一种触控结构、触控显示装置及其触控检测方法

摘要

本发明公开了一种触控结构、触控显示装置及其触控检测方法，触控结构包括透明弹性膜、位于透明弹性膜上矩阵排列的多个光感应器以及与每行光感应器对应且位于该行光感应器端部的光发射器；各光发射器与各光感应器位于透明弹性膜的同侧，各光发射器相对于透明弹性膜放置各光感应器的一侧高于各光感应器；这样，未发生触摸时各光感应器无法感应到光发射器发出的光，发生触摸时透明弹性膜局部变形，变形区域的光感应器能感应到光发射器发出的光，根据感应到光的光感应器的位置可以确定触点位置，具有上述触控结构的触控装置与现有的光感式触控装置相比，无需借助发射特定波长的光的触控笔，使用范围广泛，且可以避免误触发的问题，提高触控灵敏度。

权利要求

1.一种触控结构，其特征在于，包括：

透明弹性膜；

位于所述透明弹性膜上呈矩阵排列的多个光感应器；其中，所述多个光感应器所在的区域为矩形区域；

位于所述矩形区域周边的多个光发射器；其中，每个所述光发射器与一行光感应器相对应，每个所述光发射器位于对应的一行光感应器的一个端部区域；每个所述光发射器与所述多个光感应器位于所述透明弹性膜的同一侧，且每个所述光发射器相对于所述透明弹性膜放置所述多个光感应器的一侧高于所述多个光感应器，使得所述透明弹性膜变形之前，所述光感应器不会感应到所述光发射器发出的光线，且在所述透明弹性膜局部变形之后，变形区域的所述光感应器可感应到所述光发射器发出的光线。

2.如权利要求1所述的触控结构，其特征在于，还包括：与各所述光发射器一一对应的多个光强传感器；

每个所述光发射器对应的光强传感器设置于所述光发射器对应的一行光感应器的另一个端部区域，所述光强传感器与所述光发射器位于所述透明弹性膜的同一侧，且每个所述光强传感器相对于所述透明弹性膜放置所述多个光感应器的一侧高于所述多个光感应器，使得所述透明弹性膜变形前后，所述光强传感器均能感应到所述光发射器发出的光线。

3.如权利要求2所述的触控结构，其特征在于，各所述光发射器为红外光发射器，各所述光感应器为红外光感应器，各所述光强传感器为红外光强传感器。

4.如权利要求1-3任一项所述的触控结构，其特征在于，所述透明弹性膜的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

5.一种触控显示装置，其特征在于，包括：显示面板和位于所述显示面板的出光侧的触控结构；所述触控结构为如权利要求1-4任一项所述的触控结构；其中，所述触控结构中的透明弹性膜设置有光感应器的一侧朝向所述显示面板设置。

6.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，所述光发射器设置于所述透明弹性膜上，或者设置于所述显示面板上。

7.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板；各所述光感应器在所述显示面板的正投影位于所述显示面板中的黑矩阵区域。

8.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，所述显示面板为有机电致发光显示面板；各所述光感应器在所述显示面板的正投影位于所述显示面板的像素界定区域。

9.一种如权利要求5-8任一项所述的触控显示装置的触控检测方法，其特征在于，所述触控显示装置中的所述触控结构包括与各所述光发射器一一对应的多个光强传感器；所述触控检测方法包括：在触控时间段内，确定各光感应器是否感应到对应的光发射器发射的光；根据感应到光的光感应器的位置，确定触点位置。

10.如权利要求9所述的触控检测方法，其特征在于，还包括：

在触控时间段内，确定各光强传感器接收的光的光强是否减弱；根据光强传感器接收的光的光强减弱的程度，和/或，根据接收的光的光强减弱的光强传感器的数量，确定触摸力度。

说明书

一种触控结构、触控显示装置及其触控检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控结构、触控显示装置及其触控检测方法。

