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TWI392927B - 低電磁式觸控感應干擾之背光模組及顯示裝置 - Google Patents

低電磁式觸控感應干擾之背光模組及顯示裝置 Download PDF

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TWI392927B
TWI392927B TW098127003A TW98127003A TWI392927B TW I392927 B TWI392927 B TW I392927B TW 098127003 A TW098127003 A TW 098127003A TW 98127003 A TW98127003 A TW 98127003A TW I392927 B TWI392927 B TW I392927B
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bending
backlight module
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TW098127003A
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TW201106063A (en
Inventor
Yen Po Yeh
Jeng Bin Hsu
Chih Liang Pan
Yu Hsiu Chang
Original Assignee
Au Optronics Corp
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Publication date
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Priority to US12/853,496 priority patent/US9256338B2/en
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Description

低電磁式觸控感應干擾之背光模組及顯示裝置
本發明係關於一種背光模組及使用此背光模組之顯示裝置；具體而言，本發明係關於一種可減少對電磁式觸控板產生干擾之背光模組及使用此背光模組之顯示裝置。
隨著電子產品市場的競爭日趨激烈，各式電子產品的設計均更佳多元化。除了功能上設計的改進外，產品外觀及使用者介面亦是重點設計的項目。在電子產品的設計中，觸控式顯示裝置的運用已成為重要的一環。觸控式顯示裝置一方面可提供顯示的功能，另一方面也可作與使用者溝通的介面。
傳統的觸控式顯示裝置多使用觸控板與顯示面板搭配組成。傳統上觸控板依其感應原理主要分為電阻式、電容式、光學感應式及電磁式等觸控板。其中電磁式觸控板具有耐久性佳、高靈度及Z軸方向感應之能力，因此仍在觸控板市場中占有一席之地。
圖1所示為傳統電磁式觸控顯示裝置之示意圖。電磁式觸控顯示裝置包含有液晶顯示面板10、電磁式觸控板20及背光模組30。電磁式觸控板20係設置於液晶顯示面板10及背光模組30之背側，亦即不顯示影像的一側。背光模組30設置於液晶顯示面板10的背側，以提供液晶顯示面板10進行影像顯示時所需之光線。背光模組30包含有軟性電路板31及發光二極體33組成的光源結構。由於光源結構需藉由軟性電路板31與另一端的訊號源50連接，因此軟性電路板31需橫跨過電磁式觸控板20與顯示面板10間之區域。然而在此傳統設計中，因軟性電路板31上具有金屬導線，因此會對電磁式觸控板20的觸控感應造成干擾，進而影響觸控感應之準確性。
本發明之目的在於提供一種背光模組，可減少對配合使用之電磁式觸控板產生干擾。
本發明之目的在於提供一種背光模組，其光源模組之線路設計較具有彈性。
本發明之目的在於提供一種顯示裝置，具有較佳之觸控感應效果。
本發明之顯示裝置包含有顯示面板、電磁式觸控板及背光模組。電磁式觸控板設置於顯示面板的背面，而背光模組則堆疊設置於顯示面板與電磁式觸控板之間。背光模組產生並供給顯示面板所需的光線，使顯示面板得以顯示影像。背光模組包含有導光板及光源模組。導光板係設於顯示面板與電磁式觸控板之間，並具有入光端與電磁式觸控板之第一側平行對應；導光板另具有一側邊與電磁式觸控板之第二側平行對應。
