TWI411945B - 觸控式顯示器 - Google Patents

Description

觸控式顯示器

本發明是有關於一種觸控顯示裝置，且特別是有關於一種可將觸控裝置組立於顯示模組架構內的觸控顯示裝置。

隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用，為了達到攜帶更便利、體積更輕巧化以及操作更人性化的目的，許多資訊產品已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控裝置作為輸入裝置。

目前，觸控裝置大致可區分為電阻式觸控面板、電容式觸控面板、聲波式觸控面板、光學式觸控元件及電磁式觸控元件等等。上述各觸控裝置可以使用外掛的方式與顯示模組組立在一起。換言之，先將顯示模組完成組立之後，再將觸控裝置與顯示模組組立在一起。最後才以外殼將顯示模組與觸控裝置包覆起來以達到美化的作用。

然而，由於觸控裝置與顯示模組是個別完成組立之後，才將兩者組合在一起，因此組立程序較為繁瑣且製造成本也較高。而且，當於組立觸控裝置與顯示模組的時候，還有觸控裝置與顯示模組之組立精度及對位的問題。

因此，本發明提供一種觸控式顯示器，其是將觸控裝置組立於顯示模組的架構內。

本發明提出一種觸控式顯示器，其包括一金屬框架、一顯示模組、一第一塑膠框架、一第二塑膠框架以及一觸控裝置。金屬框架具有一垂直側壁部以及一水平延伸部，以構成一顯示模組容納空間。顯示模組位於顯示模組容納空間內，其中顯示模組包括一背光模組以及一顯示面板。第一塑膠框架位於顯示模組容納空間內，且包括一側壁固定部與一面板置放部，側壁固定部與背光模組之側壁接觸，面板置放部延伸至背光模組的上方，且顯示面板設置於該面板置放部上。第二塑膠框架位於顯示模組容納空間內，且具有一底部、一頂部以及一觸控裝置置放部，其中底部承靠於顯示面板之表面上，頂部與金屬框架的水平延伸部接觸。觸控裝置位於顯示模組容納空間內，且設置於第二塑膠框架之觸控裝置置放部上。

本發明又提出一種觸控式顯示器，其包括一金屬框架、一顯示模組、一塑膠框架、以及一觸控裝置。金屬框架具有一垂直側壁部以及一水平延伸部，以構成一顯示模組容納空間。顯示模組位於顯示模組容納空間內，其中顯示模組包括一背光模組以及一顯示面板。塑膠框架位於顯示模組容納空間內，且包括一面板置放部、一觸控裝置置放部以及一連接部。顯示面板放置於面板置放部上。觸控裝置置放部位於面板置放部的上方，且顯示面板夾於面板置放部與觸控裝置置放部之間。連接部連接面板置放部以及觸控裝置置放部，且具有一下部以及一上部，下部與背光模組之側壁接觸，且上部與金屬框架的水平延伸部接觸。另外，觸控裝置位於顯示模組容納空間內，且設置於塑膠框架之觸控裝置置放部上。

基於上述，本發明之顯示模組與觸控裝置是共用金屬框架來固定之，由於不需另外對觸控裝置設置金屬框架，因而可以降低製造成本，且能夠提供顯示模組與觸控裝置之間良好的定位。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據本發明之實施例之觸控式顯示器的局部示意圖。請參照圖1，本實施例之觸控式顯示器包括一金屬框架102、一顯示模組115、一第一塑膠框架104、一第二塑膠框架106以及一觸控裝置108。

金屬框架102具有一垂直側壁部102a以及一水平延伸部102b，以構成一顯示模組容納空間101。在本實施例中，金屬框架102為矩形框架，其具有四個垂直側壁部102a，且垂直側壁部102a是平行Y方向設置。另外，水平延伸部102b與垂直側壁部102a連接，且其是平行X方向設置。更詳細而言，水平延伸部102b是由垂直側壁部102a的頂部往X方向延伸出。而位於金屬框架102的垂直側壁部102a與水平延伸部102b的內部空間即定義為顯示模組容納空間101。在本實施例中，金屬框架102所選用的材質以輕質且具有足夠機械強度之金屬材質為主，例如可採用金屬鋁。

