触控感应器图案及信号导线的制造方法

摘要

一种触控感应器图案及信号导线的制造方法，包含提供一高透光率的衬底，表面上至少设有第一与第二导电性镀膜的透光衬底；以射高能光束在第一与第二导电性镀膜上制作多个绝缘性槽沟线，形成具有感测区及线路区的预定图案；对该衬底进行黄光工艺，以在线路区的导电性镀膜表面覆设一层光刻胶薄膜；以及对该衬底进行蚀刻工艺，以蚀刻移除在感测区内的第一导电性镀膜；因此形成在该衬底的感测区内具有第二导电性镀膜的预定图案，而在线路区内仍具有第一与第二导电性镀膜的预定图案；其中，高能光束为超短脉冲高斯光束。

权利要求

1.一种触控感应器图案及信号导线的制造方法，包括以下步骤：提供一高透光率的衬底，在其一主表面上至少设有第一与第二导电性镀膜；

对着衬底上的导电性镀膜表面投射高能光束，并同时使该高能光束与衬底之间依循一预设的位移轨迹作相对运动，以在第一与第二导电性镀膜上制作多个绝缘性槽沟线，形成具有感测区及线路区的预定图案；

对该衬底进行黄光工艺，以在线路区的导电性镀膜表面覆设一层光刻胶薄膜；以及对该衬底进行蚀刻工艺，以蚀刻移除在感测区内的第一导电性镀膜；由上述步骤制作成在该衬底的感测区内具有第二导电性镀膜的预定图案，而在线路区内仍具有第一与第二导电性镀膜的预定图案。

2.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，该衬底平面式薄板，其材料选自于玻璃薄板或聚碳酸酯、聚脂、聚甲基丙烯酸甲酯或环烯烃共聚合物的一软性、硬性或可挠性的透明薄板材料。

3.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，第二导电性镀膜为一高透光率的导电性镀膜。

4.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，该高能光束为超短脉冲高斯光束或超短脉冲激光。

5.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，该绝缘性槽沟线的槽沟宽度在1-100μm范围。

6.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，前述感测区的预定图案是由多个信号感应单元排列组成的触控感应器图案，而该线路区的预定图案则为具有多个信号导线图案，且令所述信号导线可分别连接所述信号感应单元以便形成信号感应回路。

7.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，所述的黄光工艺包含以下步骤：对该衬底涂布光刻胶：使用光刻胶涂布手段以便在该衬底的导电性镀膜表面上覆设一层光刻胶薄膜；

对该衬底进行预烤：提供60℃-90℃热风对该衬底上的光刻胶薄膜实施100-140秒的烘烤时程，然后徐徐降温至常温；

2

对该光刻胶薄膜进行曝光：提供照射能量150-250MJ/cm 的紫外线光源，以及将具有线路区图案化的掩膜设于该光刻胶薄膜与一光源间，与该光刻胶薄膜间保持间隙

30μm-80μm的距离并曝光该光刻胶薄膜，以将在掩膜上的线路区图案转移到该光刻胶薄膜上；以及2

对该光刻胶薄膜进行显影：以喷压0.5Kg/cm 的显影剂显影剂对该光刻胶薄膜喷洗，再2

以喷压0.5Kg/cm 的洗涤液对的喷洗，将不要的光刻胶材料部分去除；因此在该衬底线路区部位的导电性镀膜表面的上形成一层固化的光刻胶薄膜。

8.如权利要求7所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，所述的光刻胶涂布手段为旋转涂布法、狭缝式涂布法或是毛细管涂布法的一种。

9.如权利要求1所述的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其中，所述的蚀刻工艺包含以下步骤：2

蚀刻移除在感测区内的第一导电性镀膜：以喷压0.6Kg/cm 的蚀刻剂喷洒至衬底，将未受光刻胶薄膜遮蔽的部分-亦即在感应区范围内的第一导电性镀膜进行蚀刻去除，然后再2

以喷压1.5Kg/cm 的洗涤对衬底施予清洗，因此使感测区内在下层的第二导电性镀膜上的图案裸露出来；以及2

剥除在线路区内的光刻胶薄膜：以喷压0.6Kg/cm 的剥膜剂喷洒至该衬底上的光刻胶2

薄膜并将其剥离去除，再以喷压1.5Kg/cm 的洗涤液对该衬底表面施予清洗，因此使在线路区内的第一导电性镀膜上的图案裸露出来。

说明书

触控感应器图案及信号导线的制造方法

技术领域

[0001] 本发明是提供一种触控感应器图案及信号导线的制造方法，尤指一种利用高能光束加工技术并搭配黄光工艺与蚀刻工艺以在具有多个导电性镀膜层的衬底上制作所需的触控感应器图案及信号导线的制造方法。

