CN103870043B - 触控电极结构及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

一种触控电极结构的制造工艺，包括步骤：S1：形成电极层于基板上；S2：形成第一防蚀刻光学层；S3：蚀刻电极层，位于非蚀刻区的电极层包含：两个以上的沿第一方向排列的第一电极块，相邻的第一电极块通过一第一导线电性连接；两个以上的沿第二方向排列的第二电极块，第二电极块分别设置于该第一导线两侧；S4：形成第二防蚀刻光学层，对应于各第二电极块上的第二防蚀刻光学层形成有镂空区域；S5：蚀刻镂空区域处的第一防蚀刻光学层，形成贯穿孔；S6：形成一线路层，线路层位于第二防蚀刻光学层上，且通过镂空区域与贯穿孔电性连接相邻的第二电极块。采用上述工艺形成的触控电极结构，具有更好的视觉效果，且制程时间短，工艺效率高。

Description

触控电极结构及其制造工艺

技术领域

本发明涉及触控技术，特别是涉及一种触控电极结构及其制造工艺。

背景技术

传统的触控电极结构制造工艺中，最主要的步骤包括电极结构的形成和线路层的形成，在这两个步骤中，分别需要用到用于定义电极图形的掩膜和用于定义线路层连接区域的掩膜。在传统的制造工艺中，掩膜在完成以上制程步骤之后，一般都需要额外的步骤去除。

另一方面，为了使得触控电极结构在应用于触控显示装置时具有良好的视觉效果，在形成触控感测电极结构之后，触控电极结构上通常需要增加额外的光学层，以调节触控装置的显示效果。

因此传统的触控电极结构制造工艺不但流程繁琐，而且在显示效果的调整方面需要付出额外的成本。

发明内容

基于此，有必要提供一种触控电极结构的制造工艺，其具有较少的工艺步骤且较好的视觉效果。

此外，还提供一种触控电极结构。

一种触控电极结构的制造工艺，包括步骤：

S1：形成一电极层于一基板上；

S2：形成一第一防蚀刻光学层于该电极层上；

S3：蚀刻未被该第一防蚀刻光学层遮挡的该电极层，经蚀刻后的该电极层分为一蚀刻区与一非蚀刻区，且位于该非蚀刻区的电极层包含：

至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块，相邻的该些第一电极块通过一第一导线电性连接；

至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块，该些第二电极块分别设置于该第一导线两侧；

S4：形成一第二防蚀刻光学层于该第一防蚀刻光学层和该基板上，且对应于各第二电极块上的该第二防蚀刻光学层形成有镂空区域；

S5：蚀刻该镂空区域处的该第一防蚀刻光学层，形成贯穿孔贯穿该第一防蚀刻光学层；

S6：形成一线路层，该线路层位于该第二防蚀刻光学层上，且通过该镂空区域与该贯穿孔电性连接相邻的第二电极块。

一种触控电极结构，包括：

一基板；

一电极层，设置于该基板上，且该电极层分为一蚀刻区与一非蚀刻区，其中该非蚀刻区的电极层包含：至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块，相邻的该些第一电极块通过第一导线电性连接；至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块，所述第二电极块分别设置于该第一导线两侧；

一第一防蚀刻光学层，设置于该非蚀刻区的电极层上，且该第一防蚀刻光学层对应于该些第二电极块的位置形成有贯穿孔；

一第二防蚀刻光学层，设置于该第一防蚀刻光学层与该基板上，且该第二防蚀刻光学层对应于该贯穿孔的位置形成有镂空区域；

一线路层，设置于该第二防蚀刻光学层上，且该线路层通过该镂空区域及该贯穿孔电性连接相邻的第二电极块。

通过调节第一防蚀刻光学层和第二防蚀刻层的折射率，可减轻蚀刻后蚀刻区和非蚀刻区存在的外观差异。此外，相比于传统的制造工艺，本实施例的工艺流程中没有涉及去除用于定义电极层的电极图形的掩膜以及去除用于定义线路层连接区域的掩摸的步骤，因此工艺步骤会更少，制程的时间也会更短，可以提高该工艺的效率。

