CN211087190U - 触控显示装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种触控显示装置和电子设备，所述触控显示装置包括：层叠设置的触控板和显示屏；所述触控板包括感应单元阵列，用于感应至少两个触控输入设备针对所述显示屏产生的触控输入；其中，所述感应单元阵列对所述至少两个触控输入设备产生的触控输入的感应参数不同，所述感应参数用于表征感应灵敏度。

Description

触控显示装置和电子设备

技术领域

本申请涉及触控显示技术，具体涉及一种触控显示装置和电子设备。

背景技术

触控显示装置用于感应触控输入，并显示对触控输入的响应结果。相关技术中，触控显示装置仅能够感应由一种触控输入设备输入的触控输入。而触控输入设备的种类较多，包括主动输入设备如主动笔和被动输入设备如被动笔。如何实现对至少两个触控输入设备的触控输入感应成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请实施例提供一种触控显示装置和包括触控显示装置的电子设备，至少能够实现对至少两个触控输入设备的触控输入感应。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种触控显示装置，包括：

层叠设置的触控板和显示屏；

所述触控板包括感应单元阵列，用于感应至少两个触控输入设备针对所述显示屏产生的触控输入；其中，所述感应单元阵列对所述至少两个触控输入设备产生的触控输入的感应参数不同，所述感应参数用于表征感应灵敏度。

上述方案中，所述感应单元阵列中的各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距相同；或者，所述各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距至少部分不同。

上述方案中，所述感应单元阵列中的各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距至少匹配于所述至少两个不同触控输入设备中的第一触控输入设备在接触于所述显示屏时在所述第一触控输入设备上产生的与所述显示屏接触的区域的大小。

上述方案中，所述感应单元阵列至少用于同时感应各个触控输入设备产生的触控输入。

上述方案中，所述第一触控输入设备产生第一触控输入，所述至少两个不同触控输入设备还包括用于产生第二触控输入的第二触控输入设备；其中，所述感应单元阵列对第二触控输入的感应参数强于第一触控输入的感应参数。

上述方案中，所述显示屏包括像素单元阵列，所述像素单元阵列中的各个像素单元和所述感应单元阵列中的各个感应单元对应。

上述方案中，所述触控显示装置还包括：

触控处理器，至少与所述触控板连接，至少用于计算各个触控输入设备的触控输入在所述显示屏上的产生位置。

上述方案中，所述触控显示装置还包括：

保护板，位于所述触控板和所述显示屏之间，至少用于保护所述触控板和所述显示屏。

本申请实施例提供一种电子设备，至少包括前述的触控显示装置。

本申请实施例提供一种电子设备，至少包括前述的触控显示装置和用于至少以字符形式产生输入操作的第三输入设备。

本申请实施例提供的触控显示装置和电子设备，其中，所述触控显示装置，包括：层叠设置的触控板和显示屏；所述触控板包括感应单元阵列，用于感应至少两个触控输入设备针对所述显示屏产生的触控输入；其中，所述感应单元阵列对所述至少两个触控输入设备产生的触控输入的感应参数不同，所述感应参数用于表征感应灵敏度。

本申请实施例中，触控显示装置11能够感应至少两个触控输入设备的触控输入，提升用户的使用体验，体现功能多样性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的电子设备的组成结构示意图；

图2为本申请实施例的电子设备的具体构成示意图；

图3为本申请实施例的感应单元阵列的示意图；

图4为本申请实施例的电子设备中部分结构的层叠示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

目前，市面上主流的触控输入设备主要包括主动式输入设备如主动笔和被动式输入设备如被动笔两种类型。本领域技术人员应该而知，电子设备感应主动笔和被动笔的原理不相同。其中，电子设备至少基于主动笔向电子设备发送的信号而感应到由主动笔产生的触控输入。被动笔无法向电子设备发送信号但是具有导电特性，由于其导电特性电子设备可感应到由被动笔产生的触控输入。由于二者感应原理存在一定的差异，使得目前市面上不存在能够既感应出主动笔又能感应出被动笔的电子设备或触控显示装置。也即本申请实施例基于相关技术中无法感应出至少两种不同类型的触控输入而提出。本申请以下各实施例中所提供的电子设备、具体是触控显示装置至少能够感应出两种不同类型的触控输入设备如既感应出主动笔又感应出被动笔，进而提升用户的使用体验，突显电子设备的功能多样性。当然，本申请实施例也可以感应出两个及以上相同类型的触控输入设备产生的触控输入。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备是任何能够感应触控输入的设备，如笔记本电脑、智能手机、平板电脑、台式机、一体机，还如智能眼镜、智能手表等穿戴式设备。本申请实施例中优选的电子设备为笔记本电脑。

