TWI417603B

TWI417603B - 觸控面板的製造方法

Info

Publication number: TWI417603B
Application number: TW099132435A
Authority: TW
Inventors: Yu Feng Chien; Zeng De Chen; Tun Chun Yang; Seok-Lyul Lee
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2013-12-01
Also published as: US20130312253A1; US8763237B2; TW201213936A; US8539667B2; US20120073124A1

Description

觸控面板的製造方法

本發明是有關於一種觸控面板的製造方法，且特別是有關於一種電容式觸控面板(capacitive touch panel)的製造方法。

觸控面板依照其感測方式的不同而大致上區分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板、聲波式觸控面板以及電磁式觸控面板。由於電容式觸控面板具有反應時間快、可靠度佳以及耐用度高等優點，因此，電容式觸控面板已被廣泛地使用於電子產品中。

一般來說，電容式觸控面板包括多個沿第一方向延伸的第一感測串列以及多個沿第二方向延伸的第二感測串列。其中，每一第一感測串列是由多個第一感測墊與第一橋接部串接而成，而每一第二感測串列是由多個第二感測墊與第二橋接部串接而成，且第一感測墊與第二感測墊可構成一感測陣列。因此，當使用者接觸觸控面板時，觸控面板的第一感測串列與第二感測串列會在手指所接觸的位置上產生一電容的改變。此電容上的改變會轉換為一感測訊號傳送至控制電路板上，並經運算處理而得出結果後，再輸出一適當的指令以操作電子裝置。此外，為了增加觸控面板之透光性，第一感測墊、第二感測墊通常全部都會由氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)所製作而成。然而，氧化銦錫(ITO)的阻值過高，易導致觸控面板的靈敏度不佳的問題。為了解決上述之阻值過高的問題，習知亦提出採用金屬材質來取代部分氧化銦錫以製作第一橋接部或第二橋接部，來降低感測串列阻值過高的問題。

為了要減少觸控面板的製程步驟與降低製作成本，製造者嘗試著減少觸控面板的製程數量，以省略最上層之絕緣層的製作為例，若不製作最上層之絕緣層，金屬材質之第一橋接部或第二橋接部則會直接暴露於外界環境，易導致金屬產生氧化的現象，進而使觸控面板的可靠度以及使用壽命大幅地降低。而且，觸控面板週邊區連接外部電路的接觸墊若使用金屬材質製成，金屬接觸墊在連接外部電路之前，不可避免地會直接暴露於外界空氣環境中，同樣易導致金屬產生氧化的現象，進而使觸控面板的可靠度以及使用壽命大幅地降低。

因此如何在不增加製作成本的情況下，同時兼顧感測串列阻值以及金屬氧化的問題，實為極須克服的重要課題。

本發明提供一種觸控面板的製造方法，其適於降低觸控面板製作成本，且可提升觸控面板的可靠度。

本發明提出一種觸控面板的製造方法，其中製作方法包括下述步驟。提供一基板。基板具有一觸控區與一周邊區。於基板之觸控區上形成一感測線路層。感測線路層包括多個第一感測串列、多個第二網狀金屬感測墊以及多個周邊線路。每一第一感測串列包括多個第一網狀金屬感測墊與多個第一橋接線。每一第一橋接線分別連接於二相鄰之第一網狀金屬感測墊之間。於基板上形成一絕緣層以覆蓋感測線路層，其中絕緣層具有多個第一接觸窗以及多個第二接觸窗。第一接觸窗將第二網狀金屬感測墊的部分區域暴露。於觸控區內之絕緣層上形成一透明導電層。透明導電層包括多個第二透明橋接線以及多個透明接觸墊。每一第二透明橋接線分別透過二第一接觸窗與二相鄰之第二網狀金屬感測墊電性連接。第二網狀金屬感測墊與第二透明橋接線構成多個第二感測串列。每一透明接觸墊分別透過第二接觸窗與對應的周邊線路電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之基板包括一玻璃基板、一塑膠基板、一印刷電路板或一顯示面板。

