专利名称：触摸板系统和使用该系统的显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及触摸板系统，尤其涉及用于液晶显示器(LCD)的触摸板系统。
背景技术：
现今，液晶显示器(LCD)广为应用，因为它们能够产生高质量图像、具有薄外形、轻重量和低功耗。液晶模块(LCM)器件用来显示从外部源输入的视频信号，例如LCD板，通常包括偏振板、光源(例如背光器件)和导光板。LCD板包括上和下玻璃基板和在上和下玻璃基板之间注入的液晶材料。此外，为了偏振由背光器件照射到LCD板上的光，在LCD板的下和上表面上形成偏振板。而且，在LCM器件后面的主支座下设置印刷电路板(PCB)，并且在PCB上设置驱动集成电路(D-IC)以驱动LCM器件的开关器件(即薄膜晶体管)。相应地，LCM器件使用载带封装(TCP)电连接到PCB以把D-IC的视频信号传输到LCM器件。而且，在LCD器件中设置数字化器以在屏上显示图像并在其上输入电图形图像信号。数字化器通常指电图形输入板(EGIP)或触摸板。由于LCD技术的快速发展，在LCD器件上执行需要高分辨率的图形图像工作是可能的，由此使用数字化器作为笔记本电脑的输入器件。
图1是根据现有技术的触摸板的示意性剖面图。在图1中，在两个以预定间隔相对的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephtalate)(PET)膜1和2的相对表面上形成透明ITO电极3和4，其中使用绝缘粘合剂把两个PET膜1和2彼此接合。随后，在下PET膜2下形成聚乙烯醇(PVA)膜5用于光的偏振，并且在PVA膜5下形成三乙酰基纤维素(TAC)膜用于保护PVA膜5免受湿气。此外，在上PET膜1上形成银(A/G)层。
被分类为4-线电阻型(4-line resistive-type)的触摸板的操作包括沿X轴方向向一个透明电极提供电压，和沿Y轴方向向另一个透明电极提供电压。例如，沿X轴方向向上透明电极3提供电压，和沿Y轴方向向下透明电极4提供电压。相应地，为了两次读出信号以检测触摸点的位置，分别向X轴和Y轴提供信号。例如，当沿X轴方向向上透明电极3提供电压时，上和下透明电极3和4在预定部分彼此接触，并且通过下透明电极4读出X轴位置的电压值。相似地，当沿Y轴方向向下透明电极4提供电压时，上和下透明电极3和4在预定部分彼此接触，并且通过上透明电极3读出Y轴位置的电压值。相应地，上和下透明电极3和4具有预定的电阻值，所以电压值根据上和下透明电极3和4的接触位置而变化。因此，X轴和Y轴电压值被输入到控制器，由此控制器根据X轴和Y轴的值检测触摸点的坐标。
当用手指或笔触摸上基板的预定部分时，上和下透明电极3和4在预定部分彼此接触。因此，输出随触摸点的电阻值而变化的电压值。例如，为了读出随触摸点的电阻值而变化的电压值，用于向上和下透明电极3和4提供电压的电极和导线是必须的。
图2是根据现有技术在触摸板的延伸方向和控制器之间的连接结构的平面图。在图2中，触摸板9包括在沿X轴方向的上PET膜1的左和右侧形成的两个银(A/G)电极12，和在沿Y轴方向的下PET膜2的上和下侧形成的两个A/G电极11。因此，沿触摸板9的一个方向在2mm至3mm的盲区内形成A/G电极11和12。而且，触摸板9的尺寸与LCD板的上基板的尺寸一致，其中在4-线电阻型结构内形成触摸板9的电极线。
为了操作4-线电阻型触摸板，需要使用信号线把触摸板9、触摸控制器23和计算机(即CPU)互连。触摸板9和触摸控制器23彼此连接得到的设备称为触摸板组件。触摸控制器23切换被提供到触摸板9的上和下基板上的电压和输出信号，并接收输入位置信息作为电信号。接着，触摸控制器23把电信号从模拟信号转换为数字数据，并把数字数据传输到计算机。因此，触摸控制器23与LCD器件分离设置，LCD器件与触摸板集成在一起，即触摸控制器23设置在LCD器件的外部。
