專利名稱：電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明有關(guān)一種電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，特別有關(guān)具觸控面板(TouchPanel)機(jī)能的電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置(electroluminescence display device)。
背景技術(shù)：
近年來使用電場(chǎng)發(fā)光(Electro Luminescence以下簡(jiǎn)稱EL)組件的有機(jī)EL顯示裝置，己成為代替CRT或LCD的顯示裝置而受關(guān)注。尤其是作為驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL組件的開關(guān)組件，已開發(fā)有具薄膜晶體管(ThinFilm Transistor以下簡(jiǎn)稱「TFT」的電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置。
另一方面，LCD顯示裝置的應(yīng)用例至為廣泛，其一例為行動(dòng)電話及隨身終端機(jī)等用顯示器等。另由手指或筆型指示裝置的觸控面板亦多項(xiàng)已開發(fā)出的方案。
專利資料1日本特開2002-175029號(hào)公報(bào)專利資料2日本特開2002-214583號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容(發(fā)明要解決的課題)但是，有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的應(yīng)用例，如同LCD顯示裝置，有行動(dòng)電話手機(jī)及隨身終端器用顯示器等，惟應(yīng)用手指或筆型指示裝置的觸控面板的應(yīng)用則尚有待檢討的問題。本發(fā)明為提供一種具觸控面板機(jī)能的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置。再且，本發(fā)明為提高如此有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的顯示部上的位置檢測(cè)精度者。
(解決課題的方案)本發(fā)明的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置系針對(duì)上述問題而研創(chuàng)者，系以數(shù)組狀配置顯示用有機(jī)EL組件及含其驅(qū)動(dòng)用TFT的顯示像素而形成顯示部者。而且，設(shè)有含沿此顯示部邊緣配置的多數(shù)的光源用有機(jī)EL組件的光源部。并且，也設(shè)有含沿此邊相對(duì)邊配置的多數(shù)的光傳感器(photo sensor)的光檢測(cè)部。此等顯示部、光源部、及檢測(cè)部，均形成于同一基板上。
并且具有將光源部發(fā)出的光對(duì)顯示部的發(fā)光面向水平面反射的第1反射板；以及將第1反射板所反射的光再反射，而將此光引導(dǎo)至顯示部背面而導(dǎo)入光檢測(cè)部的第2反射板。于此，顯示用有機(jī)EL組件系頂部發(fā)光(Top Emission)型有機(jī)EL組件所構(gòu)成，其驅(qū)動(dòng)用TFT則由頂部柵極(Top Gate)型TFT所構(gòu)成，光感測(cè)部亦由頂部柵極型TFT所構(gòu)成。
本發(fā)明的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的顯示用有機(jī)EL組件系由底部發(fā)光(Bottom Emission)型有機(jī)EL組件所構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)用TFT則由頂部柵極型TFT所構(gòu)成，光感測(cè)部由底部柵極型TFT所構(gòu)成。
(發(fā)明的效果)依據(jù)本發(fā)明，可將具觸控面板機(jī)能的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，一體形成于同一基板上。由此，可削減此等顯示裝置的零件數(shù)，同時(shí)可簡(jiǎn)化制造程序。又，為決定指示物體位置所發(fā)出的光，可由反射板引導(dǎo)至外光不射入的部位、并因不被光感測(cè)部的柵極電極遮住而檢測(cè)，得以提高指示物體的位置檢測(cè)精密度。


第1圖(a)至(c)系本發(fā)明有關(guān)的有機(jī)EL顯示裝置的平面圖，沿其A-A線的概略剖面圖，及沿B-B線的概略剖面圖。
第2圖(a)至(c)系表示第1圖的有機(jī)EL顯示裝置的動(dòng)作的顯示面板的概略平面圖。
第3圖系本發(fā)明第1實(shí)施方式有關(guān)的有機(jī)EL顯示裝置的顯示像素的等效電路圖。
第4圖系本發(fā)明第1實(shí)施方式有關(guān)的顯示用有機(jī)EL顯示裝置附近及光傳感器的概略剖面圖。
