TWI643111B - 觸控面板的製造方法 - Google Patents

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一種觸控面板的製造方法，包含：(i)提供基板；(ii)形成圖案化透明導電層，其包含第一部分以及第二部分；(iii)形成圖案化遮罩層覆蓋圖案化透明導電層的第一部分，而圖案化透明導電層第二部分未被覆蓋而暴露出；(iv)利用電鍍在圖案化透明導電層的第二部分上形成奈米金屬導線；以及(v)去除圖案化遮罩層。

Description

觸控面板的製造方法
本發明是有關於一種觸控面板的製造方法。
一般觸控面板的表面區域可大略分感測區及周邊區。感測區為使用者觸控操作的部分，周邊區則位於感測區的周圍。感測區中設置有感測電極，周邊區則設置周邊線路等元件。一般來說，為避免使用者在操作時直接看到周邊區中對應設置的線路等元件，通常會使用遮光層或裝飾層遮蔽周邊區，因此觸控面板呈現出黑色邊框。
由於目前行動裝置皆以微型化為目標，在產品設計上會希望邊框能夠越窄越好。傳統觸控面板邊框線路的製造方法主要是以微影蝕刻製程形成周邊線路，通常周邊線路包含透明導電層及金屬層。然而，微影製程因其工藝繁複，具有成本過高的缺點，且線路線寬將受到藥液蝕刻選擇比、光阻厚度及鍍膜金屬品質的限制。當線路線寬小於10μm時，線路有斷線的風險，並導致不良率提升。
因此，如何縮短邊框導電線路線寬，並維持良好的良率以達成行動裝置微型化，是該技術領域重要的研究 課題。
本發明提供一種觸控面板的製造方法，用以縮短觸控面板的導電線路線寬，並具有更高的良率。
根據本發明之各種實施方式，是提供一種觸控面板的製造方法，包含(i)提供基板；(ii)形成圖案化透明導電層，其包含第一部分以及第二部分；(iii)形成圖案化遮罩層覆蓋圖案化透明導電層的第一部分，而圖案化透明導電層的第二部分未被覆蓋而暴露出；(iv)利用電鍍在圖案化透明導電層的第二部分上形成奈米金屬導線，以及(v)去除圖案化遮罩層。
根據本發明之某些實施方式，圖案化透明導電層的第二部分包含多個導線，且各導線的寬度為約2-8μm。
根據本發明之一或多個實施方式，奈米金屬導線的寬度為約2-8μm。
根據本發明之某些實施方式，奈米金屬導線的寬度大於圖案化透明導電層的第二部分的各導線的寬度。
根據本發明之某些實施方式，奈米金屬導線的寬度與圖案化透明導電層的第二部分的各導線的寬度之差為約0.06μm至約0.18μm。
根據本發明之某些實施方式，奈米金屬導線是以奈米金屬線或奈米金屬顆粒堆疊而成。
根據本發明之某些實施方式，奈米金屬線之線 徑以及奈米金屬顆粒之粒徑為約0.03μm至約0.18μm。
根據本發明之某些實施方式，利用電鍍在圖案化透明導電層的第二部分上形成奈米金屬導線的操作包含施加電壓至圖案化透明導電層的第一部分及第二部分。
根據本發明之某些實施方式，奈米金屬導線之穿透率為約30至85%。
根據本發明之某些實施方式，奈米金屬導線包含金、銀或銅。
根據本發明之某些實施方式，利用電鍍在圖案化透明導電層的第二部分上形成奈米金屬導線的操作包含：(i)提供電解液，包含界面活性劑；(ii)提供參考電極，且參考電極接觸電解液；(iii)使圖案化透明導電層的第二部分接觸電解液；以及(iv)在參考電極與圖案化透明導電層的第二部分之間提供電位差。
根據本發明之某些施方式，界面活性劑包含溴化十六烷基三甲銨(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)、油酸及油胺。
根據本發明之另外某些實施方式，是提供一種觸控面板的製造方法，包含(i)提供基板，具有周邊區以及感測區，周邊區緊鄰基板之邊緣，感測區毗鄰周邊區；(ii)形成圖案化透明導電層於基板上，圖案化透明導電層包含至少一感測電極以及至少一周邊導線，且感測電極及周邊導線分別位於感測區及周邊區中；(iii)形成圖案化遮罩層覆蓋感測電極，周邊導線未被圖案化遮罩層覆蓋而暴露出；(iv) 利用電鍍在周邊導線上形成奈米金屬導線，奈米金屬導線對準周邊導線，以及(v)去除圖案化遮罩層。
