[发明专利]显示装置和用于检测显示装置上的表面剪切力的方法

说明书

本发明提供了一种显示装置以及用于检测显示装置上的表面剪切力的方法。该显示装置包括：像素阵列，包括多个像素；多个红外(IR)发射器，用于朝向显示装置的表面发射IR光；用于检测IR光的多个IR探测器；可变形层，在像素上、在IR发射器上、在IR探测器上并在显示装置的表面处；以及在可变形层处的多个示踪物，用于朝向IR探测器反射由IR发射器发射的IR光，并且用于在剪切力被施加在显示装置的表面处的触摸点时使示踪物中在触摸点周围的一些在剪切力的方向上移动，使得在显示装置的表面处的IR反射改变。

技术领域

本发明的实施方式涉及用于检测显示装置上的表面剪切力的装置和方法。

背景技术

显示装置日益流行并被广泛地使用，诸如在蜂窝电话、计算机监视器、电视机、平板等中。这些显示装置可以是任何类型的显示器，包括有机发光显示器(OLED)、液晶显示器(LCD)等。具体地，已经发展了例如包括光学传感器的显示装置以检测使用者与显示装置的交互作用(interaction)(例如，经由使用者的手指或经由使用者使用触摸笔而与显示装置的交互作用)。

然而，尽管显示装置能够检测使用者交互作用(例如，使用者的触摸)的位置，但是显示装置在用于检测与使用者相关的触摸交互作用的压力的能力上受到限制。具体地，显示装置在用于检测由使用者施加在显示装置上的剪切力(或切力)的能力上受到限制。与显示装置的剪切力交互作用的示例可以发生在使用者通过其手指在显示装置上的一点处施加压力并在保持手指的位置和向下力的同时在沿显示装置的表面的任何方向上施加静态(isometric)水平力(剪切力)时。

能够感测使用者在装置上的剪切力的显示装置是所期望的，因为这种能力扩展了使用者和显示器之间的交互作用的广度。此外，容易且廉价制造的能够感测剪切力的显示装置也是期望的。

发明内容

本发明的实施方式的方面针对一种能够感测由使用者与显示装置的剪切力交互作用的显示装置，该显示装置也是实用的并制造起来是廉价的。

本发明的实施方式提供一种具有增加的感测各种使用者手势的能力的显示装置。

根据本发明的实施方式，提供一种显示装置，该显示装置包括：像素阵列，包括多个像素；可变形层，具有在像素上并平行于像素阵列的第一表面和基本上平行于第一表面的第二表面；一个或多个红外(IR)发射器，用于发射IR光到可变形层；多个IR探测器，用于检测IR光；以及在可变形层处的多个示踪物，用于使由一个或多个IR发射器发射的IR光朝向IR探测器重定向，并用于响应于在第二表面的触摸点处施加的具有一大小和一方向的剪切力而在剪切力的方向上移动，使得在多个IR探测器中的IR探测器处的IR光的辐照度改变。

在一个实施方式中，一个或多个IR发射器包括在第一表面处以朝向第二表面发射IR光的多个IR发射器。每个像素可以包括IR发射器中的其中一个和IR探测器中的其中一个。

多个像素可以包括多个第一像素和多个第二像素，多个第一像素的每个包括IR发射器中的其中一个，多个第二像素的每个包括IR探测器中的其中一个。

第二像素可以比第一像素多。

第一像素和第二像素可以在整个像素阵列规则地交替，形成重复的图案。

显示装置可以追踪移动的示踪物的位移以确定剪切力的大小和剪切力的方向。

显示装置可以确定在触摸点周围的示踪物的密度以确定剪切力的大小和剪切力的方向。

示踪物可以包括用于反射IR光并允许可见光通过的分色(dichroic mirror)镜。

示踪物可以跨显示装置的表面以规则的间隔被图案化。

示踪物可以例如利用沉积工艺被随机地图案化。