TWI514208B - 觸控螢幕面板及製造其之方法 - Google Patents

Description

觸控螢幕面板及製造其之方法

本發明的實施例係關於一種觸控螢幕面板，且更明確地說，係關於一種被形成在平面顯示裝置的上方部分中成為單一化主體的觸控螢幕面板。

觸控螢幕面板係一種輸入裝置，其會利用人類的手或物體來選擇被顯示在螢幕(舉例來說，影像顯示裝置)上的內容，以便輸入使用者的命令。該觸控螢幕面板會被提供在該影像顯示裝置的正面並且會將直接接觸人類的手或物體的位置轉換成電訊號。據此，於該接觸點處被選到的指令便會被接收為一輸入訊號。因為該觸控螢幕面板能夠取代一藉由連接該影像顯示裝置來操作的分離的輸入裝置，例如，鍵盤與滑鼠，因此，觸控螢幕面板的使用領域逐漸擴大。

該觸控螢幕面板可被施行為電阻式觸控螢幕面板、光感測觸控螢幕面板、電容觸控螢幕面板以及類似物。舉例來說，電容觸控螢幕面板會藉由感測該接觸位置處相對於其它位置或接地電極的電容變化而將接觸位置轉換成電訊號。於此情況中，為精確地決定該接觸表面上的接觸位置，該觸控螢幕面板可能包含多個感測圖 案，舉例來說，被連接在第一方向中的多個第一感測圖案(X圖案)以及被連接在第二方向中的多個第二感測圖案(Y圖案)。

本發明的實施例關於一種觸控螢幕面板，其實質上會克服因相關技術的限制與缺點所造成的問題中的一或多個問題。

所以，本發明一實施例的特點係提供一種觸控螢幕面板及製造其之方法，其中，該觸控螢幕面板會呈現低外部光反射性。

藉由提供一種包含下面的觸控螢幕面板便可以實現上面與其它特點及優點中的至少其中一者，該觸控螢幕面板包含：被排列在一透明基板的一顯示區的第一方向中的複數個第一感測胞以及被排列在第二方向中的複數個第二感測胞；一連接單元，用以相互連接該等第二感測胞；一連接圖案，用以相互連接該等第一感測胞，該連接圖案會與該連接單元相交；一介於該連接圖案與該連接單元之間的第一絕緣層；以及一位於該連接圖案之上的有色第二絕緣層。

該等第一感測胞、該等第二感測胞以及該連接單元可能包含透明的導體材料。該連接圖案可能包含低阻值金屬。該第二絕緣層可能包含有色的光阻。該觸控螢幕面板可能在該透明基板的非顯示區之中進一步包含金屬圖案，該金屬圖案會被電連接至該第一感測胞與該第二感測胞。該有色第二絕緣層可能係位於該金屬圖案之上。該連接圖案可能係位於該第一絕緣層與該有色第二絕緣層之間。該有色第二絕緣層可能會覆蓋該連接圖案的裸露表面。該有色第二絕緣層可能會完全重疊該連接圖案中的至少三個表面。

該有色第二絕緣層可能會接觸該連接圖案與該等第一感測胞。

藉由提供一種製造一觸控螢幕面板也可以實現上面與其它特點及優點中的至少其中一者，該方法包含：在透明基板的顯示區中形成被排列在第一方向中的複數個第一感測胞以及被排列在第二方向中的複數個第二感測胞；形成一連接單元，用以相互連接該等第二感測胞；形成一連接圖案，用以相互連接該等第一感測胞，俾使得該連接圖案會與該連接單元相交；在該連接圖案與該連接單元之間形成一第一絕緣層；以及在該連接圖案之上形成一有色第二絕緣層。

10‧‧‧透明基板

100‧‧‧顯示區

110‧‧‧非顯示區

120‧‧‧第一感測圖案

122‧‧‧第一感測胞

124‧‧‧連接圖案

130‧‧‧第一絕緣層

140‧‧‧第二感測圖案

142‧‧‧第二感測胞

144‧‧‧連接單元

160‧‧‧金屬圖案

164‧‧‧觸墊單元

170‧‧‧第二絕緣層

藉由參考隨附的圖式來詳細說明示範性實施例，熟習本技術的人士便會更明白上面及/或其它特點與優點，其中：圖1所示的係根據一實施例的觸控螢幕面板中的感測圖案之排列的平面圖；圖2所示的係沿著圖1的直線I-I’的剖視圖；以及圖3A至3D所示的係根據一實施例用於製造一觸控螢幕面板的方法中各階段的平面圖與剖視圖。

