TWI718654B

TWI718654B - 觸控裝置用之導電板

Info

Publication number: TWI718654B
Application number: TW108131897A
Authority: TW
Inventors: 林勇任
Original assignee: 郡宏光電股份有限公司
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-02-11
Also published as: TW202111492A

Abstract

觸控裝置用之導電板包括透光性支撐基板、各形成於透光性支撐基板之相反設置的第一、二表面的第一、二光學調整膜層結構與各疊置於第一、二光學調整膜層結構上的第一、二導電膜層結構。第一光學調整與導電膜層結構沿背向第一表面各依序包括折射率大於2的光學調整層及附著層與內側氧化銅層、內側鎳銅合金層、銅導體層、外側鎳銅合金層及外側氧化銅層。第二光學調整與導電膜層結構沿背向第二表面各依序包括折射率大於2的第一光學調整層、附著層及折射率小於第一光學調整層的第二光學調整層與氧化銦錫層、銅導體層及鎳銅合金層。

Description

觸控裝置用之導電板

本發明是有關於一種導電板，特別是指一種觸控裝置用之導電板。

參閱圖1，一種現有之觸控裝置用的導電板1，包括一由聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate，簡稱PET)所構成的支撐基板11、一對形成於該支撐基板11之一上表面與一下表面的硬塗層12、一形成於該對硬塗層12之上層硬塗層12上的光學調整層13，及一形成於該光學調整層13上的導電膜層結構14。該導電膜層結構14具有一形成於該光學調整層13上的氧化銦錫(ITO)層141、一形成於該氧化銦錫層141上的銅導體層142及一形成於該鎳銅合金層143。

該現有之觸控裝置用的導電板1一般是供應給下游廠商以透過蝕刻技術來對該導電膜層結構14蝕刻出其觸控裝置用的線路。然而，基於該現有之觸控裝置用的導電板1中的光學調整層13與氧化銦錫層141兩者間的附著性不佳，以致於下游廠商在蝕刻其導電膜層結構14的過程中，該導電膜層結構14中的氧化銦錫層141容易自該光學調整層13脫附以對電性造成不良的影響。再者，該導電膜層結構14中的氧化銦錫層141屬於金屬氧化物，其導電度(electrical conductivity)相對低於金屬(如，銅)，也因此影響了其最終線路的電性能。

經上述說明可知，改良觸控裝置用之導電板結構以供下游廠商能在蝕刻線路過程中，確保其氧化銦錫層141不受蝕刻劑所影響而脫附於其光學調整層13並蝕刻出完整的線路，同時亦能滿足觸控裝置用之導電板之電性能的需求，是所屬技術領域中的相關技術人員有待解決的課題。

因此，本發明的目的，即在提供一種能供應給觸控裝置下游廠商於蝕刻線路過程中蝕刻出完整線路並滿足觸控裝置用之導電板之電性能需求的觸控裝置用之導電板。

於是，本發明觸控裝置用之導電板，包括一透光性支撐基板、一第一光學調整膜層結構、一第二光學調整膜層結構、一第一導電膜層結構，及一第二導電膜層結構。該第一光學調整膜層結構形成於該透光性支撐基板之一第一表面，且沿一背向該透光性支撐基板之第一表面的第一堆疊方向依序包括一折射率大於2的光學調整層，及一附著層。該第二光學調整膜層結構形成於該透光性支撐基板之一相反於該第一表面的第二表面，且沿一背向該透光性支撐基板之第二表面的第二堆疊方向依序包括一折射率大於2的第一光學調整層、一附著層，及一折射率小於該第一光學調整層的第二光學調整層。該第一導電膜層結構疊置於該第一光學調整膜層結構上，且沿該第一堆疊方向依序包括一內側氧化銅層、一內側鎳銅合金層、一銅導體層、一外側鎳銅合金層及一外側氧化銅層。該第二導電膜層結構疊置於該第二光學調整膜層結構上，且沿該第二堆疊方向依序包括一氧化銦錫層、一銅導體層，及一鎳銅合金層。

本發明的功效在於：該第一導電膜層結構中的內側氧化銅層與該第二導電膜層結構中的氧化銦錫層能分別藉由該第一光學調整膜層結構中的附著層與該第二光學調整膜層結構中的附著層，來分別輔助其內側氧化銅層與其氧化銦錫層仍附著於該第一光學調整膜層結構與該第二光學調整膜層結構，避免觸控裝置下游廠商透過蝕刻劑蝕刻各導電膜層結構時破壞其最終線路的完整性，且該銅導體層亦能滿足觸控裝置相關設備廠之電路性能的需求。

