CN113867560A - 具有集成式触摸屏的发光显示装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置包括:基板,所述基板包括设置有多个像素的显示区域和围绕所述显示区域的非显示区域;在所述显示区域中的发光二极管;覆盖所述显示区域和所述非显示区域的封装单元;在所述封装单元上的触摸电极线;设置在所述非显示区域中并且与所述触摸电极线连接的触摸布线;设置在所述非显示区域中并且配置为围绕所述显示区域的多个阻挡结构;和设置在所述封装单元与所述触摸布线之间的台阶补偿层,其中所述台阶补偿层将由所述多个阻挡结构导致的台阶最小化,以减小所述封装单元的表面的不规则度。

Description

具有集成式触摸屏的发光显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年6月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0080468的优先权,通过引用将该专利申请的公开内容并入本文。
技术领域
本发明涉及一种具有集成式触摸屏的发光显示装置。
背景技术
随着信息社会的发展,对于显示图像的显示装置的需求逐渐增加,诸如液晶显示装置或有机发光显示装置之类的各种显示装置得到使用。
为了给用户提供更多的各种功能,显示装置识别用户在显示面板上的触摸并且基于识别的触摸执行输入处理。例如,在显示面板的有源区域中设置多个触摸电极。显示装置通过感测因用户的触摸而产生的触摸电极的电容变化来感测触摸。具体地,当显示装置应用于有机发光显示装置时,可在用于保护有机发光显示装置的发光单元的封装膜上方或下方形成构成触摸元件的各元件。就是说,为了感测用户在显示面板上的触摸,在显示面板中设置多个触摸电极并且设置将触摸电极和驱动电路连接的触摸连接线。
显示面板的设置有触摸电极的有源区域可具有各种形状,在一些情况下,设置有诸如相机传感器或接近(proximity)传感器之类的模块的区域可位于有源区域中。此外,设置有传感器的区域可以以孔的形式设置在有源区域中。
然而,存在如下问题:根据触摸显示装置的类型或结构特性,难以在显示面板上设置触摸电极。还存在另一个问题:由于显示面板的基本结构,可能发生触摸连接线短路或断开的故障。
发明内容
当在构成显示装置的面板的封装单元上形成触摸电极和触摸线,而不是单独制造触摸面板以附接至显示面板时,由于因非显示区域中的阻挡结构导致的台阶,触摸线被断开,这导致触摸操作的故障。
因此,本发明的一个目的是提供一种缓解由阻挡结构导致的高台阶的具有集成式触摸屏的发光显示装置。
本发明的目的不限于上述目的,所属领域技术人员从下面的描述可以清楚地理解以上未提及的其他目的。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,具有集成式触摸屏的发光显示装置包括:基板,所述基板包括设置有多个像素的显示区域和围绕所述显示区域的非显示区域。可包括:位于所述显示区域的内部并且贯穿所述基板和位于所述基板上方的功能层的开口区域;和设置成与所述开口区域的外侧接触的边界区域。在所述显示区域中的除了所述开口区域和所述边界区域之外的像素区域。可包括覆盖所述像素区域、所述非显示区域和所述边界区域的封装单元。可包括设置在所述像素区域的封装单元上并且在第一方向上延伸的多个第一触摸电极和在第二方向上延伸的多个第二触摸电极。具有设置在所述非显示区域中并且配置为围绕所述显示区域的第一阻挡结构和第二阻挡结构。可包括设置在所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构上并且与所述第一触摸电极连接的第一触摸布线。可包括设置在所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构上并且与所述第二触摸电极连接的第二触摸布线。可包括:覆盖所述第一触摸布线和所述第二触摸布线的有机覆盖层;和覆盖所述封装单元的触摸缓冲层。可包括位于所述触摸缓冲层与所述第一触摸布线和所述第二触摸布线之间的台阶补偿层,所述台阶补偿层可设置成与所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构交叠。
此外,根据本发明的另一个方面,具有集成式触摸屏的发光显示装置包括基板,所述基板包括设置有多个像素的显示区域和围绕所述显示区域的非显示区域。在所述显示区域中可设置有发光二极管。设置有覆盖所述显示区域和所述非显示区域的封装单元,并且在所述封装单元上可设置有触摸电极线。在所述非显示区域中可形成有与所述触摸电极线连接的触摸布线。可包括有机覆盖层,所述有机覆盖层形成在所述触摸电极线和所述触摸布线上方并且覆盖所述触摸电极线和所述触摸布线。可包括:设置在所述非显示区域中并且配置为围绕所述显示区域的多个阻挡结构;和在所述封装单元与所述触摸布线之间的台阶补偿层。所述台阶补偿层将由所述多个阻挡结构导致的台阶最小化,从而减小所述封装单元的表面的不规则度。
示例性实施方式的其他细节包括在详细描述和附图中。
根据本发明的示例性实施方式,在与显示面板的触摸布线交叠的阻挡结构上方设置用于缓解由阻挡结构导致的高台阶的台阶补偿层,由此抑制经过阻挡结构的触摸布线的断开。
根据本发明的效果不限于以上例示的内容,在本申请中包括更多的各种效果。
附图说明
将从下面结合附图的详细描述更清楚地理解本发明的上述和其他的方面、特征以及其他优点,其中:
图1是图解根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的示意配置的示图;
图2是示意性图解根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的显示面板的示图;
图3是图解根据本发明示例性实施方式的其中触摸面板内置在显示面板中的结构的示例图;
图4和图5是图解根据本发明示例性实施方式的设置在显示面板中的触摸电极的类型的示例图;
图6是图解图5的网型触摸电极的示例图;
图7是简单图解根据本发明示例性实施方式的显示面板中的触摸传感器结构的示图;
图8是图7的触摸传感器结构的实现示例的示图;
图9是根据本发明示例性实施方式的显示面板的局部剖面图,其是沿图8的线X-X’截取的剖面结构的示例;
图10和图11是图解在根据本发明示例性实施方式的显示面板中包括滤色器的剖面结构的示例图;
图12是图解在根据本发明示例性实施方式的显示面板的有源区域中设置孔的结构示例的示图;
图13是图解沿图12的线Y-Y’截取的剖面结构的示例的示图;
图14是图解本发明另一示例性实施方式的沿图8的线X-X’截取的剖面的示图;
图15是图解本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的平面图;
图16是图解沿图15的线Z-Z’截取的剖面结构的示图;
图17是图解本发明另一示例性实施方式的沿图15的线Z-Z’截取的剖面结构的示例的示图。
具体实施方式
本发明的优点和特点及实现这些优点和特点的方法通过参照下面与附图一起详细描述的示例性实施方式将变得清楚。然而,本发明不限于在此公开的示例性实施方式,而是将以各种形式实现。仅通过示例的方式提供示例性实施方式,以便所属领域技术人员能够充分理解本发明的公开内容及本发明的范围。因此,本发明仅由所附权利要求书的范围限定。
为了描述本发明的示例性实施方式而在附图中示出的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅仅是示例,本发明并不限于此。在整个申请中相似的参考标记一般表示相似的元件。此外,在本发明下面的描述中,可省略对已知相关技术的详细解释,以避免不必要地使本发明的主题模糊不清。在此使用的诸如“包括”、“具有”和“包含”之类的术语一般旨在允许添加其他部件,除非这些术语与术语“仅”一起使用。
即使没有明确说明,分量仍被解释为包含通常的误差范围。
当使用诸如“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”之类的术语描述两部分之间的位置关系时,可在这两个部分之间设置一个或多个部分,除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用。
当一元件或层设置“在”另一元件或层“上”时,该元件或层可直接设置在该另一元件或层上或者在它们之间可插置其他元件或其他层。
尽管使用术语“第一”、“第二”等描述各种部件,但这些部件不受这些术语限制。这些术语仅仅是用于区分一个部件与其他部件。因此,在本发明的技术构思内,下面提到的第一部件可以是第二部件。
在整个申请中相同的参考标记一般表示相同的元件。
仅为了便于描述而显示出图中所示的每个部件的尺寸和厚度,本发明不限于图中示出的部件的尺寸和厚度。
本发明各实施方式的特征可彼此部分或整体地组合或结合,并且各实施方式的特征可在技术上以各种方式互锁和操作,并且各实施方式可彼此独立实施,或者彼此关联地实施。
下文中,将参照附图详细描述本发明的实施方式。
图1是根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的系统配置的示图。
参照图1,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置可提供图像显示功能和触摸感测功能二者。
为了提供图像显示功能,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置可包括:显示面板DISP、数据驱动电路DDC、栅极驱动电路GDC和显示控制器DCTR。在显示面板DISP中,设置有多条数据线和多条栅极线,并且设置有由多条数据线和多条栅极线限定的多个像素或子像素。数据驱动电路DDC驱动多条数据线,并且栅极驱动器电路GDC驱动多条栅极线。显示控制器DCTR控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC的操作。
数据驱动电路DDC、栅极驱动电路GDC和显示控制器DCTR的每一个可实现为一个或多个单独的部件。在一些情况下,数据驱动电路DDC、栅极驱动电路GDC和显示控制器DCTR中的两个或更多个可实现为组合成一个部件。例如,数据驱动电路DDC和显示控制器DCTR可实现为一个集成电路(IC)芯片。
为了提供触摸感测功能,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置可包括触摸面板TSP和触摸感测电路TSC。触摸面板TSP包括多个触摸电极。触摸感测电路TSC向触摸面板TSP提供触摸驱动信号,并且从触摸面板TSP检测触摸感测信号,从而基于检测的触摸感测信号感测在触摸面板TSP中是否存在用户的触摸或触摸位置(触摸坐标)。
例如,触摸感测电路TSC可包括触摸驱动电路TDC和触摸控制器TCTR。触摸驱动电路TDC向触摸面板TSP提供触摸驱动信号并且从触摸面板TSP检测触摸感测信号。触摸控制器TCTR基于由触摸驱动电路TDC检测的触摸感测信号感测在触摸面板TSP中是否存在用户的触摸和/或触摸位置。
触摸驱动电路TDC可包括向触摸面板TSP提供触摸驱动信号的第一电路部分和从触摸面板TSP检测触摸感测信号的第二电路部分。
