觸控面板及其形成方法

2023-09-23 16:01:30 4

專利名稱：觸控面板及其形成方法
技術領域：
本發明涉及觸控面板，尤其涉及觸控面板中主要間隔物(main spacer)與 觸控間隔物(sensor spacer)的形成方法及結構。
背景技術：
市售產品為求輸入便利，大都將多種輸入裝置整合在一起，例如鍵盤、鼠 標、與軌跡球共存，到現在將鍵盤、滑鼠以及觸控面板整合，都大幅提高輸入 效率與便利性。隨著電子產品設計都朝向輕、薄、短、小、功能發展，傳統鍵 盤已無法滿足輸入需求。再者，多種電子產品的設計也無法同時容納多種裝置， 而觸控面板可同時兼顧鍵盤、滑鼠、甚至手寫輸入等人性化的操作方式。尤其 將輸入(Input)與輸出(Output)整合在顯示器的特質，更為其它傳統輸入裝置 所不及。因此，觸控面版被視為是新式輸入裝置中，發展最為成熟穩定的接口， 也成為工業設計者在發展相關顯示器(Display)時，運用在人機接口的最佳選 擇。例如個人數字處理器(PDA)、電子書(e-book)、手機(Mobile Phone)、手 提電腦(HandheldPC)、或導航系統(GPS)等新式的顯示工具都選擇觸控面板作 為其輸入裝置。
觸控面板依動作方式不同可分為電阻式、電容式、音波式、光導波式、 荷重變化式等，但其中又以電阻式最被廣泛運用，依各廠家設計不同又可區分 為四線、五線、六線等不同架構。
如圖1A所示，為現有觸控面板的部份剖示圖。觸控面板100的上基板為 彩色濾光片基板10A，下基板為陣列基板(COA) 10B。彩色濾光片基板IOA包 含基板20、彩色濾光片22、黑色矩陣24、塗層(overcoat layer)26、主要間 隔物ll、觸控間隔物15、及導電層19。陣列基板10B包含基板20、第一金屬 層IOI、柵極絕緣層103、半導體層105如非晶矽或n型摻雜的非晶矽、第二 金屬層107、保護層109、及接觸墊17A與像素電極17B如銦錫氧化物。陣列 基板10B還包含堆棧結構13，由下而上堆棧順序膜層，是由第一金屬層101、柵極絕緣層103、半導體層105、第二金屬層107、及保護層109堆棧而成， 且兩基板10A及10B之間的距離(cell gap)由堆棧結構13與主要間隔物11 的高度總合定義。陣列基板10B的接觸墊17A對應彩色濾光片基板10A的觸控 間隔物15。在以單一微影工藝形成主要間隔物11與觸控間隔物15後，需形 成導電層19於該些間隔物上。也就是說，導電層19共形地形成於該些間隔物 (包含主要間隔物11與觸控間隔物15)的表面上與塗層的表面上，其中，導電 層19共形地形成於該些間隔物的表面上是指該些間隔物未接觸塗層表面的所 有面。當使用者按壓觸控面板100時，觸控間隔物15其上的導電層19與接觸 墊17A接觸，達到輸出信號的效果。上述主要隔物11的表面覆蓋有導電層19。 當使用者按壓觸控面板11時，極易因物理受力造成非按壓區域的主要間隔物 11偏離堆棧結構13的容忍範圍A並碰觸周圍的像素電極17B，產生亮點。若 要避免上述情形，則需加大堆棧結構13的面積，但這會降低開口率。
為解決上述問題，可分別形成主要間隔物11及觸控間隔物15如圖1B所 示。在圖1B中，先形成觸控間隔物15及導電層19後，再形成主要間隔物ll， 如此一來，主要間隔物是在導電層19完成後才製作，所以主要間隔物11的表 面不具有導電層。如此一來，當使用者按壓觸控面板11時，若因物理受力造 成非按壓區域的主要間隔物11偏離堆棧結構13的容忍範圍A，並使主要間隔 物11碰觸到周圍的像素電極17B時，因主要間隔物11的表面不具有導電層 19，所以導電層19並不會跟堆棧結構13產生短路，可避免圖1A的觸控面板 100的亮點或低開口率問題。但兩道間隔物工藝之間會產生膜厚誤差，增大上 下基板之間的間距變異。若採用圖1A的單一微影之間隔物工藝，間隔物高度 的誤差為土O. 15nm。但若採用圖1B的兩次微影之間隔物工藝，主要間隔物11 與觸控間隔物15兩者高度誤差高達i0. 3nm，如此大的誤差值會大幅提高觸控 間隔物15外覆的導電層19與接觸墊17的間距(sensor gap)變異，同時使觸 控面板101在不同的顯示區域具有不同的觸控靈敏度。
