CN112394826B - 触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种能够减小形成在触摸线与触摸电极之间的寄生电容的触摸显示装置。该触摸显示装置包括：设置在基板上的单位像素，单位像素包括多个子像素；设置于多个子像素中的每一个子像素的发光元件；设置在发光元件上的封装单元；设置在封装单元上的多个触摸电极；与多个触摸电极中的每一个触摸电极连接的触摸线，触摸线延伸经过触摸电极；和与触摸电极分隔开的至少一个冗余电极，冗余电极独立地设置在多个触摸电极中的每一个触摸电极中，冗余电极设置在单位像素中。冗余电极沿触摸线设置，由此可减小形成在触摸线与触摸电极之间的寄生电容。

Description

触摸显示装置
本申请要求享有于2019年8月19日提交的韩国专利申请第2019-0101201号的权益，通过引用将该专利申请并入于此，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种触摸显示装置，更具体地，涉及一种能够减小形成在触摸线与触摸电极之间的寄生电容的触摸显示装置。
背景技术
触摸屏是允许用户通过使用用户的手或物体选择屏幕(诸如显示装置的屏幕)上显示的指令之一来输入命令的输入装置。就是说，触摸屏将用户的手或物体直接接触触摸屏的接触位置转换为电信号，从而接收在接触位置处选择的指令作为输入信号。由于触摸屏能够取代为了操作而与显示装置连接的单独的输入装置，诸如键盘或鼠标，因此触摸屏的使用增加。
触摸屏包括多个触摸电极和多条触摸线。即使在其中触摸线不与触摸电极接触的不接触区域中，触摸线也设置成与触摸电极重叠。因此，形成在触摸线与触摸电极之间的寄生电容增加，由此RC延迟增加，因而触摸性能劣化。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的触摸显示装置。
本发明的目的是提供一种能够减小形成在触摸线与触摸电极之间的寄生电容的触摸显示装置。
在下面的描述中将部分列出本发明的其它优点、目的和特征，这些优点、目的和特征的一部分根据下面的解释对于本领域普通技术人员将变得显而易见的或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
为了实现这些目的和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种触摸显示装置，包括：设置在基板上的单位像素，所述单位像素包括多个子像素；设置于所述多个子像素中的每一个子像素的发光元件；设置在所述发光元件上的封装单元；设置在封装单元上的多个触摸电极；与所述多个触摸电极中的每一个触摸电极连接的触摸线，所述触摸线延伸经过所述触摸电极；和与所述触摸电极分隔开的至少一个冗余电极，所述冗余电极独立地设置在所述多个触摸电极中的每一个触摸电极中，所述冗余电极设置在所述单位像素中。一种触摸显示装置，包括：设置在基板上的单位像素，所述单位像素包括多个子像素；设置于所述多个子像素中的每一个子像素的发光元件；设置在所述发光元件上的封装单元；设置在所述封装单元上的触摸电极；连接至所述触摸电极的触摸线；和设置在所述触摸电极之间从而与所述触摸电极分隔开的冗余电极，所述冗余电极沿所述触摸线设置。
应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
被包括用来对本发明提供进一步理解且被并入并构成本申请的一部分的附图图解了本发明的实施方式并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是显示根据本发明的触摸显示装置的透视图；
图2是沿图1的线I-I’截取的触摸显示装置的剖面图；
图3是图1的区域A的放大平面图；
图4是显示图2中所示的触摸焊盘的另一实施方式的剖面图；
图5是显示根据本发明的触摸传感器的第一实施方式的平面图；
图6是沿图5的线II-II’截取的触摸显示装置的剖面图；
图7A至图7D是显示图5中所示的触摸电极、子像素和触摸线之间的布置关系的平面图；
图8是显示根据本发明的触摸传感器的第二实施方式的平面图；
图9是沿图8的线III-III’截取的触摸显示装置的剖面图；
图10A和图10B是显示根据比较例和本发明的触摸电极与触摸线之间的布置关系的等效电路图；
图11A至图11D是显示图8中所示的触摸电极、子像素和触摸线之间的布置关系的平面图；
图12是显示根据本发明的触摸传感器的第三实施方式的平面图；
图13是沿图12的线IV-IV’截取的触摸显示装置的剖面图；
图14是显示根据本发明的触摸传感器的第四实施方式的平面图；
图15是沿图14的线V-V’截取的触摸显示装置的剖面图；
图16A至图16E是显示图14中所示的触摸电极、子像素和触摸线之间的布置关系的平面图；
图17是显示根据本发明的触摸传感器的第五实施方式的平面图；
图18A和图18B是显示图17中所示的触摸电极、子像素和触摸线之间的布置关系的平面图；
图19是显示根据本发明的触摸传感器的第六实施方式的平面图；
图20是显示包括冗余接触孔的根据本发明的触摸传感器的第六实施方式的平面图；
图21是显示根据本发明的触摸传感器的第七实施方式的平面图；
图22是沿图21的线VIa-VIa’和VIb-VIb’截取的触摸显示装置的剖面图；
图23是显示根据本发明的触摸传感器的第八实施方式的平面图；
图24是沿图23的线VII-VII’截取的触摸显示装置的剖面图；
图25是显示根据本发明的触摸传感器的第九实施方式的平面图；
图26是沿图25的线VIII-VIII’截取的触摸显示装置的剖面图；
图27A和图27B是显示根据本发明的触摸线和触摸电极的其他实施方式的平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。
图1是显示根据本发明的触摸显示装置的透视图，图2是图1中所示的触摸显示装置的剖面图。
图1和图2中所示的触摸显示装置执行触摸感测功能和显示功能。就是说，触摸显示装置通过包括以矩阵形式布置的子像素的单位像素显示图像，并且使用多个触摸电极执行触摸感测功能。
触摸显示装置包括以矩阵形式布置在基板101上的多个子像素、设置在多个子像素上的封装单元140、以及设置在封装单元140上的触摸电极150。
