CN100373314C - 位置编码感测装置以及显示器上位置的感测方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种位置编码感测装置，其包括：一显示面板；以及一反射板，其上具有编码信息(encodedinformation)，其中该反射板设置于该显示面板内。本发明还涉及一种显示器上位置的感测方法与系统。

Description

位置编码感测装置以及显示器上位置的感测方法与系统
技术领域
本发明涉及一种位置编码感测装置以及一种显示装置上相对位置的感测方法，且特别涉及一种位置编码液晶显示器的感测装置，其具有一收发器，以照射光线至此位置编码液晶显示器的感测装置上，以及接收来自此位置编码液晶显示器的感测装置的反射光，以基于设置于显示器装置上的编码信息而感测或判定此收发器相对于显示器的确切位置。
背景技术
近年来，平板显示器已在电子产业中受到极度瞩目。平板显示器通常应用于如笔记本计算机、个人计算机的显示器屏幕，尤其如个人数字助理(PDA)的手提型电子产品上。其中某些平板显示器为位置感测型液晶显示器，当尖笔直接接触显示器面板时，此位置感测型液晶显示器可感测此尖笔的位置。
举例来说，图1显示了一种电阻式触控位置感测型液晶显示器10，其具有一电阻式触控面板11以及一尖笔13。如图1所示的电阻式触控位置感测型液晶显示器10仅当尖笔13直接或物理接触此电阻式触控位置感测型液晶显示器10的电阻式触控面板11时，才感测尖笔13相对于显示器的位置。换句话说，电阻式触控面板11需接收来自于尖笔13的碰触，以使得图1中所示的电阻式触控位置感测型液晶显示器10感测尖笔13的所在位置。
如图1所示的电阻式触控位置感测型液晶显示器10的结构极为复杂，其中电阻式触控面板11连接于一外加的控制电路14。此外，设置于显示器上的额外的电阻式触控面板11增加了显示器的厚度与重量。
前述的平板显示器也可以是具有一电磁感测数字板的液晶显示器。图2示出了一平板显示器20，其具有一上盖以及一保护玻璃层21、一液晶显示层22以及一电磁感测数字板层23。电磁感测数字板层23包括由格状的金属线路所形成的一感测板25。电磁感测数字板层23设置于平板显示器20的底层。如图2所示的平板显示器20也为压力感测型，故尖笔24需直接接触平板显示器20。需施加压力于其上且为平板显示器20的电磁感测数字板层23内的感测板25探测到，平板显示器20才能感测到尖笔24的位置。同样，由于感测板25具有复杂的格状排列的金属线路，如图2所示的显示器20也具有极复杂的结构。
图3则显示了另一种位置感测型液晶显示装置30。此位置感测型液晶显示装置30具有经由线路连接于计算机(未显示)的一数字尖笔31。此外，此位置感测型液晶显示装置30具有嵌入有二维线圈元件33的一液晶显示器32。为感测数字尖笔31在液晶显示器32上的位置，数字尖笔31需直接物理接触液晶显示器32，其中数字尖笔31根据数字尖笔31接触于具有二维线圈元件33的位置感测型液晶显示装置30的实际位置而传送信号至计算机。由于需要额外成本与配合位置感测型液晶显示装置30内的二维线圈元件33的步骤，故图3所示的位置感测型液晶显示装置30的价格极为昂贵。
图4则显示了另一种位置感测型液晶显示器40，其具有一集成型电阻式触控传感器。此位置感测型液晶显示器40具有一液晶显示器41以及一偏光板42。此外，此位置感测型液晶显示器40具有设置于偏光板42上的一可挠式导电层43。尖笔44则直接物理接触于此位置感测型液晶显示器40的可挠式导电层43上。为了使位置感测型液晶显示器40感测尖笔44的位置，可挠式导电层43需感测由尖笔44施加于屏幕上触控电阻。由于可挠式导电层43设置于图4中的感测型液晶显示器40的偏光板42上，故须对偏光板43进行大量后续处理。因而大幅地降低了显示器的透明度。
有鉴于前述的位置感测型液晶显示器的缺点，便需要一种平板显示器，其具有简单的模块结构且无需额外的控制电路，以作为位置编码液晶显示器的感测装置。此外，还需要一种因应市场需要的轻薄化位置编码液晶显示器感测装置。
发明内容
有鉴于此，在本发明一实施例中提供了一种位置编码感测装置，包括：
一显示面板；以及一反射板，其上具有编码信息(encoded information)，其中该反射板系设置于该显示面板内的一遮光层的一面上。
此外，在本发明另一实施例中提供了一种显示器上位置的感测方法，包括下列步骤：
