TWI641973B - 具有觸控感測器之有機發光顯示器 - Google Patents

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金珉朱
吳載映
李宰源
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Abstract

一種具有觸控感測器之有機發光顯示器，其中觸控感測器直接形成於封裝部件上之有機發光顯示器，藉以簡化製程並降低製造成本，藉以省去額外的黏合處理、簡化製程並減少製造成本。此外，這種具有觸控感測器之有機發光顯示器中，顯示板之顯示覆蓋電極與觸控感測器之導電層透過相同之材料形成與同一平面上，進而可防止顯示板受到損害。

Description

具有觸控感測器之有機發光顯示器
本發明係關於具有觸控感測器之有機發光顯示器及其製造方法，特別是可簡化製程並降低製造成本的具有觸控感測器之有機發光顯示器及其製造方法。
觸控屏係為一種可透過使用者的手或物體選擇顯示器或類似裝置之屏幕所上所顯示之指令藉以輸入使用者命令的裝置。換言之，觸控屏可將其中與用戶的手或物體直接接觸之接觸位置轉換為電訊號，並接收在接觸位置中所選擇之指令作為輸入訊號。這種觸控屏可以替代諸如鍵盤或鼠標之其它與顯示器連接之輸入設備，因此這種觸控屏之應用日益廣泛起來。
通常，這種觸控屏可透過粘合劑附接到諸如液晶顯示面板或有機電致發光顯示面板之顯示面板的前表面。而在這種狀況中，由於觸控屏是單獨製造的並被附接至顯示面板之前表面，所以存在由於額外之附接過程使整個製程複雜並會使成本增大。
因此，本發明旨在於提供一種具有觸控感測器之有機發光顯示器及其製造方法。藉以在大體上解決因習知技術中所存在之局限與缺點所導致的一種或多種問題。
本發明提供了一種具有觸控感測器之有機發光顯示器及其製造方法，藉以簡化製程並降低製造成本。
下面將對本發明其他優點、目的及特徵進行闡述，並且部分地在本領域中具有通常技藝者閱讀以下內容或實踐本發明後可以理解本發明之內容。本發明之目的和其他優點還可透過書面描述、請求項及附圖中具體指出的結構來實現和獲得。
為了獲得本發明之目的及其優點，本發明提供了一種觸控感測器直接形成於封裝部件上之有機發光顯示器，藉以簡化製程並降低製造成本，藉以省去額外的黏合處理、簡化製程並減少製造成本。此外，這種具有觸控感測器之有機發光顯示器中，顯示板之顯示覆蓋電極與觸控感測器之導電層透過相同之材料形成與同一平面上，進而可防止顯示板受到損害。
本發明之一目的在於提供一種顯示裝置，包括：薄膜電晶體，係位於基板之顯示影像的主動區域內；顯示板，係位於基板之不顯示影像的非主動區域內；發光裝置，係連接於薄膜電晶體；封裝層，係位於薄膜電晶體上；觸控感測器，係位於基板之主動區域內之封裝層上，此觸控感測器包含導電層；以及觸控板，係位於基板之非主動區域內，此觸控板連接於觸控感測器，其中顯示板包含顯示板電極與覆蓋顯示板電極之顯示覆蓋電極，顯示板電極連接於主動區域內之訊號線，顯示覆蓋電極覆蓋顯示板電極之一部分，且顯示覆蓋電極由與導電層相同之材料形成。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下將結合圖式所示出之實例對本發明實施例進行詳述。在這些圖式中，透過相同標號於圖式中示出相同或相似之部件。
在下文中，將參照附圖詳細描述本公開的實施例。
圖1和圖2分別是示出根據本發明實施例之具有觸控感測器的有機發光顯示器之透視圖和平面圖。
圖1和圖2所示之有機發光顯示器具有觸控感測器，此觸控感測器可於觸控週期內對因用戶觸摸而使第一觸控電極152e和第二觸控電極154e產生的互電容Cm之變化進行檢測，以感測是否存在觸控及觸控之位置。另外，在顯示週期內，具有觸控感測器之有機發光顯示器可透過包括發光裝置120之單元畫素顯示圖像。其中，單元畫素包括：紅色子畫素R、綠色子畫素G和藍色子畫素B，或包括：紅色子畫素R、綠色子畫素G、藍色子畫素B和白色子畫素W。
為此，圖1所示之有機發光顯示器包含：以矩陣形式設置於基板111上之多個子畫素PXL，設置於子畫素PXL上之封裝部件140，以及設置於封裝部件140上的互電容Cm。
其中，每個子畫素PXL包括：畫素驅動電路和連接至畫素驅動電路及低壓電源(VSS)線的發光裝置120。
其中，畫素驅動電路包括：開關電晶體T1，驅動電晶體T2和存儲電容器Cst。
開關電晶體T1可在向掃描線SL施加掃描脈衝時導通，進而將提供至資料線DL的資料訊號施加於存儲電容器Cst和驅動電晶體T2之閘極。
響應驅動電晶體T2之閘極上所施加的資料訊號，驅動電晶體T2可對從高壓電源VDD提供至發光裝置120的電流進行控制，從而調節發光裝置120發出的光量。另外，儘管開關電晶體T1被關閉，驅動電晶體T2可透過存儲電容器Cst中所充入之電壓提供預定電流，直至施加下一圖框之資料訊號，從而使發光裝置120保持發光。
如圖3所示，驅動薄膜電晶體130(即，驅動電晶體T2)包含：閘極132；半導體層134，此半導體層與經過閘極絕緣層112之閘極132重疊；以及源極136與汲極138，此源極與汲極形成於層間絕緣層114上並與半導體層134相接觸。
其中，發光裝置120位於基板111之主動區域中。此發光裝置120包含：陽極122；位於陽極122上之至少一個發光堆疊層124；及形成於發光堆疊層124上之陰極126。
陽極122可電連接於透過貫穿平化層118之畫素接觸孔148所曝露之驅動薄膜電晶體130的汲極138。發光堆疊層124形成於透過岸層128提供之發光區域的陽極122上。而至少一個發光堆疊層124中的每一個可透過於陽極122上順序或逆序堆疊電洞相關層、有機發光層和電子相關層而形成。其中，陰極126經由發光堆疊層124與陽極122相對。
