紅外式觸控模組、紅外式觸摸裝置和觸摸位置的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及觸摸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外式觸控模組、紅外式觸摸裝置和觸摸位置的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能手機(jī)和平板電腦(Pad)等顯示裝置離不開觸摸屏技術(shù)。目前的觸摸技術(shù)主要有電容式、電阻式、超聲波式和紅外式。由于電容式和電阻式觸摸屏都有自己的最佳使用環(huán)境，在非正常環(huán)境下，例如遇到強(qiáng)烈的電磁干擾時(shí)，便會(huì)影響這兩種觸摸技術(shù)的實(shí)際效果，造成誤判。而，紅外觸摸技術(shù)由于其較高的穩(wěn)定性，對(duì)外界電磁波的較好的抗干擾性，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)逐漸受到人們青睞。但是，目前的紅外式觸摸屏，絕大部分是在顯示裝置外框處設(shè)置紅外發(fā)射器和紅外探測器，以形成密布X、Y方向上的紅外線矩陣，通過不停的掃描是否有紅外線被物體阻擋，以檢測并定位用戶的觸摸。在顯示裝置外框設(shè)置紅外發(fā)射器和紅外探測器，會(huì)增加顯示裝置的厚度，與當(dāng)今顯示裝置向輕薄化便攜化發(fā)展的方向相違背。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種紅外式觸控模組、紅外式觸摸裝置和觸摸位置的確定方法，能夠降低包含該紅外式觸控模組的顯示裝置的厚度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種紅外式觸控模組，包括:
[0005]紅外發(fā)射層，用于在可見光的激勵(lì)下發(fā)射指定波長的紅外光；
[0006]透明的光學(xué)反射層，與所述紅外發(fā)射層相對(duì)設(shè)置，用于對(duì)所述紅外發(fā)射層發(fā)射的紅外光進(jìn)行反射，并能夠在受到按壓時(shí)發(fā)生形變，其中，所述光學(xué)反射層發(fā)生形變后反射的紅外光的波長發(fā)生偏移，使得反射的紅外光的光強(qiáng)發(fā)生變化；
[0007]紅外接收層，與所述紅外發(fā)射層均位于所述光學(xué)反射層的同一側(cè)，包括多個(gè)第一接收單元和多個(gè)第二接收單元，所述第一接收單元和所述第二接收單元交叉絕緣設(shè)置，所述第一接收單元和所述第二接收單元的光接收面朝向所述光學(xué)反射層，用于接收所述光學(xué)反射層反射的紅外光，并對(duì)接收到的紅外光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，形成電流，其中，接收到的紅外光的光強(qiáng)不同，形成的電流的大小不同。
[0008]優(yōu)選地，所述第一接收單元為行方式排列，所述第二接收單元為列方式排列。
[0009]優(yōu)選地，所述紅外發(fā)射層包括多個(gè)行方式排列的第一發(fā)射單元和多個(gè)列方式排列的第二發(fā)射單元，所述第一發(fā)射單元和第二發(fā)射單元交叉絕緣設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，行方式排列的第一接收單元和行方式排列的第一發(fā)射單元間隔設(shè)置，列方式排列的第二接收單元和列方式排列的第二發(fā)射單元間隔設(shè)置。
[0011]優(yōu)選地，所述光學(xué)反射層包括多個(gè)第一反射層和多個(gè)第二反射層，所述第一反射層和所述第二反射層交替疊加設(shè)置，所述第一反射層的折射率大于第一預(yù)設(shè)閾值，所述第二反射層的折射率小于第二預(yù)設(shè)閾值。
[0012]優(yōu)選地，所述第一反射層和第二反射層具有以下特性:折射率與厚度的乘積等于反射波長的(n+1/4)倍，其中，η為自然整數(shù)。
[0013]優(yōu)選地，所述紅外式觸控模組設(shè)置于彩膜基板中，所述紅外發(fā)射層和/或所述紅外接收層為彩膜基板的黑矩陣。
[0014]優(yōu)選地，所述第一接收單元和所述第二接收單元包括:
[0015]光電轉(zhuǎn)換單元以及至少覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換單元背向所述光學(xué)反射層的表面的黑色隔光層；
[0016]其中，所述光電轉(zhuǎn)換單元包括依次設(shè)置的第一電極、吸收層和第二電極，所述吸收層用于接收所述光學(xué)反射層反射的紅外光，對(duì)接收到的紅外光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并通過所述第一電極和所述第二電極形成電流回路。
[0017]優(yōu)選地，所述吸收層采用石墨烯和能夠吸收指定波長的紅外光的量子點(diǎn)材料復(fù)合而成，或者采用能夠吸收指定波長的紅外光且吸收光譜小于預(yù)設(shè)閾值的半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換材料制成。
[0018]優(yōu)選地，所述彩膜基板還包括襯底基板，所述光學(xué)反射層設(shè)置于所述襯底基板和所述黑矩陣之間，或者設(shè)置于所述襯底基板的背向所述黑矩陣的一側(cè)。
[0019]本發(fā)明還提供一種紅外式觸摸裝置，包括上述紅外式觸控模組，還包括:
[0020]背光模組，用于向所述紅外發(fā)射層提供可見光；以及
[0021]觸控電路，分別與所述第一接收單元和第二接收單元連接，用于根據(jù)所述第一接收單元和第二接收單元中的電流的變化，確定觸摸位置。
[0022]本發(fā)明還提供一種觸摸位置的確定方法，應(yīng)用于上述紅外式觸摸裝置，包括:
[0023]按照預(yù)設(shè)頻率對(duì)所述第一接收單元和所述第二接收單元進(jìn)行掃描，獲取電流發(fā)生變化的第一接收單元和第二接收單元；
[0024]根據(jù)所述第一接收單元和所述第二接收單元的位置，確定觸摸位置。
