本发明涉及触控面板与其引线结构。
背景技术
近年来，透明导体可同时让光穿过并提供适当的导电性，因而常应用于许多显示或触控相关的装置中。一般而言，透明导体可以是各种金属氧化物，例如氧化铟锡(indiumtinoxide，ito)、氧化铟锌(indiumzincoxide，izo)、氧化镉锡(cadmiumtinoxide，cto)或掺铝氧化锌(aluminum-dopedzincoxide，azo)。金属氧化物薄膜可透过物理气象沉积法或化学气象沉积法而形成，并透过光刻微影制程而形成适当图案。然而，这些金属氧化物薄膜的制作方法可能面临高昂的成本、复杂的制程以及低良率的问题。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观察到的问题。因此，现今发展出了多种透明导体，例如利用奈米线等材料所制作的透明导体。
然而，所述的奈米线的制程技术尚有许多需要解决的问题，例如利用奈米线制作触控电极，奈米线与周边区的引线在材料特性上有着相当的差异，例如蚀刻率、阻抗特性等，因此在制程上、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。
技术实现要素：
本发明的部分实施方式中，透过设计金属引线受到至少由金属奈米线所形成的覆盖物的覆盖，藉以达到保护金属引线的效果，例如，可以避免在蚀刻含有金属奈米线的膜层的过程中，伤害金属引线外露的表面。此外，本发明的部分实施方式中，提出了新的构成触控电极及其引线的方法，因而产生不同于以往的触控面板结构。
根据本发明的部分实施方式，一种引线结构包含基板、一第一金属引线以及第一覆盖物。第一金属引线设置于基板上，第一金属引线具有侧壁及上表面。第一覆盖物覆盖金属引线的侧壁及上表面，其中第一覆盖物包括金属奈米线，而第一覆盖物与第一金属引线具有不同的蚀刻抗性。
于本发明的部分实施方式中，第一覆盖物包含膜层以及金属奈米线。膜层设置于基板上且覆盖第一金属引线的侧壁及上表面。所述的金属奈米线嵌设于膜层中，膜层与金属奈米线共同形成第一覆盖物。
于本发明的部分实施方式中，金属奈米线突出于膜层的表面。
于本发明的部分实施方式中，第一覆盖物于第一金属引线的侧壁上具有第一厚度，第一覆盖物于第一金属引线的上表面上具有第二厚度，第二厚度小于第一厚度。
于本发明的部分实施方式中，引线结构更包括一第二金属引线以及非导电区域，第二金属引线的侧壁及上表面被第二覆盖物所覆盖，第二覆盖物由膜层与金属奈米线共同形成。非导电区域位于第一覆盖物与第二覆盖物之间，其中非导电区域中具有与膜层相同的材料所制成的填充层，以使第一覆盖物与第二覆盖物之间绝缘。
于本发明的部分实施方式中，第一覆盖物与第二覆盖物之间的填充层中的金属奈米线的浓度为零。
于本发明的部分实施方式中，填充层中更包含该金属奈米线，填充层中的金属奈米线的浓度小于一渗透临限值，使填充层中的金属奈米线不形成一导电网络。
于本发明的部分实施方式中，引线结构更包括第二金属引线以及非导电区域。第二金属引线的侧壁及上表面被第二覆盖物所覆盖，第二覆盖物由膜层与金属奈米线共同形成。非导电区域位于该第一覆盖物与该第二覆盖物之间，其中非导电区域具有一空隙，以使第一覆盖物与第二覆盖物之间绝缘。
于本发明的部分实施方式中，膜层为一导电聚合物或一非导电聚合物。
于本发明的部分实施方式中，引线结构更包括第二金属引线以及非导电区域。第二金属引线的侧壁及上表面被第二覆盖物所覆盖，第二覆盖物包括金属奈米线。非导电区域位于该第一覆盖物与该第二覆盖物之间，其中非导电区域具有一空隙，以使第一覆盖物与第二覆盖物之间绝缘。
根据本发明的部分实施方式，触控面板包含基板、多个金属引线、多个覆盖物以及触控感应电极以及至少一触控电极。基板具有显示区与周边区。金属引线设置于基板上。覆盖物覆盖金属引线的侧壁及上表面，其中每一覆盖物包括金属奈米线，而覆盖物与金属引线具有不同的蚀刻抗性，金属引线以及覆盖物设置于基板的周边区。触控感应电极设置于基板的显示区，触控感应电极电性连接金属引线。
于本发明的部分实施方式中，每一覆盖物更包含膜层，其覆盖金属引线的侧壁及上表面，其中金属奈米线系嵌设于膜层中，膜层与金属奈米线共同形成覆盖物，且膜层与金属奈米线共同形成触控感应电极。
于本发明的部分实施方式中，触控面板更包括分别设置在显示区与周边区的非导电区域。
于本发明的部分实施方式中，非导电区域中具有一与膜层相同的材料所制成的填充层。
于本发明的部分实施方式中，填充层中的金属奈米线的浓度为零。
于本发明的部分实施方式中，填充层中更包含金属奈米线，填充层中具有的金属奈米线的浓度小于渗透临限值，使填充层中的金属奈米线不形成导电网络。
于本发明的部分实施方式中，非导电区域具有一空隙。
于本发明的部分实施方式中，膜层为导电聚合物或非导电聚合物。
于本发明的部分实施方式中，金属引线具有接合区，外部电路板藉由覆盖物的金属奈米线在接合区中与金属引线电性连接。
于本发明的部分实施方式中，金属引线具有接合区，覆盖物在接合区形成穿孔，外部电路板藉由穿孔与些金属引线电性连接。
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上视示意图。
图1a为沿图1的线a-a的剖面示意图。
图1b至图1e为根据本发明的各种实施方式的引线结构的剖面示意图。
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流程图。
图3a至图3d为图2的制作方法中的多个步骤的触控面板的剖面示意图。
图4为根据本发明的部分实施方式的触控面板的上视示意图。
图4a为图4的线b-b上视示意图。
图5为根据本发明的部分实施方式的触控面板的剖面示意图。
