电容式触控面板及其制造方法

电容式触控面板及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电容式触控面板及其制造方法，在绝缘层与第二透明导电层之间设置蚀刻阻挡层，借以对蚀刻阻挡层下的功能层进行保护，在第二透明导电层因为有缺陷需要去除，或者第二透明导电层成型时，保护蚀刻阻挡层下面的功能层不受影响。另外，相比于现有技术，通过适当减小绝缘层的厚度，匹配电容的介电常数，满足电容屏的使用要求。
【专利说明】电容式触控面板及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电容式触控面板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]当前的触控面板结构，如中国专利文献CN12736760A公开了一种触控面板结构及其制作方法，其触控面板结构参见附图1和附图2，其包括基板I和依序由下而上堆栈在基板I上的遮蔽层2、第一透明导电层3、绝缘层4以及第二透明导电层5。其中基板I下方可配置显示装置(图中未示出)，籍以显示图像。
[0003]请参见图2，第一透明导电层3具有多个第一图案，相互分离且配置成平行于第一方向X，而第二透明导电层5具有多个第二图案，相互分离且配置成平行于第二方向Y。那么电容形成的机理是第一方向X与第二方向Y之间具有一夹角，如图2所不，图中表不为直角，图中虚线表示被遮蔽的部分，省略除第一透明导电层3、第二透明导电层5以及绝缘层4之外的其他结构。从图中可以看出，绝缘层4覆盖整个第一透明导电层3。在图2中第一连接部302和第二连接部502，结合绝缘层而形成电容，籍以提供电容式触控面板。
[0004]在上述结构中，绝缘层4覆盖第一透明导电层3，籍以形成电容的极板间绝缘介质，并避免导电层间短接。
[0005]电容式触控面板的制程通常在基板I上以氧化铟锡(ITO)为靶材采用如溅镀工艺成型一透明导电膜，然后对该透明导电膜进行如匹配第一图案的线迹印刷，蚀刻形成第一透明导电层3 ;进而在第一透明导电层上叠置绝缘层4，再在绝缘层4上进行第二透明导电层的制作，同样需要蚀刻以获得第二透明导电层5。
[0006]蚀刻包括物理工艺、化学工艺或者两者相结合的工艺，通过时可获得所期望的线迹，并对蚀刻深度具有较好的控制，以降低对已经成型的功能层的影响。此外，若如第二透明导电层测试不能沟通啊，需要正面去除第二透明导电层，也需要保护其他功能层不被破坏。如中国专利文献CN12736760A欠缺对已经成型功能层的保护，容易造成已成型功能层的损坏和后续的重新制作，产生重复性工作的同时，影响产品效率和产品良率。

【发明内容】

[0007]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电容式触控面板，通过增加蚀刻阻挡层，借以保护蚀刻阻挡层下面的膜层，本发明还提供了一种电容式触控面板的制造方法。
[0008]依据本发明的一个方面，一种电容式触控面板，其特征在于，包括:
透明基板，具有第一面和第二面；
遮蔽层，由不透光的材质构成，覆于所述第一面，用以遮蔽第二面所装显示设备发射之光线；且该遮蔽层具有遮蔽图案，用以暴露出匹配该遮蔽图案的部分基板；
第一透明导电层，形成在遮蔽层及暴露出的部分基板上；
绝缘层，覆盖于所述第一透明导电层上；
蚀刻阻挡层，叠置在绝缘层上；以及 第二透明导电层，形成在蚀刻阻挡层上。
[0009]依据本发明的另一个方面，一种电容式触控面板制造方法，其特征在于，包括以下步骤:
在给定的基板上形成一遮蔽层，其中遮蔽层由不透光的材质构成，用以遮蔽由该基板下方的显示装置所发射出的光线，且遮蔽层蚀刻有用以暴露出部分基板的遮蔽图案；在所述遮蔽层及暴露出的基板上形成一第一透明导电层；