背景技术

[0002] 一般触控面板结构略是包含在面板中央部位设有感测区以及在面板外侧周缘部位设有线路区，而在感测区内具有触控感应器图案是由多个信号感应单元排列组成的，在线路区范围则具有多个信号导线图案，所述信号导线可分别连接所述信号感应单元以便形成信号感应回路；运作时，由使用者的手指或导体碰触该触控面板感测区的瞬间产生一个电容或电阻等感应信号，因而可由电容或电阻值的变化确定手指或导体的位置。

[0003] 目前，业界对于前述触控面板的触控感应器图案及信号导线的制造方法略是：选用一具有钼铝(M0/Al)金属镀膜101及氧化铟锡(ITO)镀膜102的透明衬底100，然后对该衬底进行第一黄光工艺，亦即包含在该衬底的双层镀膜上方表面涂布一层光刻胶薄膜109(如图9所示)，再将涂布有光刻胶薄膜的衬底放置于热风烤箱中进行预烤，接续以一具有线路区精密图案化的掩膜601对该光刻胶薄膜进行曝光(如图10所示)，然后以显影剂喷洒该光刻胶薄膜以固化光刻胶薄膜的曝光部分，并以洗涤液喷洗该光刻胶薄膜的未曝光部分，由此将该光刻胶薄膜未曝光处的光刻胶材料层去除，而在该衬底的线路区104上面形成一层固化的光刻胶薄膜FP(如图11所示)；接续前述黄光工艺，再对该衬底进行第一蚀刻工艺，亦即包含选用针对钼铝金属镀膜的蚀刻剂，以该蚀刻剂喷洒至衬底，将未受光刻胶薄膜FP遮蔽部分的钼铝金属镀膜101层材料蚀刻去除，因此在该钼铝金属镀膜层保留了在线路区范围内的信号导线107图案(如图12所示)，随后以剥膜剂喷洒至该衬底上的光刻胶薄膜FP以便加以剥离去除，再以洗涤液对该衬底施予清洗，因此使该钼铝金属镀膜的信号导线107裸露出来(如图13所示)。

[0004] 再对该衬底进行第二黄光工艺，亦即包含在该衬底的镀膜上方表面涂布一层光刻胶薄膜109(如图14所示)，再将涂布有光刻胶薄膜的衬底放置于热风烤箱中进行预烤，接续以一具有感测区及线路区精密图案化的掩膜602对该光刻胶薄膜109进行曝光(如图15所示)，然后以显影剂喷洒该光刻胶薄膜以固化光刻胶薄膜的曝光部分，以洗涤液喷洗该光刻胶薄膜的未曝光部分，由此将该光刻胶薄膜未曝光处的光刻胶材料层去除，而在该衬底的感测区103及线路区104上面形成一层固化的光刻胶薄膜FP(如图16所示)；接续前述黄光工艺，再对该衬底进行第二道蚀刻工艺，亦即包含选用针对氧化铟锡镀膜的蚀刻剂，以该蚀刻剂喷洒至衬底，将未受光刻胶薄膜FP遮蔽部分的氧化铟锡镀膜层102材料蚀刻去除，因此可在该氧化铟锡属镀膜层的感测区103范围内保留下触控感应器图案106，以及在线路区104范围内保留下信号导线107图案(如图17所示)，随后以剥膜剂喷洒至该衬底上的光刻胶薄膜FP以便加以剥离去除，再以洗涤液对该衬底施予清洗，因此使该氧化铟锡镀膜层上的触控感应器图案106，以及该钼铝金属镀膜层上的信号导线107裸露出来(如图18所示)。

[0005] 如前说明，已知的触控感应器图案及信号导线的制造方法，是由第一道黄光工艺及第一道蚀刻工艺以便在该钼铝金属镀膜101上形成所需的信号导线107，再利用第二道黄光工艺及第二道蚀刻工艺在该氧化铟锡镀膜102上形成所需的触控感应器图案106。由此可知，已知制造方法主要是利用黄光工艺及湿式蚀刻工艺的的加工技术，该制造方法其至少历经二道的黄光与湿式蚀刻的复合工艺，而每一道复合工艺均包含：涂布光刻胶预烤 曝光 显影 蚀刻 剥膜等加工步骤，其不仅加工流程繁复冗长，且每多一加工步骤都存在良率损失的风险，而事实上经由统计，依已知制造方法获得的成品平均良率一般大约只在70％左右，显有待改善。

