TWI759905B - 透明導電薄膜、透明導電薄膜的製造方法以及觸控面板 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種透明導電薄膜、透明導電薄膜的製造方法以及觸控面板。透明導電薄膜包含：基板以及導電網格薄膜。基板具有第一表面。導電網格薄膜形成於基板的第一表面上，導電網格薄膜主要係由複數條奈米銀線組成，其中，導電網格薄膜包含複數個網格，網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，導電網格薄膜的面阻值為5 Ω/sq-30 Ω/sq，每一走線的寬度為1微米-10微米，導電網格薄膜的穿透率大於85%。
Description
本發明有關於一種透明導電薄膜，尤指用於製備觸控面板的一種透明導電薄膜以及透明導電薄膜的製造方法。
觸控面板的應用範圍越來越廣泛，許多電子產品都提供了觸控介面以提供使用者直接進行操作或下達指令，使得電子產品更加人性化。目前觸控面板的製備過程中，以往的金屬網格是利用薄膜金屬製成以達到良好的穿透性，然而，利用薄膜金屬做成的金屬網格的可撓性較差，較容易因為彎折而斷裂。再者，一般而言，利用薄膜金屬做成的金屬網格需要額外的金屬導線與周邊區的線路連接，會產生較高的阻抗，進而造成訊號的損耗以及失真的問題。因此，觸控面板的結構及製作步驟都有待進一步的改進。
有鑑於此，本發明提供了一種新穎的觸控面板以及透明導電薄膜的製造方法，以達到簡化製程步驟、降低製備成本、以及環保的目的。
本發明的透明導電薄膜包含：基板以及導電網格薄膜。基板具有第一表面。導電網格薄膜形成於基板的第一表面上，導電網格薄膜主要係由複數條奈米銀線組成，其中，導電網格薄膜包含複數個網格，網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，導電網格薄膜的面阻值為5 Ω/sq-30 Ω/sq，每一走線的寬度為1微米-10微米，導電網格薄膜的穿透率大於85%。
於一實施態樣中，基板具有顯示區及周邊區，位於顯示區的導電網格薄膜具有網格，位於周邊區的導電網格薄膜具有複數條導線，導線分別與走線電性連接。
於一實施態樣中，導線主要係由奈米銀線組成，每一走線以及每一導線的面阻值為0.1 Ω/sq-1 Ω/sq。
於一實施態樣中，每一網格的面積為100平方微米至200平方微米。
於一實施態樣中，更包含：塗佈層形成於導電網格薄膜上，用以保護導電網格薄膜，塗佈層的厚度為40奈米。
於一實施態樣中，空白區的面積總和與奈米銀線層的面積比率為0.9-0.999。
本發明更提供了一種透明導電薄膜的製造方法，包含：於基板的第一表面上塗佈奈米銀線層，其中奈米銀線層主要係由複數條奈米銀線組成；圖案化奈米銀線層以形成導電網格薄膜，其中導電網格薄膜包含複數個網格，網格係由複數條走線以及複數個空白區組成；以及形成透明導電薄膜。其中，導電網格薄膜的面阻值為5 Ω/sq-30 Ω/sq，每一走線的寬度為2微米-3微米，導電網格薄膜的穿透率大於85%。
於一實施態樣中，每一銀線的面阻值為0.1 ops-1 ops。
於一實施態樣中，每一網格的面積為100平方微米至200平方微米。
於一實施態樣中，基板具有顯示區及周邊區，位於顯示區的導電網格薄膜具有網格，位於周邊區的導電網格薄膜具有複數條導線，導線分別與走線電性連接。
於一實施態樣中，導線主要係由奈米銀線組成，每一走線以及每一導線的面阻值為0.1 Ω/sq-1 Ω/sq。
於一實施態樣中，每一空白區的面積為100平方微米至200平方微米。
於一實施態樣中，更包含：於導電網格薄膜上塗佈塗佈層，其中，塗佈層的厚度為40奈米。
於一實施態樣中，空白區的面積與奈米銀線層的面積比率為0.9-0.999。
本發明更提供了一種觸控面板，具有顯示區以及周邊區，觸控面板包含：第一基板、第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜。第一基板具有第一表面以及相反於第一表面的第二表面，第一導電網格薄膜形成於第一基板的第一表面上。第二導電網格薄膜，形成於第一導電網格薄膜上，其中，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜係由複數條奈米銀線組成。第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜包含複數個網格，網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜的面阻值為5 Ω/sq-30 Ω/sq，每一走線的寬度為1微米-10微米，第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜的穿透率大於85%。
