TW201627845A - 具有金屬網格的透明導電結構 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有金屬網格的透明導電結構。此透明導電結構包含透明基板、第一金屬網格結構、第一透明絕緣層、第二金屬網格結構及第二透明絕緣層。透明基板具有上表面及相對於上表面的下表面。第一金屬網格結構設置於透明基板的上表面。第一透明絕緣層包圍第一金屬網格結構及覆蓋透明基板的上表面。第二金屬網格結構設置於透明基板的下表面。第二透明絕緣層包圍第二金屬網格結構及覆蓋透明基板的下表面。

Description

具有金屬網格的透明導電結構
本發明係關於一種具有金屬網格的透明導電結構，特別是關於一種具有透明絕緣膜的透明導電結構，以隔絕環境中水氣，避免水氣接觸第一及第二金屬網格結構。
在過去，一般觸控面板多半係以銦錫氧化物(ITO)作為透明導電材料。然而，相較於金屬的電阻值，ITO的面電阻值(150~400Ω/□)及線電阻值(10,000~50,000Ω/□)均較高。當觸控面板面積愈大時，觸控面板的總表面電阻亦增加。如此一來，便導致觸控面板的反應速度降低，或產生靈敏度不佳的情況。因此，以銀作為導電材料所製成具有金屬網格的觸控面板已逐漸取代傳統的ITO觸控面板。
雖然銀具有極小的電阻值，但是銀本身較有較大的化學活性，因此容易與環境中的水氣作用解離出銀離子。這些銀離子會遷移，甚至造成鄰近導線的短路，致使觸控面板電性失效。
因此，目前亟需一種新的透明導電結構，以解決傳 統透明導電結構所產生的缺失。
為解決傳統透明導電結構所產生的銀離子遷移現象，本發明之實施例所提供一種透明導電結構可用以解決長久以來具有金屬網格的透明導電結構所遇到的問題。
本發明之一態樣在於提供一種具有金屬網格的透明導電結構。此透明導電結構包含透明基板、第一金屬網格結構、第一透明絕緣層、第二金屬網格結構及第二透明絕緣層。
透明基板具有上表面及相對於上表面的下表面。第一金屬網格結構設置於透明基板的上表面。第一透明絕緣層包圍第一金屬網格結構及覆蓋透明基板的上表面。第二金屬網格結構設置於透明基板的下表面。第二透明絕緣層包圍第二金屬網格結構及覆蓋透明基板的下表面。
100、200、300、400‧‧‧透明導電結構
110、210、310、410‧‧‧透明基板
112、212、312、412‧‧‧上表面
114、214、314、414‧‧‧下表面
120、220、320、420‧‧‧第一金屬網格結構
130、230、330、430‧‧‧第一透明絕緣層
140、240、340、440‧‧‧第二金屬網格結構
150、250、350、450‧‧‧第一透明絕緣層
260、480‧‧‧透明保護層
270、490‧‧‧防爆膜
316、416‧‧‧第一區
318、418‧‧‧第二區
360、460‧‧‧第一不透明絕緣層
370、470‧‧‧第二不透明絕緣層
A-A’、B-B'‧‧‧剖面線
第1A圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構100的上視圖；第1B圖係沿第1A圖的A-A’剖面線所繪示的透明導電結構100的剖面圖；第2圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構200的剖面圖；第3A圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明 導電結構300的上視圖；第3B圖係沿第3A圖的B-B’剖面線所繪示的透明導電結構300的剖面圖；以及第4圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構400的剖面圖。
接著以實施例並配合圖式以詳細說明本發明，在圖式或描述中，相似或相同的部分係使用相同之符號或編號。在圖式中，實施例之形狀或厚度可能擴大，以簡化或方便標示，而圖式中元件之部分將以文字描述之。可瞭解的是，未繪示或未描述之元件可為熟習該項技藝者所知之各種樣式。
本文所使用之術語僅是用於描述特定實施例之目的且不意欲限制本發明。如本文所使用，單數形式"一"(a、an)及"該"(the)意欲亦包括複數形式，除非本文另有清楚地指示。應進一步瞭解，當在本說明書中使用時，術語"包含"(comprises及/或comprising)指定存在所述之特徵、整數、步驟、運作、元件及/或組份，但並不排除存在或添加一或多個其它特徵、整數、步驟、運作、元件、組份及/或其群組。本文參照為本發明之理想化實施例(及中間結構)之示意性說明的橫截面說明來描述本發明之實施例。如此，吾人將預期偏離該等說明之形狀之由於(例如)製造技術及/或容差的改變。因此，不應將本發明之實施例理解為限於本文 所說明之特定區域形狀，而將包括起因於(例如)製造之形狀改變，且該等圖中所說明之區域本質上為示意性的，且其形狀不意欲說明設備之區域的實際形狀且不意欲限制本發明之範疇。
