触摸显示装置和电子设备的制造方法_4

文档序号:10422214阅读:来源:国知局
br>[0175]由于数据驱动电路2033与触摸感测检测电路2013共用运算放大器,从而可以节省产品成本。
[0176]定义第一电极101执行自电容触摸感测的阶段为触摸感测阶段,定义第一电极101执行图像显示刷新的阶段为图像显示刷新阶段。优选地,所述触摸显示面板10分时实现所述触摸感测阶段与所述图像显示刷新阶段。
[0177]请再参阅图3,所述触摸显示装置I的工作原理如下:
[0178]所述驱动电路20与所述多个第一电极101通过导线以如下方式连接:在图像显示刷新阶段,所述多个第一电极101电连接到所述显示驱动电路203,接收来自显示驱动电路203的灰阶电压,用以执行图像显示刷新;在触摸感测阶段,所述多个第一电极101电连接到所述触摸驱动电路201,接收来自触摸驱动电路201的触摸感测驱动信号,用以执行自电容触摸感测。
[0179]例如,在一实施方式中,同一第一电极101非同时电连接触摸驱动电路201中的触摸感测检测电路2013与显示驱动电路203中的数据驱动电路2033。进一步地,同一第一电极1I同时或非同时电连接所述触摸驱动电路201中的触摸感测控制电路2011与显示驱动电路203中的扫描驱动电路2031。
[0180]具体地,在一触摸感测阶段,所述触摸驱动电路201提供触摸感测驱动信号给部分第一电极101,驱动所述部分第一电极101执行自电容触摸感测,直至通过多个依次进行的触摸感测阶段向所有第一电极101提供触摸感测驱动信号,对所有第一电极101进行自电容触摸感测;以及
[0181]在每一触摸感测阶段结束之后,所述显示驱动电路203提供灰阶电压给触摸感测阶段结束的第一电极101,驱动第一电极101来执行图像显示刷新。
[0182]触摸感测阶段与图像显示刷新阶段例如交替进行。
[0183]在触摸显示面板10执行触摸感测时,所述触摸驱动电路201例如一次同时驱动至少二行第一电极101执行自电容触摸感测。进一步地,所述触摸驱动电路201可以是每次同时驱动至少二行第一电极101执行自电容触摸感测。其中,所述至少二行为相邻行或不同行,当所述至少二行为不同行时,如为奇数行或偶数行。
[0184]另外,对于一触摸感测阶段,所述触摸驱动电路201可以是一次同时驱动多行第一电极101执行自电容触摸感测,也可以是分几次、每次同时驱动多行第一电极101执行自电容触摸感测。对于分几次、每次同时驱动多行第一电极101执行自电容这种情况,所述几次驱动的第一电极101为依序排列的第一电极101,彼此之间没有重叠,然,可变更地,相邻两次驱动的第一电极101也可以有部分重叠。另外,也可一次驱动一行第一电极101,并非限制至少二行第一电极101。
[0185]在触摸显示面板10执行图像显示刷新时,所述显示驱动电路203是逐行驱动第一电极1I执行图像显示刷新。
[0186]进一步地,在一实施例中,所述驱动电路20用于对所述多个第一电极101进行隔行显示刷新扫描与隔行触摸扫描,实现图像显示刷新与触摸感测。从而,所述驱动电路20对所述触摸显示面板10的显示刷新频率与触摸感测频率相同,例如,均为120赫兹(HZ)。需要说明的是,例如选择在控制电路205中预先对显示数据做由逐行到隔行的转换。
[0187]为了更清楚明了,举一例子对所述触摸显示面板10执行图像显示刷新与触摸感测的过程说明如下:
[0188]1.第一电极101显示完成;例如,前一帧画面显示完毕,下面开始下一帧;
[0189]2.触摸感测阶段预开始,短接偶数行第2行、第4行、…、第52行的第一电极101,并在短接达预定时间后,将第2行、第4行、…、第52行的第一电极101接到预定电平;
[0190]3.开始对偶数行第2行、第4行、…、第52行的第一电极101执行自电容触摸感测;
[0191]4.对执行完自电容触摸感测的第2行、第4行、…、第52行的第一电极101进行显示刷新;
[0192]5.下一触摸感测阶段预开始,短接偶数行第54行、第56行、…、第106行的第一电极101,并在短接达预定时间后,将第54行、第56行、…、第106行的第一电极101接到预定电平;
