CN113031798A - 触控面板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种触控面板及其制作方法,该触控面板的制作方法，包含：提供基板，其中基板具有显示区与周边区；设置金属层，包含：进行基板的前处理；调整基板的表面的特性；在基板的表面形成催化中心；调整所述催化中心的活性；及在基板的表面进行化学镀以形成金属层；设置金属纳米线层，其中金属纳米线层的第一部分位于显示区，金属纳米线层的第二部分与金属层位于周边区；进行图案化步骤，其中该图案化步骤包括利用可蚀刻金属层与金属纳米线层的蚀刻液将金属层形成多个周边引线並同時將金属纳米线层的第二部分形成多个蚀刻层。更提出一种触控面板。

Description

触控面板及其制作方法
技术领域
本发明涉及触控面板及其制作方法。
背景技术
近年来，透明导体可同时让光穿过并提供适当的导电性，因而常应用于许多显示或触控相关的装置中。一般而言，透明导体可以是各种金属氧化物，例如氧化铟锡(IndiumTin Oxide，ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide，CTO)或掺铝氧化锌(Aluminum-doped Zinc Oxide，AZO)。然而，这些金属氧化物薄膜并不能满足显示设备的可挠性需求。因此，现今发展出了多种可挠性的透明导体，例如利用纳米线等材料所制作的透明导体。另外，触控相关的装置中，周边区的走线传统采用无电镀方式形成，在无电镀工艺之前，需先在基板上制作催化层，以利无电镀层的生长。目前，制作催化层的药液与制程的成本过高，且来源不易取得，形成制作工艺上的一大问题点。
而所述的纳米线的工艺技术亦尚有许多需要解决的问题，例如利用纳米线制作触控电极，纳米线与周边区的引线在进行对位时需预留对位误差区域，所述对位误差区域造成周边区的引线尺寸无法缩减，进而导致周边区的宽度较大，尤其采用卷对卷(Roll toRoll)工艺，基材的形变量导致所述对位误差区域的尺寸更加放大(如150um)，使得周边区的宽度最小仅达到2.5mm，故无法满足显示器的窄边框需求。
发明内容
本发明的部分实施方式中，通过将不须额外的催化层就可以直接进行无电镀(化学镀)金属层的制作，以达到简化工艺的目的，进而控制制作成本。
本发明的部分实施方式中，通过金属纳米线层与金属层的一次性蚀刻，借以达到不需预留对位时的对位误差区域的效果，以形成宽度较小的周边引线，进而满足窄边框的需求。
根据本发明的部分实施方式，一种触控面板的制作方法，其特征在于，包含：提供基板，其中基板具有显示区与周边区；设置金属层，包含：进行基板的前处理；调整基板的表面的特性；在基板的表面形成催化中心；调整所述催化中心的活性；及在基板的表面进行化学镀以形成金属层；设置金属纳米线层，其中金属纳米线层的第一部分位于显示区，金属纳米线层的第二部分与金属层位于周边区；进行图案化步骤，其中该图案化步骤包括利用可蚀刻金属层与金属纳米线层的蚀刻液将金属层形成多个周边引线並同時將金属纳米线层的第二部分形成多个蚀刻层。
于本发明的部分实施方式中，图案化步骤更包括利用蚀刻液将金属纳米线层的第一部分形成一触控感应电极，触控感应电极设置于基板的显示区，触控感应电极电性连接周边引线。
于本发明的部分实施方式中，进行该基板的前处理包括:将该基材进行清洁、除油、粗化步骤。
于本发明的部分实施方式中，所述调整该基板的一表面的特性包括:调整该表面的表面电位、表面张力、亲水性。
于本发明的部分实施方式中，所述调整该基板的一表面的特性包括:使该表面带正电荷。
于本发明的部分实施方式中，在该基板的该表面形成催化中心包括:提供胶体金属活性液；及使胶体金属附着于该表面形成低活性(即第一活性)的催化中心。
于本发明的部分实施方式中，调整所述催化中心的活性包括:去除胶体，形成高活性(即第二活性)的催化中心。解胶步骤之后的催化中心活性高于解胶步骤之前。
于本发明的部分实施方式中，该图案化步骤更包括利用该蚀刻液将该金属层形成多个标记，该些蚀刻层包括多个第一覆盖物及多个第二覆盖物，每一该些第一覆盖物设置在对应的该些周边引线上，每一该些第二覆盖物设置在对应的该些标记上。
于本发明的部分实施方式中，更包括设置一膜层。
于本发明的部分实施方式中，制作方法可于该基板的一面或双面进行。
根据本发明的部分实施方式，一种触控面板的制作方法，其特征在于，包含：提供基板，其中基板具有显示区与周边区；设置一金属层，包含：进行该基板的前处理；调整该基板的一表面的特性；在该基板的该表面形成催化中心；调整所述催化中心的活性；及在该基板的该表面进行化学镀以形成该金属层，其中该金属层具有一图样而形成位于该周边区的多个周边引线；设置一金属纳米线层；进行一图案化步骤，将该金属纳米线层形成位于该显示区的一触控感应电极，该触控感应电极电性连接该些周边引线。
于本发明的部分实施方式中，所述在该基板的该表面形成催化中心包括在该表面的特定区域形成催化中心；所述在该基板的该表面进行化学镀以形成该金属层包括将该金属层形成于所述特定区域以制作成该些周边引线。
于本发明的部分实施方式中，图案化层是利用柔版印刷、凸版印刷、凹版印刷或网版印刷所成型。
于本发明的部分实施方式中，设置该金属层与该金属纳米线层包括:设置该金属层于该周边区；及接着设置该金属纳米线层于该显示区与该周边区，该第一部分位于该显示区而成形于该基板上，该第二部分位于该周边区而成形于该金属层上。
于本发明的部分实施方式中，设置该金属层于该周边区包括:选择性的将该金属层成形于该周边区而不成形于该显示区。
于本发明的部分实施方式中，设置该金属层于该周边区包括:将该金属层成形于该周边区与该显示区；及移除位于该显示区的该金属层。
于本发明的部分实施方式中，设置该金属层与该金属纳米线层包括:设置该金属纳米线层于该显示区与该周边区；及接着设置该金属层于该周边区，其中该金属层位于该第二部分上。
附图说明
