TW201324594A

TW201324594A - 觸控面板之低阻抗電控線路及其製造方法

Info

Publication number: TW201324594A
Application number: TW100144360A
Authority: TW
Inventors: Yu-Cheng Yang
Original assignee: Dalux Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-06-16
Also published as: TWI456636B

Abstract

本發明係揭露一種觸控面板之低阻抗電控線路及其製造方法，係於氧化銦錫電控線路上更進行以下順序之步驟：可視區覆蓋步驟、前處理步驟、化學無電解鎳電鍍步驟、熱退火步驟、化學置換金電鍍步驟、及置換還原鍍金步驟；藉此，利用化學無電解鎳，以及置換金之化學電鍍步驟、置換還原鍍金步驟，加厚氧化銦錫電控線路中的金層，以製作出具特殊鍍層厚度的低阻抗電控線路結構，進而降低其表面電阻值，使觸控訊號不易損失、變形和失真。

Description

觸控面板之低阻抗電控線路及其製造方法

本發明係關於一種觸控面板之結構及其製造方法，更特別的是關於觸控面板中，用來降低ITO透明導電層形成之電控線路阻抗的一種低阻抗電控線路結構及其製造方法。

隨著觸控技術的演進，觸控式人機介面，如：觸控面板(Touch Panel)，已被廣泛地應用至各式各樣之電子產品中，用於取代傳統之輸入裝置(如：鍵盤及滑鼠等)，方便使用者操控以及瀏覽資料。

觸控面板(Touch Panel)一般可分為軟式及硬式面板，一種硬式面板係利用玻璃基板與形成於其上之透明導電層組成下部的透明導電板，上部的透明導電板則為透明導電薄膜，用來控制操作動作的電控線路分別位於上下部透明導電板的四周，再藉由排線及控制IC供使用者以觸控方式進行操作。觸控面板依動作方式不同可分為：電阻式、電容式、音波式、光導波式、荷重變化式等。軟式面板則可利用可透光PET塑膠基板、透明導電層及透明導電薄膜來分別組成上下部的透明導電板。

傳統上，先透過對基材上之透明導電層的曝光/顯影/蝕刻製程，形成位於基材四周的電控線路，然而，此等電控線路產生的表面電阻值大約在100Ω/cm²至500Ω/cm²間，為了進一步降低此高阻抗值，通常會再利用例如：銀膠印刷法、鉬/鋁/鉬濺鍍法、及銅電鍍/濺鍍法等增層增厚方法於透明導電層形成之電控線路上更加形成一種用來降低電控線路阻抗的低阻抗電控線路層，然而習知的此等製作方式製程複雜且所需設備繁多造成成本提高，此外，此等製作方式有線寬間距上的製作極限，日亦微縮的線路線寬造成製作上困難度的提升以及良率的降低，此乃因此等製作方式之下，線路容易發生阻抗不均、斷線、或是與鄰近線路發生短路等的情況。

本發明之一目的在於提出一種觸控面板之低阻抗電控線路製造方法，以及提供一種低阻抗電控線路之結構，此結構可提高觸控面板辨識力的精確度並可達到精細的線路製作要求。

本發明之另一目的在於使用前述低阻抗電控線路之結構，其製作方式得以簡易且精確化。

為達上述目的及其他目的，本發明之觸控面板之低阻抗電控線路製造方法中，該觸控面板內之一透明導電板包含一基材及形成於該基材上之氧化銦錫電控線路，該方法包含：可視區覆蓋步驟，係以保護膜覆蓋部分該基材以露出該氧化銦錫電控線路；前處理步驟，係於該氧化銦錫電控線路上形成鈀觸媒；化學無電解鎳電鍍步驟，係使鎳金屬層沉積於該氧化銦錫電控線路上；化學置換金電鍍步驟，係使金層沉積於該鎳金屬層上；及置換還原鍍金步驟，係使金補充層沉積於該金層上，其中，該鎳金屬層係不經熱退火處理。