在本發明之一實施例中，上述之絕緣層包括一透明介電圖案層與一框形圖案層。透明介電圖案層位於基板的觸控區上。框形圖案層位於基板的周邊區上。

在本發明之一實施例中，上述之框形圖案層之材質包括黑色樹脂或是有色樹脂。

在本發明之一實施例中，上述之透明導電層之材質包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物。

在本發明之一實施例中，上述之每一第一網狀金屬感測墊係由多條彼此平行的第一條狀金屬圖案以及多條彼此平行的第二條狀金屬圖案所構成。第一條狀金屬圖案與第二條狀金屬圖案交錯。

在本發明之一實施例中，上述之第一橋接線的延伸方向實質上垂直於第二透明橋接線的延伸方向，而第一條狀金屬圖案的延伸方向實質上平行於第一橋接線的延伸方向，且第二條狀金屬圖案的延伸方向實質上平行於第二透明橋接線的延伸方向。

在本發明之一實施例中，上述之第一橋接線的延伸方向實質上垂直於第二透明橋接線的延伸方向，而第一條狀金屬圖案的延伸方向與第一橋接線的延伸方向之間的夾角約為45度，且第二條狀金屬圖案的延伸方向與第一橋接線的延伸方向之間的夾角約為45度。

在本發明之一實施例中，上述之每一第一條狀金屬圖案的線寬介於1微米至6微米之間，而每一第二條狀金屬圖案的線寬介於1微米至6微米之間。

在本發明之一實施例中，上述之在形成第一感測串列與第二網狀金屬感測墊的同時，更包括於第二網狀金屬感測墊與第一感測串列之間形成多個擬導電圖案，其中擬導電圖案為電性浮置。

本發明更提出一種觸控面板的製造方法，其中製作方法包括下述步驟。提供一基板。基板具有一觸控區與一周邊區。於基板之觸控區上形成一感測線路層。感測線路層包括多個第一感測串列與多個第二網狀金屬感測墊。每一第一感測串列包括多個第一網狀金屬感測墊與多個第一橋接線。每一第一橋接線分別連接於二相鄰之第一網狀金屬感測墊之間。於基板上形成一絕緣層以覆蓋感測線路層，其中絕緣層具有多個第一接觸窗以將第二網狀金屬感測墊的部分區域暴露。於觸控區內之絕緣層上形成多個第二透明橋接線。每一第二透明橋接線分別透過二第一接觸窗與二相鄰之第二網狀金屬感測墊電性連接。第二感測墊與第二透明橋接線構成多個第二感測串列，且被第一接觸窗所暴露出之第二網狀金屬感測墊的部分區域係完全被第二透明橋接線所覆蓋。

在本發明之一實施例中，上述之在形成感測線路層的同時，更包括於基板之周邊區形成多個周邊線路。絕緣層更具有多個第二接觸窗以將周邊線路的部份區域暴露。在形成第二透明橋接線的同時，更包括於觸控區內之絕緣層上形成多個導電層，以使被第二接觸窗所暴露出之周邊線路的部分區域完全被導電層所覆蓋。

基於上述，本發明是於基板上依序形成金屬材質之感測線路層、覆蓋感測線路層的絕緣層以及位於絕緣層上之透明導電層。因此，本發明之觸控面板的製作除了可避免習知之金屬外露所造成之氧化現象，以提高觸控面板的可靠度之外，其亦僅採用三道製程即完成整體之觸控面板的製作，可有效減少製程步驟，以降低製造成本且適於量產。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明之一實施例之一種觸控面板的製造方法的流程圖，圖2A為本發明之一實施例之一種觸控面板的俯視示意圖，而圖2B為沿圖2A之線I-I的剖面示意圖。請先同時參考圖1與圖2A，本實施例的觸控面板的製作方法包括步驟S10～步驟S40。首先，提供一基板110(步驟S10)，其中基板110具有一觸控區112與一周邊區114。在本實施例中，基板110例如是一玻璃基板、一塑膠基板、一印刷電路板或一顯示面板。