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上视示意图。
图8为根据本发明的部分实施方式的触控面板的上视示意图。
附图标记说明：
100：触控面板
110：基板
120：金属引线
122：侧壁
124：上表面
130：膜层
130a：第一膜层区域
130b：第二膜层区域
136：非导电区域
140：金属奈米线
162：桥接导线
164：绝缘块
170：软性电路板
200：方法
210～240：步骤
300：涂布层
va：显示区
pa：周边区
ba：接合区
tel1：触控电极层
tel2：触控电极层
te、te1、te2：触控电极
ce：连接电极
cc：覆盖物
pm：图案化光罩
m1：第一图案光罩
m2：第二图案光罩
d1：第一方向
d2：第二方向
t1：第一厚度
t2：第二厚度
w1、w2：宽度
a-a：线
b-b：线
p：空隙
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。
关于本文中所使用的「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「膜层」、「涂布层」、「聚合物」、「预固物」所指的均为相同或相似的组件，其差异主要在于固化状态的不同，而为了方便说明，下文中可能会交互使用，特此说明。
图1为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的上视示意图。触控面板100包含基板110、金属引线120、覆盖物cc以及触控电极te，上述的金属引线120、覆盖物cc以及触控电极te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。参阅图1，基板110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，例如图1a所示，周边区pa为一设置于显示区va的左侧及下侧的l型区域，但在其他实施例中，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。又如图1所示，本实施例共有五组金属引线120以及与金属引线120相对应的覆盖物cc设置于基板110的周边区pa；触控电极te设置于基板110的显示区va。覆盖物cc与金属引线120具有不同的蚀刻抗性(etchresistance)，藉由覆盖物cc覆盖或包覆金属引线120的裸露表面，可以达到在制程中保护金属引线120的效果，例如避免在蚀刻过程中，蚀刻液(例如对金属有较高蚀刻速率的蚀刻液)伤害金属引线120的侧壁122(即所谓的侧蚀问题)，藉以避免产品在电性或可靠度的问题。值得说明的是，本实施例所指的覆盖，并非仅限于完全覆盖，只要在特定的环境下，金属引线120可受到覆盖物cc的保护即属于本发明的范畴。而蚀刻抗性(etchresistance)所指的是覆盖物cc与金属引线120对于同一种蚀刻液有不同的蚀刻速率而言。
详细而言，本发明的部分实施方式中金属引线120可为导电性较佳的金属所构成，较佳为单层金属结构，例如银层、铜层等；或为多层导电结构，例如钼/铝/钼等；而覆盖物cc则可至少为金属奈米线(metalnano-wires)层，例如奈米银线(silvernano-wires)层、奈米金线(goldnano-wires)层或奈米铜线(coppernano-wires)层所构成；更详细的说，本文所用的「金属奈米线(metalnano-wires)」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，其中所含金属奈米线的数量，并不影响本发明所主张的保护范围；且单一金属奈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；而本发明所称的为”线(wire)”的金属奈米结构，主要具有高的纵横比，例如介于10至100，000之间，更详细的说，金属奈米线的纵横比(长度：截面的直径)可大于10，较佳大于50，且更佳大于100；金属奈米线可以为任何金属，包括(但不限于)银、金、铜、镍及镀金的银。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。
以下先说明本发明的实施方式的引线结构，图1a为沿图1的线a-a的剖面示意图，而图1b至图1e则为图1a所示的引线结构的变化实施例。以下将以制程的角度讲解各结构的实施方式，而非以图式的顺序进行说明。其中图1b及图1c可被归纳为一种制程类型；而图1a、图1d及图1e则可归纳为另一类制程类型。
图1b及图1c可被归纳为一种不需蚀刻步骤的制程类型。请先参阅图1b，如图1b所示，覆盖物cc覆盖金属引线120的两侧壁122及上表面124上，以达到保护金属引线120的效果，是故，覆盖物cc又可称作保护层。而在本发明的部分实施方式中，由金属奈米线140可为奈米银线，其所构成的覆盖物cc可利用印刷、涂布等方式成型于金属引线120的两侧壁122及上表面124上。为了方便说明，本文的金属引线120的剖面是为一四边形(例如图1b所绘制的梯形)，因此覆盖物cc覆盖于金属引线120裸露的两侧壁122及上表面124上，但金属引线120的侧壁122与上表面124的结构型态或数量皆可依实际应用而变化，并非以本文的文字与图式所所限制。
在本实施例中，由于金属奈米线140是随机地散布于金属引线120的侧壁122及上表面124上，故金属奈米线140并非完全覆盖于金属引线120的侧壁122及上表面124，本发明认为金属奈米线140的覆盖面积大于金属引线120的两侧壁122及上表面124的总面积的80％(即金属引线120外露表面的面积的80％)，金属奈米线140所构成的覆盖物cc即可对金属引线120产生保护效果。较佳的，金属奈米线140的覆盖面积大于金属引线120的两侧壁122及上表面124的总面积的95％。此外，金属引线120的侧壁122并非垂直于基板110，换言之，金属引线120的侧壁122是为斜面，以利上述印刷过程中，将金属奈米线140成型于金属引线120的侧壁122而覆盖于其上。
