电极-窗口一体型触摸屏面板及触摸屏显示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电极-窗口一体型触摸屏面板及触摸屏显示装置，该触摸屏显示装置包括双层结构的电极层，并利用各层电极之间的互电容来识别触摸输入，其特征在于，包括：触摸屏面板，形成有多个感测电极，以及显示面板，其形成有被施加驱动电压的多个驱动电极；上述触摸屏面板包括：透明窗口，单面以预先设定的图案形成感测电极，通过与上述单面相向的一面接受触摸输入，第一电路基板，与上述感测电极相连接，以及触摸屏控制部，与上述第一电路基板相连接，通过上述驱动电极和上述感测电极之间的互电容的变化，来判断上述触摸输入的位置；上述多个感测电极与透明窗口一体形成。
【专利说明】电极-窗口一体型触摸屏面板及触摸屏显示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及触摸屏显示装置，尤其涉及电极-窗口一体型触摸屏面板(TouchScreen Panel)及包括这种触摸屏面板的触摸屏显示装置。
【背景技术】
[0002]通常，触摸屏作为在利用各种显示器的信息通信设备与用户之间构成界面的输入装置之一，是一种用户通过利用手或者笔等输入工具直接接触画面，更方便地执行输入操作的技术。
[0003]触摸屏面板作为附着于液晶显示器(LCD，Liquid Cristal Display)、有机发光器件(OLED, Organic Light Emitting Device)等显不面板(Display Panel)用于检测用户输入的输入单元，根据工作方式可划分为电阻膜式、电容式、超声波式、红外线式等。
[0004]其中，电容式触摸屏面板厚度薄、耐久性优秀、具有多点触摸功能，由于这些优点，近年来以移动设备为主，其应用领域日趋扩大。电容式触摸屏可以分为如下两种:一种是不另行施加驱动信号，利用在接触物体和感测电极之间生成的自电容(Self-Capacitance)来判断接触输入的方式；另一种是施加规定的驱动信号，利用通过接触物体在多个感测电极之间生成的互电容(Mutual-Capacitance)来判断接触输入的方式。
[0005]利用自电容的方式，线路结构简单，且容易实现，但却具有很难实现多点触摸判断的缺点。相反，利用互电容的方式，在多点触摸判断方面，优于利用自电容的方式，但由于需要以双层结构实现，存在厚度增加的缺点。并且，具有双层结构的互电容方式的触摸屏，由于工序增加，相比于具有单层结构的触摸屏，存在制作费用增加的问题。并且，近年来在利用互电容的方式中仅以单层结构的电极层实现双层结构的电极层的效果的电极图案相关研究正在持续进行。但这种结构需要在一个层内形成两个电极层，需要较为复杂的工序，而且导致成品率降低。
[0006]图1表示一般的具有双层结构的触摸屏面板的层叠结构。一般的具有双层结构的触摸屏面板100包括透明窗口 110、形成于透明窗口 110的单面的第一电极层130以及形成于第一电极层130的单面的第二电极层140。通常，第一电极层130由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET, Polyethylene Terephthalate)等的透明膜131与形成于透明膜131的单面的第一电极132构成；第二电极层140由聚对苯二甲酸乙二醇酯等的透明膜141与形成于透明膜141的单面的第二电极142构成。这种触摸屏面板，相比于具有单层结构的触摸屏面板，其层叠厚度增加，制造工序也会增加。
[0007]通常，触摸屏面板以聚对苯二甲酸乙二醇酯等作为基材，利用光学透明胶(0CA，Optical Clear Adhesive)等粘结层(未图示),将单面形成有电极的独立的电极层130、140附着于透明窗口 110，由此完成制造。但在利用粘结层将形成有电极的膜130、140附着于透明窗口 110的工序中，很容易出现气泡、划痕、杂质等各种不良。上述附着工序其本身就是高成本工序，而且由于该工序还存在相当高的不合格率，导致触摸屏面板的工序成品率降低，进而导致触摸屏面板的价格上涨。并且，为了在附着工序中降低不合格率，包括预先对透明窗口进行表面处理等附加工序的情况下，也会导致额外的成本增加。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的是提供一种无需复杂的工序减少厚度而实现利用互电容的触摸屏输入方式的触摸屏显示装置。
