TWI692709B - 可撓式觸控元件結構 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種可撓式觸控元件結構，所述可撓式觸控元件結構包含：一可撓式基板，其具有一第一表面及相對於該第一表面之一第二表面、一第一硬塗層，形成於該第一表面、至少一遮蔽層，形成於該第二表面的側邊、一第二硬塗層，形成於該第二表面並覆蓋該遮蔽層，且具有一第三表面，以及一導電結構，形成於該第三表面。

Description

可撓式觸控元件結構

本發明涉及一種可撓式觸控元件結構。

近年來，觸控元件已被廣泛使用在各式各樣的電子產品之中，觸控元件已逐漸取代傳統輸入裝置例如：鍵盤、滑鼠等，其中又以可撓式觸控面板備受關注，可撓式觸控面板藉由使用撓性材料(例如塑膠)，逐漸取代習知的無撓曲性的玻璃基板來維持顯示器的性能，因此具有適當可撓度且同時保有高硬度良好耐衝擊性的可撓式觸控元件是迫切必要的。

現今可撓式觸控元件，包含一可撓式基板、一表面硬塗層、一遮蔽層及一導電層。因可撓式基板的硬度不足，因此需要增加可撓式基板表面硬塗層以增加可撓性基板的硬度，但當可撓性基板的硬度提升時，可撓式基板的可撓度卻下降。除此之外，遮蔽層與可撓性基板具有一段落差，增加導電層的電極形成時的困難，使得導電層的電極與遮蔽層的附著力不佳，且導電層的電極會與遮蔽層產生化學反應，造成遮蔽層產生顏色變化。

因此，為解決上所述可撓式觸控元件所面臨到的問題，本發明提出一種可撓式觸控元件結構，不僅能提升可撓式觸控元件的硬度，亦能保持可撓式觸控元件的可撓度，亦能同時改善。

本發明揭露一種可撓式觸控元件結構，所述可撓式觸控元件結構包含：一可撓式基板，其具有第一表面及相對應於該第一表面之第二表面、第一硬塗層，形成於該第一表面、至少一遮蔽層，形成於第二表面的側邊、第二硬塗層，形成於第二表面並覆蓋遮蔽層，且具有第三表面，以及導電結構，形成於該第三表面。

較佳者，可撓式基板為透明軟性材料。

較佳者，第一硬塗層與第二硬塗層能使用相同或不相同的材料。

較佳者，第一硬塗層與第二硬塗層其厚度介於1μm~15μm之間。

較佳者，第二硬塗層與導電結構之間能形成至少一有機或無機材料層、至少一透明塗料層、至少一透明黏著層或上述材料之組合。

較佳者，感測電極層材料為氧化銦錫、奈米銀絲、奈米碳管、導電聚合物及石墨烯或上述材料組合。

較佳者，感測電極層材料為氧化銦錫時，可於遮蔽層與第二硬塗層之間或第二硬塗層與導電結構之間形成至少一光學匹配層，材料為SiOx、SiNx或NbOx或上述材料組合。

較佳者，金屬導電層作為一導電走線或一導電架橋，材料為銅、銀、金、鎳、鈦或上述金屬材料合金，其厚度介於100nm~3μm之間。

較佳者，金屬導電層為一印刷銀漿材料，其厚度介於1μm~10μm之間。

根據本發明實施例此種結構設計可使得可撓性觸控面板提升其可撓度以及表面硬度。以上所述僅是用以闡述本發明所欲解決的問題，解決問題的技術手段，及產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100、300:可撓式觸控元件結構

110、310:可撓式基板

120、320:第一硬塗層

130、330:第二硬塗層

140、340:遮蔽層

150、350:導電結構

351:金屬導線層

352:感測電極層

353:絕緣層

354:導電架橋

A:觸控區

B:遮蔽區

圖1，為本發明實施例之可撓式觸控元件結構的示意圖。

圖2，為本發明實施例之測試數據。

圖3(a)、圖3(b)及圖3(c)，為本發明一種實施例之可撓式觸控元件結構的示意圖。

圖4(a)，為本發明其中一種實施例之俯視圖。

圖4(b)，為本發明其中一種實施例局部的俯視圖之透視圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明實施例詳加說明其特徵與功能，可誇大塗層和範圍的尺寸，俾利完全了解，但應理解的是，該等內容不構成本發明的限定。

