CN117836744A - 触控面板及其制造方法 - Google Patents

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CN117836744A CN202180101458.4A CN202180101458A CN117836744A CN 117836744 A CN117836744 A CN 117836744A CN 202180101458 A CN202180101458 A CN 202180101458A CN 117836744 A CN117836744 A CN 117836744A
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余建贤
柯涌彬
黄彦余
蔡利煌
李政杰
丁紫君
陈龙宾
简伯任
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Abstract

一种触控面板包含基板、第一电极、第二电极以及绝缘单元。第一(第二)电极设置于基板的表面，并沿第一(第二)方向延伸，且包含间隔排列的多个第一(第二)金属纳米线导电单元及电性连接相邻两个第一(第二)金属纳米线导电单元的金属连接线(金属纳米线连接线)，其中第一方向不平行于第二方向。第一(第二)金属纳米线导电单元具有由金属网格所构成的第一(第二)骨架，第一骨架与金属连接线相连接且为同一金属材料层，且金属连接线与金属纳米连接线彼此交叉设置。绝缘单元设置于金属连接线与金属纳米线连接线之间。通过上述设计，可兼顾触控面板在电性、光学以及结构耐受性与尺寸方面的需求。

Description

触控面板及其制造方法 技术领域
本揭露是有关于一种触控面板以及一种触控面板的制造方法。
背景技术
近年来，由于透明导体可同时使光线穿透并提供适当的导电性，因此常被应用于许多显示或触控相关的装置中。一般而言，透明导体可以是以各种金属氧化物制成的薄膜，例如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化镉锡或掺铝氧化锌薄膜。然而，这些金属氧化物薄膜并不能满足触控装置的可挠性需求。因此，现今发展出多种可挠性透明导体，例如利用纳米等级金属材料所制成的透明导体。
然而，上述的纳米等级金属材料仍存在着许多需要解决的问题。举例而言，当使用金属纳米线制作触控电极时，由丝状的金属纳米线搭起的电流路径容易导致电极的电阻过大，不利于触控灵敏度的提升，且散乱分布的金属纳米线易因漫反射问题而影响视觉效果。再举例而言，使用金属纳米线制作的触控电极与周边区由金属制成的引线须进行搭接，而搭接区会造成周边区的尺寸无法缩减，无法满足触控装置的窄边框需求。因此，如何提供一种可兼顾可挠性、电性、光学及尺寸需求的触控装置，为本领域人员积极研究的课题。
发明内容
根据本揭露一些实施方式，触控面板包含基板、第一电极、第二电极以及绝缘单元。第一电极设置于基板的表面，并沿第一方向延伸，且包含间隔排列的多个第一金属纳米线导电单元及电性连接相邻两个第一金属纳米线导电单元的金属连接线，其中第一金属纳米线导电单元具有由金属网格所构成的第一骨架，且第一骨架与金属连接线相连接且为同一金属材料层。第二电极设置于基板的表面，并沿不平行于第一方向的第二方向延伸，且包含由第一电极间隔开的多个第二金属纳米线导电单元以及电性连接相邻两个第二金属纳米线导电单元的金属纳米线连接线，其中第二金属纳米线导电单元具有由金属网格所构成的第二骨架，且金属连接线与金属纳米连接线彼此交叉设置。绝缘单元设置于金属连接线与金属纳米线连接线之间。
在本揭露一些实施方式中，第一金属纳米线导电单元、第二金属纳米线导电单元及金属纳米线连接线由金属纳米线层一体成型，且金属纳米线层包含基质及掺杂于基质中的多个金属纳米线。
在本揭露一些实施方式中，金属网格是由多个金属线交错而成，且金属纳米线散置并接触每一个金属线的表面。
在本揭露一些实施方式中，第一金属纳米线导电单元及第二金属纳米线导电单元中的每一者提供网状叶脉表面，且网状叶脉表面为连续延伸的表面。
在本揭露一些实施方式中，触控面板具有可视区及至少设置于可视区的一侧的周边区，第一电极及第二电极对应位于可视区，且触控面板还包含周边引线，设置于基板的表面，且对应位于周边区，其中周边引线包含金属引线层，金属引线层与第一骨架或第二骨架相连接且为同一金属材料层。
在本揭露一些实施方式中，周边引线还包含金属纳米线引线层，且金属纳米线引线层与金属引线层是叠层设置。
在本揭露一些实施方式中，触控面板还包含间隔空间及保护层。第一金属纳米线导电单元与相邻的第二金属纳米线导电单元之间由间隔空间间隔开，且间隔空间的宽度大于等于20μm且小于等于30μm。保护层设置于基板的表面，且覆盖第一电极及第二电极，并延伸至间隔空间中。
在本揭露一些实施方式中，保护层的介电常数值大于等于3且小于等于4之间，且保护层的水气穿透率大于等于10 -1g/m 2*day且小于等于10 2g/m 2*day。
在本揭露一些实施方式中，触控面板还包含辅助骨架，由第一骨架及第二骨架延伸至间隔空间中。
在本揭露一些实施方式中，触控面板还包含设置于间隔空间中的虚拟电极，虚拟电极与第一金属纳米线导电单元及第二金属纳米线导电单元间隔开，且虚拟电极包含基质及掺杂于基质中的多个金属纳米线。
