CN101311888B - 触控式显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种触控式显示装置，其包括：一个触控屏幕，用于供使用者触摸以产生触摸点，同时对所述触摸点进行侦测以发送表征所述触摸点位置的侦测信号；一个LED阵列基板，所述LED阵列基板包括多个发光二极管，且所述每个发光二极管分别对应于一个象素点；以及一个控制单元，用于接收所述侦测信号并计算得到所述触摸点的位置坐标，并驱动LED阵列基板上与所述触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管发光以形成显示内容。所述触控式显示装置通过设置触控屏幕侦测触摸点以产生侦测信号，并经由设置控制单元计算得到该触摸点的位置坐标，同时驱动与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管发光而形成显示内容，其操作简单快捷，可广泛应用于多种场合。

Description

触控式显示装置
技术领域
本发明涉及一种触控式显示装置，尤其涉及一种方便操作的触控式显示装置。
背景技术
当今科技的发展日新月异，个人电脑及其相关设备以及可随身携带的笔记本电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动电话，或其他电子信息产品，如全球卫星定位系统(GPS)、语言翻译机或多媒体播放机等，已成为人们快速获得信息、处理信息并与外界沟通的工具，且上述各种电子信息产品一般都设置有输入显示装置以显示文字、图画等信息，而传统的信息输入方式是通过操作设置在电子信息产品上的机械式控制键来达到的，然而，随着电子信息产品的功能日趋庞大复杂，而其外观却日益精致小巧，传统采用机械式控制键来输入信息的方式已不能适应时代的要求。
有鉴于此，提供一种方便操作的触控式显示装置实为必要。
发明内容
下面将以实施例说明一种方便操作的触控式显示装置。
一种触控式显示装置，所述触控式显示装置包括：一个触控屏幕，用于供使用者触摸以产生触摸点，同时对所述触摸点进行侦测以发送表征所述触摸点位置的侦测信号；一个LED阵列基板，所述LED阵列基板包括多个发光二极管，且所述每个发光二极管分别对应于一个象素点；以及一个控制单元，用于接收所述侦测信号并计算得到所述触摸点的位置坐标，并驱动LED阵列基板上与所述触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管发光以形成显示内容。
相对于现有技术，所述触控式显示装置通过设置一个触控屏幕侦测触摸点以产生侦测信号，并经由设置一个控制单元接收所述侦测信号并计算得到触摸点的位置坐标，同时驱动与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管发光而形成显示内容，其操作简单快捷，可广泛应用于多种场合。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的触控式显示装置的剖面示意图。
图2是本发明第一实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕的结构示意图。
图3是本发明第一实施例提供的触控式显示装置的工作原理图。
图4是本发明第二实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕的结构示意图。
图5是本发明第二实施例提供的触控式显示装置的俯视示意图。
图6是本发明第三实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕的结构示意图。
图7是本发明第四实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕的结构示意图。
图8是本发明第五实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供的触控式显示装置10，其包括一个触控屏幕11、一个LED阵列基板12、以及一个控制单元13。
所述触控屏幕11用于供使用者触摸以产生触摸点，同时对所述触摸点进行侦测，以发送表征所述触摸点位置的侦测信号。具体地，所述触控屏幕11包括一层玻璃基板111、一层透明塑胶层112及多个设置于该玻璃基板111及该透明塑胶层112之间的间隔体113。所述玻璃基板111的上表面1111涂有一层ITO(氧化铟锡)导电层1112，所述透明塑胶层112设置于所述玻璃基板111的上表面1111上，且其靠近所述玻璃基板111的一面也涂有一层ITO导电层1121。优选地，所述透明塑胶层112可经由硬化处理增强其耐磨性。
所述LED阵列基板12包括多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)121，所述每个发光二极管121分别对应于一个象素点。优选地，每个发光二极管121可分别包括多个发光芯片(图未示)。