本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括至少一个本体，所述至少一个本体中的其中一个本体包括触控显示装置11。如图1所示，所述电子设备包括两个本体：第一本体1和第二本体2。其中，第一本体1为显示屏211所在的本体，第二本体2为输入设备如键盘所在的本体。其中，第一本体1与第二本体2通过连接件3进行连接。第一本体1可在连接件3的连接下围绕第二本体2进行转动。进一步的，第一本体1以连接件3为转动中心，在垂直于第二本体2所在的平面上进行任意小于360°的角度的转动。

本领域技术人员应该理解，本申请实施例中的触控显示装置11至少用于实现感应触控功能和显示功能，其位于第一本体1。如图2所示，所述触控显示装置11包括所述显示屏211和触控板212。可以理解，所述显示屏211与触控板212层叠设置。其中，本申请实施例中的显示屏211为具有显示功能的屏幕如液晶显示屏(LCD)；触控板212为可感应用户的触控输入。显示屏211与触控板212经层叠设计，可得到能够感应到用户的触控输入的触控屏。也即，将触控板212贴合在显示屏211作为触控显示装置11的触控屏。

所述触控板212包括用于感应至少两个触控输入设备针对所述显示屏211产生的触控输入的感应单元阵列。其中，所述感应单元阵列对所述至少两个触控输入设备产生的触控输入的感应参数不同，所述感应参数用于表征感应灵敏度。本申请实施例中设计的感应单元阵列对各个触控输入设备产生的触控输入的感应参数不同，针对不同触控输入设备产生的感应灵敏度不同。如此，便可达到对至少两个触控输入设备的触控输入的感应。与相关技术中的仅能感应一个触控输入设备的触控输入的触控显示装置相比，相当于增加了电子设备、具体是触控显示装置11支持至少两个不同类型的触控输入设备的触控输入的功能，体现了功能多样性。

可以理解，本申请实施例提供电子设备、具体是触控显示装置11可以支持至少两个不同类型的触控输入设备的触控输入，优选为支持两个不同类型的触控设备输入。这种支持可以是针对多个、具体是两个不同类型的触控输入设备对显示屏211同时产生的多个触控输入，其能够感应到对由各个触控输入设备同时产生的触控输入。这种支持也可以是针对仅有一个触控输入设备产生触控输入，其也能够感应到由该触控输入设备的触控输入。其中，针对电子设备、具体是触控显示装置11能够感应到由各个触控输入设备同时产生的各个触控输入的方案，相当于触控显示装置11能够同时感应由不同触控输入设备的触控输入，这种方案在某些应用场景中如两个用户或同一用户利用不同类型的触控输入设备进行游戏对弈，能够为各个用户均提供良好的使用体验。

为支持电子设备、具体是触控显示装置11对不同类型的触控输入设备的触控输入的感应，本申请实施例中，在感应单元阵列的设计上，采用如下设计方式：所述感应单元阵列中的各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距相同；或者，所述各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距至少部分不同。这种设计间距全部相同、部分相同(部分不相同)或全部不相同的方案，可满足不同的设计需求。

在间距的取值上，还可以所述感应单元阵列中的各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距至少匹配于所述至少两个不同触控输入设备中的第一触控输入设备在接触于所述显示屏时在所述第一触控输入设备上产生的与所述显示屏接触的区域的大小。其中，第一触控输入设备可以具体为被动式触控输入设备如被动笔，所述第一触控输入设备在接触于所述显示屏时在所述第一触控输入设备上产生的与所述显示屏接触的区域可以具体为被动笔的笔尖部分，所述相邻两个感应单元之间的间距至少匹配于被动笔的笔尖部分的大小。所述的匹配可以是间距等于被动笔的笔尖部分的大小、大于被动笔的笔尖部分的大小、或者大于被动笔的笔尖部分的大小且大于部分需超过被动笔的笔尖部分大小的一定比例如20％、30％等，视具体情况而灵活设计，可满足不同的设计需求。

