專利名稱：紅外多點(diǎn)觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，具體涉及一種紅外觸摸屏。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場(chǎng)上流行的觸摸屏主要包括電阻式觸摸屏、紅外觸摸屏。現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝比較容易生產(chǎn)出面積較小的電阻式觸摸屏，很難生產(chǎn)出25寸以上的電阻式觸摸屏。應(yīng)用范 圍主要是手機(jī)、掌上電腦、上網(wǎng)本等裝有較小屏幕的設(shè)備。隨著電阻式觸摸屏面積的增大， 成本會(huì)急劇上升，并且性能難以保障?，F(xiàn)在正在日益普及的大屏幕顯示器上，不便采用電阻 式觸摸屏。另外，電阻式觸摸屏本身比較脆弱，很容易被刮傷，沒造成損壞?？梢婋娮枋接| 摸屏在實(shí)際使用中受到了諸多限制。現(xiàn)有紅外觸摸屏，相對(duì)于其他觸摸屏，具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、精度 高等一系列優(yōu)點(diǎn)。幾乎以壓倒性的優(yōu)勢(shì)，逐漸占領(lǐng)其他觸摸屏的市場(chǎng)。但紅外觸摸屏仍有 一致命性的弱點(diǎn)難以克服，就是紅外窗口怕臟。在不清潔的環(huán)境不宜使用，比如不能應(yīng)用在 工廠車間、礦區(qū)等油污較重的場(chǎng)合；比如不能應(yīng)用在火車候車廳、市外的取款機(jī)等開放性的 公共場(chǎng)合。另外在屏幕外側(cè)要裝紅外對(duì)射管，影響到了結(jié)構(gòu)的緊湊性，小型的屏幕上不便采 用，如不便用在手機(jī)和掌上電腦的屏幕上。現(xiàn)在多點(diǎn)觸摸技術(shù)開始受到廣泛關(guān)注，并且逐步普及，微軟最新的Windows 7操 作系統(tǒng)，已經(jīng)能夠支持多點(diǎn)觸摸功能。但是現(xiàn)有的電阻式觸摸屏、紅外觸摸屏都不能很好的 應(yīng)用于多點(diǎn)觸摸技術(shù)。我們需要一種成本低、適用于大面積顯示器、性能穩(wěn)定、能夠很好的應(yīng)用于多點(diǎn)觸 摸技術(shù)的觸摸屏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供紅外多點(diǎn)觸摸屏，具有成本低、適用于大面積顯示器、性 能穩(wěn)定、能夠很好的應(yīng)用于多點(diǎn)觸摸技術(shù)等特點(diǎn)。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外多點(diǎn)觸摸屏，包括一液晶面板，所述液晶面板后方設(shè)有背光模組，其特征在 于，所述背光模組設(shè)有紅外光源，還設(shè)有將所述紅外光源發(fā)出的紅外線傳導(dǎo)至液晶面板前 方的光學(xué)傳導(dǎo)組件；所述背光模組上排布有用于感應(yīng)紅外線的光敏元件，所述光敏元件的感光面朝向 所述液晶面板的前方；還包括一判斷觸摸位置的信息處理系統(tǒng)，所述信息處理系統(tǒng)連接所述光敏元件， 光敏元件產(chǎn)生的電信號(hào)傳送到信號(hào)處理系統(tǒng)，信號(hào)處理系統(tǒng)通過(guò)分析光敏元件產(chǎn)生的電信 號(hào)，獲得觸摸位置信息。上述設(shè)計(jì)中，紅外光源通過(guò)光學(xué)傳導(dǎo)組件將紅外線發(fā)射到液晶面板前方。在沒有 對(duì)液晶面板進(jìn)行觸摸時(shí)，紅外線發(fā)生反射的較少，只有少部分紅外線返回到光敏元件處被光敏元件接收。在光敏元件接收的紅外線強(qiáng)度較低的情況下，信息處理系統(tǒng)視為沒有發(fā)生觸摸操作。在對(duì)紅外多點(diǎn)觸摸屏進(jìn)行觸摸時(shí)，人手、觸摸筆，或者其他觸摸件，會(huì)對(duì)紅外線產(chǎn) 生反射，以至光敏元件接收的紅外線強(qiáng)度相對(duì)增強(qiáng)。信息處理系統(tǒng)視為發(fā)生了觸摸操作，并 根據(jù)接收到紅外線強(qiáng)度增強(qiáng)的光敏元件的相對(duì)位置，判斷進(jìn)行觸摸操作的位置。