TWI698787B - 觸控裝置及其製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種觸控裝置及其製作方法。觸控裝置包含基板、觸控電極層、保護層及多個導線。基板包含第一區域及第二區域，第二區域緊鄰第一區域。觸控電極層設置於第一區域上。保護層覆蓋第一區域上的觸控電極層。保護層具有複數個開口。開口露出觸控電極層的一部分，並從第一區域延伸到第二區域。各導線形成於開口的對應一者中，並從觸控電極層的上述部分延伸到第二區域，其中各導線未填滿各開口，而在各開口中界定出一凹槽。

Description

觸控裝置及其製作方法

本發明係關於一種觸控裝置及其製作方法。

目前奈米銀線已廣泛用於作為觸控裝置的電極材料。然而在製程中對走線材料進行蝕刻時，若走線材料為銅，且銅與奈米銀線直接接觸，由於蝕刻液對於銅及奈米銀線的選擇比相當低，因此奈米銀線易受到銅蝕刻液攻擊。此外在蝕刻後，殘留於銅銀界面的蝕刻液容易引起銅銀共生結晶物，從而造成走線短路。再者，銅與奈米銀線之間的介面附著力並不佳。因此目前需要一種新的設計來解決上述問題。

本發明的一態樣係提供一種觸控裝置。觸控裝置包含基板、觸控電極層、保護層及多個導線。基板包含第一區域及第二區域，第二區域緊鄰第一區域。觸控電極層設置於第一區域上。保護層覆蓋第一區域上的觸控電極層。保護層具有複數個開口。開口露出觸控電極層的一部分，並從 第一區域延伸到第二區域。各導線形成於開口的對應一者中，並從觸控電極層的上述部分延伸到第二區域，其中各導線未填滿各開口，而在各開口中界定出一凹槽。

在本發明的一實施方式中，觸控電極層包含奈米銀絲、奈米金絲、奈米銅絲、奈米碳管，或其一組合。

在本發明的一實施方式中，保護層具有一厚度為1μm至15μm。

在本發明的一實施方式中，各凹槽具有一深度為1μm至15μm，且各凹槽的深度小於保護層的厚度。

在本發明的一實施方式中，凹槽的深度小於保護層的厚度。

在本發明的一實施方式中，導線包含金、銀、銅、鉬、鈦、鋁、鎳、或其一組合。

在本發明的一實施方式中，導線保形地形成於開口中。

在本發明的一實施方式中，位於開口中的導線直接接觸基板。

本發明的另一態樣係提供一種製造觸控裝置的方法。方法包含以下步驟：提供基板，基板包含第一區域及第二區域，第二區域緊鄰第一區域；形成觸控電極層於第一區域上；形成保護層，其中保護層覆蓋觸控電極層，且保護層具有複數個開口，開口露出觸控電極層的一部分，並從第一區域延伸到第二區域；以及形成多個導線，各導線形成於開口的對應一者中，並從觸控電極層的部分延伸到第二區 域，其中各導線未填滿各開口，而在各開口中界定出一凹槽。

在本發明的一實施方式中，其中形成導線於各開口中的步驟包含保形地形成導線於開口中。

100:方法

S110、S120、S130、S140:步驟

110:基板

120:電極材料層

122:觸控電極層

122a:部分

130:第一光阻層

132:第一圖案化光阻層

140:保護材料層

142:保護層

144:開口

150:金屬層

152:導線

154:凹槽

160:第二光阻層

162:第二圖案化光阻層

200:觸控裝置

A-A’:線段

B-B’:線段

C-C’:線段

d1:深度

H1:第一段差

H2:第二段差

H3:第三段差

R1:第一區域

R2:第二區域

t1:第一厚度

t2:第二厚度

為讓本發明之上述和其他目的、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圖繪示本發明一實施方式之觸控裝置的製造方法的流程圖。

第2A圖、第3A圖、第4A圖、第5A圖、第6A圖、第7A圖、第8A圖、第9A圖、第10A圖及第11A圖繪示本發明一實施方式之觸控裝置的製造方法中各製程階段的上視圖。

第2B圖、第3B圖、第4B圖、第5B圖、第6B圖、第7B圖、第8B圖、第9B圖、第10B圖及第11B圖分別繪示沿著第2A圖至第11A圖中的線段A-A’之剖面示意圖。

