触摸显示装置和电子设备的制造方法_5

文档序号:10422214阅读:来源:国知局
信号的电压为OV,第二参考信号的电压为负电压;
[0241 ]第三:第一参考信号的电压为正电压,第二参考信号的电压为负电压,所述第一参考信号的电压的绝对值等于或不等于所述第二参考信号的电压的绝对值;
[0242]第四:第一参考信号、第二参考信号的电压为大小不同的正电压;
[0243]第五:第一参考信号、第二参考信号的电压为大小不同的负电压。
[0244]所述第一参考信号、第二参考信号例如均为恒定电压信号。所述调制信号为第一参考信号与第二参考信号交替出现的周期性变化的方波信号。
[0245]另外,所述调制电路506的电路结构也并非限制上述实施方式所述,也可为其它合适的电路结构。
[0246]需要进一步说明的是,对于触摸显示装置I,电子设备100只有一个以接地信号GND为基准的参考域,所述触摸驱动电路201在驱动所述触摸显示面板10执行触摸感测时的原理为自电容触摸感测原理;对于触摸显示装置4,电子设备400有一个以接地信号GND为基准的参考域和一个以调制信号MGND为基准的参考域,所述触摸驱动电路501在驱动所述触摸显示面板40执行触摸感测时的原理也为自电容触摸感测原理。
[0247]当电子设备400采用以GND与MGND为基准的两个域480、490时,不仅触摸显示面板40的输入信号被整体统一调制而使得信噪比得到提高,而且所述触摸驱动电路501处于域490中的某些电路结构相应地也会得到简化,进而也可以简化电路结构,节省产品成本。例如,以第二信号处理电路233、533为例进行说明。
[0248]请参阅图15与图16,图15为电子设备100仅采用一个以GND为基准的域时,所述第二信号处理电路233的一实施例的电路结构示意图,图16为电子设备400采用以GND与MGND为基准的两个域480、490时,所述第二信号处理电路533的一实施例的电路结构示意图。第二信号处理电路233包括电流源Ia、电阻Ra、第一开关Kla、第二开关K2a。其中,电流源Ia与电阻Ra串联连接于电源端VDDl与设备地GND之间。第一开关Kla的一端连接于电流源Ia与电阻Ra之间,另一端连接至同相端el。第二开关K2a的一端连接于第一开关Kla与同相端el之间,另一端连接至用于加载接地信号GND的设备地。通过控制第一开关Kla与第二开关K2a的交替导通,对应产生触摸感测驱动信号给同相端el。其中,所述电源端VDDl相对于所述设备地GND保持恒定。其中,所述电源端VDDl例如为第一电源端554,但不局限于所述第一电源端554,也可为其它合适的电源端。
[0249]相对地,第二信号处理电路533包括电流源Ib和电阻Rb,所述电流源Ib与电阻Rb串联连接于电源端VDD2与用于加载调制信号MGND的调制地之间。所述同相端el连接至所述电流源Ib与电阻Rb之间。其中,所述电源端VDD2例如为后述第二电源端555。由于所述调制地上的调制信号MGND是变化的,因此,电源端VDD2、所述电流源Ib与电阻Rb之间的输出电压均随调制地上的调制信号MGND的变化而变化,从而,对应产生触摸感测驱动信号给同相端el。另外,也可在诸如调制地MGND与电源端VDD2之间增加电容,来保持信号的稳定性。
[0250]相较于第二信号处理电路233,第二信号处理电路533的结构变得简单,而且第二信号处理电路533所产生的触摸感测驱动信号相较于第二信号处理电路233所产生的触摸感测驱动信号要稳定。
[0251]请再参阅图13,所述驱动电路50进一步包括斜率控制器55。所述斜率控制器55与所述调制电路506连接,用于控制所述调制电路506输出的调制信号的斜率,以减少电磁干扰(EMI)。另,所述斜率控制器55例如设置在以GND为基准的域480中。
[0252]请再参阅图13,在本实施方式中,由于所述驱动电路50的一部分是在以GND为基准的域480中,一部分是在以MGND为基准的域490中,因此,可能会有域490中的电流反灌至域480的可能,为了防止这种现象,所述电子设备400进一步包括保护电路53,所述保护电路53设置在域480与域490之间。
