CN109426044A - 显示装置 - Google Patents

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朴济弘
金治雄
张允诚
金尚昱
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Abstract

本发明提供了一种显示装置。该显示装置包括：第一基板，其包括设置在第一基板的一个表面上的薄膜晶体管阵列和接地焊盘；第二基板，其面向第一基板的一个表面并接合至第一基板；增强基板，其面向第一基板的另一表面；抗静电层，其设置在第一基板与增强基板之间；以及接地路径单元，其形成为包围第一基板的侧面的线形状，并且被配置成使接地焊盘和抗静电层互连。

Description

显示装置
技术领域
本公开内容涉及一种包括用于释放外部静电的抗静电层的显示装置。
背景技术
显示装置应用于各种电子装置，诸如电视机、移动电话、笔记本式计算机、平板电脑等。因此，对于开发具有低功耗的薄且轻的显示装置的研究一直在进行中。
例如，显示装置包括液晶显示装置(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发射显示器(FED)、电致发光显示装置(ELD)、电润湿显示装置(EWD)以及有机发光显示装置(OLED)。
通常，显示装置包括彼此面对且接合的一对基板。在该对基板之间设置有偏振材料或发光材料。
为了用户的便利性，开发了该显示装置并将其商业化为包括感测触摸输入的功能。作为感测有源区域中的接触点的功能的触摸感测功能用作提供用户输入界面的手段。
然而，与显示装置的接触是产生静电的原因。在显示装置外部产生的静电可能引起显示装置的故障或图像质量劣化。
特别地，LCD通过使用排列液晶层的液晶分子的电场来调节像素区域的透光率。然而，外部静电的流入可能使一些像素区域的电场变形，从而可能使液晶分子的排列扭曲。结果，可能发生诸如瑕疵(stain)的图像质量劣化。
为了使静电的影响最小化，显示装置通常包括设置在其表面上的抗静电层。另外，必须将抗静电层接地以便释放在抗静电层中收集的静电。
在常规的显示装置中，抗静电层通过借助于导电带或柔性导电膜将抗静电层和接地焊盘互连而接地。
因此，难以降低将抗静电层接地所需的人力、时间和成本。另外，由于需要确保可以设置将抗静电层和接地焊盘互连的导电带或柔性导电膜的区域，因此在减小边框宽度方面存在限制。
发明内容
本文公开的实施方式提供了一种可以简化用于使抗静电层接地的工艺并且减小边框宽度的显示装置。
本公开内容的目的不限于上述目的，并且本公开内容的其他目的和优点将从以下对实施方式的描述中变得明显。另外，容易理解的是，本公开内容的目的和优点可以通过权利要求中描述的手段及其组合来实现。
根据本公开内容的实施方式，提供了一种显示装置，其包括：第一基板，其包括设置在第一基板的一个表面上的薄膜晶体管阵列和接地焊盘；第二基板，其面向第一基板的一个表面并接合至第一基板；增强基板，其面向第一基板的另一表面；抗静电层，其设置在第一基板与增强基板之间；以及接地路径单元，其形成为包围第一基板的侧面的线形状，并且被配置成将接地焊盘和抗静电层互连。
显示装置还可以包括第一偏振膜，该第一偏振膜被设置在第一基板的另一表面上并且被配置成使从第一基板的另一表面发射的光偏振。第一偏振膜可以包括设置在第一基板的另一表面上的偏振结构和设置在偏振结构上的抗静电层。
在此，偏振结构可以包括：第一基部，其被设置在第一基板的另一表面上；第二基座，其具有面向第一基部的一个表面；以及拉伸层，其被设置在第一基部与第二基部之间。抗静电层可以被设置在第二基部的另一表面上。
抗静电层可以具有106.5Ω/cm2至108.5Ω/cm2的薄层电阻(sheet resistance)。
接地路径单元可以包括不透明导电材料，并且不透明导电材料可以选自聚吡咯、碳纳米管(CNT)、石墨烯、Ag和Cu中的至少一种。
根据本公开内容的实施方式的显示装置可以包括通过喷射不透明的导电材料的工艺提供的接地路径单元以使抗静电层接地。
