專利名稱：觸摸屏及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種觸摸屏及其制造方法，特別是關(guān)于一種電容式觸摸屏及其制造 方法。
背景技術(shù)：
為提升現(xiàn)代人的便利性，人性化界面日益深入我們的日常生活，觸摸屏隨之普及 各類工商、娛樂、資訊等應(yīng)用，例如提款機(jī)、手提電腦、行動(dòng)電話、及導(dǎo)覽系統(tǒng)等。目前，觸摸 屏依技術(shù)原理的差異，大致分為四種電阻式、電容式、超音波式及光學(xué)式觸摸屏等。其中，電容式觸摸屏的原理是利用手指或其他導(dǎo)電體觸碰而發(fā)生電容感應(yīng)，故觸 控感應(yīng)性能十分良好。近來，更因?yàn)锳pple iPhone產(chǎn)品的開發(fā)，進(jìn)一步帶動(dòng)電容式觸摸屏 的風(fēng)潮，而應(yīng)用于小型高單價(jià)的消費(fèi)性電子產(chǎn)品。圖1是例示已知電容式觸摸屏的簡(jiǎn)化制程。請(qǐng)參閱圖1，首先提供一素玻璃(plain glass)入料(步驟slOl)，作為沉積其他導(dǎo)電材料的基板；利用涂布法(例如濺鍍法)以 及微影與蝕刻法，于該基板的邊緣區(qū)域上形成對(duì)位標(biāo)記(步驟sl02)。接著，為了在基板 上形成多個(gè)單元觸摸屏，可利用涂布法，例如利用濺鍍法，于其上形成一 IT0(indium tin oxide，氧化銦錫)層(步驟sl03)；利用微影及蝕刻法令該IT0層形成IT0縱向電極(步驟 sl04)；利用涂布法于其上形成一介電層作為絕緣層(步驟sl05)；再利用涂布法于其上形 成一 IT0層(步驟sl06)；利用微影及蝕刻法令該IT0層形成IT0橫向電極(步驟sl07)； 利用涂布法于其上形成一金屬層(步驟sl08)；利用微影及蝕刻法令該金屬層形成金屬走 線的圖案(步驟sl09)；利用涂布法形成一保護(hù)層(步驟sllO)，其材料可為氮化硅(SiNx)、 氮氧化硅(SiNxOy)、氧化硅(SiOx)或丙烯酸樹脂(Acrylic resin)；利用微影及蝕刻法形 成開口(步驟sill)，令上述金屬走線外露，得以提供信號(hào)外送的電性連接處；則此等結(jié)構(gòu) 形成一電容式觸摸屏而出料(步驟sll2)。因此，上述IT0縱向電極、絕緣層、及IT0橫向電極所形成的電容結(jié)構(gòu)，對(duì)于外來導(dǎo) 電體(例如手指)觸碰所產(chǎn)生的電流變化，能精確推算出X軸與Y軸的位置；而上述金屬走 線是作為信號(hào)導(dǎo)通的用途。因此，須藉由上述步驟sl06至sl09以連接IT0電極與金屬走 線。然而，為了形成精密的IT0電極及金屬走線，在觸摸屏制程當(dāng)中，需有多道掩模定 義精密的電極及走線等圖案。舉例而言，請(qǐng)參考圖2，其為已知電容式觸摸屏制程中的掩模 示意圖，主要表示針對(duì)單元觸摸屏的掩模設(shè)計(jì)。如圖2所示，已知的觸摸屏制程，須分別利 用掩模ml定義精密的多個(gè)電極圖案pi (參考圖2(a))及掩模m2定義精密的多條走線圖案 p2(參考圖2(b))。因此，在上述已知制程中，至少需有定義對(duì)位標(biāo)記、縱向電極、橫向電極 及金屬走線等四道掩模，還可能另需要定義保護(hù)層開口的掩模。此外，為了達(dá)到IT0電極與 金屬走線準(zhǔn)確相連的目的，在制程當(dāng)中需借助精度較高的機(jī)臺(tái)，使得掩模與基板上的對(duì)位 標(biāo)記可達(dá)到精確對(duì)準(zhǔn)的效果。因此，此制程所耗費(fèi)的成本甚高，但解析度與對(duì)準(zhǔn)度卻仍恐有 限。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)對(duì)位精準(zhǔn)度的問題，發(fā)明人經(jīng)反復(fù)思考后，提出本發(fā)明觸摸 屏及其制造方法。本發(fā)明觸摸屏的制造方法，主要利用同時(shí)圖案化透明導(dǎo)電層及金屬層，而 后去除該金屬層中專屬于透明導(dǎo)電層的圖案，以達(dá)到圖案化過程中自我對(duì)準(zhǔn)的效果，以增 加透明導(dǎo)電層圖案及金屬層圖案的對(duì)位精準(zhǔn)度。因此，本發(fā)明的制造方法可充分降低為達(dá) 對(duì)位精準(zhǔn)而耗費(fèi)的成本，且可達(dá)到更優(yōu)越的對(duì)位精準(zhǔn)度及圖案化解析度。因此，本發(fā)明的觸 摸屏仍具有相當(dāng)良好的觸控感應(yīng)性能。本發(fā)明的第一構(gòu)想在于提供一種觸摸屏的制造方法。此制造方法包含以下步驟 形成一透明導(dǎo)電層，形成一金屬層于該透明導(dǎo)電層上，同時(shí)圖案化該透明導(dǎo)電層及該金屬 層，則每一層個(gè)別產(chǎn)生一第一圖案及一第二圖案(該第二圖案系連接于該第一圖案的外 緣)，以及去除該金屬層的該第一圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中該透明導(dǎo)電層是形成于一基板上。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中該第一圖案為多個(gè)電極的圖案，該第二圖案 為多條走線的圖案。在該些圖案中，該些多條走線的一端是各別連接于該些多個(gè)電極的信 號(hào)輸出處。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法以同時(shí)圖案化該透明 導(dǎo)電層及該金屬層。其中，該微影法顯示該些圖案于該透明導(dǎo)電層及該金屬層上，該些圖案 是經(jīng)由一掩模而定義；再者，該蝕刻法去除該透明導(dǎo)電層及該金屬層的未顯示該些圖案的 區(qū)域。