CN107577375A - 触摸屏及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种触摸屏包括第一电极及与所述第一电极绝缘交叠的第二电极，所述第一电极包括多个第一电极部及连接于相邻的两个第一电极部之间的金属桥接结构，所述第二电极与所述金属桥接结构绝缘交叠，所述金属桥接结构包括第一接触部、第二接触部及第一连接部，所述触摸屏还包括基板及绝缘层，所述金属桥接结构设置于所述基板上，所述绝缘层设置于所述金属桥接结构及所述基板上，所述绝缘层包括第一通孔及第二通孔，所述第二电极及所述多个第一电极部设置于所述绝缘层上，所述相邻的两个第一电极部分别通过所述第一通孔与所述第二通孔连接所述第一接触部与所述第二接触部，所述第一接触部的最小宽度与所述第二接触部的最小宽度均大于所述第一连接部的最小宽度。

Description

触摸屏及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种触摸屏及其制造方法。

背景技术

目前，触摸屏已广泛地应用于各种电子产品的显示装置中，以便于使用者利用触控方式操控该电子产品的作动。触摸屏为了使其触控区域的电极不易被视认，通常采用氧化铟锡(Indiμm Tin Oxides，ITO)来形成透明触控电极，触摸屏一般包括沿第一方向延伸的第一电极及沿第二方向延伸且与所述第一电极绝缘交叠的第二电极。

在一种单层导电层(Single ITO,也称SITO)架构的触摸屏中，所述第一电极与所述第二电极设置在同层，但在相交处通过绝缘层绝缘，其中所述第二电极的位于所述第一电极两侧的两个部分可以通过绝缘层通孔连接或者通过金属桥搭接，然而，无论绝缘层通孔连接还是金属桥搭接，一般都需要经过两次掩膜进行对位曝光(如形成绝缘层的一次对位曝光与金属桥的一次对位曝光)制程，来实现所述第二电极的两个部分的电连接，然而两次对位曝光导致累积公差较大或对位偏移，从而容易造成所述第二电极的两个部分的连接不良，降低所述触摸屏的良率。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可改善上述连接不良及良率问题的触摸屏及其制造方法。

一种触摸屏，其包括沿第一方向延伸的第一电极、及沿不同于所述第一方向的第二方向延伸且与所述第一电极绝缘交叠的第二电极，所述第一电极包括多个第一电极部及连接于相邻的两个第一电极部之间的金属桥接结构，所述第二电极与所述金属桥接结构绝缘交叠，所述金属桥接结构包括第一接触部、第二接触部及连接于第一接触部与所述第二接触部之间的第一连接部，所述触摸屏还包括基板及绝缘层，所述金属桥接结构设置于所述基板上，所述绝缘层设置于所述金属桥接结构及所述基板上，所述绝缘层包括对应所述第一接触部的第一通孔及对应所述第二接触部的第二通孔，所述第二电极及所述多个第一电极部设置于所述绝缘层上，所述相邻的两个第一电极部的一个第一电极部对应所述第一通孔且通过所述第一通孔连接所述第一接触部，所述相邻的两个第一电极部的另一个第二电极部对应所述第二通孔通过所述第二通孔连接所述第二接触部，所述第一接触部的最小宽度与所述第二接触部的最小宽度均大于所述第一连接部的最小宽度。

