具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構的製作方法
2023-04-22 19:42:36 3
具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，包括有一上基板、一下基板、一遮光層、一感應電極層、一有機發光二極體層、及一薄膜電晶體層。上基板及下基板以平行成對的配置將一有機發光二極體層夾置於二基板之間。該遮光層位於該上基板的面對有機發光二極體層的一側的表面，該遮光層是由多條遮光線條所構成。該感應電極層位於該遮光層的面對有機發光二極體層的一側的表面，該感應電極層是由多條感應導體線所構成；其中，該多條感應導體線的位置是相對應於該遮光層的該多條遮光線條的位置而設置。
【專利說明】具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構
【技術領域】
[0001]本實用新型是關於一種具有觸摸板的顯示屏幕的結構，尤指一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構。
【背景技術】
[0002]在眾多種類的平面顯示器中，有機發光二極體顯示器技術(Organic LightEmitting D1de, OLED)是極具潛力的新興平面顯示技術。OLED是1987年由美國柯達(Eastman Kodak C0.)公司所發表。其具有厚度薄、重量輕、自發光、低驅動電壓、高效率、高對比度、高色彩飽和度、反應速度快、可撓曲等特色，因此是繼TFT-LCD的後相當看好的顯示技術。
[0003]近年來行動通訊、數字產品與數位電視對高畫質、全彩平面顯示器的需求急速增力口。OLED顯示器不但具有LCD的輕薄、省電與全彩顯示的優點，更具有比IXD更好的廣視角、主動發光、反應速度快的特性。
[0004]圖1 是一已知的有機發光二極體(Organic Light Emitting D1de, OLED)顯示器基本構造的示意圖，該有機發光二極體(OLED)顯示器100包含一陰極層110、一有機發光二極體層120、一陽極層130、一薄膜電晶體層140、一下基板150、及一上基板160等結構層，其中該有機發光二極體層120還包含一電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL) 121 >一發光層(emitting layer) 123、及一電子傳輸子層(electron transportinglayer, HTL) 125。
[0005]有機發光二極體的發光原理是借著外加電場的作用，使電子、電洞分別從陰極層110、陽極層130注入，電洞經過電洞傳輸子層121、電子通過電子傳輸子層125之後，進入具有螢光特性的發光層123。接著在內部結合產生激發光子，激發光子隨即將能量釋放並回到基態(Ground state)，被釋出的能量會根據不同的發光材料產生不同顏色的光，而造就了OLED的發光現象。
[0006]已知的觸控式平面顯示器是將觸控面板與平面顯示器直接進行上下的疊合，因為疊合的觸控面板為透明的面板，故影像可以穿透疊合在上的觸控面板顯示影像，再通過觸控面板作為輸入的媒介或接口。然而這種已知的技術，因為於疊合時，必須增加一個觸控面板的完整重量，使得平面顯示器重量大幅地增加，不符合現時市場對於顯示器輕薄短小的要求。而直接疊合觸控面板以及平面顯示器時，不僅增加了觸控面板本身的厚度，還降低了光線的穿透率，且增加反射率與霧度，使屏幕顯示的質量大打折扣。
[0007]針對前述的缺點，觸控式平面顯示器改採嵌入式觸控技術。嵌入式觸控技術目前主要的發展方向可分為On-Cell及In-Cell兩種技術。On-Cell Touch的技術則是先將觸控面板的感應裝置(Sensor)做在薄膜上，再貼合在上基板的玻璃上或直接用透明導電材料(ITO)做在上基板。In-Cell Touch技術則是將觸控元件整合於顯示面板之內，使得顯示面板本身就具備觸控功能，因此不需要另外進行與觸控面板貼合或是組裝的工藝，這類技術通常都是由顯示面板廠開發。
[0008]On-Cell Touch技術，都是在顯示面板的上玻璃基板的上方設置感應電極層或使用上基板增加觸控感應電極；不僅增加成本，亦增加工藝程序，容易導致工藝良率降低及工藝成本飆升。因此，已知的有機發光二極體顯示面板結構配合On-Cell Touch仍有改善的空間。
實用新型內容
[0009]本實用新型的主要目的是在提供一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，可大幅增加透光度，並降低顯示面板重量及厚度，同時可大幅節省材料成本及加工成本。
[0010]依據本實用新型的一特色，本實用新型提出具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯不面板結構，包括有一上基板、一下基板、一遮光層、一感應電極層、一有機發光二極體層及一薄膜電晶體層。該上基板及該下基板以平行成對的配置將該有機發光二極體層夾置於二基板之間。該遮光層位於該上基板的面對於該有機發光二極體層的一側的表面，該遮光層是由多條遮光線條所構成。該感應電極層位於該遮光層的面對於有機發光二極體層的一側的表面，該感應電極層是由多條感應導體線所構成。該薄膜電晶體層位於該下基板的面對於該有機發光二極體層的一側的表面；其中，該多條感應導體線的位置是相對應於該遮光層的該多條遮光線條的位置而設置。
