CN109871146B - 触控装置及信息处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种触控装置及信息处理设备。触控装置包括触控面板以及控制电路。触控面板包括多个触控感应列，每个触控感应列包括多个触控感应元件。控制电路包括通道选择单元以及控制芯片；通道选择单元包括多个通道选择器，每个通道选择器分别与对应的触控感应列的各个触控感应元件连接；控制芯片用于控制每个通道选择器从对应的触控感应列中选择目标触控感应元件，以使每个触控感应列中的目标触控感应元件与控制芯片导通。由此，控制芯片通过通道选择器选定目标触控感应元件，并获得目标触控感应元件的触控电信号。从而使控制芯片无需与每个触控感应元件直接电性连接，减少了控制芯片的端口数量，提高了触控装置的集成度。

Description

触控装置及信息处理设备

技术领域

本申请涉及触控交互设备领域，具体而言，涉及一种触控装置及信息处理设备。

背景技术

触控是一种通过触控显示设备的屏幕进行信息交互的方式，目前触控技术已非常成熟，在显示设备中已十分常见，例如，手机、平板电脑等。

本申请图1为一种常见的触控装置的一种结构示意图。如图1所示的触控装置包括触控面板110以及控制芯片170，触控面板110上设置有多个触控感应元件113，触控感应元件113与控制芯片170连接。由图1可以看出每个触控感应元件113都与控制芯片170连接，触控感应元件113与控制芯片170之间庞大的引线电路占据很多面积。同时，控制芯片170需要设置与触控感应元件113一一对应的端口，严重增大的控制芯片的尺寸。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种触控装置及信息处理设备，以解决或者改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种触控装置，所述触控装置包括：

触控面板，其中，所述触控面板包括多个触控感应列，每个触控感应列包括多个触控感应元件；

以及控制电路；

所述控制电路包括：

通道选择单元，所述通道选择单元包括多个通道选择器，每个通道选择器与其中一个触控感应列对应并分别与该触控感应列的各个触控感应元件连接；

以及与所述通道选择单元中的各个通道选择器连接的控制芯片，所述控制芯片用于控制每个通道选择器从对应的触控感应列中选择目标触控感应元件与所述控制芯片导通。

可选地，所述控制芯片包括驱动感测端，所述通道选择器包括输入端、输出端以及控制端；

所述通道选择器的输入端分别与对应的触控感应列的各个触控感应元件连接、输出端与所述控制芯片的驱动感测端连接、控制端用于获得触控通道选择信号；

所述通道选择器用于根据所述触控通道选择信号从对应的触控感应列中选择目标触控感应元件，将与该目标触控感应元件连接的输入端与该通道选择器的输出端导通，以使该目标触控感应元件与所述控制芯片的驱动感测端连接。

可选地，所述通道选择器包括多个场效应晶体管；

所述通道选择器的输入端由各个场效应晶体管的源极互相连接组成；所述通道选择器的输出端由各个场效应晶体管的漏极组成，所述通道选择器的控制端由各个场效应晶体管的栅极组成。

可选地，所述控制芯片还包括通道选择端，所述通道选择端与所述通道选择器的控制端连接；

所述控制芯片还用于生成所述通道选择信号，并通过所述通道选择端将所述通道选择信号发送到所述通道选择器。

可选地，所述控制电路还包括中间电路，所述中间电路分别与所述通道选择器的控制端以及所述控制芯片连接；

所述中间电路用于根据所述控制芯片的工作信号生成所述通道选择信号，并将所述通道选择信号发送到通道选择器。

可选地，所述控制芯片还包括与所述驱动感测端连接的信号处理电路，所述信号处理电路用于对所述驱动感测端感测到的触控电信号进行电容电压转换和数位转换，得到所述目标触控感应元件感应到的触控信息。

