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CN111722743A - 触控面板及其制作方法 - Google Patents

触控面板及其制作方法 Download PDF

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CN111722743A
CN111722743A CN201910223160.5A CN201910223160A CN111722743A CN 111722743 A CN111722743 A CN 111722743A CN 201910223160 A CN201910223160 A CN 201910223160A CN 111722743 A CN111722743 A CN 111722743A
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touch sensing
touch panel
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CN201910223160.5A
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萧仲钦
练修成
徐政远
游振宇
刘康宇
曹威娜
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Songbao Investment Co ltd
Original Assignee
British Virgin Islands Shangtiancai Innovative Materials Technology Co ltd
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Priority to TW108117920A priority patent/TWI726322B/zh
Priority to US16/674,273 priority patent/US11061501B2/en
Priority to JP2020040824A priority patent/JP6856793B2/ja
Priority to KR1020200034785A priority patent/KR20200113174A/ko
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Abstract

本发明公开一种触控面板及其制作方法，该触控面板包括：基板，其具有显示区与周边区；第一触控感应电极与第二触控感应电极，设置于基板的显示区；第一周边线路与第二周边线路，设置于基板的周边区，其中，第一触控感应电极层包括图案化后的第一金属纳米线层的第一部分，周边线路包括共蚀刻处理后的导电层及第一金属纳米线层的第二部分，导电层及第一金属纳米线层的第二部分具有共同蚀刻面，第二触控感应电极形成于绝缘层上并与第二周边线路进行连接。

Description

触控面板及其制作方法
技术领域
本发明是关于一种触控面板及其制作方法。
背景技术
由于透明导体可同时具有光穿透性与适当的导电性，因而可应用于显示面板或触控面板相关的装置中。一般而言，透明导体可以是各种金属氧化物，例如氧化铟锡(IndiumTin Oxide，ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)、氧化镉锡(Cadmium Tin Oxide，CTO)或掺铝氧化锌(Aluminum-doped Zinc Oxide，AZO)。然而，这些金属氧化物薄膜的某些特性已经受到挑战，例如可挠性不足。在部份情况下，经图案化的金属氧化物薄膜也可能有容易被使用者观察到的问题。因此，现今发展出了多种透明导体，例如利用纳米线等材料所制作的透明导体。
然而利用纳米线制作触控电极，纳米线与周边区的金属引线在工艺上及结构上都有许多待解决的问题，例如贴合工艺时需要预留对位空间，使得产品无法满足窄边框的需求。
再一方面，利用纳米线所制作的触控感应产品与其他光学组件的整合也是关注的重点。
因此在利用纳米线制作触控感应电极的工艺上、电极结构上必须依照材料特性重新设计，使产品达到较佳的表现。
发明内容
本发明的部分实施方式，提出了解决前述问题的触控面板制作方法，其具有高制作效率、线路阻抗低、显示区的光学及电性特性良好的优势。
本发明的部分实施方式提出一种触控面板，具有显示区与周边区，触控面板包括：基板；第一触控感应电极，设置于基板的第一表面，并位于显示区该第一触控感应电极包括图案化后的第一金属纳米线层的第一部分；第一周边线路与第二周边线路，设置于基板的第一表面，并位于周边区，且第一周边线路电性连接第一触控感应电极，第一周边线路与第二周边线路包括导电层及第一金属纳米线层的第二部分，导电层及第一金属纳米线层的第二部分具有共同蚀刻面；绝缘层，覆盖第一触控感应电极及第二周边线路，其中该绝缘层包含对应该第二周边线路设置的一导电穿孔；以及第二触控感应电极，设置于绝缘层上，第二触控感应电极包括图案化后的第二金属纳米线层，其中第二触控感应电极通过导电穿孔电性连接第二周边线路。
于本发明的部分实施方式中，第一金属纳米线层的第二部分形成于基板的第一表面，导电层形成于金属纳米线层的第二部分上，或者导电层形成于基板的第一表面，第一金属纳米线层的第二部分形成于导电层的上表面。
