悬浮触控装置及电子设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及悬浮触控装置及电子设备。

背景技术

随着科技的快速发展，越来越多的手机、电脑和电视等智能电子设备采用触控技术。悬浮触控技术作为一种新兴的触控技术，电子设备的显示面板主要包括显示屏及悬浮触控组件，悬浮触控组件贴附于显示屏的表面，通过感应悬浮导体的位置，并将悬浮导体的位置通过信号传递呈现于显示屏上，以实现悬浮触控。

在实际应用中，悬浮触控组件可以分为两部分，第一部分与显示屏的显示区相对应，另一部分则是设置在第一部分之外的外边框，其中，悬浮触控组件的驱动Tx通道通常设置在上述外边框中，并与显示区内的感应Rx通道形成互电容效应，从而实现悬浮触控效果。为了保证悬浮触控效果，通常在至少3个外边框上均设置Tx通道，不仅增大了悬浮触控组件的外边框面积，还导致了用户手指到Tx通道的距离较大，且，由于外边框尺寸有限，限定了Tx通道的数量，导致收集到的电容变化量受外界干扰较大，从而仅可识别用户手指的移动方向，不能精确定位手指坐标位置，进而降低了悬浮触控的效果，降低了用户体验度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供悬浮触控装置及电子设备，以缓解上述问题，提高了悬浮触控效果，进而提高了用户体验度，具有较好的实用价值。

第一方面，本发明实施例提供了一种悬浮触控装置，包括：显示组件，以及贴合在显示组件上的Sensor基板；其中，Sensor基板上叠放有悬浮触控传感器和电容触控传感器，以及刻蚀有电容触控传感器的Tx通道和Rx通道，显示组件的公共电极层刻蚀有悬浮触控传感器的Tx通道；悬浮触控传感器连接有悬浮触控芯片，电容触控传感器连接有电容触控芯片；悬浮触控芯片与电容触控芯片通信连接；悬浮触控芯片，用于获取悬浮触控传感器采集的悬浮触控信号，并将悬浮触控信号发送至电容触控芯片，以使电容触控芯片触发电容触控传感器的Tx通道关闭；以及，通过悬浮触控传感器的Tx通道将悬浮触控信号发送至电容触控传感器的Rx通道，以对显示组件进行悬浮控制。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述电容触控芯片，还用于获取电容触控传感器采集的接触式触控信号，并将接触式触控信号发送至悬浮触控芯片，以使悬浮触控芯片触发悬浮触控传感器的Tx通道关闭；以及，通过电容触控传感器的Tx通道将接触式触控信号发送至电容触控传感器的Rx通道，以对显示组件进行接触式触摸控制。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述Sensor基板包括触控区域和显示区域；其中，显示区域与显示组件的显示区保持一致，触控区域叠放有悬浮触控传感器和电容触控传感器。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述触控区域的尺寸大于显示区域的尺寸。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述显示组件包括上板单元、下板单元和液晶单元；其中，液晶单元设置在上板单元和下板单元之间；上板单元远离液晶单元的一侧贴合有Sensor基板。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述上板单元包括依次设置的上偏光板、上玻璃板、彩色滤光片、公共电极层和配向膜；其中，上偏光板与Sensor基板贴合，彩色滤光片设置在上玻璃板远离上偏光板的一侧，且，包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述配向膜涂覆在上玻璃板远离所述上偏光板的一侧，且，包括多个接口槽；其中，液晶单元包括多个液晶分子，每个液晶分子通过对应的接口槽与公共电极层连接。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述下板单元包括依次设置的像素单元、下玻璃板和下偏光板；像素单元包括多个像素电极，每个像素电极通过对应的液晶分子与公共电极层连接。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述下板单元还包括存储电容和像素电容；其中，存储电容和像素电容均分别与像素电极和公共电极层连接；存储电容和像素电容均用于对设置在像素电极和公共电极层之间的液晶单元进行加压。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，该电子设备配置有第一方面的悬浮触控装置。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了悬浮触控装置及电子设备，通过将悬浮触控传感器的Tx通道刻蚀在显示组件的公共电极层，以及将电容触控传感器的Tx通道和Rx通道刻蚀在Sensor基板上，不仅减少了Sensor基板的尺寸，还避免了外界干扰对悬浮触控传感器和电容触控传感器的电容变化的影响，从而提高了悬浮触控效果，进而提高了用户体验度，具有较好的实用价值。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种悬浮触控装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种悬浮触控装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种分时驱动的原理图；

