TWI690778B - 雙面圖案化的方法及觸控面板的製造方法 - Google Patents

雙面圖案化的方法及觸控面板的製造方法 Download PDF

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Abstract

雙面圖案化的方法包含以下步驟，提供透明疊層。此透明疊層具有第一表面及與其相對的第二表面。分別形成圖案化第一光阻層和圖案化第二光阻層於第一表面和第二表面上。形成透明層覆蓋圖案化第一光阻層。以圖案化第二光阻層為遮罩，圖案化透明層。

Description

雙面圖案化的方法及觸控面板的製造方法
本發明是有關於一種雙面圖案化的方法及觸控面板的製造方法。
目前，觸控面板已廣泛地應用於各種電子產品的顯示裝置中，以便於使用者操控電子產品。觸控面板為了使其觸控區域的電極不易被視認，通常採用氧化銦錫(Indium Tin Oxides，ITO)來形成透明導電電極。觸控面板包括沿第一方向延伸的第一電極及沿第二方向延伸且與第一電極絕緣交疊的第二電極。
在一種單層導電層(Single ITO，SITO)架構的觸控面板中，第一電極與第二電極設置在同一層，在相交處藉由絕緣層絕緣。第二電極位於第一電極的兩側並且藉由在絕緣層上設置通孔，進行電性搭接。在藉由設置絕緣層通孔以及金屬橋進行電性連接時，一般需要經過兩次以上的微影製程來實現第二電極之間的電連接。然而，多次的對位曝光容易導致較大的累積公差或對位偏移，進而造成第二電極之間的電連接不良，而降低觸控面板的良率。
本發明的一態樣是提供一種雙面圖案化的方法，包含以下步驟：提供透明疊層，此透明疊層具有第一表面及與其相對的第二表面。分別形成具有圖案的第一光阻層和具有圖案的第二光阻層於第一表面和第二表面上。形成透明層覆蓋圖案化第一光阻層。以具有圖案的第二光阻層為遮罩，對透明層進行圖案化製程。
本發明的又一態樣是提供一種觸控面板的製造方法，其包含以下步驟：提供透明基板，此透明基板具有第一表面及與其相對的第二表面。形成透明感測層於第一表面上。分別形成具有圖案的第一光阻層和具有圖案的第二光阻層於透明感測層和第二表面上。以具有圖案的第一光阻層為遮罩，對透明感測層進行圖案化以形成具有圖案的透明感測層。形成第三光阻層覆蓋具有圖案的透明感測層。以具有圖案的第二光阻層為遮罩，對第三光阻層形圖案化製程，其中具有圖案的第三光阻層具有多個開口暴露出部分的圖案化透明感測層。形成具有圖案的導電橋於開口中。
第1圖繪示本發明一實施方式之雙面圖案化方法的流程圖。第2~6圖繪示本發明一實施方式之雙面圖案化製程的方法中各製程階段的剖面示意圖。如第1圖所示，方法10包含步驟S11、步驟S12、步驟S13及步驟S14。
在步驟S11中，提供透明疊層100，如第2圖所示。此透明疊層100具有第一表面102及與其相對的第二表面104。在多個實施例中，如第2圖所示，透明疊層100可包含3層，但不以此為限。在一實施例中，透明疊層100可為任何合適的透明材料。
在步驟S12中，分別形成具有圖案的第一光阻層110和具有圖案的第二光阻層120於第一表面102和第二表面104上，如第3圖所示。在一實施例中，分別形成第一光阻層和第二光阻層於第一表面102和第二表面104上。使用第一預定遮罩圖案和第二預定遮罩圖案，分別對第一光阻層和第二光阻層進行曝光及顯影製程。
在一實施例中，對第一光阻層進行圖案化製程的步驟可以和對第二光阻層進行圖案化製程的步驟，可以同時進行或分開進行。在一些實施例中，具有圖案的第一光阻層110和具有圖案的第二光阻層120各自包含負型光阻材料。在多個實施例中，在執行步驟S12之後，對圖案化後的第一光阻層110和圖案化後的第二光阻層120進行固化處理，例如，照射紫外光、烘烤或其他合適的固化製程。
當材料的光密度值越高則其遮光性質越佳，光密度是入射光強度與透射材料的透射光強度之間的對數比值。在一實施例中，具有圖案的第二光阻層120的光密度(optical density，OD)大於或等於3(例如為3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35、3.4、3.45或3.5等)或者具有圖案的第二光阻120需包含不透光材料。
