TWI753483B - 觸控面板及其製作方法 - Google Patents

觸控面板及其製作方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI753483B
TWI753483B TW109122943A TW109122943A TWI753483B TW I753483 B TWI753483 B TW I753483B TW 109122943 A TW109122943 A TW 109122943A TW 109122943 A TW109122943 A TW 109122943A TW I753483 B TWI753483 B TW I753483B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
metal nanowire
touch panel
touch sensing
sensing electrode
Prior art date
Application number
TW109122943A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202107260A (zh
Inventor
蕭仲欽
練修成
蕭啓帆
Original Assignee
英屬維京群島商天材創新材料科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 英屬維京群島商天材創新材料科技股份有限公司 filed Critical 英屬維京群島商天材創新材料科技股份有限公司
Publication of TW202107260A publication Critical patent/TW202107260A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI753483B publication Critical patent/TWI753483B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04164Connections between sensors and controllers, e.g. routing lines between electrodes and connection pads
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

一種觸控面板及其製作方法,觸控面板包括:基板、第一觸控感應電極與第二觸控感應電極及絕緣層;第一周邊線路與第二周邊線路,設置於基板的周邊區,其中,第一觸控感應電極層包括圖案化後的第一金屬奈米線層的第一部分,周邊線路包括共蝕刻處理後的導電層及第一金屬奈米線層的第二部分,導電層及第一金屬奈米線層的第二部分具有共同蝕刻面,第二觸控感應電極形成於絕緣層上並與第二周邊線路進行連接;絕緣層可為低介電常數材料所製成。

Description

觸控面板及其製作方法
本發明涉及一種觸控面板及其製作方法。
由於透明導體可同時具有光穿透性與適當的導電性,因而可應用於顯示面板或觸控面板相關的裝置中。一般而言,透明導體可以是各種金屬氧化物,例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)、氧化鎘錫(Cadmium Tin Oxide,CTO)或摻鋁氧化鋅(Aluminum-doped Zinc Oxide,AZO)。然而,這些金屬氧化物薄膜的某些特性已經受到挑戰,例如可撓性不足。在部分情況下,經圖案化的金屬氧化物薄膜也可能有容易被使用者觀察到的問題。因此,現今發展出了多種透明導體,例如利用奈米線等材料所製作的透明導體。
然而利用奈米線製作觸控電極,奈米線與周邊區的金屬引線在製程上及結構上都有許多待解決的問題,例如奈米銀線所製成的元件因電遷移造成的失效。
另一方面,利用奈米線所製作的觸控感應元件在貼合製程時需要預留對位元空間,使得產品無法滿足窄邊框的需求。
因此在利用奈米線製作觸控感應電極的製程上、電極結構上必須依照材料特性重新設計,使產品達到較佳的表現。
本發明的部分實施方式,提出了解決前述問題的觸控面板製作方法,其具有抑制電遷移現象並延長奈米銀線元件壽命的優勢。
本發明的部分實施方式提出一種觸控面板,具有顯示區與周邊區,觸控面板包括:基板;第一觸控感應電極,設置於基板的第一表面,並位於顯示區該第一觸控感應電極包括圖案化後的第一金屬奈米線層的第一部分;第一周邊線路與第二周邊線路,設置於基板的第一表面,並位於周邊區,且第一周邊線路電性連接第一觸控感應電極,第一周邊線路與第二周邊線路包括導電層及第一金屬奈米線層的第二部分,導電層及第一金屬奈米線層的第二部分具有共同蝕刻面;絕緣層,覆蓋第一觸控感應電極及第二周邊線路,其中絕緣層包含對應該第二周邊線路設置的導電穿孔,絕緣層為量測條件下,介電常數小於或等於3.5 的材料所製成;以及第二觸控感應電極,設置於絕緣層上,第二觸控感應電極包括圖案化後的第二金屬奈米線層,其中第二觸控感應電極通過導電穿孔電性連接第二周邊線路。量測條件可設定為100 kHz、近似100 kHz 或其他頻率或條件。
於本發明的部分實施方式中,第一金屬奈米線層的第二部分形成於基板的第一表面,導電層形成於金屬奈米線層的第二部分上,或者導電層形成於基板的第一表面,第一金屬奈米線層的第二部分形成於導電層的上表面。
於本發明的部分實施方式中,更包括第一保護層,其設置於第一金屬奈米線層及/或第二金屬奈米線層。第一保護層在100 kHz 量測條件下,介電常數小於或等於3.5,第一金屬奈米線層及/或第二金屬奈米線層直接接觸介電常數小於或等於3.5 的第一保護層或絕緣層。
於本發明的部分實施方式中,觸控面板具有一對第二周邊線路,絕緣層包含對應該對第二周邊線路設置的一對導電穿孔,第二觸控感應電極通過該對導電穿孔與該對第二周邊線路電性連接,且在絕緣層上構成一搭橋結構。
於本發明的部分實施方式中,該第一保護層在100 kHz 量測條件下,介電常數大於3.5,使該第一金屬奈米線層及/或第二金屬奈米線層與該介電常數小於或等於3.5 的材料不直接接觸。
於本發明的部分實施方式中,更包括黏合層及/或外蓋層,其中該黏合層為100 kHz 量測條件下,介電常數小於或等於3.5 的光學膠所製成。此黏合層 亦具有一般光學膠的透明、防刮、提高附著性的能力。
本發明的部分實施方式提出一種觸控面板的製作方法,包含:製作由金屬奈米線所組成的第一金屬奈米線層於基板的第一表面上;製作導電層於第一金屬奈米線層上;進行第一圖案化步驟,包括:圖案化位於顯示區的第一金屬奈米線層,並同時圖案化位於周邊區的導電層與第一金屬奈米線層以形成第一周邊線路與第二周邊線路;移除位於顯示區的導電層,以暴露出第一金屬奈米線層經圖案化後所形成的第一觸控感應電極;製作絕緣層覆蓋第一觸控感應電極及第二周邊線路,其中絕緣層包含對應第二周邊線路設置的導電穿孔,絕緣層為100 kHz 量測條件下,介電常數小於或等於3.5 的材料所製成;製作第二觸控感應電極於絕緣層上,第二觸控感應電極通過導電穿孔電性連接第二周邊線路。
於本發明的部分實施方式中,製作該第二觸控感應電極於該絕緣層上包括:製作由金屬奈米線所組成的第二金屬奈米線層於絕緣層上;以及進行第二圖案化步驟,以圖案化第二金屬奈米線層形成第二觸控感應電極。
於本發明的部分實施方式中,移除位於顯示區的導電層包括利用一第一蝕刻液將位於顯示區的導電層去除。
於本發明的部分實施方式中,進行第一圖案化步驟包括利用第二蝕刻液同時蝕刻導電層與第一金屬奈米線層。
於本發明的部分實施方式中,更包括第一保護層,該第一保護層在100 kHz量測條件下,介電常數小於或等於3.5;或者該第一保護層在100 kHz 量測條件下,介電常數大於 3.5,該第一保護層介於第一金屬奈米線層與該介電常數小於或等於3.5 的聚合物之間使該第一金屬奈米線層與該介電常數小於或等於3.5 的聚合物不直接接觸。於本發明的部分實施方式中,第一保護層在100 kHz量測條件下,介電常數大於3.5,第二保護層介於第二金屬奈米線層與該介電常數小於或等於3.5 的聚合物之間使第二金屬奈米線層與介電常數小於或等於3.5 的聚合物不直接接觸。
