TWI395998B - 導電板及應用其之觸控板 - Google Patents

Description

導電板及應用其之觸控板

本發明係關於一種導電板及應用其之觸控板，特別是一種具有圖案化導電膜的導電板及應用其之觸控板。

近年來，感觸式之人機介面，如：觸控面板(Touch Panel)，已被廣泛地應用至各式各樣之電子產品中，如：全球定位系統(GPS)、個人數位助理(PDA)、行動電話(cellular phone)及掌上型電腦(Hand-held PC)等，以取代傳統之輸入裝置(如：鍵盤及滑鼠等)，此一設計上之大幅改變，不僅提昇了該等電子裝置之人機介面親和性，更因省略了傳統輸入裝置，而騰出更多空間，供安裝大型顯示面板，方便使用者瀏覽資料。

觸控面板包含上導電板與下導電板，其所使用之導電板種類包括具有氧化銦錫(ITO)導電層之透明導電玻璃及透明導電塑膠基材。

目前最常使用的透明導電膜(Transparent Conducting Film，TCF)的主要材質以銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、氧化錫(Tin Oxide，SnO2)、氧化鋅(Zinc Oxide，ZnO)等為主。其中ITO因具有高透光性與良好的導電性，因此透明導電基板大多是在基板上形成ITO透明導電膜。

具有ITO透明導電薄膜的的導電板在基材彎曲時，其上的ITO透明導電膜會因受拉伸而產生變形，往往導致ITO透明導電膜受損。另一方面，由於具有ITO透明導電薄膜的的導電板因ITO透明導電薄膜製程方法繁複、均勻度控制不易和銦礦含量短缺等問 題，而無法降低導電板的成本。因此尋求替代ITO且具透明導電的材料成了最主要的課題。

本發明提供一種導電板及應用其之觸控板，用以避免因銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)透明導電薄膜製程方法繁複、均勻度控制不易和銦礦含量短缺等問題，而無法降低導電板的成本。

為了達到上述的目的，本發明揭露一種導電板，其包含基板、膠體與導電薄膜。

其中膠體位於基板上，用以使導電薄膜承載於基板上。導電薄膜與膠體中之一係經過圖案化處理。

上述之導電薄膜可係具異向性導電薄膜。導電薄膜可包含有複數個奈米單元。該等奈米單元可為奈米碳管或奈米粒子。上述之圖案化處理過程可透過凹凸轉印法、濕蝕刻法、乾蝕刻法、雷射圖案化法、刮除法或膠帶撕除法。

於此，應用本發明所揭露之導電板的觸控板可包含第一導電板與第二導電板。其中第一導電板與第二導電板係為上述之導電板結構。

根據本發明所揭露之一種導電板及應用其之觸控板，藉由將膠體或導電薄膜先行圖案化處理，以在導電薄膜上形成感測線路，來取代習知觸控板的ITO導電板，達成降低導電板成本的功效。

有關本發明的特徵與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細說明如下。

請參照「第1A圖」至「第1D圖」，說明本發明導電板一第一具體實施例。其中「第1A圖」與「第1B圖」分別說明圖案化後之導電板的俯視結構圖與剖面結構圖。「第1C圖」與「第1D圖」分別說明加入導電材之導電板的俯視結構圖與剖面結構圖。於「第1A圖」與「第1C圖」中虛線AA’係為一剖面線。

首先參照「第1A圖」與「第1B圖」，於本實施例中，導電板的製作方法中的第一步驟係提供一基板100與一膠體200。其中膠體200形成於基板100上。

上述之基板100可為一透明材質基板或一不透明材質基板。

透明材質基板可包含玻璃基板、高分子透明材質基板。其中高分子透明材質基板可為包含有聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)或聚碳酸酯樹脂(Polycarbonate，PC)之基板。然，在本發明之基板為高分子透明材質基板之情況下，高分子透明材質並不以上述例為限，亦可為其他高分子透明材質。

不透明材質基板可為金屬基板、半導體基板、印刷電路板與塑膠基板。其中塑膠基板可為本身具色彩之塑膠基板或係在透明基板外塗佈色彩來形成。

上述將膠體200形成於基板100上的方法可透過印刷塗佈、旋轉塗佈或滴定等方式將膠體200形成於基板100上。

其中膠體200可依固化方式之不同選擇用光固化膠、熱固化膠或光-熱固化膠。所謂的光固化膠指會受特定波段的光線照射而固化的膠體，例如是紫外線硬化膠(Ultraviolet glue)，而所謂的熱固化膠則指會在某特定溫度範圍以上的環境中而固化的膠體，而 所謂的光-熱固化膠則指需要在某特定溫度範圍以上的環境中，同時受特定波長的光線照射而固化的膠體。此外，膠體200亦可選用具導電性之膠體，例如是導電高分子膠。

