TW201823816A - 可拉伸式觸控螢幕、製造可拉伸式觸控螢幕的方法和顯示裝置 - Google Patents

可拉伸式觸控螢幕、製造可拉伸式觸控螢幕的方法和顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本揭露為一種可拉伸式觸控螢幕、一種製造可拉伸式觸控螢幕的方法和一種顯示裝置。使用具有高彈性恢復力的材料作為基板，並通過在其上形成凹槽來確定形成觸控電極的區域之後，通過用奈米線填充該些凹槽來形成觸控電極。因此，能夠維持基板的彈性恢復力和奈米線之間的電性連接，使得儘管向任何方向拉伸，觸控電極都不會破裂或斷裂，並且由於電阻沒有增加而可以提供可靠的可拉伸式觸控螢幕。

Description

可拉伸式觸控螢幕、製造可拉伸式觸控螢幕的方法和顯示裝置
本發明涉及一種觸控螢幕。更具體地說，本發明涉及在隨機伸長下具有操作可靠性的可拉伸式觸控螢幕，及其製造方法和包含其的顯示裝置。
顯示裝置的代表性示例包含液晶顯示器（LCD）、有機發光二極體（OLED）、電漿顯示面板（PDP）、量子點顯示器、場致發射顯示器（FED）、電泳顯示器（EPD）等。所有這些顯示器都包含作為不可缺少的組成部分，一平坦的顯示面板來顯示圖像，而平坦的顯示面板具有一個配置，為其中一對透明絕緣基板通過固有的發光層、偏振層或其他光學材料層接合，使得基板彼此面對。
因此，通過省略光源可以減輕重量，並且呈現各種顏色，有機發光二極體顯示器已經引起了很大的關注。
另外，根據最近的顯示裝置的尺寸的增加，能夠減小共享區域的配置的需求也在增加。這種需求加速了可撓性顯示裝置的需求。
因此，隨著顯示裝置的厚度逐漸減小，正在開發可撓性顯示裝置並且根據需要修改成多種形式。例如，這些顯示裝置包含可彎曲或可滾動的顯示裝置，以可向任何方向拉伸的可拉伸式顯示裝置。
同時，顯示裝置還需要進一步包含具有簡單顯示功能的觸控螢幕，以及增加觸控感應的功能以滿足特定的用戶需求。
迄今為止已知的觸控螢幕利用了堅硬且易受衝擊影響的透明電極作為觸控電極。因此，當這種觸控螢幕應用於可撓性顯示裝置時，觸控電極可能會因受到一定的壓力而裂開或斷裂，從而導致電阻增加或者嚴重者觸控失敗。具體地，觸控電極沿發送或接收方向縱向地設置，使得它們彼此電性連接，或者被設置成被分成需要彼此連接的預定圖案。在前一種情況下，用觸控螢幕實現的可拉伸式顯示裝置，容易受到單向拉伸引起的縱向應力而隨時破裂。在後一種情況下，在電極之間的連接部分發生隔離或破裂。因此，其結構不適用於可拉伸式顯示裝置，因為電性連接很容易被切斷。
因此，正在研究即使在各種可撓性顯示裝置中，也具有優異可靠性的觸控螢幕。
因此，本發明涉及一種可拉伸式觸控螢幕、其製造方法以及使用其的顯示裝置，其實質上消除了由於現有技術的限制和缺點而導致的一個或多個問題。
本發明的一個目的是提供一種可拉伸式觸控螢幕和一種包含其之顯示裝置，其可通過改變用於構成觸控螢幕的基板和電極的材料及其形成方法，在隨機伸長後容易地恢復到原始狀態，並在拉伸狀態下展現電極的可靠性，以及提供一種製造其之方法。
本發明的其它優點、目的和特徵將在下面的描述中部分地闡述，並且對於本領域的通常知識者來說在研究以下內容時將變得顯而易見，或者可以從實踐中獲悉本發明。本發明的目的和其它優點可以通過在說明書和申請專利範圍以及圖式中特別指出的結構來實現和獲得。
為了實現這些目的和其他優點，並根據本發明的目的，如在此具體化和概括描述的，一種可拉伸式觸控螢幕，包含：具有楊式係數為100MPa(megapascal)至200MPa的一基板；通過從該基板的一第一表面去除一預定厚度而定義的多個第一凹槽；包含填充該些第一凹槽的多個奈米線的多個第一電極；以及覆蓋該第一電極的一保護膜。
