TW201837676A

TW201837676A - 有機發光二極體觸控面板

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Publication number: TW201837676A
Application number: TW106112622A
Authority: TW
Inventors: 陳建勳; 蔡永誠; 李建樂; 張世鴻; 張友鴻
Original assignee: 智晶光電股份有限公司
Priority date: 2017-04-14
Filing date: 2017-04-14
Publication date: 2018-10-16
Also published as: TWI615764B

Abstract

本發明係為一種有機發光二極體觸控面板，包括基板；陽極層，以間隔排列方式設在基板上方，且各陽極層之間搭接絕緣層，絕緣層上方設置隔離柱；有機發光層，塗佈在陽極層及隔離柱的表面；金屬陰極層，塗佈位於有機發光層的表面；觸控電極層，塗佈位於隔離柱的表面；蓋板，封裝於基板；其中，觸控電極層的形成是與金屬陰極層在同一道製程中完成，當金屬材料在整面濺鍍的過程，藉由同時區隔出觸控電極層與金屬陰極層，並且將觸控電極層作為觸控電極使用。

Description

有機發光二極體觸控面板

本發明係與有機發光二極體有關，特別係指一種有機發光二極體觸控面板。

目前有機發光二極體的出光方式大致可分為向上發光、向下發光及全穿透發光，當有機發光二極體製作成觸控面板時，依其感測方式的不同可分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、光學式觸控面板等，其中由於電容式觸控面板的反應時間快，耐用性佳，因此目前業界的各種電子產品大部份皆採用電容式觸控面板。

當有機發光二極體應用於電容式觸控面板而需附加觸控結構時，可以透過有機發光二極體既有的陽極及陰極作為觸控電極，或是額外增加觸控線路的方式來達成；當利用有機發光二極體上的陽極及陰極作為觸控電極時，雖然可以節省製作成本且在整體厚度上也可達到簡薄的效果，但是在驅動端就必需分時驅動有機發光二極體的顯示與觸控兩個時段；然而若是透過額外增加觸控線路的方式其優點是觸控線路與有機發光二極體的驅動線路是分開驅動，因此在驅動端沒有分時驅動的困擾，並且整體在驅動的完整性及時序上比較容易掌握；但其缺點則是必需考量有機發光二極體在製程順序與結構上是否有足夠的空間。

請參閱中華民國專利証書號I313431，為一種透明觸控面板結構10，如圖1、圖2所示，在玻璃基板12上設置電容式觸控元件20，在電容式觸控元件20上設置介面膜層結構50，在介面膜層結構50上設置顯示元件40，最後透過蓋板14封裝在玻璃基板12，此種透明觸控面板10利用介面膜層結構50將電容式觸控元件20和顯示元件40分開，並且將電容式觸控元件20單獨製作在玻璃基板12上方並貼近顯示面端，雖然可提昇手指觸控時較敏銳的接觸反應，但其缺點是必需額外的製程手續來製作電容式觸控元件20，增加製程上的困難度。

請參閱中華民國專利証書號I560601，為一種觸控顯示面板，如圖3所示，具有基板10、複數直條式的觸控線12沿X軸、Y軸方向埋設在基板10內並且以第一絕緣層14包覆觸控線12，且基板10上方設有第一電極串列16及第二電極串列20；此發明所揭露的觸控顯示面板，藉由第一電極串列16及第二電極串列20使其具有顯示功能，而利用埋設在基板10之絕緣層14內部的觸控線12使其具有觸控功能，然此種將觸控線12埋設在基板10內部的方式雖然可將顯示面板厚度略為減小，但其缺點同樣是需要額外的製程手續來製作觸控線12，增加製程上的困難度。

據此，如何研發一種不需額外製程手續製作觸控電極，而具有觸控及顯示功能的有機發光二極體觸控面板乃為本發明的研發重點。

本發明主要目的係提供一種有機發光二極體觸控面板，有機發光二極體之隔離柱(RIB)上的觸控電極層係做為觸控電極使用，同時配合電容式偵測方式進行觸控行為的操作，使本發明達到製程簡單且具有顯示、觸控功能之目的。

