CN102073399A

CN102073399A - 触控显示模块及包含该触控显示模块的触控显示装置

Info

Publication number: CN102073399A
Application number: CN2009102258233A
Authority: CN
Inventors: 庄凯丞; 王子铭; 彭天豪; 郭家豪; 萧博文; 黄国丰; 张永昇
Original assignee: Prime View International Co Ltd
Current assignee: Prime View International Co Ltd
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2011-05-25

Abstract

本发明是一种触控显示模块及包含该触控显示模块的触控显示装置，触控显示装置包含一控制器及与控制器电性连接的该触控显示模块。触控显示模块包含一显示面板及一感测总成。显示面板具有一显示面与相对于显示面的一接合面，感测总成设置于接合面且与控制器呈电性连接。感测总成包含一第一感测层及一第二感测层，各具有一第一片状导体层以及一第二片状导体层。当触碰显示面时，适可压迫第一片状导体层与第二片状导体层呈现一导通状态，以产生一触碰信号，以使控制器根据触碰信号检测一触碰位置。

Description

触控显示模块及包含该触控显示模块的触控显示装置

技术领域

本发明是关于一种触控显示模块以及包含此触控显示模块的触控显示装置。具体而言，本发明是关于一种将感测总成设置于显示面板的非显示面的触控显示装置。

背景技术

随着触控式显示技术日新月异，触控式显示面板产品本着具有整合简易、低耗电量、重量轻、易于携带以及成本低廉等优点，因而已普遍运用于智能型手机(SmartPhone)、个人数字助理(PDA)、电子书(E-book)、无线上网工具(Web Pads)、数字相机(Digital Camera)、卫星定位(GPS)以及其它大众消费性或办公用电子产品上，其应用范围已逐渐自从前的商业空间推广至一般民众的生活周边。

近年来，随着平面或可挠曲式显示面板产品的功能快速发展，尤其以可供阅读的电子书最受瞩目。为了使电子书更接近实体纸张的功能且符合人性化需求，整合了触控接口的电子书已成为时下发展趋势，且为近年来此业界致力研发的主要产品。

一般而言，触控显示面板的触控层多可选择利用电阻式、红外线、超声波或表面电容式等触控技术进行整合。制作现有的触控式显示面板时，是于显示面板的显示面上，直接贴附以透明玻璃基材所制作的触控感测层，以便使用者径行对触控感测层进行触控动作。然而，上述透明玻璃基材成本昂贵。此外，现有的用于制作显示面板的基板材料需具有透明的基本条件，因而造成触控式显示面板的制作材料灵活度明显受限。

另外，由于目前的电子书产品不需额外增设背光模块，而是直接采用经反射的环境光源显示图像。在此前提下，若电子书仍于显示面板上方整合一触控感测层，此举会明显导致显示面板的可视亮度降低，进而造成使用者视觉上的疲累。

有鉴于此，如何成功利用投射于触控式显示面板的环境光源来显示图像，并同时降低制作成本、增加材料选择性，并能增加触控式显示面板的可视亮度，这是业界亟需努力的目标。

发明内容

为解决前述问题，本发明的目的在于提供一种触控显示模块以及包含此触控显示模块的触控显示装置，使得无需提高制造成本便能提高触控显示装置的亮度。

为达前述目的，本发明提供一种用于一触控显示装置的触控显示模块，触控显示装置具有一控制器以及一触控显示模块。触控显示模块是与控制器电性连接。触控显示模块包含一显示面板以及一感测总成。显示面板具有一显示面与相对于显示面的一接合面。感测总成设置于接合面且与控制器呈电性连接，其包含一第一感测层以及一第二感测层，第一感测层的一第一作动面具有一第一片状导体层，且第二感测层的一第二作动面具有一第二片状导体层，且第二作动面是与第一作动面相对应。其中，当触碰显示面时，适可压迫第一片状导体层与第二片状导体层呈现一导通状态，以产生一触碰信号，以使控制器根据触碰信号检测一触碰位置。

为达前述目的，本发明提供一种触控显示装置。触控显示装置包含一控制器及如前所述的触控显示模块。

本发明借助前述的配置，使得触控显示装置的触控显示模块可设置于相对于显示面的接合面上，如此触控显示装置便不需使用昂贵透明材质作的基板，在基板材料选用上将更具弹性，亦可直接避免显示面板的显示面被感测总成遮蔽，进而改善并大幅增加显示面板的可视亮度，藉此，本发明便能有效地解决先前技术的问题。

附图说明

在参阅附图及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样，其中：

图1为本发明实施例的触控显示装置示意图；

图2为感测总成的示意图；

图3为四线式电阻式触控显示模块架构的局部感测总成的操作机制示意图；

图4为感测总成的另一实施态样的示意图；以及

图5为感测总成的又一实施态样的示意图。

具体实施方式

以下将通过实施例来解释本发明的一种触控结构。需说明的是，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明。

