TWI795005B - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控面板包含基板、第一電極、第二電極以及絕緣單元。第一(第二)電極設置於基板的表面，並沿第一(第二)方向延伸，且包含間隔排列的複數個第一(第二)金屬奈米線導電單元及電性連接相鄰兩個第一(第二)金屬奈米線導電單元的金屬連接線(金屬奈米線連接線)，其中第一方向不平行於第二方向。第一(第二)金屬奈米線導電單元具有由金屬網格所構成的第一(第二)骨架，第一骨架與金屬連接線相連接且為同一金屬材料層，且金屬連接線與金屬奈米連接線彼此交叉設置。絕緣單元設置於金屬連接線與金屬奈米線連接線之間。

Description

觸控面板及其製造方法

本揭露是有關於一種觸控面板以及一種觸控面板的製造方法。

近年來，由於透明導體可同時使光線穿透並提供適當的導電性，因此常被應用於許多顯示或觸控相關的裝置中。一般而言，透明導體可以是以各種金屬氧化物製成的薄膜，例如氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鎘錫或摻鋁氧化鋅薄膜。然而，這些金屬氧化物薄膜並不能滿足觸控裝置的可撓性需求。因此，現今發展出多種可撓性透明導體，例如利用奈米等級金屬材料所製成的透明導體。

然而，上述的奈米等級金屬材料仍存在著許多需要解決的問題。舉例而言，當使用金屬奈米線製作觸控電極時，由絲狀的金屬奈米線搭起的電流路徑容易導致電極的電阻過大，不利於觸控靈敏度的提升，且散亂分佈的金屬奈米線易因漫反射問題而影響視覺效果。再舉例而言，使用金屬奈米線製作的觸控電極與周邊區由金屬製成的引線須進行搭接，而搭接區會造成周邊區的尺寸無法縮減，無法滿足觸控裝置的窄邊框需求。因此，如何提供一種可兼顧可撓性、電性、光學及尺寸需求的觸控裝置，為本領域人員積極研究的課題。

根據本揭露一些實施方式，觸控面板包含基板、第一電極、第二電極以及絕緣單元。第一電極設置於基板的表面，並沿第一方向延伸，且包含間隔排列的複數個第一金屬奈米線導電單元及電性連接相鄰兩個第一金屬奈米線導電單元的金屬連接線，其中第一金屬奈米線導電單元具有由金屬網格所構成的第一骨架，且第一骨架與金屬連接線相連接且為同一金屬材料層。第二電極設置於基板的表面，並沿不平行於第一方向的第二方向延伸，且包含由第一電極間隔開的複數個第二金屬奈米線導電單元以及電性連接相鄰兩個第二金屬奈米線導電單元的金屬奈米線連接線，其中第二金屬奈米線導電單元具有由金屬網格所構成的第二骨架，且金屬連接線與金屬奈米連接線彼此交叉設置。絕緣單元設置於金屬連接線與金屬奈米線連接線之間。

在本揭露一些實施方式中，第一金屬奈米線導電單元、第二金屬奈米線導電單元及金屬奈米線連接線由金屬奈米線層一體成型，且金屬奈米線層包含基質及摻雜於基質中的複數個金屬奈米線。

在本揭露一些實施方式中，金屬網格是由複數個金屬線交錯而成，且金屬奈米線散置並接觸每一個金屬線的表面。

在本揭露一些實施方式中，第一金屬奈米線導電單元及第二金屬奈米線導電單元中的每一者提供網狀葉脈表面，且網狀葉脈表面為連續延伸的表面。

在本揭露一些實施方式中，觸控面板具有可視區及至少設置於可視區之一側的周邊區，第一電極及第二電極對應位於可視區，且觸控面板更包含周邊引線，設置於基板的表面，且對應位於周邊區，其中周邊引線包含金屬引線層，金屬引線層與第一骨架或第二骨架相連接且為同一金屬材料層。

在本揭露一些實施方式中，周邊引線更包含金屬奈米線引線層，且金屬奈米線引線層與金屬引線層是疊層設置。

在本揭露一些實施方式中，觸控面板更包含間隔空間及保護層。第一金屬奈米線導電單元與相鄰的第二金屬奈米線導電單元之間由間隔空間間隔開，且間隔空間的寬度大於等於20µm且小於等於30µm。保護層設置於基板的表面，且覆蓋第一電極及第二電極，並延伸至間隔空間中。

在本揭露一些實施方式中，保護層的介電常數值大於等於3且小於等於4之間，且保護層的水氣穿透率大於等於10 ^-1g/m ²*day且小於等於10 ²g/m ²*day。

在本揭露一些實施方式中，觸控面板更包含輔助骨架，由第一骨架及第二骨架延伸至間隔空間中。

在本揭露一些實施方式中，觸控面板更包含設置於間隔空間中的虛擬電極，虛擬電極與第一金屬奈米線導電單元及第二金屬奈米線導電單元間隔開，且虛擬電極包含基質及摻雜於基質中的複數個金屬奈米線。

根據本揭露一些實施方式，觸控面板的製造方法包含：提供基板；形成金屬材料層於基板上；圖案化金屬材料層以形成沿第一方向間隔排列的網格狀的複數個第一骨架、連接第一方向上相鄰的兩個第一骨架的金屬連接線及沿第二方向間隔排列的網格狀的複數個第二骨架；形成絕緣單元於金屬連接線上；形成金屬奈米線層覆蓋基板、圖案化後的金屬材料層及絕緣單元；以及圖案化金屬奈米線層，以形成分別具有第一骨架的複數個第一金屬奈米線導電單元、分別具有第二骨架的複數個第二金屬奈米線導電單元以及連接第二方向上相鄰的兩個第二金屬奈米線導電單元的金屬奈米線連接線；其中，金屬連接線與金屬奈米線連接線彼此交叉設置。