于本发明的部分实施方式中，更包括底涂层，其设置于第一金属纳米线层及/或第二金属纳米线层。
于本发明的部分实施方式中，触控面板具有一对第二周边线路，绝缘层包含对应该对第二周边线路设置的一对导电穿孔，第二触控感应电极通过该对导电穿孔与该对第二周边线路电性连接，且在绝缘层上构成一搭桥结构。
于本发明的部分实施方式中，更包括液晶材料层，形成于基板上与第一表面相对的第二表面。
于本发明的部分实施方式中，液晶材料层包括偏光液晶层及/或相位差液晶层。
本发明的部分实施方式提出一种触控面板的制作方法，包含：制作由金属纳米线所组成的第一金属纳米线层于基板的第一表面上；制作导电层于第一金属纳米线层上；进行第一图案化步骤，包括：图案化位于显示区的第一金属纳米线层，并同时图案化位于周边区的导电层与第一金属纳米线层以形成第一周边线路与第二周边线路；移除位于显示区的导电层，以暴露出第一金属纳米线层经图案化后所形成的第一触控感应电极；制作绝缘层覆盖第一触控感应电极及第二周边线路，其中绝缘层包含对应第二周边线路设置的导电穿孔；制作第二触控感应电极于绝缘层上，第二触控感应电极通过导电穿孔电性连接第二周边线路。
于本发明的部分实施方式中，制作该第二触控感应电极于该绝缘层上包括：制作由金属纳米线所组成的第二金属纳米线层于绝缘层上；以及进行第二图案化步骤，以图案化第二金属纳米线层形成第二触控感应电极。
于本发明的部分实施方式中，移除位于显示区的导电层包括利用一第一蚀刻液将位于显示区的导电层去除。
于本发明的部分实施方式中，进行第一图案化步骤包括利用第二蚀刻液同时蚀刻导电层与第一金属纳米线层。
于本发明的部分实施方式中，更包括形成液晶材料层于基板上与第一表面相对的第二表面，其中形成液晶材料层的方法包括涂布及印刷。
本发明的部分实施方式提出一种触控面板的制作方法，包含：制作导电层于基板的第一表面；移除位于显示区的导电层；制作由金属纳米线所组成的第一金属纳米线层基板的第一表面及导电层的表面上；进行第一图案化步骤，包括：图案化位于显示区的第一金属纳米线层以形成第一触控感应电极，并同时图案化位于周边区的导电层与第一金属纳米线层以形成第一周边线路与第二周边线路；制作绝缘层覆盖第一触控感应电极及第二周边线路，其中绝缘层包含对应第二周边线路设置的导电穿孔；制作第二触控感应电极于绝缘层上，第二触控感应电极通过导电穿孔电性连接第二周边线路。
于本发明的部分实施方式中，制作第二触控感应电极于绝缘层上包括：制作由金属纳米线所组成的第二金属纳米线层于绝缘层上；以及进行第二图案化步骤，以图案化第二金属纳米线层形成第二触控感应电极。
于本发明的部分实施方式中，移除位于显示区的导电层包括利用第一蚀刻液将位于显示区的导电层去除。
于本发明的部分实施方式中，进行第一图案化步骤包括利用第二蚀刻液同时蚀刻导电层与第一金属纳米线层。
根据本发明的部分实施方式，进行一图案化步骤包括利用一第二蚀刻液蚀刻导电层与金属纳米线层。
附图说明
图1为根据本发明的部分实施方式的触控面板的示意图。
图2为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的第一步骤示意图。
图3为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的第二步骤示意图。
图4为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的第三步骤示意图。
图4A为沿图4的线A-A的剖面示意图。
图4B为沿图4的线B-B的剖面示意图。
图4C为沿图4的线C-C的剖面示意图。
图5为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的第四步骤示意图。
图5A为沿图5的线A-A的剖面示意图。
图6为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的第五步骤示意图。
图6A为沿图6的线A-A的剖面示意图。
图7为根据本发明的部分实施方式的触控面板的示意图。
图8A-8D为根据本发明的部分实施方式的触控面板的制作方法的步骤示意图。
图9为根据本发明的部分实施方式的触控面板的示意图。
其中附图标记为：
110：基板 TE1：第一触控感应电极
120A：导电层 TE2：第二触控感应电极
120：周边线路 D1：第一方向
122：第一侧壁 D2：第二方向
160：绝缘层 PT1：第一周边线路
161：导电穿孔 PT2：第二周边线路
130B：第二抗蚀层 140A：第一金属纳米线层
136：非导电区域 140B：第二金属纳米线层
VA：显示区 140：金属纳米线
PA：周边区 142：第二侧壁
100：触控面板
210：液晶材料层
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单示意的方式为之。
关于本文中所使用之「约」、「大约」或「大致」，一般是指数值的误差或范围于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，更佳地是于百分之五以内。文中若无明确说明，所提及的数值皆视为近似值，即具有如「约」、「大约」或「大致」所表示的误差或范围。另外，本文所使用的「图案(pattern)」、「图形」、「图样」所指的均为相同或相似的涵义，而为了方便说明，下文中可能会交互使用，特此说明。
