具有触摸屏功能的显示装置的制作方法

文档序号:2851460阅读:167来源:国知局

专利名称::具有触摸屏功能的显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种具有触摸屏功能的显示装置,更具体地,涉及一种通过检测由发光机构产生的光来执行触摸屏功能的显示装置。
背景技术
:触摸屏显示器正逐渐用于许多不同的应用中,这些应用从个人移动设备到用于给观众做陈述的较大的显示设备。一种类型的触摸屏显示器采用多个光电二极管和多个发光二极管(LED)。光电二极管和传感器布置在显示屏的相对侧,使得每个光电二极管检测由相应的LED产生的光。当触摸显示屏上的特定位置时,这阻挡了来自LED的光到达相应的光电二极管,从而可以识别触摸位置。这类触摸感测方案可以用于平板显示器(例如液晶显示器(LCD)和等离子体显示装置)以及阴极射线管(CRT)显示器中。在这样的触摸屏显示器中,随着分辨率的增加,光电二极管和LED的数量也必须增加。光电二极管和LED的数量增加通常导致产生的热量增加、成本增加和功率损耗增加。因此,期望提供一种具有触摸屏功能的显示器,该显示器不会随着分辨率的增加而要求产生的热量、成本或功率损耗有同样多的增加。
发明内容本发明提供了一种具有触摸屏功能的显示装置。因为通过利用根据发光机构获得的红外光来实现触摸屏功能不产生与安装单独的光源相关的成本,所以可以以低成本制造这样的触摸屏显示器。在根据本发明的示范性实施例中,本发明提供了一种包括显示面板的显示装置。显示面板包括第一区,包括用于显示图像的多个显示单元;第二区,至少部分围绕第一区,第二区包括用于产生光的多个光产生单元,该光不同于图像并将被检测而用于感测触摸位置。显示装置还包括成对的照相机,其位于显示面板的边界处或者在边界附近,并与越过显示面板的各交叉方向对准(align),且取向为检测由光产生单元产生的光。成对的照相机可以位于显示面板的各拐角(respectivecorners)处。由光产生单元产生的光可以是红外光。每个显示单元可以包括在其中的磷光体,而光产生单元可以不具有在其中的磷光体。成对的照相机可以相对于显示面板的显示表面以向下的角度取向,该角度适于检测由光产生单元产生的光。成对的照相机可以取向为沿平行于显示面板的显示表面的方向聚焦。显示面板还可以包括多个虚设单元(dummycell),该多个虚设单元沿第二区的外边界设置。每个虛设单元可以仅包括扫描电极和公共电极中的一个。虛设单元可以不包括寻址电极。显示面板还可以包括位于第一区和第二区之间的多个虚设单元。虚设单元可以不包括寻址电极。至少一个光产生单元可以具有比显示单元的宽度更宽的宽度。显示面板还可以包括多个公共电极、多个扫描电极以及与公共电极和扫描电极交叉的多个寻址电极,寻址电极之中的与至少一个光产生单元相对应的寻址电极具有比与显示单元相对应的寻址电极的宽度更宽的宽度。显示装置还可以包括位于显示面板边界处或者边界附近的另一个照相机,该另一个照相机与越过显示面板的不同于成对的照相机的交叉方向的交叉方向对准,并且取向为4企测由光产生单元产生的光。显示装置还可以包括位于显示面板的边界处或者边界附近的第二对照相机,该第二对照相机与越过显示面板的不同于成对的照相机的交叉方向的.交叉方向对准,且被取向为4企测由光产生单元产生的光。该交叉方向可以是显示面4反的对角线方向(diagonaldirection)。显示装置还可以包括至少一个镜子,用于将由光产生单元产生的光导向成对的照相机。该至少一个镜子可以包括透射/反射镜,其被构造为在使可见光穿过的同时反射红外光。至少一个镜子可以包括选自钛氧化物、硅氧化物及其组合组成的组中的材料。至少一个镜子可以包括抛光的不锈钢。至少一个镜子可以安装在基座(base)上,该基座位于显示面板的边界处。至少一个镜子可以具有用于将产生的光导向成对的照相机的斜面(slopedface)。显示装置还可以包括至少一个凸棱镜(convexprism),该凸棱镜邻近斜面以便将产生的光向照相机会聚。至少一个镜子可以具有用于将产生的光向照相机会聚的凹面(concaveface)。该至少一个镜子可以沿显示面板的边界设置。显示装置还可以包括位于第一区上的红外光阻挡滤光器。显示装置还可以包括位于成对的照相机中的至少一个前面的红外透射滤光器。在根据本发明的另一个示范性实施例中,本发明提供了一种感测物体在显示装置上的触摸位置的方法。显示装置包括显示面板、第一照相机及第二照相机,显示面板包括第一区和第二区,第一区具有用于显示图像的多个显示单元,第二区至少部分围绕第一区且包括用于产生光的多个光产生单元,该光不同于图像且将要被检测而用于感测触摸位置。该方法包括利用与越过显示面板的第一方向对准的第一照相初^险测所产生的光;利用与越过显示面板的第二方向对准的第二照相机检测所产生的光,该第二方向与该第一方向交叉;以及通过比较第一照相机和第二照相机的检测信号确定物体的触摸位置。