專利名稱：具有光傳感框架的顯示設(shè)備及其檢測(cè)觸摸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備，特別涉及一種具有光傳感框架(frame)的顯示設(shè)備， 在該光傳感框架中采用具有包括光接收層和光發(fā)射層的雙層結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)管單元以實(shí)現(xiàn)結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)化以及增加有效面積，以及涉及一種使用該顯示設(shè)備檢測(cè)觸摸的方法。
背景技術(shù)：
一般來講，觸摸面板構(gòu)成了在使用各種顯示器的信息和通信設(shè)備與用戶之間的界 面。觸摸面板是一種通過用手或筆直接接觸屏幕來與一裝置進(jìn)行接口連接的輸入裝置。觸 摸面板是一種可以通過以用戶的手指接觸在顯示器上顯示的按鈕來進(jìn)行操作的輸入裝置。 因此，觸摸面板容易被所有年齡的用戶來使用。觸摸面板被用于各種應(yīng)用中，包括銀行或者 政府機(jī)關(guān)中的信息發(fā)布機(jī)器、各種醫(yī)療設(shè)備、電子導(dǎo)游、以及電子交通向?qū)А?br> 根據(jù)感測(cè)觸摸的方式，觸摸面板被劃分為電阻型觸摸面板、微電容型觸摸面板 (玻璃)、超聲波型觸摸面板(玻璃)、紅外線型觸摸面板等等。
首先，電阻型觸摸面板由兩個(gè)導(dǎo)電透明層，即由涂覆有導(dǎo)電材料的玻璃或塑料制 成的下層以及由涂覆有導(dǎo)電材料的膜制成的上層組成。通過微印刷的間隔墊，這兩個(gè)層被 電氣隔離開預(yù)定距離。根據(jù)這種電阻型觸摸面板，當(dāng)將預(yù)定電壓施加到涂覆有導(dǎo)電材料的 兩個(gè)層上，并用手或筆觸摸上板時(shí)，上板(X軸)和下板(Y軸)經(jīng)受到取決于觸摸放置的電 阻變化，設(shè)置于其中的控制器計(jì)算經(jīng)受到電阻變化的上板(X軸)和下板(Y軸)的位置，以 顯示出屏幕上的X和Y坐標(biāo)，由此可以通過觸摸屏輸入數(shù)據(jù)。
微電容型觸摸面板包括薄薄地涂覆有導(dǎo)電材料的透明玻璃傳感器。導(dǎo)電涂層包 括沿著該導(dǎo)電涂層的邊緣精細(xì)印刷的電極圖案。此外，與導(dǎo)電層的上側(cè)緊密接觸地涂有由 透明玻璃制成的防護(hù)涂覆膜，以保護(hù)和包圍該玻璃傳感器。微電容型觸摸面板在工作時(shí)將 預(yù)定電壓施加到玻璃屏幕上，電極圖案通過所述導(dǎo)電層在觸摸傳感器的表面上形成低壓電 場(chǎng)。因此，當(dāng)用戶用他或她的手指觸摸屏幕時(shí)，在觸摸部分產(chǎn)生微安培數(shù)的電流。此外，由 于來自每一角落的電流與從該角落到手指的距離成比例，因此觸摸屏控制器可以通過使用 該電流的安培數(shù)進(jìn)行成比例的計(jì)算來確定該觸摸部分。
超聲波型觸摸面板完全由玻璃制成。因此，與可能由于表面上的極小擦傷或磨損 而減小壽命的其他觸摸屏相比，超聲波型觸摸面板不受表面損傷或磨損的影響。此外，在超 聲波型觸摸面板中，觸摸屏控制器將5MHz電信號(hào)發(fā)送到產(chǎn)生超聲波的發(fā)射換能器。隨后 通過反射線，使所產(chǎn)生的超聲波穿過面板表面。因此，當(dāng)用戶觸摸觸摸屏的表面時(shí)，穿過觸 摸部分的一部分超聲波被用戶吸收，信號(hào)損失通過所接收的信號(hào)和數(shù)字地圖被發(fā)送到控制 器。然后，控制器計(jì)算其中發(fā)生信號(hào)變化的部分的坐標(biāo)值。上述一系列操作是相對(duì)于X軸 和Y軸獨(dú)立地執(zhí)行的。
紅外型觸摸面板使用紅外線的直線效應(yīng)(straightness effect)，也就是使用紅 外線不會(huì)前行越過置于射線前方的障礙物的原理。更詳細(xì)來講，沿水平和垂直方向發(fā)射的 紅外線在用戶觸摸的部分受到阻礙，控制器確定紅外線受阻處的X軸和Y軸的坐標(biāo)值。因 此，紅外型觸摸面板通過紅外線在觸摸面板的正面發(fā)生的中斷，來檢測(cè)觸摸部分。此外，紅 外線從X軸和Y軸的一側(cè)射出，而在X軸和Y軸的另一側(cè)被接收，從而形成一個(gè)不可見的紅 外線矩陣。
盡管如上所述，每種類型的面板都具有不同的優(yōu)點(diǎn)，但是紅外型觸摸面板目前非 常受關(guān)注，因?yàn)樗鼈冎恍枰獙?duì)觸摸面板施加較小的壓力。接下來，將參照


現(xiàn)有技術(shù) 的紅外型觸摸面板。
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的紅外型觸摸面板的平面圖。
