CN103105982A - 触摸屏显示装置和包括该触摸屏显示装置的便携式终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸屏显示装置和一种包括该触摸屏显示装置的便携式终端。触摸屏显示装置包括电容式触摸屏显示元件、设置在显示元件的外表面上的导电膜以及置于显示元件和导电膜之间的空气层。通过空气层在显示元件的所述外表面和导电膜之间保持间隙。虽然如上所述构造的触摸屏显示装置具有电容式触摸屏显示元件，但是由于触摸屏显示元件被保护而免于直接暴露到外部，所以在水下或非常潮湿的环境中，即使在用户应当穿戴保护装备的环境中，用户也能够操作该电容式触摸屏显示元件。

Description

触摸屏显示装置和包括该触摸屏显示装置的便携式终端

技术领域

本公开涉及一种显示装置，具体地讲，涉及一种可适合应用于便携式终端等的触摸屏显示装置。

背景技术

通常，将显示装置用在普通的家用电视机、各种电子设备、机动车、机械装置等中，以显示用来显示并控制其操作条件的信息或图像。随着移动通信服务已经变得普及，用于便携式终端的显示装置已经快速发展。在最初的阶段，这样的显示装置只是能够提供简单的显示功能，但是近来，这样的显示装置在性能方面已经被极大地增强到它们可以显示HD(高清晰度)照片或运动画面的程度。

由于便携式终端是被用户携带的设备，所以重要的是使终端微型化且变轻。随着利用便携式终端的多媒体服务变得多元化，所以近来的趋势是增大这种便携式终端中的显示装置的尺寸。然而，在增大这种便携式终端中的显示装置的尺寸同时使终端微型化且变轻方面受到了限制。因此，对使便携式终端微型化且变轻的研究集中在减小便携式终端的厚度。另外，通过将触摸屏功能并入到显示装置中，除去了物理键盘。

由于触摸屏显示装置能够在屏幕上构造虚拟键盘，所以从便携式终端中除去物理键盘成为可能。因此，与配备有普通显示装置的便携式终端相比，配备有触摸屏显示装置的便携式终端可以提供更大的屏幕。同样，与配备有普通显示装置的便携式终端相比，配备有触摸屏显示装置的便携式终端更加适合于使终端微型化且变轻。这是因为可以利用这种触摸屏显示装置来实现键盘，从而可以从便携式终端除去物理键盘。

一些群体的用户出于其职业的原因或出于休闲等的目的而要求便携式终端具有防水功能。然而，由于这种需求可以是非常有限制性的，所以这些用户趋于购买并使用单独的防水袋。然而，虽然这种防水袋允许没有任何问题地操作物理键盘，但是在操作配备有触摸屏显示装置的便携式终端时带来很大的不方便。例如，这种防水袋可能会在对容纳在其内的便携式终端进行操作的过程中被损坏。具体地讲，如果显示装置是电容式触摸屏显示装置，则在将终端容纳在防水袋中的状态下要操作终端是非常困难的。这种触摸屏显示装置可以在暴露状态下在水下使用。然而，如果触摸屏显示装置是电容式触摸屏显示装置，则在水下或在非常潮湿的环境中，触摸屏显示装置可能识别不了用户的操作并且可能会频繁地发生误操作。

如果用户穿戴保护装备，例如，在诸如冬季休闲体育场所或工业场地的恶劣环境下戴上手套，那么不便之处在于为了操作电容式触摸屏显示装置而需要用户去掉保护装备。

发明内容

为了解决上面讨论的现有技术的不足，主要目的在于提供一种即使在水下或者在非常潮湿的环境中也能够很好工作的触摸屏显示装置。

另外，本公开的另一方面提供了一种构造为电容式但是即使在诸如冬季休闲体育场所或工业场地的恶劣环境下用户穿戴诸如手套的保护装备也能够由用户容易操作的触摸屏显示装置。

根据本公开的一方面，提供了一种触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置包括电容式触摸屏显示元件、设置在显示元件的外表面上的导电膜以及置于显示元件和导电膜之间的空气层。空气层保持显示元件的外表面和导电膜之间的间隙。

