CN109782940B - 具有触摸传感器的电子装置和显示装置 - Google Patents

具有触摸传感器的电子装置和显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种具有触摸传感器的电子装置和显示装置。触摸传感器包括显示面板和触摸屏。显示面板具有从覆盖有源区域的封装基板的表面凹入的凹部。触摸屏包括位于凹部上的下金属层和电连接至下金属层的一部分的触摸电极层，触摸电极层被隔离并且分开布置在封装基板上以形成Tx电极和Rx电极。

Description

具有触摸传感器的电子装置和显示装置
本申请要求于2017年11月15日提交的韩国专利申请第10-2017-0152118号的权益，为了所有目的该申请通过引用并入本文，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种具有触摸传感器的电子装置和显示装置。
背景技术
用户接口(UI)使人(用户)能够容易地控制各种电子装置。用户接口的示例包括小键盘、键盘、鼠标、屏幕显示器、具有红外或射频(RF)通信功能的遥控器等。用户接口技术已被开发用于改进用户的情感体验和操作便利性。用户接口正在演变成触摸UI、语音识别UI、3D UI等。
触摸UI可以是包括在显示装置的显示面板中的触摸屏。电容型、电阻型和压力变化型触摸屏被提出，并且特别是电容型触摸屏被广泛使用。当手指或导电物体接触(接近)触摸传感器时，具有电容型触摸传感器的触摸屏根据触摸屏驱动信号的输入通过感测电容变化，即触摸传感器的电荷变化，来检测触摸输入。
电容型触摸传感器可以被实现为自电容传感器或互电容传感器。自电容传感器的电极可以一对一地连接至在一个方向上形成的传感器线。互电容传感器可以形成在彼此交叉的传感器线的交叉处，在传感器线之间形成有介电层。
尽量，与触摸屏有关的技术，例如在显示面板的内部或外部(在上基板或上部膜上)形成触摸传感器，已被不断开发。然而，对于在显示面板外部形成触摸传感器的方法，需要进行持续研究以改进触摸感测功能和显示品质。
发明内容
本发明提供了一种具有触摸传感器的电子装置，其包括显示面板和触摸屏。显示面板具有从覆盖有源区域的封装基板的表面凹入的凹部。触摸屏包括位于凹部上的下金属层和电连接至下金属层的一部分的触摸电极层，触摸电极层被隔离并且分开布置在封装基板上以形成Tx电极和Rx电极。
另一方面，本发明提供了一种显示装置，其包括：凹部，其从覆盖显示面板的有源区域的封装基板的表面凹入；和位于凹部上的下金属层。
附图说明
所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。
图1是示意性地示出具有触摸传感器的电子装置的图。
图2是子像素的示意性电路图。
图3A和图3B示出了图2的一部分的示例性电路配置。
图4是用于描述使用互电容传感器实现的触摸屏的图。
图5和图6是示出根据本发明第一实施方式的具有触摸屏的显示面板的平面图和截面图。
图7是示出根据本发明第一实施方式的图6的显示面板的图。
图8A和图8B是用于通过位于光发射方向上的介质的材料、折射率和临界角的方式来描述根据顶部发射型装置的视角的亮度变化的图。
图9是示出根据本发明第二实施方式的具有触摸屏的显示面板的截面图。
图10A和图10B是示出基于本发明的第二实施方式的模拟结果的图。
图11A、图11B、图11C和图12是示出可以基于模拟结果获得的凹部的角度的图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施方式，其示例在附图中示出。
在下文中，将参照附图描述本发明的具体实施方式。
根据本发明的具有触摸传感器的电子装置被实现为TV、机顶盒、导航***、视频播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭剧院、智能电话等。根据本发明的具有触摸传感器的电子装置包括使用电容型触摸传感器实现的触摸屏。触摸屏可以配置为自电容型或互电容型。
图1是示意性地示出具有触摸传感器的电子装置的图，图2是子像素的示意性电路图，图3A和图3B示出了图2的一部分的示例性电路配置，并且图4是用于描述使用互电容传感器实现的触摸屏的图。
