CN103207699B - 触摸面板的布线结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触摸面板的布线结构,即使对于布线图案上的绝缘覆层进行干式蚀刻来形成连通孔,在连通孔内也可让布线图案与连结用图案可靠地电连接。本发明的技术手段是,在金属布线图案的至少一部分上层叠氧化金属薄膜层以形成布线图案,让氧化金属薄膜层面向连通孔的内底面,所以金属布线图案并不会在进行干式蚀刻的工序时被氧化因而发生劣化现象。
Description
技术领域
本发明关于一种触摸面板的布线结构,是在玻璃基板的平面上,配置了可将传感器电极引出到外部连接部的金属布线图案,更详细地说,是关于一种触摸面板的布线结构,这种触摸面板的布线结构,在连结用图案的一侧与传感器电极相连接,在连结用图案的另一侧经由形成在绝缘覆层内的连通孔来与金属布线图案相连接。
背景技术
触摸面板是一种输入装置,可检测出接近输入操作区域或与输入操作区域接触的输入操作体的操作位置,并且输出到上位处理装置。依触摸面板所运用的检测原理的不同,可以将其区分成:电阻膜方式、电容方式、电磁感应方式等各种方式。在这些方式中,电阻膜方式和电容方式的触摸面板是在作为输入操作区域的绝缘基板上,形成了一个或多个用来检测出输入操作体的接近或接触的传感器电极。各传感器电极利用被配置在输入操作区域的周围的布线图案,使得传感器电极被引出到外部连接部,因为输入操作而产生于传感器电极的电信号经由布线图案与外部连接输出到用来检测输入操作位置的外部检测电路。
这种触摸面板通常是与配置在该触摸面板内侧的液晶面板等显示装置一起被使用,可以一边观看显示装置的显示内容,一边对于触摸面板的输入操作区域进行输入操作,因此绝缘基板是以透明的玻璃基板来形成的,传感器电极则采用透明导电性材料,也就是ITO(氧化铟锡)的披覆膜等。另一方面,因为输入操作而产生于传感器电极且流过布线图案的电信号很微弱,所以布线图案采用MAM(层叠了Mo(钼)/Al(铝)/Mo(钼)的三层结构的金属)之类的导电性金属材料,这种金属材料的每单位长度的电阻值比透明的传感器电极的电阻值更低。
此外,已知有一种触摸面板,因为流过布线图案的电信号很微弱,为了减少周围的电容的变化、以及因噪声所造成的影响,因而将其周围以接地图案围绕起来(参考专利文献1)。
因此,如图6、图7所示的那样,当接地图案103被形成在布线图案101与传感器电极102之间的情况下,需要利用隔着绝缘覆层104且跨过接地图案103的导电性连结用图案105,来将传感器电极102与布线图案101之间电连接。
这种传统的触摸面板的布线结构100,起初是在玻璃基板106上的整个表面通过溅射法来形成ITO的薄膜,运用光微影技术对于ITO的薄膜进行蚀刻,保留着玻璃基板106上的形成有传感器电极102、布线图案101以及接地图案103的区域,来制作出电路图案。
利用同样的工序,对于MAM薄膜以及绝缘合成树脂薄膜,进行电路图案的制作,如图7所示的那样,传感器电极102、布线图案101及接地图案103被由绝缘合成树脂构成的绝缘覆层104覆盖,在绝缘覆层104中的位于传感器电极102与布线图案105的上方的一部分的绝缘覆层104由蚀刻而除去,而形成一对连通孔TH1、TH2。此处,在布线图案101与接地线图案103的形成区域中,虽然是在同一个MAM薄膜上形成电路图案,但是将配置到外部连接部110为止的布线图案部分当作布线图案101,而将一部分接地的布线图案当作接地图案103。