於各種實施例之下，於化學無電解鎳電鍍步驟中，可於該氧化銦錫電控線路上沉積0.9至1.5微米的鎳金屬層，再者，其係可將該透明導電板於70℃至80℃之溫度下浸泡於酸性溶液中12至18分鐘；於化學置換金電鍍步驟中，可於該鎳金屬層上沉積0.010至0.025微米的金層，再者，其係可將該透明導電板浸泡於85℃至95℃之溫度下浸泡於酸性溶液中0.5至2分鐘；以及，於該置換還原鍍金步驟中，可於該金層上沉積0.270至0.290微米的金補充層，再者，其係可將該透明導電板於80℃至90℃之溫度下浸泡於酸性溶液中9至11分鐘。據此，所製作完成之該低阻抗電控線路僅具有每平方公分0.3歐姆以下的表面電阻值。

於本發明之前處理步驟的實施例中，更可包含以下步驟：清洗步驟、調質步驟、觸媒步驟、速化步驟；其中，該清洗步驟可進行4至6分鐘，該調質步驟可進行3至6分鐘，該觸媒步驟可進行3至6分鐘，該速化步驟可進行3至6分鐘。

於本發明之低阻抗電控線路的實施例中，其結構包含：該低阻抗電控線路自該基材向上依序包含有一氧化銦錫電控線路層、0.9至1.5微米的一鎳金屬層、0.010至0.025微米的一金層、及0.270至0.290微米的一金補充層；其中，該鎳金屬層之厚度可為1微米，該金層加上該金補充層之厚度係為0.3微米，其中該金層之厚度可為0.015微米。

藉由在光學玻璃或光學膜上覆蓋保護膜以使未於周邊之氧化銦錫電控線路表面上依序形成鎳金屬層、金層，進而可使其表面電阻值降至約0.3Ω/cm²以下，使觸控訊號不易損失、變形和失真，進而增加觸控面板的整體穩定度，且採用此方法，用來降低阻抗值而附加的電控線路層得以精細化，其表面也不易產生氧化來影響到於後續步驟中進行組合的貼合面，再者，此等結構的製作方式更可減低整體的製作成本，以及，在本發明之方法下，可於形成該鎳金屬層後不需再經過熱退火製程，亦可節省製作的時間。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：本發明於原有電控線路上附加的低阻抗線路層係有別於銀膠印刷法、鉬/鋁/鉬濺鍍法及銅電鍍濺鍍法等形成之低阻抗線路層。習知於基材上非可視區進行之曝光/顯影/蝕刻製程係將透明導電層製作成氧化銦錫電控線路，本發明係更進一步進行用以降低電控線路表面電阻值的後續方法步驟，簡言之，本發明係將鎳以及金料附加於氧化銦錫電控線路上，而使該氧化銦錫電控線路形成一種低阻抗電控線路，並可將原有之100Ω/cm²至500Ω/cm²的表面電阻值降至約0.3Ω/cm²以下。

首先請參閱第1圖，係一般觸控面板之透明導電板上的電控線路示意圖。第1圖所示之透明導電板係為觸控面板中上下兩部透明導電板中的其中一部，另一部之透明導電板除了基材可能不同外，於基材上皆形成有氧化銦錫之透明導電層，本發明僅示例其中一部透明導電板之製作情形，另一部之製作情形係相同。第1圖中，觸控面板內具有一透明導電板100，其上包含了可視區A與不可視區B，電控線路101係成形於不可視區B內，並透過訊號排線103將觸控動作所產生的電壓訊號傳遞出去。透明導電板100包含一基材及披覆於該基材之一透明導電層，基材可為硬式的玻璃基板或軟式的可撓性基板或其他性質的基材，而基材與透明導電層係重疊在一起，於圖式中的可視區A加上不可視區B係其疊合在一起後之結構。

本發明係以習知的線路製作技術先完成基材上氧化銦錫電控線路的製作，之後，再進行本發明之低阻抗電控線路的製造方法。

接著請參閱第2圖，係本發明一實施例中低阻抗電控線路的製造方法流程圖。圖式中包含七個步驟，其中步驟S10~S40即為氧化銦錫電控線路製作步驟中的一種示例。例如：步驟S10為正負片流程，再經步驟S20的印刷塗佈以將所需的電控線路走線預先佈局於透明導電層上，之後步驟S30會進行全面曝光，最後的步驟S40之顯影/蝕刻/去膜即會完成全部的氧化銦錫電控線路製作。

完成前述之步驟後，再經以下由本發明提出之步驟方法後即能進一步地降低電控線路之表面電阻。其中，前述之步驟僅為一種示例，任何其他可完成氧化銦錫電控線路製作皆可適用本發明。

