一种液晶阵列型红外触摸屏的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光电式触摸屏领域，特别是一种液晶阵列型红外触摸屏。
【背景技术】
[0002]触摸屏又称为触控屏、触控面板，是一种可接收触头等输入讯号的感应式显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板。红外线探测是一种常用的触摸屏实现方式，红外线探测技术利用同一波长的红外发射管、红外接收管(简称红外对管)就能简单的实现红外线探测方法，只要有物体阻挡住红外对管之间的连线，接收信号就急剧下降，因此红外线可以探测物体的阻挡，在防盗系统、自动感应系统、计数器等系统上广泛应用。红外触摸屏利用紧贴屏幕前密布的X、Y方向上的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸，一般在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵，用户在触摸显示屏幕时，手指就会挡住经过该位的分别属于X、Y方向的两条红外线，将两个发现阻隔的红外对管位置报告给主机，经过计算判断出触摸点在屏幕的位置从而实现触屏反馈。红外触摸屏可用手指、笔等任何可阻挡光线的物体来触摸，适用性广泛，且具有防止电磁干扰、适应恶劣环境的优点，可以说在平面显示器上使用红外触摸屏具有相当的技术优势。但由于现有的红外触控屏受制于红外发射管和红外接收管的体积，从而限制了红外触控屏的分辨率。
[0003]中国专利CN200710124257和CN201210376075提出了利用半透半反镜来对红外发射二极管分束，以减少红外发射二极管的技术方案。如图1所示是如图1所示是CN201210376075实施例中的红外触摸屏基本结构，在触摸屏的一角设有一个红外发射管，在触摸屏的长侧边和短侧边设有透光反射镜组，红外发射二极管发光的红外光线被透光反射镜部分反射，部分透射，这种结构使得红外发射管的数量大大减少，且由于透光反射镜的体积可以设计得远远小于红外发射管，所以触摸分辨率也可以得到很大提高。
[0004]但是上述技术方案存在以下缺陷:由于红外发射二极管被透光反射镜组分束，每一束的红外光很微弱，例如使用一百只透光反射镜，那么平均每只透光反射镜只有百分之一的红外发射二极管的光强，如果为了提高分辨率而增加透光反射镜的数量，那么光强还将下降，这时触屏的红外接收装置极易受到外界红外光的干扰而使得整体灵敏度下降。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供既可减少红外发射管的数量而具有较高的分辨率，又可提高红外线矩阵的光强从而保证较高的灵敏度的一种液晶阵列型红外触摸屏。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案为:
[0007]一种液晶阵列型红外触摸屏，包括触摸屏外框、若干长边红外发射管和短边红外发射管、长边红外探测器阵列、短边红外探测器阵列、长边胆留型液晶阵列、短边胆留型液晶阵列和扫描电压控制装置，所述触摸屏外框一条长侧边上设有长边红外发射管和长边胆甾型液晶阵列，相邻的短侧边上设有所述短边红外线发射管和短边胆留型液晶阵列，胆甾型液晶阵列内的胆留型液晶螺距相同且沿其所在边的方向顺次排列；长边红外发射管射出的红外线沿胆留型液晶排列方向入射长边胆留型液晶阵列；短边红外发射管射出的红外线沿胆甾型液晶排列方向入射短边胆甾型液晶阵列；入射红外线沿胆甾型液晶排列方向，即所在侧边的方向透射，反射光均平行于相邻边且指向触摸屏外框内侧；在长边胆留型液晶阵列对侧设有长边红外探测器阵列；在短边胆留型液晶阵列对侧设有短边红外探测器阵列；红外探测器阵列中的红外探测器一一对应于对侧边上胆留型液晶的反射光路；所述扫描电压控制装置连接长边胆留型液晶阵列和长边胆留型液晶阵列，对各个胆留型液晶分别施加扫描电压。