根据本揭露一些实施方式，触控面板的制造方法包含：提供基板；形成金属材料层于基板上；图案化金属材料层以形成沿第一方向间隔排列的网格状的多个第一骨架、连接第一方向上相邻的两个第一骨架的金属连接线及沿第二方向间隔排列的网格状的多个第二骨架；形成绝缘单元于金属连接线上；形成金属纳米线层覆盖基板、图案化后的金属材料层及绝缘单元；以及图案化金属纳米线层，以形成分别具有第一骨架的多个第一金属纳米线导电单元、分别具有 第二骨架的多个第二金属纳米线导电单元以及连接第二方向上相邻的两个第二金属纳米线导电单元的金属纳米线连接线；其中，金属连接线与金属纳米线连接线彼此交叉设置。
在本揭露一些实施方式中，触控面板具有可视区以及设置于可视区的至少一侧的周边区，其中金属材料层是对应形成于可视区及周边区，且图案化该金属材料层还形成对应位于周边区并连接第一骨架的至少一者或第二骨架的至少一者的金属引线层。
在本揭露一些实施方式中，金属纳米线层是对应形成于可视区及周边区，且图案化金属纳米线层还形成对应位于周边区并叠设于金属引线层的金属纳米线引线层。
在本揭露一些实施方式中，第一金属纳米线导电单元及相邻的第二金属纳米线导电单元之间具有间隔空间，且图案化金属材料层还形成与第一骨架及第二骨架各自相连且延伸于间隔空间中的辅助骨架。
在本揭露一些实施方式中，第一金属纳米线导电单元及相邻的第二金属纳米线导电单元之间具有间隔空间，且触控面板的制造方法还包含：形成虚拟电极于间隔空间，并使虚拟电极与第一金属纳米线导电单元及第二金属纳米线导电单元间隔开。
在本揭露一些实施方式中，虚拟电极是由图案化金属材料层或金属纳米线层所形成。
根据本揭露上述实施方式，由于本揭露的触控面板的电极包含具有骨架的金属纳米线导电单元，且骨架是由金属网格所构成的，因此金属纳米线导电单元中的金属纳米线及金属网格可相互搭配以达到相辅相成的效果，进而使电极在电性功能方面具有低阻值以及高触控灵敏度，在光学性能方面具有低雾度并可避免干涉纹的产生，且在结构耐受性与尺寸方面具有符合标准的耐弯折性并可满足窄边框需求。换句话说，本揭露的特殊电极设计可兼顾触控面板在电性、光学以及结构耐受性与尺寸方面的需求。
附图说明
为让本揭露的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1绘示根据本揭露一些实施方式的触控面板的局部上视示意图；
图2绘示图1的触控面板的区域R1在一些实施方式中的立体示意图；
图3A绘示图1的触控面板在一些实施方式中沿线段A-A'截取的剖面示意图；
图3B绘示图1的触控面板在一些实施方式中沿线段B-B'截取的剖面示意图；
图4A绘示图1的触控面板在一些实施方式中沿线段C-C'截取的剖面示意图；
图4B绘示图1的触控面板在另一些实施方式中沿线段C-C'截取的剖面示意图；
图5绘示图1的触控面板在一些实施方式中沿线段D-D'截取的剖面示意图；
图6A绘示图1的触控面板的区域R2在一些实施方式中的放大示意图；
图6B绘示图1的触控面板的区域R2在另一些实施方式中的放大示意图；以及
图7绘示根据本揭露一些实施方式的触控面板的制造方法的流程图。
【符号说明】
100:触控面板
110:基板
111:表面
120:触控电极层
122:第一电极
124:第二电极
130:周边线路层
132:周边引线
132A:金属引线层
132B:金属纳米线引线层
140:绝缘层
142:绝缘单元
150:保护层
160:虚拟电极
170:辅助骨架
U01:第一导电单元
U1:第一金属纳米线导电单元
U02:第二导电单元
U2:第二金属纳米线导电单元
F1:第一骨架
F2:第二骨架
C01:第一连接线
C1:金属连接线
C02:第二连接线
C2:金属纳米线连接线
M:金属网格
M':金属材料层
S:金属纳米线层
SP:间隔空间
MA:基质
W:金属纳米线
L:金属线
O:开口部
V:网状叶脉表面
VA:可视区
PA:周边区
D1:第一方向
D2:第二方向
T1,T2:厚度
W1,W2:线宽
W3:宽度
A-A',B-B',C-C',D-D':线段
R1,R2:区域
S10～S60:步骤
具体实施方式
以下将以附图揭露本揭露的多个实施方式，为明确地说明起见，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，这些实务上的细节并不应用以限制本揭露。另外，为了便于读者观看，附图中各元件的尺寸并非依实际比例绘示。应当理解，诸如“下”和“上”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一个元件的关系，如附图中所示。应当理解，相对术语旨在包含除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。
本揭露提供一种具有特殊电极设计的触控面板，触控面板的电极包含具有骨架的金属纳米线导电单元，且骨架是由金属网格所构成的。
请参阅图1至图3B，其中图1绘示根据本揭露一些实施方式的触控面板100的局部上视示意图，图2绘示图1的触控面板100的区域R1在一些实施方式中的立体示意图，图3A绘示图1的触控面板100在一些实施方式中沿线段A-A'截取的剖面示意图，而图3B绘示图1的触控面板100在一些实施方式中沿线段B-B'截取的剖面示意图。本揭露的触控面板100包含基板110、触控电极层120、周边线路层130以及绝缘层140。在一些实施方式中，触控面板100具有可视区VA以及周边区PA，且周边区PA至少设置于可视区VA的一侧。举例而言，周边区PA可以是设置于可视区VA的四周(即涵盖右侧、左侧、上侧及下侧)的框型区域。
