显示与输入设备制造技术

一种显示与输入设备，包括：基底（３０），例如柔性导电箔，包括前表面（８）和后表面（１０）；设置在基底（３０）的前表面（８）上的多个层（３２，３４，３５，３６，３７，３９），这多个层（３２，３４，３５，３６，３７，３９）可操作为可从该设备的前表面一侧观看的显示器，例如，电泳显示器；以及连接到基底（３０）的电路（５２，５４），用于检测在用户的手指（１２）和基底（３０）之间的电容性耦合，以致基底（３０）可作为触摸板操作，用于检测用户的手指（１２）对基底（３０）的后表面（１０）的触摸或用户的手指（１２）非常靠近基底（３０）的后表面（１０）定位。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示与输入设备，具体涉及触摸屏或触摸板设备。本专利技术还涉及结合了显示器和输入设备的电子设备，尤其是手持电子设备。
技术介绍
多种多样的电子设备包括平面屏幕显示器和一个或多个用户输入装置。这样的设备例如包括所谓的膝上型计算机、包括移动电话的电话和个人数字助理(PDA)，后者也称为个人组织器(organiser)。各种不同的平面屏幕显示技术是公知的。已经得到广泛商业化和大批量生产的公知技术包括例如液晶显示器(LCD)和场致发光显示器。近来表现出潜力的不是非常公知的显示技术是电泳显示器的显示技术，例如，如在“A Conformable Electronic Ink Display usinga Foil-Based a-Si TFT Array”，Y.Chen等人，SID 01 DIGEST，2001，第157-159页；“Flexible，Active-matrix DisplayConstructed Using a Microencapsulated Electrophoreticmaterial and an Organic-Semiconductor-based backplane”，K.Amundson等人，SID 01 DIGEST，2001，第160-163页；和“Card-sizeActive-matrix Electronic Ink Display“，P.Kazlas等人，EURODISPLAY 2002，第259-262页中所公开的。这样的显示器是形成在柔性箔基底(substrate)上的，因此提供了一种柔性显示器，其显示屏可以弯曲成非平坦轮廓(profile)，同时保持良好的显示图像。已知各种不同的用户输入装置，包括开关、机械方式操作的键盘和计算机鼠标。当用户操纵输入装置时，设备中的处理器对输入进行处理并且通常相应地改变显示图像。在大多数设备中，对这样的输入装置定位，以使其在用户观看显示器时在用户的视野中。输入装置的另一种形式是触摸板。用于提供触摸板的一种公知技术是阻性技术，另一种技术是容性技术。在某些设备中，显示设备和触摸板类型输入装置是以一体式显示与用户输入设备的形式来实现的。这些设备通常称为“触摸屏”设备。在这些情况下，用户在显示区域上的期望位置处直接或用物体按压显示器的前面或者触摸显示器的前面，或者在显示区域上的期望位置处将物体或例如手指放置为靠近显示器的前面。显示区域上的位置通常代表显示在屏幕上的输入的选择。例如，在“容性触摸屏”技术的情况下，用户的手指例如与显示屏前面的附加透明导电层进行容性接触，其中用户通过该附加透明导电层观看屏幕。使附加透明导电层保持在低电压上，并且小的电流流经用户的手指和身体到达大地。这一电流是由触摸屏的边缘处的电压源供应的，并且通过比较来自相应电压源的各个电流的幅度，可以确定触摸点的位置。在任何采用触摸屏的设备中，但是尤其在小型手持设备中，将手指放在显示屏的前面或非常靠近显示屏的前面的要求引起很多缺点。一个缺点是手指遮挡所显示图像的最重要部分。另一个缺点是油污和污垢可能会累积在显示屏上，或者显示屏可能会遭到物理破坏或刮伤，因而损害图像质量。还一个缺点是只要涉及到输入装置，在显示设备上的坐标位置与相应的坐标位置之间就需要精确的位置校准(即，对手指位置要与显示坐标一致的要求要比与包括例如鼠标加上屏幕上的光标的间接输入方案相一致的要求更加苛刻，因为光标借助于相对调节将用户引导到精确的显示点，而这种处理仅利用真正的手指而不用光标是不可能的)。为了缓解在前面段落中所提及的缺点，已经公开了这样的手持电子设备其中将显示模块设置在该设备的外壳的前表面上，并且将单独的触摸板设置在该设备的外壳的后表面上。例如，GB-A-2344905公开了一种在前侧面上有LCD并且在后侧上有触摸板的个人数字助理，US 5543588公开了一种在前表面上有显示屏并且在后侧面上有触敏对象位置检测器输入设备的手持计算设备，并且EP-A-0913977公开了一种在前表面上有显示器并且在后表面上有输入装置的无线电话手机。
技术实现思路
