TW201409300A - 觸控電極裝置及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一種觸控電極裝置，包含複數絕緣底座，設於基板上，每ㄧ絕緣底座具有底切剖面，使得絕緣底座的頂部面積大於底部面積；複數第一電極列，分別設於該些絕緣底座上；及複數第二電極列，設於基板上。

Description

觸控電極裝置及其形成方法
  本發明係有關一種觸控電極裝置，特別是關於一種無痕化之觸控電極裝置。
  觸控顯示器係結合感測技術及顯示技術所形成的一種輸入/輸出裝置，普遍使用於電子裝置中，例如可攜式及手持式電子裝置。
  電容式觸控面板為一種常用的觸控面板，其利用電容耦合效應以偵測觸碰位置。當手指觸碰電容式觸控面板的表面時，相應位置的電容量會受到改變，因而得以偵測到觸碰位置。
  第一圖顯示傳統觸控面板的上視圖。其中，垂直電極列11與水平電極列12形成於玻璃板的同一面，藉由絕緣橋接元件13互相電性絕緣。第一圖所示傳統觸控面板的垂直電極列11與水平電極列12必須以個別步驟來形成，且垂直電極列11與水平電極列12彼此間必須留有間隙（gap），才不會造成垂直電極列11與水平電極列12之間的短路。當使用者由上俯視觸控面板時，會產生視覺上的痕跡（trace）現象。
  鑑於傳統觸控面板須使用複雜的製程且具有視覺的痕跡，因此亟需提出一種新穎的觸控電極裝置及其形成方法，用以改善傳統觸控面板的缺點。
  鑑於上述，本發明實施例提出一種觸控電極裝置及其形成方法，其可使用單一步驟而全面形成觸控電極，且由上俯視觸控電極裝置時，電極之間不會具有間隙，因而使得觸控電極裝置呈現視覺無痕化。
  根據本發明實施例，觸控電極裝置包含基板、複數絕緣底座、複數第一電極列及複數第二電極列。其中，該些絕緣底座設於基板上，每ㄧ絕緣底座具有底切剖面，使得絕緣底座的頂部面積大於底部面積。該些第一電極列分別設於該些絕緣底座上，且該些第二電極列設於基板上。於一實施例中，首先形成絕緣層於基板上，再圖案化（patterning）絕緣層以形成複數絕緣底座，該些絕緣底座具有該些第一電極列之圖案。接著，形成電極層於基板及該些絕緣底座上，因而分別形成該些第一電極列於該些絕緣底座上，且形成該些第二電極列於基板上。
  第二A圖顯示本發明實施例之觸控電極裝置2的俯視圖。觸控電極裝置2包含複數平行的第一電極列21，每ㄧ條第一電極列21的方向呈第一方向D1排列，且每ㄧ條第一電極列21包含串接的複數第一電極211。在本實施例中，同ㄧ條第一電極列21的該些第一電極211係互相實體串接，因此也互相電性串接。觸控電極裝置2還包含複數平行的第二電極列22，每ㄧ條第二電極列22的方向呈第二方向D2排列，且每ㄧ條第二電極列22包含串接的複數第二電極221。在本實施例中，同ㄧ條第二電極列22的該些第二電極221未互相實體串接，而是藉由複數導電件222A，分別設於同一條第二電極列22之相鄰第二電極221間，使得每ㄧ條第二電極列22的該些第二電極221互相電性串接，其中導電件222A係位於第二電極221底下。此外，沿第二方向D2相鄰的第一電極211之間且沿第一方向D1相鄰的第二電極221之間具有一適當間距212，使得相鄰的第一電極列21之間以及相鄰的第二電極列22之間互相電性絕緣。該些間距212可於製程後段使用雷射技術形成。在一較佳實施例中，間距212的寬度為20~50微米。上述第一方向D1及第二方向D2可為實質正交方向，例如X及Y方向。然而，第一方向D1及第二方向D2也可為其他特定交角。本實施例的第一電極211及第二電極221雖以菱形電極作為例示，然而，也可使用其他形狀的電極。上述第一電極211及第二電極221的材質必須具有透光性，例如氧化銦錫（indium tin oxide, ITO）。
