CN105677073A - 触控显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种触控显示装置及其制造方法。触控显示装置包括一显示模块以及一触控模块，触控模块设置于显示模块上。触控模块包括一图案化金属层及一抗反射层。图案化金属层包括多条金属线，图案化金属层具有一第一区。抗反射层形成于第一区中的图案化金属层上，其中抗反射层覆盖第一区中的至少一金属线的一顶部及两侧边。

Description

触控显示装置及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种触控显示装置及其制造方法，且特别是有关于一种具有良好显示品质的触控显示装置及其制造方法。

背景技术

近年来，随着越来越多种类的电子产品的研发与发展，例如智能手机和平板电脑，各种电子产品的操作界面都愈来愈人性化。比方说，经由增设触控元件于电子产品中，使用者可直接以手指或触控笔在触控屏幕上进行各式操作，省去使用键盘或按键等输入装置的麻烦。

以往的触控感应元件都是采用氧化铟锡(ITO)薄膜来制作，然而当显示装置的尺寸逐渐趋大，业界便渐渐改以金属材质取代氧化铟锡薄膜作为导电层，例如是采用金属网格(metalmesh)。然而，金属具有高反射性，因此会在显示面上产生反光，而对显示品质有不良的影响。因此，如何提供具有良好显示品质的触控显示器，成为业者努力的目标。

发明内容

本发明提出一种触控显示装置，以降低显示面的反光情形，进而提高触控显示装置的显示品质。

根据本发明的一实施例，是提出一种触控显示装置。触控显示装置包括一显示模块以及一触控模块，触控模块设置于显示模块上。触控模块包括一图案化金属层及一抗反射层。图案化金属层包括多条金属线，图案化金属层具有一第一区。抗反射层形成于第一区中的图案化金属层上，其中抗反射层覆盖第一区中的此些金属线的至少其中之一的一顶部及两侧边。

根据本发明的另一实施例，是提出一种触控显示装置的制造方法。触控显示装置的制造方法包括以下步骤：提供一显示模块；以及设置一触控模块于显示模块上。设置触控模块于显示模块上的制造方法包括以下步骤：形成一图案化金属层于显示模块上，图案化金属层包括多条金属线，图案化金属层具有一第一区；及形成一抗反射层于第一区中的图案化金属层上，其中抗反射层覆盖第一区中的此些金属线的至少其中之一的一顶部及两侧边。

本发明的触控显示装置中，抗反射层覆盖图案化金属层的至少一金属线的顶部及两侧边，可以完全覆盖图案化金属层，因而可以降低显示面的反光情形，进而提高触控显示装置的显示品质。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1绘示根据本发明的一实施例的一种触控显示装置的示意图。

图2绘示根据本发明的另一实施例的一种触控显示装置的示意图。

图3A～图3E绘示根据本发明的一实施例的一种触控显示装置的制造方法示意图。

图4A～图4E绘示根据本发明的另一实施例的一种触控显示装置的制造方法示意图。

图5A～图5F绘示根据本发明的再一实施例的一种触控显示装置的制造方法示意图。

图中元件标号如下：

10、10’、20：触控显示装置

100：显示模块

200：触控模块

210：基板

220：图案化金属层

220a：顶部

220A：第一区

220B：第二区

220M：金属线

220s-1：第一侧边

220s-2：第二侧边

230：抗反射层

320：金属层

330、430、530：抗反射材料层

430A、430B：部分

D1、D1’：第一距离

D2、D2’：第二距离

PR：光阻层

T1、T2、T3：厚度

W1：线宽

具体实施方式

根据本发明的实施例，触控显示装置中，抗反射层覆盖图案化金属层的至少一金属线的顶部及两侧边，可以完全覆盖图案化金属层，因而可以降低显示面的反光情形，进而提高触控显示装置的显示品质。以下参照附图详细叙述本发明的实施例。附图中相同的标号是用以标示相同或类似的部分。需注意的是，附图是已简化以利清楚说明实施例的内容，实施例所提出的细部结构仅为举例说明之用，并非对本发明欲保护的范围做限缩。本领域技术人员当可依据实际实施态样的需要对这些结构加以修饰或变化。

