TWM464734U - 透明導電膜及觸控面板結構 - Google Patents

Description

透明導電膜及觸控面板結構

本創作是關於一種透明導電膜及觸控面板結構，特別是一種使用矽氧烷膠層的透明導電膜及觸控面板結構。

隨著目前電子產品功能的多樣化，單純的按鈕式面板已經不敷使用，取而代之的乃是觸控式面板。不管是儀器控制面板、書寫或繪圖板、手機、平板電腦等等皆應用到觸控面板的技術。一般而言，觸控面板的構造包含了透明導電膜，而透明導電層由硬化保護層、基板、電極層等等堆疊而成。基板與電極可供外界施以一應力進而使透明導電膜內部的電場導通或改變，以達到觸控的功能。透明導電膜的基本構造僅為一層基板，若具有多層基板經過膠層黏合堆疊，則可提升觸控面板的耐書寫性。

傳統上，乃是利用酯類黏著劑作為膠層黏合各相異基板，然而隨著透明導電膜的退火製程或是材料老化的過程中，基板中的寡聚物會不斷釋放至膠層形成凝聚物，最終會嚴重影響觸控面板成品的透明度。

綜上所述，如何選擇一適當的黏合劑作為膠層以黏合基板，並且不會隨著製程或時間變化影響到成品的透明度，是目前亟需努力的目標。

本創作提供一種透明導電膜及觸控面板結構，其中用以黏合基板的矽氧烷膠層具有較低之表面能，使基板於介面析出的寡聚物具有較小之粒徑，肉眼難以辨識；且矽氧烷膠層較緊 密的結構以及與寡聚物的不相容性，使寡聚物不易移動且不會凝聚於膠層內部，維持了最終產品的透明性。

10‧‧‧透明導電膜、第一透明導電膜

11‧‧‧第一硬化層

12‧‧‧第一基板

13‧‧‧第二基板

14‧‧‧電極層、第一電極層

15‧‧‧第二硬化層

100‧‧‧觸控面板結構

20‧‧‧第二透明導電膜

21‧‧‧第二電極層

22‧‧‧第三基板

23‧‧‧第四基板

30‧‧‧中間層

G‧‧‧矽氧烷膠層

G1‧‧‧第一矽氧烷膠層

G2‧‧‧第二矽氧烷膠層

圖1為本創作一實施例之透明導電膜結構示意圖。

圖2為本創作一實施例之觸控面板結構示意圖。

圖3為本創作另一實施例之觸控面板結構示意圖。

附件1為傳統透明導電膜的電子顯微鏡照片，其中透明導電膜經過一退火過程。

附件2為傳統透明導電膜的電子顯微鏡照片，其中透明導電膜經過一退火過程後，再經過一老化過程。

附件3為本創作一實施例之透明導電膜的電子顯微鏡照片，其中透明導電膜經過一退火過程。

附件4為本創作一實施例之透明導電膜的電子顯微鏡照片，其中透明導電膜經過一退火過程後，再經過一老化過程。

請參照圖1，本創作一實施例之透明導電膜10包含一第一硬化層11、一第一基板12、一第二基板13、一電極層14以及一矽氧烷膠層G。第一基板12設置於第一硬化層11之下方；第二基板13設置於第一基板12之下方；電極層14設置於第二基板13之下方；矽氧烷膠層G設置於第一基板12與第二基板13之間，用以黏著第一基板12與第二基板13。

如圖1所示，第一硬化層11的作用，在於保護透明導電膜10，提升觸控面板成品的耐用度，並且減輕或免於外界的撞擊、尖銳物的刮刺、水分或化學物的侵入等等物理化學傷害。於一實施例中，透明導電膜10更包含一第二硬化層15設置於第二基板13與電極層14之間，加強防護的效果。第一硬化層11與第二硬化層15為透明材質，可由矽樹脂(silicon derived resins)、壓克力(acrylic derived resins)、胺基甲酸脂(urethane derived resins) 或醇酸樹脂(alkyd derived resins)等材料所製成，厚度約為1至10μm。

接續上述，如圖1所示，第一基板12與第二基板13可為光學級透明軟性塑膠基板，除了提供良好的透明度，也可供使用者施以一應力產生輕微形變，進而使觸控面板的電極導通。一實施例中，基板的材料可以是聚酯系樹脂，例如聚酯(polyester derived resins)、聚碳酸酯(polycarbonate derived resins)、聚亞醯胺酯(polyimide derived resins)、壓克力(acrylic derived resins)或聚醚酯(polyethersulfon derived resins)等其中一種，厚度約為10至300μm。

