TWI583278B - 電子裝置、觸控屏、透明導電膜及透明導電膜之製備方法 - Google Patents

Description

電子裝置、觸控屏、透明導電膜及透明導電膜之製備方法

本發明涉及一種透明導電膜及其製備方法、應用該透明導電膜之觸控屏及電子裝置。

近年來，透明導電膜廣泛應用於觸控式螢幕、平板顯示、光伏器件、電磁遮罩等領域。中、大尺寸觸控屏上之透明導電膜越來越多的採用金屬網格，以取代傳統之ITO薄膜作為透明導電膜之導電材料。該類金屬網格為於透明基板上成型而獲得的網格狀之金屬導線。於製作金屬網格時，需利用壓印模仁於附著於基板表面之壓印材料上壓印出凹槽，並於凹槽中形成金屬導電層，而凹槽中之金屬導電層之厚度直接影響到透明導電膜之方塊電阻值大小，且透明導電膜之方塊電阻值越小越好。

鑒於上述情況，有必要提供一種透明導電膜之製備方法。另，還有必要提供一種由該方法製得之透明導電膜及應用該透明導電膜之觸控屏與電子裝置。

一種透明導電膜，包括透明之基底及塗布於該基底上表面之透明之壓印層，該壓印層上開設有相互連通之呈網格狀之凹槽，該凹 槽底部填充有一油墨層，該油墨層上形成有導電層，該導電層凸伸出該凹槽且該導電層呈網格狀。

一種製備如上所述之透明導電膜之方法，其包括如下步驟：提供一透明柔性材料作為基底；提供一透明之壓印材料，將該壓印材料塗布於基底之一表面；提供一模仁，該模仁上設置有呈網格狀之凸起，用該模仁於該壓印材料上壓印出呈網格狀之凹槽並固化從而形成壓印層；於該凹槽中形成油墨層；及於該油墨層上形成導電層，該導電層呈網格狀且該導電層凸伸出該凹槽。

一種觸控屏，包括保護面板，該觸控屏還包括如上所述之透明導電膜，該保護面板覆蓋於該導電層之表面。

一種電子裝置，包括殼體及電子組件，該電子裝置還包括如上所述之觸控屏，該觸控屏安裝於該殼體上，該觸控屏與該殼體形成一容置空間，該電子組件安裝於該容置空間內。

本發明之透明導電膜，其製作方法簡單。該導電層凸伸出該凹槽，使得該導電層之方塊電阻值減小，從而提高觸控屏之靈敏度。

100‧‧‧透明導電膜

10‧‧‧基底

30‧‧‧壓印層

31‧‧‧凹槽

50‧‧‧導電層

60‧‧‧油墨層

200‧‧‧觸控屏

201‧‧‧保護面板

300‧‧‧電子裝置

301‧‧‧殼體

圖1為本發明較佳實施方式之透明導電膜之示意圖。

圖2為圖1所示之透明導電膜之剖面圖。

圖3為本發明較佳實施方式之電子裝置之示意圖。

請參照圖1及圖2，本發明提供一種透明導電膜100，其包括柔性透明之基底10、塗布於基底10一表面之透明壓印層30及形成於壓印層30上之導電層50。壓印層30遠離基底10之表面上開設有呈網 格狀之相互連通之凹槽31。該凹槽31之寬度為0.5μm~10μm。凹槽31之底部填充有一油墨層60。該導電層50形成於油墨層60上，且該導電層50呈網格狀。該導電層50及油墨層60之厚度之和大於凹槽31深度，更具體的，該導電層50凸伸出凹槽31大致0.01μm~2μm。

基底10為透明柔性材料。該透明柔性材料可選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚烯烴類樹脂、乙烯基系列樹脂、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂及三乙烯基纖維素(TAC)等其中一種。聚烯烴類樹脂可選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯及乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。 乙烯基系列樹脂可選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。該基底10之厚度為30μm~200μm。

