TWI492124B - 觸控面板及其製備方法 - Google Patents

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Description

觸控面板及其製備方法
本發明涉及觸控面板及其製備方法。
傳統的觸控面板的感測電極材料較多的採用氧化銦錫(ITO)。近來由於銦礦的來源取得不易以及銦元素的日漸枯竭，使用不同的透明電極來取代氧化銦錫(Indium Tin Oxide；簡稱ITO)成為一個熱門的課題。其中使用納米銀絲(Silver Nano-Wire；簡稱SNW)取代ITO為目前一種可行性的方案。然而，相較於ITO，SNW較易被氧化且SNW在玻璃或軟性基板上的附著力低，後續加工會存在良率問題。因此，如圖1所示，在基板100形成納米銀絲層110之後，會再塗布另外一層保護層120覆蓋納米銀絲層110，保護層120可隔絕部分空氣，進而提高納米銀絲層110的抗氧化能力。分散於基板100上的納米銀絲層110自身具有一定疏密度，保護層120可通過納米銀絲層110自身的間隙與基板100接觸，進而可通過保護層120與基板110較佳的附著力來提高納米銀絲層120在基板110上的附著力。
然而，保護層太厚或太薄，均存在設計上的缺陷。
如果保護層過厚：在納米銀絲層形成電極圖形時，蝕刻工藝中蝕刻液較難滲透保護層對SNW進行蝕刻。
如果保護層太薄：納米銀絲層的抗氧化能力下降，而且保護層與基板的接合效果亦將減弱，進而導致納米銀絲層在基板上的附著力下降，因此會影響製造後產品的良率。
本發明的所要解決的技術問題在於提供一種觸控面板及其製備方法，以解決現有技術中單一保護層太厚和太薄存在的問題。
本發明提供一種觸控面板，該觸控面板包括：一基板；一納米銀絲電極層，設置於該基板上，該納米銀絲電極層包括導接區域和非導接區域；一第一保護層，設置於該納米銀絲電極層上，且該第一保護層具有一導接孔，該導接孔對應於該導接區域；一第二保護層，設置於該第一保護層上，且該第二保護層具有一開孔，該開孔對應於該導接孔的位置；以及一導接線，設置於該第二保護層上，且該導接線通過該開孔及該導接孔連接該導接區域的納米銀絲電極層。
一種觸控面板的製備方法，包括：提供至少一基板；於該基板上形成至少一納米銀絲層；於該納米銀絲層上形成一第一保護層，其中該第一保護層具備足以使一蝕刻液滲透進入的厚度；滲透入該第一保護層的該蝕刻液會蝕刻該納米銀絲層以形成一納米銀絲電極層；及於該第一保護層上形成一第二保護層，其中該第二保護層與該第一保護層的結合會具備該納米銀絲電極層所需的抗氧化性與該納米銀絲電極層設置於該基板上所需的附著性。
一種觸控面板，包括：至少一基板、至少一設置於該基板上的納米銀絲電極層、一第一保護層及一第二保護層。其中，該納米銀絲電 極層具備一電極圖案，在該電極圖案內存在至少一空隙，第一保護層是覆蓋於該納米銀絲電極層上且透過該空隙而與該基板黏結，其中該第一保護層具備足以使一蝕刻液滲透進入的厚度，以使該蝕刻液蝕刻一納米銀絲層成該納米銀絲電極層，第二保護層可覆蓋於該第一保護層上，其中該第二保護層與該第一保護層的結合會具備該納米銀絲電極層所需的抗氧化性與該納米銀絲電極層設置於該基板上所需的附著性。
本發明通過在第一保護層上設置第二保護層，第一保護層可以減薄，蝕刻工藝中蝕刻液容易滲透保護層對納米銀絲層進行蝕刻。同時，之後形成的導接線易於與下方的納米銀絲電極層連接。第二保護層提高了納米銀絲電極層在基板上的抗氧化能力以及附著力。
100、200、300、400‧‧‧基板
110、210a‧‧‧納米銀絲層
210b、310b、310b’、310b”、410b‧‧‧納米銀絲電極層
120、220、320、320’、320”、420‧‧‧第一保護層
230、330、330、330’、330”、430‧‧‧第二保護層
240、340、340’、340”、440‧‧‧開孔
250、350、350’、350”、450‧‧‧導接孔
260、360、360’、360”、460‧‧‧導接線
411‧‧‧第一電極塊
412‧‧‧第一連接線
413‧‧‧第二電極塊
470‧‧‧第二連接線
M1‧‧‧導接區域
M2‧‧‧非導接區域
G‧‧‧透明接合層