[0193]6.开始对偶数行第54行、第56行、…、第106行的第一电极101执行自电容触摸感测;
[0194]7.对执行完自电容触摸感测的第54行、第56行、…、第106行的第一电极101进行显示刷新;
[0195]按照上述步骤,完成对所有偶数行的第一电极101的触摸感测与显示刷新,接下来,类似地,再完成对所有奇数行的第一电极101的触摸感测与显示刷新。
[0196]可变更地,奇数行与偶数行的扫描次序可颠倒。
[0197]然,本实用新型的触摸扫描与显示刷新扫描并不限于上述步骤,也可以做其它变更,例如,在相邻二触摸感测阶段之间,在完成对执行前一触摸感测阶段的第一电极101的显示刷新之后,可不必立即开始下一触摸感测阶段,也可以对其它第一电极101进行显示刷新之后,再开始下一触摸感测阶段。
[0198]另外,也可对所有偶(奇)数行的第一电极101完成自电容触摸感测之后,再对所有偶数行的第一电极101执行显示刷新;之后,对所有奇(偶)数行的第一电极101执行自电容触摸感测与显示刷新。
[0199]进一步地,也可以对所有第一电极101完成自电容触摸感测之后,再执行显示刷新。
[0200]请再参阅图1,电子设备100进一步包括主控芯片3,另外,图10也示出了所述主控芯片3。主控芯片3与所述触摸显示装置I连接。所述主控芯片3用于与所述触摸显示装置I进行数据通信。所述主控芯片3还进一步用于提供电源电压给所述触摸显示装置I。所述主控芯片3可以是单一芯片,也可以是一芯片组。当主控芯片3为芯片组时,所述芯片组包括应用处理器(Appli cat 1n Processor,AP)和电源芯片。另外,所述芯片组可进一步包括存储芯片。进一步地,所述应用处理器也可为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。
[0201 ]所述主控芯片3包括接地端33,所述接地端33连接设备地,接收设备地的接地信号,接地信号在图1以GND表示。所述设备地又称系统地,例如为电子设备100的供电电源的负极,供电电源如为电池。所述接地信号GND又称系统地电压、系统地信号、设备地电压、或设备地信号等。所述接地信号GND为恒定电压,作为电子设备100中各电路的电压参考基准,所述接地信号GND例如为OV(伏)、2V、(-1)V等电压信号。通常,所述设备地并非地球大地或绝对大地。然,当电子设备100通过导体与地球大地连接时,所述设备地也可能为地球大地。
[0202]所述驱动电路20进一步包括相连接的第一接地端251与第二接地端253。所述第二接地端253与所述接地端33连接。
[0203]所述触摸显示面板10进一步包括接地线112,所述接地线112与所述第一接地端251连接。然,可变更地,所述接地线112也可与设备地或者接地端33或者第二接地端253直接连接。
[0204]当所述触摸显示装置I在执行图像显示刷新与触摸感测时,所述接地线112均接收接地信号GND。
[0205]在上述各实施方式中,所述电子设备100是以一个域为电压参考基准。所述域是以接地信号GND为基准的域。
[0206]请参阅图13,图13为本实用新型电子设备的又一实施方式的结构示意图。所述电子设备400与所述电子设备100的结构可选基本相同,如,触摸显示面板40与触摸显示面板10的结构例如相同或类似,主控芯片6与主控芯片3的结构与工作原理例如相同或类似,驱动电路50与主控芯片6之间的连接关系和驱动电路20与主控芯片3之间的连接关系例如相同或类似,驱动电路50与触摸显示面板40之间的连接关系和驱动电路20与触摸显示面板10之间的连接关系例如相同或类似。
[0207]所述电子设备400与所述电子设备100的主要区别在于:所述电子设备400的触摸显示装置4的驱动电路50与所述电子设备100的触摸显示装置I的驱动电路20的结构与工作原理有所不同,当触摸显示面板40执行触摸感测时,所述驱动电路50输出给触摸显示面板40的信号被整体统一调制,以提高信噪比。
