CN106843617B - 触控装置 - Google Patents
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Abstract
一种触控装置，包括触控面板和至少一个驱动单元，所述触控面板包括沿第一方向延伸的多条第一触控电极和沿第二方向延伸的多条第二触控电极，每一驱动单元包括m个输出端与n个输入端，所述触控装置在所述至少一个驱动单元的控制下具有能够在两个工作状态下切换的功能，在第一工作状态下，每一驱动单元通过所述m个输出端分别向m条相邻的第一触控电极输入触控驱动信号，并通过n个输入端分别接收n条相邻的第二触控电极输出的触控感测信号；在第二工作状态下，每一驱动单元通过一个输出端向所述m条相邻的第一触控电极输入同一触控驱动信号，并通过一个输入端同时接收所述n条相邻的第二触控电极输出的触控感测信号，m和n均为大于1的整数。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控装置。
背景技术
目前电容式触控技术，尤其是投射式电容触控技术在触控显示领域得到了广泛的应用。投射式电容式触控技术是利用人体作为假想的接地物(导电体)来工作的，当人体(如手指)触摸触控面板时，手指与触控面板上的触控电极之间形成耦合电容，触点处的电流信号受该耦合电容的影响发生改变从而在触控电极上产生触控感测信号，驱动单元根据该触控感测信号计算出触点的位置。通常，投射式电容触控面板的触控电极主要包括驱动电极(Tx)和感测电极(Rx)，二者正交分布在整个面板上。通常，驱动电极用于接收触控驱动信号，相应地，感测电极用于感测响应到的触控感测信号，其中，触控驱动信号由触控驱动芯片提供，且触控驱动芯片进一步接收与分析触控感测信号以获取触点坐标。通常每条驱动电极分别接收触控驱动信号，相应地，每条感测电极相应产生触控感测信号，此时，两感测电极(或驱动电极)的间距定义了触控节距(sensor pitch)。通常，对于同种材质的触控面板，上述耦合电容的电容值受触控节距的平方值与触控面板的厚度的比值影响。若要增大触控面板的厚度，为了维持相同的感测性能，触控节距就需要相应增大。然而从工艺上进行改进需要重新制作光罩来形成新的节距较大的触控电极，要付出较高的时间和成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能支持厚度较大的触控面板的触控装置。
一种触控装置，包括触控面板和至少一个驱动单元，所述触控面板包括沿第一方向延伸的多条第一触控电极和沿第二方向延伸的多条第二触控电极，所述每一驱动单元包括m个输出端与n个输入端，所述触控装置在所述至少一个驱动单元的控制下具有能够在第一工作状态和第二工作状态下切换的功能，在所述第一工作状态下，所述每一驱动单元通过所述m个输出端分别向所述m条相邻的第一触控电极输入触控驱动信号，并通过n个输入端分别接收所述n条相邻的第二触控电极输出的触控感测信号；在所述第二工作状态下，所述每一驱动单元通过一个输出端向所述m条相邻的第一触控电极输入同一触控驱动信号，并通过一个输入端同时接收所述n条相邻的第二触控电极输出的触控感测信号，m和n均为大于1的整数。
本发明的触控装置通过电路设计等效增大触控节距，以达到支持厚触控面板的目的，并且通过改变触控驱动信号和触控感测信号的传输路径可以实现支持厚触控面板与薄触控面板之间的切换，无需在触控面板的制作工艺上进行改进，更加便捷且节省成本。
附图说明
图1为本发明触控装置的结构示意图。
图2为本发明一实施例触控装置处于第一工作状态时的结构示意图。
图3为图2中触控装置处于第二工作状态时的结构示意图。
图4为本发明一实施例的触控面板的结构示意图。
图5为本发明一实施例的触控电极的结构示意图。
