CN107272931A - 一种显示器件结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示器件领域，尤其涉及一种应用于OLED面板的显示器件结构及其制备方法，本发明技术方案主要是通过在传统内嵌式(in‑cell)触控结构的基础上，利用热电转换原理，通过在像素限定层(PDL)与平坦化层(PLN)之间设置热电偶单元，测量该热电偶单元的两个热电极之间的电位差形成电流信号，以形成新的触控结构。本发明显示器件结构的触控单元不仅保持了内嵌式触控结构的薄化特性，同时利用热电偶单元热传递信号，不会受到阴极的干扰以及屏蔽，极大地提升了显示器件的性能。

Description

一种显示器件结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示器件领域，尤其涉及一种应用于OLED面板的显示器件结构及其制备方法。
背景技术
随着科技的进步及社会的发展，触控显示器件的电子设备越来越轻薄化，一般是通过将触控面板与液晶面板一体化来实现显示器件的更加轻薄。
目前，电子设备中的触控面板与液晶面板一体化结构包括“on-cell”结构和“in-cell”结构，“on-cell”结构是通过将触摸面板功能单元嵌入到液晶像素中以实现一体化，但由于在AMOLED结构中阴极设置在最上层，在TFT上制备触控结构，电信号会被干扰甚至屏蔽，因而只能将触控结构设置在盖板玻璃上，这一结构在器件结构的薄化上不具有优势；而“in-cell”结构则是将触摸面板功能嵌入到彩色滤光片基板与偏光板之间，即在显示屏内部嵌入触摸传感器功能结构，这样能使屏幕变得更加轻薄，但是因为这一结构将触控结构与TFT制程相结合，增加了制程难度，且线性处理方式繁杂，使得产品的良率无法得到有效的保障。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明基于传统内嵌式(in-cell)触控结构的基础上，利用热电转换原理，通过在像素限定层(PDL)与平坦化层(PLN)之间设置热电偶单元，测量该热电偶单元的两个热电极之间的电位差形成电流信号，以形成新的触控结构。
本发明解决上述技术问题的主要技术方案为：
提供一种显示器件结构，其特征在于，包括：
基板，设置有像素单元区以及位于所述像素单元区外围的像素限定区域；所述像素单元区上设置有控制电路单元；
第一绝缘层，覆盖所述控制电路单元；
第二绝缘层，设置在所述第一绝缘层上；
像素限定层，对应所述像素限定区域设置在所述第二绝缘层上；
热电偶单元，设置在所述像素限定层与所述第二绝缘层之间；所述像素限定层在垂直于所述基板的方向上的投影与所述热电偶单元至少部分交叠。
优选的，上述的显示器件结构中，所述第二绝缘层为平坦化的绝缘层。
优选的，上述的显示器件结构中，所述基板还包括有机发光器件，对应所述像素单元区设置于所述第二绝缘层上被邻近两块所述像素限定层限定的区域；所述有机发光器件包括：
阳极，设置于所述第二绝缘层的上表面；
OLED器件层，设置于所述阳极之上；
阴极，设置于所述OLED器件层之上。
优选的，上述的显示器件结构中，所述热电偶单元包括两种材质不同的热电极，且每个所述热电极均具有工作端和自由端；
其中，两所述热电极的工作端相互电连接以形成闭合回路，通过在所述自由端测量两所述热电极之间闭合回路产生的热电动势，来获取两所述热电极的工作端之间的电位差以形成感测电流。
优选的，上述的显示器件结构中，所述热电极的材质为氧化铟锑、金属、石墨烯或奈米银。
优选的，上述的显示器件结构中，所述热电极为网格结构。
优选的，上述的显示器件结构中，所述阳极与所述热电极同层设置。
本发明还提供一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括上述的显示器件结构。
