CN111708465B - 触控显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种触控显示装置，所述触控显示装置包括层叠设置的显示模组以及触控模组，所述显示模组包括多个有机发光单元，所述触控显示装置包括位于周边区的多个焊垫，所述焊垫包括依次层叠设置的第一焊垫图案、第二焊垫图案以及第三焊垫图案，所述第二焊垫图案围绕所述第一焊垫图案的边缘设置并覆盖所述第一焊垫图案的侧壁，所述第一焊垫图案与所述显示模组的源/漏极同层，所述第二焊垫图案与所述有机发光单元的阳极同层，所述第三焊垫图案与所述触控模组的触控图案同层。

Description

触控显示装置及其制造方法
技术领域
本申请涉及显示触控领域，尤其涉及一种触控显示装置及其制造方法。
背景技术
已知的一种有机发光二极管On-cell触控显示(OLED On-cell Touch)技术，又称DOT技术(Direct On-Cell Touch)，通过在OLED面板的薄膜封装(Thin-FilmEncapsulation,TFE)上直接利用低温工艺(温度小于或者等于90℃)制作触控结构，从而实现显示和触控的集成。在该触控显示装置的焊垫(pad)结构中，如图1所示，以源漏极金属层的材料形成第一焊垫层1，为达到更好的绑定(bonding)效果，第一焊垫层1的表面及侧边裸露。在对有机发光二极管显示面板的阳极层蚀刻时会对源漏极金属层过刻，从而使第一焊垫层1侧壁出现空洞1a。当阳极层的材料为ITO/Ag/ITO时，还会引起Ag析出。后续在第一焊垫层1之上形成第二焊垫层2时，第二焊垫层2与第一焊垫层1之间存在间隙，面板长久工作后，在此位置极易出现电化学腐蚀，从而导致面板失效。
发明内容
有鉴于此，本申请目的在于提供一种能够改善焊垫侧蚀问题，从而提高面板可靠性的触控显示装置及其制造方法。
本申请提供一种触控显示装置，所述触控显示装置包括层叠设置的显示模组以及触控模组，所述显示模组包括多个有机发光单元，所述触控显示装置包括位于周边区的多个焊垫，所述焊垫包括依次层叠设置的第一焊垫图案、第二焊垫图案以及第三焊垫图案，所述第二焊垫图案围绕所述第一焊垫图案的边缘设置并覆盖所述第一焊垫图案的侧壁，所述第一焊垫图案与所述显示模组的源/漏极同层，所述第二焊垫图案与所述有机发光单元的阳极同层，所述第三焊垫图案与所述触控模组的触控图案同层。
在一种实施方式中，所述第二焊垫图案还覆盖所述第一焊垫图案的顶面。
在一种实施方式中，所述第二焊垫图案的顶面上开设有用于暴露所述第一焊垫图案的连接通孔，所述第三焊垫图案填充所述连接通孔，并在所述连接通孔中与所述第一焊垫图案连接。
在一种实施方式中，所述第三焊垫图案覆盖所述第二焊垫图案的顶面，相邻所述焊垫的第二焊垫图案之间填充有无机层。
在一种实施方式中，所述第三焊垫图案覆盖所述第二焊垫图案的顶面和侧壁。
在一种实施方式中，所述焊垫的侧壁被一有机保护层覆盖。
在一种实施方式中，所述触控模组包括第一触控图案层和第二触控图案层，所述第一触控图案层设置于所述第二触控图案层与所述显示模组之间，所述第三焊垫图案与所述第二触控图案层同层。
在一种实施方式中，所述触控显示装置的触控模组为单层架桥触控结构，所述第三焊垫图案与所述触控模组的触控驱动电极和触控感应电极同层。
本申请还提供一种触控显示装置的制造方法，所述触控显示装置包括层叠设置的显示模组以及触控模组，所述触控显示装置包括位于周边区的多个焊垫，所述制造方法包括以下步骤：
提供一基板，在所述基板上形成源漏极金属层，图案化所述源漏极金属层，形成第一焊垫图案与源/漏极；