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中該利用微影及蝕刻法以同時(shí)圖案化該透明 導(dǎo)電層及該金屬層的過程包含以下步驟涂布一感光材料層于該金屬層上，利用定義該些 圖案的該掩模進(jìn)行曝光，以于該感光材料層上進(jìn)行顯影，根據(jù)經(jīng)顯影的該感光材料層蝕刻 該透明導(dǎo)電層及該金屬層，以及去除經(jīng)顯影的該感光材料層。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是以一正光阻層作為該感光材料層而涂布 于該金屬層上，而該掩模是利用一遮光部以定義該些圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是以一負(fù)光阻層作為該感光材料層而涂布 于該金屬層上，該掩模系利用一透光部以定義該些圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及網(wǎng)印法其中之一以及選擇性 蝕刻法以去除該金屬層的該第一圖案。其中，由該微影法及該網(wǎng)印法其中之一顯示一保留 區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括該第一圖案部分的分布范圍但至少包括該第二圖案部分 的分布范圍；該選擇性蝕刻法去除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部份。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中該利用微影及選擇性蝕刻法以去除該金屬 層的該第一圖案部分的過程包含以下步驟涂布一感光材料層于該金屬層上，利用定義該 保留區(qū)的一掩模進(jìn)行曝光，且于該感光材層上進(jìn)行顯影，根據(jù)經(jīng)顯影的該感光材料層以選 擇性蝕刻該金屬層，以及去除經(jīng)顯影的該感光材料層。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是以一正光阻層作為該感光材料層而涂布 于該金屬層上，而該掩模系利用一遮光部以定義該區(qū)域。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是以一負(fù)光阻層作為該感光材料層而涂布于該金屬層上，而該掩模系利用一透光部以定義該區(qū)域。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中該利用網(wǎng)印及選擇性蝕刻法以去除該金屬 層的該第一圖案的過程包含以下步驟利用網(wǎng)印涂布一防蝕刻材料層于該金屬層上，令該 防蝕刻材料層覆蓋于該金屬層的該保留區(qū)，選擇性蝕刻未經(jīng)覆蓋的該金屬層，以及去除該 防蝕刻材料層。本發(fā)明的第二構(gòu)想在于提供一種觸摸屏的制造方法。此制造方法包含以下步驟 提供一基板，形成至少一對(duì)位標(biāo)記(alignment mark)于該基板的邊緣區(qū)域上，形成一第一 透明導(dǎo)電層于該基板上，圖案化該第一透明導(dǎo)電層以產(chǎn)生沿一第一方向排列的多個(gè)電極， 形成一介電層于該些多個(gè)電極上，形成一第二透明導(dǎo)電層于該介電層上，形成一金屬層于 該第二透明導(dǎo)電層上，同時(shí)圖案化該第二透明導(dǎo)電層及該金屬層以令該些層皆產(chǎn)生呈沿一 第二方向排列的多個(gè)電極的一圖案及呈多條走線的一圖案(該些走線的一端各別連接于 沿該第二方向排列的該些多個(gè)電極的信號(hào)輸出處)，及去除該金屬層的呈該些多個(gè)電極的 該圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法形成該對(duì)位標(biāo)記，并以 一掩模定義該對(duì)位標(biāo)記的圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法圖案化該第一透明導(dǎo) 電層以產(chǎn)生沿該第一方向排列的該些多個(gè)電極，并以一掩模定義該些多個(gè)電極的圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法同時(shí)圖案化該第二透 明導(dǎo)電層及該金屬層，并以一掩模定義呈沿該第二方向排列的多個(gè)電極的該圖案及呈該些 多條走線的該圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法去除該金屬層的呈該 些多個(gè)電極的該圖案，由該微影法顯示一保留區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括呈該些多 個(gè)電極的該圖案的分布范圍但至少包括呈該些多條走線的該圖案的分布范圍，該蝕刻法去 除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部份。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用網(wǎng)印及蝕刻法去除該金屬層的呈該 些多個(gè)電極的該圖案，該網(wǎng)印法顯示一保留區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括呈沿該第二 方向排列的多個(gè)電極的該圖案的分布范圍但至少包括呈該些多條走線的該圖案的分布范 圍，該蝕刻法去除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部份。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，另包含形成一保護(hù)層于經(jīng)圖案化的該第二透明 導(dǎo)電層及該金屬層上。