专利名称：触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法，且特别是有关于一种可采用半穿透光掩膜工艺完成的触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法。
背景技术：
传统的触控面板包括基板及感应层。感应层形成于基板上。感应层一般都需要多道光掩膜工艺方可形成。例如，以第一道光掩膜工艺，沿一方向形成多个第一感应单元于基板上；然后，以第二道光掩膜工艺，沿该方向形成多条金属感应线电性连接所述第一感应单元；然后，以第三道光掩膜工艺，形成绝缘层覆盖金属感应线；然后，以第四道光掩膜工艺，沿另一方向形成多个第二感应单元于绝缘层及基板上；然后，以第五道光掩膜工艺，形成保护层覆盖第一感应单元及第二感应单元。·
发明内容
本发明是有关于一种触控面板及应用其的触控显示面板与其制造方法，一实施例中，以二道光掩膜工艺，即可完成触控面板的感应层，可节省工艺时间及成本。根据本发明的一实施例，提出一种触控面板的制造方法。制造方法包括以下步骤。形成一导电层于一基板上；形成一介电层覆盖该导电层；利用一第一道光掩膜，图案化导电层与介电层，以分别形成多条感应线与多个介电块，其中第一道光掩膜为一半穿透(half-tone)光掩膜；形成一透明导电层覆盖介电层与导电层；以及，利用一第二道光掩膜，图案化透明导电层，以形成一触控感应结构。根据本发明的一实施例，提出一种触控面板。触控面板包括一基板、多条感应线、多个介电块及一触控感应结构。所述感应线形成于基板上。所述介电块形成于所述感应线上且具有多个贯孔，所述感应线从所述贯孔露出。触控感应结构覆盖介电块且经由贯孔延伸至感应线。其中，各感应线的外侧面或内侧面连接于对应的介电块的外侧面，且所述感应线及所述介电块是藉由同一道半穿透光掩膜制作而成。根据本发明的一实施例，提出一种触控显示装置。触控显示装置包括一显示单元及一如同前述的触控面板。显示单元，提供显示画面。触控面板邻近显示单元配置，用以提供触控感应功能。本实施例的有益效果在于(I).以二道光掩膜工艺即可完成触控面板，可节省工艺时间及成本。(2).相较于无凹陷部的设计，本发明实施例的凹陷部的设计，使得在移除较少介电层材料的情况下即可形成介电块的贯孔。(3).由于介电块的外侧面与感应线的外侧面相连接，故介电块的外侧面与感应线的外侧面在连接处不会产生严重错位或甚至不会错位。如此一来，触控感应结构沿外侧面及外侧面延伸的部分不致产生剧烈的转折部。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图IA至图IH绘示依照本发明一实施例的触控面板的制造过程图。图2绘示图IH的上视图。图3绘示依照本发明另一实施例的触控面板的介电块与感应线的剖视图。图4绘示依照本发明又一实施例的介电块与感应线的剖视图。图5A至图5H绘示依照本发明另一实施例的触控面板的制造过程图。图6绘示依照本发明一实施例的触控显示装置的剖视图。·附图标号100、400 :触控面板110:基板120:导电层121、221、321 :感应线121s、131s、140s、221s、321s、431s、443s :外侧面130、440，介电层131、331、431 :介电块121a、131a:上部121u、131u、140ul :上表面132 :部分133、333 :贯孔140、440 :图案化光阻层140b :下表面140u2 :槽底面141、441 :凹陷部142、442 :部分150 :触控感应结构150’ 透明导电层152 :第二感应电极1521 :第二感应单元1522 :感应线160 :第一感应电极221a2 :下部431ss:内侧面443 :光阻块4431 :边缘部500 :触控显示装置510 :显示单元
Dl :第一方向D2:第二方向Ta、Tb、Tc、Td :连接部位
