CN109753190A - 一种触控装置、显示装置和触摸检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控装置、显示面板和触摸检测方法，触控装置包括：导光元件，所述导光元件包括：第一面，所述第一面为触摸面；第二面，与所述第一面相对应设置；侧面，设置于所述第一面与第二面之间；所述触控装置还包括：第一光源，发出第一非可见光，所述第一非可见光从所述导光元件的侧面射入所述导光元件内；第二光源，发出第二非可见光，所述第二非可见光从所述导光元件的第二面射入所述导光元件；以及多个感光元件，平行于所述导光元件的第二面；所述感光元件感测对应所述第一非可见光和第二非可见光。通过感光元件感测第一非可见光来判断手指是否触摸，以减少触摸时误判的情况。

Description

一种触控装置、显示装置和触摸检测方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控装置、显示装置和触摸检测方法。

背景技术

随着多媒体技术的发展，触控技术已经成为当今人机交互中的热点技术，光学触摸技术是一种除了电阻、电容等触摸技术外的另外一种主流的触摸技术，光学传感器对细致的动作反应快速可应用于会议场所、商业展示场所、教育培训场所、展览展示、金融行业、部队诸多行业。光学触摸的远离通常为使用光源照射手指发生反射，由感应元件接收，识别触摸具体位置。

但是，通常情况下，由于自然光的干扰或者是由于手指还未触摸到触摸表面上，已经有光线被反射到感应元件上，导致出现误判的情况。

发明内容

本发明所要解决的是提供一种触控装置、显示装置和触摸检测方法，以减少触摸时误判的情况。

本发明公开了一种触控装置，包括：导光元件，所述导光元件包括：第一面第二面以及侧面，所述第一面为触摸面；第二面，与所述第一面相对应设置；侧面，设置于所述第一面与第二面之间；所述触控装置还包括：第一光源、第二光源以及多个感光元件，第一光源发出第一非可见光，所述第一非可见光从所述导光元件的侧面射入所述导光元件内；第二光源，发出第二非可见光，所述第二非可见光从所述导光元件的第二面射入所述导光元件；以及多个感光元件，平行于所述导光元件的第二面；所述感光元件感测对应所述第一非可见光和第二非可见光。

可选的，所述触控装置为显示装置，所述显示装置包括阵列基板，所述阵列基板平行于所述导光元件，所述感光元件设置于阵列基板上。

可选的，所述第一非可见光包括紫外线，红外线以及近红外线；所述第二非可见光包括紫外线，红外线以及近红外线。

可选的，所述第一光源为间隔打开或关闭。

本发明还公开了一种显示装置，包括：导光元件，所述导光元件包括：第一面，第二面以及侧面，所述第一面为触摸面；第二面，与所述第一面相对应设置；侧面，设置于所述第一面与第二面之间；所述显示装置还包括：第一光源、第二光源、背光源、阵列基板和多个感光元件，第一光源，发出第一非可见光，所述第一非可见光从所述导光元件的侧面射入所述导光元件内；第二光源，发出第二非可见光，所述第二非可见光从所述导光元件的第二面射入所述导光元件；背光源，提供显示装置显示的光源；阵列基板，所述阵列基板平行于所述导光元件的第二面；多个感光元件，平行于所述导光元件的第二面；所述感光元件设置于所述阵列基板上，所述感光元件感测对应所述第一非可见光和第二非可见光。

本发明还公开了一种触控装置的触摸检测方法，其特征在于，包括：通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤；

其中，所述通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当感光元件检测到有第一非可见光时，判断出手指有触摸到触控装置；当感光元件检测到第二非可见光时，判断出手指触摸到触控装置的位置；当感光元件没有检测到第一非可见光和第二非可见光时，判断没有触摸。

可选的，所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤之前，还包括以下步骤：

使第一光源处于打开状态；使第二光源处于关闭状态；

所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当感光元件检测到有第一非可见光时，还执行以下步骤：

打开所述第二光源；

检测第二非可见光。

可选的，所述打开所述第二光源的步骤中，包括：

打开第二光源，同时关闭所述第一光源。

可选的，所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤之前，还包括以下步骤：

使第一光源处于关闭状态；使第二光源处于打开状态；

所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当感光元件检测到有第二非可见光时，还执行以下步骤：

打开所述第一光源；

检测第一非可见光，若在一预设时间段内，检测到第一非可见光，则认定对应原检测到第二非可见光的位置有触摸；若在一预设时间段内，没有检测到第一非可见光，则认定误触，重新执行使第一光源处于关闭状态；使第二光源处于打开状态，以继续检测第一非可见光和第二非可见光的步骤。

