CN114690953A

CN114690953A - 触摸面板、具有触摸面板的层压件及其制造方法

Info

Publication number: CN114690953A
Application number: CN202111628170.0A
Authority: CN
Inventors: 鲁圣辰; 朴基晙; 李俊九
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-07-01
Also published as: US20220206632A1; US11960687B2; KR20220096758A; CN217333302U

Abstract

一种触摸面板的制作方法，包括以下步骤：在多室中在基体层上顺序地形成金属层和黑化层；将所述金属层和所述黑化层以网状图案进行图案化；以及蚀刻所述金属层和所述黑化层，以形成形成有所述黑化层的金属网状电极。

Description

触摸面板、具有触摸面板的层压件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种触摸面板。特别地，本发明涉及一种能够使层压有黑化层的金属网状电极的可见性最小化的触摸面板。

背景技术

智能电话等的触摸传感器感测触摸信号，并且它可包括多个感测电极。感测电极可分类为在X轴方向上连接的第一感测电极和在Y轴方向上连接的第二感测电极。感测电极可分别连接到第一布线部分和第二布线部分。第一布线部分和第二布线部分可沿透明基板的侧边缘延伸以连接到形成在透明基板的底边缘(即，边框区域)处的焊盘电极。然后，焊盘电极可通过各向异性导电膜(ACF)等连接到柔性印刷电路板(FPCB)。

图1A和图1B示出了根据现有技术的层压有黑化层的金属网状电极的触摸面板。

如图1A和图1B所示，触摸面板可具有由导电金属而不是透明氧化物形成的感测电极。在这种情况下，触摸面板将导电金属以网状图案配置以实现柔性、透射率和可见性。金属网状电极是指形成为如图1A所示的网状形状(网状图案)的导电金属。然而，金属网状电极因材料的特性而具有高反射率。为了解决如此高的反射率，在触摸面板的金属电极层的上表面形成黑化层。

在触摸面板的制造过程中，首先在第一室中在基体层110上形成金属层120，然后在第二室中形成黑化层130，接着进行光刻过程和蚀刻过程。然而，在将其上形成金属层120的基体层110从第一室转移到第二室的过程中，金属层120可能暴露于空气。在这种情况下，可在金属层120上形成薄金属氧化物膜。

金属氧化物层降低了在金属层120与黑化层130之间的附着力，使得在蚀刻过程中，蚀刻可在金属层120与黑化层130之间相对快速地进行。在这种情况下，在金属层120与黑化层130之间的间隙在蚀刻过程期间逐渐地变宽。因此，随着在金属层120的与黑化层130相邻的上侧上进一步加速蚀刻，其中金属层120的侧表面的下宽度大于上宽度的正锥形倾斜角可能变得严重。这增加了金属层120未被黑化层130覆盖的面积，由此进一步加剧因金属层120的侧面暴露而引起的可见性问题。

发明内容

【技术问题】

本发明是为了解决现有技术的以上问题，并且其目的是通过在形成层压有黑化层的金属网状电极时使金属层的侧表面竖直而用黑化层完全地覆盖金属层来最小化金属网状电极的反射率。

【技术解决方案】

为了实现此目的，本发明的一种触摸面板可包括基体层、金属电极层、黑化层等。

金属电极层可形成在基体层上并且被配置为网状图案。

黑化层可形成在金属电极层上并且具有与金属电极层的顶部宽度相同的宽度。

在根据本发明的触摸面板中，金属电极层的侧表面可以是具有相同的顶部宽度和底部宽度的竖直平面。

在根据本发明的触摸面板中，金属电极层的侧表面可具有正锥形，其中底部宽度大于顶部宽度。正锥形倾斜角相对于基体层可以是80°或更大且小于90°。

在根据本发明的触摸面板中，金属电极层的侧表面可具有倒锥形，其中底部宽度小于顶部宽度。倒锥形倾斜角相对于基体层可以是大于90°且为100°或更小。

根据本发明的一种层压件可包括上述触摸面板和层压在该触摸面板上的窗口。

根据本发明的层压件还可包括偏光层，该偏光层层压在触摸面板或窗口的一个表面上。

根据本发明的层压件还可包括装饰膜，该装饰膜层压在偏光层或窗口的一个表面上。

根据本发明的层压件还可包括耐磨层，该耐磨层层压在窗口的观察侧的最外表面上。

根据本发明的层压件还可包括硬涂层，该硬涂层层压在窗口与耐磨层之间。

根据本发明的一种触摸面板的制作方法，包括以下步骤：在多室中在基体层上顺序地形成金属层和黑化层；将金属层和黑化层以网状图案进行图案化；蚀刻金属层和黑化层，以形成层压有黑化层的金属网状电极。