於一實施態樣中，更包含黏著層，黏著層形成於第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜之間。
於一實施態樣中，更包含第二基板以及黏著層，第二基板具有第三表面以及相反於第三表面的第四表面，第二導電網格薄膜係形成於第二基板的第三表面上，黏著層形成於第一導電網格薄膜以及第四表面之間。
本發明更提供了一種觸控面板，具有顯示區以及周邊區，觸控面板包含：第一基板、第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜。第一基板具有第一表面以及相反於第一表面的第二表面，第一導電網格薄膜形成於第一基板的第一表面上。第二導電網格薄膜，形成於第一基板的第二表面上，其中，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜係由複數條奈米銀線組成。第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜包含複數個網格，網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜的面阻值為5 Ω/sq-30 Ω/sq，每一走線的寬度為1微米-10微米，第一導電網格薄膜以及第二導電網格薄膜的穿透率大於85%。
本發明之透明導電薄膜、透明導電薄膜的製造方法以及觸控面板，提出利用奈米銀線構成的奈米銀網格薄膜，其具有超低面阻值並且可以維持良好的穿透率，並且奈米銀網格薄膜也具有良好的耐彎折性。再者，可以利用奈米銀線組成的導線代替周邊區的金屬導線，解決以往連接金屬導線與奈米銀網格時產生的接觸阻抗的問題，可以達到減少訊號損耗及失真的功效。
以下揭示提供許多不同實施例或例證用以實施本發明的不同特徵。特殊例證中的元件及配置在以下討論中被用來簡化本揭示。所討論的任何例證只用來作解說的用途，並不會以任何方式限制本發明或其例證之範圍和意義。此外，本揭示在不同例證中可能重複引用數字符號且/或字母，這些重複皆為了簡化及闡述，其本身並未指定以下討論中不同實施例且/或配置之間的關係。
關於本文中所使用之「耦接」或「連接」，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而「耦接」或「連接」還可指二或多個元件相互操作或動作。
於本文中所記載的「上」僅是用來表示相對的位置關係，例如，一第一元件，設置於一第二元件「上」可包含該第一元件與該第二元件直接接觸的情況，或者，亦可包含該第一元件與該第二元件之間有其他額外的元件，使得該第一元件與該第二元件之間並無直接的接觸。
在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。如本文所用，詞彙「與/或」包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。本案文件中提到的「及/或」是指表列元件的任一者、全部或至少一者的任意組合。
請參照圖1及圖2。圖1係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜100的俯視圖，以及圖2係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜100的剖面圖。如圖1所示，透明導電薄膜100包含基板110、導電網格薄膜120、以及複數條導線130。其中，基板110具有顯示區AA以及非顯示區PA，導電網格薄膜120形成於顯示區AA上，而導線130形成於非顯示區PA上。於此實施例中，基板110為提供導電網格薄膜120的機械性支撐或保護作用，可為本領域中常用作為基板的透明材料，然其中係以具有可撓性的材料為較佳，例如可為聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、環稀經聚合物(COP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、三醋酸纖維薄膜(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚醯亞胺(Polyimide)等。
承上述，如圖1及圖2所示，基板110具有表面111以及相反於表面111的表面112，導電網格薄膜120形成於基板110的表面111上。於此實施例中，導電網格薄膜120主要係由複數條奈米銀線組成(silver nanowire, SNW)，導電網格薄膜120包含複數個網格121，網格121係由複數個空白區122以及複數條走線123組成。值得注意的是，走線123與位於周邊區PA的導線130電性連接。
