TWI636386B - 混合觸控感測電極及觸控螢幕面板 - Google Patents

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Abstract

揭露一種混合觸控感測電極以及包括此混合觸控感測電極的觸控螢幕面板，混合觸控感測電極包括附著至一第一光學功能層之第一感測圖型與附著至第二光學功能層之第二感測圖型，其中第一與第二光學功能層分別具有介電常數/厚度值為0.01至0.09l/μm，且第一與第二光學功能層的介電常數的總和為6至11，藉此，觸控感測電極可於薄膜結構中形成，其具有增進的觸控靈敏度，同時具有降低的雜訊。

Description

混合觸控感測電極及觸控螢幕面板
本發明與混合觸控感測電極以及包括此混合觸控感測電極的觸控螢幕面板有關，且具體而言，與可應用於可撓式顯示器的混合觸控感測電極、以及包括此混合觸控感測電極的觸控螢幕面板有關。
通常，觸控螢幕是一種配備有特殊輸入裝置的螢幕，以接收利用使用者的手指或觸控筆觸碰螢幕而產生的位置輸入。這種觸控螢幕並不使用鍵盤，但具有一種多層層積體之配置，其中，當使用者的手指或例如觸控筆物體觸碰螢幕上顯示的特定字元或位置時，觸控螢幕辨識該位置、並直接從螢幕接收資料，以由儲存於其中的軟體實際處理在特定位置處的資訊。
為了能辨識出觸碰位置而不使螢幕上顯示的影像的可視性變差，需要使用透明感測電極，其中感測圖型一般是形成於預定圖型中。
在相關領域中已知有各種結構可用於觸控螢幕面板中作為透明感測電極。舉例而言，玻璃-氧化銦錫(ITO)膜-ITO膜(GFF)、玻璃-ITO膜(G1F)、或僅玻璃(G2)結構可使用於觸控螢幕面板中。
舉例而言，第1圖中說明了作為傳統透明感測電極的結構。
透明感測電極由第一感測圖型10與第二感測圖型20形成。第一與第二感測圖型10與20是設置為與彼此不同的方向，以提供觸碰點的X與Y座標 之資訊。具體而言，當使用者的手指或物體觸碰透明基材時，依據接觸位置的電容變化可被偵測出且經由第一與第二感測圖型10與20、以及為位置偵測線的金屬線路被傳送至驅動電路。然後，X與Y輸入處理電路(未示)將電容變化轉換為電子訊號以識別出接觸位置。
在此方面，第一與第二感測圖型10與20必須在透明基材的同一層中形成，且各自的圖型必須彼此電連接以偵測出觸碰位置。然而，第二感測圖型20是彼此連接，而第一感測圖型10則以島狀形式彼此分隔，因此，需要額外的連接電極(橋式電極)50以使第一感測圖型10彼此電連接。
然而，連接電極50不應電連接至第二感測圖型20、且因此必須在與第二感測圖型20不同的層中形成。為了說明這種結構，第2圖闡明一部分的放大圖，其中連接電極50於第1圖之線A-A’所示截面中形成。
參閱第2圖，在基材1上形成的第一與第二感測圖型10和20是藉由於其上形成的絕緣膜30而呈彼此電絕緣。此外，如上所述，由於第一感測圖型10必須彼此電連接，因此這些圖型是利用連接電極50而彼此電連接。
為了藉由連接電極50以島狀形式分隔的第一感測圖型10彼此連接、同時與第二感測圖型20電氣隔離，需要形成接觸孔40。為此，在接觸孔40於絕緣膜30中形成之後，需要執行形成連接電極50的額外步驟。
如上述說明，在額外需要這類連接電極50的透明感測電極中，需要用於形成接觸孔40與連接電極50的額外處理，由此，在製程期間可能會發生例如第一感測圖型10和第二感測圖型20之間電氣短路之缺陷，且感測電極圖型的導電性會因為連接電極與感測圖型之間的接觸電阻而降低。
為了解決上述問題，韓國專利公開號第2010-84263號揭露了一種技術，其中，連接電極是先在透明基材上形成，然後形成絕緣膜與接觸孔，且 第一感測圖型與第二感測圖型係形成於其上，以改善與遮罩數及製程複雜性有關的問題。
然而，韓國專利公開號第2010-84263號中揭露之技術基本上並無法解決上述問題，因為其應設有額外的連接電極。
同時，近來對於可撓式顯示器的研究正活躍地進行，可撓式顯示器是藉由使用聚合物膜來替代玻璃基材而顯得比傳統面板更薄更輕，且可彎曲達某些程度。
這類可撓式顯示器可用塑膠膜液晶顯示器(LCDs)、有機發光二極體(ELs)、可穿戴式顯示器、電子書、電子紙等之形式製造，其具有非常廣泛的應用範圍。因此，可撓式顯示器也可應用於例如行動通訊終端之顯示器、或是可攜式資訊通訊裝置之類的顯示器，其需要對外部衝擊或震動具有抵抗性、同時又薄又輕的可撓式或各種形狀的顯示器。
另一方面，在可撓式液晶顯示器的情況下，實施具有較薄厚度的顯示器是主要考量。然而，對於可撓式液晶顯示器而言，僅將目前使用基材的材料從現有的玻璃基材改變為聚合物膜，但實施顯示器需要的其他週邊部分(例如偏光器、背光光源等)仍使用與應用於玻璃基材者相同的材料與方法。
舉例而言，傳統液晶顯示器包括厚度為200至400μm的偏光器以及厚度為25至100μm的保護層(用於保護偏光板)，且其為對於減少厚度與尺寸之限制。由於有這個缺點，因此難以將傳統液晶顯示器應用於薄膜結構(例如卡片)
為了解決這個問題，韓國專利公開號第2008-0073252號揭露一種與可撓式液晶顯示器有關的技術，以藉由省略與液晶顯示元件接觸的保護層(其為附著至液晶顯示元件之偏光器的元件)來實現薄膜結構。