根据本公开的另一方面，提供了一种便携式终端，所述便携式终端包括受话器单元和如上所述的触摸屏显示装置。

在展开下面的“具体实施方式”之前，对在本专利文献中始终使用的某些词语和短语的定义进行阐述会是有利的：术语“包括”和“包含”以及它们的派生词是指包括在内，而不是限制性的；术语“或”是指包括在内，意思是“和/或”；短语“与……有关”和“与之有关”以及它们的派生词可以是指包括、被包括在内、与之互连、包含、被包含在内、连接到或与之连接、结合到或与之结合、与之可连通、与之合作、插入、并列、与之接近、被粘合到或与之粘合、具有、具有……的属性等；术语“控制器”是指控制至少一种操作的任何装置、系统或其部件，这种装置可以以硬件、固件或软件或者它们中的至少两者的一些组合来实现。应该注意的是，与任一特定的控制器有关的功能无论是本地地或遥控地，可以是集中式的或分布式的。在本专利文献中始终提供对某些词语和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解，在许多(如果不是大多)情形下，这些定义应用于对这样定义的词语和短语的现有的使用以及未来的使用。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现在结合附图做出以下的描述，附图中相同的标号表示相同的部件：

图1以剖视图局部地示出了根据本公开实施例的触摸屏显示装置；

图2以放大的比例示出了图1中示出的触摸屏显示装置的主要部分；

图3是图1中示出的触摸屏显示装置的一部分被构造为可拆卸地附着的示例的分解透视图；以及

图4是图3中示出的触摸屏显示装置中的主要部分的剖视图。

具体实施方式

下面讨论的图1至图4以及在本专利文献中用来描述本公开的原理的各种实施例仅仅是举例说明的方式，而不应以任何方式被理解为限制本公开的范围。本领域的技术人员将理解，可以在任何被适当布置的装置中实现本公开的原理。在下文中，将参照附图来描述本公开的实施例。在下面的描述中，尽管在不同的附图中示出了相同的元件，但是将用相同的标号来指示这些相同的元件。此外，在本公开的以下的描述中，当对包含在此的已知的功能和构造的描述会使得本公开的主题不清楚时，将会对其进行省略。

如图1和图2所示，根据本公开实施例的触摸屏显示装置100包括电容式触摸屏显示元件101和与显示元件101的外表面相对设置的导电膜102，并且在显示元件101和导电膜102之间设置有空气层104。空气层104保持显示元件101和导电膜102之间的空间，当用户操作触摸屏显示装置时，空气层104使导电膜102的一部分(即，导电膜102的被用户操作的部分)能够与显示元件101接触。显示元件101识别被导电膜102触碰的点，并且产生分配给该点的信号。

显示元件101是通过从人体施加的电流而工作的电容式触摸屏显示元件。因此，当人体的一部分触摸显示元件101时，显示元件101工作。当显示元件101暴露在水下或非常潮湿的环境中时，即使用户的身体接近显示元件101而不是触摸显示元件101，也可以使显示元件101工作。另外，当显示元件101直接暴露在水下或非常潮湿的环境中时，显示元件101识别到未被用户的身体触摸的部分或者比随着用户的操作而被用户的身体触摸的部分宽的区域时可能会发生误操作。导电膜102和空气层104将显示元件101与非常潮湿的环境等防护开，从而防止显示元件101的误操作。

虽然期望导电膜102具有这样的弹性使得其能够保持平坦的形状或者平行于显示元件101的外表面，并具有与外表面有关的间隙，但是可以借助于空气层104的压力而在导电膜102与显示元件101的外表面之间保持这种间隙。在将导电膜102布置在显示元件101的外表面上时，优选地将一个或多个隔离件141布置在导电膜102的边缘周围。隔离件141使显示元件101和导电膜102之间具有间隙，因此，可以恒定地保持空气层104的厚度。

由于用户身体的电流而可能会将微电流施加到导电膜102。因此，如果导电膜102由于因用户的触摸引起的局部变形而与显示元件101接触，则显示元件101识别到该接触而产生信号。可以将保护膜103共形地附于导电膜102的外表面。在这种情况下，导电膜102可能接收不到由于在用户身体内引起的并施加到导电膜102的电流而产生的微电流。因此，当共形地附着保护膜103时，期望的是使配备有显示元件101的设备将微电流施加到导电膜102。优选地，可以在激活显示元件101的同时执行向导电膜102施加微电流。

