觸控屏和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種觸控屏和顯示裝置。該觸控屏包括觸控信息激發(fā)單元、觸控信息采集單元和觸控信息處理單元，所述觸控信息激勵(lì)單元用于發(fā)出激勵(lì)信息并將所述激勵(lì)信息傳送給所述觸控信息采集單元，所述觸控信息采集單元用于采集并傳輸所述激勵(lì)信息因觸控而返回的觸控?cái)y帶信息，所述觸控信息處理單元用于接收所述觸控?cái)y帶信息并對(duì)所述觸控?cái)y帶信息進(jìn)行處理，以獲得觸控的位置。該觸控屏能提供更精準(zhǔn)的觸控精度；同時(shí)，由于是通過對(duì)光的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)觸控，所以手指到顯示屏可以有一定的距離，從而可實(shí)現(xiàn)多種物體的非接觸式觸控。
【專利說明】
觸te.屏和顯不裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種觸控屏和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸控屏為人們提供了一種全新的人機(jī)交互方式，通過觸控屏能實(shí)現(xiàn)更親切的控制方式，為人們帶來了前所未有的體感控制體驗(yàn)。目前，主流的觸控屏包括電阻屏、電容屏，其從成本、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度方向各有優(yōu)劣。
[0003]伴隨著技術(shù)的發(fā)展，人們一直不懈努力地發(fā)掘著新方式的觸控方式，意圖為人們帶來更現(xiàn)代、控制更精準(zhǔn)的觸控屏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種觸控屏和顯示裝置，該觸控屏能提供更精準(zhǔn)的觸控精度，還可實(shí)現(xiàn)多種物體的非接觸式觸控。
[0005]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該觸控屏，包括觸控信息激發(fā)單元、觸控信息采集單元和觸控信息處理單元，所述觸控信息激勵(lì)單元用于發(fā)出激勵(lì)信息并將所述激勵(lì)信息傳送給所述觸控信息采集單元，所述觸控信息采集單元用于采集并傳輸所述激勵(lì)信息因觸控而返回的觸控?cái)y帶信息，所述觸控信息處理單元用于接收所述觸控?cái)y帶信息并對(duì)所述觸控?cái)y帶信息進(jìn)行處理，以獲得觸控的位置。
[0006]優(yōu)選的是，所述觸控信息激發(fā)單元，包括光源以及按設(shè)定規(guī)則排列的多個(gè)發(fā)射光纖，所述發(fā)射光纖將所述光源發(fā)出的光傳輸?shù)剿霭l(fā)射光纖與所述光源相對(duì)的另一端；
[0007]所述觸控信息采集單元，包括按設(shè)定規(guī)則排列的多個(gè)接收光纖以及對(duì)應(yīng)設(shè)置于每一所述接收光纖與所述光源同一側(cè)的光感元件，所述光感元件用于獲取由所述接收光纖傳輸?shù)墓庹樟炼龋?br>[0008]所述觸控信息處理單元，用于根據(jù)所述光感元件接收的光照亮度，獲得光照亮度變化的所述光感元件的位置，從而得到觸控的位置。
[0009]優(yōu)選的是，所述觸控屏包括保護(hù)襯底，所述保護(hù)襯底用于供觸控端進(jìn)行觸控操作，所述光源和所述光感元件與所述保護(hù)襯底相對(duì)設(shè)置;所述發(fā)射光纖和所述接收光纖互相平行設(shè)置、且相對(duì)所述保護(hù)襯底均為垂直設(shè)置。
[0010]優(yōu)選的是，所述發(fā)射光纖按設(shè)定的陣列排列，所述接收光纖按設(shè)定的陣列排列，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖在位置上以交叉方式設(shè)置，所述接收光纖能接收鄰近的所述發(fā)射光纖接收到的所述光源經(jīng)過反射的光。
[0011]優(yōu)選的是，所述發(fā)射光纖的數(shù)量和所述接收光纖的數(shù)量相同，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖在位置上以交叉方式一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述接收光纖能接收對(duì)應(yīng)所述發(fā)射光纖接收到的所述光源經(jīng)過反射的光。
