CN101236311B

CN101236311B - 液晶显示器的感测结构

Info

Publication number: CN101236311B
Application number: CN2008100082557A
Authority: CN
Inventors: 郭汉斌; 苏震益
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2028-02-14
Also published as: CN101236311A

Abstract

本发明公开一种液晶显示器的感测结构，包含第一基板、第二基板、感测单元及柔性印刷电路板。触控单元直接整合于第一基板的上表面，适可于受触碰时，产生一触碰信号。柔性印刷电路板具有第一端部和第二端部，第一端部具有第一接合部及第二接合部，该第一接合部与该第二接合部之间设置有一缝隙，其中第一接合部位于第一基板的上方且电性连接至感测单元，而第二接合部连接至第二基板上。本发明利用同一柔性印刷电路板电性连接感测单元、芯片和信号处理系统，可减少材料的使用与热压接合的次数，若配合使用与显示器整合的触控单元，液晶显示器的整体厚度还可进一步降低，使得最终产品符合平面显示装置轻薄型化的发展趋势。

Description

液晶显示器的感测结构

技术领域

本发明涉及一种感测结构，尤其涉及一种应用于液晶显示器的感测结构。

背景技术

由于光电技术的不断进步及影像显示技术的数字化，各种显示器在日常生活中随处可见。液晶显示器因为具有高画质、轻薄、低消耗功率、无辐射等优点，因此已广泛地应用于各种通讯或电子产品上，并逐渐取代传统阴极射线管显示器，成为显示器市场中的主流。

液晶显示器与感测单元结合应用，可提供触控功能。如此一来，电子产品可省却按键或其它类似功能的设备与组装，在同样的产品尺寸规格下，便可容纳更大尺寸的显示面板。

图1所示为现有技术的液晶显示器所采用的感测结构。现有技术的感测结构10包含触控面板(touch panel)11，设置于液晶显示面板12上，利用设置于触控面板11上的第一柔性印刷电路板13来传送触控面板11于触控时所产生的感测信号。液晶显示面板12包含彩色滤光层基板121及薄膜晶体管阵列基板122，且利用设置于薄膜晶体管阵列基板122上的第二柔性印刷电路板14及驱动芯片17，以提供液晶显示面板12工作所需的驱动电压。此外，液晶显示面板12本身即为一独立显示画面装置。使用粘胶15可将触控面板11粘着于液晶显示面板12上。

第一柔性印刷电路板13与第二柔性印刷电路板14须经热压接合，以使两者的线路最终整合于一连接端口(connector)(图未示)，再通过此连接端口与信号处理系统(未图标)电性连接。

现有技术的液晶显示器的触控面板虽可提供触控的效果，然而其需要设置至少两片柔性印刷电路板，以分别传输触控信号及驱动信号，如此会增加所使用的材料与需要多次热压接合线路，使得制造成本增加。

有鉴于此，提供一种液晶显示器的感测结构，可降低成本支出并简化制程，为此一业界急待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种液晶显示器的感测结构，通过整合式柔性印刷电路板，达到减少材料的使用、简化柔性印刷电路板的对位及接合工艺，进而降低制造成本。若配合使用与显示器整合的触控单元，液晶显示器的整体厚度更可进一步降低。

为实现上述目的，本发明揭露一种液晶显示器的感测结构，包含第一基板、第二基板、感测单元及柔性印刷电路板。第一基板为彩色滤光层基板，第二基板为薄膜晶体管阵列基板，且第二基板配置于第一基板的下方。感测单元直接整合于第一基板的上表面，且适可于受触碰时产生一触碰信号。柔性印刷电路板具有第一端部和第二端部，于第一端部具有第一接合部及第二接合部，该第一接合部与该第二接合部之间设置有一缝隙，其中第一接合部位于第一基板的上方且电性连接至感测单元，第二接合部连接至第二基板上。

