一種光觸控屏以及顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種光觸控屏以及顯示裝置，涉及光電【技術(shù)領域】，為能夠提高觸控位置的定位精確度而實用新型。所述光觸控屏，包括光觸控面板，所述光觸控面板內(nèi)設有多條第一光傳輸通道和多條第二光傳輸通道，所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道相互正交；所述光觸控面板的外部設有第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器設置在所述第一光傳輸通道的一端，用于接收由所述第一光傳輸通道發(fā)出的光；所述第二傳感器設置在所述第二光傳輸通道的一端，用于接收由所述第二光傳輸通道發(fā)出的光。本實用新型主要用于遠距離控制顯示屏。
【專利說明】一種光觸控屏以及顯示裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及光電【技術(shù)領域】，尤其涉及一種光觸控屏以及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多媒體信息查詢的與日俱增和顯示技術(shù)的廣泛應用，人們越來越多的接觸到了觸摸屏。觸摸屏具有堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點，用戶只要用手指輕輕地觸碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現(xiàn)對主機操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術(shù)極大方便了用戶對顯示屏的交互對話。
[0003]一般而言，觸摸屏是一種代替輸入鍵、鍵盤和鼠標的輸入裝置，這種輸入裝置主要包括附于監(jiān)視器上的觸摸面板、控制器、裝置驅(qū)動器和應用程序。觸摸面板由經(jīng)特殊處理用來感測用戶輸入的信號的ITO玻璃或ITO膜形成。當觸摸面板的表面被手或者觸摸筆觸摸時，顯示器的位置識別傳感器感測觸摸面板上的觸摸位置。在利用這種觸摸面板的觸摸屏中，手或者觸摸筆應直接接觸觸摸面板，從而在觸摸面板的表面留下指紋或者導致劃痕，影響顯示屏的使用壽命。而且，在有些特別的應用場合，如車站、機場、商場等公共場合應用到的大尺寸顯示屏，不能直接近距離的接觸，限制了該類技術(shù)的應用。
[0004]為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種可以避免直接接觸顯示屏，并能遠距離控制顯示屏的光觸控屏方案，如圖1所示，這種光觸控屏100包括光觸摸板110、兩個傳感器120、130，其中光觸摸板110中含有當暴露于紅外光時能夠發(fā)光的紅外磷光體材料，兩個傳感器120、130分別設置在光觸摸板110的不同角落處。當光觸摸板110上被紅外線照射的區(qū)域發(fā)光時，兩個傳感器120、130分別接收所發(fā)射的光，利用三角測量的方式對發(fā)光點位置檢測定位。但是這種采用角度測量對發(fā)光點位置進行定位的方式，使得顯示平面上各位置與測定角度不是線性關(guān)系，這樣必然會影響觸控位置的定位精確度。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的實施例提供一種光觸控屏以及顯示裝置，能夠提高觸控位置的定位精確度。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]本實用新型實施例提供了一種光觸控屏，包括光觸控面板，所述光觸控面板內(nèi)設有多條第一光傳輸通道和多條第二光傳輸通道，所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道相互正交；
[0008]所述光觸控面板的外部設有第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器設置在所述第一光傳輸通道的一端，用于接收由所述第一光傳輸通道發(fā)出的光；所述第二傳感器設置在所述第二光傳輸通道的一端，用于接收由所述第二光傳輸通道發(fā)出的光。
[0009]進一步地,所述第一傳感器設有第一光強閾值，用于與所述第一傳感器檢測的光強度進行比較；所述第二傳感器設有第二光強閾值，用于與所述第二傳感器檢測的光強度進行比較。[0010]進ー步地，所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道由上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料形成。
[0011]進ー步地，所述上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料當暴露于可見光時發(fā)出可見光或不可見光。
[0012]進ー步地，所述光觸控面板包括第一透明基板，所述第一透明基板上設有所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道。
[0013]進ー步地，所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道上還設有第二透明基板。
[0014]其中，所述第一透明基板和所述第二透明基板之間除所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道之外的空間填充有保護層。
[0015]其中，所述保護層為真空或不活潑氣體。
[0016]其中，所述第一透明基板和所述第二透明基板的材料為玻璃或者樹脂。
[0017]本實用新型實施例還提供了一種顯示裝置，包括權(quán)利要求上述任一項所述的光觸控屏。
