TW201526225A - 一種觸控顯示裝置及其製備方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控顯示裝置及其製備方法。本發明所述的觸控顯示裝置在形成第二電極的同時，第二電極分別沿橫向和縱向串聯連接，形成彼此絕緣側交叉網絡，即形成觸控感測層。將觸控功能集成在有機發光二極體中，結構簡單，無需另外再設置觸控部件，發光效率高、回應速度快。本發明所述的觸控顯示裝置的製備方法，包括將第二電極製備成分別沿橫向和縱向串聯連接結構，在完成有機發光二極體製備的同時，通過工藝成熟的光刻和刻蝕工藝便可以集成有觸控功能，製備方法簡單，工藝成本低。

Description

一種觸控顯示裝置及其製備方法

本發明係關於顯示技術領域，具體係關於一種具有內嵌式觸控結構的有機發光顯示裝置及其製備方法。

觸控屏(Touch Panel)，又稱觸控式螢幕、觸控面板，是一種可接收觸頭等輸入信號的感應式顯示裝置，廣泛應用在各種電子產品上。按照觸控式螢幕的工作原理和傳輸資訊的介質，觸控式螢幕可分為四種：電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式。

電容式觸控式螢幕(Capacitive Touch Panel，簡稱為CTP)是利用人體的電流感應對螢幕進行控制的。根據偵測觸碰區域的電容變化，進而計算手指所在位置，精確度可達99%，回應時間小於3毫秒(ms)。CTP具有靈敏度高、容易實現多點觸控技術等優點，逐漸成為智慧手機、平板電腦等電子產品中應用的主流觸控式螢幕。

現有技術中，按照觸控層疊結構和顯示面板的相對位置，CTP可分為：觸控裝置外掛於顯示面板外(out cell)、觸控裝置設置在顯示面板上(on cell)和觸控裝置集成在顯示面板中(in cell)等技術架構。儘管out cell和on cell技術成熟，在中小尺寸顯示面板中得到了廣泛的應用，而且out cell技術中的單片薄膜解決方案(One Film Solution，簡稱為OFS)可應用在有機電致發光顯示裝置中，使得柔性觸控顯示成為可能。但是in cell可以使得顯示面板更加輕薄、透光率更高、功率更小，而且可以實現柔性，被稱為是觸控顯示，特別是有機電致發光顯示觸控的終極解決方案，將逐漸成為有機電致發光顯示裝置中觸控技術的發展主流。

中國專利CN101635276A公開了一種有機發光二極體觸控面板，包括基板、OLED元件，以及光學感測元件。基板上定義有至少一像素區域，且像素區域中定義有顯示區域與感測區域。OLED元件設置於顯示區域中的基板上，包括第一薄膜電晶體、發光下電極部、圖案化有機發光層，以及發光上電極部。發光下電極部設置於發光上電極部上，且電連接至第一薄膜電晶體。圖案化有機發光層設置於發光下電極部上。發光上電極部設置於圖案化有機發光層上。光學感測元件設置於感測區域中的基板上，包括第二薄膜電晶體、感光下電極部、圖案化感光介電層，以及感光上電極部。感光下電極部設置於第二薄膜電晶體上，且電連接至第二薄膜電晶體。圖案化感光介電層設置於感光下電極部上，感光上電極部設置於圖案化感光介電層上。該專利靈敏度高，但屬於in-cell型光學觸控方式，不但結構和製備工藝複雜而且難以實現多點觸控，不屬於主流的觸控技術。

為此，本發明所要解決的是現有技術中in-cell型觸控 技術結構和製備工藝複雜的問題，提供一種結構和工藝簡單且具有內嵌式觸控結構的有機發光顯示裝置及其製備方法。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下：

本發明所述的一種觸控顯示裝置，包括基板、設置在基板上的多個有機發光二極體，該有機發光二極體包括依次堆疊設置的第一電極、有機材料層和第二電極；該第一電極獨立設置；該第二電極分別串聯形成若干平行排列的第一導電條和若干平行排列的第二導電條，該第一導電條與該第二導電條形成彼此絕緣的交叉網絡。