接著，請同時參考圖1與圖2A，於基板110之觸控區112上形成一感測線路層120(步驟S20)。詳細來說，感測線路層120包括多個第一感測串列122、多個第二網狀金屬感測墊124a以及多個周邊線路126，其中周邊線路126分別與第一感測串列122電性連接。每一第一感測串列122包括多個第一網狀金屬感測墊122a與多個第一橋接線122b，其中每一第一橋接線122b分別連接於二相鄰之第一網狀金屬感測墊122a之間。如圖2A所示，本實施例之第一感測串列122是沿著一第一方向D1延伸並配置於基板110上，且不同的第一感測串列122彼此係相互電性絕緣。第二網狀金屬感測墊124a是沿著一第二方向D2延伸並配置於基板110上，且不同的第二網狀金屬感測墊124a彼此係相互電性絕緣。此外，前述之第二方向D2與第一方向D1實質上相交。在本實施中，第一方向D1與第二方向D2可以相互垂直，或者在變化實施例中，第一方向D1與第二方向D2之間的夾角可為其他不為90°的角度。

舉例來說，第一網狀金屬感測墊122a與第二網狀金屬感測墊124a中的網狀圖案可以是任意形狀的網狀金屬，網狀形狀例如是規則排列的三角形、方形、菱形、矩形、六角形、多邊形、十字形或是其他形狀，網狀形狀亦可以是不規則方式排列。在本實施例中，以方形網狀金屬感測墊為例，每一第一網狀金屬感測墊122a是由多條彼此平行的第一條狀金屬圖案121a以及多條彼此平行的第二條狀金屬圖案123a所構成，其中第一條狀金屬圖案121a與第二條狀金屬圖案123a交錯。更具體來說，本實施例之第一條狀金屬圖案121a的延伸方向與第一橋接線122b的延伸方向之間的夾角例如約為45度。第二條狀金屬圖案123a的延伸方向與第一橋接線122b的延伸方向之間的夾角例如約為45度。此外，當上述基板110是顯示面板時，為了避免目視可見，每一第一條狀金屬圖案121a的線寬例如是介於1微米至10微米之間，且較佳是介於1微米至6微米之間，而每一第二條狀金屬圖案123a的線寬例如是介於1微米至10微米之間，且較佳介於1微米至6微米之間。從圖2A可清楚得知，第一條狀金屬圖案121a與第二條狀金屬圖案123a在兩兩交錯處係相互連接的。

在本實施例中，第二網狀金屬感測墊124a的形狀實質上與第一網狀金屬感測墊122a的形狀相同。也就是說，每一第二網狀金屬感測墊124a亦是由多條彼此平行的第一條狀金屬圖案125a以及多條彼此平行的第二條狀金屬圖案127a所構成，其中第一條狀金屬圖案125a與第二條狀金屬圖案127a交錯。更具體來說，本實施例之第一條狀金屬圖案125a的延伸方向與第一橋接線122b的延伸方向之間的夾角例如是約為45度。第二條狀金屬圖案127a的延伸方向與第一橋接線122b的延伸方向之間的夾角例如是約為45度。此外，為了避免目視可見，每一第一條狀金屬圖案125a的線寬例如是介於1微米至10微米之間，且較佳介於1微米至6微米之間，而每一第二條狀金屬圖案127a的線寬例如是介於1微米至10微米之間，且較佳介於1微米至6微米之間。同樣地，從圖2A可清楚得知，第一條狀金屬圖案125a與第二條狀金屬圖案127a在兩兩交錯處係相互連接的。

在本實施例中，於形成第一感測串列122與第二網狀金屬感測墊124a的同時，可選擇性地於第二網狀金屬感測墊124a與第一感測串列122之間形成多個擬導電圖案150，其中擬導電圖案150為電性浮置。也就是說，擬導電圖案150、第一感測串列122與第二網狀金屬感測墊124a屬於同一膜層，且皆是採用金屬材質所製成。其中，擬導電圖案150的設置主要是為了有效屏蔽第一感測串列122與第二網狀金屬感測墊124a之間的串音現象(cross-talk)，以提高觸控面板100a的感測靈敏度。

