专利名称：传感基板及其制造方法
技术领域：
本发明实施例涉及触控装置的结构技术，尤其涉及一种传感基板及其制造方法。
背景技术：
现有的触控面板，又称触摸面板，通常可以包括电阻式、电容式和电感式等，其所 基于的检测原理不同，但通常触控面板的主要部件传感基板上均需要设置至少两个方向的 电极线，一般是包括相互垂直的X向电极线和Y向电极线。为了满足触控面板大型化、快速 响应以及高解析度等要求，目前通常采用构图工艺来形成电极线和配线的图案，所谓构图 工艺即曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。以静电容量式这种电容式传感基板为例，目前的制造技术方案一般有两种。一种 方案是将X向电极线和Y向电极线分别制备在衬底基板的两侧表面上，而后分别以配线在 衬底基板的边缘处连接各个电极线至控制装置中，以便控制装置识别传感基板上的被触控 位置。另一种方案是将X向电极线和Y向电极线均制备在衬底基板一侧的表面上，以绝缘 层相互隔离。配线均设置在绝缘层上，可通过绝缘层上的过孔与绝缘层下的电极线连接。在进行本发明的研究过程中，发明人发现现有技术存在如下缺陷X向电极线、Y 向电极线、配线以及绝缘层上过孔的图案均需要独立的构图工艺步骤来形成，因此导致传 感基板的制造工艺复杂，生产效率低、产品成本高。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种传感基板及其制造方法，以简化传感基板的制造 工艺，提高生产效率，降低产品成本。本发明实施例提供了一种传感基板的制造方法，包括在所述衬底基板一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜；采用单色调掩膜板对所述第一向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第一 向电极线的图案；在形成第一向电极线的衬底基板上沉积绝缘层；采用单色调掩膜板对所述绝缘层进行构图工艺，形成过孔，所述过孔对应所述第 一向电极线的位置；在所述绝缘层上沉积第二向电极线的材料薄膜；在所述第二向电极线的材料薄膜上沉积配线的材料薄膜；采用双色调掩膜板对所述配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行构图 工艺，形成包括第二向电极线、第一配线和第二配线的图案，第一配线通过所述绝缘层上的 过孔与第一向电极线相连，第二配线与第二向电极线相连，所述第一配线和第二配线的图 案形成在第二向电极线的材料薄膜之上。本发明实施例还提供了另一种传感基板的制造方法，包括在衬底基板一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜；
在所述第一向电极线的材料薄膜上沉积第一配线的材料薄膜；采用双色调掩膜板对所述第一配线的材料薄膜和第一向电极线的材料薄膜进行 构图工艺，形成包括第一向电极线和第一配线的图案，第一配线与第一向电极线相连，且所 述第一配线的图案形成在第一向电极线的材料薄膜之上；在所述衬底基板另一侧表面上沉积第二向电极线的材料薄膜；在所述第二向电极线的材料薄膜上沉积第二配线的材料薄膜；采用双色调掩膜板对所述第二配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行 构图工艺，形成包括第二向电极线和第二配线的图案，第二配线与第二向电极线相连，且所 述第二配线的图案形成在第二向电极线的材料薄膜之上。本发明实施例提供了一种传感基板，包括衬底基板，所述衬底基板一侧表面上形 成有第一向电极线和第二向电极线；所述第一向电极线和第二向电极线之间形成有绝缘 层；第一配线通过所述绝缘层上的过孔与第一向电极线相连，第二配线与第二向电极线相 连，其中所述第一配线和第二配线的图案形成在所述第二向电极线的材料薄膜之上。本发明实施例还提供了另一种传感基板，包括衬底基板，所述衬底基板两侧表面 上分别形成有第一向电极线和第二向电极线；所述衬底基板两侧表面上分别形成有第一配 线和第二配线，第一配线与第一向电极线相连，第二配线与第二向电极线相连，其中所述 第一配线的图案形成在所述第一向电极线的材料薄膜之上，和/或所述第二配线的图案形 成在所述第二向电极线的材料薄膜之上。由以上技术方案可知，本发明采用双色调掩膜板同时完成一个方向电极线和配线 的图案，减少了掩膜曝光的工序，简化了传感基板的制造工艺，提高了生产效率，降低了产 品成本。
