觸控面板及其製造方法與流程

2023-05-16 16:08:13 2

本發明是有關於一種面板及其製造方法，且特別是有關於一種觸控面板及其製造方法。

背景技術：

隨著信息技術、無線移動通信和信息家電等信息產品的快速發展，為了達到攜帶便利、體積輕巧化以及使用人性化的目的，許多信息產品的輸入裝置已由傳統的鍵盤或滑鼠轉變為觸控面板。

以互容式(Mutual Capacitance)觸控檢測技術而言，觸控面板通常需形成交錯設置的電極，以利用觸控物觸碰觸控面板時造成的電極間的電容值變化來判斷觸碰的位置。在現有技術中，欲形成上述觸控面板至少需五道黃光製程。在各電極由雙層透明導電層形成的架構下，則需高達六道黃光製程。此外，在電極採用雙層透明導電層的架構下，一般會在形成電極的同時一併形成位於周邊的導線。然而，透明導電層所形成的導線的阻抗值甚高，而不利於信號的傳輸，進而導致觸控面板的觸控靈敏度不佳。

技術實現要素：

本發明提供一種觸控面板的製造方法，其可縮減黃光製程的數量。

本發明提供一種觸控面板，其具有良好的觸控靈敏度。

本發明的一種觸控面板的製造方法，其包括以下步驟：在基板上形成第一透明導電材料層；圖案化第一透明導電材料層，以形成具有多個開口的第一透明導電層，開口定義出多個第一連接部；在基板上形成圖案化絕緣層，圖案化絕緣層覆蓋開口以及第一連接部；在基板上形成多條金屬導線；在基板上形成第二透明導電材料層；以及圖案化第二透明導電材料層以及第一透明導電層，以形成多個第一電極墊、多個第二電極墊、多個第二連接部以及多條透明導線，其中第一連接部沿第一方向串接第一電極墊而形成多條第一電極，第二連接部沿第二方向串接第二電極墊而形成多條第二電極，第二電極通過圖案化絕緣層電性絕緣於第一電極，各透明導線分別連接其中一第一電極或其中一第二電極，其中各透明導線分別與其中一金屬導線電性連接且與所述其中一金屬導線重疊。

本發明的一種觸控面板，其包括基板、多個第一電極、多個第二電極、圖案化絕緣層、多條金屬導線以及多條透明導線。第一電極配置在基板上，且各第一電極包括多個第一電極墊以及至少一第一連接部，各第一連接部沿第一方向串接第一電極墊。第二電極配置在基板上且與第一電極交錯設置。各第二電極包括多個第二電極墊以及多個第二連接部。各第二連接部沿第二方向串接相鄰兩第二電極墊。圖案化絕緣層配置在基板上且覆蓋第一連接部。金屬導線配置在基板上，且各金屬導線電性連接其中一第一電極或其中一第二電極。透明導線配置在基板上，且各透明導線電性連接其中一第一電極或其中一第二電極，其中各透明導線分別與其中一金屬導線電性連接且與所述其中一金屬導線重疊。

基於上述，本發明的觸控面板通過金屬導線的設置降低信號傳遞線路的阻抗，因此觸控面板可具有良好的觸控靈敏度。此外，觸控面板的製造方法通過在第一透明導電材料層形成開口來定義第一連接部，之後再同時圖案化第二透明導電材料層以及第一透明導電層以製作出第一電極墊、第二電極墊、第二連接部以及透明導線。因此本發明的觸控面板的製造方法可縮減黃光製程的數量。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1I是依照本發明的第一實施例的一種觸控面板的製作流程的上視示意圖；