該第一導電條由沿第一方向排布的該第二電極同層串聯形成；該第二導電條由沿第二方向排布的該第二電極通過設置在該有機發光二極體外部的導電橋進行串聯形成。

該導電橋設置在該基板上，並通過直接覆蓋在該導電橋上的絕緣層與該有機發光二極體絕緣。

該導電橋為金屬導電橋。

該導電橋的厚度為10nm~1000nm。

該基板上還設置有隔離相鄰該有機發光二極體的像素限定層。

該像素限定層上還直接設置有分隔相鄰該第一導電條與該第二導電條的隔離柱層。

該第二電極的厚度為1nm~500nm。

還包括設置在該基板上的若干驅動薄膜電晶體，各該第一電極與各該驅動薄膜電晶體的源極或漏極接觸連接。

本發明所述的觸控裝置的製備方法，包括如下步驟：S1、在基板上形成第一導電層，並圖案化形成多個沿第二方向平行設置的導電橋；S2、在基板上形成覆蓋導電橋的絕緣層，在絕緣層中設置導通導電橋的通孔；S3、在絕緣層上直接形成彼此獨立的第一電極、在各第一電極上形成有機材料層；以及S4、在有機材料層上形成第二電極，沿第一方向排布的若干第二電極同層串聯，形成多個平行排列的第一導電條，沿第二方向排布的若干第二電極通過通孔與導電橋進行串聯，形成多個平行排列的第二導電條，該第一導電條與該第二導電條形成彼此絕緣的交叉網絡。

步驟S3中形成該第一電極後，還包括在該基板上形成環繞該第一電極的像素限定層的步驟。

步驟S3中還包括在該像素限定層上形成隔離柱層的步驟；步驟S4中形成的相鄰該第一導電條與該第二導電條由該隔離柱層隔開。

步驟S2中該通孔的軸向與該基板的夾角為10°~90°。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

1、本發明所述的一種觸控顯示裝置，包括基板、設置在基板上的有機發光二極體，該第一電極獨立設置；該第二電極分別串聯形成若干平行排列的第一導電條和若干平行排列的第二導電條，該第一導電條與該第二導電條形成彼此絕緣的交叉網絡。在形成第二電極的同時，第二電極 分別沿橫向和縱向串聯連接，形成彼此絕緣側交叉網絡，即形成觸控感測層，將觸控功能集成在該有機發光二極體的第二電極中，結構簡單；而且，可以實現多點觸控。

2、本發明所述的一種觸控顯示裝置，將觸控功能集成在該有機發光二極體中，無需另外再設置觸控部件，發光效率高、相應速度快。

3、本發明所述的一種觸控顯示裝置的製備方法，將第二電極製備成分別沿橫向和縱向串聯連接結構，在完成有機發光二極體製備的同時，通過工藝成熟的光刻和刻蝕工藝便可以集成有觸控功能，製備方法簡單，工藝成本低。

100‧‧‧基板

101‧‧‧絕緣層

102‧‧‧第一電極

103‧‧‧有機材料層

104‧‧‧第二導電條中的第二電極

105‧‧‧第一導電條中的第二電極

106‧‧‧隔離柱層

107‧‧‧通孔

108‧‧‧導電橋

109‧‧‧封裝層

110‧‧‧像素限定層

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中：

圖1是本發明實施例1中所述觸控顯示裝置的結構示意圖。

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。

本發明可以以許多不同的形式實施，而不應該被理解為限於在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本揭露將是徹底和完整的，並且將把本發明的構思充分傳達給本領域技術人員，本發明將僅由申請專利範圍來限定。在附圖中，為了清晰起見，會誇大層和區域的尺寸和 相對尺寸。應當理解的是，當元件例如層、區域或基板被稱作“形成在”或“設置在”另一元件“上”時，該元件可以直接設置在該另一元件上，或者也可以存在中間元件。相反，當元件被稱作“直接形成在”或“直接設置在”另一元件上時，不存在中間元件。

本實施例提供一種觸控顯示裝置，如圖1所示，包括基板100、設置在基板100上的有機發光二極體，其第一電極102獨立設置；該第二電極104和105分別串聯形成的若干平行排列的第一導電條和若干平行排列的第二導電條，該第一導電條與該第二導電條形成彼此絕緣的交叉網絡。

該第一導電條由沿第一方向排布的該第二電極105同層串聯形成；該第二導電條由沿第二方向排布的該第二電極104通過設置在該有機發光二極體外部的導電橋進行串聯形成。

該導電橋108設置在該基板100與該有機發光二極體之間的絕緣層101中，該導電橋108選自但不限於單層或多層導電聚合物或鉬、鋁、鈦、鎢等金屬或其合金薄膜，較佳為多層金屬導電橋，本實施例更佳是依次堆疊的鉬/鋁/鉬三層金屬膜。

