CN101587388A - 触控屏幕及应用该触控屏幕的电子系统 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种触控屏幕，其中包含触控板、显示单元以及光源。该触控板还包含影像显示区域与人机界面区域，该影像显示区域是透明的。该显示单元设置于该影像显示区域下方并用以显示影像。该人机界面区域设置有人机界面图案，并且该光源设置于该人机界面区域下方，以照亮该人机界面图案。本发明还披露了一种电子系统，包括触控屏幕和控制装置，其中该触控屏幕包括触控板、显示单元和光源，该控制装置电连接至该触控屏幕。

Description

触控屏幕及应用该触控屏幕的电子系统

技术领域

本发明涉及触控屏幕(触摸屏，touch screen)，并且特别地，本发明涉及包含多个显示区域的触控屏幕。本发明还涉及一种应用该触控屏幕的电子系统。

背景技术

近年来，由于科技日益进步，带动信息、通讯、电子等产品越来越多元化及人性化。触控屏幕已普遍应用于例如数码相机以及个人数字助理等电子装置。以触控屏幕取代传统按键或键盘的使用操作方式，具备使用直观化以及节省体积等优点，在消费性电子产品要求轻薄短小的潮流之下，同时解决了许多人机界面的问题。

现有的触控面板的技术大致可分为电阻式、电容式以及波动式几种类型。电阻式触控面板其主要组成包括上下两层氧化铟锡导电玻璃(ITO glass)。当物体碰触上层导电玻璃使其凹陷而与下层导电玻璃接触时，面板的控制器将检测出电压信号，并据此判断接触点的坐标位置。电阻式触控面板主要用于数码相机、PDA等电子产品。

电容式触控面板的结构组成包括一块导电玻璃，在导电玻璃两面都涂布有导电材料，且导电玻璃的外侧会再覆上一层防刮涂膜。玻璃板周围的电极会在玻璃表面形成均匀电场。而导电玻璃内侧的导电材料可提供电磁屏蔽，降低噪声，以维持面板能在良好无干扰的环境下工作。每当使用者以手指触控面板，其手指就会与外侧导电层上的电容耦合，吸去面板上微小的电流。该电流分别从触控面板角落上的电极流出，并且流经该电极的电流与手指到角落的距离成正比，触控面板的控制器通过对这四个电流比例的精确计算，可得出接触点的位置信息。电容式触控面板的成本较高，主要应用于笔记本电脑。

波动式触控面板的原理是在面板周围设置音波产生器，并在边缘设置音波的反射器，当使用者利用手指或触控笔接触到面板表面的某一点时，触控面板的控制器会依据音波波形的改变计算出接触点的位置。

一般而言，触控式按键是被设置在触控屏幕上的特定区域，各种按键功能的图案则以印刷或黏贴的方式固定于触控屏幕的上表面。因此，即使电子装置是在关机的状态，使用者还是会看到电子装置表面上的按键图案，以致于使用者可能会感觉触控屏幕的尺寸受到按键图案的局限而变小。

另一方面，也有某些电子装置，其按键图案由触控屏幕下方的显示面板(例如液晶面板)产生，而不是固定于触控屏幕上。因此，在电子装置被关机之后，按键图案也会随着消失。这种做法虽然没有屏幕大小受到局限的问题，却需要采用较为复杂的影像处理机制以将按键图案整合于显示面板呈现的整体影像中。此外，由于显示面板的成本与其尺寸成正比，对于按键图案通常为固定不变的电子装置来说，利用可用以显示多元影像的显示面板来呈现固定图案是较为浪费而不合理的。

发明内容

本发明提供了一种采用背板式按键图案的触控屏幕，也就是将人机界面图案设置于触控屏幕的下表面，并利用背光光源提供的光线穿透屏幕以照亮该图案。当本发明的背光光源不发光时，使用者将看不出人机界面图案的存在。

与将按键图案设置于触控屏幕上表面的现有技术相比，根据本发明的触控屏幕可提供让使用者感觉屏幕整体尺寸增加的效果。另一方面，与利用显示面板产生按键图案的现有技术相比，由于根据本发明的背光光源可以成本较低的发光元件来实现，因此可达到节省成本的效果。

根据本发明的一个具体实施例为一种触控屏幕，其中包含触控板、显示单元以及光源。该触控板中又包含影像显示区域及人机界面区域。该影像显示区域是透明的，该显示单元设置于该影像显示区域下方，用以显示影像。该人机界面区域设置有人机界面图案，该光源设置于该人机界面区域下方，用以照亮该人机界面图案。

