TW201729054A - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種採用金屬網格為材料的觸控面板，包括一基板；一感應層，感應層設置於基板上，由複數條複合金屬細線交錯形成網格狀，且每一複合金屬細線包括一金屬層與一第一鎳銅鈦層，金屬層設置於基板與第一鎳銅鈦層之間。採用本發明提供的觸控面板，第一鎳銅鈦層設置於金屬層的表面，可避免金屬層在後續製程中被氧化，為實現金屬網格細線寬提供了可能。本發明還提供一種觸控面板的製作方法。

Description

觸控面板及其製造方法

本發明係有關於一種觸控面板，特別是有關於一種採用金屬網格材料製作的觸控面板及其製造方法。

有關觸控面板的相關產品已大量使用在日常工作與生活中，一般來說，觸控面板結構包括形成在基板表面的感應區域，該感應區域用來感應人體的手指或類似於筆的書寫工具以達到觸控效果。

在目前的移動終端觸控面板中，ITO是不可缺少的材料，但是ITO也存在成本高、不易回收等問題。為了擺脫傳統ITO觸控面板的價格競爭以及應對當前行業發展瓶頸，廠商都在尋求新的材料技術替代ITO，以降低成本、獲求利潤。

金屬網格(metal mesh)觸控面板技術，因電阻率低、取材容易、製程簡單等優點而迅速獲得主流PC廠商青睞，用於NB及AIO PC等大尺寸面板。不過，金屬網格(metal mesh)也有若干缺點，例如金屬網格所採用的金屬材料具有強反光性，通常需要在格線表面進行黑化(blacking)處理，以減少反光，但，黑化處理會增加製程工序，而且製作好的金屬網格在黑化過程中暴露於空氣中，極易發生氧化造成電阻值增大，通常需要適當增大金屬網格的線寬以保證電阻值符合面板的要 求。金屬網格的線幅通常超過5μm以上；超過5μm以上的金屬線幅所產生的視覺莫瑞干涉過於明顯。反光與莫瑞干涉問題，導致視覺效果不佳，難以打入中高階產品市場。

鑒於上述問題，本發明一實施例，提供一種採用金屬網格為材料的觸控面板，包括一基板，一感應層，設置於所述基板上，所述感應層由複數條複合金屬細線所構成，所述複合金屬細線彼此交錯形成網格狀，且每一所述複合金屬細線包括一金屬層與一第一鎳銅鈦層，所述金屬層設置於所述基板與所述第一鎳銅鈦層之間。

在一實施例中，所述第一鎳銅鈦層中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在一實施例中，所述第一鎳銅鈦層的厚度介於10~30nm。

在一實施例中，所述金屬層為銅、鋁、金或銀。

在一實施例中，所述金屬層的厚度介於100~400nm。

在一實施例中，所述金屬細線的寬度小於5微米。

在一實施例中，所述金屬細線的寬度介於1~3微米。

在一實施例中，所述第一鎳銅鈦層的反射率小於或等於60%。

在一實施例中，所述觸控面板更包括一保護蓋板，設置於所述第一鎳銅鈦層遠離所述金屬層之一側。

在一實施例中，所述複合金屬細線更包括一第二鎳銅鈦層，設置於所述金屬層與所述基板之間。

在一實施例中，所述第二鎳銅鈦層中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在一實施例中，所述第二鎳銅鈦層的厚度介於10~30nm。

在一實施例中，所述第二鎳銅鈦層的反射率小於或等於65%。

在一實施例中，所述觸控面板更包括一保護蓋板，設置於所述基板遠離所述第二鎳銅鈦層之一側。

在一實施例中，所述基板為所述觸控面板的保護蓋板。

本發明的一實施例，還提供一種觸控面板的製造方法，其包括以下步驟：S1，提供一承載板及一真空裝置；S2，提供一金屬靶材，於所述真空裝置中，濺鍍一金屬層於所述承載板的一側；S3，提供第一鎳銅鈦合金靶材，於所述真空裝置中，濺鍍一第一鎳銅鈦層於所述金屬層遠離所述承載板的一側；S4，圖案化所述金屬層與所述第一鎳銅鈦層，以形成網格狀且具有感應電極的感應層。

在一實施例中，所述金屬靶材為銅、鋁、金或銀。

在一實施例中，所述鎳銅鈦合金靶材中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在一實施例中，在步驟S2之前，更包括一步驟S10：提供第二鎳銅鈦合金靶材，於所述真空裝置中，濺鍍一 第二鎳銅鈦層於所述承載板的一側。