本實施例中該導電橋108中鉬/鋁/鉬分別為50nm/250nm/50nm，作為本發明的其他實施例，該導電橋108的厚度還可以為10nm~1000nm，均可以實現本發明的目的，屬於本發明的保護範圍。

該絕緣層101選自但不限於氮化矽、氧化矽、氮氧化矽、氧化鋁等中的一層或多層堆疊結構，本實施例較佳為單層的氮化矽層。

本發明所述第一電極102、所述有機材料層103、所述第二電極所用材料和厚度均同現有技術，其中該第二電極的厚度較佳為1nm~500nm。本實施例中所述第一電極102為依次堆疊的ITO/Ag/ITO層，厚度為15nm/110nm/7nm；所述有機材料層103包括發光層以及空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及電子注入層中的一種或多種的組合，本實施例中該有機材料層103包括依次堆疊設置的空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層，厚度總共為200nm，該第二電極為Ag，厚度為5nm。

該基板100上還設置有隔離相鄰該有機發光二極體的像素限定層110，該像素限定層110上還直接設置有分隔相鄰該第一導電條與該第二導電條的隔離柱層106。

本實施例中，將該第二電極分隔為該第一導電條和該第二導電條的隔離柱層106較佳為聚醯亞胺層，其高度為0.1μm~5μm，本實施例較佳為1μm，寬度為1μm。作為本發明的其他實施例，該隔離柱層106還可以為其他絕緣材料製備，該第二電極之間也可以不設置隔離柱層106，能保證相鄰該第一導電條與該第二導電條絕緣即可實現本發明的目的，屬於本發明的保護範圍。

本實施例所述的觸控顯示裝置為主動矩陣有機發光顯示裝置，還包括設置在該基板100上的若干驅動薄膜電晶 體，各該第一電極102與各該驅動薄膜電晶體的源極或漏極接觸連接。

本發明所述觸控顯示裝置較佳為頂發射有機發光顯示裝置，即該第二電極102為透明電極。

本實施例中，該第二電極104和105上還設置有封裝層109，該封裝層109包括一層或多層交替設置的有機薄膜及/或無機薄膜的膜層，無機薄膜選自但不限於氮化矽、氧化矽等薄膜，有機薄膜選自紫外光固化樹脂、二氧化矽-丙烯酸樹脂複合材料等薄膜。本實施例中，該封裝層109較佳為四對交替沉積的聚丙烯酸酯層和氧化鋁層，聚丙烯酸酯層膜厚均為1.5微米，氧化鋁層的膜厚均為50nm。

本實施例所述的一種觸控顯示裝置，該第二電極設置為分別沿橫向和縱向串聯連接結構，形成彼此絕緣側交叉網絡，在形成第二電極的同時，形成觸控感測層，將觸控功能集成在該有機發光二極體中，結構簡單；而且，將觸控功能集成在該有機發光二極體中，無需另外再設置觸控部件，發光效率高、相應速度快。

所述的觸控裝置的製備方法，包括如下步驟：

S1、通過濺射工藝在基板101上形成第一導電層，並圖案化形成多個縱向平行設置的連續的導電條，即形成導電橋108。

作為本發明的其他實施例，該第一導電層還可以圖案化形成導線狀的導電橋108，該導線或導電條還可以為不連續的。

S2、通過等離子增強化學氣相沉積(PECVD)工藝，形成覆蓋該導電橋108的絕緣層101，通過光刻工藝，在同列相鄰該第二有機發光二極體之間的絕緣層101中設置導通同一條該導電橋108的通孔107。該通孔107的軸向與該基板100的夾角為50°，作為本發明的其他實施例，該通孔還可以通過鐳射燒蝕、離子束刻蝕、電子束刻蝕等工藝製備，該通孔107的軸向與該基板100的夾角還可以為10°~90°的任意角度，均可以實現本發明的目的，屬於本發明的保護範圍。