[0009]为了达到上述目的，根据本实用新型的一实施方式，本实用新型提供一种触摸屏显示装置,包括双层结构的电极层，并利用各层电极之间的互电容(Mutual-Capacitance)来识别触摸输入，其特征在于，包括:触摸屏面板，形成有多个感测电极以及显示面板，形成有被施加驱动电压的多个驱动电极；上述触摸屏面板包括:透明窗口，单面以预先设定的图案形成感测(Sensing)电极，通过与上述单面相向的一面接受触摸输入；第一电路基板，与上述感测电极相连接，以及触摸屏控制部，与上述第一电路基板相连接，通过上述驱动电极和上述感测电极之间的互电容的变化，来判断上述触摸输入的位置；上述多个感测电极与透明窗口一体形成。
[0010]本实用新型的特征在于，上述多个感测电极通过第一电路基板与上述多个驱动电极相连接。
[0011]本实用新型的特征在于，上述第一电路基板为柔性印刷电路基板(FlexiblePrinted Circuit Board)。
[0012]本实用新型的特征在于，上述触摸屏控制部安装或连接于上述第一电路基板。
[0013]本实用新型的特征在于，上述第一电路基板包括通信线路，通过上述通信线路连接于与上述显示面板的第二电路基板相连接的显示控制部或微控制器单元。
[0014]本实用新型的特征在于，上述触摸屏控制部从上述显示面板通过上述第一电路基板接收同步信息，该同步信息用于使得施加于上述多个驱动电极的驱动电压的施加时刻与上述感测电极的感测时刻相对应。
[0015]本实用新型的特征在于，上述第一电路基板包括用于传输上述同步信息的第一信道以及用于传输由上述触摸屏控制部计算出的触摸输入信息的第二信道。
[0016]本实用新型的特征在于，上述感测电极沿着第一轴方向形成，上述驱动电极沿着第二轴方向形成，上述第一轴方向与上述第二轴方向相互交叉。
[0017]本实用新型的特征在于，上述显示面板包括:第一基板，形成有包括多个薄膜晶体管及发光元件的图像显示部；封装基板(Encapsulation Substrate),形成于上述第一基板上，用于封装上述图像显示部，该封装基板的单面形成有被施加驱动电压的多个驱动电极；偏光膜，形成于上述封装基板上；第二电路基板，与上述驱动电极相连接；以及显示控制部，与上述第二电路基板相连接，向上述驱动电极施加驱动电压。
[0018]本实用新型的特征在于，上述多个驱动电极形成于上述封装基板的上表面，上述偏光膜形成于上述驱动电极的上表面。
[0019]本实用新型的特征在于，上述多个驱动电极形成于上述封装基板的下表面。
[0020]本实用新型的特征在于，在上述驱动电极与上述感测电极之间形成偏光膜。
[0021]根据本实用新型的另一实施方式，本实用新型提供一种电极-窗口一体型触摸屏面板，其特征在于，包括:透明窗口，单面以预先设定的图案形成多个感测电极，通过与上述单面相反的一面接受触摸输入，第一电路基板，与上述多个感测电极相连接，以及触摸屏控制部，与上述第一电路基板相连接，通过被施加驱动电压的上述多个驱动电极和上述感测电极之间的互电容的变化，来判断上述触摸输入的位置；上述多个感测电极与上述透明窗口一体形成；显示面板附着于上述触摸屏面板的下表面，上述多个驱动电极形成于上述显示面板的封装基板的单面。
[0022]根据本实用新型的又一实施方式，本实用新型提供一种触摸屏显示装置，包括双层结构的电极层，并利用各层电极之间的互电容来识别触摸输入，其特征在于，包括:触摸屏面板，形成有多个感测电极，以及显示面板，形成有被施加驱动电压的多个驱动电极；在上述多个感测电极与多个驱动电极之间形成偏光膜。
[0023]根据本实用新型，在利用互电容方式的触摸屏面板中，将用于检测互电容的感测电极直接图案化(Patterning)在透明窗口的单面，来使得感测电极与透明窗口 一体形成。由此，省略在触摸屏面板制造工序中不合格率较高的形成有电极的膜与窗口之间的附着工序，从而简化制造工序，能够提高成品率，同时还能够降低触摸屏面板的生产成本，减小适用触摸屏面板的电子设备的厚度。
[0024]并且，根据本实用新型，感测电极在触摸屏面板的透明窗口的单面一体形成，用于施加驱动电压的驱动电极形成于显示面板的封装基板(Encapsulation Substrate)的单面。由此，作为双层结构的触摸屏面板，不因电极层导致厚度增加或无需复杂的工序，也能够实现利用互电容的输入方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示具有双层结构的一般的触摸屏面板的层叠结构的图。
[0026]图2是表示本实用新型的一实施例的触摸屏显示装置的结构的简图。
[0027]图3是表示本实用新型的一实施例的触摸屏面板的层叠结构的图。