基板110配置以承载触控电极层120、周边线路层130及绝缘层140，且可例如是硬式透明基板或可挠式透明基板。在一些实施方式中，基板110的材料可包含但不限于聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、玻璃、压克力、聚碳酸酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、环状嵌段共聚物、聚偏二氯乙烯、聚醚砜树脂等透明材料或其组合。
触控电极层120设置于基板110的表面111，并对应位于可视区VA，且可经图案化制程而包含沿第一方向D1延伸的第一电极122以及沿第二方向D2延伸的第二电极124，其中第一方向D1是不平行于第二方向D2，本实施方式的第一方向D1是例如垂直于第二方向D2。第一电极122包含沿第一方向D1间隔排列的多个第一导电单元U01，而第二电极124包含沿第二方向 D2间隔排列并由第一电极122间隔开的多个第二导电单元U02。此外，第一电极122还包含电性连接相邻两个第一导电单元U01且位于相邻两个第一导电单元U01之间的第一连接线C01，而第二电极124还包含电性连接相邻两个第二导电单元U02且位于相邻两个第二导电单元U02之间的第二连接线C02，其中第二连接线C02跨越第一连接线C01以与第一连接线C01彼此交叉设置。另外，绝缘层140包含绝缘单元142，且绝缘单元142设置于第一连接线C01与第二连接线C02之间，以使第一电极122与第二电极124彼此电性绝缘。通过上述设置，触控电极层120是配置在基板110单面的单层电极结构，且可在触控面板100的可视区VA形成不同轴向(例如，X、Y轴向)的触控信号传递路径，进而实现触控功能。
在一些实施方式中，第一导电单元U01以及第二导电单元U02各自包含金属网格M以及覆盖金属网格M的金属纳米线层S。详细而言，金属网格M具有由多个金属线L交错而成的网格状图案，且相互交错的金属线L围绕出多个开口部O，而金属纳米线层S连续地延伸以覆盖金属网格M的金属线L及开口部O。如此一来，第一(第二)导电单元U01(U02)可具有由金属纳米线层S所构成的膜层主体以及由金属网格M所构成的骨架。换句话说，第一(第二)导电单元U01(U02)可被视为具有由金属网格M所构成的第一(第二)骨架F1(F2)的第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)。
由另一角度切入以描述第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)的结构，当金属纳米线层S由上方覆盖金属网格M时，部分的金属纳米线层S会受到金属网格M的金属线L撑起并凸出，而部分的金属纳米线层S会下沉至金属网格M的开口部O中以直接覆盖并接触基板110的表面111(详见图1以及图2)。如此一来，金属纳米线层S会以类似于薄膜的型态顺着金属网格M的轮廓(例如，金属线L与开口部O所共同形成的起伏状轮廓)共形地覆盖基板110及由金属网格M所构成的第一(第二)骨架F1(F2)，如此金属纳米线层S可具有起伏状的顶面，进而使得第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)具有连续延伸的网状叶脉表面V。更具体而言，当金属纳米线层S顺着金属网格M的轮廓整面地覆盖第一(第二)骨架F1(F2)时，便相当类似于叶片的叶面顺着叶片的微管束的轮廓整面地覆盖叶片的维管束，进而形成连续延伸并具有起伏状的网状叶脉表面V。基于上述，第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)可被视为是由第 一(第二)骨架F1(F2)撑起覆盖于其上方的金属纳米线层S所构成的。
再由另一角度切入以描述第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)的结构，以基板110的表面111为基准面来看，金属网格M所构成的第一(第二)骨架F1(F2)是架构成嵌设于金属纳米线层S的态样，使得基板110与金属纳米线层S共同且紧密地包覆整个第一(第二)骨架F1(F2)。换言之，第一(第二)骨架F1(F2)只有在面对基板110的表面(如图所示的底表面)是裸露于金属纳米线层S而接触基板110的表面111，而其余表面则都是被金属纳米线层S所包覆。基于上述，第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)可被视为是由第一(第二)骨架F1(F2)嵌设于金属纳米线层S所构成的。
在一些实施方式中，用以形成金属网格M的金属材料层M'的厚度(亦为金属网格M的厚度)T1可大于等于0.1μm且小于等于1μm，且金属纳米线层S的厚度T2可大于等于10nm且小于等于100nm。其中金属材料层M'可例如是铜、银等金属材料。由于金属材料层M'的厚度T1以及金属纳米线层S的厚度T2各自落在合适的范围中，并且金属材料层M'的面阻值小于金属纳米线层S的面阻值，金属材料层M'及金属纳米线层S具有互补效果，使得第一电极122及第二电极124可兼顾电性功能及光学性能。详细而言，当金属材料层M'的厚度T1大于(不含)1μm时，可能影响触控面板100的弯折效果，而金属纳米线层S的厚度T2大于(不含)100nm时，则可能导致第一电极122以及第二电极124在触控面板100的可视区VA产生可视性问题，进而影响触控面板100所呈现出的光学效果；而当金属材料层M'的厚度T1小于(不含)0.1μm及/或金属纳米线层S的厚度T2小于(不含)10nm时，则可能导致第一电极122及第二电极124的电阻过大，进而影响触控面板100的触控功能。
