触控显示装置的制作方法

本公开涉及一种触控技术，且特别涉及一种触控显示装置。

背景技术：

近年来，随着触控显示技术的发展，触控显示装置(例如：触控显示面板)已被应用至各式的电子装置，例如：智能手机、平板电脑或其他便携式电子装置。

在现有技术中，为了同时达到触控功能以及显示功能，触控显示面板的触控驱动器以及显示驱动器分别通过相异的连接垫(bump)输出信号。这种作法不仅使得连接垫的数量无法降低，同时将会使得走线较为复杂。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开内容提出一种触控显示装置，藉以解决现有技术所述及的问题。

本公开内容的一实施方式涉及一种触控显示装置。触控显示装置包含一显示阵列、一多工器、一共用连接垫、一感应线以及一驱动晶片。多工器电性连接显示阵列。共用连接垫与多工器电性连接于一节点。感应线电性连接于节点与一触控电极层之间。驱动晶片电性连接共用连接垫。驱动晶片包含一显示驱动器以及一触控驱动器。显示驱动器用以协同共用连接垫以及多工器输出一显示数据信号至显示阵列。触控驱动器用以协同共用连接垫以及感应线输出一触控驱动信号至触控电极层。

本公开内容的一实施方式涉及一种触控显示装置。触控显示装置包含一显示阵列、至少一多工器、至少一共用连接垫、多条感应线以及一驱动晶片。显示阵列包含多条数据线。至少一多工器电性连接该些条数据线。至少一共用连接垫电性连接至少一多工器。多条感应线分别电性连接该些条数据线的其中一者与一触控电极层之间。驱动晶片电性连接至少一共用连接垫。驱动晶片包含一显示驱动器以及一触控驱动器。显示驱动器用以协同至少一共用连接垫以及至少一多工器输出一显示数据信号至该些条数据线。触控驱动器用以协同至少一共用连接垫、至少一多工器、该些条数据线以及该些条感应线输出一触控驱动信号至触控电极层。

综上所述，在本公开内容的触控显示装置中，显示驱动器与触控驱动器通过一共用连接垫分别输出显示数据信号以及触控驱动信号，使得连接垫的数量得以减少并降低走线的复杂度。另外可节省用以配置连接垫的面积。

附图说明

为让本公开的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置的示意图；

图2是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置的部分结构示意图；

图3是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置的示意图；

图4是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置的部分结构示意图；

图5是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置的示意图；以及

图6是图5的触控显示装置的多个信号的时序图。

附图标记说明：

100、300、500：触控显示装置

110：显示阵列

120a、120b：多工器

130：驱动晶片

132：显示驱动器

134：触控驱动器

140：触控电极层

202、210、402、410：偏光层

204、404：滤光层

206、406：液晶层

208、408：驱动晶体管玻璃层

R1、R2、G1、G2、B1、B2：子像素

P1、P2：共用连接垫

SL1：扫描线

DL1、DL2、DL3、DL4、DL5、DL6：数据线

SEN1、SEN2、SEN3、SEN4、SEN5、SEN6：感应线

M1、M2、M3、M4、M5、M6：开关

S1、S2、S3、S4、S5、S6：开关

DS：显示数据信号

TP：触控驱动信号

VG、VG1、VG2、VG3：扫描信号

MS1、MS2、MS3、MS4、MS5、MS6：控制信号

SS1、SS2、SS3、SS4、SS5、SS6：控制信号

N1、N2：节点

BUF1、BUF2：缓冲器

VGH、VGL：逻辑位准

DIS_TIME：显示期间

TP_TIME1、TP_TIME2：触控期间

具体实施方式

下文是举实施例配合说明书附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等技术效果的装置，皆为本公开所涵盖的范围。另外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。

在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、『第三』…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本公开，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。

请参考图1。图1是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置100的示意图。触控显示装置100例如是触控显示面板。触控显示装置100具有触控功能以及显示功能。