在本揭露一些實施方式中，觸控面板具有可視區以及設置於可視區之至少一側的周邊區，其中金屬材料層是對應形成於可視區及周邊區，且圖案化該金屬材料層更形成對應位於周邊區並連接第一骨架的至少一者或第二骨架的至少一者的金屬引線層。

在本揭露一些實施方式中，金屬奈米線層是對應形成於可視區及周邊區，且圖案化金屬奈米線層更形成對應位於周邊區並疊設於金屬引線層的金屬奈米線引線層。

在本揭露一些實施方式中，第一金屬奈米線導電單元及相鄰的第二金屬奈米線導電單元之間具有間隔空間，且圖案化金屬材料層更形成與第一骨架及第二骨架各自相連且延伸於間隔空間中的輔助骨架。

在本揭露一些實施方式中，第一金屬奈米線導電單元及相鄰的第二金屬奈米線導電單元之間具有間隔空間，且觸控面板的製造方法更包含：形成虛擬電極於間隔空間，並使虛擬電極與第一金屬奈米線導電單元及第二金屬奈米線導電單元間隔開。

在本揭露一些實施方式中，虛擬電極是由圖案化金屬材料層或金屬奈米線層所形成。

根據本揭露上述實施方式，由於本揭露之觸控面板的電極包含具有骨架的金屬奈米線導電單元，且骨架是由金屬網格所構成的，因此金屬奈米線導電單元中的金屬奈米線及金屬網格可相互搭配以達到相輔相成的效果，進而使電極在電性功能方面具有低阻值以及高觸控靈敏度，在光學性能方面具有低霧度並可避免干涉紋的產生，且在結構耐受性與尺寸方面具有符合標準的耐彎折性並可滿足窄邊框需求。換句話說，本揭露的特殊電極設計可兼顧觸控面板在電性、光學以及結構耐受性與尺寸方面的需求。

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，這些實務上的細節並不應用以限制本揭露。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，諸如「下」和「上」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一個元件的關係，如圖式中所示。應當理解，相對術語旨在包含除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。

本揭露提供一種具有特殊電極設計的觸控面板，觸控面板的電極包含具有骨架的金屬奈米線導電單元，且骨架是由金屬網格所構成的。

請參閱第1圖至第3B圖，其中第1圖繪示根據本揭露一些實施方式之觸控面板100的局部上視示意圖，第2圖繪示第1圖之觸控面板100之區域R1在一些實施方式中的立體示意圖，第3A圖繪示第1圖之觸控面板100在一些實施方式中沿線段A-A'截取的剖面示意圖，而第3B圖繪示第1圖之觸控面板100在一些實施方式中沿線段B-B'截取的剖面示意圖。本揭露的觸控面板100包含基板110、觸控電極層120、周邊線路層130以及絕緣層140。在一些實施方式中，觸控面板100具有可視區VA以及周邊區PA，且周邊區PA至少設置於可視區VA的一側。舉例而言，周邊區PA可以是設置於可視區VA的四周(即涵蓋右側、左側、上側及下側)的框型區域。

基板110配置以承載觸控電極層120、周邊線路層130及絕緣層140，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的材料可包含但不限於聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、玻璃、壓克力、聚碳酸酯、環烯烴聚合物、環烯烴共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醯亞胺、環狀嵌段共聚物、聚偏二氯乙烯、聚醚碸樹脂等透明材料或其組合。

觸控電極層120設置於基板110的表面111，並對應位於可視區VA，且可經圖案化製程而包含沿第一方向D1延伸的第一電極122以及沿第二方向D2延伸的第二電極124，其中第一方向D1是不平行於第二方向D2，本實施方式的第一方向D1是例如垂直於第二方向D2。第一電極122包含沿第一方向D1間隔排列的複數個第一導電單元U01，而第二電極124包含沿第二方向D2間隔排列並由第一電極122間隔開的複數個第二導電單元U02。此外，第一電極122還包含電性連接相鄰兩個第一導電單元U01且位於相鄰兩個第一導電單元U01之間的第一連接線C01，而第二電極124還包含電性連接相鄰兩個第二導電單元U02且位於相鄰兩個第二導電單元U02之間的第二連接線C02，其中第二連接線C02跨越第一連接線C01以與第一連接線C01彼此交叉設置。另外，絕緣層140包含絕緣單元142，且絕緣單元142設置於第一連接線C01與第二連接線C02之間，以使第一電極122與第二電極124彼此電性絕緣。藉由上述設置，觸控電極層120是配置在基板110單面的單層電極結構，且可在觸控面板100的可視區VA形成不同軸向(例如，X、Y軸向)的觸控訊號傳遞路徑，進而實現觸控功能。

在一些實施方式中，第一導電單元U01以及第二導電單元U02各自包含金屬網格M以及覆蓋金屬網格M的金屬奈米線層S。詳細而言，金屬網格M具有由複數個金屬線L交錯而成的網格狀圖案，且相互交錯的金屬線L圍繞出複數個開口部O，而金屬奈米線層S連續地延伸以覆蓋金屬網格M的金屬線L及開口部O。如此一來，第一(第二)導電單元U01(U02)可具有由金屬奈米線層S所構成的膜層主體以及由金屬網格M所構成的骨架。換句話說，第一(第二)導電單元U01(U02)可被視為具有由金屬網格M所構成之第一(第二)骨架F1(F2)的第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)。