在所述图案化的源漏极金属层上形成阳极金属层，图案化所述阳极金属层，形成第二焊垫图案与阳极，其中，所述第二焊垫图案围绕所述第一焊垫图案的边缘设置并覆盖所述第一焊垫图案的侧壁；
在所述图案化的阳极金属层上形成触控材料层，图案化所述触控材料层，形成第三焊垫图案与触控图案。
在一种实施方式中，在所述图案化的源漏极金属层上形成阳极金属层，图案化所述阳极金属层，形成阳极与第二焊垫图案的步骤还包括：
在所述第二焊垫图案中形成用于暴露所述第一焊垫图案的连接通孔，
在所述图案化的阳极金属层上形成触控材料层，图案化所述触控材料层，形成第三焊垫图案与触控图案的步骤还包括：使所述第三焊垫图案填充所述连接通孔，并在所述连接通孔中与所述第一焊垫图案连接。
相较于现有技术，本申请的触控显示装置及其制造方法通过在第一焊垫图案的侧壁覆盖有第二焊垫图案，即阳极金属层作为刻蚀保护层，可以防止在刻蚀阳极金属层时发生第一焊垫图案的过刻蚀，能够有效提高触控显示装置的可靠性。此外，本申请还通过使第二焊垫图案，即阳极金属层覆盖第一焊垫图案的顶面，增加焊垫的膜层高度，有效增强绑定(bonding)粒子的压合，改善bonding效果及提高bonding可靠性。另外，通过挖孔第二焊垫图案能够防止由于阳极金属电阻过大，造成的信号传输bonding阻抗过大的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的触控显示装置的焊垫的剖面示意图。
图2为本申请一实施方式的触控显示装置的结构示意图。
图3为本申请一实施方式的触控显示装置的触控模组的平面示意图。
图4为本申请一实施方式的触控显示装置的平面示意图。
图5为本申请一实施方式的触控显示装置的焊垫的剖面示意图。
图6为本申请一实施方式的触控显示装置的焊垫的平面示意图。
图7为本申请另一实施方式的触控显示装置的焊垫的剖面示意图。
图8为本申请又一实施方式的触控显示装置的焊垫的剖面示意图。
图9为本申请再一实施方式的触控显示装置的焊垫的剖面示意图。
图10(a)至图10(f)为本申请一实施方式的触控显示装置的制造方法的剖面示意图。
图11(a)至图11(f)为本申请另一实施方式的触控显示装置的制造方法的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
请参考图2，本申请第一实施方式提供一种触控显示装置100。触控显示装置100包括层叠设置的显示模组10以及触控模组20。显示模组10包括阵列基板11、设置于阵列基板11上的多个有机发光单元12以及用于封装多个有机发光单元12的薄膜封装层13。有机发光单元12包括阳极121、阴极122以及设置于阳极121和阴极122之间的有机发光层123。其中，阳极的材料可以为本领域常用的材料，例如，ITO-Ag-ITO的叠层。触控模组20利用低温工艺(温度小于或者等于90℃)直接形成在薄膜封装层13上以实现显示和触控的集成。
请参考图3，触控模组20包括第一触控图案层20a和第二触控图案层20b。第一触控图案层20a设置于第二触控图案层20b与显示模组10之间。在一个实施方式中，触控显示装置100的触控模组20为单层架桥触控结构。下面参考图2和图3，说明单层架桥触控结构的具体构成。触控模组20包括设置于薄膜封装层13上的桥接电极21，沿第一方向D1排列的多个第一触控图案22、沿第二方向D2排列的多个第二触控图案23以及连接相邻两个第二触控图案23的多个连接电极24。其中，多个第一触控图案22、多个第二触控图案23和多个连接电极24位于同层，且位于桥接电极21的上方并与桥接电极21通过绝缘层25相互绝缘。