在一种实施方式中，所述绝缘层为负型光阻材料。

在一种实施方式中，所述第一接触部的最小宽度与所述第二接触部的最小宽度均大于等于所述第一连接部的最小宽度的两倍。

在一种实施方式中，所述第一接触部与所述第二接触部的形状为矩形、圆形、椭圆形、菱形、多边形或不规则形状。

在一种实施方式中，所述第一连接部包括至少一条形部，所述至少一条形部连接于所述第一接触部与所述第二接触部之间。

在一种实施方式中，所述第一连接部包括多个条形部，所述多个条形部交错形成网格线路。

在一种实施方式中，所述至少一条形部为直条形、波浪条形、或锯齿条形。

在一种实施方式中，所述条形部的宽度小于等于20um，所述第一接触部与所述第二接触部的最小宽度小于等于50um。

在一种实施方式中，所述触摸屏还包括设置于所述基板上的***走线，所述***走线与所述金属桥接结构在同一掩膜制程中形成，每一***走线对应连接一第一电极或一第二电极，每一***走线包括接触垫及走线部，所述接触垫通过位于所述绝缘层中的第三通孔连接所述对应的第一电极或第二电极，所述走线部用于连接外部电路，所述接触垫的最小宽度均大于所述第一连接部最小宽度及所述走线部的最小宽度。

在一种实施方式中，所述接触垫的最小宽度的最小宽度均大于所述第一连接部最小宽度及所述走线部的最小宽度的两倍。

在一种实施方式中，所述第一通孔与所述第一接触部的重叠面积大于等于90％，所述第二通孔与所述第二接触部的重叠面积大于等于90％，所述第三通孔与所述接触垫的重叠面积大于等于90％。

一种上述触摸屏的制造方法，其包括如下步骤：

提供所述基板；

在所述基板上形成所述金属桥接结构；

在所述基板及所述金属桥接结构上形成所述绝缘层，所述绝缘层为负型光阻材料；

在所述基板远离所述金属桥接结构的一侧以所述金属桥接结构为掩膜对所述绝缘层进行曝光与显影，从而在所述绝缘层中形成所述第一通孔及所述第二通孔；及

在所述绝缘层上形成所述多个第一电极部及所述第二电极。

相较于现有技术，本发明的触摸屏及制造方法中，所述金属桥接结构的第一接触部与第二接触部的最小宽度均大于其第一连接部的最小宽度，可以采用负型光阻材料以所述金属桥接结构为掩膜对所述绝缘层进行曝光与显影，利用所述第一接触部与第二接触部的最小宽度均大于所述第一连接部的最小宽度，可使所述第一连接部位置的绝缘层保留，但所述第一接触部与第二接触部位置的绝缘层被去除，从而在所述绝缘层中形成所述第一通孔及所述第二通孔，相较于现有通常采用两道掩膜来实现电极两个部分的连接的制造方法来说，本发明的触摸屏的制造方法可以减少一道掩膜制程，不仅简化了制造方法，还可以改善两次对位曝光造成的连接不良以及降低所述触摸屏的良率等现象。

附图说明

图1是本发明一较佳实施方式的触摸屏的平面结构示意图。

图2是图1沿线II-II的剖面示意图。

图3是图1所示的金属桥接结构的结构示意图。

图4、图5及图6是几种变更实施方式的金属桥接结构的结构示意图。

图7是本发明触摸屏的制造方法的流程图。

图8是本发明触摸屏的制造方法获得的触摸屏的电极与***走线连接处的结构与一种已知结构的比对示意图。

图9是采用本发明触摸屏的制造方法设计***走线及金属桥接结构的线宽尺寸等参数值及对应的实验测试值。

主要元件符号说明

触摸屏 10

基板 11

第一电极 12

第二电极 13

***走线 14

绝缘层 15

第一电极部 121

金属桥接结构 122

第一方向 X

第二方向 Y

第二电极部 131

第二连接部 132

第一接触部 123

第二接触部 124

第一连接部 125

接触垫 141

走线部 142

第一通孔 151

第二通孔 152

第三通孔 153

步骤 S1-S5

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1及图2，图1是本发明一较佳实施方式的触摸屏10的平面结构示意图，图2是图1沿线II-II的剖面示意图。所述触摸屏10包括基板11、第一电极12、第二电极13、***走线14及绝缘层15。

