本發(fā)明有關(guān)于一種觸控面板結(jié)構(gòu)及其制造方法，特別是有關(guān)于具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，觸控面板(Touch Panel)已廣泛應(yīng)用于各種消費電子裝置，例如：智能手機、平板電腦、相機、電子書、MP3播放機等攜帶式電子產(chǎn)品，或是應(yīng)用于操作控制設(shè)備的顯示屏幕。

然而，由于使用者在使用上述電子裝置過程中需要以手指或者觸控筆在觸控面板的基板表面按壓或者滑動來達到人機互動。因此，在使用者長時間的使用后，人體手指容易沾污在觸控面板上，而導(dǎo)致觸控面板上產(chǎn)生許多細菌如金黃色葡萄球菌、沙門氏桿菌或大腸桿菌等感染性細菌，或是造成觸控面板臟污、水氣凝結(jié)等情況。另外，觸控面板的基板表面在外力的長時間及多次的作用下容易出現(xiàn)刮痕或者孔洞，進而嚴重影響觸控面板基板表面的平整性及透光性。而且以白光LED作為觸控面板的背光，會產(chǎn)生藍光和UV光，容易沖擊人體的視網(wǎng)膜、刺激視神經(jīng)，且藍光易使眼睛起黃斑病變、紫外線則會造成白內(nèi)障，容易造成視力減退。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述有關(guān)的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)及其制造方法，令觸控面板藉由類鉆石膜而具有抑菌、抗刮、抗紫外光/藍光及抗電磁波的特性。

依據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)的制造方法，其包含下列步驟。提供一基板，該基板具有相對的一第一表面及一第二表面；噴涂一類水鉆石材料的混合溶液于第一表面，類水鉆石材料的混 合溶液包括有粒徑≦10nm的二氧化鈦納米粒子、三氧化二鋁納米粒子及二氧化硅納米粒子，類水鉆石材料的混合溶液經(jīng)由固化后在第一表面而形成一類水鉆石材料層；形成一第一導(dǎo)電層覆蓋住第二表面的一部分，第一導(dǎo)電層具有多個第一電極；形成一第一絕緣層同時覆蓋住第一導(dǎo)電層的各個第一電極與未被第一導(dǎo)電層覆蓋的第二表面的另一部分；形成一第二導(dǎo)電層覆蓋住第一絕緣層的一部分，第二導(dǎo)電層的位置避開第一導(dǎo)電層的位置，第二導(dǎo)電層具有多個第二電極，且各個第二電極與各個第一電極相互錯位；形成一第二絕緣層同時覆蓋住第二導(dǎo)電層的各個第二電極與未被第二導(dǎo)電層覆蓋的第一絕緣層的另一部分。

本發(fā)明更提出一種具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)，包含一基板、一類水鉆石材料層、一第一導(dǎo)電層、一第一絕緣層、一第二導(dǎo)電層及一第二絕緣層。其中，基板具有相對的一第一表面及一第二表面。類水鉆石材料層覆蓋住基板的第一表面，類水鉆石材料層包括有粒徑≦10nm的二氧化鈦納米粒子、三氧化二鋁納米粒子及二氧化硅納米粒子。第一導(dǎo)電層覆蓋住基板的第二表面的一部分，第一導(dǎo)電層具有多個第一電極。第一絕緣層同時覆蓋住第一導(dǎo)電層的各個第一電極與未被第一導(dǎo)電層覆蓋的第二表面的另一部分。第二導(dǎo)電層覆蓋住第一絕緣層的一部分，并使第二導(dǎo)電層的位置避開第一導(dǎo)電層的位置，第二導(dǎo)電層具有多個第二電極，且各個第二電極與各個第一電極相互錯位。第二絕緣層同時覆蓋住第二導(dǎo)電層的各個第二電極與未被第二導(dǎo)電層覆蓋的第一絕緣層的另一部分。