具体实施例方式请参照图IA至图1H，其绘示依照本发明一实施例的触控面板的制造过程图。首先，如图IA所示，形成导电层120于基板110上。导电层120可以是完整导电层，即导电层120是不具有镂空图案的导电层，然此非用以限制本发明。形成导电层120的方法例如是化学气相沉积、无电镀法(electroless plating)、电解电镀(electrolyticplating)、印刷、旋涂、喷涂、派镀(sputtering)或真空沉积法(vacuum deposition)。。导电层120的材质可以是金属，例如是选自于由金、银、铜及其组合所构成的群组。·
如图IA所示，形成介电层130覆盖导电层120。介电层130可以是完整介电层，SP介电层130是非图案化介电层，然此非用以限制本发明。介电层130形成后，利用第一道光掩膜，图案化导电层120与介电层130，以分别形成多条感应线121 (绘示于图1D)与多个介电块131 (绘示于图1E)，其中第一道光掩膜为一半穿透(Half-tone)光掩膜，以下系详细说明。如图IB所示，以半穿透光掩膜(未绘示)，形成图案化光阻层140。其中，图案化光阻层140形成于介电层130上且具有多个凹陷部141。进一步地说，透过半穿透光掩膜，使图案化光阻层140可形成凹陷部141，凹陷部141从图案化光阻层140的上表面140ul往图案化光阻层140的下表面140b延伸一距离，该距离小于图案化光阻层140的厚度，即凹陷部141不贯穿整个图案化光阻层140。从剖面来看，由于凹陷部141的设计，使图案化光阻层140形成二不同高度的上表面，即图案化光阻层140的上表面140ul及图案化光阻层140中对应凹陷部141的槽底面140u2。半穿透光掩膜包括多个透光区域，光线经过半穿透光掩膜后，射出的光强度对应不同透光区域可不同，使得图案化光阻层140的一部分被一光强度照射，而图案化光阻层140的另一部分被另一不同光强度照射。透过半穿透光掩膜的此特性，在显影工艺后，可形成凹陷部141。如图IC所示，以图案化光阻层140作为遮罩，图案化介电层130 (介电层130绘示于图1B)，使介电层130形成多个介电块131。在图案化介电层130的过程中，图案化光阻层140可作为遮罩，以保留被图案化光阻层140覆盖的介电块131。图案化介电层130的方法可以是激光或刻蚀(etching)方法，例如是干刻蚀，在此情况下，图案化光阻层140如同刻蚀阻挡层(etch stop layer)。相较于湿刻蚀，由干刻蚀所形成的外侧面131s较粗糙。由于图案化光阻层140作为遮罩，使介电块131的上部131a不容易被移除，其中上部131a是介电块131中与图案化光阻层140连接的部分。在此情况下，介电块131的外侧面131s与图案化光阻层140的外侧面140s可相连接，连接部位Ta如图IC所示。本实施例中，介电块131的外侧面131s与图案化光阻层140的外侧面140s实质上对齐，例如是共面，然此非用以限制本发明。由于介电块131的上部131a不容易被移除，使介电块131的上表面131u具有大面积。例如，介电块131的上表面131u的面积可与图案化光阻层140的下表面140b的面积实质上相等。如图ID所示，以图案化光阻层140为遮罩，图案化导电层120，使导电层120形成多条感应线121。在图案化的过程中，图案化光阻层140可作为遮罩，以保留被图案化光阻层140覆盖的感应线121。图案化导电层120的方法可以是刻蚀方法，例如是湿刻蚀，在此情况下，图案化光阻层140如同刻蚀阻挡层。综上可知，介电块131及感应线121的形成皆藉由图案化光阻层140形成。详细而言，本实施例可以在不需要另外使用光掩膜工艺的情况下，藉由同一图案化光阻层140形成介电块131及感应线121。如此一来，介电块131及感应线121实质上对齐，即介电块131及感应线121不容易错位，如此可提升触控面板的良率。本实施例的光掩膜工艺指的是需要光掩膜定位的工艺或微影工艺(曝光/刻蚀/显影)。由于图案化光阻层140作为遮罩，使感应线121的上部121a不容易被移除，其中上部121a是感应线121中与介电块131连接的部分。