连接触摸屏的柔性印刷电路和使用其的液晶显示装置的制作方法

本发明涉及柔性印刷电路（FPC），更具体地，涉及将触摸屏与其上安装有触摸IC的触摸板相连接的FPC，以及使用该FPC的液晶显示装置（LCD）。

背景技术：
在多种类型的平板显示装置中，LCD装置由于易于制造并具有驱动器的驱动灵活性、高画质和大屏幕而使其应用领域扩大。近年来，取代通常应用于LCD装置的诸如鼠标或键盘等的输入设备，能令使用者用手指或笔直接输入信息的触摸屏被用作LCD装置的输入设备。尤其是，在诸如智能手机的便携式终端中，开发了为了纤薄而将触摸屏设置到液晶显示面板中的内置触摸屏的LCD装置。图1A和图1B是分别示出触摸屏的等效电路的示例图。图1A示出等效电路。图1B示出当向触摸屏施加驱动信号（Tx信号）以感测触摸时，具有由公共电压造成的噪声（噪声公共电压）“VcomNoise”的输出感测信号（Rx信号）的波形。现有技术的包括触摸屏的LCD装置包括：具触摸屏20的面板；主板（主PCB），其上安装有与外部系统相连的用于控制面板内部的栅线和数据线的驱动的时序控制器或显示驱动器IC（DDI）（下文中简称为控制器）；用于连接面板和控制器的面板连接部；其上安装有用于驱动触摸屏的触摸屏驱动器IC30（下文中简称为触摸IC）的触摸板（触摸PCB）；以及用于连接触摸屏和触摸IC的FPC。在所述包括触摸屏的LCD装置中，如图1A所示，触摸屏20的等效电路包括与向触摸屏20施加驱动信号（Tx信号）的触摸驱动器10相连的驱动信号电阻RTX、与触摸IC30的触摸感测单元相连的感测信号电阻RRX以及彼此串联或并联的多个电容CMutual、CTX和CRX。在此，触摸驱动器10和触摸感测单元可被包括在触摸板的触摸IC30中。在现有技术的包括触摸屏的LCD装置中，触摸驱动器10向触摸屏20的驱动电极输出驱动信号以感测触摸，并且触摸IC30通过使用经触摸屏20的接收电极输入到触摸感测单元的感测信号的电平来确定是否存在触摸。在所述LCD装置中，公共电压Vcom被施加至面板以驱动该面板。在此情形下，公共电压Vcom作用于面板的公共电极和公共线，此时由于设置在面板中的元件（栅线、数据线、像素电极等）之间的相互作用，噪声被加到公共电压中。当触摸IC30使用驱动信号和感测信号来确定是否存在触摸时，感测信号与包括噪声的公共电压（下文中简称为噪声公共电压）重叠。为此，输入至触摸IC30的触摸感测单元的感测信号不可避免地包括与从触摸驱动器10输出的驱动信号（Tx信号）不同的噪声。因此，驱动信号和感测信号具有不同的波形。即，如图1B所示，由于不稳定的噪声公共电压，通过接收电极接收到的包括噪声的感测信号（Rx信号）被输入到触摸IC30。触摸IC30的触摸感测性能会被输入到触摸IC30的包括噪声的感测信号（Rx信号）所恶化。即，由于受到面板中产生的噪声影响的信号被加到输入到触摸IC30的感测信号（Rx信号）中，因此触摸IC30对于噪声的抗扰性在感测触摸时被降低。为此，触摸IC30的触摸灵敏度会降低，而触摸灵敏度的降低显著影响触摸IC30的触摸感测，由此不能获得所要的感测结果。为了克服上述局限，开发了将用于抵消噪声公共电压的反馈补偿信号施加到触摸IC30的技术，因此，触摸IC30将噪声从感测信号中除去。然而，在上述现有技术中，由于将新的功能添加到触摸IC30，触摸IC30的结构复杂了。此外，在现有技术中，由于需要将新的功能和结构添加到触摸IC30，增加了触摸IC和LCD装置的成本。

技术实现要素：