[0028]图4是表示本实用新型的一实施例的第一电极的形态的图。
[0029]图5是表示本实用新型的一实施例的显示面板的层叠结构的图。
[0030]图6是表示本实用新型的一实施例的第二电极的形态的图。
[0031]图7是表示本实用新型的另一实施例的触摸屏显示装置的结构的简图。
【具体实施方式】
[0032]以下将参照附图和本实用新型的实施例，对构成本实用新型的装置及工作方法进行详细说明。在下述说明中，将提及具体的构成元件等特定事项，这是为了帮助更加全面地了解本实用新型而提供的，这种特定事项在本实用新型的范围内能够实施一定的变形或变更，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。并且，在对本实用新型进行说明的过程中，如认为与本实用新型有关的公开技术相关具体说明可能对本实用新型的要旨造成不必要的混淆，则将省略相关具体说明。
[0033]在本实用新型说明书全文中，对于相同或类似的结构部件，将使用相同的附图标记。并且，在附图中，为了便于说明，随机示出各结构的大小及厚度，但本实用新型并不受此限制。并且，在附图中，为了明确表现各层及区域，对厚度进行了放大显示。
[0034]并且，当表达为层、膜、区域、板等部分位于其他部分的“上方”或“上”时，它不仅包括在其他部分的“正上方”的情况，同时还包括中间还存在其他部分的情况。但当表达为某部分位于其他部分的“正上方”时，意味着中间没有其他部分。
[0035]图2是表示本实用新型的一实施例的触摸屏显示装置的结构的简图。参照图2，本实用新型的一实施例的触摸屏显示装置10包括:显示面板200，显示区域具有多个像素，用于显示影像；以及触摸屏面板100，配置于显示面板200的前方，作为输入装置发挥功能。
[0036]触摸屏面板100以电容方式实现触摸输入，包括:透明窗口基板110，以与感测电极一体形成的方式形成在触摸屏面板100的单面；以及第一柔性印刷电路基板(FPCB，Flexible Printed Circuit Board) 120,与透明窗口基板110的一侧端部相连接。
[0037]透明窗口 110在上表面构成用于检测触摸反应的输入面，在该输入面形成有通过用户的触摸执行输入的输入区域以及在上述输入区域以随机图案形成的透明电极(未图示)，还形成有用于从视觉上屏蔽透明窗口 110的部分区域的薄片层190、用于连接透明电极和第一柔性印刷电路基板120的第一配线部(未图示)。上述薄片层190采用印刷、蒸镀、溅射、涂敷等各种方法配置于透明窗口 110的表面，或者采用模内工艺等方法配置于透明窗口 110的内部。通常，配线部位于形成有薄片层190的部分的下部，通过输入面，对用户从视觉上屏蔽。
[0038]在第一柔性印刷电路基板120连接或安装触摸屏控制部170，在第一柔性印刷电路基板120的一侧端部形成有用于与显示面板200进行通信的通信线路121。在通信线路121的末端设有用于与显示面板200相连接的连接部122。
[0039]第一柔性印刷电路基板120包括触摸屏控制部170。触摸屏控制部170通常利用从触摸屏面板100传输的电模拟信号，来计算用户触摸的位置信息，并通过第一柔性印刷电路基板120的通信线路121将所计算出的位置信息传输给显示面板200。
[0040]显示面板200包括形成有图像显示部的第一基板210与贴合于第一基板210的第二基板250。第二基板250可以是封装第一基板的封装基板。相比于第二基板250，第一基板210更宽地形成并突出，在突出部分电连接有第二柔性印刷电路基板290。第二柔性印刷电路基板290包括用于驱动显示面板200的显示控制部280，还可包括用于向扫描驱动器和数据驱动器传输电信号的片电极(pad electrodes)(未图示)。上述显示控制部280可以是一般的LDI (IXD Drive 1C，液晶显示器驱动集成电路)。
[0041]显示控制部280与触摸屏面板100的通信线路121进行物理连接，与触摸屏面板100执行通信。另外，在本实用新型的一实施例中，触摸屏面板100通过通信线路121的连接部122与显示控制部280进行物理连接，但触摸屏面板100与显示面板200的连接方式并不受此限定，包括利用如连接端子的独立的连接单元等能够传递电信号的任何方式的连接。
[0042]另外，在本实用新型的一实施例的触摸屏显示装置10中，在结合触摸屏面板100与显示面板200时，可利用光学透明胶或紫外线树脂(UV Resin)等粘结方案。