顯示模組115位於金屬框架102的垂直側壁部102a與水平延伸部102b所定義出的顯示模組容納空間101內。顯示模組115包括一顯示面板110以及一背光模組120。

在本實施例中，顯示面板110是由上基板110a、下基板110b以及位於兩基板110a、110b之間的顯示介質(未標示)所構成。若顯示面板110為液晶顯示面板，上基板110a可為彩色濾光基板，下基板110b可為主動元件陣列基板，且顯示介質為液晶材料。

背光模組120設置於顯示面板110的下方。背光模組120可為側邊入光式背光模組或是直下式背光模組。本實施例所繪示的是以側邊入光式背光模組為例來說明，但本發明不限於此。在本實施例中，背光模組120包括光學膜片組120a、導光板120b、背板120c以及發光裝置120d。發光裝置120d設置於導光板120b的一側邊處，本實施例之圖式所繪示的發光裝置120d是以冷陰極燈管為例，但本發明不限於此，其還可以是其他種發光裝置，例如是發光二極體。另外，背板120c設置於導光板120b之底部及側邊，用以承載導光板120b。背板120c與導光板120b之間可更包含設置一反射片(未標示)。此外，光學膜片組120a設置於導光板120b的上方(出光面)。光學膜組組120a可包含增亮膜、擴散膜等等可增進背光模組之發光品質的光學膜。

第一塑膠框架104位於顯示模組容納空間101內，其包括一側壁固定部104a與一面板置放部104b。

特別是，第一塑膠框架104之側壁固定部104a與背光模組120之側壁接觸。更詳細而言，側壁固定部104a緊靠背光模組120之背板120c。更佳的是，第一塑膠框架104之側壁固定部104a與背光模組120之背板120c之間有一固定元件(例如是卡扣元件)以使兩者固定在一起。

另外，第一塑膠框架104之面板置放部104b延伸至背光模組102的上方，且顯示面板110設置於第一塑膠框架104之面板置放部104b上。詳而言之，第一塑膠框架104之面板置放部104b實質上與第一塑膠框架104之側壁固定部104a垂直，也就是面板置放部104b是從側壁固定部104a之頂部往X方向延伸出。由於面板置放部104b是提供顯示面板110之置放，因此顯示面板110的下基板110b承靠在面板置放部104b的表面上。如此一來，第一塑膠框架104之面板置放部104b夾於顯示面板110與背光模組120之間，並使顯示面板110與背光模組120之光學膜片組120a之間保持一定間距。

第二塑膠框架106位於顯示模組容納空間110內，且具有一底部106a、一頂部106b以及一觸控裝置置放部106c。

第二塑膠框架106之底部106a承靠於顯示面板110之表面上。更詳細而言，第二塑膠框架106之底部106a與顯示面板110的上基板110a接觸。如此一來，顯示面板110是夾於第一塑膠框架104與第二塑膠框架106之間。更詳細來說，顯示面板110則是夾於第一塑膠框架104的面板置放部104b與第二塑膠框架106的底部106b之間。

另外，第二塑膠框架106之頂部106b與金屬框架102的水平延伸部102b接觸。換言之，金屬框架102的水平延伸部102b覆蓋住第二塑膠框架106之頂部106b。值得一提的是，為了減少第二塑膠框架106之整體重量，在第二塑膠框架106可提供足夠之機械強度的前提之下，本實施例將第二塑膠框架106之底部106a與頂部106b之間的局部部位挖空，因而第二塑膠框架106的垂直截面具有”F”字形截面。然本發明不限於此，在其他的實施例中，亦可以不對第二塑膠框架106採取挖空的設計，或者是採取其他種挖空的設計。另外，在本實施例中，金屬框架102之水平延伸部102b的寬度小於第二塑膠框架106在X方向的寬度。更詳細而言，金屬框架102之水平延伸部102b的寬度小於第二塑膠框架106之底部106a的寬度。因此金屬框架102暴露第二塑膠框架106的一部分。在圖1所繪示的實施例中，金屬框架102的水平延伸部102b覆蓋第二塑膠框架106的頂部106b，也就是第二塑膠框架106的底部106a會被暴露出來。