本发明旨在提供一种用于连接触摸屏的FPC以及使用这种FPC的LCD装置，它们基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而造成的一个或多个问题。本发明旨在提供用于连接触摸屏的FPC以及使用这种FPC的液晶显示装置，其中提供了多个接收用于抵消在面板中产生的噪声的反馈补偿信号的反馈补偿信号电极以及多条连接到设置在触摸屏中的触摸电极的触摸线。本发明的其他优点和特征将部分在随后的说明中呈现，而部分可以由本领域技术人员从说明书中明显看出，或者在实践时知晓。本发明的目的和其他优点将通过说明书和权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。为了实现这些以及其他优点，根据本发明，如本文具体和概述地描述的，提供一种用于连接触摸屏的柔性印刷电路（FPC），该柔性印刷电路包括：分别与多条触摸电极线相连的多条触摸线；粘附到触摸线的第一膜；在第一膜的上端表面与第一膜重叠并覆盖触摸线的第二膜；和反馈补偿信号电极，粘附到第一膜的下端表面，并且接收用于除去噪声的反馈补偿信号。在本发明的另一方面，提供一种LCD装置，该LCD装置包括：面板，在所述面板中布置有多条数据线和多条栅线；触摸屏，包括用于感测触摸的多个触摸电极；分别与这些触摸电极相连的多条触摸电极线；触摸IC，使用由施加于触摸电极的驱动信号所产生的感测信号来确定触摸电极是否被触摸；触摸板连接器，安装在设有触摸IC的触摸板上，并与触摸IC相连；FPC，将触摸电极线与触摸板连接器相连；公共电压发生器，向设置在面板中的多个公共电极提供公共电压；以及补偿信号发生器，反相从面板反馈的噪声信号以产生反馈补偿信号，并且将反馈补偿信号传输到触摸板连接器，其中在FPC中设置了通过触摸板连接器接收反馈补偿信号的反馈补偿信号电极。应理解的是，本文中前面的概述和下面的详细说明是示例性和解释性的，旨在提供对所主张的内容的进一步解释。附图说明附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中：图1A和图1B是分别示出触摸屏的等效电路的示例图；图2是示出本发明的LCD装置的构造的示例图；图3是示出在本发明的LCD装置的元件之中，其上安装了控制器的主板和其上安装了触摸IC的触摸板的构造的示例图；图4A是示出在本发明LCD装置的面板中，通过施加公共电压而产生的噪声公共电压的波形以及从面板接收到的并提供给补偿信号发生器的反馈公共电压的波形的示例图；图4B是示出应用于本发明的LCD装置的补偿信号发生器的构造的示例图；图5是示出在本发明的用于连接触摸屏的FPC中，利用反馈补偿信号从噪声感测信号中除去噪声的操作的示例图；图6A和图6B是示出利用本发明的用于连接触摸屏的FPC所分析的信噪比（SNR）的图表；图7A是示出本发明的用于连接触摸屏的FPC的截面图；和图7B是示出在本发明的用于连接触摸屏的FPC被连接到触摸板连接器的状态下的示例图。具体实施方式将参考附图描述本发明的示范性实施例。尽可能地在整个说明书使用相同参考数字表示相同或相似的部件。下文，将参照附图来详细描述本发明的实施方式。图2是示出本发明的LCD装置的构造的示例图。图3是示出在本发明的LCD装置的元件之中，其上安装了控制器510的主板500和其上安装了触摸IC610的触摸板600的构造的示例图。本发明涉及包括以电容型驱动的显示屏的LCD装置，特别是，本发明的特征在于：在用于连接触摸屏和触摸板（触摸PCB）的FPC中设有接收用于抵消在面板中产生的噪声的反馈补偿信号的反馈补偿信号电极以及与设置在触摸屏中的触摸电极相连的触摸电极线，除去了噪声的感测信号被施加于触摸IC，由此增强触摸IC的触摸灵敏度。