CN102270074A - 电极结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电极结构及其制造方法，包括基材、电极桥接结构、介电层以及导电图案。该介电层形成于该电极桥接结构以及该基材上且具有若干绝缘区块图案，每一该些绝缘区块图案覆盖于一部分的电极桥接结构，以形成曝露的若干桥接图案，其中每一该些绝缘区块图案与每一该些桥接图案之间沿着一预定方向依序交互排列。该导电图案具有第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，该第一电极电性连接于该第二电极，该第三电极与该第四电极覆盖于该电极桥接结构的该些桥接图案，以降低该电极桥接结构相对于该第三电极与该第四电极之间的接触电阻值。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种电极结构及其制造方法，特别是有关于一种适用于电容式触控面板的具有多区块绝缘层的电极结构及其制造方法。
【背景技术】
参考图1，其绘示现有技术中电容式触控面板的电极结构100的示意图。该电极结构100包括基材102、金属导线104、介电层(dielectric layer)106、透明电极层108以及保护层(passivation layer)110。上述是利用物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)法以及微影技术等黄光制程依序形成该金属导线104、该介电层106以及该透明电极层108，其中该透明电极层108具有左侧电极108a、该右侧电极108b与导线108c，且该金属导线104的两端分别与该左侧电极108a与该右侧电极108b形成电性接触。
然而在图1中，该介电层106与该金属导线104两端的阶梯边缘(stepedge)附近，由于该透明电极层108的阶梯覆盖率(step coverage)不佳，亦即该介电层106与该金属导线104的高度落差，使得该透明电极层108的覆盖厚度不均匀，容易在该金属导线104的两端产生缺陷(defect)105，使该透明电极层108与该金属导线104之间的电性接触不良或是断接状态，影响该左侧电极108a与该右侧电极108b之间的信号传送，如图1所示，该金属导线104的左端与该左侧电极108a产生缺陷105，形成断接(open loop)状态；该金属导线104的右端与该透明电极层108的接触不完整，导致该透明电极层108与该金属导线104的接触电阻值升高。
此外，当在该金属导线104两端未被介电层106覆盖的导线面积过小时，亦即长度L太小，会使得该透明电极层108覆盖该金属导线104不良，易导致该透明电极层108与该金属导线104之间处于断接状态，无法于该左侧电极108a与该右侧电极108b之间传送信号。但是当金属导线104两端不被介电层106覆盖的面积增加(亦即加大长度L)时，则会在电容式触控面板形成金属亮点，以致于影响触控面板的外观质量。有鉴于此，确实有必要对现有电容式触控面板的电极结构进行改善。
【发明内容】
本发明的一目的在于提供一种电极结构及其制造方法，其能够稳定地传送感测信号。
为达成上述目的，本发明提供一种电极结构及其制造方法，该电极结构主要包括基材、电极桥接结构、介电层(dielectric layer)、导电图案以及保护层(passivation layer)。该电极结构透过电极线路连接至控制电路，该控制电路用以处理来自该电极结构的感测信号。
该电极桥接结构形成于该基材上。该电极桥接结构的材料例如是合金材料的金属导线。该介电层形成于该电极桥接结构以及该基材上，该介电层具有若干绝缘区块图案，每一该些绝缘区块图案覆盖于一部分的该电极桥接结构，使该电极桥接结构形成曝露的若干桥接图案，其中每一该些绝缘区块图案与每一该些桥接图案之间沿着一预定方向依序交互排列。
该导电图案形成于该基材上，该导电图案具有第一电极、第二电极、第三电极以及第四电极，该第一电极电性连接于该第二电极，该第三电极与该第四电极覆盖于该电极桥接结构的桥接图案，以使该电极桥接结构电性连接于该第三电极与该第四电极之间，且该电极桥接结构通过该介电层分别与该第一电极与该第二电极形成电性隔离，而使该第三电极和该第四电极通过该介电层而与该第一电极和该第二电极呈绝缘状态。
本发明实施例中电极结构的制造流程包括下列步骤：
(1)形成一电极桥接结构于一基材上。
(2)形成一介电层于该电极桥接结构以及该基材上。
(3)蚀刻该介电层形成若干绝缘区块图案，每一该些绝缘区块图案覆盖于一部分的该电极桥接结构，以使该电极桥接结构形成曝露的若干桥接图案，其中每一该些绝缘区块图案与每一该些桥接图案之间沿着一预定方向依序交互排列。
(4)形成一导电层于该基材上。
(5)蚀刻该导电层形成一导电图案，其中该导电图案具有一第一电极、一第二电极、一第三电极以及一第四电极，该第一电极电性连接于该第二电极，该第三电极与该第四电极覆盖于该电极桥接结构的桥接图案，以使该电极桥接结构电性连接于该第三电极与第四电极之间，该介电层使该第一电极与第二电极对该电极桥接结构形成电性隔离，而使该第三电极和第四电极通过该介电层与该第一电极和第二电极呈绝缘状态。
(6)形成一保护层于该导电层图案以及该介电层上。
