CN104111754A - 触控感应层及触控显示装置的形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种触控感应层的形成方法，用于形成图案化的氧化铟锡薄膜及导电薄膜，其包括在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层；在图案化的第一光阻层上镀上导电薄膜；利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜；在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层，且形成图案化的第二光阻层；在图案化的第二光阻层上镀上氧化铟锡薄膜；及利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜对位的氧化铟锡薄膜。本发明还提供一种使用所述触控感应层的形成方法的触控感应装置的形成方法。本发明的触控感应层的形成方法首先图案化光阻层，再利用剥离工序分别形成导电薄膜及氧化铟锡薄膜，形成的导电薄膜及氧化铟锡薄膜对位精准、制成简单，从而使得形成的触控感应层精准度高。
Description
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，特别涉及一种触控感应层及触控显示装置的形成方法。
背景技术
随着科学技术的日益发展，移动电话、个人数字助理、笔记本电脑等数字化工具朝着便利、多功能且美观的方向发展，其中显示屏幕是这些设备中不可或缺的人机沟通界面，目前，主流的显示屏幕大都采用液晶显示技术。另一方面，随着信息技术、无线移动通讯和信息家电的快速发展与应用，为了达到更便利、更轻巧以及更人性化的目的，许多信息产品已由传统的键盘或鼠标等装置输入，转为使用触控式面板(Touch Panel)作为输入装置，其中，触控式液晶显示装置已成为主流产品。
触控显示装置主要分为：单片玻璃式(one glass solution，OGS)、玻璃盖板-导电薄膜-导电薄膜式(glass-film-film，GFF)、上层式(on cell)及里层式(in cell)。其中，OGS触控显示装置是在显示装置的保护玻璃(cover lens)上直接形成氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)导电膜，以起到保护玻璃和触摸感应的双重作用。in-cell触控显示装置是将触控感应线路制作于液晶面板薄膜晶体管阵列基板上的像素内部，而on-cell触控显示装置则是将触控感应线路制作于彩色滤光片玻璃基板的表层或底层，也就是说将触控感应线路制作于彩色滤光片玻璃基板与偏光片之间、或者制作于彩色滤光片玻璃基板与液晶层之间。因此，相对OGS触控屏，in-cell和on-cell显示装置触控屏的感应线路因受到基板玻璃的保护而更安全，且更便于实现触控显示装置的薄型化和轻量化。
根据触控显示装置中触控感应层的工作原理，触控显示装置可分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波式、光学等多种，其中电容式触控显示装置由于其反应速度快、灵敏度高、可靠性佳等优点而被广泛的应用到各种电子产品中。
图1为现有技术的一种具有触控功能的液晶显示装置的剖面结构示意图。图1所示，具有触控功能的液晶显示装置100包括上基板7、下基板9及位于上基板7与下基板9之间的液晶层8。具体的，液晶显示装置100的上基板7由上到下依次包括：偏光片1、触控感应层2、上玻璃基板3、黑色矩阵4、彩色滤光片(color filter，CF)5及配向层6。其中，触控感应层2包括ITO薄膜层21及金属薄膜层22，且ITO薄膜层21及金属薄膜层22均形成于上玻璃基板3上，因为ITO本身的电阻较大，单独用ITO薄膜层21做触控层会影响触控感应层2的触控效果；反之，如果单独用金属薄膜层22做触控层，则金属薄膜层22会直接暴露在空气中，容易被腐蚀，也会影响其触控效果。
在现有技术的具有触控功能的液晶显示装置100中，为了不影响其透光率，触控感应层2的金属薄膜层22位于与黑色矩阵4相对应的位置，即金属薄膜层22均位于黑色矩阵上方。
图2为图1所示现有技术的触控感应层2的形成方法流程示意图。请参阅图1与图2所示，触控感应层2的形成方法包括：
首先，进入步骤S21：沉积一层金属薄膜层22并利用第一道光罩处理金属薄膜，使金属薄膜均位于黑色矩阵4上方；
其次，进入步骤S22：利用第二道光罩制程图案化金属薄膜层22；