在此情况下，感应线121的外侧面 121s与介电块131的外侧面131s可相连接，连接部位Tb如图ID所示。本实施例中，感应线121的外侧面121s与介电块131的外侧面131s实质上对齐，例如是共面，然此非用以限制本发明。由于使感应线121的上部121a不容易被移除，使感应线121的上表面121u具有大面积。例如，感应线121的上表面121u的面积可与介电块131的下表面131b的面积实质上相等，在此情况下，介电块131与对应的感应线121实质上完全重叠。一实施例中，介电块131的下表面131b的面积可大于感应线121的上部121a的面积，在此情况下，介电块131的至少一侧面突出超过感应线121的对应的侧面。本实施例中，图案化光阻层140覆盖整个感应线121的上表面121u，使感应线121的上表面121u不从图案化光阻层140露出。另一实施例中，在形成图案化光阻层140的过程中，可选择性地贯穿图案化光阻层140，使感应线121从图案化光阻层140露出，例如，在图案化过程中，图案化光阻层140中对应凹陷部141的部分142可被移除，使凹陷部141延伸至感应线121，如此感应线121可从凹陷部141露出。如图IE所示，移除介电块131中对应凹陷部141a的部分132 (绘示于图1D)，使各介电块131具有多个贯孔133，例如是二个贯孔133。感应线121可从贯孔133露出。相较于无凹陷部141的设计，本实施例的凹陷部141的设计可使需移除的图案化光阻层140(图ID的部分142)较少，如此可以在短时间内形成介电块131的贯孔133。如图IF所示，移除图案化光阻层140 (绘示于图1E)，以露出介电块131，例如是露出介电块131的上表面131u。移除图案化光阻层140的方法例如是刻蚀。图IF中，感应线121的外侧面121s连接于对应的介电块131的外侧面131s，此非用以限制本发明。另一实施例(图5F)中，感应线121的外侧面121s可连接于对应的介电块431的内侧面431ss，此将于后续详细说明。如图IG所示，形成透明导电层150’覆盖介电块131与感应线121。如图IH所示，利用一第二道光掩膜，图案化透明导电层150’，形成一触控感应结构150。其中，触控感应结构150覆盖部分的介电块131且经由贯孔133延伸至感应线120。至此，完成触控面板100。本实施例的触控面板100是以电容式触控面板为例说明，然此非用以限制本发明。
感应线121、介电块131及触控感应结构150构成本实施例的感应层，触控点的坐标可透过计算感应层所感应的信号获得。本实施例中，触控感应结构150覆盖感应线121的上表面121u的一部分及感应线121的外侧面121s且介电块131覆盖感应线121的上表面121u的另一部分，使触控感应结构150、介电块131及基板110包覆整个感应线121，藉以完整保护感应线121。由于介电块131及感应线121实质上对齐(介电块131的外侧面131s与感应线121的外侧面121s相连接)，故介电块131的外侧面131s与感应线121的外侧面121s在连接处不会产生严重错位或甚至不会错位。如此一来，触控感应结构150沿外侧面131s及外侧面121s延伸的部分不致产生剧烈的转折部。综上所述，本实施例在二道光掩膜工艺(图IB及图1H)的情况下可完成触控面板100。请同时参照图IH及图2，图2绘示图IH的上视图，图IH是图2中沿方向1H-1H’·的剖视图。触控感应结构150包括至少一第一感应电极160与至少一第二感应电极152，第一感应电极160沿第一方向Dl排列,第二感应电极152沿第二方向D2排列。为了清楚表示出感应线121，故将感应线121 (以虚线表示)绘示在介电块131内，实际上介电块131可与感应线121完全重叠；或者，介电块131亦可大于感应线121，如图2所示。如图2所示，各第一感应电极包括多个第一感应单元151。第一感应单元151及感应线121形成于基板110的上表面IlOu (基板110及上表面IlOu绘不于图1H)且沿第一方向Dl排列。相邻二第一感应单元151分别经由对应的介电块131的二贯孔133电性连接于感应线121。