CN103309481A

CN103309481A - 显示模块及电子装置

Info

Publication number: CN103309481A
Application number: CN2012100595732A
Authority: CN
Inventors: 蔡政龙
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Innocom Technology Shenzhen Co Ltd; Innolux Shenzhen Co Ltd; Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: CN103309481B

Abstract

本发明提出一种显示模块，具有一非显示区，其包括多个近接感测结构以及一控制单元，近接感测结构位于非显示区上，其中相邻的近接感测结构的面积相异，控制单元电性连接近接感测结构。

Description

显示模块及电子装置

技术领域

本发明是关于一种显示模块及电子装置，特别关于一种具近距感测能力的显示模块及电子装置。

背景技术

可携式电子装置如移动电话或平板电脑等目前已内建有效能强大的处理元件，并安装有友善的触控显示界面，以供使用者能更容易的操作。

以移动电话及平板电脑来说，使用者可在触控显示界面上点选、或圈选物件或程序，并可利用滑移、画圈圈等手势来下达指令，移动电话根据使用者的操作输入在触控显示界面上显示出对应的执行结果。然而，当使用者手持移动电话通话时，通常会将脸贴近移动电话，导致触控显示界面容易被误触。另外，移动电话及平板电脑的触控显示界面是要使用者触碰才能产生有效的输入，其通常不具备近距感测的能力。因此，使用者仍无法以非接触的方式操控移动电话及平板电脑。

因此，如何提供一种显示模块及电子装置，能够具备近距感测能力，实为当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种显示模块及电子装置，能够具备近距感测能力。

为达到上述目的，依据本发明的一种显示模块具有一非显示区，其包括一近接感测结构以及一控制单元，近接感测结构位于非显示区上，其中相邻的近接感测结构的面积相异，控制单元电性连接近接感测结构。

为达到上述目的，依据本发明的一种电子装置包括一显示模块、多个近接感测结构以及一控制单元，显示模块具有一非显示区，近接感测结构位于非显示区，其中相邻的近接感测结构的面积相异，控制单元电性连接近接感测结构。

在实施例中，各近接感测结构分别与一外部物体形成一第一电容，各第一电容的容量代表对应的各近接感测结构与外部物体的接近程度。

在实施例中，各近接感测结构分别与一接地形成一第二电容。

在实施例中，控制单元根据第一电容与第二电容的总电容值变化判断外部物体接近或远离显示模块。

在实施例中，控制单元根据第一电容的电容值变化判断外部物体的一滑移动作。例如，控制单元根据总电容值与一背景值比较以判断接近动作的发生与否。另外，控制单元亦可根据总电容值的变化量趋势来判断滑移动作的发生与否或方向。

在实施例中，相邻的近接感测结构形状相异，例如各相邻的近接感测结构分别具有不同的面积或形状，举例来说，至少一个近接感测结构是梳状、至少一个近接感测结构是实心状、或至少一个近接感测结构是成对互嵌的梳状。

在实施例中，近接感测结构串联或并联。

在实施例中，显示模块还包括一框体，近接感测结构设置于框体内。显示模块还可包括一面板，面板设置于框体内并具有一显示区，其中非显示区与显示区不重叠。

承上所述，由于本发明的显示模块及电子装置中，相邻的近接感测结构的面积相异，因而可形成不同容量的电容，因此，利用近接感测结构可得知近距感测的结果，外部物体接近时相对于近接感测结构的位置因而测得。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本发明较佳实施例的一种显示模块的示意图；

图2为图1中近接感测结构的电极区域的布局示意图；

图3A与图3B为图1中近接感测结构的电极区域的等效电路图；

图4A与图4B为图3B中电容值供检测的一示意图；

图5为本发明较佳实施例的一种电子装置的示意图；以及

图6为图5的电子装置的区块图。

主要元件符号说明：

1：显示模块

10：非显示区

11～13：近接感测结构

14：控制单元

15：框体

16：面板

160：显示区

2：电子装置

20：非显示区

21～23：近接感测结构

24：控制单元

25：壳体

26：显示单元

260：显示区

261：触控面板

262：显示面板

A～C：位置

C_B1～C_B3：背景电容

C_S1～C_S3：感应电容

S：信号

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种显示模块及电子装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1为本发明较佳实施例的一种显示模块的示意图，如图1所示，显示模块1包括一非显示区10、一近接感测结构11～13、一控制单元14、一框体15以及一显示单元16。

近接感测结构11～13位于非显示区10上，相邻的近接感测结构11～13的面积相异，因而可形成不同容量的电容。另外，各近接感测结构11～13与相邻的近接感测结构可分别具有不同的形状，因而形成不同容量的电容。

各近接感测结构11～13是作为感应电容的一端电极，分别能与一外部物体形成电容，形成的电容例如是投射式感应电容，各电容的容量代表对应的各近接感测结构11～13与外部物体的接近程度。

近接感测结构11～13设置于框体15内，其位置可靠近显示模块1整体的一侧边，显示单元16设置于框体15内并具有一显示区160，非显示区10与显示区160不重叠，即近接感测结构11不会遮住显示区160，使用者可直接看到显示区160，因此，独立设置的近接感测结构11不会妨碍显示单元16供使用者观看或操作。