在所述第一透明导电层上叠置绝缘层；
进而在绝缘层上披覆一层蚀刻阻挡层，该蚀刻阻挡层与绝缘层共同匹配电容介电常
数；
然后在蚀刻阻挡层上形成第二透明导电层。
[0010]依据本发明，在绝缘层与第二透明导电层之间设置蚀刻阻挡层，借以对蚀刻阻挡层下的功能层进行保护，在第二透明导电层因为有缺陷需要去除，或者第二透明导电层成型时，保护蚀刻阻挡层下面的功能层不受影响。另外，相比于现有技术，通过适当减小绝缘层的厚度，匹配电容的介电常数，满足电容屏的使用要求。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1为已知触控面板主剖结构示意图。
[0012]图2为已知触控面板的一个电容单元的立体结构示意图。
[0013]图3为依据本发明的一种电容式触控面板的结构示意图。
[0014]图4为依据本发明的一种电容式触控面板的制作流程图。
[0015]图5为一个实施例中形成第二透明导电层的原始层的电容式触控面板结构示意图。
[0016]图6为一个实施例中制作第二透明导电层前的第一透明导电层与绝缘层的配置结构示意图。。
[0017]图7为另一个实施例中第二透明导电层的原始层的电容式触控面板结构示意图。
[0018]图8为另一个实施例中中蚀刻第二透明导电层原始层后的电容式触控面板结构示意图。
[0019]图9为去除蚀刻阻挡层和绝缘层多余部分并打银线后的电容式触控面板结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本领域的技术人员更清楚的理解本发明的发明原理和具体手段的效用。本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐述本发明。
[0021]本发明以中国专利文献CN12736760A为参考，相关术语说明援引至此，主体结构参见附图1-2。
[0022]如图1所示的触控面板主剖结构，图示的结构为堆叠结构，图中上下位置表示为第二透明导电层5所处的位置为上，相对而言，基板I所处的位置为下。
[0023]在触控面板【技术领域】，基板I通常为透明材质，如玻璃基基板，因此，在文中基板I也称之为透明基板。
[0024]基板I有两个面，即前文所述的第一面和第二面，第一面为膜面，用于触控面板结构上功能层的依次层叠。第二面通常又称为空气面，是面向使用者的面。
[0025]因此，在第一实施例中，如附图3、5_7所示，依据本发明的触控面板单面结构，以匹配安装的显示装置所处的面为下面，那么相对的面即为基板I的上面，基板I为其他部分依附的基础，构造为基准层，在基板I的上面设置遮蔽层2、然后是第一透明导电层3、绝缘层4、蚀刻阻挡层6以及第二透明导电层5，其中如图7所示，蚀刻阻挡层6在第二透明导电层5蚀刻时对其下面的膜层进行保护。
[0026]关于基板1，基于触控面板的选材，如使用玻璃构成透明的基板板材，构成玻璃基材，在其他的应用中，根据具体的应用环境和技术配置，本领域的技术人员可具体选择诸如采用N型基板或者P型基板，以及其他如玻璃基的绝缘材质的透明基板。在另一些应用中还可以采用透明软性基板，如中国专利文献CN100431184C中公开的透明软性薄膜基板。
[0027]如图1所示，基于堆叠结构，在基板I的上面依次堆叠遮蔽层2、第一透明导电层
3、绝缘层4，以及第二透明导电层5，该第二透明导电层5和第一透明导电层3，以及叠加在两者之间的绝缘层形成电容，据以形成触控结构。
