CN106293273B - 触控基板和触控显示装置 - Google Patents

Abstract

一种触控基板和触控显示装置，该触控基板包括：光源；光传输板，其设置于所述光源的出光侧；支撑部，其设置于所述光传输板上；柔性基板，其设置于所述支撑部的远离所述光传输板的一侧并且包括柔性衬底以及设置于所述柔性衬底上且面向所述光传输板的多个接触部；以及光检测装置，其配置为检测从所述光传输板射出的出射光。所述柔性衬底与所述光传输板相对设置以在二者之间形成透明间隔层，所述透明间隔层的折射率小于所述光传输板的折射率，并且所述柔性衬底到所述光传输板的距离大于所述接触部的高度。

Description

触控基板和触控显示装置

技术领域

本发明的实施例涉及一种触控基板和触控显示装置。

背景技术

目前，触控技术已广泛应用在手机、平板电脑等电子设备中。触控技术提供了一种高效、便利的人机交互方式，其基本原理是以捕捉触摸物(例如人体手指或触控笔)的触摸、动作信息为出发点，将获取的触摸及动作信息转化为电信号并加以判断识别，以实现控制功能。

另外，在触控技术领域，触控屏包括电阻式、电容式、光感式等多种类型。光感式触控屏通过设置光检测器来感应因触摸操作导致的光线变化，从而确定触摸操作的位置。

发明内容

本发明的实施例提供一种触控基板和触控显示装置。

本发明的至少一个实施例提供一种触控基板，其包括：光源；光传输板，其设置于所述光源的出光侧；支撑部，其设置于所述光传输板上；柔性基板，其设置于所述支撑部的远离所述光传输板的一侧并且包括柔性衬底以及设置于所述柔性衬底上且面向所述光传输板的多个接触部；以及光检测装置，其配置为检测从所述光传输板射出的出射光。在该触控基板中，所述柔性衬底与所述光传输板相对设置以在二者之间形成透明间隔层，所述透明间隔层的折射率小于所述光传输板的折射率，并且所述柔性衬底到所述光传输板的距离大于所述接触部的高度。

例如，所述光检测装置设置于所述接触部的远离所述光传输板的一侧。

例如，所述光检测装置包括多个子检测装置，所述多个子检测装置分别设置于所述多个接触部与所述柔性衬底之间。

例如，所述多个子检测装置为光敏二极管或光敏三极管。

例如，所述光检测装置设置于所述柔性衬底的远离所述接触部的一侧。

例如，所述多个接触部相对于所述柔性衬底倾斜设置。

例如，所述光检测装置为摄像头。

例如，所述光检测装置设置于所述光传输板的远离所述接触部的一侧。

例如，所述光检测装置为摄像头或者光敏二极管阵列或者光敏三极管阵列。

例如，所述的触控基板还包括反射层，所述反射层设置于所述多个接触部与所述柔性衬底之间。

例如，所述反射层包括多个反射部，所述多个反射部分别对应所述多个接触部。

例如，所述的触控基板还包括隔垫物，所述隔垫物设置于所述支撑部的内侧并且位于所述柔性衬底与所述光传输板之间，所述隔垫物的高度等于所述柔性衬底到所述光传输板的距离。

例如，所述隔垫物不透光。

例如，所述多个接触部是透明的。

例如，所述接触部的侧面设置有反射面。

本发明的至少一个实施例还提供一种触控显示装置，其包括以上任一项所述的触控基板。

例如，所述的触控显示装置还包括显示面板，所述触控基板设置于所述显示面板的出光侧，并且所述光传输板设置于所述柔性基板与所述显示面板之间。

例如，所述的触控显示装置还包括阵列基板，所述触控基板与所述阵列基板相对设置，并且所述光传输板设置于所述柔性基板与所述阵列基板之间。

例如，所述的触控显示装置还包括背光源和光导结构，所述光导结构配置为将从所述触控基板的光传输板的侧面射出的光导入所述背光源中。

本发明实施例提供一种触控基板和触控显示装置，通过在触摸过程中使接触部与光传输板接触以改变光传输板界面处的光线全反射状态，使从光传输板射出的光线发生变化，之后通过对该光线进行检测可以确定触摸位置。由于本发明实施例采用光感式触控技术，与电阻式或电容式触控技术相比，能够比较容易地实现大尺寸的触控应用；另一方面，由于接触部设置于柔性衬底上，因而本发明实施例也可以应用于柔性显示装置中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的触控基板的剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的触控基板在触摸状态下的剖视示意图；

