触控面板、其制造方法及触控显示装置与流程

本发明涉及触控面板，特别是涉及具有窄边框(slimborder)的触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法。

背景技术：

触控面板已被广泛用于家庭电器用品、通讯装置及电子资讯装置的领域。目前，触控面板可与显示面板结合形成触控显示装置，其可允许使用者直接以手指或接触笔选取面板上显示的图像，因而可逐渐取代实体键盘作为各类电子产品的输入界面，并提供有效率的操作系统。

投射式电容(projectcapacitive)触控目前为触控面板的主流，其中多点触控(multi-touch)模式更是各家触控厂商竞相投入发展的重点。支援多点触控的触控面板一般为双层叠构或单层叠构，其中各层又细分为多个驱动电极(tx)和感应电极(rx)，因为驱动电极和感应电极的电极数较多，所需的周边线路也相对多条。传统周边线路通常是由金属材料形成，因此在周边区的线路上方会形成一层遮光层来遮蔽周边线路。然而，传统的遮光层与周边线路的配置使触控面板达到窄边框设计有一大瓶颈待突破。

技术实现要素：

本发明的一些实施例提供触控面板，包括:基板，具有触控区及围绕触控区的周边区；感测电极层，设置于基板的触控区，且感测电极层包含透明导电层；线路层，设置于基板的周边区，其中线路层包含透明导电层与设置于透明导电层上的金属层，且线路层电连接感测电极层；以及光致抗蚀剂层，设置于基板的周边区，且覆盖线路层。

本发明的一些实施例提供触控面板的制造方法，包括:提供基板；形成透明导电层于基板上；形成金属层于透明导电层上；图案化透明导电层与金属层；形成光致抗蚀剂层于基板上并覆盖被图案化的透明导电层与金属层；第一次图案化光致抗蚀剂层以暴露出金属层的第一部分；以及蚀刻金属层的第 一部分，以暴露出透明导电层的一部分。

本发明的一些实施例提供触控显示装置，包括：本发明的一些实施例提供的触控面板；显示面板，设置于触控面板下方；以及控制单元，与触控面板和显示面板耦接，其中控制单元接收触控面板产生的第一信号，并传输第二信号至显示面板。

附图说明

图1为沿图2j的线a-a’，触控面板的一些实施例的剖面示意图；

图2a-图2j为本发明的一些实施例的形成触控面板的制造方法在各阶段的平面图；

图3为沿图2j的线a-a’，触控面板的一些其他实施例的剖面示意图；

图4为沿图2j的线a-a’，触控面板的一些其他实施例的剖面示意图；

图5为本发明的一些实施例的触控显示装置的剖面示意图。

符号说明

100基板

101感测电极层

101’、101”透明导电层

102金属层

102a第一部分

102b第二部分

103、113光致抗蚀剂层

103’图案化的光致抗蚀剂层

104线路层

105接垫

106保护层

107盖板

107a触控面

108油墨层

110a触控区

110b周边区

104a第一侧壁

104b第二侧壁

113c第三侧壁

113d第四侧壁

200触控面板

210显示面板

220控制单元

300触控显示装置

具体实施方式

以下说明本发明实施例的触控面板及应用其的触控显示装置与其制造方法。然而，可轻易了解本发明实施例提供许多合适的发明概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明，并非用以局限本发明的范围。再者，在本发明实施例的附图及说明内容中是使用相同的标号来表示相同或相似的部件。

图2a-图2j显示依据本发明的一些实施例的形成触控面板200的制造方法在各阶段的平面图。请参照图1，其显示沿图2j的线a-a’，触控面板200的一些实施例的剖面示意图。触控面板200包含基板100，如图1所示，基板100具有触控区110a及围绕触控区110a的周边区110b。在一些实施例中，基板100的材质可包含玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚亚酰胺(polyimide，pi)、或其他可挠性材质。

