CN108345402A - 传感显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传感显示装置，其包括显示面板、封装层、传感电路层以及盖体。显示面板具有一显示区。封装层包覆显示面板，封装层的最小厚度介于1微米至10微米之间。传感电路层配置于封装层上，传感电路层的布局面积与显示区的面积比值介于3％至15％之间。盖体覆盖封装层以及传感电路层，且盖体的厚度介于10微米至120微米之间。
Description
技术领域
本发明涉及传感显示领域，且特别是有关于一种传感显示装置。
背景技术
近年来，光电技术与半导体制造技术的成熟带动了显示面板(Display Panel)技术的发展，而常见的显示面板包括液晶显示面板、有机电激发光显示面板等已经相继地被使用者(用户)所接受。现今的显示装置仍持续地朝向轻薄、窄边框、高显示质量、多功能等方向发展，除了上述的发展趋势之外，具备强大传感功能的显示面板更为使用者带来了极佳的使用与操作便利性。现阶段，传感技术依照其传感方式的不同而大致上区分为电阻式传感技术、电容式传感技术、光学式传感技术、声波式传感技术以及电磁式传感技术等。以电容式传感技术为例，其具有反应时间快、可靠度高以及耐用度高等优点，可广泛地搭配在显示面板上。
随着传感显示装置的厚度不断地被要求缩减，传感电路层与显示像素之间的距离也随之缩短，传感电路层与显示像素之间距离的缩短会影响传感电路层的操作灵敏度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种传感显示装置。
具体地说，本发明一实施例公开了一种传感显示装置，其中所述传感显示装置包括：
显示面板，具有显示区；
封装层，包覆所述显示面板，所述封装层的最小厚度介于1微米至10微米之间；
传感电路层，配置于所述封装层上，所述传感电路层的布局面积与所述显示区的面积比值介于3％至15％之间；以及
盖体，覆盖所述封装层以及所述传感电路层，所述盖体的厚度介于10微米至120微米之间。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括第一电极层、第二电极层以及显示介质，所述显示介质位于所述第一电极层与所述第二电极层之间，且所述第二电极层位于所述显示介质与所述封装层之间。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括有机电激发光型态的显示面板，所述第一电极层包括有源元件阵列，所述有源元件阵列包括多个阵列排列的阳极图案，而所述第二电极层包括共享阴极层，且所述显示介质包括有机电激发光层。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述封装层包括至少一介电层。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括分布于所述显示区内的多个像素，所述传感电路层与所述像素不重叠。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述盖体具有传感表面，所述传感电路层与所述盖体的所述传感表面之间的距离介于10微米至120微米之间。
在一实施例中，一种传感显示装置，其中所述传感显示装置包括：
显示面板，具有显示区，且所述显示面板包括至少一导体层；
封装层，包覆所述显示面板；以及
传感电路层，配置于所述封装层上，所述传感电路层的布局面积与所述显示区的面积比值介于3％至15％之间，且所述导体层与所述传感电路层之间的距离介于1微米至10微米之间。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述传感电路层包括彼此相互电性绝缘的多个第一传感电极以及多个第二传感电极，且所述第一传感电极或所述第二传感电极与所述导体层之间的距离介于1微米至10微米之间。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括分布于所述显示区内的多个像素，且所述第一传感电极以及多个第二传感电极与所述像素不重叠。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括有机电激发光型态的显示面板，且所述导电层包括共享阴极层。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述封装层包括至少一介电层。
在一实施例中，所述的传感显示装置，还包括盖体，其中所述盖体覆盖所述封装层以及所述传感电路层，且所述盖体具有传感表面。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述传感电路层与所述传感表面之间的距离介于10微米至120微米之间。