图6为本发明另一实施例的触控电极的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明的触控装置1的结构示意图。所述触控装置1包括触控面板10和一触控驱动电路11。所述触控面板10为操作物提供触控区域101，以接收操作物的触碰动作，并相应转化为电信号输出，触控面板10包括触控区域101和围绕所述触控区域101的周边区域102，所述触控区域101设置有多个触控电极，具体为沿第一方向D1延伸的多条第一触控电极110和沿第二方向D2延伸的多条第二触控电极120。在本实施例中，D 1方向与D2方向正交设置。所述周边区域102设置有多条驱动电极线111和感测电极线121。所述触控驱动电路用于驱动与控制所述触控面板10工作，包括用于判断触控坐标的触控信号产生与处理模块25及驱动控制单元20。
触控信号产生与处理模块25用于产生触控驱动信号，并对接收到的触控感测信号进行分析处理。触控信号产生与处理模块25产生的触控驱动信号与触控电极感应到的触控感测信号经由驱动控制单元20进行传输。驱动控制单元20通过改变触控驱动信号与触控感测信号的传输路径控制触控装置1能够在第一工作状态与第二工作状态之间切换。触控面板10在第一工作状态与第二工作状态均能实现触点位置的感测，其中，第一工作状态下触控面板10的感测解析度高于第二工作状态下触控面板10的感测解析度。后文将对第一工作状态与第二工作状态进行详细说明。
如图1所示，所述多条第一触控电极110被分为多组，每组包含相邻的m条第一触控电极110，每一第一触控电极110连接一条驱动电极线111；所述多条第二触控电极120被分为多组，每组包含相邻的n条第二触控电极120，每一第二触控电极120连接一条感测电极线121。驱动控制单元20包括至少一驱动单元20a，每个驱动单元20a与一组m条相邻的第一触控电极110及一组n条相邻的第二触控电极120对应连接。具体地，每一所述驱动单元20a包括m个输出端210和n个输入端220，所述m个输出端210与一组m条驱动电极线111一一对应，所述n个输入端220与一组n条感测电极线121一一对应，其中m、n取大于1的整数。驱动单元20a由输出端210向第一触控电极110输出触控驱动信号，并由输入端220接收第二触控电极120的触控感测信号。所述驱动单元20a通过输出端210输出触控驱动信号并通过驱动电极线111将所述触控驱动信号传递至第一触控电极110，当人的手指触摸到所述触控面板10上的触点时，所述触点对应的第二触控电极120上获得触控感测信号，并通过相应的感测电极线121将所述触控感测信号通过所述输入端220输入至所对应的驱动单元20a。
以图中所示一个驱动单元20a为例，在所述第一工作状态下，所述驱动单元20a控制触控驱动信号通过所述m个输出端210经由m条驱动电极线111分别向所述m条第一触控电极110输入，并通过n个输入端220经由n条感测电极线121分别接收所述n条第二触控电极120输出的触控感测信号，此时，对于该组触控电极而言，第一触控电极110与第二触控电极120能够定义m×n个触控坐标，故触控解析度为m×n，相邻两条第一触控电极110(或第二触控电极120)的间距定义为触控节距(sensor pitch)P；在所述第二工作状态下，所述驱动单元20a向所述m条相邻的第一触控电极110输入同一触控驱动信号，并具有将多个输入端220并接的功能，当n个输入端220接收到所述n条相邻的第二触控电极120输出的触控感测信号，驱动单元20a控制n个输入端220并接为一输入端220a，使得n条第二触控电极120输入的信号均自输入端220a输入，此时，所述m条相邻的第一触控电极110同时接收同一触控驱动信号，且所述n条第二触控电极120响应该触控驱动信号并输出同一触控感测信号，也就是说，所述m条相邻的第一触控电极110和所述n条相邻的第二触控电极，所述一组m条相邻的第一触控电极110等效为一条等效第一触控电极，所述一组n条相邻的第二触控电极等效为一条等效第二触控电极，仅能产生一个触控坐标，故对于该组触控电极而言，触控解析度为一，此时，所述两相邻等效第一触控电极的间距为所述两相邻第一触控电极110间距的m倍，所述两相邻等效第二触控电极的间距为所述两相邻第二触控电极120间距的n倍。当有多个驱动单元20a分别连接多组触控电极时，触控解析度下降至等于驱动单元20a的个数。因此在第二工作状态下，所述驱动单元20a所能支持的触控面板的厚度也相应增大。如此，仅通过驱动单元20a的设计改变触控驱动信号与触控感测信号的传输路径就可以达到支持厚触控面板的目的，而无需在触控面板的制作工艺上进行改进来，更加便捷且节省成本。m和n均大于1。优选地，m＝n。