基板101由具有柔性的塑料材料或玻璃材料制成，从而可折叠或可弯折。例如，基板101可由聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚砜(PSF)或环烯烃共聚物(COC)制成。
如图3中所示，单位像素包括红色(R)子像素SP、绿色(G)子像素SP、蓝色(B)子像素SP和白色(W)子像素SP中的至少三个子像素。如图2中所示，多个子像素中的每一个子像素包括像素驱动电路和连接至像素驱动电路的发光元件120，像素驱动电路包括驱动薄膜晶体管130。
响应于提供至像素驱动电路中包括的驱动薄膜晶体管130的栅极电极的数据信号，驱动薄膜晶体管130控制从高电压(VDD)供给线提供至发光元件120的电流，以调节发光元件120发射的光量。
如图2中所示，驱动薄膜晶体管130包括设置在缓冲层112上的半导体层134、在之间插入栅极介电膜114的状态下与半导体层134重叠的栅极电极132、以及形成在至少一个层间介电膜116和118上从而接触半导体层134的源极电极136和漏极电极138。半导体层134由非晶硅半导体材料、多晶硅半导体材料和氧化物半导体材料中的至少一种制成。
发光元件120包括阳极122、形成在阳极122上的至少一个发光堆叠体124、以及形成在发光堆叠体124上的阴极126。
阳极122与通过贯穿层间介电膜116和118以及像素平坦化层166的像素接触孔而暴露的驱动薄膜晶体管130的漏极电极138电连接。
至少一个发光堆叠体124形成在由堤部128限定的发光区域中的阳极122上。通过按以下顺序或者按相反顺序在阳极122上堆叠空穴相关层、有机发光层和电子相关层形成至少一个发光堆叠体124。此外，发光堆叠体124可包括在之间设置有电荷生成层的状态下彼此相对的第一发光堆叠体和第二发光堆叠体。在这种情况下，第一发光堆叠体和第二发光堆叠体中的一个发光堆叠体的有机发光层产生蓝色光，并且第一发光堆叠体和第二发光堆叠体中的另一个发光堆叠体的有机发光层产生黄绿色光。因而，通过第一发光堆叠体和第二发光堆叠体产生白色光。发光堆叠体124产生的白色光入射到位于发光堆叠体124上方或下方的滤色器上，从而实现彩色图像。或者，在没有单独滤色器的情况下，每个发光堆叠体124可产生与每个子像素对应的彩色光，以便实现彩色图像。就是说，红色子像素的发光堆叠体124可产生红色光，绿色子像素的发光堆叠体124可产生绿色光，并且蓝色子像素的发光堆叠体124可产生蓝色光。
阴极126形成为在阴极126与阳极122之间设置发光堆叠体124的状态下与阳极122相对。阴极126经由第一辅助电极162a和第二辅助电极162b连接至低电压(VSS)供给线。第一辅助电极162a由与源极电极136和漏极电极138相同的材料制成，并且设置在上部层间介电膜118上。第一辅助电极162a设置在上部层间介电膜118上从而与多个堰部(dam)110中的至少一个重叠。
第二辅助电极162b由与阳极122相同的材料制成，并且设置在像素平坦化层166上。第二辅助电极162b连接至在设置于最外侧的像素平坦化层166与第二堰部1102的第一子堰层110a之间暴露出的第一辅助电极162a。在这种情况下，第二辅助电极162b形成为沿设置于最外侧的像素平坦化层166的上表面和侧表面、第一辅助电极162a的上表面、以及第二堰部1102的第一子堰层110a的侧表面延伸。此外，在堤部128之间暴露的第二辅助电极162b连接至像素平坦化层166上的阴极126。
封装单元140防止外部湿气或氧气渗透到对外部湿气或氧气具有较低抵抗性的发光元件120中。为此，封装单元140包括至少一个无机封装层142和至少一个有机封装层144。在本发明中，将通过示例的方式描述具有其中第一无机封装层142、有机封装层144和第二无机封装层146按顺序堆叠的结构的封装单元140。
第一无机封装层142形成在其上形成有阴极126的基板101上。第二无机封装层146形成在其上形成有有机封装层144的基板101上，并且第二无机封装层146形成为与第一无机封装层142一起包围有机封装层144的上表面、下表面和侧表面。
第一无机封装层142和第二无机封装层146可最小化或防止外部湿气或氧气渗透到发光堆叠体124中。第一无机封装层142和第二无机封装层146中的每一个由可在低温下沉积的无机介电材料，诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiON)或氧化铝(Al2O3)制成。因而，第一无机封装层142和第二无机封装层146中的每一个在低温环境下沉积，由此当沉积第一无机封装层142和第二无机封装层146中的每一个时，可防止损害对高温环境具有较低抵抗性的发光堆叠体124。
有机封装层144减小由于有机发光显示装置的弯折而导致的层之间的应力并且提高平坦性。有机封装层144形成在其上形成有第一无机封装层142的基板101上，并且有机封装层144由诸如颗粒覆盖层(PCL)、压克力树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳氧化硅(SiOC)之类的非光敏有机介电材料；或者诸如光学压克力之类的光敏有机介电材料制成。有机封装层144设置在非有效区域NA以外的有效区域AA上。为此，设置至少一个堰部110，以防止有机封装层144扩展至非有效区域NA。至少一个堰部110由与像素平坦化层166、堤部128或间隔体(未示出)中至少之一相同的材料制成。例如，在设置三个堰部110的情况下，通过按顺序堆叠由与堤部128相同的材料制成的第二子堰层110b和由与间隔体相同的材料制成的第三子堰层110c来形成最靠近有效区域AA的第一堰部1101。通过按顺序堆叠由与像素平坦化层166相同的材料制成的第一子堰层110a和由与堤部128相同的材料制成的第二子堰层110b来形成最远离有效区域AA的第三堰部1103。通过按顺序堆叠由与像素平坦化层166相同的材料制成的第一子堰层110a、由与堤部128相同的材料制成的第二子堰层110b和由与间隔体相同的材料制成的第三子堰层110c来形成设置在第一堰部1101与第三堰部1103之间的第二堰部1102。另外，由于有机封装层144设置在最靠近有效区域AA的第一堰部1101的至少一部分上，因此有机封装层144补偿像素平坦化层166和堤部128中的每一个与堰部110之间的台阶。此外，形成有机封装层144的区域可仅由第二堰部1102和第三堰部1103限定，而不由在第一至第三堰部1101、1102和1103之中具有最低高度的第一堰部1101限定。
