CN102654810B - 触控模块及应用其的触控式显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种触控模块及应用其的触控式显示器，该触控模块设置于触控式显示器的显示面板上，包括玻璃基板、聚合物层、横向及纵向光传感器。聚合物层为透明且可挠曲。横向及纵向光传感器夹置于玻璃基板及聚合物层之间，并分别设置于玻璃基板的横向及纵向边缘上。玻璃基板与聚合物层间还形成透明传递层。于聚合物层上触发触控点时，对应至触控点的背光产生侧向背光，侧向背光传输于透明传递层中而投射于横向光传感器及纵向光传感器。
Description
技术领域
本发明涉及一种触控模块及应用其的触控式显示器，且特别是涉及一种光学触控模块及应用其的触控式显示器。
背景技术
在科技发展日新月异的今天，触控式显示器因可提供较为直觉的使用者输入输出介面，近年来，已广泛地被应用在各种电子产品中。一般来说，触控式显示器可分为电阻式、电容式及光学式触控显示面板。以光学式触控面板的情况来说，因需设置发光源以及至少一影像传感器用以摄取发光源所产生或反射的光线而反映于感测影像中，以针对触控范围(显示面板的表面)进行光学触控检测操作。当使用者于触控范围触发触控操作事件时，此触控点因阻挡光线的进行，导致感测影像中将产生对应此触控点位置的暗点。而后，根据此暗点位于感测影像的位置可计算出触控点与影像传感器的连线对应触控面板边缘的角度，加上影像传感器间的距离为已知，即能计算触控点相对显示面板的座标。
然而，由于传统光学式触控模块的影像传感器为摄取触控范围的感测影像，其必须凸设于显示面板的表面，致使无法实现显示面板的表面为全平面的触控显示面板。此外，亦需增加额外的发光源，导致耗电与成本增加。
发明内容
本发明有关于一种触控模块及应用其的触控式显示器，相较于传统触控显示面板，本发明相关的触控模块及触控式显示器具有不需使用专用光源、成本低及耗电量低的优点。
根据本发明的第一方面提出一种触控式显示器，包括显示面板及触控模块。显示面板包括背光模块，提供背光。触控模块设置于显示面板上，包括玻璃基板、聚合物层、横向及纵向光传感器。聚合物层与玻璃基板平行设置，并为透明且可挠曲。横向及纵向光传感器夹置于玻璃基板及聚合物层之间，并分别设置于玻璃基板的横向及纵向边缘上。玻璃基板与聚合物层间还形成透明传递层。于聚合物层上触发触控点时，对应至触控点的背光产生侧向背光，侧向背光传输于透明传递层中而投射于横向光传感器及纵向光传感器。
根据本发明提出一种触控模块，应用于触控式显示器中，触控模块设置于该触控式显示器的显示面板上，显示面板包括背光模块，提供背光。触控模块包括玻璃基板、聚合物层、横向及纵向光传感器。聚合物层与玻璃基板平行设置，并为透明且可挠曲。横向及纵向光传感器夹置于玻璃基板及聚合物层之间，并分别设置于玻璃基板的横向及纵向边缘上。玻璃基板与聚合物层间还形成透明传递层。于聚合物层上触发触控点时，对应至触控点的背光产生侧向背光，侧向背光传输于透明传递层中而投射于横向光传感器及纵向光传感器。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示依照本发明实施例触控式显示器的分解示意图。
图2绘示沿着图1中的剖面线AA′的剖面图。
图3绘示沿着图1中的剖面线AA′的另一剖面图。
图4绘示光强度分布信号Histogram_x的分布曲线图。
附图标记说明
1：触控式显示器
10：显示面板
12：背光模块
100：触控模块
102：玻璃基板
104：聚合物层
104a：后表面
104b：前表面
106a、106b：横向、纵向光传感器
108a、108b：横向、纵向间隔物
110：透明传递层
112：处理器
BL：背光
SLT：侧向背光
G：沟槽
P：触控点
Px：横轴座标
Py：纵轴座标
x：横轴
y：纵轴
具体实施方式
本发明实施例的触控模块应用显示器的背光模块做为光源，来进行相关的光学触控检测操作。
请参照图1及图2，其分别绘示依照本发明实施例的触控式显示器的分解示意图及沿着剖面线AA′的剖面图。触控式显示器1包括显示面板10及触控模块100。显示面板10包括背光模块12用以提供背光(Back-Light，BL)以于显示面板上10产生各种信息或图样。
