TWI459255B - 觸控面板及應用其之觸控顯示裝置與其製造方法 - Google Patents

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TWI459255B TW100127808A TW100127808A TWI459255B TW I459255 B TWI459255 B TW I459255B TW 100127808 A TW100127808 A TW 100127808A TW 100127808 A TW100127808 A TW 100127808A TW I459255 B TWI459255 B TW I459255B
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Description

觸控面板及應用其之觸控顯示裝置與其製造方法
本發明是有關於一種觸控面板及應用其之觸控顯示裝置與其製造方法,且特別是有關於一種可採用半穿透光罩製程完成之觸控面板及應用其之觸控顯示裝置與其製造方法。
傳統的觸控面板包括基板及感應層。感應層形成於基板上。感應層一般都需要多道光罩製程方可形成。例如,以第一道光罩製程,沿一方向形成數個第一感應單元於基板上;然後,以第二道光罩製程,沿該方向形成數條金屬感應線電性連接該些第一感應單元;然後,以第三道光罩製程,形成絕緣層覆蓋金屬感應線;然後,以第四道光罩製程,沿另一方向形成數個第二感應單元於絕緣層及基板上;然後,以第五道光罩製程,形成保護層覆蓋第一感應單元及第二感應單元。
本發明係有關於一種觸控面板及應用其之觸控顯示面板與其製造方法,一實施例中,以二道光罩製程,即可完成觸控面板之感應層,可節省製程時間及成本。
根據本發明之一實施例,提出一種觸控面板的製造方法。製造方法包括以下步驟。形成一導電層於一基板上; 形成一介電層覆蓋該導電層;利用一第一道光罩,圖案化導電層與介電層,以分別形成複數感應線與複數介電塊,其中第一道光罩為一半穿透(half-tone)光罩;形成一透明導電層覆蓋介電層與導電層;以及,利用一第二道光罩,圖案化透明導電層,以形成一觸控感應結構。
根據本發明之一實施例,提出一種觸控面板。觸控面板包括一基板、數條感應線、數個介電塊及一觸控感應結構。該些感應線形成於基板上。該些介電塊形成於該些感應線上且具有數個貫孔,該些感應線從該些貫孔露出。觸控感應結構覆蓋介電塊且經由貫孔延伸至感應線。其中,各感應線之外側面或內側面連接於對應之介電塊之外側面,且該些感應線及該些介電塊是藉由同一道半穿透光罩製作而成。
根據本發明之一實施例,提出一種觸控顯示裝置。觸控顯示裝置包括一顯示單元及一如同前述之觸控面板。顯示單元,係提供顯示畫面。觸控面板鄰近顯示單元配置,用以提供觸控感應功能。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
請參照第1A至1H圖,其繪示依照本發明一實施例之觸控面板的製造過程圖。
首先,如第1A圖所示,形成導電層120於基板110上。導電層120可以是完整導電層,即導電層120係不具 有鏤空圖案之導電層,然此非用以限制本發明。形成導電層120的方法例如是化學氣相沈積、無電鍍法(electroless plating)、電解電鍍(electrolytic plating)、印刷、旋塗、噴塗、濺鍍(sputtering)或真空沈積法(vacuum deposition)。。導電層120的材質可以是金屬,例如是選自於由金、銀、銅及其組合所構成的群組。
如第1A圖所示,形成介電層130覆蓋導電層120。介電層130可以是完整介電層,即介電層130係非圖案化介電層,然此非用以限制本發明。
介電層130形成後,利用第一道光罩,圖案化導電層120與介電層130,以分別形成複數條感應線121(繪示於第1D圖)與複數個介電塊131(繪示於第1E圖),其中第一道光罩為一半穿透(Half-tone)光罩,以下係詳細說明。
如第1B圖所示,以半穿透光罩(未繪示),形成圖案化光阻層140。其中,圖案化光阻層140形成於介電層130上且具有數個凹陷部141。進一步地說,透過半穿透光罩,使圖案化光阻層140可形成凹陷部141,凹陷部141從圖案化光阻層140之上表面140u1往圖案化光阻層140之下表面140b延伸一距離,該距離小於圖案化光阻層140之厚度,即凹陷部141不貫穿整個圖案化光阻層140。從剖面來看,由於凹陷部141之設計,使圖案化光阻層140形成二不同高度的上表面,即圖案化光阻層140之上表面140u1及圖案化光阻層140中對應凹陷部141之槽底面140u2。