附图说明

图1为第一实施例的触控电极结构的制造工艺流程图；

图2a~图2f为图1所示工艺流程图中各个步骤所对应的触控电极结构俯视图；图2a′~图2f′分别为图2a~图2e沿A-A’方向的剖视图；

图2g为第一实施例的触控电极结构蚀刻区与非蚀刻区的电极层的层级结构图；

图3a为第二实施例的触控电极结构的俯视图；图3a′为图3a沿A-A’方向的剖视图；

图4为另一实施例的触控电极结构的制造工艺流程图；

图5a～图5e为图4所示工艺流程图中各个步骤所对应的触控电极结构俯视图；图5a′~图5f′分别为图5a~图5e沿A-A’方向的剖视图。

具体实施方式

如图1所绘示，为一实施例的触控电极结构的制造工艺流程图。该制造工艺流程包括以下步骤。

S101：形成一电极层于一基板上。参考图2a′和图2a，电极层130a形成于基板110上。其中基板110可以是玻璃基板或者聚对苯二甲酸类塑料（Polyethyleneterephthalate，PET）基板。基板110可为平面或者曲面形状，以适应不同的触控产品。基板110还可为硬质基板或可扰式基板。电极层130a可以采用纳米银丝（Silver Nano-Wire，SNW）层、碳纳米管(Carbon nanotube，CNT)层、石墨烯（Graphene）层、高分子导电（Conductive Polymer）层以及氧化金属(ITO、AZO……Gel)层等可透视的材料。形成电极层130的方式可以采用沉积、溅射等工艺。

S102：形成一保护层于该电极层上。对于纳米银丝等易被氧化的材料，保护层140将电极层130a与空气隔离，进而有助于提高电极层130a的抗氧化能力。同时，由于纳米银丝材料自身具有一定的疏密度，保护层140可通过纳米银丝的间隙与基板接触，通过选用与基板110有较佳附着力的材料，有助于提高纳米银丝在基板110的附着力。保护层的材料采用可透视的绝缘材料，如二氧化硅。保护层的厚度为50nm至500nm。

S103：形成一第一防蚀刻光学层于该保护层上。参考图2b′和图2b，将第一防蚀刻光学层150形成于保护层140上。第一防蚀刻光学层150具有图案化的形状，其用于在电极层130a上定义出导电电极图形。该第一防蚀刻光学层150可以采用压克力聚合物（AcrylatePolymer）和环氧树脂（Epoxide Resin）等可透视的绝缘材料制成。形成第一防蚀刻光学层150的方式可以采用印刷（printing）工艺。第一防蚀刻光学层的厚度为0.05um至5um。

S104：蚀刻未被该第一防蚀刻光学层遮挡的该电极层，经蚀刻后的该电极层分为一蚀刻区与一非蚀刻区。参考图2c′和图2c，对图2b′和图2b中的电极层130a进行蚀刻，形成图2c和图2c′所示的电极层130b。在蚀刻过程中，由于保护层140的厚度较薄，蚀刻液可渗透保护层140对电极层130a进行蚀刻。图2c′和图2c所示的电极层130b分为蚀刻区M和非蚀刻区N。在本实施例中，蚀刻电极层130采用不完全蚀刻的工艺，即在确保蚀刻区M的电极层130b与非蚀刻区N的电极层130b电性绝缘的前提下，仅蚀刻掉部分蚀刻区M的电极。采用不完全蚀刻的工艺，可避免蚀刻区M与非蚀刻区N的电极层色差过大。在另一实施例中，可采用完全蚀刻的工艺。非蚀刻区N的电极层130b包含：至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块132，相邻的第一电极块132通过第一导线134电性连接；至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块136，第二电极块136分别设置于第一导线134两侧。图中仅示出非蚀刻区N的电极层130b的部分电极块，实际的电极层130b应包含更多电极块。由于第一防蚀刻光学层150的遮挡，经过蚀刻后，电极层130最终形成与第一防蚀刻光学层150所定义的图形相同的电极结构。图2c′和图2c中，第一电极块132、第一导线134以及第二电极块136均位于第一防蚀刻光学层150下。

S105：形成一第二防蚀刻光学层于该保护层与该第一防蚀刻光学层上。参考图2d′和图2d，在蚀刻形成电极层130b之后，在整个基板210之上再覆盖形成第二防蚀刻光学层160，第二防蚀刻光学层160形成于第一防蚀刻光学层150和保护层140之上，且对应于各第二电极块136上的第二防蚀刻光学层160形成有镂空区域162。第二防蚀刻光学层160可以采用压克力聚合物（AcrylatePolymer）和环氧树脂（Epoxide Resin）等可透视的绝缘材料制成。第二防蚀刻光学层160的厚度为0.05um至5um。