发明内容

[0006] 本发明是提供一种改进的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其主要是利用高能光束直接加工在衬底的多个导电性镀膜层上制作所需的图案，再由黄光工艺与蚀刻工艺去除该导电性镀膜层上不要部分的材料，据此可简化生产工艺、降低加工成本、缩短加工时程，更可大幅提升成品良率及品质的稳定性。

[0007] 为了达成上述目的，本发明所提供的触控感应器图案及信号导线的制造方法，其步骤如下：(1)提供一高透光率的衬底，在其一主表面上至少设有第一与第二导电性镀膜；(2)对着衬底上的导电性镀膜表面投射高能光束，并同时使该高能光束与衬底之间依循一预设的位移轨迹作相对运动，以在第一与第二导电性镀膜上制作多个绝缘性槽沟线，形成具有感测区及线路区的预定图案；(3)对该衬底进行黄光工艺，以在线路区的导电性镀膜表面覆设一层光刻胶薄膜；以及(4)对该衬底进行蚀刻工艺，以蚀刻移除在感测区内的第一导电性镀膜；因此形成在该衬底的感测区内具有第二导电性镀膜的预定图案，而在线路区内仍具有第一与第二导电性镀膜的预定图案。

[0008] 特别是，该衬底平面式薄板，其材料是选自于玻璃薄板或其它各种薄板，例如：聚碳酸酯(PC)、聚脂(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或环烯烃共聚合物(COC)…等，但实施的材料范围不以前述材料为限，各类软性、硬性或可挠性的透明衬底均适用。

[0009] 特别是，第二导电性镀膜为一高透光率的导电性镀膜，例如是氧化铟锡(ITO)镀膜。

[0010] 特别是，该高能光束为超短脉冲高斯光束(ultra-short pulse Gaussian beams)或超短脉冲激光(ultra-short pulse laser)。

[0011] 特别是，该绝缘性槽沟线的槽沟宽度约在1-100μm范围。

[0012] 特别是，前述感测区的预定图案是由多个信号感应单元排列组成的触控感应器图案，而该线路区的预定图案则为具有多个信号导线图案，且令所述信号导线可分别连接所述信号感应单元以便形成信号感应回路。

[0013] 特别是，所述的黄光工艺是包含以下步骤：(1)对该衬底涂布光刻胶：使用光刻胶涂布手段以便在该衬底的导电性镀膜表面上覆设一层光刻胶薄膜；(2)对该衬底进行预烤：提供约60℃-90℃热风对该衬底上的光刻胶薄膜实施约100-140秒(Sec.)的烘烤时2
程，然后徐徐降温至常温；(3)对该光刻胶薄膜进行曝光：提供照射能量约150-250MJ/cm的紫外线光源，以及将具有线路区图案化的掩膜设于该光刻胶薄膜与一光源间，与该光刻胶薄膜间保持间隙约30μm-80μm的距离并曝光该光刻胶薄膜，以将在掩膜上的线路区图
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案转移到该光刻胶薄膜上；以及(4)对该光刻胶薄膜进行显影：以喷压约0.5Kg/cm 的显影
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剂显影剂对该光刻胶薄膜喷洗，再以喷压约0.5Kg/cm 的洗涤液对的喷洗，将不要的光刻胶材料部分去除；因此在该衬底线路区部位的导电性镀膜表面的上形成一层固化的光刻胶薄膜。

[0014] 特别是，所述的光刻胶涂布手段，例如是旋转涂布法(spin coating)、狭缝式涂布法(slit coating)或是毛细管涂布法(slot coating)等，但并不以上述光刻胶涂布手段为限。

[0015] 特别是，所述的蚀刻工艺是包含以下步骤：(1)蚀刻移除在感测区内的第一导电2
性镀膜：以喷压约0.6Kg/cm 的蚀刻剂喷洒至衬底，将未受光刻胶薄膜遮蔽的部分-亦即在
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感应区范围内的第一导电性镀膜进行蚀刻去除，然后再以喷压约1.5Kg/cm 的洗涤对衬底施予清洗，因此使感测区内在下层的第二导电性镀膜上的图案裸露出来；以及(2)剥除在
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线路区内的光刻胶薄膜：以喷压约0.6Kg/cm 的剥膜剂喷洒至该衬底上的光刻胶薄膜并将
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其剥离去除，再以喷压约1.5Kg/cm 的洗涤液对该衬底表面施予清洗，因此使在线路区内的第一导电性镀膜上的图案裸露出来。

