專利名稱：觸控面板、其形成方法以及觸控顯示裝置的制作方法
觸控面板、其形成方法以及觸控顯示裝置
技術領域：
本發明是有關于一種觸控面板，特別有關于一種電容感應的外掛式觸控面板。背景技術：
目前的觸控面板可使用電阻式、電容式或其他方式，例如紅外線或表面聲波等，達到觸碰感應的效果，其中電容式觸控面板是利用監測使用者的手指或觸控筆與電容式觸控感應電極之間所產生的電容值來判定觸碰的位置，因為電容式觸控面板不需要施加壓力就能達到觸控效果，為未來觸控面板的發展主流。目前的電容式觸控面板可分為兩種，一種為外掛式(add on)觸控面板，其是將電容式觸控面板外加于顯示面板外，但這種觸控面板需要由兩片玻璃基板組成，一片玻璃基板用于制作電容式觸控元件在其上，另一片玻璃基板則作為保護電容式觸控元件的外蓋， 因此這種觸控面板會造成觸控顯示裝置的整體厚度增加。另一種觸控面板為將電容式觸控元件制作在顯示面板的彩色濾光片(color filter ；簡稱CF)基板的背面上(on CF)，然后使用一片玻璃基板作為保護電容式觸控元件的外蓋，雖然這種觸控面板可以減少一片玻璃基板的使用，但是先制作的電容式觸控元件在后續彩色濾光片基板的雙面制程中容易被刮傷。因此，業界亟需一種觸控面板，其可以克服上述問題，亦即僅使用一片玻璃基板完成觸控面板的制作，以降低觸控顯示裝置的整體厚度，并減少一片玻璃基板的成本，同時還可以減少觸控面板的制程次數。
發明內容依據本發明之一實施例，提供一種觸控面板，其具有動作區及框架區，其中框架區圍繞動作區，此觸控面板包括基板，圖案化第一導電層設置于基板的動作區上，遮蔽層具有第一部份與第二部分，其中第一部份設置于圖案化第一導電層上，第二部分設置于基板的框架區上，圖案化第二導電層設置于遮蔽層上，以及保護層全面性地覆蓋在基板之上。所述的觸控面板，其特征在于該遮蔽層的材料為黑色絕緣遮光材料、彩色絕緣遮光材料或白色絕緣遮光材料其中之一或其組合。所述的觸控面板，其特征在于該圖案化第一導電層包括復數個第一島狀物，該遮蔽層的該第一部份包括復數個第二島狀物，且其中該第二島狀物設置在同一列或同一行的任兩個相鄰的該些第一島狀物之間。所述的觸控面板，其特征在于該第二島狀物的尺寸小于該第一島狀物的尺寸。所述的觸控面板，其特征在于該圖案化第一導電層的材料包括一透明導電材料。所述的觸控面板，其特征在于該圖案化第二導電層包括一架橋結構以及一導線結構，該架橋結構設置于該遮蔽層的該第一部份上，該導線結構設置于該遮蔽層的該第二部份上，且其中該架橋結構的尺寸小于或等于該遮蔽層的該第一部份的尺寸。所述的觸控面板，其特征在于該架橋結構的材料包括一透明導電材料或一金屬材料，且該導線結構的材料包括一金屬材料。所述的觸控面板，其特征在于該保護層直接覆蓋該圖案化第二導電層、該圖案化第一導電層、該遮蔽層，以及該基板。所述的觸控面板，其特征在于該基板較該保護層更靠近一使用者的觸碰位置。依據本發明之一實施例，提供一種觸控顯示裝置，包括如上所述之觸控面板，以及顯示面板設置于觸控面板之下，其中觸控面板的保護層鄰近顯示面板的顯示面。此外，依據本發明之一實施例，提供一種觸控面板的形成方法，包括提供基板，基板可劃分為動作區及框架區，其中框架區圍繞動作區；形成圖案化第一導電層于基板的動作區上；形成圖案化遮蔽層于圖案化第一導電層與基板的框架區上；形成圖案化第二導電層于圖案化遮蔽層上；以及形成保護層，全面性地覆蓋在基板之上。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于形成該圖案化第一導電層與該圖案化第二導電層的步驟包括沉積、微影以及蝕刻制程。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于形成該圖案化遮蔽層的步驟包括微影制程。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于形成該圖案化遮蔽層的步驟在形成該圖案化第一導電層的步驟之后進行，并且形成該圖案化第二導電層的步驟在形成該圖案化遮蔽層的步驟之后進行。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化遮蔽層的材料為黑色絕緣遮光材料、彩色絕緣遮光材料或白色絕緣遮光材料其中之一或其組合。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化第一導電層包括復數個第一島狀物，該圖案化遮蔽層包括復數個第二島狀物以及一框架，且其中該第二島狀物設置在同一列或同一行的任兩個相鄰的該些第一島狀物之間。