光源模組主要由條狀軟性電路板及光源所組成。條狀軟性電路板包含光源承載段、連接段及訊號傳遞段，其中光源承載段係沿著導光板之入光端及電磁式觸控板之第一側延伸。此外，光源承載段具有光源承載面供設置光源。訊號傳遞段係沿導光板之側邊及電磁式觸控板之第二側延伸，且其延伸方向實質上垂直於光源承載段的延伸方向。訊號傳遞段具有線路分佈面，並與光源承載面夾有第二角度θ2 。若將電磁式觸控板視為位於平躺的平面，則線路分佈面即位於相對直立的平面上。連接段上形成有第一彎折及第二彎折，使光源承載段及訊號傳遞段分別平行及垂直於導光板。
藉由上述之設置，訊號傳遞段在電磁式觸控板所在平面上之投影面積得以最小化，約僅有訊號傳遞段之側面厚度。因此得以將訊號傳遞段上的訊號線路或傳遞的電源、訊號對電磁式觸控板於感應時造成的影響減到最低。此外，由於訊號傳遞段採直立設置，故在將訊號傳遞段設置於導光板之側邊或電磁式觸控板之第二側外側時，不會增加整體模組太多的寬度或面積。
本發明係提供一種背光模組及使用此背光模組之顯示裝置。以較佳實施例而言，本發明之顯示裝置係為液晶顯示裝置，包括家用的液晶電視、個人電腦及膝上型電腦之液晶監視器、行動電話及數位相機之液晶顯示幕等電子產品所使用之液晶顯示裝置。然而在不同實施例中，顯示裝置亦可為電子紙顯示裝置或使用其他不同顯示面板之裝置。
如圖2所示，顯示裝置包含有顯示面板100、電磁式觸控板200及背光模組300。在此實施例中，顯示面板100較佳為液晶顯示面板；然而在不同實施例中，顯示面板100亦可為電泳顯示面板或其他不同的面板。電磁式觸控板200較佳係設置於顯示面板100的背面，亦即不顯示影像的一面。如圖2所示，電磁式觸控板200係與顯示面板100平行堆疊，而背光模組300則平行設置於顯示面板100與電磁式觸控板200之間。背光模組300產生並供給顯示面板100所需的光線，使顯示面板100得以顯示影像。
在此實施例中，背光模組300較佳包含有導光板310及光源模組330。如圖2所示，導光板310係設於顯示面板100與電磁式觸控板200之間。導光板310具有入光端311與電磁式觸控板200之第一側210平行對應；導光板310另具有一側邊313與電磁式觸控板200之第二側220平行對應。如圖2所示，入光端311及第一側210分別與側邊313及第二側220相鄰並夾一角度。
如圖2及圖3所示，光源模組330主要由條狀軟性電路板500及光源600所組成。條狀軟性電路板500較佳由可撓性電路板(FPC)裁切而成，而光源600則較佳以側發光之發光二極體形成。條狀軟性電路板500包含光源承載段510、連接段530及訊號傳遞段550。光源承載段510較佳係沿著導光板310之入光端311及電磁式觸控板200之第一側210延伸。此外，光源承載段510具有光源承載面511；如圖2所示，光源承載面511較佳係平行於導光板310及電磁式觸控板200。光源600設置於光源承載面511上，且較佳沿平行光源承載面511的方向朝導光板310之入光端311射出光線。在較佳實施例中，光源承載面511係指光源承載段510之條狀結構上較寬幅之表面。
如圖2及圖3所示，訊號傳遞段550係沿導光板310之側邊313及電磁式觸控板200之第二側220延伸，且其延伸方向較佳垂直於光源承載段510的延伸方向。訊號傳遞段550具有線路分佈面551，其上分佈有訊號線路553與光源600電連接，以提供光源600發光所需之電力訊號。在較佳實施例中，線路分佈面551係指訊號傳遞段550之條狀結構上較寬幅之表面，且可為訊號傳遞段550的正面或反面。換言之，線路分佈面551與光源承載面511可位於條狀軟性電路板500之同一面或相反面。線路分佈面551係與光源承載面511夾有第二角度θ2 。在較佳實施例中，第二角度θ2 為90度之直角；然而在不同實施例中，此一角度亦可依設計需要而調整。此外，線路分佈面551較佳係平行於導光板310側邊313之端面。若將電磁式觸控板200視為位於平躺的平面，則線路分佈面551即位於相對直立的平面上。
如圖4所示，藉由上述之設置，訊號傳遞段550在電磁式觸控板200所在平面上之投影面積得以最小化，約僅有訊號傳遞段550之側面厚度。因此得以將訊號傳遞段550上的訊號線路553或傳遞的電源、訊號對電磁式觸控板200於感應時造成的影響減到最低。此外，由於訊號傳遞段550採直立設置，故在將訊號傳遞段550設置於導光板310之側邊313或電磁式觸控板200之第二側220外側時，不會增加整體模組太多的寬度或面積。
