CN107479230B - 用于显示器与触控面板的超细铜质网线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于显示器与触控面板的超细铜质网线及其制造方法，包括一透明基板，具有一上表面及相对于上表面的一下表面；以及一第一铜质电极层，包括一第一纯铜镀膜，具有一顶面及相对于顶面的一底面，第一纯铜镀膜的底面是配置于透明基板的上表面上；以及一第一抗反射导电薄膜，配置于第一纯铜镀膜的顶面上，第一抗反射导电薄膜包括氧化亚铜；在第一抗反射导电薄膜进行一曝光显影制程之后，第一铜质电极层的第一纯铜镀膜及第一抗反射导电薄膜同时由一过蚀刻制程而在透明基板上一并形成至少一网线；通过本技术方案，可达到低成本制造程序获得与高成本制造程序相同的生产质量，且降低了显示器与触控面板使用时的反光，提升了使用舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于显示器与触控面板的铜质网线及其制造方法，尤其涉及一种兼具高透光、低反射特性应用于显示器与触控面板的超细铜质网线及其制造方法。
背景技术
在1960年，美商RCA公司(Radio Corporation of America Corporation)的Heilmeier等人开发出了液晶显示器，开创了数字化显示的新纪元，由于液晶显示器具有轻薄、便携、低功耗等优点，因此随着各类数字电子产品的蓬勃发展而被一并地大量制造。到了1970年，人们发展出了可以判断位置的触控技术，让人们可以由按压位置来输入特定信息；参阅美国专利证字第US3662105号的Electrical sensor of plane coordinates，其公开了透过交错配置两个呈相互垂直方向的电场，可在触控感应时由交错位置的信号差异辨识出触控所指的位置，以达到触控的效果；此后，随着显示与触控技术的进步，人们发觉可借助液晶显示器的轻薄的特点将其与触控技术作结合；尤其在1994年，美商IBM(International Business Machines Corporation)发表了具有触控显示屏幕的手机，进一步带动了具有触控功能的显示面板在各类可携式电子产品中的发展。
然而，已知技术的触控显示屏幕，其显示器模块(LCM)或触控面板(TP)所采用的不透明电极将影响整体透明出光的开口率(Aperture Ratio)，使其达成所需照度的功率难以降低；并且，其电极的线径宽度与从事半导体生产制造的黄光微影制程(Lithography)有关系，由于线径宽度越小所需的曝光光源与模具等装置的精密度越高，因此生产设备与成本越高，且越精密所相差的成本差距越高，对于生产制造触控显示屏幕的业者而言必须在开口率及生产制造成本中取一平衡；另一方面，不透明电极的材料一般为金属材料所构成，其对于自然光线具有相当程度的反射率，尤其是在其线径宽度不够小及/或在大角度视角使用时，容易造成使用前述的触控显示屏幕时受到不透明电极的反光，影响观看及触控操作上的舒适度。
因此，本发明的技术方案提出一超细铜质网线，其通过低成本的制造方式而获得与高成本的生产质量相同的线径宽度，且其具有防止反射自然光线于人眼的功能，为目前业内亟欲解决的技术问题。
发明内容
鉴于前述的已知技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种用于显示器与触控面板的超细铜质网线及其制造方法，其通过低成本的制造方式而获得与高成本的生产质量相同的线径宽度，且其具有防止反射自然光线于人眼的功能，以达到兼顾低成本与高生产质量，且提升使用舒适度的目的。
为了达到前述目的及其他目的，本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线包括一透明基板，该透明基板具有一上表面及相对于该上表面的一下表面；以及一第一铜质电极层，该第一铜质电极层包括一第一纯铜镀膜，该第一纯铜镀膜具有一顶面及相对于该顶面的一底面，其中，该第一纯铜镀膜的该底面是配置于该透明基板的该上表面上；以及一第一抗反射导电薄膜，该第一抗反射导电薄膜配置于该第一纯铜镀膜的该顶面上，其中，该第一抗反射导电薄膜包括氧化亚铜；其中，在该第一抗反射导电薄膜进行一曝光显影制程之后，该第一铜质电极层的该第一纯铜镀膜及该第一抗反射导电薄膜同时由一过蚀刻制程而在该透明基板上一并形成至少一网线。
