JP6257964B2 - 有機発光ダイオード、タッチディスプレイ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、表示技術分野に関し、特に、有機発光ダイオード、タッチディスプレイ及びその製造方法に関する。
フラットパネルディスプレイは、体積が小さくて、携帯が便利である等のメリットによって広く応用されている。有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤと略称する）表示技術が未来のフラットパネルディスプレイの主流的な技術として、液晶表示技術に対して、有機発光ダイオードディスプレイは、統一的なバックライトモードの代わりに、画素毎が自分で発光するモードを用いるため、視野角が明らかに向上され、且つ消費電力が低減され、コントラストが向上され、厚みが低下される。
現在の入力方式としてのタッチスクリーン機能は、入力方式の主な形式として、様々な携帯式電子製品に応用されているとともに、従来のメカニカルキーボードの入力方式から次第に代わって来た。最終的に、このような電子製品は、フルタッチ、すなわちキーボードがない入力モードを図ろうとする。タッチスクリーン技術は、複数の段階を経て発展され、主に、電気抵抗方式、電気容量方式、光誘導方式、電磁誘導方式等を有する。電気抵抗方式は、現在の主流であるが、電気容量方式は、それを急速に追い越している。電気容量方式は、主に、自己容量方式、表面自己容量方式、投影相互誘導容量方式等を有する。
然し、従来技術では、有機発光ダイオードを採用して製造されるタッチスクリーンは、主にＯｎ−ｃｅｌｌ型電気容量スクリーンである。このようなタッチスクリーンは、主に、生産コストが高く、タッチの感度が低く、信頼性が低い問題を有する。
本発明は、製品のタッチ感度を向上させて、生産コストを低下させることができる有機発光ダイオード、タッチディスプレイ及びその製造方法を提供する。
本発明の実施例は、以下の技術案によって上述した目的を実現する。
第１の方面は、
基板と、
前記基板において第１の導電電極としての画素電極と、
前記画素電極と同一層に設けられた第１の信号電極及び第２の信号電極と、
前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層と、
前記画素電極との積層が前記絶縁層と同じ層にあり、前記画素電極を被覆する電界発光層と、
少なくとも前記電界発光層を被覆する第２の導電電極と、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層と、を備えた有機発光ダイオードを提供する。
基板と、
前記基板において第１の導電電極としての画素電極と、
前記画素電極と同一層に設けられた第１の信号電極及び第２の信号電極と、
前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層と、
前記画素電極との積層が前記絶縁層と同じ層にあり、前記画素電極を被覆する電界発光層と、
少なくとも前記電界発光層を被覆する第２の導電電極と、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層と、を備えた有機発光ダイオードを提供する。
１つの例示では、前記第１の導電電極は陽極であり、前記第２の導電電極は陰極である。
１つの例示では、有機発光ダイオードは、陽極と電界発光層との間にある正孔輸送層をさらに備えている。
１つの例示では、有機発光ダイオードは、陰極と電界発光層との間にある電子輸送層をさらに備えている。
１つの例示では、前記絶縁層は有機絶縁層である。
１つの例示では、前記第２の導電電極は、前記第１の信号電極及び第２の信号電極の上方に対応する位置における部分が除去される。
第２の方面は、
基板に第１の導電薄膜を形成するステップと、
１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成するステップと、
前記画素電極、前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成するステップと、
前記画素電極の上方の前記絶縁層にビアホールを形成するステップと、
前記ビアホール内に電界発光層を形成するステップと、
第２の導電電極として、前記電界発光層及び前記絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成するステップと、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成するステップと、を備えた有機発光ダイオードの製造方法を提供する。
基板に第１の導電薄膜を形成するステップと、
１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成するステップと、
前記画素電極、前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成するステップと、
前記画素電極の上方の前記絶縁層にビアホールを形成するステップと、
前記ビアホール内に電界発光層を形成するステップと、
第２の導電電極として、前記電界発光層及び前記絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成するステップと、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成するステップと、を備えた有機発光ダイオードの製造方法を提供する。
１つの例示では、前記方法は、第２の導電電極の、前記第１の信号電極及び第２の信号電極の上方にある部分を除去するように、第２の導電電極に対してパターニング工程をするステップをさらに備える。
１つの例示では、前記方法は、前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップと、前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップと、をさらに備える。
第３の方面は、アレイ状に配列する表示ユニットを備えるタッチディスプレイを提供し、各々の前記表示ユニットがゲートライン及びデータラインによって画成される画素ユニットを有し、前記画素ユニットが上述したいずれか１つの有機発光ダイオードを有する。