也就是说，第一触控图案层20a包括桥接电极21。第二触控图案层20b包括第一触控图案22、第二触控图案23和连接电极24。相邻两个第一触控图案22通过开设于绝缘层25中的通孔25a连接至同一个桥接电极21。第一触控图案22和第二触控图案23中的一个为触控驱动电极，另一个为触控感应电极。在一个实施方式中，第一方向D1第二方向D2相互垂直。第一触控图案22和第二触控图案23形成为菱形。在其他实施方式中，第一触控图案22和第二触控图案23也可以形成为长条形等其他形状。第一触控图案层22和第二触控图案23的材料可以为氧化铟锡(ITO)，也可以采用金、银、铜、锂、钠、钾、镁、铝、锌及其组合形成金属网格(metal mesh)状。桥接电极21的材料可以为氧化铟锡，也可以为金属，例如铜、银、钼、铝、钼的单层或者叠层等。在本实施方式中，第一触控图案层20a和第二触控图案层20b的材料均为钛/铝/钛的叠层。
本申请的触控模组20不限于上述的结构。在本申请的其他实施方式中，触控模组20的触控驱动电极和触控感应电极位于不同层。也就是说，第一触控图案层20a包括触控驱动电极和触控感应电极的其中一个，第二触控图案层20b包括触控驱动电极和触控感应电极的另一个。
请参考图4，触控显示装置100可以划分为显示区AA以及包围显示区AA的周边区NAA。周边区NAA中设置有多个焊垫40。焊垫40用于将触控显示装置100中的显示元件或者触控元件与任意信号连接，例如，通过柔性电路板(FPC)与驱动芯片(IC)电连接，或者直接与覆晶薄膜(COF)电连接。除此之外，本申请不限定焊垫40的类型和作用。焊垫40可以为栅极焊垫、源极焊垫，也可以是测试焊垫；还可以作为触控模组20的焊垫，将触控模组20与触控驱动芯片电连接。
请参考图5和图6，焊垫40包括依次层叠设置的第一焊垫图案41、第二焊垫图案42以及第三焊垫图案43。第二焊垫图案42围绕第一焊垫图案41的边缘设置并覆盖第一焊垫图案的侧壁41b。在本实施方式中，第二焊垫图案42还覆盖第一焊垫图案的顶面41a。第三焊垫图案43覆盖第二焊垫图案的顶面42a，但不覆盖第二焊垫图案的侧壁42b。在本申请一些实施方式中，第二焊垫图案42并非平面的，而是具有台阶，第二焊垫图案的侧壁42b是指台阶下方的部分，台阶上方的部分统称为顶面41a。
本申请不限定焊垫40的形状，在本实施方式中，焊垫40形成为剖面为梯形的棱台状，且第一焊垫图案41、第二焊垫图案42和第三焊垫图案43分别形成为一个剖面为梯形的棱台状。第一焊垫图案41、第二焊垫图案42和第三焊垫图案43的顶面和底面呈矩形。在其他实施方式中，第一焊垫图案41、第二焊垫图案42和第三焊垫图案43的顶面和底面也可以呈圆形、三角形、多边形或者其他不规则形状。
显示模组10的阵列基板11包括显示模组10的驱动电路，驱动电路中包括多个薄膜晶体管。第一焊垫图案41与薄膜晶体管中的源/漏极同层。可以理解，第一焊垫图案41可以与薄膜晶体管中的源/漏极在同一个制程中利用相同的材料被制造出来。第一焊垫图案41可以采用本领域中用做源/漏极的材料来形成，例如采用铜(Cu)和钼(Mo)的叠层、铜(Cu)和钼钛(MoTi)合金的叠层、铜(Cu)和钛(Ti)的叠层、铝(Al)和钼(Mo)的叠层以及铜铌(CuNb)合金等。在本实施方式中，第一焊垫图案41的材料为钛/铝/钛的叠层。
第二焊垫图案42与有机发光单元12的阳极121同层。第二焊垫图案42可以与有机发光单元的阳极121在同一个制程中利用相同的材料被制造出来。第二焊垫图案42的材料例如为ITO-Ag-ITO的叠层。