於本發明的部分實施方式中,第一金屬奈米線層或第二金屬奈米線層更包括第一保護層,第一保護層在100 kHz 量測條件下,介電常數小於或等於3.5。
於本發明的部分實施方式中,更包括黏合層及/或外蓋層,其中該黏合層為100 kHz 量測條件下,介電常數小於或等於3.5 的光學膠所製成。
於本發明的部分實施方式中,更包括第二保護層,其中第二保護層為 100kHz 量測條件下,介電常數小於或等於3.5 的聚合物所製成;其中第二保護層或/及絕緣層形成有開孔,開孔裸露出周邊線路。
於本發明的部分實施方式中,第二保護層上更包括黏合層或/及外蓋層。
本發明的部分實施方式提出一種觸控面板的製作方法,包含:製作導電層於基板的第一表面;移除位於顯示區的導電層;製作由金屬奈米線所組成的第一金屬奈米線層於基板的第一表面及導電層的表面上;進行第一圖案化步驟,包括:圖案化位於顯示區的第一金屬奈米線層以形成第一觸控感應電極,並同時圖案化位於周邊區的導電層與第一金屬奈米線層以形成第一周邊線路與第二周邊線路;製作絕緣層覆蓋第一觸控感應電極及第二周邊線路,其中絕緣層包含對應第二周邊線路設置的導電穿孔,其中該絕緣層為100kHz量測條件下,介電常數小於或等於3.5的材料所製成;製作第二觸控感應電極於絕緣層上,第二觸控感應電極通過導電穿孔電性連接第二周邊線路。
於本發明的部分實施方式中,製作第二觸控感應電極於絕緣層上包括:製作由金屬奈米線所組成的第二金屬奈米線層於絕緣層上;以及進行第二圖案化步驟,以圖案化第二金屬奈米線層形成第二觸控感應電極。
於本發明的部分實施方式中,移除位於顯示區的導電層包括利用第一蝕刻液將位於顯示區的導電層去除。
於本發明的部分實施方式中,進行第一圖案化步驟包括利用第二蝕刻液同時蝕刻導電層與第一金屬奈米線層。
根據本發明的部分實施方式,進行一圖案化步驟包括利用一第二蝕刻液蝕刻導電層與金屬奈米線層。
本發明的部分實施方式提出一種觸控面板,具有顯示區與周邊區,觸控面板包括:基板;第一觸控感應電極,設置於基板的第一表面,並位於顯示區。該第一觸控感應電極包括圖案化後的第一金屬奈米線層的第一部分;第一 周邊線路與第二周邊線路,設置於基板的第一表面,並位於周邊區,且第一周邊線路電性連接第一觸控感應電極,第一周邊線路與第二周邊線路包括導電層及第一金屬奈米線層的第二部分,導電層及第一金屬奈米線層的第二部分具有共同蝕刻面;絕緣層,覆蓋第一觸控感應電極及第二周邊線路,絕緣層包含對應該第二周邊線路設置的導電穿孔;以及第二觸控感應電極,設置於絕緣層上,第二觸控感應電極包括圖案化後的第二金屬奈米線層,其中第二觸控感應電極通過導電穿孔電性連接第二周邊線路。第一金屬奈米線層或第二金屬奈米線層更包括第一保護層,其中第一保護層為100kHz量測條件下,介電常數小於或等於3.5的材料所製成。
本發明的部分實施方式提出一種觸控面板,具有顯示區與周邊區,觸控面板包括:基板;第一觸控感應電極,設置於基板的第一表面,並位於顯示區。該第一觸控感應電極包括圖案化後的第一金屬奈米線層的第一部分;第一周邊線路與第二周邊線路,設置於基板的第一表面,並位於周邊區,且第一周邊線路電性連接第一觸控感應電極,第一周邊線路與第二周邊線路包括導電層及第一金屬奈米線層的第二部分,導電層及第一金屬奈米線層的第二部分具有共同蝕刻面;絕緣層,覆蓋第一觸控感應電極及第二周邊線路,絕緣層包含對應該第二周邊線路設置的導電穿孔;以及第二觸控感應電極,設置於絕緣層上,第二觸控感應電極包括圖案化後的第二金屬奈米線層,其中第二觸 控感應電極通過導電穿孔電性連接第二周邊線路。觸控面板更包括第二保護層,其中第二保護層為100kHz量測條件下,介電常數小於或等於3.5的材料所製成。
以下將以附圖揭露本發明的多個實施方式,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,為簡化附圖起見,一些現有慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式為之。
關於本文中所使用的「約」、「大約」或「大致」,一般是指數值的誤差或範圍於百分之二十以內,較好地是於百分之十以內,更佳地是於百分之五以內。文中若無明確說明,所提及的數值皆視為近似值,即具有如「約」、「大約」或「大致」所表示的誤差或範圍。另外,本文所使用的「圖案(pattern)」、「圖形」、「圖樣」所指的均為相同或相似的涵義,而為了方便說明,下文中可能會交互使用,特此說明。本文中所使用的低介電常數材料,可包括不限於:選擇在100 kHz 量測條件下,介電常數等於或小於3.5 的材料,而在本文未列示的量測條件下所使用的低介電常數材料亦在本發明的保護範疇。
本發明實施例提供一種觸控面板100,如第1圖 所示,其包含基板110、周邊線路120、由第一金屬奈米線層140A所組成的第一觸控感應電極TE1、由第二金屬奈米線層140B 所組成的第二觸控感應電極TE2以及設置在第一、第二觸控感應電極TE1、TE2之間的絕緣層160(如第6B圖 所示),且第一、第二觸控感應電極TE1、TE2 與周邊線路120 電性連接,周邊線路120可由導電層120A 與第一金屬奈米線層140A所組成(如第6B圖 所示)。上述的周邊線路120、第一觸控感應電極 TE1 以及第二觸控感應電極TE2的數量可為一或多個,而以下各具體實施例及附圖中所繪製的數量僅為解說之用,並未限制本發明。
請參閱第1圖,基板110可具有顯示區VA與周邊區PA,周邊區PA設置於顯示區VA的側邊,例如周邊區PA則可為設置於顯示區VA的四周(即涵蓋右側、左側、上側及下側)的框型區域,但在其他實施例中,周邊區PA可為一設置於顯示區VA的左側及下側的 L型區域。又如第1圖所示,本實施例共有七組第一周邊線路PT1以及左右各五組第二周邊線路PT2設置於基板110的周邊區PA;而第一觸控感應電極TE1或第二觸控感應電極TE2大致設置於基板110的顯示區VA。
本實施方式的觸控面板的製作方法可包括以下步驟:提供基板110;設置由金屬奈米線140所組成的第一金屬奈米線層140A於基板110上;設置導電層120A於第一金屬奈米線層140A上;進行圖案化步驟以形成第一觸控感應電極TE1,並同時形成周邊線路120。本實施方式的觸控面板的製作方法的具體製程為:首先,參考第2圖,提供一基板110,於本發明的部分實施方式中,基板110理想上為透明基板,詳細而言,可以為一硬式透明基板或一可撓式透明基板,其材料可以選自玻璃、壓克力(polymethylmethacrylate;PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl Chloride;PVC)、聚丙烯(polypropylene;PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate;PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate;PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate;PC)、聚苯乙烯(polystyrene;PS)等透明材料。
接著,同樣參考第2圖,在基板110上製作第一金屬奈米線層140A與導電層120A,第一金屬奈米線層140A可至少由金屬奈米線140所組成。在本實施例的第一金屬奈米線層140A的具體作法為:將具有金屬奈米線140的分散液或漿料(ink)以塗布方法成型於基板110的第一表面上(如上表面),並加以乾燥使金屬奈米線140覆著於基板110的表面;換言之,金屬奈米線140會因上述的乾燥固化步驟而成型為一設置於基板110上的第一金屬奈米線層140A。而基板110上可定義有顯示區VA與周邊區PA(如第1圖),周邊區PA設置於顯示區VA的側邊;而所述的第一金屬奈米線層140A可包括成型於顯示區VA的第一部分與成型於周邊區PA的第二部分,更詳細的說,在顯示區VA中,第一金屬奈米線層140A的第一部分可直接成形於基板110的表面上;而在周邊區PA中,第一金屬奈米線層140A的第二部分亦可直接成形於基板110的表面上。
