CN108415625B - 三维曲面触控叠层结构及其制作方法 - Google Patents

三维曲面触控叠层结构及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种三维曲面触控叠层结构制作方法，包括下列步骤：a.提供一可转印薄膜以及一曲面基板。b.利用蚀刻方式于该可转印薄膜上制作一感应电极。c.于该可转印薄膜上设置一热塑性转印材料。d.透过该热塑性转印材料将该可转印薄膜热贴合至该曲面基板上，并于该可转印薄膜上产生一互穿聚合物网络结构。e.利用紫外线固化该可转印薄膜。透过上述方法，三维曲面触控叠层结构在热贴合转写的过程中，会产生约50至100纳米厚度的互穿聚合物网络结构，使整体叠层结构更加稳固。

Description

三维曲面触控叠层结构及其制作方法
技术领域
本发明之技术涉及触控结构领域，特别是指一种三维曲面触控叠层结构及其制作方法。
背景技术
因应触控装置蓬勃发展，触控叠层结构由单一平面造型一路延伸到多轴曲面造型的应用。然而，触控叠层结构在贴合的过程中容易因为叠层结构中不同材料的胀缩拉扯造成应力累积，而产生皱折的现象，最终导致触控线路因拉扯挠曲导致微裂(micro crack)、局部的电阻值上升，触控功能异常等缺陷。
再者，以热塑方式进行导电膜的偏贴，容易因为基膜(base film)材料于不同温度下的差异造成收缩，比容(specific volume)也可能因为拉伸率过高，造成材料产生银纹或更严重导致断裂，因此仍有待改良之空间。
发明内容
本发明之主要目的系改善习用技术在热塑贴合时容易产生触控功能异常之问题进行改良。为了达到上述目的，本发明系采取以下之技术手段予以达成，其中，本发明提供一种三维曲面触控叠层结构及其制作方法，其包括下列步骤：a.提供一可转印薄膜以及一曲面基板。b.利用蚀刻方式于该可转印薄膜上制作一感应电极。c.于该可转印薄膜上设置一热塑性转印材料。d.透过该热塑性转印材料将该可转印薄膜热贴合至该曲面基板上，并于该可转印薄膜上产生一互穿聚合物网络结构。e.利用紫外线固化该可转印薄膜。
在本发明一实施例中，该感应电极的制作方式包括：于该可转印薄膜上设置一光罩，进行曝光，移除该光罩以及一基膜，进行曝光形成该感应电极。
在本发明一实施例中，该步骤d.之后更包括一步骤d1.：利用三维喷印技术于该可转印薄膜上制作一外部线路。
在本发明一实施例中，该外部线路为一单层导电金属线路。
在本发明一实施例中，该互穿聚合物网络结构的厚度介于50至100纳米之间。
在本发明一实施例中，该步骤d.更包括：该可转印薄膜包括一功能层以及一显影层，该功能层为一装饰功能油墨、一修正光学功能材料或一表面改质材料，该显影层为一光感型材料或一热固化型材料。
在本发明一实施例中，该互穿聚合物网络结构形成于该功能层与该显影层的接触面上。
附图说明
图1为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例方法流程图。
图2A为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例制程示意图一。
图2B为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例制程示意图二。
图2C为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例制程示意图三。
图2D为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例制程示意图四。
图3A为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例内部走线叠层结构示意图。
图3B为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例内部走线叠层结构立体示意图。
图4A为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例外部走线叠层结构示意图一。
图4B为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例外部走线叠层结构示意图二。
附图标记：
可转印薄膜1
曲面基板2
防护膜11
基膜12
可转印透明导电膜13
光罩3
感应电极4
热塑性转印材料5
曲面基板10,10a,10b
功能层20,20a,20b
互穿聚合物网络结构30,30a
显影层40,40a
导电线路层50,50a