背景技术

[0002] 随着显示技术的飞速发展，触控显示装置已逐渐遍及人们的生活。触控显示装置按照工作原理可以分为：电容式触控显示装置、电阻式触控显示装置和光感式触控显示装置等。

[0003] 现有的光感式触控显示装置，以应用于液晶显示装置为例，如图1a和图1b所示，包括：相对而置的阵列基板101和对向基板102以及位于两基板之间的液晶层103；其中，在阵列基板101一侧集成有能够感应特定波长的光的光感应器104，在对向基板102一侧设置有彩膜层105，彩膜层105与光感应器104对应的区域设置有缺口106，该缺口106可以防止光被彩膜层105吸收导致光感应器104感应的光强减小进而影响触控显示装置的触控灵敏度。

[0004] 上述两种结构的光感式触控显示装置，如图1a所示，可以利用能够发射具有特定波长的光的触控笔107，触控笔107发射具有特定波长的光，根据感应到光的光感应器104的位置确定触摸点的位置，这种结构必须借助触控笔107才能实现触摸定位功能，应用范围受限，使用较为不便；如图1b所示，还可以利用能够发射具有特定波长的光的背光模组108，背光模组108发出具有特定波长的光，手指触摸时会将光反射至阵列基板101一侧，根据感应到光的光感应器104的位置确定触摸点的位置，然而，背光模组108发出的光容易被其他物体反射进入光感应器104而造成误触发、触控灵敏度较低等问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供了一种触控结构、触控显示装置及其触控检测方法，用以解决现有的触控显示装置存在的应用范围受限、易造成误触发、触控灵敏度低的问题。

[0006] 因此，本发明实施例提供了一种触控结构，包括：

[0007] 透明弹性膜；

[0008] 位于所述透明弹性膜上呈矩阵排列的多个光感应器；其中，所述多个光感应器所在的区域为矩形区域；

[0009] 位于所述矩形区域周边的多个光发射器；其中，每个所述光发射器与一行光感应器相对应，每个所述光发射器位于对应的一行光感应器的一个端部区域；每个所述光发射器与所述多个光感应器位于所述透明弹性膜的同一侧，且每个所述光发射器相对于所述透明弹性膜放置所述多个光感应器的一侧高于所述多个光感应器，使得所述透明弹性膜变形之前，所述光感应器不会感应到所述光发射器发出的光线，且在所述透明弹性膜局部变形之后，变形区域的所述光感应器可感应到所述光发射器发出的光线。

[0010] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控结构中，还包括：与各所述光发射器一一对应的多个光强传感器；

[0011] 每个所述光发射器对应的光强传感器设置于所述光发射器对应的一行光感应器的另一个端部区域，所述光强传感器与所述光发射器位于所述透明弹性膜的同一侧，且每个所述光强传感器相对于所述透明弹性膜放置所述多个光感应器的一侧高于所述多个光感应器，使得所述透明弹性膜变形前后，所述光强传感器均能感应到所述光发射器发出的光线。

[0012] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控结构中，各所述光发射器为红外光发射器，各所述光感应器为红外光感应器，各所述光强传感器为红外光强传感器。

[0013] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控结构中，所述透明弹性膜的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

[0014] 本发明实施例还提供了一种触控显示装置，包括：显示面板和位于所述显示面板的出光侧的触控结构；所述触控结构为本发明实施例提供的上述触控结构；其中，[0015] 所述触控结构中的透明弹性膜设置有光感应器的一侧朝向所述显示面板设置。

[0016] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控显示装置中，所述光发射器设置于所述透明弹性膜上，或者设置于所述显示面板上。

[0017] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控显示装置中，所述显示面板为液晶显示面板；各所述光感应器在所述显示面板的正投影位于所述显示面板中的黑矩阵区域。

[0018] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控显示装置中，所述显示面板为有机电致发光显示面板；各所述光感应器在所述显示面板的正投影位于所述显示面板的像素界定区域。