在一实施例中，一种传感显示装置，其中所述传感显示装置包括：
显示面板，具有显示区，且所述显示面板包括第一电极层、第二电极层以及显示介质，所述显示介质位于所述第一电极层与所述第二电极层之间；
封装层，包覆所述显示面板，且所述第二电极层位于所述显示介质与所述封装层之间；
传感电路层，配置于所述封装层上，所述传感电路层的布局面积与所述显示区的面积比值介于3％至15％之间，其中所述传感电路层包括彼此相互电性绝缘的多个第一传感电极以及多个第二传感电极，且所述传感电路层与所述第二电极层之间的距离介于1微米至10微米之间；以及
盖体，其中所述盖体覆盖所述封装层以及所述传感电路层，所述盖体具有传感表面，所述传感电路层与所述盖体的所述传感表面之间的距离介于10微米至120微米之间。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括有机电激发光型态的显示面板，所述第一电极层包括有源元件阵列，所述有源元件阵列包括多个阵列排列的阳极图案，而所述第二电极层包括共享阴极层，且所述显示介质包括有机电激发光层。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述显示面板包括分布于所述显示区内的多个像素，且所述第一传感电极以及多个第二传感电极与所述像素不重叠。
在一实施例中，所述的传感显示装置，其中所述封装层包括至少一介电层。
本发明避免了传感电路层的操作灵敏度因传感显示装置厚度变薄而降低，改善了用户的操作体验。
附图说明
图1为依据本发明第一实施例的传感显示装置的剖面示意图；
图2为图1中传感电路层的俯视示意图；
图3为第一传感电极与其相对应的第二传感电极的局部示意图；
图4为第一传感电极与第二传感电极的线宽、封装层的最小厚度以及所产生的电容值(capacitance)的关系图；
图5A为依据本发明第二实施例的第一传感电极、第二传感电极以及像素的俯视示意图；
图5B为图5A中位置X的局部放大示意图；
图6为依据本发明第三实施例的传感显示装置的剖面示意图。
符号说明：
100、200：传感显示装置； 110：显示面板；
110a：显示区； 112：第一电极层；
112a：阳极图案； 114：第二电极层；
116：显示介质； 120：封装层；
130：传感电路层； 132：第一传感电极；
132a：第一导线； 134：第二传感电极；
134a：第二导线； 136：绝缘图案；
140：盖体； 140a：传感表面；
C：导电层； D1、D2：距离；
DR1：行方向； DR2：列方向；
L、L’：线宽； P：像素；
S：间距； SUB：基板；
T1、T2：厚度； X：位置；
132a1、132a2、134a2、134a2：图案。
具体实施方式
为让本发明更明确易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
第一实施例。图1为依据本发明第一实施例的传感显示装置的剖面示意图，而图2为图1中传感电路层的局部区域的俯视示意图。请参照图1与图2，本实施例的传感显示装置100可包括显示面板110、封装层120以及传感电路层130。显示面板110具有显示区110a，且显示面板110包括至少一导体层C。封装层120包覆显示面板110。传感电路层130配置于封装层120上，传感电路层130的布局面积与显示区110a的面积比值介于3％至15％之间，且显示面板110中的导体层C与传感电路层130之间的距离D1介于1微米至10微米之间。此处，传感电路层130的布局面积泛指传感电路层130中实际具有传感效果的区域面积，在某些实施例中，若传感电路层130中包含拟图案(dummy patterns)，则拟图案所占据的面积不计入传感电路层130的布局面积之中。
在一些实施例中，显示面板110可包括基板SUB、第一电极层112、第二电极层114以及显示介质116，其中第一电极层112、第二电极层114以及显示介质116皆形成于基板SUB上，而显示介质116位于第一电极层112与第二电极层114之间，且第二电极层114位于显示介质116与封装层120之间。举例而言，前述的第一电极层112可为有源(主动)元件阵列，其中有源元件阵列包括多个阵列排列的阳极图案112a，而前述的第二电极层114为共享阴极层，且显示介质116可包括有机电激发光层。以上述的有机电激发光型态的显示面板110为例，导电层C所指为显示面板110中较为邻近于封装层120或传感电路层130的电极层，例如图1中所绘示的第二电极层114。