图1绘示根据本发明一实施例的一种触控显示装置10的示意图。如图1所示，触控显示装置10包括一显示模块100以及一触控模块200，触控模块200设置于显示模块100上。触控模块200包括一图案化金属层220及一抗反射层230。图案化金属层220包括多条金属线220M，图案化金属层220具有一第一区220A。抗反射层230形成于第一区220A中的图案化金属层220上，且抗反射层230覆盖第一区220A中的各金属线220M的一顶部220a及两侧边。需注意的是，图1中仅绘示一条金属线220M以更清楚呈现本发明。

本实施例中，如图1所示，触控模块200可还包括一基板210，图案化金属层220形成于基板210上。另一实施例中，触控模块200亦可不包括额外的基板(未绘示于图中)，而是直接形成于显示模块100上。举例而言，触控模块200可直接形成于彩色滤光玻璃基板上，而显示模块100和触控模块200共用此彩色滤光玻璃基板(未绘示于图中)上。

实施例中，抗反射层230的图案实质上对应第一区220A中的图案化金属层220的图案，并且抗反射层230完全覆盖第一区220A中的图案化金属层220。如此一来，可以降低显示模块100的显示面的反光情形，进而提高触控显示装置10的显示品质。

实施例中，如图1所示，金属线220M的两个侧边包括一第一侧边220s-1和相对于第一侧边220s-1的一第二侧边220s-2。抗反射层230沿第一侧边220s-1和第二侧边220s-2分别向外延伸一第一距离D1和一第二距离D2，第一距离D1和第二距离D2两者之间相差例如是小于或等于0.3微米(μm)。也就是说，第一距离D1和第二距离D2两者非常接近，第一距离D1和第二距离D2两者相减的绝对值小于或等于0.3微米。

实施例中，如图1所示，第一距离D1和第二距离D2分别例如是大于0微米至3微米。

如图1所示，金属线220M具有一线宽W1。一实施例中，线宽W1例如是2～10微米。另一实施例中，线宽W1例如是3～5微米。实施例中，如图1所示，金属线220M的剖面例如具有梯型形状，则线宽W1是指梯型的下底长度。

实施例中，图案化金属层220可具有一单层结构或一多层结构。实施例中，图案化金属层220可包括纯金属、合金、金属氮化物、金属氧化物、金属氮氧化物或上述任两种的组合。

实施例中，抗反射层230可包括一热固型有机材料或一半热固型有机材料，例如是用于黑色矩阵(BM)的光阻材料。再者，抗反射层230对于380～780纳米的光线的穿透率例如是0.1％至50％，可以阻止大部分光线通过到达图案化金属层220，因而可以有效达到抗反射的效果。

实施例中，如图1所示，覆盖于第一区220A中的金属线220M的顶部220a上的抗反射层230具有一厚度T1，厚度T1例如是大于或等于2000埃且小于或等于20000埃。当抗反射层230的厚度T1小于2000埃，则可能会对于穿透光线的阻挡效果不足。

实施例中，基板210的材质例如可包括玻璃、乙烯对苯二甲酸酯(PET)或聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)。然而，基板210的材质类型亦可视实际情况选择，并不以上述类型为限。

实施例中，显示模块100可包括一个显示面板，例如是有机发光二极管显示面板或液晶显示面板。触控模块200并不限定设置于显示模块100的可视区上方，也可设置于走线区上方。

图2绘示根据本发明的另一实施例的一种触控显示装置20的示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件是沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图2所示，触控显示装置20中，图案化金属层220更具有一第二区220B。第二区220B中，图案化金属层220暴露于抗反射层230之外。也就是说，第二区220B中的图案化金属层220的金属线220M并未被抗反射层230所覆盖，因此可以用于电性连接的用途。

图3A～图3E绘示根据本发明的一实施例的一种触控显示装置的制造方法示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件是沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

