CN106382523A - 具透明控制钮的显示装置及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具透明控制钮的显示装置及其设计方法，可使透明控制钮除可控制装置外也可同步显示画面。显示装置包括一导光板、至少一透明控制钮、一透明框及一网点布局图案。导光板具有一入光面、一出光面及一底面；透明控制钮本体为一导光柱以导引光线形成出光，并设置于出光面的一安装区；透明框用以固定透明控制钮于该出光面，且透明框上布设有若干个透明电极以接收透明控制钮被转动时产生的操作信号；网点布局图案布设于出光面或底面以将入光面所接收的光线，利用破坏全反射的方式传递到出光面；其中，网点布局图案于安装区周侧的取光能力小于安装区内的取光能力，用于使透明控制钮远离导光板的一表面，与出光面形成均匀出光效果。

Description

具透明控制钮的显示装置及其设计方法

技术领域

本发明与显示装置领域相关，尤其是一种具有透明控制钮的显示装置及其设计方法。

背景技术

显示装置为目前极为常见且被广泛应用的电子产品，并已为现今民众生活中不可或缺的物品，举凡小至手表或手机，大至电视屏幕或外墙显示广告牌等皆属该领域的产品。像目前新产汽车内部即已透过显示屏幕取代传统的收音机以及附加的导航掌机等对象，现今利用显示屏幕即可收听广播频道、播放影片以及使用导航系统等。

车用显示屏幕同于一般显示装置，也多使用LED背光模块来做为光源，LED背光模块透过导光板将点光源导引形成面光源并照射至显示面板以使画面显现。近年来，为提供用户更多元以及实体化的控制方式，车用显示屏幕除了单纯显示或搭载平面触控等功能外，透过设置实际控制钮的结构以提升操控质感。常见方式为直接于显示屏幕上设置一柱状面板做为控制钮使用，其结构为在显示屏幕的面板上预留安装孔已将柱状面板卡掣固定于上。且为使显示屏幕在装设柱状面板后显示画面不受影响，需透过电性控制使柱状面板与显示屏幕的画面同步，避免影响观看效果，且显示屏幕与柱体面板需分别搭配光源使用。但是，在实际应用时，受导光影响及面板控制的时间误差，常会出现柱体面板与显示面板画面不同步以及亮度不足的情况，并在光源配置与调控方面也对产品生产造成极大不便。因此该种透过分开独立的组件组设而成的可控显示屏幕，除了组装繁复外，光学设计时须考虑的因素也随之增多，衍生诸多不便。

所以，如何改善配置有控制钮的显示屏幕的制造以及显示质量，实为目前相关厂商急需思考与开发的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中透过分开独立的组件组设而成的可控显示屏幕，存在组装繁复、柱体面板与显示面板画面不同步以及亮度不足的缺陷，提供一种具透明控制钮的显示装置及其设计方法，透过取光能力的调控设计，以让透明控制钮与显示装置可具有相同且均匀的发光效果，提升光学品味及显示质量并免除繁复的组装工序。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种具透明控制钮的显示装置，其特点在于，其包括：

一导光板，具有一入光面、一出光面及一底面，该入光面两侧连接该出光面及该底面，该出光面用于出光并与该底面相对设置；

至少一透明控制钮，该透明控制钮的本体为一导光柱，用于导引光线形成出光，并设置于该出光面的一安装区；

一透明框，用以固定该透明控制钮于该安装区上，且该透明框上布设有若干个透明电极以接收该透明控制钮被转动时产生的操作信号；及

一网点布局图案，布设于该出光面或该底面以将该入光面所接收的光线，利用破坏全反射的方式传递到该出光面；

其中，该网点布局图案于该安装区周侧的取光能力小于该安装区内的取光能力，用于使该透明控制钮远离该导光板的一表面，与该出光面形成均匀出光效果。

由此，透过网点布局图案调整导光板的取光能力分布，进而使透明控制钮可与导光板出光面形成一致的出光效果，而利于显示画面及进行相关操控。

较佳地，该透明控制钮为一多边形柱体。视显示装置需求，该透明控制钮除为圆形柱体外，该透明控制钮也可为一多边形柱体，例如矩形柱体、三边形柱体等。

较佳地，该网点布局图案依据一取光能力分布曲线布设，且该取光能力分布曲线对应该安装区周侧位置的线段斜率趋近于无限大。由此，使安装区与安装区周侧处形成出光辉度段差，以保持透明控制钮的出光均匀，防止出现亮圈或暗圈等情况。