１つの例示では、前記タッチディスプレイは、縦横に交差するが、電気的に接続していない複数の平行に配列する第１の誘導線及び複数の平行に配列する第２の誘導線をさらに備え、前記有機発光ダイオードは、第１の信号電極が前記第１の誘導線に電気的に接続され、第２の信号線が前記第２の誘導線に電気的に接続される。
１つの例示では、前記第１の誘導線は前記データラインと同一層にあり、前記第２の誘導線は前記ゲートラインと同一層にある。
１つの例示では、前記第１の誘導線は前記ゲートラインと同一層にあり、前記第２の誘導線は前記データラインと同一層にある。
第４の方面は、
基板に金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によってゲート電極、ゲートライン及び縦方向の誘導線を形成するステップと、
前記基板を被覆するゲート絶縁層を形成するステップと、
前記ゲート絶縁層に活性層を形成するステップと、
前記基板に金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によって、ソース電極、ドレイン電極、データライン及び横方向の誘導線を形成するステップと、
前記基板を被覆するパッシベーション層を形成するステップと、
前記ドレイン電極、前記横方向の誘導線、縦方向の誘導線の上方に、パッシベーション層を貫通するビアホールをそれぞれ形成するステップと、
前記パッシベーション層に第１の導電薄膜を形成し、１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成し、前記画素電極が前記ドレイン電極の上方のビアホールを介して前記ドレイン電極に電気的に接続され、前記第１の信号電極が前記横方向の誘導線の上方のビアホールを介して横方向の誘導線に電気的に接続され、前記第２の信号電極が前記縦方向の誘導線の上方のビアホールを介して縦方向の誘導線に電気的に接続されるステップと、
前記画素電極、前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成するステップと、
前記画素電極の上方の前記絶縁層にビアホールを形成するステップと、
前記ビアホール内に電界発光層を形成するステップと、
第２の導電電極として、前記電界発光層及び前記絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成するステップと、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成するステップと、を備えたタッチディスプレイの製造方法を提供する。
基板に金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によってゲート電極、ゲートライン及び縦方向の誘導線を形成するステップと、
前記基板を被覆するゲート絶縁層を形成するステップと、
前記ゲート絶縁層に活性層を形成するステップと、
前記基板に金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によって、ソース電極、ドレイン電極、データライン及び横方向の誘導線を形成するステップと、
前記基板を被覆するパッシベーション層を形成するステップと、
前記ドレイン電極、前記横方向の誘導線、縦方向の誘導線の上方に、パッシベーション層を貫通するビアホールをそれぞれ形成するステップと、
前記パッシベーション層に第１の導電薄膜を形成し、１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成し、前記画素電極が前記ドレイン電極の上方のビアホールを介して前記ドレイン電極に電気的に接続され、前記第１の信号電極が前記横方向の誘導線の上方のビアホールを介して横方向の誘導線に電気的に接続され、前記第２の信号電極が前記縦方向の誘導線の上方のビアホールを介して縦方向の誘導線に電気的に接続されるステップと、
前記画素電極、前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成するステップと、
前記画素電極の上方の前記絶縁層にビアホールを形成するステップと、
前記ビアホール内に電界発光層を形成するステップと、
第２の導電電極として、前記電界発光層及び前記絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成するステップと、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成するステップと、を備えたタッチディスプレイの製造方法を提供する。
１つの例示では、前記方法は、前記第２の導電電極の、前記第１の信号電極及び第２の信号電極の上方にある部分を除去するように、第２の導電電極に対してパターニング工程をするステップをさらに備える。
１つの例示では、前記方法は、
前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップと、
前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップと、を備える。
前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップと、
前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップと、を備える。
以下、本発明の実施例の技術案をさらに明確にするため、本発明の実施例の図面を簡単に説明する。下記の図面は、当然ながら、本発明の実施例の一部のみに関しており、本発明を限定するものではない。
以下、本発明の実施例の目的、技術案及び利点をさらに明確にするため、本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例の技術案を明確かつ完全に説明する。下記の実施例は、当然ながら、本発明の実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的労働をしない前提で得られる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に入る。