在根据本发明的另一个示范性实施例中,包括显示面板的显示装置被提供。该显示面板包括第一基板;第二基板,与第一基板分离且面对第一基板;多个阻挡肋(barrierrib),在第一基板和第二基板之间,阻挡肋限定用于显示图像的显示区域上的多个显示单元并限定非显示区域上的用于产生光的多个光产生单元,该光不同于图像;以及成对的照相机,位于显示面板的边界处或者边界附近,与显示面板的各对角线方向对准,且取向为检测由光产生单元产生的光。等离子体显示装置还可以包括容纳显示面板的前壳和后壳,其中前壳具有覆盖非显示区域的部分。成对的照相机可以位于显示面板的各拐角处。显示装置还可以包括显示区域上的红外光阻挡滤光器。由光产生单元产生的光可以是红外光。显示装置还可以包括位于成对的照相机中的至少一个前面的红外透射滤光器。通过参照附图详细描述本发明的示范性实施例,本发明的上述和其它的特征将变得更加明显,附图中图1示出根据本发明实施例的显示装置的局部剖面平面图2是沿图1的线n-n剖取的截面图3是图1中示出的显示面板100的分解透视图4是图1中示出的显示装置的显示面板及其中容纳显示面板的壳的透视图5示出根据本发明另一个实施例的显示装置的局部剖面平面图,该显示装置是图1中示出的显示装置的变型;图6、7和8是根据本发明不同实施例的显示装置的截面图,这些显示装置是图2中示出的显示装置的变型;图9是根据本发明另一个实施例的显示装置的示意性局部平面图IO是沿线X-X剖取的图9的显示装置的截面图11是根据本发明另一个实施例的显示装置的截面图12示出根据本发明另一个实施例的显示装置的平面图13示出由检测照相机捕获的红外线强度(更具体地,当图12中示出的显示装置的显示面板上没有触摸输入时捕获的红外线强度)的轮廓;图14示出图12中示出的显示装置的显示面板上的触摸位置;图15A、15B和15C示出由检测照相机捕获的红外线强度(更具体地,当图14中示出的位置(A)、(B)和(C)被触摸时捕获的红外线强度)的轮廓;图16是沿图12的线XVI-XVI剖取的截面图17是根据本发明另一个实施例的显示装置的截面图,该显示装置是图16中示出的显示装置的变型;图18是根据本发明另一个实施例的显示装置的截面图,该显示装置是图16中示出的显示装置的另一变型;图19是根据本发明另一个实施例的显示装置的截面图,该显示装置是图16中示出的显示装置的另一变型。具体实施例方式现在将参照附图更充分地描述本发明,本发明的示范性实施例在附图中示出。附图中,相同的附图标记表示相同的元件。图1示出根据本发明实施例的显示装置的局部剖面平面图。参照图1,显示装置包括显示面板100,用于显示图像;以及第一检测照相机C1和第二检测照相机C2,用于根据光学方法检测显示面板100上的被触摸位置(或者触摸位置)Q。在一个实施例中,照相机Cl和C2的视角(或者视场)是90度,然而本发明不限于此。作为示例,在其它实施例中,照相机的视角可以为约90度或者大于90度(例如约135度或者约180度)。用于显示图像的基本上为矩形的显示区域P位于显示面板100的中心处,多个显示单元DS位于显示区域P中。红外辐射单元TS沿x方向和y方向布置在非显示区域NP内,非显示区域NP沿显示面板100的垂直边缘部和水平边缘部(也就是沿显示面板100的外边界)形成。换言之,红外辐射单元TS位于非显示区域NP中,而非显示区域NP沿显示区域P的边界设置。红外辐射单元TS也可以^L称为发光单元。因此,红外辐射单元TS布置成带形以便部分或完全围绕显示区域P。例如,红外辐射单元TS可以沿显示面板100的右边纟彖部、左边缘部及底边缘部布置。由显示面板IOO在圆内的部分的放大图可以看出,每行有三个红外辐射单元TS,然而本发明不限于此。作为示例,在各个不同的实施例中,红外辐射单元TS的数量可以从3到15选择。在图1所示的实施例中,红外辐射单元TS没有沿显示面板100的上边缘部设置。在该实施例中,第一4企测照相机Cl和第二检测照相机C2靠近显示面板100的上边缘部安装。在其它实施例中,照相机Cl和C2可以设置在其它合适的位置处。每个显示单元DS响应等离子体放电来显示指定的颜色,该显示单元DS是用于显示图像的最小发光单位(unit)。显示不同颜色(例如,红色(R)、绿色(G)和蓝色(B))的相邻显示单元DS构成一个像素,该像素对应于显示装置的屏幕上的点。显示单元DS包括电极并响应控制信号而导通预定次数,从而实现图像的灰度级,其中每对电极产生放电。在图l所示的显示装置中,红外辐射单元TS不显示图像。相反,红外辐射单元TS响应等离子体放电产生红外光IR,从而用作用于光检测显示区域P上的触摸位置Q的光源。红外辐射单元TS可以产生相同次数的放电并且可以同时导通。红外辐射单元TS可以导通最小的可接受次数或者更多以便提供足够量的光来检测显示区域P上的触摸位置Q。