内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构的制作方法
【专利摘要】一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，包括有：一上基板、一下基板、一遮光感应电极层、一阴极层、一有机发光二极管层、一薄膜晶体管层、及一阳极层。遮光感应电极层位于上基板的相对于一有机发光二极管层的一侧的表面，遮光感应电极层由复数条遮光导体线所构成；其中，该复数条遮光导体线可分成一第一组遮光导体线、一第二组遮光导体线、及一第三组遮光导体线，该第二组遮光导体线形成N个网目状多边型区域，在每一个网目状多边型区域中的遮光导体线是电气连接在一起，而任两个网目状多边型区域之间并未电气连接，以在该遮光感应电极层形成有单层感应触控图型结构。
【专利说明】内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种具有触摸板的显示屏幕的结构，尤其指一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构。
【背景技术】
[0002]在众多种类的平面显示器中，有机发光二极管显示器技术(Organic LightEmitting D1de, OLED)是极具潜力的新兴平面显示技术。0LED是1987年由美国柯达(Eastman Kodak C0.)公司所发表。其具有厚度薄、重量轻、自发光、低驱动电压、高效率、高对比度、高色彩饱和度、反应速度快、可挠曲等特色，因此被视为是继TFT-LCD之后相当看好的显示技术。
[0003]近年来行动通讯、数字产品与数字电视对高画质全彩平面显示器的需求急速增力口。0LED显示器不但具有LCD的轻薄、省电与全彩显示的优点，更具有比LCD更好的广视角、主动发光、反应速度快的特性。
[0004]图1是一公知有机发光二极管(Organic Light Emitting D1de, OLED)显示器基本构造的示意图，该有机发光二极管(0LED)显示器100包含一阴极层110、一有机发光二极管层120、一阳极层130、一薄膜晶体管层140、一下基板150、及一上基板160等结构层，其中该有机发光二极管层120还包含一空穴传输子层(hole transporting layer, HTL) 121、一发光层(emitting layer)123、及一电子传输子层(electron transportinglayer, HTL)125。
[0005]有机发光二极管的发光原理是借着外加电场的作用，使电子、空穴分别从阴极层110、阳极层130注入，空穴经过空穴传输子层121、电子通过电子传输子层125之后，进入具有荧光特性的发光层123。接着在内部结合产生激发光子，激发光子随即将能量释放并回到基态(Ground state)，被释出的能量会根据不同的发光材料产生不同颜色的光，而造就了0LED的发光现象。
[0006]0LED全彩显示的方法可分为RGB像素并置法、色转换法、彩色滤光片法、微共振腔调色法、多层堆叠法等多种方法。彩色滤光片法是沿用LCD全彩显示的方法，只是利用白光的0LED发光，并使用彩色滤光片滤出红、蓝、绿三原色。由于使用单一 0LED光源，故红、蓝、绿三原色的亮度寿命相同，不会有色彩失真的现象，同时可结合已经量产的成熟的彩色滤光片技术，因此许多厂商采取彩色滤光片法，以为0LED全彩显示的方法。
[0007]公知的触控式平面显示器是将触控面板与平面显示器直接进行上下迭合，因为迭合的触控面板为透明的面板，因而影像可以穿透迭合在上的触控面板显示影像，再由触控面板作为输入的媒介或接口。然而这种公知技术，因为于迭合时，必须增加一个触控面板的完整重量，使得平面显示器重量大幅地增加，不符合现时市场对于显示器轻薄短小的要求。而直接迭合触控面板以及平面显示器时，不仅增加了触控面板本身的厚度，还降低了光线的穿透率，且增加反射率与雾度，使屏幕显示的质量大打折扣。
[0008]针对前述的缺点，触控式平面显示器改采嵌入式触控技术。嵌入式触控技术目前主要的发展方向可分为On-Cell及In-Cell两种技术。On-Cell Touch的技术则是先将触控面板的感应装置(Sensor)做在薄膜上，再贴合在上基板的玻璃上或直接用透明导电材料(IT0)做在上基板。In-Cell Touch技术则是将触控组件整合于显示面板内，使得显示面板本身就具备触控功能，因此不需要另外进行与触控面板贴合或是组装的工艺，这样技术通常都是由显示面板厂开发。
