觸摸顯示裝置和電子設備的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及觸摸顯示技術(shù)領域，尤其涉及一種觸摸顯示裝置和具有觸摸顯示裝置的電子設備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，觸摸屏已逐漸被應用在各種電子產(chǎn)品上，成為用戶與電子產(chǎn)品交互的重要中間接口設備。然，現(xiàn)有電子產(chǎn)品通常是額外設置一觸摸屏，不利于電子產(chǎn)品朝輕薄化方向發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種較輕薄化的觸摸顯示裝置以及電子設備。
[0004]相應地，本實用新型提供一種觸摸顯示裝置，用于分時執(zhí)行圖像顯示刷新與觸摸感測，定義觸摸顯示裝置執(zhí)行圖像顯示刷新的階段為圖像顯示刷新階段，定義觸摸顯示裝置執(zhí)行觸摸感測的階段為觸摸感測階段，包括:
[0005]觸摸顯示面板，包括多個第一電極和第二電極;和
[0006]驅(qū)動電路，在圖像顯示刷新階段，所述驅(qū)動電路用于提供灰階電壓給所述多個第一電極，提供第一公共電壓給第二電極，以驅(qū)動所述觸摸顯示面板實現(xiàn)圖像顯示刷新;在觸摸感測階段，所述驅(qū)動電路用于提供觸摸感測驅(qū)動信號給所述多個第一電極，以驅(qū)動所述多個第一電極實現(xiàn)自電容觸摸感測，其中，在觸摸感測階段，所述驅(qū)動電路提供不同于第一公共電壓的公共電壓給第二電極。
[0007]可選地，在觸摸感測階段，所述驅(qū)動電路提供給第二電極的公共電壓與提供給第一電極的觸摸感測驅(qū)動信號之間的壓差保持不變。
[0008]可選地，當所述觸摸顯示裝置處于黑屏待機狀態(tài)時，所述驅(qū)動電路提供觸摸感測驅(qū)動信號給多個第一電極執(zhí)行自電容觸摸感測，并提供第三公共電壓給所述第二電極，其中，所述第三公共電壓與所述觸摸感測驅(qū)動信號相同。
[0009]可選地，當所述觸摸顯示裝置處于黑屏待機狀態(tài)時，所述驅(qū)動電路停止提供灰階電壓給所述多個第一電極，停止提供第一公共電壓給第二電極。
[0010]可選地，當所述觸摸顯示裝置處于亮屏工作狀態(tài)、且處于觸摸感測階段時，所述驅(qū)動電路提供第二公共電壓給第二電極。
[0011]可選地，所述第二公共電壓不同于所述第三公共電壓。
[0012]可選地，所述第二公共電壓包括接地信號與驅(qū)動信號，所述驅(qū)動信號不同于所述接地信號。
[0013]可選地，所述驅(qū)動電路包括第一接地端、第二接地端、和調(diào)制電路;所述調(diào)制電路連接于所述第二接地端與所述第一接地端之間，用于產(chǎn)生調(diào)制信號;所述第二接地端連接一電子設備的設備地，接收接地信號;在觸摸感測階段，所述調(diào)制電路輸出所述調(diào)制信號給所述第一接地端，所述觸摸感測驅(qū)動信號隨所述調(diào)制信號的升高而升高、隨所述調(diào)制信號的降低而降低;在圖像顯示刷新階段，所述調(diào)制電路持續(xù)輸出接地信號給所述第一接地端。
[0014]可選地，所述驅(qū)動電路包括公共電壓產(chǎn)生電路，所述公共電壓產(chǎn)生電路包括第一電路與第二電路;所述第一電路與所述第二電路均包括接地端;所述第一電路的接地端連接于所述第一接地端與所述調(diào)制電路之間，所述第二電路的接地端連接于所述調(diào)制電路與第一接地端之間；在圖像顯示刷新階段，所述第一電路與所述第二電極電連接，提供第一公共電壓給第二電極;在觸摸感測階段且在觸摸顯示裝置處于亮屏工作狀態(tài)，所述第二電路與所述第二電極電連接，提供第二公共電壓給所述第二電極。
[0015]可選地，所述第一電路與所述第二電路為同一電路。
[0016]可選地，所述第二公共電壓為第一公共電壓經(jīng)所述調(diào)制信號調(diào)制所得。
[0017]可選地，所述第二電路包括緩沖器，連接于第二電極與第一接地端之間。
[0018]可選地，所述第二電路包括多個緩沖器，分別連接在第二電極與第一接地端之間不同的位置。