如圖1中所示，如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的紅外型觸摸面板形成了紅外線(IR)矩陣、在 與觸摸面板表面相鄰的兩邊設(shè)有光發(fā)射波導(dǎo)管10的光發(fā)射部19、以及在另外的相鄰兩邊 設(shè)有光接收波導(dǎo)管16的光接收部20。
光發(fā)射部19和光接收部20分別具有與光發(fā)射波導(dǎo)管10和光接收波導(dǎo)管16相連 接的透鏡12和15，用于將經(jīng)由各自的波導(dǎo)管發(fā)射和接收的光筆直地傳送到矩陣。光發(fā)射 部19的光發(fā)射波導(dǎo)管10被設(shè)置在具有用于向其傳送光的LED光源11以及分光器18的一 側(cè)。光接收部20被設(shè)置在具有光傳感器17的一側(cè)，光傳感器17與光接收波導(dǎo)管16相連 接，用于檢測(cè)觸摸的存在性。在這里，光傳感器17具有用于判定用戶的觸摸坐標(biāo)的光傳感 器陣列，這是因?yàn)楣鈧鞲衅?7與光接收波導(dǎo)管16連接，而光接收波導(dǎo)管16與X軸和Y軸 兩者連接。
在這樣一種結(jié)構(gòu)中，光發(fā)射部19和光接收部20分別被設(shè)置在具有光源11和光傳 感器17的一側(cè)。為了將光源11和光傳感器17連接到波導(dǎo)管10和16以便沿X軸和Y軸 方向傳送光，不可避免地必須增加遠(yuǎn)離光源11和光傳感器17的波導(dǎo)管的線路長(zhǎng)度以及光 發(fā)射部19和光接收部20的面積。
上述的現(xiàn)有技術(shù)紅外型觸摸面板具有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，應(yīng)當(dāng)將具有波導(dǎo)管和透鏡 的光發(fā)射部或光接收部布置在觸摸面板平面的四個(gè)邊上。為了感測(cè)觸摸，應(yīng)當(dāng)在觸摸面板 的所有邊緣上設(shè)置所有構(gòu)造。因此，元件位置復(fù)雜，并且線路長(zhǎng)度增加。由于這些缺點(diǎn)，由 顯示設(shè)備產(chǎn)生的電噪聲或EMI會(huì)影響觸摸系統(tǒng)。其次，應(yīng)當(dāng)在相鄰兩邊設(shè)置光接收部和光 發(fā)射部，這使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并有效面積減少。第三，隨著觸摸面板面積的增加，像素?cái)?shù)目也增 加了，需要更多的波導(dǎo)管和透鏡。具有預(yù)定尺寸的觸摸面板的有效面積減小。在其各兩邊 設(shè)有光發(fā)射部和光接收部的觸摸面板不會(huì)體現(xiàn)布置在下部區(qū)域中的顯示面板的有效面積 效率。結(jié)果，現(xiàn)有技術(shù)的紅外型觸摸面板不適用于大面積的顯示設(shè)備。此外，由于觸摸模塊 的體積，目前趨于薄邊框的趨勢(shì)也抑制了集成有觸摸模塊的顯示器的實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明旨在提供一種具有光傳感框架的顯示設(shè)備以及使用該顯示設(shè)備檢測(cè) 觸摸的方法，其基本上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和不足而引起的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的具有光傳感框架的顯示設(shè)備，以及使用該顯 示設(shè)備檢測(cè)觸摸的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的可增加有效面積的具有光傳感框架的顯示 設(shè)備，以及使用該顯示設(shè)備檢測(cè)觸摸的方法。
本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)點(diǎn)，一部分將在隨后的說明書中闡述，一部分根據(jù)本說 明書將是明顯的，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐而被了解。