[0028]首先看绝缘层4，如图9所示的最终结构，图中省略除膜层和基板之外的其余结构。介于第一透明导电层3和第二透明导电层5之间的绝缘层4构成绝缘介质，又构成电容介质，其存在一方面用于第一透明导电层3和第二透明导电层5之间的电气绝缘，另一方面形成电容的极板间介质，从而影响电容的介电常数，蚀刻阻挡层6的存在也会影响介电常数，两者结合需要统筹两者对整体介电常数的影响，而综合考虑两者的选材和厚度。
[0029]另外，还可以考虑以下问题:制程中会产生各种废气，如酸碱性废气、挥发性有机废气和一般性废气，这些废气的存在会降低产品的良率。
[0030]首先关于蚀刻阻挡层6的引入，发明人发现，在第二透明导电层制作时，如采用化学蚀刻，可能会影响绝缘层4和第一透明导电层3的性能，进而影响产品良率。另外，在一些实现中，绝缘层4不再采用整面的绝缘层，而是采用匹配如第二图案的绝缘层，其余部分都去除掉，在下文中会有涉及，在此不再赘述。
[0031]这就不可避免的存在在如蚀刻第二透明导电层时，会影响已经成型的第一透明导电层3的问题。
[0032]另外，如果第二透明导电层5测试不过，或者存在其他缺陷而需要去除时，绝缘层4和第一透明导电层3可能都会受到影响，而不得不一块去除，然后再重新制作，产生不必要的工时。
[0033]在这样的技术背景下，在绝缘层4和第二透明导电层5之间增加一蚀刻阻挡层6，该蚀刻阻挡层6整面覆盖于绝缘层4之上，关于蚀刻阻挡层6，其应采用对蚀刻有化学惰性的材质制作，如二氧化硅、氮化硅和二氧化钛，以及与这三种物质理化性质接近的物质。
[0034]同时应当理解，“蚀刻阻挡”不代表适合阻挡层6必然由对匹配第二透明导电层5的蚀刻液有化学惰性的物质构成，还可以采用牺牲蚀刻阻挡层6的方案，如图8所示，图8中，匹配第二透明导电层图案的部分，绝缘层4和蚀刻阻挡层6都进行了去除，因此，蚀刻阻挡层6也可以采用对第二透明导电层5所用蚀刻液活性不高的物质制作，另外，在进行蚀刻阻挡层6去除时的工艺应对第二透明导电层5没有负面影响。[0035]蚀刻阻挡层的形成办法，如二氧化硅，采用真空溅射，以硅为靶材，以氧气为反应气，通过控制通入的氧气速率，控制二氧化硅在的生长速度。
[0036]二氧化硅具有比较高的化学稳定性，而透明导电层，如氧化铟锡，能够为如酸性物质所蚀刻，而所使用的酸性物质对二氧化硅没有任何影响，从而能够保护其下的膜层稳定性。
[0037]如二氧化硅也是一种常见的电容介质材料，可用于调整电容的介电常数，整体匹配绝缘层4，调整整体的介电常数，应当理解，这里的绝缘层要比惯用的绝缘层薄，去除的绝缘层由二氧化硅所取代，加以匹配介电常数。
[0038]依据上述结构，如图6所示，绝缘层4可能存在这样的情况，也就是需要匹配第二透明导电层上的第二图案，或者说线迹，因而会暴露出部分的第一透明导电层3，在第二透明导电层5去除或者蚀刻时，如果不加防护，暴露出的第一透明导电层3可能会因此遭到破坏。因此，蚀刻保护层6提供对已成型膜层的保护，减少重工时制作工艺。
[0039]另外，以蚀刻阻挡层6还可以作为调整刻蚀去折射现象的功能层，使整体画面更均匀，如遮蔽第二图案使其不被看到。
[0040]关于绝缘条的使用，具体是使用绝缘条组替换整面的绝缘层，绝缘条覆盖的区域在宽度方向上相对较窄，有利于废气的排出，从而提高了产品的良率。
[0041]当使用绝缘条时，在制作第二透明导电层5时，如图3所示，第一透明导电层3就会暴露出来，因此，图中蚀刻阻挡层6完全遮蔽其下的绝缘层4、第一透明导电层3，为清楚表达，图中遮蔽层、基板均未示出。
[0042]如图7和图8所示，在匹配第二透明导电层5的另一个应用中，蚀刻阻挡层进一步包含了介于绝缘条之间的部分。
[0043]关于绝缘条的具体配置，参见说明书附图3，图中虚线为被遮蔽的部分，绝缘条的具体配置受第一透明导电层3和第二透明导电层5的影响，因此，首先说明第一透明导电层3和第二透明导电层5的具体结构和电容结构的呈现方式。