接著係進行步驟S50之可視區覆蓋步驟，其係用於將可視區覆蓋一保護膜並露出不可視區中的氧化銦錫電控線路，以供後續化學無電解鎳金製程於該氧化銦錫電控線路上加厚導線，達到降低表面電阻值之功效。

接著進行步驟S60之前處理步驟，以利用鈀金屬材料作為化學鎳反應之觸媒。

接著進行步驟S70之化學無電解鎳電鍍步驟(electroless nickel plating)，其係為一無電解鎳置換步驟，浸泡該透明導電板，使鎳金屬層沉積於該氧化銦錫電控線路上。於實施例中，係於該氧化銦錫電控線路上沉積至少0.8微米但不超過2微米的鎳金屬層，較佳係沉積0.9至1.5微米間，例如：1微米。

接著進行步驟S80之化學置換金電鍍步驟(immersion Au plating)，其係為一浸泡金置換步驟，浸泡該透明導電板，以使金層沉積於該鎳金屬層上。於一實施例中，係於該鎳金屬層上沉積至少0.01微米的金層，較佳係為0.010至0.025微米，例如可為0.015微米。

接著進行步驟S90之置換還原鍍金步驟(electroless gold)，其係為一種厚鍍金步驟，用以於步驟S80所形成之金層上鍍覆一金補充層，以加厚金膜之整體厚度。於一實施例中，係於該金層上沉積至少0.27微米的金補充層，較佳係為0.270至0.290微米，例如可為0.28微米。於一實施例中，該金層加上該金補充層之厚度較佳係為0.3微米。

最後進行步驟S100之去膜步驟，用於除去步驟S50中覆蓋於可視區上之保護膜，以露出全部的電控線路圖形。於步驟S100之後會進行觸控面板的後製程，其係為習知技術，於此即不再贅述。

其中，步驟S50可利用不同之方法於可視區上形成該保護膜，例如第3圖之所示，係三種不同實施例之完成步驟S50之覆蓋步驟的流程圖。A方法為經過步驟S511之可剝膠印刷，以將一可剝式的膠材料印刷於可視區上，再經步驟S512之烘烤固化，以將膠材料固化成該保護膜。B方法為經過步驟S521之光阻印刷，以將光阻材料印刷於可視區上，再經步驟S522之UV固化，以將光阻材料固化成該保護膜。C方法則為經過步驟S531之光阻壓膜或光阻塗佈，以將光阻材料形成於可視區與不可視區上，再經步驟S532之曝光，以使可視區上之光阻材料曝光成形為該保護膜，最後經過步驟S533之顯影，以剝離不可視區上之光阻材料，以顯露出不可視區中的氧化銦錫電控線路。前述之三種方法僅為一種示例，任合其他可於可視區上形成保護膜之其他等效方法皆不離開本發明之範疇。

至於前述之步驟S60則可參閱第4圖，係本發明一實施例中鈀活化步驟的方法流程圖。其包含以下所述之S601~S604的步驟：首先進行清洗(cleaning)步驟S601，係為一脫脂步驟，可利用酸性或鹼性的清潔液來進行透明導電板的清潔。

接著進行調質(conditioning)步驟S602，其係用於調整透明導電層，使其易於附著後續之鈀金屬材料。

接著進行觸媒(activating)步驟S603，浸泡該透明導電板，使鈀金屬材料可附著於該氧化銦錫電控線路上以及非可視區的該基材上。

接著進行速化(post-activating)步驟S604，保留該氧化銦錫電控線路上之鈀金屬材料，去除其餘部分之鈀金屬材料，此步驟係以化學劑進行離子化處理。

經過前述之S10~S100步驟後，原有之氧化銦錫電控線路表面上即會依序形成鎳金屬層、金層、金補充層，進而可使表面電阻值降至約0.3Ω/cm²之下，使觸控訊號不易損失、變形和失真，進而增加觸控面板的整體穩定度。

以下將舉例實施上述方法的實施範例來做示例：

首先以表一來做整合性的說明：

表一

於清洗步驟S601中，可採用酸性清潔液，例如：利用Melplate PC-6122的硫酸溶液100(毫升/升)清洗該透明導電板4至6分鐘(例如：可為4至6間之整數值)，該硫酸溶液包含：重量百分比為13%的硫酸(sulfuric acid)、重量百分比為10%~20%的安定劑及重量百分比為70%~80%的水。

