TWI549573B - 導電薄膜及含有該導電薄膜的觸控面板 - Google Patents

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Description

導電薄膜及含有該導電薄膜的觸控面板
本案實施例關於一種導電薄膜及一種含有該導電薄膜的觸控面板。
一可擕式終端可具有聲音及視頻呼叫功能、資訊輸入及輸出功能、以及資料存儲記憶功能中的一種或多種。該可擕式終端可具有例如影像或視頻的拍攝、音樂檔或視頻檔的播放、遊戲、廣播和無線網路以及作為普通多媒體播放器被實現的複雜功能。
該可擕式終端可無線接入網際網路，因此能夠上網，透過連接即時通訊程式與朋友或同事交談，發送電子郵件以及檢查接受的電子郵件。
一導電薄膜(包括一透明導電稀薄薄膜)可被多樣化的應用至例如顯示器和觸控面板的多種電子裝置。該導電薄膜可藉由在一塑膠基板上形成一透明且具有低電阻之透明導電薄的薄膜並且圖案化該透明導電薄的薄膜來提供。
該透明導電薄的薄膜可藉由真空沉積例如銦錫氧化物(indium-tin oxide，ITO)的一種材料來形成。然而該材料(例如銦錫氧化物)可能昂貴並且該真空沉積的方法不具有高生產效率。此外，在提高包含銦錫氧化物的電子裝置的性能上有限制因為該銦錫氧化物不是可撓的並且具有高電阻。
實施例提供由於優異性能應用於廣泛領域的一種導電薄膜 以及一種包含該導電薄膜的觸控面板。
實施例提供一種導電薄膜，該導電薄膜包括一基底元件，形成於該基底元件一表面上的一第一硬塗層；以及形成於該第一硬塗層上的一導電層。該導電層可包括由形成一網路結構的奈米材料所組成的複數個導體。
實施例提供一種觸控面板，該觸控面板包括一覆蓋基板；設置於該覆蓋基板上的一第一透明黏附層；以及設置於該透明黏附層上的一第一導電薄膜。該第一導電薄膜可包括一基底元件；形成於該基底元件的一表面上的一第一硬塗層；以及形成於該第一硬塗層上的一第一導電層。該第一導電層可包括由形成一網路結構的奈米材料所組成的複數個導體。
實施例可提供一種觸控面板，該觸控面板包括構成一第一電極的一第一導電層；以及構成不同於該第一電極的一第二電極的一第二導電層。該第一導電層可包括由形成一網路結構的奈米材料所組成的複數個導體。當該第一導電層沿平面圖觀看時，該第一導電層的一導電區域(或一導電地區)可包括該等導體被設置在其中的一導電部以及該等導體沒有被設置在其中的一非導電部(或一非導電地區)。
該導電薄膜可包括形成於該導電層(包括具有一網路結構的奈米材料的複數個導體)與該基底元件之間的該第一硬塗層。因此，該導電薄膜的硬度可被提高，藉此預防在一過程中該導電層的損壞或其性能的改變。另外，該導電層形成在其上的該表面可被平整，藉此提高該導電層的塗層性能和減少漫反射。
該觸控面板可包括該導電層，該導電層包括由形成一網路結構的奈米材料所組成的該導電層導體。因此，該導電層可包括一非導電部，藉此提高透射率，由於減少用於該等導體的原材料的數量而減少成本以及由於該等導體優異的電性能而獲得低電阻。因此，該觸控面板可包括該導電層，該導電層具有比該觸控面板其他部分一較小厚度和一較低電阻，並且因此可在較廣泛的領域被實施並且展現優異的光學性能和/或等等。
10‧‧‧導電薄膜
10a‧‧‧第一導電薄膜
10b‧‧‧第二導電薄膜
10c‧‧‧導電薄膜
20‧‧‧基底元件
22‧‧‧底漆層
24‧‧‧底漆層
32‧‧‧第一硬塗層
34‧‧‧第二硬塗層
40‧‧‧導電層
40a‧‧‧第一導電層
40b‧‧‧第二導電層
41a‧‧‧第一感測器
41b‧‧‧第二感測器
42‧‧‧導體
42a‧‧‧第一連接器
42b‧‧‧第二連接器
42c‧‧‧孔隙
44‧‧‧殘餘部
50‧‧‧外覆層
52‧‧‧外覆層
60‧‧‧透明導電材料層
100‧‧‧觸控面板
110‧‧‧導電薄膜
111‧‧‧第一透明黏附層
112‧‧‧第二透明黏附層
114‧‧‧覆蓋基板
402‧‧‧雷射
T1‧‧‧第一厚度
T2‧‧‧第二厚度
CA‧‧‧導電區域
NA‧‧‧非導電區域
CAA‧‧‧導電部
CAB‧‧‧非導電部
CP‧‧‧接觸點
關於以下附圖詳細說明配置和實施例，在該附圖中相同元件符號代表相同元件並且其中：第1圖說明是根據一示例實施例之導電薄膜的剖視圖；第2圖顯示根據一示例實施例包含於導電薄膜中之第一硬塗層的表面平整效果；第3圖是說明根據一修改示例實施例之導電薄膜的剖視圖；第4圖是說明根據另一修改示例實施例之導電薄膜的剖視圖；第5a圖至第5f圖是說明根據一示例實施例之製造導電薄膜的方法的剖視圖；第6圖是說明根據另一修改示例實施例之圖案化導電薄膜的剖視圖；第7圖是說明根據一示例實施例之觸控面板的剖視圖；第8圖是示意性說明根據示例實施例在觸控面板中分別構成第一電極和第二電極的第一導電層和第二導電層的俯視圖；第9圖(a)是說明根據示例實施例應用至觸控面板的導電層的導電區域中的平面結構；第9圖(b)是說明藉由沉積銦錫氧化物而形成的導電層的導電區域中的平面結構；第10圖(a)是顯示根據一生產例子所生產之導電層的平面的影像；第10圖(b)是顯示藉由沉積銦錫氧化物而形成的導電層的平面的影像；第11圖是顯示根據本發明一生產例子在20Ω/m2、40Ω/m2、60Ω/m2、以及100Ω/m2的電阻情況下所生產的導電層的剖視圖的影像；第12圖是顯示根據生產例子在20Ω/m2、40Ω/m2、60Ω/m2、以及100Ω/m2的電阻情況下所生產的導電層的平面的影像；第13圖(a)是顯示根據一示例實施例所生產的導電層的平面的影像；第13圖(b)是顯示利用銦錫氧化物所形成的導電層的平面的影像；第14圖是說明根據另一示例實施例之觸控面板的剖視圖；第15圖是說明根據另一示例實施例之觸控面板的剖視圖；以及第16圖是說明根據另一示例實施例之觸控面板的剖視圖。