[0012]優(yōu)選的是，所述觸控信息處理單元包括存儲(chǔ)模塊和比較模塊，其中:
[0013]所述存儲(chǔ)模塊，預(yù)設(shè)有每一所述光感元件的對(duì)應(yīng)位置坐標(biāo)的映射表；
[0014]所述比較模塊，與所述光感元件通過傳輸線連接，用于根據(jù)所述光感元件接收的光照強(qiáng)度，比較得到發(fā)生光照亮度變化的所述光感元件，并根據(jù)所述映射表獲得發(fā)生光照亮度變化的所述光感元件的位置，從而得到觸控的位置。
[0015]優(yōu)選的是，所述光感元件為光敏傳感器。
[0016]優(yōu)選的是，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖的直徑均為nm級(jí)別。
[0017]一種顯示裝置，包括顯示面板，還包括上述的觸控屏，所述觸控屏中的所述發(fā)射光纖和所述接收光纖相對(duì)所述顯示面板垂直設(shè)置。
[0018]優(yōu)選的是，所述顯示面板包括液晶顯示屏和背光源，所述觸控屏中的所述光源為所述背光源，所述光感元件設(shè)置于所述顯示面板設(shè)置有所述背光源的一側(cè)且感光面背離所述背光源；或者，所述顯示面板為OLED顯示屏，所述OLED顯示屏包括多個(gè)OLED器件，所述觸控屏中的所述光源為所述OLED器件發(fā)出的光，所述光感元件設(shè)置于所述顯示面板的非顯示側(cè)。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:該觸控屏能提供更精準(zhǔn)的觸控精度；同時(shí)，由于是通過對(duì)光的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)觸控，所以手指到顯示屏可以有一定的距離，且漫反射產(chǎn)生并不限定手指觸控，從而可實(shí)現(xiàn)多種物體的非接觸式觸控。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中觸控屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中發(fā)射光纖和接收光纖的排列示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中觸控原理示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中觸控形狀檢測(cè)示意圖；
[0024]圖中:
[0025]11 —觸控信息激發(fā)單元;12 —觸控信息采集單元;13 —觸控信息處理單元；
[0026]21 —襯底;22—發(fā)射光纖;23—接收光纖;24—光源;25—光感元件；
[0027]3 —觸控形狀。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明觸控屏和顯示裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]本實(shí)施例提供一種觸控屏，該觸控屏中具有垂直排列于襯底的光纖陣列，在襯底的另一側(cè)植入光源和光感元件，該觸控屏能提供更精準(zhǔn)的觸控精度。
[0031]如圖1所示，該觸控屏包括觸控信息激發(fā)單元11、觸控信息采集單元12和觸控信息處理單元13，觸控信息激勵(lì)單元11用于發(fā)出激勵(lì)信息并將激勵(lì)信息傳送給觸控信息采集單元12，觸控信息采集單元12用于采集并傳輸激勵(lì)信息因觸控而返回的觸控?cái)y帶信息，觸控信息處理單元13用于接收觸控?cái)y帶信息并對(duì)觸控?cái)y帶信息進(jìn)行處理，以獲得觸控的位置。
[0032]其中，觸控信息激發(fā)單元11，包括光源24以及按設(shè)定規(guī)則排列的多個(gè)發(fā)射光纖22，發(fā)射光纖22將光源24發(fā)出的光傳輸?shù)桨l(fā)射光纖22與光源24相對(duì)的另一端；
[0033]觸控信息采集單元12，包括按設(shè)定規(guī)則排列的多個(gè)接收光纖23以及對(duì)應(yīng)設(shè)置于每一接收光纖23與光源同一側(cè)的光感元件，光感元件用于獲取由接收光纖傳輸?shù)墓庹樟炼龋?br>[0034]