图1c则显示本发明的引线结构的另一实施例，其与图1b所示的实施例的不同在于：覆盖物cc由膜层130与金属奈米线140(例如奈米银线)所构成，覆盖物cc同样覆盖金属引线120的侧壁122及上表面124上，以达到保护金属引线120的效果。而在本发明的部分实施方式中，膜层130可为聚乙烯(polyethylene；pe)、聚丙烯(polypropylene；pp)、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinylbutyral；pvb)、聚碳酸酯(polycarbonate；pc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrilebutadienestyrene；abs)、聚(3，4-伸乙二氧基噻吩)(pedot)、聚(苯乙烯磺酸)(pss)或陶瓷材料等等，具体做法可为：首先将半固化的膜层130(例如一种上述材料的预固物，precursor)以印刷方式涂布成型于金属引线120的两侧壁122及上表面124上，再将金属奈米线140作为一种添加物嵌入或混合于半固化的膜层130，接着将未嵌入或未混合于半固化的膜层130中的金属奈米线140移除(例如利用溶剂清洗，以移除附着于基板110表面的金属奈米线140)，最后再将半固化的膜层130加以固化，即可形成具保护作用的覆盖物cc。值得说明的是，上述将金属奈米线140嵌入或混合于半固化的膜层130，仅是需要利用金属奈米线140与固化后的膜层130形成覆盖物cc，以对金属引线120提供保护，因此并不考虑金属奈米线140是否在膜层130中形成导电网络(conductivenetwork)，也就是说，此实施例并不限定覆盖物cc是否导电或绝缘。再者，金属奈米线140也可以是突出于膜层130的表面(如图1c所示)或是完全嵌入膜层130而不显露于膜层130的表面。
而与图1b的实施例不同的是，由于本实施例是先涂布成型膜层130于金属引线120的两侧壁122及上表面124上，因此，金属引线120的两侧壁122及上表面124的总面积(即金属引线120的裸露面积)可视为被覆盖物cc所完全覆盖。
较佳的，金属引线120的侧壁122是为斜面，以利上述印刷步骤将膜层130成型于金属引线120的侧壁122而覆盖于其上，也较利于上述将金属奈米线140嵌入或混合于半固化的膜层130的制程步骤。
而图1a、图1d及图1e则可归纳为另一类需要蚀刻步骤的制程类型。首先，图1a显示覆盖物cc由膜层130与金属奈米线140(例如奈米银线)所构成，覆盖物cc同样覆盖金属引线120的两侧壁122及上表面124上，以达到保护金属引线120的效果。在本实施方式的具体制程为：将具有金属奈米线140的分散液或浆料(ink)以涂布方法成型于基板110的整个上表面，并加以干燥使金属奈米线140覆着于基板110的表面及位于基板110上的金属引线120的表面；接着将合适的聚合物以涂布方法成型于基板110上，所述的聚合物会渗入金属奈米线140之间而形成填充物；接着施以固化聚合物的步骤以形成膜层130；最后进行图样化步骤，将部分的膜层130与金属奈米线140加以去除，例如将位于两金属引线120之间的膜层130与金属奈米线移除，以形成空隙p，而使金属引线120的侧壁122及上表面124被残留的膜层130与金属奈米线140所覆盖。简言之，如图1a所示，左侧的金属引线120(如第一金属引线)与右侧的金属引线120(如第二金属引线)之间利用空隙p所形成的非导电区域，使覆盖于左侧的金属引线120上的覆盖物cc(即第一覆盖物)与覆盖于右侧的金属引线120上的覆盖物cc(即第二覆盖物)之间绝缘，以避免第一金属引线与第二金属引线形成短路。
在本发明的实施例中，上述分散液可为水、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(carboxymethylcellulose；cmc)、2-羟乙基纤维素(hydroxyethylcellulose；hec)、羟基丙基甲基纤维素(hydroxypropylmethylcellulose；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。
上述的聚合物的实例可包括，但不限于：聚丙烯酸系树脂，诸如聚甲基丙烯酸酯(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚丙烯酸酯及聚丙烯腈；聚乙烯醇；聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚酯萘二甲酸酯及聚碳酸酯)；具有高芳香度的聚合物，诸如酚醛树脂或甲酚-甲醛、聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚硫化物、聚砜、聚伸苯基及聚苯基醚；聚胺基甲酸酯(polyurethane；pu)；环氧树脂；聚烯烃(例如聚丙烯、聚甲基戊烯及环烯烃)；纤维素；聚硅氧及其他含硅聚合物(例如聚倍半氧硅烷及聚硅烷)；聚氯乙烯(pvc)；聚乙酸酯；聚降冰片烯；合成橡胶(例如，乙丙橡胶(ethylene-propylenerubber；epr)、丁苯橡胶(styrene-butadienerubber；sbr)、三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-dienemonomer；epdm)；及含氟聚合物(例如，聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯(tfe)或聚六氟丙烯)；氟-烯烃与烃烯烃的共聚物等。在其他实施例中，可使用以二氧化硅、富铝红柱石、氧化铝、sic、碳纤维、mgo-al2o3-sio2、al2o3-sio2或mgo-al2o3-sio2-li2o等无机材料作为膜层130。另外，在图1a所示的结构中，由于位于两金属引线120之间的膜层130与金属奈米线140均被完全移除，故可使用导电聚合物包括，但不限于：聚(3，4-伸乙二氧基噻吩)(pedot)、聚苯胺、聚噻吩或聚二乙炔作为膜层130。
