CN102096221A - 集成有触摸面板的液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开集成有触摸面板的液晶显示设备。该液晶显示设备包括：液晶面板，包括彼此对向设置的第一和第二基板、在它们之间提供的边缘中布置的密封图案、及在第一和第二基板之间填充的液晶层；多个第一和第二电极，彼此交叉并布置在第二基板外表面上的密封图案中；用于触摸面板的焊盘电极，部分地与密封图案重叠并延伸到其外围；用于液晶面板的焊盘电极，布置在第一基板上的密封图案的外侧；与用于液晶面板的焊盘电极连接的COF；用于驱动液晶面板的PCB，连接到COF；布线线路，将用于触摸面板的焊盘电极连接到第二基板外表面上的第一和第二电极；及连接到用于触摸面板的焊盘电极的FPC，用于施加驱动信号并连接到PCB。

Description

集成有触摸面板的液晶显示设备
本申请要求享有2009年12月10日提交的韩国专利申请No.10-2009-0122662的权益，该申请如同在此完全阐述一样，被引入以供参考。
技术领域
本发明涉及一种触摸面板。更具体地，本发明涉及一种集成有触摸面板的液晶显示设备，其中触摸面板被形成在液晶面板中的基板的外侧，以减少所使用的基板的总数，并将触摸面板的驱动部分与液晶面板的驱动部分之间的连接最优化。
背景技术
随着信息技术的急剧发展，用于使电信息信号可视化的显示器已被迅速发展。各种纤薄、轻重量且低功率的平板显示设备被普遍用作传统阴极射线管(CRT)的替代品。
平板显示设备的范例包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发射显示器(FED)、电致发光显示器(ELD)等等。这些平板显示设备都必需具有平板显示面板来实现图像，其中该平板显示面板具有其中一对透明绝缘基板被结合并在基板之间插入有固有发光或极化材料层的结构。在平板显示设备之中，液晶显示设备利用电场控制液晶的光透射率以显示图像。为了这一目的，液晶显示设备包括含有液晶单元的显示面板、用于将光照射到显示面板的背光单元以及用于驱动液晶单元的驱动电路。
显示面板被形成为使得多条栅线与多条数据线交叉以限定多个单位像素区域。每一像素区域包括彼此相对的薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板、在这两个基板之间插入的用于保持预定单元间隙的间隔物、以及插入到单元间隙中的液晶。
薄膜晶体管阵列基板包括多条栅线和多条数据线、在栅线和数据线之间的每一交叉处形成的作为开关器件的薄膜晶体管、布置在每一液晶单元中并连接到薄膜晶体管的像素电极、以及在所得到的结构上涂覆的取向层。栅线和数据线经由各焊盘部分接收来自驱动电路的信号。
响应于提供给栅线的扫描信号，薄膜晶体管将来自数据线的像素电压信号传送到像素电极。
此外，滤色器阵列基板包括布置在各液晶单元中的滤色器、用于分割滤色器以及反射外界光的黑矩阵、用于将参考电压提供到液晶单元的公共电极、以及涂覆在所获得的结构上的取向层。
由此分开形成的薄膜晶体管阵列基板和滤色器阵列基板被布置然后被结合，以使得两个基板彼此面对，将液晶注入到基板之间提供的区域中，并密封该区域，由此完成液晶显示设备的制造。
对于触摸面板的需要日益增加，在该触摸面板中，预定部分被手或单独的输入装置所触摸，并能够响应于该触摸将附加信息传送到液晶显示设备。这种触摸面板被粘附到液晶显示器的外表面。
触摸面板被应用于各种信息处理系统中，因为它们具有简单性、可靠性、便携性、可在不需要使用额外的输入系统的情况下输入字符、以及易于使用等优点。
依据如何感测触摸，触摸面板被划分为其中将直流电流施加到在上或下基板中形成的金属电极、并根据电压/电阻的斜率确定触摸位置的电阻型触摸面板，其中在导电膜上形成预定电流、并由此感测在触摸时上和下基板中发生电压变化的位置的电容型触摸面板，以及其中读取当电笔接触导电膜时感生的LC以感测触摸位置的电磁型触摸面板。
在这些触摸面板之中，电容型触摸面板包括在透明基板上布置的彼此交叉的多个x电极和多个y电极，并将绝缘层插入到x电极和y电极之间，并通过感测x和y电极之间产生的电容是否发生变化来感测触摸。
根据触摸感测类型，触摸面板被分类为电阻型触摸面板、电容型触摸面板和红外(IR)型触摸面板。考虑到诸如制造便利性和灵敏度之类的因素，电容型触摸面板在小尺寸的模式中受到非常大的关注。
在下文中，将参照附图详细地说明传统的设有触摸面板的液晶显示设备。
图1是示出传统的设有触摸面板的液晶显示设备的剖视图。
如图1中所示，传统的设有触摸面板的液晶显示设备包括：包括第一和第二基板1和2的液晶面板10，在第一和第二基板1和2之间填充的液晶层3，分别粘附到第一基板1和第二基板2的外表面上的第一和第二偏振板4a和4b；置于液晶面板10上的电容型触摸面板20；以及用于保护触摸面板20的顶部的护罩玻璃30。
