CN106547130A - 触控显示器 - Google Patents
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Abstract
一种触控显示器，其包含保护盖、面板模块、侧壁支架、底盖、可形变缓冲件、以及可形变导电层。面板模块位于保护盖下，且面板模块包含第一电极。侧壁支架位于面板模块周边，且侧壁支架的上端组接保护盖。底盖可活动地组接于侧壁支架的下端。可形变缓冲件位于面板模块及底盖之间。可形变导电层位于可形变缓冲件背向于面板模块的表面。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术，尤其涉及一种触控显示器。
背景技术
随着近期电容式触控技术的发展，使得操作上更为直觉、方便，广受现今消费者的欢迎，进而使得触控面板成为搭载在现今携带式3C产品的主流显示产品。由于随着触控技术的发展，以及操控上的需求。目前发展出对应按压力度、按压时间，而产生反馈的显示产品，一般称为三维触控(3D touch)。
一般而言，三维触控在z方向上的感测，主要对应于面板的形变量，现今有利用力传感器的方式来完成。但是，一般面板仅以支架支撑于其周缘，随着重力的影响、以及按压的力度，容易造成面板中间凹陷而呈弧形状，而造成讯号的错误判断，或者按压操作不明显，而使得z方向上的效果失效。
进一步地，在按压及运送的过程，可能使得将面板与支架固定的壳体变形或松动，且其形变量难以回复，这也可能造成信号的错误判断，或者按压操作不明显，而使得z方向上的触控效果失效。
发明内容
为了解决现有技术上所面临的问题，在此提供一种触控显示器。
在一实施例中，触控显示器包含保护盖、面板模块、侧壁支架、底盖、可形变缓冲件、以及可形变导电层。面板模块位于保护盖下，且面板模块包含第一电极。侧壁支架位于面板模块周边，且侧壁支架的上端组接保护盖。底盖可活动地组接于侧壁支架的下端。可形变缓冲件位于面板模块及底盖之间。可形变导电层位于可形变缓冲件背向于面板模块的表面。
其中，该可形变缓冲件包含一密封袋体及一流体材料，该流体材料填充于该密封袋体内。
其中，该流体材料为油、硅胶、或乳胶。
其中，该侧壁支架包含：
一框架，环绕并组接该保护盖；以及
一侧壁，由该框架向该底盖延伸。
其中，该可形变导电层为一网状结构。
其中，该底盖的一边缘部组接于该侧壁支架的至少二滑槽。
其中，该侧壁支架包含一侧壁向该底盖延伸，该侧壁支架更包含一止挡部，该止挡部由该侧壁支架的该侧壁延伸出，在一垂直于该止挡部的投影方向，该止挡部与该底盖的一边缘部至少部分重迭，且该底盖的该边缘部至少部分位于该可形变缓冲件与该止挡部之间。
其中，该底盖包含一边缘部与被该边缘部所环绕的一中央部，该中央部与该保护盖的间距大于该边缘部与该保护盖的间距。
其中，该边缘部从外侧至该中央部呈一阶梯状结构。
其中，该边缘部从外侧至该中央部呈一弧形结构。
其中，该面板模块为一自发光显示模块。
其中，更包含一背光模块，该背光模块位于该面板模块与该可形变缓冲件之间。
其中，该面板模块包含一第一基板、一第二基板及一液晶层，该液晶层位于该第一基板及该第二基板之间，该第一电极位于该第一基板上并邻近该液晶层。
其中，该面板模块通过一光学胶固定于该保护盖上。
在上述实施例中，主要是借由可形变缓冲件来提供面板模块支撑及缓冲，减少面板模块的中央部分相对于周围部分的形变，并提供回复的弹性，此外，借由位于可形变缓冲件表面的可形变导电层的特性，能相对应面板模块及可形变缓冲件的形变及而变化，从而实质上动态地维持第一电极与可形变导电层的距离，以避免因为形变造成距离的改变，进而改变了电容值及推算的按压力度。
附图说明
图1为触控显示器第一实施例的剖面示意图。
图2为触控显示器第一实施例在按压状态的剖面示意图。
图3为触控显示器第二实施例的剖面示意图。
图4为触控显示器第三实施例的剖面示意图。
图5为触控显示器第四实施例的剖面示意图。
图6A为触控显示器的面板模块一实施例的剖面示意图。