半穿透光罩包括多個透光區域,光線經過半穿透光罩後,射出的光強度對應不同透光區域可不同,使得圖案化 光阻層140之一部分被一光強度照射,而圖案化光阻層140之另一部分被另一不同光強度照射。透過半穿透光罩之此特性,在顯影製程後,可形成凹陷部141。
如第1C圖所示,以圖案化光阻層140作為遮罩,圖案化介電層130(介電層130繪示於第1B圖),使介電層130形成數個介電塊131。在圖案化介電層130的過程中,圖案化光阻層140可作為遮罩,以保留被圖案化光阻層140覆蓋的介電塊131。圖案化介電層130的方法可以是雷射或蝕刻(etching)方法,例如是乾蝕刻,在此情況下,圖案化光阻層140如同蝕刻阻擋層(etch stop layer)。相較於濕蝕刻,由乾蝕刻所形成的外側面131s係較粗糙。
由於圖案化光阻層140作為遮罩,使介電塊131之上部131a不容易被移除,其中上部131a係介電塊131中與圖案化光阻層140連接的部分。在此情況下,介電塊131之外側面131s與圖案化光阻層140之外側面140s可相連接,連接部位Ta如第1C圖所示。本實施例中,介電塊131之外側面131s與圖案化光阻層140之外側面140s實質上對齊,例如是共面,然此非用以限制本發明。
由於介電塊131之上部131a不容易被移除,使介電塊131之上表面131u具有大面積。例如,介電塊131之上表面131u的面積可與圖案化光阻層140的下表面140b之面積實質上相等。
如第1D圖所示,以圖案化光阻層140為遮罩,圖案化導電層120,使導電層120形成數條感應線121。在圖案化的過程中,圖案化光阻層140可作為遮罩,以保留被圖 案化光阻層140覆蓋的感應線121。圖案化導電層120的方法可以是蝕刻方法,例如是濕蝕刻,在此情況下,圖案化光阻層140如同蝕刻阻擋層。
綜上可知,介電塊131及感應線121的形成皆藉由圖案化光阻層140形成。詳細而言,本實施例可以在不需要另外使用光罩製程的情況下,藉由同一圖案化光阻層140形成介電塊131及感應線121。如此一來,介電塊131及感應線121實質上對齊,即介電塊131及感應線121不容易錯位,如此可提升觸控面板的良率。本實施例的光罩製程指的是需要光罩定位的製程或微影製程(曝光/蝕刻/顯影)。
由於圖案化光阻層140作為遮罩,使感應線121之上部121a不容易被移除,其中上部121a係感應線121中與介電塊131連接的部分。在此情況下,感應線121之外側面121s與介電塊131之外側面131s可相連接,連接部位Tb如第1D圖所示。本實施例中,感應線121之外側面121s與介電塊131之外側面131s實質上對齊,例如是共面,然此非用以限制本發明。
由於使感應線121之上部121a不容易被移除,使感應線121之上表面121u具有大面積。例如,感應線121之上表面121u的面積可與介電塊131之下表面131b之面積實質上相等,在此情況下,介電塊131與對應之感應線121實質上完全重疊。一實施例中,介電塊131之下表面131b之面積可大於感應線121之上部121a之面積,在此情況下,介電塊131之至少一側面突出超過感應線121之對應 之側面。
本實施例中,圖案化光阻層140覆蓋整個感應線121之上表面121u,使感應線121之上表面121u不從圖案化光阻層140露出。另一實施例中,在形成圖案化光阻層140的過程中,可選擇性地貫穿圖案化光阻層140,使感應線121從圖案化光阻層140露出,例如,在圖案化過程中,圖案化光阻層140中對應凹陷部141的部分142可被移除,使凹陷部141延伸至感應線121,如此感應線121可從凹陷部141露出。
如第1E圖所示,移除介電塊131中對應凹陷部141a之部分132(繪示於第1D圖),使各介電塊131具有複數個貫孔133,例如是二個貫孔133。感應線121可從貫孔133露出。相較於無凹陷部141之設計,本實施例之凹陷部141的設計可使需移除的圖案化光阻層140(第1D圖之部分142)較少,如此可以在短時間內形成介電塊131之貫孔133。
如第1F圖所示,移除圖案化光阻層140(繪示於第1E圖),以露出介電塊131,例如是露出介電塊131之上表面131u。移除圖案化光阻層140的方法例如是蝕刻。
第1F圖中,感應線121之外側面121s連接於對應之介電塊131之外側面131s,此非用以限制本發明。另一實施例(第5F圖)中,感應線121之外側面121s可連接於對應之介電塊431之內側面431ss,此將於後續詳細說明。