相较于现有技术，本发明适用于电容式触控面板的电极结构及其方法，通过若干绝缘区块图案降低导电图案与电极桥接结构之间的接触电阻值，以利于该电极桥接结构稳定地传送感测信号。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1绘示现有技术中电容式触控面板的电极结构的示意图。
图2绘示依据本发明实施例中电极结构的布线示意图。
图3A-3F绘示依据本发明图2的第一实施例中沿着线段A-A’的电极结构的制造流程剖视图。
图4绘示依据本发明的电容式触控面板的电子装置的方块示意图。
【具体实施方式】
参考图2，其绘示依据本发明实施例中电极结构的布线示意图。该电极结构200(如图3F所示)适用于电容式触控面板(capacitive touch panel)，该电极结构200主要包括基材202、电极桥接结构204、介电层(dielectric layer)206、导电图案208以及保护层(passivation layer)210。该电极结构200透过电极线路207连接于控制电路212，该控制电路212用以处理来自该电极结构200的感测信号，该电极线路207与该导电图案208位于该基材202上的不同区域。应注意的是，此处是以上、下两组电极结构200为例，然而本发明亦适用于两组以上的电极结构200，形成矩阵式的电极结构。
该电极桥接结构204形成于该基材202上，该电极桥接结构204的材料例如是合金材料的金属导线，该合金材料是选自于钯(Pd)、铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)以及铝(Al)所组成的族群之一。在一较佳实施例中，该电极桥接结构204的厚度介于0.2μm至10μm之间，或是任意可与该介电层206完整贴附的厚度范围。
该介电层206形成于该电极桥接结构204以及该基材202上，该介电层206具有若干绝缘区块图案(206a、206b、206c)，每一该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)覆盖于一部分的该电极桥接结构204，使该电极桥接结构204形成曝露的若干桥接图案(204a、204b、204c、204d)，其中每一该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)与每一该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)之间沿着一预定方向依序交互排列，亦即该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)在线段A-A’方向将该电极桥接结构204以断续性覆盖方式形成该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)，换言之，两个桥接图案(204a、204b、204c、204d)之间以一绝缘区块图案(206a、206b、206c)隔开。该介电层206的厚度例如是介于0.1μm至5μm之间；每一该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)的间距例如是介于0.3μm至40μm之间。
该导电图案208形成于该基材202上，该导电图案208具有第一电极208a、第二电极208b、第三电极208c以及第四电极208d，该第一电极208a电性连接于该第二电极208b，该第三电极208c与该第四电极208d覆盖于该电极桥接结构204的桥接图案(204a、204b、204c、204d)，以使该电极桥接结构204电性连接于该第三电极208c与该第四电极208d之间，另该电极桥接结构204通过该介电层206分别与该第一电极208a与该第二电极208b形成电性隔离，因此，该第三电极280c和该第四电极208d乃与该第一电极208a和该第二电极208b呈绝缘状态。在一实施例中，该第一电极208a利用导线205电性连接于该第二电极208b。此外，该介电层206设置于三角形第一电极208a、菱形第二电极208b、菱形第三电极208c以及菱形第四电极208d之间的互相邻近的区域上。该导电图案208的厚度例如介于0.01μm至0.3μm之间，以介于0.03μm至0.05μm的厚度范围为较佳。
具体来说，本发明电极结构200利用该介电层206形成若干绝缘区块图案(206a、206b、206c)，并且曝露出该电极桥接结构204的若干桥接图案(204a、204b、204c、204d)。当该导电图案208覆盖于基板202时，该第三电极208c以及第四电极208d同时电性接触于该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)，增加该第三电极208c以及第四电极208d与该电极桥接结构204的电性接触路径(conducting contact path)，以降低导电图案208与电极桥接结构204之间的接触电阻值，以利于该电极桥接结构204稳定地传送感测信号。此外，本发明电极结构200除了该电极桥接结构204曝露的桥接图案204a、204d未被介电层206覆盖之外，同时曝露的桥接图案204b、204c亦未被介电层206覆盖，因此可增加该第三电极208c以及第四电极208d与该电极桥接结构204的电性接触面积(conducting contact area)，故即使该第三电极208c以及第四电极208d在桥接图案(204a、204d)附近形成缺陷，仍可利用该电极桥接结构204的桥接图案(204b、204c)来传送感测信号，而不会影响信号传输。
