TWI760092B - 觸控感應器及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控感應器具有可視區及設置於可視區之至少一側的周邊區，且觸控感應器包括基板、金屬奈米線層以及金屬層。金屬奈米線層設置於基板上，並具有對應位於可視區的第一部分及對應位於周邊區的第二部分。金屬層設置於金屬奈米線層的第二部分上，並具有延伸至可視區的至少一延伸部，其中延伸部重疊於金屬奈米線層的第一部分。

Description

觸控感應器及其製造方法

本揭露內容是有關於一種觸控感應器以及觸控感應器的製造方法。

近年來，行動電話、筆記型電腦、衛星導航系統以及數位影音播放器等攜帶式電子產品廣泛地使用觸控感應器做為使用者與電子裝置之間的訊息溝通管道。

觸控感應器包含觸控電極以及周邊線路，並且觸控電極及周邊線路通常於周邊區域相互搭接以形成導電通路或迴路，其中搭接阻抗值會影響搭接穩定性，實際也就是影響觸控感應器的信號傳遞以及反應速率等，而觸控電極和周邊線路之間的搭接面積是決定搭接阻抗值的因素之一，一般而言，當搭接面積越大時，搭接阻抗值越小，但搭接面積亦會直接影響觸控感應器的周邊區域的大小。此外，當觸控電極採用金屬奈米材料時，由於金屬奈米材料本身的材料特性，金屬奈米材料的面電阻相對是大於一般金屬材料的面電阻，因此對搭接穩定性的影響就會更為明顯。

隨著市場上對窄邊框產品的需求逐漸提升，提供既能符合周邊區域大小的設計，又能符合搭接穩定性需求的觸控感應器是目前值得研究的方向。

根據本揭露一些實施方式，一種觸控感應器具有可視區及設置於可視區之至少一側的周邊區，且觸控感應器包括基板、金屬奈米線層以及金屬層。金屬奈米線層設置於基板上，並具有對應位於可視區的第一部分及對應位於周邊區的第二部分。金屬層設置於金屬奈米線層的第二部分上，並具有延伸至可視區的至少一延伸部，其中延伸部重疊於金屬奈米線層的第一部分。

在本揭露一些實施方式中，延伸部係從周邊區及可視區之間的邊界開始延伸於該可視區。

在本揭露一些實施方式中，延伸部在可視區延伸的延伸長度至少為0.05mm。

在本揭露一些實施方式中，延伸部沿著第一方向延伸，且延伸部在第二方向上的寬度介於0.006mm至0.050mm之間，其中第二方向垂直於第一方向。

在本揭露一些實施方式中，金屬奈米線層的第一部分構成至少一觸控感應電極，觸控感應電極包括沿第一方向延伸的至少一電極線，且電極線在第二方向上的寬度介於200μm至400μm之間，其中第二方向垂直於第一方向。

在本揭露一些實施方式中，延伸部延伸於整條的電極線上，延伸部於可視區在第一方向上具有兩末端，電極線於可視區在第一方向上具有兩末端，且延伸部的兩末端與電極線的兩末端實質上對齊。

在本揭露一些實施方式中，延伸部的延伸圖案共形於電極線的電極圖案。

在本揭露一些實施方式中，延伸部的延伸圖案可為連續延伸的直線圖案、波浪形圖案或其組合。

在本揭露一些實施方式中，延伸部的延伸圖案是由間隔設置的複數個線段所構成。

在本揭露一些實施方式中，金屬層具有複數個延伸部，觸控感應電極包括複數個電極線，且延伸部分別對應於電極線的位置設置。

在本揭露一些實施方式中，金屬奈米線層的第二部分以及設置於第二部分上的金屬層共同地構成周邊線路。

根據本揭露另一些實施方式，一種觸控感應器具有可視區及設置於可視區之至少一側的周邊區，且觸控感應器的製造方法包括：提供基板；形成金屬奈米材料層於基板；形成金屬材料層於金屬奈米材料層上；進行第一圖案化步驟，以形成金屬層；以及進行第二圖案化步驟，以形成金屬奈米線層。其中，第一圖案化步驟包括：圖案化對應位於周邊區的金屬材料層，以形成金屬層的一部分；以及圖案化對應位於可視區的金屬材料層，以形成由金屬層的該部分延伸至可視區的延伸部。其中，第二圖案化步驟包括：圖案化對應位於可視區的金屬奈米材料層，以形成金屬奈米線層的第一部分，並使得金屬層的延伸部重疊於金屬奈米線層的第一部分；以及圖案化對應位於周邊區的金屬奈米材料層，以形成金屬奈米線層的第二部分。

在本揭露一些實施方式中，圖案化對應位於周邊區及可視區的金屬材料層係在同一道製程中進行。

在本揭露一些實施方式中，圖案化對應位於周邊區及可視區的該金屬奈米材料層係在同一道製程中進行。

在本揭露一些實施方式中，圖案化對應位於可視區的金屬材料層係依據第一預定圖案來進行，而圖案化對應位於可視區的該金屬奈米材料層係依據第二預定圖案來進行，且第一預定圖案係對應於第二預定圖案。