[0253]具体地,所述驱动电路50在所述域490中进一步包括第二电源端555。所述保护电路53设置在所述第一电源端554与第二电源端555之间。当所述调制信号MGND为驱动信号时,所述保护电路53对应断开所述第一电源端554与所述第二电源端555之间的连接;当所述调制信号MGND为接地信号GND时,所述保护电路53对应闭合所述第一电源端554与所述第二电源端555之间的连接。
[0254]请参阅图17,图17为保护电路53的电路示意图。在本实施方式中,所述保护电路53包括二极管D1。所述二极管Dl的阳极连接第一电源端554,所述二极管Dl的阴极连接第二电源端555。
[0255]优选地,所述保护电路53进一步包括第一电容Cl和第二电容C2。其中,所述第一电容Cl连接于所述二极管Dl的阳极与加载有接地信号GND的设备地之间,所述第二电容C2连接于所述二极管Dl的阴极与加载有调制信号MGND的调制地之间。其中,所述第一电容Cl与二极管Dl设置在域480中,所述第二电容C2设置在域490中。
[0256]所述保护电路53并非限制以上实施方式所述,如,请参阅图18,图18为保护电路53的另一实施方式的结构示意图。为了清楚区别图17所示的保护电路53,图18所示的保护电路被标示为53a。所述保护电容53a包括第三有源开关571和控制单元573。所述第三有源开关571包括控制端G3、第一传输端S5、和第二传输端S6。所述第三有源开关571的控制端G3连接所述控制单元573,所述第一传输端S5连接所述第一电源端554,所述第二传输端S6连接所述第二电源端555。当所述调制信号MGND为驱动信号时,所述控制单元573控制所述第三有源开关571截止,所述保护电路53a对应断开所述第一电源端554与所述第二电源端555之间的连接;当所述调制信号MGND为接地信号GND时,所述控制单元573控制所述第三有源开关571导通,所述保护电路53a对应闭合所述第一电源端554与所述第二电源端555之间的连接。所述第三有源开关571如为薄膜晶体管、三极管、金属氧化物半导体场效应管。
[0257]另外,优选地,所述保护电路53a进一步包括第一电容Cl与第二电容C2。其中,第一电容Cl连接于第一传输端S5与加载有接地信号GND的设备地之间,所述第二电容C2连接于第二传输端S6与加载有接地信号MGND的调制地之间。
[0258]尤其需要说明的是,在执行触摸感测时,采用调制地的这种技术方案也适用其它合适类型的触摸显示面板的结构,而并非限制于所述触摸显示面板40的结构。例如,如图19所不的自电容式触摸屏(未标不),所述自电容式触摸屏包括多个第一电极401,每一第一电极401分别通过一单独的数据线403与驱动电路(未标示)连接,S卩,节省图13所示触摸显示面板40中的控制开关404与扫描线402,但是需要增加数据线403的数量,每一第一电极401分别单独连接出一条数据线403,另外,第一电极401的尺寸变大,如此,采用调制地的方案也同样可以提高包括所述自电容式触摸显示屏的触摸显示装置的感测精度。
[0259]可变更地,在其它实施方式中,所述调制电路506也可通过对驱动电路50中的供电电源或参考电源进行调制,来达到对触摸显示面板40的输入信号进行整体统一调制,而并非限制对设备地进行调制。例如,所述调制电路506用于输出调制信号的一端为调制端。所述调制端除了可连接或用作前述第一接地端552之外(在调制地时),还可连接或用作前述第二电源端555(在调制供电电源时)。当连接或用作所述第二电源端555时,所述调制电路506连接于第一电源端554与第二电源端555之间。所述第二电源端555相对于第一接地端552来说,也称为供电电源端,二者所加载的电压保持恒定。
