觸摸顯示裝置和電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及觸摸顯示技術領域，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】
[0002]目前，觸摸屏已逐漸被應用在各種電子產品上，成為用戶與電子產品交互的重要中間接口設備。然，現有電子產品通常是額外設置一觸摸屏，不利于電子產品朝輕薄化方向發展。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型解決的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，包括:
[0005]觸摸顯示面板，包括:
[0006]相對設置的第一基板與第二基板；
[0007]顯示媒質層，位于所述第一基板與所述第二基板之間；和
[0008]多個第一電極位于第二基板與所述顯示媒質層之間，用于圖像顯示與觸摸感測；和
[0009]驅動電路，用于提供灰階電壓給所述多個第一電極執行圖像顯示，還用于提供觸摸感測驅動信號給所述多個第一電極執行自電容觸摸感測。
[0010]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括:
[0011]第二電極，位于所述第一基板與第二基板之間；
[0012]所述驅動電路用于提供公共電壓給所述第二電極，以配合第一電極驅動所述觸摸顯示面板顯示圖像。
[0013]可選地，所述多個第一電極位于同一層，所述第二電極與所述多個第一電極層疊設置。
[0014]可選地，所述第一基板背對所述第二基板的一側用于接收目標物體的觸摸或接近輸入，所述第二電極設置在所述多個第一電極與顯示媒質層之間，所述多個第一電極位于第二電極與所述第二基板之間，所述第二電極上設置鏤空結構。
[0015]可選地，所述第二電極上對應同一第一電極的相鄰鏤空結構之間的區域的面積小于或等于所述鏤空結構的面積，所述相鄰鏤空結構之間的區域的邊緣不超出所述鏤空結構的邊緣。
[0016]可選地，對應同一第一電極的多個鏤空結構沿第一方向排布，沿第一方向，相鄰鏤空結構之間的區域的寬度小于或等于一鏤空結構的寬度。
[0017]可選地，所述第二電極設置在所述多個第一電極與所述第二基板之間，所述多個第一電極設置在所述顯示媒質層與所述第二電極之間，所述多個第一電極上設置鏤空結構。
[0018]可選地，同一第一電極上相鄰的鏤空結構之間的區域的面積大于或等于所述鏤空結構的面積，所述相鄰鏤空結構之間的區域的邊緣不超出所述鏤空結構的邊緣。
[0019]可選地，同一第一電極上的多個鏤空結構沿第一方向排布，沿第一方向，相鄰鏤空結構之間的區域的寬度大于或等于一鏤空結構的寬度。
[0020]可選地，所述觸摸顯示面板進一步在所述第二基板上設置:
[0021]多條掃描線；
[0022]多條數據線，與所述多條掃描線絕緣交叉排布;和
[0023]多個控制開關，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，控制電極連接掃描線，第一傳輸電極連接數據線，第二傳輸電極連接第一電極。
[0024]其中，所述控制電極用于根據掃描線上所傳輸的信號對應控制第一傳輸電極與第二傳輸電極導通與否。
[0025]可選地，所述驅動電路包括:
[0026]觸摸驅動電路，用于提供觸摸感測控制信號給掃描線，激活與掃描線相連接的控制開關，并通過數據線與激活的控制開關輸出觸摸感測驅動信號給第一電極執行自電容觸摸感測;和
[0027]顯示驅動電路，用于提供掃描信號給掃描線，激活與掃描線相連接的控制開關，并通過數據線與激活的控制開關輸出灰階電壓給第一電極執行圖像顯示。
[0028]可選地，所述觸摸顯示裝置分時復用所述多條掃描線、多條數據線、多個控制開關、和多個第一電極執行圖像顯示刷新與自電容觸摸感測。
[0029]可選地，所述驅動電路進一步包括控制電路，用于控制觸摸驅動電路和顯示驅動電路分時工作。
[0030]可選地，定義所述觸摸顯示面板用于顯示畫面和接收目標物體觸摸或接近輸入的區域為觸摸顯示區，所述觸摸顯示面板進一步包括第一屏蔽電極，所述第一屏蔽電極位于第一基板與第二基板之間，所述第一屏蔽電極部分或完全覆蓋位于觸摸顯示區中的數據線。
[0031]可選地，所述驅動電路與所述第一屏蔽電極連接，在第一電極執行觸摸感測時，所述驅動電路提供給第一屏蔽電極的電壓信號與所述觸摸驅動感測信號之間的壓差保持不變。
[0032]可選地，所述第一屏蔽電極為所述公共電極。
[0033]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括第二屏蔽電極，所述第二屏蔽電極位于第一基板與第二基板之間，所述第二屏蔽電極部分或完全覆蓋位于觸摸顯示區中的控制開關。