与使用附加的导电带或柔性导电膜的情况相比，使抗静电层接地的工艺更简单且更容易，从而减少了该工艺所需的时间、成本和人力。
另外，与使用附加的导电带或柔性导电膜的情况相比，可以减少该工艺中的布置空间和边缘空间，从而减小边框宽度。
附图说明
图1是根据第一实施方式的显示装置的截面图。
图2示出了图1的第一偏振膜。
图3示出了图1的显示装置中的增强基板、第一基板、抗静电层、有源区域和接地路径单元的布置。
图4示出了图1的显示装置中的像素区域的等效电路。
图5是根据实施方式的薄膜晶体管阵列的截面图。
图6示出了图5的薄膜晶体管阵列中的触摸感测电极。
图7是根据第二实施方式的显示装置的截面图。
图8是根据第三实施方式的显示装置的截面图。
具体实施方式
将参照附图详细描述上述目的、特征和优点，使得本领域技术人员可以容易地实现本公开内容的技术构思。在实施方式的描述中，当认为对公知的相关配置或功能的详细描述将导致对本公开内容的模糊解释时，将省略这样的描述。在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。
在下文中，将参照附图来详细描述根据本公开内容的各个实施方式的显示装置。
首先，将参照图1至图3描述根据第一实施方式的显示装置。
图1是根据第一实施方式的显示装置的截面图。图2示出了图1的第一偏振膜。图3示出了图1的显示装置中的增强基板、第一基板、抗静电层、有源区域和接地路径单元的布置。
如图1所示，根据第一实施方式的显示装置100可以包括：第一基板101；第二基板102，其面向第一基板101的一个表面；增强基板103，其面向第一基板101的另一表面；薄膜晶体管阵列110和接地焊盘120，其设置在第一基板101的一个表面上；抗静电层130，其设置在第一基板101与增强基板103之间；以及接地路径单元140，其设置在第一基板101的侧面。
在其中借助于液晶的排列来调节像素区域的透光率的液晶显示装置中，显示装置100还可以包括：液晶层150，其设置在第一基板101与第二基板102之间；密封层151，其将第一基板101和第二基板102彼此接合；第一偏振膜POL1，其使透过液晶层150的光偏振；以及第二偏振膜POL2，其使入射到液晶层150的光偏振。
第一偏振膜POL1可以包括设置在第一基板101的另一表面上的偏振结构160和设置在偏振结构160上的抗静电层130。
例如，第一基板101和第二基板102可以选自诸如玻璃等刚性材料和诸如聚酰亚胺等延性材料中的任一种。
增强基板103可以由硬度比第一基板101和第二基板102的硬度更高的玻璃制成。
薄膜晶体管阵列110和接地焊盘120可以设置在第一基板101的面向第二基板102的一个表面上。
薄膜晶体管阵列110可以限定与发射光的有源区域AA对应的多个像素区域，并且可以产生与像素区域中的每一个的透光率对应的电场。在下文中，将参照图4至图6更详细地描述薄膜晶体管阵列110。
接地焊盘120可以连接到接地电压GND。在此，接地电压GND可以从连接到第一基板101的预定电路板(未示出)提供。
抗静电层130可以被设置为第一偏振膜POL1的一部分。
如图2所示，第一偏振膜POL1可以包括偏振结构160和设置在偏振结构160上的抗静电层130。
偏振结构160可以包括面向彼此的第一基部161和第二基部162、以及设置在第一基部161与第二基部162之间的拉伸层163。
也就是说，第一基部161可以设置在第一基板101的面向增强基板103的另一表面上。
第二基部162的一个表面可以面向第一基部161。
拉伸层163可以通过拉伸诸如聚乙烯醇(PVA)的材料的工艺来提供。
另外，偏振结构160还可以包括在第一基部161与第一基板101之间的双面带(double-sided tape)164。借助于双面带164，可以将第一偏振膜POL1固定在第一基板101上。
抗静电层130可以设置在第二基部162的另一表面上。
例如，抗静电层130可以通过对第二基部162的另一表面执行抗静电处理操作来提供，从而能够容易地制备抗静电层130。
抗静电层130可以具有106.5Ω/cm2至108.5Ω/cm2的薄层电阻。
