TW201706800A - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供即使將經層合的薄膜以三維形狀成形，其形狀也可保持穩定的觸控面板及其製造方法。 解決手段如下：觸控面板具備：面板材；及複層薄膜(10)，其接合至面板材的表面，並包含具有導電層(1a)、(2a)的導電薄膜(1)、(2)及保護薄膜(4)，複層薄膜(10)係使各薄膜經由利用熱硬化性黏接劑所形成的黏接層(5)~(7)而層合，並且以沿著表面的三維形狀成形。

Description

觸控面板及其製造方法

本發明係關於觸控面板及其製造方法。

從以往即使用觸控面板作為汽車的音響機器、家電製品、電子機器等的輸入裝置。觸控面板係通常藉由分別印刷並層合在絕緣性薄膜的表面檢測出電容變化的導電層及裝飾用的加飾層而形成。藉由使用觸控面板，具有可使操作面平坦及可省略用於輸入操作的各種開關構件等的優點。

設置在觸控面板的加飾層係配合觸控面板的用途或嗜好等而從多種中選擇。然而，在1片薄膜印刷並層合加飾層與導電層者，並不容易實現導電層與加飾層的多樣組合。因此，存在著將具備加飾層的加飾薄膜與具備導電層的導電薄膜以黏接劑接合的觸控面板(例如專利文獻1)。藉由分別設置加飾薄膜與導電薄膜，而可容易實現導電層與加飾層的多樣組合。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開第2014-2450號

觸控面板具有按照設置處所考慮到設計上或視覺上的理由而設成曲面等三維形狀為較佳的情況。在專利文獻1的觸控面板，利用薄膜嵌入法或TOM工法(Three Dimension Overlay Method)等，使加飾薄膜經由黏接劑而成的黏接層而被接合到導電薄膜。在使用薄膜嵌入法等將觸控面板成形為三維形狀時，雙方的薄膜在由黏接層接合而扭曲變形。因此，硬化的黏接層可能會在變形時破裂。為了防止黏接層破裂，若使用黏接膠帶取代黏接層的話，則可簡單貼合各種薄膜材。然而，由於黏接膠帶的黏接力通常小於黏接劑，所以例如有在起伏較大的三維成形部位各薄膜從黏接膠帶剝離之虞。因此，在觸控面板，經層合的薄膜形狀之自由度會受到限制。

本發明係鑒於上述實際情況而成者，目的在於提供一種即使將經層合的薄膜成形為三維形狀，其形狀也可被穩定保持的觸控面板及其製造方法。

本發明的觸控面板之特徵構成為具備：面板材；及複層薄膜，其接合至前述面板材的表面，並包含具 有導電層的導電薄膜及保護薄膜，前述複層薄膜係使各薄膜經由利用熱硬化性黏接劑所形成的黏接層而層合，並且以沿著前述表面的三維形狀成形。

在本構成，複層薄膜係包含導電薄膜及保護薄膜，各薄膜經由熱硬化性黏接劑而成的黏接層而層積，因此在加熱前的常溫時，黏接層不會硬化。因此，可在黏接層不破裂的情況下使複層薄膜變形，並在加熱複層薄膜的同時，於成形為三維形狀之中或之後使黏接層硬化。因此，可將包含導電薄膜及保護薄膜的複層薄膜，在各薄膜經由黏接層密接的狀態，而成形為三維形狀。藉此，複層薄膜在成形為三維形狀時不易產生成形扭曲，引發各薄膜與黏接層之剝離的內部應力降低。結果，在觸控面板中，複層薄膜的三維形狀可被穩定保持。

本發明的觸控面板之其他特徵構成係在於前述保護薄膜為具有加飾層的加飾薄膜之點。

如本構成所示，在複層薄膜中，保護薄膜為具有加飾層的加飾薄膜的話，可藉由選擇加飾薄膜在觸控面板中輕易實現導電層與加飾層的多樣組合。

本發明的觸控面板之製造方法的特徵手段為具有：薄膜製造步驟，其將具有導電層的導電薄膜及保護薄膜經由熱硬化性黏接劑所形成的黏接層來層合而製造複層薄膜；薄膜成形步驟，其將前述複層薄膜加熱並使其變形為三維形狀；及面板一體化步驟，其將成形後的前述複層薄膜配置在射出成形用的模具，然後在前述模具內射出 熔融樹脂以使面板材成形，並且將前述複層薄膜與前述面板材一體化。