圖1J及圖1K分別是沿圖1I中剖線I-I』及剖線II-II』的剖面示意圖；

圖1L是圖1I中金屬層的上視示意圖；

圖1M是圖1I中第一透明導電層的上視示意圖；

圖2A是圖1D中第一透明導電層的另一種實施型態的上視示意圖；

圖2B是圖2A的第一透明導電層經過圖1H的圖案化製程後的上視示意圖；

圖3A至圖3E是依照本發明的第二實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖；

圖4A至圖4E是依照本發明的第三實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖；

圖5A至圖5B是依照本發明的第四實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖；

圖6A至圖6C是依照本發明的第五實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖；

圖7A至圖7E是依照本發明的第六實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖；

圖8A至圖8D是依照本發明的第七實施例的一種觸控面板的製作流程的上視示意圖；

圖8E及圖8F分別是沿圖8D中剖線I-I』及剖線II-II』的剖面示意圖。

附圖標號說明：

100、200：觸控面板；

110：基板；

120：裝飾層；

130：第一透明導電材料層；

130P、130PA、130PB、130PC、130PD、130PP、130PPA、130PPB、130PPC、130PPD、130PPE：第一透明導電層；

140：絕緣層；

140P、140PA、140PB、140PC、140PD、140PE、140PF：圖案化絕緣層；

142：絕緣塊；

142PD：條狀絕緣圖案；

144：絕緣條；

150、150P：金屬層；

160：第二透明導電材料層；

160P：第二透明導電層；

A1：主動區；

A2：周邊區；

C1、C1A、C1B、C1BP、C1C：第一連接部；

C2：第二連接部；

D1：第一方向；

D2：第二方向；

E1：第一電極；

E2：第二電極；

ML、MLA：金屬導線；

O、OA、OB、OC：開口；

P1、P1A：第一電極墊；

P11、P1A1、P21、TL1：第一子層；

P12、P22、TL2：第二子層；

P2：第二電極墊；

RM、RMA：粗線；

S1：內表面；

S2：外表面；

TL：透明導線；

W：寬度；

I-I』、II-II』：剖線。

具體實施方式

圖1A至圖1I是依照本發明的第一實施例的一種觸控面板的製作流程的上視示意圖。圖1J及圖1K分別是沿圖1I中剖線I-I』及剖線II-II』的剖面示意圖。圖1L是圖1I中金屬層的上視示意圖。圖1M是圖1I中第一透明導電層的上視示意圖。

請參照圖1A，提供基板110。基板110可以是高機械強度的基板，如玻璃基板，但不以此為限。基板110具有主動區A1以及周邊區A2。周邊區A2連接主動區A1。在本實施例中，周邊區A2環繞主動區A1(圖1A中的虛線標示出主動區A1與周邊區A2的交界)，但不以此為限。

請參照圖1B，在基板110上形成裝飾層120。裝飾層120覆蓋周邊區A2且暴露出主動區A1。裝飾層120的材質包括抗光材質。所述抗光材質定義為光通過其介面會發生損失的材質。藉此，裝飾層120可遮蔽周邊區A2中不欲被看見的元件，如後續形成的金屬導線ML或其他未示出的線路。

請參照圖1C，在基板110上形成第一透明導電材料層130。第一透明導電材料層130覆蓋主動區A1以及周邊區A2。第一透明導電材料層130的材質為透光的導電材質，如金屬氧化物，但不以此為限。所述金屬氧化物可包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物或銦鍺鋅氧化物。

請參照圖1D，圖案化第一透明導電材料層130，以形成具有多個開口O的第一透明導電層130P。圖案化第一透明導電材料層130的方法可以是微影蝕刻製程或是雷射移除製程。在本實施例中，圖案化第一透明導電材料層130的方法例如是雷射移除製程。由於雷射移除製程不需使用光罩以及蝕刻液，因此可進一步降低觸控面板100的製造成本。

在第一透明導電層130P中，開口O定義出多個第一連接部C1。具體地，本實施例的各開口O分別是條狀開口。各條狀開口分別沿第一方向D1延伸，且在第二方向D2上相鄰的兩條狀開口定義出其中一第一連接部C1。第二方向D2與第一方向D1彼此相交，且例如是彼此垂直，但不以此為限。

請參照圖1E，在基板110上形成圖案化絕緣層140P。圖案化絕緣層140P覆蓋開口O以及第一連接部C1。在本實施例中，圖案化絕緣層140P暴露出各第一連接部C1在第一方向D1上的相對兩端，且暴露出各開口O的部分區域，但不以此為限。圖案化絕緣層140P的材質例如是氧化矽、氮化矽或有機絕緣材料，但不以此為限。