在一些实施例中，有源元件阵列可为薄膜晶体管阵列，且此薄膜晶体管阵列可包括多条扫描线、多条数据线以及多个像素，各个像素分别与对应的扫描线以及数据线电性连接，且各个像素分别包括与对应的扫描线以及数据线电性连接的驱动电路以及与驱动电路电性连接的像素电极。举例而言，驱动电路例如是由2个晶体管与1个电容器所构成的2T1C电路架构、由4个晶体管与2个电容器所构成的4T2C电路架构或由其它数量的晶体管与电容器所构成的电路架构。此外，像素电极的材质可为透明导电氧化物(诸如，铟锡氧化物、铟锌氧化物等)。
在图1中所绘示的有机电激发光型态的显示面板110中，导电层C(即，第二电极层114)的分布范围通常对应于显示面板110的显示区110a，且导电层C(即，第二电极层114)的布局面积例如是略大于或实质上等于显示面板110的显示区110a的面积。显示面板110中的导体层C(即，第二电极层114)邻近传感电路层130(例如二者之间的距离D1介于1微米至10微米之间)，且导电层C(即，第二电极层114)具有很大的布局面积，导电层C(即，第二电极层114)有可能会影响到传感电路层130的操作灵敏度。为了降低传感电路层130的操作灵敏度被影响的程度，本实施例将传感电路层130的布局面积与显示区110a的面积比值控制在3％至15％之间，以使传感电路层130产生足够大的电容值(例如，介于1pF至20pF之间)。换言之，当传感电路层130的布局面积与显示区110a的面积比值介于3％至15％之间时，导电层C(即，第二电极层114)对于传感电路层130的干扰可被忽略。综上所述，当传感电路层130的布局面积与显示区110a的面积比值介于3％至15％之间时，传感电路层130的操作灵敏度将不会受到显示面板110的大幅影响而出现明显劣化。
如图1所示，显示面板110与传感电路层130分别位于封装层120的两相对侧。也就是说，封装层120的最小厚度T1可决定了导体层C与传感电路层130之间的距离D1。在一些实施例中，封装层120的最小厚度T1例如是介于1微米至10微米之间，此时，导体层C与传感电路层130之间的距离D1实质上等于封装层120的最小厚度T1。举例而言，封装层120可为具有良好阻水氧能力的一层或多层的介电层，且封装层120的水气穿透率(Water VaporTransmission Rate，WVTR)可小于10-1g/m2·day，例如介于10-1g/m2·day至10-6g/m2·day之间。
在一些实施例中，传感电路层130包括彼此相互电性绝缘的多个第一传感电极132以及多个第二传感电极134，且第一传感电极132或第二传感电极134与导体层C(即，第二电极层114)之间的距离介于1微米至10微米之间。此处，传感电路层130的布局面积为第一传感电极132以及第二传感电极134所占据的面积。如图1所示，传感电路层130中的第一传感电极132彼此电性绝缘，传感电路层130中的第二传感电极134彼此电性绝缘，而第一传感电极132会与第二传感电极134交错，且第一传感电极132与第二传感电极134在交错处可通过绝缘图案136彼此电性绝缘。
在一些实施例中，第一传感电极132与第二传感电极134可通过一层透明导电氧化物层(例如，铟锡氧化物层、铟锌氧化物层等)以及多个桥接线(例如，金属桥接线)所构成，且透明导电氧化物层与桥接线之间通过绝缘图案136彼此电性绝缘。在其他实施例中，第一传感电极132与第二传感电极134可通过两层透明导电氧化物层(例如，铟锡氧化物层、铟锌氧化物层等)，且两层透明导电氧化物层之间通过绝缘图案136彼此电性绝缘所构成。除此之外，上述的透明导电氧化物层也可以金属层取代。值得注意的是，第一传感电极132以及第二传感电极134的制作可依据实际的设计需求而有所改变动，本发明的实施例不限于上述设计方案。
图3为第一传感电极与其相对应的第二传感电极的局部示意图。请参照图3，在一些实施例中，第一传感电极132及第二传感电极134可依照导线(conductive traces)的型态而沿着预定路径延伸，且第一传感电极132与其相对应的第二传感电极134之间维持实质上固定的间距S。举例而言，第一传感电极132与第二传感电极可具有相同的线宽L，而线宽L可介于50微米至70微米之间，第一传感电极132与其相对应的第二传感电极134之间的间距S可介于50微米至80微米之间。在一些实施例中，封装层120的最小厚度T1(或距离D1)与间距S的比可介于1:50至1:80之间。在其他实施例中，线宽L与间距S的比可介于1:0.5至1:0.9之间。