詳細參閱較佳實施例，其例子在附圖中被說明。實施例不侷限於該公開實施例並且該實施例可被修改成各種形式。
在附圖中，未涉及到說明書的部分為了敍述的清楚和簡介不被說明，並且相同元件符號貫穿用於說明書以指代相同或非常相似的部分。在附圖中，為更清楚的說明厚度或尺寸可被誇飾或縮小。每一構成元件的尺寸或面積可不侷限於附圖中說明的。
可進一步理解，貫穿此說明書，當一元件被稱為“包含”另一元件，該術語“包含”指定另一元件的存在並不排除其他額外元件的存在，否則除非上下文明確表示。另外，可理解當一元件例如一層，一薄膜，一區域或一板被稱為在另一元件“上”，該一元件可直接在該其他元件上或一個或多個插入元件可存在。相反，當一元件例如一層、一薄膜、一區域或一板被稱為“直接”在另一元件上，一個或多個插入元件不會存在。
根據附加附圖說明根據一示例實施例的導電薄膜。
第1圖是說明根據一示例實施例之導電薄膜的剖視圖。其他實施例和配置也可被提供。
如第1圖所示。導電薄膜10可包括：基底元件20；第一硬塗層32，形成於基底元件20的第一表面(即，附圖中的上表面)上；以及導電層40，形成於第一硬塗層32上。導電層40可包括由具有網路結構的奈米材料製成的複數個導體42。導電薄膜10可進一步包括：第二硬塗層34，形成於基底元件20的表面(即，附圖中的下表面)上；底漆層22，形成於基底元件20與第一硬塗層22之間；以及外覆層50，形成於導電層40上。
基底元件20可以是薄膜、薄片、基板和/或等等其由用於保持導電薄膜10的機械強度並且具有透射率的材料構成。基底元件20可包括聚乙烯，聚丙烯，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚-2,6-萘二甲酸，聚對苯二甲酸乙二酯，聚醯亞胺，聚醯胺醯亞胺，聚醚碸，聚醚醚酮，聚碳酸酯，聚芳酯，丙酸纖維素，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇，聚醚醯亞胺，聚苯硫醚，聚苯醚，聚苯乙烯及/或等等其中之至少一個。例如，基底元件 20可包括聚對苯二甲酸乙二酯，但實施例不侷限於此。基底元件20可包括除了上文所述材料以外的各種材料。
基底元件20可具有用於使得導電薄膜10以保持機械強度的厚度。為充足的機械強度，基底元件20可具有比其他層(即，底漆層22、第一硬塗層32和第二硬塗層34、導電層40、以及外覆層50)更大的厚度。作為一個例子，基底元件20可具有50μm至300μm的厚度。當基底元件20的厚度少於50μm時，機械強度可能不足，並且當厚度超過300μm時，與材料相關聯的成本增加並且薄度可能不佳。當考慮機械強度和厚度時，基底元件20的厚度可為50μm至200μm。然而，實施例並不侷限於此，基底元件20的厚度可變化。
基底元件20可透過溶液澆鑄、薄膜擠出和/或等等來生產，並且基底元件20可在薄膜的玻璃轉化溫度退火幾秒鐘至幾分鐘，以在基底元件20生產之後最小化透過溫度所引起的變形。退火後，基底元件20可透過例如利用氬、氧氣、氮或二氧化碳的電漿處理或紫外線-臭氧處理或利用活性氣體的離子束處理的方法來表面處理，以提高塗佈性能和黏附性。然而，實施例並不限制於此，並且基底元件20可透過多種方式生產。
底漆層22形成於基底元件20的表面上(即，附圖的上表面)。底漆層22形成於基底元件20上以提高塗佈性能和黏附性。底漆層22包括硬化性樹脂。任何種類的樹脂皆可用作硬化性樹脂而沒有特定限制只要其是在例如高溫，紫外線照射或電子束照射的能量施加下可硬化的樹脂。例如，硬化性樹脂可以是聚合樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚酯樹脂、聚氨基甲酸酯樹脂和/或等等，然而實施例沒有限制於此。除了如硬化性樹脂的例子所建議的材料外，各種物質可被利用。
底漆層22具有相對薄的厚度因為其被應用以提高塗佈性能和黏附性。亦即，底漆層22具有小於基底元件20和第一硬塗層32和第二硬塗層34的厚度。例如底漆層22的厚度可以是50nm至200nm。底漆層22的厚度可被確定在一個範圍中使得底漆層22覆蓋基底元件20的整體表面至均勻的厚度並且因此預防在厚度上不必要的增加。
第一硬塗層32可被提供在形成於基底元件20的上表面的底 漆層22上。在這個實施例中，具有提供在導體42(由具有網路結構的奈米材料構成)的導電層40的導電薄膜10的各種特性可藉由將第一硬塗層32提供於基底元件20與導電層40之間來提高。
形成於底漆層22上的導電層40可與具有導電性的導體42來提供。導體42可以是包括金屬並且構成網路結構(或網狀結構、蜘蛛網結構)的奈米材料。亦即，奈米材料(例如，奈米線)的導體42彼此纏結以便導體42具有在彼此相鄰的導體42之間的接觸點。那麼，導體42只在複數個導體42的接觸點處彼此連接。藉此，複數個導體42具有例如網路結構、網狀結構、或蜘蛛網結構的結構。電流可經由複數個導體42的接觸點在複數個導體42之間高效的流動。例如，導體42(包含在導電層40中)可以是奈米線。該等奈米線可透過異方性成長以一導線的形式生產。如下文所使用，術語導電層40指的是具有均勻厚度的層或在形成網路結構的導體42之間具有孔隙的層。導電層40可藉由應用奈米材料的混合物和極其少量的溶劑、黏合劑和/或等等來提供。因此，由溶液的殘餘物、黏合劑和/或等等形成的殘餘部44可形成具有相對小的第一厚度T1，並且導體42可延伸至殘餘部44的外面並且可形成具有相對大的第二厚度T2。