图1为本发明实施例一提供的传感基板的制造方法流程图；图2为本发明实施例一中传感基板形成第一向电极线后的局部俯视结构示意图；图3为图2中的A-A向侧视剖面结构示意图；图4为本发明实施例一中传感基板形成绝缘层和过孔后的局部俯视结构示意图；图5为图4中的B-B向侧视剖面结构示意图；图6为本发明实施例一中双色调掩膜板构图工艺的流程图；图7为本发明实施例一中传感基板上光刻胶显影后的局部俯视结构示意图；图8为图7中沿C-C线的侧视剖面结构示意图；图9为本发明实施例一中传感基板上形成第二向电极线图案后的侧视剖面结构 示意图；图10为本发明实施例一中传感基板上形成配线图案后的侧视剖面结构示意图；图11为本发明实施例二提供的传感基板的制造方法的流程图；图12为本发明实施例二所形成的传感基板的局部俯视结构示意图；图13为图12中传感基板的仰视结构示意图；图14为图12中的D-D向侧视剖面结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一图1为本发明实施例一提供的传感基板的制造方法流程图，该方法包括步骤101、在衬底基板1 一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜，衬底基板1 一 般可以采用玻璃板；步骤102、采用单色调掩膜板对第一向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括 第一向电极线2的图案，如图2所示，图3为图2中的A-A向剖面结构示意图，将第一向电极 线2的形状设计为串连的四边形，可以有效增大电极线的面积，提高对触摸物的识别精度；步骤103、在形成第一向电极线2的衬底基板1上沉积绝缘层3，图2等后续俯视 图中不示出绝缘层3;步骤104、采用单色调掩膜板对绝缘层3进行构图工艺，形成过孔4，各过孔4分别 对应边缘处第一向电极线2的位置；步骤105、在绝缘层3上沉积第二向电极线的材料薄膜50 ；步骤106、在第二向电极线的材料薄膜50上沉积配线的材料薄膜；步骤107、采用双色调掩膜板对配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜50进 行构图工艺，形成包括第二向电极线5、第一配线61和第二配线62的图案，第一配线61通 过绝缘层3上的过孔4与第一向电极线2相连，第二配线62与第二向电极线5相连，第一 配线61和第二配线62的图案形成在第二向电极线的材料薄膜50之上，如图4所示，图5 为图4中的B-B向剖面结构示意图。上述第一向电极线和第二向电极线的材料通常为透明导电材料，例如铟锡氧化物 (Indium Tin Oxides ；以下简称ΙΤ0)，当传感基板与显示器重叠设置时，不遮挡显示器出 射光。第一向电极线和第二向电极线通常即为在一个平面内且相互垂直的X向电极线和Y 向电极线。第一配线和第二配线可以采用透明导电材料也可以采用非透明导电材料形成在 衬底基板的边缘，例如银(Ag)，保持与电极线相连。在本实施例中，步骤107中的双色调掩膜板构图工艺的实现形式可以有多种，其 中一种具体实施方式
包括如图6所示的步骤步骤601、在配线的材料薄膜60上涂覆光刻胶7 ；步骤602、采用半色调掩膜板9或灰色调掩膜板对光刻胶7进行曝光显影工艺，形 成包括半保留区域81、完全保留区域82和非保留区域83的图案，半保留区域81的光刻胶 7厚度小于完全保留区域82的光刻胶7厚度，优选的是控制半保留区域81的光刻胶7厚度 为完全保留区域82的光刻胶7厚度的30% 70%，其中，以正性光刻胶为例，完全保留区 域82对应掩膜板9上的完全光透过区域92，半保留区域81对应掩膜板9上的部分光透过 区域91，该区域可以为灰色调区域或刻有透光栅孔的区域，非保留区域83对应掩膜板9上 