触摸驱动电路TDC和触摸控制器TCTR可由分离的部件实现,或者在一些情况下可实现为组合成一个部件。
同时,数据驱动电路DDC、栅极驱动电路GDC和触摸驱动电路TDC的每一个可由一个或多个集成电路实现。就与显示面板DISP的电连接而言,这些电路可通过玻上芯片(COG)结构、膜上芯片(COF)结构或载带封装(TCP)型实现。此外,栅极驱动电路GDC还可通过面板内栅极(GIP)型实现。
同时,用于显示驱动的电路构造DDC、GDC和DCTR以及用于触摸感测的电路构造TDC和TCTR的每一个可由一个或多个单独的部件实现。在一些情况下,用于显示驱动的电路构造DDC、GDC和DCTR中的一个或多个与用于触摸感测的电路构造TDC和TCTR中的一个或多个在功能上组合而由一个或多个部件实现。
例如,数据驱动电路DDC和触摸驱动电路TDC可实现为组合在一个或两个或更多个集成电路芯片中。当数据驱动电路DDC和触摸驱动电路TDC实现为组合在两个或更多个集成电路芯片中时,这两个或更多个集成电路芯片的每一个可具有数据驱动功能和触摸驱动功能。
同时,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置可以是各种类型的装置,比如有机发光显示装置和液晶显示装置。在下面的描述中,为了描述方便,将作为示例描述具有集成式触摸屏的发光显示装置是有机发光显示装置。就是说,尽管显示面板DISP可以是诸如有机发光显示面板和液晶显示面板之类的各种类型,但在下面的描述中,为了描述方便,将作为示例描述显示面板是有机发光显示面板。
此外,如下面所述的,触摸面板TSP可包括:多个触摸电极,触摸驱动信号施加至多个触摸电极或者从多个触摸电极检测触摸感测信号;将多个触摸电极连接至触摸驱动电路TDC的多条触摸布线等。
触摸面板TSP可设置在显示面板DISP的外部。就是说,触摸面板TSP和显示面板DISP可分离地制造并进行组合。这种触摸面板TSP被称为外部型外挂型。
与此相对照,触摸面板TSP可内置在显示面板DISP中。就是说,当制造显示面板DISP时,可与用于显示驱动的电极和信号线一起形成触摸传感器结构,比如构成触摸面板TSP的多个触摸电极和多条触摸布线。这种触摸面板TSP被称为内嵌型。在下面的描述中,为了描述方便,将作为示例描述触摸面板TSP是内嵌型。
图2是示意性图解根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的显示面板DISP的示图。
参照图2,显示面板DISP可包括显示图像的有源区域AA、和非有源区域NA,非有源区域NA是有源区域AA的外部边界线BL的外部区域。
在显示面板DISP的有源区域AA中,设置有用于显示图像的多个子像素,并且设置有用于驱动显示的各种电极或信号线。
此外,在显示面板DISP的有源区域AA中可设置有用于触摸感测的多个触摸电极、电连接至多个触摸电极的多条触摸布线等。因此,有源区域AA也可被称为能够感测触摸的触摸感测区域。
在显示面板DISP的非有源区域NA中,可设置有从设置在有源区域AA中的各种信号线延伸的连线(link line)或者与设置在有源区域AA中的各种信号线电连接的连线、以及与这些连线电连接的焊盘。设置在非有源区域NA中的焊盘可与显示驱动电路DDC、GDC等接合或电连接。
此外,在显示面板DISP的非有源区域NA中,可设置有从设置在有源区域AA中的多条触摸布线延伸的连线或者与设置在有源区域AA中的多条触摸布线电连接的连线、以及与这些连线电连接的焊盘。设置在非有源区域NA中的焊盘可与触摸驱动电路TDC接合或电连接。
在非有源区域NA中,设置在有源区域AA中的多个触摸电极之中的最外侧触摸电极的一部分可扩展或者可进一步设置有由与设置在有源区域AA中的多个触摸电极相同的材料形成的一个或多个电极(触摸电极)。
就是说,设置在显示面板DISP中的多个触摸电极可全部设置在有源区域AA中,或者设置在显示面板DISP中的多个触摸电极之中的一些触摸电极(例如,最外侧触摸电极)可设置在非有源区域NA中。设置在显示面板DISP中的多个触摸电极之中的一些触摸电极(例如,最外侧触摸电极)可设置在有源区域AA和非有源区域NA二者中。
同时,参照图2,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的显示面板DISP可包括堰部区域(dam area)DA,在堰部区域DA中设置有堰部DAM(见图9),堰部DAM用于抑制有源区域AA中的任意层(例如,有机发光显示面板中的封装单元ENCAP)的塌陷。就是说,堰部DAM可用于抑制封装单元ENCAP中包括的有机层向外溢出。因此,堰部DAM可被称为阻挡结构。
堰部区域DA可位于有源区域AA与非有源区域NA之间的边界处,或可位于作为有源区域AA外部区域的非有源区域NA的任意位置处等等。
设置在堰部区域DA中的堰部可设置成围绕有源区域的所有方向,或者可仅设置在有源区域AA的一个或两个或更多个部分(具有容易塌陷的层的部分)的外侧。
设置在堰部区域DA中的堰部可具有所有堰部进行连接的一个图案或者可具有两个或更多个分离的图案。此外,在堰部区域DA中,可仅设置一个基本堰部(可称为第一堰部(primary dam)),或者可设置两个或更多个堰部(第一堰部和第二堰部),或者可设置三个或更多个堰部。
在堰部区域DA中,在任意一个方向上仅设置第一堰部,并且在其他方向上可设置第一堰部和第二堰部二者。
图3是图解根据本发明示例性实施方式的触摸面板TSP内置在显示面板DISP中的结构的示例图。
参照图3,在显示面板DISP的有源区域AA中,多个子像素SP设置在基板SUB上。
每个子像素SP可包括发光二极管ED、驱动发光二极管ED的第一晶体管T1、向第一晶体管T1的第一节点N1传送数据电压VDATA的第二晶体管T2、和将恒定电压保持一帧的存储电容器Cst。
第一晶体管T1可包括:被施加数据电压VDATA的第一节点N1、与发光二极管ED电连接的第二节点N2、以及第三节点N3,其中从驱动电压线DVL向第三节点N3施加驱动电压VDD。第一节点N1是栅极节点,第二节点N2是源极节点或漏极节点,第三节点N3是漏极节点或源极节点。第一晶体管T1也可被称为驱动发光二极管ED的驱动晶体管。
发光二极管ED可包括第一电极(例如,阳极电极)、发光层和第二电极(例如,阴极电极)。第一电极与第一晶体管T1的第二节点N2电连接,并且第二电极可被施加基础电压VSS。
这种发光二极管ED中的发光层可以是包含有机材料的有机发光层。在这种情况下,发光二极管ED可以是有机发光二极管OLED。
可利用通过栅极线GL施加的扫描信号SCAN控制第二晶体管T2的导通或截止,并且第二晶体管T2电连接在第一晶体管T1的第一节点N1与数据线DL之间。这种第二晶体管T2也被称为开关晶体管。
当第二晶体管T2利用扫描信号SCAN导通时,第二晶体管T2将从数据线提供的数据电压VDATA传送至第一晶体管T1的第一节点N1。
存储电容器Cst可电连接在第一晶体管T1的第一节点N1和第二节点N2之间。
如图3中所示,每个子像素SP可具有包括两个晶体管T1和T2以及一个电容器Cst的2T1C结构,在一些情况下,每个子像素SP可进一步包括一个或多个晶体管或者进一步包括一个或多个电容器。
存储电容器Cst可以是有意设计在第一晶体管T1外部的外部电容器,而不是寄生电容器(例如,Cgs或Cgd),即,形成在第一晶体管T1的第一节点N1和第二节点N2之间的内部电容器。
第一晶体管T1和第二晶体管T2的每一个可以是n型晶体管或p型晶体管。
同时,如上所述,在显示面板DISP中设置有诸如发光二极管ED、两个或更多个晶体管T1和T2、以及一个或多个电容器Cst的电路元件。这些电路元件(特别是,发光二极管ED)易受来自外部的湿气或氧气的影响。因此,可在显示面板DISP中设置封装单元ENCAP,以抑制湿气或氧气从外部渗透到这些电路元件(尤其是,发光二极管ED)中。
封装单元ENCAP可由一个层或多个层形成。
同时,在根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置中,触摸面板TSP可形成在封装单元ENCAP上。
就是说,在具有集成式触摸屏的发光示装置中,形成触摸面板TSP的诸如多个触摸电极TE之类的触摸传感器结构可设置在封装单元ENCAP上。
在触摸感测期间,触摸驱动信号可施加至触摸电极TE,或者可从触摸电极TE检测触摸感测信号。因此,在触摸感测期间,在触摸电极TE和阴极电极(它们之间设置有封装单元ENCAP)之间形成电位差,从而可形成不必要的寄生电容。这种寄生电容可降低触摸灵敏度。因此,为了降低寄生电容,考虑到面板厚度、面板制造工艺和显示性能,触摸电极TE与阴极电极之间的距离可设计为预定值(例如,1μm)或更大。为此,例如,封装单元ENCAP的厚度可设计为至少1μm或更大。
图4和图5是图解根据本发明示例性实施方式的设置在显示面板DISP中的触摸电极TE的类型的示例图。
如图4中所示,设置在显示面板DISP中的每个触摸电极TE可以是不具有孔的板形电极金属。在这种情况下,每个触摸电极TE可以是透明电极。就是说,每个触摸电极TE可由透明电极材料形成,使得从设置在触摸电极TE下方的多个子像素SP发射的光向上传输。
与此相对照,如图5中所示,设置在显示面板DISP中的每个触摸电极TE可以是被图案化为网型从而具有两个或更多个孔的电极金属EM。
电极金属EM是与实质触摸电极(substantial touch electrode)TE对应,从而被施加触摸驱动信号或者从中感测触摸感测信号的部分。
如图5中所示,当每个触摸电极TE是被图案化为网型的电极金属EM时,在触摸电极TE的区域中可存在两个或更多个孔。
每个触摸电极TE中的两个或更多个孔的每一个可对应于一个或多个子像素SP的发光区域。就是说,多个孔用作使从设置在下方的多个子像素SP发射的光向上穿过的通路。在下面的描述中,为了描述方便,将作为示例描述每个触摸电极TE是网型电极金属EM。
对应于每个触摸电极TE的电极金属EM可位于设置在两个或更多个子像素SP的除了发光区域之外的区域中的堤部上。
同时,为了形成多个触摸电极TE,宽范围地形成网型的电极金属ME,然后将电极金属EM切割成具有预定图案,以将电极金属EM电分离。因此,可产生多个触摸电极TE。
触摸电极TE的轮廓形状(outline shape)可以是诸如钻石形状或菱形形状之类的方形形状,如图4和图5中所示,或者可以是诸如三角形、五边形或六边形之类的各种形状。
图6是图解图5的网型触摸电极TE的示例图。
参照图6,在每个触摸电极TE的区域中,可设置有网型电极金属EM以及与网型电极金属EM断开的一个或多个虚拟金属DM。
电极金属EM对应于实质触摸电极TE,从而被施加触摸驱动信号或者从中感测触摸感测信号。然而,尽管在触摸电极TE的区域中设置有虚拟金属DM(dummy metal),但不施加触摸驱动信号,也不感测触摸感测信号。就是说,虚拟金属DM可以是电浮置的金属。
因此,电极金属EM可与触摸驱动电路TDC电连接,但虚拟金属DM不与触摸驱动电路TDC电连接。
可在每个触摸电极TE的区域中设置与电极金属EM断开的一个或多个虚拟金属DM。
与此相对照,可仅在所有触摸电极TE之中的一些触摸电极TE的每一个的区域中设置与电极金属EM断开的一个或多个虚拟金属DM。就是说,在一些触摸电极TE的区域中可不设置虚拟金属DM。
