CN105867710A - 一体型触摸屏面板的平板显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一体型触摸屏面板的平板显示装置，包括：上部基板和下部基板，分别划分为显示区域、以及形成于所述显示区域外围的第一非显示区域和第二非显示区域；多个感测图案，形成于所述上部基板的显示区域；多个感测线，形成于所述上部基板的第一非显示区域，并与所述多个感测图案分别连接；以及密封部件，形成于所述上部基板的第二显示区域和下部基板的第二显示区域之间，其中，所述上部基板被设定为在平板显示装置的基板中位于最上部的视窗基板。

Description

一体型触摸屏面板的平板显示装置
技术领域
本发明涉及平板显示装置，尤其涉及一体型触摸屏面板的平板显示装置。
背景技术
触摸屏面板是通过人手或者物体选择在影像显示装置等的画面上出现的指示内容，进而能够输入使用者命令的输入装置。
为此，触摸屏面板设置于影像显示装置的前面(front face)，以将人手或物体直接接触的接触位置变换为电信号。由此，将接触位置所选择的指示内容接收为输入信号。
这种触摸屏面板可以代替如键盘以及鼠标等连接于影像显示装置并工作的额外输入装置，因此其利用范围呈现出逐渐扩展的趋势。
触摸屏面板的已知实现方式包括电阻式、感光式以及电容式，其中电容式触摸屏面板是人手或者物体接触时，导电性感测图案感测周边其他的感测图案或者与接地电极等形成的电容量变化，将接触位置变换为电信号。
通常，单独制造这种触摸屏面板后，将其附着于如液晶显示装置、有机电致发光显示装置的平板显示装置的显示面板外面。为了提高器件强度，在触摸屏面板的上表面额外地设置视窗(Window)。
但是，将单独制造的触摸屏面板以及视窗层叠附着于在平板显示装置的显示面板外面，不仅平板显示装置的整体厚度会增加，而且提高制造成本；此外，由于在触摸屏面板和显示面板之间存在的间隙，会降低影像的可视性。
并且，由于要额外地配备用于驱动显示面板的IC和用于驱动触摸屏面板的IC，因此产品间不易互换；此外，用于驱动显示面板的IC和用于驱动触摸屏面板的IC要分别连接于额外的柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，简称为FPCB)，从而具有制造工序复杂、产品成本增加的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一体型触摸屏面板的平板显示装置，通过将经强化处理的透明基板作为显示面板的上部基板以起到视窗的功能，并作为触摸屏面板的基板以减少厚度、提高可视性、以及使得触摸屏面板和显示面板连接于一个柔性印刷电路基板，从而简化制造工序、降低产品单价。
为实现上述的本发明的目的，根据本发明实施例的一体型触摸屏面板的平板显示装置，可以包括：上部基板和下部基板，分别划分为显示区域、以及形成于所述显示区域外围的第一非显示区域和第二非显示区域；多个感测图案，形成于所述上部基板的显示区域；多个感测线，形成于所述上部基板的第一非显示区域，并与所述多个感测图案分别连接；以及密封部件，形成于所述上部基板的第二显示区域和下部基板的第二显示区域之间，其中，所述上部基板被设定为在平板显示装置的基板中位于最上部的视窗基板。
此时，可以将表面强化处理的玻璃基板作为所述上部基板。
另外，所述平板显示装置还包括：第一粘接焊盘部，形成于所述上部基板的第二非显示区域，具有与所述多个感测线连接的多个第一粘接焊盘；多个焊盘，形成于下部基板中与所述密封部件重叠的第二非显示区域；以及第二粘接焊盘部，形成于与所第一粘接焊盘部邻接的上部基板的第二非显示区域，具有与所述多个焊盘电连接的第二粘接焊盘。
另外，在与所述多个焊盘分别重叠的密封部件的内侧可以具有与多个焊盘分别电连接的多个导电部件；可以将导电球作为所述多个导电部件。
