TWI764309B

TWI764309B - 接觸區結構

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Publication number: TWI764309B
Application number: TW109134637A
Authority: TW
Inventors: 林家瑞; 方國龍; 陳俊榮; 楊承軍
Original assignee: 大陸商宸美（廈門）光電有限公司
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-05-11
Also published as: TW202215208A

Abstract

提供一種接觸區結構，包含：有機基板、無機導電層、有機黏著層以及透明導電層。有機基板包含至少一搭接區域，搭接區域包含第一區塊以及與第一區塊相鄰的第二區塊。無機導電層設於有機基板上，其中無機導電層部分設於第一區塊，第二區塊則裸露出有機基板的上表面。有機黏著層覆蓋於無機導電層與有機基板的上表面。透明導電層設於有機黏著層上，以增強透明導電層附著於無機導電層的附著力。

Description

接觸區結構

本揭露是有關於一種接觸區的結構，且特別是有關於有機與無機導體於接觸區的結構。

現有技術中，觸控電極與傳輸線交會處的接觸區中，傳輸線材料多為整片實心金屬層，觸控電極使用有機材料黏著於傳輸線上。因此，接觸面積越大、接觸的阻值越小。然而，有機材料對金屬等無機材料無法形成鍵結，造成附著力不佳進而使觸控電極脫落。有鑑於此，現有技術實有待改善的必要。

本揭露之一實施方式的目的在於提供一種接觸區結構，顯著增強透明導電層附著於無機導電層的附著力，避免因光阻剝膜時而會造成脫落。

本揭露之一實施方式提供了接觸區結構，包含：有機基板、無機導電層、有機黏著層以及透明導電層。有機基板包含至少一搭接區域(contact pad area)，搭接區域包含第一區塊以及與第一區塊相鄰的第二區塊。無機導電層設於有機基板上，其中無機導電層部分設於第一區塊，第二區塊則裸露出有機基板的上表面。有機黏著層覆蓋於無機導電層與有機基板的上表面。透明導電層設於有機黏著層上。

為使本揭露的敘述更加詳盡與完備，下文針對本揭露的實施態樣與具體實施例提出說明性的描述，但這並非實施或運用本揭露具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節，以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，亦可在無此等特定細節之情況下實踐本揭露之實施例。

另外，空間相對用語，如「下」、「上」等，是用以方便描述一元件或特徵與其他元件或特徵在圖式中的相對關係。這些空間相對用語旨在包含除了圖式中所示之方位以外，裝置在使用或操作時的不同方位。裝置可被另外定位（例如旋轉90度或其他方位），而本文所使用的空間相對敘述亦可相對應地進行解釋。

於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其它的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。

以下列舉數個實施例及實驗例以更詳盡闡述本揭露之接觸區結構，然其僅為例示說明之用，並非用以限定本揭露，本揭露之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定者為準。

本揭露之一些實施方式中，請參閱第1圖及第2圖，接觸區結構10包含有機基板100、無機導電層200、有機黏著層300、以及透明導電層400。

在一實施方式中，本揭露之接觸區結構10可廣泛應用於有機材質與無機材質疊合接觸的地方，包括，但不限於奈米銀接觸金屬層的位置。例如:接觸區結構10為觸控面板中觸控電極與訊號傳輸線交會或交疊處，使觸控電極的訊號能傳送至訊號傳輸線。

在一實施方式中，有機基板100係指非導電材料。基板可為剛性或撓性的。基板可係透明或不透明。適宜剛性基板包含(例如)聚碳酸酯、丙烯酸系物及諸如此類。適宜撓性基板包含(但不限於)：聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸酯及聚碳酸酯)、聚烯烴(例如，直鏈、具支鏈及環狀聚烯烴)、聚乙烯(例如，聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、聚乙烯醇縮醛、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯及諸如此類)、纖維素酯基底(例如，三乙酸纖維素、乙酸纖維素)、聚碸(例如聚醚碸)、聚醯亞胺、聚矽氧及其他習用聚合膜。適宜基板之其他實例可參見(例如)美國專利第6,975,067號。

在一實施方式中，有機基板100包含至少一搭接區域110，搭接區域110包含第一區塊111以及與第一區塊111相鄰的第二區塊112。在一些實施例中，搭接區域110係呈連續平面、或呈塊狀。