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法圖案化該保護(hù)層，并以 一掩模定義一開口，該開口令該些金屬走線外露。本發(fā)明的第三構(gòu)想在于提供一種觸摸屏的制造方法。此制造方法包含以下步驟 提供一基板，形成一第一透明導(dǎo)電層于該基板上，形成一金屬層于該第一透明導(dǎo)電層上，同 時(shí)圖案化該第一透明導(dǎo)電層及該金屬層以令該些層皆產(chǎn)生呈沿一第一方向排列的多個(gè)電 極的一圖案、呈多條走線的一圖案及至少一對(duì)位標(biāo)記，去除該金屬層的呈該些多個(gè)電極的 該圖案，形成一介電層于經(jīng)圖案化的該第一透明導(dǎo)電層及該金屬層上，形成一第二透明導(dǎo) 電層于該介電層上，及圖案化該第二透明導(dǎo)電層以產(chǎn)生沿一第二方向排列的多個(gè)電極。其 中，該些第一或第二方向排列的多個(gè)電極的信號(hào)輸出處各別連接于該些走線的一端。
較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法同時(shí)圖案化該第一透 明導(dǎo)電層及該金屬層，并以一掩模定義呈沿該第一方向排列的多個(gè)電極的該圖案、呈該些 多條走線的該圖案及該對(duì)位標(biāo)記。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法去除該金屬層的呈該 些多個(gè)電極的該圖案，由該微影法顯示一保留區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括呈沿該些 多個(gè)電極的該圖案的分布范圍但至少包括呈該些多條走線的該圖案的分布范圍，該蝕刻法 去除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部份。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用網(wǎng)印及蝕刻法去除該金屬層的呈該 些多個(gè)電極的該圖案，該網(wǎng)印法顯示一保留區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括呈沿該第二 方向排列的多個(gè)電極的該圖案的分布范圍但至少包括呈該些多條走線的該圖案的分布范 圍，該蝕刻法去除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部份。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法圖案化該第二透明導(dǎo) 電層，并以一掩模定義呈沿該第二方向排列的多個(gè)電極的該圖案。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，另包含形成一保護(hù)層于經(jīng)圖案化的該第二透明 導(dǎo)電層。較佳地，本發(fā)明所提供的該方法，其中是利用微影及蝕刻法圖案化該保護(hù)層，并以 一掩模定義一開口，該開口令該些金屬走線外露。本發(fā)明的第四構(gòu)想在于提供一種觸摸屏。此觸摸屏包含一透明導(dǎo)電區(qū)及一金屬 區(qū)。該透明導(dǎo)電區(qū)呈現(xiàn)一第一圖案及一第二圖案，該第二圖案是連接于該第一圖案的外緣。 該金屬區(qū)，呈現(xiàn)該第二圖案。其中，該透明導(dǎo)電區(qū)是經(jīng)圖案化的一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電 層是與位于該透明導(dǎo)電層之一側(cè)的一金屬層同時(shí)進(jìn)行圖案化而呈現(xiàn)該第一圖案及該第二 圖案；該金屬區(qū)是通過去除經(jīng)圖案化的該金屬層的該第一圖案而形成。較佳地，本發(fā)明所提供的該觸摸屏，其中該透明導(dǎo)電層的材料主要由氧化銦錫組 成。較佳地，本發(fā)明所提供的該觸摸屏，另包含一基板，位于該透明導(dǎo)電層的另一側(cè)。較佳地，本發(fā)明所提供的該觸摸屏板，其中該基板的材料主要由玻璃或石英組成。較佳地，本發(fā)明所提供的該觸摸屏，其中該第一圖案為多個(gè)電極的圖案，該些電極 皆沿一第一方向排列，而該第二圖案為多條走線的圖案，該些多條走線的一端系各別連接 于該些多個(gè)電極的信號(hào)輸出處。在本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的人，經(jīng)過閱讀本案說明書及其附圖，可清楚了解 本案所申請(qǐng)發(fā)明的其他目的及優(yōu)點(diǎn)。


圖1是已知電容式觸摸屏制程的流程圖。圖2(a)及(b)是已知電容式觸摸屏制程中的掩模示意圖。圖3是完成本發(fā)明電容式觸摸屏制程的單元觸摸屏配置示意圖。圖4(a)及(b)是本發(fā)明電容式觸摸屏制程中的較佳實(shí)施掩模示意圖。圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例的電容式觸摸屏制程的流程圖。圖6(a)至(d)是本發(fā)明第一實(shí)施例制程的部分結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖7(a)至(j)是本發(fā)明第一實(shí)施例中形成圖6(d)的剖面示意圖。圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式觸摸屏制程的流程圖。圖9(a)至(C)是本發(fā)明第二實(shí)施例制程的部分結(jié)構(gòu)俯視圖。圖10(a)至(1):本發(fā)明第二實(shí)施例中形成圖9(c)的剖面示意圖。主要元件符號(hào)說明圖 1slOU sl02、sl03、sl04、sl05、sl06、sl07、sl08、sl09、sllO、sill、sll2 步驟圖2 (a)、(b)ml、m2 掩模pi多個(gè)電極圖案p2多條走線圖案圖 31 基板AM對(duì)位標(biāo)記cell單元觸摸屏圖4 (a)、(b)M1、M2 掩模Pl多個(gè)電極及多條走線的圖案P2保留區(qū)圖 5S101、S102、S 103、S104、S 105、S106、S 107、S108、S109、S110、Sill、S112 步驟 6(a)至(d)1 基板2第一透明導(dǎo)電層3金屬層8金屬走線A-A，剖面線段AM對(duì)位標(biāo)記圖7(a)至(j)A-A，剖面線段1 基板2第一透明導(dǎo)電層2a第二透明導(dǎo)電層3金屬層4感光材料層4a感光材料層5介電層6感光材料層圖 8