本发明实施例提供一种触控面板100，如图1所示，其包含基板110、周边线路120、由第一金属纳米线层140A所组成的第一触控感应电极TE1、由第二金属纳米线层140B所组成的第二触控感应电极TE2以及设置在第一、第二触控感应电极TE1、TE2之间的绝缘层160(如图6A所示)，且第一、第二触控感应电极TE1、TE2与周边线路120电性连接，周边线路120可由导电层120A与第一金属纳米线层140A所组成(如图6A所示)。上述的周边线路120、第一触控感应电极TE1以及第二触控感应电极TE2的数量可为一或多个，而以下各具体实施例及图式中所绘制的数量仅为解说之用，并未限制本发明。
请参阅图1，基板110可具有显示区VA与周边区PA，周边区PA设置于显示区VA的侧边，例如周边区PA则可为设置于显示区VA的四周(即涵盖右侧、左侧、上侧及下侧)的框型区域，但在其他实施例中，周边区PA可为一设置于显示区VA的左侧及下侧的L型区域。又如图1所示，本实施例共有七组第一周边线路PT1以及左右各五组第二周边线路PT2设置于基板110的周边区PA；而第一触控感应电极TE1或第二触控感应电极TE2大致设置于基板110的显示区VA。
本实施方式的触控面板的制作方法可包括以下步骤：提供基板110；设置由金属纳米线140所组成的第一金属纳米线层140A于基板110上；设置导电层120A于第一金属纳米线层140A上；进行图案化步骤以形成第一触控感应电极TE1，并同时形成周边线路120。本实施方式的触控面板的制作方法的具体工艺为：首先，参考图2，提供一基板110，于本发明的部分实施方式中，基板110理想上为透明基板，详细而言，可以为一硬式透明基板或一可挠式透明基板，其材料可以选自玻璃、压克力(polymethylmethacrylate；PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl Chloride；PVC)、聚丙烯(polypropylene；PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(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。
接着，同样参考图2，在基板110上制作第一金属纳米线层140A与导电层120A，第一金属纳米线层140A可至少由金属纳米线140所组成。在本实施例的第一金属纳米线层140A的具体作法为：将具有金属纳米线140的分散液或浆料(ink)以涂布方法成型于基板110的第一表面上(如上表面)，并加以干燥使金属纳米线140覆着于基板110的表面；换言之，金属纳米线140会因上述的干燥固化步骤而成型为一设置于基板110上的第一金属纳米线层140A。而基板110上可定义有显示区VA与周边区PA(如图1)，周边区PA设置于显示区VA的侧边；而所述的第一金属纳米线层140A可包括成型于显示区VA的第一部分与成型于周边区PA的第二部分，更详细的说，在显示区VA中，第一金属纳米线层140A的第一部分可直接成形于基板110的表面上；而在周边区PA中，第一金属纳米线层140A的第二部分亦可直接成形于基板110的表面上。
在本发明的实施例中，上述具有金属纳米线140的分散液可为溶剂，如水、醇、酮、醚、烃或芳族溶剂(苯、甲苯、二甲苯等等)；上述分散液亦可包含添加剂、接口活性剂或黏合剂，例如羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose；CMC)、2-羟乙基纤维素(hydroxyethylCellulose；HEC)、羟基丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellulose；HPMC)、磺酸酯、硫酸酯、二磺酸盐、磺基琥珀酸酯、磷酸酯或含氟界面活性剂等等。而所述的金属纳米线(metal nanowires)层，例如可为纳米银线(silver nanowires)层、纳米金线(goldnanowires)层或纳米铜线(copper nanowires)层所构成；更详细的说，本文所用的「金属纳米线(metal nanowires)」系为一集合名词，其指包含多个元素金属、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)的金属线的集合，其中所含金属纳米线的数量，并不影响本发明所主张的保护范围；且单一金属纳米线的至少一个截面尺寸(即截面的直径)小于500nm，较佳小于100nm，且更佳小于50nm；而本发明所称之为”线(wire)”的金属纳米结构，主要具有高的纵横比，例如介于10至100,000之间，更详细的说，金属纳米线的纵横比(长度：截面的直径)可大于10，较佳大于50，且更佳大于100；金属纳米线可以为任何金属，包括(但不限于)银、金、铜、镍及镀金之银。而其他用语，诸如丝(silk)、纤维(fiber)、管(tube)等若同样具有上述的尺寸及高纵横比，亦为本发明所涵盖的范畴。
而所述的含有金属纳米线140的分散液或浆料可以用任何方式成型于基板110的表面，例如但不限于：网版印刷、喷头涂布、滚轮涂布等工艺；在一种实施例中，可采用卷对卷(roll to roll)工艺将含有金属纳米线140的分散液或浆料涂布于连续供应的基板110的表面。而在上述的固化/干燥步骤之后，溶剂等物质被挥发，而金属纳米线140以随机的方式分布于基板110的表面；较佳的，金属纳米线140会固着于基板110的表面上而不至脱落而形成所述的第一金属纳米线层140A，且金属纳米线140可彼此接触以提供连续电流路径，进而形成一导电网络(conductive network)。