本文以引用的方式將2010年5月3日在韓國智慧財產局所提申之韓國專利申請案第10-2010-0041394號完整併入，其標題為：「觸控螢幕面板及製造其之方法(Touch Screen Panel and Method for Manufacturing Thereof)」。

下文將參考隨附的圖式來完整說明本發明的範例實施例；不過， 它們亦可以不同的形式來具現而且不應被視為受限於本文所提出的實施例。確切地說，該些實施例的提出係為讓揭示內容透澈且完整，並且完全表達本發明的範疇給熟習本技術的人士。

在圖式中，為清楚解釋起見，各層與區域的維度可能會被放大。另外，還應該瞭解的係，當提及一層或元件位於另一層或基板「之上」時，其可能係直接在該另一層或基板之上；或者亦可能有中間層存在。此外，還應該瞭解的係，當提及一層位於兩層「之間」時，該等兩層之間可能僅有該層；或者，亦可能有一或多個中間層存在。全文中相同的元件符號表示相同的元件。

圖1所示的係根據一實施例的觸控螢幕面板中的感測圖案之排列的平面圖。圖2所示的係沿著圖1的直線I-I’的剖視圖。

參考圖1與2，根據實施例的感測圖案可以被形成在透明基板10的顯示區100之中。要注意的係，該透明基板10可被分成該顯示區100以及一被形成在該顯示區100的邊緣部分中的非顯示區110。該等感測圖案可以交替設置，並且可能包含多個第一感測圖案120與多個第二感測圖案140，該等第一感測圖案120與第二感測圖案140會在一具有相同X座標的列之中或是在一具有相同Y座標的行之中彼此連接。

舉例來說，該等第一感測圖案120可能包含被設置在第一方向中(舉例來說，在一具有相同X座標的列之中)的多個第一感測胞122，而連接圖案124則會在該第一方向中將相鄰的第一感測胞122彼此連接。同樣地，該等第二感測圖案140可能包含被設置在第二方向中(舉例來說，在一具有相同Y座標的行之中)的多個第二感 測胞142，而連接單元144則會在該第二方向中將相鄰的第二感測胞142彼此連接。

該等第一感測胞122與該等第二感測胞142可能會被形成在一相同的層之中，而且該等第一感測胞122與第二感測胞142可能係由一透明的材料所構成，以便在該觸控螢幕面板上施行某種動作。所以，該等第一感測胞122與第二感測胞142可能係由一透明的導體材料，也就是，氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide，ITO)，來施行。

此外，被設置在第一方向或第二方向中的每一個感測胞可能會被電連接，俾使得該等第一感測胞122與該等第二感測胞142會充當一感測電極。所以，該等第一感測胞122可能會藉由該等連接圖案124來彼此電連接，而該等第二感測胞142可能會藉由該等連接單元144來彼此電連接。

該連接單元144可能會與該等第二感測胞142形成單一化主體。換言之，該連接單元144可能會與該等第二感測胞142一體成形，俾使得相鄰的感測胞142可以經由該連接單元144全部相連。所以，該連接單元144可能係由和該等第二感測胞142相同的透明導體材料所構成。該等第二感測胞142、該等連接單元144、以及該等第一感測胞122可能會被形成在一相同的層之中。

相反地，該連接圖案124可能會與該等第一感測胞122被分開形成，舉例來說，該連接圖案124雖然會電連接相鄰的第一感測胞122，但是卻可能係由和該等第一感測胞122不同的材料所構成。該等連接圖案124可能會與該連接單元144相交，並且可能會被形成在和該等第一感測胞122及第二感測胞142不同的層之中，以避免 短路。舉例來說，該連接圖案124可能會被形成在該等第一感測胞122及第二感測胞142的一上方層之中，也就是，該等第一感測胞122可能係位於該透明基板10與該等連接圖案124之間。