如第1G圖所示,形成透明導電層150’覆蓋介電塊131與感應線121。
如第1H圖所示,利用一第二道光罩,圖案化透明導電層150,,形成一觸控感應結構150。其中,觸控感應結構150覆蓋部分之介電塊131且經由貫孔133延伸至感應線120。至此,完成觸控面板100。本實施例之觸控面板100係以電容式觸控面板為例說明,然此非用以限制本發明。
感應線121、介電塊131及觸控感應結構150構成本實施例之感應層,觸控點的座標可透過計算感應層所感應之訊號獲得。
本實施例中,觸控感應結構150覆蓋感應線121之上表面121u的一部分及感應線121之外側面121s且介電塊131覆蓋感應線121之上表面121u之另一部分,使觸控感應結構150、介電塊131及基板110包覆整個感應線121,藉以完整保護感應線121。
由於介電塊131及感應線121實質上對齊(介電塊131之外側面131s與感應線121之外側面121s相連接),故介電塊131之外側面131s與感應線121之外側面121s在連接處不會產生嚴重錯位或甚至不會錯位。如此一來,觸控感應結構150沿外側面131s及外側面121s延伸的部分不致產生劇烈的轉折部。
綜上所述,本實施例在二道光罩製程(第1B圖及第1H圖)的情況下可完成觸控面板100。
請同時參照第1H圖及第2圖,第2圖繪示第1H圖之上視圖,第1H圖係第2圖中沿方向1H-1H’的剖視圖。觸控感應結構150包括至少一第一感應電極160與至少一第 二感應電極152,第一感應電極160沿第一方向D1排列,第二感應電極152沿第二方向D2排列。
為了清楚表示出感應線121,故將感應線121(以虛線表示)繪示在介電塊131內,實際上介電塊131可與感應線121完全重疊;或者,介電塊131亦可大於感應線121,如第2圖所示。
如第2圖所示,各第一感應電極包括數個第一感應單元151。第一感應單元151及感應線121形成於基板110之上表面110u(基板110及上表面110u繪示於第1H圖)且沿第一方向D1排列。相鄰二第一感應單元151分別經由對應之介電塊131的二貫孔133電性連接於感應線121。第一感應單元151及感應線121構成第一感應電極160,觸控點沿第一方向D1的座標可透過對應之第一感應電極160獲得。
各第二感應電極152包括數個第二感應單元1521及數條感應線1522。第二感應單元1521及感應線1522沿第二方向D2排列。第二方向D2與第一方向D1實質上垂直,本實施例中,第一方向D1例如是X軸向,而第二方向D2例如是Y軸向。感應線1522跨過對應之介電塊131而連接相鄰二第二感應單元1521。第二感應單元1521及感應線1522構成之第二感應電極152,觸控點沿第二方向D2的座標可透過對應之第二感應電極152獲得。
此外,第一感應單元151、數個第二感應單元1521及數條感應線1522可由相同材質形成,例如是透明銦錫氧化物(Tin-doped Indium Oxide,ITO)。
此外,雖然上述感應線121之外側面121s與介電塊131之外側面131s以實質上齊平(如第1D圖所示)為例說明,然此非用以限制本發明。感應線之外側面與介電塊之外側面亦可不齊平,以下係以第3及4圖說明。
請參照第3圖,其繪示依照本發明另一實施例之觸控面板之介電塊與感應線的剖視圖。感應線221之外側面221s與介電塊131之外側面131s不齊平,即外側面221s與外側面131s非共面。感應線221之下部221a2係相對於上部221a1往內縮。此外,感應線221之外側面221s與介電塊131之外側面131s相連接,連接部位Tc如第3圖所示。
請參照第4圖,其繪示依照本發明又一實施例之介電塊與感應線的剖視圖。感應線321之外側面321s與介電塊131之外側面131s不齊平,即外側面321s與外側面131s並非共面。感應線321之下部321a2係相對於上部321a1往外擴。此外,感應線321之外側面321s與介電塊131之外側面131s相連接,連接部位Td如第4圖所示。
請參照第5A至5H圖,其繪示依照本發明另一實施例之觸控面板的製造過程圖。
首先,如第5A圖所示,形成導電層120於基板110上。
如第5B圖所示,形成一介電層440’覆蓋導電層120,本實施例中,該介電層440’係一有機光阻層440’。光阻層440’可以是完整光阻層,即光阻層440’係非圖案化光阻層,然此非用以限制本發明。
介電層440’形成後,利用第一道光罩,圖案化導電層120與介電層440’以分別形成複數條感應線121(繪示於第5D圖)與複數個介電塊431(繪示於第5F圖),其中第一道光罩為半穿透光罩。以下係詳細說明。