在一實施例中，於步驟S2中，所述金屬層是濺鍍於所述第二鎳銅鈦層遠離所述承載板的一側。

採用本發明的實施例提供的觸控面板及觸控面板的製造方法，可以避免金屬網格中金屬層在圖案化之後表層氧化的問題，並且進一步地，金屬網格的線寬可以做到小於5um，而降低莫瑞干涉問題的影響，更進一步地，採用本發明的實施例提供的觸控面板，無需再對金屬網格做額外的黑化處理，減少了製程步驟。

為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下。

100、200、300、400‧‧‧觸控面板

12‧‧‧基板

16、16’‧‧‧感應層

20、20’‧‧‧複合金屬細線

22‧‧‧金屬層

24‧‧‧第一鎳銅鈦層

26‧‧‧保護蓋板

28‧‧‧第二鎳銅鈦層

S1‧‧‧提供一承載板，及一真空裝置

S2‧‧‧提供一金屬靶材，於該真空裝置中，濺鍍一金屬層於該承載板的一側

S3‧‧‧提供第一鎳銅鈦合金靶材，於該真空裝置中，濺鍍一第 一鎳銅鈦層於該金屬層遠離該承載板的一側

S4‧‧‧圖案化該金屬層與第一鎳銅鈦層，以形成網格狀且具有感應電極的感應層

第1圖~第4圖為本發明一些實施例，觸控面板的側視圖；以及第5圖為本發明一種觸控面板的製造流程示意圖。

下面結合圖式與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

請參閱第1圖，第1圖為本發明一實施例，一觸控面板100的側視圖。觸控面板100包括：一基板12，一感應層16，設置於基板12的一表面上。感應層16是由複數條複合金屬細線 20所構成，複合金屬細線20彼此交錯形成網格狀，且複合金屬細線20包括一金屬層22與一第一鎳銅鈦層24，其中金屬層22設置於基板12上，第一鎳銅鈦層24設置於金屬層22遠離基板12的一側，即金屬層22是位於基板12與第一鎳銅鈦層24之間。

在本實施例中，基板12為一透明材質，主要用以承載感應層16，基板12可以為一玻璃基板或一薄膜基板。

在本實施例中，第一鎳銅鈦層24可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，第一鎳銅鈦層24中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4~10%的銅、44%~55%的鈦。第一鎳銅鈦層24相比於金屬層22電阻率較高，但相比於金屬層22，其具有優良的抗氧化性能，第一鎳銅鈦層24具有緻密的結構，當第一鎳銅鈦層24設置於金屬層22之上時，氧氣就難以穿透第一鎳銅鈦層24而將金屬層22氧化，即使在高氧環境中，第一鎳銅鈦層24自身也發生氧化，其表層可迅速形成更加緻密的氧化物層，防止其內部進一步氧化。即第一鎳銅鈦層24僅需極薄的厚度(例如10~30nm，在本實施例中為20nm)就可以保護金屬層22不被氧化。更重要的是，第一鎳銅鈦層24與金屬層22在後續的圖案化過程中(例如微影蝕刻或鐳射蝕刻)，因二者材料性質相當(均為金屬材質)，可被相同蝕刻液或鐳射同步蝕刻；並且，第一鎳銅鈦層24也可與金屬層22在相同的真空裝置中濺鍍於基板12表面，全程僅需更換靶材，而無需變更真空環境；這在很大程度上避免了金屬層22、特別是已經圖案化的金屬層22暴露於空氣中而被氧化的機會。

在本實施例中，基於觸控面板100對感應層16的電 阻率的要求，金屬層22的材料可以為銅、鋁、金或銀，在本實施例中，更基於材料的經濟性、電阻率及與第一鎳銅鈦層24相互的附著力、材料匹配程度等要求，金屬層22的材料更佳為銅。雖然第一鎳銅鈦層24相比於金屬層22具有較高的電阻率，但其電阻率遠比金屬層22的氧化物要低得多，因而，在本實施例中，金屬層22的厚度無需特意增大而保證電阻率符合觸控面板要求，其厚度只需控制在50~400nm即可。

採用本實施例所提供的複合金屬細線20交錯形成的網格狀感應層16，因第一鎳銅鈦層24可與金屬層22於同一真空裝置中形成，並於同一蝕刻步驟中圖案化，加上第一鎳銅鈦層優良的抗氧化性能，使得金屬網格實現細線路化，避免莫瑞干涉成為可能。在本實施例中，複合金屬細線20的線寬可小於5μm，例如是介於1~3μm之間。