如圖2及圖3所示，連接段530具有第一端531及第二端532，其中第一端531連接於光源承載段510之一端，而第二端532則連接於訊號傳遞段550之一端。連接段530上形成有第一彎折710及第二彎折720。在此實施例中，第一彎折710較接近連接段530之第一端531，而第二彎折720則較接近於第二端532。如圖3所示，於完成彎折後，連接段530於第一彎折710及第二彎折720間之部分與光源承載面511為非共面且夾有第一角度θ1 ；在較佳實施例中，第一角度θ1 係為90度；但在不同實施例中此一角度亦可隨設計需求或各元件的位置關係而有所調整。此外，第二彎折720較佳係位於連接段530之第二端532上，亦即處於連接段530與訊號傳遞段550之交界處。在完成彎折後，第二彎折720使線路分佈面551及光源承載面511間夾上述之第二角度θ2 ，且使訊號傳遞段550之延伸方向平行於光源承載面511或垂直於光源承載面511的法線方向。簡言之，在此實施例中，當完成第一彎折710及第二彎折720後，光源承載面511、線路分佈面551及連接段530於第一彎折710及第二彎折720間之部分彼此間均不共面，且較佳為兩兩垂直。
如圖5所示，條狀軟性電路板500並包含有訊號連接段570連接於訊號傳遞段550相對於連接段530之另一端。訊號連接段570之延伸方向與訊號傳遞段550之延伸方向間夾有一夾角，且此夾角較佳為90度。此外，訊號連接段570並包含有訊號連接面571平行於導光板310及電磁式觸控板200。在較佳實施例中，訊號連接面571係指訊號連接段570之條狀結構上較寬幅之表面。背光模組300之後方較佳另設有一控制電路板350平行於導光板310，如圖2及圖5所示；訊號連接面571即平行貼合連接於控制電路板350，以自控制電路板350取得光源600發光所需之電源或訊號，並經由訊號傳遞段550傳送至光源600。在本實施例中，訊號傳遞段550及訊號連接段570均為同一條狀軟性電路板之不同區段；然而在不同實施例中，訊號連接段570亦可採用其他電子元件設置方式組成。
在圖5所示之實施例中，訊號連接段570與訊號傳遞段550之連接位置上包含有第三彎折730及第四彎折740。第三彎折730較靠近訊號傳遞段550，而第四彎折740較靠近訊號連接段570。如圖5所示，訊號連接段570係朝向導光板310之方向內翻反折以形成第三彎折730，且第三彎折730之折線與訊號連接段550之延伸方向夾一較佳為45度之夾角。然而在不同實施例中，訊號連接段570亦可背向導光板310之方向外翻折疊以形成第三彎折730。於形成第三彎折730後，再將彎折後的部分朝伸入導光板310或控制電路板350之方向彎折一較佳為90度之夾角以形成第四彎折740。第四彎折740之折線較佳係垂直於訊號連接段570之延伸方向。如圖5所示，第三彎折730及第四彎折740間之部分條狀軟性電路板平行疊合於線路分佈面551，且實質垂直於訊號連接面571。
在圖6A所示之實施例中，在第一彎折710及第二彎折720進行彎折前，光源承載段510及訊號傳遞段550係並排設置，且光源承載面511及線路分佈面551係共面設置。連接段530橫跨光源承載段510及訊號傳遞段550，使條狀軟性電路板500形成為狹長形之ㄇ字型結構。在較佳實施例中，係直接由整片的軟性電路板500上將條狀軟性電路板500依所需形狀裁切，以一體形成光源承載段510、連接段530及訊號傳遞段550。
如圖6B所示，先將連接段530在中段的位置向下彎折一較佳為90度之夾角以形成第一彎折710。在不同實施例中，第一彎折710亦可形成於連接段530之第一端531或其他位置。如圖6B所示，第一彎折710之折線較佳平行於光源承載段510之延伸方向，因此彎折後之連接段530係實質上平行於導光板310之入光端311。接著如圖6C所示，將連接段530在第二端532之位置朝導光板310側邊313的方向彎折一較佳為90度之夾角以形成第二彎折720。第二彎折720之折線較佳平行於光源承載面511之法線方向。在如圖6C所示之較佳實施例中，當完成第一彎折710及第二彎折720後，第一彎折710之折線垂直於第二彎折720之折線。此外，第一彎折710及第二彎折720間之部分連接段530與光源承載面511、線路分佈面551彼此相互垂直。