可以通過在書面說明書及其權(quán)利 要求書以及所附附圖中具體指明的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的及其他優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的及其他優(yōu)點(diǎn)、并根據(jù)本發(fā)明的目的，正如此處所具體實(shí)現(xiàn)和概 括描述的，一種具有光傳感框架的顯示設(shè)備包括顯示面板；布置在所述顯示面板的兩個(gè) 相鄰邊上的至少一個(gè)波導(dǎo)管單元，所述波導(dǎo)管單元具有疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射層 和用于接收反射光的光接收層；以及布置在與所述波導(dǎo)管單元相對(duì)的邊上的多個(gè)回射器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于制造具有光傳感框架的顯示設(shè)備的方法包括 以下步驟提供顯示面板；提供布置在所述顯示面板的兩個(gè)相鄰邊上的至少一個(gè)波導(dǎo)管單 元，所述波導(dǎo)管單元具有疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射層和用于接收反射光的光接收 層；以及提供布置在與所述波導(dǎo)管單元相對(duì)的邊上的多個(gè)回射器。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種檢測(cè)對(duì)具有光傳感框架的顯示設(shè)備的觸摸的方法， 所述方法包括以下步驟準(zhǔn)備該顯示設(shè)備，使該顯示設(shè)備具有顯示面板、布置在所述顯示面 板的相鄰兩個(gè)邊上的波導(dǎo)管單元、布置在所述顯示面板的剩余兩個(gè)邊上的回射器、以及用 于包圍所述顯示面板、所述波導(dǎo)管單元和所述回射器的外殼，其中所述波導(dǎo)管單元具有疊 層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括用于發(fā)射紅外光的光發(fā)射層和用于接收反射光并由此檢測(cè)觸摸的 光接收層；使用輸入部觸摸所述顯示面板的一部分；以及使所述波導(dǎo)管單元感測(cè)由觸摸部 分中的所述輸入部的介入而引起的反射光的接收量的變化，并使所述輸入部阻擋發(fā)射光以 防止回射，由此檢測(cè)觸摸的存在性及觸摸位置。
應(yīng)理解的是，本發(fā)明的上述概括說明及隨后的詳細(xì)說明都是示例性的和解釋性 的，旨在為所請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。

附圖包括在本申請(qǐng)中以提供對(duì)于本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，它們被并入并構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖 中
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的紅外型觸摸面板的平面圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的具有光傳感框架的示例性顯示設(shè)備的平面圖3是示出圖2的示例性顯示設(shè)備的剖視圖4是示出圖2的示例性波導(dǎo)管單元的透視圖5是示出圖2的示例性回射器(retroreflector)單元的剖視圖6是示出圖2的示例性回射器單元的頂視圖7是示出圖5的示例性回射器單元的示例性濾光器的透射率的圖表；以及
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的包括光傳感框架的示例性液晶顯示裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，附圖中示出了這些實(shí)施方式的范例。在下文中，將參考

根據(jù)本發(fā)明的具有光傳感框架的顯示設(shè)備以及使用該顯示 設(shè)備檢測(cè)觸摸的方法。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的具有光傳感框架的示例性顯示設(shè)備的平面圖。圖3是示 出圖2的示例性顯示設(shè)備的剖視圖。
如圖2和3中所示，具有光傳感框架的顯示設(shè)備100包括具有四個(gè)平邊的矩形結(jié) 構(gòu)的顯示面板200，布置在顯示面板200的相鄰兩邊上的波導(dǎo)管單元110，其具有包括發(fā)射 紅外光的光發(fā)射層(由圖4中的附圖標(biāo)記“111”表示)和接收反射光并檢測(cè)觸摸的光接收 層(由圖4中的附圖標(biāo)記"112"表示)的疊層結(jié)構(gòu)；布置在顯示面板200的剩余兩邊上 的回射器單元120 ；以及包圍顯示面板200、波導(dǎo)管單元110和回射器單元120的外殼(未 示出)。根據(jù)需要，光發(fā)射層111和光接收層112可以以顛倒的位置來堆疊，也可以每個(gè)都 獨(dú)立地具有包括兩個(gè)或更多層的疊層結(jié)構(gòu)。
上述光傳感框架是指用于光學(xué)感測(cè)光強(qiáng)度的框架。在本發(fā)明中，光傳感框架包括 波導(dǎo)管單元和回射器，并且光傳感框架圍繞顯示面板。