由另一角度切入以描述第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)的結構，當金屬奈米線層S由上方覆蓋金屬網格M時，部分的金屬奈米線層S會受到金屬網格M的金屬線L撐起並凸出，而部分的金屬奈米線層S會下沉至金屬網格M的開口部O中以直接覆蓋並接觸基板110的表面111(詳見第1圖以及第2圖)。如此一來，金屬奈米線層S會以類似於薄膜的型態順著金屬網格M的輪廓(例如，金屬線L與開口部O所共同形成的起伏狀輪廓)共形地覆蓋基板110及由金屬網格M所構成的第一(第二)骨架F1(F2)，如此金屬奈米線層S可具有起伏狀的頂面，進而使得第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)具有連續延伸的網狀葉脈表面V。更具體而言，當金屬奈米線層S順著金屬網格M的輪廓整面地覆蓋第一(第二)骨架F1(F2)時，便相當類似於葉片的葉面順著葉片之微管束的輪廓整面地覆蓋葉片的維管束，進而形成連續延伸並具有起伏狀的網狀葉脈表面V。基於上述，第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)可被視為是由第一(第二)骨架F1(F2)撐起覆蓋於其上方的金屬奈米線層S所構成的。

再由另一角度切入以描述第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)的結構，以基板110的表面111為基準面來看，金屬網格M所構成的第一(第二)骨架F1(F2)是架構成嵌設於金屬奈米線層S的態樣，使得基板110與金屬奈米線層S共同且緊密地包覆整個第一(第二)骨架F1(F2)。換言之，第一(第二)骨架F1(F2)只有在面對基板110的表面(如圖所示的底表面)是裸露於金屬奈米線層S而接觸基板110的表面111，而其餘表面則都是被金屬奈米線層S所包覆。基於上述，第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)可被視為是由第一(第二)骨架F1(F2)嵌設於金屬奈米線層S所構成的。

在一些實施方式中，用以形成金屬網格M之金屬材料層M'的厚度(亦為金屬網格M的厚度)T1可大於等於0.1µm且小於等於1µm，且金屬奈米線層S的厚度T2可大於等於10nm且小於等於100nm。其中金屬材料層M'可例如是銅、銀等金屬材料。由於金屬材料層M'的厚度T1以及金屬奈米線層S的厚度T2各自落在合適的範圍中，並且金屬材料層M'的面阻值小於金屬奈米線層S的面阻值，金屬材料層M'及金屬奈米線層S具有互補效果，使得第一電極122及第二電極124可兼顧電性功能及光學性能。詳細而言，當金屬材料層M'的厚度T1大於(不含)1µm時，可能影響觸控面板100的彎折效果，而金屬奈米線層S的厚度T2大於(不含)100nm時，則可能導致第一電極122以及第二電極124在觸控面板100的可視區VA產生可視性問題，進而影響觸控面板100所呈現出的光學效果；而當金屬材料層M'的厚度T1小於(不含)0.1µm及/或金屬奈米線層S的厚度T2小於(不含)10nm時，則可能導致第一電極122及第二電極124的電阻過大，進而影響觸控面板100的觸控功能。

在一些實施方式中，第一金屬奈米線導電單元U1所具有的第一骨架F1與電性連接相鄰兩個第一金屬奈米線導電單元U1的第一連接線C01相連接，且第一連接線C01與第一骨架F1可由同一個金屬材料層M'一體成型，也就是說，第一連接線C01可被視為金屬連接線C1，且金屬連接線C1與第一骨架F1之間不具有實質存在的界面。在一些實施方式中，電性連接相鄰兩個第二金屬奈米線導電單元U2的第二連接線C02是與第一金屬奈米線導電單元U1及第二金屬奈米線導電單元U2由前述金屬奈米線層S一體成型，也就是說，第二連接線C02可被視為金屬奈米線連接線C2。

在一些實施方式中，金屬網格M的每一條金屬線L的線寬W1可大於等於2µm且小於等於10µm，且金屬連接線C1的線寬W2可大於等於2µm且小於等於10µm。詳細而言，當金屬線L的線寬W1及/或金屬連接線C1的線寬W2各自大於(不含)10µm時，可能使金屬線L及/或金屬連接線C1與其上方之金屬奈米線層S重疊的部分在觸控面板100的可視區VA產生可視性問題，進而影響觸控面板100所呈現出的光學效果；而當金屬線L的線寬W1及/或金屬連接線C1的線寬W2各自小於(不含)2µm時，將會更考驗製程能力及控制精度，並增加生產成本。綜合上述考量，在一些實施方式中，金屬線L的線寬W1較佳是設計為大於等於3µm且小於等於6µm。

