專利名稱：帶芯片單片式電容觸摸屏的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種觸摸屏，尤其涉及一種帶芯片單片式電容觸摸屏。
背景技術：
近年來，隨著信息技術、無線行動通訊和信息家電的快速發展與應用，人們對電子 產品的依賴性與日俱增。為了達到更便利、體積更小、更輕巧化以及更人性化的目的，許多 信息產品已由傳統的鍵盤或鼠標作為輸入裝置，轉變為使用設置在顯示屏幕前的觸摸屏作 為輸入裝置。其中，電容觸摸屏具有透過率高、觸摸施壓不必用力、可以抵御惡劣的外界環 境的優點，工作時還可以實現多個觸摸點的同時探測，具有良好的應用前景。現有的電容觸摸屏一般包括覆蓋板(觸控面板)、感測電極基板和感測電極層；感 測電極層設置在感測電極基板上，感測電極層包括多個沿著第一方向延伸的第一感測電極 以及多個沿著第二方向延伸的第二感測電極，第一感測電極與第二感測電極相互交錯形成 感應陣列；各個第一感測電極之間互相電性不連接，各個第二感測電極之間互相電性不連 接，第一感測電極與第二感測電極之間電性不連接；一般，為了降低第一、第二感測電極之 間的寄生電容，還需在每個交錯處將兩個電極的寬度設置為最小。第一感測電極和第二感 測電極一般由透明導電膜，如氧化銦錫薄膜經過圖形化形成。另外一種電容觸摸屏，為了達 到更輕、更薄，并且降低制造成本的目的，將第一感測電極和第二感測電極均直接設置在覆 蓋板的內側面，省去感測電極板，即單片式電容觸摸屏。當使用者以手指接觸觸控面板時，接觸發生點處的第一感測電極、第二感測電極 的電容發生變化，通過IC芯片的檢測，就可以判斷觸摸的發生以及接觸發生點的坐標。上述的多個第一感測電極和第二感測電極與IC芯片之間，一般采用如下連接方 式第一感測電極和第二感測電極通過設置在感測電極基板周邊非感應區域的周邊連線連 接到設置在邊緣某處的連接端部上，再通過柔性線路板(FPC)外接到設置在硬質電路板的 IC芯片上。隨著觸控屏尺寸增大以及第一感測電極和第二感測電極數量的增多，第一感測電 極和第二感測電極連接到IC芯片的外接連線數量也隨之遞增，因而上述方式需要在柔性 線路板上增加外接連線的數量，將會導致以下問題第一，增加了柔性線路板的寬度，使得 柔性線路板在裝配時的難度提高；第二，外接連線數量增加使得每個外接連線的寬度減小， 因而降低了其可靠性；第三，增大了外接連線受到外界信號干擾的可能性。另一方面，將IC芯片直接貼附在基板玻璃的COG (Chip on Glass)技術已經被廣 泛地應用在液晶顯示器上，但目前這種COG技術并未在電容觸摸屏上得到應用。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶芯片單片式電容觸摸屏，這種帶芯 片單片式電容觸摸屏的結構更加簡化，并且在第一感測電極和第二感測電極數量增多的情 況下，不需要增加柔性線路板上的連線數量，具有較好的可裝配性、可靠性，以及減少裝配
3空間，而且還可以采用比柔性線路板更加緊湊、簡單的連接方式。采用的技術方案如下帶芯片單片式電容觸摸屏包括基板、感測電極層、周邊連線和外接連線，基板的內 側面分為感應區域和周邊區域，感測電極層設置在基板的感應區域上，感測電極層包括多 個沿著第一方向延伸的第一感測電極以及多個沿著第二方向延伸的第二感測電極，第一感 測電極與第二感測電極相互交錯形成感應陣列，周邊連線和外接連線均設置在周邊區域 上，每個周邊連線的一端與一個第一感測電極或第二感測電極連接，其特征是還包括IC 芯片；IC芯片固定在周邊區域上；IC芯片的內接端與周邊連線的另一端連接，IC芯片的外 接端與所述外接連線的內接端部連接。