根據其中一實施例，該等連接圖案124可能係由一低電阻性金屬所製成。舉例來說，該等連接圖案124可能係由一和金屬圖案160相同的材料所構成，該金屬圖案160會供應被該等感測胞感測到的訊號給一驅動電路(圖中並未顯示)。該金屬圖案160可能會被形成在具有該等第一感測胞122及第二感測胞142的顯示區100的一端旁邊的非顯示區110之中，並且可能會被電連接至該等第一感測胞122及/或第二感測胞142，以便供應被該等感測胞122、142感測到的訊號給該驅動電路(圖中並未顯示)。就此方面來說，要注意的係，具有複數個該等感測圖案120、140的區域係會藉由顯示該影像來偵測一觸碰位置的顯示區100，而具有和該等感測胞122、142電連接之金屬圖案160的區域則係該顯示區100的邊緣部分之中所包含的非顯示區110。

該等連接圖案124與該金屬圖案160可能會經由相同的製程被形成在一相同的層之中。所以，製程的數量及製造時間可以縮減，因為可能並不需要用到用於形成該等連接圖案124的一額外的(舉例來說，分離的)光罩製程。此外，該等第一感測胞122的該等連接圖案124之中的電荷流也可能會很平順。所以，該等第一感測胞122的感測靈敏性可能會因將該連接圖案124(其會讓該等第一感測胞122彼此連接)施行為一低電阻性金屬(舉例來說，和透明的導體材料不同)而獲得改善。

一第一絕緣層130可能會被形成在該連接圖案124與該連接單元 144之間。該第一絕緣層130可能具有島狀形狀，並且可能會被定位成用以避免在彼此相交且重疊的連接圖案124與連接單元144之間發生短路。該第一絕緣層130可能係一由一透明材料製成的無機絕緣層，舉例來說，氧化矽層(SiO₂)或是氮化矽層(SiN_x)。

該第一絕緣層130可能僅會重疊該連接圖案124的一部分。舉例來說，該連接圖案124中的多個邊緣(也就是，接觸該第一感測胞122的部分)可能不會被該第一絕緣層130重疊。據此，該連接圖案124與該等第一感測胞122可能會被電連接，而不需要一分離的接觸孔。

不過，當該連接圖案124與該金屬圖案160被施行為低電阻性金屬時，舉例來說，Al、AlNd、Mo、Cu、以及類似物，該低電阻性金屬可能會呈現高外部光反射性。詳細的說，相較於該等第一感測胞122與第二感測胞142之中的透明導體材料(舉例來說，ITO)，該低電阻性金屬可能會呈現非常高的外部光反射性。舉例來說，當該連接圖案124被施行為低電阻性金屬時，舉例來說，Mo，外部光的反射性約為90%；相較於一連接圖案係由一透明導體材料(舉例來說，ITO)所製成時，反射性約為10%。進一步言之，由於彼此相鄰形成的該連接圖案124以及該等第一感測胞122與第二感測胞142之間的外部光反射性差異的關係，使用者可能會看見該連接圖案124，也就是，當該連接圖案124被施行為一不透光的低電阻性金屬時。

所以，根據一實施例，一第二絕緣層170可能會被形成在該第一絕緣層130之上。該第二絕緣層170可能有顏色，並且可能會吸收在重疊該連接圖案124的區域之中所產生的外部光。舉例來說， 該第二絕緣層170可能會重疊該連接圖案124，舉例來說，完全重疊該連接圖案124的一完整裸露表面。舉例來說，該第二絕緣層170可能會覆蓋該連接圖案124的多個裸露表面，舉例來說，該第二絕緣層170可能會完全重疊該連接圖案124的至少三個表面。舉例來說，該第二絕緣層170可能會接觸該連接圖案124與該等第一感測胞122。

舉例來說，該第二絕緣層170可能會經由一有色的光阻來施行，舉例來說，一暗色的光阻。該有色光阻，舉例來說，黑色光阻，可能會吸收入射光，俾使得外部光的反射性實質上可能會因在該連接圖案124的一上方部分中形成該第二絕緣層170而下降。