該基板可以是一矽基薄膜（silicone-based film）或一聚氨酯基薄膜（polyurethane-based film）。
該些第一凹槽可以彼此平行並且可以沿著該基板的一側的一方向設置。
另外，該保護膜可以是用於平坦化一表面的一有機薄膜。
另外，可拉伸式觸控螢幕可以更包含沿與該保護膜上的該些第一電極交叉的一方向設置的多個第二電極；以及不與該些第二電極重疊的多個第一連接電極，該些第一連接電極將該些第一電極彼此相鄰地電性連接，並沿與該些第二電極交叉的一方向設置，其中該些第二電極與該些第一連接電極為奈米線。
該保護膜可以包含一有機薄膜和一無機薄膜的一層壓體。
另外，可拉伸式觸控螢幕可以更包含在該保護膜上覆蓋該些第二電極和該些第一連接電極的一阻障膜。
可拉伸式觸控螢幕可以更包含多個第二凹槽，其設置在該基板的一第二表面上，並且通過在與該些第一凹槽交叉的方向上，從該基板的該第二表面去除一預定厚度而形成；以及填充該些第二凹槽，且包含多個奈米線的多個第二電極。
根據本發明的另一方面，提供了一種用於製造可拉伸式觸控螢幕的方法，包含：從具有楊式係數為100MPa(megapascal)至200MPa的一基板的一第一表面形成具有一第一深度的多個第一凹槽；用多個奈米線填充該些第一凹槽以提供多個第一電極；以及形成覆蓋該些第一電極及該基板的該第一表面的一保護膜。
該第一凹槽的形成可以是通過射出成型該基板來完成的。
該方法可以更包含：選擇性地去除該保護膜以形成暴露該些第一電極兩端的多個接觸孔；填充該接觸孔的同時用多個奈米線塗覆該保護膜；以及選擇性地去除該些奈米線以在該保護膜上形成通過該接觸孔連接到相鄰的該些第一電極的兩端的多個第一連接電極；以及在與該些第一連接電極的一方向交叉的多個第二電極。
在這種情況下，該方法可以更包含形成覆蓋包含該些第一連接電極和該些第二電極的該保護膜的一阻障膜。
該方法可以更包含：從該基板的一第二表面形成具有一第二深度的多個第二凹槽，並在該一直線方向上延伸；以及用多個奈米線在該些第二凹槽中形成多個第二電極。
該基板的該些第一凹槽及該些第二凹槽可以由相同射出成型製程定義。
在本發明的另一方面，提供了一種顯示裝置，包含上述的可拉伸式觸控螢幕以及通過黏著層與可拉伸式觸控螢幕接合的顯示面板。
應當理解的是，本發明的上述一般描述和下面的詳細描述是示例性和說明性的，並且旨在提供對所要求保護的本發明的進一步解釋。
現在將詳細參考本發明的較佳實施例，其示例在圖式中繪示出。
本發明的優點、特徵和實現方法從將從以下結合圖式的詳細描述中更清楚地理解。然而，本發明不限於下面描述的各種實施例，並且可以以各種形式實施。本發明的實施例僅用於完整地揭示本發明，並充分告知本發明所屬領域的通常知識者。因此，本發明由申請專利範圍的範圍限定。
圖式中所示的用於說明本發明實施例的形狀、尺寸、比例、角度、數量等僅僅是為了說明，本發明並不限於圖式中所示的內容。只要可能，在整個圖式中將使用相同的圖式標記來指代相同或相似的部分。在以下描述中，可以省略與本發明相關的技術或配置的詳細描述，以免不必要地模糊本發明的主題。當在整個說明書中使用如「包含」、「具有」和「包含」的術語時，除非使用「僅」，否則可以存在另外的元件。除非特別說明，否則以單數形式描述的元件包含複數形式的元件。
應該理解，儘管沒有附加的具體描述，包含在本發明實施例中的元件包含誤差範圍。
在描述本發明的各種實施例的過程中，當使用如「上」、「之上」、「下」和「之下」的位置關係的術語時，除非使用「恰好」或「直接」，至少一個介入元件可以存在於兩個元件之間。