较佳地，该第一抗反射导电薄膜是在该第一纯铜镀膜表面上形成一氧化层，并由一表面处理去除该氧化层中氧化亚铜以外的物质而形成。
较佳地，该第一铜质电极层还包括一氧化铜复合物薄膜，该氧化铜复合物薄膜包括氧化铜与氧化亚铜，且配置于该第一纯铜镀膜的该底面与该透明基板的该上表面之间，以及该氧化铜复合物薄膜、该第一纯铜镀膜及该第一抗反射导电薄膜同时由该过蚀刻制程而在该透明基板上一并形成该至少一网线。
较佳地，还包括一第二铜质电极层，该第二铜质电极层包括一第二纯铜镀膜及一第二抗反射导电薄膜，其中，该第二纯铜镀膜具有一顶面及相对于该顶面的一底面，该第二纯铜镀膜的该底面是配置于该透明基板的该下表面上；该第二抗反射导电薄膜是配置于该第二纯铜镀膜的顶面上，并包括氧化亚铜，且与该第二纯铜镀膜电性连接，其中，该第一铜质电极层的该第一纯铜镀膜、该第一抗反射导电薄膜及该第二铜质电极层的该第二纯铜镀膜、该第二抗反射导电薄膜同时由该过蚀刻制程而在该透明基板上一并形成该至少一网线。
较佳地，该透明基板包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate, PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)、蓝宝石(Sapphire)、三醋酸纤维素(Tri-celluloseAcetate, TCA)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Copolymer, COC)、聚亚酰胺(Polyimide,PI)的其中之一。
较佳地，该纯铜镀膜是由蒸镀法、溅镀法、溅镀后电镀的其中之一沉积在该透明基板上。
为了达到前述目的及其他目的，本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的制造方法包括一纯铜镀膜步骤，是在一透明基板上镀上一纯铜镀膜；一纯铜氧化步骤，是使该纯铜镀膜的表面上形成一氧化层；一表面处理步骤，是将该氧化层进行一表面处理以去除该氧化层中氧化亚铜以外物质，而形成一抗反射导电薄膜；一曝光显影步骤，是在该抗反射导电薄膜上涂布一光阻(PR)，且对该光阻(PR)曝光显影，以形成一网线；一过度蚀刻步骤，是由一过蚀刻制程使该纯铜镀膜及该抗反射导电薄膜在该透明基板上一并形成该网线；以及一光阻(PR)去除步骤，是将该抗反射导电薄膜上的该光阻(PR)去除。
较佳地，在该纯铜镀膜步骤中，在该透明基板上的相对两表面上分别镀上该纯铜镀膜，且两表面上的该纯铜镀膜同时进行该纯铜氧化步骤、该表面处理步骤、该曝光显影步骤、该过度蚀刻步骤及该光阻(PR)去除步骤。
较佳地，还包括一接面氧化步骤，是在该纯铜镀膜步骤之前，在该纯铜镀膜与该透明基板之间配置一氧化铜复合物薄膜。
较佳地，该透明基板包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate, PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)、蓝宝石(Sapphire)、三醋酸纤维素(Tri-celluloseAcetate, TCA)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Copolymer, COC)、聚亚酰胺(Polyimide,PI)的其中之一。
本发明的超细铜质网线的该第一铜质电极层是通过该过蚀刻制程而形成于该透明基板上，由于该过蚀刻制程可获得较曝光显影时较细且较薄的网线，而不受限于该曝光显影制程时的光罩的特征尺寸(feature size)，因此可使用成本较低廉的曝光显影制程而获得与高成本曝光显影制程相同生产质量的线径宽度；另一方面，由于该第一纯铜镀膜的顶面上配置有该第一抗反射导电薄膜，其具有导电性且具有防止反射自然光线于人眼的功能；由此，本发明的超细铜质网线可应用于显示器与触控面板，以达到由低成本获得与高成本相同的生产质量，且降低使用时的反光而提升使用舒适度的目的。
附图说明