如图1所示，具有触摸传感器的电子装置10包括显示模块和触摸模块。显示模块可以包括显示面板DIS、显示驱动电路12、14和16以及主机***19，并且触摸模块可以包括触摸屏TSP和触摸驱动电路18。具有触摸传感器的电子装置10可以以时分方式在显示面板DIS显示图像的显示驱动时段和触摸屏TSP被感测的触摸传感器驱动时段被驱动。
显示驱动电路包括数据驱动电路12、栅极驱动电路14和定时控制器16，并且将输入的数字视频数据RGB写入显示面板DIS的子像素中。
数据驱动电路12将从定时控制器16输入的数字数据信号RGB转换成模拟数据电压并输出模拟数据电压。从数据驱动电路12输出的数据电压被提供给数据线D1至Dm。栅极驱动电路14将与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)信号依次提供给栅极线G1至Gn，以选择显示面板DIS的被写入数据电压的子像素线。栅极驱动电路14可以与子像素一起布置在显示面板DIS的基板上。
定时控制器16接收从主机***输入的定时信号，例如，竖直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟信号MCLK，并且将数据驱动电路12的操作定时与栅极驱动电路14的操作定时同步。扫描定时控制信号包括栅极起始脉冲信号GSP、栅极移位时钟信号GSC、栅极输出使能信号GOE等。数据定时控制信号包括源极采样时钟信号SSC、极性控制信号POL、源极输出使能信号SOE等。
主机***19可以将数字数据信号RGB与定时信号Vsync、Hsync、DE和MCLK一起发送至定时控制器16，并且执行与从触摸驱动电路18输入的触摸坐标信息XY相关联的应用程序。
主机***19是指包括可应用根据本发明的装置的电子装置的***。例如，主机***19可以是电话***、TV***、机顶盒、导航***、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)和家庭影院***中的任何***。
显示面板DIS包括形成在由数据线D1至Dm(m为正整数)和栅极线G1至Gn(n为正整数)限定的区域处的子像素。子像素响应于通过数据线D1至Dm提供的数据电压和通过栅极线G1至Gn提供的栅极信号而发光。
显示面板DIS可以基于诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、发光二极管显示器(LED)或电泳显示器(EPD)的显示装置来实现。然而，在以下实施方式中，显示装置作为示例被实现为LED。
参照图2，子像素位于数据线DL1和扫描线GL1的交叉处，并且包括用于设置驱动晶体管DR的栅极-源极电压的编程单元SC和有机发光二极管(OLED)。OLED包括阳极ANO、阴极CAT和置于阳极ANO和阴极CAT之间的有机发射层。阳极ANO连接至驱动晶体管DR。
编程单元SC可以被实现为包括至少一个开关晶体管和至少一个电容器的晶体管单元(晶体管阵列)。晶体管单元基于CMOS半导体、PMOS半导体或NMOS半导体来实现。包括在晶体管单元中的晶体管可以被实现为p型或n型晶体管。包括在子像素的晶体管单元中的晶体管的半导体层可以包括非晶硅、多晶硅或氧化物。
开关晶体管响应于来自扫描线GL1的扫描信号而导通，以将来自数据线DL1的数据电压施加至电容器的一个电极。驱动晶体管DR响应于电容器中充载的电压的电平来控制电流量，以调整从OLED发射的光的量。从OLED发射的光的量与从驱动晶体管DR提供的电流的量成比例。此外，子像素连接在第一电源线EVDD和第二电源线EVSS之间，并且通过第一电源线EVDD和第二电源线EVSS被提供高电压和低电压。
参照图3A和图3B，子像素可以包括内部补偿电路CC以及前述开关晶体管SW、驱动晶体管DR、电容器Cst和OLED。内部补偿电路CC可以包括连接至补偿信号线INIT的一个或更多个晶体管。
内部补偿电路CC将驱动晶体管DR的栅极-源极电压设置为已经反映驱动晶体管DR的阈值电压的电压，以排除当OLED发光时由驱动晶体管DR的阈值电压引起的亮度变化。在这种情况下，扫描线GL1包括至少两条扫描线GL1a和GL1b，以控制开关晶体管SW和内部补偿电路CC的晶体管。
