CN103970393A - 跨桥式电容式触控面板结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跨桥式电容式触控面板结构及其制作方法，与透明导电层之上覆盖蚀刻阻挡层，借以保护蚀刻阻挡层，在连接层制作时，能够有效保护蚀刻阻挡层。另外，可相比于现有结构，适当减小绝缘层的厚度，匹配电容的介电常数，满足电容屏的工作参数。

Description

跨桥式电容式触控面板结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种跨桥式（又称架桥式、搭桥式）电容式触控面板结构，以及该触控面板结构的制作方法。

背景技术

跨桥式电容式触控面板结构，区别于如具有双透明导电层的电容式触控面板结构，其用以形成触控功能的透明导电层只有一层，制程需要较多的光罩数，会因为缺少如绝缘层的保护，而导致在蚀刻或者曝光工序时发生断路或者短路，产品良率相对比较难控制。

常规的跨桥式电容式触控面板结构，如图1和图2所示，图中省略基板、遮蔽层等结构，以清楚表达桥点结构。图1和图2中，于一透明导电膜上图案化，获得具有第一方向的复数个相互平行且分离的第一图案，且该第一图案具有在第一方向上顺次均匀排列的复数个第一本体部7，相邻第一本体部7则通过第一连接部6相连；图案化时，在第一图案间形成有与第一图案分离并在第二方向上分布的第二本体部5阵列。为电信号传出，需将如一列的第二本体部5串接，形成第二图案，于此，需构造跨越第一连接部6的桥以连接相邻第二本体部5，即形成搭桥结构。

于搭桥结构的桥点形成电容，需构造绝缘介质，如图1中所示的绝缘层2，以隔离第一连接部6与桥体1。关于跨桥式电容式触控面板结构，其透明导电层通过蚀刻形成，之后制作绝缘介质膜层，对绝缘介质膜层层图案化以获得绝缘层2，在一些实现中搭桥通常也是通过金属膜的图案化实现。

蚀刻包括物理工艺、化学工艺或者两者相结合的工艺，通过蚀刻以获得所期望的线迹，并对蚀刻深度具有较好的控制，以降低对已经成型的功能层的影响。虽然蚀刻深度能够控制，但如图2所示，被蚀刻掉的部分覆盖下面的透明导电层，从而，蚀刻液会对下面的已经成型功能层产生影响，容易造成已成型功能层的损坏和后续的重新制作，产生重复性工作的同时，影响产品效率和产品良率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种跨桥式电容式触控面板结构，通过增加蚀刻阻挡层，借以保护蚀刻阻挡层下面的膜层，本发明还提供了一种该跨桥式电容式触控面板结构的制作方法。

依据本发明的一个方面，一种跨桥式电容式触控面板结构，包括：

基板；

遮蔽层，覆于基板一面，并由不透光，用以遮蔽显示设备所发射出的光线，且该遮蔽层具有遮蔽图案，用以暴露出部分基板；

透明导电层，具有复数个第一图案，系相互分离并平行于第一方向，该第一图案为复数个第一本体部藉由第一连接部顺次串列而成；并具有复数个第二本体部阵列，系相互分离并平行于第二方向；该第二方向与所述第一方向垂直，从而第二本体部阵列中的第二本体部为第一图案在第一连接部处所间隔；

蚀刻阻挡层，覆盖于所述透明导电层之上，并具有用以暴露出部分第二本体部的接点通道；

绝缘层，形成在蚀刻阻挡层之上，图案化产生与第一连接部一一对应的绝缘垫；

连接层，系在绝缘层之上，为藉由所述接点通道连接第二方向上相邻第二本体部所形成桥点的桥点阵列层。

依据本发明的另一个方面，一种跨桥式电容式触控面板结构制作方法，包括：

于一基板上形成遮蔽层；

在遮蔽层上形成透明导电膜；

图案化所述透明导电膜而形成透明导电层，该透明导电层均具有复数个相互分离且平行于第一方向的第一图案，以及复数个相互分离并平行于第二方向的第二本体部阵列，其中第一方向与第二方向垂直；

于透明导电层上覆盖蚀刻阻挡层；

图案化蚀刻阻挡层，于图案处暴露出部分的第二本体部，以构成接点通道；

于蚀刻阻挡层上形成绝缘膜层；

图案化绝缘膜层，形成复数个绝缘垫；

形成一连接膜层于绝缘层之上；

蚀刻连接膜层，形成于绝缘垫之上并藉由接点通道连接在第二方向上相邻第二连接部的桥点。

依据本发明，与透明导电层之上覆盖蚀刻阻挡层，借以保护蚀刻阻挡层，在连接层制作时，能够有效保护蚀刻阻挡层。另外，可相比于现有结构，适当减小绝缘层的厚度，匹配电容的介电常数，满足电容屏的工作参数。