可选的，所述打开所述第一光源的步骤中，包括：

打开第一光源，同时关闭所述第二光源；

第二光源发出的非可见光在手指触摸在触摸面上时发生反射，由感光元件会接收到反射的光线，可以识别手指触摸在触摸面的具体位置。但是若手指还未触摸在触摸面上时，光线照射到手指可能产生阴影；或者当手指处于触摸面上方却还未触摸在触摸面上时，第二光源发出的非可见光也可能会被手指反射到感光元件上，而发生误判的情况。本方案中设置第一光源，从所述导光元件的侧面射入所述导光元件内，通过破坏全反射来判断手指是否触摸到触摸面上，具体的，导光元件的触摸面未受到触摸时，第一光源发出的非可见光从导光元件的层面射入到导光元件内，并在导光元件内发生全反射，不会第一非可见光照射进入到感光元件中；而当手指触摸导光元件的触摸面时，手指会使得导光元件的触摸面的折射率发生改变，导致导光元件内部发生的全反射在触摸的位置被破坏掉，将第一非可见光反射到感光元件上，可以用来检测手指是否触摸到触控装置上，可以实现减少触摸时误判的情况。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的一实施例的一种显示装置的示意图；

图2是本发明的一实施例的导光元件的示意图；

图3是本发明的另一实施例的导光元件的示意图；

图4是本发明的一实施例的一种薄膜晶体管的示意图；

图5是本发明的一实施例的触控装置的示意图；

图6是本发明的另一实施例的第一光源的示意图；

图7是本发明的一实施例的一种触控装置的触摸检测方法的步骤示意图；

图8是本发明的另一实施例的一种触控装置的触摸检测方法的步骤示意图；

图9是本发明的另一实施例的一种触控装置的触摸检测方法的步骤示意图。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明实施例公开了一种触控装置，包括：导光元件110，所述导光元件110包括：第一面111、第二面112以及侧面113，所述第一面111为触摸面，与所述第一面111相对应设置，设置于所述第一面111与第二面112之间；所述触控装置还包括：第一光源120，第二光源130以及多个感光元件140，第一光源120发出第一非可见光121，所述第一非可见光121从所述导光元件110的侧面113射入所述导光元件110内；第二光源130发出第二非可见光131，所述第二非可见光131从所述导光元件110的第二面112射入所述导光元件110；感光元件140平行于所述导光元件110的第二面112；所述感光元件140感测对应所述第一非可见光121和第二非可见光131。

第二光源130发出的非可见光在手指触摸在触摸面上时发生反射，由感光元件140会接收到反射的光线，可以识别手指触摸在触摸面的具体位置。但是若手指还未触摸在触摸面上时，光线照射到手指可能产生阴影；或者当手指处于触摸面上方却还未触摸在触摸面上时，第二光源130发出的非可见光也可能会被手指反射到感光元件140上，而发生误判的情况。本方案中设置第一光源120，从所述导光元件110的侧面113射入所述导光元件110内，通过破坏全反射来判断手指是否触摸到触摸面上，具体的，如图2所示：导光元件110的触摸面未受到触摸时，第一光源120发出的非可见光从导光元件110的层面射入到导光元件110内，并在导光元件110内发生全反射，不会第一非可见光121照射进入到感光元件140中；而当手指触摸导光元件110的触摸面时，如图3所示，手指会使得导光元件110的触摸面的折射率发生改变，导致导光元件110内部发生的全反射在触摸的位置被破坏掉，将第一非可见光121反射到感光元件140上，可以用来检测手指是否触摸到触控装置上，这样通过判断第一非可见光121来确定手指是否触摸到触控装置上，通过判断第二非可见光131来确定手指触摸触控装置上的具体位置，这种结合可以更加准确的判断手指触摸的位置，同时可以实现减少触摸时误判的情况，减少在实际使用中触摸不准带来体验效果不好的情况。

具体的，所述多个感光元件140可以为阵列排布。所述触控装置包括第二导光板132，所述第二光源130设置在第二导光板132的侧面113，所述第二光源130发出的第二非可见光131由第二导光板132引导射入到导光元件110的第二面112。

在一实施例中，触控装置包括显示面板100和背光源133，背光源133提供显示面板100显示的光源，显示面板100包括阵列基板150，所述阵列基板150平行于所述导光元件110，所述感光元件140设置在阵列基板150上，可以与阵列基板150上的主动开关同一个制程形成，可以节省制作步骤，节省成本。