另外，所述上部基板的第二非显示区域可以形成有多个金属图案，所述多个金属图案将所述多个导电部件和所述第二粘接焊盘分别电连接；所述上部基板的第二非显示区域的末端可以附着有柔性印刷电路基板，所述柔性印刷电路基板与所述第一粘接焊盘以及第二粘接焊盘电连接。
另外，所述表面强化处理是将存在于所述玻璃基板表面的钠(Na)成分置换为钾(K)成分。
另外，所述上部基板的长度大于所述下部基板的长度；还可以包括：黑矩阵，形成于所述上部基板的第一非显示区域以及第二非显示区域，围绕所述显示区域的外围。
另外，所述感测图案包括：多个第一感测单元，沿第一方向排列连接成行线；第一连接线，沿所述第一方向连接所述多个第一感测单元；多个第二感测单元，沿第二方向排列连接成列线；以及第二连接线，沿所述第二方向连接所述多个第二感测单元。
此时，所述感测图案可以形成于同一层上；所述第二感测单元与所述第二连接线形成为一体；所述平板显示装置还包括：绝缘膜，介于所述第一连接线与所述第二连接线的交叉位置。
另外，所述感测图案形成于所述上部基板的、与所述下部基板相对的内侧面；所述感测图案可以形成于所述上部基板的外侧面。
另外，所述第一感测单元以及所述第二感测单元形成于不同的层上；此时，所述第一感测单元以及所述第一连接线可以形成于所述上部基板的内侧面，以及所述第二感测单元以及所述第二连接线可以形成于所述上部基板的外侧面。
另外，所述下部基板的显示区域形成有多个像素，所述下部基板的第一非显示区域形成有多个信号线，用于电连接所述多个像素和形成于所述第二非显示区域的焊盘。
其中，所述多个信号线包括多个扫描线和多个数据线。
另外，所述上部基板和所述下部基板之间的区域填充有硅化合物；所述上部基板和所述下部基板之间的区域可以层叠有多个具有不同折射率的高分子绝缘膜。
另外，所述平板显示装置还包括：多个金属图案，形成于所述下部基板的非显示区域，与形成于所述上部基板的第一非显示区域的多个感测线电连接；以及多个导电部件，分别形成于对应的所述金属图案以及感测线之间，并且用于将对应的所述金属图案以及感测线连接。
此时，所述导电部件形成于所述下部基板的第一非显示区域内；所述导电部件可以具有导电柱状物形态。
另外，所述下部基板的第二非显示区域的末端可以附着有柔性印刷电路基板，其中所述柔性印刷电路基板与所述金属图案电连接。
根据如上所述的本发明平板显示装置的上部基板用作视窗以及触摸屏面板的基板，从而最小化上述平板显示装置的厚度、减少基板数量、提高透过率。
并且，触摸屏面板的感测图案设置于显示面板的上部基板内侧面，从而可提高影像的可视性、触摸屏面板的耐久性以及可靠性。
并且，使触摸屏面板和显示面板连接于一个柔性印刷电路基板，从而简化制造工序、降低产品价格，使柔性印刷电路基板位于上部基板的非显示区域，从而使得显示面板的影像显示区域最大化，以最小化死角区(dead space)。
并且，通过在显示面板的上部基板和下部基板之间的区域填充硅化合物，或者通过层叠绝缘膜进行填充，从而防止潮气，并通过匹配折射率提高透过率，以及作为绝缘体最小化基于电容器的噪声。
附图说明
图1是根据本发明实施例的平板显示装置的上部基板的平面图；
图2是示出图1所示的感测图案的一个实施例的主要部分扩大图；
图3是对根据本发明实施例的平板显示装置的部分区域I-I'的截面图；
图4是根据本发明实施例的一体型触摸屏面板的平板显示装置的立体图；
图5是图4中示出的上部基板以及下部基板的分离的平面图；
图6a是包括图5的第一粘接焊盘部的区域的部分截面图；
图6b是包括图5的第二粘接焊盘部的区域的部分截面图；
图7a以及7b分别是根据本发明另一实施例的平板显示装置的一个区域的截面图；以及