另外要说明的是，上述制程顺序并非用于限制本发明，例如上述图样化步骤可在任一适当的制程顺序中进行，并不限定于上述的步骤。更详细地说，图样化步骤可在固化聚合物的步骤之中进行，具体作法为：选用光固化型的聚合物，利用屏蔽遮挡欲移除的区域，故可使在曝露于照光区域的聚合物固化且使在未照光区域中的聚合物保持未固化的状态，借着进一步利用胶带或黏性卷筒处理以移除未照光区域中的未固化聚合物与金属奈米线140，以形成空隙p。
而与图1b的实施例不同的是，由于本实施例是先将金属奈米线140/聚合物全面性地涂布于基板110上，再移除位于两金属引线120之间的聚合物与金属奈米线140，因此，金属引线120的两侧壁122及上表面124的总面积(即金属引线120的裸露面积)可视为被覆盖物cc所完全覆盖。另外，金属引线120的侧壁122可垂直于基板110，亦可为不垂直于基板110。
此外，上述的聚合物在固化之后可赋予膜层130与金属奈米线140的复合结构(即覆盖物cc)某些特定的化学、机械及光学特性，例如提供覆盖物cc与基板110的黏着性，或是较佳的实体机械强度，故膜层130又可被称作基质(matrix)。又一方面，使用某些特定的聚合物制作膜层130，使覆盖物cc具有额外的抗刮擦及磨损的表面保护，在此情形下，膜层130又可被称作硬涂层(hardcoat)，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)等可使覆盖物cc具有较高的表面强度以提高耐刮能力。再者，膜层130中可添加有紫外光稳定剂(uvstabilizers)，以提高覆盖物cc的抗紫外线能力。然而，上述仅是说明膜层130的其他附加功能/名称的可能性，并非用于限制本发明。
图1d则显示本发明的引线结构的另一实施例，其与图1a的实施例的差异在于，两金属引线120之间并无空隙p，而是将膜层130定义出第一膜层区域130a及第二膜层区域130b，位于第一膜层区域130a的膜层130之中并未含有金属奈米线140(即金属奈米线140的浓度为零)，而位于第二膜层区域130b的膜层130之中则如同前述实施例具有金属奈米线140分布于其中。换言之，膜层130会同时涵盖多个金属引线120(如图1d所显示，膜层130涵盖左侧的第一金属引线与右侧的第二金属引线)，而利用膜层130中的金属奈米线140的浓度变化，形成非导电的绝缘区域(即第一膜层区域130a)，使相邻金属引线120之间不会形成导电通路；简言之，第一膜层区域130a同样具有由聚合物所形成的填充层，但其中并未嵌入金属奈米线140，故可定义为一位于两相邻覆盖物cc之间的非导电区域。此外，在第二膜层区域130b中，覆盖物cc同样由膜层130与金属奈米线140所构成，覆盖物cc覆盖金属引线120的两侧壁122及上表面124上，以达到保护金属引线120的效果。
本实施方式的具体制程为：将具有金属奈米线140的分散液或浆料以涂布方法成型于基板110的整个上表面，并加以干燥使金属奈米线140覆着于基板110的表面及位于基板110上的金属引线120的表面；接着将合适的聚合物以涂布方法成型于基板110上，所述的聚合物会渗入金属奈米线140之间而形成填充物；接着施以固化聚合物的步骤以形成膜层130；最后进行蚀刻步骤，利用蚀刻液或溶剂渗入膜层130将位于第一膜层区域130a的金属奈米线140加以去除，例如进行一过蚀刻(over-etch)步骤(或称完全蚀刻)，使位于第一膜层区域130a的金属奈米线140被完全移除，进而使金属引线120的侧壁122及上表面124被膜层130与残留的金属奈米线140所覆盖。从上述步骤可知，第一膜层区域130a中所残留的填充层，其组成材料是与第二膜层区域130b中的膜层130相同的。再者，由于左侧的第一金属引线上与右侧的第二金属引线上的覆盖物cc(即第一、第二覆盖物)之间仍留有填充层，故本实施例中，制作膜层130的聚合物较佳为非导电聚合物。
图1e则显示本发明的引线结构的另一实施例，其与图1d的实施例的差异在于，位于第一膜层区域130a的膜层130及第二膜层区域130b的膜层130之中均如同前述实施例具有金属奈米线140分布于其中，但位于第一膜层区域130a的膜层130(即前述实施例的填充层)之中金属奈米线140的浓度低于一渗透临限值(percolationthreshold)。膜层130与金属奈米线140的复合结构(即覆盖物cc)的导电度主要由以下因素控制：a)单一金属奈米线140的导电度、b)金属奈米线140的数目、及c)该等金属奈米线140之间的连通性(又称接触性)；若金属奈米线140的浓度低于渗透临限值(percolationthreshold)，由于第一膜层区域130a中的该等金属奈米线140间隔太远，因此第一膜层区域130a中的复合结构的导电度为零，意即金属奈米线140并未提供连续电流路径，而无法形成一导电网络(conductivenetwork)，也就是说第一膜层区域130a中的金属奈米线140所形成的是非导电网络(non-conductivenetwork)。