[0208]具体地,所述驱动电路50相较驱动电路20进一步包括调制电路506。所述调制电路506用于产生调制信号,所述调制信号用于调制触摸驱动电路501提供给触摸显示面板40的输入信号。所述输入信号随所述调制信号的变化而变化。在本实施方式中,所述输入信号随所述调制信号的升高而升高、随所述调制信号的降低而降低。然,可变更地,在其它实施方式中,所述输入信号与调制信号之间的变化关系也可为其它合适的变化关系。
[0209]由于采用调制技术方案,除新增上述调制电路506之外,所述驱动电路50中还对应新增与调制电路506相关的一些电路或元件,另外,所述驱动电路50中相应还有一些电路结构相较驱动电路20中实现相同或相似功能的电路结构有所不同,从下面对此实施方式的描述可以获知这些信息。
[0210]需要说明的是,所述电子设备400与所述电子设备100中相同或类似的结构采用了不同的标号,例如,触摸显示面板10与触摸显示面板40结构相同或类似,但采用了不同标号;驱动电路50与驱动电路20中相同或类似的电路也采用了不同标号等等,此处只是为了让标号看起来更具有逻辑性、更有规律性,而并非限定不同标号标示的结构不同。相应地,所述电子设备400与前述电子设备100相同的结构在此不再一一赘述。下面对电子设备400与电子设备100的主要不同之处进行说明。类似地,前面所述也适用后面的电子设备700、900。
[0211]所述输入信号包括所述触摸感测控制信号、触摸感测驱动信号、第二公共电压、与第三公共电压。
[0212]所述触摸感测控制信号、所述触摸感测驱动信号、第二公共电压、和第三公共电压的幅度变化大小与所述调制信号的幅度变化大小例如对应相同。
[0213]所述触摸感测控制信号、所述触摸感测驱动信号、第二公共电压、和第三公共电压均与所述调制信号例如为同幅同频、且所述触摸感测控制信号、所述触摸感测驱动信号、第二公共电压、和第三公共电压的相位相对所述调制信号的相位均具有一定的延迟。
[0214]在本实施方式中,所述调制信号为周期性变化的方波脉冲信号。然,在其它实施方式中,所述调制信号也可为非周期性变化的信号,另外,也可为正弦波、或梯形波等其它合适的波形信号。
[0215]在本实施方式中,在触摸感测阶段,所述调制电路506通过对触摸驱动电路501中的部分电路的地与触摸显示面板40的地进行调制,来达到对触摸显示面板40的输入信号进行整体统一调制。然,可变更地,在其它实施方式中,所述调制电路506也可对触摸驱动电路501中全部电路的地与触摸显示面板40的地进行调制,对此,后面会有相关说明。
[0216]相对地,在图像显示刷新阶段,所述显示驱动电路503的地与触摸显示面板40的地未被调制,均接收接地信号GND。
[0217]更具体地,所述驱动电路50进一步包括电压产生电路51、多个信号传输端551和第一电源端554。其中,所述电压产生电路51连接调制电路506,用于提供驱动信号给所述调制电路506。所述调制电路506进一步连接于第一接地端552与第二接地端553之间。所述第一接地端552进一步与所述接地线412连接。所述信号传输端551与公共电压产生电路507、第一开关单元508、选择电路510、和第二开关单元509分别连接,用于输出灰阶电压给第一电极401、输出触摸感测控制信号给扫描线402、输出触摸感测驱动信号给第一电极401、输出第一公共电压或第二公共电压或第三公共电压给第二电极405、以及接收来自第一电极401输出的触摸感测检测信号。需要说明的是,所述信号传输端551包括如前述电子设备100的驱动电路20的输出端a与传输端b。
[0218]主控芯片6包括供电电源端61和接地端63。所述接地端63与所述设备地、第二接地端553连接。所述供电电源端61与所述第一电源端554连接。所述主控芯片6与所述驱动电路50之间进一步设置有通信接口(未标示),以进行信息通信。
[0219]所述主控芯片6通过所述供电电源端61输出电源电压给所述第一电源端554。所述接地端63与所述第二接地端553均接收来自设备地的接地信号GND。
