電極-窗口一體型觸摸屏面板及觸摸屏顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電極-窗口一體型觸摸屏面板及觸摸屏顯示裝置，該觸摸屏顯示裝置包括雙層結(jié)構(gòu)的電極層，并利用各層電極之間的互電容來識別觸摸輸入，其特征在于，包括：觸摸屏面板，形成有多個感測電極，以及顯示面板，其形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極；上述觸摸屏面板包括：透明窗口，單面以預(yù)先設(shè)定的圖案形成感測電極，通過與上述單面相向的一面接受觸摸輸入，第一電路基板，與上述感測電極相連接，以及觸摸屏控制部，與上述第一電路基板相連接，通過上述驅(qū)動電極和上述感測電極之間的互電容的變化，來判斷上述觸摸輸入的位置；上述多個感測電極與透明窗口一體形成。
【專利說明】電極-窗口一體型觸摸屏面板及觸摸屏顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及觸摸屏顯示裝置，尤其涉及電極-窗口一體型觸摸屏面板(TouchScreen Panel)及包括這種觸摸屏面板的觸摸屏顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，觸摸屏作為在利用各種顯示器的信息通信設(shè)備與用戶之間構(gòu)成界面的輸入裝置之一，是一種用戶通過利用手或者筆等輸入工具直接接觸畫面，更方便地執(zhí)行輸入操作的技術(shù)。
[0003]觸摸屏面板作為附著于液晶顯示器(LCD，Liquid Cristal Display)、有機(jī)發(fā)光器件(OLED, Organic Light Emitting Device)等顯不面板(Display Panel)用于檢測用戶輸入的輸入單元，根據(jù)工作方式可劃分為電阻膜式、電容式、超聲波式、紅外線式等。
[0004]其中，電容式觸摸屏面板厚度薄、耐久性優(yōu)秀、具有多點(diǎn)觸摸功能，由于這些優(yōu)點(diǎn)，近年來以移動設(shè)備為主，其應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴(kuò)大。電容式觸摸屏可以分為如下兩種:一種是不另行施加驅(qū)動信號，利用在接觸物體和感測電極之間生成的自電容(Self-Capacitance)來判斷接觸輸入的方式；另一種是施加規(guī)定的驅(qū)動信號，利用通過接觸物體在多個感測電極之間生成的互電容(Mutual-Capacitance)來判斷接觸輸入的方式。
[0005]利用自電容的方式，線路結(jié)構(gòu)簡單，且容易實現(xiàn)，但卻具有很難實現(xiàn)多點(diǎn)觸摸判斷的缺點(diǎn)。相反，利用互電容的方式，在多點(diǎn)觸摸判斷方面，優(yōu)于利用自電容的方式，但由于需要以雙層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，存在厚度增加的缺點(diǎn)。并且，具有雙層結(jié)構(gòu)的互電容方式的觸摸屏，由于工序增加，相比于具有單層結(jié)構(gòu)的觸摸屏，存在制作費(fèi)用增加的問題。并且，近年來在利用互電容的方式中僅以單層結(jié)構(gòu)的電極層實現(xiàn)雙層結(jié)構(gòu)的電極層的效果的電極圖案相關(guān)研究正在持續(xù)進(jìn)行。但這種結(jié)構(gòu)需要在一個層內(nèi)形成兩個電極層，需要較為復(fù)雜的工序，而且導(dǎo)致成品率降低。
[0006]圖1表示一般的具有雙層結(jié)構(gòu)的觸摸屏面板的層疊結(jié)構(gòu)。一般的具有雙層結(jié)構(gòu)的觸摸屏面板100包括透明窗口 110、形成于透明窗口 110的單面的第一電極層130以及形成于第一電極層130的單面的第二電極層140。通常，第一電極層130由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET, Polyethylene Terephthalate)等的透明膜131與形成于透明膜131的單面的第一電極132構(gòu)成；第二電極層140由聚對苯二甲酸乙二醇酯等的透明膜141與形成于透明膜141的單面的第二電極142構(gòu)成。這種觸摸屏面板，相比于具有單層結(jié)構(gòu)的觸摸屏面板，其層疊厚度增加，制造工序也會增加。
[0007]通常，觸摸屏面板以聚對苯二甲酸乙二醇酯等作為基材，利用光學(xué)透明膠(0CA，Optical Clear Adhesive)等粘結(jié)層(未圖示),將單面形成有電極的獨(dú)立的電極層130、140附著于透明窗口 110，由此完成制造。但在利用粘結(jié)層將形成有電極的膜130、140附著于透明窗口 110的工序中，很容易出現(xiàn)氣泡、劃痕、雜質(zhì)等各種不良。上述附著工序其本身就是高成本工序，而且由于該工序還存在相當(dāng)高的不合格率，導(dǎo)致觸摸屏面板的工序成品率降低，進(jìn)而導(dǎo)致觸摸屏面板的價格上漲。并且，為了在附著工序中降低不合格率，包括預(yù)先對透明窗口進(jìn)行表面處理等附加工序的情況下，也會導(dǎo)致額外的成本增加。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的是提供一種無需復(fù)雜的工序減少厚度而實現(xiàn)利用互電容的觸摸屏輸入方式的觸摸屏顯示裝置。