在本揭露一些實施方式中，第一預定圖案係共形於第二預定圖案。

根據本揭露上述實施方式，本揭露的觸控感應器具有位於周邊區的金屬層，由於金屬層具有延伸至可視區的至少一延伸部，且延伸部重疊並接觸位於可視區的金屬奈米線層，因此金屬層與金屬奈米線層之間的接觸面積可有效增加，不僅可提升金屬層與金屬奈米線層之間的電氣接觸穩定性，更可有效地降低觸控感應器的面電阻以提升觸控感應器的導電度，達到降低觸控感應器整體的阻容式負載值(Resistive Capacitive Loading，RC Loading)的效果。此外，在觸控感應器的製造方法中，本揭露在可視區及周邊區是進行一次性的整面製程，以分別對整面的金屬奈米材料層及金屬材料層進行圖案化，進而在周邊區形成由金屬層及金屬奈米線層疊設的周邊線路，以及在可視區形成由金屬層輔助金屬奈米線層的觸控感應電極，如此可省去傳統在周邊區需由單層金屬層對位觸控感應電極來進行搭接的結構設計，可完全避免搭接製程時所產生的對位公差，進而滿足窄邊框產品的設計需求。

以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確地說明起見，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揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的，因此不應用以限制本揭露。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。另外，為了便於讀者觀看，圖式中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。

應當理解，儘管術語「第一」、「第二」以及「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分彼此區分。因此，下文中所述的「第一元件」、「部件」、「區域」、「層」或「部分」亦可被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。

此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，若一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他組件的「下」側的組件將被定向在其他組件的「上」側。因此，示例性術語「下」可包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，若一個附圖中的裝置翻轉，被描述為在其它元件「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「下方」可以包括上方和下方的取向。

第1A圖繪示根據本揭露一些實施方式的觸控感應器100的上視示意圖。第1B圖繪示第1A圖的觸控感應器100沿線段a-a'截取的剖面示意圖。請同時參閱第1A圖以及第1B圖。觸控感應器100具有可視區VA以及周邊區PA，且周邊區PA設置於可視區VA的至少一側邊。舉例而言，周邊區PA可以是設置於可視區VA的四周(涵蓋右側、左側、上側及下側)的框型區域。舉另一例而言，周邊區PA亦可以是設置於可視區VA的左側及下側的L型區域。觸控感應器100包括基板110、金屬奈米線層120以及金屬層130，且金屬奈米線層120及金屬層130依序堆疊在基板110上。基板110配置以承載金屬奈米線層120以及金屬層130，且可例如是硬式透明基板或可撓式透明基板。在一些實施方式中，基板110的材料包括但不限於玻璃、壓克力、聚氯乙烯、環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、無色聚醯亞胺等透明材料或其組合。

在一些實施方式中，金屬奈米線層120具有對應位於可視區VA的第一部分120a以及對應位於周邊區PA的第二部分120b，其中金屬奈米線層120的第一部分120a構成觸控感應電極TE，且金屬奈米線層120的第二部分120b與位於周邊區PA的金屬層130共同地構成周邊線路T。在一些實施方式中，觸控感應電極TE可包括沿第一方向D1延伸的至少一條長條型電極線L(在下文中亦可簡稱為電極線L)，本實施例是例如以三條電極線L來舉例說明，三條電極線L在端部是並聯連接以形成一條觸控感應電極TE，其中三條電極線L可沿第二方向D2間隔地排列，其中第一方向D1與第二方向D2相互垂直。在一些實施方式中，電極線L在第二方向D2上的寬度W1介於200μm至400μm之間，以兼顧觸控感應電極TE的可視性、可靠性及效能等問題。詳細而言，當電極線L的寬度W1大於400μm時，觸控感應電極TE可能會有可視性的問題，並且在互電容感測上會有電容過大而無法滿足感測需求的問題，效能較差；當電極線L的寬度W1小於200μm時，觸控感應電極TE將較無法通過可靠性測試，並且寬度W1越小，面阻越大，也會不利於感測。另一方面，在上述寬度範圍內的電極線L更可有利於本揭露之延伸部132的設置，此將於下文中進行更詳細的說明。

在一些實施方式中，金屬奈米線層120可包括基質以及分布於基質中的複數個金屬奈米線(亦可稱為金屬奈米結構)。在一些實施方式中，基質可包括聚合物或其混合物，進而賦予金屬奈米線特定的化學、機械以及光學特性。舉例而言，基質可提供金屬奈米線與基板110之間良好的黏著性。再舉另一例而言，基質可提供金屬奈米線良好的機械強度。在一些實施方式中，基質可包括特定的聚合物，以使金屬奈米線具有額外的抗刮擦以及抗磨損的表面保護，進而提升金屬奈米線層120的表面強度。上述特定的聚合物可例如是聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚(矽-丙烯酸)、聚矽氧、聚矽烷或其組合。在一些實施方式中，基質更可包括交聯劑、聚合抑制劑、穩定劑(例如包括但不限於抗氧化劑或紫外光穩定劑)、界面活性劑或上述任意之組合，進而提升金屬奈米線層120的抗紫外線性能並延長其使用壽命。