换言之，膜层130会同时涵盖多个金属引线120(如图1e所显示，膜层130涵盖左侧的第一金属引线与右侧的第二金属引线)，而利用膜层130中的金属奈米线140的浓度变化，利用低浓度的金属奈米线140形成非导电的绝缘区域(即第一膜层区域130a)，使相邻金属引线120之间不会形成导电通路。简言之，第一膜层区域130a中的填充层系为与膜层130相同的聚合物所构成，而其中金属奈米线140不形成导电网络，故可定义出一个介于两个相邻的覆盖物cc之间的非导电区域；此外，在第二膜层区域130b中，覆盖物cc覆盖金属引线120的两侧壁122及上表面124上，以达到保护金属引线120的效果。再者，由于左侧的第一金属引线上与右侧的第二金属引线上的覆盖物cc(即第一、第二覆盖物)之间仍留有填充层，故本实施例中，制作膜层130的聚合物较佳为非导电聚合物。
以下将上述的引线结构应用于触控面板的制作，并进一步说明，覆盖物cc覆盖金属引线120的两侧壁122及上表面124以达到保护金属引线120不被蚀刻液所蚀刻破坏的具体实施方式。
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200的流程图。图3a至图3d为图2的制作方法中的多个步骤210～240的触控面板的剖面示意图。
首先，参考图2与图3a，如步骤210，在基板110上的周边区pa形成金属引线120。具体做法可为：先形成金属层于基板110，再图案化金属层而形成金属引线120。如前所述，金属引线120的材料可以选自导电性较佳的材料，例如银、铜等。
其后，参考图2与图3b，如步骤220，在基板110和金属引线120上，形成涂布层300，其中涂布层300包含金属奈米线140与膜层130。值得说明的是，在此步骤中，涂布层300会成型于显示区va与周边区pa，在显示区va的涂布层300在之后的步骤中会形成触控感应电极，而周边区pa的涂布层300在之后的步骤中会形成覆盖金属引线120的覆盖物cc。
详细而言，涂布层300设置于基板110上且覆盖金属引线120，由于部分的涂布层300在后续的制程中会被蚀刻成为位于显示区va的触控感应电极，故在本实施方式中，金属奈米线140与膜层130所形成的复合结构(即涂布层300)较佳地具有导电性与透光性，因此同样由涂布层300所形成的覆盖金属引线120的覆盖物cc也同样具有导电性及透光性，例如，涂布层300的光穿透率(transmission)可大于80％，且表面电阻率(surfaceresistance)在10至1000ω/□之间；较佳地，涂布层300的光穿透率(transmission)大于85％，且表面电阻率(surfaceresistance)在50至500ω/□之间。
于部分实施方式中，可以将金属奈米线140与一溶剂混和成含金属奈米线140的浆料(ink)或前文所述的分散液，将所述浆料涂布于基板110和金属引线120上，待所述浆料固化形成金属奈米线层后，再将聚合物涂布于金属奈米线层上，再将聚合物固化形成膜层130于金属奈米线层之中或/及金属奈米线层之上，进而构成涂布层300。于部分实施方式中，膜层130的聚合物材料为液状，例如为透明胶体，因此可以与含金属奈米线140的浆料互相混和，而使金属奈米线140直接混合于聚合物中，故在固化后，金属奈米线140就嵌入于膜层130中。于部分实施方式中，含金属奈米线140的浆料所含的溶剂可以与膜层130发生作用(例如使膜层130溶解或软化)，而金属奈米线140即可渗入膜层130中，因此可以调整制程顺序：先形成膜层130，再将含金属奈米线140的浆料涂布于膜层130上，使透明膜层130被溶解或软化，而使金属奈米线140可以渗入膜层130内。
于其他实施方式中，可以将含金属奈米线140的浆料与导电聚合物混和后，涂布于基板110和金属引线120上，再经过固化而构成涂布层300。
于部分实施方式中，膜层130的制程(例如沉积时间)可被控制，使得膜层130的厚度薄到足以使金属奈米线140能够外露于膜层130的表面。值得说明的是，为了使图示清楚，本发明针对触控面板的剖视图均将金属奈米线140嵌入膜层130而不显露出来。
于部分实施方式中，所形成的金属奈米线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，在固化形成金属奈米线层的步骤后，可利用滚轮施加压力于其上，在一实施例中，可藉由一或多个滚轮向金属奈米线层施加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；而上述施加压力的步骤较佳地实施在涂布膜层130的步骤之前。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，所形成的金属奈米线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，其可提高金属奈米线140及/或涂布层300的导电度。于部分实施方式中，金属奈米线140较佳可暴露于还原剂中进行后处理，例如由奈米银线组成的金属奈米线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。
再来，参考图2与图3c，如步骤230，形成图案化光罩pm于涂布层300上，其中图案化光罩pm具有对应于周边区pa的第一图案光罩m1以及显示区va的第二图案光罩m2。于此，第一图案光罩m1的图案尺寸大于金属引线120的图案尺寸，进一步来说，第一图案光罩m1于金属引线120上方的宽度w1大于金属引线120的宽度w2，而使金属引线120的侧壁122完全被第一图案光罩m1所遮蔽。第二图案光罩m2的图案则用以定义出后续欲形成的触控感应电极(如触控电极te与连接电极ce)的图样。较佳地，宽度w1可为宽度w2的约110％至约130％(假设不考虑金属引线120及图案化光罩pm的制作公差)。
