TWI573065B - 觸控顯示模組 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種觸控顯示模組，且特別是有關於一種具有觸控感測以及壓力感測功能的觸控顯示模組。
利用反射式顯示技術顯示影像畫面的顯示模組(如反射式顯示模組以及半穿透半反射式顯示模組)通常利用外界環境光作為顯示所需的光源。因此，當缺乏外界環境光的照明時，使用者便難以看清楚顯示模組所顯示的影像畫面。為了讓使用者在昏暗的環境下亦能夠看清楚顯示模組所顯示的影像畫面，現有技術提出在上述顯示模組中搭載光源模組。此外，為了方便操作，現有技術亦提出在上述顯示模組中搭載觸控面板以及壓力感測器。另外，為了保護顯示模組中的顯示面板，亦有技術提出在顯示模組中的顯示面板上設置蓋板。然而，若為了達到上述目的而將上述所有的元件裝載於顯示模組中，將使得整個模組變得厚重且會使得機構組裝複雜化。
本發明提供一種觸控顯示模組，其相對輕薄且可簡化機構組裝的步驟。
本發明的一種觸控顯示模組，其包括顯示面板、光源模組以及觸控蓋板。光源模組包括導光板、光源以及至少一第一電極。導光板位於顯示面板的一側。光源與顯示面板位於導光板的同側，且光源位於顯示面板的側面。所述至少一第一電極配置在導光板上。導光板位於顯示面板與觸控蓋板之間。觸控蓋板包括蓋板以及至少一第二電極。所述至少一第二電極配置在蓋板面向導光板的表面上，且所述至少一第二電極與所述至少一第一電極之間存在可變間距。
在本發明的一實施例中，上述的顯示面板是半穿透半反射式顯示面板或反射式顯示面板。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括多個入光微結構。入光微結構配置在導光板面向光源的表面上且對應光源配置。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括抗反射膜。抗反射膜配置在導光板面向光源的表面上且對應光源配置。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括折射率匹配層。折射率匹配層配置在導光板面向蓋板的表面上。
在本發明的一實施例中，上述的導光板的側面包括弧面或相對底面傾斜的斜面。
在本發明的一實施例中，上述的光源模組更包括反射結構。反射結構配置在導光板的側面上且覆蓋光源。
在本發明的一實施例中，上述的觸控蓋板更包括裝飾層。裝飾層配置在蓋板上且至少遮蔽光源。
在本發明的一實施例中，上述的觸控顯示模組更包括黏著層。黏著層接合導光板與蓋板。
在本發明的一實施例中，所述至少一第一電極與所述至少一第二電極之間填充有黏著層、空氣、介電材料或壓阻材料。
基於上述，本發明實施例的觸控顯示模組將觸控感測電極以及壓力感測電極(如第一電極與第二電極)整合在光源模組以及觸控蓋板中。因此，本發明實施例的觸控顯示模組可相對輕薄，且可簡化機構組裝的步驟。
為讓本發明的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至圖8是依照本發明的第一實施例至第八實施例的觸控顯示模組的剖面示意圖。請參照圖1，觸控顯示模組100包括顯示面板110、光源模組120以及觸控蓋板130。光源模組120包括導光板122、光源124以及至少一第一電極126。導光板122位於顯示面板110的一側。光源124與顯示面板110位於導光板122的同側，且光源124位於顯示面板110的側面。所述至少一第一電極126配置在導光板122上，且所述至少一第一電極126例如配置在導光板122面向觸控蓋板130的表面S122上。導光板122位於顯示面板110與觸控蓋板130之間。觸控蓋板130包括蓋板132以及至少一第二電極134。所述至少一第二電極134配置在蓋板132面向導光板122的表面S132上，且所述至少一第二電極134與所述至少一第一電極126之間存在可變間距D。