[0019]可選地，所述公共電壓產(chǎn)生電路進一步包括第八開關與第九開關，第一電路通過第八開關與第二電極連接，第二電路通過第九開關與第二電極連接。
[0020]可選地，所述第二電路包括第九開關，連接于第二電極與第一接地端之間。
[0021]可選地，所述公共電壓產(chǎn)生電路進一步包括第三電路，在觸摸感測階段且在觸摸顯示裝置處于黑屏待機狀態(tài)，所述第三電路與所述第二電極電連接，提供第三公共電壓給所述第二電極。
[0022]可選地，所述第三電路包括接地端，所述第三電路的接地端連接于所述調(diào)制電路與所述第一接地端之間。
[0023]可選地，所述第三電路包括多個緩沖器，分別連接在第二電極與第一接地端之間不同的位置。
[0024]可選地，所述公共電壓產(chǎn)生電路進一步包括第十開關，第三電路通過第十開關與第二電極連接。
[0025]可選地，所述驅(qū)動電路進一步包括觸摸感測檢測電路，所述觸摸感測檢測電路包括多個觸摸感測檢測單元和第二信號處理電路，每一觸摸感測檢測單元包括運算放大器、反饋電容、和第四開關，所述運算放大器包括同相端、反相端、和輸出端、所述反饋電容和第四開關連接于所述反相端與所述輸出端之間，所述反相端進一步與第一電極相連接，所述第二信號處理電路與所述同相端相連接，所述第二信號處理電路用于提供觸摸感測驅(qū)動信號給所述同相端，所述反相端用于輸出所述觸摸感測驅(qū)動信號給所述第一電極。
[0026]可選地，所述第三電路與所述第二信號處理電路為同一電路。
[0027]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括:
[0028]多條掃描線；
[0029]多條數(shù)據(jù)線，與所述多條掃描線絕緣交叉設置;和
[0030]多個控制開關，用于與所述多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線分別連接，其中，每一控制開關包括控制電極、第一傳輸電極、和第二傳輸電極，其中，控制電極與掃描線連接，第一傳輸電極與數(shù)據(jù)線連接，第二傳輸電極與第一電極連接；
[0031]所述驅(qū)動電路用于提供觸摸感測控制信號給所述多條掃描線，激活與掃描線相連接的控制開關，并提供觸摸感測驅(qū)動信號給所述多條數(shù)據(jù)線，以通過激活的控制開關傳輸給所述多個第一電極，對所述多個第一電極執(zhí)行自電容觸摸感測。
[0032]可選地，所述驅(qū)動電路進一步用于提供掃描信號給所述多條掃描線，激活與掃描線相連接的控制開關，并提供灰階電壓給所述多條數(shù)據(jù)線，以通過激活的控制開關傳輸給所述多個第一電極，對所述多個第一電極執(zhí)行圖像顯示刷新。
[0033]本實用新型還提供一種電子設備，所述電子設備包括上述中任意所述的觸摸顯示
目.ο
[0034]由于所述觸摸顯示裝置的第一電極執(zhí)行圖像顯示刷新與觸摸感測，因此，所述觸摸顯示裝置變得輕薄化。相應地，具有所述觸摸顯示裝置的電子設備較輕薄化。
【附圖說明】
[0035]圖1為本實用新型電子設備一實施方式的示意圖。
[0036]圖2為圖1所示觸摸顯示裝置一實施方式的示意圖。
[0037]圖3為本實用新型觸摸顯示裝置又一實施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4為觸摸顯示面板的又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖5為圖4所示第二電極與第一電極的部分放大平面示意圖。
[0040]圖6為圖4所示觸摸顯示面板又一實施方式的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ]圖7為圖6所示第二電極與第一電極的部分放大平面示意圖。
