CN104281305A - 具有触控功能的发光显示器 - Google Patents

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CN104281305A CN201310287967.8A CN201310287967A CN104281305A CN 104281305 A CN104281305 A CN 104281305A CN 201310287967 A CN201310287967 A CN 201310287967A CN 104281305 A CN104281305 A CN 104281305A
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Abstract

本发明提供一种具有触控功能的发光显示器，其包括至少一个氮化物发光二极管、至少一个薄膜晶体管以及一个触控组件，所述氮化物发光二极管形成在一个第一基板上，所述薄膜晶体管形成在一个第二基板上，所述触控组件包括一个导电连接层或至少一个图案化导线，所述图案化导线设置于所述第一基板或所述第二基板上，所述导电连接层连接所述第一基板与所述第二基板，使所述氮化物发光二极管与所述薄膜晶体管电性连接。本发明通过所述触控组件的所述图案化导线电性连接所述氮化物发光二极管或所述薄膜晶体管，可有效达成发光显示器的薄型化。

Description

具有触控功能的发光显示器
技术领域
本发明涉及一种具有触控功能的发光显示器，尤其将触控组件整合于主动式固态发光显示器中，使显示器厚度薄型化的一种具有触控功能的发光显示器。
背景技术
近年来，触控技术已经被广泛的使用在智能型电视、智能型手机、平板计算机、笔记本电脑以及AIO(All-in one)计算机。目前所使用的触控技术包括电阻式、电容式、光学式及声波式等技术，其中以电容式触控技术可薄型化和多点触控是目前市场上的主流技术。现今为了使终端产品薄型化，使用单片式、内嵌式或ITO(氧化铟锡InSnO)薄膜等技术薄化触控产品，已经被广泛的应用在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的平板显示器上。然而，对于其他显示器薄型化的应用与开发则相当缺乏。
发明内容
有鉴于此，有必要提供可有效降低主动式固态发光显示器整体厚度的一种具有触控功能的发光显示器。
本发明提供一种具有触控功能的发光显示器，其包括至少一个氮化物发光二极管、至少一个薄膜晶体管以及一个触控组件，所述氮化物发光二极管形成在一个第一基板上，所述薄膜晶体管形成在一个第二基板上，所述触控组件包括一个导电连接层或至少一个图案化导线，所述图案化导线设置于所述第一基板或所述第二基板上，所述导电连接层连接所述第一基板与所述第二基板，使所述氮化物发光二极管与所述薄膜晶体管电性连接。
相较现有技术，本发明具有触控功能的发光显示器，是以所述第一基板与所述第二基板接合时，将所述触控组件整合于所述发光显示器结构中，通过所述触控组件的所述图案化导线直接电性连接所述基板内的所述氮化物发光二极管或所述薄膜晶体管，从而可以有效降低所述发光显示器的厚度。
附图说明
图1是本发明具有触控功能的发光显示器的第一实施方式的剖视图。
图2是图1具有触控功能的发光显示器的第二实施方式的剖视图。
图3是图1具有触控功能的发光显示器的第三实施方式的剖视图。
图4是图1具有触控功能的发光显示器的第四实施方式的剖视图。
主要元件符号说明
发光显示器 10
第一基板 102
第一缓冲层 1022
第二基板 104
第二缓冲层 1042
氮化物发光二极管 12
N型半导体层 121
发光层 122
P型半导体层 123
接触层 124
电流扩散层 125
P型电极 126
N型电极 127
绝缘层 128、142
薄膜晶体管 14
闸极电极 141
活性层 143
源极电极 144
汲极电极 145
金属柱 146
触控组件 15
连接层 16
金属 162
透明导电氧化物 164
图案化导线 17
第一图案化导线 172
第二图案化导线 174
荧光层 18
反射层 182
触控操作 A