此外，該光阻可能會充當一絕緣層。所以，被施行為該有色光阻的第二絕緣層170亦可能會被形成在一與該金屬圖案160相交(舉例來說，重疊)的區域之中。於此情況中，倘若該金屬圖案160具有高外部光反射性的話，藉由在與該金屬圖案160相交(舉例來說，和一透明絕緣層反向)的區域之上施行該第二絕緣層170便可以防止或是實質最小化該高外部光反射性。舉例來說，如圖1與2中所示，該第二絕緣層170可能會完全覆蓋該金屬圖案160。此外，亦可能不需要用到用以在該金屬圖案160之上形成一絕緣層的分離光罩製程，因為可以在該金屬圖案160與該連接圖案124之上經由一相同的光罩製程，舉例來說，同時，形成該第二絕緣層170。

如圖1中進一步所示，一觸墊單元164可能會被定位在該顯示區100之中，並且可能會接觸一撓性印刷電路(Flexible Printed Circuit，FPC)，以便供應該訊號給該驅動電路(圖中並未顯示) 。如圖1中進一步所示，該觸墊單元164可能會裸露在該第二絕緣層170的外面。該觸墊單元164可能係由和該等第一感測胞122與第二感測胞142相同的材料所構成。

圖3A至3D所示的係根據一實施例用於製造一觸控螢幕面板的方法中各階段的平面圖與剖視圖。要注意的係，圖中將會說明的範例係被排列在該顯示區100上的該等第一感測圖案與第二感測圖案之中被設置在該顯示區100其中一側的末端觸的2X2個第二感測胞。

參考圖3A，該等第一感測胞122與該等第二感測胞142可能會被形成在該透明基板10的顯示區100之上。相鄰的第二感測胞142可能會透過該連接單元144彼此連接。

該等第一感測胞122與該等第二感測胞142可能會在相同的製程期間被形成在相同的層之中。該等第一感測胞122與第二感測胞142可能會被施行為一透明的導體材料，舉例來說，ITO，以便施行該觸控螢幕面板的動作。因為被設置在X方向與Y方向中的該等感測胞應該被電連接，所以，該等第一感測胞122與該等第二感測胞142可能會扮演一感測電極的角色。據此，該等第二感測胞142可能會藉由該連接單元144來彼此電連接，而該等第一感測胞122則會藉由在稍後階段處所形成的連接圖案124來彼此電連接。

該連接單元144可能會與該等第二感測胞142形成單一化主體，而且相鄰的第二感測胞142可能會經由該連接單元144全部被連接。換言之，該連接單元144可能會經由和該等第二感測胞142相同的製程被形成在相同的層之中，舉例來說，藉由使用相同的透明導 體材料。

如圖3A中進一步所示，該非顯示區110可能會被定義在該顯示區100的一邊緣部分之中，而被電連接至設置在該顯示區100之末端中的該等第一感測胞122與該等第二感測胞142的金屬圖案(圖中並未顯示)則可能會被形成在該非顯示區110之中。於本案例中，該等金屬圖案可以供應在該等感測胞之中被感測到的訊號給該驅動電路(圖中並未顯示)。

舉例來說，該FPC(圖中並未顯示)可以透過一連接至該觸墊單元164的連接線來施行，以便在該驅動電路與該等金屬圖案之間進行連接，俾使得該觸墊單元164可以被形成在該等金屬圖案的每一端。於一實施例中，該觸墊單元164可以藉由使用和該等第一感測胞122與第二感測胞142相同的材料，經由一相同的製程來形成。

如圖3B中所示，該第一絕緣層130(舉例來說，其具有島狀形狀)可能會被形成用以重疊該連接單元144。舉例來說，該第一絕緣層130可能會完全重疊該連接單元144並且填充該連接單元144與該等第一感測胞122之間的空間。

該第一絕緣層130可能會被形成用以防止在該連接單元144及稍後形成的連接圖案124之間發生短路。該第一絕緣層130可能係一由一透明材料製成的無機絕緣層，舉例來說，氧化矽層(SiO₂)或是氮化矽層(SiN_x)。

要注意的係，該第一絕緣層130會被形成在該等第一感測胞122之間的一區域之中，該第一絕緣層130可能不會重疊該等第一感測 胞122的邊緣。也就是，該等第一感測胞122的該等邊元可能會保持露出，以便幫助其連接至稍後要被形成在該第一絕緣層130之上的連接圖案124，而不需要分離的接觸孔。