導電層40(包括作為導體42的奈米線)可透過濕塗佈來形成，該濕塗佈承擔比沉積方法較低生產成本並且具有相對低的金屬密度(例如1%或更少)。因此，導電層40的構造成本可減少並且生產效率可因此被提高。此外，導電層40具有傳輸光的性能並且因此被應用至要求具有透光性和導電性的材料的各種電子裝置。該等奈米線可以是銀(Ag)奈米線、銅(Cu)奈米線、鉑(Pt)奈米線和/或等等。
例如，銀(Ag)奈米粒子的表面具有不同的晶面，因此容易引起異方性生長並且使得銀奈米粒子容易生產。因為該銀奈米粒子具有大約10至大約400Ω/m2的電阻，導電層40具有大約10至120Ω/m2的電阻。因此，可以形成具有不同電阻的導電層40。導電層40具有比具有大約200至大約400Ω/m2的電阻的銦錫氧化物更好的電傳導性。此外，銀奈米線具有比銦錫氧化物更好的透射率(例如，90%或更多)。銀奈米線是可撓的並且因此適合用在可撓性裝置中以及原物料銀的供給是穩定的。
藉此，利用形成如導電層40的導體42的網路結構的銀奈米 線原物料成本被降低並且各種性能被提高。
如上文所述，該等銀奈米線具有，例如，10至60nm的半徑與10至200μm的長軸長度。在這個範圍內，該等銀奈米線具有高的長寬比(例如1：300~1：20000)，因此充分地形成網路結構並且高效地屏蔽導電層40。然而，該等奈米線的半徑、長軸以及厚徑比可改變，並且實施例不侷限於此。
導電層40的厚度(例如：相對大的第二厚度T2)可以是50nm至200nm。當導電層40的厚度少於50nm時，電傳導性可能貧乏，並且當厚度超過200nm時，材料成本增加並且生產效率因此惡化。當考慮電傳導性和生產效率時，例如，導電層40的厚度可以是110nm至135nm。導電層40的厚度可為由具有網路結構的導體42所形成的厚度。
提供在底漆層22和導電層40上(或在其上方)的外覆層50可物理地保護導電薄膜10。外覆層50可全部覆蓋延伸或突出至殘餘部44的外部的導體42以預防導體42的氧化。亦即，外覆層50的一部分可充滿在導體42之間的孔隙並且可填充導體42之間的孔隙，同時外覆層50的另一部分可形成在導體42上。
外覆層50可由樹脂形成。例如，外覆層50可由丙烯酸樹脂形成，並且外覆層50可包括其他材料，儘管實施例不侷限於此。
例如，外覆層50的厚度可以是50nm至200nm。當外覆層50的厚度少於50nm時，預防導體42的氧化的功能可能不充分。當外覆層50的厚度超過200nm時，該材料的成本增加並且接觸電阻增加，儘管實施例不侷限於此並且外覆層50的厚度可改變。
其中導電層40和外覆層50的殘餘部44被形成為不同層的一例子已由上文描述，儘管實施例不侷限於此。
在另一實施例中，第3圖顯示一配置，其中外覆層52接觸第一硬塗層32以及導體42被提供在外覆層52中，外覆層52是一單層，可藉由塗有與構成導電層40與外覆層50的導體42與殘餘部44的材料混合的油墨來實現。其他實施例和配置也可被提供。
第一硬塗層32可被提供在基底元件20與導電層40之間，並且更具體地可被提供在底漆層22與導電層40之間。如上文所述，因為 導體42由具有網路結構的奈米材料形成，在塗佈操作時導電薄膜10(或形成導電薄膜10的結構)容易被外力損壞。亦即，在導電薄膜10中，因為小的施加外力也會影響形成網路結構的奈米材料(例如：奈米線)之間接觸的性能，導電層40的電傳導性可被改變。因此，導電薄膜10的整體硬度可藉由提供在基底元件20與導電層40之間具有相對高硬度(即，具有高於底漆層22、導電層40以外覆層50的硬度)的第一硬塗層32來提高。因此，雖然外力被施加至導電薄膜10，在導電層40中的導體42之間的優異的接觸可被保持。
此外，如第1圖放大的圓圈中所示，基底元件20的上表面具有相對高的表面粗糙度並且可被不平坦地形成。因此，具有相對小厚度的底漆層22的上表面對比於基底元件20的上表面也具有表面粗糙度並且可被不平坦地形成。基底元件20和底漆層22的不平坦表面可引起漫反射的增加。在利用具有網路結構的導體42的例子中，由於網路結構、霧度(渾濁度)增加和/或透射率的惡化，漫反射的生成可能係嚴重的。此外，當導電層40形成在基底元件20與底漆層22的粗糙表面上時，形成導電層40(包括具網路結構的奈米材料)至均勻厚度是困難的。因此，非塗佈區域可被生成並且薄片電阻差異在導電層40中增加。
因此，比底漆層22厚的第一硬塗層32可被塗佈在底漆層22的全部表面以平整導電薄膜10的上表面。亦即，第一硬塗層32的上表面具有比呈現在基底元件20與漆層22的上表面的第一硬塗層32的下表面的較低的表面粗糙度。利用第一硬塗層32的平面化可最小化霧度與漫反射並且最大化透射率。因此，導電薄膜10的光學特性可被提高。此外，導電層40的塗佈性質可被提高。因此，在各種性質中的差異，例如導電層40的薄片電阻與光學特性可被最小化。
參閱第2圖，可詳細說明利用第一硬塗層32的表面平整化。第2圖(a)是顯示包含基底元件20、底漆層22與第一硬塗層32以及第一硬塗層32的表面的層疊的橫剖面影像。第2圖(b)是顯示形成於基底元件20上的底漆層22與底漆層22的表面的結構的橫剖面影像。如第2圖(a)所示，第一硬塗層32(在第一硬塗層32形成後)的表面是光滑並且平坦。另一方面，如第2圖(b)所示，底漆層22具有被提供為不規則不平坦的 粗糙表面。亦即，在此實施例中當第一硬塗層32形成時，表面平整化可被提供。
第一硬塗層32可包括能夠增加導電層40的硬度和提高導電層40的塗佈性質的各種材料。例如，第一硬塗層32可包括聚氨酯樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂，聚酯樹脂，環氧樹脂，聚丙烯酸酯樹脂，聚酯樹脂，聚乙烯醇樹脂，氯乙烯樹脂，偏二氯乙烯樹脂，全芳香族飽和聚酯樹脂，聚碸樹脂，醯胺樹脂，醯亞胺樹脂，聚乙烯樹脂，聚醚樹脂，聚碳酸脂樹脂，矽樹脂，氟樹脂，聚烯烴樹脂，聚苯乙烯樹脂，乙烯基吡咯烷酮樹脂，纖維素樹脂，以及丙烯腈樹脂中的至少一個。尤其，第一硬塗層32可包括丙烯酸樹脂，儘管實施例不侷限於此，並且第一硬塗層32可包括除了上文所述的材料以外的各種材料。