第5圖(a)及(b)系本發(fā)明第2實(shí)施方式有關(guān)的有機(jī)EL顯示裝置的平面圖，沿其A-A線的概略剖面圖，及沿B-B線的概略剖面圖。
第6圖系本發(fā)明第2實(shí)施方式有關(guān)的顯示用有機(jī)EL顯示裝置附近及光傳感器的概略剖面圖。
主要組件符號(hào)說明1 顯示面板10 顯示部11A、11B顯示用有機(jī)EL組件20x、20y光源部21A、21B光源用有機(jī)EL組件30x、30y光檢測(cè)部31A、31B光傳感器40A、40B透明玻璃基板50 收容容器51x、51y、52x、52y 反射板61A、61B驅(qū)動(dòng)用TFT71A、71B像素選擇用TFT具體實(shí)施方式
茲參照

本發(fā)明的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的構(gòu)成。第1圖(a)為本發(fā)明第1實(shí)施方式有關(guān)的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的平面圖。于本實(shí)施方式，于顯示面板1的顯示部10，有多數(shù)顯示像素PEL(未圖標(biāo))配置成數(shù)組狀。各顯示像素PEL系包含顯示用有機(jī)EL組件11A(例如頂部放射型有機(jī)EL組件)；為選擇顯示像素PEL的未圖標(biāo)的像素選擇用TFT(例如頂部柵極型TFT)；及為驅(qū)動(dòng)顯示用有機(jī)EL組件11A的未圖標(biāo)的驅(qū)動(dòng)用TFT(例如頂部柵極型TFT)等。
如第1圖(a)所示、顯示部10在平面上呈長(zhǎng)方形。其顯示部10平面的第1邊及第2邊，分別對(duì)應(yīng)于x軸及y軸所成直交坐標(biāo)系的x坐標(biāo)及y坐標(biāo)。沿此x軸上的邊，設(shè)有光源部20x。于光源部20x，成列狀配置多數(shù)光源用有機(jī)EL組件21A，(例如頂部放射型有機(jī)EL組件)。又沿光源部20x相對(duì)的邊，設(shè)有光檢測(cè)部30x。于此光檢測(cè)部30x，成列狀配置多數(shù)光傳感器31A(例如頂部柵極型TFT)。光傳感器31A系受光后產(chǎn)生規(guī)定的電流或電壓，將此電氣檢測(cè)即可檢測(cè)光。
同樣地，沿顯示部10的y軸上邊、設(shè)有光源部20y。于光源部20y，成列狀配置多數(shù)光源用有機(jī)EL組件21A，(例如頂部放射型有機(jī)EL組件)。另外沿光源部20y相對(duì)的邊，設(shè)有光檢測(cè)部30y。于此光檢測(cè)部30y，列狀配置多數(shù)光傳感器31A(例如頂部柵極型TFT)。
繼之，參照顯示面板1的剖面圖說明其構(gòu)造。第1圖(b)為第1圖中(a)沿A-A線的概略剖面圖。又，第1圖(c)為第1圖(a)的沿B-B線的概略剖面圖。
如第1圖(b)與第1圖(c)所示，顯示部10、光源部20x、20y及光檢測(cè)部30x、30y均設(shè)于同一透明玻璃基板40A上，一體形成為顯示面板1。即，光源部20x、20y的光源用有機(jī)EL組件21A，系與顯示部10的顯示用有機(jī)EL組件11A具同一構(gòu)造(向透明玻璃基板40A上方輸出光的頂部放射型有機(jī)EL組件的構(gòu)造)，此等系經(jīng)相同制造程序所形成。又光檢測(cè)部30x、30y的光傳感器31A可由TFT形成，系與像素選擇用TFT及驅(qū)動(dòng)用TFT相同的制造程序所形成。因此，可削減電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置的零件數(shù)，並防止制造工序煩雜。
此顯示面板1系收容于收容容器50，顯示部10則自收容容器50的窗口露出。于是構(gòu)成自顯示部10的顯示光可放出至外部。
于收容容器50內(nèi)側(cè)的光源部20x上方，沿顯示部10的x軸上的邊裝設(shè)有反射光線的光反射板51x。反射板51x系將自光源部20x的光源用有機(jī)EL組件21A對(duì)顯示面板1表面垂直發(fā)出的光線，對(duì)顯示面板1表面向水平方向反射。
又，于收容容器50內(nèi)側(cè)的光檢測(cè)部30x附近，設(shè)反射板52x成為自側(cè)面包圍光檢測(cè)部30x上方及下方的狀。反射板52x形成為具不同規(guī)定的反射角度的3個(gè)反射面a、b、c。此反射板52x，由光檢測(cè)部30x上方的反射面a，對(duì)顯示面板1表面水平方向射入的光線向垂直方向反射(光檢測(cè)部30x下方的方向)。再者，其所反射的光線，在反射板52x的光檢測(cè)部30x下方由具不同反射角的2個(gè)反射面b、c，對(duì)顯示面板1背面向水平方向反射，接著向垂直方向反射(光檢測(cè)部30x上方的方向)。
即，由反射板51x在顯示面板1表面水平反射的來自光源部20x的光線，于與顯示部10接觸或接近的筆或手指等指示物體(未圖標(biāo))不被遮住的位置，由反射板52x再反射，而自顯示面板1背面導(dǎo)入光檢測(cè)部30x。于此，反射板52x形成于外光不射入的收容容器50內(nèi)邊，因其各反射面具有規(guī)定反射角度，對(duì)顯示面板1表面僅導(dǎo)入水平反射的光線，因此，與顯示面板1的表面的水平面不同角度射入的外光，不被導(dǎo)入光檢測(cè)部30x。