可选地，所述通道选择器包括由薄膜晶体管集成的数据选择器。

可选地，所述触控面板由柔性材料构成。

可选地，所述触控装置还包括用于显示图像的显示面板：

所述通道选择单元集成设置在所述显示面板和/或所述触控面板。

可选地，所述显示面板集成在所述触控面板，所述触控装置还包括：

设置在所述触控面板的像素阵列；

与所述显示面板相对设置的彩色滤光基板；

以及设置在所述触控面板与所述彩色滤光基板之间的液晶层。

可选地，所述显示面板为OLED显示面板。

第二方面，本申请实施例还提供一种信息处理设备，所述信息处理设备包括第一方面所述的触控装置以及中央处理单元；

所述中央处理单元与所述触控装置电性连接，用于获取所述触控装置的触控操作信息。

相比现有技术，本申请提供的有益效果是：

本申请实施例提供的触控装置及信息处理设备，控制芯片可以通过通道选择器选定目标触控感应元件，并获得目标触控感应元件响应用户触控操作得到的触控电信号，进而获得用户的触控信息。由此控制芯片无需与每个触控感应元件直接电性连接，减少了触控装置和控制芯片的接口数量，减少了控制芯片的尺寸，同时，简化了控制芯片与触控感应元件之间的引线电路，提高了触控装置的集成度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。

图1为一种常见的触控装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的触控装置的一种结构示意图；

图3为图2中通道选择器在工作时的各个引脚的时序状态图；

图4为图2中通道选择器的一种结构示意图；

图5为图2中控制电路的一种结构示意图。

图标：100-触控装置；110-触控面板；111-触控感应列；113-触控感应元件；130-控制电路；150-通道选择单元；151-通道选择器；153-场效应晶体管；170-控制芯片；190-中间电路。

具体实施方式

基于上述技术问题，本申请发明人发现可以在控制芯片170与触控面板110之间设置通道选择单元150，通过通道选择单元150的各个通道选择器151选择目标触控感应元件，以解决上述技术问题，基于本申请提供的触控装置100，控制芯片170可以通过通道选择器151选定目标触控感应元件，并获得目标触控感应元件响应用户触控操作得到的触控电信号，进而获得用户的触控信息。由此控制芯片170无需与每个触控感应元件113直接电性连接，减少了触控装置100和控制芯片170的接口数量，减少了控制芯片170的尺寸，同时，简化了控制芯片170与触控感应元件113之间的引线电路，提高了触控装置100的集成度。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是申请人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是申请人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的关键可以相互组合。

请参阅图2，为本申请提供的触控装置100的一种结构示意图，如图2所示，触控装置100可以包括触控面板110以及控制电路130。

其中，控制电路130可以包括通道选择单元150以及控制芯片170。触控面板110可以包括多个触控感应列111，每个触控感应列111可以包括多个触控感应元件113。通道选择单元150可以包括多个通道选择器151。

触控感应列111与通道选择器151一一对应，每个通道选择器151分别与对应的触控感应列111的各个触控感应元件113连接。控制芯片170与通道选择单元150中的各个通道选择器151连接。通道选择单元150设置在控制芯片170的芯片外部。

例如，如图2所示，每个触控感应列111可以包括第一触控感应元件、第二触控感应元件、第三触控感应元件以及第四触控感应元件，共4个触控感应元件113。每个通道选择器151与对应的触控感应列111的4个触控感应元件113电性连接。

需要说明的是，本申请并不限制触控感应列111中的触控感应元件113的组成方式，触控感应列111应做广义理解，每个触控感应列111可以由如图2所示的竖向触控感应元件113组成，也可以有横向设置的触控感应元件113组成。

在工作时，控制芯片170可以控制每个通道选择器151从对应的触控感应列111中选择目标触控感应元件与控制芯片170导通。

在目标触控感应元件与控制芯片170导通后，控制芯片170可以向目标触控感应元件加载触控驱动信号，以使目标触控感应元件处于触控状态。处于触控状态的目标触控感应元件可以响应用户的触控操作，产生触控电信号。控制芯片170获得触控电信号并对触控电信号进行解析，得到用户的触控操作信息。