[0042]圖8為圖4所示觸摸顯示面板組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖9為圖3所示觸摸感測檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖10為圖9所示觸摸感測檢測單元和處理單元的一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖11為觸摸顯示裝置一實施方式的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖12為觸摸顯示裝置另一實施方式的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖13為本實用新型電子設備的又一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖14為圖13所示調(diào)制電路的一實施方式的示意圖。
[0049]圖15為電子設備僅采用一個以GND為基準的域時，所述第二信號處理電路的一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖16為電子設備采用以GND與MGND為基準的兩個域時，所述第二信號處理電路的一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051 ]圖17為保護電路的電路示意圖。
[0052]圖18為保護電路的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]圖19為自電容式觸摸屏的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖20為公共電壓產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]圖21為第二電路與第二電極之間的連接關系圖。
[0056]圖22為圖13所示的顯示驅(qū)動電路的示意圖。
[0057]圖23為本實用新型電子設備又一種實施方式的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0058]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領域的技術(shù)人員。為了方便或清楚，可能夸大、省略或示意地示出在附圖中所示的每層的厚度和大小、以及示意地示出相關元件的數(shù)量。另夕卜，元件的大小不完全反映實際大小，以及相關元件的數(shù)量不完全反映實際數(shù)量。因為附圖大小不同等原因，在不同的附圖中所示的相同或相似或相關元件的數(shù)量存在并不一致的情況。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)。然，需要說明的是，為了使得標號具有規(guī)律性以及邏輯性等，在某些不同實施例中，相同或類似的元件或結(jié)構(gòu)采用了不同的附圖標記，根據(jù)技術(shù)的關聯(lián)性以及相關文字說明，本領域的技術(shù)人員是可直接或間接判斷得知的。
[0059]此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領域技術(shù)人員應意識到，沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者采用其它的結(jié)構(gòu)、組元等，也可以實踐本實用新型的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構(gòu)或者操作以避免模糊本實用新型。
[0060]進一步地，下列術(shù)語是示例性的，并非旨在以任何方式進行限制。在閱讀本申請之后，本領域技術(shù)人員將認識到，這些術(shù)語表述適用于技術(shù)、方法、物理元件以及系統(tǒng)(無論目前是否知曉)，包括閱讀本申請之后本領域技術(shù)人員推斷出或者可推斷的其擴展。
[0061]在本實用新型的描述中，需要理解的是:“多個”包括兩個和兩個以上，“多條”包括兩條和兩條以上，除非本實用新型另有明確具體的限定?！爸辽俣€”包括二個、三個、四個、五個等多種情況，“至少二條”包括二條、三條、四條、五條等多種情況。另外，各元件名稱以及信號名稱中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等詞語并不是限定元件或信號出現(xiàn)的先后順序，而是為方便元件命名，清楚區(qū)分各元件，使得描述更簡潔。