同樣地，于收容容器50內(nèi)側(cè)的光源部20y上方，沿顯示部10的y軸上的邊裝設(shè)反射光線的反射板51y。反射板51y將光源部20y的光源用有機(jī)EL組件21A對(duì)顯示面板1表面垂直發(fā)出的光，對(duì)顯示面板1表面向水平方向反射。
于收容容器50內(nèi)側(cè)的光檢測(cè)部30y附近，設(shè)反射板52y成為自側(cè)面包圍光檢測(cè)部30y上方及下方的狀態(tài)。反射板52y系形成為具不同規(guī)定的反射角度的3個(gè)反射面d、e、f。此反射板52y，由光檢測(cè)部30y上方的反射面d，將對(duì)顯示面板1表面向水平方向射入的光線向垂直方向反射(光檢測(cè)部30y下方的方向)。再者，其所反射的光線，在反射板52y的光檢測(cè)部30y下方由具不同反射角的2個(gè)反射面e、f，對(duì)顯示面板1背面反射成水平方向，接著向垂直方向反射(光檢測(cè)部30y上方的方向)。
即，由反射板51y在顯示面板1表面水平反射的來自光源部20y的光線，于與顯示部10接觸或接近的筆或手指等指示物體(未圖標(biāo))不被遮住的位置，由反射板52y再反射，自顯示面板1背面導(dǎo)入光檢測(cè)部30y。于此，反射板52y形成于外光不射入的收容容器50內(nèi)邊，因其各反射面具有規(guī)定反射角度，對(duì)顯示面板1表面僅導(dǎo)入水平反射的光線，因此，與顯示面板1表面的水平面不同角度射入的外光，不被導(dǎo)入光檢測(cè)部30y。
其次，參照第1圖說明，于顯示部10上，表示當(dāng)由筆或毛指等指示物體接觸或接近時(shí)的位置點(diǎn)P的檢測(cè)程序。表示與顯示部10接觸或接近的指示物體的位置點(diǎn)P(x、y)，由顯示部10的x坐標(biāo)及y坐標(biāo)所決定。于此，設(shè)x坐標(biāo)與顯示部10的第1邊相對(duì)應(yīng)，y坐標(biāo)與顯示部10的第2邊相對(duì)應(yīng)。再且，設(shè)來自光源部20x、20y的各光源用有機(jī)EL組件21A的光線為如同激光具有定向性者。
點(diǎn)P的x坐標(biāo)系如下決定。自光源部20x的光源用有機(jī)EL組件21A對(duì)顯示面板1表面垂直發(fā)出的光線，由反射板51x，對(duì)顯示面板1表面向水平方向反射。對(duì)此顯示面板1表面水平方向反射的光線，在與顯示部10接觸或接近的指示物體不被遮住的位置，由形成于反射板52x的光檢測(cè)部30x上方的反射面a，對(duì)顯示面板1表面向垂直方向(向光檢測(cè)部30x下方的方向)反射。再者，其被反射的光線，由反射板52x的光檢測(cè)部30x下方的反射面b再向水平方向反射，再由具不同反射角度的反射面c向垂直方向(光檢測(cè)部30x上方的方向)反射。
由此，來自光源部20x的光線，于不被指示物體遮住的位置，自顯示面板1背面導(dǎo)入光檢測(cè)部30x，由相對(duì)應(yīng)的光傳感器31A檢測(cè)出。另一方面，于顯示部10上與指示物體接觸或接近的位置，因自光源部20x的光線被指示物體遮住，因此，相對(duì)應(yīng)于此位置的光傳感器31A不檢測(cè)光線。此不檢測(cè)光線的光傳感器31A的位置，則成為顯示部10上的點(diǎn)P的x坐標(biāo)。
于此，因反射板52x形成于外光不射入的收容容器50內(nèi)側(cè)，而其各反射面a、b、c具有僅將對(duì)顯示面板1表面向水平反射的光線予以導(dǎo)入的規(guī)定的反射角度，如是，以與顯示面板1表面的水平面不同角度射入的外光，即不被光檢測(cè)部30x的光傳感器31A所檢測(cè)。由此，可減少因外光影響的檢測(cè)誤差，而可提高點(diǎn)P的x坐標(biāo)的檢測(cè)精密度。
同樣地，點(diǎn)P的y坐標(biāo)系如下決定。自光源部20y的光源用有機(jī)EL組件21A對(duì)顯示面板1表面垂直發(fā)出的光線，由反射板51y，對(duì)顯示面板1表面向水平方向反射。對(duì)此顯示面板1表面水平方向反射的光線，在不被與顯示部10接觸或接近的指示物體被遮住的位置，由形成于反射板52y的光檢測(cè)部30y上方的反射面d，對(duì)顯示面板1表面向垂直方向(向光檢測(cè)部30y下方的方向)反射。再者，其被反射的光線，由反射板52y的光檢測(cè)部30y下方的反射面e再向水平方向反射，再由具不同反射角度的反射面f向垂直方向(向光檢測(cè)部30y上方的方向)反射。
由此，來自光源部20y的光線，于不被指示物體遮住的位置，自顯示面板1背面導(dǎo)入光檢測(cè)部30y，而由相對(duì)應(yīng)的光傳感器31A檢測(cè)。另一方面，于顯示部10上與指示物體接觸或接近的位置，因自光源部20y的光線被指示物體遮住，因此，相對(duì)應(yīng)于此位置的光傳感器31A不檢測(cè)出光線。此不檢測(cè)光線的光傳感器31A的位置，則為顯示部10上的點(diǎn)P的y坐標(biāo)。
