CN102043501B - 力感测器的集成排线模块及压感式触控荧幕 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种适用于压感式触控荧幕的力感测器集成排线模块，其包含集成排线及排线框架。其中，集成排线具有信号线，用以传送力感测器的感测信号。集成排线具多个分支，并具有一汇集部用以将分支的信号线予以汇集。排线框架具一透空视窗，其表面设有沟槽，用以置放集成排线。

Description

力感测器的集成排线模块及压感式触控荧幕

技术领域

本发明涉及一种压感式触控荧幕，特别是涉及一种力感测器的集成排线模块。

背景技术

触控面板(touchpanel)或触控荧幕(touchscreen)逐渐普遍应用于电子装置中，特别是可携式或手持式电子装置，例如个人数字助理(PDA)或行动电话。触控荧幕是将触控技术(例如压感式、电阻式、电容式、光学式触控技术)与显示面板予以结合的一种应用技术。由于近年来液晶显示(LCD)面板技术的成熟发展，因此将触控技术结合于液晶显示面板以形成触控荧幕乃成为一种趋势。

图1显示传统压感式触控荧幕的分解示意图。传统压感式触控荧幕的力感测器(forcesensor)10是固定于液晶面板12的金属框上，其上再覆盖以触控玻璃14。各个力感测器10的感测信号藉由信号线16分别连接至液晶面板12内，以进行触碰定位。由于感测信号的强度通常都非常微弱，传输于信号线16时易受到液晶面板12所产生杂讯的影响。甚者，由于信号线16的绕线很难达到规律的配置，将使得各感测信号受到杂讯不同程度的影响，造成电气特性的不一致性，因而减低触碰定位的准确度。根据此传统压感式触控荧幕的结构，由于力感测器10与液晶面板12形成于同一模块，因此在组装、测试时很不方便。再者，当需要进行维修时，需要拆开整个模块，造成维修的不便与费时。

由此可见，上述现有的压感式触控荧幕在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的新颖的压感式触控荧幕，用以改善信号线的理线问题，增进感测信号的电气特性，且能便于制造、测试、组装及维修的进行。实属当前重要研发课题的一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的压感式触控荧幕存在的缺陷，而提供一种压感式触控荧幕，特别是一种力感测器的集成排线模块，用以简化力感测器与液晶模块之间信号线的理线配置，并增进感测信号的电气特性，且方便制造、测试、组装及维修的进行。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种力感测器的集成排线模块，包含：一集成排线，具多个信号线用以传送多个力感测器的感测信号，该集成排线具多个分支，并具有一汇集部用以将该多个分支的信号线予以汇集；以及一排线框架，具有一透空视窗，该排线框架的表面设有沟槽，用以置放该集成排线。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述的集成排线为U形状。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述的集成排线为可挠性扁平缆线(FFC)或可挠性印刷电路板(FPCB)。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述的集成排线包含一左分支及一右分支，分别用以传送二对应力感测器的感测信号。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述的集成排线包含多个输出入介面，用以和相对应的该力感测器进行信号的传输。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述的集成排线藉由粘胶或胶带固着于该排线框架的沟槽内。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述排线框架对应于该力感测器的位置具有透空孔。

前述的力感测器的集成排线模块，其还包含一印刷电路板，用以将该力感测器藕接至该排线框架。

前述的力感测器的集成排线模块，还包含一压片，用以将该印刷电路板固着于该排线框架上。

前述的力感测器的集成排线模块，其还包含一连接器，用以将该印刷电路板藕接至该集成排线。

前述的力感测器的集成排线模块，其还包含一保护机制，设置于该排线框架上。

前述的力感测器的集成排线模块，其中上述的保护机制包含一保护螺丝及一保护螺帽，当使用者的触碰力量过大时，该保护螺丝避免该力感测器受到损害。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种压感式触控荧幕，包含：一触控玻璃；一排线框架，设置于该触控玻璃上，该排线框架具一透空视窗，且表面设有沟槽；一集成排线，设置于该排线框架的沟槽内，该集成排线具多个分支，并具有一汇集部用以将该多个分支的信号线予以汇集；多个力感测器，固定于该排线框架，用以感测来自该触控玻璃的触碰，该力感测器的感测信号传送至该集成排线的信号线；以及一液晶模块，接收来自该集成排线的汇集部的感测信号，用以定位出触碰点。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的沟槽设置于该排线框架背离该触控玻璃的一面。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的集成排线藉由粘胶或胶带固着于该排线框架的沟槽内。