[0009]On-Cell Touch技术，都是在显示面板的上玻璃基板的上方设置感应电极层或使用上基板增加触控感应电极；不仅增加成本，亦增加工艺程序，容易导致工艺良率降低及工艺成本飙升。因此，公知的有机发光二极管液晶显示面板结构配合On-Cell Touch仍有改善的空间。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的是提供一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，不仅大幅降低触控有机发光二极管显示面板的重量及厚度，同时可大幅节省材料成本及加工成本。
[0011]为实现上述目的，依据本实用新型的一特色，本实用新型提出一种内嵌式有机发光二极管触控显不面板结构，包括有一上基板、一下基板、一遮光感应电极层、一有机发光二极管层及一薄膜晶体管层。该上基板及该下基板以平行成对的配置将一有机发光二极管层夹置于二基板之间。该遮光感应电极层位于该上基板的面对该有机发光二极管层的一侧的表面，该遮光感应电极层是由复数条遮光导体线所构成。该薄膜晶体管层位于该下基板的面对该有机发光二极管层的一侧的表面。其中，该复数条遮光导体线可分成一第一组遮光导体线、一第二组遮光导体线、及一第三组遮光导体线，该第二组遮光导体线形成N个网目状多边型区域，当中，N为正整数，在每一个网目状多边型区域中的遮光导体线是电气连接在一起，而任两个网目状多边型区域之间并未连接，以在该遮光感应电极层形成有单层感应触控图型结构。
[0012]本实用新型的效果是:
[0013]1、无需于显示面板的上玻璃基板或下玻璃基板设置感应电极层，据此降低成本，减少工艺程序。由于无需外加一层触控电极感应层，其加工程序可大幅地降低，不仅可大幅节省材料成本，亦可节省加工成本。
[0014]2、公知氧化铟锡材质(ΙΤ0)所做的电极点其平均透光率仅约为90%，而本实用新型的该网目状多边型区域及该走线是由遮光导体线所构成，因此并不影响透光率，故本实用新型的平均透光率远较公知技术为佳。当本实用新型的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构内嵌入有机发光二极管显示面板时，可使有机发光二极管显示面板的亮度较公知技术更亮。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是一公知有机发光二极管显示器基本构造的示意图。
[0016]图2是本实用新型的一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构的立体示意图。
[0017]图3是一公公知遮光层的示意图。
[0018]图4是本实用新型遮光感应电极层的不意图。
[0019]图5是本实用新型遮光感应电极层的放大示意图。
[0020]图6是本实用新型遮光感应电极层的另一放大不意图。
[0021]图7是本实用新型的一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构的立体示意图。
[0022]附图中主要组件符号说明:
[0023]机发光二极管显示器100，阴极层110，有机发光二极管层120，阳极层130，薄膜晶体管层140,基板150,上基板160,空穴传输子层121,发光层123,电子传输子层125,内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构200，上基板210，下基板220，有机发光二极管层230，遮光感应电极层240，彩色滤光层250，保护层260，阴极层270，阳极层280，薄膜晶体管层290，空穴传输子层231，发光层233，电子传输子层235，像素驱动电路291，阳极像素电极281，栅极2911，漏极/源极2913、2915，遮光线条301，区域303，第一组遮光导体线410，第二组遮光导体线420，第三组遮光导体线430，网目状多边型区域421?42N，走线431?43N,内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构700，阴极层710，阳极层720，有机发光二极管层730，空穴传输子层731，发光层733，电子传输子层735，阴极像素电极711。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型是关于一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构。图2是本实用新型的一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构200的立体示意图，如图所示，该内嵌式有机发光二极管触控显不面板结构200包括有一上基板210、一下基板220、一有机发光二极管层230、一遮光感应电极层(black matrix) 240、一彩色滤光层(color filter) 250、一保护层(over coat) 260、一阴极层270、一阳极层280、及一薄膜晶体管层290。