ここで使われる技術用語または科学技術用語は、特別に定義されていない場合、当業者が理解できる一般的な意味を有する。本願明細書及び特許請求の範囲に記載の「第１」、「第２」及び類似する用語は、順序、数量または重要性を示すものではなく、異なる組成部分を区分するものにすぎない。同じように、「１つ」または「１」などの類似する用語は数量を限定するものではなく、少なくとも１つがあることを示すものである。「備える」または「含む」等の用語は、「備える」または「含む」の前に記載された素子または部材が、「備える」または「含む」の後に挙げられる素子または部材及びそれらと同等のものをカバーすることを指し、他の素子または部材を排除しない。「接続」または「つながる」等の類似する用語は、物理的または機械的な接続に限定されるのではなく、直接的または間接的な接続にもかかわらず、電気的な接続も含む。「上」、「下」、「左」、「右」等は、相対的な位置関係を指すだけであり、説明された対象の絶対的な位置が変化した後、該相対的な位置関係も対応に変化する可能性がある。
図１、２、３（図２は図１に示す有機発光ダイオードのＡ−Ａ’断面の構造概略図であり、図３は図１に示す有機発光ダイオードのＢ−Ｂ’断面の構造概略図である）に示すように、本発明の実施例に係る有機発光ダイオードであって、
基板１と、基板１に第１の導電電極としての画素電極２と、画素電極２と同一層に設けられる第１の信号電極３及び第２の信号電極４と、第１の信号電極３及び第２の信号電極４を被覆する絶縁層５と、画素電極２を被覆する電界発光層６と、少なくとも電界発光層６を被覆する第２の導電電極７と、少なくとも第２の導電電極７を被覆するパッケージ層８と、を備え、第１の信号電極３は縦方向の第１の誘導線を接続するものであり、第２の信号電極４は横方向の第２の誘導線を接続するものであり、第１の誘導線及び第２の誘導線は、縦横に交差するが、電気的に接続しなく（図において、誘導線は示していない）、電界発光層６と画素電極２との積層は、絶縁層５と同一層にあり（即ち、電界発光層６の上面の高さは絶縁層５の上面の高さと同じである）。
基板１と、基板１に第１の導電電極としての画素電極２と、画素電極２と同一層に設けられる第１の信号電極３及び第２の信号電極４と、第１の信号電極３及び第２の信号電極４を被覆する絶縁層５と、画素電極２を被覆する電界発光層６と、少なくとも電界発光層６を被覆する第２の導電電極７と、少なくとも第２の導電電極７を被覆するパッケージ層８と、を備え、第１の信号電極３は縦方向の第１の誘導線を接続するものであり、第２の信号電極４は横方向の第２の誘導線を接続するものであり、第１の誘導線及び第２の誘導線は、縦横に交差するが、電気的に接続しなく（図において、誘導線は示していない）、電界発光層６と画素電極２との積層は、絶縁層５と同一層にあり（即ち、電界発光層６の上面の高さは絶縁層５の上面の高さと同じである）。
当業者が分かるように、図面は例示的なものだけであり、ここで使われる横方向及び縦方向は、第１の誘導線及び第２の誘導線の相対的な位置関係だけである。従って、第１の誘導線は縦方向の誘導線であると、第２の誘導線は横方向の誘導線であり、逆に、第１の誘導線は横方向の誘導線であると、第２の誘導線は縦方向の誘導線である。図１に示す平面概略図における位置について、第１の信号電極３は、第２の信号電極４の上方に設けられてもよいし、その下方に設けられてもよい。
第１の導電電極である画素電極２は、有機発光ダイオードの陽極であり、第２の導電電極７は有機発光ダイオードの陰極であってもよい。この有機発光ダイオードは、陽極と電界発光層との間にある正孔輸送層、及び陰極と電界発光層との間にある電子輸送層をさらに備えてもよい。
絶縁層５は有機絶縁層であってもよい。
本実施例では、第２の導電電極７がそれぞれ第１の信号電極３及び第２の信号電極４と投影容量を構成し、その等価回路図が図４に示すように、Ｃ＿Ｘが第２の導電電極７と第１の信号電極３との間の電気容量を示し、Ｃ＿Ｙが第２の導電電極７と第２の信号電極４との間の電気容量を示し、Ｃ＿ＸＹが第１の信号電極３と第２の信号電極４との間の電気容量を示す。第２の導電電極７の上方にあるパッケージ層８をタッチするとき、指と第２の導電電極７とが電気容量Ｃ＿Ｆを形成し、その等価回路図を図５に示す。また、発光ダイオードの陰極（即ち、第２の導電電極７）が直流電圧信号を提供し、且つ、該電圧信号が変化せずそのまま維持されるため、電気容量Ｃ＿Ｆを増加することによって電気容量の全体の値が変化する場合、即ち、等価回路が図４から図５に変化する場合、第１の信号電極３及び第２の信号電極４上の電圧信号が変化する（これは、電気容量Ｃ＿Ｆの指側が接地側と見なすとき、電気容量Ｃ＿Ｘ及びＣ＿Ｙの電荷が電気容量Ｃ＿Ｆを充電することによって、第１の信号電極３及び第２の信号電極４上の電圧が変化するからである）。この原理によって、この有機発光ダイオードがタッチされたか否かを判断することができる。
さらに、第２の導電電極７の、第１の信号電極３及び第２の信号電極４の真上にある部分が除去され（該構造図に示されていない）、パッケージ層８を第１の信号電極３及び第２の信号電極４の上方の絶縁層５上に直接に形成する（即ち、第２導電電極７の除去される部分に形成する）。このとき、第２の導電電極７と第１の信号電極３及び第２の信号電極４とが電気容量を形成しない。タッチするとき、タッチオブジェクトの面積が一般的に個別の画素ユニットの面積より大きいため、タッチオブジェクトがそれぞれ第１の信号電極３及び第２の信号電極４と電気容量を形成し、その等価回路図が図６に示すように（図におけるタッチオブジェクトは指を例とする）、Ｃ＿Ｍが指と第１の信号電極３との間の電気容量を示し、Ｃ＿Ｎが指と第２の信号電極４との間の電気容量を示し、Ｃ＿ＭＮが第１の信号電極３と第２の信号電極４との間の電気容量を示し、タッチによって、第１の信号電極３及び第２の信号電極４上の電流信号が変化するようになる。この原理によって、該有機発光ダイオードがタッチされたか否かを判断することができる。
本発明の実施例に係る有機発光ダイオードは、その製造過程において、タッチ用の投影容量を同時に形成し、画素ユニット毎に対して、横方向及び縦方向の両方向で独立の信号誘導ユニットを形成し、製品のタッチ感度を向上することができる。また、投影容量としての信号電極が発光ダイオードの画素電極と同一層に設けられるため、生産コストも低下させる。