图4为第一传感电极与第二传感电极的线宽、封装层的厚度以及所产生的电容值的关系图。请参照图4，在第一传感电极132与其相对应的第二传感电极134之间的间距S(例如为40微米)以及封装层120的最小厚度T1固定的情况下，第一传感电极132与第二传感电极134的线宽L越大，第一传感电极132与第二传感电极134之间所产生的电容值越大。此外，在间距S(例如为40微米)与线宽L固定的情况下，封装层120的最小厚度T1越小，第一传感电极132与第二传感电极134之间所产生的电容值越小。
从图4可知，在设计上，当传感显示装置100的厚度被要求降低时，封装层120的最小厚度T1也可能会被要求降低，第一传感电极132与第二传感电极134之间所产生的电容值会因为封装层120的最小厚度T1降低而下降，此时，传感电路层130中的第一传感电极132与第二传感电极134的线宽L必须足够大，才能够产生足够大的电容值。在前述的实施例中，当传感电路层130的布局面积与显示区110a的面积比值介于3％至15％之间时，第一传感电极132与第二传感电极134之间便可产生足够的电容值，以维持传感电路层130的操作灵敏度。
第二实施例。图5A为依据本发明第二实施例的第一传感电极、第二传感电极以及像素的俯视示意图，而图5B为图5A中位置X的局部放大示意图。请参照图5A与图5B，在本实施例中，为了降低传感电路层130对显示面板110的显示效果造成影响，可令传感电路层130中的第一传感电极132以及第二传感电极134的布局位置不与显示面板110中的像素P重叠。举例而言，导线型态的第一传感电极132以及第二传感电极134可对应于相邻像素P之间的区域分布，且以不遮蔽住像素P为原则，其中像素P可例如以阵列式排列。
如图5A与图5B所示，为了让第一传感电极132与对应的第二传感电极134之间能够产生足够大的电容值，第一传感电极132与第二传感电极134必须具有足够大的线宽L(如图4所示)，但若第一传感电极132与第二传感电极134的线宽L大于相邻像素P之间的区域宽度时，第一传感电极132与第二传感电极134无可避免地会与像素P重叠而影响到显示面板110的整体显示效果，因此，本实施例可使用多条线宽L’较小且彼此相连接的第一导线132a来构成第一传感电极132，及/或可使用多条线宽L’较小且彼此相连接的第二导线134a来构成第二传感电极134。此处，第一导线132a与第二导线134a的线宽L’以不大于像素P之间的区域宽度为原则，第一导线132a与第二导线134a的分布不与像素P重叠。
如图5A所示，显示面板100的像素P可沿着行方向DR1与列方向DR2呈阵列排列，而构成第一传感电极132的各个第一导线132a分别是由多个沿着行方向DR1延伸的图案132a1以及多个沿着列方向DR2延伸的图案132a2所构成。同样地，构成第二传感电极134的各个第二导线134a分别是由多个沿着行方向DR1延伸的图案134a1以及多个沿着列方向DR2延伸的图案134a2所构成。
请参照图5A与图5B，在第一传感电极132与第二传感电极134交错的邻近区域(proximity area)中，第一导线132a与第二导线134a可具有阶梯状图案，而此阶梯状图案是由前述的图案132a2、134a2、132a1、134a1所构成。综上所述，阶梯图案可有助于让第一传感电极132以及第二传感电极134不与像素P重叠。
第三实施例。图6为依据本发明第三实施例的传感显示装置的剖面示意图。请参照图6，本实施例的传感显示装置200与第一实施例的传感显示装置100类似，传感显示装置200可进一步包括盖体(cover)140，此盖体140覆盖封装层120以及传感电路层130，盖体140的厚度T2可介于10微米至120微米之间。在其它实施例中，盖体140的厚度T2例如是介于12微米至60微米之间。
盖体140的厚度T2决定了第一传感电极132与盖体140的传感表面140a之间的距离D2或第二传感电极134与盖体140的传感表面140a之间的距离D2。在一些实施例中，盖体140与传感电路层130之间可不具有其它薄膜，故前述的距离D2可实质上等于盖体140的厚度T2(例如介于10微米至120微米之间)。在其他实施例中，盖体140与传感电路层130之间可进一步具有其它薄膜(例如黏着层、阻障层、保护层等)，故前述的距离D2可大于盖体140的厚度T2，而此距离D2仍然介于10微米至120微米之间。
值得注意的是，第二实施例中所述的第一传感电极132与第二传感电极134的设计(即图5A与图5B)可应用于本实施例的传感显示装置100、200之中。
虽然本发明以上述实施例公开，但具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，任何本技术领域技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，可作一些的变更和完善，故本发明的权利保护范围以权利要求书及其均等范围者为准。
