TWM462904U - 內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構 - Google Patents

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Description

內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構
本創作係關於一種具有觸控板的顯示螢幕之結構，尤指一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構。
近年來平面顯示器產業迅速發展，許多產品也被相繼提出，以追求重量更輕、厚度更薄、體積更小與更加細緻的影像品質。並且發展出了數種的平面顯示器來取代傳統的陰極射線管顯示器(CRT)。圖1係習知平面顯示器種類的示意圖，如圖1所示，習知平面顯示器包括了液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)、電漿顯示器(Plasma Display Panel,PDP)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示器、場發射顯示器(Field Emission Display,FED)、及真空螢光顯示器(Vacuum Fluorescence Display,VFD)。
在眾多種類的平面顯示器中，有機發光二極體顯示技術(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 Co.)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、高色彩飽和度、反應速度快、可撓曲等特色，因此被視為 繼TFT-LCD之後，相當被看好的顯示技術。近年來行動通訊、數位產品與數位電視對高畫質全彩平面顯示器的需求急速增加。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LCD更好的廣視角、主動發光、反應速度快的特性。
圖2係一習知有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示器基本構造之示意圖，該有機發光二極體(OLED)顯示器200包含一陰極層210、一有機發光二極體層220、一陽極層230、一薄膜電晶體層240、一下基板250、及一上基板260等結構層，其中該有機發光二極體層220更包含一電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL)221、一發光層(emitting layer)223、及一電子傳輸子層(electron transporting layer,HTL)225。
有機發光二極體之發光原理是藉著外加電場的作用，使電子、電洞分別從陰極層210、陽極層230注入，電洞經過電洞傳輸子層221、電子通過電子傳輸子層225之後，進入具有螢光特性的發光層223。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。
習知的有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示器200在上基板260下方有一陰極層210，該陰極層210可隔絕來自上基板260上方的雜訊，並接收該陽極層230之畫素電極的電流，以控制發光層223的發光。
習知之觸控式平面顯示器係將觸控面板與平面顯示器直接進行上下之疊合，因為疊合之觸控面板為透明之面板，因而影像可以穿透疊合在上之觸控面板顯示影像，再藉由觸控面板作為輸入之媒介或介面。然而這種習知之技藝，因為於疊合時，必須增加一個觸控面板之完整重量，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之要求。而直接疊合觸控面板以及平面顯示器時，在厚度上，增加了觸控面板本身之厚度，降低了光線的穿透率，增加反射率與霧度，使螢幕顯示的品質大打折扣。
針對前述之缺點，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的技術則是將觸控面板的感應裝置(Sensor)作在薄膜上，然後貼合在最上層的上基板的玻璃上。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製程，這樣技術通常都是由面板廠開發。
On-Cell Touch技術，其均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，此不僅增加成本，亦增加製程程序，容易導致製程良率降低及製程成本飆昇。因此，習知有機發光二極體液晶顯示面板結構配合On-Cell Touch仍有改善的空間。
本創作之主要目的係在提供一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，可讓In-Cell嵌入式觸控技術應用在有機發光二極體顯示面板上，同時可大幅節省材料成本及加工成本，即可使有機發光二極體顯示面板有觸控功能。