如圖2中所示，光在沿著X和Y軸方向上的多個(gè)部分中從波導(dǎo)管單元110中筆直 射出?；厣淦鲉卧?20又沿相反方向?qū)⑺邮盏墓夥瓷?。也就是說，回射器單元120接收 筆直的光，使得該光能夠被筆直地傳輸?shù)讲▽?dǎo)管單元。
當(dāng)通過一物體觸摸具有光傳感框架的顯示設(shè)備100的預(yù)定部分時(shí)，由于吸光率、 散射或反射等原因，該物體阻擋了筆直光在相應(yīng)部分中的通路。因此，阻止所接收的光傳輸 到回射器。波導(dǎo)管單元110確定光的接收及其變化。從而檢測(cè)到該觸摸的存在性及其對(duì)應(yīng) 位置。
圖4是示出圖2的示例性波導(dǎo)管單元的透視圖。
如圖4中所示，波導(dǎo)管單元110包括光發(fā)射層111和光接收層112，并依次向該光 發(fā)射層111和該光接收層112照射光。優(yōu)選地，光發(fā)射層111包括第一多條光纖，光接收層 112包括第二多條光纖，從光發(fā)射層的光纖發(fā)射出的光被光接收層的對(duì)應(yīng)光纖接收，并且優(yōu) 選地，第一多條光纖中的每一條與第一類型的光學(xué)透鏡連接，第二多條光纖中的每一條與 第二類型的光學(xué)透鏡連接；優(yōu)選地，所述第一類型的光學(xué)透鏡是聚光光學(xué)透鏡，第二類型的 光學(xué)透鏡是窄視角光學(xué)透鏡。特別是，波導(dǎo)管單元110的光發(fā)射層111被設(shè)置在具有用于 發(fā)射紅外光的紅外LED 113、用于分配從紅外LED113發(fā)射出的光的分光器(未示出)和多 條光纖114的一邊上，所述光纖114用于使得所分配的來自紅外LED113的光能夠在多個(gè)部 分中向X和Y軸筆直傳輸。
波導(dǎo)管單元110的光接收層112包括用于接收從回射器單元120反射的光的多條 光纖116，以及與光纖116的一端連接以利用從光纖116傳輸來的光檢測(cè)觸摸的存在性的作 為光檢測(cè)器的至少一個(gè)線型光傳感器115。此外，還可以與顯示面板200的布置有光纖116 和114的邊相鄰地設(shè)置光效率透鏡。
圖5是示出圖2的示例性回射器單元的剖視圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的包括光 傳感框架的示例性液晶顯示裝置的剖視圖。
優(yōu)選地，回射器單元120包括濾光器層，用于去除來自除了光發(fā)射層之外的源的 光；以及回射器棱鏡層，用于反射從所述光發(fā)射層接收的光。具體地，如圖5中所示，回射器 單元120包括用于僅透射紅外線的濾光器121、用于反射所接收的光的回射器123、和插入到濾光器121和回射器123之間以粘合濾光器121和回射器123的第一粘合層122。此外， 回射器單元120還包括布置在回射器123下方的第二粘合層124。在第二粘合層IM中，在 其具有用于支撐回射器單元120的線型支撐件(圖8的180)的內(nèi)側(cè)設(shè)置了外殼所使用的 殼頂部(圖8中的18 。此外，回射器單元120可以被粘附到支撐件180的一側(cè)。優(yōu)選地， 在波導(dǎo)管單元和顯示面板之間設(shè)置第一支撐件，在回射器單元和顯示面板之間設(shè)置第二支 撐件。
圖6是示出圖2的示例性回射器的頂視圖。如圖6中所示，回射器123具有立方 折角的形式，類似微棱鏡。在0到65度范圍之內(nèi)的光角度具有優(yōu)異的回射效率。
圖7是示出圖5的示例性回射器單元的示例性濾光器的透射率的圖表。
如圖7中所示，濾光器121僅僅透射紅外線之上的光，而阻擋剩余的可見光之上的 光?？梢圆捎煤谏牧?可見光吸收材料)，以便阻擋可見光。例如，濾光器121可以具有 大約700nm的截止頻率。
濾光器121可以由丙烯酸樹脂制成。例如，該丙烯酸樹脂可以是聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA)或者聚碳酸酯?？蛇x地，濾光器121可以包含玻璃。
同時(shí)，用于具有光傳感框架的顯示設(shè)備的顯示面板可以選自于液晶面板、PDP面 板、有機(jī)發(fā)光顯示面板和電泳面板。液晶面板在其下部區(qū)域具有附加的光源。
這種顯示設(shè)備需要包圍顯示面板200、布置在顯示面板200外圍的波導(dǎo)管單元110 和回射器單元120的材料。此外，波導(dǎo)管單元110和回射器單元120也可以包括在外殼內(nèi)。
例如，當(dāng)顯示面板是包括第一基板、第二基板以及填充在它們之間的液晶層的液 晶面板時(shí)，提供了框架型殼頂部185，其覆蓋該液晶面板的外圍和側(cè)部。該顯示面板包括殼 頂部185，用于遮蔽布置在液晶面板外圍的波導(dǎo)管單元110和回射器單元120。