液晶面板的第一基板1具有彼此交叉以限定多个像素区域的栅线和数据线、在栅线和数据线之间的交叉处形成的薄膜晶体管(TFT)、以及在像素区域中设有像素电极(未示出)的薄膜晶体管阵列。
第一基板1还在其一侧提供有印刷电路板(PCB)8，以用于驱动栅线和数据线。
此外，第二基板2具有黑矩阵层、滤色器层和公共电极(未示出，Vcom(所施加的电压))。
触摸面板20的结构可以根据操作模式而改变。例如，电容型触摸面板根据在彼此交叉的第一和第二电极之间产生的电容，通过电容的变化来感测触摸位置。
此外，触摸面板20还在其侧部设有触摸驱动电路25，以用于操作该触摸面板。
同时，还在触摸面板20上提供用于保护触摸面板20的护罩玻璃30。
对于前文所述的传统的设有触摸面板的液晶显示器，用于驱动触摸面板20的触摸驱动电路25是与用于驱动液晶面板10的PCB 8分开形成的，触摸驱动电路25和PCB 8连接到在包括液晶面板10、触摸面板20和护罩玻璃30的系统中的系统驱动电路(未示出)。
在这种情况下，为了将触摸驱动电路25和PCB 8连接到系统驱动电路，需要连接器以及安装这些连接器的区域。这种安装区域致使外围的尺寸增加。此外，连接器还应当被单独地提供，这不利地需要大量的手工密集的安装操作。
此外，触摸面板20是在液晶面板10的外部提供的，因此需要在触摸面板20和液晶面板10之间提供双面粘合层。在这种情况下，需要用于与液晶面板10分开地形成触摸面板20的工序、以及用于将触摸面板20粘附到液晶面板10上的工序，这不利地导致由于使用多个基板而造成的总厚度增加，并延长了加工时间。
此外，当提供了护罩玻璃30时，还在触摸面板20和护罩玻璃30之间提供双面粘合层，以将护罩玻璃30结合到触摸面板20。
传统的包括触摸面板的液晶显示设备具有以下问题。
首先，触摸面板和液晶面板是被分开形成的，并在这些面板之间插入粘合层以结合面板。结果，所需要的玻璃基板的总数是四个至五个，即用于液晶面板的两个基板，用于触摸面板的两个基板，以及护罩玻璃，因此不可能减小液晶显示设备的厚度。也就是说，例如，玻璃基板是所有元件当中最厚的，大约0.7T(mm)。这就是使用玻璃基板来形成用于保护触摸面板的护罩玻璃、液晶面板和触摸面板的原因。
第二，触摸面板的厚度使得不可能实现触摸驱动部分电路与用于驱动液晶面板的PCB之间的直接连接，其连接是在系统驱动部分中分开实现的，因此使得不可能实现设备中的电路集成。
第三，需要用于安装触摸驱动部分电路和用于驱动液晶面板的PCB的区域，因此增加了设备外围的尺寸，减少了设备的有效面积。
第四，由于触摸面板的厚度和液晶面板的厚度，使得触摸面板的驱动电路需要用于连接在其下方布置的系统驱动部分的较长配线，因此难以简化触摸驱动电路的安装。
发明内容
据此，本发明旨在提供一种包括触摸面板的液晶显示设备，其基本上避免了由于现有技术的局限性和不足而引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种集成有触摸面板的液晶显示设备，其中在液晶面板中的基板的外表面上形成触摸面板，以减少所使用的基板总数，并使得触摸面板的驱动部分与液晶面板的驱动部分之间的连接最优化。
为了实现这些目的及其他优点、并根据本发明的目的，如此处所具体实现和概括描述的，本发明提供一种集成有触摸面板的液晶显示设备，包括：液晶面板，其包括彼此对向设置的第一基板和第二基板、在所述第一基板和第二基板之间提供的边缘中布置的密封图案、以及在所述第一基板和第二基板之间填充的液晶层；多个第一电极和第二电极，其彼此交叉，并布置在与所述第二基板的外表面上的密封图案对应的区域中；用于该触摸面板的焊盘电极，其部分地与所述第二基板的外表面上的密封图案重叠，该焊盘电极延伸到所述密封图案的外围；用于该液晶面板的焊盘电极，其布置在所述第一基板上的密封图案的外侧；与所述用于该液晶面板的焊盘电极连接的膜上芯片(COF)；用于驱动该液晶面板的印刷电路板，其连接到所述膜上芯片；布线线路，其将所述用于该触摸面板的焊盘电极连接到所述第二基板的外表面上的第一电极和第二电极；以及连接到所述用于该触摸面板的焊盘电极的柔性印刷电缆，其用于施加所述第一电极和第二电极的驱动信号，该柔性印刷电缆连接到所述印刷电路板。
所述的液晶显示设备还可包括：布置在所述第一基板的外表面上的第一偏振板；以及位于所述第二基板的外表面上的第二偏振板，其中所述第二偏振板布置在包括所述第一电极和第二电极的整个表面上。
所述第一电极可包括第一菱形图案，其具有多个间隔开的透明电极、和布置在不同层中以连接相邻的第一菱形图案的连接金属；所述第二电极可以是将多个间隔开的第二菱形图案与用于连接相邻的第二菱形图案的连接图案整合在一起的透明电极。
所述第一电极的第一菱形图案以及所述第二电极的第二菱形图案和连接图案可以位于相同层中。
所述的液晶显示设备还可包括：在所述第二基板的外表面与所述第一菱形图案、第二菱形图案和连接图案之间插入的绝缘层，其中所述绝缘层具有接触孔，用于将所述第一电极电连接至所述连接金属。