[0044]第一透明导电层3，配置在遮蔽层2及暴露出的透明基板上，并具有复数个第一图案，第一图案间相互分离且配置成平行于第一方向X。
[0045]第二透明导电层5，具有复数个第二图案，第二图案间相互分离且配置成平行于第二方向Y，该第二方向与所述第一方向间呈一夹角，从而第一图案与第二图案所形成的交错位构成电容位，如图2所示A部所示的位置为一个电容单元的，其中相交叉的位置构成叠加的电容结构。
[0046]当使用者触摸时，表面行或列的交叉处感应单元的互电容会产生变化，根据上述变化触控IC (integrated circuit，集成电路)最终检测出触摸点的具体位置。
[0047]那么绝缘条的条数取决于交叉形成的阵列的行或者列的个数，如以列为基准，假定有X列，那么绝缘条的条数就可以配置为X条，相应地，如果有I列，那么绝缘条的条数也可以配置为y条。
[0048]具体地，绝缘层4由以下方式构造，由复数个绝缘条按照第二方向排布在第一透明导电层和第二透明导电层之间形成，每一绝缘条相应覆盖第第二方向上的一排电容位，绝缘条的条数以前段所述的技术内容所限定。
[0049]图3中绝缘层4中的绝缘条在第二天透明导电层5平面上的投影完全一样，图4中表示均值的绝缘条形状，绝缘条为一定宽度的条状。
[0050]由于所形成的的电容位个体相对非常小，那么对应的绝缘条就可以非常窄，尤其是图3中所示的绝缘层4的结构，排气因此不再受整面绝缘层的限制，从而保证了排气的顺畅性，进而保证产品具有较高的良率。
[0051]所述第一图案由多个第一本体部301藉由第一连接部302顺次连接形成，相应地，第二图案由多个第二本体部501藉由第二连接部502顺次连接形成，构成阵列结构。
[0052]进而每一所述绝缘条在覆盖第二方向上的一排电容位时，其宽度大于等于电容位在该第二方向上的宽度并小于等于第二连接部在第二方向上的长度，在绝缘条最低限度条件下，构成电容极板间绝缘质介质，保证电容值处于相对较高的状态，且制程相对容易。
[0053]在绝缘条最高限度的条件下，能够起到更好的支撑作用，避免相关本体部的短路。
[0054]图3中所示的结构，绝缘条具有与第二图案完全相同的图案形状，因而具有可靠的支撑，不会产生短路。以图3所示的结构为优选的结构。
[0055]在图3所示的结构中，表示出了第一图案与第二图案的夹角为90度，那么第一本体部301与第二本体部501间不存在重叠位，较窄的绝缘条也能够保证短路缺陷的产生。
[0056]关于第一方向X与第二方向Y的夹角，优选为90度，但不限于90度，如图文献CN12736760A中所述的第一方向与第二方向之间具有一夹角，可以为锐角、直角或者钝角。
[0057]在进行角度选择时，还应参考以上信息，以及如第一本体部301的具体结构，在结构上应尽可能避免第一本体部301与第二本体部501间产生在基板I投影上的重叠。
[0058]那么相应地，每一所述绝缘条在覆盖第二方向上的一排电容位时，其宽度大于等于电容位在该第二方向上的宽度并小于等于第二连接部在第二方向上的长度。
[0059]在一些实施例中，第一图案与所述第二图案相同，指第一连接部302与第二连接部502完全相同，第一本体部301与第二本体部501也完全相同，那么所形成的电容位为方形，各向同性，使触控操作在各向更具有一致性。
[0060]进一步地，第一本体部301为菱形结构，该菱形结构一对角线平行于第一方向或者第二方向，且其两条对角线的长度比区间为[1，2]；
第一连接部302为长方条结构，且其在第一方向上的长度与在第二方向上的长度比区间为[1.5,2.5]。
[0061]同理，如果采用两者完全相同的配置，那么第二本体部501为菱形结构，该菱形结构一对角线平行于第一方向或者第二方向，且其两条对角线的长度比区间为[1，2]；
