TW201523366A - 觸控面板裝置與其電極結構 - Google Patents

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Abstract

一種觸控面板裝置與其電極結構,電極結構可以金屬導電材料製作,為了有效抑制金屬反光,且不影響透光性與金屬導電率,實施例提出的電極結構主要結構有金屬導電層,削光粗化結構以及黑化層,其中電極結構與基板結合,電極結構中設有粗化結構,比如接續形成於金屬導電層之表面上,可用以將金屬反光散射掉,或是用以降低金屬導電層與基板兩者合成的反光,粗化結構的形成可以在金屬導電層上蝕刻或加工形成,或是利用電解、濺鍍、沈積或塗佈方法形成,黑化層係用以吸收射向金屬導電層的光線,以減少螢幕之色偏,並抗金屬反光。

Description

觸控面板裝置與其電極結構
一種觸控面板裝置與其電極結構,特別是具有防反光功能的金屬電極結構,以及以此電極結構組成的觸控面板裝置。
在採用金屬電極導線(金屬網格)的面板習知技術中,需要額外添加一層防炫光處理(Anti-Glare)膜,藉此消除面板中金屬導線產生的金屬反光,這些反光可能造成顯示品質下降的問題。
習知採用防炫光處理膜可能會增加觸控面板的厚度,並且影響到透光區的透光性;同時,光學級的塑膠基板本身也可能造成反光,反光容易使人眼視覺疲勞,若與前述金屬線的反光結合,反光干擾更甚,使得人眼更容易觀察到金屬導線的干涉現象。
圖1顯示習知技術中基板與電極結構應用於觸控顯示裝置的剖面結構示意圖。
其中觸控面板部份包括基板10與其上下兩個表面的電極結構101、102,組成觸控顯示裝置時,上方設有光學膠(optically clear adhesive)11,光學膠11上黏著為了要消除面板中金屬材料的反光的防炫光處理膜12,接著再以光學膠13貼附上方基板14。在此結構下方,基板10則可透過光學膠15設於液晶顯示模組16上。
在習知技術中,也有為了降低如前述金屬反光的解決方式,比如在金屬(如銅)網格的結構上鍍製一黑化層,藉此調整螢幕 與網格結構色差,但此黑化層無論是使用何種金屬或氧化層,都會降低金屬層的導電率,且抗環境腐蝕的能力差。
習知技術之觸控面板中導電電極與基板的疊構可參閱圖2所示之剖面示意圖。
其中顯示在面板中的塑膠基板21,上方形成第一電極23,此類電極結構為金屬材料,會產生金屬反光,因此可以在其表面上形成一第一黑化層25,作為降低金屬與螢幕產生的色差之用。如圖所示,入射光201射向第一電極23時,原本的反射光202會因第一黑化層25而感覺到金屬反光;接著如入射光203來看,射向塑膠基板21的光線也會被基板所反射,如反射光204。
在塑膠基板21之另一側表面也形成另一層電極層,如圖示有第二電極29,同樣在第二電極29對外的表面上形成有第二黑化層27。如圖所示,射向塑膠基板21的光線經穿透後射到第二電極29,而感覺到反射光205。
如上所述,習知技術中利用防炫光結構以降低金屬反射現象,或是於電極結構上形成黑化層以降低金屬與螢幕產生的色差,皆無法有效解決反射問題,卻會產生如增加面板厚度,降低所覆蓋的金屬導電率,並且抗蝕能力低等問題。
有鑑於習知技術採用金屬電極導線產生了金屬反光,電極上直接覆蓋防炫光處理膜將造成面板顯示品質下降,或是透過鍍製黑化層避免金屬與螢幕產生的色差問題,卻又造成導電率降低的問題,本發明揭露書提出一種觸控面板裝置、電極結構與製程,其中電極結構的設計除了可以有效消除金屬或基板產生的反光,更可有效降低觸控面板厚度,且不影響顯示品質,具高透光性與金屬導電率,同時具有極佳的耐候性,可在高溫鹽浴的環境下抗腐蝕。
根據實施例之一,電極結構主要結構有金屬導電層,形成於基板之表面上,為電極結構之導電結構;削光粗化結構,接續形成於金屬導電層之表面上,用以將金屬反光散射掉,或是用以降低金屬導電層與基板兩者合成的反光,削光粗化結構的形成可以在金屬導電層上蝕刻或加工形成,或是利用電解、濺鍍、沈積或塗佈方法形成;再有一黑化層,接續形成於削光粗化結構之表面上,使黑化層亦產生削光作用,用以吸收射向金屬導電層的光線,同時使得入射光線不會一致性地朝同一方向反射,以抗金屬反光。
基於前述電極結構,電極結構更可包括一接著層,電極結構透過此接著層與基板結合,可用以提升電極結構與基板的接著性;同時,接著層可具有削光粗化的結構。
在另一電極結構的實施例中,主要結構包括有金屬導電層以及具有粗糙表面的黑化層,此例即直接於黑化層上以蝕刻或加工形成粗糙面,此具有粗糙表面的黑化層透過表面結構降低自金屬導電層反射形成的反光散射掉,並降低反光量。同樣地,在電極結構與基板之間可形成有一提昇接著性的接著層;同時,接著層可具有削光粗化的結構。
