TW202215456A - 透明導電薄膜及包含其之觸控面板 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種透明導電薄膜及包含其之觸控面板，包括一基板；以及一導電網格薄膜，形成於該基板上；其中，該導電網格薄膜係由複數個奈米銀線搭接而成，且該透明導電薄膜經彎折250,000次後，該導電網格薄膜的電阻值變化率小於1%。

Description

透明導電薄膜及包含其之觸控面板

本發明有關於一種透明導電薄膜及包含其之觸控面板，尤指用於可撓性觸控面板的一種透明導電薄膜及包含其之可撓性觸控面板。

近年來，觸控面板的應用範圍越來越廣泛，更多電子產品增加了觸控面板以提供使用者直接進行操作或下達指令的功能，而其中，可撓性觸控面板的需求日漸增加，為了符合該需求，近年來出現了許多替代氧化銦錫(ITO)的導電材料，以提供良好的可撓性質以及優異的導電性。

其中，網格化的銅金屬薄膜經常替代氧化銦錫薄膜做為觸控面板中導電薄膜，然而，銅金屬網格一直存在黃化指數(b*值)過高以及反光的光學問題，且規則的網格圖案的銅反光容易產生建設性干涉，形成所謂摩爾紋(moire effect)的問題，故為了避免銅金屬網格產生的光學問題影響導電薄膜的光穿透度，通常會在銅金屬網格上進行黑化處理以降低其可視性，或是進一步縮小銅金屬網格的線寬。然而，不論是黑化處理或縮小網格的線寬，都會增加導電薄膜的製備步驟並降低產品良率，另外，生產成本也會增加。

而奈米銀線具有高導電性以及絕佳的柔韌度，但若利用奈米銀線形成導電層，由於奈米銀會產生表面電漿共振效應，使其在波長為320 nm至420 nm的範圍會吸收紫外光，故由奈米銀線所製備的導電膜會呈現黃色，進而影響顯示面板輸出圖像的顏色。

因此，目前亟需一種新穎的透明導電薄膜及包含其之觸控面板，以改善利用銅金屬網格或奈米銀線層製備的可撓性透明導電薄膜的光學缺陷以及提升產品的良率，同時提供優異的導電特性。

有鑑於此，本發明提供了一種新穎的透明導電薄膜，包括：一基板；以及一導電網格薄膜，形成於該基板上；其中，該導電網格薄膜係由複數個奈米銀線搭接而成，且該透明導電薄膜經彎折250,000次後，該導電網格薄膜的電阻值變化率小於1%。

於一實施態樣中，該透明導電薄膜的光穿透率大於90%。

於一實施態樣中，該導電網格薄膜包括複數個奈米銀線區以及複數個空白區，所述奈米銀線係形成於所述奈米銀線區，其中，每一所述奈米銀線區的寬度為1至10 μm，每一所述空白區的面積為100至200 μm ²。

於一實施態樣中，所述空白區的總面積與該導電網格薄膜的面積的比率為0.9至0.999。

於一實施態樣中，該導電網格薄膜更包括一硬塗層，覆蓋或包覆所述奈米銀線。

於一實施態樣中，該基板包括一顯示區以及一非顯示區，該導電網格薄膜係形成於該顯示區中。

於一實施態樣中，該透明導電薄膜更包括複數個導線，形成於該基板的該非顯示區中，並與該導電網格薄膜通導，其中，所述導線係由複數個奈米銀線搭接而成。

本發明更提供一種觸控面板，該觸控面板包括：一第一基板，具有一第一表面以及相反於該第一表面的一第二表面；一第一導電網格薄膜，形成於該第一基板的該第一表面上；以及一第二導電網格薄膜，設置於該第一基板的該第一表面的上方或設置於該第一基板的該第二表面上；其中，該第一導電網格薄膜及第二導電網格係由複數個奈米銀線搭接而成，且該觸控面板經彎折250,000次後，該第一導電網格薄膜及第二導電網格薄膜的電阻值變化率小於1%。

於一實施態樣中，該觸控面板更包括一第二基板以及一黏著層，該第二基板具有一上表面以及相反於該上表面的一下表面，該第二導電網格薄膜形成於該第二基板上，該黏著層形成於該第二基板與該第一導電網格薄膜之間。

於一實施態樣中，該第二導電網格薄膜係形成於該第一基板的該第二表面上。

於一實施態樣中，該觸控面板更包括一絕緣層，形成於該第一導電網格薄膜上，其中，該第二導電網格係形成於該絕緣層上。

於一實施態樣中，該第一導電網格薄膜及該第二導電網格薄膜各自包括複數個奈米銀線區以及複數個空白區，所述奈米銀線係形成於所述奈米銀線區，其中，每一所述奈米銀線區的寬度為1至10μm，每一所述空白區的面積為100至200 μm ²。