導電板的製作方法中的第二步驟係提供一導電薄膜300，並利用膠體200使導電薄膜300承載於基板100上。詳言之，將導電薄膜300設置於膠體200背對於基板100的一側表面附近。因而，當導電薄膜300承載於基板100上時，膠體200係存在於導電薄膜300與基板100之間。上述之導電薄膜300可以係經過拉伸處理而具電異向性。導電薄膜300亦可包含有複數個奈米單元(圖中未示)，且該等奈米單元大致呈現一特定方向排列設置，使該導電薄膜具電異向性。上述之奈米單元可包含奈米碳管與奈米粒子等。所謂的電異向性又稱導電異向性或稱電阻抗異向性，係不同方向上具有不同的導電性質或電阻抗性質之謂。

導電板的製作方法中的第三步驟係對上述之導電薄膜300進行一圖案化處理。詳言之，圖案化處理的過程可透過凹凸轉印法、濕蝕刻法、乾蝕刻法、雷射圖案化法、刮除法與膠帶撕除法等。

其中刮除法是直接以刀片、搓刀等工具將膠體200表面不需要的導電薄膜300部分刮除掉，只留下欲形成之圖案化導電薄膜300；膠帶撕除法是將膠帶黏附於膠體200表面不需要的導電薄膜300部分，當膠帶撕除時，膠帶上的黏膠會帶走膠體200表面不需要的導電薄膜300部分，只留下欲形成之圖案化導電薄膜300；雷射圖案化法是以雷射照射於膠體200表面的導電薄膜300，由雷射直接加熱以去除所照射到的導電薄膜300部分，藉由控制雷射照射的位置以留下欲形成之圖案化導電薄膜300；乾蝕刻法與濕蝕刻法皆是先行以微影製程的方式在導電薄膜300上留下圖案化的光 阻，再分別以離子撞擊或液體蝕刻的方式將導電薄膜300蝕刻出欲形成之圖案化導電薄膜300；凹凸轉印法是利用設計的模具將絕緣膠體形成於導電薄膜300上，讓導電薄膜300曝露出的部分即為欲形成之圖案化導電薄膜300。然，在本發明之將導電薄膜300圖案化的方式，圖案化處理並不以上述例為限，亦可為其他圖案化處理。

其他亦可在導電薄膜300尚未配置於膠體200之一側表面附近時，先行將導電薄膜300圖案化。接著，將已圖案化的導電薄膜300直接貼附於膠體200上，或是以轉印貼紙的方式，將導電薄膜300轉印於膠體200上。

再參照「第1C圖」與「第1D圖」，導電板的製作方法中的第四步驟係提供一導電材400，並將導電材400電性連接導電薄膜300。其中導電材400可係一端位於導電薄膜300上，另一端位於基板100或膠體200上。導電材400可係為導電膠、導線、金屬等具導電特性之材料。由於具電異向性之導電薄膜300因其本身的電異向性特性，在沿著特定方向上的電阻抗較小，在沿著相異於特定方向的電阻抗較大，因此可透過導電材400將流經圖案化後的導電薄膜300導引至其他方向。藉由導電材400與圖案化後的導電薄膜300可具有以往具ITO導電薄膜的導電板功效。

上述導電薄膜300所形成的圖案之間的線距D係實質介於1微米至1毫米，且線寬d係實質介於1微米至1毫米。

請合併參照「第2A圖」至「第2D圖」，說明本發明導電板的一第二具體實施例。其中「第2A圖」與「第2B圖」分別說明圖案化後之導電板的俯視結構圖與剖面結構圖。「第2C圖」與「第2D圖」分別說明加入導電材之導電板的俯視結構圖與剖面結構 圖。於「第2A圖」與「第2C圖」中虛線AA’係為一剖面線。

首先請參照「第2A圖」與「第2B圖」，於本實施例中，導電板的製作方法中的第一步驟係提供一基板100與一膠體200。其中膠體200形成於基板100上。其中基板100與膠體200同於第第一實施例，在此不作贅述。

導電板的製作方法中的第二步驟係對上述之膠體200進行一圖案化處理。詳言之，圖案化處理的過程可透過凹凸轉印法、濕蝕刻法、乾蝕刻法、雷射圖案化法、刮除法與膠帶撕除法等。

其中刮除法是直接以刀片、搓刀等工具將膠體200不需要的部分刮除掉，只留下欲形成之圖案化膠體200；膠帶撕除法是將膠帶黏附於膠體200不需要的部分，當膠帶撕除時，膠帶上的黏膠會帶走不需要的膠體200部分，只留下欲形成之圖案化膠體200；雷射圖案化法是以雷射照射於膠體200表面的導電薄膜300，由雷射直接加熱以去除所照射到的導電薄膜300部分，藉由控制雷射照射的位置以留下欲形成之圖案化膠體200；乾蝕刻法與濕蝕刻法皆是先行以微影製程的方式在導電薄膜300上留下圖案化的光阻，再分別以離子撞擊或液體蝕刻的方式將導電薄膜300蝕刻出欲形成之圖案化膠體200；凹凸轉印法是利用設計的模具將圖案化的膠體形成於導電薄膜300上。。然，在本發明之將導電薄膜300圖案化的方式，圖案化處理並不以上述例為限，亦可為其他圖案化處理。