参考图2以及图3A-3F，图3A-3F绘示依据本发明图2的第一实施例中沿着线段A-A’的电极结构200(如图3F所示)的制造流程剖视图。该电极结构200的制造方法适用于电容式触控面板的制程，该制造方法包括下列步骤：
在图3A中，形成一电极桥接结构204于一基材202上。例如使用干式蚀刻法或是湿式蚀刻法蚀刻形成该电极桥接结构204，该电极桥接结构204的材料例如是合金材料的金属导线。该基材202例如是玻璃、塑料以及透明材料层的任一种，该塑料例如是聚酯树脂(polyester resin)、聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)、聚烯烃树脂(polyolefin resin)、聚酰亚胺树脂(polyimideresin)、聚碳酸酯树脂(polycarbonate resin)以及聚胺基甲酸酯树脂(polyurethane resin)的任一种，该聚烯烃树脂(polyolefin resin)例如是聚乙烯(polyethylene，PE)或聚丙烯(Polypropylene，PP)，该聚酯树脂(polyester resin)例如是聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)，该聚丙烯酸酯树脂(polyacrylate resin)例如是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。
在图3B中，形成一介电层206于该电极桥接结构204以及该基材202上。该介电层的厚度例如是介于0.1μm至5μm之间。
在图3C中，蚀刻该介电层206形成若干绝缘区块图案(206a、206b、206c)，每一该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)覆盖于一部分的该电极桥接结构204，以使该电极桥接结构204形成曝露的若干桥接图案(204a、204b、204c、204d)，其中每一该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)与每一该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)之间沿着一预定方向依序交互排列，亦即该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)在图2的线段A-A’方向将该电极桥接结构204以断续性覆盖方式形成该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)。换言之，两个邻近的桥接图案(204a、204b、204c、204d)之间以一绝缘区块图案(206a、206b、206c)隔开。每一该些绝缘区块图案(206a、206b、206c)的间距例如是介于0.3μm至40μm之间。该介电层206的材料例如是二氧化硅(siliconoxide)、氮化硅(Si3N4)、低介电常数的材料(例如介电常数为10以下的聚合物(polymer)材料)、或是透明的非有机材料。此外，本发明例如是利用网版印刷技术(screen printing technique)、APR(Asahi Kasei Photosensitive Resin)板面涂布技术以及喷涂印刷技术形成该介电层206。
在图3D中，形成一导电层214于该基材202上，以覆盖该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)以及该电极桥接结构204。上述形成该导电层214的方法例如是溅镀法或是物理气相沉积法，该导电层214的材料例如是氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)。
在图3E中，蚀刻该导电层214形成一导电图案208与一导线205，其中该导电图案208具有第一电极208a、第二电极208b、第三电极208c以及第四电极208d，其中该第一电极208a以及第二电极208b因沿着图2的线段A-A’的截面方向，故并未图示于图3E，但显示于图2中。该第一电极208a通过该导线205电性连接于该第二电极208b，该第三电极208c与该第四电极208d覆盖于该电极桥接结构204的该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)，以使该电极桥接结构204电性连接于该第三电极208c与该第四电极208d之间，该介电层206使该第一电极208a与该第二电极208b对该电极桥接结构204形成电性隔离，因此，该第三电极208c和该第四电极208d乃与该第一电极208a和该第二电极208b呈绝缘状态。在一实施例中，例如使用干式蚀刻法或是湿式蚀刻法蚀刻形成该导电图案208，该导电图案208的厚度例如介于0.01μm至0.3μm之间，以介于0.03μm至0.05μm为较佳。
