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TW201327327A - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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TW201327327A
TW201327327A TW101100320A TW101100320A TW201327327A TW 201327327 A TW201327327 A TW 201327327A TW 101100320 A TW101100320 A TW 101100320A TW 101100320 A TW101100320 A TW 101100320A TW 201327327 A TW201327327 A TW 201327327A
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Qiang You
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Hon Hai Prec Ind Co Ltd
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Abstract

本發明涉及一種觸控顯示裝置，其包括接收裝置、顯示裝置和發射裝置。該發射裝置設置在該顯示裝置的背面一側。該發射裝置包括複數第一發射器和複數第二發射器。該複數第一發射器用於發射多束相互平行的第一光束。該複數第二發射器用於發射多束相互平行的第二光束。該第一光束具有第一傳輸方向，該第二光束具有第二傳輸方向。該第一光束和該第二光束相對傾斜射向該顯示裝置的背面。

Description

觸控顯示裝置
本發明涉及觸控裝置，尤其是涉及一種光學觸控顯示裝置。
目前，觸控顯示裝置主要包括電容式、電阻式及光學式三種類型。其中，對於電容式觸控顯示裝置而言，需要使用者的手指與該觸控顯示裝置的觸控屏非常接近，進而通過感測使用者的手指與觸控屏所形成的電容來感測該電容式觸控顯示裝置被觸碰的位置；對於電阻式觸控顯示裝置而言，需要使用者使用手指或觸控筆等按壓該電阻式觸控顯示裝置的觸控屏，使得其觸控屏的電阻值改變，進而感測該電阻式觸控顯示裝置被觸碰的位置；對於光學式觸控顯示裝置而言，例如，紅外觸控顯示裝置，需要使用者的手指伸入觸控屏的表面遮擋射向到相應位置的光敏元件的光線來感測該光學式觸控顯示裝置被觸碰的位置。
由上述內容可知，習知的觸控技術都需要使用者伸入觸控顯示裝置的出光面才可以感測該觸控顯示裝置被觸碰的位置。因此，該觸控顯示裝置的表面易被污染，甚至被損壞。
有鑑於此，有必要提供一種使用者無需將觸控件接觸觸控顯示裝置的出光面也可以感測被觸控件所指向的位置的觸控顯示裝置。
本發明提供一種觸控顯示裝置，其包括接收裝置、顯示裝置和發射裝置，該顯示裝置用於顯示畫面，該發射裝置用於發射光線，該接收裝置用於接收自該發射裝置發射並被反射的光線，以計算該觸摸顯示裝置對應觸控件的位置，該顯示裝置具有相對的二表面，該二表面包括用於顯示圖像的顯示面和與該顯示面相背離的背面，該發射裝置設置在該顯示裝置的背面一側，該發射裝置包括一背板、複數第一發射器和複數第二發射器，該複數第一發射器和該複數第二發射器分別位於該背板面對該顯示裝置的表面的二側，該複數第一發射器用於發射多束相互平行的第一光束，該複數第二發射器用於發射多束相互平行的第二光束，該第一光束具有第一傳輸方向，該第二光束具有第二傳輸方向，定義一參考平面，該參考平面與該背板面對該顯示裝置的表面垂直相交，且交線位於該複數第一發射器與該複數第二發射器之間，該第一光束和該第二光束斜向射至該顯示裝置的背面，該第一光束與該參考平面的法線之間具有第一入射角，且該第一光束與該背面的法線之間具有第二入射角，該第二光束與該參考平面的法線之間具有第三入射角，且該第二光束與該背面的法線之間具有第四入射角，其中，該第一、第二、第三、第四入射角都為銳角，且該第一光束和該第二光束在該背板上的投影相互平行。
相較於習知技術，由於該複數第一發射器所發射的第一光束和該複數第二發射器發射的第二光束相對傾斜射出該觸控顯示裝置，因此，當使用者需要該觸控顯示裝置執行其所需的功能時，其將觸控件在距離該觸控顯示裝置的出光面的一定高度範圍內指向該觸控顯示裝置所顯示的相應功能標識，就可以控制該觸控顯示裝置執行所需的功能。因此，本發明的觸控顯示裝置無需使用者將觸控件接觸其出光面，也可以感測被觸控件所指向的位置，從而，該觸控顯示裝置的表面不易被污染和損壞。
