TWM605325U - Interactive display system - Google Patents
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Abstract
一種顯示系統包括:一個控制器執行或控制顯示系統的總操作;一個透明顯示模組具備一個顯示基板,該顯示基板陣列多個像素單元,該像素單元有各自發出紅、綠與藍光的三個微型LED為一組,該組微型LED堆疊在一顆驅動IC而與控制器維持電連接關係;一個觸摸感測模組通過透明顯示模組配置一個感測器感測一名使用者的觸摸手勢或觸摸式資訊傳送至控制器;以及,一個攝像鏡頭拍攝該名使用者的訊號,經過一個使用者表情追蹤器辨識且傳送至控制器。因為驅動IC具備完善的控制電路,所以簡單的串聯線路就能電連接像素單元,使顯示基板擁有最大化的透明區域,搭配人、機的互動效果,有效解決先前技術的弊端。A display system includes: a controller executes or controls the overall operation of the display system; a transparent display module is provided with a display substrate, the display substrate arrays a plurality of pixel units, the pixel unit has three emitting red, green and blue light. Micro LEDs are a group, the group of micro LEDs are stacked on a driver IC to maintain electrical connection with the controller; a touch sensor module is configured with a transparent display module to sense a user’s touch gesture Or touch information is sent to the controller; and, a camera lens captures the user's signal, which is recognized by a user expression tracker and sent to the controller. Because the driver IC has a complete control circuit, a simple series circuit can electrically connect the pixel unit, so that the display substrate has a maximized transparent area, and the interaction effect of humans and machines can effectively solve the disadvantages of the prior art.
Description
本創作有關透明顯示(Transparent Display)的應用,特別是指透過人、機交互作用(Interaction)的一種互動式顯示系統。This creation is about the application of Transparent Display, especially an interactive display system through human-computer interaction (Interaction).
已知的顯示器,在玻璃(Glass)與玻璃之間組裝發光二極體(Light Emitting Diode,縮寫為LED),該LED電連接透明的電極材料組成LED顯示器,該LED顯示器是透明的,使用在建築物外牆部分、智能手機或是展覽會場。In the known display, a light-emitting diode (Light Emitting Diode, abbreviated as LED) is assembled between glass and glass. The LED is electrically connected to transparent electrode materials to form an LED display. The LED display is transparent and used in Part of the external wall of the building, smart phone or exhibition venue.
此處所稱的電連接,通常是指電路陣列(或稱主動陣列)操作(或控制)LED發射一道有色的光。因此,所述的LED愈多,該電路陣列愈龐大、複雜,影響顯示器的透明率。The electrical connection referred to here usually refers to the circuit array (or active array) operating (or controlling) the LED to emit a colored light. Therefore, the more LEDs mentioned, the larger and more complex the circuit array will affect the transparency of the display.
因此,如何改善顯示器的構造,就成為本創作亟待解決的課題。Therefore, how to improve the structure of the display has become an urgent issue for this creation.
鑒於此,本案創作人提出新的顯示系統,主要目的在於:採用互動式結構,搭配透明率較佳的顯示模組,有效解決先前技術的弊端。In view of this, the author of this case proposed a new display system with the main purpose of adopting an interactive structure and matching a display module with better transparency to effectively solve the drawbacks of the previous technology.
源於上述目的之達成,本創作的顯示系統包括:一個控制器執行或控制顯示系統的總操作;一個透明顯示模組具備一個顯示基板,該顯示基板陣列多個像素單元,該像素單元有各自發出紅、綠與藍光的三個微型LED為一組,該組微型LED堆疊在一顆驅動IC而與控制器維持電連接關係;一個觸摸感測模組通過透明顯示模組配置一個感測器感測一名使用者的觸摸手勢或觸摸式資訊傳送至控制器;以及,一個攝像鏡頭拍攝該名使用者的訊號,經過一個使用者表情追蹤器辨識且傳送至控制器。To achieve the above-mentioned purpose, the display system of this creation includes: a controller executes or controls the overall operation of the display system; a transparent display module has a display substrate, the display substrate arrays a plurality of pixel units, and each pixel unit has its own Three micro LEDs that emit red, green and blue light form a group. The group of micro LEDs are stacked on a driving IC to maintain electrical connection with the controller; a touch sensing module is configured with a sensor through a transparent display module A user’s touch gesture or touch information is sensed and sent to the controller; and a camera lens captures the user’s signal, which is recognized by a user expression tracker and sent to the controller.