應瞭解到，本文中所使用的「金屬奈米線」是一集合名詞，其是指包括多個金屬元素、金屬合金或金屬化合物(包括金屬氧化物)之金屬線的集合，且其中所含有之金屬奈米線的數量，並不影響本揭露所主張的保護範圍。在一些實施方式中，單一金屬奈米線的截面尺寸(例如截面的直徑)可小於500nm，較佳地可小於100nm，且更佳地可小於50nm。在一些實施方式中，金屬奈米線具有大的縱橫比(即長度：截面的直徑)。具體而言，金屬奈米線的縱橫比可介於10至100000之間。更詳細而言，金屬奈米線的縱橫比可大於10，較佳地可大於50，且更佳地可大於100。此外，其他用語例如絲(silk)、纖維(fiber)或管(tube)等同樣具有上述的截面尺寸及縱橫比，亦為本揭露所涵蓋之範疇。

在一些實施方式中，金屬層130設置於金屬奈米線層120的第二部分120b上，並與金屬奈米線層120的第二部分120b共同地構成周邊線路T。周邊線路T可與外部控制器連接，以進行觸控或其他訊號的傳遞。透過由金屬奈米線層120的至少一部分與金屬層130的至少一部分共同地構成周邊線路T，可使得金屬奈米線層120與金屬層130於整條周邊線路T中彼此電性接觸，以提供較佳的訊號傳遞效果。在一些實施方式中，可選用高導電材料來製作金屬層130，例如使用銅、銀作為金屬層130的材料。此外，藉由本揭露的設計，相較於傳統在周邊區由單層金屬層的周邊線路來對位搭接觸控感應電極的結構，本揭露的觸控感應器100可完全避免搭接時所產生的對位公差，省去對周邊區預留對位公差的區域，藉以滿足產品窄邊框的設計需求。

在一些實施方式中，金屬層130具有延伸至可視區VA的延伸部132，且延伸部132重疊並接觸金屬奈米線層120的第一部分120a，亦即延伸部132重疊並接觸觸控感應電極TE，以提供電氣上的輔助效果。在一些實施方式中，延伸部132是由可視區VA與周邊區PA之間的邊界B開始延伸於可視區VA。另一方面，金屬層130的延伸部132與金屬層130的剩餘部分(例如，位於周邊區PA之金屬層130的部分)可例如是一體成型，亦即金屬層130的延伸部132與金屬層130的剩餘部分之間不具有任何實質上的界面。透過延伸部132的設置，金屬層130與金屬奈米線層120可彼此進一步於可視區VA進行電性接觸，使得金屬層130與金屬奈米線層120的接觸面積可進一步增加，除了可有效地降低觸控感應器100的面電阻以提升觸控感應器100的導電度，並且可進一步降低觸控感應器100的阻容式負載值(Resistive Capacitive Loading，RC Loading)，還可提升整體金屬層130與金屬奈米線層120之間的電氣接觸穩定性。在一些實施方式中，當觸控感應電極TE包括多條電極線L時，如第1A圖所示的三條電極線L，金屬層130可具有多個延伸部132，並且多個延伸部132可分別對應於多條電極線L的位置來設置，在此情形下，延伸部132的數量可與電極線L的數量相同。如此一來，可有利於圖案化的進行並良好地實現電極線L與延伸部132的對齊，進而提升製程的便利性。

第1C圖繪示第1A圖的觸控感應器100的區域R1的局部放大示意圖。請參閱第1C圖。在一些實施方式中，延伸部132的延伸圖案是直線圖案，且該直線圖案沿第一方向D1延伸。在一些實施方式中，延伸部132在可視區VA中的延伸長度L2至少為0.05mm，較佳可例如為2.00mm。更具體而言，延伸部132沿第一方向D1延伸，並具有至少0.05mm的延伸長度L2，以藉此提供足夠的接觸面積。需說明的是，當延伸部132的延伸圖案是直線圖案時，延伸部132的延伸長度L2是該直線圖案在第一方向D1上所具有的長度；而當延伸部132的延伸圖案是非直線圖案時，延伸部132的延伸長度L2則是該非直線圖案於可視區VA中在第一方向D1上的兩末端132e的最短連線段長度。詳細而言，若延伸部132的延伸長度L2小於0.05mm，可能使得延伸部132無法良好且穩定地接觸觸控感應電極TE中隨機分布的金屬奈米線，失去設計延伸部132的效果。在一些實施方式中，延伸部132在第二方向D2上的寬度W2可介於0.006mm至0.050mm之間，藉此讓延伸部132的面積設計得以兼顧可視區VA所呈現的光學效果以及延伸部132與觸控感應電極TE之間的接觸效果。詳細而言，當延伸部132在第二方向D2上的寬度W2大於0.050mm時，可能使得延伸部132與觸控感應電極TE的重疊部分在外觀上容易被觀看到(亦即具有不必要的可視性)，進而影響觸控感應器100之可視區VA所呈現出的光學效果；而當延伸部132在第二方向D2上的寬度W2小於0.006mm時，則可能使得延伸部132無法穩定地與觸控感應電極TE接觸來提供電氣上的輔助效果，並且也提高延伸部132在圖案化上的困難度。

