CN113126830B - 触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸显示装置，用于防止触摸性能劣化。该触摸显示装置包括多个触摸电极，形成为使其与发光元件的发光区域的顶点面对的表面形成为圆化形状，由此使触摸电极与发光区域之间的分隔距离恒定而与其位置无关。该触摸显示装置包括：设置在具有多个顶点的发光区域中的发光元件；设置在所述发光元件上的封装单元；和设置在所述封装单元上并围绕所述发光区域的多个触摸电极，所述多个触摸电极形成为：使得所述多个触摸电极的与所述发光元件的发光区域的顶点面对的表面形成为圆化形状。因此，可消除基于观看方向发生色偏移的视点之间的差异。

Description

触摸显示装置
本申请要求享有于2019年12月31日提交的韩国专利申请No.2019-0179486的权益，通过引用将该专利申请并入本文，如同在本文完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种触摸显示装置，更具体地，涉及一种用于防止触摸性能劣化的触摸显示装置。
背景技术
触摸传感器是一种用户可通过使用手或物体选择在显示装置的屏幕上显示的指令来输入命令的输入装置。就是说，触摸传感器将直接接触人手或物体的接触位置转换为电信号，并且接收基于接触位置选择的指令作为输入信号。这种触摸传感器可代替与显示装置连接并操作的单独的输入装置，比如键盘或鼠标，因而触摸传感器的应用范围不断增加。
然而，由于存在构成触摸传感器的触摸电极，显示面板中产生的一部分光不会照射到外部。为了将这种现象最小化，触摸电极可形成为具有减小的线宽度。然而，这会劣化触摸性能。
发明内容
因此，本发明旨在提供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用于防止触摸性能劣化的触摸显示装置。
在下面的描述中将部分列出本发明的附加优点、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所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体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，并根据本发明的意图，如在此具体化和概括描述的，一种触摸显示装置包括多个触摸电极，多个触摸电极形成为使其与发光元件的发光区域的顶点面对的表面形成为圆化形状，由此使触摸电极与发光区域之间的分隔距离恒定而与其位置无关。
根据本发明的一个方面，一种触摸显示装置包括：设置在具有多个顶点的发光区域中的发光元件；设置在所述发光元件上的封装单元；和设置在所述封装单元上并围绕所述发光区域的多个触摸电极，所述多个触摸电极形成为：使得所述多个触摸电极的与所述发光元件的发光区域的顶点面对的表面形成为圆化形状。
根据本发明的另一个方面，一种触摸显示装置包括：设置在多个发光区域的每一个中的发光元件；设置在所述发光元件上的封装单元；和设置在所述封装单元上并围绕所述多个发光区域的多个触摸电极，其中所述多个发光区域的每一个的角部区域和所述多个触摸电极的每一个的与所述角部区域面对的相对区域具有彼此不同的形状。
根据本发明的又一个方面，一种触摸显示装置包括：设置在多个子像素的每一个中的发光元件，所述多个子像素包括具有彼此不同的尺寸的多个发光区域；设置在所述发光元件上的封装单元；和设置在所述封装单元上的多个触摸电极，其中所述发光区域与所述多个触摸电极之间的分隔距离是恒定的。
应当理解，本发明前面的大体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是示出根据本发明的触摸显示装置的平面图；
图2是示出根据本发明的触摸显示装置的透视图；
图3是示出沿图2中的线I-I’截取的触摸显示装置的剖面图；
图4是示出图1中所示的触摸电极的平面图；
图5是详细示出图4中所示的触摸电极的平面图；
图6是沿图5中的线II-II’截取的触摸显示装置的剖面图；
图7A是详细示出图1中所示的区域A1的平面图；
图7B是详细示出图1中所示的区域A2的平面图；
图8是示出图1中所示的布线的另一实施方式的平面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。
图1是示出根据本发明的触摸显示装置的平面图。
图1中所示的触摸显示装置包括多个触摸电极150(T11至T76)和连接至各个触摸电极150的触摸线160。
