專利名稱：觸控屏幕及應(yīng)用該觸控屏幕的電子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及觸控屏幕(觸摸屏，touch screen),并且特別地， 本發(fā)明涉及包含多個顯示區(qū)域的觸控屏幕。本發(fā)明還涉及一種應(yīng)用 該觸4空屏幕的電子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，由于科:技日益進步，帶動信息、通訊、電子等產(chǎn)品越 來越多元化及人性化。觸控屏幕已普遍應(yīng)用于例如數(shù)碼相機以及個 人數(shù)字助理等電子裝置。以觸控屏幕取代傳統(tǒng)按鍵或鍵盤的使用操 作方式，具備使用直觀化以及節(jié)省體積等優(yōu)點，在消費性電子產(chǎn)品 要求輕薄短小的潮流之下，同時解決了許多人機界面的問題。
現(xiàn)有的觸控面板的技術(shù)大致可分為電阻式、電容式以及波動式 幾種類型。電阻式觸控面一反其主要組成包括上下兩層氧化銦錫導(dǎo)電
玻璃(ITO glass)。當物體碰觸上層導(dǎo)電玻璃使其凹陷而與下層導(dǎo)電 玻璃接觸時，面板的控制器將檢測出電壓信號，并據(jù)此判斷接觸點 的坐標位置。電阻式觸控面才反主要用于凄t碼相才幾、PDA等電子產(chǎn)品。
電容式觸纟空面纟反的結(jié)構(gòu)組成包4舌一塊導(dǎo)電3皮璃，在導(dǎo)電3皮璃兩 面都涂布有導(dǎo)電材料，且導(dǎo)電玻璃的外側(cè)會再覆上一層防刮涂膜。 玻璃板周圍的電極會在玻璃表面形成均勻電場。而導(dǎo)電玻璃內(nèi)側(cè)的 導(dǎo)電材料可提供電磁屏蔽，降低噪聲，以維持面板能在良好無干擾 的環(huán)境下工作。每當使用者以手指觸控面板，其手指就會與外側(cè)導(dǎo)電層上的電容耦合，吸去面板上微小的電流。該電流分別從觸控面 板角落上的電極流出，并且流經(jīng)該電極的電流與手指到角落的距離 成正比，觸控面板的控制器通過對這四個電流比例的精確計算，可 得出接觸點的位置信息。電容式觸控面板的成本較高，主要應(yīng)用于 筆記本電腦。
波動式觸控面才反的原理是在面斧反周圍i殳置音波產(chǎn)生器，并在邊 緣設(shè)置音波的反射器，當使用者利用手指或觸控筆接觸到面板表面 的某一點時，觸控面板的控制器會依據(jù)音波波形的改變計算出接觸 點的4立置。
一般而言，觸控式按鍵是被設(shè)置在觸控屏幕上的特定區(qū)域，各 種按鍵功能的圖案則以印刷或黏貼的方式固定于觸控屏幕的上表 面。因此，即使電子裝置是在關(guān)機的狀態(tài)，使用者還是會看到電子 裝置表面上的按鍵圖案，以致于使用者可能會感覺觸控屏幕的尺寸 受到按鍵圖案的局限而變小。
另一方面，也有某些電子裝置，其按鍵圖案由觸控屏幕下方的 顯示面板(例如液晶面板)產(chǎn)生，而不是固定于觸控屏幕上。因此， 在電子裝置被關(guān)機之后，按鍵圖案也會隨著消失。這種做法雖然沒 有屏幕大小受到局限的問題，卻需要采用較為復(fù)雜的影像處理機制 以將按鍵圖案整合于顯示面板呈現(xiàn)的整體影像中。此外，由于顯示 面才反的成本與其尺寸成正比，對于4姿4建圖案通常為固定不變的電子 裝置來i兌，利用可用以顯示多元影1象的顯示面4反來呈現(xiàn)固定圖案是 較為浪費而不合理的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種采用背板式按鍵圖案的觸控屏幕，也就是將 人機界面圖案設(shè)置于觸控屏幕的下表面，并利用背光光源提供的光線穿透屏幕以照亮該圖案。當本發(fā)明的背光光源不發(fā)光時，使用者 將看不出人機界面圖案的存在。
與將按鍵圖案設(shè)置于觸控屏幕上表面的現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本 發(fā)明的觸控屏幕可提供讓使用者感覺屏幕整體尺寸增加的效果。另 一方面，與利用顯示面一反產(chǎn)生4安4建圖案的現(xiàn)有4支術(shù)相比，由于才艮據(jù) 本發(fā)明的背光光源可以成本較低的發(fā)光元件來實現(xiàn)，因此可達到節(jié) 省成本的歲文果。
才艮據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例為一種觸控屏幕，其中包含觸控 板、顯示單元以及光源。該觸控板中又包含影像顯示區(qū)域及人機界