图4为本发明实施例提供的一种公共电极层的示意图。

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，下面将结合附图对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有电子设备悬浮控制效果差，导致用户体验度较差的问题，本发明实施例提供了悬浮触控装置及电子设备，提高了悬浮触控效果，从而提高了用户体验度，具有较好的实用价值。

为便于对本实施例进行理解，下面首先对本发明实施例提供的一种悬浮触控装置进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种悬浮触控装置，如图1所示，包括显示组件10，以及贴合在显示组件10上的Sensor基板20；其中，Sensor基板20上叠放有悬浮触控传感器21和电容触控传感器22，以及刻蚀有电容触控传感器22的Tx通道和Rx通道(未示出)，显示组件10的公共电极层(未示出)刻蚀有悬浮触控传感器21的Tx通道；悬浮触控传感器21连接有悬浮触控芯片211，电容触控传感器22连接有电容触控芯片221；且，悬浮触控芯片211与电容触控芯片221通信连接。需要说明的是，上述悬浮触控传感器21也可设置在显示组件10中，即Sensor基板20上仅设置有电容触控传感器22，从而不仅保证了悬浮触控效果，还减少了Sensor基板的尺寸，具体可以根据实际情况进行设置，本发明实施例在此不作限制说明。

其中，悬浮触控芯片211用于获取悬浮触控传感器21采集的悬浮触控信号，并将悬浮触控信号发送至电容触控芯片221，以使电容触控芯片221触发电容触控传感器22的Tx通道关闭；以及，通过悬浮触控传感器21的Tx通道将悬浮触控信号发送至电容触控传感器22的Rx通道，以对显示组件进行悬浮控制。具体地，在悬浮触控装置正常工作中，当悬浮触控传感器21检测到用户的悬浮触控操作时，根据该悬浮触控操作生成悬浮触控信号，并将该悬浮触控信号发送至悬浮触控芯片211，以使悬浮触控芯片211将悬浮触控信号发送至电容触控芯片221，从而电容触控芯片221根据悬浮触控信号关闭Sensor基板20上电容触控传感器22的Tx通道及其功能，即此时悬浮触控装置仅具有悬浮触控功能，从而悬浮触控芯片211通过悬浮触控传感器21的Tx通道将悬浮触控信号发送至电容触控传感器22的Rx通道，从而实现对显示组件的悬浮控制。

本发明实施例提供的悬浮触控装置，通过将悬浮触控传感器的Tx通道刻蚀在显示组件的公共电极层，以及将电容触控传感器的Tx通道和Rx通道刻蚀在Sensor基板上，不仅减少了Sensor基板的尺寸，还避免了外界干扰对悬浮触控传感器和电容触控传感器的电容变化的影响，从而提高了悬浮触控效果，进而提高了用户体验度，具有较好的实用价值。

此外，在实际应用中，当上述悬浮触控装置实现接触式触摸控制时，电容触控芯片还用于获取电容触控传感器采集的接触式触控信号，并将接触式触控信号发送至悬浮触控芯片，以使悬浮触控芯片触发悬浮触控传感器的Tx通道关闭；以及，通过电容触控传感器的Tx通道将接触式触控信号发送至电容触控传感器的Rx通道，以对显示组件进行接触式触摸控制。具体地，对于接触式触摸控制，电容触控芯片通过将接触式触控信号发送至悬浮触控芯片，以使悬浮触控芯片根据接触式触控信号触发悬浮触控传感器的Tx通道关闭，即关闭悬浮触控功能，并通过电容触控传感器的Tx通道和Rx通道，实现对显示组件进行接触式触摸控制。需要说明的是，在上述接触式触摸控制过程中，虽然悬浮触控传感器的Tx通道关闭，但是此时公共电极层输出VCOM电压，从而确保接触式触摸控制的功能。

可选的，在实际应用中，上述Sensor基板包括触控区域和显示区域；其中，显示区域与显示组件的显示区保持一致，触控区域叠放有悬浮触控传感器和电容触控传感器，且，触控区域的尺寸大于显示区域的尺寸。需要说明的是，部门触控区域还可以与显示区域重叠，从而便于用于对显示组件的显示区显示的内容进行悬浮控制等，具体触控区域和显示区域的划分可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