圖1為現有技術納米銀絲層上一層保護層的示意圖；圖2為為本發明觸控面板製備方法的工藝步驟圖；圖3a至圖3g為對應於圖2工藝步驟圖各步驟的觸控面板示意圖；圖4為完全蝕刻與不完全蝕刻工藝的示意圖；圖5a為本發明一觸控面板的上視圖；圖5b為沿圖5a A-A’方向的剖面圖；圖5c為沿圖5a A-A’方向的另一剖面圖；圖5d為沿圖5a A-A’方向的另一剖面圖；圖6a為本發明一納米銀絲電極層的示意圖；及圖6b為採用圖6a納米銀絲電極層的觸控面板的剖面圖。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。以下文中的方位“上”及“下”僅是用來表示各元件相對的位置關係，並不用以限定本發明的保護範圍。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。以下文中的方位“上”及“下”僅是用來表示各元件相對的位置關係，並不用以限定本發明的保護範圍。
請參考圖2，圖2為本發明觸控面板的製備方法的工藝步驟圖，本發明觸控面板的製備方法包括：
步驟1：提供至少一基板；請參照圖3a，提供一基板200，基板200採用可透視的材料，可以是硬性基板，如玻璃基板，或者軟性基板，如聚對苯二甲酸類塑膠(Polyethylene terephthalate，PET)基板。基板200的表面可為平面或者曲面。
步驟2：於該基板上形成至少一納米銀絲層；請參照圖3b，於基板200上形成一整層的納米銀絲層210a。形成納米銀絲層210a的方式可採用沉積、濺射等工藝。
步驟3：於該納米銀絲層上形成一第一保護層；請參照圖3c，於納米銀絲層210a上形成第一保護層220，且第一保護層220具備足以使蝕刻液滲透進入的厚度，所採用的第一保護層220厚度可隨蝕刻液的滲透力而增減，或反之，蝕刻液可視第一保護層220的厚度而選用。第一保護層的厚度可為50nm至500nm，在此厚度範圍內，蝕刻液可滲透保護層對納米銀絲層進 行蝕刻。第一保護層220採用可透視的絕緣材料，如二氧化矽、環氧樹脂、壓克力聚合物等，或前述各材料之組合。
步驟4：對該納米銀絲層進行處理形成納米銀絲電極層。請同時參考圖3d和圖4，滲透入第一保護層220的蝕刻液會蝕刻納米銀絲層210a以形成納米銀絲電極層210b，納米銀絲電極層210b具備一電極圖案。在一實施例中，納米銀絲電極層210b的電極圖案可為圖4中的條狀電極結構，但納米銀絲電極層210b亦可採用其它電極結構。如圖4所示，在一實施例中，對納米銀絲層210a可採用完全蝕刻的工藝A，即在蝕刻過程中，會蝕刻掉非電極結構區域N的所有納米銀絲。在另一實施例中，對納米銀絲層210a可採用不完全蝕刻的工藝B，即在蝕刻過程中，可不蝕刻掉非電極結構區域N的所有納米銀絲，僅將該區域蝕刻成與電極結構區域E電性隔離的區域。相較於完全蝕刻的工藝A，採用非完全蝕刻的工藝B，經蝕刻後，電極結構區域E的電極與非電極結構區域N的電極色差較小，即產品結構會有較好的外觀效果。在納米銀絲電極層210b上規劃出需與外界導接以傳遞感測信號的導接區域M1，M2則為偵測是否有觸摸情況產生的非導接區域。
步驟5：於該第一保護層上形成一第二保護層；請參考圖3e，在第一保護層220上形成一第二保護層230，其中第二保護層230與第一保護層220的結合會具備納米銀絲電極層210b所需的抗氧化性與納米銀絲電極層210b設置於基板200上所需的附著性。更進一步地，在第二保護層230對應於導接區域M1處可視需求開設至少一開孔240。形成具開孔的第二保護層230可採用印刷塗布的工藝或微影蝕刻的工藝。該第二保護層230採用可透視的絕緣材料，如二氧化矽、環氧樹脂、壓克力聚合物等，或前述各材料之組 合。第二保護層230的厚度為0.2μm至5μm。
更進一步地，在步驟6中，可視需求於該開孔對應處的第一保護層形成一導接孔。請參考圖3f，對第一保護層220進行處理以形成至少一導接孔250，該導接孔250對應於開孔240的位置。在第一保護層220上形成該導接孔250可採用電漿蝕刻的工藝。