在前述實施例中,黑化層之表面上更可形成另一黑化層,可藉此增加抗蝕與黑化的能力;而接著層與金屬導電層之間可再形成一提升附著性的另一接著層;同時,另一接著層可具有削光粗化的結構。
根據再一電極結構的實施例中,電極結構主要有接著層、金屬導電層與第一黑化層,此第一黑化層接續形成於金屬導電層之表面上,用以吸收射向該金屬導電層的光線,以抗金屬反光,接著於第一黑化層表面上再形成第二黑化層,再於第二黑化層之表面蝕刻或加工後形成粗糙表面結構,藉此加強抗反光的效果,減少與螢幕之色偏。本發明實施態樣之電極結構,可具有兩層以上之接著層、黑化層與削光粗化層,並非用以對本發明加以限制。
上述各實施例所載的電極結構,與一基材結合,組合形成一種觸控面板裝置。
於再一實施例中,基材表面同樣可形成有削光粗化結構,主要目的就是為了能夠讓進入基材的光線可以被散射掉,有效避免造成視覺上不舒適的反光。
於前述基材與電極結構中形成削光粗化結構的實施例中,當與其他元件結合時,可以填入光學膠,光學膠會填補基材透光區表面削光粗化結構的隙縫,可降低因為削光粗化所提升的霧度,同時使具粗糙表面的黑化層顏色更黑,減少與螢幕之色偏。
為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得以深入且具體之瞭解,然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
10‧‧‧基板
101,102‧‧‧電極結構
11,13,15‧‧‧光學膠
12‧‧‧防炫光處理膜
14‧‧‧上方基板
16‧‧‧液晶顯示模組
21‧‧‧塑膠基板
23‧‧‧第一電極
25‧‧‧第一黑化層
29‧‧‧第二電極
27‧‧‧第二黑化層
201,203‧‧‧入射光
202,204,205‧‧‧反射光
30‧‧‧基板
32‧‧‧電極結構
301‧‧‧金屬導電層
302‧‧‧削光粗化層
303‧‧‧黑化層
40‧‧‧基板
401‧‧‧接著層
42‧‧‧電極結構
402‧‧‧金屬導電層
403‧‧‧削光粗化層
404‧‧‧黑化層
52‧‧‧電極結構
50‧‧‧基板
501‧‧‧第一接著層
502‧‧‧第二接著層
503‧‧‧金屬導電層
504‧‧‧削光粗化層
505‧‧‧第一黑化層
506‧‧‧第二黑化層
60,60’‧‧‧基板
601’‧‧‧第一削光粗化層
602’‧‧‧第二削光粗化層
601,602‧‧‧削光粗化結構
70,70’‧‧‧基板
72,72’‧‧‧電極結構
701,724‧‧‧削光粗化層
721‧‧‧第一接著層
722‧‧‧第二接著層
723‧‧‧金屬導電層
725,725’‧‧‧第一黑化層
726,726’‧‧‧第二黑化層
727‧‧‧削光粗化結構
80‧‧‧基板
801‧‧‧第一削光粗化層
802‧‧‧第二削光粗化層
82‧‧‧第一電極結構
84‧‧‧第二電極結構
811,812‧‧‧光學膠
803‧‧‧透明基板
804‧‧‧液晶顯示模組
90‧‧‧基板
901‧‧‧削光粗化層
923,923’,923”‧‧‧金屬導電層
924,924’,924”‧‧‧第一黑化層
925,925’,925”‧‧‧第二黑化層
步驟S121~S129‧‧‧電極結構製程
圖1顯示習知技術觸控顯示裝置的剖面結構示意圖;圖2顯示習知技術之觸控面板中導電電極與基板的疊構剖面示意圖;圖3顯示本發明基本電極結構實施例示意圖之一;圖4顯示本發明基本電極結構實施例示意圖之二;圖5顯示本發明電極結構之另一實施例示意圖;圖6A顯示本發明基板表面結構的實施例示意圖之一;圖6B顯示本發明基板表面結構的實施例示意圖之二;圖7A顯示本發明電極結構與基板結合的實施例示意圖之一;圖7B顯示本發明電極結構與基板結合的實施例示意圖之二;圖8顯示本發明觸控面板的實施例示意圖;圖9至圖11示意顯示本發明電極結構的實施例; 圖12顯示之流程描述製作電極結構的步驟。
本發明揭露書提出一種觸控面板裝置、電極結構與製程,其中觸控面板上採用了金屬製或金屬基的電極結構或是導線,電極結構中為了消除金屬反光,其中金屬材料上透過表面處理,形成一抗蝕黑化層,同時可以避免習知技術中為了防反光的結構增厚的問題,也可以避免一般黑化處理導致導電率降低的問題,藉此提出不影響透光性與金屬導電率的具有防反光金屬電極導線的觸控面板結構。
應用於本發明所揭示的觸控面板裝置中,實施例主要結構包括有透明基板與基板上的金屬電極或導線,可應用於一般觸控面板或是可撓式的觸控面板上。其中導電金屬表面形成有削光粗化結構,或以蝕刻等加工方式形成,或以其他材料電解、濺鍍或沈積方式形成。另可再形成有黑化層,除了藉此降低反射光能量外,更有光學匹配與結構強化的功能。