10‧‧‧方法
11、12、13、14、15‧‧‧操作
100‧‧‧觸控面板
110‧‧‧基板
110a‧‧‧感測區
110b‧‧‧周邊區
110c‧‧‧邊緣
120‧‧‧圖案化透明導電層
120a‧‧‧第一部分
120b‧‧‧第二部分
122‧‧‧感測電極
124‧‧‧周邊導線
130‧‧‧圖案化遮罩層
140‧‧‧奈米金屬導線
200‧‧‧電鍍裝置
210‧‧‧參考電極
220‧‧‧工作電極
230‧‧‧相對電極
240‧‧‧電解液
D1、D2‧‧‧寬度
第1圖為根據本發明之某些實施方式繪示的觸控面板的製造方法流程圖。
第2A-2E圖為根據本發明之某些實施方式繪示的觸控面板的製程各步驟的剖面圖。
第3圖為根據本發明之某些實施方式繪示的電鍍裝置示意圖。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖示起見，一些習知慣用的結構與元件在圖示中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖繪示本發明各種實施方式之製造觸控面板的方法10的流程圖。如第1圖所示，方法10包含操作11、操作12、操作13、操作14及操作15。第2A-2E圖繪示本發明某些實施方式之方法10在各製程階段的剖面圖。
請參照第1圖及第2A圖，在操作11中，提供基 板110。根據本發明某些實施方式，基板110具有感測區110a以及周邊區110b，周邊區110b緊鄰基板110之邊緣110c，感測區110a毗鄰周邊區110b。基板110可為可撓性基板或剛性基板，可撓性基板例如為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)基板或聚醯亞胺(Polyimide,PI)基板，但並不限於此。硬性基板可為例如玻璃基板。
請參照第1圖及第2B圖，在操作12中，形成圖案化透明導電層120於基板110上，其中圖案化透明導電層120包含第一部分120a以及第二部分120b。根據本發明某些實施方式，圖案化透明導電層120的第二部分120b包含多個導線，且各導線的寬度D1為約2-8μm，例如為約3、5或7μm。在本發明某些實施方式中，圖案化透明導電層120的第一部分120a包含多個感測電極122，圖案化透明導電層120的第二部分120b包含多條周邊導線124，感測電極122及周邊導線124分別位於感測區110a及周邊區110b中。
根據本發明某些實施方式，圖案化透明導電層120之材料可以為氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)。應了解到，以上所舉之圖案化透明導電層120的材料僅為例示，並非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，選擇合適的材料。根據本發明某些實施方式，圖案化透明導電層120可藉由沉積、微影及蝕刻製程形成，但並不限於此。沉積製程包含電漿化學氣相沈積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)、物理氣相沉積法(physical vapor deposition,PVD)、濺鍍或是其他合適的沉積製程。在其他實施方式中，圖案化透明導電層120可藉由其他合適的製程形成，例如：網印、旋轉塗布、噴墨等。
根據本發明某些實施方式，可於形成圖案化透明導電層120之前進行老化處理，使基板110預收縮，從而降低後續加工過程中的變形。