触控显示装置100包含显示阵列110、多工器120a、共用连接垫P1、感应线SEN1以及驱动晶片130。

在一些实施例中，触控显示装置100还包含多工器120b、共用连接垫P2、感应线SEN2以及触控电极层140。

显示阵列110包含多个子像素R1、G1、B1、R2、G2、B2、多条数据线DL1～DL6以及多条扫描线。为求图面简洁以及易于了解，图1中仅绘示出六个子像素、六条数据线以及一条扫描线，但本公开并不以此些数量为限。另外，图1中该些子像素的配置方式仅用以例示的目的。各种子像素配置方式皆在本公开的范围内，例如：条状排列(stripe)、三角形排列(delta arrangement)或其他各种配置方式。

该些子像素分别电性连接相应的数据线以及相应的扫描线。以图1示例而言，子像素R1、G1、B1、R2、G2、B2被配置于同一列。该些子像素皆电性连接扫描线SL1。该些子像素通过扫描线SL1接收来自驱动晶片130的扫描信号VG。该些子像素分别电性连接数据线DL1～DL6。该些子像素更通过数据线DL1～DL6接收来自驱动晶片130的显示数据信号DS。该些子像素的驱动晶体管在扫描信号VG的致能期间将被导通。当驱动晶体管被导通时，该些子像素中的液晶电容将依据显示数据信号DS被充电至对应的电压位准以显示对应的灰阶。

多工器120a以及多工器120b电性连接显示阵列110。多工器120a或多工器120b包含多个开关。以图1示例而言，多工器120a以及多工器120b分别包含三个开关，但本公开不以此数量为限。具体而言，开关M1电性连接于数据线DL1与节点N1之间。开关M2电性连接于数据线DL2与节点N1之间。开关M3电性连接于数据线DL3与节点N1之间。开关M4电性连接于数据线DL4与节点N2之间。开关M5电性连接于数据线DL5与节点N2之间。开关M6电性连接于数据线DL6与节点N2之间。

换句话说，多工器120a电性连接于共用连接垫P1与数据线DL1～DL3之间。多工器120b电性连接于共用连接垫P2与数据线DL4～DL6之间。又换句话说，共用连接垫P1与多工器120a电性连接于节点N1。共用连接垫P2与多工器120b电性连接于节点N2。驱动晶片130电性连接共用连接垫P1以及共用连接垫P2。

感应线SEN1电性连接于节点N1与触控电极层140之间。感应线SEN2电性连接于节点N2与触控电极层140之间。在一些实施例中，触控电极层140与显示阵列110分别被配置于触控显示装置100中的不同层。此部分将于后述搭配图2以及图4进行说明。感应线SEN1以及感应线SEN2可由金属导线或具有导电特性的结构实现。

驱动晶片130包含显示驱动器132以及触控驱动器134。显示驱动器132用以输出显示数据信号DS。触控驱动器134用以输出触控驱动信号TP。在一些实施例中，驱动晶片130是以触控显示驱动整合晶片(Touch with Display Driver integration；TDDI)实现。也就是说，显示驱动器132以及触控驱动器134被整合于单一个晶片中。

显示驱动器132包含栅极驱动器以及源极驱动器。栅极驱动器用以输出扫描信号VG。源极驱动器用以输出显示数据信号DS。

更进一步而言，显示驱动器132的源极驱动器包含缓冲器BUF1以及缓冲器BUF2。缓冲器BUF1用以输出正极性的显示数据信号DS。缓冲器BUF2用以输出负极性的显示数据信号DS。显示驱动器132还包含开关S1～S4。开关S1的第一端以及开关S3的第一端电性连接于缓冲器BUF1。开关S2的第一端以及开关S4的第一端电性连接于缓冲器BUF2。开关S1的第二端以及开关S2的第二端电性连接于共用连接垫P1。开关S3的第二端以及开关S4的第二端电性连接于共用连接垫P2。

在此些实施例中，触控驱动信号TP是以正极性的信号为例，因此触控驱动器134电性连接开关S1的第一端以及开关S3的第一端，但本公开不以此为限。换言之，开关S1以及开关S3用以传输显示数据信号DS以及触控驱动信号TP。