其中,該顯示基板是可撓式透明基板、玻璃基板與PCB電路板之一。因此,運用人、機的交互作用產生互動效果,使顯示系統顯示一款應用程式的執行螢幕、鎖定螢幕或背景螢幕等功能。Wherein, the display substrate is one of a flexible transparent substrate, a glass substrate and a PCB circuit board. Therefore, the interaction between humans and machines is used to produce interactive effects, so that the display system can display an application's execution screen, lock screen or background screen and other functions.
如此,本創作通過使用者表情追蹤器配合觸摸感測模組,讓使用者與透明顯示模組交互作用產生互動效果。而且,該驅動IC具備完善的控制電路,以簡單的串聯線路就能電連接像素單元,故顯示基板具備最大化的透明區域,有效解決先前技術的弊端。In this way, this creation allows the user to interact with the transparent display module to produce an interactive effect through the user's expression tracker and the touch sensing module. Moreover, the driver IC has a complete control circuit, and can be electrically connected to the pixel unit with a simple series circuit, so the display substrate has a maximized transparent area, which effectively solves the drawbacks of the prior art.
為使本創作之目的、特徵和優點淺顯易懂,茲舉一個或以上較佳的實施例,配合所附的圖式詳細說明如下。In order to make the purpose, features and advantages of this creation easy to understand, one or more preferred embodiments are described in detail as follows with the accompanying drawings.
第1圖表現一個顯示系統10,具備隨身可攜帶的便利性,或是能夠結合周遭物體,以便進行人、機互動,體現各種目的之裝置,譬如行動電話、智慧型電話、膝上型電腦、平板電腦裝置、電子書裝置、智慧型TV、數位廣播裝置、個人數位助理(Personal Digital Assistant,縮寫PDA)、攜帶型多媒體播放器(Portable Multimedia Player,縮寫PMP)、導航裝置、建築顯示屏幕、車用抬頭顯示器與電子閱讀器等。Figure 1 shows a
該顯示系統10與諸如液晶顯示器(Liquid Crystal Display,縮寫LCD)或發光二極體(Light Emitting Diode,縮寫LED)等現有顯示器一樣,通過使用者介面、螢幕以及圖形使用者介面(Graphical User Interface,縮寫GUI)之一,顯示處理過或待處理等資訊的介接功能。因此,該顯示系統10能顯示一款應用程式的執行螢幕、鎖定螢幕或背景螢幕等功能,也能運用人、機的交互作用產生互動效果。The
該顯示系統10的硬體配置藉由方塊圖來表現,包括:一個控制器11、一個輸入單元12、一個輸出單元15、一個通信單元20與其他硬體23。應理解的是,除了這些硬體以外,所述的顯示系統10也能採用類似的零(組)件予以替換使用。必要時,該顯示系統10可省略一個(或以上)的硬體或零(組)件。The hardware configuration of the
其中,該控制器11為諸如中央處理單元(Central Processing Unit,縮寫CPU)或應用程式處理器(Application Processor,縮寫AP)之一硬體結構,安裝一套作業系統(Operating System,縮寫OS)可執行或控制顯示系統10的總操作。Among them, the
此處所稱的輸入單元12,泛指觸控板、小鍵盤(Keypad)、半球形開關(Dome Switch)、微動輪(Jog Wheel)或是微動開關(Jog Switch)等。The
具體而言,該輸入單元12包含:使用者介面的一個觸摸感測模組13和一個按鍵感測模組14,所述的按鍵感測模組14辨識經由硬體鍵(例如方向鍵、字元鍵或滑鼠)輸入的使用者命令。該輸入單元12還有一個語音感測模組(圖未示),藉由其他硬體23的一個感測器24(如麥克風等)接收一名使用者的語音,經過語音辨識引擎辨識聲音資訊後,將資訊輸入或傳送至所述的控制器11。Specifically, the