控制单元14电性连接近接感测结构11～13以检测电容值，借以判断是否有外部物体接近以及概略判断外部物体接近的位置或移动方向。举例来说，控制单元14可根据电容值判断一接近动作或一滑移动作。例如，控制单元14根据近接感测结构11～13的总电容值与一背景值比较以判断接近动作的发生与否，其亦可根据总电容值的变化量趋势来判断滑移动作的发生与否或方向。

显示单元16包括一显示面板供显示画面。另外，显示单元16可包括显示面板及一触控面板，触控面板设置于显示面板上，触控面板是受外部物体触碰后产生输入信号，其可以是电容式触控面板、或电阻式触控面板。其主要具有多个感测线路，感测线路的单位感应图样可以设定为菱形状、线状等。控制单元14可电性连接触控面板来接收输入信号。举例来说，单位感应图样的形状若是一般常见的菱形，其尺寸大约是对角线为6mm，面积约18mm²，相较于此，近接感测结构11～13的面积可设计为大于单位感应图样的面积，即近接感测结构11～13设计为较触控面板能感应到更远的外部物体。结构上，触控面板可采用单片外挂式结构如视窗整合式触碰感应器(Window Integrated Sensor，WIS)的、或两片玻璃型/多片玻璃胶膜型(Glass-Glass，GG type/Glass-Film-Film，GFF type)。

在本实施例中，近接感测结构11～13独立于显示单元16，而非整合于显示单元16的线路中。在另一实施例中，近接感测结构11～13亦可整合于显示单元16的线路中，例如是整合于触控面板的感应线路中，不过，近接感测结构11～13仍不会占据显示区160内的线路。

图2为本发明较佳实施例的一种显示模块的近接感测结构的结构示意图，如图2所示，在本实施例中，近接感测结构11是成对互嵌的梳状，近接感测结构12是实心状，近接感测结构13是梳状，这些近接感测结构11～13的形状与面积皆不同，疏密的程度亦也不同，因此，相邻的近接感测结构可设定为分别形成不同大小的电容。另外，近接感测结构的图案形状亦可以是螺旋状等图案。

在本实施例中，各近接感测结构11～13是串联连接，控制单元14透过线路连接近接感测结构11～13的尾端。在其他实施态样中，近接感测结构11～13亦可彼此并联。

图3A与图3B为本发明较佳实施例的一种显示模块的近接感测结构的等效电容的示意图，如图3A所示，当没有外部物体接近时，近接感测结构11～13对接地或对环境分别形成背景电容C_B1～C_B3。在本实施例中，各近接感测结构11～13是连接在同一端，背景电容C_B1～C_B3为并联，控制单元14透过线路连接近接感测结构11～13的尾端，借以检测此时近接感测结构11～13形成的电容的总电容值。此时，检测到的信号S代表的是背景电容C_B1～C_B3的总电容值，其可作为一基础值供判读是否有外部物体接近。控制单元14可根据信号S将此时的总电容值当作一背景值。

如图3B所示，当有外部物体接近时，近接感测结构11的各近接感测结构11～13除了如图3A形成背景电容之外，其亦对在不同位置A、B、C的外部物体分别形成感应电容C_S1～C_S3，此时，检测到的信号S代表的是背景电容C_B1～C_B3与各感应电容C_S1～C_S3的总电容值。若图3B中信号S代表的总电容值大于图3A中信号S代表的总电容值，则可判断出有外部物体接近。感应电容C_S1～C_S3的电容值因外部物件与近接感测结构11～13的距离呈反比。当外部物件越接近显示模块1，其与近接感测结构11～13的距离亦越小，使得感应电容增大。当外部物件接近显示模块1使得感应电容值增大到一定程度，感应电容可作为检测外部物件接近的有效信号。外部物体在位置A、B、C时，其相对于近接感测结构11～13的距离都一样，但个别对应形成的感应电容C_S1～C_S3的电容值具有不同的大小，因而可作为检测外部物件接近哪个近接感测结构11～13的有效信号。

信号S代表感应电容C_S1～C_S3与C_B1～C_B3的总电容值，控制单元14接收信号S并根据感应电容C_S1～C_S3与C_B1～C_B3的总电容值变化判断外部物体是接近或远离显示模块1，例如控制单元14将信号S与背景值比较以判断接近动作的发生与否。另外，控制单元14亦可根据信号S的变化量趋势来判断滑移动作的发生与否或方向。

图4A与图4B为图3B中电容值供检测的一示意图，如图4A与图4B所示，控制单元14可根据感应电容C_S1～C_S3的电容值变化判断外部物体的一滑移动作，借以检测滑移动作的发生与否或方向。在图2中能形成感应电容的电容值大小的顺序为近接感测结构12＞近接感测结构11＞近接感测结构13，因此，受到外部物体接近而检测到的信号S的变化若如图4A则可得知外部物体由位置A移到位置C；若检测到的信号S的变化如图4B刚好与图4A相反则可得知外部物体由位置C移到位置A。因而可判断出滑移动作的发生与否或方向。