図７に示すように、本発明の実施例は、有機発光ダイオードの製造方法を提供する。全体的に見ると、前記製造方法は、第１、第２の電極層、及び第１の電極層と第２の電極層との間の電界発光層を形成するステップを備えるとともに、第１、第２の信号電極及び絶縁層を形成するステップを備える。例示的に、該方法は、以下のステップを備える。
Ｓ１０１、基板に１層の第１の導電薄膜を形成する。
Ｓ１０２、１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成する。
例示的に、基板表面の全体に、導電材料であって厚みが１００Å〜１０００Åである第１の導電薄膜を１層堆積し、そして、第１の導電薄膜に１層のフォトレジストを塗布し、マスクによって、露光・現像し、エッチング及び剥離等のパターニング工程を行い、画素電極、第１の信号電極及び第２の信号電極を形成する。
例示的に、基板表面の全体に、導電材料であって厚みが１００Å〜１０００Åである第１の導電薄膜を１層堆積し、そして、第１の導電薄膜に１層のフォトレジストを塗布し、マスクによって、露光・現像し、エッチング及び剥離等のパターニング工程を行い、画素電極、第１の信号電極及び第２の信号電極を形成する。
Ｓ１０３、画素電極、第１の信号電極及び第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成する。
例示的に、化学気相成長法によって、基板に厚みが１０００Å〜６０００Åである絶縁層薄膜を連続的に堆積する。絶縁層は、例えば、有機絶縁層である。絶縁層の成膜方法は、例えば、堆積法、スピンコート法又はロールコート法などの公知の方法を採用することができる。
例示的に、化学気相成長法によって、基板に厚みが１０００Å〜６０００Åである絶縁層薄膜を連続的に堆積する。絶縁層は、例えば、有機絶縁層である。絶縁層の成膜方法は、例えば、堆積法、スピンコート法又はロールコート法などの公知の方法を採用することができる。
Ｓ１０４、画素電極の上方の絶縁層にビアホールを形成する。
Ｓ１０５、ビアホール内に電界発光層を形成する。
例示的に、基板を真空チャンバー内に放置し、画素電極の上方に、複数層の有機材料薄膜を蒸着して電界発光層を形成する。前記薄膜の平均厚さは３５０ű２５Åである。
例示的に、基板を真空チャンバー内に放置し、画素電極の上方に、複数層の有機材料薄膜を蒸着して電界発光層を形成する。前記薄膜の平均厚さは３５０ű２５Åである。
このステップＳ１０５の前には、前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップをさらに備えてもよい。正孔輸送層の材料は、例えば、芳香族ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ＴＥＴＲＡＰＨＥＮＹＬ−１，１’−ＢＩＰＨＥＮＹＬ‐４，４’−ＤＩＡＭＩＮＥ、ＴＰＤと略称する）、ＴＡＤ（分子式がＣ７３Ｈ５２Ｎ４である）等である。
ステップＳ１０５の後には、第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップをさらに備えてもよい。電子輸送層の材料は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（Ｚｎｑ２）等である。
ステップＳ１０５の後には、第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップをさらに備えてもよい。電子輸送層の材料は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（Ｚｎｑ２）等である。
Ｓ１０６、第２の導電電極として、電界発光層及び絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成する。
なお、第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層が形成された場合、ステップＳ１０６で形成される第２の導電電極は電子輸送層を被覆する。
なお、第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層が形成された場合、ステップＳ１０６で形成される第２の導電電極は電子輸送層を被覆する。
ステップＳ１０６は、第２の導電電極の、第１の信号電極及び第２の信号電極の真上にある部分を除去するように、第２の導電電極に対して、パターニング工程をするステップをさらに備えてもよい。図６は、この好ましいステップで形成される有機発光ダイオードの等価回路図である。なお、この好ましいステップは、第２の導電電極を形成するパターニング工程によって行われてもよく、余計の露光工程を追加することがない。
Ｓ１０７、第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成する。
本発明の実施例に係る有機発光ダイオードの製造方法は、その製造過程において、タッチ用の投影容量を同時に形成し、画素ユニット毎に対して、横方向及び縦方向の両方向で独立の信号誘導ユニットを形成し、製品のタッチ感度を向上させることができる。また、投影容量としての信号電極及び発光ダイオードの画素電極が同一層に形成されるため、生産コストも低下させることができる。
本発明の実施例は、タッチディスプレイであって、図８、９に示すように（図９は図８に示すタッチディスプレイのＣ−Ｃ’断面の構造概略図である）、アレイ状に配列する表示ユニットを備え、表示ユニット毎は、ゲートライン及びデータラインによって画成される画素ユニットを備え、少なくとも一部の表示ユニットにおける画素ユニットは、１つの上述した実施例に係る有機発光ダイオードを有し、タッチディスプレイは、複数本の平行に配列する第１の誘導線１４及び複数本の平行に配列する第２の誘導線１５をさらに備え、前記第１の誘導線１４及び第２の誘導線１５は、縦横に交差するが、電気的に接続しない。有機発光ダイオードは、第１の信号電極１６が第１の誘導線１４に電気的に接続され、第２の信号電極１７が第２の誘導線１５に電気的に接続される。第１の信号電極１６は、ビアホールを介して第１の誘導線１４に電気的に接続され、第２の信号電極１７は、他のビアホールを介して第２の誘導線１５に電気的に接続されることが好ましい。
