TWM394531U - Touch display device and electronic device using the same - Google Patents

Description

M394531 * 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係指一種觸控顯示裝置及電子裝置，尤指—種低成本、 •低耗電量且可輕易支援多點觸控及大尺寸應用之觸控顯示裝置及 子裝置。. " •【絲技術】 觸控顯示裝置具有操作方便、反應速度快及節省空間的優點， 能提供使用者更直覺與便利的操控方式，因而成為重要的輸入介 面，而廣泛地用於各式的消費性電子產品中，例如電子書、個人數 位助理、智慧型行動通訊裝置、筆記型電腦及銷售管理系統（P0S) 等電子產’觸控顯*裝置係纟—顯及—透明觸控 參板所，成，更詳細來說，是將透明觸控板貼合於（液晶或冷陰極管） 顯不器上，以同時貫現觸控及顯示功能。其中，觸控板的運作原理 係業界所熟知，目前以兼具性能穩定、靈敏度佳且咖的電容式觸 控技術最受歡迎。 -吻爹考第1A及1B圖，第u圖為習知—觸控顯示裝置⑺之 示意圖’第1B圖為觸控顯示裝置⑴沿點A至a，之剖面圖。觸控 顯示裝置ίο係由-液晶顯示面板及一透明觸控板ι〇2所組成， 液晶顯示面板100與透明觸控板1〇2間則以膠合等方式固定在一 起。透鴨控板1〇2為以透明材f實現之電容式觸控板，可因外在 物體的靜電結合而產生電容變化，以供_控纏組來判斷觸控事 件。透賴控板102的組絲射料2圖表示，其主要由設置於 〜基板200上的感應電容串列Xi〜Xm、γι〜γ4組成，每一又感應 電容串列係由多個感應電容所串接成的—維結構。習知觸控細彷 式為_每-感應電容串列之電容值，來判斷是否有觸控事件發 ‘ 生。假設感應電容串列Χ3有a個感應電容，每一感應電容之電ς值· 為C ’則正常情況下，感應電容串列义之電容值為冗。若人體（例φ 如手心）接觸到感應電容串列X3上之某一感應電容時的電容變化量 為AC，當憤測到感應電容串列&之電容值為（&+△〇時，即表 示目前手指正接觸於感應電容串列X3jl之某處。藉此，如第2騎 不，當手指接觸到感應電容串列心與丫3之交界處時，感應電容串 列X3及丫3的電容值會同時發线化，職端㈣模組可判斷觸控 感應點在(χ3，γ3)處。 。要侧透明觸控板1〇2上電容值的變化，通常是計算每一感應 電今串列的放電賴，簡嶋應錢電容串列是否有觸控事件。 舉例來說’當要偵測感應電容串列&的電容是否發生變動時，先發 出-问位準（邏輯D的訊號至感應電容串列&，並持續偵測高位 準m號的辦變化。歸，將錢麟㈣&上高鱗訊號的位 準降至一預設低位準所需的時間；若計算出的時間超過一預設時 , 間，則表不感應電容串列之電容已增加，即有觸控事件的發生；_ M394531 反之，則無觸控事件的發生，复此侧過程，即可判斷出 觸控事件或觸控事件的位置及時間。 疋有 因^針對透明觸控板收的觸控事㈣測方式，習 =母一感應電容串列進行偵測運作。在此情形下，隨著觸控板的: 寸増加，如應用於大尺寸的觸控顯示裝置，環境電容崎 幅度也會變大，造成實作上的因 、《戍i化 w㈣上的困難。