参照图3B，子像素可以包括开关晶体管SW1、驱动晶体管DR、感测晶体管SW2、电容器Cst和OLED。感测晶体管SW2是可以被包括在内部补偿电路CC中并执行用于补偿子像素的驱动的感测操作的晶体管。
开关晶体管SW1用于响应于通过第一扫描线GL1a提供的扫描信号将通过数据线DL1提供的数据电压提供给第一节点N1。感测晶体管SW2用于响应于通过第二感测线GL1b提供的感测信号来初始化或感测位于驱动晶体管DR和OLED之间的第二节点N2。
同时，图3A和图3B中所示的子像素的电路配置是用于帮助理解本发明的示例。也就是说，根据本发明的子像素不限于此，并且可以具有诸如2T1C(2个晶体管和1个电容器)、3T1C、4T2C、5T2C、6T2C和7T2C的各种配置。
如图1和图4所示，触摸屏TSP包括用于感测触摸输入的电容型触摸传感器Cm。电容可以分为自电容和互电容。电容型可以根据用户的手指或导电物体(例如，手写笔)的接触来检测触摸。
触摸屏TSP可以包括Tx电极TE、与Tx电极TE相交的Rx电极RE、以及形成在Tx电极TE和Rx电极RE的交叉处的触摸传感器Cm。Tx电极TE是用于施加触摸驱动电压的电极，并且Rx电极RE是用于感测由触摸驱动电压引起的电容变化的电极。Tx电极TE连接至触摸驱动电路18的Tx通道，并且Rx电极RE连接至触摸驱动电路18的Rx通道。
触摸驱动电路18通过感测触摸被施加之前和之后的触摸传感器中的电荷变化来确定手指或导电物体(例如，手写笔)的触摸是否被施加以及触摸被施加的位置。为此，触摸驱动电路18包括驱动电路和确定电路。
驱动电路用于输出用于驱动触摸屏TSP的触摸驱动电压并且感测结果值。驱动电路将感测值传送给确定电路。确定电路基于感测值来检测触摸输入之前和之后的电荷变化，将检测到的电荷变化与预定阈值进行比较，并且将具有等于或大于阈值的电荷变化的触摸传感器的位置确定为触摸输入区。确定电路计算每个触摸输入的坐标并且将包括触摸输入坐标信息的触摸数据TDATA(XY)发送至主机***19。
<第一实施方式>
图5和图6是示出根据本发明第一实施方式的具有触摸屏的显示面板的平面图和截面图，图7是示出根据本发明第一实施方式的图6的显示面板的图。
如图5和图6所示，显示面板DIS包括下基板110a、晶体管阵列TFTA、OLED和封装基板ENC。下基板110a和封装基板ENC由单层或多层形成。
封装基板ENC覆盖有源区域。封装基板ENC可以包括第一层211至第三层213，以保护有源区域免受水分或空气(例如，氧气)的影响。第一层211可以被定位成覆盖OLED的第二电极层190。第二层212可以被定位成覆盖第一层211。第三层213可以被定位成覆盖第二层212。封装基板ENC可以由其中有机材料和无机材料以混合方式或交替地层叠的化合物层形成，并且可以为其选择各种分层结构。
封装基板ENC包括从其表面凹入的多个凹部HM。凹部HM位于显示面板DIS的有源区域AA中。每个凹部HM包括使封装基板ENC的表面露出的底表面和使封装基板ENC的凹陷侧露出的侧壁。凹部HM在截面图中具有包括几乎竖直的侧壁的矩形形状。
触摸屏TSP位于显示面板DIS外部的封装基板ENC上。触摸屏TSP包括下金属层210、触摸电极层220、第一绝缘层230、连接电极层240和第二绝缘层250。然而，当滤色层CF具有电极绝缘特性和保护特性时可以省略第二绝缘层250。
下金属层210位于封装基板ENC上。下电极层210用于改进由于触摸电极层220的材料特性而导致的信号延迟(RC延迟)。下电极层210可以形成为能够减小触摸电极层220的电阻的结构，例如除了所示的网格结构之外的线结构或者块结构。除了形成在封装基板ENC的表面之外，下金属层210的一部分还形成在设置于封装基板ENC的凹部HM的侧壁和底表面上。下金属层210可以由具有低电阻的材料(例如，Cu、Mo和Ti)形成，或者可以由包含这样的材料中的一种或更多种的多层膜(Cu/Mo/Ti)形成。然而，下金属层210的材料不限于此。