[0008]优选的，所述长侧边上设有一个或多个长边红外发射管，长边胆留型液晶阵列设置与长边红外发射管相同数量的段，每个长边红外发射管射出的红外线入射至长边胆甾型液晶阵列的相应段中，每段长边胆甾型液晶阵列中的胆甾型液晶反射光方向对应于该段的红外线入射方向；所述短侧边上设有一个或多个短边红外发射管，短边胆留型液晶阵列设置与短边红外发射管相同数量的段，每个短边红外发射管射出的红外线入射至短边胆甾型液晶阵列的相应段中，每段短边胆甾型液晶阵列中的胆甾型液晶反射光方向对应于该段的红外线入射方向。
[0009]进一步优选的，所述长侧边一个端部设有一个长边红外发射管；所述短侧边端部设有一个短边红外发射管。
[0010]另一进一步优选的，所述长侧边两个端部各设有一个长边红外发射管；所述短侧边端部设有一个短边红外发射管。
[0011]另一进一步优选的，所述长侧边上设有三个以上长边红外发射管；所述短侧边设有一个短边红外发射管。
[0012]优选的，长边和短边胆甾型液晶阵列中每段内排列的胆甾型液晶螺旋结构均相同。
[0013]优选的，在所述长边胆甾型液晶阵列中，内部排列的胆甾型液晶分为两个组，两组胆甾型液晶的螺旋结构相反，分别仅反射左旋偏振光和右旋偏振光。
[0014]优选的，在所述短边胆留型液晶阵列中，内部排列的胆留型液晶分为两个组，两组胆甾型液晶的螺旋结构相反，分别仅反射左旋偏振光和右旋偏振光。
[0015]优选的，所述长边和短边红外发射管为红外二极管或红外激光器，也可以选择其它具有低发散角特性的红外发射元件。
[0016]本实用新型的第二种技术方案为:
[0017]一种液晶阵列型红外触摸屏，包括触摸屏外框、一个长边红外发射管、一个反射镜、长边和短边红外探测器阵列、长边和短边胆留型液晶阵列及扫描电压控制装置，其中
[0018]所述触摸屏外框一条长侧边设有长边红外发射管和长边胆留型液晶阵列，所述长边红外发射管位于所述长侧边的一端，相邻的短侧边上设有短边胆留型液晶阵列；胆甾型液晶阵列内的胆留型液晶螺距相同且沿其所在边的方向顺次排列；所述长边红外发射管射出的红外线沿长侧边方向入射至长边胆留型液晶阵列；在所述长侧边的另一端设置反射镜，所述反射镜将长侧边中透射后出射的红反射后沿短侧边入射短边胆留型液晶阵列；入射红外线均沿胆留型液晶排列方向透射，反射光均平行于相邻边且指向触摸屏外框内侧；在长边胆留型液晶阵列对侧设有长边红外探测器阵列；在短边胆留型液晶阵列对侧设有短边红外探测器阵列；红外探测器阵列中的红外探测器一一对应于对侧边上胆留型液晶的反射光路；所述扫描电压控制装置连接长边胆留型液晶阵列和长边胆留型液晶阵列，对各个胆甾型液晶分别施加扫描电压。
[0019]本实用新型技术方案所用到的原理是胆留型液晶P态与H态之间的相互转变。胆甾型液晶的状态依据施加电压的不同有三种形式:平面织构态(P态)、焦锥织构态(Fe态)和垂直织构态(H态)。其中P态具有Bragg反射特性，反射与胆留型液晶螺旋结构相同的旋光；FC态呈现散射状态；H态光可以完全透过。三种状态的转换方式如图2所示。其中P态和FC态之间可以互相转换，FC态和H态之间可以互相转换，而P态和H态之间只能由H态向P态转换。当给P态施加的电压V > Vrc时，P态转换为FC态，其转换时间为几毫秒，当给P态施加的电压V > Vh时，P态转换为H态，其转换时间也为几毫秒；当液晶处于H态，快速降低电压时，在不到Ims的时间内