在圖7所示之實施例中，訊號傳遞段550上可再形成有一或數個橫向彎折770，其折線較佳係垂直於訊號傳遞段550的延伸方向。藉由橫向彎折770的設置，得以調整訊號傳遞段550相對於導光板310及電磁式觸控板200側邊的位置及遠近。如圖7所示，訊號傳遞段550上設置有兩個彎折方向相反的橫向彎折770，使兩個橫向彎折770間的部分訊號傳遞段550產生側移，進而使彎折後之訊號傳遞段550較遠離導光板310及電磁式觸控板200。然而在不同實施例中，亦可使用及組合不同數量及不同位置的橫向彎折770，來改變訊號傳遞段550位置並達成與其他不同元件在空間位置上配合的目的。此外，亦可藉此來減少對於電磁式觸控板200進行感應時的干擾。
如圖8所示，背光模組300並包含有包含邊框800包圍導光板310及電磁式觸控板200。在較佳實施例中，邊框800係由塑膠材質形成。邊框800具有側壁810相對於導光板310之側邊313以及電磁式觸控板200的第二側220。如圖8所示，側壁810上自其端面切入形成有平行於導光板310側邊313端面之溝縫811。在此實施例中，此端面較佳係為背向顯示面板100影像顯示方向之底面。訊號傳遞段550較佳係自側壁810之端面插入並容納於溝縫811之內。在此實施例中，由於訊號傳遞段550上形成有往復的兩個橫向彎折770，因此溝縫811亦具有相應之彎折形狀。藉由此彎折形狀，可增加溝縫811與側壁810朝向導光板310之表面間的距離，以避免結構過於薄弱。
圖9A所示為本發明之另一實施例。在此實施例中，在第一彎折710及第二彎折720進行彎折前，光源承載段510、連接段530及訊號傳遞段550係為共線設置，亦即依序排列為一直線。此外，光源承載面511及線路分佈面551係為共面設置。在較佳實施例中，係直接由整片的軟性電路板500上將條狀軟性電路板500依所需形狀裁切，以一體形成光源承載段510、連接段530及訊號傳遞段550。
如圖9B所示，先將連接段530向下彎折一較佳為90度之夾角以形成第一彎折710。第一彎折710之折線較佳垂直於光源承載段510之延伸方向，因此彎折後之連接段530係實質上平行於導光板310側邊313之端面。接著如圖9C所示，將第一彎折710後之連接段530背向導光板310之方向外翻反折以形成第二彎折720。第二彎折720之折線自訊號傳遞段550之延伸方向沿線路分佈面551傾斜一夾角；此夾角較佳為45度，但亦可隨位置調整需求而改變此夾角。由另一角度觀之，第二彎折720之折線係自光源承載面511之法線方向沿線路分佈面551傾斜一夾角。在不同實施例中，連接段530亦可朝向導光板310之方向內翻折疊以形成第二彎折720。在如圖9C所示之較佳實施例中，當完成第一彎折710及第二彎折720後，第一彎折710之折線與第二彎折720之折線較佳係夾45度角。此外，第一彎折710及第二彎折720間之部分連接段530平行於線路分佈面551且部分與線路分佈面551疊合。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。
100．．．顯示面板
200．．．電磁式觸控板
210．．．第一側
220．．．第二側
300．．．背光模組
310．．．導光板
311．．．入光端
313．．．側邊
330．．．光源模組
350．．．控制電路板
500．．．條狀軟性電路板
510．．．光源承載段
511．．．光源承載面
530．．．連接段
531．．．第一端
532．．．第二端
550．．．訊號傳遞段
551．．．線路分佈面
553．．．訊號線路
570．．．訊號連接段
571．．．訊號連接面
600．．．光源
710．．．第一彎折
720．．．第二彎折
730．．．第三彎折
740．．．第四彎折
770．．．橫向彎折
800．．．邊框
810．．．側壁
811．．．溝縫
圖1為傳統電磁式觸控顯示裝置之示意圖。
圖2為本發明顯示裝置之實施例元件爆炸圖。
圖3為光源模組之實施例示意圖。
圖4為顯示裝置之實施例後視圖。
圖5為訊號連接段之實施例示意圖。
圖6A為光源模組彎折前之實施例示意圖。
圖6B為圖6A所示實施例進行第一彎折後之示意圖。
圖6C為圖6B所示實施例進行第二彎折後之示意圖。
圖7為包含橫向彎折之實施例示意圖。
圖8為包含邊框之實施例示意圖。
圖9A為光源模組彎折前之另一實施例示意圖。