[0025]该上基板210及该下基板220较佳为玻璃基板，该上基板210及该下基板220以平行成对的配置将该有机发光二极管层230夹置于二基板210，220之间。
[0026]该遮光感应电极层(black matrix) 240是位于该上基板210的面对有机发光二极管层230的一侧的表面，该遮光感应电极层240是由复数条遮光导体线所构成。
[0027]图3是一般公知遮光层的示意图。如图3所示，公知遮光层是由不透光的黑色绝缘材质的线条构成复数条遮光线条301，该些黑色绝缘材质的复数条遮光线条301互相垂直分布于该公知的遮光层，该公知的遮光层又称为黑矩阵(black matrix) 0在该些黑色绝缘材质的线条之间的区域303则分布有彩色滤光层(color filter)。
[0028]本实用新型将公知的遮光层由不透光的黑色绝缘材质改为遮光的导电材料所制成，并在其上布值感应触控图型结构，如此，便无需于显示面板的上玻璃基板或下玻璃基板设置感应电极层，据此降低成本，减少工艺程序，提升工艺良率及降低工艺成本。
[0029]图4是本实用新型遮光感应电极层(black matrix) 240的示意图。如图4所示，该遮光感应电极层240是由复数条遮光导体线所构成。该遮光感应电极层240的该复数条遮光导体线是以一第一方向00及一第二方向(Y)设置。其中，该第一方向是垂直第二方向。
[0030]该遮光感应电极层240的该复数条遮光导体线是由遮光的导电材料所制成。其中，该遮光感应电极层240的该复数条遮光导体线是由黑色遮光的导电金属材料或黑色不导电BM材料与导电金属材料及其合金所制成。该黑色遮光的导电金属材料或合金材料为铬，黑色不导电材料为黑色树酯，导电金属材料为下列其中之一:铬(Cr)、钡(Ba)、铝(A1)、银(Ag)、铜(Cu)、钛(Ti)、镍(Ni)、钽(Ta)、钴(Co)、钨(W)、镁(Mg)、钙(Ca)、钾(K)、锂(Li)、铟(In)。
[0031]该复数条遮光导体线可分成一第一组遮光导体线410、一第二组遮光导体线420、及一第三组遮光导体线430。
[0032]该第二组遮光导体线420形成N个网目状多边型区域421?42N，其中，N为自然数。在每一个网目状多边型区域中的遮光导体线是电气连接在一起，而任两个网目状多边型区域之间并未连接，以在该遮光感应电极层(black matrix) 240形成有单层感应触控图型结构。其中，该网目状多边型区域(421?42N)为下列形状其中之一:三角形、矩形、菱形、六角形、八角形、圆形。于本实施例中，该N个网目状多边型区域是以矩型为例子。
[0033]该第三组遮光导体线430形成N个走线431?43N，该N个走线的每一条走线与一对应的网目状多边型区域421?42N电气连接，而每一条走线431?43N之间并未连接。该第一组遮光导体线410与该第二组遮光导体线420及该第三组遮光导体线430并未连接。
[0034]图5是本实用新型遮光感应电极层240的放大示意图。如图5所示，该第一组遮光导体线410与该第二组遮光导体线420及该第三组遮光导体线430并未连接。亦即该第一组遮光导体线410与该第二组遮光导体线420应连的地方被截断。同理，该第一组遮光导体线410与该第三组遮光导体线430应连的地方被截断。因此，该第二组遮光导体线420可在该遮光感应电极层(black matrix) 240形成有单层感应触控图型结构。该第一组遮光导体线410与该第二组遮光导体线420应连的地方被截断并非先产生如图3所示的公知遮光层，再将相对应处截断，而是在进行遮光感应电极层240的屏蔽布图(mask layout)时，使用布图工具，例如Laker、Virtus0，在光罩上使该第一组遮光导体线410与该第二组遮光导体线420及该第三组遮光导体线430并未连接，故在显示面板工艺中并未新增工艺。
[0035]图6是本实用新型遮光感应电极层240的另一放大示意图。于图6所示，该N个网目状多边型区域是以圆形为例子。而圆形可视为该N个网目状多边型区域的边为无穷多时的例子。
[0036]该彩色滤光层(color filter) 250位于该遮光感应电极层240的复数条遮光导体线之间及复数条遮光导体线的表面。
[0037]该保护层(over coat) 260位于该彩色滤光层(color filter) 250的表面。