在本發明的實施例中,上述具有金屬奈米線140 的分散液可為溶劑,如水、醇、酮、醚、烴或芳族溶劑(苯、甲苯、二甲苯等等);上述分散液亦可包含添加劑、介面活性劑或黏合劑,例如羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose;CMC)、2-羥乙基纖維素(hydroxyethyl Cellulose;HEC)、羥基丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose;HPMC) 、磺酸酯、硫酸酯、二磺酸鹽、磺基琥珀酸酯、磷酸酯或含氟介面活性劑等等。而所述的金屬奈米線(metal nanowires)層,例如可為奈米銀線(silver nanowires)層、奈米金線(gold nanowires)層或奈米銅線(copper nanowires)層所構成;更詳細的說,本文所用的「金屬奈米線(metal nanowires)」是為一集合名詞,其指包含多個元素金屬、金屬合金或金屬化合物(包括金屬氧化物)的金屬線的集合,其中所含金屬奈米線的數量,並不影響本發明所主張的保護範圍;且單一金屬奈米線的至少一個截面尺寸(即截面的直徑)小於500 nm,較佳小於100 nm,且更佳小於50 nm;而本發明所稱的為”線(wire)”的金屬奈米結構,主要具有高的縱橫比,例如介於10 至100,000 之間,更詳細的說,金屬奈米線的縱橫比(長度:截面的直徑)可大於10,較佳大於50,且更佳大於100;金屬奈米線可以為任何金屬,包括(但不限於)銀、金、銅、鎳及鍍金的銀。而其他用語,諸如絲(silk)、纖維(fiber)、管(tube)等若同樣具有上述的尺寸及高縱橫比,亦為本發明所涵蓋的範疇。
而所述的含有金屬奈米線140的分散液或漿料可以用任何方式成型於基板110 的表面,例如但不限於:網版印刷、噴頭塗布、滾輪塗布等製程;在一種實施例中,可採用輥對輥(roll to roll)製程將含有金屬奈米線140的分散液或漿料塗布於連續供應的基板110的表面。而在上述的固化/乾燥步驟之後,溶劑等物質被揮發,而金屬奈米線140以隨機的方式分佈於基板110的表面;較佳的,金屬奈米線140會固著於基板110的表面上而不至脫落而形成所述的第一金屬奈米線層140A,且金屬奈米線140可彼此接觸以提供連續電流路徑,進而形成一導電網路(conductive network)。
於本發明的部分實施方式中,金屬奈米線140可以是奈米銀線(Silver nanowires)或奈米銀纖維(Silver nanofibers),其可以具有平均約20至100奈米的直徑,平均約20至100微米的長度,較佳為平均約20至70奈米的直徑,平均約20至70微米的長度(即縱橫比為1000)。於部分實施方式中,金屬奈米線140的直徑可介於70奈米至80奈米,而長度約8微米。
在一實施例中,可設置一第一保護層(overcoat,圖未示)於第一金屬奈米線層140A上,經過固化後,使第一保護層與第一金屬奈米線層140A構成複合結構層。在一實施例中,可將合適的聚合物或其混和物以塗布方法成型於第一金屬奈米線層140A上,所述的聚合物會滲入金屬奈米線140之間而形成填充物,並施以固化步驟以形成第一保護層,換言之,金屬奈米線140可視為嵌入第一保護層之中。在一具體實施例,固化步驟可為:利用加熱烘烤的方式(溫度在約60℃到約150℃)將上述聚合物或其混和物形成第一保護層於第一金屬奈米線層140A上。本發明並不限定第一保護層與第一金屬奈米線層140A之間的實體結構,例如第一保護層與第一金屬奈米線層140A可為兩層結構的堆疊,或者第一保護層與第一金屬奈米線層140A可相互組合而形成一複合層。優選的,金屬奈米線140為嵌入第一保護層之中而形成複合型態,並在後續的製程中被圖案化。
上述的聚合物較佳的可賦予金屬奈米線140某些特定的化學、機械及光學特性,例如提供金屬奈米線140與基板110的黏著性,或是較佳的實體機械強度,故第一保護層又可被稱作基質(matrix)。又一方面,使用某些特定的聚合物製作第一保護層,使金屬奈米線140具有額外的抗刮擦及磨損的表面保護,採用諸如聚丙烯酸酯、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯、聚矽烷、聚矽氧、聚(矽-丙烯酸)等可使金屬奈米線140具有較高的表面強度以提高耐刮能力。再者,前述聚合物中可添加交聯劑、聚合抑制劑、穩定劑(例如但不限於抗氧化劑、紫外光穩定劑(UV stabilizers))、介面活性劑或上述的類似物或混合物以提高複合結構CS的抗紫外線能力或達成較長保存期限。
在一實施例中,形成第一保護層的聚合物可為低介電常數材料。舉例來說,選擇在100 kHz 量測條件下,介電常數小於3.5的聚合物形成第一保護層。如同上述,低介電常數的第一保護層可與第一金屬奈米線層140A直接接觸構成兩層結構的堆疊,或者低介電常數的第一保護層與第一金屬奈米線層140A可相互組合而形成一複合層。低介電常數材料可包括但不限於壓克力(acrylic)系樹酯等等。
在本實施例的導電層120A的具體作法為:將金屬材料以適當的製程成型於第一金屬奈米線層140A上。例如但不限於,將導電性良好的金屬(例如單層的銀、銅、或多層材料,如鉬/鋁/鉬、銅/鎳、鈦/鋁/鈦、鉬/鉻)成型於第一金屬奈米線層140A上。相似於第一金屬奈米線層140A,導電層120A可包括成型於顯示區VA的第一部分與成型於周邊區PA的第二部分,而導電層120A的第一部分在後續的製程中被移除,導電層120A的第二部分與第一金屬奈米線層140A的第二部分在後續的製程中被圖案化而形成周邊線路120。
接著進行第一次圖案化步驟,其主要針對導電層120A與第一金屬奈米線層140A進行圖案化以形成第一觸控感應電極TE1的圖樣,並同時針對位於周邊區PA的導電層120A與第一金屬奈米線層140A進行圖案化以形成周邊線路120,如第3圖。本實施例具體可包括以下步驟:先將感光材料(例如光阻)進行曝光/顯影(即熟知的微影製程)定義出位於顯示區VA的第一觸控感應電極TE1的圖案以及位於周邊區PA的周邊線路120的圖案;接著,進行蝕刻,以在顯示區VA上製作出由第一金屬奈米線層140A(即第一金屬奈米線層140A的第一部分)所構成的第一觸控感應電極TE1的圖樣;並在周邊區PA上製作出由第一金屬奈米線層140A(即第一金屬奈米線層140A的第二部分)與導電層120A(即導電層120A的第二部分)所構成的周邊線路 120。
在一實施例中,採用可同時蝕刻第一金屬奈米線層140A與導電層120A的蝕刻液(即第一蝕刻液),以在同一工序中製作第一觸控感應電極TE1與周邊線路120,因此可以最少的對位次數(例如一次)完成顯示區VA的第一觸控感應電極TE1與周邊區PA的周邊線路120的連接,故可避免傳統多次對位造成的良率不高,也可節省對位製程所需預留的對位公差,使周邊線路120的寬度盡可能的縮減,以滿足顯示器的窄邊框需求。
根據一具體實施例,在第一金屬奈米線層140A為奈米銀層,導電層120A為銅層的情況下,第一蝕刻液可用於蝕刻銅與銀,例如蝕刻液的主成分為HNO3 (比例為5 %至15 %)及H3 PO4 (比例55 %至70 %),以在同一製程中移除銅材料與銀材料。在另一具體實施例中,可在蝕刻液的主成分的外加入添加物,例如蝕刻選擇比調整劑,以調整蝕刻銅與蝕刻銀的速率;舉例而言,可在主成分為HNO3 (比例為5 %至15 %)及H3 PO4 (比例55 %至70 %)中添加5 %至10 %的Benzotriazole(BTA),以解決銅的過蝕刻問題。