图1A至图1C为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的步骤示意图。
图2为根据本发明的部分实施方式的触控面板的上视示意图。
图2A为沿图2的线A-A的剖面示意图。
图2B为沿图2的线B-B的剖面示意图。
图3为根据本发明的部分实施方式的触控面板与软性电路板组装后的上视示意图。
图4为根据本发明的另一实施方式的触控面板的示意图。
图5为根据本发明的另一实施方式的触控面板的上视示意图。
图5A为沿图5的线A-A的剖面示意图。
图6为根据本发明的另一实施方式的触控面板的上视示意图。
图7为根据本发明的另一实施方式的触控面板的上视示意图。
图8为根据本发明的另一实施方式的触控面板的示意图。
图9为根据本发明的化学镀方法的步骤示意图。
其中附图标记为：
100：触控面板
110：基板
120：周边引线
122：侧面
124：上表面
140：标记
142：侧面
144：上表面
130：膜层
136：非导电区域
160：屏蔽导线
170：软性电路板
ML：金属层
NWL：金属纳米线层
PL：图案化层
M1：第一中间层
M1L：侧面
M2：第二中间层
M2L：侧面
VA：显示区
PA：周边区
BA：接合区
TE1：第一触控电极
TE2：第二触控电极
TE：触控电极
C1：第一覆盖物
C1L：侧面
C2：第二覆盖物
C2L：侧面
D1：第一方向
D2：第二方向
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式为之。
关于本文中所使用的「约」、「大约」或「大致」，一般是指数值的误差或范围于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，更佳地是于百分之五以内。文中若无明确说明，所提及的数值皆视为近似值，即具有如「约」、「大约」或「大致」所表示的误差或范围。
本发明的部分实施方式提供一种化学镀方法，其可省去传统工艺的催化层，其步骤包括：基材前处理、调整基材的表面特性、在基材的表面形成催化中心、调整催化中心的活性、在基材的表面进行化学镀等等，如图9所示。上述步骤的具体方式如下：
基材前处理可包括但不限于：清洁、除油、粗化等等。基材较佳为透明基板，详细而言，可以为一硬式透明基板或一可挠式透明基板，其材料可以选自玻璃、压克力(polymethylmethacrylate；PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl Chloride；PVC)、聚丙烯(polypropylene；PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate；PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚苯乙烯(polystyrene；PS)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymers；COP)、环烯烃共聚物(cycloolefin copolymer；COC)、無色聚醯亞胺(CPI)等透明材料。前处理步骤可利用弱碱液来达到基材的表面清洁、除油/去脂；可利用双氧水处理，以提高基材的表面粗糙度。前处理步骤更可包括中和步骤，例如将基材浸泡于弱酸液，以中和基板上残留的弱碱液。
调整基材的表面特性可包括但不限于：调整基材的表面电位、表面张力、亲水性(湿润性)等等。例如提供一种调整液，其组成至少含有阳离子界面活性剂、金属离子等等，使基材的表面经过调整液后带正电荷，也可以降低表面张力,增加湿润(亲水性)。所述调整液可以为弱碱性。
在基材的表面形成催化中心可包括但不限于：提供胶体金属活性液，例如胶体钯活性液，其组成含有氯化钯、盐酸、氯化亚锡、四氰合钯酸钾和/或助剂。具体组成。在另一实施例中胶体钯活性液是一种酸性溶液，含HCl(100-500ml/L)、SnCl2(8-20g/L)、PdCl2(0.01-1g/L)。胶体钯活性液由钯(Pd)、锡离子(Sn2+)、氯离子(Cl-)等组成钯氯锡化合物(如Pd(SnCl3))胶合体质点，其在酸性溶液中为稳定态，胶体钯的大小约10-1～10-3um。将基材浸泡于胶体钯活性液中时，基材首先吸附胶体钯活性液中的锡离子(Sn2+)，然后再吸附溶液中的氯离子(Cl-)，或是利用基材的表面的正电性来吸附溶液中的氯离子(Cl-)；接着形成以锡及氯组成的一种氯化物吸附膜层，这个膜层又会吸附配制溶液时产生的胶体钯微粒。从而基材的表面上就形成了胶体钯微粒，当到达一定条件，就会发生氧化还原反应，产生了具有导电性的金属单质钯作为催化中心。然而由于胶状物的作用，催化中心(即金属单质钯)的活性被影响，亦即处于较低活性(低反应性)的第一活性状态。在一实施例中，可采用胶体铜活性液来制作基材表面的催化中心，或者采用混合型的胶体铜/钯活性液。在另一实施例中，可先将基材浸泡于低酸性触媒剂，例如盐酸，其可提供氯离子与酸性环境，以避免过多水分及杂质带入前述的胶体金属活性液。在一实施例中，胶体金属活性液对基材的处理条件可为室温，时间为10秒,30秒,60秒,2分钟,5分钟,10分钟等等。
调整催化中心的活性可包括但不限于：提供药水，其作用在于解胶(此步骤又称解胶步骤或加速步骤)，该药水与胶体反应,去除氯与锡,露出催化中心(如金属单质钯)；也就是说通过解胶工序溶解催化中心(如金属单质钯)周围的胶状物(如二价亚锡)使其裸露并具有足够的催化活性，亦即催化中心处于较高活性(高反应性)的第二活性状态。