為達成上述之目的，本創作提出一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，包括有一上基板、一下基板、一薄膜電晶體及感應電極層、一陰極層、及一陽極層。該上基板及該下基板並以平行成對之配置將一有機發光二極體層夾置於二基板之間。該薄膜電晶體及感應電極層位於該下基板之相對於有機發光二極體層之同一側的表面，該薄膜電晶體及感應電極層具有多數條閘極驅動線、多數條源極驅動線及及多數條感應導體線，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之畫素驅動電晶體。該陰極層位於該上基板之相對於該有機發光二極體層之同一側的表面。該陽極層位於該下基板之相對於該有機發光二極體層之同一側，該陽極層具有複數個陽極畫素電極，該複數個陽極畫素電極的每一個陽極畫素電極係與對應的該畫素驅動電晶體之源極/汲極連接。其中，該多數條感應導體線的位置係依據與該多數條閘極驅動線及多數條源極驅動線的位置相對應而設置。
200‧‧‧有機發光二極體顯示器
210‧‧‧陰極層
220‧‧‧有機發光二極體層
230‧‧‧陽極層
240‧‧‧薄膜電晶體層
250‧‧‧下基板
260‧‧‧上基板
221‧‧‧電洞傳輸子層
223‧‧‧發光層
225‧‧‧電子傳輸子層
300‧‧‧有機發光二極體顯示面板觸控結構
310‧‧‧上基板
320‧‧‧下基板
330‧‧‧有機發光二極體層
340‧‧‧薄膜電晶體及感應電極層
350‧‧‧陰極層
360‧‧‧陽極層
341‧‧‧畫素驅動電晶體
361‧‧‧陽極畫素電極
3411‧‧‧閘極
3413‧‧‧汲極/源極
3415‧‧‧汲極/源極
331‧‧‧電洞傳輸子層
333‧‧‧發光層
335‧‧‧電子傳輸子層
343‧‧‧閘極驅動線
345‧‧‧源極驅動線
347‧‧‧感應導體線
349‧‧‧像素區
510‧‧‧第一絕緣區
520‧‧‧第二絕緣區
530‧‧‧第三絕緣區
610‧‧‧第一組感應導體線
620‧‧‧第二組感應導體線
611~61N‧‧‧四邊型區域
621~62N‧‧‧走線
圖1係習知平面顯示器種類的示意圖。
圖2係一習知有機發光二極體基本構造之示意圖。
圖3係本創作之一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構的剖面示意圖。
圖4係本創作薄膜電晶體及感應電極層的示意圖。
圖5(A)係依據一實施例之本創作圖4中BB'處的剖面圖。
圖5(B)係依據另一實施例之本創作圖4中BB'處的剖面圖。
圖6係本創作多數條感應導體線的示意圖。
本創作是關於一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構。圖3係本創作之一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構300的剖面示意圖，如圖所示，該內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構300包括有一上基板310、一下基板320、一有機發光二極體層(OLED)330、一薄膜電晶體及感應電極層340、一陰極層350、及一陽極層360。
該上基板310及該下基板320較佳為玻璃基板，該上基板310及該下基板320並以平行成對之配置將該有機發光二極體層(OLED)330夾置於二基板310,320之間。
該薄膜電晶體及感應電極層340位於該下基板320之相對於該有機發光二極體層(OLED)330之同一側。該薄膜電晶體及感應電極層340具有多數條閘極驅動線(圖未示)、多數條源極驅動線(圖未示)、及多數條感應導體線(圖 未示)、及多數個畫素驅動電晶體341，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之畫素驅動電晶體341，進而執行顯示操作。
該陽極層360位於該下基板320之相對於該有機發光二極體層330之同一側。該陽極層360具有多數個陽極畫素電極361。該多數個陽極畫素電極361的每一個陽極畫素電極係與該薄膜電晶體及感應電極層340的一個畫素驅動電晶體341對應，亦即該複數個陽極畫素電極的每一個陽極畫素電極係與對應的畫素驅動電晶體341之源極/汲極連接，以形成一特定顏色的畫素電極，例如紅色畫素電極、綠色畫素電極、藍色畫素電極。
依驅動電路設計的不同(如2T1C由2薄膜電晶體與1儲存電容設計而成，6T2C由6薄膜電晶體與2儲存電容設計而成)，控制電路中最少有一薄膜電晶體的閘極3411連接至一條閘極驅動線(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汲極/源極3413連接連接至一條源極驅動線(圖未示)，控制電路中最少有一薄膜電晶體的汲極/源極3415連接至該陽極層360中的一個對應的陽極畫素電極361。
