触摸显示装置和电子设备的制造方法_2

文档序号:10463038阅读:来源:国知局
]进一步地,在第一电极101执行触摸感测时,所述驱动电路20可进一步提供第二信号给与非执行触摸感测的第一电极101相连接的扫描线102,所述第二信号能使控制开关104处于截止状态,同时还能保持与触摸感测驱动信号之间的压差不变。
[0090]例如,所述第二信号可被提供给邻近执行触摸感测的第一电极101的扫描线102、或所有与非执行触摸感测的第一电极101相连接的扫描线102。其中,对于“邻近”的概念,举例说明,如,第41行至第80行的第一电极101被驱动电路20同时驱动执行自电容触摸感测,那第I条至第40条扫描线102为邻近第41行的第一电极101的扫描线,第81条至第120条扫描线102为邻近第80行的第一电极101的扫描线。“邻近”的扫描线102例如为毗邻执行触摸感测的第一电极101的40条以内的扫描线102(就单侧而言)。然,所述“邻近”的扫描线102的条数也可扩展到200条以内的扫描线102(就单侧而言)。
[0091]所述触摸感测控制信号除为上述变化的电压信号之外,可变更地,在其它实施方式中,用于激活所述控制开关104的触摸感测控制信号也可为恒定信号。另外,触摸感测控制信号也并非限制一定与触摸感测驱动信号保持压差不变。
[0092]所述驱动电路20进一步用于通过激活的控制开关104和数据线103接收来自第一电极101输出的触摸感测检测信号,并根据所述触摸感测检测信号获知触摸显示面板10被目标物体(g卩,上述触摸物件)触摸或接近的位置。所述目标物体如为用户的手指、脚趾等部位,也可为其它合适类型的物体,如触摸笔等,且下述主要以目标物体为手指为例进行说明。定义所述目标物体与第一电极101之间的电容为接触电容(图未示)。
[0093]在执行触摸感测时,所述驱动电路20可逐行驱动扫描线102,也可一次同时驱动至少二扫描线102。在一实施方式中,例如,每次同时驱动至少二扫描线102。所述至少二扫描线102为相邻扫描线。然,可变更地,所述至少二扫描线102也可不为相邻扫描线,如,为隔行扫描线等其它合适的情形。进一步地,在扫描线102被扫描或控制开关104被激活时,所述驱动电路20对与激活控制开关104相连接的部分或全部第一电极101执行自电容触摸感测。换句话说,所述驱动电路20提供触摸感测驱动信号给部分或全部数据线103。
[0094]当所述驱动电路20用于对与部分数据线103相连的第一电极101执行自电容触摸感测时,所述驱动电路20进一步提供第三信号给与非执行触摸感测的第一电极101相连接的数据线103,所述第三信号与所述触摸感测驱动信号之间的压差保持不变。
[0095]例如,所述第三信号可被提供给邻近执行触摸感测的第一电极101的数据线103、或所有与非执行触摸感测的第一电极101相连接的数据线103。其中,对于“邻近”的概念,举例说明,如,第51列至第100列的第一电极101被驱动电路20同时驱动执行自电容触摸感测,那第I条至第50条数据线103为邻近第51列的第一电极101的数据线,第101条至第150条数据线103为邻近第100列的第一电极101的数据线。“邻近”的数据线103例如为毗邻执行触摸感测的第一电极101的50条以内的数据线103(就单侧而言)。然,所述“邻近”的数据线103的条数也可扩展到250条以内的数据线103(就单侧而言)。
[0096]进一步地,所述驱动电路20还用于提供扫描信号给所述多条扫描线102,激活与所述多条扫描线102相连接的控制开关104,所述驱动电路20所提供的灰阶电压通过数据线103与激活的控制开关104被传输给第一电极101,另外,所述驱动电路20还提供公共电压给第二电极105,从而驱动所述触摸显示面板10执行图像显示刷新。其中,所述用于激活控制开关104的扫描信号优选为恒定电压。所述第一电极101与第二电极105之间的压差用于决定触摸显示装置I的显示灰度级别。
[0097]从上面描述可以看出,由于本实用新型触摸显示装置I通过复用显示面板的所述多条扫描线102、多条数据线103、多个控制开关104、以及多个第一电极101来执行触摸感测功能,因此,本实用新型的触摸显示装置I以及具有所述触摸显示装置I的电子设备100较轻薄化。