再如圖1所示，電極層14則是在受到外界按壓以後，與另一電極層電性導通，以達到觸控的效果。一實施例中，電極層14由透明導電玻璃所組成，可為一氧化銦錫層(Indium Tin Oxide,ITO)、一氧化銦鋅層(Indium gallium zinc oxide,IGZO)或一氧化鋁鋅層(Aluminum Zinc Oxide,AZO)，厚度為10nm至100nm，以提供良好之導電性與光學透明度。

可理解的是，具有雙層基板的透明導電膜會比僅具有單層基板的透明導電膜，具有更佳的耐書寫性。此時用以黏著第一基板12與第二基板13的膠層的選擇，扮演著極為關鍵的角色，以下將以實驗結果來說明。傳統上，使用丙烯酸酯系黏著劑作為膠層主體黏著基板。在退火過程中，膠層與基板的介面處，其原子排列較為鬆散及紊亂，較容易使雜質成核析出，因此基板產生的寡聚物(oligomers)會於介面處析出；又因為丙烯酸酯系黏著劑與基板所析出的寡聚物具有一定的相容性，因此寡聚物會進一步擴散至膠層內部。此時寡聚物的顆粒尺寸較小，約為16μm，請參照附件1，此時顆粒較不明顯。然而，隨著時間經過所造成的老化現象(aging)，由於丙烯酸酯系黏著劑與寡聚物畢竟並非完全相容，因此膠層內的寡聚物會開始聚集進行異質成核成長，以降低總體的表面能達到安定的熱穩態。此時的寡聚物顆粒尺寸會明顯的成長，粒徑約為83μm，請參照附件2，可觀察到膠體具有明顯 的寡聚物顆粒，因而產品的最終形貌會具有密集麻點並影響透明度。

相對而言，若採用本創作所使用的矽氧烷膠層(如圖1所示)黏合基板，則可獲得較好的產品形貌。一開始進行退火過程時，基板內形成的寡聚物一樣會先於矽氧烷膠層與基板的介面析出，然而，因為矽氧烷膠層具有較低之表面能(低於丙烯酸酯系黏著劑)，因此從基板析出於介面的寡聚物顆粒粒徑會分散的更小且較不容易聚集，尺寸約小於10μm，請參照附件3，此時肉眼幾乎無法辨識寡聚物顆粒。接著，經過一段時間的老化後，因為矽氧烷膠層具有較緊密之結構並且與寡聚物相容性極低，故存在於介面的寡聚物無法進入膠層內聚集，粒徑仍然維持小於10μm，請參照附件4，可以發現跟附件3的情形幾乎相同，無法清楚的看見寡聚物顆粒，因此維持了最終產品的透明度。較佳者，於另一實施例中，矽氧烷膠層G(如圖1所示)更包含一螯合化合物以及一交聯劑(圖中未示)。螯合化合物的螯合結構會捕捉釋放的寡聚物，以降低寡聚物的移動性，讓寡聚物不會再次形成凝塊，幫助維持透明度；交聯劑則可以增加矽氧烷膠層與基板之間的黏著結構強度。

另外，本創作亦提供了一種觸控面板結構，其主要應用了前述的透明導電膜。請參照圖2，根據本創作之一實施例，觸控面板結構100包含一第一透明導電膜10、一第二透明導電膜20以及一中間層30。第一透明導電膜10包含一第一硬化層11、一第一基板12、一第二基板13、一第一電極層14以及一第一矽氧烷膠層G1。第一基板12設置於第一硬化層11之下方；第二基板13設置於第一基板12之下方；第一電極層14設置於第二基板13之下方；以及第一矽氧烷膠層G1設置於第一基板12與第二基板13之間，用以黏著第一基板12與第二基板13。於另一實施例中，第一矽氧烷膠層G1更包含一螯合化合物以及一交聯劑(圖中未示)。接著，如圖2所示，第二透明導電膜20設置於第一透明導電 膜10之下方，其包含一第二電極層21以及一第三基板22，其中第三基板22設置於第二電極層21之下方。最後，中間層30則設置於第一透明導電膜10與第二透明導電膜20之間，用以隔離第一透明導電膜10以及第二透明導電膜20。

承上所述，藉由整合兩個以上的透明導電膜所形成的觸控面板結構，當外界對其按壓或是書寫時，中間層30的距離會減少，使第一電極層14與第二電極層21電性導通。於一實施例中，中間層30可以是具有數個凸出物的一間隙層，用以隔開第一電極層14與第二電極層21，可用於電阻式觸控面板。

