CN112631458A - 一种led触摸显示装置及其触控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种LED触摸显示装置及其触控方法，LED触摸显示装置包括驱动模块和至少一个LED触摸显示模块，每个LED触摸显示模块包括基板和设于基板上的多个LED光源，多个所述LED光源呈矩阵排布，每相邻2N个LED光源之间设有一检测电容，驱动模块驱动每个检测电容工作并在检测到用户触摸时获取用户手指与周围每个检测电容之间形成的触摸电容，并根据多个触摸电容计算用户手指的触摸位置。本发明能够准确获取用户触摸位置，提高触控的准确性。

Description

一种LED触摸显示装置及其触控方法
技术领域
本发明涉及触控技术领域，尤其是涉及一种LED触摸屏显示装置及其触控方法。
背景技术
随着LED行业的快速发展，LED显示屏在室内剧场、聚会舞台、指挥***等场合中得到了广泛应用，LED显示屏具有反应速度快、无重影、拖无拖影等优点。在上述应用场合中，通常需要使用大尺寸的LED显示屏，为满足大尺寸的LED显示屏通常采用模块化设计，也即大尺寸的LED显示屏由多个小尺寸的LED显示屏拼接而成，LED显示屏拼接可实现无缝拼接。
然而，在一些应用场合中，一些拼接后的LED显示屏需要实现触摸功能，以摆脱键盘和/或鼠标的操作，提高人机交互效率。目前采用红外技术在LED显示屏中实现触摸功能，也即在LED显示屏的外框上装设多个红外线发射与接收感测元件，最终在LED显示屏表面形成一红外线探测网，当用户用手指触摸LED显示屏上的某一位置时，便会挡住经过该位置的横竖两条红外线，触控芯片便可即时算出触摸点位置。采用红外技术实现触控的LED显示屏虽然不受电流、电压和静电干扰，但是其容易受到外界光的干扰，如舞台灯光等等，造成触控芯片计算出的触摸点位置不够准确，影响使用。另外，由于只是在LED显示屏***增加设有红外线发射与接收感测元件的框架，在使用过程中架框上的红外线发射与接收感测元件容易损坏，影像使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种LED触摸显示装置及其制作方法，能够准确获取用户触摸位置，提高触控的准确性。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种LED触摸显示装置，所述LED触摸显示装置包括
至少一个LED触摸显示模块，每个所述LED触摸显示模块包括基板和设于所述基板上的多个LED光源，多个所述LED光源呈矩阵排布，每相邻2N个LED光源之间设有一检测电容，所述检测电容用于检测用户否存在触摸行为，其中，N为大于或等于1的整数；
驱动模块，与每个所述检测电容电连接，用于驱动每个检测电容工作并在检测到用户触摸时获取用户手指与周围每个检测电容之间形成的触摸电容，并根据多个触摸电容计算用户手指的触摸位置。
优选地，所述驱动模块上集成有LED光源驱动接口和检测电容驱动接口。
优选地，所述驱动模块通过LED驱动信号驱动LED光源工作，并通过LED驱动信号驱动检测电容工作。
优选地，所述检测电容为自电容。
优选地，所述检测电容包括设于基板上的第一电极片和第二电极片，
优选地，每相邻四个所述LED光源之间设置一所述检测电容。
本发明还揭示了一种LED触摸显示装置的触摸控制方法，包括如下步骤：
S100，驱动模块驱动每个检测电容工作，并通过检测电容判断用户是否触摸LED触摸显示装置，并在判断用户触摸时执行步骤S200，否则，驱动模块继续驱动检测电容工作；
S200，驱动模块获取用户手指与周围每个检测电容之间形成的触摸电容，并根据多个触摸电容计算用户手指的触摸位置。
优选地，所述驱动模块通过LED驱动信号驱动LED光源工作，并通过LED驱动信号驱动检测电容工作。
优选地，所述检测电容为自电容。
优选地，所述驱动模块根据检测电容的充放电时间检测用户是否触摸LED触摸显示装置。
本发明的有益效果是：
本发明所述的LED触摸显示装置及触摸控制方法，能够精确获取用户手指的触摸位置，而不受外界的影响，提高触摸准确性。
附图说明
图1是本发明的LED触摸显示装置结构示意图；
图2是图1中LED触摸显示模块的结构示意图；
图3是图2中LED触摸显示模块的剖视示意图；