S201、S202、S203、S204、S205、S206、S207、S208、S209、S210、S211 步驟圖 91 基板2第一透明導(dǎo)電層3金屬層8金屬走線A-A，剖面線段圖 101 基板2第一透明導(dǎo)電層2a第二透明導(dǎo)電層3金屬層4感光材料層5介電層6感光材料層7感光材料層
具體實(shí)施例方式因?yàn)檫@些原因，發(fā)明人鑒于上述已知技術(shù)中，對(duì)于對(duì)位精確度的要求較高，需制作 圖案復(fù)雜的掩模且使用精度較高的設(shè)備，而耗費(fèi)較高成本等問題，經(jīng)過悉心試驗(yàn)與研究，并 一本鍥而不舍的精神，終構(gòu)思出本發(fā)明“觸摸屏及其制造方法”，不僅能克服上述問題，且依 然可達(dá)到良好的觸控感應(yīng)性能，以下為本案的簡(jiǎn)要說明。本案將可由以下的實(shí)施例說明而得到充分了解，使得熟習(xí)本技藝的人士可以據(jù)以 完成，但本案的實(shí)施并非可由下列實(shí)施案例而被限制其實(shí)施型態(tài)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“圖案化”意指，在制造觸摸屏過程中，令特定材料層形成特定圖案 的程序，較佳是指利用微影及蝕刻法使特定材料層形成圖案的程序。在本文中，術(shù)語(yǔ)“定義”意指，在微影過程中利用掩模決定特定圖案。以黃光制程 (參下所述)為例，若掩模以遮光部定義圖案，則須以正光阻作為感光材料；若掩模以透光 部定義圖案，則須以負(fù)光阻作為感光材料。在本文中，術(shù)語(yǔ)“黃光制程”泛指在黃光室(yellow room)中進(jìn)行微影 (photolithography)與蝕刻(etching)的過程。當(dāng)利用紫外光透過掩模進(jìn)行曝光時(shí)，其光 源通常為汞燈經(jīng)濾光而采I-Iine(365nm)、H-Iine (405nm)、及G-Iine (436nm)的紫外光光 譜。經(jīng)過曝光之后，則顯示由掩模所定義的圖案于透明導(dǎo)電層或金屬層上。接著，可于該感 光材料層進(jìn)行顯影。以正光阻為例，經(jīng)顯影的該感光材料層會(huì)呈現(xiàn)上述圖案，則經(jīng)顯影的該感光材料 層未覆蓋的該透明導(dǎo)電層或金屬層，可藉由蝕刻而去除。而后，去除經(jīng)顯影的該感光材料 層，則該透明導(dǎo)電層或該金屬層會(huì)呈現(xiàn)上述圖案。簡(jiǎn)言之，為制造本發(fā)明的觸摸屏，主要先形成一透明導(dǎo)電層及一金屬層，同時(shí)圖案 化該透明導(dǎo)電層及該金屬層，而后去除該金屬層的專屬于該透明導(dǎo)電層的圖案部分。
首先，請(qǐng)參考圖3，其為完成本發(fā)明電容式觸摸屏制程的單元觸摸屏配置示意圖。 在工業(yè)上，完成本發(fā)明電容式觸摸屏制程時(shí)，除了基板1上的對(duì)位標(biāo)記AM之外，所完成的多 個(gè)單元觸摸屏cell會(huì)配置在該基板上，則該些單元觸摸屏cell經(jīng)過切割，便可個(gè)別成為獨(dú) 立的觸摸屏。請(qǐng)參閱圖4(a)及(b)，其為本發(fā)明電容式觸摸屏制程中的較佳實(shí)施掩模示意圖， 主要表示針對(duì)單元電容式觸摸屏的掩模設(shè)計(jì)。其中，利用如圖4(a)所示的一掩模M1，同時(shí) 定義多個(gè)電極及多條走線的圖案P1，用以同時(shí)圖案化上述透明導(dǎo)電層及金屬層。接著，利用 如圖4(b)所示的另一掩模M2，用以定義非專屬于該透明導(dǎo)電層的圖案部分(保留區(qū)P2)， 則可大大簡(jiǎn)化掩模M2的設(shè)計(jì)。本發(fā)明較佳實(shí)施的詳細(xì)過程，請(qǐng)進(jìn)一步參考后敘實(shí)施例。第一實(shí)施例圖5表示本發(fā)明第一實(shí)施例的電容式觸摸屏制程的流程圖；圖6(a)至(d)表示本 發(fā)明第一實(shí)施例制程的部分結(jié)構(gòu)俯視圖。該制程具有步驟如下步驟SlOl 首先可利用成本較低但透光度佳的一素玻璃入料，作為形成其他導(dǎo)電 材料的基板1(請(qǐng)參考圖6(b))。步驟S102 利用涂布法(coating)，例如濺鍍法，以及微影與蝕刻法，于該基板1的 邊緣區(qū)域上形成對(duì)位標(biāo)記AM (請(qǐng)參考圖6 (a))。步驟S103 為了在基板1上形成多個(gè)單元觸摸屏，可利用涂布法，例如利用濺鍍 法，于其上形成一 ITO (indium tin oxide，氧化銦錫)層(第一透明導(dǎo)電層2)。步驟S104:利用微影及蝕刻法令該ITO層(第一透明導(dǎo)電層2)形成ITO縱向電 極(請(qǐng)參考圖6(b))。步驟S105 利用涂布法于其上形成一介電層作為絕緣層。步驟S106:利用涂布法于其上形成另一 ITO層(第二透明導(dǎo)電層)。步驟S107 利用涂布法(例如濺鍍法)于其上形成一金屬層3。