于此，因反射板52y形成于外光不射入的收容容器50內(nèi)側(cè)，且其反射面d、e、f具有僅將對(duì)顯示面板1表面向水平反射的光線予以導(dǎo)入的反射角度，如是，與顯示面板1表面的水平面不同角度射入的外光，即不被光檢測(cè)部30y的光傳感器31A所檢測(cè)出。由此，可減少因外光影響的檢測(cè)誤差，可提高點(diǎn)P的y坐標(biāo)的檢測(cè)精密度。
再者，光源部20x、20y的自各光源用光源用有機(jī)EL組件21A的光線為非如激光的具定向性的擴(kuò)散光時(shí)，點(diǎn)P(x、y)的x坐標(biāo)及y坐標(biāo)可由如下的說明決定。
即，依序切換使發(fā)光的光源用有機(jī)EL組件，逐次監(jiān)控(Monitoring)不檢測(cè)光傳感器的位置用以決定亦可。參照第2圖說明決定此時(shí)的點(diǎn)P(x、y)的x坐標(biāo)及y坐標(biāo)的程序。
第2圖(a)、第2圖(b)及第2圖(c)，為說明決定x坐標(biāo)及y坐標(biāo)的程序的一例的顯示面板1的概略平面圖。于第2圖(a)、第2圖(b)及第2圖(c)，為說明的簡(jiǎn)化，將光源用有機(jī)EL組件及光傳感器的數(shù)目，較第1圖(a)所示的數(shù)目減少所表示者。
如第2圖(a)所示，自設(shè)于光源部20x一端的光源用有機(jī)EL組件21a對(duì)透明玻璃基板40A(未圖標(biāo))成垂直發(fā)出光線。此光線由設(shè)于光源部20x上方的反射板51x(未圖標(biāo))，對(duì)透明玻璃基板40A向水平方向反射。此向水平方向反射的光線，在不被指示物體PT所遮住的位置，由設(shè)于光檢測(cè)部30x上方的反射板52x(未圖標(biāo))向顯示面板1背面方向再反射，導(dǎo)入至光檢測(cè)部30x。其光線再由設(shè)于光檢測(cè)部30y上方的反射板52y(未圖標(biāo))反射至顯示面板1背面方向，而引導(dǎo)至光檢測(cè)部30y。
如此，引導(dǎo)至光檢測(cè)部30x、30y的光線，由能相對(duì)應(yīng)其光線被導(dǎo)入位置的光傳感器所檢測(cè)(于第2圖(a)的例為光傳感器31A、31d、31e、31f、31g、31h、31i、31j)。
另一方面，向水平方向反射的光線，于被指示物體PT所遮住位置，此光線被指示物體所遮住，而不導(dǎo)入至光檢測(cè)部30x、30y。即，與此位置相對(duì)應(yīng)的光傳感器(于第2圖(a)的例為光傳感器31b、31c)不檢測(cè)光線。
如此，光檢測(cè)部30x、30y的光傳感器中，查出不檢測(cè)光線的光傳感器，將其x坐標(biāo)或y坐標(biāo)上的位置儲(chǔ)存于內(nèi)存(未圖標(biāo))。完成此作業(yè)后，使光源用有機(jī)EL組件21a熄滅。
其次，如第2圖(b)所示，自鄰接于光源用有機(jī)EL組件21a的光源用有機(jī)EL組件21b發(fā)出光線。于是，光檢測(cè)部30x、30y的光傳感器中不檢測(cè)光線的光傳感器(于第2圖(b)的例為光傳感器31A、31b)的x坐標(biāo)或y坐標(biāo)上的位置存儲(chǔ)于內(nèi)存(未圖標(biāo))。完成此作業(yè)后，使光源用有機(jī)EL組件21b熄滅。
同樣于光源部20x，依序切換互相鄰接的光源用有機(jī)EL組件21c、21d、21e、21f使其發(fā)光及熄滅，每次查出不檢測(cè)光線的光傳感器，將其x坐標(biāo)或y坐標(biāo)上的位置反復(fù)儲(chǔ)存于內(nèi)存(未圖標(biāo))的作業(yè)。于是，如第2圖(c)所示，使光源用有機(jī)EL組件21f發(fā)光時(shí)，將不檢測(cè)光線的光傳感器(第2圖(c)的例為光傳感器31j)的x坐標(biāo)或y坐標(biāo)上的位置儲(chǔ)存于內(nèi)存(未圖標(biāo))等。
于是，自設(shè)于光源部20x端部的光源用有機(jī)EL組件21a，至設(shè)于另一端部的光源用有機(jī)EL組件21f的發(fā)光及熄滅完成后，于光源部20y，依序切換自其端部的光源用有機(jī)EL組件21g，至另一端部的光源用有機(jī)EL組件21i，使其發(fā)光及熄燈，每次于光檢測(cè)部30x、30y，查出不檢測(cè)光線的光傳感器，將其x坐標(biāo)或y坐標(biāo)上的位置儲(chǔ)存于內(nèi)存(未圖標(biāo))。
如上所示，查出不檢測(cè)自光源部20x、20y的光線的光檢測(cè)部30x、30y的光傳感器，依序監(jiān)控相對(duì)于其位置的x坐標(biāo)或y坐標(biāo)而儲(chǔ)存于內(nèi)存(未圖標(biāo))。
于是，總合判斷依序監(jiān)控而儲(chǔ)存的不檢測(cè)光線的光傳感器的x坐標(biāo)或y坐標(biāo)，由此，可特定指示物體PT接觸或接近的位置的點(diǎn)P(x、y)的x坐標(biāo)及y坐標(biāo)。隨后，為檢測(cè)下次的點(diǎn)P(x、y)，將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)體的內(nèi)容初始化(initializing)。
其次參照?qǐng)D式說明含顯示用有機(jī)EL組件11A等的顯示像素PEL的詳細(xì)構(gòu)造。第3圖為顯示部上配置成數(shù)組狀的顯示像素PEL的等效電路圖。只是，于第3圖僅表示1個(gè)顯示像素。