請參照圖3以及圖4。圖3係根據本發明之一實施例所繪示之一種透明導電薄膜的製造方法300的流程圖，圖4係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜100的剖面示意圖。在本實施例中，根據圖3所示的步驟以製備出圖1及圖2所示的透明導電薄膜100，透明導電薄膜的製造方法300首先執行步驟S310於基板110的表面111上塗佈奈米銀線層140，接著，執行步驟S320於奈米銀線層140上塗佈塗佈層150。於此實施例中，奈米銀線層140主要係由複數條奈米銀線組成。塗佈層150(overcoat)形成於奈米銀線層140上，以提供保護的作用，藉此提高奈米銀線的耐用性。值得注意的是，塗佈層150的厚度大約為40奈米。
承上述，透明導電薄膜的製造方法300接著執行步驟S330圖案化奈米銀線層140塗佈層150及以形成導電網格薄膜120，以及步驟S340形成透明導電薄膜100。請參照圖5，圖5係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜100的剖面示意圖。在本實施例中，利用透過光阻的曝光顯影製程，圖案化奈米銀線層140，於顯示區AA中形成導電網格薄膜120，並於周邊區PA中形成導線130，以完成透明電薄膜100。
承上述，值得注意的是，導線130主要係由奈米銀線組成，與導電網格薄膜120的材質相同，如此一來顯示區AA的走線及周邊區PA的導線可以同步製作，減少顯示區AA的走線與周邊區PA的導線在連接時，訊號損耗及失真的問題。
承上述，於此實施例中，導電網格薄膜120的穿透率大於85%，導電網格薄膜120的面阻值為5 Ω/sq(ohm per square)-30 Ω/sq，每一走線122的寬度為1微米-10微米，較佳為2微米-3微米，每一走線122以及每一導線130的面阻值為0.1 Ω/sq-1 Ω/sq，每一空白區123的面積為100平方微米至200平方微米。值得注意的是，空白區123的面積與奈米銀線層140的面積比率為0.9-0.999。
承上述，傳統的金屬網格係利用塊材金屬搭配黃光微影蝕刻製程來形成連續性金屬網格，然而，利用塊材金屬形成的連續性金屬網格的可撓性較差，如下《表一》所示，實驗比較3種實施態樣包含奈米銀線、奈米銀線結合塗佈層(overcoat)以及銅線。銅線形成的連續性金屬網格在連續彎折超過38000次之後，即量測不出線阻值(ohm)，沒有塗佈上塗佈層的奈米銀線在連續彎折超過160000次之後，即量測不出線阻值(ohm)。然而，塗佈上塗佈層的奈米銀線可以彎折約250000次，仍可以量測出線阻值(ohm)。上述的量測結果如《表一》：
《表一》
| 彎折次數 | 0 | ~38000 | ~160000 | ~250000 |
| 奈米銀線 | 7894(ohm) | 7930(ohm) | X | X |
| 奈米銀線結合塗佈層 | 8117(ohm) | 8040(ohm) | 8139(ohm) | 8152(ohm) |
| 銅線 | 1056(ohm) | X | X | X |
上述測試例1的結果顯示，本發明所提供的觸控面板有良好的彎折特性，可以連續彎折達到250000次，並且在彎折之後奈米銀線的線阻值變化率小於1%。
於另一實施例中，請參照圖6。圖6係根據本案之一些實施例所繪示之觸控面板600的剖面示意圖。如圖6所示，觸控面板600包含基板610、導電網格薄膜620及630以及黏著層640，觸控面板600具有顯示區AA以及非顯示區PA。基板610具有表面611以及相反於表面611的表面612，導電網格薄膜620形成於基板610的表面611上，導電網格薄膜630形成於導電網格薄膜620上，黏著層640形成於導電網格薄膜620以及導電網格薄膜630之間，導電網格薄膜630藉由黏著層640而貼附於導電網格薄膜620上。值得注意的是，走線621及631形成於顯示區AA上，而導線622及632形成於非顯示區PA上。
承上述，本實施態樣中的導電網格薄膜620及630與導電網格薄膜120的實施方式相似，導電網格薄膜620及630皆具有多個網格以及多條導線，然同樣的描述不再此贅述。
於另一實施例中，請參照圖7。圖7係根據本案之一些實施例所繪示之觸控面板700的剖面示意圖。如圖7所示，觸控面板700包含基板710及720、導電網格薄膜730及740以及黏著層750，觸控面板700具有顯示區AA以及非顯示區PA。基板710具有表面711以及相反於表面711的表面712，基板720具有表面721以及相反於表面721的表面722。導電網格薄膜730形成於基板710的表面711上，導電網格薄膜740形成於基板720的表面721上。黏著層750形成於導電網格薄膜730與基板720的表面722之間，基板720藉由黏著層750而貼附於導電網格薄膜730上。值得注意的是，走線731及741形成於顯示區AA上，而導線732及742形成於非顯示區PA上。