首先，请先参考图1，其为本发明一实施例的触控显示装置1的示意图。触控显示装置1包含一触控显示模块10以及一控制器11；于本实施例中，触控显示模块10是一四线式电阻式触控显示模块，熟悉此项技术领域者亦可依本发明的技术概念推及其它实施态样。

触控显示模块10包含一显示面板13以及一感测总成15。其中，显示面板13具有一显示面13a与相对于显示面的一接合面13b。在本实施例中，显示面板13较佳是采用一电泳显示(Electrophoretic Display，EPD)面板，电泳显示面板内具有多个微胶囊(Microcapsule)，而各微胶囊具有至少一个正电性白色粒子与至少一个负电性黑色粒子。由于电泳显示面板为一反射式显示器，故可提供良好的日光可读性；此外，电泳显示面板还具有能耗低以及具有双稳定性等优点，故仅在改变影像的瞬间才须要耗电。

请一并参考图2，其是感测总成15的示意图。如图1以及图2所示，感测总成15设置于显示面板13的接合面13b，且与控制器11呈电性连接。感测总成15包含一第一感测层151、一第二感测层152、二第一电极线21、二第二电极线23、二第一连接引线25a、25b、二第二连接引线27a、27b以及多个间隔物153。

第一感测层151的一第一作动面151a具有一第一片状导体层1511以及一第一基板1512；另一方面，第二感测层152的一第二作动面152a具有一第二片状导体层1521以及一第二基板1522，第二作动面152a是与第一作动面151a相对应，因此第二片状导体层1521与第一片状导体层1511是面对面设置。需注意的是，于本实施例中，第一片状导体层1511的一第一面积A1大体上相同于显示面13a的一第二面积A2；于其它实施态样中，第一面积A1可略小于第二面积A2。

二根第一电极线21沿一第一方向分别设置于第一片状导体层1511的相对两侧，而二根第二电极线23沿一第二方向分别设置于第二片状导体层1521的相对两侧；具体而言，这些第一电极线21是与这些第二电极线23的设置方向互为垂直。于本实施例中，第一方向与第二方向分别为一Y轴方向及一X轴方向。

二根第一连接引线25a、25b分别电性连接各第一电极线21与控制器11，二根第二连接引线27a、27b则分别电性连接各第二电极线23与控制器11。

多个间隔物153设置于第一感测层151的第一作动面151a以及第二感测层的152的第二作动面152a之间，并于第一片状导体层1511及第二片状导体层1521间界定出一空间17，因此第一片状导体层1511与第二片状导体层1521平时呈现一电性绝缘状态。

由于本发明感测总成15设置于显示面板13的接合面13b上，故感测总成15的设置并不会遮蔽显示面板13所欲显示的影像。换言之，显示面板13的显示亮度将不受感测总成15所影响，如此一来，感测总成15的材料选用上，将更具灵活性。亦即感测总成15可采用非透光材料。在本实施例中，感测总成15的各元件的材料选用上，第一感测层151以及第二感测层152的材料可以包含具可挠性的聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate)、聚亚酰胺(polyimide)、聚醚醚酮(polyetheretherketone)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalene-2，6-dicarboxylate)等基材或上述基材的组合。而第一片状导体层1511以及第二片状导体层1521的材料可为金、铜、碳、银或锡等可以导电的材料。上述的材料仅为实施例中的范例，并不以此为限。

接着将进一步配合感测总成13的组成，藉以说明触碰位置的检测原理。请再参考图3，其是触控显示模块10的感测总成15的操作机制局部示意图。为了更清楚绘示第一片状导体层1511与第二片状导体层1521间的作动机制，第一基板1512以及一第二基板1522于图3中予以省略而未加以绘示。如图3所示，这些第一电极线21分别具有一第一直流电压V_1D与一第一零电位电压V₁₀，利用两者电位差以提供第一片状导体层1511具有沿Y轴方向(第一方向)的一均匀电压场E。同样地，这些第二电极线23分别具有一第二直流电压与一第二零电位电压，利用两者电位差以提供第二片状导体层1521于X轴方向(第二方向)的一均匀电压场E，于此不另赘述。

