TWM524955U

TWM524955U - 觸控面板

Info

Publication number: TWM524955U
Application number: TW105205881U
Authority: TW
Inventors: 李鼎祥; 紀賀勛; 許毅中; 曾國瑋
Original assignee: 宸鴻科技（廈門）有限公司
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2016-07-01
Also published as: TWI590125B; CN106980399B; TW201725487A; CN106980399A

Description

觸控面板

本創作係有關於一種觸控面板，特別是有關於一種包含新穎導線設計的觸控面板。

有關觸控面板的相關產品已大量使用在日常工作與生活中，一般來說，觸控面板結構包括形成在基板表面的感應區域，該感應區域用來感應人體的手指或類似於筆的書寫工具以達到觸控效果。

常見的投射電容式觸控面板是在基板表面設置彼此絕緣、交叉或不交叉的多個透明電極(例如銦錫氧化物(ITO)電極)，該等透明電極再藉由週邊導線與控制器連接。當物體靠近或觸碰觸控面板時，會造成該觸碰位置電極之間的電容變化，該些電容變化訊號藉由週邊導線傳送至控制器加以運算，而確定觸碰位置的座標。

隨著觸控面板產品屏幕愈做愈大，既要能單手操控又要保有較佳持握尺寸，觸控面板廠商無不盡量將其邊框縮減，期望能達到最大屏幕尺寸與最佳持握尺寸。

在傳統電容式觸控面板中，由於金屬材料具有良好導電性，因此，一般會採用金屬材料常見如鉬-鋁-鉬(Mo-Al-Mo)金屬疊層製作週邊導線。鋁是一種導電性很好的材料，但與基材的附著力較差，且極易氧化，而用於提高其與基材附著力和保護其不被氧化的鉬材料，導電性較差。通常為了滿足觸控面板對周邊導線的面電阻(電阻率/膜厚)的要求(小於等於0.3歐)，鉬-鋁-鉬合金的膜厚約須300nm，其中兩層鉬材料各50nm才能起到提升附著力和抗氧化腐蝕的效果，相應的鋁材料需200nm才能使金屬疊層符合面電阻要求。並且，鉬、鋁材質有較大差異，相同的蝕刻液對不同層的蝕刻速率差異較大，當進行蝕刻製程時，蝕刻液由表層向裡蝕刻至底層過程中，也會造成蝕刻液易向蝕刻層側邊侵蝕，產生側蝕現象，整體厚度越大，側蝕問題越嚴重。為了避免發生蝕刻不盡或側邊過度蝕刻的問題，以鉬-鋁-鉬合金製作出的導線必須具備較寬線寬與線距(蝕刻後的線寬、線距须達約25μm)無法做到細線路、細間距及觸控面板邊框窄化的效果。值得注意的是，此等問題不僅存在於上述投射電容式觸控面板中，同樣亦存在於電阻式、紅外線式及表面聲波式等其他常見的觸控面板結構中。此外，傳統高厚度導線所須用的靶材量相對較多，且靶材價格昂貴。

根據本創作的一實施例，提供一種觸控面板，包括：一基板，定義有一觸控區與一週邊區，該週邊區包圍該觸控區；複數條週邊導線，設置於該基板的該週邊區，其中該等週邊導線包括一金屬層與一第一鎳銅鈦層，該金屬層設置於該基板上，該第一鎳銅鈦層設置於該金屬層遠離該基板的一側；以及一感應層，設置於該基板的該觸控區，並電性連接該等週邊導線。

根據本創作的一實施例，提供一種觸控面板，包括：一蓋板，定義有一觸控區與一週邊區，該週邊區包圍該觸控區；複數條週邊導線，設置於該蓋板的該週邊區，其中該等週邊導線包括一第一鎳銅鈦層、一金屬層與一第二鎳銅鈦層，該第一鎳銅鈦層設置於該蓋板上，該金屬層設置於該第一鎳銅鈦層上，該第二鎳銅鈦層設置於該金屬層上；以及一感應層，設置於該蓋板的該觸控區，並電性連接該等週邊導線。