綜上所述，目前仍需在單一微影的間隔物工藝的情況下，解決主要間隔物 上導電層所導致的問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種觸控面板及其形成方法，在單一微影的間隔物工藝的情況下，解決主要間隔物上導電層所導致的問題。
為實現上述目的，本發明提供一種形成觸控面板的方法，包括提供基板； 形成光刻膠間隔物層於基板上；進行單一微影工藝於光刻膠間隔物層上，定義 主要間隔物及觸控間隔物；形成導電層於主要間隔物及觸控間隔物上；以及移 除部份導電層，露出主要間隔物的頂部以及側部的部分上半部。
而且，為實現上述目的，本發明也提供一種觸控面板，包括基板；主要間 隔物及觸控間隔物位於基板上；以及導電層，覆蓋觸控間隔物；其中導電層僅 覆蓋主要間隔物的側部的部分下半部，並露出導電層的頂部及側部的部分上半 部。
採用本發明的觸控面板及其形成方法，可以在單一微影的間隔物工藝 的情況下，解決主要間隔物上導電層所導致的問題。


圖1A及圖1B為現有技藝中，觸控面板的剖示圖2A-圖2J為本發明一實施例中，形成主要間隔物及觸控間隔物於基板 上的工藝剖示圖3A-圖3J為本發明另一實施例中 板上的工藝剖示圖4A-圖4K為本發明再一實施例中 板上的工藝剖示圖；以及
圖5A-圖5M為本發明又一實施例中 板上的工藝剖示圖。
其中，附圖標記
10A:彩色濾光片基板
11、 21、 31:主要間隔物
17A:接觸墊
20:基板
21B、 31B:主要間隔物側部 21B、 21B':主要間隔物側部的上半部
22:黑色矩陣 23、 28、 38:光刻膠層
，形成主要間隔物及觸控間隔物於基 ，形成主要間隔物及觸控間隔物於基 ，形成主要間隔物及觸控間隔物於基
10B:陣列基板
15、 25、 35:觸控間隔物
17B:像素電極
21A、 31A:主要間隔物頂部24:彩色濾光片 29:導電層 53:導線
101:第一金屬層101
105:半導體層
109:保護層
17B:像素電極
200、 210:光掩模
200B、 210B、 220C:不透光區
202:曝光及顯影步驟
220:半透式光掩模
26:塗層 43:墊層 100:觸控面板 103:柵極絕緣層 107:第二金屬層 17A:接觸墊 150:像素區
200A、 210A、 220A:透光區
204:蝕刻步驟 220B:半透光區
A:主要間隔物偏離堆棧結構的容忍距離
H:主要間隔物頂部與觸控間隔物頂部的高度差
W1:光掩模210的透光區寬度 w2:主要間隔物的頂部寬度
具體實施例方式
下述內容提供多種實施例以說明本發明的多種特徵。為了簡化說明，將採 用特定的實施例、單元、及組合方式說明。然而，這些特例並非用以限制本發 明。舉例來說，形成某一組件於另一組件上包含了兩組件為直接接觸，或者兩 者間隔有其它組件這兩種情況。為了簡化，本發明在不同圖標中採用相同符號 標示不同實施例的類似組件，而上述重複的符號並不代表不同實施例中的組件 具有相同的對應關係。
為解決現有技術的問題，本發明提供一種觸控面板的形成方法如圖2A-圖 2J所示。在圖2A中，首先提供基板20，形成黑色矩陣22於基板20上，並移 除部份黑色矩陣22以露出部份基板定義像素區150，其中黑色矩陣22包圍像 素區150。因此，可稱為像素區150位於黑色矩陣之中或之間。接著糹f彩色樹 脂(未標示)填入黑色矩陣22之間的像素區150，形成彩色濾光片24。之後， 形成塗層(overcoat layer) 26於黑色矩陣22及彩色濾光片24上。上述基板 20為透光材質如玻璃、石英或其它透明材質、不透光材質如陶瓷、晶圓或其它不透明材質、或可撓性材質如塑料、橡膠、聚酯、聚碳酸酯或其它可撓性材
質。上述黑色矩陣22的材質包含感光材料或非感光材料。感光材料可為含溶 劑的液態光刻膠、液態樹脂、幹膜光刻膠、或轉移膜光刻膠，如具有感光基的 壓克力樹脂(Acrylic)、環氧樹脂(Epoxy resin)、或聚醯亞胺樹脂(PI)。為了 減少感光材料的透光度，可混合顏料、染料、或碳黑(carbon black)。非感光 材料可為金屬材料如鉻、氧化鉻、鉬、鋁、鈦、或其它合適的材料、或上述的 組合，也可為有機材料如壓克力樹脂(Acrylic)、環氧樹脂(Epoxy resin)、或 聚醯亞胺樹脂(PI)，上述有機材料一樣可混合顏料、染料、或碳黑。由於非感 光材料採用的樹脂不需具備感光基，可降低成本。若黑色矩陣22採用感光材 料，其圖案化步驟可為一般微影步驟。若黑色矩陣22採用非感光材料，則需 採用雷射剝除，或配合另一光刻膠進行微影步驟及對應的蝕刻步驟。塗層26 的材質為樹脂或塑料，形成方法可為旋轉塗布法，其作用在保護黑色矩陣22 及彩色濾光片24免於後續工藝損害。