在基材的表面进行化学镀形成化学镀层可包括但不限于：进行化学镀铜、化学镀镍、化学镀铜镍等等。在一实施例中，以化学镀的方式将铜层沉积于基板表面，化学镀即在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子在金属触媒催化下还原成金属并镀覆于其表面，此过程称之为无电镀(electroless plating)也称为化学镀(chemicalplating)或自身催化镀(autocatalytic plating)。具体而言，可采用例如主成分为硫酸铜的镀液，其组成可为但不限于：浓度为5g/L的硫酸铜(copper sulfate)，浓度为12g/L的乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid)，浓度为5g/L的甲醛(formaldehyde)，无电镀铜镀液的pH以氢氧化钠(sodium hydroxide)调整为约11至13，镀浴温度为约50至70℃，浸泡的反应时间为1至5分钟。在进行无电镀的反应时，铜材料可在催化中心(如金属单质钯)上成核，而后靠铜的自我催化继续成长铜膜。在一实施例中，催化中心(如金属单质钯)在化学镍镀液中起到催化剂的作用，促使化学镍生成。
在另一实施例中，可在基材的部分表面形成催化中心，例如，可先遮挡基板表面的部分区域，而裸露部分即具有前述的催化中心。藉此，化学镀层也会成型在具有催化中心的区域而具有特定图样。
根据上述工艺，本发明实施例使用无触媒化学沉积/化学镀，解决传统工艺在化学沉积前，基材需要先制作触媒层所造成的缺点。
以下说明本发明实施例利用上述工艺制作电子器件。
请先参阅图2至图2B，其为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的上视示意图与剖视示意图。触控面板100包含基板110、周边引线120、第一覆盖物C1以及触控感应电极TE。参阅图2，基板110具有显示区VA与周边区PA，周边区PA设置于显示区VA的侧边，例如周边区PA则可为设置于显示区VA的四周(即涵盖右侧、左侧、上侧及下侧)的框型区域，但在其他实施例中，周边区PA可为一设置于显示区VA的左侧及下侧的L型区域。又如图2所示，本实施例共有八组周边引线120以及与周边引线120相对应的第一覆盖物C1设置于基板110的周边区PA；触控感应电极TE大致设置于基板110的显示区VA。
借由将第一覆盖物C1设置于周边引线120的上表面124，使上下两层材料不须对位就能将第一覆盖物C1与周边引线120成型在预定的位置，故可以达到减少或避免在工艺中设置对位误差区域的需求，借以降低周边区PA的宽度，进而达到显示器的窄边框需求。
触控面板100更包含标记140以及第二覆盖物C2，参阅图2，本实施例具有两组标记140以及与标记140相对应的第二覆盖物C2设置于基板110的周边区PA。上述的周边引线120、标记140、第一覆盖物C1、第二覆盖物C2以及触控感应电极TE的数量可为一或多个，而以下各具体实施例及图式中所绘制的数量仅为解说之用，并未限制本发明。
具体而言，请参阅图1A至图1C，本发明的实施方式中的触控面板100可依以下方式制作：首先提供基板110(亦前述的基材)，其上具有事先定义的周边区PA与显示区VA。接着，形成金属层ML于周边区PA(如图1A)；接着形成金属纳米线(metal nanowires)层NWL于周边区PA与显示区VA(如图1B)；接着形成图案化层PL于金属纳米线层NWL上(如图1C)；接着依据图案化层PL进行图案化，以形成具有图样的金属层ML与金属纳米线层NWL。以下进行更详细的说明。
请参阅图1A，形成金属层ML于基板110的周边区PA，金属层ML可经过后续的图案化而成为周边引线120。详细而言，本发明的部分实施方式中金属层ML可为依照前述工艺所制作的化学沉积层。
在本实施例中，可利用前述形成催化中心、化学镀等工艺直接选择性的将金属层ML成形于周边区PA而不成形于显示区VA，或是先整面的形成于周边区PA与显示区VA，再借由蚀刻等步骤移除位于显示区VA的金属层ML。或者，可先将催化中心(如金属单质钯)成形于周边区PA且具有特定图案，并再依此图案成形金属层ML，换言之，在此实施例中，金属层ML已经具有图2所绘制的长条状图案。
在以下实施例中，以将化学铜层仅选择性的沉积于基板110的周边区PA(不具图案)进行说明。
接着，请参阅图1B，将至少包括金属纳米线的金属纳米线层NWL，例如纳米银线(silver nanowires)层、纳米金线(gold nanowires)层或纳米铜线(copper nanowires)层涂布于周边区PA与显示区VA；金属纳米线层NWL的第一部分是位在显示区VA，第一部分主要成形于基板110上，而在周边区PA的第二部分则主要成形于金属层ML上。在本实施例的具体作法为：将具有金属纳米线的分散液或浆料(ink)以涂布方法成型于基板110上，并加以干燥使金属纳米线覆着于基板110及前述金属层ML的表面，进而成型为设置于基板110及前述金属层ML上的金属纳米线层NWL。而在上述的固化/干燥步骤之后，溶剂等物质被挥发，而金属纳米线以随机的方式分布于基板110及前述金属层ML的表面；较佳的，金属纳米线140会固着于基板110及前述金属层ML的表面上而不至脱落而形成所述的金属纳米线层NWL，且金属纳米线可彼此接触以提供连续电流路径，进而形成一导电网络(conductive network)。
在本发明的实施例中，上述分散液可为水、醇、酮、醚、烃或芳族溶剂(苯、甲苯、二甲苯等等)；上述分散液亦可包含添加剂、接口活性剂或粘合剂，例如羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose；CMC)、2-羟乙基纤维素(hydroxyethyl Cellulose；HEC)、羟基丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose；HPMC)、磺酸酯、硫酸酯、二磺酸盐、磺基琥珀酸酯、磷酸酯或含氟界面活性剂等等。而所述的含有金属纳米线的分散液或浆料可以用任何方式成型于基板110及前述金属层ML的表面，例如但不限于：网版印刷、喷头涂布、滚轮涂布等工艺；在一种实施例中，可采用卷对卷(roll to roll；RTR)工艺将含有金属纳米线的分散液或浆料涂布于连续供应的基板110及前述金属层ML的表面。