每个触摸电极150包括形成于其中的电容，因而每个触摸电极150被用作感测由于用户触摸导致的电容变化的自电容型触摸传感器。在使用这种触摸电极150的自电容感测方法中，当通过触摸线160提供的驱动信号施加至触摸电极150时，电荷Q累积在触摸传感器中。此时，当用户的手指或导电物体触摸该触摸电极150时，寄生电容额外连接至自电容传感器，因而电容值发生变化。因此，可基于被手指触摸的触摸传感器与未被手指触摸的触摸传感器之间的电容值的不同来确定是否存在触摸。
如图2中所示，触摸电极150在彼此交叉的第一方向和第二方向上彼此分离，并且独立地形成在封装单元140上。考虑到被用户触摸的区域的尺寸，每个触摸电极150形成在与多个子像素对应的区域中。例如，一个触摸电极150形成在比一个子像素的尺寸大几倍至几百倍的区域中。多个子像素包括具有彼此不同的尺寸的多个发光区域。
触摸电极150形成为彼此尺寸相同。因此，触摸电极150之间的触摸灵敏度的变化被最小化，因而减少噪声。
触摸电极150连接至触摸线160并因而连接至触摸驱动电路(未示出)。
本发明的触摸电极150和触摸线160直接形成在产生图像的显示面板上。具体地，如图2和图3中所示，根据本发明的触摸显示装置包括以矩阵形式布置在基板111上的发光元件120、设置在发光元件120上的封装单元140、和设置在封装单元140上的触摸电极150。
基板111由诸玻璃或如塑料之类的柔性材料形成，从而可折叠或可弯折。例如，基板111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)或环烯烃共聚物形成。
像素驱动电路中包括的多个薄膜晶体管130设置在基板111上。每个薄膜晶体管130包括：设置在多重缓冲膜112上的半导体层134；与半导体层134交叠的栅极电极132，其间夹有栅极绝缘膜102；以及形成在层间绝缘膜114上并与半导体层134接触的源极电极136和漏极电极138。在此，半导体层134由非晶半导体材料、多晶半导体材料和氧化物半导体材料中至少之一形成。
发光元件120包括阳极122、形成在阳极122上的至少一个发光叠层124、和形成在发光叠层124上的阴极126。
阳极122电连接至通过贯穿保护膜108和像素平坦化层118的像素接触孔116而暴露的薄膜晶体管130的漏极电极138。
至少一个发光叠层124在由堤部128限定的发光区域中形成在阳极122上。通过按以下顺序或相反顺序在阳极122上堆叠空穴相关层、有机发光层和电子相关层来形成至少一个发光叠层124。此外，发光叠层124可包括彼此面对且之间夹有电荷生成层的第一发光叠层和第二发光叠层。在这种情况下，第一发光叠层和第二发光叠层中的任意一个的有机发光层产生蓝色光，第一发光叠层和第二发光叠层中的另一个的有机发光层产生黄绿色光，由此通过第一发光叠层和第二发光叠层产生白色光。由于发光叠层124中产生的白色光入射到位于发光叠层124的上方或下方的滤色器，因此可实现彩色图像。可选择地，在没有单独的滤色器的情况下，可在每个发光叠层124中产生对应于每个子像素的有色光(colored light)，以便实现彩色图像。就是说，红色子像素的发光叠层124可产生红色光，绿色子像素的发光叠层124可产生绿色光，并且蓝色子像素的发光叠层124可产生蓝色光。
阴极126形成为面对阳极122，发光叠层124夹在阴极126与阳极122之间，并且阴极126连接至低电压供给线。
封装单元140防止外部湿气或氧气渗透到易受外部湿气或氧气影响的发光元件120中。为此，封装单元140包括至少一个无机封装层142、146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封装单元140的结构，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依次堆叠。
第一无机封装层142形成在其上形成有阴极126的基板111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111上，从而与第一无机封装层142一起覆盖有机封装层144的顶表面、底表面和侧表面。
第一无机封装层142和第二无机封装层146最小化或防止外部湿气或氧气渗透到发光叠层124中。第一无机封装层142和第二无机封装层146由能够在低温下沉积的诸如硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、硅氮氧化物(SiON)或氧化铝(Al2O3)之类的无机绝缘材料形成。因而，由于第一无机封装层142和第二无机封装层146在低温气氛中沉积，因此在沉积第一无机封装层142和第二无机封装层146的过程中，可防止对易受高温气氛影响的发光叠层124的损坏。