接著如圖2B或圖2C所示，形成光刻膠層23於塗層26上，並以單一光掩 模200進行曝光及顯影工藝202，以同時定義圖2D所示的主要間隔物(main photospacer) 21及觸控間隔物25 (sensor photo spacer)。若光刻膠層23 為負光刻膠如圖2B所示，則光掩模200的透光區200A對應後續形成的主要間 隔物21及觸控間隔物25,且不透光區200B對應其餘不形成間隔物的區域。 若光刻膠層23為正光刻膠如圖2C所示，則不透光區200B對應後續形成的主 要間隔物21及觸控間隔物25，且透光區200A對應其餘不形成間隔物的區域。 然而，於其它實施例中，也可採用數字雷射曝光工藝，利用數字信息將雷射強 弱或施加時間於光刻膠層23上，則也可形成上述間隔物21、 25輪廓。或者是， 以噴墨法，將光刻膠層以噴墨頭噴出所需的上述間隔物21、 25輪廓於塗層26 上。
接著如圖2E所示，形成導電層29於主要間隔物21及觸控間隔物25上， 意即，導電層29共形地形成於上述間隔物表面與塗層26表面上。此時，除了 主要間隔物21的設計尚未完成外，即完成圖2J所示的大部份彩色濾光片基板 10A的架構。導電層29的材質為銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZ0)、鋁鋅 氧化物(AZO)或上述材質的複合層，形成方式包含化學氣相沉積、濺鍍法、蒸 鍍法、或網印法等方式。接著如圖2F所示，形成光刻膠層28於導電層29上。在本發明一實施例 中，光刻膠層28為厚膜光刻膠，其厚度超過主要間隔物21及觸控間隔物25 的高度，其粘度高於一般常見光刻膠，約介於粘度為3000 (centistokes, cSt) 5000cSt，如購自AX的125nXT-IO系列光刻膠，其中一般光刻膠的粘度 遠低於3000cSt。
接著如圖2G所示，以光掩模210進行曝光及顯影步驟202，移除部份光 刻膠28以露出主要間隔物21的頂部21A與側部12B的部份上半部21B，的導電 層29，其中光掩模210包含透光區210A及不透光區210B，其透光區210A對 應於主要間隔物21，且其開口寬度Wi大於主要間隔物21的頂部21A的寬度 W2，而不透光區210B對應於主要間隔物21頂部21A以外的區域。在圖2G中， 光刻膠28屬於正光刻膠，光掩模210也採用對應正光刻膠的設計。但可理解 的是，也可採用負光刻膠並採用對應的光掩模而不限於上述設計。在本發明另 一實施例中，可依設計不同而有不同的光掩模開口大小以其及對應的區域，並 不限於上述設計。
接著如圖2H所示，進行蝕刻步驟204以移除露出的導電層29，露出主要 間隔物21的頂部21A與側部21B的部份上半部21B'。主要間隔物21的側部 21B露出的部份上半部21B，約佔側部21B的10%至90%，算式為21B，/21B=10% 90%,較佳介於60%至80%，算式為21B721B=60% 80%。蝕刻步驟204包含幹 蝕刻及/或溼蝕刻。在蝕刻步驟204結束後移除光刻膠28即形成圖21所示的 結構。光刻膠28的移除方法可為光刻膠剝除(Strip)或灰化(ashing)。
如圖2J所示，將圖21的彩色濾光片基板結合圖1A所示的陣列基板10B 後，將顯示介質層(未標示)，如液晶或電泳材填入基板之間的間隙(cell) 即完成所謂的內整式觸控面板，即觸控面板的工藝是與顯示面板的工藝同時完 成，而不是觸控面板外貼於顯示面板的任一基板的外表面。理論上，只要移除 主要間隔物21頂部21A的導電層29即可避免現有技術的問題。然而，只移除 主要間隔物21頂部21A的導電層29的設計，極可能因工藝誤差如對準問題 (alig^ient)而無法完全移除頂部21A的導電層29。實驗證明，本發明將移除 範圍擴大至主要間隔物21的側壁21B的上半部21B，的導電層29可有效增大工 藝容忍度，確保完全移除主要間隔物21的頂部21A的導電層29。
