本發(fā)明涉及顯示觸控技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種光觸控面板和一種顯示設(shè)備。
背景技術(shù):
目前,對(duì)于小尺寸顯示屏,例如手機(jī)或平板電腦,主要是利用手指和觸控筆實(shí)現(xiàn)觸控功能,但是對(duì)于大尺寸顯示屏,特別是在商務(wù)、教學(xué)等領(lǐng)域,如果仍采用手指或觸控筆進(jìn)行觸控操作,不僅會(huì)導(dǎo)致操作者難以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)顯示屏的控制,而且會(huì)影響操作者和觀看者的觀看,因此遠(yuǎn)程觸控的需求增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸顯示屏遠(yuǎn)程觸控功能的光觸控面板。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種顯示設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種光觸控面板,包括:多個(gè)光觸傳感器,所述多個(gè)光觸傳感器以陣列方式分布,所述多個(gè)光觸傳感器中的每個(gè)光觸傳感器均包括:第一極板、第二極板和光致形變材料層,所述光致形變材料層設(shè)置在所述第一極板與所述第二極板之間,所述第一極板和所述第二極板均為透明或半透明導(dǎo)電極板。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光觸控面板,通過(guò)在每個(gè)光觸傳感器的第一極板與第二極板之間設(shè)置光致形變材料層,這樣在特定光的照射下,光致形變材料層發(fā)生形變,使得第一極板與第二極板之間的容值發(fā)生變化,從而根據(jù)容值變化情況識(shí)別出當(dāng)前被觸控的位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了大尺寸顯示屏的遠(yuǎn)程觸控功能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述每個(gè)光觸傳感器的光致形變材料層為公共光致形變材料層,該公共光致形變材料層覆蓋整個(gè)光觸傳感器陣列方式分布所覆蓋的區(qū)域,所述每個(gè)光觸傳感器的第一極板相互獨(dú)立且位于所述公共光致形變材料層的一側(cè),所述每個(gè)光觸傳感器的第二極板相互獨(dú)立且位于所述公共光致形變材料層的另一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,上述的光觸控面板,還包括:控制單元,所述控制單元分別與所述多個(gè)光觸傳感器中的每個(gè)光觸傳感器相連,所述控制單元用于根據(jù)所述光觸傳感器的電容值變化獲取光觸控位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,制作所述光致形變材料層的材料包括光敏液晶高彈體、具有光致應(yīng)力釋放的光敏材料和plzt(leadlanthanmzirconatetitanate,鋯鈦酸鉛鑭)陶瓷材料中的一種或其組合。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,制作所述透明或半透明導(dǎo)電極板的材料包括ito(indiumtinoxide,氧化銦錫)、azo(是鋁摻雜的氧化鋅zno)和fto(摻雜氟的sno2)中的一種或其組合。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,上述的光觸控面板還包括顯示模組,所述多個(gè)光觸傳感器設(shè)置在所述顯示模組的出光側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述顯示模組包括多個(gè)像素單元,所述多個(gè)像素單元之間具有非顯示區(qū)域,所述多個(gè)光觸傳感器設(shè)置在所述顯示模組出光側(cè)的所述非顯示區(qū)域?qū)?yīng)的位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,上述的光觸控面板,還包括:接觸式傳感器,所述接觸式傳感器設(shè)置在所述多個(gè)光觸傳感器的入光側(cè),所述接觸式傳感器與所述控制單元相連,所述接觸式傳感器在外部壓力作用下輸出接觸信號(hào),所述控制單元根據(jù)所述接觸信號(hào)獲取壓力觸控位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,所述接觸式傳感器為互容式傳感器或者電阻式傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,上述的光觸控面板,還包括偏光片,所述偏光片位于所述接觸式傳感器與所述多個(gè)光觸傳感器之間。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出了一種顯示設(shè)備,其包括上述的光觸控面板。