本文所用的「金属纳米线(metal nanowires)」为一集合名词，其指包含多个元素金属、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)的金属线的集合，其中所含金属纳米线的数量，并不影响本发明所主张的保护范围；且单一金属纳米线的至少一个截面尺寸(即截面的直径)小于约500nm，较佳小于约100nm，且更佳小于约50nm；而本发明所称的为”线(wire)”的金属纳米结构，主要具有高的纵横比，例如介于约10至100,000之间，更详细的说，金属纳米线的纵横比(长度：截面的直径)可大于约10，较佳大于约50，且更佳大于约100；金属纳米线可以为任何金属，包括(但不限于)银、金、铜、镍及镀金的银。而其他用语，诸如丝(silk)、纤维(fiber)、管(tube)等若同样具有上述的尺寸及高纵横比，亦为本发明所涵盖的范畴。
接着，请参阅图1C，形成图案化层PL于金属纳米线层NWL上。在一实施例中，可利用光阻、干膜等以黄光微影、蚀刻工艺制作图案化层PL。在一实施例中，图案化层PL可利用柔版印刷(flexography)技术将材料直接以具有图案的结构成型于金属纳米线层NWL上；详细的说，图案化层PL是利用凸版印刷、凹版印刷或网版印刷等将待印刷材料依照特定图样转移至金属纳米线层NWL上。依据印刷技术方法所制作的图案化层PL可具有印刷侧面，有别于经过曝光显影或蚀刻等工艺所处理成型的侧面。
在一实施例中，待印刷材料印刷于金属纳米线层NWL上后可再依照材料特性进行固化步骤。
图案化层PL可依前述方法形成于周边区PA，亦可形成于周边区PA与显示区VA。位于周边区PA的图案化层PL(亦称第二图案化层)主要做于周边区PA的蚀刻遮罩，以用于后述步骤中将周边区PA的金属纳米线层NWL与金属层ML进行图案化，而位于显示区VA的图案化层PL(亦称第一图案化层)主要做于显示区VA的蚀刻遮罩，以用于后述步骤中将显示区VA的金属纳米线层NWL进行图案化。
本发明实施例并不限制图案化层PL的材料(即前述的待印刷材料)，例如高分子材料包含以下：各类光阻材料、底涂层材料、外涂层材料、保护层材料、绝缘层材料等，而所述高分子材料可为酚醛树酯、环氧树酯、压克力树酯、PU树酯、ABS树酯、胺基树酯、硅脂树酯等。而以材料特性而言，图案化层PL的材料可为光固化型或热固化型。在一实施例中，图案化层PL的材料的黏度约200-1500cps，固含量约30-100％。
接着进行图案化，在图案化步骤之后即可制作如图2所示的触控面板100。在一实施例中，在周边区PA采用可同时蚀刻金属纳米线层NWL与金属层ML的蚀刻液，配合图案化层PL(亦称第二图案化层)形成的蚀刻遮罩以在同一工序中制作具有图样的金属层ML与金属纳米线层NWL。如图2、图2B所示，在周边区PA上所制作出的具有图样的金属层ML即为周边线路120，而具有图样的金属纳米线层NWL即构成蚀刻层，由于本实施例的蚀刻层位于周边线路120上，故亦可称作第一覆盖物C1；换言之，在图案化步骤之后，周边区PA形成由金属纳米线层NWL的第二部分所构成的第一覆盖物C1以及由金属层ML所构成的周边线路120。
在另一实施例中，在周边区PA上可制作出由金属纳米线层NWL的第二部分所构成的蚀刻层以及由金属层ML所构成的周边线路120与标记140(请参考图2、图2A及图2B)，蚀刻层可包括第一覆盖物C1与第二覆盖物C2，第一覆盖物C1设置于对应的周边线路120上，第二覆盖物C2设置于对应的标记140上。在一实施例中，可同时蚀刻金属纳米线层NWL与金属层ML指的是蚀刻介质对金属纳米线层NWL与金属层ML蚀刻速率比值介于约0.1-10或0.01-100。
根据一具体实施例，金属纳米线层NWL为纳米银层，金属层ML为化学铜层的情况下，蚀刻液可用于蚀刻铜与银，例如蚀刻液的主成分为H3PO4(比例为约55％至70％)及HNO3(比例约5％至15％)，以在同一工艺中移除铜材料与银材料。在另一具体实施例中，可在蚀刻液的主成分之外加入添加物，例如蚀刻选择比调整剂，以调整蚀刻铜与蚀刻银的速率；举例而言，可在主成分为H3PO4(比例约55％至70％)及HNO3(比例约5％至15％)中添加约5％至10％的Benzotriazole(BTA)，以解决铜的过蚀刻问题。在另一具体实施例中，蚀刻液的主成分为氯化铁/硝酸或为磷酸/双氧水等组成。
在图案化的步骤中，更可包括：同时进行在显示区VA的金属纳米线层NWL图案化。换言之，如图1C所示，可配合图案化层PL(亦即第一图案化层)形成的蚀刻遮罩，利用前述的蚀刻液将显示区VA的金属纳米线层NWL的第一部分进行图案化以制作本实施例的触控感应电极TE于显示区VA，触控感应电极TE可电性连接周边引线120。具体而言，触控感应电极TE同样可为至少包括金属纳米线的金属纳米线层，也就是说，图案化之后的金属纳米线层NWL在显示区VA形成触控感应电极TE，而在周边区PA形成第一覆盖物C1，故触控感应电极TE可借由第一覆盖物C1与周边引线120的接触而达到与周边引线120达成电性连接进行信号的传输。而金属纳米线层NWL在周边区PA也会形成第二覆盖物C2，其设置于标记140的上表面144，标记140可以广泛的被解读为非电性功能的图样，但不以此为限。在本发明的部分实施例中，周边引线120与标记140可为同层的金属层ML所制作(即两者为相同的金属材料，如前述的经过催化中心的设置所形成的化学镀铜层)；触控感应电极TE、第一覆盖物C1与第二覆盖物C2可为同层的金属纳米线层NWL所制作。
在一变化实施例中，位于显示区VA与周边区PA的金属纳米线层NWL可借由不同的蚀刻步骤(亦即使用不同的蚀刻液)进行图案化，例如在金属纳米线层NWL为纳米银层，金属层ML为化学镀铜层的情况下，显示区VA所使用的蚀刻液可选用仅对银有蚀刻能力的蚀刻液。换言之，蚀刻液对银的蚀刻速率大于对铜蚀刻速率的约100倍、约1000倍或约10000倍。
