TWI443558B - 用於觸控面板之平板構件及其製造方法和觸控面板 - Google Patents

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Description

用於觸控面板之平板構件及其製造方法和觸控面板
本發明係主張關於2009年10月08日申請之韓國專利案號10-2009-0095837之優先權，藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係揭露一種用於觸控面板的平板構件及其製造方法，和一觸控面板。
在各種最新的電子產品中，藉由手指或使用手寫筆(stylus)這種輸入裝置來碰觸顯示在顯示器上影像的輸入方法已應用在觸控面板上。
觸控面板可分為電阻層型(resistive layer type)和靜電容型(electrostatic capacity)的觸控面板。以電阻層型的觸控面板而言，當輸入裝置的壓力使電極形成短路時即偵測到一位置。以靜電容型的觸控面板而言，當手指接觸而改變電極之間的靜電容量時即偵測到一位置。
在觸控面板中，使用光學透明膠(optically clear adhesive，OCA)將用於形成觸控電極的透明導電層和用於支撐透明導電層的支撐基板黏合。
此時，因為光學透明膠的步驟複雜，可能發生黏合不良。而且因為薄膜和基板重覆相疊，觸控面板的透光率(transmittance)可能惡化。
本發明實施例提供一平板構件，減少光學透明膠(OCA)的使用量、改善透光率、以及防止從外部看見透明導電層圖案，以及其製造方法，和一觸控面板。
在本發明一實施例中，用於觸控面板的一平板構件包括：一基板；一中間層設置在基板的第一面；以及一透明導電層設置在中間層上。
中間層的折射率(refractive index)可高於透明導電層的折射率。
平板構件更包括至少一外層設置在基板的第二面。
因為該外層遠離基板，其折射率變得較低。
透明導電層可包括氧化銦錫(ITO)。
中間層可包括鎂(Mg)、氟(F)、矽(Si)、鋁(Al)、鈰(Ce)、銦(In)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和氧(O)中的至少其中一種。
在本發明另一實施例中，觸控面板包括：一第一平板構件，該第一平板構件包括一基板、一中間層在基板的第一面上、以及一透明導電層在中間層上；以及一第二平板構件面對第一平板構件。
中間層的折射率可高於透明導電層的折射率。
在本發明另一實施例中，用於觸控面板的平板構件之製造方法包括：在基板形成中間層；在中間層形成透明導電層。
中間層的折射率可高於透明導電層的折射率。
此製造方法更包括在基板的第二面形成至少一外層。
因為該外層遠離基板，其折射率可能變得較低。
透明導電層包括氧化銦錫(ITO)。
中間層可包括鎂(Mg)、氟(F)、矽(Si)、鋁(Al)、鈰(Ce)、銦(In)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和氧(O)中的至少其中一種。
根據本發明實施例，觸控面板平板構件的透光率和可見性可獲得改善。而且，可防止從外部看見透明導電層的圖案。此外，可防止氣體從基板移入透明導電層，平板構件的可靠性因此獲得改善。
在伴隨的附圖與以下的描述中，將呈現本發明一個或多個實施例的細節。在描述、附圖和申請專利範圍中將顯而易見本發明其它特色。
在實施例的描述中，可以了解，當提及一層(或膜)、一區域、一圖案、或一結構是在另一基板、一層(或膜)、一區域、或一圖案「之上/下」或「之上方/下方」，則其可以是直接在另一該基板、該層(或膜)、該區域、或該圖案「之上/下」或「之上方/下方」，或者可能呈現一個以上的中間層。參照附圖說明每一層「之上/下」或「之上方/下方」的位置。
為求方便、清晰，在附圖中每一層(膜)、區域、圖案或結構的厚度與尺寸，可能被修改，因此並不完全反映其實際的大小。
以下將詳細敘述本發明實施例，並參照附圖。
圖1為根據本發明第一實施例之觸控面板的平板構件的剖視圖。
參閱圖1，用於觸控面板的平板構件(後文將以平板構件稱之)包括一基板110、一中間層170在基板110的第一面上(後文將以上表面稱之)、以及一透明導電層140在中間層170上。
這裡，基板110為一塑膠片或一塑膠膜，且其材質具有可見光的高透光率(介於400和700奈米之間)。
