CN102339153A - 整合近接感应单元的面板装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种整合近接感应单元的面板装置。通过于整合近接感应单元的面板装置当中的基板上预先形成一组线路，进而让制作好近接感应单元的电路板可结合并固着于基板，进而可让整合近接感应单元的面板装置生产与容易，可避免掉先前技术须另外进行电路板空间的安排，且须解决电路板绕线的问题。

Description

整合近接感应单元的面板装置

技术领域

本发明是关于一种面板，特别是关于一种整合近接感应单元的面板装置。

背景技术

随着光电科技的发展，近接切换装置已被大量运用在不同的机器上，例如：智能性手机、运输工具的购票系统、数字照像机、遥控器与液晶屏幕等。常见的近接切换装置(Proximity Device)包括如近接传感器(Proximity sensor)与触摸面板(touch panel)等，主要用以切换系统状态。近接传感器的运作方式为：当一物体靠近传感器的感应范围内，近接传感器在触及该物体或不触及物体的状况下，经由近接感应的方式得知该物体所在的位置，近接传感器将感应所得的信号转变为一电子信号，系统或机器会依据该电子信号做出适当的反应，达成控制系统状态的目的。

近接传感器又称近接开关(Proximity Switch)，应用在许多液晶电视、电源开关、家电开关、门禁系统、手持式遥控器与手机等，近年来，更是这些装置与设备不可或缺的角色之一。它负责侦测物体是否靠近，以便让控制器了解目前物体所在的位置。以家电应用来说，近接传感器被大量用在灯源的控制上，只要靠近近接传感器或碰触近接传感器，依据感测信号灯源就可进行开或关的动作。而近接传感器的种类及外型琳琅满目，为长方型、四方型、圆柱型、圆孔型、沟型、多点型等。依其原理可分成以下4种类型：电感式、电容式、光电式与磁气式。

请参考图1，其为一般整合近接感应单元的面板装置100功能方块图，其包括：对象10、近接感应单元101、感测电路105与微控制器106。当对象10靠近接感应单元101时，近接感应单元101所感应的电容量会随着对象的距离而产生变动，此时，由振荡器102产生的振荡频率/波幅的大小会依据对象的距离而改变并产生一振荡信号。而检波电路103转换振荡信号为固定直流电压并传送至输出电路104，输出电路104用以接受固定直流电压并增强驱动力为输出信号，并传送至微控制器106或受控的负载端。

现今各式各样的显示面板已经大幅地应用于不同的装置，为了实现触控面板交互式的概念，先前技术于面板的周边增设一具近接感应功能的面板，包括：电路板(PCB)、近接感应单元、感测电路与微控制器。如图2所示者，其为先前技术整合近接感应单元的面板上视图，其包括：面板130、电路板(PCB)140与微控制器106。其中，近接感应单元141形成于电路板140上，并且，感测电路105(未划出)亦直接制作于电路板140上。电路板140与微控制器106则通过外部绕线的线路142形成电连接。

此种先前技术的作法，须于面板的外部另增设至少一个电路板(PCB)，并将个别的近接感应单元放置于个别的电路板(PCB)之上，且须透过外部绕线的方式将近接感应单元与感测电路的部分连接到微控制器。此种作法将使得成本变高，且增加系统绕线的复杂度而使得系统难于整合。因此，在面板的应用上，如何使得近接感应单元制作于面板上的成本能够降低并简化系统绕线的复杂度，成为未来交互式面板开发的重要议题。

发明内容

本发明提出一种整合近接感应单元的面板装置，包含基板与至少一个电路板。其中，基板设置有一组线路于周边，该组线路具有多个连接点。电路板通过该组线路的连接点而固着于基板，每个电路板包含至少一个近接感应单元，用以侦测一对象的靠近而产生一感应信号。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为先前技术的整合近接感应单元的面板装置功能方块图(先前技术)；

图2为先前技术的整合近接感应单元的面板装置的上视结构图(先前技术)；

图3为本发明的整合近接感应单元的面板装置的一实施例的上视结构图；

图4为本发明图3实施例的剖面图；

图5为本发明图3实施例的一实施例剖面图；

图6则为本发明图3实施例的另一实施例剖面图；及

图7则为本发明图4实施例的一实施例剖面图。

符号说明

10对象           100、200、300、400整合近接感应单元的面板装置

101近接感应单元  102振荡电路

103检波电路        104输出电路

105感测电路        106微控制器

130面板            140电路板

141近接感应单元    142线路

150微控制单元      161、162、163软板

171、172线路       173、174、175连接点

181、182电路板     191、192双面胶

具体实施方式

本发明通过于整合近接感应单元的面板装置当中的基板上预先形成一组线路，进而让制作好近接感应单元的电路板可结合并固着于基板，例如，基板的侧边，进而可让整合近接感应单元的面板装置生产与容易，可避免掉先前技术须另外进行电路板空间的安排，且须解决电路板绕线的问题。