[0062]觸摸屏一般包括電阻式、電容式、紅外線式等幾種類型的觸摸屏，其中，電容式觸摸屏的應用更為廣泛。電容式觸摸屏又包括互電容式觸摸屏和自電容式觸摸屏。
[0063]在基于互電容的觸摸系統(tǒng)中，觸摸屏可包括(例如)驅(qū)動區(qū)及感測區(qū)，諸如驅(qū)動線及感測線。在一實例情況中，驅(qū)動線可形成多行，而感測線可形成多列(例如，正交)。觸摸像素可設置于行與列的交叉點處。在操作期間，可用交流信號(AC)波形來激勵所述行，且互電容可形成于該觸摸像素的行與列之間。在一物件接近該觸摸像素時，耦合于該觸摸像素的行與列之間的一些電荷可改為耦合至該物件上。耦合于該觸摸像素上的電荷的此減少可導致行與列之間的互電容的凈減少及耦合于該觸摸像素上的AC波形的減少。電荷耦合AC波形的此減少可由觸摸系統(tǒng)檢測并測量以判定該物件在觸摸該觸摸屏時的位置。
[0064]相對地，在基于自電容的觸摸系統(tǒng)中，每一觸摸像素可由形成對地的自電容的個別電極形成。在一物件接近該觸摸像素時，另一對地電容(capacitance to ground)可形成于該物件與該觸摸像素之間。該另一對地電容可導致該觸摸像素所經(jīng)受的自電容的凈增加。此自電容增加可由觸摸系統(tǒng)檢測并測量以判定該物件在觸摸該觸摸屏時的位置。
[0065]為了避免理解混淆，需要進一步預先說明的有:
[0066]第一，對于本實用新型觸摸顯示面板內(nèi)的第一電極，從功能上說，第一電極既可作為圖像顯示的像素電極，又可作為觸摸感測的傳感電極。對于調(diào)制地的技術(shù)方案，第一電極也可以是公共電極，在下述關于調(diào)制地的相關實施方式中，對此會有相關說明。另外，第一電極也并不限制為像素電極或公共電極，也可為其它名稱、但功能相同或相似的電極。
[0067]第二，以第一電極為像素電極為例，對于單個像素電極，包括兩種主要工作狀態(tài)，分別為觸摸感測狀態(tài)和圖像顯示狀態(tài)。其中，對于圖像顯示狀態(tài)，又細分為兩種主要顯示狀態(tài)，分別為圖像顯示刷新狀態(tài)和圖像顯示保持狀態(tài)。所述圖像顯示狀態(tài)從圖像顯示刷新狀態(tài)開始，圖像顯示刷新完畢之后就進入圖像顯示保持狀態(tài)，直到進入觸摸感測狀態(tài)。
[0068]例如，當一第一電極執(zhí)行完觸摸感測之后，提供灰階電壓給所述第一電極執(zhí)行圖像顯示刷新，當灰階電壓被寫入至第一電極之后，圖像顯示刷新完成，相應地，停止提供灰階電壓給第一電極。之后，第一電極進入圖像顯示保持狀態(tài)，直至第一電極下一次執(zhí)行觸摸感測。另外，圖像顯示刷新可進一步包括對第一電極進行預充電或預放電，當同一行的第一電極達到同一電壓后再提供實現(xiàn)預定灰階畫面的灰階電壓給第一電極。
[0069]此處指出圖像顯示刷新與圖像顯示保持這兩種不同的顯示狀態(tài)，是為更好理解下面所述本實用新型的各實施方式做準備。另外，更明確“圖像顯示刷新”與“圖像顯示保持”是兩種不同的技術(shù)概念。
[0070]相應地，在一些實施方式中，當要求觸摸顯示面板中任意二第一電極非同時執(zhí)行圖像顯示刷新與觸摸感測時，是存在二第一電極同時執(zhí)行圖像顯示保持與觸摸感測的情況。
[0071 ]第三，對于整個觸摸顯示裝置而言，包括三個主要工作狀態(tài)，分別是觸摸感測狀態(tài)、圖像顯示刷新狀態(tài)、和場消隱期。
[0072]下面，對本實用新型的各實施例進行說明。
[0073]請參閱圖1，圖1為本實用新型電子設備一實施方式的示意圖。所述電子設備100如為手機、平板電腦、筆記本電腦、臺式電腦、穿戴式設備、以及智能家居等各種合適產(chǎn)品。本實用新型對此不作限制。所述電子設備100包括觸摸顯示裝置I。所述觸摸顯示裝置I用于實現(xiàn)圖像顯示與觸摸感測。所述觸摸顯示裝置I中的顯示裝置例如為液晶顯示裝置，即，所述觸摸顯示裝置為觸摸液晶顯示裝置。下面主要以觸摸液晶顯示裝置為例進行說明。然，可變更地，所述觸摸顯示裝置I中的顯示裝置也可為其它合適類型的顯示裝置，如，電子紙顯示裝置(Ero)等等。