需要说明的是，目标触控感应元件指即将/正在处于触控状态的触控感应元件113，目标触控感应元件并非对触控感应元件113的限定。

基于上述设计，控制芯片170可以通过通道选择器151选定目标触控感应元件，并使目标触控感应元件响应用户触控操作得到的触控电信号，再获得目标触控感应元件的触控电信号，从而获得用户的触控信息，由此，控制芯片170无需与每个触控感应元件113直接电性连接，减少了触控装置100和控制芯片170的接口数量，减少了控制芯片170的尺寸，同时，简化了控制芯片170与触控感应元件113之间的引线电路，提高了触控装置100的集成度。

此外，由于在集成触控装置100的触控显示设备中引线电路常常沿触控显示设备边框布置，简化控制芯片170与触控感应元件113之间的引线电路后，可以减小触控显示设备的边框尺寸，从而提高显示设备的屏占比。

作为一种实施方式，请继续参阅图2，控制芯片170可以包括通道选择端，通道选择器151可以包括输入端、输出端以及控制端。

通道选择器151的输入端分别与对应的触控感应列111的各个触控感应元件113连接、输出端与控制芯片170的驱动感测端连接、控制端用于获得触控通道选择信号。

通道选择器151用于根据触控通道选择信号从对应的触控感应列111中选择目标触控感应元件，将与该目标触控感应元件连接的输入端与该通道选择器151的输出端导通，以使该目标触控感应元件与控制芯片170的驱动感测端连接。

在工作时，为获得每个触控感应元件113的触控电信号，上述通道选择信号可以为时变信号，从而控制通道选择器151依次选取触控感应元件113与控制芯片170连接。

例如，通道选择器151的输入端可以包括与第一触控感应元件连接的第一输入端、与第二触控感应元件连接的第二输入端、与第三触控感应元件连接的第三输入端以及与第四触控感应元件连接的第四输入端。

可选地，触控通道选择信号可以为两位二进制数字信号。请参阅图3所示通道选择器151在工作时的各个引脚的时序状态，其中，各个引脚的时序状态图包括控制端的电平状态以及输入端与输出端的导通状态。控制端的电平状态为输入控制端的触控通道选择信号的电平状态。

例如，通道选择器151响应触控通道选择信号的过程可以分为四个阶段：

在第一阶段，触控通道选择信号为“00”。此时，每个触控感应列111的第一触控感应元件为目标触控感应元件，各个通道选择器151的第一输入端与输出端导通，即输入端与输出端的导通状态为“1000”，控制芯片170与各个第一触控感应元件连接。

在第二阶段，触控通道选择信号为“01”。此时，每个触控感应列111的第二触控感应元件为目标触控感应元件，各个通道选择器151的第二输入端与输出端导通，即输入端与输出端的导通状态为“0100”，控制芯片170与各个第二触控感应元件连接。

在第三阶段，触控通道选择信号为“10”。此时，每个触控感应列111的第三触控感应元件为目标触控感应元件，各个通道选择器151的第三输入端与输出端导通，即输入端与输出端的导通状态为“0010”，控制芯片170与各个第三触控感应元件连接。

在第四阶段，触控通道选择信号为“11”。此时，每个触控感应列111的第四触控感应元件为目标触控感应元件，各个通道选择器151的第四输入端与输出端导通，即输入端与输出端的导通状态为“0001”，控制芯片170与各个第四触控感应元件连接。

基于上述设计，控制芯片170可以通过控制触控通道选择信号随时序变化，以实现了对各个通道选择单元150的扫描，减低了每个阶段需要处理的触控电信号的数量，降低了运算量。

需要说明的是，各个通道选择器151的控制端中相同的端口可以串联在一起，并可同时获得通道选择信号。

请参阅图4，图4为本申请提供的通道选择器151的一种结构示意图。如图4所示，通道选择器151可以包括多个场效应晶体管153。

其中，通道选择器151的输入端由各个场效应晶体管153的源极互相连接组成；通道选择器151的输出端由各个场效应晶体管153的漏极组成，通道选择器151的控制端由各个场效应晶体管153的栅极组成。