在描述本發明的各種實施例時，對於時間關係的術語，例如「之後」、「隨後」、「下一個」和「之前」，除非「恰好」或「直接」被使用，可以存在不連續的情況。
在描述本發明的各種實施例時，可以使用如「第一」和「第二」的術語來描述各種組件，但是這些術語僅旨在將相同或相似的組件彼此區分。因此，在整個說明書中，除非另外特別提到，否則在本發明的技術概念內，「第一」元件可以與「第二」元件相同。
根據本發明，各個實施例的各自特徵可以部分或全部聯合或組合，在技術上變化相關或操作，實施例可以獨立或組合實施。
在下文中，將參照圖式詳細描述根據本發明的可拉伸式觸控螢幕，其製造方法以及包含其的顯示裝置。
圖1是顯示出可拉伸顯示裝置的示例的圖像。
如圖1所示，可拉伸顯示裝置是指可沿材料的水平、垂直或對角線方向伸長的顯示裝置，其可實現顯示畫面且可於拉伸後恢復到原來的狀態。例如，可以像薄膜一樣自由地拉伸並可以進行顯示的裝置被稱為「可拉伸式顯示裝置(stretchable display device)」。
如圖1所示，本發明涉及一種提供有觸控螢幕功能的可拉伸顯示裝置，更具體地說，涉及一種可拉伸式觸控螢幕，其具有改變的結構可防止一般觸控螢幕會有的電極開裂或破損的問題，當通過圖案化由如ITO（氧化銦錫）的材料製成的透明電極來形成觸控電極時，觸控電極會在伸長（elongation）期間破裂。根據本發明的可拉伸式觸控螢幕，不管觸控電極的電阻變化，也不管電極的取向或伸長，可以容易地恢復到原始狀態，從而解決了一般觸控螢幕的觸控電極的問題。
根據本發明實施例1的可拉伸式觸控螢幕
圖2是繪示出根據本發明第一實施例的可拉伸式觸控螢幕的平面圖，而圖3是沿圖2的I-I'線的截面圖。
如圖2和圖3所示，本發明實施例一的可拉伸觸控螢幕包含：基板100，其楊式係數(Modulus)為100MPa至200MPa；通過從基板100的第一表面（圖中基板的上表面）去除預定厚度而限定的多個凹槽110a；具有奈米線(nanowires)填充凹槽110a的多個電極110；以及覆蓋電極110的保護膜120。
這裡，基板100可以是一矽基薄膜（silicone-based film）或一聚氨酯基薄膜（polyurethane-based film）。然而，本發明不限於上述材料，並且可以沒有任何限制地使用任何有機薄膜材料，只要其具有楊式係數為100至200MPa，低於塑膠膜低的4至10GPa的楊式係數，例如PAC、PET、COP、PC等，都可用於觸控螢幕的可撓性顯示，可以在任何方向上物理性拉長，並具有彈性恢復力。
楊式係數是指材料伸長時的彈性係數。隨著楊式係數增加，彈性降低，而隨著楊式係數降低，彈性增加。同時，根據本發明，基板100的楊式係數範圍定義為100MPa至200MPa。其原因在於，在楊式係數高於200MPa的情況下，當裝置被拉伸到一定程度時，由於像普通PET那樣的低彈性恢復力，材料會破裂或難以恢復到原始狀態；當楊式係數低於100MPa時，在本發明的可拉伸式觸控螢幕的觸控電極陣列過程中，基板會失去支撐強度，其形狀發生變化。
另外，根據本發明的基板100具有高於10％的形變(strain)。形變表示二維物件的面積增加。根據本發明的基板100可以拉伸到原始面積的10％以上。在這種情況下，伸長在二維尺度上，即在一個平面內，在任何方向上都是可能的。
另外，根據本發明，關於可拉伸式觸控控幕，設置在凹槽110a中的電極110包含由如銀（Ag）、金（Au）、銅（Cu）或鉬（Mo）等的金屬製成的奈米線。由於為數奈米精密尺寸的奈米線相連接，儘管內部結構的密度在伸長時會增大或減小，電極110仍可保持其電性連接狀態而不發生破裂或斷裂，從而保持裝置的可靠性。