[0009]為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本實用新型的一實施方式，本實用新型提供一種觸摸屏顯示裝置,包括雙層結(jié)構(gòu)的電極層，并利用各層電極之間的互電容(Mutual-Capacitance)來識別觸摸輸入，其特征在于，包括:觸摸屏面板，形成有多個感測電極以及顯示面板，形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極；上述觸摸屏面板包括:透明窗口，單面以預(yù)先設(shè)定的圖案形成感測(Sensing)電極，通過與上述單面相向的一面接受觸摸輸入；第一電路基板，與上述感測電極相連接，以及觸摸屏控制部，與上述第一電路基板相連接，通過上述驅(qū)動電極和上述感測電極之間的互電容的變化，來判斷上述觸摸輸入的位置；上述多個感測電極與透明窗口一體形成。
[0010]本實用新型的特征在于，上述多個感測電極通過第一電路基板與上述多個驅(qū)動電極相連接。
[0011]本實用新型的特征在于，上述第一電路基板為柔性印刷電路基板(FlexiblePrinted Circuit Board)。
[0012]本實用新型的特征在于，上述觸摸屏控制部安裝或連接于上述第一電路基板。
[0013]本實用新型的特征在于，上述第一電路基板包括通信線路，通過上述通信線路連接于與上述顯示面板的第二電路基板相連接的顯示控制部或微控制器單元。
[0014]本實用新型的特征在于，上述觸摸屏控制部從上述顯示面板通過上述第一電路基板接收同步信息，該同步信息用于使得施加于上述多個驅(qū)動電極的驅(qū)動電壓的施加時刻與上述感測電極的感測時刻相對應(yīng)。
[0015]本實用新型的特征在于，上述第一電路基板包括用于傳輸上述同步信息的第一信道以及用于傳輸由上述觸摸屏控制部計算出的觸摸輸入信息的第二信道。
[0016]本實用新型的特征在于，上述感測電極沿著第一軸方向形成，上述驅(qū)動電極沿著第二軸方向形成，上述第一軸方向與上述第二軸方向相互交叉。
[0017]本實用新型的特征在于，上述顯示面板包括:第一基板，形成有包括多個薄膜晶體管及發(fā)光元件的圖像顯示部；封裝基板(Encapsulation Substrate),形成于上述第一基板上，用于封裝上述圖像顯示部，該封裝基板的單面形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極；偏光膜，形成于上述封裝基板上；第二電路基板，與上述驅(qū)動電極相連接；以及顯示控制部，與上述第二電路基板相連接，向上述驅(qū)動電極施加驅(qū)動電壓。
[0018]本實用新型的特征在于，上述多個驅(qū)動電極形成于上述封裝基板的上表面，上述偏光膜形成于上述驅(qū)動電極的上表面。
[0019]本實用新型的特征在于，上述多個驅(qū)動電極形成于上述封裝基板的下表面。
[0020]本實用新型的特征在于，在上述驅(qū)動電極與上述感測電極之間形成偏光膜。
[0021]根據(jù)本實用新型的另一實施方式，本實用新型提供一種電極-窗口一體型觸摸屏面板，其特征在于，包括:透明窗口，單面以預(yù)先設(shè)定的圖案形成多個感測電極，通過與上述單面相反的一面接受觸摸輸入，第一電路基板，與上述多個感測電極相連接，以及觸摸屏控制部，與上述第一電路基板相連接，通過被施加驅(qū)動電壓的上述多個驅(qū)動電極和上述感測電極之間的互電容的變化，來判斷上述觸摸輸入的位置；上述多個感測電極與上述透明窗口一體形成；顯示面板附著于上述觸摸屏面板的下表面，上述多個驅(qū)動電極形成于上述顯示面板的封裝基板的單面。
[0022]根據(jù)本實用新型的又一實施方式，本實用新型提供一種觸摸屏顯示裝置，包括雙層結(jié)構(gòu)的電極層，并利用各層電極之間的互電容來識別觸摸輸入，其特征在于，包括:觸摸屏面板，形成有多個感測電極，以及顯示面板，形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極；在上述多個感測電極與多個驅(qū)動電極之間形成偏光膜。
[0023]根據(jù)本實用新型，在利用互電容方式的觸摸屏面板中，將用于檢測互電容的感測電極直接圖案化(Patterning)在透明窗口的單面，來使得感測電極與透明窗口 一體形成。由此，省略在觸摸屏面板制造工序中不合格率較高的形成有電極的膜與窗口之間的附著工序，從而簡化制造工序，能夠提高成品率，同時還能夠降低觸摸屏面板的生產(chǎn)成本，減小適用觸摸屏面板的電子設(shè)備的厚度。
[0024]并且，根據(jù)本實用新型，感測電極在觸摸屏面板的透明窗口的單面一體形成，用于施加驅(qū)動電壓的驅(qū)動電極形成于顯示面板的封裝基板(Encapsulation Substrate)的單面。由此，作為雙層結(jié)構(gòu)的觸摸屏面板，不因電極層導(dǎo)致厚度增加或無需復(fù)雜的工序，也能夠?qū)崿F(xiàn)利用互電容的輸入方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是表示具有雙層結(jié)構(gòu)的一般的觸摸屏面板的層疊結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖2是表示本實用新型的一實施例的觸摸屏顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖。
