TW201335811A - 觸摸屏和具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種觸摸屏和具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置。該觸摸屏包括複數溫度感測器和觸摸檢測單元。該觸摸檢測單元與該複數溫度感測器連接。該複數溫度感測器用於感測該觸摸屏的輸入介面上各點的溫度變化，並輸出相應的電訊號至該觸摸檢測單元。該觸摸檢測單元根據接收到的電訊號，對應計算該觸摸屏被接觸對象所觸摸的位置。該觸摸屏和具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置的穩定性較好。

Description

觸摸屏和具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置
本發明涉及一種觸摸屏和具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置。
觸摸屏作為一種方便的輸入設備使用越來越廣泛，且經常與作為輸出設備的顯示裝置結合在一起形成觸摸顯示裝置。目前廣泛使用的觸摸屏主要為電容式觸摸屏。然而，該電容式觸摸屏較容易受環境溫度的影響，當環境溫度變化較大時，該電容式觸摸屏與人體之間所形成的電容的介電常數並不恒定，而是發生較大變化，從而易使接觸對象的實際觸摸位置與該觸摸屏檢測之觸摸位置偏差過大，產生錯誤的輸入訊號，進而導致該觸摸屏的穩定性較差。相應的，具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置根據錯誤的輸入訊號，就會發生誤操作，導致該觸摸顯示裝置的穩定性也較差。
有鑑於此，有必要提供一種穩定性較佳的觸摸屏。
此外，亦有必要提供一種穩定性較佳的觸摸顯示裝置。
本發明提供一種觸摸屏，其包括複數溫度感測器和觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元與該複數溫度感測器連接，該複數溫度感測器用於感測該觸摸屏的輸入介面上各點的溫度變化，並輸出相應的電訊號至該觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元根據接收到的電訊號，對應計算該觸摸屏被接觸對象所觸摸的位置。
此外，本發明進一步提供一種觸摸顯示裝置，其包括顯示裝置與觸摸屏，該觸摸屏用於檢測被接觸對象所觸摸的位置，並輸出相應的位置座標訊號給該顯示裝置，該顯示裝置根據該位置座標訊號執行相應的功能。該觸摸屏包括複數溫度感測器和觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元與該複數溫度感測器連接，該複數溫度感測器用於感測該觸摸屏的輸入介面上各點的溫度變化，並輸出相應的電訊號至該觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元根據接收到的電訊號，對應計算該觸摸屏被接觸對象所觸摸的位置。
相較于習知技術，由於本發明觸摸屏的複數溫度感測器本身是感測溫度變化，並輸出相應大小的電訊號，因此，即使環境溫度變化較大，該複數溫度感測器所輸出的電訊號都比較準確，從而，採用該複數溫度感測器的觸摸屏所檢測到的觸點位置與接觸對象實際觸摸的位置偏差較小，相應的，該觸摸屏能夠輸出較準確的位置座標訊號至該顯示裝置。因此，該觸摸屏的穩定性較好。此外，由於該觸摸屏的穩定性較好，則具有該觸摸屏的觸摸顯示裝置的穩定性也較好。
