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CN109671741B - 显示设备 - Google Patents

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CN109671741B
CN109671741B CN201811201684.6A CN201811201684A CN109671741B CN 109671741 B CN109671741 B CN 109671741B CN 201811201684 A CN201811201684 A CN 201811201684A CN 109671741 B CN109671741 B CN 109671741B
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朴光雨
金贞元
李东基
周振豪
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种显示设备。该显示设备，包括：基板，包括包含多个像素的显示区域和位于显示区域的一侧的非显示区域；基板上的至少一个晶体管；连接到晶体管的发光元件；覆盖发光元件的薄膜封装层；薄膜封装层上的多个光阻挡图案和覆盖光阻挡图案的平坦化层，多个光阻挡图案与每个像素的非发射区域的至少一部分对应；和，平坦化层上包括多个触摸电极的触摸传感器。没有光阻挡图案与触摸电极重叠。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
2017年10月16日在韩国知识产权局提交的、题为“显示设备”的韩国专利申请第10-2017-0134186号通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开的一个方面涉及一种显示设备。
背景技术
在显示设备中，包括自发光设备的有机发光显示设备具有宽视角、优异的对比度、快速响应时间、高亮度和优异的驱动电压和响应速率特性，并且可以实现多色显示。
有机发光显示设备包括有机发光元件。在有机发光元件中，从一个电极注入的电子和从另一个电极注入的空穴在有机发射层中复合以形成激子，并且激子通过能量发射而发光。然而，外部光可能被有机发光元件反射，从而降低了有机发光显示设备的可视性。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种显示设备，包括：基板，包括显示区域和位于显示区域的一侧的非显示区域，显示区域中设置有多个像素，非显示区域；布置在基板上的至少一个晶体管；发光元件，包括连接到晶体管的第一电极、布置在第一电极上用于发光的发射层和布置在发射层上的第二电极；设置在发光元件上方的薄膜封装层；布置在薄膜封装层上的多个光阻挡图案和覆盖光阻挡图案的平坦化层，多个光阻挡图案与每个像素的非发射区域的至少一部分对应；和，触摸传感器，包括布置在平坦化层上的多个触摸电极，多个触摸电极感测用户的触摸，其中每个光阻挡图案不与触摸电极重叠。
在薄膜封装层上，光阻挡图案可以不与发光元件的发射层重叠。
多个触摸电极可以包括：触摸电极行，包括沿第一方向延伸的多个第一触摸电极；触摸电极列，包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二触摸电极。触摸传感器可以进一步包括：将一个第一触摸电极连接到相邻的第一触摸电极的第一连接图案；和，将一个第二触摸电极连接到相邻的第二触摸电极的第二连接图案。
当在平面上观察时，每个光阻挡图案可以不与第一触摸电极、第二触摸电极、第一连接图案和第二连接图案中的每一个重叠。
当在平面上观察时，每个光阻挡图案可以与第一连接图案和第二连接图案部分地重叠。
光阻挡图案可以包括吸收外部光的黑矩阵。
平坦化层可以在薄膜封装层和触摸传感器之间，并且将第二电极和触摸电极保持为彼此间隔开特定距离。
显示设备可以进一步包括在平坦化层和触摸传感器之间的第一缓冲层。平坦化层可以包括有机绝缘材料，并且第一缓冲层可以包括无机绝缘材料。
显示设备可以进一步包括在基板和晶体管之间的第二缓冲层。第二缓冲层可以包括与第一缓冲层相同的材料。
薄膜封装层可以包括多个无机层和多个有机层。光阻挡图案可以位于被布置为多个无机层中的最上层的无机层上。
显示设备可以进一步包括：触摸传感器上的偏振膜；和，布置在偏振膜上的窗口。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得显而易见，附图中：
图1示出了根据本公开的实施例的显示设备的立体图；
图2示出了图1中所示的显示设备的示意性截面图；
图3示出了图1中所示的显示面板的平面图；
图4示出了图3中所示的像素中的一个像素的等效电路图；
图5示出了根据本公开的实施例的显示面板的一部分的截面图；
图6示出了图2中所示的触摸传感器的平面图；
图7示出了图6的区域EA2的放大视图；
图8示出了沿图7的线II-II'截取的截面图；
图9示出了图7的区域EA3的放大视图；
图10示出了沿图1的线I-I'截取的截面图；
图11示出了作为对应于图1的线I-I'的截面图的、根据本公开另一实施例的光阻挡图案；和
图12和图13示出了图1的区域EA1的放大平面图，其示意性地示出了根据本公开的实施例的光阻挡图案的布置结构。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开将是全面和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达示例性实施方式。
在附图中，为了清楚说明，可能夸大了层和区域的尺寸。还应理解，当层或元件被称为在另一层或基板“上”时，它可以直接在另一层或基板上，或者也可以存在中间层。此外，应理解，当层被称为在另一层“下”时，它可以直接在下面，并且也可以存在一个或多个中间层。另外，还应理解，当层被称为在两个层“之间”时，它可以是两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的附图标记自始至终指代相同的元件。
