透明導電積層膜結構及其觸控面板的製作方法
2023-05-15 05:38:16
透明導電積層膜結構及其觸控面板的製作方法
【專利摘要】一種透明導電積層膜結構，包含了基板以及二層以上透明導電膜，其中透明導電膜至少由SnO2以及In2O3所組成，並分別具有不同的重量百分比。藉由採用特定的成分比例，得以降低透明導電積層膜結構的處理溫度，並減少處理時間。如此，不但節省能源，也避免了基板的熱變形問題，並得到低阻抗的透明導電積層膜。此處同時揭露了一種觸控面板結構，可應用於電容式觸控面板。
【專利說明】透明導電積層膜結構及其觸控面板
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種透明導電積層膜結構及其觸控面板，具體地涉及一種可降低處理溫度及時間並具有低阻抗性質的透明導電積層膜結構及其觸控面板。
現有技術
[0002]目前，透明導電性膜具有很廣泛的應用，除了用於液晶顯示器、電致發光顯示器、觸控面板中的透明電極以外，還用於防止透明物品帶電、阻斷電磁波等。對於觸控面板而言，則可應用於電容式觸控面板。
[0003]關於透明導電性膜，一般利用金屬氧化物沉積在玻璃基板上形成透明導電層，但由於基板為玻璃，因此撓曲性及加工性較差，應用範圍也受到了限制。
[0004]因此，近年來，為了滿足可撓性、易加工性、耐衝擊性、輕量化等性質，基板改採用了不同種類的高分子材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯膜等等。
[0005]然而，採取高分子基板在工藝中會碰到兩個問題。其一，由於基板為高分子材料所組成，在沉積透明導電層的時候，容易發生熱變形的情形。第二，完成沉積工藝後，為了進一步改善透明導電膜的性質，需要實施退火工藝，消除透明導電層的內應力及缺陷，並使其再結晶及晶粒成長，以獲得低電阻、高透射率、高耐久性等特性。然而，受到高分子基板的限制，無法使用200°C上的高溫退火，只好以較低溫度並且延長退火時間，導致處理時間及能源的浪費。再者，退火處理的烘室內部溫度分布的均勻性，往往影響最終的良率，因此期望能夠獲得在相對短時間內，較低溫度下即可形成結晶的鍍膜質量。
[0006]另外，就電容式觸控面板而言，尤其是投射式電容觸控面板，期望提升其靈敏度及解析度，因此低阻抗(表面電阻或電阻率)的透明導電層也是關鍵的因素。
[0007]鑑於此，應當開發一種能降低處理溫度及時間並具有低阻抗性質的透明導電積層膜結構，以解決上述問題。
【發明內容】
[0008]本發明提供了一種透明導電積層膜結構，包含了基板以及二層以上透明導電膜，其中透明導電膜至少由SnO2以及In2O3所組成，並分別具有不同的重量百分比。藉由採用特定的成分比例，得以降低透明導電積層膜結構的處理溫度，並減少處理時間。如此，不但節省能源，也避免了基板的熱變形問題。此處同時揭露了一種觸控面板結構，可應用於電容式觸控面板，例如投射式電容觸控面板。
[0009]為了解決現有技術的問題，本發明的一個實施例提供了一種透明導電積層膜結構，該透明導電積層膜結構由底部向上依序包含:基板以及二層以上透明導電膜。這些透明導電膜至少包含第一透明導電膜以及第二透明導電膜。第一透明導電膜設置在基板上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為6%至7.5%。第二透明導電膜設置在第一透明導電膜上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為9%至15%。
[0010]根據本發明的另一實施例，一種觸控面板結構，包含至少兩個透明導電積層膜結構上下堆棧，並在兩個透明導電積層膜結構之間設置介電層，其中任一透明導電積層膜結構由其底部向上依序包含基板以及二層以上透明導電膜。這些透明導電膜至少包含第一透明導電膜以及第二透明導電膜。第一透明導電膜設置在基板上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為9%至15%。第二透明導電膜設置在第一透明導電膜上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為6%至7.5%。
[0011]以下藉由具體實施例配合所附的附圖詳加說明，應當更容易了解本發明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1A及IB為本發明一個實施例的透明導電基層膜結構的局部剖視示意圖。
[0013]圖2為本發明一個實施例的觸控面板結構局部剖視示意圖。
[0014]圖3為本發明另一實施例的觸控面板結構局部剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參考圖1A，圖1A所示為本發明一個實施例的透明導電積層膜結構局部剖視示意圖。透明導電積層膜結構1，由底部向上依序包含:基板10以及二層以上透明導電膜。這些透明導電膜至少包含第一透明導電膜20以及第二透明導電膜30。第一透明導電膜20設置在基板10上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為6%至7.5%。第二透明導電膜30設置在第一透明導電膜20上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為9%至15%。