第11C圖繪示本發明一實施方式之沿著第11A圖中的線段B-B’之剖面示意圖。

第11D圖繪示本發明一實施方式之沿著第11A圖中的線段C-C’之剖面示意圖。

第11E圖繪示本發明另一實施方式之沿著第11A圖中的線段C-C’之剖面示意圖。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下 文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。

在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。

本發明的一態樣係提供一種觸控裝置及其製造方法，此觸控裝置能夠避免走線短路問題。第1圖繪示本發明一實施方式之觸控裝置的製造方法的流程圖。參照第1圖，方法100包括步驟S110至步驟S140。步驟S110包括提供基板110。

同時參照第2A圖及第2B圖。第2A圖繪示本發明一實施方式之觸控裝置的製造方法中各製程階段的上視圖。第2B圖繪示沿著第2A圖中的線段A-A’之剖面示意圖。如第2B圖所示，基板110包含第一區域R1及第二區域R2，第二區域R2緊鄰第一區域R1。在一實施方式中，基板110可為硬式透明基板或可挠式透明基板，例如玻璃、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，但不限於此。

接著，執行步驟S120，形成觸控電極層於第一區域上。第2A圖、第3A圖、第4A圖及第5A圖是實現步驟S120的各製程階段的上視圖，而第2B圖、第3B圖、第4B圖及第5B圖分別繪示沿著第2A圖至第5A圖中的線段A-A’之剖面示意圖。

如第2A圖及第2B圖所示，在一實施方式中，形成電極材料層120於基板110上。電極材料層120的形成方式包括但不限於將含有奈米線的分散液以網版印刷、噴頭塗布或滾輪塗布等方式形成於基板110上，接著乾燥固化以形成電極材料層120。在一實施例中，奈米線包含奈米銀絲、奈米金絲、奈米銅絲、奈米碳管，或其一組合，而分散液包括水、醇類溶劑、酮類溶劑、醚類溶劑、烴類溶劑或芳香類溶劑。在另一實施例中，分散液更包含添加劑、介面活性劑或粘合劑，例如羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose,CMC)、2-羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose,HEC)、羥基丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)、磺酸酯、硫酸酯、二磺酸鹽、磺基琥珀酸酯、磷酸酯或含氟介面活性劑。

接下來，如第3A圖及第3B圖所示，在電極材料層120上形成第一光阻層130。第一光阻層130完全覆蓋第一區域R1及第二區域R2。接著，如第4A圖及第4B圖所示，使用具有預定圖案的光罩對第一光阻層130進行曝光及 顯影，從而形成第一圖案化光阻層132。值得注意的是，在第4A圖及第4B圖所示的實施方式中，第一圖案化光阻層132僅形成於第一區域R1上，但本發明並不限於此。之後，如第5A圖及第5B圖所示，以第一圖案化光阻層132作為遮罩，對電極材料層120進行蝕刻，從而在第一區域R1上形成觸控電極層122。隨後移除第一圖案化光阻層132。值得注意的是，在第5A圖及第5B圖所示的實施方式中，觸控電極層122僅形成於第一區域R1上，但本發明並不限於此。在一實施方式中，第一光阻層130可例如為乾膜，而移除第一圖案化光阻層132的方式包括剝離乾膜。

接著執行步驟S130。步驟S130包括形成保護層，其中保護層覆蓋觸控電極層，並在第二區域具有複數個開口。第6A圖至第7A圖是實現步驟S130的各製程階段的上視圖，而第6B圖至第7B圖分別繪示沿著第6A圖至第7A圖中的線段A-A’之剖面示意圖。

參照第6A圖及第6B圖，在一實施方式中，形成保護材料層140於基板110上方。值得注意的是，保護材料層140完全覆蓋觸控電極層122及基板110。在一實施方式中，保護材料層140包含透明樹脂及感光材料，其中透明樹脂包括聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酯、芳香族聚合物、聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚烯烴、纖維素、氯乙烯、聚乙酸酯、含氟聚合物及含矽聚合物，但不限於此。