本公开可以应用各种变化和不同形状，因此仅以具体示例进行详细说明。然而，这些示例不限于某些形状，而是适用于所有变化和等效材料及替换。以为了更好地理解而扩大图形的方式示出了所包括的附图。
应理解，尽管本文可能使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件。如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式旨在也包括复数形式。
应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。此外，诸如层、区域、基板或板的元件被放置在另一元件“上”或“上方”的表达不仅表示元件“直接放置在另一元件上”或“就在另一元件上方”的情况，还表示在元件和另一元件之间插入了又一元件的情况。相反，诸如层、区域、基板或板的元件被放置在另一元件“下”或“下方”的表达不仅表示元件“直接放置在另一元件下”或“就在另一元件下方”的情况，还表示在元件和另一元件之间插入了又一元件的情况。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。
图1为示出了根据本公开的实施例的显示设备的立体图。图2为图1中所示的显示设备的示意性截面图。图3为示出了图1中所示的显示面板的平面图。
参考图1至图3，根据本公开的实施例的显示设备可以以各种形状提供。例如，显示设备可以具有四边形板形状，该四边形板形状具有两对彼此平行的边。当显示设备具有矩形板形状时，两对边中的任何一对边可以比另一对边长。
在本公开的实施例中，为了便于描述，示出了显示设备具有一对长边和一对短边的情况。在这种情况下，短边的延伸方向表示为第一方向DR1，并且长边的延伸方向表示为第二方向DR2。
显示设备可以包括显示面板DP、触摸传感器TS和窗口WD。
显示面板DP可以显示图像。对显示面板DP没有特别限制。例如，诸如有机发光显示面板(OLED面板)的自发光显示面板可以用作显示面板DP。另外，诸如液晶显示面板(LCD面板)、电泳显示面板(EPD面板)和电润湿显示面板(EWD面板)的非发光显示面板可以用作显示面板DP。当非发光显示面板用作显示面板DP时，显示设备可以包括向显示面板DP供应光的背光单元。在以下实施例中，将OLED面板用作显示面板DP的情况作为示例进行描述。
显示面板DP可以包括基板SUB、像素PXL、驱动单元、电源单元、线单元等。基板SUB可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。
显示区域DA可以是其中提供用于显示图像的像素PXL的区域。稍后将描述每个像素PXL。
非显示区域NDA是其中未提供像素PXL的区域，并且是不显示任何图像的区域。非显示区域NDA可以设置有用于驱动像素PXL的驱动单元、用于向像素PXL供电的电源单元和用于将驱动单元连接到像素PXL的线的部分。非显示区域NDA的一部分可以对应于最终显示设备中的边框，并且边框的宽度可以根据非显示区域NDA的宽度来确定。
像素PXL可以设置在显示区域DA中。每个像素PXL是用于显示图像的最小单元，并且可以在显示区域DA中提供多个像素PXL。每个像素PXL可以包括用于发光的显示元件。例如，显示元件可以是液晶显示(LCD)元件、电泳显示(EPD)元件、电润湿显示(EWD)元件和有机发光显示(OLED)元件中的任何一种。同时，为了便于描述，将OLED元件用作显示元件的情况作为示例进行描述。
像素PXL中的每一个可以发射红色、绿色和蓝色中的任何一种颜色的光，但是本公开不限于此。例如，像素PXL中的每一个可以发射青色、品红色、黄色、白色等的光。像素PXL可以沿着在第一方向DR1上延伸的行和在第二方向DR2上延伸的列以矩阵形式排列。对像素PXL的排列形式没有特别限制，并且像素PXL可以以各种形式排列。
驱动单元可以通过线单元向每个像素PXL提供信号，并且控制像素PXL根据该信号被驱动。
驱动单元可以包括用于沿扫描线向每个像素PXL提供扫描信号的扫描驱动器SDV、用于沿发射控制线向每个像素PXL提供发射控制信号的发射驱动器EDV、用于沿数据线向每个像素PXL提供数据信号的数据驱动器DDV、和时序控制器。时序控制器可以控制扫描驱动器SDV、发射驱动器EDV和数据驱动器DDV。
数据驱动器DDV可以在非显示区域NDA中。特别地，数据驱动器DDV可以位于非显示区域NDA的横向部分。数据驱动器DDV可以沿着非显示区域NDA的宽度方向(即第一方向DR1)延伸地很长。扫描驱动器SDV和发射驱动器EDV可以在非显示区域NDA的另一横向部分中，例如，可以沿着非显示区域NDA的长度方向(即第二方向DR2)延伸。在本公开的实施例中，如果需要，可以改变扫描驱动器SDV、发射驱动器EDV和数据驱动器DDV的位置。
时序控制器可以以各种方式通过线连接到扫描驱动器SDV、发射驱动器EDV和数据驱动器DDV。对时序控制器的布置位置没有特别限制。例如，时序控制器可以安装在印刷电路板上，该印刷电路板将通过柔性印刷电路板连接到扫描驱动器SDV、发射驱动器EDV和数据驱动器DDV。印刷电路板可以布置在各种位置，例如基板SUB的一侧和基板SUB的背面。
电源单元可以包括至少一条电源线。例如，电源单元可以包括第一电源线和第二电源线。电源单元可以向布置在显示区域DA中的像素PXL中的每一个供电。在本公开的实施例中，施加到第一电源线的电压可以高于施加到第二电源线的电压。
触摸传感器TS可以位于显示面板DP的两个表面中的至少一个上。例如，触摸传感器TS可以位于显示面板DP的在发射图像的方向上的表面上以接收用户的触摸输入。触摸传感器TS还可以与显示面板DP一体地形成。在本公开的实施例中，将其中触摸传感器TS位于显示面板DP的顶表面上的配置作为示例进行描述。
