TWI460771B - 觸控面板及其形成方法與顯示系統 - Google Patents

Description

觸控面板及其形成方法與顯示系統

本發明係有關於觸控面板及其形成方法，且特別是有關於具較少微影製程之觸控面板的形成方法。

觸控面板一般於觸控感測區採用銦錫氧化(ITO)層作為觸控電極，並以金屬層作為與觸控電極電性連接之走線。因此，觸控面板的形成需涉及至少兩道光罩之微影製程，其分別為銦錫氧化層之微影製程及金屬層之微影製程。如此，往往造成顯示面板製程的時間拉長與成本的提升。此外，兩道微影製程之間的對準誤差亦可能影響觸控面板之品質。

因此，業界亟需新穎的觸控面板製程，以期能減輕及/或避免上述問題。

本發明一實施例提供一種觸控面板的形成方法，包括：提供一基底；形成一透明導電層於該基底上；形成一導電層於該透明導電層上；形成一光阻層於該導電層上，該光阻層具有一第一部分、一第二部分及至少一開口，該第一部分之厚度大於該第二部分之厚度，且該開口露出部分該導電層；以該光阻層為遮罩，蝕刻移除露出的該導電層及其下方之該透明導電層，以使該透明導電層形成一透明導電圖案層；移除該光阻層之該第二部分以露出位於其下方之部分該導電層；以該光阻層為遮罩，蝕刻移除露出的該導電層，以使該導電層形成一走線層；以及移除該光阻層。

本發明一實施例提供一種觸控面板，包括：一基底；一透明導電圖案層，設置於該基底之上；以及一走線層，形成於該透明導電圖案層之上，其中該走線層的一下表面與該基底之間係由部分的該透明導電圖案層隔開。

本發明一實施例提供一種顯示系統，包括：一顯示面板；以及一觸控面板，設置於該顯示面板上，其中該觸控面板包括：一基底；一透明導電圖案層，設置於該基底之上；以及一走線層，形成於該透明導電圖案層之上，其中該走線層的一下表面與該基底之間隔有部分該透明導電圖案層。

以下將詳細說明本發明實施例之製作與使用方式。然應注意的是，本發明提供許多可供應用的發明概念，其可以多種特定型式實施。文中所舉例討論之特定實施例僅為製造與使用本發明之特定方式，非用以限制本發明之範圍。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複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於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或間隔有一或更多其他材料層之情形。

第1A圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的上視圖。如第1A圖所示，在一實施例中，觸控面板10可包括基底100。基底100上形成有透明導電圖案層102a，其可包括複數個感測電極。基底100上還形成有走線層104b，其電性連接這些感測電極以傳遞觸控訊號。

第1B圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的局部上視圖，其例如為第1A圖實施例之局部放大圖。如第1B圖所示，透明導電圖案層102a之感測電極的寬度可沿著X軸漸寬或漸細，可例如藉此計算出所觸控之位置的X座標。在一實施例中，走線層104b之下表面與基底100之間隔有部分的透明導電圖案層102a，可減低走線之阻抗。

如第1A及1B圖所示，在一實施例中，透明導電圖案層102a可包括至少一第一梳狀電極及至少一第二梳狀電極。第一梳狀電極可具有複數個第一電極，且這些第一電極沿著一方向延伸且彼此電性連接，例如第1A圖中之由左側朝右側延伸之第一梳狀電極。第二梳狀電極可具有複數個第二電極，這些第二電極沿著一方向延伸且彼此電性連接，例如第1A圖中之由右側朝左側延伸之第二梳狀電極。這些第二電極與第一電極可彼此交錯設置，且第一梳狀電極與第二梳狀電極係彼此電性絕緣。

接著，將以切線2-2處之製程剖面圖說明本發明實施例之觸控面板的形成過程，如第2A-2F圖所示。如第2A圖所示，在一實施例中，提供基底100，並可於基底100上依序沉積透明導電層102、導電層104、及光阻材料層106。透明導電層102可例如包括銦錫氧化層、銦鋅氧化層。導電層104例如是金屬層。導電層104之導電率可大於透明導電層102之導電率。

接著，可於光阻材料層106上設置光罩200。光罩200可於區域R3處具有露出部分的光阻材料層106之透光開口204，且光罩200可於區域R1及區域R2處分別具有第一部分200a及第二部分200b。第一部分200a之透光率係小於第二部分200b之透光率。接著，可於光罩200上提供光線202以對光阻材料層106進行曝光製程及後續的顯影製程以將光阻材料層106圖案化為光阻層106a。