請參照第1圖及第2C圖，在操作13中，形成圖案化遮罩層130覆蓋圖案化透明導電層的第一部分120a，圖案化透明導電層的第二部分120b未被圖案化遮罩層130覆蓋而暴露出。在某些實施方式中，所形成的圖案化遮罩層130覆蓋感測電極122，周邊導線124未被圖案化遮罩層130覆蓋而暴露出。根據本發明某些實施例，圖案化遮罩層130可例如為光阻，可由任何合適的製程形成，例如藉由塗佈、乾燥、曝光及顯影而形成。在其他實施例中，圖案化遮罩層130例如為高分子層，並藉由網印製程而形成。
請參照第1圖及第2D圖，在操作14中，利用電鍍在圖案化透明導電層120的第二部分120b上形成奈米金屬導線140。在某些實施方式中，利用電鍍在周邊導線124上形成奈米金屬導線140，奈米金屬導線140對準周邊導線124。
第3圖繪示本發明之一實施方式的電鍍裝置200的示意圖。根據本發明某些實施方式，電鍍裝置200包含參考電極210、工作電極220、相對電極230以及電解液 240。根據本發明某些實施方式，操作14還包含以下步驟：(i)提供電解液240，其包含界面活性劑(未於圖上示出)，(ii)提供參考電極210，且參考電極210接觸電解液240，(iii)以具有圖案化透明導電層120於其上的基板110為工作電極220，並使工作電極220接觸電解液240，以及(iv)在參考電極210與工作電極220之間提供電位差。在某些實施方式中，界面活性劑包含溴化十六烷基三甲銨(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)、油酸及油胺。在某些實施方式中，操作14包含使電流通過相對電極230而釋放電子，電解液中的金屬離子則在工作電極220接受電子，並沉積於工作電極220上之周邊導線124表面。在某些實施方式中，感測電極122被圖案化遮罩層130覆蓋，並未接觸電解液240，因此感測電極122上並不會形成電鍍層。
根據本發明某些實施例，電鍍時間為約10-30秒，例如14、20或25秒。在某些實施例中，通過電極的電流為約0.1-50mA，例如為0.5、1、5、10、25、30或45mA。在某些實施例中，電解液濃度為約0.005-0.5mol/L，例如0.02、0.05或0.1mol/L。在某些實施例中，電解液包含硝酸銀(AgNO3)溶液、四氯金酸(HAuCl4.3H2O)溶液以及(hfac)Cu(PMe3)溶液，但並不限於此，在其他實施例中，可視實際需要，選擇合適的溶液作為電解液。在某些實施例中，參考電極及相對電極為鉑絲(Pt)，但並不限於此，在其他實施例中，可視實際需要，選擇合適的材料。
根據本發明某些實施方式，奈米金屬導線140 的寬度為約2-8μm，例如為約4、6或7μm。在某些實施方式中，奈米金屬導線140的寬度D2大於圖案化透明導電層120的第二部分120b的各導線(周邊導線124)的寬度D1。根據本發明某些實施方式，奈米金屬導線140的寬度D2與圖案化透明導電層120的第二部分120b的各導線(周邊導線124)的寬度D1之差為約0.06μm至約0.18μm，例如為約0.1、0.12或0.15μm。
根據本發明某些實施方式，奈米金屬導線140是以奈米金屬線(未於圖上示出)或奈米金屬顆粒(未於圖上示出)堆疊而成。在某些實施方式中，奈米金屬線之線徑以及奈米金屬顆粒之粒徑為約0.03μm至約0.18μm，例如為約0.05、0.1、0.12或0.15μm。根據本發明某些實施方式，奈米金屬導線140在可見光波長範圍的平均穿透率為約30至約85%，例如為40%、50%、60%或70%。因此，所形成的奈米金屬導線140可為透明的導線。在某些實施方式中，可藉由奈米金屬線或奈米金屬球間密度分佈不同控制奈米金屬導線140之穿透率。具體的說，可藉由電鍍時間控制奈米金屬線或奈米金屬球的覆蓋面積及厚度，從而形成不同穿透率的奈米金屬導線140。
根據本發明某些實施方式，奈米金屬導線140之材料包含金、銀或銅。應了解到，以上所舉之奈米金屬導線140之材料僅為例示，並非用以限制本發明，本發明所屬技術領域中具通常知識者，應視實際需要，彈性選擇奈米金屬導線140之材料。