封裝部件140可阻止外部水分或氧滲透到易受水分或氧影響的發光裝置120。為此，封裝部件140可包括：複數個第一無機封裝層142、複數個第二無機封裝層146以及插入於第一無機封裝層142和第二無機封裝層146 之間的有機封裝層144，其中第二無機封裝層146被設置為最上層。在這種狀況中，封裝部件140包括至少兩個無機封裝層，即第一無機封裝層142和第二無機封裝層146以及至少一個有機封裝層144。下文將加以詳述之封裝部件140的結構中，有機封裝層144設置於第一無機封裝層142和第二無機封裝層146之間。
第一無機封裝層142形成於設置有陰極126之基板111上，因此第一無機封裝層142最靠近發光器件120。第一無機封裝層142使用如氮化矽(SiNx)、氧化矽(SiOx)、氮氧化矽(SiON)或氧化鋁(Al2O3)之可在低溫下沉積之無機絕緣材料形成。因此，由於第一無機封裝層142在低溫下沉積，所以可以防止在沉積第一無機封裝層142時對易受高溫影響之發光堆疊層124造成損害。
其中，有機封裝層144可用作緩衝件，藉以減小由有機發光顯示器彎曲所導致的各層間之應力並提高平化效果。有機封裝層144使用諸如丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺、聚乙烯或矽碳氧化物(SiOC)之有機絕緣材料形成。
第二無機封裝層146形成在配設有有機封裝層144之基板111上，藉以使得第二無機封裝層146覆蓋有機封裝層144的上表面。因此，第二無機封裝層146可最大化地減少或防止外部水分或氧氣向有機封裝層144內滲透。第二無機封裝層146使用諸如氮化矽(SiNx)、矽氧化物(SiOx)、氮氧化矽(SiON)或氧化鋁(Al2O3)之無機絕緣材料形成。
如圖2和圖3所示，觸控感測線154和觸控驅動線152設置在封裝部件140上，進而可使觸控感測線154和觸控驅動線152經由觸控絕緣層158相互交叉。
觸控驅動線152包括：複數個第一觸控電極152e和用於將第一觸控電極152e彼此電連接的第一電橋152b。
第一觸控電極152e於封裝部件140上沿X或Y方向彼此間隔開預定距離。每個第一觸控電極152e透過第一電橋152b電連接至相鄰的第一觸控 電極152e。
第一電橋152b設置在封裝部件140上，第一電橋152b與第一觸控電極152e位於相同的平面，並且此第一電橋152b可以電連接到第一觸控電極152e而無需額外的接觸孔。由於第一電橋152b與岸層128重疊，所以可透過此第一電橋152b防止開口率出現劣化。
觸控感測線154包括：多個第二觸控電極154e和用於使這些第二觸控電極154e彼此電連接的第二電橋154b。
第二觸控電極154e沿封裝部件140上的Y或X方向彼此間隔開預定距離。每個第二觸控電極154e透過第二橋電連接到相鄰的第二觸控電極154e。
其中，第二電橋154b形成在觸控絕緣層158上，並且此第二電橋154b可電連接至經由貫穿觸控絕緣層158之觸控感測器接觸孔150所曝露出的第二觸控電極154e。與第一電橋152b相似，由於第二電橋154b也與岸層128相重疊，所以可透過此第二電橋154b防止開口率出現劣化。
如此，觸控感測線154交叉於觸控驅動線152和觸控絕緣層158，並於觸控感測線154和觸控驅動線152間之交叉處形成互電容Cm。因此，互電容Cm可作為一觸控感測器，此觸控感測器透過施加於觸控驅動線152之觸控驅動脈衝之電荷進行充電並向觸控感測線154釋放電荷。
同時，根據本發明實施例，第一觸控電極152e和第二觸控電極154e中的每一個可採用如圖2所示之板狀結構或如圖4所示之網狀結構。換言之，圖4所示的第一觸控電極152e和第二觸控電極154e包含：透明導電層15b；及位於在透明導電層15b上面或下面以網格形式形成之網狀金屬層15a。其中，網狀金屬層15a可使用與選路線156相同之材料並透過與選路線156相同之掩模工藝形成。因此，透過形成網狀金屬層15a，而防止製造工藝複雜化並防止製造成本增大。
此外，第一觸控電極152e和第二觸控電極154e可僅由網狀金屬 層15a構成而不包含透明導電層15b，或者由具有網狀結構之透明導電層15b構成而不包含網狀金屬層15a。此處，由於包括諸如鋁、鈦、銅或鉬之網狀金屬層15a的第一觸控電極152e和第二觸控電極154e比包括諸如氧化銦錫或氧化銦鋅之透明導電層15b的第一觸控電極152e和第二觸控電極154e具有更好的導電性，所以第一觸控電極152e和第二觸控電極154e可形成為低電阻電極。因此，由於第一觸控電極152e和第二觸控電極154e具有減小的電阻和減小的電容，所以可提高觸控靈敏度，從而減小RC時間常數。另外，由於網狀金屬層15a具有非常小之線寬，所以可以防止開口率劣化和透射率劣化。此外，如圖4所示，第二電橋154b設置在與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e不同的平面中並具有非透明導電層，此第二電橋154b還包含複數個狹縫151。因此，與不包括狹縫151之電橋相比，包括狹縫151的第二電橋154b可以減小面積。因此，第二電橋154b可以減少對外部光的反射，從而防止可見性發生劣化。包括狹縫151之第二電橋154b可與岸層128重疊，從而包括非透明導電層的第二電橋154b防止開口率劣化。
根據本發明實施例，觸控驅動線152和觸控感測線154可透過在非活動(表框)區域中的選路線156和觸控板170連接到觸控驅動部件(未示出)。
因此，選路線156透過觸控板170將觸控驅動部件中產生的觸控驅動脈衝發送到觸控驅動線152，並且將來自觸控感測線154的觸控訊號發送到觸控板170。選路線156設置於第一觸控電極152e和第二觸控電極154e中的每一個觸控電極與觸控板170之間，並且選路線156無須多餘的接觸孔而電連接到第一觸控電極152e和第二觸控電極154e中的每一個。