如第2B圖所示，圖案化後之光阻層106a可具有第一部分106a1及第二部分106a2，其分別具有較大之厚度T1及較小之厚度T2。區域R3處之導電層104未由光阻層106a所覆蓋。即，光阻層106a具有露出部分的導電層104之至少一開口。

接著，如第2C圖所示，以光阻層106a為遮罩，蝕刻移除露出的導電層104及下方之部分的透明導電層102以形成圖案化導電層104a及透明導電圖案層102a。在一實施例中，可分段蝕刻移除露出的導電層104及下方之部分的透明導電層102。例如，可先以適於蝕刻金屬材料之蝕刻劑蝕刻移除露出的導電層104，接著可以適於蝕刻氧化物材料之蝕刻劑蝕刻移除下方之部分的透明導電層102。

如第2D圖所示，可接著移除光阻層106a之第二部分106a2以形成光阻層106b。在一實施例中，可於光阻層106a上例如以(但不限於)氧氣電漿進行灰化製程以移除光阻層106a之第二部分106a2。在一實施例中，在移除光阻層106a之第二部分106a2之後，光阻層106a之第一部分106a1(即，隨後所形成之光阻層106b)的厚度T1縮減至厚度T3。在移除光阻層106a之第二部分106a2之後，部分的導電層104a將露出。所露出之導電層104a例如係位於觸控面板的觸控感測區。

接著，以光阻層106b為遮罩，蝕刻移除露出的導電層104a以將圖案化導電層104a進一步圖案化為走線層104b，而在區域R2中，原由圖案化導電層104a所覆蓋之透明導電圖案層102a將露出以作為觸控感測電極，如第2E圖及第1B圖所示。

如第2F圖所示，接著移除光阻層以完成觸控面板之製作。在一實施例中，走線層104b之側面105與透明導電圖案層102a之側面103大抵共平面。在一實施例中，透明導電圖案層102a不覆蓋於走線層104b之任一側面之上。換言之，透明導電圖案層102a僅覆蓋於走線層104b之頂表面之上。在一實施例中，走線層104b之下表面直接接觸透明導電圖案層102a，並藉由透明導電圖案層102a而與基底100隔開。

在一實施例中，可於第2F圖所示之觸控面板上設置透明蓋板30，如第5A圖之顯示系統所示。顯示系統可包括設置於觸控面板10下方之顯示面板20。

如第5B圖之顯示系統所示，在一實施例中，觸控面板10’之基底100可為透明蓋板。因此，在第5B圖之顯示系統中，不需額外設置透明蓋板，可縮小化顯示系統之厚度。

第3A圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的上視圖，其中相同或相似之標號用以標示相同或相似之元件。如第3A圖所示，在一實施例中，觸控面板10可包括基底100。基底100上形成有透明導電圖案層102a，其可包括複數個感測電極。基底100上還形成有走線層104b，其電性連接這些感測電極以傳遞觸控訊號。

第3B圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的局部上視圖，其例如為第3A圖實施例之局部放大圖。如第3A及3B圖所示，透明導電圖案層102a可包括沿著第一方向(例如，第3A及3B圖中之橫軸方向或X軸方向)延伸之至少一第一電極串，第一電極串包括複數個第一電極圖案102a2，且這些第一電極圖案102a2彼此電性連接。透明導電圖案層102a還可包括沿著第二方向(例如，第3A及3B圖中之縱軸方向或Y軸方向)排列之至少一第二電極串，第二電極串包括複數個第二電極圖案102a1，其中每一第二電極圖案102a1彼此間隔一距離，其中第一電極串與第二電極串彼此電性絕緣。第二電極串之複數個第二電極圖案102a1可透過橋接結構110而彼此電性連接。此外，為了避免短路，可於橋接結構110與第一電極圖案102a2之間形成介電層108。

在一實施例中，走線層104b之下表面與基底100之間隔有部分的透明導電圖案層102a，可減低走線之阻抗。接著，將以切線4-4處之製程剖面圖說明本發明實施例之觸控面板的形成過程，如第4A-4G圖所示。