[0018]本實用新型實施例提供的一種光觸控屏以及顯示裝置，包括光觸控面板，光觸控面板內(nèi)設有多條第一光傳輸通道和多條第二光傳輸通道，光觸控面板的外部還設有第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器設置在第一光傳輸通道的一端，用于接收由第一光傳輸通道發(fā)出的光；第二傳感器設置在第二光傳輸通道的一端，用于接收由第二光傳輸通道發(fā)出的光，其中，第一光傳輸通道和第二光傳輸通道相互正交，姆ー個交點都可以看成一個發(fā)光位置，從而在光觸控面板上相當于形成ー個直角坐標系，在光觸控屏的某一位置被光照射后，該位置發(fā)出的光可以分別沿第一光傳輸通道和第二光傳輸通道發(fā)出，并由第一傳感器和第二傳感器分別檢測光信號，從而可以確定發(fā)光位置的坐標，這樣使得觸控面板上的各位置與測定的坐標形成ー個線性關(guān)系，提高了觸控位置的定位精確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的光觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例提供的光觸控屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為圖2中光觸控面板的局部放大示意圖；
[0023]圖4為圖3中A-A剖視示意圖；
[0024]圖5為圖3中B-B首I]視不意圖；
[0025]圖6為光觸控屏的光的傳播路徑示意圖；
[0026]圖7為本實用新型實施例提供的顯示裝置的示意圖。
[0027]附圖標記:
[0028]100-光觸摸屏，110-光觸摸面板，120、130-傳感器；
[0029]200-光觸控屏,210-光觸控面板,211-第一光傳輸通道,212-第二光傳輸通道，213-第一透明基板，214-第二透明基板，220-第一傳感器，230-第二傳感器；
[0030]310-光觸控面板，320-第一傳感器,330-第二傳感器，340-顯不主體?！揪唧w實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]本實用新型實施例中用到的術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0033]參照圖2，圖2為本實用新型實施例提供的光觸控屏200的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例提供的光觸控屏200包括光觸控面板210,光觸控面板210內(nèi)設有多條第一光傳輸通道211和多條第二光傳輸通道212。光觸控面板210的外部還設有第一傳感器220和第二傳感器230,第一傳感器220設置在第一光傳輸通道211的一端,用于接收由第一光傳輸通道211發(fā)出的光；第二傳感器230設置在第二光傳輸通道212的一端，用于接收由第二光傳輸通道212發(fā)出的光,其中，第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道212相互正交。第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道212相互交叉的每一個交點都可以看作一個發(fā)光位置，從而在觸控面板上相當于形成一個直角坐標系，在光觸控屏200的某一位置被光照射后，該位置發(fā)出的光可以分別沿第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道212發(fā)出，并由第一傳感器220和第二傳感器230分別檢測光信號，從而可以確定發(fā)光位置的坐標，這樣使得觸控面板上的各位置與測定的坐標形成一個線性關(guān)系，提高觸控位置的定位精確度。
[0034]在實際的產(chǎn)品中，第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道212是緊密排布在光觸面板上的(相應地，在光觸面板的周邊也設有緊密排布的第一傳感器220和第二傳感器230)，兩者正交點的大小是極其微小的，而圖3所示的光觸控面板僅為了便于讀者的理解。當光源照射在光觸面板上時，光觸面板被照亮的區(qū)域的中心正好落在正交點、或者偏離于正交點，但是無論是哪種情況，光觸面板上被照亮的區(qū)域始終會覆蓋某個正交點，而第一光傳輸通211和第二光傳輸通道212能夠?qū)獾钠鸬郊袑虻淖饔茫@樣正交點發(fā)出的光沿第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道212傳播,最后由每個通道對應的第一傳感器220和第二傳感器230檢測光信號，從而確定發(fā)光位置的坐標。
[0035]當然，在光觸面板內(nèi)光的傳播的路徑并不只是這兩條路徑，以下為了便于說明，如圖6所示，將第一光傳輸通道211設為X方向，第二光傳輸通道212設為Y方向，任意一個正交點為O點。光的傳播路徑主要分為四條光學路徑，分別為圖6中標注①、②、③、④，其中①為Y方向的主方向光傳輸通道，②為X方向的主方向光傳輸通道，③為X方向的次方向光傳輸通道，④為非檢測方向的光傳輸通道。
[0036]任意激發(fā)其中一發(fā)光點O處，受激發(fā)射的光會沿四周各個方向傳播，其中大部分集中沿光學路徑①、②傳播路徑，使得X，Y方向的光會被傳感器接收；在傳輸通道內(nèi)的次要方向，如光學路徑③，光線經(jīng)過反射(包括全反射)后在傳輸通道內(nèi)進行傳播，最后被傳感器接收；在其它方向，如光學路徑④，光線主要進行折射傳播，其傳播路徑相對較長、且光的損耗較多，最后可能不被任何一個傳感器檢測到。不過，光學路徑④的光線最終也有可能進入某個傳感器而被檢測到，但是，這條非檢測方向路徑的光強與發(fā)光點的主要傳輸通道的光強相比要小很多(傳輸通道方向的光強包括主方向和次方向的光強之和)。為避免非檢測方向(如光學路徑④)的光線影響發(fā)光點位置的判斷，需要將傳感器設定ー個光強閾值，從而可以將非檢測方向的干擾排除，即第一傳感器220設有第一光強閾值,用于與第一傳感器220檢測到的光強度進行比較，第二傳感器230設有第二光強閾值，用干與第二傳感器230檢測到的光強度進行比較。