本发明还提供一种具透明控制钮的显示装置的设计方法，其特点在于，其包括：

提供一导光板，且于该导光板定义有至少一安装区；

布设一网点布局图案于该导光板的一出光面或一底面以提供取光能力，且使该安装区周侧的取光能力小于该安装区内的取光能力；及

设置至少一导光柱用于导引光线形成出光，且该导光柱对应该安装区位置设于该出光面，由此，使该导光柱与该导光板形成一致性出光效果。

此设计方法透过网点布局图案进行导光板取光能力调整，利用安装区及其周侧的取光能力分布态样而使导光柱具有足够亮度以及均匀出光。

较佳地，该导光柱为一多边形柱体。同样地，导光柱的态样可视需求进行变更，除了可为圆形柱体外，该导光柱也可为一多边形柱体，例如矩形柱体或三边形柱体等。

较佳地，该网点布局图案依据一取光能力分布曲线布设于该导光板，且该取光能力分布曲线于对应该安装区位置形成低-高-低线段形态。这样，使得出光面于对应安装区及其周侧区域具有明显的出光亮度段差，以使导光柱除了具有足够的亮度外，也具有均匀出光效果而与导光板出光一致，并防止过亮或过暗等情况产生。

较佳地，该导光板还具有至少一调整区，该调整区由该安装区向外渐增形成并与该安装区共中心，且该调整区与该安装区不重迭区域内的取光能力，小于该安装区内的取光能力及该导光板邻近该调整区其余区域的取光能力。这样，藉由调整区而可设定出导光板透过网点布局图案所获得的取光能力段差范围，并防止设计时取光能力拱高范围过大或过小而导致的光圈或暗圈现象。

较佳地，该网点布局图案依据一取光能力分布曲线布设于该导光板，且该取光能力分布曲线对应该安装区周侧位置的线段斜率趋近于无限大。由此，使安装区与安装区周侧处形成出光辉度段差，以保持透明控制钮的出光均匀，防止出现亮圈或暗圈等情况。

本发明的积极进步效果在于：

本发明揭示的具透明控制钮的显示装置及其设计方法，透过网点布局图案调控导光板的取光能力分布，供本体为导光柱的透明控制钮表面与导光板出光面形成均匀出光效果，以使透明控制钮作为显示装置上的旋钮同时也可将显示装置画面导出。透过将导光板出光面设计为安装区内取光能力大于其周侧，达到将安装区位置提亮的功效，并有效防止亮圈或暗圈等光学品味不佳的情况发生。此外，供网点布局图案依循布设的取光能力分布曲线，于对应安装区周侧位置的线段斜率趋近于无限大，以使安装区周侧相对安装区内形成明显的辉度段差，防止该处亮度过高致使透明控制钮具有亮圈现象，进一步均匀化整体显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体分解示意图。

图2为本发明实施例1的侧视图。

图3A为本发明实施例1的应用示意图(一)。

图3B为本发明实施例1的应用示意图(二)。

图4为本发明实施例1的局部取光能力分布曲线示意图。

图5为本发明实施例1的平面图。

图6为本发明实施例2的步骤示意图(一)。

图7为本发明实施例2的步骤示意图(二)。

附图标记说明

1显示装置

10：导光板

101：入光面

102：出光面

1021：安装区

1022：调整区

103：底面

11：透明控制钮

111：表面

112：电阻

112a：电阻

112b：电阻

112c：电阻

11’：导光柱

12：透明框

121：透明电极

13：网点布局图案

2：侧入式光源

C：取光能力分布曲线

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

请参阅图1、图2、图3A～3B及图4，其为本发明实施例1的立体分解示意图、侧视图、各应用示意图、局部取光能力分布曲线示意图及平面图。本发明揭示一种具透明控制钮的显示装置1，其包括一导光板10、至少一透明控制钮11、一透明框12及一网点布局图案13。