当空气层104的压力下降得低于外部压力时，例如，当显示装置100位于水下时，导电膜102随着空气层104的收缩而与显示元件101接触。这可能会导致与用户的意图无关的显示装置100的误操作。因此，可以为显示装置100设置压力控制构件143a，从而可以平衡空气层104的压力和外部压力。

压力控制构件143a可以根据其内部压力与外部压力之间的差异而收缩或膨胀，其中，压力控制构件143a的内部空间通过延伸穿过隔离件141的管143b连接到空气层104。如果显示装置100的内部压力等于大气压，则压力控制构件143a将膨胀，而如果显示装置100位于水下，则压力控制构件143a将收缩，这使得空气层104的压力增大。因此，空气层104的压力被平衡为显示装置100的外部压力，如果用户不操作这种条件，则导电膜102保持与显示元件101有关的预定间隙。隔离件141起着在显示元件101和导电膜102之间的密封装置的功能。即，通过显示元件101、隔离件141和导电膜102将空气层104与外部环境完全隔离。

虽然设置有电容式触摸屏显示元件101，但是如上所述的触摸屏显示装置100也可以表现出良好的工作性能，即使用户的身体没有直接触摸到它。另外，由于显示元件101没有被直接暴露于外部环境，所以显示元件101即使在水下或在非常潮湿的环境中也可以精确地识别用户的操作，并且可以产生信号。此外，由于用户能够在用户穿戴保护装备的环境(例如，冬季休闲体育场所或工业场地)中无需去掉保护装备就能够操作触摸屏显示装置100，所以可以将触摸屏显示装置100应用于便携式终端而得以有效地使用。

显示元件101可以安装在便携式终端上，导电膜102可以安装在单独的支架上。在这种情况下，将支架构造成可拆卸地附于便携式终端。具有这种构造的触摸屏显示装置使用户能够随意地利用该支架。

参照图3和图4，示出的是这样的示例：在构造触摸屏显示装置100时，将导电膜102安装在单独的支架151上，然后将支架151可拆卸地附于设置有显示元件101的便携式终端10。

显示元件101设置在该终端10的前侧上，其中，受话器单元13和至少一个物理键15(例如，电源按钮或菜单按钮等)可以在该终端10的前侧上分别设置在显示元件101的上部和下部。另外，在该终端10的一个或多个横向的侧部上，可以设置其他的物理键17来提供音量调节功能、用于拍摄的快门功能等。

支架151与该终端10结合以至少局部地包住终端的横向侧部的至少一个，并且支架151具有穿过其前侧和后侧形成的开口153以暴露显示元件101。在这种情况下，导电膜102与显示元件101的外表面相对地布置在开口153上。如上所述，可以通过在用户身体内引起的电流或从容纳在终端10或支架151中的电源将微电流施加到导电膜102。当从容纳在终端10或支架151中的电源施加微电流时，即使用户的身体没有直接触摸到显示装置10也可以对显示装置100进行操作。即，用户可以在穿戴保护装备的状态下操作显示装置100，或者可以通过利用单独的触摸笔等来操作显示装置100。

如果通过支架151来可拆卸地提供导电膜102，则期望在支架151与导电膜102的内表面的边缘之间布置密封构件129。密封构件129允许将导电膜102稳定地锚定到支架151，并且允许在导电膜102和显示元件101之间形成并保持空气层104。

如果导电膜102与显示装置100以模块的形式配置，即，以如图1和图2所示的形式配置导电膜102，则压力控制构件143a将被容纳在设置有显示装置100的设备(例如，便携式终端)的内部。但是，如果如图3和图4所示地将导电膜104配置为可拆卸地附于便携式终端，则期望将压力控制构件143a设置在支架151中。支架151在其横向侧上形成有压力控制壳155。压力控制壳155在容纳有终端10的空间的一侧在其内部提供具有预定容积的空间，压力控制构件143a被容纳在压力控制壳155中。通孔157形成在压力控制壳155中，以将压力控制壳155的内部空间连接到支架151的外部。另外，管143b被设置成从压力控制壳155的内部穿过密封构件129延伸，通过管143b将压力控制构件143a连接到空气层104。结果，当外部压力作用于压力控制构件143a时，压力控制构件143膨胀或收缩，从而将空气层104的压力和显示装置100的外部压力保持在平衡的状态。