在本实施例中，所述驱动控制单元20还包括至少一个开关电路单元22，每一开关电路单元22连接在一个驱动单元20a与所述触控面板10之间，每一驱动单元20a控制所对应的开关电路单元22的工作状态，以此来控制所述触控装置1在所述第一工作状态和第二工作状态切换。具体地，每一开关电路单元22包括多个第一开关221和多个第二开关222，所述m条驱动电极线111其中一条驱动电极线111与所对应的输出端210常连接，剩余的m-1条驱动电极线111中每一驱动电极线111分别经由第一开关221连接至所对应的m-1个输出端210，同时，剩余的m-1条驱动电极线111分别经由一第二开关222与所述常连接的驱动电极线111连接。所述n条感测电极线121其中一条感测电极线121与所对应的输入端220常连接，所述常连接的输入端220作为并接的输入端220a，剩余的n-1条感测电极线121中每一感测电极线121经由一第一开关221与所对应的输入端220相连，同时，剩余的n-1条感测电极线121分别经由一第二开关222与所述常连接的感测电极线121连接。
通过控制开关电路单元22的第一开关221与第二开关222的关断与导通来控制触控装置1在所述第一工作状态和第二工作状态切换。具体地，当所述第一开关221处于导通状态，且所述第二开关222处于关断状态时，所述触控装置1处于第一工作状态。当所述第一开关221处于关断状态，且所述第二开关222处于导通状态时，所述触控装置1处于第二工作状态。
在本实施例中，驱动控制单元20进一步包括一控制单元23，该控制单元23通过信号线230向每一驱动单元20a输入控制信号来改变触控驱动信号与触控感测信号的传输路径控制触控装置1能够在第一工作状态与第二工作状态之间切换。具体地，该控制信号控制第一开关221与第二开关222的导通与关断来实现这一功能。优选地，控制信号表征所述触控面板10的厚度与每一驱动单元20a输出同一触控驱动信号的输出端210的数目及接收同一触控感测信号的输入端220的数目之间的关系，即所述触控面板10的厚度与每一驱动单元20a输出同一触控驱动信号的输出端210的数目及需并接的输入端220的数目之间的关系。每一驱动单元20a依据所述控制信号来选择性地导通与关断第一开关221与第二开关222。在一实施例中，驱动单元20a可包含有触发器电路，在控制信号的控制下，所述触发器电路相应产生导通信号与截止信号来控制第一开关221与第二开关222的导通与关断，该第一开关221与第二开关222为具有一控制端的三端控制元件，如MOS管，该控制端用于接收导通信号或截止信号。所述触控驱动电路11可为一集成电路芯片。可变更地，触控信号产生与处理模块25可单独为一集成电路芯片，触控驱动电路11可独立设置在电路板或周边区域102上。
请参阅图2与图3，以m＝n＝2为例，分别展示了触控面板10在第一工作状态与第二工作状态时的情况。每一驱动单元20a包括两个输出端210和两个输入端220，对应两条驱动电极线111并连接两条相邻的第一触控电极110，对应两条感测电极线121并连接两条相邻的第二触控电极120。每一开关电路单元22包括四个第一开关221和四个第二开关222，所述两条驱动电极线111其中一条驱动电极线111与所对应的输出端210常连接，另一条驱动电极线111与所述常连接的驱动电极线111之间设置一第一开关221，且另一条驱动电极线111和与之对应的输出端210之间设置一第二开关222；所述两条感测电极线121其中一条感测电极线121与所对应的输入端220常连接，另一条感测电极线121与所述常连接的感测电极线121之间设置一第一开关221，且另一条驱动电极线111和与之对应的输入端220之间设置一第二开关222。控制单元23通过信号线230向所述驱动单元20a输入控制信号，所述信号线230包括一第一信号线231和一第二信号线232，每一驱动单元20a依据第一信号线231与第二信号线232上加载的控制信号的组合，来选择性地导通与关断第一开关221与第二开关222。所述控制信号表征所述触控面板的厚度与所述每一驱动单元20a输出同一触控驱动信号的输出端210的数目及接收同一触控感测信号的输入端220的数目之间的关系，也就是所述触控面板10厚度与所述触控单元节距之间的关系。