在步驟S13中，形成一透明層130覆蓋具有圖案的第一光阻層110，如第4圖所示。在一些實施例中，透明層130可包含任何合適的透明材料。
在步驟S14中，以具有圖案的第二光阻層120為遮罩，對透明層130進行圖案化製程。如第5圖所示，先於透明層130上形成第三光阻140。於一實施例中，第三光阻140包含負型光阻材料。由於具有圖案的第二光阻層120位於透明疊層100的第二表面104下，因此，曝光光源S可設置於具有圖案的第二光阻層120的下方。如第6圖所示，以具有圖案的第二光阻層120為遮罩對第三光阻140進行微影製程。
如第7圖所示，根據圖案化後的第三光阻140的圖案蝕刻透明層130，繼而移除第三光阻140以及具有圖案的第二光阻層120，以完成步驟S14。由於具有圖案的第二光阻層120已於步驟S12完成，因此，在步驟S14中無須使用額外的光罩也無須重新對位。因此，可以降低多道微影製程間的累積對位誤差。
本發明之另一態樣係提供一種觸控面板的製造方法。第8圖繪示本發明另一實施方式之觸控面板的製造方法的流程圖。第9圖繪示所製造之觸控面板的局部上視放大圖。第10~15圖各自為第9圖沿線段A-A’的各製程階段的剖面示意圖。如第8圖所示，方法20包含步驟S21、步驟S22、步驟S23、步驟S24及步驟S25。
在步驟S21中，提供透明基板210，如第9圖及第10圖所示。此透明基板210具有第一表面212及與其相對的第二表面214。在一實施例中，透明基板210包含一觸控感測區TA以及一周邊線路區PA，且周邊線路區PA環繞觸控感測區TA。在一實施例中，透明基板210可包含玻璃、藍寶石、透明樹脂或透明陶瓷，但不限於上述材料。在一實施例中，透明樹脂可包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)、聚醯亞胺(Polyimide，PI)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)或其他具有可撓性的塑性材料。在其他實施例中，透明基板210不限於為單層。舉例來說，可以在透明基板210下形成一透明保護膜。
在步驟S22中，形成具有圖案的透明感測層220於第一表面212上，如第9圖及第11圖所示。具有圖案的透明感測層220是位於透明基板210的觸控感測區TA。在多個實施例中，具有圖案的透明感測層220包含多個第一感測單元222及多個第二感測單元224。
在一實例中，第一感測單元222及第二感測單元224是由透明導電材料所構成。在一實例中，透明導電材料包含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化銦鍺鋅、其它合適的氧化物或上述至少二者之堆疊層。
在一些實施例中，第一感測單元222及第二感測單元224位於同一平面上且在同一道微影蝕刻製程中形成。第一感測單元222在第一方向d1上排列成一行，且第二感測單元224在實質上垂直於第一方向d1的方向上排列成一列。位於同一行之任兩相鄰的第一感測單元222係彼此電性連接，而位於同一列之任兩相鄰的第二感測單元224係彼此電性絕緣。在一實施例中，第一感測單元222和第二感測單元224的上視圖案可以為矩形、菱形、圓形、橢圓形、多邊形或不規則形狀，但不以此為限。
如第9圖所示，在多個實施例中，可以在步驟S22之前、期間或之後形成第一周邊線路232和第二周邊線路234。第一周邊線路232和第二周邊線路234分別電性連接第一感測單元222和第二感測單元224。在一實施例中，第一周邊線路232和第二周邊線路234可是由金屬導體或透明導電材料所構成。在一實施例中，金屬導體包含銅、鎳、鋁、銀、金或其他合適的導體，且透明導電材料包含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化銦鍺鋅或其它合適的氧化物。在本實施例中，具有圖案的透明感測層220係與周邊線路232和234同時形成。在一實施例中，可以對一具有雙層導電材料的堆疊導電材料層進行兩次微影蝕刻製程而形成。