於一實施態樣中，該第一導電網格薄膜的所述空白區的總面積與該第一導電網格薄膜的面積的比率為0.9至0.999；該第二導電網格薄膜的所述空白區的總面積與該第二導電網格薄膜的面積的比率為0.9至0.999。

於一實施態樣中，該第一導電網格薄膜及該第二導電網格薄膜各自更包括一硬塗層，覆蓋或包覆所述奈米銀線。

於一實施態樣中，該第一基板具有一顯示區以及一非顯示區，其中，該第一導電網格薄膜係形成於該顯示區中，該第二導電網格薄膜對應該顯示區而形成。

於一實施態樣中，該觸控面板更包括複數個第一導線、以及複數個第二導線，其中，該第一導線形成於該第一基板的該非顯示區中，並與該第一導電網格薄膜通導；該第二導線對應該非顯示區而形成，並與該第二導電網格薄膜通導，其中，該第一導線以及該第二導線係由複數個奈米銀線搭接而成。

本發明所提供的透明導電薄膜以及其製備方法中，於圖案化奈米銀線層時，利用形成於其上的保護層作為光阻，在利用蝕刻方法將該奈米銀線層圖案化，隨後，不須進一步移除作為光阻的該保護層，且該保護層對於該奈米銀線層有保護作用，藉此改善圖案化奈米銀線層的良率。

另外，於本發明中所記載的「上」或「上方」僅是用來表示相對的位置關係，例如，一導電網格薄膜形成於一基板「上」可包含該導電網格薄膜與該基板直接接觸的情況，或者，亦可包含該導電網格薄膜與該基板之間有其他額外的元件，使得該導電網格薄膜與該基板之間並無直接的接觸。

再者，本發明中所記載的「第一」、「第二」僅是方便說明，與數量或排列順序無關，例如，該「第一導電網格薄膜」、及「第二導電網格薄膜」均可被理解為導電網格薄膜。

本發明第一實施態樣中透明導電薄膜1000的截面圖以及俯視圖分別如圖1及圖2所示，該透明導電薄膜1000包含一基板10、一導電網格薄膜20、以及複數個導線30。其中，該基板10為提供該導電網格薄膜20的機械性支撐或保護作用，可為本領域中常用作為基板的透明材料，然其中係以具有可撓性的材料為較佳，例如可為聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、環稀經聚合物(COP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、三醋酸纖維薄膜(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚醯亞胺(Polyimide)等，於本實施態樣中，該基板10包含一顯示區101以及一非顯示區102，該導電網格薄膜20即是形成於該顯示區101上，而所述導線30形成於該非顯示區102上。

請參照圖1，該導電網格薄膜20包括複數個奈米銀線區201以及複數個空白區202，所述奈米銀線區201即是由複數個奈米銀線搭接而成，而所述空白區202由所述奈米銀線區201圍繞而定義，所述奈米銀線區201具有1至10 μm的寬度W，每一所述空白區202的面積為100至200 μm ²，所述空白區202的總面積與該導電網格薄膜20的面積的比率為0.9至0.999。所述導線30同樣是由複數個奈米銀線搭接而成，並與該導電網格薄膜20通導。

於其他實施態樣中，所述奈米銀線區201以及所述空白區202的形狀並無特別的限制，該空白區可為圓形、橢圓形、或其他多邊形。

於其他實施態樣中，該導電網格薄膜可更包括一硬塗層，覆蓋或包覆所述奈米銀線，以進一步提供保護的作用，藉此提高奈米銀線的耐用性。

本實施態樣的透明導電薄膜1000的製備方法係於該基板10上(包括顯示區101以及非顯示區102)塗佈一奈米銀線層，接著再透過光阻的曝光顯影製程，圖案化該奈米銀線層，使得於該顯示區101的奈米銀線層轉變為導電網格薄膜，以及於該非顯示區102的奈米銀線層轉變為複數個導線30。

本發明的第二實施態樣為如圖3所示的觸控面板2000，其包括一第一透明導電薄膜1001、一第二透明導電薄膜2002、一第一黏著層41、一第二黏著層42、以及一顯示面板50。

該第一透明導電薄膜1001藉由該第一黏著層41而黏著於該顯示面板50上；該第二透明導電薄膜1002藉由該第二黏著層42而黏著於該第一透明導電薄膜1001上。即，該第一黏著層41夾設於該顯示面板50以及該第一透明導電薄膜1001之間，而該第二黏著層42夾設於該第一透明導電薄膜1001以及該第二透明導電薄膜1002之間。

