触摸屏面板和包括该触摸屏面板的显示装置的制作方法

本发明涉及一种具有尾部区域的触摸屏面板和包括该触摸屏面板的显示装置。

背景技术：

用户界面(UI)能够使人(用户)与各种电气和电子装置进行交互并易于按照他们所希望的对其进行控制。用户界面的通常例子包括小键盘、键盘、鼠标、在屏显示(OSD)、以及具有红外通讯能力或射频(RF)通讯能力的遥控器。用户界面技术不断发展，以提高用户感觉和操作的便利性。近来，用户界面已涉及触摸UI、声音识别UI、3D UI等。

触摸UI不可缺少地用在便携式信息器件中，而且已广泛地用在几乎所有类型的家用器件中。利用可赋予比传统电阻触摸感测系统更高的耐用性和光学透明度并且能够进行多点检测和悬停检测(hover detection)的触摸屏面板结构，电容触摸感测系统能够用在多种器件中。

由于这种触摸屏面板中安装有许多部件，所以其面临很多问题。这些问题的例子包括：由于部件数量增加导致制造成本上升、用于安装这些部件的工艺数量增加及最终工艺缺陷增加、以及对部件放置的结构限制增加。这可降低产品的安全性和可靠性，从而需要解决这些问题的方案。

技术实现要素：

本发明力求提供一种在触摸传感器与主板之间提供简化连接的触摸屏面板和包括该触摸屏面板的显示装置。

一种触摸屏面板，所述触摸屏面板包括位于基膜上的触摸传感器以及连接至所述触摸传感器的布线，其中所述基膜包括主区域和从所述主区域突出的尾部区域，所述主区域包括设置所述触摸传感器的有效区域以及位于所述有效区域外部的边框区域，所述布线经过所述边框区域和所述尾部区域，并且所述布线将所述触摸传感器和设置在所述尾部区域的一端的端子连接。

附图说明

给本发明提供进一步理解并并入本说明书构成本说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1到6是用于解释具有焊盘部和柔性印刷电路板的触摸屏面板所遭受的问题的示图；

图7是根据本发明的触摸屏面板的透视图；

图8和9是图解根据本发明一典型实施方式的触摸屏面板的示图；

图10是用于解释根据本发明一典型实施方式的触摸屏面板的优点的示图；

图11是用于解释基膜的各种形状的示图；

图12到15是用于解释根据本发明第一典型实施方式的包括触摸屏面板的显示装置的示图；

图16是用于解释根据本发明第二典型实施方式的包括触摸屏面板的显示装置的示图；

图17是用于解释根据本发明第三典型实施方式的包括触摸屏面板的显示装置的示图。

具体实施方式

现在详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。只要可能，将在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。注意，如果确定已知技术的详细描述可能误导本发明的实施方式，则将省略已知技术的详细描述。在描述各实施方式时，将在第一典型实施方式中代表性地描述相同或相似的部分，而在其他实施方式中省略。

在描述本发明的典型实施方式之前，将讨论与形成用于触摸屏面板的焊盘部占据部分的空间相关的问题、以及在将焊盘部和柔性印刷电路板连接时发生的问题。

下文中，将参照图1到6描述具有焊盘部和柔性印刷电路板的触摸屏面板。图1到6是用于解释具有焊盘部和柔性印刷电路板的触摸屏面板所遭受的问题的示图。

参照图1和2，触摸屏面板包括电极部A、布线部B、焊盘部C和驱动部D。

电极部A(或有效区域)包括形成在基膜BF上的多个触摸传感器。触摸传感器可包括互电容传感器或自电容传感器。布线部B(或边框区域)位于电极部A外部。布线部B包括分别连接至电极部A中的触摸传感器的多条布线。焊盘部C设置于基膜BF的一侧上。焊盘部C包括经由多条布线分别电连接至多个触摸传感器的多个焊盘。

驱动部D包括触摸集成电路2和其上安装触摸集成电路2的柔性印刷电路板(FPCB)4。触摸集成电路2与来自主板的控制信号同步地发送和接收用于激活触摸传感器的触摸信号。为此，柔性印刷电路板4的一端电连接至基膜BF的焊盘部C，另一端电连接至主板。为了将柔性印刷电路板4的一端和焊盘部C电连接，在焊盘部C上的第一焊盘9与柔性印刷电路板4上的第二焊盘10之间插入ACF(各向异性导电膜)。为了将柔性印刷电路板4和显示装置的主板电连接，在柔性印刷电路板4的另一端设置端子8，并且端子8可拆卸地插入到主板上的连接器中。