本专利技术人意识到，在前面段落中所述的电子设备的情况下会出现其它的缺点，尤其是在手持电子设备的情况下，其中显示模块设置在设备外壳的前表面上，并且独立的触摸板设置在设备外壳的后表面上。例如，由于需要独立的显示设备和触摸板设备，组件数量和组装要求都增加了，并且独立的显示设备和触摸板相对彼此进行定位所需要的总体厚度可能是不理想的。本专利技术人认识到，将希望提供一种实现触摸屏设备的集成优点与诸如前面段落中所述的那些设备的后处理(rear-handling)优点的方式，这些优点在传统上被理解为相互排斥的。而且，本专利技术人没有发现任何柔性显示器诸如上述的基于薄箔的电泳显示器配备单独的后触摸屏的公开内容。然而，本专利技术人认识到，如果使用传统的方案来实现这些，则可能出现利用刚性显示设备不可应用的新问题，即，在显示表面被弯曲时，将损害在显示设备与触摸板之间的位置对应关系、校准或映射。因此本专利技术人已经认识到，可能希望提供一种形式的在柔性显示器被弯曲时将固有地避免、降低或消除任何这样的影响的显示设备和触摸板能力。在第一方面，本专利技术提供了一种显示与输入设备，包括基底，包括前表面和后表面；设置在基底的前表面上的多个层，这多个层可作为从该设备的前表面一侧可观看的显示器进行操作；以及连接到基底的电路，用于检测用户的手指和基底之间的容性耦合，以致基底可作为触摸板操作，用于检测用户的手指对基底的后表面的触摸或用户的手指非常接近基底的后表面进行定位。这有助于提供一种组合的显示与输入设备，可以减少电子设备中所需要的独立模块的数量和/或可以降低整体尺寸要求，同时令人惊奇地通常不需要任何比仅仅只执行显示功能的设备中存在的组件或层更多的组件或层。基底可以是柔性的。在这种情况下，当被弯曲时，该设备可以有益地提供在组合设备的显示器和触摸板功能之间的至少某种程度的固有位置对应关系、校准或映射。基底可以由导电材料制成，并且可以例如包括柔性箔。在这些情况下，上述的优点具有被增强的趋势。另一种可能性在于，基底可以由在后表面上具有导电涂层的绝缘材料制成。这允许基底材料的更宽选择。基底可以包括后表面上的保护涂层，该保护涂层是足够薄的，以允许检测用户的手指与基底之间的容性耦合。这允许基底的物理保护，这利用薄的基底是特别有益的，同时仍然保持有用的触摸板操作。显示器类型可以是电泳显示器。在这种情况下，公知电泳显示器尤其是封装的电泳显示器的基底特征特别适于用作后表面触摸屏板。电路包括多个安培计，每个安培计连接到基底的边缘上的不同点。基底实质上可以是矩形的，并且多个安培计可以包括设置在基底的每个角上的相应安培计。在另一方面，本专利技术提供了作为组合的显示与输入设备的显示设备的使用，该显示设备包括基底，包括前表面和后表面；以及设置在基底的前表面上的多个层，这多个层可作为显示器操作，其中作为组合的显示与输入设备的使用是通过使用基底的后表面作为容性耦合片(sheet)来实现的。附图说明现在，将参照附图以举例的方式描述本专利技术的实施方式，其中附图1是握在用户的手中的个人数字助理(PDA)的示意图(非按比例绘制)；附图2是附图1的个人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示与输入设备，包括：基底（３０），包括前表面（８）和后表面（１０）；设置在基底（３０）的前表面（８）上的多个层（３２，３４，３５，３６，３７，３９），这多个层（３２，３４，３５，３６，３７，３９）可操作为从该设备的前表面（８）一侧可观看的显示器；和连接到基底（３０）的电路（５２，５４），用于检测在用户的手指（１２）和基底（３０）之间的容性耦合，以致基底（３０）可作为触摸板操作，用于检测用户的手指（１２）对基底（３０）的后表面（１０）的触摸或用户的手指（１２）非常靠近基底（３０）的后表面（１０）定位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2003-7-29 0317715.11.一种显示与输入设备，包括基底(30)，包括前表面(8)和后表面(10)；设置在基底(30)的前表面(8)上的多个层(32，34，35，36，37，39)，这多个层(32，34，35，36，37，39)可操作为从该设备的前表面(8)一侧可观看的显示器；和连接到基底(30)的电路(52，54)，用于检测在用户的手指(12)和基底(30)之间的容性耦合，以致基底(30)可作为触摸板操作，用于检测用户的手指(12)对基底(30)的后表面(10)的触摸或用户的手指(12)非常靠近基底(30)的后表面(10)定位。2.按照权利要求1所述的设备，其中基底(30)是柔性的。3.按照权利要求1或2所述的设备，其中基底(30)由导电材料制成。4.按照从属于权利要求2时的权利要求3所述的设备，其中基底(30)包括柔性箔。5.按照权利要求1或2所述的设备，其中基底(30)由在后表面(10)上具有导电涂层的绝缘材料制成。6.按照权利要求1-5之中任何一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：C范伯克尔，SC迪恩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]