如圖2所示，連接到第一觸控電極152e之選路線156可沿主動區的上邊和下邊中之至少一條邊延伸並連接至觸控板170。而連接到第二觸控電極154e之選路線156可沿主動區的左邊和右邊中之至少一條邊延伸並連接至觸控板170。同時，選路線156的佈置不限於圖2所示之結構。並且根據顯示器的設計說明書而做出改變。
選路線156使用單層或使用諸如鋁、鈦、銅或鉬的具有優良耐腐蝕性、耐酸性和導電性之第一導電層所形成之多層結構。例如，選路線156形成為三層堆疊結構，例如鈦/鋁/鈦三層結構或鉬/鋁/鉬三層結構，或者形成為多層結構，此多層結構可包括諸如氧化銦錫或氧化銦鋅之具有優異的耐腐蝕性和耐酸性的透明導電層的具有優異導電性的透明導電層以及諸如鈦/鋁/鈦三層結構或鉬/鋁/鉬三層之具有優異導電性之非透明導電層。
觸控板170包括：觸控輔助電極168、第一觸控板電極172、第二觸控板電極174以及觸控覆蓋電極176。
透過與驅動電晶體130(驅動電晶體T2)之源極136和汲極138相同之材料，可於源極136和汲極138的同一平面上形成觸控輔助電極168。換言之，可在透過與源極136和汲極138相同之材料，於層間絕緣層114上形成觸控輔助電極168。
第一觸控板電極172從選路線156延伸並且使用與選路線156相同的材料形成。第一觸控板電極172電連接到透過貫穿保護層116之第一觸控板接觸孔178a曝露之觸控輔助電極168。
第二觸控板電極174使用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同的材料形成。此第二觸控板電極174可覆蓋第一觸控板電極172，進而此第二觸控板電極174無需額外的接觸孔而直接連接到第一觸控板電極172。
如圖3所示，在一實施例中，第一觸控板電極172直接連接到觸控輔助電極168，而第二觸控板電極174直接連接到觸控覆蓋電極176。在另一實施例中，第一觸控板電極172與第二觸控板電極174不直接連接到觸控輔助電極168與觸控覆蓋電極176。在此實施例中，可使這些觸控板電極水平移位(例如，向左移位)，進而使這些觸控板電極並不直接連接到觸控輔助電極168。在這一替代性實施例中，第一接觸孔可曝露出觸控輔助電極168之一部分，而第二接觸孔可曝露出相對觸控輔助電極168產生位移之第一觸控板電極172與第二觸控板電極174之一部分。進而，在此替代性實施例中，觸控覆蓋電極176 可經由第一觸控板電極172與第二觸控板電極174電連接至觸控輔助電極168。
使用與導電層相同的材料，可於觸控傳感器中所包含之導電層的同一平面上形成觸控覆蓋電極176。例如，可使用與第二電橋154b相同的材料形成於觸控絕緣層158上形成顯示覆蓋電極188，其中觸控絕緣層158與觸控感測器最上層之第二電橋154b位於相同的平面上。觸控覆蓋電極176電連接到透過貫穿觸控絕緣層158之第二觸控板接觸孔178b所曝露出之第二觸控板電極174。觸控覆蓋電極176透過觸控遮蔽層194曝露出來，進而使得其可以連接到設置有觸摸驅動部件之訊號傳輸層。此處，觸控遮蔽層194可覆蓋觸控感測線154與觸控驅動線152，進而防止外部水分或類似物質對發光裝置120、觸控感測線154和觸控驅動線152造成損害。其中，觸控遮蔽層194可透過無機絕緣層塗覆有機絕緣層形成。可以在觸控遮蔽層194上設置諸如圓偏振器或亮度改善膜(有機發光二極體透射可控膜)的光學膜(圖中未示出)。
同時，觸控板170和顯示板180設置在非主動(邊框)區域中。如圖2所示，觸控板170和顯示板180可以設置在基板111之第一側和第二側中的至少一側中，或者觸控板170和顯示板180可以設置在不同的區域中。同時，觸控板170和顯示板180之設置並不限於圖2所示之結構並可根據顯示器的設計說明書而改變。因此，在非主動區域中與觸控板170一同設置的顯示板180便具有與觸控板170相同的堆疊結構。在這種狀況中，由於作為觸控板170的最上層之觸控覆蓋電極176與作為顯示板180的最上層之顯示覆蓋電極188位於同一平面上，所以可同時執行多個訊號傳送層之黏合步驟，進而可簡化整個製程。顯示板180包括：顯示板電極182以及第一顯示輔助電極184、第二顯示輔助電極186與顯示覆蓋電極188中的至少一層。
顯示板電極182從其中形成有發光裝置120之主動區中的掃描線SL、資料線DL和高電壓電源線中的至少一條訊號線延伸。具有單層或多層結構之顯示板電極182與驅動電晶體T2(驅動電晶體130)之閘極132、源極136、汲極138中的至少一個位於同一平面上，其中顯示板電極182與驅動電晶 體T2(驅動電晶體130)之閘極132、源極136、汲極138中的至少一個具有相同的材料。可使用與源極136和汲極138相同的材料於層間絕緣層114上形成具有單層結構的顯示板電極182，或者使用與閘極132相同的材料於基板111上形成顯示板電極182。而具有多層結構之顯示板電極182包含：使用與閘極132相同之材料於基板111上形成的第一顯示板電極(圖中未示出)，使用與源極136和汲極138相同的材料於層間絕緣層114上形成的第二顯示板電極(圖中未示出)。
使用與選路線156相同的材料可於與選路線156相同的平面上形成第一顯示輔助電極184。進而，選路線156可電連接於透過貫穿保護層116之顯示板接觸孔190所曝露出之顯示板電極182。
第二顯示輔助電極186使用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同的材料形成。第二顯示輔助電極186覆蓋第一顯示輔助電極184，進而可使第二顯示輔助電極186直接連接於第一顯示輔助電極184而無需使用額外的接觸孔。
如圖3所示，在一實施例中，顯示輔助電極可直接連接於顯示板電極182和顯示覆蓋電極188。而在另一實施例中，顯示輔助電極不直接連接到顯示板電極182。進而可使顯示輔助電極水平移位(例如，向右移位)並且使顯示輔助電極不與顯示板電極182和顯示覆蓋電極188重疊。在這一替代性實施例中，第一接觸孔曝露出顯示板電極182的一部分，而第二接觸孔曝露出水平移位而離開顯示板電極182之顯示輔助電極的一部分。在此替代性實施例中，顯示覆蓋電極188可經由顯示輔助電極電連接至顯示板電極182。