本发明利用同一柔性印刷电路板电性连接感测单元、芯片和信号处理系统，可减少材料的使用与热压接合的次数，若配合使用与显示器整合的触控单元，液晶显示器的整体厚度还可进一步降低，使得最终产品符合平面显示装置轻薄型化的发展趋势。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术的感测结构的侧视图；

图2为本发明感测结构的第一实施例的立体图；

图3为图2所示的感测结构的侧视图；

图4为本发明感测结构的第二实施例的立体图；

图5为本发明感测结构的第三实施例的立体图；

图6为本发明感测结构的第四实施例的立体图；以及

图7为本发明感测单元的示意图。

其中，附图标记：

10：感测结构 11：触控面板

12：液晶显示面板 121：彩色滤光层基板

122：薄膜晶体管阵列基板 13：第一柔性印刷电路板

14：第二柔性印刷电路板 15：粘胶

17：驱动芯片 2：感测结构

21：第一基板 22：第二基板

23：感测单元 24：柔性印刷电路板

25：第一接合部 26：第二接合部

27：第三接合部 28：感测芯片

29：驱动芯片 30：有效显示区域

31：驱动芯片 32：柔性印刷电路板

34：上表面 36：电极层

37：导电层 38：保护层

39：偏光片 41：液晶层

50：信号处理系统

具体实施方式

以下将通过数个实施例来解释本发明内容；然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明内容，而非用以限制本发明的范围。

请一并参阅图2及图3，所示为本发明所揭露的液晶显示器的感测结构的第一较佳实施例的立体图及侧视图。感测结构2包含第一基板21、第二基板22、感测单元23及柔性印刷电路板24。

第一基板21与第二基板22彼此迭置，第二基板22配置于第一基板21的下方。第一基板21可为彩色滤光层基板，第二基板22可为薄膜晶体管阵列基板。此外，感测单元23配置于第一基板21的上方，且涵盖液晶显示器的一有效显示区域30(Active Area)的至少一部份，且感测单元23适可于受触碰时，产生一触碰信号。

本实施例可将感测芯片28及驱动芯片29配置于第二基板22上，两者并分别与柔性印刷电路板24电性连接。详言之，柔性印刷电路板24于第一端部具有第一接合部25及第二接合部26，第一接合部25位于第一基板21的上方且电性连接至感测单元23，第二接合部26则可电性连接至感测芯片28与驱动芯片29。

第一接合部25与感测单元23电性连接的方式，例如第一接合部25的线路先连接至第一基板21的线路上，而后再通过第一基板21上的线路与感测单元23的线路连接；或者第一接合部25的线路直接与感测单元23的线路直接相连；此处仅是举例，本发明不限于此，本领域技术人员当能依实际需求调整电性连接的方式。

第二接合部26可连接至第二基板22上，再通过线路分别与感测芯片28及驱动芯片29电性连接。感测芯片28与驱动芯片29的尺寸、数目与分布位置仅是举例，本领域技术人员当能依实际需求进行调整。此外，柔性印刷电路板24于第二端部可具有第三接合部27，电性连接至一信号处理系统50。

第二基板22上的感测芯片28经由第二接合部26及第一接合部25而与感测单元23电性连接，故当感测单元23受触碰而产生触碰信号时，触碰信号便可经由柔性印刷电路板24的第一接合部25及第二接合部26传送至感测芯片28进行处理；随后，可再经由第二接合部26与第三接合部27传送至信号处理系统50。信号处理系统50可接收并处理信号，进而辨识使用者所下达的控制指令；在某些实施例中，信号处理系统50可响应使用者所输入的信号。信号处理系统50可经由第三接合部27及第二接合部26，将驱动信号输入至驱动芯片29，以驱动液晶显示器的画面显示。另外，为了辅助第一接合部25与第二接合部26的接合流畅与线路定位稳定，可于第一接合部25与第二接合部26之间有一缝隙，以方便接合作业和定位精准。缝隙的位置、长度、宽度或数目不限于此，本领域技术人员当能依实际需求进行调整。此外，柔性印刷电路板24的线路可预先配置好，第三接合部27无须再经过热压接合，可降低成本支出与减少工艺复杂度。