请参照图3A～图3E，提供显示模块100以及设置触控模块200于显示模块100上。实施例中，设置触控模块200于显示模块100上的制造方法例如包括以下步骤。

首先，本实施例中，如图3A所示，提供基板210。基板210设置于显示模块100上。另一实施例中，可无须提供额外的基板。

接着，本实施例中，如图3A～图3C所示，形成图案化金属层220于基板210上。实施例中，形成的图案化金属层220可包括多条金属线220M，以下以一条金属线220M为例说明图案化金属层220的制作方法。本实施例中，形成图案化金属层220例如包括以下步骤：如图3A所示，形成一金属层320于基板210上；然后，如图3B所示，形成抗反射材料层330于金属层320上；然后，如图3C所示，根据抗反射材料层330的图案蚀刻金属层320以形成图案化金属层220。形成的图案化金属层220具有第一区220A。实施例中，可以经由干蚀刻制程、湿蚀刻制程或多次干蚀刻制程搭配湿蚀刻制程蚀刻金属层320。另一实施例中，图案化金属层220可直接形成于显示模块100上，而不形成于基板210上。

接着，如图3D所示，形成抗反射层230于第一区220A中的图案化金属层220上，且抗反射层230覆盖第一区220A中的金属线220M的顶部220a及两侧边220s-1和220s-2。

实施例中，形成抗反射层230的制造方法例如是包括以下步骤。采用一热固型有机材料或一半热固型有机材料制作抗反射材料层330，而在蚀刻金属层320后，加热抗反射材料层330，热固型或半热固型的抗反射材料层330在加热过程且尚未完全交联硬化的过程中，会自第一区220A中的金属线220M的顶部220a往两侧边220s-1和220s-2流动、并覆盖住此两个侧边。一实施例中，以黑色矩阵光阻材料制作抗反射材料层330，则例如是以约230℃加热抗反射材料层330；然而，加热的温度范围亦可视实际上采用的热固型有机材料或半热固型有机材料类型而做选择，并不以上述温度范围为限。

至此，形成如图1所示的触控显示装置10。其中，抗反射层230沿第一侧边220s-1和第二侧边220s-2分别向外延伸的第一距离D1和第二距离D2两者之间相差例如是小于或等于0.3微米。并且，第一距离D1和第二距离D2分别例如是大于0微米至3微米。

传统的制作方式，是分别以不同光阻分别定义金属线和黑色光阻(抗反射层)。在两次分别的光阻曝光时，可能发生光罩定位偏移(OL，Overlay)以及线宽(CD，CriticalDimension)的变异，而为了避免此对位误差造成的影响，在光罩上的设计必须增加线宽、以避免黑色光阻没有完全覆盖金属线而导致金属反光。如此一来，黑色光阻线宽必然相当程度大于金属线的线宽。

相对地，根据本发明的实施例，由于利用热固型或半热固型的抗反射材料层330做为定义图案化金属层220的材料，而热固型或半热固型的抗反射材料层330的流动可以将下方的金属完全包覆。此外，因为热固型或半热固型的抗反射材料层330是均匀地往下流动，因此第一距离D1和第二距离D2两者之间相差可以非常小。如此一来，仅采用一次光阻曝光步骤，可以有效避免两次光罩的对位误差造成的影响，而可以减少黑色光阻线宽，增加显示器的开口率；因此，在触控装置的应用上可以有效改善可视性，并且减少制作流程的步骤，而有降低成本以及增加产能的优点。

接着，如图3E所示，可选择性地以等离子烧退抗反射层230，以薄化第一区220A中的抗反射层230，而形成如图3E所示的触控显示装置10’。如此一来，触控显示装置10’的第一距离D1’和第二距离D2’可以小于触控显示装置10的第一距离D1和第二距离D2，可达到再进一步减少黑色光阻线宽的效果。

图4A～图4E绘示根据本发明的另一实施例的一种触控显示装置的制造方法示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件是沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件或步骤的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