具体而言，开关S1用以被导通以将显示数据信号DS以及触控驱动信号TP传输至共用连接垫P1。显示数据信号DS通过共用连接垫P1被传输至多工器120a。触控驱动信号TP通过共用连接垫P1被传输至感应线SEN1。

开关S3用以被导通以将显示数据信号DS以及触控驱动信号TP传输至共用连接垫P2。显示数据信号DS通过共用连接垫P2被传输至多工器120b。触控驱动信号TP通过共用连接垫P2被传输至感应线SEN2。

在传统作法中，显示数据信号DS以及触控驱动信号TP分别通过不同的连接垫被输出。相较于传统作法，在触控显示装置100中，显示数据信号DS以及触控驱动信号TP通过同一个共用连接垫P1(或共用连接垫P2)被输出，因此连接垫的数量得以减少并可降低走线的复杂度。另外，由于连接垫的数量得以减少，因此可节省用以配置连接垫的面积。

通过感应线SEN1以及感应线SEN2被输出的触控驱动信号TP将分别被输出至触控电极层140的不同位置。举例而言，通过感应线SEN1被输出的触控驱动信号TP是用以驱动触控电极层140的第一触控区。而通过感应线SEN2被输出的触控驱动信号TP是用以驱动触控电极层140的第二触控区。第一触控区于触控电极层140上的位置不同于第二触控区于触控电极层140上的位置。

于此需补充说明的是，图1中该些元件于空间上的相对关系不限于如图1所绘示。另外，本公开内容不限制开关M1～M6以及开关S1～S4的型式。各种得以实现上述该些开关的晶体管皆在本公开内容的考量范围内。举例而言，该些晶体管例如为双载子接面晶体管(BJT)、金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)或绝缘闸双极晶体管(IGBT)。

以下将对触控显示装置100的运作进行详细说明。在触控显示装置100的显示期间，显示驱动器132的缓冲器BUF1输出正极性的显示数据信号DS。开关S1以及开关S3被导通，而开关S2以及开关S4被关断。当开关S1被导通时，开关M1～M3会依序被导通。因此，显示数据信号DS将通过开关S1、共用连接垫P1以及开关M1～M3被传输至数据线DL1～DL3。当开关S3被导通时，开关M4～M6会依序被导通。因此，显示数据信号DS将通过开关S3、共用连接垫P2以及开关M4～M6被传输至数据线DL4～DL6。

当极性反转发生时，显示驱动器132的缓冲器BUF2输出负极性的显示数据信号DS。开关S2以及开关S4被导通，而开关S1以及开关S3被关断。当开关S2被导通时，开关M1～M3会依序被导通。因此，显示数据信号DS将通过开关S2、共用连接垫P1以及开关M1～M3被传输至数据线DL1～DL3。当开关S4被导通时，开关M4～M6会依序被导通。因此，显示数据信号DS将通过开关S4、共用连接垫P2以及开关M4～M6被传输至数据线DL4～DL6。

在触控显示装置100的触控期间，触控驱动器134输出触控驱动信号TP。此时，开关S1以及开关S3将会被导通。开关S1被导通以将触控驱动信号TP传输至共用连接垫P1，使得触控驱动信号TP通过感应线SEN1被传输至触控电极层140的第一触控区。接着，开关S3被导通以将触控驱动信号TP传输至共用连接垫P2，使得触控驱动信号TP通过感应线SEN2被传输至触控电极层140的第二触控区。在触控显示装置100的触控期间，开关M1～M6皆被关断。因此，触控驱动信号TP不会通过多工器120a或120b被传输至显示阵列110。

请参考图2。图2是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置100的部分结构示意图。换句话说，图2绘示出图1的触控显示装置100的部分结构。在这些实施例中，触控电极层140为浮接。

示例而言，图2中的结构由上而下依序为偏光层(polarizer)202、滤光层(color filter)204、液晶层206、触控电极层140、驱动晶体管玻璃层(TFT glass)208以及偏光层210。触控电极层140包含多个触控驱动电极(Tx)以及多个触控感应电极(Rx)。

请参考图3。图3是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置300的示意图。为易于理解的目的，于图3中的类似元件将与图1指定相同标号。

