TWI530841B

TWI530841B - 觸控顯示裝置以及啓動觸控顯示裝置之觸控面板的方法

Info

Publication number: TWI530841B
Application number: TW103133217A
Authority: TW
Inventors: 陳長煦; 陳志強; 柯傑斌
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-04-21
Also published as: TW201612703A; US20160091930A1

Description

觸控顯示裝置以及啟動觸控顯示裝置之觸控面板的方法

本發明是有關於一種觸控顯示裝置以及啟動觸控顯示裝置之觸控面板的方法。

近年來，隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電等各項應用的快速發展，為了達到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多資訊產品的輸入裝置已由傳統的鍵盤或滑鼠等轉變為觸控面板。

目前常見的觸控顯示裝置是在觸控面板與顯示裝置分開製造之後，再將兩者組裝在一起。在組裝的過程中，需先將觸控面板與一軟性印刷電路(Flexible Printed Circuit，FPC)接合，然後再翻折FPC，以將FPC的引腳(pin)插入顯示裝置的連接器(connector)中。這樣的組裝方式除了須耗費時間之外，翻折FPC還容易造成FPC上的元件碎裂，而降低了系統整體的信賴性以及造成電性上的問題。因此，如何有效提升組裝效率以及避免組裝或拆卸時對於元件的傷害，實為目前研發人員亟欲解決的問題之一。

本發明提供一種觸控顯示裝置，其可提升觸控面板與顯示裝置的組裝效率且可避免組裝或拆卸時損壞到元件。

本發明還提供一種用於啟動上述觸控顯示裝置之觸控面板的方法。

本發明的一種觸控顯示裝置，其包括觸控面板、顯示裝置、多個第一連接端子以及多個第二連接端子。顯示裝置與觸控面板相對。第一連接端子設置在觸控面板上。第二連接端子設置在顯示裝置上，其中第二連接端子與第一連接端子對接，以使顯示裝置與觸控面板電性連接。

本發明的一種啟動觸控顯示裝置之觸控面板的方法，其包括以下步驟：提供觸控面板以及顯示裝置，其中觸控面板上設置有多個第一連接端子，且顯示裝置上設置有多個第二連接端子；判定觸控面板與顯示裝置是否為連接狀態；當判定觸控面板與顯示裝置為連接狀態時，啟動觸控面板的觸控偵測功能。

基於上述，本發明實施例將用於連接觸控面板與顯示裝置的第一連接端子與第二連接端子分別直接設置在觸控面板與顯示裝置上，使觸控面板與顯示裝置可以透過第一連接端子與第二連接端子而直接接合。因此，本發明實施例的觸控顯示裝置可以具有理想的組裝效率且可避免習知在進行組裝或拆卸時因損壞到FPC上的元件而造成信賴性及電性上的問題。另外，本發明還提供用於啟動上述觸控顯示裝置之觸控面板的方法。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、100A、200、300、400‧‧‧觸控顯示裝置

410‧‧‧蓋板結構

412‧‧‧蓋板

414‧‧‧卡合元件

AD1、AD2‧‧‧黏著層

CH、CHA‧‧‧晶片

CT1‧‧‧第一連接端子

CT2‧‧‧第二連接端子

DP‧‧‧顯示裝置

H‧‧‧連接孔

LCM‧‧‧顯示模組

M1‧‧‧第一磁性元件

M2‧‧‧第二磁性元件

S‧‧‧感測器

S100、S200、S300、S400、S100A、S200A、S100B、S200B‧‧‧步驟

SM‧‧‧系統模組

TP‧‧‧觸控面板

圖1是依照本發明的第一實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的上視示意圖。

圖2A是依照本發明的第一實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的剖面示意圖。

圖2B是依照本發明的第一實施例的一種觸控顯示裝置組裝後的剖面示意圖。

圖3A是依照本發明的第一實施例的另一種觸控顯示裝置組裝前的剖面示意圖。

圖3B是依照本發明的第一實施例的另一種觸控顯示裝置組裝後的剖面示意圖。

圖4是啟動本發明的第一實施例的觸控顯示裝置之觸控面板的流程圖。

圖5是依照本發明的第二實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的上視示意圖。

圖6是啟動本發明的第二實施例的觸控顯示裝置之觸控面板的流程圖。

圖7是依照本發明的第三實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的上視示意圖。

圖8是啟動本發明的第三實施例的觸控顯示裝置之觸控面板的流程圖。

圖9是依照本發明的第四實施例的一種觸控顯示裝置組裝後的剖面示意圖。

圖1是依照本發明的第一實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的上視示意圖。為便於說明，圖1將觸控面板以及顯示裝置分開表示。圖2A是依照本發明的第一實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的剖面示意圖。圖2B是依照本發明的第一實施例的一種觸控顯示裝置組裝後的剖面示意圖。請參照圖1至圖2B，觸控顯示裝置100包括觸控面板TP、顯示裝置DP、多個第一連接端子CT1以及多個第二連接端子CT2。