在一實施方式中，有機基板100包含複數個搭接區域110。在一些實施例中，這些搭接區域110彼此互不相連。在一些實施例中，這些搭接區域110經由無機導電層200電性連接。

在一實施方式中，無機導電層200設於有機基板100上，其中無機導電層200部分設於第一區塊111，第二區塊112則裸露出有機基板100的上表面。在第2圖的局部剖面圖中，無機導電層200的兩側為有機黏著層300覆蓋於有機基板100，形成有機、無機、有機材質的間隔排列，使得透明導電層400附著力強，不易因光阻剝膜時而會造成脫落。在一實施方式中，無機導電層200為金屬層。在一些實施例中，金屬層的材質為包括，但不限於氧化銦錫、銀、鋅、銅、金、鉑、鎢、鋁或上述金屬合金。在一些實施例中，無機導電層200係作為傳輸線路。在一些實施例中，無機導電層200為軟性電路板的一部份。

在一實施方式中，有機黏著層300可幫助將透明導電層400黏著至無機導電層200與有機基板100上。有機黏著層300包括適宜的黏合劑，例如光學透明聚合物，其包含(但不限於)：聚丙烯酸系物，例如聚甲基丙烯酸酯(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚丙烯酸酯及聚丙烯腈；聚乙烯醇；聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對萘二甲酸酯及聚碳酸酯)；具有高芳香化程度之聚合物，例如酚醛或甲酚-甲醛(Novolacs ^®)；聚苯乙烯、聚乙烯甲苯、聚乙烯二甲苯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚硫化物、聚碸、聚苯及聚苯基醚、聚胺基甲酸酯(PU)、環氧樹脂、聚烯烴(例如聚丙烯、聚甲基戊烯及環狀烯烴)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、纖維素、聚矽氧及其他含矽聚合物(例如聚矽倍半氧烷及聚矽烷)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙酸酯、聚降莰烯、合成橡膠(例如，EPR、SBR、EPDM)及氟聚合物(例如，聚二氟亞乙烯、聚四氟乙烯(TFE)或聚六氟丙烯)、氟-烯烴與烴烯烴之共聚物(例如，Lumiflon ^®)及非晶型氟碳聚合物或共聚物(例如，Asahi Glass公司之CYTOP ^®或Du Pont之Teflon ^®AF)。

在一實施方式中，透明導電層400係藉由塗覆含有奈米結構之塗覆組合物來製備。為形成塗覆組合物，通常將金屬奈米線分散於揮發性液體中以幫助塗覆製程。應理解，如本文所使用，可使用其中金屬奈米線可形成穩定分散液之任何非腐蝕性揮發性液體。較佳地，將金屬奈米線分散於水、醇、酮、醚、烴或芳香族溶劑(苯、甲苯、二甲苯等)中。更佳地，液體具有揮發性，其沸點不大於200°C、不大於150°C或不大於100°C。

此外，金屬奈米線分散液可含有添加劑及黏合劑以控制黏度、腐蝕、黏著性及奈米線分散。適宜添加劑及黏合劑之實例包含(但不限於)羧甲基纖維素(CMC)、2-羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、三丙二醇(TPG)、及黃原膠(XG)；及表面活性劑，例如乙氧基化物、烷氧基化物、環氧乙烷及環氧丙烷及其共聚物、磺酸鹽、硫酸鹽、二磺酸鹽、磺基琥珀酸鹽、磷酸酯及含氟表面活性劑(例如，DuPont之Zonyl ^®)。

在一些實施例中，奈米線分散液或「墨水」包含以重量計0.0025%至0.1%之表面活性劑(例如，Zonyl ^®FSO-100之較佳範圍係0.0025%至0.05%)、0.02%至4%之黏度改質劑(例如，HPMC之較佳範圍係0.02%至0.5%)、94.5%至99.0%之溶劑及0.05%至1.4%之金屬奈米線。適宜表面活性劑之代表性實例包含Zonyl ^®FSN、Zonyl ^®FSO、Zonyl ^®FSH、Triton(x100、x114、x45)、Dynol(604、607)、正十二烷基b-D-麥芽糖苷及Novek。適宜黏度改質劑之實例包含羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素、黃原膠、聚乙烯醇、羧甲基纖維素及羥乙基纖維素。適宜溶劑之實例包含水及異丙醇。