于顯示像素PEL，連接有供應(yīng)為選擇顯示像素PEL的柵極信號(hào)Gn的柵極信號(hào)線L1，及供應(yīng)顯示像素PEL的顯示信號(hào)Dm的漏極信號(hào)L2成互相交差狀。于此等信號(hào)線圍繞的領(lǐng)域，配置自發(fā)光組件的有機(jī)EL組件11A、供應(yīng)電流至此有機(jī)EL組件11A的驅(qū)動(dòng)用TFT61A、及用以選擇顯示組件的像素選擇用TFT71A。
即，于像素選擇用TFT71A的柵極，因連接?xùn)艠O信號(hào)線L1而供應(yīng)柵極信號(hào)Gn，于漏極71Ad則連接漏極信號(hào)線L2而供應(yīng)顯示信號(hào)Dm。像素選擇用TFT71A的源極71As系連接于驅(qū)動(dòng)用TFT61A的柵極。于驅(qū)動(dòng)用TFT61A的源極61As，由電源線L3供應(yīng)正電源電壓PVdd。其漏極61Ad連接于有機(jī)EL組件11A的陽極12A。對(duì)有機(jī)EL元件11A的透明陰極14A供應(yīng)電源電壓CV。
于此，柵極信號(hào)Gn，系由將顯示像素PEL切換為垂直方向的垂直激勵(lì)電路(未圖標(biāo))所輸出。顯示信號(hào)Dm，系由控制水平方向排列的顯示像素PEL群的顯示的水平激勵(lì)電路(未圖標(biāo))所輸出。
于驅(qū)動(dòng)用TFT61A的柵極，連接保持電容器Cs。保持電容Cs器系為了保持相應(yīng)于顯示信號(hào)Dm的電荷，而由此能在1場(chǎng)(Field)周期可保持供應(yīng)顯示像素PEL的顯示信號(hào)而設(shè)。
上述顯示像素PEL的動(dòng)作如次。柵極信號(hào)Gn如在1水平周期達(dá)高水平時(shí)，像素選擇用TFT71A會(huì)on。于是，顯示信號(hào)Dm自漏極信號(hào)線L2通過像素選擇用TFT71A，而外加于驅(qū)動(dòng)用TFT61A的柵極。于是，相應(yīng)于供應(yīng)至其柵極的顯示信號(hào)Dm，驅(qū)動(dòng)用TFT61A的導(dǎo)電率(conductance)改變，相應(yīng)于該變化的驅(qū)動(dòng)電流通過驅(qū)動(dòng)用TFT61A而供應(yīng)至有機(jī)EL組件11A，使有機(jī)EL組件11A點(diǎn)燈。相應(yīng)于供應(yīng)至其柵極的顯示信號(hào)Dm，當(dāng)驅(qū)動(dòng)用TFT61A為off狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)用TFT61A因電流無通過，有機(jī)EL組件11A亦熄滅。
其次，參照概略剖面圖，說明顯示像素PEL的顯示用有機(jī)EL組件11A、驅(qū)動(dòng)用TFT61A、及光傳感器31A的詳細(xì)構(gòu)造。
第4圖為顯示像素PEL的顯示用有機(jī)EL組件11A、驅(qū)動(dòng)用TFT61A、及光檢測(cè)部30x、30y的光傳感器31A附近的概略剖面圖。再者，第4圖為于表示顯示部10配置成數(shù)組狀的顯示像素PEL之一。于此，顯示像素PEL的顯示用有機(jī)EL組件11A為頂部發(fā)光型(topemission type)有機(jī)EL組件，而為驅(qū)動(dòng)顯示用有機(jī)EL組件11A的驅(qū)動(dòng)用TFT61A則形成為頂部柵極型TFT。又，未圖標(biāo)的像素選擇用TFT71A如同導(dǎo)驅(qū)動(dòng)用TFT61A形成為頂部柵極型TFT。而光傳感器31A由頂部柵極型TFT所形成。
此等顯示用有機(jī)EL組件11A、驅(qū)動(dòng)用TFT61A、像素選擇用TFT71A、及光傳感器31A，均配置于同一透明玻璃基板40A上，以下說明此等組件的構(gòu)造。
于透明玻璃基板40A上，例如疊層SiNx、SiO2的緩沖層BF、對(duì)a-Si膜照射激光而多結(jié)晶化的主動(dòng)層62A、柵極絕緣膜63A、及由鉻或Mo等高熔點(diǎn)金屬所構(gòu)成的柵極電極64A等依序形成，而于其主動(dòng)層62A設(shè)溝道62Ac及在此溝道62Ac的兩邊設(shè)源極62As與漏極62Ad。
于是，柵極絕緣膜63A與門極電極64A上的全面，依序疊層形成SiO2膜、SiNx膜、及SiO2膜的層間絕緣膜65A。相對(duì)于層間絕緣膜65A的源極62As位置，設(shè)接觸孔C1，將鋁等金屬充填于此，配置供應(yīng)正電源電壓PVdd的電源線L3。
又，于相對(duì)于層間絕緣膜65A的漏極62Ad的位置，設(shè)接觸孔C2，充填鋁等金屬于此，配置漏極3d于此。再在全面，例如備由有機(jī)樹脂所成使表面平坦的平坦化絕緣層66A。相對(duì)于其平坦化絕緣膜66A的漏極電極3d的位置設(shè)接觸孔3C，充填鋁等金屬于此，使漏極電極3d與顯示用有機(jī)EL組件11A的陽極12A接觸。于此，陽極12A為具光線不透過而反射的電極。此陽極12A為由鋁或金屬等所形成，由具高光反射率的金屬單層，或ITO與金屬的疊層構(gòu)造形成亦可。
