触控通信传感器、触控屏及交互控制方法与流程

本技术涉及通信与触控兼容的，特别是涉及触控通信传感器、触控屏及交互控制方法。

背景技术：

1、在电子设备中，近场通信天线（例如nfc）和触控传感器一般为相互独立的两个功能部件，例如，在手机、触控屏等中，触控传感器设置在手机正面，即显示器件正面，而通信天线则设置在手机的背面，在功能驱动上也相互独立。在触控技术领域中，触控传感器一般通过横纵交叉设置的通道电极来实现触控功能，通道电极的形式可以是ito、metalmesh、银纳米线、碳纳米管、石墨烯等。

2、相关技术中，大多将通信天线如nfc天线布置在触控传感器上的四周、单侧、多侧等位置，以此实现通信天线在触控传感器上的集成。但是，该布置方式存在以下缺陷：需要在触控传感器的侧方上增设空间区域来集成通信天线，这会增加器件整体的空间布局，进一步加大边框区域的宽度，不利于电子设备的窄边框设置，影响整体美观。同时，通信天线的位置固定不可变，其通信区域受限且范围小，不利于通信连接，容易造成通信信号不稳定，容易通信中断。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对如何解决触控传感器和通信天线集成设置时器件整体空间布局受限的问题，提供一种触控通信传感器、触控屏及交互控制方法。

2、根据本技术的第一方面，提供一种触控通信传感器，包括：

3、电极模块，包括第一电极层和第二电极层；所述第一电极层包括多个沿第一方向依次排列设置的第一电极，所述第二电极层包括多个沿第二方向依次排列设置的第二电极；所述第一电极层和所述第二电极层绝缘设置；所述第一方向和所述第二方向相互交叉设置；

4、驱动模块，所述第一电极和所述第二电极经若干引线均与所述驱动模块电连接，所述驱动模块用于在通信阶段驱动所述电极模块进行通信传输、以及在触控阶段驱动所述电极模块进行触控感应；

5、其中，在所述通信阶段，多个所述第一电极通过若干引线经所述驱动模块依次串联设置，形成用于通信传输的线圈回路；在所述触控阶段，所述第一电极和所述第二电极经所述驱动模块相互隔断设置，形成用于触控感应的触控矩阵。

6、在其中一个实施例中，所述驱动模块包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块分别设于所述第一电极相对设置的两端，所述第一模块经若干引线与所述第一电极的一端、所述第二电极的一端或两端电连接，所述第二模块经若干引线与所述第一电极的另一端电连接，所述第一模块与所述第二模块信号连接；

7、在所述通信阶段，多个所述第一电极通过所述第一模块和所述第二模块依次串联连接设置，形成所述线圈回路；在所述触控阶段，多个所述第一电极经所述第一模块、第二模块相互隔断设置，多个所述第二电极经所述第一模块相互隔断设置，形成所述触控矩阵。

8、在其中一个实施例中，所述线圈回路包括至少两个所述第一电极，其中，在所述通信阶段，沿所述线圈回路的回路方向，多个所述第一电极中同侧设置的一端经所述第一模块依次两两连接设置，多个所述第一电极中同侧设置的另一端经所述第二模块依次两两连接设置。

9、在其中一个实施例中，所述第一电极沿所述第二方向相对设有第一端和第二端；

10、n个所述第一电极形成所述线圈回路，n个所述第一电极沿所述第一方向依次排序；在所述线圈回路中，第a个所述第一电极对应的所述第二端和第b个所述第一电极对应的所述第二端经所述第二模块电连接设置，第c个所述第一电极对应的所述第一端和第d个所述第一电极对应的所述第一端经所述第一模块电连接设置，第1个所述第一电极对应的所述第一端和第p个所述第一电极对应的所述第一端分别为所述线圈回路的输入端与输出端，且与所述第一模块电连接，其中，a+b=n+1，c+d=n+2，p=（n+2）/2，且n≥4，n=2k，k和p均为正整数。

11、在其中一个实施例中，所述第一电极包括两个子电极，所述子电极设有第一端和第二端；在所述第一电极内，两个所述子电极对应设置的两个所述第二端相互连接且均与所述第二模块电连接，两个所述子电极对应设置的两个所述第一端相互间隔设置且均与所述第一模块电连接；同一所述第一电极中两个所述子电极通过所述第二端并联连接于所述第二模块；

12、在所述通信阶段，同一所述第一电极中两个所述子电极经所述第一模块并联设置，多个所述第一电极经所述第一模块和所述第二模块依次串联连接设置，形成所述线圈回路；在所述触控阶段，同一所述第一电极中两个所述子电极的第一端经所述第一模块相互隔断设置，多个所述第一电极经所述第一模块、所述第二模块相互隔断设置，多个所述第二电极经所述第一模块相互隔断设置，形成用于电磁触控和/或电容触控的所述触控矩阵。

13、在其中一个实施例中，所述第一模块为集成模块，所述第二模块为开关电路模块，所述集成模块设有触控单元和通信单元；在所述通信阶段，多个所述第一电极通过所述通信单元和所述开关电路模块依次串联连接设置，形成所述线圈回路；在所述触控阶段，多个所述第一电极经所述触控单元、所述开关电路模块相互隔断设置，多个所述第二电极经所述触控单元相互隔断设置，形成所述触控矩阵；