由於延伸部132具有較小的寬度W2，因此為了確保延伸部132與金屬奈米線層120之間可穩定地電性接觸，在一些實施方式中，可進一步選擇合適的金屬奈米線層120的面阻規格。更詳細而言，金屬奈米線層120的面阻規格選擇需考量金屬奈米線層120與延伸部132之間的接觸阻值以及觸控感應器100整體所呈現的光學效果。當選擇面阻較大的金屬奈米線層120，可能就是金屬奈米線在金屬奈米線層120中較為稀疏，密度較小，將使得金屬奈米線不易穩定地接觸延伸部132，進而導致金屬奈米線層120與延伸部132的接觸阻值過大；當選擇面阻較小的金屬奈米線層120，可能就是金屬奈米線在金屬奈米線層120中較為密集，密度較大，將會降低光線的穿透度，進而影響光學效果。在一些實施方式中，金屬奈米線層120的面阻規格可選擇介於10Ω/□至100Ω/□之間，若需兼顧光學以及電性效果，較佳是選擇介於35Ω/□至70Ω/□之間。如此一來，可使得延伸部132與金屬奈米線層120之間具有良好的電性接觸效果，並使得觸控感應器100整體呈現較佳的光學效果。

第2圖至第5圖繪示根據本揭露另一些實施方式的觸控感應器的上視示意圖。應瞭解到，第2圖至第5圖的觸控感應器與第1A圖的觸控感應器100具有大致上相同的元件配置/連接關係、材料以及功效，故於此便不再贅述，下文中將僅針對不同處進行詳細說明。

請參閱第2圖，其所繪示的觸控感應器200與第1A圖的觸控感應器100的至少一差異在於在觸控感應器200中，在對應於電極線L設置的各延伸部232之間，更設置有未對應於電極線L設置的其他延伸部232。換句話說，在觸控感應器200中，延伸部232在第二方向D2上具有較大的排列密度，亦即，一條觸控感應電極TE在單位面積內是具有較多數量的延伸部232。在一些實施方式中，在對應於電極線L設置的兩條延伸部232之間具有一條未對應於電極線L設置的延伸部232，且未對應於電極線L設置的延伸部232在第二方向D2上可位於對應於電極線L設置的兩條延伸部232的正中間，亦即對應於電極線L設置的延伸部232與未對應於電極線L設置的延伸部232在第二方向D2上是等距且間隔地排列。更進一步而言，未對應於電極線L設置的延伸部232在第二方向D2上可位於兩條電極線L的正中間，亦即電極線L與未對應於電極線L設置的延伸部232在第二方向D2上是等距且間隔地排列。藉由適度地增加延伸部232的數量，可進一步增加金屬層230與金屬奈米線層220的接觸面積，以更佳地提升金屬層230與金屬奈米線層220之間的電性接觸效果。

請參閱第3圖，其所繪示的觸控感應器300與第1A圖的觸控感應器100的至少一差異在於在觸控感應器300中，各延伸部332進一步沿第一方向D1延伸於整條的電極線L上方，使得各延伸部332的延伸圖案為連續延伸的直線圖案，且延伸部332在可視區VA中沿第一方向D1延伸的延伸長度L2等於電極線L在可視區VA中沿第一方向D1延伸的延伸長度L1。換句話說，延伸部332於可視區VA中在第一方向D1上具有兩末端332e，電極線L於可視區VA中在第一方向D1上具有兩末端Le，延伸部332的兩末端332e與電極線L的兩末端Le在第一方向D1與第二方向D2所構成的平面(即基板310的延伸平面)上實質上相互對齊，其中延伸部332的延伸長度L2是指延伸部332的兩末端332e的最短連線段長度，且電極線L的延伸長度L1是指電極線L的兩末端Le的最短連線段長度。藉此，每一個延伸部332可沿第一方向D1與整條電極線L進行接觸，以進一步增加金屬層330與金屬奈米線層320的接觸面積，進而更佳地提升金屬層330與金屬奈米線層320之間的電性接觸效果。更具體來講，藉由延長具有高導電性的延伸部332以與電極線L進行電性接觸，可有效地降低電極線L的線阻值，以提升電極線L的導電度，並可進一步降低觸控感應器300的阻容式負載值。舉例而言，在本實施方式中，當延伸部332的寬度W2為約8μm時，有延伸部332輔助的電極線L的線阻值相較於習知不具有延伸部332輔助的電極線L的線阻值下降至少45%以上。在其他的實施方式中，延伸部332的延伸長度L1可依實際需求而設置為大於第1A圖之延伸部132的延伸長度L1，並且小於第3圖之延伸部332的延伸長度L1，而依然可達到提升電氣接觸穩定性、降低電極線L的線阻值以及降低觸控感應器300的阻容式負載值等的功效。

如前文所述，電極線L的寬度W1可有利於延伸部332的設置。具體而言，由於電極線L的寬度W1遠大於延伸部332的寬度W2(請參閱第1C圖)，因此即便在第3圖的實施方式中，各延伸部332是延伸於整條電極線L上方，亦不會影響觸控感應器300的可視區VA所呈現出的光學效果。在一些實施方式中，各延伸部332可實質上平行於與其接觸的電極線L，亦即各延伸部332的延伸圖案為連續延伸的直線(長條型)圖案。如此一來，可良好地實現延伸部332與電極線L之間的對齊，以提升圖案化製程的便利性。