第一硬塗層32可具有1H至5H的鉛筆硬度。當第一硬塗層32的鉛筆硬度少於1H時，上文所述的作用可能不會充分獲得。此外，生產具有超過5H的鉛筆硬度的第一硬塗層32是困難的。此外，第一硬塗層32具有40度至60度之對水的接觸角和20dyne/cm至50dyne/cm的表面張力。第一硬塗層32的接觸角和表面張力少於其他層(例如：底漆層22)。因此，當導電層40形成於第一硬塗層32上時，導電層40可容易形成。
包括基底元件20、底漆層22以及第一硬塗層32和第二硬塗層34的層疊具有0.1%至0.4%的霧度。以供參考，包括基底元件20、底漆層22以及第二硬塗層34的層疊具有超過0.5%的霧度。在一示例實施例中，藉由進一步形成第一硬塗層32該霧度可被進一步減少至0.1%至0.5%。
第一硬塗層32具有增加導電薄膜10的硬度和實現其表面的平面化的厚度。為了這個目的，第一硬塗層32具有大於底漆層22、導電層40以及外覆層50的厚度的厚度。然而，當第一硬塗層32的厚度過於大時，導電薄膜10的厚度可能不必要增加。因此，第一硬塗層32的厚度可少於基底元件20的厚度。
第一硬塗層32的厚度可是1μm至10μm。當第一硬塗層32的厚度少於1μm時，充分獲得上文所述第一硬塗層32的作用是困難的。當厚度超過10μm時，與材料相關的成本增加並且薄度是不利的。當充分考慮第一硬塗層32的作用、薄度和/或其他等等時，第一硬塗層32的厚度是3μm 至5μm，儘管實施例不侷限於此，並且第一硬塗層32的厚度可以變化。
同時，第二硬塗層34可進一步提供在基底元件20的下表面上。第二硬塗層34作用以保護導電薄膜10抵抗在一過程中所產生的損壞(例如：劃痕)。在該示例實施例中，因為導電薄膜40沒有形成於第二硬塗層34上，第二硬塗層34可簡單地作用以預防對基底元件20及/或等等的損壞。因此，第二硬塗層34可以形成使得第二硬塗層34沒有附加插入其間的底漆層接觸基底元件20，因為與第一硬塗層32相比，第二硬塗層34沒有嚴格要求黏附至基底元件20，儘管實施例不限制於此。第二硬塗層34至基底元件20的黏附可透過提供第二硬塗層34與基底元件20之間的附加底漆層來提高。可選擇地，如第4圖所示，當導電層40與外覆層50形成於基底元件20的兩個表面上時，附加底漆層24可在基底元件20與第二硬塗層34之間提供。提供在基底元件20的下表面上的底漆層24、導電層40以及外覆層50的特性、材料、厚度及/或等等與設置於基底元件20的上表面的底漆層22、導電層40以及外覆層50的這些相同或相似。因此，這些層的細節可以被省略。
參考第1圖，第二硬塗層34的各種性能，例如材料、厚度及/或等等，與第一硬塗層32的這些相同或極其相似並且其細節可被省略。導電薄膜10可具有2H或更多(例如：2H至10H)的鉛筆硬度因為導電薄膜10具有第一硬塗層32和第二硬塗層34。
在一示例實施例中，在第二硬塗層34、基底元件20、底漆層22、第一硬塗層32、導電層40以及外覆層50之中，相鄰的層可彼此接觸，藉此使整體結構的簡單化達到最大化，儘管實施例不侷限於此，並且一附加層可被進一步提供在該等相鄰的層之間。
導電薄膜10可包括形成於導電層40(包括由具有網路結構的奈米材料組成的導體42)與基底元件20之間的第一硬塗層32。因此，導電薄膜10的硬度可被提高並且對導電層40的損壞或其性能的變化在該過程中可因此被預防。此外，在其上形成導電層40的表面可被平面化藉此導電層40的塗佈特性被提高並且漫反射被減小。
在平面化導電層40之後，上述的導電薄膜10可被應用至各種電子裝置。參閱第5a圖至第5f圖，將說明一種藉由形成導電薄膜10並 且然後圖案化導電層40來形成具有圖案化的導電層40的導電薄膜110(或導電薄膜10)的方法。
第5a圖至第5f圖是說明根據一示例實施例之製造導電薄膜方法的剖面圖。其他實施例和配置可同樣被提供。
第5a圖顯示準備基底元件20並且第二硬塗層34形成在其上。第二硬塗層34可藉由利用例如棒式塗裝、凹版塗膜及/或逆塗佈之各種方式塗佈包含硬化樹脂的膏狀物形成於基底元件20上。因此，可預防在隨後過程中對基底元件20損壞的產生。可利用各種方法作為第一硬塗層34的形成方法。儘管實施例不侷限於此。
第5b圖顯示底漆層22形成於基底元件20上。底漆層22可藉由利用例如棒式塗裝、凹版塗膜及/或逆塗佈的各種方式塗佈包括硬化樹脂的膏狀物於基底元件20來形成於基底元件20上。可利用各種方式作為底漆層22的形成方法，儘管實施例不侷限於此。
第5c圖顯示第一硬塗層32形成於底漆層22上。第一硬塗層32可透過輥對輥式塗佈、棒式塗裝、凹版塗膜、逆塗佈及/或等等形成於底漆層22上。可利用各種方式作為第一硬塗層32的形成方法，儘管實施例不侷限於此。
如第5d圖所示，導電層40形成於第一硬塗層32上。例如，在該示例實施例中，導電層40可透過包含塗佈有膏狀物或包括銀奈米線的油墨及/或等等的濕塗佈來生產。因此，製造過程可被進一步簡化。在膏狀物或包括銀奈米線及/或等等的油墨的濕塗佈之後，導電層40可藉由施加預定壓力來乾燥和記錄以提高導電層40的黏附性。
如第5e圖所示，外覆層50可形成於導電層40上。在該示例實施例中，外覆層50可藉由塗佈感光性樹脂並且隨後硬化該感光性樹脂來形成。通過這個方法，製造過程可被進一步簡化。外覆層50在氮氣沖洗下形成以防止導電層40(包括銀奈米線)的氧化並且確保耐久性。因此，導電薄膜10可被製造。
第5f圖顯示導電區域(CA)和非導電區域(NA)。該導電區域也可被稱為導電地區，該非導電區域可被稱為非導電地區。