第三焊垫图案43与触控模组20中的触控图案同层。第三焊垫图案43可以与触控模组20中的触控图案在同一个制程中利用相同的材料被制造出来。这里的触控图案是指触控模组20中用于进行触控的电极，例如，是触控驱动电极、触控感应电极或者桥接电极，可以包含于第一触控图案层和第二触控图案层的任意一层中。从简化制程的角度来看，使第三焊垫图案43与第二触控图案层20b，即与远离显示模组10的那层触控图案同层。在本实施方式中，第三焊垫图案43与触控模组20中的触控驱动电极和触控感应电极同层。在本申请其他实施方式中，第三焊垫图案43也可以与触控模组20中的桥接电极21同层。
考虑到降低阻抗以及简化制程的方面，第一焊垫图案41与第三焊垫图案43的材料相同。即在本实施方式中，第三焊垫图案43的材料为钛/铝/钛的叠层。
在本申请的其他实施方式中，触控模组20不是单层架桥结构的触控模组。例如，触控模组20包括多个触控驱动电极和多个触控感应电极。多个触控驱动电极同层设置。多个触控感应电极同层设置。多个触控驱动电极与多个触控感应电极位于不同层，二者共同构成矩阵式投射电容。此时，第三焊垫图案43与触控模组20中的触控驱动电极、触控感应电极之一同层设置。
本实施方式的触控显示装置100在第一焊垫图案的侧壁41b覆盖有第二焊垫图案42，即阳极金属层作为刻蚀保护层，可以防止在刻蚀阳极金属层时发生第一焊垫图案41的过刻蚀，能够有效提高触控显示装置的可靠性。此外，本申请还通过使第二焊垫图案42，即阳极金属层覆盖第一焊垫图案的顶面41a，增加焊垫40的膜层高度，有效增强绑定(bonding)粒子的压合，改善bonding效果及提高bonding可靠性。
此外，在本实施方式中，相邻焊垫40的第二焊垫图案42之间填充有无机层60。具体地，相邻焊垫40的第二焊垫图案42的侧壁42b之间填充有无机层60。该无机层60可以与设置于第一触控图案层20a和第二触控图案层20b之间的绝缘层25同层，并与绝缘层25在相同步骤中形成。在其他实施方式中，该无机层60也可以与其他绝缘层同层，例如，覆盖于有机发光单元上方的平坦化层。
另外，为达到更好的bonding效果，焊垫40的表面及侧壁可以裸露出来。但在一些实施方式中，为了防止焊垫40金属侧边裸露造成可靠性降低，焊垫的侧壁40b也可以被一有机保护层70覆盖。具体地，有机保护层70可以仅围绕焊垫的侧壁40b设置，也可以填充在相邻的焊垫40之间。在本实施方式中，有机保护层70形成在无机层60上方，填充于相邻焊垫40的第三焊垫图案的侧壁43b之间。该有机保护层70可以与覆盖于第二触控图案层20a上的有机保护层26同层。
如图7所示，在本申请另一实施方式中，第二焊垫图案42可以仅围绕第一焊垫图案41的边缘设置，覆盖第一焊垫图案41的侧壁，并暴露第一焊垫图案的顶面41a。如此也能达到刻蚀保护的作用。相同地，相邻焊垫40的第二焊垫图案42之间填充有无机层60。第三焊垫图案的侧壁43b被一有机保护层70覆盖。
如图8所示，在本申请另一实施方式中，第二焊垫图案42围绕第一焊垫图案41的边缘设置并覆盖第一焊垫图案的顶面41a和侧壁41b。第二焊垫图案42的顶面42a上开设有用于暴露第一焊垫图案41的连接通孔420，第三焊垫图案43填充连接通孔420，并在连接通孔420中与第一焊垫图案41连接。由于第二焊垫图案42较多采用电阻较大的金属，在第一焊垫图案41上层叠第二焊垫图案42，可能造成信号传输bonding阻抗过大的情况，通过在第二焊垫图案42上挖孔，能够降低焊垫40电阻，防止由于阳极金属电阻过大，造成的信号传输bonding阻抗过大的情况。本申请不限制连接通孔420的形状和大小，但为了降低焊垫40的电阻，优选连接通孔420占第二焊垫图案42的较大面积，例如80％以上面积。或者使挖孔后的第二焊垫图案42仅位于第一焊垫图案的顶面41a的边缘部分且覆盖其侧壁41b。