随着薄外形、轻重量以方便携带的越来越小的LCD器件的诞生，需要LCD器件和触摸控制器结合在一起。例如，触摸控制器可以安置在LCD器件内，并且触摸控制器可以是设置在LCM器件的后部的芯片型器件。
在图2中，A/G电极11和12和导线13a、13b、13c和13d传输并读出电信号，并且它们形成在触摸板9的盲区内。此外，触摸板9的四个边之一的延伸部分设置有连接部15，该连接部15包括导线13a、13b、13c和13d的端部。柔性印刷电路板(FPCB)16连接到在连接部15上的导线13a、13b、13c和13d的端部。FPCB 16用于把触摸板9的A/G电极11和12的导线13a、13b、13c和13d电连接到触摸控制器23。
当触摸板9的FPCB 16连接到触摸控制器23时，在控制器23内安装FPCB连接器20以把FPCB 16的连接部17插入到FPCB连接器20中，由此把触摸板9的A/G电极11和12电互连到触摸控制器23。因为由软材料形成FPCB16，FPCB 16的连接部17设置有加强件以易于把FPCB 16的连接部17插入到PFCB连接器20。因此，使用插入到触摸控制器23的FPCB连接器20中的PCB 16，把来自触摸板9的4线电极(A/G电极11和12)输出的信号传输到触摸控制器23，由此把触摸板9与触摸控制器23电互连。
但是，根据现有技术的触摸板和触摸控制器之间的信号连接结构具有以下缺点。首先，因为通过FPCB连接器20把触摸板9的FPCB 16电连接到触摸控制器23，FPCB连接器20比LCM下的IC芯片要厚，导致整个互连系统的总厚度变大。由此，不能获得LCD器件的薄外形和轻重量。其次，为了把触摸板9的FPCB 16连接到触摸控制器23，需要FPCB连接器20，由此增加了制造成本。再者，当把FPCB 16的信号线连接到FPCB连接器20时，可能产生连接失败。
发明内容
因此，本发明提出一种触摸板系统和使用触摸板的显示设备，其基本上避免了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多问题。
本发明的一个目的是提供一种触摸板系统，该触摸板系统具有在触摸板和触摸控制器之间的信号连接结构，可以获得薄外形和轻重量的设备。
本发明的另一个目的是提供一种具有触摸板系统的显示器，该触摸板系统具有在触摸板和触摸控制器之间的信号连接结构，可以获得薄外形和轻重量的设备。
以下的说明将阐释发明的附加特征和优点，这些附加的特征和优点部分地可以从这些说明中了解或可以通过本发明的实践获得。本发明的这些目的和其它优点将通过在所述说明和权利要求及所附附图中特别指出的结构实现并获得。
为了获得根据本发明的这些目的和其它优点，如所实施和概括说明的，触摸板系统包括用于输入图像信号的触摸板；用于驱动触摸板的触摸控制器；在触摸板和触摸控制器之间的延伸部分；和把延伸部分电互连到触摸控制器的各向异性导电膜。
在另一个方案中，触摸板系统包括用于输入图像信号的触摸板；用于驱动触摸板的触摸控制器；和具有在触摸板和触摸控制器之间传输电信号的多个信号线的延伸部分，其中延伸部分包括与连接到触摸控制器的信号线总数一致的多个端部。
在又一个方案中，触摸板系统包括具有多个电极的触摸板；具有多个接触焊盘的接触控制器；和延伸部分，具有物理连接到触摸板的端部区的第一部分、电连接到触摸控制器的第二部分、和设置在第一和第二部分之间的第三部分，其中延伸部分的第二部分包括电连接到多个接触焊盘的多个单独端部。
在再一个方案中，液晶显示器包括液晶模块；设置在液晶模块的第一边沿的触摸控制器区中的触摸控制器；沿数据驱动器区内的液晶模块第二边沿设置的多个数据驱动器集成电路；沿选通驱动器区内的液晶模块第三边沿设置的多个选通驱动器集成电路；和沿数据驱动器区设置的延伸进入触摸控制器区中的延伸部分。
应该明白无论是上述本发明总的说明还是以下详细的说明都是示例性和解释性的，其用来提供对所要求保护发明的进一步理解。