[0043]图3是表示本实用新型的一实施例的触摸屏面板层叠结构的图。参照图3，本实施例的触摸屏面板100包括透明窗口 110、以一体型形成于透明窗口 110的单面并以规定的形状图案化而成的第一电极132、与第一电极132相连接的第一配线部150、用于结合第一配线部150与第一柔性印刷电路基板120的各向异性导电膜160、通过各向异性导电膜160附着于透明窗口 110的第一柔性印刷电路基板120、通过检测在第一电极132与后述的第二电极142之间生成的互电容的变化来计算触摸屏面板的输入位置的触摸屏控制部170。第一柔性印刷电路基板120可根据利用各向异性导电膜160的各向异性导电膜工序等附着于第一配线部150。
[0044]透明窗口 110可由透光率优秀的玻璃、丙烯酸树脂等高强度材料或可适用于柔性显示器等的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET, polyethylene terephthalate)、聚碳酸酯(PC,polycarbonate)、聚醚讽(PES, polyether sulfone)、聚酸亚胺(PI, polyimide)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,PolyMethly MethaAcrylate)等物质形成。透明窗口 110起到保持触摸屏面板100的输入部的外形的作用，至少一部分区域外露，来收容用户的身体或手写笔等导电性物体的接触。并且，虽在图3中省略，但透明窗口 110还可包括用于从视觉上屏蔽透明窗口 110的一部分区域的薄片层(未图示)，为了防止因接触导致的透明窗口 110的损伤或破坏，可选择性地添加保护层(未图示)。
[0045]作为参考，在本说明书全文中使用的术语“接触”或“触摸”，不仅指与接触收容面的直接接触，而且广义地指导电性物体以相当大的距离接近接触收容面。S卩，应将本实用新型的触摸屏面板或安装该触摸屏面板的触摸屏显示装置解释为具有能够识别导电性物体的接触或者能够识别相当大的距离以内的接近性的功能的面板或装置。
[0046]与透明窗口 110—体形成的第一电极132与第一配线部150相连接。第一配线部150可利用导电率优秀的铜(Cu)、银(Ag)、钥(Mo)等金属物质或与形成第一电极132的材料相同或类似的氧化铟锡(ITO)等透明导电性物质形成。如同第一电极132，第一配线部150可根据刻蚀等方法形成，在这种情况下，形成第一电极120的工序与形成第一配线部150的工序的顺序，可根据工序特性随机选择。并且，可通过丝网印刷等方法利用包含银的导电糊进行印刷来形成第一配线部150，在这种情况下，优选地，首先形成感测电极132，然后形成第一配线部150。
[0047]第一配线部150与在触摸屏面板100的至少一端形成的第一柔性印刷电路基板120的触摸屏控制部170相连接，将从第一电极132发生的电容变化相关信息传输给触摸屏控制部170。当用户的身体或手写笔等物体接触透明窗口 110上而在第一电极132与第二电极142之间发生电容变化时，电容变化沿着与第一电极132相连接的第一配线部150传输至触摸屏控制部170，触摸屏控制部170通过电容变化，来判断接触输入的数量及接触位置等。
[0048]图4是表示本实用新型的一实施例的第一电极的形态的图。参照图4，第一电极132形成于透明窗口 110的单面。第一电极132由透光率及导电率优秀的氧化铟锡(ΙΤ0，indium-tin oxide)、氧化铟锋(ΙΖ0, indium zinc oxide)或氧化锋(ZnO, zinc oxide)等物质形成，为了判断透明窗口 110上的接触输入的数量及接触位置，以规定的形状图案化。参照图4，本实用新型的一实施例的第一电极132以第一轴方向的直线形态的形状形成。
[0049]在图4中所示的触摸屏面板100中，假设了多个第一电极132以第一轴方向的直线或正方形形状图案化而成，但也可由更适合判断接触位置等的其他各种形状图案化而成。例如，第一电极132以第一轴方向的多个直线形状形成，附加地，每隔各直线上的规定位置，沿着与上述第一轴方向正交的方向，添加预先设定的长度的直线，来以包括与第一轴方向的直线交叉的多个分支的形态形成。并且，这种分支能够以各种方向、长度及数量形成。
