CN116301444A - 具有触摸传感器的透明显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有触摸传感器的透明显示装置,该透明显示装置可以减小或最小化由于触摸传感器和触摸线导致的透光率损失并且可以检测触摸块中的有缺陷的触摸传感器。具有触摸传感器的透明显示装置包括:多个透射区域和设置在彼此相邻的透射区域之间的非透射区域;设置在非透射区域中的多条触摸线;以及分别连接至多条触摸线的多个触摸块。多个触摸块中的每一个包括设置在多个透射区域中并包含M个行和N个列的多个触摸传感器、设置为对应于N个列的多条感测线、以及分别连接到多个触摸传感器的多个感测晶体管,所述多个感测晶体管将所连接的触摸传感器的电压传送到多条感测线中的一条感测线。

Description

具有触摸传感器的透明显示装置
技术领域
本公开涉及具有触摸传感器的透明显示装置。
背景技术
近来,正在积极进行对其中用户可以通过显示装置观看位于相对侧的对象或图像的透明显示装置的研究。透明显示装置包括显示图像的显示区域,其中显示区域可以包括能够透射外部光的透射区域以及非透射区域,并且可以通过透射区域而具有高透光率。
透明显示装置可以设置有多个触摸传感器和多条触摸线,以实现触摸功能。然而,透明显示装置的问题在于:不容易形成多个触摸传感器和多条触摸线,或者工艺复杂并且透光率可以由于多个触摸传感器和多条触摸线而降低。
发明内容
鉴于以上问题做出了本公开,并且本公开的目的在于提供可以减少或最小化由于触摸传感器和触摸线导致的透光率损失的透明显示装置。
本公开的另一目的在于提供可以检测设置在触摸块中的多个触摸传感器当中的有缺陷的触摸传感器的透明显示装置。
本公开的附加的优点、特征和方面将在随后的描述中阐述,并且本领域普通技术人员在审查以下描述之后,部分地将根据说明书而显而易见,或者可通过本公开的实施而习得。本发明构思的目标和其它优点、本公开的其它特征和方面可通过在书面说明书、可从其推导的内容及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
根据本公开的一个方面,以上和其它目的可以通过提供一种具有触摸传感器的透明显示装置来实现,该透明显示装置包括:多个透射区域和设置于彼此相邻的透射区域之间的非透射区域;设置于非透射区域中的多条触摸线;以及分别连接至多条触摸线的多个触摸块。多个触摸块中的每一个包括设置在多个透射区域中并包含M个行和N个列的多个触摸传感器、设置为对应于N个列的多条感测线、以及分别连接到多个触摸传感器的多个感测晶体管,多个感测晶体管向多条感测线中的一条传送所连接的触摸传感器的电压。
其它的系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员在查阅以下图示和详细描述后将是或者将变得显而易见。所有这些附加的系统、方法、特征和优点意图被包括在此说明书内,在本公开的范围内,并且由所附权利要求保护。此部分中任何内容不应被看作对那些权利要求的限制。下面接合本公开的实施方式来论述其它的方面和优点。要理解的是,对本公开的以上总体描述和以下详细描述都是示例和说明性的,旨在对所要求保护的本公开提供进一步的说明。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解本公开的以上和其它目的、特征及其它优点,在附图中:
图1是例示了透明显示面板的示意性平面图;
图2是例示了设置在图1的区域A中的像素的示例的示意图;
图3是例示了设置在图2的区域B中的信号线、触摸线和触摸传感器的示例的图;
图4是例示了多个触摸块与多条触摸线之间的连接关系的图;
图5是例示了一个触摸块中的多个触摸传感器与多条触摸线之间的连接关系的图;
图6是沿图3的线I-I′截取的截面图;
图7是例示了由于颗粒而在第一底切结构中出现有缺陷的触摸传感器的示例的图;
图8是沿图3的线II-II′截取的截面图;
图9是沿图3的线III-III′截取的截面图;
图10是例示了当出现有缺陷的触摸传感器时的电流路径的图;
图11是例示了设置在多个触摸块中的多条感测线的图;
图12是例示了在正常触摸传感器和有缺陷的触摸传感器之间的电压差的图;
图13是例示了代替电阻传感器而应用的电阻晶体管的示例的图;
图14是例示了图13的变形实施方式的图;
图15是例示了图3的变形实施方式的图;
图16是沿图15的线IV-IV′截取的截面图;
图17是例示了在一个触摸块中出现有缺陷的触摸传感器的示例的图;以及
图18A和图18B是例示了设置于图17的触摸块中的多个触摸传感器的电压的曲线图。
在整个附图和详细描述中,除非另外描述,否则相同的附图参考标记应当被理解为指代相同的元件、特征和结构。这些元件的相对大小和描绘可能为了清楚、例示和方便的目的而被夸大。
具体实施方式
将通过以下结合附图描述的实施方式来阐明本公开的优点和特征及其实现方法。然而,本公开可以以不同的形式实施,而不应被解释为限于在此阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式是为了使本公开将是彻底的和完整的,并将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。此外,本公开仅由权利要求的范围限定。
在用于描述本公开的实施方式的附图中公开的元件的形状、大小、尺寸(例如,长度、宽度、高度、厚度、半径、直径、面积等)、比例、角度和数量仅是示例,因此,本公开不限于所例示的细节。
为了便于描述,例示了包括图中所示的每个组件的大小和厚度的尺寸,并且本公开不限于图示组件的大小与厚度,但是需要注意的是,在此提交的各种附图中所示的组件的位置和厚度是本公开的一部分。
相似的附图标记贯穿说明书指代相似的元件。在以下描述中,当相关已知功能或构造的详细描述被确定为不必要地模糊本公开的重点时,将省略详细描述。在使用本说明书中描述的“包含”、“具有”和“包含”的情况下,除非使用“仅~”,否则可以添加其它部件。除非提及相反,否则单数形式的术语可以包括复数形式。
在解释要素时,尽管没有显式的描述,但要素被解释为包括误差范围。
在描述位置关系时,例如,当位置关系被描述为“在~上”、“在~上方”、“在~下”和“靠近~”时,除非使用“刚好”或“直接”,否则一个或更多个部分可以布置在两个其它部分之间。
将理解,尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素,但是这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于一个要素与另一要素区分开。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,第一要素可以被称为第二要素,并且类似地,第二要素可以被称为第一要素。
在描述本公开的要素时,可以使用术语“第一”、“第二”等。这些术语旨在从其它要素中识别出相应要素,并且相应要素的基础、顺序或数量不受这些术语的限制。元件“连接”或“联接”到另一元件的表述应理解为该元件可以直接连接或联接到另一元件,但是除非特别提及,否则该元件也可以间接连接或联接到另一元件并且第三元件可以插置于相应的元件之间。
本公开的各个实施方式的特征可以彼此局部地或整体地联接或组合,并且可以彼此以各种方式互操作并在技术上被驱动,如本领域技术人员能够充分理解的。本公开实施方式可以彼此独立地实施,或者可以以依存关系一起实施。
图1是例示了透明显示面板的示意性平面图。
在下文中,例如,X轴表示与扫描线平行的线,Y轴表示与数据线平行的线,并且Z轴表示透明显示装置100的高度方向。
尽管已经基于根据本公开的一个实施方式的透明显示装置100被实施为有机发光显示装置进行了描述,但是透明显示装置100可以实施为液晶显示装置、等离子体显示面板(PDP)、量子点发光显示器(QLED)、或电泳显示装置等。
参照图1,根据本公开的一个实施方式的透明显示装置包括透明显示面板110。透明显示面板110可以包括设置有像素以显示图像的显示区域DA、以及用于不显示图像的非显示区域NDA。
显示区域DA可以设置有第一信号线SL1、第二信号线SL2和像素。非显示区域NDA可以设置有其中设置有焊盘的焊盘区域PA和至少一个扫描驱动器205。
第一信号线SL1可以沿第一方向(例如,Y轴方向)在显示区域DA中延伸。第一信号线SL1可以在显示区域DA中与第二信号线SL2交叉。第二信号线SL2可以沿第二方向(例如,X轴方向)在显示区域DA中延伸。像素可以设置在第一信号线SL1和第二信号线SL2彼此交叉的区域中,并且发射预定光以显示图像。
扫描驱动器205连接到扫描线,并且向扫描线提供扫描信号。扫描驱动器205可以通过面板内选通驱动器(GIP)方法或带载自动封装(TAB)方法设置在透明显示面板110的显示区域DA的一侧或两侧的非显示区域NDA中。
除了第一信号线SL1、第二信号线SL2和像素之外,透明显示面板110还可以包括触摸线和触摸传感器,以实现触摸功能。稍后将参照图2至图18B描述触摸线和触摸传感器的详细描述。
图2是例示了设置在图1的区域A中的像素的示例的示意图,而图3是例示了设置在图2的区域B中的信号线、触摸线和触摸传感器的示例的图。