參考圖1，為本發明實施例之可撓式觸控元件結構100的示意圖。如圖所示可撓式觸控元件結構100包含可撓式基板110、第一硬塗層120、至少一遮蔽層140、第二硬塗層130，以及導電結構150。可撓式基板110具有第 一表面與第二表面，第一硬塗層120設置於第一表面上而第二硬塗層130設置於第二表面上並具有第三表面，而導電結構150設置於第二硬塗層的第三表面上，遮蔽層140設置於第二表面上，其中可撓式基板110與第二硬塗層130的接觸面(即第二表面)至第二硬塗層130與導電結構150接觸面(及第三表面)之間的邊緣具有一定厚度的遮蔽層140，且遮蔽層140厚度小於第二表面至第三表面之間的厚度。可撓式基板110可為CPI(透明聚醯亞胺)、PEI(乙烯對苯二甲酸酯)等透明軟性材料其厚度介於30μm~100μm之間；第一硬塗層120與第二硬塗層130可使用相同或不相同的材料(例如：聚矽氧烷、聚矽氮烷、環氧樹酯與二氧化矽、壓克力樹酯與二氧化矽或上述材料組合)，第一硬塗層120的厚度介於1μm~15μm之間；遮蔽層140可由1到3層相同或不同的遮蔽層或光阻層所構成，總厚度介於0.5μm~8μm；第二硬塗層130與導電結構150之間可增加至少1層有機或無機材料層、透明塗料層、透明黏著層或上述材料之組合，第一硬塗層120的厚度厚度介於1μm~20μm。

參考圖2，為本發明實施例之測試數據，由數據中可知當第一硬塗層厚度在3μm與5μm時，第一硬塗層厚度的增加對可撓式觸控元件結構沒有實質的影響，但當第一硬塗層厚度增加至10μm時，從數據中可知可撓式觸控元件結構的向外可撓度有明顯的下降。

接著比較當第一硬塗層厚度在5μm時，塗佈一層第二硬塗層厚度為4μm，由數據可知，在沒有第二硬塗層時，雖然第一硬塗層厚度在3μm與5μm沒有實質的影響，但塗佈上一層第二硬塗層厚度為4μm時，可增加可撓式觸控元件結構的表面硬度，且不影響可撓式觸控元件結構的可撓度。

最後比較，若第一硬塗層厚度在10μm，塗佈一層第二硬塗層厚度為4μm，由數據可知，雖然可撓式觸控元件結構的表面硬度有明顯的上升，但可撓度卻明顯下降。

綜合上述比較5種不同的可撓式觸控元件結構，可知塗佈一第二硬塗層於第一硬塗層的相對面對可撓式觸控元件結構的表面硬度是有實質上的幫助的，然而適當的調整第一硬塗層與第二硬塗層的厚度，可不只提升可撓式觸控元件結構的表面硬度，亦可同時保留可撓式觸控元件結構良好的可撓特性。

此可撓式觸控元件結構其第一硬塗層與第二硬塗層可狹縫塗佈、線棒塗佈、浸泡塗佈或旋轉塗佈等方式成形，且遮蔽層可網版印刷、噴塗或是黃光蝕刻等方式成形。

參考圖3(a)、圖3(b)及圖3(c)，為本發明一種實施例之可撓式觸控元件結構的示意圖。由圖中可知導電結構350可包含金屬導線層351、感測電極層352、絕緣層353或導電架橋354等。金屬導線層351可設置於第二硬塗層130的邊緣相對於遮蔽層140，感測電極層352可設置於第二硬塗層130之上並覆蓋金屬導線層351，或可設置於第二硬塗層130之上並部分設置於金屬導線層351與第二硬塗層130之間，其中絕緣層353設置於相鄰的感測電極層352之間，並透過導電架橋354使相鄰的感測電極電性連接。其中金屬導線層351可由濺鍍、蒸鍍、網版印刷、凹凸版印刷、化學鍍、化學置換或電鍍等方式成形，而感測電極層352可由轉貼、濺鍍、蒸鍍、狹縫塗佈、線棒塗佈、噴塗或旋轉塗佈等方式成形。