举例而言，当触碰显示面13a时，可产生一个适当的压力，此压力适可压迫原本处于绝缘状态的第一片状导体层1511与第二片状导体层1521于触碰位置P进行接触，以呈现一导通状态。在此时，控制器会先将第一片状导体层1511进行导通，亦即分别提供第一直流电压V_1D与第一零电位电压V₁₀至这些第一电极线21，利用两者电位差以提供第一片状导体层1511具有沿Y轴方向(第一方向)的一均匀电压场E。而第二片状导体层1521紧接着将触碰位置P导通时所接收的电压传送至控制器11，进行模拟至数字(Analog to Digital)的信号转换，进而产生一触碰信号。以此触碰信号与前述的均匀电压场相互比较，便可得到触碰位置P的Y轴坐标值(第一方向坐标值)。

同样地，于获得触碰位置P的Y轴坐标值(第一方向坐标值)后，再利用控制器11将第二片状导体层1521进行导通，亦即分别提供第二直流电压与第一零电位电压至这些第二电极线23，利用两者电位差以提供第二片状导体层1521具有沿X轴方向(第二方向)的一均匀电压场。而第一片状导体层1511则将触碰位置P导通时所接收的电压传送至控制器11，进行模拟至数字的信号转换，进而产生一触碰信号。以此触碰信号与前述的均匀电压场相互比较，便得到触碰位置P的X轴坐标值(第二方向坐标值)。因此，控制器11根据触碰位置P的触碰信号可依序来计算X轴及Y轴坐标值，以完成触碰位置P的检测。

需说明的是，上述感测总成15仅以四线式电阻式触控模块架构为例，然而本发明的感测组成15亦可选择性调整为四线式、五线式、六线式或八线式电阻式触控模块架构，在此并未加以局限。为便于了解，将于以下进一步简要说明。

请参考图4，其是图3中感测总成15的另一实施态样。如图4所示，此感测总成43是用于五线式电阻式触控模块，其与感测总成15不同处仅在于二第一电极线45是沿Y轴方向(第一方向)设置于第二片状导体层1521的相对两侧。换言的，第二片状导体层1521的四个边缘均有电极线设置。此外，第一片状导体层1511的外围虽未设置电极线，但还电性连接出一检测线41。

相似地，当五线式电阻式触控模块进行触碰位置检测时，控制器11会将第二片状导体层1521进行导通，但先分别提供第一直流电压V_1D与第一零电位电压V₁₀至这些第一电极线45，利用与第一片状导体层1511电性连接的检测线41取得触碰位置P导通时所接收的电压，通过控制器11处理得到触碰位置P的Y轴坐标值(第一方向坐标值)。之后，再提供第二直流电压与第二零电位电压至这些第二电极线23，同样利用与第一片状导体层1511电性连接的检测线41取得触碰位置P导通时所接收的电压，通过控制器11处理得到触碰位置P的X轴坐标值(第二方向坐标值)。需说明的是，本变异实施态样与前述说明相同的元件与相关操作机制在此不另赘述。

再请参考图5，其是图3中感测总成15的又一实施态样。如图所示，此感测总成53是用于八线式电阻式触控模块，其与感测总成15不同处，在于感测总成53除了同样具有二第一连接引线55a、55b以及二第二连接引线57a、57b外，是于各第一电极线21与各第二电极线23另外电性连接一条参考线51，换言之，即是在感测总成15中额外增设四条参考线51。参考线51增设的目的在于，使控制器11借助参考线51来读取更精确的电压值。需说明的是，本变异实施态样与前述说明相同的元件与相关操作机制同样在此不另赘述。

综上所述，借助前述的显示面板与感测总成配置，成功整合感测总成至可利用自然光为显示光源的反射式电泳显示面板上，不仅省去背光模块的设置，且借助本发明可使得感测总成不必设置于显示面板的显示面上的特色，来增加制造材料的选择性，解决了现有的触控显示面板的显示面被感测总成遮蔽而导致亮度降低的缺点，藉此，本发明可有效地解决先前技术的问题。通过上述配置，显示面所呈现的画面，便能在可视亮度不受感测总成遮蔽的情况下，直接地呈现较佳的显示亮度至使用者眼中。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以申请专利范围为准。