按照本特徵手段，藉由利用薄膜成形步驟在複層薄膜成形之後將其配置在模具並加以射出成形，而製造觸控面板。在此，複層薄膜係藉由薄膜製造步驟而製造，該薄膜製造步驟經由以熱硬化性黏接劑所形成的黏接層層合具有導電層的導電薄膜及保護薄膜。在薄膜製造步驟的完結時點，雖然複合薄膜的黏接層未硬化，但藉由其黏性可接合導電薄膜及保護薄膜。而且，在薄膜成形步驟加熱而引發三維形狀的成形中或成形後，複層薄膜的溫度超過熱硬化性黏接劑之硬化溫度的話，黏接層會硬化。如此一來，對於複層薄膜，因為在薄膜成形步驟中黏接層會硬化，所以在成形時可抑制各個薄膜發生扭曲。藉此，可製造使穩定的三維形狀之複層薄膜與面板材一體化的觸控面板。又，即使在薄膜成形步驟的加熱所導致的黏接層之硬化並未完成的情況，也可在面板一體化步驟中藉由加熱複層薄膜而使黏接層硬化。

1、2‧‧‧導電薄膜

1a‧‧‧第1導電層

1b‧‧‧黏合劑

2a‧‧‧第2導電層

3‧‧‧加飾薄膜

3a‧‧‧加飾層

4‧‧‧保護薄膜

4a‧‧‧保護層

5、6、7‧‧‧黏接層

10‧‧‧複層薄膜

11‧‧‧面板材

12‧‧‧開口

13‧‧‧端部

14‧‧‧區隔部

15‧‧‧透光性區域

20~22‧‧‧觸控面板

30‧‧‧模具

31、32‧‧‧成形模

33‧‧‧凸部

34‧‧‧腔室

35‧‧‧閘門

第1圖為表示複層薄膜的構成之圖。

第2圖為第1實施型態的觸控面板之立體圖。

第3圖為第2圖的III-III線箭號剖面圖。

第4圖為表示預備成形後的複層薄膜之圖。

第5圖為表示觸控薄膜的成形步驟之圖。

第6圖為表示觸控薄膜的成形步驟之圖。

第7圖為表示觸控薄膜的成形步驟之圖。

第8圖為表示觸控薄膜之成形步驟的另一形態之圖。

第9圖為表示觸控薄膜之成形步驟的另一形態之圖。

第10圖為第2實施型態的觸控面板之立體圖。

第11圖為第10圖的XI-XI線箭號剖面圖。

第12圖為其他實施型態的觸控面板之立體圖。

以下基於圖式說明本發明的實施型態。

(第1實施型態)

觸控面板20係如第1圖~第3圖所示構成為複層薄膜10層合在面板材11的表面。面板材11及複層薄膜10一起形成為三維形狀。在本實施型態，觸控面板20的表面形成為三維曲面形狀。在面板材11的中央，形成有成為觸控面板20的操作畫面之開口12。

如第1圖所示，複層薄膜10係依序使具有導電層1a、2a的導電薄膜1、2、黏接層6、具有加飾層3a的加飾薄膜3層合。加飾薄膜3的表面側(第1圖的上方側)，經由黏接層7進一步使具有保護層4a的保護薄膜4層合。

第1導電薄膜1及第2導電薄膜2在基膜的 表面側分別具備第1導電層1a及第2導電層2a。第1導電薄膜1與第2導電薄膜2係經由黏接層5而層合。由於第1導電層1a係例如檢測規定的一方向之座標位置，第2導電層2a係檢測與前述一方向交叉的方向之座標位置，所以第1導電薄膜1與第2導電薄膜2的組合具有作為觸控感測器的功能。在本實施型態，雖然觸控感測器由2片導電薄膜1、2構成，但觸控感測器可由1片導電薄膜構成。