图6B为触控显示器的面板模块另一实施例的剖面示意图。
其中，附图标记：
100 触控显示器 10 保护盖
20 侧壁支架 21 框架
23 侧壁 231 止挡部
25 滑槽 30 面板模块
31 第一电极 33 背光模块
35 第一基板 37 第二基板
39 液晶层 40 可形变缓冲件
41 密封袋体 43 流体材料
50 可形变导电层 60 底盖
61 边缘部 63 中央部
70 光学胶
具体实施方式
参阅图1，图1为触控显示器第一实施例的剖面示意图。如图1所示，触控显示器100包含保护盖10、侧壁支架20、面板模块30、可形变缓冲件40、可形变导电层50、以及底盖60。面板模块30位于保护盖10下。举例而言，保护盖10的至少部分能使面板模块30的光线透出，并能用以保护面板模块30避免受损。在一些实施例中，保护盖10可以为玻璃、压克力，或是其他适当的材料。侧壁支架20位于面板模块30的周边，并且侧壁支架20的上端组接保护盖10，并且用以保护面板模块30。于图1中，侧壁支架20可位于保护盖10的周边并向底盖60沿伸，然不限于此，亦可视需求修改，例如侧壁支架20可位于保护盖10的底面并向底盖60沿伸。底盖60则可活动地组接于侧壁支架20的下端。于此，侧壁支架20及保护盖10及底盖60能围设出一容置空间，并且面板模块30、可形变缓冲件40、以及可形变导电层50则可容置于容置空间之中。需说明的是，组接的方式例如为卡合、锁附、贴附或任何适合组装接合的方式。
在一些实施例中，侧壁支架20可包含框架21与侧壁23。侧壁支架20的上端可以为框架21，并且框架21环绕并组接保护盖10。侧壁23由框架21向底盖60延伸。
面板模块30中设置有第一电极31，举例而言，第一电极31可接收一固定电压，而可形变导电层50则接收一参考电压，以致于第一电极31与可形变导电层50之间具有一定电压差。在一些实施例中，第一电极31可以为触控显示器100的共享电极，或是感测电极，其中第一电极31可以为透明导电材料，例如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、或铝锌氧化物(Zinc Aluminum Oxide，AZO)所制成，在此仅为示例，但不限于此。另外，可形变导电层50为可为接地层。
可形变缓冲件40位于面板模块30及底盖60之间。可形变缓冲件40具有可随按压形变的特性，并具有良好的回弹性。因此，于触控显示器100被按压时，可形变缓冲件40可随着下压力而产生形变，并且于下压力消失(即，按压消除)时从形变状态回复。换言之，可形变缓冲件40能有效地将面板模块30本身的重力，以及来自保护盖10的按压力道利用流体材料43分散，并提供面板模块30的面支撑，而能维持面板模块30的形变量，以避免面板模块30产生过大的永久形变。在一些实施例中，可形变缓冲件40例如包含密封袋体41及流体材料43。流体材料43填充于密封袋体41内。其中，流体材料43可以为气体或液体。在一些实施例中，可形变缓冲件40可以利用空气袋、或是材料性质稳定的液体袋来实施。另外，在密封袋体41中填入液体如油、硅胶、或乳胶等，相较于气体更不易压缩，更有助于提供良好的回复力，以上仅为示例，但不限于此。
可形变导电层50位于可形变缓冲件40背向于面板模块30的表面，具有可随着可形变缓冲件40形变或回复的特性。在一些实施例中，可形变导电层50为导电材料所制成。更进一步地，例如，可形变导电层50为铜、钛、铝、合金材料、或透明导电材料等所制成。在一些实施例中，可形变导电层50可以为网状结构如铜网，以提供较佳的形变容许性与回弹性并且此网状结构沿可形变缓冲件40的表面披覆在可形变缓冲件40背向于面板模块30的表面。需说明的是，相较于整面覆盖的导电膜层，网状结构较不会有扭曲形变后而产生不可逆的形变影响。
底盖60可活动地组接于侧壁支架20的下端，可以在受到按压或按压消除时动态地移动，但不会脱离侧壁支架20。