觸控面板TP可以是電容式觸控面板、電阻式觸控面板、光學式觸控面板或者是其他種形式的觸控面板。以電容式觸控面板為例，觸控面板TP可包括未繪示的電極陣列、多條導線以及用以承載電極陣列以及導線的至少一基板。所述導線可包括與電極陣列電性連接的多條訊號線以及用以屏蔽訊號干擾或抗靜電放電的至少一接地線。

顯示裝置DP與觸控面板TP相對。顯示裝置DP可以是液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、電泳顯示裝置、電漿顯示裝置、電濕潤顯示裝置、場發射顯示裝置或是其他種形式的顯示裝置。以液晶顯示裝置為例，顯示裝置DP可包括系統模組SM以及顯示模組LCM。系統模組SM例如包括未繪示的背光模組以及電路板等。顯示模組LCM設置於系統模組SM上，且例如包括未繪示的主動元件陣列基板、與主動元件陣列基板相對的對向基板以及設置於主動元件陣列基板與對向基板之間的顯示介質。

第一連接端子CT1設置在觸控面板TP上，且第一連接端子CT1與觸控面板TP中的導線電性連接，以進行觸控面板之訊號的傳送與接收。第二連接端子CT2設置在顯示裝置DP上，且對應第一連接端子CT1設置。詳言之，第一連接端子CT1與第二連接端子CT2具有相同的數量。並且，第一連接端子CT1設置在觸控面板TP靠近顯示裝置DP的表面上，而第二連接端子CT2設置在顯示裝置DP靠近觸控面板TP的表面上，且第二連接端子CT2與顯示模組LCM位於系統模組SM的同一側。此外，各第一連接端子CT1在顯示裝置DP上的正投影至少部分覆蓋對應的第二連接端子CT2在顯示裝置DP上的正投影，以藉由與第二連接端子CT2對接，而使顯示裝置DP與觸控面板TP電性連接。第一連接端子CT1與第二連接端子CT2例如為如圖2A及圖2B所示的正向對接，但不限於此。在另一實施例中，第一連接端子CT1與第二連接端子CT2也可以是側向對接。

第一連接端子CT1與第二連接端子CT2的材質選自可傳遞訊號的材質。舉例，第一連接端子CT1與第二連接端子CT2的材質可選自導電良好的金屬或金屬合金等。在本實施例中，第一連接端子CT1與第二連接端子CT2為彈性接觸。舉例，第一連接端子CT1分別為單針彈簧連接器(pogo pin)的公端子，而第二連接端子CT2分別為單針彈簧連接器的母端子，但不限於此。在另一實施例中，第一連接端子CT1可分別為單針彈簧連接器的母端子，而第二連接端子CT2分別為單針彈簧連接器的公端子。

依據用以控制觸控面板TP的晶片設置的位置的不同，觸控面板TP的觸控訊號的傳輸格式以及偵測方式亦有所不同。如圖1所示，觸控顯示裝置100更包括晶片CH。晶片CH設置在觸控面板TP上且與第一連接端子CT1電性連接。在這樣的設計下，觸控訊號在第一連接端子CT1與第二連接端子CT2之間的傳輸格式可以是通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)、內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)、串列周邊介面(Serial Peripheral Interface，SPI)或其他合適的傳輸格式。

藉由將用於連接觸控面板TP與顯示裝置DP的第一連接端子CT1與第二連接端子CT2分別直接設置在觸控面板TP與顯示裝置DP上，可簡化組裝的工序(例如可省略翻折FPC的步驟)，而具有理想的組裝效率。此外，還可避免習知在進行組裝或拆卸時因需要翻折FPC而損壞到FPC上的元件所造成的信賴性及電性上的問題。

另外，觸控顯示裝置100還可進一步在觸控面板TP以及顯示裝置DP中安裝磁力裝置，以協助第一連接端子CT1與第二連接端子CT2對接時的對位及防呆。詳言之，觸控顯示裝置100可進一步包括埋入於觸控面板TP中的多個第一磁性元件M1以及埋入於顯示裝置DP的系統模組SM中的多個第二磁性元件M2。各第二磁性元件M2正對其中一個第一磁性元件M1，且正對的第一磁性元件M1與第二磁性元件M2為不同極。舉例，當第一磁性元件M1為N極時，對應的第二磁性元件M2則為S極。另一方面，當第一磁性元件M1為S極時，對應的第二磁性元件M2則為N極。