虽然没有对与如图3和图4所示的触摸屏显示装置连接设置的保护膜进行描述，但是将理解，触摸屏显示装置也可以设置有这种共形地附于导电膜102的保护膜。另外，如果保护膜共形地附于导电膜102的外表面，则应当通过单独的电源或由终端10提供的电源向导电膜102施加微电流。

由于如上所述构造的触摸屏显示装置具有电容式触摸屏显示元件和与显示元件相对地设置的导电膜并且在导电膜和显示元件之间设置有空气层，所以能够防止显示元件被直接暴露到外部。另外，由于通过导电膜将用户的操作传输到显示元件，所以即使在水下或在非常潮湿的环境中，用户也能够很好地操作电容式触摸屏显示元件。此外，如果将微电流施加到导电膜，则即使在用户应当穿戴保护装备的环境中，电容式触摸屏显示元件也可以识别被导电膜触碰的点，而无需用户去掉诸如手套的保护装备。因此，如果导电膜安装在单独的支架上并且支架可拆卸地附于便携式终端，则即使在使用该终端的环境被突然改变的条件下，也能够有效地使用设置有电容式触摸屏显示装置的便携式终端。

虽然已经利用示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员可以进行各种改变和修改。本公开意图包括这些所落在权利要求的范围内的改变和修改。

Claims (20)

1.一种触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置包括：

电容式触摸屏显示元件；

导电膜，设置在显示元件的外表面上；以及

空气层，置于显示元件和导电膜之间，

其中，通过空气层在显示元件的所述外表面和导电膜之间保持间隙。

2.如权利要求1所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括附于导电膜的外表面的保护膜。

3.如权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，在激活显示元件的同时将微电流施加到导电膜。

4.如权利要求1所述的触摸屏显示装置，其中，作为导电膜响应于用户的操作而与显示元件接触的结果，产生输入信号。

5.如权利要求1所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括连接到空气层的压力控制构件，

其中，压力控制构件根据外部压力而收缩或膨胀，以保持空气层和外部压力之间的平衡。

6.如权利要求5所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括附于导电膜的外表面的保护膜。

7.如权利要求5所述的触摸屏显示装置，其中，作为导电膜响应于用户的操作而与显示元件接触的结果，产生输入信号。

8.如权利要求1所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括：

支架，被构造为围绕导电膜；以及

密封构件，沿着导电膜的一面的边缘布置，

其中，显示元件设置在便携式终端中，支架被构造为可拆卸地附于便携式终端。

9.如权利要求8所述的触摸屏显示装置，其中，空气层通过被显示元件的所述外表面、导电膜的所述一面和密封构件围绕而形成。

10.如权利要求8所述的触摸屏显示装置，其中，作为导电膜响应于用户的操作而与显示元件接触的结果，产生输入信号。

11.如权利要求9所述的触摸屏显示装置，其中，作为导电膜响应于用户的操作而与显示元件接触的结果，产生输入信号。

12.如权利要求9所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括：

管，穿过密封构件设置；以及

压力控制构件，连接到空气层，

其中，压力控制构件根据外部压力而收缩或膨胀，以保持空气层和外部压力之间的平衡。

13.如权利要求12所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括形成在支架的一侧的压力控制壳，

其中，压力控制构件被容纳在压力控制壳内。

14.如权利要求13所述的触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置还包括形成在压力控制壳中以将压力控制壳连接到外部的通孔。

15.一种便携式终端，所述便携式终端包括受话器单元和触摸屏显示装置，所述触摸屏显示装置包括：

电容式触摸屏显示元件；

导电膜，设置在显示元件的外表面上；以及

空气层，置于显示元件和导电膜之间，

其中，通过空气层在显示元件的所述外表面和导电膜之间保持间隙。

16.如权利要求15所述的便携式终端，所述便携式终端还包括附于导电膜的外表面的保护膜。

17.如权利要求15所述的便携式终端，其中，在激活显示元件的同时将微电流施加到导电膜。

18.如权利要求15所述的便携式终端，其中，作为导电膜响应于用户的操作而与显示元件接触的结果，产生输入信号。

19.如权利要求15所述的便携式终端，所述便携式终端还包括连接到空气层的压力控制构件，

其中，压力控制构件根据外部压力而收缩或膨胀，以保持空气层和外部压力之间的平衡。

20.如权利要求19所述的便携式终端，所述便携式终端还包括附于导电膜的外表面的保护膜。

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