傳統金屬細線，例如為銅、鋁、金或銀，因材料具有高反射率，這些材料在可見光波長範圍內反射率均高達95%以上，金屬細線越寬，反光越明顯，因而必須額外設置黑化層，以解決反光過強的問題。採用本發明所提供的複合金屬細線20交錯形成的網格狀感應層16，因複數金屬細線20的線寬較小，反光過強的問題可以得到很大程度的改善。更進一步地，第一鎳銅鈦層24在可見光範圍內的反射率可以控制在65%及以下，如此一來，細線寬加上低反射率，本發明提供的複合金屬細線20交錯形成的網格狀感應層16可無需額外設置黑化層即可避免線路反光過強而影響外觀的問題。請進一步參閱第2圖。

第2圖為本發明一實施例，觸控面板200的側視圖。與觸控面板100不同的是，觸控面板200還包括一保護蓋板26，保護蓋板26是供觸控面板200的使用者觸控、觀看的介面，同時也用以保護觸控面板200內部結構。其可以是經強化的玻璃基板、藍寶石或者防爆薄膜。保護蓋板26設置於感應層16遠離基板12的一側，更具體說來，保護蓋板26是位於第一鎳銅鈦層24遠離金屬層22的一側。

感應層16的複合金屬網格可根據需要局部斷開而設置成多條第一方向感應電極，而觸控面板200還可以進一步於感應層16與保護蓋板26之間或基板12遠離保護蓋板26的一側，依序疊設另一感應層和另一基板，以形成感應結構，其中另一感應層設置有多條第二方向感應電極(第二方向不同於第一方向)；感應層16也可以設置成包括多條第一方向感應電極和第二方向感應電極的感應結構。感應結構的設置在此不多贅述。

請參閱第3圖，第3圖為本發明另一實施例，觸控面板300的側視圖。與觸控面板100不同的是，觸控面板300更包括一第二鎳銅鈦層28，設置於金屬層22與基板12之間。即感應層16’的複合金屬細線20’包括一金屬層22、一第一鎳銅鈦層24及一第二鎳銅鈦層28，其中金屬層22是夾設於第一鎳銅鈦層24與一第二鎳銅鈦層28之間。與第一鎳銅鈦層24類似的，在本實施例中，第二鎳銅鈦層28可包含多種比例的鎳銅鈦合金，較佳比例為35%~50%的鎳、4~10%的銅、44%~55%的鈦。第二鎳銅鈦層28也可以與金屬層22、第一鎳銅鈦層24於相同真空裝 置完成濺鍍，並於同一蝕刻製程中同步完成圖案化。第二鎳銅鈦層28的厚度為10~30nm，例如為20nm。第二鎳銅鈦層28在可見光範圍內的反射率小於或等於65%。不同的是，在本實施例中，第二鎳銅鈦層28主要是利用其本身與基板12較好的附著力，而用以提升金屬層22與基板12的附著效果，特別當基板12的材料為薄膜基板時，這種提升附著力的效果尤其顯著。

請再參閱第4圖，第4圖為本發明另一實施例，觸控面板400的側視圖。與觸控面板200不同的是，觸控面板400的保護蓋板26並不限於設置在感應層16’遠離基板12的一側，也可以設置於基板12遠離感應層16’的一側，具體而言，保護蓋板26可以設置於基板12遠離第二鎳銅鈦層28的一側。

由此可見，本發明同樣可以涵蓋在基板12的兩相對表面分別設置具有第一方向感應電極的感應層16’和具有第二方向感應電極的感應層16’，並於任一感應層16’所在的一側貼合保護蓋板26構成一觸控面板的情況；以及在基板12接近保護蓋板26的一側設置具有第一方向感應電極的感應層16，而在基板12遠離保護蓋板26的一側設置具有第二方向感應電極的感應層16’，而構成一觸控面板的情況。更進一步地，設置有感應層16’的基板12可以直接作為觸控面板的保護蓋板使用，即感應層16’可直接設置於保護蓋板上。

為了具體實現金屬網格抗氧化、細線路的效果，本發明還提供了一種觸控面板的製造方法，請參閱第5圖，第5圖為本發明一種觸控面板的製造流程示意圖，其包括以下步驟：

S1，提供一承載板，及一真空裝置。步驟S1中的這個承載板並不限於前述觸控面板100、200、300、400的基板12，也可以是其他承載體，甚至是一不透明的承載體，主要用以承載本發明的複合金屬細線20或20’交錯而成的金屬網格；當承載板是基板12時，後續可以直接用以製作觸控面板，而當其是其他承載體時，後續形成複合金屬網格之後，可以以凹版印刷或其他轉印方式移至基板12上。步驟S1中的真空裝置，主要是用於提供一類真空環境，而避免後續濺鍍金屬層時導致金屬氧化。