本发明感测结构的第二实施例如图4所示，在此实施例中，可省略前述实施例中的感测芯片，仅保留驱动芯片31，利用柔性印刷电路板24的第一接合部25与第三接合部27，将感测单元23的感测信号直接传至信号处理系统(未图标)处理，换言之，感测单元23于受触碰时产生的触碰信号可经由第一接合部25与第三接合部27传送至信号处理系统；或者也可将前述实施例中的感测芯片与驱动芯片整合，使其成为具有感测功能的驱动芯片31，换言之，感测单元23于受触碰时产生的触碰信号可经由第一接合部25及第二接合部26，传送至驱动芯片31进行处理，随后，可再经由第二接合部26与第三接合部27传送至信号处理系统。于此实施例中，可利用具有驱动及感测双功能的芯片，来接收与处理来自感测单元23的感测信号，并可提供一驱动电压来驱动液晶显示器。驱动芯片31的尺寸、分布位置与数目仅是举例，本领域技术人员可依实际需求予以调整。

图5所示为本发明感测结构的第三实施例。在此实施例中，感测单元23、感测芯片28及驱动芯片29分别电性连接柔性印刷电路板24，其中第一接合部25可位于两个彼此分离的第二接合部26之间。详言之，柔性印刷电路板24于第一端部以第一接合部25与感测单元23电性连接，并利用两个彼此分离的第二接合部26连接至第二基板22上。如图5所示，两个彼此分离的第二接合部26分别对应感测芯片28及驱动芯片29设置，并分别连接至第二基板22上的两侧，且第一接合部25位于两个彼此分离的第二接合部26的中间。同样地，为了辅助第一接合部25与第二接合部26的接合流畅与线路定位稳定，可于第一接合部25与第二接合部26之间开设缝隙，以方便接合作业和定位精准。根据本发明，缝隙的位置、长度、宽度或数目没有特别的限制，本领域技术人员可依实际需求进行调整。柔性印刷电路板24的第二端部可通过第三接合部27电性连接至信号处理系统(图未示)。图5所绘示的各式芯片的尺寸、分布位置与数目仅是举例，本领域技术人员可依实际需求予以调整。另外，第一接合部25与第二接合部26的尺寸差异、于基板上位置分布、数目多寡等，于此也仅是举例，本领域技术人员也可依实际需求进行调整。

图6所示为本发明感测结构的第四实施例。在此实施例中，感测芯片28与驱动芯片29可分别设置于第二基板22的两侧，而柔性印刷电路板24仅电性连接感测单元23、感测芯片28与信号处理系统(图未示)。驱动芯片29通过另一柔性印刷电路板32电性连接，以单独传输来自信号处理系统的驱动信号。第一接合部25的位置也可调整，例如：感测芯片28与驱动芯片29位置相邻，而使第一接合部25位于第一基板21侧边上；在此仅是举例，本领域技术人员可依实际需求予以调整。芯片的尺寸、分布位置与数目也仅是举例，本领域技术人员可依实际需求进行调整。

前述实施例中，感测单元23可为电容感应式单元或电阻感应式单元，但本发明不限于此。感测单元23可为触控面板(Touch Panel)、其它感应式触控模块或与显示器整合的触控单元，但本发明不受此限，本领域技术人员可依实际需求选择适当的感测单元。与显示器整合的触控单元，即触控功能直接整合于显示器生产工艺中，不必再加一层触控面板，因此可维持接近原显示面板的薄度。在较佳实施例中，感测单元23可使用与显示器整合的触控单元，如此能使基板整体厚度减少、重量减轻也减少组件的使用，使工艺成本降低。