所述基板11可以为透明基板，其材料可以玻璃、蓝宝石、透明树脂(如PET材料)、透明陶瓷中的一种，但不限于上述材料。

所述第一电极12沿第一方向X延伸。所述第一电极12包括多个第一电极部121及连接于相邻的两个第一电极部121之间的金属桥接结构122。所述第二电极13沿不同于所述第一方向X的第二方向Y延伸且通过所述绝缘层15与所述第一电极12绝缘交叠。具体地，所述第二电极12与所述金属桥接结构122绝缘交叠。

所述第一电极部121与所述第二电极13可以均为透明导电材料(如氧化铟锡材料)，具体地，所述第一电极部121与所述第二电极13可以位于同一层且在同一道掩膜制程中形成。

进一步地，所述第一电极部121的形状可以为菱形、圆形等但不限于上述形状。所述第二电极13可以包括多个沿所述第二方向Y排列的第二电极部131及连接于相邻的两个第二电极部131之间的第二连接部132，所述第二电极部131的形状可以为菱形、圆形等但不限于上述形状。所述第二连接部132可以为条形，如直条形，其宽度可以小于所述第二电极部131的宽度。所述第二连接部132与所述金属桥接结构122绝缘交叠。

可以理解，所述第一电极12的数量可以为多个，所述多个第一电极12间隔设置且均沿所述第一方向X延伸，任意相邻两个的第一电极12的间距可以均相等。所述第二电极13的数量可以为多个，所述多个第二电极13间隔设置且均沿所述第二方向Y延伸且与所述多个第一电极12在所述金属桥接结构122与所述第二连接部132处绝缘相交，任意相邻两个的第二电极13的间距可以均相等。

请参阅图3，图3是图1所示的金属桥接结构122的结构示意图。所述金属桥接结构122可以设置于所述基板11上，其可以包括连接一个第一电极部121的第一接触部123、连接另一个第一电极部121的第二接触部124、及连接于第一接触部123与所述第二接触部124之间的第一连接部125。所述第一接触部123的最小宽度与所述第二接触部124的最小宽度均大于所述第一连接部125的最小宽度。优选地，所述第一接触部123的最小宽度与所述第二接触部124的最小宽度均大于等于所述第一连接部125的最小宽度的两倍。所述金属桥接结构122的材料可以为不透光的金属材料，如包括银、铜、铝等阻抗较低的金属材料。

所述第一接触部123与所述第二接触部124的形状为矩形、圆形、椭圆形、菱形、多边形或不规则形状。所述第一连接部125包括至少一条形部，所述至少一条形部连接于所述第一接触部123与所述第二接触部124之间。所述第一接触部123与所述第二接触部124可以形状尺寸基本相同，故所述第一接触部123的最小宽度与所述第二接触部124的最小宽度相等。

本实施方式中，所述第一接触部123与所述第二接触部124的形状为矩形，如正方形，所述条形部为直条型，所述第一连接部125的条形部的宽度可以小于等于20um，所述第一接触部123与所述第二接触部124的最小宽度(即所述正方形的边长)可以小于等于50um。

可以理解，在第一种变更实施方式中，如图4所示，所述第一接触部123与所述第二接触部124的形状为矩形，如正方形，所述第一连接部125的条形部可以为波浪条型，所述第一连接部125的条形部的宽度可以小于等于20um，所述第一接触部123与所述第二接触部124的最小宽度(即所述正方形的边长)可以小于等于50um。

可以理解，在第二种变更实施方式中，如图5所示，所述第一接触部123与所述第二接触部124的形状为圆形，所述第一连接部125的条形部可以为直条型，所述第一连接部125的条形部的宽度可以小于等于20um，所述第一接触部123与所述第二接触部124的最小宽度(即所述圆形的直径)可以小于等于50um。

可以理解，在第三种变更实施方式中，如图6所示，所述第一接触部123与所述第二接触部124的形状为圆形，所述第一连接部125的条形部可以为锯齿条形，所述第一连接部125的条形部的数量为多条，所述多个条形部交错形成网格线路。每个条形部的宽度可以小于等于20um，所述第一接触部123与所述第二接触部124的最小宽度(即所述圆形的直径)可以小于等于50um。