多个触摸电极150设置在封装单元140上。多个触摸电极150中的每一个触摸电极150包括形成于其中的电容，因而被用作配置成感测由于用户触摸而导致的电容变化的自电容触摸传感器。在使用这种触摸电极150的自电容感测方法中，当通过触摸焊盘170提供的驱动信号经由触摸线152施加至触摸电极150时，电荷累积在触摸传感器中。此时，当用户的手指或导电物体接触触摸电极150时，寄生电容额外连接至自电容传感器，由此电容值发生变化。因而，被手指触摸的触摸传感器的电容值不同于未被手指触摸的触摸传感器的电容值，由此可确定是否进行了触摸。
为此，多个触摸电极150在沿彼此交叉的第一方向和第二方向分开的状态下独立地形成在封装单元140上。考虑到用户触摸面积，多个触摸电极150中的每一个触摸电极150形成为具有与多个子像素对应的尺寸。例如，一个触摸电极150具有比一个子像素大几倍至几百倍的尺寸。
触摸电极150形成为具有使用诸如Ta、Ti、Cu或Mo之类的表现出高耐腐蚀性、耐酸性和导电性的不透明金属的单层结构或多层结构。例如，触摸电极150由Ti/Al/Ti形成。如图3中所示，使用不透明金属的触摸电极150和冗余电极(redundant electrode)160中的每一个形成为网状，其中触摸电极和冗余电极中的每一个不与每个子像素SP的发光区域EA重叠，而是与设置堤部128的不发光区域NEA重叠，由此可防止由于触摸电极150导致的开口率和透射率的降低。网状的触摸电极150表现出比透明导电膜更高的导电性，由此触摸电极150可形成为低电阻的电极。因而，降低了触摸电极150的电阻和电容，由此减小了RC延迟，因而提高了触摸灵敏度。
多个触摸电极150中的每一个触摸电极150与多条触摸线152中的相应一条触摸线一一对应连接。就是说，多个触摸电极150中的每一个触摸电极150电连接至与触摸电极150交叉的多条触摸线152中的一条触摸线，并且与其他触摸线152电隔离。例如，第m触摸电极150(m是自然数)通过至少一个触摸接触孔电连接至第m触摸线152，并且与除第m触摸线152之外的其他触摸线152电隔离。第(m+1)触摸电极150通过至少一个触摸接触孔电连接至第(m+1)触摸线152，并且与除第(m+1)触摸线152之外的其他触摸线152电隔离。
与多个触摸电极150交叉的触摸线152设置成与堤部128重叠，由此可防止由于触摸线152导致的开口率的劣化。此外，触摸线152设置在作为封装单元140的最上层的第二无机封装层146的上表面和侧表面上。因此，即使当通过触摸线152引入外部氧气或湿气时，氧气或湿气也被封装单元140阻挡，由此可保护发光堆叠体124免于氧气或湿气。例如，触摸线152可设置在设置于第二无机封装层146上的触摸缓冲膜148上从而接触触摸缓冲膜148，或者在没有单独的触摸缓冲膜的情况下可设置在第二无机封装层146上从而接触第二无机封装层146。
每条触摸线152电连接至触摸焊盘170。如图2或图4中所示，触摸焊盘170包括至少一个触摸焊盘电极172和174。
图2中所示的触摸焊盘170中包括的第一触摸焊盘电极174和第二触摸焊盘电极172中至少之一由与设置在封装单元上的导电膜相同的金属制成。例如，由于第一触摸焊盘电极174形成在触摸缓冲膜上从而从触摸线152延伸，因此第一触摸焊盘电极174由与触摸线152相同的材料制成。第二触摸焊盘电极172由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在触摸介电膜158上。第二触摸焊盘电极172与通过贯穿触摸介电膜158形成的焊盘接触孔178而暴露的第一触摸焊盘电极174电连接。
图4中所示的触摸焊盘170中包括的第一触摸焊盘电极174和第二触摸焊盘电极172中至少之一由与设置在封装单元下方的导电膜相同的金属制成。例如，图4中所示的第一触摸焊盘电极174由与源极电极136和漏极电极138相同的材料制成并且设置在与源极电极136和漏极电极138相同的平面中。第二触摸焊盘电极172由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在触摸介电膜158上。第二触摸焊盘电极172与通过贯穿触摸缓冲膜148和触摸介电膜158形成的焊盘接触孔178而暴露的第一触摸焊盘电极174电连接。此外，第二触摸焊盘电极172与通过贯穿触摸介电膜158形成的虚拟接触孔176而暴露的触摸线152电连接(这种情形在图4中示出)，或者第一触摸焊盘电极174通过贯穿触摸缓冲膜148和触摸介电膜158形成的虚拟接触孔176被暴露并且电连接至触摸线152(这种情形未示出)。
触摸焊盘170和显示焊盘180形成为被触摸钝化膜198暴露，因而连接至其上安装有触摸驱动电路(未示出)的信号传输膜。在此，触摸钝化膜198形成为覆盖触摸电极150，以便防止触摸电极150被外部湿气腐蚀。触摸钝化膜198由诸如环氧树脂或压克力之类的有机绝缘材料制成，并且形成为薄膜或膜的形状，或者触摸钝化膜198由诸如SiNx或SiOx之类的无机绝缘材料制成。
在本发明中，为了减小触摸电极150与触摸线152之间的寄生电容而减小触摸电极150与触摸线152重叠的面积。
图5和图6是显示根据本发明的触摸传感器的第一实施方式的平面图和剖面图。
图5和图6中所示的多个触摸电极150中的每一个触摸电极150包括彼此交叉因而形成网状的第一电极部分150a和第二电极部分150b。第一电极部分150a沿第一方向延伸，并且第二电极部分150b沿与第一方向交叉的第二方向延伸。例如，第一电极部分150a沿垂直方向延伸，并且第二电极部分150b沿水平方向延伸。
冗余电极160彼此独立地设置在多个触摸电极150中的每一个触摸电极150中。冗余电极160在浮置状态下与触摸电极分隔开。此外，冗余电极160设置在单位像素中并且设置在封装单元140上。