[0027]圖3是表示本實用新型的一實施例的觸摸屏面板的層疊結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖4是表示本實用新型的一實施例的第一電極的形態(tài)的圖。
[0029]圖5是表示本實用新型的一實施例的顯示面板的層疊結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖6是表示本實用新型的一實施例的第二電極的形態(tài)的圖。
[0031]圖7是表示本實用新型的另一實施例的觸摸屏顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖。
【具體實施方式】
[0032]以下將參照附圖和本實用新型的實施例，對構(gòu)成本實用新型的裝置及工作方法進(jìn)行詳細(xì)說明。在下述說明中，將提及具體的構(gòu)成元件等特定事項，這是為了幫助更加全面地了解本實用新型而提供的，這種特定事項在本實用新型的范圍內(nèi)能夠?qū)嵤┮欢ǖ淖冃位蜃兏@對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。并且，在對本實用新型進(jìn)行說明的過程中，如認(rèn)為與本實用新型有關(guān)的公開技術(shù)相關(guān)具體說明可能對本實用新型的要旨造成不必要的混淆，則將省略相關(guān)具體說明。
[0033]在本實用新型說明書全文中，對于相同或類似的結(jié)構(gòu)部件，將使用相同的附圖標(biāo)記。并且，在附圖中，為了便于說明，隨機(jī)示出各結(jié)構(gòu)的大小及厚度，但本實用新型并不受此限制。并且，在附圖中，為了明確表現(xiàn)各層及區(qū)域，對厚度進(jìn)行了放大顯示。
[0034]并且，當(dāng)表達(dá)為層、膜、區(qū)域、板等部分位于其他部分的“上方”或“上”時，它不僅包括在其他部分的“正上方”的情況，同時還包括中間還存在其他部分的情況。但當(dāng)表達(dá)為某部分位于其他部分的“正上方”時，意味著中間沒有其他部分。
[0035]圖2是表示本實用新型的一實施例的觸摸屏顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖。參照圖2，本實用新型的一實施例的觸摸屏顯示裝置10包括:顯示面板200，顯示區(qū)域具有多個像素，用于顯示影像；以及觸摸屏面板100，配置于顯示面板200的前方，作為輸入裝置發(fā)揮功能。
[0036]觸摸屏面板100以電容方式實現(xiàn)觸摸輸入，包括:透明窗口基板110，以與感測電極一體形成的方式形成在觸摸屏面板100的單面；以及第一柔性印刷電路基板(FPCB，F(xiàn)lexible Printed Circuit Board) 120,與透明窗口基板110的一側(cè)端部相連接。
[0037]透明窗口 110在上表面構(gòu)成用于檢測觸摸反應(yīng)的輸入面，在該輸入面形成有通過用戶的觸摸執(zhí)行輸入的輸入?yún)^(qū)域以及在上述輸入?yún)^(qū)域以隨機(jī)圖案形成的透明電極(未圖示)，還形成有用于從視覺上屏蔽透明窗口 110的部分區(qū)域的薄片層190、用于連接透明電極和第一柔性印刷電路基板120的第一配線部(未圖示)。上述薄片層190采用印刷、蒸鍍、濺射、涂敷等各種方法配置于透明窗口 110的表面，或者采用模內(nèi)工藝等方法配置于透明窗口 110的內(nèi)部。通常，配線部位于形成有薄片層190的部分的下部，通過輸入面，對用戶從視覺上屏蔽。
[0038]在第一柔性印刷電路基板120連接或安裝觸摸屏控制部170，在第一柔性印刷電路基板120的一側(cè)端部形成有用于與顯示面板200進(jìn)行通信的通信線路121。在通信線路121的末端設(shè)有用于與顯示面板200相連接的連接部122。
[0039]第一柔性印刷電路基板120包括觸摸屏控制部170。觸摸屏控制部170通常利用從觸摸屏面板100傳輸?shù)碾娔M信號，來計算用戶觸摸的位置信息，并通過第一柔性印刷電路基板120的通信線路121將所計算出的位置信息傳輸給顯示面板200。
[0040]顯示面板200包括形成有圖像顯示部的第一基板210與貼合于第一基板210的第二基板250。第二基板250可以是封裝第一基板的封裝基板。相比于第二基板250，第一基板210更寬地形成并突出，在突出部分電連接有第二柔性印刷電路基板290。第二柔性印刷電路基板290包括用于驅(qū)動顯示面板200的顯示控制部280，還可包括用于向掃描驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器傳輸電信號的片電極(pad electrodes)(未圖示)。上述顯示控制部280可以是一般的LDI (IXD Drive 1C，液晶顯示器驅(qū)動集成電路)。