接著，如第7A圖及第7B圖所示，對保護材料層140進行圖案化製程，以形成具有複數個開口144的保護 層142。在一實施方式中，上述圖案化製程是使用曝光顯影方式，顯影步驟包括使用KOH溶液、Na₂CO₃溶液、氫氧化四甲基胺、二甲苯等等作為顯影劑。參照第7A圖，值得注意的是，保護層142具有複數個開口144，而開口144露出觸控電極層122的一部分122a及基板110。此外，同樣參照第7A圖，開口144從第一區域R1延伸到第二區域R2。

執行步驟S140，形成多個導線，各導線形成於開口的對應一者中，並從觸控電極層的部分延伸到第二區域，其中各導線未填滿各開口，而在各開口中界定出一凹槽。第8A圖、第9A圖、第10A圖及第11A圖是實現步驟S140的各製程階段的上視圖，而第8B圖、第9B圖、第10B圖及第11B圖分別繪示沿著第8A圖至第11A圖中的線段A-A’之剖面示意圖。

參照第8A圖及第8B圖，保形地形成金屬層150於保護層142上及開口144中。換言之，金屬層150保形地位於開口144的底部及側壁上，並在各開口144中界定出一凹槽154。值得注意的是，在第二區域R2中，位於開口144的底部的金屬層150直接接觸基板110。在一實施方式中，金屬層150包含金、銀、銅、鉬、鈦、鋁、鎳、或其一組合。保形地形成金屬層150的方式包括但不限於濺鍍(sputter)、蒸鍍(evaporation)、溶膠(sol-gel)、熱解(spray)、脈衝雷射沉積(pulsed laser deposition,PLD)、化學氣相沉積(CVD)或其他合適的方式。

接著參照第9A圖及第9B圖，形成第二光阻層 160於金屬層150上，以覆蓋金屬層150。第二光阻層160的形成方式與材料類似於第一光阻層130，在此不再贅述。值得注意的是，參照第9B圖，第二光阻層160完全填入各凹槽154中。

接著參照第10A圖及第10B圖，使用第二預定遮罩圖案對第二光阻層160進行曝光及顯影製程，以形成第二圖案化光阻層162，並暴露出金屬層150的一部份。第二圖案化光阻層162的形成方式類似於第一圖案化光阻層132，在此不再贅述。值得注意的是，參照第10B圖，第二圖案化光阻層162殘留於各凹槽154中。

接著參照第11A圖及第11B圖，蝕刻金屬層150，以形成多個導線152，隨後移除第二圖案化光阻層162。在一實施方式中，藉由選擇合適的蝕刻劑及控制蝕刻時間來移除水平方向上的金屬層150，從而形成如第11A圖及第11B圖所示的多個導線152。如第11A圖所示，各導線152覆蓋觸控電極層122的一部分122a，並從觸控電極層122的一部分122a延伸到第二區域R2。參照第11B圖，各導線152形成於開口144的對應一者中，其中各導線152未填滿各開口144，而在各開口144中界定出一凹槽154。

本發明的另一態樣係提供一種觸控裝置，此觸控裝置能夠避免走線短路問題。參照第11A圖及第11B圖，在一實施方式中，觸控裝置200包含基板110、觸控電極層122、保護層142及多個導線152。基板110、觸控電極層122、保護層142及導線152的材料已敘述如上，故此不再 贅述。

如第11B圖所示，基板110包含第一區域R1及第二區域R2，其中第二區域R2緊鄰第一區域R1。觸控電極層122設置於第一區域R1上。保護層142覆蓋第一區域R1上的觸控電極層122。在一實施方式中，保護層142在第一區域R1上具有第一厚度t1為1μm至15μm。在一實施方式中，保護層142在第二區域R2上具有第二厚度t2為1μm至15μm。在一實施方式中，第二厚度t2相等於第一厚度t1。保護層142具有複數個開口144。值得注意的是，如第11A圖及第11B圖所示，開口144從第一區域R1延伸到第二區域R2。

如第11B圖所示，各導線152形成於開口144的對應一者中。在一實施方式中，各導線152保形地形成於開口144中。具體地，各導線152未填滿各開口144，而在各開口144中界定出一凹槽154。在一實施方式中，各凹槽154具有一深度為1μm至15μm。應注意的是，凹槽154的深度d1小於保護層142的第一厚度t1及第二厚度t2。換言之，凹槽154的深度d1取決於保護層142的第一厚度t1或第二厚度t2與導線152的厚度之間的段差。在一實施方式中，在第二區域R2中，開口144中的金屬層150直接接觸基板110。