參閱圖2，本發明觸控裝置用之導電板一實施例，包括一透光性支撐基板2、一第一光學調整膜層結構3、一第二光學調整膜層結構4、一第一導電膜層結構5，及一第二導電膜層結構6。適用於本發明該實施例之透光性支撐基板2是由聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、環狀烯烴共聚物(cyclic olefin copolymer；簡稱COC)、無色聚醯亞胺(colorless polyimide，簡稱CPI)、光學級聚醯亞胺(optical polyimide，簡稱OPI)或環狀烯烴聚合物(cyclic olefin polymer，簡稱COP)所製成。在本發明該實施例中，該透光性支撐基板2是由PET所製成。

該第一光學調整膜層結構3形成於該透光性支撐基板2之一第一表面21，且沿一背向該透光性支撐基板2之第一表面21的第一堆疊方向依序包括一折射率大於2的光學調整層31，及一附著層32。

該第二光學調整膜層結構4形成於該透光性支撐基板2之一相反於該第一表面21的第二表面22，且沿一背向該透光性支撐基板2之第二表面22的第二堆疊方向依序包括一折射率大於2的第一光學調整層41、一附著層43，及一折射率小於該第一光學調整層41的第二光學調整層42。

該第一導電膜層結構5疊置於該第一光學調整膜層結構3上，且沿該第一堆疊方向依序包括一內側氧化銅層51、一內側鎳銅合金層52、一銅導體層53、一外側鎳銅合金層54及一外側氧化銅層55。

該第二導電膜層結構6疊置於該第二光學調整膜層結構4上，且沿該第二堆疊方向依序包括一氧化銦錫層61、一銅導體層62，及一鎳銅合金層63。

詳細地來說，本發明該實施例是藉由該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41與第二光學調整層42兩者間的折射率差以改善其透光性。然而，基於該第一光學調整膜層結構3之光學調整層31與該第一導電膜層結構5之內側氧化銅層51兩者間的附著性不佳，且該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41與其第二光學調整層42兩者間的附著性低，亦與該第二導電膜層結構6中的氧化銦錫層61缺乏附著性，因而該第一光學調整膜層結構3之光學調整層31需透過其附著層32來提升其光學調整層31與該第一導電膜層結構5之內側氧化銅層51的附著性，且該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41也同樣需透過其附著層43來提升其第一光學調整層41與第二光學調整層42及該第二電膜層結構6中的氧化銦錫層61的附著性。

因此，較佳地，該第一光學調整膜層結構3與該第二光學調整膜層結構4之附著層32、43是由非晶矽(amorphous Si)、一氧化矽(SiO)或鉻(Cr)所製成，並具有一小於5 nm的厚度；該第一光學調整膜層結構3之光學調整層31與該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41是選自TiO ₂、Ti ₃O ₅、Ta ₂O ₅、Nb ₂O ₅或ZrO ₂；該第二光學調整膜層結構4之第二光學調整層42是結晶性SiO ₂。在本發明該實施例中，該第一光學調整膜層結構3之附著層32與該第二光學調整膜層結構4之附著層43是由1.2 nm之非晶矽所製成，該第二光學調整膜層結構4之第二光學調整層42的厚度為10 nm。

值得一提的是，本發明該實施例之該第一導電膜層結構5中的內側氧化銅層51與外側氧化銅層55之目的是在於，降低該第一導電層結構5之銅導體層53的反射問題；換句話說，該內側氧化銅層51與外側氧化銅層55是用來作為一黑化層使用。此處需進一步補充說明的是，當該內側氧化銅層51與外側氧化銅層55之厚度不足或過厚時，皆無法達到有效的黑化效果。因此，較佳地，本發明該實施例之第一導電膜層結構5之內側氧化銅層51與外側氧化銅層55的厚度介於35 nm至45 nm間。在本發明該實施例中，該內側氧化銅層51與外側氧化銅層55的厚度各為40 nm，該內側鎳銅合金層52與外側鎳銅合金層54的厚度各為5 nm，且該銅導體層53的厚度為200 nm。

本發明該實施例還選擇性地包括一第一硬塗層71及一第二硬塗層72。該第一硬塗層71與該第二硬塗層72分別形成於該透光性支撐基板2的第一表面21與第二表面22上，以分別介於該第一光學調整膜層結構3及該透光性支撐基板2間與介於該第二光學調整膜層結構4及該透光性支撐基板2間。在本發明該實施例中，該第一硬層71與該第二硬塗層72是由 ZrO ₂所製成。