图8是根据本发明另一实施例的平板显示装置的一个区域的截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是根据本发明实施例的平板显示装置的上部基板平面图，图2是示出图1所示的感测图案的一个实施例的主要部分扩大图，以及图3是根据本发明实施例的平板显示装置的部分区域I-I'的截面图。
本发明的对象是触摸屏面板形成为一体的平板显示装置，如图1至图3所示，其特征在于：根据本发明实施例的触摸屏面板直接形成于平板显示装置的上部基板200的一面。
此时，上部基板200的一面与对应的下部基板相对，并且相当于上部基板的内侧面，即，图1是根据本发明实施例的平板显示装置的上部基板内侧面的平面图。
这仅仅为根据本发明的平板显示装置的一个实施例，本发明的实施例不限于此。
即，所述触摸屏面板形成于所述上部基板的外侧面；或者将形成触摸屏面板的感测图案的第一感测单元形成于上部基板的内侧面，以及将第二感测单元形成于上部基板的外侧面。所述第二感测单元与所述第一感测单元交替排列而成，并且两者不重叠。
而且，所述平板显示装置可以为有机电致发光显示装置或者液晶显示装置。本发明的实施例中，以有机电致发光显示装置为例进行说明，因此上部基板200是有机电致发光显示装置的封装基板，优选地以透明材质形成。
并且，在本发明的实施例中，所述上部基板200不仅作用为封装基板，而且还起到了为增加平板显示装置的器件强度而设置的视窗的作用。
即，将所述上部基板200设定为平板显示装置所具有的多个基板中位于最上部的视窗基板，为此所述上部基板200优选地是使用强化处理的玻璃基板。
作为所述强化处理的玻璃基板的一个实施例，将所述玻璃基板浸泡于KNO3溶液后，执行以400度至450度的温度加热15小时至18小时左右的加热工序而成，通过这种工序将表面的钠(Na)成分置换为钾(K)成分，从而提高玻璃基板表面的强度。
即，在执行强化处理的玻璃基板200的表面202中，将所述表面的钠(Na)成分置换为钾(K)成分，从而提高其强度。
而且，如图1所示的根据本发明实施例的触摸屏面板包括：感测图案220，形成于上部基板200的背面，即形成于具有视窗以及封装基板的功能的透明基板的背面；以及感测线230，用于通过第一粘接焊盘部20a将感测图案220连接于外部的驱动电路(未图示)。
此时，形成有所述多个感测图案220的区域为用于显示影像并检测出触摸位置的显示区域500；形成有与所述感测图案220电连接的感测线230以及第一粘接焊盘部20a的区域为形成于所述显示区域500外围的非显示区域510。
而且，本发明实施例中，所述非显示区域510分为：第一非显示区域510a，形成有感测线230；以及位于所述第一非显示区域510a的外围的第二非显示区域510b，其中，在第二非显示区域510b中形成有由与所述各个感测线230连接的多个第一粘接焊盘21构成的第一粘接焊盘部20a。
其中，所述第二非显示区域510b是，为了粘合所述有机电致发光显示装置的上部基板200和下部基板100，而涂布在所述上部基板200和下部基板100之间形成密封部件400的区域。通过对所述第二非显示区域510b进行激光照射以硬化所述密封部件400的方式，从而粘合所述上部基板200和下部基板100。
而且，如图所示的所述第二非显示区域510b具有与第一粘接焊盘部20a相邻的第二粘接焊盘部20b。所述第二粘接焊盘部20b具有的多个第二粘接焊盘22与各个金属图案232连接。所述金属图案232通过所述密封部件400内的多个导电媒介(未图示)与排列于所述下部基板100上的多个信号线(数据线以及扫描线)(未图示)电连接。对此下面将结合图4至图6进行更加详细的说明。
所述第一粘接焊盘部20a和第二粘接焊盘部20b与附着于所述上部基板200内侧末端的柔性印刷电路基板(FPCB)300电连接。
此时，所述柔性印刷电路基板300还电连接于用于驱动形成于所述下部基板100像素区域的多个像素(未图示)的驱动IC(未图示)，通过此，本发明的实施例的特征在于，触摸屏面板和平板显示装置的显示面板使用一个柔性印刷电路基板。
