经电晕处理的环烯烃聚合物类薄膜作为基膜外,通过如实施例1中所述相同的方法,制备薄膜触控传感器。
实施例3
除了使用具有2nm的Ro、7nm的Rth以及30μm的厚度的经电晕处理的聚碳酸酯类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
实施例4
除了使用阳离子固化性粘合剂组合物,且该粘合剂层在固化之后所具有的存储弹性模数在25℃下为1×109MPa外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
实施例5
除了使用包含阳离子固化性组合物与自由基固化性组合物的粘合剂组合物,且该粘合剂层在固化之后所具有的存储弹性模数在25℃下为2×108MPa外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
实施例6至10
除了分别在实施例1至实施例5的电极图案层上形成具有涂层类偏光层与涂层类延迟层的覆盖窗口薄膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
实施例11
除了使用具有5nm的Ro、-5nm的Rth以及23μm的厚度的经电晕处理的环烯烃类聚合物薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
实施例12
除了使用具有8nm的Ro、-8nm的Rth以及25μm的厚度的经皂化的三醋酸纤维素类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
实施例13
除了在形成第一保护层之后,对该第一保护层涂布折射率匹配液体(以4重量份混合有SiO2与氧化锆的100重量份的光阻剂组合物(NT-1200H,Toray公司)),然后使其曝光及固化以形成折射率匹配层,并在该折射率匹配层上形成导电图案层外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
比较例
比较例1
除了使用具有20nm的Ro、14nm的Rth以及50μm的厚度的经电晕处理的环烯烃聚合物类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
比较例2
除了使用具有7nm的Ro、17nm的Rth以及30μm的厚度的经电晕处理的聚碳酸酯类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
比较例3
除了使用具有15nm的Ro、-3nm的Rth以及40μm的厚度的经电晕处理的聚甲基丙烯酸甲酯类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
比较例4
除了使用具有1nm的Ro、-12nm的Rth以及30μm的厚度的经电晕处理的聚甲基丙烯酸甲酯类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
比较例5
除了使用具有2nm的Ro、11nm的Rth以及10μm的厚度的经电晕处理的聚芳酯类薄膜作为基膜外,进行如实施例1中所述相同的方法,以制备薄膜触控传感器。
试验方法
1.薄膜触控传感器的物理性质的评估
评估实施例与比较例中制备的薄膜触控传感器的各层的物理性质。
(1)基膜的物理特性评估
<对基膜的Ro与Rth的评估>
基膜的Ro与Rth用AxoScan(AFM-42H,Axometrics公司)进行测量,测得的数值显示于下表1中。
<对基膜的水接触角的评估>
基膜的水接触角用接触角测量设备(CAM 101,KSV仪器公司)进行测量,测得的数值显示于下表1中。
<对基膜的透光率的评估>
基膜的透光率用UV-可视光分光亮度计(UV2450,Shimadzu公司)进行测量,测得的数值显示于下表1中。
(2)粘合剂层的物理特性评估
<对粘合剂层的粘着力的评估>
粘合剂层与基膜间的粘着力根据ASTM标准方法D1876来分别测量,测得的数值显示于下表1中。其中,剥离速率设定为300mm/分钟。
<对粘合剂层的弹性模数的评估>
粘合剂层的弹性模数利用动态粘弹性测量设备(日本Keisoku Seigyo公司的动力机械分析仪(DMA),DVA 200)在各个温度下进行测量。其中,变形模式设定为张紧模式,振动数设定为10Hz,升温速率设定为10℃/分钟,测量温度范围设定为-20℃至100℃。在测量之后,可得到每个粘合剂层在25℃下的存储弹性模数,测得的数值显示于下表1中。
<对粘合剂层的色度b*的评估>
粘合剂层的色度b*利用UV-可视光分光亮度计(UV2450,Shimadzu公司)测量,测得的数值显示于下表1中。
<对粘合剂层的透光率的评估>
粘合剂层的透光率利用UV-可视光分光亮度计(UV2450,Shimadzu公司)测量,测得的数值显示于下表1中。
表1
2.反射性色感的评估
利用粘结剂将在实施例与比较例中制备的薄膜触控传感器与圆形偏光片(根据韩国专利公开号第2015-0109852号制成)进行粘合,以制备评估试片。
评估试片的色坐标利用DMS803(仪器系统公司)而取得,并计算出斜面色坐标变化(⊿a*b*)。色坐标变化是利用⊿a*b*=√((⊿a*)2+(⊿b*)2)计算而得,计算所得数值显示于下表2中。
此外,评估试片被贴附至镜体,并在旋转的LED 3波长灯下进行肉眼观察,以根据下列标准评估正面的黑色反射姓色感以及取决于视角的斜面反射性色感变化。评估的数值显示于下表2中。