步驟S108 利用微影及蝕刻法同時(shí)圖案化該ITO層(第二透明導(dǎo)電層)及金屬層 3而形成多個(gè)橫向電極及多條走線的圖案((請(qǐng)參考圖6 (c)))。步驟S109 利用微影及蝕刻法，選擇性去除金屬層的該橫向電極圖案而留下金屬 走線8(請(qǐng)參考圖6(d))。步驟SllO 視制程實(shí)施的需要，可再利用涂布法形成一保護(hù)層(其材料可為氮化 硅、氮氧化硅、氧化硅或丙烯酸樹脂等)。步驟Slll 利用微影及蝕刻法令該保護(hù)層形成開口，令上述金屬走線的輸出處外 露，則得以提供信號(hào)外送的電性連接處。步驟S112 所形成的各單元電容式觸摸屏，可經(jīng)進(jìn)一步處理(例如分割各單元) 而出料。有關(guān)本發(fā)明第一實(shí)施例的較佳制程，請(qǐng)進(jìn)一步參考圖7(a)至(j)，其為本發(fā)明第 一實(shí)施例中形成圖6(d)單元觸摸屏結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，是以正光阻進(jìn)行曝光顯影為例，其 剖面線段系以A-A’表示。首先可先以玻璃或石英作為一基板1，可先在該基板1的邊緣區(qū)域上形成對(duì)位標(biāo) 記AM(請(qǐng)參閱圖6(a))，在制程中用于進(jìn)行上下對(duì)位?？衫脼R鍍法在基板1平面上沉積透明導(dǎo)電材料，而形成一透明導(dǎo)電層，作為一第一透明導(dǎo)電層2(如圖7(a)所示)。由于氧化 銦錫(indium tin oxide，簡(jiǎn)稱IT0)具有透明度高、導(dǎo)電性佳、及面電阻低等特色，通常作為 該透明導(dǎo)電層的材料?？衫命S光制程令該第一透明導(dǎo)電層2形成沿一第一方向排列的多個(gè)電極。以形 成縱向電極為例，可先將一感光材料(例如正光阻)層涂布于該第一透明導(dǎo)電層2上，以定 義該些縱向電極圖案的掩模進(jìn)行曝光，令該感光材料層4進(jìn)行顯影(如圖7 (b)所示)，以及 根據(jù)該顯影進(jìn)行蝕刻且去除該感光材料層之后(如圖7(c)所示)，而圖案化該第一透明導(dǎo) 電層2以形成縱向電極。在該第一透明導(dǎo)電層2上，可利用濺鍍法涂布一介電層5作為絕緣層(如圖7(d) 所示)。而后，在該介電層5上，可利用濺鍍法涂布另一透明導(dǎo)電層作為一第二透明導(dǎo)電層 2a，然后于其上沉積金屬材料(例如導(dǎo)電性及延展性皆佳的鋁)而形成該金屬層3。為同時(shí) 圖案化該第二透明導(dǎo)電層2a及該金屬層3，可采用微影及蝕刻法，可在黃光制程中形成精 密的導(dǎo)電圖案。較佳地，可先以一掩模定義欲使該第二透明導(dǎo)電層2a形成的圖案，分為一第一圖 案(例如多個(gè)橫向電極的圖案)及一第二圖案(例如多條金屬走線的圖案)，而該第二圖案 連接于該第一圖案的外緣。具體而言，掩?？啥x多個(gè)電極及多條走線的圖案，其中該些多 個(gè)電極可呈一第二方向排列，該些多條走線的一端系各別連接于該些電極的信號(hào)輸出處。以形成橫向電極及其連接的金屬走線為例，可先涂布一感光材料層4a，利用定義 該些橫向電極及金屬走線圖案Pl的掩模Ml進(jìn)行曝光(請(qǐng)參考圖4 (a))，且令該感光材料層 4a進(jìn)行顯影(如圖7(e)所示)。經(jīng)顯影的該感光材料層4a會(huì)呈現(xiàn)上述圖案，經(jīng)顯影的該 感光材料層4a覆蓋該第二透明導(dǎo)電層2a及該金屬層3 (如圖7 (f)所示)。而后，去除經(jīng)顯 影的該感光材料層4a (如圖7 (g)所示)，則該第二透明導(dǎo)電層2a及該金屬層3 二者皆呈現(xiàn) 上述橫向電極及金屬走線圖案Pl。由于經(jīng)過上述過程之后，該金屬層3同時(shí)具有該第一圖案及該第二圖案，為去除 專屬于該第二透明導(dǎo)電層2a的該第一圖案，可利用微影法或網(wǎng)印法以及選擇性蝕刻法去 除該金屬層3的該第一圖案，以產(chǎn)生呈現(xiàn)該第二圖案的金屬層3。較佳地，在微影過程中，可利用一掩模M2定義一保留區(qū)P2，以保留該金屬層3的 第二圖案(參考圖4(b))。該保留區(qū)P2不包括該第一圖案部分的分布范圍，但至少包括該 第二圖案部分的分布范圍。具體而言，可涂布一感光材料層6于該金屬層3上，利用該掩模 M2進(jìn)行曝光且于感光材料層6進(jìn)行顯影(如圖7(h)所示)，根據(jù)經(jīng)顯影的該感光材料層6 以選擇性蝕刻該金屬層3的未顯示該保留區(qū)P2的部份(如圖7(i)所示)。較佳地，利用上 述選擇性蝕刻，去除該金屬層3呈現(xiàn)多個(gè)橫向電極的圖案部分。而后，去除經(jīng)顯影的該感光 材料層6 (如圖7 (j)所示)。因此，經(jīng)過上述過程，經(jīng)選擇性蝕刻的該金屬層3不具有該第 一圖案，但至少包括該第二圖案。因此，該金屬層3可精確呈現(xiàn)精密的該第二圖案，卻僅需 使用較先前技術(shù)簡(jiǎn)化許多的掩模，可節(jié)省此掩模的制作成本，且解決對(duì)位精準(zhǔn)度的問題。由于上述保留區(qū)P2可為十分簡(jiǎn)化的圖形，并無高對(duì)位精準(zhǔn)度與高解析度要求的 問題，亦可使用網(wǎng)印法(圖未示)決定該保留區(qū)P2。具體而言，可利用網(wǎng)印涂布防蝕刻材料 (例如防蝕刻油墨)而成為一防蝕刻材料層在該金屬層上，而該防蝕刻材料層僅覆蓋于該 金屬層的該保留區(qū)，則選擇性地蝕刻未經(jīng)該防蝕刻材料層覆蓋的該金屬層，而后去除該防蝕刻材料層，則該金屬層會(huì)留下該第二圖案。因此，此過程亦可明顯節(jié)省制造掩模的成本， 而仍能產(chǎn)生精密的金屬圖案。利用上述有關(guān)第一實(shí)施例的制程所制得的電容式觸摸屏，可分別沿一第一方向及 一第二方向排列的多個(gè)電極，該第一方向及該第二方向可呈相互垂直的關(guān)系，可藉以感應(yīng)X 軸與Y軸的觸控位置。