在连通孔TH1与TH2的内底面,让形成了传感器电极102的ITO薄膜与形成了布线图案101的MAM薄膜分别面向该内底面,通过在连通孔TH1、TH2的内底面与处于其之间的绝缘覆层104上连续地形成的导电性连结用图案105,跨越过接地图案103而将传感器电极102与布线图案101利用连结用图案105来电连接。然后,将整个表面利用绝缘性的顶部披覆层107进行覆盖,从而制造成触摸面板。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2004-355545号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在上述的触摸面板的布线结构100中,虽然是对于绝缘覆层104的薄膜进行蚀刻来形成连通孔TH1、TH2,但是因为必须在宽度很细的布线图案101上形成连通孔TH2,所以必须进行细微加工。在涂布光阻剂后,利用光微影技术来进行电路图案的制作,然后,利用湿式蚀刻来形成TH1、TH2,并且以去除蚀刻工序的残渣为目的,进行干式蚀刻方式的洗净作业,最终形成了TH1、TH2。
连通孔TH2的内底面在被连结用图案105所覆盖之前,构成布线图案101的MAM薄膜直接露出,所以在加工工序中,很容易受到化学侵蚀。此外,面向连通孔TH2的内底面的MAM薄膜,在连通孔TH2的形成过程中会因为进行干式蚀刻而使得MAM薄膜受到氧化,因而导致MAM薄膜与后来形成在连通孔TH2的内底面的连结用图案101之间的密合性变差,因此担心会成为连接不良的原因。
本发明是考虑到这种现有技术的问题点而开发完成的,本发明的目的是提供一种触摸面板的布线结构,即使对于布线图案上的绝缘覆层进行蚀刻来形成连通孔,布线图案与连结用图案还是能可靠地电连接。
[用以解决问题的技术方案]
为了达成上述目的,权利要求1的触摸面板的布线结构的特征在于,具备:配置在绝缘基板的平面上且与形成在所述平面上的传感器电极和外部连接部电连接的布线图案、横穿过传感器电极与布线图案之间的导电图案、覆盖导电图案与布线图案的绝缘覆层、以及连结用图案,该连结用图案隔着绝缘覆层跨过导电图案且一侧连接到传感器电极,另一侧利用形成在布线图案上的绝缘覆层的连通孔来与布线图案电连接;
布线图案是通过在金属布线图案的至少一部分上具有氧化金属薄膜层而形成的,在连通孔内,所述连结用图案连接到所述氧化金属薄膜层。
本发明的布线结构在布线图案上的连通孔的内底面,以较金属薄膜更不容易受到加工工序时的化学侵蚀所造成的伤害的氧化金属薄膜层面向该内底面的状态,来与连结用图案连接在一起,所以与连结用图案之间的密合性不会受到损坏。布线图案是通过在金属布线图案的至少一部分具有氧化金属薄膜层而形成的,经由连结用图案与面向连通孔的氧化金属薄膜层来与传感器电极电连接。
权利要求2的触摸面板的布线结构的特征在于,氧化金属薄膜层与传感器电极是由一个覆膜通过采用光微影技术的相同的电路图案制作工序所形成的,布线图案是通过在氧化金属薄膜层上的形成有连通孔以外的部位层叠金属布线图案而形成的。
在连结用图案的一侧的用来与传感器电极电连接的连通孔以及在另一侧的用来与氧化金属薄膜层电连接的连通孔,形成为相同的深度,只要进行一次蚀刻工序,即可分别形成各个连通孔。
权利要求3的触摸面板的布线结构的特征在于,氧化金属薄膜层是层叠在金属布线图案上而形成的,氧化金属薄膜层与金属布线图案是通过采用光微影技术的相同的电路图案制作工序所形成的。
在形成金属布线图案的金属覆膜上,先形成供形成氧化金属薄膜层的氧化金属披覆膜,通过采用光微影技术的同一个制作电路图案工序,将布线图案的周围同时进行蚀刻,只要进行一次电路图案制作工序就可形成在金属布线图案上层叠了氧化金属薄膜层的布线图案。
权利要求4的触摸面板的布线结构的特征在于,金属布线图案是以含有钼与铝的导电材料所形成的。