根據揭露書所載裝置之實施例,導電金屬或是基板表面形成的削光粗化結構為一薄層,該層厚度可介於1nm~10μm,更佳為介於50nm~2μm。而形成於導電金屬表面上的黑化層為達降低反射光能量的目的,黑化層的特性在以L(亮度)、a(紅綠)與b(黃藍)組成的色度座標值中範圍分別為L<50;a<-0.1;以及b<-0.1。
第一實施例:
圖3顯示本發明基本電極結構實施例示意圖。圖中顯示在基板30上形成有一電極結構32,此電極結構32的基本結構包括有作為導電介質的金屬導電層301、削光粗化層302與黑化層303。其中結構特徵與製作可再參閱圖4的描述。
此例中,電極結構32可直接形成於基板30上,包括上表面或是下表面,其中主要結構有金屬導電層301,金屬導電層301 為電極結構32中的主要導電結構,可以電解(electrolysis)、濺鍍(sputtering)或印刷(printing)等方式形成於特定結構之上。
以金屬作為導電結構的方式,因為金屬容易反射外部光線,若應用於顯示裝置中,可能視覺上會被影響,於是本發明在此電極結構中加入一個粗化的手段,粗化的方式有多種,其一如此實施例所載,金屬導電層301表面上形成一削光粗化層302,產生的方式有多種,比如可在金屬導電層301上經過表面處理產生,或可直接於金屬導電層301另外形成一個具有表面結構的粗糙結構層。這些表面結構可以將自金屬導電層301反射形成的反光散射掉。
此實施例中,接著於金屬導電層301與削光粗化層302上形成黑化層303,黑化層303設於電極結構32中,比如在金屬導電層301的上方,其用途在於吸收外部射向此電極結構32的光線,特別是可以減少與螢幕之色偏,亦可作為加強結構、防蝕等保護結構。
第二實施例:
本揭露書提出的觸控面板的基本電極結構示意圖可參閱圖4,製程步驟可以同時參考圖12所示的流程。
先備置有基板40(圖12,S121),在基板40上以金屬為主要材料形成電極結構42,此例以一個電極結構為例,實際實施上可以根據需求設計為多個陣列形式排列的電極結構。基板40包括玻璃基板或是適用於可撓式觸控面板的塑膠基板,其中塑膠基板的材料可為PET(Polyethylene terephthalatem,聚對苯二甲酸乙二酯)、PEI(Polyetherimide,聚醚亞醯胺)、PPSU(Polyphenylensulfon,聚苯碸)、PI(Polyimide,聚酰亞胺)或其組合。
電極結構42中包括有鄰近接觸基板40的接著層401,接著層401先形成於基板40的表面上(圖12,S123),電極結構42即透 過接著層401與基板40結合。此接著層401功能係用以提升接續的電極結構與基板40的接著性,有實施例可以透過額外的接著層來加強附著性;之後再於接著層401上形成金屬導電層402(圖12,S125),金屬導電層402為電極結構42中的主要導電結構,可以電解、濺鍍或印刷等方式形成於特定結構之上。金屬導電層402材料可為如銀、銅等導電金屬材料。
在一實施例中,為了能夠降低與螢幕之色偏或者避免由金屬導電層402產生的反光現象,可以直接於金屬導電層402上以電解、濺鍍、沈積或塗佈方式形成黑化層404(圖12,S129),黑化層404除了減少與螢幕之色偏與防反光外,更可作為加強結構、防蝕等保護結構。
在此實施例中,在金屬導電層402上形成黑化層404之前,可先在金屬導電層402表面上可形成一削光粗化層403(圖12,S127),此削光粗化層403為一種削光粗化結構,可為在金屬導電層402上經過表面處理(粗糙化)所形成的表面結構,比如用蝕刻、表面加工處理等;或可直接於金屬導電層402上再形成一個具有表面結構的粗糙結構層,比如透過電解、濺鍍或沈積等的方式。這些表面結構可以將自金屬導電層402反射形成的反光散射掉,或是能同時降低金屬導電層402與基板40兩者合成的反光。
在削光粗化層403上可再形成一黑化層404,黑化層404接續形成於削光粗化層403之表面上,可以電解、濺鍍、沈積或塗佈形成於削光粗化層403之上,形成一粗糙的黑化層結構,因此非平面的連續結構形成於金屬導電層402上方而可用以漫射和吸收射向金屬導電層402的光線,可以抗金屬反光,同時又能增加電子穿隧的機率而不使導電率下降,更因為其鍵結強度硬度比金屬導體更好,具有抗蝕的保護層作用。由於黑化層404設於整個電極結構42外層,因此可以輔助定義金屬電極的外觀。
更者,在一實施例中,電極結構42接觸上方的其他結構,比 如透過光學膠(optically clear adhesive,OCA)結合其他結構形成觸控顯示裝置,包括上方的膜體、基板,下方的膜體、顯示模組等,當光學膠與此例的電極結構42最上層的黑化層404結合時,黑化層的特性可以因光學膠而加強其黑化和對比的程度,降低粗糙表面的白霧干擾,使得使用者在觀看此觸控顯示裝置時較為舒適。
第三實施例:
另一實施例可參閱圖5所示之電極結構示意圖,其中電極結構52形成於基板50之上,基板50如塑膠、玻璃等透明材料所備置,電極結構52主要結構包括銜接基板50與電極結構52之間的第一接著層501,第一接著層501可提升電極結構52與基板50的接合性;接著再於第一接著層501之表面形成另一接著層,如第二接著層502,此第二接著層502可更提升接續的金屬導電層結構與基板50、第一接著層501的附著性。
在第二接著層502上繼續形成金屬導電層503,此為電極結構中的導電層,材料可為銀、銅等,但實際實施不限於特定材料。此例中,金屬導電層503表面可以加工的方式直接將金屬表面進行蝕刻,形成具有表面結構的削光粗化層504;或以電解、濺鍍或沈積方式額外形成一個具有表面結構的削光粗化層504。削光粗化層504可因表面結構讓進入的光線散射出去,不至於產生一致的反光現象。
由於前述金屬導電層503本身的金屬材料容易將入射的光線反射出去,也容易被氧化而造成導電率下降的問題。因此,接著削光粗化層504上可形成具有抗蝕能力的第一黑化層505,此第一黑化層505主體為黑色或深色,可以有效降低金屬反光與減少和螢幕的色偏,又因第一黑化層為金屬基材料,可保持電極結構52的導電性,又因有比金屬導電層503或其他結構更好的抗蝕性,因此可以成為包覆結構,作為一個電極結構外型定義輔助層。
除上述各層結構外,第一黑化層505上又可以疊構形式形成另一黑化層,如圖中顯示的第二黑化層506,同樣具有抗蝕能力、維持導電率等好處,更可提升黑色色度,因粗糙結構亦可加強降低反射率(抗反光)。
上述結構中,透過接著層、削光粗化結構、黑化層等結構的光學匹配,可以形成低反光或無反光的電極結構,使得人眼可以不受環境背光的影響,舒適地觀看相關顯示裝置的顯示內容。
前述形成於電極結構上的黑化層可防止金屬反光與減少和螢幕的色偏,削光粗化結構則可以降低內部與外部反光,而基板的上下表面上亦可如圖6所示之實施例形成有表面的削光粗化結構,增加整體結構的反光問題,應用在觸控面板上,可以增加視覺上舒適度。
第四實施例:
削光粗化結構亦可形成於基板之上,如圖6A所示,此例係直接在基板60上利用表面處理形成削光粗化結構601,602,製程如蝕刻或是表面加工。更細節來說,削光粗化結構601,602可利用化學蝕刻(硫酸、高錳酸等)、機械物理或電漿清潔(如滾軋、離子束、電暈、大氣電漿)等方式形成,此例的削光粗化結構601,602材質與基板材質相同。
當此基板60表面上形成電極結構,此處形成的削光粗化結構使得入射光線不會一致地朝向一個方向反射,將輔助降低反光的效果,更是降低直接由基板60表面反射的光。
如圖6B顯示為在基板60’上形成降低反光的表面結構示意圖,此例示意顯示在基板60’的上表面形成有第一削光粗化層601’,削光粗化結構的目的為降低整體基板60’表面可能形成的反光,此例之削光粗化層601’,602’可為增加材料形成,比如電解、濺鍍、塗佈、壓印或沈積等的方式形成削光粗化結構。
此例於基板60’的下表面也可以形成有第二削光粗化層 602’,形成的方式如上述第一削光粗化層601’的形成方式。形成於基板60’上下表面的第一削光粗化層601’與第二削光粗化層602’的配合下,可以有效降低自外部光線射入結構的反光,以及由內部(如背光模組)射出產生影響視覺的光線。由螢幕背光通過彩色濾光片(color filter)的黑色陣列(black matrix)與金屬電極排列容易產生的疊紋(morie)干涉現象,也可以因為第二削光粗化層的作用,破壞因黑色陣列所產生的規律性背光,而減少疊紋問題。在基板設立削光粗化結構可具有有效降低元件厚度、減少金屬反光與疊紋干涉現象等新穎與進步性。
光線射入的態樣可參考習知技術圖2,根據入射光線被基板表面反射的方式來看,本例的基板60’的第二削光粗化層602’因為可能銜接了另一設於下表面上的電極結構(並未顯示於圖6A,6B),當光線射向下表面的電極結構時,基板表面的削光粗化結構可以有效降低電極結構的金屬反光,因此下表面上的第二粗化層602’的設置更可有效降低反光。
形成此例的第一削光粗化層601’與第二削光粗化層602’的方式如利用額外塗佈紫外光膠或是有機-無機矽樹酯硬化層等材料實現,此方式產生的削光粗化層材質與基板材質不同。
圖6A顯示的實施例中的削光粗化結構601,602以及本例的第一削光粗化層601’與第二削光粗化層602’的粗糙度(Ra,中心線平均粗糙度)範圍為0.001-0.2um為佳,最佳的粗糙度範圍為Ra=0.02-0.1um。
第五實施例:
圖7A接著顯示在具有表面削光粗化結構的基板70上形成電極結構72的實施例示意圖。
電極結構72係以一疊構形式形成於基板70表面上,電極結構72的主要結構包括有與基板70銜接的第一接著層721,與基板70接觸的表面可以形成如圖6顯示的削光粗化結構,即此例的削 光粗化層701。