附图说明

图1为已知的一种跨桥式电容式触控面板结构在桥点处的横剖结构示意图。

图2为已知跨桥式电容式触控面板部分结构的俯视状态示意图。

图3为依据本发明的一种跨桥式电容式触控面板结构在桥点处的横剖结构示意图。

图4为制作完蚀刻阻挡层后的触控面板俯视状态示意图。

图5为制作完成绝缘层后的触控面板俯视状态示意图。

图中：1.桥体，2.绝缘层，3.爬坡段，4.结合部，5.第二本体部，6.第一连接部，7.第一本体部；8.蚀刻阻挡层；9.接点通道。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更清楚的理解本发明的发明原理和具体手段的效用。本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐述本发明。

于图1所示的结构，第一连接部6所处的位置为下，相对而言，绝缘层所处的位置为上。再如以第二方向为参考时，绝缘层的长度方向为第二方向，图1中的横向，宽度方向为第一方向，即图1中的纸面法向。

在触控面板技术领域，基板通常为透明材质，如玻璃基基板，因此，在文中基板也称之为透明基板。

基板1有两个面，即前文所述的第一面和第二面，第一面为膜面，如图1中所示的上面，用于触控面板结构上功能层的依次层叠。第二面通常又称为空气面，是面向使用者的面。

如图3所示，于一些实施例中，一种跨桥式电容式触控面板结构，它具有一个基板，该基板作为其他部分依附的基础，以基板为基础，依次构造有遮蔽层、透明导电层、蚀刻阻挡层、绝缘层，以及桥点。

关于基板，基于触控面板的选材，如使用玻璃构成透明的基板板材，构成玻璃基材，在其他的应用中，根据具体的应用环境和技术配置，本领域的技术人员可具体选择诸如采用N型基板或者P型基板，以及其他如玻璃基的绝缘材质的透明基板。在另一些应用中还可以采用透明软性基板，如中国专利文献CN100431184C中公开的透明软性薄膜基板。

图3所示为省略结构，省略掉其中的基板、绝缘层，这是本领域的常规结构，在此不再赘述。

结合基板、遮蔽层层，以及图3中所示的绝缘层2，第一连接部6、第二本体部5所属的透明导电层，整体构成堆叠结构，制程中可能会采用如光刻、化学蚀刻工艺等进行功能层的图案化，且底层的图案化要早于表层的图案化，因而存在表层图案化时可能会影响已成型底层的性能，进而影响产品良率。

图3中的桥体1及附属的爬坡段3、结合部4可能采用与透明导电层一样的材质，那么对其进行如蚀刻成型，不可避免的会存在在成型桥点时，会影响已经成型的透明导电层。

另外，如果桥体1如果测试不过，去除桥体1，也会影响已经成型的如透明导电层，产生不必要的工时。

关于透明导电层，图3中比较清晰的显示出透明导电层的基础结构，图中虚线部分所示为透明导电层部分，虚线表示覆盖了蚀刻阻挡层。图中，透明导电层具有复数个第一图案，系相互分离并平行于第一方向，即图中的纵向，该第一图案为复数个第一本体部7藉由第一连接部6顺次串列而成；并具有复数个第二本体部阵列，系相互分离并平行于第二方向，即图中的横向；该第二方向与所述第一方向垂直，从而第二本体部阵列中的第二本体部5为第一图案在第一连接部处所间隔，见图3，需要桥体1跨接。

透明导电层的图案化会产生如第一连接部6这样的相对较窄的部分，又称颈部（NECK），容易被蚀刻液蚀断，为此，配置适合阻挡层8于透明导电层之上。

参见图3和图4中所示的蚀刻阻挡层8的结构，它覆盖于所述透明导电层之上，用以保护透明导电层，显而易见的是，其必然为绝缘材质，另外，为了满足架桥所需要的电连接，图中具有用以暴露出部分第二本体部的接点通道9，图4中有清楚的指示。

在一些实施例中，蚀刻阻挡层8，其应采用对蚀刻有化学惰性的材质制作，如二氧化硅、氮化硅和二氧化钛，以及与这三种物质理化性质接近的物质。

同时应当理解，“蚀刻阻挡”不代表适合阻挡层8必然由对匹配透明导电层的蚀刻液有化学惰性的物质构成，还可以采用牺牲蚀刻阻挡层8的方案，如图3所示，图3中，匹配透明导电层图案的部分，绝缘层2和蚀刻阻挡层8都进行了去除，因此，蚀刻阻挡层8也可以采用对透明导电层所用蚀刻液活性不高的物质制作，另外，在进行蚀刻阻挡层8去除时的工艺应对透明导电层没有负面影响。