另一方面，本發明並不完全移除主要間隔物21的側壁21B所有的導電層
929的原因在於:有可能因工藝誤差如對準問題而多移除到彩色濾光片24 (像素 區150)上方的導電層29，反而降低觸控面板的開口率。由於導電層29的移除 邊界仍位於主要間隔物21的側壁21B上，因此本發明在有效增加工藝容忍度 的同時，仍兼顧觸控面板的開口率。本發明提供另一實施例如圖3A-圖3J所示。在圖3A中，基板20、黑色矩 陣22、彩色濾光片24、及塗層(overcoat layer) 26的材料及形成方式與圖2A 中對應的元件及形成方式類似。接著如圖3B或圖3C所示，形成光刻膠層23 於塗層26上，並以單一半透式光掩模220進行曝光及顯影工藝202,以同時 定義圖3D所示的主要間隔物31及觸控間隔物35。若光刻膠層23為負光刻膠 時，半透式光掩模220的透光區220A對應光刻膠層23的區域為主要間隔物 31，半透光區220B對應光刻膠層23的區域為觸控間隔物35，而不透光區220C 對應無主要間隔物31及觸控間隔物35的區域。主要間隔物31與觸控間隔物 35的高度比取決於半透光區.220B的透光比，當半透光區220B的透光程度越 高，則觸控間隔物35的高度越大。另一方面如圖3C所示，當光刻膠層23為 正光刻膠時，則上述的半透式光掩模220將採用完全相反的設計，其中不透光 區220C對應主要間隔物31，半透光區220B對應觸控間隔物35，而透光區220A 對應無主要間隔物31及觸控間隔物35的區域。當半透光區220B的透光程度 越高，則觸控間隔物35的高度越小。經曝光及顯影步驟202後，即可形成不 同高度的主要間隔物31及觸控間隔物35，如圖3D所示。當採用此種設計時， 其對向的陣列基板的堆棧結構(圖未示)及/或接觸墊(圖未示)可視情況(非必 要)採用多膜層堆棧或單一膜層方式完成。然而，於其它實施例中，也可採用 數字雷射曝光工藝，利用數字信息將雷射強弱或施加時間於光刻膠層23上， 則也可形成上述間隔物31、 35輪廓。或者是，以噴墨法，將光刻膠層以噴墨 頭噴出所需的上述間隔物31、 35輪廓於塗層26上。接著如圖3E所示，形成導電層29於主要間隔物31及觸控間隔物35上。 意即，導電層29共形地形成於上述間隔物表面與塗層26表面上。導電層29 的形成方法及材質如前所述，在'此不贅述。接著如圖3F所示，形成光刻膠層38覆蓋主要間隔物31及觸控間隔物35。 由於兩者之間的高度差距，光刻膠層38的厚度只要能覆蓋住觸控間隔物35 即可，並不需同時完全覆蓋主要間隔物31。圖3F中光刻膠層38的上表面與主要間隔物31頂部的導電層29等高。接著如圖3G所示，以光掩模210進行曝光及顯影步驟202以移除部份光 刻膠層38，並露出主要間隔物31的頂部31A及側部31B的部份上半部31B， 上的導電層29。其中光掩模210包含透光區210A及不透光區210B，其完全透 光區210A對應於主要間隔物31，且其開口寬度W,大於主要間隔物31的頂部 31A的寬度W2，而不透光區210B對應於主要間隔物31頂部31A以外的區域。 在圖3G中，光刻膠38屬於正光刻膠，光掩模210也採用對應正光刻膠的設計。 但可理解的是，也可採用負光刻膠並採用對應的光掩模而不限於上述設計。在 本發明另一實施例中，可依設計不同而有不同的光掩模開口大小以其及對應的 區域，並不限於上述設計。接著如圖3H所示，進行蝕刻步驟204以移除露出的導電層29,露出主要 間隔物31的頂部31A與側部31B的部份上半部31B，。主要間隔物31的側部 31B露出的部份上半部31B，約佔側部31B的10%至90%,算式為31B，/31B=10% 90%,較佳介於60%至80%，算式為31B，/31B=60% 80%。蝕刻步驟204包含幹 蝕刻及/或溼蝕刻。但在本發明另一實施例中，光刻膠層38僅覆蓋所有的觸控間隔物35並露 出主要間隔物31其頂部31A及側部31B的部份上半部31B，。在這種情況下， 可直接進行圖3H所示的蝕刻步驟204以移除部份導電層29並露出主要間隔物 31的頂部31A及側部31B的部份上半部31B，，而不需進行圖3G的曝光及顯影 步驟202。