图3的触控显示装置300与图1的触控显示装置100之间的不同在于，触控显示装置300还包含开关S5以及开关S6。开关S5与感应线SEN1电性连接于节点N1与触控电极层140之间。开关S6与感应线SEN2电性连接于节点N2与触控电极层140之间。具体而言，感应线SEN1包含第一线段以及第二线段。感应线SEN1的第一线段电性连接于节点N1与开关S5的第一端之间。感应线SEN1的第二线段电性连接于开关S5的第二端与触控电极层140之间。感应线SEN2包含第一线段以及第二线段。感应线SEN2的第一线段电性连接于节点N2与开关S6的第一端之间。感应线SEN2的第二线段电性连接于开关S6的第二端与触控电极层140之间。

在触控显示装置100的显示期间，开关S5以及开关S6被关断。因此，显示数据信号DS不会通过感应线SEN1以及感应线SEN2被传输至触控电极层140。而在触控显示装置100的触控期间，开关S5以及开关S6被导通。因此，触控驱动信号TP将通过感应线SEN1、感应线SEN2、开关S5以及开关S6被传输至触控电极层140。

请参考图4。图4是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置300的部分结构示意图。换句话说，图4绘示出图3的触控显示装置300的部分结构。

示例而言，图4中的结构由上而下依序为偏光层402、触控电极层140、滤光层404、液晶层406、驱动晶体管玻璃层408以及偏光层410。在此示意图中各层别的顺序仅为示意，本公开不以此为限。举例而言，触控电极层140亦可位于滤光层404和液晶层406之间。在这些实施例中，触控电极层140的触控电极与共用电压层(Vcom)的电极为共用。由于触控电极层140的触控电极与共用电压层(Vcom)的电极为共用，因此触控显示装置400需配置开关S5以及开关S6，让触控电极层140能够在对应的时段分别接收触控信号与共同电压信号。换句话说，通过配置开关S5和开关S6能够使得触控电极层140将触控信号和共同电压信号区隔开来。

请参考图5。图5是依照本公开一些实施例所绘示的一种触控显示装置500的示意图。为易于理解的目的，于图5中的类似元件将与图1指定相同标号。

在触控显示装置500中，感应线SEN1～SEN6分别电性连接数据线DL1～DL6中的其中一者。具体而言，感应线SEN1～SEN6与数据线DL1～DL6是以一对一的方式电性连接。感应线SEN1～SEN6更电性连接触控电极层140。

接着，请一并参考图5以及图6。图6是图5的触控显示装置500的多个信号的时序图。图6的时序包含显示期间DIS_TIME、触控期间TP_TIME1以及触控期间TP_TIME2。

图6中绘示了显示数据信号DS以及触控驱动信号TP(图6的下方)。在显示期间DIS_TIME，显示驱动器132输出显示数据信号DS以实现显示功能。在触控期间TP_TIME1以及触控期间TP_TIME2，触控驱动器134输出触控驱动信号TP以实现触控功能。

图6中更绘示了扫描信号VG1～VG3、控制信号MS1～MS6、控制信号SS1～SS4的电压信号波形。上述该些电压信号具有逻辑位准VGH(例如：高逻辑位准)以及逻辑位准VGL(例如：低逻辑位准)。在此些实施例中，子像素中的驱动晶体管以及各开关系以N型晶体管实现。因此各电压信号的致能期间对应于逻辑位准VGH。反之，在一些其他的实施例中，若子像素中的驱动晶体管以及各开关系以P型晶体管实现，各电压信号的致能期间将改为对应于逻辑位准VGL。

为了易于了解的目的，图6绘示了多个扫描信号VG1～VG3，但本公开不以此数量为限。这些扫描信号VG1～VG3包含于图5的扫描信号VG当中。这些扫描信号VG1～VG3分别用以控制各列子像素中驱动晶体管的导通状态。