[0074]請一并參閱圖2，圖2為圖1所示觸摸顯示裝置I一實施方式的示意圖。所述觸摸顯示裝置I包括觸摸顯示面板10和驅(qū)動電路20。所述驅(qū)動電路20與所述觸摸顯示面板10相連接，用于驅(qū)動所述觸摸顯示面板10執(zhí)行圖像顯示與自電容觸摸感測。
[0075]所述觸摸顯示面板10包括多個顯示電極11，所述多個顯示電極11用于執(zhí)行圖像顯示，所述多個顯示電極11中的至少部分顯示電極11進一步用于執(zhí)行自電容觸摸感測。定義既用于執(zhí)行圖像顯示又用于執(zhí)行自電容觸摸感測的顯示電極11為第一電極101。所述驅(qū)動電路20用于提供觸摸感測驅(qū)動信號給第一電極101執(zhí)行自電容觸摸感測，還用于提供灰階電壓給顯示電極11執(zhí)行圖像顯示。
[0076]由于觸摸顯示面板10的第一電極101既用于執(zhí)行圖像顯示，又用于執(zhí)行自電容觸摸感測，因此，所述觸摸顯示裝置I更加輕薄化。
[0077]在本實施方式中，所述多個顯示電極11呈二維陣列式排布。所述多個顯示電極11同層共面。然，可變更地，在其它實施方式中，所述多個顯示電極11也可呈其它規(guī)則或非規(guī)則方式排列。所述多個顯示電極11同層或共面。
[0078]一種操作方式是:全部顯示電極11既用于執(zhí)行圖像顯示又用于執(zhí)行自電容觸摸感測。然，可變更地，某些顯示電極11，例如，首尾兩行或其中一行顯示電極11，僅用于執(zhí)行圖像顯示或觸摸感測也是可行的，為了更清楚明了，以圖2所示的顯示電極11為例，位于虛線框區(qū)域外的顯示電極11為所述第一電極101，而位于虛線框區(qū)域內(nèi)的顯示電極11(觸摸顯示面板10上最后一行的顯示電極11)則不管第一電極101是在執(zhí)行圖像顯示還是在執(zhí)行觸摸感測時、均一直在執(zhí)行圖像顯示。
[0079]需要理解的是，上面是為了清楚說明，在圖2中示出了部分顯示電極11用作第一電極101，然，本申請文件下述的觸摸顯示裝置I中的全部顯示電極11既用于執(zhí)行圖像顯示又用于執(zhí)行自電容觸摸感測，相應地，在下面各實施方式的描述中，均以全部顯示電極11用作第一電極101為例進行描述以及示出，但是，對于本領域的一般技術(shù)人員而言，其根據(jù)本申請文件下述的各種實施方式，是可以容易想到非全部顯示電極11用作第一電極101的其它實施方式，為了清楚簡潔，相關其它實施方式不再贅述，但是均應落入本申請的保護范圍。另外，前述情況也同樣適用后述電子設備400的觸摸顯示裝置4以及電子設備900的觸摸顯不裝置等。
[0080]在本實施方式中，觸摸顯示裝置I是以觸摸液晶顯示裝置為例進行說明，相應地，所述顯示電極11為像素電極。所述第一電極101的形狀近似矩形(如圖2所示)，然，并不限于矩形。每一第一電極101的長度L的通常范圍為20微米至300微米，寬度W的范圍通常為10微米至150微米。需要說明的是，所述第一電極101的形狀一般并非規(guī)則矩形。另外，第一電極101的長度L與寬度W也并非局限前述通常范圍。
[0081 ]所述驅(qū)動電路20非同時驅(qū)動二第一電極101中的一第一電極101執(zhí)行自電容觸摸感測、另一第一電極101執(zhí)行圖像顯示刷新。相應地，為實現(xiàn)前述驅(qū)動方式，在一實施方式中，所述驅(qū)動電路20非同時提供觸摸感測驅(qū)動信號與灰階電壓給所述觸摸顯示面板10。然，可變更地，在其它實施方式中，所述驅(qū)動電路20也可同時提供觸摸感測驅(qū)動信號與灰階電壓給所述觸摸顯示面板10，但是通過控制驅(qū)動電路20本身的輸出來達到控制非同時驅(qū)動二第一電極101中的一第一電極101執(zhí)行自電容觸摸感測、另一第一電極101執(zhí)行圖像顯示刷新的目的。因為隨著電路技術(shù)以及觸摸顯示面板10技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電路可以形