的不透光区域93，如图7所示，图8为图7中沿C-C线的侧视剖面结构示意图；步骤603、进行第一次刻蚀，刻蚀掉非保留区域81对应的配线的材料薄膜60和第二向电极线的材料薄膜50，形成包括第二向电极线5的图案，如图9所示；步骤604、灰化去除半保留区域81的光刻胶7厚度，由于完全保留区域82的光刻 胶7比半保留区域81的光刻胶7厚度大，所以在去除半保留区域81的光刻胶7厚度时，完 全保留区域82的光刻胶7会有剩余；步骤605、进行第二次刻蚀，刻蚀掉半保留区域81对应的配线的材料薄膜60，形成 包括第一配线61和第二配线62的图案，由于此时半保留区域81已经没有光刻胶7的保护， 所以该区域下方的材料被刻蚀掉，如图10所示。灰化去除光刻胶7后的俯视图如图4所示。采用本实施例的技术方案，可以采用一次掩模、曝光和显影工艺和两次刻蚀工艺 同时完成第一配线、第二配线和第二向电极线的图案，能够简化工艺流程，提高生产效率， 降低产品成本。另外，由于第二配线下为第二向电极线的图案，所以能够可靠地保证第二配 线与第二向电极线的接触，以及提高第二配线和第二向电极线布设的精密度，减少错位现 象的发生，能够提高产品的触摸识别精度和解析度。实施例二图11为本发明实施例二提供的传感基板的制造方法的流程图，该方法包括如下 步骤步骤1101、在衬底基板1 一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜20 ；步骤1102、在第一向电极线的材料薄膜20上沉积第一配线61的材料薄膜；步骤1103、采用双色调掩膜板对第一配线61的材料薄膜和第一向电极线的材料 薄膜20进行构图工艺，形成包括第一向电极线2和第一配线61的图案，第一配线61与第 一向电极线2相连，且第一配线61的图案形成在第一向电极线的材料薄膜20之上；步骤1104、在衬底基板1另一侧表面上沉积第二向电极线的材料薄膜50 ；步骤1105、在第二向电极线的材料薄膜50上沉积第二配线62的材料薄膜；步骤1106、采用双色调掩膜板对第二配线62的材料薄膜和第二向电极线的材料 薄膜50进行构图工艺，形成包括第二向电极线5和第二配线62的图案，第二配线62与第 二向电极线5相连，且第二配线62的图案形成在第二向电极线的材料薄膜50之上，所形成 的传感基板如图12、13和14所示。步骤1103采用双色调掩膜板进行构图工艺的步骤类似于步骤107，具体包括如下 步骤在第一配线的材料薄膜上涂覆光刻胶；采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板对光刻胶进行曝光显影工艺，形成包括半保留 区域、完全保留区域和非保留区域的图案，半保留区域的光刻胶厚度小于完全保留区域的 光刻胶厚度，半保留区域的光刻胶厚度优选为完全保留区域的光刻胶厚度的30% 70% ；进行刻蚀，刻蚀掉非保留区域对应的第一配线的材料薄膜和第一向电极线的材料 薄膜，形成包括第一向电极线的图案；灰化去除半保留区域的光刻胶厚度；进行刻蚀，刻蚀掉半保留区域对应的第一配线的材料薄膜，形成包括第一配线的 图案。步骤1106采用双色调掩膜板进行构图工艺的步骤类似于步骤107，具体包括如下 步骤
在第二配线的材料薄膜上涂覆光刻胶；采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板对光刻胶进行曝光显影工艺，形成包括半保留 区域、完全保留区域和非保留区域的图案，半保留区域的光刻胶厚度小于完全保留区域的 光刻胶厚度，半保留区域的光刻胶厚度优选为完全保留区域的光刻胶厚度的30% 70% ；进行刻蚀，刻蚀掉非保留区域对应的第二配线的材料薄膜和第二向电极线的材料 薄膜，形成包括第二向电极线的图案；灰化去除半保留区域的光刻胶厚度；进行刻蚀，刻蚀掉半保留区域对应的第二配线的材料薄膜，形成包括第二配线的 图案。采用本实施例的技术方案，可以采用两次掩模、曝光、显影工艺和四次刻蚀工艺完 成衬底基板两侧的电极线和配线图案，能够简化生产工艺，提高生产效率，降低产品成本。实施例三本发明实施例三提供的传感基板可参见图4和图5所示。