具体而言，扫描信号VG1被传输至电性连接至第一列子像素的第一扫描线SL1。扫描信号VG2被传输至电性连接至第二列子像素的第二扫描线(图未示)。扫描信号VG3被传输至电性连接至第三列子像素的第三扫描线(图未示)。以图6示例而言，扫描信号VG1的致能期间在时序上早于扫描信号VG2的致能期间。扫描信号VG2的致能期间在时序上早于扫描信号VG3的致能期间。也就是说，该些列子像素的驱动晶体管的驱动顺序为第一列子像素的驱动晶体管、第二列子像素的驱动晶体管以及第三列子像素的驱动晶体管。

需特别说明的是，各种扫描的方式皆在本公开的范围内，例如：正向扫描(forward scan)、反向扫描(reverse scan)或其他各种扫描方式。

图6中的控制信号MS1～MS6分别被传输至开关M1～M6的控制端(例如：栅极端)，以控制开关M1～M6的导通状态。在一些实施例中，控制信号MS1相同于控制信号MS4。控制信号MS2相同于控制信号MS5。控制信号MS3相同于控制信号MS6。也就是说，当开关M1被导通时，开关M4亦被导通。当开关M2被导通时，开关M5亦被导通。当开关M3被导通时，开关M6亦被导通。

图6中的控制信号SS1～SS4分别被传输至开关S1～S4的控制端(例如：栅极端)，以控制开关S1～S4的导通状态。具体而言，在扫描信号VG1的致能期间，开关S1会依据控制信号SS1而被导通。因此，显示数据信号DS会通过开关S1被传输至共用连接垫P1。同时，开关M1～M3会依据控制信号MS1～MS3依序被导通。因此，显示数据信号DS会通过开关M1～M3被传输至数据线DL1～DL3。此时，子像素R1、G1、B1中的液晶电容分别依据来自数据线DL1～DL3的显示数据信号DS被充电至对应的电压位准，以达到显示的功能。

另外，在扫描信号VG1的致能期间，开关S3亦会依据控制信号SS3而被导通。因此，显示数据信号DS会通过开关S3被传输至共用连接垫P2。同时，开关M4～M6会依据控制信号MS4～MS6依序被导通。因此，显示数据信号DS会通过开关M4～M6将被传输至数据线DL4～DL6。此时，子像素R2、G2、B2中的液晶电容分别依据来自数据线DL4～DL6的显示数据信号DS被充电至对应的电压位准，以达到显示的功能。

由于扫描信号VG2以及扫描信号VG3具有对应于扫描信号VG1的内容，故于此不再赘述。

在触控期间TP_TIME1，开关S1依据控制信号SS1被导通。因此，触控信号TP会通过开关S1被传输至共用连接垫P1。同时，开关M1～M3依据控制信号MS1～MS3依序被导通。因此，触控信号TP会通过开关M1～M3被传输至数据线DL1～DL3，进而通过感应线SEN1～SEN3被传输至触控电极层140。

相似的，在触控期间TP_TIME2，开关S3将依据控制信号SS3被导通。因此，触控信号TP会通过开关S3被传输至共用连接垫P2。在此同时，开关M4～M6依据控制信号MS4～MS6依序被导通。因此，触控信号TP会通过开关M4～M6被传输至数据线DL4～DL6，进而通过感应线SEN4～SEN6被传输至触控电极层140。

需特别注意的是，在触控期间TP_TIME1以及触控期间TP_TIME2，所有的扫描信号皆对应于非致能期间(禁能期间)。换言之，所有的扫描信号的电压位准皆为低逻辑位准(逻辑位准VGL)。在这种情况下，所有子像素的驱动晶体管皆为被关断，因此触控信号TP不会被传输至所有子像素中的液晶电容。

需补充说明的是，由于在此些实施例中，显示数据信号DS以及触控驱动信号TP是以正极性信号为例。因此，开关S2依据控制信号SS2被关断，开关S4依据控制信号SS4被关断。

综上所述，在本公开内容的触控显示装置中，显示驱动器与触控驱动器通过一共用连接垫分别输出显示数据信号以及触控驱动信号，使得连接垫的数量得以减少并降低走线的复杂度。另外可节省用以配置连接垫的面积。

虽然本公开已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开，任何本领域具通常知识者，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。