如第5f圖所示，導體42可透過雷射402照射從對應於非導 電區域(NA)的一部分來移除。如第5f圖所示，導電層40(包括導體42)與外覆層50可由雷射402同時移除，儘管實施例不侷限於此。第6圖顯示網路結構的孔隙42c可形成在導電層40的一部分中，其中藉由通過雷射402僅從對應於非導電區域(NA)的部分移除導體42來設置導體42。亦即，如第6圖所示，只有導體42藉由控制雷射的類型、功率及/或等等來選擇性地移除。如第5f圖所示，導電層40(包括導體42)與外覆層50兩者可被移除。
雷射402是具有一線性光束的雷射，儘管實施例不侷限於此，並且各種雷射可被利用。
導電層40可透過簡單過程而被圖案化因為導電層40利用雷射402來圖案化。亦即，導電層40根據一預定路徑透過利用雷射照射導電層40可容易地被圖案化。另一方面，光蝕法過程的使用涉及一系列包括抗蝕劑、曝光、顯影、蝕刻的形成及/或該抗蝕劑的移除的過程，因此使整體過程複雜並且引起生產效率的惡化。
通過這樣的圖案化，包括只在導電區域(CA)具有電傳導性的導電層40的導電薄膜110可被形成，儘管實施例不侷限於此，並且非導電區域(NA)的導體42可透過濕刻蝕及/或等等來移除。亦即，當蝕刻溶劑和膏狀物被提供至非導電區域(NA)時，該蝕刻材料可浸透進入外覆層50與導電層40並移除導體42。例如，構成外覆層50的樹脂可具有少於100%(例如：90%或更少)交叉連接(cross-linking)度，因此允許該蝕刻溶劑或膏狀物自然浸透進入外覆層50及/或等等。
構成外覆層50和導電層40的樹脂沒有被蝕刻並且只有奈米線及/或等等被選擇性地蝕刻。一光蝕法過程可被使用作為用於設置該蝕刻溶液、膏狀物等等在非導電區域中的方法，儘管實施例不侷限於此，並且可利用各種各樣方法。可使用硝酸、鹽酸、硫酸、其混合物(例如，王水)及/或等等作為用於選擇性地蝕刻導體42的濕溶液。該蝕刻可在高於室溫的溫度(例如：30℃至90℃)進行1分鐘至24小時。
現在說明使用具有如上述之圖案化的導電層的導電薄膜的電子裝置的例子。
第7圖是說明根據一示例實施例之觸控面板的剖視圖。第8 圖是說明根據該示例實施例在觸控面板中分別構成第一電極與第二電極的第一導電層與第二導電層的平面形狀的俯視圖。其他實施例和配製同樣可被提供。
第7圖和第8圖顯示觸控面板100，該觸控面板100可包括第一導電薄膜10a、第一透明黏附層111、第二導電薄膜10b、第二透明黏附層112以及覆蓋基板114。觸控面板100可包括第一導電層40a(構成第一電極)以及被提供以與第一導電層40a絕緣的第二導電層40b(構成第二電極)。如上所述，第一導電層40a與第二導電層40b的至少之一可包括形成網路結構的奈米材料。
更具體地，觸控面板100可包括覆蓋基板114、提供有第一導電層40a的第一導電薄膜10a、提供有第二導電層40b的第二導電薄膜10b、插入在覆蓋基板114與第一導電薄膜10a之間的第一透明黏附層111、以及插入在第一導電薄膜10a與第二導電薄膜10b之間的第二透明黏附層112。
(第一導電薄膜10a的)導電層40a可包括沿一個方向而配置的第一電極，並且(第二導電薄膜10b的)導電層40b可包括沿著交叉第一電極方向配置的第二電極。如第8圖所示，(包括第一電極)的導電層40a包括複數個第一感測器41a以檢測輸入工具(例如手指)的觸摸、以及至少一第一連接器42a以連接第一感測器41a。第一連接器42a沿著一個方向連接第一感測器41a。(包括第二電極)的導電層40b包括複數個第二感測器41b以檢測輸入工具(例如手指)的接觸、以及至少一第二連接器42b以連接第二感測器41b。第二連接器42b沿著交叉第一電極的方向可連接第二感測器41b。
正如所示，第一感測器41a可個別地具有菱形並且第二感測器41b可個別地具有菱形，儘管實施例不侷限於此。因此，第一感測器41a與第二感測器41b可具有例如正多邊形的各種形狀，例如，三角形或正方形、及/或圓形或橢圓。
參閱第1圖至第6圖，觸控面板100的第一導電薄膜10a與第二導電薄膜10b可對應於導電薄膜110(或導電薄膜10)。此外，參閱第1圖至第6圖，第一導電薄膜10a與第二導電薄膜10b的第一導電層40a 及/或第二導電層40b可對應於導電層40。導電薄膜110(或導電薄膜10)可被應用至第一導電薄膜10a和第二導電薄膜10b，並且第一導電薄膜10a和第二導電薄膜10b具有相同的結構、材料及/或等等，儘管實施例不侷限於此。因此，第一導電薄膜10a與第二導電薄膜10b中僅有一個可具有如導電薄膜110(或導電薄膜10)的相同結構或材料並且第一導電薄膜10a和第二導電薄膜10b中的另一個可具有與導電薄膜110(或導電薄膜10)不同的結構和材料。此外，第一導電薄膜10a和第二導電薄膜10b中的至少一個可由形成網路結構的奈米材料的導體組成並且可具有不同於參閱第1圖至第6圖所述之導電薄膜110(或導電薄膜10)的層疊結構。各種其他修改同樣可被提供。
在該示例實施例中，包括第一導電層40a及/或第二導電層40b(包括奈米材料的導體)的第一導電薄膜10a及/或第二導電薄膜10b可被用於觸控面板100。導電薄膜10a和10b可具有優於先前用在觸控面板的銦錫氧化物(ITO)的性能。這將會更詳細的說明。
(導電薄膜10的)導電層可被形成為具有10Ω/m2至150Ω/m2的電阻。當使用之前的銦錫氧化物時，由於銦錫氧化物的低電阻或具有過度大的厚度的導電層的形成是不可避免的，具有200Ω/m2或更少(並且更具體地，150Ω/m2或更少)的電阻的導電層的形成是困難的。另一方面，具有150Ω/m2或更少的低電阻至小厚度的導電層的形成利用具有包括奈米線及/或等等的網路結構的導體42的優異電氣特性是可能的。