图1与图2是本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的第一实施例显示超细铜质网线的制造流程示意图。
图3与图4是本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的第二实施例显示超细铜质网线的制造流程示意图。
图5与图6是本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的第三实施例显示超细铜质网线的制造流程示意图。
图中符号表示：
20 透明基板；30 第一铜质电极层；31第一纯铜镀膜；31’氧化层；32第一抗反射导电薄膜；40 氧化铜复合物薄膜；PR 光阻；S1、S1’ 纯铜镀膜步骤；S2、S2’ 纯铜氧化步骤；S3、S3’ 表面处理步骤；S4、S4’ 曝光显影步骤；S5、S5’、S5’’ 过度蚀刻步骤；S6、S6’ 光阻去除步骤；S7 接面氧化步骤。
具体实施方式
以下是由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本发明也可由其他不同的具体实例加以施行或应用，本发明说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
须知，本说明书所附图式显示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，因此不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所公开的技术内容涵盖的范围内。
以下依据本发明的一实施例，描述一种用于显示器与触控面板的超细铜质网线。
参阅图1至图2所示，为本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的第一实施例，包括一透明基板20及一第一铜质电极层30。其中，透明基板20具有一上表面及相对于上表面的一下表面。依据本发明的第一实施例所述，透明基板20包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate, PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)、蓝宝石(Sapphire)、三醋酸纤维素(Tri-celluloseAcetate, TCA)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Copolymer, COC)、聚亚酰胺(Polyimide,PI)的其中之一，是由以兼顾超细铜质网线的机械强度并维持其透光度，而可应用于显示器与触控面板上。
第一铜质电极层30包括一第一纯铜镀膜31及一第一抗反射导电薄膜32，其中，第一纯铜镀膜31具有一顶面及相对于顶面的一底面，第一纯铜镀膜31的底面是配置于透明基板20的上表面上。依据本发明的第一实施例所述，第一纯铜镀膜31可由蒸镀法(如坩埚蒸镀、离子束蒸镀、雷射蒸镀等)、溅镀法(离子束溅镀、磁控溅镀等)的其中之一而沉积于透明基板20上，用以在蚀刻后形成以铜(Cu)为基材的金属网线(Metal Mesh)。此外，也可通过溅镀一层铜晶种后再进行电镀。换而言之，纯铜箔膜的各种制程皆可采用。
第一抗反射导电薄膜32配置于第一纯铜镀膜31的顶面上，其中，第一抗反射导电薄膜32包括氧化亚铜(Cu2O)，且与第一纯铜镀膜31构成电性连接。依据本发明的第一实施例所述，第一抗反射导电薄膜32是在第一纯铜镀膜31表面上形成一氧化层31’，并由一表面处理去除氧化层31’中氧化亚铜(Cu2O)以外的物质而形成，在一般大气环境中，纯铜表面容易与大气中的氧气(O2)进行反应而生成多种铜氧化合物，如氧化铜(CuO)、氧化亚铜(Cu2O)、过氧化铜(CuO2)等，其中尤以氧化铜(CuO)、氧化亚铜(Cu2O)为多数；在一般大气环境中，纯铜(Cu)遇到氧气(O2)会先氧化为红褐色且具有导电性的氧化亚铜(Cu2O)，此时分子中的铜为一价铜(Cu+)，如氧化亚铜(Cu2O)继续处于潮湿的含氧环境中，会慢慢转变为黑色且不具有导电性的氧化铜(CuO)，此时分子中的铜为二价铜(Cu+2)，无论是黑色的氧化铜(CuO)或红褐色的氧化亚铜(Cu2O)其对自然光线的反射率皆较第一纯铜镀膜31表面要低，因此皆具有抗反射的效果。然而，在同时混有氧化铜(CuO)与氧化亚铜(Cu2O)的情况下，将影响抗反射导电薄膜的导电性能，因此在本发明的第一实施例中，是通过前述的表面处理以选择性地去除第一纯铜镀膜31表面氧化层31’中的不具有导电性的的氧化铜(CuO)，而保留具有导电性的氧化亚铜(Cu2O)，以保障第一抗反射导电薄膜32具有较佳的导电性能。