本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備,通過(guò)上述的光觸控面板,能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸顯示屏的遠(yuǎn)程觸控功能。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)光觸傳感器的分布示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的每個(gè)光觸傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是一種光致形變薄膜結(jié)構(gòu);
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的方框示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
下面參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的光觸控面板和顯示設(shè)備。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光觸控面板的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)光觸傳感器的分布示意圖,圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的每個(gè)光觸傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1-圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例的光觸控面板可包括:多個(gè)光觸傳感器,如光觸傳感器11、光觸傳感器12、光觸傳感器13、…,多個(gè)光觸傳感器以陣列方式分布,并且多個(gè)光觸傳感器中的每個(gè)光觸傳感器均包括第一極板a1、第二極板a2和光致形變材料層b,光致形變材料層b設(shè)置在第一極板a1與第二極板a2之間,第一極板a1和第二極板a2均為透明或半透明導(dǎo)電極板。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,上述的光觸控面板還可包括:控制單元(圖中未具體示出),控制單元分別與多個(gè)光觸傳感器中的每個(gè)光觸傳感器相連,控制單元用于根據(jù)光觸傳感器的電容值變化獲取光觸控位置。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的光觸控面板是指在外界特定光的照射下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觸控的功能,例如通過(guò)激光照射實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏的觸控。光觸傳感器也可稱光感傳感器,具體是指在外界特定光的照射下其輸出的信號(hào)發(fā)生變化。
具體而言,光能是一種安全性高、遠(yuǎn)程可控性好,且具有瞬時(shí)作用性的能源。與電、熱、磁等其他驅(qū)動(dòng)方式相比,光驅(qū)動(dòng)方式具有易于控制、耗能低以及可避免電磁干擾等優(yōu)勢(shì),并且通過(guò)施加不同波長(zhǎng)或者光照強(qiáng)度的光源可控制驅(qū)動(dòng)力的大小。
光致形變材料是一種新型功能材料,通過(guò)特定波長(zhǎng)以及一定強(qiáng)度的光(如激光)照射時(shí),材料內(nèi)部發(fā)生光物理或者光化學(xué)效應(yīng),將光能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,發(fā)生伸縮形變;當(dāng)特定波長(zhǎng)以及一定強(qiáng)度的光照消失時(shí),如自然光環(huán)境下,光致形變材料形變恢復(fù)。圖4是一種光致形變薄膜結(jié)構(gòu),如圖4所示,在透明彈性基材中分布有光致形變顆粒,當(dāng)特定波長(zhǎng)以及一定強(qiáng)度的光照射時(shí),照射區(qū)域的光致形變顆粒將光能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,透明彈性基材發(fā)生伸縮形變,從而使得薄膜發(fā)生伸縮形變;當(dāng)該光照消失時(shí),該薄膜形變恢復(fù),由此可實(shí)現(xiàn)精確快速光驅(qū)動(dòng),且具有可恢復(fù)性、重復(fù)性驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。因此,在本發(fā)明的實(shí)施例中,利用光致形變材料在特定波長(zhǎng)以及一定強(qiáng)度的光(如激光)的作用下,實(shí)現(xiàn)顯示屏的遠(yuǎn)距離非接觸式觸控。