由于冗余电极160由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在与触摸电极150相同的平面中，因此冗余电极160设置成在冗余电极160与触摸线152之间设置有触摸介电膜158的状态下与触摸线152重叠。与触摸电极150类似，冗余电极160形成为具有比堤部128小的线宽度，并且与设置在不发光区域中的堤部128重叠。此外，第一电极部分150a之间的水平距离HL1与冗余电极160和第一电极部分150a之间的水平距离HL2可彼此相等或相似。因而，冗余电极160和触摸电极中的沿第一方向延伸的第一电极部分150a按列设置，由此可防止冗余电极160被看到。
触摸线152与触摸电极150一一对应连接。例如，第一触摸线T1连接至第一触摸电极E1，而不连接至与第一触摸电极E1设置为一列的其他触摸电极E2、…、和Em。第二触摸线T2连接至第二触摸电极E2，而不连接至与第二触摸电极E2设置为一列的其他触摸电极E1、E3…、和Em。
在触摸线152中，根据设置于每一触摸电极150的子像素行的数量来确定延伸经过按列设置的多个触摸电极的触摸线T1、T2、…、和Tm的数量和布置。例如，在设置于每一触摸电极150的子像素行的数量等于触摸线T1、T2、…、和Tm的数量或者比触摸线T1、T2、…、和Tm少一个的情况下，触摸线T1、T2、…、和Tm形成为具有图7A中所示的结构。在设置于每一触摸电极150的子像素行的数量大于触摸线T1、T2、…、和Tm的数量的情况下，触摸线T1、T2、…、和Tm形成为具有图7B至图7D中所示的结构之一。
图7A中所示的触摸线T1、T2、…、和Tm按每一个子像素行设置，多个子像素SP在子像素行中沿垂直方向按列设置。在这种情况下，按沿水平方向布置的每一个子像素SP逐一设置冗余电极160，因此沿水平方向布置的子像素SP和冗余电极160交替设置。就是说，多条触摸线T1、T2、…、和Tm的每一条以及冗余电极160中的相应一个分别设置成在之间插入包括发光元件的子像素SP的状态下彼此分隔开。
图7B中所示的触摸线T1、T2、…、和Tm按每两个子像素行设置，并且按沿水平方向布置的每两个子像素逐一设置冗余电极160。就是说，多条触摸线T1、T2、…、和Tm以及冗余电极160分别设置成在之间插入沿水平方向布置的两个子像素的状态下彼此分隔开。图7C中所示的触摸线T1、T2、…、和Tm按每三个子像素行设置，并且按沿水平方向布置的每三个子像素逐一设置冗余电极160。就是说，多条触摸线T1、T2、…、和Tm以及冗余电极160分别设置成在之间插入沿水平方向布置的三个子像素的状态下彼此分隔开。图7D中所示的触摸线T1、T2、…、和Tm设置成延伸经过每个触摸电极150的除左侧区域和右侧区域之外的中央区域。在这种情况下，冗余电极160设置在设置于每个触摸电极150的中央区域中的子像素SP之间。
触摸线152在其中触摸线152与触摸电极150接触的接触区域CA中通过贯穿触摸介电膜158形成的触摸接触孔154暴露并且连接至触摸电极150。此外，触摸线152在其中触摸线152不与触摸电极150接触的不接触区域NCA中设置成与触摸电极150和冗余电极160交叉。在这种情况下，触摸线152在不接触区域NCA中以浮置状态与冗余电极160重叠。就是说，由于触摸线152在不接触区域NCA中与触摸电极150的第一电极部分150a以外的第二电极部分150b重叠，因此可减小在不接触区域NCA中的触摸线152与触摸电极150之间的重叠面积。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此减小RC延迟并因而提高触摸性能。
图8和图9是显示根据本发明的触摸传感器的第二实施方式的平面图和剖面图。
图8和图9中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于冗余电极160电连接至触摸线152。因而，将省略相同部件的详细描述。
每个冗余电极160与通过贯穿触摸介电膜158形成的冗余接触孔164而暴露的触摸线152电连接，由此在触摸线152与冗余电极160之间不形成寄生电容。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。
此外，多个冗余电极160电连接至触摸线152，由此多个冗余电极160与触摸线152并联连接。因而，可减小通过触摸线152传输的触摸信号的失真。这将参照图10A中所示的比较例和图10B的实施方式的等效电路图进行描述。
在图10A所示的比较例中，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中，触摸线152和触摸电极150在之间设置有触摸介电膜158的状态下彼此重叠。因而，触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容Cp增加，由此触摸性能劣化。
相比之下，在图10B所示的实施方式中，冗余电极160电连接至触摸线152，由此冗余电极160和触摸线152具有相同的电位。因而，触摸线152的自电阻R152与冗余电极160的自电阻R160并联连接，由此触摸线152的总自电阻降低。此外，在触摸线152和具有与触摸线152相同电位的冗余电极160之间不形成寄生电容。在如上所述触摸线152的总自电阻和寄生电容减小的情况下，RC延迟的幅度减小，由此可减小通过触摸线152传输的触摸信号的失真。
此外，多个冗余电极160电连接至触摸线152，从而形成多个路径。因而，在触摸线152破损的情况下冗余电极160可被用作冗余部件，由此可提高产率。
连接至多个冗余电极160的触摸线152形成为具有图11A至图11D中所示的结构之一。图11A至图11C中所示的触摸线T1、T2、…、和Tm按每i个子像素行(i是自然数)设置，多个子像素在子像素行中沿垂直方向按列设置。在这种情况下，按沿水平方向布置的每i个子像素SP逐一设置冗余电极160。图11D中所示的触摸线T1、T2、…、和Tm设置成延伸经过每个触摸电极150的除左侧区域和右侧区域之外的中央区域。在这种情况下，冗余电极160设置在设置于每个触摸电极150的中央区域中的子像素SP之间。
图12和图13是显示根据本发明的触摸传感器的第三实施方式的平面图和剖面图。