该传感基板包括衬底基 板1，衬底基板1 一侧表面上形成有第一向电极线2和第二向电极线5 ；第一向电极线2和 第二向电极线5之间形成有绝缘层3 ；第一配线61通过绝缘层3上的过孔4与第一向电极 线2相连，第二配线62与第二向电极线5相连，第一配线61和第二配线62的图案形成在 第二向电极线的材料薄膜50之上。本实施例的传感基板可以采用本发明传感基板的制造方法来制造，采用简化的生 产工艺可以有效降低产品的成本。本实施例在同一侧形成两个方向电极线的技术方案更有 利于两方向电极线的精确对位，有利于提高触摸识别的精确度和解析度。实施例四本发明实施例四提供的传感基板可参见图12、图13和图14所示。该传感基板包 括衬底基板1，衬底基板1两侧表面上分别形成有第一向电极线2和第二向电极线5 ；衬底 基板1两侧表面上分别形成有第一配线61和第二配线62，第一配线61与第一向电极线2 相连，第二配线62与第二向电极线5相连，第一配线61的图案形成在第一向电极线的材料 薄膜20之上，第二配线62的图案形成在第二向电极线的材料薄膜50之上。本实施例的传感基板可以采用本发明传感基板的制造方法来制造，采用简化的生 产工艺可以有效降低产品的成本。电极线和配线分别设置在衬底基板的两侧，两侧的构图 工艺均可以采用双色调掩膜板构图工艺制备，或者也可以仅一侧采用双色调掩膜板构图工 艺。本发明传感基板的制造方法并不限于制造静电容量式触控面板中的传感基板，还 可以适用于制造电阻式或电磁感应式的具备至少两个方向导向电极线和配线的传感基板。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
1.一种传感基板的制造方法，其特征在于，包括在所述衬底基板一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜；采用单色调掩膜板对所述第一向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第一向电 极线的图案；在形成第一向电极线的衬底基板上沉积绝缘层；采用单色调掩膜板对所述绝缘层进行构图工艺，形成过孔，所述过孔对应所述第一向 电极线的位置；在所述绝缘层上沉积第二向电极线的材料薄膜； 在所述第二向电极线的材料薄膜上沉积配线的材料薄膜；采用双色调掩膜板对所述配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行构图工艺， 形成包括第二向电极线、第一配线和第二配线的图案，第一配线通过所述绝缘层上的过孔 与第一向电极线相连，第二配线与第二向电极线相连，所述第一配线和第二配线的图案形 成在第二向电极线的材料薄膜之上。
2.根据权利要求1所述的传感基板的制造方法，其特征在于，采用双色调掩膜板对所 述配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第二向电极线、第 一配线和第二配线的图案包括在所述配线的材料薄膜上涂覆光刻胶；采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光显影工艺，形成包括半保留 区域、完全保留区域和非保留区域的图案，所述半保留区域的光刻胶厚度小于所述完全保 留区域的光刻胶厚度；进行第一次刻蚀，刻蚀掉非保留区域对应的所述配线的材料薄膜和第二向电极线的材 料薄膜，形成包括第二向电极线的图案； 灰化去除半保留区域的光刻胶厚度；进行第二次刻蚀，刻蚀掉半保留区域对应的所述配线的材料薄膜，形成包括第一配线 和第二配线的图案。
3.根据权利要求2所述的传感基板的制造方法，其特征在于所述半保留区域的光刻 胶厚度为所述完全保留区域的光刻胶厚度的30% 70%。