此處須補充說明的是，基於ZrO ₂的折射率約為2.16；因此，本發明該實施例之第一硬層71與第二硬塗層72亦可分別取代為該第一光學調整膜層結構3之光學調整層31與該第二光學調整膜層結構4的第一光學調整層41，且當本發明該實施例之第一光學調整膜層結構3之光學調整層31與第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41為ZrO ₂時，該第一硬塗層71與該第二硬塗層72是可被省略掉。也就是說，當該第一光學調整膜層結構3之光學調整層31(與該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41)及該第一、二硬塗層71、72兩者的其中一者材料為ZrO ₂時，則另一者可被省略，因而能以單一膜層同時達成保護及光學調整的目的。在本發明該實施例中，該第一光學調整膜層結構3之光學調整層層31與該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41是選自厚度為1000 nm的ZrO ₂，且如圖2中所示之該第一光學調整膜層結構3之光學調整層層31與第一硬塗層71及該第二光學調整膜層結構4之第一光學調整層41與該第二硬塗層72各為單一膜層。

經本發明該實施例前述之詳細說明可知，本發明利用該第一光學調整膜層結構3之附著層32來提升其光學調整層31與該第一導電膜層結構5之內側氧化銅51間的附著性，並利用該第二光學調整膜層結構4之附著層43來提升其第一光學調整層41與其第二光學調整層42及該第二導電膜層結構6之氧化銦錫層61的附著性，觸控裝置下游廠商在透過蝕刻技術蝕刻該第一導電膜層結構5與第二導電膜層結構6時，該第一導電膜層結構5與第二導電膜層結構6能分別藉由該附著層32與該附著層43來維持其第一導電膜層結構5之內側氧化銅層51與其第二導電膜層結構6之氧化銦錫層61免受蝕刻劑影響，而分別脫附於其第一光學調整膜層結構3與其第二光學調整膜層結構4，並蝕刻出完整的線路。

附帶一提的是，本發明該實施例之第一導電膜層結構5中的銅導體層53之導電度是相對高於先前技術所提之氧化銦錫層141；因此，本發明該實施例在供應給下游廠商蝕刻出其最終線路後所對應貢獻出來的電性能，也必然能滿足觸控裝置相關廠商的需求。

下方表1.顯示有本案該實施例之經蝕刻後的電性測試、附著性測試(百格測試)與光學測試等分析結果；其中，該第一導電膜層結構5經蝕刻後是呈網格狀的態樣。烘烤前烘烤後

表1.

片電阻(Ω/□)	0.13
百格測試(ASTM3359)	烘烤前	5B/5B
烘烤後	5B/5B
第一光學調整膜層結構3側	烘烤前	CIE1976色度	L*	36.9
a*	1.6
b*	-4.3
C*	4.6
h˚	290.8
反射率(%)	10.4
@550 nm反射率(%)	9.3
烘烤後	CIE1976色度	L*	39
a*	4
b*	-2
C*	4
h˚	334
反射率(%)	12
@550 nm反射率(%)	10
第二光學調整膜層結構4側	烘烤前	CIE1976色度	L*	45.8
a*	-9.3
b*	-10.4
C*	13.9
h˚	228.4
反射率(%)	13.9
@550 nm反射率(%)	16.3
烘烤後	CIE1976色度	L*	49
a*	-8
b*	-9
C*	11
h˚	228
反射率(%)	16
@550 nm反射率(%)	18

由上方表1.顯示可知，本發明該實施例之片電阻僅為0.13Ω/□，顯示其電性能足夠滿足觸控裝置相關設備廠的需求。

此外，本發明該實施例之百格測試於烘烤前與烘烤後皆為附著性等級最高的5B/5B，證實本發明該實施例在經過蝕刻該第一導電膜層結構5與第二導電膜層結構6後，該第一導電膜層結構5與第二導電膜層結構6能分別藉由該第一、二光學調整膜層結構3、4之附著層32、43來提升其與該一、二光學調整膜層結構3、4間的附著性。

又，比較該第一光學調整膜層結構3側與該第二光學調整膜層結構4側之光學測試結果可知，該第一光學調整膜層結構3側於烘烤後的反射率與550 nm波長處的反射率僅分別為12%與10%，且亮度(L*)僅為39；反觀該第二光學調整膜層結構4側於烘烤後的反射率與550 nm波長處的反射率則是分別提升至16%與18%，且亮度(L*)也提升至49，證實該第一導電膜層結構5之內側氧化銅層51與外側氧化銅層55達到黑化的效果，可防止該銅導體層53之反射問題。