然而，因為形成觸控感測電極的元件的厚度，此技術在應用於薄型可撓式顯示器時也是具有難度。
因此，本發明的目的在於提供一種具有改進之觸控靈敏度、同時具有降低之雜訊的觸控感測電極。
本發明的另一目的在於提供一種混合觸控感測電極，其與觸控螢幕面板的另一光學功能層整合地形成。
此外，本發明的另一目的在於提供一種混合觸控感測電極，其不需額外的橋式電極。
另外，本發明的目的在於提供一種觸控螢幕面板，其包括具有絕佳可視性的薄膜結構的觸控感測電極。
本發明之上述目的將由下列特徵來實現：
(1)一種混合觸控感測電極，包括：附著至第一光學功能層的第一感測圖型及附著至第二光學功能層的第二感測圖型；其中第一與第二光學功能層分別具有介電常數/厚度值為0.01至0.09l/μm，且第一與第二光學功能層的介電常數的總和為6至11。
(2)根據上述(1)之混合觸控感測電極，第一光學功能層具有介電常數為3.2至6.0，且第二光學功能層具有介電常數為2.8至5.0。
(3)根據上述(1)之混合觸控感測電極，第一光學功能層具有厚度為35至320μm，且第二光學功能層具有厚度為30至280μm。
(4)根據上述(1)之混合觸控感測電極，第一光學功能層與第二光學功能層是獨立地被包括於觸控螢幕面板中。
(5)根據上述(1)之混合觸控感測電極，在第一感測圖型與第二感測圖型之間的介電常數/距離值為0.01至0.25l/μm。
(6)根據上述(1)之混合觸控感測電極，在第一感測圖型與第二感測圖型之間的距離為12至300μm。
(7)根據上述(1)之混合觸控感測電極，在第一感測圖型與第二感測圖型之間的介電常數為2.8至5.0。
(8)根據上述(1)之混合觸控感測電極，第一光學功能層與第二光學功能層各獨立地選自由覆蓋窗、偏光板與延遲膜組成的群組，但彼此不相同。
(9)根據上述(8)之混合觸控感測電極，偏光板是單一偏光層或是層積體，其中，保護層是附著至偏光層的至少一個表面。
(10)根據上述(9)之混合觸控感測電極，層積體偏光板中包括的偏光層與保護膜分別為單獨的光學功能層。
(11)根據上述(8)之混合觸控感測電極，延遲膜是單層或是層積體，其中，硬化液晶膜是附著至基材的表面。
(12)根據上述(11)之混合觸控感測電極，該層積體延遲膜中包括的基材與硬化液晶膜分別為單獨的光學功能層。
(13)根據上述(1)之混合觸控感測電極，第一感測圖型與第二感測圖型於彼此不同平面上形成。
(14)根據上述(1)之混合觸控感測電極，第一感測圖型與第二感測圖型並不設有額外的絕緣體。
(15)根據上述(1)之混合觸控感測電極，在第一光學功能層與第一感測圖型之間、以及在第二光學功能層與第二感測圖型之間的折射係數差異為0.8或更低。
(16)根據上述(1)之混合觸控感測電極，該等感測圖型具有1.3至2.5的折射係數。
(17)一種觸控螢幕面板，其包括根據上述(1)至(16)中任一者之混合觸控感測電極。
(18)根據上述(17)之觸控螢幕面板，當該混合觸控感測電極中包括的第一光學功能層與第二光學功能層中其一是延遲膜、且光學功能膜是藉由接著劑附著至延遲膜的上部部分時，在基於該延遲膜的上側上形成的感測圖型與上接著劑層之間的折射係數差異為0.3或更低。
(19)根據上述(17)之觸控螢幕面板，當混合觸控感測電極中包括的第一光學功能層與第二光學功能層中其一是延遲膜、光學補償膜是藉由接著劑附著至延遲膜的上部部分時，在基於延遲膜的下側上形成的感測圖型與上接著劑層之間的折射係數差異為0.8或更低。
(20)根據上述(17)之觸控螢幕面板，觸控螢幕面板是附著至可撓式顯示器。
根據本發明的混合觸控感測電極，由於介電常數/厚度值與介電常數總和分別具有特定範圍，因此可改進觸控靈敏度及降低雜訊。
根據本發明的混合觸控感測電極，由於感測圖型是直接在觸控感測電極包括的光學功能層上形成，未使用形成觸控感測電極的額外基材，因此可實現薄膜結構。
此外，根據本發明的混合觸控感測電極，由於第一感測圖型與第二感測圖型分別於彼此不同的光學功能層上形成，光學功能層同時執行為感測圖型之絕緣層，因此，不需要另一層絕緣層，同時可實現薄膜結構，且可簡化製程。
此外，根據本發明之混合觸控感測電極，由於光學功能層與感測圖型之間的折射係數差異具有特定範圍，因此可提供絕佳的可視性。
此外，根據本發明之包括混合觸控感測電極的觸控螢幕面板，由於觸控感測電極的接著劑層與感測圖型之間的折射係數差異具有特定範圍，因此可提供絕佳的可視性。
此外，由於本發明之混合觸控感測電極具有上述薄膜結構，因此可有效地應用於一般顯示器以外的可撓式顯示器。
1、320‧‧‧基材
10‧‧‧第一感測圖型
20‧‧‧第二感測圖型
30‧‧‧絕緣膜
40‧‧‧接觸孔
50‧‧‧連接電極
100‧‧‧覆蓋窗
200‧‧‧偏光板、偏光器
210‧‧‧偏光器
220‧‧‧保護膜
300‧‧‧延遲膜
310‧‧‧硬化液晶膜
從下述詳細說明並結合所附圖式，將可更清楚理解本發明之上述與其他目的、特徵及其他優點，其中：第1圖為傳統觸控感測電極的示意平面圖；第2圖為傳統觸控感測電極的示意截面圖；第3圖為示意分解垂直截面圖，其說明本發明之混合觸控感測電極的具體實施例；第4圖為根據本發明的一個具體實施例之混合觸控感測電極的示意平面圖；以及第5圖至第8圖為根據本發明各個具體實施例之混合觸控感測電極的示意分解垂直截面圖。