第一检测照相机C1和第二检测照相机C2接收由红外辐射单元TS产生的光(例如,红外光)。这样,当由红外辐射单元TS产生的光被物体(例如手指)阻挡时,照相机Cl和照相机C2检测这种光阻挡作为光阻挡信号(或者挡光信号)。如图1所示,第一^r测照相机Cl和第二4企测照相机C2可以分别布置在第一拐角Rl和第二拐角R2处或者布置在第一拐角Rl和第二拐角R2附近,第一拐角Rl和第二拐角R2分别是显示面板100的左上拐角和右上拐角。在其它实施例中,第一检测照相机C1和第二检测照相机C2可以位于不同的拐角处或位于不同的拐角附近,或者沿显示面板100的边界位于任何合适的位置处或位于任何合适的位置附近而用于检测被触摸的位置。此外,在不同的实施例中可以使用不同数量的照相机。第一检测照相机Cl可以在对角线方向上倾斜预定角度以便面对第四拐角R4,该第一检测照相机C1位于显示面板100的左上拐角(或者第一拐角)Rl处或者附近。第二检测照相机C2可以在对角线方向上倾斜预定角度以便面对第三拐角R3,第二检测照相机C2位于显示面板100的右上拐角(或者第二拐角)R2处或者附近。第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2可以是线照相机(linecamera)或者面照相机(areacamera),光电子器件(例如电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器)在线照相机中布置成行,光电子器件在面照相机中二维地布置。用于仅使红外波段的光通过的红外透射滤光器150可以布置在第一检测照相机Cl和第二4企测照相机C2前面。红外透射滤光器150滤掉噪声分量从而仅使红外波段的光通过,并将红外光透射到第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2。图2是沿图1的线II-II剖取的截面图。参照图2,阻挡肋124插设在彼此面对的前基板111和后基板121之间,从而限定显示区域P上的显示单元DS并限定非显示区域NP上的红外辐射单元TS。在包括作为光源的红外辐射单元TS和作为光接收单位的检测照相机C的触摸屏结构中,红外辐射单元TS发射红外光IR,纟企测照相机C向显示面板lOO的表面倾斜预定角度e以便沿对角线方向聚焦在非显示区域NP上(或者面对非显示区域NP)。在一个实施例中,倾斜角度e可以被选择为使得照相机C能够捕获由红外辐射单元TS产生的红外光IR而同时基本上避免抬r测由显示单元ds产生的光。倾斜角度e可以根据这样的因素即显示面板的尺寸和每行中红外辐射单元TS的数量而改变。当外部物体B(例如手指或者笔)接触显示区域P上的任意位置时,在接收非显示区域NP中产生的IR辐射时检测照相机C接收光的路径被截断(或者阻挡),并且同时检测在所捕获的图像中光强迅速减小的部分。作为示例,精确的触摸位置可以通过由第一检测照相机C1和第二检测照相机C2获得的捕获图像来检测具有迅速降低的光强的部分而确定。因为显示区域P上的显示单元DS由于等离子体放电也发射红外光IR,所以红外光阻挡滤光器130设置在显示区域P的前面从而防止检测照相机C捕获由显示单元DS产生的红外光IR。然而,只要精确地调整使检测照相机C取向为面对非显示区域NP的角度而使得检测照相机C不接收来自显示区域P内部的光,则可以不需要或者不安装红外光阻挡滤光器130。图3是图1中示出的显示面板100的分解透视图。参照图3,前基板lll和后基板121布置为彼此面对,阻挡肋124插设在彼此面对的前基板111和后基板121之间,从而限定显示区域P上的显示单元DS并限定非显示区域NP上的红外辐射单元TS。多对公共电极(即,维持电极)112和扫描电极113可以布置在前基板111上,其中一个公共电极和一个扫描电极形成的每对用于产生放电;用于与扫描电极113配合来产生寻址放电的寻址电极122可以形成在后基板121上。电介质层114和123可以分别形成在前基4反111和后基板121上,从而埋入(即,覆盖)并保护成对的公共电极112和扫描电极113以及寻址电极122。电介质层114用保护层115涂布,保护层115还可以形成在前基板111上。保护层115可以包括例如MgO层。在图3中示出的实施例中,公共电极112、扫描电极113及寻址电极122形成在显示区域P内以及显示区域P外。通过使用公共电极112、扫描电极外辐射单元TS产生适当的放电从而实现它们的设计功能。由于对于显示区域P和非显示区域NP采用相同的工艺来形成公共电极112、扫描电极113及寻址电才及122,所以在两个区域中(也就是,显示区域P内和显示区域P外部)可以均匀地保持公共电极112、扫描电极113及寻址电极122的结构细节。