TWM509378U

TWM509378U - 觸控顯示裝置

Info

Publication number: TWM509378U
Application number: TW103221451U
Authority: TW
Inventors: Proserpio Riccardo
Original assignee: Futurelabs Entpr Co Ltd
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2015-09-21
Also published as: JP3200683U; KR200481966Y1; CN204650474U; KR20160002015U

Description

觸控顯示裝置

本創作係關於一種觸控顯示裝置，更精確的，本創作係關於一種無須配合不同尺寸觸控顯示裝置的軟性電路板位置而更改系統設計的觸控顯示裝置。

近年來，觸控顯示裝置以其人性化之操作及便捷之控制，使得觸控顯示裝置之市場佔有率逐漸提高。同時，人們對觸控顯示裝置之輕薄型要求也越來越高，而軟性電路板在許多要求輕量化或是有空間限制要求之觸控顯示裝置中被大量運用。

隨著科技發展，人們對於移動式裝置如智慧型手機、面板等螢幕尺寸之要求亦逐漸的多樣化，而當螢幕尺寸改變的同時，各廠商通常需要配合不同尺寸的及不同廠商所生產的觸控面板的元件配置，進而更改系統設計。如此，生產線之機台必須隨著系統設計的不同做出改變，進而對欲生產多種尺寸的廠商而言造成巨大的成本支出。

此外，在觸控顯示裝置的製造過程中，經常需要將軟性電路板及印刷電路板進行組裝，容易增加組裝過程中因振動產生鬆脫的問題。因此，亟需一種無須配合不同尺寸觸控顯示裝置的軟性電路板位置而更改系統（PCB / 機構件）設計，且即便在不同尺寸及厚度下，皆能提供相同的使用介面及位置的觸控顯示裝置。

有鑑於上述習知技術之問題，本創作之目的就是在於提供一種無須配合不同尺寸觸控顯示裝置的軟性電路板位置而更改系統（PCB / 機構件）設計，且即便在不同尺寸及厚度下，皆能提供相同的使用介面及位置的觸控顯示裝置，進而改善目前觸控顯示裝置的缺點。

根據本創作之目的，提供一種觸控顯示裝置，其包含保護面板、顯示面板、觸控面板、軟性電路板、驅動電路、複數個引腳及保護層。其中，顯示面板係設置在保護面板下方，觸控面板係設置於顯示面板及保護面板之間，觸控面板包含感測電極層及與感測電極層電性連接之至少一訊號線，感測電極層包含複數個感測電極，軟性電路板，一端係耦接於觸控面板之邊緣且小於邊緣之長度，並從觸控面板之對角線相交處垂直向觸控面板之邊緣之方向向外延伸並基本上位於該邊緣之中心處，軟性電路板靠近該觸控面板之一端上設置有與至少一訊號線連接之至少一導線，且至少一導線之數量係至少對應於至少一訊號線之數量。驅動電路係設置在軟性電路板上並與至少一訊號線電性連接以驅動觸控面板，複數個引腳設置在軟性電路板之另一端，電性連接驅動電路，且保護層係配置以覆蓋軟性電路板及驅動電路。

較佳的，觸控面板還可包含定義出可視區域及非可視區域之遮蔽層，非可視區域係位於觸控面板之邊緣，可視區域係小於觸控面板之面積。

較佳的，位於觸控面板各邊緣處之複數個感測電極可透過與該複數個感測電極電性連接之該驅動電路進行局部關斷以降低觸控面板之各邊緣之電磁干擾。

較佳的，保護層可進一步包含在驅動電路及觸控面板之間之電磁干擾(EMI)保護層及用於絕緣之絕緣保護層。

較佳的，軟性電路板可進一步包含穿過軟性電路板、驅動電路及保護層之複數個接地孔以增加觸控顯示裝置之雜訊導通速率。

較佳的，軟性電路板、驅動電路、接地孔以及複數個引腳之位置及間距可為固定的，以進一步供不同尺寸之觸控面板、顯示面板及保護面板運用。

較佳的，至少一訊號線可設置於觸控面板之至少一邊緣，且可採用雷射製程以縮小至少一訊號線之尺寸。

較佳的，軟性電路板從觸控面板之邊緣向外延伸之長度可至少使軟性電路板能彎折至顯示面板下方與驅動觸控顯示裝置之系統主板連接。

較佳的，複數個引腳之數量可為6。

較佳的，複數個引腳之介面種類可包含通用串列匯流排(Universal Serial Bus, USB)、通用非同步接收器傳輸 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) 匯流排及內部整合電路 (Inter－Integrated Circuit, I2C) 匯流排。