如图2所示,显示区域DA包括透射区域TA和非透射区域NTA。透射区域TA是大部分外部入射光所穿过的区域,而非透射区域NTA是大部分外部入射光不能透射的区域。例如,透射区域TA可以是透光率大于α%(例如,大约90%)的区域,而非透射区域NTA可以是透光率小于β%(例如,大约50%)的区域。此时,α大于β。由于透射区域TA,用户可以观看布置于透明显示面板110的后表面上方的对象或背景。
非透射区域NTA可以包括第一非透射区域NTA1、第二非透射区域NTA2和多个像素P。像素P可以设置在第一非透射区域NTA1中或第一非透射区域NTA1和第二非透射区域NTA2交叠的交叠区域中,并发出预定光以显示图像。发光区域EA可以对应于像素P中的发射光的区域。
如图2所示,每个像素P可以包括第一子像素SP1、第二子像素SP2、第三子像素SP3和第四子像素SP4中的至少一个。第一子像素SP1可以包括发射第一颜色的光的第一发光区域EA1。第二子像素SP2可以包括发射第二颜色的光的第二发光区域EA2。第三子像素SP3可以包括发射第三颜色的光的第三发光区域EA3。第四子像素SP4可以包括发射第四颜色的光的第四发光区域EA4。
第一发光区域EA1至第四发光区域EA4可以发射不同颜色的光。例如,第一发光区域EA1可以发射绿色的光。第二发光区域EA2可以发射红色的光。第三发光区域EA3可以发射蓝色的光。第四发光区域EA4可以发射白色的光。然而,发光区域不限于该示例。每个像素P还可以包括发射除了红、绿、蓝和白之外的颜色的光的子像素。此外,可以以各种方式改变子像素SP1、SP2、SP3和SP4的布置顺序。
第一非透射区域NTA1可以在显示区域DA中沿第一方向(例如,Y轴方向)延伸,并且可以设置为至少部分地交叠发光区域EA1、EA2、EA3和EA4。多个第一非透射区域NTA1可以设置在透明显示面板110中,并且透射区域TA可以设置在两个相邻的第一非透射区域NTA1之间。在第一非透射区域NTA1中,在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸的第一信号线、在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸的触摸线TL和在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸的感测线SSL可以被布置为彼此间隔开。
例如,第一信号线SL1可以包括像素电源线VDDL、公共电源线VSSL、参考线REFL或数据线DL1、DL2、DL3和DL4中的至少一个。
像素电源线VDDL可以向设置在显示区域DA中的每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4的驱动晶体管DTR提供第一电源。第一电源可以是阳极电源。
公共电源线VSSL可以向设置在显示区域DA中的子像素SP1、SP2、SP3和SP4的阴极电极提供第二电源。此时,第二电源可以是阴极电源。阴极电源可以是共同提供给子像素SP1、SP2、SP3和SP4的公共电源。
如图3所示,公共电源线VSSL可以通过设置在透射区域TA和公共电源线VSSL之间的阴极接触电极CCT,向阴极电极提供阴极电源。电源连接线VCL可以设置在公共电源线VSSL和阴极接触电极CCT之间。电源连接线VCL的一端可以通过第一接触孔CH1连接到公共电源线VSSL,并且其另一端可以连接到阴极接触电极CCT。阴极电极可以连接到阴极接触电极CCT。结果,阴极电极可以通过电源连接线VCL和阴极接触电极CCT电连接到公共电源线VSSL。
参考线REFL可以向设置在显示区域DA中的每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4的驱动晶体管DTR提供初始化电压(或参考电压)。参考线REFL可以设置在多条数据线DL1、DL2、DL3和DL4之间。例如,参考线REFL可以设置在多条数据线DL1、DL2、DL3和DL4的中央,即,在第二数据线DL2和第三数据线DL3之间。
参考线REFL可以分支并连接到多个子像素SP1、SP2、SP3和SP4。详细地,参考线REFL可以连接到多个子像素SP1、SP2、SP3和SP4的电路元件,以向每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4提供初始化电压(或参考电压)。
每条数据线DL1、DL2、DL3和DL4可以向子像素SP1、SP2、SP3和SP4提供数据电压。例如,第一数据线DL1可以向第一子像素SP1的第一驱动晶体管提供第一数据电压,第二数据线DL2可以向第二子像素SP2的第二驱动晶体管提供第二数据电压,第三数据线DL3可以向第三子像素SP3的第三驱动晶体管提供第三数据电压,并且第四数据线DL4可以向第四子像素SP4的第四驱动晶体管提供第四数据电压。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,触摸线TL还可以设置在第一非透射区域NTA1中。可以在第一非透射区域NTA1中提供至少两条触摸线TL。当在透明显示面板110的透射区域TA中设置多条触摸线TL时,透光率可以由于多条触摸线TL而劣化。
此外,可以在多条触摸线TL之间设置狭缝,具体地,细长的线或矩形形状。当外部光穿过狭缝时,可能出现衍射现象。根据衍射现象,对应于平面波的光随着光穿过狭缝可以变成球面波,并且在球面波中可能发生干涉现象。因此,在球面波中产生相长干涉和相消干涉,从而已经穿过狭缝的外部光可以具有不规则的光强度。结果,在透明显示面板110中,可以降低位于相对侧的对象或图像的清晰度。因此,多条触摸线TL优选地设置于第一非透射区域NTA1中,而不是透射区域TA中。
多条触摸线TL可以设置在第一非透射区域NTA1中的第一信号线SL1与透射区域TA之间,如图3所示。例如,在一个第一非透射区域NTA1中可以设置有六条触摸线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5和TL6。六条触摸线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5和TL6当中的三条TL1、TL2和TL3可以设置在像素电源线VDDL和透射区域TA之间,而另外三条触摸线TL4、TL5和TL6可以设置在公共电源线VSSL和透射区域TA之间,但是不限于此布置。要求多条触摸线TL不与布置有电路元件的电路区域CA1、CA2、CA3和CA4交叠,并且第一信号线SL1与多条触摸线TL的布置顺序可以进行各种修改。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,在第一非透射区域NTA1中还可以设置感测线SSL。感测线SSL用于检测发光元件的阴极电极和触摸传感器TS的触摸传感器电极之间是否发生短路,并且可以通过感测晶体管SSTR感测施加到多个触摸传感器TS的触摸传感器电极的电压。
感测线SSL可以设置为在第一非透射区域NTA1中与透射区域TA相邻。详细地,感测线SSL可以设置在多条触摸线TL和透射区域TA之间。多条触摸线TL可以设置在像素电源线VDDL和透射区域TA之间或者在公共电源线VSSL和透射区域TA之间。多条触摸线TL可以与像素电源线VDDL或公共电源线VSSL产生寄生电容。多条触摸线TL可以具有随着与像素电源线VDDL或公共电源线VSSL的间隔距离增加而减小的寄生电容,并且可以具有随着与像素电源线VDDL或者公共电源线VSSL的间隔距离减小而增加的寄生电容。例如,第一触摸线TL1的寄生电容可以小于第三触摸线TL3的寄生电容。结果,多条触摸线TL之间的寄生电容的偏差可能增加,并且触摸性能可能降低。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,感测线SSL可以设置在多条触摸线TL和透射区域TA之间,从而可以减小多条触摸线TL之间的寄生电容的偏差。与像素电源线VDDL或公共电源线VSSL具有最大间隔距离的触摸线TL(例如,第一触摸线TL1)可以与感测线SSL具有最小间隔距离。因此,在第一触摸线TL1的情况下,第一触摸线TL1与像素电源线VDDL或公共电源线VSSL之间的寄生电容最小,而第一触摸线TL1与感测线SSL之间的寄生电容可以最大。另一方面,与像素电源线VDDL或公共电源线VSSL具有最小间隔距离的触摸线TL(例如,第三触摸线TL3)可以与感测线SSL具有最大间隔距离。因此,在第三触摸线TL3的情况下,第三触摸线TL3与像素电源线VDDL或公共电源线VSSL之间的寄生电容可以最大,但第三触摸线TL3与感测线SSL之间的寄生电容可以最小。结果,可以减小多条触摸线TL之间的寄生电容的偏差。
虽然图3例示了在透明显示面板110中提供单独的感测线SSL,但本公开不限于此。在另一实施方式中,像素电源线VDDL、公共电源线VSSL、参考线REFL以及数据线DL1、DL2、DL3和DL4中的至少一种可以用作感测线SSL。