請參照第1圖及第2E圖，在操作15中，去除圖案化遮罩層130，形成具有奈米金屬導線140的觸控面板100。
如上所述，根據本發明的實施方式，以電鍍使金屬奈米枝晶選擇性沉積於圖案化透明導電層上，形成奈米金屬導線。此方法與傳統微影製程相比，由於不受藥液蝕刻選擇比的影響，可將邊框線路中金屬層與透明導電層的寬度之差由約4-6μm大幅縮減為約0.06-0.18μm，且邊框線路的線寬能夠變窄，進而使邊框區域變窄，達成行動裝置微型化的目標。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作為各種之更動與潤飾，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。

Claims (12)

  1. 一種觸控面板的製造方法，包含：提供一基板；形成一圖案化透明導電層於該基板上，其中該圖案化透明導電層包含一第一部分以及一第二部分；形成一圖案化遮罩層覆蓋該第一部分，其中該第二部分未被該圖案化遮罩層覆蓋而暴露出；利用電鍍在該圖案化透明導電層的該第二部分上形成一奈米金屬導線，其中該奈米金屬導線係以奈米金屬線或奈米金屬顆粒堆疊而成；以及去除該圖案化遮罩層。
  2. 如請求項1所述之觸控面板的製造方法，其中該圖案化透明導電層的該第二部分包含多個導線，且各該導線的一寬度係約2-8μm。
  3. 如請求項2所述之觸控面板的製造方法，其特徵在於，其中該奈米金屬導線的一寬度大於該圖案化透明導電層的該第二部分的各該導線的一寬度。
  4. 如請求項3所述之觸控面板的製造方法，其特徵在於，其中該奈米金屬導線的該寬度與該圖案化透明導電層的該第二部分的各該導線的該寬度之差係0.06μm至0.18μm。
  5. 如請求項1所述之觸控面板的製造方法，其特徵在於，其中該奈米金屬導線的一寬度係2-8μm。
  6. 如請求項1所述之觸控面板的製造方法，其中該奈米金屬線之線徑以及該奈米金屬顆粒之粒徑為約0.03μm至約0.18μm。
  7. 如請求項1所述之觸控面板的製造方法，其中利用電鍍在該圖案化透明導電層的該第二部分上形成該奈米金屬導線的操作包含施加電壓至該圖案化透明導電層的該第一部分及該第二部分。
  8. 如請求項7所述之觸控面板的製造方法，其中該奈米金屬導線之穿透率係約30至85%。
  9. 如請求項1所述之觸控面板的製造方法，其中該奈米金屬導線包含金、銀或銅。
  10. 如請求項1所述之觸控面板的製造方法，其中利用電鍍在該圖案化透明導電層的該第二部分上形成該奈米金屬導線的操作包含：提供一電解液，該電解液包含一界面活性劑；提供一參考電極，且該參考電極接觸該電解液；使該圖案化透明導電層的該第二部分接觸該電解液；以及 在該參考電極與該第二部分之間提供一電位差。
  11. 如請求項10所述之觸控面板的製造方法，其中該界面活性劑係包含溴化十六烷基三甲銨(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)、油酸及油胺。
  12. 一種觸控面板的製造方法，包含：提供一基板，該基板具有一周邊區以及一感測區，該周邊區緊鄰該基板之一邊緣，感測區毗鄰該周邊區；形成一圖案化透明導電層於該基板上，其中該圖案化透明導電層包含至少一感測電極以及至少一周邊導線，該感測電極及該周邊導線分別位於該感測區及該周邊區中；形成一圖案化遮罩層覆蓋該感測電極，其中該周邊導線未被該圖案化遮罩層覆蓋而暴露出；利用電鍍在該周邊導線上形成一奈米金屬導線，其中該奈米金屬導線對準該周邊導線，其中該奈米金屬導線係以奈米金屬線或奈米金屬顆粒堆疊而成；以及去除該圖案化遮罩層。
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