图案化光罩pm可以由正型或负型光阻所形成。举例而言，图案化光罩pm可以是由干膜型光阻(dryfilm)所形成。干膜型光阻可以藉由压滚筒压膜于涂布层300上，之后经由曝光与显影制程，而使干膜型光阻成为具有图案化光罩pm。
参考图2与图3d，如步骤240，以图案化光罩pm为屏蔽，而对图案化光罩pm所未遮蔽的涂布层300中的金属奈米线140进行蚀刻，以形成覆盖物cc及触控感应电极(如触控电极te以及连接电极ce)。在步骤240的蚀刻步骤中，位于显示区va的涂布层300会被蚀刻液(例如硝酸、磷酸、盐酸、醋酸、其组合或其他适当的材料)依照前述第二图案光罩m2的图案蚀刻而定义出触控感应电极(如触控电极te、连接电极ce)及非导电区域136的图样；同时，位于周边区pa的涂布层300也会被蚀刻液依照前述第一图案光罩m1的图样而被蚀刻成型覆盖物cc及位于相邻覆盖物cc之间的非导电区域136，而覆盖物cc可用于覆盖金属引线120的侧壁122及上表面124。举例而言，当金属奈米线140为奈米银线时，可以选用磷酸/盐酸作为蚀刻液。或者，于其他实施方式中，也可以选用硝酸、磷酸、盐酸、其组合或其他适当的材料作为蚀刻液。蚀刻液会将未被图案化光罩pm所遮蔽的膜层130中的金属奈米线140移除，由于此蚀刻液并不容易蚀刻膜层130，因此会将透明的膜层130遗留下来。如此一来，未被图案化光罩pm所遮蔽的涂布层300可形成导电性较差或不具导电性的非导电区域136，其与前述的第一膜层区域130a具有相似的绝缘效果，而被图案化光罩pm所遮蔽的涂布层300则可形成具有良好导电性的覆盖物cc(位于周边区pa)、触控电极te与连接电极ce(位于显示区va)。
值得说明的是，于本发明的部分实施方式中，覆盖物cc覆盖于金属引线120的侧壁122及上表面124以防止金属引线120被蚀刻液影响。本发明的部分实施方式中，所采用的蚀刻液以磷酸/盐酸为主成份，其对金属引线120及金属奈米线140与膜层130所形成的复合结构的蚀刻速率约为100∶1至20∶1，换言之，若无覆盖物cc覆盖金属引线120的侧壁122及上表面124，金属引线120将会被蚀刻液所破坏，例如产生侧蚀刻或形成粗糙的蚀刻表面等问题。故，本发明的实施方式的引线结构，可利用覆盖物cc作为一蚀刻保护层，以使具有上述引线结构的触控面板具有较佳的可靠度，例如金属引线120的表面平整度的均一性较佳而使金属引线120之间的阻抗差异较小、金属引线120在蚀刻制程中不易因侧蚀而产生断裂、裂缝等缺陷等等。
至上述的步骤240，已完成将金属奈米线140与膜层130所形成的覆盖物cc覆盖于金属引线120而避免金属引线120被蚀刻液所破坏的结构说明，然显示区va则可能具备其他后续步骤，例如形成绝缘块164及桥接导线162的步骤(如图4)，以完成触控感应电极的制作，但其并非本发明的实施例的重点，因此在此省略其详细步骤。
在一部分实施方式中，本文所述的步骤210～240可藉由高产量的卷对卷(rolltoroll)制程，卷对卷(rolltoroll)涂覆制程使用习知设备且可完全自动化，可显著降低制造触控面板的成本。卷对卷涂覆的具体制程如下：首先选用具可挠性的基板110，并使基板110安装于两滚轮上，利用马达驱动滚轮，以使基板110可沿动作路径进行连续性的制程。例如，在第一站台进行前述的步骤210，以在基板110上的周边区pa形成金属引线120；接着进入第二站台，该第二站台可为储存槽、喷雾装置、刷涂装置及其类似物。含金属奈米线140的浆料则沈积于基板110的表面及金属引线120上以形成金属奈米线140；接着进入第三站台，其设备装置类似于第二站台，第三站台主要将聚合物沈积于金属引线120上，并将聚合物固化成为膜层130，以形成涂布层300，简而言之，第二与第三站台主要完成上述的步骤220。接着进入第四站台，其主要为黄光设备，以形成图案化光罩pm于涂布层300上(步骤230)；接着进入第五站台，其主要为蚀刻设备，以进行前述的步骤240的蚀刻步骤。随后，所完成的触控面板藉由产线最后端的滚轮加以卷出。此一卷对卷产线可沿基板的动作路径依需求调整多个涂覆步骤的顺序或是可按需求并入任何数目的额外站台。举例而言，为了达到上述的后处理制程，即可将压力滚轮或电浆设备安装于产线中。
图4则显示本发明的部分实施方式的触控面板的上视示意图。于本发明的部分实施方式中，由于触控感应电极与覆盖物cc同样为具导电性的金属奈米线140与膜层130的复合结构，因此触控感应电极可直接藉由覆盖物cc与金属引线120的接触结构而使金属引线120电性连接于触控感应电极，如图4所示，纵向电极(即由触控电极te1与连接电极ce所组成的沿第一方向d1的电极)电性连接于位于显示区va下方的金属引线120，而横向电极(即由触控电极te2与桥接导线162所组成的沿第二方向d2的电极)则电性连接于位于显示区va左方的金属引线120。
图4a则显示图4中线b-b的剖面示意图。于部分实施方式中，覆盖物cc于金属引线120的侧壁122上具有第一厚度t1，覆盖物cc于金属引线120的上表面124上具有第二厚度t2，第二厚度t2可小于第一厚度t1。举例而言，第一厚度t1可以为大约2微米至大约30微米，例如5微米，第二厚度t2可以为大约30奈米至大约100奈米，较佳为约50奈米至大约100奈米，更佳为约90奈米。