根据一具体实施例，图案化层PL选用可留存于结构中的材料，换言之，在上述蚀刻步骤之后，图案化层PL并不会被移除。举例来说，图案化层PL可为一种光固化材料，其具高透光性、低介电常数、低雾度，以维持显示区VA的触控感应电极TE穿透度介于约88％-94％，雾度介于约0-2，面电阻介于约10-150欧姆/平方(ohm/square)，上述图案化层PL的光电特性使得图案化层PL与金属纳米线层NWL的组合符合于显示区VA的光学及触控感测的要求。在本实施方式中，更可包括一固化步骤(例如UV curing)，固化之后可使显示区VA的触控感应电极TE与图案化层PL形成的复合结构，且复合结构较佳地具有导电性与透光性，例如，所述复合结构的可见光(如波长介于约400nm-700nm)的光穿透率(Transmission)可大于约80％，且表面电阻率(surface resistance)在约10至1000欧姆/平方(ohm/square)之间；较佳地，复合结构的可见光(例如波长介于约400nm-700nm)的光穿透率(Transmission)大于约85％，且表面电阻率(surface resistance)在约50至500欧姆/平方(ohm/square)之间。
根据一具体实施例，图案化层PL可被移除。更可在移除图案化层PL后，涂布膜层。上述膜层可与金属纳米线层NWL(例如第一覆盖物C1、第二覆盖物C2或触控感应电极TE)形成复合结构而具有某些特定的化学、机械及光学特性，例如提供触控感应电极TE、第一覆盖物C1、第二覆盖物C2与基板110的黏着性，或是较佳的实体机械强度，故膜层又可被称作基质(matrix)。又一方面，使用某些特定的聚合物制作膜层，使触控感应电极TE、第一覆盖物C1、第二覆盖物C2具有额外的抗刮擦及磨损的表面保护，在此情形下，膜层又可被称作外涂层(overcoat)，采用诸如聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚胺基甲酸酯、聚硅烷、聚硅氧、聚(硅-丙烯酸)等可使触控感应电极TE、第一覆盖物C1、第二覆盖物C2具有较高的表面强度以提高耐刮能力。然而，上述仅是说明膜层的其他附加功能/名称的可能性，并非用于限制本发明。值得说明的是，用于制作膜层的聚合物在未固化前或在预固化的状态下可以渗入金属纳米线之间而形成填充物，当聚合物固化后，金属纳米线会嵌入膜层之中。也就是说，本发明不限定膜层与金属纳米线层NWL(例如第一覆盖物C1、第二覆盖物C2或触控感应电极TE)之间的结构，其可以是分层结构、嵌入式结构或是其组合。膜层也可以在图案画步骤之前成型。
图2显示根据本发明的实施方式的触控面板100的上视示意图，图2A及图2B分别为图2的A-A线与B-B线的剖面图。请先参阅图2A，如图2A所示，周边引线120与标记140均设置于周边区PA，第一覆盖物C1、第二覆盖物C2分别成型且覆盖周边引线120的的上表面124与标记140的上表面144。而在本发明的部分实施方式中，金属纳米线可为纳米银线。为了方便说明，本文的周边引线120与标记140的剖面是为一四边形(例如图2A所绘制的长方形)，但周边引线120的侧面122与上表面124、与标记140的侧面142与上表面144的结构型态或数量皆可依实际应用而变化，并非以本文的文字与图式所限制。
在本实施例中，标记140是设置在周边区PA的接合区BA，其为对接对位标记，也就是在将一外部电路板，如在软性电路板170连接于触控面板100的步骤(即bonding步骤)用于将软性电路板170与触控面板100进行对位的记号(请配合图2)。然而，本发明并不限制标记140的置放位置或功能，例如标记140可以是任何在工艺中所需的检查记号、图样或标号，均为本发明保护的范畴。标记140可以具有任何可能的形状，如圆形、四边形、十字形、L形、T形等等。另一方面，周边引线120延伸至接合区BA的部分又可被称作连接部(bondingsection)，同于前述实施例，在接合区BA的连接部的上表面同样被第一覆盖物C1所覆盖。
如图2A及图2B所示，在周边区PA中，相邻周边引线120之间具有非导电区域136，以电性阻绝相邻周边引线120进而避免短路。也就是说，相邻周边引线120的侧面122之间具有非导电区域136，而在本实施例中，非导电区域136为一间隙(gap)，以隔绝相邻周边引线120。而利用图案化层PL，可采用蚀刻法制作上述的间隙，故周边引线120的侧面122与第一覆盖物C1的侧面C1L为一共同蚀刻面，且相互对齐，也就是说利用图案化层PL的侧面作为基准，周边引线120的侧面122与第一覆盖物C1的侧面C1L是在同一个蚀刻步骤中依据图案化层PL的侧面所成型；类似的，标记140的侧面142与第二覆盖物C2的侧面C2L为一共同蚀刻面，且相互对齐。在一实施例中，第一覆盖物C1的侧面C1L与第二覆盖物C2的侧面C2L会因上述的蚀刻步骤而不会有所述的金属纳米线存在于其上。再者，周边引线120及第一覆盖物C1会具有相同或近似的图样与尺寸，如均为长直状等的图样，且宽度相同或近似；标记140与第二覆盖物C2也同样具有相同或近似的图样与尺寸，如均为半径相同或近似的圆形、边长相同或近似的四边形等，或其他相同或近似的十字形、L形、T形等的图样。
如图2B所示，在显示区VA中，相邻触控感应电极TE之间具有非导电区域136，以电性阻绝相邻触控感应电极TE进而避免短路。也就是说，相邻触控感应电极TE的侧壁之间具有非导电区域136，而在本实施例中，非导电区域136为一间隙(gap)，以隔绝相邻触控感应电极TE；在一实施例中，可采用上述的蚀刻法制作相邻触控感应电极TE之间的间隙。在本实施例中，触控感应电极TE与第一覆盖物C1可利用同层的金属纳米线层NWL(如纳米银线层)所制作，故在显示区VA与周边区PA的交界处，金属纳米线层NWL会形成一爬坡结构，以利金属纳米线层NWL成形并覆盖周边引线120的上表面124，而形成所述的第一覆盖物C1。