请参考图3，其为本发明的整合近接感应单元的面板装置的一实施例的上视结构图。本实施例以电路板装置于基板的左下侧边与右下侧边的实施例，装置于基板的其它位置的实施例的原理皆相同，于此不多加赘述。并且，装置于基板的其它位置各有不同的优缺点，端视产品的实际应用而定。

例如，电路板装置于基板的侧边，且近接感应单元背向基板的侧边，即可于对象接近基板侧边时产生感应信号。又例如，电路板装置于基板的侧边，且近接感应单元面向基板的出平面方向，即可于对象接近基板的出平面方向时产生感应信号。又例如，电路板装置于基板的侧边且装置于基板的下方，且近接感应单元背向基板的侧边，即可于对象接近基板侧边且下方时产生感应信号；当对象接近基板的出平面方向或者侧边的上方，不会有感应信号。此外，亦可将电路板设置于基板的正面，直接黏着于基板上，或者基板的背面等等，均可达到特定的效果。

本发明的整合近接感应单元的面板装置200包含有：基板130、软板161、软板162、软板163、电路板181、电路板182与微控制单元150。其中，基板130包含一组线路171、172，线路171、172具有多个连接点173、174、175而可分别与软板161、软板162、软板163连接。软板161连接了电路板181与线路171。软板162连接了电路板182与线路172。软板163连接了线路171、线路172与微控制单元150，使得电路板181、电路板182与微控制单元150形成导通。电路板181与电路板182，分别包含至少一个近接感应单元141，每个近接感应单元141均用以感应对象的靠近而产生感应信号，而电路板181、182则分别通过线路171、172的连接点173、174经由软板161、162固着于基板130。微控制单元150经由线路171、172的连接点175经由软板163固着于基板130，并且与电路板181、182形成导通而控制近接感应单元141。

此外，感测电路可以设计在电路板181、182，或者，设计在微控制单元150。感测电路连接近接感应单元141以接收感应信号而产生控制信号，而后传输到微控制单元150。此外，电路板181、182可采用以可挠基材制作的电路板或硬式电路板。

接着，请参考图5，本发明的整合近接感应单元的面板装置400包含有：基板130、软板163、电路板181、电路板182与微控制单元150。此实施例将电路板181、182直接黏着于基板130上的连接点173、174。其中，基板130包含一组线路171、172，线路171、172具有多个连接点173、174、175而可分别与电路板181、电路板182、软板163连接。软板163连接了线路171、线路172与微控制单元150，使得电路板181、电路板182与微控制单元150形成导通。电路板181与电路板182，分别包含至少一个近接感应单元141，每个近接感应单元141均用以感应对象的靠近而产生感应信号，而电路板181、182则分别通过线路171、172的连接点173、174经由软板161、162固着于基板130。微控制单元150经由线路171、172的连接点175经由软板163固着于基板130，并且与电路板181、182形成导通而控制近接感应单元141。

图3与图4的实施例仅为本发明所列举的实施例，其它的不同实施例的原理皆相同，在此不多加赘述。

接着，请参考图5，其为本发明图3实施例的一实施例剖面图，其说明了将电路板181、182通过软板161、162而固着于基板130侧边的实施例。通过将电路板181、182以软板161、162黏着于基板130上的连接点(未画出)而固着于基板130侧边，可让电路板181、182所增加的面积减少而可降低整体产品的设计复杂度，并且，可形成感应侧边的对象近接，适合特定的应用。此外，双面胶191、192则可让软板161、162固定于基板130侧边。

图5为电路板181、182当中的近接感应单元141设计于背向基板130侧边，其可应用于对象接近基板130侧边时产生感应信号。而对象接近基板出平面方向(Z轴)时，则不会发生感应。

图6则为本发明图3实施例的另一实施例剖面图，其说明了将电路板181、182通过软板161、162而固着于基板130侧边的实施例，且近接感应单元141面对基板130的出平面方向(Z轴)。通过将电路板181、182以软板161、162黏着于基板130上的连接点(未画出)而固着于基板130侧边。此应用为感应侧边对象的出平面方向近接，适合特定的应用。

图7则为本发明图4实施例的一实施例剖面图，其说明了将电路板181、182直接黏着于连接点(未画出)而直接固着于基板130正面的实施例，且近接感应单元141面对基板130的出平面方向(Z轴)。此应用与图6相同，可感应侧边对象的出平面方向近接，适合特定的应用。