触摸电极层220位于封装基板ENC上。触摸电极层220用于形成触摸屏TSP的Tx电极TE和Rx电极RE。触摸电极层220对于各个电极被隔离并且分开布置在封装基板ENC上以形成Tx电极TE和Rx电极RE。触摸电极层220的一部分位于下金属层210上并且覆盖下金属层210的位于凹部HM的侧壁和底表面上的部分。因此，触摸电极层220和下金属层210具有彼此电连接的区。触摸电极层220可以由透明氧化物材料(例如，ITO、ITZO或ITO/Ag/ITO)形成，但触摸电极层220的材料不限于此。触摸电极层220连接至焊盘290。
第一绝缘层230位于触摸电极220上。第一绝缘层230用于隔绝和保护使位于封装基板ENC上的下金属层210和触摸电极层220。第一绝缘层230具有开口CT，其使触摸电极层220的在形成凹部HM的区域中的一部分露出。第一绝缘层230可以由无机材料(例如，SiNx、SiO2、光丙烯酸酯或光致抗蚀剂(PR))形成，但是第一绝缘层230的材料不限于此。
连接电极层240位于第一绝缘层230上。连接电极层240通过开口CT将触摸电极层220的设置在一侧的部分和其设置在另一侧的部分电连接(即，开口可以被定义为接触部)。即，连接电极层240用于将分开布置在封装基板ENC上的Tx电极TE和Rx电极RE电连接。
例如，连接电极层240沿竖直和水平方向布置。沿水平方向布置的连接电极层可以电连接分开布置的第一连接电极层部分以构成Rx电极RE，并且沿竖直方向布置的连接电极层可以电连接分开布置的第二连接电极层部分以构成Tx电极TE。连接电极层240可以由低电阻材料(例如，Al或Mo)形成，或者由这样的材料制成的多层膜(Al/Mo)形成，但是连接电极层240的材料不限于此。
第二绝缘层250位于第一绝缘层230上。第二绝缘层250用于隔绝和保护包括连接电极层240的触摸屏TSP的所有结构。第二绝缘层250可以由在填充封装基板ENC的凹部HM的同时具有绝缘能力和表面平坦性的有机材料(例如，外涂层、聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂、丙烯酸酯或光丙烯酸酯)形成，但其材料不限于此。
滤色层CF位于第二绝缘层250上。包括在滤色层CF中的第一滤色器CF1、第二滤色器CF2和第三滤色器CF3被布置成对应于第一子像素SP1、第二子像素SF2和第三子像素SP3。例如，第一滤色器CF1可以将白色光变成红色光，第二滤色器CF2可以将白色光变成绿色光，并且第三滤色器CF3可以将白色光变成蓝色光。然而，滤色器的布置顺序不限于此。
在所示结构中，显示面板DIS、触摸屏TSP和滤色层CF被依次层叠和集成，并且因此滤色层CF被定位在触摸屏TSP上。然而，滤色层CF可以定位在触摸屏TSP下方或显示面板DIS内。
黑矩阵BM和第三绝缘层INS可以位于滤色层CF上。第三绝缘层INS对应于子像素的发射区域，并且黑矩阵BM对应于子像素之间的非发射区域NEMA。上基板110b位于黑矩阵BM和第三绝缘层INS上。根据上基板110b的材料，可以省略第三绝缘层INS。尽管作为示例黑矩阵BM位于上基板110b下方，但是黑矩阵BM可以位于触摸屏TSP或显示面板DIS的内部。
如图5至图7所示，晶体管阵列TFTA位于下基板110a上。尽管下基板110a在附图中由单层形成，但下基板110a可以基于多个膜形成为多层结构。缓冲层可以附加地置于下基板110a和晶体管阵列TFTA之间。
晶体管阵列TFTA可以包括有源层120、栅极绝缘层125、栅极金属层130、层间绝缘层135、源极和漏极金属层140a和140b、钝化层145和平坦化层155。驱动晶体管DR由构成晶体管阵列TFTA的层提供，这将在下面描述。
有源层120可以位于下基板110a上并且可以构成驱动晶体管DR的半导体层。栅极绝缘层125可以位于缓冲层上并且可以覆盖有源层120。栅极金属层130可以位于栅极绝缘层125上并且设置在对应于有源层120的区域中并且可以构成驱动晶体管DR的栅电极。
层间绝缘层135可以位于栅极绝缘层125上并且可以覆盖栅极金属层130。源极和漏极金属层140a和140b可以位于层间绝缘层135上，可以分别接触有源层120的源极区和漏极区，并且可以构成驱动晶体管DR的源电极和漏电极。钝化层145可以位于层间绝缘层135上并且可以覆盖源极和漏极金属层140a和140b。平坦化层155可以位于钝化层145上并且可以使其表面平坦化。