進一步地，由於該發射裝置鄰近該顯示裝置的背面設置，因此，由於該顯示裝置的顯示面並無複數第一、第二發射器的遮擋，其出光亮度較高，顯示效果較好。此外，通過封裝技術，該發射裝置與該顯示裝置封裝在一起，由於該發射裝置位於該顯示裝置的背面一側，從而該複數第一、第二發射器受外界灰塵等的污染較小，即使該觸控顯示裝置在長時間使用之後，該複數第一、第二發射器的靈敏度也會較好。
請參閱圖1，圖1為本發明觸控顯示裝置的第一實施方式的結構示意圖。該觸控顯示裝置1包括接收裝置11、顯示裝置13和發射裝置15。該顯示裝置13用於顯示圖像。在本實施例中，該顯示裝置13為自發光顯示裝置，如，有機電致發光二極體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)顯示裝置。該發射裝置15用於發射光線。該接收裝置11用於接收自該發射裝置15發射並被反射的光線。該顯示裝置13具有相對的二表面，即用於顯示圖像的顯示面131和與該顯示面131相背離的背面133。其中，該發射裝置15設置在該顯示裝置13的背面133一側，該接收裝置11設置該顯示裝置13的顯示面131一側。
請參閱圖2與圖3，圖2為該發射裝置15的示意圖。圖3為該觸控顯示裝置1的光路示意圖。該發射裝置15包括一背板151、複數第一發射器153和複數第二發射器155。優選地，該第一、第二發射器153、155為紅外線發射器。該背板151的材料為不透明的材料。該複數第一發射器153和該複數第二發射器155分別位於背板151面對該顯示裝置13的表面的二側，並且該複數第一發射器153和該複數第二發射器155之間相對傾斜照射。該複數第一發射器153用於發射多束相互平行的第一光束L1，該複數第二發射器155用於發射多束相互平行的第二光束L2。該第一光束L1具有第一傳輸方向，該第二光束L2具有第二傳輸方向。
定義一參考平面S，該參考平面S與該背板151垂直相交，並與該背板151面對該顯示裝置13的表面相交於直線L。該直線L位於該複數第一發射器153與該複數第二發射器155之間。在本實施例中，該直線L優選與該背板151表面的一條中線相平行或重疊；在另一變更實施例中，該複數第一發射器153和該複數第二發射器155呈矩陣排佈，該直線L優選平行於該矩陣的列的排列方向。該第一光束L1和該第二光束L2斜向射至該顯示裝置13的背面133。該第一光束L1與該參考平面S的法線F1之間具有第一入射角θ1，且該第一光束L1與該背面133的法線F2之間具有第二入射角θ2。該第二光束L2與該參考平面S的法線F1之間具有第三入射角θ3，且該第二光束L2與該背面133的法線F2之間具有第四入射角θ4。其中，該第一、第二、第三、第四入射角θ1、θ2、θ3、θ4都為銳角，且該第一光束L1和該第二光束L2在該背板151上的投影相互平行。優選地，該第一入射角θ1等於該第三入射角θ3。該第二入射角θ2等於該第四入射角θ4。
請參閱圖4，圖4為該接收裝置11與訊息處理單元的方框結構示意圖。該接收裝置11包括複數接收器111。優選地，該複數接收器111為光敏元件。該觸控顯示裝置1進一步包括訊息處理單元17。該訊息處理單元17與該複數接收器111相連接。該訊息處理單元17根據該複數接收器111所接收到的第一、第二光束L1、L2，計算該觸控顯示裝置1上對應被觸控件200(見圖5)所指向的位置。優選地，該訊息處理單元17通過計算該複數接收器111所接收到第一、第二光束L1、L2的強度，從而計算得到該觸控顯示裝置1上對應被該觸控件200所指向的具體位置。
請參閱圖5，圖5為該觸控顯示裝置1被該觸控件200指向時的光路示意圖。當該觸控件200(如,手指、觸控筆等)指向正對該觸控顯示裝置1的出光面一側的某個位置時，被該觸控件200觸碰到的第一、第二光束L1、L2部分被該觸控件200反射，部分被該觸控件200吸收。該訊息處理單元30根據該接收裝置11所接收到的第一、第二光束L1、L2，計算該觸控顯示裝置1上對應被該觸控件200所指向的位置。
由於該複數第一發射器153所發射的第一光束L1和該複數第二發射器155所發射的第二光束L2相對傾斜射出該觸控顯示裝置1，因此，當使用者需要該觸控顯示裝置1執行其所需的功能時，使用者將觸控件200在距離該觸控顯示裝置1的出光面的一定高度範圍內指向該觸控顯示裝置1所顯示的相應功能標識，就可以控制該觸控顯示裝置1執行所需的功能。因此，本發明的觸控顯示裝置1無需使用者將觸控件200接觸其出光面，也可以感測被被觸控件200所指向的位置，從而，該觸控顯示裝置1的出光面不易被污染和損壞。該高度範圍可以根據需要進行設定與調整，如調節該第一、第二光束L1、L2的傾角。