[0016]沉積透明導電膜的方式可利用物理氣相沉積法，例如使用DC(直流)電源的標準的磁控濺鍍法、RF (射頻)濺鍍法、RF+DC濺鍍法、脈衝濺鍍法、雙靶磁控濺鍍法或其它濺鍍法。
[0017]在一個實施例中，參考圖1A，其中第一透明導電膜20的厚度佔第一透明導電膜20及該第二透明導電膜30的總厚度的40%至60%，且第一透明導電膜20的厚度以及第二透明導電膜的厚度皆為9nm至20nm。在一個實施例中，第一透明導電膜20以及第二透明導電膜30的總厚度小於35nm。
[0018]在一個實施例中，參考圖1A，透明導電積層膜結構I更包含一層以上的填補層40，設置在第一透明導電膜20與基板10之間。當基板10由高分子材料所構成時，容易因為高分子顆粒使基板表面粗糙。填補層40可以填補基板表面，降低粗糙度以得到良好的光學性質。填補層40由溼式塗布而形成，或者由乾式濺鍍而形成。
[0019]在另一實施例中，參考圖1B，透明導電積層膜結構I更包含透明保護膜50，透明保護膜50設置在第二透明導電膜30上，用於保護第二透明導電膜30，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。另外，透明導電積層膜結構I還可包含硬化層60(如圖1B所示)，硬化層60設置在基板10的下方，具有保護基板10的作用。
[0020]在一個實施例中，參考圖1A及1B，基板10由聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂或聚烯烴系樹脂等高分子材料所組成，並為透明基板。本發明的透明導電積層膜結構採用了特定範圍的組成比例，改變了透明導電膜沉積與結晶的性質，因此可降低處理溫度及時間。在現有技術中，以物理濺鍍為例，在基板鍍上透明導電膜時，需要將基板升溫到140°C。鍍膜完成後，需要在140°C下進行數小時的退火處理以得到良好的結晶性質。反觀本發明，在沉積透明薄電膜時可採用較低溫(低於1(TC)的工藝。基板僅需加熱至80°C以下，較佳者，為40°C至50°C，即可完成鍍膜，避免了高分子基板的熱變形。此外，當鍍膜完成後，尚需經過退火工藝。依據本發明的透明導電積層膜結構，僅需要退火30分鐘至40分鐘，即可完成消除缺陷及內應力、再結晶及晶粒成長等過程，大幅節省了處理時間及能源、降低成本。結晶化以後的透明導電層，具備了低阻抗、高透射率、高耐久性等特性，其中阻抗值(表面電阻)分布在85至170 Ω / 口(奧姆/平方)之間，較佳者，為150 Ω/ □，適合應用在電容式觸控面板上，尤其是投射式電容觸控面板。另外，此處還揭露了一種觸控面板結構，其應用了先前所述的透明導電積層膜結構I。即，一種觸控面板結構，包含至少兩個透明導電積層膜結構上下堆棧，其中任一透明導電積層膜結構由其底部向上依序包含基板以及二層以上透明導電膜。這些透明導電膜至少包含第一透明導電膜以及第二透明導電膜。須注意者，此處任一透明導電積層膜結構的透明導電膜需要經過圖案化處理，形成圖案(pattern)，再上下堆棧，才能形成電容式觸控面板。第一透明導電膜設置在基板上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為9%至15%。第二透明導電膜設置在第一透明導電膜上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為6%至7.5%。如上所述，在一個實施例中，參考圖2，圖2所示為根據本發明一個實施例的觸控面板結構局部剖面示意圖。觸控面板結構100至少包含了第一透明導電積層膜結構110、第二透明導電積層膜結構120上下堆棧，以及光學膠層130用以黏著第一透明導電積層膜結構110及第二透明導電積層膜結構。第一透明導電積層膜結構110由其底部向上依序包含:第一基板111 ;第一透明導電膜112，第一透明導電膜112設置在第一基板111上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比例為9%至15% ;以及第二透明導電膜113，第二透明導電膜113設置在第一透明導電膜112上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比例為6%至
7.5%。第二透明導電積層膜結構120設置在第一透明導電積層膜結構110的上方，其中第二透明導電積層膜結構120由其底部向上依序包含:第二基板121 ;第三透明導電膜122，第三透明導電膜122設置在第二基板121上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比例為9%至15%;以及第四透明導電膜123，第四透明導電膜123設置在第三透明導電膜122上，並至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比例為6%至7.5%。圖2所示，為兩個透明導電積層膜110及120同向上下堆棧。另外，還可如圖3所示，在另一實施例中，兩個透明導電積層膜110及120對向(以光學膠層130為中心相互對稱)上下堆棧，圖3所示的附圖標記如同上述圖2的說明，在此並不贅言。觸控面板結構100(如圖2所示)的運作方式主要是當對於透明導電層施以壓力(例如手指按壓)後，藉由測量上方與下方透明導電積層膜結構的電容值變化，以得到on (開)或off (關)的結果。在一個實施例中，參考圖2，其中第一透明導電膜112的厚度佔第一透明導電膜112及第二透明導電膜113的總厚度的40%?60%，且第一透明導電膜20的厚度以及該第二透明導電膜的厚度皆為9?20nm。在一個實施例中，第一透明導電膜112以及第二透明導電膜113的總厚度小於35nm。在一個實施例中，第一透明導電膜112及第二透明導電膜113的表面電阻為85至ΠΟΩ/口(奧姆/平方)。較佳者，為150 Ω/口。上述內容，同樣適用於第三透明導電膜122及第四透明導電膜123。由於觸控面板結構100採用了低阻抗值的透明導電積層膜結構，因此可應用在電容式觸控面板，例如投射式電容觸控面板。