更進一步地，在步驟7中，形成導接線連接該導接區域的電極。請參考圖3g，形成至少一導接線260於第二保護層230上，該導接線260通過開孔240和導接孔250電性連接導接區域M1的納米銀絲電極層210b。但導接線260可在無需導接孔250與開孔240的情形下採用其他方式與納米銀絲電極層210b電性連接，因此導接孔250與開孔240在本實施例中並非一必要設計。
需說明的是，導接孔250可不貫穿第一保護層220，即第一保護層220減薄至可導通導接線260與導接區域M1的納米銀絲電極層210b即可。導接線260可採用銀、鋁、銅等金屬材料，或鉬鋁鉬等合金材料、或氧化銦錫(ITO)等可透視的導電材料、或上述各材料之組合。
在一實施例中，揭露如圖3g所示之觸控面板，其可採用但不限於上述的製備方法所形成。形成的觸控面板，包括：至少一基板200、至少一納米銀絲電極層210b、第一保護層220及第二保護層230。其中納米銀絲電極層210b是設置於該基板200上，且該納米銀絲電極層210b具備一電極圖案，在電極圖案內存在至少一空隙，其中此空隙是電極彼此間存在的間距D1，或許也包括單一電極本身的銀絲線間的線距D2(可同時參考圖4，亦即納米銀絲層210b為納米銀絲線交錯纏繞而成，具有一定的疏密度)。第一保 護層220是覆蓋於納米銀絲電極層210b上，且透過前述的空隙附著於基板200上，其中第一保護層220具備足以使一蝕刻液滲透進入的厚度，以使蝕刻液可蝕刻一納米銀絲層210a成納米銀絲電極層210b。第二保護層230可覆蓋於第一保護層220上，其中第二保護層230與第一保護層220的結合會具備納米銀絲電極層210b所需的抗氧化性與納米銀絲電極層210b設置於基板200上所需的附著性。
該納米銀絲電極層210b上需與外界導接一傳遞感測信號的區域為導接區域M1，且該第一保護層220具有至少一對應於該導接區域M1的導接孔250，該第二保護層230具有至少一對應於該導接孔250的位置的開孔240。觸控面板更包括至少一導接線260，導接線260設置於第二保護層230上，且該導接線260通過該開孔240及該導接孔250電性連接該導接區域M1的納米銀絲電極層210b。但導接線260可在無需導接孔250與開孔240的情形下採用其他方式與納米銀絲電極層210b電性連接，因此導接孔250與開孔240在本實施例中並非一必要設計。
其中，該基板200採用可透視的材料，如玻璃基板或者聚對苯二甲酸類塑膠(Polyethylene terephthalate，PET)。基板200的表面可為平面或者曲面。
其中，該第一保護層220的厚度為50nm至500nm。
其中，該第二保護層230的厚度為0.2μm(微米)至5μm。
其中，該第一保護層220的材料為可透視的絕緣材料，如二氧化矽、環氧樹脂、壓克力聚合物等，或前述各材料之組合。
其中，該第二保護層230的材料為可透視的絕緣材料，如二 氧化矽或環氧樹脂、壓克力聚合物等。
其中，該第一保護層220或第二保護層230的厚度可依不同的材料進行選擇。
其中，導接線260可採用銀、鋁、銅等金屬材料，或鉬鋁鉬等合金材料、或氧化銦錫(ITO)等可透視的導電材料、或上述各材料之組合。
上述在本實施例中所使用的元件皆同於製備方法中所提及的元件，因此其材料、製程或特性皆不在此加以贅述。後續將針對上述納米銀絲電極層310b具備的電極圖案與電極結構進行說明。
如圖5a和圖5b所示，圖5a繪示了本發明觸控面板的一實施例，圖5b為沿圖5a A-A’方向的剖面圖。在本實施例中，納米銀絲電極層310b包含多個電極的電極圖案(該電極的圖案可能為條狀)，且各電極兩端都連接有導接線360，導接線360會聚一接合區S。其中，在此實施例中，基板300的數量為一且納米銀絲電極層310b的層數也為一，納米銀絲電極層310b的電極結構為單軸結構，即僅在基板300的同一表面上設置多條沿同一方向排列的條狀電極。會聚至接合區S的導接線360另一端通過接合一軟性電路板連接至一控制器上(圖未示)，並借由該控制器處理由導接線所傳遞的感測信號。在另一實施例中，導接線360可僅接至電極的一端。在另一實施例中，接合區S的數目可為多個，即可依具體的納米銀絲電極層310b作調整。在各電極兩端都連接有導接線360，當觸控面板的尺寸較大時，位於觸控面板兩側的導接線360通過在軟性電路板連接形成一封閉回路，可降低感測信號因受阻值影響而產生信號之衰減，以提升觸控面板的感測靈敏度。