所述用于该触摸面板的焊盘电极、布线线路和连接金属可以位于相同层中。
所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板和所述柔性印刷电缆可布置在该液晶面板的不同侧。所述柔性印刷电缆可通过配线连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板和所述柔性印刷电缆可布置在该液晶面板的相同侧，其中所述膜上芯片和所述柔性印刷电缆交替地连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
同时，所述柔性印刷电缆可被设置为多条，用于分区驱动在第二基板上布置的触摸面板。
所述柔性印刷电缆具有触摸面板控制器，用于将信号施加到所述第一电极和第二电极，以及用于检测通过所述电极感测到的信号。
所述触摸面板控制器在所述柔性印刷电缆上被设置为多个。
根据本发明的另一方面，一种集成有触摸面板的液晶显示设备包括：液晶面板，其包括彼此对向设置的第一基板和第二基板、在所述第一基板和第二基板之间提供的边缘中布置的密封图案、以及在所述第一基板和第二基板之间填充的液晶层；多个第一电极和第二电极，其彼此交叉，并布置在与所述第二基板的外表面上的密封图案对应的区域中；用于该触摸面板的焊盘电极，其部分地与所述第二基板的外表面上的密封图案重叠，该焊盘电极延伸到所述密封图案的外围；用于该液晶面板的焊盘电极，其布置在所述第一基板上的密封图案的外侧；与所述用于该液晶面板的焊盘电极连接的膜上芯片(COF)；用于驱动该液晶面板的印刷电路板，其连接到所述膜上芯片；布线线路，其将所述用于该触摸面板的焊盘电极连接到所述第二基板的外表面上的第一电极和第二电极；以及连接到所述用于该触摸面板的焊盘电极的配线，其用于施加所述第一电极和第二电极的驱动信号，该配线连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
所述配线可经所述膜上芯片连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
所述的连接到配线的用于驱动该液晶面板的印刷电路板可进一步设置有触摸面板控制器，其用于将信号施加到所述第一电极和第二电极，以及用于检测通过第一电极和第二电极感测到的信号。
所述配线可被设置为多条。
所述的液晶显示设备还可包括：布置在所述第一基板的外表面上的第一偏振板；以及位于所述第二基板的外表面上的第二偏振板，其中所述第二偏振板布置在包括所述第电极一和第二电极的整个表面上。
应理解的是，本发明的上述概括说明及随后的详细说明是示例性的和解释性的，旨在为所请求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图被包括在内以提供对于本发明的进一步的理解，它们被并入本申请中并构成本申请的一部分，附图图示出本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出传统的设有触摸面板的液晶显示设备的剖视图；
图2是示出根据本发明的集成有触摸面板的液晶显示设备的剖视图；
图3是示出图2的触摸面板的平面图；
图4是沿图3的线I-I’和II-II’获得的剖视图；
图5是示出在根据本发明第一实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图；
图6是示出在根据本发明第二实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图；
图7是示出在根据本发明第三实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图；
图8是示出图7的集成有触摸面板的液晶显示设备的改变例的立体图；
图9是示出根据本发明的第四实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的剖视图；
图10是示出在根据本发明第五实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图；以及
图11是示出在根据本发明第六实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地说明根据本发明的集成有触摸面板的液晶显示设备。
图2是示出根据本发明的集成有触摸面板的液晶显示设备的剖视图，图3是示出图2的触摸面板的平面图，图4是沿图3的线I-I’和II-II’获得的剖视图。
如图2至4中所示，集成有触摸面板的液晶显示设备包括：包含彼此对向设置的第一基板100和第二基板200以及填充在第一基板100和第二基板200之间的液晶层300的液晶面板1000；以及在第二基板200的外表面上提供的触摸面板400。