同时,关于虚拟金属DM的作用,如图5中所示,当在触摸电极TE的区域中不设置一个或多个虚拟金属DM,而是仅设置网型的电极金属EM时,可能会出现在屏幕上看到电极金属EM的轮廓的可视性问题。
与此相对照,如图6中所示,当在触摸电极TE的区域中设置一个或多个虚拟金属DM时,可抑制在屏幕上看到电极金属EM的轮廓的可视性问题。
此外,对于每个触摸电极TE调节是否存在虚拟金属DM或虚拟金属DM的数量(虚拟金属的比率),使得对于每个触摸电极TE调节电容的大小,以提高触摸灵敏度。
同时,切割形成在一个触摸电极TE的区域中的电极金属EM的一些分支,使得被切割的电极金属EM可形成为虚拟金属DM。就是说,电极金属EM和虚拟金属DM可以是形成在相同层上的相同材料。
同时,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置可基于形成在触摸电极TE中的电容来感测触摸。
根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置采用基于电容的触摸感测方式,从而通过基于互电容的触摸感测方式或基于自电容的触摸感测方式来感测触摸。
根据基于互电容的触摸感测方式,多个触摸电极TE可分为被施加触摸驱动信号的驱动触摸电极(传输触摸电极)、以及检测触摸感测信号并且与驱动触摸电极形成电容的感测触摸电极(接收触摸电极)。
在基于互电容的触摸感测方式的情况下,触摸感测电路TSC根据是否存在诸如手指或笔之类的指示物,基于驱动触摸电极与感测触摸电极之间的电容(互电容)的变化来感测是否存在触摸和/或触摸坐标。
根据基于自电容的触摸感测方式,每个触摸电极TE可用作驱动触摸电极和感测触摸电极二者。就是说,触摸感测电路TSC向一个或多个触摸电极TE施加触摸驱动信号并且通过被施加触摸驱动信号的触摸电极TE检测触摸感测信号。触摸感测电路TSC基于检测的触摸感测信号识别诸如手指或笔之类的指示物与触摸电极TE之间的电容的变化,以感测是否存在触摸和/或触摸坐标。在基于自电容的触摸感测方式中,没有区分驱动触摸电极和感测触摸电极。
如上所述,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置可通过基于互电容的触摸感测方式或基于自电容的触摸感测方式来感测触摸。然而,在下面的描述中,为了描述方便,将作为示例描述具有集成式触摸屏的发光显示装置执行基于互电容的触摸感测并且包括用于这种触摸感测的触摸传感器结构。
图7是简单图解根据本发明示例性实施方式的显示面板DISP中的触摸传感器结构的示图,图8是图7的触摸传感器结构的实现示例的示图。
参照图7,用于基于互电容的触摸感测的触摸传感器结构可包括多条X触摸电极线X-TEL和多条Y触摸电极线Y-TEL。在此,多条X触摸电极线X-TEL和多条Y触摸电极线Y-TEL位于封装单元ENCAP上。X触摸电极线被称为第一触摸电极线,Y触摸电极线被称为第二触摸电极线。
多条X触摸电极线X-TEL的每一条可沿第一方向设置,并且多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条沿与第一方向不同的第二方向设置。
在本发明中,第一方向和第二方向是相对不同的方向,例如,第一方向可以是x轴方向,而第二方向可以是y轴方向。相反,第一方向可以是y轴方向,而第二方向可以是x轴方向。此外,第一方向和第二方向可彼此垂直,但也可不垂直。此外,在本发明中,行和列是相对的,从而根据视角,行和列可切换。
多条X触摸电极线X-TEL的每一条可由电连接的多个X触摸电极X-TE构成。多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条可由电连接的多个Y触摸电极Y-TE构成。X触摸电极可被称为第一触摸电极,Y触摸电极可被称为第二触摸电极。
在此,多个X触摸电极X-TE和多个Y触摸电极Y-TE包括在多个触摸电极TE中并且具有不同的作用(功能)。
例如,构成多条X触摸电极线X-TEL的每一条的多个X触摸电极X-TE可以是驱动触摸电极,而构成多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条的多个Y触摸电极Y-TE可以是感测触摸电极。在这种情况下,多条X触摸电极线X-TEL的每一条对应于驱动触摸电极线,多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条对应于感测触摸电极线。
与此相对照,构成多条X触摸电极线X-TEL的每一条的多个X触摸电极X-TE可以是感测触摸电极,而构成多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条的多个Y触摸电极Y-TE可以是驱动触摸电极。在这种情况下,多条X触摸电极线X-TEL的每一条对应于感测触摸电极线,多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条对应于驱动触摸电极线。
除了多条X触摸电极线X-TEL和多条Y触摸电极线Y-TEL以外,用于触摸感测的触摸传感器金属还可包括多条触摸布线TL。
多条触摸布线TL可包括与多条X触摸电极线X-TEL的每一条连接的一条或多条X触摸布线X-TL、以及与多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条连接的一条或多条Y触摸布线Y-TL。
参照图8,多条X触摸电极线X-TEL的每一条可包括设置在同一行(或列)中的多个X触摸电极X-TE、以及将多个X触摸电极电连接的一条或多条X触摸电极连接线X-CL。在此,将两个相邻的X触摸电极X-TE连接的X触摸电极连接线X-CL可以是与这两个相邻的X触摸电极X-TE形成为一体的金属(见图8的示例),或者可以是经由接触孔与这两个相邻的X触摸电极X-TE连接的金属。
多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条可包括设置在同一列(或行)中的多个Y触摸电极Y-TE、以及将多个Y触摸电极Y-TE电连接的一条或多条Y触摸电极连接线Y-CL。在此,将两个相邻的Y触摸电极Y-TE连接的Y触摸电极连接线Y-CL可以是与这两个相邻的Y触摸电极Y-TE形成为一体的金属,或者可以是经由接触孔与这两个相邻的Y触摸电极Y-TE连接的金属(见图8的示例)。
在X触摸电极线X-TEL与Y触摸电极线Y-TEL的交叉区域(触摸电极线交叉区域)中,X触摸电极连接线X-CL可与Y触摸电极连接线Y-CL交叉。
在这种情况下,在X触摸电极线X-TEL与Y触摸电极线Y-TEL的交叉区域(触摸电极线交叉区域)中,X触摸电极连接线X-CL可与Y触摸电极连接线Y-CL交叉。
如上所述,当在触摸电极线交叉区域中X触摸电极连接线X-CL与Y触摸电极连接线Y-CL交叉时,X触摸电极连接线X-CL和Y触摸电极连接线Y-CL需要位于不同的层上。
因此,为了将多条X触摸电极线X-TEL与多条Y触摸电极线Y-TEL交叉设置,多个X触摸电极X-TE、多条X触摸电极连接线X-CL、多个Y触摸电极Y-TE、和多条Y触摸电极连接线Y-CL可位于两层或更多层上。X触摸电极连接线被称为第一触摸电极连接线,Y触摸电极连接线被称为第二触摸电极连接线。
参照图8,多条X触摸电极线X-TEL的每一条通过一条或多条X触摸布线X-TL与X触摸焊盘X-TP电连接。就是说,一条X触摸电极线X-TEL中包括的多个X触摸电极X-TE之中的设置在最外侧的X触摸电极X-TE通过X触摸布线X-TL与相应X触摸焊盘X-TP电连接。
多条Y触摸电极线Y-TEL的每一条通过一条或多条Y触摸布线Y-TL与Y触摸焊盘Y-TP电连接。就是说,一条Y触摸电极线Y-TEL中包括的多个Y触摸电极Y-TE之中的设置在最外侧的Y触摸电极Y-TE通过Y触摸布线Y-TL与相应Y触摸焊盘Y-TP电连接。
同时,如图8中所示,多条X触摸电极线X-TEL和多条Y触摸电极线Y-TEL可设置在封装单元ENCAP上。就是说,构成多条X触摸电极线X-TEL的多个X触摸电极X-TE和多条X触摸电极连接线X-CL可设置在封装单元ENCAP上。构成多条Y触摸电极线Y-TEL中的多个Y触摸电极Y-TE和多条Y触摸电极连接线Y-CL可设置在封装单元ENCAP上。
同时,如图8中所示,与多条X触摸电极线X-TEL电连接的多条X触摸布线X-TL的每一条可在设置于封装单元ENCAP上的同时延伸到未设置封装单元ENCAP的部分,从而与多个X触摸焊盘X-TP电连接。与多条Y触摸电极线Y-TEL电连接的多条Y触摸布线Y-TL的每一条可在设置于封装单元ENCAP上的同时延伸到未设置封装单元ENCAP的部分,从而与多个Y触摸焊盘Y-TP电连接。在此,封装单元ENCAP可位于有源区域AA中,并且在一些情况下,封装单元ENCAP可延伸到非有源区域NA。
同时,如上所述,为了抑制有源区域AA中的任意层(例如,有机发光显示面板中的封装单元ENCAP)的塌陷,在有源区域AA与非有源区域NA之间的边界区域中或者在作为有源区域AA外部区域的非有源区域NA中可存在堰部区域DA。就是说,堰部DAM可用于抑制封装单元ENCAP中包括的有机层向外溢出。因此,堰部DAM可被称为阻挡结构。
如图8中所示,例如,在堰部区域DA中可设置第一堰部DAM1和第二堰部DAM2。在此,第二堰部DAM2可相比第一堰部DAM1设置在外侧。
与图8的示例相对照,在堰部区域DA中仅设置第一堰部DAM1,在一些情况下,在堰部区域DA中不仅可设置第一堰部DAM1和第二堰部DAM2,而且还可进一步设置一个或多个附加的堰部。
同时,参照图8,封装单元ENCAP可位于第一堰部DAM1的侧表面上,或者封装单元ENCAP不仅可位于第一堰部DAM1的侧表面上,而且还可设置在第一堰部DAM1上方。
图9是沿图8的线X-X’截取的、根据本发明示例性实施方式的显示面板DISP的局部剖面图。然而,在图9中,触摸电极TE被示出为板形,但这仅仅是示例,触摸电极可以是网型的。当触摸电极TE是网型时,触摸电极TE的孔可位于子像素SP的发光区域上。
具有单层或多层结构的缓冲层BUF可设置在基板SUB上。基板SUB可由柔性材料形成。当基板SUB由诸如聚酰亚胺之类的材料形成时,缓冲层BUF可由无机材料和有机材料中的任意一种构成的单层形成,以便抑制由于在随后工艺期间从基板SUB泄漏的诸如碱性离子之类的杂质导致的对发光二极管的损坏。与此相对照,缓冲层BUF可由不同的无机材料形成的多层形成。此外,缓冲层BUF也可由有机层和无机层形成的多层形成。无机材料可包括硅氧化物层SiOx、硅氮化物层SiNx和氮硅氧化物SiON中的任意一种。有机材料可包括聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂和聚丙烯酸酯中的任意一种。聚丙烯酸酯的示例可包括光学压克力(photo acryl)。每个子像素SP中的第一晶体管T1,即驱动晶体管设置在基板SUB上的有源区域AA中。
第一晶体管T1包括:对应于栅极电极的第一节点电极NE1、对应于源极电极或漏极电极的第二节点电极NE2、对应于漏极电极或源极电极的第三节点电极NE3、半导体层SEM1等。
第一节点电极NE1和半导体层SEM1可在其间具有栅极绝缘层GI的情况下交叠。第二节点电极NE2形成在层间绝缘层ILD上以与半导体层SEM1的一侧接触,并且第三节点电极NE3形成在层间绝缘层ILD上以与半导体层SEM1的另一侧接触。