為解決傳統透明導電結構所產生的銀離子遷移現象，本發明之實施例所提供一種透明導電結構具有包覆金屬網格結構的透明絕緣層，其能隔絕環境中水氣，以避免水氣接觸金屬網格結構，可有效解決長久以來具有金屬網格的透明導電結構所遇到的問題。
第1A圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構100的上視圖。在第1A圖中，透明導電結構100包含透明基板110及第一金屬網格結構120。
接著，請參考第1B圖。第1B圖係沿第1A圖的A-A’剖面線所繪示的透明導電結構100的剖面圖。在第1B圖中，透明導電結構100包含透明基板110、第一金屬網格結構120、第一透明絕緣層130、第二金屬網格結構140及第二透明絕緣層150。
透明基板110具有上表面112及相對於上表面112的下表面114。根據本發明之實施例，透明基板110為剛性基板或可撓性基板。根據本發明之實施例，剛性基板包含玻璃、玻璃纖維或硬塑膠。根據本發明之實施例，可撓性基板包含聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、三醋酸纖維(TAC)或其組合。根據本發明之實施例，透明基板110的厚度為50~125微米。
第一金屬網格結構120設置於透明基板110的上表面112。根據本發明之實施例，第一金屬網格結構120之材料為銅、銀或其組合。根據本發明之實施例，第一金屬網格結構120之厚度為0.8~1.2微米。
在本發明之一實施例中，形成第一金屬網格結構120的步驟包含形成一第一金屬層及圖案化該第一金屬層。首先，於透明基板110的上表面112上形成第一金屬層。根據本發明之一實施例，形成第一金屬層的方法包含物理氣相沉積法(PVD)或化學氣相沉積法(CVD)。
接著，藉由微影製程，使第一金屬層圖案化形成第一金屬網格結構120。在本發明之一實施例中，圖案化第一金屬層的方法包含乾蝕刻法或濕蝕刻法。
第一透明絕緣層130包圍第一金屬網格結構120及覆蓋透明基板110的上表面112。根據本發明之實施例，第一透明絕緣層130之材料為光學膠(optical clear adhesive，OCA)。根據本發明之實施例，光學膠為透明壓克力膠(transparent acrylic adhesive)。根據本發明之實施例，第一透明絕緣層130之厚度為50~300微米，較佳為50~125微米。
在本發明之一實施例中，形成第一透明絕緣層130的方法包含直接塗佈透明絕緣材料於第一金屬網格結構120及接觸透明基板110的上表面112上。在此實施例中，透明絕緣材料係直接包圍第一金屬網格結構120及覆蓋透明基板110的上表面112，使得在第一透明絕緣層130與第 一金屬網格結構120及透明基板110的上表面112之間無存在其他結構及空隙，因此環境中的水氣無法滲透或穿透第一透明絕緣層130，更無法與第一金屬網格結構120作用產生銀離子遷移現象。
第二金屬網格結構140設置於透明基板110的下表面114。根據本發明之實施例，第二金屬網格結構140之材料為銅、銀或其組合。根據本發明之實施例，第二金屬網格結構140之厚度為0.8~1.2微米。
在本發明之一實施例中，形成第二金屬網格結構140的步驟包含形成一第二金屬層及圖案化該第二金屬層。首先，於透明基板110的下表面114上形成第二金屬層。根據本發明之一實施例，形成第二金屬層的方法包含物理氣相沉積法(PVD)或化學氣相沉積法(CVD)。
接著，藉由微影製程，使第二金屬層圖案化形成第二金屬網格結構140。在本發明之一實施例中，圖案化第二金屬層的方法包含乾蝕刻法或濕蝕刻法。
第二透明絕緣層150包圍第二金屬網格結構140及覆蓋透明基板110的下表面114。根據本發明之實施例，第二透明絕緣層150之材料為光學膠(optical clear adhesive，OCA)。根據本發明之實施例，光學膠為透明壓克力膠(transparent acrylic adhesive)。根據本發明之實施例，第二透明絕緣層150之厚度為50~300微米，較佳為100~300微米。
在本發明之一實施例中，形成第二透明絕緣層150 的方法包含直接塗佈透明絕緣材料於第二金屬網格結構140及接觸透明基板110的下表面114上。在此實施例中，透明絕緣材料係直接包圍第二金屬網格結構140及覆蓋透明基板110的下表面114，使得在第二透明絕緣層150與第二金屬網格結構140及透明基板110的下表面114之間無存在其他結構及空隙，因此環境中的水氣無法滲透或穿透第二透明絕緣層150，更無法與第二金屬網格結構140作用產生銀離子遷移現象。