進一步地，由於該發射裝置15鄰近該顯示裝置13的背面133設置，因此，由於該顯示裝置13的顯示面131並無複數第一、第二發射器153、155的遮擋，其出光亮度較高，顯示效果較好。此外，通過封裝技術，該發射裝置15與該顯示裝置13封裝在一起，由於該發射裝置15位於該顯示裝置13的背面133一側，從而該複數第一、第二發射器153、155受外界灰塵等的污染較小，即使該觸控顯示裝置1在長時間使用之後，該複數第一、第二發射器153、155的靈敏度也會較好。
請參閱圖6，圖6為本發明觸控顯示裝置的第二實施方式的結構示意圖。該觸控顯示裝置2與該觸控顯示裝置1的主要區別在於：該觸控顯示裝置2的接收裝置與發射裝置都設置在顯示裝置23的背面233一側。優選地，該接收裝置與該發射裝置結合在一起形成一體結構25。該一體結構25的複數接收器211與複數第一、第二發射器253、255均勻排佈在背板251面對該背面233的一側。優選地，該複數接收器211與該複數第一、第二發射器253、255並行排佈。
首先，由於該接收裝置與該發射裝置均位於該顯示裝置23的背面233一側，從而，該顯示裝置23並無接收裝置的遮擋，其出光亮度較高，顯示效果較好。其次，該接收裝置與該發射裝置結合為一體結構，該接收裝置的複數接收器211受外界灰塵的污染較小，即使該觸控顯示裝置2在長時間使用之後，該複數接收器211的靈敏度也會較好。再次，該複數接收器211與該複數第一、第二發射器253、255並行排佈，從而該觸控顯示裝置2的厚度較小。
請參閱圖7，圖7為本發明觸控顯示裝置的第三實施方式的結構示意圖。該觸控顯示裝置3與該觸控顯示裝置1的主要區別在於：第一：該觸控顯示裝置3的顯示裝置33為非自發光顯示裝置，如，液晶顯示裝置、電漿顯示裝置等。該觸控顯示裝置3進一步包括一光源模組37，且該光源模組37為一直下式光源模組。該光源模組37用於為該顯示裝置33提供均勻的平面光源，其包括複數光源(圖未示)，該複數光源的出光面均正對該顯示裝置33的背面(未標示)。第二：該顯示裝置33位於接收裝置31和發射裝置35之間，該發射裝置35位於該顯示裝置33和該光源模組37之間。第三，該發射裝置35的背板(圖未示)的材料是透明的。
由於該發射裝置35設置在該顯示裝置33與光源裝置37之間，從而該發射裝置35受外界灰塵等的污染較小，即使該觸控顯示裝置3在長時間使用之後，該發射裝置35的靈敏度也會較好。進一步地，由於該發射裝置35位於該顯示裝置33與光源裝置37之間，從而該顯示裝置33的顯示面(未標示)該發射裝置35的遮擋，其出光亮度較高，顯示效果較好。
請參閱圖8，圖8為本發明觸控顯示裝置的第四實施方式的結構示意圖。該觸控顯示裝置4與該觸控顯示裝置3的主要區別在於：第一：該觸控顯示裝置4的接收裝置和發射裝置都位於顯示裝置43和光源模組47之間。優選地，與第二實施例的觸控顯示裝置2中的接收發射裝置25類似，該觸控顯示裝置4的接收裝置與發射裝置結合在一起形成一體結構45。優選地，接收裝置的複數接收器(圖未示)與發射裝置的複數第一、第二發射器(圖未示)並行設置。
首先，由於該接收裝置與該發射裝置均位於該顯示裝置43的背面(未標示)一側，從而，該顯示裝置43並無接收裝置的遮擋，其出光亮度較高，顯示效果較好。其次，該接收裝置與該發射裝置結合為一體結構，該接收裝置受外界灰塵的污染較小，即使該觸控顯示裝置4在長時間使用之後，該接收裝置的靈敏度也會較好。再次，該接收裝置的複數接收器與該發射裝置的複數第一、第二發射器並行設置，從而該觸控顯示裝置4的厚度較小。
請參閱圖9，圖9為本發明觸控顯示裝置的第五實施方式的結構示意圖。該觸控顯示裝置5與該觸控顯示裝置3的主要區別在於：該觸控顯示裝置5的發射裝置與光源模組結合在一起形成一體結構55。該發射裝置的複數第一、第二發射器531、533與該光源模組的光源571均勻並行排佈。
由於該發射裝置的複數第一、第二發射器531、533與該光源模組的複數光源571均勻並行排佈，從而，該觸控顯示裝置5的厚度較小。
請參閱圖10，圖10為本發明觸控顯示裝置的第六實施方式的結構示意圖。該觸控顯示裝置6與該觸控顯示裝置3的主要區別在於：該觸控顯示裝置6的接收裝置、發射裝置和光源模組結合在一起形成一體結構65。優選地，該接收裝置的複數接收器611、該發射裝置的複數第一、第二發射器631、633與該光源模組的複數光源671均勻並行排佈。
首先，由於該接收裝置的複數接收器611、該發射裝置的複數第一、第二發射器631、633與該光源模組的複數光源671均勻並行排佈，從而，該觸控顯示裝置6的厚度較小。其次，由於該接收裝置的複數接收器611、該發射裝置的複數第一、第二發射器631、633均設置在光源模組中，從而該複數接收器611、複數第一、第二發射器631、633受外界灰塵等的污染較小，即使該觸控顯示裝置6在長時間使用之後，該複數接收器611、該發射裝置的複數第一、第二發射器631、633的靈敏度也會較好。