S106：蚀刻该些镂空区域处的该第一防蚀刻光学层和该保护层。参考图2e′和图2e，通过蚀刻镂空区域162处的第一防蚀刻光学层150和保护层140，可在第一防蚀刻光学层150和保护层140上形成贯穿孔152。贯穿孔152形成并贯穿于第一防蚀刻光学层150和保护层140，使得第二电极块136部分外露。需说明的是，对于单一第二电极块136而言，镂空区域162和贯穿孔152的数目可根据第二电极块136的大小作调整，并不限定于图示中的数量。另镂空区域162和贯穿孔152的亦可为圆形等形状，不限于图示中的方形。

S107：形成一线路层。参考图2f′和图2f，线路层170形成于第二防蚀刻光学层160上，并通过镂空区域162以及贯穿孔152与位于非蚀刻区的第二电极块136电性连接。线路层170可采用氧化铟锡等可透视的导电材料、或银、铝等金属材料、或钼铝钼等合金材料。

同时参考图2c、图2f′和图2f所示，经过上述工艺所得到的触控电极结构，包括:基板110；电极层130b，设置于该基板110上，且电极层130b分为蚀刻区M与非蚀刻区N，其中非蚀刻区N的电极层包含：至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块132，相邻的该些第一电极块132通过第一导线134电性连接；至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块136，所述第二电极块136分别设置于该第一导线134两侧；保护层140，设置于该电极层130b上；第一防蚀刻光学层150，设置于非蚀刻区N的保护层上，且第一防蚀刻光学层150与保护层140对应于第二电极块136的位置形成有贯穿孔152；第二防蚀刻光学层160，设置于保护层140与第一防蚀刻光学层150上，且第二防蚀刻光学层160对应于贯穿孔152的位置形成有镂空区域162；线路层170，设置于第二防蚀刻光学层160上，且线路层170通过镂空区域162及贯穿孔152电性连接相邻的第二电极块136。本实施例触控电极结构各部件的其它特性，在形成工艺中已详述，故此处不再赘述。

请同时参考图2f′、图2f和图2g，采用本发明的工艺形成的触控电极结构，电极层130b蚀刻区M上形成有保护层140、第二防蚀刻光学层160；非蚀刻区N上形成有保护层140、第一防蚀刻光学层150、第二防蚀刻光学层160。通过调节保护层140、第一防蚀刻光学层150、第二防蚀刻光学层160的折射率，可减轻蚀刻后蚀刻区M和非蚀刻区N存在的外观差异。在一实施例中，第一防蚀刻光学层150的折射率至少比保护层140的折射率大0.1，第二防蚀刻光学层160的折射率至少比第一防蚀刻光学层150的折射率大0.1。保护层140、第一防蚀刻光学层150、第二防蚀刻光学层160的折射率可根据不同电极层材料的折射率作调整。另，保护层140的厚度可为至50nm至500nm，该厚度范围可确保在蚀刻电极层130a时，蚀刻液较易渗透；第一防蚀刻光学层150和第二防蚀刻光学层160的厚度可为为0.05um至5um，该厚度范围有利于确保整体触控电极结构的光穿透率。此外，相比于传统的制造工艺，本实施例的工艺流程中没有涉及去除用于定义电极层的电极图形的掩膜的步骤以及去除用于定义贯穿孔位置掩膜的步骤，因此工艺步骤会更少，制程的时间也会更短，可以提高该工艺的效率。

进一步参考图3a′和图3a，在本发明的另一实施例中，在形成如图2f和图2f’的触控电极结构之后，可更进一步形成一光学调整层180覆盖于线路层170上。光学调整层180可为单层结构或多层复合的结构。一方面，光学调整层180可用于保护整体的触控结构；另一方面，光学调整层180亦可起到调节线路层170以及整体触控结构光学外观的作用。光学调整层180的厚度为0.05um至5um。光学调整层280采用可以采用压克力聚合物（AcrylatePolymer）和环氧树脂（Epoxide Resin）等可透视的绝缘材料制成。