于本发明的部分实施方式中，金属纳米线140可以是纳米银线(Silvernanowires)或纳米银纤维(Silver nanofibers)，其可以具有平均约20至100纳米的直径，平均约20至100微米的长度，较佳为平均约20至70纳米的直径，平均约20至70微米的长度(即纵横比为1000)。于部分实施方式中，金属纳米线140的直径可介于70纳米至80纳米，而长度约8微米。
在一实施例中，可设置一底涂层(overcoat，图未示)于第一金属纳米线层140A上，经过固化后，使底涂层与第一金属纳米线层140A构成复合结构层。在一实施例中，可将合适的聚合物或其混和物以涂布方法成型于第一金属纳米线层140A上，所述的聚合物会渗入金属纳米线140之间而形成填充物，并施以固化步骤以形成底涂层，换言之，金属纳米线140可视为嵌入底涂层之中。在一具体实施例，固化步骤可为：利用加热烘烤的方式(温度在约60℃到约150℃)将上述聚合物或其混和物形成底涂层于第一金属纳米线层140A上。本发明并不限定底涂层与第一金属纳米线层140A之间的实体结构，例如底涂层与第一金属纳米线层140A可为两层结构的堆栈，或者底涂层与第一金属纳米线层140A可相互组合而形成一复合层。优选的，金属纳米线140为嵌入底涂层之中而形成复合型态，并在后续的工艺中被图案化。
上述的聚合物较佳的可赋予金属纳米线140某些特定的化学、机械及光学特性，例如提供金属纳米线140与基板110的黏着性，或是较佳的实体机械强度，故底涂层又可被称作基质(matrix)。又一方面，使用某些特定的聚合物制作底涂层，使金属纳米线140具有额外的抗刮擦及磨损之表面保护，采用诸如聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚胺基甲酸酯、聚硅烷、聚硅氧、聚(硅-丙烯酸)等可使金属纳米线140具有较高的表面强度以提高耐刮能力。再者，前述聚合物中可添加交联剂、聚合抑制剂、稳定剂(例如但不限于抗氧化剂、紫外光稳定剂(UVstabilizers))、界面活性剂或上述的类似物或混合物以提高复合结构CS的抗紫外线能力或达成较长保存期限。
在本实施例的导电层120A的具体作法为：将金属材料以适当的工艺成型于第一金属纳米线层140A上。例如但不限于，将导电性良好的金属(例如单层的银、铜、或多层材料，如钼/铝/钼、铜/镍、钛/铝/钛、钼/铬)成型于第一金属纳米线层140A上。相似于第一金属纳米线层140A，导电层120A可包括成型于显示区VA的第一部分与成型于周边区PA的第二部分，而导电层120A的第一部分在后续的工艺中被移除，导电层120A的第二部分与第一金属纳米线层140A的第二部分在后续的工艺中被图案化而形成周边线路120。
接着进行第一次图案化步骤，其主要针对导电层120A与第一金属纳米线层140A进行图案化以形成第一触控感应电极TE1的图样，并同时针对位于周边区PA的导电层120A与第一金属纳米线层140A进行图案化以形成周边线路120，如图3。本实施例具体可包括以下步骤：先将感光材料(例如光阻)进行曝光/显影(即熟知的微影工艺)定义出位于显示区VA的第一触控感应电极TE1的图案以及位于周边区PA的周边线路120的图案；接着，进行蚀刻，以在显示区VA上制作出由第一金属纳米线层140A(即第一金属纳米线层140A的第一部分)所构成的第一触控感应电极TE1的图样；并在周边区PA上制作出由第一金属纳米线层140A(即第一金属纳米线层140A的第二部分)与导电层120A(即导电层120A的第二部分)所构成的周边线路120。
在一实施例中，采用可同时蚀刻第一金属纳米线层140A与导电层120A的蚀刻液(即第一蚀刻液)，以在同一工序中制作第一触控感应电极TE1与周边线路120，因此可以最少的对位次数(例如一次)完成显示区VA的第一触控感应电极TE1与周边区PA的周边线路120的连接，故可避免传统多次对位造成的良率不高，也可节省对位工艺所需预留的对位公差，使周边线路120的宽度尽可能的缩减，以满足显示器的窄边框需求。
根据一具体实施例，在第一金属纳米线层140A为纳米银层，导电层120A为铜层的情况下，第一蚀刻液可用于蚀刻铜与银，例如蚀刻液的主成分为HNO3(比例为5％～15％)及H3PO4(比例55％～70％)，以在同一工艺中移除铜材料与银材料。在另一具体实施例中，可在蚀刻液的主成分之外加入添加物，例如蚀刻选择比调整剂，以调整蚀刻铜与蚀刻银的速率；举例而言，可在主成分为HNO3(比例为5％～15％)及H3PO4(比例55％～70％)中添加5％～10％的Benzotriazole(BTA)，以解决铜的过蚀刻问题。
接着进行第二次图案化步骤，其主要针对导电层120A进行图案化以移除位于显示区VA的金属材料，并暴露出第一金属纳米线层140A经图案化后所形成的第一触控感应电极TE1。本实施例具体可包括以下步骤：先将感光材料(例如光阻)进行曝光/显影(即熟知的黄光工艺)定义出图案以裸露出位于显示区VA的导电层120A的第一部分；接着，进行蚀刻，将位于显示区VA的导电层120A的第一部分移除，以使显示区VA上露出第一金属纳米线层140A(此时第一金属纳米线层140A已具有图样，即为第一触控感应电极TE1)。