值得一提的是，在本實施例中，金屬框架102之水平延伸部102b與第二塑膠框架106之間是利用一固定元件130將兩者固定在一起。詳細而言，可使卡榫130通過金屬框架102之水平延伸部102b而拴入第二塑膠框架106內部，藉以達到固定的作用。然，在其他的實施例中，亦可以使用其他種固定方式來固定金屬框架102與第二塑膠框架106，例如可在金屬框架102之水平延伸部102b與第二塑膠框架106的頂部106b之間採用黏膠來固定之。

第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c是設置於第二塑膠框架106之底部106a與頂部106b之間。在本實施例中為使用光學式觸控裝置，其中觸控裝置置放部106c是設計在第二塑膠框架106的轉角處且位於底部106a與頂部106b之間，並將光學式觸控裝置於觸控裝置置放部106c之上。而光學式觸控裝置為已知之觸控裝置，因此在此不再對其詳細組成構件以及操作原理作進一步說明。以下只針對光學式觸控裝置108擺設於第二塑膠框架106中之位置作詳細說明。

光學式觸控裝置108是擺設於第二塑膠框架106的轉角處，如圖2所示。將光學式觸控裝置108擺設於第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c的流程如圖3A至圖3B以及圖4A至圖4B所示。圖3A與圖4A分別為尚未將光學式觸控裝置108擺設於第二塑膠框架106的側視圖以及立體圖，圖3B與圖4B分別為已經將光學式觸控裝置108擺設於第二塑膠框架106的側視圖以及立體圖。請先參照圖3A以及圖4A，觸控裝置置放部106c是位於在第二塑膠框架106的轉角處，且光學式觸控裝置108可透過黏膠107而固定在第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c上。而黏膠107可以黏著在光學式觸控裝置108之側壁與第二塑膠框架106之頂部106b與底部106a之間，亦可黏著在光學式觸控裝置108之底部與第二塑膠框架106之與底部106a之間。接著，請參照圖3B以及圖4B，將光學式觸控裝置108固定在第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c之後，金屬框架102覆蓋住第二塑膠框架106的頂部106b。

請再參照圖1，本實施例之觸控式顯示器除了上述之組成構件之外，還可進一步包括一電路板140以及一軟性電路板150。電路板140位於顯示模組容納空間101內並且設置於背光模組120之下方。軟性電路板150位於顯示模組容納空間101內並且連接於電路板140與顯示面板110之間。更詳細而言，軟性電路板150電性連接電路板140與顯示面板110之下基板110b，以使來自電路板140的訊號經軟性電路板150而輸入至顯示面板110中，進而控制顯示面板110的顯示。而背光模組120之底部亦可設計其他電路元件(未標示)，以使背光模組120與電路板150電性連接。

上述之各組件為設置於顯示模組容納空間101內的組件，而當顯示模組115與觸控裝置180皆已完整安裝於顯示模組容納空間101之後，可在上述結構之最外圍再裝設一外殼160。此外殼106覆蓋金屬框架102，以遮蔽住金屬框架102以及第二塑膠框架106，並使顯示面板110之顯示區域暴露出來。而上述之外殼160可發揮保護觸控式顯示裝置以及美化觸控式顯示裝置的作用。因此，設計者可於外殼160作美化處理。