如第5C圖所示,以半穿透光罩,圖案化介電層440’,以形成圖案化光阻層440。其中,圖案化光阻層440形成於導電層120上具有複數個凹陷部441。凹陷部441的結構相似於凹陷部141,容此不再贅述。此外,本實施例之圖案化光阻層440例如是有機薄膜。
此外,圖案化光阻層440包括數個光阻塊443。各光阻塊443具有二凹陷部441
如第5D圖所示,以圖案化光阻層440為遮罩,圖案化導電層120,使導電層120形成數條感應線121。圖案化導電層120的方法可以是蝕刻方法,例如是濕蝕刻,在此情況下,圖案化光阻層440如同蝕刻阻擋層。
圖案化光阻層440之外側面443s突出超過感應線121之外側面121s。進一步地說,光阻塊443可覆蓋感應線121之整個上表面121u,且光阻塊443之邊緣部4431突出超過感應線121之外側面121s。
如第5E圖所示,加熱圖案化光阻層440,其中圖案化光阻層440包覆感應線121。圖案化光阻層440之邊緣部4431於加熱後呈流動態並延伸至感應線121之外側面121s而形成邊緣部4431。如此一來,圖案化光阻層440包覆整個感應線121。此外,邊緣部4431可延伸至與基板110接觸。
由於圖案化光阻層440之外側面443s突出超過感應線121之外側面121s,使圖案化光阻層440於加熱後受到重力的作用而自然地往下延伸而覆蓋感應線121之外側面121s。
圖案化光阻層440在加熱後,可增加圖案化光阻層440的介電性,使圖案化光阻層440的絕緣性更佳。
如第5F圖所示,移除圖案化光阻層440中對應凹陷部441的部分442(部分442繪示於第5E圖),使圖案化光阻層440形成數個介電塊431,各介電塊431具有對應該些凹陷部441的數個貫孔433,各介電塊431的貫孔433數目例如是二個。介電塊431的貫孔433在圖案化光阻層440之部分442被移除後而形成,貫孔433形成後,感應線121從貫孔433露出。
由於邊緣部4431延伸至基板110,使得在貫孔433形成後,介電塊431之邊緣部4431不會掉落脫離。進一步地說,第5D圖中圖案化光阻層440之邊緣部4431為一懸空邊緣部(沒有延伸至基板110),若第5D圖之圖案化光阻層440未經加熱過程,則在形成貫孔433之步驟中,邊緣部4431便會掉落而脫離,如此便無法形成貫孔433。此外,在本實施例中,介電塊431之內側面431ss與感應線121之外側面121s連接,且具體來說,介電塊431之內側面431ss與感應線121之外側面121s實質上貼合。
如第5G圖所示,形成透明導電層150’覆蓋介電塊431與感應線121。
如第5H圖所示,利用第二道光罩形成觸控感應結構 150,其中觸控感應結構150覆蓋介電塊431且經由貫孔433延伸至感應線121。至此,完成觸控面板400。
本實施例中,由於介電塊431之外側面431s係平整或均勻表面,故觸控感應結構150沿介電塊431之外側面431s延伸的部分,其不致產生劇烈的轉折部。
本實施例中,觸控感應結構150覆蓋感應線121之上表面121u的一部分且介電塊431覆蓋感應線121之外側面121s及上表面121u之另一部分,使觸控感應結構150、介電塊431及基板110包覆整個感應線121,藉以完整保護感應線121。
第6圖繪示依照本發明一實施例之觸控顯示裝置的剖視圖。上述實施例之觸控面板100及400可應用於顯示領域中。以觸控面板100為例說明,觸控顯示裝置500包括顯示單元510及觸控面板100。顯示單元510係提供顯示畫面。觸控面板100鄰近顯示單元510配置,用以提供觸控感應功能。本實施例中之顯示單元510可以是液晶顯示裝置或有機發光二極體顯示裝置等,皆不以此為限。
本發明上述實施例所揭露之觸控面板及應用其之觸控顯示裝置與其製造方法,具有多項特徵,以下列舉其中幾項:
(1).以二道光罩製程即可完成觸控面板,可節省製程時間及成本。
(2).相較於無凹陷部之設計,本發明實施例之凹陷部的設計,使得在移除較少介電層材料的情況下即可形成介電塊之貫孔。
(3).由於介電塊之外側面與感應線之外側面相連接,故介電塊之外側面與感應線之外側面在連接處不會產生嚴重錯位或甚至不會錯位。如此一來,觸控感應結構沿外側面及外側面延伸的部分不致產生劇烈的轉折部。
綜上所述,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。本發明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,當可作各種之更動與潤飾。因此,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。