在一显示面板上显示信息，所述显示面板中的一遮光层的一面上设置有反射板，所述反射板上具有编码信息；置放一收发器邻近该显示面板；自一收发器处照射光线至该显示面板上；接收反射自该显示面板的反射光，其中该反射光具有编码信息；以及处理该反射光的编码信息。
此外，在本发明另一实施例中提供了一种显示器上位置的感测系统，包括：
一显示装置，用以显示数据于一显示面板上，所述显示面板中的一遮光层的一面上设置有反射板，所述反射板上具有编码信息；一发射装置，以自一收发器处传播光线至该显示面板；一第一接收装置，以接收反射自该显示面板的反射光，该反射光具有编码信息；以及一处理装置，以处理所接收的该反射光的编码信息。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合所附图示，作详细说明。
附图说明
图1为一结构图，用以显示电阻式触控位置感测型液晶显示器；
图2为一结构图，用以显示另一种电阻式触控位置感测型液晶显示器；
图3为一结构图，用以显示另一种电阻式触控位置感测型液晶显示器；
图4为一结构图，用以显示另一种电阻式触控位置感测型液晶显示器；
图5为一结构图，用以显示依据本发明一实施例的位置编码型液晶显示器；
图6为一剖面图，用以显示依据本发明一实施例的位置编码型液晶显示器；
图7为一顶视图，用以显示依据本发明一实施例的位置编码型液晶显示器；
图8为一剖面图，用以显示依据本发明另一实施例的位置编码型液晶显示器；
图9为一顶视图，用以显示依据本发明另一实施例的位置编码型液晶显示器；
图10为一结构图，用以显示依据本发明另一实施例的收发器；
图11为一示意图，用以显示依据本发明的位置编码的感测方法。
相关符号说明：
现有技术部分：
10～电阻式触控位置感测型液晶显示器；
11～电阻式触控面板；14～控制电路；
13、24、44～尖笔；31～数字尖笔；
20～平板显示器；21～保护玻璃层；
22～液晶显示层；23～电磁感测数字板层；
25～感测板；
30～位置感测型液晶显示装置；
32、41～液晶显示器；33～二维线圈元件；
40～位置感测型液晶显示器；
42～偏光板；43～可挠式导电层；
本发明部分：
50、60、80～位置编码型液晶显示装置；
51～经位置编码的液晶显示面板；
52～编码信息；53～收发器；
61、81～背光层；62、82～液晶显示面板；
63、83～偏光板层；64、85～玻璃基板；
65、72、86、92～黑底层；
66、73、84、93～高反射率反射层；
67、71、87、91～彩色滤光片；68、88～铟锡氧化物层；
100～收发器；101～发射器；
102～接收器；103～滤镜；
54、104～处理单元；105～电线。
具体实施方式
本发明涉及一种平板显示装置，其采用了一种位置编码型液晶显示器，具有如尖笔的可照射与接收光线的收发器。
图5图示出了依据本发明的位置编码型液晶显示装置50。特别地，此位置编码型液晶显示器50具有一经位置编码的液晶显示面板51以及一收发器53。在经位置编码的感测液晶显示面板51内嵌入有包含一或多个高反射率反射板的一反射层。而至少这些高反射率反射板之一具有可程序化的编码信息52，例如显示面板位置编码信息。此显示面板位置编码信息可被程序化或数字程序化以符合在经位置编码的液晶显示面板51上显示的信息或数据。此外，此显示面板位置编码信息可以位置编码图案方式嵌入于经位置编码的液晶显示面板51内。
图5中还显示了用以照射与接收/探测光线的收发器53。这里，收发器53可为具有传送及接收如红外线光波以及/或紫外线光波的光波的一数字尖笔(显示于图10中)。此外，收发器53可连接于一处理单元54(显示于图10中)，使得收发器53可自此处理单元传送及接收数据。
图6显示了依据本发明一实施例的位置编码型液晶显示器60的剖面情形。
特别地，图6示出了具有多膜层的位置编码型液晶显示器60的剖面情形。这里，位置编码型液晶显示器60包括一液晶显示面板62以及一背光层61。液晶显示面板62具有如偏光滤片的一偏光板层63。偏光板层63设置于玻璃基板64的一面。液晶显示面板62还包括一黑底层65以及一高反射率反射层66。高反射率反射层66具有由如铬、铝、银的金属材料或其它任何可反射光线的材料或可反射光线的任何结构所形成的一或多个高反射率板，其设置于黑底层65的一面。高反射率反射层66以及黑底层65皆设置于玻璃基板64的另一面。此外，在黑底层65的元件以及高反射率反射层66之间还设置有一彩色滤光片67。此彩色滤光片67具有红色、绿色以及蓝色的彩色滤光片(即红绿蓝彩色滤光片)。此外，液晶显示面板62包括设置于黑底层65、高反射率反射层66与彩色滤光片层67下方的铟锡氧化物层68，以作为电极之用。