本发明还提供一种显示器件结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一基板，所述基板设置有像素单元区以及位于所述像素单元区外围的像素限定区域；所述像素单元区上设置有控制电路单元；
于所述基板之上沉积第一绝缘层并于所述第一绝缘层之上形成平坦化的第二绝缘层；
在位于所述控制电路单元之上的所述第二绝缘层的上表面形成阳极和热电偶单元；
对应所述像素限定区域于所述热电偶单元的上表面制备像素限定层，并在两块所述像素限定层限定的区域制备OLED器件层位于所述阳极的上表面；所述像素限定层在垂直于所述基板的方向上的投影与所述热电偶单元至少部分交叠；
制备一阴极以将所述OLED器件层的上表面、所述像素限定层的上表面及其侧壁予以覆盖；以及
继续于所述阴极的上表面制备一有机光取出层；
其中，所述热电偶单元包括两种材质不同的热电极，且每个所述热电极均具有工作端和自由端，两所述热电极的工作端电连接以形成闭合回路，通过在所述自由端测量两所述热电极之间所述闭合回路产生的热电动势，来获取所述两工作端之间的电位差以形成感测电流。
优选的，上述的显示器件结构的制备方法中，采用同一材料制备所述阳极和所述热电偶单元。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明基于传统内嵌式(in-cell)触控结构的基础上，利用热电转换原理，通过在像素限定层(PDL)与平坦化层(PLN)之间设置热电偶单元，测量该热电偶单元的两个热电极之间的电位差形成电流信号，以形成新的触控结构。本发明显示器件结构的触控结构不仅保持了内嵌式触控结构的薄化特性，同时利用热电偶单元热传递信号，不会受到阴极的干扰以及屏蔽，极大地提升了显示器件的性能。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明的显示器件结构的剖面示意图；
图2为本发明的热电偶单元的工作原理图；
图3为本发明的触控结构走线图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。当然除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
为解决传统on-cell触控结构无法实现显示器件轻薄的特性而in-cell触控结构的工艺制程复杂无法保证产品良率的问题，本发明提供一种应用于OLED面板的显示器件结构及其制备方法，不仅能够实现内嵌式触控结构的薄化特性，同时利用热电偶单元热传递信号，不会受到阴极的干扰以及屏蔽，极大地提升了显示器件的性能。
实施例一：
参照图1，本发明提供的一种显示器件结构，包括基板11，基板11上设置有像素单元区(图中未标示)以及位于该像素单元区外围的像素限定区域(图中未标示)；且在像素单元区上设置有控制电路单元B；其中控制电路单元B具体包括控制栅极B2，源/漏极B1，在控制栅极B2和源/漏极B1之间还设置有栅绝缘层B3。其中，源/漏极的位置并不限定，可根据实际需求设置，只要保证栅极B2两侧分别设置有源极和漏极即可。
第一绝缘层19，覆盖在基板11上，且覆盖控制电路单元B(第一绝缘层可仅覆盖控制电路单元，本实施例优选将第一绝缘层设置为覆盖基板以及设置于基板上的控制电路单元)；第二绝缘层22，覆盖在第一绝缘层19的上表面。其中，第二绝缘层22优选的为平坦化(PLN)的绝缘层，以方便在其平坦的上表面制备相应的器件。在第二绝缘层22上，对应像素限定区域设置有像素限定层(pixel designlayer，简称PDL层)16。
热电偶单元15，设置在像素限定层16与第二绝缘层22之间，并且参考图1，像素限定层16在垂直于基板11的方向上的投影与热电偶单元15至少部分交叠。
在第二绝缘层22上被邻近两块像素限定层16限定的区域，也即对应基板11的像素单元区上还设置有有机发光器件，该有机发光器件具体包括阳极(anode)12，设置于第二绝缘层22的上表面；OLED器件层13，设置于阳极12之上；阴极(catholic)14，设置于OLED器件层13之上，且该阴极14还覆盖像素限定层16暴露的上表面。
