濺鍍靶、透明導電膜及其制造方法,以及觸控面板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發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電膜及其制造方法，以及具有所述濺鍍靶所制成之感測層的觸控面板。
【背景技術】
[0002]觸控面板(Touch Panel)已大量運用于消費、通訊、計算機等電子產品上，例如目前廣泛使用的游戲機、智能手機、平板計算機等，作為眾多電子產品的輸入接口。這些電子產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面上的功能選項點選輸入所要執行的動作，藉此可在無需其它傳統類型的輸入設備(如，按鈕、鍵盤、或操作桿)操作下進行輸入，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生產成本很高。
[0004]有鑒于此，目前需針對現有的電極材料進行改善，研發一種具有與ITO相當的導電性能，且價格更為低廉的電極材料。

【發明內容】

[0005]本發明使用氧化鋅招(Aluminum-doped Zinc Oxide, AZ0)做為主成分,并且摻雜雜原子來降低電子激發能以制成濺鍍靶。此外，使用所述的濺鍍靶來制作得以應用于觸控面板的透明導電膜。
[0006]本發明提供一種濺鍍靶，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]本發明更提供一種透明導電膜的制造方法，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]本發明又提供一種觸控面板，包括一基板；一感測層，為使用上述之濺鍍靶沉積于該基板上并經蝕刻所制得者；以及復數條導線，設于所述基板上，且電性連接所述感測層。
[0009]本發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電膜以及由所述導電膜制程的觸控面具有良好的透光度、導電性能及高電阻溫度系數，提高了應用于觸控面板時對溫度變化的反應敏感性，增加在觸控領域的應用范圍，并且制備過程簡單，價格相對低廉，可作為一種良好的ITO替代材料來制成透明導電膜并應用于觸控面板。
[0010]為讓本發明之上述和其它目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據本發明實施例所繪制之觸控面板之上視圖；
[0012]圖2是根據本發明第一實施例沿圖1線段1-1所繪制之觸控面板的剖面圖；
[0013]圖3是根據本發明第二實施例沿圖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。
【具體實施方式】
[0020]以下針對本發明之濺鍍靶、透明導電膜及以透明導電膜的制造方法與實際制成之觸控面板作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本發明之不同樣態。以下所述特定的組件及排列方式盡為方便描述本發明。當然，這些僅用以舉例而非本發明之限定。此外，在不同實施例中可能使用重復的標號或標示。這些重復僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一材料層位于一第二材料層上或之上時，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」之用語通常表示在一給定值或范圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，表示在沒有特定說明的情況下，其可隱含「約」、「大約」之用語。
[0022]本發明的一實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于整個濺鍍靶的重量t匕，也就是雜原子占整個濺鍍靶重量的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]進一步的，在一實施例中，前述的摻雜雜原子之氧化鋅鋁的濺鍍靶可例如是用來制作觸控面板的透明導電膜的靶材。具體使用摻雜雜原子之氧化鋅鋁的濺鍍靶來制造透明導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在基板上沉積成薄膜，以形成所需的透明導電膜。其中，所述沉積薄膜的方法包括溶膠凝膠法、分子束外延、電子束縛蒸發鍍膜(濺鍍法)、化學氣相沉積、有機金屬化學氣相沉積、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電膜的質量。
[0025]在一實施例中，以濺鍍法來舉例說明，濺鍍法使用之功率密度，也就是濺射功率與靶材正對面積之比可約為0.1ff/cm2至10W/cm2，假設使用之靶材的正對面尺寸為直徑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帕下進行，較佳是小于10-3帕。再者，沉積時間可依所需膜厚及濺射功率調整，在一實施例中，濺射功率200W搭配約5分鐘至300分鐘的沉積時間可沉積出厚度約50nm至2000nm的薄膜，也就是可用來形成厚度約50nm至2000nm的透明導電膜。
[0026]于前述沉積步驟完成后，亦可進一步選擇性地進行退火步驟，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。退火步驟之時間可約為30分鐘至5小時，較佳約為I小時至3小時。此退火步驟可減少透明導電膜結晶之缺陷，增加透明導電膜結晶之質量。另外，亦可選擇性地進行淬火(quenching)步驟,此淬火步驟可減少透明導電膜結晶之內應力，因此可減少透明導電膜破裂并增加透明導電膜之質量及制程良率。
[0027]補充說明的是，透明導電膜的厚度、雜原子的摻雜種類及摻雜濃度皆可能影響透光率，若透明導電膜的厚度太厚，則其導熱性會變差，且透光率降低，影響電阻變化速率；反之，若透明導電膜的厚度太薄，雖然透光率較佳，但其機械強度較低，較容易產生破裂。此夕卜，雜原子的摻雜濃度越高，則透明導電膜的透光率也會越低。因此，在透光率方面，根據本實施例之沉積厚度、雜原子的摻雜種類及摻雜濃度所制成的透明導電膜的透光率是大于80%，以便應用于觸控面板。當然，透明導電膜的厚度、雜原子的摻雜種類及摻雜濃度并非為本實施例所限制，具體設計可以根據實際需求來調整。
[0028]此外,在溫度系數(temperature coefficient)方面,所謂的溫度系數是表示當改變I單位溫度時(亦即改變1K)，其電阻之改變量與溫度變化前電阻的比值，本實施例所制成的透明導電膜在約-30°c至70°C的溫度區間內之溫度系數的絕對值為0.5%/K至3%/Κ。值得一提的是，溫度系數可為正值或負值。當溫度系數為正值時，其代表電阻會隨著溫度的增加而增加；反之，當溫度系數為負值時，其代表電阻會隨著溫度的增