[0220]在触摸感测阶段,所述调制电路506根据第二接地端553上的接地信号GND与所述电压产生电路51的驱动信号而对应产生调制信号(在图13中以MNGD表示),并输出所述调制信号MGND给第一接地端552。所述第一接地端552输出所述调制信号MN⑶给所述接地线412。所述驱动信号例如高于所述接地信号GND。比如,所述接地信号GND为0V,所述驱动信号为2V。然,所述接地信号为0V、所述驱动信号为2V只是一个示例,可根据产品的情况做对应幅度的调整,本实用新型对此并不做限制。定义在触摸感测时,加载所述调制信号MGND的地(包括第一接地端552和接地线412)为调制地,以区别加载接地信号GND的设备地。可变更地,在其它实施方式中,所述调制电路506也可直接输出调制信号MGND给接地线412,而并非限制一定通过第一接地端552输出调制信号MGND给接地线412。
[0221]相应地,在触摸感测阶段,所述电子设备400是以两个域为电压参考基准。两个域分别示出为以接地信号GND为基准的域480和以调制信号MGND为基准的域490。其中,在以接地信号GND为基准的域480中的电路的接地端均直接连接设备地,在以调制信号MGND为基准的域490中的电路的接地端均直接连接调制地。进一步地,对于以调制地为地的电路,其参考地电位为调制地所加载的调制信号MGND;对于以设备地为地的电路,其参考地电位为设备地所加载的接地信号GND。
[0222]S卩,在触摸感测阶段,调制地由接地信号GND被调制为调制信号MGND,以调制地所加载的调制信号MGND为参考基准的所有信号均被调制信号MGND所调制。
[0223]进一步地,在图像显示刷新阶段,调制地(552、412)通过第一有源开关561(结合图13与图14)电连接到与设备地相连接的第二接地端553,此阶段,第二有源开关563处于截止状态,相应地,在图像显示刷新时,所述调制电路506输出接地信号GND给所述第一接地端552和接地线412。可选地,所述调制电路506持续输出接地信号GND给所述第一接地端552和接地线412。即,在图像显示刷新时,所述电子设备400实际上是采用以GND为基准的一个域480。
[0224]请再参阅图13,所述驱动电路50进一步包括显示处理电路504与电平转换单元5353。所述显示处理电路504与所述主控芯片6连接,用于对来自主控芯片6的显示数据进行相应处理(如,压缩、存储、解压缩、色彩转换等)。所述电平转换单元5353设置在所述显示处理电路504与控制电路505之间,用于对所述显示处理电路504处理后的显示数据进行电平转换,并输出电平转换后的显示数据给所述控制电路505。所述控制电路505输出相应的显示数据以及时序信号给所述显示驱动电路503。所述显示驱动电路503转换接收到的显示数据为灰阶电压,并根据所述时序信号通过第一开关单元508输出灰阶电压给相应的第一电极101执行图像显示刷新。所述显示数据优选为数字信号。
[0225]需要说明的是,当不采用调制地的方案时,若显示处理电路504与所述控制电路505之间的信号不需电平转换时,则在显示处理电路504与控制电路505之间无需设置电平转换单元,但是,在调制地技术方案中,由于域480与域490的电压参考基准不同,所以需做电平转换。
[0226]所述电平转换单元5353进一步设置在计算单元5355与模拟-数字信号转换单元5351之间,用于对模拟-数字信号转换单元5351输出的数字信号进行电平转换,并输出电平转换后的数字信号给计算单元5355来获取触摸坐标。
[0227]在本实施方式中,对驱动电路50中各电路模块或电路单元在两个域480、490的划分情况为:将触摸感测控制电路5011、选择电路510、触摸感测检测单元532、第二信号处理电路533、模拟-数字信号转换单元5351、第三开关K3、第二开关单元509、控制电路505、显示驱动电路503、第一开关单元508、公共电压产生电路507、以及触摸显示面板40均划分在以MGND为基准的域490中;将调制电路506、显示处理电路504、计算单元5355、和电压产生电路51均划分在以GND为基准的域480中;电平转换单元5353横跨两个域,S卩,一部分在域480中,一部分在域490中,对于本领域的一般技术人员,其根据本申请的记载以及电路原理是可以确定电平转换单元5353分别位于域480与域490的部分,此处对此不再赘述。