詳細而言，顯示面板110例如是半穿透半反射式顯示面板或反射式顯示面板，但不以此為限。配置在導光板122上的所述至少一第一電極126以及配置在蓋板132上的所述至少一第二電極134可包括觸控感測電極以及壓力感測電極，且所述至少一第一電極126以及所述至少一第二電極134可分別包括至少一圖案化透光導電層、至少一連續狀透光導電層或上述兩者之組合。所述透光導電層可以是金屬氧化物導電層、奈米金屬導線、石墨烯層或金屬網格電極層，但不以此為限。
觸控感測電極可以是單層觸控感測結構或是雙層觸控感測結構。就雙層觸控感測結構而言，觸控感測電極可包括驅動電極以及感測電極，其中驅動電極以及感測電極可皆配置在蓋板132面向導光板122的表面S132上或是分別配置在導光板122面向觸控蓋板130的表面S122以及蓋板132面向導光板122的表面S132上。壓力感測電極可包括驅動電極以及感測電極，其中驅動電極以及感測電極分別配置在表面S122以及表面S132上，以利用觸控顯示模組100受壓時可變間距D的改變去判斷觸控顯示模組100所受之壓力。在此架構下，所述至少一第一電極126以及所述至少一第二電極134之間可填充有黏著層、空氣、介電材料或壓阻材料。在另一實施例中，壓力感測電極的驅動電極以及感測電極可皆配置在表面S122以及表面S132的其中一者上，且表面S122以及表面S132的其中另一者上可設置參考電極。在此架構下，壓力感測電極與參考電極之間可填充有介電材料或壓阻材料。觸控感測電極與壓力感測電極可獨立設置，或者觸控感測電極與壓力感測電極可共用部分電極(例如共用驅動電極)，且可利用分時驅動去實現觸控感測與壓力感測。
光源模組120可以是可見光光源模組，亦即光源124所輸出的光束B包括可見光，但不以此為限。導光板122可以是厚度為定值的導光板(如圖1所示)或是楔形導光板。此外，導光板122的上表面(表面S122)或下表面(與表面S122相對的表面S122B)可形成有導光微結構，如網點、溝槽或柵狀(grating)結構等。
相較於將光源124配置在導光板122的側面S122S，本實施例將光源124配置在導光板122下(即光束B由導光板122面向顯示面板110的表面S122B入射進導光板122中)可有效縮減光源模組120的邊框寬度，使光源模組120能夠具有窄邊框。
此外，藉由將觸控感測電極以及壓力感測電極(如第一電極126與第二電極134)整合在光源模組120以及觸控蓋板130中，觸控顯示模組100可省略用以承載觸控感測電極或壓力感測電極的至少一基板，從而觸控顯示模組100可相對輕薄，且可簡化機構組裝的步驟。
再者，當第二電極134的折射率高於蓋板132的折射率時，傳遞至蓋板132的表面S132的光束B有機會(當入射角大於臨界角時)經由全反射而回到光源模組120中，從而提升光的利用率。
依據不同的設計需求，光源模組120、觸控蓋板130或觸控顯示模組100可進一步包括其他元件。以下藉由圖2至圖8說明本發明觸控顯示模組的其他實施型態，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再贅述。
請參照圖2，觸控顯示模組200相似於圖1的觸控顯示模組100。兩者的主要差異在於：光源模組220除了導光板122、光源124以及第一電極126之外還包括多個入光微結構222以及反射結構224。入光微結構222配置在導光板122面向光源124的表面S122B上且對應光源124配置。在光源124所射出的光束射入導光板122的過程中，入光微結構222適於降低光束在表面S122B因界面反射而造成的損失。舉例而言，入光微結構222可以是凸出於表面S122B的柱狀透鏡、柵狀結構或是凹入於表面S122B的溝槽，但不以此為限。在另一實施例中，入光微結構222可替換成抗反射膜(未繪示)。抗反射膜配置在導光板122面向光源124的表面S122B上且對應光源124配置，其中抗反射膜的折射率界於空氣與導光板122之間。亦即，抗反射膜的折射率大於1且小於導光板122的折射率，但並不以此為限，例如抗反射膜也可以是由具有高低不同折射率的光學膜層所堆疊組合而成，以降低光束在表面S122B因界面反射而造成的損失。
