触摸板系统和使用该系统的显示设备

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技术领域\n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。\n背景技术\n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。\n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。\n被分类为4-线电阻型(4-1ine 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。\n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。\n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。\n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。\n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。\n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。\n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FPCB 16，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 FPCB 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。\n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。\n发明内容\n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。\n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。\n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。\n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。\n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，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。\n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，并且触摸控制器具有与信号线对准的 多个连接焊盘。\n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 多个连接焊盘的接触控制器；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连 接焊盘的多个单独端部。\n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，该触摸控制器具有多个连接 焊盘；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，该延伸部分具有连接到所述多个连接焊盘的多个信号线。\n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。\n附图说明\n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：\n图1是根据现有技术的触摸板的示意性剖面图；\n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；\n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；\n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；\n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；\n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；\n图6B是根据本发明的图6A的“A”的放大图；\n图6C是根据本发明沿图6A的I-I’线所得的剖面图；\n图7A是根据本发明沿图6B的II-II’线所得的剖面图；\n图7B是根据本发明沿图6B的III-III’线所得的剖面图；\n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；\n图8B是根据本发明沿图8A的IV-IV’线所得的剖面图；\n图9是根据本发明的示例性触摸控制器的平面图。\n具体实施方式\n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。\n将参照附图说明根据本发明的触摸板组件。\n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。ACF 25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。\n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。\n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。\n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)。\n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。\n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。\n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。\n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。\n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。\n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)。\n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。\n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。\n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。