为此，如图2和图3所示，本发明的LCD装置包括：面板110，在所述面板110中，由多条栅线和多条数据线之间的交叉限定了多个像素；触摸屏130，在所述触摸屏130中设置有多个用于感测触摸的触摸电极131和132；多条触摸电极线133和134，各触摸电极线133和134在非显示区中分别与触摸电极131和132在相连；控制器510，控制设置在面板110中的栅线和数据线的驱动；触摸IC610，使用由施加于触摸电极131和132的驱动信号所产生的感测信号来确定触摸电极131和132是否被触摸；触摸板连接器620，安装在设有触摸IC610的触摸板600上，并与触摸IC610相连；FPC630，将触摸电极线133和134与触摸板连接器620电连接；公共电压发生器520，向设置在面板110中的多个公共电极提供公共电压；以及补偿信号发生器530，反相从面板110反馈的反馈公共电压Vcom_FB，并且将反相的电压传输到触摸板连接器620。面板110可配置为这样的类型：即在两玻璃基板（未示出）之间形成有液晶层（未示出）。面板110的下玻璃基板包括多条数据线、与所述数据线交叉的多条栅线、设置在数据线和栅线的各交叉部分处的多个薄膜晶体管（TFT）、用数据电压充电各像素的多个像素电极以及与各像素电极一起驱动注入到液晶层的液晶的多个公共电极。在此，所述多个像素由于数据线和栅线之间的交叉而布置成矩阵型。在面板110的上玻璃基板中布置有多个黑矩阵和滤色器。公共电极可如上所述布置在下玻璃基板中，或者布置在上玻璃基板中。偏振器分别粘附至面板110的上玻璃基板和下玻璃基板，并且在接触液晶的内表面形成有用于设定液晶的预倾角的取向层。可在面板110的上玻璃基板和下玻璃基板之间形成多个用于维持液晶单元（未示出）的盒间隙的柱状衬垫料CS。触摸屏130感测使用者的触摸，并且可以是互电容型的触摸屏或是自电容型的触摸屏。触摸屏130包括多个触摸电极131和132以及多条触摸电极线133和134。在自电容型的触摸屏中，本发明的用于连接触摸屏的FPC630可仅提供一条。下文中，为了描述简便，将互电容型的触摸屏作为本发明的实例来描述。多个触摸电极可分为多个驱动电极131和多个接收电极132。多条触摸电极线可分为与各驱动电极131相连的多条驱动电极线133以及与各接收电极132相连的多条接收电极线134。驱动电极线133和接收电极线134布置在面板110的非显示区。驱动电极线133和接收电极线134可通过用于连接触摸屏的FPC630而连接到触摸IC610。构成触摸电极的驱动电极131和接收电极132可在面板110上布置成分别平行于栅线和数据线的网格结构。此外，驱动电极131和接收电极132可布置成多种类型。触摸屏130以多种类型设置在LCD装置中。首先，包括触摸电极的触摸屏130可与数据线和栅线一起内置在下玻璃基板中，在该情形下，触摸电极可用作公共电极。第二，触摸屏130可设置在上玻璃基板上，在该情形下，触摸电极可用作公共电极。第三，触摸屏130可制造成独立于面板110的物体并随后粘附于构成玻璃基板110的上玻璃基板的上端，在该情形下，设置在面板110中的公共电极和设置在触摸屏中的触摸电极可形成为不同形状。在向面板110施加公共电压的同时，当向触摸屏130施加用于触摸感测的驱动信号（驱动电压）时，本发明防止公共电压造成驱动信号或感测信号失真，并且可应用于上述具有三种结构的LCD装置。即，如在第一和第二方案中，即使当通过时分方式将用于触摸感测的驱动信号和公共电压施加于面板110或者触摸屏130，驱动信号和感测信号会因公共电压而失真，或者噪声会被加到驱动信号和感测信号中。为了克服此种限制，可将本发明应用于这一情形。然而，下文中，为了描述简便，如在第三方案中所述，将包括有与面板110的公共电极独立地提供的触摸电极131和132的触摸屏130作为本发明的实例来描述。面板连接部550将面板110电连接至安装在主板500上的控制器510。可通过面板连接部550将图像数据信号RGB、数据控制信号、栅控制信号和公共电压传输至面板110。可在FPC上将面板连接部550配置成提供有用于传输上述信号或电压的多条线的类型，或者配置成安装了数据驱动器IC的膜上芯片（COF）类型，或者取决于面板特性和种类而配置成各种类型。应用于本发明的面板连接部550可使用通常应用于LCD装置的面板连接部，并因此将不提供对其的详细说明。