在一些实施方式中，第一金属纳米线导电单元U1所具有的第一骨架F1与电性连接相邻两个第一金属纳米线导电单元U1的第一连接线C01相连接，且第一连接线C01与第一骨架F1可由同一个金属材料层M'一体成型，也就是说，第一连接线C01可被视为金属连接线C1，且金属连接线C1与第一骨架F1之间不具有实质存在的界面。在一些实施方式中，电性连接相邻两个第二金属纳米线导电单元U2的第二连接线C02是与第一金属纳米线导电单元U1及第二金属纳米线导电单元U2由前述金属纳米线层S一体成型，也就是说，第二连接线C02可被视为金属纳米线连接线C2。
在一些实施方式中，金属网格M的每一条金属线L的线宽W1可大于等于2μm且小于等于10μm，且金属连接线C1的线宽W2可大于等于2μm且小于等于10μm。详细而言，当金属线L的线宽W1及/或金属连接线C1的线宽W2各自大于(不含)10μm时，可能使金属线L及/或金属连接线C1与其上方的金属纳米线层S重叠的部分在触控面板100的可视区VA产生可视性问题，进而影响触控面板100所呈现出的光学效果；而当金属线L的线宽W1及/或金属连接线C1的线宽W2各自小于(不含)2μm时，将会更考验制程能力及控制精度，并增加生产成本。综合上述考量，在一些实施方式中，金属线L的线宽W1较佳是设计为大于等于3μm且小于等于6μm。
另一方面，如第3A及3B图所示，前述金属纳米线层S包含基质MA及分布于基质MA中的多个金属纳米线W，且第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)中的金属纳米线W可于基质MA中彼此接触(例如，以交叉的型态彼此接触)，其中至少部分的金属纳米线W可进一步散置并且接触金属网格M中每一条金属线L的表面，如此可提供由金属线L与金属纳米线W所共同形成的连续电流路径，进而形成完整的导电网络。在一些实施方式中，基质MA可包含聚合物或其混合物，以赋予金属纳米线W特定的化学、机械以及光学特性。举例而言，基质MA不仅可提供金属纳米线W与金属网格M及基板110之间良好的粘着性，亦可提供金属纳米线W良好的机械强度。在一些实施方式中，基质MA可包含特定的聚合物，以使金属纳米线W具有额外的抗刮擦及抗磨损的表面保护，进而提升第一电极122及第二电极124的表面强度。上述特定的聚合物可例如是聚硅氧、聚硅烷、环氧树脂、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯、聚(硅-丙烯酸)或其组合。在一些实施方式中，基质MA可进一步包含交联剂、聚合抑制剂、稳定剂(例如包含但不限于抗氧化剂或紫外光稳定剂)、界面活性剂或上述任意的组合，从而提升第一电极122及第二电极124的抗紫外线性能并延长其使用寿命。
应了解到，本文中所使用的“金属纳米线”是一集合名词，其是指包含多个金属元素、金属合金或金属化合物(包含金属氧化物)的金属线的集合(例如但不限于纳米银线、纳米金线、纳米铜线、纳米镍线或其组合)，且其中所含有的金属纳米线的数量，并不影响本揭露所主张的保护范围。在一些实施方式中，单一金属纳米线的截面尺寸(即截面的直径)可小于500nm，较佳可小于100nm， 且更佳可小于50nm。在一些实施方式中，金属纳米线具有大的纵横比(即长度：截面的直径)。具体而言，金属纳米线的纵横比可介于10至100000之间。更详细而言，金属纳米线的纵横比可大于10，较佳可大于50，且更佳可大于100。此外，其他用语例如丝(silk)、纤维(fiber)或管(tube)等同样具有上述的截面尺寸及纵横比，亦为本揭露所涵盖的范畴。
由于本揭露的电极包含金属纳米线导电单元，且金属纳米线导电单元又包含由金属网格M所构成的骨架，因此金属纳米线导电单元中的金属纳米线W与金属网格M可相互搭配以达到相辅相成的效果，以同时满足本揭露的触控面板100在电性、光学以及结构耐受性(如可挠性)与尺寸方面的需求。在以下叙述中，将更具体地说明本揭露的触控面板100在各方面的优点。
针对电性方面的优点而言，由于金属纳米线导电单元具有由金属网格M所构成的骨架，因此可改善单独使用金属纳米线层S制作电极所导致电阻过大的问题。针对触控面板的感应变化量(ΔCM％)的比较如表一所示。在感应变化量量测的部分，实施例与不同比较例之间是不同的电极叠层结构，并且是以直径5毫米的导电圆柱量测一条第一电极122及一条第二电极124交叉处的互电容感应的变化量。其中实施例的触控面板具有本揭露的电极结构设计；比较例1的触控面板的电极是单独由金属网格所构成，且其不同轴向的电极是分别配置在基板相对两面的电极结构；比较例2的触控面板的电极是单独由金属纳米线层所构成，且其不同轴向的电极是分别配置在基板相对两面的电极结构；比较例3的触控面板的电极是单独由金属纳米线层所构成，且其不同轴向的电极是配置在基板的同一面且由一绝缘层所隔开。
表一
由上述实验数据可见，透过金属纳米线导电单元中金属网格与金属纳米线 层两者的相辅相成，确实有助于电性问题的改善及触控灵敏度的提升，进而使触控面板符合触控性能要求。
针对光学方面的优点而言，一般可以了解到，为了提升金属纳米线导电单元的电性，设计上可通过提高金属纳米线W在基质MA的浓度，也就是调整金属纳米线油墨的浓度来实现，但此一解决方案相对也就会导致金属纳米线导电单元的雾度上升，影响光学性能。本揭露的金属纳米线导电单元具有由金属网格M所构成的骨架，因此可通过骨架来提升金属纳米线导电单元的电性，而不需调整金属纳米线油墨的浓度，借此可避面雾度上升的问题。另一方面，请参阅图3A以及图3B，由于在金属纳米线导电单元中，来自金属纳米线层S的金属纳米线W是随机地分散于金属网格M中每一条金属线L的周围，且至少部分的金属纳米线W还可进一步散置并且接触金属网格M中每一条金属线L的表面，因此金属纳米线W可弱化金属线L过于规则的交叉直线的网格图案，以避免干涉纹(Moire)的问题产生，进而降低光学干涉的可能性，也就是说，即便使用金属网格M作为金属纳米线导电单元的骨架，亦不会导致例如是干涉纹的光学问题产生。基于上述，透过金属纳米线导电单元中金属纳米线层S与骨架的搭配，不仅可避免单独使用金属纳米线层S制作电极时可能带来的雾度问题，还可避免当引入金属网格M所构成的骨架以形成电极时可能带来的干涉纹问题。