在图3F中，形成一保护层210于该导电层图案208以及该介电层206上。该保护层210的材料为二氧化硅或是非有机材料，该保护层210的厚度例如是介于0.1μm至5μm之间。本发明可利用网版印刷技术(screen printingtechnique)、APR板面涂布技术以及喷涂技术(spray technique)形成该保护层210。
根据上述，本发明的电极结构200利用该介电层206形成若干绝缘区块图案(206a、206b、206c)，并且曝露出该电极桥接结构204的若干桥接图案(204a、204b、204c、204d)。该第三电极208c以及第四电极208d同时电性接触于该些桥接图案(204a、204b、204c、204d)，增加该第三电极208c以及第四电极208d与该电极桥接结构204的电性接触路径(conducting contactpath)，以降低接触电阻值，以利于该电极桥接结构204稳定地传送感测信号。此外，本发明电极结构200除了曝露出该电极桥接结构204的桥接图案(204a、204d)之外，同时曝露出桥接图案(204b、204c)，增加该第三电极208c以及第四电极208d与该电极桥接结构204的电性接触面积(conducting contact area)，以利于传送感测信号。
参考图4，其绘示依据本发明的电容式触控面板402的电子装置400的方块示意图。本发明的电极结构200可应用于电子装置400，该电子装置400主要包括该电极结构200、电容式触控面板402以及电源供应器404。该电极结构200用于电容式触控面板402；该电容式触控面板402安装于电子装置400；该电源供应器404电性连接于该电容式触控面板402，以供电至该电容式触控面板402，其中该电子装置400例如是手机、数码相机、个人数字助理、笔记本电脑、桌上型电脑、电视、卫星导航、车上显示器、航空用显示器或可携式DVD录放机。
综上所述，本发明提供一种适用于电容式触控面板的电极结构及其方法，通过若干绝缘区块图案降低导电图案与电极桥接结构之间的接触电阻值，以利于该电极桥接结构稳定地传送感测信号。
Claims (10)
1.一种电极结构，包括：一基材、一电极桥接结构、一介电层以及一导电图案，其中该电极桥接结构形成于该基材上，该介电层形成于该电极桥接结构以及该基材上，该导电图案形成于该基材上，其特征在于：该介电层具有若干绝缘区块图案，每一绝缘区块图案覆盖于该电极桥接结构的一部分，使该电极桥接结构形成曝露的若干桥接图案，其中每一该些绝缘区块图案与每一该些桥接图案之间沿着一预定方向依序交互排列；该导电图案具有一第一电极、一第二电极、一第三电极以及一第四电极，该第一电极电性连接于该第二电极，该第三电极与该第四电极覆盖于该电极桥接结构的该些桥接图案，以使该电极桥接结构电性连接于该第三电极与该第四电极之间，且该电极桥接结构通过该介电层分别与该第一电极与该第二电极形成电性隔离。
2.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于：该介电层的厚度介于0.1μm至5μm之间。
3.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于：每一该些绝缘区块图案的间距介于0.3μm至40μm之间。
4.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于：该电极桥接结构的材料为合金材料。
5.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于：该导电图案的厚度介于0.03μm至0.05μm之间。
6.一种电极结构的制造方法，适用于电容式触控面板，其特征在于：该制造方法包括下列步骤：
形成一电极桥接结构于一基材上；
形成一介电层于该电极桥接结构以及该基材上；
蚀刻该介电层形成若干绝缘区块图案，每一该些绝缘区块图案覆盖于一部分的该电极桥接结构，以使该电极桥接结构形成曝露的若干桥接图案，其中每一该些绝缘区块图案与每一该些桥接图案之间沿着一预定方向依序交互排列；
形成一导电层于该基材上；以及
蚀刻该导电层形成一导电图案，其中该导电图案具有一第一电极、一第二电极、一第三电极以及一第四电极，该第一电极电性连接于该第二电极，该第三电极与该第四电极覆盖于该电极桥接结构的该些桥接图案，以使该电极桥接结构电性连接于该第三电极与该第四电极之间，该介电层使该第一电极与该第二电极对该电极桥接结构形成电性隔离，而使且该第三电极与该第四电极通过该介电层与该第一电极与该第二电极呈绝缘状态。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：该介电层的厚度介于0.1μm至5μm之间。
8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：每一绝缘区块图案的间距介于0.3μm至40μm之间。
9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：该导电图案的厚度介于0.03μm至0.05μm之间。
10.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：蚀刻该导电层形成该导电图案的步骤后，还包括形成一保护层于该导电层图案以及该介电层上。
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