在上述的蚀刻步骤中，举例来说，在第一金属纳米线层140A为纳米银层，而导电层120A为铜层的情况下，第二蚀刻液可用于蚀刻铜，而第二蚀刻液对于纳米银腐蚀速率明显较低，以避免纳米银层受到铜蚀刻液的影响。在一具体实施例中，铜蚀刻液的主成分为CH3COOH及NH4OH，此蚀刻液组份对纳米银线的蚀刻速率远低于对铜的蚀刻速率(例如两者蚀刻速率比为1:100至1:10000)。在一实施例中，在经过上述蚀刻液处理之后，第一金属纳米线层140A的电阻值变化在10％以下。
在一变化实施例中，可先移除位于显示区VA的导电层120A步骤；接着进行第二次图案化步骤，其主要针对位于显示区VA的第一金属纳米线层140A进行图案化以形成第一触控感应电极TE1，并同时针对位于周边区PA的导电层120A与第一金属纳米线层140A进行图案化以形成周边线路120。
图4即显示上述两步骤的图案化之后的结构，在显示区VA上具有第一金属纳米线层140A(即第一金属纳米线层140A的第一部分)所构成的第一触控感应电极TE1；并在周边区PA上形成由第一金属纳米线层140A(即第一金属纳米线层140A的第二部分)与导电层120A(即导电层120A的第二部分)所构成的周边线路120。另外，请同时参考图4、图4A及图4B，周边线路120可包括第一周边线路PT1及第二周边线路PT2，第一触控感应电极TE1电性连接于第一周边线路PT1，而第二周边线路PT2会与后续步骤制成的第二触控感应电极TE2相连接。第二周边线路PT2不限定在第二触控感应电极TE2的两侧，也可只形成在第二触控感应电极TE2的一侧。
接着，制作绝缘层160，并于制作绝缘层160中制作导电穿孔161，如图5所示。在一实施例中，可利用绝缘材料，如SiO2等覆盖于前述的第一金属纳米线层140A与导电层120A上；换言之，位于显示区VA的第一触控感应电极TE1与位于周边区PA的周边线路120(包含第一、第二周边线路PT1/PT2)上均覆盖有绝缘层160。在一实施例中，绝缘层160可仅覆盖第一触控感应电极TE1与第二周边线路PT2。
绝缘层160的材料可完全或部分的填入第一金属纳米线层140A或导电层120A中被蚀刻出的空隙。另外，绝缘层160中可利用黄光工艺或雷射工艺制作导电穿孔161，导电穿孔161对应部分的周边线路120，以利后续制作的电极结构借由导电穿孔161与周边线路120进行连接。如图5A所示，导电穿孔161对应第二周边线路PT2，并裸露出第二周边线路PT2。导电穿孔161的位置大致位于显示区VA与周边区PA的交界处，其可是具体需求调整其位置。
接着，制作第二触控感应电极TE2于绝缘层160上，并使第二触控感应电极TE2连接于对应的周边线路120。具体而言，本步骤可包括：制作第二金属纳米线层140B于绝缘层160上；图案化第二金属纳米线层140B以形成第二触控感应电极TE2。前述制作纳米线层与图案化的步骤均可参照前文实施方式，于此不再赘述。另外，第二金属纳米线层140B的材料可全部或部分填入于导电穿孔161，使图案化第二金属纳米线层140B后所成形的第二触控感应电极TE2连接于设置于基板110上的周边线路120。在一实施例中，可采用硝酸作为蚀刻液进行第二金属纳米线层140B的图案化。
请参考图6A，第二触控感应电极TE2可借由导电穿孔161的结构连接于设置于基板110上的第二周边线路PT2。在本实施例中，单一第二触控感应电极TE2对应有一对(a pair)或一组第二周边线路PT2；相对的，绝缘层160包含对应该对第二周边线路PT2设置的一对导电穿孔161，而单一第二触控感应电极TE2通过该对导电穿孔161与该对第二周边线路PT2电性连接，第二触控感应电极TE2即在绝缘层160上构成一搭桥结构；换言之，搭桥结构的两端分别连接该对第二周边线路PT2。
至此，即可完成本发明实施例的触控面板100。请参考图6，本发明实施例的触控面板100，其包含基板110、由导电层120A与第一金属纳米线层140A所组成的周边线路120、由第一金属纳米线层140A所组成的第一触控感应电极TE1、、由第二金属纳米线层140B所组成的第二触控感应电极TE2以及设置于第一触控感应电极TE1与第二触控感应电极TE2之间的绝缘层160，第一触控感应电极TE1与第二触控感应电极TE2可电性连接周边线路120，第一金属纳米线层140A及/或第二金属纳米线层140B包括金属纳米线140。另外，导电层120A与第一金属纳米线层140A会经过一次共蚀刻步骤，以同时(指在同一蚀刻步骤中)形成设置于基板上表面的第一触控感应电极TE1与周边线路120。
详细而言，本发明的部分实施方式中周边线路120可包括连接不同轴向电极的第一、第二周边线路PT1/PT2；以结构而言，第一、第二周边线路PT1/PT2是由图案化后的两层导电结构所组成的复合结构层，其包括导电层120A及位于导电层120A与基板110之间的第一金属纳米线层140A，构成周边线路120的导电层120A及第一金属纳米线层140A(即第一金属纳米线层140A的第二部分)具有共同蚀刻面(co-planar etch-surface)。而第一触控感应电极TE1为第一金属纳米线层140A图样化之后所形成，也就是说，第一金属纳米线层140A在显示区VA形成第一触控感应电极TE1，而在周边区PA形成周边线路120的下层结构，故借由第一金属纳米线层140A的导电性，第一触控感应电极TE1可与周边线路120达成电性连接以进行信号的传输。另外，借由绝缘层160，第一金属纳米线层140A与第二金属纳米线层140B可相互电性隔绝，而图案化后制成的第一触控感应电极TE1与第二触控感应电极TE2所传递的信号可以不相互影响，例如沿第一方向D1排列的第一触控感应电极TE1可用于传递外部控制信号，沿第二方向D2排列的第二触控感应电极TE2可用于传递触控感应信号。