由于主板连接器540安装在主板500上，所以主板连接器540连接到面板连接部550的一侧的远端，并且将控制器510连接到与面板连接部550的另一侧远端相连的面板110。应用于本发明的主板连接器540可使用通常应用于LCD装置的主板连接器，并因此将不提供对其的详细说明。控制器510利用从外部系统传输的时序信号产生栅控制信号GCS和数据控制信号DCS，以便面板110显示图像，并且根据面板110的像素类型重新对齐输入视频数据信号。如果将本发明应用于电视机或监视器，控制器510可为时序控制器，或者如果将本发明应用于诸如智能手机的便携式终端，控制器510可以是显示驱动器IC（DDI）。控制器510可控制公共电压发生器520，由此允许公共电压被施加至面板110的公共电极。应用于本发明的控制器510可如上所述配置为各种类型。控制器510可使用通常应用于LCD装置的那些控制器的构造和功能，并因此将不提供对其的详细说明。公共电压发生器520将公共电压施加至设置在面板110中的公共电极。公共电压发生器520的构造和功能与通常的那些公共电压发生器相同，并因此将不提供对其的详细说明。补偿信号发生器530反相从面板110反馈的反馈公共电压Vcom_FB并将反相的电压传输到触摸板连接器620。将参照图4A和4B来详细描述补偿信号发生器530的构造和功能。触摸IC610将驱动信号施加于触摸电极131和132，并通过使用从各触摸电极132和132接收到的感测信号来确定是否存在触摸或所触摸的位置。为此，触摸IC610可包括用于将驱动信号施加于触摸电极131和132的触摸驱动单元以及用于通过使用从各触摸电极132和132接收到的感测信号来确定是否存在触摸或所触摸的位置的触摸感测单元。触摸IC610的构造和功能与目前通常使用的那些触摸IC相同，并因此将不提供对其的详细说明。FPC630用于将设置在面板110的非显示区中的触摸电极线133和134连接到安装在触摸板600的触摸IC610。FPC630的一侧粘附到设置在面板110的非显示区中的触摸电极线的焊盘，而另一侧连接到安装在触摸板600的触摸板连接器620。FPC630可分类为将驱动信号施加于触摸屏的驱动器FPC(TxFPC)和将触摸屏130产生的感测信号传输到触摸IC610的传感器FPC(RxFPC)。在驱动器FPC和传感器FPC的每个中，提供有多个接收用于抵消在面板110中产生的噪声的反馈补偿信号的反馈补偿信号电极和多条与相应的触摸电极线连接的触摸线，在反馈补偿信号电极和触摸线之间设有绝缘层。下文中，将参照图7A和图7B详细描述用于连接触摸屏的FPC630的构造和功能。触摸板连接器620安装在触摸板600上，并且连接FPC630和触摸IC610。不同于现有技术的用于连接触摸屏的FPC，FPC630进一步包括反馈补偿信号电极，并因此在触摸板连接器620中另外设有用于将反馈补偿信号电极与补偿信号发生器530相连的多个引脚。此外，下面将参照图7A和图7B来详细描述触摸板连接器620的构造和功能。图4A是示出在本发明LCD装置的面板中，通过施加公共电压施而产生的噪声公共电压(VcomNoise)的波形以及从面板接收到的并提供给补偿信号发生器的反馈公共电压的波形的示例图。图4B是示出应用于本发明LCD装置的补偿信号发生器的构造的示例图。图5是示出在本发明的用于连接触摸屏的FPC中，利用反馈补偿信号从噪声感测信号中除去噪声的操作的示例图。图6A和图6B是示出利用本发明的用于连接触摸屏的FPC所分析的信噪比（SNR）的图表。在本发明的LCD装置中，公共电压Vcom作用于面板110的公共电极和公共线，此时由于设置在面板110中的元件（栅线、数据线、像素电极等）之间的相互作用，噪声被加到公共电压中。施加到驱动电极并包括噪声的公共电压被称作噪声公共电压（VcomNoise），其通过面板110而被输入到补偿信号发生器530。