最后，进入步骤S23：利用第三道光罩制程，在图案化的金属薄膜层22上形成图案化的ITO薄膜层21。但是，现有技术的触控感应层2的形成方法需要利用三道光罩制程，制程复杂，而且ITO薄膜层21与金属薄膜层22分别利用不同的光罩制程形成，影响了ITO薄膜层21与金属薄膜层22的对位精度，降低了触控感应层2的精准度。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是提供一种制成简单、精准度高的触控感应层及触控感应装置的形成方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种触控感应层的形成方法，用于形成图案化的氧化铟锡薄膜及导电薄膜，其特征在于，所述触控感应层的形成方法包括：在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层；在图案化的第一光阻层上镀上导电薄膜；利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜；在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层，且形成图案化的第二光阻层；在图案化的第二光阻层上镀上氧化铟锡薄膜；及利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜对位的氧化铟锡薄膜。
在本发明的一个较佳实施例中，上述玻璃基板为彩色滤光片玻璃基板。
在本发明的一个较佳实施例中，上述导电薄膜为钼、铝等不透光的导电材料。
在本发明的一个较佳实施例中，在上述玻璃基板上形成图案化的第一光阻层的步骤包括：将第一光阻覆盖于玻璃基板上；及对覆盖了第一光阻的玻璃基板进行曝光处理后采用显影工序。
在本发明的一个较佳实施例中，上述第一光阻层为正型光阻层。
在本发明的一个较佳实施例中，在上述图案化的导电薄膜上形成图案化的第二光阻层的步骤包括：在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层；对覆盖了第二光阻的玻璃基板进行反面曝光处理；及利用曝光遮挡治具再进行正面曝光处理后采用显影工序。
在本发明的一个较佳实施例中，上述第二光阻层为负型光阻层。
本发明还提供一种触控显示装置的形成方法，上述触控显示装置的形成方法包括形成触控感应层；其中，所述触控感应层的形成方法包括：在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层；在图案化的第一光阻层上镀上导电薄膜；利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜；在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层，且形成图案化的第二光阻层；在图案化的第二光阻层上镀上氧化铟锡薄膜；及利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜对位的氧化铟锡薄膜。
在本发明的一个较佳实施例中，在上述玻璃基板上形成图案化的第一光阻层的步骤包括：将第一光阻覆盖于玻璃基板上；及对覆盖了第一光阻的玻璃基板进行曝光处理后采用显影工序；其中，所述第一光阻层为正型光阻层。
在本发明的一个较佳实施例中，在上述图案化的导电薄膜形成图案化的第二光阻层的步骤包括：在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层；及对覆盖了第二光阻的玻璃基板进行反面曝光处理；及利用曝光遮挡治具再进行正面曝光处理后采用显影工序。其中，所述第二光阻层为负型光阻层。
本发明的触控感应层及触控显示装置的形成方法首先利用一道光罩制成图案化光阻层，再利用剥离工序分别形成导电薄膜及氧化铟锡薄膜，由于导电薄膜及氧化铟锡薄膜均根据图案化的光阻层而采用lift-off工艺制成，因此，对位精准，且仅仅利用一道光罩，制成简单，从而使得形成的触控感应层精准度高且节省成本。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
图1为现有技术的On-Cell电容式触控屏的部分结构示意图。
图2为现有技术的触控感应层的形成方法流程示意图。
图3为本发明一实施方式的触控感应层的形成步骤示意图。
图4为如图3所示的触控感应层的形成步骤中曝光遮挡治具的平面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图3为本发明一实施方式的触控感应层的形成步骤示意图。如图3所示，触控感应层的形成方法包括：