例如，第一層的多個(gè)電極可為縱向電極，第二層的電極可為橫向電 極。此外，該些多條走線可精確地連接于該些多個(gè)橫向電極的信號(hào)輸出處，以降低橫向電極 至面板邊緣區(qū)域的走線阻抗。第二實(shí)施例圖8表示本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式觸摸屏制程的流程圖；圖9(a)至(c)表示本 發(fā)明第二實(shí)施例制程的部分結(jié)構(gòu)俯視圖。該制程具有步驟如下步驟S201 首先可利用一素玻璃入料，作為形成其他導(dǎo)電材料的基板1。步驟S202 利用涂布法(coating)，例如濺鍍法，于該基板上形成一 ITO層(第一 透明導(dǎo)電層2)。步驟S203 利用涂布法于其上形成一金屬層3。步驟S204:利用微影及蝕刻法，同時(shí)圖案化該ITO層(第一透明導(dǎo)電層2)及該 金屬層3，以同時(shí)產(chǎn)生ITO橫向電極、金屬圖案及至少一個(gè)對(duì)位標(biāo)記AM等圖案(請(qǐng)參考圖 9(a))。步驟S205 利用微影及蝕刻法，選擇性去除該金屬層3的該橫向電極圖案而留下 金屬走線8 (請(qǐng)參考圖9(b))。步驟S206 利用涂布法于其上形成一介電層作為絕緣層。步驟S207:利用涂布法于其上形成另一 ITO層(第二透明導(dǎo)電層2a)。步驟S208 利用微影及蝕刻法圖案化該ITO層(第二透明導(dǎo)電層2a)而形成多個(gè) 縱向電極(請(qǐng)參考圖9(c))。步驟S209 視制程實(shí)施的需要，可再利用涂布法形成一保護(hù)層(其材料同上文所 述)O步驟S210 利用微影及蝕刻法令該保護(hù)層形成開口，令上述金屬走線的輸出處外 露，則得以提供信號(hào)外送的電性連接處。步驟S211 所形成的各單元電容式觸摸屏可經(jīng)進(jìn)一步處理而出料。有關(guān)本發(fā)明第二實(shí)施例的較佳制程，請(qǐng)進(jìn)一步參考圖10(a)至(1)，其為本發(fā)明第 二實(shí)施例中形成圖9(c)單元觸摸屏的剖面示意圖，是以正光阻進(jìn)行曝光顯影為例，其剖面 線段系以A-A ’表示。首先可先以玻璃或石英作為一基板1，可利用濺鍍法在基板平面上沉積透明導(dǎo)電 材料(較佳為氧化銦錫)，而形成一透明導(dǎo)電層，作為一第一透明導(dǎo)電層2。然后，于其上沉 積金屬材料(例如鋁)而形成一金屬層3 (如圖10 (a)所示)。為形成呈第一方向排列的多個(gè)電極、其連接的金屬走線以及對(duì)位標(biāo)記，可利用黃 光制程同時(shí)圖案化該第一透明導(dǎo)電層2及該金屬層3。舉例而言，該第一方向排列的多個(gè) 電極為橫向電極，在黃光制程中，可以同一掩模定義該些橫向電極、金屬走線及至少一個(gè)對(duì) 位標(biāo)記的圖案而進(jìn)行曝光，且可令一感光材料層4于該第一透明導(dǎo)電層2及該金屬層3上 進(jìn)行顯影(如圖10(b)所示)，則根據(jù)顯影圖案經(jīng)過蝕刻之后(如圖10(c)所示)，去除該感光材料層4(如圖10(d)所示)，則該第一透明導(dǎo)電層2及該金屬層3皆呈現(xiàn)該些橫向電 極、金屬走線及至少一個(gè)對(duì)位標(biāo)記的圖案。在此過程中，無須另外使用定義對(duì)位標(biāo)記的其他 掩模，即可形成對(duì)位標(biāo)記。為去除該金屬層3中專屬于該第一透明導(dǎo)電層2的圖案，可利用微影法或網(wǎng)印法 以及選擇性蝕刻法，至少去除該金屬層3呈現(xiàn)該些多個(gè)電極的圖案部份，以留下多條金屬 走線的圖案。較佳地，同第一實(shí)施例的敘述，在微影過程中，可利用一掩模M2定義一保留區(qū) P2(參考圖4(b))。該保留區(qū)P2不包括該些多個(gè)橫向電極圖案的分布范圍，但至少包括該 些金屬走線圖案的分布范圍。具體而言，可涂布一感光材料層6，利用該掩模M2進(jìn)行曝光 且于感光材料層6進(jìn)行顯影(如圖10(e)所示)，根據(jù)經(jīng)顯影的該感光材料層6以選擇性 蝕刻該金屬層3的未顯示該保留區(qū)P2的部份(如圖10(f)所示)。較佳地，利用上述選擇 性蝕刻，去除該金屬層3呈現(xiàn)多個(gè)橫向電極的圖案部分。而后，去除經(jīng)顯影的該感光材料層 6 (如圖10 (g)所示)。因此，經(jīng)過上述過程，經(jīng)選擇性蝕刻的該金屬層3不具有該些多個(gè)橫 向電極的圖案，但至少包括該些多條走線的圖案。因此，該金屬層3可形成精密的多條金屬 走線，卻僅需使用較先前技術(shù)簡(jiǎn)化許多的掩模，可節(jié)省此掩模的制作成本，且解決高對(duì)位精 準(zhǔn)度與高解析度要求的問題。同第一實(shí)施例的敘述，也可使用網(wǎng)印法決定該保留區(qū)P2，可明顯節(jié)省制造掩模的 成本，而仍能產(chǎn)生精密的金屬走線圖案。接著，可利用濺鍍法涂布一介電層5作為絕緣層(如圖10(h)所示)。而后，在該 介電層5上，可利用濺鍍法涂布另一透明導(dǎo)電層作為一第二透明導(dǎo)電層2a(如圖10(i)所 示)，以形成沿一第二方向的電極。以形成縱向電極為例，可先將一感光材料層7涂布于該 第二透明導(dǎo)電層2a上，以定義該些縱向電極圖案的掩模進(jìn)行曝光，令該感光材料層7進(jìn)行 顯影(如圖10 (j)所示)，以及根據(jù)該顯影進(jìn)行蝕刻(如圖10 (k)所示)且去除該感光材料 層之后(如圖10⑴所示)，則圖案化該第二透明導(dǎo)電層2a以形成縱向電極。綜上所述，利用第二實(shí)施例的制程所制得的電容式觸摸屏，由于在形成下層面板 結(jié)構(gòu)時(shí)，可利用共同圖案化透明導(dǎo)電層2及金屬層3，而制作該些沿第一方向排列的多個(gè)電 極、多條金屬走線及對(duì)位標(biāo)記AM的圖案，可大大節(jié)省另外制作對(duì)位標(biāo)記AM的時(shí)間及成本。 此外，同第一實(shí)施例所述，利用簡(jiǎn)化的掩?；蚋牟删W(wǎng)印法而選擇性蝕刻金屬層2，以保留金 屬走線的過程，亦可節(jié)省制作金屬走線的成本，并有準(zhǔn)確的自我對(duì)準(zhǔn)效果。因此，利用本發(fā)明制造方法所制得的電容式觸摸屏，至少包含一透明導(dǎo)電區(qū)(呈 現(xiàn)一第一圖案及一第二圖案，該第二圖案是連接于該第一圖案的外緣)及一金屬區(qū)(呈現(xiàn) 該第二圖案)。其中，該透明導(dǎo)電區(qū)是經(jīng)圖案化的一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層是與位于該 透明導(dǎo)電層之一側(cè)的一金屬層同時(shí)進(jìn)行圖案化而呈現(xiàn)該第一圖案及該第二圖案；該金屬區(qū) 是通過去除經(jīng)圖案化的該金屬層的該第一圖案而形成。較佳地，該觸摸屏另包含一基板，位 于該透明導(dǎo)電層的另一側(cè)。目前市面上十分普及的小型消費(fèi)型電子產(chǎn)品(例如行動(dòng)電話)，其電容式觸摸屏 常采用二層ITO電極(分別作為橫向電極及縱向電極的電容觸控結(jié)構(gòu))及一層多條金屬走 線(連接于其中一層ITO電極而作為信號(hào)導(dǎo)通結(jié)構(gòu))。由于行動(dòng)手機(jī)等小型電子產(chǎn)品多采 直立式觸摸屏，因此該些金屬走線通常連接于橫向ITO電極以降低邊緣區(qū)域的阻抗。
本發(fā)明的觸摸屏的制造方法，亦可用于制造具有雙層透明導(dǎo)電層與金屬層結(jié)構(gòu)的 觸摸屏，以應(yīng)用于特別高效能的電容式觸摸屏，例如Apple iPhone所采用的投射式電容式 觸摸屏、大型的電容式觸摸屏或者雙面(DIT0 type)的電容式觸摸屏。具體而言，除了有一 層金屬走線連接于橫向電極之外，另可利用同時(shí)圖案化透明導(dǎo)電層與金屬層等過程，令另 一層的金屬走線連接于縱向電極，亦可降低在縱向電極邊緣區(qū)域的阻抗。綜上所述，本發(fā)明觸摸屏及其制造方法，至少具有以下特色本發(fā)明觸摸屏的制造方法，可達(dá)到圖案化過程中自我對(duì)準(zhǔn)的效果，可制得解析度 高的透明電極圖案及金屬走線，卻無需使用精度特別高的機(jī)臺(tái)。本發(fā)明觸摸屏的制造方法，亦可在進(jìn)行上述選擇性蝕刻金屬層前，利用簡(jiǎn)化的掩 模進(jìn)行微影法或者利用成本更低的網(wǎng)印法決定非屬蝕刻的區(qū)域，且無需在此部分制程中制 作對(duì)位標(biāo)記，故可大大節(jié)省已知制程中所耗費(fèi)的成本。本發(fā)明觸摸屏成本雖較低，卻仍具有精密的透明電極及走線分布，仍具備相當(dāng)良 好的觸控感應(yīng)性能，故可更為普遍應(yīng)用于各類電子或資訊產(chǎn)品。據(jù)上論結(jié)，本發(fā)明實(shí)為一具產(chǎn)業(yè)實(shí)用性、新穎且進(jìn)步的發(fā)明，深具發(fā)展價(jià)值。但以 上所述的內(nèi)容，僅為本發(fā)明的最佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明所實(shí)施的范圍。即大 凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所作的同等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)，謹(jǐn) 請(qǐng)貴審查委員明鑒，并祈惠準(zhǔn)，是所至禱。
權(quán)利要求
一種觸摸屏的制造方法，其包含下列步驟形成一透明導(dǎo)電層；形成一金屬層于該透明導(dǎo)電層上；同時(shí)圖案化該透明導(dǎo)電層及該金屬層以令上述每一層個(gè)別產(chǎn)生一第一圖案及一第二圖案，該第二圖案系連接于該第一圖案的外緣；及去除該金屬層的該第一圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 該透明導(dǎo)電層是形成于一基板上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 該第一圖案為多個(gè)電極的圖案；該第二圖案為多條走線的圖案；及在該些圖案中，該些多條走線的一端系各別連接于該些多個(gè)電極的信號(hào)輸出處。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于是利用微影及蝕刻法以同時(shí)圖案化該透明 導(dǎo)電層及該金屬層，其中該微影法顯示該些圖案于該透明導(dǎo)電層及該金屬層上，該些圖案是經(jīng)由一掩模而定 義；及該蝕刻法去除該透明導(dǎo)電層及該金屬層的未顯示該些圖案的區(qū)域，其中 是以一正光阻層作為該感光材料層而涂布于該金屬層上，而該掩模是利用一遮光部以 定義該些圖案；或是以一負(fù)光阻層作為該感光材料層而涂布于該金屬層上，而該掩模是利用一透光部以 定義該些圖案。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于是利用微影及網(wǎng)印法其中之一以及選擇性 蝕刻法以去除該金屬層的該第一圖案，其中該微影法及該網(wǎng)印法其中之一顯示一保留區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括該第一圖 案部分的分布范圍但至少包括該第二圖案部分的分布范圍；該選擇性蝕刻法去除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部份；以及 該利用網(wǎng)印及選擇性蝕刻以去除該金屬層的該第一圖案的過程包含 利用網(wǎng)印涂布一防蝕刻材料層于該金屬層上，令該防蝕刻材料層覆蓋于該金屬層的該 保留區(qū)；選擇性蝕刻未經(jīng)覆蓋的該金屬層；及 去除該防蝕刻材料層。