如此构造的电容触摸屏面板面临着为多个第一焊盘9形成足够空间的问题，并且由于使第一焊盘9和第二焊盘10非导电的较差接触，该电容触摸屏面板遭受较低的产品可靠性。

参照图3和4，考虑到与柔性印刷电路板4上的第二焊盘10的对准和工艺裕度，每个第一焊盘9应当有足够的宽度w和长度L，以确保足够接触面积，防止与第二焊盘的较差接触。此外，第一焊盘9和第二焊盘10通过ACF 6中的导电球在一个方向D1上附接。然而，如果相邻焊盘之间的距离p不够，则第一焊盘9和第二焊盘10可能在其他方向D2上附接，导致较差的接触。因而，每个第一焊盘9应当与相邻的第一焊盘9保持足够的距离p。

近来存在增加越来越多的触摸传感器以提高触摸灵敏度的趋势，因而导致经由布线连接至触摸传感器的第一焊盘9的数量增加。在该情形中，形成第一焊盘9的焊盘部C的面积将相当大地增加。焊盘部C的面积增加导致边框区域的尺寸增加。边框区域是显示装置中不显示图像的区域。边框区域的尺寸增加劣化了显示装置的美感质量。

参照图5，当前正在开发弯曲型显示器。弯曲型显示器具有用于感测弯曲区域BA中以及平坦区域FA中的触摸输入的弯曲型触摸屏面板。然而，因为在弯曲区域BA中，很难形成第一焊盘9并进行ACF接合，所以弯曲型显示器具有空间限制。换句话说，在弯曲型显示器的情形中，焊盘部C仅设置在平坦区域F中，从而用于焊盘部C的空间将增加显示装置的尺寸，如果不是弯曲型显示器，这将不是必须的。

此外，当前正在开发可自由弯折的柔性显示器。参照图6，当使用柔性显示装置时，如果靠近焊盘部C的部分被弯折，则通过接合工艺接合在一起的第一焊盘9和第二焊盘10可能彼此分离，或者第一焊盘9和第二焊盘10可能具有裂缝。这可造成由于较差接触等导致的触摸灵敏度降低。已设计本发明来克服所述问题。

现在，将参照图7描述根据本发明的触摸屏面板TSP。图7是根据本发明的触摸屏面板的透视图。

参照图7，根据本发明的触摸屏面板包括形成在基膜BF上的触摸传感器和连接至触摸传感器的布线。

基膜BF由能够弯曲的柔性材料制成。例如，基膜BF可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、醋酸纤维素酞酸酯(CAP)、聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙酯(polyallylate)、聚酰亚胺、三醋酸纤维素(TAC)、偏振膜等，但并不限于此。

基膜BF包括主区域MA和从主区域MA突出的尾部区域TA。尾部区域TA从主区域MA的一侧延伸。主区域MA包括设置触摸传感器的有效区域A、以及位于有效区域A外部的边框区域B。有效区域A对应于显示面板上的图像显示区域。

多个触摸传感器设置在有效区域A中。触摸传感器可至少包括自电容传感器或互电容传感器。互电容传感器包括发生在两个电极之间的互电容。在互电容感测电路中，激活信号(或激励信号)被施加至两个电极中的一个电极，并且基于互电容处的电荷量的变化，经由另一个电极感测触摸输入。当导体靠近互电容时，互电容处的电荷量减少。如此，能够检测触摸输入或手势。

自电容传感器包括发生在每个传感器电极处的自电容。在自电容感测电路中，电荷被提供至每个传感器电极，并且基于自电容处的电荷量的变化检测触摸输入。当导体靠近自电容时，由导体导致的电容与传感器的电容并联，所以电容增加。就是说，在自电容感测电路中，当检测到触摸输入时传感器的电容增加。

边框区域B位于有效区域A的外部上。分别连接至有效区域A中的触摸传感器的多条布线设置在边框区域B中。

为了使边框区域B最小，布线可具有工艺所允许的最小线宽度以及彼此之间的最小距离。但是，可考虑到电阻确定布线的线宽度和厚度。布线可由柔性材料制成。例如，布线可包括下述之一：金属纳米线、金属网(metal mesh)和碳纳米管(CNT)，但并不限于此。