為利貴審查員瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

以下將參照相關圖式，說明依本創作之觸控顯示裝置之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。詳細說明如下：

第1圖係為根據本創作的觸控顯示裝置的實施例的平面俯視圖，第2圖係為根據本創作的觸控顯示裝置的實施例的分解透視圖，第3圖係為根據本創作的觸控面板的實施例的俯視圖，且第4圖係為根據本創作的觸控顯示裝置的實施例的剖視圖。

參考第1圖至第4圖，本創作提供一種觸控顯示裝置1，其包含保護面板100、顯示面板110、觸控面板120、軟性電路板12、驅動電路122、引腳123。保護面板 100(Cover lens)之目的在於保護底層的觸控面板120及顯示面板110等，並可防止刮傷、指紋及污損，進而增進美觀。較佳的，保護面板 100可具有防刮/硬化 HC(hard coat) 、抗反射AR(anti-reflection) 、防眩光 AG(anti-glare) 、防污/防指紋 AS(anti-smudge)等功能。顯示面板120設置在保護面板100的下方，觸控面板120係設置於顯示面板110及保護面板100之間。從俯視圖觀察，觸控面板120還進一步包含遮蔽層1202，將觸控面板120分為兩個區域，分別為可視區VR(visible region)及非可視區IR(invisible region)。

觸控面板120包含感測電極層1201，且在觸控面板120之邊緣進一步具有訊號線1204，一端連接於感測電極層1201中之複數個感測電極1203。軟性電路板12一端耦接於觸控面板120之邊緣，並從觸控面板120之對角線DL相交處垂直向該觸控面板之邊緣之方向D1向觸控面板120之外部延伸，第1圖中所示之實施例僅為舉例，軟性電路板12可從對角線DL相交處垂直向該觸控面板之任一邊緣之方向向觸控面板120之外部延伸，亦即不限於從觸控面板120之長邊延伸。軟性電路板12靠近觸控面板120之一端上設置有與訊號線1204另一端電性連接之導線121，且該導線121之數量至少對應於訊號線1204之數量，即，導線121之數量可大於或等於訊號線1204之數量。此處，訊號線1204設計上會盡可能的縮小，此處，觸控面板之線路製程可由雷射製程取代傳統印刷製程，而使得本創作的觸控顯示裝置1能滿足窄邊框設計之需求。

根據本創作的觸控顯示裝置1，驅動電路122還包含用於驅動觸控面板120之驅動控制 IC，且驅動電路122固定於軟性電路板12上方，經由感測電極層1201之複數個感測電極1203所感應之觸控訊號經由導線121傳送至驅動電路122，經由驅動電路122中之驅動控制 IC 轉換為觸控位置的數位資料，再利用軟性電路板12 上的引腳123傳遞至系統主板(未示出)。顯示面板120包含各種顯示裝置，例如：發光二極體顯示器、有機發光二極體顯示器、液晶顯示器等等，且顯示面板120包含驅動其所需之電晶體、偏光板、背光模組等元件，此係為本技術領域具有通常知識者熟知之技術，故不在此贅述。

參考第4圖，觸控面板120之感測電極層1201可由複數個不同方向性的透明導電極組合成複數個感測電極1203，例如使用具有氧化銦錫之導電圖樣玻璃，或使用其他導電材料，如金屬製成之金屬網格或金屬奈米線等之導電圖樣材料，並以光學清透膠（optical clear adhesive, OCA）將不同方向性之導電圖樣材料黏合製造而成之感測電極層1201。此外，在導線121之外部可覆蓋有電磁干擾（ElectroMagnetic Interference, EMI）防護層1241，用於防止電磁干擾。而在驅動電路122及軟性電路板外部，可進一步包覆有絕緣保護層1242，以避免在組裝過程中發生短路。此處，電磁干擾防護層1241不限於在導線121之外部，亦可根據需求設置在驅動電路122及感測電極層1201之外部，以降低上述兩部份之電磁干擾。