顯示覆蓋電極188使用與第二電橋154b相同的材料形成在與第二電橋154b在相同平面上的觸控絕緣層158上。顯示覆蓋電極188可電連接到透過貫穿觸控絕緣層158之第二顯示板接觸孔192所曝露之第二顯示輔助電極186。
圖5A至5E為示出製造圖3所示的具有觸控感測器之有機發光 顯示器的方法的平面圖和截面圖。
參考圖5A，可提供設置有開關電晶體、驅動電晶體T2(驅動電晶體130)、發光器件120和封裝部件140之基板111。
具體而言，可透過多個光罩製程於基板111上形成觸控輔助電極168、顯示板電極182、開關電晶體和驅動電晶體T2(驅動電晶體130)。此處，使用相同的掩模工藝，可在形成驅動電晶體T2(驅動電晶體130)的源極136和漏極138的同時形成觸控輔助電極168和顯示板電極182。因此，可使用與驅動電晶體T2(驅動電晶體130)的源極136和漏極138相同的材料形成觸控輔助電極168和顯示板電極182。此外，使用相同的光罩製程，可同時形成顯示板電極182與驅動電晶體T2(驅動電晶體130)的閘極132。
進而，在所得結構的整個表面上形成保護層116和平化層118，以覆蓋觸摸輔助電極168、顯示板電極182、開關電晶體和驅動電晶體T2(驅動電晶體130)，然後可透過光刻和蝕刻進行圖案化處理，藉以形成貫穿保護層116和平化層118的畫素接觸孔148、第一觸控板接觸孔178a與顯示板接觸孔190。而後，可於平化層118上依次形成陽極122、岸層128、發光堆疊層124和陰極126。進而，於設置有陰極126的基板111上依次堆疊第一無機封裝層142、第二無機封裝層146以及有機封裝層144，藉以形成封裝部件140。
參考圖5B，可於設置有封裝部件140的基板111上形成選路線156，第一觸控板電極172和第一顯示輔助電極184。
具體而言，可在室溫下透過濺射於設置有封裝部件140的基板111的整個表面上沉積第一導電層，而後通過光刻製程和蝕刻製程進行圖案化處理，進而形成選路線156、第一觸控板電極172和第一顯示輔助電極184。此處，第一導電層可以是使用具有優異的耐腐蝕性和耐酸性的金屬如鋁、鈦、銅或鉬形成之單層結構或多層結構。例如，第一導電層可具有諸如鈦/鋁/鈦三層結構或鉬/鋁/鉬之三層結構。因此，第一顯示輔助電極184可防止曝露出顯示板電極182，進而防止在形成選路線156、第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第 一電橋152b及第二電橋154b時對顯示板電極182造成損害。
如圖5C所示，可於設置有選路線156、第一觸控板電極172和第一顯示輔助電極184之基板111上形成第一觸控電極152e、第二觸控電極154e，第一電橋152b，第二觸控板電極174與第二顯示輔助電極186。
具體而言，在設置有選路線156和第一觸控板電極172的基板111的整個表面上沉積第二導電層。此處，在其中諸如氧化銦錫或氧化銦鋅之透明導電層作為第二導電層之狀況中，可透過在室溫下透過諸如濺射的沉積製程形成透明導電層。進而，可透過光刻製程和蝕刻製程對第二導電層進行圖案化處理，藉以形成第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b、第二觸控板電極174和第二顯示輔助電極186。
參考圖5D，在設置有第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b、第二觸控板電極174與第二顯示輔助電極186的基板111上，可形成具有觸控感測器接觸孔150，第二觸控板接觸孔178b和第二顯示板接觸孔192的觸控絕緣層158。
具體而言，在設置有第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b與第二觸控板電極174的基板111上，按大約500Å至5μm的厚度形成觸控絕緣層158。在使用有機層作為觸控絕緣層158之狀況中，可將有機層塗覆於基板上，而後在100度或更低的溫度下固化有機層，以防止易受高溫影響之發光堆疊層124受到損害，藉以形成觸控絕緣層158。而在使用無機層作為觸控絕緣層158之狀況中，低溫化學氣相沉積(CVD)製程與洗滌過程重複至少兩次，以防止易受高溫影響之發光堆疊層124受到損害，藉以形成具有多層結構的觸控絕緣層158。進而，可透過光刻和蝕刻對觸控絕緣層158進行圖案化處理，以形成包括觸控感測器接觸孔150、第二觸控板接觸孔178b和第二顯示板接觸孔192的觸控絕緣層158。
如圖5E所示，可於配設了具有觸控感測器接觸孔150、觸控板接觸孔178和顯示板接觸孔190之觸控絕緣層158的基板111上，形成第二電橋 154b、觸控覆蓋電極176和顯示覆蓋電極188。
具體而言，可於配設了具有觸控感測器接觸孔150、第二板接觸孔178b和第二顯示板接觸孔192之觸控絕緣層158的基板111上形成第三導電層。此處，在用諸如氧化銦錫或氧化銦鋅之透明導電層或者諸如鋁、鈦、銅或鉬的具有優良耐腐蝕性、耐酸性和導電性之金屬作為第三導電層之狀況中，可在室溫下透過沉積製程如濺射製程形成此第三導電層。然後，透過光刻和蝕刻對此第三導電層進行圖案化處理，藉以形成第二電橋154b、觸控覆蓋電極176和顯示覆蓋電極188。進而，如圖3所示，可將觸控遮蔽層194和光學膜附接到設置有第二電橋154b、觸控覆蓋電極176和顯示覆蓋電極188之基板111。