分散液中之奈米線濃度可影響或決定奈米線網絡層之參數，例如厚度、導電率(包括表面導電率)、光學透明度及機械特性。可調節溶劑百分比以提供奈米線在分散液中之期望濃度。然而，在較佳實施例中，其他成份之相對比率可保持不變。具體而言，表面活性劑對黏度改質劑之比率較佳介於約80至約0.01範圍內；黏度改質劑對金屬奈米線之比率較佳介於約5至約0.000625範圍內；且金屬奈米線對表面活性劑之比率較佳介於約560至約5範圍內。分散液中各組份之比率可端視所使用基板及施加方法而改變。用於奈米線分散液之較佳黏度範圍介於約1cP與100cP之間。

在塗覆後，藉由蒸發移除揮發性液體。可藉由加熱(例如烘焙)來加速蒸發。所得奈米線網絡層可需要後處理以使其導電。如下文所闡述，此後處理可係涉及暴露於熱、電漿、電暈放電、UV-臭氧或壓力下之製程步驟。

在一實施方式中，透明導電層400 (即非導電基板上之導電網絡)之光學透明度或清晰度可藉由包含光透射率及濁度在內之參數以定量方式定義。「透光率」(或「光透射率」)係指入射光穿過介質透射之百分比。在多個實施例中，導電層之透光率係至少80%且可高至98%。諸如黏著層、抗反射層或抗眩光層等性能增強層可進一步幫助減小透明導體之總體透光率。在多個實施例中，透明導體之透光率(T%)可為至少50%、至少60%、至少70%或至少80%，且可高至至少91%至92%或至少95%。

有機基板100、無機導電層200、有機黏著層300、以及透明導電層400更詳細地說明於以下非限制性實例中。

實施例1

第1圖為本揭露之第一實施例之接觸區結構的示意圖，第2圖為第1圖的局部剖面圖。本揭露之一實施方式之接觸區結構10包含有機基板100、無機導電層200、有機黏著層300、以及透明導電層400。

有機基板100包含至少一搭接區域110，搭接區域110包含第一區塊111以及與第一區塊111相鄰的第二區塊112。

無機導電層200設於有機基板100上，其中無機導電層200部分設於第一區塊111，第二區塊112則裸露出有機基板100的上表面101。無機導電層200為金屬層，例如銅層。無機導電層200於平面圖上呈線狀結構，其中線狀結構的寬度為約10微米至50微米，例如：約15微米、約20微米、約25微米、約30微米、約35微米、約40微米、約45微米，或者此等值中任意兩者之間的任何值。無機導電層200的厚度為約0.1微米至1微米，例如：約0.2微米、約0.3微米、約0.4微米、約0.5微米、約0.6微米、約0.7微米、約0.8微米、約0.9微米，或者此等值中任意兩者之間的任何值。無機導電層200面積約10,000平方微米至約1,000,000平方微米，例如：約50,000平方微米、約100,000平方微米、約200,000平方微米、約500,000平方微米、約700,000平方微米、約900,000平方微米，或者此等值中任意兩者之間的任何值，將有助於透明導電層400與無機導電層200之間的附著。

有機黏著層300覆蓋於無機導電層200與有機基板100的上表面101。換言之，有機基板100由無機導電層200與部分有機黏著層300覆蓋。

透明導電層400設於有機黏著層300上。透明導電層400包括奈米銀。通過無機導電層200與部分有機黏著層300覆蓋於有機基板100，使得透明導電層400附著力強，不易因光阻剝膜時而會造成脫落。

實施例2

第3圖繪示本揭露之第二實施例之接觸區結構的示意圖。實施例2與實施例1的差異在於，實施例2的無機導電層200於平面下的圖形呈彎曲的線狀結構。在局部剖面圖中與第2圖相似，無機導電層200的兩側為有機黏著層300覆蓋於有機基板100，使得透明導電層400附著力強，不易因光阻剝膜時而會造成脫落。