上述的蝕刻步驟204與圖2H中的工藝類似，在此不贅述。最後移除光刻膠38，即形成圖3I所示的結構。移除光刻膠的方法可為光 刻膠剝除(Strip)或灰化。與圖21的結構特徵相同，主要間隔物31的側部31B 露出的部份上半部31B，約佔側部31B的10%至90%，較佳介於60%至80%。如圖3J所示，將圖31的彩色濾光片基板結合圖1A所示的陣列基板10B 後，將顯示介質層(未標示)，如液晶或電泳材填入基板之間的間隙(cell) 即完成所謂的內整式觸控面板，即觸控面板的工藝是與顯示面板的工藝同時完 成，而不是觸控面板外貼於顯示面板的任一基板的外表面Z同前所述，移除主 要間隔物31其頂部31A及側壁31B的部份上半部31B，的導電層29可保證完全 移除主要間隔物31其頂部31A的導電層29。另一方面，保留部份的導電層29 於主要間隔物31的側壁31B的下半部，可避免過度蝕刻至彩色濾光片24上的導電層29而降低開口率。本發明提供再一實施例如圖4A-圖4K所示。在圖4A中，基板20、黑色矩 陣22、及彩色濾光片24的材料及形成方式與圖2A中對應的元件及形成方式 類似。圖4A及圖2A的差別在於，黑色矩陣22上多了墊層(bedding layer)。 在本發明一實施例中，墊層43的材料可為絕緣層、金屬層、彩色濾光片、或 上述的組合。當墊層43的材料與彩色濾光片24相同時，可與彩色濾光片24 同時形成。若墊層採用其它材料如絕緣層或金屬層時，其形成順序可在形成彩 色濾光片24之前或後完成。接著如圖4B所示，形成塗層26於黑色矩陣22、彩色濾光片24、及墊層 33上，其中對應墊層43的塗層26將會凸起一段高度H。接著如圖4C或圖4D所示，形成光刻膠層23於塗層26上，並以單一光掩 模200進行曝光及顯影工藝202，以同時定義圖4E所示的主要間隔物21及觸 控間隔物25。如圖4C或圖4D所示，對應墊層43的光刻膠層23也會凸起一 段高度H，因此圖犯中的主要間隔物21的頂部及觸控間隔物25的頂部的高 度差也為H。若光刻膠層23為負光刻膠如圖4C所示，則光掩模200的透光區 200A對應後續形成的主要間隔物21及觸控間隔物25，且不透光區200B對應 其餘不形成間隔物的區域。若光刻膠層23為正光刻膠如圖4D所示，則不透光 區200B對應後續形成的主要間隔物21及觸控間隔物25，且透光區200A對應 其餘不形成間隔物的區域。當採用此種設計時，其對向的陣列基板的堆棧結構 (圖未示)及/或接觸墊(圖未示)可視情況(非必要)採用多膜層堆棧或單一膜層 方式完成。然而，於其它實施例中，也可採用數字雷射曝光工藝，利用數字信 息將雷射強弱或施加時間於光刻膠層38上，則也可形成上述間隔物21、 25 輪廓。或者是，以噴墨法，將光刻膠層以噴墨頭噴出所需的上述間隔物21、 25輪廓於塗層26上。接著如圖.4F所示，形成導電層29於塗層26、主要間隔物21、及觸控間 隔物25上。意即，導電層29共形地形成於上述間隔物表面與塗層26表面上。 導電層29的形成方法及材質如前所述，在此不贅述。接著如圖4G所示，形成光刻膠層38覆蓋主要間隔物21及觸控間隔物25。 由於主要間隔物21下墊有墊層43，光刻膠層38的厚度只要能覆蓋住觸控間 隔物25即可，並不需完全覆蓋主要間隔物21。圖4G中光刻膠層38的上表面與主要間隔物21頂部的導電層29等高。接著如圖4H所示，以光掩模210進行曝光及顯影步驟202以移除部份光 刻膠層38，並露出主要間隔物21的頂部21A及側部21B的部份上半部21B， 上的導電層2"。其中光掩模210包含完全透光區210A及不透光區210B，其完 全透光區對應於主要間隔物21，且其開口寬度Wi大於主要間隔物21的頂部 21A的寬度W2，而不透光區200B對應於主要部分間隔物21的頂部21A以外的 區域。在圖4H中，光刻膠38屬於正光刻膠，光掩模210也採用對應正光刻膠 的設計。但可理解的是，也可採用負光刻膠並採用對應的光掩模而不限於上述 設計。在本發明另一實施例中，可依設計不同而有不同的光掩模開口大小以其 及對應的區域，並不限於上述設計。接著如圖4I所示，進行蝕刻步驟204以移除露出的導電層29，露出主要 間隔物21的頂部21A與側部21B的部份上半部21B，。