[0034]可選地，所述驅動電路與所述第二屏蔽電極連接，在第一電極執行觸摸感測時，所述驅動電路提供給第二屏蔽電極的電壓信號與所述觸摸驅動感測信號之間的壓差保持不變。
[0035]可選地，所述第二屏蔽電極為所述公共電極。
[0036]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括第四屏蔽電極，所述第四屏蔽電極位于第一基板與第二基板之間，所述第四屏蔽電極部分或完全覆蓋位于觸摸顯示區中的掃描線。
[0037]可選地，所述驅動電路與所述第四屏蔽電極連接，在第一電極執行觸摸感測時，所述驅動電路提供給第四屏蔽電極的電壓信號與所述觸摸驅動感測信號之間的壓差保持不變，所述觸摸感測控制信號與所述觸摸感測驅動信號之間的壓差保持不變。
[0038]可選地，所述第四屏蔽電極為所述公共電極。
[0039]可選地，定義所述第二基板上位于所述觸摸顯示區域周邊的區域為邊緣區，所述觸摸顯示面板進一步在所述邊緣區設置:
[0040]多條第一連接線，用于連接所述多條數據線至所述驅動電路;和
[0041]第三屏蔽電極，所述多條連接線設置在所述第二基板與第三屏蔽電極之間，所述第三屏蔽電極部分或完全覆蓋所述多條連接線。
[0042]可選地，所述驅動電路與所述第三屏蔽電極連接，在第一電極執行觸摸感測時，所述驅動電路提供給第三屏蔽電極的電壓信號與所述觸摸驅動感測信號之間的壓差保持不變。
[0043]可選地，所述多條連接線與所述控制電極的材料相同，所述第三屏蔽電極與所述第一傳輸電極或第一電極或第二電極的材料相同。
[0044]可選地，所述驅動電路在驅動所述第一電極執行圖像顯示刷新時提供給第二電極的公共電壓與在驅動所述第一電極執行觸摸感測時所提供給第二電極的公共電壓不同。
[0045]可選地，所述驅動電路在驅動所述第一電極執行觸摸感測時提供給第二電極的公共電壓為變化的電壓，且與所述觸摸感測驅動信號之間的壓差保持不變。
[0046]可選地，所述驅動電路在驅動所述第一電極執行圖像顯示刷新時提供給第二電極的公共電壓為一恒定電壓。
[0047]可選地，所述驅動電路包括調制電路，所述調制電路用于產生調制信號，所述調制信號用于調制所述驅動電路在驅動第一電極執行觸摸感測時所提供給觸摸顯示面板的輸入信號，所述輸入信號包括所述所述觸摸感測驅動信號。
[0048]可選地，所述觸摸感測驅動信號隨所述調制信號的升高而升高、隨所述調制信號的降低而降低。
[0049]可選地，所述調制信號包括第一參考信號與不同于所述第一參考信號的第二參考信號，其中，所述第一參考信號與第二參考信號的電壓可為下述五種情況中的任意一種:[ΟΟδΟ]第一:第一參考信號的電壓為正電壓，第二參考信號的電壓為0V;
[0051]第二:第一參考信號的電壓為0V，第二參考信號的電壓為負電壓；
[0052]第三:第一參考信號的電壓為正電壓，第二參考信號的電壓為負電壓，所述第一參考信號的電壓的絕對值等于或不等于所述第二參考信號的電壓的絕對值；
[0053]第四:第一參考信號、第二參考信號的電壓為大小不同的正電壓；
[0054]第五:第一參考信號、第二參考信號的電壓為大小不同的負電壓。
[0055]可選地，所述調制電路用于連接于所述觸摸顯示面板與一電子設備的一端之間，所述調制電路用于接收來自電子設備的第一參考信號，所述驅動電路進一步包括電壓產生電路，所述電壓產生電路與所述調制電路連接，用于提供第二參考信號給所述調制電路。
[0056]可選地，所述調制電路用于連接電子設備的一端為設備地，接收來自設備地輸出的接地信號，所述第一參考信號為接地信號;或者，所述調制電路用于連接電子設備的一端為供電電源端，接收來自供電電源端輸出的供電電源電壓，所述第一參考信號為供電電源電壓;或者，所述調制電路用于連接電子設備的一端為參考電源端，接收來自參考電源端輸出的參考電源電壓，所述第一參考信號為參考電源電壓。
[0057]可選地，所述供電電源電壓高于所述接地信號，二者之間壓差保持不變，所述參考電源電壓的高低介于所述接地信號與所述供電電源電壓的高低之間，且與所述接地信號之間的壓差保持不變。
[0058]可選地，所述驅動電路進一步包括第一接地端;所述第一接地端通過所述調制電路連接一電子設備的設備地，在所述第一電極執行觸摸感測時，所述調制電路輸出調制信號給第一接地端;在所述第一電極執行圖像顯示刷新時，所述調制電路輸出來自設備地的接地信號給第一接地端。