附图用于提供对发明的进一步理解并将其引入构成该说明的一部分，附图示出本发明的实施例并与说明一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是根据现有技术的触摸板的示意性剖面图；图2是根据现有技术的触摸板延伸部分和控制器之间的连接结构的平面图；图3是根据本发明在延伸部分和控制器连接部分之间的示例性信号连接结构的平面图；图4是根据本发明的示例性各向异性导电粘合剂的透视图；图5是根据本发明的示例性延伸部分和控制器连接部分的剖面图；图6A是根据本发明在触摸板的延伸部分和控制器之间的另一个示例性连接结构的平面图；图6B是根据本发明的图6A的“A”的放大图；图6C是根据本发明沿图6A的I-I’线所得的剖面图；图7A是根据本发明沿图6B的II-II’线所得的剖面图；图7B是根据本发明沿图6B的III-III’线所得的剖面图；图8A是根据本发明在延伸部分和控制器之间的示例性连接结构的平面图；图8B是根据本发明沿图8A的IV-IV’线所得的剖面图；图9是根据本发明的示例性触摸控制器的平面图。
具体实施例方式
现在将参考附图中显示的例子详细说明本发明的优选实施例。
将参照
根据本发明的触摸板组件。
图3是根据本发明在延伸部分和控制器连接部分之间的示例性信号连接结构的平面图。在图3中，在具有包含于其中的触摸控制器23的PCB基板上形成触摸控制器23的多个连接焊盘22，在连接焊盘22的上表面上形成各向异性导电膜(ACF)25。此外，设置延伸部分16以连接到触摸板，该触摸板与触摸板9(图2中)相似，并且延伸部分16可以形成在ACF 25上。因此，在延伸部分16上形成的多个信号线18连接到连接焊盘22。由此，延伸部分16的连接部17的信号线18可以对应于连接焊盘22对准。ACF25可以包括用金属材料涂敷的塑料材料。作为替换，ACF 25可以包括其上散布有导电微粒(例如金属微粒)的膜，由此同时提供电信号连接和粘合。
图4是根据本发明的示例性各向异性导电粘合剂的透视图。在图4中，在由热塑性或热固性树脂形成的粘性膜31中分散导电微粒30(例如金属微粒)，由此形成ACF 25。接着，虽未示出，在ACF 25的前表面上可以形成第一导电端子，在ACF 25的后表面上可以形成第二导电端子。因此，可以向ACF 25施加压力以通过导电微粒30把第一导电端子电连接到第二导电端子。接着，如图3所示，在触摸板9(图2中)的延伸部分16和触摸控制器23的连接焊盘22之间设置ACF 25以电互连延伸部分16和连接焊盘22。由此，在延伸部分16和连接焊盘22之间可以流过电流。
图5是根据本发明的示例性延伸部分和控制器连接部分的剖面图。在图5中，延伸部分16可以形成为与触摸控制器23的连接焊盘22接合。因为在触摸板9(图2中)的延伸部分16和触摸控制器23(图3中)的连接焊盘22之间可以插入ACF 25，那么延伸部分16(图3中)的信号线18可以对应于连接焊盘22对准。接着，可以向延伸部分16和控制器连接焊盘22加压和加热以熔化ACF 25的粘合剂31。因此，在延伸部分16的每个信号线18和每个连接焊盘22之间压住了ACF 25的分散的导电微粒30。由此，导电微粒30与信号线18和连接焊盘22实现电和物理接触，由此确保足够的导电性。此外，除了存在导电微粒30的部分之外，在邻近的信号线18之间粘合剂31可能被充电。因此，导电微粒30可以分离地设置，由此获得高的电绝缘特性。因此，导电微粒30和粘合剂31的性能显著地影响了ACF 25的粘合可靠性。
因为ACF 25可以在多个信号线18和连接焊盘22之间提供电互连，多个信号线18相对于连接焊盘22的精确定位是必须的。例如，如果多个信号线18相对于连接焊盘22没有精确地定位，就不可能适当地得到触摸板9(图2中)和触摸控制器23(图3中)之间的互连。因此，可以在包含连接焊盘22的PCB上安装触摸控制器23(图3中)。