同時’觸控板尺寸的 使得每一偵測循環（即完整_觸控板）所需的時間跟著^加，;_ 能造成無法即時反映觸控事件的變化，影響使㈣的便利^。 除此之外，由於透_控板⑽倾序對每—感 行偵測，當-感應電容串列上有兩個觸碰點時，f知電容=押 =常僅能偵測出該感應電容串列有觸控事件，但比較 = _觸碰點及其位置。換言之，f知餘式難技術通常僅適用= 早點觸控應用，若要進一步#& ' 偵測及演算過程，不利域點觸控應用，則需增加複雜的 Γί=所有顯示位置皆需觸控功能。舉例來說， -電容式職齡n 電子書3G包含有 者透過軒書舰。當使用 .目m 心換H囿於電容式觸控技術的偵 ，彷式’即細讀數位化資軸財使疆可能點選按鍵 5 302、304以進行換頁，但觸控顯示器到乃會週期性地伽 控位置的電容變化，造成電力浪費，特別不利於如電子書3〇之^觸 可攜式電子裝置。當然;’電子書3G可經由適當的變化，使其於顯， 數位化資料時僅伽按鍵302、3〇4之觸控情形，然而此種變化= 演算法的改變，非輕易可達成。 〆 針對電子書或類似僅需較少控制功能之應用，亦可以傳統機 式按鍵取代觸赋機，但傳賊械式按鍵魏在纽面積下，^ 示固定的按鍵對應功能。為了改善此缺點，中華人民共和國實用= 型專利第CN2〇〇72〇155342.6號揭露帶有顯示屏幕之按鍵，其係將 電子墨水顯示屏幕設置於機械式按鍵上，使按鍵所能顯示的資訊可 改變並有效增加。然而，實際上，其巾之電子墨摘科幕叙法作 為手機（該專利之適用對象為手機）顯示螢幕的—部分，且其結構 仍是傳統機械式按鍵，亦即包含鍵帽、彈片·.等，因此，整體成本 仍會大幅增加。 【新型内容】 因此，本創作之主要目的即在於提供一種觸控顯示裝置及電子 裝置。 一可撓式螢幕， 本創作揭.露一種觸控顯不裳置，包含有^一<^體. 设於遠殼體上；以及至少-按鍵裝置，設於該殼體巾且位於該可挽 式營幕之下’用來產生至少—觸發訊號；其中，於該可撓式螢幕上 對應於該至少—按鍵裝置之位置料力按屢時 ，該可撓式螢幕產生 幵/灸亚按壓該至少—按鍵裝置，使該至少—按鍵裝置產生該至少一 觸發訊號。 &本創作另揭露一種電子裝置，包含有一運作電路，用來產生一 =象錢觸控顯示裝置，包含有―殼體；—可撓式螢幕，設於 «亥又體上’用來顯示該影像訊號之内容；以及至少一按鍵裝置，設 於。亥成體中且位於該可撓式勞幕之下，用來產生至少一觸發訊號至 該運作電路’啸繼運作t路；其巾，魏可撓式螢幕上對應於 -按鍵裝置之位置受外力按壓時，該可撓絲幕產生形變並 按[為至少-按難置，使駐少—按織置產生該至少—觸發訊 號。 【實施方式】 為了改善習知觸控顯示裝置的缺點，本創作利用電子紙的可挽 曲特性’貫現了省電、低成本、支援多點觸控的觸控顯示裝置。 百先’所謂的電子紙，其基本原理係糊微膠囊（mie_psule) 技術’把*t>永液以及麟的色素顆粒包裹在微米尺寸的膠囊中，藉 以形成電子油墨。當施加不同電場於微膠囊上方時，色素顆粒就會 往微膠囊的特定方向移動，即可使微職顯示出色彩。如此一來， M394531 若將複數個郷囊進行排列，則可利用電場控制，進而使複數個微 謬囊共同顯示出影像，時，若將複數個微膠囊排列於可繞式背板 與前板之間，則可具有可撓曲的特性。 接著說明本創作之架構，請參考苐Μ圖，第^圖為本創作實 施例-觸控顯示裝置4〇之示意圖。