請參閱圖1，圖1為本發明觸摸顯示裝置的第一實施方式的結構示意圖。該觸摸顯示裝置100包括觸摸屏10和顯示裝置20。優選地，該觸摸屏10設置在該顯示裝置20的出光面一側，與該顯示裝置20層疊設置。此外，該觸摸顯示裝置100也可以為一內嵌式觸摸顯示裝置，如，觸摸屏10與顯示裝置20至少共用一基板等變更實施例。定義該觸摸屏10用於接收用戶輸入指令的一表面為輸入介面111。該觸摸屏10藉由感測其輸入介面111上各點的溫度變化，從而感測到被接觸對象(如：手指，觸控筆)所接觸的位置，並輸出相應的位置座標訊號給該顯示裝置20。該顯示裝置20根據該觸摸屏10所輸出的位置座標訊號，執行相應的功能，如，播放視頻、通話等功能。該顯示裝置20可為液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置等。
為方便說明，定義該觸摸屏10上被接觸對象觸摸的位置為“觸點”，下面皆以觸點進行敍述。
請參閱圖2，圖2為該觸摸屏10的結構示意圖。該觸摸屏10包括保護膜片11、基板12、複數溫度感測器13和觸摸檢測單元14。該保護膜片11與該基板12層疊設置。該複數溫度感測器13和該觸摸檢測單元14設置在該基板12面對該保護膜片11的一側表面上。該觸摸檢測單元14與該複數溫度感測器13連接。該基板12用於承載該複數溫度感測器13和該觸摸檢測單元14。該保護膜片11用於保護該複數溫度感測器13和該觸摸檢測單元14，其中，該保護膜片11遠離且正對該基板12的一表面並作為該觸摸屏10的輸入介面111。該複數溫度感測器13用於感測該保護膜片11上的各點溫度變化，並輸出相應的電訊號(如，電流，電壓等)至該觸摸檢測單元14。該觸摸檢測單元14根據接收到的電訊號，對應計算該觸摸屏10上觸點的位置，並輸出觸點的位置座標訊號至該顯示裝置20。優選地，該複數溫度感測器13為熱敏電阻或數位溫度感測器。
另，對於所属技術領域的一般技術人員而言，若該觸摸顯示裝置100為一內嵌式觸摸顯示裝置，該觸摸屏10的保護膜片11或基板12其中之一可以選擇被省略是較容易理解的。具體地，當保護膜片11被省略時，該觸摸屏10可選擇共用顯示裝置20的保護膜片等元件；當基板12被省略時，該觸摸屏10可選擇共用顯示裝置20的偏光片或基板等組件。
請參閱圖3，圖3為該顯示裝置20的方框結構示意圖。該顯示裝置20包括處理控制單元22。該處理控制單元22與該觸摸檢測單元14連接，用於根據該觸摸檢測單元14所輸出的位置座標訊號，控制該顯示裝置20執行相應的功能。
請一併參閱圖1-3，該觸摸顯示裝置100的工作原理如下：
當該保護膜片11未被接觸對象觸摸時，該保護膜片11的溫度基本相同。相應的，該複數溫度感測器13輸出至該觸摸檢測單元14的電訊號基本相同。該觸摸檢測單元14根據接收到的複數電訊號，對應計算得知該保護膜片11並未被觸摸，此時，該觸摸檢測單元14不輸出訊號給該處理控制單元22。
當該保護膜片11被接觸對象觸摸時，該保護膜片11上對應觸點處的溫度明顯不同於其它位置處的溫度。相應的，對應該觸點的溫度感測器13所輸出的電訊號明顯不同於其它溫度感測器13所輸出的電訊號。該觸摸檢測單元14接收來自該複數溫度感測器13所輸出的電訊號，根據接收到之複數電訊號對應計算得到該觸摸屏10上觸點的位置座標，並輸出位置座標訊號給該處理控制單元22。該處理控制單元22根據接收到的位置座標訊號，控制該顯示裝置20執行相應的功能。
由於該複數溫度感測器13本身是感測溫度變化，並輸出相應大小的電訊號，因此，即使環境溫度變化較大，該複數溫度感測器13所輸出的電訊號都比較準確，從而，採用該複數溫度感測器13的觸摸屏10所檢測到的觸點位置與接觸對象實際觸摸的位置偏差較小，相應的，該觸摸屏10能夠輸出較準確的位置座標訊號至該處理控制單元22。因此，該觸摸屏10的穩定性較好。此外，由於該觸摸屏10的穩定性較好，則具有該觸摸屏10的觸摸顯示裝置100的穩定性也較好。