第5圖係為本創作的觸控顯示裝置的軟性電路板部份放大圖。現將參考第5圖進一步說明觸控顯示裝置1的軟性電路板12。如第5圖所示，有複數個接地孔1221穿過軟性電路板12、驅動電路122及絕緣保護層1242。如此之接地孔1221可增加觸控顯示裝置1之雜訊導通速率。接地孔1221之數目不限於圖中所示的，較佳的，可為4個以進一步增加觸控顯示裝置1之雜訊導通速率。在軟性電路板12之另一端上具有複數個引腳(pin)123，係透過驅動電路122電性連接於導線121。根據本創作的較佳實施例中，引腳123之數目可為6個，可提供各種不同的介面供組裝。介面種類包含通用串列匯流排(Universal Serial Bus, USB)、通用非同步接收器傳輸 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) 匯流排及內部整合電路 (Inter－Integrated Circuit) 匯流排。引腳123之各種實施例如下表一所示，此處定義之規格僅為了清楚說明而舉例，並不限於此規格：

表一：<TABLE style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none; mso-border-alt: double windowtext 1.5pt; mso-yfti-tbllook: 1184; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-insideh: 1.5pt double windowtext; mso-border-insidev: 1.5pt double windowtext" class="MsoTableGrid" border="1" cellSpacing="0" cellPadding="0"><TBODY><tr><td> USB（可選擇） </td><td> I2C（可選擇） </td><td> UART（可選擇） </td></tr><tr><td> Pin 01 </td><td> GND </td><td> Pin 01 </td><td> GND </td><td> Pin 01 </td><td> GND </td></tr><tr><td> Pin 02 </td><td> D- </td><td> Pin 02 </td><td> SDA </td><td> Pin 02 </td><td> RX </td></tr><tr><td> Pin 03 </td><td> D+ </td><td> Pin 03 </td><td> SCL </td><td> Pin 03 </td><td> TX </td></tr><tr><td> Pin 04 </td><td> VDD </td><td> Pin 04 </td><td> VDD </td><td> Pin 04 </td><td> VDD </td></tr><tr><td> Pin 05 </td><td> NC </td><td> Pin 05 </td><td> INT </td><td> Pin 05 </td><td> NC </td></tr><tr><td> Pin 06 </td><td> RST </td><td> Pin 06 </td><td> RST </td><td> Pin 06 </td><td> RST </td></tr></TBODY></TABLE>

請復參考第1圖，非可視區域IR位於觸控面板120邊緣，而可視區域VR小於觸控面板1之面積，亦即，觸控面板120中之複數個感測電極1203可進一步被分為兩個區域。一般而言，由於觸控面板120邊緣所產生之雜訊遠大於中間部份，故可局部關閉邊緣之感測電極1203。其中，觸控面板120位於左、右、上與下邊緣處之感測電極1203可透過與其電性連接之驅動電路122進行關斷，以避免訊號干擾之影響，且進一步可單獨針對單一邊緣之感測電極1203進行關斷，而非一次配對即完成對各邊緣之感測電極1203之關斷。此外，可進一步在驅動電路122上，設置電容元件，進一步吸收瞬間高電壓的衝擊。第6圖係為第5圖的引腳的部份A的放大圖，如圖所示，引腳123提供6個引腳供使用，此處，根據本創作的較佳實施例，各引腳之長度L1可為1±0.1mm，搭配使用於不同介面。引腳123之長度L2較佳的可為3.5±0.1mm，總引腳之寬度L3可為7+0.07/-0.12mm。

根據本創作的較佳實施例，軟性電路板12從觸控面板1之邊緣向外延伸之長度至少能使軟性電路板能彎折至顯示面板下方與驅動觸控顯示裝置之系統主板（未示出）連接，換言之，觸控面板1之邊緣向外延伸之長度已考量目前市面所有的LCD厚度進行搭配使用。由感測電極1203所感測到之訊號可經由驅動電路122內之控制驅動IC根據觸碰位置的感測資料進行座標點計算。此外，多條線路配置於顯示面板及系統主板之間(未示出)，藉以在系統主板及顯示面板之間傳輸各種訊號，例如顯示面板的驅動訊號，以於顯示面板上產生影像，而完成觸控顯示之操作。