請參照圖1F，在基板110上形成金屬層150。金屬層150覆蓋周邊區A2且暴露出主動區A1。金屬層150的材質可包括銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Mo)、釹(Nd)、其他導電良好的金屬材質或上述至少兩者的合金。金屬層150可由上述金屬材質堆疊而成的單層或多層導電結構。

請參照圖1G，在基板110上形成第二透明導電材料層160。第二透明導電材料層160覆蓋主動區A1以及周邊區A2。第二透明導電材料層160的材質為透光的導電材質，如金屬氧化物，但不以此為限。所述金屬氧化物可包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物或銦鍺鋅氧化物。

請參照圖1H至圖1M，同時圖案化第二透明導電材料層160、第一透明導電層130P以及金屬層150，以形成多個第一電極墊P1、多個第二電極墊P2、多個第二連接部C2、多條透明導線TL以及多條金屬導線ML。如此，則初步完成觸控面板100的製作。

在本實施例中，圖案化第二透明導電材料層160、第一透明導電層130P以及金屬層150的方法可以是通過黃光製程(如微影及蝕刻等步驟)移除圖1H所示的粗線RM底下的第二透明導電材料層160、第一透明導電層130P以及金屬層150。圖案化後的第二透明導電層160P(參照圖1I)、金屬層150P(參照圖1L)以及第一透明導電層130PP(參照圖1M)對應粗線RM的部分會被移除。惟因圖案化絕緣層140P具有蝕刻阻擋的功用，其可避免位於其下的第一連接部C1受到蝕刻劑的侵蝕，從而可確保第一連接部C1之圖案的完整性(參照圖1M)。

請參照圖1I至圖1M，觸控面板100包括基板110、多個第一電極E1、多個第二電極E2、圖案化絕緣層140P、多條金屬導線ML以及多條透明導線TL，且觸控面板100可選擇性地包括裝飾層120。基板110具有內表面S1以及與內表面S1相對的外表面S2。在本實施例中，內表面S1為元件配置面，其中第一電極E1、第二電極E2、圖案化絕緣層140P、金屬導線ML、透明導線TL以及裝飾層120配置在基板110的內表面S1上。外表面S2為觸控操作面。也即，導電物體可通過碰觸外表面S2以進行觸控操作。

各第一電極E1包括多個第一電極墊P1以及至少一第一連接部C1，且各第一連接部C1沿第一方向D1串接第一電極墊P1。在本實施例中，各第一電極E1包括多個第一連接部C1，且各第一連接部C1沿第一方向D1串接相鄰兩第一電極墊P1。第二電極E2與第一電極E1交錯設置。各第二電極E2包括多個第二電極墊P2以及多個第二連接部C2。各第二連接部C2沿第二方向D2串接相鄰兩第二電極墊P2。圖案化絕緣層140P配置在基板110上且覆蓋第一連接部C1，其中各第二連接部C2橫越圖案化絕緣層140P以串接相鄰兩第二電極墊P2。

金屬導線ML配置在基板110上，且例如配置在周邊區A2中的裝飾層120上。各金屬導線ML電性連接其中一第一電極E1或其中一第二電極E2。透明導線TL配置在基板110上，且例如配置在周邊區A2中的裝飾層120上。應說明的是，金屬導線ML或透明導線TL並不限於僅單邊電性連接其中一第一電極E1或其中一第二電極E2。在另一實施例中，金屬導線ML或透明導線TL也可以在一第一電極E1或一第二電極E2的兩端電性連接，以降低第一電極E1或第二電極E2的信號傳遞線路的阻抗。各透明導線TL電性連接其中一第一電極E1或其中一第二電極E2，其中各透明導線TL分別與其中一金屬導線ML電性連接且與所述其中一金屬導線ML重疊。