在制造前述的本发明的第一实施例时，包括下列步骤：一纯铜镀膜步骤(步骤S1)，是在一透明基板20上镀上第一纯铜镀膜31；一纯铜氧化步骤(步骤S2)，是使第一纯铜镀膜31的表面上形成一氧化层31’；一表面处理步骤(步骤S3)，是将氧化层31’进行一表面处理以去除氧化层31’中氧化亚铜以外物质，而形成第一抗反射导电薄膜32；一曝光显影步骤(步骤S4)，是在第一抗反射导电薄膜32上涂布一光阻PR，且对光阻PR曝光显影，以形成一网线；一过度蚀刻步骤(步骤S5)，是由一过蚀刻制程使第一纯铜镀膜31及第一抗反射导电薄膜32在透明基板20上一并形成网线；以及一光阻PR去除步骤(步骤S6)，是将抗反射导电薄膜上的光阻PR去除。
参阅图3至图4所示，为本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的第二实施例，其与前述的第一实施例大致相同，还包括一接面氧化步骤(步骤S7)，是在纯铜镀膜步骤之前，在第一纯铜镀膜31与透明基板20之间配置氧化铜复合物薄膜40。依据本发明的第二实施例所述，氧化铜复合物薄膜40包括氧化铜(CuO)与氧化亚铜(Cu2O)，且配置于第一纯铜镀膜31的底面与透明基板20的上表面之间，以及氧化铜复合物薄膜40、第一纯铜镀膜31及第一抗反射导电薄膜32同时通过过蚀刻制程而在透明基板20上一并形成网线(通过步骤S5’)。在本发明的第二实施例中，氧化铜复合物薄膜40可由蒸镀或溅镀纯铜(Cu)时，通入氧气(O2)及/或高频电压的氧电浆所构成。
参阅图5至图6所示，为本发明的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的第三实施例，其与前述的第一实施例大致相同，但在纯铜镀膜步骤(步骤S1)中，是在透明基板20上的上表面及下表面分别镀上第一纯铜镀膜31(步骤S1’)，且上下表面的第一纯铜镀膜31同时进行纯铜氧化步骤(步骤S2’)、表面处理步骤(步骤S3’)、曝光显影步骤(步骤S4’)、过度蚀刻步骤(步骤S5’’)及光阻PR去除步骤(步骤S6’)，而最后使得透明基板20的相对两面皆形成一网线，而一次构成两个金属网线(Metal Mesh)电极。
本发明的超细铜质网线的该第一铜质电极层30是通过过蚀刻制程而形成于透明基板20上，由于过蚀刻制程可获得较曝光显影时较细且较薄的网线，而不受限于曝光显影制程时的光罩的特征尺寸(feature size)；例如，可以使用特征尺寸为5微米的曝光显影制程，即由过蚀刻制程而可达到特征尺寸为3微米的线径宽度；因此可使用成本较低廉的曝光显影制程而获得与高成本曝光显影制程相同生产质量的线径宽度；另一方面，由于第一纯铜镀膜31的顶面上配置有第一抗反射导电薄膜32，其具有导电性且具有防止反射自然光线于人眼的功能；由此，本发明的超细铜质网线可应用于显示器与触控面板，以达到由低成本获得与高成本相同的生产质量，且降低使用时的反光而提升使用舒适度的目的。总括来说，本发明的超细铜质网线的线径宽度介于0.5微米至20微米之间。
尽管已参考本申请的许多说明性实施例描述了实施方式，但应了解的是，本领域技术人员能够想到多种其他改变及实施例，这些改变及实施例将落入本发明公开原理的精神与范围内。尤其是在本发明公开的图式以及所附申请专利范围的范围内，对主题结合配置的组成部分及/或配置可作出各种变化与修饰。除对组成部分及/或配置做出的变化与修饰之外，可替代的用途对本领域技术人员而言将是显而易见的。
Claims (9)
1.一种用于显示器与触控面板的超细铜质网线，其特征在于，包括：
一透明基板，所述透明基板具有一上表面及相对于所述上表面的一下表面；以及
一第一铜质电极层，所述第一铜质电极层包括：