綜上所述，本發明觸控裝置用之導電板之第一、二光學調整膜層結構3、4的附著層32、43得以令觸控裝置之下游廠商透過蝕刻劑蝕刻其第一、二導電膜層結構5、6時，不受蝕刻劑所影響而脫附於其第一、二光學調整膜層結構3、4，從而維持其最終線路的完整性，且該第一導電膜層結構5之銅導體層53也因其導電度相對高於氧化銦錫(ITO)而具有較低且符合觸控裝置相關設備廠需求的片電阻，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

2:透光性支撐基板 51:內側氧化銅層 21:第一表面 52:內側鎳銅合金層 22:第二表面 53:銅導體層 3:第一光學調整膜層結構 54:外側鎳銅合金層 31:光學調整層 55:外側氧化銅層 32:附著層 6:第二導電膜層結構 4:第二光學調整膜層結構 61:氧化銦錫層 41:第一光學調整層 62:銅導體層 42:第二光學調整層 63:鎳銅合金層 43:附著層 71:第一硬塗層 5:第一導電膜層結構 72:第二硬塗層

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一正視示意圖，說明現有一種現有之觸控裝置用之導電板；及圖2是一正視示意圖，說明本發明觸控裝置用之導電板的一實施例。

2:透光性支撐基板

21:第一表面

22:第二表面

3:第一光學調整膜層結構

31:光學調整層

32:附著層

4:第二光學調整膜層結構

41:第一光學調整層

51:內側氧化銅層

52:內側鎳銅合金層

53:銅導體層

54:外側鎳銅合金層

55:外側氧化銅層

6:第二導電膜層結構

61:氧化銦錫層

62:銅導體層

42:第二光學調整層

43:附著層

5:第一導電膜層結構

63:鎳銅合金層

71:第一硬塗層

72:第二硬塗層

Claims

一種觸控裝置用之導電板，包含：一透光性支撐基板；一第一光學調整膜層結構，形成於該透光性支撐基板之一第一表面，且沿一背向該透光性支撐基板之第一表面的第一堆疊方向依序包括一折射率大於2的光學調整層及一附著層；一第二光學調整膜層結構，形成於該透光性支撐基板之一相反於該第一表面的第二表面，且沿一背向該透光性支撐基板之第二表面的第二堆疊方向依序包括一折射率大於2的第一光學調整層、一附著層，及一折射率小於該第一光學調整層的第二光學調整層；一第一導電膜層結構，疊置於該第一光學調整膜層結構上，且沿該第一堆疊方向依序包括一內側氧化銅層、一內側鎳銅合金層、一銅導體層、一外側鎳銅合金層及一外側氧化銅層；及一第二導電膜層結構，疊置於該第二光學調整膜層結構上，且沿該第二堆疊方向依序包括一氧化銦錫層、一銅導體層，及一鎳銅合金層。
如請求項1所述的觸控裝置用之導電板，其中，該第一導電膜層結構之內側氧化銅層與外側氧化銅層的厚度介於35 nm至45 nm間。
如請求項1所述的觸控裝置用之導電板，其中，該第一光學調整膜層結構與該第二光學膜層結構之附著層由非晶矽、一氧化矽或鉻所製成。
如請求項1所述的觸控裝置用之導電板，其中，各附著層具有一小於5 nm的厚度。
如請求項1所述的觸控裝置用之導電板，其中，該第一光學調整膜層結構之光學調整層與該第二光學調整膜層結構之第一光學調整層是選自TiO ₂、Ti ₃O ₅、Ta ₂O ₅、Nb ₂O ₅或ZrO ₂；該第二光學調整膜層結構之第二光學調整層是SiO ₂。
如請求項1所述的觸控裝置用之導電板，還包含一第一硬塗層及一第二硬塗層，該第一硬塗層與該第二硬塗層分別形成於該透光性支撐基板的第一表面與第二表面上，以分別介於該第一光學調整膜層結構及該透光性支撐基板間與介於該第二光學調整膜層結構及該透光性支撐基板間。
如請求項6所述的觸控裝置用之導電板，其中，該第一硬塗層與該第二硬塗層是由ZrO ₂所製成。
如請求項1所述的觸控裝置用之導電板，其中，該透光性支撐基板是由聚對苯二甲酸二乙酯、環狀烯烴共聚物、無色聚醯亞胺、光學級聚醯亞胺或環狀烯烴聚合物所製成。