TWM470321U - 觸控用電極結構 - Google Patents

Description

觸控用電極結構

本創作乃是關於一種觸控用電極結構，特別是指一種用於可撓性觸控面板的電極結構。

習知觸控面板為了讓電極不易被視認，所以普遍使用氧化銦錫(ITO)來形成電極。但隨著觸控面板逐漸往大尺寸發展，使用氧化銦錫的電極具有一些不利的因素，例如電阻大、觸控回應速度慢等。因此，已有業者嘗試以金屬細線來構成電極。

一般以金屬導體形成電極的觸控面板，由於金屬導體與一般常用基板之間附著力不佳，因此常常發生電極脫落的現象，進而影響觸控面板表現，若是應用於可撓式觸控面板上，更會因為基板的形狀在環境條件變化下常常改變而加劇電極脫落現象的發生。

此外，金屬導體極易產生金屬光澤反光，使人眼易觀察到金屬導體的存在。因此，發展一種於可撓式觸控面板上形成電極時可避免脫落的電極結構，同時具有不被視認性，實乃為此業界亟需努力之目標。

本創作之目的在提供一種觸控用電極結構，俾能提供一種可 穩固附著於可撓性基板，同時降低金屬反光的觸控用電極結構。

本創作提供一種觸控用電極結構，包括一可撓性基板以及複數個電極線，而電極線乃設置於可撓性基板上，其中電極線包括一第一接著層，設置於該可撓性基板上；一第二接著層，設置於該第一接著層上；一導電層，設置於該第二接著層上；以及一第一抗蝕層，設置於該導電層上。

根據本創作之一較佳實施例，其中電極線可更包含一第二抗蝕層，第二抗蝕層至少覆蓋導電層的側邊，亦可完整地覆蓋第一抗蝕層、導電層、第二接著層以及第一接著層於可撓性基板上。第二抗蝕層可將光線反射至不同角度，使人眼無法接觸到反射光，藉此達到抗反射的效果。

於本創作觸控用電極結構之電極線中，第一接著層用於提升對可撓性基板的附著性，第二接著層用於提升導電層與第一接著層的黏著性。

藉由上述配置，本創作觸控用電極結構可利用第一接著層與可撓性基板產生強力附著，加上第二接著層強化第一接著層與導電層的黏著性，進而使導電層可穩固附著於可撓性基板上，即使基板形狀改變亦不易脫落。再者，藉由控制各層蝕刻率以產生階梯狀表面的電極結構，可進一步將光線散射，降低被視認性。

為了能更進一步瞭解本創作所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明、圖式，相信本創作之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

11‧‧‧可撓性基板

12‧‧‧第一接著層

13‧‧‧第二接著層

14‧‧‧導電層

15‧‧‧第一抗蝕層

19‧‧‧電極線

26‧‧‧第二抗蝕層

36‧‧‧第二抗蝕層

46‧‧‧第二抗蝕層

52‧‧‧第一接著層

53‧‧‧第二接著層

54‧‧‧導電層

55‧‧‧第一抗蝕層

56‧‧‧第二抗蝕層

圖1係本創作第一較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖；圖2係本創作第二較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖；圖3係本創作第三較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖； 圖4係本創作第四較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖；圖5係本創作第五較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖；及圖6係應用本創作觸控用電極結構之觸控裝置示意圖。

以下將透過實施例來解釋本創作之一種觸控用電極結構。需說明者，本創作之實施例並非用以限制本創作需在如下所述之任何特定之環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本創作之目的，而非用以限制本創作。

請參考圖1，為本創作第一較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖。於此實施例中，本創作觸控用電極結構包含一可撓性基板11以及複數條電極線19(圖僅示出一條)，於實際應用中電極線19可並列設置於可撓性基板11上。其中電極線19包括一第一接著層12，設置於可撓性基板11上；一第二接著層13，設置於第一接著層12上；一導電層14，設置於第二接著層13上；以及一第一抗蝕層15，設置於導電層14上。

詳細而言，第一接著層12被覆於可撓性基板11上，用於提升對可撓性基板11的附著性，並具有抗反射、抗干涉、抗彩虹紋、耐磨、抗刮痕以及提升人眼觀察舒適度等效用；第二接著層13被覆於第一接著層12上，用於提升導電層14與第一接著層12之間的黏著性，並維持電極線19整體的導電率；導電層14被覆於第二接著層13上，主要用於導電；第一抗蝕層15被覆於導電層14上，其抗蝕性較導電層14為佳，可避免導電層14於製作時(蝕刻)被嚴重側蝕，以使電極線19可保有正常線寬。