在依據本發明第一實施例之具有觸控感測器的有機發光顯示器中，第一觸控電極152e和第二觸控電極154e直接設置於封裝部件140上。因此，與觸摸屏透過粘合劑直接附接到有機發光顯示器之習知的有機發光顯示器相比，本發明無需進行黏合處理，因此簡化了製造工藝並降低了製造成本。
此外，在依據本發明第一實施例之具有觸控感測器的有機發光顯示器中，在顯示板電極182上，可透過與形成選路線156相同之光罩製程形成第一顯示輔助電極184，可透過與形成第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同之光罩製程形成第二顯示輔助電極186，並透過與形成第二電橋154b相同之光罩製程形成顯示覆蓋電極188。在這種狀況中，可以在製造選路線156、第一觸控電極152e、第二觸控電極154e及第二電橋154期間防止曝露顯示板電極182。因此，可以防止用於製造選路線156、第一觸控電極152e、第二觸控電極154e及第二電橋154的蝕刻氣體或液體對顯示板電極182造成損害。
圖6為本發明第二實施例之具有觸控傳感器的有機發光顯示器之截面圖。
除觸控板170與顯示板180之堆疊結構不同以外，圖6和圖7的有機發光顯示器與根據本發明第一實施例的有機發光顯示器包含相同之元件。因此，下文不再對相同元件進行贅述。
顯示板180包含顯示板電極182和顯示覆蓋電極188。
顯示板電極182從其中形成有發光裝置120之有源區中的掃描線SL、資料線DL與高電壓電源線中的至少一條訊號線延伸。其中，顯示板電極182可具有單層結構，或者此顯示板電極182也可具有多層結構，此顯示板電極可透過驅動電晶體T2(驅動電晶體130)的閘極132、源極136和汲極138中的至少一個相同之材料形成於驅動電晶體T2(驅動電晶體130)的閘極132、源極136和汲極138中的至少一個的平面上。換言之，具有單層結構的顯示板電極182可使用與源極136和汲極138相同之材料形成於層間絕緣層114上，或使用與閘極132相同的材料形成於基板111上。而具有多層結構之顯示板電極182包含：使用與閘極132相同的材料形成於基板111上之第一顯示板電極(圖中未示出)，以及使用與源極136和汲極138相同之材料形成於層間絕緣層114上並連接於層間絕緣層114上之第一顯示板電極之第二顯示板電極(圖中未示出)。
於與觸控感測器所包括之導電層相同的平面上，可使用與導電層相同的材料設置顯示覆蓋電極188。例如，可使用與位於觸控感測器最上層的第二電橋154b相同之材料於觸控絕緣層158上，即第二電橋154b之同一平面上形成顯示覆蓋電極188。顯示覆蓋電極188電連接到透過貫穿保護層116和觸控絕緣層158的顯示板接觸孔190所曝露出之顯示板電極182。同時，雖然本發明實施例中已闡明保護層116和觸控絕緣層158設置在顯示器焊盤電極上，但是可以將置於發光裝置下方之下層絕緣層與置於發光裝置上方之上層絕緣層中的至少一個設置在顯示板電極182上。此處，下層絕緣層可以是保護層116和平化層118中的任何一個，而上層絕緣層可以是第一無機封裝層142、第二無機封裝層146、有機封裝層144和觸控絕緣層158中的任何一個。在這種狀況中，顯示板接觸孔190可貫穿顯示板電極182上之上層絕緣層和下層絕緣層的至少一個。
觸控板170包括：第一觸控板電極172和第二觸控板電極174以及觸控覆蓋電極176中的至少一層。
第一觸控板電極172從選路線156延伸並且使用與選路線156 相同的材料形成。
第二觸控板電極174使用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同的材料形成。第二觸控板電極174覆蓋第一觸控板電極172並且直接連接到第一觸控板電極172而無需使用額外的接觸孔。
觸控覆蓋電極176使用與第二電橋154b相同的材料形成在觸控絕緣層158上，觸控絕緣層158設置在與第二電橋154b相同的平面上。觸控覆蓋電極176電連接到透過貫穿觸控絕緣層158的觸控板接觸孔178所曝露出之第二觸控板電極174。
觸控覆蓋電極176透過觸控遮蔽層194曝露出來藉以連接至設置有觸控驅動部件之訊號傳輸層，並且顯示覆蓋電極188透過觸控遮蔽層194曝露出來藉以連接之設置有顯示驅動部件(例如，閘極驅動部件和資料驅動部件)的訊號傳輸層。此處，觸控遮蔽層194覆蓋觸控感測線154和觸控驅動線152，進而防止外部水分對發光裝置120、觸控感測線154和觸控驅動線152造成損害。觸控遮蔽層194可透過用無機絕緣層塗覆有機絕緣層而形成。
此處，可於觸控遮蔽層194上設置諸如圓偏振器或亮度改善膜(有機發光二極體透射可控膜)。
圖7A至7E為用以製造圖6所示之具有觸摸傳感器的有機發光顯示器之方法的平面圖和截面圖。
參照圖7A，可製備設置有開關電晶體、驅動電晶體T2(驅動電晶體130)、發光裝置120與封裝部件140的基板111。
具體而言，可於基板111上透過多個光罩製程形成顯示板電極182、開關電晶體、驅動電晶體T2(驅動電晶體130)和發光裝置120。此時，使用與源極136和汲極138相同的光罩製程，可在形成驅動電晶體T2(驅動電晶體130)之源極136和汲極138的同時形成顯示板電極182。此外，透過使用與閘極132相同的光罩製程，可於驅動電晶體T2(驅動電晶體130)之閘極132同時形成顯示板電極182。而後，可於設置有發光裝置120的基板111上依次堆 疊第一無機封裝層142、第二無機封裝層146及有機封裝層144，從而形成封裝部件140。
參考圖7B，在設置有封裝部件140的基板111上形成選路線156和第一觸控板電極172。
具體而言，透過在設置有封裝部件140的基板111的整個表面上於室溫下用濺鍍法沉積第一導電層，而後再透過光刻和蝕刻進行圖案化處理，可形成選路線156和第一觸控板電極172。此處，第一導電層可以是使用具有優異的耐腐蝕性和耐酸性的金屬如鋁、鈦、銅或鉬形成之單層結構或多層結構。例如，第一導電層可具有諸如鈦/鋁/鈦三層結構或鉬/鋁/鉬之三層結構。