具體地,為實(shí)現(xiàn)顯示屏的遠(yuǎn)距離觸控,可在顯示屏的顯示模組20的上方(出光側(cè))設(shè)置多個(gè)光觸傳感器,具體設(shè)置個(gè)數(shù)可根據(jù)屏幕的大小和精度要求進(jìn)行設(shè)置,多個(gè)光觸傳感器按照?qǐng)D2所示的陣列方式分布。其中,每個(gè)光觸傳感器均包括第一極板a1和第二極板a2,第一極板a1和第二極板a2構(gòu)成了類似電容器(如平行板電容器)結(jié)構(gòu),第一極板a1和第二極板a2作為光觸傳感器的信號(hào)接受與輸入層,光致形變材料層b作為電容器的電介質(zhì)層,根據(jù)電容器原理,當(dāng)兩極板之間的距離發(fā)生變化時(shí),電容器的容值隨之發(fā)生變化。因此,當(dāng)特定波長(zhǎng)的高能光束照射到光致形變材料層b時(shí),光致形變材料層b將發(fā)生伸縮形變,引起電容器的兩個(gè)極板間的距離發(fā)生變化,電容器的容值隨之發(fā)生變化,由此根據(jù)電容器的容值變化情況即可識(shí)別出被觸控的位置,從而實(shí)現(xiàn)顯示屏的遠(yuǎn)程觸控功能。
目前,具有光致形變效應(yīng)的材料有多種,例如,制作光致形變材料層b的材料可包括光敏液晶高彈體、具有光致應(yīng)力釋放的光敏材料和plzt陶瓷材料中的一種或其組合,例如,可以是多材料的混合。并且,由于多個(gè)光觸傳感器設(shè)置在顯示模組20的上方,所以光觸傳感器的第一極板a1和第二極板a2均為透明或半透明導(dǎo)電極板,而制作透明或半透明導(dǎo)電極板的材料包括ito、azo和fto中的一種或其組合,例如可以是多材料的混合。
因此,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光觸控面板,通過(guò)設(shè)置陣列式光觸傳感器,并將光致形變材料層作為光觸傳感器的兩個(gè)極板之間的電介質(zhì)層,這樣當(dāng)特定波長(zhǎng)及強(qiáng)度的光照射時(shí),光致形變材料層伸縮變形,使得兩個(gè)極板之間的容值發(fā)生變化,從而根據(jù)容值變化情況識(shí)別光觸控位置,實(shí)現(xiàn)大尺寸顯示屏的遠(yuǎn)程光控觸功能。由于光致形變材料層具有特殊光機(jī)電耦合效應(yīng)和能量轉(zhuǎn)換機(jī)制,因而可實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、小尺寸的激勵(lì),并且由于光致形變材料層需要采用特定波長(zhǎng)及強(qiáng)度的光驅(qū)動(dòng),因而可實(shí)現(xiàn)自然光照下無(wú)干擾的非接觸式精密快速遠(yuǎn)程光觸控效果,并從機(jī)理上避免了電磁擾動(dòng)的影響。此外,由于能量轉(zhuǎn)換激勵(lì)不同,光致形變材料層不需要附加高壓或強(qiáng)磁發(fā)生設(shè)備。
進(jìn)一步地,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,如圖1所示,每個(gè)光觸傳感器的光致形變材料層b為公共光致形變材料層10,該公共光致形變材料層10覆蓋整個(gè)光觸傳感器陣列方式分布所覆蓋的區(qū)域,每個(gè)光觸傳感器的第一極板a1相互獨(dú)立且位于公共光致形變材料層10的一側(cè),每個(gè)光觸傳感器的第二極板a2相互獨(dú)立且位于公共光致形變材料層10的另一側(cè)。