[0019] 本发明实施例还提供了一种触控显示装置的触控检测方法，包括：

[0020] 在触控时间段内，确定各光感应器是否感应到对应的光发射器发射的光；根据感应到光的光感应器的位置，确定触点位置。

[0021] 在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述触控检测方法中，还包括：

[0022] 在触控时间段内，确定各光强传感器接收的光的光强是否减弱；根据光强传感器接收的光的光强减弱的程度，和/或，根据接收的光的光强减弱的光强传感器的数量，确定触摸力度。

[0023] 本发明实施例提供的上述触控结构、触控显示装置及其触控检测方法，触控结构包括透明弹性膜、位于透明弹性膜上矩阵排列的多个光感应器以及与每行光感应器对应且位于该行光感应器端部的光发射器；各光发射器与各光感应器位于透明弹性膜的同侧，各光发射器相对于透明弹性膜放置各光感应器的一侧高于各光感应器；这样，未发生触摸时各光感应器无法感应到光发射器发出的光，发生触摸时透明弹性膜局部变形，变形区域的光感应器能感应到光发射器发出的光，根据感应到光的光感应器的位置可以确定触点位置，具有上述触控结构的触控装置与现有的光感式触控装置相比，无需借助发射特定波长的光的触控笔，使用范围广泛，且可以避免误触发的问题，提高触控灵敏度。

附图说明

[0024] 图1a为现有的光感式触控显示装置的结构示意图之一；

[0025] 图1b为现有的光感式触控显示装置的结构示意图之二；

[0026] 图2为本发明实施例提供的触控结构的结构示意图之一；

[0027] 图3为图2沿AA方向的剖视图；

[0028] 图4为图3所示的触控结构在未发生触摸时的示意图；

[0029] 图5为图3所示的触控结构在发生触摸时的示意图；

[0030] 图6为本发明实施例提供的触控结构的结构示意图之二；

[0031] 图7为图6沿BB方向的剖视图；

[0032] 图8为图7所示的触控结构在未发生触摸时的示意图；

[0033] 图9为图7所示的触控结构在发生触摸时的示意图；

[0034] 图10为本发明实施例提供的触控显示装置的结构示意图之一；

[0035] 图11为本发明实施例提供的触控显示装置的结构示意图之二；

[0036] 图12为图10所示的触控显示装置在未发生触摸时的示意图；

[0037] 图13为图11所示的触控显示装置在未发生触摸时的示意图；

[0038] 图14为图10所示的触控显示装置在发生触摸时的示意图；

[0039] 图15为图11所示的触控显示装置在发生触摸时的示意图；

[0040] 图16为本发明实施例提供的触控显示装置的触控检测方法的流程图之一；

[0041] 图17为本发明实施例提供的触控显示装置的触控检测方法的流程图之二。

具体实施方式

[0042] 下面结合附图，对本发明实施例提供的触控结构、触控显示装置及其触控检测方法的具体实施方式进行详细地说明。

[0043] 附图中各膜层的形状和尺寸不反映其真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

[0044] 本发明实施例提供的一种触控结构，如图2和图3所示，图2为本发明实施例提供的触控结构的俯视示意图，图3为图2沿AA方向的剖视图，包括：

[0045] 透明弹性膜1；

[0046] 位于透明弹性膜1上呈矩阵排列的多个光感应器2(图2以示出4行×5列光感应器2为例)；其中，多个光感应器2所在的区域为矩形区域；

[0047] 位于矩形区域周边的多个光发射器3；其中，每个光发射器3与一行光感应器2相对应，每个光发射器3位于对应的一行光感应器2的一个端部区域；每个光发射器3与多个光感应器2位于透明弹性膜1的同一侧，且每个光发射器3相对于透明弹性膜1放置多个光感应器2的一侧高于多个光感应器2，使得透明弹性膜1变形之前，如图4所示，光感应器2不会感应到光发射器3发出的光线(如图4所示的箭头所示)，且在透明弹性膜1局部变形之后，如图5所示，变形区域的光感应器2可感应到光发射器3发出的光线(如图5所示的箭头所示)。

