CN103135845A - 感测显示装置及其触控侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种感测显示装置及其触控侦测方法。感测显示装置，包括一光电转换模块、一电池、一显示单元、一控制单元及一驱动单元。光电转换模块具有阵列排列的多个感测单元，且将光能转换为电能。电池电性耦接至光电转换模块，且将电能储存于电池并提供一电压源至感测显示装置。显示单元配置于光电转换模块的一感光面，控制单元电性连接这些感测单元，且依据流经这些感测单元的电量变化，判断这些感测单元是否处于一屏蔽状态。驱动单元电性连接控制单元以及显示单元之间。

Description

感测显示装置及其触控侦测方法

技术领域

本发明涉及一种感测显示装置及其触控侦测方法，特别是涉及一种以光电转换元件作为感测元件的感测显示装置及其触控侦测方法。

背景技术

太阳能是一种干净无污染而且取之不尽用之不竭的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短缺的问题时，一直是最受瞩目的焦点。由于太阳能电池可直接将太阳能转换为电能，因此太阳能电池的发展成为太阳能技术中一个重要的应用。

此外，近年来为了提高电子装置的操作便利性，触控面板（touch panel）逐渐取代键盘或鼠标等输入装置成为电子装置的输入接口，而触控面板的配置可能影响电子装置的整体耗电量。在此，电子装置可配置太阳能电池，以延长电子装置的使用时间，进而降低配置触控面板对电力的影响。然而，在电子装置中配置触控面板及太阳能电池虽可提高操作便利性及降低电力消耗的速度，但相对的会大幅增加电子装置的硬件成本。

发明内容

本发明提出一种感测显示装置，包括一光电转换模块、一电池、一显示单元、一控制单元、一驱动单元。光电转换模块具有阵列排列的多个感测单元，用以将光能转换为电能。电池电性耦接至光电转换模块，用以将电能储存于电池并提供一电压源至感测显示装置。显示单元配置于光电转换模块的一感光面，且覆盖于感光面之上。控制单元电性连接这些感测单元，用以依据流经这些感测单元的电量变化，判断这些感测单元是否处于一屏蔽状态。驱动单元电性连接于控制单元以及显示单元之间，用以驱动显示单元。

本发明也提出一种适用于前述的感测显示装置的触控侦测方法。触控侦测方法包括下列步骤。控制单元依据流经这些感测单元的一电量，判断这些感测单元是否处于一屏蔽状态。控制单元依据处于屏蔽状态的感测单元决定一触控点且输出一触控位置。显示单元依据对应的触控位置进行显示。

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，以下特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的感测显示装置的系统示意图；

图2为图1依据本发明一实施例的感测单元的电路示意图；

图3为图1依据本发明另一实施例的感测单元的电路示意图；

图4为依据本发明一实施例的感测显示装置的触控侦测方法的流程图。

附图标记

100：感测显示装置            110：光电转换模块

112：感光面                  120：电池

130：显示单元                140：控制单元

150：驱动单元                D1：二极管

EG：电能                     IO：输出电流

PT：触控位置                 PXU：像素单元

SEU、SEUa、SEUb：感测单元    SRC、SRC1~SRC4：太阳能电池

T1：晶体管                   VDD：电压源

VO：输出电压                 S410、S420、S430、S440：步骤

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的感测显示装置的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，感测显示装置100包括光电转换模块110、电池120、显示单元130、控制单元140及驱动单元150，其中显示单元130是以显示面板为例。光电转换模块110具有阵列排列的多个感测单元SEU，并且通过这些感测单元SEU将光能转换为电能EG，其中，电能EG可以是由这些感测单元SEU各别提供。

电池120电性耦接至光电转换模块110，以接收光电转换模块110所产生的电能EG，并且将电能EG储存于电池120中，也即电池120在接收电能EG后会进行充电。并且，电池120会提供一电压源VDD至感测显示装置100，以驱动感测显示装置100中的元件（如控制单元140及驱动单元150）。

显示单元130配置于光电转换模块110的一感光面112，且覆盖于感光面112之上。在本实施例中，显示单元130包含多个像素单元PXU，并且显示单元130的整体的透光率实质上不小于50%。

控制单元140电性连接这些感测单元SEU及电压源VDD，用以依据流经这些感测单元SEU的电量变化，判断这些感测单元SEU是否处于一屏蔽状态。其中，这些感测单元SEU的电量变化实质上可以为一电压量变化或者一电流量变化。并且，控制单元140在判断这些感测单元SEU的至少其一处于屏蔽状态时，依据处于屏蔽状态的感测单元SEU决定至少一触控点，并且对应地输出至少一触控位置PT。