所述基板既作為支撐感測電極層的感測電極極板，同時也作為該帶芯片單片式電 容觸摸屏的覆蓋板，使得電容觸摸屏達到更輕、更薄，并且節約制造成本的目的。上述IC芯片的內接端，指的是IC芯片對感應電極進行輸出/輸入的連接端口，而 外接端，指的是IC芯片與外部電路連接的端口。上述的周邊連線起到IC芯片與第一感測 電極和第二感測電極的連接作用；而外接連線則起到IC芯片與外部電路的連接作用，一般 包括數據線、時鐘信號線、中斷信號線、地電壓線，每個外接連線設置有內接端部和外接端 部，其中內接端部與IC芯片的外接端連接，外接端部則可以通過柔性線路板(FPC)或者其 他方式與外部電路進行連接。在設置好IC芯片與周邊連線、外接連線連接后，在周邊區域上還覆蓋一層保護膠 層，起到保護作用，還起到緊固連接的作用。IC芯片的內接端的數量一般由所連接感測電極的數量決定，而外接端的數量則相 對固定，通過將IC芯片設置到單片式電容觸摸屏的基板上的周邊區域，其內接端與周邊連 線連接，其外接端與外接連線連接，當電容觸摸屏的體積增大，第一感測電極和第二感測電 極的數目增多時，選用內接端較多的IC芯片，因為其外接端數目固定，所以外接連線的數 目也就不變，不需要增加柔性線路板上的連線數量；將IC芯片內置到基板上，具有較好的 可裝配性；連接柔性線路板的連線數量沒有增加，無需減少其連線的寬度，確保了可靠性， 并且比起IC芯片設置在基板的外部更節約了裝配空間。由于外接連線的外接端部作為觸 摸屏與外部電路的最終連接端口，故還可以采用比柔性線路板更加簡單的其他連接方式。為了達到美觀的目的，作為本實用新型的優選方案，其特征是還包括遮掩層，遮 掩層設置在基板的周邊區域上，周邊連線和外接連線均設置在遮掩層上。遮掩層可以遮掩 電容觸摸屏在周邊區域的內部結構，使觸摸屏的整體更顯美觀。為了在周邊區域固定IC芯片，并達到理想的導電性，作為本實用新型進一步的優 選方案，其特征是還包括異方向性導電膠膜(ACF)，IC芯片通過異方向性導電膠膜與基板 的周邊區域粘合在一起，IC芯片的內接端、外接端都通過異方向性導電膠膜內的導電金屬 球與所述周邊走線、外接連線的內接端部連接。為了提高結構的緊湊性以及達到更好的導電性，作為本實用新型進一步的優選方 案，其特征為還包括對接端和垂直導體；對接端設置在外部電路的電路板上，外部電路的 電路板與基板相平行；對接端與外接端部一一對應，外接端部與對接端通過垂直導體連接。 通過設置對接端和垂直導體，外接連線的外接端部通過垂直導體和對接端與外部電路直接 連接，結構更加緊湊、簡單。上述垂直導體為沿著垂直于基板平面的方向進行導通的導體。[0018]為了達到更好的導電性，作為本實用新型更進一步的優選方案，其特征是所述垂 直導體為彈性體，還包括能夠使外接端部、垂直導體、對接端三者緊壓在一起的壓力機構。 在壓力機構的作用下，垂直導體被外部電路的電路板和基板壓制，使垂直導體兩端分別與 對接端和外接端部緊密連接。上述壓力機構的特征是能夠使基板與外部電路板相對位置固定，并且使得基板 與外部電路板之間的距離小于垂直導體在自由狀態下的長度。壓力機構可以是一層粘合 層，使得基板與外部電路板之間通過粘合層粘合在一起；壓力機構也可以是包括粘合層、硬 質框，硬質框設置在基板與外部電路的電路板之間，基板和外部電路的電路板均通過粘合 層與硬質框粘合在一起；更優選壓力機構包括粘合層、硬質框和螺絲，硬質框設置在基板與 外部電路的電路板之間，基板通過粘合層與硬質框粘合在一起，外部電路的電路板通過螺 絲鎖緊在硬質框上；壓力機構還可以是包括觸摸屏所應用的設備上復雜的力學結構。外接端部通常為塊狀電極，按照電容觸摸屏的現有技術，外接端部可以是單層或 多層的金屬單質、合金或透明導電材料，也可以是金屬單質與透明導電材料的疊合，外接端 部的表面具有良好的導電性和一定的硬度，可以抵抗一定的壓強。