顯示用有機(jī)EL組件11A的構(gòu)造，系依每一顯示像素PEL分離形成為島狀，將陽極12A、發(fā)光層13A、及可透過自發(fā)光層13A的光線的透明陰極14A按此依序疊層形成。對(duì)透明陰極14A供應(yīng)電源電壓CV(未圖標(biāo))。于此顯示用有機(jī)EL組件11A，自陽極12A注入的電洞(Hole)，與自透明陰極14A注入的電子在發(fā)光層13A內(nèi)部再結(jié)合。此再結(jié)合的電洞與電子，將形成發(fā)光層13A的有機(jī)分子激勵(lì)而產(chǎn)生激勵(lì)子(exciton)。此激勵(lì)子在放射失活的過程自發(fā)光層13A放出光線，此光線自透明陰極14A向外部放出而發(fā)光。
驅(qū)動(dòng)用TFT61A及顯示用有機(jī)EL組件11A在同一透明玻璃基板40A上，所相對(duì)于光檢測(cè)部30x、30y的位置，配置光傳感器31A。于此，光傳感器31A系由頂部柵極型TFT所形成。
即，于透明玻璃基板40A上，例如對(duì)依序疊層SiNx、SiO2的緩沖層BF、對(duì)a-Si膜照射激光形成多結(jié)晶化的主動(dòng)層32A、柵極絕緣膜33A、及由鉻或鉬等高熔點(diǎn)金屬所構(gòu)成的柵極電極34A，層間絕緣膜65A，及平坦化絕緣膜66A等按此順序形成。再者，在平坦化絕緣膜66A上，亦可延存顯示用有機(jī)EL元件11A的透明陰極14A形成。此時(shí)可遮住射入于光感測(cè)器31A背面的外光。
于主動(dòng)層32A，系自光源部20x、20y的光線，對(duì)顯示面板1的背面，即自透明玻璃基板40A的露出面射入。光傳感器31A系將主動(dòng)層32A受光的光線電檢測(cè)，將相應(yīng)于此光的強(qiáng)度輸出電流或電壓。
于此光傳感器31A的構(gòu)造，在能射入光線的透明玻璃基板40A與主動(dòng)層32A之間不存在遮住光線的柵極電極34A。由此，與光傳感器31A為底部柵極型TFT(透明玻璃基板、柵極電極、柵極絕緣膜、主動(dòng)層的順序疊層形成)比較時(shí)，受光的主動(dòng)層32A的面積較廣，檢測(cè)光線的感應(yīng)度得以提高。
驅(qū)動(dòng)用TFT61A及光傳感器31A同為頂部柵極型TFT，可由同一制程形成而簡(jiǎn)化制造程序。例如，可經(jīng)由如下所示制造程序。
在透明玻璃基板40A上形成緩沖層BF，在其緩沖層BF上形成主動(dòng)層32A、62A。于是，在此等主動(dòng)層32A、62A上形成柵極絕緣層33A、63A。再形成柵極電極34A、64A，以覆蓋其柵極電極的狀，在柵極絕緣膜33A、63A上形成層間絕緣膜65A。于是，形成電源線L3及漏極電極3d，以覆蓋其等的狀形成平坦化絕緣膜66A。在此平坦化絕緣膜66A上形成陽極12A，形成疊層于此的發(fā)光層13A及透明陰極14A。再在光傳感器31A上方的平坦化絕緣膜66A上，形成顯示用有機(jī)EL組件11A的透明陰極14A，則亦可遮住射入于光傳感器31A背面的外光。
如上述，于本發(fā)明的實(shí)施方式，為將顯示部10、光源部20x、20y、及光檢測(cè)部30x、30y一體成形于同一透明玻璃基板40A上，可削減有機(jī)EL顯示裝置的零件數(shù)，而可防止制造程序的煩雜化。再且，為反射板51x、51y、52x、52y使光源部20x、20y的光線導(dǎo)入至光檢測(cè)部30x、30y背面(與外光不射入的顯示面板1背面相同邊)，在檢測(cè)此光線時(shí)可防止外光的影響。再者，設(shè)于各有機(jī)EL組件上部的遮光罩(BlackMatrix)擴(kuò)設(shè)于光檢測(cè)部30x、30y以外的領(lǐng)域，更可防止外光的影響。
如是，可提高與顯示部10表面上接觸或接近的指示物體的位置檢測(cè)精度。又光傳感器31A的主動(dòng)層32A可裝設(shè)于不被柵極電極34A遮住的位置(頂部柵極型TFT)，可擴(kuò)大檢測(cè)光的受光面積。由此，可提高導(dǎo)入光的檢測(cè)感應(yīng)度。
其次說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。于上述第1實(shí)施方式，系將頂部發(fā)射型的顯示用有機(jī)EL組件及光源用有機(jī)EL組件，頂部柵極型驅(qū)動(dòng)用TFT，及頂部柵極型TFT所形成的光傳感器一體成形于同一基板上，但是，于本實(shí)施方式，使顯示用有機(jī)EL組件及光源用有機(jī)EL組件為底部放射型，其驅(qū)動(dòng)用TFT為頂部柵極型TFT，光傳感器為底部柵極型TFT，而一體形成于同一基板上。
以下參照?qǐng)D面詳細(xì)說明本實(shí)施方式。惟，第1圖(a)的顯示用有機(jī)EL組件11A為底部發(fā)射型的顯示用有機(jī)EL組件11B，光源用有機(jī)EL組件21A為底部發(fā)射型的光源用有機(jī)EL組件21B，光傳感器31A為由底部柵極型TFT形成的光傳感器31B的于本實(shí)施方式的平面圖，系同第1圖(a)的平面圖。
第5圖(a)為本實(shí)施方式的第1圖(a)的沿A-A線的概略剖面圖。又第5圖(b)為第1圖(a)的沿B-B線的概略剖面圖。