在導電區域(CA)中的導電層包括具有網路結構的導體42和具有不同於利用銦錫氧化物及/或等等的導電層的平面形狀。
第9圖(a)說明根據一示例實施例之應用至觸控面板的導電層的導電區域中的平面結構。第9圖(b)說明藉由沉積銦錫氧化物而形成的導電層的導電區域中的平面結構。第10圖(a)是顯示根據一生產例子所生產之導電層的平面的影像。第10圖(b)是顯示藉由沉積銦錫氧化物而形成的導電層的平面的影像。其他實施例和配置可同樣被提供。
第9圖(a)顯示導電層的導電區域(CA)，該導電區域(CA)包括導電部(CAA)，其中提供有導體42；以及非導電部(CAB)，其中導體42沒有被提供而只有殘餘部44被提供或者導體42與殘餘部44兩者皆 沒有被提供。因為導體42具有網路結構，導電區域(CA)可同時包括非導電部(CAB)。如上文所述，當導電區域(CA)包括非導電部(CAB)時，非導電部(CAB)可允許光的傳輸並且導電層因此具有優異的傳輸性。此外，相鄰導體42之間的優異電性連接可通過相鄰導體42之間的接觸點(CP)(或交點)來保持。
例如，導電部(CAA)的面積與導電層的總體面積的比例可以是0.05至0.95。當比例少於0.05時，導電部(CAA)變窄並且難以實現期望的低電阻。當比例超過0.95時，由於導體42的數量的增加，成本負擔可能產生。
如第9圖(b)所示，在利用銦錫氧化物等等形成的導電層中，銦錫氧化物可塗佈導電區域的100%。其中沒有塗佈銦錫氧化物的區域不能充當導電區域。因為銦錫氧化物應塗佈導電區域的整體表面，由銦錫氧化物引起的透射率的惡化可能產生。
上文所述之差異透過第10圖(a)與第10圖(b)的真實影像之間的比較可以更準確的理解。在該生產例子中，具有網路結構的導體42可被提供，並且其中沒有提供導體42的區域同樣可被提供。另一方面，在第10圖(b)中，銦錫氧化物可以整體形成在利用銦錫氧化物所形成的導電層中。作為參考，顯示在第10圖(b)中的線條對應於由於壓力不同及/或等等而產生的裂紋。
導電層可根據導體42及/或等等的厚度以及數量控制導電層的電阻。亦即，隨著導電層厚度的增加、隨著在導電層中的導體42的數量的增加、及/或隨著在導電層中的導體42的接觸點(CP)的數量的增加，導電層40的電阻可減少。參閱第11圖至第13圖，這將被詳細說明。
第11圖是顯示根據生產例子在20Ω/m2，40Ω/m2，60Ω/m2以及10Ω/m2的電阻情況下所生產的導電層的剖視圖的影像。第12圖是顯示根據生產例子在20Ω/m2，40Ω/m2，60Ω/m2以及100Ω/m2的電阻情況下所生產的導電層的平面的影像。第13圖(a)是顯示根據一示例實施例所生產之導電層的平面的影像。第13圖(b)是顯示利用銦錫氧化物所形成之導電層的平面的影像。
隨著導電部(CAA)的導電層40(即，比例或覆蓋)中的 導體的數量(或數目)相對導電層的全部面積增加或隨著導體42的接觸點(CP)在數目上增加，導電層的電阻減小。參閱第11圖，與具有100Ω/m2的電阻的導電層相比，具有60Ω/m2的電阻的導電層具有更多數量的導體42和更多的導體42的接觸點(CP)。亦即，以100Ω/m2至60Ω/m2，40Ω/m2和20Ω/m2的順序，所形成的導體42在數量上增加並且因此變得更加密實。
例如，當導電層的電阻是10Ω/m2至150Ω/m2時，當觀察平面圖時，導體42的總體數量是20個或更多，並且透過導體42之間接觸所形成之接觸點(CP)的總體數量在具有10μm的寬度和10μm的長度的單元面積中是5個或更多。當導體42的總體數量是少於20個或接觸點(CP)的總體數量是少於5個時，那麼導電層的電阻不能獲得到理想水準。導體42的總體數量和接觸點(CP)的總體數量沒有特別限制，例如，導體42的數目的上限是1,000個並且接觸點(CP)的數目的上限10,000個。當導體的總體數目和接觸點(CP)的總體數目超過上限時，製造導電層本質上是困難的或由於導體42的數量的增加成本可能增加，儘管實施例不侷限於此。
當導電層的厚度增加時，包含在導電層中的導體42的數量(或總數目)增加而導電層的電阻減小。參考獲得相同尺寸的第12圖(a)至第12圖(d)，與其中電阻是100Ω/m2的例子相比，導電層的厚度(兩箭頭之間的厚度)在其中電阻是60Ω/m2的情況中相對較大。亦即，導電層以100Ω/m2至60Ω/m2，40Ω/m2以及20Ω/m2的順序在增加厚度。
例如，當導電層的電阻是10Ω/m2至150Ω/m2時，導電層的厚度是50nm至350nm。導電層的厚度可以是形成網路結構的導體42所形成的厚度。這個厚度可以是包含導體的導電層的厚度，該等導體具有最優化以使導電層具有150Ω/m2或更少(並且更具體的10Ω/m2至150Ω/m2)之電阻的網路結構。當導電層40的厚度是少於50nm時，獲得期望電阻是困難的。當導電層的厚度是350nm或更多時，導電層的厚度可能是不必要的增加。這個厚度可能遠小於利用銦錫氧化物形成導電層的厚度。
正如一生產例子，在其中具有100Ω/m2的相同電阻的導電層形成的例子中，如第13圖(a)所示，該生產例子的導電層具有200nm的小厚度，然而利用銦錫氧化物形成的導電層具有超過1μm的大厚度，如第 13圖(b)所示。亦即，在本例子中，具有穩定電阻的導電層可形成到極小厚度。
因此，導電層的厚度與觸控面板100的第一透明黏附層及/或第二透明黏附層的厚度的比例與先前情況相比是小的。亦即，導電層的厚度與第一透明黏附層111及/或第二透明黏附層112的厚度的比例是0.00033至0.014。當厚度比例是少於0.00033時，所期望的電阻可能由於導電層的小厚度而不能獲得。當厚度的比例超過0.014時，第一透明黏附層111或第二透明黏附層112的厚度減小並且其功能的充分實現是困難的，儘管實施例不侷限到厚度比例。
