CN106873832B - 一种光学感应式触控屏、触控显示装置及触控检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学感应式触控屏、触控显示装置及触控检测方法,该光学感应式触控屏包括:多个触控区域,每一触控区域中包括至少一个光学感应单元,每一触控区域中的光学感应单元均采用独立的触控信号读取线与触控检测芯片连接。在进行触控检测时,手指按到哪个触控区域,哪个触控区域就会有光电流信号流过对应的触控信号读取线被触控检测芯片检测出,以此来实现触控功能。由于每一触控区域中的光学感应单元均是独立地与触控检测芯片连接,相互并不干扰,因而不需要再设置薄膜晶体管进行切换,从而提高了包括光学感应式触控屏的开口率,也同时降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学触控技术领域,尤其涉及一种光学感应式触控屏、触控显示装置及触控检测方法。
背景技术
目前的光学感应式触控屏,通常包括:多条行扫描线和多条列触控信号读取线,以及位于行扫描线和列触控信号读取线限定区域中的多个光学感应单元和多个薄膜晶体管(TFT),在行方向上,通过薄膜晶体管的控制开启行,在列方向上,读取开启行的数据,以实现触控定位。这种光学感应式触控屏存在以下缺点:由于需要增加薄膜晶体管,降低了光学感应式触控屏的开口率。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种光学感应式触控屏、触控显示装置及触控检测方法,用于提高光学感应式触控屏的开口率。
为解决上述技术问题,本发明提供一种光学感应式触控屏,包括:多个触控区域,每一触控区域中包括至少一个光学感应单元,每一触控区域中的光学感应单元均采用独立的触控信号读取线与触控检测芯片连接。
优选地,每一触控区域中包括多个光学感应单元,属于同一触控区域的多个光学感应单元的输出端并联,并均与所述触控区域对应的触控信号读取线连接。
优选地,所有触控区域中的光学感应单元的信号输入端均连接至一触控信号输入线。
优选地,所述光学感应式触控屏的每一触控区域对应用于显示的多个亚像素区域。
优选地,每一所述亚像素区域对应一所述光学感应单元。
优选地,所述光学感应式触控屏包括一阵列基板,所述光学感应单元设置于所述阵列基板上。
优选地,所述阵列基板包括像素电极,所述光学感应单元与所述像素电极同层设置。
优选地,所述光学感应式触控屏还包括一彩膜基板,所述彩膜基板上设置有与所述光学感应单元对应的开口区,所述开口区内不设置彩色滤光片。
本发明还提供一种触控显示装置,包括上述光学感应式触控屏,所述触控显示装置还包括:
触控检测芯片,用于与所述触控信号读取线连接,获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置。
优选地,所述触控显示装置还包括:背光模组以及背光驱动模块;
所述触控检测芯片还包括:
解调模块,用于获取所述背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
处理模块,用于获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
本发明还提供一种触控检测方法,应用于上述触控显示装置,所述方法包括:
获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置。
优选地,所述触控显示装置还包括:背光模组以及背光驱动模块;
所述获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置的步骤包括:
获取所述背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
每个触控区域中的光学感应单元均通过独立的触控信号读取线与触控检测芯片连接。在进行触控检测时,手指按到哪个触控区域,哪个触控区域就会有光电流信号流过对应的触控信号读取线被触控检测芯片检测出,以此来实现触控功能。由于每一触控区域中的光学感应单元均是独立地与触控检测芯片连接,相互并不干扰,因而不需要再设置薄膜晶体管进行切换,从而提高了包括光学感应式触控屏的开口率,也同时降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例的光学感应式触控屏的结构示意图;
图2为本发明实施例的光学感应单元的连接方式示意图;
图3为本发明实施例的Incell结构的光学感应式触控屏的结构示意图;
图4为本发明实施例的触控显示装置的结构示意图;
图5为本发明实施例的触控检测芯片的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明实施例的光学感应式触控屏的结构示意图,该光学感应式触控屏包括多个触控区域10,每一触控区域10中包括至少一个光学感应单元(图未示出),每一触控区域10中的光学感应单元均采用独立的触控信号读取线20与触控检测芯片30连接。
