TWI775269B

TWI775269B - 疊構結構及觸控感應器

Info

Publication number: TWI775269B
Application number: TW110100976A
Authority: TW
Inventors: 蕭仲欽; 練修成; 邱逸文; 蔡家揚
Original assignee: 大陸商天材創新材料科技（廈門）有限公司
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2022-08-21
Also published as: TW202227947A

Abstract

一種疊構結構，包含：一基材；一奈米銀線層，其係設置於該基材之上；以及一金屬層，其係設置於該奈米銀線層之上，其中，該奈米銀線層係包含：複數個奈米銀線；以及一保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，該奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間。一種包含上述疊構結構的觸控感應器。

Description

疊構結構及觸控感應器

本發明係關於一種疊構結構，尤指一種包含奈米銀線層的疊構結構。本發明亦關於一種觸控感應器，尤指一種包含上述疊構結構的觸控感應器。

包含奈米銀線及金屬層的疊構結構可應用於觸控感測器中。傳統上，係透過銀漿網印及雷射製程於該疊構結構的周圍設置包含由銀所構成之金屬導線的走線區域(Trace area,TA)以及於該疊構結構的中央設置不包含金屬導線的可視區域(Visible area,VA)，藉此使該疊構結構可被應用於觸控感測器中。

圖1係為傳統之疊構結構經銀漿網印及雷射製程後所形成之觸控感測器中的走線區域的示意圖。如圖1所示，該走線區域4中包含一基材1；一奈米銀線層2，其係設置於該基材1之上；以及一金屬層3，其係設置於該奈米銀線層2之上，且金屬層3係形成複數個金屬導線5。受限於雷射製程中雷射光點的尺寸的極限，走線區域4中所包含的複數個金屬導線5的線寬6/線距7最小僅能達到30/30μm，無法應用於需要窄邊框之小尺寸觸控感測器。

為改善先前技術之疊構結構中經傳統之銀漿網印及雷射製程後之走線區域的線寬及線距過寬的問題，本發明係提供新穎之疊構結構及觸控感應器。

為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種疊構結構，包含：一基材；一奈米銀線層，其係設置於該基材之上；以及一金屬層，其係設置於該奈米銀線層之上，其中，該奈米銀線層係包含：複數個奈米銀線；以及一保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，該奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間。

上述之疊構結構，其中，該保護塗層係由選自由丙烯酸酯系樹脂，如環氧壓克力系(Epoxy acrylates)、胺基甲酸酯壓克力系(Urethane acrylates)、聚酯壓克力系(Polyester acrylates)及聚醚壓克力系(Polyether acrylates)樹脂所組成之群組的材料所構成。

上述之疊構結構，其中，可進一步包含：一第二奈米銀線層，其係設置於該基材之下；以及一第二金屬層，其係設置於該第二奈米銀線層之下，其中，該第二奈米銀線層係包含：複數個奈米銀線；以及一第二保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，以重量計，該第二奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間。

上述之疊構結構，其中，該金屬層的厚度係介於150~300nm之間。

上述之疊構結構，其中，該基材的厚度係介於10~150μm之間。

為達上述目的及其他目的，本發明亦提供一種觸控感測器，包含：上述之疊構結構。

上述之觸控感測器，其中，該觸控感測器中所包含之疊構結構中的該奈米銀線層及該金屬層可被圖案化。

上述之觸控感測器，其中，該觸控感測器中所包含之疊構結構中的該奈米銀線層、該第二奈米銀線層、該金屬層及該第二金屬層可被圖案化。

本發明之疊構結構可應用黃光蝕刻製程來圖案化，以形成線寬及線距較窄的走線區域，藉此使應用該疊構結構之觸控感測器可實現窄邊框之設計。

1:基材

2:奈米銀線層

3:金屬層

4:走線區域

5:金屬導線

6:線寬

7:線距

10:疊構結構

11:基材

12:奈米銀線層

13:金屬層

20:疊構結構

22:第二奈米銀線層

23:第二金屬層

30:觸控感測器

31:光阻

32:第二光阻

33:可視區域

34:走線區域

35:金屬導線

36:線寬

37:線距

〔圖1〕係為傳統之疊構結構經銀漿網印及雷射製程後之走線區域的示意圖。

〔圖2〕係為本發明實施例1之疊構結構的示意圖。

〔圖3〕係為本發明實施例2之疊構結構的示意圖。

〔圖4〕係為本發明實施例3之觸控感測器及其製備流程的示意圖。

〔圖5〕係為本發明實施例3之觸控感測器經去除光阻後的照片。

〔圖6〕係為本發明實施例3之觸控感測器經去除第二光阻後之成品的照片。

〔圖7〕係為本發明實施例3之觸控感測器之走線區域的示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。本發明也可藉由其他不同的具體實施例加以實施或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