并且，所述驱动IC(未图示)还可以集成驱动所述触摸屏面板的触摸面板驱动电路，所述驱动IC虽未图示，但可以直接封装于所述上部基板200的第二非显示区域510b，或者封装于所述柔性印刷电路基板300上。
下面参照图1以及图2对本发明实施例的触摸屏面板的结构具体说明。
如图2所示，所述感测图案220包括：多个第一感测单元220a，沿第一方向(X轴方向)以各行线为单位连接而成；第一连接线220a1，沿第一方向连接第一感测单元220a；多个第二感测单元220b，沿第二方向(Y轴方向)以各列线为单位连接而成；以及第二连接线220b1，沿第二方向连接第二感测单元220b。
这种第一感测单元220a以及第二感测单元220b不相互重叠地交替排列，第一连接线220a1与第二连接线220b1相互交叉。此时，第一连接线220a1和第二连接线220b1之间具有绝缘膜(未图示)，以确保安全。
另外，利用透明电极物质如氧化铟锡(ITO)，将第一感测单元220a以及第二感测单元220b分别与第一连接线220a1以及第二连接线220b1形成为一体，或者单独制造后电连接。
例如，第二感测单元220b与第二连接线220b1一体地以第二方向图案化而成，将第一感测单元220a图案化为使得第二感测单元220b之间具有分别独立的图案，通过位于其上部或者下部的第一连接线220a1向第一方向连接。
此时，第一连接线220a1在第一感测单元220a的上部或者下部与第一感测单元220a直接接触而电连接，或者通过接触孔与第一感测单元220a电连接。
这样的第一连接线220a1使用透明电极物质形成，如氧化铟锡，或者利用不透明的低电阻物质形成，通过调整其宽度而成，以防止图案被可视化。
感测线(金属电极)230，与以行线为单位的第一感测单元220a和以列线为单位的第二感测单元220b电连接，并且通过第一粘接焊盘部20a将其连接于外部驱动电路(未图示)，如位置检出电路。
这种感测线(金属电极)230设置于位于显示影像的显示区域的外围的第一非显示区域510a，其材料选择面广，包括用于形成感测图案220的透明电极物质以外，也可以用钼(Mo)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、铝(AL)、钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)等的低电阻物质形成。
如上所述的触摸面板为电容式触摸面板，当接触例如人手或者记录笔等的接触物体时，从感测图案220经由感测线(金属电极)230以及第一粘接焊盘部20a，将根据接触位置的电容量的变化传达给驱动电路(未图示)一侧。这样一来，通过X以及Y输入处理电路(未图示)等，电容量的变化变换为电信号，从而获知接触位置。
而且，图3是对图1部分区域(I-I')的截面图。参照此，如上所述形成于上部基板的显示区域500上的感测图案220包括：多个第一感测单元220a，沿第一方向以各行线为单位连接形成；第一连接线220a1，沿第一方向连接第一感测单元220a；多个第二感测单元220b，沿第二方向(Y轴方向)以各列线为单位连接而成；以及第二连接线220b1，沿第二方向连接第二感测单元220b，所述第一连接线220a1与所述第二连接线220b1的交叉位置具有绝缘膜。
并且，如图所示，位于所述显示区域500外围的上部基板200的非显示区域510形成有黑矩阵210。在与所述黑矩阵相重叠的第一非显示区域510a形成有与所述感测图案220电连接的感测线230。第二非显示区域510b形成有用于使其与下部基板100粘合的密封部件400。
此时，所述黑矩阵210起到了防止形成于非显示区域510的图案的被可视化的作用、且起到了形成显示区域边框的作用。