於調質步驟S602中，可同時採用例如：Melplate 480A的溶液20(克/升)與Melplate 480B的溶液200(毫升/升)一同浸泡該透明導電板3至6分鐘(例如：可為3至6間之整數值)。其中，該480A溶液包含：重量百分比為20%~30%的硫酸氫鉀(potassium hydrogen)、重量百分比為2%的過硫酸甲(di-potassium peroxodisulfate)、重量百分比為70%~80%的無機酸鹽(inorganic acid,salt)；該480B溶液則包含：重量百分比約為1.3%的氟化氫銨(ammonium hydrogen fluoride)、重量百分比為40%~50%的有機酸(Organic acid)、重量百分比為50%~60%的水。

於觸媒步驟S603中，可同時採用例如：當量莫耳濃度約為0.1N的氫氧化鉀溶液1.5(毫升/升)，以及Melplate 7331的溶液30(毫升/升)一同浸泡該透明導電板3至6分鐘(例如：可為3至6間之整數值)。其中，該7331溶液包含：重量百分比約為1%或更小的氯化鈀(palladium dichloride)、重量百分比為1%~10%的安定劑、重量百分比約為90%或更小的水。

於速化步驟S604中，可採用例如：Melplate 7340的溶液10(毫升/升)浸泡該透明導電板3至6分鐘(例如：可為3至6間之整數值)。其中，該7340溶液包含：重量百分比為45%至55%的磷酸(phosphinic acid)、重量百分比為45%至55%的水。

於化學無電解鎳電鍍步驟S70中，可同時採用例如：Melplate NI-8670M1的溶液140(毫升/升)與Melplate NI-8670M2的溶液140(毫升/升)於70℃至80℃之溫度下(例如：可為70℃至80℃間之整數溫度值)一同浸泡該透明導電板12至18分鐘(例如：可為12至18間之整數值)。其中，該NI-8670M1溶液包含：重量百分比約為20%的硫酸鎳(Nickel Sulfate)、重量百分比約為1%或更小的安定劑、重量百分比為75%~85%的水；該NI-8670M2溶液則包含：重量百分比為10%~20%的次亞磷酸鹽(hypophosphoric acid,salt)、重量百分比約為10%~20%的安定劑、重量百分比為65%~75%的水。

於化學置換金電鍍步驟S80中，可同時採用例如：氰金化鉀(Potassium gold cyanide)2.9(克/升)、Melplate AU-6601MA號溶液100(毫升/升)與AU-6601MB號溶液100(毫升/升)一同浸泡該透明導電板0.5至2.0分鐘(例如：可為30秒至120秒間的整數秒數值)。其中，該AU-6601MA號溶液包含：重量百分比約為10%~20%的穩定劑、重量百分比為80%~90%的水；該AU-6601MB號溶液則包含：重量百分比約為30%~40%的穩定劑、重量百分比為60%~70%的水。

於置換還原鍍金步驟S90中，可同時採用例如：氰金化鉀(Potassium gold cyanide)2.9(克/升)、氰化鉀(Potassium cyanide)1.0(克/升)、Melplate AU-6691A號溶液100(毫升/升)、Melplate AU-6691B號溶液200(毫升/升)、Melplate AU-6691C號溶液200(毫升/升)、與AU-6691D號溶液10(毫升/升)一同浸泡該透明導電板9至11分鐘(例如：9至11分鐘的整數值)。其中，該AU-6691A號溶液包含：重量百分比約為10%~20%的穩定劑、重量百分比為80%~90%的水；該AU-6691B號溶液包含：重量百分比約為20%~30%的穩定劑、重量百分比為70%~80%的水；該AU-6691C號溶液包含：重量百分比約為10%~20%的無機鹽(Inorganic salt)、重量百分比為80%~90%的水；該AU-6691D號溶液包含：重量百分比為100%的穩定劑。該步驟中係將氰金化鉀溶液中之金還原至金層上。

據此，本發明提供之低阻抗電控線路結構，其可於該基材1001(請參閱第5圖)向上依序具有氧化銦錫電控線路層101、0.9至1.5微米的鎳金屬層105、0.010至0.025微米(例如可為0.011、0.012、0.013、0.014、0.015、0.016、0.017、0.018、0.019、0.020、0.021、0.022、0.023、0.024微米)的金層107、及0.270至0.290微米(例如可為A/1000微米，A為270~290間的整數數值)的一金補充層109，上述結構可由第5圖之根據第1圖I-I'線段下的剖面圖來視得，其中該透明導電板100包含基材1001及透明導電層1002，而該等三個氧化銦錫電控線路層101係藉由蝕刻原透明導電層1002而得。