参阅图2，图2为触控显示器第一实施例在按压状态的剖面示意图。如图2所示，触控显示器100在受到例如手指、或是触控笔等按压时，保护盖10及面板模块30都因按压而产生形变，在此，为了方便阅读，图1是省略面板模块30本身的重力造成的形变，而图2中并未以实际的比例绘制，且将按压受力产生之形变的比例放大，从而以图1、2强调按压受力前后的形状改变，在此叙明。
当保护盖10及面板模块30在按压受力产生形变后，可形变缓冲件40及可形变导电层50能够动态地对应地产生变形。由于面板模块30的周边受到侧壁支架20的支撑，当触控显示器100受到按压时，面板模块30的周边产生的形变量较小，而面板模块30的中间部分产生的形变量较大。反之，当导电层非可形变，即导电层大致形状固定且无法对应保护盖10及面板模块30形变，会产生中间的电容变化大，而边缘电容值变化小的问题。进而，当触控显示器100受到按压产生电容值的变化不均匀时，会使得在不同的触控位置所需的按压力度不相同，进而影响到产生反馈的力度条件不相同。在此。利用可形变缓冲件40及可形变导电层50的可形变及可回复的功能，能在形状上对应地改变，从而，可形变导电层50与第一电极31之间的形变量接近，而使得感测到的电容值均匀，以避免不同处按压时，产生反馈的力度条件不相同。
由于面板模块30受到自身重力的影响，在现实上，亦会产生面板模块30的周边产生的形变量较小，而面板模块30的中间部分产生的形变量较大的现象。在一些实施例中，底盖60的设计上，底盖60可包含边缘部61及中央部63，中央部63被边缘部61所环绕。中央部63与保护盖10的间距大于边缘部61与保护盖10的间距。借此，能避免底盖60的形状限制可形变缓冲件40及可形变导电层50的形变，而导致可形变导电层50与第一电极31之间的形变量不均匀。
另外，如图1至图2所示，底盖60的边缘部61从外侧至中央部63呈阶梯状结构，也就是，底盖60是以阶梯状方式逐渐变化，逐渐地调整与保护盖10间的间距，以对应于可形变缓冲件40及可形变导电层50受到按压时的形变。
进一步地，在触控显示器100受到按压时，侧壁支架20会因受力而向下位移，底盖60会动态地相对于侧壁支架20向上移动。于此，举例而言，侧壁支架20与底盖60可以利用活塞卡榫式的连接。又例如，侧壁支架20之侧壁23向底盖60延伸，侧壁支架20更包含止挡部231。止挡部231例如可由侧壁支架20的侧壁23延伸出。在垂直于止挡部231之方向的投影，止挡部231与底盖60的边缘部61的至少部分重迭，且底盖60的边缘部61至少部分位于可形变缓冲件40与止挡部231之间。换言之，底盖60的边缘部61可以受到止挡部231的阻挡，而不会脱离侧壁支架20。因此，底盖60可以随着按压而动态地调整位置，提供形变时的活动性及缓冲效果，能避免在运送时底盖60产生过大得形变而造成底盖60与侧壁支架20分离。更进一步地，底盖60与侧壁支架20的活动式连接，更能提供可以更换、维修的便利性。
参阅图3，图3为触控显示器第二实施例的剖面示意图。如图3所示，图3中在底盖60与侧壁支架20的连接关系上不同于图1及图2，在第二实施例中，侧壁支架20的侧壁23上可设置有至少二滑槽25，底盖60的边缘部61组接于滑槽25上。借此，底盖60在按压受力时，边缘部61沿着滑槽25滑动，且边缘部61的滑动被限制于滑槽25之中。
借由第一实施例与第二实施例的底盖60的组装方式，除了能使形变量均匀之外，相对于传统以底盖与侧壁支架一体成型或是二者以胶黏固定的方式，上述的实施例能提供受力时动态的调节，能避免侧壁支架20受到挤压或是碰撞时底盖60变形或脱落，而造成按压触控产生反馈的力度条件产生变异。上述的实施例仅为示例，但不用以限定，其他能使底盖60与侧壁支架20活动式连接的组接方式，均为本案所欲保护的范围。