另一方面，如第3A及3B圖所示，前述金屬奈米線層S包含基質MA及分佈於基質MA中的複數個金屬奈米線W，且第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)中的金屬奈米線W可於基質MA中彼此接觸(例如，以交叉的型態彼此接觸)，其中至少部分的金屬奈米線W可進一步散置並且接觸金屬網格M中每一條金屬線L的表面，如此可提供由金屬線L與金屬奈米線W所共同形成的連續電流路徑，進而形成完整的導電網路。在一些實施方式中，基質MA可包含聚合物或其混合物，以賦予金屬奈米線W特定的化學、機械以及光學特性。舉例而言，基質MA不僅可提供金屬奈米線W與金屬網格M及基板110之間良好的黏著性，亦可提供金屬奈米線W良好的機械強度。在一些實施方式中，基質MA可包含特定的聚合物，以使金屬奈米線W具有額外的抗刮擦及抗磨損的表面保護，進而提升第一電極122及第二電極124的表面強度。上述特定的聚合物可例如是聚矽氧、聚矽烷、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯、聚(矽-丙烯酸)或其組合。在一些實施方式中，基質MA可進一步包含交聯劑、聚合抑制劑、穩定劑(例如包含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，從而提升第一電極122及第二電極124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，其是指包含多個金屬元素、金屬合金或金屬化合物(包含金屬氧化物)之金屬線的集合(例如但不限於奈米銀線、奈米金線、奈米銅線、奈米鎳線或其組合)，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(即截面的直徑)可小於500nm，較佳可小於100nm，且更佳可小於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，較佳可大於50，且更佳可大於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。

由於本揭露的電極包含金屬奈米線導電單元，且金屬奈米線導電單元又包含由金屬網格M所構成的骨架，因此金屬奈米線導電單元中的金屬奈米線W與金屬網格M可相互搭配以達到相輔相成的效果，以同時滿足本揭露之觸控面板100在電性、光學以及結構耐受性(如可撓性)與尺寸方面的需求。在以下敘述中，將更具體地說明本揭露的觸控面板100在各方面的優點。

針對電性方面的優點而言，由於金屬奈米線導電單元具有由金屬網格M所構成的骨架，因此可改善單獨使用金屬奈米線層S製作電極所導致電阻過大的問題。針對觸控面板的感應變化量(ΔCM%)的比較如表一所示。在感應變化量量測的部分，實施例與不同比較例之間是不同的電極疊層結構，並且是以直徑5毫米的導電圓柱量測一條第一電極122及一條第二電極124交叉處的互電容感應的變化量。其中實施例的觸控面板具有本揭露的電極結構設計；比較例1之觸控面板的電極是單獨由金屬網格所構成，且其不同軸向的電極是分別配置在基板相對兩面的電極結構；比較例2之觸控面板的電極是單獨由金屬奈米線層所構成，且其不同軸向的電極是分別配置在基板相對兩面的電極結構；比較例3之觸控面板的電極是單獨由金屬奈米線層所構成，且其不同軸向的電極是配置在基板的同一面且由一絕緣層所隔開。

	觸控感應變化量 (ΔCM%)
實施例	50.3%
比較例1	39.7%
比較例2	23.6%
比較例3	15.3%

表一

由上述實驗數據可見，透過金屬奈米線導電單元中金屬網格與金屬奈米線層兩者的相輔相成，確實有助於電性問題的改善及觸控靈敏度的提升，進而使觸控面板符合觸控性能要求。

針對光學方面的優點而言，一般可以了解到，為了提升金屬奈米線導電單元的電性，設計上可藉由提高金屬奈米線W在基質MA的濃度，也就是調整金屬奈米線油墨的濃度來實現，但此一解決方案相對也就會導致金屬奈米線導電單元的霧度上升，影響光學性能。本揭露的金屬奈米線導電單元具有由金屬網格M所構成的骨架，因此可藉由骨架來提升金屬奈米線導電單元的電性，而不需調整金屬奈米線油墨的濃度，藉此可避面霧度上升的問題。另一方面，請參閱第3A以及3B圖，由於在金屬奈米線導電單元中，來自金屬奈米線層S的金屬奈米線W是隨機地分散於金屬網格M中每一條金屬線L的周圍，且至少部分的金屬奈米線W還可進一步散置並且接觸金屬網格M中每一條金屬線L的表面，因此金屬奈米線W可弱化金屬線L過於規則的交叉直線的網格圖案，以避免干涉紋(Moire)的問題產生，進而降低光學干涉的可能性，也就是說，即便使用金屬網格M作為金屬奈米線導電單元的骨架，亦不會導致例如是干涉紋的光學問題產生。基於上述，透過金屬奈米線導電單元中金屬奈米線層S與骨架的搭配，不僅可避免單獨使用金屬奈米線層S製作電極時可能帶來的霧度問題，還可避免當引入金屬網格M所構成之骨架以形成電極時可能帶來的干涉紋問題。

針對結構耐受性與尺寸的優點而言，由於骨架是以網格狀的型態存在於金屬奈米線導電單元中，而金屬網格M與金屬奈米線層S都具有一定的可撓性，因此本揭露的觸控面板100具有良好且符合標準的耐彎折性。具體而言，當對本揭露的觸控面板100在彎折半徑為3mm的條件下進行200K次的彎折後，觸控面板100的阻抗變化率仍小於3%(以彎折前的阻抗為基準)，顯示具有良好的耐彎折性。另一方面，由於本揭露的電極是以金屬奈米線層S覆蓋骨架的型態形成於可視區VA中，而這樣的疊構型態可直接延伸至周邊區PA中以形成周邊線路層130，因此可省去在周邊區PA額外設置搭接結構的需求以及搭接結構所需佔用的面積，進而實現觸控面板100的窄邊框需求。有關於周邊線路層130配置請參見下文的說明。