實施例3

第4圖繪示本揭露之第三實施例之接觸區結構的示意圖，第5圖繪示第4圖的局部剖面圖。實施例3與實施例1的差異在於，無機導電層200在搭接區域110的剖面圖中，呈現間隔排列，且搭接區域110具有多個第一區塊111與多個第二區塊112。詳細而言，無機導電層200呈現格柵狀結構，無機導電層200簍空處即為這些第二區塊112，並裸露出有機基板100的上表面。在第5圖的局部剖面圖中，無機導電層200的兩側為有機黏著層300覆蓋於有機基板100，形成有機、無機、有機、無機、有機材質的間隔排列，使得透明導電層400附著力強，不易因光阻剝膜時而會造成脫落。

實施例4

第6圖繪示本揭露之第四實施例之接觸區結構的示意圖。實施例4與實施例3的差異在於，無機導電層200在搭接區域110的剖面圖中，呈現蜂巢狀結構。在局部剖面圖中與第5圖相似，無機導電層200的兩側為有機黏著層300覆蓋於有機基板100，形成有機、無機、有機、無機、有機材質的間隔排列，使得透明導電層400附著力強，不易因光阻剝膜時而會造成脫落。

通過同為有機材質的有機黏著層300與有機基板100彼此間以化學鍵鍵結，比無機材質的無機導電層200與有機材質的有機基板100以凡德瓦力鍵結具有更強的附著力。因此，本揭露的一實施方式中，顯著增強透明導電層400附著於無機導電層200的力道，避免因光阻剝膜時而會造成脫落。

本揭露的一實施方式為將傳統一整片連續的奈米銀與金屬層於搭接區域切分小塊異型接點，位於搭接區域的金屬層部分簍空後，可讓附著力好的奈米銀黏著劑黏附於有機基板，同時使附著力差的金屬層被兩側的黏著劑黏附。在一些實施方式中，因為奈米銀的材料特性，奈米銀與位於搭接區域的金屬層簍空後不會造成接觸面積對電阻等比上升。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:接觸區結構 100:有機基板 110:搭接區域 111:第一區塊 112:第二區塊 200:無機導電層 300:有機黏著層 400:透明導電層

當結合附圖閱讀以下詳細描述時，本揭露的各種態樣將最易於理解。應注意的是，根據行業標準操作規程，各種特徵結構可能並非按比例繪製。事實上，為了論述之清晰性，可以任意地增大或減小各種特徵結構之尺寸。第1圖繪示本揭露之第一實施例之接觸區結構的示意圖。第2圖繪示第1圖的局部剖面圖。第3圖繪示本揭露之第二實施例之接觸區結構的示意圖。第4圖繪示本揭露之第三實施例之接觸區結構的示意圖。第5圖繪示第4圖的局部剖面圖。第6圖繪示本揭露之第四實施例之接觸區結構的示意圖。

Claims

一種接觸區結構，包含：一有機基板，包含至少一搭接區域，該搭接區域包含一第一區塊以及與該第一區塊相鄰的一第二區塊；一無機導電層，設於該有機基板上，其中該無機導電層部分設於該第一區塊，該第二區塊則裸露出該有機基板的一上表面，其中該無機導電層面積約10,000平方微米至約1,000,000平方微米；一有機黏著層，覆蓋於該無機導電層與該有機基板的該上表面；以及一透明導電層，設於該有機黏著層上。
如請求項1所述之接觸區結構，其中該無機導電層為金屬層。
如請求項2所述之接觸區結構，其中該金屬層為銅層。
如請求項1所述之接觸區結構，其中該無機導電層於平面圖上呈線狀結構。
如請求項4所述之接觸區結構，其中該線狀結構的寬度為約10微米至約50微米。
如請求項4所述之接觸區結構，其中該無機導電層的厚度為約0.1微米至約1微米。
如請求項1所述之接觸區結構，其中該無機導電層在該搭接區域的一剖面圖中，呈現間隔排列。
如請求項7所述之接觸區結構，其中該無機導電層呈篩網狀、樹枝狀、蜂巢狀、或格柵狀結構。
如請求項1所述之接觸區結構，其中該有機基板更包含複數搭接區域，該些搭接區域經由該無機導電層電性連接。