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1所示，为本发明具有触控功能的发光显示器的第一实施方式的剖视图。所述具有触控功能的发光显示器10其包括至少一个氮化物发光二极管12、至少一个薄膜晶体管14以及一个触控组件15，所述氮化物发光二极管12形成在一个第一基板102上，所述薄膜晶体管14形成在一个第二基板104上，所述触控组件15设置于所述第一基板102或所述第二基板104上。其中，所述第一基板102以及所述第二基板104材料是为蓝宝石(Sapphire)、硅(Si)、硅玻璃(Silicon On Glass)、玻璃(Glass)、氧化铝(AlOx)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、塑料或软性基板其中之一。本发明所有的实施方式中，所述第一基板102材料是为蓝宝石或硅玻璃，所述第二基板104材料是为玻璃。所述第一基板102的表面上设置有一个第一缓冲层1022，所述第一缓冲层1022上形成所述氮化物发光二极管12。所述第二基板104表面上设置有一个第二缓冲层1042，所述第二缓冲层1042上形成所述薄膜晶体管14。所述第一缓冲层1022以及所述第二缓冲层1042是为绝缘缓冲层(Insulation Buffer Layer)，所述第一缓冲层1022选自氮化铝镓铟 (AlGaInN)、碳化硅(SiC)或氧化锌(ZnO)至少其中之一或其中组合，所述第二缓冲层1042材料选自氧化硅(SiOx)，氮化硅(SiNx)，氮氧化硅(SiON)、氧化铪(HfOx)、氧化铝(AlOx)、氧化钽(TaOx)或是钛酸锶钡(BaSrTiOx)至少其中之一或其中组合。优选的，所述第一缓冲层1022以及所述第二缓冲层1042材料是为低温氮化镓(GaN)和氧化硅(SiOx)。
所述氮化物发光二极管12自所述第一基板102表面的所述第一缓冲层1022上，依序形成包括有一个N型半导体层121、一个发光层122、一个P型半导体层123、一个接触层(Contact Layer) 124以及一个电流扩散层(Current Spreading Layer) 125，所述电流扩散层125上形成有一个P型电极126，所述N型半导体层121的侧边形成有一个N型电极127，所述N型电极127与所述P型电极126之间则形成有一个绝缘层128。所述绝缘层128区隔所述N型电极127与所述P型电极126，使所述P型电极126位于远离所述第一基板102的上方位置。所述P型电极126接触的所述电流扩散层125以及所述电流扩散层125连接的所述接触层124中，所述接触层124是为奥姆接触层，所述电流扩散层125也可以是掺杂反转层，用以使电流扩散增加所述氮化物发光二极管12的发光效率。所述发光层122可以是单量子井(Single Quantum Well)或是多量子井(Multiple Quantum Well)，材料是为氮化铝镓铟(AlGaInN)，所述氮化铝镓铟(AlGaInN)成份标示为：AlxGayIn(1-x-y)N，其中，0≦x≦1，0≦y≦1；
所述氮化物发光二极管12发出一个光线，所述光线为紫外光(UV光)、蓝光、绿光或其他可见光。优选的，所述光线波长可在300nm~550nm。
所述薄膜晶体管14自所述第二基板104表面的所述第二缓冲层1042上，依序设置所述薄膜晶体管14具有的闸极电极(Gate Electrode)141，所述闸极电极141上具有一个绝缘层(Insulation Layer)142以及一个活性层(Active Layer) 143，所述活性层143上设置所述薄膜晶体管的源极电极(Source Electrode)144以及汲极电极(Drain Electrode)145。其中，所述绝缘层142材料选自氧化硅(SiOx)，氮化硅(SiNx)，氮氧化硅(SiON)、氧化铪(HfOx)、氧化铝(AlOx)、氧化钽(TaOx)或是钛酸锶钡(BaSrTiOx)，或是其中组合。所述活性层143是为氧化物半导体活性层，所述氧化物半导体活性层143的材料至少包含一个金属，所述金属选自铟(In)、镓(Ca)、铝(Al)、锌(Zn)、镉(Cd)、钙(Ca)、钼(Mo)、锡(Sn)、铪(Hf)、铜(Cu)、钛(Ti)、钡(Ba)以及锆(Zr)其中之一。所述活性层143材料是选自氧化铟镓锌(InGaZnO)、氧化铟锌铪(InZnHfO)、氧化铟锌锆(InZnZrO)、氧化铟锌锡(InZnSnO)、氧化铟锌(InZnO)、氧化铝铟锌(AlInZnO)、氧化锌(ZnO)或氧化铝锌(AlInZnO) ，或是其中组合。所述源极电极144和所述汲极电极145可选自金属电极、氧化物导电电极或其中组合。
所述触控组件15包括一个导电连接层16或至少一个图案化导线17所组成。其中，所述导电连接层16可用以连接所述第一基板102与所述第二基板104，使形成在所述第一基板102上的所述氮化物发光二极管12与形成在所述第二基板104上的所述薄膜晶体管14达成电性连结。所述导电连接层16选自金属、导电氧化物、导电胶、焊接剂(Solder)、纳米碳管(Carbon Nano tube, CNT)、石墨稀(Graphene)材料或其中组合或其中混合。