可设置覆盖第二节点电极NE2、第三节点电极NE3和数据线的绝缘层INS。绝缘层INS可由无机材料形成的单层或不同无机材料形成的多层形成。例如,绝缘层INS可由硅氧化物层SiOx、硅氮化物层SiNx和氮硅氧化物层SiON中的任意一种的单层或其多层形成。
平坦化层PLN可设置在绝缘层INS上。形成平坦化层PLN用来缓解下部结构的台阶并保护下部结构,并且平坦化层PLN由有机材料层形成。有机材料可包括聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂和聚丙烯酸酯中的任意一种。聚丙烯酸酯的示例可包括光学压克力。
发光二极管ED可包括对应于阳极电极(或阴极电极)的第一电极E1、形成在第一电极E1上的发光层EL、以及形成在发光层EL上的对应于阴极电极(或阳极电极)的第二电极E2。
第一电极E1与通过贯穿平坦化层PLN的像素接触孔而暴露的第一晶体管T1的第二节点电极NE2电连接。
具有暴露第一电极E1的开口的堤部BANK可形成在平坦化层PLN上。堤部BANK的开口可以是限定发光区域的区域。堤部BANK可由诸如聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂或聚丙烯酸酯之类的有机材料形成。间隔件SPC可形成在堤部BANK上。间隔件SPC可用于避免制造发光层EL的随后工艺所使用的掩模与间隔件SPC下方的层叠材料接触。可在制造堤部BANK的过程中使用半色调掩模与堤部BANK同时制造间隔件SPC。因此,间隔件SPC可由与堤部BANK相同的材料形成并且与堤部BANK形成为一体。
上述间隔件SPC可设置在堤部BANK上方的任何地方。例如,间隔件SPC可设置在堤部BANK的整个上部上,在这种情况下,间隔件SPC的宽度可小于堤部BANK的宽度。此外,间隔件SPC可在宽度大于堤部BANK的宽度的情况下设置在堤部BANK上方,在这种情况下,间隔件SPC可部分地与发光区域交叠。此外,间隔件SPC可设置在堤部BANK的一部分上方。例如,间隔件SPC可设置在围绕一个子像素的整个堤部BANK上,或者多个间隔件可设置成在其间具有一个子像素的情况下相邻。此外,多个间隔件SPC可设置成在其间具有至少两个子像素的情况下相邻。
发光层EL形成在由堤部BANK限定的发光区域的第一电极E1上。可通过在第一电极E1上依次或按相反顺序层叠空穴相关层、发光层和电子相关层来形成发光层EL。第二电极E2设置成与第一电极E1相对,发光层EL介于第一电极E1与第二电极E2之间。
封装单元ENCAP阻挡湿气或氧气渗透到易受来自外部的湿气或氧气影响的发光二极管ED中。
这种封装单元ENCAP可形成为一个层,或者如图9中所示可由多个层PAS1、PCL和PAS2形成。
例如,当封装单元ENCAP由多个层PAS1、PCL和PAS2形成时,封装单元ENCAP可包括一个或多个无机封装层PAS1和PAS2以及一个或多个有机封装层PCL。作为一具体示例,封装单元ENCAP可具有第一无机封装层PAS1、有机封装层PCL和第二无机封装层PAS2依次层叠的结构。
在此,有机封装层PCL可进一步包括至少一个有机封装层或至少一个无机封装层。
第一无机封装层PAS1形成在其上形成有对应于阴极电极的第二电极E2的基板SUB上,从而最靠近发光二极管ED。第一无机封装层PAS1由允许低温沉积的无机绝缘材料,比如硅氮化物SiNx、硅氧化物SiOx、氮硅氧化物SiON或氧化铝(Al2O3)形成。由于第一无机封装层PAS1在低温气氛下沉积,因此第一无机封装层PAS1可在沉积工艺过程中抑制包含易受高温气氛影响的有机材料的发光层EL的损坏。
有机封装层PCL形成为具有比第一无机封装层PAS1小的面积,在这种情况下,有机封装层PCL可形成为暴露第一无机封装层PAS1的两端。有机封装层PCL可用作缓解由于具有集成式触摸屏的发光显示装置,即有机发光显示装置的弯曲而导致的层之间的应力的缓冲件,并且还可用于提高平坦化性能。例如,有机封装层PCL由诸如压克力树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳硅氧化物(SiOC)之类的有机绝缘材料形成。
同时,当通过喷墨方式形成有机封装层PCL时,可在非有源区域NA与有源区域AA之间的边界区域中或者在与非有源区域NA中的部分区域对应的堰部区域DA中形成一个或多个堰部DAM。
如上所述,堰部DAM用于抑制封装单元ENCAP中包括的有机封装层PCL溢出到外部。因此,堰部DAM的高度越高,控制有机封装层PCL的溢出越容易。然而,根据本发明的示例性实施方式,在触摸面板集成地形成在显示面板DISP中的显示装置中,当形成触摸电极或触摸布线时,在具有较高台阶的区域,比如下层设置有堰部DAM的区域中,配线变薄或断开的缺陷可能性会较高。因此,为了将对形成触摸电极或触摸布线的影响最小化,调节堰部DAM的高度很重要。为了减小下层的台阶,减小堰部DAM的高度,并且可设置多个堰部DAM。
例如,如图9中所示,堰部区域DA位于非有源区域NA中的形成有多个X触摸焊盘X-TP和多个Y触摸焊盘Y-TP的焊盘区域与有源区域AA之间。在这种堰部区域DA中,可具有与有源区域AA相邻的第一堰部DAM1和与焊盘区域相邻的第二堰部DAM2。
当在有源区域AA中滴入液态的有机封装层PCL时,设置在堰部区域DA中的一个或多个堰部DAM可抑制液态的有机封装层PCL朝向非有源区域NA塌陷而涌入焊盘区域。
如图9中所示,当设置第一堰部DAM1和第二堰部DAM2时可进一步增强这种效果。
第一堰部DAM1和/或第二堰部DAM2可形成为单层结构或多层结构。例如,第一堰部DAM1和/或第二堰部DAM2可由与平坦化层PLN、堤部BANK和间隔件SPC中至少之一相同的材料同时形成。在这种情况下,可在不增加掩模工艺和不增加成本的情况下形成堰部结构。
此外,如图9中所示,第一堰部DAM1和/或第二堰部DAM2可形成有在堤部BANK上层叠第一无机封装层PAS1和/或第二无机封装层PAS2的结构。
此外,如图9中所示,包括有机材料的有机封装层PCL可仅位于第一堰部DAM1的内侧表面上。
与此相对照,包括有机材料的有机封装层PCL还可位于第一堰部DAM1和第二堰部DAM2的至少一部分上方。例如,有机封装层PCL可位于第一堰部DAM1上方。
第二无机封装层PAS2可形成在其上形成有有机封装层PCL的基板SUB上,从而覆盖有机封装层PCL和第一无机封装层PAS1的每一个的上表面和侧表面。第二无机封装层PAS2可最小化或阻挡外部湿气或氧气向第一无机封装层PAS1和有机封装层PCL的渗透。这种第二无机封装层PAS2由诸如硅氮化物SiNx、硅氧化物SiOx、氮硅氧化物SiON或氧化铝Al2O3之类的无机绝缘材料形成。
可在封装单元ENCAP上设置触摸缓冲层T-BUF。触摸缓冲层T-BUF可位于发光二极管ED的第二电极E2与包括X触摸电极X-TE、Y触摸电极Y-TE、X触摸电极连接线X-CL和Y触摸电极连接线Y-CL的触摸传感器金属之间。
触摸缓冲层T-BUF可设计成将触摸传感器金属(例如触摸电极或触摸电极线)与发光二极管ED的第二电极E2之间的距离保持为预定最小距离(例如,1μm)。因此,可减小或抑制形成在触摸传感器金属与发光二极管ED的第二电极E2之间的寄生电容,因而可抑制由于寄生电容导致的触摸灵敏度降低。
可在不设置触摸缓冲层T-BUF的情况下设置包括X触摸电极X-TE、Y触摸电极Y-TE、X触摸电极连接线X-CL和Y触摸电极连接线Y-CL的触摸传感器金属。
此外,触摸缓冲层T-BUF可抑制设置于触摸缓冲层T-BUF上的触摸传感器金属的制造工艺所使用的化学溶液(显影剂、蚀刻剂等)、来自外部的湿气等向包括有机材料的发光层EL的渗透。这样,触摸缓冲层T-BUF可抑制易受化学溶液或湿气影响的发光层EL的损坏。
触摸缓冲层T-BUF可由在预定温度(例如,100℃)或更低温度的低温下形成的有机绝缘材料形成,以抑制包括易受高温影响的有机材料的发光层EL的损坏。此有机绝缘材料具有1至3的低介电常数。例如,触摸缓冲层T-BUF可由丙烯酸基材料、环氧基材料或硅氧烷基材料形成。由有机绝缘材料形成并且具有平坦化性能的触摸缓冲层T-BUF可抑制根据有机发光显示装置的弯曲而导致的对构成封装单元ENCAP的封装层PAS1、PCL和PAS2的损坏。此外,触摸缓冲层T-BUF可抑制形成在触摸缓冲层T-BUF上的触摸传感器金属的破裂。
根据基于互电容的触摸传感器结构,X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL设置在触摸缓冲层T-BUF上,并且X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL可设置成彼此交叉。
Y触摸电极线Y-TEL可包括多个Y触摸电极Y-TE和将多个Y触摸电极Y-TE电连接的多条Y触摸电极连接线Y-CL。
如图9中所示,多个Y触摸电极Y-TE和多条Y触摸电极连接线Y-CL可在其间具有触摸绝缘层T-ILD的情况下设置在不同层上。
多个Y触摸电极Y-TE可沿y轴方向彼此分隔开预定距离。多个Y触摸电极Y-TE的每一个可通过Y触摸电极连接线Y-CL与在y轴方向上相邻的另一Y触摸电极Y-TE电连接。
Y触摸电极连接线Y-CL形成在触摸缓冲层T-BUF上并且通过贯穿触摸绝缘层T-ILD的触摸接触孔被暴露,从而与在y轴方向上相邻的两个Y触摸电极Y-TE电连接。
Y触摸电极连接线Y-CL可设置成与堤部BANK交叠。因此,可抑制开口率因Y触摸电极连接线Y-CL而降低。
X触摸电极线X-TEL可包括多个X触摸电极X-TE和将多个X触摸电极X-TE电连接的多条X触摸电极连接线X-CL。
多个X触摸电极X-TE可在触摸绝缘层T-ILD上沿x轴方向彼此分隔开预定距离。多个X触摸电极X-TE的每一个可通过X触摸电极连接线X-CL与在x轴方向上相邻的另一X触摸电极X-TE电连接。
X触摸电极连接线X-CL设置在与X触摸电极X-TE相同的平面上,从而与在x轴方向上相邻的两个X触摸电极X-TE电连接而无需具有单独的接触孔,或者X触摸电极连接线X-CL可与在x轴方向上相邻的两个X触摸电极X-TE形成为一体。
X触摸电极连接线X-CL可设置成与堤部BANK交叠。因此,可抑制开口率因X触摸电极连接线X-CL而降低。
同时,Y触摸电极线Y-TEL可通过Y触摸布线Y-TL和Y触摸焊盘Y-TP与触摸驱动电路TDC电连接。类似地,X触摸电极线X-TEL可通过X触摸布线X-TL和X触摸焊盘X-TP与触摸驱动电路TDC电连接。
可进一步设置覆盖X触摸焊盘X-TP和Y触摸焊盘Y-TP的焊盘覆盖电极。
X触摸焊盘X-TP可与X触摸布线X-TL分离地形成,或者X触摸焊盘X-TP可通过延伸X触摸布线X-TL来形成。Y触摸焊盘Y-TP可与Y触摸布线Y-TL分离地形成,或者Y触摸焊盘Y-TP可通过延伸Y触摸布线Y-TL来形成。
当X触摸焊盘X-TP通过延伸X触摸布线X-TL来形成并且Y触摸焊盘Y-TP通过延伸Y触摸布线Y-TL来形成时,X触摸焊盘X-TP、X触摸布线X-TL、Y触摸焊盘Y-TP和Y触摸布线Y-TL可由相同的第一导电材料构成。在此,第一导电材料可使用具有强耐腐蚀性和耐酸性并且具有优良导电性的金属,比如Al、Ti、Cu或Mo形成为单层或多层结构。
