內(nèi)嵌式觸摸屏及有機發(fā)光二極管顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及顯示領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種內(nèi)嵌式觸摸屏及有機發(fā)光二極管顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]有機發(fā)光二極管(OLED)顯示技術(shù)作為極具發(fā)展?jié)摿Φ娘@示技術(shù)，與液晶顯示(LCD)技術(shù)相比，由于采用各像素自主發(fā)光模式取代統(tǒng)一背光模式，因而具有可視角顯著增大、功耗降低、對比度提高、屏幕厚度減薄、響應(yīng)時間快，發(fā)光效率高等優(yōu)點。
[0003]觸摸屏功能已經(jīng)成為現(xiàn)代輸入方式的主要形式之一，在手機、平板計算機、電子書等便攜式電子產(chǎn)品中，已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的機械按鍵輸入方式，并且最終將實現(xiàn)全觸摸無按鍵的輸入模式。將觸摸功能整合到顯示裝置中是目前的先進技術(shù)趨勢。
[0004]觸摸屏按照組成結(jié)構(gòu)可以分為:外掛式觸摸屏、覆蓋表面式觸摸屏以及內(nèi)嵌式觸摸屏。其中，外掛式觸摸屏是將觸摸屏與液晶顯示屏分開生產(chǎn)，然后貼合到一起從而形成具有觸摸功能的液晶顯示屏。外掛式觸摸屏存在制作成本較高、光透過率較低、模組較厚等缺點。而內(nèi)嵌式觸摸屏將觸摸屏的觸控電極內(nèi)嵌在液晶顯示屏內(nèi)部，不僅可以減薄模組整體的厚度，還可以大大降低觸摸屏的制作成本，因而受到各大面板廠商的青睞。
[0005]目前，現(xiàn)有的內(nèi)嵌式觸摸屏利用互電容或自電容的原理來檢測手指觸摸位置。以美國蘋果公司的Iphone5為例，其采用基于互電容的內(nèi)嵌式觸摸屏，將電容電極制作在陣列基板上。相對于常規(guī)陣列工藝而言，該內(nèi)嵌式觸摸屏的陣列工藝額外增加至少兩張掩模和至少兩次光刻工藝步驟，因此導(dǎo)致制作成本的上升。
[0006]相比之下，自電容的原理是在觸摸屏中設(shè)置多個同層設(shè)置且相互絕緣的自電容電極，當人體未觸碰屏幕時，各自電容電極所承受的電容為某一固定值；當人體觸碰屏幕時，對應(yīng)的自電容電極所承受的電容為固定值疊加人體電容。觸控偵測芯片在觸控時間段通過檢測各自電容電極的電容值變化可以判斷出觸控位置。由于人體電容可以作用于全部自電容，相對于人體電容僅能作用于互電容中的投射電容，由人體碰觸屏幕所引起的觸控變化量會大于利用互電容原理制作出的觸摸屏，因此相對于互電容的觸摸屏，基于自電容的觸摸屏能夠有效提高觸控信號的信噪比，從而提高觸控感應(yīng)的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是克服以上缺點中的至少一些，并且提供一種改進的內(nèi)嵌式觸摸屏和顯示裝置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種內(nèi)嵌式觸摸屏，可以包括:具有多個子像素的陣列基板，每個子像素包括有機發(fā)光二極管；設(shè)置于陣列基板上的多條彼此交叉且彼此絕緣的柵線和數(shù)據(jù)線，柵線和數(shù)據(jù)線彼此交叉界定多個子像素；多個同層設(shè)置且相互獨立的自電容電極；以及將各個自電容電極連接至觸控偵測芯片的多條觸控線，其中自電容電極可以與有機發(fā)光二極管的陽極同層設(shè)置。
[0009]本發(fā)明將觸摸技術(shù)整合到OLED顯示裝置中，實現(xiàn)了 OLED顯示與觸摸功能的集成化。所提出的顯示裝置在現(xiàn)有有機發(fā)光二極管顯示裝置的基礎(chǔ)上基于自電容方案實現(xiàn)觸摸功能性，同時不影響顯示裝置的像素特性。相比于互電容方案，信噪比有較大幅度提升。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，有機發(fā)光二極管的陽極可以為分立結(jié)構(gòu)，每一個陽極對應(yīng)于一個子像素，并且自電容電極可以設(shè)置在相鄰的陽極之間的間隙處。
[0011]通過在陽極原有的間隙處形成自電容電極，可以在現(xiàn)有的陣列基板制備工藝的基礎(chǔ)上實現(xiàn)觸摸功能性，而不需要增加額外的工藝，因此可以節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，自電容電極的圖案可以被設(shè)計成以陽極為網(wǎng)孔的網(wǎng)格狀圖案。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實施例，有機發(fā)光二極管可以為頂發(fā)光結(jié)構(gòu)，其中有機發(fā)光二極管的陰極在與自電容電極重疊的區(qū)域中具有開口。通過設(shè)置開口，可以消除頂發(fā)光結(jié)構(gòu)中的頂部上的陰極對與陽極同層設(shè)置的自電容電極的屏蔽影響，從而提高觸摸的靈敏度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，相鄰的兩個自電容電極相對的側(cè)邊可以為折線形狀。