第4A圖繪示第1圖之觸控面板100在一些實施方式中沿線段C-C'截取的剖面示意圖，請參閱第1圖及第4A圖。在一些實施方式中，周邊線路層130設置於基板110的表面111並對應位於周邊區PA，並可經圖案化製程而包含多條周邊引線132，且一條周邊引線132可與一條第一電極122或一條第二電極124彼此電性連接而形成橫跨可視區VA及周邊區PA的電子傳遞路徑。在一些實施方式中，周邊引線132包含金屬引線層132A，其中當周邊引線132與第一(第二)電極122(124)相連接時，金屬引線層132A與第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)的第一(第二)骨架F1(F2)相連接，且與第一(第二)骨架F1(F2)位於同一個水平面。在一些實施方式中，金屬引線層132A可由前述金屬材料層M'一體成型，也就是說，當金屬引線層132A與第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)的第一(第二)骨架F1(F2)相連接時，金屬引線層132A與第一(第二)骨架F1(F2)之間不具有實質存在的界面。

第4B圖繪示第1圖之觸控面板100在另一些實施方式中沿線段C-C'截取的剖面示意圖，請參閱第1圖以及第4B圖。本實施方式相較於第4A圖的差異點在於，周邊引線132還可進一步包含與金屬引線層132A呈緊密疊層設置的金屬奈米線引線層132B，其中金屬引線層132A位於金屬奈米線引線層132B與基板110之間，且金屬引線層132A接觸金屬奈米線引線層132B。在一些實施方式中，金屬奈米線引線層132B的側壁與金屬引線層132A的側壁實質上切齊，且金屬奈米線引線層132B的下表面與金屬引線層132A的上表面可具有共形的輪廓，亦即金屬奈米線引線層132B的下表面可順著金屬引線層132A之上表面的輪廓而延伸或起伏。在一些實施方式中，金屬奈米線引線層132B與金屬引線層132A可具有相同或近似的圖案及尺寸(例如長度、寬度及高度)。舉例而言，金屬奈米線引線層132B與金屬引線層132A皆具有長條型的圖案，且兩者的寬度(例如，線寬)相同或近似。換句話說，金屬奈米線引線層132B於基板110的垂直投影可完全地重疊於金屬引線層132A於基板110的垂直投影。應瞭解到，為清楚起見及方便說明，第4B圖中的金屬奈米線引線層132B與金屬引線層132A是繪示為具有長方形的剖面形狀。然而，金屬奈米線引線層132B與金屬引線層132A的形狀可依實際應用而有所變化，並不用以限制本揭露。此外，金屬奈米線引線層132B可與金屬奈米線層S一體成型，也就是說，金屬奈米線引線層132B亦包含基質MA以及分佈於基質MA中的複數個金屬奈米線W。

基於上述，本揭露的周邊引線132可以是單層的金屬引線層132A，亦可以是雙層且疊層設置的金屬引線層132A與金屬奈米線引線層132B，但不論周邊引線132是上述何種態樣，皆可以是由位於可視區VA中的第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)進一步延伸至周邊區PA而形成的。如此一來，不需額外設計搭接結構來進行周邊線路層130與觸控電極層120之間的電性連接，以省去在周邊區PA額外設置搭接結構的需求以及搭接結構所需佔用的面積，進而實現觸控面板100的窄邊框需求。

請同時參閱第3A圖至第4B圖，在一些實施方式中，觸控面板100還可進一步包含設置於基板110的表面111且整面地覆蓋觸控電極層120(包含第一電極122及第二電極124)及周邊線路層130的保護層150。保護層150可覆蓋具有網狀葉脈表面V(詳見第2圖)的第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)，使觸控面板100的頂面得以平坦化。藉由具有起伏狀的網狀葉脈表面V的第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)的設計，讓保護層150得以獲得更多的接觸面積，以提供更佳的附著效果，進而更加強本揭露的觸控面板100的彎折應力。在一些實施方式中，保護層150可包含絕緣樹脂、有機材料或其他無機材料。舉例而言，保護層150可包含聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚(苯乙烯磺酸)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚(3，4-伸乙二氧基噻吩)、陶瓷或其組合。

在一些實施方式中，保護層150還可進一步保護觸控電極層120以及周邊線路層130免於受到外界環境中的水氣入侵並攻擊，進而避免相鄰的第一金屬奈米線導電單元U1與第二金屬奈米線導電單元U2中各自的金屬奈米線W發生電子遷移(Migration)或者減緩金屬奈米線W發生電子遷移的速度，以確保觸控面板100可靠度。具體請參閱第1圖及第5圖，其中第5圖繪示第1圖之觸控面板100在一些實施方式中沿線段D-D'截取的剖面示意圖。詳細而言，觸控面板100進一步包含在平行於基板110之表面111的方向上將第一電極122與第二電極124彼此間隔開來的間隔空間SP(例如，位於第一金屬奈米線導電單元U1與第二金屬奈米線導電單元U2之間的間隔空間SP)，且保護層150延伸至間隔空間SP中，以阻擋相鄰的第一金屬奈米線導電單元U1與第二金屬奈米線導電單元U2中各自的金屬奈米線W所產生的金屬離子(例如，銀離子)因電子遷移而彼此電性接觸產生短路。在一些實施方式中，間隔空間SP的寬度W3可大於等於20µm且小於等於30µm，以透過距離的設計來防止電子遷移。詳細而言，若間隔空間SP的寬度W3小於(不含)20µm，間隔空間SP可能無法有效阻擋電子遷移；而若間隔空間SP的寬度W3大於(不含)30µm，則可能使第一電極122和第二電極124之間的電容耦合效應不佳，降低觸控靈敏度。

在一些實施方式中，可藉由調整保護層150的介電常數值及水氣穿透率來降低金屬奈米線W發生電子遷移的可能性。在一些實施方式中，保護層150的介電常數值可大於等於3且小於等於4，且保護層150的水氣透水率可大於等於10 ^-1g/m ²*day且小於等於10 ²g/m ²*day。