钼与铝作为溅射法的标靶材料可容易地形成薄膜,对于氧化铟锡披覆膜等氧化金属薄膜层,具有优异的电接触特性。此外,含有钼与铝的导电材料亦可使用由Mo或Mo合金/Al或Al合金/Mo或Mo合金所构成的3层结构来形成金属布线图案。
权利要求5的触摸面板的布线结构的特征在于,所述氧化金属薄膜层及所述传感器电极是ITO(IndiumTinOxide:氧化铟锡)、IGO(IndiumGalliumOxide:氧化铟镓)、IZO(IndiumZincOxide:氧化铟锌)之中的一种。
这些氧化金属从光学特性、电特性、耐久性等的各种观点来看很适合本发明的用途,此外,就蚀刻特性这一方面而言,也很适合只要以相同的电路图案制作工序就可形成氧化金属薄膜层与金属布线图案。
权利要求6的触摸面板布线结构的制造方法,其特征在于,包含:在绝缘基板的平面上形成氧化金属薄膜的工序、通过对于该氧化金属薄膜进行蚀刻而形成传感器电极与导电图案与布线图案的工序、在所述导电图案、所述布线图案的至少一部分上层叠金属布线图案的工序、形成覆盖所述传感器电极与所述导电图案与所述布线图案的绝缘覆层的工序、利用干式蚀刻将所述绝缘覆层的一部分去除以形成可让构成所述布线图案的氧化金属薄膜露出的连通孔的工序、形成连结用图案的工序,该连结用图案隔着所述绝缘覆层跨过所述导电图案一侧连接于所述传感器电极,另一侧经由所述连通孔与所述布线图案电连接。
布线图案是经由连结用图案与面向连通孔的氧化金属薄膜层来与传感器电极电连接。
权利要求7的触摸面板布线结构的制造方法,其特征在于,包含:在绝缘基板的平面上形成金属薄膜的工序、在所述平面的整体上形成氧化金属薄膜的工序、通过对于所述金属薄膜与所述氧化金属薄膜进行蚀刻,以形成由所述氧化金属薄膜单独构成的传感器电极、以及至少一部分是由所述金属薄膜和所述氧化金属薄膜层叠而成的导电图案与布线图案的工序、形成覆盖所述传感器电极与所述导电图案与所述布线图案的绝缘覆层的工序、利用干式蚀刻将所述绝缘覆层的一部分去除以形成可让构成所述布线图案的氧化金属薄膜露出的连通孔的工序、形成连结用图案的工序,该连结用图案隔着所述绝缘覆层跨过所述导电图案且一侧连接于所述传感器电极,另一侧经由所述连通孔与所述布线图案电连接。
在形成金属布线图案的金属覆膜上,又形成了供形成氧化金属薄膜层的氧化金属披覆膜。
发明效果
根据权利要求1的发明,连结用图案连接在面向氧化金属薄膜层的连通孔,所以在形成连通孔的过程中,连通孔的内底面不会受到化学侵蚀,或者不会因受到氧化而产生劣化,在连通孔处的布线图案的氧化金属薄膜层与连结用图案之间不会发生电连接不良的情况。
根据权利要求2的发明,只要利用相同的干式蚀刻工序即可形成连结用图案的两侧的连通孔。
根据权利要求3的发明,只要进行一次电路图案制作工序即可形成在金属布线图案上层叠了氧化金属薄膜层的布线图案。
根据权利要求4的发明,可将金属布线图案高精度地配置而与氧化金属薄膜层稳定地电连接。
根据权利要求5的发明,可获得良好的光学特性、电特性、耐久性。
根据权利要求6的发明,干式蚀刻时所露出的金属布线图案不会受到损伤,与连结用图案之间的密合性不会变差。
根据权利要求7的发明,只要进行一次电路图案制作工序即可形成在金属布线图案上层叠了氧化金属薄膜层的布线图案。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的触摸面板的布线结构1的省略了顶部披覆层15的图标后的重要部位的俯视图。
图2是沿着图1的A-A线的位置截断后的触摸面板的布线结构1的纵剖视图。
图3是显示形成触摸面板的布线结构1的连通孔TH的工序的纵剖视图。
图4是本发明的第2实施方式的触摸面板的布线结构20的重要部位的纵剖视图。
图5是显示形成触摸面板的布线结构20的连通孔TH的工序的纵剖视图。