<取决于视角的斜面反射性色感的评估标准>
○:无色感变化
△:色感稍微有变化
Ⅹ:色感有变化
表2
参照表1可知,相较于比较例的薄膜触控传感器,实施例的薄膜触控传感器在正面黑色反射性色感以及取决于视角的斜面反射性色感变化方面都具有更明显优异的评估结果。特别是,实施例13的薄膜触控传感器在正面以及斜面反射性色感方面都呈现出与实施例1相同的水平,并且可肉眼确认到比实施例1更为改善的图案可视性。
比较例3的薄膜触控传感器具有与某些实施例的薄膜触控传感器类似的斜面反射性色感,然而,其呈现出比实施例明显更差的正面黑色反射性色感。
【附图符号说明】
100:薄膜触控传感器
10:基膜 20:粘合剂层
30:分离层 35:第一保护层
40:导电图案层 50:第二保护层
60:光学功能层。
Claims (22)
1.一种薄膜触控传感器,包括:
基膜、直接形成在所述基膜上的粘合剂层、直接形成在所述粘合剂层上的分离层、第一保护层、导电图案层、以及设置于所述导电图案层上的光学功能层,
其中,所述光学功能层包括延迟膜或偏光片,
其中,所述粘合剂层、所述分离层、所述第一保护层、所述导电图案层以及所述光学功能层从所述基膜的上表面依序层积,
其中,所述粘合剂层与所述光学功能层隔开,所述导电图案层介于所述粘合剂层与所述光学功能层之间,
其中,所述基膜具有0nm至10nm的平面方向延迟值(Ro)、以及-10nm至10nm的厚度方向延迟值(Rth),
其中,所述分离层的剥离强度为0.01至1N/25mm。
2.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述基膜具有5至30μm的厚度。
3.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述基膜具有20°至50°的水接触角。
4.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述基膜具有90%以上的透光率。
5.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述基膜包含选自由聚乙烯醚邻苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙酯、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物、芳族聚酰胺、玻璃纤维强化塑料(FRP)、聚氨基甲酸乙酯、聚丙烯酸酯和聚二甲基硅氧烷组成的组中的至少一种材料。
6.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有2N/25mm以上的粘着力。
7.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有-1至+1的色度b*。
8.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有95%至100%的透光率。
9.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层由自由基固化性粘合剂组合物制成。
10.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层由阳离子固化性粘合剂组合物制成。
11.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层由包含自由基固化性化合物与阳离子固化性化合物的粘合剂组合物制成。
12.如权利要求9所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有1×105Pa至1×109Pa的弹性模数。
13.如权利要求9所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有1×105Pa至1×107Pa的弹性模数。
14.如权利要求10所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有1×108Pa至1×1010Pa的弹性模数。
15.如权利要求11所述的薄膜触控传感器,其中所述粘合剂层具有1×107Pa至1×109Pa的弹性模数。
16.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置于所述分离层与所述导电图案层之间的第一保护层。
17.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置于所述导电图案层上的第二保护层。
18.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,其中所述光学功能层是涂层类型。
19.如权利要求1所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置在所述分离层与所述导电图案层之间的折射率匹配层。
20.如权利要求16所述的薄膜触控传感器,进一步包括设置在所述第一保护层与所述导电图案层之间的折射率匹配层。
21.一种触控面板,包括如权利要求1至20中任一项所述的薄膜触控传感器。
22.一种图像显示设备,包括如权利要求21所述的触控面板。
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