除了上述的觸控面板結構100，其中第二透明導電膜20更可以是與第一透明導電膜10相似或相同之結構。因此，於一實施例中，請參照圖3，第二透明導電膜20更包含一第四基板23以及一第二矽氧烷膠層G2。第四基板23設置於第三基板22之下方。第二矽氧烷膠層G2設置於第三基板22與第四基板23之間，用以黏著第三基板22與第四基板23。於另一實施例中，第二矽氧烷膠層G2更包含一螯合化合物以及一交聯劑(圖中未示)。

於一實施例中，第一透明導電膜10更包含一第二硬化層15設置於第二基板13與第一電極層14之間(圖中未示)。

如圖2、圖3所示，於一實施例中，第一基板12、第二基板13及第三基板22可由聚酯系樹脂所組成。此外，於一實施例中，第一電極層14以及第二電極層21分別選自於一氧化銦錫層、一氧化銦鋅層及一氧化鋁鋅層其中之一。

其餘原理、材料組成、厚度等等皆如前所述，於此不予贅言。

綜合上述，本創作提供一種透明導電膜及觸控面板結構，其中用以黏合基板的矽氧烷膠層具有較低之表面能，使基板於介面析出的寡聚物具有較小之粒徑，肉眼難以辨識；且矽氧烷膠層較緊密的結構以及與寡聚物的不相容性，使寡聚物不易移動且不會凝聚於矽氧烷膠層內部，維持了最終產品的透明性。並 且，根據實驗所顯示之結果，使用矽氧烷膠層做為黏合劑，跟丙烯酸酯類的黏合劑相比，使用前者黏合基板的確不會有寡聚物聚合的現象，與後者具有顯著的差異。

以上所述之實施例及圖式僅是為說明本創作之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本創作之內容並據以實施，當不能以之限定本創作之專利範圍，即大凡依本創作所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本創作之專利範圍內。

10‧‧‧透明導電膜

11‧‧‧第一硬化層

12‧‧‧第一基板

13‧‧‧第二基板

14‧‧‧電極層

15‧‧‧第二硬化層

G‧‧‧矽氧烷膠層

Claims (11)

1. 一種透明導電膜，包含：一第一硬化層；一第一基板，設置於該第一硬化層之下方；一第二基板，設置於該第一基板之下方；一電極層，設置於該第二基板之下方；以及一矽氧烷膠層，設置於該第一基板與該第二基板之間，用以黏著該第一基板與該第二基板。
2. 如請求項1所述之透明導電膜，其中該矽氧烷膠層更包含一螯合化合物以及一交聯劑。
3. 如請求項1所述之透明導電膜，更包含一第二硬化層設置於該第二基板與該電極層之間。
4. 如請求項1所述之透明導電膜，其中該電極層為一氧化銦錫層、一氧化銦鋅層或一氧化鋁鋅層。
5. 一種觸控面板結構，包含：一第一透明導電膜，其中該第一透明導電膜包含：一第一硬化層；一第一基板，設置於該第一硬化層之下方；一第二基板，設置於該第一基板之下方；一第一電極層，設置於該第二基板之下方；以及一第一矽氧烷膠層，設置於該第一基板與該第二基板之間，用以黏著該第一基板與該第二基板；一第二透明導電膜，設置於該第一透明導電膜之下方，其中該第二透明導電膜包含：一第二電極層；以及一第三基板，設置於該第二電極層之下方；以及一中間層，設置於該第一透明導電膜與該第二透明導電 膜之間，用以隔離該第一透明導電膜以及該第二透明導電膜。
6. 如請求項5所述之觸控面板結構，其中該第一矽氧烷膠層更包含一螯合化合物以及一交聯劑。
7. 如請求項5所述之觸控面板結構，其中該第二透明導電膜更包含：一第四基板，設置於該第三基板之下方；以及一第二矽氧烷膠層，設置於該第三基板與該第四基板之間，用以黏著該第三基板與該第四基板。
8. 如請求項7所述之觸控面板結構，其中該第二矽氧烷膠層更包含一螯合化合物以及一交聯劑。
9. 如請求項5所述之觸控面板結構，其中該中間層為一間隙層。
10. 如請求項5所述之觸控面板結構，其中該第一透明導電膜更包含一第二硬化層設置於該第二基板與該第一電極層之間。
11. 如請求項5所述之觸控面板結構，其中該第一電極層以及該第二電極層分別選自於一氧化銦錫層、一氧化銦鋅層及一氧化鋁鋅層其中之一。