图6是传统的触摸面板的布线结构100的省略了顶部披覆层107的图标后的重要部位的俯视图。
图7是沿着第6图的B-B线的位置截断后的触摸面板的布线结构100的纵剖视图。
符号说明
1、20:触摸面板的布线结构
3:传感器电极
5:布线图案
6:接地图案(导电图案)
7:绝缘覆层
21:布线图案
51:氧化金属薄膜层
52:金属布线图案
211:金属布线图案
212:氧化金属薄膜层
TH:连通孔
具体实施方式
以第1图至第3图来说明本发明的第1实施方式的触摸面板的布线结构1。在本实施方式中,举出电容式的触摸面板10的例子来做说明,这种触摸面板10作为移动电话等电子设备的输入装置被安装,可以从沿着玻璃基板2的平面而形成的透明传感器电极3的电容的变化来检测接近该传感器电极3的输入操作体的输入操作位置。
在触摸面板10的玻璃基板2的平面上,沿着由许多传感器电极3互相正交的XY方向,将许多传感器电极3互相绝缘地形成矩阵状,各传感器电极3利用与各传感器电极3分别电连接的布线图案5而被引出到在玻璃基板2的平面的一部分上的外部连接部4。
所有的布线图案5在外部连接部4被排列整齐地进行配置,利用异方向性导电胶等连接到可挠性布线基板的相对应的电极,各传感器电极3经由外部连接部4连接到用来检测输入操作的检测电路(未图标)。一旦输入操作体接近传感器电极3的话,就会产生一个表示与该传感器电极3的电容的变化相关的电信号,检测电路将会从产生了该电信号的传感器电极3的配置位置来检测输入操作位置。
为了使得流经布线图案5的电信号不受到周围的浮地电容的变化、电磁噪声的影响,以图1所示的方式,沿着布线图案5的两侧隔着预定的间隔形成接地图案6。因此,有时候特定的布线图案5在与其对应电连接的传感器电极3之间会形成有接地图案6,为了与该接地图案6绝缘且将布线图案5与传感器电极3之间电连接,以图2所示的方式,利用连结用图案8隔着绝缘覆层7且跨过接地线图案6,来将布线图案5与传感器电极3电连接。
为了将连结用图案8的两侧与传感器电极3和布线图案5电连接,在连结用图案8的两侧,在覆盖于传感器电极3与布线图案5之上的绝缘覆层7中,分别形成连通孔TH1、TH2。在由氧化金属披覆膜所形成的氧化金属薄膜层51上,层叠着由金属覆膜所形成的金属布线图案52(连通孔TH2的部位除外)而形成布线图案5,如图2所示,在连通孔TH2的内底面,只有氧化金属薄膜层51露出。
因此,连结用图案8的其中一侧连接于露出在连通孔TH1内的传感器电极3,另一侧则连接于露出在连通孔TH2内的氧化金属薄膜层51,传感器电极3经由连结用图案8和氧化金属薄膜层51来与金属布线图案52电连接。
形成了传感器电极3、连结用图案8及布线图案5的玻璃基板2的平面侧整体,如图2所示的那样,被由透明的绝缘树脂构成的顶部披覆层9所覆盖,使得传感器电极3和布线图案5受到保护。
以下将说明关于这种触摸面板的布线结构1的制造工序。在本实施方式的静电容量方式的触摸面板10中,为了提高检测位置的检测分辨能力,必须在玻璃基板2的平面上配置许多传感器电极3,并且以很小的间距配置成互相保持绝缘,而且与各传感器电极3电连接的布线图案5也必须在传感器电极3的周围的受限的布线区域内,将与传感器电极3的数目相当的数目的布线图案5配置成互相保持绝缘,所以这些在玻璃基板2上层叠而形成的各部分将以μm单位来形成的覆膜反复地进行以光微影技术来制作电路图案而形成的细微加工所形成的。