另外，就本發明而言，關於可拉伸式觸控螢幕，基板100使用具有特定楊式係數的材料的原因是為了確保基板100的可拉伸性。另外，預先製備凹槽110a以形成電極110的原因是為了以奈米線的特性來清楚地區分圖案。另外，當凹槽110a定義於基板100上，且電極110由設置於其內的奈米線所構成時，主要施加拉伸力的部分為基板100，該力不會到達凹槽110a中的電極110，從而能夠減小施加到電極110的應力。
同時，根據本發明實施例一的可拉伸式觸控螢幕採用自電容的方式(self-capacitance manner)工作。也就是說，接收訊號的各個電極110感應到訊號變化，且當訊號變化為預定電平或更高時，可以通過觸控來確定。因此，電極110以相同的方向（例如，如X或Y方向的一個方向）彼此平行地設置。另外，電極的方向可以沿著基板100的一側的方向。
同時，可拉伸式觸控螢幕可以包含保護膜120，其覆蓋形成在基板100的凹槽和第一表面中的電極110。這旨在防止電訊號流動、以及可平坦化的表面的電極110的暴露。為了這兩個目的，可以使用有機薄膜。在某些情況下，可以在有機薄膜上進一步設置包含無機薄膜的阻障膜。
另外，具有細線寬度的路由線112使用與電極110的奈米線相同的金屬形成，並且在可以用作墊電極115的路由線112的端部的表面上圖案化如銦錫氧化物（ITO）的透明電極。在這種情況下，由於奈米線具有奈米級的寬度（10-9 μm=0.001μm），所以電極110和路由線112可以與奈米線同時形成，並且可以提供具有數微米寬度的路由線112。同時，由於墊電極115僅設置在基板100的一側，與基板100的中央區域不同，所以雖然伸長力被施加到基板100，它沒有很大的影響，因此不會產生裂紋等問題。
下面，將詳細描述根據本發明的第一實施例製造可拉伸式觸控螢幕的方法。
圖4A至圖4C是繪示出根據本發明的第一實施例製造可拉伸式觸控螢幕的方法的截面圖。
如圖4A所示，製備具有100MPa至200MPa的楊式係數的基板100，例如矽彈性體(silicone elastomer)或聚氨酯(polyurethane)，然後在基板100中沿行或列方向形成多個凹槽110a。
當基板100具有大約100μm至200μm的厚度時，凹槽110a由射出成型形成，從而具有離基板100的第一表面1μm至10μm的預定深度。
隨後，如圖4B所示，將含有奈米線的溶劑填充到凹槽110a中，以形成具有與凹槽110a相同形狀的多個電極110。在形成電極110之後，溶劑的液體成分揮發。在這種情況下，溶劑的液體成分例如是DI水（去離子水）。
這裡，凹槽110a預先限定了形成電極110的區域，從而解決了在蝕刻期間難以精細地限定圖案的問題，因為像奈米線一樣，佈線以鏈的形式連接。
隨後，如圖4C所示，保護膜120形成在填充在凹槽110a中的電極110的表面上和基板100的第一表面上，以保護形成可拉伸式觸控螢幕的電極的表面。保護膜120可以是具有高介電常數的有機薄膜並具有數微米的厚度，從而具有平坦化表面並保護電極110的作用。另外，除了墊電極之外，保護膜120可以覆蓋電極110和路由線112。
用於基板的材料具有優異的彈性恢復力，其具有100MPa至200MPa的楊式係數。因此，該材料從適用於拉伸裝置，且具有二維初始面積10％至40％的伸長率。另外，儘管包含在基板100的凹槽110a中的電極110也伸長到初始狀態的20％，使奈米線的內部結構密度低，但仍保持其電性連接狀態，且自初始電阻狀態的變化小於10％。這意味著可拉伸式顯示裝置即使受到嚴重的拉伸應力也能保持電的可靠性。
圖5是顯示出構成圖2的觸控電極的奈米線的結構的放大圖。