参阅图4，图4为触控显示器第三实施例的剖面示意图。如图4所示，触控显示器第三实施例与前述第一实施例与第二实施例的差别在于，底盖60的边缘部61从外侧至中央部63呈弧形结构。在此，底盖60的弧形结构对能应于面板模块30的形变，而避免产生电容变化不均匀的现象。底盖60与侧壁支架20的组接方式，例如，可以采用第一实施例的组接方式，也就是，利用止挡部231与边缘部61在垂直投影方向重迭，借由止挡件231对底盖60的边缘部61限位。底盖60与侧壁支架20的组接方式也可以采用第二实施例的组接方示。也就是，在侧壁23上设置有至少二滑槽25(请参考图3)，将边缘部61组接于滑槽25上，并限制边缘部61的滑动于滑槽25中。上述的弧形或阶梯状仅为示例，但不用以限定，其他底盖60的设计方示，能够使得中央部63与保护盖10的间距大于边缘部61与保护盖10的间距的形式，都为本案所欲保护的范围。
上述第一至第三实施例的触控显示器，是以自发光显示器作为示例，例如，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示模块，或者有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)显示模块。参阅第5图，图5触控显示器第四实施例的剖面示意图。第四实施例有别于前述的实施例。第四实施例的面板模块30可以为液晶显示模块。由于液晶显示模块本身不发光，需要外加背光模块33来提供光线。在此，背光模块33位于面板模块30与可形变缓冲件40之间。此设计使得光线可传送至面板模块30之中，而不会受到可形变缓冲件40、或者可形变导电层50的遮蔽，从而，触控显示器100能提供稳定的光学性质。例如，背光模块33是直下式的背光模块，但不限于此，背光模块33也可以采用侧光式的背光模块。侧光式的背光模块33是通过导光的方式将光线导至面板模块30。另外，需说明的是，背光模块33可包含灯源、光学膜片、导光板、灯罩、反射片、框体等，可视需求调整所需元件，在此不特别限制。
参阅图6A及图6B，图6A及图6B分别为触控显示器之面板模块一实施例的剖面示意图，以及触控显示器之面板模块另一实施例的剖面示意图。如图6A及图6B所示，在面板模块30为液晶显示模块的状态，面板模块30包含第一基板35、第二基板37及液晶层39。液晶层39位于第一基板35及第二基板37之间，第一电极31位于第一基板35上并邻近液晶层39。在图6A中，第一基板35例如为彩色滤光基板、第二基板37例如为数组基板。第一电极31设置于彩色滤光基板侧，并且朝向数组基板。在一些实施例中，第一电极31可以为液晶显示器的共享电极。举例而言，在一些实施例中，第一电极31可以利用自容式的方式驱动，以检测按压触控产生的电容值变化。更详细地，在一些实施例中，第一电极31被以分时驱动的控制方式来达成显示及检测的操作。此外，在一些实施例中，第一电极31是借由蒸镀、溅镀、物理气相沉积、或是化学气相沉积的方式，沉积于第一基板35的表面。
如图6B所示，第一基板35例如为彩色滤光基板、第二电极37例如为数组基板。图6B是与图6A相反，第一电极31设置于数组基板，并且朝向彩色滤光基板侧。举例而言，第一电极31可以为平面式开关(In plane switch，IPS)电极，在驱动时产生平行于面板的电场。在一些实施例中，第一电极31可以做为液晶显示器的共享电极。进一步地，第一电极31可以利用自容式的方式驱动、以及检测按压触控。更详细地，第一电极31可以受到分时驱动的控制方式来达成显示及检测的操作。上述方式仅为示例，并不限于此，例如，也可以再增加另一电极，以互容式的方式进行感测，而来达到上述的功能，例如，互容式的可形变导电层50将分布于传送极(Tx)端区域，可使得接收极(Rx)端产生接收之信号变化。
更进一步地，再次参阅图1至图5，面板模块30可通过一光学胶70固定于保护盖10上。光学胶70为透明材质，在固化后呈透明，从而不影响面板模块30的显示功能，进一步地，光学胶70还具有隔绝的效果，以阻绝水气进入，而避免因为水气造成元件的氧化，而能维持各元件的使用寿命。此外，还可以将光学胶70设置于保护盖10与侧壁支架20之间。
在此，主要是借由第一电极31与可形变导电层50之间形变产生的电容变化，推算出实际上所施力的位置、以及力道的大小。另外，更进一步地，可以利用第一电极31与可形变导电层50之间的电容变化，响应外部的回馈产生器来所产生的反馈。在一些实施例中，反馈例如可以为屏幕画面的变化、灯光、警示声音等等。如此，可以无须另外增加力传感器，而能节省成本、缩减触控显示器100的厚度。