如圖7C所示，在設置有選路線156和第一觸控板電極172之基板111上形成第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b和第二觸控板電極174。
具體而言，在設置有選路線156和第一觸控板電極172的基板111的整個表面的上方沉積第二導電層。此處，在諸如氧化銦錫或氧化銦鋅之透明導電層作為第二導電層之狀況中，可透過諸如濺射之沉積製程於室溫下形成此透明導電層。然後，可透過光刻和蝕刻對第二導電層進行圖案化處理，以形成第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b和第二觸控板電極174。
如圖7D所示，在設置有第一觸控電極152e、第二觸控電極154e第一電橋152b和第二觸控板電極174之基板111上形成包含有觸控感測器接觸孔150、觸控板接觸孔178和顯示板接觸孔190的觸控絕緣層158。
具體而言，在設置有第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b與第二觸控板電極174的基板111上，按大約500Å至5μm的厚度形成觸控絕緣層158。此處，在使用有機層作為觸控絕緣層158之狀況中，可將有機層塗覆於基板上，而後在100度或更低的溫度下固化有機層，藉以形成此觸控絕緣層158。而在使用無機層作為觸控絕緣層158之狀況中，將低溫化學 氣相沉積(CVD)製程與洗滌過程重複至少兩次，以形成具有多層結構的觸控絕緣層158。然後，可透過光刻製程和蝕刻製程對觸控絕緣層158和保護層116進行圖案化處理，以形成觸控感測器接觸孔150、觸控板接觸孔178和顯示板接觸孔190。觸控感測器接觸孔150可貫穿觸控絕緣層158以曝露出第二觸控電極154e。觸控板接觸孔178可貫穿觸控絕緣層158以曝露出第二觸控板電極174。顯示板接觸孔190可貫穿保護層116和觸控絕緣層158以曝露出顯示板電極182。
同時，在觸控感測器接觸孔150、觸控板接觸孔178和顯示板接觸孔190的形成期間，可透過如圖4所示之第一觸控電極152e和第二觸控電極154e的透明導電層15b保護第一觸控電極152e和第二觸控電極154e的網狀金屬層15a，藉以防止蝕刻氣體損壞網狀金屬層15a。
如7E所示，第二電橋154b、觸控覆蓋電極176和顯示覆蓋電極188形成於設置有觸控絕緣層158之基板111上，此觸控絕緣層158包括觸控感測器接觸孔150、觸控板接觸孔178與顯示板接觸孔190。
具體而言，在設置有包括觸控感測器接觸孔150、觸控板接觸孔178和顯示板接觸孔190的觸控絕緣層158的基板111上形成第三導電層。此處，在其中使用諸如氧化銦錫或氧化銦鋅之透明導電層或具有優異的耐腐蝕性和耐酸性的金屬例如鋁、鈦、銅或鉬作為第三導電層，進而可透過諸如濺射之沉積製程於室溫下形成此第三導電層。然後，透過光刻製程和蝕刻製程對第三導電層圖案化處理，可形成第二電橋154b、觸控覆蓋電極176與顯示覆蓋電極188。而後，可使觸控遮蔽層194和光學膜附接到設置有第二電橋154b、觸控覆蓋電極176與顯示覆蓋電極188之基板111。
這樣，在本發明第二實施例的具有觸摸傳感器的有機發光顯示器中，第一觸控電極152e和第二觸控電極154e直接設置於封裝部件上。因此，與觸摸屏透過粘合劑直接附接到有機發光顯示器之習知的有機發光顯示器相比，本發明無需進行黏合處理，因此簡化了製造工藝並降低了製造成本。
此外，在本發明第二實施例的具有觸摸傳感器的有機發光顯示 器中，可在形成用於曝露第一觸控板電極172和第二觸控板電極174之觸控板接觸孔178的同時，形成用以曝露出顯示板電極182之顯示板接觸孔190。因此，本發明可以在沒有額外的光罩製程的情況下形成顯示板接觸孔。
另外，依據本發明實施例，在選路線156、第一觸控電極152e和第二觸控電極154e的形成期間，可透過包含有保護層116與觸控絕緣層158之板絕緣層保護顯示板電極182，進而可防止顯示板電極182被曝露於外部，直至形成顯示板接觸孔190。因此，可防止用於形成選路線156、第一觸控電極152e和第二觸控電極154e的蝕刻氣體或液體對顯示板電極182造成損害，特別是防止減少顯示板電極182之厚度。
同時，儘管本發明實施例給出了如圖3所示之有機發光顯示器的選路線156使用與第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b與第二電橋154b不同的光罩製程形成之實例，但圖8A和8B也示出了第一觸控電極152e、第二觸控電極154e、第一電橋152b和第二電橋154b使用相同的光罩製程形成之實例。換言之，如圖8A所示，選路線156可包含：使用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同的光罩製程形成之第一選路線156a，及使用與第二電橋154b相同的光罩製程形成之第二選路線156b。在這種狀況中，使用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同的材料形成第一選路層156a，並且使用與第二電橋154b相同的材料形成第二選路層156b。另外，如圖8B所示，選路線156包括：具有第一導電層之第一選路層156a，使用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同的光罩製程形成之第二選路層156b，並且使用與第二電橋154b相同的光罩製程形成之第三選路層156c。在這種狀況中，第二選路層156b用與第一觸控電極152e和第二觸控電極154e相同之材料形成，而第三選路層156c用與第二電橋154b相同之材料形成。
