CN101776816B

CN101776816B - 光学式触控显示面板

Info

Publication number: CN101776816B
Application number: CN2010101343829A
Authority: CN
Inventors: 简智伟; 蔡卲瑜
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2030-03-04
Also published as: CN101776816A

Abstract

一种光学式触控显示面板，包括液晶显示面板、至少一感测组件与侧边入光式背光源。感测组件配置于液晶显示面板的边缘。侧边入光式背光源配置于液晶显示面板下方，且包括导光板、多个第一、第二光源及多个辅助光源。导光板位于液晶显示面板下方。感测组件对应于导光板的一角落。第一光源提供可见光至导光板。第二光源提供非可见光。辅助光源提供辅助非可见光，且配置于导光板的其余角落。当液晶显示面板被触碰时，穿过液晶显示面板的非可见光与辅助非可见光被散射，且感测组件适于感测被散射的非可见光与辅助非可见光以推算出触碰点的位置。

Description

光学式触控显示面板

【技术领域】

本发明是有关于一种触控显示面板，且特别是有关于一种光学式触控显示面板。

【背景技术】

触控面板依照其感测方式的不同大致上可区分为电阻式触控面板、电容式触控面板、光学式触控面板、声波式触控面板以及电磁式触控面板。由于光学式触控面板的触控机制适合应用在大尺寸的显示面板中，因此，大尺寸显示面板的触控功能多半是通过光学触控机制来达成。目前的光学式触控显示面板多半采用红外光作为光源，并利用互补金氧半导体光传感器(CMOSoptical sensor)来感测红外光以推算出触碰点的位置。在现有技术中，红外光在对应于显示面板边缘处的强度通常会较弱一些，因此当使用者触碰显示面板边缘处时，互补金氧半导体光传感器所感测到的触控信号强度较弱，导致触控信号难以被检测出，进而造成触控灵敏度下降。通常，距离互补金氧半导体光传感器较远的角落处，其触控灵敏度较差，甚至容易出现误动作。

【发明内容】

本发明提供一种光学式触控显示面板，具有均匀的感测光源。

本发明提出一种光学式触控显示面板，其包括一液晶显示面板、至少一感测组件以及一侧边入光式背光源。感测组件配置于液晶显示面板的边缘。侧边入光式背光源配置于液晶显示面板下方。侧边入光式背光源包括一导光板、多个第一光源、多个第二光源以及多个辅助光源。导光板位于液晶显示面板下方，其中感测组件对应于导光板的其中一角落。第一光源适于提供一可见光至导光板。第二光源适于提供一非可见光至导光板。辅助光源适于提供一辅助非可见光至导光板，其中辅助光源配置于导光板的其余角落处。当液晶显示面板被触碰时，穿过液晶显示面板的非可见光与辅助非可见光被散射，且感测组件适于感测被散射的非可见光与辅助非可见光以推算出触碰点的位置。

在本发明的一实施例中，上述的非可见光为一红外光，而这些感测组件包括红外光感测组件。

在本发明的一实施例中，上述的红外光感测组件包括互补金氧半导体光传感器。

在本发明的一实施例中，上述的感测组件的数量为2个，且分别配置于液晶显示面板的二相邻角落处。

在本发明的一实施例中，上述的部分的第一光源与部分的第二光源整合为一第一光条，而其余的第一光源与第二光源整合为一第二光条。另外，第一光条与第二光条分别配置于导光板的二对边上。

在本发明的一实施例中，上述的第一光条配置于这些感测组件之间。

在本发明的一实施例中，上述的辅助光源被整合为多条第三光条，且第三光条配置于导光板的角落处。

在本发明的一实施例中，上述的第三光条的延伸方向实质上垂直于第二光条的延伸方向。

在本发明的一实施例中，上述的辅助光源的排列方向实质上垂直于第二光源的排列方向。

在本发明的一实施例中，上述的辅助光源整合于第二光条上，且分布于第二光条的两端。

在本发明的一实施例中，上述的辅助光源的排列方向实质上平行于第二光源的排列方向。

在本发明的一实施例中，上述的可见光为一白光。

除此之外，本发明还提出另一种光学式触控显示面板，其包括一液晶显示面板、至少一感测组件以及一侧边入光式背光源。感测组件配置于液晶显示面板的边缘。侧边入光式背光源配置于液晶显示面板下方。侧边入光式背光源包括一导光板、多个第一光源以及多个第二光源。导光板位于液晶显示面板下方，其中感测组件对应于导光板的其中一角落。第一光源适于提供一可见光至导光板。第二光源适于提供一非可见光至导光板，其中邻近于导光板的角落处的部分第二光源所提供的非可见光强度I₁高于其余第二光源所提供的非可见光强度I₂。当液晶显示面板被触碰时，穿过液晶显示面板的非可见光被散射，且感测组件适于感测被散射的非可见光与辅助非可见光以推算出触碰点的位置。