請參閱第4圖，其所繪示的觸控感應器400與第3圖的觸控感應器300的至少一差異在於在觸控感應器400中，各延伸部432的延伸圖案為連續延伸的波浪形圖案。藉此設置，可避免各延伸部432於可視區VA產生干涉紋(Moire)的問題，以降低光學干涉的可能性。在另一些實施方式中，各延伸部432的延伸圖案的波浪形圖案可為正弦波圖案、方波圖案、三角波圖案、鋸齒波圖案或其組合，上述非直線型的圖案皆可避免干涉紋的問題，以降低光學干涉的可能性。在其他實施方式中，電極線L的電極圖案更可共形於延伸部432的延伸圖案，也就是說，當延伸部432的延伸圖案為連續延伸的波浪形圖案時，電極線L的電極圖案亦可為連續延伸的波浪形圖案，且延伸部432的延伸圖案可順著電極線L的電極圖案延伸。應瞭解到，延伸部432的延伸圖案與電極線L的電極圖案之間搭配並不以上述為限，任何可能之延伸圖案與電極圖案的搭配皆屬本揭露所涵蓋之範疇。

請參閱第5圖，其所繪示的觸控感應器500與第3圖的觸控感應器300的至少一差異在於在觸控感應器500中，各延伸部532的延伸圖案是由間隔設置的複數個線段532a所構成。在一些實施方式中，各線段532a可沿第一方向D1間隔地排列。換句話說，部分的電極線L可由各線段532a之間的間隔裸露出來。在一些實施方式中，各線段532a可沿第一方向D1間隔且等距地排列，且位於不同電極線L上的線段532a在第二方向D2上可彼此對齊。在本實施方式中，由多個線段532a所構成的延伸圖案亦可使延伸部532具有降低光學干涉之可能性的效果。此外，各線段532a的設置細節(例如，各線段532a的長度以及各線段532a之間的距離等)可根據實際需求而彈性地進行調整，以使觸控感應電極TE的阻值落在標準範圍內，並可降低觸控感應器500的阻容式負載值。

應瞭解到，已敘述過的元件連接關係與功效將不再重複贅述，合先敘明。在以下敘述中，將以第1A圖至第1C圖所繪示的觸控感應器100為例來進一步說明本揭露的觸控感應器100的製造方法。請參閱第6圖，其繪示根據本揭露一些實施方式的觸控感應器100的製造方法的流程圖。觸控感應器100的製造方法包括步驟S10至步驟S50，且步驟S10至步驟S50可為依序地進行。在步驟S10中，提供基板110。在步驟S20中，形成金屬奈米材料層於基板110，並對應位於觸控感應器100的可視區VA及周邊區PA。在步驟S30中，形成金屬材料層於金屬奈米材料層上。在步驟S40中，對金屬材料層進行第一圖案化步驟，使得金屬材料層成型為具有延伸部132的金屬層130。在步驟S50中，對金屬奈米材料層進行第二圖案化步驟，使得金屬奈米材料層成型為具有圖案的金屬奈米線層120，並使得金屬層130的延伸部132重疊並接觸位於可視區VA的金屬奈米線層120。在以下敘述中，將針對上述步驟進行更詳細的說明。

首先，在步驟S10至S20中，提供基板110，並將至少含有金屬奈米線的金屬奈米材料層(例如，奈米銀材料層、奈米金材料層或奈米銅材料層)對應觸控感應器100的可視區VA及周邊區PA來整面地成型於基板110。在一些實施方式中，可對基板110的表面進行前處理等的步驟，例如進行表面改質製程或於基板110的表面額外塗佈黏著層或樹脂層，以提升基板110與其他層別(例如，金屬奈米線層120)之間的附著力。在一些實施方式中，可將具有金屬奈米線的分散液或漿料以塗佈的方式形成於基板110上，並加以固化/乾燥，使金屬奈米線附著於基板110的表面。在上述固化/乾燥步驟後，分散液或漿料中之溶劑等物質會揮發，而金屬奈米線可以隨機的方式分佈於基板110的表面；或者較佳地，金屬奈米線可固著於基板110的表面而不至脫落，進而形成金屬奈米材料層，且金屬奈米材料層中的金屬奈米線可彼此接觸以提供連續的電流路徑，進而形成一導電網路，亦即金屬奈米線彼此在交叉位置處相互接觸，以形成傳遞電子的路徑。

在一些實施方式中，分散液或漿料包括溶劑，進而將金屬奈米線均勻地分散於其中。具體而言，溶劑例如是水、醇類、酮類、醚類、烴類、芳香類溶劑(苯、甲苯或二甲苯等)或其組合。在一些實施方式中，分散液更可包括添加劑、界面活性劑及/或黏合劑，進而提升金屬奈米線與溶劑之間的相容性以及金屬奈米線於溶劑中的穩定性。具體而言，添加劑、界面活性劑及/或黏合劑可例如是羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙甲纖維素、磺基琥珀酸酯磺酸酯、硫酸酯、磷酸酯、含氟界面活性劑、二磺酸鹽或其組合。含有金屬奈米線的分散液或漿料可以任何方式成型於基板110的表面，例如但不限於網版印刷、噴頭塗佈或滾輪塗佈等製程。在一些實施方式中，可採用捲對捲(roll to roll)製程將包括有金屬奈米線分散液或漿料塗佈於連續供應之基板110的表面。