例如,由第一导电材料形成的X触摸焊盘X-TP、X触摸布线X-TL、Y触摸焊盘Y-TP和Y触摸布线Y-TL的每一个可形成为诸如Ti/Al/Ti或Mo/Al/Mo之类的三层层叠结构。
覆盖X触摸焊盘X-TP和Y触摸焊盘Y-TP的焊盘覆盖电极可由与X触摸电极X-TE和Y触摸电极Y-TE相同的材料,即,第二导电材料构成。在此,第二导电材料可由具有强耐腐蚀性和耐酸性的透明导电材料,比如ITO或IZO形成。这种焊盘覆盖电极形成为被触摸缓冲层T-BUF暴露,从而与触摸驱动电路TDC接合或与其上安装有触摸驱动电路TDC的电路膜接合。
在此,形成有机覆盖层C-PAC来覆盖触摸传感器金属,以抑制由于来自外部的湿气导致的触摸传感器金属的腐蚀。例如,有机覆盖层C-PAC可由有机绝缘材料形成或者可形成为圆偏振板或者环氧树脂或压克力膜的形式。在封装单元ENCAP上可不设置这种有机覆盖层C-PAC。就是说,有机覆盖层C-PAC不是必要部件。
Y触摸布线Y-TL可经由触摸布线接触孔与Y触摸电极Y-TE电连接,或者Y触摸布线Y-TL可与Y触摸电极Y-TE形成为一体。
这种Y触摸布线Y-TL延伸到非有源区域NA,经过封装单元ENCAP的上部和侧表面以及堰部DAM的上部和侧表面,从而与Y触摸焊盘Y-TP电连接。因此,Y触摸布线Y-TL可通过Y触摸焊盘Y-TP与触摸驱动电路TDC电连接。
Y触摸布线Y-TL可将来自Y触摸电极Y-TE的触摸感测信号传送至触摸驱动电路TDC,或者Y触摸布线Y-TL可被提供来自触摸驱动电路TDC的触摸驱动信号,以将触摸驱动信号传送至Y触摸电极Y-TE。
X触摸布线X-TL可经由触摸布线接触孔与X触摸电极X-TE电连接,或者X触摸布线X-TL可与X触摸电极X-TE形成为一体。
这种X触摸布线X-TL延伸到非有源区域NA,经过封装单元ENCAP的上部和侧表面以及堰部DAM的上部和侧表面,从而与X触摸焊盘X-TP电连接。因此,X触摸布线X-TL可通过X触摸焊盘X-TP与触摸驱动电路TDC电连接。
X触摸布线X-TL可被提供来自触摸驱动电路TDC的触摸驱动信号,以将触摸驱动信号传送至X触摸电极X-TE,或者X触摸布线X-TL可将来自X触摸电极X-TE的触摸感测信号传送至触摸驱动电路TDC。
X触摸布线X-TL和Y触摸布线Y-TL的布置可根据面板设计规格以不同的方式改变。
有机覆盖层C-PAC可设置在X触摸电极X-TE和Y触摸电极Y-TE上。有机覆盖层C-PAC延伸到堰部DAM之前或之后,从而还设置在X触摸布线X-TL和Y触摸布线Y-TL上。
同时,图9的剖面图概念性地图解了结构。因此,根据观看方向或位置,每个图案(各层或各电极)的位置、厚度或宽度可变化。此外,除了多个示出的层以外还可进一步设置附加层,并且多个示出的层中的一些层可省略或组合。例如,堤部BANK的宽度可比图中的宽度的窄,或者堰部DAM的高度可高于或低于图中的高度。此外,图9的剖面图图解了触摸电极TE和触摸布线TL设置在整个子像素SP上的结构,从而示出了沿触摸布线TL和封装单元ENCAP的斜面连接至触摸焊盘TP的结构示例。然而,当触摸电极TE是如上所述的网型时,触摸电极TE的孔可位于子像素SP的发光区域上方。可在封装单元ENCAP上进一步设置滤色器CF,滤色器可位于触摸电极TE上或者位于封装单元ENCAP与触摸电极TE之间。
图10和图11是图解在根据本发明示例性实施方式的显示面板DISP中包括滤色器CF的剖面结构的示例图。
参照图10和图11,当触摸面板TSP内置在显示面板DISP中并且显示面板DISP实现为有机发光显示面板时,触摸面板TSP可位于显示面板DISP中的封装单元ENCAP上。换句话说,诸如多个触摸电极TE和多条触摸布线TL之类的触摸传感器金属可设置在显示面板DISP中的封装单元ENCAP上。
如上所述,触摸电极TE形成在封装单元ENCAP上,使得可在不显著影响显示相关层的显示性能和形成的情况下形成触摸电极TE。
同时,参照图10和图11,可用作有机发光二极管OLED的阴极电极的第二电极E2可位于封装单元ENCAP下方。
例如,封装单元ENCAP的厚度可以是1μm或更大。
如上所述,封装单元ENCAP的厚度设计为1μm或更大,使得可减小形成在有机发光二极管OLED的第二电极E2与触摸电极TE之间的寄生电容。因此,可抑制触摸灵敏度因寄生电容而下降。
如上所述,多个触摸电极TE的每一个可被图案化,使得电极金属EM具有包括两个或更多个孔的网图案,并且当从垂直方向观看时,两个或更多个孔的每一个可对应于一个或多个子像素或者一个或多个子像素的发光区域。
如上所述,在平面图中,触摸电极TE的电极金属EM被图案化,使得一个或多个子像素的发光区域设置成对应于触摸电极TE的区域中的两个或更多个孔的每一个的位置。这样,可提高显示面板DISP的发光效率。
如图10和图11中所示,在显示面板DISP中,可设置黑矩阵BM,并且可进一步设置滤色器CF。
黑矩阵BM的位置可对应于触摸电极TE的电极金属EM的位置。
多个滤色器CF的位置可对应于多个触摸电极TE的位置或对应于形成多个触摸电极TE的电极金属EM的位置。
如上所述,多个滤色器CF位于与多个开口区域或孔HOLE的位置对应的位置中,使得可提高显示面板DISP的发光性能。
以下将描述多个滤色器CF与多个触摸电极TE之间的垂直位置关系。
如图10中所示,多个滤色器CF和黑矩阵BM可位于多个触摸电极TE上方。
在这种情况下,多个滤色器CF和黑矩阵BM可位于设置在多个触摸电极TE上的涂覆层(overcoat layer)OC上。在此,涂覆层OC可以是与图9的有机覆盖层C-PAC相同的层或与有机覆盖层C-PAC不同的层。
可选地,如图11中所示,多个滤色器CF和黑矩阵BM可位于触摸电极TE下方。
在这种情况下,多个触摸电极TE可位于多个滤色器CF和黑矩阵BM上的涂覆层OC上方。在此,涂覆层OC可以是与图9的触摸缓冲层T-BUF或触摸绝缘层T-ILD相同的层或不同的层。可选地,可与涂覆层OC分离地设置触摸缓冲层T-BUF或触摸绝缘层T-ILD。
如上所述,可通过调节触摸电极TE与显示驱动的构造之间的垂直位置关系来在不降低显示性能的条件下设置触摸感测的构造。
同时,根据本发明示例性实施方式的显示面板DISP可包括诸如相机传感器或接近传感器之类的传感器。这种传感器可设置在显示面板DISP的非有源区域NA中,但是也可设置在有源区域AA的部分区域中,以减小非有源区域NA。
就是说,根据显示面板DISP的类型,在有源区域AA中可存在不显示图像而是设置诸如相机传感器之类的传感器的区域。
图12是图解在根据本发明示例性实施方式的显示面板DISP的有源区域AA中设置孔的结构示例的示图。
参照图12,显示面板DISP可包括设置有子像素SP和触摸电极TE的有源区域AA以及位于有源区域AA外部的非有源区域NA。
有源区域AA可包括设置有子像素SP并显示图像的第一区域A1以及设置有诸如相机传感器之类的传感器而不显示图像的第二区域A2。第一区域A1可被称为像素区域,第二区域A2可被称为相机放置区域。
第二区域A2可包括穿透基板SUB的开口区域A2-1和在开口区域A2-1的外侧的边界区域A2-2。此外,在第二区域A2中可设置至少一个开口区域,并且在有源区域AA中可设置至少一个第二区域A2。
例如,在第二区域A2中可设置第一开口区域和与第一开口区域分隔开的第二开口区域。就是说,在第二区域A2中可设置多个开口区域。此外,在有源区域AA中可设置多个第二区域A2。就是说,在有源区域AA中设置多个相机,从而可设置多个第二区域A2。
图13是示意性图解沿图12的线Y-Y’截取的剖面的剖面图。
在图13中,包括与图9中相同的部件,从而将省略对相同部件的描述,将仅描述与图9不同的部件。
与开口区域A2-1对应的基板SUB及其上方的功能层被去除。因此,在开口区域A2-1中,通孔和图像拍摄装置(未示出)位于垂直方向上。在这种情况下,去除工艺可以是使用激光的打孔工艺。图像拍摄装置可在开口区域A2-1中位于基板SUB下方。
在第一区域A1中,第一晶体管T1、发光二极管ED和各种功能层位于基板SUB上。
基板SUB支撑具有集成式触摸屏的发光显示装置的各部件。基板SUB可由透明绝缘材料,例如,诸如玻璃或塑料之类的绝缘材料形成。
缓冲层BUF可位于基板SUB上。缓冲层BUF是用于保护薄膜晶体管TFT免受从基板SUB或其下方的层泄漏的诸如碱性离子之类的杂质影响的功能层。缓冲层BUF可由硅氧化物SiOx、硅氮化物SiNx或其多层形成。缓冲层BUF可包括多重缓冲件(multi buffer)和/或有源缓冲件(active buffer)。
第一晶体管T1位于基板SUB或缓冲层BUF上。第一晶体管T1包括:对应于栅极电极的第一节点电极NE1、对应于源极电极或漏极电极的第二节点电极NE2、对应于漏极电极或源极电极的第三节点电极NE3、半导体层SEM1等。
半导体层SEM1可由多晶硅p-Si制成。在这种情况下,可对预定区域掺杂杂质。此外,半导体层SEM1可由非晶硅a-Si或诸如并五苯之类的各种有机半导体材料制成。此外,半导体层SEM1可由氧化物制成。
栅极电极NE1可由各种导电材料,例如,镁Mg、铝Al、镍Ni、铬Cr、钼Mo、钨W、金Au或其合金形成。
栅极绝缘层GI和层间绝缘层ILD可由诸如硅氧化物SiOx或硅氮化物SiNx之类的绝缘材料或者有机绝缘材料形成。栅极绝缘层GI和层间绝缘层ILD被选择性地去除,以形成暴露源极区域和漏极区域的接触孔。
源极电极NE2和漏极电极NE3可作为单层或多层形成在栅极绝缘层GI或层间绝缘层ILD上。需要的话,由无机绝缘材料构成的钝化层INS可覆盖源极电极NE2和漏极电极NE3。
平坦化层PLN可位于第一晶体管T1上。平坦化层PLN保护第一晶体管T1并将其上部平坦化。平坦化层PLN可配置为具有各种形状。平坦化层PLN可以以各种方式修改,例如,平坦化层可由诸如苯并环丁烯(BCB)或压克力之类的有机绝缘层或者诸如硅氮化物层SiNx或硅氧化物层SiOx之类的无机绝缘层形成,或者可由单层或双层或多层形成。
发光二极管ED可包括对应于阳极电极(或阴极电极)的第一电极E1、形成在第一电极E1上的发光层EL、以及形成在发光层EL上的对应于阴极电极(或阳极电极)的第二电极E2。
第一电极E1与通过贯穿平坦化层PLN的像素接触孔而暴露的第一晶体管T1的第二节点电极NE2电连接。
堤部BANK形成在除了发光区域之外的其余区域中。因此,堤部BANK具有暴露与发光区域对应的第一电极E1的堤部孔。堤部BANK可由诸如聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂或聚丙烯酸酯之类的有机材料形成。间隔件SPC可形成在堤部BANK上。间隔件SPC可用于抑制制造发光层EL的随后工艺所使用的掩模与间隔件SPC下方的层叠材料接触。可在制造堤部BANK的过程中使用半色调掩模与堤部BANK同时制造间隔件SPC。因此,间隔件SPC可由与堤部BANK相同的材料形成并且可与堤部BANK形成为一体。
上述间隔件SPC可设置在堤部BANK上的任何地方。例如,间隔件SPC可设置在堤部BANK的整个上部上,在这种情况下,间隔件SPC的宽度可小于堤部BANK的宽度。此外,间隔件SPC可在宽度大于堤部BANK的宽度的情况下设置在堤部BANK上方,在这种情况下,间隔件SPC可部分地与发光区域交叠。此外,间隔件SPC可设置在堤部BANK的一部分上方。例如,间隔件SPC可设置在围绕一个子像素的整个堤部BANK上,或者间隔件SPC可设置在其间具有一个子像素情况下相邻。此外,间隔件SPC可设置成在其间具有至少两个子像素的情况下相邻。