需要说明的是，在工作时，场效应晶体管153的源极与漏极可以互换。通道选择器151的输入端由各个场效应晶体管153的漏极互相连接组成；通道选择器151的输出端由各个场效应晶体管153的源极组成。

在工作时，触控通道选择信号可以为导通电压电信号，例如，当触控通道选择信号为“1000”时，与第一输出端对应的第一场效应晶体管导通，第一触控感应元件为目标触控感应元件。

基于上述设计，可以减少场效应晶体管153的控制流程，提高场效应晶体管153集成效果，降低实际生产时的工艺难度。

作为一种实施方式，控制芯片170可以直接对通道选择器151的控制端进行控制。

具体地，控制芯片170还可以包括通道选择端，通道选择端与通道选择器151的控制端连接。

在工作时，控制芯片170可以直接生成上述通道选择信号，并通过通道选择端将通道选择信号发送到通道选择器151。

作为另一种实施方式，控制芯片170可以通过中间电路190对通道选择器151的控制端进行控制。

例如，请参阅图5，控制电路130还可以包括中间电路190，中间电路190分别与通道选择器151的控制端以及控制芯片170连接。

其中，中间电路190用于根据控制芯片170的工作信号生成通道选择信号，并将通道选择信号发送到通道选择器151。

在工作时，中间电路190可以为Panel GOA(Panel Gate Driver on Array，阵列基板行驱动)电路，控制芯片170的工作信号可以为控制芯片170提供的时钟信号。其中，PanelGOA电路可以指通过薄膜晶体管集成在触控面板110和/或显示面板的栅极驱动集成电路。

作为一种实施方式，通道选择器151可以包括由薄膜晶体管集成的数据选择器。

需要说明的是，通道选择器151需要做广义理解，通道选择器151只需实现上述功能即可，不能狭义地限定在数据选择器(multiplexer，MUX)上，数据选择器仅为本申请中通道选择器151的一种实施方式。

可选地，控制芯片170还可以包括与驱动感测端连接的信号处理电路，信号处理电路用于对驱动感测端感测到的触控电信号进行电容电压转换和数位转换，得到目标触控感应元件感应到的触控信息。

可选地，本申请提供的触控面板110可以由柔性材料构成。例如，触控面板110可以为柔性金属基板，并与显示面板构成柔性显示装置。

本申请提供的触控装置100还可以包括用于显示图像的显示面板。其中，上述显示面板可以包括LCD显示面板、OLED显示面板以及投影屏幕等。

可选地，通道选择单元150可以集成设置在显示面板和/或触控面板110上。

作为一种实施方式，当上述显示面板为LCD显示面板时，为实现图像显示功能，触控装置100还可以包括彩色滤光基板、像素阵列以及液晶层。其中，彩色滤光基板与显示面板相对设置。像素阵列集成在显示面板。液晶层设置在显示面板与彩色滤光基板之间。

在显示时，控制芯片170与像素阵列连接，用于通过向像素阵列加载显示图像信号，以控制像素阵列电场的电场强度，驱动液晶层中的液晶分子转动，更改液晶层的透光率，从而使内部光源依次经过液晶层与彩色滤光基板形成待显示图像。

可选地，为提高触控装置100的集成度，上述触控面板110也可以集成设置在上述显示面板，构成触控显示面板。此时，触控装置100的显示功能与触控功能采用时分复用的形式同时实现，即触控显示面板的工作状态包括可以包括触控状态以及显示状态。在工作时，触控显示面板在触控状态与显示状态中不断切换，以在显示图像的同时检测用户的触控操作。

具体地，当触控显示面板处于显示状态时，触控显示面板作为公共基板，各个触控感应元件113作为公共电极。控制芯片170控制通道选择器151的各个输入端与该通道选择器151的输出端导通，并通过各个通道选择器151向各自所连接的触控感应元件113加载显示驱动信号。再向像素阵列加载显示图像信号，以在像素阵列与公共电极(触控感应元件113)之间形成像素阵列电场。