[0048] 本发明实施例提供的上述触控结构，在未发生触摸时，如图4所示，透明弹性膜1未发生变形，各光发射器3发出的光(如图4所示的箭头所示)不会射入对应的一行光感应器2中，各光感应器2无法感应到对应的光发射器3发出的光，在发生触摸时，如图5所示，触摸会使透明弹性膜1局部变形(如图5所示的向下弯曲)，致使变形区域的光感应器2能够感应到对应的光发射器3发出的光(如图5所示的箭头所示)，这样，根据感应到光的光感应器2的位置可以确定触点位置，具有上述触控结构的触控显示装置与现有的如图1a所示的光感式触控显示装置相比，无需借助发射特定波长的光的触控笔即可实现触摸定位功能，应用范围更为广泛，并且，与现有的如图1b所示的光感式触控显示装置相比，可以避免误触发的问题，提高触控灵敏度。

[0049] 图2和图3以各光发射器3位于对应的一行光感应器2的左侧端部区域为例。当然，在本发明实施例提供的上述触控结构中，各光发射器也可以位于对应的一行光感应器的右侧端部区域；或者，还可以将部分光发射器设置于对应的一行光感应器的左侧端部区域，将剩余部分光发射器设置于对应的一行光感应器的右侧端部区域，在此不做限定。

[0050] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控结构中，可以根据触控精度设计光感应器的密度，在此不做具体限定。

[0051] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控结构中，如图6和图7所示，图6为本发明实施例提供的触控结构的俯视示意图，图7为图6沿BB方向的剖视图，还可以包括：与各光发射器3一一对应的多个光强传感器4；如图6所示，每个光发射器3对应的光强传感器4设置于光发射器3对应的一行光感应器2的另一个端部区域，如图7所示，光强传感器4与光发射器3位于透明弹性膜1的同一侧，且每个光强传感器4相对于透明弹性膜1放置多个光感应器2的一侧高于多个光感应器2，使得透明弹性膜1变形前后，光强传感器4均能感应到光发射器3发出的光线；这样，在未发生触摸时，如图8所示，透明弹性膜1未发生变形，各光发射器3发出的光(如图8所示的箭头所示)会全部射入对应的光强传感器4中，在发生触摸时，如图9所示，触摸使透明弹性膜1局部变形(如图9所示的向下弯曲)，致使变形区域的光感应器2遮挡部分来自对应的光发射器3发出的光(如图9所示的箭头所示)，从而导致变形区域的光感应器2对应的光强传感器4接收的光的强度减弱；并且，由于触摸的力度越大，透明弹性膜1的变形程度越大，一方面会使光感应器2遮挡来自对应的光发射器3发出的光越多，对应的光强传感器4接收的光的强度减弱程度越大，另一方面会使更多的光感应器2能够遮挡来自对应的光发射器3发出的光，接收的光的强度减弱的光强传感器4的数量越多，因此，在本发明实施例提供的上述触控结构应用于触控显示装置时，还可以根据光强传感器4接收的光的光强减弱的程度，或者，根据接收的光的光强减弱的光强传感器4的数量，或者，同时根据光强传感器4接收的光的光强减弱的程度和接收的光的光强减弱的光强传感器4的数量，确定触摸的力度，从而可以使触控显示装置实现三维触控(3D Touth)功能，使触控显示装置能够实现更多的指令。