触控模块100设置于显示面板10上，包括玻璃基板102、聚合物层104、横向光传感器106a(x方向)及纵向光传感器106b(y方向)。
聚合物层104与玻璃基板102平行设置，具有透明且可挠曲的性质。聚合物层104包括后表面104a及前表面104b，其中前表面104b即触控点P所触控的表面，后表面104a包括多个沟槽G，沟槽G的延伸方向与前表面104a垂直。于具体实施例中，沟槽G的深度例如为聚合物层104的厚度的1/2至2/3，而任两条沟槽G的间隔例如为0.5厘米。
于具体实施例中，聚合物层104可以聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、聚对苯二甲二乙酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Poly MethylMethacrylate，PMMA)材料来实现。
横向间隔物108a及纵向间隔物108b选择性地夹置于玻璃基板102及聚合物层104之间，用以产生间隔以容置横向光传感器106a及纵向光传感器106b，且横向光传感器106a及纵向光传感器106b分别设置于玻璃基板102的横向边缘及纵向边缘上而互为垂直。
于具体实施例中，此横向边缘及纵向边缘分别为玻璃基板102的长边及短边。于具体实施例中，横向间隔物108a及纵向间隔物108b与横向光传感器106a及纵向光传感器106b具有实质上相同的高度。
玻璃基板102与聚合物层104间还形成透明传递层110。进一步来说，透明传递层110由玻璃基板102、聚合物层104、横向光传感器106a、横向间隔物108a、纵向光传感器106b及纵向间隔物108b间所包围的空间，其中透明传递层110中存在有高穿透率的透明介质(例如空气)或是高折射率的液体，优选地，例如为一种高折射率的透明液体。
在一般状态下(无触发触控事件)时，如图2所示，背光BL由背光模块12产生后依序地穿过玻璃基板102、透明传递层110及聚合物层104。如此，使用者可正常地观看触控式显示器1的显示画面。此时，由于几乎没有任何背光BL投射于横向光传感器106a及纵向光传感器106b，因此横向光传感器106a及纵向光传感器106b所摄取的感测影像的光强度分布信号的强度甚低。
当使用者触发触控事件时(例如是使用者以手指碰触前表面104b以产生触控点P)时，由于聚合物层104具可挠性质，回应此触控点P将于前表面104b及后表面104a发生形变，连带地使得位于后表面104a的沟槽G亦发生形变而产生如辐射状的型态，如图3所示。如此，由于前表面104b的形变、手指的存在、沟槽G的形变以及玻璃基板102的作用，将会使对应此触控点P的背光BL发生一系列的散射、反射及折射等情况，进而将散射/反射/折射后的部分背光BL(下称”侧向背光SLT”)经由透明传递层110而投射于横向光传感器106a及纵向光传感器106b。此时，由于侧向背光SLT投射于横向光传感器106a及纵向光传感器106b，因此横向光传感器106a及纵向光传感器106b所摄取的感测影像中特定位置将产生亮点或区域(因侧向背光投射)，而此特定位置即对应触控点P的位置。而后，根据横向光传感器106a及纵向光传感器106所检测的亮点于感测影像中的位置得分别反推触控点P于横轴x与纵轴y的位置，即横轴座标Px与纵轴座标Py，而完成定位操作及触控功能。
详细地说，请同时参考图1及图4，横向光传感器106a回应于侧向背光SLT产生横向光强度分布信号Histogram_x，其亮点或峰值的位置将对应触控点P的横轴位置(Px)，处理器112此时可通过搜寻峰值或亮点的位置找出对应触控点P的横向位置信息。相同地，纵向光传感器106a回应于背光SLT产生横向光强度分布信号Histogram_y，其亮点的位置亦对应触控点P的纵轴位置(Py)。上述过程可通过触控模块100所包括的处理器112实现，从而计算出触控点P的座标(Px，Py)。
在本实施例中，虽仅以聚合物层104具有如图1至图3的结构的情形为例做说明，然而，本实施例的聚合物层104并不局限于此。在其他例子中，聚合物层104亦可不设置有沟槽G，而透过使用者手指来反射背光BL，由此对应地产生背光SLT。