6.一種觸摸屏的制造方法，其包含下列步驟 提供一基板；形成至少一對(duì)位標(biāo)記于該基板的邊緣區(qū)域上； 形成一第一透明導(dǎo)電層于該基板上；圖案化該第一透明導(dǎo)電層以產(chǎn)生沿一第一方向排列的多個(gè)電極； 形成一介電層于該些多個(gè)電極上； 形成一第二透明導(dǎo)電層于該介電層上； 形成一金屬層于該第二透明導(dǎo)電層上；同時(shí)圖案化該第二透明導(dǎo)電層及該金屬層以令該些層皆產(chǎn)生呈沿一第二方向排列的 多個(gè)電極的一圖案及呈多條走線的一圖案，其中該些走線的一端各別連接于沿該第二方向 排列的該些多個(gè)電極的信號(hào)輸出處；及去除該金屬層的呈該些多個(gè)電極的該圖案。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于是利用微影及蝕刻法形成該對(duì)位標(biāo)記，并以一掩模定義該對(duì)位標(biāo)記的圖案； 是利用微影及蝕刻法圖案化該第一透明導(dǎo)電層以產(chǎn)生沿該第一方向排列的該些多個(gè) 電極，并以一掩模定義該些多個(gè)電極的圖案；或是利用微影及蝕刻法同時(shí)圖案化該第二透明導(dǎo)電層及該金屬層，并以一掩模定義呈沿 該第二方向排列的多個(gè)電極的該圖案及呈該些多條走線的該圖案。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于是利用微影及蝕刻法去除該金屬層的呈該些多個(gè)電極的該圖案，該微影法顯示一保留 區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括呈該些多個(gè)電極的該圖案的分布范圍但至少包括呈該些 多條走線的該圖案的分布范圍，該蝕刻法去除該金屬層的未顯示該保留區(qū)的部分；是利用網(wǎng)印及蝕刻法去除該金屬層的呈該些多個(gè)電極的該圖案，該網(wǎng)印法顯示一保留 區(qū)于該金屬層上，該保留區(qū)不包括呈沿該第二方向排列的多個(gè)電極的該圖案的分布范圍但 至少包括呈該些多條走線的該圖案的分布范圍，該蝕刻法去除該金屬層的未顯示該保留區(qū) 的部分；或該方法另包含形成一保護(hù)層于經(jīng)圖案化的該第二透明導(dǎo)電層及該金屬層上，其中是利 用微影及蝕刻法圖案化該保護(hù)層，并以一掩模定義一開口，該開口令該些金屬走線外露。
9.一種觸摸屏的制造方法，其包含下列步驟 提供一基板；形成一第一透明導(dǎo)電層于該基板上； 形成一金屬層于該第一透明導(dǎo)電層上；同時(shí)圖案化該第一透明導(dǎo)電層及該金屬層以令該些層皆產(chǎn)生呈沿一第一方向排列的 多個(gè)電極的一圖案、呈多條走線的一圖案及至少一對(duì)位標(biāo)記； 去除該金屬層的呈該些多個(gè)電極的該圖案； 形成一介電層于經(jīng)圖案化的該第一透明導(dǎo)電層及該金屬層上； 形成一第二透明導(dǎo)電層于該介電層上；及圖案化該第二透明導(dǎo)電層以產(chǎn)生沿一第二方向排列的多個(gè)電極，其中該些第一或第二 方向排列的多個(gè)電極的信號(hào)輸出處各別連接于該些走線的一端。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于是利用微影及蝕刻法同時(shí)圖案化該第一透明導(dǎo)電層及該金屬層，并以一掩模定義呈沿 該第一方向排列的多個(gè)電極的該圖案、呈該些多條走線的該圖案及該對(duì)位標(biāo)記；是利用微影及蝕刻法圖案化該第二透明導(dǎo)電層，并以一掩模定義呈沿該第二方向排列 的多個(gè)電極的該圖案；或該方法另包含形成一保護(hù)層于經(jīng)圖案化的該第二透明導(dǎo)電層。
11.一種觸摸屏，其包含一透明導(dǎo)電區(qū)，呈現(xiàn)一第一圖案及一第二圖案，該第二圖案是連接于該第一圖案的外緣；及一金屬區(qū)，呈現(xiàn)該第二圖案；其中該透明導(dǎo)電區(qū)是經(jīng)圖案化的一透明導(dǎo)電層，該透明導(dǎo)電層是與位于該透明導(dǎo)電層 的一側(cè)的一金屬層同時(shí)進(jìn)行圖案化而呈現(xiàn)該第一圖案及該第二圖案； 其中該金屬區(qū)是通過去除經(jīng)圖案化的該金屬層的該第一圖案而形成。
12.如權(quán)利要求11所述的觸摸屏，其特征在于 該透明導(dǎo)電層的材料主要由氧化銦錫組成；該觸摸屏另包含一基板，位于該透明導(dǎo)電層的另一側(cè)，其中該基板的材料主要由玻璃 或石英組成；或 該觸摸屏中該第一圖案為多個(gè)電極的圖案；及該第二圖案為多條走線的圖案，該些多條走線的一端是各別連接于該些多個(gè)電極的信 號(hào)輸出處。
全文摘要
本發(fā)明在于提供一種觸摸屏及其制造方法。此制造方法包含以下步驟形成一透明導(dǎo)電層，形成一金屬層于該透明導(dǎo)電層上，同時(shí)圖案化該透明導(dǎo)電層及該金屬層，則每一層分別產(chǎn)生一第一圖案及一第二圖案(該第二圖案是連接于該第一圖案的外緣)，以及去除該金屬層的該第一圖案。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101923412SQ20091020378
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者姚啟文, 郭建忠 申請(qǐng)人:時(shí)緯科技股份有限公司