OLED可以包括第一电极层170、有机发射层180和第二电极层190。OLED可以位于晶体管阵列TFTA上并且电连接至驱动晶体管DR，以朝向上基板110b发射光(顶部发射)。下面将详细描述OLED。
第一电极层170可以位于平坦化层155上并且通过形成在平坦化层155中的接触孔电连接至驱动晶体管DR的漏极金属层140a。第一电极层170可以通过位于平坦化层155上的堤部层160被隔离而用于各个子像素并用作阳极电极或阴极电极。第一电极层170可被形成为包括至少反射电极层和透明电极层的单层或多层。有机发射层180可以位于第一电极层170上并且形成为包括单个发射层或两个或更多个发射层以及置于其间的电荷产生层的结构。第二电极层190可以位于有机发射层180上并用作阴极电极或阳极电极。
在图5至图7所示的第一实施方式中，凹部HM形成在封装基板ENC上，并且下金属层210形成在凹部HM内。形成在封装基板ENC上的下金属层210电连接至触摸电极层220，以提供可以降低触摸电极层220的电阻的结构。因此，根据第一实施方式可以解决由触摸电极层220的材料特性引起的信号延迟(RC延迟)问题。
另外，凹部HM和在其中形成的下金属层210阻挡从特定子像素的OLED产生的光以免影响相邻的子像素。这将在下面详细描述。
凹部HM被定位成对应于堤部层160(或非发射区域NEMA)，从OLED产生的光未被发射穿过堤部层160。OLED产生的大部分光向上传播，具有直传播特性。作为白光的传播的光通过滤色层CF变为红色、绿色或蓝色光并发射。
在某些区域中产生的光，例如在堤部层160附近的部分中产生的光或者在特定位置处产生的光，导致影响相邻子像素的干扰。
然而，当凹部HM沿OLED的发光方向形成在封装基板ENC的表面上并且下金属层210在凹部HM中形成时，来自OLED的光被凹部HM的侧壁阻挡以免到达相邻的子像素。
因此，根据第一实施方式，可以解决关于一些子像素中产生的光影响相邻子像素的干扰和由此引起的光的混色的问题，以及由于触摸电极层的材料特性引起的信号延迟(RC延迟)问题。
此外，根据第一实施方式，作为基于结构的持续研究的结果，可以实现包括显示装置的亮度视角和颜色视角的光学功能的改进。这将在下面描述。
<第二实施方式>
图8A和图8B是用于以位于光发射方向上的介质的材料、折射率和临界角的方式来描述根据顶部发射型装置的视角的亮度变化的图，并且图9是示出根据本发明第二实施方式的具有触摸屏的显示面板的截面图。
参照图8A，从顶部发射型装置发射的光穿过作为高折射层的OLED层和封装基板而遇到低折射(当发射到空气中时)。这里，以等于或小于34°的角度发射的光被全反射以被限制在顶部发射型装置内，因为在从顶部发射型装置发射的光中的、在120°至60°范围内发射的光(提取模式)被发射到外部，但其余的光不被发射到外部。因此，当位于顶部发射型装置的光发射方向上的介质具有与顶部发射型装置相同的折射率或大量光在临界角(33.7°)内被发射时，可以改进发光特性。
由于顶部发射型装置具有上述特性，因此通过将从顶部发射型装置发射的光中的、在34°至60°和154°至120°(引导模式)范围内的光(具有相对低发射特性的光)而非在120°至60°(提取模式)范围内的光发射到外部，可以减少光损耗。
如图5至图9所示，显示面板DIS包括下基板110a、晶体管阵列TFTA、OLED和封装基板ENC。下基板110a和封装基板ENC被形成为单层或多层。
封装基板ENC覆盖有源区域。封装基板ENC可以包括第一层211至第三层213，以保护有源区域免受水分或空气(例如，氧气)的影响。第一层211可以被定位成覆盖OLED的第二电极层190。第二层212可以被定位为覆盖第一层211。第三层213可以被定位为覆盖第二层212。封装基板ENC可以由有机材料和无机材料以混合方式或交替地层叠的化合物层形成，并且可以为其选择各种分层结构。
封装基板ENC包括从其表面凹入的多个凹部HM。凹部HM位于显示面板DIS的有源区域AA中。每个凹部HM包括使封装基板ENC的表面露出的底表面和使封装基板ENC的凹陷侧露出的倾斜侧壁。