第一感应单元151及感应线121构成第一感应电极160，触控点沿第一方向Dl的坐标可透过对应的第一感应电极160获得。各第二感应电极152包括多个第二感应单元1521及多条感应线1522。第二感应单元1521及感应线1522沿第二方向D2排列。第二方向D2与第一方向Dl实质上垂直，本实施例中，第一方向Dl例如是X轴向，而第二方向D2例如是Y轴向。感应线1522跨过对应的介电块131而连接相邻二第二感应单元1521。第二感应单元1521及感应线1522构成的第二感应电极152，触控点沿第二方向D2的坐标可透过对应的第二感应电极152获得。此外，第一感应单元151、多个第二感应单元1521及多条感应线1522可由相同材质形成，例如是透明铟锡氧化物(Tin-doped Indium Oxide, ITO)。此外，虽然上述感应线121的外侧面121s与介电块131的外侧面131s以实质上齐平(如图ID所示)为例说明，然此非用以限制本发明。感应线的外侧面与介电块的外侧面亦可不齐平，以下以图3及图4说明。请参照图3，其绘示依照本发明另一实施例的触控面板的介电块与感应线的剖视图。感应线221的外侧面221s与介电块131的外侧面131s不齐平，即外侧面221s与外侧面131s非共面。感应线221的下部221a2相对于上部221al往内缩。此外，感应线221的外侧面221s与介电块131的外侧面131s相连接，连接部位Tc如图3所示。请参照图4，其绘示依照本发明又一实施例的介电块与感应线的剖视图。感应线321的外侧面321s与介电块131的外侧面131s不齐平，即外侧面321s与外侧面131s并非共面。感应线321的下部321a2相对于上部321al往外扩。此外，感应线321的外侧面321s与介电块131的外侧面131s相连接，连接部位Td如图4所示。请参照图5A至图5H，其绘示依照本发明另一实施例的触控面板的制造过程图。首先，如图5A所示，形成导电层120于基板110上。如图5B所示，形成一介电层440’覆盖导电层120，本实施例中，该介电层440’是一有机光阻层440’。光阻层440’可以是完整光阻层，即光阻层440’是非图案化光阻层，然此非用以限制本发明。 介电层440’形成后，利用第一道光掩膜，图案化导电层120与介电层440’以分别形成多条感应线121 (绘示于图5D)与多个介电块431 (绘示于图5F)，其中第一道光掩膜为半穿透光掩膜。以下是详细说明。如图5C所示，以半穿透光掩膜，图案化介电层440’，以形成图案化光阻层440。其中，图案化光阻层440形成于导电层120上具有多个凹陷部441。凹陷部441的结构相似于凹陷部141，容此不再赘述。此外，本实施例的图案化光阻层440例如是有机薄膜。此外，图案化光阻层440包括多个光阻块443。各光阻块443具有二凹陷部441。如图所不，以图案化光阻层440为遮罩，图案化导电层120,使导电层120形成多条感应线121。图案化导电层120的方法可以是刻蚀方法，例如是湿刻蚀，在此情况下，图案化光阻层440如同刻蚀阻挡层。图案化光阻层440的外侧面443s突出超过感应线121的外侧面121s。进一步地说，光阻块443可覆盖感应线121的整个上表面121u，且光阻块443的边缘部4431突出超过感应线121的外侧面121s。如图5E所示，加热图案化光阻层440，其中图案化光阻层440包覆感应线121。图案化光阻层440的边缘部4431于加热后呈流动态并延伸至感应线121的外侧面121s而形成边缘部4431。如此一来，图案化光阻层440包覆整个感应线121。此外，边缘部4431可延伸至与基板110接触。由于图案化光阻层440的外侧面443s突出超过感应线121的外侧面121s，使图案化光阻层440于加热后受到重力的作用而自然地往下延伸而覆盖感应线121的外侧面121s。图案化光阻层440在加热后，可增加图案化光阻层440的介电性，使图案化光阻层440的绝缘性更佳。