图3a为本发明实施例提供的包括多个子检测装置的触控基板的剖视示意图；

图3b为图3a所示的触控基板在触摸状态下的剖视示意图；

图4a为本发明实施例提供的包括反射层的触控基板的剖视示意图；

图4b为图4a所示的触控基板在触摸状态下的剖视示意图；

图5为本发明实施例提供的触控基板在触摸状态下的俯视示意图；

图6为本发明实施例提供的包括隔垫物的触控基板的剖视示意图；

图7a为本发明实施例提供的覆盖表面式触控显示装置的剖视示意图；

图7b为本发明实施例提供的内嵌式触控显示装置的剖视示意图；

图8为本发明实施例提供的包括背光源和光导结构的触控显示装置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明实施例提供一种触控基板和触控显示装置，通过在触摸过程中使接触部与光传输板接触以改变光传输板界面处的光线全反射状态，使从光传输板射出的光线发生变化，之后通过对该光线进行检测可以确定触摸位置。由于本发明实施例采用光感式触控技术，与电阻式或电容式触控技术相比，能够比较容易地实现大尺寸的触控应用；另一方面，由于接触部设置于柔性衬底上，因而本发明实施例也可以应用于柔性显示装置中。

本发明的至少一个实施例提供一种触控基板，如图1所示，该触控基板包括：光源70；光传输板10，其设置于光源70的出光侧；支撑部30(例如封框胶或类似支撑物)，其设置于光传输板10上；柔性基板24，其设置于支撑部30的远离光传输板10的一侧，并且包括柔性衬底20以及设置于柔性衬底20上且面向光传输板10的多个接触部40；以及光检测装置80，其配置为检测从光传输板10射出的出射光。

在本发明实施例中，柔性衬底20与光传输板10相对设置以在二者之间形成透明间隔层31，该透明间隔层31的折射率小于光传输板10的折射率，在光源70发出的进入光传输板10的光线6与光传输板10的上表面10a之间的夹角大于或等于全反射临界角时，光线6在该上表面10a处发生全反射。例如，透明间隔层31内可以设置有空气或其它流体(例如气体或液体)，以便于柔性衬底20被触摸时接触部40在透明间隔层31内移动。

在本发明实施例中，柔性衬底20到光传输板10的距离大于接触部40的高度，从而在柔性衬底20未被触摸的情况下，接触部40与光传输板10彼此间隔设置。由于采用柔性衬底20，例如柔性衬底20可以采用聚乙烯、聚碳酸酯、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或类似的柔性材料制作，在柔性衬底20被触摸的情况下，接触部40可以与光传输板10接触，从而改变光线6在光传输板10的上表面10a处的全反射状态。

例如，光传输板10的下侧(即远离透明间隔层31的一侧)可以为空气或者设置有折射率小于光传输板10的薄膜，以使光线6在光传输板10的下表面10b处发生全反射；或者，光传输板10的下表面10b可以设置有反射面(例如在下表面10b处涂覆反射材料或设置反射层以形成该反射面)，以使光线6在下表面10b处发生镜面反射。通过使光线6在光传输板10的上表面10a发生全反射且在下表面10b发生全反射或镜面反射，可以使光线6在光传输板10内传输。

例如，光检测装置80可以设置于接触部40的远离光传输板10的一侧，在这种情况下，光检测装置80可以对从光传输板10的上表面10a射出的出射光进行检测以确定触摸位置；或者，光检测装置80可以设置于光传输板10的远离接触部40的一侧，在这种情况下，光检测装置80可以对从光传输板10的下表面10b射出的出射光进行检测以确定触摸位置；或者，光检测装置80可以设置于光传输板10的侧端(如图1所示光传输板10的右端)，在这种情况下，光检测装置80可以对从光传输板10的侧面10c射出的出射光进行检测以确定触摸位置。