根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110包括位于相邻的透射区域TA之间的像素P,并且像素P可以包括其中设置有发光元件以发射光的发光区域EA1、EA2、EA3和EA4。由于在透明显示面板110中非透射区域NTA的尺寸小,因此电路元件可以设置为与发光区域EA1、EA2、EA3和EA4至少部分地交叠。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,多条触摸线TL不与电路区域CA1、CA2、CA3和CA4交叠,使得可以减小或最小化触摸线TL的由于电路元件而产生的寄生电容。同时,可以减小触摸线TL之间的水平距离差异,以提高寄生电容的均匀性。
第二非透射区域NTA2可以沿第二方向(例如,X轴方向)在显示区域DA中延伸,并且可以设置为与发光区域EA1、EA2、EA3和EA4至少部分地交叠。多个第二非透射区域NTA2可以设置在透明显示面板110中,并且透射区域TA可以设置在两个相邻的第二非透射区域NTA2之间。第二信号线SL2和触摸桥接线TBL可以设置为在第二非透射区域NTA2中彼此间隔开。
第二信号线SL2可以在第二方向(例如,X轴方向)上延伸,并且可以包括例如扫描线SCANL。扫描线SCANL可以向像素P的子像素SP1、SP2、SP3和SP4提供扫描信号。
触摸桥接线TBL可以将多条触摸线TL中的任何一条与触摸传感器TS连接。触摸桥接线TBL可以通过第二接触孔CH2连接到多条触摸线TL中的任何一条。此外,触摸桥接线TBL可以在沿第二方向(例如,X轴方向)延伸的同时连接到在第二方向(例如,X轴方向)上布置的至少两个触摸传感器TS。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,多条触摸线TL可以设置在第一非透射区域NTA1而不是第二非透射区域NTA2中,使得可以防止透光率由于多条触摸线TL而劣化。如图3所示,在第二方向(例如,X轴方向)上延伸的第二非透射区域NTA2与相邻的透射区域TA交叉。当与透射区域TA交叉的第二非透射区域NTA2的宽度增加时,透射区域TA的尺寸必然减小。当多条触摸线TL设置在第二非透射区域NTA2中时,第二非透射区域NTA2的宽度增加以设置大量的线,并且减小透射区域TA的尺寸。也就是说,可能出现透明显示面板110的透光率由于多条触摸线TL而降低的问题。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,多条触摸线TL可以设置在第一非透射区域NTA1中,并且用于连接多个触摸传感器TS的仅一条触摸桥接线TBL可以设置在第二非透射区域NTA2中。因此,根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110可以减小或最小化由于多条触摸线TL和触摸桥接线TBL导致的透射区域TA的尺寸减小或透光率减小。
触摸传感器TS可以设置在透射区域TA中。触摸传感器TS可以设置在多个透射区域TA中的每一个中,并且可以在用户接触期间改变电容。触摸驱动器(未示出)可以通过多条触摸线TL连接到多个触摸传感器TS,以检测多个触摸传感器TS的电容变化。多个触摸传感器TS可以与多个像素P一一对应。
在下文中,将参照图4和图5更详细地描述多个触摸传感器TS、多条触摸线TL和多条触摸桥接线TBL之间的连接关系。
图4是例示了多个触摸块与多条触摸线之间的连接关系的图,而图5是例示了一个触摸块中的多个触摸传感器和多条触摸线之间的连接关系的图。
参照图4至图5,根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110可以包括多个触摸块TB。多个触摸块TB中的每一个可以包括多个像素P和被设置为与多个像素P一一对应的多个透射区域TA,作为用于确定用户触摸位置的基本单元。例如,多个触摸块TB中的每一个可以包括12×15个像素P和12×15个触摸传感器TS。在这种情况下,当图像分辨率为1920×1080时,触摸分辨率可以为160×72。
此时,触摸传感器TS可以包括触摸传感器电极TSE。触摸传感器电极TSE可以在与像素P的阴极电极CE相同的层中包括与其相同的材料。在这种情况下,触摸传感器电极TSE和阴极电极CE可以设置为彼此间隔开。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,由于多条触摸线TL中的每一条连接到多个触摸块TB中的一个,所以可以感测设置在所连接的触摸块TB中的触摸传感器TS的电容变化。也就是说,设置在透明显示面板110中的多条触摸线TL可以与多个触摸块TB一一对应。因此,触摸线TL的数量可以与透明显示面板110中的触摸块TB的数量相同。例如,当触摸块TB的数量为160×72时,触摸线TL也可以为160×72,并且可以连接到触摸驱动器TIC。
如上所述,为了形成与触摸块TB的数量一样多的触摸线TL,应该在一个第一非透射区域NTA1中设置至少两条触摸线TL。例如,当图像分辨率为1920×1080,并且触摸分辨率为160×72时,如图3所示,可以在一个第一非透射区域NTA1中设置6条触摸线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5和TL6,以在透明显示面板110中形成160×72条触摸线TL。
设置于一个触摸块TB中的多个触摸传感器TS可以连接到设置在一个触摸块TB中的多条触摸线TL中的一条,如图5所示。例如,可以在一个触摸块TB中设置十二个第一非透射区域NTA1,并且可以在十二个第一非透射区域NTA1中的每一个中设置六条触摸线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5和TL6。结果,一个触摸块TB可以设置有72条触摸线TL1、…、TL72。在这种情况下,设置在一个触摸块TB中的多个触摸传感器TS可以连接到72条触摸线TL1、…、TL72中的一条特定触摸线TL。此时,特定触摸线TL可以通过在第二方向(例如,X轴方向)上延伸的触摸桥接线TBL连接到在第二方向(例如,X轴方向)上布置的多个触摸传感器TS。结果,设置在一个触摸块TB中的多个触摸传感器TS可以通过特定触摸线TL和触摸桥接线TBL电连接。
多条触摸线TL中的每一条可以与触摸块TB一一对应。因此,多个触摸块TB连接到不同的触摸线,因此可以彼此电分离。每条触摸线TL可以将设置在相应触摸块TB中的多个触摸传感器TS连接到触摸驱动器TIC。详细地,每条触摸线TL可以向触摸驱动器TIC发送从设置于触摸块TB中的触摸传感器TS提供的改变后的电容。触摸驱动器TIC可以感测改变后的电容,并且可以确定用户的触摸位置。此外,每条触摸线TL可以向设置于触摸块TB中的触摸传感器TS提供从触摸驱动器TIC产生的感测电压。
在下文中,将参照图6至图7更详细地描述发光区域EA的发光元件和透射区域TA的触摸传感器TS。
图6是沿图3的线I-I′截取的截面图,而图7是例示了由于颗粒而在第一底切结构中出现有缺陷的触摸传感器的示例的图。
参照图3、图6和图7,根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110的第一基板111可以包括多个透射区域TA和非透射区域NTA,非透射区域NTA包括设置在彼此相邻的透射区域TA之间的多个发光区域EA。非透射区域NTA可以包括在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸的第一非透射区域NTA1和在第二方向(例如,X轴方向)上延伸的第二非透射区域NTA2。
第一非透射区域NTA1包括其中设置有至少一个晶体管和电容器的电路区域CA1、CA2、CA3和CA4,并且可以被提供有在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸并且设置为与电路区域CA1、CA2、CA3和CA4不交叠的像素电源线VDDL、公共电源线VSSL、参考线REFL、数据线DL和触摸线TL。第二非透射区域NTA2可以包括在第二方向(例如,X轴方向)上延伸的扫描线SCANL和触摸桥接线TBL。
至少一个晶体管可以包括驱动晶体管DTR和开关晶体管。开关晶体管可以根据提供给扫描线SCANL的扫描信号而切换,以将从数据线DL提供的数据电压充入电容器中。
驱动晶体管DTR根据充入电容器中的数据电压而切换,以从像素电源线VDDL提供的电源生成数据电流,并将数据电流提供给子像素SP1、SP2、SP3和SP4的第一电极120。驱动晶体管DTR可以包括有源层ACT1、栅极GE1、源极SE1和漏极DE1。
如图6所示,遮光层LS可以设置于第一基板111上方。遮光层LS可以用于在设置有驱动晶体管DTR的区域中遮挡入射到有源层ACT1上的外部光。遮光层LS可以包括由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的任何一种或它们的合金制成的单层或多层。