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該第二島狀物的尺寸小于該第一島狀物的尺寸。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化第二導電層包括一架橋結構以及一導線結構，該架橋結構設置于該圖案化遮蔽層的該些第二島狀物上，該導線結構設置于該圖案化遮蔽層的該框架上，且其中該架橋結構的尺寸小于或等于一個該第二島狀物的尺寸。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化第一導電層的材料包括一透明導電材料，該圖案化第二導電層的該架橋結構的材料包括一透明導電材料或一金屬材料，且該導線結構的材料包括一金屬材料。所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該保護層直接覆蓋該圖案化第二導電層、該圖案化第一導電層、該圖案化遮蔽層以及該基板。為了讓本發明的上述目的、特征、及優點能更明顯易懂，以下配合所附圖式，作詳細說明如下
圖1是顯示依據本發明一實施例的觸控面板的平面示意圖。圖2是顯示沿著圖1的剖面線2-2’，本發明一實施例的觸控面板的剖面示意圖。
圖3是顯示依據本發明一實施例的觸控顯示裝置的剖面示意圖。圖4是顯示發明人所熟知的一種觸控顯示裝置的剖面示意圖。圖5是顯示發明人所熟知的另一種觸控顯示裝置的剖面示意圖。圖6A至6D是顯示依據本發明之一實施例，形成圖2的觸控面板100的制造方法的剖面示意圖。100、10AU0B 觸控面板；100A 動作區；100B 框架區；102 基板；104a、104b 圖案化第一導電層(電容式感應電極)；106aU06b 圖案化遮蔽層；108a、108b 圖案化第二導電層；110 保護層；120 手指或觸控筆；200 顯示面板；200A 顯示面；202 彩色濾光片基板；204 薄膜電晶體陣列基板；206 液晶層；12J4 玻璃基板；14,30 電容式感應電極；16、20、28、；34 隔離層；18 金屬層(架橋結構)；22 黑色框架；26 透明導電層(架橋結構)；32 導線層；300、400、500 觸控顯示裝置。
具體實施方式
本發明之一實施例是提供電容感應的外掛式觸控面板，其是將電容式觸控感應電極制作在觸控面板的保護外蓋(cover lens)上，并使用保護層覆蓋在電容式觸控感應電極上，藉此可使得觸控面板的制作減少一片玻璃基板的使用，降低觸控顯示裝置的整體厚度與節省一片玻璃基板的成本。此外，依據本發明一實施例的觸控面板的制造方法，可減少制造觸控面板所需的制程次數，降低觸控面板的制作成本，并提高生產良率。同時，依據本發明一實施例的觸控面板，可避免電容式觸控感應電極的金屬架橋結構所產生的反光問題。請參閱圖1，其是顯示本發明一實施例之觸控面板的平面示意圖。觸控面板100具有動作區(active area) 100A及框架(frame)區100B，其中框架區100B圍繞動作區100A。 在觸控面板100的動作區100A內具有復數個電容式觸控感應電極10 及104b，其為島狀的透明導電層，例如為菱形的銦錫氧化物(indium tin oxide ；IT0)層，雖然在圖1中僅顯示8個電容式觸控感應電極10 及104b，然而在此技術領域中具有通常知識者當可了解， 在觸控面板100的動作區100A內具有更多的電容式觸控感應電極10 及104b，其中電極 104a串連排列成列，電極104b則串連排列成行。在一實施例中，同一行的電極104b是利用形成電容式觸控感應電極10 及104b的透明導電層層直接連接，而同一列的電極10 則利用導電的架橋結構108b電性連接，每一行與每一列的電容式觸控感應電極10 及104b 所得到的觸控訊號可藉由導線結構108a傳遞至軟性電路板(flexible print circuit ； FPC)(未繪出)，再經由軟性電路板傳送至觸控顯示裝置中的積體電路(IC)(未繪出)，進行觸控訊號的處理。依據本發明之一實施例，在架橋結構108b與電容式觸控感應電極10 及104b之間設置有島狀(island type)的遮蔽層106b，以避免同一行的電極104b與同一列的電極 10 相交處發生短路，并且島狀遮蔽層106b的位置是對應至架橋結構108b的位置。在一實施例中，位于動作區100A的島狀遮蔽層106b與位于框架區100B的遮蔽層106a可利用