[0050]在本实施例中，第一电极132以一体型形成于透明窗口 110的单面上。在透明窗口 110上直接将第一电极132图案化，并与第一配线部150相连接，来制造触摸屏面板100，能够省略在独立的基板上形成第一电极132，并利用光学透明胶等粘结物质来附着电极层与透明窗口 110的附着工序，例如，能够省略层压工序。通常，通过省略将在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等的单面形成有氧化铟锡的氧化铟锡膜材料的氧化铟锡形成面图案化，并将图案化的氧化铟锡膜材料附着于丙烯酸等透明窗口的附着工序，消除了在附着工序中可能发生的不合格因素，能够大幅提升工序的成品率。因此，在本说明书全文中，“以一体型”或“一体形成”的表达，表示不使用光学透明胶等独立的粘结层来使得第一电极132形成于透明窗口 110的单面上。
[0051]即，表示不包括在形成第一电极132的过程中将第一电极132附着于透明窗口的附着工序的所有方法。并且，感测电极120“直接”形成于透明窗口 110，不仅指将感测电极120直接图案化在透明窗口 110的外露的单面的情况，还包括用上述方法在涂敷有防散膜、透明树脂等独立层的透明窗口 110的面上形成感测电极120的情况。
[0052]并且，作为一实施例，可将至少单面涂敷有氧化铟锡的氧化铟锡涂敷玻璃(ΙΤ0coated glass)适用于本实施例的触摸屏面板100。在这种情况下,通过将涂敷于玻璃基板的氧化铟锡图案化来形成第一电极132，并将该玻璃基板用作透明窗口 110，从而无需将图案化的氧化铟锡膜材料附着于独立的窗口。由此，不仅能够提高触摸屏面板100的制造工序的成品率，同时还能够减小触摸屏面板100的厚度。
[0053]图5是表示本实用新型的一实施例的显示面板的层叠结构的图。参照图5，本实用新型的一实施例的显示面板200作为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)显示面板，包括形成有图像显示部的第一基板210、形成于第一基板210的上部并用于将形成于上述第一基板210的图像显示部封装的封装基板(Encapsulation substrate)即第二基板250、形成于上述第二基板250的单面的作为用于互电容方式触摸输入的驱动电极的第二电极142。
[0054]在上述第一基板210上形成的图像显示部包括多个薄膜晶体管230和多个发光元件240。即，在上述第一基板210上依次形成缓冲层211和半导体层220，在半导体层220上形成栅极绝缘膜212、栅极电极231、层间绝缘膜213、源极/漏极电极232及保护膜214。此时，上述薄膜晶体管230由上述半导体层220、栅极电极231、源极/漏极电极232等构成，在薄膜晶体管230上形成发光元件240，该发光元件240通过形成于保护膜214的连接孔(未图示)与薄膜晶体管230电连接。上述发光元件240包括阳电极241、发光层242及阴电极243。发光元件240的阳电极241与保护膜214上形成有像素定义膜215。
[0055]并且，在包括上述薄膜晶体管230及发光元件240的图像显示部上形成有第二基板250,来与上述第一基板210 —同封装薄膜晶体管230及发光兀件240。此时,第一基板210与第二基板250由封装材料216封装，上述第二基板250可由具有透明性的玻璃、丙烯酸树脂或塑料材料等绝缘基板实现。在上述第二基板250的下部面可设置用于吸收第二基板250与第一基板210之间残留的水分的透明吸湿剂(未图示)。
[0056]本实用新型一实施例，其特征在于，在上述第二基板250上形成有用于互电容方式触摸屏输入的驱动电极(Tx电极)。
[0057]S卩，在图5所示的实施例的情况下，第二电极142形成于第二基板250上，在第二电极142的角或各边上形成有第二配线部270，第二配线部270与显示控制部280相连接。[0058]并且，包括上述第二配线部270的第二基板250上形成有偏光膜260。偏光膜260具有柔软性(flexible)，执行对从外部照射的光进行筛选并透过的功能。
[0059]即，本实用新型的触摸屏显示装置以互电容方式的触摸屏输入方式实现，即，检测当上述驱动电压的电平发生变更时施加于感测电极(第一电极)132的电容的变化，来检测触摸位置。
[0060]由此，本实用新型中，将作为触摸屏面板100的发送电极(Tx电极)的驱动电极即第二电极142形成于显示面板的第二基板250的单面，将作为接收电极(Rx电极)的感测电极即第一电极132与触摸屏面板的透明窗口 110 —体形成，相比于以往技术，能够在不增加厚度的情况下实现双层结构的互电容方式的触摸屏面板。并且，在制造触摸屏面板时，只需形成感测电极132，使得触摸屏面板100的电极结构简单，镀膜工序减少，从而工序变得简单，生产率也得到了提高。