在一个可选的实施例中，所述第一触控输入设备产生第一触控输入，所述至少两个不同触控输入设备还包括用于产生第二触控输入的第二触控输入设备。其中，相对于第一触控输入设备为被动式触控输入设备如被动笔而言，第二触控输入设备可以具体为主动式触控输入设备。由前述的相邻两个感应单元之间的间距与被动笔的笔尖部分大小相关的方案可知，基于主动笔和被动笔二者的感应原理的差异，所述感应单元阵列对第二触控输入的感应参数强于第一触控输入的感应参数。具体原因请参见后续相关描述，此处不赘述。

可以理解，本申请实施例中的电子设备、具体是触控显示装置11能够感应出两种不同类型的触控输入设备如既感应出主动笔又感应出被动笔，也可以感应出两个及以上相同类型的触控输入设备如两个主动笔或两个被动笔产生的触控输入。本申请以下实施例主要以能够感应出两种不同类型的触控输入设备如既感应出主动笔又感应出被动笔进行说明。

在具体设计上，所述感应单元阵列为传感器阵列，参见图3所示，由多个横向线(Rxline)和多个纵向线(Tx line)交叉形成一定数量的传感器如M行N列的传感器，M、N均为正整数。各个传感器位于横向线和纵向线交叉的位置。传感器阵列中的各个传感器中的相邻两个传感器之间的间距可以相同，也可不同。针对间距不同的情况，传感器阵列中的各个相邻两个传感器之间的间距均可不同，也可以各个相邻两个传感器中的部分两个传感器之间的间距不同。其中，考虑到横向线和纵向线均具有一定的宽度，每条横向线或纵向线的宽度被该横向线或纵向线的中心线平均划分。相邻两个传感器之间的间距(图3中的pitch)可以视为两条相邻横向线的中心线之间的距离(Rx line pitch)、或者两条相邻纵向线中心线到中心线的距离(Tx line pitch)。

在如图3所示的传感器阵列中，相邻两个传感器间存在耦合电容，在电子设备、具体是触控显示装置11存在有触控输入设备的触控输入的情况下，耦合电容的存在会改变接触点的电容，触控显示装置11感应触控输入设备的原理即是基于该原理而实现。具体的，以触控板212贴合在显示屏211形成的触摸屏为电容触控屏为例，主动笔本身带有电路，当主动笔和电容触控屏接触时，主动笔的电路会发送信号作为发送信号(Tx信号)，传感器阵列中的传感器产生的信号为接收信号(Rx信号)，Tx信号和Rx信号通过电容耦合改变接触点的电容，电容触控屏上哪个位置存在有电容的改变，即可视为该位置为主动笔在电容触控屏产生触控输入操作的位置，从而检测到主动笔的输入。而被动笔自身不会发送Tx信号，被动笔具有导电特性如被动笔的笔芯为导体，当被动笔与电容触控屏接触后，被动笔通过电容耦合从Tx line上吸收掉部分信号，Rx Line上的信号会随着被动笔对Tx line上信号的吸收被减弱，从而改变接触点的电容，电容触控屏上哪个位置存在有电容的改变，即可视为该位置为被动笔在电容触控屏产生触控输入操作位置，从而检测到被动笔的输入。

从如上原理可知，被动笔之所以具有导电特性，是因为被动笔的笔芯为导体，而通常考虑到被动笔的随身携带性，其设计较小。如果被动笔的笔芯较小，则对接触点的电容改变也很小，不利于对被动笔的触控输入的感应。而主动笔由于可发送Tx信号，同样的传感单元阵列对主动笔的感应灵敏于对被动笔的感应。如果设计一种Tx Line和Rx Line走向较为稠密的传感单元阵列，其如果能够灵敏感应到被动笔的触控输入，那么也将会感应到主动笔的触控输入。其中，传感单元阵列是否走向稠密，取决于间距pitch。可以理解，Tx Line和Rx Line走向越稠密，间距pitch越小，传感器的数量越多，感应越为灵敏。其中，对于间距pitch的选取方法本申请实施例中提供以下三种：