如第5圖(a)及第5圖(b)所示，顯示部10、光源部20x、20y、及光檢測(cè)部30x、30y均設(shè)于同一透明玻璃基板40B上，而一體成形為顯示面板1.由此構(gòu)造，如同第1實(shí)施方式，可削減有機(jī)EL顯示裝置的零件數(shù)，防止制造程序的煩雜化。于此，本實(shí)施方式的透明玻璃基板40B不同于第1實(shí)施方式、而形成于顯示面板1表面、成為發(fā)光面。
收容容器50及反射板51x、52x、51y、52y的構(gòu)造，則與第1實(shí)施方式的第1圖(b)與第1圖(c)的概略剖面圖相同。
于本實(shí)施方式的表示指示物體接觸或接近顯示部10上的位置的點(diǎn)P的檢測(cè)過程，亦如同第1實(shí)施方式。
其次，參照概略剖面圖說明顯示像素PEL的顯示用有機(jī)EL組件11B、及光傳感器31B的詳細(xì)構(gòu)造。只是顯示像素PEL的動(dòng)作則如同第1實(shí)施方式。
第6圖為顯示像素PEL的顯示用有機(jī)EL組件11B、驅(qū)動(dòng)用TFT61B、及光檢測(cè)部30x、30y的光傳感器31B附近的概略剖面圖。
于第6圖，表示在顯示部10數(shù)組狀配置的顯示像素PEL內(nèi)之一。于此，顯示像素PEL的顯示用有機(jī)EL組件11B為底部發(fā)光型(bottomemission type)有機(jī)EL組件，為驅(qū)動(dòng)顯示用有機(jī)EL組件11B的驅(qū)動(dòng)用TFT61B形成為頂部柵極型TFT。無圖標(biāo)的像素選擇用TFT71B，系如同驅(qū)動(dòng)用TFT61B形成為頂部柵極型TFT，而光傳感器31B系以底部柵極型TFT形成。
此等顯示用有機(jī)EL組件11B、驅(qū)動(dòng)用TFT61B、像素選擇用TFT71B、及光傳感器31B均配置于同一透明玻璃基板40B上。于本實(shí)施方式不同于第1實(shí)施方式，為顯示用有機(jī)EL組件11B放出的光線，系自透明玻璃基板40B的露出面發(fā)光。以下詳細(xì)説明此等元件的構(gòu)造。
透明玻璃基板40B上，例如依序形成按SiNx、SiO2的順序疊層的緩沖層BF、對(duì)a-Si膜照射激光形成多結(jié)晶化的主動(dòng)層62B、柵極絕緣膜63B、及由鉻或Mo等高熔點(diǎn)金屬所成的柵極電極64B，而于其主動(dòng)層62B設(shè)溝道62Bc及在此溝道62Bc的兩邊設(shè)源極62Bs與漏極62Bd。
于是，柵極絕緣膜63B與門極電極64B上的全面，依序疊層形成SiO2膜、SiNx膜、及SiO2膜的層間絕緣膜65B。相對(duì)于層間絕緣膜65B的源極62Bs位置，設(shè)接觸孔C3，并將鋁等金屬充填于此，而配置供應(yīng)正電源電壓PVdd的電源線L3。
于相對(duì)于層間絕緣膜65B的漏極62Bd的位置，設(shè)接觸孔C4，并充填鋁等金屬于此，而配置汲電極3d于此。再在全面，設(shè)例如由有機(jī)樹脂所成的使表面平坦的平坦化絕緣層66B。相對(duì)于其平坦化絕緣膜66B的汲電極3d的位置，設(shè)接觸孔C5，并充填鋁等金屬于此，使漏極電極3d與顯示用有機(jī)EL組件11B的陽極12B接觸。于此，透明陽極12B為ITO(Indium Tin Oxide)等所成的透明電極。
顯示用有機(jī)EL組件11B的構(gòu)造，系依每一顯示像素PEL分離形成為島狀，將透明陽極12B、發(fā)光層13B、及不透過發(fā)光層13B的光線的陰極14B(例如鋁或鎂與銦的合金等處成)按此依序疊層形成。于此，對(duì)陰極14B供應(yīng)電源電壓CV(未圖標(biāo))。自發(fā)光層13B放出的光線，透過透明陽極14B自透明玻璃基板40B放出。
驅(qū)動(dòng)用TFT61B及顯示用有機(jī)EL組件11B在同一透明玻璃基板40B上，于相對(duì)于光檢測(cè)部30x、30y的位置，配置光傳感器31B。于此，光傳感器31B系由底部柵極型TFT所形成。
即，于透明玻璃基板40B上，形成有由鉻或鉬等高熔點(diǎn)金屬所成的柵極電極34B、兼作緩沖層BF的柵極絕緣膜33B、對(duì)a-Si膜照射激光經(jīng)多結(jié)晶化所成的主動(dòng)層32B、絕緣膜35B、36B、及平坦化絕緣膜37B依序形成。于主動(dòng)層32B，自光源部20x、20y的光線射入至顯示面板1的背面，即自陰極14B相同邊的露出面射入。光傳感器31B將主動(dòng)層32B受光的光線電檢測(cè)，輸出相對(duì)于其光強(qiáng)度的電流或電壓。
于此光傳感器31B的構(gòu)造，在能射入光線的顯示面板1背面的露出面與主動(dòng)層32B之間不存在遮住光線的柵極電極34B。由此，與光傳感器31B為頂部柵極型TFT(透明玻璃基板、主動(dòng)層、柵極絕緣膜、柵極電極順序疊層形成)比較時(shí)，受光的主動(dòng)層32B的面積較廣，檢測(cè)光線的感應(yīng)度提高。