所述的觸摸感測模組13通過感測器24,利用電容性疊對方法(Capacitive Overlay Method)、電阻性疊對方法(Resistive Overlay Method)、紅外光束方法(Infrared Beam Method)、表面聲波方法(Surface Acoustic Wave Method)、整體應變計方法(Integral Strain Gauge Method)與壓電方法(Piezoelectric Method)之一,以近接觸摸(Proximity Touch)或感測觸摸該名使用者的觸摸手勢或觸摸式的資訊,並輸入或傳送至所述的控制器11。The
因此,該感測器24選自傳輸型光電感測器(Transmission Type Photoelectric Sensor)、直接反射型光電感測器(Direct Reflection Type Photoelectric Sensor)、鏡面反射光電感測器(Mirror Reflection Photoelectric Sensor)、高頻振盪型近接感測器(High Frequency Oscillation Type Proximity Sensor)、電容型近接感測器(Capacitance Type Proximity Sensor)、磁型近接感測器(Magnetic Type Proximity Sensor)以及紅外線近接感測器(Infrared Proximity Sensor)之一,感測觸擊(Tap)、雙觸擊、觸摸、按住、拖曳、水平移動(Panning)、撥動(Flick)和拖放等觸摸手勢或觸摸式的資訊。Therefore, the
該輸出單元15包含一個透明顯示模組16與一個聲音輸出模組17,該透明顯示模組16輸出其他硬體23的一個記憶體25所儲存的視訊資料,該聲音輸出模組17播放儲存於記憶體25的音訊資料。當然,該通信單元20接收到音訊及∕或視訊等信號,經由輸出單元15也能播放∕輸出。另外,所述的感測器24配置在透明顯示模組16,感測該名使用者的觸摸手勢或觸摸式等資訊。The
該通信單元20是聯繫外部網路或裝置的硬體結構,區分為:一個短程通信模組21和一個遠程通信模組22。其中,該短程通信模組21採用藍牙(Bluetooth)、超寬頻(Ultra Wideband,縮寫UWB)、紫蜂(Zig Bee)、近場通信(Near Field Communication,縮寫NFC)、紅外線資料技術(Infrared Data Association,縮寫IrDA)以及Wi-Fi直連(Wi-Fi Direct,縮寫WFD)等通信技術之一。所述的遠程通信模組22採用行動通信(Universal Mobile Telecommunications System,縮寫UMTS)與網際網路(Internet)等通信技術之一。The
另外,其他硬體23還有一個攝像鏡頭26與一個使用者表情追蹤器27,該攝像鏡頭26拍攝使用者頭部的轉動角度、仰角或俯角,以及臉部五官的方位與變化,譬如面部表情轉換、眼睛方向與注視角度等,經過使用者表情追蹤器27辨識的訊號,傳送至控制器11充當人、機交互作用的追蹤資料。In addition, the
第2圖是俯視圖,顯示平面的透明顯示模組16包括:並排的三個發光裝置30。該發光裝置30的一個顯示基板31配置兩條電子線路32,可將一個模組連接器33與多個像素單元34串連在一起。所述的控制器11電連接各個發光裝置30的模組連接器33,操作像素單元34發出紅、綠、藍(RGB)三原色光之一。這些像素單元34陣列在顯示基板31的單面,通電發光足以在透明顯示模組16單面形成一個圖案,或是連續的影像。FIG. 2 is a top view. The
其中,該顯示基板31是可撓式透明基板、玻璃基板與PCB電路板之一。該顯示基板31是透明的,各個像素單元34佔用顯示基板31最小的表面積,提供極佳的填充率,具備透明區域最大化的優勢,致使發光裝置30成為透明顯示模組16的理想選擇。Wherein, the
第3圖是放大圖,繪製像素單元34第一實施例的具體結構。圖中,該像素單元34有一顆驅動IC 40,該驅動IC 40是積體電路晶圓切割而成的晶粒,該晶粒內存一個控制電路電連接外表的銲墊。Fig. 3 is an enlarged view showing the specific structure of the first embodiment of the
界定驅動IC 40頂面的銲墊為上層銲墊41。兩排長短不一的上層銲墊41在驅動IC 40頂面的中間部位,電連接三顆為一組的微型LED 35。該組微型LED 35兩旁各有一排上層銲墊41,分別是第一腳位42、第二腳位43、第三腳位44、第四腳位45與第五腳位46。The bonding pad defining the top surface of the driving IC 40 is the