[0041]顯示控制部280與觸摸屏面板100的通信線路121進(jìn)行物理連接，與觸摸屏面板100執(zhí)行通信。另外，在本實用新型的一實施例中，觸摸屏面板100通過通信線路121的連接部122與顯示控制部280進(jìn)行物理連接，但觸摸屏面板100與顯示面板200的連接方式并不受此限定，包括利用如連接端子的獨(dú)立的連接單元等能夠傳遞電信號的任何方式的連接。
[0042]另外，在本實用新型的一實施例的觸摸屏顯示裝置10中，在結(jié)合觸摸屏面板100與顯示面板200時，可利用光學(xué)透明膠或紫外線樹脂(UV Resin)等粘結(jié)方案。
[0043]圖3是表示本實用新型的一實施例的觸摸屏面板層疊結(jié)構(gòu)的圖。參照圖3，本實施例的觸摸屏面板100包括透明窗口 110、以一體型形成于透明窗口 110的單面并以規(guī)定的形狀圖案化而成的第一電極132、與第一電極132相連接的第一配線部150、用于結(jié)合第一配線部150與第一柔性印刷電路基板120的各向異性導(dǎo)電膜160、通過各向異性導(dǎo)電膜160附著于透明窗口 110的第一柔性印刷電路基板120、通過檢測在第一電極132與后述的第二電極142之間生成的互電容的變化來計算觸摸屏面板的輸入位置的觸摸屏控制部170。第一柔性印刷電路基板120可根據(jù)利用各向異性導(dǎo)電膜160的各向異性導(dǎo)電膜工序等附著于第一配線部150。
[0044]透明窗口 110可由透光率優(yōu)秀的玻璃、丙烯酸樹脂等高強(qiáng)度材料或可適用于柔性顯示器等的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET, polyethylene terephthalate)、聚碳酸酯(PC,polycarbonate)、聚醚諷(PES, polyether sulfone)、聚酸亞胺(PI, polyimide)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,PolyMethly MethaAcrylate)等物質(zhì)形成。透明窗口 110起到保持觸摸屏面板100的輸入部的外形的作用，至少一部分區(qū)域外露，來收容用戶的身體或手寫筆等導(dǎo)電性物體的接觸。并且，雖在圖3中省略，但透明窗口 110還可包括用于從視覺上屏蔽透明窗口 110的一部分區(qū)域的薄片層(未圖示)，為了防止因接觸導(dǎo)致的透明窗口 110的損傷或破壞，可選擇性地添加保護(hù)層(未圖示)。
[0045]作為參考，在本說明書全文中使用的術(shù)語“接觸”或“觸摸”，不僅指與接觸收容面的直接接觸，而且廣義地指導(dǎo)電性物體以相當(dāng)大的距離接近接觸收容面。S卩，應(yīng)將本實用新型的觸摸屏面板或安裝該觸摸屏面板的觸摸屏顯示裝置解釋為具有能夠識別導(dǎo)電性物體的接觸或者能夠識別相當(dāng)大的距離以內(nèi)的接近性的功能的面板或裝置。
[0046]與透明窗口 110—體形成的第一電極132與第一配線部150相連接。第一配線部150可利用導(dǎo)電率優(yōu)秀的銅(Cu)、銀(Ag)、鑰(Mo)等金屬物質(zhì)或與形成第一電極132的材料相同或類似的氧化銦錫(ITO)等透明導(dǎo)電性物質(zhì)形成。如同第一電極132，第一配線部150可根據(jù)刻蝕等方法形成，在這種情況下，形成第一電極120的工序與形成第一配線部150的工序的順序，可根據(jù)工序特性隨機(jī)選擇。并且，可通過絲網(wǎng)印刷等方法利用包含銀的導(dǎo)電糊進(jìn)行印刷來形成第一配線部150，在這種情況下，優(yōu)選地，首先形成感測電極132，然后形成第一配線部150。
[0047]第一配線部150與在觸摸屏面板100的至少一端形成的第一柔性印刷電路基板120的觸摸屏控制部170相連接，將從第一電極132發(fā)生的電容變化相關(guān)信息傳輸給觸摸屏控制部170。當(dāng)用戶的身體或手寫筆等物體接觸透明窗口 110上而在第一電極132與第二電極142之間發(fā)生電容變化時，電容變化沿著與第一電極132相連接的第一配線部150傳輸至觸摸屏控制部170，觸摸屏控制部170通過電容變化，來判斷接觸輸入的數(shù)量及接觸位置等。
[0048]圖4是表示本實用新型的一實施例的第一電極的形態(tài)的圖。參照圖4，第一電極132形成于透明窗口 110的單面。第一電極132由透光率及導(dǎo)電率優(yōu)秀的氧化銦錫(ΙΤ0，indium-tin oxide)、氧化銦鋒(ΙΖ0, indium zinc oxide)或氧化鋒(ZnO, zinc oxide)等物質(zhì)形成，為了判斷透明窗口 110上的接觸輸入的數(shù)量及接觸位置，以規(guī)定的形狀圖案化。參照圖4，本實用新型的一實施例的第一電極132以第一軸方向的直線形態(tài)的形狀形成。
[0049]在圖4中所示的觸摸屏面板100中，假設(shè)了多個第一電極132以第一軸方向的直線或正方形形狀圖案化而成，但也可由更適合判斷接觸位置等的其他各種形狀圖案化而成。例如，第一電極132以第一軸方向的多個直線形狀形成，附加地，每隔各直線上的規(guī)定位置，沿著與上述第一軸方向正交的方向，添加預(yù)先設(shè)定的長度的直線，來以包括與第一軸方向的直線交叉的多個分支的形態(tài)形成。并且，這種分支能夠以各種方向、長度及數(shù)量形成。