然後，請同時參考圖1、圖2A與圖2B，步驟S30，於基板110上形成一絕緣層130以覆蓋感測線路層120，其中絕緣層130具有多個第一接觸窗132以及多個第二接觸窗134，且第一接觸窗132將第二網狀金屬感測墊124a的部分區域暴露。絕緣層130可選擇性地包括一透明介電圖案層136。特別是，在本實施例之中，絕緣層130可包括一透明介電圖案層136與一框形圖案層138，其中透明介電圖案層136位於基板110的觸控區112上，而框形圖案層138則位於基板110的周邊區114上，且框形圖案層138之材質例如是黑色樹脂或是其他有色樹脂。

最後，請再同時參考圖1、圖2A與圖2B，步驟S40，於基板110的觸控區112內之絕緣層130上形成一透明導電層140。詳細來說，在本實施例中，透明導電層140包括多個第二透明橋接線142以及多個透明接觸墊144，其中每一第二透明橋接線142分別透過二第一接觸窗132與二相鄰之第二網狀金屬感測墊124a電性連接。第二網狀金屬感測墊124a與第二透明橋接線142可構成多個第二感測串列124，其中第一感測串列122之第一橋接線122b的延伸方向實質上垂直於第二透明橋接線142的延伸方向。

特別是，在本實施例中，第一橋接線122b並未與第二透明橋接線142接觸，且第一橋接線122b是位於第二透明橋接線142的下方。此外，每一透明接觸墊144分別透過第二接觸窗134與對應的周邊線路126電性連接，每一透明接觸墊144下的周邊線路126可以是單條金屬線、多條金屬線或是金屬墊。透明導電層140之材質例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物。簡言之，本實施例之第一橋接線122b與第二透明橋接線142分屬於不同膜層，即第一橋接線122b是採用金屬材料所構成，而第二透明橋接線142是採用非金屬，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物或鋁鋅氧化物所構成。至此，已完成觸控面板100a的初步製作。由於本實施例之感測線路層120使用低阻值的網狀金屬，可以避免習知阻值過高造成感測靈敏度不佳的問題。此外，本實施例之第二透明橋接線142以及透明接觸墊144皆是採用金屬氧化物的透明導電材料所構成，因此第二透明橋接線142與透明接觸墊144即使長時間暴露在空氣中，仍然沒有習知金屬自然氧化降低阻值的問題。

簡言之，本實施例是先於基板110上形成金屬材質之感測線路層120，接著，形成絕緣層130以覆蓋感測線路層120，最後，再於部分絕緣層130上形成透明導電層140，並透過絕緣層130的第一接觸窗132使第二透明橋接線142與二相鄰之第二網狀金屬感測墊124a電性連接，而完成本實施例之觸控面板100a的製作。由於上述所採用之製作方法是透過絕緣層130與透明導電層140來覆蓋感測線路層120，因此可避免習知之金屬外露所造成氧化現象，可提高本實施例之觸控面板100a的可靠度與使用壽命。此外，由於本實施例僅採用三道微影蝕刻製程來製作觸控面板100a，因此相較於習知之觸控面板的多道製程步驟，本實施例可減少觸控面板100a的製程步驟，以有效地降低製造成本。

值得一提的是，本發明並不限定於方形網狀金屬圖案，因此並不限定第一條狀金屬圖案121a與第二條狀金屬圖案123a的延伸方向，雖然此處所提及的第一條狀金屬圖案121a的延伸方向與第一橋接線122b的延伸方向之間的夾角約為45度，而第二條狀金屬圖案123a的延伸方向實質上與第一橋接線122b的延伸方向之間的夾角約為45度。但，於其他實施例中，觸控面板100b之第一條狀金屬圖案121b的延伸方向亦可實質上平行於第一橋接線122b’的延伸方向，而第二條狀金屬圖案123b的延伸方向亦可實質上平行於第二透明橋接線142的延伸方向，如圖3所示。換言之，圖2A所繪示之第一網狀金屬感測墊122a與第二網狀金屬感測墊124a的形態僅是用以舉例說明，並非用以限定本發明。