第2圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構200的剖面圖。在第2圖中，透明導電結構200包含透明基板210、第一金屬網格結構220、第一透明絕緣層230、第二金屬網格結構240、第二透明絕緣層250及透明保護層260。
透明基板210具有上表面212及相對於上表面212的下表面214。根據本發明之實施例，透明基板210與第1B圖的透明基板110的材料種類與厚度範圍相同。
第一金屬網格結構220設置於透明基板210的上表面112。根據本發明之實施例，第一金屬網格結構220與第1B圖的第一金屬網格結構120的材料種類與厚度範圍相同。
根據本發明之實施例，第2圖中的第一金屬網格結構220的形成方法與第1B圖中的第一金屬網格結構220的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第一透明絕緣層230包圍第一金屬網格結構220及 覆蓋透明基板210的上表面212。根據本發明之實施例，第一透明絕緣層230與第1B圖的第一透明絕緣層130的材料種類與厚度範圍相同。根據本發明之實施例，第2圖中的第一透明絕緣層230的形成方法與第1B圖中的第一透明絕緣層230的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
根據本發明之實施例，在第2圖中的第一透明絕緣層230之上更包含一保護蓋板(圖未繪示)，其材料可為玻璃或塑膠材質。
第二金屬網格結構240設置於透明基板210的下表面214。根據本發明之實施例，第二金屬網格結構240與第1B圖的第二金屬網格結構140的材料種類與厚度範圍相同。
根據本發明之實施例，第2圖中的第二金屬網格結構240的形成方法與第1B圖中的第二金屬網格結構240的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二透明絕緣層250包圍第二金屬網格結構240及覆蓋透明基板210的下表面214。根據本發明之實施例，第二透明絕緣層250與第1B圖的第二透明絕緣層150的材料種類與厚度範圍相同。根據本發明之實施例，第2圖中的第二透明絕緣層250的形成方法與第1B圖中的第二透明絕緣層250的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
透明保護層260係覆蓋第二透明絕緣層250。在本發明之一實施例中，第二透明絕緣層250及透明保護層260構成防爆膜270。根據本發明之實施例，透明保護層260 包含聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、三醋酸纖維(TAC)或其組合。根據本發明之實施例，透明保護層260之厚度為50~125微米。
在本發明之一實施例中，第二透明絕緣層250係先形成於第二金屬網格結構240及透明基板210的下表面214上，接著透明保護層260再貼附於第二透明絕緣層250上。在本發明之另一實施例中，第二透明絕緣層250與透明保護層260係先構成防爆膜270，接著再將防爆膜270直接貼附於第二金屬網格結構240及透明基板210的下表面214上。由於透明保護層260係由高分子材料所製成，因此透明保護層260與第二透明絕緣層250可構成防爆膜270，並且增加透明導電結構200的安全性。
第3A圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構300的上視圖。在第3A圖中，透明導電結構300包含透明基板310及第一金屬網格結構320。透明基板310具有第一區316及與第一區316鄰接的第二區318。第一金屬網格結構320主要位於透明基板310的第一區316。
接著，請參考第3B圖。第3B圖係沿第3A圖的B-B’剖面線所繪示的透明導電結構300的剖面圖。在第3B圖中，透明導電結構300包含透明基板310、第一金屬網格結構320、第一透明絕緣層330、第二金屬網格結構340、第二透明絕緣層350、第一不透明絕緣層360及第二不透明絕緣層370。
透明基板310具有上表面312及相對於上表面312 的下表面314。根據本發明之實施例，透明基板310與第1B圖的透明基板110的材料種類與厚度範圍相同。
第一金屬網格結構320設置於透明基板310的第一區316的上表面312。根據本發明之實施例，第一金屬網格結構320與第1B圖的第一金屬網格結構120的材料種類與厚度範圍相同。