[0050]在本實施例中，第一電極132以一體型形成于透明窗口 110的單面上。在透明窗口 110上直接將第一電極132圖案化，并與第一配線部150相連接，來制造觸摸屏面板100，能夠省略在獨(dú)立的基板上形成第一電極132，并利用光學(xué)透明膠等粘結(jié)物質(zhì)來附著電極層與透明窗口 110的附著工序，例如，能夠省略層壓工序。通常，通過省略將在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等的單面形成有氧化銦錫的氧化銦錫膜材料的氧化銦錫形成面圖案化，并將圖案化的氧化銦錫膜材料附著于丙烯酸等透明窗口的附著工序，消除了在附著工序中可能發(fā)生的不合格因素，能夠大幅提升工序的成品率。因此，在本說明書全文中，“以一體型”或“一體形成”的表達(dá)，表示不使用光學(xué)透明膠等獨(dú)立的粘結(jié)層來使得第一電極132形成于透明窗口 110的單面上。
[0051]即，表示不包括在形成第一電極132的過程中將第一電極132附著于透明窗口的附著工序的所有方法。并且，感測電極120“直接”形成于透明窗口 110，不僅指將感測電極120直接圖案化在透明窗口 110的外露的單面的情況，還包括用上述方法在涂敷有防散膜、透明樹脂等獨(dú)立層的透明窗口 110的面上形成感測電極120的情況。
[0052]并且，作為一實施例，可將至少單面涂敷有氧化銦錫的氧化銦錫涂敷玻璃(ΙΤ0coated glass)適用于本實施例的觸摸屏面板100。在這種情況下,通過將涂敷于玻璃基板的氧化銦錫圖案化來形成第一電極132，并將該玻璃基板用作透明窗口 110，從而無需將圖案化的氧化銦錫膜材料附著于獨(dú)立的窗口。由此，不僅能夠提高觸摸屏面板100的制造工序的成品率，同時還能夠減小觸摸屏面板100的厚度。
[0053]圖5是表示本實用新型的一實施例的顯示面板的層疊結(jié)構(gòu)的圖。參照圖5，本實用新型的一實施例的顯示面板200作為有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode)顯示面板，包括形成有圖像顯示部的第一基板210、形成于第一基板210的上部并用于將形成于上述第一基板210的圖像顯示部封裝的封裝基板(Encapsulation substrate)即第二基板250、形成于上述第二基板250的單面的作為用于互電容方式觸摸輸入的驅(qū)動電極的第二電極142。
[0054]在上述第一基板210上形成的圖像顯示部包括多個薄膜晶體管230和多個發(fā)光元件240。即，在上述第一基板210上依次形成緩沖層211和半導(dǎo)體層220，在半導(dǎo)體層220上形成柵極絕緣膜212、柵極電極231、層間絕緣膜213、源極/漏極電極232及保護(hù)膜214。此時，上述薄膜晶體管230由上述半導(dǎo)體層220、柵極電極231、源極/漏極電極232等構(gòu)成，在薄膜晶體管230上形成發(fā)光元件240，該發(fā)光元件240通過形成于保護(hù)膜214的連接孔(未圖示)與薄膜晶體管230電連接。上述發(fā)光元件240包括陽電極241、發(fā)光層242及陰電極243。發(fā)光元件240的陽電極241與保護(hù)膜214上形成有像素定義膜215。
[0055]并且，在包括上述薄膜晶體管230及發(fā)光元件240的圖像顯示部上形成有第二基板250,來與上述第一基板210 —同封裝薄膜晶體管230及發(fā)光兀件240。此時,第一基板210與第二基板250由封裝材料216封裝，上述第二基板250可由具有透明性的玻璃、丙烯酸樹脂或塑料材料等絕緣基板實現(xiàn)。在上述第二基板250的下部面可設(shè)置用于吸收第二基板250與第一基板210之間殘留的水分的透明吸濕劑(未圖示)。
[0056]本實用新型一實施例，其特征在于，在上述第二基板250上形成有用于互電容方式觸摸屏輸入的驅(qū)動電極(Tx電極)。
[0057]S卩，在圖5所示的實施例的情況下，第二電極142形成于第二基板250上，在第二電極142的角或各邊上形成有第二配線部270，第二配線部270與顯示控制部280相連接。[0058]并且，包括上述第二配線部270的第二基板250上形成有偏光膜260。偏光膜260具有柔軟性(flexible)，執(zhí)行對從外部照射的光進(jìn)行篩選并透過的功能。
[0059]即，本實用新型的觸摸屏顯示裝置以互電容方式的觸摸屏輸入方式實現(xiàn)，即，檢測當(dāng)上述驅(qū)動電壓的電平發(fā)生變更時施加于感測電極(第一電極)132的電容的變化，來檢測觸摸位置。
[0060]由此，本實用新型中，將作為觸摸屏面板100的發(fā)送電極(Tx電極)的驅(qū)動電極即第二電極142形成于顯示面板的第二基板250的單面，將作為接收電極(Rx電極)的感測電極即第一電極132與觸摸屏面板的透明窗口 110 —體形成，相比于以往技術(shù)，能夠在不增加厚度的情況下實現(xiàn)雙層結(jié)構(gòu)的互電容方式的觸摸屏面板。并且，在制造觸摸屏面板時，只需形成感測電極132，使得觸摸屏面板100的電極結(jié)構(gòu)簡單，鍍膜工序減少，從而工序變得簡單，生產(chǎn)率也得到了提高。