[0037]可以理解的是，由第一傳感器220和第二傳感器230檢測到的光信號會具體可以通過中央處理器對光強度進行判斷處理，并通過計算來確定發(fā)光點的位置。中央處理器判斷第一傳感器220檢測的光線強度若大于或等于第一光強閾值時,計算并確定發(fā)光點Y點的位置，若小于第一光強閾值吋，則不進行下一歩的計算。如中央處理器判斷第二傳感器230檢測的光線強度若大于或等于第二光強閾值時，并通過計算來確定發(fā)光點X點的位置，若小于第二光強閾值吋，則不進行下一歩的計算。
[0038]綜合而言，當中央處理器判斷出光強度(如上述X方向、Y方向傳輸通道的光強度)達到設定的光強閾值時，則通過計算來確定發(fā)光位置的坐標；如果判斷出光強度(如上述非檢測方向的光強度)未達到設定的光強閾值吋，則不進行下一歩的計算，這樣可以有效去除背景光(如非檢測方向的光)的干擾，從而實現(xiàn)對上轉(zhuǎn)換發(fā)光點位置的精確控制。
[0039]由于光源的類型很多，不同類型的光所需的光強閾值也不同，且不同產(chǎn)品的應用情況不同，因此第一光強閾值和第二光強閾值的具體數(shù)值范圍應根據(jù)實際應用而設定，此處不作具體限定。
[0040]【背景技術(shù)】中的光觸控面板110中采用紅外磷光體材料以實現(xiàn)遠距離控制顯示屏，這種材料需要采用不可見的紅外激光進行激發(fā)。但是在外界環(huán)境中，能夠發(fā)出紅外光的物體有很多，尤其是高溫物體，并且紅外光沒有可視性，這樣容易誤觸動光觸控面板110，不方便實際應用。為避免這ー問題，本實用新型實施例中采用上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料來實現(xiàn)遠距離控制顯示屏，這是因為上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料通過可見光便可受到激發(fā)，而可見光在實際中不但容易獲取(例如常用的激光筆)，而且具有可視性，不會誤觸動光觸控面板210。
[0041]這種上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料通常以透明基板為基礎介質(zhì)，通過例如刻蝕エ藝或其它構(gòu)圖エ藝形成第一光傳輸通道211和所述第二光傳輸通道212。
[0042]為了使本領域技術(shù)人員了解上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，這里對上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料進行簡單的說明:上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)光機理為反-斯托克斯發(fā)光(Ant1-Stokes)，即長波長的光激發(fā)出短波長的光，比如紅外線激發(fā)出可見光、紅光激發(fā)出黃光，或者可見光激發(fā)出紫外線。這種材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光一般發(fā)生在摻雜稀土離子的化合物中，主要有氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物、鹵化物等。目前上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料已經(jīng)實現(xiàn)將600?IlOOnm的波長吸收并上轉(zhuǎn)換激發(fā)出紅綠藍等可見光。
[0043]根據(jù)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)光機理，以及本實用新型實施例中的觸控光源采用可見光，上述提到的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料當暴露于可見光時會發(fā)出可見光或不可見光。其中上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的能夠吸收的可見光的波長根據(jù)其材料的種類而定，這里以上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料吸收618nm的橙紅可見光為本實用新型實施例可選的方案，當上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料吸收618nm的橙紅光后，能夠上轉(zhuǎn)換激發(fā)出487nm的藍光。
[0044]對于光觸控面板210而言，如圖4所示，光觸控面板210可以包括第一透明基板213，第一透明基板213上設有上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，通過例如刻蝕エ藝或其它構(gòu)圖エ藝在第一透明基板213上形成第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道(圖4中未不出)。
[0045]如圖5所示，光觸控面板210還可以是類似于三明治的結(jié)構(gòu)，上下層分別為第一透明基板213和第二透明基板214，中間層為上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，通過例如刻蝕工藝或其它構(gòu)圖工藝在第一透明基板213上形成第一光傳輸通道(圖5中未不出)和第二光傳輸通道212。這種三明治的結(jié)構(gòu)可以對上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料起到保護作用，避免上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料與外界接觸。
[0046]對于第一透明基板213和第二透明基板214，二者的材料可以均為玻璃，也可以均為樹脂，在第一透明基板213和第二透明基板214之間除第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道212之外的空間填充有保護層，用于保護上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，防止上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料受到損害。