当第一信号线231输入为0，第二信号线232输入为1时，所述第一开关221处于导通状态，所述第二开关222处于关断状态，所述触控装置1处于第一工作状态。请参阅图2，图2为触控装置1处于第一工作状态时的结构示意图。所述驱动单元20a通过所述一个输出端210经由一条驱动电极线111向所述一条第一触控电极110输入触控驱动信号，并通过一个输入端220经由一条感测电极线121接收所述一条第二触控电极120输出的触控感测信号，对于该组触控电极而言，第一触控电极110与第二触控电极120能够定义2×2个触控坐标，故触控解析度为2×2，此时，触控节距为相邻两条第一触控电极110(或第二触控电极120)的间距P1。
当第一信号线231输入为1，第二信号线232输入为0时，所述第一开关221处于关断状态，所述第二开关222处于导通状态，所述触控装置1处于第二工作状态。请参阅图3，图3为触控装置1处于第二工作状态时的结构示意图。此时，所述驱动单元20a通过一个输出端210向所述两条相邻的第一触控电极110输入同一触控驱动信号，并通过一个输入端220同时接收所述两条相邻的第二触控电极120输出的触控感测信号，此时，所述两条相邻的第一触控电极110同时接收触控驱动信号，且所述两条第二触控电极120响应该触控驱动信号并输出同一触控感测信号，所述一组两条相邻的第一触控电极110等效为一条等效第一触控电极，所述一组两条相邻的第二触控电极120等效为一条等效第二触控电极，仅能产生一个触控坐标，故对于该组触控电极而言，触控解析度为一，此时，触控节距为相邻两条等效第一触控电极(或等效第二触控电极的间距)的间距P2，为P1的两倍，因此此时所述驱动单元所能支持的触控面板的厚度也相应增大。如此，仅通过驱动单元的设计就可以达到支持厚触控面板的目的，而无需在触控面板的制作工艺上进行改进来，更加便捷且节省成本。
由此，只需在常规触控装置中增加上述电路设计，并通过控制第一开关221处于导通状态，第二开关222处于关断状态，就可以增大所能支持的触控面板的厚度，而无需在触控面板10的制作工艺上进行改进，更加便捷且节省成本。
在一变更实施例中，开关电路单元22的第一开关221可省略，此时，每一驱动单元20a在接收到表征第二工作状态的控制信号时，触控信号产生与处理模块25同时输出同一触控驱动信号给同一驱动单元20a，再经由该驱动单元20a的多个输出端210输出至相应的第一触控电极110。
请参阅图4，图4为所述触控面板10一实施方式的结构示意图。所述触控面板10包括触控区域101和围绕所述触控区域101的周边区域102，所述第一触控电极110和所述第二触控电极120设置于所述触控区域101，所述驱动电极线111和感测电极线121设置于所述周边区域102。所述每个第一触控电极110由多个第一感测垫100串接构成，所述每个第二触控电极120由多个第二感测垫200串接构成。每个第一感测垫100与每个第二感测垫200为菱形块状，且设置在靠近所述触控面板10周边区域的第一感测垫100与第二感测垫200呈三角形块状。所述第一触控电极110和所述第二触控电极120为透明的，所述第一触控电极110和所述第二触控电极120的材质可为铟锡氧化物(ITO)。
所述第一触控电极110和所述第二触控电极120可以同层设置，也可以不同层设置。
所述第一触控电极110和所述第二触控电极120的材质还可以包括铟锡氧化物、铟锌氧化物，或者上述的组合。
所述第一感测垫100和所述第二感测垫200的形状还可以包括条状(如图1)、六边形或其它形状。
