的裸玻璃。在步驟1660中，耦合器組件1662沿著其內(nèi)部邊緣被附連到IR墨層。OCA的層可以被使用以有助于附連。在步驟1670中，一層深油墨1672被應(yīng)用到耦合器組件1662的內(nèi)側(cè)，從而重疊了中間層的邊緣部分以創(chuàng)建不透明的內(nèi)部框架區(qū)。在步驟1680中，另一層深色油墨1682被應(yīng)用到耦合器組件1662的外側(cè)，從而重疊了 IR油墨層以創(chuàng)建不透明的外部框架區(qū)。
[0134]圖17示出了制造具有使用IR黑色光耦合器和深色墨層的框架的光觸敏裝置的一系列步驟。這種裝置可以對應(yīng)于圖13中顯示的一個。存在許多可能的過程流程用于制造這種裝置，并且圖17僅僅作為示例而被顯示。
[0135]在步驟1710中，裝置被顯示為在該示例性實施例中由玻璃1712制造的裸的波導(dǎo)。在步驟1720中，OCA層與內(nèi)部層1722 —起被應(yīng)用到波導(dǎo)的邊界，最好是在其底表面上。內(nèi)部層用作OCA層的覆蓋層。在步驟1730中，中間層1732(例如，具有厚度為10-50微米的低RI層)被應(yīng)用到波導(dǎo)的底表面。中間層覆蓋波導(dǎo)的中心部分，并且還可能重疊內(nèi)部層的某些部分。低RI層可以使用材料諸如MgF2或含氟聚合物/鹵化材料的浸涂、旋涂、液體噴涂或蒸鍍而被應(yīng)用。
[0136]在步驟1740中，內(nèi)部層被去除以展現(xiàn)在波導(dǎo)的邊界上的OCA層1742。在步驟1750中，IR黑色耦合器組件1752被附連到OCA層。IR黑色耦合器組件具有延伸到波導(dǎo)邊緣的延伸翼，從而創(chuàng)建了外部框架區(qū)。在步驟1760中，一層深油墨1772被應(yīng)用到IR黑色耦合器組件的內(nèi)側(cè)，從而重疊了中間層的邊緣部分以創(chuàng)建內(nèi)部框架區(qū)。
[0137]V.應(yīng)用
[0138]上述觸敏裝置可以用于各種應(yīng)用。觸敏顯示器是一類應(yīng)用。其包括平板電腦、筆記本電腦、臺式機、游戲機控制臺、智能手機和其他類型的計算裝置。其還包括電視、數(shù)字標(biāo)牌、公共信息、白板、電子閱讀器和其他類型的高分辨率顯示器。然而，他們還可以用在較小的或較低分辨率的顯示器上:簡單的蜂窩手機，用戶控制(復(fù)印機控制，打印機控制，控制電器等)。這些觸敏裝置還可以用于其他不是顯示器的應(yīng)用中。在觸摸之上被檢測的“表面”可以是無源元件，諸如印刷圖像或僅僅某些硬件表面。這種應(yīng)用可以被用作用戶界面，類似于軌跡球或鼠標(biāo)。
[0139]V1.額外的考慮
[0140]附圖僅以說明為目的來描述本發(fā)明的實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從下列討論中意識到文中所示的結(jié)構(gòu)和方法的實施例可以在不偏離本分所述的發(fā)明的原理的情況下被米用。
[0141]在閱讀完本發(fā)明之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識貫穿本文的所公開的原理的額外的替換結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計。因此，當(dāng)具體的實施例和應(yīng)用已被示出和描述時，應(yīng)被理解的是公開的實施例不限制為本文所公開的精確的解釋以及部件。在不偏離隨附權(quán)利要求所限定的精神及范圍的情況下可以對本文所公開的方法和裝置的布置，操作以及細節(jié)做出對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的各種修改、改變以及變型。
【主權(quán)項】
1.一種與顯示器一起使用的光觸敏裝置，所述觸敏裝置包括: 平面光波導(dǎo)，所述平面光波導(dǎo)在所述顯示器的表面上方延伸，所述波導(dǎo)具有頂表面和底表面； 沿著所述顯示器的周邊布置的發(fā)射器和檢測器； 光耦合器組件，所述光耦合器組件沿著所述顯示器的所述周邊設(shè)置，所述光耦合器組件將所述發(fā)射器產(chǎn)生的光束耦合到所述波導(dǎo)中并且離開所述波導(dǎo)到所述檢測器，其中所述波導(dǎo)的頂表面上的觸摸干擾所述光束，所述觸敏裝置基于該干擾確定觸摸事件；以及 