面區(qū)域。該影-像顯示區(qū)域是透明的，該顯示單元i殳置于該影〗象顯示 區(qū)域下方，用以顯示影像。該人機界面區(qū)域設(shè)置有人機界面圖案， 該光源設(shè)置于該人才幾界面區(qū)域下方，用以照亮該人才幾界面圖案。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，其中，該顯示單元包含液晶顯示 裝置、有才幾發(fā)光二才及管(organic light emitting diode)裝置、高分子發(fā) 光二極管(polymer light emitting diode)裝置、電致發(fā)光納米管晶體管 (electroluminescent nanotube transistor)裝置或等離子顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，其中，該光源為發(fā)光二極管裝置 或;令陰才及熒光火丁(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，其中，該光源包含多個子光源。
根據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，其中，該人機界面圖案包含多個 按鍵圖案，每一個按鍵圖案各自對應(yīng)于這些子光源。
根據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，其中，這些子光源能被控制為不 同時發(fā)亮。才艮據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，其中，該人才幾界面圖案包含至少 一個按鍵圖案。
^^艮據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，在具體實施例中，該按4建圖案用
以表示廣角(wide angle view)4姿4定、遠才聶(telephoto view)4安4建、縮小 按鍵、放大按鍵、播放按鍵或目錄按鍵。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，在具體實施例中，該人才幾界面圖 案印刷在該觸控板對應(yīng)于該人機界面區(qū)域的下表面。
根據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，在具體實施例中，該人機界面圖 案黏貼在該觸控板對應(yīng)于該人機界面區(qū)域的下表面。
根據(jù)本發(fā)明所述的觸控屏幕，進一步包含介于該影像顯示區(qū)域 與該人才幾界面區(qū)域間的遮蔽結(jié)構(gòu)，橫j尋該光源發(fā)出的該光線不會/人 該影像顯示區(qū)域透出。
才艮據(jù)本發(fā)明的另 一具體實施例為 一種電子系統(tǒng)，其中包含一種 觸控屏幕以及控制裝置。該觸控屏幕中包含觸控才反、顯示單元以及 光源。該觸控板中又包含影像顯示區(qū)域及人機界面區(qū)域。該影像顯 示區(qū)i或是透明的，該顯示單元i殳置于該影^象顯示區(qū)i或下方，用以顯 示影像。并且該人機界面區(qū)域設(shè)置有人機界面圖案。該光源設(shè)置于 該人沖幾界面區(qū)域下方，用以照亮該人才幾界面圖案。該控制裝置電連 結(jié)至該觸控屏幕。當使用者按壓該觸控板上對應(yīng)于該人才幾界面圖案 的位置時，該觸控板產(chǎn)生控制信號，該控制裝置將執(zhí)行對應(yīng)于該控 制信號的控制程序。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，其中，該顯示單元包含液晶顯示 裝置、有機發(fā)光二極管裝置、高分子發(fā)光二極管裝置、電致發(fā)光納 米管晶體管裝置或等離子顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，其中，該光源為發(fā)光二極管裝置 或;令陰才及焚光燈。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，其中，該光源包含多個子光源。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，其中，該人才幾界面圖案包含多個 按鍵圖案，每一個按鍵圖案各自對應(yīng)于這些子光源。
根據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，其中，這些子光源能被控制為不 同時發(fā)亮。
根據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，其中，該人機界面圖案包含至少 一個按鍵圖案。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，在具體實施例中，該按鍵圖案用
以表示廣角(wide angle view)4要4建、遠才聶(telephoto view)4要4建、縮小 按鍵、放大按鍵、播放按鍵或目錄按鍵。
根據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，在具體實施例中，該人機界面圖 案印刷在該觸控板對應(yīng)于該人機界面區(qū)域的下表面上。
