TWI585633B

TWI585633B - 觸控模組及其橋接結構的製造方法

Info

Publication number: TWI585633B
Application number: TW104103489A
Authority: TW
Inventors: 楊岳峰
Original assignee: 業成光電（深圳）有限公司; 英特盛科技股份有限公司
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2017-06-01
Also published as: TW201635103A; CN104699336B; CN104699336A

Description

觸控模組及其橋接結構的製造方法

本發明涉及一種觸控模組及其橋接結構的製造方法。

隨著電子技術的不斷發展，手機、可擕式電腦、個人數位助理(PDA)、平板電腦、媒體播放機等消費性電子產品大多都採用觸控模組作為輸入裝置，以使產品具有更友好的人機對話模式。

根據其觸控原理的不同，觸控模組包括電阻式觸控模組、電容式觸控模組、紅外式觸控模組以及聲波式觸控模組等。目前，應用較為廣泛的觸控模組包括電阻式、電容式、光學式、音波式等觸控模組。其中，尤以電容式觸控模組的應用更為廣泛。電容式觸控模組由於其觸控靈敏度好、使用壽命長、不易被外界信號幹擾等優點，被廣泛應用於各種消費性電子產品。

目前，被廣泛使用的電容式觸控模組，例如投射式電容觸控模組，大多包括觸控感測區域以及位於該觸控感測區域週邊的佈線區域或邊框區域。該感測區域設置有由導電材質形成的沿第一方向(如縱向)延伸的第一感測電極以及沿第二方向(如橫向)延伸的第二感測電極。該第一感測電極與第二感測電極相互絕緣設置。

所述第一和第二感測電極可使用銦錫氧化物(Indium Tin Oxides，ITO)製成，形成雙層ITO結構。第一和第二感測電極的鋪設方式有兩種，一種是第一和第二感測電極分別鋪設在基板的雙側，形成DITO(Double Side ITO，DITO)結構。另一種為第一和第二感測電極均鋪設在基板的同一側。傳統的DITO結構大多使用光學膠(OCA)貼合在玻璃蓋板(Cover Lens)和顯示模組上。

此外，一種典型的電容式觸控模組，其第一感測電極和第二感測電極分別包括序列感測片，感測片可以為菱形或其它多邊形。相鄰感測片之間通過橋接導線實現電性連接。第一感測電極的橋接導線與第二感測電極的橋接導線之間一般通過一絕緣層絕緣相交設置，以將第一感測電極與第二感測電極之間絕緣隔離。其中，第一感測電極的橋接導線首先通過光刻製程(photo etching process，PEP)形成，然後該絕緣層再通過另一光刻製程形成於第一感測電極的橋接導線之上。然而，這種方法在第一感測電極的橋接導線與絕緣層之間就需要兩個光刻製程，在製程上顯得成本較高。

為解決以上問題，有必要提供一種可減少一光刻製程的觸控模組。

本發明提供的觸控模組，包括多個第一感測電極和多個第二感測電極，第一感測電極和第二感測電極絕緣相交設置，第一感測電極包括多個第一感測單元以及將相鄰兩個第一感測單元電性連接的第一橋接結構，第二感測電極包括多個第二感測單元以及將相鄰兩個第二感測單元電性連接的第二橋接結構，第一橋接結構上覆蓋一絕緣隔離結構，第二橋接結構橫越過該第一橋接結構以及該絕緣隔離結構將相鄰兩個第二感測單元電性連接。其中，該第一橋接結構包括形狀不同的第一部分和第二部分，第一部分未被絕緣隔離結構覆蓋，第二部分被該絕緣隔離結構覆蓋且該第二部分的圖案形狀與該絕緣隔離結構的圖案形狀相同。