另外，如圖9所示，本發明實施例之有機發光顯示器包含：形成在觸控感測線154和觸控驅動線152中的每一條線與發光裝置120之間的觸控緩衝層196。在觸控緩衝層196中，在觸控感測線154和觸控驅動線152中的每 一條線與陰極126之間的距離應當保持在5μm或5μm以上。因此，可以最大化地減小在觸控感測線154和觸控驅動線152中的每一條線與陰極126之間形成的寄生電容器的電容，並可避免觸控感測線154和觸控驅動線152中的每一條線與陰極126間之耦合的交互作用。
同時，儘管已經示出了其中發光堆疊層124設置在根據本公開的有機發光顯示器的陽極122和陰極126之間的實例，但是也可以設置兩個或更多個發光疊層。例如，如圖9所示，第一發光堆疊層124a和第二發光堆疊層124b可設置於陽極122和陰極126之間。電荷產生層CGL設置在第一發光堆疊層124a和第二發光堆疊層124b之間。第一發光堆疊層124a包括依次堆疊於陽極122上的第一電洞傳輸層HTL1、第一有機發光層EML1和第一電子傳輸層ETL1，而第二發光堆疊層124b包括依次堆疊於電荷產生層CGL上的第二電洞傳輸層HTL2，第二有機發光層EML2和第二電子傳輸層ETL2。此處，第一發光堆疊層124a的第一有機發光層EML1和第二發光堆疊層124b的第二有機發光層EML2中的任一個產生藍光，而第一發光堆疊層124a的第一有機發光層EML1和第二發光堆疊層124b的第二有機發光層EML2中的另一個產生黃綠色光，進而可透過第一發光堆疊層124a和第二發光堆疊層124b產生白光。
這樣，根據本發明實施例，圖1至圖9中所示之觸控感測器可被提供至用於產生白光的至少一個發光堆疊層124與包含有彩色濾光片之機發光顯示器的封裝部件140中的至少一個。
如上所述，本發明實施例之具有觸摸傳感器的有機發光顯示器中，觸控電極直接設置於封裝部件上而不使用粘合劑。因此，本發明無需進行額外的粘合工藝，因此簡化了製程並降低了製造成本。另外，本發明實施例之具有觸摸傳感器的有機發光顯示器中，其中顯示板的顯示覆蓋電極與觸控感測器所包括之導電層使用相同之材料並位於同一平面上，從而可防止損害顯示板電極。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內 容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
111‧‧‧基板
112‧‧‧閘極絕緣層
114‧‧‧層間絕緣層
116‧‧‧保護層
118‧‧‧平化層
120‧‧‧發光裝置
122‧‧‧陽極
124‧‧‧發光堆疊層
124a‧‧‧第一發光堆疊層
124b‧‧‧第二發光堆疊層
126‧‧‧陰極
128‧‧‧岸層
130‧‧‧驅動電晶體
132‧‧‧閘極
134‧‧‧半導體層
136‧‧‧源極
138‧‧‧汲極
140‧‧‧封裝部件
142‧‧‧第一無機封裝層
144‧‧‧有機封裝層
146‧‧‧第二無機封裝層
148‧‧‧畫素接觸孔
150‧‧‧觸控感測器接觸孔
15a‧‧‧網狀金屬層
15b‧‧‧透明導電層
152‧‧‧觸控驅動線
152b‧‧‧第一電橋
152e‧‧‧第一觸控電極
154‧‧‧觸控感測線
154b‧‧‧第二電橋
154e‧‧‧第二觸控電極
156‧‧‧選路線
156a‧‧‧第一選路層
156b‧‧‧第二選路層
156c‧‧‧第三選路層
158‧‧‧觸控絕緣層
168‧‧‧觸控輔助電極
170‧‧‧觸控板
172‧‧‧第一觸控板電極
174‧‧‧第二觸控板電極
176‧‧‧觸控覆蓋電極
178‧‧‧觸控板接觸孔
178a‧‧‧第一觸控板接觸孔
178b‧‧‧第二觸控板接觸孔
180‧‧‧顯示板
182‧‧‧顯示板電極
184‧‧‧第一顯示輔助電極
186‧‧‧第二顯示輔助電極
188‧‧‧顯示覆蓋電極
190‧‧‧顯示板接觸孔
192‧‧‧第二顯示板接觸孔
194‧‧‧觸控遮蔽層
196‧‧‧觸控緩衝層
Cm‧‧‧互電容
R‧‧‧紅色子畫素
G‧‧‧綠色子畫素
B‧‧‧藍色子畫素
W‧‧‧白色子畫素
T1‧‧‧開關電晶體
T2‧‧‧驅動電晶體
Cst‧‧‧存儲電容器
DL‧‧‧資料線
SL‧‧‧掃描線
VDD‧‧‧高壓電源
VSS‧‧‧低壓電源
PXL‧‧‧子畫素
CGL‧‧‧電荷產生層
HTL1‧‧‧第一電洞傳輸層
HTL2‧‧‧第二電洞傳輸層
EML1‧‧‧第一有機發光層
EML2‧‧‧第二有機發光層
ETL1‧‧‧第一電子傳輸層
ETL2‧‧‧第二電子傳輸層
圖1係為根據本發明第一實施例所繪示之具有觸控感測器之有機發光顯示器的透視圖。
圖2係為根據本發明一實施例所繪示之圖1中具有觸控感測器之有機發光顯示器之平面圖。
圖3係為沿圖2中剖面線I-I’與剖面線II-II’所獲得之根據本發明一實施例所繪示之具有觸控感測器之有機發光顯示器的剖面圖。
圖4係為圖2與圖3所示之觸控電極的另一實施例之平面圖與剖面圖。
圖5A至5E係為根據本發明第一實施例所繪示之具有觸控感測器之有機發光顯示器的製造方法的剖面圖。
圖6係為根據本發明第二實施例所繪示之具有觸控感測器之有機發光顯示器的剖面圖。
圖7A至7E係為根據本發明第二實施例所繪示之具有觸控感測器之有機發光顯示器的製造方法的剖面圖。
圖8A與圖8B係為圖6所示之選路線的另一實施例之剖面圖。
圖9係為根據本發明第三實施例所繪示之具有觸控感測器之有機發光顯示器的剖面圖。

Claims (25)