整體而言，第一接著層12能夠與可撓性基板11形成強附著力，加上第二接著層13可促進第一接著層12與導電層14之間的附著力，此雙層接著結構可讓導電層14穩固附著於可撓性基板11上，不易脫落，並具有抗反射、抗干涉、抗彩虹紋、耐磨、 抗刮痕以及提升人眼觀察舒適度等效用；而第一抗蝕層15可以延緩金屬電極的氧化或腐蝕。

為了達到上述功效，形成可撓性基板11之材料可包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚亞苯基碸(PPSU)、聚醯亞胺(PI)等及其複合材料所組成的群組其中之一。

再者，形成第一接著層12之材料包括高分子材料、氧化物材料、金屬材料及其複合材料所組成的群組其中之一，詳細而論，高分子材料用以提升第一接著層12與可撓性基板11的附著性，氧化物材料用以抗反射、抗干涉、抗彩虹紋、耐磨以及抗刮痕，金屬材料則用以提升第一接著層12與第二接著層13的附著性。高分子材料可包含壓克力、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯亞胺、聚亞苯基碸、聚醯亞胺及其複合材料所組成的群組其中之一；氧化物材料可為非晶型或多晶型的氧化物薄膜或粉末，可包含氧化鈦、氧化鉭、氧化矽、氧化鋁及其複合材料所組成的群組其中之一；金屬材料則可包含銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鈦、矽、錫、鋅、鐵及其合金所組成的群組其中之一。須強調，上述高分子材料、氧化物材料及金屬材料三者皆可單獨使用或是以兩/三種材料而形成混合或多層的複合材料，例如：高分子與氧化物材料之複合材料、高分子與金屬之複合材料、氧化物與金屬之複合材料、高分子與氧化物與金屬之複合材料等，若使用複合材料，其比例範圍為高分子材料10-90%、氧化物材料10-90%、金屬材料10-90%。其中氧化物材料亦可為一多層的複合材料，於一較佳實施例中，可選用氧化矽厚度900nm、氧化鈦厚度100nm的多層氧化物。此外，整體而言，第一接著層12的厚度較佳在0.001μm至1μm的範圍之間，而且第一接著層12具有一反射率範圍為介於1%至50%之間，較佳反射率則在30%以下。

於本創作中，形成第二接著層13之材料可包括銅、銀、鉬、鎳、鉻、鈦、錫、鋅、鋁、鐵及其合金所組成的群組其中之一， 其厚度較佳在0.001μm至1μm的範圍之間。第二接著層13具有一反射率範圍為介於1%至50%之間，較佳反射率則在30%以下。此外，以整體來看，第一接著層12與第二接著層13之總反射率須在30%以下為佳。

於本創作中，形成導電層14之材料可包括銅、金、銀、鋁、鎢、鐵、鎳、鉻、鈦、鉬、錫、鋅及其合金所組成的群組其中之一，其厚度較佳在0.001μm至5μm的範圍之間。

為達到接著性與導電性之最佳化，若導電層14為一種純金屬材料，則第二接著層13的材料成分中具有50%以上之該純金屬材料，且第一接著層12的材料成分中具有50%以下之該純金屬材料。於一較佳實施例中，導電層14可為純銅導線，第一接著層12可為鎳銅鉻鐵合金，其中鎳、銅、鉻、鐵的成分比例約為60：30：10：0或80：10：5：5，第一接著層12亦可包含其他微量元素如矽、磷等；另外，第二接著層13則為銅鎳鉻合金，第二接著層13中銅、鎳、鉻的成分比例為60：30：10，然而第二接著層13亦可包含其他微量元素如矽、磷等。

於本創作中，形成第一抗蝕層15之材料可包括銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鈦、矽、錫、鋅、鐵及其合金所組成的群組其中之一，於一較佳實施例中，其厚度較佳在0.001μm至1μm的範圍之間。第一抗蝕層15具有一反射率範圍為介於1%至50%之間，較佳反射率則在30%以下。