当触控显示面板处于触控状态时，控制芯片170控制每个通道选择器151从对应的触控感应列111中选择目标触控感应元件与所述控制芯片170导通，以检测使用者在目标触控感应元件的触控操作。

作为另一种实施方式，当上述显示面板为OLED显示面板时，触控面板110可以作为触控层嵌入OLED显示面板，实现OLED显示设备的触控功能。

本申请还提供一种信息处理设备，信息处理设备包括上述的触控装置100以及中央处理单元。

中央处理单元与触控装置100电性连接，用于获取触控装置100的触控操作信息，并对触控操作信息进行进一步处理。

可选地，信息处理设备可以为智能手机终端或便携计算终端中的一种。

便携计算终端可以为移动终端设备。例如，手机、平板电脑等。

需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本关键的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种触控装置，其特征在于，所述触控装置包括：

触控面板，其中，所述触控面板包括多个触控感应列，每个触控感应列包括多个触控感应元件；以及

控制电路，所述控制电路包括：

通道选择单元，所述通道选择单元包括多个通道选择器，每个通道选择器与其中一个触控感应列对应并分别与所述触控感应列的各个触控感应元件连接；以及

与所述通道选择单元中的各个通道选择器连接的控制芯片，所述控制芯片用于控制所述每个通道选择器从对应的触控感应列中选择目标触控感应元件与所述控制芯片导通；

所述控制芯片包括驱动感测端，所述通道选择器包括输入端、输出端以及控制端；

所述通道选择器的输入端分别与对应的触控感应列的各个触控感应元件连接、输出端与所述控制芯片的驱动感测端连接、控制端用于获得触控通道选择信号；

所述通道选择器用于根据所述触控通道选择信号从对应的触控感应列中选择所述目标触控感应元件，将与所述目标触控感应元件连接的输入端与所述通道选择器的输出端导通，以使所述目标触控感应元件与所述控制芯片的驱动感测端连接；

所述控制电路还包括中间电路，所述中间电路分别与所述通道选择器的控制端以及所述控制芯片连接；其中，所述中间电路为Panel GOA电路，所述Panel GOA电路指通过薄膜晶体管集成在所述触控面板和/或显示面板的栅极驱动集成电路；

所述中间电路用于根据所述控制芯片的工作信号生成所述通道选择信号，并将所述通道选择信号发送到所述通道选择器。

2.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述通道选择器包括多个场效应晶体管；

所述通道选择器的输入端由各个场效应晶体管的源极互相连接组成；所述通道选择器的输出端由所述各个场效应晶体管的漏极组成，所述通道选择器的控制端由所述各个场效应晶体管的栅极组成。

3.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述控制芯片还包括与所述驱动感测端连接的信号处理电路，所述信号处理电路用于对所述驱动感测端感测到的触控电信号进行电容电压转换和数位转换，得到所述目标触控感应元件感应到的触控信息。

4.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述通道选择器包括由所述薄膜晶体管集成的数据选择器。

5.根据权利要求1所述的触控装置，其特征在于，所述触控面板由柔性材料构成。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的触控装置，其特征在于，所述触控装置还包括用于显示图像的所述显示面板：

所述通道选择单元集成设置在所述显示面板和/或所述触控面板。

7.根据权利要求6所述的触控装置，其特征在于，所述显示面板集成在所述触控面板，所述触控装置还包括：

设置在所述触控面板的像素阵列；

与所述显示面板相对设置的彩色滤光基板；以及

设置在所述触控面板与所述彩色滤光基板之间的液晶层。

8.根据权利要求6所述的触控装置，其特征在于，所述显示面板为OLED显示面板。

9.一种信息处理设备，其特征在于，所述信息处理设备包括权利要求1～8中任意一项所述的触控装置以及中央处理单元；

所述中央处理单元与所述触控装置电性连接，用于获取所述触控装置的触控操作信息。

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