[0038]该薄膜晶体管层290位于该下基板220的面向于该有机发光二极管层(0LED) 230的一侧的表面。该薄膜晶体管层具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示驱动讯号及一显示像素讯号及，以驱动对应的像素驱动电路的像素驱动晶体管及像素电容，进而执行显示操作，其中，K、L为正整数。该K条栅极驱动线及L条源极驱动线的位置是依据与该遮光感应电极层(black matrix) 240的该复数条遮光导体线的位置相对应而设置。
[0039]该薄膜晶体管层290除具有复数条栅极驱动线及复数条源极驱动线外，还包含多数个像素驱动电路291。该薄膜晶体管层290依据一显示像素讯号及一显示驱动讯号，用以驱动对应的像素驱动电路291，进而执行显示操作。
[0040]依像素驱动电路291设计的不同，例如2T1C是由2薄膜晶体管与1储存电容设计而成像素驱动电路1251，6T2C是由6薄膜晶体管与2储存电容设计而成像素驱动电路291。像素驱动电路291中最少有一薄膜晶体管的栅极2911连接至一条栅极驱动线(图未示)，依驱动电路设计的不同，控制电路中最少有一薄膜晶体管的漏极/源极2913连接至一条源极驱动线(图未示)，像素驱动电路291中最少有一薄膜晶体管的漏极/源极2915连接至该阳极层280中的一个对应的阳极像素电极281。
[0041]该阴极层270位于该保护层260的面向该有机发光二极管层230的一侧。同时，该阴极层270位于该上基板210与该有机发光二极管层230之间。该阴极层270是由金属导电材料所形成。较佳地，该阴极层270是由厚度小于50纳米(nm)的金属材料所形成，该金属材料选自下列群组其中之一:招(A1)、银(Ag)、镁(Mg)、钙(Ca)、钾⑷、锂(Li)、铟(In)，及其合金或使用氟化锂(LiF)、氟化镁(MgF2)、氧化锂(L1)与A1组合而成。由于该阴极层270的厚度小于50nm，因此该有机发光二极管层230所产生的光仍可穿透该阴极层270，而于上基板210上显示影像。该阴极层270系整片电气连接着，因此可作为屏蔽(shielding)之用。同时，该阴极层270亦接收由阳极像素电极281来的电流。
[0042]该阳极层280位于该薄膜晶体管层290的面向于该有机发光二极管层330的一侦t该阳极层280具有复数个阳极像素电极281。每一个阳极像素电极281与该薄膜晶体管层290的该像素驱动电路291的一个像素驱动晶体管对应，亦即该复数个阳极像素电极的每一个阳极像素电极与对应的该像素驱动电路291的该像素驱动晶体管的源极/漏极2913连接，以形成一特定颜色的像素电极，例如红色像素电极、绿色像素电极、或蓝色像素电极或本实用新型中使用的白色像素电极。
[0043]该有机发光二极管层230包含一空穴传输子层(hole transportinglayer, HTL) 231、一发光层(emitting layer) 233、及一电子传输子层(electrontransporting layer, HTL) 235。该有机发光二极管层230较佳产生白光，并使用该彩色滤光层(color filter) 250过滤而产生红、蓝、绿三原色。
[0044]图7是本实用新型的一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构700的立体示意图。其与图2的主要区别在于该阴极层710与该阳极层720的位置对调。该阴极层710具有复数个阴极像素电极711。每一个阴极像素电极711与该薄膜晶体管层290的该像素驱动电路291的一个像素驱动晶体管对应，亦即该复数个阴极像素电极的每一个阴极像素电极与对应的该像素驱动电路291的该像素驱动晶体管的源极/漏极2913连接，以形成一特定颜色的像素电极，例如红色像素电极、绿色像素电极、或蓝色像素电极或本案中使用的白色像素电极。
[0045]图7的该阴极层710与该阳极层720的位置对调，同时为了配合该阴极层710与该阳极层720,该有机发光二极管层730的空穴传输子层(hole transportinglayer, HTL) 731 与电子传输子层(electron transporting layer, HTL) 735 的位置亦对调。该应阴极层710具有复数个阴极像素电极，该复数个阴极像素电极的每一个阴极像素电极与对应的该像素驱动电路的像素驱动晶体管的源极/漏极连接。
[0046]由前述说明可知，本实用新型可于遮光感应电极层240上形成有单层感应触控图型结构，其优点为:
[0047]1、无需于显示面板的上玻璃基板或下玻璃基板设置感应电极层，据此降低成本，减少工艺程序。由于无需外加一层触控电极感应层，其加工程序可大幅地降低，不仅可大幅节省材料成本，亦可节省加工成本。