[0098]所述驱动电路20在驱动第一电极101执行触摸感测时所提供给第二电极105的公共电压(或称为“第一信号”)与驱动第一电极101执行图像显示刷新时所提供给第二电极105的公共电压不同,其中,所述驱动电路20在驱动第一电极101执行触摸感测时所提供给第二电极105的公共电压与提供给第一电极101的触摸感测驱动信号之间的压差保持不变;所述驱动电路20在驱动第一电极101执行图像显示刷新时所提供给第二电极105的公共电压可为一恒定电压,然,也可为方波信号。
[0099]由于所述驱动电路20在驱动第一电极101执行触摸感测时所提供给第二电极105的公共电压与提供给第一电极101的触摸感测驱动信号之间的压差保持不变,因此,可减少或避免第二电极105在第一电极101执行触摸感测时所带来的电容耦合干扰,从而提高触摸感测精度。
[0100]然,可变更地,所述驱动电路20在驱动第一电极101执行触摸感测时所提供给第二电极105的公共电压(或称为“第一信号”)与驱动第一电极101执行图像显示刷新时所提供给第二电极105的公共电压也可相同,只是感测效果相对来说并没有上述效果好。
[0101]—般地,电子设备通常包括亮屏工作状态与黑屏待机状态。在黑屏待机状态,电子设备通常不做实质性工作,触摸显示面板呈现黑色,没有光线穿出。相对地,在亮屏工作状态,电子设备有光线穿出触摸显示面板,并可执行相应的功能。具体地,亮屏工作状态又可包括亮屏锁屏状态与亮屏解锁状态。当电子设备处于黑屏待机状态时,用户需要先按一下电子设备的电源键或者Home键,唤醒触摸显示装置到亮屏锁屏状态,然后,用户再输入密码,当密码正确时,触摸显示装置进入解锁状态,用户可以开始控制电子设备执行相应的功會K。
[0102]然,不管是电源键还是Home键经过大量次数的按压之后,可能就会失灵,导致需要更换新的零件。另外,上述控制电子设备从黑屏待机状态切换到解锁状态的程序步骤稍显繁杂,相应地,本实用新型的发明人通过大量研究对应提出电子设备新的唤醒方式。
[0103]在黑屏待机状态,本实用新型的触摸显示装置I执行触摸感测功能,当目标物体按预定方式触摸所述触摸显示面板10时,所述触摸显示装置I唤醒进入锁屏状态或者直接进入解屏状态。其中,所述预定方式如为特定触摸路径等,从而,可提高产品的使用质量以及使用效率,使电子设备100更人性化。
[0104]为了清楚区别,定义所述驱动电路20在驱动第一电极101执行图像显示刷新时提供给第二电极105的公共电压为第一公共电压;定义所述驱动电路20在电子设备100处于亮屏工作状态、且在驱动第一电极101执行触摸感测时提供给第二电极105的公共电压为第二公共电压;定义所述驱动电路20在电子设备100处于黑屏待机状态、且在驱动第一电极101执行触摸感测时提供给第二电极105的公共电压为第三公共电压。
[0105]具体地,在黑屏待机状态,所述驱动电路20提供触摸感测驱动信号给第一电极101,并提供第三公共电压给第二电极105。其中,所述触摸感测驱动信号与所述第三公共电压相同,从而不仅使得触摸显示面板10显示黑画面,还使得触摸显示面板10执行触摸感测功能。
[0106]进一步地,在黑屏待机状态,所述驱动电路20停止提供灰阶电压给第一电极101,并停止提供第一公共电压给第二电极105。即,在黑屏待机状态,触摸显示装置I优选持续执行触摸感测。然,可变更地,在黑屏待机状态,所述驱动电路20也可驱动第一电极101分时执行图像显示刷新与自电容触摸感测。其中,在执行图像显示刷新时,驱动电路20提供给第一电极101的灰阶电压与提供给第二电极105的公共电压相同,从而实现黑画面显示。
[0107]需要说明的是,在亮屏工作状态,当所述驱动电路20驱动所述触摸显示面板10执行触摸感测时,提供第二公共电压给第二电极105。所述第二公共电压可选不同于所述第三公共电压。