如第4A-4B圖所示，可以類似於第2A-2B圖所述之方式於基底100、透明導電層102、及導電層104上形成圖案化光阻層106a。光阻層106a可包括具有較大厚度T1之第一部分及較小厚度T2之第二部分。光阻層106a還可具有露出部分的導電層104之至少一開口。

接著，如第4C圖所示，以光阻層106a為遮罩，蝕刻移除露出的導電層104及下方之部分的透明導電層102以形成圖案化導電層104a及透明導電圖案層102a。如上所述，透明導電圖案層102a可包括第一導電串及第二導電串，其分別可包括第一電極圖案102a2及第二電極圖案102a1。在一實施例中，可分段蝕刻移除露出的導電層104及下方之部分的透明導電層102。

如第4D圖所示，可接著以類似於第2D圖所述之方式移除光阻層106a之第二部分以形成光阻層106b，其中光阻層106b之厚度可縮減至厚度T3。在移除光阻層106a之第二部分之後，部分的導電層104a將露出。所露出之導電層104a例如係位於觸控面板的觸控感測區。

接著，以光阻層106b為遮罩，蝕刻移除露出的導電層104a以將導電層104a圖案化為走線層104b，而原由導電層104a所覆蓋之部分的透明導電圖案層102a將露出以作為觸控感測電極，如第4D圖及第3B圖所示。如第4E圖所示，可接著移除光阻層。

如第4F圖所示，接著於基底100及透明導電層102a上形成至少一介電層108。接著，於介電層108及部分的透明導電層102a(即，透明導電層102a之部分的第二電極圖案102a1)上形成橋接結構110，其中橋接結構110電性連接第二電極圖案102a1，且介電層108電性隔離橋接結構110與第一電極串。

在一實施例中，走線層104b之側面105與透明導電圖案層102a之側面103大抵共平面。在一實施例中，透明導電圖案層102a不覆蓋於走線層104b之任一側面之上。換言之，透明導電圖案層102a僅覆蓋於走線層104b之頂表面之上。在一實施例中，走線層104b之下表面直接接觸透明導電圖案層102a，並藉由透明導電圖案層102a而與基底100隔開。

本發明實施例藉由形成厚度不均一之光阻層，可在僅使用一道光罩之圖案化製程下形成觸控面板之觸控感測電極及走線，可有效節省製程時間及製程成本，並可提高觸控面板之可靠度。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，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，當可作任意之更動與潤飾，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。

10、10’．．．觸控面板

20．．．顯示面板

30．．．透明蓋板

100．．．基底

102、102a．．．透明導電層

102a1、102a2．．．電極圖案

103．．．側面

104、104a．．．導電層

104b．．．走線層

105．．．側面

106．．．光阻材料層

106a、106b．．．光阻層

106a1、106a2．．．部分

108．．．介電層

110．．．橋接結構

200．．．光罩

200a、200b．．．部分

202．．．光線

204．．．開口

R1、R2、R3．．．區域

T1、T2、T3．．．厚度

第1A圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的上視圖。

第1B圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的局部上視圖。

第2A-2F圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的製程剖面圖。

第3A圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的上視圖。

第3B圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的局部上視圖。

第4A-4G圖顯示根據本發明一實施例之觸控面板的製程剖面圖。

第5A-5B圖分別顯示根據本發明實施例之顯示系統的剖面圖。

100．．．基底

102a．．．透明導電層

103．．．側面

104b．．．走線層

105．．．側面

R1、R2．．．區域

Claims (20)