下面结合图2和图3a-3b，对光检测装置80设置于接触部40的远离光传输板10的一侧的实施例进行说明。

例如，在本发明的至少一个实施例中，如图2所示，光检测装置80可以设置于柔性衬底20的远离接触部40的一侧。在柔性衬底20被触摸(例如被触控笔90触摸)的情况下，柔性衬底20发生弯曲，使得被触摸位置处的接触部40接触光传输板10，以破坏光传输板10的上表面10a在该触摸位置处的全反射条件，从而原本在光传输板10内传播的光线6的一部分从该触摸位置处向接触部40射出以形成出射光7，出射光7进入接触部40后从柔性衬底20射出，之后光检测装置80通过检测漏光的位置(即出射光7的出射位置)可以确定出触摸位置。

例如，光检测装置80可以为摄像头，其可以对柔性衬底20进行拍摄，从而根据拍摄的图像中的光斑位置可以确定出触摸位置。例如，在光检测装置80为摄像头的情况下，光检测装置80可以设置于触控基板的边框处，以避免遮挡触控基板的屏幕。

例如，在光检测装置80设置于柔性衬底20的远离接触部40的一侧的情况下，接触部40可以相对于柔性衬底20倾斜设置。由于出射光7沿着接触部40的延伸方向射出，通过使接触部40相对于柔性衬底20倾斜，有利于避免出射光7被触控笔90遮挡而导致触控效果降低。

例如，在本发明的至少一个实施例中，在光检测装置80设置于柔性衬底20的远离接触部40的一侧的情况下，如图3a所示，光检测装置80可以包括多个子检测装置81，该多个子检测装置81分别对应上述多个接触部40(如图3a所示，每个子检测装置81对应一个接触部40)，并且该多个子检测装置81设置于接触部40与柔性衬底20之间。在该实施例中，由于子检测装置81设置于接触部40和柔性衬底20之间，在触摸操作中不会被触摸物遮挡，因而触控效果更好。

在如图3a所示的实施例中，在柔性衬底20被触摸而弯曲的情况下，如图3b所示，被触摸位置处的接触部40接触光传输板10，从而光传输板10在该触摸位置处射出出射光7，出射光7进入接触部40后被相应的子检测装置81检测到，之后根据该子检测装置81的位置可以确定出触摸位置。

例如，子检测装置81可以为光敏二极管或光敏三极管(例如感光薄膜晶体管)。

下面结合图4a-4b，对光检测装置80设置于光传输板10的远离接触部40的一侧的实施例进行说明。

例如，如图4a所示，在光检测装置80设置于光传输板10的远离接触部40的一侧的情况下，本发明的至少一个实施例提供的触控基板还可以包括反射层60，该反射层60设置于接触部40与柔性衬底20之间。如图4b所示，在柔性衬底20被触摸而弯曲的情况下，被触摸位置处的接触部40接触光传输板10，从而光传输板10在该触摸位置处射出出射光7，该出射光7进入接触部40后被反射层60反射并再次进入光传输板10，之后从光传输板10的下表面射出出射光8，出射光8被光检测装置80检测到，从而可以确定出触摸位置。

例如，反射层60可以包括多个彼此间隔开的反射部61，该多个反射部61分别对应多个接触部40(如图4a和图4b所示，每个反射部61对应一个接触部40)。通过设置多个反射部61，在本发明实施例提供的触控基板设置于显示面板的出光侧以形成触控显示装置时，可以有效避免反射层60对显示效果造成影响。

例如，光检测装置80可以为摄像头或者光敏二极管阵列或者光敏三极管(例如感光薄膜晶体管)阵列。在光检测装置80为摄像头的情况下，通过光检测装置80对光传输板10的下侧进行拍摄，并根据拍摄的图像中的光斑位置可以确定出触摸位置；在光检测装置为光敏二极管阵列或光敏三极管阵列的情况下，根据触摸位置处的光敏二极管或光敏三极管的位置可以确定出触摸位置。