上述圖1之實施例是以使用光學式觸控裝置之觸控式顯示裝置為例來說明，但本發明不限於僅能使用光學式觸控裝置。在其他的實施例中，亦可以使用其他種觸控裝置。例如，紅外線式觸控裝置。紅外線式觸控裝置是於顯示面板的上方裝設紅外線發射器以及接收器藉以感應觸控位置。因此，若使用紅外線式觸控裝置作為觸控裝置，則可將紅外線發射器以及接收器裝設於如圖1所示之第二塑膠框架160上，唯其裝設之處與上述實施例所述之光學式觸控裝置之位置稍有不同。紅外線發射器以及接收器並非裝設於第二塑膠框架160之轉角處，而是裝設於第二塑膠框架160之四個邊上，因而第二塑膠框架160之觸控裝置置放部160c也將設置於第二塑膠框架160的四個邊上。由於紅外線式觸控裝置與光學式觸控裝置的裝設方式雷同，不同之處僅在於前者是安裝於第二塑膠框架的邊上，後者是安裝於第二塑膠框架的轉角處。因此，此領域技術人員可以根據圖1之實施例之說明而理解紅外線式觸控裝置的裝設方式。

在其他實施例的觸控式顯示裝置中，還可以採用板狀式觸控裝置，所述之板狀式觸控裝置例如是電容式觸控面板、電阻式觸控面板或是聲波式觸控裝置，詳細說明如以下實施例。

以下實施例與圖1之實施例之結構相似，不同之處僅在於其是使用板狀式觸控裝置，因此第二塑膠框架的觸控裝置置放部的設計將隨之改變，除此之外，其他的組成構件皆與圖1相同。因此在下述實施例之說明中，與圖1相同的構件將以相同的標號表示且不再重複贅述。圖5A與圖5A分別為尚未將板狀式觸控裝置擺設於第二塑膠框架的側視圖以及立體圖，圖6B與圖6B分別為已經將板狀式觸控裝置擺設於第二塑膠框架的側視圖以及立體圖。

以下之說明以及圖式僅針對金屬框架、第二塑膠框架以及板狀觸控裝置作說明，而其他有關顯示面板、背光模組、第一塑膠框架等等組成構件與圖1相同，在此不重複說明。請先參照圖5A以及圖6A，第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c是位於在第二塑膠框架106頂部106b以及底部106a之間，且位於第二塑膠框架106的整個邊緣。板狀觸控裝置108可透過黏膠(未標示)而固定在第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c上。接著，請參照圖5B以及圖6B，將板狀觸控裝置108固定在第二塑膠框架106之觸控裝置置放部106c之後，金屬框架102覆蓋住第二塑膠框架106的頂部106b。

在上述之實施例中，觸控顯示裝置之第一塑膠框架與第二塑膠框架是分開的兩個組件，然本發明不限於此。在其他實施例中，觸控顯示裝置之第一塑膠框架與第二塑膠框架也可以整合在一起。詳細說明如下。

圖7是根據本發明另一實施例之觸控式顯示裝置的示意圖。請參考圖7，圖7所繪示的實施例與圖1之實施例之結構相似，不同之處在於其塑膠框架的設計不同。因此在下述實施例之說明中，與圖1相同的構件將以相同的標號表示且不再重複贅述。在圖7的實施例中，塑膠框架200是位於顯示模組容納空間101內，且塑膠框架200包括一連接部202、一面板置放部204以及一觸控裝置置放部206。連接部202具有一下部202a以及一上部202b，且塑膠框架200之連接部202緊靠於金屬框架102之垂直固定部102a上。更詳細而言，連接部202之下部202a與背光模組120之側壁接觸，且連接部202之上部202b與金屬框架102的水平延伸部102b接觸。面板置放部204以及觸控裝置置放部206皆與連接部202連接，且觸控裝置置放部206位於面板置放部204的上方。顯示面板110放置於面板置放部204上，因此顯示面板110夾於面板置放部204與觸控裝置置放部206之間。

類似地，上述圖7之實施例是以使用光學式觸控裝置之觸控式顯示裝置為例來說明，但本發明不限於僅能使用光學式觸控裝置。在其他的實施例中，亦可以使用其他種觸控裝置。例如，紅外線式觸控裝置或是板狀式觸控裝置，所述之板狀式觸控裝置例如是電容式觸控面板、電阻式觸控面板或是聲波式觸控裝置。而根據觸控裝置的不同將針對塑膠框架200之觸控裝置置放部206作對應的改變，而改變的方式與先前所述之實施例相同，因此在此不再作贅述。

