CN104238832A - 一种光触摸面板、光触摸显示屏和光触摸显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光触摸面板、光触摸显示屏和光触摸显示装置。该光触摸面板包括基板和设置在基板上的光敏元件，光敏元件用于将红外触摸光转换为电流信号，以便根据电流信号判断红外触摸光的触摸位置。该光触摸面板通过采用光敏元件将红外触摸光转换为电流信号，从而使得光触摸面板能够对红外触摸光的触摸位置进行更加精确和灵敏的判断，进而提升了光触摸面板的光触摸性能。

Description

一种光触摸面板、光触摸显示屏和光触摸显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种光触摸面板、光触摸显示屏和光触摸显示装置。

背景技术

随着多媒体技术的日益发展，触摸屏的应用越来越广泛，如电信局、银行、城市街头的信息查询、工业控制、多媒体教学等。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点。利用这种技术，使用者只要用手指或其他触摸件轻轻地碰显示屏上的图文就能实现操作，从而使人机交互更为直截了当，大大方便了使用者。

现有的远程触摸屏主要采用远程红外触摸屏。目前的远程红外触摸屏，通常是在显示面板的两个角的位置上分别设置一个光敏元件，当红外光点打到显示面板上时，红外光点的光线会被散射到两个光敏元件上，该两个光敏元件分别接收经散射的部分红外光线，根据接收到的两束红外光线的光强差，从而判断该红外光点在显示面板上的触摸位置，进而完成对该触摸屏的触控。

上述通过接收红外光点的散射光线来实现红外触控的远程红外触摸屏很容易受到外界红外光线的影响(红外光点经散射之后只有小部分光线可以进入探测器，导致探测器接收到的光强较弱)，从而导致对红外光点的触摸位置判断不是很精确，触控分辨率和灵敏度较低。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种光触摸面板、光触摸显示屏和光触摸显示装置。该光触摸面板通过采用光敏元件将红外触摸光转换为电流信号，从而使得光触摸面板能够对红外触摸光的触摸位置进行更加精确和灵敏的判断，进而提升了光触摸面板的光触摸性能。

本发明提供一种光触摸面板，包括基板和设置在所述基板上的光敏元件，所述光敏元件用于将照射到其上的红外触摸光转换为电流信号，以便根据所述电流信号判断所述红外触摸光的触摸位置。

优选地，所述光敏元件为氢化纳米硅薄膜，所述光敏元件用于对红外触摸光线进行感应，并将红外触摸光信号转换为电流信号。

优选地，所述光敏元件包括多个，多个所述光敏元件呈矩阵状均匀分布在所述基板上，且多个所述光敏元件的形状和大小均相同。

优选地，每个所述光敏元件均分别连接一条电流输出线，所述光触摸面板还包括控制单元，各所述电流输出线分别与所述控制单元连接，所述控制单元用于根据对应的所述电流输出线输出的电流信号判断所述红外触摸光的触摸位置。

本发明还提供一种光触摸显示屏，包括显示面板，在所述显示面板的出光侧设置有上述光触摸面板。

优选地，所述显示面板上设置有多个像素，多个所述像素呈矩阵状均匀分布，每个所述像素均包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素沿所述像素所在行方向排列，且所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的形状和大小均相同。

优选地，所述光触摸面板中的光敏元件对应位于每行所述像素中任意相邻的两个所述像素之间，所述光敏元件的形状和大小与所述红色子像素、所述绿色子像素或所述蓝色子像素相同。

优选地，所述光触摸面板中的光敏元件对应位于依次互相间隔一行或多行的行像素中任意相邻的两个所述像素之间，所述光敏元件的形状和大小与所述红色子像素、所述绿色子像素或所述蓝色子像素相同。

优选地，所述显示面板上作为间隔行的一行或多行所述像素中，每行中任意相邻的两个所述像素之间设置有一个白色子像素，所述白色子像素的形状和大小与所述红色子像素、所述绿色子像素或所述蓝色子像素相同。