該第一透明導電薄膜1001包括一第一基板11、一第一導電網格薄膜21、以及一第一導線31， 其中，該第一基板11包括一顯示區111、一非顯示區112、一第一表面113、以及與該第一表面113相反的一第二表面114；該第一導電網格薄膜21形成於該第一基板11的該第一表面113上以及於該顯示區111中；該第一導線31形成於該第一基板11的該第一表面113上以及於該非顯示區112中。同樣地，該第二透明導電薄膜1002包括一第二基板12、一第二導電網格薄膜22、以及一第二導線32，其中，該第二基板12包括一顯示區121、一非顯示區122、一上表面123、以及與該上表面123相反的一下表面124；該第二導電網格薄膜22形成於該第二基板12的該上表面123上以及於該顯示區121中；該第二導線32形成於該第二基板12的該上表面123上以及於該非顯示區122中，而該第二黏著層42夾設於該第二基板12的該下表面124以及該第一導電網格薄膜21之間，用以黏著該第一透明導電薄膜1001以及該第二透明導電薄膜1002。

本實施態樣中的該第一導電網格薄膜21以及該第二導電網格薄膜22與第一實施態樣中的導電網格薄膜20相似，皆具有複數個奈米銀線區201以及複數個空白區202，然同樣的描述不再此贅述。

本實施態樣的觸控面板2001的製備方式大致上包括以下步驟：(1)如圖4所示，於該第一基板11上塗佈一奈米銀線層2；(2)如圖5所示，利用透過光阻的曝光顯影製程，圖案化該奈米銀線層2，於該顯示區111中形成該第一導電網格薄膜21，並於該非顯示區112中形成該第一導線31，以完成該第一透明電薄膜1001；(3)於該第二基板12上塗布奈米銀線層2；(4)利用透過光阻的曝光顯影製程，圖案化該奈米銀線層2，於該顯示區121中形成該第二導電網格薄膜22，並於該非顯示區122中形成該第二導線32，以完成該第二透明導電薄膜1002；(5)如圖6所示，利用該第二黏著層42將該第一透明導電薄膜1001與該第二透明導電薄膜1002貼合；(6)再利用該第一黏著層41將上述結構貼合至該顯示面板50上，以完成圖3所示的該觸控面板2001。

本發明的第三實施態樣為如圖7所示的觸控面板2002，其包括一第一基板11、一第一導電網格薄膜21、第一導線31、一第二導電網格薄膜22、第二導線32、一第一黏著層41、以及一顯示面板50。

該第一基板11包括一顯示區111、一非顯示區112、一第一表面113、以及一第二表面114；該第一導電網格薄膜21形成於該第一基板11的該第一表面113上以及於該顯示區111中；該第一導線31形成於該第一基板11的該第一表面113上以及於該非顯示區112中；而該第二導電網格薄膜22形成於該第一基板11的該第二表面114上以及於該顯示區111；該第二導線32形成於該第一基板11的該第二表面114上以及該非顯示區112。而上述結構係藉由該第一黏著層41而貼附於該顯示面板50上。

本實施態樣中的該第一導電網格薄膜21以及該第二導電網格薄膜22與第一實施態樣中的導電網格薄膜20相似，皆具有複數個奈米銀線區201以及複數個空白區202，然同樣的描述不再此贅述。

本實施態樣的觸控面板2002的製備方式大致上包括以下步驟：(1)如圖8所示，於該第一基板11的該第一表面113及該第二表面114上塗佈奈米銀線層2；(2)如圖9所示，利用透過光阻的曝光顯影製程，圖案化該第一基板11的該第一表面113及該第二表面114上的該奈米銀線層2，使得該第一表面113上的該奈米銀線層2於該顯示區111中形成該第一導電網格薄膜21，於該非顯示區112中形成該第一導線31；並使得該第二表面114上的該奈米銀線層2於該顯示區111中形成該第二導電網格薄膜22，以及於該非顯示區112中形成該第二導線32；(3)利用該第一黏著層41將上述結構貼合至該顯示面板50上，以完成圖7所示的該觸控面板2002。

本發明的第四實施態樣為如圖10所示的觸控面板2003，其包括一第一導電網格薄膜21、第一導線31、一第二導電網格薄膜22、第二導線32、一絕緣層60、以及一顯示面板50。