在本發明之一實施例中，第3B圖中的第一金屬網格結構320的形成方法與第1B圖中的第一金屬網格結構120的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第一透明絕緣層330包圍第一金屬網格結構320及覆蓋透明基板310的第一區316的上表面312。根據本發明之實施例，第一透明絕緣層330與第1B圖的第一透明絕緣層130的材料種類與厚度範圍相同。在本發明之一實施例中，第3B圖中的第一透明絕緣層330的形成方法與第1B圖中的第一透明絕緣層130的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第一不透明絕緣層360覆蓋透明基板310的第二區318的上表面312，且鄰接第一透明絕緣層330。根據本發明之實施例，第一不透明絕緣層360的材料為環氧丙烯酸樹脂或丙烯酸單體。根據本發明之實施例，第一不透明絕緣層360的厚度與第一透明絕緣層330的厚度相同。
在本發明之一實施例中，第3B圖中的第一不透明絕緣層360的形成方法與第一透明絕緣層330的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二金屬網格結構340設置於透明基板310的第一區316的下表面314。根據本發明之實施例，第二金屬網格結構340與第1B圖的第二金屬網格結構140的材料種類與厚度範圍相同。
在本發明之一實施例中，第3B圖中的第二金屬網格結構340的形成方法與第1B圖中的第二金屬網格結構140的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二透明絕緣層350包圍第二金屬網格結構340及覆蓋透明基板310的第一區316的下表面314。根據本發明之實施例，第二透明絕緣層350與第1B圖的第二透明絕緣層150的材料種類與厚度範圍相同。在本發明之一實施例中，第3B圖中的第二透明絕緣層350的形成方法與第1B圖中的第二透明絕緣層150的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二不透明絕緣層370覆蓋透明基板310的第二區318的下表面314，且鄰接第二透明絕緣層350。根據本發明之實施例，第二不透明絕緣層370的材料為環氧丙烯酸樹脂或丙烯酸單體。根據本發明之實施例，第二不透明絕緣層370的厚度與第二透明絕緣層350的厚度相同。
在本發明之一實施例中，第3B圖中的第二不透明絕緣層370的形成方法與第二透明絕緣層350的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第4圖係根據本發明之實施例所繪示的一種透明導電結構400的剖面圖。在第4圖中，透明導電結構400 包含透明基板410、第一金屬網格結構420、第一透明絕緣層430、第二金屬網格結構440、第二透明絕緣層450、第一不透明絕緣層460、第二不透明絕緣層470及透明保護層480。
透明基板410具有上表面412及相對於上表面412的下表面414。透明基板410具有第一區416及與第一區416鄰接的第二區418。第一金屬網格結構420主要位於透明基板410的第一區416的上表面412，且第二金屬網格結構440主要位於透明基板410的第一區416的下表面414。
根據本發明之實施例，透明基板410與第1B圖的透明基板110的材料種類與厚度範圍相同。
第一金屬網格結構420設置於透明基板410的第一區416的上表面412。根據本發明之實施例，第一金屬網格結構420與第1B圖的第一金屬網格結構120的材料種類與厚度範圍相同。
在本發明之一實施例中，第4圖中的第一金屬網格結構420的形成方法與第1B圖中的第一金屬網格結構120的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第一透明絕緣層430包圍第一金屬網格結構420及覆蓋透明基板410的第一區416的上表面412。根據本發明之實施例，第一透明絕緣層430與第1B圖的第一透明絕緣層130的材料種類與厚度範圍相同。在本發明之一實施例中，第4圖中的第一透明絕緣層430的形成方法與第1B圖中的第一透明絕緣層130的形成方法相同，故在此不另加 以贅述。
第一不透明絕緣層460覆蓋透明基板410的第二區418的上表面412，且鄰接第一透明絕緣層430。根據本發明之實施例，第一不透明絕緣層460與第3B圖的第一不透明絕緣層360的材料種類與厚度範圍相同。