主要間隔物21的側部 21B露出的部份上半部21B，約佔側部21B的10%至90%，算式為21B，/21B=10% 90%,較佳介於60%至80%，算式為21B，/21B=60% 80%。蝕刻步驟204包含幹 蝕刻及/或溼蝕刻。在本發明另一實施例中，光刻膠層38僅覆蓋所有的觸控間隔物25並露出 主要間隔物21其頂部21A及側部21B的部份上半部21B'。在這種情況下，可 直接進行圖41所示的蝕刻步驟204以移除部份導電層29並露出主要間隔物 21的頂部21A及側部21B的部份上半部21B，，而不需進行圖4H的曝光及顯影 步驟202。上述的蝕刻步驟204與圖2H中的工藝類似，在此不贅述。最後移除光刻膠38，即形成圖4J所示的結構。移除光刻膠的方法可為光 刻膠剝除(Strip)或灰化。與圖21的結構特徵相同，主要間隔物21的側部21B 露出的部份上半部21B，約佔側部21B的10%至90%,較佳介於60%至80%。如圖4K所示，將圖4J的彩色濾光片基板結合圖1A所示的陣列基板10B 後，將顯示介質層(未標示)，如液晶或電泳材填入基板之間的間隙(cell) 即完成所謂的內整式觸控面板，即觸控面板的工藝是與顯示面板的工藝同時完 成，而不是觸控面板外貼於顯示面板的任一基板的外表面。同前所述，移除主 要間隔物21其頂部21A及側壁21B的部份上半部21B'的導電層29可保證完全 移除主要間隔物21其頂部21A的導電層29。另一方面，保留部份的導電層29 於主要間隔物21的側壁21B的下半部，可避免過度蝕刻至彩色濾光片24上的導電層29而降低開口率。本發明還提供又一實施例如圖5A-圖5M所示。在圖5A中，首先形成導線 53於基板20上。導線53可為屏蔽電極(Shielding electrode),其材質可為 金屬如鈦、鉭、銀、金、鉑、銅、鋁、鉬、釹,鎢、鉻、銠、錸、釕、鈷、或 其它金屬，上述的合金、或上述的多層結構。導線53也可為透明電極如銦錫 氧化物(IT0)、銦鋅氧化物(IZ0)、鋁鋅氧化物(AZO)或上述材質的複合層。導 線53的形成方式包含化學氣相沉積、濺鍍法、蒸鍍法、或網印法等方式。接著如圖5B所示，形成形成黑色矩陣22於基板20上，並移除部份黑色 矩陣22以露出部份基板定義像素區150，其中黑色矩陣22包圍像素區150。 因此，可稱為像素區150位於黑色矩陣之中或之間。為了不影響導線53的電 性連接，此時黑色矩陣22不可採用金屬材質。如圖5B所示，對應導線53的 黑色矩陣22將會凸起一段高度H。接著如圖5C所示，將彩色樹脂(未標示)填 入黑色矩陣22之間的像素區150以形成彩色濾光片24。接著如圖5D所示，形成塗層26於黑色矩陣22及彩色濾光片24上，其中 對應導線53的塗層26將會凸起一段高度H。接著如圖5E或圖5F所示，形成光刻膠層23於塗層(overcoat layer) 26 上，並以單一光掩模200進行曝光及顯影工藝202，以同時定義圖5G所示的 主要間隔物21及觸控間隔物25。如圖5E或圖5F所示，對應導線53的光刻 膠層23也會凸起一段高度H，因此圖5G圖中的主要間隔物21的頂部及觸控 間隔物25的頂部的高度差也為H。若光刻膠層23為負光刻膠如圖5E所示， 則光掩模200的透光區200A對應後續形成的主要間隔物21及觸控間隔物25， 且不透光區200B對應其餘不形成間隔物的區域。若光刻膠層23為正光刻膠如 圖5F所示，則不透光區200B對應後續形成的主要間隔物21及觸控間隔物25， 且透光區200A對應其餘不形成間隔物的區域。當採用此種設計時，其對向的 陣列基板的堆棧結構(圖未示)及/或接觸墊(圖未示)可視情況(非必要)採用多 膜層堆棧方式或單一膜層完成。然而，於其它實施例中，也可採用數字雷射曝 光工藝，利用數字信息將雷射強弱或施加時間於光刻膠層38上，則也可形成 上述間隔物21、 25輪廓。或者是，以噴墨法，將光刻膠層以噴墨頭噴出所需 的上述間隔物21、 25輪廓於塗層26上。由上述可知，導線53的作用類似於圖4A-圖4J所示的墊層43。在本發明一實施例中，可同時採用位於黑色矩陣22下的導線53及黑色矩陣22上的墊 層43以調整主要間隔物21及觸控間隔物25的高度差。