图12和图13中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于冗余电极160包括第一冗余电极160a和第二冗余电极160b。因而，将省略相同部件的详细描述。
第一冗余电极160a电连接至触摸线152，并且具有与触摸线152相同的电位，由此在触摸线152与冗余电极160之间不形成寄生电容。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。
由于第二冗余电极160b与第一冗余电极160a交替设置，因此触摸电极150的第二电极部分150b设置在第一冗余电极160a与第二冗余电极160b之间。第二冗余电极160b和第一冗余电极160a一起与触摸电极的第一电极部分150a按列设置。第二冗余电极160b形成为其中第二冗余电极160b与触摸电极150和第一冗余电极160a分离的浮置状态，由此第二冗余电极160b未被施加信号。
第一冗余电极160a和第二冗余电极160b由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在与触摸电极150相同的平面中。例如，第一冗余电极160a、第二冗余电极160b和触摸电极150使用金属层通过掩模工艺一起形成在触摸介电膜158上。
第一冗余电极160a和第二冗余电极160b沿触摸线152按列设置。根据设置于每一触摸电极150的子像素行的数量来确定延伸经过按列设置的多个触摸电极的触摸线T1、T2、…、和Tm的数量和布置。例如，触摸线T1、T2、…、和Tm按每i个子像素行(i是自然数)设置，多个子像素在子像素行中沿垂直方向按列设置，或者触摸线T1、T2、…、和Tm设置成延伸经过每个触摸电极150的除左侧区域和右侧区域之外的中央区域。
在不接触区域NCA中的触摸线152与触摸电极150之间的重叠面积可减小触摸线152与处于浮置状态的第二冗余电极160b以及具有与触摸线152相同电位的第一冗余电极160a之间的重叠面积那么多。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。
图14和图15是显示根据本发明的触摸传感器的第四实施方式的平面图和剖面图。
图14和图15中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于包括设置在不同平面中的第一冗余电极160a和第二冗余电极160b。因而，将省略相同部件的详细描述。
如图14以及图16A至图16E中所示，第一冗余电极160a沿触摸线T1、T2、…、和Tm按列设置并且设置成与触摸线T1、T2、…、和Tm重叠。第一冗余电极160a由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在与触摸电极150相同的平面中。例如，第一冗余电极160a由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在触摸介电膜158上。如图15中所示，第一冗余电极160a与通过贯穿触摸介电膜158形成的第一冗余接触孔164而暴露的触摸线152电连接。电连接至触摸线152的第一冗余电极160a具有与触摸线152相同的电位，由此在触摸线152与第一冗余电极160a之间不形成寄生电容。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。此外，多个第一冗余电极160a电连接至触摸线152，由此多个第一冗余电极160a与触摸线152并联连接。因而，降低了触摸线152的总内电阻，因此减小了RC延迟的幅度，由此可减小通过触摸线152传输的触摸信号的失真。
第二冗余电极160b设置成与没有与触摸线T1、T2、…、和Tm重叠的触摸电极150重叠。第二冗余电极160b由与触摸线T1、T2、…、和Tm相同的材料制成并且设置在与触摸线T1、T2、…、和Tm相同的平面中。例如，第二冗余电极160b设置在触摸缓冲膜148和封装单元140上，并且与第一冗余电极160a设置于不同平面中。第二冗余电极160b通过贯穿触摸介电膜158形成的第二冗余接触孔184暴露，并且电连接至触摸电极150。电连接至触摸电极150的第二冗余电极160b具有与触摸电极150相同的电位，由此在触摸电极150与第二冗余电极160b之间不形成寄生电容。因而，在触摸电极150与第二冗余电极160b之间的不接触区域NCA中可减小触摸电极150与第二冗余电极160b之间的寄生电容，由此提高触摸性能。此外，多个第二冗余电极160b电连接至触摸电极150，由此多个第二冗余电极160b与触摸电极150并联连接。因而，降低了触摸电极150的总内电阻，因此减小了RC延迟的幅度，由此可减小通过触摸电极150传输的触摸信号的失真。
此外，第一冗余电极160a和第二冗余电极160b中至少之一可形成为浮置状态。例如，如图16C至图16E中所示，第二冗余电极160b可形成为其中第二冗余电极160b与触摸电极150电分离的浮置状态，由此第二冗余电极160b未被施加信号。
与触摸电极150类似，第一冗余电极160a和第二冗余电极160b中的每一个形成为具有比堤部128小的线宽度，并且与设置在不发光区域中的堤部128重叠。因而，可防止第一冗余电极160a和第二冗余电极160b被用户看到。
触摸线T1、T2、…、和Tm如图14和图16C中所示按每两个子像素行设置，多个子像素SP在子像素行中沿垂直方向按列设置，触摸线T1、T2、…、和Tm如图16A和图16D中所示按每三个子像素行设置，或者触摸线T1、T2、…、和Tm如图16B和16E中所示设置成延伸经过每个触摸电极150的除左侧区域和右侧区域之外的中央区域。触摸线T1、T2、…、和Tm的每一条与触摸电极150之间的重叠面积可减小触摸线T1、T2、…、和Tm的每一条与第一冗余电极160a之间的重叠面积那么多。因而，可减小触摸线T1、T2、…、和Tm的每一条与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。
图17是显示根据本发明的触摸传感器的第五实施方式的平面图。