なお、画素ユニット毎は、基板１１上にある薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを被覆するパッシベーション層１３と、パッシベーション層１３のビアホールを介して薄膜トランジスタのドレイン電極に電気的に接続される有機発光ダイオードと、をさらに備え、有機発光ダイオードが第１の導電電極の画素電極としてドレイン電極に接続される。
第１の誘導線１４はデータラインと同一層にあり、第２の誘導線１５はゲートラインと同一層にあってもよい。即ち、第１の誘導線は、パッシベーション層１３と、薄膜トランジスタのゲート電極を被覆するゲート絶縁層１２との間にあり、第２の誘導線は、基板１１とゲート絶縁層１２との間にある。
或いは、
第１の誘導線はゲートラインと同一層にあり、第２の誘導線はデータラインと同一層にあってもよい。即ち、第２の誘導線は、パッシベーション層と、薄膜トランジスタのゲート電極を被覆するゲート絶縁層との間にあり、第１の誘導線は、基板とゲート絶縁層との間にある（図示せず）。
或いは、
第１の誘導線はゲートラインと同一層にあり、第２の誘導線はデータラインと同一層にあってもよい。即ち、第２の誘導線は、パッシベーション層と、薄膜トランジスタのゲート電極を被覆するゲート絶縁層との間にあり、第１の誘導線は、基板とゲート絶縁層との間にある（図示せず）。
本発明の実施例に係る有機発光ダイオードの投影容量に関する原理から分かるように、第１の誘導線及び第２の誘導線は、縦横に交差するが、電気的に接続しないため、第１の信号電極及び第２の信号電極に協働して陰極の上方でタッチされるとき、互いに垂直する縦横方向（例えばＸ方向及びＹ方向）に電圧変化信号を生成してタッチ部位を位置決めることができる。
本発明の実施例に係るタッチディスプレイは、有機発光ダイオードの製造過程において、タッチ用の投影容量を同時に形成し、画素ユニット毎に対して、横方向及び縦方向との両方向に独立の信号誘導ユニットを形成し、製品のタッチ感度を向上させることができる。また、投影容量としての信号電極と発光ダイオードの画素電極とが同一層に形成されるため、生産コストも低下させることができる。
また、本実施例における表示ユニット毎は、赤、緑、青との３つの画素ユニットを備えてもよいが、複数の他の色である画素ユニットを備えてもよい。ここで、赤、緑、青の３つの色を有する画素ユニットを例として説明する。表示ユニットが有する赤、緑、青の３つの画素ユニットに、本発明の実施例に係る有機発光ダイオードを選択的に設けることが好ましい。赤、緑、青の３つの画素ユニットの発光面積が等しい場合、輝度が異なり、発光輝度の一致性を確保するために、赤、緑、青の３つの画素ユニットの発光面積は、一般的に、所定の比率によって設けられる。例えば、発光面積が同じである画素ユニットでは、緑の発光材料の輝度が大きいため、製造過程において、一般的に、緑の画素ユニットの電界発光層の面積を低下させる。緑の画素ユニットに、本発明の実施例に係る有機発光ダイオードを用いることがさらに好ましい。これによって、投影容量を形成するための信号電極が有機発光ダイオードの画素電極層において一定の発光面積を占めても、表示装置の発光輝度に対する影響を最小限に低下させることができる。なお、赤又は青の画素ユニットに、本発明の実施例に係る有機発光ダイオードを用いてもよい。全ての緑の画素ユニットに対しても、実際の状況、例えば、解像度、誘導面積、電気容量、感度等の要求によって、一部の緑の画素ユニットのみにタッチ電気容量を設けてもよい。即ち、実際の要求によって、タッチ容量を有する緑の画素及びタッチ容量を有しない緑の画素の数、比率及び位置関係等を確定することがさらに好ましい。
本発明の実施例は、タッチディスプレイの製造方法を提供する。全体的に見ると、前記製造方法は、第１、第２の電極層、及び第１の電極層と第２の電極層との間の電界発光層を形成するステップと、データライン、ゲートラインを形成するステップを備えるとともに、第１、第２の信号電極及び絶縁層を形成するステップを備える。例示的に、図１０に示すように、該方法は、以下のステップを備える。
Ｓ２０１、基板に１層の金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によって、ゲート電極、ゲートライン及び縦方向の誘導線を形成する。
例えば、マグネトロンスパッタ法によって、基板に厚みが１０００Å〜７０００Åである金属導電薄膜を１層形成する。金属導電薄膜を形成する金属材料は、一般的に、モリブデン、アルミニウム、アルミニウムニッケル合金、モリブデンタングステン合金、クロム、又は銅等を用いてもよい。前記金属導電薄膜は、上述した材料からなる薄膜の積層であってもよい。そして、マスクを用いて、露光・現像し、エッチング、剥離等の工程によって、基板の所定領域にゲート電極、ゲートライン及び縦方向の誘導線を形成する。ここで、金属導電薄膜の成膜方法は、具体的に、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、マグネトロンスパッタ、熱蒸着又は他の通常の成膜方法であってもよい。
例えば、マグネトロンスパッタ法によって、基板に厚みが１０００Å〜７０００Åである金属導電薄膜を１層形成する。金属導電薄膜を形成する金属材料は、一般的に、モリブデン、アルミニウム、アルミニウムニッケル合金、モリブデンタングステン合金、クロム、又は銅等を用いてもよい。前記金属導電薄膜は、上述した材料からなる薄膜の積層であってもよい。そして、マスクを用いて、露光・現像し、エッチング、剥離等の工程によって、基板の所定領域にゲート電極、ゲートライン及び縦方向の誘導線を形成する。ここで、金属導電薄膜の成膜方法は、具体的に、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、マグネトロンスパッタ、熱蒸着又は他の通常の成膜方法であってもよい。
Ｓ２０２、基板を被覆するゲート絶縁層を形成する。
例えば、化学気相成長法によって、基板に厚みが１０００Å〜６０００Åであるゲート絶縁層薄膜を連続に堆積する。ゲート絶縁層の材料は、一般的に、窒化シリコンであるが、酸化シリコンや窒酸化シリコン等であってもよい。ゲート絶縁層の成膜方法は、堆積法、スピンコート法又はロールコート法であってもよい。