如图4所绘示，为另一实施例的触控电极结构的制造工艺流程图。该制造工艺流程包括以下步骤。

S201：形成一电极层于一基板上。参考图5a′和图5a，电极层230a形成于基板210上。其中基板210可以是玻璃基板或者聚对苯二甲酸类塑料（Polyethyleneterephthalate，PET）基板。基板110可为平面或者曲面形状，以适应不同的触控产品。基板110还可为硬质基板或可扰式基板。电极层230a可以采用纳米银丝（Silver Nano-Wire，SNW）层、碳纳米管(Carbon nanotube，CNT)层、石墨烯（Graphene）层、高分子导电（Conductive Polymer）层以及氧化金属(ITO、AZO……Gel)层等可透视的材料。形成电极层130的方式可以采用沉积、溅射等工艺。

S202：形成一第一防蚀刻光学层于该电极上。参考图5a′和图5a，与图1所绘示的工艺流程不同之处在于，当电极层采用氧化金属(ITO、AZO……Gel)层等抗氧化能力和附着力较好的材料时，可省略形成保护层的步骤，即直接形成第一防蚀光学层于电极层。第一防蚀刻光学层250具有图案化的形状，其用于在电极层230a上定义出导电电极图形。第一防蚀刻光学层250的其它特性与前述实施例相同，此处不再赘述。

S203：蚀刻未被该第一防蚀刻光学层遮挡的该电极层，经蚀刻后的该电极层分为一蚀刻区与一非蚀刻区。参考图5b′和图5b，对图5a′和图5a中的电极层230a进行蚀刻，形成图5b′和图5b所示的电极层230b。5b′和图5b所示的电极层230b分为蚀刻区M和非蚀刻区N。蚀刻电极层230a可采用完全蚀刻或不完全蚀刻的工艺。非蚀刻区N的电极层230b包含：至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块232，相邻的第一电极块232通过第一导线234电性连接；至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块236，第二电极块236分别设置于第一导线234两侧。图中仅示出非蚀刻区N的电极层230b的部分电极块，实际的电极层230b应包含更多电极块。由于第一防蚀刻光学层250的遮挡，经过蚀刻后，电极层230b最终形成与第一防蚀刻光学层250所定义的图形相同的电极结构。图5b′和图5b中，第一电极块232、第一导线234以及第二电极块236均位于第一防蚀刻光学层250下。

S204：形成一第二防蚀刻光学层于该第一防蚀刻光学层和该基板上。参考图5c′和图5c，在蚀刻形成电极层230b之后，在整个基板210之上再覆盖形成第二防蚀刻光学层260，第二防蚀刻光学层260形成于第一防蚀刻光学层250和基板210上，且对应于各第二电极块236上的第二防蚀刻光学层260形成有镂空区域262。第二防蚀刻光学层260的其它特性与前述实施例相同，此处不再赘述。

S205：蚀刻该镂空区域处的该第一防蚀刻光学层。参考图5d′和图5d，通过蚀刻镂空区域262处的第一防蚀刻光学层250，可在第一防蚀刻光学层250上形成贯穿孔252。贯穿孔252形成并贯穿于第一防蚀刻光学层250，使得第二电极块236部分外露。镂空区域262和贯穿孔252的其它特性与前述实施例相同，此处不再赘述。

S206：形成一线路层。参考图5e′和图5e，线路层270形成于第二防蚀刻光学层260上，并通过镂空区域262及贯穿孔252电性连接相邻的第二电极块136。线路层270的其它特性与前述实施例相同，此处不再赘述。

同时参考图5b、图5e′和图5e所示，经过上述工艺所得到的触控电极结构，包括:基板210；电极层230b，设置于该基板210上，且电极层230b分为蚀刻区M与非蚀刻区N，其中非蚀刻区N的电极层包含：至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块232，相邻的该些第一电极块232通过第一导线234电性连接；至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块236，所述第二电极块236分别设置于该第一导线234两侧；第一防蚀刻光学层250，设置于非蚀刻区N的电极层230b上，且第一防蚀刻光学层250对应于第二电极块236的位置形成有贯穿孔252；第二防蚀刻光学层260，设置于第一防蚀刻光学层250与基板210上，且第二防蚀刻光学层260对应于贯穿孔252的位置形成有镂空区域262；线路层270，设置于第二防蚀刻光学层260上，且线路层270通过镂空区域262及贯穿孔252电性连接相邻的第二电极块236。另，在另一实施例中，亦可进一步在线路层270形成一光学调整层。本实施例触控电极结构各部件的其它特性，在形成工艺中已详述，故此处不再赘述。