触控面板200包含感测电极层101，感测电极层101设置于基板100的触控区110a，且感测电极层101包含透明导电层。触控面板200还包含线路层104设置于基板100的周边区110b，其中线路层104包含透明导电层101’与金属层102，金属层102设置于透明导电层101’上，且线路层104电连接感测电极层101。线路层104包含远离触控区110a的第一侧壁104a和靠近触控区110a的第二侧壁104b。在一些实施例中，线路层104包含多条线路(未显示)，在图1中仅绘出位于触控面板200两侧的周边区110b内的各两条线路作为范例说明，但并不限定于此。在一些实施例中，透明导电层101’与金属层102的厚度比例约在1:5～1:10的范围内。在本实施例中，感测电极层101和线路层104的透明导电层101’具有相同的厚度，且可由同一层透明 导电材料形成。

在一些实施例中，感测电极层101及透明导电层101’的材质可包含透明导电材料，例如铟锡氧化物(indiumtinoxide，ito)、铟锌氧化物(indiumzincoxide，izo)、掺氟氧化锡(fluorinedopedtinoxide，fto)、掺铝氧化锌(aluminumdopedzincoxide，azo)、掺镓氧化锌(galliumdopedzincoxide，gzo)或其他合适的透明导电材料。在本实施例中，感测电极层101的材质相同于透明导电层101’。在一些实施例中，金属层102的材质可包含铜、铝、银、金、钼或其他合适的导电材料。

由于线路层104包含透明导电层101’与金属层102，且金属层102设置于透明导电层101’上，因此即使上层的金属层102较易氧化，下层的透明导电层101’仍具有导电功能，故此线路层104的双层叠构的设计能有效降低导电功能失效的风险。

在本实施例中，触控面板200还包含光致抗蚀剂层113，光致抗蚀剂层113设置于基板100的周边区110b，且覆盖线路层104的顶表面与第一侧壁104a，且光致抗蚀剂层113具有遮光的效果，故光致抗蚀剂层113定义了触控面板200的周边区110b(即光致抗蚀剂层113对齐周边区110b)。光致抗蚀剂层113包含远离触控区110a的第三侧壁113c和靠近触控区110a的第四侧壁113d。线路层104的第一侧壁104a与光致抗蚀剂层113的第三侧壁113c之间具有第一距离d1，且线路层104的第二侧壁104b与光致抗蚀剂层113靠近触控区110a的第四侧壁113d大致对齐。在一些实施例中，第一距离d1约为100～200μm，较佳为150～200μm，更佳为150～180μm。在一些实施例中，线路层104包含多条线路(未显示)，光致抗蚀剂层113填入这些线路之间的间隙中。在本实施例中，光致抗蚀剂层113为深色(例如黑色或蓝色)的干膜光致抗蚀剂(dryfilmphotoresist)，其材质包含连结剂、光反应单体、光起始剂、变色剂以及粘着促进剂。

通过将光致抗蚀剂层113覆盖线路层104的顶表面与第一侧壁104a，在触控面板200的制作过程中能够对线路层104作有效保护，避免制作过程中线路层104遭物理性与化学性的破坏，进而提升触控面板200的良率。

在一些实施例中，触控面板200更包含保护层106(如图1所示)，保护层106覆盖在光致抗蚀剂层113与感测电极层101。在一些实施例中，保护层106的材质可包含光学透明胶(opticalclearadhesive，oca)、光学透明树 脂(opticalclearresin，ocr)或其他合适的透明保护材料。

在本实施例中，触控面板200更包含盖板107(未显示于图2j)，盖板107设置于保护层106上，并且盖板107的外侧表面可作为触控面107a。在一些实施例中，盖板107的材质可包含塑胶、玻璃或其他合适的透光材料。

传统的触控面板将遮光层设置于盖板上并遮蔽周边线路，为了避免周边线路外露，当盖板贴合至触控面板的基板时须考虑到贴合公差(fittolerance)，使遮光层的内侧边缘与线路层的最内侧线路保持一段距离。也就是说，在传统的触控面板中，遮光层必须占据触控面板较大的面积。

相较于传统的触控面板结构，依据本发明的实施例，通过将光致抗蚀剂层113直接覆盖线路层104的顶表面与第一侧壁104a，线路层104靠近触控区110a的第二侧壁104b与光致抗蚀剂层113靠近触控区110a的第四侧壁113d可大致对齐，使光致抗蚀剂层113与线路层104的最内侧线路之间的距离缩短为趋近于零，进而缩小具有遮光效果的光致抗蚀剂层113定义的触控面板200的周边区110b，达到触控面板200的窄边框设计。