在一些實施方式中，可藉由虛擬電極的設置來降低金屬奈米線W發生電子遷移的可能性。具體請參閱第6A圖，其繪示第1圖之觸控面板100之區域R2在一些實施方式中的放大示意圖。詳細而言，虛擬電極160可設置於間隔空間SP中，並與第一金屬奈米線導電單元U1及第二金屬奈米線導電單元U2相互間隔開，以有效阻擋及減緩金屬離子的遷移。在一些實施方式中，虛擬電極160可由前述金屬奈米線層S一體成型，亦即，虛擬電極160同樣可包含基質MA及摻雜於基質MA中的金屬奈米線W。在另一些實施方式中，虛擬電極160可由前述金屬材料層M'一體成型。另外，虛擬電極160的數量可為複數個，且複數個虛擬電極160可例如是並列且間隔排列。然而，虛擬電極160的數量及排列方式並不用以限制本揭露。

在一些實施方式中，亦可藉由輔助骨架的設置來降低金屬奈米線W發生電子遷移的可能性。具體請參閱第6B圖，其繪示第1圖之觸控面板100之區域R2在另一些實施方式中的放大示意圖。詳細而言，輔助骨架170可由第一金屬奈米線導電單元U1的第一骨架F1延伸至間隔空間SP中，亦可由第二金屬奈米線導電單元U2的第二骨架F2延伸至間隔空間SP中。當由俯視角度(即第6B圖的視角)觀察時，輔助骨架170可由第一(第二)骨架F1(F2)延伸並外擴以圍繞第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)，使第一(第二)金屬奈米線導電單元U1(U2)中由金屬奈米線W產生的金屬離子可受到輔助骨架170的阻隔以阻擋及減緩金屬離子的遷移。在一些實施方式中，輔助骨架170可由金屬材料層M'一體成型，也就是說，輔助骨架170與第一(第二)骨架F1(F2)之間不具有實質存在的界面。

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。請參閱第7圖，其繪示根據本揭露一些實施方式之觸控面板100的製造方法的流程圖。在以下敘述中，將以第1圖至第6B圖觸控面板100為例，來進一步說明本揭露之觸控面板100的製造方法。

首先，在步驟S10中，提供基板110。在一些實施方式中，可對基板110的表面111進行前處理步驟，例如進行表面改質製程或於基板110的表面111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S及/或金屬材料層M')之間的附著力。接著，在步驟S20中，形成金屬材料層M'於基板110，且金屬材料層M'是對應設置於可視區VA以及周邊區PA。具體而言，可將至少含有高導電性之金屬(例如，銅)的金屬材料層M'整面地成型於基板110的表面111，以使金屬材料層M'覆蓋整面的基板110。

接著，在步驟S30中，圖案化金屬材料層M'，以使對應位於周邊區PA及可視區VA的金屬材料層M'被定義出各自的圖案。具體而言，對應位於可視區VA的金屬材料層M'可被圖案化以形成沿第一方向D1間隔排列的複數個第一骨架F1、沿第二方向D2間隔排列的複數個第二骨架F2及將第一方向D1上相鄰之第一骨架F1彼此相連接的金屬連接線C1；對應位於周邊區PA的金屬材料層M'可被圖案化以形成由第一(第二)骨架F1(F2)延伸出來的金屬引線層132A。在一些實施方式中，可搭配蝕刻遮罩(例如光阻)進行曝光及顯影等步驟，以在同一道製程中一次性地在可視區VA及周邊區PA製作出具有圖案的金屬材料層M'。換句話說，第一骨架F1、第二骨架F2、金屬連接線C1及金屬引線層132A可由金屬材料層M'一體成型。

在一些實施方式中，步驟S30可選擇性地進一步形成位於間隔空間SP中且與第一骨架F1及第二骨架F2各自間隔開來的虛擬電極160。在另一些實施方式中，步驟S30可選擇性地進一步形成與第一骨架F1及第二骨架F2各自相連且位於間隔空間SP中的輔助骨架170。

隨後，在步驟S40中，形成絕緣單元142於金屬連接線C1上。具體而言，可先形成絕緣材料層整面地覆蓋對應位於可視區VA的第一骨架F1、第二骨架F2、金屬連接線C1及虛擬電極160(或輔助骨架170)，並接著圖案化絕緣材料層以使第一骨架F1、第二骨架F2及虛擬電極160(或輔助骨架170)裸露出來，進而形成僅位於金屬連接線C1上的絕緣單元142。

接著，在步驟S50中，形成金屬奈米線層S對應位於可視區VA以及周邊區PA，以覆蓋基板110、絕緣單元142及圖案化後的金屬材料層M'。具體而言，可將至少包含金屬奈米線W、絕緣材料以及溶劑的分散液或漿料透過例如是網版印刷、噴頭塗佈或滾輪塗佈等製程以整面地形成於基板110上，並加以固化/乾燥以形成金屬奈米線層S。整體而言，金屬奈米線層S是共形地覆蓋於基板110、絕緣單元142、第一骨架F1、第二骨架F2、金屬連接線C1、金屬引線層132A及虛擬電極160(或輔助骨架170)。