[0011]本實用新型的有益效果是，其可大幅增加透光度，並降低顯示面板重量及厚度，同時可大幅節省材料成本及加工成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]為進一步說明本實用新型的技術內容，以下結合實施例及附圖詳細說明如後，其中:
[0013]圖1是一已知的有機發光二極體顯示器基本構造的示意圖。
[0014]圖2是本實用新型的一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構的立體示意圖。
[0015]圖3是一般已知的遮光層的示意圖。
[0016]圖4是本實用新型感應電極層的示意圖。
[0017]圖5是本實用新型遮光層與感應電極層的示意圖。
[0018]圖6是本實用新型的一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構的另一立體示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型是關於一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構。圖2顯示本實用新型的一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構200的立體示意圖，如圖所示，該具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯不面板結構200包括有一上基板210、一下基板220、一有機發光二極體層230、一遮光層(black matrix) 240、一感應電極層 250、一彩色濾光層(color filter) 260、一保護層(overcoat) 270、一陰極層280、一陽極層290、及一薄膜電晶體層300。
[0020]該上基板210及該下基板220較佳為玻璃基板，該上基板210及該下基板220以平行成對的配置將該有機發光二極體層230夾置於二基板210，220之間。
[0021]該遮光層(black matrix) 240是位於該上基板210的面對有機發光二極體層230的一側的表面，該遮光層240是由多條遮光線條所構成。
[0022]圖3是一般已知遮光層240的示意圖。如圖3所示，已知遮光層240是由不透光的黑色絕緣材質的線條構成多條遮光線條241，所述黑色絕緣材質的多條遮光線條241是互相垂直分布於該已知的遮光層，故該已知遮光層被稱為黑矩陣(black matrix)。在所述黑色絕緣材質線條之間的區域243則分布有彩色濾光層(color filter) 0
[0023]本實用新型是在已知的遮光層240與彩色濾光層(color filter) 260之間設置一感應電極層250，並在其上布值感應觸控圖型結構，如此，則無需於顯示面板的上玻璃基板或下玻璃基板設置感應電極層，據此降低成本，減少工藝程序，提升工藝良率及降低工藝成本。
[0024]圖4是本實用新型感應電極層250的示意圖。如圖4所示,該感應電極層250位於該遮光層240的面對有機發光二極體層230的一側的表面,該感應電極層250是由多條感應導體線410、420所構成，其中，該多條感應導體線410、420的位置是相對應於該遮光層240的該多條遮光線條241的位置而設置。
[0025]如圖4所不,該感應電極層250的該多條感應導體線410、420是以一第一方向(X)及一第二方向(Y)設置。其中，該第一方向是垂直第二方向。該感應電極層250的該多條感應導體線410、420是由導電的金屬材料或合金材料所製成。其中，該導電金屬材料或合金材料是為下列其中之一:鉻、鋇、鋁、銀、銅、鈦、鎳、鉭、鈷、鎢、續(Mg)、鈣(Ca)、鉀⑷、鋰(Li)、銦(In)、及其合金。
[0026]該多條感應導體線410、420是分成一第一組感應導體線410、及一第二組感應導體線420，該第一組感應導體線410形成N個多邊型網目區域411-41N，其中，N為正整數。在每一個多邊型網目區域中的感應導體線是電氣連接在一起，而任兩個多邊型網目區域之間並未連接，以在該感應電極層250形成有單層感應觸控圖型結構。
[0027]其中，該多邊型網目區域411-41N是為下列形狀其中之一:三角形、矩形、正方形、菱形、五角形、六角形、八角形、圓形。於本實施例中，該N個多邊型網目區域411-41N是以長方形為例子，且多條感應導體線的位置是相對應於該遮光層240的該多條遮光線條241的位置而設置。
[0028]該第二組感應導體線420形成N條走線421-42N,該N條走線的每一條走線是與一對應的多邊型網目區域411-41N電氣連接，而每一條走線431-43N之間並未連接。
[0029]圖5是本實用新型遮光層240與感應電極層250的示意圖。如圖5所示，其遮光層240與感應電極層250疊合時的不意圖,其是由該有機發光二極體層230往該第一基板210方向看過去。