第二连接部502为长方条结构，且其在第一方向上的长度与在第二方向上的长度比区间为[1.5,2.5]。
[0062]借助以上结构，可以使电容处于合理的分布，且电容的形状相对合理，尽可能的保证各向同性。
[0063]在进一步的结构中，进一步包括一外部连线层，形成于所述第二透明导电层上，用于打线以连接外部组件。
[0064]关于本体部的形状，还可以选择如方形(一种特殊的菱形)、长方形等，在文献CN12736760A也有涉及，本领域的技术人员可参考之。
[0065]同时，如前前文所述，本案相关结构在设计时还需考虑角度、形状的相关性问题，减少或者避免本体部之间的短路缺陷。[0066]关于遮蔽层2，由不透光的材质构成，比如黑色材料，用以遮蔽由基板I下方的显示装置所发射出的光线。
[0067]关于遮蔽层2，其进一步的功能性部分是在其上面形成的遮蔽图案，用于暴露出部分的基板1，那么第一透明导电层3就可以通过这么图案与基板I连接。
[0068]第一透明导电层3和第二透明导电层5优选氧化铟锡导电膜(ΙΤ0)，绝缘层4可有
二氧化硅构成。
[0069]第二实施例，仅述及其基本结构，其他部分参考第一实施例。
[0070]一种触控面板单面结构，包括:
一透明基板；
一遮蔽层2，由不透光的材质层堆叠于透明基板一面形成，用以遮蔽位于透明基板另一面的显示装置所发射光线；且该遮蔽层2具有遮蔽图案，用以暴露出相应于该遮蔽图案的透明基板；
一缓冲层，覆盖在遮蔽层及暴露出的透明基板上；
一第一透明导电层3，配置在所述缓冲层上，并具有复数个第一图案，第一图案间相互分离且配置成平行于第一方向；
一第二透明导电层5，具有复数个第二图案，第二图案间相互分离且配置成平行于第二方向，该第二方向与所述第一方向间呈一夹角，从而第一图案与第二图案所形成的交错位构成电容位；
绝缘层4，由与第二图案--对应的绝缘条按照第二方向排布在第一透明导电层和第
二透明导电层之间形成，从而，在第一透明导电层与第二透明导电层交错处形成电容位；以及
蚀刻阻挡层6，设置在绝缘层4与第二透明导电层5之间。
[0071]关于第一实施例和第二实施例所述的触控面板单面结构的制作方法，其主要步骤可参见文献CN12736760A说明书第0027段到0031段，在此不再赘述。这里侧重于绝缘层的制作。
[0072]由于关于各层的制作均可采用现有技术完成，包括蚀刻阻挡层的制作，这里仅强调在绝缘层4和第二透明导电层5之间增加一蚀刻阻挡层6，因而，该类触控面板结构的制作方法简述如下:
步骤S10，在一基板上依次制作遮蔽层；
步骤S20，在遮蔽层及暴露出的基板上制作第一透明导电层；
步骤S30，第一透明导电层后制作绝缘层，其中第一透明导电层具有复数个第一图案，第一图案间相互分离且配置成平行于第一方向；
其中，所形成的绝缘层4具有复数个相互分离且平行于第二方向的绝缘条；
步骤S40，进而在绝缘层4上披覆一层蚀刻阻挡层6，该蚀刻阻挡层6与绝缘层4共同匹配电容介电常数；
步骤S50，进而在绝缘层4上形成具有复数个第二图案的第二透明导电层5，且第二图案相互分离并平行于第二方向，从而使绝缘条与第二图案--堆叠。
[0073]在以，图5-图9的制作步骤，图5所示为整面制作的绝缘层4、蚀刻阻挡层6和第二透明导电层5，图6涉及如绝缘层4遮蔽图案的制作后的处理，会暴露出部分的第一透明导电层3。
[0074]图7示出了第二透明导电层5去除形成匹配第二图案的迹线，蚀刻阻挡层6形成对绝缘层4和第一透明导电层3的保护。
[0075]图8，去除第二透明导电层5，蚀刻阻挡层6形成对第一透明导电层的保护。