  1. 一種顯示裝置，包括：一薄膜電晶體，係位於一基板之顯示影像的一主動區域內；一顯示板，係位於該基板之不顯示影像的一非主動區域內；一發光裝置，係連接於該薄膜電晶體；一封裝層，係位於該發光裝置上；一觸控感測器，係位於該基板之該主動區域內之該封裝層上，該觸控感測器包含一導電層；以及一觸控板，係位於該基板之該非主動區域內，該觸控板連接於該觸控感測器，其中該顯示板包含一顯示板電極與覆蓋該顯示板電極之一顯示覆蓋電極，該顯示板電極連接於該主動區域內之一訊號線，該顯示覆蓋電極覆蓋該顯示板電極之一部分，且該顯示覆蓋電極由與該導電層相同之材料形成，以及該觸控感測器還包含設置於該封裝層上之一第一觸控電極與一第二觸控電極。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該觸控感測器還包含：一觸控驅動線，係包含該第一觸控電極與一第一電橋；以及一觸控感測線，係與該觸控驅動線相交，該觸控感測線包含該第二觸控電極與一第二電橋，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極包含該導電層。
  3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該導電層為該第一觸控電極、該第二觸控電極、該第一電橋或該第二電橋中之最頂層。
  4. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該顯示板還包含：一第一接觸孔，係貫穿覆蓋該顯示板電極之一第一絕緣膜，該第一接觸孔用於曝露該顯示板電極之一部分；一顯示輔助電極，係包含至少一個層，該顯示輔助電極電連接於該顯示板電極；一第二接觸孔，係貫穿覆蓋該顯示輔助電極之一第二絕緣膜，該第二接觸孔用於曝露出該顯示輔助電極之一部份；其中該顯示覆蓋電極經由該第二接觸孔連接於該顯示輔助電極。
  5. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該顯示覆蓋電極經由該顯示輔助電極電連接至該顯示板電極。
  6. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該顯示輔助電極直接連接於該顯示板電極與該顯示覆蓋電極。
  7. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該顯示板電極係由與該薄膜電晶體中所包含之一源極與一汲極相同之材料形成。
  8. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該顯示覆蓋電極包含：一第一接觸孔，係位於覆蓋該顯示板電極之一第一絕緣膜與該第一絕緣膜上方之第二絕緣膜中，該第一接觸孔用於曝露該顯示板電極之一部份，其中該顯示覆蓋電極經由該第一接觸孔連接於該顯示板電極。
  9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該顯示板電極係由與該薄膜電晶體中所包含之一源極與一汲極相同之材料形成。
  10. 如請求項4所述之顯示裝置，該觸控板包含：一觸控輔助電極，係由與該薄膜電晶體中所包含之一源極與一汲極之材料形成；一第三接觸孔，係位於覆蓋該觸控輔助電極之該第一絕緣膜中，該第三接觸孔用於曝露出該觸控輔助電極；一觸控板電極，係至少一個層，該觸控板電極電連接於該觸控輔助電極；一第四接觸孔，係位於覆蓋該觸控板電極之該第二絕緣膜中，該第四接觸孔用於曝露出該觸控板電極之一部份；以及一觸控覆蓋電極，經由該第四接觸孔連接於該觸控板電極。
  11. 如請求項10所述之顯示裝置，其中該觸控覆蓋電極經由該觸控板電極電連接於該觸控輔助電極。
  12. 如請求項10所述之顯示裝置，其中該觸控板電極直接連接於該觸控輔助電極與該觸控覆蓋電極。
  13. 如請求項10所述之顯示裝置，該觸控板包含：一觸控板電極，係包含位於該第一絕緣膜上之至少一層；一第二接觸孔，係貫穿覆蓋於該觸控板電極的該第二絕緣膜，該第二接觸孔曝露出該觸控板電極之一部份；及一觸控覆蓋電極，係經由該第二接觸孔連接該觸控板電極，其中該顯示覆蓋電極係由與該觸控覆蓋電極相同之材料形成。
  14. 如請求項13所述之顯示裝置，其中該顯示板電極係由與該薄膜電晶體中所包含之一源極與一汲極相同之材料形成。
  15. 如請求項10所述之顯示裝置，還包含：一選路線，係電連接於該觸控感測器與該觸控板；其中具有至少一個層的該觸控板電極包含：一第一觸控板電極，係包含與該選路線相同之材料；及一第二觸控板電極，係覆蓋該第一觸控板電極，該第二觸控板電極連接於第一觸控板電極。
  16. 如請求項15所述之顯示裝置，其中具有至少一個層的該顯示輔助電極包含：一第一顯示輔助電極，係包含與該選路線相同之材料；及一第二顯示輔助電極，係覆蓋該第一顯示輔助電極，該第二顯示輔助電極連接於第一顯示輔助電極。
  17. 如請求項16所述之顯示裝置，還包含：一觸控絕緣膜，係位於該第一電橋與該第二電橋之間，其中該封裝層包含：至少兩個無機封裝層及位於該兩個無機封裝層之間的一有機封裝層。
  18. 請求項15所述之顯示裝置，其中該選路線覆蓋該封裝層的一側面。
  19. 請求項1所述之顯示裝置，其中該發光裝置包含：一陽極，係連接於該薄膜電晶體；一陰極，係位於該陽極上方；至少一個發光堆疊層，係位於該陽極與該陰極之間；及一彩色濾光片，係位於該陰極、該封裝層或該觸控感測器之任意一個上。
  20. 請求項2所述之顯示裝置，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極中的至少一個觸控電極具有一網狀圖案。
  21. 請求項20所述之顯示裝置，其中該第一觸控電極與該第二觸控電極中的至少一個觸控電極包含：一透明導電層，係位於該網狀圖案之上方或位於該網狀圖案之下方。
  22. 請求項2所述之顯示裝置，其中該第二電橋包含至少一個狹縫。
  23. 請求項22所述之顯示裝置，其中包含狹縫之該第二電橋與一岸層重疊。
  24. 如請求項1所述之顯示裝置，還包含：一選路線，係電連接於該觸控感測器與該觸控板；其中該選路線沿該封裝層之頂面與側面放置。
  25. 如請求項18所述之顯示裝置，其中該選路線沿該封裝層之頂面與側面放置。
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