[0047]保護層具體可以是填充的真空，或不活潑氣體，如惰性氣體(氦、氖、氬、氪、氙、氡)、氮氣等不與上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料發(fā)生反應的氣體等。
[0048]第一透明基板213和第二透明基板214不與可見光發(fā)生作用，因此可見光可以直接穿過透明基板入射至上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，對光觸控面板210的觸控并不產(chǎn)生影響。
[0049]本實用新型實施例還提供了一種顯示裝置，如圖7所示，包括顯示主體340、光觸控屏300，其中光觸控屏300包括光觸控面板310、多個第一傳感器320和多個第二傳感器330，其中，光觸控面板310安裝在顯示主體340中，第一傳感器320和第二傳感器330可以內(nèi)嵌在顯不主體340中,光觸控面板210內(nèi)設有多條第一光傳輸通道311和多條第二光傳輸通道312,每個第一傳感器320與一條第一光傳輸通道311對應,每個第二傳感器330與一條第二光傳輸通道312對應,第一傳感器320用于接收由第一光傳輸通道311發(fā)出的光；第二傳感器330用于接收由第二光傳輸通道312發(fā)出的光,其中,第一光傳輸通道211和第二光傳輸通道312相互正交。每一個交點都可以看作一個發(fā)光位置，從而在觸控面板上相當于形成一個直角坐標系，在光觸控面板310的某一位置被光照射后,該位置發(fā)出的光可以分別沿第一光傳輸通道311和第二光傳輸通道312發(fā)出，并由第一傳感器320和第二傳感器330分別檢測光信號，從而可以確定發(fā)光位置的坐標，這樣使得觸控面板上的各位置與測定的坐標形成一個線性關(guān)系，提高了觸控位置的定位精確度。
[0050]其中第一光傳輸通道311和第二光傳輸通道312由上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料形成，當用戶在遠離顯示裝置的位置通過激光筆向光觸控面板310發(fā)出可見激光時，光線入射至上轉(zhuǎn)換材料，上轉(zhuǎn)換材料受激發(fā)轉(zhuǎn)換成可見光或不可見光，并沿X方向的傳輸通道和Y方向的傳輸通道傳播，第一傳感器320和第二傳感器330檢測到光信號后由中央處理器計算處理，從而判斷光觸控面板310的發(fā)光位置。
[0051]由于光觸控屏300具體實現(xiàn)方式已在前文中詳細描述，因此這里不再對其進行贅述。
[0052]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.ー種光觸控屏，其特征在于，包括光觸控面板，所述光觸控面板內(nèi)設有多條第一光傳輸通道和多條第二光傳輸通道,所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道相互正交； 所述光觸控面板的外部設有第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器設置在所述第一光傳輸通道的一端，用于接收由所述第一光傳輸通道發(fā)出的光；所述第二傳感器設置在所述第二光傳輸通道的一端，用于接收由所述第二光傳輸通道發(fā)出的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸控屏，其特征在于，所述第一傳感器設有第一光強閾值，用干與所述第一傳感器檢測的光強度進行比較；所述第二傳感器設有第二光強閾值，用于與所述第二傳感器檢測的光強度進行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸控屏，其特征在于，所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道由上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光觸控屏，其特征在于，所述上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料當暴露于可見光時發(fā)出可見光或不可見光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸控屏，其特征在于，所述光觸控面板包括第一透明基板，所述第一透明基板上設有所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光觸控屏,其特征在于,所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道上還設有第二透明基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光觸控屏，其特征在于，所述第一透明基板和所述第二透明基板之間除所述第一光傳輸通道和所述第二光傳輸通道之外的空間填充有保護層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光觸控屏，其特征在于，所述保護層為真空或不活潑氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光觸控屏，其特征在于，所述第一透明基板和所述第二透明基板的材料為玻璃或者樹脂。
10.一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項所述的光觸控屏。
【文檔編號】G06F3/042GK203455808SQ201320616695
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】周伯柱, 白明基, 段獻學, 陳程, 楊成紹, 操彬彬 申請人:合肥京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司