[0061]另外，在本实用新型的一实施例中，显示面板200为有机发光显示面板，但显示面板可由封装基板等透明基板显示图像的任何类型的显示面板替代。例如，显示面板200可以是液晶显不面板(Liquid Crystal Display Panel)、电泳显不面板(ElectrophoreticDisplay Panel )、LED 面板、无机电致发光显不面板(Electro Luminescent DisplayPanel)、场发射显示面板(Field Emission Display Panel)、表面传导电子发射显示面板(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel )、等离子显不面板(PlasmaDisplay Panel)、阴极射线管(Cathode Ray Tube)显示面板。
[0062]图6是表示本实用新型的一实施例的第二电极的形态的图。与第一电极132相似，第二电极142可由透光率及导电率优秀的氧化铟锡(ΙΤ0，indium-tin oxide)、氧化铟锌(ΙΖ0, indium zinc oxide)或氧化锌(ZnO, zinc oxide)等物质形成。参照图6,第二电极142包括多个电极图案，上述多个电极图案可形成于第二轴方向的延长线上。
[0063]构成第二电极142的各图案，基本上能够以方形形态构成。尤其，本实用新型的一实施例的第二电极142可在与第一电极132相对应的位置上以较窄的宽度形成。
[0064]本实用新型的一实施例的第二轴方向可与第一电极132的第一轴方向交叉，作为一例，本实用新型的一实施例的第一轴方向与第二轴方向可互相正交(orthogonal)。
[0065]形成本实用新型的一实施例的第二电极142的多个电极图案可包括按宽度大小区分的至少两个以上电极面。作为具体例，形成本实用新型的一实施例的第二电极142的多个电极图案可包括按不同的两个宽度区分的两个电极面。具体地，形成第二电极142多个电极图案可由相对较宽的电极面与相对较窄的电极面反复的形态构成。
[0066]第一电极132与第二电极142形成电短路(short)，可通过在考虑电阻相同材质的电极上刻蚀部分面而形成。
[0067]第二配线部270可利用导电率优秀的铜(Cu)、银(Ag)、钥(Mo)等金属物质或与形成第二电极142的材料相同或类似的氧化铟锡(ITO)等透明导电性物质形成。如同第二电极142，第二配线部270可通过刻蚀等方法形成，在这种情况下，形成第二电极142的工序与形成第二配线部270的工序的顺序，可根据工序特性随机选择。并且，可通过丝网印刷等方法利用包括银的导电糊进行印刷来形成第二配线部270，在这种情况下，优选地，首先形成第二电极142，然后形成第二配线部270。
[0068]形成第二电极142的各个电极图案通过第二配线部270与显示控制部280相连接。显示控制部280可进行如下工作，即，生成驱动信号，并依此向形成第二电极142的各个电极图案传输驱动信号
[0069]在本实用新型的一实施例中，可将第一电极132解释为根据驱动-感测(Driving-Sensing)的原理检测多点触摸的感测(Sensing)电极,并且,可将第二电极142解释为被施加驱动信号的驱动(Driving)电极。
[0070]具体地，第一电极132及第二电极142的至少一个电极可包括多个电极图案。第二电极142由多个电极图案形成，可依次向各个电极图案施加驱动信号。此时，可判断为仅有被施加驱动信号的电极图案得到激活，未被施加驱动信号的电极图案未得到激活。随着触摸的发生，第一电极132的多个电极图案中的部分电极图案响应第二电极142的激活，可检测互电容的变化。此时，在被激活的第一电极132与第二电极142的交叉点上，可检测到触摸发生区域的互电容变化。
[0071]具体而言，首先，在未提供触摸输入的状态下，在第一电极132与第二电极142之间形成互电容(Cm)。此时，互电容(Cm)仅在向第二电极142施加驱动电压的情况下形成，不仅在于第二电极142与第一电极132直接重叠的区域生成电场线，还在形成有各电极的区域全面生成电场线。
[0072]如果向第二电极142施加交流形态的驱动电压，在上述驱动电压的电平变更的时亥IJ(上升时刻及下降时刻)发生电容耦合作用，第一电极132的电压也与上述驱动电压的电压变化量相应地变更。此时，随着向第二电极142施加驱动电压而产生的互电容(Cm)所对应的电压，通过与各个第一电极132相连接的第一配线部150由触摸屏控制部170检测出。