為讓本創作之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下。

10、100‧‧‧觸控面板

12‧‧‧基板

14、140‧‧‧觸控區

16、160‧‧‧週邊區

18、18’、180‧‧‧週邊導線

20、200‧‧‧金屬層

22、220‧‧‧第一鎳銅鈦層

24、240‧‧‧感應層

26、260‧‧‧第二鎳銅鈦層

28、280‧‧‧第一感應電極

30、300‧‧‧第二感應電極

32、320‧‧‧第一感應電極延伸的第一方向

34、340‧‧‧第二感應電極延伸的第二方向

36、360‧‧‧第一導電單元

38、38’、38”、38'''、380、380”‧‧‧架橋導線

40、400‧‧‧絕緣單元

42、420‧‧‧第二金屬層

44、440‧‧‧第三鎳銅鈦層

46、460‧‧‧第四鎳銅鈦層

48、480‧‧‧第三金屬層

50、500‧‧‧第五鎳銅鈦層

52、520‧‧‧第六鎳銅鈦層

120‧‧‧蓋板

250‧‧‧油墨層或有色光阻層

第1圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第2圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第3圖係根據本創作的一實施例，一種感應電極結構態樣的上視圖；第4圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第5圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第6圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第7圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第8圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖；第9圖係根據本創作的一實施例，一種感應電極結構態樣的上視圖；第10圖係根據本創作的一實施例，一種觸控面板的剖面示意圖。

根據本創作的一實施例，一種觸控面板，描述於第1圖。第1圖為上述觸控面板的剖面示意圖。

請參閱第1圖，提供一種觸控面板10。觸控面板10包括：一基板12，定義有一觸控區14與一週邊區16，週邊區16包圍觸控區14；複數條週邊導線18，設置於基板12的週邊區16，其中週邊導線18包括一金屬層20與一第一鎳銅鈦層22，金屬層20設置於基板12上，第一鎳銅鈦層22設置於金屬層20遠離基板12的一側，即金屬層20是夾設於基板12與第一鎳銅鈦層22之間；以及一感應層24，設置於基板12的觸控區14，並電性連接週邊導線18。

在部分實施例中，基板12可包括一玻璃基板或一薄膜基板。

鎳銅鈦(nickel-copper-titanium，NCT)合金，具有低阻抗，對玻璃、薄膜等基材具備高附著力以及抗氧化、抗腐蝕等特性。其相比於鉬材料電阻率更低，同時抗氧化腐蝕能力更強，可以以更薄的厚度就起到相同的抗氧化腐蝕效果。在部分實施例中，第一鎳銅鈦層22的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳是為20奈米。第一鎳銅鈦層22可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，金屬層20可為銅、鋁、金或銀，綜合材料成本、電阻率、附著力、蝕刻速率等因素，金屬層20的材料較佳為銅，其厚度為120~150nm，就可使週邊導線18的面電阻符合觸控面板的要求(小於等於0.3歐)。

在部分實施例中，與第1圖不同之處在於，金屬層20與基板12之間更包括設置有一第二鎳銅鈦層26，形成週邊導線18’，如第2圖所示。第二鎳銅鈦層26主要用以提升金屬層20與基板12之間的附著力，其厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳是為20奈米。第二鎳銅鈦層26可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，第1圖與第2圖中的感應層24可由單一方向延伸的感應電極所構成，例如沿X方向或沿Y方向延伸(未圖示)。在此實施例中，上述感應電極可由透明導電材料所構成，例如銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)或摻雜鋁鋅氧化物(aluminum-doped zinc oxide，AZO)、金屬網格(metal mesh)或奈米銀線(SNW)。

在部分實施例中，感應層24可包括複數條第一感應電極28與複數條第二感應電極30，第一感應電極28沿一第一方向32延伸，例如沿X方向延伸，第二感應電極30沿一第二方向34延伸，例如沿Y方向延伸，且第一感應電極28與第二感應電極30相交，如第3圖所示。第3圖為第一感應電極28與第二感應電極30結構態樣的上視圖。

在此實施例中，第一感應電極28包括複數個第一導電單元36與複數條架橋導線38，架橋導線38連接第一導電單元36。第一感應電極28的第一導電單元36與第二感應電極30可由透明導電材料所構成，例如銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)或摻雜鋁鋅氧化物(aluminum-doped zinc oxide，AZO)、金屬網格(metal mesh)或奈米銀線(SNW)。