優選地，所述第一橋接結構第二部分的寬度大於該第一橋接結構第一部分的寬度。

優選地，所述第一橋接結構與所述絕緣隔離結構使用同一光罩在同一光刻製程中形成。

優選地，所述光罩包括多個不透光區、多個半透光區、以及多個透光區，該不透光區位於相鄰兩個半透光區之間，所述絕緣隔離結構以及第一橋接結構的第二部分與該不透光區對應。

優選地，所述第一橋接結構的第二部分覆蓋於所述絕緣隔離結構內部，該第二部分的長度和寬度小於該絕緣隔離結構的長度和寬度。

優選地，所述第一橋接結構的第二部分上下兩端分別與所述絕緣隔離結構上下兩端之間的間隔距離相等，且該第二部分左右兩端分別與該絕緣隔離結構左右兩端之間的間隔距離也相等。

優選地，所述第二部分上下兩端分別與所述絕緣隔離結構上下兩端之間的間隔距離為1-10微米，該第二部分左右兩端分別與該絕緣隔離結構左右兩端之間的間隔距離也為1-10微米。

優選地，所述絕緣隔離結構與所述第一橋接結構第二部分的圖案形狀為矩形。

還有必要提供一種上述觸控顯示模組橋接結構的製造方法，包括：提供一基板，在該基板的表面塗覆一導電材料層，並在該導電材料層的表面塗覆一絕緣光阻層；從絕緣光阻層的一側使用光罩對該絕緣光阻層進行曝光，然後再進行顯影形成絕緣層圖案；其中，該光罩包括多個不透光區、多個半透光區、以及多個透光區，不透光區位於相鄰兩個半透光區之間；該絕緣層圖案包括與不透光區對應的第一部分以及與半透光區對應的第二部分，該第二部分的厚度小於該第一部分的厚度；對所述導電材料層進行刻蝕，移除該導電材料層未被絕緣層圖案覆蓋的部分，形成一橋接結構；及去除絕緣層圖案的第二部分，形成覆蓋於該橋接結構上方的絕緣隔離結構。