如圖5所示，構成電極的奈米線具有將奈米級細線纏繞在一起並電性連接的內部結構，因此，儘管纏繞的線之間的間隙由於伸長而增大或減小，但是可以保持電性連接，電阻幾乎沒有變化，因此可以確保關於可拉伸式觸控螢幕的伸長的電可靠性。
根據本發明的第二實施例的可拉伸式觸控螢幕
圖6是繪示出根據本發明第二實施例的可拉伸式觸控螢幕的平面圖，而圖7是沿圖6的II-II'線的截面圖。
如圖6和圖7所示，根據本發明第二實施例的可拉伸式觸控螢幕以互電容方式(mutual capacitance)工作，並且可拉伸式觸控螢幕包含多個相互交叉的Rx電極和多個Tx電極。
在圖6所示的平面圖中，Rx電極和Tx電極被顯示為以一行或一列連續連接的菱形圖案。然而，本發明不限於菱形圖案，如果需要的話，其他多邊形或圓形圖案可以代替菱形圖案。
另外，如圖所示，Rx電極具有一結構，其中在垂直方向上彼此間隔開的第一菱形圖案231，藉由設置在與第一菱形圖案231不同的層中的橋電極251，通過接觸孔連接，並且與Rx電極交叉的Tx電極包含用於連接沿水平方向設置的第二菱形圖案233的集成連接電極233a。這裡，Rx電極的方向可以與Tx電極的方向相反。另外，與圖中所示的不同，Rx電極可以包含沿列方向設置的菱形圖案和設置在其間的集成圖案，而Tx電極包含沿列方向設置的菱形圖案以及設置在其間的橋電極。
關於根據第二實施例的本發明的可拉伸式觸控螢幕，如圖7所示，Rx電極和Tx電極，即所有包含奈米線的第一菱形圖案231、第二菱形圖案233、橋電極251和連接電極233a，並且橋電極251設置在具有高彈性恢復力的基板200的第一凹槽200a中。
這裡，在橋電極251和第一菱形圖案231之間設置第一層間絕緣膜210和第二層間絕緣膜220，且在橋電極251的兩端的第一層間絕緣膜210和第二層間絕緣膜220之間設置接觸孔220a。第一層間絕緣膜210例如是包含有機薄膜的絕緣膜以穩定設置在下層中的橋電極251的表面，並且第二層間絕緣膜220是包含有機薄膜的阻障膜220，作為防止水分滲入有機薄膜元件的氮化物膜。阻障膜220保護下部元件免受用於形成設置於其上的第一菱形圖案231和第二菱形圖案233的蝕刻劑侵蝕，且連接電極233a與第二菱形圖案結合並防止外部空氣或濕氣的滲透。
另外，當形成第一菱形圖案231和第二菱形圖案233以及與第二菱形圖案一體化的連接電極233a時，接觸孔220a也填充有連接到第一菱形圖案231的奈米線金屬，從而使其與橋電極251的電性連接。
另外，根據本發明的第二實施例的可拉伸式觸控螢幕還可以包含覆蓋第一菱形圖案231、第二菱形圖案233以及連接電極233a的保護膜260。
同時，由圖式標記「240」表示元件墊電極，並且由圖式標記230表示元件路由線。如上所述，在下部包含奈米線金屬的線層和在上部包含如ITO的透明金屬形成墊電極240，且路由線230由具有比第一菱形圖案231、第二菱形圖案233的寬度更小的寬度的第一凹槽200a、以及與第一凹槽200a中的橋電極251相同的層的奈米線金屬定義。
另外，DA表示死區，AA表示活性域。死區DA是不進行感應的區域，並且延伸有施加訊號的墊部，活性區AA表示通過設置Rx電極和Tx電極來感應實際觸控的區域。
同時，圖式標記「525」表示用於將墊電極240接合到顯示面板的異向性導電膜。
下面將描述根據本發明第二實施例製造可拉伸式觸控螢幕的方法。
圖8A圖至8E是說明根據本發明第二實施例製造可拉伸觸控螢幕的方法的截面圖。