金属导电层60b
步骤100～150
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用之技术手段及构造，兹绘图就本发明一实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解，但须注意的是，所述内容不构成本发明的限定。
请参阅图1所示，其为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例之方法流程图。本发明之三维曲面触控叠层结构制作方法包括以下步骤：
步骤100：提供一可转印薄膜1以及一曲面基板2。该可转印薄膜1包括一可转印透明导电膜(Transparent Conductive Transfer Film,TCTF)13、一防护膜(Cover Film)11以及一基膜(Base Film)12，该防护膜11以及基膜12分别位于该可转印透明导电膜13的不同表面上。该曲面基板具有一三维曲面。
步骤110：利用蚀刻方式于该可转印薄膜上制作一感应电极4。请参阅图2A、2B所示，其为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例之制程示意图一及制程示意图二，所述感应电极的制作方式包括：于该可转印薄膜上设置一光罩3，该光罩3可邻近于基膜12的一表面；利用紫外线照射该可转印薄膜1以进行曝光；移除位于该可转印透明导电膜薄膜13上的该光罩3以及基膜12；利用紫外线照射该可转印透明导电膜13进行曝光；于该可转印透明导电膜13上形成该感应电极4。
步骤120：于该可转印薄膜上设置一热塑性转印材料5。请参阅图2C及图2D所示，其为本发明三维曲面触控叠层结构及其制作方法一实施例的制程示意图三、制程示意图四。该热塑性转印材料可以为热塑性弹性体或热塑性橡胶，其具有热塑性塑料的加工性能，亦具有硫化橡胶的物理性能的双重优点，适合做为热塑性转印材料使用。
步骤130：透过该热塑性转印材料将该可转印薄膜热贴合至该曲面基板上，并于该可转印薄膜上产生一互穿聚合物网络结构(Interpenetrating Polymer Network,IPN)，该互穿聚合物网络结构可为高分子线性聚合物(Linear polymer)或支链(branched chain)。利用热转写技术，可以将透明该可转印薄膜贴合到设计的曲面基板上，同时藉由加热提高材料扩散流动性，使两个介层材料的接触面互穿纠结现象，在接触面上形成互穿聚合物网络结构，可增加可转印薄膜与曲面基板之间的附着力，其中，控制热转写时的温度及压力可以使互穿聚合物网络结构的附着力更为明显。在本发明一实施例中，该互穿聚合物网络结构的厚度介于50至100纳米之间。于一实施例中，该可转印薄膜包括一功能层以及一显影层，该功能层为一叠层材料，用以增加可转印薄膜之功能，其可为一装饰功能油墨、一修正光学功能材料或一表面改质材料等，但不限于此。该显影层为一叠层材料，其可为一光感型材料或一热固化型材料，且该互穿聚合物网络结构形成于该功能层与该显影层的接触面上。
步骤140：利用紫外线固化该可转印薄膜。
在本发明一实施例中，所述步骤140之后可再包括一步骤150：利用三维喷印技术于该可转印薄膜上制作一外部线路，其中该外部线路为单层导电金属线路或多层导电金属线路。所述三维喷印技术为电子打印技术应用，具有细微的喷印能力以及更广泛的材料运用性，且其特殊的打印方式，特别适合应用于立体三维曲面。
透过上述制作方式，可以制作出如图3A、3B所示的面内走线叠层结构以及图4A、4B所示的外部走线叠层结构。图3A及3B分别为本发明一实施例内部走线叠层结构示意图以及立体示意图，内部走线叠层结构包括曲面基板10、功能层20、互穿聚合物网络结构30、显影层40以及导电线路层50。该曲面基板10可为玻璃、单层或多层复合塑件材料，该功能层20的一表面与该基板10的一表面相贴合，使该功能层20贴附于该曲面基板10的下方。该功能层20可以为装饰膜体(Decoration Film)或处理材料(Treatment Agent)，例如装饰功能油墨、修正光学功能材料或表面改质材料等。该显影层40的一表面与该功能层20的另一表面相贴合，使该显影层40贴附于该功能层20的下方，且该显影层40以及该功能层20的接触面上形成有互穿聚合物网络结构30。该显影层40可以为光感型材料或热固化型材料，该导电线路层50的一表面与该显影层40的另一表面相贴合，使该导电线路层50贴附于该显影层40的下方，该导电线路层50可为氧化铟锡(ITO)、纳米银线或纳米碳管等，但不限于此。