圖9B為圖9A所示實施例進行第一彎折後之示意圖。
圖9C為圖9B所示實施例進行第二彎折後之示意圖。
500．．．條狀軟性電路板
510．．．光源承載段
511．．．光源承載面
530．．．連接段
531．．．第一端
532．．．第二端
550．．．訊號傳遞段
551．．．線路分佈面
553．．．訊號線路
600．．．光源
710．．．第一彎折
720．．．第二彎折

Claims (28)

  1. 一種背光模組，包含：一導光板，具有相鄰之一入光端及一側邊；以及一光源模組，包含：一條狀軟性電路板，包含一光源承載段，具有一光源承載面，該光源承載段係沿該入光端延伸；一連接段，具有一第一端及一第二端，其中該第一端連接於該光源承載段之一端；以及一訊號傳遞段，係沿該導光板之該側邊延伸，其中該訊號傳遞段具有一線路分佈面平行於該側邊之端面，該訊號傳遞段之一端連接於該連接段之該第二端；其中，該連接段具有一第一彎折及一第二彎折，該連接段於該第一彎折及該第二彎折間之部分與該光源承載面為非共面且夾一第一角度，該第二彎折使該線路分佈面及該光源承載面間夾一第二角度，且該訊號傳遞段之延伸方向平行於該光源承載面；以及複數光源，沿該光源承載段之延伸方向分佈並設置於該光源承載面上並朝該導光板之該入光端發光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中該光源承載面係平行於該導光板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中在該第一彎折及該第二彎折進行彎折前，該光源承載段及該訊號傳遞段係並排設置，且該光源承載面及該線路分佈面係共面設置，該連接段橫跨該光源承載段及該訊號傳遞段。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中該第一彎折及該第二彎折間之部分該連接段垂直於該光源承載面。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中該第一彎折及該第二彎折間之部分該連接段垂直於該線路分佈面。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中該第一彎折之折線垂直於該第二彎折之折線。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中該第一彎折之折線平行於該光源承載段之延伸方向；該第二彎折之折線平行於該光源承載面之法線方向。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，其中在該第一彎折及該第二彎折進行彎折前，該光源承載段、該連接段及該訊號傳遞段係共線設置，且該光源承載面及該線路分佈面係共面設置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該第一彎折及該第二彎折間之部分該連接段平行於該線路分佈面且部分與該線路分佈面疊合。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該第二彎折之折線自該訊號傳遞段之延伸方向沿該線路分佈面傾斜一夾角。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之背光模組，其中該第一彎折之折線垂直於該光源承載段之延伸方向；該第二彎折之折線自該光源承載面之法線方向沿該線路分佈面傾斜一夾角。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，進一步包含一訊號連接段連接於該訊號傳遞段之另一端，該訊號連接段包含一訊號連接面平行於該導光板。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之背光模組，其中該訊號連接段與該訊號傳遞段之連接位置包含一第三彎折及一第四彎折，該第三彎折及該第四彎折間之部分該條狀軟性電路板平行疊合於該線路分佈面，且實質垂直於該訊號連接面。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之背光模組，進一步包含一邊框包圍該導光板，該邊框具有一側壁相對於該導光板之該側邊，該側壁上形成有平行於該側邊端面之一溝縫，該訊號傳遞段係容納於該溝縫之內。