進一步而言，各第一電極墊P1分別包括第一子層P11以及第二子層P12，且第一子層P11位於第二子層P12與基板110之間。各第二電極墊P2分別包括第一子層P21以及第二子層P22，且第一子層P21位於第二子層P22與基板110之間。各透明導線TL分別包括第一子層TL1、以及第二子層TL2，且第一子層TL1位於第二子層TL2與基板110之間。第一子層P11、P21、TL1以及第一連接部C1屬於第一透明導電材料層130(參照圖1C)。第二子層P12、P22、TL2以及第二連接部C2屬於第二透明導電材料層160(參照圖1G)。

在各第一電極E1中，第一電極墊P1的第二子層P12雖然在結構上彼此分離，然而，因第二子層P12與第一子層P11接觸，且第一連接部C1沿第一方向D1串接相鄰兩第一子層P11，因此各第一電極E1中第一電極墊P1的第二子層P12彼此電性連接。在各第二電極E2中，第二電極墊P2的第一子層P21雖然在結構上彼此分離，然而，因第一子層P21與第二子層P22接觸，且第二連接部C2沿第二方向D2串接相鄰兩第二子層P22，因此各第二電極E2中第二電極墊P2的第一子層P21彼此電性連接。

在本實施例中，第一透明導電材料層130(參照圖1C)、金屬層150(參照圖1F)以及第二透明導電材料層160(參照圖1G)依序設置在基板110上。因此，各金屬導線ML分別位於其中一透明導線TL的第一子層TL1與第二子層TL2之間，其中第二子層TL2覆蓋在金屬導線ML上而可防止金屬導線ML氧化。然而，本發明不限於此。在另一實施例中，金屬層150與第二透明導電材料層160的製作順序可顛倒。如此，各透明導線TL的第二子層TL2會分別位於其中一金屬導線ML與第一子層TL1之間。在又一實施例中，金屬層150與第一透明導電材料層130的製作順序可顛倒。如此，各透明導線TL的第一子層TL1會分別位於其中一金屬導線ML與第二子層TL2之間。

通過金屬導線ML的設置降低信號傳遞線路的阻抗，觸控面板100可具有良好的觸控靈敏度。此外，觸控面板100的製造方法通過在第一透明導電材料層130形成開口O來定義第一連接部C1，之後再同時圖案化第二透明導電材料層160以及第一透明導電層130P以製作出第一電極墊P1、第二電極墊P2、第二連接部C2以及透明導線TL。在本實施例中，還可通過同時圖案化第二透明導電材料層160、第一透明導電層130P以及金屬層150，來省略圖案化金屬層ML的額外步驟。因此，觸控面板100的製造方法可縮減黃光製程的數量且可簡化觸控面板100的製作流程。

應說明的是，圖1A至圖1I僅是用以說明觸控面板100的其中一種製作流程。然而，熟知此領域的技術人員在不脫離本發明的精神下，可依不同的設計需求，調整各膜層的圖案、膜層間的堆疊順序、增添其他膜層或省略部分膜層。

舉例而言，在圖1I的步驟之後，可進一步形成保護層(未示出)。保護層可覆蓋主動區A1以及周邊區A2，並暴露出透明導線TL欲與柔性電路板(未示出)接合的區域。或者，保護層可僅覆蓋在第一電極E1與第二電極E2的交錯處以及透明導線TL上，且暴露出透明導線TL欲與柔性電路板(未示出)接合的區域。

以下以圖2A至圖8F說明觸控面板的其他種製作流程，其中相同或相似的元件以相同或相似的標號表示，在此不再贅述。圖2A是圖1D中第一透明導電層的另一種實施型態的上視示意圖。圖2B是圖2A的第一透明導電層經過圖1H的圖案化製程後的上視示意圖。請參照圖2A，第一透明導電層130PA可形成有多個開口OA，且兩相鄰的開口OA定義出多個第一連接部C1A。各開口OA例如可沿第一方向D1延伸至主動區A1以及周邊區A2的交界，但不以此為限。接著，可接續圖1E至圖1H的步驟，以完成觸控面板的製作。請參照圖2B，經過圖1H的圖案化製程後的第一透明導電層130PPA中，各開口OA分別橫越(或貫穿)其中一第一電極E1的至少一第一電極墊P1A，且例如是橫越(或貫穿)所述至少一第一電極墊P1A的第一子層P1A1。在此架構下，各第一電極E1的第一連接部C1A的數量為一，且第一連接部C1A連接相對兩端的第一電極墊P1A的第一子層P1A1。