首先，本实施例中，如图4A所示，提供基板210。基板210设置于显示模块100上。另一实施例中，可无须提供额外的基板。

接着，本实施例中，如图4A～图4C所示，形成图案化金属层220于基板210上。实施例中，形成的图案化金属层220可包括多条金属线220M，以下是以一条金属线220M为例说明图案化金属层220的制作方法。另一实施例中，图案化金属层220可直接形成于显示模块100上，而不形成于基板210上。本实施例中，形成图案化金属层220例如包括以下步骤。

如图4A所示，本实施例中，形成金属层320于基板210上。然后，如图4B所示，形成抗反射材料层430于金属层320上，对应于后续会形成的图案化金属层220的第一区220A和第二区220B，位于第一区220A上的抗反射材料层430的部分430A具有较大的厚度T2、而位于第二区220B上的抗反射材料层430的部分430B具有较小的厚度T3。此厚度差异可以经由在涂布抗反射材料之后，在第一区220A设置一般的光罩而在第二区220B设置灰度光罩(graytonemask)、接着曝光及显影之后而制成。

然后，如图4C所示，根据抗反射材料层430的图案蚀刻金属层320以形成图案化金属层220。形成的图案化金属层220具有第一区220A和第二区220B。实施例中，可以经由干蚀刻制程、湿蚀刻制程或多次干蚀刻制程搭配湿蚀刻制程蚀刻金属层320。

接着，如图4D所示，实施例中，例如是采用热固型有机材料或半热固型有机材料制作抗反射材料层430，而在蚀刻金属层320后，加热抗反射材料层430，热固型或半热固型的抗反射材料层430在加热过程且尚未完全硬化的过程中，会自金属线220M的顶部220a往两侧边220s-1和220s-2流动、并覆盖住此两个侧边。一实施例中，以黑色矩阵光阻材料制作抗反射材料层430，则例如是以约230℃加热抗反射材料层430；然而，加热的温度范围亦可视实际上采用的热固型有机材料或半热固型有机材料类型而做选择，并不以上述温度范围为限。

接着，如图4E所示，以等离子烧退抗反射材料层430，以移除第二区220B中的抗反射材料层430的部分430B、并薄化第一区220A中的抗反射材料层430的部分430A，而形成抗反射层230。此时，第二区220B中的图案化金属层220暴露于抗反射层230之外。如图4E所示，抗反射层230形成于第一区220A和第二区220B中的图案化金属层220上，且抗反射层230覆盖第一区220A中的金属线220M的顶部220a及两侧边220s-1和220s-2。

至此，形成如图4E所示的触控显示装置10。其中，抗反射层230沿第一侧边220s-1和第二侧边220s-2分别向外延伸的第一距离D1和第二距离D2两者之间相差例如是小于或等于0.3微米。并且，第一距离D1和第二距离D2分别例如是大于0至3微米。

根据本发明的实施例，由于利用热固型或半热固型的抗反射材料层430做为定义图案化金属层220的材料，而热固型或半热固型的抗反射材料层430的流动可以将下方的金属完全包覆。如此一来，仅采用一次光阻曝光步骤，可以有效避免两次光罩的对位误差造成的影响，而可以减少黑色光阻线宽，增加显示器的开口率；因此，在触控装置的应用上可以有效改善可视性，并且减少制作流程的步骤，而有降低成本以及增加产能的优点。

图5A～图5F绘示根据本发明的再一实施例的一种触控显示装置的制造方法示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件是沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件或步骤的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

请参照图5A～图5F，提供显示模块100以及设置触控模块200于显示模块100上。实施例中，设置触控模块200于显示模块100上的制造方法例如包括以下步骤。

首先，本实施例中，如图5A所示，提供基板210。基板210设置于显示模块100上。另一实施例中，可无须提供额外的基板。

接着，本实施例中，如图5A～图5C所示，形成图案化金属层220于基板210上。实施例中，形成的图案化金属层220可包括多条金属线220M，以下是以一条金属线220M为例说明图案化金属层220的制作方法。本实施例中，形成图案化金属层220例如包括以下步骤：如图5A所示，形成一金属层320于基板210上；然后，如图5B所示，形成光阻层PR于金属层320上；然后，如图5C所示，根据光阻层PR的图案蚀刻金属层320以形成图案化金属层220，并且移除光阻层PR。形成的图案化金属层220具有第一区220A。实施例中，可以经由干蚀刻制程、湿蚀刻制程或多次干蚀刻制程搭配湿蚀刻制程蚀刻金属层320。另一实施例中，图案化金属层220可直接形成于显示模块100上，而不形成于基板210上。