包括具有奈米材料(具有網路結構)的導體42的導電層可被用作觸控面板100的第一導電層40a及/或第二導電層40b。因此，導電層包括非導電部(CAB)，藉此提高透射率，由於減少用於導體42的原材料的數量而縮減成本以及由於導體42的優異電特性而獲得低電阻。因此，觸控面板100包括具有比先前例子較低的電阻和較小的厚度並且因此在廣泛領域被實現並展現出優異光學特性及/或等等的導電層。例如，觸控面板100具有80%或更多(更具體多於90%或最大值為95%或更大)的透射率和3%或更少的霧度(更具體少於1%或最大值為0.2%或更大)。
第一導電薄膜10a與第二導電薄膜10b經由第一透明黏附層111可彼此固定。此外，第一導電薄膜10a和第二導電薄膜10b藉由利用第二透明黏附層112固定覆蓋基板114至第二導電薄膜10b上使免受來自外部的振動。
第一透明黏附層111可包括能使覆蓋基板114與第一導電薄膜10a之間能夠黏合的各種材料。第二透明黏附層112可包括能使第一導電薄膜10a與第二導電薄膜10b之間能夠黏合的各種材料。
第一導電薄膜10a與第二透明黏附層112具有25μm至150μm的厚度。當厚度少於25μm時，黏附性可能不充分，絕緣的維持可能困難，並且例如層壓過程的一過程的實現可能是困難的。當厚度超過150μm時，(即，厚度是大的)，那麼觸控面板100的厚度增加並且例如透射率的光學特性惡化，儘管實施例不侷限於此，並且第一透明黏附層111和第二透明黏附層112的厚度可被改變。
當輸入工具(例如：手指)觸摸觸控面板100時，電容中的差異在觸控面板100輸入工具觸摸的部分中產生並且該部分被檢測為觸摸位置。
第14圖是說明根據另一個示例實施例之觸控面板的剖視圖。其他實施例和配置同樣可被提供。
第14圖顯示觸控面板100包括提供有第一導電層40a的第一導電薄膜10a、第一透明黏附層111、提供有第二導電層40b的第二導電薄膜10b、第二透明黏附層112以及覆蓋基板114。在先前實施例中，第一導電薄膜10a和第二導電薄膜10b的第一導電層40a和第二導電層40b被配置靠近基於基底元件20的覆蓋基板114。在本實施例中，第一導電層40a被提供在基於第一導電薄膜10a的基底元件20的覆蓋基板114的對面，並且第二導電層40b被提供靠近基於第二導電薄膜10b的基底元件20的覆蓋基板114。第一導電層40a和第二導電層40b的位置(或諸如此類的特性)可不定地改變。
第15圖是說明根據另一個示例實施例之觸控面板的剖視圖。其他實施例和配置同樣可被提供。
第15圖顯示觸控面板100包括：導電薄膜10c，其兩個表面上提供有第一導電層40a與第二導電層40b；透明黏附層111；以及覆蓋基板114。在這個例子中，第一硬塗層32、第一導電層40a、外覆層50以及底漆層22被提供在導電薄膜10c的第一表面上並且另一底漆層24、第二硬塗層34、第二導電層40b以及外覆層50被提供在導電薄膜10c的第二表面上。然而底漆層22和24、第一硬塗層32與第二硬塗層34等等不是必不可少的元件並且可以被移除。可進一步提供覆蓋第二導電層40b與形成於第二導電層40b的下表面上的外覆層50的附加層(例如，保護層等等)。其他各種修改同樣可被提供。
提供在導電薄膜10c的不同表面上的第一導電層40a和第二導電層40b可構成第一導電層40a與第二電極。基於這樣的結構，觸控面板100的結構可被簡化，具有最大厚度的基底元件20的總體數目可以減少並且薄的觸控面板100因此是可能的。
第16圖是說明根據另一示例實施例之觸控面板的剖視圖。 其他實施例和配置同樣可被提供。
第16圖顯示觸控面板100包括提供有第一導電層40a的第一導電薄膜10a、透明黏附層112、以及提供有透明導電材料層60的覆蓋基板114。透明導電材料層60可以是由不同於第一導電層40a的透明導電材料組成的第二導電層。透明導電材料層60由可以容易形成於覆蓋基板114(例如：玻璃)上的一種材料(例如：銦錫氧化物)形成。第一導電層40a與透明導電材料層60可分別構成第一電極和第二電極。
藉由控制第一導電層40a與透明導電材料層60的厚度等等，第一導電層40a與透明導電材料層60之間由於材料之間的差異所引起的電阻上的差異可被移除。可選擇地，在觸控面板100的寬度和長度之間有呈現差異的例子中，具有相對低電阻的第一導電層40a的電極可以沿著長軸來提供並且具有相對高電阻的透明導電材料層60的電極可以沿著短軸來提供。各種其他修改同樣可被提供。
藉由於覆蓋基板114上形成明導電材料層60，觸控面板100的厚度可被最小化，並且利用第一導電層40a及/或等等的低電阻，觸控面板100的電特性可被提高。
觸控面板可以是包括以上說明中所提供之導電薄膜的電子裝置的一個例子，儘管實施例不侷限於此。因此，導電薄膜可被應用至各種電子裝置。
在此說明書中任何參考“一個實施例”，“實施例”，“示例實施例”等，代表與該實施例相關的特定特色、結構、或特徵被包含在本發明至少一實施例中。在說明書的各種地方這樣用法的出現沒有必要全部代表相同的實施例。進一步，當一特定特色、結構、或特徵與任何實施例在描述時有關聯，其建議在本領域技術人員許可權內影響這些與其他實施例聯繫的特色，結構，或特徵。
儘管實施例參考其複數說明性實施例已經被說明，應理解複數其他修改和實施例可被本領域技術人員所發明其本發明的精神和主旨範圍內。尤其，主體結合配置的組成部件和/或配置中的各種變化和修改在本發明、附圖和申請專利範圍的範圍內。除了在組成部件和/或配置中的變化和修改，其他用途對本領域技術人員同樣顯而易見。