在以上如图2至4b所示的实施例中，通过对从光传输板10的上表面或下表面射出的出射光进行检测以确定触摸位置，可以实现多点触控。

在以上如图2至4b所示的实施例中，例如，接触部40可以是透明的，从而光线6在从光传输板10的上表面射出后得到的出射光7可以进入接触部40中，以实现利用光检测装置80对出射光7进行检测(参见图2和图3b)或者对出射光7的反射光线(参见图4b)进行检测。

例如，在接触部40透明的情况下，接触部40的侧面41(参见图1)可以设置有反射面，例如通过在接触部40的侧面41涂覆反射材料或者设置反射层以形成该反射面。通过在接触部40的侧面41设置反射面，有利于使从光传输板10射出的光线在接触部40中传播而不从接触部40的侧面41透射出去，从而有利于提高触控效果。

下面结合图5，对光检测装置80设置于光传输板10的侧端的实施例进行说明。

例如，如图5所示，光传输板10具有网格状结构，该网格状结构包括多个横向延伸部和多个纵向延伸部，每个横向延伸和每个纵向延伸部的一侧端都设置有光源70且另一侧端都设置有光检测装置80。在发生触摸的情况下，参见图5中的触摸位置A，由于光传输板10中的光线从触摸位置A处射出，导致从该触摸位置A对应的横向延伸部和纵向延伸部的侧端射出的出射光的强度减弱，因此，根据对应该横向延伸部的光检测装置80可以得到该触摸位置A的纵坐标，根据对应该纵向延伸部的光检测装置80可以得到该触摸位置A的横坐标，由此得到触摸位置A的坐标。

需要说明的是，在如图5所示的实施例中，接触部40可以是透明的，也可以是不透明的，只要光检测装置80检测到的从光传输板10的侧端射出的出射光的强度发生变化即可。

例如，如图6所示，本发明的至少一个实施例提供的触控基板还可以包括隔垫物50，隔垫物50设置于支撑部30的内侧并且位于柔性衬底20与光传输板10之间，隔垫物50的高度等于柔性衬底20到光传输板10的距离。通过设置隔垫物50有利于避免柔性基板20因自身重力影响而在触控基板的中间位置处与光传输板10接触。

例如，隔垫物50可以不透光，其例如采用黑色不透光材料(例如黑色树脂)制备。在这种情况下，从光传输板10的上表面射出的光照射到隔垫物50上时可被隔垫物50吸收，从而可避免因隔垫物50改变该出射光的方向而对触摸定位产生干扰。

例如，在本发明的至少一个实施例中，光源70可以为红外光源，相应地，光检测装置80可以为红外线检测器。在本发明实施例提供的触控基板应用于显示装置的情况下，采用红外光源和红外线检测器可以避免因显示装置中的其它光源(例如液晶显示装置中的背光源或主动发光显示装置中的发光元件)发出的光被光检测装置80接收而造成的干扰。当然，也可以采用其它的可发出预设波长光的光源，相应地，光检测装置可感应该预设波长的光。

本发明的至少一个实施例还提供一种触控显示装置，其包括以上任一项实施例提供的触控基板。

例如，该触控显示装置可以为覆盖表面式(On cell)触控显示装置。例如，如图7a所示，触控显示装置还包括显示面板200，以上所述的触控基板设置于该显示面板200的出光侧，并且光传输板10设置于柔性基板24与显示面板200之间。

例如，显示面板200可以包括相对设置的阵列基板210和对置基板220、以及连接这两个基板的连接部230。例如，显示面板200可以为液晶面板，在这种情况下，阵列基板210和对置基板220之间设置有液晶层，阵列基板210上设置有呈矩阵排列的像素电极。例如，显示面板200也可以为OLED(有机发光二极管)面板，在这种情况下，在阵列基板210上设置有呈阵列排列的OLED。