[0048]2、公知氧化铟锡材质(ΙΤ0)所做的电极点其平均透光率仅约为90%，而本实用新型的该网目状多边型区域421?42N、及该走线431?43N是由遮光导体线所构成，因此并不影响透光率，故本实用新型的平均透光率远较公知技术为佳。当本实用新型的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构内嵌入有机发光二极管显示面板时，可使有机发光二极管显示面板的亮度较公知技术更亮。
[0049]上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
【权利要求】
1.一种内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，包括有: 一上基板； 一下基板，该上基板及该下基板以平行成对的配置将一有机发光二极管层夹置于二基板之间； 一遮光感应电极层，位于该上基板的面对该有机发光二极管层的一侧的表面，该遮光感应电极层由复数条遮光导体线所构成；以及 一薄膜晶体管层，位于该下基板的面对该有机发光二极管层的一侧的表面； 其中，该复数条遮光导体线可分成一第一组遮光导体线、一第二组遮光导体线、及一第三组遮光导体线，该第二组遮光导体线形成N个网目状多边型区域，当中，N为正整数，在每一个网目状多边型区域中的遮光导体线是电气连接在一起，而任两个网目状多边型区域之间并未连接，以在该遮光感应电极层形成有单层感应触控图型结构。
2.根据权利要求1所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该第三组遮光导体线形成N个走线，该N个走线的每一条走线与一对应的多边型区域电气连接，而每一条走线之间并未连接。
3.根据权利要求2所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该第一组遮光导体线与该第二组遮光导体线及该第三组遮光导体线并未连接。
4.根据权利要求3所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该遮光感应电极层的该复数条遮光导体线是以一第一方向及一第二方向设置。
5.根据权利要求4所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该第一方向是垂直第二方向。
6.根据权利要求5所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该网目状多边型区域为下列形状其中之一:三角形、矩形、菱形、六角形、八角形、圆形。
7.根据权利要求6所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该复数条遮光导体线是由导电的金属材料制成或黑色不导电材料与导电的金属材料复合而成。
8.根据权利要求7所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，该薄膜晶体管层具有K条栅极驱动线及L条源极驱动线，依据一显示驱动讯号及一显示像素讯号，以驱动对应的像素驱动电路的像素驱动晶体管及像素电容，进而执行显示操作，当中，K、L为正整数。
9.根据权利要求8所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，K条栅极驱动线及L条源极驱动线的位置是依据与该遮光感应电极层的该复数条遮光导体线的位置相对应而设置。
10.根据权利要求9所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，包含: 一彩色滤光层，位于该遮光感应电极层的面对该有机发光二极管层的一侧的表面上； 一保护层，位于该彩色滤光层的表面。
11.根据权利要求10所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，包含: 一阴极层，位于该保护层的面对该有机发光二极管层的同一侧的表面；以及 一阳极层，位于该薄膜晶体管层的面对该有机发光二极管层的一侧，该阳极层具有复数个阳极像素电极，该复数个阳极像素电极的每一个阳极像素电极与对应的该像素驱动电路的像素驱动晶体管的源极/漏极连接。
12.根据权利要求10所述的内嵌式有机发光二极管触控显示面板结构，其特征是，包含: 一阴极层，位于该薄膜晶体管层的面对该有机发光二极管层的一侧的表面，该应阴极层具有复数个阴极像素电极，该复数个阴极像素电极的每一个阴极像素电极与对应的该像素驱动电路的像素驱动晶体管的源极/漏极连接；以及 一阳极层，位于该保护层的面对该有机发光二极管层的一侧。
【文档编号】H01L27/32GK204087149SQ201420418666
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】李祥宇 申请人:速博思股份有限公司