图4示出了一种感光元件140的具体位置关系，阵列基板150包括薄膜晶体管151，所述感光元件140设置与薄膜晶体管151上，所述感光元件140和薄膜晶体管151之间设置为绝缘层隔离。由于感光元件140是不透明的，设置在薄膜晶体管151上，可以为薄膜晶体管151起到遮光的作用，避免薄膜晶体管151因为光照影响产生的漏电流，同时，可不在薄膜晶体管151上设置为了遮光的遮光层，节省了遮光层的制程。当然，感光元件140可以不设置在显示面板100内，如图5示出了另一种触控装置，与上一实施例不同的是，触控装置包括显示面板100，与显示面板100独立的触控基板160，显示面板100和触控基板160层叠设置于导光元件110与第二导光板132之间，所述感光元件140设置于触控基板160上。

在一实施例中，所述第一光源120位于所述导光元件110的一个侧面113。第一光源120设置在导光元件110的一侧，当手指在任意位置触控到触摸面上时，全反射会被破坏，进而可以得知手指触摸到触摸面表面，起到防止误触的作用。当然，所述第一光源120也可以设置在导光元件110的两侧，可以是相邻的两侧或者是对立的两侧，如图6为对立的两侧，也可以是导光元件110的四侧。

具体的，第一非可见光121包括紫外线，红外线以及近红外线；第二非可见光131也包括紫外线，红外线以及近红外线。红外线不同于可见光，不会影响显示，对比紫外线，对人体的伤害较小，用作显示装置时，对显示内容无影响。当然，第一光源120和第二光源130为近红外光源也可以。

在一实施例中，第一非可见光121与第二非可见光131为同一种非可见光也可以；比如第一光源120为红外光源，第二光源130也为红外光源；感光元件140为红外线感光元件140。当然，第一非可见光121与第二非可见光131为不同种的非可见光，感光元件140分别设置对应第一非可见光121和第二非可见光131的感光元件140也可以。

在一实施例中，第一光源120和第二光源130共用同一个光源；具体的，第一光源120可由第二光源130提供，第二光源130通过扩束棱镜，将非可见光引导到所述导光元件110内。这样的设计可以减少第一光源120的空间占用，可减少显示装置的空间占用。

在一实施例中，所述第一光源120间隔打开或关闭，具体的，为30-120Hz的刷新率，也就是间隔0.5帧到2帧之间打开或关闭一次。将第一光源120设置为间隔开关，可以避免第一光源120一直打开而产生过多能量，避免耗电过多，同时可以提高第一光源120使用寿命。

如图7所示，作为本发明的另一实施例，公开了一种显示面板的触摸检测方法，包括步骤：

S12：通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光；

其中，所述通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当感光元件检测到有第一非可见光时，判断出手指有触摸到触控装置；当感光元件检测到第二非可见光时，判断出手指触摸到触控装置的位置；当感光元件没有检测到第一非可见光和第二非可见光时，判断没有触摸。

如图8所示，在S12步骤之前，还包括以下步骤：

S11：使第一光源处于打开状态；使第二光源处于关闭状态；

在S12中，当感光元件检测到有第一非可见光时，还执行以下步骤：

S13：打开所述第二光源；

S14：检测第二非可见光。

其中，感光元件对不同的非可见光会产生不同的感光电流，当第二光源的初始状态也为打开状态时，第一非可见光和第二非可见光同时被感光元件检测，会产生较大的感光电流，影响感光元件对不同非可见光的判断，也就是感光元件单独对一种非可见光的判断效果会更加准确，所以本方案中，先关闭第二光源时，可以先对第一非可见光进行单独判断，先判断出手指是否触摸到触控装置上，这样判断结果会更加准确，当确认手指有触摸到触控装置上时，再打开第二光源，对判断手指触摸的位置，这种先后顺序可以使得触控装置对手指触摸时，更加准确。

当然，在S13步骤中，包括：

S131：打开第二光源，同时关闭第一光源。其中，在S14步骤中，如果第一光源仍然为打开状态时，也会影响感光元件对第二非可见光的判断，在S13步骤中关闭第一光源，会使得感光元件对第二非可见光的判断更加准确。

与上一实施例相反的，如图9所示，S12步骤之前，还包括以下步骤：

S21：使第一光源处于关闭状态；使第二光源处于打开状态；

在S12步骤中，当感光元件检测到有第二非可见光时，还执行以下步骤：

S23：打开所述第一光源；

S24：检测第一非可见光，若在一预设时间段内，检测到第一非可见光，则认定对应原检测到第二非可见光的位置有触摸；若在一预设时间段内，没有检测到第一非可见光，则认定误触，重新执行使第一光源处于关闭状态；使第二光源处于打开状态，以继续检测第一非可见光和第二非可见光的步骤。