[0015]在本發(fā)明實施例提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中，由于人體電容通過直接耦合的方式作用于自電容電極的自電容，因此，當人體觸碰屏幕時，僅在觸摸位置下方的自電容電極的電容值有較大的變化量，而與觸摸位置下方的自電容電極相鄰的其它自電容電極的電容值變化量非常小。這樣，當在觸摸屏上滑動時，不能確定自電容電極所在區(qū)域內(nèi)的觸控坐標。因此，通過將相鄰的兩個自電容電極相對的側(cè)邊均設(shè)置為折線，可以增大與位于觸摸位置下方的自電容電極相鄰的自電容電極的電容值變化量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，相鄰的兩個自電容電極相對的側(cè)邊可以為一致且相互匹配的階梯形狀。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，相鄰的兩個自電容電極相對的側(cè)邊可以為一致且相互匹配的凹凸形狀。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，自電容電極可以被設(shè)計成的方形電極。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種顯示裝置，包括以上所述的任一種內(nèi)嵌式觸摸屏。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述顯示裝置可以是無源矩陣有機發(fā)光二極管顯示器或者有源矩陣有機發(fā)光二極管顯示器。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點將會從結(jié)合附圖對于本發(fā)明示例性實施例的以下詳細描述中變得更為清楚明了，其中附圖未必按照比例繪制。在附圖中:
圖1為有機發(fā)光二極管(OLED)器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的內(nèi)嵌式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2所示的內(nèi)嵌式觸摸屏的局部放大視圖；以及
圖4a和圖4b分別為本發(fā)明實施例所提供的內(nèi)嵌式觸摸屏中相鄰的自電容電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下將結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。附圖是示意性的，并未按比例繪制，且只是為了說明本發(fā)明的實施例而并不意圖限制本發(fā)明的保護范圍。在附圖中，相同的附圖標記表示相同或相似的部件。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，本領(lǐng)域熟知的工藝步驟及器件結(jié)構(gòu)在此省略。
[0023]圖1示出OLED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。在玻璃基板上濺射透明的氧化銦錫(ITO)膜作為陽極，并且在陽極上形成空穴傳輸層(HTL)和電子傳輸層(ETL)，由有機物形成的發(fā)光層夾在空穴傳輸層與電子傳輸層之間。最后在電子傳輸層上沉積陰極層。當對器件施加適當?shù)恼蚱珘簳r，電子和空穴克服界面能皇，經(jīng)由陰極和陽極注入，電子由金屬陰極注入到電子傳輸層的最低未占軌道能級，空穴由寬帶隙的透明ITO膜諸如到空穴傳輸層的最高已占軌道能級。在外部電場的驅(qū)動下，諸如的電子和空穴在電子傳輸層和空穴傳輸層中向發(fā)光層迀移，從而在有發(fā)光特性的有機物質(zhì)內(nèi)相互復(fù)合，形成處于激發(fā)態(tài)的激子。激子將能量傳遞給有機發(fā)光分子，并且激發(fā)有機發(fā)光分子的電子從基態(tài)躍迀到激發(fā)態(tài)。然后激發(fā)光電子輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放能量并且回到穩(wěn)定的基態(tài)。
[0024]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的內(nèi)嵌式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。所述內(nèi)嵌式觸摸屏包括具有多個子像素01的陣列基板，每個子像素01包括有機發(fā)光二極管；設(shè)置于陣列基板上的多條彼此交叉且彼此絕緣的柵線和數(shù)據(jù)線(在圖2中未示出)，柵線和數(shù)據(jù)線彼此交叉界定多個子像素；多個同層設(shè)置且相互獨立的自電容電極03 ;以及將各個自電容電極連接至觸控偵測芯片04的多條觸控線02，其中自電容