触摸传感器TS可以通过用户的手指或单独的输入装置识别来自显示设备的触摸事件。在本公开的实施例中，可以使用互电容方法来驱动触摸传感器TS。在互电容方法中，感测由两个触摸电极之间的相互作用引起的电容变化。还可以使用自电容方法来驱动触摸传感器TS。在自电容方法中，当用户触摸区域时，使用以矩阵形状排列的触摸电极和连接到各个感测电极的感测线来感测触摸区域中的触摸电极的电容变化。
触摸传感器TS可以包括触摸电极、连接到触摸电极的感测线和连接到感测线的一侧的焊盘单元。稍后将描述触摸传感器TS。
尽管未在附图中示出，但是可以在触摸传感器TS上布置绝缘层。绝缘层可以覆盖触摸传感器TS并且用于保护触摸传感器TS免受外部影响。在一些实施例中，绝缘层可以包括具有弹性的材料，以通过用户的触摸压力而变形。在这种情况下，触摸传感器TS可以另外包括与触摸电极一起形成电容器的压力电极。
窗口WD可以在触摸传感器TS上。窗口WD可以由透明材料制成。窗口WD可以保护触摸传感器TS的暴露表面。窗口WD允许来自显示面板DP的图像通过其传输并同时减少来自外部的影响，从而可以防止显示面板DP由于来自外部的影响而被损坏或错误地操作。这里，来自外部的影响是指引起显示面板DP的缺陷的、来自外部的力，例如应力。窗口WD的整体或至少一部分可以具有柔性。
根据本公开实施例的显示设备可以进一步包括偏振膜POL和光阻挡层LBL。偏振膜POL可以在触摸传感器TS和窗口WD之间，并且允许从显示面板DP发射的光沿着偏振轴偏振。
光阻挡层LBL可以在显示面板DP和触摸传感器TS之间，并且可以吸收从外部引入到显示面板DP中的光，以阻挡外部光被引入到显示面板DP的显示元件中。光阻挡层LBL可以包括对应于各个像素PXL的多个光阻挡图案和覆盖光阻挡图案的平坦化层。稍后将参考图10描述光阻挡层LBL。
图4为示出了图3中所示的像素中的一个像素的等效电路图。为了便于描述，将在图4中主要示出一个像素和与该像素连接的线。
参考图3和图4，每个像素PXL可以包括连接到线的晶体管、连接到晶体管的发光元件OLED、和电容器Cst。发光元件OLED可以是顶部发射有机发光元件或底部发射有机发光元件。有机发光元件可以是有机发光二极管。
每个像素PXL包括用于驱动发光元件OLED的像素驱动电路，并且可以包括第一晶体管(或开关晶体管)T1、第二晶体管(或驱动晶体管)T2和电容器Cst。可以通过电力线PL将第一电源ELVDD提供给第二晶体管T2，并且可以将第二电源ELVSS提供给发光元件OLED。第二电源ELVSS可以被设置为低于第一电源ELVDD的电压。
第一晶体管T1响应于施加到栅极线GL的扫描信号，输出施加到数据线DL的数据信号。电容器Cst充入与从第一晶体管T1接收的数据信号对应的电压。第二晶体管T2连接到发光元件OLED。第二晶体管T2与电容器Cst中存储的电荷量对应而控制流过发光元件OLED的驱动电流。
在本公开的实施例中，示出了一个像素PXL包括两个晶体管T1和T2。然而，本公开不限于此，并且一个像素PXL可以包括一个晶体管和一个电容器，或者包括三个或更多个晶体管和两个或更多个电容器。例如，一个像素PXL可以包括七个晶体管、发光元件OLED和电容器Cst。
图5为示出了根据本公开的实施例的显示面板的一部分的截面图。参考图5，根据本公开实施例的显示面板DP可以包括基板SUB、像素电路单元PCL、显示元件层DPL和沿着与第一方向DR1和第二方向DR2交叉的第三方向DR3堆叠的薄膜封装层TFE。
基板SUB可以由绝缘材料制成，例如玻璃或树脂。基板SUB还可以由具有柔性的材料制成以可弯曲或可折叠，并且具有单层结构或多层结构。
基板SUB可以是利用玻璃或钢化玻璃构成的刚性基板，但也可以是利用由柔性塑料材料制成的薄膜构成的柔性基板。例如，基板SUB可以包括聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三乙酸纤维素和乙酸丙酸纤维素中的至少一种。然而，构成基板SUB的材料可以进行各种改变。在实施例中，基板SUB可以由纤维增强塑料(FRP)等制成。在本公开的实施例中，基板SUB可以由具有柔性的材料制成。
像素电路单元PCL可以包括基板SUB上的缓冲层BFL以及缓冲层BFL上的第一晶体管T1和第二晶体管T2。
缓冲层BFL可以防止杂质扩散到第一晶体管T1和第二晶体管T2中。缓冲层BFL可以以单层提供，也可以以包括至少两层的多层提供。当缓冲层BFL以多层提供时，这些层可以由相同的材料形成或者由不同的材料形成。根据基板SUB的材料和工艺条件，可以省略缓冲层BFL。
第一晶体管T1可以是用于开关第二晶体管T2的开关晶体管。第二晶体管T2可以是电连接到显示元件层DPL的发光元件OLED以驱动发光元件OLED的驱动晶体管。
第一晶体管T1可以包括第一半导体层SCL1、第一栅电极GE1、第一源电极SE1和第一漏电极DE1。第二晶体管T2可以包括第二半导体层SCL2、第二栅电极GE2、第二源电极SE2和第二漏电极DE2。
第一半导体层SCL1和第二半导体层SCL2可以在缓冲层BFL上。第一半导体层SCL1和第二半导体层SCL2可以包括源区和漏区，源区和漏区分别与第一源电极SE1和第二源电极SE2以及第一漏电极DE1和第二漏电极DE2接触。源区和漏区之间的区域可以是沟道区。第一半导体层SCL1和第二半导体层SCL2中的每一个可以是由多晶硅、非晶硅、氧化物半导体等制成的半导体图案。沟道区是未掺杂杂质的半导体图案，并且可以是本征半导体。源区和漏区是掺杂有杂质的半导体图案。杂质可以包括诸如n型杂质、p型杂质和其他金属的杂质。
第一栅电极GE1可以在第一半导体层SCL1上，栅极绝缘层GI介于第一栅电极GE1与第一半导体层SCL1之间。第二栅电极GE2可以在第二半导体层SCL2上，栅极绝缘层GI介于第二栅电极GE2与第二半导体层SCL2之间。栅极绝缘层GI可以是包括无机材料的无机绝缘层，例如聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等。
第一源电极SE1和第一漏电极DE1可以分别通过穿过层间绝缘层ILD和栅极绝缘层GI的接触孔与第一半导体层SCL1的源区和漏区接触。第二源电极SE2和第二漏电极DE2可以分别通过穿过层间绝缘层ILD和栅极绝缘层GI的接触孔与第二半导体层SCL2的源区和漏区接触。层间绝缘层ILD可以是由无机材料制成的无机绝缘层或由有机材料制成的有机绝缘层。