6相同材料同時形成，遮蔽層106b與106a的材料為絕緣遮光材料，例如為黑色絕緣遮光材料、彩色絕緣遮光材料或白色絕緣遮光材料，此絕緣遮光材料可以是感光性的材料，例如為黑色光阻，因此島狀的遮蔽層106b與框架區100B的遮蔽層106a可利用曝光顯影的方式同時形成。請參閱圖2，其是顯示沿著圖1的剖面線2-2’，本發明一實施例之觸控面板的剖面示意圖。觸控面板100包含透明的基板102，其是作為觸控面板100的保護外蓋，例如為玻璃基板或塑膠基板，當使用者的手指或觸控筆120接觸觸控面板100時，基板102可保護觸控面板100的感應電極10 及104b，避免感應電極10 及104b被手指或觸控筆120刮傷。同時，請參閱圖6A至圖6D，其是顯示依據本發明之一實施例，形成圖2的觸控面板 100之制造方法的剖面示意圖。如圖6A所示，首先在基板102上形成圖案化的第一導電層 104a，作為電容式觸控感應電極。雖然圖6A中未顯示出電極104b (如圖1中所示)，但電容式觸控感應電極104b與10 是同時形成，其制程步驟包含沉積透明的第一導電層(未繪出)，例如為銦錫氧化物層，接著利用微影與蝕刻制程將第一導電層圖案化，形成島狀的電容式觸控感應電極104b與104a，在一實施例中，同一行的電極104b互相連接，而同一列的電極10 則互相隔開。參閱圖6B，在基板102的框架區100B上形成圖案化的遮蔽層106a，同時在基板 102的動作區100A上形成圖案化的遮蔽層106b，其中遮蔽層106a為圍繞動作區100A的框架，而遮蔽層106b則為介于同一列的任兩個相鄰的電容式觸控感應電極10 之間的島狀物，并且部分的遮蔽層106b覆蓋在電容式觸控感應電極10 上方。如圖1所示，島狀遮蔽層106b的尺寸小于電容式觸控感應電極10 及104b的尺寸。在一實施例中，遮蔽層106a 及106b的材料為感光性的絕緣遮光材料，例如黑色光阻，因此圖案化的遮蔽層106a及106b 可藉由曝光及顯影制程同時形成。參閱圖6C，在圖案化的遮蔽層106a及106b上分別形成圖案化的第二導電層108a 及108b，其中圖案化的第二導電層108a是作為電容式觸控感應電極10 及104b的導線結構，藉此傳遞電極10 及104b的觸控訊號，而圖案化的第二導電層108b則作為電容式觸控感應電極10 之間的架橋結構，藉此電性連接同一列中任兩個相鄰的感應電極l(Ma。在一實施例中，圖案化的第二導電層108a及108b可以由相同材料形成，例如為金屬材料，可藉由先沉積一金屬層，然后利用微影與蝕刻制程將金屬層圖案化，同時形成圖案化的第二導電層108a及10汕。在另一實施例中，圖案化的第二導電層108a及108b可由不同材料形成，例如圖案化的第二導電層108a可由金屬材料形成，而圖案化的第二導電層108b則可由透明導電材料形成。在一實施例中，如圖1中所示，圖案化的第二導電層108b的尺寸可小于圖案化的遮蔽層106b的尺寸。在另一實施例中，圖案化的第二導電層108b的尺寸可等于圖案化的遮蔽層106b的尺寸。參閱圖6D，形成保護層110全面性地覆蓋在基板102之上，完成如圖2之觸控面板 100的制作。保護層110的材料例如為壓克力樹脂、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等材料。保護層110直接覆蓋圖案化的第二導電層108a與108b、圖案化的遮蔽層106a與106b、圖案化的第一導電層(電容式感應電極)10 與104b，以及基板102。
接著，請參閱圖3，其是顯示本發明一實施例之觸控顯示裝置300的剖面示意圖。 觸控顯示裝置300包含圖2的觸控面板100以及顯示面板200，其中觸控面板100的保護層 110貼附至顯示面板200的顯示面200A側，鄰近顯示面板200的上基板202。在一實施例中，顯示面板200可以是液晶顯示面板，其包含上基板202、下基板204，以及液晶層206夾設在上基板202與下基板204之間。上基板202例如為彩色濾光片基板，下基板204例如為薄膜電晶體陣列基板。在此技術領域中具有通常知識者當可了解，觸控顯示裝置300還可包含其他元件，例如設置在顯示面板200下方的背光源(未繪出)，貼附在上基板202與下基板204外側的一對偏光片(未繪出)，以及設置在觸控面板100與顯示面板200之間的粘著層(未繪出)。