可选的，如图2所示，上述显示组件10包括上板单元11、下板单元13和液晶单元12；其中，液晶单元12设置在上板单元11和下板单元13之间；且，上板单元11远离液晶单元12的一侧贴合有Sensor基板20。

在实际应用中，上述上板单元11包括依次设置的上偏光板111、上玻璃板112、彩色滤光片113、公共电极层114和配向膜115；其中，上偏光板111与Sensor基板20贴合，彩色滤光片113设置在上玻璃板112远离上偏光板111的一侧，且，包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。上述配向膜115涂覆在上玻璃板112远离上偏光板111的一侧，且，包括多个接口槽；其中，液晶单元12包括多个液晶分子121，每个液晶分子121通过对应的接口槽与公共电极层114连接。需要说明的是，上述接口槽用于提供液晶分子呈均匀排列的接口条件，以使液晶分子按照预定的顺序排列，具体的液晶分子的排列顺序，可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

上述下板单元13包括依次设置的像素单元131、下玻璃板132和下偏光板133；其中，像素单元131包括多个像素电极，每个像素电极通过对应的液晶分子与公共电极层114连接。此外，上述下板单元13还包括存储电容134和像素电容(未示出)，该存储电容134和像素电容均分别与像素电极和公共电极层114连接；在实际应用中，上述存储电容134和像素电容均用于对设置在像素电极和公共电极层之间的液晶单元进行加压。具体地，在实际应用中，由于像素单元从结构上可以看作是像素电极和公共电极层114之间的一层TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)液晶，液晶层可以等效为一个0.1pF的液晶电容，该液晶电容无法将电压保持到下一次更新画面数据，因此，这里通过设置存储电容134和像素电容，对设置在像素电极和公共电极层之间的液晶单元进行加压，以保证配置有该悬浮触控装置的电子设备的显示功能。以及，在下偏光板133远离下玻璃板132的一侧还设置有背光板135等，具体可以根据实际情况进行设置。

进一步，在实际应用中，公共电极层主要用于对液晶单元提供基准电压，如果在显示画面的时候通过悬浮触控传感器的Tx通道输出悬浮触控信号，则将导致画面显示异常，从而影响用户的观看效果。为了解决该问题，上述悬浮触控装置的公共电极层还通过分时驱动的方式实现显示功能，即公共电极层在不同的时间段处理不同的事件。

具体地，如图3所示，在显示一帧画面时，区域1(即V-D区)的时间段表示有实际的显示信号输入至显示组件中，此时，公共电极层中刻蚀的悬浮触控传感器的Tx通道关闭，公共电极层输出正常的VCOM电压，以驱动显示组件显示对应的画面；在此过程中，该悬浮触控装置只能实现接触式触摸控制；区域2(即V-black区)的时间段则表示公共电极层中悬浮触控传感器的Tx通道与电容触控传感器的Rx通道通信，如悬浮触控传感器的Tx通道输出悬浮触控信号和驱动电压等，刻蚀在Sensor基板上的电容触控传感器的Rx通道则接收悬浮触控信号和驱动电压等，从而实现悬浮触控功能。因此，上述悬浮触控装置通过公共电极层的分时驱动，将悬浮触控功能和显示功能的时间错开，不仅保证了悬浮触控效果和显示效果，还减少了悬浮触控装置的成本。

进一步，由于公共电极层使用分时驱动的方式，还可以通过增大悬浮触控传感器的Tx通道数量，提高悬浮触控精度。如图4所示，将左侧图中的公共电极层COM进行分解，即将公共电极层刻蚀有多个悬浮触控传感器的Tx通道(右侧图中的各个条状通道)，且，相邻Tx通道之间还设置距离，具体的悬浮触控传感器的Tx通道的数量和相邻Tx通道之间的距离可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

因此，通过增大悬浮触控传感器的Tx通道数量的，可以避免悬浮触控传感器的Tx通道的高压对显示及接触式触摸控制的影响，从而减少外界影响，提高悬浮触控精度，同时由于悬浮触控传感器的Tx通道刻蚀在公共电极层，还减少了Sensor基板的尺寸，进而减少了悬浮触控装置的成本，具有较好的实用价值，提高了用户体验度。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备配置有上述悬浮触控装置。可选的，上述电子设备包括但不仅限于智能手机、平板电脑、掌上电脑、笔记本等智能电子设备，具体可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。