CN113126789B - 电子笔、显示交互设备、交互设备及交互*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子笔、显示交互设备、交互设备及交互***。所述交互***，包括电子笔与显示交互设备；电子笔包括笔筒、红外光发射元件与笔头；红外光发射元件位于笔筒中，红外光发射元件发射的红外光从笔筒靠近笔头的一侧出射。显示交互设备包括显示面板与触控层，显示面板包括液晶层与背光模组，触控层位于液晶层与背光模组之间，触控层包括光敏元件，光敏元件用于感测红外光并将感测到的红外光转换为电信号，及根据电信号生成触控指令。当电子笔靠近或接触显示交互设备时，显示交互设备根据感测的红外光生成触控指令。根据本发明的实施例，不需要对显示设备的显示面板的制备工艺进行调整变更，不需要额外的工艺开发，不会影响显示面板的良率。

Description

电子笔、显示交互设备、交互设备及交互***

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种电子笔、显示交互设备、交互设备及交互***。

背景技术

相关技术中，随着通信技术、电子技术和显示技术的不断发展，具有人机交互功能的显示设备越来越被重视。为了实现显示面板在可见光和近红外光方面的交互应用，利用上转换材料将可见或近红外光转换成紫外光，利用金属氧化物晶体管响应紫外光实现对交互光线的定位交互。然而，上述的人机交互方案不能应用于液晶显示设备，因为，液晶显示设备中晶体管的有源层材料为非晶硅。因此，如何在液晶显示设备上实现人机交互是需要解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种电子笔、显示交互设备、交互设备及交互***，以解决相关技术中的不足。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种电子笔，包括：笔筒、红外光发射元件、弹性件与笔头；

所述弹性件的第一端位于所述笔筒中，且与所述笔筒连接，所述弹性件的第二端与所述笔头连接，所述红外光发射元件位于所述笔筒中，且位于所述笔筒靠近所述笔头的一侧，所述红外光发射元件发射的红外光从所述笔筒靠近所述笔头的一侧出射，所述红外光发射元件与所述笔头之间的距离与所述弹性件被压缩时的形变量反相关。

在一个实施例中，所述的电子笔还包括基板，所述基板位于所述笔筒中，且与所述笔筒固定连接，所述红外光发射元件位于所述基板上，且位于所述基板面向所述笔头的一侧；所述基板面向所述红外光发射元件的表面与所述笔筒的延伸方向垂直；

所述弹性件的第一端抵压于所述基板上，且与所述基板固定连接。

在一个实施例中，所述弹性件为弹簧，所述弹性件的材料为金属；

所述笔头的材料为橡胶或塑料。

在一个实施例中，所述电子笔还包括光学元件，所述光学元件位于所述红外光发射元件面向所述笔头的一侧，所述光学元件被配置为调制所述红外光发射元件的发光角度；

所述光学元件为凸透镜或反射腔。

在一个实施例中，所述电子笔还包括控制键，所述控制键与所述红外光发射元件连接，所述控制键被配置为控制所述红外光发射元件开启与关闭。

在一个实施例中，所述电子笔还包括控制电路，所述控制键经所述控制电路与所述红外光发射元件连接，所述控制键还被配置为控制所述红外光发射元件的发光强度以及开启的频率。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种显示交互设备，包括：显示面板与触控层，所述显示面板包括液晶层与背光模组，所述触控层位于所述液晶层与所述背光模组之间，所述触控层包括阵列排布的多个光敏元件，每个所述光敏元件被配置为感测红外光，并将感测到的红外光转换为电信号，以及根据所述电信号生成触控指令；

所述光敏元件包括有源层，所述有源层的材料为非晶硅。

在一个实施例中，当所述红外光发射元件处于常亮状态时，所述触控指令被配置为控制所述显示交互设备根据所述电信号显示灰度图像，所述电信号的幅度与红外光的光强相关，所述灰度图像的灰度与所述电信号的幅度相关；

所述触控指令还被配置为控制所述显示交互设备根据所述红外光发射元件开启的频率执行对应的操作。

在一个实施例中，所述光敏元件包括还包括第一电极与第二电极，所述有源层位于所述第一电极与所述第二电极之间；

所述光敏元件的厚度为0.2～5微米。

在一个实施例中，所述显示交互设备所述触控层还遮光层，所述遮光层位于所述光敏元件的入光侧，所述遮光层被配置为禁止可见光透过，允许红外光透过。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种交互***，包括：上述的电子笔与上述的显示交互设备；