本發明揭露了一種混合觸控感測電極，其包括附著至第一光學功能層之第一感測圖型及附著至第二光學功能層之第二感測圖型；其中第一與第 二光學功能層分別具有0.01至0.09l/μm的介電常數/厚度值，且該第一與第二光學功能層的介電常數的總和為6至11，因此，觸控感測電極可形成為薄膜結構，其具有改進的觸控靈敏度、同時具有降低之雜訊，本發明也揭露一種包括此混合觸控感測電極的觸控螢幕面板。
在下文中，將參照所附圖式詳細說明本發明的例示具體實施例。然而，熟習相關領域技術之人士將理解，這些具體實施例僅作為例示目的，而非將欲保護之標的限制為詳細說明與所附申請專利範圍中揭露之內容。因此，熟習相關領域技術之人士將明顯可知，具體實施例的各種調整例與修飾例都可落於本發明的範疇與精神內，並且包括在如附申請專利範圍所定義的範圍內。
第3圖為闡明本發明之混合觸控感測電極的具體實施例的示意分解垂直截面圖。第3圖中說明之本發明混合觸控感測電極包括第一感測圖型10與第二感測圖型20，其分別於觸控螢幕面板中包括的、彼此不同的光學功能層上形成。
一般而言，因為第一感測圖型10與第二感測圖型20是在彼此不同的光學功能層上形成，因此根據光學功能層的類型而有明顯的觸控靈敏度差異。在此方面，本發明人理解光學功能層的介電常數/厚度參數會與混合觸控感測電極結構的觸控靈敏度有關，已經找到代表絕佳觸控靈敏度的特定介電常數/厚度範圍以及與其對應的介電常數範圍、並且已經完成本發明以提供其適當範圍。
根據本發明之第一與第二光學功能層分別具有0.01至0.09l/μm的介電常數/厚度值，且第一與第二光學功能層的介電常數總和為6至11。
當介電常數/厚度值小於0.01l/μm時，觸控回應速度會明顯降低，或是觸控靈敏度會下降；而若該數值超過0.09l/μm時，雜訊會增加。此外，當 第一與第二光學功能層的介電常數總和小於6，觸控感測電極無法良好運作；而若其總和超過11，則雜訊會增加。
介電常數/厚度值可藉由改變介電常術與厚度值而受控制，其中介電常數值可藉由改變光學功能層的材料、或增加高介電常數材料或低介電常數材料、或以其進行塗佈而變化。
根據本發明第一光學功能層的介電常數並不特別受限制，但可為例如3.2至6.0；第二光學功能層的介電常數可為2.8至5.0。關於本揭露中的介電常數，當各光學功能層具有多層結構時，介電常數是指整個多層結構的平均介電常數。在此，觸控感測器的觸控靈敏度可藉由於上述範圍內增加交互電容(Cm)的變化而提升。
根據本發明之第一與第二光學功能層的厚度並不特別受限制。舉例而言，第一與第二光學功能層各自具有35至320μm、較佳為30至280μm之厚度。當第一與第二光學功能層具有上述範圍內之厚度時，可藉由於上述範圍內增加交互電容(Cm)的變化而提升觸控感測器的觸控靈敏度。
此外，在本發明之混合觸控感測電極中，第一與第二感測圖型之間的介電常數/厚度數值並不受特別限制，但可為例如0.01至0.25l/μm。當介電常數/厚度值在上述範圍內時，可進一步提升觸控靈敏度。
於第一光學功能層上形成的第一感測圖型(層)與於第二光學功能層上形成的第二感測圖型(層)之間的距離並不受特別限制，但可為例如12至300μm。當其之間的距離是在上述範圍內時，可藉由增加交互電容(Cm)的變化來改進觸控感測器，並降低雜訊。
此外，第一感測圖型與第二感測圖型之間的介電常數並不特別受限制，但可為例如2.8至5.0。當其之間的介電常數是在上述範圍內時，可藉由增加交互電容(Cm)的變化而提升觸控感測器，並降低雜訊。
在本發明中，形成有感測圖型的光學功能層並不受特別限制，只要其可被包括在觸控螢幕面板中，但可為例如覆蓋窗100、偏光板200與延遲膜300。在這些光學功能層中，第一與第二感測圖型10與20於彼此不同的光學功能層中形成。
參閱第3圖，舉例而言，第一感測圖型10與第二感測圖型20是分別在覆蓋窗100的一個表面上與偏光板200的一個表面上(見第3(a)圖)、或是在覆蓋窗100的一個表面上與延遲膜300的一個表面上(見第3(b)圖)、或是在偏光板200的一個表面上與延遲膜300的一個表面上(見第3(c)圖)形成。
如上所述，若形成觸控感測電極的第一感測圖型10與第二感測圖型20是在彼此不同的光學功能層上形成，由於在第一感測圖型10與第二感測圖型20之間的電絕緣性是藉由光學功能層來達成，因此不需要包括額外的絕緣層，由此可實施薄膜結構。
第4圖為根據本發明之混合觸控感測電極的示意平面圖。參閱第4圖，在傳統結構(第2圖)中需要橋式電極(即連接電極)50，其中第一感測圖型10與第二感測圖型20是在相同平面上形成；然而，由於彼此不同的感測圖型是設置在彼此不同的光學功能層上，即設置在彼此不同的平面上，因此各自的圖型會具有不使用橋式電極50而可彼此電連接的結構。因此，即可實施薄膜結構，且可明顯簡化觸控感測電極的製程，並可降低製程時間與成本。
在本發明的一個具體實施例中，當第一與第二感測圖型10與20中至少其一是在覆蓋窗100上形成時，覆蓋窗100可使用先前技術中一般使用任何材料，其於不脫離本發明目的的範圍內沒有特別限制；具體而言，可使用聚醯亞胺、聚甲基(甲基)丙烯酸酯(PMMA)聚合物等的窗薄膜。此外，在本發明的一個具體實施例中，當第一與第二感測圖型10與20中至少其一是在偏光板 200上形成時，根據偏光板的結構，第一感測圖型10與第二感測圖型20中僅有其中一者是在偏光板200上形成、或是其兩者都在偏光板200上形成。