沖艮據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，在具體實施例中，該人才幾界面圖 案翻貼在該觸控板對應(yīng)于該人4幾界面區(qū)域的下表面。
根據(jù)本發(fā)明所述的電子系統(tǒng)，進一步包含介于該影像顯示區(qū)域 與該人才幾界面區(qū)i或間的遮蔽結(jié)構(gòu)，佳J尋該光源發(fā)出的該光線不會乂人 該影《象顯示區(qū)域透出。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得 到進一步的了解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中的觸控屏幕的等角視圖。
圖2(A)是根據(jù)本發(fā)明的具有多個子光源的觸控屏幕的等角視圖。
圖2(B)是根據(jù)圖2(A)的多個光源及相對應(yīng)的按鍵圖案數(shù)的側(cè) 視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另 一具體實施例的觸控屏幕具有遮蔽結(jié)構(gòu) 的等角視圖。
圖4(A) 圖4(C)是用以表示當觸控屏幕包含于數(shù)碼相機時的按 鍵圖案范例。
圖5是^T艮據(jù)本發(fā)明的另一具體實施例的電子系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1,圖1是才艮據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例中的觸控屏 幕的等角視圖。該觸控屏幕1中包含觸控板100、光源120以及顯 示單元130。觸控一反100又可分為影4象顯示區(qū)域100A及人才幾界面 區(qū)域100B。
在實際應(yīng)用中，"i殳置于影J象顯示區(qū)域100A下方的顯示單元130 可為液晶顯示裝置、有機發(fā)光二極管裝置、高分子發(fā)光二極管裝置、 電致發(fā)光納米管晶體管裝置或等離子顯示裝置。由于影像顯示區(qū)域 100A大致是透明的，〗吏用者可透過影〗象顯示區(qū)域100A看到顯示單 元130呈iE見的影^象。如圖1所示，人機界面區(qū)域IOOB設(shè)置有人機界面圖案IIO(以 內(nèi)含斜線的區(qū)塊表示)。在實際應(yīng)用中，人機界面圖案IIO可通過印 刷或黏貼的方式固定于人才幾界面區(qū)域IOOB的下表面。并且，光源 120對應(yīng)設(shè)置于人機界面區(qū)域IOOB的下方，用以照亮人才幾界面圖 案110。更明確地說，光源120提供的光線將可穿過人機界面圖案 110中鏤空或顏色較淺的透光部分。在此實施例中，圓柱型的光源 120為冷陰極熒光燈。在實際應(yīng)用中，光源120也可由發(fā)光二極管 燈泡或多個冷陰才及熒光燈組成。
才艮據(jù)本發(fā)明，在光源120不發(fā)亮的情形下，4吏用者,人觸控屏幕 1的上表面并不會看出人機界面圖案110的存在。若光源120及顯 示單元130兩者都未發(fā)出光線，對使用者來說，人才幾界面區(qū)域100B 和影像顯示區(qū)域100A看起來都會是大致為黑色的深色區(qū)域。
由于觸控才反100的上表面并未設(shè)置用以區(qū)分影^象顯示區(qū)域 100A和人沖幾界面區(qū)域100B的界線，光源120及顯示單元130都不 發(fā)亮時，使用者所看到的觸控板100的上表面將為一個完整而未受 到分割的平面。因此，與將人機界面圖案設(shè)置于觸控屏幕上表面的 現(xiàn)有4支術(shù)相比，才艮據(jù)本發(fā)明的觸控屏幕1可^是供讓y使用者感覺屏幕 整體尺寸增加的效果。
另一方面，在照射區(qū)域相等的情況下，以冷陰才及熒光燈或發(fā)光 二極管燈泡作為光源的成本通常遠低于采用液晶面板所需要的成 本。因此，對于人才幾界面圖案為固定不變的電子裝置來i兌，以根據(jù) 本發(fā)明的方式實現(xiàn)人才幾界面區(qū)域可大幅節(jié)省觸控屏幕整體的成本。 換句話說，根據(jù)本發(fā)明的觸控屏幕能夠通過減少部分顯示面板的使 用材料來降低整體成本。
請參閱圖2(A)，圖2(A)為根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的示意 圖。在此范例中，光源120由多個子光源(120A 120D)組成。圖2(B)的剖面圖。以下說明將以人機界 面圖案110包含有四個按4建圖案(110A 110D)的狀況為例。如圖2(B) 所示，每一個子光源各自對應(yīng)于一個按鍵圖案。通過為各個按鍵圖 案提供獨立的光源，可確保每一個按鍵圖案都獲得充足的照射亮度。