图17中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于冗余电极160包括具有不同长度的第一冗余电极160a和第二冗余电极160b。因而，将省略相同部件的详细描述。
触摸线T1、T2、…、和Tm按每j个子像素行设置(j是等于或大于2的自然数)，多个子像素SP在子像素行中沿垂直方向按列设置。沿触摸线T1、T2、…、和Tm设置的第一冗余电极160a与触摸线T1、T2、…、和Tm重叠。
每个第一冗余电极160a具有比一个子像素SP的长度和每个第二冗余电极160b的长度大的长度。例如，第一冗余电极160a具有与沿垂直方向布置的两个子像素SP的长度对应的长度，因此第一冗余电极160a按沿垂直方向布置的每两个子像素SP以及沿水平方向布置的每两个子像素SP逐一设置。
第一冗余电极160a由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在触摸介电膜158上，设置在与触摸电极150相同的平面中。如图15中所示，第一冗余电极160a与通过贯穿触摸介电膜158形成的第一冗余接触孔164而暴露的触摸线152电连接。电连接至触摸线152的第一冗余电极160a具有与触摸线152相同的电位，由此在触摸线152与第一冗余电极160a之间不形成寄生电容。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。此外，多个第一冗余电极160a电连接至触摸线152，由此多个第一冗余电极160a与触摸线152并联连接。因而，降低了触摸线152的总内电阻，因此减小了RC延迟的幅度，由此可减小通过触摸线152传输的触摸信号的失真。
第二冗余电极160b具有比第一冗余电极160a的长度小的长度。例如，第二冗余电极160b具有与沿垂直方向布置的子像素SP中的一个子像素的长度对应的长度，因此第二冗余电极160b按沿垂直方向布置的每一个子像素SP以及沿水平方向布置的每两个子像素SP逐一设置。第二冗余电极160b设置成与没有与触摸线T1、T2、…、和Tm重叠的触摸电极150重叠。第二冗余电极160b由与触摸线T1、T2、…、和Tm相同的材料制成并且设置在与触摸线T1、T2、…、和Tm相同的平面中。例如，第二冗余电极160b设置在触摸缓冲膜148和封装单元140上，并且与第一冗余电极160a设置于不同平面中。第二冗余电极160b通过贯穿触摸介电膜158形成的第二冗余接触孔184暴露，并且电连接至触摸电极150。电连接至触摸电极150的第二冗余电极160b具有与触摸电极150相同的电位，由此在触摸电极150与第二冗余电极160b之间不形成寄生电容。因而，在触摸电极150与第二冗余电极160b之间的不接触区域NCA中可减小触摸电极150与第二冗余电极160b之间的寄生电容，由此提高触摸性能。此外，多个第二冗余电极160b电连接至触摸电极150，由此多个第二冗余电极160b与触摸电极150并联连接。因而，降低了触摸电极150的总内电阻，因此减小了RC延迟的幅度，由此可减小通过触摸电极150传输的触摸信号的失真。
此外，第一冗余电极160a和第二冗余电极160b中至少之一可形成为浮置状态，如图18A中所示。例如，第二冗余电极160b可形成为其中第二冗余电极160b与触摸电极150电分离的浮置状态，由此第二冗余电极160b未被施加信号。此外，如图18B中所示，冗余电极160可仅由第一冗余电极160a构成而不具有第二冗余电极160b。
图19和图20是显示根据本发明的触摸传感器的第六实施方式的平面图。
图19和图20中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于冗余电极包括长边和短边。因而，将省略相同部件的详细描述。
冗余电极160包括长边区域LA和短边区域SA。长边区域LA按在垂直方向上沿触摸线布置的每两个子像素设置，因此长边区域LA具有与沿垂直方向布置的两个子像素SP的长度对应的长度。短边区域SA从长边区域LA伸出并且位于沿垂直方向布置的两个子像素SP之间。包括长边区域和短边区域的冗余电极160形成为T形。
冗余电极160由与触摸电极150相同的材料制成并且设置在触摸介电膜158上，设置在与触摸电极150相同的平面中。如图15中所示，冗余电极160与通过贯穿触摸介电膜158形成的第一冗余接触孔164而暴露的触摸线152电连接。电连接至触摸线152的冗余电极160具有与触摸线152相同的电位，由此在触摸线152与冗余电极160之间不形成寄生电容。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。此外，多个冗余电极160电连接至触摸线152，由此多个冗余电极160与触摸线152并联连接。因而，降低了触摸线152的总内电阻，因此减小了RC延迟的幅度，由此可减小通过触摸线152传输的触摸信号的失真。
此外，冗余电极160可形成为浮置状态，如图20中所示。例如，冗余电极160可形成为其中冗余电极160与触摸电极150电分离的浮置状态，由此冗余电极160未被施加信号。
图21和图22是显示根据本发明的触摸传感器的第七实施方式的平面图和剖面图。
图21和图22中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于触摸线152形成为网状。
图21和图22中所示的触摸线152形成为使用第一至第三触摸线152a、152b和152c的网状。
第一触摸线152a和第二触摸线152b与触摸电极150的第一电极部分150a平行形成。第三触摸线152c形成在第一触摸线152a与第二触摸线152b之间，从而与触摸电极150的第二电极部分150b以及冗余电极160中的至少一个重叠。
此时，第一至第三触摸线152a、152b和152c中的每一个形成为具有比设置在不发光区域中的堤部128小的线宽度并且与堤部128重叠。例如，第一触摸线152a和第二触摸线152b中至少之一的线宽度和第一电极部分150a的线宽度形成为小于第二电极部分150b的线宽度。在这种情况下，触摸电极150的第一电极部分150a的一侧(即，左侧)与相邻的第一触摸线152a的另一侧(即，右侧)之间的距离d1形成为小于堤部128的线宽度，并且触摸电极150的第一电极部分150a的另一侧(即，右侧)与相邻的第二触摸线152b的一侧(即，左侧)之间的距离d2形成为小于堤部128的线宽度。因而，第一触摸线152a和第二触摸线152b与堤部128重叠，由此可防止由于第一触摸线152a和第二触摸线152b导致的开口率的劣化。