[0108]通常,液晶显示面板包括多个像素单元,每一像素单元包括R、G、B三种颜色的子像素,通过控制三种颜色的子像素的出光亮度,从而实现不同灰阶的彩色图像显示。其中,每一子像素包括控制开关、与控制开关连接的像素电极、以及公共电极。所述像素电极与公共电极上所加载的电压决定液晶分子的偏转角度,从而决定子像素的透光率,结合彩色滤光片的色彩实现彩色图像显示。
[0109]请参阅图4,图4为触摸显示面板10的又一实施方式的结构示意图。所述触摸显示面板10进一步包括第一基板106、与第一基板106相对设置的第二基板107、和设置于所述第一基板106与第二基板107之间的显示媒质层108。在本实施方式中,所述显示媒质层108为液晶层。所述第一基板106与所述第二基板107为透明基板,如为玻璃基板或者薄膜基板等。所述多条扫描线102、多条数据线103、多个控制开关104、第二电极105、以及所述多个第一电极101设置在所述第一基板106与第二基板107之间。
[0110]在本实施方式中,所述多条扫描线102、多条数据线103、多个控制开关104、以及所述多个第一电极101形成在第二基板107上,形成阵列基板,如薄膜晶体管(TFT)阵列基板。另外,为了实现彩色图像显示,在第一基板106面对所述第二基板107的一侧优选设置彩色滤光片以及黑色矩阵等元件(图未示),形成彩色滤光片(CF)基板。其中,所述第一基板106背对所述第二基板107的一侧用于图像显示以及接收用户的触摸或接近输入。定义第一基板106用于图像显示以及接收用户的触摸或接近输入的一侧为触摸显示侧A。
[0111]所述第一电极101与第二电极105之间形成边缘电场,以控制液晶分子的偏转角度,从而控制触摸显示面板10的透光率。在此实施方式中,所述第二电极105与所述多个第一电极101位于不同层,并与所述多个第一电极101层叠设置。进一步地,所述第二电极105位于所述显示媒质层108与所述多个第一电极101之间。其中,所述第二电极105在对应第一电极101的区域设置有镂空结构115,以使得所述第二电极105与所述多个第一电极101之间形成边缘电场。
[0112]请一并参阅图5,图5为图4所不第二电极105与第一电极101的部分放大平面不意图。对应同一第一电极1I的多个镂空结构115沿第三方向排布,并沿第四方向延伸。在本实施方式中,所述第三方向与第一方向X相同,所述第四方向与第二方向Y相同。然,本实用新型并不限制于此,所述第三方向也可与第二方向Y相同,所述第四方向与第一方向X相同,又或者,第三方向、第四方向与第一方向X、第二方向Y均不同。所述多个镂空结构115例如为条形,然,所述多个镂空结构115也可为其它合适的形状,本实用新型对此并不做限制。又例如,所述多个镂空结构115的大小与形状相同,然,可变更地,所述多个镂空结构115的大小与形状也可不同。
[0113]在沿所述多个镂空结构115(正对同一第一电极105)排布的方向,所述镂空结构115的宽度LI大于或等于相邻镂空结构115之间区域的宽度L2,或/和,正对同一第一电极101的相邻镂空结构115之间的区域113(打均匀斜线的区域,以区别镂空结构115)的面积A2优选小于或等于一镂空结构115的面积Al,其中,所述相邻镂空结构115之间的区域113的边缘不超出镂空结构115的边缘。相应地,所述第一电极101与目标物体之间的电容耦合面积对应变大,进而可提高触摸感测精度。
[0114]请参阅图6,图6为图4所述触摸显示面板10又一实施方式的部分剖面结构示意图。为区别图4所述的触摸显示面板10,图6所示的触摸显示面板被标示为10a,所述触摸显示面板1a中与所述触摸显示面板10中相同或类似的元件采用相同的标号。所述触摸显示面板1a与所述触摸显示面板10基本相同,二者的主要区别在于:所述第二电极105设置在第一电极101与第二基板107之间;另外,省略显示媒质层108和第一基板106。
[0115]由于第一电极101设置在第二电极105之上,因此,对应可把第一电极101相对做大,从而提高与目标物体或触摸物件相耦合的电容面积,进而,提高触摸感测精度。