才艮據(jù)本發(fā)明，這些子光源不需要在任4可情況都一起一皮開啟或關(guān) 閉，每一個子光源的亮度也未必要完全相同。換句話說，觸控屏幕 1可通過控制這些子光源選4奪性地顯示這些按4建圖案之中的一個或 多個圖案。如圖2(B)所示，觸控屏幕1可進一步包含調(diào)控才莫塊140, 用以調(diào)整子光源120A 120D的亮度。
舉例來說，當人機界面區(qū)域IOOB未被使用者操作時，調(diào)控模 塊140可控制這些子光源120A 120D都不發(fā)光，以節(jié)省電力。當 使用者欲操作某一按鍵功能時，只要按壓人機界面區(qū)域100B上任 一位置，調(diào)控模塊140即控制這些子光源120A 120D各自提供亮 度較微弱的光線并維持一段時間(例如5 10秒)，使用者因此可以確 認各按鍵的位置，避免發(fā)生按錯功能按鍵的情形。此外，當使用者 按壓某個按鍵圖案對應(yīng)的區(qū)域之后，調(diào)控模塊140可控制該按鍵圖 案對應(yīng)的子光源發(fā)出亮度較強的光線，由此幫助使用者確認按壓的 結(jié)果。
除了人機界面區(qū)域100B之外，影像顯示區(qū)域100A也有觸控 功能。以lt碼相4幾包含上述觸控屏幕1的狀況為例，4吏用者可利用 手指4姿壓或在影^象顯示區(qū)域100A移動來》文大或^走轉(zhuǎn)顯示單元130 所提供的影像數(shù)據(jù)。
請參閱圖3，在才艮據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，觸控屏幕l可進 一步在顯示區(qū)域100A與人才幾界面區(qū)域100B之間包含遮蔽結(jié)構(gòu) 150。遮蔽結(jié)構(gòu)150以不透光才才質(zhì)制成，因此可避免光源120發(fā)出的光線泄漏至影^像顯示區(qū)域IOOA，由此有效減少光源120的漏光 所造成影像顯示區(qū)域IOOA的亮度不均勻的問題?；蛘?，觸控屏幕 1的設(shè)計者也可在顯示區(qū)域100A與人機界面區(qū)域IOOB之間保留有
效間隔距離來達到相同的效果。
請參閱圖4(A) 圖4(C),這些附圖用以表示當觸控屏幕1包含 于數(shù)碼碼相機時的按鍵圖案范例。在圖4(A)所示的范例中，人機界 面圖案100B包含四種按4建圖案，分別為廣角按鍵110A、遠攝按鍵 IIOB、才莫式切換按鍵110C及目錄按鍵IIOD。這四種按鍵的順序可 由i殳計者自4亍決定，未必需要與圖4(A)所示的完全相同。
使用者可通過廣角按鍵110A和遠攝按鍵110B調(diào)整鏡頭的焦距 大小，改變拍攝時的視野范圍，當焦距越小時，使用者所拍攝的照 片內(nèi)可以容納的景物范圍就越廣；而焦距越大時使用者可以拍攝到 的景物范圍也就越小。4姿壓才莫式切換4安4建110C可4吏該凄t碼相才幾在 拍照模式和照片顯示模式之間切換。按壓目錄按鍵110D則可使顯 示單元130顯示凄t碼相4幾的功能菜單。
與圖4(A)中的實施例相比，圖4(B)中的實施例的人機界面圖案 100B除了廣角按鍵110A、遠攝按鍵IIOB、才莫式切換按鍵110C與 目錄按鍵110D之外，進一步包含了預(yù)覽顯示按鍵圖案IIOE。在實 際應(yīng)用中，這五種按鍵的排列順序可依設(shè)計者的安排而改變，未必 須與圖4(B)所示的完全相同。
在此實施例中，4吏用者可通過4安壓預(yù)覽顯示4妄4定圖案110E切 換顯示單元130中的預(yù)覽顯示模式。舉例來說，使用者可利用預(yù)覽 顯示按鍵圖案110E將屏幕切換為(1)全畫面顯示單張照片(2)九宮格 形式顯示多張照片或(3)自定義照片顯示形式等功能。圖4(C)是另一具體實施例。與圖4(B)中的實施例相比，本實施 例的人機界面圖案100B除了廣角按鍵IIOA、遠攝按鍵IIOB、模 式切換按鍵110C、目錄按鍵110D與預(yù)覽顯示按鍵110E之外，還 進一步包含刪除按鍵IIOF。使用者可利用刪除按鍵110F刪除已拍 攝的照片檔案。在實際應(yīng)用中，這六種按鍵的排列順序也可以依設(shè) 計者的安排而改變，未必須與圖4(C)所示的完全相同。
請參閱圖5，圖5是根據(jù)本發(fā)明的又一實施例中的電子系統(tǒng)2。 在實際應(yīng)用中，電子系統(tǒng)2可以是各種形式的移動電話、PDA、數(shù) 碼相機、金融提款機等等電子系統(tǒng)。電子系統(tǒng)2包含圖1所示的觸 控屏幕1與控制裝置160。控制裝置160電連接至觸控屏幕1。當 使用者按壓觸控板100上對應(yīng)于人機界面圖案100B的按4建圖案時， 觸控板100將產(chǎn)生控制信號，控制裝置160會接著根據(jù)該控制信號 才丸^M吏用者4要壓的按4建對應(yīng)的功能，并可進一步通過顯示單元130 顯示其執(zhí)行結(jié)果。與其他實施例相同的是，通過采用觸控屏幕1,
電子系統(tǒng)2可提供讓使用者感覺屏幕整體尺寸增加的效果。