100、400‧‧‧觸控面板
110‧‧‧基板
120‧‧‧導電層
121、221、321‧‧‧感應線
121s、131s、140s、221s、321s、431s、443s‧‧‧外側面
130、440’‧‧‧介電層
131、331、431‧‧‧介電塊
121a、131a‧‧‧上部
121u、131u、140u1‧‧‧上表面
132‧‧‧部分
133、333‧‧‧貫孔
140、440‧‧‧圖案化光阻層
140b‧‧‧下表面
140u2‧‧‧槽底面
141、441‧‧‧凹陷部
142、442‧‧‧部分
150‧‧‧觸控感應結構
150’‧‧‧透明導電層
152‧‧‧第二感應電極
1521‧‧‧第二感應單元
1522‧‧‧感應線
160‧‧‧第一感應電極
221a2‧‧‧下部
431ss‧‧‧內側面
443‧‧‧光阻塊
4431‧‧‧邊緣部
500‧‧‧觸控顯示裝置
510‧‧‧顯示單元
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
Ta、Tb、Tc、Td‧‧‧連接部位
第1A至1H圖繪示依照本發明一實施例之觸控面板的製造過程圖。
第2圖繪示第1H圖之上視圖。
第3圖繪示依照本發明另一實施例之觸控面板之介電塊與感應線的剖視圖。
第4圖繪示依照本發明又一實施例之介電塊與感應線的剖視圖。
第5A至5H圖繪示依照本發明另一實施例之觸控面板的製造過程圖。
第6圖繪示依照本發明一實施例之觸控顯示裝置的剖視圖。
120‧‧‧導電層
131‧‧‧介電塊
131a‧‧‧上部
131s、140s‧‧‧外側面
131u‧‧‧上表面
140‧‧‧圖案化光阻層
140b‧‧‧下表面
141‧‧‧凹陷部
Ta‧‧‧連接部位

Claims (7)

  1. 一種觸控面板的製造方法,包括:形成一導電層於一基板上;形成一介電層覆蓋該導電層;利用一第一道光罩,圖案化該導電層與該介電層,以分別形成複數感應線與複數介電塊,其中該些介電塊覆蓋該些感應線,各該介電塊之外側面連接於對應之該感應線之外側面且該第一道光罩為一半穿透(half-tone)光罩;形成一透明導電層覆蓋該介電層與該導電層;以及利用一第二道光罩,圖案化該透明導電層,以形成一觸控感應結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其中於利用該第一道光罩,圖案化該導電層與該介電層之該步驟中包括:以該半穿透光罩,形成一圖案化光阻層,其中該圖案化光阻層形成於該介電層上且具有複數個凹陷部;以該圖案化光阻層為遮罩,圖案化該介電層,使該介電層形成該些介電塊;以該圖案化光阻層為遮罩,圖案化該導電層,使該導電層形成該些感應線;移除該些介電塊中對應該些凹陷部之部分,使各該介電塊具有複數個貫孔;以及移除該圖案化光阻層,以露出該些介電塊,其中該觸控感應結構覆蓋該些介電塊且經由該些貫孔延伸至該些感應線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之製造方法,其中於圖案化該導電層之該步驟中更包括:移除該圖案化光阻層中對應該些凹陷部的部分。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之製造方法,其中於圖案化該導電層之該步驟中,該些凹陷部未貫穿該圖案化光阻層;該製造方法更包括:移除該圖案化光阻層中對應該些凹陷部的部分,使該些凹陷部貫穿該圖案化光阻層。
  5. 一種觸控面板,包括:一基板;複數條感應線,形成於該基板上;複數個介電塊,形成於該些感應線上且具有複數個貫孔,該些感應線從該些貫孔露出;以及一觸控感應結構,覆蓋該些介電塊且經由該些貫孔延伸至該些感應線;其中,該些介電塊覆蓋該些感應線,各該感應線之外側面連接於對應之該介電塊之一外側面,且該些感應線及該些介電塊是藉由同一道半穿透光罩製作而成。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板,其中各該感應線之該外側面與對應之該介電塊之該外側面實質上齊平。
  7. 一種觸控顯示裝置,包括:一顯示單元,係提供顯示畫面;以及一如同申請專利範圍第5項所述之觸控面板,鄰近該顯示單元配置,用以提供觸控感應功能。
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