在部分實施例中，第一感應電極28與第二感應電極30之間更包括設置有複數個絕緣單元40，以使第一感應電極28與第二感應電極30之間電性絕緣，請同時參照第1、2圖。絕緣單元40可由透明絕緣材料所構成。

在部分實施例中，架橋導線38設置於絕緣單元40上。架橋導線38包括一第二金屬層42與一第三鎳銅鈦層44，第二金屬層42設置於絕緣單元40上，第三鎳銅鈦層44設置於第二金屬層42上，如第1、2圖所示。第二金屬層42可為銅、鋁、金或銀，較佳可為銅。第三鎳銅鈦層44的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳是為20奈米。第三鎳銅鈦層44可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT) 中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，與第1、2圖不同之處在於，第二金屬層42與絕緣單元40之間更包括設置有一第四鎳銅鈦層46，形成架橋導線38’，如第4、5圖所示。第四鎳銅鈦層46的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳是為20奈米。第四鎳銅鈦層46可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，與第1圖不同之處在於，將架橋導線38”設置於絕緣單元40與基板12之間，如第6圖所示。圖中，架橋導線38”包括一第三金屬層48與一第五鎳銅鈦層50，第三金屬層48設置於基板12上，第五鎳銅鈦層50設置於第三金屬層48上。第三金屬層48可為銅、鋁、金或銀，較佳是為銅。第五鎳銅鈦層50的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳是為20奈米。第五鎳銅鈦層50可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，與第6圖不同之處在於，第三金屬層48與基板12之間更包括設置有一第六鎳銅鈦層52，形成架橋導線38'''，如第7圖所示。第六鎳銅鈦層52的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳是為20奈米。第六鎳銅鈦層52可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、 44%~55%的鈦。

以第1圖為例，因週邊導線18採用的第一鎳銅鈦層22與金屬層20的蝕刻速度差異較小，且整體厚度較薄，蝕刻不盡和過度側蝕的問題得到極大的改善，週邊導線18的線寬和線距都可以縮減至更小的範圍。在部分實施例中，週邊導線18的線寬介於5~20微米，較佳為10微米。週邊導線18的線距介於5~20微米，較佳為10微米。

根據本創作的一實施例，一種觸控面板，描述於第8圖。第8圖為上述觸控面板的剖面示意圖。

請參閱第8圖，提供一種觸控面板100。觸控面板100包括：一蓋板120，定義有一觸控區140與一週邊區160，週邊區160包圍觸控區140；複數條週邊導線180，設置於蓋板120的週邊區160，其中週邊導線180包括一第一鎳銅鈦層220、一金屬層200與一第二鎳銅鈦層260，第一鎳銅鈦層220設置於蓋板120上，金屬層200設置於第一鎳銅鈦層220遠離蓋板120的一側，第二鎳銅鈦層260設置於金屬層200遠離第一鎳銅鈦層220的一側，即金屬層200是夾設於第一鎳銅鈦層220與第二鎳銅鈦層260之間；以及一感應層240，設置於蓋板120的觸控區140，並電性連接週邊導線180。

在部分實施例中，金屬層200可為銅、鋁、金或銀，較佳可為銅。

在部分實施例中，第一鎳銅鈦層220與第二鎳銅鈦層260的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳為20奈米。第一鎳銅鈦層220與第二鎳銅鈦層260可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，週邊導線180與蓋板120之間更包括設置有一油墨層或一有色光阻層250，以遮擋週邊導線180。

在部分實施例中，第8圖中的感應層240可由單一方向延伸的感應電極所構成，例如沿X方向或沿Y方向延伸(未圖示)。在此實施例中，上述感應電極可由透明導電材料所構成，例如銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)或摻雜鋁鋅氧化物(aluminum-doped zinc oxide，AZO)、金屬網格(metal mesh)或奈米銀線(SNW)。

在部分實施例中，感應層240可包括第一感應電極280與第二感應電極300，第一感應電極280沿一第一方向320延伸，例如沿X方向延伸，第二感應電極300沿一第二方向340延伸，例如沿Y方向延伸，且第一感應電極280與第二感應電極300相交，如第9圖所示。第9圖為第一感應電極280與第二感應電極300結構態樣的上視圖。