当设置有薄层电阻为108.5Ω/cm2或更小的抗静电层130时，抗静电层130可以适当地收集从外部引入的静电。
此外，当设置有与诸如ITO的透明导电材料相比具有106.5Ω/cm2或更大的高薄层电阻的抗静电层130时，可以防止由抗静电层130引起的触摸感测功能的劣化。
换句话说，薄膜晶体管阵列110可以包括用以实现电容式触摸感测功能的触摸感测电极。
这里，对增强基板103做出的接触可以由薄膜晶体管阵列110的触摸感测电极来感测。然而，当具有相对低的薄层电阻的抗静电层130被设置在显示表面上时，可以减小增强基板103与薄膜晶体管阵列110的触摸感测电极之间的电容变化。
如上所述，与接触对应的电容变化越小，触摸感测功能的准确性和灵敏度就越低。
然而，根据第一实施方式，抗静电层130不是由透明导电材料制成的，因此抗静电层130可以具有106.5Ω/cm2或更大的薄层电阻。因此，可以防止触摸感测功能的准确性和灵敏度由于抗静电层130而降低。
第一偏振膜POL1可以包括抗静电层130，并且抗静电层130可以包括连接到接地路径单元140以使抗静电层130接地的区域。
因此，如图3所示，包括抗静电层130的第一偏振膜POL1可以具有从有源区域AA向外突出并且包括与接地路径单元140接触的延伸区域的形状。替选地，尽管附图中未示出，但是第一偏振膜POL1可以具有从有源区域AA向外延伸以与接地路径单元140接触的矩形形状。
另外，尽管附图中未示出，但是第二偏振膜POL2可以具有与图2所示的第一偏振膜POL1相同的结构，除了第二偏振膜POL2不包括抗静电层130，被设置在第二基板102的另一表面上，并且具有垂直于第一偏振膜POL1的偏振轴之外。
返回参照图1，抗静电层130可以通过接地路径单元140连接到接地焊盘120。
也就是说，接地路径单元140可以将抗静电层130和接地焊盘120互连，并且可以形成为包围第一基板101的侧面的线形状。
接地路径单元140可以包括不透明导电材料。例如，接地路径单元140可以被设置为不是具有可见度的白色的颜色。
例如，接地路径单元140可以通过喷射包括不透明导电材料的液体材料的工艺来提供。这里，为了制备接地路径单元140，可以在喷射工艺之后执行固化工艺。
另外，接地路径单元140的不透明导电材料可以选自聚吡咯、碳纳米管(CNT)、石墨烯、Ag和Cu中的至少一种。
即使当接地路径单元140没有被设置在增强基板103上的光阻挡层170覆盖时，接地路径单元140的可见度也会降低，因为接地路径单元140是由非白色的不透明材料制成的。
例如，当接地路径单元140被光阻挡层170覆盖时，接地路径单元140可以由Ag制成。
替选地，不管接地路径单元140是否与光阻挡层170交叠，接地路径单元140都可以由Ag和镀覆在Ag的表面上的Cu制成。
替选地，不管接地路径单元140是否与光阻挡层170交叠，接地路径单元140都可以由CNT与和Ag的混合物制成。
替选地，不管接地路径单元140是否与光阻挡层170交叠，接地路径单元140都可以由聚吡咯与Ag的混合物以及镀覆在混合物的表面上的Cu制成。
替选地，接地路径单元140可以由聚吡咯制成。
这里，可以考虑到电阻、热稳定性、大气稳定性、易于应用于喷射工艺和接地路径单元140的不透明性来选择接地路径单元140的不透明导电材料。
例如，当需要具有相对低的电阻的接地路径单元140时，接地路径单元140可以由包括Ag的材料制成。替选地，当需要具有相对高的氧化稳定性且易于处理的接地路径单元140时，接地路径单元140可以由包括聚吡咯的材料制成。
然而，前述仅仅是示例，并且接地路径单元140可以由任意材料制成，只要该材料具有高导电性和不透明性并且适合于喷射工艺即可。
如图3所示，接地焊盘(图1中的120)和接地路径单元140可以设置在有源区域AA外部形成的非有源区域(图1的NA)中。
例如，在其中设置有接地焊盘(图1的120)和接地路径单元140的区域可以与第一基板101的与外部电路板连接的焊盘单元(未示出)相邻，并且与有源区域AA的一个边缘(图3中的下边缘)对应。