[0035]觸控信息處理單元13，用于根據(jù)光感元件25接收的光照亮度，獲得光照亮度變化的光感元件25的位置，從而得到觸控的位置。
[0036]在圖1中，觸控屏還包括保護(hù)襯底21，保護(hù)襯底21用于供觸控端進(jìn)行觸控操作，光源24和光感元件25與保護(hù)襯底21相對(duì)設(shè)置;發(fā)射光纖22和接收光纖23互相平行設(shè)置、且相對(duì)保護(hù)襯底21均為垂直設(shè)置。
[0037]如圖2所示，發(fā)射光纖22按設(shè)定的陣列排列，接收光纖23按設(shè)定的陣列排列，發(fā)射光纖22和接收光纖23在位置上以交叉方式設(shè)置，接收光纖23能接收鄰近的發(fā)射光纖22接收到的光源經(jīng)過反射的光。優(yōu)選的是，發(fā)射光纖22的數(shù)量和接收光纖23的數(shù)量相同，發(fā)射光纖22和接收光纖23在位置上以交叉方式一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，接收光纖23能接收對(duì)應(yīng)發(fā)射光纖22接收到的光源經(jīng)過反射的光。這種排列的發(fā)射光纖22和接收光纖23可以用來感知觸控物體的形狀，從而判斷所測(cè)觸控物體的形狀。
[0038]本實(shí)施例的觸控屏中，光源24的設(shè)置位置是單向封閉的，只能向前方發(fā)射光線，反射回來的光不會(huì)透過光源24;光感元件25的設(shè)置位置為可透光區(qū)，光感元件25的感光面接收反射回來的光。發(fā)射光纖22和接收光纖23交替排列，大小可調(diào)整，這樣保證發(fā)光點(diǎn)附近的接收光纖23能接收到反射的光，精確判斷觸控點(diǎn)。
[0039]觸控信息處理單元13包括存儲(chǔ)模塊和比較模塊，其中:
[0040]存儲(chǔ)模塊，預(yù)設(shè)有每一光感元件25的對(duì)應(yīng)位置坐標(biāo)的映射表；
[0041]比較模塊，與光感元件25通過傳輸線連接，用于根據(jù)光感元件25接收的光照強(qiáng)度，比較得到發(fā)生光照亮度變化的光感元件25，并根據(jù)映射表獲得發(fā)生光照亮度變化的光感元件25的位置，從而得到觸控的位置。
[0042]在本實(shí)施例中，觸控屏中的光感元件25為光敏傳感器，光源24為L(zhǎng)ED燈。
[0043]優(yōu)選的是，發(fā)射光纖22和接收光纖23的直徑均為nm級(jí)別，從而可以精確地判斷所測(cè)觸控物體的形狀。相鄰的發(fā)射光纖22和接收光纖23之間的距離可以和與其應(yīng)用的顯示屏的分辨率一致或者更密，也即與像素點(diǎn)之間的距離一致或者更密，具體可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定。
[0044]如圖4所示，發(fā)射光纖22和接收光纖23可以封裝在同一套管中，發(fā)射光纖22和接收光纖23在圖4中以若干陣列排列的斜線填充的圓圈示出。根據(jù)發(fā)生光照度變化的接收光纖23的范圍檢測(cè)，可獲得觸控形狀，例如圖4中以交叉線填充的六邊形、正方形或圓形的觸控形狀3。
[0045]該觸控屏的工作原理為:
[0046]該觸控屏中由于具有垂直排列于襯底的光纖陣列，在襯底的另一側(cè)植入光源和光感元件，如圖3所示，如果在襯底表面有手指按下，手指會(huì)發(fā)射紅外光，對(duì)應(yīng)的接收光纖中的光會(huì)傳輸?shù)焦飧性?，光感元件既可以接收到手指的紅外光，只要光感元件中有外紅光亮度變化，即可判斷手指按下的位置;另外，光感元件也可以接收到光源受遮擋后漫反射而經(jīng)接收光纖傳輸?shù)墓?手指的紅外光的頻率和通過光纖傳輸?shù)墓庠吹念l率不一樣，不同頻率的光具有不同的折射，因此通過光線的頻率可以判斷光的類型以及漫反射光的強(qiáng)度)，此時(shí)即使觸控動(dòng)作不是由類似手指這類可發(fā)射紅外光的手指發(fā)出，由于有遮擋即會(huì)發(fā)生漫反射并傳輸至光感元件，因此也能檢測(cè)觸控動(dòng)作對(duì)應(yīng)的位置，進(jìn)而確定觸控位置。
[0047]本實(shí)施例提供了一種新的基于光纖的觸控屏技術(shù)，該觸控屏能提供更精準(zhǔn)的觸控精度；同時(shí)，由于是通過對(duì)光的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)觸控，所以手指到顯示屏可以有一定的距離，且漫反射產(chǎn)生并不限定手指觸控，從而可實(shí)現(xiàn)多種物體的非接觸式觸控，為人們帶來更現(xiàn)代、控制更精準(zhǔn)的觸控屏。