隨後，在步驟S60中，圖案化金屬奈米線層S以使對應位於周邊區PA及可視區VA的金屬奈米線層S被定義出各自的圖案。針對可視區VA而言，對應位於可視區VA的金屬奈米線層S可被圖案化以形成具有圖案之金屬奈米線層S的第一部分、第二部分以及第三部分，其中第一部分以及第二部分分別覆蓋第一骨架F1以及第二骨架F2，且第一部分及第二部分於基板110的垂直投影分別與第一骨架F1及第二骨架F2於基板110的垂直投影完全重疊，此處所述的第一骨架F1及第二骨架F2於基板110的垂直投影是包含金屬線L及開口部O的垂直投影範圍，進而形成第一金屬奈米線導電單元U1及第二金屬奈米線導電單元U2；而第三部分連接相鄰的第二部分並跨越絕緣單元142以形成與金屬連接線C1彼此交叉設置的金屬奈米線連接線C2。針對周邊區PA而言，對應位於周邊區PA的金屬奈米線層S可被圖案化以形成由具有圖案之金屬奈米線層S的第一部分及/或第二部分延伸出來的金屬奈米線引線層132B，其中金屬奈米線引線層132B疊設於金屬引線層132A上以與金屬引線層132A共同形成雙層的周邊引線132；或者對應位於周邊區PA的金屬奈米線層S亦可被完全地移除，使得金屬引線層132A完全地裸露出來以單獨形成單層的周邊引線132。

在一些實施方式中，步驟S60可選擇性地進一步形成位於間隔空間SP中且與第一金屬奈米線導電單元U1以及第二金屬奈米線導電單元U2各自間隔開的虛擬電極160。換句話說，本揭露的虛擬電極160可以是藉由圖案化金屬材料層M'而形成(步驟S30)，亦可以是藉由圖案化金屬奈米線層S而形成(步驟S60)。

在一些實施方式中，觸控面板100的製造方法可進一步包含形成保護層150以整面地覆蓋對應位於可視區VA及周邊區PA的所有層別。在一些實施方式中，保護層150的頂面可以是實質上平坦的表面，以實現觸控面板100的平坦化，而保護層150的底面可順著位於其下方的所有層別之頂面的輪廓(例如，金屬奈米線層S之網狀葉脈表面V的輪廓)而起伏，且保護層150與位於其下方的所有層別是緊密地疊設。在經上述步驟後，便可形成如第1圖所示的觸控面板100。

綜上所述，由於本揭露之觸控面板的電極包含具有骨架的金屬奈米線導電單元，且骨架是由金屬網格所構成的，因此金屬奈米線導電單元中的金屬奈米線及金屬網格可相互搭配以達到相輔相成的效果，進而使本揭露的電極在電性功能方面具有低阻值以及高觸控靈敏度，在光學性能方面具有低霧度並可避免干涉紋的產生，且在結構耐受性與尺寸方面具有符合標準的耐彎折性並可滿足窄邊框需求。換句話說，本揭露的特殊電極設計可兼顧觸控面板在電性、光學以及結構耐受性與尺寸方面的需求。

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:觸控面板 110:基板 111:表面 120:觸控電極層 122:第一電極 124:第二電極 130:周邊線路層 132:周邊引線 132A:金屬引線層 132B:金屬奈米線引線層 140:絕緣層 142:絕緣單元 150:保護層 160:虛擬電極 170:輔助骨架 U01:第一導電單元 U1:第一金屬奈米線導電單元 U02:第二導電單元 U2:第二金屬奈米線導電單元 F1:第一骨架 F2:第二骨架 C01:第一連接線 C1:金屬連接線 C02:第二連接線 C2:金屬奈米線連接線 M:金屬網格 M':金屬材料層 S:金屬奈米線層 SP:間隔空間 MA:基質 W:金屬奈米線 L:金屬線 O:開口部 V:網狀葉脈表面 VA:可視區 PA:周邊區 D1:第一方向 D2:第二方向 T1,T2:厚度 W1,W2:線寬 W3:寬度 A-A',B-B',C-C',D-D':線段 R1,R2:區域 S10~S60: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1圖繪示根據本揭露一些實施方式之觸控面板的局部上視示意圖； 第2圖繪示第1圖之觸控面板之區域R1在一些實施方式中的立體示意圖； 第3A圖繪示第1圖之觸控面板在一些實施方式中沿線段A-A'截取的剖面示意圖； 第3B圖繪示第1圖之觸控面板在一些實施方式中沿線段B-B'截取的剖面示意圖； 第4A圖繪示第1圖之觸控面板在一些實施方式中沿線段C-C'截取的剖面示意圖； 第4B圖繪示第1圖之觸控面板在另一些實施方式中沿線段C-C'截取的剖面示意圖； 第5圖繪示第1圖之觸控面板在一些實施方式中沿線段D-D'截取的剖面示意圖； 第6A圖繪示第1圖之觸控面板之區域R2在一些實施方式中的放大示意圖； 第6B圖繪示第1圖之觸控面板之區域R2在另一些實施方式中的放大示意圖；以及 第7圖繪示根據本揭露一些實施方式之觸控面板的製造方法的流程圖。

100:觸控面板

110:基板

120:觸控電極層

122:第一電極

124:第二電極

130:周邊線路層

132:周邊引線

140:絕緣層

142:絕緣單元

U01:第一導電單元

U1:第一金屬奈米線導電單元

U02:第二導電單元

U2:第二金屬奈米線導電單元

F1:第一骨架

F2:第二骨架

C01:第一連接線

C1:金屬連接線

C02:第二連接線

C2:金屬奈米線連接線

M:金屬網格

SP:間隔空間

L:金屬線

O:開口部

VA:可視區

PA:周邊區

D1:第一方向

D2:第二方向

A-A',B-B',C-C',D-D':線段

R1,R2:區域

Claims (16)