设置在液晶面板1000中的第一基板100具有彼此交叉以限定多个像素区域的栅线和数据线、以及在像素区域中包括薄膜晶体管(TFT)的薄膜晶体管阵列(未示出)。此外，如图4中所示，还提供了连接到焊盘电极105的COF(膜上芯片：130)和连接到COF(130)的另一端的PCB 150，其中焊盘电极105是在位于第一基板100的一侧上的栅线和数据线的端部上提供的。
COF 130包括驱动IC 140，以用于将每一数据线或栅线的信号传送至多个区域中的每一个。如果合适的话，可以通过在第一基板100的边缘上形成的玻璃上布线(LOG)来传送栅线的栅极驱动信号。在这种情况下，还在COF 130的一部分中提供将PCB 150的栅极驱动信号输出端子连接到LOG线的焊盘电极的连接线。
同时，PCB 150与COF 130的另一端连接，并包括用于从主机系统(未示出)接收图像信息、使图像信息适合于面板、并产生各种控制信号的控制器(未示出)，以及用于在设置的电压产生各种信号的电源。
此外，当以LOG线的形式提供栅极驱动部分时，并不需要额外的栅PCB，可以仅仅使用与数据线的焊盘电极相对应的一个源PCB来构成PCB 150。
此外，在第二基板200上的薄膜晶体管阵列中形成黑矩阵层201、滤色器层202(R(202a)，G(202b)，B(202c))和公共电极203。
黑矩阵层201是在与薄膜晶体管阵列中的栅线、数据线和薄膜晶体管相对应的区域中形成的。
滤色器层202是在每一像素区域中形成的。
此外，公共电极203是在第二基板200的整个表面上的黑矩阵层201和滤色器层202(R，G，B)中形成的。
此外，在包括薄膜晶体管阵列和滤色器阵列的第一基板100和第二基板200之间提供的区域中形成液晶层300，并在第一基板100和第二基板200的边缘处形成用于限定填充有液晶层300的区域的密封图案250。
在这种情况下，密封图案250是非显示区域，并通过延伸第二基板上的黑矩阵层201来遮蔽以防止漏光。
也就是说，相对于密封图案250位于内侧的部分被限定为实际实现显示的显示区域。
此外，使用第二基板200作为触摸面板形成侧，在第二基板200的外表面上形成具有包括第一和第二电极的多个层的触摸面板400。
触摸面板400包括沿X轴方向并行布置的多个第一电极403，以及沿Y轴方向并行布置的多个第二电极404。
此外，在第二基板200的外表面上形成的绝缘层402上，第一电极403和第二电极404彼此间隔开，并且第一电极403和第二电极404具有在感测区域中的菱形形式，在第一电极403和第二电极404之间的交叉配置中存在差异。也就是说，对于第一电极403，相邻的菱形图案是通过经由设于绝缘层402中的接触孔402a连接的连接金属401而连接的，以便为沿X轴方向布置的菱形的第一电极403提供公共信号。第二电极404具有用于连接相邻的整体菱形图案的细连接图案，以用于向沿Y轴方向布置的第二电极404提供公共信号。优选地，第一电极403包括第一菱形图案，其具有多个间隔开的透明电极、和布置在不同层中以连接相邻的第一菱形图案的连接金属401；第二电极404是将多个间隔开的第二菱形图案与用于连接相邻的第二菱形图案的连接图案整合在一起的透明电极。并且优选地，第一电极403的第一菱形图案以及第二电极404的第二菱形图案和连接图案位于相同层中。
同时，第一电极403和第二电极404是由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)等材料制成的透明电极，连接金属401由强导电材料构成，比如钼(Mo)或钼合金(例如，Mo/AlNd)、银、铜、铝或其合金，从而尽管使用细连接部分，仍能够在不增加电阻的情况下实现连接。
第一电极403的连接部分由强导电连接金属构成，第二电极404的连接部分由透明电极构成，从而导致两个电极之间的电阻差异。考虑到该电阻差异，第二电极404的总面积被设计为小于第一电极403的总面积，从而减小了该电阻差异的影响。
此外，包括接触孔402a的绝缘层402是诸如氧化层或氮化层等无机绝缘层，或者诸如光敏丙烯(photo acryl)等有机绝缘层。
同时，在液晶面板1000的第一基板100的外表面上、以及在包括第一电极403和第二电极404的上表面(外表面)上，分别形成第一偏振板110和第二偏振板120。
触摸面板400的形成表面利用了第二基板200的外表面，而没有使用额外的玻璃基板或者塑料基板，因此省略了用于结合到基板的工序。由于这个原因，第二偏振板120布置在触摸面板400的上表面上。
第一偏振板110和第二偏振板120具有在第一基板100上或者第一电极403和第二电极404的相对表面上的粘合层，该粘合层被嵌入到相对表面中，以将第一基板100的外表面粘附到布置在第二基板200的外表面的第一电极403和第二电极404。
在这种情况下，还可以在第一电极403和第二电极404的整个表面与第二偏振板120之间进一步提供用于保护第一电极403和第二电极404的附加层间介电层(由图4中的附图标记“405”表示)。在这种情况下，层间介电层405可以由与绝缘层402相同的材料构成，例如由诸如氮化层或者氧化层之类的无机绝缘层或者诸如光敏丙烯等有机绝缘层构成。