在一些實施方式中，可進一步對金屬奈米線進行後處理，以提高金屬奈米線在交叉點上的接觸特性(例如提高接觸面積)，進而提升其導電度。此後處理可包括但不限於加熱、電漿、電暈放電、紫外線、臭氧或壓力等步驟。具體而言，在固化/乾燥以形成金屬奈米材料層後，可使用滾輪以施加壓力於其上。在一些實施方式中，可使用一個或多個滾輪來對金屬奈米材料層施加壓力。在一些實施方式中，所施加的壓力可介於50psi至3400psi之間，較佳地可介於100psi至1000 psi之間、200psi至800 psi之間或300psi至500 psi之間。在一些實施方式中，可同時對金屬奈米線進行加熱及加壓步驟的後處理。舉例而言，可透過滾輪施加10psi至500 psi的壓力(或較佳地40psi至100psi的壓力)，並同時將滾輪加熱至70℃至200℃(或較佳地100℃至175℃)，以提高金屬奈米線的導電度。在一些實施方式中，更可將金屬奈米線暴露於還原劑中以進行後處理，例如由奈米銀線組成的金屬奈米線較佳地可暴露於銀還原劑中進行後處理。在一些實施方式中，銀還原劑可包括例如是硼氫化鈉的硼氫化物、例如是二甲基胺基硼烷的硼氮化合物或者例如是氫氣的氣體還原劑。在一些實施方式中，暴露時間可介於10秒至30分鐘之間，較佳地可介於1分鐘至10分鐘之間。

接著，在步驟S30中，將至少含有高導電性之金屬的金屬材料層(例如，銅層)整面地成型於金屬奈米材料層背對於基板110的表面，以使金屬材料層覆蓋整面的金屬奈米材料層。換句話說，金屬材料層是同時覆蓋位於可視區VA及周邊區PA的金屬奈米材料層。在一些實施方式中，金屬材料層可例如是以濺鍍(sputtering)的方式形成於金屬奈米材料層的表面。在完成步驟S30後，便可形成基板110、金屬奈米材料層以及金屬材料層依序由下往上堆疊的疊構。

隨後，在步驟S40中，依據第一預定圖案來進行第一圖案化步驟，以使對應位於周邊區PA以及可視區VA的金屬材料層被定義出各自的圖案，以形成一體成型的金屬層130。詳細而言，對應位於周邊區PA的金屬材料層可被圖案化以形成部分的周邊線路T，而對應位於可視區VA的金屬材料層可被圖案化以形成由周邊線路T延伸出來的延伸部132。換句話說，第一圖案化步驟被執行以於周邊區PA形成金屬層130的一部分，並於可視區VA形成金屬層130的另一部分(即延伸部132)，其中延伸部132是由對應位於周邊區PA之金屬層130的該部分延伸至可視區VA，且金屬層130的該部分與延伸部132之間不具有任何實質上的界面。在一些實施方式中，對應位於周邊區PA以及可視區VA的金屬材料層可以是在同一道製程中進行圖案化，也就是說，對應位於周邊區PA的金屬層130及對應位於可視區VA的延伸部132可在同一道製程中成型。在一些實施方式中，可透過蝕刻的方式來進行金屬材料層的圖案化，且蝕刻液可選擇可蝕刻金屬材料層，而無法蝕刻金屬奈米材料層的成分，也就是說，所選擇的蝕刻液可對金屬材料層與金屬奈米材料層具有高的蝕刻選擇性(etching selectivity)，以避免移除位於金屬材料層下方的金屬奈米材料層。詳細而言，當金屬材料層為銅層，蝕刻液的主要成分可例如是醋酸銨(ammonium acetate)，以單獨地對金屬材料層進行蝕刻，而不影響其下方的金屬奈米材料層。在完成步驟S40後，便可形成金屬層130，且位於金屬層130下方的金屬奈米材料層仍整面地存在於基板110上。