导光板10具有一入光面101、一出光面102及一底面103，入光面101两侧分别连接出光面102及底面103以接收一侧入式光源2的光线，出光面102用于出光并与底面103相对设置。透明控制钮11本体为一导光柱，较佳地可采具高透光率的光学压克力制成。透明控制钮11用于导引光线形成出光并设置于出光面102的一安装区1021。透明框12用以将透明控制钮11固定于安装区1021，且透明框12布设有若干个透明电极121，以接收透明控制钮11被转动时产生的操作信号，使显示装置1的画面或其余功能对应变动达到控制功效。网点布局图案13布设于出光面102或底面103，以将入光面101所接收的光线利用破坏全反射方式传递至出光面102，并可决定导光板取光能力分布状态，于本实施例中，是以网点布局图案13设于出光面102为例。其中，网点布局图案13于安装区1021周侧的取光能力小于安装区1021内的取光能力，用于使透明控制钮11远离导光板10的一表面111，与出光面102形成均匀出光效果，即当观看显示装置1时，藉由前述的网点布局图案13所提供的取光能力分布态样，可使透明控制钮11的表面111与导光板出光面102的出光效果均匀且相等，有效避免透明控制钮11影响显示装置1的显示效能等情事发生。此外因应各类需求，透明控制钮11的形状与尺寸可为常见的圆形柱体或多边形柱体，安装区1021与网点布局图案13也可对应其造型进行变更与设计，于本实施例中则以显示装置1具一圆形的透明控制钮及一六边形的透明控制钮示意之。

由于透明控制钮11可作为显示装置1的旋钮使用，并同时将显示装置1的显示画面导出于远离导光板10的表面111处，在导光板10设置透明控制钮11后，当光线自入光面101进入导光板10并出光时，安装区1021受透明控制钮11影响会导致光线能量损失而造成亮度不足现象，因此在进行网点布局图案13设计时，需考虑如何使透明控制钮11具有足够亮度，并防止透明控制钮11周侧产生亮圈或暗圈等情况，以使出光面102与透明控制钮11的出光均匀度相等。本发明采用的方式即为将安装区1021的取光能力拱高，并使安装区1021周侧相对安装区1021内形成明显辉度段差，以让透明控制钮11在具有足够亮度显示画面外，也与导光板10整体的出光亮度相等。所以，于本实施例中，网点布局图案13依据一取光能力分布曲线C布设，且取光能力分布曲线C对应安装区1021周侧位置的线段斜率趋近于无限大，即在取光能力分布曲线C上，对应安装区1021周侧位置的取光能力相较于安装区内的取光能力形成有明显段差。较佳地，取光能力分布曲线C于对应安装区1021位置形成低-高-低线段形态，使具有前述网点布局图案13的导光板10，在安装区1021周侧的取光能力会小于安装区内的取光能力，以使有较多光线被导引至安装区1021内，达到提亮透明控制钮11表面111的目的。其中，网点布局图案13相对取光能力的调整，可透过网点的布设密度，或网点的截面积大小与形状等要件进行设计，于本实施例中则以透过网点布设密度调整取光能力为例说明，如图2所示，为使安装区1021内的取光能力高于其周侧，因此在安装区1021内的网点布设密度大于安装区周侧1021的网点布设密度，但是，本发明图式内的网点布局图案13仅为一较佳示意，非可用以限定本发明的网点布局图案态样。