在触摸面板400的一部分中限定触摸焊盘区域，该触摸焊盘区域具有焊盘电极421，并由此连接到包括用于产生触摸驱动信号的触摸控制器431的柔性印刷电缆(FPC)430。
连接金属401和焊盘电极421同时形成，并且与此同时，还形成用于将信号施加到第一电极403和第二电极404的布线线路411。此外，在第一电极403和第二电极404的端部形成使布线线路411与第一电极403或者第二电极404接触的布线接触线路415。优选地，用于该触摸面板的焊盘电极421、布线线路411和连接金属401位于相同层中。
触摸焊盘区域形成在液晶面板100的密封图案250上。焊盘电极421部分地与密封图案250重叠，并形成在第二基板200的边缘。
下面描述一种用于形成本发明的集成有触摸面板的液晶显示设备的方法。
在第二基板200的外表面上的第二基板200的显示区域(相对于密封图案区域位于内侧的显示区域)中布置第一电极403和第二电极404，在其外围中形成布线线路411、焊盘电极421、绝缘层402和层间介电层405，从而构成触摸面板400。
随后，将设有触摸面板400的第二基板200反转，以分别在第二基板200和第一基板100上形成滤色器阵列和薄膜晶体管阵列。
随后，在第一基板100或者第二基板200的一个边缘形成密封图案250，基板被结合，并在第一和第二基板之间注入液晶层以限定密封图案。替换地，在第一基板100和第二基板200之一上形成密封图案250，将液晶灌注在基板上，并将该基板与相对基板结合，以在第一基板100和第二基板200之间限定液晶层300。
随后，将第一偏振板110和第二偏振板120分别粘附到第一基板100的底部和设于第二基板200上的触摸面板400上。
随后，将触摸面板400中的包括焊盘电极421和触摸控制器431的FPC 430连接到第二基板200的外表面。
通过PCB 150的一侧上的COF 130，第一基板100的焊盘电极105与PCB150连接。COF 130具有驱动IC 140，用于传送将要提供到栅线或者数据线中的驱动波形。
随后，FPC 430被粘附到第二基板200的一侧，以便能够通过触摸控制器431来操作布置在第二基板200的一侧的触摸电极。
此外，第一偏振板110和第二偏振板120包括液晶面板1000的显示区域，并部分地与密封图案250的内侧重叠。
在这种情况下，在第二偏振板120的外侧形成焊盘电极421，并将连接到焊盘电极421的FPC 430连同PCB 150一起弯曲到液晶面板1000的下部中。
在下文中，将描述包括触摸面板400的触摸控制器431的FPC 430的不同平面位置的各种实施方式。
图5是示出在根据本发明第一实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图。
如图5中所示，对于根据第一实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备，在第二基板200的一个外表面(图中的上部)形成用于驱动触摸面板400的FPC 430，另外在第一基板100的一侧(图中的下部)形成用于驱动液晶面板的PCB 150。
在这种情况下，与第二基板200相比，第一基板100的另外设有PCB 150的一侧凸出，在第一基板100和第二基板200彼此重叠的边缘处形成第一基板100和第二基板200的密封图案(图4中的附图标记“250”)，焊盘电极421部分地与密封图案250重叠，并且其外围与用于驱动触摸面板400的FPC 430连接。
此处未说明的附图标记151是PCB 150的连接器，其与主机系统(未示出)连接。
类似地，尽管未示出，FPC 430还具有用于将FPC 430连接到主机系统的配线，并由此将触摸面板的控制与液晶面板1000的驱动同步。
在这种情况下，对于根据第一实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备，PCB 150和FPC 430布置为彼此相对，并被弯曲到液晶面板1000的下部。在这种情况下，与连接到COF 130的PCB 150相比，FPC 430被弯曲为使得它经过较大部分的第二基板200。但是，FPC 430是柔性电路基板，并不经过包括多个层的玻璃基板，而是仅仅在单层的第二基板的垂直弯曲的侧表面处经过该单层的第二基板，因此与传统结构相比，其可以充分地朝向液晶面板1000的下侧弯曲。
在这种情况下，为了避免FPC 430的分离，可以在液晶面板1000的一侧进一步提供双面胶带。必要时，在通过蚀刻将第二基板200减薄为预定厚度之后，形成触摸面板400，并连接FPC 430，以便尽量减少FPC 430的分离。
与第二基板200或者第一基板100的其中FPC 430弯曲的一侧相对应的这侧是未在其中形成焊盘电极的区域。在FPC 430中形成的金属线不会导致短路。