在步驟S23中，分別形成具有圖案的第一光阻層240和具有圖案的第二光阻層250於具有圖案的透明感測層220和第二表面214上，如第12圖所示。在一實施例中，圖案化後的第一光阻層240具有多個開口242，露出於第二感測單元224的一部分。
在一實施例中，分別形成第一光阻層和第二光阻層覆蓋具有圖案的透明感測層220和第二表面214。使用第一預定遮罩圖案和第二預定遮罩圖案分別對第一光阻層和第二光阻層進行曝光及顯影製程。在一實施例中，對第一光阻層進行圖案化製程的步驟可以和對第二光阻層進行圖案化製程的步驟同時進行或分開進行。在一實施例中，第一光阻層240和第二光阻層250包含負型光阻材料。
在執行步驟S23之後，對具有圖案的第一光阻層240和具有圖案的第二光阻層250進行固化處理。在一實施例中，固化製程可以為照射紫外光、烘烤或其他合適的製程。具有圖案的第一光阻層240可以作為絕緣層之用，以避免後續形成導電橋時造成第一感測單元222與第二感測單元224之間短路。
在步驟S24中，形成透明導電層260覆蓋第一光阻層240，如第13圖所示。在一實例中，藉由濺鍍(Sputter)、蒸鍍(Evaporation)、溶膠(Sol-gel)、熱解(Spray)、脈衝雷射沉積(Pulsed Laser deposition，PLD)、化學氣相沉積(CVD)或其他合適的方式將透明導電層260保型地形成在具有圖案的第一光阻層240上。在一實例中，透明導電層260是由透明導電材料所構成。在一實例中，透明導電材料包含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化銦鍺鋅、其它合適的氧化物或上述至少二者之堆疊層。
在步驟S25中，以具有圖案化的第二光阻層250為遮罩，對透明導電層260進行圖案化製程，以形成具有圖案的導電橋262。如第14圖所示，先於透明導電層260上形成第三光阻270。由於具有圖案的第二光阻層250位於透明基板210的第二表面214下，因此，曝光光源S可設置於具有圖案的第二光阻層250的下方。以具有圖案的第二光阻層250為遮罩對第三光阻270進行微影製程，並且依據圖案化後之第三光阻270的圖案對透明導電層260進行蝕刻。
如第15圖所示，蝕刻透明導電層260後，移除第三光阻270以及具有圖案的第二光阻層250，以完成步驟S25。由於具有圖案的第二光阻層250已於步驟S23完成，因此，在步驟S25中無須使用額外的光罩也無須重新對位。本實施方式可以提升圖案化第一光阻層240之開口242與具有圖案的導電橋262之間的搭接精準度。
在一實施例中，當透明基板210、具有圖案的透明感測層220、具有圖案的第一光阻層240和透明導電層260的總厚度大於某一特定值時，則具有圖案的第二光阻層250的光密度(optical density，OD)需大於等於3(例如為3.05、3.1、3.15、3.2、3.25、3.3、3.35、3.4、3.45或3.5等)或者具有圖案的第二光阻250需包含不透光材料。如此一來可以提升具有圖案的第二光阻250的遮光性質。
請同時參閱第9圖及第15圖，具有圖案的導電橋262是用以電性連接位於同一列之任兩相鄰的第二感測單元224。具有圖案的導電橋262藉由其下方之具有圖案的第一光阻層240與第一感測單元222電性絕緣，進而避免第一感測單元222與第二感測單元224之間的訊號干擾。在多個實施例中，具有圖案的導電橋262的上視圖案可以為矩形、啞鈴形、橢圓形等，但不以此為限。
本發明之又一態樣係提供一種觸控面板的製造方法。第16圖繪示本發明另一實施方式之觸控面板的製造方法的流程圖。第17~23圖繪示本發明之觸控面板的製造方法中各製程階段的剖面示意圖，其剖面位置與第10~15圖相同。如第16圖所示，方法30包含步驟S31、步驟S32、步驟S33、步驟S34、步驟S35、步驟S36及步驟S37。為了便於比較與上述各實施方式之相異處並簡化說明，在下文之各實施例中使用相同的符號標注相同的元件，且主要針對各實施方式之相異處進行說明，而不再對重覆部分進行贅述。
在步驟S31中，提供透明基板210，如第17圖所示。此透明基板210具有第一表面212及與其相對的第二表面214。有關透明基板210的材料及其他特徵可與前文關於第10圖所述的透明基板210相同或相似，在此不再贅述。