图4是根据本发明实施例的一体型触摸屏面板的平板显示装置的立体图，以及图5是在图4中示出的上部基板以及下部基板的分离的平面图。
并且，图6a是包括图5的第一粘接焊盘部的区域的部分截面图，以及图6b是包括图5的第二粘接焊盘部的区域的部分截面图。
只是，省略对图5、图6中显示影像的显示面板的显示区域110所的组成要素的详细说明。
根据本发明的实施例，在上部基板200的内侧面形成有用于形成触摸屏面板的感测图案220以及感测线230。上部基板200可以密封在下部基板100的显示区域500形成的多个像素112。
其中，根据本发明实施例的平板显示装置，以在所述各个像素112形成有有机发光器件(未图示)、薄膜晶体管(未图示)、电容器(未图示)的有机电致发光显示装置为对象，但是本发明的实施例不限于此。
更具体地，根据本发明实施例的一体型触摸面板的平板显示装置包括：显示面板，具有相对的下部基板100和上部基板200；感测图案220，形成于在所述上部基板200中朝向所述下部基板100的背面；以及触摸屏面板，具有感测线230。
此时，为了形成所述显示面板，所述下部基板100分为：形成有多个像素112的显示区域500和位于所述显示区域外围的非显示区域510。此时，下部基板100的显示区域以及非显示区域分别与上部基板200的显示区域以及非显示区域重叠。
即，如图6b所示，所述下部基板100的非显示区域510也分为：形成有信号线114、116的第一非显示区域510a，以及形成有与所述信号线连接的焊盘118的第二非显示区域510b。
而且，本发明的实施例中，向形成于所述下部基板100的显示区域110的多个像素112施加预定信号的信号线，即扫描线114，以及数据线116与位于所述下部基板100的第二非显示区域510b的各个焊盘118连接。所述焊盘118通过密封部件400内的多个导电媒介，例如图6b所示的导电球，分别电连接于位于上部基板200的第二非显示区域510b的金属图案232、以及通过金属图案232电连接于第二粘接焊盘22。
并且，参照图5以及图6a，形成于上部基板200背面的多个感测线230电连接于与所述第二粘接焊盘22邻接的、位于第二非显示区域510b的第一粘接焊盘21。
分别形成有所述第一粘接焊盘21和第二粘接焊盘22的第一粘接焊盘部20a和第二粘接焊盘部20b，电连接于附着于所述上部基板200内侧末端的柔性印刷电路基板(FPCB)300，通过此，本发明实施例的触摸屏面板、和平板显示装置的显示面板可共享一个柔性印刷电路基板300。
即，所述柔性印刷电路基板300与触摸屏面板的感测线230连接，供给用于控制触摸屏面板的控制信号，并通过金属图案232以及密封部件内部的导电部件410向显示面板的信号线114、116供给用于控制显示面板的控制信号。
此时，柔性印刷电路基板300可以为将用于驱动显示面板的柔性印刷电路基板和用于驱动触摸屏面板的柔性印刷电路基板合并的形态，这与驱动触摸屏面板以及显示面板分别具有柔性印刷电路基板的情况相比，简化了粘接工序、检测工序，从而简化了制造过程，降低了产品价格。
而且，本发明实施例中，所述柔性印刷电路基板300接合于所述上部基板200的一侧末端，因此如图4、5所示，所述上部基板200的长度d1比下部基板的长度d2更长。
如上所述，通过将所述柔性印刷电路基板300粘合于上部基板200的一侧末端而不是下部基板100，与以往的平板显示装置相比，形成于下部基板上的显示面板的影像显示区域被最大化，进而最小化死角区(Dead Space)。
图7a以及图7b是根据本发明另一实施例的一体型触摸屏面板的平板显示装置的一个区域的截面图。
图7a以及图7b是与图6a以及图6b相同区域的截面图，因此，与图6a以及图6b相同的组成要素使用相同的附图标记，并省略对其进详细说明。