根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110可以在与遮光层LS相同的层中形成像素电源线VDDL、公共电源线VSSL、参考线REFL、数据线DL、触摸线TL、触摸桥接线TBL和感测线SSL中的至少一种。例如,参考线REFL、触摸线TL、触摸桥接线TBL和感测线SSL可以包括与遮光层LS的材料相同的材料,并且可以设置在与遮光层LS相同的层中,但不限于此。
缓冲层BF可以设置于遮光层LS上方。缓冲层BF用于保护晶体管DTR免受通过易于水渗透的第一基板111渗透的水的影响,并且可以包括无机层,例如氧化硅层(SiOx)、氮化硅层(SiNx)、或者氧化硅层和氮化硅层的多层。
驱动晶体管DTR的有源层ACT1可以设置于缓冲层BF上方。有源层ACT1可以包括硅基半导体材料或氧化物基半导体材料。
栅极绝缘层GI可以设置于驱动晶体管DTR的有源层ACT1上方。栅极绝缘层GI可以设置在非透射区域NTA和透射区域TA中。然而,为了在透射区域TA中形成第一底切结构UC1,栅极绝缘层GI可以在不设置在透射区域TA的至少一部分中的情况下设置有形成为暴露出缓冲层BF的第一开口区域OA1。栅极绝缘层GI可以包括无机层,例如,氧化硅层(SiOx)、氮化硅层(SiNx)、或者氧化硅层和氮化硅层的多层。
驱动晶体管DTR的栅极GE1可以设置于栅极绝缘层GI上方。栅极GE1可以包括由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或它们的合金制成的单层或多层。
层间介电层ILD可以设置于驱动晶体管DTR的栅极GE1上方。层间介电层ILD可以设置在非透射区域NTA和透射区域TA中。然而,层间介电层ILD可以在不设置在透射区域TA的至少一部分中的情况下设置有暴露出缓冲层BF的第一开口区域OA1,以在透射区域TA中形成第一底切结构UC1。层间介电层ILD可以包括无机层,例如氧化硅层(SiOx)、氮化硅层(SiNx)、或者氧化硅层和氮化硅层的多层。
驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1可以设置于层间介电层ILD上方。驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1可以通过穿过栅极绝缘层GI和层间介电层ILD的第五接触孔CH5连接到驱动晶体管DTR的有源层ACT1。驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1可以包括由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或它们的合金制成的单层或多层。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,像素电源线VDDL、公共电源线VSSL、参考线REFL、数据线DL、触摸线TL、触摸桥接线TBL和感测线SSL中的至少一种可以设置在与驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1相同的层中。例如,像素电源线VDDL、公共电源线VSSL和数据线DL可以在与源极SE1和漏极DE1相同的层中包括与源极SE1和漏极DE1的材料相同的材料,但不限于此。
用于对驱动晶体管DTR进行绝缘的钝化层PAS可以设置在驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1上方。钝化层PAS可以设置在非透射区域NTA和透射区域TA中。然而,钝化层PAS可以在不设置在透射区域TA的至少一部分中的情况下设置有暴露出缓冲层BF的第一开口区域OA1,以在透射区域TA中形成第一底切结构UC1。钝化层PAS的第一开口区域OA1可以与层间介电层ILD的第一开口区域OA1和栅极绝缘层GI的第一开口区域OA1至少部分地交叠。钝化层PAS可以包括无机层,例如,氧化硅层(SiOx)、氮化硅层(SiNx)、或者氧化硅层和氮化硅层的多层。
平坦化层PLN可以设置于钝化层PAS上方,以使由于驱动晶体管DTR和多条信号线导致的台阶差平坦化。平坦化层PLN可以设置在非透射区域NTA中,并且可以不设置在透射区域TA的至少一部分中,以在透射区域TA中形成第一底切结构UC1。平坦化层PLN可以包括有机层,诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,可以使用平坦化层PLN和多个无机绝缘层(例如,钝化层PAS、层间介电层ILD和栅极绝缘层GI)来形成第一底切结构UC1。详细地,第一底切结构UC1可以以如下方式形成:平坦化层PLN在透射区域TA的方向上比多个无机绝缘层(例如,钝化层PAS、层间介电层ILD和栅极绝缘层GI)更突出。因此,第一底切结构UC1可以暴露出平坦化层PLN的下表面的至少一部分,并且多个无机绝缘层可以不设置在暴露出的下表面下方,使得可以提供与缓冲层BF的间隙空间。
可以通过湿蚀刻工艺来形成第一底切结构UC1。考虑到特性,用于形成第一底切结构UC1的湿蚀刻工艺可以是各向同性蚀刻。因此,在第一底切结构UC1中,从平坦化层PLN的端部到多个无机绝缘层的端部的第一间隙距离d1可以与从平坦化层PLN的下表面到缓冲层BF的上表面的第二间隙距离d2以相同的方式形成。此时,第一底切结构UC1的第一间隙距离d1应具有最小距离值,例如,2um或更大,以确保阴极电极CE与触摸传感器电极TSE之间的隔离。因此,由于第一底切结构UC1的第二间隙距离d2应大于或等于2um,因此钝化层PAS、层间介电层ILD和栅极绝缘层GI的厚度之和可以为2um或更大。
第一底切结构UC1设置在透射区域TA中,并且可以具有平面闭合形状。例如,第一底切结构UC1可以沿着透射区域TA的边缘设置。此时,第一底切结构UC1可以设置为围绕触摸传感器TS。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,可以使用平坦化层PLN和多个无机绝缘层来形成第一底切结构UC1,从而由于第一底切结构UC1可以防止透光率降低。
包括第一电极120、有机发光层130和第二电极140的发光元件以及堤部125可以设置在平坦化层PLN上方。
第一电极120可以设置于每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4的平坦化层PLN上方。第一电极120不设置在透射区域TA中。第一电极120可以连接到驱动晶体管DTR。详细地,第一电极120可以通过穿过平坦化层PLN和钝化层PAS的接触孔(未示出)连接到驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1之一。
第一电极120可以包括具有高反射率的金属材料,诸如铝和钛的层叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的层叠结构(ITO/Al/ITO)、Ag合金、Ag合金和ITO的层叠结构(ITO/Ag合金/ITO)、MoTi合金、以及MoTi合金和ITO的层叠结构(ITO/MoTi合金/ITO)。Ag合金可以是银(Ag)、钯(Pd)、铜(Cu)等的合金。MoTi合金可以是钼(Mo)和钛(Ti)的合金。第一电极120可以是发光元件的阳极。
堤部125可以设置于平坦化层PLN上方。堤部125可以设置为至少部分地覆盖第一电极120的边缘并暴露出第一电极120的一部分。因此,堤部125可以防止由于电流集中在第一电极120的一端而使发光效率劣化的问题。
堤部125可以限定子像素SP1、SP2、SP3和SP4的发光区域EA1、EA2、EA3和EA4。每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4的发光区域EA1、EA2、EA3和EA4表示第一电极120、有机发光层130和阴极电极CE依次层叠的区域,并且来自第一电极120的空穴和来自阴极电极CE的电子在有机发光层130中彼此复合以发射光。在这种情况下,设置有堤部125的区域因为不从其发射光而可以变成非发光区域NEA,并且未设置堤部125并暴露出第一电极的区域可以变成发光区域EA。
堤部125可以包括有机层,诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂。
有机发光层130可以设置于第一电极120上方。有机发光层130可以包括空穴传输层、发光层和电子传输层。在这种情况下,当电压施加至第一电极120和阴极电极CE时,空穴和电子分别通过空穴传输层和电子传输层向发光层移动,并在发光层彼此复合以发射光。
在一个实施方式中,有机发光层130可以是共同设置于子像素SP1、SP2、SP3和SP4中的公共层。在这种情况下,发光层可以是用于发射白光的白发光层。
在另一实施方式中,可以为每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4设置有机发光层130的发光层。例如,可以在第一子像素SP1中设置用于发射绿光的绿发光层,可以在第二子像素SP2中设置用于发射红光的红发光层,可以在第三子像素SP3中设置用于发射蓝光的蓝发光层,以及可以在第四子像素SP4中设置用于发射白光的白发光层。在这种情况下,有机发光层130的发光层不设置在透射区域TA中。