觸控顯示裝置4〇用來實現觸控 及顯不功能，其包含有-殼體_、一可撓式螢幕4〇2及一按鍵裝 置4〇4。可撓式螢幕4〇2為一電子紙或類似具有可挽曲特性之顯示 勞幕，用來顯示影像，並與殼體構成觸控顯示裝置⑼之外觀。 按鍵裝置404設置於_4〇〇内，並置於可撓式螢幕搬下。當可 撓式螢幕搬上對應於按鍵裝置撕之位置受外力塵迫時，可二式 蝥幕402可產生適當形變，進而按壓按鍵裝置撕以驅動按鍵^ 404產生-觸發訊號，而該觸發訊號可供後端控制模組來判斷觸控 事件。 卫 簡單來說，由於可撓式螢幕4〇2具有可撓曲特性，可受外力〜 壓而產生一定程度的形變，因此當可撓式螢幕4〇2上對應於按a 置404的位置被按壓時，外力可使可撓式螢幕4〇2產生形變，、骏 驅動按鍵農置4〇4產生觸發訊號。進一步地，請參考第犯圖^而 4C圖，第4B圖為觸控顯示裝置4〇沿第4A圖中點6至^，=咅第 圖，而第4C圖為按鍵裝置404之示意圖。按鍵裝置4〇4包含 板406 上蓋、一導電膜4U)、一觸發電路412及—偵、、則_ 414。上蓋408係以橡膠等彈性材質形成，其上方為可撓式螢幕 8 M394531 .而底部則佈有導電膜。當上蓋4〇8未受外力按麗時，其底部之 導電膜㈣與觸發電路似未接觸而保持一特定距#;當上蓋4〇8 受外力按壓時，則底部之導電膜41〇會與觸發電路412接觸，並於 外力消失時回復未接觸的狀態。觸發電路412為兩金屬線段，當導 電膜與之接觸時，兩金屬線段會透過導電膜41〇而導通。換言 之’當可撓式螢幕搬上對應於按鍵裝置彻的位置被按壓時，可 撓式螢幕彻可產生形變而按歷上蓋侧，使導細與觸發電 籲路412接觸’則偵測單元彻可據以產生一觸發訊號tr。 由第4B圖及第4C圖可知’按鍵裝置4〇4之結構相似於傳統機 械式按鍵’然而，需注意的是，本創作之主要目的不在於按鍵裝置 彻之結構或製作方法f，而是利用可撓式螢幕4〇2之可撓曲特性， 以低成本方式實現觸控與顯示的功能，依以概念所做之變化皆應屬 本創作之範圍’不限於此。舉例來說，為確保使用者可正確按壓到 按鍵裝置綱，可撓式榮幕4〇2上對應於按鍵裝置的區域可顯 不相關功能資訊，例如，若按鍵裝置404係用來啟動-程式，則可 撓式螢幕4〇2上對應於按鍵聚置4〇4的區域可顯示「開始程式」。此 外’在按鍵裝置404 +，只需確保當上蓋4〇8未受力時，導電膜· 不會接觸到觸發電路412即可。因此，上蓋4〇8不限於彈性材質， =可以疋以金屬彈片等結構支撐與觸發電路仙間的間隔。或者， =將上蓋视黏貼於可撓式_〇2下方，利用可橈式營幕備的 彈性，達成上述目的。 M394531 另一方面，偵測單元414係於觸發電路412導通時，輪出觸發 訊號TR’其可以是單純由一電源產生器（如電壓源或電流源）所構 成或是由複雜的電路及運算元件所組成。以電流源為例，可將電流 源接於觸發電路412中之一金屬線段，並將觸發訊號丁汉的輸出端 接於另一金屬線段；在此情形下’當導電膜41〇接觸到觸發電路412 的兩金屬線段時，可將電流源所產生之電流輸出為觸發訊號TR。 除此之外，前述實施例係以單一按鍵裝置為例，實際上，根據 不同系統需求，亦可衍生出多個按鍵裝置之應用。舉例來說，請參 考第5圖，第5圖為本創作實施例一電子書50之示意圖。