舉例而言，該材質可使用以下樹脂：丙烯酸(Acrylic)樹脂、聚碳酸酯(Polycarbonate)樹脂、聚萘二甲酸乙二酯(Polyrthylene napthalate)樹脂、聚乙二醇對苯二甲酸(Polyethylene terephthalate，PET)樹脂、聚丙烯(Poly Propylene)樹脂、聚芳(Polyaryl)樹脂、聚醚碸(Polyethersulfone，PES)樹脂、聚甲基戊烯(Polymethylpentene)樹脂、聚醚醚酮(Poly Ether Ether Ketone)樹脂、聚碸(Polysulfone，PSF)樹脂、酯酸纖維素(Acetic cellulose)樹脂、非晶系聚烯烴(Amorphous polyolefin)樹脂、聚乙烯(Polyethylene)樹脂、聚酯(Polyester)樹脂、環氧(Epoxy)樹脂、聚醯胺(Polyamide)樹脂、聚醯胺醯亞胺(PAI)樹脂、聚硫化亞苯(PPS)樹脂、聚醚醯亞胺(PEI)樹脂、烯烴(Olefin)樹脂、乙烯(Vinyl)樹脂、以及氟(Fluorine)樹脂。
舉例而言，兩種以上的這類樹脂使用氣壓式(pneumatic press)處理而形成塑膠片或塑膠膜。此外，至少二片由以上樹脂形成的塑膠片或塑膠膜堆疊(stack)或壓合(press)。此外，以另一樹脂形成5至100微米(μm)的保護層(未顯示)設置在塑膠片或塑膠膜的表面。
再者，在基板110上的中間層170具有比透明導電層140，例如氧化銦錫(ITO)層，較高的折射率。由於透明導電層140和支撐它的基板110藉由中間層170而彼此黏合，因此不需要使用相關技術的光學透明膠(OCA)黏合它們。據此，可以防止因光學透明膠殘留部份造成的加工惡化，工作效能因此增加。再者，可以防止因光學透明膠而造成透光率和可見性的降低，且可製造出薄型的觸控面板。
再者，中間層170防止氣體從基板110移入透明導明層140，平板構件的可靠性因此改善。另外，因為中間層170作為基板110和透明導電層140之間的緩衝層，在形成透明導電層140之後，平板構件不會發生破裂。平板構件的耐用度因此改善。
此時，藉由適當選擇中間層170的材質，可調整折射率和透光率。舉例而言，中間層170可由鎂(Mg)、氟(F)、矽(Si)、鋁(Al)、鈰(Ce)、銦(In)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和氧(O)中的至少一種所形成。中間層170可由氧化鋯(ZrO2 )，氧化鉛(Pb5 O11 )，二氧化鈦(TiO2 )，五氧化二鉭(Ta2 O5 )，五氧化二鈮(Nb2 O5 )，三氧化二鋁(Al2 O3 )，氟化鈰(CeF3 )，氧化矽(SiO)，三氧化二銦(In2 O3 )，氧化鉿(HfO2 )，氟化鎂(MgF2 )和二氧化硅(SiO2 )所組成。
這裡，可調整中間層170使其折射率和透光率在使用者需要的範圍內，其中中間層170的折射率高於在設置於其上的透明導電層140的折射率。舉例而言，透明導電層140由氧化銦錫(ITO)形成，而中間層170由氟化鈰(CeF3 )，氧化矽(SiO)，三氧化二銦(In2 O3 )，氧化鉿(HfO2 )，氧化鋯(ZrO2 )，氧化鉛(Pb5 O11 )，二氧化鈦(TiO2 )，五氧化二鉭(Ta2 O5 )，五氧化二鈮(Nb2 O5 )所形成。
在透明導電層140以需要的形式藉由調整折射率和透光率而圖案化的情況下，可形成從外部無法看見的圖案。
在後文中，將詳述根據本發另一實施例的平板構件，並參閱圖2和3。與本發明第一實施例相同或類似的配置將省略敘述，而且只詳述不同的部份。
圖2顯示根據本發明第二實施例之用於觸控面板的平板構件的剖視圖。
參閱圖2，與本發明第一實施例比較，此平板構件更包含在基板110第二面(後文將以下表面稱之)的外層172。此時，藉由允許外層172的折射率高於透明導電層140的折射率，可更進一步改善透光率。
此時，與中間層170類似，外層172可由鎂(Mg)、氟(F)、矽(Si)、鋁(Al)、鈰(Ce)、銦(In)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和氧(O)中的至少一種所形成。舉例而言，外層172可由氧化鋯(ZrO2 )，氧化鉛(Pb5 O11 )，二氧化鈦(TiO2 )，五氧化二鉭(Ta2 O5 )，五氧化二鈮(Nb2 O5 )，三氧化二鋁(Al2 O3 )，氟化鈰(CeF3 )，氧化矽(SiO)，三氧化二銦(In2 O3 )，氧化鉿(HfO2 )，氟化鎂(MgF2 )和二氧化硅(SiO2 )所組成。
圖3顯示根據本發明第三實施例之用於觸控面板的平板構件的剖視圖。
參閱圖3，與基板構件相關，在基板110下表面的外層174包括複數個層。亦即，外層174包括在基板110下表面的第一外層174a和在第一外層174a上的第二外層174b。