优选地，将所述显示面板均匀划分为多个面积相等的区域，每个所述区域内对应分布有m×n个所述像素，其中，m为所述区域内每行所述像素的个数，n为所述区域内每列所述像素的个数，1＜m＜所述显示面板上一行所述像素的总数；1＜n＜所述显示面板上一列所述像素的总数，且m和n均为整数；

所述光触摸面板中的光敏元件对应位于每列所述区域中任意相邻的两个所述区域之间。

优选地，所述光敏元件与所述红色子像素的形状相同，所述像素的面积≤所述光敏元件的面积≤所述区域的面积。

本发明还提供一种光触摸显示装置，包括光触控元件，还包括上述光触摸显示屏，所述光触控元件用于向所述光触摸显示屏中的光触摸面板上发射红外触摸光，以对所述光触摸显示屏进行触控。

本发明的有益效果：本发明所提供的光触摸面板，通过采用光敏元件将红外触摸光转换为电流信号，从而使得光触摸面板能够对红外触摸光的触摸位置进行更加精确和灵敏的判断，进而提升了光触摸面板的光触摸性能。

本发明所提供的光触摸显示屏，通过采用上述光触摸面板，大大提高了光触摸显示屏的光触摸分辨率和灵敏度，从而大大提升了光触摸显示屏的光触摸性能。本发明所提供的光触摸显示装置，通过采用上述光触摸显示屏，大大提升了该光触摸显示装置的光触摸性能。

附图说明

图1为本发明实施例1中光触摸面板的结构示意图；

图2为图1中光敏元件的等效电路图；

图3为本发明实施例2中光触摸显示屏的结构组成分解示意图；

图4为图3中光触摸显示屏的结构俯视图；

图5为本发明实施例3中光触摸显示屏的结构俯视图；

图6为本发明实施例4中光触摸显示屏的结构俯视图。

其中的附图标记说明：

1.基板；2.光敏元件；3.电流输出线；4.显示面板；5.光触摸面板；6.像素；61.红色子像素；62.绿色子像素；63.蓝色子像素；64.白色子像素；7.区域。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种光触摸面板、光触摸显示屏和光触摸显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种光触摸面板，如图1所示，包括基板1和设置在基板1上的光敏元件2，光敏元件2用于将照射到其上红外触摸光转换为电流信号，以便根据电流信号判断红外触摸光的触摸位置。

其中，光敏元件2为氢化纳米硅薄膜，光敏元件2用于对红外触摸光进行感应，并将红外触摸光转换为电流信号。氢化纳米硅薄膜是利用化学气相沉积或溅射法把纳米量级的硅晶粒(也称微晶硅)镶嵌在氢化非晶硅(a-Si:H)网络里所形成的一种硅纳米结构，氢化纳米硅相比于氢化非晶硅具有较高的载流子迁移率，即氢化纳米硅具有很好的电导率；同时，氢化纳米硅对红外触摸光有较大的吸收系数，能够将吸收的红外触摸光转换为电流信号，是一种理想的光电转换器件。另外，氢化纳米硅薄膜还具有便于大面积制备、成本低和适合实际应用等特点。

如图2所示为光敏元件2的基本等效电路图，图2中虚线框内是氢化纳米硅薄膜的等效电路，即一片氢化纳米硅薄膜能等效为一个光电转换二极管电路，其中，Rs和Rp分别为串联电阻和并联电阻，D1为光电二极管，串联电阻和并联电阻的具体取值由光电二极管的材料、结构和工艺决定。氢化纳米硅薄膜作为光电转换器件，受红外触摸光照射后能产生光电流，即该氢化纳米硅薄膜受红外触摸光照射能起到电流源U的作用。可通过外接在该等效电路上的检流计T检测该电流源U的输出电流值。

相比于现有技术中通过光敏元件对红外触摸光点的散射光线进行探测来判断实际光触摸位置的方案，本实施例中的光敏元件2能够直接将照射至其上的红外触摸光线进行吸收，并将其转换为电流信号，由于直接照射至光敏元件2上的红外触摸光线比外界红外光线的光强要强很多，而且能够直接被光敏元件2吸收，所以采用该光敏元件2的光触摸面板几乎不受外界红外光线的干扰，从而提升了光触摸面板的光触摸性能。