圖1示意性繪示各第一磁性元件M1與各第二磁性元件M2的其中一種極性設計，但本發明不用以第一磁性元件M1與第二磁性元件M2的數量、極性設計及其設置的方式，只要有助於減少對位的時間以及增加對位精準度皆落入本發明所欲保護的範疇。舉例，第一磁性元件M1與第二磁性元件M2也可分別直接貼附在觸控面板TP以及顯示裝置DP的系統模組SM上。此外，觸控面板TP對應第一連接端子CT1所在位置以及顯示裝置DP對應第二連接端子CT2所在位置也可分別設置第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2。

在圖2A及圖2B中，在觸控面板TP與顯示裝置DP接合之前，顯示模組LCM預先透過黏著層AD1而貼附在觸控面板TP 面向系統模組SM的一側上，且黏著層AD1例如是全面地覆蓋在顯示模組LCM與觸控面板TP接合的區域中，亦即是黏著層AD1的面積等於顯示模組LCM與觸控面板TP接合的面積，但本發明不限於上述。圖3A是依照本發明的第一實施例的另一種觸控顯示裝置組裝前的剖面示意圖。圖3B是依照本發明的第一實施例的另一種觸控顯示裝置組裝後的剖面示意圖。如圖3A及圖3B所示，在觸控面板TP與顯示裝置DP接合之前，顯示模組LCM也可預先設置在系統模組SM面向觸控面板TP的一側上。此外，顯示模組LCM面向觸控面板TP的一側上可形成有黏著層AD2。如此一來，在觸控面板TP與顯示裝置DP接合之後，顯示模組LCM可與觸控面板TP緊密地接合在一起。黏著層AD2例如是沿著顯示模組LCM的周圍設置，亦即是黏著層AD2的面積小於顯示模組LCM與觸控面板TP接合的面積，但本發明亦不限於此。

以下以圖4介紹啟動觸控顯示裝置100、100A之觸控面板TP的方法。圖4是啟動本發明的第一實施例的觸控顯示裝置之觸控面板的流程圖。請參照圖1至圖4，當晶片CH安裝在觸控面板TP上時，晶片CH會在觸控面板TP與顯示裝置DP電性連接時瞬間驅動。因此，本實施例可藉由連接端子(包括第一連接端子CT1以及第二連接端子CT2)，來判斷觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態。舉例，可藉由將特定的第一連接端子CT1以及對應的第二連接端子CT2分別連接至高準位以及低準位，且藉由偵測準位變化來得知觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態。

具體步驟如圖4所示，首先，先提供觸控面板TP以及顯示裝置DP，其中觸控面板TP上設置有多個第一連接端子CT1以及與第一連接端子CT1電性連接的晶片CH，且顯示裝置DP上設置有多個第二連接端子CT2。將其中一第一連接端子CT1以及欲與所述其中一第一連接端子CT1對接的第二連接端子CT2分別連接至高準位以及低準位(步驟S100)。舉例，所述其中一第一連接端子CT1為高準位，而欲與所述其中一第一連接端子CT1對接的第二連接端子CT2為低準位，但不限於此。在此，連接至高準位的第一連接端子CT1以及連接至低準位的第二連接端子CT2例如是僅用以判定觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態，而其餘的第一連接端子CT1以及第二連接端子CT2則用以傳遞觸控訊號。

接著，偵測所述其中一第一連接端子CT1的準位是否發生變化(步驟S200)。當偵測到所述其中一第一連接端子CT1的準位發生變化時，判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態。當判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態時，啟動觸控面板TP的觸控偵測功能(步驟S400)。在判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態之後，且在啟動觸控面板TP的觸控偵測功能(步驟S400)之前，可選擇性地校正(calibration)以及重置(reset)觸控面板(步驟S300)。

上述實施例僅為本發明之觸控顯示裝置的其中一種實施型態，但判定觸控面板TP與顯示裝置DP是否為連接狀態的方式不限於上述。在晶片CH設置在觸控面板TP上的架構下，任何用以判定觸控面板TP與顯示裝置DP是否為連接狀態的方式皆適用於本發明之範疇。

圖5是依照本發明的第二實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的上視示意圖。請參照圖5，本實施例的觸控顯示裝置200大致相同於圖1的觸控顯示裝置100，且相同的元件以相同的標號表示，於此不再贅述這些元件的相對配置關係及功效。觸控顯示裝置200與觸控顯示裝置100的主要差異在於，觸控顯示裝置200中用以控制觸控面板TP的晶片CHA設置在顯示裝置DP上且與第二連接端子CT2電性連接。並且，觸控面板TP透過第一連接端子CT1以及第二連接端子CT2而與晶片CHA電性連接。在這樣的架構下，晶片CHA在顯示裝置DP開啟時，會一直處於供電狀態，因此需藉由軟體或硬體去判定觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態。以下介紹由軟體判定觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態的方法。