[0061]另外，在本實用新型的一實施例中，顯示面板200為有機(jī)發(fā)光顯示面板，但顯示面板可由封裝基板等透明基板顯示圖像的任何類型的顯示面板替代。例如，顯示面板200可以是液晶顯不面板(Liquid Crystal Display Panel)、電泳顯不面板(ElectrophoreticDisplay Panel )、LED 面板、無機(jī)電致發(fā)光顯不面板(Electro Luminescent DisplayPanel)、場發(fā)射顯示面板(Field Emission Display Panel)、表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示面板(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel )、等離子顯不面板(PlasmaDisplay Panel)、陰極射線管(Cathode Ray Tube)顯示面板。
[0062]圖6是表示本實用新型的一實施例的第二電極的形態(tài)的圖。與第一電極132相似，第二電極142可由透光率及導(dǎo)電率優(yōu)秀的氧化銦錫(ΙΤ0，indium-tin oxide)、氧化銦鋅(ΙΖ0, indium zinc oxide)或氧化鋅(ZnO, zinc oxide)等物質(zhì)形成。參照圖6,第二電極142包括多個電極圖案，上述多個電極圖案可形成于第二軸方向的延長線上。
[0063]構(gòu)成第二電極142的各圖案，基本上能夠以方形形態(tài)構(gòu)成。尤其，本實用新型的一實施例的第二電極142可在與第一電極132相對應(yīng)的位置上以較窄的寬度形成。
[0064]本實用新型的一實施例的第二軸方向可與第一電極132的第一軸方向交叉，作為一例，本實用新型的一實施例的第一軸方向與第二軸方向可互相正交(orthogonal)。
[0065]形成本實用新型的一實施例的第二電極142的多個電極圖案可包括按寬度大小區(qū)分的至少兩個以上電極面。作為具體例，形成本實用新型的一實施例的第二電極142的多個電極圖案可包括按不同的兩個寬度區(qū)分的兩個電極面。具體地，形成第二電極142多個電極圖案可由相對較寬的電極面與相對較窄的電極面反復(fù)的形態(tài)構(gòu)成。
[0066]第一電極132與第二電極142形成電短路(short)，可通過在考慮電阻相同材質(zhì)的電極上刻蝕部分面而形成。
[0067]第二配線部270可利用導(dǎo)電率優(yōu)秀的銅(Cu)、銀(Ag)、鑰(Mo)等金屬物質(zhì)或與形成第二電極142的材料相同或類似的氧化銦錫(ITO)等透明導(dǎo)電性物質(zhì)形成。如同第二電極142，第二配線部270可通過刻蝕等方法形成，在這種情況下，形成第二電極142的工序與形成第二配線部270的工序的順序，可根據(jù)工序特性隨機(jī)選擇。并且，可通過絲網(wǎng)印刷等方法利用包括銀的導(dǎo)電糊進(jìn)行印刷來形成第二配線部270，在這種情況下，優(yōu)選地，首先形成第二電極142，然后形成第二配線部270。
[0068]形成第二電極142的各個電極圖案通過第二配線部270與顯示控制部280相連接。顯示控制部280可進(jìn)行如下工作，即，生成驅(qū)動信號，并依此向形成第二電極142的各個電極圖案傳輸驅(qū)動信號
[0069]在本實用新型的一實施例中，可將第一電極132解釋為根據(jù)驅(qū)動-感測(Driving-Sensing)的原理檢測多點(diǎn)觸摸的感測(Sensing)電極,并且,可將第二電極142解釋為被施加驅(qū)動信號的驅(qū)動(Driving)電極。
[0070]具體地，第一電極132及第二電極142的至少一個電極可包括多個電極圖案。第二電極142由多個電極圖案形成，可依次向各個電極圖案施加驅(qū)動信號。此時，可判斷為僅有被施加驅(qū)動信號的電極圖案得到激活，未被施加驅(qū)動信號的電極圖案未得到激活。隨著觸摸的發(fā)生，第一電極132的多個電極圖案中的部分電極圖案響應(yīng)第二電極142的激活，可檢測互電容的變化。此時，在被激活的第一電極132與第二電極142的交叉點(diǎn)上，可檢測到觸摸發(fā)生區(qū)域的互電容變化。
[0071]具體而言，首先，在未提供觸摸輸入的狀態(tài)下，在第一電極132與第二電極142之間形成互電容(Cm)。此時，互電容(Cm)僅在向第二電極142施加驅(qū)動電壓的情況下形成，不僅在于第二電極142與第一電極132直接重疊的區(qū)域生成電場線，還在形成有各電極的區(qū)域全面生成電場線。
[0072]如果向第二電極142施加交流形態(tài)的驅(qū)動電壓，在上述驅(qū)動電壓的電平變更的時亥IJ(上升時刻及下降時刻)發(fā)生電容耦合作用，第一電極132的電壓也與上述驅(qū)動電壓的電壓變化量相應(yīng)地變更。此時，隨著向第二電極142施加驅(qū)動電壓而產(chǎn)生的互電容(Cm)所對應(yīng)的電壓，通過與各個第一電極132相連接的第一配線部150由觸摸屏控制部170檢測出。