触摸屏TSP位于显示面板DIS外部的封装基板ENC上。触摸屏TSP包括下金属层210、触摸电极层220、第一绝缘层230、连接电极层240和第二绝缘层250。然而，当滤色层CF具有电极绝缘特性和保护特性时可以省略第二绝缘层250。
下金属层210位于封装基板ENC上。下电极层210用于改进由于触摸电极层220的材料特性而导致的信号延迟(RC延迟)。下电极层210可以形成为能够减小触摸电极层220的电阻的结构，例如线结构、网格结构或块结构。除了形成在封装基板ENC的表面之外，下部金属层210的一部分还形成在设置于封装基板ENC的凹部HM的侧壁和底表面上。下金属层210可以由具有低电阻的材料(例如，Cu、Mo和Ti)形成，或者可以由包含这样的材料中的一种或更多种的多层膜(Cu/Mo/Ti)形成。然而，下金属层210的材料不限于此。
触摸电极层220位于封装基板ENC上。触摸电极层220用于形成触摸屏TSP的Tx电极TE和Rx电极RE。触摸电极层220对于各个电极被隔离并且分开布置在封装基板ENC上以形成Tx电极TE和Rx电极RE。触摸电极层220的一部分位于下金属层210上并且覆盖下金属层210的位于凹部HM的侧壁和底表面上的部分。因此，触摸电极层220和下金属层210具有彼此电连接的区。触摸电极层220可以由透明氧化物材料(例如，ITO、ITZO或ITO/Ag/ITO)形成，但触摸电极层220的材料不限于此。
第一绝缘层230位于触摸电极层220上。第一绝缘层230用于隔绝和保护位于封装基板ENC上的下金属层210和触摸电极层220。第一绝缘层230具有开口CT，其使触摸电极层220的在形成凹部HM的区域中的一部分露出。第一绝缘层230可以由无机材料(例如，SiNx、SiO2、光丙烯酸酯或光致抗蚀剂(PR))形成，但是第一绝缘层230的材料不限于此。
连接电极层240位于第一绝缘层230上。连接电极层240通过开口CT将触摸电极层220的设置在一侧的部分和其设置在另一侧的部分电连接(即，开口可以被定义为接触部)。即，连接电极层240用于将分开布置在封装基板ENC上的Tx电极TE和Rx电极RE电连接。
例如，连接电极层240被布置在竖直和水平方向上。沿水平方向布置的连接电极层可以电连接分开地布置的连接电极层部分以构成Rx电极RE，并且沿竖直方向布置的连接电极层可以电连接分开地布置的连接电极层部分以构成Tx电极TE。连接电极层240可以由低电阻材料(例如，Al或Mo)形成，或者由这样的材料制成的多层膜(Al/Mo)形成，但是连接电极层240的材料不限于此。
第二绝缘层250位于第一绝缘层230上。第二绝缘层250用于隔绝和保护包括连接电极层240的触摸屏TSP的所有结构。第二绝缘层250可以由在填充封装基板ENC的凹部HM的同时具有绝缘能力和表面平坦性的有机材料(例如，外涂层、聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂、丙烯酸酯或光丙烯酸酯)形成，但其材料不限于此。
滤色层CF位于第二绝缘层250上。包括在滤色层CF中的第一滤色器CF1、第二滤色器CF2和第三滤色器CF3被布置成对应于第一子像素SP1、第二子像素SF2和第三子像素SP3。例如，第一滤色器CF1可以将白色光变成红色光，第二滤色器CF2可以将白色光变成绿色光，并且第三滤色器CF3可以将白色光变成蓝色光。然而，滤色器的布置顺序不限于此。
在所示结构中，显示面板DIS、触摸屏TSP和滤色层CF被依次层叠并集成，并且因此滤色层CF被定位在触摸屏TSP上。然而，滤色层CF可以位于触摸屏TSP下方或显示面板DIS内。
黑矩阵BM和第三绝缘层INS可以位于滤色层CF上。第三绝缘层INS对应于子像素的发射区域，并且黑矩阵BM对应于子像素之间的非发射区域NEMA。上基板110b位于黑矩阵BM和第三绝缘层INS上。根据上基板110b的材料，可以省略第三绝缘层INS。尽管作为示例黑矩阵BM位于上基板110b下方，但是黑矩阵BM可以位于触摸屏TSP或显示面板DIS的内部。
晶体管阵列TFTA位于下基板110a上。尽管下基板110a在附图中由单层形成，但下基板110a可以基于多个膜形成为多层结构。缓冲层可以附加地置于下基板110a和晶体管阵列TFTA之间。