例えば、化学気相成長法によって、基板に厚みが１０００Å〜６０００Åであるゲート絶縁層薄膜を連続に堆積する。ゲート絶縁層の材料は、一般的に、窒化シリコンであるが、酸化シリコンや窒酸化シリコン等であってもよい。ゲート絶縁層の成膜方法は、堆積法、スピンコート法又はロールコート法であってもよい。
Ｓ２０３、ゲート絶縁層に活性層を形成する。
例えば、ゲート絶縁層に、化学気相成長法によって、総厚みが１０００Å〜６０００Åであるアモルファスシリコン薄膜及びｎ＋アモルファスシリコン薄膜を堆積してもよいが、代わりに、ゲート絶縁層の上に金属酸化物半導体薄膜を堆積してもよい。活性層のマスクによってアモルファスシリコン薄膜を露光し、そして、このアモルファスシリコン薄膜をドライエッチングし、ゲート電極の上方に活性層を形成する。また、活性層として、ゲート絶縁層薄膜の上に金属酸化物半導体薄膜を堆積すると、金属酸化物薄膜に対して１回のパターニング工程を行うことで活性層が形成される。即ち、フォトレジストを塗布した後、普通のマスクによって金属酸化物薄膜を露光・現像し、エッチングして活性層を形成すればよい。
例えば、ゲート絶縁層に、化学気相成長法によって、総厚みが１０００Å〜６０００Åであるアモルファスシリコン薄膜及びｎ＋アモルファスシリコン薄膜を堆積してもよいが、代わりに、ゲート絶縁層の上に金属酸化物半導体薄膜を堆積してもよい。活性層のマスクによってアモルファスシリコン薄膜を露光し、そして、このアモルファスシリコン薄膜をドライエッチングし、ゲート電極の上方に活性層を形成する。また、活性層として、ゲート絶縁層薄膜の上に金属酸化物半導体薄膜を堆積すると、金属酸化物薄膜に対して１回のパターニング工程を行うことで活性層が形成される。即ち、フォトレジストを塗布した後、普通のマスクによって金属酸化物薄膜を露光・現像し、エッチングして活性層を形成すればよい。
Ｓ２０４、基板に１層の金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によって、ソース電極、ドレイン電極、データライン及び横方向の誘導線を形成する。
例えば、ゲート電極を製造する方法と同じ方法によって、基板に厚みが１０００Å〜７０００Åである金属導電薄膜を１層形成する。金属導電薄膜を製造する金属材料は、一般的に、モリブデン、アルミニウム、アルミニウムニッケル合金、モリブデンタングステン合金、クロム、又は銅等であってもよい。また、該金属導電薄膜は、上述した材料からなる薄膜の積層であってもよい。そして、マスクで露光・現像し、エッチング、剥離等の工程をして、ソース電極、ドレイン電極、データライン及び横方向の誘導線を形成する。成膜方法は、具体的に、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、マグネトロンスパッタ、熱蒸着又は他の通常の成膜方法であってもよい。
例えば、ゲート電極を製造する方法と同じ方法によって、基板に厚みが１０００Å〜７０００Åである金属導電薄膜を１層形成する。金属導電薄膜を製造する金属材料は、一般的に、モリブデン、アルミニウム、アルミニウムニッケル合金、モリブデンタングステン合金、クロム、又は銅等であってもよい。また、該金属導電薄膜は、上述した材料からなる薄膜の積層であってもよい。そして、マスクで露光・現像し、エッチング、剥離等の工程をして、ソース電極、ドレイン電極、データライン及び横方向の誘導線を形成する。成膜方法は、具体的に、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、マグネトロンスパッタ、熱蒸着又は他の通常の成膜方法であってもよい。
Ｓ２０５、基板を被覆するパッシベーション層を形成する。
例えば、基板の全体に厚みが１０００Å〜６０００Åであるパッシベーション層を１層堆積し、その材料が二酸化珪素等のシリコンの酸化物であってもよい。このとき、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極及び第２の誘導線又は第１の誘導線の上は、いずれもパッシベーション層に被覆される。
例えば、基板の全体に厚みが１０００Å〜６０００Åであるパッシベーション層を１層堆積し、その材料が二酸化珪素等のシリコンの酸化物であってもよい。このとき、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極及び第２の誘導線又は第１の誘導線の上は、いずれもパッシベーション層に被覆される。
Ｓ２０６、ドレイン電極、横方向の誘導線、縦方向の誘導線の上方に、パッシベーション層を貫通するビアホールをそれぞれ形成する。
Ｓ２０７、パッシベーション層に１層の第１の導電薄膜を形成し、１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極、及び第１の信号電極と第２の信号電極を形成する。
前記画素電極は、前記ドレイン電極の上方のビアホールを介して前記ドレイン電極に電気的に接続され、前記第１の信号電極は、第１の誘導線の上方のビアホールを介して第１の誘導線に電気的に接続され、前記第２の信号電極は、第２の誘導線の上方のビアホールを介して第２の誘導線に電気的に接続される。前記第１の誘導線は、横方向の誘導線であり、第２の誘導線は縦方向の誘導線であり、或いは、前記第２の誘導線は横方向の誘導線であり、第１の誘導線は縦方向の誘導線である。以上から分かるように、横方向及び縦方向は相対的な意味である。従って、ここの横方向及び縦方向は、第１の誘導線及び第２の誘導線の相対的な位置関係であるため、第１の誘導線は縦方向の誘導線である場合、第２の誘導線は横方向の誘導線になり、逆に、第１の誘導線は横方向の誘導線である場合、第２の誘導線は縦方向の誘導線になる。
前記画素電極は、前記ドレイン電極の上方のビアホールを介して前記ドレイン電極に電気的に接続され、前記第１の信号電極は、第１の誘導線の上方のビアホールを介して第１の誘導線に電気的に接続され、前記第２の信号電極は、第２の誘導線の上方のビアホールを介して第２の誘導線に電気的に接続される。前記第１の誘導線は、横方向の誘導線であり、第２の誘導線は縦方向の誘導線であり、或いは、前記第２の誘導線は横方向の誘導線であり、第１の誘導線は縦方向の誘導線である。以上から分かるように、横方向及び縦方向は相対的な意味である。従って、ここの横方向及び縦方向は、第１の誘導線及び第２の誘導線の相対的な位置関係であるため、第１の誘導線は縦方向の誘導線である場合、第２の誘導線は横方向の誘導線になり、逆に、第１の誘導線は横方向の誘導線である場合、第２の誘導線は縦方向の誘導線になる。
Ｓ２０７の後の各ステップは、Ｓ１０１〜Ｓ１０７を参照すればよいので、ここでは詳しく説明しない。
Ｓ２０８、画素電極、第１の信号電極及び第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成する。
Ｓ２０９、画素電極の上方の絶縁層上にビアホールを形成する。
Ｓ２１０、ビアホール内に電界発光層を形成する。
例えば、基板を真空チャンバー内に放置し、画素電極の上方に複数層の有機材料薄膜を蒸着して電界発光層を形成する。前記薄膜の平均厚さは３５０ű２５Åである。
例えば、基板を真空チャンバー内に放置し、画素電極の上方に複数層の有機材料薄膜を蒸着して電界発光層を形成する。前記薄膜の平均厚さは３５０ű２５Åである。
該ステップＳ２１０の前には、前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップをさらに備えてもよい。正孔輸送層の材料は、例えば、芳香族ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ＴＥＴＲＡＰＨＥＮＹＬ−１，１’−ＢＩＰＨＥＮＹＬ−４，４’−ＤＩＡＭＩＮＥ、ＴＰＤと略称する）、ＴＡＤ（分子式がＣ７３Ｈ５２Ｎ４である）等である。
ステップＳ２１０の後には、第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップをさらに備えてもよい。電子輸送層の材料は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム （Ａｌｑ３）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（Ｚｎｑ２）等である。
ステップＳ２１０の後には、第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップをさらに備えてもよい。電子輸送層の材料は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム （Ａｌｑ３）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（Ｚｎｑ２）等である。
Ｓ２１１、第２の導電電極として、電界発光層及び絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成する。
なお、前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層が形成されるとき、ステップＳ２１１で形成される第２の導電電極は、電子輸送層を被覆する。
ステップＳ２１１は、第２の導電電極の、第１の信号電極及び第２の信号電極の上方の部分を除去するように、第２の導電電極に対して、パターニング工程をするステップをさらに備えてもよい。図６は、このステップで形成される有機発光ダイオードの等価回路図である。なお、このステップは、第２の導電電極を形成するパターニング工程によって行われてもよく、余計の露光工程を追加することがない。
なお、前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層が形成されるとき、ステップＳ２１１で形成される第２の導電電極は、電子輸送層を被覆する。
ステップＳ２１１は、第２の導電電極の、第１の信号電極及び第２の信号電極の上方の部分を除去するように、第２の導電電極に対して、パターニング工程をするステップをさらに備えてもよい。図６は、このステップで形成される有機発光ダイオードの等価回路図である。なお、このステップは、第２の導電電極を形成するパターニング工程によって行われてもよく、余計の露光工程を追加することがない。
Ｓ２１２、少なくとも第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成する。
本発明の実施例に係るタッチディスプレイの製造方法は、有機発光ダイオードの製造過程において、タッチ用の投影容量を同時に形成し、画素ユニット毎に対して、横方向及び縦方向との両方向で独立の信号誘導ユニットを形成し、製品のタッチ感度を向上させることができる。また、投影容量としての信号電極と、発光ダイオードの画素電極とが同じ層に形成されるため、生産コストも低下させることができる。
以上は、本発明の例示的な実施例であり、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に基づく。
１ 基板
２ 画素電極
３ 第１の信号電極
４ 第２の信号電極
５ 絶縁層
６ 電界発光層
７ 第２の導電電極
８ パッケージ層
１１ 基板
１２ ゲート絶縁層
１３ パッシベーション層
１４ 第１の誘導線
１５ 第２の誘導線
１６ 第１の信号電極
１７ 第２の信号電極
２ 画素電極
３ 第１の信号電極
４ 第２の信号電極
５ 絶縁層
６ 電界発光層
７ 第２の導電電極
８ パッケージ層
１１ 基板
１２ ゲート絶縁層
１３ パッシベーション層
１４ 第１の誘導線
１５ 第２の誘導線
１６ 第１の信号電極
１７ 第２の信号電極
Claims (16)
- 有機発光ダイオードであって、
基板と、
前記基板における第１の導電電極としての画素電極と、
前記画素電極と同一層に設けられた第１の信号電極及び第２の信号電極と、
前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層と、
前記画素電極を被覆する電界発光層であって、前記電界発光層及び前記画素電極は積層を構成し、前記積層は前記絶縁層と同一層にある、電界発光層と、
少なくとも前記電界発光層を被覆する第２の導電電極と、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層と、を備えたことを特徴とする有機発光ダイオード。 - 前記第１の導電電極は有機発光ダイオードの陽極であり、前記第２の導電電極は有機発光ダイオードの陰極であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード。