其中，近接感应单元141为以下的任意组合：电容式近接感应单元、电感式近接感应单元、光电式近接感应单元与磁气式近接感应单元。亦即，在实做上，可以采取一种近接感应单元制作在面板上，或者，采取多种近接感应单元制作在面板上。

电容式近接感应单元利用该对象的距离远近而改变感应信号的大小，其中，感应信号的大小为电容量的变化。感测电路内的振荡电路依据电容量的变化而改变振荡频率/振幅的大小，并依据此振荡频率/振幅的大小产生控制信号而输出至微控制器。

电感式近接感应单元利用对象的距离而改变感应信号的大小，其中，感应信号的大小为电感量的变化。感测电路内的振荡电路通过电感量的变化而改变振荡频率/振幅的大小，并依据此振荡频率/振幅的大小产生控制信号而输出至微控制器。

其中电容式与电感式的近接感应单元的形状可选自：圆形、方形、椭圆形、星形、心形、螺旋形、空心状或任意形状。

光电式近接感应单元包含：光发射器与光接收器，其运作的原理利用光发射器发射一光源，该光源为红外线。光电式近接感应单元接收通过物体表面反射回来的光量强度并产生近一光源信号，且感测电路依据光源信号的光量强度来产生电子信号并输出至微控制器。

磁气式近接感应单元为磁性感应组件，其运作的原理利用外部的磁性对象靠磁气式近接感应单元，磁气式近接感应单元的磁性感应组件是由二片铁性簧片所形成的接点。当磁性对象接近时，磁气式近接感应单元的铁性簧片感应大量的磁性，而使得接点因此而导通。感测电路依据该接点来产生电子信号并输出至微控制器。

其中，整合近接感应单元的面板装置的基板130选自：投射电容式触控面板的基板、表面电容式触控面板的基板、电阻式触控面板的基板、超音波触控面板的基板、红外线触控面板的基板、有机发光二极管面板(OLED)的基板、液晶面板的基板、彩色滤光片基板、电子纸的基板、玻璃基板、塑料基板(PET)基板与压克力基板。

虽然本发明的较佳实施例揭露如上所述，然其并非用以限定本发明，任何熟悉相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围须视本说明书权利要求所界定者为准。

Claims (16)

1.一种整合近接感应单元的面板装置，其特征在于，包含：

一基板，设置有一组线路于周边，该组线路具有多个连接点；及

至少一个电路板，通过该组线路的该些连接点而固着于该基板，该电路板包含至少一个近接感应单元，用以侦测一对象的靠近而产生一感应信号。

2.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，更包含：

至少一个感测电路，连接该近接感应单元，用以接收该感应信号而产生一控制信号。

3.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该电路板更包含：

至少一个感测电路，连接该近接感应单元，用以接收该感应信号而产生一控制信号。

4.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，更包含：

多个软板，用以个别连接该些连接点与该电路板。

5.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，更包含：

一微控制器，透过该些连接点而连接该组线路以与该电路板形成导通而控制该些近接感应单元。

6.如权利要求5所述的面板装置，其特征在于，更包含：

多个软板，用以个别连接该些连接点与该电路板，以及该些连接点与该微控制器。

7.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该近接感应单元选自：一电容式近接感应单元、一电感式近接感应单元、一光电式近接感应单元与一磁气式近接感应单元。

8.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该近接感应单元的形状选自：一圆形、一方形、一椭圆形、一星形、一心形、一螺旋形与一空心状。

9.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该近接感应单元包含：

一光发射器，用以发射一光线；及

一光接收器，用以接受该光线，依据该光线的光量强度而产生该感应信号。

10.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该近接感应单元包含：

一磁性感应组件，用以感测外面一磁性对象，并使得该磁性感应组件的一接点产生闭合而产生该感应信号。

11.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该基板选自：一投射电容式触控面板的基板、一表面电容式触控面板的基板、一电阻式触控面板的基板、一超音波触控面板的基板、红外线触控面板的基板、一有机发光二极管面板的基板、一液晶面板的基板、一彩色滤光片基板、一电子纸的基板、一玻璃基板、一塑料基板、一压克力基板。

12.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该电路板为一以可挠基材制作的电路板。

13.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该电路板装置于该基板的侧边、正面或背面。

14.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该电路板装置于该基板的侧边，且该近接感应单元背向该基板的侧边，以于该对象接近该基板侧边时产生该感应信号。

15.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该电路板装置于该基板的侧边下方，且该近接感应单元背向该基板的侧边，以于该对象接近该基板侧边下方时产生该感应信号。

16.如权利要求1所述的面板装置，其特征在于，该电路板装置于该基板的侧边，且该近接感应单元面向该基板的出平面方向，以于该对象接近该基板的出平面方向时产生该感应信号。

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