中間層，所述中間層介于所述波導(dǎo)的所述底表面和所述顯示器的所述表面之間，所述中間層保持所述波導(dǎo)中的光束的傳播并且對可見光透明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其中所述光束具有從200nm到2000nm范圍的紅外波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其中所述光耦合器組件和所述波導(dǎo)被光耦合，使得光線從所述光耦合器組件傳到所述波導(dǎo)，而不與所述中間層交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其中所述中間層具有比所述波導(dǎo)的折射率更小的折射率，并且所述波導(dǎo)中的光束的傳播經(jīng)由全內(nèi)反射被保持在所述波導(dǎo)的所述底表面處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光觸敏裝置，其中所述中間層具有至少大于所述波導(dǎo)中的瞬逝光場的穿透深度的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光觸敏裝置，其中所述中間層包括含氟聚合物材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光觸敏裝置，其中所述光耦合器組件和所述波導(dǎo)被光耦合，使得光線在從所述發(fā)射器耦合到波導(dǎo)中并且從所述波導(dǎo)耦合至所述檢測器中時通過所述中間層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸敏裝置，其中所述中間層是在所述波導(dǎo)中傳播的所述光束的反光鏡，并且所述波導(dǎo)中光束的傳播經(jīng)由鏡面反射被保持在所述波導(dǎo)的所述底表面處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光觸敏裝置，其中所述中間層是全息膠片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光觸敏裝置，其中所述中間層是干涉濾光器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其中所述波導(dǎo)包括材料的單個平面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其進一步包括將所述中間層物理耦合到所述顯示器的粘合層，所述粘合層對可見光透明。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其中所述中間層作用為將所述波導(dǎo)物理耦合到所述顯示器的粘合層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其進一步包括將所述光耦合器組件物理耦合到所述波導(dǎo)的粘合層，所述粘合層包括對所述波導(dǎo)中傳播的光束透明的光學(xué)透明粘合劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其中所述光耦合器組件對所述波導(dǎo)中傳播的所述光束是透明的并且對可見光是不透明的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光觸敏裝置，其中耦合到所述波導(dǎo)的所述光耦合器組件的耦合表面延伸到所述波導(dǎo)的所述底表面的邊緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光觸敏裝置，其進一步包括深色墨層，所述深色墨層被設(shè)置使得所述中間層的邊緣部分介于所述深色墨層和所述波導(dǎo)的所述底表面之間，所述深色墨層對可見光不透明。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其進一步包括介于所述光耦合器組件和所述波導(dǎo)之間的墨層，所述墨層對所述波導(dǎo)中傳播的所述光束透明并且對可見光不透明。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光觸敏裝置，其中所述墨層延伸至所述波導(dǎo)的所述底表面的邊緣。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光觸敏裝置，其中所述墨層延伸以與所述中間層的邊緣部分重疊。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光觸敏裝置，其進一步包括深色墨層，所述深色墨層被設(shè)置使得所述墨層和所述中間層的邊緣部分介于所述深色墨層和所述波導(dǎo)的所述底表面之間，所述深色墨層對可見光不透明。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其進一步包括至少一個死區(qū)，每個死區(qū)包括覆蓋層，所述覆蓋層具有頂表面和底表面，所述覆蓋層的所述底表面直接被耦合至所述波導(dǎo)的所述頂表面，所述覆蓋層保持所述波導(dǎo)中光束的傳播并且使所述死區(qū)對所述覆蓋層的所述頂表面上的觸摸不敏感。