在此實施例中，第一感應電極280包括複數個第一導電單元360與複數條架橋導線380，架橋導線380連接第一導電單元360。第一感應電極280的第一導電單元360與第二感應電極300可由透明導電材料所構成，例如銦錫氧化物(indium tin oxide，ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide，IZO)、鎘錫氧化物(cadmium tin oxide，CTO)或摻雜鋁鋅氧化物 (aluminum-doped zinc oxide，AZO)、金屬網格(metal mesh)或奈米銀線(SNW)。

在部分實施例中，第一感應電極280與第二感應電極300之間更包括設置有複數個絕緣單元400，以使第一感應電極280與第二感應電極300之間電性絕緣，請同時參照第8圖。絕緣單元400可由透明絕緣材料所構成。

在部分實施例中，架橋導線380設置於絕緣單元400上，如第8圖所示。圖中，架橋導線380包括一第三鎳銅鈦層440、一第二金屬層420與一第四鎳銅鈦層460，第三鎳銅鈦層440設置於絕緣單元400上，第二金屬層420設置於第三鎳銅鈦層440遠離絕緣單元400的一側，第四鎳銅鈦層460設置於第二金屬層420遠離第三鎳銅鈦層440的一側，即第二金屬層420是夾設於第三鎳銅鈦層440與第四鎳銅鈦層460之間。第二金屬層420可為銅、鋁、金或銀，較佳可為銅。第三鎳銅鈦層440與第四鎳銅鈦層460的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳為20奈米。第三鎳銅鈦層440與第四鎳銅鈦層460可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

在部分實施例中，與第8圖不同之處在於，將架橋導線380”設置於絕緣單元400與蓋板120之間，如第10圖所示。圖中，架橋導線380”包括一第五鎳銅鈦層500、一第三金屬層480與一第六鎳銅鈦層520，第五鎳銅鈦層500設置於蓋板120上，第三金屬層480設置於第五鎳銅鈦層500遠離蓋板120的一側，第六鎳銅鈦層520設置於第三金屬層480遠離第五鎳銅鈦層500的一側，即第三金屬層480是夾設於第五鎳銅鈦層500與第六鎳銅鈦層520之間。第三金屬層480可為銅、鋁、金或銀，較佳可為銅。第五鎳銅鈦層500與第六鎳銅鈦層520的厚度介於10~30奈米，較佳是介於15~25奈米，更佳為20奈米。第五鎳銅鈦層500與第六鎳銅鈦層520可包含多種比例的鎳銅鈦合金，在一較佳實施例中，鎳銅鈦(NCT)中鎳銅鈦的比例為35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。

以第8圖為例，在部分實施例中，週邊導線180的線寬介於5~20微米，較佳為10微米。週邊導線180的線距介於5~20微米，較佳為10微米。

根據本創作的一實施例，一種觸控面板的製造方法，請參閱第5圖。

此處，僅重點揭露週邊導線18’與架橋導線38’的製作，其餘元件依照一般半導體製程製作即可。對於週邊導線18’的製作，先濺鍍第二鎳銅鈦層26於基板12上。之後，濺鍍金屬層20於第二鎳銅鈦層26上。之後，濺鍍第一鎳銅鈦層22於金屬層20上。之後，對上述層疊結構進行蝕刻，即可製作出週邊導線18’。

同樣地，對於架橋導線38’的製作，先濺鍍第四鎳銅鈦層46於絕緣單元40上。之後，濺鍍第二金屬層42於第四鎳銅鈦層46上。之後，濺鍍第三鎳銅鈦層44於第二金屬層42上。之後，對上述層疊結構進行蝕刻，即可製作出架橋導線38’。

在部分實施例中，週邊導線18’與架橋導線38’可同時製作或分開製作。

本創作利用鎳銅鈦層的低電阻率與優異抗氧化特性、高附著力、與金、銀、銅、鋁特別是銅金屬的蝕刻速度差異較小的優勢所在，以雙層堆疊結構，鎳銅鈦層/金屬層(特別是鎳銅鈦層/銅金屬層)取代鉬/鋁/鉬結構製作週邊導線或架橋導線，可使週邊導線或架橋導線的厚度降低，提高觸控面板整體的平整度，同時，週邊導線或架橋導線的鎳銅鈦層和金屬層對於相同蝕刻液的蝕刻速率差異降低，有效解決蝕刻過程中的蝕刻不盡或側蝕問題，實現細線路、細間距的技術成果。