如圖8A所示，多個第一凹槽200a形成於具有100MPa至200MPa的楊式係數的基板200的第一表面而具有約1μm至10μm的深度，且在一直線方向相間隔。這裡，基板200具有100μm至200μm的厚度，即使在形成第一凹槽200a之後，第一凹槽200a的深度也足夠小以保持基板200的伸長力。第一凹槽200a可以由射出成型來定義。
如圖8B所示，第一凹槽200a被奈米線填充以形成橋電極251。
隨後，如圖8C所示，在包含橋電極251的基板200的第一表面上，順序地形成包含有機薄膜的第一層間絕緣膜210和包含無機薄膜的第二層間絕緣膜220。
隨後，選擇性地蝕刻第二層間絕緣膜220和第一層間絕緣膜210以形成暴露橋電極251的兩端的接觸孔220a。
隨後，如圖8D所示，在填充接觸孔220a的同時，用奈米線塗覆第二層間絕緣膜220，然後通過蝕刻選擇性地去除第二層間絕緣膜220，以在除了與橋電極251重疊之外的區域中形成分別以行和列（或者列和行）相互交叉設置的第一菱形圖案231和第二菱形圖案233以及以集成型方式(integration type)連接彼此相鄰的第二菱形圖案233的連接電極233a。
隨後，如圖8E所示，形成包含無機薄膜的保護膜260，使其覆蓋第一菱形圖案231、第二菱形圖案233和連接電極233a。
同時，在根據第二實施例的可拉伸式觸控螢幕的情況下，就電極的功能而言，第一菱形圖案231和橋電極251都被稱為「第一電極」，並且第二菱形圖案233和連接電極233a都被稱為「第二電極」。
另外，在蝕刻之後暴露於第二層間絕緣膜220的上表面的第一菱形圖案231、第二菱形圖案233和連接電極233a不以完全規則的菱形或規則的多邊形圖案化，儘管線從邊緣突出，這些圖案間隔數微米的距離，使得除非至少發生如觸控之類的事件，否則相互交叉的Rx電極和Tx電極可以保持電性隔離。
另外，根據本發明的可拉伸式觸控螢幕包含橋電極251，作為基板200中的第一凹槽200a，使得橋電極251的相同部件和第一菱形圖案231電性連接，並且第二菱形圖案233和連接電極233a在交叉方向上電性連接並在各方向集成。因此，當基板200在一定方向上伸長時，由於奈米線獨立地纏繞，所以各方向的電極受到的伸長應力較小。另外，就奈米線的結構而言，儘管存在一部分由於伸長而密度減小的部分，但是可以保持電性連接，因此可以保持觸控裝置的可靠性。
根據本發明的第三實施例的可拉伸式觸控螢幕
圖9是繪示出根據本發明的第三實施例的可拉伸式觸控螢幕的截面圖。
如圖9所示，根據本發明第三實施例的可拉伸式觸控螢幕涉及另一種以互電容方式操作的實施例。設置在第一方向上的第一電極310和設置在與第一方向交叉的第二方向上的第二電極320設置在基板300的不同表面上。
在這種情況下，第一凹槽300a和第二凹槽300b在同一過程中射出成型在基板300的第一表面和第二表面上，並且各表面的第一凹槽300a和第二凹槽300b用包含奈米線的第一電極310和第二電極320填充。
另外，包含第一電極310的基板300的第一表面被第一保護膜330覆蓋以保護第一表面，而包含第二電極320的基板300的第二表面被第二保護膜340覆蓋以保護第二表面。
這裡，第一保護膜330和第二保護膜340可以是透明的有機薄膜，並且可以進一步包含其上包含無機薄膜的阻障膜。
根據第三實施例的可拉伸式觸控螢幕包含在單個基板300的分開形成區域中傳送不同訊號的Rx電極和Tx電極，從而有效地對包含奈米線在內的電極進行圖案化，並且由於不需要額外蝕刻接觸孔或奈米線而可以幾乎不具有或僅低訊號干擾的互電容方式操作。
同時，將描述根據本發明的使用可拉伸式觸控螢幕的顯示裝置。
圖10是繪示出根據本發明的包含可拉伸式觸控螢幕的顯示裝置的截面圖。
如圖10所示，本發明的顯示裝置包含上述的可拉伸式觸控螢幕和下面的顯示面板600。