有机发光层130可以通过第一底切结构UC1在非透射区域NTA和透射区域TA中分离。详细地,有机发光层130可以通过第一底切结构UC1分离为设置在非透射区域NTA中的有机发光层131和设置在透射区域TA中的有机发光层132。也就是说,设置在非透射区域NTA中的有机发光层131和设置在透射区域TA中的有机发光层132可以通过第一底切结构UC1彼此间隔开。
第二电极140可以设置于有机发光层130和堤部125上方。当第二电极140沉积在整个表面上时,第二电极140可以通过第一底切结构UC1在非透射区域NTA和透射区域TA之间分离而不是连续的。详细地,第二电极140可以通过第一底切结构UC1分离为设置在非透射区域NTA中的第二电极CE和设置在透射区域TA中的第二电极TSE。
在这种情况下,设置在非透射区域NTA中的第二电极CE可以是阴极电极CE,并且是构成发光元件的元件。阴极电极CE可以连接到阴极接触电极CCT,以接收来自公共电源线VSSL的电源。阴极电极CE可以是共同设置在子像素SP1、SP2、SP3和SP4中以施加相同电压的公共层。
此外,设置于透射区域TA中的第二电极TSE是触摸传感器电极TSE,并且可以是构成触摸传感器TS的元件。触摸传感器电极TSE可以连接到第二触摸接触电极TCT2,以向触摸线TL提供电容变化。
包括阴极电极CE和触摸传感器电极TSE的第二电极140可以包括诸如ITO和IZO之类的可以透射光的透明导电材料(TCO),或者诸如镁(Mg)、银(Ag)、或者镁(Mg)和银(Ag)的合金之类的半透射导电材料。当第二电极140包括半透射导电材料时,可以通过微腔提高发光效率。
封装层150可以设置于发光元件和触摸传感器TS上方。封装层150可以设置于阴极电极CE和触摸传感器电极TSE上方,以至少部分地覆盖阴极电极CE和触摸传感器电极TSE。封装层150用于防止氧气或水渗入有机发光层130、阴极电极CE和触摸传感器电极TSE中。为此,封装层150可以包括至少一层无机层和至少一层有机层。
滤色器CF可以设置于封装层150上方。滤色器CF可以设置在第二基板112的面对第一基板111的一个表面上方。在这种情况下,设置有封装层150的第一基板111和设置有滤色器CF的第二基板112可以通过粘合层160彼此接合。此时,粘合层160可以是光学透明树脂(OCR)层或光学透明粘合剂(OCA)膜。
滤色器CF可以设置为针对每个子像素SP1、SP2、SP3和SP4被图案化。黑底BM可以设置于滤色器CF之间。黑底BM可以设置在子像素SP1、SP2、SP3和SP4之间,以防止在相邻子像素SP1、SP2、SP3和SP4之间发生混色。另外,黑底BM可以防止从外部入射的光被设置在子像素SP1、SP2、SP3和SP4之间的多条线(例如,扫描线SCANL、像素电源线VDDL、公共电源线VSSL、参考线REFL、数据线DL等)反射。
在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,可以使用第一底切结构UC1在相同层中设置触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE和发光元件的阴极电极CE。在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,简化了触摸工艺,并且不需要针对触摸传感器电极TSE的单独掩模。
此外,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,可以使用平坦化层PLN和多个无机绝缘层,来形成第一底切结构UC1,从而可以在不损失透光率的情况下形成第一底切结构UC1。
此外,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,触摸线TL可以设置在发光元件下方,从而可以防止像素P的发光效率由于触摸线TL而劣化。
此外,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,触摸线TL可以设置为与电路区域CA1、CA2、CA3和CA4不交叠,从而可以减小或最小化由电路元件导致的影响,同时可以提高寄生电容的均匀性。
此外,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,多条触摸线TL可以设置在第一非透射区域NTA1中,并且仅一条用于连接多个触摸传感器TS的触摸桥接线TBL可以设置在第二非透射区域NTA2中,从而可以减小或最小化由于多条触摸线TL和触摸桥接线TBL导致的透射区域TA的尺寸减小或透光率降低。
如上所述,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE和发光元件的阴极电极CE可以通过第一底切结构UC1而彼此分离。然而,在制造工艺中,在第一底切结构UC1中可能出现颗粒P,如图7所示。在这种情况下,触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE和发光元件的阴极电极CE可能彼此电连接而彼此不分离。
由于包括于一个触摸块TB中的所有触摸传感器TS彼此电连接,因此即使仅在一个触摸传感器TS中出现缺陷,包括于对应触摸块TB中的所有触摸传感器TS都无法正常操作。因此,如图7所示,当触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE和发光元件的阴极电极CE彼此连接而产生有缺陷的触摸传感器TS时,在包括有缺陷的触摸传感器TS的整个触摸块TB中无法感测用户的触摸。在这种情况下,可以产生多个有缺陷的触摸传感器TS,并且它们可以设置在彼此不同的各自的触摸块TB上。在这种情况下,设置有多个有缺陷的触摸传感器TS的多个触摸块TB全部可能无法感测触摸,因此,可以增大透明显示面板110的触摸缺陷率。
根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110可以包括能够指定包括于一个触摸块TB中的多个触摸传感器TS当中的有缺陷的触摸传感器TS的元件。另外,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,有缺陷的触摸传感器TS和触摸桥接线TBL可以通过修复工艺彼此电分离。
在下文中,将参照图3和图8至图18B描述能够检测有缺陷的触摸传感器TS的元件,并且将描述使用该元件检测有缺陷的触摸传感器TS的情况。
图8是沿图3的线II-II′截取的截面图,而图9是沿图3的线III-III′截取的截面图。
参照图3、图8和图9,根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110还可以包括用于将触摸传感器TS与感测线SSL连接的感测晶体管SSTR、以及用于将触摸传感器TS与触摸桥接线TBL连接的触摸连接部分TC,并且可以通过使用感测晶体管SSTR和触摸连接部分TC来检测有缺陷的触摸传感器TS。此外,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,当检测到有缺陷的触摸传感器TS时,可以通过激光切割用于将有缺陷的触摸传感器TS与触摸桥接线TBL连接的触摸连接部分TC,使得有缺陷的触摸传感器TS和触摸桥接线TBL可以彼此电分离。结果,对应的触摸块TB的其它触摸传感器TS可以正常操作。
多个感测晶体管SSTR中的每一个可以连接到触摸传感器TS,以将触摸传感器TS的电压传送到感测线SSL。详细地,感测晶体管SSTR可以设置为与触摸传感器TS至少部分地交叠,如图3和图8所示,因此可以连接到触摸传感器TS和感测线SSL。感测晶体管SSTR可以包括有源层ACT2、栅极GE2、源极SE2和漏极DE2。在图3和图8中,感测晶体管SSTR的有源层ACT2、栅极GE2、源极SE2和漏极DE2被示为全部设置为与触摸传感器电极TSE交叠,但不限于此。在另一实施方式中,感测晶体管SSTR的漏极DE2和有源层ACT2的至少一部分可以与触摸传感器电极TSE至少部分地交叠,并且感测晶体管SSTR的栅极GE2和源极SE2可以设置在触摸传感器电极TSE和感测线SSL之间。
感测晶体管SSTR的栅极GE2可以连接到扫描线SCANL。感测晶体管SSTR的有源层ACT2可以设置于栅极GE2下方以与栅极GE2至少部分地交叠。有源层ACT2可以在一端通过第七接触孔CH7连接到源极SE2,并且可以在另一端通过第八接触孔CH8连接到漏极DE2。
感测晶体管SSTR的源极SE2可以在一端通过第六接触孔CH6连接到感测线SSL,并且可以在另一端通过第七接触孔CH7连接到有源层ACT2。感测晶体管SSTR的漏极DE2可以在一端通过第八接触孔CH8连接到有源层ACT2,并且可以在另一端与第一触摸接触电极TCT1接触。感测晶体管SSTR的漏极DE2和第一触摸接触电极TCT1可以形成为一体。
第一触摸接触电极TCT1可以设置在透射区域TA中。第一触摸接触电极TCT1可以将漏极DE2与触摸传感器电极TSE电连接。第一触摸接触电极TCT1的上表面的一部分可以通过第二底切结构UC2暴露出,并且触摸传感器电极TSE可以连接到所暴露的上表面。