[0228]关于驱动电路50中与驱动电路20中标示相同名称的电路模块或电路单元的具体结构以及相互之间的连接关系、功能此处不再赘述,具体参见前述驱动电路20。另外,图13中仅示出触摸感测检测电路(未标示)的一部分,实际上,触摸感测检测电路包括多个触摸感测检测单元532、多个第三开关K3、多个模拟-数字信号转换单元5351、以及多个计算单元5355。对应参见前述触摸感测检测电路2013即可知。
[0229]需要说明的是,前述对驱动电路50中各电路模块或电路单元在两个域480、490的划分主要是对应后面要揭露的控制芯片71与驱动芯片73的拆分方案,以节省制造成本,具体参见后续实施方式的电子设备700(参见图23)。
[0230]可变更地,本实用新型对驱动电路50在上述两个域480、490的划分方式可包括多种情况,并不限于上述实施方式所述,例如,在其它实施方式中,控制电路505、显示驱动电路503、模拟-数字信号转换单元5351也可设置在域480中。
[0231 ] 又例如,计算单元5355也可设置在域490中。需要说明的是,当计算单元5355设置在域490中、且模拟-数字信号转换单元5351输出给计算单元5355的数字信号需要进行电平转换时,用于对所述数字信号进行电平转换的这部分电平转换单元也可完全设置在域490中。相应地,如前所述,所述调制电路506对触摸驱动电路501中全部电路的地与触摸显示面板40的地进彳丁调制。
[0232]需要进一步说明的是,从域480输出到域490的信号会被调制信号MGND调制,对应地,从域490输出到域480的信号也会被进行相应调制,如,与调制信号MGND相反的调制等。
[0233]由于所述触摸显示面板40在执行触摸感测时的输入信号被调制信号MGND整体统一调制,从而,可以提尚触摸显不装置4的彳目噪比,进而提尚触摸感测精度。
[0234]请参阅图14,图14为图13所不调制电路506的一实施方式的不意图。所述调制电路506包括第一有源开关561、第二有源开关563、和控制单元565。其中,第一有源开关561包括控制端Gl、第一传输端S1、和第二传输端S2,第二有源开关563包括控制端G2、第一传输端S3、和第二传输端S4。所述控制端Gl、G2均与控制单元565连接。第一有源开关561的第二传输端S2与第二有源开关563的第一传输端S3连接、并于连接线上定义一输出节点N,第一有源开关561的第一传输端SI接收第一参考信号,第二有源开关563的第二传输端S4接收第二参考信号,所述控制单元565通过控制所述第一、第二有源开关561、563来对应控制所述输出节点N交替输出所述第一参考信号与所述第二参考信号,以形成调制信号。
[0235]在本实施方式中,所述第一参考信号为接地信号,所述第二参考信号为驱动信号。相应地,所述第二传输端S4与所述电压产生电路51连接,所述第一传输端SI与第二接地端553连接,所述节点N与第一接地端552连接。
[0236]所述第一有源开关561和第二有源开关563如为薄膜晶体管、三极管、金属氧化物半导体场效应管。
[0237]所述调制电路506的工作原理为:在触摸感测阶段,所述控制单元565用于控制所述调制电路506输出调制信号MGND给第一接地端552;在图像显示刷新阶段,所述控制单元565用于控制所述调制电路506输出接地信号GND给第一接地端552。
[0238]需要说明的是,所述第一参考信号与第二参考信号并非限于本实施方式所述,所述第一参考信号与第二参考信号的电压情况可为下述五种情况中的任意一种:
[0239]第一:第一参考信号的电压为正电压,第二参考信号的电压为0V;
[0240]第二:第一参考
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