尾部区域TA包括设置在一端的端子和连接至端子的布线。形成在边框区域B中的布线延伸并设置在尾部区域TA中。布线经过主区域MA的边框区域B和尾部区域TA，并且将触摸传感器和设置在尾部区域TA的一端的端子连接。

尾部区域TA的宽度w2小于主区域MA的宽度w1。尾部区域TA可具有仅够包含分别连接至触摸传感器的布线的最小可能宽度w2。因此，本发明赋予了尾部区域TA柔性。

现在，将进一步参照图8和9详细描述根据本发明的触摸屏面板TSP。图8和9是图解根据本发明一典型实施方式的触摸屏面板的示图。

参照图8和9，根据本发明的触摸屏面板TSP可包括基膜BF、第一电极线Tx、以及与第一电极线Tx交叉的第二电极线Rx。第一电极线Tx设置在基膜BF的上表面上。第二电极线Rx设置在基膜BF的下表面上。

连接至第一电极线Tx的第一布线经过边框区域B和尾部区域TA并且连接至设置在尾部区域TA的一端顶部上的端子TM。连接至第二电极线Rx的第二布线LN经过边框区域B和尾部区域TA并且连接至设置在尾部区域TA的一端顶部上的端子TM。第二布线LN经由贯穿基膜BF的通孔将第二电极线Rx和设置在尾部区域TA的一端顶部上的端子TM连接。

尾部区域TA可对应于主板MB的位置进行弯曲。设置在尾部区域TA的一端的端子TM可拆卸地插入主板MB上的连接器CN中。例如，触摸集成电路可安装在主板MB上。触摸集成电路可与控制信号同步地发送和接收用于激活触摸传感器的触摸信号。

如上所述，基膜BF和布线可由柔性材料制成并且可在各种方向上弯曲。因此，本发明能够防止在弯曲时尾部区域TA和/或布线可能发生的破裂或断开。

由于通过尾部区域TA的端子TM直接连接至主板MB，所以根据本发明的触摸屏面板TSP不需要诸如柔性印刷电路板之类的电连接器。因此，本发明能够减少部件数量，由此降低制造成本并使显示装置轻量化和薄形化。

根据本发明的触摸屏面板TSP不需要诸如ACF接合之类的接合焊盘的工艺。因此，本发明能够实现工艺简化并减小制造产品的节拍时间(tact time)。而且，由于使工艺中的故障最小，所以本发明能够提高产品可靠性。例如，在本发明中，如图10中所示，弯曲型触摸屏面板TSP上的弯曲区域BA仅需要用于形成(图9中的)布线LN的空间，所以能够避免在弯曲区域BA中进行焊盘形成和接合过程中的任何故障。

因为占用现有的用于形成(图1的)焊盘部C的空间，所以本发明能够减小空间限制并提高部件放置的自由度。此外，本发明通过去除现有的用于形成焊盘部的空间而具有减小边框区域的优点。

参照图11，现在将描述基膜BF的形状。图11是用于解释基膜的各种形状的示图。

可根据设计者的需求在不用位置以不同形状形成基膜BF。可考虑到包括主板的位置、与其他结构组件的关系等在内的空间和结构限制来形成设置在基膜BF的一侧上的尾部区域TA。

参照图11的(a)，尾部区域TA可从主区域MA的至少一侧向外延伸。尾部区域TA可具有包括四边形、五边形等在内的平面多边形形状。

参照图11的(b)，尾部区域TA可包括位于同一平面中的至少一个弯曲部CA。就是说，尾部区域TA可从主区域MA的一侧延伸并且可连续在一个或多个不同方向上弯曲。

参照图11的(c)，基膜BF可包括多个尾部区域TA。基膜BF可包括从主区域MA上的不同位置延伸并且彼此分离的多个尾部区域TA。

通常，需要电连接器(例如，柔性印刷电路板)将触摸屏面板TSP和主板连接。由于仅能够放置在用于焊盘部的空间，所以这种电连接器具有一些空间限制。相比之下，在本发明中，在形成基膜BF时在主区域MA的一侧上形成尾部区域TA就足以将触摸屏面板TSP与主板连接。因此，本发明能够提高触摸屏面板TSP的自由度和设计便利性。