本發(fā)明的功效在于，將類鉆石材料系應(yīng)用于觸控面板表面上，可在低溫、常壓之下進行反應(yīng)，以利類鉆石材料可有效迅速的吸附于觸控面板表面，且類鉆石材料為一中性水性溶液，不會改變觸控面板的物理和化學(xué)特性。如此，在觸控面板表面形成類鉆石材料的無機薄膜，可達到觸控面板表面具有光亮、溶液清潔、自行清潔、抗菌、抗UV、抗藍光、抗刮、抗污、抗電磁波等功效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。

圖2為本發(fā)明具有類鉆石材料的觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明形成類水鉆石材料層的制作流程示意圖。

圖4為本發(fā)明形成觸控電極層的制作流程示意圖。

圖5為本發(fā)明的觸控電極層的俯視圖。

【符號說明】

10 基板

11 第一表面

12 第二表面

20 類水鉆石材料層

30 觸控電極層

31 第一導(dǎo)電層

311 第一電極

32 第一絕緣層

33 第二導(dǎo)電層

331 第二電極

34 第二絕緣層

35 遮光層

具體實施方式

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標號表示。

請參閱「圖1」及「圖2」所示的示意圖，系分別為本發(fā)明具有類鉆石 材料的觸控面板結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖以及結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)的制作方法包括以下步驟：

具有類鉆石材料的觸控面板結(jié)構(gòu)及其制造方法

步驟100：提供一基板10，基板10具有相對的一第一表面11及一第二表面12；

步驟110：形成一類水鉆石材料層20于基板10的第一表面11；以及

步驟120：形成一觸控電極層30于基板10的第二表面12。

在上述步驟100之中，系將基板10表面進行拋光及清洗，基板10可以是透明基板，且此透明基板10可以是但不限定為玻璃?；?0的相對二側(cè)分別具有平行的第一表面11及第二表面12。

在上述步驟110之中，請同時參閱「圖3」所示，系為本發(fā)明形成類水鉆石材料層的制作流程示意圖，形成類水鉆石材料層20于基板10的第一表面11的步驟更包括：

步驟200：提供一類水鉆石材料的混合溶液，此類水鉆石材料的混合溶液含有粒徑≦10nm的二氧化鈦納米粒子、三氧化二鋁納米粒子及二氧化硅納米粒子；

步驟210：噴涂類水鉆石材料的混合溶液在基板10的第一表面11而形成一類水鉆石材料層20；

步驟220：提供一高溫烘烤基板10的類水鉆石材料層20；以及

步驟230：降溫并清洗基板10，以使類水鉆石材料層20在基板10的第一表面11形成類鉆石薄膜。

在上述步驟200之中，系制備類水鉆石材料的混合溶液，在制備上系提供一二氧化鈦，然后添加三氧化二鋁納米粒子、二氧化硅及界面活性劑加熱攪拌混合，而形成類水鉆石材料的混合溶液，并且所獲得的類水鉆石材料的混合溶液中含有粒徑≦10nm的二氧化鈦納米粒子、三氧化二鋁納米粒子及二氧化硅納米粒子。在加熱攪拌處理過程中，系將類水鉆石材料的混合溶液以每分鐘轉(zhuǎn)速200RPM至400RPM之間進行攪拌處理，攪拌的加熱溫度介于30℃至50℃之間，攪拌時間介于20分鐘至40分鐘之間。之后，再進行一脫 氧攪拌處理，以每分鐘轉(zhuǎn)速150RPM至350RPM之間進行脫氧攪拌，攪拌時間介于40分鐘至80分鐘之間，脫氧真空度為0.5torr/380mmHg。如此，可得到類水鉆石材料的混合溶液。然而，上述步驟僅為一實施例的說明，不以此為限，其可依類水鉆石材料的成分、比例或特性，而改變對應(yīng)參數(shù)步驟。

在上述步驟210之中，系先檢查基板10的第一表面11是否有瑕疵，若無瑕疵，則將基板10送入一噴涂機(未繪示)之中進行噴涂作業(yè)，以此將類水鉆石材料的混合溶液均勻的噴涂在基板10的第一表面11，進而在基板10上形成類水鉆石材料層20。之后，再對基板的類水鉆石材料層20檢查其表面是否有異物、氣泡、噴涂不均等外觀異常情況。