[0059]可選地，所述驅動電路進一步包括公共電壓產生電路，所述公共電壓產生電路包括第一電路和第二電路;所述第一電路的接地端連接于所述第一接地端與所述調制電路之間，用于接收所述設備地的接地信號;所述第二電路的接地端連接于所述調制電路與所述第一接地端之間，用于接收所述調制信號；其中，在第一電極執行圖像顯示刷新時，所述第一電路與第二電極電連接，提供公共電壓給所述第二電極;在第一電極執行觸摸感測時，所述第二電路與第二電極電連接，提供與第一電路所提供的公共電壓不同的另一公共電壓給第二電極。
[0060]可選地，所述多個第一電極為像素電極，所述第二電極為公共電極，所述顯示媒質層為液晶層。
[0061 ]可選地，所述第一基板背對所述第二基板的一側用于接收目標物體的觸摸或接近輸入。
[0062]本實用新型還提供一種電子設備，包括主控芯片和觸摸顯示裝置，所述主控芯片用于為所述觸摸顯示裝置供電、以及與所述觸摸顯示裝置進行數據通信，其中，所述觸摸顯示裝置為上述中任意一項所述的觸摸顯示裝置。
[0063]由于所述觸摸顯示裝置的第一電極用于執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。
【附圖說明】
[0064]圖1為本實用新型電子設備一實施方式的示意圖。
[0065]圖2為圖1所示觸摸顯示裝置一實施方式的示意圖。
[0066]圖3為本實用新型觸摸顯示裝置又一實施方式的電路結構示意圖。
[0067]圖4為觸摸顯示面板的又一實施方式的結構示意圖。
[0068]圖5為圖4所不第二電極與第一電極的部分放大平面不意圖。
[0069]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構示意圖。
[0070]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。
[0071 ]圖8為圖4所示觸摸顯示面板組裝后的結構示意圖。
[0072]圖9為圖3所示觸摸感測檢測電路的結構示意圖。
[0073]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構示意圖。
[0074]圖11為觸摸顯示裝置一實施方式的部分電路結構示意圖。
[0075]圖12為觸摸顯示裝置另一實施方式的部分電路結構示意圖。
[0076]圖13為本實用新型電子設備的又一實施方式的結構示意圖。
[0077]圖14為圖13所不調制電路的一實施方式的不意圖ο
[0078]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構示意圖。
[0079]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構示意圖。
[0080]圖17為保護電路的電路示意圖。
[0081]圖18為保護電路的另一實施方式的結構示意圖。
[0082]圖19為自電容式觸摸屏的另一實施方式的結構示意圖。
[0083]圖20為公共電壓產生電路的結構示意圖。
[0084]圖21為第二電路與第二電極之間的連接關系圖。
[0085]圖22為圖13所示的顯示驅動電路的示意圖。
[0086]圖23為本實用新型電子設備又一種實施方式的部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0087]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結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思全面地傳達給本領域的技術人員。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，以及相關元件的數量不完全反映實際數量。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構。然，需要說明的是，為了使得標號具有規律性以及邏輯性等，在某些不同實施例中，相同或類似的元件或結構采用了不同的附圖標記，根據技術的關聯性以及相關文字說明，本領域的技術人員是可直接或間接判斷得知的。
[0088]此外，所描述的特征、結構可以以任何合適的方式結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，本領域技術人員應意識到，沒有所述特定細節中的一個或更多，或者采用其它的結構、組元等，也可以實踐本實用新型的技術方案。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結構或者操作以避免模糊本實用新型。
[0089]進一步地，下列術語是示例性的，并非旨在以任何方式進行限制。在閱讀本申請之后，本領域技術人員將認識到，這些術語表述適用于技術、方法、物理元件以及系統(無論目前是否知曉)，包括閱讀本申請之后本領域技術人員推斷出或者可推斷的其擴展。
