CN104750284A - 一种触控显示装置及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的一种触控显示装置，在形成第二电极的同时，第二电极分别沿横向和纵向串联连接，形成彼此绝缘侧交叉网络，即形成触控感测层，将触控功能集成在所述有机发光二极管中，结构简单，无需另外再设置触控部件，发光效率高、响应速度快。本发明所述的一种触控显示装置的制备方法，将第二电极制备成分别沿横向和纵向串联连接结构，在完成有机发光二极管制备的同时，通过工艺成熟的光刻和刻蚀工艺便可以集成有触控功能，制备方法简单，工艺成本低。

Description

一种触控显示装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种具有内嵌式触控结构的有机发光显示装置及其制备方法。
背景技术
触控屏（英文全称为Touch Panel），又称触摸屏、触控面板，是一种可接收触头等输入信号的感应式显示装置，广泛应用在各种电子产品上。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏可分为四种：电阻式、电容式、红外线式和表面声波式。
电容式触摸屏（英文全称为Capacitive Touch Panel，简称为CTP）是利用人体的电流感应对屏幕进行控制的。根据侦测触碰区域的电容变化，进而计算手指所在位置，精确度可达99%，响应时间小于3ms。CTP具有灵敏度高、容易实现多点触控技术等优点，逐渐成为智能手机、平板电脑等电子产品中应用的主流触摸屏。
现有技术中，按照触控层叠结构和显示面板的相对位置，CTP可分为：out cell(触控装置外挂于显示面板外)、on cell（触控装置设置在显示面板上）和in cell（触控装置集成在显示面板中）等技术架构。尽管out cell和on cell技术成熟，在中小尺寸显示面板中得到了广泛的应用，而且out cell技术中的OFS（英文全称为One Film Solution，译为单片薄膜解决方案）可应用在有机电致发光显示装置中，使得柔性触控显示成为可能。但是in cell可以使得显示面板更加轻薄、透光率更高、功率更小，而且可以实现柔性，被称为是触控显示，特别是有机电致发光显示触控的终极解决方案，将逐渐成为有机电致发光显示装置中触控技术的发展主流。
中国专利CN101635276A公开了一种有机发光二极管触控面板，包括基板、OLED元件，以及光学感测元件。基板上定义有至少一像素区域，且像素区域中定义有显示区域与感测区域。OLED元件设置于显示区域中的基板上，包括第一薄膜晶体管、发光下电极部、图案化有机发光层，以及发光上电极部。发光下电极部设置于发光上电极部上，且电连接至第一薄膜晶体管。图案化有机发光层设置于发光下电极部上。发光上电极部设置于图案化有机发光层上。光学感测元件设置于感测区域中的基板上，包括第二薄膜晶体管、感光下电极部、图案化感光介电层，以及感光上电极部。感光下电极部设置于第二薄膜晶体管上，且电连接至第二薄膜晶体管。图案化感光介电层设置于感光下电极部上，感光上电极部设置于图案化感光介电层上。该专利灵敏度高，但属于in-cell型光学触控方式，不但结构和制备工艺复杂而且难以实现多点触控，不属于主流的触控技术。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有技术中in-cell型触控技术结构和制备工艺复杂的问题，提供一种结构和工艺简单且具有内嵌式触控结构的有机发光显示装置及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所述的一种触控显示装置，包括基板、设置在基板上的多个有机发光二极管，所述有机发光二极管包括依次堆叠设置的第一电极、有机材料层和第二电极；所述第一电极独立设置；所述第二电极分别串联形成若干平行排列的第一导电条和若干平行排列的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条形成彼此绝缘的交叉网络。
所述第一导电条由沿第一方向排布的所述第二电极同层串联形成；所述第二导电条由沿第二方排布的所述第二电极通过设置在所述有机发光二极管外部的导电桥进行串联形成。
所述导电桥设置在所述基板上，并通过直接覆盖在所述导电桥上的绝缘层与所述有机发光二极管绝缘。
所述导电桥为金属导电桥。
所述导电桥的厚度为10～1000nm。
所述基板上还设置有隔离相邻所述有机发光二极管的像素限定层。
所述像素限定层上还直接设置有分隔相邻所述第一导电条与所述第二导电条的隔离柱层。
所述第二电极的厚度为1～500nm。
还包括设置在所述基板上的若干驱动薄膜晶体管，各所述第一电极与各所述驱动薄膜晶体管的源极或漏极接触连接。
本发明所述的触控装置的制备方法，包括如下步骤：
S1、在基板上形成第一导电层，并图案化形成多个沿第二方向平行设置的导电桥；
S2、在基板上形成覆盖导电桥的绝缘层，在绝缘层中设置导通导电桥的通孔；
S3、在绝缘层上直接形成彼此独立的第一电极、在各第一电极上形成有机材料层；
S4、在有机材料层上形成第二电极，沿第一方向排布的若干第二电极同层串联，形成多个平行排列的第一导电条，沿第二方向排布的若干第二电极通过通孔与导电桥进行串联，形成多个平行排列的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条形成彼此绝缘的交叉网络。
步骤S3中形成所述第一电极后，还包括在所述基板上形成环绕所述第一电极的像素限定层的步骤。
步骤S3中还包括在所述像素限定层上形成隔离柱层的步骤；步骤S4中形成的相邻所述第一导电条与所述第二导电条由所述隔离柱层隔开。