在图3中，可以在触摸控制器23中形成连接焊盘22以与延伸部分16的信号线18对应。因此，当在LCM的后部设置触摸控制器23时，可以在LCM的后面的源或选通PCB上安装触摸控制器23和连接焊盘22。此外，可以设置用于固定延伸部分16位置的固定导引器50，以在每个连接焊盘22和延伸部分16的每个信号线18之间提供正确的信号连接。固定导引器50可以形成为“U”形，以由固定导引器50固定延伸部分16的连接部17。但是，固定导引器50不限于U形，其可以具有可变的长度和厚度。例如，固定导引器50可以形成为具有与ACF 25总厚度对应的第一厚度和与延伸部分16的厚度对应的第二厚度。
在图3中，与触摸控制器23相对的延伸部分16的连接部17可以形成为使用ACF 25电接触信号线18。因此，延伸部分16的连接部17具有的信号线18可以从上表面延伸到下表面以包围延伸部分16的连接部17。作为替换，可以仅沿着与触摸控制器23的连接部相对的表面形成信号线18。作为替换，可以使用永久连接(例如焊料)，在延伸部分16的信号线18之间把ACF 25电连接到触摸控制器23的连接焊盘22上。
图6A是根据本发明在触摸板的延伸部分和控制器之间的示例性连接结构的平面图，图6B是根据本发明图6A的“A”的放大图，图6C是根据本发明沿图6A的I-I’线所得的剖面图。在图6A、6B和6C中，延伸部分16包括端部16b和主体16a，端部16b可以被分成与多个信号线18对应的多个指状部分19。虽然示出了四个端部16b，但可以设置与所用电阻型触摸板的类型对应的任意数量的端部16b。因此，主体16a可以包括沿上或下表面连接到触摸板9的电极11和12的信号线18。主体部分16a可以包括易于与信号线18连接的绝缘和柔性材料。例如，延伸部分可以包括环氧或酚醛塑料树脂，并且端部16b做得较薄，由此提高端部16b的柔性。此外，主体16a的端部可以形成为具有与端部16b的总宽度相比较大的宽度，由此提供与触摸板9的连接部15的稳定连接。而且，多个端部16b可以彼此间隔开，以适应在触摸控制器23(图2中)的焊接。
图7A是根据本发明沿图6B的II-II’线所得的剖面图，图7B是根据本发明沿图6B的III-III’线所得的剖面图。在图7A中，信号线18沿主体16a的上表面延伸。在图7B中，信号线18沿端部16b的上和下表面延伸。因此，增加了信号线18的接触面积，由此防止了在触摸板9(图6A中)和触摸控制器23(图2中)之间的电断路。
图8A是根据本发明在延伸部分和控制器之间的示例性连接结构的平面图。在图8A中，为触摸控制器23设置连接焊盘22用于在印刷电路板28上的信号传输，其中连接焊盘22可以对应于延伸部分16的信号线18设置。因此，连接焊盘22可以形成为导电材料的矩形片形状。作为替换，连接焊盘可以具有不同的几何形状以适应相应数量的信号线18。例如，连接焊盘22可以形成为反三角形形状(opposing triangular shapes)、圆形形状和多边形形状。此外，连接焊盘22可以具有端部16b可以插入的孔。
在图8A中，连接焊盘22使用引线24电连接到触摸控制器23。作为替换，可以设置导线以把连接焊盘22和触摸控制器23电互连。此外，可以对应于信号线18形成连接焊盘22，其中信号线18沿连接焊盘22的横向中心线对准。但是，对应于连接焊盘22中的外部连接焊盘22的信号线18可能偏离连接焊盘22的横向中心线。作为替换，可不设置连接焊盘22，使得可以使用焊料把端部16b电连接到触摸控制器23的信号连接端子(未示出)。
图8B是根据本发明沿图8A的IV-IV’线的剖面图。在图8B中，每个信号线18具有第一信号线部分和第二信号线部分，第一信号线部分沿端部16b的上表面延伸，第二信号线部分沿端部16b的下表面延伸。因此，在印刷电路板28上使用焊料26把信号线18的第二信号线部分电连接到触摸控制器23的每个连接焊盘22上。因此，可以稳定在触摸控制器23的每个连接焊盘22和触摸板9的延伸部分16的每个信号线18之间的电信号连接，由此获得具有薄外形和轻重量的器件。