具体的，在S23步骤中，还包括：

S231：打开第一光源，同时关闭所述第二光源；

当然，与上一实施例相反的，当第一光源和第二光源初始状态都为打开时，感光元件设置成两种不同感光元件，分别对应检测第一非可见光和第二非可见光，这种实施方式也可以。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本发明的保护范围。

本发明的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如扭曲向列型(TwistedNematic，TN)显示面板、平面转换型(In-Plane Switching，IPS)显示面板、垂直配向型(Vertical Alignment，VA)显示面板、多象限垂直配向型(Multi-Domain VerticalAlignment，MVA)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板，均可适用上述方案。

以上内容是结合具体的可选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种触控装置，其特征在于，包括：

导光元件，所述导光元件包括：第一面，所述第一面为触摸面；第二面，与所述第一面相对应设置；以及侧面，设置于所述第一面与第二面之间；

第一光源，发出第一非可见光，所述第一非可见光从所述导光元件的侧面射入所述导光元件内；

第二光源，发出第二非可见光，所述第二非可见光从所述导光元件的第二面射入所述导光元件；以及

多个感光元件，平行于所述导光元件的第二面；所述感光元件感测对应所述第一非可见光和所述第二非可见光。

2.如权利要求1所述的一种触控装置，其特征在于，所述触控装置为显示面板，所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板平行于所述导光元件，所述感光元件设置于所述阵列基板上。

3.如权利要求1所述的一种触控装置，其特征在于，所述第一非可见光包括紫外线，红外线以及近红外线；所述第二非可见光包括紫外线，红外线以及近红外线。

4.如权利要求1所述的一种触控装置，其特征在于，所述第一光源为间隔打开或关闭。

5.一种显示装置，其特征在于，包括：

导光元件，所述导光元件包括：第一面，所述第一面为触摸面；第二面，与所述第一面相对应设置；侧面，设置于所述第一面与第二面之间；

第一光源，发出第一非可见光，所述第一非可见光从所述导光元件的侧面射入所述导光元件内；

第二光源，发出第二非可见光，所述第二非可见光从所述导光元件的第二面射入所述导光元件；

背光源，提供所述显示装置显示的光源；

阵列基板，所述阵列基板平行于所述导光元件的第二面；以及

多个感光元件，平行于所述导光元件的第二面；所述感光元件设置于所述阵列基板上，所述感光元件感测对应所述第一非可见光和第二非可见光。

6.一种触控装置的触摸检测方法，其特征在于，包括步骤：

通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光；

其中，所述通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当所述感光元件检测到有所述第一非可见光时，判断出手指有触摸到触控装置；当所述感光元件检测到所述第二非可见光时，判断出手指触摸到触控装置的位置；当所述感光元件没有检测到所述第一非可见光和第二非可见光时，判断没有触摸。

7.如权利要求6所述的一种触控装置的触摸检测方法，其特征在于，所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤之前，还包括以下步骤：

使所述第一光源处于打开状态；使所述第二光源处于关闭状态；

所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当所述感光元件检测到有所述第一非可见光时，还执行以下步骤：

打开所述所述第二光源；

检测所述第二非可见光。

8.如权利要求7所述的一种触控装置的触摸检测方法，其特征在于，所述打开所述第二光源的步骤中，包括：

打开所述第二光源，同时关闭所述第一光源。

9.如权利要求6所述的一种触控装置的触摸检测方法，其特征在于，所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤之前，还包括以下步骤：

使所述第一光源处于关闭状态；使所述第二光源处于打开状态；

所述的通过感光元件检测第一非可见光和第二非可见光的步骤中，当所述感光元件检测到有所述第二非可见光时，还执行以下步骤：

打开所述第一光源；

检测所述第一非可见光，若在一预设时间段内，检测到所述第一非可见光，则认定对应原检测到所述第二非可见光的位置有触摸；若在一预设时间段内，没有检测到所述第一非可见光，则认定误触，重新执行使所述第一光源处于关闭状态；使所述第二光源处于打开状态，以继续检测所述第一非可见光和第二非可见光的步骤。

10.如权利要求9所述的一种触控装置的触摸检测方法，其特征在于，所述打开所述第一光源的步骤中，包括：

打开所述第一光源，同时关闭所述第二光源。