请参考图4及图4C所示，在周边区PA中，相邻周边线路120之间具有非导电区域136(此处以第二周边线路PT2做示例性的说明)，以电性阻绝相邻周边线路120进而避免短路。也就是说，相邻导电层120A的第一侧壁122之间具有非导电区域136，相邻金属纳米线层140A的第二侧壁142之间也形成有非导电区域136，而在本实施例中，非导电区域136为一间隙，以隔绝相邻周边线路120。而在一实施例中，可采用前述的蚀刻法制作上述的间隙，故第一侧壁122与第二侧壁142为一共同蚀刻面，也就是说第一侧壁122与第二侧壁142是在同一个蚀刻步骤中利用同一蚀刻液所成型；或者也可先蚀刻出第一侧壁122，再蚀刻出第二侧壁142。在一实施例中，金属纳米线层140A的第二侧壁142会因上述的蚀刻步骤而不会有所述的金属纳米线存在于其上；再者，导电层120A及金属纳米线层140A会具有相同或近似的图样与尺寸，如均为长直状等的图样，且宽度相同或近似。
相似的，在显示区VA中，相邻第一触控感应电极TE1之间具有非导电区域136，以电性阻绝相邻第一触控感应电极TE1进而避免短路。相邻第二触控感应电极TE2之间亦具有非导电区域136。在一实施例中，可采用上述的蚀刻法制作相邻第一触控感应电极TE1之间的间隙或相邻第二触控感应电极TE2之间的间隙。
本实施方式中，第一触控感应电极TE1与第二触控感应电极TE2以交错式的排列设置。举例而言，第一触控感应电极TE1为沿第一方向D1延伸的长条型电极，第二触控感应电极TE2为沿第二方向D2延伸的长条型电极，彼此形成交错结构。在其他实施方式中，第一触控感应电极TE1及/或第二触控感应电极TE2可以具有适当的形状，例如相互串接的四边形或六边形结构，而不应本文实施例限制本发明的范围。
在本实施方式中，显示区VA的第一触控感应电极TE1及/或第二触控感应电极TE2较佳地具有导电性与透光性，因此，用来制作第一触控感应电极TE1及/或第二触控感应电极TE2的纳米线层较佳地具有以下特性：可见光(例如波长介于约400nm-700nm)的光穿透率(Transmission)可大于约80％，且表面电阻率(surface resistance)在约10至1000欧姆/平方(ohm/square)之间；较佳地，纳米线层的可见光(例如波长介于约400nm-700nm)的光穿透率(Transmission)大于约85％，且表面电阻率(surface resistance)在约50至500欧姆/平方(ohm/square)之间。
在一实施例中，在前述所完成的触控面板100更可搭配以下工艺。请参考图7，可在基板110相对于上述触控电极的第二表面(如下表面)制作液晶材料层210。在一实施例中，前述所完成的触控面板100可整合液晶材料层210而形成具光学功能的触控面板，例如液晶材料层210可作为提供偏光功能的光学功能层(故亦可称作偏光液晶层)，本实施例即可形成具偏光功能的触控面板。又或者，可制作两层液晶材料层210，一者提供偏光功能(故亦可称作偏光液晶层)、另一则提供调整光相位差值的功能(故亦可称作相位差液晶层)，即可整合成复合式的光学功能层，以同时提供触控感应、偏光及调整相位差值功能。
在一实施例中，偏光液晶层是直接将含有聚合性液晶的组合物涂布于基板的第二表面，并经固化后成型。其中，聚合性液晶的组合物可包含反应性液晶化合物和二色性染料。当反应性液晶化合物经反应(光幅照或热量幅照)而聚合时，其可维持液晶配置并形成聚合物网状结构，而二色性染料则可提供偏光性质。
本实施例的相位差液晶层是先以光配向材料来在偏光层液晶上形成具有两种配向方向的光配向层，并再将含有聚合性液晶的组合物涂布于光配向层上，进而再经固化后成型。
上述制作偏光液晶层及相位差液晶层所使用的涂布方式可包括狭缝涂覆、刮刀涂覆、凹版涂覆、棒式涂覆、辊式涂覆、旋涂、喷涂、网版印刷、凹版印刷、平版印刷、点胶印刷等。此外，制作偏光液晶层及相位差液晶层所使用的固化方式可包括热固化或光固化。在一种实施例中，可采用卷对卷(roll to roll)工艺来进行上述涂布及固化步骤。补充说明的是，在实际设计中，偏光液晶层为了符合所需的偏光值，而相位差液晶层为了符合所需的相位差值，分别可以设计为多个积层的结构，在此并非为本发明所限制。
本实施例的触控面板在整合偏光液晶层之后，可提供偏光功能，并且在整合相位差液晶层之后，可进一步提供较佳的影像可见度，整体在同一基板上构成一体化设计，如此一来，当本实施例的触控面板应用于具显示功能的电子装置时，可以有效达到薄型化的效果。值得一提的是，本实施例是先完成触控面板的制作，再于触控面板的基板上未设置触控感应电极的一侧来形成偏光液晶层及/或相位差液晶层，对此，可以避免因触控感应电极工艺中的高温、强酸、强碱等环境因素而造成组件(例如液晶层)损坏。
本发明实施方式提出另一种触控面板的制作方法，其与前述第一制作方法的差异主要至少在于：在本实施例中，先制作导电层120A于周边区PA；再制作第一金属纳米线层140A，而后再根据前述的方法进行图案化步骤形成第一触控感应电极TE1与周边线路120；再制作绝缘层160；最后制作第二触控感应电极TE2。