[0025]優(yōu)選地，當(dāng)電流發(fā)生變化的第一接收單元和第二接收單元的個(gè)數(shù)為多個(gè)時(shí)，所述觸摸位置的計(jì)算方法如下:
[0026]X= (Ri+-+Rj)/N1
[0027]Y=(Cn^-WCn)ZN2
[0028]其中，X為觸摸位置的橫坐標(biāo)，Y為觸摸位置的縱坐標(biāo)，IV..&為電流發(fā)生變化的第一接收單元的坐標(biāo)，Cm…Cn為電流發(fā)生變化的第二接收單元的坐標(biāo)，&為電流發(fā)生變化的第一接收單元的條數(shù)，N2為電流發(fā)生變化的第二接收單元的條數(shù)。
[0029]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0030]紅外式觸控模組為層狀結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置在顯示基板上，或者，直接嵌入至顯示基板內(nèi)部，因而，可以有效降低包含該紅外式觸控模組的顯示裝置的厚度。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的紅外式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的紅外式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3和4為本發(fā)明實(shí)施例三的紅外式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)反射層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的紅外接收層中的接收單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的紅外式觸控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]附圖標(biāo)記說明
[0038]10紅外發(fā)射層；20光學(xué)反射層；30紅外接收層；11第一發(fā)射單元；12第二發(fā)射單元；21第一反射層；22第二反射層；31第一接收單元；32第二接收單元；611第一電極；612吸收層；613第二電極；614抗反射層；62黑色隔光層。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0040]請(qǐng)參考圖1至圖4，本發(fā)明提供一種紅外式觸控模組，包括:
[0041]紅外發(fā)射層10，用于在可見光的激勵(lì)下發(fā)射指定波長的紅外光；
[0042]透明的光學(xué)反射層20，與所述紅外發(fā)射層10相對(duì)設(shè)置，用于對(duì)所述紅外發(fā)射層10發(fā)射的紅外光進(jìn)行反射，并能夠在受到按壓時(shí)發(fā)生形變，其中，所述光學(xué)反射層20發(fā)生形變后反射的紅外光的波長發(fā)生偏移，使得反射的紅外光的光強(qiáng)發(fā)生變化；即，當(dāng)未受到按壓時(shí)，光學(xué)反射層20發(fā)射的紅外光的波長為所述指定波長，當(dāng)受到按壓時(shí)，光學(xué)反射層20發(fā)射的紅外光的波長不再是所述指定波長，而會(huì)發(fā)生偏移。
[0043]紅外接收層30，與所述紅外發(fā)射層10均位于所述光學(xué)反射層20的同一側(cè)，包括多個(gè)第一接收單元31和多個(gè)第二接收單元32，所述第一接收單元31和所述第二接收單元32交叉絕緣設(shè)置，所述第一接收單元31和所述第二接收單元32的光接收面朝向所述光學(xué)反射層20，用于接收所述光學(xué)反射層20反射的紅外光，并對(duì)接收到的紅外光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，形成電流，其中，接收到的紅外光的光強(qiáng)不同，形成的電流的大小不同。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例的紅外式觸控模組為層狀結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置在顯示基板上，或者，直接嵌入至顯示基板內(nèi)部，因而，可以有效降低包含該紅外式觸控模組的顯示裝置的厚度。
[0045]請(qǐng)參考圖1所示的實(shí)施例，本實(shí)施例中，紅外發(fā)射層10為一面狀結(jié)構(gòu)，紅外接收層30的第一接收單元31和多個(gè)第二接收單元32均為條狀結(jié)構(gòu)，多個(gè)第一接收單元31位于同一層，且平行間隔設(shè)置，多個(gè)第二接收單元32位于同一層，且平行間隔設(shè)置，第一接收單元31和第二接收單元32交叉設(shè)置，第一接收單元31和第二接收單元32之間還設(shè)置有絕緣層(圖未示出)，以使得第一接收單元31和第二接收單元32彼此絕緣。圖中箭頭方向?yàn)楣饴贩较颉?br>[0046]請(qǐng)參考圖2所示的實(shí)施例，與圖1所示的實(shí)施例不同的是，紅外發(fā)射層10不是面狀結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)第一發(fā)射單元11，第一發(fā)射單元11為條狀結(jié)構(gòu)，多個(gè)第一發(fā)射單元11位于同一層，且平行間隔設(shè)置。
[0047]請(qǐng)參考圖3和圖4所示的實(shí)施例，與圖2所示的實(shí)施例不同的是，紅外發(fā)射層10包括多個(gè)第一發(fā)射單元11和多個(gè)第二發(fā)射單元12，第一發(fā)射單元11和第二發(fā)射單元12均為條狀結(jié)構(gòu)，多個(gè)第一發(fā)射單元11位于同一層，且平行間隔設(shè)置，多個(gè)第二發(fā)射單元12位于同一層，且平行間隔設(shè)置。為避免干擾，第一發(fā)射單元11和第二發(fā)射單元12之間也可以設(shè)置有絕緣層(圖中未示出)。優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一