接着，如图5D～图5F所示，形成抗反射层230于第一区220A中的图案化金属层220上，且抗反射层230覆盖第一区220A中的金属线220M的顶部220a及两侧边220s-1和220s-2。

实施例中，形成抗反射层230的制造方法例如是包括以下步骤。如图5D所示，形成抗反射材料层530于图案化金属层220上；然后，如图5D所示，根据图案化金属层220的图案移除部分的抗反射材料层530。实施例中，利用图案化金属层220作为光罩，对抗反射材料层530进行背面曝光及显影。

接着，如图5E所示，抗反射材料层530包括一热固型有机材料或一半热固型有机材料，移除部分的抗反射材料层530后，加热抗反射材料层530，则抗反射材料层530自第一区220A中的金属线220的顶部220a往两侧边220s-1和220s-2流动并覆盖此两侧边。一实施例中，以黑色矩阵光阻材料制作抗反射材料层530，则例如是以约230℃加热抗反射材料层530；然而，加热的温度范围亦可视实际上采用的热固型有机材料或半热固型有机材料类型而做选择，并不以上述温度范围为限。

至此，形成如图5E所示的触控显示装置10。其中，抗反射层230沿第一侧边220s-1和第二侧边220s-2分别向外延伸的第一距离D1和第二距离D2两者之间相差例如是小于或等于0.3微米。并且，第一距离D1和第二距离D2分别例如是大于0至3微米。

根据本发明的实施例，由于热固型或半热固型的抗反射材料层530的流动可以将下方的金属完全包覆，则可以有效避免光罩的对位误差造成的影响，而可以减少黑色光阻线宽，增加显示器的开口率；因此，在触控装置的应用上可以有效改善可视性，并且减少制作流程的步骤，而有降低成本以及增加产能的优点。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，包括：

一显示模块；以及

一触控模块，设置于该显示模块上，该触控模块包括：

一图案化金属层，该图案化金属层包括多条金属线，该图案化金属层具有一第一区；及

一抗反射层，形成于该第一区中的该图案化金属层上，其特征在于，该抗反射层覆盖该第一区中的该多个金属线的至少其中之一的一顶部及两侧边。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，各该金属线的该两侧边包括一第一侧边和相对于该第一侧边的一第二侧边，该抗反射层沿该第一侧边和该第二侧边分别向外延伸一第一距离和一第二距离，该第一距离和该第二距离的差值小于或等于0.3微米(μm)，且该第一距离和该第二距离分别为大于0微米至3微米。

3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，各该金属线具有一线宽，该线宽为2～10微米。

4.如权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，各该金属线的该线宽为3～5微米。

5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该抗反射层对于380～780纳米的光线的穿透率介于0.1％～50％。

6.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该抗反射层包括一热固型有机材料或一半热固型有机材料。

7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该图案化金属层具有一单层结构或一多层结构，该图案化金属层包括纯金属、合金、金属氮化物、金属氧化物、金属氮氧化物或上述任两种的组合。

8.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，覆盖于该第一区中的该多个金属线的该至少其中之一者的该顶部上的该抗反射层具有一厚度，该厚度大于或等于2000埃且小于或等于20000埃。

9.一种触控显示装置的制造方法，包括：

提供一显示模块；以及

设置一触控模块于该显示模块上，包括：

形成一图案化金属层于该显示模块上，该图案化金属层包括多条金属线，该图案化金属层具有一第一区；及

形成一抗反射层于该第一区中的该图案化金属层上，其中该抗反射层覆盖该第一区中的该多个金属线的至少其中之一的一顶部及两侧边。

10.如权利要求9所述的触控显示装置的制造方法，还包括：

以等离子烧退该抗反射层，以薄化该第一区中的该抗反射层。