光傳感器31B與驅(qū)動(dòng)用TFT61B，例如可經(jīng)如下所示制造程序而制得。在透明玻璃基板40B上形成柵極電極34B，將其柵極電極34B覆蓋狀形成緩沖層BF兼柵極絕緣層33B。于是，在其上形成主動(dòng)層32B、62B，在其等主動(dòng)層32B、62B上形成絕緣層35B兼柵極絕緣膜63B。再形成柵極電極64B，將柵極電極64B覆蓋狀形成絕緣膜36B兼層間絕緣膜65B。于是形成電源線L3及漏極電極3d，將其等覆蓋狀形成平坦化絕緣膜37B、66B。在平坦化絕緣膜66B上，形成透明陽極12B，疊層于其形成發(fā)光層13B及陰極14B。
如上述，于本實(shí)施方式，顯示部10、光源部20x、20y、及光檢測(cè)部30x、30y為一體形成于同一透明玻璃基板40B上，因此可削減有機(jī)EL顯示裝置的零件數(shù)，並可防止制造程序的煩雜化。又如同第1實(shí)施方式，為反射板51x、51y、52x、52y將光源部20x、20y的光線導(dǎo)入至光檢測(cè)部30x、30y背面(外光不射入的顯示面板1背面相同邊)，可防止受外光影響的檢測(cè)誤差。由此，可提高接觸或接近顯示部10表面的指示物體的位置的檢測(cè)精度。又，光傳感器31B的主動(dòng)層可裝設(shè)于不被柵極電極遮住的位置(底部柵極型TFT)，可擴(kuò)大檢測(cè)光的受光面積。由此，可提高導(dǎo)入光的檢測(cè)感應(yīng)度。
另外，于第1及第2實(shí)施方式的光檢測(cè)部30x、30y附近所設(shè)的反射板52x、52y，只要具能對(duì)顯示面板1水平射入的光線垂直反射，隨之水平反射，最后再垂直反射而導(dǎo)入顯示面板1背面的光檢測(cè)部30x、30y者，則其它反射面a，b、d、e的反射角度，只要能將光線反射垂直或水平以外的角度亦可。
以上所示的實(shí)施方式，亦可適用于使用無機(jī)材料為發(fā)光層的無機(jī)EL。
權(quán)利要求
1.一種電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，其特征在于所述裝置具備顯示部，含有顯示用電場(chǎng)發(fā)光組件及為驅(qū)動(dòng)上述顯示用電場(chǎng)發(fā)光組件的驅(qū)動(dòng)用晶體管的顯示像素，配置成數(shù)組狀；光源部，含有沿該顯示部的邊配置的多數(shù)光源用電場(chǎng)發(fā)光組件；光檢測(cè)部，含有沿與上述邊相對(duì)的邊配置的多數(shù)光傳感器；第1反射板，將上述光源部發(fā)光的光線，對(duì)上述顯示部向水平方向反射；及第2反射板，將上述第1反射板所反射的光線再反射，使此光線引導(dǎo)至上述顯示部背面而導(dǎo)入上述光檢測(cè)部。
2.如權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，其特征在于上述顯示用電場(chǎng)發(fā)光組件系由頂部發(fā)射型電場(chǎng)發(fā)光組件所構(gòu)成，上述驅(qū)動(dòng)用晶體管系由頂部柵極型薄膜晶體管所構(gòu)成，而上述光傳感器系由頂部柵極型薄膜晶體管所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，其特征在于上述顯示用電場(chǎng)發(fā)光組件系由底部發(fā)射型電場(chǎng)發(fā)光組件所構(gòu)成，上述驅(qū)動(dòng)用晶體管系由頂部柵極型薄膜晶體管所構(gòu)成，上述光傳感器系由底部柵極型薄膜晶體管所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1、2、3項(xiàng)中的任一項(xiàng)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，其特征在于上述顯示部、上述光源部、及上述檢測(cè)部，均形成于同一基板上。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4中的任一項(xiàng)電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，其特征在于上述光源部及上述光檢測(cè)部，系配置于上述邊及與上述邊相對(duì)的邊的雙方。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具觸控面板的電場(chǎng)發(fā)光顯示裝置，可減少零件數(shù)，并可提高指示物體的位置檢測(cè)精密度。顯示面板(1)的構(gòu)成為；顯示部(10)；沿顯示部(10)邊緣形成的光源部(20x)、(20y)；及檢測(cè)部(30x)、(30y)等形成于同一基板上。并于顯示面板(1)的收容容器(50)兩端部形成將光源部(20x)、(20y)所發(fā)出的光對(duì)顯示部(10)的發(fā)光面成水平方向反射的第1反射板(51x)、(51y)；及將此等反射板所反射的光再反射，將此光引導(dǎo)至顯示部(10)背面而導(dǎo)入光檢測(cè)部(30x)、(30y)的第2反射板(52x)、(52y)。
文檔編號(hào)H05B33/00GK1627341SQ200410088989
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
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