在本发明一可选但非限制性的实施例中，优选的，该基板11为TFT阵列基板。
进一步的，在阴极14的上表面还覆盖有一有机光取出层21，其主要作为本发明实施例中的显示器件的发光层，并对有机发光器件予以保护。
参照图2，本实施例的显示器件结构的热电偶单元15包括两种材质不同的热电极101和102，且每个热电极均具有工作端100和自由端103；其中，两热电极101和102的工作端100电连接以形成闭合回路，通过在自由端103测量两热电极101和102之间闭合回路产生的热电动势E，来获取所述两热电极101和102的工作端100之间的电位差以形成感测电流。自由端103尾部可以连接补偿导线，并连接一显示仪表(图中未标示)以实时地显示测量到的两热电极101和102之间的电位差。
在本发明一可选但非限制性的实施例中，优选的，阳极12与热电偶单元15的热电极同层设置。
优选的，本发明的显示器件结构的触控结构由热电偶单元15的两个热电极形成，其具体走线参照图3。该触控结构设置在像素限定层16与第二绝缘层22之间，选用两种材质不同的导体(例如氧化铟锑或银)31和32作为两个热电极的走线(为区别标示，图3中黑色实线代表导体31，黑色虚线代表导体32)，两导体31和32之间有一接触点(图3中用黑色粗线标示)，作为温度量测用，相当于热电偶的两个热电极；若干组热电极排成形成图3所示的触控结构，可作为本发明的显示器件结构的触控屏幕。
因为此为直流讯号，不会与现有的TFT讯号干扰，且讯号是靠热传递，并非电，所以阴极产生的干扰及屏蔽效应在此不会产生。
在本发明一可选但非限制性的实施例中，优选的，两个热电极可选用金属网格结构，这样即可实现显示器件的可弯曲，具体可选用金属、石墨烯或奈米银等可弯曲材料。
本实施例通过在传统内嵌式(in-cell)触控结构的基础上，利用热电转换原理，通过在像素限定层(PDL)与平坦化层(PLN)之间设置热电偶单元，测量该热电偶单元的两个热电极之间的电位差形成电流信号，以形成新的触控结构。本实施例的显示器件结构的触控结构不仅保持了内嵌式触控结构的薄化特性，同时利用热电偶单元热传递信号，不会受到阴极的干扰以及屏蔽，极大地提升了显示器件的性能。
实施例二：
本发明还提供了一种显示器件结构的制备方法，参照图1及图2，其具体包括：
步骤S1、提供一基板11，该基板11上设置有像素单元区以及位于像素单元区外围的像素限定区域；且在像素单元区上设置有控制电路单元B，于基板11制备第一绝缘层19，且位于控制电路单元B上的绝缘层19的上表面还设置有信号引线20，分别垂直贯穿该绝缘层19至位于基板11上的源极(source)和漏极(drain)上，并形成电性接触。
步骤S2、在第一绝缘层之上沉积一层PLN层22，在位于控制电路单元B上方的PLN层22上继续开设凹槽结构。
步骤S3、在位于控制电路单元B之上的PLN层22的上表面制备阳极12和热电偶单元15。
其中，该阳极12还填充位于PLN层22中的凹槽结构，进一步的将信号引线20引出。
在该步骤中，优选的采用同一步刻蚀工艺制备热电偶单元15与阳极12，且优选的热电偶单元15与阳极12可选用同一材料制备。
步骤S4、在阳极12的上表面制备一OLED器件层13，并对应上述的像素限定区域在热电偶单元15的上表面以及PLN层22暴露的表面制备一像素限定层16，以使得OLED器件层13位于两块像素限定层16限定的区域，也即对应基板11的像素单元区；且像素限定层16在垂直于基板11的方向上的投影与热电偶单元15至少部分交叠。
步骤S5、继续制备一阴极14以将OLED器件层13的上表面、像素限定层16的上表面及其侧壁予以覆盖。
其中，阳极12、OLED器件层13以及阴极14共同构成了本发明实施例中的有机发光器件。
步骤S6、继续于阴极14的上表面制备一有机光取出层21，作为本发明实施例中的显示器件的发光层，并对有机发光器件予以保护。