[0116]当所述第二电极105设置在第一电极101与第二基板107之间时,所述第二电极105上可以不设置镂空结构115。然,为了提高边缘电场强度,可选择在第一电极101上对应设置如上所述的镂空结构115。可变更地,当第一电极101位于第一基板106与第二电极105之间时,第一电极101与第二电极105上也可均不设置镂空结构。
[0117]请一并参阅图7,图7为图6所示第二电极105与第一电极101的部分放大平面示意图。同一第一电极101上的相邻镂空结构115之间也存在区域113。相应地,对于同一第一电极1I上的多个镂空结构115:沿所述多个镂空结构115排布的方向,所述镂空结构115的宽度LI小于或等于相邻镂空结构115之间区域的宽度L2,或/和,相邻镂空结构115之间的区域113的面积A2优选大于或等于一镂空结构115的面积Al,其中,所述相邻镂空结构115之间的区域113的边缘不超出镂空结构115的边缘。相应地,所述第一电极101与目标物体之间的电容耦合面积对应变大,进而可提高触摸感测精度。需要说明的是,不管是所述第二电极105设置在所述第一电极101之上还是之下,这两类电极之间均设置绝缘层(未标示)。
[0118]另外,本实用新型并不限制所述第一电极101与第二电极105之间形成边缘电场,可变更地,所述第二电极105与所述第一电极101之间也可形成垂直电场。相应地,所述第二电极105设置在第一基板106与显示媒质层108之间,第二基板107背对所述第一基板106的一侧用作上述触摸显示侧A也是可行的。另外,所述多个第一电极101与所述第二电极105也可位于同一层,同样也可以形成边缘电场。
[0119]由于数据线103与控制开关104是用于传输触摸感测驱动信号给所述第一电极101的,因此,当目标物体触摸到触摸显示面板10上对应数据线103或/和控制开关104的位置时,从而,会引起虚假感测或者是影响真正感测的精度。
[0120]相应地,为了克服前述问题,所述触摸显示面板10中可进一步设置屏蔽层,所述屏蔽层位于所述第一基板106与数据线103以及控制开关104之间,用于覆盖所述数据线103和控制开关104。所述驱动电路20提供屏蔽信号给所述屏蔽层。所述屏蔽信号与所述触摸感测驱动信号之间的压差保持不变,从而避免数据线103与控制开关104对第一电极101的感测精度的影响。当然,所述屏蔽层也可仅覆盖所述数据线103和控制开关104这两类元件中之一类元件,对应在一定程度上也能解决上述问题,而并非一定限定覆盖这两类元件,优选地,要至少覆盖数据线103。
[0121 ]需要说明的是,所述屏蔽层可为一体结构,也可为分体结构。当屏蔽层为分体结构时,所述屏蔽层包括第一屏蔽电极与第二屏蔽电极,其中,所述第一屏蔽电极部分或完全覆盖所述数据线103,所述第二屏蔽电极部分或完全覆盖所述控制开关104。
[0122]进一步地,由于所述扫描线102与所述第一电极101之间存在寄生电容,因此,当目标物体触摸到触摸显示面板10上对应扫描线102的位置时,也会影响第一电极101的触摸感测精度。相应地,所述屏蔽层对应覆盖所述扫描线102,或者,所述屏蔽层进一步包括第四屏蔽电极,所述第四屏蔽电极部分或完全覆盖所述扫描线102。优选地,所述屏蔽层完全覆盖所述多条扫描线102、多条数据线103、和多个控制开关104。
[0123]当额外设置屏蔽层时,虽会解决感测精度变低的技术问题,但是会变相增加触摸显示面板10的厚度,因此,本实用新型提出选择复用第二电极105作为所述屏蔽层。
[0124]请一并参阅图8与图4,图8为图4所示触摸显示面板10组装后的结构示意图。所述第二基板107的相邻二侧突出于所述第一基板106,用于边缘走线。根据触摸显示面板10的尺寸不同,例如小尺寸的触摸显示面板,所述第二基板107也可仅一侧突出于所述第一基板106。所述第一基板106与所述第二基板107相重叠的区域定义为触摸显示区T,而第二基板107突出于所述第一基板106的区域定义为边缘区H。所述第二电极105例如完全覆盖位于所述触摸显示区T内的数据线103、扫描线102、、控制开关104。
[0125]在所述边缘区H进一步设置第一连接线109、第二连接线110、以及第三屏蔽电极