  第二B圖顯示本發明另一實施例之觸控電極裝置2的俯視圖。在這個實施例中，複數導電件222B分別設於同一條第二電極列22之相鄰第二電極221間，使得每ㄧ條第二電極列22的該些第二電極221互相電性串接，其中導電件222B係位於第二電極221上方，並藉由絕緣橋接元件223與第一電極211電性絕緣。此外，沿第二方向D2相鄰的第一電極211之間且沿第一方向D1相鄰的第二電極221之間具有一適當間距212，使得相鄰的第一電極列21之間以及相鄰的第二電極列22之間互相電性絕緣。該些間距212可於製程後段使用雷射技術形成。在一較佳實施例中，間距212的寬度為20~50微米。上述第一方向D1及第二方向D2可為實質正交方向，例如X及Y方向。然而，第一方向D1及第二方向D2也可為其他特定交角。本實施例的第一電極211及第二電極221雖以菱形電極作為例示，然而，也可使用其他形狀的電極。上述第一電極211及第二電極221的材質必須具有透光性，例如氧化銦錫（indium tin oxide, ITO）。
  第三A圖至第三D圖顯示第二A/B圖之觸控電極裝置2的形成方法之剖視圖。首先，如第二A圖所示，形成複數導電件222A於基板30上，設於（後續形成之）同一條第二電極列22之相鄰第二電極221間。在另一實施例中，如第二B圖所示，其導電件222B是在製程後段形成第二電極221之後才形成的。上述基板30的材質可為玻璃，但不限定於此。
  接著，如第三A圖所示，形成絕緣層31於基板30上。在本實施例中，絕緣層31包含光阻材料，但不限定於此，也可使用其他絕緣材料。一般來說，本實施例的絕緣層31必須具有透光性，且其光折射率大約相同於第一電極211的光折射率。
  如第三B圖所示，使用具有第一電極列21之圖案（pattern）的光罩213對絕緣層31進行曝光顯影製程，以形成圖案化之絕緣層31，如第三C圖所示。第三C圖及第三D圖顯示第二A/B圖沿剖線3-3’的剖視圖。若使用光阻材料之絕緣層31，則圖案化之絕緣層31可再進行烘烤製程，例如以約280℃烘烤約20分鐘。
  根據本實施例的特徵之一，如第三C圖所示，圖案化之絕緣層31包含複數絕緣底座31A，每ㄧ絕緣底座31A具有底切（undercut）剖面，使得絕緣底座31A的頂部面積大於底部面積。在一較佳實施例中，絕緣底座31A的底切角度A大於95°。
  接下來，如第三D圖所示，全面形成（透明）電極層20於基板30及該些絕緣底座31A上，例如使用濺鍍（sputter）製程，因而得以同時形成第一電極211於絕緣底座31A上，且形成第二電極221於基板30上。根據本實施例的另一特徵，第一電極211之邊緣會與相鄰第二電極221之邊緣大致上切齊，因此使用者由上俯視觸控電極裝置2（第二A/B圖）時，第一電極211與相鄰第二電極221之間不會具有間隙，因而使得觸控電極裝置2呈現視覺無痕化。
  在一較佳實施例中，如第三D圖所示，絕緣底座31A的頂部與第二電極221的上表面之間必須大於一適當高度，例如20微米，且底切角度A必須大於一適當角度，例如__°，以確保相鄰第一電極211與第二電極221之間不會電性導通。
  第四圖顯示第二A圖沿剖線4-4’的剖視圖。其中，導電件222A用以電性導通同一條第二電極列22之相鄰二個第二電極221。第五圖顯示第二B圖沿剖線5-5’的剖視圖。其中，導電件222B用以電性導通同一條第二電極列22之相鄰二個第二電極221，並藉由絕緣橋接元件223與第一電極211電性絕緣。
  以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
11．．．垂直電極列
12．．．水平電極列
13．．．絕緣橋接元件
2．．．觸控電極裝置
20．．．電極層
21．．．第一電極列
211．．．第一電極
212．．．間距
213．．．光罩
22．．．第二電極列
221．．．第二電極
222A．．．導電件
222B．．．導電件
223．．．絕緣橋接元件
30．．．基板
31．．．絕緣層
31A．．．絕緣底座
D1．．．第一方向
D2．．．第二方向
A．．．底切角度
第一圖顯示傳統觸控面板的上視圖。
第二A圖及第二B圖顯示本發明實施例之觸控電極裝置的俯視圖。
第三A圖至第三D圖顯示第二A/B圖之觸控電極裝置的形成方法之剖視圖。
第四圖顯示第二A圖沿剖線4-4’的剖視圖。
第五圖顯示第二B圖沿剖線5-5’的剖視圖。
2．．．觸控電極裝置
20．．．電極層
211．．．第一電極
221．．．第二電極
30．．．基板
31A．．．絕緣底座

Claims (20)

  1. 一種觸控電極裝置，包含：
    　 一基板；
    　 複數絕緣底座，設於該基板上，每ㄧ該絕緣底座具有底切剖面，使得該絕緣底座的頂部面積大於底部面積；
    　 複數第一電極列，分別設於該些絕緣底座上；及