在步驟S32中，形成透明感測層226於第一表面212上，如第18圖所示。有關透明感測層226的材料、製作方法及其他特徵可與前文關於第11圖所述的具有圖案的透明感測層220相同或相似，在此不再贅述。
在步驟S33中，分別形成具有圖案的第一光阻層280和具有圖案的第二光阻層290於透明感測層226和第二表面214上，如第19圖所示。有關具有圖案的第一光阻層280和具有圖案的第二光阻層290的材料、製作方法及其他特徵可與前文關於第12圖所述之具有圖案的第一光阻層240和具有圖案的第二光阻層250相同或相似，在此不再贅述。在多個實施例中，在執行步驟S33之後，對具有圖案的第一光阻層280和具有圖案的第二光阻層290進行固化處理，例如，照射紫外光、烘烤或其他合適的固化製程。
在步驟S34中，以具有圖案的第一光阻層280為遮罩，對上述透明感測層226進行圖案化製程，如第20圖所示。在一實施例中，可以藉由蝕刻製程來完成此步驟。由於具有圖案的第二光阻層290已經過固化處理，因此，不會被蝕刻藥液侵蝕。在多個實施例中，在完成步驟S34之後，可藉由剝膜製程來移除具有圖案的第一光阻層280，但不移除具有圖案的第二光阻層290。圖案化後的透明感測層226會形成具有圖案的透明感測層220，且具有圖案的透明感測層220包含多個第一感測單元222及多個第二感測單元224。在一些實施例中，第一感測單元222及第二感測單元224位於同一平面上。有關第一感測單元222和第二感測單元224的詳細敘述可參照前文，在此不再贅述。
在步驟S35中，形成第三光阻層244覆蓋具有圖案的透明感測層220，如第21圖所示。在一實施例中，第三光阻層244包含負型光阻材料。在一實施例中，可以藉由旋轉塗佈、網印、噴塗等合適的方式形成第三光阻層244。
在步驟S36中，以具有圖案的第二光阻層290為遮罩，對第三光阻層244進行圖案化製程，其中具有圖案的第三光阻層240具有多個開口242暴露出部分之具有圖案的透明感測層220，如第22圖所示。由於具有圖案的第二光阻層290位於透明基板210的第二表面214下，因此，曝光光源S可設置於具有圖案的第二光阻層290的下方，以具有圖案的第二光阻層290為遮罩對第三光阻層244進行微影製程。移除具有圖案的第二光阻層290以完成步驟S36。
在執行步驟S36之後，對具有圖案的第三光阻層240進行固化處理。在一實施例中，固化製程可以是照射紫外光、烘烤或其他合適的製程。具有圖案的第三光阻層240可以作為絕緣層，以避免後續形成導電橋時造成第一感測單元222與第二感測單元224之間短路。由於具有圖案的第二光阻層290已於步驟S33完成，因此，在步驟S36中無須使用額外的光罩也無須重新對位。此外，本實施方式可以降低圖案化後的透明感測層220與圖案化後的第三光阻層240之開口242之間的對位誤差。
在步驟S37中，形成具有圖案的導電橋262於開口中，如第23圖所示。具有圖案的導電橋262用以電性連接位於同一列之任兩相鄰的第二感測單元224。具有圖案的導電橋262藉由其下方之具有圖案的第一光阻層240與第一感測單元222電性絕緣，進而避免第一感測單元222與第二感測單元224之間的訊號干擾。請回到第8圖，在一實施例中，具有圖案的導電橋262的上視圖案可以為矩形、啞鈴形、橢圓形等，但不以此為限。
綜上所述，本發明所供之觸控面板的製造方法中應用了前述雙面圖案化的方法，因此，可以降低多道微影製程間的累積對位誤差，進而改善第二感測單元之間的電連接性，並提升觸控面板的良率。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、20、30:方法 100:透明疊層 102:第一表面 104:第二表面 110:圖案化第一光阻層 120:圖案化第二光阻層 130:透明層 140:第三光阻層 210:透明基板 212:第一表面 214:第二表面 220:圖案化透明感測層 222:第一感測單元 224:第二感測單元 226:透明感測層 232:第一周邊線路 234:第二周邊線路 240:圖案化第一光阻層 242:開口 244:第三光阻層 250:圖案化第二光阻層 260:透明導電層 262:圖案化導電橋 270:第三光阻 280:圖案化第一光阻層 290:圖案化第二光阻層 S:曝光光源 S11、S12、S13、S14:步驟 S21、S22、S23、S24、S25:步驟 S31、S32、S33、S34、S35、S36、S37:步驟