本实施例中，光敏元件2包括多个，多个光敏元件2呈矩阵状均匀分布在基板1上，且多个光敏元件2的形状和大小均相同。如此设置，能使光触摸面板对照射到其上任意位置的红外触摸光线都能够感应到(即红外触摸光线无论照射到光触摸面板上的哪个位置，都能够被设置在相应位置的光敏元件2吸收并转换为电流信号)，从而提高了该光触摸面板的光触摸分辨率；由于每个光敏元件2都能对照射到其上的红外触摸光线进行吸收和转换，从而使光触摸位置的判断能够更加精确和灵敏，例如，光触摸位置的判断能够精确到光触摸面板上的某个点；另外，相比于现有技术，本实施例中光敏元件2的设置并不影响整个光触摸面板结构的紧凑性。

本实施例中，每个光敏元件2均分别连接一条电流输出线3，光触摸面板还包括设置在基板1外围的控制单元(图1中未示出)，各电流输出线3分别与控制单元连接，即每个光敏元件2分别通过一条电流输出线3连接至控制单元，控制单元用于根据对应的电流输出线3输出的电流信号判断红外触摸光的触摸位置。控制单元的主要作用是通过电流输出线3从光敏元件2上接收电流信号，并将该电流信号转换为该光敏元件2所在位置的坐标，从而实现对光触摸位置的判断。举例简要说明其原理：由于每条电流输出线3对应连接一个光敏元件2，控制单元中可通过预先存储的对应该条电流输出线3的信息(包括该光敏元件2所在位置的坐标)获知光敏元件2的位置，也就是说当红外触摸光照射到某个光敏元件2上时，该光敏元件2对红外触摸光线进行吸收，并将其转换为电流信号，进而通过与该光敏元件2连接的对应电流输出线3将该电流信号输出至控制单元上，控制单元根据该条电流输出线3上输出的该电流信号转换为该光敏元件2所在位置的坐标，从而获知光触摸的具体位置；而在此过程中，其他的光敏元件2未受到红外触摸光点的照射，所以其他的光敏元件2不会输出电流信号，则与其他的光敏元件2一一对应连接的电流输出线3不会有电流输出至控制单元，因此，控制单元会判断红外触摸光没有对其他的光敏原件进行触摸。

实施例1的有益效果：实施例1中所提供的光触摸面板，通过采用光敏元件将红外触摸光转换为电流信号，从而使得光触摸面板能够对红外触摸光的触摸位置进行更加精确和灵敏的判断，进而提升了光触摸面板的光触摸性能。

实施例2：

本实施例提供一种光触摸显示屏，如图3和图4所示，包括显示面板4，在显示面板4的出光侧设置有实施例1中的光触摸面板5。

本实施例中，显示面板4上设置有多个像素6，多个像素6呈矩阵状均匀分布，每个像素6均包括红色子像素61、绿色子像素62和蓝色子像素63，红色子像素61、绿色子像素62和蓝色子像素63沿像素6所在行方向排列，且红色子像素61、绿色子像素62和蓝色子像素63的形状和大小均相同。

本实施例中，光触摸面板5中的光敏元件2对应位于每行像素6中任意相邻的两个像素6之间，光敏元件2的形状和大小与红色子像素61相同。如此设置，使得光敏元件2在对应显示面板4的区域分布密度相对较大，这使得光触摸显示屏的触摸分辨率基本达到了与显示面板4的显示分辨率相同的一个量级，从而大大提高了光触摸显示屏的光触摸分辨率，进而大大提升了光触摸显示屏的光触摸性能。