於本實施態樣中，該顯示面板50最上層的頂蓋層51係被視為一基板，且具有一顯示區511以及一非顯示區512，而該第一導電網格薄膜21以及該第一導線31分別形成於該顯示面板50的該頂蓋層51上的該顯示區511以及該非顯示區512，該絕緣層60形成於該第一導電網格薄膜21以及該第一導線31上，而該第二導電網格薄膜22以及該第二導線32分別對應該顯示區511以及該非顯示區512而形成於該絕緣層60上。

本實施態樣中的該第一導電網格薄膜21以及該第二導電網格薄膜22與第一實施態樣中的導電網格薄膜20相似，皆具有複數個奈米銀線區以及複數個空白區，然同樣的描述不再此贅述。

本實施態樣的觸控面板2003的製備方式大致上包括以下步驟：(1)如圖11所示，於該顯示面板50的該頂蓋層51上形成一奈米銀線層2；(2) 如圖12所示，利用透過光阻的曝光顯影製程，圖案化該奈米銀線層2，於該顯示區511中形成該第一導電網格薄膜21，並於該非顯示區512中形成該第一導線31；(3)如圖13所示，於該第一導電網格薄膜21以及該第一導線31上形成該絕緣層60；(4)如圖14所示，於該絕緣層60上形成另一奈米銀線層2；(5)利用透過光阻的曝光顯影製程，圖案化該奈米銀線層2，於對應該顯示區511的位置中形成該第二導電網格薄膜22，並於對應該非顯示區512的位置中形成該第二導線32，以完成圖10所示的該觸控面板2003。

[測試例]

本測試例比較了三種金屬網格所製備的透明導電薄膜的可撓特性，其中，以本發明第一實施態樣的透明導電薄膜1000作為實施例1，其中所述奈米銀線區的線寬為3μm；另外，以銅金屬網格作為導電層的透明導電薄膜為比較例1，其銅金屬網格的線寬為3.4μm；再者，以奈米銀顆粒網格做為導電層的透明導電薄膜作為比較例2，其奈米銀顆粒網格的線寬為5μm。實施例1、比較例1、及比較例2的金屬網格係如圖15所示。本測試例的彎折條件為彎折半徑2 mm，彎折速率30 cycle/min，並以外折的方式重複約250,000次，並量測其阻值的變化，其測試結果如圖16所示。由測試例結果可得知，實施例1的透明導電薄膜1000經過250,000次後的彎折，其電阻值並無變化，然比較例1的透明導電薄膜的電阻變化率隨著彎折次數增加而不斷增加，比較例2的透明導電薄膜的電阻變化率則是在隨著彎折次數而緩慢增加，由此可知，比較例1中的銅金屬網格由於是連續性金屬所構成，故於彎折時容易產生斷裂，而導致電阻值提升，比較例2中的金屬網格為奈米銀顆粒所構成，並非連續性金屬，故對於彎折的容忍度較高，尚可維持一定的電阻值，然而實施例1中的金屬網格由於是奈米銀線相互搭接與串接而成，故在彎折特性上更具優勢，於彎折250,000次後，其電阻持變化率幾乎維持在0%左右。

上述實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明的權利保護範圍應以申請專利範圍為主。

1000、1001、1002:透明導電薄膜 2001、2002、2003:觸控面板 10:基板 101、111、121、5011:顯示區 102、112、122、5012:非顯示區 11:第一基板 113:第一表面 114:第二表面 12:第二基板 123:上表面 124:下表面 2:奈米銀線層 20:導電網格薄膜 201:奈米銀線區 202:空白區 21:第一導電網格薄膜 22:第二導電網格薄膜 30:導線 31:第一導線 32:第二導線 41:第一黏著層 42:第二黏著層 50:顯示面板 501:頂蓋層 60:絕緣層

圖1是本發明第一實施態樣的透明導電薄膜的剖面圖。 圖2是本發明第一實施態樣的透明導電薄膜的俯視圖。 圖3是本發明第二實施態樣的觸控面板的剖面圖。 圖4是本發明第二實施態樣的基板以及奈米銀線層的剖面圖。 圖5是本發明第二實施態樣中於圖4的結構上圖案化奈米銀線層的剖面圖。 圖6是本發明第二實施態樣中將第一透明導電薄膜與第二透明導電薄膜貼合的剖面圖。 圖7是本發明第三實施態樣的觸控面板的剖面圖。 圖8是本發明第三實施態樣的基板以及奈米銀線層的剖面圖。 圖9是本發明第三實施態樣中於圖8的結構上圖案化奈米銀線層的剖面圖。 圖10是本發明第四實施態樣的觸控面板的剖面圖。 圖11是本發明第四實施態樣的顯示面板以及奈米銀線層的剖面圖。 圖12是本發明第四實施態樣中於圖11的結構上圖案化該奈米銀線層的剖面圖。 圖13是本發明第四實施態樣中於圖12的結構上形成絕緣層的剖面圖。 圖14是本發明第四實施態樣中於圖13的結構上形成奈米銀線層的剖面圖。 圖15是本發明測試例中實施例1、比較例1、及比較例2的金屬網格的影像圖。 圖16是本發明測試例的測試結果圖。