[0090]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。“至少二個”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的“第一”、“第二”等詞語并不是限定元件或信號出現的先后順序，而是為方便元件命名，清楚區分各元件，使得描述更簡潔。
[0091]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。
[0092]在基于互電容的觸摸系統中，觸摸屏可包括(例如)驅動區及感測區，諸如驅動線及感測線。在一實例情況中，驅動線可形成多行，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檢測并測量以判定該物件在觸摸該觸摸屏時的位置。
[0093]相對地，在基于自電容的觸摸系統中，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受的自電容的凈增加。此自電容增加可由觸摸系統檢測并測量以判定該物件在觸摸該觸摸屏時的位置。
[0094]為了避免理解混淆，需要進一步預先說明的有:
[0095]第一，對于本實用新型觸摸顯示面板內的第一電極，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。對于調制地的技術方案，第一電極也可以是公共電極，在下述關于調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。
[0096]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，分別為觸摸感測狀態和圖像顯示狀態。其中，對于圖像顯示狀態，又細分為兩種主要顯示狀態，分別為圖像顯示刷新狀態和圖像顯示保持狀態。所述圖像顯示狀態從圖像顯示刷新狀態開始，圖像顯示刷新完畢之后就進入圖像顯示保持狀態，直到進入觸摸感測狀態。
[0097]例如，當一第一電極執行完觸摸感測之后，提供灰階電壓給所述第一電極執行圖像顯示刷新，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，直至第一電極下一次執行觸摸感測。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預定灰階畫面的灰階電壓給第一電極。
[0098]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，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”是兩種不同的技術概念。
[0099]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行圖像顯示刷新與觸摸感測時，是存在二第一電極同時執行圖像顯示保持與觸摸感測的情況。
[0100]第三，對于整個觸摸顯示裝置而言，包括三個主要工作狀態，分別是觸摸感測狀態、圖像顯示刷新狀態、和場消隱期。
[0101]下面，對本實用新型的各實施例進行說明。
[0102]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。
[0103]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和驅動電路20。所述驅動電路20與所述觸摸顯示面板10相連接，用于驅動所述觸摸顯示面板10執行圖像顯示與自電容觸摸感測。
[0104]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進一步用于執行自電容觸摸感測。定義既用于執行圖像顯示又用于執行自電容觸摸感測的顯示電極11為第一電極101。所述驅動電路20用于提供觸摸感測驅動信號給第一電極101執行自電容觸摸感測，還用于提供灰階電壓給顯示電極11執行圖像顯示。
[0105]由于觸摸顯示面板10的第一電極101既用于執行圖像顯示，又用于執行自電容觸摸感測，因此，所述觸摸顯示裝置I更加輕薄化。
[0106]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也可呈其它規則或非規則方式排列。所述多個顯示電極11同層或共面。
[0107]一種操作方式是:全部顯示電極11既用于執行圖像顯示又用于執行自電容觸摸感測。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，位于虛線框區域