一種觸控面板結構及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種觸控面板結構及其制造方法，通過在橋點的爬坡段增加用以緩沖的臺階，降低應力集中的影響，從而降低了斷線的風險。
【專利說明】一種觸控面板結構及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸控面板結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]已知的一種電容式觸控面板構造電容的結構是，于一透明導電膜上圖案化，獲得具有第一方向的復數(shù)個相互平行且分離的第一圖案，且該第一圖案具有在第一方向上順次均勻排列的復數(shù)個第一本體部，相鄰本體部則通過連接部相連；圖案化時，在第一圖案間形成有與第一圖案分離并在第二方向上分布的第二本體部陣列。為電信號傳出，需將如一列的第二本體部串接，形成第二圖案，于此，需構造跨越第一連接部的橋以連接相鄰第二本體部，即形成搭橋結構。
[0003]于搭橋結構的橋點形成電容，需構造絕緣介質，以隔離第一連接部與橋體。絕緣介質位于第一圖案之上，具有一定的厚度，因而，橋點具有一定的高度。公知的，如圖1所示，圖中最下面為透明導電膜，于垂直于紙面的方向為第一方向，水平方向為第二方向，由于正交的第一圖案和第二圖案構造在同一面透明導電膜上，圖中第二圖案被第一圖案隔斷，那么圖中第二本體部5需要通過搭橋實現(xiàn)連接，以形成第二圖案。
[0004]受絕緣層2厚度的影響，搭橋所形成的功能性部分，即橋體1，如圖中上端水平部分，不可避免的需要配設爬坡段3以匹配絕緣層的厚度，并配合具有一定接觸面積的結合部4。爬坡段3與橋體I以及與結合部4的連接部位形成如圖1所示的采用傾斜(傾斜角相對較大，一般都大于80度)、90度或者接近90度的連接結構，屬于應力集中部位，且爬坡偏長，應力集中被放大，容易產(chǎn)生橋點斷線。
[0005]為改善橋點結構狀況，在一些實現(xiàn)中，爬坡段3采用向內(nèi)傾斜的結構，然而，這種結構對橋點結構的改善有限，且傾斜爬坡段3的結構，需要與之配合的絕緣層2相應部位也加工成傾斜結構，然而在微細加工中，如光刻、化學蝕刻，所形成的加工面基本上是如圖中所示的立面的爬坡段，傾斜的結構形成難度大。
[0006]中國專利文獻CN202838249U公開了一種通過增加橋點與絕緣層2，以及結合部4與第二本體部5的接觸面積，從而提高整體的結構強度，籍以降低橋點斷裂時對電性的影響。然而，受如第二本體部形狀的影響，接觸面積的增到會受到很大的限制，且對橋點材料的使用量也會大大增加。
[0007]中國專利文獻CN102346609A對橋點斷線也有述及，并在【背景技術】部分涉及到原理性的表述，所提出的方案可以理解為采用傾斜的爬坡段與增加結合部4的覆蓋率的結
八
口 ο
[0008]中國CN202904529U則給出了一種特征鮮明的搭橋結構，在疊置了第一透明導電層的基板上構造凹槽，被跨越的連接部及絕緣層被置入凹槽內(nèi)，藉由設置絕緣層于基板的凹槽內(nèi)而使橋點不需要爬過絕緣層的凸起高度，籍以解決因爬坡而發(fā)生斷裂的問題。該結構類同于對基板進行圖案化，一方面會降低基板的強度，且整體工藝難度相對較高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于提出一種通過緩沖爬坡的結構以降低斷線風險的觸控面板結構，以及產(chǎn)生這種觸控面板結構的制作方法。
[0010]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種觸控面板結構，包括:
復數(shù)個第一圖案，相互分離，并平行于第一方向，且該第一圖案由第一本體部藉由第一連接部順次串列而成；
復數(shù)個第二圖案，相互分離并平行于第二方向，該第二方向與第一方向相交，其中該第二圖案與所述第一圖案共面，且該第二圖案具有復數(shù)個第二本體部，同一第二圖案上相鄰第二本體部通過位于第一連接部之上的橋點跨接；