加飾薄膜3係在基膜的背面側具有加飾層3a。加飾層3a係藉由網版印刷或轉印等而形成。加飾層3a係為非透光性並且被施加例如對應觸控面板20的設計或色調。

保護薄膜4係在基膜的表面側具有保護層4a。作為保護層4a，例如塗佈有硬質材，藉此而具有耐刮、低反射、防眩、防指紋、傷痕修復、折射率調整、遲滯調整等功能。

保護薄膜4可僅由不具有保護層4a之以下的基膜構成。

各薄膜1~4的基膜並未特別限定，可使用例如聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸酯(PMMA)、環烯烴聚合物(COP)、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、三醋酸纖維素(TAC)、聚醯胺(PI)等。各薄膜1~4的基膜可為全部同種材料，也可為不同材料。

黏接層5~7皆由熱硬化性黏接劑形成。熱硬化性黏接劑在常溫下具有黏著性者為較佳。熱硬化性黏接劑的種類並未特別限定，但使用例如熱硬化型光學透明黏接劑(Optical Clear Adhesive；OCA)為較佳。

熱硬化性黏接劑可在硬化後具有一定程度的黏彈性。各薄膜1~4的相鄰薄膜之間有時會存在微妙的成形性之差異或熱收縮性、線膨脹係數等物性的差異。此時，若熱硬化性黏接劑為具有黏彈性者的話，則黏接層5~7成為緩衝體，可吸收各薄膜1~4的成形性之差異或物性之差異。藉此，可防止各薄膜1~4的剝離。

熱硬化性黏接劑可為硬化後具有剛性者。此時，在各薄膜1~4發生的扭曲之相互作用會因黏接層5~7之剛性而斷絕，而可防止各薄膜1~4的剝離。

複層薄膜10係在第1導電薄膜1、第2導電薄膜2、加飾薄膜3的表面側分別塗佈黏接層5~7並使各薄膜1~4層合而形成。尚且，在導電薄膜1的背面側，塗佈有適合與面板材11黏接的黏合劑1b。

(觸控面板的製造方法)

接著，說明使用薄膜嵌入法的觸控薄膜20的製造方法。觸控薄膜20的製造方法係如第4圖~第7圖所示具有：薄膜製造步驟，其製造複層薄膜10；薄膜成形步驟，其將複層薄膜10加熱並使其變形為三維形狀；及面板一體化步驟，其將成形後的複層薄膜10配置在射出成 形用的模具30，然後在模具30內射出熔融樹脂以使面板材11成形，並且將成形後的複層薄膜10與前述面板材11一體化。

在不圖示的薄膜製造步驟，使具有導電層1a、2a的導電薄膜1、2、具有加飾層3a的加飾薄膜3、具有保護層4a的保護薄膜4經由熱硬化性黏接劑而形成的黏接層5~7層合。在薄膜製造步驟的完成時點，雖然黏接層5~7不硬化，但可藉由該黏性使薄膜1~4接合。在第2圖所示的複層薄膜10，至少在重疊於面板材11之開口12的透光性區域15不形成加飾層3a。也可取代第2圖的型態，在複層薄膜10之透光性區域15的一部分形成加飾層3a。

在薄膜成形步驟，如第4圖所示，複層薄膜10被加熱，而且預備成形為三維形狀。複層薄膜10的預備成形係由熱壓、真空成形、壓空成形等進行。藉由在薄膜成形步驟的加熱，使複層薄膜10的溫度超過黏接層5~7的熱硬化性黏接劑之硬化溫度的話，黏接層5~7會硬化。

接著，如第5圖所示，將預備成形後的複層薄膜10配置成沿著射出成型用的模具30之一方的成形模31之內面。如第6圖所示，封閉模具30的話，另一方的成形模32之凸部33會抵接複層薄膜10，在凸部33的周圍會形成腔室34。