传统的触控面板为了避免水气从触控面板的外侧渗入氧化周边的线路层，需使用例如光学透明胶(oca)或光学透明树脂(ocr)填充于盖板与基板之间来覆盖线路层，且由于传统的触控面板将遮光层设置于盖板上，填充于盖板与基板之间的光学透明胶(oca)或光学透明树脂(ocr)除了需覆盖走线层，还必须克服遮光层的厚度造成的高度差(或称为遮光层的断差)所产生的气泡，因此触控面板的总厚度大为增加。在传统的触控面板中，光学透明胶(oca)或光学透明树脂(ocr)的厚度需大于为100μm，无法达到轻薄化的设计需求。

相较于传统的触控面板结构，依据本发明的实施例，由于光致抗蚀剂层113直接覆盖线路层104，因此相较于传统的触控面板中的光学透明胶(oca)或光学透明树脂(ocr)更能有效地阻止水气渗入，达到保护触控面板200的线路层104的效果，故触控面板200能通过更严苛的可靠度测试(可靠度测试包含温度与湿度两项测试)，提高触控面板200的寿命，因此在触控面板200的设计上可有效缩短线路层104远离触控区110a的第一侧壁104a与光致抗蚀剂层113远离触控区110a的第三侧壁113c之间的第一距离d1，达到触控面板200的窄边框设计。

再者，依据本发明的实施例，通过将光致抗蚀剂层113覆盖线路层104 的顶表面与第一侧壁104a，由于光致抗蚀剂层113具有遮光的效果，因此触控面板200不需要在盖板107上额外形成遮光层，避免前述传统触控面板的问题，故可有效降低设置于盖板107与基板100之间的保护层106的厚度，进而降低触控面板200的整体厚度，达到轻薄化设计。在一些实施例中，保护层106的厚度约为10～100μm，较佳为30～80μm，更佳为40～60μm。

请参照图3，其显示出图2j的线a-a’，触控面板200的一些其他实施例的剖面示意图，其中相同于图1中的部件是使用相同的标号并省略其说明。

图3中的触控面板200的结构类似于图1中的触控面板200的结构，差异处在于图3中的触控面板200的光致抗蚀剂层113进一步覆盖线路层104靠近触控区110a的第二侧壁104b，使线路层104的第二侧壁104b与光致抗蚀剂层113靠近触控区110a的第四侧壁113d之间具有第二距离d2。由于光致抗蚀剂层113具有遮光的效果，故光致抗蚀剂层113定义的周边区110b的宽度增加了第二距离d2。在本实施例中，第一距离d1大于第二距离d2。在一些实施例中，第二距离d2约为0～10μm，较佳为0.1～6μm，更佳为0.1～3μm。

请参照图4，其显示沿图2j的线a-a’，触控面板200的一些其他实施例的剖面示意图，其中相同于图1中的部件是使用相同的标号并省略其说明。

图4中的触控面板200的结构类似于图1中的触控面板200的结构，差异处在于图4中的触控面板200更包含油墨层108设置于盖板107面对光致抗蚀剂层113且对应周边区110b的表面上。在此实施例中，保护层106也位于油墨层108与光致抗蚀剂层113之间。在本实施例中，油墨层108的颜色可为白色、灰色或其他不易透光颜色，由此修饰触控面板200的外观边框颜色。

相较于传统的触控面板结构，依据本发明的实施例，通过将具有遮光效果的光致抗蚀剂层113覆盖线路层104的顶表面与第一侧壁104a，因此图4的触控面板200不需要在盖板107上额外形成遮光层。此外，即使触控面板200的盖板107上包含其他不易透光颜色的油墨层108，由于光致抗蚀剂层113的设置可有效降低位于盖板107与基板100之间的保护层106的厚度，因此相较于传统的触控面板，图4的触控面板200仍具有较薄的整体厚度。

本发明的实施例可应用于形成在显示面板外的触控面板类型，例如双玻璃(gg)式触控面板、单薄膜(gf1)式触控面板、双薄膜(gff)式触控面板，也 可应用于形成在显示面板的彩色滤光片(colorfilter,cf)基板上的触控面板类型，例如内嵌式触控面板(touch-on-display，tod)，但并不限定于此。