絕緣層，設置在橋點與第一連接部之間；
橋點具有水平的橋體和相應連接于橋體端部并匹配絕緣層厚度的爬坡段，及將爬坡段連接到所在側第二本體部的結合部；
其中，絕緣層在爬坡段所在側形成梯級結構，相應地，爬坡段匹配有梯級結構。
[0011]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種觸控面板制造方法，用于具有橋點的觸控面板的制作，其特征在于，形成橋點的步驟為:
在被橋接的圖案上形成絕緣面層；
使用半色調掩膜方法圖案化所述絕緣面層而形成絕緣層，從而在目標橋點位置形成在橋點連接端具有梯級結構的絕緣層單體圖案；
依附于所述絕緣層單體圖案制作具有梯級爬坡段的橋點。
[0012]依據(jù)本發(fā)明，通過在橋點的爬坡段增加用以緩沖的臺階，降低應力集中的影響，從而降低了斷線的風險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為公知的一種搭橋結構示意圖。
[0014]圖2為依據(jù)本發(fā)明的一種搭橋結構剖面結構示意圖。
[0015]圖3為依據(jù)本發(fā)明的一種搭橋結構俯視狀態(tài)示意圖。
[0016]圖4為透明導電層搭橋前的剖面結構示意圖。
[0017]圖5為制作形成整面絕緣層的結構示意圖。
[0018]圖6為基于半色調掩膜曝光的結構示意圖。
[0019]圖7為成型出的絕緣層結構示意圖。
[0020]圖8為形成橋點結構后的結構示意圖。
[0021]圖中:1.橋體，2.絕緣層，3.爬坡段，4.結合部，5.第二本體部，6.第一連接部；
7.第一爬坡段，8.第二爬坡段；9.第一本體部；10.半色調掩膜。
【具體實施方式】
[0022]參照說明書附圖1，于圖1中的橫向和垂直于紙面的方向所在的面為水平面，橫向為橋點的長度方向，垂直于紙面的方向為橋點的寬度方向，而爬坡段的高度，匹配圖中的縱向。
[0023]于圖f圖7中體現(xiàn)橋點的具體結構，而省略如基板等常規(guī)的結構。參見說明書附圖2所示的一種觸控面板結構，包括:
復數(shù)個第一圖案，標號6所指代的圖案部分，相互分離，并平行于第一方向，圖中為垂直于紙面的方向，圖中示出了一圖案的第一連接部6，第一圖案在圖案化時即已形成第一本體部9之間的電連接，即通過第一連接部6實現(xiàn)第一本體部9的連接，圖3中有更清楚的顯示，圖3中的縱向為第一方向，第一本體部9與第一連接部6為一體結構，圖案化時一起形成。
[0024]所述觸控面板結構進一步包含復數(shù)個第二圖案，相互分離并平行于第二方向，圖3中所不的橫向，該第二方向與第一方向相交，圖3中為垂直相交，由于第一圖案和第二圖案需要電性絕緣，因而，第一圖案與第二圖案需要分離，圖中該第二圖案與所述第一圖案共面，因而，圖案化形成第一圖案和第二圖案時，在第一圖案具有上段所示的結構時，第二圖案必然為第一連接部6所隔斷，從而形成單體的第二本體部5，由此，同一第二圖案上相鄰第二本體部5需要通過位于第一連接部6之上的橋點跨接，從而形成第二圖案上的第二本體部5間的電連接。
[0025]另外，為避免第一圖案與第二圖案間因觸摸所產(chǎn)生的短路，需要在橋點與第一連接部6之間設置絕緣層2，絕緣層勢必要占據(jù)一定的厚度，圖中為高度，圖2中的縱向，因而橋點需要在用于連接的兩端，也就是圖中橋體I的橫向的兩端，構成連接端，需要有跨越絕緣層2厚度的爬坡段。
[0026]具體為，橋點具有水平的橋體I和相應連接于橋體I端部并匹配絕緣層2厚度的爬坡段，及將爬坡段連接到所在側第二本體部5的結合部4，單一的爬坡段，如圖1所示，爬坡段過長，缺少有效的支撐，應力集中的效應會比較強。
[0027]圖2中，絕緣層2在爬坡段所在側，圖中相應于橋體I的左右兩側，形成梯級結構，相應地，爬坡段匹配有梯級結構，由此結構，爬坡段變成相對較短的多個高度相對較小的爬坡段，受絕緣層梯級臺階的支撐，而消弱了應力集中的影響，從而降低了斷線風險。