Claims (17)
1.一种传感显示装置，其特征在于，所述传感显示装置包括：
显示面板，具有显示区；
封装层，包覆所述显示面板，所述封装层的最小厚度介于1微米至10微米之间；
传感电路层，配置于所述封装层上，所述传感电路层的布局面积与所述显示区的面积比值介于3％至15％之间；以及
盖体，覆盖所述封装层以及所述传感电路层，所述盖体的厚度介于10微米至120微米之间。
2.如权利要求1所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括第一电极层、第二电极层以及显示介质，所述显示介质位于所述第一电极层与所述第二电极层之间，且所述第二电极层位于所述显示介质与所述封装层之间。
3.如权利要求2所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括有机电激发光型态的显示面板，所述第一电极层包括有源元件阵列，所述有源元件阵列包括多个阵列排列的阳极图案，而所述第二电极层包括共享阴极层，且所述显示介质包括有机电激发光层。
4.如权利要求1所述的传感显示装置，其特征在于，所述封装层包括至少一介电层。
5.如权利要求1所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括分布于所述显示区内的多个像素，所述传感电路层与所述像素不重叠。
6.如权利要求1所述的传感显示装置，其特征在于，所述盖体具有传感表面，所述传感电路层与所述盖体的所述传感表面之间的距离介于10微米至120微米之间。
7.一种传感显示装置，其特征在于，所述传感显示装置包括：
显示面板，具有显示区，且所述显示面板包括至少一导体层；
封装层，包覆所述显示面板；以及
传感电路层，配置于所述封装层上，所述传感电路层的布局面积与所述显示区的面积比值介于3％至15％之间，且所述导体层与所述传感电路层之间的距离介于1微米至10微米之间。
8.如权利要求7所述的传感显示装置，其特征在于，所述传感电路层包括彼此相互电性绝缘的多个第一传感电极以及多个第二传感电极，且所述第一传感电极或所述第二传感电极与所述导体层之间的距离介于1微米至10微米之间。
9.如权利要求8所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括分布于所述显示区内的多个像素，且所述第一传感电极以及多个第二传感电极与所述像素不重叠。
10.如权利要求7所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括有机电激发光型态的显示面板，且所述导电层包括共享阴极层。
11.如权利要求7所述的传感显示装置，其特征在于，所述封装层包括至少一介电层。
12.如权利要求7所述的传感显示装置，其特征在于，还包括盖体，所述盖体覆盖所述封装层以及所述传感电路层，且所述盖体具有传感表面。
13.如权利要求12所述的传感显示装置，其特征在于，所述传感电路层与所述传感表面之间的距离介于10微米至120微米之间。
14.一种传感显示装置，其特征在于，所述传感显示装置包括：
显示面板，具有显示区，且所述显示面板包括第一电极层、第二电极层以及显示介质，所述显示介质位于所述第一电极层与所述第二电极层之间；
封装层，包覆所述显示面板，且所述第二电极层位于所述显示介质与所述封装层之间；
传感电路层，配置于所述封装层上，所述传感电路层的布局面积与所述显示区的面积比值介于3％至15％之间，其中所述传感电路层包括彼此相互电性绝缘的多个第一传感电极以及多个第二传感电极，且所述传感电路层与所述第二电极层之间的距离介于1微米至10微米之间；以及
盖体，其中所述盖体覆盖所述封装层以及所述传感电路层，所述盖体具有传感表面，所述传感电路层与所述盖体的所述传感表面之间的距离介于10微米至120微米之间。
15.如权利要求14所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括有机电激发光型态的显示面板，所述第一电极层包括有源元件阵列，所述有源元件阵列包括多个阵列排列的阳极图案，而所述第二电极层包括共享阴极层，且所述显示介质包括有机电激发光层。
16.如权利要求14所述的传感显示装置，其特征在于，所述显示面板包括分布于所述显示区内的多个像素，且所述第一传感电极以及多个第二传感电极与所述像素不重叠。
17.如权利要求14所述的传感显示装置，其特征在于，所述封装层包括至少一介电层。
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