也就是說，顯示面板600包含在活性區中的多個子像素，並且每個子像素包含至少一個薄膜電晶體和有機發光二極體。
為了使顯示面板600滿足可撓性和可拉伸顯示裝置的要求，可以在可撓性基板（未繪示出）上結合薄膜電晶體和有機發光二極體。在一些情況下，如上所述，顯示面板600的一些配置可以利用可拉伸式觸控螢幕的凹槽以及用包含奈米線的電極填充凹槽。
可拉伸觸控面板1000通過黏著層700黏合到顯示面板600並保持可拉伸性。
同時，本發明所述的可拉伸式觸控螢幕採用二維伸長率為10％至40％的材料，如矽彈性體或聚氨酯，適用於可拉伸式裝置，通過向射出成型的凹槽填充奈米線，由於奈米線導致電極具有不規則的鏈狀結構的特徵，延伸時電阻變化幾乎不變，因此儘管重複拉伸仍可維持操作的可靠性。
另外，由於凹槽被奈米線填充，而不是被圖案化，所以可以防止蝕刻時區域之間的靈敏度發生差異，解決了無定形奈米線的缺點並保持預期的電極形狀。
根據本發明的可拉伸式觸控螢幕，其製造方法以及包含其的顯示裝置具有以下效果。
在使用具有高彈性恢復力的材料作為基板，並通過在其上限定凹槽來確定形成觸控電極的區域之後，通過用奈米線填充凹槽來形成觸控電極。因此，可以保持基板的彈性恢復力以及奈米線的線之間的電性連接，使得儘管在任何方向上拉伸，觸控電極也不會破裂或斷裂，並且由於電阻沒有增加而可以提供可靠的可拉伸式觸控螢幕。
另外，通過將這種觸控螢幕附加到可撓性顯示面板上，可以獲得可拉伸式顯示裝置。
上述實施例中描述的特徵、配置、效果等包含在本發明的至少一個實施例中，本發明不一定限於一實施例。此外，本領域通常知識者可以組合或修改上述實施例中描述的特徵、配置、效果等或其他實施例。因此，與這種組合和修改有關的內容落入本發明的範圍內。
另外，對於本領域通常知識者來說顯而易見的是，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，可以在本發明中做出各種修改和變化。因此，本發明旨在涵蓋落入所附申請專利範圍及其等同物的範圍內的本發明的修改和變化。例如，實施例中具體顯示的各個元件可以以修改後的形式實現。
100‧‧‧基板
110‧‧‧電極
110a‧‧‧凹槽
112‧‧‧路由線
115‧‧‧墊電極
120‧‧‧保護膜
200‧‧‧基板
200a‧‧‧第一凹槽
210‧‧‧第一層間絕緣膜
220‧‧‧第二層間絕緣膜、阻障膜
220a‧‧‧接觸孔
230‧‧‧路由線
231‧‧‧第一菱形圖案
233‧‧‧第二菱形圖案
233a‧‧‧連接電極
240‧‧‧墊電極
251‧‧‧橋電極
260‧‧‧保護膜
300‧‧‧基板
300a‧‧‧第一凹槽
300b‧‧‧第二凹槽
310‧‧‧第一電極
320‧‧‧第二電極
330‧‧‧第一保護膜
340‧‧‧第二保護膜
525‧‧‧異向性導電膜
600‧‧‧顯示面板
700‧‧‧黏著層
1000‧‧‧可拉伸觸控面板
圖1是顯示出可拉伸顯示裝置的示例的圖像。 圖2是繪示出根據本發明的第一實施例的可拉伸式觸控螢幕的平面圖。 圖3是沿圖2的I-I'線截取的截面圖。 圖4A至圖4C是繪示出根據本發明第一實施例的製造可拉伸式觸控螢幕的方法的截面圖。 圖5是顯示出構成圖2的觸控電極的奈米線的結構的放大圖。 圖6是繪示出根據本發明的第二實施例的可拉伸式觸控螢幕的平面圖。 圖7是沿圖6的II-II'線的截面圖。 圖8A至圖8E是說明根據本發明第二實施例的用於製造可拉伸式觸控螢幕的方法的截面圖。 圖9是繪示出根據本發明的第三實施例的可拉伸式觸控螢幕的截面圖。 圖10是繪示出根據本發明的包含可拉伸式觸控螢幕的顯示裝置的截面圖。

Claims (18)