即，具有噪声的噪声公共电压以反馈公共电压Vcom_FB的类型被输入到补偿信号发生器530，所述噪声是在公共电压经由面板110被传输时加到公共电压上的。因此，如图4A所示，输入到补偿信号发生器530的反馈公共电压Vcom_FB具有与噪声公共电压（VcomNoise）相似的形式。补偿信号发生器530反相从面板110反馈的反馈公共电压Vcom_FB并将反相的电压传输到触摸板连接器620。为此，如图4B所示，补偿信号发生器530包括放大器、与接收反馈公共电压Vcom_FB的输入端相连的第一电阻R1以及设置在输出端Vout和输入端之间的反馈线上的第二电阻R2。通过补偿信号发生器530的输出端输出的输出信号是反馈公共电压被反相的信号，并且如上所述，是施加于触摸板连接器620的反馈补偿信号。即，本发明使用补偿信号发生器530对反馈公共电压Vcom_FB进行反相以产生反馈补偿信号，并通过触摸板连接器620将反馈补偿信号施加于FPC630的反馈补偿信号电极。如上所述，反馈补偿信号是反馈公共电压Vcom_FB被反相的信号（反相的Vcom_FB）。因此如图5所示，施加于FPC630的反馈补偿信号电极的反馈补偿信号（反相的Vcom_FB）被在通过触摸线传输的噪声感测信号中包括的噪声公共电压(VcomNoise)抵消，由此从噪声感测信号中除去噪声。没有噪声的补偿感测信号被施加于触摸IC610，并且触摸IC610可通过使用没有噪声的补偿感测信号来确定是否存在触摸或者所触摸的位置。在图5中，将交互型感测信号（mutualsensingsginal）作为本发明的实例描述。然而，如上所述，本发明可使用交互型驱动信号，或者本发明可应用于使用自电容型的触摸屏。此外，图5示出了通过使用反馈补偿信号，从包括噪声的噪声感测信号中除去噪声的操作，但是本发明可同样应用于通过使用反馈补偿信号，从包括噪声的噪声驱动信号中除去噪声的操作。通过下面的方法可执行用于验证上述本发明的实验。首先，制备10.1英寸的顶上型（on-cell）触摸屏。将导电带粘附到与触摸IC610的触摸感触单元相连的传感器FPC(RxFPC)，并且将由主板500（源PCB）产生的反馈补偿信号（反相的Vcom_FB)施加于导电带。当将反馈补偿信号（反相的Vcom_FB)施加于FPC630时，测量感测信号的第一原始数据。用导电棒触摸触摸屏130上的特定位置（Rx:20,Tx:13），然后测量感测信号的第二原始数据。最后，通过分析所测量的第一和第二原始数据的SNR数据，可以验证从感测信号中除去的噪声量。分析结果的实例示出于图6A和图6B。具体地，在以正常白模式驱动的面板中，将应用本发明之前的SNR与应用本发明之后的SNR相比较，可以看出SNR从3.77增加到4.5，即，增加了约12%。另外，在以正常黑模式驱动的面板中，将应用本发明之前的SNR与应用本发明之后的SNR相比较，可以看出SNR从2.57增加到4.83，即，增加了约88%。如在下面的等式（1）中所表示，SNR表示通过将信号电平除以噪声电平后得到的数值，并且SNR增加表示噪声电平降低。因此，当应用本发明时，可以看出SNR得到提高。其中噪声表示T_V和NT_V的较大值，因为噪声可以表示为Max[T_V,NT_V]。在此，T_V(Touch_Variation)表示TouchRawData(Max-Min)，即，表示当触摸到触摸屏130时，改变的原始数据的量，而NT_V(Nontouch_Variation)表示Non_TouchRawData(Max-Min)，即，表示当没有触摸到触摸屏130时，改变的原始数据的量。另外，信号可表示为“TouchAverage(T_V)-Non_TouchAverage(NT_V)”。在此，TouchAverage(T_V)表示T_V的平均值，并且Non_TouchAverage(NT_V)表示NT_V的平均值。