CN102063229A

CN102063229A - 一种触摸屏结构及其调整光线均匀度的方法

Info

Publication number: CN102063229A
Application number: CN2010105998425A
Authority: CN
Inventors: 范富诚; 牛慈伶; 庄幸蓉; 伍玉平; 曾泓玮
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-05-18

Abstract

本发明提供一种触摸屏结构及其调整光线均匀度的方法，触摸屏结构包含：一液晶显示面板，中部区域具有多个显示像素，一第一侧边设置有多个红外像素，与第一侧边相对的一第二侧边设置有与红外像素对应的多个传感器；一背光模组，设置于液晶显示面板下方，向液晶显示面板发射红外光线；以及一反射边框，设置于液晶显示面板上方，其中，背光模组发射的红外光线在第一侧边处从液晶显示面板的红外像素穿过，被反射边框从第一侧边反射至第二侧边，再由反射边框反射至传感器。利用红外像素调整其红外光线的透射率，以达到预设的目标均匀度。本发明的优点在于能够大幅提高红外触摸屏的光线均匀度，以降低触摸位置感应误差，实现更佳的操作体验。

Description

一种触摸屏结构及其调整光线均匀度的方法

技术领域

本发明是有关于一种触摸屏结构及其调整光线均匀度的方法，且特别是有关于一种在液晶显示面板上利用红外光线实现触摸控制的触摸屏结构及其调整光线均匀度的方法。

背景技术

触摸屏显示器(Touch Screen)可以让使用者只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图案或文字就能实现对主机的操作，这样就摆脱了键盘和鼠标操作，使人机交互更为方便简洁，目前主要应用于信息查询、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、机票/火车票预售等公共场所。

触摸屏根据所用的介质以及工作原理，可分为电阻式、电容感应式、红外线式和表面声波式四种。红外触摸屏是利用X，Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。

然而，红外触摸屏的缺点在于，其对于触摸的感应精确度取决于红外线矩阵的密集度以及红外线的均匀度。均匀度(Uniformity)＝最小光照强度/最大光照强度，感应误差(TP error)＝|手指实际位置-面板报告位置|。实验证明，均匀度对感应误差的影响极大，随着均匀度的提高，感应误差会大大减小。

有鉴于此，如何提高红外触摸屏的红外光线的均匀度是业内技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

因此，针对现有技术中触摸屏红外光线均匀度(Uniformity)不足导致触摸感应误差(TP error)的缺陷，本发明的一个方面在于提供一种触摸屏结构，包含：

一液晶显示面板，中部区域具有多个显示像素，一第一侧边设置有多个红外像素，与第一侧边相对的一第二侧边设置有与红外像素对应的多个传感器；

一背光模组，设置于液晶显示面板下方，向液晶显示面板发射红外光线；以及

一反射边框，设置于液晶显示面板上方，

其中，背光模组发射的红外光线在第一侧边处从液晶显示面板的红外像素穿过，被反射边框从第一侧边反射至第二侧边，再由反射边框反射至传感器。

依据本发明一实施例，红外像素调整红外光线的透射率。

依据本发明一实施例，传感器设置于所述液晶显示面板表面。

其中，背光模组还发射白色光线。

本发明的另一个方面在于提供一种调整光线均匀度的方法，适用于一触摸屏结构中，包含以下步骤：

a.多个传感器分别接收一红外光线；

b.将红外光线的一光照强度记录为一原始数据；

c.设定一目标均匀度；

d.多个红外像素根据原始数据调整其透射率；以及

e.传感器判断是否达到目标均匀度，若未达到，则回到步骤d。

依据本发明一实施例，红外像素是一液晶像素。

依据本发明一实施例，红外像素通过调整施加的电压调整液晶的红外光线透射率。

其中，步骤c可在步骤d之前任意时间执行。

应用本发明的优点在于，利用红外像素调整其红外光线的透射率，以达到预设的目标均匀度，从而大幅提高红外触摸屏的光线均匀度，降低触摸位置感应误差，实现更佳的操作体验。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1是现有的触摸屏结构示意图；

图2是本发明的一实施例的触摸屏结构的剖视图；以及

图3是图2中所示的触摸屏结构调整光线均匀度的流程图。

具体实施方式

请参照图1，其是现有的触摸屏结构示意图。红外触摸屏在显示面板100的上方安装一个电路边框102，在电路边框102四边排布红外线发射器104和红外线接收器106，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸显示面板100时，触摸物108，例如手指或触摸笔，就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸物108在屏幕的位置。简而言之，红外触摸屏是利用X，Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。

表一

表一是A、B、C三种不同红外矩阵密度的红外触摸屏的感应误差与均匀度模拟数据对照表。其中均匀度(Uniformity)＝最小光照强度(Min irradiance)/最大光照强度(Max irradiance)，感应误差(TP error)＝|手指实际位置-面板报告位置|。红外触摸屏对于触摸的感应精确度取决于红外线矩阵的密集程度以及发射的红外光线的均匀度，从表一中的数据中易知，提高红外光线均匀度可以大幅降低感应误差，提高感应精确度，使触摸屏具有更好的操作体验。然而图1中所示的现有触摸屏结构并无法调整其红外光线均匀度。