具體而言，如第3圖所示，延遲膜300可為單一偏極片層，或是一種層積體，其中保護膜220是附著至偏光器210的至少一個表面，如第5圖與第6圖所述。
當偏光板200是偏光器210或是層積體(其中保護膜220是附著至偏光器210的至少一個表面)時，偏光器210與保護膜220分別為單獨光學功能層。因此，在本發明中，第一感測圖型10與第二感測圖型20分別在偏光器210與保護膜220上形成。
第5圖闡明第一感測圖型10與第二感測圖型20是分別在覆蓋窗100與偏光板200的偏光器210上形成的結構，且第6圖闡明第一感測圖型10與第二感測圖型20是分別在偏光板200的偏光器210與保護膜220上形成的結構。
在第5圖與第6圖中，偏光器210與保護膜220的層積次序僅不過是一個例子，因此其不特別受限制，且層積次序可彼此改變。當保護膜220附著至偏光器210的兩個表面時，在兩個表面上所有的保護膜220是彼此不同的光學功能層，因此第一感測圖型10與第二感測圖型20是在彼此不同的保護膜220上形成。此外，形成有第一感測圖型10與第二感測圖型20的表面不受特別限制，只要它們不是相同平面。
相關領域中所使用的任何偏光器都可適用作為偏光器薄膜，而無特別限制。舉例而言，可使用有雙色性染料吸附且定向於其上、由聚乙烯醇樹脂製成之薄膜作為偏光器。形成偏光器的此種聚乙烯醇樹脂可包括聚乙酸乙烯酯(為乙酸乙烯酯的同質聚合物)、以及乙酸乙烯酯和可與其共聚合之任何其他單體的共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合的此種單體可包括例如不飽和的羧酸單體、不飽和的磺酸單體、烯烴單體、乙烯基醚單體、含銨基的丙烯醯胺單體 等。偏光器的厚度不受特別限制，且偏光器可製為具有相關領域中所用的任何傳統厚度。
此外，偏光器可藉由直接將含有聚合物樹脂與雙色性材料的聚合物溶液塗覆於不同的光學功能層或保護膜上而形成。較佳為，當偏光板是形成為單一偏光器層時，使用偏光器塗佈層。
用於形成偏光器塗佈層之聚合物樹脂可代表性地使用如聚乙烯醇樹脂。聚乙烯醇樹脂是由聚乙酸乙烯酯樹脂的皂化製備的聚乙烯醇樹脂。這種聚乙酸乙烯酯樹脂可包括聚乙酸乙烯酯(為乙酸乙烯酯的同質聚合物)、以及乙酸乙烯酯和可與其共聚合之任何其他單體的共聚物。可與乙酸乙烯酯共聚合的此種單體可包括例如不飽和的羧酸單體、不飽和的磺酸單體、烯烴單體、乙烯基醚單體、含銨基的丙烯醯胺單體等。
同時，聚乙烯乙醇樹脂可包括經改質的樹脂，例如醛改質的聚乙烯甲醛、或聚乙烯縮醛。
偏光器層可以藉由混合聚乙烯乙醇樹脂與雙色性材料、且將混合的溶液塗覆於膜中製備的薄膜形成。
具有良好性質(例如透光性、機械強度、熱穩定性、遮濕性、等向性等)的薄膜係可使用作為保護膜。更特別地，有以熱塑性樹脂(包括例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等)、纖維素樹脂(例如二乙醯纖維素、三乙醯纖維素等)、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂(例如聚甲基(甲基)丙烯酸酯、聚乙基(甲基)丙烯酸酯等)、苯乙烯樹脂(例如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等)、聚烯烴樹脂(例如聚乙烯、聚丙烯、具有環-或降冰片烯結構、乙烯-丙烯共聚物之聚烯烴等)、氯乙烯樹脂、醯胺樹脂(例如尼龍、芳香族聚醯胺等)、醯亞胺樹脂、聚醚碸樹脂、碸樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚硫苯樹脂、乙烯醇樹脂、二氯亞乙烯樹脂、乙 烯醇縮丁醛樹脂、烯丙基樹脂、聚甲醛樹脂、環氧樹脂等製備的薄膜。此外，也可使用包括有上述熱塑性樹脂的共摻物之薄膜。或者，也可使用以熱固性樹脂(例如(甲基)丙烯酸樹脂、胺甲酸乙酯、丙烯酸胺甲酸乙酯、環氧樹脂或矽膠樹脂等)、或是可UV固化樹脂製備而成的薄膜。
在偏光器保護膜的總重量中，可包括的偏光器保護膜的熱塑性樹脂含量為50至100wt.%，較佳為50至99wt.%，更佳為60至98wt.%，且最佳為70至97wt.%。若熱塑性樹脂的含量低於50wt.%，則無法充分表現熱塑性樹脂中固有的高透光性。
上述保護膜可包括至少一種適當添加物。添加物包括例如UV吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、塑化劑、脫模劑、抗上色劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、染料、著色劑等。
可選地，偏光器保護膜可經表面處理。此種表面處理可包括乾式處理(例如電漿處理、電暈處理、引體處理等)、或是化學處理(例如包括皂化之鹼化)。
在本發明的另一具體實施例中，第一與第二感測圖型10和20中至少其一可於延遲膜300上形成。延遲膜300用以改變傳送光的相位。舉例而言，延遲膜為用於擴展視角的光學補償層或用於抗反射的1/4波長薄膜層(λ/4板)。當本發明的混合觸控感測電極用於可撓式顯示器時，較佳的是延遲膜為一1/4波長薄膜層。