對接端通常是設置在外 部電路的電路板上的金屬塊。為了達到更好的導電性，作為本實用新型再更進一步的優選方案，其特征是所述 垂直導體為導電橡膠。導電橡膠能夠導通所連接的外接端部和對接端，并且在受到壓力機 構的壓力的情況下，產生一定的彈性形變，使得外接端部和對接端保持更加良好的導通可 靠性。更優選導電橡膠為僅能夠在垂直方向上導電的各向異性的導電橡膠。為了達到更好的導電性，作為本實用新型再更進一步的優選方案，其特征是所述 垂直導體為金屬壓片。金屬壓片能夠導通所連接的外接端部和對接端，并且在受到壓力機 構的壓力的情況下，產生一定的彈性形變，使得外接端部和對接端保持更加良好的導通可 靠性。更優選金屬壓片的一端焊接在對接端上。
圖1是本實用新型第一種優選實施方式的結構示意圖圖2是圖1的A-A剖面圖圖3是圖2的B部分局部放大圖圖4是圖1中還設置有遮掩層時的A-A剖面圖，其為本實用新型第二種優選實施 方式的示意圖圖5是圖4的B’部分局部放大圖圖6是本實用新型第三種優選實施方式中外接端部和對接端所處位置的示意圖圖7是本實用新型第三種優選實施方式中外接端部和對接端相連接的結構示意 圖圖8是圖7各層貼合后沿C-C的剖視圖圖9是本實用新型第四種優選實施方式中外接端部和對接端相連接的結構示意 圖具體實施方式
以下結合附圖和本實用新型的優選實施方式做進一步的說明。實施方式一如圖1、圖2和圖3所示，這種帶芯片單片式電容觸摸屏包括基板1、感測電極層、 周邊連線2、外接連線3、IC芯片4和異方向性導電膠膜5，基板1的內側面分為感應區域6 和周邊區域7，感測電極層設置在基板1的感應區域6上，感測電極層包括多個沿著第一方 向延伸的第一感測電極8以及多個沿著第二方向延伸的第二感測電極9，第一感測電極8與 第二感測電極9相互交錯形成感應陣列，周邊連線2和外接連線3均設置在周邊區域7上， 每個周邊連線2的一端與一個第一感測電極8或第二感測電極9連接，IC芯片4固定設置 在周邊區域7上，IC芯片4的內接端連接凸塊10通過異方向性導電膠膜5與周邊引線2的 另一端連接，IC芯片4的外接端連接凸塊11通過異方向性導電膠膜5與外接連線3的內 接端部12連接，外接連線3的外接端部13與柔性線路板14連接，在周邊區域7上還覆蓋 一層保護膠層15。實施方式二如圖4和圖5所示，在實施方式一的基礎上，增加了遮掩層16。遮掩層16設置在 基板1的周邊區域7上，周邊連線2和外接連線3均設置在遮掩層16上。實施方式三如圖6、圖7和圖8所示，在其它部分與實施方式一或實施方式二相同的情況下，其 區別在于外接連線3不通過柔性線路板與外部電路連接，而是還包括對接端17、垂直導體 18和能夠使外接端部13、垂直導體18、對接端17三者緊壓在一起的壓力機構；對接端17設 置在外部電路的電路板19上，外部電路的電路板19與基板1相平行，對接端17與外接端 部13 —一對應；垂直導體18的兩端分別與外接端部13和對接端17連接。壓力機構包括 粘合層20、硬質框21和螺絲22，硬質框21設置在基板1與外部電路的電路板19之間，基 板1通過粘合層20與硬質框21粘合在一起，外部電路的電路板19通過螺絲22鎖緊在硬 質框21上。其中垂直導體18為各向異性的導電橡膠；硬質框21也可以是機殼。實施方式四如圖9所示，在其它部分與實施方式三相同的情況下，其區別在于垂直導體18為 金屬壓片23，金屬壓片23的一端焊接在對接端上17，金屬壓片23的另一端與外接端部13 接觸。 在其它實施方式中，基板和外部電路板均可以通過粘合層與硬質框粘合在一起。