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光觸敏裝置，其進一步包括深色墨層，所述深色墨層被設(shè)置使得所述深色墨層的底表面被直接耦合至所述覆蓋層的所述頂表面，所述深色墨層對可見光不透明。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光觸敏裝置，其進一步包括保護層，所述保護層被設(shè)置使得所述保護層的底表面被直接耦合至所述深色墨層的頂表面，所述保護層對可見光透明。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光觸敏裝置，其進一步包括用于顯示固定圖形的至少一個固定圖形區(qū)，每個固定圖形區(qū)包括: 對可見光不透明的墨層，所述墨層包括所述固定圖形，所述光觸敏裝置執(zhí)行預(yù)定功能，所述預(yù)定功能對應(yīng)于針對所述固定圖形的所述波導(dǎo)的所述頂表面上的觸摸；以及 介于所述波導(dǎo)的所述底表面和所述墨層之間的覆蓋層，所述覆蓋層保持所述波導(dǎo)中光束的傳播并且對可見光透明。
26.—種與顯示器一起使用的光觸敏裝置，所述觸敏裝置包括: 平面光波導(dǎo)，所述平面光波導(dǎo)在所述顯示器的表面上方延伸，所述波導(dǎo)具有頂表面和底表面； 沿著所述顯示器的周邊布置的發(fā)射器和檢測器； 沿著所述顯示器的所述周邊設(shè)置的光耦合器組件，所述光耦合器組件將所述發(fā)射器產(chǎn)生的光束耦合到所述波導(dǎo)中并且離開所述波導(dǎo)到所述檢測器，其中所述波導(dǎo)的所述頂表面上的觸摸干擾所述光束，所述觸敏裝置基于該干擾確定觸摸事件；以及 至少一個死區(qū)，每個死區(qū)包括中間層，所述中間層具有頂表面和底表面，所述中間層的底表面被直接耦合到所述波導(dǎo)的頂表面，所述中間層保持所述波導(dǎo)中的光束的傳播并且使所述死區(qū)對所述中間層的所述頂表面上的觸摸不敏感。
27.—種與顯示器一起使用的光觸敏裝置，所述觸敏裝置包括: 平面光波導(dǎo)，所述平面光波導(dǎo)在所述顯示器的表面的上方延伸，所述波導(dǎo)具有頂表面和底表面； 沿著所述顯示器的周邊布置的發(fā)射器和檢測器； 沿著所述顯示器的所述周邊設(shè)置的光耦合器組件，所述光耦合器組件將所述發(fā)射器產(chǎn)生的光束耦合到所述波導(dǎo)中并且離開所述波導(dǎo)到所述檢測器，其中所述波導(dǎo)的所述頂表面上的觸摸干擾所述光束，所述觸敏裝置基于該干擾確定觸摸事件；以及用于顯示固定圖形的至少一個固定圖形區(qū)，每個固定圖形區(qū)包括: 對可見光透明的墨層，所述墨層包括所述固定圖形，所述光觸敏裝置執(zhí)行預(yù)定功能，所述預(yù)定功能對應(yīng)于針對所述固定圖形的所述波導(dǎo)的所述頂表面上的觸摸；以及 中間層，所述中間層介于所述波導(dǎo)的所述底表面和所述墨層之間，所述中間層保持所述波導(dǎo)中的光束的傳播并且對可見光透明。
28.—種與顯示器一起使用的光觸敏裝置，所述觸敏裝置包括: 平面光波導(dǎo)，所述平面光波導(dǎo)在所述顯示器的表面上方延伸，所述波導(dǎo)具有頂表面和底表面； 沿著所述顯示器的周邊布置的發(fā)射器和檢測器； 沿著所述顯示器的所述周邊設(shè)置的光耦合器組件，所述光耦合器組件將所述發(fā)射器產(chǎn)生的光束耦合到所述波導(dǎo)中并且離開所述波導(dǎo)至所述檢測器，其中所述波導(dǎo)的所述頂表面上的觸摸干擾所述光束，所述觸敏裝置基于該干擾確定觸摸事件；以及至少一個框架區(qū)，每個框架區(qū)包括: 對可見光不透明的墨層；以及 中間層，所述中間層介于所述波導(dǎo)的所述底表面和所述墨層之間，所述中間層保持所述波導(dǎo)中的光束的傳播并且對可見光透明。
【專利摘要】光觸敏裝置能確定多個同時的觸摸事件的位置。光觸敏裝置包括使用光耦合器組件通過光觸敏裝置上的表面上的波導(dǎo)被耦合的多個發(fā)射器和檢測器。每個發(fā)射器產(chǎn)生經(jīng)由全內(nèi)反射在波導(dǎo)中傳播的并且由檢測器接收的光束。觸摸事件干擾了光束，并且基于該干擾而被確定。光觸敏裝置進一步包括介于波導(dǎo)和顯示表面之間的中間層。中間層保持了波導(dǎo)中傳播的光束并且對可見光透明。光觸敏裝置可以進一步包括至少一個框架區(qū)、至少一個死區(qū)、和/或至少一個規(guī)定圖形區(qū)。
【IPC分類】G06F3-042
【公開號】CN104813263
【申請?zhí)枴緾N201380049573
【發(fā)明人】O·德拉姆, J·皮奧特, R·科珀瓦伊特
【申請人】拉普特知識產(chǎn)權(quán)公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年7月23日
【公告號】US20140028629, WO2014016685A1