本实施例中，显示面板4包括液晶显示面板、LED显示面板和OLED显示面板。当然，显示面板4也不仅局限于上述两种，只要是能通过在其上面设置光触摸面板来实现光触摸的显示面板4都在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，光触摸面板5中的控制单元与显示面板4中的中央控制模块(即中央处理器CPU，用于对显示面板的显示以及通过光触摸面板5实现对显示面板的触摸进行控制)相连接，当红外触摸光线照射到光触摸面板5上时，显示面板4会根据控制单元传给其中央控制模块的信号对红外触摸光线的触摸位置做出响应，从而实现红外触摸光线对该光触摸显示屏的操控。具体为：控制单元将接收到的电流信号转换为光触摸的位置坐标，再将该位置坐标发送给CPU，CPU根据该触控位置所对应的功能来决定下一步要执行的操作。例如：某智能电视采用该光触摸显示屏，要删除智能电视中存储箱中的一个影片，首先将红外触摸光点照射到显示屏的“删除”键上，与该“删除”键对应的光敏元件2会输出电流信号至与其连接的控制单元；控制单元将该电流信号转换为该光敏元件2所在位置的坐标，并将该坐标信息发送给CPU，CPU会按照其内部编制的程序执行删除该影片的操作。

实施例3：

本实施例提供一种光触摸显示屏，与实施例2不同的是，如图5所示，光触摸面板中的光敏元件2对应位于依次互相间隔一行或多行的行像素中任意相邻的两个像素6之间，光敏元件2的形状和大小与红色子像素61相同。

相比于实施例2，本实施例中光敏元件2在对应显示面板区域的分布密度相对降低，但这也足以能实现对光触摸显示屏很好的光触摸操控，因为在实际应用中，光触摸面板中光敏元件2的设置数量完全没有必要与显示面板上的像素6的数量相当。

相比于现有技术中光敏元件2的设置，本实施例中光敏元件2的设置仍然能使光触摸显示屏的光触摸分辨率远远高于现有技术中的光触摸屏的光触摸分辨率，从而使本实施例中光触摸显示屏的光触摸性能远好于现有技术中的光触摸屏。

另外，本实施例中，显示面板上作为间隔行的一行或多行像素6中，每行中任意相邻的两个像素6之间设置有一个白色子像素64，白色子像素64的形状和大小与红色子像素61相同。白色子像素64的设置不仅能够弥补由于光敏元件2的设置而造成的显示面板显示亮度的略微下降(由于光敏元件2对应位于显示面板的正投影上方，所以光敏元件2或多或少会遮挡显示面板的一部分背光光线)，而且能够进一步提升显示面板的显示亮度。

本实施例中光触摸显示屏的其他结构与实施例2中相同，此处不再赘述。

实施例4：

本实施例提供一种光触摸显示屏，与实施例2-3不同的是，如图6所示，将显示面板均匀划分为多个面积相等的区域7，每个区域7内对应分布有m×n个像素6，其中，m为区域7内每行像素6的个数，n为区域7内每列像素6的个数，1＜m＜显示面板上一行像素6的总数；1＜n＜显示面板上一列像素6的总数，且m和n均为整数；光触摸面板中的光敏元件2对应位于每列区域7中任意相邻的两个区域7之间。

相比于实施例2和3，本实施例中光敏元件2在对应显示面板区域的分布密度相对降低，但这也足以能实现对光触摸显示屏很好的光触摸操控。

本实施例中，光敏元件2与红色子像素61的形状相同，像素6的面积≤光敏元件2的面积≤区域7的面积。相比于实施例2和3，本实施例中光敏元件2的面积增大，这不仅使得光触摸面板的制作更加简便，而且使得显示面板与光触摸面板的对准更加方便。另外，虽然对应分布在显示面板区域的光敏元件2的数量有所减少，但由于光触摸面板的最小分辨率仍然可以设置成与显示面板的分辨率在同一个数量级，所以如此设置的光敏元件2仍然能使光触摸显示屏的光触摸分辨率远远高于现有技术中光触摸屏的光触摸分辨率，从而使本实施例中光触摸显示屏的光触摸性能远好于现有技术中的光触摸屏。