此時，第二外層174b的折射率可低於第一外層174a的折射率。這樣，在相對高折射率的第一外層174a和相對低折射率的第二外層174b相疊之後，利用光干擾現象(optical interference phenomenon)而減低反射率。
舉例而言，當具有1.839折射率的氧化銦錫(ITO)作為透明導電層140、具有2.35折射率的二氧化鈦(TiO2 )作為中間層170、具有1.58折射率的聚碳酸酯(poly carbonate)作為基板110、具有2.35折射率的二氧化鈦(TiO2 )作為第一外層174a、以及具有1.4595折射率的二氧化硅(SiO2 )作為第二外層174b時，在555奈米(nm)參考波長所採得透光率為99.94447%。在此參考波長設定為555奈米的原因為此波長是人類眼睛可辨認可見光束的人眼視效(photopic luminous efficiency)為最高的波長。
在以上描述和附圖中，雖然外層174以兩層形成，但本發明並不限定於此。因此，當複數個外層174遠離基板110而且其折射率變得較小時，亦認為在本發明的範疇之內。
以下將描述根據本發明一實施例之平板構件的製造方法，請參閱圖4。重覆的描述在此將省略。圖4顯示根據本發明一實施例之平板構件的製造方法流程圖。
首先，步驟S1在一基板上形成一中間層。這裡的基板可為上述的塑膠片或塑膠膜。
接著，步驟S2在中間層堆疊折射率小於中間層的一透明導電層。舉例而言，透明導電層可包括氧化銦錫(ITO)。
接著，在步驟S3為了圖案化而將透明導電層進行曝光、顯影。這裡，圖案化可用在多電阻層型或靜電容型。
然後在基板的第二面更形成至少一外層。
再者，根據本發明實施例的平板構件可應用至電阻層型觸控面板和靜電容型觸控面板。例如，上述平板構件(後文將以第一平板構件稱之)和一額外的相對(facing)平板構件(後文將以第二平板構件稱之)彼此黏合，從而製造觸控面板。
更仔細的說，如圖5所示，在第一平板構件10的透明導電層140形成一間隔物(spacer)150，而且藉由使用一黏著層160而將第二平板構件20接合在第一平板構件10，因而組成電阻層型觸控面板。此時多種材質可用於此黏著層160，舉例而言，光學透明膠可用做透明黏著劑。
此時，第一平板構件10做為下平板構件，以及第二平板構件20做為上平板構件。接著，一基板或帶有標誌(logo)的一薄膜220配置在第二平板構件20的外表面。可藉由使用光學透明膠層210而將此基板或薄膜220附著在第二平板構件20。
此外，雖然第二平板構件20的結構與第一平板構件10相同，但亦可具有不同的結構。再者，雖然第一和第二構件10、20的透明導電層140並未圖案化，但亦可圖案化。此外，雖然使用本發明第一實施例的平板構件，顯然亦可使用其它平板構件。
或者，如圖6所示，藉由使用一黏著層162而使第一平板構件10a和第二平板構件20a彼此黏合，因此構成靜電容型的觸控面板。第一平板構件10a包括藉由將圖1至3的透明導電層140圖案化而形成第一感應電極140a。第二平板構件20a包括藉由將圖1至3的透明導電層140圖案化而形成第二感應電極140b。此時，根據本發明一實施例，可使用第一平板構件10a作為帶有標誌(logo)的上平板構件，以及使用第二平板構件20a作為下平板構件。
在圖示中，雖然第二平板構件20a的結構與第一平板構件10a相同，但亦可有不同的結構。在圖示中雖然以本發明第一實施例的平板構件做為範例，但亦可使用本發明其它的實施例的平板構件做為範例。
藉由使用具有優良透光率和可見性的第一平板構件，觸控面板可改善其光學特性。再者，輕巧的觸控面板可藉由減少使用光學透明膠層來實現，而且亦可更加改善透光率和可見性。
在此之後，將測量根據本發明實施例1和2所使用平板構件的電阻層型觸控面板之薄化(haze)、透光率和微黃(yellowish b*)以及對照範例將列在下表1。此外，測量根據本發明實施例1和2所使用平板構件的電阻層型觸控面板的下平板構件之光學特性和對照範例將列在下表2。
在根據本發明對照例的觸控面板中，藉由使用光學透明膠而將塑膠膜的透明導電層與基板黏合時，一平板構件用於上和下的平板構件。在本發明實施例1、2中，根據本發明一實施例的第一平板構件和具有與第一平板構件相同結構的第二平板構件分別做為上和下平板構件。在本發明實施例1中，平板構件的厚度為0.8毫米(mm)，在本發明實施例2中，平板構件的厚度為1毫米。
參閱表1，在與比較範例的平均透光率77.93比較之下，根據本發明實施例1和實施2個別平均透光率為81.00和79.90明顯改善。此外，在與比較範例比較之下，根據本發明實施例1和實施例2的霧化和微黃具有較小值，此也顯示改善了可見性。