請參閱圖4，圖4為本發明觸摸顯示裝置的第二實施方式的結構示意圖。該觸摸顯示裝置200與第一實施方式的觸摸顯示裝置100的主要區別在於：第一，該觸摸顯示裝置200與該觸摸顯示裝置100的結構不同，具體地，該觸摸顯示裝置200進一步包括與觸摸檢測單元34分別連接的環境溫度感測裝置50和記憶體60。可以理解地，該環境溫度感測裝置50和/或該記憶體60既可以設置在印刷電路板(圖未示)或軟性印刷電路板(圖未示)或者觸摸屏30的基板(圖未示)上並與該觸摸檢測單元34連接，也可以設置在該顯示裝置40上並與該觸摸檢測單元34連接。第二，該觸摸顯示裝置200進一步對來自溫度感測器33的電訊號進行分析判斷，經判斷如果獲知某一電訊號落入當前環境溫度下所設定的閾值範圍，則對應計算輸出該電訊號的溫度感測器33所在的位置座標，並控制顯示裝置40執行相應的功能；否則，不計算任一溫度感測器33的位置座標，進而也不控制顯示裝置40執行相應的功能。
該環境溫度感測裝置50的感測面曝露出該觸摸顯示裝置200的外表面，用於感測環境溫度，並輸出相應的溫度感測訊號至該觸摸檢測單元34。該記憶體60包括一查找表61，該查找表61包括複數不相交疊之溫度範圍和複數閾值範圍。每一閾值範圍對應一溫度範圍。其中，該複數溫度範圍和複數閾值範圍是預先測量獲得的。
具體地，以5度至7度這一溫度範圍為例進行說明，經測量，在5-7度範圍中的各個溫度下，該觸摸檢測單元34所接收到的對應觸點處的溫度感測器33所輸出的電訊號基本相差不大，但是卻與其它溫度下所接收到的對應觸點處的溫度感測器33所輸出的電訊號相差相對較大，另，考慮電訊號在傳輸過程中受電磁干擾等因素影響，從而設定在5-7度範圍下對應觸點處的溫度感測器33所輸出的電訊號的閾值範圍。類似地，測量得到其它溫度範圍以及與之相對應的電訊號的閾值範圍。然而，對於不同的顯示裝置，溫度範圍和閾值範圍可以都是相應變化的，且考慮為提高觸控回應的精確度，也可以將溫度範圍劃分得更小，且閾值範圍對應改變即可。
該觸摸顯示裝置200的工作原理如下：
該環境溫度感測裝置50偵測當前環境溫度，並輸出溫度感測訊號至該觸摸檢測單元34。該觸摸檢測單元34根據該溫度感測訊號對應查找該查找表61，調取與包括當前環境溫度的溫度範圍所對應的閾值範圍。同時，該觸摸檢測單元34接收該複數溫度感測器33所輸出的電訊號，分析判斷是否存在電訊號落入該調取的閾值範圍。如果經判斷得知存在有電訊號落入該閾值範圍，則計算輸出該電訊號的溫度感測器33的位置座標，並輸出計算得到的位置座標訊號至顯示裝置40的處理控制單元42。該處理控制單元42根據接收到位置座標訊號對應控制顯示裝置執行相應的功能。如果經判斷得知並不存在任何電訊號落入該閾值範圍，該觸摸檢測單元34則不計算任何溫度感測器33的位置座標，從而也不輸出任何位置座標訊號至顯示裝置40
本發明的觸摸顯示裝置200由於藉由預先測量獲得在不同溫度範圍下，對應觸點處的溫度感測器33所輸出的電訊號的閾值範圍，從而使得該觸摸顯示裝置200在工作時，該觸摸檢測單元34藉由判斷其所接收到電訊號是否落入當前環境溫度所對應的閾值範圍，從而能夠比較準確地判斷得出該觸摸屏30上是否存在觸點，以減少誤判斷，進而提高觸控回應的精確度。
本發明並不限於以上實施方式所述，如，該觸摸檢測單元14、34也可以設置在一印刷電路板或軟性印刷電路板上並分別與該複數溫度感測器13、33連接。
另外，對應不同溫度範圍，溫度感測器33所輸出的電訊號的閾值範圍也可以替換為：對應觸點處的溫度感測器33所輸出的電訊號與其它位置處的溫度感測器33所輸出的電訊號的差值的絕對值的閾值範圍。當該觸摸檢測單元34檢測到某一溫度感測器33所輸出的電訊號不同於其它溫度感測器33所輸出的電訊號時，其進一步計算該某一溫度感測器33所輸出的電訊號與其它溫度感測器33所輸出的電訊號的差值的絕對值，然後再經由判斷該計算得到的絕對值是否落入當前環境溫度下的閾值範圍，以決定是否計算該某一溫度感測器33的位置座標等後續運作。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
100、200．．．觸摸顯示裝置
10、30．．．觸摸屏
20、40．．．顯示裝置
11．．．保護膜片
12．．．基板
13、33．．．溫度感測器
14、34．．．觸摸檢測單元
22、42．．．處理控制單元
111．．．輸入介面
50．．．環境溫度感測裝置