例如，本发明的至少一个实施例提供的触控显示装置可以为内嵌式(In cell)触控显示装置。例如，如图7b所示，触控显示装置还包括阵列基板210，以上所述的触控基板与阵列基板210相对设置(也就是说，触控基板作为显示面板的对置基板)，并且光传输板10设置于柔性基板24与阵列基板210之间。

例如，如图8所示，触控显示装置还可以包括背光源300和光导结构400(例如光纤)，光导结构400配置为将从触控基板的光传输板10的侧面(参见图1中的10c)射出的光导入背光源300中。这样可以充分利用触控基板的光源发出的光，以提高触控显示装置的集成度。

本发明实施例提供的触控显示装置可以为液晶显示装置、电子纸、OLED显示装置、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有触控和显示功能的产品或部件。

上述触控基板和触控显示装置的实施例可以互相参照。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (19)

1.一种触控基板，包括：

光源；

光传输板，其设置于所述光源的出光侧；

支撑部，其设置于所述光传输板上；

柔性基板，其设置于所述支撑部的远离所述光传输板的一侧并且包括柔性衬底以及设置于所述柔性衬底上且面向所述光传输板的多个接触部，其中，所述柔性衬底与所述光传输板相对设置以在二者之间形成透明间隔层，所述透明间隔层的折射率小于所述光传输板的折射率，并且所述柔性衬底到所述光传输板的距离大于所述接触部的高度；以及

光检测装置，其配置为检测从所述光传输板射出并且经过所述接触部的出射光。

2.根据权利要求1所述的触控基板，其中，所述光检测装置设置于所述接触部的远离所述光传输板的一侧。

3.根据权利要求2所述的触控基板，其中，所述光检测装置包括多个子检测装置，所述多个子检测装置分别设置于所述多个接触部与所述柔性衬底之间。

4.根据权利要求3所述的触控基板，其中，所述多个子检测装置为光敏二极管或光敏三极管。

5.根据权利要求2所述的触控基板，其中，所述光检测装置设置于所述柔性衬底的远离所述接触部的一侧。

6.根据权利要求5所述的触控基板，其中，所述多个接触部相对于所述柔性衬底倾斜设置。

7.根据权利要求5所述的触控基板，其中，所述光检测装置为摄像头。

8.根据权利要求1所述的触控基板，其中，所述光检测装置设置于所述光传输板的远离所述接触部的一侧。

9.根据权利要求8所述的触控基板，其中，所述光检测装置为摄像头或者光敏二极管阵列或者光敏三极管阵列。

10.根据权利要求8所述的触控基板，还包括反射层，其中，所述反射层设置于所述多个接触部与所述柔性衬底之间。

11.根据权利要求10所述的触控基板，其中，所述反射层包括多个反射部，所述多个反射部分别对应所述多个接触部。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的触控基板，还包括隔垫物，其中，所述隔垫物设置于所述支撑部的内侧并且位于所述柔性衬底与所述光传输板之间，所述隔垫物的高度等于所述柔性衬底到所述光传输板的距离。

13.根据权利要求12所述的触控基板，其中，所述隔垫物不透光。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的触控基板，其中，所述多个接触部是透明的。

15.根据权利要求14所述的触控基板，其中，所述接触部的侧面设置有反射面。

16.一种触控显示装置，包括权利要求1所述的触控基板，其中，

所述光检测装置设置于所述接触部的远离所述光传输板的一侧；或者，

所述的触控基板还包括反射层并且所述反射层设置于所述多个接触部与所述柔性衬底之间。

17.根据权利要求16所述的触控显示装置，还包括显示面板，其中，所述触控基板设置于所述显示面板的出光侧，并且所述光传输板设置于所述柔性基板与所述显示面板之间。

18.根据权利要求16所述的触控显示装置，还包括阵列基板，其中，所述触控基板与所述阵列基板相对设置，并且所述光传输板设置于所述柔性基板与所述阵列基板之间。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的触控显示装置，还包括背光源和光导结构，其中，所述光导结构配置为将从所述触控基板的光传输板的侧面射出的光导入所述背光源中。