如图9所示，在本申请另一实施方式中，第三焊垫图案43覆盖第二焊垫图案的顶面42a和侧壁42b。焊垫的侧壁40b被一有机保护层70覆盖。第二焊垫图案的侧壁42b之间不具有无机层60。
请一同参考图10(a)～10(e)，本申请第二实施方式还提供一种触控显示装置100的制造方法，其包括以下步骤：
S1：提供一基板200，在基板200上形成源漏极金属层(未图示)，图案化源漏极金属层，形成位于触控显示装置100的周边区NAA(请参考图4)的第一焊垫图案41与位于触控显示装置100的显示区AA的源/漏极(未图示)。图案化源漏极金属层的方法可以为光刻法。
S2：在图案化的源漏极金属层上形成阳极金属层50，图案化阳极金属层50，形成位于周边区NAA的第二焊垫图案42和位于显示区AA的有机发光单元的阳极121。其中，第二焊垫图案42围绕第一焊垫图案41的边缘设置并覆盖第一焊垫图案的侧壁41b。第二焊垫图案42用于在后续制程中作为第一焊垫图案的侧壁41b的蚀刻保护层。在本实施方式中，第二焊垫图案42还覆盖第一焊垫图案的顶面41a。
如图7所示，在本申请另一实施方式中，第二焊垫图案42可以仅围绕第一焊垫图案41的边缘设置，覆盖第一焊垫图案41的侧壁，并暴露第一焊垫图案的顶面41a。如此也能达到刻蚀保护的作用。
S3：在第二焊垫图案42之间填充有无机层60。具体地，第二焊垫图案42的侧壁42b之间填充有无机层60。填充有无机层60的方法可以是化学气相沉积形成一层无机膜，然后通过光刻法除去第二焊垫图案42上方的无机膜，保留第二焊垫图案42的侧壁42b之间的无机膜。该无机层60与设置于第一触控图案层20a和第二触控图案层20b之间的绝缘层25同层，并与绝缘层25在相同步骤中形成。在其他实施方式中，该无机层60也可以与其他绝缘层同层，例如，覆盖于有机发光单元上方的平坦化层。
在本申请其他实施方式中，也可以不包括步骤S3。
S4：在图案化的阳极金属层50上形成触控材料层，图案化触控材料层，形成第三焊垫图案43与位于触控显示装置100的显示区AA的触控图案(未图示)。第三焊垫图案43覆盖第二焊垫图案的顶面42a。第一焊垫图案41、第二焊垫图案42以及第三焊垫图案43共同构成本申请的焊垫40。如第一实施方式所述，该触控图案可以是触控驱动电极、触控感应电极或者桥接电极。具体情况在第一实施方式中已经说明，在此不再赘述。
如图9所示，在本申请另一实施方式中，第三焊垫图案43覆盖第二焊垫图案42的顶面42a和侧壁42b。在此步骤中，不需要在第二焊垫图案42之间填充有无机层60，即可以不包括步骤S3。
此外，请参考图10(f)，在步骤S4之后还可以包括步骤S5：形成覆盖焊垫的侧壁40b的有机保护层70。有机保护层70填充于相邻焊垫40之间。有机保护层70可以仅围绕焊垫的侧壁40b设置，也可以填充于相邻焊垫40之间。该有机保护层70可以与覆盖于第二触控图案层20a上的有机保护层26同层，且在同一步骤中制成。无机层60也可以被有机保护层70覆盖。
此外，关于触控显示装置100的具体结构，例如显示模组10以及触控模组20等在第一实施方式中已经说明，再次不再赘述。
在本申请另一实施方式中，请参考图11(a)至图11(f)，在制造如图8的触控显示装置100时，步骤S2还包括：在第二焊垫图案42中形成用于暴露第一焊垫图案41的连接通孔420。
步骤S4还包括：使第三焊垫图案43填充连接通孔420，并在连接通孔420中与第一焊垫图案41连接。其他步骤与上述制造方法相同，在此不再赘述。