于本发明的部分实施方式中，触控面板100更包含位于周边区pa及位于显示区va的非导电区域136，以用于防止相邻的金属引线120或者触控电极te1与触控电极te2之间的短路。而在图4a所示的实施例中，非导电区域136中具有一填充层，其系为与膜层130相同的聚合物材料所组成，并在部分实施方式中，非导电区域136的导电度低于触控电极te的导电度及/或覆盖物cc的导电度。具体而言，非导电区域136中的填充层即为膜层130的一部分，而其中的金属奈米线140的浓度为零。因此，图4a所显示的实施方式，非导电区域136的特性可参考前述针对第图1d所说明的第一膜层区域130a，换言之，于本实施方式中，非导电区域136是由不具有金属奈米线140的填充层所构成。而此实施例的具体作法可参考前文，在此不再赘述。
至此，透过非导电区域136的设置，可以使不同串行的触控电极te电性隔绝，或使多个金属引线120之间形成电性隔绝，进而达到触控面板100上的电路配置。
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(polyvinylchloride；pvc)、聚丙烯(polypropylene；pp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate；pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate；pen)、聚碳酸酯(polycarbonate；pc)、聚苯乙烯(polystyrene；ps)等透明材料。
于本发明的部分实施方式中，金属引线120的材料可以选自导电性较佳的材料，例如银、铜等。于本发明的部分实施方式中，膜层130由绝缘材料所形成。举例而言，膜层130的材料可以是非导电的树脂或其他有机材料。于本发明的部分实施方式中，可以藉由旋涂、喷涂、印刷等方式形成膜层130。于部分实施方式中，膜层130的厚度大约为20奈米至10微米、或50奈米至200奈米、或30至100奈米，举例而言，膜层130的厚度大约可为90奈米或100奈米。
于本发明的部分实施方式中，金属奈米线140可以是奈米银线或奈米银纤维(silvernano-fibers)，其可以具有平均约20至100奈米的直径，平均约20至100微米的长度，较佳为平均约20至70奈米的直径，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，金属奈米线140的直径可介于70奈米至80奈米，而长度约8微米。
当金属奈米线140添加入膜层130时，膜层130的厚度薄到足以使金属奈米线140能够外露突出于膜层130，例如小于90奈米，故在后续将一外部电路板，如软性电路板170连接于触控面板100的步骤(即bonding步骤)时，接合区ba的覆盖物cc不需进行挖孔，即可利用外露的金属奈米线140形成软性电路板170与金属引线120之间的导电通路。在另外的实施方式中，也可以将接合区的覆盖物cc进行穿孔(viahole)，并填入导电材料，再与软性电路板170进行焊接等bonding步骤。
于本发明的部分实施方式中，触控电极te采用单层的配置，触控电极te以纵横交错的电极列排列设置。于此，触控电极te在此以菱形为例。但于其他实施方式中，触控电极te可以具有适当的形状，而不应以此限制本发明的范围。在此，为方便说明起见，以触控电极te1与触控电极te2来说明本实施方式采用的配置。触控电极te1与触控电极te2分别用以传送传输讯号与接收讯号。
具体而言，连接电极ce连接于第一方向d1上相连的两个触控电极te1。连接电极ce的材料与触控电极te相同，故连接电极ce与金属引线120具有不同的蚀刻抗性。
如此一来，触控电极te、覆盖物cc以及连接电极ce分别包含相同的材料。具体而言，触控电极te、覆盖物cc以及连接电极ce包含相同的金属奈米线140于相同的膜层130中，且金属奈米线140的浓度大于渗透临限值(percolationthreshold)而形成导电网络，而能达成感应触碰的功能；金属奈米线140较佳的更进一步实施上述的后处理步骤，使触控电极te与连接电极ce具有更良好导电性而能提高产品的电讯号质量。
此外，触控面板100还包含桥接导线162以及绝缘块164，桥接导线162连接于第二方向d2上相连的两个触控电极te2。绝缘块164位于连接电极ce与桥接导线162之间，以将连接电极ce以及桥接导线162电性隔绝，以使触控电极te1与触控电极te2电性隔绝。
自此，可以经由侦测触控电极te1与触控电极te2之间的讯号变化(例如电容变化)，得到触控位置。藉由此设置，使用者可于基板110上的各点进行触控感应。
于本发明的部分实施方式中，桥接导线162可以适当的导电材料所形成，例如铜。绝缘块164可以适当的绝缘材料所形成，例如二氧化硅。于本实施方式中，以绝缘块164为例来说明此触控面板100的配置。于其他实施方式中，可以配置桥接导线162以及绝缘层(未绘示)，桥接导线162可经由绝缘层(未绘示)的开口连接触控电极te2，而不应以此限制本发明的范围。
在此，采用连接电极ce设置于基板110与桥接导线162之间的配置来说明本实施方式，当然不应以此限制本发明的范围。于其他实施方式中，可以设计桥接导线162位于基板110与连接电极ce之间。
于本发明的部分实施方式中，触控面板100更包含软性电路板170。金属引线120以及覆盖物cc可自显示区va延伸至位于周边区pa之中的接合区ba，且至少部分金属引线120以及覆盖物cc位于接合区ba。如此一来，软性电路板170的电极垫(未绘示)可透过导电胶(未绘示，例如异方性导电胶)电性连接位于基板110上的接合区ba的金属引线120以及覆盖物cc。