反射結構224配置在導光板122的側面S122S上且覆蓋光源124。在光源124所射出的光束射入導光板122後，反射結構224適於將傳遞至側面S122S的光束有效的反射回導光板122中。反射結構224可以是金屬鍍膜或其他高反射率的材質或結構。在另一實施例中，當容置顯示面板110、光源模組220以及觸控蓋板230的機殼(未繪示)採用高反射率的材質時，亦可藉由邊框將自側面S122S射出的光束有效的反射回導光板122中。如此，光源模組220可省略反射結構224。
另外，觸控蓋板230除了蓋板132以及第二電極134之外還包括裝飾層232。裝飾層232配置在蓋板132上且至少遮蔽光源124。在本實施例中，裝飾層232配置在蓋板132面向導光板122的表面S132上，且部分第二電極134延伸至裝飾層232上，但不以此為限。在另一實施例中，裝飾層232也可配置在蓋板132與表面S132相對的表面S132T上。裝飾層232可由抗光材質形成。所述抗光材質定義為光通過其介面會發生損失的材質。舉例而言，裝飾層232可以是油墨，但不以此為限。在另一實施例中，亦可藉由觸控顯示模組200的機殼(未繪示)來遮蔽不欲被看見的元件(如光源124)，如此觸控蓋板230可省略裝飾層232。
請參照圖3，觸控顯示模組300相似於圖2的觸控顯示模組200。兩者的主要差異在於：在光源模組320中，導光板322的側面S122S’包括相對導光板322面向觸控蓋板230的表面S122傾斜的斜面S122S1。
由於來自光源124的光束是由導光板122面向顯示面板110的表面S122B的邊緣入射進導光板122，因此本實施例藉由導光板122的側面S122S’的斜面設計，可將光束朝導光板122的中間傳遞，使光束分布均勻化。在本實施例中，側面S122S’包括斜面S122S1以及垂直於表面S122的鉛直面S122S2，但不以此為限。在另一實施例中，側面S122S’可由至少一斜面S122S1構成，由至少一弧面構成，或由弧面以及鉛直面S122S2構成。此外，當側面S122S’之傾斜角度與光束的入射角度以及導光板122的折射率滿足全反射的條件時，光源模組320也可省略反射結構224。
請參照圖4，觸控顯示模組400相似於圖3的觸控顯示模組300。兩者的主要差異在於：在光源模組420中，導光板422的側面S122S’’包括弧面。
請參照圖5，觸控顯示模組500相似於圖2的觸控顯示模組200。兩者的主要差異在於：光源模組520除了導光板122、光源124、第一電極126、入光微結構222以及反射結構224之外還包括折射率匹配層522。折射率匹配層522配置在導光板122面向蓋板132的表面S122上。在本實施例中，折射率匹配層522位於導光板122與第一電極126之間，且折射率匹配層522的折射率大於1且小於導光板122的折射率。如此，有助於使傳遞至表面S122的光束因全反射而反射回導光板122中。
請參照圖6，觸控顯示模組600相似於圖5的觸控顯示模組500。兩者的主要差異在於：在光源模組620中，第一電極126位於折射率匹配層522與導光板122之間。在此架構下，折射率匹配層522的折射率大於1且小於第一電極126的折射率。如此，有助於使傳遞至第一電極126與折射率匹配層522之介面的光束因全反射而反射回導光板122中。
請參照圖7，觸控顯示模組700相似於圖5的觸控顯示模組500。兩者的主要差異在於：觸控顯示模組700更包括黏著層AD，以接合導光板122與蓋板132。在本實施例中，黏著層AD沿著觸控蓋板230的邊緣設置且例如位於第一電極126與第二電極134之間、反射結構224與第二電極134之間以及反射結構224與裝飾層232之間。此外，第一電極126與第二電極134之間可填充有空氣、介電材料或壓阻材料，但本發明不以此為限。如圖8所示，在觸控顯示模組800中，黏著層AD’也可全面填充在第一電極126與第二電極134之間。在此架構下，黏著層AD’可選用折射率小於第一電極126之折射率的材質，如光學膠，但不以此為限。如此，有助於使傳遞至第一電極126與黏著層AD’之介面的光束因全反射而反射回導光板122中，從而可省略圖6的折射率匹配層522。