金屬導線層材料可為銅、銀、金、鎳、鈦或上述金屬材料合金，或使用銀刷銀漿，當使用材料為金屬時厚度介於100nm~3μm之間，當使用材料為印刷銀漿時厚度介於1μm~10μm之間。感測電極層352其材料可為包括氧化銦錫(ITO)、奈米銀絲、可轉貼導電膜、奈米碳管、導電高分子及石墨烯或上述材料組合，其厚度介於50nm~10μm，結構為單層多點、FF或SITO等。當感測電極層352所使用的材料為氧化銦錫(ITO)時，可於遮蔽層340與第二硬塗層130之間，或第二硬塗層130與導電結構150之間形成一光學匹配層(圖中未示出)，透過光學匹配層可降低感測電極層352於觸控元件結構中的明顯度，其光學匹配層可使用SiOx、SiNx或NbOx等或上述材料之組合。

然而，由圖式可知，因第二硬塗層的塗佈使得遮蔽層340與金屬導線層351或感測電極層352無習知結構的段落差，故沒有像在習知結構上形成金屬導線層351或感測電極層352時的困難，且不易產生附著力不佳的問題，並同時改善當金屬導線層351使用印刷銀漿時，易與遮蔽層340接觸產生化學反應，進一步造成遮蔽層340變色的情形。

參考圖4(a)，為本發明可撓式觸控元件其中一實施例的俯視圖，對應到圖4(b)，為本發明可撓式觸控元件其中一實施例局部的俯視圖之透視圖，由圖中可知，白色方塊部分為觸控區A，觸控區A下包含感測電極層352、絕緣層353(未示出)及導電架橋354等，使用者可在觸控區A上執行任何觸控動作，而黑色斜線部分為遮蔽區B，遮蔽區B下包含被遮蔽層所覆蓋的金屬導線層351或感測電極層352。

透過上述之詳細說明，即可充分顯示本發明之目的及功效，確實能改善目前習知結構所產生的問題，然而，以上所述僅為清楚說明本發明的精神與範疇，並非限制本發明，本領域具通常知識者應理解的是，上述僅為較佳實施例，在不背離本發明之精神與範疇之情況下對本發明進行等同替換或顯而易見的修改，均包含在本發明的保護範圍內。

100:可撓式觸控元件結構

110:可撓式基板

120:第一硬塗層

130:第二硬塗層

140:遮蔽層

150:導電結構

Claims (9)

1. 一種可撓式觸控面板元件結構，所述可撓式觸控面板元件結構包含：一可撓式基板，其具有一第一表面及相對於該第一表面之一第二表面；一第一硬塗層，形成於該第一表面，該第一硬塗層厚度為5μm；一遮蔽層，形成於該第二表面的邊緣；一第二硬塗層，形成於該第二表面並覆蓋該遮蔽層，且具有一第三表面，該第二硬塗層厚度為4μm；以及一導電結構，形成於該第三表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓觸控元件，該遮蔽層厚度小於該第二表面至該第三表面之間的厚度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可撓觸控元件，該可撓式基板為透明軟性材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可撓觸控元件，其中該第一硬塗層與該第二硬塗層能使用相同或不相同的材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可撓觸控元件，其中該第二硬塗層與該導電結構之間能形成至少一有機或無機材料層、至少一透明塗料層、至少一透明黏著層或上述材料之組合。
6. 如申請專利範圍第2項所述之可撓觸控元件，該感測電極層材料為氧化銦錫、奈米銀絲、奈米碳管、導電聚合物及石墨烯或上述材料組合。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可撓觸控元件，當該感測電極層材料為氧化銦錫時，可於遮蔽層與第二硬塗層之間或第二硬塗層與該導電結構之間形成至少一光學匹配層，材料為SiOx、SiNx或NbOx或上述材料組合。
8. 如申請專利範圍第2項所述之可撓觸控元件，該導電結構包含金屬導線層、感測電極層、絕緣層或導電架橋，該金屬導線層作為一導電走線或一導電架橋，材料為銅、銀、金、鎳、鈦或上述金屬材料合金，其厚度介於100nm~3μm之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可撓觸控元件，該金屬導線層為一印刷銀漿材料，其厚度介於1μm~10μm之間。

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