CN106095200A - 触控屏和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种触控屏和显示装置。该触控屏包括触控信息激发单元、触控信息采集单元和触控信息处理单元，所述触控信息激励单元用于发出激励信息并将所述激励信息传送给所述触控信息采集单元，所述触控信息采集单元用于采集并传输所述激励信息因触控而返回的触控携带信息，所述触控信息处理单元用于接收所述触控携带信息并对所述触控携带信息进行处理，以获得触控的位置。该触控屏能提供更精准的触控精度；同时，由于是通过对光的检测实现触控，所以手指到显示屏可以有一定的距离，从而可实现多种物体的非接触式触控。

Description

触控屏和显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种触控屏和显示装置。

背景技术

触控屏为人们提供了一种全新的人机交互方式，通过触控屏能实现更亲切的控制方式，为人们带来了前所未有的体感控制体验。目前，主流的触控屏包括电阻屏、电容屏，其从成本、稳定性、响应速度方向各有优劣。

伴随着技术的发展，人们一直不懈努力地发掘着新方式的触控方式，意图为人们带来更现代、控制更精准的触控屏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种触控屏和显示装置，该触控屏能提供更精准的触控精度，还可实现多种物体的非接触式触控。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该触控屏，包括触控信息激发单元、触控信息采集单元和触控信息处理单元，所述触控信息激励单元用于发出激励信息并将所述激励信息传送给所述触控信息采集单元，所述触控信息采集单元用于采集并传输所述激励信息因触控而返回的触控携带信息，所述触控信息处理单元用于接收所述触控携带信息并对所述触控携带信息进行处理，以获得触控的位置。

优选的是，所述触控信息激发单元，包括光源以及按设定规则排列的多个发射光纤，所述发射光纤将所述光源发出的光传输到所述发射光纤与所述光源相对的另一端；

所述触控信息采集单元，包括按设定规则排列的多个接收光纤以及对应设置于每一所述接收光纤与所述光源同一侧的光感元件，所述光感元件用于获取由所述接收光纤传输的光照亮度；

所述触控信息处理单元，用于根据所述光感元件接收的光照亮度，获得光照亮度变化的所述光感元件的位置，从而得到触控的位置。

优选的是，所述触控屏包括保护衬底，所述保护衬底用于供触控端进行触控操作，所述光源和所述光感元件与所述保护衬底相对设置；所述发射光纤和所述接收光纤互相平行设置、且相对所述保护衬底均为垂直设置。

优选的是，所述发射光纤按设定的阵列排列，所述接收光纤按设定的阵列排列，所述发射光纤和所述接收光纤在位置上以交叉方式设置，所述接收光纤能接收邻近的所述发射光纤接收到的所述光源经过反射的光。

优选的是，所述发射光纤的数量和所述接收光纤的数量相同，所述发射光纤和所述接收光纤在位置上以交叉方式一一对应设置，所述接收光纤能接收对应所述发射光纤接收到的所述光源经过反射的光。

优选的是，所述触控信息处理单元包括存储模块和比较模块，其中：

所述存储模块，预设有每一所述光感元件的对应位置坐标的映射表；

所述比较模块，与所述光感元件通过传输线连接，用于根据所述光感元件接收的光照强度，比较得到发生光照亮度变化的所述光感元件，并根据所述映射表获得发生光照亮度变化的所述光感元件的位置，从而得到触控的位置。

优选的是，所述光感元件为光敏传感器。

优选的是，所述发射光纤和所述接收光纤的直径均为nm级别。

一种显示装置，包括显示面板，还包括上述的触控屏，所述触控屏中的所述发射光纤和所述接收光纤相对所述显示面板垂直设置。

优选的是，所述显示面板包括液晶显示屏和背光源，所述触控屏中的所述光源为所述背光源，所述光感元件设置于所述显示面板设置有所述背光源的一侧且感光面背离所述背光源；或者，所述显示面板为OLED显示屏，所述OLED显示屏包括多个OLED器件，所述触控屏中的所述光源为所述OLED器件发出的光，所述光感元件设置于所述显示面板的非显示侧。

本发明的有益效果是：该触控屏能提供更精准的触控精度；同时，由于是通过对光的检测实现触控，所以手指到显示屏可以有一定的距离，且漫反射产生并不限定手指触控，从而可实现多种物体的非接触式触控。

附图说明

图1为本发明实施例1中触控屏的结构示意图；

图2为本发明实施例1中发射光纤和接收光纤的排列示意图；

图3为本发明实施例1中触控原理示意图；

图4为本发明实施例1中触控形状检测示意图；

图中：

11－触控信息激发单元；12－触控信息采集单元；13－触控信息处理单元；

21－衬底；22－发射光纤；23－接收光纤；24－光源；25－光感元件；

3－触控形状。

具体实施方式

为使本领域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触控屏和显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种触控屏，该触控屏中具有垂直排列于衬底的光纤阵列，在衬底的另一侧植入光源和光感元件，该触控屏能提供更精准的触控精度。