接著，在步驟S50中，依據第二預定圖案來進行第二圖案化步驟，以使對應位於可視區VA以及周邊區PA的金屬奈米材料層被定義出各自的圖案，以分別對應於可視區VA及周邊區PA形成金屬奈米線層120的第一部分120a及第二部分120b，其中第二預定圖案在設計上是與第一預定圖案相對應。在一些實施方式中，對應位於可視區VA的金屬奈米材料層可被圖案化以形成觸控感應電極TE，亦即所形成之金屬奈米線層120的第一部分120a可構成觸控感應電極TE。在一些實施方式中，觸控感應電極TE可例如是由多條電極線L排列且並聯而成。此外，所形成之觸控感應電極TE的電極線L可用以承載金屬層130的延伸部132，也就是說，位於延伸部132正下方的金屬奈米材料層並不會被移除，且電極線L在第二方向D2上的寬度W1可被圖案化為大於延伸部132在第二方向D2上的寬度W2，以確保延伸部132穩定地重疊並接觸電極線L，進而形成穩定的電氣接觸。在一些實施方式中，由於第二預定圖案是與第一預定圖案相對應，因此圖案化對應位於可視區VA的金屬奈米材料層係對應於金屬層130之延伸部132的位置來進行。舉例而言，對應位於可視區VA的金屬奈米材料層被圖案化以形成由多條電極線L構成的觸控感應電極TE，且各電極線L在第一方向D1上的位置對應於各延伸部132在第一方向D1上的位置。在其他實施方式中，當以第3圖的觸控感應器300為例以進行金屬奈米線層320的圖案化時，由於第二預定圖案可進一步是設計與第一預定圖案共形，如此一來，圖案化對應位於可視區VA的金屬奈米材料層係共形於金屬層130之延伸部132的延伸圖案來進行。舉例而言，對應位於可視區VA的金屬奈米材料層可被圖案化以形成由多條電極線L構成的觸控感應電極TE，且每一條電極線L的輪廓可與和其疊設之延伸部132的輪廓相同。基於上述，可良好且有效率地實現電極線L與延伸部132之間的對齊，進而提升圖案化的便利性。

在一些實施方式中，對應位於周邊區PA的金屬奈米材料層可被圖案化以形成部分的周邊線路T，亦即所形成之金屬奈米線層120的第二部分120b可構成部分的周邊線路T。詳細而言，對應位於周邊區PA的金屬奈米材料層可被圖案化為完全重疊於對應位於周邊區PA的金屬層130，也就是說，金屬奈米線層120之第二部分120b的圖案可與對應位於周邊區PA之金屬層130的圖案完全相同，並且金屬奈米線層120的第二部分120b與對應位於周邊區PA的金屬層130共同地構成周邊線路T。在一些實施方式中，由於金屬奈米線層120的第二部分120b與對應位於周邊區PA的金屬層130具有完全相同的線路圖案，因此在圖案化金屬奈米線層120之第二部分120b的過程中，對應位於周邊區PA的金屬層130可直接作為一遮罩以定義出金屬奈米線層120之第二部分120b的圖案，進而省去繁瑣的遮罩對位步驟。當然，在一些實施方式中，也可設計讓第一預定圖案及第二預定圖案在對應於周邊區PA的圖案一致來實現金屬奈米線層120的第二部分120b與金屬層130共同地構成周邊線路T。在一些實施方式中，對應位於周邊區PA及可視區VA的金屬奈米材料層可在同一道製程中進行圖案化，亦即，金屬奈米線層120的第一部分120a以及第二部分120b可在同一道製程中成型。在一些實施方式中，可透過蝕刻的方式來進行金屬奈米材料層的圖案化，且蝕刻液可選擇可蝕刻金屬奈米材料層而無法蝕刻金屬層130的成分，也就是說，所選擇的蝕刻液可對金屬奈米材料層與金屬層130具有高的蝕刻選擇性，以避免破壞已成型的金屬層130。更詳細而言，當金屬奈米材料層中的金屬奈米線為銀奈米線，且金屬層130的材料為銅時，蝕刻液的主要成分可例如是H ₃PO ₄(比例為約55%至約70%)以及HNO ₃(比例約5%至約15%)，以在同一道製程中移除銀金屬材料，且不破壞已成型的金屬層130。在另一些實施方式中，蝕刻液的主要成分可例如是氯化鐵/硝酸或為磷酸/雙氧水等。

在經上述步驟後，便可形成如第1A圖所示的觸控感應器100。整體而言，在觸控感應器100中，對應位於周邊區PA的金屬層130具有延伸至可視區VA的至少一延伸部132，且延伸部132重疊並接觸對應位於可視區VA的金屬奈米線層120。

根據本揭露上述實施方式，本揭露觸控感應器具有位於周邊區的金屬層，由於金屬層具有延伸至可視區的至少一延伸部，且延伸部重疊並接觸位於可視區的金屬奈米線層，因此金屬層與金屬奈米線層之間的接觸面積可有效增加，不僅可提升金屬層與金屬奈米線層之間的電氣接觸穩定性，更可有效地降低觸控感應器的面電阻以提升觸控感應器的導電度，達到降低觸控感應器整體的阻容式負載值的效果。此外，在觸控感應器的製造方法中，本揭露在可視區以及周邊區是進行一次性的整面製程，以分別對整面的金屬奈米材料層以及金屬材料層進行圖案化，進而在周邊區形成由金屬層及金屬奈米線層疊設的周邊線路，以及在可視區形成由金屬層輔助金屬奈米線層的觸控感應電極，如此可省去傳統在周邊區需由單層金屬層對位觸控感應電極來進行搭接的結構設計，可完全避免搭接製程時所產生的對位公差，進而滿足窄邊框產品的設計需求。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,200,300,400,500:觸控感應器 110,210,310,410,510:基板 120,220,320,420,520:金屬奈米線層 120a:第一部分 120b:第二部分 130,230,330,430,530:金屬層 132,232,332,432,532:延伸部 132e,332e:末端 532a:線段 TE:觸控感應電極 T:周邊線路 L:電極線 Le:末端 L1,L2:延伸長度 W1,W2:寬度 VA:可視區 PA:周邊區 B:邊界 D1:第一方向 D2:第二方向 R1:區域 a-a':線段 S10~S50:步驟