綜上所述，本案利用特殊鍍層的低阻抗電控線路結構而採行了一種低阻抗電控線路的製造方法，此線路的線寬控制相較於習知技術可更加地精細化，且亦可有效地降低製作成本，而製作出的低阻抗電控線路結構可增加該觸控面板接觸點的準確定位率以及具有較低的信號損失。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

100．．．透明導電板

1001．．．基材

1002．．．透明導電層

101．．．氧化銦錫電控線路

103．．．訊號排線

105．．．鎳金屬層

107．．．金層

109．．．金補充層

A．．．可視區

B．．．不可視區

I-I’．．．線段

S10~S100．．．步驟

第1圖為一般觸控面板之透明導電板上的電控線路示意圖。

第2圖為本發明一實施例中低阻抗電控線路的製造方法流程圖。

第3圖為三種完成第2圖中步驟S50之覆蓋步驟的不同實施例之流程圖。

第4圖為本發明一實施例中化學無電解製程的製造方法流程圖。

第5圖為根據第1圖之I-I'線段下的剖面圖。

S10~S100．．．步驟

Claims

一種觸控面板之低阻抗電控線路製造方法，該觸控面板內之一透明導電板包含一基材及形成於該基材上之氧化銦錫電控線路，該方法包含：可視區覆蓋步驟，係以保護膜覆蓋部分該基材以露出該氧化銦錫電控線路；前處理步驟，係於該氧化銦錫電控線路上形成鈀觸媒；化學無電解鎳電鍍步驟，係使鎳金屬層沉積於該氧化銦錫電控線路上；化學置換金電鍍步驟，係使金層沉積於該鎳金屬層上；及置換還原鍍金步驟，係使金補充層沉積於該金層上，其中，該鎳金屬層係不經熱退火處理。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於該化學無電解鎳電鍍步驟中，係於該氧化銦錫電控線路上沉積0.9至1.5微米的鎳金屬層。
如申請專利範圍第2所述之方法，其中，於該化學無電解鎳電鍍步驟中，係將該透明導電板於70℃至80℃之溫度下浸泡於酸性溶液中12至18分鐘。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於該化學置換金電鍍步驟中，係於該鎳金屬層上沉積0.010至0.025微米的該金層。
如申請專利範圍第4所述之方法，其中，於該化學置換金電鍍步驟中，係將該透明導電板於85℃至95℃之溫度下浸泡於酸性溶液中0.5至2分鐘。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，於該置換還原鍍金步驟中，係於該金層上沉積0.270至0.290微米的該金補充層。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中，於該置換還原鍍金步驟中，係將該透明導電板於80℃至90℃之溫度下浸泡於酸性溶液中9至11分鐘。
如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之方法，其中該前處理步驟更包含以下步驟：清洗步驟，清洗該透明導電板；調質步驟，使該透明導電板上易於附著鈀金屬材料；觸媒步驟，浸泡該透明導電板，使鈀金屬材料附著於部份之該基材上及附著於該氧化銦錫電控線路上；及速化步驟，保留該氧化銦錫電控線路上之鈀金屬材料，去除其餘部分之鈀金屬材料。
如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該清洗步驟係進行4至6分鐘，該調質步驟係進行3至6分鐘，該觸媒步驟係進行3至6分鐘，該速化步驟係進行3至6分鐘。
一種觸控面板之低阻抗電控線路，其係使用如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之方法所製成。
一種觸控面板之低阻抗電控線路，該觸控面板內之一透明導電板包含一基材，其特徵在於：該低阻抗電控線路自該基材向上依序包含有一氧化銦錫電控線路層、0.9至1.5微米的一鎳金屬層、0.010至0.025微米的一金層、及0.270至0.290微米的一金補充層。
如申請專利範圍第11項所述之低阻抗電控線路，其中該鎳金屬層之厚度係為1微米。
如申請專利範圍第11或12項所述之低阻抗電控線路，其中該金層加上該金補充層之厚度係為0.3微米。
如申請專利範圍第13項所述之低阻抗電控線路，其中該金層之厚度係為0.015微米。