同时，如图中所示，可以在第二基板200上提供一或两条FPC 430。必要时可以提供三条或更多的FPC 430。FPC 430的数目是通过将触摸面板400中的焊盘电极(由图4中的附图标记“411”表示)的数目与FPC 430中的输出端子的数目相比较而确定的。具体来讲，当焊盘电极411的数目大于FPC 430中的输出端子的数目时，提供多条FPC。
图6是示出在根据本发明第二实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图。
图6中所示的根据第二实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备与第一实施方式的不同之处在于，在第二基板200的两侧布置FPC 430a和430b。
类似地，FPC 430a和430b是在与PCB 150不同的方向上形成的，并且第一基板100在形成有FPC 430a和430b的一侧与第二基板200重叠。在重叠区域中，不存在形成于FPC 430a和430b中的金属线发生短路的风险。此外，在与FPC 430a和430b相对应的第一基板100或者第二基板200的一侧提供附加的双边胶带，以使得FPC 430a和430b能够被弯曲到液晶面板1000的下部，而不会导致FPC 430a和430b的分离。
在此省略对于与第一实施方式相同的元件的详细解释。
图7是示出在根据本发明第三实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图。图8是示出图7的集成有触摸面板的液晶显示设备的改变例的立体图。
如图7和8中所示，对于根据第三实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备，在形成有PCB 150的一侧，FPC 440a和440b与连接到PCB 150的COF130交替布置。此时，当FPC 440a和440b的一侧与触摸面板的焊盘电极连接以便驱动触摸面板、并且在第二基板200的一侧被弯曲的时候，其另一侧与PCB 150连接。也就是说，在这种情况下，FPC 440a或者440b的另一侧与PCB150的一侧连接，以便通过时序控制器(液晶面板驱动部分)同步和控制触摸面板的操作。
同时，与图7相比，图8示出其中COF和FPC的数目发生变化、而第二基板200的一侧的配置与前一实施方式中的配置相同的实施方式。
由此，在第三实施方式中，PCB 150能够在不使用额外连接器的情况下与FPC 440a和440b连接，因此与前文所述的第一和第二实施方式相比，其配置得到了进一步简化。
图9是示出根据本发明的第四实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的剖视图。
如图9中所示，对于根据第四实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备，与上文所述的图4中的配置相比，FPC被替代为配线470，并且在这种情况下，配线470与COF 130的一侧连接，并通过COF 130的金属线，从PCB 150接收信号。在这种情况下，在PCB 150中产生用于驱动触摸面板400的信号，并在PCB 150中提供触摸面板400的控制器(未示出)。
图10是示出在根据本发明的第五实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图。
如图10中所示，对于根据第五实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备，触摸面板400被划分为两个驱动区域：区域A和区域B，并在每一区域中提供两条FPC 450a和450b(或者450c和450d)。每一FPC 450a、450b、450c和450d分别包括驱动芯片451a、451b、451c和451d。
在这种情况下，FPC 450a、450b、450c和450d通过配线(未示出)或者连接器(未示出)与PCB 150连接，而PCB 150通过独立的连接器(未示出)与主机系统(未示出)连接。
图11是示出在根据本发明的第六实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备的触摸面板驱动部分和液晶面板驱动部分之间的连接的平面图。
根据第六实施方式的集成有触摸面板的液晶显示设备与第五实施方式的不同之处在于，在每个划分的驱动区域中的一条FPC 460a或者460b中提供两个芯片461和462(或者463和464)。
同时，在前文所述的实施方式中，在密封图案250上方形成FPC以及与其连接的(触摸面板)焊盘电极，以便耐受在将FPC接合到焊盘电极时产生的震动，由此防止对于液晶单元的损坏。