然而，前述仅仅是示例，并且至少一个接地焊盘(图1中的120)和接地路径单元140可以设置在任意区域中，只要接地焊盘和接地路径单元140设置在非有源区域(图1中的NA)中即可。例如，为了改善静电放电的可靠性，可以在非有源区域(图1中的NA)中的与有源区域AA的每个边缘对应的每个区域中设置至少一个接地路径单元140。
如图1所示，显示装置100还可以包括：光阻挡层170，其设置在增强基板103的一个表面上并且与非有源区域NA对应；以及粘合剂层180，其设置在抗静电层130与增强基板103之间。这里，光阻挡层170可以面向第一基板101。
光阻挡层170可以设置在增强基板103的面向第一基板101的一个表面上并且与非有源区域NA对应。光阻挡层170可以阻挡在增强基板103的非有源区域NA中产生的光泄漏。
另外，当光阻挡层170与设置在非有源区域NA中的接地路径单元140交叠时，可以防止接地路径单元140可见。
粘合剂层180可以设置在第一偏振膜POL1与增强基板103的一个表面之间。借助于粘合剂层180，增强基板103可以固定在第一基板101的另一表面上。例如，粘合剂层180可以由诸如光学透明树脂(OCR)的UV可固化透明粘合剂材料制成。
将参照图4至图6描述设置在第一基板101的一个表面上的薄膜晶体管阵列110。
图4示出了图1的显示装置中的像素区域的等效电路。图5是根据实施方式的薄膜晶体管阵列的截面图。图6示出了图5的薄膜晶体管阵列中的触摸感测电极。
如图4所示，薄膜晶体管阵列120可以包括彼此交叉的栅极线GL和数据线DL、与通过将栅极线GL和数据线DL交叉而限定的像素区域PA对应的薄膜晶体管、存储电容器Cst和像素电极PE。
像素区域PA的具有预定液晶电容Clc的液晶可以通过在像素电极PE与公共电极CE之间形成的电场来重新排列。
具体地，当薄膜晶体管TFT基于像素区域PA中的栅极线GL的栅极信号而导通时，数据线DL的数据信号可以通过导通的薄膜晶体管TFT被提供至像素电极PE。与公共电压Vcom对应的公共信号可以被提供至公共电极CE。
当数据信号被提供至存储电容器Cst和像素电极PE时，可以在像素电极PE与公共电极CE之间形成预定电场。
也就是说，可以对液晶电容Clc和存储电容器Cst充电。这里，液晶电容Clc可以与像素电极PE和公共电极CE对应。另外，液晶层(图1中的150)的对应于像素区域PA的液晶材料可以通过像素电极PE与公共电极CE之间的电场而倾斜，因此，可以调节像素区域的透光率。
如图5所示，像素区域PA的薄膜晶体管TFT可以设置在第一基板101的一个表面上，并且可以包括有源层ACT、栅电极GE、源电极SE和漏电极DE。这里，源电极SE和漏电极DE中的任一个可以连接到数据线DL，而另一个可以连接到像素电极PE。
例如，有源层ACT可以设置在第一基板101上，并且可以包括沟道区域ACT1、以及分别形成在沟道区域ACT1的相对侧的源极区域ACT2和漏极区域ACT3。
栅电极GE可以设置在覆盖有源层ACT的栅极绝缘膜201上。尽管在图5中未详细示出，但是连接到栅电极GE的栅极线GL可以与栅电极GE一起设置在栅极绝缘膜201上。
源电极SE和漏电极DE可以设置在覆盖栅电极GE的源极-漏极绝缘膜202上。源电极SE可以连接到源极区域ACT2，并且漏电极DE可以连接到漏极区域ACT3。
源电极SE和漏电极DE中的任一个(图5中的源电极SE)可以连接到数据线DL，并且另一个(图5中的漏电极DE)可以连接到像素电极PE。另外，连接到源电极SE和漏电极DE中的任一个的数据线DL可以与源电极SE和漏电极DE一起设置在源极-漏极绝缘膜202上。
栅极线GL、数据线DL和薄膜晶体管TFT可以用第一层间绝缘膜203覆盖。
触摸感测电极TE可以设置在第一层间绝缘膜203上。
如图6所示，触摸感测电极TE可以与两个或更多个连续的像素区域PA对应。
另外，如图5所示，薄膜晶体管阵列120还可以包括设置在触摸感测电极TE上的辅助电极STE，以降低触摸感测电极PE的电阻。这里，辅助电极STE可以与数据线DL和栅极线GL中的至少一条交叠。
像素电极PE和公共电极CE可以设置在覆盖触摸感测电极PE的第二层间绝缘膜204上。