晶体管阵列TFTA可以包括有源层120、栅极绝缘层125、栅极金属层130、层间绝缘层135、源极和漏极金属层140a和140b、钝化层145和平坦化层155。驱动晶体管DR由构成晶体管阵列TFTA的层提供，这将在下面描述。
有源层120可以位于下基板110a上并且可以构成驱动晶体管DR的半导体层。栅极绝缘层125可以位于缓冲层上并且可以覆盖有源层120。栅极金属层130可以位于栅极绝缘层125上并且设置在对应于有源层120的区域中并且可以构成驱动晶体管DR的栅电极。
层间绝缘层135可以位于栅极绝缘层125上并且可以覆盖栅极金属层130。源极和漏极金属层140a和140b可以位于层间绝缘层135上，可以分别接触有源层120的源极区和漏极区，并且可以构成驱动晶体管DR的源电极和漏电极。钝化层145可以位于层间绝缘层135上并且可以覆盖源极和漏极金属层140a和140b。平坦化层155可以位于钝化层145上并且可以使其表面平坦化。
OLED可以包括第一电极层170、有机发射层180和第二电极层190。OLED可以位于晶体管阵列TFTA上并且电连接至驱动晶体管DR以朝向上基板110b发射光(顶部发射)。下面将详细描述OLED。
第一电极层170可以位于平坦化层155上并且通过形成在平坦化层155中的接触孔电连接至驱动晶体管DR的漏极金属层140a。第一电极层170可以通过位于平坦化层155上的堤部层160被隔离用于各个子像素并用作阳极电极或阴极电极。第一电极层170可被形成为包括至少反射电极层和透明电极层的单层或多层。有机发射层180可以位于第一电极层170上并且形成为包括单个发射层或两个或更多个发射层以及置于其间的电荷产生层的结构。第二电极层190可以位于有机发射层180上并用作阴极电极或阳极电极。
在图9所示的第二实施方式中，凹部HM形成在封装基板ENC上，并且下金属层210形成在凹部HM中。形成在封装基板ENC上的下金属层210电连接至触摸电极层220，以提供可以减小触摸电极层220的电阻的结构。因此，根据第二实施方式，可以解决由触摸电极层220的材料特性引起的信号延迟(RC延迟)问题。
另外，凹部HM和在其中形成的下金属层210阻挡从特定子像素的OLED产生的光以免影响相邻的子像素。此外，凹部HM和在其中形成的下金属层210提供如下结构：该结构可以将光向上引导，使得当从特定子像素的OLED产生的光通过发射区域发射时可以改进外耦合。这将在下面详细描述。
凹部HM被定位成对应于堤部层160(或非发射区域NEMA)，从OLED产生的光未被发射穿过堤部层160。从OLED产生的大部分光向上传播，具有直传播特性。作为白光的传播光通过滤色层CF变为红色光、绿色光或蓝色光并发射。
在某些区域中产生的光，例如在堤部层160附近的部分中产生的光或在特定位置处产生的光，导致影响相邻子像素的干扰。
然而，当凹部HM沿OLED的发光方向形成在封装基板ENC的表面上并且下金属层210在凹部HM中形成时，来自OLED的一些光被凹部HM的(倾斜的)侧壁阻挡以被引导向上而不是到达相邻的子像素。也就是说，被凹部HM的倾斜侧壁阻挡的光折射并因此被引导向上并且发射到外部而不通过反射到装置内部而损失。封装基板ENC的第三层213附近的部分对应于凹部HM的下侧，并且触摸电极层220附近的部分对应于凹部HM的上侧。
图10A和图10B是示出基于本发明第二实施方式的模拟结果的图，并且图11A、图11B、图11C和图12是示出根据模拟结果可以获得的凹部的侧壁的角度的图。
在装置的材料的折射率为1.8并且以与凹部HM的一侧的法线成50°的角度下输入的光被发射到空气的条件下获得图10A和图10B所示的模拟结果。采用上述条件是因为顶部发射型装置需要在发射光的方向上在临界角(33.7°)内发射大量光以在装置内部以发生光的全反射的任意角度进行模拟。图10B是根据位于发射区域附近的凹部HM的倾斜侧壁的角度来示出发射光的变化(光的折射/反射)的模拟结果。