第一接著層721上可再形成另一接著層,如圖示的第二接著層722,補強接著形成的金屬導電層723,金屬導電層723形成的方式可以參考以上各實施例,為了降低或是避免金屬導電層723產生的反光,實施例更在金屬導電層723上形成另一在電極結構72內的削光粗化層724,以及接著形成可具有抗蝕能力與黑化效果的第一黑化層725,為了減少與螢幕產生色偏的效果,亦可在第一黑化層725上形成另一黑化層,如圖示的第二黑化層726,具有加強抗蝕與黑化效果的功能。
在此實施例的疊構結構中,因為對外表面形成有削光粗化或是黑化的結構,因此具有降低或是避免基板70或是金屬導電層723反光的效果,同時減少和螢幕的色偏。
第六實施例:
圖7B顯示在製程中可將削光粗化結構(如圖7A,724)直接在最後一道加工,可以同時實現於基板與電極上。當執行最後一道加工時,實施例可利用額外塗佈紫外光膠或是有機-無機矽樹酯硬化層等材料實現此削光粗化結構,此方式產生的削光粗化層材質將與電極和基板材質不同。加工方式可以為比如電解、濺鍍、塗佈、壓印或沈積等的方式形成此削光粗化結構。
如圖7B所示,在基板70’上形成的電極結構72’中並未如圖7A所示在金屬導電層723上形成的削光粗化層724,而原本基板70’上也可不用先形成削光粗化層(如圖7A,701),而是直接在金屬導電層723上直接形成第一黑化層725’或可再加上第二黑化層726’,之後再於最後一道加工製程中,同時一次性地在基板70’與電極結構72’上形成削光粗化結構727。
上述各實施例中,以圖7A或圖7B為例,第一接著層721與/或第二接著層722可以是高分子、氧化物或金屬材料,或是其中材料的組合。詳細地說,第一接著層721中內含的高分子材料有 助於提升第一接著層721與基板70的附著性。第一接著層721與/或第二接著層722中內含的氧化物材料具有使接著層擁有抗反射、抗干涉、抗彩虹紋、抗磨耗、耐刮的特性。若第一接著層721中內含的金屬材料,則可以提升第一接著層721與第二接著層722之附著性之功效。
疊構中各層的製作材料中,高分子材料包含acrylic、PET、PEI、PPSU、PI、PEDOT、Polyaniline、Polypyrrole或是其中的複合材料組合。氧化物可為非晶或多晶的氧化物薄膜或是粉末結構。其中,氧化物的組成可為氧化鈦(titanium oxide)、氧化鉭(tantalum oxide)、氧化矽(silicon oxide)、氧化鋁(aluminum oxide)或是其中的複合材料組合。金屬可包含銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鎢、鈦、矽、鋅、錫、鐵和其他合金或是其中的複合材料組合。亦可以得到是高分子、金屬與氧化物兩種或是三種組合,如:金屬與氧化物的結合、高分子與金屬的結合、高分子與氧化物的組合或是金屬與氧化物與高分子的組合的複合材料。如果使用複合材料,高分子所佔的比例為10-90%,氧化物所佔的比例為10-90%,金屬所佔的比例為10-90%。氧化物也可以是多層的結構。
根據一實施例,前述氧化鈦的厚度可為900nm左右,而氧化矽的厚度可為100nm左右。第一接著層721與/或第二接著層722的厚度以0.001um與1um之間的範圍為佳;第一接著層與/或第二接著層722的721反射率需介於1%到50%的範圍,較佳為低於30%。此外,第一接著層721與/或第二接著層722亦可藉由加工方式,形成粗化,達到反射光消除的效果。形成第一接著層721與/或第二接著層722的方式如:(1)增加第一接著層濺鍍的能量,使接著層的材料轟入基材;(2)添加有色高分子如聚苯胺於接著層;或(3)將接著層材料蝕刻成多孔結構等。
金屬導電層723材料可為銅、金、銀、鋁、鎢、鐵、鎳、鉻、鈦、鉬、銦、錫或是其中的複合材料組合,而厚度則以0.001um 至5um之範圍為佳。
為了增加電極結構72的接著性與導電性,如果金屬導電層723是純金屬,與其相鄰的第二接著層722則可包含此純金屬超過50%的含量,而第一接著層721則可包含純金屬低於50%之含量的漸層結構。舉例說明,導電層723如果是純銅,第一接著層721則可為鎳銅鉻鐵合金,其組成為鎳:銅:鉻:鐵=60:30:10:0或鎳:銅:鉻:鐵=80:10:5:5。第一接著層721則亦可為鎳鎢合金,其組成為鎳:鎢=50:50。該第一接著層721可額外添加矽與磷等。第二接著層722則可為銅鎳鉻合金,其組成為銅:鎳:鉻=60:30:10。或銅鎳鎢合金,其組成為銅:鎳:鎢=60:20:20;第二接著層722亦可額外添加矽與磷等。