有机封装层144用于减弱由于有机发光显示装置的弯折导致的各个层之间的应力并且增强平坦化性能。有机封装层144使用诸如PCL、压克力树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳氧化硅(SiOC)之类的非光敏有机绝缘材料，或者使用诸如光学压克力之类的光敏有机绝缘材料，形成在其上形成有第一无机封装层142的基板111上。有机封装层144设置在有源区域中，而不设置在非有源区域中。
网型触摸电极150和触摸线160设置在封装单元140上。为了防止触摸电极150与阴极126之间的寄生电容器的电容增加，可在封装单元140与触摸电极150之间设置实现为无机或有机绝缘膜的触摸缓冲膜148。在这种情况下，触摸线160沿着触摸缓冲膜148的侧表面设置。在不包括触摸缓冲膜148的触摸显示装置中，触摸线160沿着第二无机封装层146的侧表面设置。
触摸电极150和触摸线160设置在同一平面中并且由相同的材料形成。就是说，触摸电极150和触摸线160设置成单层结构而没有绝缘膜。因此，可通过单个掩模工艺形成触摸电极150和触摸线160。此外，可减小包括触摸电极150和触摸线160的触摸显示装置的厚度。
触摸电极150和触摸线160使用由具有高耐腐蚀性和耐酸性以及优异导电率的材料，比如Ta、Ti、Cu或Mo形成的触摸金属层，形成为单层或多层结构。例如，触摸电极150和触摸线160形成为诸如Ti/Al/Ti、MoTi/Cu/MoTi或Ti/Al/Mo的叠层之类的三层结构。
黑矩阵(未示出)可设置在触摸电极150和触摸线160上，并且滤色器(未示出)可设置在黑矩阵之间。
黑矩阵防止触摸电极150和触摸线160因外部光的反射而被看到。滤色器防止阴极126因外部光的反射而被看到。此外，黑矩阵和滤色器可设置在触摸电极150与封装单元140之间，以便防止触摸电极150与阴极126之间的寄生电容器的电容增加。
与触摸线160连接的触摸焊盘170连接至其上安装有触摸驱动电路(未示出)的信号传输膜。
触摸焊盘170包括下部触摸焊盘电极172和与下部触摸焊盘电极172接触的上部触摸焊盘电极174。下部触摸焊盘电极172设置在与栅极电极132和漏极电极138中至少之一相同的平面中并且由相同的材料形成。例如，下部触摸焊盘电极172由与漏极电极138相同的材料形成并且设置在与漏极电极138相同的平面中，即，设置在层间绝缘膜114上。上部触摸焊盘电极174设置在与触摸电极150相同的平面中并且由相同的材料形成。上部触摸焊盘电极174电连接至通过贯穿保护膜108和触摸缓冲膜148的触摸焊盘接触孔176而暴露的下部触摸焊盘电极172。
如图4中所示，根据本发明的触摸显示装置的触摸电极150与限定发光区域EA的堤部128交叠，并且具有比堤部128小的宽度。每个触摸电极150包括第一至第三电极部分1501、1502和1503。触摸电极150形成为围绕发光区域EA。
如图5和图6中所示，第一电极部分1501沿X方向延伸，并且设置在红色(R)子像素SP与绿色(G)子像素SP之间以及在蓝色(B)子像素SP之间。第一电极部分1501形成为具有恒定的线宽度。第一电极部分1501与发光区域EA(由堤部128暴露的第一阳极122的顶表面)分隔开第一距离d1。就是说，第一电极部分1501与暴露发光区域EA的堤部128的侧表面分隔开第一距离d1。
第二电极部分1502沿与X方向交叉的Y方向延伸，并且设置在红色(R)子像素SP与蓝色(B)子像素SP之间以及在绿色(G)子像素SP与蓝色(B)子像素SP之间。第二电极部分1502形成为具有恒定的线宽度。第二电极部分1502与发光区域EA(由堤部128暴露的第一阳极122的顶表面)分隔开第一距离d1。就是说，第二电极部分1502与暴露发光区域EA的堤部128的侧表面分隔开第一距离d1。
第三电极部分1503设置在第一电极部分1501和第二电极部分1502的交叉部分处。第三电极部分1503的最小线宽度与第一电极部分1501和第二电极部分1502的每一个的线宽度相同，并且第三电极部分1503的最大线宽度大于第一电极部分1501和第二电极部分1502的每一个的线宽度。第三电极部分1503形成为使得其宽度从第二电极部分(第一电极部分)向其中央部分逐渐增加。由于触摸电极150的整个面积因第三电极部分1503而增加，因此可降低触摸电极150的电阻，由此可提高触摸灵敏度。
具有比第一电极部分1501和第二电极部分1502的每一个大的宽度的第三电极部分1503是与由堤部128暴露的每个发光区域EA的角部区域(corner region)面对的相对区域，并且形成为与角部区域不同的形状。例如，发光区域EA的角部区域形成为具有顶点(vertex)，而与发光区域EA的顶点面对的第三电极部分1503的表面形成为圆化形状例如凹入圆化形状。第三电极部分1503在一个蓝色(B)子像素SP与一个红色(R)/绿色(G)子像素SP之间具有两个凹入圆化表面。此外，第三电极部分1503在两个蓝色(B)子像素SP与一个红色(R)/绿色(G)子像素SP之间具有四个凹入圆化表面。