在這里，回射器單元120被粘附到殼頂部185的一內(nèi)側(cè)，波導(dǎo)管單元110被粘附到 或者在結(jié)構(gòu)上被插入到殼頂部185的另一內(nèi)側(cè)中，以實(shí)現(xiàn)集成結(jié)構(gòu)。具有包括光發(fā)射層111 和光接收層112的雙層疊層結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)管單元110被應(yīng)用于顯示面板的兩個(gè)相鄰邊，回射 器被應(yīng)用于其剩余的兩邊(即與波導(dǎo)管單元相對(duì)的邊)，從而在不增加非有效面積的情況 下將光傳感框架集成到顯示模塊中。
特別是，回射器僅僅由膜或者粘合層組成，而沒有任何反射透鏡、線或元件。因此， 與波導(dǎo)管單元相比，能夠顯著地減小回射器的寬度，并且其厚度能夠減少到1，000 μ m或者 更少。由于這個(gè)緣故，回射器對(duì)于纖薄顯示設(shè)備很有用。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)無邊結(jié)構(gòu)。
此外，包括光發(fā)射層111和光接收層112的雙層疊層結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)管單元是有益的， 這是因?yàn)?，分別連接到光發(fā)射層111和光接收層112的紅外LED和線型光傳感器能夠被容 易地設(shè)置在每一塊中，并且該波導(dǎo)管單元對(duì)于大型顯示設(shè)備很有用。例如，線型光傳感器被 設(shè)置在包括與其分辨率對(duì)應(yīng)的像素的每一塊中。此外，紅外LED的位置可以被設(shè)置為將紅 外LED的發(fā)光效率和反射效率(其中回射器單元120對(duì)從LED接收的光進(jìn)行反射)保持在 預(yù)定級(jí)別。
液晶顯示裝置以如下方式感測(cè)觸摸。在波導(dǎo)管單元110的光發(fā)射部111中提供的 紅外LED 113發(fā)射紅外光，回射器單元120將該紅外光回射到相對(duì)側(cè)，以便將光傳送到波導(dǎo) 管單元110的光接收部112，從而使光接收部112的線型光傳感器115能夠感測(cè)到反射和傳 送的光。此時(shí)，當(dāng)通過輸入部比如手或者筆來觸摸該設(shè)備時(shí)，由于輸入裝置或部位的介入，發(fā)射和反射的光的傳輸在對(duì)應(yīng)部分被阻擋。因此，通過感測(cè)從線型光傳感器115中讀出的 反射光的接收量的變化，可以判斷觸摸的存在性、光量發(fā)生變化的部分、以及作為觸摸部分 通過光纖連接的對(duì)應(yīng)位置(X和Y坐標(biāo))。也就是說，波導(dǎo)管單元110根據(jù)輸入裝置或部位 在觸摸區(qū)域中的固有反射率來感測(cè)由各個(gè)元件產(chǎn)生的吸收光、散射光以及反射光的變化， 并阻擋由輸入裝置或部位發(fā)出的光以防止回射，由此能夠感測(cè)觸摸的存在性及觸摸區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的具有光傳感框架的顯示設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)。首次，具有包括光接收 層和光發(fā)射層的雙層疊層結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)管單元被應(yīng)用于顯示面板的兩個(gè)相鄰邊，回射器單元 被應(yīng)用于其剩余的兩邊，以將光傳感框架集成到顯示模塊中。第二，回射器被應(yīng)用于顯示面 板的面向波導(dǎo)管的邊上，而沒有將任何反射透鏡應(yīng)用到波導(dǎo)管上，因此不再需要使用任何 反射透鏡和與之連接的元件，簡(jiǎn)化了用于觸摸感測(cè)的結(jié)構(gòu)。第三，在大型顯示設(shè)備的情況 中，可以將顯示面板劃分成多個(gè)塊，并可以將紅外LED和線型光傳感器設(shè)置到每一塊中。線 型光傳感器感測(cè)到發(fā)射光的回射，或者觸摸物阻擋了發(fā)射光從而阻止光傳送到回射器。因 此，可以通過感測(cè)光是否未被傳輸?shù)交厣淦鲉卧约叭粑幢粋鬏數(shù)交厣淦鲉卧獎(jiǎng)t不會(huì)發(fā)生 回射來檢測(cè)觸摸的存在性。因此，顯示面板對(duì)于大型顯示設(shè)備很有用。第四，與其中在光接 收部和光發(fā)射部中分開提供波導(dǎo)管、透鏡和傳感器或者光源的現(xiàn)有技術(shù)顯示設(shè)備相比，本 發(fā)明的顯示設(shè)備將波導(dǎo)管單元應(yīng)用到顯示面板的兩個(gè)邊，并將具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的回射器應(yīng)用 到其剩余的兩邊，其僅僅使用了光學(xué)元件，而未設(shè)置任何電子線路，因此簡(jiǎn)化了儀器設(shè)計(jì)， 縮小了存在于光傳感框架邊緣的儀器的面積，并最終實(shí)現(xiàn)了具有接近無邊結(jié)構(gòu)的顯示設(shè) 備。第五，降低了連接到波導(dǎo)管的透鏡的數(shù)目，減小了制造成本。