前述的压感式触控荧幕，上述排线框架对应于该力感测器的位置具有透空孔，使得该力感测器藉由该透空孔得以感测来自该触控玻璃的触碰。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的集成排线为U形状。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的集成排线为可挠性扁平缆线(FFC)或可挠性印刷电路板(FPCB)。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的集成排线包含一左分支及一右分支，分别用以传送二对应力感测器的感测信号。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的集成排线包含多个输出入介面，用以和相对应的该力感测器进行信号的传输。

前述的压感式触控荧幕，其还包含一印刷电路板，用以将该力感测器藕接至该排线框架。

前述的压感式触控荧幕，其还包含一压片，用以将该印刷电路板固着于该排线框架上。

前述的压感式触控荧幕，其还包含一连接器，用以将该印刷电路板藕接至该集成排线。

前述的压感式触控荧幕，其还包含一保护机制，设置于该排线框架上。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的保护机制包含一保护螺丝及一保护螺帽，当使用者的触碰力量过大时，该保护螺丝的底部即可抵住该触控玻璃，以避免该力感测器受到损害。

前述的压感式触控荧幕，其中上述的力感测器于面向该触控玻璃处设有一弹性滚球，使得该触控玻璃和该力感测器之间形成触控行程。

前述的压感式触控荧幕，其还包含：一荧幕前框，具有一透空视窗，使得暴露的该触控玻璃定义出一触控区域；及一荧幕后框，其与该荧幕前框所形成的空间用以容置该触控玻璃、该排线框架、该集成排线、该力感测器及该液晶模块。

前述的压感式触控荧幕，其还包含一防水框，设置于该荧幕前框和该触控玻璃之间，用以防止水气或杂物进入该荧幕后框与该荧幕前框所形成的空间内部。

前述的压感式触控荧幕，其还包含至少一弹簧，设置于该荧幕前框内，用以顶住该触控玻璃。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种压感式触控荧幕，包含触控玻璃、集成排线模块及液晶模块。其中，集成排线模块包含排线框架、集成排线及力感测器。排线框架具有一透空视窗，且表面设有沟槽，用以置放集成排线。集成排线具有多个分支，并具有一汇集部用以将各分支的信号线予以汇集。力感测器固定于排线框架，用以感测来自触控玻璃的触碰，并将感测信号传送至集成排线。液晶模块接收来自集成排线的汇集部的感测信号，用以定位出触碰点。

借由上述技术方案，本发明力感测器的集成排线模块及压感式触控荧幕至少具有下列优点及有益效果：本发明压感式触控荧幕，特别是一种力感测器的集成排线模块，用以简化力感测器与液晶模块之间信号线的理线配置，并增进感测信号的电气特性，且方便制造、测试、组装及维修的进行。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1显示传统压感式触控荧幕的分解示意图。

图2显示本发明实施例的压感式触控荧幕的分解示意图。

图3显示本发明实施例的压感式触控荧幕的剖面图。

图4显示本发明实施例的压感式触控荧幕的另一剖面图。

图5显示本发明实施例的压感式触控荧幕的又一剖面图。

10：力感测器12：液晶面板

14：触控玻璃16：信号线

20：荧幕前框200：透空视窗

202：弹簧21：防水框

22：触控玻璃220：保护螺丝

222：保护螺帽24：排线框架

240：透空视窗242：沟槽

244：透空孔26：集成排线

260：分支262：分支

264：汇集部266：输出入介面(金手指)

28：力感测器280：印刷电路板

282：压片284：固定螺丝

286：连接器288：弹性滚球

30：液晶模块32：荧幕后框

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的力感测器的集成排线模块及压感式触控荧幕其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

图2显示本发明实施例的压感式触控荧幕的分解示意图。在本实施例中，压感式触控荧幕(以下简称为触控荧幕)的组成元件依序包含荧幕前框20、触控玻璃22、排线框架24、集成排线26、力感测器(forcesensor)28、液晶模块(liquidcrystalmodule，LCM)30及荧幕后框32。

荧幕前框20具一透空视窗200，使得暴露的触控玻璃22定义出一触控区域，以便使用者进行触碰。荧幕前框20通常以传统塑胶模制技术制造，但不限定于此。介于荧幕前框20和触控玻璃22之间的周边还可插置一防水框(未显示于图2)，例如防水橡胶框，用以防止水气或杂物进入触控荧幕内部。荧幕前框20与荧幕后框32互相搭配组合，所形成的空间则用以容置触控玻璃22、排线框架24、集成排线26、力感测器28及液晶模块30。