另外，請參閱圖4，其為發明人所熟知的一種觸控顯示裝置400之剖面示意圖。如圖4所示，觸控顯示裝置400包含觸控面板IOA以及顯示面板200，其中觸控面板IOA是由兩片玻璃基板12及M所形成，在玻璃基板12上形成電容式觸控感應電極14，兩個相鄰的電容式觸控感應電極14之間具有隔離層16，然后在隔離層16上具有金屬層18作為電容式觸控感應電極14之間的架橋結構，電性連接兩個相鄰的電容式感應電極14，并在玻璃基板12之上覆蓋隔離層20，接著提供具有黑色框架22形成于其上的玻璃基板M作為保護外蓋，貼附在隔離層20上，完成觸控面板IOA的制作。以本發明一實施例之觸控面板100與圖4的觸控面板IOA相較之下，本發明一實施例之觸控面板100可以減少一片玻璃基板的使用。此外，圖4的觸控面板IOA需要5道光罩、2次沉積制程、5次微影制程以及2次蝕刻制程，以完成黑色框架22、電容式觸控感應電極14、隔離層16及20，以及金屬架橋18的制作；而本發明一實施例之觸控面板100則僅需要4道光罩、2次沉積制程、4次微影制程以及2次蝕刻制程，就可完成圖案化的第一導電層(電容式感應電極)10 與104b、圖案化的遮蔽層106a與106b、圖案化的第二導電層 108a與108b，以及保護層110的制作。因此，本發明一實施例之觸控面板100的制程次數相較于圖4之觸控面板IOA的制程次數，可以減少1道光罩以及1次微影制程。此外，本發明一實施例之觸控面板100具有島狀遮蔽層106b對應至架橋結構108b 的位置，因此可以解決金屬架橋結構108b的反光問題；而圖4之觸控面板IOA中的金屬架橋18則會產生反光問題。接著，請參閱圖5，其是顯示發明人所熟知的另一種觸控顯示裝置500的剖面示意圖。如圖5所示，觸控顯示裝置500包含觸控面板IOB以及顯示面板200，其中觸控面板IOB 包含一片玻璃基板M作為保護外蓋，在玻璃基板M上形成黑色框架22，在黑色框架22上形成透明導電層26，作為電容式觸控感應電極30的架橋結構，接著形成隔離層觀覆蓋透明導電層沈與黑色框架22，然后在隔離層觀上形成感應電極30與金屬導線層32，并形成隔離層；34覆蓋感應電極30與金屬導線層32，完成觸控面板IOB的制作。以本發明一實施例之觸控面板100與圖5的觸控面板IOB相較之下，圖5的觸控面板IOB需要6道光罩、4次沉積制程、6次微影制程以及4次蝕刻制程，以完成黑色框架22、 透明導電層26、隔離層觀與34、電容式感應電極30以及金屬導線層32的制作；而本發明一實施例之觸控面板100則僅需要4道光罩、2次沉積制程、4次微影制程以及2次蝕刻制程，就可完成圖案化的第一導電層(電容式感應電極)10 與104b、圖案化的遮蔽層106a 與106b、圖案化的第二導電層108a與108b，以及保護層110的制作。因此，本發明一實施例之觸控面板100的制程次數相較于圖5之觸控面板IOB的制程次數，可以減少2道光罩、 2次沉積制程、2次微影制程以及2次蝕刻制程。綜上所述，本發明實施例之觸控面板是將電容式觸控感應電極制作在觸控面板的保護外蓋上，藉此可將電容式觸控感應電極以及保護外蓋的功能整合在同一片基板上，減少觸控顯示裝置的整體厚度，并減少一片基板的成本。此外，相較于目前觸控面板的制造方法，本發明實施例之觸控面板的制造方法還可以減少制程次數，藉此降低觸控面板的制造成本，提升生產良率。同時，本發明實施例之觸控面板還可以解決電容式觸控感應電極的金屬架橋所產生的反光問題。雖然本發明已揭露較佳實施例如上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和范圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護范圍當視申請專利范圍所界定為準。
權利要求
1.一種觸控面板，具有一動作區及一框架區，該框架區圍繞該動作區，該觸控面板包括一基板；一圖案化第一導電層，設置于該基板的該動作區；一遮蔽層，具有一第一部份與一第二部分，其中該第一部份設置于該圖案化第一導電層上，該第二部分設置于該基板的該框架區；一圖案化第二導電層，設置于該遮蔽層上；以及一保護層，全面性地覆蓋在該基板之上。
2.如權利要求1所述的觸控面板，其特征在于該遮蔽層的材料為黑色絕緣遮光材料、 彩色絕緣遮光材料或白色絕緣遮光材料其中之一或其組合。