下文中，将通过本发明的典型实施方式描述根据本发明的触摸屏面板TSP的应用示例。

<第一典型实施方式>

参照图12到15，现在将描述根据本发明第一典型实施方式的包括触摸屏面板TSP的显示装置。图12到15是用于解释根据本发明第一典型实施方式的包括触摸屏面板的显示装置的示图。

根据本发明第一典型实施方式的显示装置包括：嵌入有显示输入图像的像素的显示面板、以及结合到显示面板上的触摸屏面板TSP。

本发明的显示装置可由液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)、电泳(EPD)显示器等实现。应当注意，以显示面板包括液晶显示器的例子描述了本发明的第一典型实施方式，但本发明的第一典型实施方式不限于此。

参照图12，根据本发明第一典型实施方式的触摸屏面板TSP是外置型(add-on)触摸屏面板。在外置型触摸屏面板中，显示面板和触摸屏面板TSP单独制造，然后将触摸屏面板TSP附接至显示面板的顶部。外置型显示装置进一步包括结合到显示面板上的偏振膜POL1。在该情形中，触摸屏面板TSP结合到偏振膜POL1上。在图12中，“SUB1”表示上基板，“SUB2”表示下基板，“POL2”表示下偏振膜。

显示面板包括形成在两个基板SUB1和SUB2之间的液晶层。显示面板上的像素阵列包括形成在由数据线和栅极线界定的像素区域中的像素。每个像素包括：形成在数据线和栅极线的交叉部分处的TFT(薄膜晶体管)、要被充上数据电压的像素电极、以及连接至像素电极以保持液晶单元的电压的存储电容器Cst。

在显示面板的上基板SUB1上形成有黑矩阵、滤色器等。显示面板的下基板SUB2可以以COT(TFT上滤色器)结构实现。在该情形中，滤色器可形成在显示面板的下基板SUB2上。被提供公共电压的公共电极可形成在显示面板的上基板SUB1或下基板SUB2上。偏振膜分别附接至显示面板的上基板SUB1和下基板SUB2，用于设定液晶的预倾角的取向膜分别形成在接触液晶的内表面上。柱状衬垫料形成在显示面板的上基板SUB1和下基板SUB2之间以保持液晶单元的单元间隙。

可在显示面板的背面下方设置背光单元。背光单元是照亮显示面板的边缘型或直下型背光单元。显示面板可以以任何已知的液晶模式实现，诸如TN(扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、IPS(共平面开关)模式、和FFS(边缘场开关)模式。

参照图13到15，现在将描述外置型触摸屏面板TSP的电极结构。根据本发明第一典型实施方式的触摸屏面板TSP可包括如图13到15中所示的各种电极结构。

参照图13，外置型触摸屏面板TSP包括基膜BF、第一电极线Tx、以及与第一电极线Tx交叉的第二电极线Rx。第一电极线Tx设置在基膜BF的上表面上。第二电极线Rx设置在基膜BF的下表面上。第一电极线Tx和第二电极线Rx彼此绝缘。

参照图14，外置型触摸屏面板TSP包括第一基膜BF1和第二基膜BF2。第一电极线Tx设置在第一基膜BF1上，与第一电极线Tx交叉的第二电极线Rx设置在第二基膜BF2上。第一基膜BF1和第二基膜BF2可通过它们之间插入的粘合剂层结合在一起。

参照图15，外置型触摸屏面板TSP包括基膜BF、第一电极线Tx、以及与第一电极线Tx交叉的第二电极线Rx。第一电极线Tx和第二电极线Rx设置在基膜BF的一个表面上。在该情形中，第一电极线Tx彼此分离或第二电极线Rx彼此分离，并且分离的电极线通过桥图案电连接。第一电极线Tx和第二电极线Rx通过绝缘膜彼此绝缘。

<第二典型实施方式>

参照图16，现在将描述根据本发明第二典型实施方式的包括触摸屏面板TSP的显示装置。图16是用于解释根据本发明第二典型实施方式的包括触摸屏面板的显示装置的示图。

根据本发明第二典型实施方式的显示装置可由有机发光二极管显示器实现。根据本发明第二典型实施方式的显示装置包括显示面板，显示面板具有设置在薄膜晶体管(下文称为“TFT”)基板SUB上的像素、以及设置在覆盖像素的柔性材料的基膜BF上的触摸传感器。根据本发明第二典型实施方式的显示装置进一步包括设置在基膜BF上方的偏振膜POL，触摸传感器设置在基膜BF的上表面上并且位于基膜BF与偏振膜POL之间。