当所述电子笔靠近或接触所述显示交互设备时，所述电子笔发射红外光，所述显示交互设备感测红外光，并根据感测的红外光生成触控指令。

在一个实施例中，当所述显示交互设备显示灰度图像时，所述灰度图像包括所述电子笔在所述显示交互设备上的运动轨迹；

所述运动轨迹的宽度与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离正相关，与所述弹性件被压缩时的形变量反相关。

在一个实施例中，所述电子笔在所述显示交互设备上运动的过程中，所述显示交互设备在所述电子笔的每个位置采集到对应的光斑图像，并根据采集到的光斑图像获取所述运动轨迹，所述运动轨迹的宽度为所述光斑图像的直径；

所述光斑图像的直径与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离满足如下关系：

R＝R1-K*F

其中，R为在所述笔头向所述显示交互设备施加压力时所述光斑图像的直径，R1为在所述笔头向所述显示交互设备施加压力为0时所述光斑图像的直径，K为第一系数，F为所述笔头向所述显示交互设备施加的压力。

在一个实施例中，所述光斑图像的最大灰度值与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离反相关，且呈线性关系；

所述光斑图像的平均灰度值与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离满足如下关系：

DN＝A-1/(B+C*F)²

其中，DN为所述光斑图像的平均灰度值，A为常数，B为常数，C为第二系数，C与所述弹性件的劲度系数和所述红外光发射元件的发光角度相关。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种交互设备，包括：阵列排布的多个光敏元件，每个所述光敏元件被配置为感测红外光，并将感测到的红外光转换为电信号，以及根据所述电信号生成触控指令；

所述光敏元件包括有源层，所述有源层的材料为非晶硅。

根据本发明实施例的第五方面，提供一种显示交互设备，包括：显示设备与上述的交互设备，所述显示设备与所述交互设备连接，所述交互设备将所述触控指令输出至所述显示设备。

根据本发明实施例的第六方面，提供一种交互***，包括：上述的电子笔与本发明实施例的第五方面所述的显示交互设备；

当所述电子笔靠近或接触所述交互设备时，所述电子笔发射红外光，所述交互设备感测红外光，并根据感测的红外光生成触控指令。

根据上述实施例可知，由于显示交互设备包括显示面板与触控层，显示面板包括液晶层与背光模组，触控层位于液晶层与背光模组之间，因此，不需要对显示面板的制备工艺进行调整变更，不需要额外的工艺开发，不会影响显示面板的良率。

或者，由于显示交互设备显示设备与交互设备，显示设备与交互设备连接，交互设备将触控指令输出至显示设备，这样，也不需要对显示设备的显示面板的制备工艺进行调整变更，不需要额外的工艺开发，不会影响显示面板的良率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例示出的一种交互***的结构示意图；

图2是根据本发明实施例示出的一种触控层的俯视示意图；

图3是根据本发明实施例示出的一种触控层的剖面示意图；

图4是根据本发明实施例示出的一种光斑图像的示意图；

图5是根据本发明实施例示出的一种光斑图像的直径与红外光发射元件和显示交互设备面向电子笔的表面之间的关系示意图；

图6是根据本发明实施例示出的一种光斑图像的最大灰度值与红外光发射元件和显示交互设备面向电子笔的表面之间的距离之间的关系示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明实施例提供一种交互***。如图1所示，该交互***包括电子笔11与显示交互设备12。

在本实施例中，如图1所示，电子笔包括：笔筒111、基板112、红外光发射元件113、光学元件(未示出)、弹性件114、笔头115、控制电路116与控制键117。

在本实施例中，如图1所示，红外光发射元件113位于基板112上，基板112位于笔筒111中，且与笔筒111固定连接。基板112面向红外光发射元件113的表面与笔筒111的延伸方向垂直。红外光发射元件113位于基板112面向笔头115的一侧。红外光发射元件113位于笔筒111靠近笔头115的一侧。

在本实施例中，笔筒111可为圆筒形、椭圆筒形或倒角方形，但不限于此。

在本实施例中，红外光发射元件113可以为发射红外光的发光二极管(LED)。红外光发射元件113发射的红外光的波长可为800～1000nm，例如，红外光的波长可为800nm、850nm、900nm、940nm或1000nm，但不限于此。在本本实施例中，以红外光的波长为940nm为例进行说明。