3.如權利要求1所述的觸控面板，其特征在于該圖案化第一導電層包括復數個第一島狀物，該遮蔽層的該第一部份包括復數個第二島狀物，且其中該第二島狀物設置在同一列或同一行的任兩個相鄰的該些第一島狀物之間。
4.如權利要求3所述的觸控面板，其特征在于該第二島狀物的尺寸小于該第一島狀物的尺寸。
5.如權利要求1所述的觸控面板，其特征在于該圖案化第一導電層的材料包括一透明導電材料。
6.如權利要求1所述的觸控面板，其特征在于該圖案化第二導電層包括一架橋結構以及一導線結構，該架橋結構設置于該遮蔽層的該第一部份上，該導線結構設置于該遮蔽層的該第二部份上，且其中該架橋結構的尺寸小于或等于該遮蔽層的該第一部份的尺寸。
7.如權利要求6所述的觸控面板，其特征在于該架橋結構的材料包括一透明導電材料或一金屬材料，且該導線結構的材料包括一金屬材料。
8.如權利要求1所述的觸控面板，其特征在于該保護層直接覆蓋該圖案化第二導電層、該圖案化第一導電層、該遮蔽層，以及該基板。
9.如權利要求1所述的觸控面板，其特征在于該基板較該保護層更靠近一使用者的觸碰位置。
10.一種觸控顯示裝置，包括 一如權利要求1所述的觸控面板；以及一顯示面板，設置于該觸控面板之下，其中該觸控面板的該保護層鄰近該顯示面板。
11.一種觸控面板的形成方法，包括提供一基板，具有一動作區及一框架區，其中該框架區圍繞該動作區； 形成一圖案化第一導電層于該基底的該動作區上； 形成一圖案化遮蔽層于該圖案化第一導電層上與該基底的該框架區上； 形成一圖案化第二導電層于該圖案化遮蔽層上；以及形成一保護層，全面性地覆蓋在該基板之上。
12.如權利要求11所述的觸控面板的形成方法，其特征在于形成該圖案化第一導電層與該圖案化第二導電層的步驟包括沉積、微影以及蝕刻制程。
13.如權利要求11所述的觸控面板的形成方法，其特征在于形成該圖案化遮蔽層的步驟包括微影制程。
14.如權利要求11所述的觸控面板的形成方法，其特征在于形成該圖案化遮蔽層的步驟在形成該圖案化第一導電層的步驟之后進行，并且形成該圖案化第二導電層的步驟在形成該圖案化遮蔽層的步驟之后進行。
15.如權利要求11所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化遮蔽層的材料為黑色絕緣遮光材料、彩色絕緣遮光材料或白色絕緣遮光材料其中之一或其組合。
16.如權利要求11所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化第一導電層包括復數個第一島狀物，該圖案化遮蔽層包括復數個第二島狀物以及一框架，且其中該第二島狀物設置在同一列或同一行的任兩個相鄰的該些第一島狀物之間。
17.如權利要求16所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該第二島狀物的尺寸小于該第一島狀物的尺寸。
18.如權利要求16所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化第二導電層包括一架橋結構以及一導線結構，該架橋結構設置于該圖案化遮蔽層的該些第二島狀物上， 該導線結構設置于該圖案化遮蔽層的該框架上，且其中該架橋結構的尺寸小于或等于一個該第二島狀物的尺寸。
19.如權利要求18所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該圖案化第一導電層的材料包括一透明導電材料，該圖案化第二導電層的該架橋結構的材料包括一透明導電材料或一金屬材料，且該導線結構的材料包括一金屬材料。
20.如權利要求11所述的觸控面板的形成方法，其特征在于該保護層直接覆蓋該圖案化第二導電層、該圖案化第一導電層、該圖案化遮蔽層以及該基板。
全文摘要
一種觸控面板、其形成方法以及觸控顯示裝置，本發明之實施例提供觸控面板，其具有動作區及框架區，框架區圍繞動作區，此觸控面板包括圖案化第一導電層設置于基板的動作區上，遮蔽層具有第一部份與第二部分，第一部份設置于圖案化第一導電層上，第二部分設置于基板的框架區上，圖案化第二導電層設置于遮蔽層上，以及保護層全面性地覆蓋在基板之上。
文檔編號G02F1/133GK102479008SQ20101055792
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者劉軒辰, 吳許合, 林文奇, 林松君, 詹建廷 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司