像素电路单元PCL可以进一步包括在第一晶体管T1和第二晶体管T2上方以覆盖第一晶体管T1和第二晶体管T2的钝化层PSV。钝化层PSV可以包括由无机材料制成的无机绝缘层和由有机材料制成的有机绝缘层中的至少一个。例如，钝化层PSV可以包括无机绝缘层和无机绝缘层上的有机绝缘层。
显示元件层DPL可以包括钝化层PSV上的发光元件OLED。发光元件OLED可以包括第一电极AE和第二电极CE以及布置在两个电极AE和CE之间的发射层EML。这里，第一电极AE和第二电极CE中的任何一个可以是阳极电极，并且第一电极AE和第二电极CE中的另一个可以是阴极电极。例如，第一电极AE可以是阳极电极，并且第二电极CE可以是阴极电极。当发光元件OLED是顶部发射型有机发光元件时，第一电极AE可以是反射电极，并且第二电极CE可以是透射电极。在此，将发光元件OLED是顶部发光型有机发光元件并且第一电极AE是阳极电极的配置作为示例进行描述。
第一电极AE可以通过穿过钝化层PSV的接触孔连接到第二晶体管T2的第二源电极SE2。第一电极AE可以包括能够反射光的反射层和在反射层的顶部或底部上的透明导电层，反射层例如沿着第三方向DR3与透明导电层重叠。透明导电层和反射层中的至少一个可以连接到第二源电极SE2。
显示元件层DPL可以进一步包括具有开口OP的像素限定层PDL，开口OP允许第一电极AE的一部分(例如，第一电极AE的顶表面)通过其暴露。
像素限定层PDL可以包括有机绝缘材料。例如，像素限定层PDL可以包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚芳醚(PAE)、杂环聚合物、聚对二甲苯、环氧树脂、苯并环丁烯(BCB)、硅氧烷类树脂和硅烷类树脂中的至少一种。
发射层EML可以在第一电极AE的被暴露的表面上。发射层EML可以包括低分子材料或高分子材料。在本公开的实施例中，低分子材料可以包括铜酞菁(CuPc)、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基联苯胺(NPB)、三-8-羟基喹啉铝(Alq3)等。高分子材料可以包括聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)类材料、聚(亚苯基-亚乙烯基)(PPV)类材料、聚(氟)类材料。
发射层EML可以作为单层提供，但也可以作为包括各种功能的多层提供。当发射层EML作为多层提供时，发射层EML可以具有其中空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层、电子注入层等以单一或复杂结构堆叠的结构。本公开不必限于此，并且发射层EML可以具有各种结构。另外，发射层EML的至少一部分可以遍及多个第一电极AE而一体地形成，或者可以单独地设置以对应于多个第一电极AE中的每一个。发射层EML中产生的光的颜色可以是红色、绿色、蓝色和白色中的一种，但是本公开不限于此。例如，发射层EML的光产生层中产生的光的颜色可以是品红色、青色和黄色中的一种。
第二电极CE可以在发射层EML上。第二电极CE可以是半透射反射层。例如，第二电极CE可以是具有一厚度的薄金属层，通过该薄金属层可以透射通过发射层EML发射的光。第二电极CE可以透射从发射层EML发射的光的一部分，并且可以反射从发射层EML发射的其余的光。
薄膜封装层TFE可以布置在发光元件OLED上方。薄膜封装层TFE可以作为单层提供，但也可以作为多层提供。薄膜封装层TFE可以包括覆盖发光元件OLED的多个绝缘层。具体地，薄膜封装层TFE可以包括多个无机层和多个有机层。例如，薄膜封装层TFE可以具有其中无机层和有机层交替堆叠的结构。而且，在一些情况下，薄膜封装层TFE可以是布置在发光元件OLED上方并且通过密封剂与基板SUB结合在一起的封装基板。
图6为示出了图2中所示的触摸传感器的平面图。图7为图6的区域EA2的放大视图。图8为沿图7的线II-II'截取的截面图。图9为图7的区域EA3的放大视图。
参考图1至图9，触摸传感器TS可以包括基层BL，基层BL包括感测区域SA和非感测区域NSA。
感测区域SA可以与显示面板DP的显示区域DA重叠，并且可以以与显示区域DA的形状基本相同的形状提供。非感测区域NSA可以与显示面板DP的非显示区域NDA重叠。
多个触摸电极TE可以设置在感测区域SA中，并且感测线SL用于将触摸电极TE连接到非感测区域NSA中的焊盘单元PD。焊盘单元PD可以包括多个焊盘SL_P。焊盘SL_P可以通过感测线SL电连接到对应的触摸电极TE。
触摸电极TE中的一些可以沿第一方向DR1排列并且彼此电连接，以构成彼此平行的多个触摸电极行。包括在触摸电极行中的触摸电极TE可以是第一触摸电极TE1。在触摸电极行中，相邻的第一触摸电极TE1可以通过第一连接图案CNP1彼此电连接。
另外，触摸电极TE中的其他触摸电极可以沿与第一方向DR1交叉的第二方向DR2排列并且彼此电连接，以构成彼此平行的多个触摸电极列。包括在触摸电极列中的触摸电极TE可以是第二触摸电极TE2。在触摸电极列上，相邻的第二触摸电极TE2可以通过第二连接图案CNP2彼此电连接。触摸电极行和触摸电极列中的每一个可以通过感测线SL电连接到焊盘单元PD。
第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2中的一个可以接收通过感测线SL施加的用于触摸感测的驱动信号，并且第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2中的另一个可以通过感测线SL传输触摸感测信号。在本公开的实施例中，第一触摸电极TE1可以传输触摸感测信号，并且第二触摸电极TE2可以接收触摸驱动信号。触摸传感器TS可以通过感测在第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2之间形成的互电容的变化来识别用户的触摸。