參閱圖2，顯然根據本發明實施例1和2平板構件的透光率和可見性如表1而獲得改善。
在本說明書中指稱任何「一實施例」、「一個實施例」、「示範實施例」意指與實施例結合而描述的一特定特徵、結構、或特色包含在本發明之至少一實施例中。在本說書各處出現的此類名稱不一定都指稱同一實施例。再者，當與任何實施例結合而描述特定特徵、結構、或特色時，則結合該等實施例中之其他者來實現此特徵、結構或特性是在熟習此項技術者之能力範圍內。
雖然參考實施例之許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，熟習此項技藝者可想出在本發明之原理的精神及範疇內的眾多其他修改及實施例。更特定言之，在本發明、圖式及所附申請專利範圍之範疇內，所主張組合設置之零部件及/或設置的各種變化及修改為可能的。除了部件及/或設置之變化及修改外，對於熟習此項技術者而言替代用途亦將顯而易見。
10、20．．．平板構件
10a、20b．．．平板構件
110．．．基板
140．．．透明導電層
140a．．．第一感應電極
140b．．．第二感應電極
150．．．間隔物
160．．．黏著層
170．．．中間層
172．．．外層
174．．．外層
174a．．．第一外層
174b．．．第二外層
210．．．光學透明膠層
220．．．薄膜
S1．．．形成第一和第二中間層
S2．．．形成透明導電層
S3．．．圖案化
圖1為根據本發明第一實施例之用於觸控面板的平板構件的剖視圖。
圖2為根據本發明第二實施例之用於觸控面板的平板構件的剖視圖。
圖3為根據本發明第三實施例之用於觸控面板的平板構件的剖視圖。
圖4為根據本發明一實施例之平板構件製造方法的流程圖。
圖5為根據本發明一實施例之觸控面板的剖視圖。
圖6為根據本發明另一實施例之觸控面板的剖視圖。
110．．．基板
140．．．透明導電層
170．．．中間層

Claims (8)

  1. 一種用於觸控面板的平板構件，包含：一基板；一中間層設置在該基板的一第一面上；一透明導電層設置在該中間層上；以及一第一外層設置於該基板之一第二面上，其中該基板、該中間層、該透明導電層及該第一外層之折射率滿足下列關連式之一：基板<透明導電層<中間層，基板<透明導電層<第一外層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平板構件，其中該透明導電層包括氧化銦錫(ITO)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之平板構件，其中該中間層包括鎂(Mg)、氟(F)、矽(Si)、鋁(Al)、鈰(Ce)、銦(In)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和氧(O)中的至少一種。
  4. 一種觸控面板，包括：一第一平板構件；以及面向該第一平板構件之一第二平板構件， 其中該第一平板構件及該第二平板構件各自包括一基板、一中間層設置在該基板的一第一面上、一透明導電層設置在該中間層上，以及一第一外層設置於該基板之一第二面上，其中該基板、該中間層、該透明導電層及該第一外層之折射率滿足下列關連式之一：基板<透明導電層<中間層，基板<透明導電層<第一外層。
  5. 一種用於觸控面板的平板構件的製造方法，該方法包括：形成一中間層在一基板上；形成一透明導電層在該中間層上；以及形成一第一外層於該基板之一第二面上，其中該基板、該中間層、該透明導電層及該第一外層之折射率滿足下列關連式之一：基板<透明導電層<中間層，基板<透明導電層<第一外層。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之製造方法，其中該透明導電層包括氧化銦錫(ITO)。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之製造方法，其中該中間層包括鎂(Mg)、氟(F)、矽(Si)、鋁(Al)、鈰(Ce)、銦(In)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鈮(Nb)和氧(O)中的至少一種。
  8. 一種觸控面板，包括：一第一平板構件；以及面向該第一平板構件之一第二平板構件，其中該第一平板構件及該第二平板構件各自包含一基板、一中間層設置在該基板的一第一面上、一透明導電層設置於該中間層上、一第一外層設置於該基板之一第二面上，其中在該第一平板構件上之該中間層及在該第二平板構件上之該中間層面向彼此。
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