附图说明

[0016] 此将于下文中进一步阐明本发明的其它功能及技术特征，熟习本技术者熟读文中的说明后即可据以实现本发明，本发明的附图为：

[0017] 图1是本发明的高能光束加工装置与被加工的衬底之间的安装示意图；

[0018] 图2是本发明的衬底的俯视图，显示以切槽线在衬底的镀膜上形成预定图案；

[0019] 图3是图2中C-C截线的侧面剖视示意图；

[0020] 图4是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示在钼铝金属镀膜表面上涂布一层光刻胶薄膜；

[0021] 图5是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示以掩膜对光刻胶薄膜进行曝光；

[0022] 图6是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区设有固化的光刻胶薄膜；

[0023] 图7是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示在感测区内的钼铝金属镀膜已被蚀刻移除的态样；

[0024] 图8是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区的固化光刻胶薄膜已被剥离移除；

[0025] 图9是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示在钼铝金属镀膜表面上涂布一层光刻胶薄膜；

[0026] 图10是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示以一掩膜对光刻胶薄膜进行曝光；

[0027] 图11是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区设有固化的光刻胶薄膜；

[0028] 图12是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区内部分及感测区内全部的钼铝金属镀膜材料已被蚀刻移除的态样；

[0029] 图13是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区的固化光刻胶薄膜已被剥离移除；

[0030] 图14是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示在钼铝金属镀膜与氧化铟锡镀膜的表面上涂布一层光刻胶薄膜；

[0031] 图15是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示以一掩膜对光刻胶薄膜进行曝光；

[0032] 图16是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示在感测区及线路区设有固化的光刻胶薄膜；

[0033] 图17是已知技术的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区及感测区内有部分的氧化铟锡镀膜材料已被蚀刻移除的态样；

[0034] 图18是本发明的衬底的侧面剖视示意图，显示在线路区及感测区的固化光刻胶薄膜已被剥离移除。

具体实施方式

[0035] 请一并参阅各附图所示，本发明实施例提供的触控感应器图案及线路的制造方法的流程步骤如下：

[0036] 首先，取一接触角小于10度的高透光率衬底100，且在该衬底一主表面上分别预设有一层钼铝(Mo/Al)金属镀膜101及一层氧化铟锡(ITO)镀膜102，并将该衬底固设于一加工台200上；而在本实施例中该衬底100材料选用玻璃，当然实施的材料范围并不以此为限。

[0037] 然后，该加工台200被移设至一高能光束加工装置300的下方(如图1所示)，以利用高能光束对该衬底上的双层镀膜101、102进行图案制作(patterning)；运作时，该高能光束加工装置300可提供功率约6-15W、脉冲频率65-75KHz的脉冲式高斯光束，在该高能光束加工装置300对着衬底100表面投射脉冲式高斯光束的同时，亦令该加工台200与该高能光束加工装置300之间开始依预设的位移轨迹作相对移动，使该脉冲式高斯光束可而依循位移轨迹而在该衬底的双层镀膜101、102上雕划出多个绝缘性切槽线105，以形成具有感测区103及线路区104的预定图案(如图2、图3所示)。而所述切槽线105是可将设置部位的双层镀膜层均截断，使该切槽线二侧的镀膜层呈绝缘状态，又通常前述切槽线105的宽度约在1-100um范围，因此可制作出高精密度的图案；而在这个实施例中，将以电容式触控面板构造为例，因此前述预定图案包含在衬底中央部位的感测区103内具有多个菱形电容感应单元以矩阵型排列而成的触控感应器图案106，以及在衬底外周缘部位的线路区104范围具有多个平行设置的信号导线107，并使所述信号导线107个别地与前述触控感应器图案106的电容感应单元连接形成以形成电容信号感应回路(请参阅图2、图3所示)；特别是，前述感测区103与线路区104的图案式样将可因应选用的触控感应器种类不同而作出变化，但因该触控感应器的图案式样设定并非本并非本发明重点，故在此不拟进一步阐述；又，前述高能光束加工装置300是采用超短脉冲高斯光束(ultra-short pulse Gaussian beams)，且其可由精密调控其光束的能量密度(fluence)范围以达绝热加工特性(Adiabatic Heating Characteristics)，因此可于不造成衬底100材质损害情况下完成对该衬底上的钼铝金属镀膜101及氧化铟锡镀膜102的图案制作；可以理解的，在实际的应用上使用的高能光束并不局限于前述的规格设定，得依应用所需而调整参数作最佳化设定。