在根据本发明的触摸面板的制造方法中，顺序地形成金属层和黑化层的步骤可在室中以连续过程执行。

在根据本发明的触摸面板的制造方法中，蚀刻金属层和黑化层的步骤可使用相同的蚀刻剂同时蚀刻金属层和黑化层。

【有利效果】

在本发明中，在多室中在基体层上顺序地形成金属层和黑化层，并且在形成黑化层之前不将形成有金属层的基体层从室取出。因此，在金属层与黑化层之间未形成金属氧化膜。因此，可形成金属网状电极，使得黑化层和金属层的侧表面在蚀刻过程中变得竖直。因此，本发明可最小化金属网状电极的反射率，由此最小化或阻止由使用导电金属作为电极而引起的可见性问题。

在本发明中，即使在蚀刻过程中出现蚀刻偏差，金属层的正锥形倾斜角也维持在80°或更大且小于90°。由此，本发明可在开口率为90％或更大时将金属网状电极的反射率维持在8％或更小的允许值。

此外，本发明维持金属层的因蚀刻偏差而可能出现的倒锥形倾斜角大于90°且小于或等于100°。由此，本发明可将金属网状电极的电导率的减小维持在5％或更小的允许值。

附图说明

图1A和图1B示出了根据现有技术的具有层压有黑化层的金属网状电极的触摸面板。

图2A和图2B示出了根据本发明的具有层压有黑化层的金属网状电极的触摸面板的第一实施例。

图3A和图3B示出了根据本发明的具有层压有黑化层的金属网状电极的触摸面板的第二实施例和第三实施例。

图4是根据本发明的具有层压有黑化层的金属网状电极的触摸面板的制造过程的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明。

如图2A和图2B所示，第一实施例的触摸面板可包括基体层210、金属电极层220、黑化层230等。

基体层210是金属电极层220的基体，并且可由例如环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜等组成。

当通过转移法制造触摸面板时，基体层210可以是分离层、保护层或者分离层和保护层的层压件。

分离层可由有机聚合物膜组成，例如聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酰胺酸、聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚降冰片烯等。

保护层可包括有机绝缘层或无机绝缘层中的至少一种，并且它可通过涂覆/固化或沉积形成。

金属电极层220是用于感测触摸的感测电极，其形成在基体层210上并且可被配置为网状图案。

金属电极层220可由导电金属构成，所述导电金属例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、钯(Pd)、钕(Nd)、银-钯-铜合金(APC)等。

金属电极层220可仅由导电金属构成，或者也可由层压件构成，诸如镍铜层/铜层/镍铜层三层、镍铜层/铜层/镍层三层、镍铜层/铜层双层或黑镍层/铜层/黑镍层三层。

金属电极层220可具有1.0μm或更大且2.5μm或更小的线宽度。当线宽度小于1.0μm时，电阻增大，这不是优选的。当线宽度超过2.5μm时，电阻减小，但是由于这可视觉上辨识出，因此不是优选的。

金属电极层220的侧表面可以是竖直的，即，相对于基体层210的上表面形成90°的角度θ。

黑化层230通过减小金属电极层220的反射率来提高可见性并且可形成在金属电极层220上。

黑化层230可通过在金属电极层220上沉积黑化组合物来形成。例如，黑化层230可通过反应溅射过程形成。黑化层230可用例如CAT(Cu-Al-Ti)靶通过反应溅射方法形成，该CAT靶是三组分合金、氩(Ar)气和反应气体。在这种情况下，反应气体可以是氧气(O₂)或氮气(N₂)。因此，当使用反应溅射过程时，金属电极层220和黑化层230可连续地形成。

黑化层230的侧表面可以是竖直的，即，相对于基体层210的上表面形成90°的角度。黑化层230可具有与金属电极层220相同的宽度。

具有这种配置的第一实施例的触摸面板在金属电极层220和黑化层230的层压结合表面上(即，在金属电极层220的上表面上)不包括可在金属电极层220暴露于空气时形成的金属氧化物膜。

如图3A所示，在第二实施例的触摸面板中，金属电极层220可被配置为具有正锥形的侧表面，其中下宽度大于上宽度。

当同时蚀刻黑化层230和金属电极层220时，由于在黑化层230与金属电极层220之间不存在金属氧化膜，因此黑化层230和金属电极层220紧密地贴合。因此，可在蚀刻过程期间阻止或最小化金属电极层220的顶部部分和上侧部分的加速蚀刻。因此，如果同时蚀刻黑化层230和金属电极层220，则金属电极层220的侧表面形成基本上竖直的平面。然而，在实际量产时，由于过程误差(蚀刻剂的类型、蚀刻程度、蚀刻环境等)，金属电极层220的侧表面可能形成为正锥形，其中下宽度大于上宽度。然而，即使在这种情况下，由于金属电极层220的开口，也必须使反射率最小化。