第4圖是第一實施例的正視圖,顯示該驅動IC 40底面的銲墊視為下層銲墊47。透過矽穿孔(Through Silicon Via,縮寫為TSV)製程,形成穿透驅動IC 40的多個矽通孔48,該矽通孔48讓上層銲墊41垂直連接相應的下層銲墊47構成控制電路的一部分。透過錫膏36(或導電銀膠)的方式,該下層銲墊47電連接顯示基板31的電子線路32(見第3圖)。FIG. 4 is a front view of the first embodiment, showing that the solder pad on the bottom surface of the driver IC 40 is regarded as the lower
圖中,該微型LED 35是單片晶圓切割的晶粒,該晶粒的尺寸在100μm以下,厚度縮減至50μm以下的範圍,故微型LED 35小於尺寸從100μm到1000μm,厚度由100μm至500μm的一般型LED。另外,該微型LED 35堆疊在驅動IC 40的單面,以N極37與P極38銲接不同的上層銲墊41,電連接驅動IC 40的控制電路組成電的簡單迴路。通電後,該微型LED 35發射一道單色光。該組微型LED 35聚集三顆,可分別發射紅光、綠光和藍光,符合像素關於紅、綠、藍(RGB)三原色的需求。In the figure, the
另外,所述的像素單元34還有一個樹脂成形部39,該樹脂成形部39是透明的,粘著該組微型LED 35與驅動IC 40可視的表面(包括上層銲墊41),卻不會遮蔽微型LED 35的光。In addition, the
第5圖是方塊圖,繪製控制電路50的功能配置中,該第一腳位42是控制電路50(或驅動IC)的接地,該第三腳位44供應電力至控制電路50。該第二腳位43是輸入端,搭配充當輸出端的第五腳位46,構成單線資料時鐘恢復通信,使每個驅動IC能夠串連做顯示資料通訊。至於偵錯作用的第四腳位45,防止壞的節點阻隔透明顯示模組的使用。簡單的說,將毀損的驅動IC排除在迴路外直接越過,進入下一個正常的驅動IC,能夠順利進行後續的運作,就是第四腳位45的效能。FIG. 5 is a block diagram. In the functional configuration of the
另外,該控制電路50還有一個脈寬調變器及資料鎖51,克服類比調光的波長改變、亮度不均等缺點。該控制電路50的一個恆定電流驅動器52,提供恆定的電流至任一微型LED 35發出紅光、綠光或藍光。In addition, the
第6圖是立體圖,顯示像素單元34'的第二實施例,其結構大致相同於第一實施例,差異處在於:多了三條金屬線53被樹脂成形部39包覆。FIG. 6 is a perspective view showing the second embodiment of the
其次,該微型LED 35頂面的N極37'電連接金屬線53,該金屬線53電連接驅動IC 40的控制電路,該控制電路電連接微型LED 35底面的P極38'(見第7圖)組成電的迴路。Secondly, the N pole 37' on the top surface of the
第8圖是正視圖,表現像素單元34''的第三實施例,其結構大致相同於第二實施例,差異處在於:沒有金屬線,卻多了一個微型金屬柱54與一個ITO透明導電膜55。Figure 8 is a front view showing the third embodiment of the
其中,該微型LED 35頂面的N極37'透過ITO透明導電膜55電連接微型金屬柱54,所述的微型金屬柱54電連接上層銲墊41,並排在該組微型LED 35旁邊,經由驅動IC 40的控制電路電連接微型LED 35底面的P極38',也會組成電的迴路。Wherein, the N pole 37' on the top surface of the
另外,該樹脂成形部39'粘著微型LED 35、驅動IC 40、上層銲墊41、微型金屬柱54和ITO透明導電膜55可視的表面。通電後,透明的樹脂成形部39'與ITO透明導電膜55,不會遮蔽微型LED 35發射的光。In addition, the resin molding part 39' adheres to the visible surface of the
10:顯示系統
11:控制器
12:輸入單元
13:觸摸感測模組
14:按鍵感測模組
15:輸出單元
16:透明顯示模組
17:聲音輸出模組
20:通信單元
21:短程通信模組
22:遠程通信模組
23:其他硬體
24:感測器
25:記憶體
26:攝像鏡頭
27:使用者表情追蹤器
30:發光裝置
31:顯示基板
32:電子線路
33:模組連接器
34、34'、34'':像素單元
35:微型LED
36:錫膏
37、37':N極
38、38':P極
39、39':樹脂成形部
40:驅動IC
41:上層銲墊
42:第一腳位
43:第二腳位
44:第三腳位
45:第四腳位
46:第五腳位
47:下層銲墊
48:矽通孔
50:控制電路
51:脈寬調變器及資料鎖
52:恆定電流驅動器
53:金屬線
54:微型金屬柱
55:ITO透明導電膜
10: Display system
11: Controller
12: Input unit
13: Touch sensor module
14: Button sensing module
15: output unit
16: Transparent display module
17: Sound output module