寻址电极122与扫描电极113配合产生寻址放电,从而选4奪要产生放电与将要显示的图像的亮度分布(也就是,灰度等级)一致。然而,红外辐射单元TS可以导通相同的次数。也就是,等量的光可以从所有红外辐射单元TS产生,在所描述的实施例中这是所期望的。此外,为了确保足够量的光,可以在通过分时(timedivision)而获得的所有分区(sub-field)中导通红外辐射单元TS。在公共电极112和扫描电极113彼此交叉的显示面板中,可以省略寻址电极122,而公共电极(即,维持电极)可以用作寻址电极。显示单元DS用磷光体125涂布。磷光体125吸收由于放电产生的紫外线并将紫外线转变成可见光。例如,磷光体125可以才艮据辐射光的颜色粗略地分成R、G和B;粦光体。用作光源的红外辐射单元TS可以不需要磷光体125。更具体地,因为红外辐射单元TS用于辐射红外光IR,所以红外辐射单元TS不需要用于显示图像的可见光。而且,如果来自非显示区域NP的可见光被检测到,则该可见光被认为是图像的噪声分量,从而降低显示质量。因此,红外辐射单元TS可以不需要磷光体125。然而,即使红外辐射单元TS用磷光体125涂布,它们也可以有效地用作光源。放电气体被注入在前基板111和后基板121之间。放电气体可以例如是包括氣(Xe)的多组分气体,该多组分气体可以通过放电激发产生适当的红外线和紫外线,并且放电气体可以包括预定体积比的氪(Kr)、氦(He)、氖(Ne)等。例如,在利用施加到公共电极112和扫描电极113之间的放电电压反应的离子化工艺中,在Xe的能级在多个能级之间跃迁时Xe依次产生预定波段(wavelengthband)的红外线和紫外线。这一系列的放电过程在容纳放电气体的显示单元DS和红外辐射单元TS中都发生。然而,因为显示单元DS和红外辐射单元TS被设计为执行不同的功能,所以显示单元DS用于从由于放电产生的紫外线来产生用于显示图像的可见光,而红外辐射单元TS由于放电发射红外线,该红外线用作触摸屏功能的^f企测光。图4是图3中示出的显示面板100及用于容纳显示面板100的壳的透视图。如图4所示,显示面板100设置在由将要装配的前壳202和后壳201形成的空间内。不执行显示功能的非显示区域NP可以被前壳202覆盖以便防止氖光射向观众,从而防止显示质量的恶化。作为示例,图4中示出的前壳202具有矩形突出部以便覆盖非显示区域NP,该矩形突出部从前壳202的边界向内突出。图5示出根据本发明另一个实施例的显示装置的局部剖面平面图,该显示装置是图1中示出的显示装置的变型。如图5所示,用于显示图像的基本上为矩形的显示区域P位于显示面板100的中心处,该显示区域P包括多个显示单元DS。红外辐射单元TS沿显示面板100的垂直边缘部和水平边缘部布置在非显示区域NP上以便围绕显示区域P。用于接收光阻挡信号(或者挡光信号)的第一检测照相机C1、第二检测照相机C2、第三检测照相机C3和第四检测照相机C4分别设置在非显示区域NP的四个拐角Rl、R2、R3和R4处或者附近。由于红外辐射单元TS沿显示面板100的四个边纟彖部布置且第一检测照相机Cl、第二检测照相机C2、第三检测照相机C3和第四检测照相机C4设置在四个拐角R1、R2、R3和R4处,所以第一检测照相机C1、第二检测照相机C2、第三检测照相机C3和第四检测照相机C4没有死角(deadangle)。由第一检测照相机C1、第二检测照相机C2、第三检测照相机C3和第四检测照相机C4获得的图像的结合使要检测的触摸位置更精确。为了执行同时检测至少两个触摸输入的多触摸(multi-touch)功能,可能需要至少三个检测照相机。从而,图5的本实施例适用于多触摸的检测从而实现多触摸屏显示装置。图6是根据本发明另一个实施例的包括显示面板200的显示装置的截面图,该显示面板200是图2中示出的显示面板100的变型。显示面板200与图2的显示面板IOO基本相同,除了红外辐射单元TS'的宽度之外。因此,为了便于描述,将不再描述基本相同的元件。参照图6,多个显示单元DS通过将阻挡肋124插设在彼此面对的前基板111和后基板121之间而限定在显示区域P中。宽的红外辐射单元TS'形成在非显示区域NP上,该宽的红外辐射单元TS'不被阻挡肋分隔从而具有大的放电空间。形成显示区域P的显示单元DS通过阻挡肋彼此分隔并由此不受放电干扰或者光干涉的影响,从而构成独立的发光单位。非显示区域NP上的红外辐射单元TS'不被任何阻挡肋分隔,由此具有宽的放电空间,从而改善(或增加)了由红外辐射单元TS'产生的光强。在一个实施例中,单个宽的红外辐射单元TS'沿显示面板200的水平侧和垂直侧(或者边缘部)形成而没有被阻挡肋分隔。在其它实施例中,沿x方向延伸的阻挡肋分隔红外辐射单元TS',使得单列辐射单元TS'形成在显示面板200内的每个垂直侧。