图4是本发明的LED触摸显示装置的触摸控制方法流程图示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1～图3所示，为本发明所揭示的一种LED触摸显示装置，包括驱动模块和多个LED触摸显示模块，每个LED触摸显示模块均与驱动模块相通信连接，驱动模块控制多个LED触摸显示模块实现触控和显示功能。
具体地，如图2所示，每个LED触摸显示模块包括基板10和多个LED光源20，多个LED光源20设于基板10上，并且多个LED光源20呈矩阵分布，每相邻2N个LED光源20之间设有检测电容30，每个检测电容30均与驱动模块电连接，检测电容30用于检测用户是否存在触摸行为，其中，N为大于或等于1的整数。驱动模块根据LED驱动信号驱动每个LED光源20工作，如LED光源20是否发光等，同时根据LED驱动信号控制检测电容30工作并在用户触摸LED触摸显示装置的任意区域时获取用户手指与其周围多个检测电容30之间形成的多个触摸电容，并根据多个触摸电容计算出用户手指的触摸位置。
本实施例中，以每相邻两个LED光源20之间设置检测电容30或者每相邻四个LED光源20之间设置检测电容30为最佳，当然，在其他实施例中，可根据实际需求进行检测电容30位置的设置，如每六个LED光源20之间设置一检测电容30等等。
如图2所示，以每相邻四个LED光源20之间设置一检测电容30为例，对如何计算用户手指的触摸位置为例进行详细地说明：
驱动模块驱动每个检测电容30工作，也即驱动模块通过LED驱动信号不断驱动检测电容30充电与放电，其中，LED驱动信号优选方波信号。当用户手指触摸如图所示的位置时，用户手指与周围的四个检测电容30之间形成四个触摸电容，分别记为C1、C2、C3和C4，四个触摸电容的大小可能相同，也可能不相同。驱动模块进一步根据四个触摸电容C1、C2、C3和C4计算出用户手指距离四个检测电容30的距离，分别记为d1、d2、d3和d4，也即根据公式C＝εS/4πkd可知，两个电极片之间的距离越小，电容就越大，根据上述公式可计算出触摸点到四个检测电容的距离，最终根据用户手指距离四个检测电容30的距离及四个检测电容30的坐标计算出用户手指的坐标，其中，ε为常数，S为电容基板的正对面积，d为电容极板的距离，k为静电力常量。实施时，当用户手指触摸LED触摸显示模块时，对其最近的四个检测电容形成对地电容信号，其信号会减弱原有检测电容信号，等于是原有检测电容上的驱动信号通过耦合电容人体到大地上，由于手指到检测电容的距离不一样，造成信号衰减程度不一样，因而可过衰减的信号大小来测量手指的真是坐标信息。
当获取用户手指的坐标后，如果仅获取一个坐标，则用户可能执行点击操作，进一步执行相应的操作，当获取多个用户手指坐标后，可确定用户执行的一些动作，如滑动等等，或者放大或缩小等。
如图3所示，检测电容30包括设于基板10上的第一电极片31和第二电极片32，第一电极片31和第二电极片32通过相应的信号线与驱动模块相连。当用户与其中任意一个电极片相接触时，通过用户手指形成一个触摸电容，触摸电容与检测电容30为并联连接关系。实施时，第一电极片31和第二电极片32通过相应信号线与驱动模块电连接后，驱动模块以LED驱动信号驱动检测电容30充电与放电。本实施例中，检测电容30为自电容。
进一步地，驱动模块上设有LED光源驱动接口(图未示出)和检测电容驱动接口(图未示出)，其中，LED光源驱动接口与每个LED光源20电连接，驱动模块通过LED光源驱动接口控制每个LED光源20是否发光；检测电容驱动接口与每个检测电容30电连接，驱动模块通过电容接口控制每个检测电容30充电与放电，并接收用户手指产生的触摸电容。与现有技术中，LED光源20和触摸电容分别通过独立的驱动模块进行驱动相比，本发明在一个驱动模块中实现了LED光源20驱动和检测电容30驱动，节约了成本，也节省空间占用。
如图4所示，本发明还揭示了一种LED触摸显示装置的触摸控制方法，触摸控制方法包括如下步骤：
S100，驱动模块驱动每个检测电容30工作，并通过检测电容30判断用户是否触摸LED触摸显示装置，并在判断用户触摸时执行下一步，否则，驱动模块继续驱动检测电容30工作。