值得注意的是，圖5G 的金屬導線53可替換為圖4A所述的墊層43以調整兩間隔物之間的高度差。接著如ft5H所示，形成導電層29於塗層26、主要間隔物21、及觸控間 隔物25上。意即，導電層29共形地形成於上述間隔物表面與塗層26表面上。 導電層29的形成方法及材質如前所述，在此不贅述。接著如圖51所示，形成光刻膠層38覆蓋主要間隔物21及觸控間隔物25。 由於主要間隔物21下墊有導線53，光刻膠層38的厚度只要能覆蓋住觸控間 隔物25即可，並不需完全覆蓋主要間隔物21。圖51中光刻膠層38的上表面 與主要間隔物21頂部的導電層29等高。接著如圖5J所示，以光掩模210進行曝光及顯影步驟202以移除部份光 刻膠層38如圖5B所示，並露出主要間隔物21的頂部21A及側部21B的部份 上半部21B，上的導電層29。其中光掩模210包含透光區210A及不透光區210B， 其透光區200A對應於主要間隔物21，且其開口寬度W,大於主要間隔物21的 頂部21A的寬度W2，而不透光區200B對應於主要部分間隔物21的頂部21A 以外的區域。在圖5J中，光刻膠38屬於正光刻膠，光掩模210也採用對應正 光刻膠的設計。但可理解的是，也可採用負光刻膠並採用對應的光掩模而不限 於上述設計。在本發明另一實施例中，可依設計不同而有不同的光掩模開口大 小以其及對應的區域，並不限於上述設計。接著如圖5K所示，進行蝕刻步驟204以移除露出的導電層29，露出主要 間隔物21的頂部21A與側部21B的部份上半部21B，。主要間隔物21的側部 21B露出的部份上半部21B，約佔側部21B的10%至90%，算式為21B，/21B=10% 90%，較佳介於60%至80%，算式為21B，/21B=60% 80%。蝕刻步驟204包含幹 蝕刻及/或溼蝕刻。在本發明另一實施例中，圖51的光刻膠層38僅覆蓋所有的觸控間隔物 25並露出主要間隔物21其頂部21A及側部21B的部份上半部21B'。在這種情 況下，可直接進行圖5K所示的蝕刻步驟204以移除部份導電層29並露出主要 間隔物21的頂部21A及側部21B的部份上半部21B'，而不需進行圖5J的曝光 及顯影步驟202。上述的蝕刻步驟204與圖2H中的工藝類似，在此不贅述。接著移除光刻膠38，即形成圖5L所示的結構。移除光刻膠的方法可為光。與圖21的結構特徵相同，主要間隔物21的側部21B 露出的部份上半部21B，約佔側部21B的10%至90%，較佳介於60%至80%。同前 所述，移除主要間隔物21其頂部21A及側壁21B的部份上半部21B，的導電層 29可保證完全移除主要間隔物21其頂部21A的導電層29。另一方面，保留部 份的導電層29於主要伺隔物21的側壁21B的下半部，可避免過度蝕刻至彩色 濾光片24上的導電層29而降低開口率。最後，將上述完成的彩色濾光片基板10A結合陣列基板10A,即完成所謂 的觸控面板如圖5M所示。本發明的實施例中，導電層29其材質可為非透明金 屬如鈦、鉭、銀、金、鉑、銅、鋁、鉬、釹、灣、鉻、銠、錸、釕、鈷、或其 它金屬，上述的合金、或上述的多層結構。也可以是透明金屬，材質為銦錫氧 化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鋁鋅氧化物(AZO)或上述材質的複合層，形成 方式包含化學氣相沉積、濺鍍法、蒸鍍法或網印法等方式製成，且導電層29 可依設計需求，和共通電極(圖未示)相同或不同材質，且於相同或不同工藝完 成。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情 況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但 這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種形成觸控面板的方法，其特徵在於，包括提供一基板；形成一光刻膠間隔物層於該基板上；進行單一微影工藝於該光刻膠間隔物層上，定義一主要間隔物及一觸控間隔物；形成一導電層於該主要間隔物及該觸控間隔物上；以及移除部份該導電層，露出該主要間隔物的頂部以及側部的部分上半部。
2. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該基板為一彩色濾光片基板或一彩色濾光片整合於陣列基板。