触摸传感器TS可以包括第一绝缘层IL1、第一绝缘层IL1上的第一导电层、覆盖第一导电层的第二绝缘层IL2、第二绝缘层IL2上的第二导电层和覆盖第二导电层的第三绝缘层IL3。
第一绝缘层IL1可以在光阻挡层LBL上。在本公开的实施例中，第一绝缘层IL1可以包括包含有机材料的有机绝缘层和包含无机材料的无机绝缘层中的至少一个。例如，第一绝缘层IL1可以包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
虽然将第一绝缘层IL1上的第一导电层作为示例进行描述，但是本公开不限于此。例如，当光阻挡层LBL的最上层包括无机绝缘材料时，可以省略第一绝缘层IL1，并且第一导电层可以在光阻挡层LBL上。
第一导电层可以包括第一触摸电极TE1、第二触摸电极TE2、第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2中的至少一个。例如，第一导电层可以包括第一连接图案CNP1。第一导电层可以包括导电材料层。这里，导电材料层可以包括透明导电氧化物或金属材料。并且，第一导电层可以包括多个堆叠的金属层。透明导电氧化物可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锑锌(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等。金属材料可以包括铜、银、金、铂、钯、镍、锡、铝、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅等。
第二绝缘层IL2可以在其上布置有包括第一连接图案CNP1的第一导电层的第一绝缘层IL1上。第二绝缘层IL2可以包括与第一绝缘层IL1相同的材料，但是本公开不限于此。在本公开的实施例中，第二绝缘层IL2可以包括有机绝缘层和无机绝缘层中的至少一个。
与第一导电层类似，第二导电层可以包括一个导电材料层。可替代地，第二导电层可以包括多个堆叠的导电材料层。在本公开的实施例中，第二导电层可以包括第一触摸电极TE1、第二触摸电极TE2和第二连接图案CNP2。
第三绝缘层IL3可以在其上布置有第二导电层的第二绝缘层IL2上。第三绝缘层IL3可以通过防止第二导电层暴露于外部来防止第二导电层的腐蚀。
第三绝缘层IL3可以是有机绝缘层，该有机绝缘层包括例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)和苯并环丁烯(BCB)中的一种的有机材料。当包括有机绝缘层的第三绝缘层IL3是透明且柔性的时，第三绝缘层IL3可以减小并平坦化下部结构的弯曲(例如不均匀)。
在本公开的实施例中，将第一连接图案CNP1包括在第一导电层中并且第二连接图案CNP2包括在第二导电层中作为示例进行描述，但是本公开不限于此。例如，第二连接图案CNP2可以包括在第一导电层中，并且第一连接图案CNP1可以包括在第二导电层中。
此外，在本公开的实施例中，将第一导电层在第一绝缘层IL1上并且第二导电层在第二绝缘层IL2上的情况作为示例进行描述，但是本公开不限于此。例如，第一导电层可以在第二绝缘层IL2上，并且第二导电层可以在第一绝缘层IL1上。
而且，在本公开的实施例中，第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2在同一层上，但是本公开不限于此。例如，第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2可以在不同的层上。
如图9所示，第二触摸电极TE2可以包括多条导电细线。作为示例，第二触摸电极TE2可以包括在第一方向DR1上延伸并且彼此平行的多条第一导电细线CFL1和在第二方向DR2上延伸并且彼此平行的多条第二导电细线CFL2。由于第一导电细线CFL1和第二导电细线CFL2，第二触摸电极TE2可以具有网状结构。网状结构可以包括多个开口，例如，由于第一导电细线CFL1和第二导电细线CFL2彼此交叉而形成的区域。
在附图中，第二触摸电极TE2被示出为具有网状结构，但是本公开不限于此。例如，第一触摸电极TE1、第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2中的每一个也可以包括多条导电细线CFL。
当第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2具有网状结构时，第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2彼此重叠的区域可以通过开口被减小。如果第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2彼此重叠的区域被减小，则可以防止第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2与显示面板DP之间的电磁干扰。因此，可以提高触摸传感器TS的触摸识别率。
图10为沿图1的线I-I'截取的截面图。参考图1和图10，根据本公开的实施例的显示设备可以包括沿第三方向DR3堆叠的显示面板DP、触摸传感器TS、偏振膜POL和窗口WD。显示面板DP可以包括基板SUB、基板SUB上的至少一个晶体管T和连接到晶体管T的发光元件OLED。
基板SUB可以包括透明绝缘材料并且可以是刚性基板或柔性基板。刚性基板可以包括玻璃基板、石英基板、玻璃陶瓷基板和结晶玻璃基板。柔性基板可以包括包含聚合物有机材料的膜基板和塑料基板。应用于基板SUB的材料可以在显示设备的制造过程中具有抵抗高处理温度的抵抗性(或耐热性)。
第一缓冲层BFL1可以在基板SUB和晶体管T之间。第一缓冲层BFL1可以是包括无机材料的无机绝缘层。例如，第一缓冲层BFL1可以包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。而且，第一缓冲层BFL1可以是单层或多层。第一缓冲层BFL1可以防止杂质从基板SUB扩散到晶体管T中。