圖3A至圖3E是依照本發明的第二實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖，其中圖3A至圖3D分別是對應圖1D、圖1E、圖1H及圖1I的步驟，而圖3E示出經過圖3D的圖案化製程後的第一透明導電層130PPB。圖3A至圖3E省略示出對應圖1F及圖1G的步驟，相關的內容請參照前述，在此不再贅述。

請參照圖3A，第一透明導電層130PB可形成有鄰近設置的三條開口O，且兩相鄰的開口O定義出一條第一連接部C1。請參照圖3B，以圖案化絕緣層140PA覆蓋開口O及第一連接部C1。請參照圖3C至圖3E，沿粗線RM移除第二透明導電材料層160、第一透明導電層130PB以及金屬層(未示出)，以形成第一電極墊P1、第二電極墊P2、第二連接部C2、透明導線(未示出)以及金屬導線(未示出)。在本實施例中，相鄰兩第一電極墊P1的第一子層P11被兩條第一連接部C1串接。

圖4A至圖4E是依照本發明的第三實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖，其中圖4A至圖4D分別是對應圖1D、圖1E、圖1H及圖1I的步驟，而圖4E示出經過圖4D的圖案化製程後的第一透明導電層130PPC。圖4A至圖4E省略示出對應圖1F及圖1G的步驟，相關的內容請參照前述，在此不再贅述。

請參照圖4A，第一透明導電層130PC可形成有多個環狀開口OB，且各環狀開口OB定義出其中一第一連接部C1B。環狀開口OB例如是圓環形，但不以此為限。請參照圖4B，以圖案化絕緣層140PB覆蓋開口OB及第一連接部C1B。在本實施例中，圖案化絕緣層140PB暴露出各第一連接部C1B在第一方向D1上的相對兩端。請參照圖4C至圖4E，沿粗線RMA移除第二透明導電材料層160、第一透明導電層130PC以及金屬層(未示出)，以形成第一電極墊P1、第二電極墊P2、第二連接部C2、透明導線(未示出)以及金屬導線(未示出)。

雖然第一方向D1上相鄰的第一電極墊P1的第二子層P12彼此結構上分離，且第一方向D1上相鄰的第一電極墊P1的第一子層P11以及第一連接部C1B彼此結構上分離，然而，因各第一電極墊P1的第一子層P11以及第二子層P12彼此接觸，且第二子層P12還接觸對應的第一連接部C1B，因此第一電極墊P1以及第一連接部C1B可沿第一方向D1導通。

在上述環狀開口的架構下，第一連接部、圖案化絕緣層以及界定圖案化位置的粗線的形狀可依需求而改變。以下以圖5A至圖7E舉出環狀開口的其他實施方式。圖5A及圖5B是依照本發明的第四實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖，其中圖5A及圖5B分別是對應圖1E及圖1H的步驟。請參照圖5A及圖5B，在環狀開口OB的架構下，圖4B的圖案化絕緣層140PB可以圖5A的圖案化絕緣層140PC替代，而圖4C中界定圖案化位置的粗線RMA可以圖5B的粗線RM替代。

圖6A至圖6C是依照本發明的第五實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖，其中圖6A及圖6B分別是對應圖1E及圖1H的步驟，而圖6C示出經過圖6B的圖案化製程後的第一透明導電層130PPD。請參照圖6A至圖6C，在環狀開口OB的架構下，圖4B的圖案化絕緣層140PB可以圖6A的圖案化絕緣層140PD替代。圖案化絕緣層140PD可包括多個條狀絕緣圖案142PD(圖6A示意性示出一個)。各條狀絕緣圖案142PD可沿第二方向D2延伸，其中各條狀絕緣圖案142PD在第一方向D1上的寬度W會決定第一連接部C1B在後續是否受到圖案化製程中蝕刻劑的侵蝕。在本實施例中，條狀絕緣圖案142PD可完全地遮蔽粗線RM所經過的第一連接部C1B。