在本实施例中，排线框架24为平面框状，内部具一透空视窗240，其大小和荧幕前框200的透空视窗大致重叠，但不一定要完全相同。排线框架24可使用金属材质制造，但不限定于此。排线框架24的表面设有沟槽242，用以置放集成排线26。虽然本实施例的沟槽242设置于排线框架24背离触控玻璃22的一面，然而，在其他实施例中，沟槽242也可设置于排线框架24面向触控玻璃22的一面。此外，排线框架24的四个角落对应于力感测器28位置各具一透空孔244，用以让力感测器28的感测面得以藉由透空孔244和触控玻璃22接触。虽然本实施例设有透空孔244，然而，在其他实施例中，也可将力感测器28固定于排线框架24面向触控玻璃22的一面，因而免去透空孔244的设置。

在本实施例中，集成排线26为U形状的可挠性扁平缆线(flexibleflatcable，FFC)或可挠性印刷电路板(flexiblePCB，FPCB)，但不限定于此。使用可挠性扁平缆线的好处在于其接触阻抗低，且材质轻薄柔软，因此放置于排线框架24和液晶模块30之间将不至造成不良的干涉及影响，且传输于其内的信号的衰减程度较其他材质传输线来得小。在本实施例中，集成排线26具有左、右二分支260、262，其内的信号线分别传送二对应力感测器28的感测信号，再由汇集部264将左、右二分支260、262的信号线予以汇集，以便传送至液晶模块30。虽然本实施例的集成排线26为U形状，然而也可以形成封闭形状。此外，集成排线26对应于力感测器28位置设有突出的输出入介面266(一般称为金手指)，可藉由连接器(未显示于图2)以分别和各个力感测器28进行信号的传输。虽然本实施例是在触控荧幕的四个角落分别设置四个力感测器28，然而，在其他实施例中，力感测器28的设置位置并不限定于触控荧幕的角落，而且，力感测器28的数量也不限定为四个。

在本实施例中，集成排线26可藉由粘胶或胶带固着于排线框架24的沟槽242内，而力感测器28则可藉由印刷电路板(未显示于图2)固定于排线框架24上。据此，力感测器28所感测的信号即可藉由集成排线26而传输至液晶模块30，再经由液晶模块30内的处理器及软件、固件(即韧体，本文均称为固件)的处理，以定位出触碰点。根据本实施例，传输感测信号的信号线集成于单一的集成排线26，不但解决了传统压感式触控荧幕的理线问题，而且，所有感测信号均经由单一传输媒介进行传输，使得微弱感测信号所受到的信号衰减影响一致，使得电气特性的一致以确保触碰定位的准确度。此外，将力感测器28、集成排线26和排线框架24整合为一模块，除了便于制造、测试及组装外，将来若需进行维修时，可轻易将力感测器28/集成排线26/排线框架24此模块予以抽出，方便维修的进行。

图3显示本发明实施例的压感式触控荧幕的剖面图。力感测器28固设于一印刷电路板280上，而印刷电路板280再藉由一压片282，以固定螺丝284锁固于排线框架24上。然而，在其他实施例中，力感测器28的固定并不限定于使用压片282及固定螺丝284。此外，印刷电路板280藉由连接器286而连接至集成排线26。力感测器28位于感测面处设有一弹性滚球288，其接触于触控玻璃22面向力感测器28的表面。藉由弹性滚球288，使得触控玻璃22和力感测器28之间形成触控行程。图3的剖面图还显示使用弹簧202，设置于荧幕前框20内，用以顶住触控玻璃22。

图4显示本发明实施例的压感式触控荧幕的另一剖面图。此图式除了以不同的方位显示出荧幕前框20、触控玻璃22、排线框架24、力感测器28、印刷电路板280、压片282、弹性滚球288及液晶模块30外，还显示出设置于荧幕前框20和触控玻璃22之间的防水框21，用以防止水气或杂物进入触控荧幕内部。

图5显示本发明实施例的压感式触控荧幕的又一剖面图。此图式除了以不同的方位显示出荧幕前框20、触控玻璃22、排线框架24、集成排线26、力感测器28、印刷电路板280、压片282、连接器286、弹性滚球288及液晶模块30外，还显示出设置于排线框架24的保护机制，在本实施例中为保护螺丝220及保护螺帽222。当使用者的触碰力量过大时，保护螺丝220的底部即可抵住触控玻璃22，避免因过大触碰力量造成力感测器28的损害。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (27)