图7则示出了依据本发明一实施例的位置编码型感测液晶显示器60的顶视情形。
特别地，图7显示了位置编码型液晶显示器60自玻璃基板64的另一面所得的顶视情形。请参照图7，在位置编码型液晶显示器60的玻璃基板64的另一面上设置有一或多个红绿蓝的彩色滤光片71。黑底层72则环绕于此红绿蓝的彩色滤光片71，以遮蔽来自下方的任何光线，如来自于图6中的背光层61的光线。此外，在黑底层72的预定位置上设置有一或多个高反射率反射板73。
图8显示了依据本发明另一实施例的位置编码型液晶显示器80的剖面情形。
特别地，图8图示了也具有多个膜层的位置编码感测液晶显示器80的剖面情形。这里，位置编码型液晶显示器80包括一背光层8 1以及一液晶显示面板82。液晶显示面板82具有如偏光滤片的一偏光板层83。偏光板层83的一面上设置有一高反射率反射层84。高反射率反射层84具有设置于偏光板83的一面的预定位置上的一或多个高反射率板。此外，这些高反射率板具有如显示器位置编码信息的编码信息。高反射率板可为如铬、铝、银的金属材料或其它任何可反射光线的材料或可反射光线的任何结构所组成，以最佳化离开液晶显示面板82的反射光。此外，具有设置于其一面上的一或多个高反射率板的偏光板层83设置于玻璃基板85的一面上。在本实施例中的液晶显示面板82包括一黑底层86，其设置于玻璃基板85的另一面。此外，在黑底层86的元件间设置有一彩色滤光片87。上述彩色滤光片87具有红色、绿色、以及蓝色的彩色滤光片(即红绿蓝彩色滤光片)。此外，液晶显示面板82包括设置于黑底层86与彩色滤光片层87下方的一铟锡氧化物层88，以作为电极之用。
图9示出了上述实施例中的位置编码型液晶显示器80的顶视情形。
特别地，图9显示了位置编码感测液晶显示器80自偏光板层83的另一面的顶视情形。请参照图9，在位置编码型液晶显示器80的玻璃基板85的另一面上设置有一或多个红绿蓝彩色滤光片。黑底层91则环绕于上述红绿蓝彩色滤光片，以遮蔽来自于下方的任何光线，例如来自于图8中的背光层81的光线。此外，图9显示了设置于玻璃基板85以及于偏光板层83的预定位置上的一或多个高反射率反射板93。这些高反射率反射板93具有编码信息使得当光线照射于高反射率反射板93上时，光线可最佳化地为高反射率反射板93所反射，而编码信息则可为一收发器所探测。
图10示出了依据本发明一实施例的如尖笔的收发器100的剖面情形。图10显示了一用以照射光波的发射器101。特别地，发射器101可为用以照射红外线光波的一红外线发光二极管，或为用以照射紫外线光波的一紫外线发光二极管，或者为上述两种装置的结合。此外，收发器100包括一接收器102，以接收与探测如反射红外线光以及/或反射紫外线光的反射光。举例来说，接收器102可为一电荷耦合器件(CCD)的探测器或其相似物。此外，接收器100具有用以过滤光线的滤镜103。滤镜103除了可过滤自收发器100照射的光线外，也可过滤为收发器100接收或探测的光线。如图10所示的实施例中，收发器100通过一电线105连接于一处理单元104。然而，收发器100也可为一无线遥控尖笔，其可遥控地与处理单元104进行传输而无需连接于收发器100与处理单元104的间的线路。
请参照图5，显示了配备有收发器53的经位置编码的液晶显示面板51。如图5所示的经位置编码的液晶显示面板51具有其内设置有一或多个高反射滤反射板的一高反射率层。此高反射率层通过前述第6-9图所示的实施例中的方法嵌入于经位置编码的液晶显示面板51内。其中，一或多个高反射率反射层内具有如显示器位置编码的可程序化编码信息52。显示面板编码信息可依照显示于经位置编码的液晶显示面板51上的信息或数据而程序化或动态地程序化。
图11示出了于本发明的在显示面板51上尖笔位置的感测方法。
在步骤110中，在经位置编码的液晶显示面板51上显示诸如文件的数据以及/或图像。在步骤111中，当在经位置编码的液晶显示面板51上显示有数据时，经位置编码的液晶显示装置50的使用者将收发器53的一端靠近经位置编码的液晶显示面板51。虽然收发器53可直接物理接触到经位置编码的液晶显示面板51，当收发器53并未直接物理接触到经位置编码的液晶显示面板51时，本发明的经位置编码的液晶显示装置50便可感测或探测收发器53相对于位经置编码的液晶显示面板51的实际位置。本发明的收发器53可紧邻于经位置编码的液晶显示面板51上而不直接与其接触。