[0028]由于梯級結構也是立面與平面的結構，制作難度不高，且通過半色調掩膜工藝可一次成型(HTM Mask)，整體成本并沒有明顯增加。
[0029]關于半色調掩膜工藝，如中國專利文獻CN101438386A公開的半色調掩膜及其制造方法，使用具有至少兩個或更多個其光透射互不相同的半透射部分，利用一個掩膜可以對多個層進行圖案化。在本發(fā)明中，通過半色調掩膜形成梯級結構，類同于每一梯級一個層，通過半色調掩膜的匹配，可以利用一個掩膜形成多個圖案層，即一個梯級匹配一個圖案層，從而能夠一次成型出所需要的梯級圖案。
[0030]半色調掩膜技術發(fā)展的已經(jīng)比較成熟，成本相對也不高。
[0031]另外，觸控面板通常還包括一基板，在一些應用中，在基板上還沉積有一遮蔽層，用于遮蔽基板另一面發(fā)出的光，如顯示器發(fā)出的光，然后再遮蔽層上形成導電層。
[0032]基板中玻璃基板的使用量相對較大，在一些應用中還可以采用如透明塑料構成，塑料如聚酯樹脂(polyester resin)、聚丙烯酸酯樹脂(polyacrylate resin)等樹脂類基板，也可以采用如聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)類聚合物。
[0033]第一圖案和第二圖案共面所對的導電層可以采用氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化鋁鋅(AZO)或者氧化銻錫(ATO)等透明導電材料，優(yōu)選使用氧化銦錫，一般采用真空濺鍍工藝生成，也可以采用如物理氣相沉積工藝形成。[0034]透明導電材料于基板或者如遮蔽層上通過如真空濺射工藝形成一透明導電面層，然后通過如化學蝕刻進行圖案化，形成第一圖案及第二圖案。如化學蝕刻采用掩膜進行保護，對未被保護的部分進行蝕刻形成。
[0035]絕緣層構成絕緣介質和介電介質，圖中，絕緣層的變化不會影響介電常數(shù)的變化，因而，絕緣層的梯級結構的部分避開了形成電容的部位，一方面整體的結構可靠性更好，另一方面避免影響電容的介電常數(shù)。
[0036]絕緣層的材料例如二氧化硅、氮化硅、有機材料或者是其他的絕緣材料，所使用的絕緣材料最好也采用透過率比較高的絕緣材料，可以采用有機質，也可以采用無機材料。
[0037]絕緣層的形成可以采用網(wǎng)版印刷技術直接形成比較接近最終形態(tài)的絕緣層，形成初始的圖案化的絕緣層，再通過如光刻進行深度圖案化，形成最終的絕緣層結構。
[0038]也可以采用如板面涂布工藝或者噴涂工藝形成整面的絕緣層，可稱之為絕緣層面層，再對該絕緣層面層進行圖案化形成最終的絕緣層結構。
[0039]圖2中所示的所述梯級結構的級數(shù)為兩級。斷線是應當被避免或者斷線率應當盡可能低的，單純的爬坡結構斷線從工藝上也是盡量避免的，因而，在工藝的保證下，兩級的梯級結構可以避免大部分的斷線風險，一般情況下，可以保證產(chǎn)品的良率處于較高的水平。
[0040]在一些實施例中，梯級結構可以采用三級結構，不宜過多，否則，即便采用半色調掩膜技術，其代價也會比較大，在另一些實施例中，可以采用多次的圖案化，以形成多級的梯級結構，采用半色調掩膜技術，匹配多級結構，進行分工序制作。
[0041]如圖2所示，所述梯級結構的水平部分的厚度大于豎直部分的厚度，其中水平部分主要用來構成基部，觸控操作時，受到的應力相對較大，因而應具有相對較厚的結構。
[0042]優(yōu)選地，經(jīng)過長期的試驗和測試，水平部分的厚度為豎直部分厚度的1.5^2倍時，產(chǎn)品良率相對較高，并呈現(xiàn)一定的正態(tài)分布。另外，水平部分過大就失去了爬坡段的意義。
[0043]另外，水平部分的長度是豎直部分高度的0.40-0.75倍，水平部分主要是過渡，并起到基礎的支撐作用，用于跨越的爬坡段才是重點考慮的對象，因而水平部分的長度要小于樹脂部分的高度。另外，這種結構也有利于絕緣層2的不布置，避免影響絕緣層的支撐作用受到較大的影響。