针对结构耐受性与尺寸的优点而言，由于骨架是以网格状的型态存在于金属纳米线导电单元中，而金属网格M与金属纳米线层S都具有一定的可挠性，因此本揭露的触控面板100具有良好且符合标准的耐弯折性。具体而言，当对本揭露的触控面板100在弯折半径为3mm的条件下进行200K次的弯折后，触控面板100的阻抗变化率仍小于3％(以弯折前的阻抗为基准)，显示具有良好的耐弯折性。另一方面，由于本揭露的电极是以金属纳米线层S覆盖骨架的型态形成于可视区VA中，而这样的叠构型态可直接延伸至周边区PA中以形成周边线路层130，因此可省去在周边区PA额外设置搭接结构的需求以及搭接结构所需占用的面积，进而实现触控面板100的窄边框需求。有关于周边线路层130配置请参见下文的说明。
图4A绘示图1的触控面板100在一些实施方式中沿线段C-C'截取的剖面示意图，请参阅图1及图4A。在一些实施方式中，周边线路层130设置于基 板110的表面111并对应位于周边区PA，并可经图案化制程而包含多条周边引线132，且一条周边引线132可与一条第一电极122或一条第二电极124彼此电性连接而形成横跨可视区VA及周边区PA的电子传递路径。在一些实施方式中，周边引线132包含金属引线层132A，其中当周边引线132与第一(第二)电极122(124)相连接时，金属引线层132A与第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)的第一(第二)骨架F1(F2)相连接，且与第一(第二)骨架F1(F2)位于同一个水平面。在一些实施方式中，金属引线层132A可由前述金属材料层M'一体成型，也就是说，当金属引线层132A与第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)的第一(第二)骨架F1(F2)相连接时，金属引线层132A与第一(第二)骨架F1(F2)之间不具有实质存在的界面。
图4B绘示图1的触控面板100在另一些实施方式中沿线段C-C'截取的剖面示意图，请参阅图1以及图4B。本实施方式相较于图4A的差异点在于，周边引线132还可进一步包含与金属引线层132A呈紧密叠层设置的金属纳米线引线层132B，其中金属引线层132A位于金属纳米线引线层132B与基板110之间，且金属引线层132A接触金属纳米线引线层132B。在一些实施方式中，金属纳米线引线层132B的侧壁与金属引线层132A的侧壁实质上切齐，且金属纳米线引线层132B的下表面与金属引线层132A的上表面可具有共形的轮廓，亦即金属纳米线引线层132B的下表面可顺着金属引线层132A的上表面的轮廓而延伸或起伏。在一些实施方式中，金属纳米线引线层132B与金属引线层132A可具有相同或近似的图案及尺寸(例如长度、宽度及高度)。举例而言，金属纳米线引线层132B与金属引线层132A皆具有长条型的图案，且两者的宽度(例如，线宽)相同或近似。换句话说，金属纳米线引线层132B于基板110的垂直投影可完全地重叠于金属引线层132A于基板110的垂直投影。应了解到，为清楚起见及方便说明，图4B中的金属纳米线引线层132B与金属引线层132A是绘示为具有长方形的剖面形状。然而，金属纳米线引线层132B与金属引线层132A的形状可依实际应用而有所变化，并不用以限制本揭露。此外，金属纳米线引线层132B可与金属纳米线层S一体成型，也就是说，金属纳米线引线层132B亦包含基质MA以及分布于基质MA中的多个金属纳米线W。
基于上述，本揭露的周边引线132可以是单层的金属引线层132A，亦可 以是双层且叠层设置的金属引线层132A与金属纳米线引线层132B，但不论周边引线132是上述何种态样，皆可以是由位于可视区VA中的第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)进一步延伸至周边区PA而形成的。如此一来，不需额外设计搭接结构来进行周边线路层130与触控电极层120之间的电性连接，以省去在周边区PA额外设置搭接结构的需求以及搭接结构所需占用的面积，进而实现触控面板100的窄边框需求。
请同时参阅图3A至图4B，在一些实施方式中，触控面板100还可进一步包含设置于基板110的表面111且整面地覆盖触控电极层120(包含第一电极122及第二电极124)及周边线路层130的保护层150。保护层150可覆盖具有网状叶脉表面V(详见图2)的第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)，使触控面板100的顶面得以平坦化。通过具有起伏状的网状叶脉表面V的第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)的设计，让保护层150得以获得更多的接触面积，以提供更佳的附着效果，进而更加强本揭露的触控面板100的弯折应力。在一些实施方式中，保护层150可包含绝缘树脂、有机材料或其他无机材料。举例而言，保护层150可包含聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚(苯乙烯磺酸)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚(3，4-伸乙二氧基噻吩)、陶瓷或其组合。