該陰極層350位於該上基板310之相對於該有機發光二極體層330之同一側的表面。同時，該陰極層350位於該上基板310與該有機發光二極體層330之間。該陰極層350係由金屬導電材料所形成。較佳地，該陰極層350係由厚度小於50奈米(nm)的金屬材料所形成，該金屬材料 係選自下列群組其中之一：鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鋰(Li)、銦(In)的合金或使用氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(LiO)與Al組合而成。由於該陰極層350的厚度小於50nm，因此該有機發光二極體層330所產生的光仍可穿透，而可於上基板310上顯示影像。該陰極層350係整片電氣連接著，因此可作為遮罩(shielding)之用。同時，該陰極層350亦接收由陽極畫素電極361來的電流。
本創作係在習知的薄膜電晶體設置感應電極層，並在其上佈值感應觸控圖型結構，而形成本創作的薄膜電晶體及感應電極層340。如此，則無需於顯示面板的上玻璃基板上面或下玻璃基板下面設置感應電極層，據以降低成本，減少製程程序，提昇製程良率及降低製程成本。該薄膜電晶體及感應電極層340位於該下基板320之相對於該有機發光二極體層330之同一側。
圖4係本創作薄膜電晶體及感應電極層340的示意圖。其係由該上基板310方向往該下基板320方向看過去的示意圖。該薄膜電晶體及感應電極層340具有多數條閘極驅動線343、多數條源極驅動線345、多數條感應導體線347、多數個電晶體341(依驅動電路不同每個畫素電極有超過1個的電晶體控制，圖中象徵性的用1個電晶體作為代表)、及多數個像素區349。該薄膜電晶體及感應電極層340的閘極驅動線343及源極驅動線345係以一第一方向(X軸方向)及一第二方向(Y軸方向)設置，其中，該第一方向係垂直第二方向。該多數條感應導體線347的線寬較佳大於或等於 該多數條源極驅動線345與該多數條閘極驅動線343的線寬。
如圖4所示，該多數條感應導體線347的位置係依據與該多數條閘極驅動線343及多數條源極驅動線345的位置相對應而設置。且該多數條感應導體線347的位置位於該多數條閘極驅動線343及該多數條源極驅動線345之相對於有機發光二極體層330之另一側。
圖3係本創作圖4中AA'處的剖面圖。AA'處的剖面係經過該電晶體341。圖5(A)係依據一實施例之本創作圖4中BB'處的剖面圖，如圖5(A)所示，閘極驅動線343係設置於下基板320，在閘極驅動線343之上設置有一第一絕緣區510，以讓源極驅動線345與閘極驅動線343絕緣；在閘極驅動線343之下設置有一第二絕緣區520，以讓閘極驅動線343與感應導體線347絕緣；在源極驅動線345之上設置有一第三絕緣區530。圖5(B)係依據另一實施例之本創作圖4中BB'處的剖面圖，在圖5(B)中係類似於圖5(A)，惟該第一絕緣區510主要是讓源極驅動線345與閘極驅動線343絕緣，因此只需在源極驅動線345與閘極驅動線343交接處設置即可。
圖6係本創作多數條感應導體線的示意圖，其係由該下基板320方向往該上基板310方向看過去的示意圖。如圖6所示，該薄膜電晶體及感應電極層340的該多數條感應導體線610、620係以一第一方向(X軸方向)及一第二方向(Y軸方向)設置。其中，該第一方向係垂直第二方向。 該薄膜電晶體及感應電極層340的該多數條感應導體線610、620係由導電之金屬材料或合金材料所製成。其中，該導電之金屬材料係為下列其中之一：鉻、鋇、鋁、鈦、及其合金。
該多數條感應導體線610、620係分成一第一組感應導體線610、及一第二組感應導體線620，該第一組感應導體線610形成N個四邊型區域611~61N，其中，N為自然數。在每一個四邊型區域中的感應導體線係電氣連接在一起，而任兩個四邊型區域之間並未連接，以在該薄膜電晶體及感應電極層340形成有單層感應觸控圖型結構。
該四邊型區域611~61N係為下列形狀其中之一：長方形、正方形、菱形。於本實施例中，該N個四邊型區域611~61N係以長方形為例子，且多數條感應導體線的位置係依據與該多數條源極驅動線345與該多數條閘極驅動線343的位置相對應而設置。
該第二組感應導體線620形成N個走線621~62N，該N個走線的每一個走線係與一對應的四邊型區域611~61N電氣連接，而每一個走線621~62N之間並未連接。
該第一組感應導體線610與該第二組感應導體線620係對應地連接。因此，該第一組感應導體線610可在該薄膜電晶體及感應電極層340形成有單層感應觸控圖型結構。該第一組感應導體線610及該第二組感應導體線620的線寬較佳大於或等於該多數條源極驅動線345與該多數條閘極驅動線343的線寬。
該有機發光二極體層330包含一電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL)331、一發光層(emitting layer)333、及一電子傳輸子層(electron transporting layer,HTL)335。