對(duì)于所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員清楚明白的是，可以對(duì)本發(fā)明的具有光傳感框架的顯示 設(shè)備及使用該顯示設(shè)備檢測(cè)觸摸的方法作出各種修改和變動(dòng)，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神或 范圍。因此，本發(fā)明意在涵蓋對(duì)本發(fā)明的所有修改和變動(dòng)，只要這些修改和變動(dòng)落入所附權(quán) 利要求書范圍及其等效范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有光傳感框架的顯示設(shè)備，包括 顯示面板；布置在所述顯示面板的兩個(gè)相鄰邊上的至少一個(gè)波導(dǎo)管單元，所述波導(dǎo)管單元具有疊 層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射層和用于接收反射光的光接收層；以及 布置在與所述波導(dǎo)管單元相對(duì)的邊上的多個(gè)回射器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述光發(fā)射層發(fā)射紅外光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述多個(gè)回射器操作用于將反射光返回到該 光接收層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述光發(fā)射層包括第一多條光纖，所述光接 收層包括第二多條光纖，從所述光發(fā)射層的光纖發(fā)射出的光被所述光接收層的對(duì)應(yīng)光纖接 收。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述光發(fā)射層包括第一多條光纖，所述第一 多條光纖中的每一條與第一類型的光學(xué)透鏡連接，所述光接收層包括第二多條光纖，所述 第二多條光纖中的每一條與第二類型的光學(xué)透鏡連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，其中所述第一類型的光學(xué)透鏡是聚光光學(xué)透鏡， 所述第二類型的光學(xué)透鏡是窄視角光學(xué)透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括包圍所述顯示面板、波導(dǎo)管單元和多個(gè)回 射器的外殼。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中所述外殼包括在所述顯示面板上的殼頂部， 在所述殼頂部和所述顯示面板之間設(shè)置每一個(gè)所述波導(dǎo)管單元和回射器單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中在所述波導(dǎo)管單元和所述顯示面板之間設(shè)置 第一支撐件，在所述回射器單元和所述顯示面板之間設(shè)置第二支撐件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述波導(dǎo)管單元的光發(fā)射層包括 用于發(fā)射紅外光的紅外LED ；用于分配從所述紅外LED發(fā)射出的光的分光器；以及 多條光纖，用于使得所分配的來自所述紅外LED的光沿著X和Y軸傳輸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述波導(dǎo)管單元的光接收層包括 用于接收來自所述回射器的光的多條光纖；以及連接到所述多條光纖的至少一個(gè)光檢測(cè)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中所述回射器包括 濾光器層，用于去除來自除了所述光發(fā)射層之外的源的光；以及 回射器棱鏡層，用于反射從所述光發(fā)射層接收的光。