承上述，本實施態樣中的導電網格薄膜730及740與導電網格薄膜120的實施方式相似，導電網格薄膜730及740皆具有多個網格以及多條導線，然同樣的描述不再此贅述。
於另一實施例中，請參照圖8。圖8係根據本案之一些實施例所繪示之觸控面板800的剖面示意圖。如圖8所示，觸控面板800包含基板810以及導電網格薄膜820及830，觸控面板800具有顯示區AA以及非顯示區PA。基板810具有表面811以及相反於表面811的表面812，導電網格薄膜820形成於基板810的表面811上，導電網格薄膜830形成於基板810的表面812上。走線821及831形成於顯示區AA上，而導線822及832形成於非顯示區PA上。值得注意的是，於此實施例中可以更包含黏著層(如圖8中未繪示)，黏著層用以將導電網格薄膜820及830貼附於一顯示面板上，以完成一觸控顯示面板。
承上述，本實施態樣中的導電網格薄膜820及830與導電網格薄膜120的實施方式相似，導電網格薄膜820及830皆具有多個網格以及多條導線，然同樣的描述不再此贅述。
由上述實施方式可知，本發明之透明導電薄膜、透明導電薄膜的製造方法以及觸控面板，提出利用奈米銀線構成的奈米銀網格薄膜，其具有超低面阻值並且可以維持良好的穿透率，並且奈米銀網格薄膜也具有良好的耐彎折性。再者，可以利用奈米銀網格代替周邊區的金屬導線，解決以往連接金屬導線與奈米銀網格時產生的接觸阻抗的問題，可以達到減少訊號損耗及失真的功效。
上述實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明的權利保護範圍應以申請專利範圍為主。
100:透明導電薄膜
110、610、710、720、810:基板
111、112、611、612、711、712、721、722、811、812:表面
120、620、630、730、740、820、830:導電網格薄膜
121:網格
122:空白區
123、621、631、731、741、821、831:走線
130、622、632、732、742、831、832:導線
140:奈米銀線層
150:塗佈層
640、750:黏著層
AA:顯示區
PA:周邊區
300:透明導電薄膜的製造方法
S310~S340:步驟
600、700:觸控面板
圖1係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜的俯視圖。
圖2係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜的剖面圖。
圖3係根據本發明之一實施例所繪示之一種透明導電薄膜的製造方法的流程圖。
圖4係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜的剖面示意圖。
圖5係根據本案之一些實施例所繪示之透明導電薄膜的剖面示意圖。
圖6係根據本案之一些實施例所繪示之觸控面板的剖面示意圖。
圖7係根據本案之一些實施例所繪示之觸控面板的剖面示意圖。
圖8係根據本案之一些實施例所繪示之觸控面板的剖面示意圖。
100:透明導電薄膜
110:基板
120:導電網格薄膜
121:網格
122:空白區
123:走線
130:導線
AA:顯示區
PA:周邊區
Claims (12)
- 一種透明導電薄膜，包含：一基板，具有一第一表面、一顯示區、及一周邊區；以及一導電網格薄膜，形成於該基板的該第一表面上，該導電網格薄膜主要係由複數條奈米銀線組成；其中，位於該顯示區的該導電網格薄膜包含複數個網格，位於該周邊區的該導電網格薄膜包含複數條導線，該些導線分別與該些走線電性連接，該些網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，該導電網格薄膜的面阻值為5Ω/sq-30Ω/sq，每一該些走線以及每一該些導線的面阻值為0.1Ω/sq-1Ω/sq，每一該些走線的寬度為1微米-10微米，該導電網格薄膜的穿透率大於85%。
- 如請求項1所述的透明導電薄膜，其中，每一該些空白區的面積為100平方微米至200平方微米。
- 如請求項1所述的透明導電薄膜，更包含：一塗佈層，形成於該導電網格薄膜上，用以保護該導電網格薄膜，其中，該塗佈層的厚度為40奈米。
- 如請求項1所述的透明導電薄膜，其中，該空白區的面積總和與該奈米銀線層的面積比率為0.9-0.999。