當第一與第二感測圖型10與20中至少其一在延遲膜300上形成時，與偏光板200的情況類似，根據延遲膜的結構，第一感測圖型10和第二感測圖型20中僅有一者可於延遲膜300上形成，或是其兩者都在延遲膜300上形成。
具體而言，延遲膜300是單層，如第3圖所示；或是層積體，其中硬化液晶膜310是附著至基材320的一個表面，如第7圖與第8圖所示。在本文 中，基材320可以是傳統保護膜、用於誘導液晶化合物取向的配向膜、以及含有保護膜與配向膜的層積體。
當延遲膜300是層積體(其中硬化液晶膜310是附著至基材320的一個表面)時，硬化液晶膜310與基材320可分別為單獨的光學功能層。因此，在本發明中，第一感測圖型10與第二感測圖型20係分別於硬化液晶膜310和基材320上形成。
第7圖說明了第一感測圖型10與第二感測圖型20分別在覆蓋窗100與延遲膜300的硬化液晶膜310上形成的結構，而第8圖說明了第一感測圖型10與第二感測圖型20分別在延遲膜300的硬化液晶膜310與基材320上形成的結構。
在第7圖與第8圖中，硬化液晶膜310的基材320的層積次序僅不過是一個例子，因此不特別受限制，層積次序可彼此變化。此外，若需要，基材320可由配向膜與保護膜的層積膜形成。在此情況下，由於配向膜與保護膜分別是彼此不同的光學功能層，因此，第一感測圖型10與第二感測圖型20可分別在配向膜與保護膜上形成。此外，形成有第一感測圖型10與第二感測圖型20的表面也不特別受限制，只要它們不是相同平面。
在相關領域中使用的任何薄膜或塗層皆可適用於單一延遲膜層，而無特別限制。舉例而言，延遲膜可為拉伸聚合物薄膜、或直接將含有反應性液晶單體之聚合物溶液塗覆於預定基材或不同光學功能層上製備的塗層。
聚合物薄膜中使用的聚合物類型並不受特別限制，在與本發明目的相符的範圍內，可使用相關領域中一般使用的任何材料而無特別限制，且具體而言，可使用聚碳酸酯膜、聚碳酸酯複合膜、環烯烴聚合物(COP)膜等。
層積體延遲膜是藉由將含有液晶化合物的聚合物溶液塗覆在基材上並使其固化來製備。在此，基材為傳統透明保護膜、以及用於誘導液晶化合物之取向的配向膜。
上述保護膜可使用作為在相同類別內的保護膜，且可使用相關領域中使用的任何膜作為配向膜而無特別限制，較佳的是使用有機配向膜。
有機配向膜可使用含有丙烯酸酯、聚醯亞胺或聚醯胺酸的配向膜組成物而形成。聚醯胺酸為使二胺與四羧酸二酐反應而製備出的聚合物，而聚醯亞胺是藉由使聚醯胺酸進行加熱醯亞胺化而製備而成，其結構並不受特別限制。
所製備的配向膜具有應用於後續處理之適當配向性質。應用配向性質的方法不受特別限制。舉例而言，可使用摩擦、藉由曝光進行光固化處理等。
在基材上形成的硬化液晶膜是藉由將硬化液晶膜組成物塗覆於基材上而形成。本發明中使用的硬化液晶膜組成物可包括具有光等向性性質以及由光施加所控制之交鏈性質的液晶組成物。舉例而言，較佳是使用反應性液晶單體(RM)。
此外，如上述說明，當第一感測圖型10與第二感測圖型20分別在偏光板200與延遲膜300(見第3(c)圖)上形成時，若偏光板200與延遲膜300各為層積體，則第一感測圖型10與第二感測圖型20分別在形成每一各自層積體的單獨光學功能層上形成。
在相關領域中使用的任何傳統材料都可適用於第一與第二感測圖型10與20，而無特別限制。為了避免螢幕上顯示之影像的可視性變差，可使用透明材料，或較佳的是形成為微圖型。具體而言，用於形成感測圖型的傳導性材料可包括例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋅氧化物(ZnO)、 銦鋅錫氧化物(IZTO)、鎘錫氧化物(CTO)、聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)(PEDOT)、碳奈米管(CNT)、金屬細線等。這些都可被單獨使用、或是以兩種或更多種的組合方式使用。
金屬細線中使用之金屬並不受特別限制，但可包括例如銀、金、鋁、銅、鐵、鎳、鈦、碲、鉻等，這些都可被單獨使用、或是以兩種或更多種的組合方式使用。
為了於光學功能層上形成第一與第二感測圖型10與20，光學功能層可使用具有良好抗熱性的材料、或可藉由塗覆、印刷、塗佈、低溫(室溫)濺鍍方法等來製備。
折射係數
本發明之混合觸控感測電極可藉由控制光學功能層與感測圖型之間的折射係數差異而具有改進的可視性。
舉例而言，在第一光學補償層與第一感測圖型之間、以及在第二光學補償層與第二感測圖型之間的折射係數差異皆為0.8或更低。如果其間的折射係數差異因為感測圖型具有高折射係數而增加，則可從外部視覺性辨識出感測圖型，因此可視性就會變差。考量此情形，根據本發明，由於光學功能層與設於光學功能層上的感測圖型之間的折射係數差異被控制為0.8或更低，因此在感測圖型與光學功能層之間的折射係數差異可達到最小，藉此可更改善可視性。折射係數的特定數值是由相關領域中習知的任何方法根據每一層的厚度、特定種類的材料等來控制。在此方面，較佳地，感測圖型具有1.3至2.5的折射係數。若感測圖型具有在上述範圍內之折射係數，則感測圖型與光學功能層之間的折射係數差異可容易地被包括在本發明的範圍內，且可更進一步增加改善可視性的效果。