接著進行第二次圖案化步驟,其主要針對導電層120A進行圖案化以移除位於顯示區VA的金屬材料,並暴露出第一金屬奈米線層140A經圖案化後所形成的第一觸控感應電極TE1。本實施例具體可包括以下步驟:先將感光材料(例如光阻)進行曝光/顯影(即熟知的黃光製程)定義出圖案以裸露出位於顯示區VA的導電層120A的第一部分;接著,進行蝕刻,將位於顯示區VA的導電層120A的第一部分移除,以使顯示區VA上露出第一金屬奈米線層140A(此時第一金屬奈米線層140A已具有圖樣,即為第一觸控感應電極TE1)。
在上述的蝕刻步驟中,舉例來說,在第一金屬奈米線層140A為奈米銀層,而導電層120A為銅層的情況下,第二蝕刻液可用於蝕刻銅,而第二蝕刻液對於奈米銀腐蝕速率明顯較低,以避免奈米銀層受到銅蝕刻液的影響。在一具體實施例中,銅蝕刻液的主成分為CH3 COOH 及NH4 OH,此蝕刻液組份對奈米銀線的蝕刻速率遠低於對銅的蝕刻速率(例如兩者蝕刻速率比為1:100至1:10000)。在一實施例中,在經過上述蝕刻液處理之後,第一金屬奈米線層140A的電阻值變化在10%以下。
在一變化實施例中,可先移除位於顯示區VA的導電層120A步驟;接著進行第二次圖案化步驟,其主要針對位於顯示區VA的第一金屬奈米線層140A進行圖案化以形成第一觸控感應電極TE1,並同時針對位於周邊區PA的導電層120A與第一金屬奈米線層140A進行圖案化以形成周邊線路120。
第4A圖即顯示上述兩步驟的圖案化的後的結構,在顯示區VA上具有第一金屬奈米線層140A(即第一金屬奈米線層140A的第一部分)所構成的第一觸控感應電極TE1;並在周邊區PA上形成由第一金屬奈米線層140A(即第一金屬奈米線層140A的第二部分)與導電層120A(即導電層120A的第二部分)所構成的周邊線路120。另外,請同時參考第4A圖、第4B圖及第4C圖,周邊線路120可包括第一周邊線路PT1及第二周邊線路PT2,第一觸控感應電極TE1電性連接於第一周邊線路PT1,而第二周邊線路PT2會與後續步驟製成的第二觸控感應電極TE2相連接。周邊線路120可依實際產品設計其位置與圖形,例如第一周邊線路PT1不限定在第一觸控感應電極TE1的一側,也可形成在第一觸控感應電極TE1的兩側;第二周邊線路PT2不限定在第二觸控感應電極TE2的兩側,也可只形成在第二觸控感應電極TE2的一側。在另一實施例中,第一觸控感應電極TE1可由第一金屬奈米線層140A與第一保護層所構成;而在周邊區PA上則形成由第一金屬奈米線層140A、第一保護層與導電層120A所構成的周邊線路120。
接著,製作絕緣層160,並於絕緣層(insulator)160中製作導電穿孔161,如第5A圖所示。在一實施例中,可利用絕緣材料(如SiO2等)覆蓋於前述的第一金屬奈米線層140A與導電層120A上;換言之,位於顯示區VA的第一觸控感應電極TE1與位於周邊區PA的周邊線路120(包含第一、第二周邊線路PT1/PT2)上均覆蓋有絕緣層160。在一實施例中,絕緣層160可僅覆蓋第一觸控感應電極TE1與第二周邊線路PT2。
在一實施例中,形成絕緣層160的材料可為低介電常數(low-k)材料,如低介電常數聚合物。舉例來說,選擇在100kHz量測條件下,介電常數小於或等於3.5的聚合物形成絕緣層160,低介電常數的絕緣層160可與第一金屬奈米線層140A直接接觸。或者,第一金屬奈米線層140A上可構成至少一層(如兩層)的低介電常數材料 堆疊,例如第一金屬奈米線層140A上可具有低介電常數的第一保護層與低介電常數的絕緣層160。或者,低介電常數的絕緣層160可與第一金屬奈米線層140A不直接接觸,例如第一金屬奈米線層140A上可具有非低介電常數(如在100kHz量測條件下,介電常數大於3.5的聚合物)的第一保護層與低介電常數的絕緣層160。低介電常數材料可包括但不限於壓克力(acrylic)系樹酯等等。
在一實施例中,將低介電常數的絕緣層160與第一金屬奈米線層140A直接接觸的結構(即實驗組,k=3.1)與非低介電常數的絕緣層160與第一金屬奈米線層140A直接接觸的結構(即對照組,k=4.0)分別施加工作電壓,並放入高溫高濕環境加速測試,以記錄上述兩種結構電阻隨時間的變化。如第10圖,對照組結構在150小時左右電阻值變化接近10%,而低介電常數的絕緣層160可抑制金屬奈米線140的電遷移現象,使元件在300小時的測試時間後僅有約6%的電阻值變化,也就是說在電阻值變化小於10%的測試規格要求條件下,本實施例採用的結構可有效延長金屬奈米線所製成的元件的使用壽命。
絕緣層160的材料可完全或部分的填入第一金屬奈米線層140A或導電層120A中被蝕刻出的空隙。另外,絕緣層160中可利用合適的製程,如蝕刻製程、黃光製程或雷射製程製作導電穿孔161,導電穿孔161對應部分的周邊線路120,以利後續製作的電極結構藉由導電穿孔161與周邊線路120進行連接。如第5B圖所示,導電穿孔161對應第二周邊線路PT2,並裸露出第二周邊線路PT2。導電穿孔161的位置大致位於顯示區VA與周邊區PA的交界處,其可視具體需求調整其位置。
接著,製作第二觸控感應電極TE2於絕緣層160上,並使第二觸控感應電極TE2連接於對應的周邊線路120。具體而言,本步驟可包括:製作第二金屬奈米線層140B於絕緣層160上;圖案化第二金屬奈米線層140B以形成第 二觸控感應電極TE2。前述製作奈米線層與圖案化的步驟均可參照前文實施方式,於此不再贅述。另外,第二金屬奈米線層140B的材料可全部或部分填入於導電穿孔161,使圖案化第二金屬奈米線層140B後所成形的第二觸控感應電極TE2連接於設置於基板110上的周邊線路120。在一實施例中,可採用硝酸作為蝕刻液進行第二金屬奈米線層140B的圖案化。在一實施例中,第二觸控感應電極TE2可由第二金屬奈米線層140B與低介電常數材料或非低介電常數材料所製作的第一保護層所製成,換言之,第二金屬奈米線層140B可包括有第一保護層,具體可參照前文所述的第一金屬奈米線層140A/第一觸控感應電極TE1的內容。同於第一金屬奈米線層140A,可藉由低介電常數材料,如絕緣層160或第一保護層抑制第二金屬奈米線層140B的電子遷移現象。
請參考第6B圖,第二觸控感應電極TE2可藉由導電穿孔161的結構連接於設置於基板110上的第二周邊線路PT2。在本實施例中,單一第二觸控感應電極TE2對應有一對(a pair)或一組第二周邊線路PT2;相對的,絕緣層160包含對應該對第二周邊線路PT2設置的一對導電穿孔161,而單一第二觸控感應電極TE2通過該對導電穿孔161與該對第二周邊線路PT電性連接,第二觸控感應電極TE2即在絕緣層160上構成一搭橋結構;換言之,搭橋結構的兩端分別連接該對第二周邊線路PT2。
至此,即可完成本發明實施例的觸控面板100。請參考第6A圖,本發明實施例的觸控面板100,其包含基板110、由導電層120A與第一金屬奈米線層140A所組成的周邊線路120、由第一金屬奈米線層140A所組成的第一觸控感應電極TE1、由第二金屬奈米線層140B所組成的第二觸控感應電極TE2以及設置於第一觸控感應電極TE1與第二觸控感應電極TE2之間的絕緣層160,第一觸控感應電極TE1與第二觸控感應電極TE2可電性連接周邊線路120,第一金屬奈米線層140A及/或第二金屬奈米線層140B包括金屬奈米線140。另外,導電層120A與第一金屬奈米線層140A會經過一次共蝕刻步驟,以同時(指在同一蝕刻步驟中)形成設置於基板100上表面的第一觸控感應電極TE1與周邊線路120。
詳細而言,本發明的部分實施方式中周邊線路120可包括連接不同軸向電極的第一、第二周邊線路PT1/PT2;以結構而言,第一、第二周邊線路PT1/PT2是由圖案化後的兩層導電結構所組成的複合結構層,其包括導電層120A及位於導電層120A與基板110之間的第一金屬奈米線層140A,構成周邊線路120的導電層120A及第一金屬奈米線層140A(即第一金屬奈米線層140A 的第二部分)具有共同蝕刻面(co-planar etch-surface)。而第一觸控感應電極TE1為第一金屬奈米線層140A圖案化之後所形成,也就是說,第一金屬奈米線層140A在顯示區VA形成第一觸控感應電極TE1,而在周邊區PA形成周邊線路120的下層結構,故藉由第一金屬奈米線層140A的導電性,第一觸控感應電極TE1可與周邊線路120達成電性連接以進行信號的傳輸。另外,藉由絕緣層160,第一金屬奈米線層140A與第二金屬奈米線層140B可相互電性隔絕,兩者之間所形成的電容可用於感測導體(如手指)的觸碰或手勢動作;而圖案化後製成的第一觸控感應電極TE1與第二觸控感應電極TE2所傳遞的信號可以不相互影響,例如沿第一方向D1排列的第一觸控感應電極TE1可用於傳遞外部控制信號,沿第二方向D2排列的第二觸控感應電極TE2 可用於傳遞觸控感應信號。