所述***走线14用于将所述第一电极12及第二电极13连接至外部电路(如通过软性电路板连接外部电路)，具体地，所述***走线14可以设置于所述基板上，且所述***走线14可以与所述金属桥接结构122可以在同一掩膜制程中形成，每一***走线14对应连接一第一电极12或一第二电极13，每一***走线14包括接触垫141及走线部142，所述接触垫141用于连接所述对应的第一电极或第二电极，所述走线部142用于连接外部电路，所述接触垫141的最小宽度均大于所述第一连接部125最小宽度及所述走线部142的最小宽度。优选地，所述接触垫141的最小宽度的最小宽度均大于所述第一连接部125最小宽度及所述走线部142的最小宽度的两倍。

进一步地，所述接触垫141的最小宽度可以与所述第一接触部123的最小宽度相等，所述走线部142的最小宽度可以与所述第一连接部125的最小宽度相等。在一种实施例中，所述走线部142的宽度可以小于等于20um，所述接触垫141的最小宽度可以小于等于50um。

所述绝缘层15设置于所述金属桥接结构122、所述***走线14、及所述基板11上，所述绝缘层15包括对应所述第一接触部123的第一通孔151、对应所述第二接触部124的第二通孔152及对应所述接触垫141的第三通孔153。所述绝缘层15为透明绝缘材料，本实施方式中，所述绝缘层15为负型光阻材料，如聚异戊二烯橡胶材料。

可以理解，所述绝缘层15可以不覆盖所述***走线14的远离所述接触垫141一端的部分走线部142，从而将所述***走线14的远离所述接触垫141一端的走线部142暴露，以便于连接软性电路板等元件。

所述第二电极13及所述多个第一电极部121设置于所述绝缘层15上，所述相邻的两个第一电极部121的一个第一电极部121对应所述第一通孔151且通过所述第一通孔151连接所述第一接触部123，所述相邻的两个第一电极部121的另一个第二电极部121对应所述第二通孔152通过所述第二通孔152连接所述第二接触部124，所述第一电极12与所述第二电极13的一端还通过所述第三通孔153连接对应的一***走线14的接触垫141。在一种实施例中，所述第一通孔151与所述第一接触部123的重叠面积可以大于等于90％，所述第二通孔152与所述第二接触部124的重叠面积大可以于等于90％，所述第三通孔153与所述接触垫141的重叠面积可以大于等于90％。

请参阅图7，图7是本发明触摸屏10的制造方法的流程图。所述触摸屏10的制造方法包括如下步骤S1-S5。

步骤S1，提供基板。

关于所述基板11的具体结构已在上面描述，此处不再赘述。

步骤S2，在所述基板上形成金属桥接结构及***走线。

关于所述金属桥接结构122及***走线14的具体结构已在上面描述，此处不再赘述。所述步骤S2可以包括以下步骤：

在所述基板11上形成金属材料层；

在所述金属材料层上形成第一光阻层；

采用预定掩膜图案对所述第一光阻层进行曝光、显影以蚀刻所述金属材料层形成所述金属桥接结构122；及

去除所述第一光阻层。

步骤S3，在所述基板、所述金属桥接结构及***走线上形成绝缘层，所述绝缘层为负型光阻材料。

步骤S4，在所述基板远离所述金属桥接结构与***走线的一侧以所述金属桥接结构与***走线为掩膜对所述绝缘层进行曝光与显影，从而在所述绝缘层中形成第一通孔、第二通孔及第三通孔。