在将收发器的一端靠近经位置编码的液晶显示面板51后，在步骤112中自收发器的一端照射诸如红外线或紫外线的光线至经位置编码的液晶显示面板51之上。特别地，在步骤112中，通过红外线发光二极管及/或紫外线发光二极管以照射光线至嵌入于经位置编码的液晶显示面板51内的高反射率反射层。举例来说，在步骤112中发射器101通过一红外线发光二极管以照射光线至一或多个其上程序化有显示面板位置感测编码信息的高反射率反射板。
来自发射器53的照射光线将为高反射率反射层所反射。接着，在步骤113中接收并/或探测来自于高反射率反射层的反射光。举例来说，利用诸如电荷耦合器件(CCD)的接收器102或其相似物在步骤113中接收并/或探测来自于这些高反射率位置感测板之一的经反射的红外线光。由于高反射率反射板具有诸如显示面板位置编码信息的可程序化编码信息，故经反射至收发器53的红外线光线便具有位置感测可程序化编码信息。
当接收来自高反射率反射层的具有显示面板位置感测编码信息的反射光时，在步骤114中，便将显示面板位置感测编码信息传送至一处理单元104。处理单元104可处理由收发器53所接收的显示面板编码信息，而在步骤115中，经位置编码的液晶显示装置50便可基于包含于高反射率反射层内的可程序化位置面板感测编码信息而感测收发器53相对于经位置编码的液晶显示面板51上的确切位置。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (12)

1.一种位置编码感测装置，包括：
一显示面板；以及
一反射板，其上具有编码信息，其中所述反射板设置于所述显示面板内的一遮光层的一面上。
2.如权利要求1所述的位置编码感测装置，进一步包括一收发器，以照射及接收光线，其中所述收发器照射光线至所述反射板并接收来自于所述反射板的具有编码信息的反射光。
3.如权利要求2所述的位置编码感测装置，其中所述收发器包括：
一发射器，以照射光线；
一接收器，以探测反射光；以及
一滤镜，以过滤光线。
4.如权利要求1所述的位置编码感测装置，其中所述编码信息具有可感测的可程序化编码。
5.一种显示器上位置的感测方法，包括下列步骤：
于一显示面板上显示信息，所述显示面板中的一遮光层的一面上设置有反射板，所述反射板上具有编码信息；
邻近所述显示面板置放一收发器；
自一收发器处照射光线至所述显示面板上；
接收反射自所述显示面板的反射光，其中所述反射光具有编码信息；以及
处理所述反射光的编码信息。
6.如权利要求5所述的显示器上位置的感测方法，其中所述自一收发器处发射光线至所述显示面板上的步骤，进一步包括：
自所述收发器处照射光线至设置于所述显示面板内的至少一反射板上，其中所述反射板具有可程序化的编码信息。
7.如权利要求5所述的显示器上位置的感测方法，其中所述接收反射自显示面板的反射光的步骤，进一步包括：
接收具有位置感测编码信息的反射光。
8.如权利要求5所述的显示器上位置的感测方法，其中处理所述反射光的编码信息的步骤，进一步包括：
在接收所述反射光时接收编码信息；以及
依照接收的编码信息判定所述收发器相对于所述显示面板上的位置。
9.一种显示器上位置的感测系统，包括：
一显示装置，用以显示数据于一显示面板上，所述显示面板中的一遮光层的一面上设置有反射板，所述反射板上具有编码信息；
一发射装置，以自一收发器处传播光线至所述显示面板；
一第一接收装置，以接收反射自所述显示面板的反射光，所述反射光具有编码信息；以及
一处理装置，以处理所接收的反射光的编码信息。
10.如权利要求9所述的显示器上位置的感测系统，其中所述发射装置传播光线至设置于所述显示面板内的至少一反射板上，所述反射板具有可程序化的编码信息。
11.如权利要求9所述的显示器上位置的感测系统，其中所述第一接收装置接收至少具有位置感测编码信息的反射光。
12.如权利要求9所述的显示器上位置的感测系统，其中所述处理装置包括：
一第二接收装置，以接收伴随所述反射光所接收的编码信息；以及
一判定装置，以根据所接收的编码信息判定所述第一接收装置相对于所述显示面板上的位置。
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