参照图16，根据本发明第二典型实施方式的触摸屏面板TSP是盒上型(on-cell)触摸屏面板。在盒上型触摸屏面板中，组成触摸传感器的元件直接形成在显示面板的封装基板ECAP的上表面上。

显示面板的TFT基板SUB包括形成在由数据线和栅极线界定的像素区域中的像素。每个像素包括作为自发光元件的OLED(有机发光二极管，下文称为“OLED”)。OLED包括阳极、阴极、以及插入阳极与阴极之间的有机化合物层。有机化合物层可包括发光层EML并且可进一步包括公共层。公共层可包括选自由下述构成的组中的至少一个：空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子传输层ETL和电子注入层EIL。

在显示面板上，每个都包括OLED的像素布置成矩阵，并且像素的亮度根据视频数据的灰度值进行调整。每个像素包括：驱动TFT，驱动TFT根据栅极-源极电压控制流过OLED的驱动电流；存储电容器，存储电容器在一个帧内保持驱动TFT的栅极-源极电压恒定；以及至少一个开关TFT，至少一个开关TFT响应于栅极脉冲(或扫描脉冲)将驱动TFT的栅极-源极电压编程。通过与数据电压和驱动TFT的阈值电压有关的驱动TFT的栅极-源极电压确定驱动电流，像素的亮度与流过OLED的驱动电流的量成比例。

显示面板的封装基板ECAP设置在形成有像素的TFT基板SUB的顶部上。封装基板ECAP设置成从外部保护显示面板内部的元件。在盒上型触摸屏面板中，封装基板ECAP可以是根据本发明的触摸屏面板TSP的基膜BF。就是说，根据本发明的基膜BF用作封装基板ECAP，在封装基板ECAP的上表面上设置电极线。

设置在封装基板ECAP的上表面上的电极线包括第一电极线Tx以及与第一电极线Tx交叉的第二电极线Rx。在该情形中，第一电极线Tx彼此分离或第二电极线Rx彼此分离，并且分离的电极线通过桥图案电连接。第一电极线Tx和第二电极线Rx通过绝缘膜彼此绝缘。

<第三典型实施方式>

参照图17，现在将描述根据本发明第三典型实施方式的包括触摸屏面板TSP的显示装置。图17是用于解释根据本发明第三典型实施方式的包括触摸屏面板的显示装置的示图。在描述第三典型实施方式时，将省略第二典型实施方式与第三典型实施方式之间的重复内容。

根据本发明第三典型实施方式的显示装置可由有机发光二极管显示器实现。根据本发明第三典型实施方式的显示装置包括显示面板，显示面板包括设置在薄膜晶体管(下文称为“TFT”)基板SUB上的像素、以及设置在覆盖像素的柔性材料的基膜BF上的触摸传感器。在根据本发明第三典型实施方式的显示装置中，触摸传感器设置在面对TFT基板SUB的基膜BF的下表面上。

参照图17，根据本发明第三典型实施方式的触摸屏面板TSP是集成式触摸屏面板。在集成式触摸屏面板中，触摸传感器嵌入显示装置内部，由此使显示器变薄并提高耐用性。

显示面板的封装基板ECAP设置在形成有像素的TFT基板SUB的顶部上。封装基板ECAP设置成从外部保护显示面板内部的元件。在集成式触摸屏面板中，封装基板ECAP可以是根据本发明的触摸屏面板TSP的基膜BF。就是说，根据本发明的基膜BF用作封装基板ECAP，在封装基板ECAP的下表面上设置电极线。

设置在封装基板ECAP的下表面上的电极线包括第一电极线Tx以及与第一电极线Tx交叉的第二电极线Rx。在该情形中，第一电极线Tx彼此分离或第二电极线Rx彼此分离，并且分离的电极线通过桥图案电连接。第一电极线Tx和第二电极线Rx通过绝缘膜彼此绝缘。

尽管参照多个示例性的实施方式描述了实施方式，但应当理解，本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式，这落在本公开内容的原理的范围内。更具体地说，在公开内容、附图和所附权利要求的范围内，在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外，替换使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。