在本实施例中，光学元件位于红外光发射元件113面向笔头115的一侧，光学元件被配置为调制红外光发射元件113的发光角度。红外光发射元件113的发光角度经光学元件调制后为10～90度，例如，红外光发射元件113的发光角度经光学元件调制后为10度、30度、60度或90度，但不限于此。

在本实施例中，光学元件可为凸透镜。在其他实施例中，或光学元件可为反射腔。反射腔为锥形结构，反射腔的内表面为银色反光面。

在本实施例中，如图1所示，弹性件114的第一端位于笔筒111中，且弹性件114的第一端抵压于基板112上，且与基板112固定连接，弹性件114的第二端与笔头115连接。笔头115可为中空结构，弹性件114的第二端位于笔头115中。

在本实施例中，弹性件114为弹簧，弹性件114的材料为金属。在弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧的形变量成正比，弹力的大小F1和弹簧的压缩量ΔX的关系为F1＝k*ΔX，其中k为弹簧的劲度系数。

在本实施例中，笔头115的材料可为橡胶。在其他实施例中，笔头115的材料可为塑料。

在本实施例中，控制键117经控制电路116与红外光发射元件113连接，控制键117被配置为控制红外光发射元件113开启与关闭、发光强度以及开启的频率。其中，红外光发射元件113包括常亮状态、常闭状态与闪烁状态。红外光发射元件113在常亮状态中，红外光发射元件113开启，并一直发光，直至被关闭。红外光发射元件113在常闭状态中，红外光发射元件113关闭，并不发光，直至被开启。红外光发射元件113在闪烁状态中，红外光发射元件113交替执行开启与关闭，开启的频率由控制键117控制。

在本实施例中，红外光发射元件113发射的红外光从笔筒111靠近笔头115的一侧出射，红外光发射元件113与笔头115之间的距离与弹性件114被压缩时的形变量反相关。例如，当使用电子笔在显示交互设备12进行书写时，如果通过电子笔向显示交互设备12施加压力，电子笔中的弹性件114就会被压缩并产生形变，弹性件114被压缩时的形变量越大，红外光发射元件113与笔头115之间的距离越小，弹性件114被压缩时的形变量越小，红外光发射元件113与笔头115之间的距离越大。

在本实施例中，显示交互设备12包括：显示面板与触控层。显示面板包括驱动电路层、液晶层与背光模组，触控层可位于液晶层与背光模组之间。

在本实施例中，驱动电路层中包括像素电路，像素电路包括晶体管，晶体管的有源层的材料为非晶硅。

在本实施例中，如图2所示，触控层可包括沿第一方向X延伸的多条栅线21、沿第二方向Y延伸的多条数据线22、沿第二方向延伸的多条电源线23以及位于栅线21与数据线22交叉处的多个光敏元件24以及多个薄膜晶体管25，多个光敏元件24阵列排布，多个薄膜晶体管25阵列排布。栅线21用于提供开关信号，开关信号用于控制光敏元件24的开启与关闭，数据线22用于读取光敏元件24感测到的电信号，电源线23用于提供电源信号，电源信号的电压值可恒定。

在本实施例中，每个薄膜晶体管25可以为N型晶体管。如图3所示，每个薄膜晶体管25可包括漏极251、栅极252与源极253。光敏元件24包括第一电极241、有源层242与第二电极243，有源层242位于第一电极241与第二电极243之间。第一电极241为正极，第一电极241的材料为金属，第二电极243为负极，第二电极243为透明导电层，第二电极243的材料可为ITO，但不限于此。薄膜晶体管25的漏极251与数据线22连接，源极253与光敏元件24的第一电极241连接，栅极252与栅线21连接，光敏元件24的第二电极243与电源线23连接。

在本实施例中，光敏元件24的外量子效率(EQE)约为0.03％。

在本实施例中，光敏元件24的厚度为0.2～5微米。例如，光敏元件24的厚度为0.2微米、1微米或5微米，但不限于此。光敏元件24的厚度越大，对红外光响应越好。当光敏元件24的厚度小于0.2微米时，漏流比较大，光敏元件24的第一电极241与第二电极243出现短路的风险比较大，当光敏元件24的厚度大于5微米时，电容较小，可探测范围较小，工艺上出现不良的风险比较高。光敏元件24的厚度为0.2～5微米时，漏流比较小，光敏元件24的第一电极241与第二电极243出现短路的风险比较小，且可探测范围较大，工艺上出现不良的风险比较低。