[0038] 接续，进行黄光工艺以在线路区104覆设一层光刻胶薄膜；该黄光工艺略是包含涂布光刻胶、预烤、光刻胶的曝光以及显影等步骤，具体实施方式为：

[0039] (1)涂布光刻胶：使用光刻胶涂布手段以便在该衬底的钼铝金属镀膜101表面上覆设一层光刻胶薄膜109(如图4所示)；所述的光刻胶涂布手段，例如是旋转涂布法、狭缝式涂布法或是毛细管涂布法等，但并不以上述光刻胶涂布手段为限；在本实施例中，所述的光刻胶是采用粘度值约为2-10cps的负型光刻胶，例如聚异戊二烯(polyisoprene)。

[0040] (2)进行预烤：将衬底100放置于热风烤箱中，提供约80℃热风对该光刻胶薄膜109实施约120秒(Sec.)的烘烤时程，然后徐徐降温至常温(约25℃左右)，以增加该负型光刻胶薄膜109在衬底表面的附着力。

[0041] (3)进行曝光：将完成预烤的衬底送入曝光机中，将一具有线路区图案化的掩膜600安装在光源L与光刻胶薄膜109之间，并与该光刻胶薄膜109间保持间隙约50μm的距
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离，然后提供照射能量约100MJ/cm 的紫外线光源L对该负型光刻胶薄膜109进行曝光(如图5所示)，使光刻胶薄膜的曝光部分产生聚合反应形成阻剂效果。

[0042] (4)进行显影：于曝光工艺后再以喷压约0.5Kg/cm2的显影剂(例如：二甲苯或碳2
酸钠)喷洒该光刻胶薄膜109，以固化光刻胶薄膜的曝光部分109A，再以喷压约0.5Kg/cm的洗涤液(例如：乙酸丁脂或清水)对该光刻胶薄膜的未曝光部分109B施予清洗，由此将该光刻胶薄膜未曝光处的负型光刻胶材料层去除，而在该衬底的线路区104上面形成一层固化的光刻胶薄膜FP；在这个实施例中，该固化的光刻胶薄膜FP恰可遮蔽该线路区的范围(如图6所示)。

[0043] 在前述实施例中主要是以采用负型光刻胶材料的条件下做说明，但可以理解，上述步骤亦可使用正型光刻胶材料，其相应的掩膜设计及工艺中曝光处材料是留下或去除具有差异外，并不影响本发明的实施。

[0044] 接续前述黄光工艺的后对该衬底100进行蚀刻，此工艺可将未受光刻胶薄膜FP保护的区域的钼铝金属镀膜101蚀刻移除，并使下层的氧化铟锡镀膜102(亦即触控感应器图案106)裸露出来(如图7所示)；本实施例是采用湿式蚀刻(wet etching)手段，其实施2
方式为：以喷压约0.6Kg/cm 的蚀刻剂(例如：铝酸)喷洒至衬底，将未受光刻胶薄膜FP遮蔽的部分-亦即在感应区103范围内的钼铝金属镀膜101进行蚀刻去除，然后再以喷压约
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1.5Kg/cm 的洗涤/中和液(例如：纯水)对衬底施予清洗。

[0045] 最后，再进行剥膜加工工艺将衬底上的光刻胶薄膜FP剥除，使线路区104内的钼铝金属镀膜101(亦即信号导线107的图案)显露出来(如图8所示)；其实施方式为：以2
喷压约0.6Kg/cm 的剥膜剂(例如：氢氧化钾KOH)喷洒至该衬底上的光刻胶薄膜FP，使其
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自该钼铝金属镀膜101表面被剥离去除，再以喷压约1.5Kg/cm 的洗涤液(例如：清水)对该衬底施予清洗。

[0046] 经过完成前述各加工步骤，即可在衬底的感测区103内完成设置氧化铟锡镀膜102的触控感应器图案106，以及在衬底的线路区104范围内完成设置钼铝金属镀膜101的信号导线107图案(如图8所示)。

[0047] 而经实验结果统计，依本发明的制造方法可获得高达95％以上的成品平均良率，远高于已知制造方法的70％左右的成品平均良率，详如表一所示。

[0048] 表一

[0049]

[0050] 综上所述可知，本发明相对于已知的触控面板的生产制造技术，可至少减免一道黄光工艺(包含光刻胶涂布、曝光、显影等加工过程)以及蚀刻工艺，不仅简化加工程序、降低加工成本、缩短加工时程，更可大幅提升成品良率及品质的稳定性。

[0051] 本发明并非局限于以上所述形式，很明显参考上述说明后，能有更多技术均等性的改良与变化，这例如是：前述高能光束加工装置300所提供的高能光束除了可以是超短脉冲高斯光束的外，亦可采用各式的超短脉冲雷射(ultra-short pulse laser)；是以，凡是熟悉本案技术的人士，有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。