请结合图3，使用者可使用手指对所述触控屏幕11进行触摸，当然，也可根据所述触控屏幕11的材质特点，专门设计一支与该触控屏幕11相匹配的触控笔18对所述触控屏幕11进行触摸，以避免手指污渍、指甲等对所述触控屏幕11可能造成的损伤。
所述控制单元13用于接收所述侦测信号并计算得到所述触摸点的位置坐标，并驱动LED阵列基板12上与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管121发光，以形成显示内容。该控制单元可包括一个微处理器处理单元(Microprocessor Control Unit，MCU)、一个复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)、或一个现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)。
具体地，当使用者用手指或触控笔18接触到触控屏幕11的透明塑胶层112时，在手指或触控笔18的压力的作用下，所述透明塑胶层112靠近所述玻璃基板111，使ITO导电层1121与ITO导电层1112发生接触而产生触摸点，从而使得该ITO导电层1121与该ITO导电层1112之间的电阻发生变化。此时，所述触控屏幕11侦测到该电阻变化并发送一个侦测信号至所述控制单元13，所述控制单元13根据该侦测信号计算得到触摸点的位置座标，并进一步驱动与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管121发光。可以理解的是，所述手指或触控笔18在所述触控屏幕11的透明塑胶层112上不断地运动，就会得到连续的触摸点位置坐标，所述LED阵列基板12上也会相应地显示出手指或触控笔18的轨迹，从而形成显示内容。
所述触控式显示装置10还可包括一个外壳14，以容置所述LED阵列基板12及控制单元13。所述触控屏幕11可进一步与该外壳14相连接，以使所述触控式显示装置10组合成一个整体，如图1所示。
另外，可以通过设置一个第一控制开关(图未示)控制所述发光二极管121的多个发光芯片组合发光，使所述发光二极管121显示多种颜色，以增强所述LED阵列基板12的显示效果，并可通过设置一个第二控制开关(图未示)进一步控制所述发光二极管121断电，以将所述显示内容清除。
可以理解的是，所述触控式显示装置10还可通过设置一个存储器(图未示)将显示内容进行存储，以便于所述显示内容的传送与保存，例如，可通过将显示内容传输至电脑显示器、电视或投影仪上进行显示。
请参阅图4及图5，本发明第二实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕21，与本发明第一实施例提供的触控式显示装置10的触控屏幕11相比，差别在于：所述触控屏幕21包括一个玻璃基板211，一对ITO导电层如ITO导电层212及ITO导电层214，一个保护层213，一个金属导电薄膜层215，一个金属框216及四个电极217。所述玻璃基板211可为一个四方形，且该四方形包括一个上表面2111及一个下表面2112，所述ITO导电层212设置于上表面2111上，对应地，所述ITO导电层214设置于下表面2112上。所述保护层213进一步位于该ITO导电层212上，且优选地，该保护层213可为一个二氧化硅层。另外，所述触控屏幕21还可进一步包括一个设置于所述保护层213上的金属导电薄膜层215，一个均匀设置于该金属导电薄膜层215四边上的金属框216，及四个设置于所述金属框216四个边角的电极217。
具体地，当通以高频电信号于所述ITO导电层212及ITO导电层214，且使用者用手指或触控笔18接触到金属导电薄膜层215时，使用者的手指或触控笔18与ITO导电层212及金属导电薄膜层215将形成一个耦合电容，且由于所述ITO导电层212上接有高频电信号，所以所述手指或触控笔18会吸走一个很小的电流，该电流分别从所述金属框216四个边角上的电极217流出，经所述金属框216、金属导电薄膜层215流至所述手指或触控笔18，并且理论上流经该四个边角上的电极217的电流与所述手指或触控笔18到该四个边角的距离成比例，所以，通过所述控制单元13对该四个边角上的电极217的电流的精密计算，即可得到触摸点座标，并进一步驱动与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管121发光。可以理解的是，所述手指或触控笔18在所述触控屏幕21的金属导电薄膜层215上不断地运动，就会得到连续的触摸点位置坐标，所述LED阵列基板12上也会相应地显示出手指或触控笔18的轨迹，从而形成显示内容。需要注意的是，在本实施例中，所述触控笔18应为导电体。
请参阅图6，本发明第三实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕31，与本发明第一实施例提供的触控式显示装置10的触控屏幕11相比，其差别在于：所述触控屏幕31包括一个基板32，该基板32的一边321设置有多个红外线发射器，与该边321相对的另一边322设置有多个红外线接收器；相地应地，所述基板的另一边323也设置有多个红外线发射器，且与该边323相对的另一边324也设置有多个红外线接收器。所述多个红外线发射器与多个红外线接收器一一对应，且该多个红外线发射器与该多个红外线接收器分别对应于所述象素点。