[0048]實(shí)施例2:
[0049]本實(shí)施例提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括顯示面板，還包括實(shí)施例1中的觸控屏，其中，觸控屏中的發(fā)射光纖和接收光纖相對(duì)顯示面板垂直設(shè)置。
[0050]作為一種優(yōu)選方式，顯示面板包括液晶顯示屏和背光源，觸控屏中的光源為背光源，光感元件設(shè)置于顯示面板設(shè)置有背光源的一側(cè)且感光面背離背光源。采用實(shí)施例1中的觸控屏，當(dāng)觸控動(dòng)作為由不能發(fā)生紅外光的手指以外的物體產(chǎn)生時(shí)，由于此時(shí)實(shí)際到達(dá)觸控端的光源還與像素區(qū)液晶的偏轉(zhuǎn)角度相關(guān)，到達(dá)觸控端的光源強(qiáng)弱并非定值，因此觸控信息處理單元只要檢測(cè)到光感元件有返回亮度，即可確定有觸控動(dòng)作發(fā)生。而對(duì)于能發(fā)生紅外光的手指觸控，由于手指能自產(chǎn)生紅外光，無需額外的光源，因此像素區(qū)液晶的偏轉(zhuǎn)不會(huì)對(duì)觸控檢測(cè)產(chǎn)生影響。
[0051]該觸控屏中由于具有垂直排列于液晶顯示屏的光纖陣列，在背光源的發(fā)光處植入光感元件，如果在觸控屏表面有手指按下，手指會(huì)發(fā)射紅外光，對(duì)應(yīng)的接收光纖中的光會(huì)傳輸?shù)焦飧性?，只要光感元件中有外紅光亮度變化，即可判斷手指按下的位置;對(duì)于不能發(fā)生紅外光的非手指的觸控，光感元件接收到光源受遮擋后漫反射而經(jīng)接收光線傳輸?shù)墓?，進(jìn)而可以判斷觸控位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶顯示屏中操作控件的控制。
[0052]該顯示裝置可以為:電子紙、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0053]實(shí)施例3:
[0054]本實(shí)施例提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括顯示面板，還包括實(shí)施例1中的觸控屏，其中，觸控屏中的發(fā)射光纖和接收光纖相對(duì)顯示面板垂直設(shè)置。
[0055]作為另一種優(yōu)選方式，顯示面板為OLED顯示屏，OLED顯示屏包括多個(gè)OLED器件，觸控屏中的光源為OLED器件發(fā)出的光，光感元件設(shè)置于顯示面板的非顯示側(cè)。
[0056]該顯示裝置的工作原理與實(shí)施例2中顯示裝置的工作原理相同，區(qū)別在于此時(shí)的光源為OLED顯示屏中OLED器件所發(fā)出的光而非背光源的發(fā)出的光。與實(shí)施例2類似，由于某一像素區(qū)的OLED器件是否發(fā)光以及發(fā)光強(qiáng)度，觸控信息處理單元只要檢測(cè)到光感元件有返回亮度，即可確定有觸控動(dòng)作發(fā)生。而對(duì)于能發(fā)生紅外光的手指觸控，由于手指能自產(chǎn)生紅外光，無需額外的光源，因此像素區(qū)OLED器件是否發(fā)光以及發(fā)光強(qiáng)度不會(huì)對(duì)觸控檢測(cè)產(chǎn)生影響。
[0057]該顯示裝置可以為:電子紙手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0058]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種觸控屏，其特征在于，包括觸控信息激發(fā)單元、觸控信息采集單元和觸控信息處理單元，所述觸控信息激勵(lì)單元用于發(fā)出激勵(lì)信息并將所述激勵(lì)信息傳送給所述觸控信息采集單元，所述觸控信息采集單元用于采集并傳輸所述激勵(lì)信息因觸控而返回的觸控?cái)y帶信息，所述觸控信息處理單元用于接收所述觸控?cái)y帶信息并對(duì)所述觸控?cái)y帶信息進(jìn)行處理，以獲得觸控的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控屏，其特征在于， 所述觸控信息激發(fā)單元，包括光源以及按設(shè)定規(guī)則排列的多個(gè)發(fā)射光纖，所述發(fā)射光纖將所述光源發(fā)出的光傳輸?shù)剿霭l(fā)射光纖與所述光源相對(duì)的另一端； 所述觸控信息采集單元，包括按設(shè)定規(guī)則排列的多個(gè)接收光纖以及對(duì)應(yīng)設(shè)置于每一所述接收光纖與所述光源同一側(cè)的光感元件，所述光感元件用于獲取由所述接收光纖傳輸?shù)墓庹樟炼龋?