即，所述导电连接层16可以是多层结构，所述导电连接层16多层结构是由金属162与透明导电氧化物164所组成，所述导电连接层16金属162材料选自铟(In)、镓(Ca)、铝(Al)、锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、锡(Sn)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钛(Ti)、铋(Bi)以及钴(Co)其中之一或其中合金。所述导电连接层16透明导电氧化物164是可以选自氧化铟锡(InSnO)、氧化锌锡(ZnSnO)、氧化铟锌(InZnO)、氧化铝锌(AlZnO)、氧化铝锌(AlZnO)、氧化铟锌锡(InZnSnO)、氧化铟镓锌(InGaZnO)、氧化铟锌铪(InZnHfO)或氧化铟锌锆(InZnZrO)。所述导电连接层16也可以选自银胶、锡铋(SnBi)、锡铋铜(SnBiCu)、锡铋碲(SnBiTe) 、锡铋硒(SnBiSe) 、铋锑碲(BiSbTe) 、铋碲硒(BiTeSe)或锡银铜(SnAgCu)。所述触控组件15的所述图案化导线17设置在所述第一基板102或是所述第二基板104的不同表面上。所述触控组件15是由所述第一基板102或所述第二基板104内侧表面上具有的一个第一图案化导线172与所述第一基板102或所述第二基板104外侧表面上具有的一个第二图案化导线174所组成。本第一实施方式的所述图案化导线17设置在所述第一基板102的不同表面上，如图1中所示，所述触控组件15是由所述第一基板102内侧表面上具有的所述第一图案化导线172与所述第一基板102外侧表面上具有的所述第二图案化导线174所组成。因此，可以在所述第一基板102的外侧面上进行触控操作A。所述图案化导线17选自金属、导电氧化物、纳米碳管(Carbon Nano tube, CNT)、石墨稀(Graphene)材料或其中组合。所述图案化导线17也可以选自氧化铟锡(InSnO, ITO) 、氧化铟锌(InZnO, IZO) 、氧化铝锡(AlSnO, ATO) 、氧化铝锌(AlZnO, AZO)、氧化铟镓锌(InGaZnO, IGZO)、氧化锌(ZnO)材料。
本第一实施方式中，所述发光显示器10的所述氮化物发光二极管12与所述薄膜晶体管14是分别位于所述第一基板102与所述第二基板104的同侧，进行相对性的电路直接接合。所述相对性的电路接合通过所述导电连接层16在所述氮化物发光二极管12的所述P型电极126与所述薄膜晶体管14的所述源极电极144或所述汲极电极145之间进行连接。所述P型电极126通过所述导电连接层16连接所述源极电极144或所述汲极电极145达成电性连接。所述氮化物发光二极管12与所述薄膜晶体管14的相对位置错开，因此，所述薄膜晶体管14不会在所述氮化物发光二极管12的发光路径上。所述薄膜晶体管14位于与所述氮化物发光二极管12错开的位置上，以避开所述氮化物发光二极管12的光线直接照射所述薄膜晶体管14的所述活性层143。所述发光显示器10进一步包括一个荧光层18，所述荧光层18设置于所述发光显示器10的内部或外部。当所述荧光层18设置在所述发光显示器10的内部时，可使所述荧光层18位于所述电流扩散层125与所述连接层16之间并形成在所述电流扩散层125两侧所述P型电极126的中间。当所述荧光层18设置在所述发光显示器10的外部时，可使所述荧光层18位于所述第一基板102或所述第二基板104的外侧表面上。如图1所示，所述荧光层18内部设置在所述电流扩散层125两侧所述P型电极126的中间，或是外部设置在所述第二基板104的外侧表面上。所述荧光层18吸收所述氮化物发光二极管12所发出的所述光线，以转换为另一个波长的光。例如，红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)、黄光(Y)或是黄绿光(YG) 。所述荧光层18也可以吸收所述氮化物发光二极管12所发出的一部分光线，转换为另一个波长的光线，所述另一个波长光线再与所述氮化物发光二极管12未被吸收的光线混合成为一个多波长光线。例如，白光。
本第二实施方式的所述触控组件15，相较于第一实施方式不同在于所述触控组件15的所述图案化导线17设置在所述第一基板102与所述薄膜晶体管14之间。如图2所示，所述触控组件15由所述第一基板102内侧表面上具有的所述第一图案化导线172与位于所述薄膜晶体管14与所述第一基板102之间的所述第二图案化导线174所组成，其同样可以在所述第一基板102的外侧面上进行触控操作A。
请再参阅图3所示的第三实施方式，所述薄膜晶体管14的所述源极电极144或是所述汲极电极145至少其中之一包含一个金属柱146，所述金属柱146在接近所述氮化物发光二极管12的一侧可电性连接所述氮化物发光二极管12的所述N型电极127。所述氮化物发光二极管12与所述薄膜晶体管14之间通过所述金属柱146进行相对性的电路连接，所述金属柱146也可以阻挡所述氮化物发光二极管12发出的光线照射所述薄膜晶体管14的所述活性层143。