图9是根据本发明的示例性触摸控制器的平面图。图9的触摸控制器可以结合图3和6A-6C中的一个示例性连接结构。在图9中，在LCM 10的前面安装触摸板(未示出)，在LCM 10的后面的“A”区设置在延伸部分16和触摸控制器23之间的信号连接。因此，可以使用ACF 25(图3和5中)或通过焊接把触摸板的延伸部分16连接到触摸控制器23的连接部，其中触摸控制器23是与LCM 10的后面结合在一起的。此外，使用类似于把数据驱动器IC 42接合到数据驱动器区40和把选通驱动器IC 43接合到选通驱动器区41的工艺方法互连延伸部分16和触摸控制器23。由此，可以使用手工或自动操作系统进行粘合工艺。
对本发明的触摸板系统做出各种改进和变型对本领域技术人员来说是显而易见的。由此，本发明覆盖由所附权利要求和它们等同范围内的改进和变型。
权利要求
1.一种触摸板系统，包括用于输入图像信号的触摸板；用于驱动触摸板的触摸控制器；在触摸板和触摸控制器之间的延伸部分；和把延伸部分电互连到触摸控制器的各向异性导电膜。
2.根据权利要求1的系统，其中触摸控制器安装在印刷电路板上并包括与在延伸部分上形成的多个信号线对应的多个连接焊盘。
3.根据权利要求2的系统，其中印刷电路板包括设置在连接焊盘周围并接触各向异性导电膜的侧部的固定导引器。
4.根据权利要求2的系统，还包括与触摸板系统结合在一起的液晶模块，其中触摸控制器的连接焊盘安装在印刷电路板上。
5.根据权利要求4的系统，其中印刷电路板设置在液晶模块的后表面。
6.一种触摸板系统，包括用于输入图像信号的触摸板；用于驱动触摸板的触摸控制器；和具有在触摸板和触摸控制器之间传输电信号的多个信号线的延伸部分，其中延伸部分包括与连接到触摸控制器的信号线总数一致的多个端部。
7.根据权利要求6的系统，其中每个端部包括一个从端部的上表面延伸到下表面的信号线。
8.根据权利要求6的系统，其中触摸控制器具有与信号线对准的多个连接焊盘。
9.根据权利要求8的系统，其中连接焊盘通过焊接连接到信号线。
10.根据权利要求8的系统，其中连接焊盘通过各向异性导电膜连接到信号线。
11.一种触摸板系统，包括具有多个电极的触摸板；具有多个接触焊盘的触摸控制器；和延伸部分，该延伸部分具有物理连接到触摸板的端部区的第一部分、电连接到触摸控制器的第二部分、和设置在第一和第二部分之间的第三部分，其中延伸部分的第二部分包括电连接到所述多个接触焊盘的多个单独端部。
12.根据权利要求11的系统，其中触摸控制器安装在印刷电路板上。
13.根据权利要求12的系统，其中所述多个单独端部中的每个都包括沿单独端部的上和下表面延伸的各向异性导电膜。
14.根据权利要求13的系统，其中各向异性导电膜沿延伸部分的第一和第三部分的上表面延伸。
15.根据权利要求14的系统，其中延伸部分的第一部分的宽度比延伸部分的第三部分的宽度大。
16.根据权利要求13的系统，其中在单独端部的下表面上的各向异性导电膜使用焊料连接到所述连接焊盘之一。
17.根据权利要求12的系统，其中触摸控制器的连接焊盘安装在印刷电路板上。
18.根据权利要求17的系统，其中印刷电路板设置在一液晶模块的后表面上。
19.根据权利要求17的系统，其中连接焊盘通过引线和导电迹线之一电连接到触摸控制器。
20.根据权利要求17的系统，其中在所述多个单独端部之间的第一间隔等于在所述多个连接焊盘之间的第二间隔。
21.一种液晶显示器，包括液晶模块；设置在液晶模块的第一边沿的触摸控制器区中的触摸控制器；在数据驱动器区内沿液晶模块第二边沿设置的多个数据驱动器集成电路；在选通驱动器区内沿液晶模块的第三边沿设置的多个选通驱动器集成电路；和沿数据驱动器区设置的延伸至触摸控制器区中的延伸部分。
全文摘要
一种触摸板系统包括用于输入图像信号的触摸板；用于驱动触摸板的触摸控制器；在触摸板和触摸控制器之间的延伸部分；和把延伸部分电互连到触摸控制器的各向异性导电膜。
文档编号G09G5/00GK1501314SQ2003101038
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月18日 优先权日2002年11月18日
发明者洪熙政 申请人:Lg.飞利浦Lcd有限公司