本实施例的触控模块设置于显示面板之上，且其中设置有玻璃基板及聚合物层，并于其间夹置横向及纵向光传感器。在一般状态下时，显示器提供的背光依序地穿过玻璃基板、透明传递层及聚合物层，使应用本实施例的触控模块的触控式显示器执行一般的显示操作。在使用者触控事件触发于聚合物层上的触控点时，对应至触控点的背光发生反射、散射及折射而后将部分背光SL转换成侧向背光SLT于透明传递层中传输而投射于横向光传感器及纵向光传感器。如此，横向光传感器及纵向光传感器可对应地回应侧向背光SLT进行定位操作。
据此，相较于传统触控显示面板，本发明实施例的触控模块及应用其的触控式显示器即能达成全平面的功能，且其是利用背光模块所产生的光源以定位，因此更具有成本低及耗电量低的优点。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。
Claims (8)
1.一种触控式显示器，包括：
显示面板，包括背光模块，该背光模块用以提供背光；以及
触控模块，设置于该显示面板上，该触控模块包括：
玻璃基板；
包括多个沟槽的聚合物层，所述聚合物层与该玻璃基板平行设置，并为透明且可挠曲；以及
横向光传感器及纵向光传感器，夹置于该玻璃基板及该聚合物层之间，该横向光传感器及该纵向光传感器分别设置于该玻璃基板的横向边缘及纵向边缘上，其中该玻璃基板与该聚合物层间还形成透明传递层，
其中，在该聚合物层上触发触控点时，对应至该触控点的该背光产生侧向背光，该侧向背光传输于该透明传递层中而投射于该横向光传感器及该纵向光传感器。
2.如权利要求1所述的触控式显示器，其中该横向光传感器以及该纵向光传感器回应于该侧向背光分别产生横向光强度分布信号以及纵向光强度分布信号；
其中，该触控模块还包括：
处理器，用以根据该横向光强度分布信号以及该纵向光强度分布信号分别计算该触控点的横向位置信息以及纵向位置信息。
3.如权利要求1所述的触控式显示器，还包括：
横向间隔物及纵向间隔物，夹置于该玻璃基板及该聚合物层之间，并分别设置于该玻璃基板的另一横向边缘及另一纵向边缘上，
其中该横向间隔物以及该纵向间隔物与该横向光传感器以及该纵向光传感器具有相同的高度。
4.如权利要求1所述的触控式显示器，其中该聚合物层为聚氯乙烯、聚对苯二甲二乙酯、聚氨酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料。
5.一种触控模块，应用于触控式显示器中，该触控模块设置于该触控式显示器的显示面板上，该显示面板包括背光模块，用以提供背光，该触控模块包括：
玻璃基板；
包括多个沟槽的聚合物层，所述聚合物层与该玻璃基板平行设置，并为透明且可挠曲；以及
横向光传感器及纵向光传感器，夹置于该玻璃基板及该聚合物层之间，该横向及该纵向光传感器分别设置于该玻璃基板的横向边缘及纵向边缘上，其中该玻璃基板与该聚合物层间还形成透明传递层；
其中，在该聚合物层上触发触控点时，对应至该触控点的该背光产生侧向背光，该侧向背光传输于该透明传递层中而投射于该横向光传感器及该纵向光传感器。
6.如权利要求5所述的触控模块，其中该横向光传感器以及该纵向光传感器回应于该侧向背光分别产生横向光强度分布信号以及纵向光强度分布信号；
其中，该触控模块还包括：
处理器，用以根据该横向光强度分布信号以及该纵向光强度分布信号分别计算该触控点的横向位置信息以及纵向位置信息。
7.如权利要求5所述的触控模块，还包括：
横向间隔物及纵向间隔物，夹置于该玻璃基板及该聚合物层之间，并分别设置于该玻璃基板的另一横向边缘及另一纵向边缘上，
其中该横向间隔物以及该纵向间隔物与该横向光传感器以及该纵向光传感器具有相同的高度。
8.如权利要求5所述的触控模块，其中该聚合物层为聚氯乙烯、聚对苯二甲二乙酯、聚氨酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140917 Termination date: 20190324 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |