專利名稱：一種位置編碼檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)和液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于液晶顯示設(shè)備的位置編碼檢測裝置。
背景技術(shù)：
近年來，平板顯示器已在電子產(chǎn)業(yè)中受到極度矚目。平板顯示器通常應(yīng)用于如筆記本計算機(jī)、個人計算機(jī)的顯示器屏幕，尤其如個人數(shù)字助理(Personal DigitalAssistance, PDA)的手提型電子產(chǎn)品上。其中某些平板顯示器為位置感測型液晶顯示器，當(dāng)尖筆直接接觸顯示器面板時，此位置感測型液晶顯示器可感測此尖筆的位置。舉例來說，圖I顯示了一種電阻式觸控位置感測型液晶顯示器10，其具有一電阻式觸控面板11以及一尖筆13。如圖I所示的電阻式觸控位置感測型液晶顯示器10僅當(dāng)尖 筆13直接或物理接觸此電阻式觸控位置感測型液晶顯示器10的電阻式觸控面板11時，才感測尖筆13相對于顯示器的位置。換句話說，電阻式觸控面板11需接收來自于尖筆13的碰觸，以使得圖I中所示的電阻式觸控位置感測型液晶顯示器10感測尖筆13的所在位置。如圖I所示的電阻式觸控位置感測型液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，其中電阻式觸控面板11連接于一外加的控制電路14。此外，設(shè)置于顯示器上的額外的電阻式觸控面板11增加了顯示器的厚度與重量。前述的平板顯示器也可以是具有一電磁感測數(shù)字板的液晶顯示器。圖2示出了一平板顯示器20，其具有一上蓋以及一保護(hù)玻璃層21、一液晶顯示層22以及一電磁感測數(shù)字板層23。電磁感測數(shù)字板層23設(shè)置于平板顯示器20的底層。如圖2所示的平板顯示器20也為壓力感測型，故尖筆24需直接接觸平板顯示器20。需施加壓力于其上且為平板顯示器20的電磁感測數(shù)字板層23內(nèi)的感測板25探測到，平板顯示器20才能感測到尖筆24的位置。同樣，由于感測板25具有復(fù)雜的格狀排列的金屬線路，如圖2所示的顯示器20也具有極復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。另一方面，現(xiàn)有的位置感測型液晶顯示器除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜之外，為了使位置編碼點與液晶顯示用的光線分開，只能使用非可見光的部分。也就是說，在進(jìn)行位置感測時，必須使用非可見光波長的紅外線波段或紫外線波段。與此同時，由于液晶面板中的玻璃或光學(xué)薄膜層均為光滑表面，尖筆出射的光線易造成眩光，影像接收裝置的辨識效果較差，無法精確地判定觸控位置信息。有鑒于此，如何設(shè)計一種位置編碼檢測裝置，既能夠解決眩光問題，又可提高使用者書寫或握筆姿勢的角度不同時的辨識精度，而且不必局限于采用非可見光波長的紅外線波段或紫外線波段作為位置編碼點的出射光源，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的位置感測型液晶顯示器所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新穎的位置編碼檢測裝置。依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種位置編碼檢測裝置，適用于一液晶顯示設(shè)備，該液晶顯示設(shè)備包括一液晶盒、位于所述液晶盒上方的上偏光板、位于所述液晶盒下方的下偏光板，該位置編碼檢測裝置至少包括一位置識別圖案層，包括位置已編碼的多個幾何圖案，每一幾何圖案用以接收一第一波長的光線，并光致激發(fā)出射一第二波長的光線，所述第二波長不同于所述第一波長; —四分之一波片，設(shè)置于所述上偏光板的上方,用以將來自所述上偏光 板的線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，所述圓偏振光具有一第一偏振方向；以及一筆型輸入器，包括一發(fā)射器、一圖像讀取裝置、一圓偏振片和一濾光片，其中，所述發(fā)射器用以發(fā)射具有所述第一波長的光線，所述圖像讀取裝置用以讀取該位置識別圖案層出射光線所形成的圖像，所述圓偏振片設(shè)置于所述位置識別圖案層與所述圖像讀取裝置之間，所述圓偏振片的偏振方向與所述第一偏振方向相反，用以濾除來自所述液晶顯示設(shè)備顯示用的可見光，所述濾光片設(shè)置于所述位置識別圖案層與所述圖像讀取裝置之間，用以濾除具有所述第一波長的光線。優(yōu)選地，第一波長介于200納米至500納米之間。優(yōu)選地,該發(fā)射器為一藍(lán)色發(fā)光二極管或一紫外發(fā)光二極管。優(yōu)選地，該位置識別圖案層由熒光粉或量子點構(gòu)成幾何圖案。進(jìn)一步，熒光粉與濾光片的材料顏色彼此匹配。在其中的一實施例中，熒光粉為紅色熒光粉、綠色熒光粉、藍(lán)色熒光粉或紅外熒光粉,對應(yīng)地,濾光片為紅色濾光片、綠色濾光片、紫外濾光片或紅色濾光片。優(yōu)選地，位置識別圖案層位于上偏光板與四分之一波片之間。采用本發(fā)明的位置編碼檢測裝置，其位置識別圖案層包括位置已編碼的多個幾何圖案，每一幾何圖案用以反射第一波長的光線，并光致激發(fā)出射不同于第一波長的第二波長的光線，其四分之一波片將來自上偏光板的線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，從而使筆型輸入器的圖像讀取裝置讀取該位置識別圖案層出射光線所形成的圖像。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的筆型輸入器發(fā)出的光線與接收的光線屬于不同的波段范圍，因而可消除眩光問題。此夕卜，筆型輸入器的圓偏振片與四分之一波片相結(jié)合可濾除液晶顯示設(shè)備顯示用的可見光，使筆型輸入器不會由于旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)漏光情形。此外，位置識別圖案層采用熒光粉或量子點構(gòu)成幾何圖案，其光致激發(fā)出射的非偏振光和散射光能夠增加圖像辨識精度。


讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實施方式
以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，圖I示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種電阻式觸控位置感測型液晶顯示器的結(jié)構(gòu)圖；圖2示出現(xiàn)有技術(shù)中的另一種電阻式觸控位置感測型液晶顯示器的結(jié)構(gòu)圖；圖3示出現(xiàn)有技術(shù)中的位置編碼檢測裝置利用筆型輸入器進(jìn)行位置定位的原理示意圖；圖4示出依據(jù)本發(fā)明的一實施方式，用于液晶顯示設(shè)備的位置編碼檢測裝置利用筆型輸入器進(jìn)行位置定位的原理示意圖；圖5示出圖4的位置編碼檢測裝置中的位置識別圖案層的一可替換實施例；以及圖6示出圖4的位置編碼檢測裝置中的位置識別圖案層的另一可替換實施例。
具體實施例方式為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。下面參照附圖，對本發(fā)明各個方面的具體實施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)中的位置編碼檢測裝置利用筆型輸入器進(jìn)行位置定位的原理示意圖。如圖3所示，與位置編碼檢測裝置相對應(yīng)的液晶顯示設(shè)備包括一背光模組和一液晶模組。其中，背光模組具有一背光源201和一導(dǎo)光板203,藉由導(dǎo)光板203將背光源201出射的光線轉(zhuǎn)化為均勻光。液晶模組包括一陣列基板(array substrate) 205、一彩色濾光片基板(color filter substrate) 207以及設(shè)置于陣列基板205和彩色濾光片基板207之間的液晶分子層。上偏光板211設(shè)置于彩色濾光片基板207的上方，下偏光板209設(shè)置于陣列基板205的下方。在彩色濾光片基板207 —側(cè)，還包括多個黑矩陣213 (Black Matrix,BM)，每一黑矩陣設(shè)置于相鄰的兩彩色濾光片之間。例如，一黑矩陣設(shè)置于紅色濾光片與綠色濾光片之間，另一黑矩陣設(shè)置于綠色濾光片與藍(lán)色濾光片之間。傳統(tǒng)的位置編碼檢測裝置包括一筆型輸入器10和多個間隔均勻的反射型金屬部215。筆型輸入器10包括一發(fā)射器102、一可見光濾除部104和一圖像傳感器106。反射型金屬部215位于彩色濾光片基板207上。更具體地,發(fā)射器102用以發(fā)射一非可見光P2,諸如紅外光或紫外光。該紅外光或紫外光的一部分光線P21在上偏光板211的上表面發(fā)生反射，反射后的光線穿透可見光濾除部104到達(dá)圖像傳感器106。該紅外光或紫外光的另一部分光線P22透過上偏光板211和彩色濾光片基板207到達(dá)反射型金屬部215，在該金屬部215的上表面發(fā)生反射后，再次穿透彩色濾光片基板207和上偏光板211，最終到達(dá)圖像傳感器106。雖然，從背光源201出射的、供液晶顯示設(shè)備顯示用的可見光Pl能夠被可見光濾除部104加以濾除，但是，發(fā)射器102射出的光線與圖像傳感器106接收的光線屬于相同的波段范圍，因而會造成眩光，影響位置編碼檢測裝置的辨識效果。為了有效地消除上述缺陷或不足，圖4示出依據(jù)本發(fā)明的一實施方式，用于液晶顯示設(shè)備的位置編碼檢測裝置利用筆型輸入器進(jìn)行位置定位的原理示意圖。類似于圖3，圖4的液晶顯示設(shè)備包括一背光模組和一液晶模組。其中，背光模組具有一背光源401和一導(dǎo)光板403，藉由導(dǎo)光板403將背光源401出射的光線轉(zhuǎn)化為均勻光。液晶模組包括一陣列基板(array substrate)405、一彩色濾光片基板(color filtersubstrate)407以及設(shè)置于陣列基板405和彩色濾光片基板407之間的液晶分子層。上偏光板411設(shè)置于彩色濾光片基板407的上方,下偏光板409設(shè)置于陣列基板405的下方。在彩色濾光片基板407 —側(cè)，還包括多個不同顏色的濾光片413，諸如，紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片，相鄰的濾光片之間設(shè)置有黑矩陣。
本發(fā)明的位置編碼檢測裝置包括一筆型輸入器30、一位置識別圖案層和一四分之一波片60。具體地，位置識別圖案層包括位置已編碼的多個幾何圖案50 (或稱為碼點)，每一幾何圖案50用以接收一第一波長的光線P3，并光致激發(fā)出射一第二波長的光線P5。在此，光線P5的第二波長不同于光線P3的第一波長，例如，光線P3的第一波長介于200納米至500納米之間。四分之一波片60設(shè)置于上偏光板411的上方,用以將來自上偏光板411的線偏振光(亦即，液晶顯示設(shè)備顯示用的可見光P4)轉(zhuǎn)化為圓偏振光，該圓偏振光具有一第一偏振方向。筆型輸入器30包括一發(fā)射器302和一圖像讀取裝置308 (諸如圖像傳感器)。該發(fā)射器302，諸如一藍(lán)色發(fā)光二極管或一紫外發(fā)光二極管，發(fā)射具有第一波長的光線P3，該圖像讀取裝置308讀取該位置識別圖案層出射光線P5所形成的圖像。在一具體實施例中，該筆型輸入器30還包括一圓偏振片304和一濾光片306。該圓偏振片304設(shè)置于位置識別圖案層與圖像讀取裝置308之間，該圓偏振片304的偏振方向與上述第一偏振方向相反，如此一來，四分之一波片60所轉(zhuǎn)化的、具有第一偏振方向的圓偏振光在經(jīng)過具有第二偏振方向的圓偏振片304時，該圓偏振光(即，液晶顯示設(shè)備顯示 用的可見光)將被濾除掉。濾光片306設(shè)置于位置識別圖案層與圖像讀取裝置306之間，用以濾除具有第一波長的光線，從而避免產(chǎn)生眩光情形。在一具體實施例中，位置識別圖案層由熒光粉或量子點構(gòu)成幾何圖案。進(jìn)一步，熒光粉50與濾光片304的材料顏色彼此匹配。例如，熒光粉50可選擇紅色熒光粉、綠色熒光粉、藍(lán)色熒光粉或紅外熒光粉，與之相應(yīng)地，濾光片304可選擇紅色濾光片、綠色濾光片、紫外濾光片或紅色濾光片。此外,在一些實施例中，位置識別圖案層50’位于上偏光板411與四分之一波片60之間，如圖5所示。在另一些實施例中，位置識別圖案層50”設(shè)置于彩色濾光片基板407與液晶層之間，也就是說，位置識別圖案層的多個碼點可采用特定制程整合在液晶盒內(nèi)，如圖6所示。采用本發(fā)明的位置編碼檢測裝置，其位置識別圖案層包括位置已編碼的多個幾何圖案，每一幾何圖案用以反射第一波長的光線，并光致激發(fā)出射不同于第一波長的第二波長的光線，其四分之一波片將來自上偏光板的線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，從而使筆型輸入器的圖像讀取裝置讀取該位置識別圖案層出射光線所形成的圖像。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的筆型輸入器發(fā)出的光線與接收的光線屬于不同的波段范圍，因而可消除眩光問題。此夕卜，筆型輸入器的圓偏振片與四分之一波片相結(jié)合可濾除液晶顯示設(shè)備顯示用的可見光，使筆型輸入器不會由于旋轉(zhuǎn)而出現(xiàn)漏光情形。此外，位置識別圖案層采用熒光粉或量子點構(gòu)成幾何圖案，其光致激發(fā)出射的非偏振光和散射光能夠增加圖像辨識精度。上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實施方式