[0073]另外，當(dāng)接觸了人的手指等可引發(fā)電容變化的觸摸輸入單元時，在觸摸地點(diǎn)，第二電極142與第一電極132之間的電場線被屏蔽，發(fā)生互電容的變化。觸摸輸入單元優(yōu)選為具有可充分引起電容變化的體積及接觸面積的物體。尤其，人的手指作為低電阻物體，從第一電極132到身體具有AC電容Cl，身體具有約200pF的相對接地的自電容，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述Cl。由此，當(dāng)手指等觸碰而在觸摸地點(diǎn)屏蔽第二電極142與第一電極132之間的電場線的情況下，上述電場線經(jīng)由手指和身體中內(nèi)在的電容路徑向接地分歧。由此，在未提供觸摸輸入的正常狀態(tài)下，互電容(Cm)減少Cl (Cml=Cm-Cl)0
[0074]這種互電容的變化，最終改變施加于位于觸摸地點(diǎn)的第一電極132的電壓。由此，在施加于第二電極142的驅(qū)動電壓的電平變更的時刻，與各第一電極132相連接的觸摸屏控制部170來測定第一電極132的電壓，檢測互電容的變化，從而能夠判斷觸摸輸入的發(fā)生與否以及發(fā)生至少一個以上的觸摸的區(qū)域的絕對位置。
[0075]如此，本實用新型的一實施例的觸摸屏顯示裝置10，為了利用交流形態(tài)的驅(qū)動電壓來實現(xiàn)互電容方式的觸摸屏面板100，應(yīng)在驅(qū)動電壓發(fā)生變更的時刻，檢測各第一電極132的電容變化。由此，應(yīng)使得通過第一電極132檢測上述電容變化的感測信號與驅(qū)動電壓變更時刻相對應(yīng)。因此，有必要使得感測信號的動作時刻和驅(qū)動電壓的施加時刻同步，以在驅(qū)動電壓發(fā)生變更的時刻執(zhí)行感測。
[0076]由此，在本實用新型的一實施例的情況下，為了使得驅(qū)動電壓的施加時刻與感測時刻同步，由顯示控制部280生成包含與驅(qū)動電壓的施加時刻和/或變更時刻相關(guān)的信息在內(nèi)的同步信息，并通過通信線路120將所生成的同步信息傳輸給觸摸屏控制部170。并且，除顯示控制部280外，還可通過微控制器單元等另行實現(xiàn)的電路或芯片或外部結(jié)構(gòu)來生成上述同步信息，并通過第一柔性印刷電路基板120傳輸給觸摸屏控制部170。
[0077]顯示控制部280根據(jù)包含在同步信息中的驅(qū)動電壓的施加時刻，依次向第二電極142施加驅(qū)動信號，觸摸屏控制部170根據(jù)所接收的同步信息來執(zhí)行感測。這種同步信息可利用用于芯片與芯片之間的通信的I2C (1-square-C)協(xié)議完成傳輸。另外，同步信息能夠以觸摸屏控制部170或顯示控制部280均能夠獲知的特定時刻為準(zhǔn)，預(yù)先自主設(shè)定。
[0078]圖7是表示本實用新型的另一實施例的觸摸屏顯示裝置的結(jié)構(gòu)的簡圖。在本實用新型的另一實施例中，觸摸屏面板100的通信線路由兩個信道121、123構(gòu)成。通信線路的第一信道121用于將包含與驅(qū)動電壓的施加時刻相關(guān)的信息在內(nèi)的同步信息傳輸給觸摸屏控制部170，通信線路的第二信道123用于將由觸摸屏控制部170計算出的觸摸輸入信息傳輸給顯示控制部280或外部結(jié)構(gòu)。例如，通過第二信道123能夠?qū)⒂|摸輸入信息傳輸給包括觸摸屏顯示裝置100的移動設(shè)備的主控制器。
[0079]在上述通信線路的各個信道123 (未圖示)的末端形成有用于物理連接的連接部124，上述通信線路的第二信道123通過上述顯示控制部280或由微控制器單元(未圖示)構(gòu)成的顯示控制部280與移動設(shè)備的主控制器相連接，或者不經(jīng)由顯示控制部280或微控制器單元與主控制器相連接。
[0080]并且，作為一例，用于驅(qū)動觸摸屏面板100的觸摸屏控制部170，同時提供用于感測第一電極132的感測信號與用于向第二電極142施加驅(qū)動電壓的信號,執(zhí)行觸摸屏面板的輸入工作。
[0081]并且，觸摸屏面板100的驅(qū)動頻率可通過變更感測次數(shù)或感測時刻等多樣地變更。例如，以分別與驅(qū)動電壓的上升時刻及下降時刻同步的方式提供感測信號，能夠比較高速地驅(qū)動觸摸屏面板100，每到驅(qū)動電壓的上升時刻或驅(qū)動電壓的下降時刻，都提供同步的感測信號，來驅(qū)動觸摸屏面板100。
[0082]以上是本實用新型的一實施例的電極-窗口一體型觸摸屏面板及包括該觸摸屏面板的觸摸屏顯示裝置的結(jié)構(gòu)，另外，在上述本實用新型相關(guān)說明中，對具體實施例進(jìn)行了說明，但只要不超出本實用新型的范圍，能夠?qū)嵤└鞣N變形。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏顯示裝置，包括雙層結(jié)構(gòu)的電極層，并利用各層電極之間的互電容來識別觸摸輸入，其特征在于， 包括: 觸摸屏面板，形成有多個感測電極，以及 顯示面板，形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極； 上述觸摸屏面板包括: 透明窗口，單面以預(yù)先設(shè)定的圖案形成感測電極，通過與上述單面相向的一面接受觸摸輸入， 第一電路基板，與上述感測電極相連接，以及 觸摸屏控制部，與上述第一電路基板相連接，通過上述驅(qū)動電極和上述感測電極之間的互電容的變化，來判斷上述觸摸輸入的位置； 