權利要求1.帶芯片單片式電容觸摸屏包括基板、感測電極層、周邊連線和外接連線，基板的內側 面分為感應區域和周邊區域，感測電極層設置在基板的感應區域上，感測電極層包括多個 沿著第一方向延伸的第一感測電極以及多個沿著第二方向延伸的第二感測電極，第一感測 電極與第二感測電極相互交錯形成感應陣列，周邊連線和外接連線均設置在周邊區域上， 每個周邊連線的一端與一個第一感測電極或第二感測電極連接，其特征是還包括IC芯 片；IC芯片固定在周邊區域上；IC芯片的內接端與周邊連線的另一端連接，IC芯片的外接 端與所述外接連線的內接端部連接。
2.如權利要求1所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是還包括遮掩層，遮掩層設 置在基板的周邊區域上，周邊連線和外接連線均設置在遮掩層上。
3.如權利要求1或2所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是還包括異方向性導 電膠膜，IC芯片通過異方向性導電膠膜與基板的周邊區域粘合在一起，IC芯片的內接端、 外接端都通過異方向性導電膠膜內的導電金屬球與所述周邊走線、外接連線的內接端部連 接。
4.如權利要求1或2所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是還包括對接端和垂 直導體；對接端設置在外部電路的電路板上，外部電路的電路板與基板相平行；對接端與 外接端部一一對應，外接端部與對接端通過垂直導體連接。
5.如權利要求3所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是還包括對接端和垂直導 體；對接端設置在外部電路的電路板上，外部電路的電路板與基板相平行；對接端與外接 端部一一對應，外接端部與對接端通過垂直導體連接。
6.如權利要求4所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是所述垂直導體為彈性體， 還包括能夠使外接端部、垂直導體、對接端三者緊壓在一起的壓力機構。
7.如權利要求5所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是所述垂直導體為彈性體， 還包括能夠使外接端部、垂直導體、對接端三者緊壓在一起的壓力機構。
8.如權利要求6所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是所述垂直導體為導電橡膠。
9.如權利要求7所述的帶芯片單片式電容觸摸屏，其特征是所述垂直導體為金屬壓片。
專利摘要本實用新型涉及一種帶芯片單片式電容觸摸屏，通過將IC芯片設置到單片式電容觸摸屏的基板上的周邊區域，其輸入端與周邊連線連接，其外接端與外接連線連接，當電容觸摸屏的體積增大，第一感測電極和第二感測電極的數目增多時，選用輸入端較多的IC芯片，因為其外接端數目固定，所以外接連線的數目也就不變，不需要增加柔性線路板上的連線數量；將IC芯片內置到基板上，具有較好的可裝配性；連接柔性線路板的外接連線數量沒有增加，無需減少外接連線的寬度，確保了可靠性，并且比起IC芯片設置在基板的外部更節約了裝配空間，而且可以采用比柔性線路板更簡單的連接結構與外部電路連接。
文檔編號G06F3/044GK201927012SQ20102066712
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月13日 優先權日2010年12月13日
發明者呂岳敏, 吳永俊, 吳錫淳, 孫楹煌, 崔衛星, 朱世健, 林鋼, 沈奕 申請人:汕頭超聲顯示器有限公司