在一些实施方式中，保护层150还可进一步保护触控电极层120以及周边线路层130免于受到外界环境中的水气入侵并攻击，进而避免相邻的第一金属纳米线导电单元U1与第二金属纳米线导电单元U2中各自的金属纳米线W发生电子迁移(Migration)或者减缓金属纳米线W发生电子迁移的速度，以确保触控面板100可靠度。具体请参阅图1及图5，其中图5绘示图1的触控面板100在一些实施方式中沿线段D-D'截取的剖面示意图。详细而言，触控面板100进一步包含在平行于基板110的表面111的方向上将第一电极122与第二电极124彼此间隔开来的间隔空间SP(例如，位于第一金属纳米线导电单元U1与第二金属纳米线导电单元U2之间的间隔空间SP)，且保护层150延伸至间隔空间SP中，以阻挡相邻的第一金属纳米线导电单元U1与第二金属纳米线导电单元U2中各自的金属纳米线W所产生的金属离子(例如，银离子)因电子迁移而彼此电性接触产生短路。在一些实施方式中，间隔空间SP的宽度W3可大于等于20μm且小于等于30μm，以透过距离的设计来防止电子迁移。详细 而言，若间隔空间SP的宽度W3小于(不含)20μm，间隔空间SP可能无法有效阻挡电子迁移；而若间隔空间SP的宽度W3大于(不含)30μm，则可能使第一电极122和第二电极124之间的电容耦合效应不佳，降低触控灵敏度。
在一些实施方式中，可通过调整保护层150的介电常数值及水气穿透率来降低金属纳米线W发生电子迁移的可能性。在一些实施方式中，保护层150的介电常数值可大于等于3且小于等于4，且保护层150的水气透水率可大于等于10-1g/m2*day且小于等于102g/m2*day。
在一些实施方式中，可通过虚拟电极的设置来降低金属纳米线W发生电子迁移的可能性。具体请参阅图6A，其绘示图1的触控面板100的区域R2在一些实施方式中的放大示意图。详细而言，虚拟电极160可设置于间隔空间SP中，并与第一金属纳米线导电单元U1及第二金属纳米线导电单元U2相互间隔开，以有效阻挡及减缓金属离子的迁移。在一些实施方式中，虚拟电极160可由前述金属纳米线层S一体成型，亦即，虚拟电极160同样可包含基质MA及掺杂于基质MA中的金属纳米线W。在另一些实施方式中，虚拟电极160可由前述金属材料层M'一体成型。另外，虚拟电极160的数量可为多个，且多个虚拟电极160可例如是并列且间隔排列。然而，虚拟电极160的数量及排列方式并不用以限制本揭露。
在一些实施方式中，亦可通过辅助骨架的设置来降低金属纳米线W发生电子迁移的可能性。具体请参阅图6B，其绘示图1的触控面板100的区域R2在另一些实施方式中的放大示意图。详细而言，辅助骨架170可由第一金属纳米线导电单元U1的第一骨架F1延伸至间隔空间SP中，亦可由第二金属纳米线导电单元U2的第二骨架F2延伸至间隔空间SP中。当由俯视角度(即图6B的视角)观察时，辅助骨架170可由第一(第二)骨架F1(F2)延伸并外扩以围绕第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)，使第一(第二)金属纳米线导电单元U1(U2)中由金属纳米线W产生的金属离子可受到辅助骨架170的阻隔以阻挡及减缓金属离子的迁移。在一些实施方式中，辅助骨架170可由金属材料层M'一体成型，也就是说，辅助骨架170与第一(第二)骨架F1(F2)之间不具有实质存在的界面。
应了解到，已叙述过的元件连接关系与功效将不再重复赘述，合先叙明。请参阅图7，其绘示根据本揭露一些实施方式的触控面板100的制造方法的流 程图。在以下叙述中，将以图1至图6B触控面板100为例，来进一步说明本揭露的触控面板100的制造方法。
首先，在步骤S10中，提供基板110。在一些实施方式中，可对基板110的表面111进行前处理步骤，例如进行表面改质制程或于基板110的表面111额外涂布粘着层或树脂层，以提升基板110与其他层别(例如，金属纳米线层S及/或金属材料层M')之间的附着力。接着，在步骤S20中，形成金属材料层M'于基板110，且金属材料层M'是对应设置于可视区VA以及周边区PA。具体而言，可将至少含有高导电性的金属(例如，铜)的金属材料层M'整面地成型于基板110的表面111，以使金属材料层M'覆盖整面的基板110。
接着，在步骤S30中，图案化金属材料层M'，以使对应位于周边区PA及可视区VA的金属材料层M'被定义出各自的图案。具体而言，对应位于可视区VA的金属材料层M'可被图案化以形成沿第一方向D1间隔排列的多个第一骨架F1、沿第二方向D2间隔排列的多个第二骨架F2及将第一方向D1上相邻的第一骨架F1彼此相连接的金属连接线C1；对应位于周边区PA的金属材料层M'可被图案化以形成由第一(第二)骨架F1(F2)延伸出来的金属引线层132A。在一些实施方式中，可搭配蚀刻遮罩(例如光阻)进行曝光及显影等步骤，以在同一道制程中一次性地在可视区VA及周边区PA制作出具有图案的金属材料层M'。换句话说，第一骨架F1、第二骨架F2、金属连接线C1及金属引线层132A可由金属材料层M'一体成型。
在一些实施方式中，步骤S30可选择性地进一步形成位于间隔空间SP中且与第一骨架F1及第二骨架F2各自间隔开来的虚拟电极160。在另一些实施方式中，步骤S30可选择性地进一步形成与第一骨架F1及第二骨架F2各自相连且位于间隔空间SP中的辅助骨架170。