電子書 50係採用本創作之概念，其觸控顯示裝置係由一可撓式螢幕5〇〇及 按鍵裝置506、508所組成，且按鍵裝置5〇6、5〇8係設於可撓式螢 幕500之下。當顯示書籍内容時，電子書5〇的運作電路會產生對應 的影像訊號至可撓式螢幕500,使之呈現對應的内容。同時，電子 書5〇的運作電路會於可撓式螢幕500上對應於按鍵裝置5〇6、5〇8 的位置顯示圖像502及504，其分別對應於前一頁及後一頁之切換 功此。因此，當使用者欲切換至前一頁時，可按壓圖像逝，則可 橈式瑩幕5〇0中圖像5〇2之位置會受外力壓迫而產生形變，進而按 壓按鍵裝i 506以產生-對應之觸發訊號，使電子書5㈣運作電路 可據以將書籍内容切換至前―頁。_，#使用者欲_至下一頁 時，可按壓圖像5〇4 ’則可撓式螢幕5〇〇中圖像5〇4之位置會受外 力壓迫而產生形變，進而按壓按鍵裝置_以產生—對應之觸發訊 號’使電子書5G的運作電路可據以將書籍内容切換至下一頁。 造成實現’因此電子書5G可有效減少生產及製 按鍵誓置5G6要的疋’在電子書5G的運作過程中’若使用者未按壓 孜'鍵裝置506、508，目丨丨μ* w> 效降低耗電量，更有Γ電t 5G8幾乎不雜電源，可有 旯有W於電子書之類的可攜式電子裝置。 方面，本創作可㈣實現多點觸控之應用。舉例來說，請 "® ’第6圖為本創作實施例—觸控顯示裳置6G之示咅、圖。 觸控顯示裳置60包含有一可撓式榮幕_及按鍵裝置kp一nl —左、八可用於可攜式電腦系統、電子書、智慧型手機、導航裝 P現身遊樂’電子裝置。如第6圖所示，按鍵裝置灯』〜 -MN係以矩陣方式排列於可撓式螢幕帽之下，分顧來產生 一觸發訊號。觸控顯示裝置60的運作概念與第4A圖之按鍵裝置40 相似亦即，當可撓式螢幕6⑻上對應於按鍵裝置KP__11〜ΚΡ MN 中任按鍵農置的位置被按壓時，外力可使可撓式營幕產生形 變’進而驅動該按鍵装置產生觸發訊號。由於按鍵裝置KP u〜 KP—MN之每—按鍵裝置係駐設㈣與其它按鍵裝置錢，因此， 按鍵裝置ΚΡ—Π〜KP—MN中同時有兩個以上的按鍵裝置被按 壓，則14些被按壓的按鍵裝置都會產生觸發訊號。藉此，後端控制 模組可據以判斷觸控事件。 需注意的是，當觸控顯示裝置60應用於一電子裝置時，設計者 11 應適當調整電子袭置之運作邏輯，使其適用於多點觸控之運作，而 此等調整電子裝置之運作邏輯非本創作之重點，不另說明。本創作 之主f目的在於利用可撓式營幕之可撓曲特性，使其受外力按壓時 可進一步賴設於其下之按置，從而實_控_示功能。因 此’相較於傳統觸控技術，本創作可降低生產成本及

輕易支援多點觸控之應用。 I &喊之外’傳統觸控顯示技術在面對大尺寸之應用時，會受環 反電奋的影響，且無法即時反映觸控事件的變化。相較之下，針對 大命"I之觸控顯不制，本創作只需增加按鍵裝置之數量即可，且 所測時間亦不受影響，可改善習知技術的缺點。 综上所述，本_咐撓式s幕之紐 電量且可㈣娜鴨似她術賴i 以上所述僅為本創作之較佳實施例，凡依本創作 所做之均钱化與軸1應屬本_之驢賴。。粑圍 【圖式簡單說明】 ^八圖為習知—觸控顯示裝置之示意圖。 圖之崎顯示裝置之剖面圖。 弟2圖為第1A圖中—透明觸控板之示意圖。 