為達前述目的，本發明為一種有機發光二極體觸控面板，包括：基板；陽極層，以間隔排列方式設在基板上方，且各陽極層之間搭接絕緣層，絕緣層上方設置隔離柱；有機發光層，塗佈在陽極層及隔離柱的表面；金屬陰極層，塗佈位於有機發光層的表面；觸控電極層，塗佈位於隔離柱的表面；蓋板，封裝於基板；其中，觸控電極層的形成是與金屬陰極層在同一道製程中完成，當金屬材料在整面濺鍍的過程，藉由隔離柱同時區隔出觸控電極層與金屬陰極層，使其形成在有機發光層的表面為金屬陰極層，而形成在隔離柱的表面為觸控電極層，並且觸控電極層可做為觸控電極使用。

較佳地，可單獨控驅動每一條觸控電極層，或是先將複數條觸控電極層進行串接後再一併進行觸控驅動。

較佳地，透過每一條觸控電極層輸出的順序辨識手指對觸控電極層的手勢滑動方向。

較佳地，更包括觸控層，依附在蓋板下方，且觸控層的感應方向係與該觸控電極層相互垂直，使本發明可進行X-Y兩個軸向的矩陣結構觸控行為，且觸控電極層與觸控層之間係保有適當間距，而觸控電極層與觸控層之間在未有觸控反應時係存在著寄生電容，寄生電容的電容值大小取決於適當間距的寬度，在設計該適當間距時需考量到驅動IC的驅動能力及面板的製程能力。

較佳地，更包括保護層，係整面覆蓋在基板上，且保護層的上方設置觸控層，觸控層的感應方向係與觸控電極層相互垂直，可進行X-Y兩個軸向的矩陣結構觸控行為。

<習知>

10‧‧‧透明觸控面板結構

12‧‧‧玻璃基板

14‧‧‧蓋板

20‧‧‧電容式觸控元件

40‧‧‧顯示元件

50‧‧‧介面膜層結構

10‧‧‧基板

12‧‧‧觸控線

14‧‧‧第一絕緣層

16‧‧‧第一電極串列

20‧‧‧第二電極串列

<本發明>

60、70、80‧‧‧基板

61、71、81‧‧‧陽極層

62、72、82‧‧‧絕緣層(PI)

63、73、83‧‧‧隔離柱(RIB)

64、74、84‧‧‧有機發光層

65、75、85‧‧‧金屬陰極層

66、76、86‧‧‧觸控電極層

67、77、88‧‧‧蓋板

78、88‧‧‧觸控層

670、770、890‧‧‧吸水材

68‧‧‧觸控結構

87‧‧‧保護層

D、D1‧‧‧適當間距

圖1係習知觸控面板之剖視示意圖。

圖2係另一習知觸控面板之剖視示意圖。

圖3係另一習知觸控面板之剖視示意圖。

圖4係本發明第一實施例之剖視示意圖。

圖5係本發明第一實施例之平面示意圖。

圖6係本發明第二實施例之剖視示意圖(一)。

圖7係本發明第二實施例之剖視示意圖(二)

圖8係本發明第三實施例之剖視示意圖。

請參閱圖4、圖5，說明本發明第一實施例之剖視示意圖及平面示意圖，如圖所示，本發明第一實施例之有機發光二極體觸控面板包括：基板60，可為透明材質；陽極層61，可為透明材質，以間隔排列方式設在基板60上方，且各陽極層61之間搭接以透明材質或半透明材質製成之絕緣層(PI)62，絕緣層(PI)62上方設置以透明材質或半透明材質製成之隔離柱(RIB)63；於本實施例中，陽極層61的材質可以是TCO(Transparent conductive oxide)，如ITO、IZO、ZNO、SnO₂，其中以ITO為最佳材質；有機發光層64，塗佈在陽極層61及隔離柱(RIB)63的表面；金屬陰極層65，塗佈位於有機發光層64的表面；於本實施例中，金屬陰極層65的材質可以是金、銀、鋁，其中以鋁為最佳材質；觸控電極層66，塗佈位於隔離柱(RIB)63的表面，且觸控電極層66設計成沿著隔離柱(RIB)63的走向形成單一X軸方向；蓋板67，封裝於基板60，蓋板67下方係設置吸水材670，藉由吸水材670吸附滲透至蓋板67內部的水氣，避免有機發光層64造成氧化現象。