優選地，對所述導電材料層進行刻蝕的方法為過刻蝕方法。優選地，所述絕緣光阻層的材料為正型光阻材料。

相較於習知技術，發明可將觸控模組的第一感測電極的橋接結構與絕緣隔離結構使用一光罩在同一光刻製程中形成，節約了製程的成本。

1‧‧‧觸控顯示裝置

10‧‧‧玻璃蓋板

20‧‧‧觸控模組

30‧‧‧顯示模組

21‧‧‧第一感測電極

211‧‧‧第一感測單元

212‧‧‧第一橋接結構

22‧‧‧第二感測電極

221‧‧‧第二感測單元

222‧‧‧第二橋接結構

23‧‧‧絕緣隔離結構

51‧‧‧基板

52‧‧‧導電材料層

53‧‧‧絕緣光阻層

54‧‧‧光罩

541‧‧‧不透光區

542‧‧‧半透光區

543‧‧‧透光區

530‧‧‧絕緣層圖案

2121‧‧‧第一部分

2122‧‧‧第二部分

a，b，c，d‧‧‧距離

S71，S72，S73，S74‧‧‧步驟

圖1是本發明較佳實施例提供的一觸控模組的觸控圖形結構的平面示意圖。

圖2是圖1中沿II-II切線的剖面結構示意圖。

圖3和圖4是圖1所述的一第一橋接結構與一絕緣隔離結構的平面結構示意圖。

圖4是圖3中沿V-V切線的剖面結構示意圖。

圖5是另一實施例中所述第一橋接結構的第二部分與所述絕緣隔離結構的結構關係的平面放大示意圖。

圖6是圖5中沿VI-VI切線的剖面結構示意圖。

圖7是所述第一橋接結構與所述絕緣隔離結構的製造方法流程圖。

圖8-圖11為圖7所示各製造步驟的結構示意圖。

圖12是一實施例中所述觸控模組的一觸控顯示裝置的層級結構示意圖。

請參閱圖1，圖1是本發明較佳實施例提供的一觸控模組20的觸控圖形結構的平面示意圖。該觸控模組20包括多個第一感測電極21以及多個第二感測電極22。本實施例中，該第一感測電極21沿第一方向(例如橫向)延伸或排列。該第二感測電極22沿第二方向(例如縱向)延伸或排列。該第一感測電極21與該第二感測電極22絕緣相交設置，構成用於感應觸控動作的電容式觸控感應結構。應當理解的是，在其它實施例中，所述第一方向上的第一感測電極21可與第二方向上的第二感測電極22交換位置。也即，第一感測電極21在第二方向延伸或排列，而第二感測電極22在第一方向延伸或排列。

本實施例中，第一感測電極21包括多個第一感測單元211以及將相鄰兩個第一感測單元211電性連接的第一橋接結構212。第二感測電極22包括多個第二感測單元221以及將相鄰兩個第二感測單元221電性連接的第二橋接結構222。優選地，該多個第一感測單元211沿所述第一方向等間距線性排列，該多個第二感測單元221沿所述第二方向等間距線性排列。優選地，該第一感測單元211以及第二感測單元221的圖案為菱形。其它實施例中，該第一感測單元211以及第二感測單元221的圖案也可以是其它形狀。

請參閱圖2，圖2是圖1中沿II-II切線的剖面結構示意圖。其中，所述第一橋接結構212上覆蓋一絕緣隔離結構23，第二橋接結構222橫越過該絕緣隔離結構23及該第一橋接結構212以將相鄰兩個第二感測單元221電性連接。該絕緣隔離結構23由電性絕緣材料(如光阻材料)形成，以將第一感測電極21和第二感測電極22電性絕緣隔離。在本實施例中，該絕緣隔離結構23為正型光阻。

請一併參閱圖3，圖3是所述第一橋接結構212與所述絕緣隔離結構23的平面結構示意圖。本實施中，該第一橋接結構212包括未被絕緣隔離結構23覆蓋的第一部分2121以及被該絕緣隔離結構23覆蓋的第二部分2122。該第一部分2121與第一感測電極21的第一感測單元211搭接。該第二部分2122的圖案形狀與該絕緣隔離結構23的圖案形狀基本相同。相應地，為了較好地將第一感測電極21和第二感測電極22進行絕緣隔離，該絕緣隔離結構23的寬度大於第一橋接結構212第一部分2121的寬度。相應地，該第一橋接結構212的第二部分2122的寬度大於該第一部分2121的寬度。優選地，該絕緣隔離結構23與該第二部分2122的圖案形狀為圖3所示的矩形，且該第二部分2122與該絕緣隔離結構23的幾何尺寸大致相同。其它實施例中，該絕緣隔離結構23與該第二部分2122的圖案形狀也可以是其它形狀。例如圖4所示，該絕緣隔離結構23與該第二部分2122的圖案形狀為橢圓形。

參圖5和圖6所示，圖5是另一實施例中所述第一橋接結構212的第二部分2122與所述絕緣隔離結構23的結構關係的平面放大示意圖，圖6是圖5沿切線VI-VI的剖面結構示意圖。該實施例中，該第二部分2122包覆於絕緣隔離結構23內部。具體地，如圖6所示，該第二部分2122包覆於絕緣結構23內部是指除了靠近基板51的一面未被絕緣結構23覆蓋之外，其它各表面均覆蓋有絕緣結構23，以避免該第二部分2122與第二橋接結構222短路。本實施例中，該第二部分2122的長度和寬度小於該絕緣隔離結構23的長度和寬度。優選地，該第二部分2122上下兩端分別與該絕緣隔離結構23上下兩端之間的間隔距離相等，且該第二部分2122左右兩端分別與該絕緣隔離結構23左右兩端之間的間隔距離也相等。也就是說，圖5所示的距離a等於距離c，而距離b等於距離d。優選地，該第二部分2122上下兩端分別與該絕緣隔離結構23上下兩端之間的間隔距離為1-10微米(um)，該第二部分2122左右兩端分別與該絕緣隔離結構23左右兩端之間的間隔距離也為1-10微米。此外，如圖6所示，該絕緣隔離結構23上下兩側的邊沿為一弧形結構。可以理解，若該絕緣隔離結構23與該第二部分2122之形狀為橢圓形或其他形狀時，該第二部分2122之外輪廓亦位於該絕緣隔離結構23之外輪廓內側，從而形成第二部分2122包覆於絕緣隔離結構23內部之結構，且優選地，該第二部分2122之外輪廓距離該絕緣隔離結構23之外輪廓1-10微米。