接著，如圖3C中所示，該連接圖案124(舉例來說，具有條狀的形式)可能會沿著第一方向(舉例來說，沿著X方向)被形成在該第一絕緣層130之上，用以連接相鄰的第一感測胞122。該連接圖案124可以電連接相鄰的第一感測胞122，舉例來說，該連接圖案124的兩端可能會突出該第一絕緣層130，用以接觸該等第一感測胞122的裸露邊緣。

於一實施例中，該連接圖案124可能係藉由使用一低電阻性金屬所形成。該低電阻性金屬，舉例來說，Al、AlNd、Mo、Cu、…等，可能會被設置在該顯示區100之中以便形成用以連接該等第一感測胞122的連接圖案124；並且可能會被設置在該顯示區100之末端旁邊的非顯示區110之中，以便形成該金屬圖案160，供應被該等感測胞感測到的訊號給該驅動電路(圖中並未顯示)。於本案例中，該等連接圖案124與該金屬圖案160可能會經由相同的製程被形成在相同的層之中。所以，製程的數量及全部的製造時間可以縮減，因為並不需要用到用於形成該等連接圖案124的一額外的光罩製程。

如上面所提，該等第一感測胞122的該連接部分之中的電荷流可能會很平順。所以，該等第一感測胞122的感測靈敏性可能會因施行該低電阻性連接圖案124(其會連接該等第一感測胞122)而獲得改善，和透明的導體材料不同。

此外，該金屬圖案160還可能會被電連接至設置在該顯示區100之末端中的該等第一感測胞及/或第二感測胞，並且可以供應被該等感測胞122、142感測到的訊號給該驅動電路(圖中並未顯示)。該金屬圖案160的一末端可能會重疊該觸墊單元164，也就是，一由透明導體材料所構成的單元。

當該連接圖案124與該金屬圖案160被施行為低電阻性金屬時，其可能會呈現高外部光反射性，實施例可能包含第二絕緣層170，如圖3D中所示。該第二絕緣層170可能會吸收該外部光，從而降低且最小化該連接圖案124與該等感測胞之間的視覺差異。

該第二絕緣層170可能會被形成在該連接圖案124之上以及該金屬圖案160之上，舉例來說，完全重疊該連接圖案124與該金屬圖案160中的每一者，並且可能經由一有色的光阻來施行。舉例來說，該第二絕緣層170可能係由一黑色光阻所構成，並且可能會吸收入射光。所以，外部光的反射性實質上可能會因在該連接圖案124的一上方部分中形成該第二絕緣層170而下降。

此外，該第二絕緣層170的光阻可能會充當一絕緣層。所以，被施行為該有色光阻的第二絕緣層170亦可能會被形成在該金屬圖案160之上，從而防止或是實質最小化來自該金屬圖案160的外部光的高反射性。因此，可以省略用以在該金屬圖案160之上形成一絕緣層的分離光罩製程，因為該金屬圖案160之上的絕緣層可以經由和該連接圖案124之上的第二絕緣層170相同的光罩製程來構成。

根據範例實施例，一觸控螢幕面板可能包含：多個第一感測胞與 第二感測胞，它們係由相同層上的一透明導體材料所構成；一連接圖案，其係由一低阻值金屬所構成並且連接該等第一感測胞或第二感測胞；以及一位於該連接圖案之上的有色光阻。該有色光阻可以降低從該連接圖案處偏離的外部光的反射性。據此，可以減少該連接圖案的靜電損害性。進一步言之，可以最小化靜電放電(ElectroStatic Discharge，ESD)並且可以避免或實質上最小化使用者的眼睛看見該連接圖案。

相反地，當該等第一感測圖案與第二感測圖案被設置在不同層之中而其間有一絕緣層時，舉例來說，當該等第一感測圖案被設置在該層的一底部部分中而該等第二感測圖案被設置在該層的一上方部分中時，用於形成該等感測圖案的一透明導體材料(舉例來說，ITO)的片阻值可能會很大。因此，一對應的連接單元的寬度可能會很大，也就是，以便降低該片阻值，從而便會提高寄生電容並且降低該等感測圖案的靈敏性。