图4A所示的外部走线叠层结构包括曲面基板10a、功能层20a、互穿聚合物网络结构30a、显影层40a以及导电线路层50a。该曲面基板10a可为玻璃、单层或多层复合塑件材料，该功能层20a的一表面与该基板10a的一表面相贴合，使该功能层20a贴附于该曲面基板10a的下方。该功能层20a可以为装饰膜体(Decoration Film)或处理材料(TreatmentAgent)，例如装饰功能油墨、修正光学功能材料或表面改质材料等。该显影层40a的一表面与该功能层20a的另一表面相贴合，使该显影层40a贴附于该功能层20a的下方，且该显影层40a以及该功能层20a的接触面上形成有互穿聚合物网络结构30a。该显影层40a可以为光感型材料或热固化型材料，该导电线路层50a的一表面与该显影层40a的另一表面相贴合，使该导电线路层50a贴附于该显影层40a的下方，该导电线路层50a可为氧化铟锡(ITO)、纳米银线或纳米碳管等，但不限于此。图4B所示的外部走线叠层结构包括曲面基板10b、功能层20b以及金属导电层60b。该曲面基板10b可为玻璃、单层或多层复合塑件材料，该功能层20b的一表面与该基板10b的一表面相贴合，使该功能层20b贴附于该基板10b的下方，该功能层20b可以为装饰膜体(Decoration Film)或处理材料(Treatment Agent)，例如装饰功能油墨、修正光学功能材料或表面改质材料等。该金属导电层60b的一表面与该功能层20b的另一表面相贴合，使该金属导电层60贴附于该功能层20b的下方，该金属导电层60b为单层或多层导电金属。
故，请参阅全部附图所示，本发明提供的一种三维曲面触控叠层结构及其制作方法，其提出一种三维曲面触控叠层结构制作方法，采用先转写的方式减少基膜的厚度，可避免转写在曲面上因厚度导致偏离中性轴的位置，让材料承受更大应力而断裂之问题。此外，亦可以于功能层和显影层间产生互穿聚合物网络结构，只整体结构更加稳固。
透过上述之详细说明，即可充分显示本发明之目的及功效上均具有实施之进步性，极具产业之利用性价值，且为目前市面上前所未见之新发明，完全符合发明专利要件，爰依法提出申请。唯以上所述仅为本发明一的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三维曲面触控叠层结构制作方法，其特征在于，包括下列步骤：
a.提供一可转印薄膜以及一曲面基板；
b.利用蚀刻方式于该可转印薄膜上制作一感应电极；
c.于该可转印薄膜上设置一热塑性转印材料；
d.透过热转写技术，使该热塑性转印材料将该可转印薄膜热贴合至该曲面基板上，进行一加热，使接触面互穿纠结现象，并于该可转印薄膜上产生一互穿聚合物网络结构，该互穿聚合物网络结构用以增加可转印薄膜与曲面基板之间的附着力；
e.利用紫外线固化该可转印薄膜。
2.如权利要求1所述的三维曲面触控叠层结构制作方法，其中该感应电极的制作方式包括：于该可转印薄膜上设置一光罩，进行曝光，移除该光罩以及一基膜，进行曝光形成该感应电极。
3.如权利要求1所述的三维曲面触控叠层结构制作方法，其中该步骤d之后更包括一步骤d1：利用三维喷印技术于该可转印薄膜上制作一外部线路。
4.如权利要求3所述的三维曲面触控叠层结构制作方法，其中该外部线路为一单层导电金属线路。
5.如权利要求1所述的三维曲面触控叠层结构制作方法，其中该互穿聚合物网络结构的厚度介于50至100纳米之间。
6.如权利要求1所述的三维曲面触控叠层结构制作方法，其中该步骤d更包括：该可转印薄膜包括一功能层以及一显影层，该功能层为一装饰功能油墨、一修正光学功能材料或一表面改质材料，该显影层为一光感型材料或一热固化型材料。
7.如权利要求6所述的三维曲面触控叠层结构制作方法，其中该步骤d更包括：该互穿聚合物网络结构形成于该功能层与该显影层的接触面上。
8.一种利用权利要求1至7任一项所述方法制造的三维曲面触控叠层结构，包括：一曲面基板、一功能层、一互穿聚合物网络结构、一显影层以及一导电线路层，该曲面基板具有一三维曲面；该功能层的一表面与该基板的一表面相贴合使该功能层贴附于该曲面基板的下方；该显影层的一表面与该功能层的另一表面相贴合，使该显影层贴附于该功能层的下方，且该显影层以及该功能层的接触面上形成有该互穿聚合物网络结构。
9.如权利要求8所述的三维曲面触控叠层结构，其中该功能层为装饰功能油墨、修正光学功能材料层或表面改质材料层。
10.如权利要求8所述的三维曲面触控叠层结构，其中该显影层为光感型材料层或热固化型材料层。
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