[0260]另外,除了所述第二电源端555与所述第一接地端552之外,驱动电路50通常包括参考电源端(图未示),当第二电源端555用于加载第一电源电压、第一接地端552用于加载第二电源电压时,所述参考电源端用于加载第三电源电压,所述第三电源电压的高低介于所述第一电源电压与第二电源电压的高低之间,其中,所述第一电源电压与第二电源电压的压差保持恒定,所述第一电源电压与第三电源电压的压差保持恒定。所述参考电源端也可用作或连接所述调制端。即,所述供电电源端、参考电源端、和第一接地端三者中之一者用作或连接所述调制端,对应地,用作或连接所述调制端的电源电压包括调制信号。
[0261]相应地,在图像显示刷新阶段,所述调制端加载一恒定电压,所述驱动电路50通过信号传输端551提供灰阶电压给所述多个第一电极401,驱动所述第一电极401执行图像显示;在触摸感测阶段,所述调制端加载调制信号,所述驱动电路50通过信号传输端551提供触摸感测驱动信号给所述多个第一电极401,驱动所述第一电极401执行自电容触摸感测,其中,所述触摸感测驱动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。
[0262]所述控制单元565(见图14)用于在图像显示刷新阶段控制所述调制电路506输出所述恒定电压给调制端;在触摸感测阶段控制所述调制电路506输出调制信号给调制端。
[0263]请参阅图20,图20为公共电压产生电路507的结构示意图。所述公共电压产生电路507包括第一电路5071、第二电路5072、和第三电路5073。其中,所述第一电路5071用于产生第一公共电压,所述第二电路5072用于产生第二公共电压,所述第三电路5073用于产生第三公共电压。所述第一电路5071的接地端连接于所述调制电路506与第一接地端552之间。所述第二电路5072的接地端连接于所述调制电路506与第一接地端552之间。所述第三电路5073的接地端连接于所述调制电路506与第一接地端552之间。
[0264]在图像显示刷新阶段,所述第一电路5071进一步与所述第二电极405电连接,提供第一公共电压给第二电极405,需要说明的是,虽然所述第一电路5071的接地端连接于所述调制电路506与第一接地端552之间,但此阶段调制电路506仅输出接地信号GND给第一接地端552;在触摸感测阶段且在触摸显示装置4处于亮屏工作状态,所述第二电路5072进一步与所述第二电极405电连接,提供第二公共电压给所述第二电极405;在触摸感测阶段且在触摸显示装置4处于黑屏待机状态,所述第三电路5073与所述第二电极405电连接,提供第三公共电压给所述第二电极405,需要说明的是,在触摸感测阶段,调制电路506输出调制信号MGND给第一接地端552。
[0265]当第一公共电压为恒定电压时,相应地,所述第一电路5071与第二电路5072可以为同一电路。因为在图像显示刷新时,第一电路5071实际连接设备地,而在触摸感测时连接调制地,从而,在图像显示刷新时,第一电路5071输出恒定第一公共电压,而在触摸感测时,所述恒定的第一公共电压受调制信号MGND调制而对应成为变化的第二公共电压,且第二公共电压与所述触摸感测驱动信号之间的压差保持不变。如此,可以节省第二电路5072。
[0266]类似地,所述第三电路5073与所述第二信号处理电路533优选为同一电路。如此,进一步节省第三电路5073。
[0267]请再参阅图20,所述公共电压产生电路507进一步包括第八开关K8、第九开关K9、和第十开关KlO,第一电路5071通过第八开关K8与第二电极405连接,第二电路5072通过第九开关K3与第二电极405连接,第三电路5073通过第十开关KlO与第二电极405连接。通过控制第八开关K8、第九开关K9、和第十开关KlO的导通与否,来对应控制是输出哪一公共电压给第二电极405。
[0268]可变更地,所述第二公共电压也可为调制信号,相应地,所述第二电路5073包括第九开关K9,连接于第二电极405与第一接地端552之间。
[0269]当第一电路5071与第二电路5072为同一电路时,相应地,第八开关K8与第九开关K9中的一开关可被节省。
[0270]请参阅图21,图21为第二电路5072与第二电极405之间的连接关系图。所述第二电路5072包括缓冲器R,连接于第二电极405与第一接地端552之间。