1. 一種觸控面板的形成方法，包括：提供一基底；形成一透明導電層於該基底上；形成一導電層於該透明導電層上；形成一光阻層於該導電層上，該光阻層具有一第一部分、一第二部分及至少一開口，該第一部分之厚度大於該第二部分之厚度，且該開口露出部分該導電層；以該光阻層為遮罩，蝕刻移除露出的該導電層及其下方之該透明導電層，以使該透明導電層形成一透明導電圖案層；移除該光阻層之該第二部分以露出位於其下方之部分該導電層；以該光阻層為遮罩，蝕刻移除露出的該導電層，以使該導電層形成一走線層，該走線層與該基底之間係由該透明導電圖案層間隔開，且該走線層之側面與該透明導電圖案層之側面實質上共平面；以及移除該光阻層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方法，其中該光阻層之形成步驟包括：形成一光阻材料層於該導電層上；設置一光罩於該光阻材料層上，該光罩具有一第一透光部分、一第二透光部分以及至少一透光開口，該第一透光部分之遮光率大於該第二透光部分的遮光率，該透光開 口露出部分該光阻材料層；以及進行一曝光顯影製程以將該光阻材料層圖案化為該光阻層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方法，其中以該光阻層為遮罩，蝕刻移除露出的該導電層及其下方之部分該透明導電層的步驟包括以一第一蝕刻劑蝕刻移除露出的該導電層，接著以一第二蝕刻劑蝕刻移除其下方之部分該透明導電層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方法，其中移除該光阻層之該第二部分的步驟包括於該光阻層之上進行一灰化製程以移除該光阻層之該第二部分。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控面板的形成方法，其中該灰化製程包括一電漿處理製程。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方法，其中在移除該光阻層之該第二部分的步驟之後，該光阻層之該第一部分之厚度減小。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方法，其中該透明導電圖案層包括：一第一梳狀電極，具有複數個第一電極，且該些第一電極沿著一方向延伸且彼此電性連接；以及一第二梳狀電極，具有複數個第二電極，該些第二電極與該些第一電極交錯設置，且該些第二電極係沿著該方向的相反方向延伸且彼此電性連接，其中該第一梳狀電極與該第二梳狀電極彼此電性絕緣。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方 法，其中該透明導電圖案層包括：沿著一第一方向延伸之至少一第一電極串，該第一電極串包括複數個第一電極圖案，且該些第一電極圖案沿著該第一方向上彼此電性連接；以及沿著一第二方向排列之複數個第二電極圖案，其中各該第二電極圖案彼此間隔設置，其中該第一電極串與該些第二電極圖案彼此電性絕緣。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控面板的形成方法，更包括：形成一介電層於該基底及部分該些第一電極串上；以及形成至少一橋接結構於該介電層及部分該些第二電極圖案上，其中該橋接結構電性連接該些第二電極圖案，且該介電層電性隔離該橋接結構與該第一電極串。
10. 如申請專利範圍第9項所述之觸控面板的形成方法，其中該橋接結構包括一透明導電材料。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板的形成方法，更包括設置一透明蓋板於該基底上，其中該導電層及該透明導電層位於該基底與該透明蓋板之間。
12. 一種觸控面板，包括：一基底；一透明導電圖案層，設置於該基底之上；以及一走線層，位於該透明導電圖案層之上，其中該走線層的一下表面與該基底之間係由該透明導電圖案層隔開，且該走線層之側面與該透明導電圖案層之側面實質上共平 面。
13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該透明導電圖案層僅覆蓋於該走線層之頂面上。
14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中走線層之該下表面直接接觸該透明導電圖案層。
15. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該走線層之導電率大於該透明導電圖案層。
16. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該透明導電圖案層包括：至少一第一電極串，設置於該基底上並沿著一第一方向延伸，該些第一電極串包括複數個第一電極圖案，且該些第一電極圖案係於該第一方向上彼此電性連接；以及複數個第二電極圖案，設置於該基底上並沿著一第二方向排列，各該第二電極圖案彼此間隔設置，其中該第一電極串與該些第二電極圖案彼此電性絕緣。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控面板，更包括：一介電層，設置於該基底及部分該些第一電極串上；以及至少一橋接結構，設置於該介電層及部分該些第二電極圖案上，其中該橋接結構電性連接該些第二電極圖案，且該介電層電性隔離該橋接結構與該第一電極串。
18. 如申請專利範圍第17項所述之觸控面板，其中該橋接結構包括一透明導電材料。
19. 如申請專利範圍第12項所述之觸控面板，其中該透明導電圖案層包括： 一第一梳狀電極，具有複數個第一電極，且該些第一電極係沿著一方向延伸且彼此電性連接；以及一第二梳狀電極，具有複數個第二電極，該些第二電極與該些第一電極交錯設置，且該些第二電極係沿著該方向的相反方向延伸且彼此電性連接，其中該第一梳狀電極與該第二梳狀電極彼此電性絕緣。
20. 一種顯示系統，包括：一顯示面板；以及一觸控面板，設置於該顯示面板上，其中該觸控面板包括：一基底；一透明導電圖案層，設置於該基底之上；以及一走線層，位於該透明導電圖案層之上，其中該走線層的一下表面與該基底之間係由該透明導電圖案層隔開，且該走線層之側面與該透明導電圖案層之側面實質上共平面。