圖7A至圖7E是依照本發明的第六實施例的一種觸控面板的製作流程的局部上視示意圖，其中圖7A至圖7D分別是對應圖1D、圖1E、圖1H及圖1I的步驟，而圖7E示出經過圖7D的圖案化製程後的第一透明導電層130PPE。圖7A至圖7E省略示出對應圖1F及圖1G的步驟，相關的內容請參照前述，在此不再贅述。

請參照圖7A，第一透明導電層130PD可形成有多個環狀開口OC，且各環狀開口OC定義出其中一第一連接部C1C。環狀開口OC例如是橢圓環形，但不以此為限。請參照圖7B，以圖案化絕緣層140PE覆蓋開口OC及第一連接部C1C。在本實施例中，圖案化絕緣層140PE暴露出各第一連接部C1C在第一方向D1上的相對兩端。請參照圖7C至圖7E，沿粗線RM移除第二透明導電材料層160、第一透明導電層130PD以及金屬層(未示出)，以形成第一電極墊P1、第二電極墊P2、第二連接部C2、透明導線(未示出)以及金屬導線(未示出)。

在上述實施例中，金屬層是在圖案化第二透明導電材料層以及第一透明導電層時一併圖案化，但本發明不限於此。圖8A至圖8D是依照本發明的第七實施例的一種觸控面板的製作流程的上視示意圖。圖8E及圖8F分別是沿圖8D中剖線I-I』及剖線II-II』的剖面示意圖。

請參照圖8A及圖8B，在圖1D的步驟後，可先於第一透明導電層130P上形成金屬層150，再於金屬層150、金屬層150所暴露出的第一透明導電層130P以及開口O暴露出的基板110上形成絕緣層140。在本實施例中，絕緣層140以及金屬層150的材料可分別為光敏感性材料。舉例而言，金屬層150的材料可為銀漿，且形成金屬層150的方法可以是印刷，但不以此為限。

請參照圖8C，圖案化絕緣層140以及金屬層150，以形成圖案化絕緣層140PF以及金屬導線MLA。由於絕緣層140以及金屬層150的材料皆為光敏感性材料，因此可通過曝光顯影等步驟同時圖案化絕緣層140以及金屬層150。

圖案化絕緣層140PF可包括多個絕緣塊142以及多條絕緣條144，其中絕緣塊142位於主動區A1中且覆蓋開口O及第一連接部C1，絕緣條144位於周邊區A2中且覆蓋金屬導線MLA。接著，可接續圖1G及圖1H的步驟，以形成圖8D至圖8F的觸控面板200。

請參照圖8D至圖8F，本實施例的圖案化絕緣層140PF(絕緣條144)還位於透明導線TL的第二子層TL2與金屬導線MLA之間，且各透明導線TL的第一子層TL1與第二子層TL2接觸於透明導線TL遠離第一電極E1以及E2第二電極的末端，以利與未示出的柔性電路板接合。

綜上所述，本發明的觸控面板通過金屬導線的設置降低信號傳遞線路的阻抗，因此觸控面板可具有良好的觸控靈敏度。此外，觸控面板的製造方法通過在第一透明導電層形成開口來定義第一連接部，之後再同時圖案化第二透明導電層以及第一透明導電層以製作出第一電極墊、第二電極墊、第二連接部以及透明導線。因此本發明的觸控面板的製造方法可縮減黃光製程的數量。在一實施例中，還可同時圖案化第二透明導電層、第一透明導電層以及用以製作金屬導線的金屬層，或同時圖案化金屬層與用以製作圖案化絕緣層的絕緣層，以省略圖案化金屬層的額外步驟。

雖然本發明已以實施例揭示如上，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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視隨附的權利要求書所界定的範圍為準。