所述信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有一調(diào)整接收光敏元件信號(hào)靈敏度的靈敏度調(diào)整模塊。在通 過(guò)靈敏度調(diào)整模塊將接收光敏元件信號(hào)靈敏度調(diào)整到較高時(shí)，人手、觸摸筆，或者其他觸摸 件沒有接觸到紅外多點(diǎn)觸摸屏?xí)r，其反射回的紅外光信號(hào)強(qiáng)度能夠使所述信號(hào)處理系統(tǒng)響 應(yīng)，進(jìn)而完成觸摸操作。因此本發(fā)明允許在不與紅外多點(diǎn)觸摸屏接觸的情況下完成非接觸 式觸摸操作。所述背光模組的反光片上設(shè)有透光孔，所述透光孔后方設(shè)有光敏元件。通過(guò)上述 設(shè)計(jì)將光敏元件設(shè)置到反光板的后方，光敏元件的排布不會(huì)影響反光板的反光效果，可以 有效避免因?yàn)榕挪剂斯饷粼斐梢壕姘迳瞎饩€不均勻的現(xiàn)象。所述紅外光源可以采用多種形式。紅外光源可以采用條狀的紅外光源，條狀的紅 外光源位于，背光模組的導(dǎo)光板的可見光條狀光源安裝處。通過(guò)導(dǎo)光板將紅外光源發(fā)出的 紅外線較均勻的傳導(dǎo)向液晶面板前方。在紅外線的傳導(dǎo)過(guò)程中還會(huì)經(jīng)過(guò)背光模組的其他器 件，不再詳細(xì)描述。以上這種結(jié)構(gòu)可以直接應(yīng)用原有的背光模組，基本上可以不對(duì)原有的背 光模組進(jìn)結(jié)構(gòu)行改變。有助于節(jié)省成本。所述紅外光源可以采用紅外發(fā)光二極管，所述紅外發(fā)光二極管排布在所述背光模 組上，發(fā)光方向朝向所述液晶面板的前方。以上結(jié)構(gòu)，有利于使紅外光線分布更加均勻，進(jìn) 而使信息處理系統(tǒng)對(duì)進(jìn)行觸摸的位置的確定更加精確。所述一個(gè)光敏元件與一個(gè)距離較近的紅外發(fā)光二極管并行排列，構(gòu)成一反射式紅 外傳感器。光敏元件設(shè)有與之搭配的紅外發(fā)光二極管，有利于提高紅外多點(diǎn)觸摸屏對(duì)觸摸 操作感應(yīng)的靈敏度，以及觸摸操作的精度。各個(gè)所述反射式紅外傳感器間的距離，大于所述反射式紅外傳感器內(nèi)的光敏元件 與紅外發(fā)光二極管的距離。以免一個(gè)反射式紅外傳感器內(nèi)的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光線對(duì) 相鄰的其他反射式紅外傳感器的光敏元件產(chǎn)生較大影響。有利于提高觸摸操作的精度。所述信號(hào)處理系統(tǒng)采用可以處理多點(diǎn)觸摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，所述多 點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)連接所述光敏元件。顯然，本發(fā)明中的多個(gè)光敏元件可以并行輸出電 信號(hào)，在信號(hào)處理系統(tǒng)可以支持多點(diǎn)觸摸的情況下，本發(fā)明便可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸?？梢蕴幚?多點(diǎn)觸摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，是已有技術(shù)，應(yīng)用于本發(fā)明的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理 系統(tǒng)可以采用已有的基本架構(gòu)，因此不做詳述。本發(fā)明中使用的大量光敏元件可以集成在一塊板上，集成有不是十分密集的光敏 元件的板的成本較低，因此本發(fā)明的成本也較低?，F(xiàn)有的技術(shù)允許將大量光敏元件集成到 50寸以上的板上，因此采用本發(fā)明中所描述的技術(shù)，可以以較低的價(jià)格生產(chǎn)出50寸以上的 多點(diǎn)觸摸屏。紅外光源和光敏元件隱藏在液晶面板后面，不易受到外界干擾，并且結(jié)構(gòu)緊湊。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明具有成本低、適用于大面積顯示器、性能穩(wěn)定、能夠 很好的應(yīng)用于多點(diǎn)觸摸技術(shù)等特點(diǎn)。