於本實施例中，導電板的製作方法中的第三步驟係提供一導電薄膜300，並利用上述圖案化後之膠體200使導電薄膜300承載於基板100上。詳言之，將導電薄膜300設置於膠體200背對於基板100的一側表面附近。因而，當導電薄膜300承載於基板100 上時，膠體200係存在於導電薄膜300與基板100之間。上述之導電薄膜300可於置於圖案化後之膠體200之一側表面附近，藉由膠體200之黏性將導電薄膜300黏附後，將導電薄膜300未被黏附之部分去除。去除導電薄膜300未被黏附之部分可透過撕除、切割等方式。

上述之導電薄膜300可係先經過拉伸處理而具電異向性。導電薄膜300亦可包含有複數個奈米單元(圖中未示)，且該等奈米單元大致呈現一特定方向排列設置，使該導電薄膜具電異向性。上述之奈米單元可包含奈米碳管與奈米粒子等。所謂的電異向性又稱導電異向性或稱電阻抗異向性，係不同方向上具有不同的導電性質或電阻抗性質之謂。

再參照「第2C圖」與「第2D圖」，於本實施例，導電板的製作方法中的第四步驟係提供一導電材400，並將導電材400電性連接導電薄膜300。其中導電材400可係一端位於導電薄膜300上，另一端位於基板100或膠體200上。導電材400可係為導電膠、導線、金屬等具導電特性之材料。由於具電異向性之導電薄膜300因其本身的電異向性特性，在沿著特定方向上的電阻抗較小，在沿著相異於特定方向的電阻抗較大，因此可透過導電材400將流經圖案化後的導電薄膜300導引至其他方向。藉由導電材400與圖案化後的導電薄膜300可具有以往具ITO導電薄膜的導電板功效。

於此，根據上述之本發明之導電板可包含基板100、膠體200與導電薄膜300。其中膠體200位於基板100上，且導電薄膜300配置於膠體200之一側表面附近，且導電薄膜300與膠體200中之一係經過圖案化處理。

上述導電薄膜300所形成的圖案之間的線距D係實質介於1微米至1毫米，且線寬d係實質介於1微米至1毫米。

請合併參照「第3圖」，說明應用本發明之導電板的觸控板的一第一具體實施例。

觸控板包含第一導電板600、第二導電板700與複數個絕緣間隔物500。其中第二導電板700係對應第一導電板600設置。複數個絕緣間隔物500位於第一導電板600與第二導電板700之間。

第一導電板600包含第一基板610、第一膠體620與第一導電薄膜630。第一膠體620位於第一基板610上，且第一導電薄膜630配置於第一膠體620之一側表面附近。其中第一膠體620或第一導電薄膜630可係經過第一圖案化處理。

第二導電板700包含第二基板710、第二膠體720與第二導電薄膜730。第二膠體720位於第二基板710上且朝向第一膠體620。第二導電薄膜730配置於第二膠體720之一側表面附近。其中第二膠體720或第二導電薄膜730可係經過第二圖案化處理。

於本實施例，第一導電板600與第二導電板700皆係為上述之本發明第二具體實施例之導電板，然非本發明之限制，第一導電板600與第二導電板700亦可皆係為上述之本發明第一具體實施例之導電板。

如上所述，故第一基板610與第二基板620同於上述之基板100，第一膠體620與第二膠體720同於上述之膠體200，第一導電薄膜630與第二導電薄膜630同於上述之導電薄膜300，且第一圖案化處理與第二圖案化處理皆係對膠體先行進行圖案化處理，再將導電薄膜貼附於膠體上，同於上述之圖案化處理過程，故在此不作贅述。

第一導電板600更包含第一導電材640，且第二導電板700更包含第二導電材740。其中第一導電材640電性連接第一導電薄膜630，且第二導電材740電性連接第二導電薄膜730。第一導電材640與第二導電材740同於上述之導電材400，故在此不作贅述。

請合併參照「第4圖」，說明應用本發明之導電板的觸控板的一第二具體實施例。

本實施例與前述實施例大致相同，其差異在於本實施例中第一導電板600係為上述之本發明第一具體實施例之導電板，第二導電板700係為上述之本發明第二具體實施例之導電板。然非本發明之限制，第一導電板600亦可為上述之本發明第二具體實施例之導電板，第二導電板700係為上述之本發明第一具體實施例之導電板。