除非文中另有說明，否則說明書及所附申請專利範圍中所使用之單數形式「一」及「該」包括複數含義。

除非文中另有說明，否則說明書及所附申請專利範圍中所使用之術語「或」包括「及/或」之含義。

本文中所述之「線寬」係指金屬導線之寬度。

本文中所述之「線距」係指金屬導線之邊緣與相鄰之另一金屬導線之邊緣之間的最短距離。

實施例1

圖2係為本發明實施例1之疊構結構10的示意圖。如圖2所示，實施例1之疊構結構10包含：一基材11；一奈米銀線層12，其係設置於該基材11之上；以及一金屬層13，其係設置於該奈米銀線層12之上，其中，該奈米銀線層12係包含：複數個奈米銀線；以及一保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，該奈米銀線層12的厚度係介於40~120nm之間。

實施例1之疊構結構中，適用於基材之材料包含但不限於：聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、環狀烯烴共聚物(Cyclic olefin copolymer,COP)、透明聚醯亞胺(Colorless Polyimide,CPI)等透明塑料。此外，基材之厚度可介於10~150μm之間。

實施例1之疊構結構中，該保護塗層之材料可由選自由丙烯酸酯系樹脂，如環氧壓克力系(Epoxy acrylates)、胺基甲酸酯壓克力系(Urethane acrylates)、聚酯壓克力系(Polyester acrylates)及聚醚壓克力系(Polyether acrylates)樹脂所組成之群組的材料所構成，但本發明並不限於此。

實施例1之疊構結構中，奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間。當奈米銀線層的厚度小於40nm時，奈米銀線層中過薄的保護塗層將不足以於黃光蝕刻製程中保護奈米銀線不受到蝕刻液的侵害，進而影響其導電性，而不利於該疊構結構在觸控感測器中的應用，此外，藉由金屬鍍膜製程於該奈米銀線層上設置金屬層時，過薄的保護塗層將不足以保護奈米銀線不受到金屬鍍膜的侵害，而不利於該疊構結構在觸控感測器中的應用。相對而言，當奈米銀線層的厚度大於120nm時，奈米銀線層中過厚的保護塗層將使得奈米銀線層與其上方之金屬層之間的接觸阻抗過大，進而影響其導電性，而不利於該疊構結構在觸控感測器中的應用。

據上，本發明之疊構結構藉由奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間之技術特徵，可使該疊構結構可應用黃光蝕刻製程來圖案化金屬層及奈米銀線層，藉此形成線寬及線距較窄的走線區域，使應用該疊構結構之觸控感測器可實現窄邊框之設計，同時亦使奈米銀線層與其上方之金屬層之間保持理想的接觸阻抗。

實施例1之疊構結構中，適用於金屬層之材料包含但不限於：銅、鎳、銀等，及其相關之合金金屬材料。此外，金屬層之厚度可介於150~300nm之間。當金屬層的厚度小於150nm時，過薄的金屬層將使其無法獲得應有的導電性，而不利於該疊構結構在觸控感測器中的應用。相對而言，當金屬層的厚度大於300nm時，過厚的金屬層將造成該疊構結構的可彎折性不佳，而不利於該疊構結構在觸控感測器中的應用。

實施例1之疊構結構在黃光蝕刻製程中，可搭配相對應之高選擇比的蝕刻液或一次蝕刻的蝕刻液來完成觸控感測器之製作。

實施例2

圖3係為本發明實施例2之疊構結構20的示意圖。如圖3所示，實施例2之疊構結構與實施例1之疊構結構同樣地包含：一基材11；一奈米銀線層12，其係設置於該基材11之上；以及一金屬層13，其係設置於該奈米銀線層12之上，其中，該奈米銀線層12係包含：複數個奈米銀線；以及一保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，該奈米銀線層12的厚度係介於40~120nm之間。

相較於實施例1，實施例2之疊構結構20進一步包含：一第二奈米銀線層22，其係設置於該基材11之下；以及一第二金屬層23，其係設置於該第二奈米銀線層22之下，其中，該第二奈米銀線層22係包含：複數個奈米銀線；以及一第二保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，該第二奈米銀線層22的厚度係介於40~120nm之間。

實施例2之疊構結構20中，第二奈米銀線層22中所包含之第二保護塗層之材料、第二奈米銀線層22之厚度以及第二金屬層23之材料與厚度係與實施例1之奈米銀線層12及金屬層13相同，於此不再贅述。

實施例2之疊構結構可應用於觸控感測器中，其中可藉由黃光蝕刻製程來圖案化金屬層及奈米銀線層，以形成驅動電極Tx；以及藉由黃光蝕刻製程來圖案化第二金屬層及第二奈米銀線層，以形成感應電極Rx。其中，金屬層及第二金屬層之設置，可防止在黃光蝕刻製程中進行雙面曝光時所造成的干擾。