[0271]优选地,所述第二电路5072包括多个缓冲器R,分别连接在第二电极405与第一接地端552之间不同的位置。如,等间隔地分布在第二电极405的四周,然,并不限于等间隔。从而,保证第二公共电压的稳定。需要说明的是,在本实施方式中,缓冲器R与第一接地端552之间没有连接其它元件,然,可变更地,在其它实施方式中,所述缓冲器R与第一接地端552之间连接有电压产生电路,所述电压产生电路产生的电压随调制信号MGND的升高而升高、随调制信号MGND的降低而降低。
[0272]类似地,第一电路5071、第三电路5073也可均包括多个缓冲器R,并分别连接在第二电极405与第一接地端552之间不同的位置。
[0273]请再一并参阅图13与图22,图22为图13所示的显示处理电路504的结构示意图。所述显示处理电路504包括压缩电路5035、存储电路5037、解压缩电路5038、和色彩转换电路5039。所述压缩电路5035、存储电路5037、解压缩电路5038、和色彩转换电路5039依次连接。所述压缩电路5035进一步通过一高速接口 5040连接所述主控芯片6。所述色彩转换电路5039进一步通过电平转换单元5353连接所述控制电路505。
[0274]所述压缩电路5035用于通过高速接口5040接收来自主控芯片6的显示数据,对接收到的显示数据进行压缩处理,并输出压缩后的显示数据给存储电路5037。所述存储电路5037输出压缩后的显示数据给解压缩电路5038。所述解压缩电路5038对接收到显示数据进行解压缩,并输出解压缩后的显示数据给色彩转换电路5039。所述色彩转换电路5039对接收到显示数据进行色彩转换处理,如Gamma校正,并输出转换后的显示数据给电平转换单元5353。所述电平转换单元5353对接收到的显示数据进行电平转换后,并输出电平转换后的显示数据给控制电路505。
[0275]所述控制电路505输出相应的显示数据和时序信号给数据电路电路5033,以及进一步输出时序信号给扫描驱动电路5031。所述扫描驱动电路5031根据所述时序信号,对应提供相应的扫描信号给扫描线402。所述数据驱动电路5033转换接收到的显示数据为灰阶电压,并根据时序信号输出相应的灰阶电压给相应的数据线503,以执行图像显示刷新。
[0276]需要说明的是,所述显示处理电路504并不限于包括在此所述的电路,也可以没有其中某些电路或进一步包括其它的电路。例如,所述压缩电路5035设置在主控芯片6中,而非显示处理电路504中。
[0277]通常,所述触摸驱动电路501形成在一芯片中;显示驱动电路503形成在一芯片中;对于小尺寸产品,控制电路505—般与显示驱动电路503形成在同一芯片中,对于大尺寸产品,控制电路505独自形成为一芯片;压缩电路5035、存储电路5037、解压缩电路5038、色彩转换电路5039或分别形成在不同的芯片中,或其中几者的组合形成在一芯片中。
[0278]以触摸驱动电路501形成在一触摸驱动芯片为例,所述触摸驱动电路501中的电路既包括数字电路,也包括模拟电路,将数字电路与模拟电路不做区分统统形成在一芯片中,会导致制造成本较高。
[0279]更具体地的来说,每一芯片具有一最小特征线宽。所述特征线宽是指晶体管栅极的长度。一般来讲,最小特征线宽越小,芯片面积越小,但制造成本越高,但是随着芯片最小特征线宽的变小,模拟电路面积的变小程度没有数字电路面积的变小程度高,甚至,当芯片的最小特征线宽达到一定值之后,即使再变小,模拟电路面积也不会变小,数字电路面积会对应变小,但是成本依然会变高。因此,目前笼统地将触摸驱动电路形成在一具有较小特征线宽的芯片的方式就会导致制造成本较高。
[0280]类似地,显示驱动电路503、显示处理电路504、控制电路505所在的芯片也存在同样或相似的技术问题。
[0281]发明人通过大量研究发现上述问题,并提出解决所述技术问题的技术思想以及相应的技术手段。
[0282]将驱动电路50按数字电路与模拟电路之分,来分别形成在不同的芯片中,例如,数字电路主要形成在控制芯片中,模拟电路主要形成在驱动芯片中,从而采用不同的最小特征线宽工艺来制造能够使得控制芯片面积相对变小,驱动芯片成本相对变低,进而在总体上达到节省制造成本的目的,另外,二芯片的面积之和相对之前电路形成在一颗芯片的面积要小。