第三电极部分1503与发光区域EA(由堤部128暴露的第一阳极122的顶表面)分隔开第二距离d2。就是说，第三电极部分1503与暴露发光区域EA的堤部128的侧表面分隔开第二距离d2。在这种情况下，第二距离d2与第一距离d1相同或相似。
第一至第三电极部分1501、1502和1503与由堤部128暴露的发光区域EA之间的分隔距离d1和d2是恒定的。就是说，第一电极部分1501和第二电极部分1502的每一个与发光区域EA之间在垂直方向和水平方向上的分隔距离d1等于或类似于第三电极部分1503与发光区域EA之间在对角线方向上的分隔距离d2。
因此，在不被触摸电极150阻挡的情况下可看到发光区域EA的水平/垂直方向上的横向视角(lateral viewing angle)θ1与在不被触摸电极150阻挡的情况下可看到发光区域EA的对角线方向上的横向视角θ2相同。由于水平/垂直方向上的横向视角处的色坐标特性和对角线方向上的横向视角处的色坐标特性彼此相似，因此可消除由于基于观看方向的色坐标特性变化而导致的视点(viewpoint)的差异。
表1示出了根据比较例的触摸显示装置和根据实施方式的触摸显示装置的特性。
在表1中，根据比较例的触摸显示装置配置成使得触摸电极的第三电极部分形成为直线形状，根据实施方式的触摸显示装置配置成使得触摸电极150的第三电极部分1503形成为弯曲形状。
表1
比较例 实施方式
色偏移 发生视点差异 没有视点差异
触摸电阻 高 低
触摸灵敏度 低 高
在比较例中，触摸电极的第三电极部分与发光区域之间在对角线方向上的分隔距离长于触摸电极的第一电极部分和第二电极部分的每一个与发光区域之间在垂直/水平方向上的分隔距离。因此，当以对角线方向上的视角观看屏幕时和当以水平和垂直方向上的横向视角观看屏幕时，不同地形成发生了色偏移的视点。另一方面，根据实施方式，触摸电极的第三电极部分1503与发光区域EA之间在对角线方向上的分隔距离d2与触摸电极的第一电极部分1501和第二电极部分1502的每一个与发光区域EA之间在垂直方向和水平方向上的分隔距离d1彼此相同。因此，当以对角线方向上的视角观看屏幕时和当以水平和垂直方向上的横向视角观看屏幕时，相同地形成发生了色偏移的视点，由此消除了基于观看方向发生了色偏移的视点之间的差异。此外，在比较例中，触摸电极形成为使得第三电极部分具有与第一电极部分和第二电极部分的每一个相同的线宽度。相比之下，根据本发明，触摸电极150形成为使得第三电极部分1503具有比第一电极部分1501和第二电极部分1502的每一个大的线宽度。因此，本发明能够降低触摸电阻，因而与比较例相比提高了触摸灵敏度。
已通过示例的方式描述了本发明具有触摸电极150中包括的第三电极部分1503形成为圆化形状的结构。然而，图7A中所示沿垂直方向设置在触摸电极150之间的触摸线160和图7B中所示沿水平方向设置在触摸电极150之间的触摸线160可包括具有圆化形状的第三线部分。
具体地，如图7A和图7B中所示，触摸线160包括第一至第三线部分1601、1602和1603。
第三线部分1603设置在沿X方向延伸的第一线部分1601和沿Y方向延伸的第二线部分1602的交叉部分处。第三线部分1603是与由堤部128暴露的发光区域EA的每个角部区域面对的相对区域，并且形成为与角部区域不同的形状。例如，发光区域EA的角部区域形成为具有顶点，而与发光区域EA的顶点面对的第三线部分1603的表面形成为凹入圆化形状。因此，第一至第三线部分1601、1602和1603与由堤部128暴露的发光区域之间的分隔距离是恒定的。就是说，第一线部分1601和第二线部分1602的每一个与发光区域EA之间在垂直方向和水平方向上的分隔距离等于或类似于第三线部分1603与发光区域EA之间在对角线方向上的分隔距离。
因此，在不被触摸线160阻挡的情况下可看到发光区域的垂直/水平方向上的横向视角与在不被触摸线160阻挡的情况下可看到发光区域的对角线方向上的横向视角相同。由于垂直/水平方向上的横向视角处的色坐标特性和对角线方向上的横向视角处的色坐标特性彼此相似，因此可消除由于基于观看方向的色坐标特性变化而导致的视点的差异。
如图2中所示，通过示例的方式描述了根据本发明的触摸线160经由边框区域延伸至触摸焊盘170。然而，如图8中所示，触摸线160可经由触摸电极150之间的非发光区域延伸至摸焊盘170。
此外，尽管通过示例的方式描述了自电容型触摸传感器，但本发明也可应用于互电容型触摸传感器结构。