详细地,第一触摸接触电极TCT1可以设置在设置于缓冲层BF和钝化层PAS之间的层中。在一个实施方式中,第一触摸接触电极TCT1可以设置在层间介电层ILD和钝化层PAS之间。在这种情况下,钝化层PAS可以设置有第二开口区域OA2,第二开口区域OA2形成为暴露出第一触摸接触电极TCT1的上表面的至少一部分。第二底切结构UC2可以以平坦化层PLN在钝化层PAS的第二开口区域OA2中比钝化层PAS更突出的方式形成。因此,第二底切结构UC2可以暴露出平坦化层PLN的下表面的至少一部分,并且可以暴露出第一触摸接触电极TCT1的上表面的至少一部分,而在暴露出的下表面下方不存在钝化层PAS。
第二底切结构UC2可以设置在设置有第一底切结构UC1的区域内部。也就是说,第二底切结构UC2可以设置在设置有触摸传感器TS的区域中。
触摸传感器电极TSE可以沉积在第一触摸接触电极TCT1的暴露出的上表面上,以形成第一接触区域CTA1,并且可以电连接到第一触摸接触电极TCT1。
如上所述,感测晶体管SSTR的栅极GE2可以连接到扫描线SCANL,并且其源极SE2可以连接到感测线SSL。此外,感测晶体管SSTR的漏极DE2可以连接到触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE。感测晶体管SSTR可以响应于通过扫描线SCANL施加的扫描信号而导通。当感测晶体管SSTR导通时,触摸传感器电极TSE的电压可以传送到感测线SSL。
此外,多个触摸传感器TS中的每一个可以通过触摸连接部分TC连接到触摸桥接线TBL,如图3和图9所示。触摸连接部分TC可以在一端至少部分地交叠触摸传感器TS,并且可以在另一端至少部分地交叠触摸桥接线TBL,以连接触摸传感器TS和触摸桥接线TBL。触摸连接部分TC可以包括触摸连接线TCL、包括高电阻区域的电阻传感器RS、连接电极CTE和第二触摸接触电极TCT2。
触摸连接线TCL可以连接触摸桥接线TBL和电阻传感器RS。详细地,触摸连接线TCL的一端可以连接到触摸桥接线TBL,并且其另一端可以通过第九接触孔CH9连接到连接电极CTE并且通过连接电极CTE连接到电阻传感器RS,但本公开不限于此。触摸连接线TCL可以直接连接到电阻传感器RS。
触摸连接线TCL可以设置在设置于第一基板111和驱动晶体管DTR之间的层中。在一个实施方式中,触摸连接线TCL可以在与遮光层LS相同的层中包括与遮光层LS的材料相同的材料。由于触摸连接线TCL从设置于第二非透射区域NTA2中的触摸桥接线TBL延伸至设置于透射区域TA中的电阻传感器RS,因此触摸连接线TCL必然与第一底切结构UC1交叉。第一底切结构UC1可以通过湿蚀刻工艺形成。在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,触摸连接线TCL可以设置在与遮光层LS相同的层中,使得可以防止触摸连接线TCL在用于形成第一底切结构UC1的湿蚀刻工艺中损耗。
连接电极CTE可以将触摸连接线TCL与电阻传感器RS电连接。连接电极CTE的一端可以通过第九接触孔CH9连接到触摸连接线TCL,并且其另一端可以通过第十接触孔CH10连接到电阻传感器RS。在一个实施方式中,连接电极CTE可以设置在与驱动晶体管DTR的源极SE1和漏极DE1相同的层中。
电阻传感器RS可以设置在触摸连接线TCL和第二触摸接触电极TCT2之间,并且可以包括高电阻线HRL。高电阻线HRL的一端可以通过第十接触孔CH10连接到连接电极CTE,并且其另一端可以通过第十一接触孔CH11连接到第二触摸接触电极TCT2。虽然图8示出了高电阻线HRL通过连接电极CTE连接到触摸连接线TCL,但是高电阻线HRL不限于此。在另一实施方式中,高电阻线HRL可以直接连接到触摸连接线TCL。
高电阻线HRL可以由硅基半导体材料或氧化物基半导体材料制成,以实现高电阻。例如,高电阻线HRL可以在与驱动晶体管DTR的有源层ACT1相同的层中包括与有源层ACT1的材料相同的材料。
第二触摸接触电极TCT2可以设置在透射区域TA中。第二触摸接触电极TCT2可以设置在高电阻线HRL和触摸传感器电极TSE之间,以将高电阻线HRL与触摸传感器电极TSE电连接。第二触摸接触电极TCT2可以通过第十一接触孔CH11连接到高电阻线HRL。
可以通过第三底切结构UC3暴露出第二触摸接触电极TCT2的上表面的至少一部分,并且触摸传感器电极TSE可以连接到暴露出的上表面。详细地,第二触摸接触电极TCT2可以形成在设置于缓冲层BF和钝化层PAS之间的层中。在一个实施方式中,第二触摸接触电极TCT2可以设置在层间介电层ILD和钝化层PAS之间。在这种情况下,钝化层PAS可以设置有第三开口区域OA3,第三开口区域OA3形成为暴露出第二触摸接触电极TCT2的上表面的至少一部分。可以以平坦化层PLN在钝化层PAS的第三开口区域OA3中比钝化层PAS更突出的方式来形成第三底切结构UC3。因此,第三底切结构UC3可以暴露出平坦化层PLN的下表面的至少一部分,并且可以暴露出第二触摸接触电极TCT2的上表面的至少一部分,而在暴露出的下表面下方不存在钝化层PAS。
第三底切结构UC3可以设置在设置有第一底切结构UC1的区域内部。也就是说,第三底切结构UC3可以设置在设置有触摸传感器TS的区域中。
触摸传感器电极TSE可以沉积在第二触摸接触电极TCT2的暴露出的上表面上,以形成第二接触区域CTA2,并且可以电连接到第二触摸接触电极TCT2。第二触摸接触电极TCT2可以通过触摸连接线TCL、高电阻线HRL和触摸桥接线TBL向触摸线TL传递触摸传感器电极TSE的电容变化。
图10是例示了出现有缺陷的触摸传感器时的电流路径的图,图11是例示了设置在多个触摸块中的多条感测线的图,而图12是例示了正常触摸传感器和有缺陷的触摸传感器之间的电压差的图。
参照图10至图12,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,可以使用感测晶体管SSTR和电阻传感器RS来检测有缺陷的触摸传感器TS。
详细地,如上所述,在第一底切结构UC1中可能出现颗粒P,并且触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE和发光元件的阴极电极CE可能彼此电连接而彼此没有分离。在这种有缺陷的触摸传感器TS2-1中,当彼此不同的各个电压被施加到触摸线TL和公共电源线VSSL时,如图10所示,电流从触摸传感器电极TSE流向阴极电极CE。
例如,第一电压(例如,20V)可以被施加到触摸线TL,并且第二电压(例如,0V)可以被施加到公共电源线VSSL。由于触摸传感器电极TSE与发光元件的阴极电极CE电连接,因此可以从有缺陷的触摸传感器TS2-1的触摸传感器电极TSE到阴极电极CE产生电流路径CP。此时,如果电阻传感器RS设置在电流路径CP上,则有缺陷的触摸传感器TS2-1的电压由于电阻传感器RS的高电阻而降低。另一方面,由于没有电流流向正常触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12的触摸传感器电极TSE,因此在正常触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12中可以保持从触摸线TL施加的电压。
分别连接到多个触摸传感器TS1和TS2的感测晶体管SSTR可以根据通过扫描线SCANL[1]和SCANL[2]施加的扫描信号依次导通。当感测晶体管SSTR导通时,触摸传感器电极TSE的电压可以通过感测线SSL施加到模数(AD)转换器ADC。
此时,多条感测线SSL可以单独感测多个触摸传感器TS的电压。详细地,多个触摸块TB中的每一个可以设置有多条感测线SSL,如图11所示。一个触摸块TB可以设置有包含M个行和N个列的多个触摸传感器TS、以及被设置为对应于N个列的多条感测线SSL(其中,M和N为大于1的自然数)。多条感测线SSL中的每一条可以在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸并且连接到在第一方向(例如,Y轴方向)上设置成一排的M个触摸传感器TS。例如,一个触摸块TB可以设置有包括15行和12列的多个触摸传感器TS、以及对应于12列设置的12条感测线SSL。12条感测线SSL中的每一条可以连接到在第一方向(例如,Y轴方向)上设置成一排的15个触摸传感器。此外,12条感测线SSL可以在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸并且连接到焊盘区域PA中的12个感测焊盘SPAD中的每一个。
也就是说,多条感测线SSL可以设置在一个触摸块TB中,并且可以通过多条感测线SSL单独感测相应的触摸块TB中所包括的触摸传感器TS的电压。