所述觸控信息處理單元，用于根據(jù)所述光感元件接收的光照亮度，獲得光照亮度變化的所述光感元件的位置，從而得到觸控的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控屏，其特征在于，所述觸控屏包括保護(hù)襯底，所述保護(hù)襯底用于供觸控端進(jìn)行觸控操作，所述光源和所述光感元件與所述保護(hù)襯底相對(duì)設(shè)置;所述發(fā)射光纖和所述接收光纖互相平行設(shè)置、且相對(duì)所述保護(hù)襯底均為垂直設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控屏，其特征在于，所述發(fā)射光纖按設(shè)定的陣列排列，所述接收光纖按設(shè)定的陣列排列，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖在位置上以交叉方式設(shè)置，所述接收光纖能接收鄰近的所述發(fā)射光纖接收到的所述光源經(jīng)過反射的光。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸控屏，其特征在于，所述發(fā)射光纖的數(shù)量和所述接收光纖的數(shù)量相同，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖在位置上以交叉方式一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述接收光纖能接收對(duì)應(yīng)所述發(fā)射光纖接收到的所述光源經(jīng)過反射的光。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控屏，其特征在于，所述觸控信息處理單元包括存儲(chǔ)模塊和比較模塊，其中: 所述存儲(chǔ)模塊，預(yù)設(shè)有每一所述光感元件的對(duì)應(yīng)位置坐標(biāo)的映射表； 所述比較模塊，與所述光感元件通過傳輸線連接，用于根據(jù)所述光感元件接收的光照強(qiáng)度，比較得到發(fā)生光照亮度變化的所述光感元件，并根據(jù)所述映射表獲得發(fā)生光照亮度變化的所述光感元件的位置，從而得到觸控的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控屏，其特征在于，所述光感元件為光敏傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸控屏，其特征在于，所述發(fā)射光纖和所述接收光纖的直徑均為nm級(jí)別。9.一種顯示裝置，包括顯示面板，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的觸控屏，所述觸控屏中的所述發(fā)射光纖和所述接收光纖相對(duì)所述顯示面板垂直設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示面板包括液晶顯示屏和背光源，所述觸控屏中的所述光源為所述背光源，所述光感元件設(shè)置于所述顯示面板設(shè)置有所述背光源的一側(cè)且感光面背離所述背光源； 或者，所述顯示面板為OLED顯示屏，所述OLED顯示屏包括多個(gè)OLED器件，所述觸控屏中的所述光源為所述OLED器件發(fā)出的光，所述光感元件設(shè)置于所述顯示面板的非顯示側(cè)。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK106095200SQ201610362997
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】王紅
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司