在上述的实施例中，可形变缓冲件40能够提供面板模块30的支撑及缓冲之用，并且在触控显器100受到按压时能对应于面板模块30的形变或回复而动态地改变形状。可形变导电层50也具有能形变及可回复的功能，能对应受到按压的力度来形变或回复。因此，可形变导电层50的形变大致对应于第一电极31的形变，能有效地减少按压时电容改变不均匀。进一步地，能借由面板模块30中第一电极31与可形变导电层50之间的电容值的均匀变化，推算出按压位置及按压的力道，从而能利用现有的架构简单改变，同时提升了产品的使用寿命、良率，以及检测效果。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种触控显示器，其特征在于，包含：
一保护盖；
一面板模块，位于该保护盖下，该面板模块包含一第一电极；
一侧壁支架，位于该面板模块周边，该侧壁支架的上端组接该保护盖；
一底盖，可活动地组接于该侧壁支架的下端；
一可形变缓冲件，位于该面板模块及该底盖之间；以及
一可形变导电层，位于该可形变缓冲件背向于该面板模块的一表面。
2.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该可形变缓冲件包含一密封袋体及一流体材料，该流体材料填充于该密封袋体内。
3.根据权利要求2所述的触控显示器，其特征在于，该流体材料为油、硅胶、或乳胶。
4.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该侧壁支架包含：
一框架，环绕并组接该保护盖；以及
一侧壁，由该框架向该底盖延伸。
5.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该可形变导电层为一网状结构。
6.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该底盖的一边缘部组接于该侧壁支架的至少二滑槽。
7.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该侧壁支架包含一侧壁向该底盖延伸，该侧壁支架更包含一止挡部，该止挡部由该侧壁支架的该侧壁延伸出，在一垂直于该止挡部的投影方向，该止挡部与该底盖的一边缘部至少部分重迭，且该底盖的该边缘部至少部分位于该可形变缓冲件与该止挡部之间。
8.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该底盖包含一边缘部与被该边缘部所环绕的一中央部，该中央部与该保护盖的间距大于该边缘部与该保护盖的间距。
9.根据权利要求8所述的触控显示器，其特征在于，该边缘部从外侧至该中央部呈一阶梯状结构。
10.根据权利要求8所述的触控显示器，其特征在于，该边缘部从外侧至该中央部呈一弧形结构。
11.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该面板模块为一自发光显示模块。
12.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，更包含一背光模块，该背光模块位于该面板模块与该可形变缓冲件之间。
13.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该面板模块包含一第一基板、一第二基板及一液晶层，该液晶层位于该第一基板及该第二基板之间，该第一电极位于该第一基板上并邻近该液晶层。
14.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，该面板模块通过一光学胶固定于该保护盖上。
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