- 前記陽極と前記電界発光層との間にある正孔輸送層をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の有機発光ダイオード。
- 前記陰極と前記電界発光層との間にある電子輸送層をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の有機発光ダイオード。
- 前記絶縁層は有機絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード。
- 前記第２の導電電極の、前記第１の信号電極及び第２の信号電極の真上にある部分は除去されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード。
- 基板に第１の導電薄膜を形成するステップと、
１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成するステップと、
前記画素電極、前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成するステップと、
前記画素電極の上方の前記絶縁層にビアホールを形成するステップと、
前記ビアホール内に電界発光層を形成するステップと、
第２の導電電極として、前記電界発光層及び前記絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成するステップと、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成するステップと、を備えたことを特徴とする有機発光ダイオードの製造方法。 - 第２の導電電極の、前記第１の信号電極及び第２の信号電極の上方にある部分を除去するように、第２の導電電極に対してパターニング工程をするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の有機発光ダイオードの製造方法。
- 前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップと、前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップと、をさらに備えたことを特徴とする請求項７又は８に記載の有機発光ダイオードの製造方法。
- タッチディスプレイであって、アレイ状に配列する表示ユニットを備え、各々の前記表示ユニットは、ゲートライン及びデータラインによって画成される画素ユニットを有し、前記画素ユニットは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光ダイオードを有していることを特徴とするタッチディスプレイ。
- 複数の平行に配列する第１の誘導線及び複数の平行に配列する第２の誘導線をさらに備え、前記第１の誘導線及び前記第２の誘導線は、縦横に交差するが、電気的に接続しておらず、前記有機発光ダイオードは、第１の信号電極が前記第１の誘導線に電気的に接続され、第２の信号線が前記第２の誘導線に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載のタッチディスプレイ。
- 前記第１の誘導線は前記データラインと同一層にあり、前記第２の誘導線は前記ゲートラインと同一層にあることを特徴とする請求項１０に記載のタッチディスプレイ。
- 前記第１の誘導線は前記ゲートラインと同一層にあり、前記第２の誘導線は前記データラインと同一層にあることを特徴とする請求項１０に記載のタッチディスプレイ。
- 基板に金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によって、ゲート電極、ゲートライン及び縦方向の誘導線を形成するステップと、
前記基板を被覆するゲート絶縁層を形成するステップと、
前記ゲート絶縁層に活性層を形成するステップと、
前記基板に金属導電薄膜を形成し、パターニング工程によって、ソース電極、ドレイン電極、データライン及び横方向の誘導線を形成するステップと、
前記基板を被覆するパッシベーション層を形成するステップと、
前記ドレイン電極、前記横方向の誘導線、前記縦方向の誘導線の上方に、パッシベーション層を貫通するビアホールをそれぞれ形成するステップと、
前記パッシベーション層に第１の導電薄膜を形成し、１回のパターニング工程によって、第１の導電電極としての画素電極と、第１の信号電極及び第２の信号電極とを形成し、前記画素電極が前記ドレイン電極の上方のビアホールを介して前記ドレイン電極に電気的に接続され、前記第１の信号電極が前記横方向の誘導線の上方のビアホールを介して横方向の誘導線に電気的に接続され、前記第２の信号電極が前記縦方向の誘導線の上方のビアホールを介して縦方向の誘導線に電気的に接続されるステップと、
前記画素電極、前記第１の信号電極及び前記第２の信号電極を被覆する絶縁層を形成するステップと、
前記画素電極の上方の前記絶縁層にビアホールを形成するステップと、
前記ビアホール内に電界発光層を形成するステップと、
第２の導電電極として、前記電界発光層及び前記絶縁層を被覆する第２の導電薄膜を形成するステップと、
少なくとも前記第２の導電電極を被覆するパッケージ層を形成するステップと、を備えたことを特徴とするタッチディスプレイの製造方法。 - 前記第２の導電電極の、前記第１の信号電極及び第２の信号電極の上方にある部分を除去するように、第２の導電電極に対してパターニング工程をするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１４に記載のタッチディスプレイの製造方法。
- 前記第１の導電電極と前記電界発光層との間に正孔輸送層を形成するステップと、
前記第２の導電電極と前記電界発光層との間に電子輸送層を形成するステップと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のタッチディスプレイの製造方法。
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