一第一纯铜镀膜，所述第一纯铜镀膜具有一顶面及相对于所述顶面的一底面，所述第一纯铜镀膜的所述底面是配置于所述透明基板的所述上表面上；以及
一第一抗反射导电薄膜，所述第一抗反射导电薄膜是在所述第一纯铜镀膜的所述顶面的表面上形成一氧化层，所述氧化层由一表面处理去除所述氧化层中氧化亚铜以外的物质而形成；
在所述第一抗反射导电薄膜进行一曝光显影制程之后，所述第一铜质电极层的所述第一纯铜镀膜及所述第一抗反射导电薄膜同时由一过蚀刻制程而在所述透明基板上一并形成至少一网线。
2.如权利要求1所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线，其特征在于，所述第一铜质电极层还包括一氧化铜复合物薄膜，所述氧化铜复合物薄膜包括氧化铜与氧化亚铜，且配置于所述第一纯铜镀膜的所述底面与所述透明基板的所述上表面之间，所述氧化铜复合物薄膜、所述第一纯铜镀膜及所述第一抗反射导电薄膜同时由所述过蚀刻制程而在所述透明基板上一并形成所述至少一网线。
3.如权利要求1所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线，其特征在于，还包括一第二铜质电极层，所述第二铜质电极层包括：一第二纯铜镀膜及一第二抗反射导电薄膜，所述第二纯铜镀膜具有一顶面及相对于所述顶面的一底面，所述第二纯铜镀膜的所述底面是配置于所述透明基板的所述下表面上；所述第二抗反射导电薄膜是配置于所述第二纯铜镀膜的顶面上，并包括氧化亚铜，且与所述第二纯铜镀膜电性连接，所述第一铜质电极层的所述第一纯铜镀膜、所述第一抗反射导电薄膜及所述第二铜质电极层的所述第二纯铜镀膜、所述第二抗反射导电薄膜同时由所述过蚀刻制程而在所述透明基板上一并形成所述至少一网线。
4.如权利要求1所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线，其特征在于，所述透明基板包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酸甲酯、蓝宝石、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物、聚亚酰胺的其中之一。
5.如权利要求1所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线，其特征在于，所述至少一网线的线径宽度介于0.5微米至20微米之间。
6.一种用于显示器与触控面板的超细铜质网线的制造方法，其特征在于，包括：
一纯铜镀膜步骤，是在一透明基板上镀上一纯铜镀膜；
一纯铜氧化步骤，是使所述纯铜镀膜的表面上形成一氧化层；
一表面处理步骤，是将所述氧化层进行一表面处理，以去除所述氧化层中氧化亚铜以外的物质，而形成一抗反射导电薄膜；
一曝光显影步骤，是在所述抗反射导电薄膜上涂布一光阻，且对所述光阻曝光显影，以形成一网线；
一过度蚀刻步骤，是由一过蚀刻制程使所述纯铜镀膜及所述抗反射导电薄膜在所述透明基板上一并形成所述网线；以及
一光阻去除步骤，是将所述抗反射导电薄膜上的所述光阻去除。
7.如权利要求6所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的制造方法，其特征在于，在所述纯铜镀膜步骤中，在所述透明基板上的相对两表面上分别镀上所述纯铜镀膜，且两表面上的所述纯铜镀膜同时进行所述纯铜氧化步骤、所述表面处理步骤、所述曝光显影步骤、所述过度蚀刻步骤及所述光阻去除步骤。
8.如权利要求6所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的制造方法，其特征在于，还包括一接面氧化步骤，是在所述纯铜镀膜步骤之前，在所述纯铜镀膜与所述透明基板之间配置一氧化铜复合物薄膜。
9.如权利要求6所述的用于显示器与触控面板的超细铜质网线的制造方法，其特征在于，所述透明基板包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚酸甲酯、蓝宝石、三醋酸纤维素、环烯烃聚合物、聚亚酰胺其中之一。
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