另外，蚀刻阻挡层可以不进行去除，而构成整体覆盖透明导电层的层，在一些情况下对透过率产生一些影响，但蚀刻阻挡层不会太厚，在于蚀刻能够控制蚀刻深度，其保护在于蚀刻的后期保护。

蚀刻阻挡层的形成办法，如二氧化硅，采用真空溅射，以硅为靶材，以氧气为反应气，通过控制通入的氧气速率，控制二氧化硅在的生长速度。

二氧化硅具有比较高的化学稳定性，而透明导电层，如氧化铟锡，能够为如酸性物质所蚀刻，而所使用的酸性物质对二氧化硅没有任何影响，从而能够保护其下的膜层稳定性。

如二氧化硅也是一种常见的电容介质材料，可用于调整电容的介电常数，整体匹配绝缘层2，调整整体的介电常数，应当理解，这里的绝缘层要比惯用的绝缘层薄，去除的绝缘层由二氧化硅所取代，加以匹配介电常数。

如前所述，蚀刻阻挡层不必过厚，通常在6nm左右即可满足要求，另外，由于制作的可控性，厚度太薄可控性会变差，因而，最小厚度最好不要小于5nm。

另外，如前所述，适合阻挡层应为绝缘材质，为此，在一定程度上可取代部分的绝缘层2，因此厚度偏大一些对整体的性能影响也不会太大，不过应当尽可能的控制其厚度，不宜超过15nm，否则对透光率的影响会比较大。

参见说明书附图4，于图4中，表示出在第二方向上第二本体部5的两端各一的接点通道9，用于桥接两相邻的第二本体部5，从而形成在第二方向上的第二本体部串列。

图中所示为匹配每个桥点的两个接点通道9，为改善结构，可以配置更多的接点通道9。

图中，接点通道的横截面为矩形，还可以采用方形、圆形、椭圆形或者其他形状。

如圆形，由于存在光华曲线，便于制作。

在进行桥点制作时，需要考虑桥点材质与蚀刻阻挡层材质的匹配性，一个应当对蚀刻工艺具有良好的适应性，另一个则是不能为相应的蚀刻工艺所蚀刻。

桥点可采用金属，如铜合金、铝合金等合金，或者金、银、铜、铝、钼等导电性良好的金属。桥点还可以采用透明导电膜，如氧化铟锡（ITO），相对而言，其导电性比金属差，因而最好采用金属桥点。

绝缘层2由复数个绝缘垫组成，图按照电容位进行分布，或者按照桥点的位置进行分布，如图4所示。

绝缘层2不宜做成整面结构，对透过率会有一定的影响，图4中，绝缘垫为与第一连接部垂直的长方条结构，图3可以显示出该等结构。

如图3和图4所示，桥体1也具有长方条结构，并被爬坡段支撑起一定的高度，因为需要保证其支撑稳定性，为此，宽度小于绝缘垫的宽度，并居中叠置在绝缘垫之上，从而藉由绝缘垫起到较好的支撑作用。

透明导电层可以采用氧化铟锡（ITO）、氧化铝锌（AZO）或者氧化锑锡（ATO）等透明导电材料，优选使用氧化铟锡，一般采用真空溅镀工艺生成，也可以采用如物理气相沉积工艺形成。

透明导电材料于基板或者如遮蔽层上通过如真空溅射工艺形成一透明导电面层，然后通过如化学蚀刻进行图案化，形成第一图案及第二本体部5。如化学蚀刻采用掩膜进行保护，对未被保护的部分进行蚀刻形成。

绝缘层构成绝缘介质和介电介质，图中，绝缘层的变化不会影响介电常数的变化，因而，绝缘层的与蚀刻阻挡层共同构造介电介质，一方面整体的结构可靠性更好，另一方面避免影响电容的介电常数。

绝缘层的材料例如二氧化硅、氮化硅、有机材料或者是其他的绝缘材料，如环氧树脂（Epoxy），感光型有机绝缘体，所使用的绝缘材料最好也采用透过率比较高的绝缘材料，可以采用有机质，也可以采用无机材料。

如感光型有机绝缘体，可以对其进行光刻，以利于图案化。

绝缘层的形成可以采用网版印刷技术直接形成比较接近最终形态的绝缘层，形成初始的图案化的绝缘层，再通过如光刻进行深度图案化，形成最终的绝缘层结构。

关于第一方向X与第二方向Y的夹角，优选为90度，但不限于90度，如图文献CN12736760A中所述的第一方向与第二方向之间具有一夹角，可以为锐角、直角或者钝角。