圖1為紅外多點(diǎn)觸摸屏的一種整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為紅外多點(diǎn)觸摸屏的反射式紅外傳感器排布結(jié)構(gòu)圖；圖3為紅外多點(diǎn)觸摸屏的信息處理系統(tǒng)電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖4為紅外多點(diǎn)觸摸屏的光敏元件排布結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解下面結(jié) 合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參照?qǐng)D1，紅外多點(diǎn)觸摸屏，包括一液晶面板1，液晶面板1后方設(shè)有背光模組2。 背光模組2 —般包括上擴(kuò)散片21、上集光片22、下集光片23、下擴(kuò)散片24、導(dǎo)光板25、增發(fā) 射罩26、反光片27、模組框28。參照?qǐng)D1、圖2，背光模組2設(shè)有紅外光源3，還設(shè)有將紅外光源3發(fā)出的紅外線傳 導(dǎo)至液晶面板1前方的光學(xué)傳導(dǎo)組件。光學(xué)傳導(dǎo)組件可以采用背光模組2本身的已有器件。 背光模組2上排布有用于感應(yīng)紅外線的光敏元件4，光敏元件4的感光面朝向液晶面板1的
、廣.> .刖萬(wàn)。參照?qǐng)D3，還包括一判斷觸摸位置的信息處理系統(tǒng)5，信息處理系統(tǒng)5連接光敏元 件4，光敏元件4產(chǎn)生的電信號(hào)傳送到信號(hào)處理系統(tǒng)5，信號(hào)處理系統(tǒng)5通過(guò)分析光敏元件 4產(chǎn)生的電信號(hào)，獲得觸摸位置信息。上述設(shè)計(jì)中，紅外光源3通過(guò)光學(xué)傳導(dǎo)組件將紅外線 發(fā)射到液晶面板1前方。在沒有對(duì)液晶面板1進(jìn)行觸摸時(shí)，紅外線發(fā)生反射的較少，只有少 部分紅外線返回到光敏元件4處被光敏元件4接收。在光敏元件4接收的紅外線強(qiáng)度較低 的情況下，信息處理系統(tǒng)5視為沒有發(fā)生觸摸操作。在對(duì)紅外多點(diǎn)觸摸屏進(jìn)行觸摸時(shí)，人手、觸摸筆，或者其他觸摸件，會(huì)對(duì)紅外線產(chǎn) 生反射，以至光敏元件4接收的紅外線強(qiáng)度相對(duì)增強(qiáng)。信息處理系統(tǒng)5視為發(fā)生了觸摸操 作，并根據(jù)接收到紅外線強(qiáng)度增強(qiáng)的光敏元件4的相對(duì)位置，判斷進(jìn)行觸摸操作的位置。信號(hào)處理系統(tǒng)5設(shè)有一調(diào)整接收光敏元件4信號(hào)靈敏度的靈敏度調(diào)整模塊51。在 通過(guò)靈敏度調(diào)整模塊51將接收光敏元件4信號(hào)靈敏度調(diào)整到較高時(shí)，人手、觸摸筆，或者其 他觸摸件沒有接觸到紅外多點(diǎn)觸摸屏?xí)r，其反射回的紅外光信號(hào)強(qiáng)度能夠使信號(hào)處理系統(tǒng) 5響應(yīng)，進(jìn)而完成觸摸操作。因此本發(fā)明允許在不與紅外多點(diǎn)觸摸屏接觸的情況下完成非接 觸式觸摸操作。參照?qǐng)D4，背光模組2的反光片27上設(shè)有透光孔6，透光孔6后方設(shè)有光敏元件4。 通過(guò)上述設(shè)計(jì)將光敏元件4設(shè)置到反光板27的后方，光敏元件4的排布不會(huì)影響反光板27 的反光效果，可以有效避免因?yàn)榕挪剂斯饷粼?造成液晶面板1上光線不均勻的現(xiàn)象。紅外光源3可以采用多種形式。參照?qǐng)D1，紅外光源3可以采用條狀的紅外光源 3，條狀的紅外光源3位于，背光模組2的導(dǎo)光板25的可見光條狀光源安裝處，即增發(fā)射罩 26內(nèi)，與原有的發(fā)射可見光的條狀光源并排按放。通過(guò)導(dǎo)光板25將紅外光源3發(fā)出的紅外 線較均勻的傳導(dǎo)向液晶面板1前方。