请参照图2a-图2j，其显示出依据本发明的一些实施例的形成图2j的触控面板200的制造方法在各阶段的平面图。在图2a中，提供基板100(如图1、图3、图4所示)，并通过沉积制作工艺(例如，物理气相沈积制作工艺、化学气相沈积制作工艺或其他合适的制作工艺)形成透明导电层101”于基板100上的触控区110a和周边区110b内，例如铟锡氧化物(ito)膜。接着，对透明导电层101”实施退火制作工艺，使透明导电层101”的电阻率下降。在一些实施例中，退火制作工艺可为快速热退火(rapidthermalannealing，rta)制作工艺。

在图2b中，通过沉积制作工艺(例如，物理气相沈积制作工艺、化学气相沈积制作工艺或其他合适的制作工艺)形成金属层102在透明导电层101”上，金属层102例如铜层。在一些实施例中，此沉积制作工艺可为溅镀(sputtering)制作工艺。在图2c中，通过干膜(dryfilm)贴附制作工艺在金属层102上形成光致抗蚀剂层103，但在其他可行的制作工艺中，在金属层102上涂布习用的光致抗蚀剂材料。

请参照图2d，通过光刻图案化制作工艺，包含光罩对准、曝光、光致抗蚀剂显影、清洗及干燥(例如，硬烤)、或者其他合适的图案化制作工艺或其组合，使图案化的光致抗蚀剂层103’具有触控面板200的感测电极、周边线路层及接垫的图案，并露出未被图案化的光致抗蚀剂层103’覆盖的金属层102。

请参照图2d-图2e，利用图案化的光致抗蚀剂层103’对露出的金属层102实施蚀刻制作工艺(例如干蚀刻制作工艺、湿蚀刻制作工艺、等离子体蚀刻制作工艺、反应性离子蚀刻制作工艺或其他合适的制作工艺)，以露出金属层102下方的透明导电层101”，如图2e所示。

请参照图2e-图2f，利用图案化的光致抗蚀剂层103’对透明导电层101”实施蚀刻制作工艺(例如干蚀刻制作工艺、湿蚀刻制作工艺、等离子体蚀刻制作工艺、反应性离子蚀刻制作工艺或其他合适的制作工艺)，以露出透明导电层101”下方的基板100，如图2f所示。

在图2g中，可通过剥离(stripping)制作工艺移除图案化的光致抗蚀剂层103’。通过图2a-图2g的制作工艺，在基板100上形成触控面板200的周 边区的线路层104及接垫105。也就是说，线路层104与接垫105在同一步骤中形成。线路层104和接垫105皆包含透明导电层101’(如图1所示)与金属层102，金属层102形成于透明导电层101’上。在本实施例中，位于触控区110a在金属层102下方余留的透明导电层101”的图案将成为触控区110a的感测电极层101，且位于周边区110b在金属层102下方的透明导电层101”将成为周边区110b的线路层104的透明导电层101’，亦即感测电极层101的材质相同于线路层104的透明导电层101’。在一些实施例中，对图2g的金属层102实施第一抗氧化(anti-oxidation)处理，以保护金属层102。

请参照图2h-图2i中，通过干膜光致抗蚀剂贴附制作工艺形成光致抗蚀剂层113于基板100上并覆盖被图案化的透明导电层101”与金属层102，并通过光刻图案化制作工艺，包含光罩对准、曝光、光致抗蚀剂显影、清洗及干燥(例如，硬烤)步骤，或者其他合适的图案化制作工艺对光致抗蚀剂层113实施第一次图案化，第一次图案化使光致抗蚀剂层113形成第一开口113a，第一开口113a暴露出触控区110a内的金属层102的第一部分102a和基板100，且光致抗蚀剂层113覆盖和定义围绕触控区110a的周边区110b，使基板100划分出触控区110a和周边区110b。此时，光致抗蚀剂层113覆盖线路层104的顶表面与第一侧壁104a(如图1所示)。在一些实施例中，光致抗蚀剂层113的材质相同于光致抗蚀剂层103。在一些其他实施例中，光致抗蚀剂层113的材质不同于光致抗蚀剂层103。