根据本发明所述的触控屏幕，其中，该显示单元包含液晶显示装置、有机发光二极管(organic light emitting diode)装置、高分子发光二极管(polymer light emitting diode)装置、电致发光纳米管晶体管(electroluminescent nanotube transistor)装置或等离子显示装置。

根据本发明所述的触控屏幕，其中，该光源为发光二极管装置或冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。

根据本发明所述的触控屏幕，其中，该光源包含多个子光源。

根据本发明所述的触控屏幕，其中，该人机界面图案包含多个按键图案，每一个按键图案各自对应于这些子光源。

根据本发明所述的触控屏幕，其中，这些子光源能被控制为不同时发亮。

根据本发明所述的触控屏幕，其中，该人机界面图案包含至少一个按键图案。

根据本发明所述的触控屏幕，在具体实施例中，该按键图案用以表示广角(wide angle view)按键、远摄(telephoto view)按键、缩小按键、放大按键、播放按键或目录按键。

根据本发明所述的触控屏幕，在具体实施例中，该人机界面图案印刷在该触控板对应于该人机界面区域的下表面。

根据本发明所述的触控屏幕，在具体实施例中，该人机界面图案黏贴在该触控板对应于该人机界面区域的下表面。

根据本发明所述的触控屏幕，进一步包含介于该影像显示区域与该人机界面区域间的遮蔽结构，使得该光源发出的该光线不会从该影像显示区域透出。

根据本发明的另一具体实施例为一种电子系统，其中包含一种触控屏幕以及控制装置。该触控屏幕中包含触控板、显示单元以及光源。该触控板中又包含影像显示区域及人机界面区域。该影像显示区域是透明的，该显示单元设置于该影像显示区域下方，用以显示影像。并且该人机界面区域设置有人机界面图案。该光源设置于该人机界面区域下方，用以照亮该人机界面图案。该控制装置电连结至该触控屏幕。当使用者按压该触控板上对应于该人机界面图案的位置时，该触控板产生控制信号，该控制装置将执行对应于该控制信号的控制程序。

根据本发明所述的电子系统，其中，该显示单元包含液晶显示装置、有机发光二极管装置、高分子发光二极管装置、电致发光纳米管晶体管装置或等离子显示装置。

根据本发明所述的电子系统，其中，该光源为发光二极管装置或冷阴极荧光灯。

根据本发明所述的电子系统，其中，该光源包含多个子光源。

根据本发明所述的电子系统，其中，该人机界面图案包含多个按键图案，每一个按键图案各自对应于这些子光源。

根据本发明所述的电子系统，其中，这些子光源能被控制为不同时发亮。

根据本发明所述的电子系统，其中，该人机界面图案包含至少一个按键图案。

根据本发明所述的电子系统，在具体实施例中，该按键图案用以表示广角(wide angle view)按键、远摄(telephoto view)按键、缩小按键、放大按键、播放按键或目录按键。

根据本发明所述的电子系统，在具体实施例中，该人机界面图案印刷在该触控板对应于该人机界面区域的下表面上。

根据本发明所述的电子系统，在具体实施例中，该人机界面图案黏贴在该触控板对应于该人机界面区域的下表面。

根据本发明所述的电子系统，进一步包含介于该影像显示区域与该人机界面区域间的遮蔽结构，使得该光源发出的该光线不会从该影像显示区域透出。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例中的触控屏幕的等角视图。

图2(A)是根据本发明的具有多个子光源的触控屏幕的等角视图。

图2(B)是根据图2(A)的多个光源及相对应的按键图案数的侧视图。

图3是根据本发明的另一具体实施例的触控屏幕具有遮蔽结构的等角视图。

图4(A)～图4(C)是用以表示当触控屏幕包含于数码相机时的按键图案范例。

图5是根据本发明的另一具体实施例的电子系统的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是根据本发明的第一具体实施例中的触控屏幕的等角视图。该触控屏幕1中包含触控板100、光源120以及显示单元130。触控板100又可分为影像显示区域100A及人机界面区域100B。

在实际应用中，设置于影像显示区域100A下方的显示单元130可为液晶显示装置、有机发光二极管装置、高分子发光二极管装置、电致发光纳米管晶体管装置或等离子显示装置。由于影像显示区域100A大致是透明的，使用者可透过影像显示区域100A看到显示单元130呈现的影像。