具有上述配置之本發明混合觸控感測電極可進一步包括一種結構，其中附著層與脫模膜依序層積在其至少一個表面上，以促進後續運送之管理及對其他部件附著的管理。
本發明之混合觸控感測電極是用以藉由相關領域中習知的額外處理而形成觸控螢幕面板。
舉例而言，本發明的混合觸控感測電極可具有藉由接著劑而附著至其上部部分與下部部分的光學功能膜。在本發明中，接著劑是指黏著劑或接合劑。
另外，在本發明中，任何光學功能層的上部部分是指基於光學光學功能層的可視側，而任何光學功能層的下部部分是指基於光學功能層的與可視側相對的一側。
在本發明之觸控螢幕面板中，感測圖型的可視性的改進是根據延遲膜來確定。
較佳地，作為本發明的一個具體實施例，當混合觸控感測電極包括延遲膜且光學功能膜是藉由接著劑而附著至延遲膜的上部部分時，就改進感測圖型可視性方面而言，在延遲膜上側形成的感測圖型與上部接著劑層之間的折射係數差異為0.3或更低。當任一光學功能層是延遲膜時，由於從光源發出的光在通過延遲膜的光學功能層之前，是入射至接著劑層與感測圖型中，因此無法降低感測圖型的折射係數，除非在接著劑層與感測圖型之間的折射係數差異為0.3或更低。
在本發明中，在延遲膜上側上形成的感測圖型是指感測圖型是在延遲膜的上表面上形成、以及另一光學功能層是配置在延遲膜的上部部分上且感測圖型是在光學功能層上形成的情形。因此，第一感測圖型與第二感測圖型中任何一者都可以是延遲膜。
較佳地，作為本發明的另一具體實施例，當光學功能膜是藉由接著劑而附著至延遲膜的上部部分時，於延遲膜下側上形成的感測圖型與上方接著劑層之間的折射係數差異為0.8或更低。當任一光學功能層是延遲膜時，若下側的感測圖型(入射光在通過延遲膜的光學功能層之後係至該處)與上方接著劑層之間的折射係數差異超過0.8，則下側的感測圖型之可視性會變差。
在本發明中，於延遲膜下側上形成的感測圖型是指感測圖型在延遲膜的下表面上形成、以及另一光學功能層是配置在延遲膜的下部部分上、且感測圖型是在光學功能層上形成的情形。因此，第一感測圖型與第二感測圖型中任何一者都可為延遲膜。
可附著至本發明之混合觸控感測電極的光學功能膜可包括例如窗覆蓋薄膜、偏光板、延遲膜、抗反射膜、防污膜等，但不限於此。
根據本發明之觸控螢幕面板可耦接至顯示裝置，例如液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)、可撓式顯示器等。
實例
實例1
首先，在室溫下，於窗薄膜上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層。其次，利用光刻製程以ITO層形成觸控圖型。然後，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第一觸控感測電極。
另一方面，在室溫下，於延遲膜上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層，然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第二觸控感測電極。
之後，將偏光板插入於並附著於具有於其上形成的第一觸控感測電極的窗薄膜與具有於其上形成的第二觸控感測電極的延遲膜之間，以製備具有總厚度為300μm之觸控模組。
實例2
首先，在室溫下，於窗薄膜上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層。其次，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。然後，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第觸控感測電極。
另一方面，在室溫下，於偏光板上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層，然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第二觸控感測電極。
之後，將具有於其上形成的第一觸控感測電極之窗薄膜與具有於其上形成的第二觸控感測電極之偏光板彼此附著，並將延遲膜附著至偏光板與附著有第二觸控感測電極的表面相對之表面，以製備總厚度為273μm之觸控模組。
實例3
首先，在室溫下，於偏光板上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層。其次，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。然後，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第一觸控感測電極。
另一方面，在室溫下，於延遲膜上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層，然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第二觸控感測電極。