[0073]另外，当接触了人的手指等可引发电容变化的触摸输入单元时，在触摸地点，第二电极142与第一电极132之间的电场线被屏蔽，发生互电容的变化。触摸输入单元优选为具有可充分引起电容变化的体积及接触面积的物体。尤其，人的手指作为低电阻物体，从第一电极132到身体具有AC电容Cl，身体具有约200pF的相对接地的自电容，远远大于上述Cl。由此，当手指等触碰而在触摸地点屏蔽第二电极142与第一电极132之间的电场线的情况下，上述电场线经由手指和身体中内在的电容路径向接地分歧。由此，在未提供触摸输入的正常状态下，互电容(Cm)减少Cl (Cml=Cm-Cl)0
[0074]这种互电容的变化，最终改变施加于位于触摸地点的第一电极132的电压。由此，在施加于第二电极142的驱动电压的电平变更的时刻，与各第一电极132相连接的触摸屏控制部170来测定第一电极132的电压，检测互电容的变化，从而能够判断触摸输入的发生与否以及发生至少一个以上的触摸的区域的绝对位置。
[0075]如此，本实用新型的一实施例的触摸屏显示装置10，为了利用交流形态的驱动电压来实现互电容方式的触摸屏面板100，应在驱动电压发生变更的时刻，检测各第一电极132的电容变化。由此，应使得通过第一电极132检测上述电容变化的感测信号与驱动电压变更时刻相对应。因此，有必要使得感测信号的动作时刻和驱动电压的施加时刻同步，以在驱动电压发生变更的时刻执行感测。
[0076]由此，在本实用新型的一实施例的情况下，为了使得驱动电压的施加时刻与感测时刻同步，由显示控制部280生成包含与驱动电压的施加时刻和/或变更时刻相关的信息在内的同步信息，并通过通信线路120将所生成的同步信息传输给触摸屏控制部170。并且，除显示控制部280外，还可通过微控制器单元等另行实现的电路或芯片或外部结构来生成上述同步信息，并通过第一柔性印刷电路基板120传输给触摸屏控制部170。
[0077]显示控制部280根据包含在同步信息中的驱动电压的施加时刻，依次向第二电极142施加驱动信号，触摸屏控制部170根据所接收的同步信息来执行感测。这种同步信息可利用用于芯片与芯片之间的通信的I2C (1-square-C)协议完成传输。另外，同步信息能够以触摸屏控制部170或显示控制部280均能够获知的特定时刻为准，预先自主设定。
[0078]图7是表示本实用新型的另一实施例的触摸屏显示装置的结构的简图。在本实用新型的另一实施例中，触摸屏面板100的通信线路由两个信道121、123构成。通信线路的第一信道121用于将包含与驱动电压的施加时刻相关的信息在内的同步信息传输给触摸屏控制部170，通信线路的第二信道123用于将由触摸屏控制部170计算出的触摸输入信息传输给显示控制部280或外部结构。例如，通过第二信道123能够将触摸输入信息传输给包括触摸屏显示装置100的移动设备的主控制器。
[0079]在上述通信线路的各个信道123 (未图示)的末端形成有用于物理连接的连接部124，上述通信线路的第二信道123通过上述显示控制部280或由微控制器单元(未图示)构成的显示控制部280与移动设备的主控制器相连接，或者不经由显示控制部280或微控制器单元与主控制器相连接。
[0080]并且，作为一例，用于驱动触摸屏面板100的触摸屏控制部170，同时提供用于感测第一电极132的感测信号与用于向第二电极142施加驱动电压的信号,执行触摸屏面板的输入工作。
[0081]并且，触摸屏面板100的驱动频率可通过变更感测次数或感测时刻等多样地变更。例如，以分别与驱动电压的上升时刻及下降时刻同步的方式提供感测信号，能够比较高速地驱动触摸屏面板100，每到驱动电压的上升时刻或驱动电压的下降时刻，都提供同步的感测信号，来驱动触摸屏面板100。
[0082]以上是本实用新型的一实施例的电极-窗口一体型触摸屏面板及包括该触摸屏面板的触摸屏显示装置的结构，另外，在上述本实用新型相关说明中，对具体实施例进行了说明，但只要不超出本实用新型的范围，能够实施各种变形。
【权利要求】
1.一种触摸屏显示装置，包括双层结构的电极层，并利用各层电极之间的互电容来识别触摸输入，其特征在于， 包括: 触摸屏面板，形成有多个感测电极，以及 显示面板，形成有被施加驱动电压的多个驱动电极； 上述触摸屏面板包括: 透明窗口，单面以预先设定的图案形成感测电极，通过与上述单面相向的一面接受触摸输入， 第一电路基板，与上述感测电极相连接，以及 触摸屏控制部，与上述第一电路基板相连接，通过上述驱动电极和上述感测电极之间的互电容的变化，来判断上述触摸输入的位置； 上述多个感测电极与透明窗口一体形成。
2.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述多个感测电极通过第一电路基板与上述多个驱动电极相连接。
