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以及電子設備。
【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]本實用新型解決的技術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，包括多個第一電極;和
[0006]相連接的第一芯片與第二芯片，所述第二芯片進一步與所述觸摸顯示面板連接，所述第一芯片存儲的顯示數據的量多于第二芯片存儲的顯示數據的量；
[0007]所述第二芯片用于根據所述顯示數據驅動所述多個第一電極執行圖像顯示刷新，所述第二芯片進一步用于驅動所述多個第一電極執行自電容觸摸感測。
[0008]可選地，所述第一芯片進一步與一主控芯片連接，接收來自所述主控芯片的顯示數據，對所述顯示數據進行相應處理，并輸出處理后的顯示數據給所述第二芯片。
[0009]可選地，所述第一芯片用于對所述顯示數據進行壓縮、存儲、解壓縮、以及色彩轉換處理。
[0010]可選地，所述第一芯片存儲的顯示數據來自一主控芯片，所述第二芯片存儲的顯示數據來自所述第一芯片。
[0011]可選地，所述第一芯片的最小特征線寬小于所述第二芯片的最小特征線寬。
[0012]可選地，第一芯片的存儲容量大于第二芯片的存儲容量。
[0013]可選地，第二芯片存儲的顯示數據的量小于整幀顯示數據的五分之一。
[0014]可選地，所述第一芯片為控制芯片，所述第二芯片為驅動芯片。
[0015]可選地，所述第二芯片轉換顯示數據為相應的灰階電壓，并輸出灰階電壓給第一電極執行圖像顯示刷新。
[0016]可選地，所述第二芯片進一步用于提供觸摸感測驅動信號給第一電極執行自電容觸摸感測。
[0017]可選地，所述第二芯片進一步用于接收來自第一電極輸出的觸摸感測檢測信號，所述第一芯片根據所述觸摸感測檢測信號計算所述觸摸顯示面板被目標物體接近或觸摸的位置。
[0018]可選地，所述第二芯片分時提供灰階電壓與觸摸感測驅動信號給觸摸顯示面板。
[0019]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括:
[0020]多條掃描線；
[0021]多條數據線，與所述多條掃描線絕緣交叉設置;和
[0022]多個控制開關，用于與所述多條掃描線和多條數據線分別連接，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，第一傳輸電極與數據線連接，第二傳輸電極與第一電極連接；
[0023]所述觸摸顯示裝置進一步包括觸摸感測控制電路，所述觸摸感測控制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；
[0024]所述第二芯片用于提供觸摸感測驅動信號給所述多條數據線，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行自電容觸摸感測。
[0025]可選地，所述觸摸感測控制電路或形成在所述觸摸顯示面板上，或形成在所述第二芯片中。
[0026]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括第二電極;所述第二芯片包括進一步包括:
[0027]掃描驅動電路，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;數據驅動電路，用于提供灰階電壓給所述多條數據線，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行圖像顯示刷新;和
[0028]公共電壓產生電路，用于提供公共電壓給所述第二電極，以配合第一電極執行圖像顯示;在第一電極執行觸摸感測時，所述公共電壓產生電路提供給第二電極的公共電壓與所述觸摸感測驅動信號之間的壓差保持不變。
[0029]可選地，所述觸摸顯示面板進一步包括相對設置的第一基板與第二基板、和與所述觸摸顯示面板相連接的軟性電路板，所述多個第一電極設置在第一基板與第二基板之間，所述第一芯片設置在所述軟性電路板上，所述第二芯片綁定在所述第二基板上，所述第一芯片通過所述軟性電路板與所述第二芯片連接。
[0030]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
[0031]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】
[0032]圖1為本實用新型電子設備一實施方式的示意圖。
[0033]圖2為圖1所示觸摸顯示裝置一實施方式的示意圖。
[0034]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。
[0035]圖4為觸摸顯示面板的又一實施方式的結構示意圖。
[0036]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。
[0037]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。
[0038]圖7為圖6所不第二電極與第一電極的部分放大平面不意圖。
[0039]圖8為圖4所示觸摸顯示面板組裝后的結構示意圖。
[0040]圖9為圖3所示觸摸感測檢測電路的結構示意圖。
[0041]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。
[0042]圖11為觸摸顯示裝置一實施方式的部分電路結構示意圖。
[0043]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。
[0044]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。
[0045 ]圖14為圖13所示調制電路的一實施方式的示意圖。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]圖17為保護電路的電路示意圖。
[0049]圖18為保護電路的另一實施方式的結構示意圖。
[0050]圖19為自電容式觸摸屏的另一實施方式的結構示意圖。
[0051 ]圖20為公共電壓產生電路的結構示意圖。
[0052]圖21為第二電路與第二電極之間的連接關系圖。
[0053]圖22為圖13所示的顯示驅動電路的示意圖。
[0054]圖23為本實用新型電子設備的又一實施方式的結構示意圖。
[0055]圖24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】
[0056]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。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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。
[0062]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。
[0063]為了避免理解混淆，需要進一步預先說明的有:
[0064]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。
[0065]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。
[0066]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。
[0067]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。
[0068]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。
[0069]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。
[0070]下面，對本實用新型的各實施例進行說明。
[0071 ]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。
[0072]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。
[0073]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。
[0074]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。
[0075]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。
[0076]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，位于虛線框區域外的顯示電極11為所述第一電極101，而位于虛線框區域內的顯示電極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是在執行圖像顯示還是在執行觸摸感測時、均一直在執行圖像顯示。
[0077]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既用于執行圖像顯示又用于執行自電容觸摸感測，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人員而言，其根據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、電子設備700的觸摸顯示裝置7、以及電子設備900的觸摸顯示裝置等。
[0078]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。
[0079]所述驅動電路20非同時驅動二第一電極101中的一第一電極101執行自電容觸摸感測、另一第一電極101執行圖像顯示刷新。相應地，為實現前述驅動方式，在一實施方式中，所述驅動電路20非同時提供觸摸感測驅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，所述驅動電路20也可同時提供觸摸感測驅動信號與灰階電壓給所述觸摸顯示面板10，但是通過控制驅動電路20本身的輸出來達到控制非同時驅動二第一電極101中的一第一電極101執行自電容觸摸感測、另一第一電極101執行圖像顯示刷新的目的。因為隨著電路技術以及觸摸顯示面板10技術的發展，越來越多的電路可以形成在觸摸顯示面板10中，因此，所述驅動電路20是可能同時輸出觸摸感測驅動信號與灰階電壓給所述觸摸顯示面板10的，但是其并不是同時輸出給第一電極101的這種情形也是可能的。
[0080]請參閱圖3，圖3為本實用新型觸摸顯示裝置I又一實施方式的電路結構示意圖。所述觸摸顯示面板10進一步包括多條掃描線102、多條數據線103、多個控制開關104、和第二電極105。所述多條掃描線102與所述多條數據線103絕緣交叉設置。所述多個控制開關104分別設置在所述多條掃描線102與所述多條數據線103的絕緣交叉處。每一控制開關104包括控制電極G、第一傳輸電極S、和第二傳輸電極D。其中，所述控制電極G連接掃描線102，所述第一傳輸電極S連接數據線103，所述第二傳輸電極D連接第一電極101。所述第二電極105與所述第一電極101之間用于形成電場，以控制觸摸顯示面板10的透光率。在本實施方中，由于是以觸摸液晶顯示裝置為例，因此，相應地，第二電極105為公共電極。
[0081]在本實施方式中，所述多條掃描線102與所述多條數據線103垂直交叉設置。具體地，所述多條掃描線102均沿第一方向X延伸，彼此之間沿第二方向Y排列;所述多條數據線103均沿第二方向Y延伸，彼此之間沿第一方向X排列。在本實施方式中，所述第一方向X為行方向，所述第二方向Y為列方向。可變更地，在其它實施方式中，所述第一方向X也可以為列方向，所述第二方向Y為行方向。另外，所述第一方向X與所述第二方向Y也可非垂直。
[0082]在本實施方式中，所述控制開關104為薄膜晶體管開關。所述薄膜晶體管開關包括非晶硅薄膜晶體管開關、低溫多晶硅薄膜晶體管開關、高溫多晶硅薄膜晶體管開關、金屬氧化物薄膜晶體管開關等。其中，所述金屬氧化物薄膜晶體管開關如為氧化銦鎵鋅(IGZO)薄膜晶體管開關。相應地，所述控制電極G為柵極，所述第一傳輸電極S為源極，所述第二傳輸電極D為漏極。然，可變更地，在其它實施方式中，所述控制開關104也可為其它合適類型的開關，如，雙極型三極管開關。
[0083]所述驅動電路20用于提供觸摸感測控制信號給所述多條掃描線102，激活與所述多條掃描線102相連接的控制開關104。另外，所述驅動電路20還用于提供所述觸摸感測驅動信號給所述多條數據線103，所述觸摸感測驅動信號通過激活的控制開關104被傳輸給第一電極101，從而，驅動所述第一電極101執行自電容觸摸感測。
[0084]所述觸摸感測驅動信號為變化的電壓信號，例如為周期性變化的方波脈沖信號。然，所述觸摸感測驅動信號也可為電流信號等其它合適的驅動信號，并不限定為電壓信號，另外，所述觸摸感測驅動信號也可為非周期信號，以及正弦波、梯形波等其它合適波形信號。
[0085]在本實施方式中，在觸摸感測時，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。相應地，所述觸摸感測控制信號也為變化的信號，且使得控制開關104導通。
[0086]由于所述觸摸顯示面板10在執行觸摸感測時，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，從而可以減小控制電極G與第一電極101之間形成的寄生電容的充放電電量，進而提高觸摸感測精度。
[0087]進一步地，在第一電極101執行觸摸感測時，所述驅動電路20可進一步提供第二信號給與非執行觸摸感測的第一電極101相連接的掃描線102，所述第二信號能使控制開關104處于截止狀態，同時還能保持與觸摸感測驅動信號之間的壓差不變。
[0088]例如，所述第二信號可被提供給鄰近執行觸摸感測的第一電極101的掃描線102、或所有與非執行觸摸感測的第一電極101相連接的掃描線102。其中，對于“鄰近”的概念，舉例說明，如，第41行至第80行的第一電極101被驅動電路20同時驅動執行自電容觸摸感測，那第I條至第40條掃描線102為鄰近第41行的第一電極101的掃描線，第81條至第120條掃描線102