图7为与显示器整合触控单元的一种。如图所示，第一基板21与第二基板22之间具有液晶层41，而感测单元23直接整合于第一基板21的上表面34。举例来说，于第一基板21的上表面34周围形成图案化的电极层36，接着再形成导电层37。导电层37可为透明的导电氧化物，例如氧化铟锡(indium tinoxide，ITO)、氧化铟(indium oxide)、硅铟氧化物(silicon indium oxide)、铝锌氧化物(aluminum zinc oxide，AZO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)、锑锡氧化物(antimony tin oxide，ATO)或氧化锡等材料；此处仅是举例，本发明不受此限，本领域技术人员可依实际需求选用适当的材料。在较佳实施例中，导电层37由氧化铟锡所制成。

保护层38可覆盖着导电层37的表面。保护层38的材料可为氮化硅化合物(SiNx)，但本发明不以此为限，本领域技术人员可依实际需求选用适当的材料。保护层38上方可贴附偏光片39。在某些实施例中，可以偏光片39直接取代保护层38。此处与显示器整合的触控单元仅是举例，本发明不限于此，本领域技术人员可依实际需求调整。

由于此种将感测单元23直接整合于第一基板21的上表面34的特性，液晶显示器的感测结构于工艺安排上得更具弹性且更为简易，且相较于现有技术的技术，此种感测单元23的厚度较薄，更有利于降低感测结构的整体厚度。

综上所述，本发明利用同一柔性印刷电路板电性连接感测单元、芯片和信号处理系统，可减少材料的使用与热压接合的次数，若配合使用与显示器整合的触控单元，液晶显示器的整体厚度还可进一步降低，使得最终产品符合平面显示装置轻薄型化的发展趋势。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种液晶显示器的感测结构，其特征在于，包含：

一第一基板，该第一基板为彩色滤光层基板；

一第二基板，配置于该第一基板的下方，该第二基板为薄膜晶体管阵列基板；

一感测单元，该感测单元直接整合于该第一基板的上表面，且该感测单元适可于受触碰时，产生一触碰信号；

一柔性印刷电路板，具有一第一端部和一第二端部，该第一端部具有一第一接合部及一第二接合部，该第一接合部与该第二接合部之间设置有一缝隙，该第一接合部位于该第一基板的上方且电性连接至该感测单元，该第二接合部连接至该第二基板上，该第二端部具有一第三接合部，该第三接合部电性连接至一信号处理系统；

一感测芯片，配置于该第二基板上，且经由该第二接合部及该第一接合部，与该感测单元电性连接；以及

一驱动芯片，配置于该第二基板上，且经由该第二接合部及该第三接合部，与该信号处理系统电性相接，用以驱动该液晶显示器；

其中，该感测芯片与该驱动芯片设置于液晶显示器的有效显示区域的同侧。

2.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元于受触碰时产生的该触碰信号经由该第一接合部及该第三接合部，传送至该信号处理系统。

3.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测芯片经由该第二接合部及该第三接合部，与该信号处理系统电性连接。

4.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元于受触碰时产生的该触碰信号经由该第一接合部及该第二接合部，传送至该感测芯片。

5.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元涵盖该液晶显示器的一有效显示区域的至少一部份。

6.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元于受触碰时产生的该触碰信号经由该第一接合部及该第二接合部，传送至该驱动芯片。

7.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该信号处理系统传送一驱动信号，经由该第三接合部及该第二接合部，至该驱动芯片。

8.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，另包含另一第二接合部，该第一接合部位于该第二接合部与该另一第二接合部中间。

9.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元包含一导电层，该导电层形成于该第一基板的上表面。

10.根据权利要求9所述的感测结构，其特征在于，该导电层由氧化铟锡所制成。

11.根据权利要求9所述的感测结构，其特征在于，该感测单元包含一保护层，覆盖于该导电层。

12.根据权利要求11所述的感测结构，其特征在于，该保护层的材料为氮化硅化合物。

13.根据权利要求11所述的感测结构，其特征在于，该保护层为一偏光片。

14.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元为一触控面板。

15.根据权利要求1所述的感测结构，其特征在于，该感测单元为一电容感应式单元或一电阻感应式单元。