本发明的部分实施方式中，触控面板100的第一覆盖物C1设置于周边引线120的上表面124，第一覆盖物C1及周边引线120并在同一蚀刻工艺中成型，故可以达到减少或避免在工艺中设置对位误差区域的需求，借以降低周边区PA的宽度，进而达到显示器的窄边框需求。具体而言，本发明部分实施方式的触控面板100的周边引线120的宽度为约5um至30um,相邻周边引线120之间的距离为约5um至30um，或者触控面板100的周边引线120的宽度为约3um至20um,相邻周边引线120之间的距离为约3um至20um，而周边区PA的宽度也可以达到约小于2mm的尺寸，较传统的触控面板产品缩减约20％或更多的边框尺寸。
本发明的部分实施方式中，触控面板100更具有第二覆盖物C2与标记140，第二覆盖物C2设置于标记140的上表面144，第二覆盖物C2与标记140并在同一蚀刻工艺中成型。
图3则显示软性电路板170与触控面板100进行对位后的组装结构，其中软性电路板170的电极垫(未绘示)可通过导电胶(未绘示，例如异方性导电胶)电性连接位于基板110上的接合区BA的周边引线120。于部分实施方式中，位于接合区BA的第一覆盖物C1可以开设开口(未绘示)，而露出周边引线120，导电胶(例如异方性导电胶)可填入第一覆盖物C1的开口而直接接触周边引线120而形成导电通路。本实施方式中，触控感应电极TE以非交错式的排列设置。举例而言，触控感应电极TE为沿第一方向D1延伸且在第二方向D2上具有宽度变化的长条型电极，彼此并不产生交错，但于其他实施方式中，触控感应电极TE可以具有适当的形状，而不应以此限制本发明的范围。本实施方式中，触控感应电极TE采用单层的配置，其中可以通过侦测各个触控感应电极TE的自身的电容值变化，而得到触控位置。再者，图案化层PL及触控感应电极TE会具有相同或近似的图样与尺寸，如均为上述沿第一方向D1延伸且在第二方向D2上具有宽度变化的长条型电极等的图样，且尺寸相同或近似。
本发明亦可将上述方法应用于基板110的双面以制作的双面型态的触控面板100，例如可依以下方式制作：首先提供基板110，其上具有事先定义的周边区PA与显示区VA。接着，于基板110的相对的第一与第二表面(如上表面与下表面)以前述的催化中心配合化学镀工艺形成金属层ML，且金属层ML位于周边区PA；接着分别形成金属纳米线(metalnanowires)层NWL于第一与第二表面的周边区PA与显示区VA；接着分别形成图案化层PL于第一与第二表面的金属纳米线层NWL上；接着依据图案化层PL进行第一与第二表面的图案化步骤，以在第一与第二表面形成上述触控感应电极TE与周边引线120，且第一覆盖物C1会覆盖于周边引线120，如图4。而由于本实施例直接在基板双面进行催化中心(如钯胶体)的工艺，并配合化学沉积金属，有益于简化工艺并提高良率。本实施例的具体实施方式可参照前文，与此不再赘述。
根据本发明的一些实施方式另提出一种双面触控面板，其制作方法可为将两组单面式的触控面板以同方向或反方向迭合所形成。以反方向迭合为例说明，可将第一组单面式的触控面板的触控电极朝上设置(例如最接近使用者，但不以此为限)，第二组单面式的触控面板的触控电极则朝下设置(例如最远离使用者，但不以此为限)，而以光学胶或其他类似黏合剂将两组触控面板的基板组装固定，藉借以组成双面型态的触控面板。
图5即为本发明实施例的触控面板100，其包含基板110、在基板110之上下两表面所形成的触控感应电极TE(即金属纳米线层NWL所形成的第一触控感应电极TE1及第二触控感应电极TE2)及在基板110之上下表面所形成的周边线路120；为了图式的简洁，图5未标示出第一、第二覆盖物C1、C2。以基板110之上表面观之，显示区VA的第一触控感应电极TE1与周边区PA的周边线路120会彼此电性连接以传递信号；类似的，以基板110的下表面观之，显示区VA的第二触控感应电极TE2与周边区PA的周边线路120会彼此电性连接以传递信号。另外，如同前述实施例，本实施例更可具有标记140以及与标记140相对应的第二覆盖物C2设置于基板110的周边区PA，具体可参照前文内容。
请参阅图5并配合图5A所显示的剖视图，在一实施例中，第一触控感应电极TE1大致位于显示区VA，其可包含多个沿同一方向(如第一方向D1)延伸的长直条状的感应电极，而蚀刻去除区则可被定义为非导电区136，以电性阻绝相邻的感应电极。第一触控感应电极TE1及第二触控感应电极TE2在结构上相互交错，两者可组成触控感应电极TE，以用感应触碰或控制手势等。
图6为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的上视示意图。本实施方式与前述实施方式相似，主要的差异在于：本实施方式中，触控面板100更包含设置于周边区PA的屏蔽导线160，其主要包围触控感应电极TE与周边引线120，且屏蔽导线160会延伸至接合区BA而电性连接于软性电路板170上的接地端，故屏蔽导线160可以屏蔽或消除信号干扰或是静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)防护，特别是人手碰到触控装置周围的连接导线而导致的微小电流变化。
依照前述的制作方法，屏蔽导线160与周边引线120可为同层的金属层ML所制作(即两者为相同的金属材料，例如前述的化学镀铜层)，其上迭层有金属纳米线层NWL(或称第三覆盖层)，并依照图案化层PL的图样进行蚀刻之后所制成，亦可理解成屏蔽导线160为包括金属纳米线层NWL及金属层ML的复合结构层，具体可参照图2A及图2B所示实施例的说明。