[0030]該第一組感應導體線410與該第二組感應導體線420是對應地連接。因此，該第一組感應導體線410可在該感應電極層250形成有單層感應觸控圖型結構。該第一組感應導體線410及該第二組感應導體線420的線寬較佳小於或等於該多條遮光線條241的線寬，當由該第一基板210往該有機發光二極體層230方向看時，該第一組感應導體線410及該第二組感應導體線420可被該多條遮光線條241所遮蔽，使用者僅會看到該多條遮光線條241，不會看到該第一組感應導體線410及該第二組感應導體線420。
[0031]該彩色濾光層(color filter) 260位於該遮光層240的多條遮光線條241之間及多條遮光線條241的表面。
[0032]該保護層(over coat) 270位於該彩色濾光層(color filter) 260的表面。
[0033]該薄膜電晶體層300位於該下基板220的面向該有機發光二極體層(OLED) 230的一側的表面。該薄膜電晶體層具有K條柵極驅動線及L條源極驅動線，依據一顯示驅動信號及一顯示像素信號，以驅動對應的像素驅動電路301的像素驅動電晶體及像素電容，進而執行顯示操作，其中，K、L為正整數。該K條柵極驅動線及L條源極驅動線的位置是依據與該遮光層(black matrix) 240的該多條遮光線條241的位置相對應而設置。
[0034]該薄膜電晶體層300除具有多條柵極驅動線及多條源極驅動線外，還包含多個像素驅動電路301。該薄膜電晶體層300依據一顯示像素信號及一顯示驅動信號，用以驅動對應的像素驅動電路301，進而執行顯示操作。
[0035]依像素驅動電路301設計的不同，例如2T1C是由2薄膜電晶體與I儲存電容設計而成像素驅動電路301，6T2C是由6薄膜電晶體與2儲存電容設計而成像素驅動電路301。像素驅動電路301中最少有一薄膜電晶體的柵極3011連接至一條柵極驅動線(圖未示)，依驅動電路設計的不同，控制電路中最少有一薄膜電晶體的漏極/源極3013連接至一條源極驅動線(圖未示)，像素驅動電路301中最少有一薄膜電晶體的漏極/源極3015連接至該陽極層290中的一個對應的陽極像素電極291。
[0036]該陰極層280位於該上基板210的面向該有機發光二極體層230的一側。同時，該陰極層280位於該上基板210與該有機發光二極體層230之間。該陰極層280是由金屬導電材料所形成。較佳地，該陰極層280是由厚度小於50奈米(nm)的金屬材料所形成，該金屬材料是選自下列群組其中之一:鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鋰(Li)、銦(In),及其合金或使用氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(L1)與Al組合而成。由於該陰極層280的厚度小於50nm，因此該有機發光二極體層230所產生的光仍可穿透該陰極層280，而可於上基板210上顯示影像。該陰極層280是整片電氣連接著，因此可作為屏蔽(shielding)之用。同時，該陰極層280亦接收由陽極像素電極291來的電流。
[0037]該陽極層290位於該薄膜電晶體層300的面向該有機發光二極體層230的一側。該陽極層290具有多個陽極像素電極291。每一個陽極像素電極291是與該薄膜電晶體層300的該像素驅動電路301的一個像素驅動電晶體對應，亦即該多個陽極像素電極的每一個陽極像素電極是與對應的該像素驅動電路301的該像素驅動電晶體的源極/漏極3013連接，以形成一特定顏色的像素電極，例如紅色像素電極、綠色像素電極、或藍色像素電極或本案中使用的白色像素電極。
[0038]該有機發光二極體層230包含一電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL) 231、一發光層(emitting layer) 233、及一電子傳輸子層(electron transportinglayer, HTL) 235。該有機發光二極體層230較佳產生白光，並使用該彩色濾光層(colorfilter) 260過濾而產生紅、藍、綠三原色。
[0039]圖6是本實用新型的一種內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構600的立體示意圖。其與圖2的主要區別在於該陰極層610與該陽極層620的位置對調。該陰極層610具有多個陰極像素電極611。每一個陰極像素電極611是與該薄膜電晶體層300的該像素驅動電路301的一個像素驅動電晶體對應，亦即該多個陰極像素電極的每一個陰極像素電極是與對應的該像素驅動電路301的該像素驅動電晶體的源極/漏極3013連接，以形成一特定顏色的像素電極，例如紅色像素電極、綠色像素電極、或藍色像素電極或本案中使用的白色像素電極。
[0040]圖6的該陰極層610與該陽極層620的位置對調，同時為了配合該陰極層610與該陽極層620,該有機發光二極體層630的電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL) 631與電子傳輸子層(electron transporting layer, HTL) 635的位置亦對調。該應陰極層610具有多個陰極像素電極611，該多個陰極像素電極611的每一個陰極像素電極是與對應的該像素驅動電路的像素驅動電晶體的源極/漏極連接。