具体地，每个LED触摸显示模块包括基板10和多个LED光源20，多个LED光源20设于基板10上，并且多个LED光源20呈矩阵分布，每相邻2N个LED光源20之间设有检测电容30，每个检测电容30均与驱动模块电连接，检测电容30用于检测用户是否存在触摸行为，其中，N为大于或等于1的整数。驱动模块根据LED驱动信号驱动每个LED光源20工作，如LED光源20是否发光等，同时根据LED驱动信号控制检测电容30工作，也即驱动检测电容30充电与放电。当用户触摸时，检测电容30的充放电时间发生相应改变，驱动模块依据充放电的时间确定是否存在用户触摸行为。
S200，驱动模块获取用户手指与周围每个检测电容30之间形成的触摸电容，并根据多个触摸电容计算用户手指的触摸位置。
具体地，用户触摸LED触摸显示装置的任意区域时，驱动模块获取用户手指与其周围多个检测电容30之间形成的多个触摸电容，并根据多个触摸电容计算出用户手指的触摸位置。如图2所示，以每相邻四个LED光源20之间设置一检测电容30为例，对如何计算用户手指的触摸位置为例进行详细地说明：
驱动模块驱动每个检测电容30工作，也即驱动模块通过LED驱动信号不断驱动检测电容30充电与放电，其中，LED驱动信号优选方波信号。当用户手指触摸如图所示的位置时，用户手指与周围的四个检测电容30之间形成四个触摸电容，分别记为C1、C2、C3和C4，四个触摸电容的大小可能相同，也可能不相同。驱动模块进一步根据四个触摸电容C1、C2、C3和C4计算出用户手指距离四个检测电容30的距离，分别记为d1、d2、d3和d4，最终根据用户手指距离四个检测电容30的距离及四个检测电容30的坐标计算出用户手指的坐标。
当获取用户手指的坐标后，如果仅获取一个坐标，则用户可能执行点击操作，进一步执行相应的操作，当获取多个用户手指坐标后，可确定用户执行的一些动作，如滑动等等，或者放大或缩小等。
本发明所述的LED触摸显示装置及触摸控制方法，能够精确获取用户手指的触摸位置，而不受外界的影响，提高触摸准确性。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种LED触摸显示装置，其特征在于，所述LED触摸显示装置包括
至少一个LED触摸显示模块，每个所述LED触摸显示模块包括基板和设于所述基板上的多个LED光源，多个所述LED光源呈矩阵排布，每相邻2N个LED光源之间设有一检测电容，所述检测电容用于检测用户否存在触摸行为，其中，N为大于或等于1的整数；
驱动模块，与每个所述检测电容电连接，用于驱动每个检测电容工作并在检测到用户触摸时获取用户手指与周围每个检测电容之间形成的触摸电容，并根据多个触摸电容计算用户手指的触摸位置。
2.根据权利要求1所述的LED触摸显示装置，其特征在于，所述驱动模块上集成有LED光源驱动接口和检测电容驱动接口。
3.根据权利要求1所述的LED触摸显示装置，其特征在于，所述驱动模块通过LED驱动信号驱动LED光源工作，并通过LED驱动信号驱动检测电容工作。
4.根据权利要求1所述的LED触摸显示装置，其特征在于，所述检测电容为自电容。
5.根据权利要求1所述的LED触摸显示装置，其特征在于，所述检测电容包括设于基板上的第一电极片和第二电极片，所述第一电极板和第二电极板与驱动模块电连接。
6.根据权利要求1所述的LED触摸显示装置，其特征在于，每相邻四个所述LED光源之间设置一所述检测电容。
7.一种基于权利要求1～6任意一项所述的LED触摸显示装置的触摸控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100，驱动模块驱动每个检测电容工作，并通过检测电容判断用户是否触摸LED触摸显示装置，并在判断用户触摸时执行步骤S200，否则，驱动模块继续驱动检测电容工作；
S200，驱动模块获取用户手指与周围每个检测电容之间形成的触摸电容，并根据多个触摸电容计算用户手指的触摸位置。
8.根据权利要求7所述的触摸控制方法，其特征在于，所述驱动模块通过LED驱动信号驱动LED光源工作，并通过LED驱动信号驱动检测电容工作。
9.根据权利要求7所述的触摸控制方法，其特征在于，所述检测电容为自电容。
10.根据权利要求7所述的触摸控制方法，其特征在于，所述驱动模块根据检测电容的充放电时间检测用户是否触摸LED触摸显示装置。
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