首先，进入步骤S31：在玻璃基板10上形成图案化的第一光阻层11。具体的，首先，将第一光阻层11覆盖于玻璃基板10上。其次，对覆盖了第一光阻层11的玻璃基板10进行利用第一道光罩15曝光处理后采用显影工序，形成图案化的第一光阻层11。
在本实施例中，玻璃基板10为例如为彩色滤光片玻璃基板10，其触控感应层是在彩色滤光片玻璃基板10上的彩色滤光片与黑矩阵形成之后制作在玻璃基板10上。在其他实施方式中，也可以是在彩色滤光片玻璃基板10上的彩色滤光片与黑矩阵(图中未示出)形成之前制作在玻璃基板10上的，在此并不做特别限制。
在本实施例中，第一光阻层11为正型光阻层。
其次，进入步骤S32：在图案化的第一光阻层11上镀上导电薄膜层12。在本实施例中，导电薄膜层12例如为由钼或铝等不透光的导电材料制成。
然后，进入步骤S33：利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜层12。具体的，利用第一道剥离(lift-off)工序将图案化的第一光阻层11及位于第一光阻层11上方并与之相重叠的那部分导电薄膜层12剥离，从而形成图案化的导电薄膜层12。
具体的，利用第一道剥离(lift-off)工序将图案化的第一光阻层11及位于第一光阻层11上方并与之相重叠的那部分导电薄膜层12剥离是指将图案化的第一光阻层11及导电薄膜层12浸泡于剥离液中(剥离液不与导电薄膜层12发生反应)，因为导电薄膜层12的膜厚与图案化的第一光阻层11的厚度相比比较薄，一般不会超过第一光阻层11的厚度的三分之二，使导电薄膜层12在图案化的第一光阻层11的图形边缘形成不连续的过渡区，即导电薄膜层12在图案化的第一光阻层11的图形边缘形成的台阶处有断裂，剥离液很容易通过断裂处渗透到图案化的第一光阻层11，使其溶解，随着图案化的第一光阻层11的溶解,其位于图案化的第一光阻层11上方并与之相重叠的那部分导电薄膜层12也随其一起脱落,从而留下所需的图案化的导电薄膜层12。
随后，进入步骤S34：在图案化的导电薄膜层12覆盖第二光阻层13，且形成图案化的第二光阻层13。具体的，首先，在图案化的导电薄膜层12上覆盖第二光阻层13。其次，利用图案化的导电薄膜层12作为光罩，对覆盖了第二光阻层13的玻璃基板10进行反面曝光处理；然后利用一不透光的曝光遮挡治具16对第二光阻层13再进行一次正面曝光处理后采用显影工序，以形成图案化的第二光阻层13。
显示装置可分为有效显示区及位于有效显示区周边的非有效显示区，因为本实施例中显示装置的非有效显示区被黑矩阵完全遮挡，无法利用图案化的导电薄膜层12作为光罩进行反面曝光处理，必须再引入一不透光的曝光遮挡治具16通过正面曝光处理以在显示装置的非有效显示区形成图案化的第二光阻层13。图4为如图3所示的触控感应层的形成步骤中曝光遮挡治具的平面结构示意图。请同时参阅图3及图4，曝光遮挡治具16与显示装置的有效显示(active area，AA)区形状相同且大小相等，用于完全遮盖住显示装置的有效显示(active area，AA)区，也就是说，第二光阻层13位于显示装置非有效显示区的部分利用通过正面曝光处理，第二光阻层13位于显示装置有效显示区的部分利用图案化的导电薄膜层12进行曝光处理，在显示装置的有效显示区避免了光罩的使用，使得显示装置的有效显示区形成的图案化的第二光阻层13的图案更精准。其中，第二光阻为负型光阻，曝光遮挡治具16例如为由金属等不透光材料制成，相对于普通光罩，曝光遮挡治具16精度要求低，制备简单。
随后，进入步骤S35：在图案化的第二光阻层13上镀上氧化铟锡薄膜层14。
最后，进入步骤S36：利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜层12对位的氧化铟锡薄膜层14。具体的，利用第二道lift-off工序将图案化的第二光阻层13及部分位于第二光阻层13上方的氧化铟锡薄膜层14剥离，是指将图案化的第二光阻层13及氧化铟锡薄膜层14浸泡于剥离液中(剥离液不与氧化铟锡薄膜层14发生反应)，因为氧化铟锡薄膜层14的膜厚与图案化的第二光阻层13的厚度相比比较薄，一般不会超过第二光阻层13的厚度的三分之二，使氧化铟锡薄膜层14在图案化的第二光阻层13的图形边缘形成不连续的过渡区，即氧化铟锡薄膜层14在图案化的第二光阻层13的图形边缘形成的台阶处有断裂，剥离液很容易通过断裂处渗透到图案化的第二光阻层13，使其溶解，随着图案化的第二光阻层13的溶解,其位于图案化的第二光阻层13上方并与之相重叠的那部分氧化铟锡薄膜层14也随其一起脱落，留下所需的图案化的氧化铟锡薄膜层14，从而形成图案化的氧化铟锡薄膜层14。
