[發明專利]一種采用誘導透射濾光片的紅外觸摸屏

在審

• 申請號: 201910519581.2
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110244881A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 樊衛華;王緒豐;洪乙又;胡九龍;吳金華;高慧芳;李忠良;吳添德;楊洪寶;楊建兵
• 申請（專利權）人: 南京國兆光電科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭;徐冬濤

一種采用誘導透射濾光片的紅外觸摸屏，其特征是在峰值波長為945nm的紅外觸摸屏發射管表面貼裝濾光片，該濾光片窄帶透光曲線中心波長在950nm，10%透過率帶寬不大于40nm，濾光片基底材料采用K9玻璃，濾光片膜系為三種鍍膜材料及高達28層的多層誘導透射型濾光片，通帶為930?970nm，透過率不小于70%，截止波長從450?930nm，截止深度3OD。本發明對外輻射滿足機載液晶顯示器夜視兼容要求，同時可以降低環境的可見光和近紅外光對紅外觸摸屏的干擾，提高了系統的信噪比，減少信號檢測提取的難度。由于誘導透射材料銀的導電特性，濾光片與觸摸屏金屬結構電磁密封連接可以提高紅外觸摸屏系統的電磁兼容性能。

技術領域

本發明涉及機載顯示紅外觸摸屏領域。

背景技術

紅外觸摸屏被越來越多的應用在顯示操作控制系統，在機載液晶加固顯示器系統中，紅外觸摸屏的應用方便了飛行員對相關信息的獲取和操作控制，為了滿足夜晚飛行時飛行員佩戴夜視成像系統（NIGHT VISION IMAGING SYSTEM ---NVIS）場合的需要，其機載紅外觸摸屏的光學特性應嚴格滿足指標要求（即所謂的與夜視成像系統兼容，簡稱夜視兼容）。目前比較先進的三代夜視成像系統NVIS工作光譜在450到930nm，其中在550到880nm范圍增益極高（亮度增益達到5萬到10萬倍），到900nm增益急劇下降，到930nm時增益下降接近為0。普通紅外觸摸屏的LED燈會輻射出NVIS像增強器中光陰極可探測的光譜能量，干擾NVIS的整體性能，會使飛行員產生眩光等效果。所以針對NVIS的特性，為了提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能，有單位采用在LED光源前的透鏡上涂抹一層吸收近紅外光，來提高其夜視兼容的性能。但是經過測試，這種染料形式的濾光片對近紅外光并不能完全截止，仍然會有部分干擾NVIS的光波透射出來，并且該濾光片會對紅外LED輻射的有效工作波段有嚴重的吸收作用，這樣降低了紅外觸摸屏的性能，提升了整個紅外觸摸屏的功耗。

采用一種或二種鍍膜材料的鍍膜方案具有成本低，設計難度低的優點，但難以同時實現通帶透過率高，止帶截止程度深以及極窄的上升和下降沿寬度的要求。

為了實現機載顯示器紅外觸摸屏的夜視兼容性能，并降低整個系統的功耗，同時實現光譜透過率曲線透過率高，截止程度深以及極窄的上升和下降沿寬度的要求，本發明以銀作為誘導透射材料，采用二氧化鈦、和二氧化硅等鍍膜材料的誘導透射濾光片，通過兩側介質層的設計，整體表現為特定波段吸收的窄帶濾光片。將其應用于峰值波長為945nm的LED光源，既保證了整個系統的夜視兼容性能，又減少了環境光對紅外探測器的干擾，同時對945nm的光有75%以上的透過率，降低了紅外觸摸屏的整體功耗。將濾色片鍍膜面與觸摸屏金屬結構導電連接，形成電磁密封窗口，可以提高紅外觸摸屏系統的電磁兼容性能。

發明內容

本發明的目的是針對現有的紅外觸摸屏存在抗干擾能力差，顯示效果易受環境就可以聽的問題，發明一種采用誘導透射原理濾光片的夜視兼容紅外觸摸屏系統。通過使用光學薄膜實現對峰值波長945nm的 LED紅外發射管改善其夜視兼容功能，滿足機載液晶顯示器夜視兼容要求，同時可以降低環境的可見光和近紅外光對紅外觸摸屏的干擾，提高系統的信噪比，減少信號檢測提取的難度。

本發明采用以下技術方案：

一種采用誘導透射濾光片的紅外觸摸屏，其特征是在峰值波長為945nm的紅外觸摸屏發射管表面貼裝濾光片，該濾光片窄帶透光曲線中心波長在950nm，10%透過率帶寬不大于40nm，濾光片基底材料采用K9玻璃，濾光片膜系為三種鍍膜材料及高達28層的多層誘導透射型濾光片，通帶為930-970nm，透過率不小于70%，截止波長從450-930nm，截止深度3OD。

所述的濾光片采用誘導透射鍍膜原理，以銀作為誘導透射材料，用二氧化鈦和二氧化硅作為鍍膜材料，透過多層鍍膜設計，來提高窄帶透光曲線通帶透過率和寬度，降低上升和下降沿寬度。

所述的濾光片直接垂直安放在紅外LED發射管前方，將小于920nm和大于980nm波長的光全部吸收和反射。