3.根据权利要求1所 述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述第一电路基板为柔性印刷电路基板。
4.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述触摸屏控制部安装或连接于上述第一电路基板。
5.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述第一电路基板包括通信线路，通过上述通信线路连接于与上述显示面板的第二电路基板相连接的显示控制部或微控制器单兀。
6.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述触摸屏控制部从上述显示面板通过上述第一电路基板接收同步信息，该同步信息用于使得施加于上述多个驱动电极的驱动电压的施加时刻与上述感测电极的感测时刻相对应。
7.根据权利要求6所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述第一电路基板包括用于传输上述同步信息的第一信道以及用于传输由上述触摸屏控制部计算出的触摸输入信息的第二信道。
8.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述感测电极沿着第一轴方向形成，上述驱动电极沿着第二轴方向形成，上述第一轴方向与上述第二轴方向相互交叉。
9.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述显示面板包括: 第一基板，形成有包括多个薄膜晶体管及发光元件的图像显示部； 封装基板，形成于上述第一基板上，用于封装上述图像显示部，该封装基板的单面形成有被施加驱动电压的多个驱动电极； 偏光膜，形成于上述封装基板上； 第二电路基板，与上述驱动电极相连接；以及 显示控制部，与上述第二电路基板相连接，向上述驱动电极施加驱动电压。
10.根据权利要求9所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述多个驱动电极形成于上述封装基板的上表面，上述偏光膜形成于上述驱动电极的上表面。
11.根据权利要求9所述的触摸屏显示装置，其特征在于，上述多个驱动电极形成于上述封装基板的下表面。
12.根据权利要求1所述的触摸屏显示装置，其特征在于，在上述驱动电极与上述感测电极之间形成偏光膜。
13.—种电极-窗口一体型触摸屏面板,其特征在于， 包括: 透明窗口，单面以预先设定的图案形成多个感测电极，通过与上述单面相反的一面接受触摸输入， 第一电路基板，与上述多个感测电极相连接，以及 触摸屏控制部，与上述第一电路基板相连接，通过被施加驱动电压的上述多个驱动电极和上述感测电极之间的互电容的变化，来判断上述触摸输入的位置； 上述多个感测电极与上述透明窗口一体形成； 显示面板附着于上述触摸屏面板的下表面，上述多个驱动电极形成于上述显示面板的封装基板的单面。
14.根据权利要求13所述的电极-窗口一体型触摸屏面板，其特征在于，上述第一电路基板包括通信线路，通过上述通信线路连接于与上述显示面板的第二电路基板相连接的显示控制部或微控制器单元。
15.根据权利要求14所述的电极-窗口一体型触摸屏面板，其特征在于，上述触摸屏控制部从上述显示面板或微控制器单元通过·上述第一电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个驱动电极的驱动电压的施加时刻与上述感测电极的感测时刻相对应。
16.根据权利要求13所述的电极-窗口一体型触摸屏面板，其特征在于，上述第一电路基板包括用于传输上述同步信息的第一信道以及用于传输由上述触摸屏控制部计算出的触摸输入信息的第二信道。
17.根据权利要求13所述的电极-窗口一体型触摸屏面板，其特征在于，上述感测电极沿着第一轴方向形成，上述驱动电极沿着第二轴方向形成，上述第一轴方向与上述第二轴方向相互交叉。
18.一种触摸屏显示装置，包括双层结构的电极层，并利用各层电极之间的互电容来识别触摸输入，其特征在于， 包括: 触摸屏面板，形成有多个感测电极，以及 显示面板，形成有被施加驱动电压的多个驱动电极； 在上述多个感测电极与多个驱动电极之间形成偏光膜。
【文档编号】G06F3/044GK203386194SQ201320291763
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年5月24日
【发明者】南成一, 崔贞勋 申请人:美法思株式会社