[0044]進一步地，為了保證支撐的穩(wěn)定性，匹配每一個橋點的絕緣層2部分的寬度大于其橋體I的寬度，所構成的立面結構具有較大的基礎，穩(wěn)定性較好，避免橋體I非正面的壓力造成偏轉而產(chǎn)生的基礎失穩(wěn)，進而破壞橋體，而影響觸控面板的使用壽命。
[0045]所述橋點的材質為金屬或者透明導電材料，金屬如，透明導電材料可以采用與透明導電層一樣的透明導電材料，如氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化鋁鋅(AZO)或者氧化銻錫(ATO);采用金屬進行搭橋時，所選用材質，如銅箔、銀箔等。
[0046]—種觸控面板制造方法，用于具有橋點的觸控面板的制作，形成橋點的步驟為: 如圖6所示，在基板或者遮蔽層上形成透明導電面層；
然后圖案化透明導電面層；
如圖7，在被橋接的圖案上形成絕緣面層，圖中為在透明導電層上形成絕緣面層，亦在被橋接的圖案之上；
進而如圖8所示，使用半色調掩膜方法圖案化所述絕緣面層而形成絕緣層，從而在目標橋點位置形成在橋點連接端具有梯級結構的絕緣層單體圖案； 依附于所述絕緣層單體圖案制作具有梯級爬坡段的橋點。
[0047]為避免對電容的影響，絕緣層單體圖案的階梯爬坡段位于被連接的圖案之上。
[0048]進一步地，橋點的橋體I覆蓋被連接圖案的部分與其爬坡段覆蓋被連接圖案的部分的面積相同。
【權利要求】
1.一種觸控面板結構，其特征在于，包括: 復數(shù)個第一圖案，相互分離，并平行于第一方向，且該第一圖案由第一本體部(9)藉由第一連接部(6)順次串列而成； 復數(shù)個第二圖案，相互分離并平行于第二方向，該第二方向與第一方向相交，其中該第二圖案與所述第一圖案共面，且該第二圖案具有復數(shù)個第二本體部(5)，同一第二圖案上相鄰第二本體部(5)通過位于第一連接部(6)之上的橋點跨接； 絕緣層(2)，設置在橋點與第一連接部(6)之間； 橋點具有水平的橋體(1)和相應連接于橋體(1)端部并匹配絕緣層(2)厚度的爬坡段，及將爬坡段連接到所在側第二本體部(5)的結合部(4)； 其中，絕緣層(2 )在爬坡段所在側形成梯級結構，相應地，爬坡段匹配有梯級結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的觸控面板結構，其特征在于，所述梯級結構的級數(shù)為兩級。
3.根據(jù)權利要求2所述的觸控面板結構，其特征在于，所述梯級結構的水平部分的厚度大于豎直部分的厚度。
4.根據(jù)權利要求3所述的觸控面板結構，其特征在于，水平部分的厚度為豎直部分厚度的1.5^2倍。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的觸控面板結構，其特征在于，水平部分的長度是豎直部分高度的0.40~0.75倍。
6.根據(jù)權利要求1至4任一所述的觸控面板結構，其特征在于，匹配每一個橋點的絕緣層(2)部分的寬度大于其橋體(1)的寬度。
7.根據(jù)權利要求1至4任一所述的觸控面板結構，其特征在于，所述橋點的材質為金屬或者透明導電材料。
8.—種觸控面板制造方法，用于具有橋點的觸控面板的制作，其特征在于，形成橋點的步驟為: 在被橋接的圖案上形成絕緣面層； 使用半色調掩膜方法圖案化所述絕緣面層而形成絕緣層，從而在目標橋點位置形成在橋點連接端具有梯級結構的絕緣層單體圖案； 依附于所述絕緣層單體圖案制作具有梯級爬坡段的橋點。
9.根據(jù)權利要求8所述的觸控面板制造方法，其特征在于，絕緣層單體圖案的階梯爬坡段位于被連接的圖案之上。
10.根據(jù)權利要求9所述的觸控面板制造方法，其特征在于，橋點的橋體(1)覆蓋被連接圖案的部分與其爬坡段覆蓋被連接圖案的部分的面積相同。
【文檔編號】G06F3/041GK103955314SQ201410198548
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權日:2014年5月12日
【發(fā)明者】岳明彥 申請人:山東華芯富創(chuàng)電子科技有限公司