具体地，当使用者用手指或触控笔18触摸到所述触控屏幕11的基板32时，所述手指或所述触控笔18会遮挡住所述多个红外线发射器发射出的红外光，使所述多个红外线接收器接收到的红外线信号发生变化。所述控制单元13根据该信号变化可计算得到所述触摸点的位置座标，并进一步驱动与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管121发光，从而形成显示内容。可以理解的是，当使用者用手指或触控笔18于该触控屏幕31的基板32上不断移动时，就可以得到连续的触摸点位置坐标，LED阵列基板12也会相应地显示出手指或触控笔18的轨迹。所述基板32应为一个透明板，以便使用者可通过该透明板观察到LED阵列基板12上的显示内容，优选地，该透明板32可用玻璃等透明材质制成。
请参阅图7，本发明第四实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕41，与本发明第一实施例提供的触控式显示装置10的触控屏幕11相比，其差别在于：所述触控屏幕41包括一个基板42及设置于该基板42上的第一超声波发射器421、第二超声波发射器422及一个超声波接收器423。如图所示，所述第一超声波发射器421及第二超声波发射器422可从两个不同方向发出超声波覆盖于所述基板42的表面，当手指或触控笔18触摸到基板42时，该手指或触控笔18将吸走一部分超声波能量，使所述超声波接收器423接收到的超声波波形发生变化，也即所述超声波波形有一个衰减缺口。此时，所述超声波接收器423根据从两个不同方向上接收到的超声波波形变化，即可侦测到所述触摸点的位置，并发送一个表征该触摸点位置的侦测信号至所述控制单元13，同时通过所述控制单元13计算得到该触摸点的位置坐标，以驱动LED阵列基板12上与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管121发光，从而形成显示内容。可以理解的是，当使用者用手指或触控笔18于该触控屏幕41的基板42上不断移动时，就可以得到连续的触摸点位置坐标，LED阵列基板12也会相应地显示出手指或触控笔18的轨迹。另外，所述基板42应为一个透明板，以便使用者可通过该透明板42观察到LED阵列基板12上的显示内容，优选地，该透明板42可用玻璃等透明材质制成。
请参阅图8，本发明第五实施例提供的触控式显示装置的触控屏幕51，与本发明第一实施例提供的触控式显示装置10的触控屏幕11相比，其差别在于：所述触控屏幕51包括一个基板52及设置于该基板52上的多个影像辨识单元，如影像辨识单元521及影像辨识单元522，该影像辨识单元521及影像辨识单元522分别包括一个影像感测器(图未示)、一个模数转换器(图未示)及一个数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)(图未示)，且所述影像辨识单元521及影像辨识单元522分设于所述基板52的对角上。
所述影像感测器用以摄取触摸点的影像，并输出表征该触摸点位置的模拟信号，其可为电荷耦合感测器(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体感测器(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)。
具体地，当使用者用手指或触控笔18触摸到基板52时，所述影像辨识单元521及影像辨识单元522的影像感测器将感测所述触摸点的影像，并输出表征该触摸点位置的模拟信号。所述模数转换器将该模拟信号转化为数字信号，并利用所述数字信号处理器将该数字信号进行处理，以输出一个表征所述触摸点位置的侦测信号。进一步地，所述控制单元13根据所述影像辨识单元521及影像辨识单元522获取的侦测信号计算得到触摸点位置坐标，并驱动LED阵列基板52上与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管发光，从而形成显示内容。可以理解的是，当使用者用手指或触控笔18于该触控屏幕51的基板52上不断移动时，就可以得到连续的触摸点位置坐标，LED阵列基板12也会相应地显示出手指或触控笔18的轨迹。另外，所述基板52应为一个透明板，以便使用者可通过该透明板52观察到LED阵列基板12上的显示内容，优选地，该透明板52可用玻璃等透明材质制成。
相对于现有技术，本发明第一、第二、第三、第四、第五实施例所述的触控式显示装置，其分别通过设置一个触控屏幕11、21、31、41及51侦测触摸点以产生侦测信号，并经由设置一个控制单元13接收所述侦测信号并计算得到触摸点的位置坐标，同时驱动与该触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管121发光而形成显示内容，其操作简单快捷，可广泛应用于多种场合。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种对应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种触控式显示装置，所述触控式显示装置包括：