此外,沿显示面板200的水平侧(或者横向侧)的红外辐射单元TS'可以被沿y方向(见图1)延伸的阻挡肋分隔,使得沿水平侧设置的每个红外辐射单元TS'具有与沿显示面板200的垂直侧设置的红外辐射单元TS'基本相同的宽度。图7是根据本发明另一个实施例的包括显示面板300的显示装置的截面图,显示面板300是图2中示出的显示面板100的另一变型。显示面板300与图6的显示面板200基本相同,除了红外辐射单元TS"中寻址电极122'的宽度之外。因此,为了便于描述,将不再描述基本相同的元件。参照图7,显示单元DS通过阻挡肋124限定在显示区域P中,红外辐射单元TS"形成在非显示区域NP上,该红外辐射单元TS"具有大的放电空间并包括具有大的宽度Wa的寻址电极122'。为了充分利用由红外辐射单元TS"提供的宽的放电空间并形成跨过该宽的放电空间的均匀放电电场,在一个示范性实施例中,寻址电极122'的宽度大于显示区域P中的寻址电极122的宽度。图8是根据本发明另一个实施例的包括显示面板400的显示装置的截面图,显示面板400是图2中示出的显示面板100的另一变型。显示面板400与图2的显示面板IOO基本相同,除了沿红外辐射单元TS的外边界布置而形成虚设单元MS之外。因此,为了便于描述,将不再描述基本相同的元件。参照图8,形成在显示区域P中的多个放电单元DS和形成在非显示区域NP中的多个红外辐射单元TS都包括公共电极112、扫描电极113及寻址电极122并且产生适当的等离子体放电。不包括寻址电极122的虛设单元MS布置在红外辐射单元TS的外部。换言之,虚设单元MS沿红外辐射单元TS的外边界布置在非显示区域NP中。虚设单元MS设计为不产生放电,而是考虑到在制造显示面板100期间可能产生的工艺误差而提供容限(margin)。备选地,在其它实施例中,虚设单元MS可以只包括公共电极112、扫描电极113中的一个而不同时包括二者。图9是根据本发明另一个示范性实施例的显示面板500的示意性局部平面图。显示面板500包括多个显示单元DS、多个红外辐射单元TS以及多个虛设单元MS'和MS"。显示面板500还包括多个公共电极(即,维持电极)112'和多个扫描电极113'。每个公共电极112'与相应的扫描电极113'形成对,并沿x方向基本上越过显示面才反500且平4亍于扫描电极113'地延伸。如图9所示,公共电极112'在一端耦接在一起。显示面板500与图2的显示面板100的不同之处在于公共电极112'和扫描电极113'未自始至终沿x方向延伸到显示面板的左边缘和右边缘。例如,如图9所示,公共电极112'越过显示面板左边缘处的虚设单元MS'且在虛设单元MS'上方延伸,但是其延伸而未超过红外辐射单元TS,使得沿显示面板500的右边缘设置的虚设单元MS"不具有公共电极112'。类似地,扫描电极113'越过显示面板500的右边缘处的虛设单元MS"且在虛设单元MS"上方延伸,但是其延伸而未超过红外辐射单元TS,使得沿显示面板500的左边缘设置的虚设单元MS'不具有扫描电极113'。图9的显示装置还包括位于显示面板500的左边缘附近的驱动电路I和位于显示面板500的右边缘附近的驱动电路11。驱动电路I提供驱动信号(例如,维持脉冲)到公共电极112',而驱动电路II提供驱动信号(例如,扫描信号和维持脉沖)到扫描电极113'。图IO是图9的显示装置沿线X-X剖取的截面图。由图IO可以看出,公共电极112'越过虚设单元MS'且在虚设单元MS'上方延伸,这不同于图8中示出的显示面板400,在图8中公共电极112(和扫描电极113)延伸而未超过红外辐射单元TS。图11是根据本发明另一个示范性实施例的包括显示面板600的显示装置的截面图,显示面板600是图8中示出的显示面板100的变型。显示面板600与图8的显示面板400基本相同,除了虚设单元MS沿红外辐射单元TS的内边界(而不是外边界)设置之外。因此,为了便于描述,将不再描述基本相同的元件。参照图ll,红外辐射单元TS沿显示面板600的外边界位于最外区域处,虚设单元MS和显示单元DS顺次从红外辐射单元TS向内布置。这个构造不同于图8中的实施例。如图11所示,虚设单元可以不包括寻址电极。图12示出根据本发明另一个实施例的显示装置的平面图。参照图12,显示装置包括显示面板100,用于显示图像;以及第一检测照相机C1和第二检测照相机C2,用于根据光学方法检测显示面板100上的触摸位置Q。用于显示图像的基本上为矩形的显示区域P位于显示面板100的中心处,该显示区域P包括多个显示单元DS。红外辐射单元TS布置在部分围绕显示区域P(即,围绕显示区域P的4侧或边缘中的3个)的非显示区域NP上。显示单元DS构成显示区域P且产生用于显示图像的可见光。红外辐射单元TS布置在非显示区域NP上,并用作提供由放电产生的红外光IR的光源。在本实施例中,反射镜M1安装在非显示区域NP处。反射镜M1布置在红外辐射单元TS的发光路径上且向显示区域P反射从非显示区域NP发上方施加到第一检测照相机C1和第二检测照相机C2。