14、或者，所述第一模块为触控驱动模块，所述第二模块为通信驱动模块；在所述通信阶段，多个所述第一电极通过所述触控驱动模块和所述通信驱动模块依次串联连接设置，形成所述线圈回路；在所述触控阶段，所述第一电极经所述触控驱动模块、所述通信驱动模块相互隔断设置，所述第二电极经所述触控驱动模块相互隔断设置，形成所述触控矩阵。

15、在其中一个实施例中，所述线圈回路所覆盖的通信区域由依次串联连接设置的多个所述第一电极对应的区域配置。

16、在其中一个实施例中，在所述通信阶段，至少两个所述第一电极经所述驱动模块并联设置，形成并联电极；多个所述并联电极经所述驱动模块依次串联设置，形成所述线圈回路。

17、在其中一个实施例中，多个所述第一电极包括回路电极以及间隔电极；在所述线圈回路中，回路电极为经所述驱动模块依次串联连接设置的所述第一电极；所述间隔电极为经所述驱动模块悬空或接地设置的所述第一电极；相邻设置的两个所述回路电极之间间隔有至少一所述间隔电极。

18、在其中一个实施例中，在所述通信阶段，所述第二电极经所述驱动模块悬空或接地设置。

19、在其中一个实施例中，所述线圈回路的数量设置有多个，多个所述线圈回路沿所述第一方向依次间隔排列设置。

20、根据本技术的第二方面，提供一种触控屏，包括屏幕本体以及上述实施例中的触控通信传感器，所述触控通信传感器安装于所述屏幕本体的表面；所述第一电极层、所述第二电极层和所述屏幕本体沿所述屏幕本体的厚度方向上依次层叠设置。

21、根据本技术的第三方面，提供一种交互控制方法，其特征在于，应用于上述实施例中的触控通信传感器；所述交互控制方法包括：

22、响应于通信信号，根据设定的通信区域，将相应区域的多个所述第一电极经所述驱动模块依次串联连接设置，形成线圈回路进行通信传输；

23、响应于触控信号，将所述第一电极和所述第二电极经所述驱动模块相互隔断设置，形成触控矩阵进行触控感应。

24、在其中一个实施例中，所述交互控制方法还包括：

25、根据设定的通信模式，确定所述通信区域：

26、若所述通信模式为静态模式，则所述通信区域设定为系统设定的固定区域；若所述通信模式为动态模式，则所述通信区域设定为系统设定的可变区域；其中，

27、所述系统设定的可变区域为用户设定或系统自动识别的区域。

28、在其中一个实施例中，所述交互控制方法还包括：

29、响应于应用场景信号，根据所述应用场景信号得到应用场景区域，将所述通信区域设定为所述应用场景区域。

30、在其中一个实施例中，所述交互控制方法还包括：

31、在通信传输过程中，获取通信传输的信号参数，并根据所述信号参数动态调整参与形成所述线圈回路的所述第一电极的数量和/或调整参与形成所述线圈回路的所述第一电极的分布位置，以调整通信传输的信号强度和/或通信区域。

32、在其中一个实施例中，根据所述信号参数动态调整参与形成所述线圈回路的所述第一电极的数量和/或调整参与形成所述线圈回路的所述第一电极的分布位置，包括：

33、当所述信号参数低于预设阈值时，增加参与形成所述线圈回路的所述第一电极的数量，或者扩展参与形成所述线圈回路的所述第一电极所形成的边界区域，或者移动参与形成所述线圈回路的所述第一电极所形成的区域位置，直至所述信号参数满足所述预设阈值。

34、上述触控通信传感器、触控屏及交互控制方法，能够实现：在通信阶段，驱动模块将多个沿第一方向排列的第一电极通过引线依次串联，形成连续的线圈回路。该连续的线圈回路在馈电时可以激发天线信号，可作为通信（如磁耦合、电感式通信）的区域，实现信号发射与接收，实现了通信功能。

35、在触控阶段，驱动模块将第一电极与第二电极相互隔断，即能够保持第一电极和第二电极之间电气隔离，形成由第一方向的第一电极与第二方向的第二电极交叉构成的互电容触控矩阵。通过扫描各电极节点间的电容变化，实现多点触控位置检测，实现了触控功能。

36、如此，在通信阶段和触控阶段，可以通过共用第一电极及走线，实现通信和触控功能，无需额外设置独立的触控层和天线层，避免了膜层堆叠，继而有利于降低触控通信传感器的厚度，有利于实现电子设备的轻薄化。

37、进一步地，第一电极在通信阶段经驱动模块串联形成线圈回路，从而可以减小驱动模块与第一电极之间的引线长度，且无需额外为天线功能增设独立馈电走线，从而减少边框内走线数量。同时，线圈回路与电极层共用设计，避免在电极层外侧设置独立的线圈回路，有利于减小电极层周侧设置天线引线的数量，继而有利于减小触控通信传感器的宽度，继而有利于实现电子设置的窄边框性能。

38、其中，基于第一电极串联形成的线圈回路，即通信天线，该通信天线的区域大小和区域位置由依次串联设置的第一电极对应的区域所决定，可以通过配置线圈回路中的第一电极的数量和/或区域，可以实现通信天线的通信区域灵活配置以及天线性能灵活配置，尤其是近场通信应用上，天线通信不再受限于某一固定位置处，可以根据实际需求灵活进行调整，使用更为方便便捷。并且由于触控传感器一般是整面铺设于屏幕等载体上，所以将通信天线和触控传感器集成一体，可以实现超大范围、灵活且精准的通信传输，例如手机上的nfc天线，无论如何贴靠，均能够实现通信传输，不再需要精准对位，大大提高使用的便捷性和可靠性。