在本發明之一實施例中，第4圖中的第一不透明絕緣層460的形成方法與第一透明絕緣層430的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二金屬網格結構440設置於透明基板410的第一區416的下表面414。根據本發明之實施例，第二金屬網格結構440與第1B圖的第二金屬網格結構140的材料種類與厚度範圍相同。
在本發明之一實施例中，第4圖中的第二金屬網格結構440的形成方法與第1B圖中的第二金屬網格結構140的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二透明絕緣層450包圍第二金屬網格結構440及覆蓋透明基板410的第一區416的下表面414。根據本發明之實施例，第二透明絕緣層450與第1B圖的第二透明絕緣層150的材料種類與厚度範圍相同。在本發明之一實施例中，第4B圖中的第二透明絕緣層450的形成方法與第1B圖中的第二透明絕緣層150的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
第二不透明絕緣層470覆蓋透明基板410的第二區418的下表面414，且鄰接第二透明絕緣層450。根據本發 明之實施例，第二不透明絕緣層470與第3B圖的第二不透明絕緣層370的材料種類與厚度範圍相同。在本發明之一實施例中，第4圖中的第二不透明絕緣層470的形成方法與第二透明絕緣層450的形成方法相同，故在此不另加以贅述。
透明保護層480係覆蓋第二透明絕緣層450及第二不透明保護層470。在本發明之一實施例中，第二透明絕緣層450、第二不透明保護層470及透明保護層480構成防爆膜490。根據本發明之實施例，透明保護層480與第2圖的透明保護層260的材料種類與厚度範圍相同。
為解決傳統透明導電結構的製造方法所產生的銀離子遷移現象，本發明之實施例所提供一種透明導電結構具有包覆金屬網格結構的透明絕緣層，其能隔絕環境中水氣，以避免水氣接觸金屬網格結構。藉由透明絕緣層本身的防水及絕緣的特性，使得環境中的水氣無法滲透或穿透透明絕緣層，更無法與金屬網格結構作用產生銀離子遷移現象。
另一方面，由於透明保護層係由高分子材料所製成，因此透明保護層與第二透明絕緣層可構成防爆膜，並且增加透明導電結構的安全性。
雖然本發明之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。
100‧‧‧透明導電結構
110‧‧‧透明基板
112‧‧‧上表面
114‧‧‧下表面
120‧‧‧第一金屬網格結構
130‧‧‧第一透明絕緣層
140‧‧‧第二金屬網格結構
150‧‧‧第一透明絕緣層

Claims (10)

  1. 一種具有金屬網格的透明導電結構，包含：一透明基板，具有一上表面及相對於該上表面的一下表面；一第一金屬網格結構，設置於該透明基板的該上表面；一第一透明絕緣層，包圍該第一金屬網格結構及覆蓋該透明基板的該上表面；一第二金屬網格結構，設置於該透明基板的該下表面；以及一第二透明絕緣層，包圍該第二金屬網格結構及覆蓋該透明基板的該下表面。
  2. 如請求項1所述之透明導電結構，其中該第一透明絕緣層、該第二透明絕緣層或其組合之材料為一光學膠(optical clear adhesive，OCA)。
  3. 如請求項1所述之透明導電結構，其中該第一透明絕緣層及該第二透明絕緣層之厚度各自獨立為50~300微米。
  4. 如請求項1所述之透明導電結構，其中該第一金屬網格結構及該第二金屬網格結構之厚度各自獨立為0.8~1.2微米。
  5. 如請求項1所述之透明導電結構，更包含一第一防爆膜包圍該第二金屬網格結構及覆蓋該透明基板的該下表面。
  6. 如請求項5所述之透明導電結構，其中該第一防爆膜包含該第二透明絕緣層及一第一透明保護層，該第一透明保護層覆蓋該第二透明絕緣層。
  7. 如請求項1所述之透明導電結構，其中該第一透明絕緣層包圍該第一金屬網格結構及覆蓋該透明基板的一第一區的該上表面；及該第二透明絕緣層包圍該第二金屬網格結構及覆蓋該透明基板的該第一區的該下表面。
  8. 如請求項7所述之透明導電結構，更包含一第一不透明絕緣層及一第二不透明絕緣層，該第一不透明絕緣層覆蓋該透明基板的一第二區的該上表面，且鄰接該第一透明絕緣層；及該第二不透明絕緣層覆蓋該透明基板的該邊緣區的該下表面，且圍繞該第二透明絕緣層。
  9. 如請求項7所述之透明導電結構，更包含一第二防爆膜包圍該第二金屬網格結構及覆蓋該透明基板的該下表面。
  10. 如請求項9所述之透明導電結構，其中該第二防爆膜包含該第二透明絕緣層、該第二絕緣層及一第二透明保護層，該第二透明保護層覆蓋該第二透明絕緣層及該第二絕緣層。
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