於製造本創作電極結構的過程中，藉由控制各層蝕刻率可將第一接著層12、第二接著層13、導電層14、第一抗蝕層15於可撓性基板11上形成一階梯狀表面(如圖1所示)，由於此階梯狀表面為一不規則形狀，所以當光線自電極表面反射，反射光線會散射至不同角度，使人眼不易觀察到電極結構的存在。

圖2係本創作第二較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖。於本創作中，電極線19可更包含一第二抗蝕層26，設置於第一 抗蝕層15上，第二抗蝕層26至少須包覆到導電層14的側邊，亦可視情況需要，完整包覆第一抗蝕層15、導電層14、第二接著層13以及第一接著層12於可撓性基板11上。第二抗蝕層26包覆於第一抗蝕層15上，目的在於提升導電層14的抗腐蝕性、減少金屬電極受異物摩擦損壞的機會並降低金屬電極正面和側面的反光。

於本創作中，形成第二抗蝕層26之材料可包括氧化物材料、高分子材料及其複合物所組成的群組其中之一。氧化物材料可包含氧化矽、氧化鈦、氧化鋁及其複合物所組成的群組其中之一；而高分子材料可包括壓克力、烷基苯并咪唑混合物、烷基苯并咪唑化合物、聚對苯二甲酸乙二酯、碳及其複合物所組成的群組其中之一。若使用複合材料，其比例範圍為高分子材料10-90%、氧化物材料10-90%。此外，整體而言，第二抗蝕層26的厚度較佳在0.001μm至1μm的範圍之間。第二抗蝕層26具有一反射率範圍為介於1%至50%之間，較佳反射率則在30%以下。此外，以整體來看，第一抗蝕層15與第二抗蝕層26之總反射率須在30%以下為佳。

圖3係本創作第三較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖。圖4係本創作第四較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖。圖3、圖4與圖2的差異點在於，圖3的第二抗蝕層36為具有階梯狀表面的薄層。圖4的第二抗蝕層46具有顆粒狀表面，其形成的顆粒直徑小於900nm，且較佳直徑範圍乃介於300至800nm之間。圖2的第二抗蝕層26則為具有曲面的薄層。第二抗蝕層26、36、46除了可防止電極腐蝕外，還具有降低金屬電極反光之效果。圖5係本創作第五較佳實施例之觸控用電極結構之剖面圖。比對圖5與圖2，二者電極結構皆有曲面薄層的第二抗蝕層26、56，但是圖5與圖2不同之處在於，第一接著層52、第二接著層53、導電層54、第一抗蝕層55，皆具有不平整表面，如此可進 一步降低金屬電極反光的效果。

須說明者，上述各元件所使用之材料以及較佳厚度僅為詳述各元件欲達成之功效而舉例說明，並非用以限制本創作，只要可達到相同功效，材料及厚度皆不以此為限。

接下來請參考圖6，係應用本創作觸控用電極結構之觸控裝置示意圖。由圖可見本創作觸控用電極結構之可撓式基板11及複數個電極線19於實際應用時的概況，圖中可撓式基板11上、下表面的電極線19彼此絕緣重疊，當電極線19導電後，可進行電容值偵測。須強調，圖中電極線19突出可撓性基板11僅為方便示意，並非實際情況。

綜上所述，本創作可提供一種觸控用電極結構，利用第一接著層12與可撓性基板11產生強力附著，加上第二接著層13強化第一接著層12與導電層14的黏著性，使電極線19可穩固黏著於可撓性基板11上，再配合第一抗蝕層15延緩導電層14的氧化或腐蝕，第二抗蝕層26、36、46、56則至少包覆導電層14的側邊，此雙重保護機制可有效防止電極氧化或接觸水氣而腐蝕，延長壽命。由於本創作的電極結構具有一階梯狀表面，所以可降低金屬電極的反光，若加上利用氧化物材料形成第二接著層13及第二抗蝕層26、36、46、56，更可抗反射、抗干涉、抗彩虹紋，達到視覺舒適的需求。

以上所述僅為本創作之較佳可行實施例，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。

11‧‧‧可撓性基板

12‧‧‧第一接著層

13‧‧‧第二接著層

14‧‧‧導電層

15‧‧‧第一抗蝕層

19‧‧‧電極線

Claims (21)