在上述步驟220之中，由于基板10的耐受溫度高于150℃，所以可在類鉆石材料的混合溶液添加一熱固化用催化劑，并提供一高溫烘烤基板10的類水鉆石材料層20。舉例來說，將基板10送入一紅外線烘烤機(未繪示)之中，以遠紅外線對基板10上的類水鉆石材料層20進行紅外線烘烤處理。其中，烘烤溫度介于20℃至80℃之間，輸送速度介于1公尺/分鐘至3公尺/分鐘，但不以上述條件為限。另外，依據(jù)類水鉆石材料層20在基板10上的厚度，其遠紅外線的照射的時間及輸送速度可依類水鉆石材料層20的厚度進行微調(diào)，以此先半固化類水鉆石材料層20。

接著，再將基板10送入一高溫機(未繪示)之中，以高溫對基板10上的類水鉆石材料層20進行高溫硬烤處理。其中，高溫硬烤溫度介于200℃至400℃之間，高溫硬烤時間介于50分鐘至70分鐘之間，但不以上述條件為限。由于類水鉆石材料層20混合添加有熱固化用催化劑，可加速固化類水鉆石材料層20，而使得類水鉆石材料層20固化形成一類鉆石膜。之后，再將基板10移出高溫機后降溫至室溫。另外，依據(jù)類水鉆石材料層20在基板10上的厚度，其高溫硬烤的溫度及時間可依類水鉆石材料層20的厚度進行微調(diào)。

在上述步驟230之中，系先檢查基板10的類鉆石膜是否有無異物殘留或刮傷等外觀異常情況。接著，對基板10進行高壓水洗作業(yè)并干燥，如此一來，進而在基板10的第一表面11形成類鉆石薄膜。

請參閱附件1及表1所示，在上述鍍膜程序完成之后，進一步的檢視類 鉆石膜在基板10的第一表面11的固著情形，并且以耐磨試驗所規(guī)范的方法，對此表面具有類鉆石膜的基板10進行0000#鋼絲絨耐磨試驗(Steel Wool hardness test)。其系先將一多功能機械磨擦試驗機進行試驗，試驗方法系指定4號鋼絲絨施以試驗荷重500克的條件下于基板10表面的類鉆石膜上往復(fù)刮行，并請配合參照下列表1，顯示四種不同試驗次數(shù)的數(shù)據(jù)表。

在此硬度試驗中，類鉆石膜可承受2,000次的鋼絲絨磨擦試驗。因此，本發(fā)明所揭露的基板10的第一表面11的類鉆石膜的硬度至少可達到JIS鉛筆硬度9H的標準，使其類鉆石膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)與硬度也和鉆石相同，并且可永久附著在基板10上。

請參閱附件2及表2所示，進一步的檢視類鉆石膜在基板10的第一表面11吸收UV光及藍光的情形，并且以ASTM E903-12所規(guī)范的方法，對此表面具有類鉆石膜的基板10進行光照試驗。試驗方法系以波長范圍280nm至470nm之間的光線照射基板10并穿透類鉆石膜，并請配合參照下列表2，顯示二種不同波長范圍的數(shù)據(jù)表。

在此抗UV光及藍光的試驗中，類鉆石膜在波長范圍280nm至380nm 之間可達到56.5％的阻隔率。因此，本發(fā)明所揭露的基板10表面上的類鉆石膜能有效能制藍光及UV光的釋出，將具類鉆石膜的基板10應(yīng)用在觸控面板，可讓使用者在操作觸控面板時眼睛也不易受到傷害。

請參閱附件3及表3所示，進一步的檢視類鉆石膜在基板10的第一表面11的抑菌效果，試驗方法系在類鉆石膜上接種大腸桿菌(E.coli BCRC11634)，于24小時后測其菌數(shù)，并請配合參照下列表3，顯示對大腸桿菌的抗菌情形的數(shù)據(jù)表。