在本实施例中，有源层242的材料为非晶硅。有源层242的厚度为950纳米，第一电极241的厚度为50纳米，第二电极243的厚度为500纳米，但不限于此。需要说明的是，相关技术中，用于探测红外光的光敏二极管的有源层的材料一般不使用非晶硅，因为，非晶硅的带隙在1.6～1.8eV，一般认为非晶硅对红外光没有响应，但是，发明人经测试发现，非晶硅可对红外光、近红外光有很好的探测效果。因此，本发明的技术方案克服了技术偏见。

在本实施例中，如图3所示，触控层还可包括无机绝缘层31、平坦化层32、钝化保护层33、缓冲层34、封装层35、遮光层36、衬底37与栅极绝缘层38。栅极252位于衬底37上，栅极绝缘层38位于栅极252远离衬底37的一侧，漏极251、源极253位于栅极绝缘层38远离衬底37的一侧，无机绝缘层31位于薄膜晶体管25靠近光敏元件24的一侧，钝化保护层33位于光敏元件24的侧壁上与第二电极243上，用于保护光敏元件24。钝化保护层33的材料为氮化硅，但不限于此。平坦化层32位于无机绝缘层31靠近光敏元件24的一侧，平坦化层32包裹光敏元件24，起到平坦化的作用。缓冲层34位于电源线23与平坦化层32之间，用于防止电源线23与平坦化层32剥离。封装层35位于缓冲层34远离光敏元件24的一侧。缓冲层34的材料可以为氮化硅，封装层35可以是一层无机层，无机层的材料为氮化硅，也可以是无机层与有机层的交替排布的结构，无机层的材料可以是氮化硅。遮光层36位于光敏元件24的感光侧，遮光层36被配置为禁止可见光透过，允许红外光透过，以避免可见光对光敏元件24产生干扰。遮光层36的材料可以为黑色有机材料。

在本实施例中，当电子笔11靠近或接触显示交互设备12以进行书写时，通过控制键117开启电子笔，并使电子笔处于常开状态。显示交互设备12中的每个光敏元件24感测红外光，并将感测到的红外光转换为电信号，以及根据电信号生成触控指令，触控指令被配置为控制显示交互设备12根据电信号显示灰度图像，电信号的幅度与红外光的光强相关，灰度图像的灰度与电信号的幅度相关。例如，红外光的光强越强，电信号的幅度越大，灰度图像的灰度越大。

在本实施例中，灰度图像可包括电子笔在显示交互设备12上的运动轨迹。运动轨迹的宽度与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离正相关，与弹性件114被压缩时的形变量反相关。例如，红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离越大，运动轨迹的宽度越宽，红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离越小，运动轨迹的宽度越窄。

在本实施例中，电子笔11在显示交互设备12上运动的过程中，显示交互设备12在电子笔11的每个位置采集到对应的光斑图像，并根据采集到的光斑图像获取运动轨迹，运动轨迹的宽度为光斑图像的直径。如图4所示，显示交互设备12在电子笔11的一个位置可采集到一个光斑图像411。

在本实施例中，光斑图像的直径与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离满足如下关系：

R＝R1-K*F

其中，R为在笔头115向显示交互设备12施加压力时光斑图像的直径，R1为在笔头115向显示交互设备12施加压力为0时光斑图像的直径，K为第一系数，F为笔头115向显示交互设备12施加的压力。笔头115向显示交互设备12施加的压力越大，光斑图像的直径越小。即光斑图像的直径携带书写力度信息，运动轨迹的宽度携带书写力度信息。

在本实施例中，笔头115向显示交互设备12施加的压力越大，弹性件114被压缩时的形变量越大，红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离越小，光斑图像的直径越小。即光斑图像的直径与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离正相关。

在本实施例中，如图5所示，光斑图像的直径与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离正相关。图5中，横轴为红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离，单位为厘米，纵轴为光斑图像的直径，单位为像素数。光斑图像的直径与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离之间的关系曲线51的方程式可为R＝33.764*S+40，其中，S为红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离。例如，当S＝0厘米时，R＝40个像素，当S＝1.5厘米时，R＝90个像素，当S＝3厘米时，R＝140个像素。