晶体管T可以连接到栅极线GL和数据线DL。晶体管T可以包括半导体层SCL、栅电极GE、源电极SE和漏电极DE。
半导体层SCL可以在第一缓冲层BFL1上。半导体层SCL可以包括非晶Si、多晶Si、氧化物半导体和有机半导体中的一种。在半导体层SCL中，连接到源电极SE和漏电极DE的区域可以是掺杂或注入杂质的源区和漏区。源区和漏区之间的区域可以是沟道区。
栅极绝缘层GI可以布置在半导体层SCL上方。栅极绝缘层GI可以覆盖半导体层SCL并且允许半导体层SCL和栅电极GE彼此绝缘。
栅电极GE可以在栅极绝缘层GI上。栅电极GE可以连接到栅极线GL。栅电极GE可以包括低电阻导电材料并且与半导体层SCL重叠。
层间绝缘层ILD可以在栅电极GE上。层间绝缘层ILD可以允许源电极SE和漏电极DE与栅电极GE绝缘。
穿过栅极绝缘层GI和层间绝缘层ILD的接触孔可以允许半导体层SCL的源区和漏区通过其暴露。
钝化层PSV可以布置在晶体管T的上方。钝化层PSV可以包括无机钝化层和无机钝化层上的有机钝化层。无机钝化层可以包括氧化硅和氮化硅中的至少一种。有机钝化层可以包括丙烯酸树脂、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)和苯并环丁烯(BCB)中的一种。发光元件OLED可以在钝化层PSV上。
连接到晶体管T的第一电极AE可以在钝化层PSV上，并且像素限定层PDL可以布置在第一电极AE上，像素限定层PDL包括允许第一电极AE的顶表面通过其暴露的开口。发射层EML可以在第一电极AE的被暴露的表面上，并且第二电极CE可以在发射层EML上。
覆盖第二电极CE的薄膜封装层TFE可以布置在第二电极CE的上方。薄膜封装层TFE可以包括多个无机层和多个有机层。
触摸传感器TS可以位于显示面板DP的顶部并且感测用户的触摸输入。触摸传感器TS可以包括导电图案以及第一至第三绝缘层IL1、IL2和IL3，导电图案包括多个触摸电极(参见图7的TE)和连接图案CNP1和CNP2。
在本公开的实施例中，连接图案CNP1和CNP2可以包括第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2，第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2设置在不同的层中，第二绝缘层IL2介于第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2之间。
第一连接图案CNP1可以在第一绝缘层IL1上。第一连接图案CNP1可以将触摸电极TE中的触摸电极行上的一个第一触摸电极(参见图7的TE1)连接到相邻的第一触摸电极TE1。
第二绝缘层IL2可以在第一连接图案CNP1的上方。第二绝缘层IL2可以覆盖第一连接图案CNP1并且保护第一连接图案CNP1不受外部影响。第二绝缘层IL2可以是包括无机材料的无机绝缘层和包括有机材料的有机绝缘层中的任何一个。
第二连接图案CNP2可以在第二绝缘层IL2上。第二连接图案CNP2可以将触摸电极TE中的触摸电极列上的一个第二触摸电极(参见图7的TE2)连接到相邻的第二触摸电极TE2。
第三绝缘层IL3可以在第二连接图案CNP2的上方。第三绝缘层IL3可以覆盖第二连接图案CNP2并且保护第二连接图案CNP2不受外部影响。
如图所示，第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2可以沿着第三方向DR3彼此重叠，第二绝缘层IL2介于第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2之间。
偏振膜POL可以在具有上述配置的触摸传感器TS上。偏振膜POL可以在触摸传感器TS上，第一粘合剂在偏振膜POL和触摸传感器TS之间。偏振膜POL可以具有偏振轴并且在垂直于偏振轴的方向上线性偏振。例如，偏振膜POL可以允许对应于偏振轴的光在其中被吸收，并允许垂直于偏振轴的光通过。因此，当光通过偏振膜POL时，光可以在垂直于偏振轴的方向上线性偏振。
偏振膜POL可以是通过在单轴拉伸的聚乙烯醇类树脂上吸附和排列二色性颜料而形成的层。聚乙烯醇类树脂可以改性，并且可以用作例如变性为醛的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。二色性颜料的示例可以是碘、有机染料等。偏振膜POL可以以聚乙烯醇、聚丙烯等、通过涂布形成的层、诸如线栅偏振器(WGP)的金属图案层等形式提供。
窗口WD可以附着到偏振膜POL以保护触摸传感器TS和显示面板DP，第二粘合剂介于窗口WD和偏振膜POL之间。
窗口WD可以以与显示面板DP和触摸传感器TS的形状对应的板形状提供，并且覆盖触摸传感器TS的前表面。例如，当触摸传感器TS以矩形形状提供时，窗口WD也可以以对应于触摸传感器TS的矩形形状的矩形形状提供。可替代地，当触摸传感器TS以圆形形状提供时，窗口WD可以以对应于触摸传感器TS的圆形形状的圆形形状提供。
窗口WD允许来自显示面板DP的图像通过其传输并同时减少来自外部的影响，从而可以防止显示面板DP由于来自外部的影响而被损坏或错误地操作。
根据本公开实施例的显示设备可以进一步包括在显示面板DP和触摸传感器TS之间的光阻挡层LBL。光阻挡层LBL可以位于被布置为薄膜封装层TFE中包括的多个无机层中最上层的无机层上。
在本公开的实施例中，光阻挡层LBL可以包括光阻挡图案LBP和覆盖光阻挡图案LBP的平坦化层PLL。光阻挡图案LBP可以包括具有特定的介电常数并且吸收从外部入射到显示面板DP中或者由显示面板DP反射的外部光的材料。例如，光阻挡图案LBP可以包括黑矩阵。
光阻挡图案LBP可以在显示面板DP的薄膜封装层TFE上，并且可以被设置为多个。光阻挡图案LBP可以从薄膜封装层TFE朝向触摸传感器TS突出，并且对应于显示面板DP的每个像素(参见图3的PXL)的部分区域。具体地，光阻挡图案LBP可以在薄膜封装层TFE上，不与每个像素PXL中包括的发光元件OLED的发光区域重叠。也就是说，光阻挡图案LBP可以在薄膜封装层TFE上，对应于每个像素PXL的非发光区域，而不沿着第三方向DR3与发射区域重叠。