第一种，本申请人经过研究发现：在间距pitch小于等于3.7mm(毫米)的情况下，触控显示装置11可支持被动笔的触控输入，也能支持主动笔的输入。如果触控显示装置11仅能够支持主动笔的触控输入，则需要pitch小于等于4.2mm。如此，本申请实施例中的触控显示装置11为兼容主动笔和被动笔两种不同类型的触控输入设备，取传感器阵列中相邻两个传感器之间的间距pitch应小于等于3.7mm，优选为在3.5mm～3.7mm之间的任意数值。

第二种，如果将被动笔的笔尖部分的大小视为被动笔在显示屏上的书写接触面积，还可以从被动笔的笔尖部分的大小这一角度出发来为间距pitch进行取值。在实际应用中，为使得被动笔达到流畅的书写效果，通常被动笔的笔尖部分的大小为1.2mm-2.0mm之间的取值。取间距pitch的取值为可匹配于笔尖部分的大小如为笔尖部分均值大小的2倍、或2.1倍等，可具体视情况而定。由于被动笔的导电特性主要由笔芯体现，需要预先设置被动笔笔芯的粗细可与间距pitch值有关如为间距pitch值的一半以达到灵敏感应的效果。

第三种，考虑到显示屏211包括像素单元阵列，像素单元阵列与如图3所示的阵列相似，具体不做图示说明。本申请实施例中的传感器阵列中的传感器的数量可以与像素单元阵列中的数量相同，传感器阵列中的各个传感器中与像素单元阵列中的各个像素单元对应层叠设置。也即像素单元阵列与传感器阵列采用相同的阵列，只不过在该像素单元阵列中位于交叉线上的是像素单元，在传感器阵列中位于交叉线上的是传感器。此时的传感器阵列间距pitch等于像素单元阵列中的相邻两个像素单元之间的距离。

以上传感器阵列中相邻两个传感器之间的间距pitch的任意一种设计均能够使得电子设备、具体是触控显示装置11既能够支持主动笔的触控输入，还能够支持被动笔的触控输入。可以理解，以上间距pitch的设计主要考虑到被动笔的特性(无法发送信号、具有导电特性)而实现，对于主动笔来说，间距pitch的如上可兼容二者的取值可使得主动笔在传感器阵列仅支持主动笔输入如pitch等于4.2mm的情况下，感应灵敏度更强。也就是说，在间距pitch的取值为小于等于3.7mm，优选为在3.5mm～3.7mm之间的情况下，传感器阵列感应由主动笔产生的触控输入的感应灵敏度强于由被动笔产生的触控输入的感应灵敏度。其中，感应灵敏度可由感应参数来体现，所述感应参数可以具体为主动笔或被动笔产生的触控输入而导致的电容改变值(前述感应原理中的电容的改变值)。可以预先设置电容改变值越大即感应参数越大说明感应灵敏度越强。

基于传感器阵列的如上设计、具体是间距pitch的设计可知，本申请实施例中的触控显示装置11既支持主动笔的触控输入又支持被动笔的触控输入，进而提供了一种可支持两种类型触控输入设备的触控显示装置或电子设备，提升用户的使用体验，突显电子设备的功能多样性。其中，针对触控显示装置11可检测出由二种不同类型的触控输入设备产生的触控输入的情况，可以是能够检测出由主动笔或被动笔产生的触控输入，还可以检测出由主动笔和被动笔同时产生的触控输入。可方便用户使用主动笔和被动笔之中的任意笔进行触控输入，也可以方便用户使用主动笔和被动笔进行同时输入，满足不同需求。本领域技术人员可以理解，手指也具有导电特性，其可以视为一种特殊的笔，在没有被动笔的情况下，可将手指代替被动笔进行输入，并支持主动笔和手指的同时输入，体现了功能多样性，同时也适用不同的应用场景。如二个用户利用主动笔和被动笔同时进行控制输入以进行游戏对弈；如同一用户利用主动笔和手指同时进行待查询内容的输入等场景，可满足不同的使用需求。

由于以上间距pitch的设计主要考虑到被动笔的特性而实现，在一定程度上以上间距pitch的设计会使得主动笔的感应灵敏度过强，感应灵敏度过强会产生误操作识别的情况。例如，主动笔无意间产生操作而由于触控显示装置11采用如上可兼容二者的间距pitch，而导致触控显示装置11检测到该错误操作，并认为该错误操作为正确操作。为避免这种情况的发生，本申请实施例中，触控显示装置11包括的触控处理器在检测到产生触控输入的输入设备为主动笔的情况下，调整对主动笔的感应参数如电容改变值。进一步的，降低对主动笔的感应参数如按照一定比例如10％或12％进行感应参数的减小，使对主动笔的感应不过于灵敏。其中，对感应参数的减小幅度也即比例的取值至少需满足触控显示装置11能够准确感应到主动笔的触控输入。具体的降低方法还可以是任何其它能够想到的方法。