13.一種用于制造具有光傳感框架的顯示設(shè)備的方法，包括以下步驟 提供顯示面板；提供布置在所述顯示面板的兩個(gè)相鄰邊上的至少一個(gè)波導(dǎo)管單元，所述波導(dǎo)管單元具 有疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射層和用于接收反射光的光接收層；以及 提供布置在與所述波導(dǎo)管單元相對(duì)的邊上的多個(gè)回射器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述光發(fā)射層發(fā)射紅外光。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述多個(gè)回射器操作用于將反射光返回到該光接收層。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述光發(fā)射層包括第一多條光纖，所述光接收 層包括第二多條光纖，從所述光發(fā)射層的光纖發(fā)射出的光被所述光接收層的對(duì)應(yīng)光纖接 收。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述光發(fā)射層包括第一多條光纖，所述第一多 條光纖中的每一條與第一類型的光學(xué)透鏡連接，該光接收層包括第二多條光纖，所述第二 多條光纖中的每一條與第二類型的光學(xué)透鏡連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一類型的光學(xué)透鏡是聚光光學(xué)透鏡，所 述第二類型的光學(xué)透鏡是窄視角光學(xué)透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括提供包圍所述顯示面板、所述波導(dǎo)管單元以 及所述多個(gè)回射器的外殼的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述外殼包括在所述顯示面板上的殼頂部，在 所述殼頂部和所述顯示面板之間設(shè)置每一個(gè)所述波導(dǎo)管單元和回射器單元。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在所述波導(dǎo)管單元和所述顯示面板之間設(shè)置第 一支撐件，在所述回射器單元和所述顯示面板之間設(shè)置第二支撐件。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過如下步驟制造所述波導(dǎo)管單元的光發(fā)射層提供用于發(fā)射紅外光的紅外LED ；提供用于分配從所述紅外LED發(fā)射出的光的分光器；以及提供多條光纖，以使得所分配的來自所述紅外LED的光沿著X和Y軸傳輸。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過如下步驟制造所述波導(dǎo)管單元的光接收層提供用于接收來自所述回射器的光的多條光纖；以及 提供連接到所述多條光纖的至少一個(gè)光檢測(cè)器。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過如下步驟制造所述回射器 提供濾光器層，以去除來自除了所述光發(fā)射層之外的源的光；以及 提供回射器棱鏡層，以反射從所述光發(fā)射層接收的光。
25.一種檢測(cè)對(duì)具有光傳感框架的顯示設(shè)備的觸摸的方法，所述方法包括以下步驟 準(zhǔn)備該顯示設(shè)備，使該顯示設(shè)備具有顯示面板、布置在所述顯示面板的相鄰兩個(gè)邊上的波導(dǎo)管單元、布置在所述顯示面板的剩余兩個(gè)邊上的回射器、以及用于包圍所述顯示面 板、所述波導(dǎo)管單元和所述回射器的外殼，其中所述波導(dǎo)管單元具有疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu) 包括用于發(fā)射紅外光的光發(fā)射層和用于接收反射光并由此檢測(cè)觸摸的光接收層； 使用輸入部觸摸所述顯示面板的一部分；以及使所述波導(dǎo)管單元感測(cè)由觸摸部分中的所述輸入部的介入而引起的反射光的接收量 的變化，并使所述輸入部阻擋發(fā)射光以防止回射，由此檢測(cè)觸摸的存在性及觸摸位置。
全文摘要
本發(fā)明公開具有光傳感框架的顯示設(shè)備及其檢測(cè)觸摸的方法。所述具有光傳感框架的顯示設(shè)備包括顯示面板；布置在所述顯示面板的兩個(gè)相鄰邊上的至少一個(gè)波導(dǎo)管單元，該波導(dǎo)管單元具有疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括光發(fā)射層和用于接收反射光的光接收層；以及布置在與所述波導(dǎo)管單元相對(duì)的邊上的多個(gè)回射器。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102043547SQ201010530249
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者俞炳天, 孫敏鎬, 張亨旭 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司