12 M394531 第3圖為習知—電子書之示意圖。 第4八圖為本創作實施例—觸控顯一立 第4B圖為第4A圖之觸控顯示裝置 二〜圖 第4C圖為第4A圖中一按鍵裝置之示音圖。 第5圖為本創作實施例一電子書之示意圖。 第6圖為本創作實施例一觸控顯示裝置之示专圖。 【主要元件符號說明】 10、40、60 觸控顯示裝置 A、A，、B、B， 點 100 102 夜晶顯示面板 遷明觸控板 200、406 Χι 〜、Υι 〜Yn 基板 感應電容串列 30、50 電子書 300 電容式觸控顯 302 、 304 按鍵 400 毂體 402、500、600 可撓式肇幕 404、506、508、ΚΡ—11 〜KPJVIN 按鍵裝置 408 上蓋 410 導電犋 13 M394531 412 觸發電路 414 偵測單元 TR 觸發訊號 14

Claims (1)

1. M394531 六、申請專利範圍： 1. 一種觸控顯示裝置，包含有： 一殼體； 一可撓式榮幕，設於該殼體上；以及 至少一按鍵裝置’設於該殼體中且位於該可撓式螢幕之下，用 來產生至少一觸發訊號； 其中，於該可撓式螢幕上對應於該至少一按鍵裝置之位置受外 力按壓時，該可撓式螢幕產生形變並按壓該至少一按鍵裝 置，使該至少一按鍵裝置產生該至少一觸發訊號。 2，如請求項1所述之觸控顯示裝置，其中該至少一按鍵裝置之任 一按鍵裝置包含有： 一基板； 一觸發電路’形成於該基板上，包含不導通之—第—金屬線段 及一第二金屬線段； 上蓋a置於4基板上’其底部佈有—導電膜，並與該觸發 電路保持一特定距離；以及 -偵測單元，_於闕發電路，絲根據該第—金屬線段及 该第二金屬線段之導通情形，產生一觸發訊號。 3·如請求項2所述之觸控顯示裝置，其中於該上蓋受外力· 日可’該導龍接觸_發電路叫通該第—金屬線段及該第二 15 金屬線段，使該_單元產生賴發訊號。 求項2所述之觸控顯示裝置，其令該上蓋係以彈性材質製 成。 、、 5. 7求項1所述之觸控顯示裝置，其中該可撓式螢幕係一電子 6. 一種電子展置，包含有： 運作電路，用來產生-影像訊號； 一觸控顯示裝置，包含有： 一殼體； —可撓式螢幕，設於該殼體上，用來顯示該影像訊號之内 容；以及 夕彳女鍵裂置，設於該殼體中且位於該可撓式螢幕之 下，用來產生至少一觸發訊號至該運作電路，以控制 該運作電路； 其中，於該可撓式榮幕上對應於該至少一按鍵裝置之位置 受外力按壓時，該可撓式螢幕產生形變並按壓該至少 一按鍵裝置，使該至少一按鍵裝置產生該至少一觸笋 訊號。 x 7·如請求項6所述之電子裝置，其中該至少-按鍵|置之任—按 16 鍵裝置包含有： 一基板； 一觸 ，形成於該基板上，包含不導通之一第一金屬線段 及一第二金屬線段； 上蓋’认置於5亥基板上’其底部佈有一導電膜，並與該觸發 電路保持一特定距離；以及 1測單元於該觸發電路，用來根據該第—金屬線段及 。亥第一金屬線段之導通情形，產生一觸發訊號。 :求項7所述之電子裝置，其中於該上蓋受外力按壓時，該 、膜接觸該觸發電路以導通該第—金屬線段及該第二金屬線 使°亥偵測單元產生該觸發訊號。 如凊求項7所述之電子裝置，其中該上蓋係以彈性材質製成 如％求項6所述之電子裝置，其中該可撓式螢幕係一電子紙 、圖式：