壓印層30可由熱塑性聚合物膠、熱固性聚合物膠與紫外固化聚合物膠中之一種固化而成。該壓印層30之厚度為1μm~50μm。

導電層50之材料可選自一般導電金屬或合金，例如銅、鎳等。本實施例中，多條平行的凹槽31與多條垂直的凹槽31相互交叉形成相互連通的方形網格，而導電層50亦呈方形網格狀佈置。於其他實施例中，相互連通之凹槽31可通過不同的排佈方式構成各種形狀之網格，如六邊形網格，而導電層50亦相應的形成各種相應形狀之網格。

油墨層60由含金屬觸媒之油墨固化而成。該金屬觸媒可為含鈀、銀、鈦、銅或鋯等金屬元素中之一種或幾種。例如該含金屬觸媒之油墨可為錫鈀膠體油墨、鈀離子油墨、納米鈀金屬粒子油墨等 中之一種。該油墨中之金屬元素可被還原成金屬作為化學鍍反應之觸媒。

本發明一較佳實施方式中之透明導電膜100之製備方法，其包括如下步驟：提供一基底10，該基底10為透明柔性材料。該透明柔性材料可選自聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚烯烴類樹脂、乙烯基系列樹脂、聚醚醚酮(PEEK)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂及三乙烯基纖維素(TAC)等中之一種。聚烯烴類樹脂可選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯及乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。乙烯基系列樹脂可選自聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等。該基底10之厚度為30μm~200μm。

提供一透明之壓印材料，將壓印材料塗布於基底10之一表面。該透明之壓印材料可選自熱塑性聚合物膠、熱固性聚合物膠與紫外固化聚合物膠中之一種。塗布於基底10上未固化之壓印材料之厚度為1μm~50μm。

提供一模仁，該模仁上設置有呈網格狀之凸起。凸起之寬度為0.5μm~10μm。用該模仁於透明之壓印材料遠離該基底10之表面上壓印出呈網格狀之凹槽31，並將該壓印後之壓印材料藉由烘烤或紫外光照射固化形成壓印層30。其中，該壓印層之厚度為1μm~50μm，該凹槽31之寬度為0.5μm~10μm。

提供一含有金屬觸媒之油墨，用該油墨填充至凹槽31中並固化油墨得到油墨層60。本實施例中，將油墨塗布於壓印層30形成有凹 槽31之表面上，再利用刮刀將凹槽31外之油墨刮除，僅留下凹槽31內之油墨。對凹槽31中之油墨進行烘烤或紫外光照射，從而固化形成油墨層60，得到帶有油墨層60之中間體。該金屬觸媒可為含鈀、銀、鈦、銅或鋯等金屬元素中之一種或幾種。例如該油墨可為錫鈀膠體油墨、鈀離子油墨、納米鈀金屬粒子油墨等中之一種。

將帶有油墨層60之中間體浸泡於含有還原劑之溶液中進行還原處理，使得表面之油墨層60中包括之金屬元素還原為金屬。該金屬可作為化學鍍反應之觸媒。例如，用含鈀離子之油墨形成油墨層60，將該帶有鈀離子之油墨層60浸泡於含有氫氧化鈉或硼酸氫鈉之溶液中進行還原，還原出金屬鈀。

將上述浸泡過之中間體浸泡於化鍍液中進行化學鍍，使得導電金屬沉積於油墨層60上從而形成導電層50。例如，將油墨層60表面帶有金屬鈀之中間體浸泡於含甲醛與硫酸銅之化鍍液中，還原形成金屬銅沉積於油墨層60上從而形成導電層50。另，控制浸泡化鍍液之時間以控制該導電層50凸伸出凹槽31大致0.01μm~2μm。上述方法得到之透明導電膜100除了不透明之導電層50外其餘部分均為透明，以便光線透過。

本實施例中所得到之透明導電膜100表面之導電層50大致呈長方形網格狀。於其他實施例中，相互連通之凹槽31可構成其他任意形狀，使得導電層50為其他任意形狀之網格，如六邊形網格。

請一併參閱圖2及3，一種應用上述透明導電膜100之觸控屏200，其包括透明導電膜100、覆蓋於該透明導電膜100形成有該導電層50之表面之保護面板201、電性連接於透明導電膜100之導電層50 之電極引線(圖未示)、及電性連接於該電極引線之導電線路(圖未示)。