前述的触控处理器基于产生触控输入的触控输入设备是否能够发送Tx信号或是否具有导电特性而区分触控输入设备为主动笔还是被动笔。在连接关系上，触控处理器至少与触控板连接，如通过连接线如cable与触控板连接、或与触控板和显示屏连接。触控处理器除了可用于识别产生触控输入的触控输入设备为主动笔还是被动笔之外，还可用于计算触控输入设备的触控输入在显示屏上的产生位置也即接触点位置。关于接触点位置的计算请参见前述主动笔和被动笔的感应原理，重复之处不赘述。

如图4所示的层次结构，所述触控显示装置11还包括位于显示屏211和触控板212之间的保护层213，所述保护层213用于保护显示屏211和触控板212相互之间不产生摩擦，以保证显示屏211和触控板212各自功能的正常实现。其中，保护层213可以具体为透明材质的材料如玻璃，在起到保护作用的同时，还能够不影响显示屏211通过玻璃的正常显示。其中，触控板212可贴合于保护层213的第一表面以使二者粘合；显示屏211可贴合于保护层213的第二表面以使二者粘合，第一表面和第二表面相对，由此实现触控板212、保护层213和显示屏211三者的粘合。

本申请实施例中，如图2所示，所述电子设备还包括第一固定件214和第二固定件215。其中，第一固定件214用于固定经过粘合的触控板212和保护层213。第二固定件215可视为一个电子设备的外壳，用于包裹粘合在一起的触控板212、保护层213和显示屏211，以防止三者的脱落。本申请实施例中的触控处理器的数量可以为一个，可以为多个，优选为一个。触控处理器可通过cable线与显示屏211和触控板212连接，包裹在外壳、具体是外壳的空闲空间中；也可以包裹在第一固定件214的空闲空间中，视具体情况而灵活设定。

可以理解，前述的位于第二本体2的键盘作为本申请实施例的不同于第一触控输入设备和第二触控输入设备的第三输入设备，可用于以数字、字母、标点符号、数学运算符号等符号形式进行信息的输入。

本申请实施例还提供一种触控显示装置如前述的触控显示装置11。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备至少包括前述的触控显示装置11，如图2所示的电子设备。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个模块或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：

层叠设置的触控板和显示屏；

所述触控板包括感应单元阵列，用于感应至少两个触控输入设备针对所述显示屏产生的触控输入；其中，所述感应单元阵列对所述至少两个触控输入设备产生的触控输入的感应参数不同，所述感应参数用于表征感应灵敏度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感应单元阵列中的各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距相同；或者，所述各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距至少部分不同。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感应单元阵列中的各个感应单元中的相邻两个感应单元之间的间距至少匹配于所述至少两个不同触控输入设备中的第一触控输入设备在接触于所述显示屏时在所述第一触控输入设备上产生的与所述显示屏接触的区域的大小。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感应单元阵列至少用于同时感应各个触控输入设备产生的触控输入。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一触控输入设备产生第一触控输入，所述至少两个不同触控输入设备还包括用于产生第二触控输入的第二触控输入设备；其中，所述感应单元阵列对第二触控输入的感应参数强于第一触控输入的感应参数。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显示屏包括像素单元阵列，所述像素单元阵列中的各个像素单元和所述感应单元阵列中的各个感应单元对应。

7.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述触控显示装置还包括：

触控处理器，至少与所述触控板连接，至少用于计算各个触控输入设备的触控输入在所述显示屏上的产生位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述触控显示装置还包括：

保护板，位于所述触控板和所述显示屏之间，至少用于保护所述触控板和所述显示屏。

9.一种电子设备，其特征在于，至少包括权利要求1～8任一项所述的触控显示装置。

10.一种电子设备，其特征在于，至少包括权利要求1～8任一项所述的触控显示装置和用于至少以字符形式产生输入操作的第三输入设备。

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