實施例3

圖4係為本發明實施例3之觸控感測器30及其製備流程的示意圖。如圖4所示，實施例3之觸控感測器30係包含如實施例1所述之疊構結構10，且該疊構結構10係被圖案化，以符合觸控感測器之需求。

如圖4所示，實施例3之觸控感測器30之製備流程包含：1.取實施例1之疊構結構10；2.塗佈光阻31；3.曝光與顯影，以使光阻31圖案化；4.高選擇比蝕刻液蝕刻來蝕刻金屬層13；5.高選擇比蝕刻液蝕刻來蝕刻奈米銀線層12；6.去除光阻31；7.塗佈第二光阻32；8.第二次曝光與顯影，以使第二光阻32圖案化；9.使用高選擇比金屬蝕刻液來第二次蝕刻金屬層13；以及10.去除第二光阻32，以完成實施例3之觸控感測器30，其中觸控感測器30係包含奈米銀線層12未被金屬層13所覆蓋之可視區域33，以及具有由金屬層13所形成之複數個金屬導線之走線區域34。

於另一實施方式中，可使用一次蝕刻液同時蝕刻金屬層13及奈米銀線層12，以同時完成上述製備流程中的步驟4及5。

圖5係為本發明實施例3之觸控感測器30經上述步驟6.去除光阻31後的照片；以及圖6係為本發明實施例3之觸控感測器30經上述步驟10.去除第二光阻34後之成品的照片，由圖6可見，走線區域34僅佔該觸控感測器30邊緣之一小部分，係可實現窄邊框之設計。

圖7係為本發明實施例3之觸控感測器30之走線區域34的示意圖。如圖7所示，該走線區域34中包含一基材11；一奈米銀線層12，其係設置於該基材11之上；以及一金屬層13，其係設置於該奈米銀線層12之上，且金屬層13係經圖案化以形成複數個金屬導線35，透過黃光蝕刻製程，走線區域34中所包含的複數個金屬導線35的線寬36/線距37可達到10/10μm，使其可應用於需要窄邊框之小尺寸觸控感測器。又，奈米銀線層12與金屬層13具有共同的側壁平面並該側壁平面位於走線區域34。

綜合上述，本發明之疊構結構及觸控感應器至少具有下列優異的技術效果：

1.本發明之疊構結構，藉由奈米銀線層之特定厚度範圍，使其可應用黃光蝕刻製程形成線寬及線距較窄的走線區域，藉此使應用該疊構結構之觸控感測器可實現窄邊框之設計，可解決傳統之觸控感測器的走線區域中線寬及線距過寬之問題。

2.本發明之疊構結構，藉由奈米銀線層之特定厚度範圍，可有效防止藉由金屬鍍膜製程於該奈米銀線層上設置金屬層時，對於奈米銀線的損傷。

3.本發明之疊構結構，藉由奈米銀線層之特定厚度範圍，可有效防止黃光蝕刻製程中蝕刻金屬層時，對於奈米銀線的損傷。

4.本發明之疊構結構，藉由金屬層之設置，可防止雙面曝光製程時之干擾。

上述實施例僅例示性說明本發明，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所載。

10:疊構結構

11:基材

12:奈米銀線層

13:金屬層

Claims

一種疊構結構，包含：一基材；一奈米銀線層，其係設置於該基材之上；以及一金屬層，其係設置於該奈米銀線層之上，其中，該奈米銀線層係包含：複數個奈米銀線；以及一保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，該奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間，且該奈米銀線層與該金屬層具有共同的側壁平面並該側壁平面位於走線區域。
如請求項1所述之疊構結構，其中，該保護塗層係由選自由環氧壓克力系(Epoxy acrylates)、胺基甲酸酯壓克力系(Urethane acrylates)、聚酯壓克力系(Polyester acrylates)及聚醚壓克力系(Polyether acrylates)樹脂所組成之群組的材料所構成。
如請求項1或2所述之疊構結構，其中，進一步包含：一第二奈米銀線層，其係設置於該基材之下；以及一第二金屬層，其係設置於該第二奈米銀線層之下，其中，該第二奈米銀線層係包含：複數個奈米銀線；以及一第二保護塗層，其係覆蓋該複數個奈米銀線，其中，以重量計，該第二奈米銀線層的厚度係介於40~120nm之間。
如請求項1所述之疊構結構，其中，該金屬層的厚度係介於150~300nm之間。
如請求項1所述之疊構結構，其中，該基材的厚度係介於10~150μm之間。
一種觸控感測器，包含：如請求項1至5項中任一項所述之疊構結構；其中，該奈米銀線層及該金屬層係被圖案化，且包含：一可視區域，其中該奈米銀線層未被該金屬層所覆蓋；及一走線區域，其係具有由該金屬層所形成之複數個金屬導線。
如請求項6所述之觸控感測器，其中，該觸控感測器係包含如請求項3所述之疊構結構，且其中該奈米銀線層、該第二奈米銀線層、該金屬層及該第二金屬層係被圖案化。