本實施例中，所述絕緣隔離結構23與第一感測電極21的第一橋接結構212在同一光刻製程(PEP)中形成。參圖7-11，圖7為所述第一橋接結構211與該絕緣隔離結構23的製造方法流程圖，圖8-11為該第一橋接結構212與該絕緣隔離結構23之各製造步驟的結構示意圖，其中，圖8-11示出至少兩個第一橋接結構212。

步驟S71，如圖8所示，提供一基板51，在該基板51的表面塗覆一導電材料層52，並在該導電材料層52的表面塗覆一絕緣光阻層53。優選地，該絕緣光阻層53覆蓋整個導電材料層52的表面。該絕緣光阻層53的材料優選為正型光阻材料。該基板51可以是由玻璃、石英、透明樹脂、塑膠等透明材料製成的透明基板。該導電材料層52的材料可以是透明導電材料，例如銦錫氧化物(ITO)。

步驟S72，從絕緣光阻層53的一側使用光罩54對該絕緣光阻層53進行曝光，然後再進行顯影形成圖9所示的絕緣層圖案530。本實施例中，所使用的光罩54包括多個不透光區541、多個半透光(halftone)區542、以及多個透光區543。不透光區541位於相鄰兩個半透光區542之間。該絕緣層圖案530包括與不透光區541對應的第一部分以及與半透光區542對應的第二部分。該第二部分由於通過半透光區542的曝光，其厚度小於第一部分。

步驟S73，對所述導電材料層52進行刻蝕，移除該導電材料層52未被絕緣層圖案530覆蓋的部分，形成如圖10所示的第一橋接結構212。優選地，本實施中使用過刻蝕(Over Etching)對該導電材料層52進行刻蝕，使得該第一橋接結構212被絕緣層圖案530第一部分覆蓋的部分內縮於該第二部分之內，而被該第二部分完全覆蓋，進而有效避免該第一橋接結構212與第二感測電極的第二橋接結構222短路。在其它實施例中，也可以使用濕刻蝕(Wet Etching)或幹刻蝕(Dry Etching)等方式對該導電材料層52進行刻蝕。

步驟S74，對所述絕緣層圖案530進行灰化(Ash)、顯影雕刻(Bleach)、烘烤(Post Bake)等處理，去除絕緣層圖案530的第二部分，形成如圖11及圖3所示的絕緣隔離結構23。

綜上所述，本發明可將觸控模組20的第一感測電極的橋接結構與絕緣隔離結構使用同一光罩在同一光刻製程中形成，節約了製程的成本。

本發明的觸控模組20可應用於任何適合的觸控顯示裝置。例如圖12所示，即為一實施例中具有該觸控模組20的一觸控顯示裝置1的層級結構示意圖。該觸控顯示裝置1還包括玻璃蓋板10(又稱“cover glass”或“cover lens”)以及顯示模組30。該觸控模組20位於該玻璃蓋板10與顯示模組30之間。該觸控模組20可通過光學膠與所述玻璃蓋板10及顯示模組30貼合在一起。例如，該光學膠可以是，但不限於，光學透明膠粘劑(Optical Clear Adhesive，OCA)或光學透明樹脂(Optical Clear Resin，OCR)等具有高透光率的膠粘劑。

綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。