20: Communication unit
21: Short-range communication module
22: Remote communication module
23: other hardware
24: Sensor
25: memory
26: camera lens
27: User emoji tracker
30: Light-emitting device
31: Display substrate
32: Electronic circuit
33:
第1圖表現本創作顯示系統較佳的硬體配置。 第2圖俯瞰透明顯示模組。 第3圖俯瞰放大的像素單元第一實施例。 第4圖正視第3圖的像素單元。 第5圖繪製控制電路的功能配置。 第6圖顯示具體的像素單元第二實施例。 第7圖正視第6圖的像素單元。 第8圖正視放大的像素單元第三實施例。 Figure 1 shows the better hardware configuration of the creative display system. Figure 2 overlooks the transparent display module. Fig. 3 overlooks the first embodiment of the enlarged pixel unit. Figure 4 is a front view of the pixel unit of Figure 3. Figure 5 plots the functional configuration of the control circuit. Figure 6 shows the second embodiment of a specific pixel unit. Figure 7 is a front view of the pixel unit of Figure 6. Fig. 8 is the third embodiment of the enlarged pixel unit.
10:顯示系統 10: Display system
11:控制器 11: Controller
12:輸入單元 12: Input unit
13:觸摸感測模組 13: Touch sensor module
14:按鍵感測模組 14: Button sensing module
15:輸出單元 15: output unit
16:透明顯示模組 16: Transparent display module
17:聲音輸出模組 17: Sound output module
20:通信單元 20: Communication unit
21:短程通信模組 21: Short-range communication module
22:遠程通信模組 22: Remote communication module
23:其他硬體 23: other hardware
24:感測器 24: Sensor
25:記憶體 25: memory
26:攝像鏡頭 26: camera lens
27:使用者表情追蹤器 27: User emoji tracker
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW109210366U TWM605325U (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Interactive display system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TW109210366U TWM605325U (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Interactive display system |
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TWM605325U true TWM605325U (en) | 2020-12-11 |
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ID=74670348
Family Applications (1)
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TW109210366U TWM605325U (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Interactive display system |
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Cited By (4)
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-
2020
- 2020-08-11 TW TW109210366U patent/TWM605325U/en unknown
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