在本发明的一实施例中，邻近于导光板的角落处的部分第二光源具有发光效率E1，而其余第二光源具有发光效率E2，且E1＞E2。

在本发明的一实施例中，邻近于导光板的角落处的部分第二光源具有功率P1，而其余第二光源具有功率P2，且P1＞P2。

在本发明的一实施例中，邻近于导光板的角落处的部分第二光源整合于部分第一光源中。

基于上述，本发明的实施例通过补强导光板角落处非可见光源的非可见光强度，以提升感测光源在感测区域内的均匀度(uniformity)，进而提升光学式触控显示面板的灵敏度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明第一实施例中光学式触控显示面板的示意图。

图2为本发明第二实施例中光学式触控显示面板的示意图。

图3为本发明第三实施例中光学式触控显示面板的示意图。

【主要组件符号说明】

100、200、300：光学式触控显示面板

110：液晶显示面板

112a、112b：基板

114：液晶层

116：画素数组

120：感测组件

130：侧边入光式背光源

132：导光板

134：第一光源

136、236a、236b：第二光源

138：辅助光源

140：触控信号读出电路

A~C：角落

E1、E2：区域

L1：可见光

L2~L5：非可见光

P1~P3：触碰点

F：手指

LB1：第一光条

LB2：第二光条

LB3：第三光条

【具体实施方式】

【第一实施例】

图1为本发明第一实施例中光学式触控显示面板的示意图，其中图1的上方为光学式触控显示面板的剖面图，而图1的下方为光学式触控显示面板的上视图。请参照图1，本实施例的光学式触控显示面板100包括一液晶显示面板110、至少一感测组件120以及一侧边入光式背光源130。感测组件120配置于液晶显示面板110的边缘，而侧边入光式背光源130则配置于液晶显示面板110下方。

侧边入光式背光源130包括一导光板132、多个第一光源134以及多个第二光源136。导光板132位于液晶显示面板110下方，其中感测组件120对应于导光板132的其中一角落A。第一光源134适于提供一可见光L1至导光板132，且可见光L1经过液晶显示面板110的调变后产生一影像。第二光源136适于提供一非可见光L2至导光板132。辅助光源138适于提供一辅助非可见光L3至导光板132，其中辅助光源138配置于导光板132的其余角落B、C。

详细来说，本实施例的部分第一光源134与部分第二光源136整合为一第一光条(light bar)LB1，而其余的第一光源134与第二光源136整合为一第二光条LB2。第一光条LB1与第二光条LB2分别配置于导光板132的二对边上(即液晶显示面板110的二对边上)，且第一光条LB1例如是配置于感测组件120之间。另外，辅助光源138的排列方向实质上垂直于第二光源136的排列方向。

除此之外，如图1所示，辅助光源138被整合为多条第三光条LB3，其中第三光条LB3的个数例如为2条，且分别配置于导光板132的角落B、C。另外，第三光条LB3的延伸方向实质上垂直于第二光条LB2的延伸方向。值得注意的是，在其它可行的实施例中，第二光条LB2与第三光条LB3亦可进一步整合为单一光条，以降低组装工时以及组装成本。

在本实施例中，当液晶显示面板110的靠近角落的触碰点P1被触碰时，穿过液晶显示面板110的部分非可见光L2(即触碰点P1附近的非可见光L2)与辅助非可见光L3会被散射，且感测组件120适于感测被散射的非可见光L2与辅助非可见光L3以推算出触碰点P1的位置。详细来说，当使用者用手指F触碰液晶显示面板110时，触碰点P1附近的非可见光L2与辅助非可见光L3会被散射。而这些被散射的部分非可见光L2与辅助非可见光L3会朝向感测组件120传递，进而使感测组件120能够推算出触碰点P1的位置。值得一提的是，本实施例是通过配置辅助光源138在导光板132的其余角落B、C，以改善感测组件120对于距离其较远的触碰点的可感测度。