步骤S2中所述通孔的轴向与所述基板的夹角为10°～90°。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明所述的一种触控显示装置，包括基板、设置在基板上的有机发光二极管，所述第一电极独立设置；所述第二电极分别串联形成若干平行排列的第一导电条和若干平行排列的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条形成彼此绝缘的交叉网络。在形成第二电极的同时，第二电极分别沿横向和纵向串联连接，形成彼此绝缘侧交叉网络，即形成触控感测层，将触控功能集成在所述有机发光二极管的第二电极中，结构简单；而且，可以实现多点触控。
2、本发明所述的一种触控显示装置，将触控功能集成在所述有机发光二极管中，无需另外再设置触控部件，发光效率高、相应速度快。
3、本发明所述的一种触控显示装置的制备方法，将第二电极制备成分别沿横向和纵向串联连接结构，在完成有机发光二极管制备的同时，通过工艺成熟的光刻和刻蚀工艺便可以集成有触控功能，制备方法简单，工艺成本低。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明实施例1中所述触控显示装置的结构示意图；
图中附图标记表示为：100-基板、101-绝缘层、102-第一电极、103-有机材料层、104-第二导电条中的第二电极、105-第一导电条中的第二电极、106-隔离柱层、107-通孔、108-导电桥、109-封装层、110-像素限定层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。
本实施例提供一种触控显示装置，如图1所示，包括基板100、设置在基板100上的有机发光二极管，其第一电极102独立设置；所述第二电极104和105分别串联形成若干平行排列的第一导电条和若干平行排列的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条形成彼此绝缘的交叉网络。
所述第一导电条由沿第一方向排布的所述第二电极105同层串联形成；所述第二导电条由沿第二方排布的所述第二电极104通过设置在所述有机发光二极管外部的导电桥进行串联形成。。
所述导电桥108设置在所述基板100与所述有机发光二极管之间的绝缘层101中，所述导电桥108选自但不限于单层或多层导电聚合物或钼、铝、钛、钨等金属或其合金薄膜，优选为多层金属导电桥，本实施例更优选依次堆叠的钼/铝/钼三层金属膜。
本实施例中所述导电桥108中钼/铝/钼分别为50/250/50nm，作为本发明的其他实施例，所述导电桥108的厚度还可以为10～1000nm，均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。
所述绝缘层101选自但不限于氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝等中的一层或多层堆叠结构，本实施例优选为单层的氮化硅层。
本发明所述第一电极102、所述有机材料层103、所述第二电极所用材料和厚度均同现有技术，其中所述第二电极的厚度优选为1～500nm。本实施例中所述第一电极102为依次堆叠的ITO/Ag/ITO层，厚度为15/110/7nm；所述有材料层103包括发光层以及空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层以及电子注入层中的一种或多种的组合，本实施例中所述有机材料层103包括依次堆叠设置的空穴传输层、发光层和电子传输层，厚度总共为200nm，所述第二电极为Ag，厚度为5nm。
所述基板100上还设置有隔离相邻所述有机发光二极管的像素限定层110，所述像素限定层110上还直接设置有分隔相邻所述第一导电条与所述第二导电条的隔离柱层106。
本实施例中，将所述第二电极分隔为所述第一导电条和所述第二导电条的隔离柱106优选为聚酰亚胺层，其的高度为0.1～5μm，本实施例优选为1μm，宽度为1μm。作为本发明的其他实施例，所述隔离柱106还可以为其他绝缘材料制备，所述第二电极之间也可以不设置隔离柱106，能保证相邻所述第一导电条与所述第二导电条绝缘即可实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。
本实施例所述的触控显示装置为主动矩阵有机发光显示装置，还包括设置在所述基板100上的若干驱动薄膜晶体管，各所述第一电极102与各所述驱动薄膜晶体管的源极或漏极接触连接。
本发明所述触控显示装置优选为顶发射有机发光显示装置，即所述第二电极102为透明电极。
本实施例中，所述第二电极104和105上还设置有封装层109，所述封装层109包括一层或多层交替设置的有机薄膜和/或无机薄膜的膜层，无机薄膜选自但不限于氮化硅、氧化硅等薄膜，有机薄膜选自紫外光固化树脂、二氧化硅-丙烯酸树脂复合材料等薄膜。本实施例中，所述封装层109优选为四对交替沉积的聚丙烯酸酯层和氧化铝层，聚丙烯酸酯层膜厚均为1.5微米，氧化铝层的膜厚均为50nm。
本实施例所述的一种触控显示装置，所述第二电极设置为分别沿横向和纵向串联连接结构，形成彼此绝缘侧交叉网络，在形成第二电极的同时，形成触控感测层，将触控功能集成在所述有机发光二极管中，结构简单；而且，将触控功能集成在所述有机发光二极管中，无需另外再设置触控部件，发光效率高、相应速度快。
所述的触控装置的制备方法，包括如下步骤：
S1、通过溅射工艺在基板101上形成第一导电层，并图案化形成多个纵向平行设置的连续的导电条，即形成导电桥108。
作为本发明的其他实施例，所述第一导电层还可以图案化形成导线状的导电桥108，所述导线或导电条还可以为不连续的。