对图2i中触控区110a内的金属层102实施蚀刻制作工艺(例如干蚀刻制作工艺、湿蚀刻制作工艺、等离子体蚀刻制作工艺、反应性离子蚀刻制作工艺或其他合适的制作工艺)，除去位于第一开口113a中的金属层102的第一部分102a，以暴露出第一部分102a下方的透明导电层101”的一部分，由此在基板100上的触控区110a内形成感测电极层101，如图2j所示，其中位于光致抗蚀剂层113下方的线路层104(请参照图2g)电连接感测电极层101。接着，通过局部光致抗蚀剂剥离(stripping)制作工艺对光致抗蚀剂层113实施第二次图案化，第二次图案化移除周边区110b中部分的光致抗蚀剂层113，以在光致抗蚀剂层113内形成第二开口113b，如图2j所示，第二开口113b暴露出线路层104的一部分，亦即金属层102的第二部分102b。在本实施例中，暴露出的金属层102的第二部分102b即为用来外部电连接的接垫105(如图2g所示)。在一些实施例中，局部光致抗蚀剂剥膜(stripping)制 作工艺包含将光致抗蚀剂剥膜液(photoresiststripper)以网版印刷或凹版印刷等方式涂布在光致抗蚀剂层113的指定位置，使光致抗蚀剂剥膜液去除指定位置的光致抗蚀剂层113。在一些实施例中，在第二次图案化光致抗蚀剂层113的步骤之后，可接着对金属层102的第二部分102b实施第二抗氧化处理，以保护感测电极层101。

在本实施例中，可接着通过沉积制作工艺(例如，物理气相沈积制作工艺、化学气相沈积制作工艺或其他合适的制作工艺)在第一开口113a(即触控区110a)内在感测电极层101和基板100上依序形成触控面板200的其他元件(包含绝缘层(未显示)、架桥结构(未显示)和保护层(未显示))，将软性印刷电路板与作为接垫的金属层102的第二部分102b电连接，并将盖板107(如图1所示)覆盖在感测电极层101和光致抗蚀剂层113上方。

请参照图5，其显示出依据本发明的一些实施例的触控显示装置300的剖面示意图。触控显示装置300包含触控面板200以及显示面板210设置于触控面板200下方。显示面板210可为液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)显示器或无机发光二极管显示器。此外，一般而言，触控显示装置300更包含控制单元220。此控制单元220与触控面板200和显示面板210耦接，控制单元220接收来自触控面板200产生的第一信号，并传输对应于第一信号的第二信号至显示面板210，以使显示面板210依据触控动作而显示影像。上述的触控显示装置300可为移动电话、数字相机、个人数字助理(pda)、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器或可携式dvd播放机。

根据本发明的一些实施例，通过将光致抗蚀剂层覆盖线路层的顶表面与第一侧壁，线路层靠近触控区的第二侧壁与光致抗蚀剂层靠近触控区的第四侧壁可大致对齐，使光致抗蚀剂层与线路层的最内侧线路之间的距离缩短，进而缩小具有遮光效果的光致抗蚀剂层定义的触控面板的周边区，达到触控面板的窄边框设计。

再者，由于光致抗蚀剂层直接覆盖线路层，其相较于传统触控面板中的光学透明胶(oca)或光学透明树脂(ocr)更能有效地阻止水气渗入来保护触控面板的线路层，使触控面板能通过更严苛的可靠度测试，提高触控面板的寿命，因此设计上可更加缩短线路层远离触控区的第一侧壁与光致抗蚀剂层远离触控区的第三侧壁之间的第一距离，达到触控面板的窄边框设计。

另外，由于线路层包含透明导电层与金属层，且金属层设置于透明导电层上，因此即使上层的金属层较易氧化，下层的透明导电层仍具有导电功能，故线路层的双层叠构的设计能有效降低导电功能失效的风险。

再者，通过将光致抗蚀剂层覆盖线路层的顶表面与第一侧壁，在触控面板的制作过程中能够对线路层作有效保护，避免制作过程中线路层遭物理性与化学性的破坏，进而提升触控面板的良率。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可更动与组合上述各种实施例。