如图1所示，该触控屏包括触控信息激发单元11、触控信息采集单元12和触控信息处理单元13，触控信息激励单元11用于发出激励信息并将激励信息传送给触控信息采集单元12，触控信息采集单元12用于采集并传输激励信息因触控而返回的触控携带信息，触控信息处理单元13用于接收触控携带信息并对触控携带信息进行处理，以获得触控的位置。

其中，触控信息激发单元11，包括光源24以及按设定规则排列的多个发射光纤22，发射光纤22将光源24发出的光传输到发射光纤22与光源24相对的另一端；

触控信息采集单元12，包括按设定规则排列的多个接收光纤23以及对应设置于每一接收光纤23与光源同一侧的光感元件，光感元件用于获取由接收光纤传输的光照亮度；

触控信息处理单元13，用于根据光感元件25接收的光照亮度，获得光照亮度变化的光感元件25的位置，从而得到触控的位置。

在图1中，触控屏还包括保护衬底21，保护衬底21用于供触控端进行触控操作，光源24和光感元件25与保护衬底21相对设置；发射光纤22和接收光纤23互相平行设置、且相对保护衬底21均为垂直设置。

如图2所示，发射光纤22按设定的阵列排列，接收光纤23按设定的阵列排列，发射光纤22和接收光纤23在位置上以交叉方式设置，接收光纤23能接收邻近的发射光纤22接收到的光源经过反射的光。优选的是，发射光纤22的数量和接收光纤23的数量相同，发射光纤22和接收光纤23在位置上以交叉方式一一对应设置，接收光纤23能接收对应发射光纤22接收到的光源经过反射的光。这种排列的发射光纤22和接收光纤23可以用来感知触控物体的形状，从而判断所测触控物体的形状。

本实施例的触控屏中，光源24的设置位置是单向封闭的，只能向前方发射光线，反射回来的光不会透过光源24；光感元件25的设置位置为可透光区，光感元件25的感光面接收反射回来的光。发射光纤22和接收光纤23交替排列，大小可调整，这样保证发光点附近的接收光纤23能接收到反射的光，精确判断触控点。

触控信息处理单元13包括存储模块和比较模块，其中：

存储模块，预设有每一光感元件25的对应位置坐标的映射表；

比较模块，与光感元件25通过传输线连接，用于根据光感元件25接收的光照强度，比较得到发生光照亮度变化的光感元件25，并根据映射表获得发生光照亮度变化的光感元件25的位置，从而得到触控的位置。

在本实施例中，触控屏中的光感元件25为光敏传感器，光源24为LED灯。

优选的是，发射光纤22和接收光纤23的直径均为nm级别，从而可以精确地判断所测触控物体的形状。相邻的发射光纤22和接收光纤23之间的距离可以和与其应用的显示屏的分辨率一致或者更密，也即与像素点之间的距离一致或者更密，具体可以根据实际需求进行设定。

如图4所示，发射光纤22和接收光纤23可以封装在同一套管中，发射光纤22和接收光纤23在图4中以若干阵列排列的斜线填充的圆圈示出。根据发生光照度变化的接收光纤23的范围检测，可获得触控形状，例如图4中以交叉线填充的六边形、正方形或圆形的触控形状3。

该触控屏的工作原理为：

该触控屏中由于具有垂直排列于衬底的光纤阵列，在衬底的另一侧植入光源和光感元件，如图3所示，如果在衬底表面有手指按下，手指会发射红外光，对应的接收光纤中的光会传输到光感元件上，光感元件既可以接收到手指的红外光，只要光感元件中有外红光亮度变化，即可判断手指按下的位置；另外，光感元件也可以接收到光源受遮挡后漫反射而经接收光纤传输的光(手指的红外光的频率和通过光纤传输的光源的频率不一样，不同频率的光具有不同的折射，因此通过光线的频率可以判断光的类型以及漫反射光的强度)，此时即使触控动作不是由类似手指这类可发射红外光的手指发出，由于有遮挡即会发生漫反射并传输至光感元件，因此也能检测触控动作对应的位置，进而确定触控位置。

本实施例提供了一种新的基于光纤的触控屏技术，该触控屏能提供更精准的触控精度；同时，由于是通过对光的检测实现触控，所以手指到显示屏可以有一定的距离，且漫反射产生并不限定手指触控，从而可实现多种物体的非接触式触控，为人们带来更现代、控制更精准的触控屏。

实施例2：

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括显示面板，还包括实施例1中的触控屏，其中，触控屏中的发射光纤和接收光纤相对显示面板垂直设置。