如图所示，图7a示出的实施例的特征在于，在上部基板200与下部基板100之间的区域填充硅化合物600。
如上所述，通过填充所述硅化合物600，可防止潮气等流入至密封部件400内侧。根据所述硅化合物600的高介电率特性，可减少根据寄生电容发生的噪声，其中，所述寄生电容形成于上部基板200内侧面的感测图案220、和形成于下部基板100的显示区域110的像素112之间。
并且，图7b所示的实施例的特征在于，所述上部基板200和下部基板100之间层叠具有不同折射率的多个高分子绝缘膜610。
这与前述的图7a示出的硅化合物600相同，在防止潮气以及寄生电容生成的噪声的同时，层叠具有不同折射率的多个高分子绝缘膜610，可通过匹配折射率而取得了提高透过率的效果。
图8是对根据本发明另一实施例的一体型触摸屏面板的平板显示装置的一个区域的截面图。
图8所示的截面图中的区域与图6a所示的截面图中的区域相同，由此，与图6a相同的组成要素使用相同的附图标记，在此省略对其进行详细说明。
图8示出的实施例与前述的实施例的区别在于：所述柔性印刷电路基板300粘合于下部基板100'的一侧末端而不是上部基板200'。
即，图8所示的实施例中，所述下部基板100'的非显示区域510的上表面形成有金属图案132，其通过导电部件134分别与形成于所述上部基板200'的感测线230电连接。
并且，如图所示，所述金属图案132与柔性印刷电路基板300电连接，所述柔性印刷电路基板300与下部基板100'一侧的末端接合。通过此，形成于上部基板200'的触摸屏面板和形成于下部基板的显示面板共享一个柔性印刷电路基板300。
此时，所述导电部件134形成于所述第一非显示区域510a内，可以通过多种形态实现。作为一实施例，所述导电部件可以通过导电柱状物的形态实现。
通常，由于形成于所述上部基板200'的触摸屏面板的感测图案220以及感测线230的数量小于形成于下部基板100'的显示面板的像素以及数据线、栅线的数量，因此根据图8所示的实施例可以减少所述导电部件134的数量，从而提高工序合格率。
而且，在图8中示出了组成所述触摸屏面板的感测图案220形成于上部基板200'内侧面，但是本发明的实施例并不限于此，所述感测图案220也可以形成于上部基板200'的外侧面，或者形成所述感测图案220的第一感测单元(图2的220a)形成于上部基板200'的内侧面，而与所述第一感测单元不重叠地交替设置的第二感测单元(图2的220b)可形成于上部基板200'的外侧面。

Claims (4)

1.一体型触摸屏面板的平板显示装置，包括：
上部基板和下部基板，分别划分为显示区域、以及形成于所述显示区域外围的第一非显示区域和第二非显示区域；
多个感测图案，形成于所述上部基板的显示区域；
多个感测线，形成于所述上部基板的第一非显示区域，并与所述多个感测图案分别连接；
密封部件，形成于所述上部基板的第二非显示区域和下部基板的第二非显示区域之间；
多个金属图案，形成于所述下部基板的非显示区域，以及与形成于所述上部基板的第一非显示区域的多个感测线电连接；以及
多个导电部件，分别形成于对应的所述金属图案以及感测线之间，并且用于将对应的所述金属图案以及感测线连接，
其中，所述上部基板被设定为在平板显示装置的基板中位于最上部的视窗基板。
2.根据权利要求1所述的一体型触摸屏面板的平板显示装置，其特征在于，
所述导电部件形成于所述下部基板的第一非显示区域内。
3.根据权利要求1所述的一体型触摸屏面板的平板显示装置，其特征在于，
所述导电部件具有导电柱状物形态。
4.根据权利要求1所述的一体型触摸屏面板的平板显示装置，其特征在于，
所述下部基板的第二非显示区域的末端附着有柔性印刷电路基板，其中所述柔性印刷电路基板与所述金属图案电连接。
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