濺鍍靶、透明導(dǎo)電膜及其制造方法,以及觸控面板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濺鍍材料，尤其涉及一種濺鍍靶，還涉及使用所述濺鍍靶成膜的透明導(dǎo)電膜及其制造方法，以及具有所述濺鍍靶所制成之感測(cè)層的觸控面板。
【背景技術(shù)】
[0002]觸控面板(Touch Panel)已大量運(yùn)用于消費(fèi)、通訊、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品上，例如目前廣泛使用的游戲機(jī)、智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等，作為眾多電子產(chǎn)品的輸入接口。這些電子產(chǎn)品的顯示部分一般都是由觸控面板與顯示面板整合而成，可供使用者用手指或觸控筆依照顯示畫(huà)面上的功能選項(xiàng)點(diǎn)選輸入所要執(zhí)行的動(dòng)作，藉此可在無(wú)需其它傳統(tǒng)類型的輸入設(shè)備(如，按鈕、鍵盤(pán)、或操作桿)操作下進(jìn)行輸入，大幅提高了輸入的便利性。
[0003]目前常采用的觸控面板大多以氧化銦錫(Indium Tin Oxide, I TO)作為其電極材料。ITO是一種銦氧化物(In203)和錫氧化物(Sn02)的混合氧化物，因In在自然界的存量很少，使得ITO生產(chǎn)成本很高。
[0004]有鑒于此，目前需針對(duì)現(xiàn)有的電極材料進(jìn)行改善，研發(fā)一種具有與ITO相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電性能，且價(jià)格更為低廉的電極材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明使用氧化鋅招(Aluminum-doped Zinc Oxide, AZ0)做為主成分,并且摻雜雜原子來(lái)降低電子激發(fā)能以制成濺鍍靶。此外，使用所述的濺鍍靶來(lái)制作得以應(yīng)用于觸控面板的透明導(dǎo)電膜。
[0006]本發(fā)明提供一種濺鍍靶，其特征在于，為摻雜雜原子之氧化鋅鋁所成的濺鍍靶，其中所述雜原子為第2族元素、第5族元素、第10族元素或上述之組合,且所述雜原子之摻雜比例為0.5重量％至20重量％。
[0007]本發(fā)明更提供一種透明導(dǎo)電膜的制造方法，其特征在于，使用上述之濺鍍靶，并在一基板上沉積形成薄膜。
[0008]本發(fā)明又提供一種觸控面板，包括一基板；一感測(cè)層，為使用上述之濺鍍靶沉積于該基板上并經(jīng)蝕刻所制得者；以及復(fù)數(shù)條導(dǎo)線，設(shè)于所述基板上，且電性連接所述感測(cè)層。
[0009]本發(fā)明提供的摻雜雜原子的氧化鋅鋁之材料、由所述材料制成的透明導(dǎo)電膜以及由所述導(dǎo)電膜制程的觸控面具有良好的透光度、導(dǎo)電性能及高電阻溫度系數(shù)，提高了應(yīng)用于觸控面板時(shí)對(duì)溫度變化的反應(yīng)敏感性，增加在觸控領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，并且制備過(guò)程簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)低廉，可作為一種良好的ITO替代材料來(lái)制成透明導(dǎo)電膜并應(yīng)用于觸控面板。
[0010]為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所繪制之觸控面板之上視圖；
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例沿圖1線段1-1所繪制之觸控面板的剖面圖；
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例沿圖1線段1-1所繪制之觸控面板的剖面圖；
[0014]圖4是摻雜鎂之氧化鋅鋁膜之溫度系數(shù)分析圖；
[0015]圖5是摻雜鎂之氧化鋅鋁膜于觸碰后之電阻變化圖；
[0016]圖6是摻雜鎂之氧化鋅鋁膜之透光率分析圖；
[0017]圖7是摻雜鎳之氧化鋅鋁膜于觸碰后之電阻變化圖；
[0018]圖8是摻雜鎳之氧化鋅鋁膜之透光率分析圖；
[0019]圖9是摻雜釩之氧化鋅鋁膜之透光率分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下針對(duì)本發(fā)明之濺鍍靶、透明導(dǎo)電膜及以透明導(dǎo)電膜的制造方法與實(shí)際制成之觸控面板作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)了解的是，以下之?dāng)⑹鎏峁┰S多不同的實(shí)施例或例子，用以實(shí)施本發(fā)明之不同樣態(tài)。以下所述特定的組件及排列方式盡為方便描述本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅用以舉例而非本發(fā)明之限定。此外，在不同實(shí)施例中可能使用重復(fù)的標(biāo)號(hào)或標(biāo)示。這些重復(fù)僅為了簡(jiǎn)單清楚地?cái)⑹霰景l(fā)明，不代表所討論之不同實(shí)施例及/或結(jié)構(gòu)之間具有任何關(guān)連性。再者，當(dāng)述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時(shí)，包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形?；蛘?，亦可能間隔有一或更多其它材料層之情形，在此情形中，第一材料層與第二材料層之間可能不直接接觸。