图5为本发明较佳实施例的一种电子装置的示意图，如图5所示，一电子装置2包括一非显示区20、一近接感测结构21～23、一壳体25以及一显示单元26，近接感测结构21～23位于非显示区20上，非显示区20不与显示单元26的一显示区260重叠，相邻的近接感测结构21～23的面积相异因而可用来形成不同容量的电容。近接感测结构21～23是设至于壳体25内被壳体25遮住，因而不会让使用者直接看到。

图6为图5的电子装置2的区块图，电子装置还包括一控制单元24，显示单元26包括一触控面板261以及一显示面板262，控制单元24及显示单元26设置于壳体25内，触控面板261位于显示面板262的显示面上，控制单元24电性连接近接感测结构21～23以检测电容值，控制单元24电性连接触控面板261，其可接收从触控面板261产生的输入信号，显示区260除了作为显示面板262提供画面显示的区域之外，其亦作为触控面板261提供触控输入功能的区域。控制单元24根据近接感测结构21～23与外部物体间的电容值判断一接近动作或一滑移动作。例如，控制单元24根据总电容值与背景值比较以判断接近动作的发生与否。另外，控制单元22亦可根据总电容值的变化量趋势来判断滑移动作的发生与否或方向。控制单元24电性连接显示面板262，其控制显示面板262的显示与否。显示面板262可以是平面显示面板，例如液晶显示面板、电激发光显示面板、或等离子显示面板等等。触控面板261与显示面板262可如前述整合为一个触控显示单元或触控显示模块；或者是，触控面板261与显示面板262即直接整合为同一个面板，即内嵌式触控面板(in-cell touchpanel)。由于近接感测结构21～23、控制单元24、壳体25、显示单元26与前述显示模块1的对应元件具有相同或类似的功能、结构、设计，故此不再赘述细节。

电子装置2可以是一般消费者购买、搬运、使用的终端消费产品，例如是移动电话或平板电脑等可携式电子装置，壳体25是终端消费产品的外壳，通常壳体25之外不会再以其他额外的壳体来包覆。

近接感测结构21～23用来检测电子装置2的近端是否有外部物体接近，并可检测外部物体的移动或位置。电子装置2无须额外添加体态感应装置，又能够让显示装置具备体态感应的功能。

电子装置2以移动电话及平板电脑的应用来说，控制单元24可根据近接感测结构21～23的感应结果来提供页面滑移或远端控制，例如远距离的控制屏幕作为更换页面或者图片的控制动作。使用者不需要直接碰触屏幕即可控制触控面板261进行简单的手势(gesture)动作。此种检测可应用于使用者手势、或选项选择、或翻页的判断。

电子装置2以移动电话的应用来说，近接感测结构21～23的检测结果可供开/关显示面板262的判读之用。以及禁用触控面板261的触控功能。举例来说，当移动电话仅供语音通话时，在一般情况下使用者的脸部会贴近移动电话来聆听通话内容，因而不会继续观看显示器，故可关闭触控面板261来节省电力。故当控制单元24根据近接感测结构21～23的电容值检测到外部物体接近电子装置2时，控制单元24关闭显示面板262。

另外，脸部接近电子装置2亦会容易发生误触，尤其是当触控面板261采用电容式触控面板时，通话时脸部过度贴近触控面板261会造成电容感应。为了避免通话时使用者的脸贴近手机对触控面板造成错误的输入动作，故在通话时触控面板的触控输入功能需要禁能以防止误动作。故当控制单元24根据近接感测结构21～23的电容值检测到外部物体接近电子装置2时，控制单元24将触控面板261的触控输入功能禁能。

综上所述，由于本发明的显示模块及电子装置中，近接感测结构内二个相邻的电极区域是分别设定为形成不同容量的一电容，因此，利用近接感测结构可得知近距感测的结果，外部物体接近时相对于近接感测结构的位置因而测得。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种显示模块，具有一非显示区，包括：

多个近接感测结构，位于该非显示区上，其中相邻的所述近接感测结构的面积相异；以及

一控制单元，电性连接所述近接感测结构。

2.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，各所述近接感测结构分别与一外部物体形成一第一电容，各所述第一电容的容量是代表对应的各所述近接感测结构与该外部物体的接近程度。

3.如权利要求2所述的显示模块，其特征在于，各所述近接感测结构是分别与一接地形成一第二电容。

4.如权利要求3所述的显示模块，其特征在于，该控制单元根据所述第一电容与所述第二电容的总电容值变化判断该外部物体是接近或远离该显示模块。

5.如权利要求2所述的显示模块，其特征在于，该控制单元根据所述第一电容的电容值变化判断该外部物体的一滑移动作。

6.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，相邻的所述近接感测结构形状相异。

7.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，所述近接感测结构是串联或并联。

8.如权利要求1所述的显示模块，其特征在于，至少一个所述近接感测结构是梳状、实心状、或成对互嵌的梳状。

9.一种电子装置，包括：

一显示模块，具有一非显示区；

多个近接感测结构，位于该非显示区，其中相邻的所述近接感测结构的面积相异；以及

一控制单元，电性连接所述近接感测结构。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，相邻的所述近接感测结构的形状相异。