在第一實施例中，本發明採用金屬材料對有機發光二極體進行整面濺鍍，使金屬材料同時塗佈在有機發光層64及隔離柱(RIB)63的表面，其中塗佈在有機發光層64表面的金屬材料作為金屬陰極層65，塗佈在隔離柱(RIB)63表面的金屬材料作為觸控電極層66，且金屬材料在濺鍍的過程係藉由隔離柱(RIB)63斷開金屬陰極層65避免形成短路；換言之，本實施例之觸控電極層66的形成是與金屬陰極層65在同一道製程中完成，而不需要額外的製程，當金屬材料在整面濺鍍後，即同時在有機發光層64的表面形成金屬陰極層65，在隔離柱(RIB)63的表面形成觸控電極層66。

據此，本實施例將隔離柱(RIB)63上的觸控電極層66作為觸控電極使用，同時採用自容式電容偵測的方式對觸控電極層66進行觸控行為的操作，如圖5所示，觸控電極層66可設計成沿著隔離柱(RIB)63的走向形成單一X軸方向，並以此方式，透過每一條觸控電極層66輸出的順序辨識手指對觸控電極層66進行Y軸方向的手勢滑動，例如手勢滑動的方向是由上至下，或是由下至上。

再者，本實施例除了可單獨對每一條觸控電極層66進行觸控驅動外，亦可先串接複數條觸控電極層66後形成一組觸控結構68，再對各組觸控結構68進行觸控驅動，且各組觸控結構68串接複數條觸控電極層66的串接寬度係可依據使用者手指大小而定，例如串接寬度可為1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米，其中最佳的串接寬度值為4毫米~5毫米。

再者，值得強調的是，本實施例中觸控電極層66除了與金屬陰極層65是在同一道製程中完成，達到有效簡化製程手續外，並且由於觸控電極層66未與金屬陰極層65共用，因此有機發光二極體在作為顯示或觸控使用時，驅動端無需分時驅動顯示與觸控兩個時段，當有機發光二極體作為顯示功能時，可利用陽極層61與金屬陰極層65達成，而當有機發光二極體作為觸控功能使用時，可利用隔離柱(RIB)63上的觸控電極層66達成。

請參閱圖6、7，說明本發明第二實施例之剖視示意圖(一)、(二)，如圖所示，本發明第二實施例之有機發光二極體觸控面板包括：基板70，可為透明材質；陽極層71，可為透明材質，以間隔排列方式設在基板70上方，且各陽極層71之間搭接以透明材質或半透明材質製成之絕緣層(PI)72，絕緣層(PI)72上方設置以透明材質或半透明材質製成之隔離柱(RIB)73；於本實施例中，陽極層71的材質可以是TCO(Transparent conductive oxide)，如ITO、IZO、ZNO、SnO₂，其中以ITO為最佳材質；有機發光層74，塗佈在陽極層71及隔離柱(RIB)73的表面；金屬陰極層75，塗佈位於有機發光層74的表面；於本實施例中，金屬陰極層75的材質可以是金、銀、鋁，其中以鋁為最佳材質；觸控電極層76，塗佈位於隔離柱(RIB)73的表面，且觸控電極層76設計成沿著隔離柱(RIB)73的走向形成單一X軸方向；蓋板77，封裝於基板70，且蓋板77下方設置吸水材770，藉由吸水材770吸附滲透至蓋板77內部的水氣，避免有機發光層74造成氧化現象；觸控層78，為透明材質，可設置成如圖6所式，觸控層78依附於蓋板77的下方，或是如圖7所示，觸控層78依附於蓋板77上方位置，且觸控層78的感應方向係與觸控電極層76相互垂直而形成Y軸方向；於本實施例中，觸控層78的材質可以是TCO(Transparent conductive oxide)，如ITO、IZO、ZNO、SnO₂，其中以ITO為最佳材質。