如图3A及3B所示，透明控制钮11的操作信号可透过其上所设置的电阻于透明控制钮11转动时和固定的透明电极121接触形成的通路总电阻值变化取得。透明控制钮11本体设置有具相异电阻值的多个电阻112，当透明控制钮11被旋转时，该些电阻112相对透明电极121的正负极接触位置产生变化，因而该些电阻112与透明电极121形成的通路总电阻值也会随之改变，藉由通路总电阻值的变化即可得知操作信号。于图3A及3B中，以圆形的透明控制钮11为例说明，透明控制钮11设有多个阻值相异的电阻112，并使部分电阻112的阻值远大于其余电阻112的阻值，例如，于透明控制钮11设置有一阻值为R的环形电阻112a，以及如图3A及3B中排列设置的阻值为r1及r2的电阻112b、112c，R并远大于r1及r2。当透明控制钮11如图3A所示时，透明电极121正极接触于其中之一电阻112a，透明电极121负极接触于另一电阻112b，此时透明控制钮11与透明电极121的通路总电阻值则为R+r1，而当透明控制钮11旋转至如图3B时，透明电极121正极接触于阻值为r1的电阻112b，透明电极121负极接触于阻值为r2的电阻112c，此时透明控制钮11与透明电极121的通路总电阻值则为r1+r2，藉由总电阻值的变化即可取得操作信号以使显示装置1作对应变动。

为更精准地界定安装区1021周侧范围大小，在导光板10更可进一步定义至少一调整区1022，调整区1022由安装区1021向外渐增形成并与安装区1021共中心，且调整区1022与安装区1021不重迭区域内的取光能力，小于安装区1021内的取光能力及导光板邻近调整区1022其余区域的取光能力，如图5所示。由此达到降低安装区1021周侧取光能力的目的，使导光板10的取光能力在调整区1022与安装区1021不重迭区域处形成段差。

实施例2

如图6及图7所示，其为本发明实施例2的各步骤示意图，并请再参阅图1、图2、图3A～3B、图4及图5。本发明也揭示有一种具透明控制钮的显示装置的设计方法，包括以下步骤。首先，提供一导光板10，并于导光板10定义有至少一安装区1021(步骤S01)。接续，布设一网点布局图案13于导光板10的一出光面102或一底面103以提供取光能力，且使安装区1021周侧的取光能力小于安装区1021内的取光能力(步骤S02)。而后，设置至少一导光柱11’用于导引光线形成出光，且导光柱11’对应安装区1021位置设置于出光面102，由此使导光柱11’与导光板10形成一致性出光效果(步骤S03)，导光柱11’即为前一实施方式所述的透明控制钮11，其设置于导光板10后，即可供使用者旋转调整显示装置1，并且导光柱11’透过透明框12而固定于导光板10的安装区1021，透明框12内设有若干透明电极121以接收导光柱11’被旋转后的操作信号。而操作信号则透过设置于导光柱11’内的电阻112，于导光柱11’被旋转后相对透明电极121在不同位置下的通路总阻值变化而形成，细部特征同于前一实施方式，于此不再赘述。

同样地，如图4所示，网点布局图案13依据一取光能力分布曲线C布设于导光板10，且取光能力分布曲线C于对应安装区1021位置形成低-高-低线段形态。由此，导光板10透过前述的网点布局图案13，即可使安装区1021内的取光能力被拱高，同时降低安装区1021周侧的取光能力，使导光柱11’具有足够光线亮度以显示画面，并防止亮圈或暗圈等出光不均的情况发生。

或具体地，除了于导光板10定义有安装区1021外，在导光板10更可进一步定义至少一调整区1022，调整区1022由安装区1021向外渐增形成并与安装区1021同一中心(步骤S01’)。接续布设网点布局图案13于导光板10的出光面102或底面103以提供取光能力后，调整区1022与安装区1021不重迭区域内的取光能力，小于安装区1021内的取光能力及导光板邻近调整区1022其余区域的取光能力(步骤S02’)，其中，调整区1022与安装区1021不重迭区域即为前述的安装区1021周侧。而后即可设置导光柱11’于安装区1021，并使导光柱11’与导光板10形成一致性出光效果。由此使调整区1022与安装区1021不重迭区域内的取光能力除了小于安装区1021的取光能力外，同时小于导光板10邻近调整区1022其余区域，达到降低安装区1021周侧取光能力的目的，使导光板10的取光能力在调整区1022与安装区1021不重迭区域处形成段差。