本創作以三層堆疊結構(例如鎳銅鈦層/銅金屬層/鎳銅鈦層)製作週邊導線或架橋導線，其中與基板或油墨層接觸的鎳銅鈦層可有效提升銅金屬層與基板或油墨層之間的附著力。

本創作細線路設計可應用於雙玻璃單層線路觸控面板(GG(SITO))、雙玻璃雙層線路觸控面板(GG(DITO))、單片式玻璃觸控面板(one glass solution，OGS)等相關結構的產品。

雖然本創作已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧觸控面板

12‧‧‧基板

14‧‧‧觸控區

16‧‧‧週邊區

18‧‧‧週邊導線

20‧‧‧金屬層

22‧‧‧第一鎳銅鈦層

24‧‧‧感應層

28‧‧‧第一感應電極

30‧‧‧第二感應電極

36‧‧‧第一導電單元

38‧‧‧架橋導線

40‧‧‧絕緣單元

42‧‧‧第二金屬層

44‧‧‧第三鎳銅鈦層

Claims

一種觸控面板，包括：一基板，定義有一觸控區與一週邊區，該週邊區包圍該觸控區；複數條週邊導線，設置於該基板的該週邊區，其中該等週邊導線包括一金屬層與一第一鎳銅鈦層，該金屬層設置於該基板上，該第一鎳銅鈦層設置於該金屬層遠離該基板的一側；以及一感應層，設置於該基板的該觸控區，並電性連接該等週邊導線。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該金屬層的材料為銅、鋁、金或銀。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一鎳銅鈦層中含有35%~50%的鎳、4%~10%的銅、44%~55%的鈦。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一鎳銅鈦層的厚度介於10~30奈米。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該第一鎳銅鈦層的厚度介於15~25奈米。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，更包括一第二鎳銅鈦層，設置於該金屬層與該基板之間。
如申請專利範圍第6項所述的觸控面板，其中該第二鎳銅鈦層的厚度介於10~30奈米。
如申請專利範圍第7項所述的觸控面板，其中該第二鎳銅鈦層的厚度介於15~25奈米。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該等週邊導線的線寬介於5~20微米。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該等週邊導線的線距介於5~20微米。
如申請專利範圍第1項所述的觸控面板，其中該感應層包括複數條第一感應電極與複數條第二感應電極，該第一感應電極沿一第一方向延伸，該第二感應電極沿一第二方向延伸，且該第一感應電極與該第二感應電極相交，更包括複數個絕緣單元，設置於該第一感應電極與該第二感應電極之間，該第一感應電極包括複數個第一導電單元與複數條架橋導線，該等架橋導線連接該等第一導電單元。
如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該等架橋導線設置於該絕緣單元上。
如申請專利範圍第12項所述的觸控面板，其中該等架橋導線包括一第二金屬層與一第三鎳銅鈦層，該第二金屬層設置於該絕緣單元上，該第三鎳銅鈦層設置於該第二金屬層上。
如申請專利範圍第13項所述的觸控面板，其中該第二金屬層為銅、鋁、金或銀。
如申請專利範圍第13項所述的觸控面板，更包括一第四鎳銅鈦層，設置於該第二金屬層與該絕緣單元之間。
如申請專利範圍第15項所述的觸控面板，其中該第三鎳銅鈦層與該第四鎳銅鈦層的厚度介於10~30奈米。
如申請專利範圍第11項所述的觸控面板，其中該等架橋導線設置於該絕緣單元與該基板之間。
如申請專利範圍第17項所述的觸控面板，其中該等架橋導線包括一第三金屬層與一第五鎳銅鈦層，該第三金屬層設置於該基板上，該第五鎳銅鈦層設置於該第三金屬層上。
如申請專利範圍第18項所述的觸控面板，其中該第三金屬層為銅、鋁、金或銀。
如申請專利範圍第18項所述的觸控面板，更包括一第六鎳銅鈦層，設置於該三金屬層與該基板之間。
如申請專利範圍第20項所述的觸控面板，其中該第五鎳銅鈦層與該第六鎳銅鈦層的厚度介於10~30奈米。