如图5F所示，移除图案化光阻层440中对应凹陷部441的部分442 (部分442绘示于图5E)，使图案化光阻层440形成多个介电块431，各介电块431具有对应所述凹陷部441的多个贯孔433，各介电块431的贯孔433数目例如是二个。介电块431的贯孔433在图案化光阻层440的部分442被移除后而形成，贯孔433形成后，感应线121从贯孔433露出。由于边缘部4431延伸至基板110，使得在贯孔433形成后，介电块431的边缘部4431不会掉落脱离。进一步地说，图中图案化光阻层440的边缘部4431为一悬空边缘部(没有延伸至基板110)，若图的图案化光阻层440未经加热过程，则在形成贯孔433的步骤中，边缘部4431便会掉落而脱离，如此便无法形成贯孔433。此外，在本实施例中，介电块431的内侧面431ss与感应线121的外侧面121s连接，且具体来说，介电块431的内侧面431ss与感应线121的外侧面121s实质上贴合。
如图5G所示，形成透明导电层150’覆盖介电块431与感应线121。如图5H所示，利用第二道光掩膜形成触控感应结构150，其中触控感应结构150覆盖介电块431且经由贯孔433延伸至感应线121。至此，完成触控面板400。本实施例中，由于介电块431的外侧面431s是平整或均匀表面，故触控感应结构150沿介电块431的外侧面431s延伸的部分，其不致产生剧烈的转折部。本实施例中，触控感应结构150覆盖感应线121的上表面121u的一部分且介电块431覆盖感应线121的外侧面121s及上表面121u的另一部分，使触控感应结构150、介电块431及基板110包覆整个感应线121，藉以完整保护感应线121。图6绘示依照本发明一实施例的触控显示装置的剖视图。上述实施例的触控面板100及400可应用于显示领域中。以触控面板100为例说明，触控显示装置500包括显示单元510及触控面板100。显示单元510提供显示画面。触控面板100邻近显示单元510配 置，用以提供触控感应功能。本实施例中的显示单元510可以是液晶显示装置或有机发光二极体显示装置等，皆不以此为限。本发明上述实施例所揭露的触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法，具有多项特征，以下列举其中几项(I).以二道光掩膜工艺即可完成触控面板，可节省工艺时间及成本。(2).相较于无凹陷部的设计，本发明实施例的凹陷部的设计，使得在移除较少介电层材料的情况下即可形成介电块的贯孔。(3).由于介电块的外侧面与感应线的外侧面相连接，故介电块的外侧面与感应线的外侧面在连接处不会产生严重错位或甚至不会错位。如此一来，触控感应结构沿外侧面及外侧面延伸的部分不致产生剧烈的转折部。综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种触控面板的制造方法，其特征在于，所述的制造方法包括 形成一导电层于一基板上； 形成一介电层覆盖所述导电层； 利用一第一道光掩膜，图案化所述导电层与所述介电层，以分别形成多条感应线与多个介电块，其中所述第一道光掩膜为一半穿透光掩膜； 形成一透明导电层覆盖所述介电层与所述导电层；以及 利用一第二道光掩膜，图案化所述透明导电层，以形成一触控感应结构。
2.如权利要求I所述的制造方法，其特征在于，于利用所述第一道光掩膜，图案化所述导电层与所述介电层的所述步骤中包括 以所述半穿透光掩膜，形成一图案化光阻层，其中所述图案化光阻层形成于所述介电层上且具有多个凹陷部； 以所述图案化光阻层为遮罩，图案化所述介电层，使所述介电层形成所述介电块； 以所述图案化光阻层为遮罩，图案化所述导电层，使所述导电层形成所述感应线；移除所述介电块中对应所述凹陷部的部分，使各所述介电块具有多个贯孔；以及移除所述图案化光阻层，以露出所述介电块，其中所述触控感应结构覆盖所述介电块且经由所述贯孔延伸至所述感应线。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，于图案化所述导电层的所述步骤中更包括 移除所述图案化光阻层中对应所述凹陷部的部分。
4.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，于图案化所述导电层的所述步骤中，所述凹陷部未贯穿所述图案化光阻层；所述制造方法更包括 移除所述图案化光阻层中对应所述凹陷部的部分，使所述凹陷部贯穿所述图案化光阻层。
5.如权利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述介电层是一有机光阻层，且于利用所述第一道光掩膜，图案化所述导电层与所述介电层的所述步骤中包括 以所述半穿透光掩膜，图案化所述介电层，以形成一图案化光阻层，其中，所述图案化光阻层形成所述导电层上且具有多个凹陷部； 以所述图案化光阻层为遮罩，图案化所述导电层，使所述导电层形成所述感应线； 加热所述图案化光阻层，以使所述图案化光阻层包覆所述感应线；以及移除所述图案化光阻层的中对应所述凹陷部的部分，使所述图案化光阻层形成具有多个贯孔的所述介电块，其中所述触控感应结构覆盖所述介电块且经由所述贯孔延伸至所述感应线。
6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述图案化光阻层是有机薄膜。
7.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，于图案化所述导电层的所述步骤中，所述图案化光阻层的一外侧面突出超过各所述感应线的一外侧面。
8.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，于图案化所述导电层的所述步骤中，所述图案化光阻层包括多个光阻块，各所述光阻块包括一边缘部，各所述光阻块的所述边缘部突出超过对应的所述感应线的一外侧面；于加热所述图案化光阻层的所述步骤中，各所述光阻块的所述边缘部延伸至对应的所述感应线的所述外侧面。
9.一种触控面板，其特征在于，所述的触控面板包括 一基板； 多条感应线，形成于所述基板上； 多个介电块，形成于所述感应线上且具有多个贯孔，所述感应线从所述贯孔露出；以及 一触控感应结构，覆盖所述介电块且经由所述贯孔延伸至所述感应线； 其中，各所述感应线的外侧面连接于对应的所述介电块的一外侧面或一内侧面，且所述感应线及所述介电块是藉由同一道半穿透光掩膜制作而成。
10.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于，各所述感应线的所述外侧面与对应的所述介电块的所述外侧面实质上齐平。·
11.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于，各所述感应线的所述外侧面与对应的所述介电块的所述内侧面实质上贴合。
12.一种触控显示装置，其特征在于，所述的触控显示装置包括 一显示单元,提供显示画面；以及 一如同权利要求9所述的触控面板，邻近所述显示单元配置，用以提供触控感应功能。
全文摘要
一种触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法。该制造方法包括以下步骤。首先，形成导电层于基板上。接着，形成介电层覆盖导电层。然后，利用第一道光掩膜，图案化导电层与介电层，以分别形成多条感应线与多个介电块，其中第一道光掩膜为半穿透光掩膜。然后，形成透明导电层覆盖介电层与导电层。然后，利用第二道光掩膜，图案化透明导电层，以形成触控感应结构。本发明以二道光掩膜工艺即可完成触控面板，可节省工艺时间及成本；本发明的凹陷部的设计，使得在移除较少介电层材料的情况下即可形成介电块的贯孔；由于介电块的外侧面与感应线的外侧面相连接，触控感应结构沿外侧面及外侧面延伸的部分不致产生剧烈的转折部。
文档编号G06F3/041GK102915136SQ20111022274
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者刘建欣 申请人:群康科技(深圳)有限公司, 奇美电子股份有限公司