之後，將具有於其上形成的第一觸控感測電極之偏光板與具有於其上形成的第二觸控感測電極之延遲膜彼此附著，使得第一觸控感測電極位於偏光板與延遲膜之間，並將一窗薄膜附著至與附著有第一觸控感測電極的偏光板表面相對之表面，以製備總厚度為280μm之觸控模組。
實例4
首先，在室溫下，於偏光板上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層。其次，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。然後，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第一觸控感測電極。
另一方面，在室溫下，於延遲膜上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層，然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第二觸控感測電極。
之後，將具有於其上形成的第一觸控感測電極之偏光板與具有於其上形成的第二觸控感測電極之延遲膜彼此附著，使得偏光板與延遲膜位於第一觸控感測電極與第二觸控感測電極之間，並將窗薄膜附著至與附著有第一觸控感測電極的偏光板表面相對之表面，以製備總厚度為280μm之觸控模組。
比較例1
在室溫下，於窗薄片上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層。然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第一觸控感測電極。
此外，在室溫下，於延遲膜的任一表面上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層，然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第二觸控感測電極。
之後，使具有於其上形成的第二觸控感測電極的延遲膜與偏光板彼此附著，並將具有於其上形成的第一觸控感測電極的窗薄片附著至偏光板的上表面，以製備總厚度為914μm之觸控模組。
比較例2
在室溫下，於窗薄片上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層。然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第一觸控感測電極。
此外，在室溫下，於偏光板的任一表面上沉積ITO，並進行熱處理以製備ITO層，然後，利用光刻製程以該ITO層形成觸控圖型。其次，藉由沉積與蝕刻金屬材料而形成佈線電極，以製造第二觸控感測電極。
之後，使具有於其上形成的第一觸控感測電極之窗薄片與具有於其上形成的第二觸控感測電極之偏光板彼此附著，並將一延遲膜附著至偏光板的下表面，以製備總厚度為2,983μm之觸控模組。
比較例3
除了分別使用p-3與r-2作為偏光板與延遲膜外，根據實例3所述之相同程序製備具有總厚度為520μm的觸控模組。
比較例4
除了分別使用w-3與r-3作為窗薄膜與延遲膜外，根據實例1所述之相同程序製備具有總厚度為430μm的觸控模組。
比較例5
除了分別使用w-2與r-4作為窗薄膜與延遲膜外，根據實例1所述之相同程序製備具有總厚度為320μm的觸控模組。
比較例6
除了分別使用p-4與r-3’作為偏光板與延遲膜外，根據實例3所述之相同程序製備具有總厚度為320μm的觸控模組。
比較例7
除了分別使用p-4與r-3”作為偏光板與延遲膜外，根據實例3所述之相同程序製備具有總厚度為300μm的觸控模組。
測量實例與比較例中製備的觸控模組的每一層的介電常數，其結果顯示於下表1。在此，當各光學功能層具有多層結構時，使用平均介電常數。
實驗實例1：觸控靈敏度的測量(測量Cm變化以進行觸控靈敏度的評估)
為了評估以下表1所示的連續順序根據上述製造方法而製備的觸控螢幕面板的觸控靈敏度，測量交互電容(Cm)之變化，並將測得的變化量與比較例2的數值(其係假設為100，並且作為比較標準)進行比較，然後以其相對比例(%)於表1中顯示觸控靈敏度(Cm變化)。
實驗實例2：雜訊的測量(驅動IC的電壓變化)
為了評估以下表1所示的連續順序根據上述製造方法而製備的觸控螢幕面板的雜訊，在製備觸控模組之後，測量驅動IC的電壓變化，並將測得的變化與比較例2的數值(其係假設為100，並且作為比較標準)進行比較，然後於表1中以其相對比例(%)來說明雜訊(驅動IC的電壓變化)。
參閱表1，可知在本發明的範圍中包括的實例一般具有比比較例更大的交互電容，因此呈現出絕佳的觸控靈敏度以及由驅動IC的電壓變化估算之降低雜訊。
做為參考，r-3、r-3’與r-3”延遲膜是分別藉由控制混有聚碳酸酯(PC)的介電材料的類型與延遲膜的厚度來製備。
實例5至14
根據下表3中說明的連續順序與折射參數來製備包括有混合觸控感測電極的觸控螢幕面板，然後測量每一位置之圖型部分與非圖型部分的平均反射率。在此，圖型部分是形成有感測圖型的部分，而非圖型部分是未形成有感測圖型的部分(即暴露出光學功能層的部分)。
平均反射率是表示在400nm至700nm的範圍內之反射率的平均值。
關於實例5至實例14之各光學功能層的介電常數(ε)/厚度及介電常數的總和於下表2中顯示。