綜上所述，本發明實施例的觸控顯示模組將用於觸控感測以及壓力感測的第一電極與第二電極整合在光源模組以及觸控蓋板中。因此，本發明實施例的觸控顯示模組可相對輕薄，且可簡化機構組裝的步驟。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、50、600、700、800‧‧‧觸控顯示模組
110‧‧‧顯示面板
120、220、320、420、520、620‧‧‧光源模組
122‧‧‧導光板
124‧‧‧光源
126‧‧‧第一電極
130、230‧‧‧觸控蓋板
132‧‧‧蓋板
134‧‧‧第二電極
222‧‧‧入光微結構
224‧‧‧反射結構
232‧‧‧裝飾層
522‧‧‧折射率匹配層
B‧‧‧光束
D‧‧‧可變間距
S122、S122B、S132、S132T‧‧‧表面
S122S、S122S’、S122S’’‧‧‧側面
S122S1‧‧‧斜面
S122S2‧‧‧鉛直面
AD、AD’‧‧‧黏著層
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圖1至圖8是依照本發明的第一實施例至第八實施例的觸控顯示模組的剖面示意圖。
100‧‧‧觸控顯示模組
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧光源模組
122‧‧‧導光板
124‧‧‧光源
126‧‧‧第一電極
130‧‧‧觸控蓋板
132‧‧‧蓋板
134‧‧‧第二電極
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D‧‧‧可變間距
S122、S122B、S132‧‧‧表面
S122S‧‧‧側面
Claims (10)
- 一種觸控顯示模組，包括： 一顯示面板； 一光源模組，包括一導光板、一光源以及至少一第一電極，該導光板位於該顯示面板的一側，該光源與該顯示面板位於該導光板的同側，且該光源位於該顯示面板的側面，該至少一第一電極配置在該導光板上；以及 一觸控蓋板，其中該導光板位於該顯示面板與該觸控蓋板之間，該觸控蓋板包括一蓋板以及至少一第二電極，該至少一第二電極配置在該蓋板面向該導光板的表面上，且該至少一第二電極與該至少一第一電極之間存在可變間距。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，其中該顯示面板是一半穿透半反射式顯示面板或一反射式顯示面板。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，其中該光源模組更包括： 多個入光微結構，配置在該導光板面向該光源的表面上且對應該光源配置。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，其中該光源模組更包括： 一抗反射膜，配置在該導光板面向該光源的表面上且對應該光源配置。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，其中該光源模組更包括： 一折射率匹配層，配置在該導光板面向該蓋板的表面上。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，其中該導光板的側面包括一弧面或一相對該導光板面向該觸控蓋板的表面傾斜的斜面。
- 如申請專利範圍第6項所述的觸控顯示模組，其中該光源模組更包括： 一反射結構，配置在該導光板的側面上且覆蓋該光源。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，其中該觸控蓋板更包括： 一裝飾層，配置在該蓋板上且至少遮蔽該光源。
- 如申請專利範圍第1項所述的觸控顯示模組，更包括： 一黏著層，接合該導光板與該蓋板。
- 如申請專利範圍第9項所述的觸控顯示模組，其中該至少一第一電極與該至少一第二電極之間填充有該黏著層、空氣、一介電材料或一壓阻材料。
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ID=58766235
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