本实施例中光触摸显示屏的其他结构与实施例2或实施例3中相同，此处不再赘述。

实施例2-4的有益效果：实施例2-4中所提供的光触摸显示屏，通过采用实施例1中的光触摸面板，大大提高了光触摸显示屏的光触摸分辨率，从而大大提升了光触摸显示屏的光触摸性能。

实施例5：

本实施例提供一种光触摸显示装置，包括光触控元件，还包括实施例2-4任意一个中的光触摸显示屏。光触控元件用于向所光触摸显示屏中的光触摸面板上发射红外触摸光，以对光触摸显示屏进行触控。

其中，光触控元件可以采用红外激光笔或者其它能够发射出红外触摸光线的器件。

通过采用实施例2-4任意一个中的光触摸显示屏，大大提升了该光触摸显示装置的光触摸性能。

上述显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种光触摸面板，包括基板和设置在所述基板上的光敏元件，其特征在于，所述光敏元件用于将照射到其上的红外触摸光转换为电流信号，以便根据所述电流信号判断所述红外触摸光的触摸位置。

2.根据权利要求1所述的光触摸面板，其特征在于，所述光敏元件为氢化纳米硅薄膜。

3.根据权利要求2所述的光触摸面板，其特征在于，所述光敏元件包括多个，多个所述光敏元件呈矩阵状均匀分布在所述基板上，且多个所述光敏元件的形状和大小均相同。

4.根据权利要求3所述的光触摸面板，其特征在于，每个所述光敏元件均分别连接一条电流输出线，所述光触摸面板还包括控制单元，各所述电流输出线分别与所述控制单元连接，所述控制单元用于根据对应的所述电流输出线输出的电流信号判断所述红外触摸光的触摸位置。

5.一种光触摸显示屏，包括显示面板，其特征在于，在所述显示面板的出光侧设置有权利要求1-4任意一项所述的光触摸面板。

6.根据权利要求5所述的光触摸显示屏，其特征在于，所述显示面板上设置有多个像素，多个所述像素呈矩阵状均匀分布，每个所述像素均包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素沿所述像素所在行方向排列，且所述红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的形状和大小均相同。

7.根据权利要求6所述的光触摸显示屏，其特征在于，所述光触摸面板中的光敏元件对应位于每行所述像素中任意相邻的两个所述像素之间，所述光敏元件的形状和大小与所述红色子像素、所述绿色子像素或所述蓝色子像素相同。

8.根据权利要求6所述的光触摸显示屏，其特征在于，所述光触摸面板中的光敏元件对应位于依次互相间隔一行或多行的行像素中任意相邻的两个所述像素之间，所述光敏元件的形状和大小与所述红色子像素、所述绿色子像素或所述蓝色子像素相同。

9.根据权利要求8所述的光触摸显示屏，其特征在于，所述显示面板上作为间隔行的一行或多行所述像素中，每行中任意相邻的两个所述像素之间设置有一个白色子像素，所述白色子像素的形状和大小与所述红色子像素、所述绿色子像素或所述蓝色子像素相同。

10.根据权利要求6所述的光触摸显示屏，其特征在于，将所述显示面板均匀划分为多个面积相等的区域，每个所述区域内对应分布有m×n个所述像素，其中，m为所述区域内每行所述像素的个数，n为所述区域内每列所述像素的个数，1＜m＜所述显示面板上一行所述像素的总数；1＜n＜所述显示面板上一列所述像素的总数，且m和n均为整数；

所述光触摸面板中的光敏元件对应位于每列所述区域中任意相邻的两个所述区域之间。

11.根据权利要求10所述的光触摸显示屏，其特征在于，所述光敏元件与所述红色子像素的形状相同，所述像素的面积≤所述光敏元件的面积≤所述区域的面积。

12.一种光触摸显示装置，包括光触控元件，其特征在于，还包括权利要求5-11任意一项所述的光触摸显示屏，所述光触控元件用于向所述光触摸显示屏中的光触摸面板上发射红外触摸光，以对所述光触摸显示屏进行触控。