綜上所述，本發明之觸控面板的製作方法除了可避免習知之金屬外露所造成之氧化現象，以提高觸控面板的可靠度之外，其亦僅採用三道製程即完成整體之觸控面板的製作，可有效減少製程步驟，以降低製造成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100a、100b．．．觸控面板

110．．．基板

112．．．觸控區

114．．．周邊區

120、120’．．．感測線路層

122、122’．．．第一感測串列

121a、121b、125a．．．第一條狀金屬圖案

122a、122a’．．．第一網狀金屬感測墊

122b、122b’．．．第一橋接線

123a、123b、127a．．．第二條狀金屬圖案

124、124’．．．第二感測串列

124a、124a’．．．第二網狀金屬感測墊

126．．．周邊線路

130．．．絕緣層

132．．．第一接觸窗

134．．．第二接觸窗

136．．．透明介電圖案層

138．．．框形圖案層

140．．．透明導電層

142．．．第二透明橋接線

144．．．透明接觸墊

150．．．擬導電圖案

D1．．．第一方向

D2．．．第二方向

S10～S40．．．步驟

圖1為本發明之一實施例之一種觸控面板的製造方法的流程圖。

圖2A為本發明之一實施例之一種觸控面板的俯視示意圖。

圖2B為沿圖2A之線I-I的剖面示意圖。

圖3為本發明之另一實施例之一種觸控面板的俯視示意圖。

S10～S40．．．步驟

Claims

一種觸控面板的製造方法，包括：提供一基板，該基板具有一觸控區與一周邊區；於該基板之該觸控區上形成一感測線路層，該感測線路層包括多個第一感測串列、多個第二網狀金屬感測墊以及多個周邊線路，各該第一感測串列包括多個第一網狀金屬感測墊與多個第一橋接線，各該第一橋接線分別連接於二相鄰之第一網狀金屬感測墊之間；於該基板上形成一絕緣層以覆蓋該感測線路層，其中該絕緣層具有多個第一接觸窗以及多個第二接觸窗，該些第一接觸窗將該些第二網狀金屬感測墊的部分區域暴露；以及於該觸控區內之該絕緣層上形成一透明導電層，該透明導電層包括多個第二透明橋接線以及多個透明接觸墊，各該第二透明橋接線分別透過二第一接觸窗與二相鄰之第二網狀金屬感測墊電性連接，該些第二網狀金屬感測墊與該些第二透明橋接線構成多個第二感測串列，各該透明接觸墊分別透過該些第二接觸窗與對應的周邊線路電性連接。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的製造方法，其中該基板包括一玻璃基板、一塑膠基板、一印刷電路板或一顯示面板。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的製造方法，其中該絕緣層包括一透明介電圖案層與一框形圖案層，該透明介電圖案層位於該基板的該觸控區上，該框形圖案層位於該基板的該周邊區上。
如申請專利範圍第3項所述之觸控面板的製造方法，其中該框形圖案層之材質包括黑色樹脂或是有色樹脂。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的製造方法，其中該透明導電層之材質包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的製造方法，其中各該第一網狀金屬感測墊係由多條彼此平行的第一條狀金屬圖案以及多條彼此平行的第二條狀金屬圖案所構成，該些第一條狀金屬圖案與該些第二條狀金屬圖案交錯。
如申請專利範圍第6項所述之觸控面板的製造方法，其中該些第一橋接線的延伸方向實質上垂直於該些第二透明橋接線的延伸方向，而該些第一條狀金屬圖案的延伸方向實質上平行於該些第一橋接線的延伸方向，且該些第二條狀金屬圖案的延伸方向實質上平行於該些第二透明橋接線的延伸方向。