1.一种力感测器的集成排线模块，其特征在于其包含：

一集成排线，具多个信号线用以传送多个力感测器的感测信号，该集成排线具多个分支，并具有一汇集部用以将该多个分支的信号线予以汇集；以及

一排线框架，具有一透空视窗，该排线框架的表面设有沟槽，用以置放该集成排线，上述排线框架对应于各个该力感测器的位置具有一透空孔，各个该力感测器的感测面得以藉由所述透空孔和触控玻璃接触；

上述力感测器、集成排线和排线框架整合为一模块。

2.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其中上述的集成排线为U形状。

3.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其中上述的集成排线为可挠性扁平缆线或可挠性印刷电路板。

4.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其中上述的集成排线包含一左分支及一右分支，分别用以传送二对应力感测器的感测信号。

5.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其中上述的集成排线包含多个输出入介面，用以和相对应的该力感测器进行信号的传输。

6.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其中上述的集成排线藉由粘胶或胶带固着于该排线框架的沟槽内。

7.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其还包含一印刷电路板，用以将该力感测器藕接至该排线框架。

8.根据权利要求7所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于还包含一压片，用以将该印刷电路板固着于该排线框架上。

9.根据权利要求7所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其还包含一连接器，用以将该印刷电路板藕接至该集成排线。

10.根据权利要求1所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其还包含一保护机制，设置于该排线框架上。

11.根据权利要求10所述的力感测器的集成排线模块，其特征在于其中上述的保护机制包含一保护螺丝及一保护螺帽，当使用者的触碰力量过大时，该保护螺丝避免该力感测器受到损害。

12.一种压感式触控荧幕，其特征在于其包含：

一触控玻璃；

一排线框架，设置于该触控玻璃上，该排线框架具一透空视窗，且表面设有沟槽；

一集成排线，设置于该排线框架的沟槽内，该集成排线具多个分支，并具有一汇集部用以将该多个分支的信号线予以汇集；

多个力感测器，固定于该排线框架，用以感测来自该触控玻璃的触碰，该力感测器的感测信号传送至该集成排线的信号线，上述排线框架对应于各个该力感测器的位置具有一透空孔，各个该力感测器的感测面得以藉由所述透空孔和触控玻璃接触；以及

一液晶模块，接收来自该集成排线的汇集部的感测信号，用以定位出触碰点；

上述力感测器、集成排线和排线框架整合为一模块，使得该模块便于抽出而与该液晶模块分离。

13.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的沟槽设置于该排线框架背离该触控玻璃的一面。

14.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的集成排线藉由粘胶或胶带固着于该排线框架的沟槽内。

15.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的集成排线为U形状。

16.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的集成排线为可挠性扁平缆线或可挠性印刷电路板。

17.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的集成排线包含一左分支及一右分支，分别用以传送二对应力感测器的感测信号。

18.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的集成排线包含多个输出入介面，用以和相对应的该力感测器进行信号的传输。

19.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含一印刷电路板，用以将该力感测器藕接至该排线框架。

20.根据权利要求19所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含一压片，用以将该印刷电路板固着于该排线框架上。

21.根据权利要求19所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含一连接器，用以将该印刷电路板藕接至该集成排线。

22.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含一保护机制，设置于该排线框架上。

23.根据权利要求22所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的保护机制包含一保护螺丝及一保护螺帽，当使用者的触碰力量过大时，该保护螺丝的底部即可抵住该触控玻璃，以避免该力感测器受到损害。

24.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其中上述的力感测器于面向该触控玻璃处设有一弹性滚球，使得该触控玻璃和该力感测器之间形成触控行程。

25.根据权利要求12所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含：

一荧幕前框，具有一透空视窗，使得暴露的该触控玻璃定义出一触控区域；及

一荧幕后框，其与该荧幕前框所形成的空间用以容置该触控玻璃、该排线框架、该集成排线、该力感测器及该液晶模块。

26.根据权利要求25所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含一防水框，设置于该荧幕前框和该触控玻璃之间，用以防止水气或杂物进入该荧幕后框与该荧幕前框所形成的空间内部。

27.根据权利要求25所述的压感式触控荧幕，其特征在于其还包含至少一弹簧，设置于该荧幕前框内，用以顶住该触控玻璃。