图7则显示本发明单面式的触控面板100的另一实施例，其为一种单面架桥式(bridge)的触控面板。此实施例与上述实施例的差异至少在于，成形于基板110上之透明导电层(即金属奈米线层140A)在上述图案化的步骤后形成的触控感应电极TE可包括：沿第一方向D1排列的第一触控感应电极TE1、沿第二方向D2排列的第二触控感应电极TE2及电性连接两相邻之第一触控感应电极TE1的连接电极CE；另外，绝缘块164可设置于连接电极CE上，例如以二氧化硅形成绝缘块164；而桥接导线162再设置于绝缘块164上，例如以铜/ITO/金属奈米线等材料形成桥接导线162，并使桥接导线162连接于第二方向D2上相邻的两个第二触控感应电极TE2，绝缘块164位于连接电极CE与桥接导线162之间，以将连接电极CE以及桥接导线162电性隔绝，以使第一方向D1与第二方向D2上的触控电极彼此电性隔绝。具体做法可参考前文，于此不再赘述。同于上述实施例，周边引线120为金属层ML所制作(例如前述的化学镀铜层)，其上迭层有金属纳米线层NWL，而周边引线120分别连接第一触控感应电极TE1及第二触控感应电极TE2。
图8则显示本发明触控面板100的另一实施例，其中利用前述工艺直接选择性的将金属层ML(即化镀铜层)成形于周边区PA，并通过蚀刻等步骤将金属层ML制作形成周边线路120与/或标记140；接着制作金属纳米线层NWL所形成的位于显示区VA的触控感应电极TE。触控感应电极TE仅在显示区VA与周边区PA的交界附近攀爬于周边线路120上，形成电性连接。然而，位于周边区PA的周边线路120与/或标记140上大致不具有金属纳米线材料。
本发明实施例的触控面板可与其他电子装置组装，例如具触控功能的显示器，如可将基板110贴合于显示组件，例如液晶显示组件或有机发光二极管(OLED)显示组件，两者之间可用光学胶或其他类似黏合剂进行贴合；而触控感应电极TE上同样可利用光学胶与外盖层(如保护玻璃)进行贴合。本发明实施例的触控面板可应用于可携式电话、平板计算机、笔记本电脑等等电子设备。
在一部分实施方式中，本文所述的触控面板100可借由卷对卷(Roll to Roll)工艺来制作，卷对卷(Roll to Roll)涂覆工艺使用习知设备且可完全自动化，可显着降低制造触控面板的成本。卷对卷涂覆的具体工艺如下:首先选用具可挠性的基板110，并使卷带状的基板110安装于两滚轮之间，利用马达驱动滚轮，以使基板110可沿两滚轮之间的动作路径进行连续性的工艺。例如，利用镀槽进行金属层ML的沉积、利用储存槽、喷雾装置、刷涂装置及其类似物将含金属纳米线的浆料则沈积于基板110的表面上并施加固化步骤以形成金属纳米线层NWL；成型具有图案的图案化层PL(例如利用前述柔版印刷方式)于金属层ML及/或金属纳米线层NWL上；利用蚀刻槽或喷涂蚀刻液进行图案化等步骤。随后，所完成的触控面板100借由产线最后端的滚轮加以卷出形成触控传感器卷带。
本实施例的触控传感器卷带更可以包含膜层130，其是全面性的覆盖触控传感器卷上未裁切的触控面板100，也就是说膜层130可覆盖于触控传感器卷上未裁切的多个触控面板100上，再被切割分离为个别的触控面板100。
于本发明的部分实施方式中，基板110较佳为透明基板，详细而言，可以为一硬式透明基板或一可挠式透明基板，其材料可以选自玻璃、压克力(polymethylmethacrylate；PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl Chloride；PVC)、聚丙烯(polypropylene；PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate；PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚苯乙烯(polystyrene；PS)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymers；COP)、环烯烃共聚物(cycloolefin copolymer；COC)等透明材料。
卷对卷产线可沿基板的动作路径依需求调整多个涂覆步骤的顺序或是可按需求并入任何数目的额外站台。举例而言，为了达到适当的后处理工艺，即可将压力滚轮或电浆设备安装于产线中。
于部分实施方式中，所形成的金属纳米线可进一步进行后处理以提高其导电度，此后处理可为包括如加热、电浆、电晕放电、UV臭氧、压力或上述工艺组合的过程步骤。例如，在固化形成金属纳米线层NWL的步骤后，可利用滚轮施加压力于其上，在一实施例中，可借由一或多个滚轮向金属纳米线层NWL施加50至3400psi的压力，较佳为可施加100至1000psi、200至800psi或300至500psi的压力；而上述施加压力的步骤较佳地实施在涂布膜层130的步骤之前。于部分实施方式中，可同时进行加热与压力之后处理；详言之，所形成的金属纳米线可经由如上文所述的一或多个滚轮施加压力，并同时加热，例如由滚轮施加的压力为10至500psi，较佳为40至100psi；同时将滚轮加热至约70℃与200℃之间，较佳至约100℃与175℃之间，其可提高金属纳米线的导电度。于部分实施方式中，金属纳米线较佳可暴露于还原剂中进行后处理，例如由纳米银线组成的金属纳米线较佳可暴露于银还原剂中进行后处理，银还原剂包括硼氢化物，如硼氢化钠；硼氮化合物，如二甲基胺基硼烷(DMAB)；或气体还原剂，诸如氢气(H2)。而所述的暴露时间约10秒至约30分钟，较佳约1分钟至约10分钟。
本实施方式的其他细节大致上如上述实施方式所述，在此不再赘言。
本发明的不同实施例的结构可相互引用，并不为上述各具体实施方式的限制。
本发明的部分实施方式中，通过将不须额外的催化层就可以直接进行无电镀(化学镀)金属层的制作，以达到简化工艺的目的，进而控制制作成本。
本发明的部分实施方式中，通过图案化层PL作为蚀刻遮罩，使两层结构(例如上层为金属纳米线层NWL与下层为金属层M)可以通过一次性蚀刻以制作周边区的周边引线及/或标记或其他电极，故可以避免对位的过程中所预留的误差空间，故可有效降低周边区的宽度。