[0021]此處提供實驗數據表格，以說明本發明的功效。參考表一，表一所示為本發明的實施例與現有技術的比較例的比較結果。
[0022]表一、本發明的實施例與現有技術的比較例的比較結果。
[0023]
[0024]
I鍍膜I第一透明導電層I第二透明導電層L —
------總厚度
溫度氧化錫氣化錫
厚度/nm厚度比例厚度/nm厚度比例/nin
0C 比例 I比例
(Wt%) I(Wt%)
實施例1481013.150,0%_713.150J%26.2
實施例 2481010.741.3% 715,258.7%25,9
實施例 3481012.047,8%_713,152.2%25.1
實施例 448111.445,8% 713,554.2%243
比較例 I45?[ 13,650,6%_713.349,4%26,9
比較例 2451016.864.1%_2_9.435,9%26.2
比較例 3451016,764,2% 29.335,8%26,0
比較例 440Iffl 16,062,7%_39,537.3%25.5
比較例 S48515.457.7%_7IIJ42.3%26.7
比較例 6 —48513.349,4% 713.6 — 50.6%26.9
比較例 7485HJ41.6% 715,6SS,4%26,7
比較例杉4810| 15.358.8% 7WJ41.2%26.0
[0025]表一(續)
[0026]
【權利要求】
1.一種透明導電積層膜結構，其特徵在於，所述透明導電積層膜結構由其底部向上依序包含: 一基板；以及 二層以上透明導電膜，其至少包含: 一第一透明導電膜，設置在所述基板上，所述第一透明導電膜至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為9%至15% ;以及 一第二透明導電膜，設置在所述第一透明導電膜上，所述第二透明導電膜至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為6%至7.5%。
2.如權利要求1所述的透明導電積層膜結構，其特徵在於，所述第一透明導電膜的厚度佔所述第一透明導電膜及所述第二導電膜的總厚度的40%至60%，且所述第一導電透明膜的厚度以及所述第二透明導電膜的厚度皆為9nm至20nm。
3.如權利要求1所述的透明導電積層膜結構，其特徵在於，所述第一透明導電膜及所述第二透明導電膜的總厚度小於35nm。
4.如權利要求1所述的透明導電積層膜結構，更包含一填補層，設置在所述第一透明導電膜與所述基板之間。
5.如權利要求1所述的透明導電積層膜結構，其特徵在於，所述基板由聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂或聚烯烴系樹脂所組成。
6.如權利要求1所述的透明導電積層膜結構，其特徵在於，所述第一透明導電膜及所述第二透明導電膜的表面電阻為85至170 Ω / □(奧姆/平方)。
7.—種觸控面板結構，包含至少兩個透明導電積層膜結構上下堆棧，其特徵在於，任一所述透明導電積層膜結構由其底部向上依序包含: 一基板；以及 二層以上透明導電膜，其至少包含: 一第一透明導電膜，設置在所述基板上，所述第一透明導電膜至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為9%至15% ;以及 一第二透明導電膜，設置在所述第一透明導電膜上，所述第二透明導電膜至少由SnO2以及In2O3所組成，其中SnO2的重量百分比為6%至7.5%。
8.如權利要求7所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述第一透明導電膜的厚度佔所述第一透明導電膜及所述第二透明導電膜的總厚度的40%至60%，且所述第一透明導電膜的厚度以及所述第二透明導電膜的厚度皆為9nm至20nm。
9.如權利要求7所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述第一透明導電膜及所述第二透明導電膜的表面電阻為85至170 Ω / □(奧姆/平方)。
10.如權利要求7所述的觸控面板結構，其特徵在於，所述觸控面板結構為投射式電容觸控面板。
【文檔編號】G06F3/041GK104183302SQ201310404091
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年5月21日
【發明者】賴俊光, 謝天源 申請人:聯享光電股份有限公司