以下表1示出了根据正锥形的侧向倾斜角θ的相对于90％的开口率层压有黑化层的金属网状电极的反射率的测量。

【表1】

正锥形倾斜角(°)	反射率(％)
		90(竖直)	1.8
88	2.4
		86	3.3
84	4.2
		82	6.5
80	7.9
		78	9.5
76	11.8

参考以上表1可知，在开口率为90％或更大时，其中金属网状电极的反射率维持在8％或更低的允许值的侧向倾斜角θ相对于基体层210的上表面为80°或更大。因此，在本发明的触摸面板中，即使在蚀刻过程中产生蚀刻偏差，金属电极层220的正锥形的侧向倾斜角θ也优选地维持在80°或更大且小于90°(竖直)。

如图3B所示，在根据第三实施例的触摸面板中，金属电极层220的侧表面可被配置为倒锥形，其中下宽度小于上宽度。

在第三实施例中，如在第二实施例中所述，在黑化层230与金属电极层220之间没有形成金属氧化膜。因此，在蚀刻过程期间阻止或最小化金属电极层220的顶部部分和上侧部分的加速蚀刻，使得金属电极层220的侧表面形成基本上竖直的平面。然而，在实际量产时，由于过程误差(蚀刻剂的类型、蚀刻程度、蚀刻环境等)，与第二实施例相反，金属电极层220的侧表面可形成倒锥形，其中下宽度小于上宽度。

当金属电极层220具有倒锥形时，与第二实施例不同，金属网状电极的反射率不是问题，但是金属网状电极的电阻可能增大而降低电导率。

以下表2示出了根据倒锥形的侧向倾斜角θ的层压有黑化层的金属网状电极的电导率的减小的测量。

【表2】

倒锥形倾斜角(°)	电导率的减小(％)
		90(竖直)	0
92	0.5
		94	1.2
96	2.3
		98	3.6
100	5.0
		102	6.7
104	8.9

参考以上表2可知，能够将金属网状电极的电导率的减小维持在5％或更小的允许值的侧向倾斜角θ相对于基体层210的上表面高达100°。因此，在本发明的触摸面板中，即使考虑到在蚀刻过程中出现蚀刻偏差的情况，也优选地将金属电极层220的倒锥形的侧向倾斜角θ维持在大于90°(竖直)和100°或更小。

如图4所示，在根据本发明的制造触摸面板的过程中，可在多室中顺序地执行在基体层210上层压金属层220的过程和在金属层220上层压黑化层230的过程(S10)。

在步骤S10中，可通过诸如溅射的方法在多室中形成金属层220。当金属层220具有多层结构时，可执行数次溅射过程。

在步骤S10中，黑化层230可通过诸如溅射的方法在形成金属层220的同一多室中形成。黑化层230的溅射过程可在溅射金属层220之后进行，而无需从该室转移。

在步骤S20中，可将金属层220和黑化层230以网状图案进行图案化。图案化可包括光刻过程，即，光刻胶施加、掩模对准、固化过程等。步骤S20可在形成金属层220和黑化层230的多室中执行，也可在其他室中执行。

在步骤S30中，可用相同的蚀刻剂同时蚀刻金属层220和黑化层230，以形成层压有黑化层的金属网状电极。作为蚀刻剂，可使用以氯化铜为主组分的蚀刻液、以硝酸或硫酸以及过氧化氢溶液为主组分的蚀刻液等。

在步骤S30中，黑化层230和金属层220的侧表面可形成竖直表面、正锥面或反锥面。侧表面的倾斜角优选地形成在80°至100°的范围内。

因此，在本发明中，在步骤S10中，金属层220和黑化层230在多室中顺序地形成，而不取出其上形成有金属层220的基体层210。由此，本发明可阻止在金属层220与黑化层230之间形成金属氧化物层。因此，在后续蚀刻过程中，黑化层230和金属层220的侧表面可形成为竖直平面。另外，在本发明中，即使当侧表面因过程误差而形成为正锥面/反锥面时，也容易地将侧向倾斜角限制在80°至100°的范围内。

根据本发明的层压件还可包括偏光层，该偏光层被层压在触摸面板或窗口的一个表面上。作为该偏光层，可以使用例如如下偏光层：其中，在伸展了聚乙烯醇膜、经过对准以具有偏光器性能的液晶、涂覆有定向树脂(诸如聚乙烯醇)然后经伸展和染色的透明膜等之后在用碘或二向色性染料进行染色后的偏光器的至少一个表面上形成保护层。