此外，冗余电极160与第一电极部分150a之间的水平距离HL2形成为小于第一电极部分150a之间的水平距离HL1。此时，冗余电极160与第一电极部分150a之间的水平距离HL2与堤部128重叠，并且冗余电极160与触摸电极中的沿第一方向延伸的第一电极部分150a按列设置，由此可防止冗余电极160被看到。
仅触摸电极150的第一电极部分150a以外的第二电极部分150b与触摸线152重叠。此时，触摸电极150的第二电极部分150b在与触摸线152的接触区域CA中与通过贯穿触摸介电膜158形成的触摸接触孔154而暴露的触摸线152连接。
此外，网状触摸线152与冗余电极160以及触摸电极150的第一电极部分150a以外的第二电极部分150b中的至少一个重叠，由此触摸线152与触摸电极150之间的重叠面积被最小化。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。
图23和图24是显示根据本发明的触摸传感器的第八实施方式的平面图和剖面图。
图23和图24中所示的触摸传感器包括与图21和图22中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于触摸线152接触单独的冗余电极160。因而，将省略相同部件的详细描述。
冗余电极160与通过贯穿触摸介电膜158形成的冗余接触孔164而暴露的触摸线152电连接，由此在触摸线152与冗余电极160之间不形成寄生电容。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此提高触摸性能。
此外，多个冗余电极160电连接至触摸线152，由此多个冗余电极160与触摸线152并联连接。因而，降低了触摸线152的总内电阻，因此减小了RC延迟的幅度，由此可减小通过触摸线152传输的触摸信号的失真。
此外，多个冗余电极160电连接至触摸线152，从而形成多个路径。因而，在触摸线152破损的情况下冗余电极160可被用作冗余部件，由此可提高产率。
图25和图26是显示根据本发明的触摸传感器的第九实施方式的平面图和剖面图。
图25和图26中所示的触摸传感器包括与图5和图6中所示的触摸传感器相同的部件，不同之处在于不包括冗余电极。因而，将省略相同部件的详细描述。
图25和图26中所示的触摸线152在与触摸电极150的接触区域CA中通过贯穿触摸介电膜158形成的触摸接触孔154暴露，并且连接至触摸电极150。
此外，触摸线152在不接触区域NCA中设置成与触摸电极150交叉。就是说，触摸线152在不接触区域NCA中不与触摸电极150的第一电极部分150a重叠，而是与触摸电极150的第二电极部分150b重叠。因而，在触摸线152与触摸电极150之间的不接触区域NCA中可减小触摸线152与触摸电极150之间的寄生电容，由此减小RC延迟并因而提高触摸性能。
另外，在本发明中，通过示例的方式描述了触摸线152形成为条形的结构。或者，如图27A和图27B中所示，触摸线152可根据堤部128的形状而形成为Z字形。在这种情况下，图27A和图27B中所示的冗余电极160与触摸电极分离并且通过冗余接触孔164电连接至触摸线152。触摸电极150、冗余电极160和触摸线152形成为与堤部重叠。
此外，在本发明中，通过示例的方式描述了单位像素包括红色(R)子像素SP、绿色(G)子像素SP和蓝色(B)子像素SP的结构。或者，单位像素可包括红色(R)子像素SP、绿色(G)子像素SP、蓝色(B)子像素SP和白色(W)子像素SP，可包括一个红色(R)子像素SP、两个绿色(G)子像素SP和一个蓝色(B)子像素SP，或者可包括一个红色(R)子像素SP、一个绿色(G)子像素SP和两个蓝色(B)子像素SP。
通过上面的描述很显然的是，在本发明中，在触摸线与触摸电极之间的不接触区域中，触摸线和与触摸电极分隔开的冗余电极重叠，因此可减小触摸线与触摸电极之间的重叠面积，由此可减小触摸线与触摸电极之间的寄生电容。
此外，在本发明中，在触摸线与触摸电极之间的不接触区域中，触摸线与具有与触摸线相同电位的冗余电极重叠。因而，可降低触摸线的电阻和寄生电容，由此减小RC延迟并因而防止触摸性能的劣化。
此外，在本发明中，在触摸线与触摸电极之间的不接触区域中，触摸线电连接至多个冗余电极，从而形成多个路径。因而，冗余电极用于防止触摸线的破损，由此可减少缺陷并提高产率。
上面的描述仅仅举例说明了本发明，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的技术思想的情况下可在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明的说明书中公开的实施方式不限制本发明。本发明的范围应当由随后的权利要求解释，其等同范围内包括的所有技术构思都应解释为落入本发明的范围内。

Claims (26)

1.一种触摸显示装置，包括：
设置在基板上的单位像素，所述单位像素包括多个子像素；
设置于所述多个子像素中的每一个子像素的发光元件；
设置在所述发光元件上的封装单元；
设置在所述封装单元上的多个触摸电极，所述多个触摸电极中的每一个触摸电极包括彼此交叉以形成网状的第一电极部分和第二电极部分并且具有通过所述第一电极部分和所述第二电极部分限定的多个第一开口区域和多个第二开口区域；
与所述多个触摸电极一一对应连接的多条触摸线；和
设置在所述多个第一开口区域中从而与所述触摸电极中的每一个触摸电极分隔开的多个冗余电极，
其中所述多条触摸线中的每一条触摸线与所连接的触摸电极所在的列中的其他触摸电极中的所述多个第一开口区域中设置的冗余电极重叠。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极沿所述触摸线设置。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中