光阻挡图案LBP可以吸收从外部引入到显示面板DP中的光，并且吸收由显示面板DP的发光元件OLED反射的光。因此，可以减小每个像素PXL中的外部光的反射率，并且可以减少布置在发光元件OLED下方的晶体管T被外部看到的现象。
另外，光阻挡图案LBP可以在薄膜封装层TFE上，不与触摸传感器TS的第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2或触摸电极TE1和TE2重叠(例如，沿着第三方向DR3)。这是为了防止施加到第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2的触摸信号受到光阻挡图案LBP的介电常数的影响。这里，光阻挡图案LBP的介电常数可以是大约3(ε)，但是本公开不限于此。光阻挡图案LBP的介电常数和光阻挡层LBL的厚度可以设置在一范围内，在该范围，当施加到第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2的触摸信号受到光阻挡图案LBP的影响时，触摸传感器TS的触摸特性不会劣化。
在本公开的实施例中，光阻挡图案LBP在薄膜封装层TFE上并且不与第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2重叠(例如，沿着第三方向DR3)，但是本公开不限于此。在一些实施例中，如图11所示，光阻挡图案LBP可以在薄膜封装层TFE上，与触摸传感器TS的第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2重叠，但是不与触摸电极TE1和TE2重叠。在这种情况下，由于增加了光阻挡图案LBP的面积，所以光阻挡图案LBP可以充分地吸收从外部引入到显示面板DP中的光。另外，尽管从外部引入到显示面板DP中的光被发光元件OLED反射，但是一部分光可以被面积增加的光阻挡图案LBP吸收。因此，可以减小每个像素PXL中的外部光的反射率，并且可以增加每个像素PXL的视角亮度比。因此，可以提高显示设备的图像质量。
平坦化层PLL可以使光阻挡层LBL的表面平坦化，使得平坦化层PLL顶部上的触摸传感器TS不受光阻挡图案LBP的形状的影响。这里，平坦化层PLL可以是由具有足以使光阻挡层LBL的表面平坦化的平坦度的有机材料制成的有机绝缘层。有机材料可以包括聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟隆(Teflon)的氟类化合物、苯并环丁烯类化合物等。平坦化层PLL可以完全或部分地填充相邻的光阻挡图案LBP之间的开口。
在本公开的实施例中，平坦化层PLL可以将触摸传感器TS和显示面板DP保持为以特定距离彼此间隔开。具体地，平坦化层PLL可以将触摸传感器TS和发光元件OLED的第二电极CE保持为沿着第三方向DR3以特定距离彼此间隔开。
通常，可能在触摸传感器TS和第二电极CE之间产生寄生电容。寄生电容对触摸传感器TS的触摸信号有影响，并因此，可能降低触摸传感器TS的触摸识别率。随着触摸传感器TS和第二电极CE之间的距离增加，寄生电容可以减小。
在本公开的实施例中，由于光阻挡层LBL在触摸传感器TS和第二电极CE之间，因此可以进一步确保触摸传感器TS和第二电极CE之间的距离。因此，减小了在触摸传感器TS和第二电极CE之间产生的寄生电容，从而可以提高触摸传感器TS的触摸识别率。
光阻挡层LBL可以进一步包括布置在平坦化层PLL和触摸传感器TS之间的第二缓冲层BFL2。第二缓冲层BFL2可以包括与第一缓冲层BFL1相同的材料。例如，第二缓冲层BFL2可以是包括无机材料的无机绝缘层。
第二缓冲层BFL2可以在平坦化层PLL上，并且可以包括用于阻挡湿气或氧气渗透到平坦化层PLL中的有机绝缘层。而且，第二缓冲层BFL2可以在平坦化层PLL上并且可以包括有机绝缘层，以便顺利地制造触摸传感器TS。
图12和图13为图1的区域EA1的放大平面图，其示意性地示出了根据本公开的实施例的光阻挡图案的布置结构。
在图12和图13中，为了便于描述，省略了连接到多个像素PXL的线的图示。为了降低引入到每个像素PXL中的外部光的反射率并提高触摸传感器TS的触摸识别率，根据触摸电极TE的尺寸、用户的触摸形式和显示面板DP中显示的图像，光阻挡图案LBP可以布置在各种位置处和/或以每单位面积的各种密度布置。
参考图1、图12和图13，根据本公开的实施例的显示设备可以包括基板SUB，在基板SUB上设置第一至第三像素R、G和B。在本公开的实施例中，第一像素R可以是发射红光的像素，第二像素G可以是发射绿光的像素，并且第三像素B可以是发射蓝光的像素。然而，本公开不限于此。
第一像素R可以包括第一像素的第一电极AE_R和发射红光的第一像素的发射层EML_R。第一像素的第一电极AE_R可以连接到布置在第一像素R中的驱动晶体管。
第二像素G可以包括第二像素的第一电极AE_G和发射绿光的第二像素的发射层EML_G。第二像素的第一电极AE_G可以连接到布置在第二像素G中的驱动晶体管。
第三像素B可以包括第三像素的第一电极AE_B和发射蓝光的第三像素的发射层EML_B。第三像素的第一电极AE_B可以连接到布置在第三像素B中的驱动晶体管。
触摸电极TE可以布置在其上设置有第一至第三像素R、G和B的基板SUB上。触摸电极TE可以包括在第一方向DR1(例如，行方向)上连续排列的第一触摸电极TE1和在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2(例如，列方向)上连续排列的第二触摸电极TE2。而且，触摸电极TE可以包括将一个第一触摸电极TE1连接到相邻的第一触摸电极TE1的第一连接图案CNP1和将一个第二触摸电极TE2连接到相邻的第二触摸电极TE2的第二连接图案CNP2。