从图10A和图10B所示的模拟结果可知，当凹部HM的倾斜侧壁具有相对于封装基板ENC的表面的80°、70°和60°的角度时，发生会导致从OLED产生的光被引导成向上发射的折射。换句话说，从OLED产生的光以由凹部HM的倾斜侧壁形成的反射角度传播并且因此发射到显示面板的外部(向上)。也就是说，限制在显示面板内部的光也被发射到显示面板的外部。
然而，当凹部HM的倾斜侧壁具有50°或更低或90°或更高的角度时，发生不能使来自OLED的光被引导成向上发射的反射。换句话说，从OLED产生的光以由凹部HM的倾斜侧壁形成的反射角度传播，并且因此光被输入到显示面板中而不是被发射到显示面板的外部。
如图11A、图11B和图11C所示，期望凹部HM具有其中形成在封装基板ENC的表面与凹部HM的倾斜侧之间的角度为(a)60°、(b)70°或(c)80°的等腰梯形形状。此外，如通过图10A和图10B所示的模拟可以知道的，通过重复测试，角度可以在60°至80°的范围内最优化。
根据模拟结果，如第二实施方式中的包括具有梯形形状的凹部HM的触摸屏的显示面板也可以发射限制在其内部的光，并且因此可以改进包括亮度视角和颜色视角的光学功能(发光效率)。
因此，根据第二实施方式，可以解决由于触摸电极层的材料特性导致的信号延迟(RC延迟)问题和关于一些子像素中产生的光影响相邻子像素的干扰以及由此引起的光的混色的问题，并且改进包括亮度视角和颜色视角(光发射效率)的光学功能。
如上所述，本发明可以解决由于触摸电极层的材料特性导致的信号延迟(RC延迟)问题以及关于一些子像素中产生的光影响相邻子像素的干扰和由此引起的光的混色的问题。另外，本发明还可以发射限制在显示面板内部的光以改进包括亮度视角和颜色视角(发光效率)的光学功能。

Claims (10)

1.一种具有触摸传感器的电子装置，包括：
显示面板，其具有从覆盖有源区域的封装基板的表面凹入的凹部；以及
触摸屏，其包括位于所述凹部上的下金属层和电连接至所述下金属层的一部分的触摸电极层，所述触摸电极层被隔离并分开布置在所述封装基板上以形成Tx电极和Rx电极，
其中，所述凹部在子像素的光发射方向上与所述子像素的堤部层交叠，使得所述凹部、所述下金属层和所述堤部层防止在相邻子像素中生成的光的干扰。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述凹部的截面具有矩形或梯形的形状。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述凹部在截面图中具有其中上侧比下侧宽的梯形形状。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述凹部具有等腰梯形的形状，其中在所述封装基板的表面和所述凹部的倾斜侧面之间形成的角度在60°至80°的范围内。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述触摸屏包括：
第一绝缘层，其覆盖所述下金属层和所述触摸电极层；
连接电极层，其位于所述第一绝缘层上，并且电连接同一行或同一列中的分立的触摸电极层部分；以及
位于所述第一绝缘层和所述连接电极层上的第二绝缘层。
6.根据权利要求5所述的电子装置，还包括位于所述触摸屏上的滤色层，
其中，所述滤色层位于所述第二绝缘层上。
7.一种显示装置，包括：
从覆盖显示面板的有源区域的封装基板的表面凹入的凹部；以及
位于所述凹部上的下金属层，
其中，所述凹部在子像素的光发射方向上与所述子像素的堤部层交叠，使得所述凹部、所述下金属层和所述堤部层防止在相邻子像素中生成的光的干扰。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述凹部在截面图中具有其中上侧比下侧宽的梯形形状。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述凹部具有等腰梯形的形状，其中在所述封装基板的表面与所述凹部的倾斜侧面之间形成的角度在60°至80°的范围内。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述凹部被定位成对应于所述显示面板的非发射区域。
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