  15. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；一電磁式觸控板，與該顯示面板堆疊設置，並具有相鄰之一第一側及一第二側；以及一背光模組，與該顯示面板堆疊設置，並供給該顯示面板所需之光線，該背光模組包含：一光源模組，包含：一條狀軟性電路板，包含一光源承載段，具有一光源承載面，該光源承載段係沿該電磁式觸控板之該第一側延伸；一連接段，具有一第一端及一第二端，其中該第一端連接於該光源承載段之一端；以及一訊號傳遞段，係沿該電磁式觸控板之該第二側延伸，其中該訊號傳遞段具有一線路分佈面平行於該第二側之端面並位於該第二側外，該訊號傳遞段之一端連接於該連接段之該第二端；其中，該連接段具有一第一彎折及一第二彎折，該連接段於該第一彎折及該第二彎折間之部分與該光源承載面為非共面且夾一第一角度，該第二彎折使該線路分佈面及該光源承載面間夾一第二角度，且該訊號傳遞段之延伸方向平行於該光源承載面；以及複數光源，沿該光源承載段之延伸方向分佈並設置於該光源承載面上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該光源承載面係平行於該電磁式觸控板上該第一側之端面。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中在該第一彎折及該第二彎折進行彎折前，該光源承載段及該訊號傳遞段係並排設置，且該光源承載面及該線路分佈面係共面設置，該連接段橫跨該光源承載段及該訊號傳遞段。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該第一彎折及該第二彎折間之部分該連接段垂直於該光源承載面。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該第一彎折及該第二彎折間之部分該連接段垂直於該線路分佈面。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該第一彎折之折線垂直於該第二彎折之折線。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該第一彎折之折線平行於該光源承載段之延伸方向；該第二彎折之折線平行於該光源承載面之法線方向。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中在該第一彎折 及該第二彎折進行彎折前，該光源承載段、該連接段及該訊號傳遞段係共線設置，且該光源承載面及該線路分佈面係共面設置。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之顯示裝置，其中該第一彎折及該第二彎折間之部分該連接段平行於該線路分佈面且部分與該線路分佈面疊合。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之顯示裝置，其中該第二彎折之折線自該訊號傳遞段之延伸方向沿該線路分佈面傾斜一夾角。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之顯示裝置，其中該第一彎折之折線垂直於該光源承載段之延伸方向；該第二彎折之折線自該光源承載面之法線方向沿該線路分佈面傾斜一夾角。
  26. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，進一步包含一訊號連接段連接於該訊號傳遞段之另一端，該訊號連接段包含一訊號連接面平行於該電磁式觸控板。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之顯示裝置，其中該訊號連接段與該訊號傳遞段之連接位置包含一第三彎折及一第四彎折，該第三彎折及該第四彎折間之部分該條狀軟性電路板平行疊合於該線路分佈面，且實質垂直於該訊號連接面。
  28. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，進一步包含一邊框包圍該電磁式觸控板之外側，該邊框具有一側壁相對於該電磁式觸控板之該第二側，該側壁上形成有平行於該第二側端面之一溝縫，該訊號傳遞段係容納於該溝縫之內。
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