而如取光能力分布曲线C所示，由于安装区1021周侧的取光能力被下调，因此当网点布局图案13依据取光能力分布曲线C而布设时，取光能力分布曲线C于对应安装区1021周侧位置的线段斜率趋近于无限大，即取光能力分布曲线C于该处具有明显段差。

综上所述，本发明揭示的具透明控制钮的显示装置及其设计方法，透过导光板的网点布局图案，供本体为导光柱的透明控制钮表面与导光板出光面形成均匀出光效果，以使透明控制钮作为显示装置上的旋钮同时可将显示装置画面导出。藉由网点布局图案使导光板对应设置透明控制钮的安装区内取光能力大于其周侧，以达到将安装区位置提亮的功效，使透明控制钮具有足够光线亮度而可显示画面，同时与出光面的亮度一致，有效防止亮圈或暗圈等光学品味不佳的情况发生。此外，供网点布局图案依循布设的取光能力分布曲线，于对应安装区周侧位置的线段斜率趋近于无限大，以使安装区周侧形成明显的辉度段差，防止该处亮度过高而导致透明控制钮具有亮圈现象，进一步均匀化整体显示效果。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具透明控制钮的显示装置，其特征在于，其包括：

一导光板，具有一入光面、一出光面及一底面，该入光面两侧连接该出光面及该底面，该出光面用于出光并与该底面相对设置；

至少一透明控制钮，该透明控制钮的本体为一导光柱，用于导引光线形成出光，并设置于该出光面的一安装区；

一透明框，用以固定该透明控制钮于该安装区上，且该透明框上布设有若干个透明电极以接收该透明控制钮被转动时产生的操作信号；及

一网点布局图案，布设于该出光面或该底面以将该入光面所接收的光线，利用破坏全反射的方式传递到该出光面；

其中，该网点布局图案于该安装区周侧的取光能力小于该安装区内的取光能力，用于使该透明控制钮远离该导光板的一表面，与该出光面形成均匀出光效果。

2.如权利要求1所述的具透明控制钮的显示装置，其特征在于，该透明控制钮为一多边形柱体。

3.如权利要求1所述的具透明控制钮的显示装置，其特征在于，该网点布局图案依据一取光能力分布曲线布设，且该取光能力分布曲线对应该安装区周侧位置的线段斜率趋近于无限大。

4.一种具透明控制钮的显示装置的设计方法，其特征在于，其包括：

提供一导光板，且于该导光板定义有至少一安装区；

布设一网点布局图案于该导光板的一出光面或一底面以提供取光能力，且使该安装区周侧的取光能力小于该安装区内的取光能力；及

设置至少一导光柱用于导引光线形成出光，且该导光柱对应该安装区位置设于该出光面，由此，使该导光柱与该导光板形成一致性出光效果。

5.如权利要求4所述的具透明控制钮的显示装置的设计方法，其特征在于，该导光柱为一多边形柱体。

6.如权利要求4所述的具透明控制钮的显示装置的设计方法，其特征在于，该网点布局图案依据一取光能力分布曲线布设于该导光板，且该取光能力分布曲线于对应该安装区位置形成低-高-低线段形态。

7.如权利要求4所述的具透明控制钮的显示装置的设计方法，其特征在于，该导光板还具有至少一调整区，该调整区由该安装区向外渐增形成并与该安装区共中心，且该调整区与该安装区不重迭区域内的取光能力，小于该安装区内的取光能力及该导光板邻近该调整区其余区域的取光能力。

8.如权利要求4所述的具透明控制钮的显示装置的设计方法，其特征在于，该网点布局图案依据一取光能力分布曲线布设于该导光板，且该取光能力分布曲线对应该安装区周侧位置的线段斜率趋近于无限大。