1000:透明導電薄膜

10:基板

101:顯示區

102:非顯示區

20:導電網格薄膜

30:導線

Claims (16)

1. 一種透明導電薄膜，包括： 一基板；以及 一導電網格薄膜，形成於該基板上； 其中，該導電網格薄膜係由複數個奈米銀線搭接而成，且該透明導電薄膜經彎折250,000次後，該導電網格薄膜的電阻值變化率小於1%。
2. 如請求項1所述的透明導電薄膜，其中，該透明導電薄膜的光穿透率大於90%。
3. 如請求項1所述的透明導電薄膜，其中，該導電網格薄膜包括複數個奈米銀線區以及複數個空白區，所述奈米銀線係形成於所述奈米銀線區，其中，每一所述奈米銀線區的寬度為1至10μm，每一所述空白區的面積為100至200 μm ²。
4. 如請求項3所述的透明導電薄膜，其中，所述空白區的總面積與該導電網格薄膜的面積的比率為0.9至0.999。
5. 如請求項1所述的透明導電薄膜，其中，該導電網格薄膜更包括一硬塗層，覆蓋或包覆所述奈米銀線。
6. 如請求項1所述的透明導電薄膜，其中，該基板包括一顯示區以及一非顯示區，該導電網格薄膜係形成於該顯示區中。
7. 如請求項6所述的透明導電薄膜，更包括複數個導線，形成於該基板的該非顯示區中，並與該導電網格薄膜通導，其中，所述導線係由複數個奈米銀線搭接而成。
8. 一種觸控面板，包括： 一第一基板，具有一第一表面以及相反於該第一表面的一第二表面； 一第一導電網格薄膜，形成於該第一基板的該第一表面上；以及 一第二導電網格薄膜，設置於該第一基板的該第一表面的上方或設置於該第一基板的該第二表面上； 其中，該第一導電網格薄膜及第二導電網格係由複數個奈米銀線搭接而成，且該觸控面板經彎折250,000次後，該第一導電網格薄膜及第二導電網格薄膜的電阻值變化率小於1%。
9. 如請求項8所述的觸控面板，更包括一第二基板以及一黏著層，該第二基板具有一上表面以及相反於該上表面的一下表面，該第二導電網格薄膜形成於該第二基板上，該黏著層形成於該第二基板與該第一導電網格薄膜之間。
10. 如請求項8所述的觸控面板，其中，該第二導電網格薄膜係形成於該第一基板的該第二表面上。
11. 如請求項8所述的觸控面板，更包括一絕緣層，形成於該第一導電網格薄膜上，其中，該第二導電網格係形成於該絕緣層上。
12. 如請求項8所述的觸控面板，其中，該第一導電網格薄膜及該第二導電網格薄膜各自包括複數個奈米銀線區以及複數個空白區，所述奈米銀線係形成於所述奈米銀線區，其中，每一所述奈米銀線區的寬度為1至10μm，每一所述空白區的面積為100至200 μm ²。
13. 如請求項12所述的觸控面板，其中，該第一導電網格薄膜的所述空白區的總面積與該第一導電網格薄膜的面積的比率為0.9至0.999；該第二導電網格薄膜的所述空白區的總面積與該第二導電網格薄膜的面積的比率為0.9至0.999。
14. 如請求項8所述的觸控面板，其中，該第一導電網格薄膜及該第二導電網格薄膜各自更包括一硬塗層，覆蓋或包覆所述奈米銀線。
15. 如請求項8所述的觸控面板，其中，該第一基板具有一顯示區以及一非顯示區，其中，該第一導電網格薄膜係形成於該顯示區中，該第二導電網格薄膜對應該顯示區而形成。
16. 如請求項15所述的觸控面板，更包括複數個第一導線、以及複數個第二導線，其中，該第一導線形成於該第一基板的該非顯示區中，並與該第一導電網格薄膜通導；該第二導線對應該非顯示區而形成，並與該第二導電網格薄膜通導，其中，該第一導線以及該第二導線係由複數個奈米銀線搭接而成。

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