一开始是在经过化学强化后的玻璃基板2的平面上,利用溅射方式来形成作为传感器电极3、接地图案6及氧化金属薄膜层51的ITO(氧化铟锡)的覆膜。传感器电极3基于考虑到能够以目视来观看被配置在该传感器电极3的内侧的显示装置的表示内容,以及基于可从薄膜来进行制作图案而可容易形成在玻璃基板2上的考虑而采用ITO来作为透明导电材料,而且连结用图案8也同样采用ITO,所以氧化金属薄膜层51也以相同的ITO来形成的,如此一来,只要利用传感器电极3的形成工序,就可以一起形成氧化金属薄膜层51。
接下来,利用光阻剂将整个ITO的覆膜予以覆盖,利用光掩膜来仅针对于形成传感器电极3、接地图案6及布线图案5的区域进行曝光,对于其它的部分则进行蚀刻,以对于由ITO所构成的传感器电极3、接地图案6的基层及氧化金属薄膜层51进行电路图案的制作。
然后,利用溅射方式将MAM覆膜形成在整个表面上,以光微影技术来制作电路图案,在由ITO所构成的接地图案6的基层与氧化金属薄膜层51的上层,形成由MAM所构成的接地图案6与金属布线图案52。MAM是层叠了Mo(钼)/Al(铝)/Mo的三层结构的金属覆膜,与被层叠在下层的ITO都是物理性、化学性、电接触特性优异,且电阻率很低,因此可将接地图案6和布线图案5的单位长度的电阻値保持为很低。此处,金属布线图案52在接地图案6的附近,被配置在氧化金属薄膜层51上(后述的形成有连通孔TH2的部位除外),因此,氧化金属薄膜层51在形成有连通孔TH2的部位露出。
传感器电极3和接地图案6和布线图案5的表面利用溅射方式被由二氧化硅(SiO2)等的覆膜所构成的绝缘覆层7覆盖,如图3所示的那样,在接地图案6的两侧的形成有连通孔TH1与连通孔TH2的部位的绝缘覆层7是利用光微影技术的蚀刻而被除去的。想要形成连通孔TH1、TH2,必须要求细微加工精度及稳定的电连接,因此为了去除蚀刻后的绝缘覆层7的残渣,喷涂反应性气体以进行可令绝缘覆层7气化的干式蚀刻来进行洗净。利用干式蚀刻,传感器电极3和氧化金属薄膜层51虽然会从连通孔TH1、TH2的内底面露出,但是两者都是ITO,所以不会发生因被氧化而劣化的情况。
又,根据本实施方式,对于绝缘覆层7进行蚀刻而形成的连通孔TH1、TH2的深度相同,因此以相同的蚀刻条件就可形成连通孔TH1、TH2。
接下来,再度利用溅射法来形成ITO的披覆膜,以光微影技术将构成连结用图案8的部分制作成电路图案保留下来,利用跨越接地图案6的连结用图案8隔着绝缘覆层7,让连通孔TH1内的传感器电极3与连通孔TH2内的氧化金属薄膜层51电连接。连通孔TH2以外的部分则因为在氧化金属薄膜层51上有金属布线图案52层叠着,所以传感器电极3利用低电阻的金属布线图案52而被引出到外部连接部4。
此外,图2所示的传感器电极3是沿着XY方向的其中一个方向配置的一个传感器电极3x,与这个传感器电极3x呈正交配置的另一个传感器电极3y是在覆盖于传感器电极3x的绝缘覆层7上,利用相同的电路图案制作工序从ITO的覆膜形成的,而且是与上述连结用图案8一起被形成的。因此,只要利用互相保持绝缘地在正交方向上配置的传感器电极3的制造工序,不必增加其它的工序,就可形成覆盖接地图案6的绝缘覆层7与连结用图案8。
将可挠性布线基板的与各布线图案5相对应的电极连接到外部连接部4的各布线图案5,并且将位于布线图案5的两侧隔着预定间隔而形成的接地图案6接地,除了外部连接部4以外,将整个表面使用例如辊式涂布机等设备进行覆盖一层由透明的绝缘材料所构成的顶部披覆层9,即可完成触摸面板10的制造。
其次,以图4与图5来说明本发明的第2实施方式的触摸面板的布线结构20。这种触摸面板的布线结构20,仅仅在金属布线图案211上层叠氧化金属薄膜层212来制作布线图案21的这个结构与触摸面板的布线结构1有所不同,因此针对于与触摸面板的布线结构1共通的结构,都标示相同的符号并且省略其说明。
触摸面板的布线结构20一开始是在形成传感器电极3的输入操作区域的周围的玻璃基板2上,利用溅射方式来预先形成MAM覆膜。