上述多個感測電極與透明窗口一體形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述多個感測電極通過第一電路基板與上述多個驅(qū)動電極相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述第一電路基板為柔性印刷電路基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述觸摸屏控制部安裝或連接于上述第一電路基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述第一電路基板包括通信線路，通過上述通信線路連接于與上述顯示面板的第二電路基板相連接的顯示控制部或微控制器單兀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述觸摸屏控制部從上述顯示面板通過上述第一電路基板接收同步信息，該同步信息用于使得施加于上述多個驅(qū)動電極的驅(qū)動電壓的施加時刻與上述感測電極的感測時刻相對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述第一電路基板包括用于傳輸上述同步信息的第一信道以及用于傳輸由上述觸摸屏控制部計算出的觸摸輸入信息的第二信道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述感測電極沿著第一軸方向形成，上述驅(qū)動電極沿著第二軸方向形成，上述第一軸方向與上述第二軸方向相互交叉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述顯示面板包括: 第一基板，形成有包括多個薄膜晶體管及發(fā)光元件的圖像顯示部； 封裝基板，形成于上述第一基板上，用于封裝上述圖像顯示部，該封裝基板的單面形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極； 偏光膜，形成于上述封裝基板上； 第二電路基板，與上述驅(qū)動電極相連接；以及 顯示控制部，與上述第二電路基板相連接，向上述驅(qū)動電極施加驅(qū)動電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述多個驅(qū)動電極形成于上述封裝基板的上表面，上述偏光膜形成于上述驅(qū)動電極的上表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，上述多個驅(qū)動電極形成于上述封裝基板的下表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示裝置，其特征在于，在上述驅(qū)動電極與上述感測電極之間形成偏光膜。
13.—種電極-窗口一體型觸摸屏面板,其特征在于， 包括: 透明窗口，單面以預(yù)先設(shè)定的圖案形成多個感測電極，通過與上述單面相反的一面接受觸摸輸入， 第一電路基板，與上述多個感測電極相連接，以及 觸摸屏控制部，與上述第一電路基板相連接，通過被施加驅(qū)動電壓的上述多個驅(qū)動電極和上述感測電極之間的互電容的變化，來判斷上述觸摸輸入的位置； 上述多個感測電極與上述透明窗口一體形成； 顯示面板附著于上述觸摸屏面板的下表面，上述多個驅(qū)動電極形成于上述顯示面板的封裝基板的單面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電極-窗口一體型觸摸屏面板，其特征在于，上述第一電路基板包括通信線路，通過上述通信線路連接于與上述顯示面板的第二電路基板相連接的顯示控制部或微控制器單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電極-窗口一體型觸摸屏面板，其特征在于，上述觸摸屏控制部從上述顯示面板或微控制器單元通過·上述第一電路基板接收同步信息，上述同步信息用于使得施加于上述多個驅(qū)動電極的驅(qū)動電壓的施加時刻與上述感測電極的感測時刻相對應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電極-窗口一體型觸摸屏面板，其特征在于，上述第一電路基板包括用于傳輸上述同步信息的第一信道以及用于傳輸由上述觸摸屏控制部計算出的觸摸輸入信息的第二信道。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電極-窗口一體型觸摸屏面板，其特征在于，上述感測電極沿著第一軸方向形成，上述驅(qū)動電極沿著第二軸方向形成，上述第一軸方向與上述第二軸方向相互交叉。
18.一種觸摸屏顯示裝置，包括雙層結(jié)構(gòu)的電極層，并利用各層電極之間的互電容來識別觸摸輸入，其特征在于， 包括: 觸摸屏面板，形成有多個感測電極，以及 顯示面板，形成有被施加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極； 在上述多個感測電極與多個驅(qū)動電極之間形成偏光膜。
【文檔編號】G06F3/044GK203386194SQ201320291763
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月24日
【發(fā)明者】南成一, 崔貞勛 申請人:美法思株式會社