图7A是示出本发明的用于连接触摸屏的FPC的截面图。图7B是示出本发明的用于连接触摸屏的FPC被连接到触摸板连接器的状态下的示例图。如上所述，本发明将反馈补偿信号（反相的Vcom_FB)施加到FPC630，由此从噪声感测信号或噪声驱动信号中除去噪声，由面板110产生的反馈公共电压Vcom_FB被反相成所述反馈补偿信号，并且所述FPC630接收包括噪声的噪声感测信号或包括噪声的噪声驱动信号。为此，如图7A和7B所示，本发明的用于连接触摸屏的FPC630可包括：与各触摸电极线133或134相连的多条触摸线633；粘附有触摸线633的第一柔性膜634；在第一膜634的上端表面与第一膜634重叠并覆盖触摸线633的第二柔性膜632；反馈补偿信号电极635，其粘附至第一膜634的下端表面，并且接收反馈补偿信号；多个触摸线焊盘631，其布置在第二膜532的一侧的远端并连接到各触摸线633；反馈补偿信号电极焊盘639，其设置在第二膜632的一侧的远端，与触摸线焊盘631平行并且连接到反馈补偿信号电极635。触摸线633与设置在面板110的非显示区中的驱动电极线133或接收电极线134相连。当图7A和7B的FPC630是与接收电极线134相连的FPC时，触摸线633是与接收电极线134相连的传感器触摸线，而当图7A和7B的FPC630是与驱动器电极线133相连的驱动器FPC时，触摸线633是与驱动器电极线133相连的驱动器触摸线。下文中，为了描述简便，将触摸线633是传感器触摸线的情形作为本发明的实例来描述。当触摸线633是如上所述的传感器触摸线时，包括噪声的噪声感测信号从与触摸屏130相连的传感器触摸线的另一侧传输到设置有焊盘631和639的传感器触摸线的一侧。第一膜634是柔性的膜并且具有绝缘特性，而触摸线633设置在第一膜634的上端表面处。可将聚酰亚胺树脂等用作第一膜634的材料。此外，可将用作FPC的底膜的材料用作第一膜634。第二膜632可与第一膜634以相同材料形成，并且粘附到第一膜634的上端表面，触摸线633设在它们之间。反馈补偿信号电极635是接收反馈补偿信号的电极，并且可形成为与各接触线633相应的多条线，但可以以一块板（膜）的形状来形成。触摸线焊盘631与触摸线633相连，并且与触摸板连接器620的触摸线焊盘引脚（未示出）相连。触摸线633的远端可设置在第一膜634上，并从第二膜632暴露出来，以便触摸线焊盘631与触摸线633相连。在另一实施方式中，触摸线焊盘631可通过形成在第二膜632中的触摸线孔与触摸线633相连，以便暴露出触摸线633。反馈补偿信号电极焊盘639与反馈补偿信号电极635相连。反馈补偿信号电极孔可形成在第一和第二膜634和632的每个中，以便反馈补偿信号电极焊盘639与反馈补偿信号电极635相连。反馈补偿信号电极焊盘639与触摸板连接器620的反馈补偿信号电极焊盘引脚（未示出）相连。如上所述的本发明的FPC630的焊盘631和639与设置在传感器触摸板连接器620的各引脚电连接。与各触摸线焊盘631相连的多个触摸线焊盘引脚（未示出）与触摸IC610的触摸感测单元相连，并且与反馈补偿信号电极焊盘639相连的反馈补偿信号电极焊盘引脚（未示出）通过反馈补偿信号传输线700与补偿信号发生器530相连（参见图3）。根据本发明的实施方式，提供多个接收用于抵消在面板中产生的噪声的反馈补偿信号的反馈补偿信号电极以及多条连接到设置在触摸屏中的触摸电极的触摸线，由此除去包括在施加于触摸IC的感测信号中的噪声。本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的精神或范围的情况下可对本发明进行各种变化和修改。因此，只要他们落在所附权利要求书以及它们的等效范围内，本发明就旨在涵盖这些变化和修改。