随后，在步骤S40中，形成绝缘单元142于金属连接线C1上。具体而言，可先形成绝缘材料层整面地覆盖对应位于可视区VA的第一骨架F1、第二骨架F2、金属连接线C1及虚拟电极160(或辅助骨架170)，并接着图案化绝缘材料层以使第一骨架F1、第二骨架F2及虚拟电极160(或辅助骨架170)裸露出来，进而形成仅位于金属连接线C1上的绝缘单元142。
接着，在步骤S50中，形成金属纳米线层S对应位于可视区VA以及周边区PA，以覆盖基板110、绝缘单元142及图案化后的金属材料层M'。具体而 言，可将至少包含金属纳米线W、绝缘材料以及溶剂的分散液或浆料透过例如是网版印刷、喷头涂布或滚轮涂布等制程以整面地形成于基板110上，并加以固化/干燥以形成金属纳米线层S。整体而言，金属纳米线层S是共形地覆盖于基板110、绝缘单元142、第一骨架F1、第二骨架F2、金属连接线C1、金属引线层132A及虚拟电极160(或辅助骨架170)。
随后，在步骤S60中，图案化金属纳米线层S以使对应位于周边区PA及可视区VA的金属纳米线层S被定义出各自的图案。针对可视区VA而言，对应位于可视区VA的金属纳米线层S可被图案化以形成具有图案的金属纳米线层S的第一部分、第二部分以及第三部分，其中第一部分以及第二部分分别覆盖第一骨架F1以及第二骨架F2，且第一部分及第二部分于基板110的垂直投影分别与第一骨架F1及第二骨架F2于基板110的垂直投影完全重叠，此处所述的第一骨架F1及第二骨架F2于基板110的垂直投影是包含金属线L及开口部O的垂直投影范围，进而形成第一金属纳米线导电单元U1及第二金属纳米线导电单元U2；而第三部分连接相邻的第二部分并跨越绝缘单元142以形成与金属连接线C1彼此交叉设置的金属纳米线连接线C2。针对周边区PA而言，对应位于周边区PA的金属纳米线层S可被图案化以形成由具有图案的金属纳米线层S的第一部分及/或第二部分延伸出来的金属纳米线引线层132B，其中金属纳米线引线层132B叠设于金属引线层132A上以与金属引线层132A共同形成双层的周边引线132；或者对应位于周边区PA的金属纳米线层S亦可被完全地移除，使得金属引线层132A完全地裸露出来以单独形成单层的周边引线132。
在一些实施方式中，步骤S60可选择性地进一步形成位于间隔空间SP中且与第一金属纳米线导电单元U1以及第二金属纳米线导电单元U2各自间隔开的虚拟电极160。换句话说，本揭露的虚拟电极160可以是通过图案化金属材料层M'而形成(步骤S30)，亦可以是通过图案化金属纳米线层S而形成(步骤S60)。
在一些实施方式中，触控面板100的制造方法可进一步包含形成保护层150以整面地覆盖对应位于可视区VA及周边区PA的所有层别。在一些实施方式中，保护层150的顶面可以是实质上平坦的表面，以实现触控面板100的平坦化，而保护层150的底面可顺着位于其下方的所有层别的顶面的轮廓(例 如，金属纳米线层S的网状叶脉表面V的轮廓)而起伏，且保护层150与位于其下方的所有层别是紧密地叠设。在经上述步骤后，便可形成如图1所示的触控面板100。
综上所述，由于本揭露的触控面板的电极包含具有骨架的金属纳米线导电单元，且骨架是由金属网格所构成的，因此金属纳米线导电单元中的金属纳米线及金属网格可相互搭配以达到相辅相成的效果，进而使本揭露的电极在电性功能方面具有低阻值以及高触控灵敏度，在光学性能方面具有低雾度并可避免干涉纹的产生，且在结构耐受性与尺寸方面具有符合标准的耐弯折性并可满足窄边框需求。换句话说，本揭露的特殊电极设计可兼顾触控面板在电性、光学以及结构耐受性与尺寸方面的需求。
虽然本揭露已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭露，任何熟悉此技艺者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭露的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (16)

  1. 一种触控面板，其特征在于，包含：
    一基板；
    一第一电极，设置于该基板的一表面，并沿一第一方向延伸，且包含间隔排列的多个第一金属纳米线导电单元以及电性连接相邻两个该些第一金属纳米线导电单元的一金属连接线，其中该些第一金属纳米线导电单元中的每一者具有由一金属网格所构成的一第一骨架，且该第一骨架与该金属连接线相连接且为同一金属材料层；
    一第二电极，设置于该基板的该表面，并沿不平行于该第一方向的一第二方向延伸，且包含由该第一电极间隔开的多个第二金属纳米线导电单元以及电性连接相邻两个该些第二金属纳米线导电单元的一金属纳米线连接线，其中该些第二金属纳米线导电单元中的每一者具有由该金属网格所构成的一第二骨架，且该金属连接线与该金属纳米连接线彼此交叉设置；以及
    一绝缘单元，设置于该金属连接线与该金属纳米线连接线之间。
  2. 根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该些第一金属纳米线导电单元、该些第二金属纳米线导电单元及该金属纳米线连接线由一金属纳米线层一体成型，且该金属纳米线层包含一基质及掺杂于该基质中的多个金属纳米线。
  3. 根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，该金属网格是由多个金属线交错而成，且该些金属纳米线散置并接触该些金属线中的每一者的表面。
  4. 根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该些第一金属纳米线导电单元及该些第二金属纳米线导电单元中的每一者提供一网状叶脉表面，且该网状叶脉表面为连续延伸的表面。