本实施例的技术方案可在in-cell技术中将TFT阵列基板上的像素内部嵌入热电偶单元，进而实现了显示器件与触控结构的集成，在改良显示器件的屏幕纤薄化程度的同时，避免了集成引线以及设计结构复杂的特点，利用热电偶单元热传递信号，不会受到阴极的干扰以及屏蔽，极大地提升了显示器件的性能。
综上所述，本发明基于传统内嵌式(in-cell)触控结构的基础上，利用热电转换原理，通过在像素限定层(PDL)与平坦化层(PLN)之间设置热电偶单元，测量该热电偶单元的两个热电极之间的电位差形成电流信号，以形成新的触控结构。本发明显示器件结构的触控结构不仅保持了内嵌式触控结构的薄化特性，同时利用热电偶单元热传递信号，不会受到阴极的干扰以及屏蔽，极大地提升了显示器件的性能。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种显示器件结构，其特征在于，包括：
基板，设置有像素单元区以及位于所述像素单元区外围的像素限定区域；所述像素单元区上设置有控制电路单元；
第一绝缘层，覆盖所述控制电路单元；
第二绝缘层，设置在所述第一绝缘层上；
像素限定层，对应所述像素限定区域设置在所述第二绝缘层上；
热电偶单元，设置在所述像素限定层与所述第二绝缘层之间；所述像素限定层在垂直于所述基板的方向上的投影与所述热电偶单元至少部分交叠。
2.根据权利要求1所述的显示器件结构，其特征在于，所述第二绝缘层为平坦化的绝缘层。
3.根据权利要求1所述的显示器件结构，其特征在于，所述基板还包括有机发光器件，对应所述像素单元区设置于所述第二绝缘层上被邻近两块所述像素限定层限定的区域；所述有机发光器件包括：
阳极，设置于所述第二绝缘层的上表面；
OLED器件层，设置于所述阳极之上；
阴极，设置于所述OLED器件层之上。
4.根据权利要求3所述的显示器件结构，其特征在于，所述热电偶单元包括两种材质不同的热电极，且每个所述热电极均具有工作端和自由端；
其中，两所述热电极的工作端相互电连接以形成闭合回路，通过在所述自由端测量两所述热电极之间闭合回路产生的热电动势，来获取两所述热电极的工作端之间的电位差以形成感测电流。
5.根据权利要求4所述的显示器件结构，其特征在于，所述热电极的材质为氧化铟锑、金属、石墨烯或奈米银。
6.根据权利要求5所述的显示器件结构，其特征在于，所述热电极为网格结构。
7.根据权利要求4所述的显示器件结构，其特征在于，所述阳极与所述热电极同层设置。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-7所述的显示器件结构。
9.一种显示器件结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一基板，所述基板设置有像素单元区以及位于所述像素单元区外围的像素限定区域；所述像素单元区上设置有控制电路单元；
于所述基板之上沉积第一绝缘层并于所述第一绝缘层之上形成平坦化的第二绝缘层；
在位于所述控制电路单元之上的所述第二绝缘层的上表面形成阳极和热电偶单元；
对应所述像素限定区域于所述热电偶单元的上表面制备像素限定层，并在两块所述像素限定层限定的区域制备OLED器件层位于所述阳极的上表面；所述像素限定层在垂直于所述基板的方向上的投影与所述热电偶单元至少部分交叠；
制备一阴极以将所述OLED器件层的上表面、所述像素限定层的上表面及其侧壁予以覆盖；以及
继续于所述阴极的上表面制备一有机光取出层；
其中，所述热电偶单元包括两种材质不同的热电极，且每个所述热电极均具有工作端和自由端，两所述热电极的工作端电连接以形成闭合回路，通过在所述自由端测量两所述热电极之间所述闭合回路产生的热电动势，来获取所述两工作端之间的电位差以形成感测电流。
10.根据权利要求9所述的显示器件结构的制备方法，其特征在于，采用同一材料制备所述阳极和所述热电偶单元。
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