與現(xiàn)有才支術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(l)可減少顯示單元的 尺寸，使產(chǎn)品成本降低；以及(2)將按鍵圖案設(shè)置于觸控屏幕的背板 上，在關(guān)機在狀態(tài)下，按鍵部份會全黑，因此使用者會有按鍵區(qū)域 也是影像顯示區(qū)域的視覺效果，產(chǎn)生屏幕整體尺寸放大的感覺。
通過以上具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特 征與精神，而并非以上述所4皮露的具體實施例來對本發(fā)明的范圍加 以限制。相反地，其目的是希望能將各種改變及等同安排涵蓋于本 發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。主要組件符號說明
1:觸控屏幕
100:觸控板
100B:人才幾界面區(qū)i或
110A: 110F: 4安《建圖案
120A: 120D:子光源
140:調(diào)控模塊
160:控制裝置。
2:電子系統(tǒng)； 100A:影l(fā)象顯示區(qū)域 110:人才幾界面圖案 120:光源 130:顯示單元 150:遮蔽結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種觸控屏幕，包括觸控板，包含影像顯示區(qū)域與人機界面區(qū)域，所述影像顯示區(qū)域是透明的，并且所述人機界面區(qū)域設(shè)置有人機界面圖案；顯示單元，設(shè)置于所述影像顯示區(qū)域下方并用以顯示影像；以及光源，設(shè)置于所述人機界面區(qū)域下方并用以照亮所述人機界面圖案。
2. 4艮據(jù)一又利要求1所述的觸控屏幕，其中，所述顯示單元包括液 晶顯示裝置、有機發(fā)光二極管裝置、高分子發(fā)光二極管裝置、 電致發(fā)光納米管晶體管裝置或等離子顯示裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控屏幕，其中，所述光源為發(fā)光二極 管裝置或冷陰極熒光燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控屏幕，其中，所述光源包含多個子 光源。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控屏幕，其中，所述人機界面圖案包 含多個按鍵圖案，每一個按鍵圖案各自對應(yīng)于所述子光源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸控屏幕，其中，所述子光源能被控制 為不同時發(fā)亮。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控屏幕，其中，所述人機界面圖案包 含至少一個按鍵圖案。
8. 才艮據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控屏幕，其中，所述按4建圖案用以表 示廣角按鍵、遠攝按鍵、縮小按鍵、放大按4建、播放按鍵或目 錄按鍵。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸控屏幕，其中，所述人機界面圖案印 刷在所述觸控板對應(yīng)于所述人機界面區(qū)域的下表面上。
10. —種電子系統(tǒng)，包4舌觸控屏幕，包括觸控板，包含影像顯示區(qū)域與人機界面區(qū)域，所述影像 顯示區(qū)域是透明的，并且所述人機界面區(qū)域設(shè)置有人機界面圖 案；顯示單元，i殳置于所述影^象顯示區(qū)i或下方并用以顯示影 像；以及光源，i殳置于所述人才幾界面區(qū)域下方并用以照亮所 述人才幾界面圖案；以及控制裝置，電連接至所述觸控屏幕；其中，當使用者按壓所述觸控板上對應(yīng)于所述人機界面 圖案的位置時，所述觸控板產(chǎn)生控制信號，所述控制裝置用以 執(zhí)行對應(yīng)于所述控制信號的控制程序。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種觸控屏幕，其中包含觸控板、顯示單元以及光源。該觸控板還包含影像顯示區(qū)域與人機界面區(qū)域，該影像顯示區(qū)域是透明的。該顯示單元設(shè)置于該影像顯示區(qū)域下方并用以顯示影像。該人機界面區(qū)域設(shè)置有人機界面圖案，并且該光源設(shè)置于該人機界面區(qū)域下方，以照亮該人機界面圖案。本發(fā)明還披露了一種電子系統(tǒng)，包括觸控屏幕和控制裝置，其中該觸控屏幕包括觸控板、顯示單元和光源，該控制裝置電連接至該觸控屏幕。
文檔編號G06F3/041GK101587388SQ20081003801
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者廖繼鈺, 翁偵巡 申請人:明基電通有限公司;明基電通股份有限公司