    　 複數第二電極列，設於該基板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該第一電極列及該第二電極列包含氧化銦錫（ITO）。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中每ㄧ該第一電極列呈第一方向排列且包含複數實體串接之第一電極；且每ㄧ該第二電極列呈第二方向排列且包含複數第二電極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極裝置，更包含複數導電件設於該基板與該第二電極列之間，用以電性串接每ㄧ該第二電極列之該些第二電極。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極裝置，更包含複數導電件設於該第二電極列上，用以電性串接每ㄧ該第二電極列之該些第二電極，並藉由相應絕緣橋接元件與該第一電極列電性絕緣。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之觸控電極裝置，其中沿該第二方向相鄰的該些第一電極之間距，以及沿該第一方向相鄰的該些第二電極之間距為20~50微米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該絕緣層包含光阻材料。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該絕緣底座的光折射率大約相同於該第一電極的光折射率。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該絕緣底座的底切角度大於95°。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控電極裝置，其中該絕緣底座的頂部高於該第二電極的上表面至少20微米。
  11. 一種形成觸控電極裝置的方法，該觸控電極裝置包含複數第一電極列及複數第二電極列，該方法包含以下步驟：
    　 形成一絕緣層於一基板上；
    　 圖案化（patterning）該絕緣層以形成複數絕緣底座，該些絕緣底座具有該些第一電極列之圖案，每ㄧ該絕緣底座具有底切剖面，使得該絕緣底座的頂部面積大於底部面積；及
    　 形成一電極層於該基板及該些絕緣底座上，因而分別形成該些第一電極列於該些絕緣底座上，且形成該些第二電極列於該基板上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述形成觸控電極裝置的方法，其中該第一電極列及該第二電極列包含氧化銦錫（ITO）。
  13. 如申請專利範圍第11項所述形成觸控電極裝置的方法，其中每ㄧ該第一電極列呈第一方向排列且包含複數實體串接之第一電極；且每ㄧ該第二電極列呈第二方向排列且包含複數第二電極。
  14. 如申請專利範圍第13項所述形成觸控電極裝置的方法，於形成該絕緣層之前，更包含形成複數導電件於該基板上，用以電性串接每ㄧ該第二電極列之該些第二電極。
  15. 如申請專利範圍第13項所述形成觸控電極裝置的方法，於形成該電極層之後，更包含依序形成複數絕緣橋接元件及複數導電件，其中該些導電件形成於該第二電極列上，用以電性串接每ㄧ該第二電極列之該些第二電極，並藉由相應該些絕緣橋接元件與該第一電極列電性絕緣。
  16. 如申請專利範圍第15項所述形成觸控電極裝置的方法，於形成該電極層之後，更包含沿該第二方向相鄰的該些第一電極之間，以及沿該第一方向相鄰的該些第二電極之間，使用雷射形成20~50微米之間距。
  17. 如申請專利範圍第11項所述形成觸控電極裝置的方法，其中該絕緣層包含光阻材料。
  18. 如申請專利範圍第11項所述形成觸控電極裝置的方法，其中該絕緣底座的光折射率大約相同於該第一電極的光折射率。
  19. 如申請專利範圍第11項所述形成觸控電極裝置的方法，其中該絕緣底座的底切角度大於95°。
  20. 如申請專利範圍第11項所述形成觸控電極裝置的方法，其中該電極層係以濺鍍製程形成。
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