驱动单元150、电性连接控制单元140、显示单元130及电压源VDD，以接收来自控制单元140的触控位置PT，而驱动单元150会依据触控位置PT驱动显示单元130进行显示。进一步来说，若触控位置PT为对应一图标，则驱动单元150会驱动显示单元130显示对应的图标；若触控位置PT为对应一操作功能，则驱动单元150会驱动显示单元130显示对应的功能提示画面；若触控位置PT为对应一图标及一操作功能，则驱动单元150会驱动显示单元130可同时或依序显示对应的图标及对应的功能提供画面。

一般而言，室内与室外的照明亮度会不同（也即太阳与灯具的照明亮度不同），例如大太阳底下的照明亮度会大于100,000流明（Lux），而室内灯具的照明亮度约为500流明。据上所述，以通用的状态下，判断感测单元SEU是否被屏蔽的亮度应小于500流明。在此以感测单元SEU接收的亮度是否大于200流明作为是否被屏蔽（也即处于屏蔽状态）的侦测点，但本发明实施例可根据实际设计需求或应用的环境选择其它亮度作为侦测点，本发明实施例不以此为限。若是环境光的照明亮度低于光电转换模块110的可感应程度，例如是200流明，则无法进行光感应动作，但显示单元130仍可借由电池120提供的电压源VDD进行显示。

在感测单元SEU的输出电压方面，若感测单元SEU接收200流明的光源后所输出的最大电压约为5.8V，则电压侦测临界值可设定为大于5.8V，但会小于一设定电压，换言之，即使输出最大电压大于所述的设定电压，仍判断输出电压值为设定电压。依据感测单元SEU所提供的电能EG，在感测单元SEU的输出电压小于等于电压侦测临界值时，判断感测单元SEU处于屏蔽状态；反之，在感测单元SEU的输出电压大于电压侦测临界值时，判断感测单元SEU未处于屏蔽状态。

在感测单元SEU的输出电流方面，若感测单元SEU接收200流明的光源后所输出的最大电流约为0.3mA，则电流侦测点可设定为大于0.3mA。依据感测单元SEU所提供的电能EG，在感测单元SEU的输出电流小于等于电流侦测点时，判断感测单元SEU处于屏蔽状态；反之，在感测单元SEU的输出电流大于电流侦测点时，判断感测单元SEU未处于屏蔽状态。

图2为图1依据本发明一实施例的感测单元的电路示意图。请参照图1及图2，在本实施例中，每一感测单元SEUa包括一光电转换元件（在此以太阳能电池SRC为例）、二极管D1及开关元件（在此以晶体管T1为例），其中太阳能电池SRC可以为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池或铜铟镓硒型太阳能电池。

太阳能电池SRC电性耦接于控制单元140与接地电压之间。二极管D1的阳极电性连接太阳能电池SRC。晶体管T1的集电极（对应开关元件的第一端）电性连接二极管D1的阴极，晶体管T1的基极（对应开关元件的控制端）电性连接二极管D1的阳极，晶体管T1的发射极（对应开关元件的第二端）电性连接电池120。

依据上述，太阳能电池SRC的输出电压VO为感测单元SEUa的输出电压，太阳能电池SRC的输出电流IO为感测单元SEUa的输出电流。当输出电压VO大于等于晶体管T1的临界电压时，晶体管T1会导通而将太阳能电池SRC的输出电压VO及输出电流IO作为感测单元SEUa的电压能EG提供至电池120，以使电池120利用太阳能电池SRC的输出电压VO及输出电流IO进行充电；当输出电压VO小于晶体管T1的临界电压时，晶体管T1不会导通，因此太阳能电池SRC的输出电压VO及输出电流IO不会提供至电池120。

图3为图1依据本发明另一实施例的感测单元的电路示意图。请参照图1、图2及图3，在本实施例中，感测单元SEUb的电路结构大致与感测单元SEUa相同，其不同之处在于感测单元SEUb包括多个太阳能电池SRC1~SRC4，并且太阳能电池SRC1~SRC4借由串联或者并联排列成一矩阵形式。其中，太阳能电池SRC1~SRC4的电性连接方式为用以说明，且本发明实施例中多个太阳能电池（即多个光电转换元件）的电性连接方式可依据电路设计而定，本发明实施例不以此为限。