步骤S5，在所述绝缘层上形成多个第一电极部及第二电极。

所述步骤S5可以包括以下步骤：

在所述绝缘层15、第一通孔151、所述第二通孔152及所述第三通孔153上形成透明导电材料层；

在所述透明导电材料层上形成第二光阻层；

采用预定掩膜图案对所述第二光阻层进行曝光、显影以蚀刻所述透明导电材料层从而形成所述第一电极部121及所述第二电极13；及

去除所述第二光阻层。

可以理解，关于所述第一电极部121及所述第二电极13的具体结构特征已在前面描述，此处不再赘述。

相较于现有技术，本发明的触摸屏10及制造方法中，所述金属桥接结构122的第一接触部123与第二接触部124的最小宽度均大于其第一连接部125的最小宽度，所述接触垫141的最小宽度大于所述第一连接部125最小宽度及所述走线部142的最小宽度，可以采用负型光阻材料以所述金属桥接结构122、所述***走线14为掩膜对所述绝缘层15进行曝光与显影，利用所述第一接触部123与第二接触部124的最小宽度均大于所述第一连接部125的最小宽度、所述接触垫141的最小宽度均大于所述第一连接部125最小宽度及所述走线部142的最小宽度，可使所述第一连接部125及所述走线部142位置的绝缘层15保留，但所述第一接触部123、第二接触部124及所述接触垫141位置的绝缘层15被去除，从而在所述绝缘层15中形成所述第一通孔151、所述第二通孔152及所述第三通孔153，相较于现有通常采用两道掩膜来实现电极两个部分的连接的制造方法来说，本发明的触摸屏10的制造方法可以减少一道掩膜制程，不仅简化了制造方法，还可以改善两次对位曝光造成的连接不良以及降低所述触摸屏的良率等现象。

进一步地，请参阅图8，图8是本发明触摸屏10的制造方法获得的触摸屏10的电极12、13与***走线14连接处的结构与一种已知结构的比对示意图。在一种已知结构中，为使得***走线24的接触垫241与所述第一电极22或第二电极23可以准确对位连接，所述***走线24的接触垫241的宽度一般需设计较宽，以避免对位偏移造成接触垫241无法接触并连接对应的电极22或23，因此，所述***走线24所在的边框区域也需较宽。然而，本发明触摸屏及制造方法中，由于所述绝缘层15中的第三通孔153是以所述***走线14的接触垫141为掩膜对所述负形光阻材料的绝缘层15进行反面曝光形成，因此所述接触垫141可以与所述第一电极12或第二电极13对位会更加准确，从而所述接触垫141的宽度可以设计为较窄，进而所述***走线14所在的边框区域较窄。

更进一步地，请参阅图9，图9是采用本发明触摸屏10的制造方法设计***走线14及金属桥接结构122的线宽尺寸等参数值及对应的实验测试值。具体地，所述***走线14的走线部142与所述第一连接部125的最小宽度可以依序设计为10-80um(如图9(a)所示)，如形成所述走线部142与所述第一连接部125的第一道掩膜的对应图案的宽度依序为10-80um。进一步地，通过第一道掩膜制程制得所述走线部142与所述第一连接部125的宽度如图9(b)所示的表格第二列所示，其中N/A代表线宽太窄，无法形成或量测到有效的宽度，通过反面曝光制程获得所述第三通孔153的宽度如图9(b)所示的表格第三列所示，所述第一接触部123与所述第二接触部124的实际宽度如图9(b)所示的表格第四列所示，所述第一通孔152与所述第二通孔153的实际宽度如图9(b)所示的表格第五列所示。

按照图9(b)所示的表格可知，所述***走线14的走线部142与所述第一连接部125的最小宽度设计值应当不小于40um，从而保证通过上述制造方法，所述第一接触部123、第二接触部124、所述第一通孔151、第二通孔152及第三通孔153均可以形成或量测到有效的宽度。

此外，可以理解，由于不同的负型光阻材料、不同的反面曝光强度或曝光角度形成的所述第一通孔151、第二通孔152及第三通孔153的最小宽度可能不同，实际应用过程中，可以依据不同的负型光阻材料、不同的反面曝光强度或曝光角度设计所述接触垫141、走线部142、所述第一接触部123、第二接触部124、所述第一连接部125的最小宽度，来获得本发明的触摸屏10，此处就不再赘述。