由前述說明可知，本創作可於薄膜電晶體及感應電極層340上形成有單層感應觸控圖型結構，其優點為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，據此可降低成本，減少製程程序。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
300‧‧‧內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構
310‧‧‧上基板
320‧‧‧下基板
330‧‧‧有機發光二極體層
340‧‧‧薄膜電晶體及感應電極層
350‧‧‧陰極層
360‧‧‧陽極層
341‧‧‧畫素驅動電晶體
361‧‧‧陽極畫素電極
3411‧‧‧閘極
3413‧‧‧汲極/源極
3415‧‧‧汲極/源極
331‧‧‧電洞傳輸子層
333‧‧‧發光層
335‧‧‧電子傳輸子層

Claims (12)

  1. 一種內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，包括有：一上基板；一下基板，該上基板及該下基板並以平行成對之配置將一有機發光二極體層夾置於二基板之間；一薄膜電晶體及感應電極層，位於該下基板之相對於該有機發光二極體層之同一側，該薄膜電晶體及感應電極層具有多數條閘極驅動線、多數條源極驅動線及及多數條感應導體線，依據一顯示像素訊號及一顯示驅動訊號，用以驅動對應之畫素驅動電晶體；一陰極層，位於該上基板之相對於該有機發光二極體層之同一側的表面；以及一陽極層，位於該下基板之相對於該有機發光二極體層之同一側，該陽極層具有複數個陽極畫素電極，該複數個陽極畫素電極的每一個陽極畫素電極係與對應的該畫素驅動電晶體之源極/汲極連接；其中，該多數條感應導體線的位置係依據與該多數條閘極驅動線及多數條源極驅動線的位置相對應而設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該多數條感應導體線的位置位於該多數條閘極驅動線及該多數條源極驅動線之相對於有機發光二極體層之另一側。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該多數條感應導體線係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個四邊型區域，N為自然數，在每一個四邊型區域中的感應導體線係電氣連接在一起，而任兩個四邊型區域之間並未連接，以在該薄膜電晶體及感應電極層形成有單層感應觸控圖型結構。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該第二組感應導體線係形成N個走線，該N個走線的每一個走線係與一對應的四邊型區域電氣連接，而每一個走線之間並未連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該薄膜電晶體及感應電極層的該多數條感應導體線係以一第一方向及一第二方向設置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該第一方向係垂直第二方向。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該四邊型區域係為下列形狀其中之一：長方形、正方形、菱形。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該薄膜電晶體及感應電極層的該多數條感應導體線係由導電之金屬材料或合金材料所製成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該導電之金屬材料係為下列其中之一：鉻、鋇、鋁、鈦、及其合金。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該陰極層係由金屬材料形成。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該金屬材料係選自下列群組其中之一：鋁(Al)、銀(Ag)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉀(K)、鋰(Li)、銦 (In)的合金或新型陰極使用氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(LiO)與Al組合而成。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之內嵌式有機發光二極體顯示面板觸控結構，其中，該有機發光二極體層包含一電洞傳輸子層(hole transporting layer,HTL)、一發光層(emitting layer)、及一電子傳輸子層(electron transporting layer,HTL)。
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