[0076]图9为最终的产品结构，蚀刻阻挡层6也被部分去除，并保留第二透明导电层5正下方的部分，暴露出的第一透明导电层3，用于打引线，产生如图7所示的银线7。也是蚀刻阻挡层在银线镀膜前清洗，将银线与如ITO接点处的蚀刻阻挡层部分蚀刻掉。
[0077]本领域的技术人员通过参阅上述揭示的内容，很容易明白替代实施例包括在本发明的范围内，诸如菱形结构的本体形状可以有长方形替代一样。
[0078]本发明能以其他特定形式实施而不被里其精神或基本特征。描述的实施例在各方面都被认为具有示例性，并不限制发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种电容式触控面板，其特征在于，包括: 透明基板，具有第一面和第二面； 遮蔽层，由不透光的材质构成，覆于所述第一面，用以遮蔽第二面所装显示设备发射之光线；且该遮蔽层具有遮蔽图案，用以暴露出匹配该遮蔽图案的部分基板； 第一透明导电层，形成在遮蔽层及暴露出的部分基板上； 绝缘层，覆盖于所述第一透明导电层上； 蚀刻阻挡层，叠置在绝缘层上；以及 第二透明导电层，形成在蚀刻阻挡层上。
2.根据权利要求1所述的电容式触控面板，其特征在于，所述第二透明导电层为由铟锡氧化物等形成的膜层。
3.根据权利要求1所述的电容式触控面板，其特征在于，所述蚀刻阻挡层为由对第二透明导电层蚀刻液有化学惰性之材质所形成的的膜层。
4.根据权利要求3所述的电容式触控面板，其特征在于，所述蚀刻阻挡层为由二氧化硅、二氧化钛或者氮化 硅形成的膜层。
5.根据权利要求1至4任一所述的电容式触控面板，其特征在于，所述第一透明导电层具有复数个第一图案，相互分离且配置成平行于第一方向； 所述第二透明导电层具有复数个第二图案，相互分离且配置成平行于第二方向，该第二方向与第一方向相交，从而第一图案与第二图案在相交位形成电容。
6.根据权利要求5所述的电容式触控面板，其特征在于，所述第一图案由第一本体部通过第一连接部顺次连接而成； 所述第二图案有第二本体部通过第二连接部顺次连接而成，且第一图案与第二图案在第一连接部和第二连接部处匹配相交。
7.根据权利要求6所述的电容式触控面板，其特征在于，所述第一本体部及所述第二本体的形状为方形、矩形、菱形、圆形、椭圆形或者正多边形，而第一连接部和第二连接部为具有均质宽度的长条形。
8.根据权利要求5所述的电容式触控面板,其特征在于,第一方向与第二方向垂直相交。
9.根据权利要求1所述的电容式触控面板，其特征在于，所述透明基板为玻璃基透明基板或者透明软性基板；所述绝缘层由环氧树脂或者感光型有机绝缘体构成。
10.根据权利要求1或9所述的电容式触控面板，其特征在于，所述绝缘层具有与第二图案相应的绝缘条，相互分离且平行于第二方向，并位于相应第二图案的正下方。
11.一种电容式触控面板制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 在给定的基板上形成一遮蔽层，其中遮蔽层由不透光的材质构成，用以遮蔽由该基板下方的显示装置所发射出的光线，且遮蔽层蚀刻有用以暴露出部分基板的遮蔽图案；在所述遮蔽层及暴露出的基板上形成一第一透明导电层； 在所述第一透明导电层上叠置绝缘层； 进而在绝缘层上披覆一层蚀刻阻挡层，该蚀刻阻挡层与绝缘层共同匹配电容介电常数； 然后在蚀刻阻挡层上形成第二透明导电层。
12.根据权利要求11所述的电容式触控面板制造方法，其特征在于，绝缘层的制作步骤是:在第一透明导电层上形成一绝缘材质层，然后在该绝缘材质层上制作出相互平行且分离的第二图案 。
【文档编号】G06F3/044GK103941948SQ201410171948
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】林锦源, 彭惠祺 申请人:山东华芯富创电子科技有限公司