  1. 一種可拉伸式觸控螢幕，包含： 一基板； 多個第一凹槽，通過從該基板的一第一表面去除一預定厚度而定義； 多個第一電極，包含填充該些第一凹槽的多個奈米線；以及 一保護膜，覆蓋該第一電極。
  2. 如請求項1所述之可拉伸式觸控螢幕，其中該基板是一矽基薄膜（silicone-based film）或一聚氨酯基薄膜（polyurethane-based film）。
  3. 如請求項1所述之可拉伸式觸控螢幕，其中該基板的楊式係數為100MPa至200MPa。
  4. 如請求項1所述之可拉伸式觸控螢幕，其中該些第一凹槽彼此平行並且沿著該基板的一側的一方向設置。
  5. 如請求項1所述之可拉伸式觸控螢幕，其中該保護膜是用於平坦化一表面的一有機薄膜。
  6. 如請求項1所述之可拉伸式觸控螢幕，更包含： 多個第二電極，沿與該些第一電極交叉的一方向設置在該保護膜上；以及 多個第一連接電極，不與該些第二電極重疊，且電性連接彼此相鄰的該些第一電極彼此相鄰地電性連接，並沿與該些第二電極交叉的一方向設置； 其中該些第二電極與該些第一連接電極為奈米線。
  7. 如請求項6所述之可拉伸式觸控螢幕，其中該保護膜包含一有機薄膜和一無機薄膜的一層壓體。
  8. 如請求項7所述之可拉伸式觸控螢幕，更包含： 一阻障膜，在該保護膜上覆蓋該些第二電極和該些第一連接電極。
  9. 如請求項1所述之可拉伸式觸控螢幕，更包含： 多個第二凹槽，設置在該基板的一第二表面上，並通過在與該些第一凹槽交叉的一方向上從該基板的該第二表面去除一預定厚度而形成；以及 多個第二電極，填充該些第二凹槽，且包含多個奈米線。
  10. 一種製造可拉伸式觸控螢幕的方法，包含： 從一基板的一第一表面形成在一直線方向延伸具有一第一深度的多個第一凹槽； 用多個奈米線填充該些第一凹槽以提供多個第一電極；以及 形成一保護膜以覆蓋該些第一電極及該基板的該第一表面。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該基板的楊式係數為100MPa至200MPa。
  12. 如請求項10所述之方法，其中該些第一凹槽是透過射出成型該基板而形成的。
  13. 如請求項10所述之方法，更包含： 選擇性地去除該保護膜以形成暴露該些第一電極兩端的多個接觸孔； 於填充該些接觸孔的同時用多個奈米線塗覆該保護膜；以及 選擇性地去除該些奈米線以在該保護膜上形成連接到通過該些接觸孔相鄰的該些第一電極的兩端的多個第一連接電極，以及在與該些第一連接電極的一方向交叉的多個第二電極。
  14. 如請求項13所述之方法，更包含： 形成一阻障膜，覆蓋包含該些第二電極和該些第一連接電極的該保護膜。
  15. 如請求項10所述之方法，更包含： 從該基板的一第二表面形成具有一第二深度且在該一直線方向上延伸的多個第二凹槽；以及 用多個奈米線在該些第二凹槽中形成多個第二電極。
  16. 如請求項15所述之方法，其中該基板的該些第一凹槽及該些第二凹槽由相同的射出成型製程定義。
  17. 一種顯示裝置，包含： 一可拉伸式觸控螢幕，包含： 一基板； 多個第一凹槽，通過從該基板的一第一表面去除一預定厚度而定義； 多個第一電極，包含填充該第一凹槽的多個奈米線；以及 一保護膜，覆蓋該第一電極；以及 一顯示面板，通過一黏著層接合到該可拉伸式觸控螢幕。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該基板的楊式係數為100MPa至200MPa。
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