本发明实施例中,每个触控区域10中的光学感应单元均通过独立的触控信号读取线20与触控检测芯片30连接。在进行触控检测时,手指按到哪个触控区域10,哪个触控区域10就会有光电流信号流过对应的触控信号读取线20被触控检测芯片30检测出,以此来实现触控功能。由于每一触控区域10中的光学感应单元均是独立地与触控检测芯片30连接,相互并不干扰,因而不需要再设置薄膜晶体管进行切换,从而提高了包括光学感应式触控屏的开口率,也同时降低了生产成本。
请参考图2,本发明实施例中,每一触控区域10中可以包括多个光学感应单元11,属于同一触控区域10的多个光学感应单元11的输出端并联,并均与所述触控区域10对应的触控信号读取线20连接。每个触控区域10包括多个光学感应单元11,使得触控感应更为灵敏。
此外,请再次参考图2,本发明实施例中,所有触控区域10中的光学感应单元11的信号输入端可以均连接至一触控信号输入线40。该种连接结构简单,且信号时延小。当然,在本发明的其他一些实施例中,也可以一个触控区域10连接一条触控信号输入线40,或者,多个触控区域10连接一条输出信号输入线40,可以根据需要任意设置连接方式。
本发明实施例中,光学感应单元11为光敏二极管,光敏二极管的输入端与触控信号输入线40连接,输出端与触控信号读取线20连接。当然,在本发明的其他一些实施例中,光学感应单元11也可以为其他类型的光学感应器件。
因为用于检测触控的一个触控区域往往远大于用于显示的一个亚像素区域,因而,本发明实施例中,光学感应式触控屏的每一触控区域10可以对应用于显示的多个亚像素区域。
本发明实施例中的光学感应式触控屏可以为Incell结构的触控屏,Oncell结构的触控屏,以及OGS结构的触控屏。
当触控屏为Incell结构的触控屏时,所述光学感应单元可以设置于阵列基板内部,即光学感应式触控屏包括一阵列基板,光学感应式触控屏的每一触控区域10对应阵列基板上的多个亚像素区域。
当触控屏为Incell结构的触控屏时,所述光学感应单元也可以设置于阵列基板的对向基板内部,即光学感应式触控屏包括一对向基板,光学感应式触控屏的每一触控区域10对应对向基板上的多个亚像素区域。
当触控屏为Oncell结构的触控屏时,所述光学感应单元设置于对向基板上,并位于对向基板与偏光片之间,即光学感应式触控屏包括一对向基板,光学感应式触控屏的每一触控区域10对应对向基板上的多个亚像素区域。
当触控屏为OGS结构的触控屏时,光学感应式触控屏与一显示面板配合实现触控,光学感应式触控屏的每一触控区域10对应其显示面板上的多个亚像素区域。
本发明实施例中,优选地,每一所述亚像素区域对应一光学感应单元,该种结构可以提高显示均一性以及光学信号量的强度。
当然,在本发明的其他一些实施例中,也可以多个亚像素区域对应一个光学感应单元,在此不进行限定。
如上述内容所述,本发明实施例中的光学感应式触控屏可以为Incell结构的触控屏,请参考图3,当光学感应式触控屏为Incell结构的触控屏时,所述光学感应式触控屏可以包括一阵列基板100,所述阵列基板包括衬底基板101和像素电极102,当然,本发明实施例中的阵列基板100还包括其他膜层,例如薄膜晶体管功能层,由于与本发明实施例中的内容关系不大,因而不再说明。所述光学感应单元11可以与所述阵列基板100上的像素电极102同层设置。
当然,在本发明的其他一些实施例中,光学感应单元11也可以设置于阵列基板100的其他膜层,或者单独膜层设置。
本发明实施例中的光学感应式触控屏可以应用于液晶显示装置,并采用液晶显示装置的背光提供的光线,进行触控的检测。具体的,当手指触控到光学感应式触控屏时,背光照射到手指位置,手指反射背光,反射的背光进入光学感应单元11,光学感应单元11检测光线的变化,从而检测出手指位置。
为了不影响触控检测,请参考图3,本发明实施例的光学感应式触控屏还包括一彩膜基板200,所述彩膜基板200上设置有与所述光学感应单元11对应的开口区201,所述开口区201内不设置彩色滤光片202,背光可通过该开口区201射向手指,手指反射的背光也通过该开口区201进入光学感应单元11。
本发明实施例还提供一种触控显示装置,包括上述任一实施例中的光学感应式触控屏,所述触控显示装置还包括:触控检测芯片,用于与所述触控信号读取线连接,获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置。
本发明实施例中的触控显示装置可以为液晶显示装置,包括一背光模组,并采用背光模组提供的光线,进行触控的检测。具体的,当手指触控到触控显示装置时,背光照射到手指位置,手指反射背光,反射的背光进入光学感应单元,光学感应单元检测光线的变化,从而检测出手指位置。
请参考图4,图4为本发明实施例的触控显示装置的结构示意图,该实施例中的触控显示装置包括图3中所示的光学感应式触控屏,还包括背光模组300,背光模组300用于向光学感应式触控屏提供触控检测所用的背光。
现有的触控检测芯片在对触控信号进行处理时,由于受到外界环境光以及热及手指电容的影响,数据处理相当复杂,功耗较大。