另一方面，本实施例的液晶显示面板110例如是一穿透式(transmissive)液晶显示面板或是一半穿透半反射式(transflective)液晶显示面板。如图1所示，液晶显示面板110例如包括两基板112a与112b、位于两基板112a与112b间的液晶层114以及配置于基板112a上的画素数组116。而当可见光L1经过液晶显示面板110的液晶层114与画素数组116后会产生一影像。另外，由于穿透式液晶显示面板与半穿透半反射式液晶显示面板都有一定程度的透光面积，因此从这些透光面积穿透出的非可见光L2与辅助非可见光L3能够用来作为触控面板的感测光源。

请继续参照图1，本实施例的感测组件120的数量例如为2个，且分别配置于液晶显示面板110的二相邻角落处，而各个感测组件120可以根据所检测到的非可见光L2与辅助非可见光L3的入射角来触碰点P1的位置。详细来说，当液晶显示面板110被触碰时，触碰点P1的非可见光L2与辅助非可见光L3会被散射，进而使感测组件120检测散射后的非可见光L2与辅助非可见光L3。接着，与感测组件120电性连接的触控信号读出电路140会根据感测组件120所传送的信号来推算触碰点P1的位置。在本实施例中，可见光L1例如为一白光，非可见光L2例如为一红外光，而用以检测非可见光L2的感测组件120则例如为红外光感测组件。举例而言，上述的红外光感测组件可为互补金氧半导体光传感器。

整体而言，通过上述手法，能提升感测光源(亦即本实施例的非可见光L2与L3)在感测区域内的均匀度，进而增加光学式触控显示面板100的灵敏度。

【第二实施例】

图2为本发明第二实施例中光学式触控显示面板的示意图，其中图2的上方为光学式触控显示面板的剖面图，而图2的下方为光学式触控显示面板的上视图。本实施例的光学式触控显示面板200与图1的光学式触控显示面板100类似，惟二者主要差异之处在于：本实施例的辅助光源138整合于第二光条LB2上，且分布于第二光条LB2的两端，如区域E1与E2。除此之外，辅助光源138的排列方向实质上平行于第二光源136的排列方向。

本实施例通过将提供非可见光的辅助光源138整合于第二光条LB2的两端，以使光学式触控显示面板200能有均匀的感测光源，进而增加感测组件120对于距离其较远的触碰点P2的光感测度。从另一个角度观看，本实施例是利用增加第二光条LB2两端处的非可见光源的个数，从而提升感测光源在感测区域内的均匀度，进而增加光学式触控显示面板200的灵敏度。

【第三实施例】

图3为本发明第三实施例中光学式触控显示面板的示意图，其中图3的上方为光学式触控显示面板的剖面图，而图3的下方为光学式触控显示面板的上视图。本实施例的光学式触控显示面板300与图1的光学式触控显示面板100类似，惟二者主要差异之处在于：光学式触控显示面板300采用第二光源236a，不采用图1中辅助光源138。详细来说，光学式触控显示面板300包括多个第二光源236a、236b。第二光源236a、236b适于提供非可见光L4、L5至导光板132，其中导光板132是配置于液晶显示面板110下方。

在本实施例中，邻近于导光板132或液晶显示面板110的角落B、C的部分第二光源236a所提供的非可见光强度I₁高于其余第二光源236b所提供的非可见光强度I₂。当液晶显示面板110的触碰点P3被触碰时，穿过液晶显示面板110的非可见光L4与L5被散射，使得感测组件120能感测被散射的非可见光L4、L5以推算出触碰点P3的位置。

进一步而言，在本实施例中，邻近于导光板132角落B、C的部分第二光源236a例如具有发光效率E1，而其余第二光源236b例如具有发光效率E2，且E1＞E2。因此，通过将高发光效率的第二光源236a配置在液晶显示面板110的角落B、C，能够增加感测组件120对于距离其较远的触碰点的可感测度，进而提升光学式触控显示面板300的触控灵敏度。

除此之外，在其它实施例中，也能将高功率的第二光源配置于液晶显示面板110的角落B、C来达到相同功效。举例来说，邻近导光板132(或液晶显示面板110)角落B、C的部分第二光源236a例如具有功率P1，而其余第二光源236b具有功率P2，且P1＞P2。而通过选取大尺寸的第二光源236a或以过驱动(over drive)的方式来驱动第二光源236a便能产生上述的高功率的第二光源236a。