4.一种传感基板的制造方法，其特征在于，包括 在衬底基板一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜；在所述第一向电极线的材料薄膜上沉积第一配线的材料薄膜； 采用双色调掩膜板对所述第一配线的材料薄膜和第一向电极线的材料薄膜进行构图 工艺，形成包括第一向电极线和第一配线的图案，第一配线与第一向电极线相连，且所述第 一配线的图案形成在第一向电极线的材料薄膜之上；在所述衬底基板另一侧表面上沉积第二向电极线的材料薄膜； 在所述第二向电极线的材料薄膜上沉积第二配线的材料薄膜； 采用双色调掩膜板对所述第二配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行构图 工艺，形成包括第二向电极线和第二配线的图案，第二配线与第二向电极线相连，且所述第 二配线的图案形成在第二向电极线的材料薄膜之上。
5.根据权利要求4所述的传感基板的制造方法，其特征在于，采用双色调掩膜板对所述第一配线的材料薄膜和第一向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第一向电极线 和第一配线的图案包括在所述第一配线的材料薄膜上涂覆光刻胶；采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光显影工艺，形成包括半保留 区域、完全保留区域和非保留区域的图案，所述半保留区域的光刻胶厚度小于所述完全保 留区域的光刻胶厚度；进行第一次刻蚀，刻蚀掉非保留区域对应的所述第一配线的材料薄膜和第一向电极线 的材料薄膜，形成包括第一向电极线的图案；灰化去除半保留区域的光刻胶厚度；进行第二次刻蚀，刻蚀掉半保留区域对应的所述第一配线的材料薄膜，形成包括第一 配线的图案。
6.根据权利要求4所述的传感基板的制造方法，其特征在于，采用双色调掩膜板对所 述第二配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第二向电极线 和第二配线的图案包括在所述第二配线的材料薄膜上涂覆光刻胶；采用半色调掩膜板或灰色调掩膜板对所述光刻胶进行曝光显影工艺，形成包括半保留 区域、完全保留区域和非保留区域的图案，所述半保留区域的光刻胶厚度小于所述完全保 留区域的光刻胶厚度；进行第一次刻蚀，刻蚀掉非保留区域对应的所述第二配线的材料薄膜和第二向电极线 的材料薄膜，形成包括第二向电极线的图案；灰化去除半保留区域的光刻胶厚度；进行第二次刻蚀，刻蚀掉半保留区域对应的所述第二配线的材料薄膜，形成包括第二 配线的图案。
7.根据权利要求5或6所述的传感基板的制造方法，其特征在于所述半保留区域的 光刻胶厚度为所述完全保留区域的光刻胶厚度的30% 70%。
8.—种传感基板，包括衬底基板，所述衬底基板一侧表面上形成有第一向电极线和第 二向电极线；所述第一向电极线和第二向电极线之间形成有绝缘层；第一配线通过所述绝 缘层上的过孔与第一向电极线相连，第二配线与第二向电极线相连，其特征在于所述第一 配线和第二配线的图案形成在所述第二向电极线的材料薄膜之上。
9.一种传感基板，包括衬底基板，所述衬底基板两侧表面上分别形成有第一向电极线 和第二向电极线；所述衬底基板两侧表面上分别形成有第一配线和第二配线，第一配线与 第一向电极线相连，第二配线与第二向电极线相连，其特征在于所述第一配线的图案形成 在所述第一向电极线的材料薄膜之上，和/或所述第二配线的图案形成在所述第二向电极 线的材料薄膜之上。
全文摘要
本发明涉及一种传感基板及其制造方法。该制造方法包括在衬底基板一侧表面上沉积第一向电极线的材料薄膜；采用单色调掩膜板对第一向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第一向电极线的图案；在形成第一向电极线的衬底基板上沉积绝缘层；采用单色调掩膜板对绝缘层进行构图工艺，形成过孔；在绝缘层上沉积第二向电极线的材料薄膜；在第二向电极线的材料薄膜上沉积配线的材料薄膜；采用双色调掩膜板对配线的材料薄膜和第二向电极线的材料薄膜进行构图工艺，形成包括第二向电极线、第一配线和第二配线的图案。本发明采用双色调掩膜板构图工艺同时完成一个方向电极线和配线的图案，简化了工序，降低了产品成本。
文档编号G06F3/041GK101995981SQ200910091170
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者林允植 申请人:北京京东方光电科技有限公司