具体做法可举例如下：如图8A，先制作导电层120A于基板110的一表面(如上表面)；再经过蚀刻工艺移除位于显示区VA的导电层120A，而残留的导电层120A则大致位于周边区PA，上述即为第一次图案化工艺(如图8B)。接着，制作第一金属纳米线层140A于周边区PA与显示区VA，第一金属纳米线层140A的第一部分直接成形于基板110的表面上，第一金属纳米线层140A的第二部分覆盖于导电层120A(如图8C)；接着以共蚀刻工艺进行第二次图案化工艺。而在图案化步骤中，位于显示区VA上的第一金属纳米线层140A经过蚀刻处理形成第一触控感应电极TE1；位于周边区PA上的导电层120A与金属纳米线层140A同样借由蚀刻处理形成而达成图案化，以形成周边线路120(如图8D)。接着，制作绝缘层160与第二触控感应电极TE2；此两步骤的具体实施方法类同于前述实施例，于此不再赘述。
图9即为根据图8(A)-(D)的制作方法所制作的触控面板示意图。本实施例的具体内容可参考前文，在此不再赘述。相较于图6A，如图9所示的结构，位于周边区PA的周边线路120为第一金属纳米线层140A在上、导电层120A在下的双层结构(以基板110为基准)，也就是说，在这种结构下，即使利用前述的底涂层保护金属纳米线140，金属纳米线140与导电层120A仍是直接接触的，因此两者之间具有较低的接触阻抗，进而可以提高传递触控信号的损耗及失真。
同于前述实施例，可在基板110的另一表面(如下表面)上制作液晶材料层210，于此不再赘述。
在一实施例中，前述所形成的金属纳米线140可进一步进行后处理以提高其导电度，此后处理可为包括如加热、电浆、电晕放电、UV臭氧或压力的过程步骤。例如，在固化形成第一、第二金属纳米线层140A、140B的步骤后，可利用滚轮施加压力于其上，在一实施例中，可借由一或多个滚轮向金属纳米线层施加50至3400psi的压力，较佳为可施加100至1000psi、200至800psi或300至500psi的压力。于部分实施方式中，可同时进行加热与压力之后处理；详言之，所形成的金属纳米线140可经由如上文所述的一或多个滚轮施加压力，并同时加热，例如由滚轮施加的压力为10至500psi，较佳为40至100psi；同时将滚轮加热至约70℃与200℃之间，较佳至约100℃与175℃之间，其可提高第一、第二金属纳米线层140A、140B的导电度。于部分实施方式中，金属纳米线140较佳可暴露于还原剂中进行后处理，例如由纳米银线组成的金属纳米线140较佳可暴露于银还原剂中进行后处理，银还原剂包括硼氢化物，如硼氢化钠；硼氮化合物，如二甲基胺基硼烷(DMAB)；或气体还原剂，诸如氢气(H2)。而所述的暴露时间约10秒至约30分钟，较佳约1分钟至约10分钟。而上述施加压力的步骤可依实际的需求实施在适当的步骤中。
本发明的不同实施例的结构、材料、工艺可相互引用，并不为上述各具体实施方式的限制。
本发明的部分实施方式中，应用于双轴触控感应电极的周边金属层镀膜工艺可减至单次，即可与绝缘层上下的第一、第二触控感应电极相连接，达到简化工艺的效果。
本发明的部分实施方式中，初始工艺可视需求由金属纳米线层或金属层(即导电层)开始，故工艺具有弹性。
本发明的部分实施方式中，在周边区的导电层可直接与金属纳米线层直接接触而形成周边线路，因此，整体来说，由于金属纳米线层中的金属纳米线与周边线路会形成一种直接接触且低阻抗的信号传递路径，其用于传输触控感应电极与外部控制器之间的控制信号及触控感应信号，而由于其低阻抗的特性，实有助于降低信号传输的耗损，从而解决传统结构中接触阻抗过高的问题。
本发明的部分实施方式中，可形成一低阻抗的周边导电线路，以提升触控信号的传输能力，进而减少传递触控信号的损耗及失真。
本发明的部分实施方式中，周边线路的复合结构层能在单一次的蚀刻工艺中形成，故应用于触控面板的制造，可简化周边线路的图案化工艺，进而具备工艺简单、快速、低制造成本之效。
本发明的部分实施方式中，周边线路的复合结构层能在单一次的蚀刻工艺中形成，故可降低工艺中所需的对位次数，进而避免对位步骤中产生的错误，以提升工艺良率。
本发明的部分实施方式中，周边线路的复合结构层能在单一次的蚀刻工艺中形成，故可节省工艺中所预留的对位误差空间，故可有效降低周边区的宽度。
本发明的部分实施方式中，将光学功能层制作于基板的另一侧面(相对于触控感应电极)，可构成同时具有触控功能与光学功能的高整合性产品。
本发明的部分实施方式中，所述的工艺可结合卷对卷生产技术，进行连续式、大量批次进行单面/双面电极结构的触控面板的制作。

Claims (20)

1.一种触控面板，具有一显示区与一周边区，其特征在于，包含：
一基板；
一第一触控感应电极，设置于该基板的一第一表面，并位于该显示区，该第一触控感应电极包括图案化后的一第一金属纳米线层的一第一部分；
一第一周边线路与一第二周边线路，设置于该基板的该第一表面，并位于该周边区，且该第一周边线路电性连接该第一触控感应电极，该第一周边线路与该第二周边线路包括一导电层及该第一金属纳米线层的一第二部分，该导电层及该第一金属纳米线层的该第二部分具有共同蚀刻面；
一绝缘层，覆盖该第一触控感应电极及该第二周边线路，其中该绝缘层包含对应该第二周边线路设置的一导电穿孔；以及
一第二触控感应电极，设置于该绝缘层上，该第二触控感应电极包括图案化后的一第二金属纳米线层，其中该第二触控感应电极通过该导电穿孔电性连接该第二周边线路。
2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该第一金属纳米线层的该第二部分形成于该基板的该第一表面，该导电层形成于该金属纳米线层的该第二部分上，或者该导电层形成于该基板的该第一表面，该第一金属纳米线层的该第二部分形成于该导电层的上表面。
3.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括一底涂层，其设置于该第一金属纳米线层及/或该第二金属纳米线层。