在紅外線的傳導(dǎo)過(guò)程中還會(huì)經(jīng)過(guò)背光模組2的其他器 件，不再詳細(xì)描述。以上這種結(jié)構(gòu)可以直接應(yīng)用原有的背光模組2，基本上可以不對(duì)原有的背光模組2進(jìn)結(jié)構(gòu)行改變。有助于節(jié)省開發(fā)成本。 參照?qǐng)D2，紅外光源3可以采用紅外發(fā)光二極管，紅外發(fā)光二極管排布在背光模組 2上，發(fā)光方向朝向液晶面板1的前方。以上結(jié)構(gòu)，有利于使紅外光線分布更加均勻，進(jìn)而使 信息處理系統(tǒng)5對(duì)進(jìn)行觸摸的位置的確定更加精確。一個(gè)光敏元件4與一個(gè)距離較近的紅外發(fā)光二極管并行排列，構(gòu)成一反射式紅外 傳感器6。光敏元件4設(shè)有與之搭配的紅外發(fā)光二極管，有利于提高紅外多點(diǎn)觸摸屏對(duì)觸摸 操作感應(yīng)的靈敏度，以及觸摸操作的精度。各個(gè)反射式紅外傳感器6間的距離，大于反射式紅外傳感器6內(nèi)的光敏元件4與 紅外發(fā)光二極管的距離。以免一個(gè)反射式紅外傳感器6內(nèi)的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光線對(duì) 相鄰的其他反射式紅外傳感器6的光敏元件4產(chǎn)生較大影響。有利于提高觸摸操作的精度。信號(hào)處理系統(tǒng)5采用可以處理多點(diǎn)觸摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，多點(diǎn)觸摸 信號(hào)處理系統(tǒng)連接光敏元件4。顯然，本發(fā)明中的多個(gè)光敏元件4可以并行輸出電信號(hào)，在 信號(hào)處理系統(tǒng)可以支持多點(diǎn)觸摸的情況下，本發(fā)明便可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸?？梢蕴幚矶帱c(diǎn)觸 摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，是已有技術(shù)，應(yīng)用于本發(fā)明的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)可 以采用已有技術(shù)的基本架構(gòu)，因此不做詳述。參照?qǐng)D4，本發(fā)明中使用的大量光敏元件4可以集成在一塊板上，集成有密度不是 很高的光敏元件4的板的成本較低，因此本發(fā)明的成本也較低。采用圖2所述的反射式紅 外傳感器6結(jié)構(gòu)，是在圖4結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了一些紅外發(fā)光二極管，成本略有增加，但是 增加不大?，F(xiàn)有的技術(shù)允許將大量光敏元件4集成到50寸以上的板上，因此采用本發(fā)明中所 描述的技術(shù)，可以以較低的價(jià)格生產(chǎn)出50寸以上的多點(diǎn)觸摸屏。紅外光源和光敏元件4隱 藏在液晶面板1后面，不易受到外界干擾，并且結(jié)構(gòu)緊湊。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明具有成本低、適用于大面積顯示器、性能穩(wěn)定、能夠 很好的應(yīng)用于多點(diǎn)觸摸技術(shù)等特點(diǎn)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
紅外多點(diǎn)觸摸屏，包括一液晶面板，所述液晶面板后方設(shè)有背光模組，其特征在于，所述背光模組設(shè)有紅外光源，還設(shè)有將所述紅外光源發(fā)出的紅外線傳導(dǎo)至液晶面板前方的光學(xué)傳導(dǎo)組件；所述背光模組上排布有用于感應(yīng)紅外線的光敏元件，所述光敏元件的感光面朝向所述液晶面板的前方；還包括一判斷觸摸位置的信息處理系統(tǒng)，所述信息處理系統(tǒng)連接所述光敏元件，光敏元件產(chǎn)生的電信號(hào)傳送到信號(hào)處理系統(tǒng)，信號(hào)處理系統(tǒng)通過(guò)分析光敏元件產(chǎn)生的電信號(hào)，獲得觸摸位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)有一調(diào) 