圖8是根據本發明另一實施例之觸控式顯示裝置的示意圖。圖8之觸控式顯示裝置與圖7相似，不同之處僅在於塑膠框架200之連接部202與觸控裝置置放部206稍有不同。在圖8之實施例中，塑膠框架200之連接部202的上部202b沒有作挖空的設計，且圖8之觸控裝置置放部206的設計是用來裝設板狀式觸控裝置(例如是電容式觸控面板、電阻式觸控面板或是聲波式觸控裝置)。

上述各實施例之觸控式顯示器中，觸控裝置與顯示模組是一同設置於金屬框架所定義出的顯示模組容納空間內，因此顯示模組與觸控裝置是共用金屬框架來固定之。由於不需另外對觸控裝置設置金屬框架，因而可以降低觸控顯示裝置的製造成本。另外，因為顯示模組與觸控裝置是利用相同的金屬框架來組立，因此本發明相較於傳統顯示模組與觸控裝置分別組立完成再組合在一起的方式，較能夠提供顯示模組與觸控裝置之間良好的定位。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101．．．顯示模組容納空間

102．．．金屬框架

102a．．．垂直側壁部

102b．．．水平延伸部

104,106,200．．．塑膠框架

104a．．．側壁固定部

104b,204．．．面板置放部

106a．．．底部

106b．．．頂部

106c,206．．．觸控裝置置放部

107．．．黏膠

108．．．觸控裝置

110．．．顯示面板

110a,110b．．．上、下基板

120．．．背光模組

120a．．．光學膜片組

120b．．．導光板

120c．．．背板

120d．．．發光裝置

115．．．顯示模組

130．．．固定元件

140．．．電路板

150．．．軟性電路板

160．．．外殼

202．．．連接部

202a．．．下部

202b．．．上部

圖1是根據本發明一實施例之觸控式顯示器的局部示意圖。

圖2是圖1之觸控式顯示器中之觸控裝置裝設位置示意圖。

圖3A與圖4A分別為尚未將光學式觸控裝置擺設於第二塑膠框架的側視圖以及立體圖，圖3B與圖4B分別為已經將光學式觸控裝置擺設於第二塑膠框架的側視圖以及立體圖。

圖5A與圖6A分別為尚未將板狀式觸控裝置擺設於第二塑膠框架的側視圖以及立體圖，圖5B與圖6B分別為已經將板狀式觸控裝置擺設於第二塑膠框架的側視圖以及立體圖。

圖7及圖8分別是根據本發明之實施例之觸控式顯示器的局部示意圖。

101．．．顯示模組容納空間

102．．．金屬框架

102a．．．垂直側壁部

102b．．．水平延伸部

104．．．塑膠框架

104a．．．側壁固定部

104b．．．面板置放部

106a．．．底部

106b．．．頂部

106c．．．觸控裝置置放部

108．．．觸控裝置

110．．．顯示面板

110a,110b．．．上、下基板

120．．．背光模組

120a．．．光學膜片組

120b．．．導光板

120c．．．背板

120d．．．發光裝置

115．．．顯示模組

130．．．固定元件

140．．．電路板

150．．．軟性電路板

160．．．外殼

Claims (17)