[0041]由前述說明可知，本實用新型可於感應電極層250上形成有單層感應觸控圖型結構，其優點為無需於有機發光二極體觸控顯示面板的上玻璃基板或下玻璃基板設置感應電極層，據此降低成本，減少工藝程序。同時，已知氧化銦錫材質(ITO)所做的電極點其平均透光率僅約為90%，而本實用新型的該多邊型網目區域411-41N、及該走線421-42N的位置是相對應於該遮光層240的該多條遮光線條241的位置而設置，因此並不影響透光率，故本實用新型的平均透光率遠較已知技術為佳。當本實用新型的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構內嵌入有機發光二極體顯示面板時，可使有機發光二極體顯示面板的亮度較已知技術的面板更亮。
[0042]上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本實用新型所主張的權利範圍自應以權利要求範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
【權利要求】
1.一種具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，包括有: 一上基板； 一下基板，該上基板及該下基板以平行成對的配置將一有機發光二極體層夾置於二基板之間； 一遮光層，位於該上基板的面對於該有機發光二極體層的一側的表面，該遮光層由多條遮光線條所構成； 一感應電極層，位於該遮光層的相對於該有機發光二極體層的一側的表面，該感應電極層由多條感應導體線所構成；以及 一薄膜電晶體層，位於該下基板的面對於該有機發光二極體層的一側的表面； 其中，該多條感應導體線的位置相對應於該遮光層的該多條遮光線條的位置而設置。
2.如權利要求1所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該多條感應導體線分成一第一組感應導體線、及一第二組感應導體線，該第一組感應導體線形成N個多邊型網目區域，當中，N為正整數，在每一個多邊型網目區域中的感應導體線電氣連接在一起，而任兩個多邊型網目區域之間並未連接，以在該感應電極層形成有單層感應觸控圖型結構。
3.如權利要求2所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該第二組感應導體線形成N條走線,該N條走線的每一條走線與一對應的多邊型網目區域電氣連接，而任兩條走線之間並未連接。
4.如權利要求3所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該感應電極層的該多條感應導體線以一第一方向及一第二方向設置。
5.如權利要求4所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該第一方向垂直第二方向。
6.如權利要求5所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該多邊型網目區域為下列形狀其中之一:三角形、矩形、正方形、菱形、五角形、六角形、八角形、圓形。
7.如權利要求6所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該多條感應導體線由導電的金屬材料或合金材料所製成。
8.如權利要求7所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，該薄膜電晶體層具有K條柵極驅動線及L條源極驅動線，依據一顯示驅動信號及一顯示像素信號，以驅動對應的像素驅動電路的像素驅動電晶體及像素電容，進而執行顯示操作，當中，K、L為正整數。
9.如權利要求8所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其中，K條柵極驅動線及L條源極驅動線的位置相對應於該遮光層的該多條遮光線條的位置而設置。
10.如權利要求9所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其還包含: 一彩色濾光層，位於該遮光層的面對該有機發光二極體層的一側的表面上；以及 一保護層，位於該彩色濾光層的表面。
11.如權利要求10所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其還包含: 一陰極層，位於該保護層的面對該有機發光二極體層的一側的表面；以及 一陽極層，位於該薄膜電晶體層的面對該有機發光二極體層的一側，該陽極層具有多個陽極像素電極，該多個陽極像素電極的每一個陽極像素電極與對應的該像素驅動電路的像素驅動電晶體的源極/漏極連接。
12.如權利要求10所述的具金屬感應層的內嵌式有機發光二極體觸控顯示面板結構，其特徵在於，其還包含: 一陰極層，位於該薄膜電晶體層的面對該有機發光二極體層的一側的表面，該陰極層具有多個陰極像素電極，該多個陰極像素電極的每一個陰極像素電極與對應的該像素驅動電路的像素驅動電晶體的源極/漏極連接；以及 一陽極層，位於該保護層的面對該有機發光二極體層的一側。
【文檔編號】H01L27/32GK204087150SQ201420422116
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2013年8月13日
【發明者】李祥宇 申請人:速博思股份有限公司