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1A圖繪示根據本揭露一些實施方式的觸控感應器的上視示意圖； 第1B圖繪示第1A圖的觸控感應器沿線段a-a'截取的剖面示意圖； 第1C圖繪示第1A圖的觸控感應器的區域R1的局部放大示意圖； 第2圖至第5圖繪示根據本揭露另一些實施方式的觸控感應器的上視示意圖；以及 第6圖繪示根據本揭露一些實施方式的觸控感應器的製造方法的流程圖。

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:觸控感應器

110:基板

120:金屬奈米線層

130:金屬層

132:延伸部

TE:觸控感應電極

T:周邊線路

L:電極線

VA:可視區

PA:周邊區

B:邊界

W1:寬度

D1:第一方向

D2:第二方向

R1:區域

a-a':線段

Claims (16)

1. 一種觸控感應器，具有一可視區及設置於該可視區之至少一側的一周邊區，包括： 一基板； 一金屬奈米線層，設置於該基板上，並具有對應位於該可視區的一第一部分及對應位於該周邊區的一第二部分；以及 一金屬層，設置於該金屬奈米線層的該第二部分上，並具有延伸至該可視區的至少一延伸部，其中該延伸部重疊於該金屬奈米線層的該第一部分。
2. 如請求項1所述的觸控感應器，其中該延伸部係從該周邊區及該可視區之間的一邊界開始延伸於該可視區。
3. 如請求項2所述的觸控感應器，其中該延伸部在該可視區延伸的一延伸長度至少為0.05mm。
4. 如請求項1所述的觸控感應器，其中該延伸部沿一第一方向延伸，該延伸部在一第二方向上的一寬度介於0.006mm至0.050mm之間，且該第二方向垂直於該第一方向。
5. 如請求項1所述的觸控感應器，其中該金屬奈米線層的該第一部分構成至少一觸控感應電極，該觸控感應電極包括沿一第一方向延伸的至少一電極線，且該電極線在一第二方向上的一寬度介於200μm至400μm之間，其中該第二方向垂直於該第一方向。
6. 如請求項5所述的觸控感應器，其中該延伸部延伸於整條的該電極線上，該延伸部於該可視區在該第一方向上具有兩末端，該電極線於該可視區在該第一方向上具有兩末端，且該延伸部的該兩末端與該電極線的該兩末端實質上對齊。
7. 如請求項6所述的觸控感應器，其中該延伸部的一延伸圖案共形於該電極線的一電極圖案。
8. 如請求項6所述的觸控感應器，其中該延伸部的一延伸圖案為連續延伸的直線圖案、波浪形圖案或其組合。
9. 如請求項6所述的觸控感應器，其中該延伸部的一延伸圖案是由間隔設置的複數個線段所構成。
10. 如請求項5所述的觸控感應器，其中該金屬層具有複數個該延伸部，該觸控感應電極包括複數個該電極線，且該些延伸部分別對應於該些電極線的位置設置。
11. 如請求項1所述的觸控感應器，其中該金屬奈米線層的該第二部分以及設置於該第二部分上的該金屬層共同地構成一周邊線路。
12. 一種觸控感應器的製造方法，該觸控感應器具有一可視區以及設置於該可視區之至少一側的一周邊區，該觸控感應器的製造方法包括： 提供一基板； 形成一金屬奈米材料層於該基板； 形成一金屬材料層於該金屬奈米材料層上； 進行一第一圖案化步驟，以形成一金屬層，其中該第一圖案化步驟包括： 圖案化對應位於該周邊區的該金屬材料層，以形成該金屬層的一部分；以及 圖案化對應位於該可視區的該金屬材料層，以形成由該金屬層的該部分延伸至該可視區的一延伸部；以及 進行一第二圖案化步驟，以形成一金屬奈米線層，其中該第二圖案化步驟包括： 圖案化對應位於該可視區的該金屬奈米材料層，以形成該金屬奈米線層的一第一部分，並使得該金屬層的該延伸部重疊於該金屬奈米線層的該第一部分；以及 圖案化對應位於該周邊區的該金屬奈米材料層，以形成該金屬奈米線層的一第二部分。
13. 如請求項12所述的觸控感應器的製造方法，其中圖案化對應位於該周邊區及該可視區的該金屬材料層係在同一道製程中進行。
14. 如請求項12所述的觸控感應器的製造方法，其中圖案化對應位於該周邊區及該可視區的該金屬奈米材料層係在同一道製程中進行。
15. 如請求項12所述的觸控感應器的製造方法，其中圖案化對應位於該可視區的該金屬材料層係依據一第一預定圖案來進行，而圖案化對應位於該可視區的該金屬奈米材料層係依據一第二預定圖案來進行，且該第一預定圖案係對應於該第二預定圖案。
16. 如請求項15所述的觸控感應器的製造方法，其中該第一預定圖案係共形於該第二預定圖案。

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