从上面的描述显而易见的是，根据本发明，触摸电极与发光区域之间在对角线方向上的分隔距离和触摸电极与发光区域之间在垂直/水平方向上的分隔距离彼此相同。因此，当以对角线方向上的横向视角观看屏幕时和当以水平和垂直方向上的横向视角观看屏幕时，相同地形成发生了色偏移的视点，由此消除了基于观看方向发生色偏移的视点之间的差异。
此外，根据本发明，触摸电极形成为使得第三电极部分具有比第一电极部分和第二电极部分的每一个大的线宽度，由此通过增加触摸电极的面积降低触摸电阻并因而提高触摸灵敏度。
对于所属领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下可在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的修改和变化。

Claims (17)

1.一种触摸显示装置，包括：
设置在具有多个顶点的发光区域中的发光元件；
设置在所述发光元件上的封装单元；和
设置在所述封装单元上并围绕所述发光区域的多个触摸电极，
其中，所述多个触摸电极的与所述发光元件的发光区域的顶点面对的表面具有圆化形状。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中所述多个触摸电极的每一个与所述发光区域之间在水平方向和垂直方向上的分隔距离等于所述多个触摸电极的每一个与所述发光区域之间在对角线方向上的分隔距离。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，还包括：
堤部，所述堤部与所述多个触摸电极交叠并且暴露所述发光元件的阳极，以限定所述发光区域。
4.根据权利要求1所述的触摸显示装置，还包括：
多条触摸线，所述触摸线连接至所述多个触摸电极并且沿所述封装单元的侧表面设置。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中每条触摸线与所述发光区域之间在水平方向和垂直方向上的分隔距离等于每条触摸线与所述发光区域之间在对角线方向上的分隔距离。
6.一种触摸显示装置，包括：
设置在多个发光区域的每一个中的发光元件；
设置在所述发光元件上的封装单元；和
设置在所述封装单元上并围绕所述多个发光区域的多个触摸电极，
其中所述多个发光区域的每一个的角部区域和所述多个触摸电极的每一个的与所述角部区域面对的相对区域具有彼此不同的形状。
7.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中每个角部区域具有顶点，并且
其中每个相对区域形成为圆化形状。
8.根据权利要求6所述的触摸显示装置，其中所述多个触摸电极的每一个与所述多个发光区域中的相应一个发光区域之间在水平方向和垂直方向上的分隔距离等于所述多个触摸电极的每一个与所述发光区域中的相应一个发光区域之间在对角线方向上的分隔距离。
9.根据权利要求6所述的触摸显示装置，还包括：
堤部，所述堤部与所述多个触摸电极交叠并且暴露所述发光元件的阳极，以限定所述多个发光区域。
10.根据权利要求6所述的触摸显示装置，还包括：
多条触摸线，所述触摸线连接至所述多个触摸电极并且沿所述封装单元的侧表面设置。
11.根据权利要求10所述的触摸显示装置，其中每条触摸线与所述发光区域之间在水平方向和垂直方向上的分隔距离等于每条触摸线与所述发光区域之间在对角线方向上的分隔距离。
12.一种触摸显示装置，包括：
分别设置在多个子像素中的多个发光元件，所述多个子像素包括多个发光区域，所述多个发光区域具有彼此不同的尺寸；
设置在所述发光元件上的封装单元；和
设置在所述封装单元上的多个触摸电极，
其中，分别从所述多个发光区域至所述多个触摸电极的分隔距离对于所有的所述子像素是相同的。
13.根据权利要求12所述的触摸显示装置，其中所述多个触摸电极的每一个与所述发光区域中的相应一个发光区域之间在水平方向和垂直方向上的分隔距离等于所述多个触摸电极的每一个与所述发光区域中的相应一个发光区域之间在对角线方向上的分隔距离。
14.根据权利要求12所述的触摸显示装置，其中所述发光区域具有多个顶点，并且
其中所述多个触摸电极的与所述发光区域的顶点面对的表面形成为圆化形状。
15.根据权利要求12所述的触摸显示装置，还包括：
堤部，所述堤部与所述多个触摸电极交叠并且暴露所述发光元件的阳极，以限定所述发光区域。
16.根据权利要求12所述的触摸显示装置，还包括：
多条触摸线，所述触摸线连接至所述多个触摸电极并且沿所述封装单元的侧表面设置。
17.根据权利要求16所述的触摸显示装置，其中每条触摸线与所述发光区域之间在水平方向和垂直方向上的分隔距离等于每条触摸线与所述发光区域之间在对角线方向上的分隔距离。
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