請參考第4A圖及第4D圖所示,在周邊區PA中,相鄰周邊線路120之間具有非導電區域136(此處以第二周邊線路PT2做示例性的說明),以電性阻絕相鄰周邊線路120進而避免短路。也就是說,相鄰導電層120A的第一側壁122之間具有非導電區域136,相鄰金屬奈米線層140A的第二側壁142之間也形成有非導電區域136,而在本實施例中,非導電區域136為一間隙,以隔絕相鄰周邊線路120。而在一實施例中,可採用前述的蝕刻法制作上述的間隙,故第一側壁122與第二側壁142為一共同蝕刻面,也就是說第一側壁122與第二側壁142是在同一個蝕刻步驟中利用同一蝕刻液所成型;或者也可先蝕刻出第一側壁122,再蝕刻出第二側壁142。在一實施例中,金屬奈米線層140A的第二側壁142會因上述的蝕刻步驟而不會有所述的金屬奈米線存在於其上;再者,導電層120A及金屬奈米線層140A會具有相同或近似的圖樣與尺寸,如均為長直狀等的圖樣,且寬度相同或近似。
相似的,在顯示區VA中,相鄰第一觸控感應電極TE1之間具有非導電區域136,以電性阻絕相鄰第一觸控感應電極TE1進而避免短路。相鄰第二觸控感應電極TE2之間亦具有非導電區域136。在一實施例中,可採用上述的蝕刻法制作相鄰第一觸控感應電極TE1之間的間隙或相鄰第二觸控感應電極TE2之間的間隙。
本實施方式中,第一觸控感應電極TE1與第二觸控感應電極TE2以交錯式的排列設置。舉例而言,第一觸控感應電極TE1為沿第一方向D1延伸的長條型電極,第二觸控感應電極TE2為沿第二方向D2延伸的長條型電極,彼此形成交錯結構。在其他實施方式中,第一觸控感應電極TE1及/或第二觸控感應電極TE2可以具有適當的形狀,例如相互串接的四邊形或六邊形結構,而不應本文實施例限制本發明的範圍。
在本實施方式中,顯示區VA的第一觸控感應電極 TE1及/或第二觸控感應電極TE2較佳地具有導電性與透光性,因此,用來製作第一觸控感應電極TE1及/或第二觸控感應電極TE2的奈米線層較佳地具有以下特性:可見光(例如波長介於約400 nm至700 nm)的光穿透率(Transmission)可大於約80 %,且表面電阻率(surface resistance)在約10至1000 歐姆/平方(ohm/square)之間;較佳地,奈米線層的可見光(例如波長介於約400 nm至700 nm)的光穿透率(Transmission)大於約85 %,且表面電阻率(surface resistance)在約50至500 歐姆/平方(ohm/square)之間。
在一實施例中,在前述所完成的觸控面板100更可搭配以下製程。請參考第7圖,可在上述堆疊中製作一層或多層外加的結構層。在一實施例中,前述所完成的觸控面板100更包括第二保護層(passivation)210,其覆蓋於感應電極(如第一觸控感應電極TE1 及/或第二觸控感應電極TE2)及周邊線路120。在一實施例中,前述所完成的觸控面板100可貼合於一外蓋層212,例如先在觸控面板100上製作第二保護層(passivation)210,第二保護層210的具體內容可參照前述的第一保護層;而第二保護層210與外蓋層212之間可具有黏合層211;具體而言,外蓋層212可為玻璃材質,而黏合層211可為光學膠(OCA)。在一實施例中,黏合層211為低介電常數的光學膠(如在100 kHz 量測條件下,k=2.56的橡膠系光學膠);而另外選用一般的非低介電常數的光學膠(在100 kHz 量測條件下,k=4.11)作為對照組進行測試。如第11圖,對照組結構在150小時左右電阻值變化接近10 %,而低介電常數的光學膠可抑制金屬奈米線的電遷移現象,使元件在400小時的測試時間後才發生約10 %的電阻值變化,也就是說低介電常數材料不直接接觸金屬奈米線(即第一觸控感應電極TE1及/或第二觸控感應電極TE2)的結構條件下,本實施例同樣可以達到延長金屬奈米線所製成的元件的使用壽命。值得說明的是,若本實施例的觸控面板100中所採用的低介電常數材料(如絕緣層160或第一保護層)已能達到降低電子遷移的效果,則黏合層211亦可採用一般的非低介電常數的光學膠。同理,第二保護層210亦可使用非低介電常數的聚合物。
本發明實施方式提出另一種觸控面板的製作方法,其與前述第一製作方法的差異主要至少在於:在本實施例中,先製作導電層120A於周邊區PA;再製作第一金屬奈米線層140A,而後再根據前述的方法進行圖案化步驟形成第一觸控感應電極TE1與周邊線路120;再製作絕緣層160;最後製作第二觸控感應電極TE2。
具體做法可舉例如下:如第8A圖,先製作導電層120A於基板110的一表面(如上表面),在一實施例中,基板110上表面可先塗布低介電常數材料層310,其具體內容可參照前述相關段落。如第8B圖,再經過蝕刻製程移除位於顯示區VA的導電層120A,而殘留的導電層120A則大致位於周邊區PA,上述即為第一次圖案化製程。接著,製作第一金屬奈米線層140A於周邊區PA與顯示區VA,第一金屬奈米線層140A的第一部分直接成形於基板110的表面上,第一金屬奈米線層140A的第二部分覆蓋於導電層120A(如第8C圖);接著以共蝕刻製程進行第二次圖案化製程。而在圖案化步驟中,位於顯示區VA上的第一金屬奈米線層140A經過蝕刻處理形成第一觸控感應電極TE1;位於周邊區PA上的導電層120A與金屬奈米線層140A同樣藉由蝕刻處理形成而達成圖案化,以形成周邊線路120(如第8D圖)。接著,製作絕緣層160與第二觸控感應電極TE2;此兩步驟的具體實施方法類同於前述實施例,於此不再贅述。
第9圖即為根據第8A圖至第8D圖的製作方法所製作的觸控面板示意圖。本實施例的具體內容可參考前文,在此不再贅述。相較於圖6A,如圖9所示的結構,位於周邊區PA的周邊線路120為第一金屬奈米線層140A在上、導電層120A在下的雙層結構(以基板110為基準),也就是說,在這種結構下,即使利用前述的第一保護層保護金屬奈米線140,金屬奈米線140與導電層120A仍是直接接觸的,因此兩者之間具有較低的接觸阻抗,進而可以減少傳遞觸控信號的損耗及失真。低介電常數材料層310同樣可以抑制結構中金屬奈米線140(不論金屬奈米線140是否與低介電常數材料層310直接接觸)的電遷移現象,延長元件的使用壽命。
同於前述實施例,低介電常數的絕緣層160、低 介電常數的光學膠或是低介電常數的第一、第二保護層等材料皆可應用於第9圖的觸控面板,於此不再贅述。
第12A圖為根據第8A圖至第8D圖的製作方法所製作的另一觸控面板示意圖;第12B圖與第12C圖分別為第12A圖中A-A剖線與B-B剖線的剖面示意圖。如第12A圖所示的結構,第二周邊線路PT2只形成在第二觸控感應電極TE2的一側,第12B圖亦顯示第二觸控感應電極TE2通過導電穿孔161與第二周邊線路PT2形成電性連接,換言之,絕緣層160設有多個導電穿孔161,而每一導電穿孔161均位於其所對應的第二周邊線路PT2上。在一實施例中,絕緣層160具有對應周邊線路120的開孔162,其作用在於與外部電路進行連接,如第12C圖顯示絕緣層160具有裸露第一周邊線路PT1的開孔162,以用於將第一周邊線路PT1連接於外部電路(如控制IC);類似的,絕緣層160亦可具有裸露第二周邊線路PT2的開孔162,以用於將第二周邊線路PT2連接於外部電路。本實施例的具體內容可參照前文,於此不在贅述。