之後，如第7圖所示，對腔室34從閘門35 射出熔融樹脂使面板材11成形，並使三維形狀的複層薄膜10與面板材11一體化。藉由這個一體化步驟來製造觸控面板20。

如此一來，薄膜成形步驟中複層薄膜10藉由加熱而使黏接層5~7硬化。因此，在各薄膜1~4經由黏接層5~7而密接的狀態，可將複層薄膜10成形為三維形狀。藉此，複層薄膜10在成形為三維形狀時不易產生成形扭曲，引發各薄膜1~4與黏接層5~7之剝離的內部應力會降低。結果，可製造使穩定的三維形狀之複層薄膜10與面板材11一體化的觸控面板20。又，即使在薄膜成形步驟的加熱所導致的黏接層5~7之硬化並未完成的情況，也可在面板一體化步驟中藉由加熱複層薄膜10而使黏接層5~7硬化完成。

在薄膜成形步驟中使複層薄膜10預備成形時，通常在60℃~100℃加熱複層薄膜10。因此，若熱硬化性黏接劑的硬化開始溫度不同，即會產生相應的不同作用。

黏接層5~7的熱硬化性黏接劑例如可使用在60℃以上開始硬化者。此時，在薄膜製造步驟中黏接層5~7未硬化，但藉由在薄膜成形步驟中預備成形時的加熱，黏接層5~7會開始硬化。

熱硬化性黏接劑可為在100℃以上開始硬化者。此時，藉由將薄膜成形步驟的複層薄膜10的加熱溫度設定在較高的區域，而使黏接層5~7硬化。因此，在薄 膜成形步驟之前，例如對複層薄膜10，可在進行滅菌(autoclave)處理或退火(anneling)處理時不使黏接層5~7硬化而是在薄膜成形步驟時才開始使黏接層5~7硬化。又，藉由調低薄膜成形步驟的加熱溫度，可在薄膜成形步驟抑制複層薄膜10的黏接層5~7開始硬化，而在面板一體化步驟才使黏接層5~7硬化。

熱硬化性黏接劑可為在250℃以上開始硬化者。此時，熱硬化性黏接劑的硬化開始溫度比薄膜成形步驟之預備成形時的加熱溫度更高。因此，複層薄膜10被配置於模具30時，黏接層5~7尚未硬化。因此，在面板一體化步驟，即使已預備成形的複層薄膜10在縫隙存在的狀態被配置到模具30，也能夠藉由熔融樹脂的射出壓力使複層薄膜10被矯正成模具30之形狀，並且在這個狀態下藉由使複層薄膜10被熔融樹脂加熱，而使黏接層5~7硬化。

〔觸控面板的其他製造方法〕

如第8圖~第9圖所示，可將平板的複層薄膜10插入模具30，在模具30的內部進行複層薄膜10的成形。複層薄膜10係例如由未圖示的熱源加熱，同時沿著成形模31變形。之後，封閉模具30，對腔室34從閘門35射出熔融樹脂使面板材11成形。藉此，在三維形狀的複層薄膜10可製造面板材11被一體化的觸控面板20。

被插入模具30的複層薄膜10可在藉由封閉 模具30時的按壓力，變形為至少一部分沿著模具30的形狀之後，進行利用熔融樹脂的射出成形。如此一來，複層薄膜10受到熔融樹脂的壓力而變形，並且黏接層5~7藉由熔融樹脂被加熱而硬化。

〔第2實施型態〕

在第2實施型態，觸控面板21係如第10圖~第11圖所示，構成為複層薄膜10被層合在不具有開口的面板材11的表面全體。面板材11及複層薄膜10皆形成為三維形狀。面板材11係由聚碳酸酯等透明的樹脂組成，構成為與複層薄膜10大略相同的形狀。在第10圖所示的複層薄膜10，於成為操作畫面的透光性區域15並未形成加飾層3a。可在複層薄膜10中透光性區域15的一部分形成有加飾層3a，以取代第10圖的型態。觸控面板21係藉由與第1實施型態相同的製造方法製造。