4.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，该触控面板具有一对所述的第二周边线路，该绝缘层包含对应该对第二周边线路设置的一对所述的导电穿孔，该第二触控感应电极通过该对导电穿孔与该对第二周边线路电性连接，且在该绝缘层上构成一搭桥结构。
5.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，更包括一液晶材料层，形成于该基板上与该第一表面相对的一第二表面。
6.如权利要求5所述的触控面板，其特征在于，该液晶材料层包括偏光液晶层及/或相位差液晶层。
7.一种触控面板的制作方法，其特征在于，该触控面板具有一可视区及一周边区，该触控面板的制作方法包括：
制作由金属纳米线所组成的一第一金属纳米线层于一基板的一第一表面上；
制作一导电层于该第一金属纳米线层上；
进行一第一图案化步骤，包括：图案化位于该显示区的该第一金属纳米线层，并同时图案化位于该周边区的该导电层与该第一金属纳米线层以形成一第一周边线路与一第二周边线路；
移除位于该显示区的该导电层，以暴露出该第一金属纳米线层经图案化后所形成的一第一触控感应电极；
制作一绝缘层覆盖该第一触控感应电极及该第二周边线路，其中该绝缘层包含对应该第二周边线路设置的一导电穿孔；以及
制作一第二触控感应电极于该绝缘层上，该第二触控感应电极通过该导电穿孔电性连接该第二周边线路。
8.如权利要求7所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该制作该第二触控感应电极于该绝缘层上包括：
制作由金属纳米线所组成的一第二金属纳米线层于该绝缘层上；以及
进行一第二图案化步骤，以图案化该第二金属纳米线层形成该第二触控感应电极。
9.如权利要求7所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该进行第一图案化步骤包括利用一第一蚀刻液同时蚀刻该导电层与该第一金属纳米线层。
10.如权利要求9所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该移除位于该显示区的该导电层包括利用一第二蚀刻液将位于该显示区的该导电层去除。
11.如权利要求7所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该触控面板具有一对所述的第二周边线路，该绝缘层包含对应该对第二周边线路设置的一对所述的导电穿孔，该第二触控感应电极通过该对导电穿孔与该对第二周边线路电性连接，且在该绝缘层上构成一搭桥结构。
12.如权利要求7所述的触控面板的制作方法，其特征在于，更包括：形成一液晶材料层于该基板上与该第一表面相对的一第二表面，其中该形成该液晶材料层的方法包括涂布及印刷。
13.如权利要求12所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该液晶材料层包括偏光液晶层及/或相位差液晶层。
14.一种触控面板的制作方法，其特征在于，该触控面板具有一可视区及一周边区，该触控面板的制作方法包括：
制作一导电层于该基板的一第一表面；
移除位于该显示区的该导电层；
制作由金属纳米线所组成的一第一金属纳米线层于该基板的该第一表面及该导电层的表面上；
进行一第一图案化步骤，包括：图案化位于该显示区的该第一金属纳米线层以形成一第一触控感应电极，并同时图案化位于该周边区的该导电层与该第一金属纳米线层以形成一第一周边线路与一第二周边线路；
制作一绝缘层覆盖该第一触控感应电极及该第二周边线路，其中该绝缘层包含对应该第二周边线路设置的一导电穿孔；以及
制作一第二触控感应电极于该绝缘层上，该第二触控感应电极通过该导电穿孔电性连接该第二周边线路。
15.如权利要求14所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该制作该第二触控感应电极于该绝缘层上包括：
制作由金属纳米线所组成的一第二金属纳米线层于该绝缘层上；以及
进行一第二图案化步骤，以图案化该第二金属纳米线层形成该第二触控感应电极。
16.如权利要求14所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该移除位于该显示区的该导电层包括利用一第一蚀刻液将位于该显示区的该导电层去除。
17.如权利要求16所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该进行第一图案化步骤包括利用一第二蚀刻液同时蚀刻该导电层与该第一金属纳米线层。
18.如权利要求14所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该触控面板具有一对所述的第二周边线路，该绝缘层包含对应该对第二周边线路设置的一对所述的导电穿孔，该第二触控感应电极通过该对导电穿孔与该对第二周边线路电性连接，且在该绝缘层上构成一搭桥结构。
19.如权利要求14所述的触控面板的制作方法，其特征在于，更包括：形成一液晶材料层于该基板上与该第一表面相对的一第二表面，其中该形成该液晶材料层的方法包括涂布及印刷。
20.如权利要求19所述的触控面板的制作方法，其特征在于，该液晶材料层包括偏光液晶层及/或相位差液晶层。
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