第12A圖的觸控面板100可與外蓋層212、第二保護層210、黏合層211進行組裝,第13A圖與第13B圖分別為第12B圖與第12C圖的結構與外蓋層212、第二保護層210、黏合層211組裝後的剖面示意圖。第二保護層210可為厚度較厚的低介電常數材料所製成,而第二保護層210會對應絕緣層160的開孔162而設有連接孔(開孔162與連接孔亦可一併稱作開孔162,如第13B圖), 以用於將周邊線路120電性連接於外部電路。
在一實施例中,前述所形成的金屬奈米線140可進一步進行後處理以提高其導電度,此後處理可為包括如加熱、電漿、電暈放電、UV臭氧或壓力的過程步驟。例如,在固化形成第一、第二金屬奈米線層140A、140B的步驟後,可利用滾輪施加壓力於其上,在一實施例中,可藉由一或多個滾輪向金屬奈米線層施加50至3400psi的壓力,較佳為可施加100至1000psi、200至800psi或300至500psi的壓力。於部分實施方式中,可同時進行加熱與壓力後處理;詳言之,所形成的金屬奈米線140可經由如上文所述的一或多個滾輪施加壓力,並同時加熱,例如由滾輪施加的壓力為10至500psi,較佳為40至100psi;同時將滾輪加熱至約70℃與200℃之間,較佳至約100℃與175℃之間,其可提高第一、第二金屬奈米線層140A、140B的導電度。於部分實施方式中,金屬奈米線140較佳可暴露於還原劑中進行後處理,例如由奈米銀線組成的金屬奈米線140較佳可暴露於銀還原劑中進行後處理,銀還原劑包括硼氫化物,如硼氫化鈉;硼氮化合物,如二甲基胺基硼烷(DMAB);或氣體還原劑,諸如氫氣(H2)。而所述的暴露時間約10秒至約30分鐘,較佳約1分鐘至約10分鐘。而上述施加壓力的步驟可依實際的需求實施在適當的步驟中。
本發明的不同實施例的結構、材料、製程可相互引用,並不為上述各具體實施方式的限制。
本發明的部分實施方式中,低介電常數的材料層能減緩奈米銀線或其他金屬奈米線因電遷移現象造成的失效,延長元件的使用壽命。本發明的部分實施方式中,堆疊層中的至少一層可為低介電常數材料,以減緩奈米銀線或其他金屬奈米線因電遷移現象造成的失效。本發明的部分實施方式中,第一保護層、第二保護層、絕緣層或黏合層的至少其中之一為低介電常數材料。
本發明的部分實施方式中,低介電常數的材料層可直接接觸或不須直接接觸金屬奈米線就可發揮抑制電遷移的效果,在元件疊構搭配上具有彈性,可依照實際的產品需求進行設計。
本發明的部分實施方式中,可選用低介電常數的保護層或低介電常數的光學膠,製程上只需單層膜即可同時達成抑制電遷移與保護奈米銀的效果,能提升製造效率,降低製程成本。
本發明的部分實施方式中,可選用低介電常數的光學膠,製程上只需單層膜即可同時達成抑制電遷移與其他材料層組裝的作用,能提升製造效率,降低製程成本。
本發明的部分實施方式中,應用於雙軸觸控感應電極的周邊金屬層鍍膜製程可減至單次,即可與絕緣層上下的第一、第二觸控感應電極相連接,達到簡化製程的效果。
本發明的部分實施方式中,初始製程可視需求由金屬奈米線層或金屬層(即導電層)開始,故製程具有彈性。
本發明的部分實施方式中,在周邊區的導電層可直接與金屬奈米線層直接接觸而形成周邊線路,因此,整體來說,由於金屬奈米線層中的金屬奈米線與周邊線路會形成一種直接接觸且低阻抗的信號傳遞路徑,其用於傳輸觸控感應電極與外部控制器之間的控制信號及觸控感應信號,而由於其低阻抗的特性,實有助於降低信號傳輸的耗損,從而解決傳統結構中接觸阻抗過高的問題。
本發明的部分實施方式中,可形成一低阻抗的周邊導電線路,以提升觸控信號的傳輸能力,進而減少傳遞觸控信號的損耗及失真。
本發明的部分實施方式中,周邊線路的複合結構層能在單一次的蝕刻製程中形成,故應用於觸控面板的製造,可簡化周邊線路的圖案化製程,進而具備製程簡單、快速、低製造成本的效果。
本發明的部分實施方式中,周邊線路的複合結構層能在單一次的蝕刻製程中形成,故可降低製程中所需的對位次數,進而避免對位元步驟中產生的錯誤,以提升製程良率。
本發明的部分實施方式中,周邊線路的複合結構層能在單一次的蝕刻製程中形成,故可節省製程中所預留的對位誤差空間,故可有效降低周邊區的寬度。
本發明的部分實施方式中,將光學功能層製作於基板的另一側面(相對於觸控感應電極),可構成同時具有觸控功能與光學功能的高整合性產品。
本發明的部分實施方式中,所述的製程可結合輥對輥生產技術,進行連續式、大量批次進行單面/雙面電極結構的觸控面板的製作。
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當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所附的權利要求的保護範圍。
100:觸控面板 110:基板 120:周邊線路 120A:導電層 122:第一側壁 136:非導電區域 140:金屬奈米線 140A:第一金屬奈米線層 140B:第二金屬奈米線層 142:第二側壁 160:絕緣層 161:導電穿孔 162:開孔 210:第二保護層 211:黏合層 212:外蓋層 310:低介電常數材料層 VA:顯示區 PA:周邊區 TE1:第一觸控感應電極 TE2:第二觸控感應電極 PT1:第一周邊線路 PT2:第二周邊線路 D1:第一方向 D2:第二方向
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。
第1圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的示意圖;第2圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的製作方法的第一步驟示意圖;第3圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的製作方法的第二步驟示意圖;第4A圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的製作方法的第三步驟示意圖;第4B圖為沿第4A圖的線A-A的剖面示意圖;第4C圖為沿第4A圖的線B-B的剖面示意圖;第4D圖為沿第4A圖的線C-C的剖面示意圖;第5A圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的製作方法的第四步驟示意圖;第5B圖為沿第5A圖的線A-A的剖面示意圖;第6A圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的製作方法的第五步驟示意圖;第6B圖為沿第6A圖的線A-A的剖面示意圖; 第7圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的示意圖; 第8A圖至第8D圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的製作方法的步驟示意圖; 第9圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的示意圖; 第10圖及第11圖為測試曲線圖; 第12A圖為根據本發明的部分實施方式的觸控面板的示意圖; 第12B圖為沿第12A圖的線A-A的剖面示意圖; 第12C圖為沿第12A圖的線B-B的剖面示意圖; 第13A圖為第12B圖組裝後的剖面示意圖; 第13B圖為第12C圖組裝後的剖面示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:觸控面板
110:基板
120:周邊線路
140A:第一金屬奈米線層
140B:第二金屬奈米線層
161:導電穿孔
VA:顯示區
PA:周邊區
TE1:第一觸控感應電極
TE2:第二觸控感應電極
PT1:第一周邊線路
PT2:第二周邊線路
D1:第一方向
D2:第二方向

Claims (23)