如此一來，藉由使複層薄膜10與面板材11層合為相同形狀，可使觸控面板21確保在整體上具有滿足規格的穩定強度。藉此，觸控面板21的耐久性會提升。又，雖然未圖示，但可在觸控面板21使用不具有加飾層3a的複層薄膜10。在該情況下，可使用複層薄膜10的全體表面作為觸控面板21的操作畫面。

〔其他實施型態〕

(1)第12圖表示其他實施型態的觸控面板22。在 這個觸控面板22，表面形成為三維曲面形狀，左右的端部13摺疊成大略直角。又，在觸控面板22的表面側具備可按壓操作的區隔部14。區隔部14可設在第1實施型態的觸控面板20或第2實施型態的觸控面板21。

(2)在上述的各實施型態表示複層薄膜10具備導電薄膜1、2、加飾薄膜3及保護薄膜4之例，但可為不具備保護薄膜4的複層薄膜10。此時，因為複層薄膜10的最外層為加飾薄膜3，所以加飾薄膜3兼作為保護薄膜。也就是說，複層薄膜10的保護薄膜由加飾薄膜3構成。又，複層薄膜10可不具備加飾薄膜3而由導電薄膜1、2及保護薄膜4構成。

(3)在複層薄膜10，於導電薄膜1、2之間，可為了調整觸控面板20的感度而使虛設薄膜層合。虛設薄膜由各薄膜1~4的基膜單體構成。也就是說，虛設薄膜為不具有導電層1a、2a、加飾層3a、保護層4a等的薄膜。又，在導電薄膜1、2與保護薄膜4之間，可僅使虛設薄膜層合，並使虛設薄膜與加飾薄膜3兩方層合。藉由使用虛設薄膜，可容易調整複層薄膜10的厚度。各薄膜(導電薄膜1、2、加飾薄膜3、保護薄膜4、虛設薄膜)皆經由利用熱硬化性黏接劑形成的黏接層而層合。

(4)複層薄膜10所具備的保護薄膜4、加飾薄膜3及虛設薄膜可皆為複數。設置複數個同種的薄膜也可經由利用熱硬化性黏接劑形成的黏接層而層合。

(5)在上述的各實施型態表示將觸控面板 20~22的表面設成三維曲面形狀之例，但觸控面板的表面可為三維形狀，也可為曲面以外的形狀。

(6)在上述的各實施型態表示將導電層1a、2a形成在導電薄膜1、2的表面側、將加飾層3a形成在加飾薄膜3的背面側之例。然而，導電層1a、2a可形成在導電薄膜1、2的背面側。又，加飾層3a可形成在加飾薄膜3的表面側。

(7)在上述的各實施型態表示使用薄膜插入法將複層薄膜10與面板材11一體化的之例，但可使用TOM工法取代薄膜插入法。

〔產業上的可利用性〕

本發明可廣泛應用在設置於汽車、家電製品、電子機器等的觸控面板。

1、2‧‧‧導電薄膜

1a‧‧‧第1導電層

1b‧‧‧黏合劑

2a‧‧‧第2導電層

3‧‧‧加飾薄膜

3a‧‧‧加飾層

4‧‧‧保護薄膜

4a‧‧‧保護層

5、6、7‧‧‧黏接層

10‧‧‧複層薄膜

Claims (3)

1. 一種觸控面板，其具備：面板材；及複層薄膜，其接合至前述面板材的表面，並包含具有導電層的導電薄膜及保護薄膜，前述複層薄膜係使各薄膜經由利用熱硬化性黏接劑所形成的黏接層而層合，並且以沿著前述表面的三維形狀成形。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之觸控面板，其中，前述保護薄膜為具有加飾層的加飾薄膜。
3. 一種觸控面板的製造方法，其具有：薄膜製造步驟，其將具有導電層的導電薄膜及保護薄膜經由利用熱硬化性黏接劑所形成的黏接層來層合而製造複層薄膜；薄膜成形步驟，其將前述複層薄膜加熱並使其變形為三維形狀；及面板一體化步驟，其將成形後的前述複層薄膜配置在射出成形用的模具，然後在前述模具內射出熔融樹脂以使面板材成形，並且將前述複層薄膜與前述面板材一體化。