S2、通过等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺，形成覆盖所述导电桥108的绝缘层101，通过光刻工艺，在同列相邻所述第二有机发光二极管之间的绝缘层101中设置导通同一条所述导电桥108的通孔107。所述通孔107的轴向与所述基板100的夹角为50°，作为本发明的其他实施例，所述通孔还可以通过激光烧蚀、离子束刻蚀、电子束刻蚀等工艺制备，所述通孔107的轴向与所述基板100的夹角还可以为10°～90°的任意角度，均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。
S3、通过溅射工艺在绝缘层101上直接形成第二导电层，并通过光刻和刻蚀工艺图案化形成彼此独立的第一电极102。
作为本发明的其他实施例，所述第二导电层还可以通过CVD、电化学沉积等工艺制备，均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。
通过涂覆工艺在基板上形成覆盖所述第一电极102的像素限定层110，并通过光刻工艺图案化，暴露所述第一电极102和通孔107。
然后通过涂覆和光刻工艺，在像素限定层110上形成隔离柱层106。
通过精细掩膜蒸镀工艺，在所述第一电极102上形成有机材料层103。
S4、通过蒸镀工艺，以所述隔离柱层106为掩膜，在所述有机材料层103上形成沿第一方向同层串联连接的第二电极105，以及沿第二方向彼此分离的第二电极104，第二电极104与第二电极105由负角度的隔离柱106层自然隔开。所述第二电极105串联形成第一导电条，形成所述第二电极的材料填充在所述通孔107中并与所述导电桥108电接触连接，使得所述第二电极104得以沿第二方向串联，形成第二导电条。
本实施例中，所述步骤S4之后还包括在所述基板100上制备覆盖所述第二电极104和105的封装层109的步骤，具体实施方式同现有技术。
本实施例所述的一种触控显示装置的制备方法，将第二电极制备成分别沿横向和纵向串联连接结构，在完成有机发光二极管制备的同时，通过工艺成熟的光刻工艺便可以集成有触控功能，制备方法简单，工艺成本低。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种触控显示装置，包括基板、设置在基板上的多个有机发光二极管，所述有机发光二极管包括依次堆叠设置的第一电极、有机材料层和第二电极；其特征在于，所述第一电极独立设置；所述第二电极分别串联形成若干平行排列的第一导电条和若干平行排列的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条形成彼此绝缘的交叉网络。
2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一导电条由沿第一方向排布的所述第二电极同层串联形成；所述第二导电条由沿第二方排布的所述第二电极通过设置在所述有机发光二极管外部的导电桥进行串联形成。
3.根据权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，所述导电桥设置在所述基板上，并通过直接覆盖在所述导电桥上的绝缘层与所述有机发光二极管绝缘。
4.根据权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，所述导电桥为金属导电桥。
5.根据权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，所述导电桥的厚度为10～1000nm。
6.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述基板上还设置有隔离相邻所述有机发光二极管的像素限定层。
7.根据权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，所述像素限定层上还直接设置有分隔相邻所述第一导电条与所述第二导电条的隔离柱层。
8.根据权利要求1-7任一所述的触控显示装置，其特征在于，所述第二电极的厚度为1～500nm。
9.根据权利要求1-7任一所述的触控显示装置，其特征在于，还包括设置在所述基板上的若干驱动薄膜晶体管，各所述第一电极与各所述驱动薄膜晶体管的源极或漏极接触连接。
10.一种权利要求1-9任一所述的触控装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在基板上形成第一导电层，并图案化形成多个沿第二方向平行设置的导电桥；
S2、在基板上形成覆盖导电桥的绝缘层，在绝缘层中设置导通导电桥的通孔；
S3、在绝缘层上直接形成彼此独立的第一电极、在各第一电极上形成有机材料层；
S4、在有机材料层上形成第二电极，沿第一方向排布的若干第二电极同层串联，形成多个平行排列的第一导电条，沿第二方向排布的若干第二电极通过通孔与导电桥进行串联，形成多个平行排列的第二导电条，所述第一导电条与所述第二导电条形成彼此绝缘的交叉网络。
11.根据权利要求10所述的触控装置的制备方法，其特征在于，步骤S3中形成所述第一电极后，还包括在所述基板上形成环绕所述第一电极的像素限定层的步骤。
12.根据权利要求11所述的触控装置的制备方法，其特征在于，步骤S3中还包括在所述像素限定层上形成隔离柱层的步骤；步骤S4中形成的相邻所述第一导电条与所述第二导电条由所述隔离柱层隔开。
13.根据权利要求10所述的触控装置的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述通孔的轴向与所述基板的夹角为10°～90°。
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