所述多个冗余电极中的每一个冗余电极设置成在与所述多个触摸电极中的每一个触摸电极的所述第一电极部分之间或所述第二电极部分之间与所述第一电极部分和所述第二电极部分中至少之一平行。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，进一步包括：
配置成限定所述发光元件的发光区域的堤部，其中
所述第一电极部分和所述第二电极部分以及所述多个冗余电极中的每一个冗余电极与所述堤部重叠。
5.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的一些冗余电极浮置。
6.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的一些冗余电极电连接至所述触摸线。
7.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中多条所述触摸线在之间插入所述多个子像素中的至少一个子像素的状态下彼此平行设置。
8.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极以沿垂直方向布置的至少一个子像素为单位设置。
9.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极包括：
长边区域，所述长边区域具有与沿垂直方向布置的两个子像素相同的长度；和
短边区域，所述短边区域沿水平方向从所述长边区域伸出。
10.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中多条所述触摸线设置成延伸经过所述触摸电极的除其左侧区域和其右侧区域之外的中央区域。
11.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极由与所述触摸电极相同的材料制成并且设置在与所述触摸电极相同的平面中。
12.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极包括：
电连接至所述触摸线的第一冗余电极；和
与所述第一冗余电极分隔开的第二冗余电极，所述第二冗余电极浮置。
13.根据权利要求12所述的触摸显示装置，其中所述第一冗余电极和所述第二冗余电极由与所述触摸电极相同的材料制成并且设置在与所述触摸电极相同的平面中。
14.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极包括：
设置成与所述触摸线重叠的多个第一冗余电极；和
设置成与所述触摸电极重叠的多个第二冗余电极。
15.根据权利要求14所述的触摸显示装置，其中：
所述第一冗余电极由与所述触摸电极相同的材料制成并且设置在与所述触摸电极相同的平面中，并且
所述第二冗余电极由与所述触摸线相同的材料制成并且设置在与所述触摸线相同的平面中。
16.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述触摸线沿所述发光元件的发光区域形成为条形、Z字形或网状。
17.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中
所述第一电极部分沿第一方向延伸，
所述第二电极部分沿与所述第一方向不同的第二方向延伸，并且
所述触摸线包括：
与所述触摸电极的所述第一电极部分不重叠的第一触摸线和第二触摸线；和
设置在所述第一触摸线与所述第二触摸线之间的第三触摸线，所述第三触摸线与所述第二电极部分重叠。
18.根据权利要求17所述的触摸显示装置，其中所述第一电极部分、所述第一触摸线和所述第二触摸线中至少之一的线宽度小于所述第二电极部分的线宽度。
19.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述单位像素包括以下各项中的至少三个：至少一个红色子像素、至少一个绿色子像素；至少一个蓝色子像素和至少一个白色子像素。
20.一种触摸显示装置，包括：
设置在基板上的单位像素，所述单位像素包括多个子像素；
设置于所述多个子像素中的每一个子像素的发光元件；
设置在所述发光元件上的封装单元；
设置在所述封装单元上的多个触摸电极，所述多个触摸电极中的每一个触摸电极包括彼此交叉以形成网状的第一电极部分和第二电极部分并且具有通过所述第一电极部分和所述第二电极部分限定的多个第一开口区域和多个第二开口区域；
与所述多个触摸电极一一对应连接的多条触摸线；和
设置在所述多个第一开口区域中从而与所述触摸电极中的每一个触摸电极分隔开的多个冗余电极，所述多个冗余电极中的每一个冗余电极沿所述触摸线设置，
其中所述多条触摸线中的每一条触摸线与所连接的触摸电极所在的列中的其他触摸电极中的所述多个第一开口区域中设置的冗余电极重叠。
21.根据权利要求20所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极与堤部重叠，所述堤部配置成限定所述发光元件的发光区域。
22.根据权利要求21所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的一些冗余电极浮置。
23.根据权利要求21所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的一些冗余电极电连接至所述触摸线。
24.根据权利要求20所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极由与所述触摸电极相同的材料制成并且设置在与所述触摸电极相同的平面中。
25.根据权利要求20所述的触摸显示装置，其中所述多个冗余电极中的每一个冗余电极包括：
设置成与所述触摸线重叠的多个第一冗余电极；和
设置成与所述触摸电极重叠的多个第二冗余电极。
26.根据权利要求25所述的触摸显示装置，其中：
所述第一冗余电极由与所述触摸电极相同的材料制成并且设置在与所述触摸电极相同的平面中，并且
所述第二冗余电极由与所述触摸线相同的材料制成并且设置在与所述触摸线相同的平面中。
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