接着请参照图2，其是本发明的一实施例的触摸屏结构的剖视图。液晶显示面板200的中部区域具有多个显示像素，用于显示屏幕内容，其第一侧边设置有多个红外像素202，其是液晶像素，即内部填充液晶物质，并通过调整施加其上的电压调整液晶的红外光线透射率，但红外像素202并不用于显示屏幕内容。与第一侧边相对的第二侧边设置有与红外像素202对应的多个内嵌在像素中的传感器204，用于接收并感测红外光线的光照强度。本实施例中，传感器204设置于液晶显示面板200的上表面。背光模组206设置于液晶显示面板200下方，其向液晶显示面板200发射红外光线用以实现触摸检测，此外还发射白色光线提供液晶显示面板200的背光。反射边框208设置于液晶显示面板200上方，其截面为三角形，能够将从一侧射入的光线以垂直方向折射出去。背光模组206发射的红外光线如图中箭头所示，在第一侧边处即液晶显示面板200具有红外像素202处从红外像素202穿过，被覆盖其上的反射边框208从第一侧边平行于液晶显示面板200地反射至与其相对的第二侧边处的反射边框208，再由反射边框208反射至第二侧边处液晶显示面板200表面的传感器204。沿第二侧边设置的传感器204在接收到红外光线时，各自记录下其光照强度(irradiance)作为原始数据。若需要达到100％均匀度，则在原始数据中找出最低的光照强度，并通过沿第一侧边设置的每一个红外像素202分别调整施加其上的电压来调节其内部液晶的红外光线透射率，使从背光模组206射出的红外光线在穿过红外像素202后的光照强度都等于传感器204检测到的最低光照强度，即原始数据中光照强度越高，其调整后液晶的透射率越低，当所有穿过红外像素202后的红外光线的光照强度都相同时，依照均匀度计算公式：均匀度＝最小光照强度/最大光照强度，便可获得100％均匀度，达到最小的触摸感应误差。

为了进一步说明本发明提供的调整光线均匀度的方法，请参照图3，其是图2中所示的触摸屏结构调整光线均匀度的流程图。初始步骤300即启动触摸屏，在步骤302中将红外像素202的灰度设置为255，接着步骤304，沿第二侧边设置的传感器204分别接收红外光线。步骤306，将每一传感器204接受到的红外光线的光照强度记录为原始数据。进入步骤308，设定一目标均匀度。步骤310，多个红外像素202根据其对应的传感器204的原始数据分别调整其透射率。接着步骤312，传感器204接受调整后的红外光线并检测其光照强度。在判断步骤314中根据传感器204再次检测到的光照强度数据判断是否达到目标均匀度，若未达到，则回到步骤310，若达到目标均匀度，流程结束。其中，步骤308设定目标均匀度可在步骤310之前任意时刻进行。

由以上的实施例可知，应用本发明的优点在于，该触摸屏结构能够完全整合于液晶显示面板中，且利用了液晶原本的特性从而无需附加其它装置，使用红外像素调整其内部液晶的红外光线的透射率，以达到预设的目标均匀度，从而大幅提高红外触摸屏的光线均匀度，降低触摸位置感应误差，实现更佳的操作体验。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种触摸屏结构，其特征在于，所述触摸屏结构包含：

一液晶显示面板，中部区域具有多个显示像素，一第一侧边设置有多个红外像素，与所述第一侧边相对的一第二侧边设置有与所述红外像素对应的多个传感器；

一背光模组，设置于所述液晶显示面板下方，向所述液晶显示面板发射红外光线；以及

一反射边框，设置于所述液晶显示面板上方，

其中，所述背光模组发射的红外光线在所述第一侧边处从所述液晶显示面板的所述红外像素穿过，被所述反射边框从所述第一侧边反射至所述第二侧边，再由所述反射边框反射至所述传感器。

2.根据权利要求1所述的触摸屏结构，其特征在于，所述红外像素调整红外光线的透射率。

3.根据权利要求1所述的触摸屏结构，其特征在于，所述传感器设置于所述液晶显示面板表面。

4.根据权利要求1所述的触摸屏结构，其特征在于，所述背光模组还发射白色光线。

5.一种调整光线均匀度的方法，适用于一触摸屏结构中，其特征在于，所述调整光线均匀度的方法包含以下步骤：

a.多个传感器分别接收一红外光线；

b.将所述红外光线的一光照强度记录为一原始数据；

c.设定一目标均匀度；

d.多个红外像素根据所述原始数据调整其透射率；以及

e.所述传感器判断是否达到所述目标均匀度，若未达到，则回到步骤d。

6.根据权利要求5所述的调整光线均匀度的方法，其特征在于，所述红外像素是一液晶像素。

7.根据权利要求6所述的接合方法，其特征在于，所述红外像素通过调整施加的电压调整液晶的红外光线透射率。

8.根据权利要求5所述的接合方法，其特征在于，步骤c可在步骤d之前任意时间执行。