相较于现有技术，本申请的触控显示装置的制造方法通过在第一焊垫图案的侧壁覆盖有第二焊垫图案，即阳极金属层作为刻蚀保护层，可以防止在刻蚀阳极金属层时发生第一焊垫图案的过刻蚀，能够有效提高触控显示装置的可靠性。此外，本申请还通过使第二焊垫图案，即阳极金属层覆盖第一焊垫图案的顶面，增加焊垫的膜层高度，有效增强绑定(bonding)粒子的压合，改善bonding效果及提高bonding可靠性。另外，通过挖孔第二焊垫图案能够防止由于阳极金属电阻过大，造成的信号传输bonding阻抗过大的情况。
以上对本申请实施方式提供了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置包括层叠设置的显示模组以及触控模组，所述显示模组包括多个有机发光单元，所述触控显示装置包括位于周边区的多个焊垫，所述焊垫包括依次层叠设置的第一焊垫图案、第二焊垫图案以及第三焊垫图案，所述第二焊垫图案围绕所述第一焊垫图案的边缘设置并覆盖所述第一焊垫图案的侧壁，所述第一焊垫图案与所述显示模组的源/漏极同层，所述第二焊垫图案与所述有机发光单元的阳极同层，所述第三焊垫图案与所述触控模组的触控图案同层，所述第二焊垫图案的顶面上开设有用于暴露所述第一焊垫图案的连接通孔，所述第三焊垫图案填充所述连接通孔，并在所述连接通孔中与所述第一焊垫图案连接。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第二焊垫图案还覆盖所述第一焊垫图案的顶面。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第三焊垫图案覆盖所述第二焊垫图案的顶面，相邻所述焊垫的第二焊垫图案之间填充有无机层。
4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第三焊垫图案覆盖所述第二焊垫图案的顶面和侧壁。
5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述焊垫的侧壁被一有机保护层覆盖。
6.如权利要求1至5任一项所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控模组包括第一触控图案层和第二触控图案层，所述第一触控图案层设置于所述第二触控图案层与所述显示模组之间，所述第三焊垫图案与所述第二触控图案层同层。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置的触控模组为单层架桥触控结构，所述第三焊垫图案与所述触控模组的触控驱动电极和触控感应电极同层。
8.一种触控显示装置的制造方法，所述触控显示装置包括层叠设置的显示模组以及触控模组，所述触控显示装置包括位于周边区的多个焊垫，所述制造方法包括以下步骤：
提供一基板，在所述基板上形成源漏极金属层，图案化所述源漏极金属层，形成第一焊垫图案与源/漏极；
在所述图案化的源漏极金属层上形成阳极金属层，图案化所述阳极金属层，形成第二焊垫图案与阳极，其中，所述第二焊垫图案围绕所述第一焊垫图案的边缘设置并覆盖所述第一焊垫图案的侧壁，在所述第二焊垫图案中形成用于暴露所述第一焊垫图案的连接通孔；
在所述图案化的阳极金属层上形成触控材料层，图案化所述触控材料层，形成第三焊垫图案与触控图案，使所述第三焊垫图案填充所述连接通孔，并在所述连接通孔中与所述第一焊垫图案连接。
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