整接收所述光敏元件信號(hào)靈敏度的靈敏度調(diào)整模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述背光模組的反光片上設(shè) 有透光孔，所述透光孔后方設(shè)有所述光敏元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述紅外光源采用條狀的紅 外光源，條狀的紅外光源位于，背光模組的導(dǎo)光板的可見光條狀光源安裝處，通過(guò)導(dǎo)光板將 紅外光源發(fā)出的紅外線較均勻的傳導(dǎo)向液晶面板前方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述紅外光源采用紅 外發(fā)光二極管，所述紅外發(fā)光二極管排布在所述背光模組上，發(fā)光方向朝向所述液晶面板 的前方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述一個(gè)所述光敏元件與一 個(gè)距離較近的所述紅外發(fā)光二極管并行排列，構(gòu)成一反射式紅外傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述反射式紅外傳感器間的 距離，大于所述反射式紅外傳感器內(nèi)的光敏元件與紅外發(fā)光二極管的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述信號(hào)處理系統(tǒng)采用可以 處理多點(diǎn)觸摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，所述多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)連接所述光敏元 件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述信號(hào)處理系統(tǒng) 采用可以處理多點(diǎn)觸摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，所述多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)連接所 述光敏元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的紅外多點(diǎn)觸摸屏，其特征在于所述光敏元件集成在一塊板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅外觸摸屏。紅外多點(diǎn)觸摸屏，包括一液晶面板、背光模組，背光模組設(shè)有紅外光源，還設(shè)有將紅外光源發(fā)出的紅外線傳導(dǎo)至液晶面板前方的光學(xué)傳導(dǎo)組件；背光模組上排布有用于感應(yīng)紅外線的光敏元件，光敏元件的感光面朝向液晶面板的前方；還包括一判斷觸摸位置的信息處理系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)連接所述光敏元件，光敏元件產(chǎn)生的電信號(hào)傳送到信號(hào)處理系統(tǒng)，信號(hào)處理系統(tǒng)通過(guò)分析光敏元件產(chǎn)生的電信號(hào)，獲得觸摸位置信息。信號(hào)處理系統(tǒng)采用可以處理多點(diǎn)觸摸操作的多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)，多點(diǎn)觸摸信號(hào)處理系統(tǒng)連接所述光敏元件。具有成本低、適用于大面積顯示器、性能穩(wěn)定、能夠很好的應(yīng)用于多點(diǎn)觸摸技術(shù)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK101819340SQ20091005677
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者周愛國(guó), 秦鍵, 程抒一, 竇曉鳴, 袁正 申請(qǐng)人:程抒一