在本实施例中，光斑图像的最大灰度值与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离反相关，且近似呈线性关系。其中，光斑图像的最大灰度值为光斑图像中所有像素的灰度值中最大的灰度值。

在本实施例中，如图6所示，光斑图像的最大灰度值与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离负相关。图6中，横轴为红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离，单位为厘米，纵轴为光斑图像的最大灰度值。例如，当S＝0厘米时，最大灰度值为65535，当S＝1.5厘米时，最大灰度值为47640，当S＝3厘米时，最大灰度值为44350。

在本实施例中，光斑图像的平均灰度值与红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离满足如下关系：

DN＝A-1/(B+C*F)²

其中，DN为光斑图像的平均灰度值，A为常数，B为常数，C为第二系数，C与弹性件114的劲度系数和红外光发射元件113的发光角度相关。红外光发射元件113和显示交互设备12面向电子笔的表面之间的距离越大，光斑图像的平均灰度值越小。其中，光斑图像的平均灰度值为光斑图像中所有像素的灰度值的平均值。

在本实施例中，触控指令还被配置为控制显示交互设备12根据红外光发射元件113开启的频率执行对应的操作。例如，当红外光发射元件113开启的频率为第一频率时，触控指令被配置为控制显示交互设备12执行点击操作，例如，双击操作，当红外光发射元件113开启的频率为第二频率时，触控指令被配置为控制显示交互设备12执行增大光斑图像的直径的操作。红外光发射元件113开启的频率小于薄膜晶体管25的刷新频率。第一频率与第二频率不同，例如，薄膜晶体管25的刷新频率可为120赫兹，第一频率为30赫兹，第二频率为15赫兹。

在本实施例中，显示面板的尺寸可与触控层的尺寸可相同。

在本实施例中，由于显示交互设备包括显示面板与触控层，显示面板包括液晶层与背光模组，触控层位于液晶层与背光模组之间，又由于显示面板中的晶体管的有源层的材料为非晶硅，触控层中的光敏元件的有源层的材料为非晶硅，触控层的制备工艺与显示面板的制备工艺兼容性好，因此，不需要对显示面板的制备工艺进行调整变更，不需要额外的工艺开发，不会影响显示面板的良率。

本发明实施例还提供一种电子笔，用于上述的交互***。本实施例中的电子笔与上述实施例中的电子笔相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种显示交互设备12，用于上述的交互***。本实施例中的显示交互设备12与上述实施例中的显示交互设备12相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种交互***。该交互***包括显示交互设备12与上述的电子笔。本实施例中的交互***与上述实施例中的交互***不同的是，在本实施例中，显示交互设备12包括显示设备与交互设备，显示设备与交互设备连接。交互设备为显示设备的外接设备。交互设备可包括上述的触控层，触控层包括阵列排布的多个光敏元件24，每个光敏元件24被配置为感测红外光，并将感测到的红外光转换为电信号，以及根据电信号生成触控指令。交互设备将生成的触控指令输出至显示设备，显示设备根据触控指令执行对应的操作，例如，显示电子笔在交互设备上的运动轨迹与点击操作等。

在本实施例中，交互设备的尺寸可与显示设备的尺寸相同。

在本实施例中，由于显示交互设备包括显示设备与交互设备，显示设备与交互设备连接，交互设备将触控指令输出至显示设备，这样，交互设备的制备过程可与显示设备的制备过程相独立，不需要对显示设备的显示面板的制备工艺进行调整变更，不需要额外的工艺开发，不会影响显示面板的良率。

需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种电子笔，其特征在于，包括：笔筒、红外光发射元件、弹性件与笔头；

所述弹性件的第一端位于所述笔筒中，且与所述笔筒连接，所述弹性件的第二端与所述笔头连接，所述红外光发射元件位于所述笔筒中，且位于所述笔筒靠近所述笔头的一侧，所述红外光发射元件发射的红外光从所述笔筒靠近所述笔头的一侧出射，所述红外光发射元件与所述笔头之间的距离与所述弹性件被压缩时的形变量反相关；