本發明主張於2013年6月20日提交的韓國專利申請第10-2013-0071082號以及於2013年7月15日提交的韓國專利申請第10-2013-0083023號的權益，為了所有目的其全部公開內容通過引用結合到本文中。
10‧‧‧導電薄膜
20‧‧‧基底元件
22‧‧‧底漆層
32‧‧‧第一硬塗層
34‧‧‧第二硬塗層
40‧‧‧導電層
42‧‧‧導體
44‧‧‧殘餘部
50‧‧‧外覆層
T1‧‧‧第一厚度
T2‧‧‧第二厚度

Claims (20)

  1. 一種導電薄膜，包括：一基底元件；一第一硬塗層，位於該基底元件的一第一表面上；一導電層，位於該第一硬塗層上，該第一硬塗層提供在該基底元件與該導電層之間，並且該導電層包括由形成一網路結構的奈米材料所組成的複數個導體；以及一外覆層，在該導電層上覆蓋該導電層的該等導體。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的導電薄膜，其中該等導體是奈米線。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述的導電薄膜，其中該第一硬塗層的一表面粗糙度小於該基底元件的該第一表面的一表面粗糙度。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的導電薄膜，進一步包括在該基底元件的一第二表面上的一第二硬塗層和在該基底元件與該第一硬塗層之間的一底漆層的至少其中之一。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述的導電薄膜，其中該導電薄膜包括該第二硬塗層與該底漆層，以及一層疊，包括該基底元件、該底漆層、該第一硬塗層、以及該第二硬塗層，該層疊具有0.1%至0.4%的霧度。
  6. 依據專利申請範圍第1項所述的導電薄膜，其中該第一硬塗層包括一丙烯酸樹脂材料。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述的導電薄膜，其中該第一硬塗層的厚度小於該基底元件的厚度，並且該第一硬塗層的厚度大於該導電層的厚度。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述的導電薄膜，其中該第一硬塗層的厚度是在1μm至10μm的範圍內。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述的導電薄膜，其中該導電薄膜包括一導電區域和一非導電區域，以及該導電薄膜係提供以使該導電區域包括該導電層與該外覆層，並且係提供以使該非導電區域沒有該導電層與該外覆層。
  10. 依據專利申請範圍第1項所述的導電薄膜，其中該導電薄膜包括一導電區域與一非導電區域，以及 基於在該導電層中的該等導體的移除，一孔隙被提供在該非導電區域中。
  11. 依據專利申請範圍第1項所述的導電薄膜，其中該導電層包括一殘餘部，以及該等導體具有大於該殘餘部並且延伸或突出至該殘餘部的外面的厚度，以及該外覆層覆蓋延伸至該殘餘部的外面的該等導體。
  12. 根據專利申請範圍第1項所述的該導電薄膜，其中該第一硬塗層具有1H至5H的鉛筆硬度，該第一硬塗層與水平面之間的一接觸角是40度至60度，或者該第一硬塗層上的水平面的一表面張力是20dyne/cm至50dyne/cm。
  13. 一種觸控面板，包括依據專利申請範圍第1項所述的導電薄膜。
  14. 一種觸控面板，包括：一第一導電薄膜，包括：一基底元件；一第一硬塗層，位於該基底元件的一第一表面上；一第一導電層，位於該第一硬塗層上，該第一硬塗層提供在該基底元件與該第一導電層之間，並且該第一導電層包括由形成一網路結構的奈米材料所組成的複數個導體；以及一外覆層，在該第一導電層上覆蓋該第一導電層的該等導體；以及一第二導電層，其構成一第二電極，該第二電極不同於由該第一導電層構成之一第一電極，其中該第一導電層包括一導電區域，以及該第一導電層的該導電區域包括一導電部以及一非導電部，在該導電部內有提供該等導體以及在該非導電部內沒有提供該等導體。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述的觸控面板，其中該第一導電層具有10Ω/m2至150Ω/m2的電阻，以及該導電區域的面積與該第一導電層的該導電區域的總體面積的比例是0.05比0.95。
  16. 依據申請專利範圍第14項所述的觸控面板，其中該等導體的總體數目是至少20個，以及在該第一導電層的該導電區域中具有10μm的寬度 和10μm的長度的一單元面積中，與該等導體接觸的接觸點的總體數目是至少5個。
  17. 依據申請專利範圍第16項所述的觸控面板，其中該導體的該總體數目是在20至1000個的範圍內，以及在該第一硬塗層的該導電區域中具有10μm的寬度和10μm的長度的該單元面積中，該等接觸點的該總體數目是在5或10000個的範圍內。
  18. 依據申請專利範圍第14項所述的觸控面板，其中該第一導電層具有50nm至250nm的厚度。
  19. 依據申請專利範圍第15項所述的觸控面板，進一步包括：一覆蓋基板；以及在該第一導電層與該第二導電層之間的至少一透明黏附層、以及在該覆蓋基板與該第一導電層或該第二導電層之間的該至少一透明黏附層，其中該透明黏附層具有25μm和160μm的厚度。
  20. 依據申請專利範圍第14項所述的觸控面板，進一步包括：一覆蓋基板；以及在該第一導電層與該第二導電層之間的至少一透明黏附層、以及在該覆蓋基板與該第一導電層或該第二導電層之間的該至少一透明黏附層，其中該第一導電層的厚度與該透明黏附層的厚度的比例是0.00033比0.014。
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