本第四实施方式的所述氮化物发光二极管12与所述薄膜晶体管14之间通过所述金属柱146进行相对性的电路连接。所述触控组件15由形成在所述第二基板104内侧面上的所述图案化导线17与所述导电连接层16组成，可以在所述第二基板104的外侧面上进行触控操作A。另外，所述荧光层18设置于所述发光显示器10的内部，所述第一基板102的外侧表面上设置具有一个反射层182(如图4所示)，所述反射层182用以反射所述氮化物发光二极管12发出的光线。
本发明发光显示器，通过所述触控组件在所述基板内外形成触控所需的所述图案化导线，使所述触控组件整合到所述发光显示器结构中，可以有效降低所述发光显示器的厚度，有利于所述发光显示器的薄型化。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (31)

1.一种具有触控功能的发光显示器，其包括至少一个氮化物发光二极管、至少一个薄膜晶体管以及一个触控组件，所述氮化物发光二极管形成在一个第一基板上，所述薄膜晶体管形成在一个第二基板上，所述触控组件包括一个导电连接层或至少一个图案化导线，所述图案化导线设置于所述第一基板或所述第二基板上，所述导电连接层连接所述第一基板与所述第二基板，使所述氮化物发光二极管与所述薄膜晶体管电性连接。
2.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述第一基板以及所述第二基板材料是为蓝宝石、硅、硅玻璃、玻璃、氧化铝、氮化镓、氧化锌、塑料或软性基板其中之一。
3.如权利要求2所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述第一基板材料是为蓝宝石或硅玻璃，所述第二基板材料是为玻璃。
4.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述第一基板表面上设置有一个第一缓冲层，所述第一缓冲层上形成所述氮化物发光二极管。
5.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述第二基板表面上设置有一个第二缓冲层，所述第二缓冲层上形成所述薄膜晶体管。
6.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述第一基板及所述第二基板上的所述第一缓冲层以及所述第二缓冲层是为绝缘缓冲层，所述第一缓冲层以及所述第二缓冲层至少其中之一的材料选自氮化铝铟镓或是氧化硅。
7.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述氮化物发光二极管自所述第一缓冲层上，依序形成包括有一个N型半导体层、一个发光层、一个P型半导体层、一个接触层以及一个电流扩散层，所述电流扩散层上形成一个P型电极，所述N型半导体层的侧边形成一个N型电极。
8.如权利要求7所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述发光层材料是为氮化铝镓铟，所述氮化铝镓铟的成份标示是为：AlxGayIn(1-x-y)N，其中，0≦x≦1，0≦y≦1。
9.如权利要求7所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述氮化物发光二极管发出波长在300nm~550nm的光线。
10.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述薄膜晶体管自所述第二缓冲层上，依序设置所述薄膜晶体管具有的闸极电极，所述闸极电极上具有一个绝缘层以及一个活性层，所述活性层上设置所述薄膜晶体管的源极电极及汲极电极。
11.如权利要求10所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述绝缘层材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化钽或是钛酸锶钡，或是其中组合。
12.如权利要求10所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述活性层是为一个氧化物半导体，所述活性层材料是选自氧化铟镓锌、氧化铟锌铪、氧化铟锌锆、氧化铟锌锡、氧化铟锌、氧化铝铟锌、氧化锌或氧化铝锌，或是其中组合。
13.如权利要求12所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述活性层的材料至少包含一个金属，所述金属选自铟、镓、铝、锌、镉、钙、钼、锡、铪、铜、钛、钡以及锆其中之一。
14.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述薄膜晶体管包含一个金属柱，所述金属柱设置于所述薄膜晶体管的所述源极电极或是所述汲极电极至少其中之一，所述金属柱电连接所述氮化物发光二极管。