返回参照图10,由于多个感测晶体管SSTR根据通过扫描线SCANL[1]和SCANL[2]施加的扫描信号依次导通,因此多条感测线SSL中的每一条可以依次感测在第一方向(例如,Y轴方向)上设置成一排的多个触摸传感器TS1和TS2的电压。例如,第一感测线SSL1可以依次感测在第一方向(例如,Y轴方向)上设置成一排的多个触摸传感器TS1-1和TS2-1的电压。当扫描信号施加到第一扫描线SCANL[1]时,连接到第一扫描线SCANL[1]的第一感测晶体管SSTR1可以导通。当第一感测晶体管SSTR1导通时,可以通过第一感测晶体管SSTR1施加第一触摸传感器TS1-1的触摸传感器电极TSE的电压。此时,当第一触摸传感器TS1-1为正常触摸传感器时,第一触摸传感器TS1-1的触摸传感器电极TSE的电压可以等于或近似于施加到触摸线TL的第一电压,例如20V。
当扫描信号施加到第二扫描线SCANL[2]时,连接到第二扫描线SCANL[2]的第二感测晶体管SSTR2可以导通。当第二感测晶体管SSTR2导通时,可以通过第二感测晶体管SSTR2施加第二触摸传感器TS2-1的触摸传感器电极TSE的电压。此时,当第二触摸传感器TS2-1为有缺陷的触摸传感器TS2-1时,由于有缺陷的触摸传感器TS2-1的电压因电阻传感器RS的高电阻而降低,所以有缺陷的触摸传感器TS2-1的触摸传感器电极TSE的电压可以具有比施加到触摸线TL的第一电压(例如,20V)减小更多的值。
包括第二感测线SSL2的其它感测线SSL也可以以与第一感测线SSL1相同的方式,依次感测在第一方向(例如,Y轴方向)上设置成一排的多个触摸传感器TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12的电压。
AD转换器(ADC)可以将触摸传感器电极TSE的电压转换成数字感测数据,并向缺陷检测电路210(或者也称为缺陷检测器210)输出数字感测数据。在这种情况下,缺陷检测器210可以是包括于外部电路板(未示出)中的元件,或者可以是包括于外部缺陷检测装备中的元件。
缺陷检测器210可以基于多个触摸传感器TS的电压,来检测多个触摸传感器TS中的有缺陷的触摸传感器TS2-1。如图12所示,有缺陷的触摸传感器TS2-1的电压可以是施加到触摸线TL的第一电压(例如,20V)由于触摸线TL和电阻传感器RS的线电阻而减少的电压,例如2V或低于2V的电压。另一方面,如图12所示,正常触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12的电压可以是施加到触摸线TL的第一电压(例如,20V)、或者由于触摸线TL的线电阻而稍微减少的电压。缺陷检测器210可以将其中通过多条感测线SSL感测到的多个触摸传感器TS中的每一个的电压低于参考值的触摸传感器TS2-1检测为有缺陷的触摸传感器。
根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110应包括高电阻区域,以在有缺陷的触摸传感器TS2-1和正常的触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12之间产生电压差。当电阻为0Ω时,在有缺陷的触摸传感器TS2-1与正常的触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12之间可以不产生电压差,并且可能难以检测到有缺陷的触摸传感器TS2-1。此外,有缺陷的触摸传感器TS2-1与正常的触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12之间的电压差可以随着电阻的增加而增加。当将电阻为1kΩ的情况和电阻为1MΩ的情况彼此进行比较时,注意到有缺陷的触摸传感器TS2-1与正常的触摸传感器TS1-1、TS1-2、…、TS1-12、TS2-2、…、TS2-12之间的电压差在电阻R为1MΩ的情况下大于在电阻为1kΩ的情况。也就是说,在根据本公开的一个实施方式的透明显示面板110中,随着电阻变高,可以更容易地检测到有缺陷的触摸传感器TS2-1。
电阻传感器RS可以通过使用高电阻线HRL实现1kΩ或更大的电阻。然而,为了实现1MΩ的电阻,需要加长高电阻线HRL的长度。因此,通过使用高电阻线HRL来实现1MΩ的电阻并不容易,并且即使实现了1MΩ的电阻,高电阻线HRL也会降低透射区域TA的透光率。
根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110可以应用晶体管代替电阻传感器RS来实现高电阻,例如1MΩ。
图13是例示了代替电阻传感器而应用的电阻晶体管的示例的图。
参照图13,根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110可以包括位于触摸桥接线TBL和触摸传感器TS之间的电阻晶体管RTR。电阻晶体管RTR的栅极可以连接到单独的控制信号线CTRL,并且其源极可以连接到触摸桥接线TBL。此外,电阻晶体管RTR的漏极可以连接到触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE。电阻晶体管RTR可以响应于通过控制信号线CTRL施加的控制信号而导通或截止。电阻晶体管RTR在截止状态下可以具有最高电阻。
在根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110中,电阻晶体管RTR可以在导通之后截止,然后被初始化。在根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110中,当电阻晶体管RTR截止时,可以通过感测线SSL来感测多个触摸传感器TS中的每一个的电压。
图3至图9所示的透明显示面板110被描述为感测晶体管SSTR通过第一触摸接触电极TCT1连接到触摸传感器电极TSE并且电阻传感器RS通过第二触摸接触电极TCT2连接到触摸传感器电极TSE,但不限于此。在另一实施方式中,感测晶体管SSTR和电阻传感器RS可以通过相同的触摸接触电极连接到触摸传感器电极TSE。
图3所示的透明显示面板110包括用于使电阻晶体管RTR导通或截止的单独控制信号线CTRL,但不限于此。图14是例示了图13的变形实施方式的图。
参照图14,根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110可以包括在触摸桥接线TBL和触摸传感器TS之间的两个电阻晶体管RTR1和RTR2。第一电阻晶体管RTR1的第一电极(例如,漏极)可以连接到触摸传感器TS的触摸传感器电极TSE,并且其第二电极(例如,源极)可以连接到第二电阻晶体管RTR2。此外,第一电阻晶体管RTR1的栅极可以连接到第一电极。第二电阻晶体管RTR2的第一电极(例如,漏极)可以连接到第一电阻晶体管RTR1,并且其第二电极(例如,源极)可以连接到触摸桥接线TBL。此外,第二电阻晶体管RTR2的栅极可以连接到第一电极。
第一电阻晶体管RTR1和第二电阻晶体管RTR2的栅极可以连接到源极或漏极,以在截止状态下具有高电阻而无需单独的控制信号线CTRL。由于包括如图14所示的第一电阻晶体管RTR1和第二电阻晶体管RTR2的透明显示面板110并非必须包括单独的控制信号线CTRL,因此与如图13所示的包括电阻晶体管RTR的透明显示面板110相比,透射区域TA可以被加宽以提高透光率。另选地,包括如图14所示的第一电阻晶体管RTR1和第二电阻晶体管RTR2的透明显示面板110可以增加信号线(尤其是触摸线TL)之间的间隔距离,从而减小触摸线TL的寄生电容。
图15是例示了图3的变形实施方式的图,而图16是沿图15的线IV-IV′截取的截面图。
参照图15和图16,在根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110中,感测晶体管SSTR和电阻传感器RS可以通过相同的触摸接触电极TCT连接到触摸传感器电极TSE。
详细来说,电阻传感器RS可以包括高电阻线HRL。高电阻线HRL可以在一端通过第十接触孔CH10连接到连接电极CTE,并且可以在另一端与感测晶体管SSTR的有源层ACT2接触。此时,电阻传感器RS的高电阻线HRL和感测晶体管SSTR的有源层ACT2形成为一体,使得电阻传感器RS的一部分可以是电阻传感器RS的高电阻线HRL,而电阻传感器RS的其它部分可以是感测晶体管SSTR的有源层ACT2。
感测晶体管SSTR可以包括有源层ACT2、栅极GE2、源极SE2和漏极DE2。感测晶体管SSTR的有源层ACT2可以在一端通过第七接触孔CH7连接到源极SE2,并且可以在另一端通过第八接触孔CH8连接到漏极DE2。感测晶体管SSTR的有源层ACT2可以在另一端与电阻传感器RS的高电阻线HRL接触。
感测晶体管SSTR的源极SE2可以在一端通过第六接触孔CH6连接到感测线SSL,并且可以在另一端通过第七接触孔CH7连接到有源层ACT2。感测晶体管SSTR的漏极DE2可以在一端通过第八接触孔CH8连接到有源层ACT2,并且可以在另一端与触摸接触电极TCT接触。感测晶体管SSTR的漏极DE2和触摸接触电极TCT可以形成为一体。
感测晶体管SSTR可以通过漏极DE2和触摸接触电极TCT连接到触摸传感器电极TSE。另外,电阻传感器RS可以通过感测晶体管SSTR的有源层ACT2和漏极DE2以及触摸接触电极TCT连接到触摸传感器电极TSE。