像素电极PE可以通过穿过第一层间绝缘膜203和第二层间绝缘膜204的接触孔而连接到源电极SE和漏电极DE中的未连接到数据线DL的另一个(图5中的漏电极DE)。
尽管在图5中未详细示出，但是像素电极PE和公共电极CE可以在像素区域PA中交替地布置成梳状。
尽管在图1至图5中未详细示出，但是显示装置100还可以包括用于显示彩色图像的滤色器(未示出)，并且滤色器可以设置在第一基板101和第二基板102中的任一个上。
也就是说，滤色器可以作为薄膜晶体管阵列110的一部分而设置在第一基板101的一个表面上。替选地，滤色器可以设置在第二基板102的一个表面上。
如上所述，在根据第一实施方式的显示装置100中，薄膜晶体管阵列110可以设置在彼此面对且彼此接合、且液晶层150位于其间的第一基板101和第二基板102中的第一基板101的一个表面上，并且第一基板101的另一表面可以用作发光表面。
因此，与第一基板101包括发光表面的情况相比，薄膜晶体管阵列110可以更靠近发生触摸输入的增强基板103，从而提高包括在薄膜晶体管阵列110中的触摸感测电极PE的触摸感测功能的准确性。
用于释放静电的抗静电层130可以被设置为设置在第一基板101的另一表面上的第一偏振膜POL1的元件。因此，不需要用于附接抗静电层130的附加工艺，从而使制造工艺更简单且更容易。
可以通过对第一偏振膜POL1的偏振结构160的第二基部162执行抗静电处理操作来设置抗静电层130，因此，与抗静电层130由透明导电材料制成的情况相比，该抗静电层130可以具有为106.5Ω/cm2或更大的高薄层电阻。因此，能够防止触摸感测功能的准确性和可靠性由于抗静电层130而降低。
另外，使抗静电层130接地的接地路径单元140可以形成为通过喷射工艺而包围第一基板101的侧面的线形状。
也就是说，由于常规的显示装置使用附加的导电带或柔性导电膜来使抗静电层接地，因此需要进行制备、对准、连接和固定导电带或柔性导电膜的工艺。
另一方面，根据第一实施方式，可以借助于通过喷射工艺提供的接地路径单元140而使抗静电层130接地，从而通过更简单且更容易的工艺实现抗静电层130的接地。
另外，接地路径单元140可以形成为被喷射在第一基板101的侧面上，因此，与使用导电带或柔性导电膜的情况相比，该工艺中的布置空间和边缘空间可以更小，从而减小了显示装置100的边框宽度。
根据第一实施方式的显示装置100可以包括被设置为第一偏振膜POL1的元件的抗静电层130。
然而，可以用任意元件代替抗静电层130，只要该元件设置在第一基板101与增强基板103之间即可。
图7是根据第二实施方式的显示装置的截面图。
如图7所示，根据第二实施方式的显示装置100'与根据第一实施方式的显示装置100相同，除了用粘合剂层180'替代抗静电层(图1中的130)以固定增强基板103、粘合剂层180'延伸到非有源区域NA以与接地路径单元140接触、并且第一偏振膜POL1与有源区域AA对应之外。因此，在下文中将省略与相同配置有关的描述。
粘合剂层180'可以设置在第一基板101上设置的第一偏振膜POL1与增强基板103之间，并且增强基板103可以固定在第一基板101的另一表面上。
粘合剂层180'可以由具有导电性的粘合剂材料制成，以代替抗静电层(图1中的130)来提供收集静电的功能。
具有导电性的粘合剂层180'可以通过接地路径单元140连接到接地焊盘120。
如上所述，根据第二实施方式，与第一实施方式不同，不需要使第一偏振膜POL1变形，从而可以按原样利用第一偏振膜POL1。
显示装置100还可以包括设置在第二基板102与第二偏振膜POL2之间的抗静电辅助层，以释放从显示表面的相对侧引入的静电。在这种情况下，抗静电层也可以通过接地路径单元140接地。
图8是根据第三实施方式的显示装置的截面图。
如图8所示，根据第三实施方式的显示装置100”与根据第一实施方式的显示装置100相同，除了显示装置100”还包括抗静电辅助层190并且接地路径单元140'连接到抗静电辅助层190之外。因此，在下文中将省略与相同配置有关的描述。