值得注意的是，如第11A圖及第11B圖所示，各導線152覆蓋觸控電極層122的一部分122a，並從觸控電極層122的一部分122a延伸到第二區域R2。

第11C圖繪示本發明一實施方式之沿著第11A 圖中的線段B-B’之剖面示意圖。值得注意的是，在第11C圖中，觸控電極層122與導線152位於相鄰的保護層142之間，且導線152設置於觸控電極層122上。換言之，觸控電極層122位於基板110與導線152之間。在一實施方式中，保護層142與導線152之間具有第一段差H1為1μm至15μm。

第11D圖繪示本發明一實施方式之沿著第11A圖中的線段C-C’之剖面示意圖。應注意的是，在第11D圖所示的實施方式中，導線152直接接觸基板110。在一實施方式中，保護層142與導線152之間具有第二段差H2為1μm至15μm。

第11E圖繪示本發明另一實施方式之沿著第11A圖中的線段C-C’之剖面示意圖。應注意的是，在第11E圖所示的實施方式中，導線152設置於觸控電極層122上。換言之，觸控電極層122位於基板110與導線152之間。在一實施方式中，保護層142與多個導線152之間具有第三段差H3為1μm至15μm。

綜上所述，本發明提供了一種能夠避免走線短路的觸控裝置及其製造方法。在製程中對銅進行蝕刻時，觸控裝置中的奈米銀線不容易受到銅蝕刻液攻擊，避免形成銅銀共生結晶物，從而避免走線短路問題。此外本發明適用於單層多點、雙面貼合(FF)、單面(single side)與雙面(double side)等觸控疊構設計。

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

110:基板

122:觸控電極層

142:保護層

144:開口

152:導線

154:凹槽

200:觸控裝置

d1:深度

R1:第一區域

R2:第二區域

t1:第一厚度

t2:第二厚度

Claims (10)

1. 一種觸控裝置，包含：一基板，包含一第一區域及一第二區域，其中該第二區域緊鄰該第一區域；一觸控電極層，設置於該第一區域上；一保護層，覆蓋該第一區域上的該觸控電極層，保護層具有複數個開口，該些開口露出該觸控電極層的一部分，該些開口從該第一區域延伸到該第二區域；以及多個導線，各該導線形成於該些開口的對應一者中，並從該觸控電極層的該部分延伸到該第二區域，其中各該導線未填滿各該開口，而在各該開口中界定出一凹槽。
2. 如請求項1所述的觸控裝置，其中該觸控電極層包含奈米銀絲、奈米金絲、奈米銅絲、奈米碳管，或其一組合。
3. 如請求項1所述的觸控裝置，其中該保護層具有一厚度為1μm至15μm。
4. 如請求項3所述的觸控裝置，其中各該凹槽具有一深度為1μm至15μm，且各該凹槽的該深度小於該保護層的該厚度。
5. 如請求項1所述的觸控裝置，其中各該凹槽的該深度小於該保護層的該厚度。
6. 如請求項1所述的觸控裝置，其中該導線包含金、銀、銅、鉬、鈦、鋁、鎳、或其一組合。
7. 如請求項1所述的觸控裝置，其中該導線保形地形成於該些開口中。
8. 如請求項1所述的觸控裝置，其中在該些開口中，該導線直接接觸該基板。
9. 一種製造觸控裝置的方法，包含以下步驟：提供一基板，該基板包含一第一區域及一第二區域，該第二區域緊鄰該第一區域；形成一觸控電極層於該第一區域上；形成一保護層，其中該保護層覆蓋該觸控電極層，且該保護層具有複數個開口，該些開口露出該觸控電極層的一部分，該些開口從該第一區域延伸到該第二區域；以及形成多個導線，各該導線形成於該些開口的對應一者中，並從該觸控電極層的該部分延伸到該第二區域，其中各該導線未填滿各該開口，而在各該開口中界定出一凹槽。
10. 如請求項9所述的方法，其中形成該導線於該些開口中的步驟包含保形地形成該導線於該些開口中。

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