S2，提供一金屬靶材，於前述真空裝置中，濺鍍一金屬層於前述承載板的一側。金屬靶材可以為銅靶材、鋁靶材、金靶材或者銀靶材，較佳為銅靶材。

S3，提供第一鎳銅鈦合金靶材，於前述真空裝置中，濺鍍一第一鎳銅鈦層於前述金屬層遠離前述承載板的一側。第一鎳銅鈦合金靶材含有35%~50%的鎳、4~10%的銅、44%~55%的鈦。S4，圖案化前述的金屬層與第一鎳銅鈦層，以形成網格狀且具有感應電極的感應層。這裡說的圖案化較佳為微影蝕刻或者鐳射蝕刻，可以保證包含金屬層和第一鎳銅鈦層的複合金屬細線實現小於5μm線寬的效果。

在上述的步驟S2之前，更可以包括另一步驟S10，提供第二鎳銅鈦合金靶材，於前述真空裝置中，於承載板後續會形成金屬層的一側，濺鍍一第二鎳銅鈦層。即相應的於步驟S2中，金屬層是濺鍍於第二鎳銅鈦層遠離前述承載板的一側。相應的於步驟S4，圖案化金屬層與第一鎳銅鈦層的同時，也會 圖案化第二鎳銅鈦層，以形成網格狀且具有感應電極的感應層。第二鎳銅鈦合金靶材可以與第一鎳銅鈦合金靶材相同，也可以不相同，在一較佳實施方式中，第二鎳銅鈦含有35%~50%的鎳、4~10%的銅、44%~55%的鈦。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

12‧‧‧基板

16‧‧‧感應層

20‧‧‧複合金屬細線

22‧‧‧金屬層

24‧‧‧第一鎳銅鈦層

100‧‧‧觸控面板

Claims (20)

1. 一種觸控面板，包括：一基板；以及一感應層，設置於該基板上，該感應層由複數條複合金屬細線所構成，該等複合金屬細線彼此交錯形成網格狀，且每一該複合金屬細線包括一金屬層與一第一鎳銅鈦層，該金屬層設置於該基板與該第一鎳銅鈦層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一鎳銅鈦層中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一鎳銅鈦層的厚度介於10~30nm。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該金屬層為銅、鋁、金或銀。
5. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該金屬層的厚度介於100~400nm。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該複合金屬細線的寬度小於5微米。
7. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該複合金屬細線的寬度介於1~3微米。
8. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一鎳銅鈦層的反射率小於或等於65%。
9. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，更包括一保護蓋板，設置於該第一鎳銅鈦層遠離該金屬層之一側。
10. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該複合金屬細線更包括一第二鎳銅鈦層，設置於該金屬層與該基板之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述的觸控面板，其中該第二鎳銅鈦層中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。
12. 如申請專利範圍第10項所述的觸控面板，其中該第二鎳銅鈦層的厚度介於10~30nm。
13. 如申請專利範圍第10項所述的觸控面板，其中該第二鎳銅鈦層的反射率小於或等於60%。
14. 如申請專利範圍第10項所述的觸控面板，更包括一保護蓋板，設置於該基板遠離該第二鎳銅鈦層之一側。
15. 如申請專利範圍第10項所述的觸控面板，其中該基板為該觸控面板的保護蓋板。
16. 一種觸控面板之製造方法，包括下列步驟：提供一承載板及一真空裝置；提供一金屬靶材，於該真空裝置中，濺鍍一金屬層於該承載板的一側；提供第一鎳銅鈦合金靶材，於該真空裝置中，濺鍍一第一鎳銅鈦層於該金屬層遠離該承載板的一側；以及圖案化該金屬層與該第一鎳銅鈦層，以形成網格狀且具有感應電極的感應層。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板之製造方法，其中該金屬靶材為銅、鋁、金或銀。
18. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板之製造方法，其中該鎳銅鈦合金靶材中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。
19. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板之製造方法，在提供該金屬靶材之前，更包括一步驟：提供第二鎳銅鈦合金靶材，於該真空裝置中，濺鍍一第二鎳銅鈦層於該承載板的一側。
20. 如申請專利範圍第19項所述之觸控面板之製造方法，其中於濺鍍該金屬層於該承載板的一側的步驟中，該金屬層是濺鍍於該第二鎳銅鈦層遠離該承載板的一側。