[0052] 图6和图7以各光发射器3位于对应的一行光感应器2的左侧端部区域，各光发射器3对应的光强传感器4位于光发射器3对应的一行光感应器2的右侧端部区域为例。当然，在本发明实施例提供的上述触控结构中，各光发射器也可以位于对应的一行光感应器的右侧端部区域，各光发射器对应的光强传感器位于光发射器对应的一行光感应器的左侧端部区域；或者，还可以将部分光发射器设置于对应的一行光感应器的左侧端部区域，将该部分光发射器对应的光强传感器设置于光发射器对应的一行光感应器的右侧端部区域，将剩余部分光发射器设置于对应的一行光感应器的右侧端部区域，将该剩余部分光发射器对应的光强传感器设置于光发射器对应的一行光感应器的左侧端部区域；在此不做限定。

[0053] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控结构中，各光发射器可以为红外光发射器，红外光发射器可以发射红外光，各光感应器可以为红外光感应器，红外感应器可以感应红外光，各光强传感器可以为红外光强传感器，红外光强传感器可以感应红外光的光强。

[0054] 当然，在本发明实施例提供的上述触控结构中，各光发射器还可以为能够发射其他波段光的光发射器，各光感应器为能够感应相应波段光的光感应器，各光强传感器为能够感应相应波段光的光强的光强传感器，在此不做限定。

[0055] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控结构中，透明弹性膜的材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，PET呈透明状，弹性良好，能够发生弹性形变。

[0056] 当然，在本发明实施例提供的上述触控结构中，透明弹性膜的材料还可以为满足透明的、弹性良好的其他类似材料，在此不做限定。

[0057] 基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种触控显示装置，如图10和图11所示，包括：显示面板5和位于显示面板5的出光侧的触控结构6；该触控结构6为本发明实施例提供的上述触控结构，其中，

[0058] 触控结构6中的透明弹性膜1设置有光感应器2的一侧朝向显示面板5设置。

[0059] 本发明实施例提供的上述触控显示装置，在未发生触摸时，如图12和图13所示，透明弹性膜1未发生变形，各光发射器3发出的光(如图12和图13所示的箭头所示)不会射入对应的一行光感应器2中，各光感应器2无法感应到对应的光发射器3发出的光，在发生触摸时，如图14和图15所示，触摸会使透明弹性膜1局部变形(如图14和图15所示的向下弯曲)，致使变形区域的光感应器2能够感应到对应的光发射器3发出的光(如图14和图15所示的箭头所示)，这样，根据感应到光的光感应器2的位置可以确定触点位置，与现有的如图1a所示的光感式触控显示装置相比，无需借助发射特定波长的光的触控笔即可实现触摸定位功能，应用范围更为广泛，并且，与现有的如图1b所示的光感式触控显示装置相比，可以避免误触发的问题，提高触控灵敏度。

[0060] 并且，本发明实施例提供的上述触控显示装置，在未发生触摸时，如图13所示，透明弹性膜1未发生变形，各光发射器3发出的光(如图13所示的箭头所示)会全部射入对应的光强传感器4中，在发生触摸时，如图15所示，触摸使透明弹性膜1局部变形(如图15所示的向下弯曲)，致使变形区域的光感应器2遮挡部分来自对应的光发射器3发出的光(如图15所示的箭头所示)，从而导致变形区域的光感应器2对应的光强传感器4接收的光的强度减弱；并且，由于触摸的力度越大，透明弹性膜1的形变程度越大，一方面会使光感应器2遮挡来自对应的光发射器3发出的光越多，对应的光强传感器4接收的光的强度减弱程度越大，另一方面会使更多的光感应器2能够遮挡来自对应的光发射器3发出的光，接收的光的强度减弱的光强传感器4的数量越多，因此，本发明实施例提供的上述触控显示装置，还可以根据光强传感器4接收的光的光强减弱的程度，或者，根据接收的光的光强减弱的光强传感器4的数量，或者，同时根据光强传感器4接收的光的光强减弱的程度和接收的光的光强减弱的光强传感器4的数量，确定触摸的力度，从而可以使触控显示装置实现三维触控(3D Touth)功能，使触控显示装置能够实现更多的指令。