具體而言,在本發(fā)明的實(shí)施例中,每個(gè)光觸傳感器的光致形變材料層b可以是相互獨(dú)立的,也可以是一體的,例如,可直接在顯示模組20的上方設(shè)置一層公共光致形變材料層10,該公共光致形變材料層10覆蓋整個(gè)光觸傳感器陣列方式分布所覆蓋的區(qū)域,其中每個(gè)光觸傳感器的第一極板a1位于公共光致形變材料層10的一側(cè),如靠近顯示模組20的一側(cè),每個(gè)光觸傳感器的第二極板a2位于公共光致形變材料層10的另一側(cè),如遠(yuǎn)離顯示模組20的一側(cè)。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中,可先將多個(gè)光觸傳感器中的每個(gè)光觸傳感器的第一極板a1按照陣列方式設(shè)置在顯示模組20的上方,然后在所有光觸傳感器的第一極板a1的上方設(shè)置一層公共光致形變材料層10,最后將多個(gè)光觸傳感器中的每個(gè)光觸傳感器的第二極板a2設(shè)置在該公共光致形變材料層10的上方,并且保證每個(gè)光觸傳感器的第一極板a1和第二極板a2相對(duì)應(yīng)。由此,可有效減少光觸控面板制造工藝的復(fù)雜度。
進(jìn)一步地,如圖1所示,上述的光觸控面板還包括顯示模組20,多個(gè)光觸傳感器設(shè)置在顯示模組20的出光側(cè)。其中,顯示模組20包括多個(gè)像素單元(圖中未具體示出),多個(gè)像素單元之間具有非顯示區(qū)域,多個(gè)光觸傳感器設(shè)置在顯示模組20出光側(cè)的非顯示區(qū)域?qū)?yīng)的位置,以減少對(duì)像素單元發(fā)出的光的透過(guò)率造成影響。
進(jìn)一步地,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,如圖5所示,上述的光觸控面板還可包括接觸式傳感器60,接觸式傳感器60設(shè)置在多個(gè)光觸傳感器的入光側(cè),接觸式傳感器60與控制單元相連,接觸式傳感器60在外部壓力作用下輸出接觸信號(hào),控制單元根據(jù)接觸信號(hào)獲取壓力觸控位置。其中,接觸式傳感器60可以為互容式傳感器或者電阻式傳感器。
進(jìn)一步地,如圖5所示,上述的光觸控面板還可包括偏光片30,偏光片30位于接觸式傳感器60與多個(gè)光觸傳感器之間。
具體地,當(dāng)顯示屏僅包括遠(yuǎn)程觸控功能時(shí),如圖1所示,光觸控面板從下至上(面對(duì)用戶)可包括顯示模組20、多個(gè)光觸傳感器、偏光片30、透明膠40和蓋板玻璃50,其中,透明膠40可以是ocr(opticalclearresin,光學(xué)透明樹(shù)脂)或者oca(opticalclearadhesive,光學(xué)膠)。當(dāng)激光照射到顯示屏上時(shí),激光透過(guò)蓋板玻璃50、透明膠40、偏光片30和光觸傳感器的第二極板a2到達(dá)光致形變材料層b,光致形變材料層b在激光照射下發(fā)生伸縮形變,使得光觸傳感器的第一極板a1與第二極板a2之間的距離減小,根據(jù)電容器原理,光觸傳感器的容值發(fā)生變化,控制單元根據(jù)光觸傳感器的容值變化情況可以識(shí)別出當(dāng)前激光照射在顯示屏上的位置,然后根據(jù)識(shí)別的位置執(zhí)行相應(yīng)位置處的命令,從而實(shí)現(xiàn)顯示屏的遠(yuǎn)程觸控功能。
當(dāng)顯示屏既包括遠(yuǎn)程觸控功能又包括接觸式觸控功能時(shí),可在圖1所示的光觸控面板的蓋板玻璃50與透明膠40之間設(shè)置接觸式傳感器60,該接觸式傳感器60可由互容式傳感器構(gòu)成,也可由電阻式傳感器構(gòu)成,具體可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn),這里不再詳述,通過(guò)該接觸式傳感器60可實(shí)現(xiàn)用戶手指觸控或者觸控筆觸控,從而在多個(gè)光觸傳感器和接觸式傳感器60的作用下,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和近距離的觸控功能,大大提高了顯示屏的通用性。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光觸控面板,通過(guò)在每個(gè)光觸傳感器的第一極板與第二極板之間設(shè)置光致形變材料層,這樣在特定光的照射下,光致形變材料層發(fā)生形變,使得第一極板與第二極板之間的容值發(fā)生變化,從而根據(jù)容值變化情況識(shí)別出當(dāng)前被觸控的位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了大尺寸顯示屏的遠(yuǎn)程觸控功能。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備的方框示意圖。如圖6所示,該顯示設(shè)備1000包括上述的光觸控面板100。
本發(fā)明實(shí)施例的顯示設(shè)備,通過(guò)上述的光觸控面板,能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸顯示屏的遠(yuǎn)程觸控功能。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。