一个触控屏幕，用于供使用者触摸以产生触摸点，同时对所述触摸点进行侦测以发送表征所述触摸点位置的侦测信号；
一个LED阵列基板，所述LED阵列基板包括多个发光二极管，且所述每个发光二极管分别对应于一个象素点；以及
一个控制单元，用于接收所述侦测信号并计算得到所述触摸点的位置坐标，并驱动LED阵列基板上与所述触摸点所包含的象素点相对应的发光二极管发光以形成显示内容。
2.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控屏幕包括：
一层玻璃基板，所述玻璃基板的上表面涂有一层导电层；
一层透明塑胶层，所述透明塑胶层设置于所述玻璃基板的上表面上，且其靠近所述玻璃基板的一面涂有一层导电层；及
多个间隔体，所述间隔体位于所述玻璃基板与所述透明塑胶层间，用于隔离所述玻璃基板与所述透明塑胶层。
3.如权利要求2所述的触控式显示装置，其特征在于，所述导电层为氧化铟锡导电层。
4.如权利要求2所述的触控式显示装置，其特征在于，所述透明塑胶层经过硬化处理。
5.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控屏幕包括：
一个玻璃基板，其包括一个上表面及一个下表面；
一对氧化铟锡导电层，所述氧化铟锡导电层均匀设置于所述玻璃基板的上表面及下表面；
一个保护层，所述保护层设置于所述玻璃基板上表面的氧化铟锡导电层上；
一个金属导电薄膜层，所述金属导电薄膜层设置于所述保护层上；
一个金属框，所述金属框均匀设置于所述金属导电薄膜层的四边；
四个电极，所述四个电极设置于所述金属框的四个边角。 
6.如权利要求5所述的触控式显示装置，其特征在于，所述氧化铟锡导电层间接有高频电信号。
7.如权利要求5所述的触控式显示装置，其特征在于，所述保护层为一个二氧化硅层。
8.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控屏幕包括一个透明基板及设置于所述基板上的多个红外线发射器及多个红外线接收器，所述多个红外线发射器及多个红外线接收器分别对应于所述象素点。
9.如权利要求8所述的触控式显示装置，其特征在于，所述多个红外线发射器及多个红外线接收器设置于所述基板的侧边，且所述多个红外线发射器与所述多个红外线接收器一一对应。
10.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控屏幕包括一个透明基板及设置于所述基板上的一个第一超声波发射器、一个第二超声波发射器及一个超声波接收器。
11.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控屏幕包括：
一个透明基板，用于供使用者触摸以产生触摸点；及
多个影像辨识单元，其设置于所述基板上，用于摄取所述触摸点的影像并输出一个表征所述触摸点位置的侦测信号。
12.如权利要求11所述的触控式显示装置，其特征在于，所述多个影像辨识单元分别包括：
一个影像感测器，其设置于所述基板上，用以摄取所述触摸点的影像并输出表征该触摸点位置的模拟信号；
一个模数转换器，用以将所述模拟信号转化为数字信号；及
一个数字信号处理器，用于对所述数字信号进行处理以输出一个侦测信号。
13.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控式显示装置进一步包括一个外壳，用于容置所述LED阵列基板及所述控制单元。
14.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述多个发光二极管分别包括多个发光芯片。 
15.如权利要求14所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控式显示装置进一步包括一个第一控制开关，所述第一控制开关用于控制所述多个发光芯片组合发光以使所述发光二极管显示多种颜色。
16.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控式显示装置进一步包括一个第二控制开关，所述第二控制开关用于控制所述多个发光二极管阵列断电以将所述显示内容清除。
17.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控式显示装置进一步包括一个存储器，所述存储器用于对所述显示内容进行存储；
18.如权利要求1所述的触控式显示装置，其特征在于，所述触控式显示装置进一步包括一支触控笔，所述触控笔用于触摸所述触控屏幕以产生触摸点。
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