[0061] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控显示装置中，如图10和图11所示，光发射器3可以设置于显示面板5上，例如，可以利用封框胶将光发射器3粘在显示面板5上；或者，光发射器也可以设置于透明弹性膜上，例如，可以利用胶框将光发射器与透明弹性膜固定在一起，在此不做限定。

[0062] 同样，在本发明实施例提供的上述触控显示装置中，光强传感器可以设置于显示面板上，或者，也可以设置于透明弹性膜上，在此不做限定。

[0063] 在具体实施时，本发明实施例提供的上述触控显示装置可以应用于液晶显示装置(Liquid Crystal Display,LCD)，或者，也可以应用于有机电致发光显示装置(Organic Light Emitting Diode,OLED)，或者，还可以应用于其他类型的显示装置，在此不做限定。

[0064] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控显示装置应用于LCD时，显示面板为液晶显示面板，如图10和图11所示，各光感应器2在显示面板5的正投影位于显示面板5中的黑矩阵7区域，这样，可以避免各光感应器2漏光而影响显示面板5的开口率。如图10和图11所示，液晶显示面板可以包括：相对而置的对向基板8和阵列基板9以及位于对向基板8与阵列基板9之间的液晶层10；液晶显示面板的具体结构与现有的液晶显示面板的结构类似，在此不做赘述。

[0065] 在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触控显示装置应用于OLED时，显示面板为有机电致发光显示面板，各光感应器在显示面板的正投影位于显示面板中的像素界定区域，这样，可以避免各光感应器漏光而影响显示面板的开口率。有机电致发光显示面板的具体结构与现有的有机电致发光显示面板的结构类似，在此不做赘述。

[0066] 本发明实施例提供的上述触控显示装置可以为：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。本发明实施例提供的上述触控显示装置的实施可以参见上述触控结构的实施例，重复之处不再赘述。

[0067] 针对本发明实施例提供的上述触控显示装置，本发明实施例还提供了一种触控显示装置的触控检测方法，如图16所示，包括如下步骤：

[0068] S1601、在触控时间段内，确定各光感应器是否感应到对应的光发射器发射的光；

[0069] S1602、根据感应到光的光感应器的位置，确定触点位置。

[0070] 本发明实施例提供的上述触控检测方法，与现有的借助发射特定波长的光的触控笔实现光感式触控的方法相比，应用范围更为广泛，与利用发射特定波长的光的背光模组实现光感式触控的方法相比，可以避免误触发的问题，提高触控灵敏度。

[0071] 较佳地，在本发明实施例提供的上述触控检测方法中，如图17所示，还可以包括如下步骤：

[0072] S1701、在触控时间段内，确定各光强传感器接收的光的光强是否减弱；

[0073] S1702、根据光强传感器接收的光的光强减弱的程度，和/或，根据接收的光的光强减弱的光强传感器的数量，确定触摸力度；这样，可以使触控显示装置实现三维触控功能，使触控显示装置能够实现更多的指令。

[0074] 本发明实施例提供的上述触控检测方法的实施可以参见上述触控显示装置的实施例，重复之处不再赘述。

[0075] 本发明实施例提供的一种触控结构、触控显示装置及其触控检测方法，触控结构包括透明弹性膜、位于透明弹性膜上呈矩阵排列的多个光感应器以及与每行光感应器对应设置且位于对应的一行光感应器的端部区域的光发射器；各光发射器与各光感应器位于透明弹性膜的同一侧，各光发射器相对于透明弹性膜放置各光感应器的一侧高于各光感应器；这样，在未发生触摸时各光感应器无法感应到光发射器发出的光，在发生触摸时透明弹性膜局部变形，变形区域的光感应器能感应到光发射器发出的光，根据感应到光的光感应器的位置可以确定触点位置，具有上述触控结构的触控显示装置与现有的光感式触控显示装置相比，无需借助发射特定波长的光的触控笔，使用范围广泛，且可以避免误触发的问题，提高触控灵敏度。

[0076] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。