发光层EL位于第一电极E1上。发光层EL可包括电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层等。根据需要或工艺,上述层可形成在整个第一区域A1上或者可仅形成在第一区域A1的部分区域中。发光层EL可配置为发射单色光的单个发光层结构,或者可配置为由多个发光层构成以发射白色光的结构。发光层EL可使用图13中所示的断开结构而不形成在开口区域A2-1中。
第二电极E2位于发光层EL上。当具有集成式触摸屏的发光显示装置是顶部发光型时,第二电极E2由诸如氧化铟锡ITO或氧化铟锌IZO之类的透明导电材料形成,以将在发光层EL中产生的光向第二电极E2的上部发射。第二电极E2可以是发光二极管ED的阴极。
封装单元ENCAP阻挡湿气或氧气渗透到易受来自外部的湿气或氧气影响的发光二极管ED中。
这种封装单元ENCAP可形成为一个层,或者如图9中所示可由多个层PAS1、PCL和PAS2形成。
例如,当封装单元ENCAP由多个层PAS1、PCL和PAS2形成时,封装单元ENCAP可包括一个或多个无机封装层PAS1和PAS2以及一个或多个有机封装层PCL。作为一具体示例,封装单元ENCAP可具有第一无机封装层PAS1、有机封装层PCL和第二无机封装层PAS2依次层叠的结构。
在此,有机封装层PCL可进一步包括至少一个有机封装层或至少一个无机封装层。
第一无机封装层PAS1形成在其上形成有对应于阴极电极的第二电极E2的基板SUB上,从而最靠近发光二极管ED。第一无机封装层PAS1由允许低温沉积的无机绝缘材料,比如硅氮化物SiNx、硅氧化物SiOx、氮硅氧化物SiON或氧化铝Al2O3形成。由于第一无机封装层PAS1在低温气氛下沉积,因此第一无机封装层PAS1可在沉积工艺过程中抑制包含易受高温气氛影响的有机材料的发光层EL的损坏。
有机封装层PCL形成为具有比第一无机封装层PAS1小的面积,在这种情况下,有机封装层PCL可形成为暴露第一无机封装层PAS1的两端。有机封装层PCL可用作缓解由于具有集成式触摸屏的发光显示装置,即有机发光显示装置的弯曲而导致的层之间的应力的缓冲件,并且还可用于提高平坦化性能。有机封装层PCL由诸如压克力树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳硅氧化物SiOC之类的有机绝缘材料形成。
可在封装单元ENCAP上设置触摸缓冲层T-BUF。触摸缓冲层T-BUF可位于发光二极管ED的第二电极E2与包括X触摸电极X-TE、Y触摸电极Y-TE、X触摸电极连接线X-CL和Y触摸电极连接线Y-CL的触摸传感器金属之间。
触摸缓冲层T-BUF可设计成将触摸传感器金属与发光二极管ED的第二电极E2之间的距离保持为预定最小距离(例如,1μm)。因此,可减小或抑制形成在触摸传感器金属与发光二极管ED的第二电极E2之间的寄生电容,因而可抑制由于寄生电容导致的触摸灵敏度降低。
可在不设置触摸缓冲层T-BUF的情况下设置包括X触摸电极X-TE、Y触摸电极Y-TE、X触摸电极连接线X-CL和Y触摸电极连接线Y-CL的触摸传感器金属。
此外,触摸缓冲层T-BUF可抑制设置于触摸缓冲层T-BUF上的触摸传感器金属的制造工艺所使用的化学溶液(显影剂、蚀刻剂等)、来自外部的湿气等向包括有机材料的发光层EL的渗透。这样,触摸缓冲层T-BUF可抑制易受化学溶液或湿气影响的发光层EL的损坏。
触摸缓冲层T-BUF可由在预定温度(例如,100℃)或更低温度的低温下形成的有机绝缘材料形成,以抑制包括易受高温影响的有机材料的发光层EL的损坏。此有机绝缘材料具有1至3的低介电常数。例如,触摸缓冲层T-BUF可由丙烯酸基材料、环氧基材料或硅氧烷基材料形成。由有机绝缘材料形成并且具有平坦化性能的触摸缓冲层T-BUF可抑制根据有机发光显示装置的弯曲而导致的对构成封装单元ENCAP的封装层PAS1、PCL和PAS2的损坏。此外,触摸缓冲层T-BUF可抑制形成在触摸缓冲层T-BUF上的触摸传感器金属的破裂。
X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL设置在其中设置有子像素SP并显示图像的第一区域A1上方,如图9中所示,设置在触摸缓冲层T-BUF上方,并且X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL设置成彼此交叉。
Y触摸电极线Y-TEL可包括多个Y触摸电极Y-TE和将多个Y触摸电极Y-TE电连接的多条Y触摸电极连接线Y-CL。
可在包括X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL的触摸传感器金属上方形成有机覆盖层C-PAC来覆盖触摸传感器金属。有机覆盖层C-PAC可抑制或至少减少由于来自外部的湿气导致的触摸传感器金属的腐蚀。例如,有机覆盖层C-PAC可由有机绝缘材料形成或者可形成为圆偏振板或者环氧树脂或压克力膜的形式。
边界区域A2-2不包括发光二极管ED,但是包括旁路线(bypass line)(未示出)、阻挡结构DAM、切断结构CS等,以切断第一区域A1与开口区域A2-1之间的相互影响。
旁路线配置为使得在水平方向或垂直方向上经过开口区域A2-1的各种配线进行延伸以绕过开口区域A2-1。旁路线可配置在与原始线相同的层或与之不同的层上。
设置阻挡结构DAM用来抑制或至少减少封装单元ENCAP的有机封装层PCL向开口区域A2-1的溢出。尽管在图13中图解了通过两个阻挡结构之中的比另一阻挡结构DAM2设置在更内侧的阻挡结构DAM1阻挡有机封装层PCL的流动,但有机封装层PCL可能越过内部的阻挡结构,这种情况可被外部的阻挡结构阻挡。
设置切断结构CS用来断开发光层EL的连接。当发光层EL暴露于外部时,其可用作湿气的渗透路径。在开口区域A2-1中,发光层EL可能暴露到外部,从而切断结构CS是必要的。
在未形成有发光二极管ED的边界区域A2-2中,可不设置触摸传感器金属。在未设置有触摸传感器金属的边界区域A2-2中,可在触摸缓冲层T-BUF上方设置触摸平坦化层T-PLN。触摸平坦化层T-PLN可用于保护由边界区域A2-2中的切断结构CS切断的发光层EL免受外部影响。触摸平坦化层T-PLN由诸如压克力树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳硅氧化物SiOC之类的有机绝缘材料形成。
从像素区域A1延伸的有机覆盖层C-PAC可形成在触摸平坦化层T-PLN上方。
图14是图解沿图8的线X-X’截取的根据本发明另一示例性实施方式的显示面板DISP的局部剖面图。
参照图14,为了显示颜色,有机发光显示装置形成被划分为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的子像素并且在每个子像素中形成具有相应子像素的颜色的有机发光层。通常,对有机发光层采用使用荫罩掩模(shadow mask)的沉积方法。
大尺寸荫罩掩模具有由于其负荷而导致下垂现象的问题,因而当荫罩掩模使用几次时产率降低。因此,不使用荫罩掩模,可在每个子像素中没有断开地、共同地形成除了发光层以外的其他有机层。
然而,在应用公共层的结构中,近年来,由于对各子像素共同地设置的公共层,电流通过在平面上连续的公共层流到侧部,从而观察到侧向漏电流问题。
为了抑制侧或至少减少向漏电流,可在堤部BANK上方设置具有倒锥形的倒置间隔件(未示出)。当在形成倒置间隔件之后沉积发光层EL时,发光层因较强的直线性而令人满意地堆叠在平坦部分上。然而,具体地,当发光层碰到其中下部的直径小于上部的直径的结构,比如倒锥形结构时,发光层不会堆叠在侧部上或局部断开,从而导致分离的部分。同时,设置在发光层EL上方的第二电极E2具有金属成分并且与有机材料相比因粒子的漫反射而随机沉积,从而具有优良的覆盖性。因此,第二电极也堆叠在倒置间隔件的侧部上,从而不会产生分离的部分。
同时,当在沉积发光层EL的工艺过程中使用的精细金属掩模(例如,在对每一子像素选择性地形成发光层的情况下包括的精细金属掩模)由于其负荷而下垂时,精细金属掩模用作主要支撑件而不与堤部BANK或倒置间隔件接触。因此,精细金属掩模可形成为高于倒间隔件。
就是说,与图9的示例性实施方式不同,有源区域AA中的堤部BANK上方的间隔件SPC的高度以及非有源区域NA的包括与间隔件SPC相同层的堰部DAM的高度可增加。结果,如图14中所示,经过形成有第一堰部DAM1和第二堰部DAM2的区域的Y触摸布线Y-TL由于堰部DAM导致的高台阶而断开。因此,触摸电极的信号不会传送到触摸驱动电路TDC,从而可存在触摸性能降低的问题。
因此,本发明的发明人认识到:在触摸面板TSP内置在显示面板DISP中并且在有源区域AA中包括用于设置相机的开口区域的结构中,由于设置在非显示区域NA中的堰部DAM导致的高台阶,触摸信号被切断。因此,发明人设计出用于连接形成在堰部DAM上方的触摸布线的新颖结构。
图15是图解本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置的平面图。图16是图解沿图15的线Z-Z’截取的剖面的示图。
参照图15和图16,显示面板DISP可包括设置有子像素SP和触摸电极TE的有源区域AA以及位于有源区域AA外部的非有源区域NA。显示面板DISP包括与上述图3的显示面板DISP相同的部件和层叠结构,从而将省略详细描述。
具有单层或多层结构的缓冲层BUF可设置在基板SUB上。基板SUB可由柔性材料形成。当基板SUB由诸如聚酰亚胺之类的材料形成时,缓冲层BUF可由无机材料和有机材料中的任意一种构成的单层形成,从而抑制由于在随后工艺期间从基板泄漏的诸如碱性离子之类的杂质导致的对发光二极管的损坏。与此相对照,缓冲层BUF可由不同的无机材料形成的多层形成。此外,缓冲层BUF可由有机材料层和无机材料层形成的多层形成。无机材料可包括硅氧化物层SiOx、硅氮化物层SiNx和氮硅氧化物SiON中的任意一种。有机材料可包括聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂和聚丙烯酸酯中的任意一种。聚丙烯酸酯的示例可包括光学压克力。在基板SUB上的有源区域AA中的每个子像素SP中设置第一晶体管T1,即驱动晶体管。
第一晶体管T1包括:对应于栅极电极的第一节点电极NE1、对应于源极电极或漏极电极的第二节点电极NE2、对应于漏极电极或源极电极的第三节点电极NE3和半导体层SEM1。
第一节点电极NE1和半导体层SEM1可在其间具有栅极绝缘层GI的情况下交叠。第二节点电极NE2形成在层间绝缘层ILD上以与半导体层SEM1的一侧接触,并且第三节点电极NE3形成在层间绝缘层ILD上以与半导体层SEM1的另一侧接触。
可设置覆盖第二节点电极NE2、第三节点电极NE3和数据线的绝缘层INS。绝缘层INS可由无机材料形成的单层或由不同无机材料形成的多层形成。例如,绝缘层INS可由硅氧化物层SiOx、硅氮化物层SiNx和氮硅氧化物层SiON中的任意一种的单层或其多层形成。