  5. 根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控面板具有一可视区及至少设置于该可视区的一侧的一周边区，该第一电极及该第二电极对应位于该可视区，且该触控面板还包含：
    一周边引线，设置于该基板的该表面，且对应位于该周边区，其中该周边引线包含一金属引线层，该金属引线层与该第一骨架或该第二骨架相连接且为 同一该金属材料层。
  6. 根据权利要求5所述的触控面板，其特征在于，该周边引线还包含一金属纳米线引线层，且该金属纳米线引线层与该金属引线层是叠层设置。
  7. 根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包含：
    一间隔空间，其中该些第一金属纳米线导电单元与相邻的该些第二金属纳米线导电单元之间由该间隔空间间隔开，且该间隔空间的宽度大于等于20μm且小于等于30μm；以及
    一保护层，设置于该基板的该表面，且覆盖该第一电极及该第二电极，并延伸至该间隔空间中。
  8. 根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，该保护层的介电常数值大于等于3且小于等于4，且该保护层的水气穿透率大于等于10 -1g/m 2*day且小于等于10 2g/m 2*day。
  9. 根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包含：
    一辅助骨架，由该第一骨架及该第二骨架延伸至该间隔空间中。
  10. 根据权利要求7所述的触控面板，其特征在于，还包含：
    一虚拟电极，设置于该间隔空间中，并与该些第一金属纳米线导电单元及该些第二金属纳米线导电单元间隔开，且该虚拟电极包含一基质及掺杂于该基质中的多个金属纳米线。
  11. 一种触控面板的制造方法，其特征在于，包含：
    提供一基板；
    形成一金属材料层于该基板上；
    图案化该金属材料层以形成沿一第一方向间隔排列的网格状的多个第一骨架、连接该第一方向上相邻的两个该些第一骨架的一金属连接线及沿一第二方向间隔排列的网格状的多个第二骨架；
    形成一绝缘单元于该金属连接线上；
    形成一金属纳米线层覆盖该基板、图案化后的该金属材料层及该绝缘单元；以及
    图案化该金属纳米线层，以形成分别具有该些第一骨架的多个第一金属纳米线导电单元、分别具有该些第二骨架的多个第二金属纳米线导电单元以及连接该第二方向上相邻的两个该些第二金属纳米线导电单元的一金属纳米线连 接线；
    其中，该金属连接线与该金属纳米线连接线彼此交叉设置。
  12. 根据权利要求11所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该触控面板具有一可视区以及设置于该可视区的至少一侧的一周边区，其中该金属材料层是对应形成于该可视区及该周边区，且图案化该金属材料层还形成对应位于该周边区并连接该些第一骨架的至少一者或该些第二骨架的至少一者的一金属引线层。
  13. 根据权利要求12所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该金属纳米线层是对应形成于该可视区及该周边区，且图案化该金属纳米线层还形成对应位于该周边区并叠设于该金属引线层的一金属纳米线引线层。
  14. 根据权利要求11所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该些第一金属纳米线导电单元及相邻的该些第二金属纳米线导电单元之间具有一间隔空间，且图案化该金属材料层还形成与该第一骨架及该第二骨架各自相连且延伸于该间隔空间中的一辅助骨架。
  15. 根据权利要求11所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该些第一金属纳米线导电单元及相邻的该些第二金属纳米线导电单元之间具有一间隔空间，且该触控面板的制造方法还包含：
    形成一虚拟电极于该间隔空间，并使该虚拟电极与该些第一金属纳米线导电单元及该些第二金属纳米线导电单元间隔开。
  16. 根据权利要求15所述的触控面板的制造方法，其特征在于，该虚拟电极是由图案化该金属材料层或该金属纳米线层所形成。
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CN108614652B (zh) * 2016-12-13 2021-07-09 和鑫光电股份有限公司 触控面板
CN108205392A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 恒颢科技股份有限公司 触控面板
CN111104008A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 宸美（厦门）光电有限公司 触控模块
CN112860130A (zh) * 2019-11-26 2021-05-28 英属维尔京群岛商天材创新材料科技股份有限公司 触控面板及其制作方法
CN113325965A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 宸美（厦门）光电有限公司 电极、电极的制作方法及其装置

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