于此，有鉴于覆盖物cc覆盖金属引线120，且金属奈米线140裸露于外，在部分实施方式中，导电胶(例如异方性导电胶)可透过覆盖物cc上外露的金属奈米线140而与金属奈米线140形成的导电网络，进而电性连接金属引线120，但导电胶不需直接接触金属引线120。于部分实施方式中，位于接合区ba的覆盖物cc可以开设开口，而露出金属引线120，导电胶(例如异方性导电胶)可填入覆盖物cc的开口而直接接触金属引线120而形成导电通路。
自此，本实施方式的引线结构(包含金属引线120以及覆盖物cc)能够直接延伸至接合区ba而电性连接软性电路板170。
图5为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的剖面示意图。本实施方式与图4a的实施方式相似，本实施方式与图4a的实施方式的差别在于：本实施方式中，非导电区域136中的填充层掺杂有金属奈米线140。
于本实施方式中，位于周边区pa及位于显示区va的非导电区域136内的金属奈米线140的浓度低于渗透临限值(percolationthreshold)，而使金属奈米线140不形成导电网络，进而达到非导电区域136的整体绝缘。
于此，将非导电区域136中的金属奈米线140的浓度调整至足够小，而不会让覆盖物cc之间、触控电极te1与触控电极te2之间、或触控电极te2与连接电极ce之间导通。换句话说，非导电区域136中即使包含低浓度(浓度低于渗透临限值)的金属奈米线140，非导电区域136是可以具有绝缘效果的，而此实施例的具体作法可参考图1e所述的内容，不在赘述。值得说明的是，非导电区域136中填入低浓度的金属奈米线140，可使得非导电区域136与导电区域(如触控电极te及连接电极ce)之间具有更相近的光学特性，例如显示区va中的非导电区域136与导电区域(如触控电极te及连接电极ce)之间的光折射率更为近似，故在使用者透过本触控面板观看显示器所显示的画面时，具有更一致性的显示表现，换言之，用户更不容易在视觉上发现非导电区域136与导电区域之间的界线。
于本发明的部分实施方式中，膜层130由绝缘材料所形成。举例而言，膜层130的材料可以是不导电聚合物或其他有机材料。本实施方式的其他细节大致上如前述实施方式所述，在此不再赘言。
图6为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的剖面示意图。本实施方式与图4a的实施方式相似，本实施方式与图4a的实施方式的差别在于：本实施方式中，膜层130不位于覆盖物cc之间，膜层130亦不位于触控电极te1与触控电极te2之间或触控电极te2与连接电极ce之间。具体而言，覆盖物cc之间具有空隙p，触控电极te1与触控电极te2之间或触控电极te2与连接电极ce之间也具有空隙p于其中，所述空隙p的作用同于前述实施例的非导电区域136，以避免上述电极或引线之前的短路。
本实施方式的其他细节大致上如前述的实施方式所述，并可配合图1a所述的实施方式，在此不再赘言。值得说明的是，由于膜层130的非导电区域136具有空隙p的存在，膜层130较佳地可选用导电聚合物，而利用导电聚合物制作膜层130，可使金属奈米线140与膜层130的复合结构具有较佳的导电度，进而提高触控感应电极的电讯号质量。
在上述实施例中，当采用含磷酸/盐酸蚀刻液来进行蚀刻以形成触控电极te、连接电极ce时，覆盖物cc对此含磷酸/盐酸蚀刻液的蚀刻抗性大于金属引线120对含磷酸/盐酸蚀刻液的蚀刻抗性，故可达到防止金属引线120被蚀刻液破坏的效果。
由于本发明的实施例设计第一图案光罩m1于金属引线120上方的宽度大于金属引线120的宽度，如此一来，在蚀刻过程中，可以使含有金属奈米线140的涂布层300维持并披覆在金属引线120的侧壁122与上表面124上，而保护金属引线120外露的表面免于被蚀刻。而形成在金属引线120上的金属奈米线140与涂布层300的复合结构即为前述的覆盖物cc。
图7为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的上视示意图。本实施方式与图1的实施方式相似，本实施方式与图1的实施方式的差别在于：本实施方式中，触控电极te以非交错式的排列设置。举例而言，本实施方式不设有桥接导线162以及绝缘块164。本实施方式中，触控电极te采用单层的配置，其中可以透过侦测各个触控电极te的自身的电容值变化，而得到触控位置。
本实施方式的其他细节大致上如上述实施方式所述，在此不再赘言。
图8为根据本发明的部分实施方式的触控面板100的上视示意图。本实施方式与图1的实施方式相似，本实施方式与图1的实施方式的差别在于：本实施方式中，触控电极te采用双层的配置。
为方便说明起见，以触控电极层tel1与触控电极层tel2来说明本实施方式采用的配置。触控电极层tel1形成于基板的一面(如下表面)，触控电极层tel2则形成于基板的另一面(如上表面)，使触控电极层tel1、tel2彼此电性绝缘；而连接于触控电极层tel1的金属引线120与覆盖物cc则对应于触控电极层tel1而形成于基板的下表面，同理，连接于触控电极层tel2的金属引线120与覆盖物cc则对应于触控电极层tel2而形成于基板的上表面。触控电极层tel1具有多个沿第一方向d1排列的长条状触控电极te1，触控电极层tel2具有多个沿第二方向d2排列的长条状触控电极te2。长条状触控电极te1与长条状触控电极te2的延伸方向不同，而互相交错。
于本实施方式中，可以经由侦测触控电极te1与触控电极te2的讯号变化，得到触控位置。
本实施方式的其他细节大致上如上述实施方式所述，在此不再赘言。
本发明的部分实施方式中，透过设计金属引线受到至少由金属奈米线所形成的覆盖物的覆盖，可以避免在蚀刻含有金属奈米线的涂布层的过程中，伤害金属引线外露的表面。
虽然本发明已以多种实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。