S3、通過濺射工藝在絕緣層101上直接形成第二導電層，並通過光刻和刻蝕工藝圖案化形成彼此獨立的第一電極102。

作為本發明的其他實施例，該第二導電層還可以通過CVD、電化學沉積等工藝製備，均可以實現本發明的目的，屬於本發明的保護範圍。

通過塗覆工藝在基板上形成覆蓋該第一電極102的像素限定層110，並通過光刻工藝圖案化，暴露該第一電極102和通孔107。

然後通過塗覆和光刻工藝，在像素限定層110上形成隔離柱層106。

通過精細掩膜蒸鍍工藝，在該第一電極102上形成有機材料層103。

S4、通過蒸鍍工藝，以該隔離柱層106為掩膜，在該有機材料層103上形成沿第一方向同層串聯連接的第二電 極105，以及沿第二方向彼此分離的第二電極104，第二電極104與第二電極105由負角度的隔離柱層106自然隔開。該第二電極105串聯形成第一導電條，形成該第二電極的材料填充在該通孔107中並與該導電橋108電接觸連接，使得該第二電極104得以沿第二方向串聯，形成第二導電條。

本實施例中，該步驟S4之後還包括在該基板100上製備覆蓋該第二電極104和105的封裝層109的步驟，具體實施方式同現有技術。

本實施例所述的一種觸控顯示裝置的製備方法，將第二電極製備成分別沿橫向和縱向串聯連接結構，在完成有機發光二極體製備的同時，通過工藝成熟的光刻工藝便可以集成有觸控功能，製備方法簡單，工藝成本低。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬技術領域中具有通常知識者來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。

100‧‧‧基板

101‧‧‧絕緣層

102‧‧‧第一電極

103‧‧‧有機材料層

104‧‧‧第二導電條中的第二電極

105‧‧‧第一導電條中的第二電極

106‧‧‧隔離柱層

107‧‧‧通孔

108‧‧‧導電橋

109‧‧‧封裝層

110‧‧‧像素限定層

Claims (13)

1. 一種觸控顯示裝置，包括基板、及設置在該基板上的多個有機發光二極體，該有機發光二極體包括依次堆疊設置的第一電極、有機材料層和第二電極；其特徵在於，該第一電極獨立設置；該第二電極分別串聯形成若干平行排列的第一導電條和若干平行排列的第二導電條，該第一導電條與該第二導電條形成彼此絕緣的交叉網絡。
2. 如請求項1之觸控顯示裝置，其中，該第一導電條由沿第一方向排布的該第二電極同層串聯形成；該第二導電條由沿第二方向排布的該第二電極通過設置在該有機發光二極體外部的導電橋進行串聯形成。
3. 如請求項2之觸控顯示裝置，其中，該導電橋設置在該基板上，並通過直接覆蓋在該導電橋上的絕緣層與該有機發光二極體絕緣。
4. 如請求項3之觸控顯示裝置，其中，該導電橋為金屬導電橋。
5. 如請求項3之觸控顯示裝置，其中，該導電橋的厚度為10nm至1000nm。
6. 如請求項1之觸控顯示裝置，其中，該基板上還設置有隔離相鄰該有機發光二極體的像素限定層。
7. 如請求項6之觸控顯示裝置，其中，該像素限定層上還直接設置有分隔相鄰該第一導電條與該第二導電條的隔離柱層。
8. 如請求項1至7中任一項之觸控顯示裝置，其中，該第二電極的厚度為1nm至500nm。
9. 如請求項1至7中任一項之觸控顯示裝置，其中，還包括設置在該基板上的若干驅動薄膜電晶體，各該第一電極與各該驅動薄膜電晶體的源極或漏極接觸連接。
10. 一種如請求項1至9中任一項之觸控顯示裝置的製備方法，該製備方法包括以下步驟：S1、在基板上形成第一導電層，並圖案化形成多個沿第二方向平行設置的導電橋；S2、在該基板上形成覆蓋該導電橋的絕緣層，在該絕緣層中設置導通該導電橋的通孔；S3、在該絕緣層上直接形成彼此獨立的第一電極，在各該第一電極上形成有機材料層；以及S4、在該有機材料層上形成第二電極，沿第一方向排布的若干第二電極同層串聯，形成多個平行排列的第一導電條，沿第二方向排布的若干第二電極通過該通孔與該導電橋進行串聯，形成多個平行排列的第二導電條，該第一導電條與該第二導電條形成彼此絕緣的交叉網絡。
11. 如請求項10之製備方法，其中，在步驟S3中形成該第一電極後，還包括在該基板上形成環繞該第一電極的像素限定層的步驟。
12. 如請求項11之製備方法，其中，步驟S3中還包括在該像素限定 層上形成隔離柱層的步驟；步驟S4中形成的相鄰該第一導電條與該第二導電條由該隔離柱層隔開。
13. 如請求項10之製備方法，其中，步驟S2中該通孔的軸向與該基板的夾角介於10°至90°之範圍。