上述各实施例中，电极层的电极采用方形的电极块电连接而成，在其他实施例中，电极块还是是棱形、五边形或者六边形等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种触控电极结构的制造工艺，其特征在于，包括步骤：

S1：形成一电极层于一基板上；

S2：形成一第一防蚀刻光学层于该电极层上；

S3：蚀刻未被该第一防蚀刻光学层遮挡的该电极层，经蚀刻后的该电极层分为一蚀刻区与一非蚀刻区，且位于该非蚀刻区的电极层包含：

至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块，相邻的该些第一电极块通过一第一导线电性连接；

至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块，该些第二电极块分别设置于该第一导线两侧；

S4：形成一第二防蚀刻光学层于该第一防蚀刻光学层和该基板上，且对应于各第二电极块上的该第二防蚀刻光学层形成有镂空区域；

S5：蚀刻该镂空区域处的该第一防蚀刻光学层，形成贯穿孔贯穿该第一防蚀刻光学层；

S6：形成一线路层，该线路层位于该第二防蚀刻光学层上，且通过该镂空区域与该贯穿孔电性连接相邻的第二电极块；

通过调节该第一防蚀刻光学层、该第二防蚀刻光学层的折射率，减轻蚀刻后该蚀刻区与该非蚀刻区存在的外观差异。

2.根据权利要求1所述的触控电极结构的制造工艺，其特征在于，所述步骤S2更包含形成一保护层于该电极层上的步骤，所述步骤S4形成的第二防蚀刻光学层形成于该第一防蚀刻光学层和该保护层上，且所述步骤S5形成的贯穿孔贯穿该保护层。

3.根据权利要求1所述的触控电极结构的制造工艺，其特征在于，更包括形成一光学调整层于该线路层上的步骤。

4.根据权利要求1所述的触控电极结构的制造工艺，其特征在于，所述步骤S1采用沉积、溅射的工艺。

5.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，所述步骤S4采用不完全蚀刻的工艺。

6.根据权利要求1所述的制造工艺，其特征在于，形成所述第一防蚀刻光学层与所述第二防蚀刻光学层采用印刷工艺。

7.一种触控电极结构，其特征在于，包括：

一基板；

一电极层，设置于该基板上，且该电极层分为一蚀刻区与一非蚀刻区，其中该非蚀刻区的电极层包含：至少两个以上的沿第一方向排列的第一电极块，相邻的该些第一电极块通过第一导线电性连接；至少两个以上的沿第二方向排列的第二电极块，所述第二电极块分别设置于该第一导线两侧；

一第一防蚀刻光学层，设置于该非蚀刻区的电极层上，且该第一防蚀刻光学层对应于该些第二电极块的位置形成有贯穿孔；

一第二防蚀刻光学层，设置于该第一防蚀刻光学层与该基板上，且该第二防蚀刻光学层对应于该贯穿孔的位置形成有镂空区域；

一线路层，设置于该第二防蚀刻光学层上，且该线路层通过该镂空区域及该贯穿孔电性连接相邻的第二电极块；

通过调节该第一防蚀刻光学层、该第二防蚀刻光学层的折射率，减轻蚀刻后该蚀刻区与该非蚀刻区存在的外观差异。

8.根据权利要求7所述的触控电极结构，其特征在于，所述电极层上更形成有一保护层，且该保护层设置于该电极层与该第一防蚀刻光学层之间。

9.根据权利要求7所述的触控电极结构，其特征在于，所述线路层上设置有一光学调整层。

10.根据权利要求8所述的触控电极结构，其特征在于，所述保护层的厚度为50nm至500nm。

11.根据权利要求8所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一防蚀刻光学层的折射率至少比所述保护层的折射率大0.1。

12.根据权利要求7或11所述的触控电极结构，其特征在于，所述第二防蚀刻光学层的折射率至少比所述第一防蚀刻光学层的折射率大0.1。

13.根据权利要求7所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一防蚀刻光学层的厚度为0.05um至5um。

14.根据权利要求7所述的触控电极结构，其特征在于，所述第二防蚀刻光学层的厚度为0.05um至5um。

15.根据权利要求7所述的触控电极结构，其特征在于，所述线路层采用可透视的导电材料、金属材料、或合金材料、或前述之组合。

16.根据权利要求7所述的触控电极结构，其特征在于，所述第一防蚀刻光学层材料和所述第二防蚀刻光学层材料为压克力聚合物或环氧树脂。