本发明的部分实施方式中，可以通过一次性蚀刻进行周边区与显示区的图案化步骤，以达到简化工艺的目的，进而控制制作成本。
虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种触控面板的制作方法，其特征在于，包含：
提供一基板，其中该基板具有一显示区与一周边区；
设置一金属层，包含：
进行该基板的前处理；
调整该基板的一表面的特性；
在该基板的该表面形成催化中心；
调整所述催化中心的活性；及
在该基板的该表面进行化学镀以形成该金属层；
设置一金属纳米线层，其中该金属纳米线层的一第一部分位于该显示区，该金属纳米线层的一第二部分与该金属层位于该周边区；及
进行一图案化步骤，其中该图案化步骤包括利用可蚀刻该金属层与该金属纳米线层的一蚀刻液将该金属层形成多个周边引线並同時將该金属纳米线层的该第二部分形成多个蚀刻层。
2.根据权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该图案化步骤更包括利用该蚀刻液将该金属纳米线层的该第一部分形成一触控感应电极，该触控感应电极设置于该基板的该显示区，该触控感应电极电性连接该些周边引线。
3.根据权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述进行该基板的前处理包括:将该基材进行清洁、除油、粗化步骤。
4.根据权利要求3所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述调整该基板的一表面的特性包括:调整该表面的表面电位、表面张力、亲水性。
5.根据权利要求4所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述调整该基板的一表面的特性包括:使该表面带正电荷。
6.根据权利要求4所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述在该基板的该表面形成催化中心包括:
提供胶体金属活性液；及
使胶体金属附着于该表面形成第一活性的催化中心。
7.根据权利要求6所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述调整所述催化中心的活性包括:去除胶体，形成第二活性的催化中心，所述第二活性高于所述第一活性。
8.根据权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该图案化步骤更包括利用该蚀刻液将该金属层形成多个标记，该些蚀刻层包括多个第一覆盖物及多个第二覆盖物，每一该些第一覆盖物设置在对应的该些周边引线上，每一该些第二覆盖物设置在对应的该些标记上。
9.根据权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，更包括设置一膜层。
10.根据权利要求1所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该制作方法可于该基板的一面或双面进行。
11.一种触控面板的制作方法，其特征在于，包含：
提供一基板，其中该基板具有一显示区与一周边区；
设置一金属层，包含：
进行该基板的前处理；
调整该基板的一表面的特性；
在该基板的该表面形成催化中心；
调整所述催化中心的活性；及
在该基板的该表面进行化学镀以形成该金属层，其中该金属层具有一图样而形成位于该周边区的多个周边引线；
设置一金属纳米线层；
进行一图案化步骤，将该金属纳米线层形成位于该显示区的一触控感应电极，该触控感应电极电性连接该些周边引线。
12.根据权利要求11所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述进行该基板的前处理包括:将该基材进行清洁、除油、粗化步骤。
13.根据权利要求12所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述调整该基板的一表面的特性包括:调整该表面的表面电位、表面张力、亲水性。
14.根据权利要求13所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述调整该基板的一表面的特性包括:使该表面带正电荷。
15.根据权利要求13所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述在该基板的该表面形成催化中心包括:
提供胶体金属活性液；及
使胶体金属附着于该表面形成低活性的催化中心。
16.根据权利要求15所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述调整所述催化中心的活性包括:去除胶体，形成高活性的催化中心。
17.根据权利要求11所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述在该基板的该表面进行化学镀以形成该金属层更包括利用蚀刻将该金属层制作成该些周边引线。
18.根据权利要求11所述的触控面板的制作方法，其特征在于，所述在该基板的该表面形成催化中心包括在该表面的特定区域形成催化中心；所述在该基板的该表面进行化学镀以形成该金属层包括将该金属层形成于所述特定区域以制作成该些周边引线。
19.根据权利要求11所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该制作方法可于该基板的一面或双面进行。
20.一种根据权利要求1或11所述的触控面板的制作方法所制成的触控面板。
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