據此，本實施例的觸控電極層76的功效與製作方式與第一實施例相同，除了可以單獨驅動每一條觸控電極層76外，亦可先串接複數條觸控電極層76後再一併進行觸控驅動，當然，串接複數條觸控電極層76後所形成的寬度同樣可依據手指大小而定，例如可為1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米，其中最佳的寬度值為4mm~5mm。

另，本實施例與第一實施例的差異處在於蓋板77的下方或上方位置增設了一層觸控層78，因此除了自容式電容偵測方式之外尚可採用互容式電容偵測方式偵測觸控行為，且因觸控層78的感應方向與X軸向的觸控電極層76相互垂直，使其可進行X-Y兩個軸向的矩陣結構觸控行為，藉由每一條觸控電極層76輸出的順序作為辨識觸控行為的方向是由上至下，或是由下至上，或是藉由每一條觸控層78輸出的順序作為辨識觸控行為的方向是由左至右，或是由右至左；並以此方式，藉以判斷手指對觸控電極層76及觸控層78的手勢滑動方向。

再者，在本實施例中，觸控電極層76與觸控層78之間係保有適當間距D，同時觸控電極層76與觸控層78之間在未有觸控反應時係存在著寄生電容，而寄生電容的電容值大小取決於適當間距D的寬度，當適當間距D的寬度愈大，寄生電容的電容值愈小，觸控反應的靈敏度愈佳，反之當適當間距D的寬度愈小，寄生電容的電容值愈大，觸控反應的靈敏度愈差；換言之，觸控電極層76與觸控層78之間的適當間距D其寬度會影響觸控反應的靈敏度，因此在設計適當間距D的寬度時需考量到驅動IC的驅動能力及面板的製程能力。

請參閱圖8，說明本發明第三實施例之剖視示意圖，如圖所示，本發明第三實施例之有機發光二極體觸控面板包括：基板80，可為透明材質；陽極層81，可為透明材質，以間隔排列方式設在基板80上方，且各陽極層81之間搭接以透明材質或半透明材質製成之絕緣層(PI)82，絕緣層(PI)82上方設置以透明材質或半透明材質製成之隔離柱(RIB)83；於本實施例中，陽極層81的材質可以是TCO(Transparent conductive oxide)，如ITO、IZO、ZNO、SnO₂，其中以ITO為最佳材質；有機發光層84，塗佈在陽極層81及隔離柱(RIB)83的表面；金屬陰極層85，塗佈位於有機發光層84的表面；於本實施例中，金屬陰極層85的材質可以是金、銀、鋁，其中以鋁為最佳材質；觸控電極層86，塗佈位於隔離柱(RIB)83的表面；保護層87，整面覆蓋在基板80上；於本實施例中，保護層87可由具有吸水功能或非具有吸水功能的材質構成；觸控層88，為透明材質，設置在保護層87的上方，且觸控層88的感應方向係與觸控電極層86相互垂直；於本實施例中，觸控層88的材質可以是TCO(Transparent conductive oxide)，如ITO、IZO、ZNO、SnO₂，其中以ITO為最佳材質；蓋板89，封裝於基板80，蓋板89可視保護層87的材質特性適當地設置吸水材890；舉例說明，當保護層87採用不具有吸水功能的材質時，蓋板89下方可設置吸水材890，藉由吸水材890吸附滲透至蓋板89內部的水氣，避免有機發光層84造成氧化現象；反之，當保護層87採用具有吸水功能的材質時，蓋板89下方則無需設置吸水材890，可直接利用保護層870吸附滲透至蓋板89內部的水氣。

據此，本實施例的觸控電極層86功效與製作方式皆與第一實施例及第二實施例相同，除了可以單獨驅動每一條觸控電極層86外，亦可先串接複數條觸控電極層86後再一併進行觸控驅動，當然，串接複數條觸控電極層86後所形成的寬度同樣可依據手指大小而定，例如可為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm，其中最佳的寬度值為4mm~5mm；除此，觸控電極層86與觸控層88之間係保有適當間距D1，同時觸控電極層86與觸控層88之間在未有觸控反應時存在著寄生電容，而寄生電容的電容值大小則取決於適當間距D1的寬度，當適當間距D1的寬度愈大，寄生電容的電容值愈小，觸控反應的靈敏度愈佳，反之當適當間距D1的寬度愈小，寄生電容的電容值愈大，觸控反應的靈敏度愈差；換言之，觸控電極層86與觸控層88之間的適當間距D1其寬度會影響觸控反應的靈敏度，因此設計適當間距D1的寬度時需考量到驅動IC的驅動能力或是面板的製程能力。

另，本實施例與第一實施例及第二實施例的差異處在於基板80上增加了一層保護層87保護住有機發光二極層84，而觸控層88係設置在保護層87的上方，因此本實施例與第二實施例相同，除了自容式電容偵測方式之外尚可採用互容式電容偵測方式偵測觸控行為，且因觸控層88的感應方向與X軸向的觸控電極層86相互垂直，使其同樣可進行X-Y兩個軸向的矩陣結構觸控行為，藉由每一條觸控電極層86輸出的順序作為辨識觸控行為的方向是由上至下，或是由下至上，或是每一條觸控層88輸出的順序作為辨識觸控行為的方向是由左至右，或是由右至左；並以此方式，判斷手指對觸控電極層86及觸控層88的手勢滑動方向。

綜合上述說明，本發明第一實施例~第三實施例共同的技術特徵在於：觸控電極層的形成是與金屬陰極層在同一道製程中完成，當金屬材料在整面濺鍍的過程，藉由隔離柱(RIB)在斷開金屬陰極層的同時區隔出觸控電極層與金屬陰極層，其中形成在有機發光層的表面為金屬陰極層，而形成在隔離柱(RIB)的表面為觸控電極層，且將觸控電極層作為觸控電極使用，而可採用自容或互容的電容偵測的方式對觸控電極層進行觸控行為的操作，在第一實施例中，可提供手指對觸控電極層進行Y軸方向的手勢滑動，而在第二實施例及第三實施例中，因為增加了一層觸控層，因此藉由觸控電極層與觸控層，而可提供手指對觸控電極層進行X-Y軸方向的手勢滑動。

上述實施例僅例示性說明本發明原及其功效，而非用於限制本發明，任何熟悉此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變，因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