在一个实施例中,反射镜M1由抛光的钢制成。在其它实施例中,反射镜M1可以包括基座/支撑物以及相对薄的镜子(其固定(或者附着)到该基座/支撑物以提供反射表面)。当显示区域P上的触摸位置Q处的光强显著降低时,传播经过显示区域P的红外光IR被转换成光阻挡信号(即,挡光信号)。光阻挡信号由第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2接收。反射镜Ml可以具有平坦的反射表面且倾斜预定角度,该角度适于将从红外辐射单元TS输出的光改变方向而朝向显示区域P。反射镜M1可以安装在不阻挡从显示区域P发射的可见光的位置处。用于接收光阻挡信号的第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2布置在显示面板100的不同拐角处。如图12所示,第一检测照相机C1和第二检测照相机C2可以分别布置在第一拐角Rl和第二拐角R2处,第一拐角Rl和第二拐角R2是显示面板100的左上拐角和右上拐角。至少两个照相机被安装为面对显示区域P的整个表面,从而在具有彼此交叉的面对角(facingangle)时捕获显示区域P的整个表面的图像。在一个实施例中,照相机的视角为约90度。在一些情况中,具有接近或者大于卯度的宽角度的光透镜单元(未示出)可以安装在第一检测照相机C1和第二检测照相机C2的前面,以便防止第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2产生死角。如图13所示,如果在显示区域P上没有触摸输入,则由第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2捕获的红外线强度仅具有波紋分量(ripplecomponent),也就是没有快速改变。然而,如果显示区域P上的任意位置被触摸,则第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2的红外线强度根据光阻挡而具有快速的改变。如图14所示,当假定显示区域P上的不同位置(A)、(B)和(C)被触摸且第一检测照相机C1和第二检测照相机C2沿图14所示的方向扫描显示区域P时,由第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2捕获的红外线强度具有红外线强度在扫描方向的特定位置处迅速降低的轮廓。作为示例,在一个实施例中,当使用两个4企测照相片几(例如,C1和C2)且每秒要显示60帧(或者图像)时,照相机可以交替地捕获IR图像。因此,在这种情况中,每个照相机将每隔1/30秒捕获IR图像。在其它实施例中,两个照相机(或者多个照相机,当使用多个照相机时)可以同时捕获IR图像的每帧。如图15A所示,当位置(A)被触摸时,第一检测照相机C1观测到在左侧的扫描位置处红外线强度的迅速降低,而第二检测照相机C2观测到在右侧的扫描位置处红外线强度的迅速降低。如图15C所示,当位置(C)被触摸时,第一检测照相机C1观测到在右侧的扫描位置处红外线强度的迅速降低,而第二检测照相机C2观测到在左側的扫描位置处红外线强度的迅速降低。如图15B所示,当位置(B)被触摸时,第一检测照相机C1和第二检测照相机C2观测到在中心处或者在中心附近的扫描位置处红外线强度的迅速降低。为了基于第一检测照相机Cl和第二检测照相机C2中的光阻挡信号的扫描位置确定触摸位置,在一个实施例中,可以使用查找表(LUT,lookuptable)。例如,查找表可以具有作为输入的由第一检测照相机C1和第二检测照相机C2检测的光阻挡信号的扫描位置且具有作为输出的位置(例如,像素的x和/或y坐标或者列和/或行信息)。图16是沿图12的线XVI-XVI剖取的截面图。参照图16,阻挡肋124插设在彼此面对的前基板111和后基板121之间,从而限定显示区域P上的多个显示单元DS以及非显示区域NP上的多个红外辐射单元TS。多对公共电极112和扫描电极113可以布置在前基板111上,每对用于产生放电,并且寻址电极122可以形成在后基板121上。公共电极112、扫描电极113及寻址电极122可以形成在显示区域P内或者显示区域P外。通过使用公共电极112、扫描电极113及寻址电极122,显示区域P上的显示单元DS和非显示区域NP上的红外辐射单元TS产生适当的放电。然而,磷光体125可以形成在显示图像的显示单元DS内,而磷光体125可以不形成在红外辐射单元TS内。反射镜M1安装在非显示区域NP处。反射镜M1反射从非显示区域NP向上发射的红外光IR并改变红外光IR的路径以便使其平行于显示区域P的表面,使得红外光IR可以穿过显示区域P而被施加到4全测照相机C。此时,穿过显示区域P的红外光IR被显示区域P上的外部物体(例如手指)的触摸而截断并转换成光阻挡信号(或者挡光信号)。