在其他實施例中，基板的數量為二且納米銀絲電極層的層數也為二而分設於不同的基板上，分設於不同基板的納米銀絲層分別可採用如圖5a與圖5b的單軸的電極結構，但不以此為限。具體而言，如圖5c所示，在本發明的另一實施例中，可在另一基板300b’上複製如圖5a與圖5b所揭露的納米銀絲電極層310b、導接線360、第一保護層320、第二保護層330等元件，而形成納米銀絲電極層310b’、導接線360’、第一保護層320’、第二保護層330’等元件，但在此新增基板300b’上的納米銀絲電極層310b’，其電極結構的排列方向會與基板300上的電極結構排列方向呈現非平行關係，最佳狀況為垂直關係，即假設在基板300上的電極結構的排列方向是沿X軸方向排列，則設置在新增基板300b’上的電極結構，其排列方向可為沿Y軸方向排列，兩個基板會通過透明接合層G彼此貼合而形成該觸控面板的一部份。
或者，在另一實施例中，如圖5d所示，基板的數量為一但納米銀絲電極層的層數為二，各納米銀絲電極層分設於該基板的相對的兩個表面且分別採用單軸的電極結構，具體而言，複製的納米銀絲電極層310b”、導接線360”、第一保護層320”、第二保護層330”等元件直接設置在基板300的另一表面，而使得位於基板300上表面的納米銀絲電極層310b為沿一方向(例如X方向)排列，而位於基板300下表面的納米銀絲電極層310b”為沿另一方向(例如Y方向)排列。此處所揭露的觸控面板的其它特性將與前述實施例相同，因此此處不再贅述。
如圖6a和圖6b所示，圖6a繪示了本發明另一納米銀絲電極層的圖示，圖6b為對應於該納米銀絲電極層B-B’方向的觸控面板的剖面 圖。如圖6a所示，基板400的數量為一且納米銀絲電極層410b的層數也為一，納米銀絲電極層410b的電極結構為一雙軸結構。納米銀絲電極層410b包含多個沿第一方向排列的第一電極塊411、多條電性連接相鄰第一電極塊的第一連接線412以及多個沿第二方向排列的第二電極塊413，且各第二電極塊413分別設置於第一連接線412兩側。第一方向與第二方向是非平行關係，較佳者，第一方向與第二方向垂直。如圖6b所示，採用納米銀絲電極層410b的觸控面板，與前一實施例的不同點在於，各第二電極塊413上的第一保護層420和第二保護層430分別形成有導接孔450和對應於導接孔450的開孔440，亦即導接孔450和開孔440在本實施例中會形成在非導接區域M2。本實施例的觸控面板第二保護層430上，除了設置有導接線460，更設置有多條第二連接線470，各第二連接線470通過設置於各第二電極塊413上的導接孔450和開孔440，電性連接相鄰的第二電極塊413。第二連接線470可採用銀、鋁、銅等金屬材料，或鉬鋁鉬等合金材料、或氧化銦錫(ITO)等可透視的導電材料、或上述各材料之組合。在一實施例中，導接線460與第二連接線470採用相同的材料，兩者可在同一步驟中形成。本實施例的觸控面板其它特性與前述實施例相同，此處不再贅述。
在上述各實施例中所使用的電極圖案可以是但不限於如圖5a所示的類條狀電極，或是圖6a所示的類稜形電極。而所謂的單軸的電極結構，即在同一納米銀絲電極層僅具有沿同一方向排列的電極者；而所謂的雙軸的電極結構，即在同一納米銀絲電極層僅具有沿同兩個方向排列的電極者。
本發明通過在第一保護層上設置第二保護層，第一保護層可 以減薄，蝕刻工藝中蝕刻液容易滲透保護層對納米銀絲層進行蝕刻。同時，之後形成的導接線易於與下方的納米銀絲電極層電性導通。
本發明於第一保護層上再設置第二保護層，起到了保護效果，提高了納米銀絲電極層在基板上的附著力及抗氧化能力。
當採用不完全蝕刻的工藝時，由於第一保護層上額外設置了第二保護層，則保護層整體不至很薄，可避免僅有第一保護層時，在保護層周邊形成導接線連接納米銀絲電極層可能存在的短路問題。
當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
200‧‧‧基板
210b‧‧‧納米銀絲電極層
220‧‧‧第一保護層
230‧‧‧第二保護層
240‧‧‧開孔
250‧‧‧導接孔
260‧‧‧導接綫
M1‧‧‧導接區域
M2‧‧‧非導接區域

Claims (12)