在此抗菌試驗中，類鉆石膜可達到99％的抑菌效果。因此，本發(fā)明所揭露的基板10表面上的類鉆石膜經(jīng)紫外線光照射后被激發(fā)形成的電子電洞對，將附近分子(H₂O、O₂)游離形成正、負離子或自由基(OH^-、OH⁺)，可有效破壞細菌胞膜，亦可固化病毒蛋白，具有抑制病毒活動能力，并且可將細菌分解成CO₂、H₂O，其殺菌能力達99.99％。

請參閱附件4及表4所示，進一步的檢視類鉆石膜在基板10的第一表面11的除臭效果，試驗方法系將具有類鉆石膜的樣品置入1m³的環(huán)境測試箱，并放入標準品氣體甲醛，依指定時間點進行采樣，并請配合參照下列表4，顯示甲醛去除率(％)的數(shù)據(jù)表。

在此除臭試驗中，類鉆石膜可達到64.8％的除臭效果。因此，本發(fā)明所揭露的基板10表面上的類鉆石膜經(jīng)紫外線光照射后，所產(chǎn)生的“氫氧自由離子基(OH^-)”，能分解氫化物、硫化物跟油污，亦可分解空氣中難聞的異味，可徹底分解空氣中的有機化合物、各種有害物質(zhì)、有凈化空氣的效果。

請參閱附件5所示，進一步的檢視類鉆石膜在基材表面的字浮測試效果，試驗方法系以簽字筆在類鉆石膜表面進行涂寫，并在涂寫部位滴上5cc的蒸餾水，等待45秒后擦拭涂寫部位，可得到如附件5所示的試驗照片，由于類鉆石膜表面的水滴接觸角低于15度，能使蒸餾水全面覆蓋，容易將臟污帶走，如同清潔劑功能。

請參閱附件6所示，進一步的檢視類鉆石膜在在基板10的第一表面11的除霧測試效果，試驗方法系在類鉆石膜表面覆蓋霧氣60秒，并依序檢視各秒數(shù)的霧氣覆蓋程度，可得到如附件6所示的試驗照片，由于類鉆石膜表面為超親水性，所以類鉆石膜表面吸附的H₂O所產(chǎn)生的OH^-、H⁺可破壞并分散水滴的形成，使表面不結(jié)水滴、不結(jié)霧。

完成上述步驟110后，即可進入步驟120，并請同時參閱「圖4」所示，觸控電極層30包括有一第一導(dǎo)電層31、一第一絕緣層32、一第二導(dǎo)電層33及一第二絕緣層34，形成觸控電極層30于基板10的第二表面12的步驟更包括：

步驟300：形成第一導(dǎo)電層31覆蓋住第二表面12的一部分，且第一導(dǎo)電層31具有多個第一電極311；

步驟310：形成第一絕緣層32同時覆蓋住第一導(dǎo)電層31的各個第一電極311與未被第一導(dǎo)電層31覆蓋的第二表面12的另一部分；

步驟320：形成第二導(dǎo)電層33覆蓋住第一絕緣層32的一部分，第二導(dǎo)電層33的位置避開第一導(dǎo)電層31的位置，第二導(dǎo)電層33具有多個第二電極331，且各個第二電極331與各第一電極311相互錯位；以及

步驟330：形成第二絕緣層34同時覆蓋住第二導(dǎo)電層33的各個第二電極331與未被第二導(dǎo)電層33覆蓋的第一絕緣層32的另一部分。

在上述步驟300中，第一導(dǎo)電層31可以是一透明導(dǎo)電層，而此透明導(dǎo)電層的材料可以是但不限定為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)。在上述步驟310中，第一絕緣層32的材料可以是但不限定為光阻型絕緣材料，且光阻型絕緣材料例如為醋酸酯類。在上述步驟320中，第二導(dǎo)電層33同樣可以是一透明導(dǎo)電層，而此透明導(dǎo)電層的材料可以是但不限定為銦錫氧化物。在上述步驟330中，第二絕緣層34的材料同樣可以是但不限定為光阻型絕緣材料，且光阻型絕緣材料例如為醋酸酯類，以此完成觸控電極層的制作。