於此，應用本發明之導電板之觸控板，當使用者以手指、筆或其他介質直接碰觸第二導電板700上之某一位置時，該位置之第二導電薄膜730將與第一導電薄膜630形成電氣上之導通，並在對應位置產生電位差，由外部驅動元件感測到之不同電位差，進一步計算出碰觸位置所在之座標值，並在該觸控面板之對應座標位置上顯示游標。

根據本發明所揭露之一種導電板及應用其之觸控板，藉由將膠體或導電薄膜先行圖案化處理，以在導電薄膜上形成感測線路，來取代習知觸控板的ITO導電板，達成降低導電板成本的功效。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧基板

200‧‧‧膠體

300‧‧‧導電薄膜

400‧‧‧導電材

500‧‧‧絕緣間隔物

600‧‧‧第一導電板

610‧‧‧第一基板

620‧‧‧第一膠體

630‧‧‧第一導電薄膜

640‧‧‧第一導電材

700‧‧‧第二導電板

710‧‧‧第二基板

720‧‧‧第二膠體

730‧‧‧第二導電薄膜

740‧‧‧第二導電材

D‧‧‧線距

d‧‧‧線寬

第1A圖~第1D圖係為本發明之導電板一第一具體實施例；第2A圖~第2D圖係為本發明之導電板一第二具體實施例；第3圖係為應用本發明之導電板的觸控板的一第一具體實施例；第4圖係為應用本發明之導電板的觸控板的一第二具體實施例。

100‧‧‧基板

200‧‧‧膠體

300‧‧‧導電薄膜

400‧‧‧導電材

Claims (17)

1. 一種導電板，包含：一基板；一膠體，位於該基板上；一導電薄膜，其中該膠體用以使該導電薄膜承載於該基板上，且該導電薄膜與該膠體中之一係經過一圖案化處理；以及一導電材，該導電材電性連接於該導電薄膜，其中該導電材一端位於該導電薄膜上，該導電材另一端位於該基板與該膠體中之一上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之導電板，其中該導電薄膜係具異向性導電薄膜。
3. 如申請專利範圍第1項所述之導電板，其中，該導電薄膜包含有複數個奈米單元。
4. 如申請專利範圍第3項所述之導電板，其中，該等奈米單元包含奈米碳管。
5. 如申請專利範圍第1項所述之導電板，其中，該圖案化處理係為凹凸轉印法、濕蝕刻法、乾蝕刻法、雷射圖案化法、刮除法與膠帶撕除法所組成之群組中之一。
6. 如申請專利範圍第1項所述之導電板，其中，該膠體係選自於由光固化膠、熱固化膠與光熱固化膠所組成之群組。
7. 如申請專利範圍第1項所述之導電板，其中，該導電薄膜的線距係實質介於1微米至1毫米。
8. 如申請專利範圍第1項所述之導電板，其中，該導電薄膜的 線寬係實質介於1微米至1毫米。
9. 一種觸控板，包含：一第一導電板，包含：一第一基板；一第一膠體，位於該第一基板上；及一第一導電薄膜，其中，該第一膠體用以使該第一導電薄膜承載於該第一基板上，且該第一膠體與該第一導電薄膜中其中之一係經過一第一圖案化處理；一第二導電板，對應該第一導電板設置，該第二導電板包含：一第二基板；一第二膠體，位於該第二基板上且朝向該第一膠體；及一第二導電薄膜，其中該第二膠體用以使該第二導電薄膜承載於該第二基板上，且該第二膠體與該第二導電薄膜中其中之一係經過一第二圖案化處理；一第一導電材，電性連接該第一導電薄膜；及一第二導電材，電性連接該第二導電薄膜，其中該第一導電材一端位於該第一導電薄膜上，該第一導電材另一端位於該第一基板與該第一膠體中之一上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第一導電薄膜與該第二導電薄膜中至少其中之一係具異向性導電薄膜。
11. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第一導電薄膜與該第二導電薄膜中至少其中之一包含有複數個奈米單元。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控板，其中該等奈米單元包 含奈米碳管。
13. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第一圖案化處理與該第二圖案化處理中至少其中之一係選自於凹凸轉印法、濕蝕刻法、乾蝕刻法、雷射圖案化法、刮除法與膠帶撕除法所組成之群組。
14. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第一膠體與第二膠體中至少其中之一係選自於由光固化膠、熱固化膠與光熱固化膠所組成之群組。
15. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第二導電材一端位於該第二導電薄膜上，該第二導電材另一端位於該第二基板與該第一膠體中之一上。
16. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第一導電薄膜與第二導電薄膜中至少其中之一的線距係實質介於1微米至1毫米。
17. 如申請專利範圍第9項所述之觸控板，其中，該第一導電薄膜與第二導電薄膜中至少其中之一的線寬係實質介於1微米至1毫米。