本发明还提供一种触控显示装置的形成方法，触控显示装置的形成方法包括使用如图3所示的步骤形成触控感应层。具体的，触控感应层的形成方法包括在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层；在图案化的第一光阻层上镀上导电薄膜；利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜；在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层，且形成图案化的第二光阻层；在图案化的第二光阻层上镀上氧化铟锡薄膜；及利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜对位的氧化铟锡薄膜。
本发明的触控感应层及触控显示装置的形成方法，首先利用一道光罩图案化光阻层，再利用lift-off工序分别形成图案化的导电薄膜层12及图案化的氧化铟锡薄膜层14，由于图案化的导电薄膜层12及图案化的氧化铟锡薄膜层14均采用lift-off工艺制成，且在形成有效显示区的氧化铟锡薄膜层14时是利用图案化的导电薄膜层12本身作为光罩，提高了氧化铟锡薄膜层14与导电薄膜层22的对位精度，增加了触控感应层2的精准度对位精准，且仅需利用一道光罩，制程简单且节省成本。
本文应用了具体个例对本发明的触控感应层及触控感应装置的形成方法的实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种触控感应层的形成方法，用于形成图案化的氧化铟锡薄膜及导电薄膜，其特征在于，所述触控感应层的形成方法包括：
在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层；
在图案化的第一光阻层上镀上导电薄膜；
利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜；
在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层，且形成图案化的第二光阻层；
在图案化的第二光阻层上镀上氧化铟锡薄膜；及
利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜对位的氧化铟锡薄膜。
2.如权利要求1所述的触控感应层的形成方法，其特征在于，所述玻璃基板为彩色滤光片玻璃基板。
3.如权利要求1所述的触控感应层的形成方法，其特征在于，所述导电薄膜为钼、铝等不透光的导电材料。
4.如权利要求1所述的触控感应层的形成方法，其特征在于，在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层的步骤包括：
将第一光阻覆盖于玻璃基板上；及
对覆盖了第一光阻的玻璃基板进行曝光处理后采用显影工序。
5.如权利要求4所述的触控感应层的形成方法，其特征在于，所述第一光阻层为正型光阻层。
6.如权利要求5所述的触控感应层的形成方法，其特征在于，在图案化的导电薄膜上形成图案化的第二光阻层的步骤包括：
在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层；
对覆盖了第二光阻的玻璃基板进行反面曝光处理；及
利用曝光遮挡治具再进行正面曝光处理后采用显影工序。
7.如权利要求6所述的触控感应层的形成方法，其特征在于，所述第二光阻层为负型光阻层。
8.一种触控显示装置的形成方法，其特征在于，所述触控显示装置的形成方法包括形成触控感应层；其中，所述触控感应层的形成方法包括：
在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层；
在图案化的第一光阻层上镀上导电薄膜；
利用第一道剥离工序形成图案化的导电薄膜；
在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层，且形成图案化的第二光阻层；
在图案化的第二光阻层上镀上氧化铟锡薄膜；及
利用第二道剥离工序形成与图案化的导电薄膜对位的氧化铟锡薄膜。
9.如权利要求8所述的触控显示装置的形成方法，其特征在于，在玻璃基板上形成图案化的第一光阻层的步骤包括：
将第一光阻覆盖于玻璃基板上；及
对覆盖了第一光阻的玻璃基板进行曝光处理后采用显影工序；
其中，所述第一光阻层为正型光阻层。
10.如权利要求9所述的触控显示装置的形成方法，其特征在于，在图案化的导电薄膜形成图案化的第二光阻层的步骤包括：
在图案化的导电薄膜上覆盖第二光阻层；及
对覆盖了第二光阻的玻璃基板进行反面曝光处理；及
利用曝光遮挡治具再进行正面曝光处理后采用显影工序。
其中，所述第二光阻层为负型光阻层。
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