1. 一種觸控用電極結構，包括：一可撓性基板；以及複數個電極線，設置於該可撓性基板上，其中該等電極線至少其中之一包括：一第一接著層，設置於該可撓性基板上；一第二接著層，設置於該第一接著層上；一導電層，設置於該第二接著層上；以及一第一抗蝕層，設置於該導電層上。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中該第一接著層、該第二接著層、該導電層及該第一抗蝕層於該可撓性基板上形成一階梯狀表面。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中該等電極線至少其中之一更包含一第二抗蝕層，該第二抗蝕層至少覆蓋該導電層之側邊。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之觸控用電極結構，其中該第二抗蝕層為具有階梯狀表面的薄層。
5. 根據申請專利範圍第3項所述之觸控用電極結構，其中該第二抗蝕層具有顆粒狀表面，且所形成的顆粒直徑範圍乃介於300至800nm之間。
6. 根據申請專利範圍第3項所述之觸控用電極結構，其中該第二抗蝕層為具有曲面的薄層。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中該第一接著層、該第二接著層、該導電層及該第一抗蝕層具有不平整表面。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中形成該可撓性基板之材料包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯亞胺(PEI)、聚亞苯基碸(PPSU)、聚醯亞胺(PI)及其複合材料所組成的群組其中之一。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中形成該第一接著層之材料包括高分子材料、氧化物材料、金屬材料及其複合材料所組成的群組其中之一。
10. 根據申請專利範圍第9項所述之觸控用電極結構，其中該高分子材料包含壓克力、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯亞胺、聚亞苯基碸、聚醯亞胺及其複合材料所組成的群組其中之一。
11. 根據申請專利範圍第9項所述之觸控用電極結構，其中該氧化物材料包含氧化鈦、氧化鉭、氧化矽、氧化鋁及其複合材料所組成的群組其中之一。
12. 根據申請專利範圍第9項所述之觸控用電極結構，其中該金屬材料包含銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鈦、矽、錫、鋅、鐵及其合金所組成的群組其中之一。
13. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中形成該第二接著層之材料包括銅、銀、鉬、鎳、鉻、鈦、錫、鋅、鋁、鐵及其合金所組成的群組其中之一。
14. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中形成該導電層之材料包括銅、金、銀、鋁、鎢、鐵、鎳、鉻、鈦、鉬、錫、鋅及其合金所組成的群組其中之一。
15. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中形成該第一抗蝕層之材料包括銅、銀、鋁、鉬、鎳、鉻、鈦、矽、錫、鋅、鐵及其合金所組成的群組其中之一。
16. 根據申請專利範圍第3項所述之觸控用電極結構，其中形成該第二抗蝕層之材料包括氧化物材料、高分子材料、碳及其複合物所組成的群組其中之一。
17. 根據申請專利範圍第16項所述之觸控用電極結構，其中該氧化物材料包括氧化矽、氧化鈦、氧化鋁及其複合物所組成的群組其中之一。
18. 根據申請專利範圍第16項所述之觸控用電極結構，其中該高分子材料包括壓克力、烷基苯并咪唑混合物、烷基苯并咪唑化合物、聚對苯二甲酸乙二酯及其複合物所組成的群組其中之一。
19. 根據申請專利範圍第3項所述之觸控用電極結構，其中該第一接著層的厚度為0.001μm至1μm之間，及該第二接著層的厚度為0.001μm至1μm之間，及該導電層的厚度為0.001μm至5μm之間，及該第一抗蝕層的厚度為0.001μm至1μm之間，及該第二抗蝕層的厚度為0.001μm至1μm之間。
20. 根據申請專利範圍第3項所述之觸控用電極結構，其中該第一接著層的反射率係介於1%至50%之間，及該第二接著層的反射率係介於1%至50%之間，及該第一抗蝕層的反射率係介於1%至50%之間，及該第二抗蝕層的反射率係介於1%至50%之間，及該第一接著層與該第二接著層之總反射率係在30%以下，及該第一抗蝕層與該第二抗蝕層之總反射率係在30%以下。
21. 根據申請專利範圍第1項所述之觸控用電極結構，其中該導電層為一種純金屬材料，且該第二接著層的材料成分中具有50%以上之該純金屬材料，且該第一接著層的材料成分中具有50%以下之該純金屬材料。