- 一種透明導電薄膜的製造方法，包含： 於一基板的一第一表面上塗佈一奈米銀線層，其中該奈米銀線層主要係由複數條奈米銀線組成，其中，該基板具有一顯示區及一周邊區；圖案化該奈米銀線層以形成一導電網格薄膜，其中，位於該顯示區的該導電網格薄膜包含複數個網格，該些網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，位於該周邊區的該導電網格薄膜具有複數條導線，該些導線分別與該些走線電性連接；以及形成一透明導電薄膜；其中，該導電網格薄膜的面阻值為5Ω/sq-30Ω/sq，每一該些走線以及每一該些導線的面阻值為0.1Ω/sq-1Ω/sq，每一該些走線的寬度為1微米-10微米，該導電網格薄膜的穿透率大於85%。
- 如請求項5所述的透明導電薄膜的製造方法，其中，每一該些空白區的面積為100平方微米至200平方微米。
- 如請求項5所述的透明導電薄膜的製造方法，更包含：於該奈米銀線層上塗佈一塗佈層，其中，該塗佈層的厚度為40奈米。
- 如請求項5所述的透明導電薄膜的製造方法，其中，該些空白區的面積與該奈米銀線層的面積比率為0.9-0.999。
- 一種觸控面板，具有一顯示區以及一周邊區，該觸控面板包含：一第一基板，具有一第一表面以及相反於該第一表面的一第二表面； 一第一導電網格薄膜，形成於該第一基板的該第一表面上；以及一第二導電網格薄膜，形成於該第一導電網格薄膜上，其中，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜係由複數條奈米銀線組成；其中，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜於該顯示區包含複數個網格，該些網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜於該周邊區包含複數個導線，該些導線分別與該些走線電性連接，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜的面阻值為5Ω/sq-30Ω/sq，每一該些走線以及每一該些導線的面阻值為0.1Ω/sq-1Ω/sq，每一該些走線的寬度為1微米-10微米，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜的穿透率大於85%。
- 如請求項9所述的觸控面板，其中，更包含一黏著層，該黏著層形成於該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜之間。
- 如請求項9所述的觸控面板，其中，更包含一第二基板以及一黏著層，該第二基板具有一第三表面以及相反於該第三表面的一第四表面，該第二導電網格薄膜係形成於該第二基板的該第三表面上，該黏著層形成於該第一導電網格薄膜以及該第四表面之間。
- 一種觸控面板，具有一顯示區以及一周邊區，該觸控面板包含：一第一基板，具有一第一表面以及相反於該第一表面的一第二表面；一第一導電網格薄膜，形成於該第一基板的該第一表面上；以及 一第二導電網格薄膜，形成於該第一基板的該第二表面上，其中，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜係由複數條奈米銀線組成；其中，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜於該顯示區包含複數個網格，該些網格係由複數條走線以及複數個空白區組成，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜於該周邊區包含複數個導線，該些導線分別與該些走線電性連接，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜的面阻值為5Ω/sq-30Ω/sq，每一該些走線以及每一該些導線的面阻值為0.1Ω/sq-1Ω/sq，每一該些走線的寬度為1微米-10微米，該第一導電網格薄膜以及該第二導電網格薄膜的穿透率大於85%。
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| WO2013008827A1 (ja) * | 2011-07-11 | 2013-01-17 | 富士フイルム株式会社 | 導電性積層体、タッチパネル及び表示装置 |
| TW201445586A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-01 | Fujifilm Corp | 透明導電膜及其製造方法 |
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| TW201843220A (zh) * | 2017-02-22 | 2018-12-16 | 日商富士軟片股份有限公司 | 導電性薄膜、具有三維形狀之導電性薄膜及其製造方法、拉伸薄膜之製造方法、觸控感測器薄膜 |
-
2020
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