1. 一種觸控面板，包含： 一基板； 一第一電極，設置於該基板的一表面，並沿一第一方向延伸，且包含間隔排列的複數個第一金屬奈米線導電單元以及電性連接相鄰兩個該些第一金屬奈米線導電單元的一金屬連接線，其中該些第一金屬奈米線導電單元中的每一者具有由一金屬網格所構成的一第一骨架，且該第一骨架與該金屬連接線相連接且為同一金屬材料層； 一第二電極，設置於該基板的該表面，並沿不平行於該第一方向的一第二方向延伸，且包含由該第一電極間隔開的複數個第二金屬奈米線導電單元以及電性連接相鄰兩個該些第二金屬奈米線導電單元的一金屬奈米線連接線，其中該些第二金屬奈米線導電單元中的每一者具有由該金屬網格所構成的一第二骨架，且該金屬連接線與該金屬奈米連接線彼此交叉設置；以及 一絕緣單元，設置於該金屬連接線與該金屬奈米線連接線之間。
2. 如請求項1所述的觸控面板，該些第一金屬奈米線導電單元、該些第二金屬奈米線導電單元及該金屬奈米線連接線由一金屬奈米線層一體成型，且該金屬奈米線層包含一基質及摻雜於該基質中的複數個金屬奈米線。
3. 如請求項2所述的觸控面板，其中該金屬網格是由複數個金屬線交錯而成，且該些金屬奈米線散置並接觸該些金屬線中的每一者的表面。
4. 如請求項1所述的觸控面板，其中該些第一金屬奈米線導電單元及該些第二金屬奈米線導電單元中的每一者提供一網狀葉脈表面，且該網狀葉脈表面為連續延伸的表面。
5. 如請求項1所述的觸控面板，其中該觸控面板具有一可視區及至少設置於該可視區之一側的一周邊區，該第一電極及該第二電極對應位於該可視區，且該觸控面板更包含： 一周邊引線，設置於該基板的該表面，且對應位於該周邊區，其中該周邊引線包含一金屬引線層，該金屬引線層與該第一骨架或該第二骨架相連接且為同一該金屬材料層。
6. 如請求項5所述的觸控面板，其中該周邊引線更包含一金屬奈米線引線層，且該金屬奈米線引線層與該金屬引線層是疊層設置。
7. 如請求項1所述的觸控面板，更包含： 一間隔空間，其中該些第一金屬奈米線導電單元與相鄰的該些第二金屬奈米線導電單元之間由該間隔空間間隔開，且該間隔空間的寬度大於等於20µm且小於等於30µm；以及 一保護層，設置於該基板的該表面，且覆蓋該第一電極及該第二電極，並延伸至該間隔空間中。
8. 如請求項7所述的觸控面板，其中該保護層的介電常數值大於等於3且小於等於4，且該保護層的水氣穿透率大於等於10 ^-1g/m ²*day且小於等於10 ²g/m ²*day。
9. 如請求項7所述的觸控面板，更包含： 一輔助骨架，由該第一骨架及該第二骨架延伸至該間隔空間中。
10. 如請求項7所述的觸控面板，更包含： 一虛擬電極，設置於該間隔空間中，並與該些第一金屬奈米線導電單元及該些第二金屬奈米線導電單元間隔開，且該虛擬電極包含一基質及摻雜於該基質中的複數個金屬奈米線。
11. 一種觸控面板的製造方法，包含： 提供一基板； 形成一金屬材料層於該基板上； 圖案化該金屬材料層以形成沿一第一方向間隔排列的網格狀的複數個第一骨架、連接該第一方向上相鄰的兩個該些第一骨架的一金屬連接線及沿一第二方向間隔排列的網格狀的複數個第二骨架； 形成一絕緣單元於該金屬連接線上； 形成一金屬奈米線層覆蓋該基板、圖案化後的該金屬材料層及該絕緣單元；以及 圖案化該金屬奈米線層，以形成分別具有該些第一骨架的複數個第一金屬奈米線導電單元、分別具有該些第二骨架的複數個第二金屬奈米線導電單元以及連接該第二方向上相鄰的兩個該些第二金屬奈米線導電單元的一金屬奈米線連接線； 其中，該金屬連接線與該金屬奈米線連接線彼此交叉設置。
12. 如請求項11所述的觸控面板的製造方法，其中該觸控面板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，其中該金屬材料層是對應形成於該可視區及該周邊區，且圖案化該金屬材料層更形成對應位於該周邊區並連接該些第一骨架的至少一者或該些第二骨架的至少一者的一金屬引線層。
13. 如請求項12所述的觸控面板的製造方法，其中該金屬奈米線層是對應形成於該可視區及該周邊區，且圖案化該金屬奈米線層更形成對應位於該周邊區並疊設於該金屬引線層的一金屬奈米線引線層。
14. 如請求項11所述的觸控面板的製造方法，其中該些第一金屬奈米線導電單元及相鄰的該些第二金屬奈米線導電單元之間具有一間隔空間，且圖案化該金屬材料層更形成與該第一骨架及該第二骨架各自相連且延伸於該間隔空間中的一輔助骨架。
15. 如請求項11所述的觸控面板的製造方法，其中該些第一金屬奈米線導電單元及相鄰的該些第二金屬奈米線導電單元之間具有一間隔空間，且該觸控面板的製造方法更包含： 形成一虛擬電極於該間隔空間，並使該虛擬電極與該些第一金屬奈米線導電單元及該些第二金屬奈米線導電單元間隔開。
16. 如請求項15所述的觸控面板的製造方法，其中該虛擬電極是由圖案化該金屬材料層或該金屬奈米線層所形成。

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