作为一种优选方式，显示面板包括液晶显示屏和背光源，触控屏中的光源为背光源，光感元件设置于显示面板设置有背光源的一侧且感光面背离背光源。采用实施例1中的触控屏，当触控动作为由不能发生红外光的手指以外的物体产生时，由于此时实际到达触控端的光源还与像素区液晶的偏转角度相关，到达触控端的光源强弱并非定值，因此触控信息处理单元只要检测到光感元件有返回亮度，即可确定有触控动作发生。而对于能发生红外光的手指触控，由于手指能自产生红外光，无需额外的光源，因此像素区液晶的偏转不会对触控检测产生影响。

该触控屏中由于具有垂直排列于液晶显示屏的光纤阵列，在背光源的发光处植入光感元件，如果在触控屏表面有手指按下，手指会发射红外光，对应的接收光纤中的光会传输到光感元件上，只要光感元件中有外红光亮度变化，即可判断手指按下的位置；对于不能发生红外光的非手指的触控，光感元件接收到光源受遮挡后漫反射而经接收光线传输的光，进而可以判断触控位置，从而实现对液晶显示屏中操作控件的控制。

该显示装置可以为：电子纸、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。

实施例3：

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括显示面板，还包括实施例1中的触控屏，其中，触控屏中的发射光纤和接收光纤相对显示面板垂直设置。

作为另一种优选方式，显示面板为OLED显示屏，OLED显示屏包括多个OLED器件，触控屏中的光源为OLED器件发出的光，光感元件设置于显示面板的非显示侧。

该显示装置的工作原理与实施例2中显示装置的工作原理相同，区别在于此时的光源为OLED显示屏中OLED器件所发出的光而非背光源的发出的光。与实施例2类似，由于某一像素区的OLED器件是否发光以及发光强度，触控信息处理单元只要检测到光感元件有返回亮度，即可确定有触控动作发生。而对于能发生红外光的手指触控，由于手指能自产生红外光，无需额外的光源，因此像素区OLED器件是否发光以及发光强度不会对触控检测产生影响。

该显示装置可以为：电子纸手机、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 (10)

1.一种触控屏，其特征在于，包括触控信息激发单元、触控信息采集单元和触控信息处理单元，所述触控信息激励单元用于发出激励信息并将所述激励信息传送给所述触控信息采集单元，所述触控信息采集单元用于采集并传输所述激励信息因触控而返回的触控携带信息，所述触控信息处理单元用于接收所述触控携带信息并对所述触控携带信息进行处理，以获得触控的位置。

2.根据权利要求1所述的触控屏，其特征在于，

所述触控信息激发单元，包括光源以及按设定规则排列的多个发射光纤，所述发射光纤将所述光源发出的光传输到所述发射光纤与所述光源相对的另一端；

所述触控信息采集单元，包括按设定规则排列的多个接收光纤以及对应设置于每一所述接收光纤与所述光源同一侧的光感元件，所述光感元件用于获取由所述接收光纤传输的光照亮度；

所述触控信息处理单元，用于根据所述光感元件接收的光照亮度，获得光照亮度变化的所述光感元件的位置，从而得到触控的位置。

3.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述触控屏包括保护衬底，所述保护衬底用于供触控端进行触控操作，所述光源和所述光感元件与所述保护衬底相对设置；所述发射光纤和所述接收光纤互相平行设置、且相对所述保护衬底均为垂直设置。

4.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述发射光纤按设定的阵列排列，所述接收光纤按设定的阵列排列，所述发射光纤和所述接收光纤在位置上以交叉方式设置，所述接收光纤能接收邻近的所述发射光纤接收到的所述光源经过反射的光。

5.根据权利要求4所述的触控屏，其特征在于，所述发射光纤的数量和所述接收光纤的数量相同，所述发射光纤和所述接收光纤在位置上以交叉方式一一对应设置，所述接收光纤能接收对应所述发射光纤接收到的所述光源经过反射的光。

6.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述触控信息处理单元包括存储模块和比较模块，其中：

所述存储模块，预设有每一所述光感元件的对应位置坐标的映射表；

所述比较模块，与所述光感元件通过传输线连接，用于根据所述光感元件接收的光照强度，比较得到发生光照亮度变化的所述光感元件，并根据所述映射表获得发生光照亮度变化的所述光感元件的位置，从而得到触控的位置。

7.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述光感元件为光敏传感器。

8.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述发射光纤和所述接收光纤的直径均为nm级别。

9.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的触控屏，所述触控屏中的所述发射光纤和所述接收光纤相对所述显示面板垂直设置。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括液晶显示屏和背光源，所述触控屏中的所述光源为所述背光源，所述光感元件设置于所述显示面板设置有所述背光源的一侧且感光面背离所述背光源；

或者，所述显示面板为OLED显示屏，所述OLED显示屏包括多个OLED器件，所述触控屏中的所述光源为所述OLED器件发出的光，所述光感元件设置于所述显示面板的非显示侧。