由于目前背光模组实现亮度调节功能大多采用PWM(脉冲宽度调制)技术,也就是以一定频率的方波来驱动背光,实现亮度的调节,本发明实施例中,将背光驱动信号引入到触控检测芯片,触控检测芯片在进行触控信号分析时,可将触控信号中仅与背光的频率相同的信号分离出来进行处理,去除其他因素的影响。
在本发明的一优选实施例中,所述触控显示装置还包括:背光模组以及背光驱动模块;
所述触控检测芯片还包括:
解调模块,用于获取所述背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
处理模块,用于获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
该种检测方式,对环境光具有很好的屏蔽作用,还可以消除手指的电容效应对检测的影响,使得检测结果更加准确。且数据处理单元,功耗较小。
请参考图5,图5为本发明实施例的触控检测芯片的结构示意图,该触控检测芯片包括:
放大模块401,与触控信号读取线20连接,用于对触控信号读取线20传输的触控信号进行放大处理,得到放大后的触控信号;
解调模块402,与背光驱动模块50连接,用于获取所述背光驱动模块50输出的背光驱动信号(PWM信号),并获取所述背光驱动信号的频率;
处理模块403,用于将放大后的触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
本发明实施例中的触控显示装置可以为手机、平板电脑、个人电脑等。
本发明实施例还提供一种触控检测方法,应用于上述触控显示装置,所述方法包括:
步骤S11:获取所述背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
步骤S12:获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
除非另作定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光学感应式触控屏,其特征在于,包括:多个触控区域,每一触控区域中包括至少一个光学感应单元,每一触控区域中的光学感应单元均采用独立的触控信号读取线与触控检测芯片连接;
所述触控检测芯片还包括:
解调模块,用于获取背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
处理模块,用于获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
2.根据权利要求1所述的光学感应式触控屏,其特征在于,每一触控区域中包括多个光学感应单元,属于同一触控区域的多个光学感应单元的输出端并联,并均与所述触控区域对应的触控信号读取线连接。
3.根据权利要求1所述的光学感应式触控屏,其特征在于,所有触控区域中的光学感应单元的信号输入端均连接至一触控信号输入线。
4.根据权利要求1所述的光学感应式触控屏,其特征在于,所述光学感应式触控屏的每一触控区域对应用于显示的多个亚像素区域。
5.根据权利要求4所述的光学感应式触控屏,其特征在于,每一所述亚像素区域对应一所述光学感应单元。
6.根据权利要求4所述的光学感应式触控屏,其特征在于,所述光学感应式触控屏包括一阵列基板,所述光学感应单元设置于所述阵列基板上。
7.根据权利要求6所述的光学感应式触控屏,其特征在于,所述阵列基板包括像素电极,所述光学感应单元与所述像素电极同层设置。
8.根据权利要求6所述的光学感应式触控屏,其特征在于,所述光学感应式触控屏还包括一彩膜基板,所述彩膜基板上设置有与所述光学感应单元对应的开口区,所述开口区内不设置彩色滤光片。
9.一种触控显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的光学感应式触控屏,所述触控显示装置还包括:
触控检测芯片,用于与所述触控信号读取线连接,获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置;
还包括:背光模组以及背光驱动模块;
所述触控检测芯片还包括:
解调模块,用于获取所述背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
处理模块,用于获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
10.一种触控检测方法,其特征在于,应用于如权利要求9所述的触控显示装置,所述方法包括:
获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置;
所述触控显示装置还包括:背光模组以及背光驱动模块;
所述获取所述触控信号读取线上传输的触控信号,并根据所述触控信号确定触控位置的步骤包括:
获取背光驱动模块输出的背光驱动信号,并获取所述背光驱动信号的频率;
获取所述触控信号读取线传输的触控信号,并将所述触控信号中的与所述背光驱动信号的频率相同的信号分离出来,得到分离信号,并基于所述分离信号确定触控位置。
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