參閱表3，可知當光學功能層與在光學功能層上形成的感測圖型之間的折射係數差異為0.8或更低時，可視性可更為優越。
此外，當光學功能層為延遲膜且於延遲膜上側形成的感測圖型與上方接著劑層之間的折射係數差異為0.3或更低時，可更改進可視性。此外，當於延遲膜下側形成的感測圖型與上方接著劑層之間的折射係數差異為0.8或更低時，可視性也會更優越。

Claims (19)

  1. 一種混合觸控感測電極，包括：附著至一第一光學功能層的第一感測圖型及附著至一第二光學功能層的第二感測圖型；其中該第一光學功能層與該第二光學功能層分別具有0.01至0.09l/μm的一介電常數/厚度值，且該第一光學功能層與第二光學功能層的該介電常數的一總和為6至11，其中該第一光學功能層與該第二光學功能層是各獨立地選自由一覆蓋窗、一偏光板與一延遲膜組成之群組，但彼此不相同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該第一光學功能層具有3.2至6.0的一介電常數，且該第二光學功能層具有2.8至5.0的一介電常數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該第一光學功能層具有35至320μm的一厚度，且該第二光學功能層具有30至280μm的一厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該第一光學功能層與該第二光學功能層是獨立地被包括於該觸控螢幕面板中。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中在該第一感測圖型與該第二感測圖型之間的一介電常數/距離值為0.01至0.25l/μm。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中在該第一感測圖型與該第二感測圖型之間的一距離為12至300μm。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中在該第一感測圖型與該第二感測圖型之間的一介電常數為2.8至5.0。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該偏光板是一單一偏光器的層或是一層積體，其中一保護層是附著至該偏光器的至少一個表面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之混合觸控感測電極，其中該層積體偏光板中包括的該偏光器與該保護膜分別為一單獨的光學功能層。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該延遲膜是一單層或是一層積體，其中一硬化液晶膜是附著至一基材的一個表面。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之混合觸控感測電極，其中該層積體延遲膜中包括的該基材與該硬化液晶膜分別為一單獨的光學功能層。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該第一感測圖型與該第二感測圖型於彼此不同平面上形成。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該第一感測圖型與該第二感測圖型並不設有額外的絕緣體。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中在該第一光學功能層與該第一感測圖型之間、以及在該第二光學功能層與該第二感測圖型之間的折射係數差異皆為0.8或更低。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之混合觸控感測電極，其中該感測圖型具有1.3至2.5的一折射係數。
  16. 一種觸控螢幕面板，其包括如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述之混合觸控感測電極。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控螢幕面板，其中，當該混合觸控感測電極中包括的該第一光學功能層與該第二光學功能層中其一是一延遲膜、且一光學功能膜是藉由一接著劑附著至該延遲膜的一上部部分時，在基於該延遲膜的一上側上形成的該感測圖型與一上接著劑層之間的一折射係數差異為0.3或更低。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之觸控螢幕面板，其中，當該混合觸控感測電極中包括的該第一光學功能層與該第二光學功能層中其一是一延遲膜、以及一光學補償膜是藉由一接著劑附著至該延遲膜的一上部部分時，在基於該延遲膜的一下側上形成的該感測圖型與一上接著劑層之間的一折射係數差異為0.8或更低。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之觸控螢幕面板，其中該觸控螢幕面板是附著至一可撓式顯示器。
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