平坦化层PLN可设置在绝缘层INS上。形成平坦化层PLN用来缓解下部结构的台阶并保护下部结构,并且平坦化层PLN由有机材料层形成。有机材料可包括聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂和聚丙烯酸酯中的任意一种。聚丙烯酸酯的示例可包括光学压克力。
发光二极管ED可包括对应于阳极电极(或阴极电极)的第一电极E1、形成在第一电极E1上的发光层EL、以及形成在发光层EL上的对应于阴极电极(或阳极电极)的第二电极E2。
第一电极E1与通过贯穿平坦化层PLN的像素接触孔而暴露的第一晶体管T1的第二节点电极NE2电连接。
具有暴露第一电极E1的开口的堤部BANK可形成在平坦化层PLN上。堤部BANK的开口可以是限定发光区域的区域。堤部BANK可由诸如聚酰亚胺、苯并环丁烯系列树脂或聚丙烯酸酯之类的有机材料形成。间隔件SPC可形成在堤部BANK上。间隔件SPC可用于抑制制造发光层EL的随后工艺所使用的掩模与间隔件SPC下方的层叠材料接触。可在制造堤部BANK的过程中使用半色调掩模与堤部BANK同时制造间隔件SPC。因此,间隔件SPC可由与堤部BANK相同的材料形成并且与堤部BANK形成为一体。
上述间隔件SPC可设置在堤部BANK上的任何地方。例如,间隔件SPC可设置在堤部BANK的整个上部上,在这种情况下,间隔件SPC的宽度可小于堤部BANK的宽度。此外,间隔件SPC可在宽度大于堤部BANK的宽度的情况下设置在堤部BANK上方,在这种情况下,间隔件SPC可部分地与发光区域交叠。此外,间隔件SPC可设置在堤部BANK的一部分上方。例如,间隔件SPC可设置在围绕一个子像素的整个堤部BANK上,或者间隔件可设置成在其间具有一个子像素的情况下相邻。此外,间隔件SPC可设置成在其间具有至少两个子像素的情况下相邻。
发光层EL形成在由堤部BANK限定的发光区域的第一电极E1上。可通过在第一电极E1上依次或按照相反顺序层叠空穴相关层、发光层和电子相关层来形成发光层EL。第二电极E2设置成与第一电极E1相对,发光层EL介于第一电极E1与第二电极E2之间。
封装单元ENCAP阻挡湿气或氧气渗透到易受来自外部的湿气或氧气影响的发光二极管ED中。
这种封装单元ENCAP可形成为一个层,或者如图9中所示可由多个层PAS1、PCL和PAS2形成。
例如,当封装单元ENCAP由多个层PAS1、PCL和PAS2形成时,封装单元ENCAP可包括一个或多个无机封装层PAS1和PAS2以及一个或多个有机封装层PCL。作为一具体示例,封装单元ENCAP可具有第一无机封装层PAS1、有机封装层PCL和第二无机封装层PAS2依次层叠的结构。
在此,有机封装层PCL可进一步包括至少一个有机封装层或至少一个无机封装层。
第一无机封装层PAS1形成在其上形成有对应于阴极电极的第二电极E2的基板SUB上,从而最靠近发光二极管ED。第一无机封装层PAS1由允许低温沉积的无机绝缘材料,比如硅氮化物SiNx、硅氧化物SiOx、氮硅氧化物SiON或氧化铝Al2O3形成。由于第一无机封装层PAS1在低温气氛下沉积,因此第一无机封装层PAS1可在沉积工艺过程中抑制包含易受高温气氛影响的有机材料的发光层EL的损坏。
有机封装层PCL形成为具有比第一无机封装层PAS1小的面积,在这种情况下,有机封装层PCL可形成为暴露第一无机封装层PAS1的两端。有机封装层PCL可用作缓解由于具有集成式触摸屏的发光显示装置,即有机发光显示装置的弯曲而导致的层之间的应力的缓冲件,并且还可用于提高平坦化性能。有机封装层PCL由诸如压克力树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或碳硅氧化物SiOC之类的有机绝缘材料形成。
第二无机封装层PAS2可形成在其上形成有有机封装层PCL的基板SUB上,从而覆盖有机封装层PCL和第一无机封装层PAS1的每一个的上表面和侧表面。第二无机封装层PAS2可最小化或阻挡外部湿气或氧气渗透到第一无机封装层PAS1和有机封装层PCL中。第二无机封装层PAS2由诸如硅氮化物SiNx、硅氧化物SiOx、氮硅氧化物SiON或氧化铝Al2O3之类的无机绝缘材料形成。
在非有源区域NA中,可设置第一堰部DAM1和第二堰部DAM2以围绕有源区域AA。第一堰部DAM1设置成靠近有源区域AA,第二堰部DAM2可设置成比第一堰部DAM1更远离有源区域AA。如图2中详细描述的,堰部DAM可用于抑制封装单元ENCAP中包括的有机封装层PCL向外溢出。因此,堰部DAM可被称为阻挡结构。也就是说,第一堰部DAM1和第二堰部DAM2可分别被称为第一阻挡结构和第二阻挡结构。
第一阻挡结构DAM1和/或第二阻挡结构DAM2可形成为单层结构或多层结构。例如,第一阻挡结构DAM1可包括依次堆叠的阻挡结构DM1、DM2和DM3,第二阻挡结构DAM2可包括依次堆叠的阻挡结构DAM2-1、DAM2-2和DAM2-3。例如,可利用与平坦化层PLN、堤部BANK和间隔件SPC相同的材料依次层叠而形成第一阻挡结构DAM1和/或第二阻挡结构DAM2。
阻挡结构DAM用于抑制或至少减少有机封装层PCL的溢出,从而与有源区域AA相邻的第一阻挡结构DAM1和更向外侧设置的第二阻挡结构DAM2可不形成为具有相同的层叠结构。就是说,主要通过第一阻挡结构DAM1阻挡有机封装层PCL,从而第二阻挡结构DAM2可形成为低于第一阻挡结构DAM1。
可在封装单元ENCAP上方设置触摸缓冲层T-BUF。触摸缓冲层T-BUF可位于发光二极管ED的第二电极E2与包括X触摸电极X-TE、Y触摸电极Y-TE、X触摸电极连接线X-CL和Y触摸电极连接线Y-CL的触摸传感器金属之间。
触摸缓冲层T-BUF可设计成将触摸传感器金属与发光二极管ED的第二电极E2之间的距离保持为预定最小距离(例如,1μm)。因此,可减小或抑制形成在触摸传感器金属与发光二极管ED的第二电极E2之间的寄生电容,因而可抑制由于寄生电容导致的触摸灵敏度降低。
在有源区域AA中,X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL设置在触摸缓冲层T-BUF上,并且X触摸电极线X-TEL和Y触摸电极线Y-TEL设置成彼此交叉。
Y触摸电极线Y-TEL可包括多个Y触摸电极Y-TE和将多个Y触摸电极Y-TE电连接的多条Y触摸电极连接线Y-CL。
多个Y触摸电极Y-TE和多条Y触摸电极连接线Y-CL可在其间具有触摸绝缘层T-ILD的条件下设置在不同层上。
多个Y触摸电极Y-TE可沿y轴方向彼此分隔开预定距离。多个Y触摸电极Y-TE的每一个可通过Y触摸电极连接线Y-CL与在y轴方向上相邻的另一Y触摸电极Y-TE电连接。
Y触摸电极连接线Y-CL形成在触摸缓冲层T-BUF上并且通过贯穿触摸绝缘层T-ILD的触摸接触孔被暴露,从而与在y轴方向上相邻的两个Y触摸电极Y-TE电连接。
X触摸电极线X-TEL可包括多个X触摸电极X-TE和将多个X触摸电极X-TE电连接的多条X触摸电极连接线X-CL。
多个X触摸电极X-TE可在触摸绝缘层T-ILD上沿x轴方向彼此分隔开预定距离。多个X触摸电极X-TE的每一个可通过X触摸电极连接线X-CL与在x轴方向上相邻的另一X触摸电极X-TE电连接。
X触摸电极连接线X-CL设置在与X触摸电极X-TE相同的平面上,从而与在x轴方向上相邻的两个X触摸电极X-TE电连接而无需具有单独的接触孔,或者X触摸电极连接线X-CL可与在x轴方向上相邻的两个X触摸电极X-TE形成为一体。
同时,Y触摸电极线Y-TEL可通过设置在非有源区域NA中的Y触摸布线Y-TL和Y触摸焊盘Y-TP与触摸驱动电路TDC电连接。类似地,X触摸电极线X-TEL可通过设置在非有源区域NA中的X触摸布线X-TL和X触摸焊盘X-TP与触摸驱动电路TDC电连接。
可在触摸缓冲层T-BUF与X触摸布线X-TL和Y触摸布线Y-TL之间设置台阶补偿层SCL。台阶补偿层SCL可形成为与第一阻挡结构和第二阻挡结构交叠。可通过设置台阶补偿层SCL缓解由于间隔件SPC的高度增加导致的阻挡结构DAM的整体高度增加从而产生的高台阶。台阶补偿层SCL可设置在与设置在图12的上述有源区域AA中的未形成有发光二极管ED的边界区域A2-2中的触摸平坦化层T-PLN相同的平面上,并且可由与触摸平坦化层T-PLN相同的材料形成。就是说,当在边界区域A2-2中形成触摸平坦化层T-PLN时,可同时形成台阶补偿层SCL,并与非有源区域NA中的阻挡结构DAM交叠。在这种情况下,可在不增加掩模工艺和不增加成本的情况下形成台阶补偿层SCL。
设置台阶补偿层SCL的区域可根据第一阻挡结构和第二阻挡结构的形状而变化。例如,当第二阻挡结构的高度形成为小于第一阻挡结构的高度,从而较陡地产生台阶时,台阶补偿层可与第一阻挡结构和第二阻挡结构的一部分交叠。此外,如图17中所示,当第一阻挡结构和第二阻挡结构的高度相同时,台阶补偿层可形成为覆盖第一阻挡结构和第二阻挡结构这两者。
在此,可形成有机覆盖层C-PAC来覆盖X触摸电极X-TE、Y触摸电极Y-TE和触摸布线TL,以抑制由于外部的湿气等导致的触摸电极和触摸布线TL的腐蚀。例如,有机覆盖层C-PAC可由有机绝缘材料形成或者可形成为圆偏振板或者环氧树脂或压克力膜的形式。例如,有机覆盖层C-PAC可由与触摸平坦化层T-PLN和台阶补偿层SCL相同的材料形成。
如上所述,根据本发明,在触摸布线与阻挡结构交叠的高台阶区域中形成由与触摸平坦化层T-PLN相同的材料形成的台阶补偿层SCL,以缓解阻挡结构DAM导致的台阶。因此,可抑制经过阻挡结构DAM的触摸布线TL的断开。
如上所述,根据本发明示例的具有集成式触摸屏的发光显示装置在触摸布线TL与阻挡结构DAM交叠的高台阶区域中形成由与触摸平坦化层T-PLN相同的材料形成的台阶补偿层SCL。因此,缓解了阻挡结构DAM导致的台阶,从而抑制经过阻挡结构DAM的触摸布线TL的断开。因此,可提供实现稳定触摸性能的具有集成式触摸屏的显示装置。
将描述根据本发明各示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置如下。
根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置包括:基板SUB,所述基板SUB包括设置有多个像素的显示区域(或有源区域)AA和围绕所述显示区域AA的非显示区域(或非有源区域)NA。所述发光显示装置可包括:位于所述显示区域AA内部并且贯穿所述基板SUB的开口区域A2-1;和设置成与所述开口区域A2-1的外侧接触的边界区域A2-2。在所述显示区域AA中,具有除了所述开口区域A2-1和所述边界区域A2-2之外的像素区域A1。所述发光显示装置可包括覆盖所述像素区域A1、所述非显示区域NA和所述边界区域A2-2的封装单元ENCAP。所述发光显示装置可包括设置在所述像素区域A1的封装单元ENCAP上并且在第一方向上延伸的多个第一触摸电极X-TE和在第二方向上延伸的多个第二触摸电极Y-TE。所述发光显示装置可包括设置在所述非显示区域NA中并且配置为围绕所述显示区域AA的第一阻挡结构DAM1和第二阻挡结构DAM2。可包括设置在所述第一阻挡结构DAM1和所述第二阻挡结构DAM2上并且与所述第一触摸电极X-TE连接的第一触摸布线X-TL。可包括设置在所述第一阻挡结构DAM1和所述第二阻挡结构DAM2上并且与所述第二触摸电极Y-TE连接的第二触摸布线Y-TL。所述发光显示装置可包括覆盖所述第一触摸布线X-TL和所述第二触摸布线Y-TL的有机覆盖层C-PAC;以及覆盖所述封装单元ENCAP的触摸缓冲层T-BUF。所述发光显示装置可包括位于所述触摸缓冲层T-BUF与所述第一触摸布线X-TL和所述第二触摸布线Y-TL之间的台阶补偿层SCL,所述台阶补偿层SCL可设置成与所述第一阻挡结构DAM1和所述第二阻挡结构DAM2交叠。