  1. 一種觸控面板,具有一顯示區與一周邊區,包含:一基板;一第一觸控感應電極,設置於該基板的一第一表面,並位於該顯示區,該第一觸控感應電極包括圖案化後的一第一金屬奈米線層的一第一部分;一第一周邊線路與一第二周邊線路,設置於該基板的該第一表面,並位於該周邊區,且該第一周邊線路電性連接該第一觸控感應電極,該第一周邊線路與該第二周邊線路包括一導電層及該第一金屬奈米線層的一第二部分,該導電層及該第一金屬奈米線層的該第二部分具有共同蝕刻面;一絕緣層,覆蓋該第一觸控感應電極及該第二周邊線路,其中該絕緣層包含對應該第二周邊線路設置的一導電穿孔,其中該絕緣層為一量測條件下,介電常數小於或等於3.5的聚合物所製成;以及一第二觸控感應電極,設置於該絕緣層上,該第二觸控感應電極包括圖案化後的一第二金屬奈米線層,其中該第二觸控感應電極通過該導電穿孔電性連接該第二周邊線路。
  2. 如請求項1所述的觸控面板,其中該第一金屬奈米線層的該第二部分形成於該基板的該第一表面,該 導電層形成於該金屬奈米線層的該第二部分上,或者該導電層形成於該基板的該第一表面,該第一金屬奈米線層的該第二部分形成於該導電層的上表面。
  3. 如請求項1所述的觸控面板,其中該第一金屬奈米線層或該第二金屬奈米線層更包括一第一保護層,該第一保護層在該量測條件下,介電常數小於或等於3.5。
  4. 如請求項1所述的觸控面板,其中該第一金屬奈米線層更包括一第一保護層,該第一保護層在該量測條件下,介電常數大於3.5,該第一金屬奈米線層與該絕緣層中介電常數小於或等於3.5的聚合物不直接接觸。
  5. 如請求項1所述的觸控面板,更包括一第二保護層,該第二保護層為該量測條件下,介電常數小於或等於3.5的聚合物所製成;其中該第二保護層與該絕緣層形成有一開孔。
  6. 如請求項5所述的觸控面板,其中該第二保護層上更包括一黏合層。
  7. 如請求項6所述的觸控面板,其中該黏合層為該量測條件下,介電常數小於或等於3.5的光學膠。
  8. 一種觸控面板的製作方法,該觸控面板具有一可視區及一周邊區,該觸控面板的製作方法包括:製作由金屬奈米線所組成的一第一金屬奈米線層於一基板的一第一表面上;製作一導電層於該第一金屬奈米線層上;進行一第一圖案化步驟,包括:圖案化位於該顯示區的該第一金屬奈米線層,並同時圖案化位於該周邊區的該導電層與該第一金屬奈米線層以形成一第一周邊線路與一第二周邊線路;移除位於該顯示區的該導電層,以暴露出該第一金屬奈米線層經圖案化後所形成的一第一觸控感應電極;製作一絕緣層覆蓋該第一觸控感應電極及該第二周邊線路,其中該絕緣層包含對應該第二周邊線路設置的一導電穿孔,其中該絕緣層為一量測條件下,介電常數小於或等於3.5的材料所製成;以及製作一第二觸控感應電極於該絕緣層上,該第二觸控感應電極通過該導電穿孔電性連接該第二周邊線路。
  9. 如請求項8所述的觸控面板的製作方法,其中該製作該第二觸控感應電極於該絕緣層上包括:製作由金屬奈米線所組成的一第二金屬奈米線層於該絕緣層上;以及進行一第二圖案化步驟,以圖案化該第二金屬奈米線層形成該第二觸控感應電極。
  10. 如請求項8所述的觸控面板的製作方法,其中該進行第一圖案化步驟包括利用一第一蝕刻液同時蝕刻該導電層與該第一金屬奈米線層。
  11. 如請求項10所述的觸控面板的製作方法,其中該移除位於該顯示區的該導電層包括利用一第二蝕刻液將位於該顯示區的該導電層去除。
  12. 如請求項8所述的觸控面板的製作方法,其中該第一金屬奈米線層更包括一第一保護層,該第一保護層在該量測條件下,介電常數小於或等於3.5;或者該第一保護層在該量測條件下,介電常數大於3.5。
  13. 如請求項8所述的觸控面板的製作方法,更包括一第二保護層,其中該第二保護層為該量測條件下,介電常數小於或等於3.5的聚合物所製成;其中該第二保護層與該絕緣層形成有一開孔。
  14. 如請求項13所述的觸控面板的製作方法,其中該第二保護層上更包括一黏合層。
  15. 如請求項14所述的觸控面板的製作方法,其中該黏合層為該量測條件下,介電常數小於或等於3.5 的光學膠。
  16. 一種觸控面板的製作方法,該觸控面板具有一可視區及一周邊區,該觸控面板的製作方法包括:製作一導電層於該基板的一第一表面;移除位於該顯示區的該導電層;製作由金屬奈米線所組成的一第一金屬奈米線層於該基板的該第一表面及該導電層的表面上;進行一第一圖案化步驟,包括:圖案化位於該顯示區的該第一金屬奈米線層以形成一第一觸控感應電極,並同時圖案化位於該周邊區的該導電層與該第一金屬奈米線層以形成一第一周邊線路與一第二周邊線路;製作一絕緣層覆蓋該第一觸控感應電極及該第二周邊線路,其中該絕緣層包含對應該第二周邊線路設置的一導電穿孔,其中該絕緣層為一量測條件下,介電常數小於或等於3.5的材料所製成;以及製作一第二觸控感應電極於該絕緣層上,該第二觸控感應電極通過該導電穿孔電性連接該第二周邊線路。
  17. 如請求項16所述的觸控面板的製作方法,其中該製作該第二觸控感應電極於該絕緣層上包括:製作由金屬奈米線所組成的一第二金屬奈米線層於該絕緣層上;以及進行一第二圖案化步驟,以圖案化該第二金屬奈米線層 形成該第二觸控感應電極。
  18. 如請求項16所述的觸控面板的製作方法,其中該移除位於該顯示區的該導電層包括利用一第一蝕刻液將位於該顯示區的該導電層去除。
  19. 如請求項18所述的觸控面板的製作方法,其中該進行第一圖案化步驟包括利用一第二蝕刻液同時蝕刻該導電層與該第一金屬奈米線層。
  20. 如請求項16所述的觸控面板的製作方法,其中該第一金屬奈米線層更包括一第一保護層,該第一保護層在該量測條件下,介電常數小於或等於3.5;或者該第一保護層在該量測條件下,介電常數大於3.5。
  21. 如請求項16所述的觸控面板的製作方法,更包括一第二保護層,其中該第二保護層為該量測條件下,介電常數小於或等於3.5的聚合物所製成;其中該第二保護層與該絕緣層形成有一開孔。
  22. 如請求項21所述的觸控面板的製作方法,其中該第二保護層上更包括一黏合層。
  23. 如請求項22所述的觸控面板的製作方法, 其中該黏合層為該量測條件下,介電常數小於或等於3.5的光學膠。
TW109122943A 2019-08-08 2020-07-07 觸控面板及其製作方法 TWI753483B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910730817.7A CN112346602A (zh) 2019-08-08 2019-08-08 触控面板及其制作方法
CN201910730817.7 2019-08-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202107260A TW202107260A (zh) 2021-02-16
TWI753483B true TWI753483B (zh) 2022-01-21

Family

ID=74366793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109122943A TWI753483B (zh) 2019-08-08 2020-07-07 觸控面板及其製作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11249605B2 (zh)
CN (1) CN112346602A (zh)
TW (1) TWI753483B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111722743A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 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
KR20210087602A (ko) * 2020-01-02 2021-07-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 정렬 검사 방법