進一步言之，當習知的第一感測圖案與第二感測圖案被形成在相同的層之中時，可能會使用到由一低阻值不透光金屬或是一透明導體材料所構成的連接圖案；不過因為由一透明導體材料所製成的連接圖案可能會有高阻值，所以，可能會限制縮減寬度的效果。因此，可能無法降低在該等第一感測胞與第二感測胞的相交部分中所產生的寄生電容。再者，雖然由一低阻值不透光金屬所構成的連接圖案在該交點中可能會有低寄生電容，舉例來說，因為最小化該連接圖案之寬度的關係；但是，流過該連接圖案的電荷流卻可能會集中在一狹窄的空間中，而該等連接圖案卻可能係被設置在該絕緣層的上方部分之中。所以，該連接圖案可能會因靜 電放電而受損。

本文已經揭示示範性實施例，雖然用到特定的用詞；不過，它們的用法與解釋都僅具有上位性以及說明意義，而不具有限制的目的。據此，熟習本技術的人士便會瞭解，可以在形式及細節進行各種改變，其並不會脫離後面申請專利範圍中所提出的本發明的精神與範疇。

100‧‧‧顯示區

110‧‧‧非顯示區

120‧‧‧第一感測圖案

122‧‧‧第一感測胞

124‧‧‧連接圖案

130‧‧‧第一絕緣層

140‧‧‧第二感測圖案

142‧‧‧第二感測胞

144‧‧‧連接單元

160‧‧‧金屬圖案

164‧‧‧觸墊單元

170‧‧‧第二絕緣層

Claims (14)

1. 一種觸控螢幕面板，其包括：被排列在透明基板的顯示區上的第一方向中的複數個第一感測胞以及被排列在第二方向中的複數個第二感測胞；一連接單元，用以相互連接該等第二感測胞；一連接圖案，用以相互連接該等第一感測胞，該連接圖案會與該連接單元相交；一介於該連接圖案與該連接單元之間的第一絕緣層；以及一位於該連接圖案之上的有色第二絕緣層，其中該有色第二絕緣層包含一暗色光阻以吸收入射光，使得入射光的反射率降低。
2. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中，該等第一感測胞、該等第二感測胞以及該連接單元包含一透明的導體材料。
3. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中，該連接圖案包含一低阻值金屬。
4. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其在該透明基板的非顯示區之中進一步包括金屬圖案，該金屬圖案會被電連接至該第一感測胞與該第二感測胞。
5. 如申請專利範圍4項的觸控螢幕面板，其中，該有色第二絕緣層係位於該金屬圖案之上。
6. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中，該連接圖案係位於該第一絕緣層與該有色第二絕緣層之間。
7. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中，該有色第二絕緣層會覆蓋該連接圖案的裸露表面。
8. 如申請專利範圍第7項的觸控螢幕面板，其中，該有色第二絕緣層會完全重疊該連接圖案中的至少三個表面。
9. 如申請專利範圍第1項的觸控螢幕面板，其中，該有色第二絕緣層會接觸該連接圖案與該等第一感測胞。
10. 一種製造觸控螢幕面板的方法，其包括：在透明基板的顯示區上形成被排列在第一方向中的複數個第一感測胞以及被排列在第二方向中的複數個第二感測胞；形成一連接單元，用以相互連接該等第二感測胞；形成一連接圖案，用以相互連接該等第一感測胞，俾使得該連接圖案會與該連接單元相交；在該連接圖案與該連接單元之間形成一第一絕緣層；以及在該連接圖案之上形成一有色第二絕緣層，其中該有色第二絕緣層包含一暗色光阻以吸收入射光，使得入射光的反射率降低。。
11. 如申請專利範圍第10項之製造觸控螢幕面板的方法，其中，該等第一感測胞、該等第二感測胞以及該連接單元係由一透明的導體材料所構成。
12. 如申請專利範圍第10項之製造觸控螢幕面板的方法，其中，該連接圖案係由一低阻值金屬所構成。
13. 如申請專利範圍第10項之製造觸控螢幕面板的方法，其進一步包括在該透明基板的一非顯示區之中形成一金屬圖案，俾使得該金屬圖案會被電連接至該第一感測胞與該第二感測胞。
14. 如申請專利範圍第13項之製造觸控螢幕面板的方法，其中，該有色第二絕緣層會被形成在該金屬圖案之上。