15.如权利要求14所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述金属柱在接近所述氮化物发光二极管的一侧，电性连接所述氮化物发光二极管的所述N型电极。
16.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述导电连接层选自金属、导电氧化物、导电胶、焊接剂、纳米碳管、石墨稀材料或其中组合或其中混合。
17.如权利要求16所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述导电连接层选自银胶、锡铋、锡铋铜、锡铋碲、锡铋硒、铋锑碲、铋碲硒或锡银铜。
18.如权利要求16所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述导电连接层是多层结构，所述导电连接层多层结构是由金属与透明导电氧化物所组成。
19.如权利要求18所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述金属材料选自铟、镓、铝、锌、铬、镍、钼、锡、银、金、铜、钛、铋以及钴其中之一或其中合金。
20.如权利要求18所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述透明导电氧化物是氧化铟锡、氧化锌锡、氧化铟锌、氧化铝锌、氧化铟锌锡、氧化铟镓锌、氧化铟锌铪、氧化铟锌锆。
21.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述触控组件的所述图案化导线设置在所述第一基板或是所述第二基板的不同表面上。
22.如权利要求21所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述触控组件是由所述第一基板或所述第二基板内侧表面上具有的一个第一图案化导线与所述第一基板或所述第二基板外侧表面上具有的一个第二图案化导线所组成。
23.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述触控组件的所述图案化导线设置在所述第一基板与所述薄膜晶体管之间，所述触控组件由所述第一基板内侧表面上具有的所述第一图案化导线与位于所述薄膜晶体管与所述第一基板之间的所述第二图案化导线所组成。
24.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述触控组件由形成在所述第二基板内侧面上的所述图案化导线与所述导电连接层组成。
25.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述图案化导线选自金属、导电氧化物、纳米碳管、石墨稀材料或其中组合。
26.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述图案化导线选自氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铝锡、氧化铝锌、氧化铟镓锌或氧化锌。
27.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述氮化物发光二极管与所述薄膜晶体管分别位于所述第一基板与所述第二基板的同侧，通过所述导电连接层在所述氮化物发光二极管的所述P型电极与所述薄膜晶体管的所述源极电极或所述汲极电极间进行相对性的电路接合。
28.如权利要求1所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述发光显示器进一步包括一个荧光层，所述荧光层设置于所述发光显示器的内部或外部。
29.如权利要求28所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述荧光层设置于所述发光显示器的内部时，所述第一基板或所述第二基板的外侧表面上设置一个反射层。
30.如权利要求28所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述荧光层位于所述氮化物发光二极管的发光路径上，吸收所述氮化物发光二极管所发出的光线，转换为另一个波长的光。
31.如权利要求28所述的具有触控功能的发光显示器，其特征在于：所述荧光层吸收所述氮化物发光二极管所发出的一部分光线，转换为另一个波长的光线，所述另一个波长光线再与所述氮化物发光二极管未被吸收的光线混合成为一个多波长光线。
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