如申請專利範圍第6項所述之觸控面板的製造方法，其中該些第一橋接線的延伸方向實質上垂直於該些第二透明橋接線的延伸方向，而該些第一條狀金屬圖案的延伸方向與該些第一橋接線的延伸方向之間的夾角約為45度，且該些第二條狀金屬圖案的延伸方向與該些第一橋接線的延伸方向之間的夾角約為45度。
如申請專利範圍第6項所述之觸控面板的製造方法，其中各該第一條狀金屬圖案的線寬介於1微米至6微米之間，而各該第二條狀金屬圖案的線寬介於1微米至6微米之間。
如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的製造方法，在形成該第一感測串列與該些第二網狀金屬感測墊的同時，更包括於該些第二網狀金屬感測墊與該第一感測串列之間形成多個擬導電圖案，其中該些擬導電圖案為電性浮置。
一種觸控面板的製造方法，包括：提供一基板，該基板具有一觸控區與一周邊區；於該基板之該觸控區上形成一感測線路層，該感測線路層包括多個第一感測串列與多個第二網狀金屬感測墊，各該第一感測串列包括多個第一網狀金屬感測墊與多個第一橋接線，各該第一橋接線分別連接於二相鄰之第一網狀金屬感測墊之間；於該基板上形成一絕緣層以覆蓋該感測線路層，其中該絕緣層具有多個第一接觸窗以將該些第二網狀金屬感測墊的部分區域暴露；以及於該觸控區內之該絕緣層上形成多個第二透明橋接線，各該第二透明橋接線分別透過二第一接觸窗與二相鄰之第二網狀金屬感測墊電性連接，該些第二感測墊與該些第二透明橋接線構成多個第二感測串列，且被該些第一接觸窗所暴露出之第二網狀金屬感測墊的部分區域係完全被該些第二透明橋接線所覆蓋。
如申請專利範圍第11項所述之觸控面板的製造方法，其中在形成該感測線路層的同時，更包括於該基板之該周邊區形成多個周邊線路；該絕緣層更具有多個第二接觸窗以將該些周邊線路的部份區域暴露；而在形成該些第二透明橋接線的同時，更包括於該觸控區內之該絕緣層上形成多個導電層，以使被該些第二接觸窗所暴露出之該些周邊線路的部分區域完全被該些導電層所覆蓋。
如申請專利範圍第11項所述之觸控面板的製造方法，其中該基板包括一玻璃基板、一塑膠基板、一印刷電路板或一顯示面板。
如申請專利範圍第11項所述之觸控面板的製造方法，其中各該第一網狀金屬感測墊係由多條彼此平行的第一條狀金屬圖案以及多條彼此平行的第二條狀金屬圖案所構成，該些第一條狀金屬圖案與該些第二條狀金屬圖案交錯。
如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的製造方法，其中該些第一橋接線的延伸方向實質上垂直於該些第二透明橋接線的延伸方向，而該些第一條狀金屬圖案的延伸方向實質上平行於該些第一橋接線的延伸方向，且該些第二條狀金屬圖案的延伸方向實質上平行於該些第二透明橋接線的延伸方向。
如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的製造方法，其中該些第一橋接線的延伸方向實質上垂直於該些第二透明橋接線的延伸方向，而該些第一條狀金屬圖案的延伸方向與該些第一橋接線的延伸方向之間的夾角約為45度，且該些第二條狀金屬圖案的延伸方向與該些第一橋接線的延伸方向之間的夾角約為45度。
如申請專利範圍第14項所述之觸控面板的製造方法，其中各該第一條狀金屬圖案的線寬介於1微米至6微米之間，而各該第二條狀金屬圖案的線寬介於1微米至6微米之間。
如申請專利範圍第11項所述之觸控面板的製造方法，在形成該第一感測串列與該些第二網狀金屬感測墊的同時，更包括於該些第二網狀金屬感測墊與該第一感測串列之間形成多個擬導電圖案，其中該些擬導電圖案為電性浮置。