如图1所示，人机界面区域100B设置有人机界面图案110(以内含斜线的区块表示)。在实际应用中，人机界面图案110可通过印刷或黏贴的方式固定于人机界面区域100B的下表面。并且，光源120对应设置于人机界面区域100B的下方，用以照亮人机界面图案110。更明确地说，光源120提供的光线将可穿过人机界面图案110中镂空或颜色较浅的透光部分。在此实施例中，圆柱型的光源120为冷阴极荧光灯。在实际应用中，光源120也可由发光二极管灯泡或多个冷阴极荧光灯组成。

根据本发明，在光源120不发亮的情形下，使用者从触控屏幕1的上表面并不会看出人机界面图案110的存在。若光源120及显示单元130两者都未发出光线，对使用者来说，人机界面区域100B和影像显示区域100A看起来都会是大致为黑色的深色区域。

由于触控板100的上表面并未设置用以区分影像显示区域100A和人机界面区域100B的界线，光源120及显示单元130都不发亮时，使用者所看到的触控板100的上表面将为一个完整而未受到分割的平面。因此，与将人机界面图案设置于触控屏幕上表面的现有技术相比，根据本发明的触控屏幕1可提供让使用者感觉屏幕整体尺寸增加的效果。

另一方面，在照射区域相等的情况下，以冷阴极荧光灯或发光二极管灯泡作为光源的成本通常远低于采用液晶面板所需要的成本。因此，对于人机界面图案为固定不变的电子装置来说，以根据本发明的方式实现人机界面区域可大幅节省触控屏幕整体的成本。换句话说，根据本发明的触控屏幕能够通过减少部分显示面板的使用材料来降低整体成本。

请参阅图2(A)，图2(A)为根据本发明的另一实施方式的示意图。在此范例中，光源120由多个子光源(120A～120D)组成。图2(B)为图2(A)中的人机界面区域100B的剖面图。以下说明将以人机界面图案110包含有四个按键图案(110A～110D)的状况为例。如图2(B)所示，每一个子光源各自对应于一个按键图案。通过为各个按键图案提供独立的光源，可确保每一个按键图案都获得充足的照射亮度。

根据本发明，这些子光源不需要在任何情况都一起被开启或关闭，每一个子光源的亮度也未必要完全相同。换句话说，触控屏幕1可通过控制这些子光源选择性地显示这些按键图案之中的一个或多个图案。如图2(B)所示，触控屏幕1可进一步包含调控模块140，用以调整子光源120A～120D的亮度。

举例来说，当人机界面区域100B未被使用者操作时，调控模块140可控制这些子光源120A～120D都不发光，以节省电力。当使用者欲操作某一按键功能时，只要按压人机界面区域100B上任一位置，调控模块140即控制这些子光源120A～120D各自提供亮度较微弱的光线并维持一段时间(例如5～10秒)，使用者因此可以确认各按键的位置，避免发生按错功能按键的情形。此外，当使用者按压某个按键图案对应的区域之后，调控模块140可控制该按键图案对应的子光源发出亮度较强的光线，由此帮助使用者确认按压的结果。

除了人机界面区域100B之外，影像显示区域100A也有触控功能。以数码相机包含上述触控屏幕1的状况为例，使用者可利用手指按压或在影像显示区域100A移动来放大或旋转显示单元130所提供的影像数据。

请参阅图3，在根据本发明的另一实施例中，触控屏幕1可进一步在显示区域100A与人机界面区域100B之间包含遮蔽结构150。遮蔽结构150以不透光材质制成，因此可避免光源120发出的光线泄漏至影像显示区域100A，由此有效减少光源120的漏光所造成影像显示区域100A的亮度不均匀的问题。或者，触控屏幕1的设计者也可在显示区域100A与人机界面区域100B之间保留有效间隔距离来达到相同的效果。

请参阅图4(A)～图4(C)，这些附图用以表示当触控屏幕1包含于数码码相机时的按键图案范例。在图4(A)所示的范例中，人机界面图案100B包含四种按键图案，分别为广角按键110A、远摄按键110B、模式切换按键110C及目录按键110D。这四种按键的顺序可由设计者自行决定，未必需要与图4(A)所示的完全相同。

使用者可通过广角按键110A和远摄按键110B调整镜头的焦距大小，改变拍摄时的视野范围，当焦距越小时，使用者所拍摄的照片内可以容纳的景物范围就越广；而焦距越大时使用者可以拍摄到的景物范围也就越小。按压模式切换按键110C可使该数码相机在拍照模式和照片显示模式之间切换。按压目录按键110D则可使显示单元130显示数码相机的功能菜单。