接下来,将包含输入操作区域在内的玻璃基板2的整个平面上利用溅射方式来形成ITO的覆膜,使用光微影技术来对于MAM与ITO的覆膜进行蚀刻,而留下传感器电极3、布线图案21及接地线图案22的部位。其结果,只利用一次电路图案制作工序,即可形成由ITO所构成的传感器电极3、在MAM的金属布线图案211上层叠ITO的氧化金属薄膜层212的布线图案21、被ITO所覆盖的MAM的接地线图案22。
然后,如图5所示的那样,将利用与第1实施方式同样的工序所形成的绝缘覆层7的连通孔TH1、TH2的部位,以干式蚀刻方式进行洗净。即使在进行该干式蚀刻的工序时,在所形成的连通孔TH1、TH2的内底面分别露出ITO的传感器电极3与氧化金属薄膜层212,所以不会发生MAM的金属布线图案211受到氧化因而劣化的情况。
隔着绝缘覆层7且跨过接地线图案22的连结用图案8的两侧在连通孔TH1内连接于传感器电极3,在连通孔TH2内连接于氧化金属薄膜层212,所以传感器电极3是经由层叠在连结用图案8、氧化金属薄膜层212及氧化金属薄膜层212的金属布线图案211而被引出到外部连接部4。
在上述的各实施方式中,虽然是在传感器电极3的上方的绝缘覆层7中形成了连通孔TH1,但只要能够将连结用图案8连接到传感器电极3的话,也不一定要形成连通孔TH1。
又,连结用图案8虽然是举出以绝缘方式跨过接地图案6的例子来做说明,但本发明亦可适用于:将与传感器电极3相对应的布线图案5、22之间利用以绝缘方式跨过其它的布线图案5、22的连结用图案8来进行连接。
又,在上述的实施方式中,虽然是将氧化金属薄膜层举出ITO薄膜的例子,将金属薄膜也就是MAM举出Mo/Al/Mo的3层结构的例子,但是,氧化金属薄膜层亦可为ITO、IGO、IZO的任何一种,或者因需求而将这些层叠在一起的结构,而金属披覆膜也就是MAM亦可置换成:Mo或Mo合金/Al或Al合金/Mo或Mo合金的3层结构,在玻璃基板上形成薄膜的成膜工序,不限于采用溅射方法,亦可采用真空蒸镀法之类的其它方法来形成薄膜。
此外,在上述的实施方式中,虽然是将面向连通孔TH2的氧化金属薄膜层51、212层叠在整个金属布线图案52、211上,但只要是能够层叠在金属布线图案52、211上而可电连接的话,只层叠在金属布线图案52、211的一部分上也是可以。
[产业上的可利用性]
本发明的触摸面板的布线结构适合于将布线图案跨过其它的导电图案来与相对应的传感器电极连接。
Claims (3)
1.一种触摸面板的布线结构,其特征在于,具有:
被配置在绝缘基板的平面上且与形成在所述平面上的传感器电极和外部连接部电连接的布线图案;
横穿过传感器电极与布线图案之间的导电图案;
覆盖导电图案与布线图案的绝缘覆层;以及
连结用图案,该连结用图案隔着绝缘覆层跨过导电图案且一侧连接到传感器电极,另一侧利用形成在布线图案上的绝缘覆层的连通孔来与布线图案电连接,
所述布线图案是通过在金属布线图案的表面具有氧化金属薄膜层而形成的,
在所述连通孔内,所述连结用图案连接到表面露出的所述氧化金属薄膜层,
所述氧化金属薄膜层是层叠在所述金属布线图案上而形成的,所述氧化金属薄膜层与所述金属布线图案是通过采用光微影技术的相同的电路图案制作工序所形成的。
2.如权利要求1所述的触摸面板的布线结构,其特征在于,
所述金属布线图案是以含有钼与铝的导电材料所形成的。
3.如权利要求1或2所述的触摸面板的布线结构,其特征在于,
所述氧化金属薄膜层及所述传感器电极是ITO(氧化铟锡)、IGO(氧化铟镓)、IZO(氧化铟锌)之中的一种。
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