US11675448B2 (en) * 2020-12-11 2023-06-13 Tpk Advanced Solutions Inc. Touch panel and method for forming the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160320876A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor and method of manufacturing the same
US20170277342A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-28 Samsung Display Co., Ltd. Environmental sensor integrated in an electronic display device
US20170364177A1 (en) * 2015-03-24 2017-12-21 Fujifilm Corporation Transfer film, electrode protective film for electrostatic capacitance-type input device, laminate, method for manufacturing laminate, and electrostatic capacitance-type input device
US20180222236A1 (en) * 2015-10-26 2018-08-09 Fujifilm Corporation Transfer film, method for manufacturing film sensor, film sensor, front plate-integrated sensor, and image display device
CN108984032A (zh) * 2018-07-12 2018-12-11 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及其制作方法、显示装置
TW201917551A (zh) * 2017-10-27 2019-05-01 大陸商業成科技(成都)有限公司 觸控面板及其製造方法
TW201921387A (zh) * 2017-05-22 2019-06-01 大陸商祥達光學(廈門)有限公司 觸控面板的製作方法與引線結構的製作方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI484013B (zh) * 2012-03-12 2015-05-11 Showa Denko Kk A polymerizable composition, a polymer, an image display device, and a method for manufacturing the same
CN103777793B (zh) * 2012-10-17 2017-05-31 宸鸿光电科技股份有限公司 触控面板及其制备方法
CN104007864B (zh) * 2013-02-27 2017-09-12 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控面板及其制作方法
KR102648676B1 (ko) * 2018-04-27 2024-03-18 삼성디스플레이 주식회사 입력 감지 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
CN111722743A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170364177A1 (en) * 2015-03-24 2017-12-21 Fujifilm Corporation Transfer film, electrode protective film for electrostatic capacitance-type input device, laminate, method for manufacturing laminate, and electrostatic capacitance-type input device
US20160320876A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor and method of manufacturing the same
US20180222236A1 (en) * 2015-10-26 2018-08-09 Fujifilm Corporation Transfer film, method for manufacturing film sensor, film sensor, front plate-integrated sensor, and image display device
US20170277342A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-28 Samsung Display Co., Ltd. Environmental sensor integrated in an electronic display device
TW201921387A (zh) * 2017-05-22 2019-06-01 大陸商祥達光學(廈門)有限公司 觸控面板的製作方法與引線結構的製作方法
TW201917551A (zh) * 2017-10-27 2019-05-01 大陸商業成科技(成都)有限公司 觸控面板及其製造方法
CN108984032A (zh) * 2018-07-12 2018-12-11 京东方科技集团股份有限公司 触控基板及其制作方法、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112346602A (zh) 2021-02-09
TW202107260A (zh) 2021-02-16
US20210041986A1 (en) 2021-02-11
US11249605B2 (en) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI726322B (zh) 觸控面板及其製作方法
TWI726659B (zh) 觸控面板與顯示器
TWI753483B (zh) 觸控面板及其製作方法
US11093071B2 (en) Touch panel and trace structure thereof
TWI732161B (zh) 觸控面板及其製作方法
US11106130B2 (en) Direct patterning method for a touch panel and touch panel thereof
TWI698778B (zh) 觸控面板與觸控感測器卷帶
TWM582621U (zh) 觸控面板
TWM588281U (zh) 觸控面板
TWI788640B (zh) 觸控面板及其製作方法
TW202022584A (zh) 觸控面板、其製作方法與觸控感測器卷帶
TWI749832B (zh) 蝕刻液、觸控面板及其製作方法
TWI749630B (zh) 觸控面板及其製作方法
TWM606081U (zh) 觸控面板及其裝置
TWM599944U (zh) 觸控面板
TWI780454B (zh) 觸控面板及其製作方法
TWI743883B (zh) 觸控面板及其製作方法
CN210955009U (zh) 触控面板
TWI760092B (zh) 觸控感應器及其製造方法
US11474649B2 (en) Touch sensor and manufacturing method thereof
US20210200383A1 (en) Etching solution, touch panel and manufacturing method thereof