[0283]相应地,提出如下几种解决方案:
[0284]第一:将触摸驱动电路501形成在一控制芯片与一驱动芯片中;
[0285]第二:将显示驱动电路503、显示处理电路504形成在一控制芯片与一驱动芯片中;
[0286]对于第一种与第二种情况,触摸驱动电路501与显示驱动电路503共用的控制电路505或形成在第一种情况的驱动芯片中,或形成在第二种情况的驱动芯片中,优选形成在第二种情况的驱动芯片中。
[0287]第三:将触摸驱动电路501、控制电路505、显示驱动电路503、显示处理电路504形成在一控制芯片与一驱动芯片中。本实用新型优选第三种实施方式,以并进一步节省成本,以及减小芯片的面积。
[0288]所述控制芯片主要包括数字电路,所述驱动芯片主要包括模拟电路。需要说明的是,所述控制芯片包括小部分模拟电路。所述驱动芯片中包括小部分数字电路。另外,所述控制芯片中优选包括耐压低的电路元件,但也可以包括一小部分耐压高的电路元件;所述驱动芯片优选包括耐压高的电路元件,但也可以包括一小部分耐压低的电路元件。
[0289]其中,控制芯片的最小特征线宽小于驱动芯片的最小特征线宽。
[0290]当采用调制地的方案时,将所述调制电路506优选形成在控制芯片中。
[0291]由于根据电路的类型以及耐压性,对应采用不同最小特征线宽的制造工艺来将上述电路分别形成在不同芯片中,因此,可以降低产品制造成本。
[0292]相应地,提出下述实施方式的电子设备700。
[0293]请参阅图23,图23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700与前述电子设备100、400的结构基本相同,主要是基于前述发现的问题,将驱动电路20、50对应形成在相应的芯片中,来节省产品成本。所述电子设备700包括触摸显示装置7和主控芯片8。所述触摸显示装置7包括触摸显示面板70、控制芯片71、和驱动芯片73。所述控制芯片71连接于所述主控芯片8与所述驱动芯片73之间,所述驱动芯片73进一步连接所述触摸显示面板70。
[0294]所述驱动芯片73用于提供触摸感测控制信号给扫描线702,激活控制开关704,并用于通过数据线703以及激活的控制开关704提供触摸感测驱动信号给所述第一电极701,驱动所述第一电极701执行自电容触摸感测。
[0295]所述控制芯片71用于在所述主控芯片8与所述驱动芯片73之间进行信号传输与处理。
[0296]所述驱动芯片73进一步用于接收来自第一电极701输出的触摸感测检测信号,对所述触摸感测检测信号进行处理,并输出处理后的与触摸感测检测信号相关的信号给所述控制芯片71。
[0297]例如,所述驱动芯片73包括所述触摸感测控制电路731、触摸感测检测单元732、第二信号处理电路733、和模拟-数字信号转换单元7351。其中,所述触摸感测控制电路731用于输出触摸感测控制信号给扫描线702,所述触摸感测检测单元732用于输出第二信号处理电路733提供的触摸感测驱动信号给数据线703,接收来自第一电极701输出的触摸感测检测信号,对所述触摸感测检测信号进行转换,并输出转换后的信号给模拟-数字信号转换单元7351。所述模拟-数字信号转换单元7351对接收到的信号进行模数转换,并输出转换后的数字信号给控制芯片71。然,可变更地,所述触摸感测控制电路731也可以形成在所述触摸显示面板70中,并非局限于于芯片中。
[0298]所述控制芯片71接收来自驱动芯片73所输出的与触摸感测检测信号相关的输入信号,对所述输入信号进行电平转换处理。
[0299]进一步地,所述控制芯片71根据电平转换处理后的信号计算触摸坐标,并输出表示触摸坐标的信号给所述主控芯片8。
[0300]例如,所述控制芯片71包括电平转换单元7353和计算单元7355。其中,所述电平转换单元
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