根据本发明的层压件还可包括装饰膜，该装饰膜层压在偏光层或窗口的一个表面上。装饰膜可包括保护层、黑色矩阵、平面化层等。

根据本发明的层压件可在观察侧的最外表面上包括耐磨层。

例如，可在硬涂层的观察侧的表面上形成耐磨层以提高耐磨性或防止皮脂等污染。这里，硬涂层可形成在窗口上。

耐磨层可包括源自氟化合物的结构。氟化合物可具有硅原子，并且优选地在硅原子上具有可水解官能团，诸如烷氧基或卤素。

可水解官能团可通过脱水缩合反应形成涂膜，并且也可与基板的表面的活性氢反应以提高耐磨层的附着力。

此外，当氟化合物具有全氟烷基或全氟聚醚结构时，它可赋予防水性，这可能是优选的。具有全氟聚醚结构和包括4个或更多个碳原子的长链烷基的氟化聚有机硅氧烷化合物可特别地优选。

作为氟化合物，可使用两种或更多种化合物。可优选地还包括氟化有机硅氧烷化合物，其含有具有2个或更多个碳原子的亚烷基以及全氟亚烷基。

耐磨层的厚度可以是1至20nm。耐磨层可具有防水性，并且水接触角可以是110°至125°。

通过滑动接触角测量方法测量的接触角滞后和动态接触角可分别为3°至20°和2°至55°。

此外，在不损害本发明的效果的范围内，耐磨层可含有各种添加剂，诸如硅烷醇缩合催化剂、抗氧化剂、缓蚀剂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗菌剂、除臭剂、颜料、阻燃剂、抗静电剂等。

在耐磨层与硬涂层之间可形成底漆层。作为底漆剂，例如，可使用紫外固化剂、热固化剂、湿固化剂或二组分固化剂的环氧基化合物。

作为底漆剂，可使用聚酰胺酸或可使用硅烷偶联剂。底漆层的厚度可以是0.001至2μm。

在硬涂层上层压耐磨层的方法中，通过根据需要在硬涂层上施加、干燥和固化底漆剂来形成底漆层，并且然后可施加含有氟基化合物的组合物(用于耐磨涂层的组合物)并进行干燥以形成耐磨层。作为涂覆方法，例如，可使用浸涂法、辊涂法、棒涂法、旋涂法、喷涂法、模涂法、凹涂法等。

另外，在涂覆底漆剂或用于耐磨涂层的组合物之前，优选地对涂覆表面进行诸如底漆处理、电晕处理、紫外处理的亲水化处理。

耐磨层和硬涂层的层压件可直接地形成在窗口上，或者层压在单独的透明基板上，然后使用粘合剂或压敏粘合剂粘合到窗口上。

尽管已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员将理解，并不旨在将本发明限制于优选实施例，并且对于本领域技术人员来说是显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改。

因此，本发明的范围由所附权利要求及其等效物限定。

[附图标记描述]

110、210：基体层 120、220：金属电极层(金属层)

130、230：黑化层

θ：金属电极层(金属层)的侧向倾斜角

(参考基体层的上表面测量)。

Claims

1.一种触摸面板，包括：

基体层；

金属电极层，所述金属电极层形成在所述基体层上并且被配置为网状图案；

黑化层，所述黑化层形成在所述金属电极层上并且具有与所述金属电极层的顶部宽度相同的宽度。

2.如权利要求1所述的触摸面板，其中所述金属电极层的侧表面是具有相同的顶部宽度和底部宽度的竖直平面。

3.如权利要求1所述的触摸面板，其中所述金属电极层的侧表面具有正锥形，其中底部宽度大于顶部宽度，并且锥形倾斜角相对于所述基体层为80°或更大且小于90°。

4.如权利要求1所述的触摸面板，其中所述金属电极层的侧表面具有倒锥形，其中底部宽度小于顶部宽度，并且锥形倾斜角相对于所述基体层大于90°且为100°或更小。

5.一种层压件，包括：

如权利要求1至4中任一项所述的触摸面板；以及

窗口，所述窗口层压在所述触摸面板上。

6.如权利要求5所述的层压件，还包括偏光层，所述偏光层层压在所述触摸面板或所述窗口的一个表面上。

7.如权利要求6所述的层压件，还包括装饰膜，所述装饰膜层压在所述偏光层或所述窗口的一个表面上。

8.如权利要求5所述的层压件，还包括耐磨层，所述耐磨层层压在所述窗口的观察侧的最外表面上。

9.如权利要求8所述的层压件，还包括硬涂层，所述硬涂层层压在所述窗口与所述耐磨层之间。

10.一种触摸面板的制作方法，包括以下步骤：

在多室中在基体层上顺序地形成金属层和黑化层；

将所述金属层和所述黑化层以网状图案进行图案化；以及

蚀刻所述金属层和所述黑化层，以形成层压有所述黑化层的金属网状电极。

11.如权利要求10所述的触摸面板的制造方法，其中顺序地形成所述金属层和所述黑化层的步骤在所述多室中以连续过程执行。

12.如权利要求11所述的触摸面板的制造方法，其中蚀刻所述金属层和所述黑化层的步骤用相同的蚀刻剂同时蚀刻所述金属层和所述黑化层。