当接合其中在密封图案上形成有焊盘电极的FPC时，可能难以执行期望的对准和硬度测试(indentation test)。因此，焊盘电极布置为使其部分地与密封图案重叠，以耐受在接合时施加到液晶面板上的震动，从而有助于对准和硬度测试，并由此改善工艺效率。
此外，在前文所述的实施方式中，用于操作触摸面板的FPC或者配线主要连接到用于驱动液晶面板的PCB，以将触摸与液晶面板的操作同步。
集成有触摸面板的液晶显示设备可以被应用于蜂窝电话、诸如PDA等移动式设备、笔记本、监视器、TV等等。
同时，液晶面板的操作模式可以改变薄膜晶体管阵列和滤色器阵列的配置，其例子包括TN、IPS、VA和ECB模式。
同时，触摸面板中的包括焊盘电极的焊盘部分与液晶面板的密封图案部分地重叠，并延伸到其外围，以耐受当将焊盘电极接合到用于驱动触摸面板的FPC时所受到的震动。
此外，对于集成有触摸面板以便减少面板成本和厚度的单元上(on-cell)型触摸面板，利用配线接合来实现在连接到触摸面板的布线线路的焊盘电极与在滤色器基板的外表面上具有用于操作触摸的芯片的板之间的接触，以减少由于FPC接合部分与COF接合部分之间的台阶而导致的缺陷和低效率操作，并且当使用多个芯片时，在一条FPC上提供两个芯片，从而提供一种高效的接口。
因此，当去除了由于用于驱动触摸面板的FPC接合部分与用于驱动液晶面板的COF接合部分之间的台阶而导致的有缺陷的元件时、或者当使用多个芯片时，能够减少FPC接合工艺的数目，能够增加产量，并且能够容易地执行模块制造工艺，从而减少了制造成本。
同时，用于触摸面板的模式可以适用于交互电容模式和自电容模式。例如，将驱动电压施加到第一电极、而第二电极感测取决于触摸的电压降的情形称为交互电容模式，而将驱动电压施加到第一和第二电极、并且第一和第二电极独立地感测取决于触摸的电压变化的情形称为自电容模式。
本发明的集成有触摸面板的液晶显示设备具有以下优点。
首先，与其中将具有单独的基板以及在该基板上布置的多个层的触摸面板结合到液晶面板的传统结构不同，在构成液晶面板的上基板的外表面上直接布置触摸面板电极和用于保护和接触该触摸面板电极的绝缘层，从而形成触摸面板。结果，不必增加用于集成有触摸面板的液晶显示设备的基板数目，可实现纤薄的设备，并因此实现了工艺简化和成本节省。
第二，触摸面板的焊盘电极是在上基板的一侧上提供的，并且柔性印刷电缆与该焊盘电极连接。结果，在单层的第二基板上形成柔性印刷电缆，并因此能够容易地连接用于操作液晶面板的印刷电路板。也就是说，可以通过弯曲第二基板的相应厚度来连接用于操作液晶面板的印刷电路板，并且由于距离很短，因此可以将柔性印刷电缆直接接合到用于驱动液晶面板的印刷电路板。
第三，触摸面板的焊盘电极布置为使其部分地与液晶面板的密封图案重叠，并延伸到密封图案的外围。结果，密封图案能够耐受当将焊盘电极连接(接合)到柔性印刷电缆时施加的压力，能够防止对于上基板的损伤，并能够调整工艺条件以高效地将焊盘电极接合至柔性印刷电缆。此外，焊盘电极被形成为使其延伸到密封图案的外围，以便容易地实现期望的对准，并能够在接合后进行硬度测试。
第四，为了驱动触摸面板，将配线，而不是将具有用于驱动触摸面板的控制器(芯片)的柔性印刷电缆，连接到焊盘电极，并且在用于驱动液晶面板的印刷电路板上进一步提供触摸面板控制器，该触摸面板控制器与所述配线连接，以解决由于在其上形成有触摸面板的上基板与用于驱动液晶面板的印刷电路板之间的台阶而导致的安装困难。
第五，当分区(以划分方式)操作触摸面板时，在柔性印刷电缆上形成具有分区操作数目的多个触摸面板控制器，因此可以简化电路安装。
第六，在用于驱动触摸面板的电极数很多的情况中，当需要将给定数目的输出管脚分配给预定芯片(触摸面板控制器)时，可以将它们布置在一条柔性印刷电缆上，并因此能够容易地与用于驱动液晶面板的印刷电路板安装在一起。也就是说，由于将一条柔性印刷电缆连接至用于驱动液晶面板的印刷电路板，因此不需要分开连接多个芯片。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明可进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等效范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (17)

1.一种集成有触摸面板的液晶显示设备，包括：
液晶面板，其包括彼此对向设置的第一基板和第二基板、在所述第一基板和第二基板之间提供的边缘中布置的密封图案、以及在所述第一基板和第二基板之间填充的液晶层；
多个第一电极和第二电极，其彼此交叉，并布置在所述第二基板的外表面上的密封图案中；
用于该触摸面板的焊盘电极，其部分地与所述第二基板的外表面上的密封图案重叠，该焊盘电极延伸到所述密封图案的外围；
用于该液晶面板的焊盘电极，其布置在所述第一基板上的密封图案的外侧；
与所述用于该液晶面板的焊盘电极连接的膜上芯片(COF)；
用于驱动该液晶面板的印刷电路板，其连接到所述膜上芯片；