圖6是啟動本發明的第二實施例的觸控顯示裝置之觸控面板的流程圖。請參照圖6，首先，先提供圖5的觸控面板TP以及顯示裝置DP，其中觸控面板TP在軟體中定義有識別符(ID)，且觸控面板TP上設置有多個第一連接端子CT1，而顯示裝置DP上設置有多個第二連接端子CT2以及與第二連接端子CT2電性連接的晶片CHA(步驟S100A)。晶片CHA依據是否從軟體中讀取到觸控面板TP的識別符，判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態或未連接狀態(步驟S200A)。當晶片CHA讀取到識別符時，判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態，則可啟動觸控面板TP的觸控偵測功能(步驟S400)。當然，在判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態之後，且在啟動觸控面板TP的觸控偵測功能(步驟S400)之前，亦可選擇性地校正以及重置觸控面板TP(步驟S300)。

圖5及圖6實施例是由軟體去判定觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態，但本發明不限於此。圖7是依照本發明的第三實施例的一種觸控顯示裝置組裝前的上視示意圖。請參照圖7，本實施例的觸控顯示裝置300大致相同於圖5的觸控顯示裝置200，且相同的元件以相同的標號表示，於此不再贅述這些元件的相對配置關係及功效。觸控顯示裝置300與觸控顯示裝置200的主要差異在於，觸控顯示裝置300更包括感測器S。感測器S設置在顯示裝置DP上且與晶片CHA電性連接，用以偵測觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態。舉例，感測器S可以是霍爾感測器、光感測器、壓力感測器或其他合適的感測器。

以下介紹由硬體(如感測器S)判定觸控面板TP與顯示裝置DP的連接狀態的方法。圖8是啟動本發明的第三實施例的觸控顯示裝置之觸控面板的流程圖。如圖8所示，首先，提供圖7的觸控面板TP以及顯示裝置DP，其中觸控面板TP上設置有多個第一連接端子CT1，且顯示裝置DP上設置有多個第二連接端子CT2、與第二連接端子CT2電性連接的晶片CHA以及與晶片CHA電性連接的感測器S(步驟S100B)。晶片CHA依據感測器S的感測值是否發生變化，判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態或未連接狀態(步驟S200B)。舉例，藉由磁力增加、光強度減弱甚至趨近於0或壓力增加等狀態，來判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態。當晶片CHA偵測到感測器S的感測值發生變化時，判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態，則可啟動觸控面板TP的觸控偵測功能(步驟S400)。當然，在判定觸控面板TP與顯示裝置DP為連接狀態之後，且在啟動觸控面板TP的觸控偵測功能(步驟S400)之前，亦可選擇性地校正以及重置觸控面板TP(步驟S300)。

另外，依據不同的設計需求，上述實施例的觸控顯示裝置還可進一步設置其他元件。圖9是依照本發明的第四實施例的一種觸控顯示裝置組裝後的剖面示意圖，其中圖9省略繪示上述第一連接端子CT1、第二連接端子CT2、晶片CH、CHA、第一磁性元件M1以及第二磁性元件M2。請參照圖9，本實施例的觸控顯示裝置400大致相同於上的觸控顯示裝置100、100A、200、300，其中顯示裝置400中未示出的元件可參照觸控顯示裝置100、100A、200、300的架構設置，於此不再贅述這些元件的相對配置關係及功效。觸控顯示裝置400與觸控顯示裝置100、100A、200、300的主要差異在於，觸控顯示裝置400更包括蓋板結構410。蓋板結構410與觸控面板TP相對，且觸控面板TP設置在蓋板結構410與顯示裝置DP之間。

蓋板結構410包括蓋板412以及多個卡合元件414。蓋板 412可以是具有高機械強度以保護(例如防刮)所覆蓋的元件的硬性基板。卡合元件414分別與蓋板412連接，其中卡合元件414與蓋板412可以是透過黏貼、卡合、嵌入等方式而連接在一起，且卡合元件414與蓋板412的相對設置關係不限於圖9所繪示之型態。另外，顯示裝置DP對應卡合元件414設置有多個連接孔H，其中蓋板結構410透過卡合元件414與顯示裝置DP的連接孔H接合。藉此，蓋板412與顯示裝置DP可以藉由可拆卸的方式組裝在一起，從而提升觸控顯示裝置400組裝及維修時的便利性。

綜上所述，本發明實施例藉由設置第一連接端子與第二連接端子的設置來簡化觸控面板與顯示裝置組裝時的工序，並提升組裝效率。此外，由於第一連接端子與第二連接端子分別直接設置在觸控面板與顯示裝置上，因此可避免習知在進行組裝或拆卸時因翻折FPC而損壞到FPC上的元件所造成的信賴性及電性上的問題。另外，本發明還提供用於啟動上述觸控顯示裝置之觸控面板的方法。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控顯示裝置

CH‧‧‧晶片