如图5和图6所示，所述触控面板10的触控电极的结构还可以为金属网格线电极(Metal Mesh)，所述金属网格线的网格形状可以包括菱形网格、六边形网格或其它形状的网格。
Claims (10)
1.一种触控装置，包括触控面板和至少一个驱动单元，所述触控面板包括沿第一方向延伸的多条第一触控电极和沿第二方向延伸的多条第二触控电极，所述每一驱动单元包括m个输出端与n个输入端，其特征在于：所述触控装置在所述至少一个驱动单元的控制下具有能够在第一工作状态和第二工作状态下切换的功能，在所述第一工作状态下，所述每一驱动单元通过所述m个输出端分别向m条相邻的所述第一触控电极输入触控驱动信号，并通过n个输入端分别接收n条相邻的所述第二触控电极输出的触控感测信号；在所述第二工作状态下，所述每一驱动单元通过一个输出端向m条相邻的所述第一触控电极输入同一触控驱动信号，并通过一个输入端同时接收n条相邻的所述第二触控电极输出的触控感测信号，m和n均为大于1的整数。
2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于：所述触控面板还包括多条驱动电极线和多条感测电极线，每一所述第一触控电极通过一条驱动电极线连接至所述至少一个驱动单元，每一所述第二触控电极通过一条感测电极线连接至所述至少一个驱动单元，每一驱动单元的m个输出端对应m条驱动电极线，n个输入端对应n条感测电极线。
3.如权利要求2所述的触控装置，其特征在于：所述触控装置还包括至少一个开关电路单元，所述每一开关电路单元连接于所述触控面板与所述每一驱动单元之间，所述每一驱动单元控制其所对应的开关电路单元来控制所述触控装置在所述第一工作状态和第二工作状态之间切换。
4.如权利要求3所述的触控装置，其特征在于：所述每一开关电路单元包括多个第一开关和多个第二开关，所述m条驱动电极线其中一条驱动电极线与所对应的输出端常连接，剩余的m-1条驱动电极线中每一驱动电极线分别经由第一开关连接至所对应的m-1个输出端，同时，剩余的m-1条驱动电极线分别经由一第二开关与所述常连接的驱动电极线连接；所述n条感测电极线其中一条感测电极线与所对应的输入端常连接，所述常连接的输入端作为并接的输入端，剩余的n-1条感测电极线中每一感测电极线经由一第一开关与所对应的输入端相连，同时，剩余的n-1条感测电极线分别经由一第二开关与所述常连接的感测电极线连接。
5.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于：所述触控装置还包括一控制单元，所述控制单元向所述至少一个驱动单元输入控制信号来控制所述触控装置在所述第一工作状态和第二工作状态之间切换，所述控制信号表征所述触控面板厚度与所述每一驱动单元输出同一触控驱动信号的输出端的数目及接收同一触控感测信号的输入端的数目之间的关系。
6.如权利要求5所述的触控装置，其特征在于：所述控制单元控制所述至少一驱动单元来选择第一开关和第二开关的关断与导通使所述触控装置在所述第一工作状态和第二工作状态中切换，当第一开关导通，第二开关关断时，所述触控装置处于所述第一工作状态；当第一开关关断，第二开关导通时，所述触控装置处于所述第二工作状态。
7.如权利要求6所述的触控装置，其特征在于：所述每一驱动单元包含有触发器电路，所述控制单元控制所述触发器电路相应产生导通信号与截止信号来控制所述第一开关与第二开关的导通与关断。
8.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于：所述触控装置还包括一触控信号产生与处理模块，所述触控信号产生与处理模块用于产生触控驱动信号，并对接收到的触控感应信号进行分析处理。
9.如权利要求8所述的触控装置，其特征在于：所述触控信号产生与处理模块与所述至少一驱动单元集成在一块电路芯片中。
10.如权利要求1-9任一项所述的触控装置，其特征在于：m＝n。
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2017
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