[0021]此外，「約」、「大約」之用語(yǔ)通常表示在一給定值或范圍的20%之內(nèi)，較佳是10%之內(nèi)，且更佳是5%之內(nèi)。在此給定的數(shù)量為大約的數(shù)量，表示在沒(méi)有特定說(shuō)明的情況下，其可隱含「約」、「大約」之用語(yǔ)。
[0022]本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種摻雜雜原子之氧化鋅鋁所制成的濺鍍靶。其中所述的雜原子為第2族元素、第5族元素及第10族元素中的任一元素或組合,且所述雜原子的摻雜比例為0.5重量％至20重量％。所謂的摻雜比例是指雜原子相對(duì)于整個(gè)濺鍍靶的重量t匕，也就是雜原子占整個(gè)濺鍍靶重量的0.5重量％至20重量％。此外，前述的第2族元素、第5族元素及第10族元素中較佳更是選自鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、釩(V)、銀(Nb)、鉭(Ta)、鎳(Ni)、鈀(Pd)及鉬(Pt)的任一或組合。
[0023]進(jìn)一步的，在一實(shí)施例中，前述的摻雜雜原子之氧化鋅鋁的濺鍍靶可例如是用來(lái)制作觸控面板的透明導(dǎo)電膜的靶材。具體使用摻雜雜原子之氧化鋅鋁的濺鍍靶來(lái)制造透明導(dǎo)電膜的方法如下所述:
[0024]首先提供一基板。接著利用摻雜雜原子之氧化鋅鋁的濺鍍靶來(lái)在基板上沉積成薄膜，以形成所需的透明導(dǎo)電膜。其中，所述沉積薄膜的方法包括溶膠凝膠法、分子束外延、電子束縛蒸發(fā)鍍膜(濺鍍法)、化學(xué)氣相沉積、有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積或脈沖雷射沉積或其它任何適合之方法。此外，在制造透明導(dǎo)電膜的方法步驟中，更可先將基板升溫到約20°C至400°C，較佳約為25°C至250°C，藉以提升形成之透明導(dǎo)電膜的質(zhì)量。
[0025]在一實(shí)施例中，以濺鍍法來(lái)舉例說(shuō)明，濺鍍法使用之功率密度，也就是濺射功率與靶材正對(duì)面積之比可約為0.1ff/cm2至10W/cm2，假設(shè)使用之靶材的正對(duì)面尺寸為直徑4英寸(10.16cm)，則濺射功率約為100W至約350W。此外，沉積步驟是在真空度小于10_2帕下進(jìn)行，較佳是小于10-3帕。再者，沉積時(shí)間可依所需膜厚及濺射功率調(diào)整，在一實(shí)施例中，濺射功率200W搭配約5分鐘至300分鐘的沉積時(shí)間可沉積出厚度約50nm至2000nm的薄膜，也就是可用來(lái)形成厚度約50nm至2000nm的透明導(dǎo)電膜。
[0026]于前述沉積步驟完成后，亦可進(jìn)一步選擇性地進(jìn)行退火步驟，此退火步驟之溫度可約為300°C至600°C，較佳約為400°C至500°C。退火步驟之時(shí)間可約為30分鐘至5小時(shí)，較佳約為I小時(shí)至3小時(shí)。此退火步驟可減少透明導(dǎo)電膜結(jié)晶之缺陷，增加透明導(dǎo)電膜結(jié)晶之質(zhì)量。另外，亦可選擇性地進(jìn)行淬火(quenching)步驟,此淬火步驟可減少透明導(dǎo)電膜結(jié)晶之內(nèi)應(yīng)力，因此可減少透明導(dǎo)電膜破裂并增加透明導(dǎo)電膜之質(zhì)量及制程良率。
[0027]補(bǔ)充說(shuō)明的是，透明導(dǎo)電膜的厚度、雜原子的摻雜種類及摻雜濃度皆可能影響透光率，若透明導(dǎo)電膜的厚度太厚，則其導(dǎo)熱性會(huì)變差，且透光率降低，影響電阻變化速率；反之，若透明導(dǎo)電膜的厚度太薄，雖然透光率較佳，但其機(jī)械強(qiáng)度較低，較容易產(chǎn)生破裂。此夕卜，雜原子的摻雜濃度越高，則透明導(dǎo)電膜的透光率也會(huì)越低。因此，在透光率方面，根據(jù)本實(shí)施例之沉積厚度、雜原子的摻雜種類及摻雜濃度所制成的透明導(dǎo)電膜的透光率是大于80%，以便應(yīng)用于觸控面板。當(dāng)然，透明導(dǎo)電膜的厚度、雜原子的摻雜種類及摻雜濃度并非為本實(shí)施例所限制，具體設(shè)計(jì)可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)整。
[0028]此外,在溫度系數(shù)(temperature coefficient)方面,所謂的溫度系數(shù)是表示當(dāng)改變I單位溫度時(shí)(亦即改變1K)，其電阻之改變量與溫度變化前電阻的比值，本實(shí)施例所制成的透明導(dǎo)電膜在約-30°c至70°C的溫度區(qū)間內(nèi)之溫度系數(shù)的絕對(duì)值為0.5%/K至3%/Κ。值得一提的是，溫度系數(shù)可為正值或負(fù)值。當(dāng)溫度系數(shù)為正值時(shí)，其代表電阻會(huì)隨著溫度的增加而增加；反之，當(dāng)溫度系數(shù)為負(fù)值時(shí)，其代表電阻會(huì)隨著溫度的增