第7圖係為使用本創作的觸控顯示裝置在不同尺寸下之示意圖。如第7圖所示，不論在何尺寸下，由於軟性電路板、驅動電路、接地孔以及引腳之位置、間距均相同，組裝上不須更改任何系統主板之設計，即能夠輕易運用本創作的觸控顯示裝置進行運用以及系列機型開發，此外，驅動電路及引腳之介面及位置亦不會隨著保護面板、觸控面板及顯示面板之尺寸改變而改變，故可將本創作運用於各尺寸之可攜式裝置、顯示器或面板等，本創作之觸控顯示裝置提供了組裝上的方便性。舉例而言，依據目前市面所販售之螢幕尺寸，本創作之觸控顯示裝置可分別適用於螢幕尺寸：10.1”W ~ 21.5”W等，且後續新世代機種設計方式亦相同，可向下/向上相容進行運用。第7圖中，W表示寬螢幕尺寸16：9以及16：10，未標示W則表示螢幕尺寸為4：3。

第8A圖至第8C圖係為本創作的觸控顯示裝置接受電磁相容測試之示意圖。為了模擬複雜電磁雜訊環境及保證EMC測試結果之重複性、準確性和可靠性，並有效地量測出實際待測產品設備溢出之雜訊，EMC測試對環境有較高之需求，測試場地可分為隔離室(包含 TEM/GTEM Cell等積向電磁波EMC測試室)、電波暗室和室外開放測試區之場地(open Area Test Site，OATS)等。這些EMC測試場地之功能、建材和限制條件簡述如下︰就隔離室而言，隔離室之作法一方面是對外來電子電機干擾加以屏蔽，從而保證室內電磁雜訊環境滿足要求，另一方面是對內部如天線等發射源進行屏蔽而不對外界造成干擾。本創作的觸控顯示裝置經測試可滿足可擕式電子設備各類電磁耐受測試。其中值得一提的是，尤其是傳導耐受性(Conducted Susceptibility,CS)及輻射耐受性RS ( Radiated susceptibility )方面的要求，傳導耐受性CS ( Conducted susceptibility )係為產品承受經外在接電纜如電源線以及其他輸入/輸出纜線（ I/O Cable ）傳播而來的電磁能量之能力，如示意圖中包含耦合去耦合網路(coupling decoupling networks, CDN)注入測試(第7B圖)及電磁鉗注入測試(第7C圖)，分別通過衰減器T2注入不同等級之RF訊號，輻射耐受性RS ( Radiated susceptibility )則為產品承受經由自由空間傳播而來的 EMI之能力，電磁耐受性(EMS，包括CS及RS)測試主要內容則有︰1.對電場、磁場之輻射耐受性測試，2.對電源線、控制線、訊號線、地線等注入干擾之傳導耐受性測試，3.對靜電放電和各種暫態電磁波(突波或電性快速暫態)之耐受性測試。本創作的觸控顯示裝置經測試，通過傳導耐受性(Conducted Susceptibility, CS)商用安規IEC/EN 61000-4-6及輻射耐受性RS ( Radiated susceptibility )商用安規IEC/EN 61000-4-3。CS及RS之測試已示出如圖中，為了避免模糊本創作，且該等測試係為本創作領域具有通常知識者習知之技術，故不在此贅述。

綜上所述，本創作的觸控顯示裝置不論在何尺寸下，由於軟性電路板、驅動電路、接地孔以及引腳之位置均相同，無須配合不同尺寸觸控顯示裝置的軟性電路板位置而更改系統（PCB / 機構件）設計，且即便在不同尺寸及厚度下，皆能提供相同的使用介面及運用的位置。

此外，藉由本創作的觸控顯示裝置中，特別配置有使用專用引腳將觸控面板邊緣關斷以及複數個接地孔洞之設計，有助於降低觸控顯示裝置所受到之電磁干擾及雜訊，並可通過較嚴格之電磁相容測試。

雖然本創作之特定實施例的方法係藉由參考圖式而說明，然而本技術領域具有通常知識者在未脫離本創作由申請專利範圍所定義之範疇與精神下，可對其進行許多修改及變更。修改及變更應落於由本創作之說明書所限制之範圍。