在根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110中,感测晶体管SSTR和电阻传感器RS可以通过一个触摸接触电极TCT连接到触摸传感器电极TSE,从而可以减少设置于一个触摸传感器TS中的触摸接触电极TCT的数量。因此,在根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110中,由于设置在透射区域TA中的电极图案的面积减小,所以在透射区域TA中可以提高透光率。
图17是例示了在一个触摸块中出现有缺陷的触摸传感器的示例的图,而图18A和图18B是例示了设置于图17的触摸块中的多个触摸传感器的电压的曲线图。
在根据本公开实施方式的透明显示面板110中,可以通过触摸线TL在触摸块TB中检测有缺陷的触摸传感器TS。每个触摸块TB可以包括包含M个行和N个列的多个触摸传感器TS以及被设置为对应于N个列的多条感测线SSL(其中,M和N为大于1的自然数)。多条感测线SSL中的每一条可以在第一方向(例如,Y轴方向)上延伸并且连接到M个触摸传感器TS。针对多个触摸传感器TS中的每一个,每个触摸块TB还可以包括将触摸传感器TS与感测线SSL连接的感测晶体管SSTR、以及将触摸传感器TS与触摸桥接线TBL连接并且包括高电阻区域的触摸连接部分TC。
在根据本公开的实施方式的透明显示面板110中,可以向触摸线TL施加第一电压(例如,20V),并且可以向公共电源线VSSL施加第二电压(例如,0V)。此外,在根据本公开的实施方式的透明显示面板110中,可以通过设置在触摸块TB中的多条感测线SSL感测多个触摸传感器TS中的每一个的电压。
例如,触摸块TB可以包括三个短路点SCP1、SCP2和SCP3,如图17所示。在本公开的透明显示面板110中,可以出现通过第六排X6的感测线SSL感测到的触摸传感器TS的电压,如图18A所示。参照图18A,第四行Y4的触摸传感器TS的电压和第七行Y7的触摸传感器TS的电压可以低于其它触摸传感器TS的电压。在这种情况下,连接到第六排X6的感测线SSL的触摸传感器TS当中的第四行Y4和第七行Y7的触摸传感器可以是有缺陷的触摸传感器。
此外,在根据本公开实施方式的透明显示面板110中,当扫描信号施加到第七行Y7的扫描线SCANL时,分别通过多条感测线SSL感测到的触摸传感器TS的电压可以表示为如图18B所示。参照图18B,第二排X2的触摸传感器TS的电压和第六排X6的触摸传感器TS的电压可以低于其它触摸传感器TS的电压。在这种情况下,沿第七行Y7的扫描线SCANL布置成一行的触摸传感器TS当中的第二排X2和第六排X6的触摸传感器可以是有缺陷的触摸传感器。
在根据本公开的实施方式的透明显示面板110中,可以通过激光切割连接到有缺陷的触摸传感器TS的触摸连接线TCL,从而可以将有缺陷的触摸传感器TS和触摸桥接线TBL彼此电分离。因此,根据本公开的另一实施方式的透明显示面板110可以允许相应触摸块TB的其它触摸传感器TS正常操作。
在根据本公开的实施方式的透明显示面板110中,可以以像素为单位在一个触摸块TB中准确地检测有缺陷的触摸传感器TS。因此,根据本公开的实施方式的透明显示面板110可以降低触摸缺陷率并提高触摸识别率。
此外,在根据本公开的实施方式的透明显示面板110中,并非必须检测多个触摸块TB当中的包括有缺陷的触摸传感器TS的触摸块。也就是说,根据本公开的实施方式的透明显示面板110不需要以触摸块为单位进行检查,可以一次通过多条感测线SSL感测多个触摸传感器TS中的每一个的电压,并且可以基于所感测的多个触摸传感器TS中的每一个的电压来检测有缺陷的触摸传感器TS。因此,根据本公开的实施方式的透明显示面板110可以缩短检查时间。
另外,在透明显示面板110中,由于通过单独的感测线SSL来感测多个触摸传感器TS的电压,因此透明显示面板110可以不影响显示驱动。
根据本公开,可以获得以下有益效果。
在本公开中,可以使用底切结构形成触摸传感器的触摸传感器电极和发光元件的阴极电极,使得可以简化触摸工艺,并且不附加地需要用于触摸传感器电极的单独掩模。
另外,在本公开中,可以在一个触摸块中准确地检测有缺陷的触摸传感器。因此,在本公开中,可以降低触摸缺陷率并且可以提高触摸识别率。
此外,在本公开中,可以不需要以触摸块为单位进行检查,可以一次通过多条感测线感测多个触摸传感器中的每一个的电压,并且可以基于感测到的电压来检测有缺陷的触摸传感器。因此,在本公开中,可以缩短用于检查有缺陷的触摸传感器的时间。
对于本领域技术人员显而易见的是,上述本公开不受上述实施方式和附图的限制,并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对本公开进行各种替换、修改和变型。因此,本公开的范围由所附权利要求限定,并且旨在从权利要求的含义、范围和等同概念得到的所有变型或修改都落入本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种具有触摸传感器的透明显示装置,该透明显示装置包括:
多个透射区域和设置在彼此相邻的透射区域之间的非透射区域;
多条触摸线,所述多条触摸线设置在所述非透射区域中;以及
多个触摸块,所述多个触摸块分别连接至所述多条触摸线,
其中,所述多个触摸块中的每一个包括:
多个触摸传感器,所述多个触摸传感器设置在所述多个透射区域中并且包括M个行和N个列,M和N为大于1的自然数;
多条感测线,所述多条感测线设置为对应于所述N个列;以及
多个感测晶体管,所述多个感测晶体管分别连接到所述多个触摸传感器,将所连接的触摸传感器的电压传送到所述多条感测线中的一条感测线。
2.根据权利要求1所述的透明显示装置,其中,所述多条感测线中的每一条电连接到在第一方向上延伸并在所述第一方向上设置成一排的M个触摸传感器。
3.根据权利要求1所述的透明显示装置,该透明显示装置还包括向所述多个感测晶体管中的每一个提供扫描信号的多条扫描线,
其中,所述多个感测晶体管中的每一个电连接到所述多个触摸传感器中的一个触摸传感器和所述多条感测线中的一条感测线,并且当所述多个感测晶体管中的每一个响应于所述扫描信号而导通时,将所连接的触摸传感器的电压传送到所连接的感测线。
4.根据权利要求1所述的透明显示装置,其中,所述多条感测线分别感测所述多个触摸传感器的电压。
5.根据权利要求1所述的透明显示装置,其中,所述多个感测晶体管中的每一个与所连接的触摸传感器至少部分地交叠。
6.根据权利要求1所述的透明显示装置,其中,所述多个触摸块中的每一个还包括将所述多个触摸传感器中的每一个电连接到所述触摸线并且包括高电阻区域的多个触摸连接部分。
7.根据权利要求6所述的透明显示装置,其中,所述高电阻区域与所述触摸传感器至少部分地交叠。
8.根据权利要求6所述的透明显示装置,其中,所述多个触摸连接部分中的每一个包括所述高电阻区域中的电阻传感器,所述电阻传感器包括由硅基半导体材料或氧化物基半导体材料制成的高电阻线。
9.根据权利要求6所述的透明显示装置,其中,所述多个触摸连接部分中的每一个包括所述高电阻区域中的电阻晶体管,所述电阻晶体管设置有有源层、栅极、源极和漏极。
10.根据权利要求9所述的透明显示装置,其中,所述电阻晶体管包括电连接到所述触摸传感器的触摸传感器电极的第一电阻晶体管和电连接到所述第一电阻晶体管和所述多条触摸线中的一条触摸线的第二电阻晶体管,并且
其中,所述第一电阻晶体管和所述第二电阻晶体管中的每一个的栅极电连接到源极或漏极。
11.根据权利要求1所述的透明显示装置,其中,所述多条感测线中的每一条设置在所述多条触摸线和所述透射区域之间。
12.根据权利要求1所述的透明显示装置,该透明显示装置还包括设置在所述非透射区域中的包括多个子像素的多个像素,
其中,所述多个触摸传感器与所述多个像素一一对应。
13.根据权利要求12所述的透明显示装置,其中,所述多个子像素中的每一个包括由阳极电极、发光层和阴极电极构成的发光元件,并且所述多个触摸传感器中的每一个包括触摸传感器电极,并且
其中,构成所述发光元件的所述阴极电极和构成所述触摸传感器的所述触摸传感器电极设置在同一层中。
14.根据权利要求13所述的透明显示装置,该透明显示装置还包括设置在所述透射区域中的具有平面闭合形状的第一底切结构,
其中,所述阴极电极与所述触摸传感器电极通过所述第一底切结构彼此分离。
15.根据权利要求12所述的透明显示装置,其中,所述触摸线电连接到触摸传感器电极,并且
其中,所述透明显示装置还包括:
公共电源线,所述公共电源线设置于所述非透射区域中并电连接至阴极电极;
多条扫描线,所述多条扫描线设置在所述非透射区域中,向所述多个像素或所述多个感测晶体管提供扫描信号;以及
缺陷检测器,该缺陷检测器控制要分别施加到所述公共电源线和所述触摸线的第一电压和第二电压,通过所述多条感测线感测所述多个触摸传感器中的每一个的电压,并且基于感测到的电压检测所述多个触摸传感器当中的有缺陷的触摸传感器。
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