例如,所述封装单元ENCAP可由至少三层构成,以抑制湿气或氧气渗透到所述像素区域中。例如,所述封装单元ENCAP可由两个无机封装层PAS1和PAS2以及一个有机封装层PCL形成。
所述有机封装层PCL将所述有机封装层PCL下方的无机封装层PAS1的表面平坦化,并且所述有机封装层PCL的高度可从所述显示区域AA向着阻挡结构DAM减小。
例如,在所述显示区域AA中,可进一步包括:发光二极管ED;与所述发光二极管连接的薄膜晶体管;设置在所述薄膜晶体管上的平坦化层PLN;暴露所述发光二极管的阳极电极E1的堤部BANK;和在所述堤部上方的间隔件SPC。所述第一阻挡结构DAM1和所述第二阻挡结构DAM2的每一个可由与所述平坦化层PLN、所述堤部BANK和所述间隔件SPC中的至少之一相同的材料形成。
例如,所述台阶补偿层SCL可与所述触摸缓冲层T-BUF接触并且可与所述第一阻挡结构DAM1和所述第二阻挡结构DAM2的一部分交叠。所述台阶补偿层SCL可由与所述封装单元ENCAP中包括的有机封装层PCL相同的材料形成。
例如,所述发光显示装置可进一步包括:覆盖所述边界区域A2-2的触摸缓冲层T-BUF的触摸平坦化层T-PLN,并且所述触摸平坦化层T-PLN可设置在与所述台阶补偿层SCL相同的平面上并且可由与所述台阶补偿层相同的材料形成SCL。
此外,根据本发明示例性实施方式的具有集成式触摸屏的发光显示装置包括:基板SUB,所述基板SUB包括设置有多个像素的显示区域AA和围绕所述显示区域AA的非显示区域NA。在所述显示区域AA中可设置有发光二极管ED。设置有覆盖所述显示区域AA和所述非显示区域NA的封装单元ENCAP,并且在所述封装单元ENCAP上可设置有触摸电极线TEL。在所述非显示区域NA中可形成有与所述触摸电极线TEL连接的触摸布线TL。可包括有机覆盖层C-PAC,所述有机覆盖层C-PAC形成在所述触摸电极线TEL和所述触摸布线TL上方并且覆盖所述触摸电极线TEL和所述触摸布线TL。可包括设置在所述非显示区域NA中并且配置为围绕所述显示区域AA的多个阻挡结构DAM,并且可包括在所述封装单元ENCAP与所述触摸布线TL之间的台阶补偿层SCL。所述台阶补偿层SCL减小由于所述多个阻挡结构DAM导致的台阶,从而减小所述封装单元ENCAP的表面的不规则度。
例如,可进一步包括:位于所述显示区域AA内部并且贯穿所述基板SUB的开口区域A2-1;和设置成与所述开口区域A2-1的外侧接触的边界区域A2-2。在所述边界区域A2-2中可设置有覆盖所述封装单元ENCAP的触摸平坦化层T-PLN。在此,所述触摸平坦化层T-PLN和所述台阶补偿层SCL可设置在相同平面上并且由相同材料形成。
例如,可进一步包括:发光二极管ED;与所述发光二极管连接的薄膜晶体管;设置在所述薄膜晶体管上的平坦化层PLN;暴露所述发光二极管的阳极电极E1的堤部BANK;和在所述堤部BANK上方的间隔件SPC。所述多个阻挡结构DAM的每一个可由与所述平坦化层PLN、所述堤部BANK和所述间隔件SPC中的至少之一相同的材料形成。
可进一步包括在所述台阶补偿层SCL与所述封装单元ENCAP之间的触摸缓冲层T-BUF。
例如,所述多个阻挡结构DAM可包括第一阻挡结构DAM1和第二阻挡结构DAM2,并且所述台阶补偿层SCL与所述触摸缓冲层T-BUF接触并且可与所述第一阻挡结构DAM1和所述第二阻挡结构DAM2的一部分交叠。
例如,所述多个阻挡结构DAM可包括第一阻挡结构DAM1和第二阻挡结构DAM2,并且所述台阶补偿层SCL与所述触摸缓冲层T-BUF接触并且可覆盖所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构这两者。
尽管已参照附图详细描述了本发明的示例性实施方式,但本发明并不限于此,在不背离本发明的技术构思的情况下,本发明可以以诸多不同的形式实施。因此,提供本发明的示例性实施方式仅是为了举例说明的目的,而不旨在限制本发明的技术构思。本发明的技术构思的范围不限于此。因此,应当理解,上述示例性实施方式在所有方面仅是举例说明性的,并不限制本发明。应当基于所附的权利要求书解释本发明的保护范围,其等同范围内的所有技术构思都应解释为落入本发明的范围内。

Claims (29)

1.一种具有集成式触摸屏的发光显示装置,包括:
基板,所述基板包括设置有多个像素的显示区域和围绕所述显示区域的非显示区域;
开口区域,所述开口区域位于所述显示区域的内部并且贯穿所述基板和在所述基板上方的功能层;
设置成与所述开口区域的外侧接触的边界区域;
在所述显示区域中的除了所述开口区域和所述边界区域之外的像素区域;
覆盖所述像素区域、所述非显示区域和所述边界区域的封装单元;
设置在所述像素区域的封装单元上并且在第一方向上延伸的多个第一触摸电极和在第二方向上延伸的多个第二触摸电极;
设置在所述非显示区域中并且配置为围绕所述显示区域的第一阻挡结构和第二阻挡结构;
设置在所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构上的第一触摸布线,所述第一触摸布线与所述第一触摸电极连接;
设置在所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构上的第二触摸布线,所述第二触摸布线与所述第二触摸电极连接;
覆盖所述封装单元的触摸缓冲层;和
位于所述触摸缓冲层与所述第一触摸布线和所述第二触摸布线之间的台阶补偿层,
其中所述台阶补偿层与所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构交叠。
2.根据权利要求1所述的发光显示装置,其中所述封装单元抑制湿气或氧气渗透到所述像素区域中并且由至少三层构成。
3.根据权利要求2所述的发光显示装置,其中所述封装单元由两个无机封装层和一个有机封装层构成。
4.根据权利要求3所述的发光显示装置,其中所述有机封装层将位于所述有机封装层下方的无机封装层的表面平坦化,并且所述有机封装层的高度从所述显示区域向着所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构减小。
5.根据权利要求1所述的发光显示装置,还包括:
在所述显示区域中的发光二极管;
与所述发光二极管连接的薄膜晶体管;
设置在所述薄膜晶体管上的平坦化层;
暴露所述发光二极管的阳极电极的堤部;和
在所述堤部上方的间隔件,
其中所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构的每一个由与所述平坦化层、所述堤部和所述间隔件中的至少之一相同的材料形成。
6.根据权利要求5所述的发光显示装置,其中所述台阶补偿层与所述触摸缓冲层接触并且与所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构的一部分交叠。
7.根据权利要求6所述的发光显示装置,其中所述台阶补偿层由有机绝缘材料形成。
8.根据权利要求4所述的发光显示装置,其中所述台阶补偿层由与所述封装单元中包括的有机封装层相同的材料形成。
9.根据权利要求8所述的发光显示装置,还包括:
在所述边界区域中的覆盖所述封装单元的触摸平坦化层。
10.根据权利要求9所述的发光显示装置,其中所述触摸平坦化层设置在与所述台阶补偿层相同的平面上并且由与所述台阶补偿层相同的材料形成。
11.根据权利要求1所述的发光显示装置,还包括覆盖所述第一触摸布线和所述第二触摸布线的有机覆盖层。
12.根据权利要求5所述的发光显示装置,其中所述触摸缓冲层将所述第一触摸电极和所述第二触摸电极与所述发光二极管之间的距离保持为预定最小距离。
13.根据权利要求12所述的发光显示装置,其中所述预定最小距离为1μm。
14.据权利要求1所述的发光显示装置,其中所述触摸缓冲层由有机绝缘材料形成。
15.据权利要求1所述的发光显示装置,其中所述第一阻挡结构与所述像素区域相邻,所述第二阻挡结构相比所述第一阻挡结构更向外侧设置,所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构形成为具有不同的层叠结构。
16.据权利要求15所述的发光显示装置,其中所述第二阻挡结构形成为低于所述第一阻挡结构。
17.一种具有集成式触摸屏的发光显示装置,包括:
基板,所述基板包括设置有多个像素的显示区域和围绕所述显示区域的非显示区域;
在所述显示区域中的发光二极管;
覆盖所述显示区域和所述非显示区域的封装单元;
在所述封装单元上的触摸电极线;
设置在所述非显示区域中并且与所述触摸电极线连接的触摸布线;
设置在所述非显示区域中并且配置为围绕所述显示区域的多个阻挡结构;和
设置在所述封装单元与所述触摸布线之间的台阶补偿层,
其中所述台阶补偿层减小由所述多个阻挡结构导致的台阶,以减小所述封装单元的表面的不规则度。
18.根据权利要求17所述的发光显示装置,还包括:
位于所述显示区域的内部并且贯穿所述基板的开口区域。
19.根据权利要求18所述的发光显示装置,还包括:
设置成与所述开口区域的外侧接触的边界区域。
20.根据权利要求19所述的发光显示装置,还包括:
在所述边界区域中的覆盖所述封装单元的触摸平坦化层。
21.根据权利要求20所述的发光显示装置,其中所述台阶补偿层和所述触摸平坦化层设置在相同平面上并且由相同材料形成。
22.根据权利要求21所述的发光显示装置,还包括:
与所述发光二极管连接的薄膜晶体管;
设置在所述薄膜晶体管上的平坦化层;
暴露所述发光二极管的阳极电极的堤部;和
在所述堤部上方的间隔件,
其中所述多个阻挡结构的每一个由与所述平坦化层、所述堤部和所述间隔件中的至少之一相同的材料形成。
23.根据权利要求22所述的发光显示装置,还包括:
在所述台阶补偿层与所述封装单元之间的触摸缓冲层。
24.根据权利要求23所述的发光显示装置,其中所述多个阻挡结构包括第一阻挡结构和第二阻挡结构,并且所述台阶补偿层与所述触摸缓冲层接触并且与所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构的一部分交叠。
25.根据权利要求23所述的发光显示装置,其中所述多个阻挡结构包括第一阻挡结构和第二阻挡结构,并且所述台阶补偿层与所述触摸缓冲层接触并且覆盖所述第一阻挡结构和所述第二阻挡结构。
26.根据权利要求17所述的发光显示装置,还包括覆盖所述触摸电极线和所述触摸布线的有机覆盖层。
27.根据权利要求23所述的发光显示装置,其中所述触摸缓冲层将所述触摸电极线与所述发光二极管之间的距离保持为预定最小距离。
28.根据权利要求27所述的发光显示装置,其中所述预定最小距离为1μm。
29.据权利要求23所述的发光显示装置,其中所述触摸缓冲层由有机绝缘材料形成。
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