設於電極結構72內的削光粗化層724為一種削光粗化結構,可利用物理機械式粗化(滾軋、電漿蝕刻)或化學蝕刻的方式,以破壞性的方式提高其表面粗糙度,因此其中材質與金屬導電層723為相同材質。
根據削光粗化層(如圖7A,724)的結構設計,可額外延伸其結構,增加削光粗化層724而涵蓋於金屬導電層723上方,削光粗化層724的材料可以與金屬導電層723不同。如:(1)改變鍍膜條件,包含乾式鍍膜:濺鍍、蒸鍍等;或濕式鍍膜:電鍍、化鍍等,將削光粗化層724鍍製成不連續的島狀分佈而形成粗糙表面或是多孔結構;或是(2)先將削光粗化層724材料鍍製成平整的連續結構,利用物理機械式粗化(滾軋、電漿蝕刻)或化學蝕刻的方式,以破壞性的方式提高其表面粗糙度。利用增長的方式製作的削光粗化層724材料可以是為高分子、氧化物與金屬,可以與金屬導電層723相同;或是與第一黑化層725相同。
削光粗化層724可影響電極結構72表面粗糙度,具有抗光反射與增加光致或熱致抗蝕劑附著於電極結構72表面的能力,無需額外在觸控面板上增設防炫光處理膜,因此可以降低成本,同時 不影響到細線路的蝕刻。削光粗化層724較佳的表面粗糙度範圍為Ra=0.001um~0.2um,最佳的粗糙度為Ra=0.02um~0.1um。反映出的光學霧度應小於2。
前述第一與/或第二黑化層725/726材料可為銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鎢、鈦、矽、鋅、錫或鐵,或是其中的材料的組合。第一黑化層725與/或第二黑化層726的厚度以0.001um至1um之範圍為佳;第一黑化層725與/或第二黑化層726的反射率可介於1%到50%的範圍,較佳為低於30%。
上述所提的第二黑化層726為形成的另一黑化層,可披覆於第一黑化層725,可以提升抗蝕與黑化的能力,使增加整體結構的環境適應性,並且協助第一黑化層725調整整體電極的顏色色度與光反射能力。第二黑化層726材料可為氧化物、高分子、碳與其之混合物。氧化物則可為氧化矽、氧化鈦、氧化鋁與其之混合物。其中高分子可為acrylic(丙烯酸)、alkylbenzimidazole(烷基苯)混合物、烷基苯化合物、PET或有色有機物:PEDOT、聚苯胺或其混合物。
其中,第二黑化層726的混合物中,高分子的比例可為10-90%,氧化物的比例可為10-90%。第二黑化層726厚度以0.001um至1um之範圍為佳;第二黑化層的726反射率需介於1%到50%的範圍,較佳為低於30%。此外,第一黑化層725與第二黑化層726所產生的總體反射率應低於30%較佳。例如:當此裝置應用於顯示器,當螢幕關閉背光時,其反射率低於30%,色度座標紅綠軸(a/-a axis)低於-2,黃藍軸(b/-b axis)低於-4。尤其是有搭載偏光片的螢幕,其色度更偏向藍綠色,該搭載偏光片的螢幕其b值約-7。
因此,第一黑化層725可同時調整金屬細線本身金屬色,使與其搭配之金屬細線路本身顏色(如純銅金屬母材反射率>50%,L>90%,a<0.1,b>2)接近螢幕黑色矩陣(Black matrix:BM)之 顏色,減少對比色差。因為b值若大於1或反射率大於50%,則人眼很容易觀察到偏黃色的金屬反光。第一與第二黑化層725/726材料本身的色度可因為材料厚度改變。第二黑化層726可調整所覆蓋的第一黑化層725的色度,使其更接近於螢幕的黑色矩陣的顏色,同時擁有抗色偏、抗反射、抗疊紋干涉、抗彩虹紋、抗磨耗、耐刮的特性。
然而,揭露書所載內容係在電極結構中提供一種形成粗化降低反射光的一特定實施例,本發明並未受限於揭露書所載的各種實施例中。
第七實施例:
再一實施例如圖8所示,此例顯示本發明基板與電極結構應用在一個觸控面板內的實施例示意圖。
除於基板之一表面形成削光粗化結構的實施例之外,此例更顯示基板80的上下表面皆形成有削光粗化結構,如第一削光粗化層801與第二削光粗化層802,可以利用化學蝕刻(硫酸、高錳酸等)、機械物理或電漿清潔(如滾軋、離子束、電暈、大氣電漿)等方式形成。
形成於基板80上表面第一削光粗化層801上方的第一電極結構82與形成於下方的第二電極結構84可為相同的結構,結構描述可參考圖7A或圖7B。第一電極結構82與第二電極結構84內具有可以抗色偏、抗反射、抗疊紋干涉、抗彩虹紋、抗磨耗、耐刮的結構,如接著層、黑化層、削光粗化結構等,實施例可參閱圖7A或圖7B的描述。基板80向外的表面上形成有抗基板80反光的第一削光粗化層801,第二削光粗化層802則是可以降低或避免由第二電極結構84所形成的金屬反光,因此在外部(如圖示之上方)觀看時,可以因為金屬反光大幅降低而改善視覺效果,增加人眼的舒適度,具有有效降低元件厚度與減少疊紋干涉現象的功用。