同时，光阻挡图案LBP可以在基板SUB上。光阻挡图案LBP可以包括具有特定的介电常数并且吸收从外部入射到显示设备中或者由显示设备反射的外部光的材料。例如，光阻挡图案LBP可以包括黑矩阵。
光阻挡图案LBP可以设置在基板SUB的非发射区域中，例如，每个光阻挡图案LBP可以沿着第三方向DR3位于每个像素PXL的非发射区域中。在本公开的实施例中，非发射区域可以是除了发射区域之外的区域，在发射区域中，第一像素的发射层EML_R、第二像素的发射层EML_G和第三像素的发射层EML_B发光。
另外，光阻挡图案LBP可以在基板SUB上，不沿着第三方向DR3与触摸电极TE重叠。具体地，当在平面上观察时，光阻挡图案LBP可以在基板SUB的非发射区域中，不与触摸电极TE重叠。
在本公开的实施例中，如图12所示，光阻挡图案LBP可以设置在第一触摸电极TE1和第二触摸电极T2在基板SUB的非发射区域中彼此间隔开的区域中。这是为了使施加到触摸电极TE的触摸信号不受光阻挡图案LBP的介电常数的影响。
由于光阻挡图案LBP设置在基板SUB的非发射区域中，因此从外部引入到显示设备中的光可以被光阻挡图案LBP吸收，并且由第一至第三像素R、G和B反射的光也可以被光阻挡图案LBP吸收。因此，可以减小第一至第三像素R、G和B中的每一个中的外部光的反射率。
在一些实施例中，如图13所示，光阻挡图案LBP可以与触摸电极TE重叠，这是因为光阻挡图案LBP的面积被设计得大，使得引入到显示设备中的光被充分吸收。在这种情况下，当在平面上观察时，光阻挡图案LBP可以与基板SUB的非发射区域中的第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2重叠。在本公开的实施例中，示出了光阻挡图案LBP与第一连接图案CNP1和第二连接图案CNP2重叠，但是本公开不限于此。例如，光阻挡图案LBP可以设置在基板SUB的非发射区域中，在施加到触摸电极TE的触摸信号不受光阻挡图案LBP的介电常数的影响的范围内，与第一触摸电极TE1和/或第二触摸电极TE2重叠。
根据本公开的实施例的显示设备可以用在各种电子装置中。例如，显示设备适用于电视、笔记本电脑、蜂窝电话、智能电话、智能平板、PMP、PDA、导航、诸如智能手表的各种可穿戴设备等。
根据本公开，可以提供具有改进的可靠性和可视性的、具有触摸传感器的显示设备。
本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性意义来使用和解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如在提交本申请时，对于本领域普通技术人员来说将会显而易见地，除非另外特别指出，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (12)

1.一种显示设备，包括：
基板，包括显示区域和位于所述显示区域的一侧的非显示区域，所述显示区域中设置有多个像素；
所述基板上的至少一个晶体管；
发光元件，包括连接到所述晶体管的第一电极、在所述第一电极上用于发光的发射层和所述发射层上的第二电极；
所述发光元件上的薄膜封装层；
所述薄膜封装层上的多个光阻挡图案，所述多个光阻挡图案与每个像素的非发射区域的至少一部分对应；
覆盖所述多个光阻挡图案的平坦化层；和
触摸传感器，包括所述平坦化层上的多个触摸电极，所述多个触摸电极感测用户的触摸，
其中，当在平面上观察时，所述多个光阻挡图案中没有一个与所述多个触摸电极重叠。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，在所述薄膜封装层上，所述光阻挡图案不与所述发光元件的所述发射层重叠。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述多个触摸电极包括：
触摸电极行，包括沿第一方向延伸的多个第一触摸电极；和
触摸电极列，包括沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二触摸电极；并且其中所述触摸传感器进一步包括：
将一个第一触摸电极连接到相邻的第一触摸电极的第一连接图案；和
将一个第二触摸电极连接到相邻的第二触摸电极的第二连接图案。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，当在所述平面上观察时，每个光阻挡图案不与所述第一触摸电极、所述第二触摸电极、所述第一连接图案和所述第二连接图案中的每一个重叠。
5.根据权利要求3所述的显示设备，其中，当在所述平面上观察时，每个光阻挡图案与所述第一连接图案和所述第二连接图案部分地重叠。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述光阻挡图案包括吸收外部光的黑矩阵。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述平坦化层在所述薄膜封装层和所述触摸传感器之间，并且将所述第二电极和所述触摸电极保持为彼此间隔开特定距离。
8.根据权利要求7所述的显示设备，进一步包括在所述平坦化层和所述触摸传感器之间的第一缓冲层。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其中：
所述平坦化层包括有机绝缘材料，并且
所述第一缓冲层包括无机绝缘材料。
10.根据权利要求9所述的显示设备，进一步包括在所述基板和所述晶体管之间的第二缓冲层，其中所述第二缓冲层包括与所述第一缓冲层相同的材料。
11.根据权利要求1所述的显示设备，其中：
所述薄膜封装层包括多个无机层和多个有机层，并且
所述光阻挡图案位于被布置为所述多个无机层中的最上层的无机层上。
12.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：
所述触摸传感器上的偏振膜；和
所述偏振膜上的窗口。
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