依据上述，可汇整一触控侦测方法，适用于上述实施例的感测显示装置。图4为依据本发明一实施例的感测显示装置的触控侦测方法的流程图。请参照图4，在本实施例中，光电转换模块将光能转换成电能且储存于电池（步骤S410），并且电池提供感测显示装置所需的电能（步骤S420）。接着，控制单元依据流经光电转换模块的这些感测单元的电量，判断这些感测单元是否处于一屏蔽状态（步骤S430）。当有感测单元处于屏蔽状态时，也即步骤S430的判断结果为“是”，则控制单元依据处于屏蔽状态的感测单元决定一触控点且输出一触控位置（步骤S440），并且显示单元依据对应的触控位置进行显示（步骤S450）。

由于电能储存及屏蔽判断会持续进行，因此在步骤S450执行后，会回到步骤S410。并且，当未有感测单元处于屏蔽状态时，也即步骤S430的判断结果为“否”，则显示单元的显示不用变动，因此会直接回到步骤S410。在步骤S430中，控制单元可依据这些感测单元的电量是否小于等于临界电量时，判断这些感测单元是否处于屏蔽状态。也即，当感测单元的电量小于等于临界电量时，判断感测单元处于屏蔽状态；当感测单元的电量大于临界电量时，判断感测单元未处于屏蔽状态。

在本发明的一实施例中，这些感测单元的电量可以是电压量，而临界电量则对应地为一临界电压量（如上述的电压侦测临界值）；或者，这些感测单元的电量可以是电流量，而临界电量则对应地为一临界电流量（如上述的电流侦测点）。其中，上述步骤的顺序为用以说明，本发明实施例不以此为限，并且上述步骤的细节可参照图1~图4实施例，在此则不再赘述。

综上所述，本发明实施例的感测显示装置及其触控侦测方法，利用光电转换元件是否被光线遮蔽来判断触控位置，因此感测显示装置只需配置光电转换模块而能实现同时具有触控侦测及转换光能为电能的效果，借此可降低感测显示装置的硬件成本。并且，显示单元可对应触控位置进行显示。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的变更与修饰，因此本发明的保护范围应当由所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种感测显示装置，其特征在于，包括：

一光电转换模块，具有阵列排列的多个感测单元，用以将光能转换为电能；

一显示单元，配置于该光电转换模块的一感光面，且覆盖于该感光面之上；

一控制单元，电性连接该些感测单元，用以依据流经该些感测单元的电量变化，判断该些感测单元是否处于一屏蔽状态；

一驱动单元，电性连接于该控制单元以及该显示单元之间；以及

一电池，电性耦接至该光电转换模块，用以储存该电能并提供一电压源至该控制单元与该驱动单元。

2.根据权利要求1所述的感测显示装置，其特征在于，每一该些感测单元包括：

至少一光电转换元件，电性耦接该控制单元；

一二极管，该二极管的阳极电性连接该至少一光电转换元件；以及

一开关元件，具有一第一端、一第二端及一控制端，该第一端电性连接该二极管的阴极，该第二端电性连接至该电池，该控制端电性连接该二极管的阳极。

3.根据权利要求2所述的感测显示装置，其特征在于，当该至少一光电转换元件的数量实质上为多个时，该些光电转换元件借由串联或并联排列成一矩阵形式。

4.根据权利要求2所述的感测显示装置，其特征在于，该至少一光电转换元件为一单晶硅太阳能电池、一多晶硅太阳能电池、一非晶硅太阳能电池或一铜铟镓硒型太阳能电池。

5.根据权利要求1所述的感测显示装置，其特征在于，该显示单元包含多个像素单元，其中该显示单元的透光率实质上不小于50%。

6.根据权利要求1所述的感测显示装置，其特征在于，该些感测单元的电量变化实质上为一电压量变化或者一电流量变化。

7.一种适用于权利要求1所述的感测显示装置的触控侦测方法，其特征在于，该触控侦测方法包括：

该控制单元依据流经该些感测单元的一电量，判断该些感测单元是否处于一屏蔽状态；

该控制单元依据处于该屏蔽状态的感测单元决定一触控点且输出一触控位置；以及

该显示单元依据对应的该触控位置进行显示。

8.根据权利要求7所述的感测显示装置的触控侦测方法，其特征在于，还包括：

当每一该些感测单元的电量小于等于一临界电量时，判断该感测单元处于该屏蔽状态。

9.根据权利要求7所述的感测显示装置的触控侦测方法，其特征在于，每一该些感测单元的电量实质上为一电压量或者一电流量。

10.根据权利要求7所述的感测显示装置的触控侦测方法，其特征在于，还包括：

该光电转换模块将光能转换成电能且储存于该电池；以及

该电池提供该感测显示装置所需的电能。

Images