一种跨桥式电容式触控面板结构制作方法，包括：

于一基板上形成遮蔽层；

在遮蔽层上形成透明导电膜，遮蔽层可形成遮蔽图案，采用如光刻工艺，如黄光制程，图案化遮蔽层，在此可配合如图案化的光阻层（光罩）于遮蔽层上，然后藉由黄光进行制程。

进而图案化所述透明导电膜而形成透明导电层，匹配透明导电膜的材质选择适配的制程，可采用光刻或者化学蚀刻制程，该透明导电层均具有复数个相互分离且平行于第一方向的第一图案，以及复数个相互分离并平行于第二方向的第二本体部阵列，其中第一方向与第二方向垂直。

于透明导电层上覆盖蚀刻阻挡层，如采用二氧化硅的物理沉积制程形成，那么所产生的阻挡层，即为二氧化硅。

图案化蚀刻阻挡层，于图案处暴露出部分的第二本体部，以构成接点通道，如图4所示。

然后于蚀刻阻挡层上形成绝缘膜层。

进而图案化绝缘膜层，形成复数个绝缘垫，一般通过光学制程进行绝缘垫的图案化。

进而形成一连接膜层于绝缘层之上，连接膜层一般为金属层，可进行化学蚀刻获得所需要的桥点结构。

最后蚀刻连接膜层，形成于绝缘垫之上并藉由接点通道连接在第二方向上相邻第二连接部的桥点。

本领域的技术人员通过参阅上述揭示的内容，很容易明白替代实施例包括在本发明的范围内，诸如菱形结构的本体形状可以有长方形替代一样。

本发明能以其他特定形式实施而不背离其精神或基本特征。描述的实施例在各方面都被认为具有示例性，并不限制发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，包括：

基板；

遮蔽层，覆于基板一面，并由不透光，用以遮蔽显示设备所发射出的光线，且该遮蔽层具有遮蔽图案，用以暴露出部分基板；

透明导电层，具有复数个第一图案，系相互分离并平行于第一方向，该第一图案为复数个第一本体部藉由第一连接部顺次串列而成；并具有复数个第二本体部阵列，系相互分离并平行于第二方向；该第二方向与所述第一方向垂直，从而第二本体部阵列中的第二本体部为第一图案在第一连接部处所间隔；

蚀刻阻挡层，覆盖于所述透明导电层之上，并具有用以暴露出部分第二本体部的接点通道；

绝缘层，形成在蚀刻阻挡层之上，图案化产生与第一连接部一一对应的绝缘垫；

连接层，系在绝缘层之上，为藉由所述接点通道连接第二方向上相邻第二本体部所形成桥点的桥点阵列层。

2.根据权利要求1所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，其中，蚀刻阻挡层为由对连接层蚀刻液有化学惰性之材质所形成的膜层。

3.根据权利要求2所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，所述蚀刻阻挡层选自二氧化硅层、氮化硫层、氮化硅层或者二氧化钛层。

4.根据权利要求1至3任一所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，蚀刻阻挡层的厚度为5nm~15nm。

5.根据权利要求1至3任一所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，所述第一连接部为在第一方向上的长方条连接部，而绝缘垫为与该第一连接部垂直的长方条结构。

6.根据权利要求5所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，所述桥点的桥体为长方条结构，且宽度小于绝缘垫的宽度，并居中叠置在绝缘垫之上。

7.根据权利要求1至3任一所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，所述接点通道匹配一第二本体部在第二方向上的两端各有一个。

8.根据权利要求1至3任一所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，所述第一本体部和第二本体部的形状为方形、矩形、菱形、圆形、椭圆形或者正多边形。

9.根据权利要求1至3任一所述的跨桥式电容式触控面板结构，其特征在于，所述连接层为透明导电层，选自ITO、AZO或ATO。

10.一种跨桥式电容式触控面板结构制作方法，其特征在于，包括：

于一基板上形成遮蔽层；

在遮蔽层上形成透明导电膜；

图案化所述透明导电膜而形成透明导电层，该透明导电层均具有复数个相互分离且平行于第一方向的第一图案，以及复数个相互分离并平行于第二方向的第二本体部阵列，其中第一方向与第二方向垂直；

于透明导电层上覆盖蚀刻阻挡层；

图案化蚀刻阻挡层，于图案处暴露出部分的第二本体部，以构成接点通道；

于蚀刻阻挡层上形成绝缘膜层；

图案化绝缘膜层，形成复数个绝缘垫；

形成一连接膜层于绝缘层之上；

蚀刻连接膜层，形成于绝缘垫之上并藉由接点通道连接在第二方向上相邻第二连接部的桥点。