当然，本发明并不局限于上述公开的实施例，本发明还可以是对上述实施例进行各种变更。本技术领域人员可以理解，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种触摸屏，其特征在于：所述触摸屏包括沿第一方向延伸的第一电极、及沿不同于所述第一方向的第二方向延伸且与所述第一电极绝缘交叠的第二电极，所述第一电极包括多个第一电极部及连接于相邻的两个第一电极部之间的金属桥接结构，所述第二电极与所述金属桥接结构绝缘交叠，所述金属桥接结构包括第一接触部、第二接触部及连接于第一接触部与所述第二接触部之间的第一连接部，

所述触摸屏还包括基板及绝缘层，所述金属桥接结构设置于所述基板上，所述绝缘层设置于所述金属桥接结构及所述基板上，所述绝缘层包括对应所述第一接触部的第一通孔及对应所述第二接触部的第二通孔，所述第二电极及所述多个第一电极部设置于所述绝缘层上，所述相邻的两个第一电极部的一个第一电极部对应所述第一通孔且通过所述第一通孔连接所述第一接触部，所述相邻的两个第一电极部的另一个第二电极部对应所述第二通孔通过所述第二通孔连接所述第二接触部，所述第一接触部的最小宽度与所述第二接触部的最小宽度均大于所述第一连接部的最小宽度。

2.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述绝缘层为负型光阻材料。

3.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述第一接触部的最小宽度与所述第二接触部的最小宽度均大于等于所述第一连接部的最小宽度的两倍。

4.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述第一接触部与所述第二接触部的形状为矩形、圆形、椭圆形、菱形、多边形或不规则形状。

5.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述第一连接部包括至少一条形部，所述至少一条形部连接于所述第一接触部与所述第二接触部之间。

6.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于：所述第一连接部包括多个条形部，所述多个条形部交错形成网格线路。

7.如权利要求5所述的触摸屏，其特征在于：所述至少一条形部为直条形、波浪条形、或锯齿条形。

8.如权利要求5-7项任一项所述的触摸屏，其特征在于：所述条形部的宽度小于等于20um，所述第一接触部与所述第二接触部的最小宽度小于等于50um。

9.如权利要求1所述的触摸屏，其特征在于：所述触摸屏还包括设置于所述基板上的***走线，所述***走线与所述金属桥接结构在同一掩膜制程中形成，每一***走线对应连接一第一电极或一第二电极，每一***走线包括接触垫及走线部，所述接触垫通过位于所述绝缘层中的第三通孔连接所述对应的第一电极或第二电极，所述走线部用于连接外部电路，所述接触垫的最小宽度均大于所述第一连接部最小宽度及所述走线部的最小宽度。

10.如权利要求9所述的触摸屏，其特征在于：所述接触垫的最小宽度的最小宽度均大于所述第一连接部最小宽度及所述走线部的最小宽度的两倍。

11.如权利要求9所述的触摸屏，其特征在于：所述第一通孔与所述第一接触部的重叠面积大于等于90％，所述第二通孔与所述第二接触部的重叠面积大于等于90％，所述第三通孔与所述接触垫的重叠面积大于等于90％。

12.一种如权利要求1所述的触摸屏的制造方法，其包括如下步骤：

提供所述基板；

在所述基板上形成所述金属桥接结构；

在所述基板及所述金属桥接结构上形成所述绝缘层，所述绝缘层为负型光阻材料；

在所述基板远离所述金属桥接结构的一侧以所述金属桥接结构为掩膜对所述绝缘层进行曝光与显影，从而在所述绝缘层中形成所述第一通孔及所述第二通孔；及

在所述绝缘层上形成所述多个第一电极部及所述第二电极。