111。所述第一连接线109用于连接所述数据线103至所述驱动电路20(见图3)。需要说明的是,图3省略了所述第一连接线109、第二连接线110、和第三屏蔽电极111。所述第二连接线110用于连接所述扫描线102至所述驱动电路20(见图3)。所述第一连接线109与所述第二连接线110位于所述第三屏蔽电极111与所述第二基板107之间。所述驱动电路20用于提供屏蔽信号给所述第三屏蔽电极111。从而,避免目标物体触摸到电子设备100的边缘区H时对触摸感测精度的影响。优选地,所述屏蔽信号与所述触摸感测驱动信号之间的压差保持不变。需要说明的是,所述第三屏蔽电极111与所述第一连接线109、所述第二连接线110之间也需设置绝缘层。
[0126]请再参阅图3,所述驱动电路20包括触摸驱动电路201、显示驱动电路203、和公共电压产生电路207。其中,所述触摸驱动电路201与扫描线102和数据线103分别连接,用于提供触摸感测控制信号给扫描线102,还用于通过数据线103和控制开关104提供触摸感测驱动信号给第一电极101,驱动第一电极101执行自电容触摸感测。所述显示驱动电路203与扫描线102和数据线103分别连接,用于提供扫描信号给扫描线102,用于通过数据线103和控制开关104提供灰阶电压给第一电极101,所述公共电压产生电路207还用于提供第一公共电压给第二电极105,来执行图像显示刷新。
[0127]所述驱动电路20进一步包括控制电路205。所述控制电路205与所述触摸驱动电路201和所述显示驱动电路203分别连接,用于控制是所述触摸驱动电路201输出触摸感测控制信号与触摸感测驱动信号给所述触摸显示面板10还是所述显示驱动电路203输出扫描信号和灰阶电压给所述触摸显示面板10。另外,所述控制电路205还用于控制所述驱动电路20在第一电极101执行图像显示刷新与触摸感测时,分别提供不同的公共电压给第二电极105。需要说明的是,所述驱动电路20在第一电极101执行图像显示刷新与触摸感测时,提供给第二电极105的公共电压也可相同。
[0128]优选地,所述触摸驱动电路201包括触摸感测控制电路2011与触摸感测检测电路2013。所述触摸感测控制电路2011与所述多条扫描线102相连接,用于提供触摸感测控制信号给所述多条扫描线102,激活与扫描线102相连接的控制开关104。所述触摸感测检测电路2013与所述多条数据线103相连接,用于通过数据线103和激活的控制开关104提供触摸感测驱动信号给第一电极101,驱动第一电极101执行自电容触摸感测。所述触摸感测检测电路2013进一步通过激活的控制开关104与数据线103接收来自第一电极101输出的触摸感测检测信号,并根据所述触摸感测检测信号获知触摸显示面板10被目标物体触摸或接近的位置。其中,触摸感测控制电路2011或形成在芯片中,或形成在触摸显示面板10上。当形成在触摸显示面板10上时,触摸感测控制电路2011与控制开关104例如一同形成在触摸显示面板10的第二基板107上(所述第二基板107见图4)。
[0129]显示驱动电路203包括扫描驱动电路2031和数据驱动电路2033。扫描驱动电路2031与所述多条扫描线102相连接,用于提供扫描信号给所述多条扫描线102,激活与扫描线102相连接的控制开关104。所述数据驱动电路2033与所述多条数据线103相连接,用于通过数据线103和激活的控制开关104提供灰阶电压给所述多个第一电极101,驱动所述多个第一电极101执行图像显示刷新。其中,扫描驱动电路2031或形成在芯片中,或形成在触摸显示面板10上。当形成在触摸显示面板10上时,扫描驱动电路2031与控制开关104优选一同形成在触摸显示面板10的第二基板107上(所述第二基板107见图4)。
[0130]需要说明的是,图3中示出的是触摸感测检测电路2013与数据驱动电路2033位于触摸显示面板10的相对两侧,分别与数据线103的相对两端连接,然,较佳地,触摸感测检测电路2013、数据驱动
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