布线线路，其将所述用于该触摸面板的焊盘电极连接到所述第二基板的外表面上的第一电极和第二电极；以及
连接到所述用于该触摸面板的焊盘电极的柔性印刷电缆，其用于施加所述第一电极和第二电极的驱动信号，该柔性印刷电缆连接到所述印刷电路板。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，还包括：
布置在所述第一基板的外表面上的第一偏振板；以及
位于所述第二基板的外表面上的第二偏振板，其中所述第二偏振板布置在包括所述第一电极和第二电极的整个表面上。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述第一电极包括第一菱形图案，其具有多个间隔开的透明电极、和布置在不同层中以连接相邻的第一菱形图案的连接金属；所述第二电极是将多个间隔开的第二菱形图案与用于连接相邻的第二菱形图案的连接图案整合在一起的透明电极。
4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中所述第一电极的第一菱形图案以及所述第二电极的第二菱形图案和连接图案位于相同层中。
5.根据权利要求4所述的液晶显示设备，还包括：
在所述第二基板的外表面与所述第一菱形图案、第二菱形图案和连接图案之间插入的绝缘层，
其中所述绝缘层具有接触孔，用于将所述第一电极电连接至所述连接金属。
6.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中所述用于该触摸面板的焊盘电极、布线线路和连接金属位于相同层中。
7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板和所述柔性印刷电缆布置在该液晶面板的不同侧。
8.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述柔性印刷电缆通过配线连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
9.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板和所述柔性印刷电缆布置在该液晶面板的相同侧，
其中所述膜上芯片和所述柔性印刷电缆交替地连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
10.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述柔性印刷电缆被设置为多条。
11.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述柔性印刷电缆具有触摸面板控制器，用于将信号施加到所述第一电极和第二电极，以及用于检测通过所述电极感测到的信号。
12.根据权利要求11所述的液晶显示设备，其中所述触摸面板控制器在所述柔性印刷电缆上被设置为多个。
13.一种集成有触摸面板的液晶显示设备，包括：
液晶面板，其包括彼此对向设置的第一基板和第二基板、在所述第一基板和第二基板之间提供的边缘中布置的密封图案、以及在所述第一基板和第二基板之间填充的液晶层；
多个第一电极和第二电极，其彼此交叉，并布置在所述第二基板的外表面上的密封图案中；
用于该触摸面板的焊盘电极，其部分地与所述第二基板的外表面上的密封图案重叠，该焊盘电极延伸到所述密封图案的外围；
用于该液晶面板的焊盘电极，其布置在所述第一基板上的密封图案的外侧；
与所述用于该液晶面板的焊盘电极连接的膜上芯片(COF)；
用于驱动该液晶面板的印刷电路板，其连接到所述膜上芯片；
布线线路，其将所述用于该触摸面板的焊盘电极连接到所述第二基板的外表面上的第一电极和第二电极；以及
连接到所述用于该触摸面板的焊盘电极的配线，其用于施加所述第一电极和第二电极的驱动信号，该配线连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
14.根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中所述配线经所述膜上芯片连接到所述用于驱动该液晶面板的印刷电路板。
15.根据权利要求13所述的液晶显示设备，在该印刷电路板中进一步包括触摸面板控制器，其用于将信号施加到所述第一电极和第二电极，以及用于检测通过所述第一电极和第二电极感测到的信号。
16.根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中所述配线被设置为多条。
17.根据权利要求13所述的液晶显示设备，还包括：
布置在所述第一基板的外表面上的第一偏振板；以及
位于所述第二基板的外表面上的第二偏振板，其中所述第二偏振板布置在包括所述第电极一和第二电极的整个表面上。
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