1‧‧‧觸控顯示裝置
100‧‧‧保護面板
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧觸控面板
12‧‧‧軟性電路板
121‧‧‧導線
122‧‧‧驅動電路
123‧‧‧引腳
1201‧‧‧感測電極層
1202‧‧‧遮蔽層
1203‧‧‧感測電極
1204‧‧‧訊號線
1221‧‧‧接地孔
1242‧‧‧絕緣保護層
1241‧‧‧電磁干擾防護層
VR‧‧‧可視區
IR‧‧‧非可視區
DL‧‧‧對角線
D1‧‧‧方向
L1、L2‧‧‧長度
L3‧‧‧寬度
A‧‧‧部份

第1圖係為根據本創作的觸控顯示裝置的實施例的平面俯視圖。

第2圖係為根據本創作的觸控顯示裝置的實施例的分解透視圖。

第3圖係為根據本創作的觸控面板的實施例的俯視圖

第4圖係為根據本創作的觸控顯示裝置的實施例的剖視圖。

第5圖係為本創作的觸控顯示裝置的軟性電路板部份放大圖。

第6圖係為第5圖的引腳的部份A的放大圖

第7圖係為使用本創作的觸控顯示裝置在不同尺寸下之示意圖。

第8A圖至第8C圖係為本創作的觸控顯示裝置接受電磁相容測試之示意圖。

1‧‧‧觸控顯示裝置

12‧‧‧軟性電路板

121‧‧‧導線

122‧‧‧驅動電路

123‧‧‧引腳

VR‧‧‧可視區

IR‧‧‧非可視區

DL‧‧‧對角線

1202‧‧‧遮蔽層

Claims

一種觸控顯示裝置，其包含：一保護面板；一顯示面板，係設置在該保護面板下方；一觸控面板，係設置於該顯示面板及該保護面板之間，該觸控面板包含一感測電極層及與該感測電極層電性連接之至少一訊號線，該感測電極層包含複數個感測電極；一軟性電路板，一端係耦接於該觸控面板之一邊緣且小於該邊緣之長度，並從該觸控面板之對角線相交處垂直向該觸控面板之該邊緣之一方向向外延伸並基本上位於該邊緣之中心處，該軟性電路板靠近該觸控面板之一端上設置有與該至少一訊號線連接之至少一導線，且該至少一導線之數量係至少對應於該至少一訊號線之數量；一驅動電路，係設置在該軟性電路板上並與該至少一訊號線電性連接以驅動該觸控面板；複數個引腳，係設置在該軟性電路板之另一端，電性連接該驅動電路；以及一保護層，係配置以覆蓋該軟性電路板及該驅動電路。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該觸控面板還包含定義出一可視區域及一非可視區域之一遮蔽層，該非可視區域係位於該觸控面板之邊緣，該可視區域係小於該觸控面板之面積。
如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置，其中，位於該觸控面板各邊緣處之該複數個感測電極，係透過與該複數個感測電極電性連接之該驅動電路進行局部關斷以降低該觸控面板之各邊緣之電磁干擾。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該保護層進一步包含在該驅動電路及該觸控面板之間之一電磁干擾(EMI)保護層及用於絕緣之一絕緣保護層。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其進一步包含穿過該軟性電路板、該驅動電路及該保護層之複數個接地孔以增加該觸控顯示裝置之雜訊導通速率。
如申請專利範圍第5項所述之觸控顯示裝置，其中該軟性電路板、該驅動電路、該接地孔以及該複數個引腳之位置及間距係為固定的，以進一步供不同尺寸之觸控面板、顯示面板及保護面板運用。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該至少一訊號線係設置於該觸控面板之至少一邊緣，且採用雷射製程以縮小該至少一訊號線。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該軟性電路板從該觸控面板之該邊緣向外延伸之一長度係至少使該軟性電路板能彎折至該顯示面板下方與驅動該觸控顯示裝置之一系統主板連接。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該複數個引腳之數量為6。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中該複數個引腳之一介面種類包含通用串列匯流排(Universal Serial Bus, USB)、通用非同步接收器傳輸 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) 匯流排及內部整合電路 (Inter－Integrated Circuit) 匯流排。