由基板80、電極結構82/84形成觸控面板裝置,此裝置與其他元件結合組合觸控顯示面板裝置時,如圖所示,可以光學膠811,812作為接著劑。舉例來說,基板80、電極結構82/84形成的觸控面板裝置以光學膠811與上方光學組件組合,如圖示的透明基板803與相關光學元件,再可以光學膠812與液晶顯示模組804(此例為下方)結合。若前述基材80與電極結構82/84之組合的表面上形成有削光粗化結構,當與其他組件結合時,填入光學膠811,812時,光學膠811,812可填補表面粗化結構的隙縫,可降低因為粗化所提升透光區的霧度,增加透光區的透光率。
然而,貼上光學膠811,812後,形成於基板80表面的第一削光粗化層801與第二削光粗化層802的粗糙度可能因為光學膠811,812的關係而降低人眼於透光區的霧度(Haze)感。此外,因為光學膠811,812材質可與基板80接近,且折射率差異較小,當填補於觸控面板裝置上的粗糙面時,不僅可增加基板80透光區的透光度,亦可額外使抗蝕黑化層的顏色更偏於純黑或是與螢幕的黑色矩陣更類似的色度,降低因霧化產生的白霧效果,且不影響電極上削光粗化層效果,以有效遮蔽金屬網格,提升人眼舒適度。
值得一提的是,本發明不同於一般在基板上鍍上折射率比較低的薄膜材料,也就是抗反射膜,可以提升基板穿透率的方式,根據本發明所採用的光學膠的應用中,當粗化了基板(如PET)表面時,覆蓋光學膠可以填補表面的粗化結構外,更可降低因為粗化提升霧度。舉例來說,光學膠與面板裝置之玻璃的折射率都可能低於PET,因此可提昇穿透率。上述各結構數據如,表面玻璃折射率:1.53;光學膠折射率:1.46-1.47,光學級PET折射率:1.62。
電極結構的實施態樣可以不受限於上述圖式中,以下各圖顯示不同的電極結構實施例,其中所載的接著層、金屬導電層、削光粗化層與黑化層的材料、製作方法與疊構關係如上述各實施例 所載,在此並不贅述。
在圖9所示之一實施例中,基板90表面上有降低反光的削光粗化結構,如所示的削光粗化層901,上方形成電極結構,實施例顯示電極結構主要元件可參見上述圖7A、圖7B與圖8,而實際實施也不限於上述結構,其中的金屬導電層923直接被侵蝕或加工形成削光粗化結構,形成削光粗化層,使得接續的結構也形成粗糙面,比如第一黑化層924與第二黑化層925都隨著金屬導電層923的削光粗化結構形成粗糙面。
或如圖10所示的電極結構實施例,在基板90表面的削光粗化層901上形成的電極結構中,金屬導電層923’上形成的第一黑化層924’直接以蝕刻或加工而被粗化,形成具有粗糙表面的黑化層,也就是前述的削光粗化結構由黑化層經加工直接形成。其中,此第一黑化層924’係以電解、濺鍍、沈積或塗佈方法形成於金屬導電層923’上。此粗糙表面係於一黑化層924’之表面蝕刻或加工後形成,此具有粗糙表面的第一黑化層924’透過表面結構將自金屬導電層923’可將自金屬導電層923’反射形成的反光散射掉,更可進一步降低反光量。
接著,更可於具有粗糙表面的第一黑化層924’上形成另一黑化層,如所示的第二黑化層925’,同樣隨著第一黑化層924’的表面結構形成粗糙面。
再如圖11所示的實施例,電極結構中的金屬導電層923”上第一黑化層924”不變,而直接蝕刻或加工第二黑化層925”,使得其表面粗化形成粗糙面。此具有粗糙表面的第二黑化層925”接續形成於第一黑化層924”之表面上,透過表面結構將自金屬導電層923”反射形成的反光散射掉,並降低反光量。
在製造兩層黑化層的步驟中,第一黑化層924”係以電解、濺鍍、沈積或塗佈方法形成於金屬導電層923”之上;第二黑化層925”係以電解、濺鍍、沈積或塗佈方法形成於第一黑化層924” 之上,兩者有類似的製作方式。
在圖11所示的實施例中,電極結構中各元件材料與其組成可參閱以上各實施例所載,此例之第一或第二黑化層的材料組合、厚度、反射率要求亦可參閱以上各實施例所描述的內容。
是以,本發明提出的觸控面板裝置,其中電極結構不同於習知的金屬網格觸控面板在銅層上方鍍製一層黑化層的降低金屬反光的處理,結構中利用疊構與材料設計,除了可以消除金屬與塑膠基板的反光問題,更可有效降低觸控面板的厚度,且不影響透光區的霧度;同時,不影響銅導電層的導電率,兼具有極佳的耐候性,可在高溫鹽浴的環境下展現極佳的壽命。
以上所述僅為本創作之較佳可行實施例,凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本創作之涵蓋範圍。
30‧‧‧基板
32‧‧‧電極結構
301‧‧‧金屬導電層
302‧‧‧削光粗化層
303‧‧‧黑化層

Claims (22)