3. 根據權利要求2所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該基板包括一黑色矩陣，且該主要間隔物及該觸控間隔物形成於該黑色矩陣上。
4. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，還包括在形成該光刻膠間隔物層於該基板上之前，形成一塗層於該基板上。
5. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該光刻膠間隔物層為正光刻膠，該單一微影工藝為應用一半透式光掩模，且該半透式光掩模具有一透光區、 一半透光區、及一不透光區，其中該光刻膠間隔物層對應該不透光區的部份形成該主要間隔物，該光刻膠間隔物層對應該半透光區的部份形成該觸控間隔物，且該主要間隔物及該觸控間隔物的高度不同。
6. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該光刻膠間隔物層為負光刻膠，該單一微影工藝為應用一半透式光掩模，且該半透式光掩模具有一透光區、 一半透光區、及一不透光區，其中該光刻膠間隔物層對應該透光區的部份形成該主要間隔物，該光刻膠間隔物層對應該半透光區的部份形成該觸控間隔物，且該主要間隔物及該觸控間隔物的高度不同。
7. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，還包括形成一墊層於該主要間隔物與該基板之間。
8. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該墊層包括彩色濾光片、絕緣層、金屬層、或上述的組合。
9. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該主要間隔物露出的側部的部分上半部佔側部的10%至90%。
10. 根據權利要求1所述的形成觸控面板的方法，其特徵在於，該主要間隔物露出的側部的部分上半部佔側部的60%至80%。
11. 一種觸控面板，其特徵在於，包括一基板；一主要間隔物及一觸控間隔物位於該基板上；以及一導電層，覆蓋該觸控間隔物；其中該導電層僅覆蓋該主要間隔物的側部的部分下半部，並露出該導電層的頂部及側部的部分上半部。
12. 根據權利要求11所述的觸控面板，其特徵在於，該基板為一彩色濾光片基板或一基板上彩色濾光片整合於陣列基板。
13. 根據權利要求12所述的觸控面板，其特徵在於，該基板包括一黑色矩陣分隔多個彩色濾光片，且該主要間隔物及該觸控間隔物形成於該黑色矩陣上。
14. 根據權利要求11所述的觸控面板，還包括一塗層位於基板與該主要間隔物及該觸控間隔物之間。
15. 根據權利要求11所述的觸控面板，其特徵在於，該主要間隔物及該觸控間隔物的高度不同。
16. 根據權利要求11所述的觸控面板，其特徵在於，還包括一墊層位於該主要間隔物與該基板之間。
17. 根據權利要求16所述的觸控面板，其特徵在於，該墊層包括彩色濾光片、絕緣層、金屬層、或上述的組合。
18. 根據權利要求11所述的觸控面板，其特徵在於，該主要間隔物露出的側部的部分上半部佔側部的10%至90%。
19. 根據權利要求11所述的觸控面板，其特徵在於，該主要間隔物露出的側部的部分上半部佔側部的60%至80%。
全文摘要
本發明公開了一種觸控面板及其形成方法，該方法包括提供基板，形成光刻膠間隔物層於基板上。接著進行單一微影工藝於光刻膠間隔物層上，定義主要間隔物及觸控間隔物。在形成導電層於主要間隔物及觸控間隔物上後，移除部份導電層以露出主要間隔物的頂部以及側部的部分上半部。如此一來，可保證完全移除主要間隔物頂部的導電層。另一方面，保留部份導電層於主要間隔物的側壁的下半部，可避免過度蝕刻至彩色濾光片上的導電層而降低開口率。
文檔編號G06F3/041GK101598990SQ20091014668
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月11日 優先權日2009年6月11日
發明者李錫烈, 程琮欽, 陳政德 申請人:友達光電股份有限公司