  1. 一種觸控面板，包括：一基板；一納米銀絲電極層，設置於該基板上，該納米銀絲電極層包括導接區域；一第一保護層，設置於該納米銀絲電極層上，且該第一保護層具有一導接孔，該導接孔對應於該導接區域；一第二保護層，設置於該第一保護層上，且該第二保護層具有一開孔，該開孔對應於該導接孔的位置；以及一導接線，設置於該第二保護層上，且該導接線通過該開孔及該導接孔連接該導接區域的納米銀絲電極層；其中，該第一保護層的厚度為50nm至500nm；其中，該納米銀絲電極層的電極圖案包含多條條狀且彼此間隔設置的電極。
  2. 一種觸控面板，包括：一基板；一納米銀絲電極層，設置於該基板上，該納米銀絲電極層包括導接區域；一第一保護層，設置於該納米銀絲電極層上，且該第一保護層具有一導接孔，該導接孔對應於該導接區域；一第二保護層，設置於該第一保護層上，且該第二保護層具有一開孔，該開孔對應於該導接孔的位置；以及 一導接線，設置於該第二保護層上，且該導接線通過該開孔及該導接孔連接該導接區域的納米銀絲電極層；其中，該第一保護層的厚度為50nm至500nm；其中，該納米銀絲電極層的電極圖案包含多個沿第一方向排列的第一電極塊、多條電性連接相鄰之該些第一電極塊的第一連接線，以及多個沿第二方向排列的第二電極塊，且該些第二電極塊分別設置於該些第一連接線兩側，該第二保護層上設置有多條第二連接線，各該些第二連接線通過設置於該些第二電極塊上方的該些導接孔和該些開孔以電性連接相鄰的該些第二電極塊。
  3. 一種觸控面板的製備方法，包括：提供至少一基板；於該基板上形成至少一納米銀絲層；於該納米銀絲層上形成一第一保護層，其中該第一保護層具備足以使一蝕刻液滲透進入的厚度；滲透入該第一保護層的該蝕刻液會蝕刻該納米銀絲層以形成一納米銀絲電極層；及於該第一保護層上形成一第二保護層，其中該第二保護層與該第一保護層的結合會具備該納米銀絲電極層所需的抗氧化性與該納米銀絲電極層設置於該基板上所需的附著性；其中，該第一保護層的厚度為50nm至500nm。
  4. 根據權利要求3所述的觸控面板的製備方法，其中，形成的該納米銀絲電極層包括一導接區域，該製備方法更包括： 在該第二保護層上開設至少一開孔，且該開孔對應於該導接區域；在該第一保護層於該開孔對應處開設有至少一導接孔；形成至少一導接線於該第二保護層上，且該導接線通過該開孔和該導接孔電性連接該導接區域的納米銀絲電極層。
  5. 根據權利要求3所述的觸控面板的製備方法，其中，該第二保護層的厚度為0.2μm至5μm。
  6. 根據權利要求4所述的觸控面板的製備方法，其中，形成該具有該開孔的第二保護層採用印刷塗布的工藝或微影蝕刻的工藝。
  7. 根據權利要求4所述的觸控面板的製備方法，其中，該第一保護層上形成該導接孔採用電漿蝕刻的工藝。
  8. 根據權利要求3所述的觸控面板的製備方法，其中，形成該納米銀絲電極層的步驟採用完全蝕刻的工藝或不完全蝕刻的工藝。
  9. 一種觸控面板，包括：至少一基板；至少一納米銀絲電極層，設置於該基板上，該納米銀絲電極層具備一電極圖案，在該電極圖案內存在至少一空隙；一第一保護層，覆蓋於該納米銀絲電極層上，且透過該空隙而與該基板黏結，其中該第一保護層具備足以使一蝕刻液滲透進入的厚度，以使該蝕刻液蝕刻一納米銀絲層成該納米銀絲電極層；及一第二保護層，覆蓋於該第一保護層上，其中該第二保護層與該第一保護層的結合會具備該納米銀絲電極層所需的抗氧化性與該納米銀絲電極層設置於該基板上所需的附著性；其中，該第一保護層的厚度為50nm至 500nm。
  10. 根據權利要求9所述的觸控面板，其中，在該基板的數量為一且該納米銀絲電極層的層數也為一時，該納米銀絲電極層的電極結構為一單軸結構或雙軸結構。
  11. 根據權利要求9所述的觸控面板，其中，在該基板的數量為二且該納米銀絲電極層的層數也為二時，各該納米銀絲電極層分設於不同的基板上且分別採用單軸的電極結構。
  12. 根據權利要求9所述的觸控面板，其中，在該基板的數量為一且該納米銀絲電極層的層數為二時，各該納米銀絲電極層分設於該基板的相對的兩個表面且分別採用單軸的電極結構。
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