  1. 一種電極結構,包括:一金屬導電層,為該電極結構之導電結構;一黑化層,用以吸收射向該電極結構的光線,以消除由該金屬導電層產生的反光,並減少與螢幕色偏;一削光粗化結構,形成於該電極結構中,包括形成於該金屬導電層之表面上或該黑化層的表面上,該削光粗化結構透過表面結構將進入該電極結構的光線,或自該金屬導電層反射形成的反光散射掉,且同時抗疊紋干擾。
  2. 如請求項1所述的電極結構,其中當該削光粗化結構接續形成於該金屬導電層之表面上時,該削光粗化結構係於該金屬導電層之表面蝕刻或加工後形成,該削光粗化結構材質與該金屬導電層相同。
  3. 如請求項1所述的電極結構,其中當該削光粗化結構接續形成於該金屬導電層之表面上時,該削光粗化結構係為於該金屬導電層上形成一個具有表面結構的削光粗化層,該削光粗化結構材質與該金屬導電層不同。
  4. 如請求項1所述的電極結構,其中當該削光粗化結構形成於該黑化層的表面上時,該削光粗化結構係於該黑化層之表面蝕刻或加工後形成,該削光粗化結構材質與該黑化層相同。
  5. 如請求項1所述的電極結構,其中當該削光粗化結構形成於該黑化層的表面上時,該削光粗化結構係為於該黑化層上形成一個具有表面結構的削光粗化層,該削光粗化結構材質與該黑化層不同。
  6. 如請求項5所述的電極結構,其中該黑化層之表面上更形成另一黑化層,以增加抗蝕、降低螢幕的色偏與提升黑化的能力。
  7. 如請求項1至6其中之一所述的電極結構,其中該黑化層或該另一黑化層係以電解、濺鍍、沈積或塗佈方法形成。
  8. 如請求項7所述的電極結構,其中該黑化層或該另一黑化層的隨著該削光粗化結構亦形成粗糙面。
  9. 如請求項8所述的電極結構,其中該黑化層或該另一黑化層的材料為銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鎢、鈦、矽、鋅、錫或鐵,或是其中材料的組合;該黑化層或該另一黑化層的厚度範圍為0.001um至1um;該黑化層或該另一黑化層的反射率範圍介於1%到50%。
  10. 如請求項1至6其中之一所述的電極結構,其中該電極結構係形成於一基板上。
  11. 如請求項10所述的電極結構,其中該基板之表面形成有削光粗化結構,該削光粗化結構係於該基板之表面蝕刻或加工後形成,該削光粗化結構材質與該基板相同。
  12. 如請求項10所述的電極結構,其中該削光粗化結構係為於該基板上形成一個具有表面結構的削光粗化層,該削光粗化結構材質與該基板不同。
  13. 如請求項10所述的電極結構,更包括一接著層,該接著層形成於該金屬導電層與該基板之間,該電極結構透過該接著層與該基板結合,用以提升該電極結構與基板的接著性。
  14. 如請求項13所述的電極結構,其中該接著層與該金屬導電層之間再形成一提升附著性的另一接著層。
  15. 如請求項14所述的電極結構,其中該接著層或該另一接著層為高分子、氧化物或金屬材料,或是其中材料的組合;該接著層或該另一接著層的厚度範圍為0.001um至1um;該接著層或該另一接著層的反射率範圍為1%到50%。
  16. 一種面板裝置,包括:一基板,至少具有一表面;以及一或多個電極結構,形成於該表面上,其中該電極結構包括:一金屬導電層,為該電極結構之導電結構; 一黑化層,用以吸收射向該電極結構的光線,以消除由該金屬導電層產生的反光,並減少與螢幕色偏;一削光粗化結構,形成於該電極結構中,包括形成於該金屬導電層之表面上或該黑化層的表面上,該削光粗化結構透過表面結構將進入該電極結構的光線,或自該金屬導電層反射形成的反光散射掉。
  17. 如請求項16所述的面板裝置,其中該基板之表面形成有削光粗化結構。
  18. 如請求項16所述的面板裝置,其中該基板與該一或多個電極結構之組合與該面板裝置內其他組件結合時,填入光學膠。
  19. 如請求項18所述的面板裝置,其中該光學膠用以填補該基板與該一或多個電極結構的表面的削光粗化結構的隙縫,以降低因為粗化所提升透光區的霧度,增加透光區的透光率。
  20. 一種面板裝置,包括:一基板,至少具有一表面;以及一或多個電極結構,形成於該表面上,其中該電極結構包括:一金屬導電層,為該電極結構之導電結構;一黑化層,用以吸收射向該電極結構的光線,以消除由該金屬導電層產生的反光,並減少與螢幕色偏;一削光粗化結構,同時形成於該一或多個電極結構與該基板之表面上,該削光粗化結構透過表面結構將進入該電極結構與該基板的光線反射形成的反光散射掉。
  21. 如請求項20所述的面板裝置,其中該電極結構與該基板表面上的削光粗化結構係以塗佈紫外光膠或是有機-無機矽樹酯硬化層形成。
  22. 如請求項20所述的面板裝置,其中該電極結構與該基板表面上的削光粗化結構係以電解、濺鍍、塗佈、壓印或沈積的方式形成。
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