1. 一種觸控式顯示器，包括：一金屬框架，其具有一垂直側壁部以及一水平延伸部，以構成一顯示模組容納空間；一顯示模組，位於該顯示模組容納空間內，其中該顯示模組包括一背光模組以及一顯示面板；一第一塑膠框架，位於該顯示模組容納空間內，且包括一側壁固定部與一面板置放部，該側壁固定部與該背光模組之側壁接觸，該面板置放部延伸至該背光模組的上方，且該顯示面板設置於該面板置放部上；一第二塑膠框架，位於該顯示模組容納空間內，且具有一底部、一頂部以及一觸控裝置置放部，其中該頂部之一頂表面以及該底部之一底表面之間在一垂直方向上具有一間隙，該觸控裝置置放部位於該頂部以及該底部之間的該間隙內，該底部承靠於該顯示面板之表面上，該頂部與該金屬框架的該水平延伸部接觸，以使得該金屬框架之該水平延伸部與該顯示面板之間透過該第二塑膠框架而彼此分離；一觸控裝置，位於該顯示模組容納空間內，且設置於該第二塑膠框架之觸控裝置置放部上，以使得該觸控裝置設置在該間隙內並且位於該垂直方向上之該觸控裝置置放部以及該頂部之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，其中該顯示面板夾於該第一塑膠框架與該第二塑膠框架之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，更包括一固定元件，裝設於該金屬框架之水平延伸部與該第二塑膠框架之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述之觸控式顯示器，其中該固定元件包括卡榫或是黏膠。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，其中該背光模組包括一背板以及安裝於該背板內之一發光裝置，且該第一塑膠框架之側壁固定部裝設於該背板上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，其中該觸控裝置包括一電容式觸控面板、一電阻式觸控面板、一聲波式觸控裝置、一紅外線式觸控裝置或是一光學式觸控裝置。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，更包括：一電路板，位於該顯示模組容納空間內，並且設置於該背光模組之下方；以及一軟性電路板，位於該顯示模組容納空間內，並且連接於該電路板與該顯示面板之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，更包括一外殼，覆蓋該金屬框架，以遮蔽住該金屬框架以及該第二塑膠框架。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示器，其中該觸控裝置置放部位於該第二塑膠框架的一轉角部，以使該觸控裝置設置於該第二塑膠框架之該轉角部。
10. 一種觸控式顯示器，包括：一金屬框架，其具有一垂直側壁部以及一水平延伸 部，以構成一顯示模組容納空間；一顯示模組，位於該顯示模組容納空間內，其中該顯示模組包括一背光模組以及一顯示面板；一塑膠框架，位於該顯示模組容納空間內，且包括：一面板置放部，該顯示面板放置於該面板置放部上；一觸控裝置置放部，位於該面板置放部的上方，且該顯示面板夾於該面板置放部與該觸控裝置置放部之間；一連接部，連接該面板置放部以及該觸控裝置置放部，且具有一下部以及一上部，該下部與該背光模組之側壁接觸，且該上部與該金屬框架的該水平延伸部接觸，其中該上部之一頂表面以及該觸控裝置置放部之間在一垂直方向上具有一間隙，該觸控裝置置放部位於靠近該金屬框架之該水平延伸部的該上部之一表面上，且該金屬框架之該水平延伸部與該顯示面板之間透過該塑膠框架而彼此分離開來；一觸控裝置，位於該顯示模組容納空間內，且設置於該塑膠框架之觸控裝置置放部上，以使得該觸控裝置位於該間隙內並且位於該垂直方向上之該觸控裝置置放部以及該連接部之該上部之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控式顯示器，更包括一固定元件，裝設於該金屬框架之水平延伸部與該塑膠框架之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控式顯示器，其 中該固定元件包括卡榫或是黏膠。
13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控式顯示器，其中該背光模組包括一背板以及安裝於該背板內之一發光裝置，且該塑膠框架之連接部之下部裝設於該背板上。
14. 如申請專利範圍第10項所述之觸控式顯示器，其中該觸控裝置包括一電容式觸控面板、一電阻式觸控面板、一聲波式觸控裝置、一紅外線式觸控裝置或是一光學式觸控裝置。
15. 如申請專利範圍第10項所述之觸控式顯示器，更包括：一電路板，位於該顯示模組容納空間內，並且設置於該背光模組之下方；以及一軟性電路板，位於該顯示模組容納空間內，並且連接於該電路板與該顯示面板之間。
16. 如申請專利範圍第10項所述之觸控式顯示器，更包括一外殼，覆蓋該金屬框架，以遮蔽住該金屬框架以及該塑膠框架。
17. 如申請專利範圍第10項所述之觸控式顯示器，其中該觸控裝置置放部位於該塑膠框架的一轉角部，以使該觸控裝置設置於該塑膠框架之該轉角部。