另一方面，在另一实施例中，邻近于导光板132或液晶显示面板110角落B、C的部分第二光源236a还可整合于部分第一光源134中。详细来说，邻近角落B或C的第一光源134的封装(package)内还包括第二光源236a，进而可以使第二光源236a的非可见光强度高于其余第二光源236b的非可见光强度。从另一个角度观看，上述作法类似于第二实施例利用增加第二光源136的个数以产生均匀感测光源的作法。

综上所述，本发明的实施例通过补强导光板角落处非可见光源的非可见光强度，以于提升感测光源在感测区域内的均匀度，进而提升光学式触控显示面板的触控灵敏度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种光学式触控显示面板，包括：

一液晶显示面板；

至少一感测组件，配置于该液晶显示面板的边缘；

一侧边入光式背光源，配置于该液晶显示面板下方，该侧边入光式背光源包括：

一导光板，位于该液晶显示面板下方，其中该感测组件对应于该导光板的其中一角落；

多个第一光源，适于提供一可见光至该导光板；

多个第二光源，适于提供一非可见光至该导光板；以及

多个辅助光源，适于提供一辅助非可见光至该导光板，其中该辅助光源配置于该导光板的其余角落处，当该液晶显示面板被触碰时，穿过该液晶显示面板的该非可见光与该辅助非可见光被散射，且该感测组件适于感测被散射的非可见光与该辅助非可见光以推算出触碰点的位置。

2.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该液晶显示面板包括一穿透式液晶显示面板或一半穿透半反射式液晶显示面板。

3.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该非可见光为一红外光，而所述感测组件包括红外光感测组件。

4.根据权利要求3所述的光学式触控显示面板，其特征在于，所述红外光感测组件包括互补金氧半导体光传感器。

5.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该至少一感测组件的数量为2个，且分别配置于该液晶显示面板的二相邻角落处。

6.根据权利要求5所述的光学式触控显示面板，其特征在于，部分的第一光源与部分的第二光源整合为一第一光条，而其余的第一光源与第二光源整合为一第二光条，且该第一光条与该第二光条分别配置于该导光板的二对边上。

7.根据权利要求6所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该第一光条配置于所述感测组件之间。

8.根据权利要求7所述的光学式触控显示面板，其特征在于，所述辅助光源被整合为多条第三光条，且所述第三光条配置于该导光板的角落处。

9.根据权利要求8所述的光学式触控显示面板，其特征在于，所述第三光条的延伸方向实质上垂直于该第二光条的延伸方向。

10.根据权利要求7所述的光学式触控显示面板，其特征在于，所述辅助光源的排列方向实质上垂直于第二光条内所述第二光源的排列方向。

11.根据权利要求7所述的光学式触控显示面板，其特征在于，所述辅助光源整合于该第二光条上，且分布于该第二光条的两端。

12.根据权利要求7所述的光学式触控显示面板，其特征在于，所述辅助光源的排列方向实质上平行于第二光条内所述第二光源的排列方向。

13.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该可见光为一白光。

14.一种光学式触控显示面板，包括：

一液晶显示面板；

至少一感测组件，配置于该液晶显示面板的边缘；

多个第一光源，适于提供一可见光至该导光板；以及

多个第二光源，适于提供一非可见光至该导光板，其中邻近于该导光板的角落处的部分所述第二光源所提供的非可见光强度I₁高于其余第二光源所提供的非可见光强度I₂，当该液晶显示面板被触碰时，穿过该液晶显示面板的该非可见光被散射，且该感测组件适于感测被散射的非可见光以推算出触碰点的位置。

15.根据权利要求14所述的光学式触控显示面板，其特征在于，邻近于该导光板的角落处的部分第二光源具有发光效率E1，而其余第二光源具有发光效率E2，且E1＞E2。

16.根据权利要求14所述的光学式触控显示面板，其特征在于，邻近于该导光板的角落处的部分第二光源具有功率P1，而其余第二光源具有功率P2，且P1＞P2。

17.根据权利要求14所述的光学式触控显示面板，其特征在于，邻近于该导光板的角落处的部分第二光源整合于部分第一光源中。