本發明並不限於以上實施方式所述，如，上述第二到第六實施方式中的光源模組也可以為一側光式光源模組，該側光式光源模組包括導光板，該光源模組的複數光源設置在導光板的入光面一側。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
1、2、3、4、5、6．．．觸控顯示裝置
11、31．．．接收裝置
13、23、43．．．顯示裝置
15、25、35．．．發射裝置
45、55、65．．．一體結構
37、47．．．光源模組
17．．．訊息處理單元
131．．．顯示面
133．．．背面
571、671．．．光源
111、211、611．．．接收器
151、251．．．背板
153、253、531、631．．．第一發射器
155、255、533、633．．．第二發射器
圖1為本發明觸控顯示裝置的第一實施方式的結構示意圖。
圖2為圖1所示觸控顯示裝置的發射裝置的示意圖。
圖3為圖1所示觸控顯示裝置的光路示意圖。
圖4為圖1所示觸控顯示裝置的接收裝置與訊息處理單元的方框結構示意圖。
圖5為圖1所示觸控顯示裝置被觸控件指向時的光路示意圖。
圖6為本發明觸控顯示裝置的第二實施方式的結構示意圖。
圖7為本發明觸控顯示裝置的第三實施方式的結構示意圖。
圖8為本發明觸控顯示裝置的第四實施方式的結構示意圖。
圖9為本發明觸控顯示裝置的第五實施方式的結構示意圖。
圖10為本發明觸控顯示裝置的第六實施方式的結構示意圖。
1．．．觸控顯示裝置
11．．．接收裝置
13．．．顯示裝置
131．．．顯示面
133．．．背面
151．．．背板
153．．．第一發射器
155．．．第二發射器

Claims (10)

  1. 一種觸控顯示裝置，其包括接收裝置、顯示裝置和發射裝置，該顯示裝置用於顯示畫面，該發射裝置用於發射光線，該接收裝置用於接收自該發射裝置發射並被反射的光線，以計算該觸控顯示裝置上對應被觸控件所指向的位置，該顯示裝置具有相對的二表面，該二表面包括用於顯示圖像的顯示面和與該顯示面相背離的背面，該發射裝置設置在該顯示裝置的背面一側，該發射裝置包括一背板、複數第一發射器和複數第二發射器，該複數第一發射器和該複數第二發射器分別位於該背板面對該顯示裝置的表面的二側，該複數第一發射器用於發射多束相互平行的第一光束，該複數第二發射器用於發射多束相互平行的第二光束，該第一光束具有第一傳輸方向，該第二光束具有第二傳輸方向，定義一參考平面，該參考平面與該背板面對該顯示裝置的表面垂直相交，且交線位於該複數第一發射器與該複數第二發射器之間，該第一光束和該第二光束斜向射至該顯示裝置的背面，該第一光束與該參考平面的法線之間具有第一入射角，且該第一光束與該背面的法線之間具有第二入射角，該第二光束與該參考平面的法線之間具有第三入射角，且該第二光束與該背面的法線之間具有第四入射角，其中，該第一、第二、第三、第四入射角都為銳角，且該第一光束和該第二光束在該背板上的投影相互平行。
  2. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該複數第一發射器和該複數第二發射器呈矩陣排佈，該交線平行於該矩陣的列的排列方向。
  3. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該複數光敏元件與該處理電路設置在該第一基板面對該第二基板的表面一側。
  4. 如申請專利範圍3所述之觸控顯示裝置，其中，該光敏元件為感光二極體或感光三極管。
  5. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該部分特定波長的光線為紫外線。
  6. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該交線與該背板的表面的一條中線相平行或重疊。
  7. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該第一入射角與該第三入射角相等，該第二入射角與該第四入射角相等。
  8. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該接收裝置包括複數接收器，該複數接收器用於接收該發射裝置發射並被反射的光線。
  9. 如申請專利範圍8所述之觸控顯示裝置，其中，該光源模組包括複數光源，該接收裝置結合在該光源模組中，該複數第一、第二發射器與該複數光源並行排佈。
  10. 如申請專利範圍1所述之觸控顯示裝置，其中，該接收裝置位於該顯示裝置的出光面或背面一側。
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