60．．．記憶體
圖1為本發明觸摸顯示裝置的第一實施方式的結構示意圖。
圖2為圖1所示觸摸顯示裝置的觸摸屏的結構示意圖。
圖3為圖1所示觸摸顯示裝置的顯示裝置的方框結構示意圖。
圖4為本發明觸摸顯示裝置的第二實施方式的結構示意圖。
10．．．觸摸屏
11．．．保護膜片
111．．．輸入介面
12．．．基板
13．．．溫度感測器
14．．．觸摸檢測單元

Claims (10)

  1. 一種觸摸屏，其中，該觸摸屏包括複數溫度感測器和觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元與該複數溫度感測器連接，該複數溫度感測器用於感測該觸摸屏的輸入介面上各點的溫度變化，並輸出相應的電訊號到該觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元根據接收到的電信號，對應計算該觸摸屏被接觸對象所觸摸的位置。
  2. 如申請專利範圍1所述之觸摸屏，其中，當該觸摸屏被接觸對象觸摸時，該觸摸屏上對應觸摸位置處的溫度不同於其它位置處的溫度使對應該觸摸位置的溫度感測器所輸出的電信號不同於其它溫度感測器所輸出的電信號，該觸摸檢測單元藉由分析來自該複數溫度感測器的電信號，以得到該觸摸屏被接觸對象觸摸的位置。
  3. 如申請專利範圍2所述之觸摸屏，其中，該觸摸屏進一步包括記憶體，該記憶體包括查找表，該查找表存儲複數不相交疊的溫度範圍和複數閾值範圍，每一溫度範圍對應一閾值範圍，該觸摸檢測單元根據當前環境溫度對應查找該查找表，調取包括當前環境溫度的溫度範圍所對應的閾值範圍，該觸摸檢測單元進一步判斷來自該複數溫度感測器的電信號中是否存在電信號落入該閾值範圍內，以確定是否進行位置座標計算。
  4. 如申請專利範圍3所述之觸摸屏，其中，如果經判斷存在，該觸摸檢測單元則進一步計算輸出落入該閾值範圍內的電信號的溫度感測器所在的位置座標，從而計算得到該觸摸屏被觸摸的位置；如果經判斷不存在，該觸摸檢測單元則不進行位置座標計算。
  5. 如申請專利範圍2所述之觸摸屏，其中，該觸摸屏進一步包括記憶體，該記憶體包括查找表，該查找表存儲複數不相交疊的溫度範圍和複數閾值範圍，每一溫度範圍對應一閾值範圍，該觸摸檢測單元根據當前環境溫度對應查找該查找表，調取包括當前環境溫度的溫度範圍所對應的閾值範圍，當該觸摸檢測單元檢測到某一溫度感測器所輸出的電信號不同於其它溫度感測器所輸出的電信號時，其進一步計算該某一溫度感測器所輸出的電信號與其它溫度感測器所輸出的電信號的差值的絕對值，然後再經由判斷該計算得到的絕對值是否落入當前環境溫度所對應的閾值範圍，以確定是否進行位置座標計算。
  6. 如申請專利範圍5所述之觸摸屏，其中，如果經判斷存在，該觸摸檢測單元則進一步計算該某一溫度感測器所在的位置座標，從而計算得到該觸摸屏被觸摸的位置；如果經判斷不存在，該觸摸檢測單元則不進行位置座標計算。
  7. 如申請專利範圍3-6中任意一項所述之觸摸屏，其中，該觸摸屏進一步包括環境溫度感測裝置，該環境溫度感測裝置用於感測當前環境溫度，並輸出相應的溫度感測信號到該觸摸檢測單元，該觸摸檢測單元根據該溫度感測信號得知當前環境溫度。
  8. 如申請專利範圍5所述之觸摸屏，其中，該觸摸屏進一步包括保護膜片和基板，該基板與該保護膜片層疊設置，該複數溫度感測器設置在該基板面對該保護膜片的一側，該複數溫度感測器感測該保護膜片上各點的溫度變化，並輸出相應的電信號到該觸摸檢測單元。
  9. 如申請專利範圍1所述之觸摸屏，其中，該複數溫度感測器為熱敏電阻或數位溫度感測器。
  10. 一種觸摸顯示裝置，其包括顯示裝置與觸摸屏，該觸摸屏用於檢測被接觸對象所觸摸的位置，並輸出相應的位置座標信號給該顯示裝置，該顯示裝置根據該位置座標信號執行相應的功能，其中，該觸摸屏為上述申請專利範圍1-6中任意一項所述之觸摸屏。
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