第1圖繪示本發明一實施方式之雙面圖案化方法的流程圖。 第2~7圖繪示本發明一實施方式之雙面圖案化方法中各製程階段的剖面示意圖。 第8圖繪示本發明另一實施方式之觸控面板的製造方法的流程圖。 第9圖繪示所製造之觸控面板的局部上視放大圖。 第10~15圖為第9圖沿線段A-A’的各製程階段沿的剖面示意圖。 第16圖繪示本發明又一實施方式之觸控面板的製造方法的流程圖。 第17~23圖繪示本發明之觸控面板的製造方法中各製程階段的剖面示意圖，其剖面位置與第10~15圖相同。
10:方法
S11、S12、S13、S14:步驟

Claims (10)

  1. 一種雙面圖案化的方法，包含： 提供一透明疊層，該透明疊層具有一第一表面及與其相對之一第二表面； 分別形成一圖案化第一光阻層和一圖案化第二光阻層於該第一表面和該第二表面上； 形成一透明層覆蓋該圖案化第一光阻層；以及 以該圖案化第二光阻層為遮罩，圖案化該透明層。
  2. 如請求項1所述之方法，在分別形成該圖案化第一光阻層和該圖案化第二光阻層於該第一表面和該第二表面上的步驟中，包含： 選擇光密度(optical density)大於等於3或者包含不透光材料的該圖案化第二光阻層。
  3. 一種觸控面板的製造方法，包含： 提供一透明基板，該透明基板具有一第一表面及與其相對之一第二表面； 形成一圖案化透明感測層於該第一表面上； 分別形成一圖案化第一光阻層和一圖案化第二光阻層於該圖案化透明感測層和該第二表面上； 形成一透明導電層覆蓋該圖案化第一光阻層；以及 以該圖案化第二光阻層為遮罩，圖案化該透明導電層以形成一圖案化導電橋。
  4. 如請求項3所述之製造方法，在形成該圖案化透明感測層於該第一表面上的步驟中，包含： 形成多個第一感測單元及多個第二感測單元於該第一表面上，其中該些第一感測單元在一第一方向上排列成一行，且該些第二感測單元在實質上垂直該第一方向上排列成一列。
  5. 如請求項4所述之製造方法，在分別形成該圖案化第一光阻層和該圖案化第二光阻層於該圖案化透明感測層和該第二表面上的步驟中，包含： 形成多個開口於該圖案化第一光阻層，且該些第二感測單元的一部分由該些開口暴露出來。
  6. 如請求項4所述之製造方法，在以該圖案化第二光阻層為遮罩，圖案化該透明導電層以形成該圖案化導電橋的步驟中，包含： 將該圖案化導電橋電性連接至任兩相鄰的該些第二感測單元。
  7. 如請求項3所述之製造方法，在分別形成該圖案化第一光阻層和該圖案化第二光阻層於該圖案化透明感測層和該第二表面上的步驟中，包含： 選擇光密度(optical density)大於等於3或者包含不透光材料的該圖案化第二光阻層。
  8. 一種觸控面板的製造方法，包含： 提供一透明基板，該透明基板具有一第一表面及與其相對之一第二表面； 形成一透明感測層於該第一表面上； 分別形成一圖案化第一光阻層和一圖案化第二光阻層於該透明感測層和該第二表面上； 以該圖案化第一光阻層為遮罩，圖案化該透明感測層以形成一圖案化透明感測層； 形成一第三光阻層覆蓋該圖案化透明感測層； 以該圖案化第二光阻層為遮罩，圖案化該第三光阻層，其中該圖案化第三光阻層具有多個開口暴露出部分的該圖案化透明感測層；以及 形成一圖案化導電橋於該些開口中。
  9. 如請求項8所述之製造方法，在形成該圖案化透明感測層於該第一表面上的步驟中，包含： 形成多個第一感測單元及多個第二感測單元於該第一表面上，其中該些第一感測單元在一第一方向上排列成一行，且該些第二感測單元在實質上垂直該第一方向上排列成一列。
  10. 如請求項9所述之製造方法，在形成該圖案化導電橋於該些開口中的步驟中，包含： 將該圖案化導電橋電性連接至任兩相鄰的該些第二感測單元。
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