需注意的是，在本實施例中，第一絕緣層32與第二絕緣層34可以噴涂的方式形成，而第一導(dǎo)電層31與第二導(dǎo)電層33可以網(wǎng)版印刷的工法進行處理。由于本實施例的第一絕緣層32以噴涂的方式形成，因此在形成第一絕緣層32之前，會于第一導(dǎo)電層31的電路配置的區(qū)域上，形成一可剝膠。并且在第一絕緣層32形成后，可將可剝膠去除，使得第一導(dǎo)電層31的電路暴露出來，以進行后續(xù)電路的連接。

前述第一導(dǎo)電層31、第一絕緣層32、第二導(dǎo)電層33與第二絕緣層34為觸控電極層30的可視區(qū)域AA。另外，觸控電極層30還包括有一遮光層35，而遮光層35例如為黑色矩陣(Black Matrix,BM)層。遮光層35分別配置于基板10上且位于可視區(qū)域AA的相對兩側(cè)，亦即于可視區(qū)域AA的外圍，用以遮蔽觸控電極層30內(nèi)的電路接線的區(qū)域。

為清楚說明發(fā)明的特征，請配合參考「圖5」，其系為本發(fā)明的觸控電極層的俯視圖。第一導(dǎo)電層31具有多個第一電極311，且第一電極311相互分離且配置成平行于第一方向X，而第二導(dǎo)電層33具有多個第二電極331，且第二電極331相互分離且配置成平行于第二方向Y。前述第一方向X與第二方向Y之間可具有一夾角，其例如為銳角、直角或鈍角，然而「圖5」所繪示以直角作為示例，但并非用以限定本發(fā)明的范圍。并且，在各第一電極311與各第二電極331相互錯位的交錯處(如「圖5」所標示的區(qū)域A)互不電性連接。另外，第一電極311與第二電極331的形狀例如為菱形，但并 非用以限定本發(fā)明的范圍。

是以，藉由前述的配置關(guān)系，可讓觸控電極層30內(nèi)(即可視區(qū)域AA)的有圖案區(qū)(即配置第一電極311或第二電極331的區(qū)域)與無圖案區(qū)(即未配置第一電極311或第二電極331的區(qū)域)的反射值相近，使得人眼對有圖案區(qū)與無圖案區(qū)視為一致。亦即，當(dāng)使用者觀看(例如在太陽光底下使用)具有此觸控電極層30的基板10時，使用者不會看到菱形格的圖案(即第一導(dǎo)電層31的第一電極311或第二導(dǎo)電層33中的第二電極331所呈現(xiàn)的形狀)。

綜上所述，本發(fā)明將類鉆石膜應(yīng)用在觸控面板，可藉由類鉆石膜所產(chǎn)生“氫氧自由離子基(OH^-)”的特性，可將使用者手指的污染物質(zhì)如氫化物、硫化物跟油污化解，而形成中間產(chǎn)物或是無害的水及二氧化碳，因此可以達到除污及滅菌的目標，進而可達到容易清潔且還有自潔功能。又，由于類鉆石膜具有親水性，其表面吸附的H₂O產(chǎn)生的OH^-和H⁺可破壞并分散水滴的形成，使得觸控面板的表面不會結(jié)水滴及不結(jié)霧。并且類鉆石膜表面硬度可達到9H以上，使得觸控面板表面不易被尖銳物品刮傷。

另外，當(dāng)觸控面板運行時，類鉆石膜可以抑制觸控面板所釋出的紫外線光及藍光，避免使用者的眼睛也不易受到藍光和紫外線光的傷害。且類鉆石膜的光電轉(zhuǎn)換效率高，可防止觸控面板的電磁波穿透類鉆石膜，進而保護人體不被電磁波傷害。

雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的專利保護范圍須視本說明書所附的權(quán)利要求書所界定者為準。