請一併參閱圖3，一種應用所述觸控屏200之電子裝置300，其可為手機、平板電腦、電子閱讀器等任一應用觸控屏200之電子產品。該電子裝置300包括殼體301、收容於殼體301中之電子組件(圖未示)、及連接於該殼體301之觸控屏200。該觸控屏200與殼體301配合形成一容置空間，所述電子組件安裝於該容置空間內。

上述透明導電膜100，其製作方法簡單。該導電層50及油墨層60之厚度之和大於凹槽31深度，使得該導電層50之方塊電阻值減小，從而提高觸控屏200之靈敏度。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

100‧‧‧透明導電膜

10‧‧‧基底

30‧‧‧壓印層

31‧‧‧凹槽

50‧‧‧導電層

60‧‧‧油墨層

Claims (12)

1. 一種透明導電膜，包括透明之基底及形成於該基底上表面之透明之壓印層，其改良在於：該壓印層上開設有相互連通之呈網格狀之凹槽，該凹槽底部形成有一油墨層，該油墨層上形成有導電層，所述導電層為金屬，該導電層凸伸出該凹槽且該導電層呈網格狀。
2. 如申請專利範圍第1項所述之透明導電膜，其中該導電層凸伸出該凹槽大致0.01μm~2μm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之透明導電膜，其中該基底為透明柔性材料，該透明柔性材料選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚烯烴類樹脂、乙烯基系列樹脂、聚醚醚酮、聚碸、聚醚碸、聚碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂及三乙烯基纖維素等中之一種，該基底之厚度為30μm~200μm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之透明導電膜，其中該壓印層由熱塑性聚合物膠、熱固性聚合物膠與紫外固化聚合物膠中之一種固化而成，該壓印層之厚度為1μm~50μm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之透明導電膜，其中該凹槽之寬度為0.5μm~10μm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之透明導電膜，其中該油墨層之材質為含金屬觸媒之油墨，該金屬觸媒為含鈀、銀、鈦、銅或鋯等金屬元素中之一種或幾種。
7. 如申請專利範圍第6項所述之透明導電膜，其中該導電層係將該油墨層之金屬元素還原成金屬並進行化學鍍形成的。
8. 一種製備如權利要求1至7所述之透明導電膜之方法，其包括如下步驟： 提供一透明柔性材料作為基底；提供一透明之壓印材料，將該壓印材料塗布於基底之一表面；提供一模仁，該模仁上設置有呈網格狀之凸起，用該模仁於該壓印材料上壓印出呈網格狀之凹槽並固化從而形成壓印層；於該凹槽中形成油墨層；及於該油墨層上形成導電層，所述導電層為金屬，該導電層呈網格狀且該導電層凸伸出該凹槽。
9. 如申請專利範圍第8項所述之透明導電膜之製備方法，其中於該凹槽中形成油墨層之步驟包括：將油墨塗布於該壓印層形成有該凹槽之表面上，將油墨填充於凹槽中；將該凹槽外之油墨刮除，留下該凹槽內之油墨；及固化該凹槽中之油墨形成油墨層。
10. 如申請專利範圍第9項所述之透明導電膜之製備方法，其中於該油墨層上形成導電層之步驟包括：將油墨層浸泡於含有還原劑之溶液中進行還原處理，還原該油墨層所含之金屬元素；及於化鍍液中進行化學鍍，並控制浸泡化鍍液之時間，使得導電金屬沉積於該油墨層上從而形成導電層，且該導電層之厚度大於凹槽之深度。
11. 一種觸控屏，包括保護面板，其改良在於：該觸控屏還包括如權利要求1~7任意一項所述之透明導電膜，該保護面板覆蓋於該導電層之表面。
12. 一種電子裝置，包括殼體及電子組件，其改良在於：該電子裝置還包括如權利要求11所述之觸控屏，該觸控屏安裝於該殼體上，該觸控屏與該殼體配合形成一容置空間，該電子組件安裝於該容置空間內。