Claims

一種有機發光二極體觸控面板，包括：基板；陽極層，以間隔排列方式設在該基板上方，且各該陽極層之間搭接絕緣層，該絕緣層上方設置隔離柱；有機發光層，塗佈在該陽極層及該隔離柱的表面；金屬陰極層，塗佈位於該有機發光層的表面；觸控電極層，塗佈位於該隔離柱的表面，該隔離柱上的觸控電極層作為觸控電極使用，進行觸控行為的操作，且該觸控電極層設計成沿著該隔離柱的走向形成單一X軸方向；蓋板，封裝於該基板，該蓋板下方係設置吸水材，藉由該吸水材吸附滲透至該蓋板內部的水氣，避免該有機發光層造成氧化現象；其中，該觸控電極層的形成是與該金屬陰極層在同一道製程中完成，當金屬材料對該有機發光二極體進行整面濺鍍的過程，藉由該隔離柱在斷開該金屬陰極層的同時區隔出該觸控電極層與該金屬陰極層，使形成在該有機發光層的表面為該金屬陰極層，而形成在該隔離柱的表面為該觸控電極層。
如請求項1所述之有機發光二極體觸控面板，其中可對每一條該隔離柱上的該觸控電極層單獨進行觸控驅動，或是將複數條該觸控電極層進行串接後再一併進行觸控驅動，且各該觸控電極層串接的寬度可為1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米或6毫米，並以界於4毫米~5毫米為最佳寬度值。
如請求項1所述之有機發光二極體觸控面板，其中透過每一條該觸控電極層輸出的順序辨識手指對該觸控電極層進行Y軸方向的手勢滑動。
一種有機發光二極體觸控面板，包括：基板；陽極層，以間隔排列方式設在該基板上方，且各該陽極層之間搭接絕緣層，該絕緣層上方設置隔離柱；有機發光層，塗佈在該陽極層及該隔離柱的表面；金屬陰極層，塗佈位於該有機發光層的表面；觸控電極層，塗佈位於該隔離柱的表面，該隔離柱上的該觸控電極層作為觸控電極使用，進行觸控行為的操作，且該觸控電極層設計成沿著該隔離柱的走向形成單一X軸方向；蓋板，封裝於該基板，該蓋板下方係設置吸水材，藉由該吸水材吸附滲透至該蓋板內部的水氣，避免該有機發光層造成氧化現象；觸控層，依附於該蓋板，且該觸控層的感應方向係與該觸控電極層相互垂直而形成Y軸方向，可進行X-Y兩個軸向的矩陣結構觸控行為；其中，該觸控電極層的形成是與該金屬陰極層在同一道製程中完成，當金屬材料對該有機發光二極體進行整面濺鍍的過程，藉由該隔離柱在斷開該金屬陰極層的同時區隔出該觸控電極層與該金屬陰極層，使形成在該有機發光層的表面為該金屬陰極層，而形成在該隔離柱的表面為該觸控電極層。
如請求項4所述之有機發光二極體觸控面板，其中該觸控層可依附於該蓋板的上方位置或下方位置。
如請求項4所述之有機發光二極體觸控面板，其中可對每一條該隔離柱上的該觸控電極層單獨進行觸控驅動，或是將複數條該觸控電極層進行串接後再一併進行觸控驅動，且各該觸控電極層串接的寬度可為1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米或6毫米，並以界於4毫米~5毫米為最佳寬度值；並且可透過每一條該觸控電極層及該觸控層輸出的順序辨識手指對該觸控電極層及該觸控層進行X-Y軸方向的手勢滑動；以及該觸控電極層與該觸控層之間係保有適當間距，同時該觸控電極層與該觸控層之間在未有觸控反應時係存在著寄生電容，該寄生電容的電容值大小取決於該適當間距的寬度。
一種有機發光二極體觸控面板，包括：基板；陽極層，以間隔排列方式設在該基板上方，且各該陽極層之間搭接絕緣層，該絕緣層上方設置隔離柱；有機發光層，塗佈在該陽極層及該隔離柱的表面；金屬陰極層，塗佈位於該有機發光層的表面；觸控電極層，塗佈位於該隔離柱的表面，該隔離柱上的該觸控電極層作為觸控電極，使用進行觸控行為的操作，且該觸控電極層設計成沿著該隔離柱的走向形成單一X軸方向；保護層，整面覆蓋在該基板上；觸控層，設置在該保護層的上方，且該觸控層的感應方向係與該觸控電極層相互垂直而形成Y軸方向，可進行X-Y兩個軸向的矩陣結構觸控行為；蓋板，封裝於該基板；其中，該觸控電極層的形成是與該金屬陰極層在同一道製程中完成，當金屬材料對該有機發光二極體進行整面濺鍍的過程，藉由該隔離柱在斷開該金屬陰極層的同時區隔出該觸控電極層與該金屬陰極層，使形成在該有機發光層的表面為該金屬陰極層，而形成在該隔離柱的表面為該觸控電極層。
如請求項7所述之有機發光二極體觸控面板，其中可對每一條該隔離柱上的該觸控電極層單獨進行觸控驅動，或是將複數條該觸控電極層進行串接後再一併進行觸控驅動，且各該觸控電極層串接的寬度可為1毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米或6毫米，並以界於4毫米~5毫米為最佳寬度值；並且可透過每一條該觸控電極層及該觸控層輸出的順序辨識手指對該觸控電極層及該觸控層進行X-Y軸方向的手勢滑動；以及該觸控電極層與該觸控層之間係保有適當間距，同時該觸控電極層與該觸控層之間在未有觸控反應時係存在著寄生電容，該寄生電容的電容值大小取決於該適當間距的寬度。
如請求項7所述之有機發光二極體觸控面板，其中該保護層可採用具有吸水功能的材質，藉由該保護層吸附滲透至該蓋板內部的水氣，避免該有機發光層造成氧化現象。
如請求項7所述之有機發光二極體觸控面板，其中該保護層採用不具有吸水功能的材質，該蓋板下方設置吸水材，藉由該吸水材吸附滲透至該蓋板內部的水氣，避免該有機發光層造成氧化現象。