与图4(A)中的实施例相比，图4(B)中的实施例的人机界面图案100B除了广角按键110A、远摄按键110B、模式切换按键110C与目录按键110D之外，进一步包含了预览显示按键图案110E。在实际应用中，这五种按键的排列顺序可依设计者的安排而改变，未必须与图4(B)所示的完全相同。

在此实施例中，使用者可通过按压预览显示按键图案110E切换显示单元130中的预览显示模式。举例来说，使用者可利用预览显示按键图案110E将屏幕切换为(1)全画面显示单张照片(2)九宫格形式显示多张照片或(3)自定义照片显示形式等功能。

图4(C)是另一具体实施例。与图4(B)中的实施例相比，本实施例的人机界面图案100B除了广角按键110A、远摄按键110B、模式切换按键110C、目录按键110D与预览显示按键110E之外，还进一步包含删除按键110F。使用者可利用删除按键110F删除已拍摄的照片档案。在实际应用中，这六种按键的排列顺序也可以依设计者的安排而改变，未必须与图4(C)所示的完全相同。

请参阅图5，图5是根据本发明的又一实施例中的电子系统2。在实际应用中，电子系统2可以是各种形式的移动电话、PDA、数码相机、金融提款机等等电子系统。电子系统2包含图1所示的触控屏幕1与控制装置160。控制装置160电连接至触控屏幕1。当使用者按压触控板100上对应于人机界面图案100B的按键图案时，触控板100将产生控制信号，控制装置160会接着根据该控制信号执行使用者按压的按键对应的功能，并可进一步通过显示单元130显示其执行结果。与其他实施例相同的是，通过采用触控屏幕1，电子系统2可提供让使用者感觉屏幕整体尺寸增加的效果。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：(1)可减少显示单元的尺寸，使产品成本降低；以及(2)将按键图案设置于触控屏幕的背板上，在关机在状态下，按键部份会全黑，因此使用者会有按键区域也是影像显示区域的视觉效果，产生屏幕整体尺寸放大的感觉。

通过以上具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的具体实施例来对本发明的范围加以限制。相反地，其目的是希望能将各种改变及等同安排涵盖于本发明权利要求的范围内。

主要组件符号说明

1：触控屏幕              2：电子系统

100：触控板              100A：影像显示区域

100B：机界面区域         110：机界面图案

110A：110F：按键图案     120：光源

120A：120D：子光源       130：显示单元

140：调控模块            150：遮蔽结构

160：控制装置。

Claims (10)

1.一种触控屏幕，包括：

触控板，包含影像显示区域与人机界面区域，所述影像显示区域是透明的，并且所述人机界面区域设置有人机界面图案；

显示单元，设置于所述影像显示区域下方并用以显示影像；以及

光源，设置于所述人机界面区域下方并用以照亮所述人机界面图案。

2.根据权利要求1所述的触控屏幕，其中，所述显示单元包括液晶显示装置、有机发光二极管装置、高分子发光二极管装置、电致发光纳米管晶体管装置或等离子显示装置。

3.根据权利要求1所述的触控屏幕，其中，所述光源为发光二极管装置或冷阴极荧光灯。

4.根据权利要求1所述的触控屏幕，其中，所述光源包含多个子光源。

5.根据权利要求4所述的触控屏幕，其中，所述人机界面图案包含多个按键图案，每一个按键图案各自对应于所述子光源。

6.根据权利要求5所述的触控屏幕，其中，所述子光源能被控制为不同时发亮。

7.根据权利要求1所述的触控屏幕，其中，所述人机界面图案包含至少一个按键图案。

8.根据权利要求7所述的触控屏幕，其中，所述按键图案用以表示广角按键、远摄按键、缩小按键、放大按键、播放按键或目录按键。

9.根据权利要求1所述的触控屏幕，其中，所述人机界面图案印刷在所述触控板对应于所述人机界面区域的下表面上。

10.一种电子系统，包括：

触控屏幕，包括：

触控板，包含影像显示区域与人机界面区域，所述影像显示区域是透明的，并且所述人机界面区域设置有人机界面图案；

显示单元，设置于所述影像显示区域下方并用以显示影像；以及

光源，设置于所述人机界面区域下方并用以照亮所述人机界面图案；以及

控制装置，电连接至所述触控屏幕；

其中，当使用者按压所述触控板上对应于所述人机界面图案的位置时，所述触控板产生控制信号，所述控制装置用以执行对应于所述控制信号的控制程序。

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