然后,光阻挡信号被施加到^r测照相才几C。如图16所示,反射镜M1可以具有平坦的反射表面Sl,反射表面Sl具有适于将由红外辐射单元TS产生的红外光IR向显示区域P上方的区域反射的预定角度。在一个实施例中,预定角度为45度。在其它实施例中预定角度可以不同。反射镜M1可以包括夹具(holder)H,该夹具H可以装配在显示面板100的边缘上。备选地,通过使用合适的粘合剂或者紧固件(未示出,例如螺丝或者螺钉),反射镜M1可以附着到显示面板100上。图17是显示装置的截面图,该显示装置是图16中示出的显示装置的变型。参照图17,凸棱镜L设置在反射镜M1的前面,该凸棱镜L具有光入射表面Ll和凸起的光发射表面L2,光入射表面Ll接触设置在非显示区域NP处的反射镜Ml或者设置为靠近反射镜Ml。从红外辐射单元TS向上发射的红外光IR由反射镜M1反射并入射到凸棱镜L上。然后,红外光IR由凸棱镜L折射,从而转变成会聚光,该会聚光越过显示区域P而被施加到检测照一目才几C。凸棱镜L允许从红外辐射单元TS向上发射的红外光IR会聚在检测照相机C上而不发散,从而增加了由检测照相机C捕获的光强。为了增加由红外辐射单元TS产生的红外光IR的强度,通常需要增加与显示面板100的功率损耗直接相关的放电次数或者放电强度。从而,在本实施例中采用了使用凸棱4竟L的光学方法。图18是显示装置的截面图,该显示装置是图16中示出的显示装置的另一变型。参照图18,具有凹反射表面S2的凹面镜用作反射镜M2,其改变从红外辐射单元TS发射的光的传播方向。凹反射表面S2将从红外辐射单元TS向上发射的红外光IR向显示区域P反射。更具体地,通过改善反射光的直进(straightadvancement)或者将反射光转变成会聚光,凹反射表面S2允许红外光IR在显示区域P的上方传播从而会聚在检测照相机C上而不发散。由此,凹反射表面S2增加由检测照相机C捕获的光强。在本实施例的所述实施例中,通过根据使用凹面镜的光学方法来增加由检测照相机C捕获的光强,可以确保足够的光强用于检测位置而不带来显示面板100的功率损耗。图19是根据本发明另一个实施例的显示装置的截面图,该显示装置是图16示出的显示装置的另一变型。图19的显示装置与图16的显示装置基本相同,除了镜子M3的结构之外。为了便于描述,将不再描述图19的显示装置的与图16的显示装置基本相同的元件。图19的显示装置包括透射/反射镜M3,其替代图16中示出的镜子M1。透射/反射镜M3在其使可见光VL穿过(或透射)的同时将红外光IR向照相机C反射。这样,防止了入射到透射/反射镜M3上的光中的任何可见光分量被照相机C检测而产生噪声。透射/反射镜可以由选自钛氧化物、硅氧根据本发明示范性实施例的显示装置通过利用发光机构产生的红外光来执行触摸屏功能。从而,不需要设置作为光源的发光二极管(LED)阵列所需的成本,并且可以提供具有等同于图像分辨率的高分辨率的精确的触摸屏。虽然参照本发明的示范性实施例具体示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应当理解,可以在形式和细节上做出各种改变而不背离本发明的由权利要求书及其等同物所限定的精神和范围。本申请要求于2008年6月12日提交的美国临时专利申请No.61/061067的优先权及权益,其全部内容通过引用的方式结合于此。权利要求1.一种显示装置,包括显示面板,包括第一区,包括用于显示图像的多个显示单元;以及第二区,至少部分围绕所述第一区,所述第二区包括用于产生光的多个光产生单元,所述光被检测以用于感测触摸位置并且所述光不同于所述图像;成对的照相机,位于所述显示面板的边界处或者在边界附近,并与越过所述显示面板的各交叉方向对准,且取向为检测由所述光产生单元产生的光。2.如权利要求1所述的显示装置,其中所述成对的照相机位于所述显示面板的各拐角处。3.如权利要求1所述的显示装置,其中由所述光产生单元产生的所述光是红外光。4.如权利要求1所述的显示装置,其中每个所述显示单元包括磷光体,而所述光产生单元都不具有磷光体。5.如权利要求1所述的显示装置,其中所述照相机相对于所述显示面板的显示表面以向下的角度取向,所述角度适于检测由所述光产生单元产生的所述光。6.如权利要求1所述的显示装置,其中所述照相机取向为沿平行于所述显示面板的显示表面的方向聚焦。7.如权利要求1所述的显示装置,其中所述显示面板还包括多个虛设单元,所述多个虚设单元沿所述第二区的外边界设置。8.如权利要求7所述的显示装置,其中每个所述多个虚设单元只包括扫描电极和7>共电极中的一个。9.如权利要求7所述的显示装置,其中所述多个虚设单元不包括寻址电极。10.如权利要求1所述的显示装置,其中所述显示面板还包括位于所述第一区和所述第二区之间的多个虚设单元。11.