。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的具體實施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種位置編碼檢測裝置，適用于一液晶顯示設(shè)備，該液晶顯示設(shè)備包括一液晶盒、位于所述液晶盒上方的上偏光板、位于所述液晶盒下方的下偏光板，其特征在于，所述位置編碼檢測裝置至少包括 一位置識別圖案層，包括位置已編碼的多個幾何圖案，每一幾何圖案用以接收一第一波長的光線，并光致激發(fā)出射一第二波長的光線，所述第二波長不同于所述第一波長； 一四分之一波片，設(shè)置于所述上偏光板的上方，用以將來自所述上偏光板的線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，所述圓偏振光具有一第一偏振方向；以及 一筆型輸入器，包括一發(fā)射器、一圖像讀取裝置、一圓偏振片和一濾光片，其中，所述發(fā)射器用以發(fā)射具有所述第一波長的光線，所述圖像讀取裝置用以讀取該位置識別圖案層出射光線所形成的圖像，所述圓偏振片設(shè)置于所述位置識別圖案層與所述圖像讀取裝置之間，所述圓偏振片的偏振方向與所述第一偏振方向相反，用以濾除來自所述液晶顯示設(shè)備顯示用的可見光，所述濾光片設(shè)置于所述位置識別圖案層與所述圖像讀取裝置之間，用以濾除具有所述第一波長的光線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置編碼檢測裝置，其特征在于，所述第一波長介于200納米至500納米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置編碼檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射器為一藍(lán)色發(fā)光二極管或一紫外發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置編碼檢測裝置，其特征在于，所述位置識別圖案層由熒光粉或量子點構(gòu)成所述幾何圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置編碼檢測裝置，其特征在于，所述熒光粉與所述濾光片的材料顏色彼此匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置編碼檢測裝置，其特征在于，所述熒光粉為紅色熒光粉、綠色熒光粉、藍(lán)色熒光粉或紅外熒光粉，對應(yīng)地，所述濾光片為紅色濾光片、綠色濾光片、紫外濾光片或紅色濾光片。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的位置編碼檢測裝置，其特征在于，所述位置識別圖案層位于所述上偏光板與所述四分之一波片之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種位置編碼檢測裝置，包括位置識別圖案層，包括位置已編碼的多個幾何圖案，以接收第一波長的光線，并光致激發(fā)出射不同于第一波長的光線；四分之一波片，用以將來自上偏光板的線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，該圓偏振光具有第一偏振方向；以及筆型輸入器，其發(fā)射器用以發(fā)射具有第一波長的光線，其圖像讀取裝置讀取該位置識別圖案層出射光線所形成的圖像，其圓偏振片設(shè)置于位置識別圖案層與圖像讀取裝置之間。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的筆型輸入器發(fā)出的光線與接收的光線屬于不同的波段范圍，因而可消除眩光問題。此外，位置識別圖案層采用熒光粉或量子點構(gòu)成幾何圖案，其光致激發(fā)出射的非偏振光和散射光能夠增加圖像辨識精度。
文檔編號G06F3/042GK102879938SQ20121039428
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者朱育進(jìn), 鄭勝文 申請人:友達(dá)光電股份有限公司