还包括控制键，所述控制键与所述红外光发射元件连接，所述控制键被配置为控制所述红外光发射元件开启与关闭；

所述电子笔还包括控制电路，所述控制键经所述控制电路与所述红外光发射元件连接，所述控制键还被配置为控制所述红外光发射元件的发光强度以及开启的频率；

当所述红外光发射元件处于常亮状态时，所述电子笔用于使显示交互设备产生相应的电信号并根据所述电信号生成触控指令，所述触控指令被配置为控制所述显示交互设备根据所述电信号显示灰度图像，所述电信号的幅度与红外光的光强相关，所述灰度图像的灰度与所述电信号的幅度相关；

所述触控指令还被配置为控制所述显示交互设备根据所述红外光发射元件开启的频率执行对应的操作。

2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，还包括基板，所述基板位于所述笔筒中，且与所述笔筒固定连接，所述红外光发射元件位于所述基板上，且位于所述基板面向所述笔头的一侧；所述基板面向所述红外光发射元件的表面与所述笔筒的延伸方向垂直；

所述弹性件的第一端抵压于所述基板上，且与所述基板固定连接；

所述弹性件为弹簧，所述弹性件的材料为金属；

所述笔头的材料为橡胶或塑料。

3.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，还包括光学元件，所述光学元件位于所述红外光发射元件面向所述笔头的一侧，所述光学元件被配置为调制所述红外光发射元件的发光角度；

所述光学元件为凸透镜或反射腔。

4.一种显示交互设备，其特征在于，包括：显示面板与触控层，所述显示面板包括液晶层与背光模组，所述触控层位于所述液晶层与所述背光模组之间，所述触控层包括阵列排布的多个光敏元件，每个所述光敏元件被配置为感测红外光，并将感测到的权利要求1至3任一项所述的电子笔发射的红外光转换为电信号，以及根据所述电信号生成触控指令；

所述光敏元件包括有源层，所述有源层的材料为非晶硅；

当所述红外光发射元件处于常亮状态时，所述触控指令被配置为控制所述显示交互设备根据所述电信号显示灰度图像，所述电信号的幅度与红外光的光强相关，所述灰度图像的灰度与所述电信号的幅度相关；

所述触控指令还被配置为控制所述显示交互设备根据所述红外光发射元件开启的频率执行对应的操作。

5.根据权利要求4所述的显示交互设备，其特征在于，所述光敏元件包括还包括第一电极与第二电极，所述有源层位于所述第一电极与所述第二电极之间；

所述光敏元件的厚度为0.2～5微米。

6.一种交互***，其特征在于，包括：权利要求1至3任一项所述的电子笔与权利要求4至5任一项所述的显示交互设备；

当所述电子笔靠近或接触所述显示交互设备时，所述电子笔发射红外光，所述显示交互设备感测红外光，并根据感测的红外光生成触控指令。

7.根据权利要求6所述的交互***，其特征在于，当所述显示交互设备显示灰度图像时，所述灰度图像包括所述电子笔在所述显示交互设备上的运动轨迹；

所述运动轨迹的宽度与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离正相关，与所述弹性件被压缩时的形变量反相关；

所述电子笔在所述显示交互设备上运动的过程中，所述显示交互设备在所述电子笔的每个位置采集到对应的光斑图像，并根据采集到的光斑图像获取所述运动轨迹，所述运动轨迹的宽度为所述光斑图像的直径；

所述光斑图像的直径与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离满足如下关系：

R＝R1-K*F

其中，R为在所述笔头向所述显示交互设备施加压力时所述光斑图像的直径，R1为在所述笔头向所述显示交互设备施加压力为0时所述光斑图像的直径，K为第一系数，F为所述笔头向所述显示交互设备施加的压力。

8.根据权利要求7所述的交互***，其特征在于，所述光斑图像的最大灰度值与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离反相关，且呈线性关系；

所述光斑图像的平均灰度值与所述红外光发射元件和所述显示交互设备面向所述电子笔的表面之间的距离满足如下关系：

DN＝A-1/(B+C*F)²

其中，DN为所述光斑图像的平均灰度值，A为常数，B为常数，C为第二系数，C与所述弹性件的劲度系数和所述红外光发射元件的发光角度相关。

9.一种交互***，其特征在于，包括：权利要求1至3任一项所述的电子笔与权利要求4所述的显示交互设备；

当所述电子笔靠近或接触所述交互设备时，所述电子笔发射红外光，所述交互设备感测红外光，并根据感测的红外光生成触控指令。