如权利要求IO所述的显示装置,其中所述多个虚设单元不包括寻址电极。12.如权利要求1所述的显示装置,其中至少一个所述光产生单元具有比所述显示单元的宽度更宽的宽度。13.如权利要求12所述的显示装置,其中所述显示面板还包括多个公共电极、多个扫描电极以及与所述公共电极和所述扫描电^l交叉的多个寻址电极,所述寻址电极之中的与至少一个所述光产生单元相对应的寻址电极具有比与所述显示单元相对应的寻址电极的宽度更宽的宽度。14.如权利要求1所述的显示装置,还包括位于所述显示面板边界处或者边界附近的另一个照相机,该另一个照相机与越过所述显示面板的不同于所述成对的照相机的交叉方向的交叉方向对准,并且取向为检测由所述光产生单元产生的光。15.如权利要求1所述的显示装置,还包括位于所述显示面板的边界处或者边界附近的第二对照相机,该第二对照相机与越过所述显示面板的不同于所述成对的照相^L的交叉方向的交叉方向对准,并且纟皮取向为^r测由所述光产生单元产生的光。16.如权利要求15所述的显示装置,其中交叉方向是所述显示面板的对角线方向。17.如权利要求1所述的显示装置,还包括至少一个镜子,用于将由所述光产生单元产生的光导向所述成对的照相机。18.如权利要求17所述的显示装置,其中所述至少一个镜子包括透射/反射镜,所述透射/反射镜构造为在使可见光穿过的同时^_射所述红外光。19.如权利要求18所述的显示装置,其中所述至少一个镜子包括选自钛氧化物、硅氧化物及其组合组成的组中的材料。20.如权利要求17所述的显示装置,其中所述至少一个镜子包括抛光的不锈钢。21.如权利要求17所述的显示装置,其中所述至少一个镜子安装在基座上,该基座位于所述显示面板的边界处。22.如权利要求17所述的显示装置,其中所述至少一个镜子具有用于将产生的光导向所述成对的照相机的斜面。23.如权利要求22所迷的显示装置,还包括至少一个凸棱镜,该凸棱镜邻近所述斜面以便将产生的光向所述成对的照相机会聚。24.如权利要求17所述的显示装置,其中所述至少一个镜子具有用于将产生的光向所述成对的照相机会聚的凹面。25.如权利要求17所述的显示装置,其中所述至少一个镜子沿所述显示面板的边界设置。26.如权利要求1所述的显示装置,还包括位于所述第一区上的红外光阻挡滤光器。27.如权利要求1所述的显示装置,还包括位于所述成对的照相机中的至少一个前面的红外透射滤光器。28.—种感测物体在显示装置上的触摸位置的方法,所述显示装置包括显示面板、第一照相机及第二照相机,所述显示面板包括第一区和第二区,所述第一区具有用于显示图像的多个显示单元,所述第二区至少部分围绕所述第一区且包括用于产生光的多个光产生单元,所述光被检测以用于感测触摸位置并且所述光不同于所述图像,所述方法包括利用与越过所述显示面板的第一方向对准的所述第一照相机检测所产生的光;利用与越过所述显示面板的第二方向对准的所述第二照相机;险测所产生的光,所述第二方向与所述第一方向交叉;以及通过比较所述第一照相机和所述第二照相机的检测信号来确定物体的所述触摸位置。29.—种显示装置,包括显示面板包括第一基板;第二基板,与所述第一基板分离且面对所述第一基板;以及多个阻挡肋,在所述第一基板和所述第二基板之间,所述阻挡肋限定用于显示图像的显示区域上的多个显示单元并限定非显示区域上的用于产生光的多个光产生单元,所述光不同于所述图像;成对的照相机,位于所述显示面板的边界处或者边界附近,与所迷显示面板的各对角线方向对准,且取向为检测由所述光产生单元产生的光。30.如权利要求29所述的显示装置,还包括容纳所述显示面板的前壳和后壳,其中所述前壳具有覆盖所述非显示区域的部分。31.如权利要求29所述的显示装置,其中所述成对的照相机位于所述显示面板的各拐角处。32.如权利要求29所述的显示装置,还包括所述显示区域上的红外光阻挡滤光器。33.如权利要求29所述的显示装置,其中由所述光产生单元产生的所述光是红外光。34.如权利要求29所述的显示装置,还包括位于所述成对的照相机中的至少一个前面的红外透射滤光器。全文摘要本发明公开了一种具有触摸屏功能的显示装置。该显示装置包括显示面板,该显示面板包括第一区,包括用于显示图像的多个显示单元;第二区,至少部分围绕第一区,第二区包括用于产生光的多个光产生单元,该光被检测以用于感测触摸位置并且该光不同于图像。显示装置还包括成对的照相机,该成对的照相机位于显示面板的边界处或者边界附近,与越过显示面板的各交叉方向对准,并且取向为检测由光产生单元产生的光。文档编号H01J17/49GK101604496SQ20091014067公开日2009年12月16日申请日期2009年6月12日优先权日2008年6月12日发明者梁鹤哲,禹锡均申请人:三星Sdi株式会社
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