Claims

1.一种用于一触控显示装置的触控显示模块，该触控显示装置具有一控制器，该触控显示模块与该控制器电性连接且包含：

一显示面板，具有一显示面与相对于该显示面的一接合面；以及

一感测总成，设置于该接合面且与该控制器呈电性连接，该感测总成包含：

一第一感测层，该第一感测层的一第一作动面具有一第一片状导体层；

一第二感测层，该第二感测层的一第二作动面具有一第二片状导体层，该第二作动面与该第一作动面相对应；

其中当触碰该显示面时，适可压迫该第一片状导体层与该第二片状导体层呈现一导通状态，以产生一触碰信号，以使该控制器根据该触碰信号检测一触碰位置。

2.根据权利要求1所述的触控显示模块，其特征在于，该感测总成还包含：

二根第一电极线沿一第一方向分别设置于该第一片状导体层的相对两侧；

二根第二电极线沿一第二方向分别设置于该第二片状导体层的相对两侧，该第一方向与该第二方向互为垂直；以及

多个间隔物，设置于该第一感测层以及该第二感测层之间，用以电性绝缘该第一片状导体层以及该第二片状导体层，并于该第一片状导体层及该第二片状导体层间界定出一空间。

3.根据权利要求2所述的触控显示模块，其特征在于，这些第一电极线分别具有一第一直流电压与一第一零电位电压，以使该第一片状导体层具有沿该第一方向的一均匀电压场。

4.根据权利要求2所述的触控显示模块，其特征在于，这些第二电极线分别具有一第二直流电压与一第二零电位电压，以使该第二片状导体层具有沿该第二方向的一均匀电压场。

5.根据权利要求3所述的触控显示模块，其特征在于，该控制器提供该第一直流电压与该第一零电位电压至这些第一电极线，再由该控制器自该第二片状导体层接收该触碰信号，以计算该触碰位置的一第一方向坐标值。

6.根据权利要求4所述的触控显示模块，其特征在于，该控制器提供该第二直流电压与该第二零电位电压至这些第二电极线，再由该控制器自该第一片状导体层接收该触碰信号，以计算该触碰位置的一第二方向坐标值。

7.根据权利要求1所述的触控显示模块，其特征在于，该感测总成还包含：

二根第一电极线沿一第一方向分别设置于该第二片状导体层的相对两侧；

8.根据权利要求7所述的触控显示模块，其特征在于，该感测总成还包含一根检测线，电性连接至该第一片状导体层。

9.根据权利要求2所述的触控显示模块，其特征在于，该感测总成还包含四根参考线。

10.根据权利要求1所述的触控显示模块，其特征在于，该第一片状导体层的一第一面积等于或小于该显示面的一第二面积。

11.根据权利要求1所述的触控显示模块，其特征在于，该显示面板是一电泳显示面板。

12.根据权利要求11所述的触控显示模块，其特征在于，该电泳显示面板内具有多个微胶囊。

13.根据权利要求12所述的触控显示模块，其特征在于，各该微胶囊具有至少一个正电性白色粒子与至少一个负电性黑色粒子。

14.根据权利要求1所述的触控显示模块，其特征在于，该第一感测层以及该第二感测层的材料包含聚氯乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚亚酰胺、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。

15.根据权利要求1所述的触控显示模块，其特征在于，该第一片状导体层以及该第二片状导体层的材料包含金、铜、碳、银、锡及其组合。

16.一种触控显示装置，包含：

一控制器；以及

一根据权利要求1所述的触控显示模块，该触控显示模块与该控制器电性连接。

17.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，该感测总成还包含：

18.根据权利要求17所述的触控显示装置，其特征在于，这些第一电极线分别具有一第一直流电压与一第一零电位电压，以使该第一片状导体层具有沿该第一方向的一均匀电压场。

19.根据权利要求17所述的触控显示装置，其特征在于，这些第二电极线分别具有一第二直流电压与一第二零电位电压，以使该第二片状导体层具有沿该第二方向的一均匀电压场。

20.根据权利要求18所述的触控显示装置，其特征在于，该控制器提供该第一直流电压与该第一零电位电压至这些第一电极线，再由该控制器自该第二片状导体层接收该触碰信号，以计算该触碰位置的一第一方向坐标值。

21.根据权利要求19所述的触控显示装置，其特征在于，该控制器提供该第二直流电压与该第二零电位电压至这些第二电极线，再由该控制器自该第一片状导体层接收该触碰信号，以计算该触碰位置的一第二方向坐标值。

22.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，该感测总成包含：

二第一电极线沿一第一方向分别设置于该第二片状导体层的相对两侧；

二第二电极线沿一第二方向分别设置于该第二片状导体层的相对两侧，该第一方向与该第二方向互为垂直；以及

23.根据权利要求22所述的触控显示装置，其特征在于，该感测总成还包含一检测线，电性连接至该第一片状导体层。

24.根据权利要求17所述的触控显示装置，其特征在于，该感测总成还包含四根参考线。

25.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，该第一片状导体层的一第一面积等于或小于该显示面的一第二面积。

26.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，该显示面板是一电泳显示面板。

27.根据权利要求26所述的触控显示装置，其特征在于，该电泳显示面板内具有多个微胶囊。

28.根据权利要求27所述的触控显示装置，其特征在于，各该微胶囊具有至少一个正电性白色粒子与至少一个负电性黑色粒子。

29.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，该第一感测层以及该第二感测层的材料包含聚氯乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚亚酰胺、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。

30.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，该第一片状导体层以及该第二片状导体层的材料包含金、铜、碳、银、锡及其组合。