抗静电辅助层190可以设置在第二基板102的没有面向第一基板101的另一表面上。抗静电辅助层190可以由诸如导电聚合物、ITO和金属的导电材料制成。例如，考虑到收集静电的效率，抗静电辅助层190可以由具有相对低的薄层电阻的ITO制成。
接地路径单元140'可以延伸到第二基板102的侧面，并且将接地焊盘120和抗静电辅助层190互连。
如上所述，根据第三实施方式，执行将抗静电辅助层190接地的工艺是容易且简单的，并且可以防止边框宽度的增大。
本公开内容是参照本文描述的实施方式和附图来描述的，但是本公开内容不限于此。对于本领域技术人员来说明显的是，可以进行本文未示例但仍在本公开内容的精神和范围内的各种变化或修改。

Claims (11)

1.一种具有能够发射外部静电的结构的显示装置，所述显示装置包括：
第一基板，其包括设置在所述第一基板的一个表面上的薄膜晶体管阵列和接地焊盘；
第二基板，其面向所述第一基板的一个表面并接合至所述第一基板；
增强基板，其面向所述第一基板的另一表面；
抗静电层，其设置在所述第一基板与所述增强基板之间，并且被配置成释放静电；以及
接地路径单元，其形成为包围所述第一基板的侧面的线形状，并且被配置成将所述接地焊盘和所述抗静电层互连。
2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
第一偏振膜，其设置在所述第一基板的另一表面上，并且被配置成使从所述第一基板的另一表面发射的光偏振。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
所述第一偏振膜包括设置在所述第一基板的另一表面上的偏振结构和设置在所述偏振结构上的所述抗静电层，
所述偏振结构包括：第一基部，其设置在所述第一基板的另一表面上；第二基部，其具有面向所述第一基部的一个表面；以及拉伸层，其设置在所述第一基部与所述第二基部之间，并且
所述抗静电层被设置在所述第二基部的另一表面上。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
所述抗静电层被设置在所述第一偏振膜与所述增强基板之间，被配置成将所述增强基板固定在所述第一基板的另一表面上，并且由具有导电性的粘合材料制成。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述抗静电层具有106.5Ω/cm2至108.5Ω/cm2的薄层电阻。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述接地路径单元包括不透明的导电材料。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，
所述不透明的导电材料选自聚吡咯、碳纳米管CNT、石墨烯、Ag和Cu中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
抗静电辅助层，其设置在所述第二基板的一个表面上；以及
第二偏振膜，其设置在所述抗静电辅助层上，
其中，所述第二基板的另一表面面向所述第一基板。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，
所述接地路径单元延伸到所述第二基板的侧面并且使所述接地焊盘和所述抗静电辅助层互连。
10.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
光阻挡层，其设置在所述增强基板的一个表面上，
其中，所述增强基板的一个表面面向所述第一基板的另一表面，并且包括发射光的有源区域和形成在所述有源区域的外部的非有源区域，
所述光阻挡层对应于所述非有源区域，以及
所述接地路径单元与所述光阻挡层交叠。
11.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
液晶层，其设置在所述第一基板与所述第二基板之间。
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