嵌入式自电容触摸液晶显示装置及其数据处理芯片和屏体的制作方法

文档序号:15315784发布日期:2018-08-31 23:15阅读:127来源:国知局

本实用新型涉及电路连接结构及减少数据处理芯片连接引脚的电路结构,特别是涉及嵌入式触摸屏的电路连接结构及其减少数据处理芯片连接引脚的电路结构。



背景技术:

现有技术嵌入式自电容触摸液晶显示屏,也称In-Cell自电容触摸液晶显示屏,包括液晶显示屏体和数据处理芯片,通过布满屏幕触碰区域的电极侦测自电容变化,进而判断是否发生对屏幕的触碰,以及确定触碰的位置。无论该In-Cell自电容触摸液晶显示屏的数据处理芯片方案采用简称IDC的集成驱动和控制Integrated Drive & Controller方案,还是采用简称TDDI的触摸和显示驱动集成Touch and Display Drive Integration方案,亦或是采用分别独立设置触控驱动和显示驱动的方案,都需要在芯片上设置能够输出触摸检测信号的触控引脚,用于电连接显示屏内的自电容电极。如图11所示,现有技术In-Cell自电容触摸液晶显示屏的数据处理芯片9,无论其采用IDC方案、TDDI方案或者单独的触控驱动方案,需要在数据处理芯片9的连接引脚中为每个自电容电极8分别配置一个触控引脚91。在图11中,示例性的设置10个自电容电极8,那么数据处理芯片9就需要设置10个触控引脚10,以完成触摸检测和控制。而在实际应用中,In-Cell自电容触摸液晶通常都设置有600个左右自电容电极,那么数据处理芯片9就需要设置600个左右触控引脚91。现有技术芯片制造技术决定数据处理芯片的大小不是无限制的。由于数据处理芯片与液晶显示屏体间的连接走线总宽度基本上决定于数据处理芯片的长度,连接引脚数越多,连接线的间距就小。因此现有技术In-Cell自电容触摸液晶显示屏造成数据处理芯片9的连接引脚数量庞大,连接引脚间距减小,影响产品的成品率。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处,提出一种减少数据处理芯片引脚数量的嵌入式自电容触摸液晶显示装置及其数据处理芯片和屏体。

本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现:

设计、制造一种嵌入式自电容触摸液晶显示屏体,包括既用作侦测屏幕触碰动作的自电容电极板、又用作液晶显示的公用电平电极板的复用电极,定义执行侦测屏幕触碰动作的时间段为触控时间段,执行液晶显示的时间段为显示时间段;还包括分别为每枚复用电极配置的触控受控开关器件。为显示屏体设置有至少一用于从显示屏体外引入触控信号的触控信号电结点。所述触控受控开关器件包括第一触控电连接端,第二触控电连接端,以及能够使第一触控电连接端与第二触控电连接端导通或者断开的触控受控端。当触控受控端收到导通触控控制信号时,第一触控电连接端与第二触控电连接端导通。所述触控受控开关器件被分成N组触控组,N是不小于2的自然数,从而复用电极也被分成N组触控组。触控受控开关器件的第一触控电连接端电连接各自所配置的复用电极,同一触控组的触控受控开关器件的第二触控电连接端分别电连接一触控信号电结点;触控时间段包括N个触控时间片,使得,各触控组的触控受控开关器件的触控受控端分触控时间片地接收到导通触控控制信号后,每个触控时间片选通一组触控组的复用电极执行触控侦测,同一触控组的各复用电极在一个触控时间片分别电连接各触控信号电结点。

为减少成本,所述触控受控开关器件是薄膜晶体管。

进一步地,为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入施加到触控受控端的触控控制信号的检测分时选通控制电结点。对触控组内的触控受控开关器件进行分组,使第n触控组的触控受控开关器件被分成Mn组控制信号组,n是变量,n=1,2,…,N,M1、M2、…MN都是自然数;同一控制信号组的触控受控开关器件的触控受控端电连接同一检测分时选通控制电结点。

为抑制基底电容干扰,嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每个复用电极配置的驱动受控开关器件。为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入驱动信号的驱动信号电结点。凭借驱动信号能够抑制基底电容干扰。所述驱动受控开关器件包括第一驱动电连接端,第二驱动电连接端,以及能够使第一驱动电连接端与第二驱动电连接端导通或者断开的驱动受控端;当驱动受控端收到导通驱动控制信号时,第一驱动电连接端与第二驱动电连接端导通。所述驱动受控开关器件的第一驱动电连接端电连接各自所配置的复用电极,第二驱动电连接端都电连接驱动信号电结点。

为减少成本,所述驱动受控开关器件是薄膜晶体管。

具体地,为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入施加到驱动受控端的驱动控制信号的驱动分时选通控制电结点。同一触控组的复用电极所配置的驱动受控开关器件的驱动受控端都电连接同一驱动分时选通控制电结点,使驱动受控开关器件分成N组驱动控制组。

另一种方案,为显示屏体还设置有检测驱动复用分时选通控制电结点,该检测驱动复用分时选通控制电结点用于给触控受控端施加触控控制信号,或者给驱动受控端施加驱动控制信号。检测驱动复用分时选通控制电结点电连接触控开关器件的触控受控端和驱动受控开关器件的驱动受控端。

为克服快速划线触碰操作缺陷,为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入施加到触控受控端的触控控制信号的检测分时选通控制电结点。所述N组触控组的复用电极分成两个以上的区块布设。任一区块内设置有分属各触控组的复用电极。给触控时间片设置时间片次序号,再将各触控时间片选通的复用电极所在触控组设置为时间片次序号相同的组编号;复用电极的排布满足,任何两个相邻的复用电极的所属触控组的组编号相同或相差一。各区块同一触控组的触控开关器件的触控受控端电连接同一检测分时选通控制电结点。

本实用新型解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现:

设计、制造一种数据处理芯片,用于嵌入式自电容触摸液晶显示屏装置,包括用于触摸检测和控制的触控模块,以及至少一触控引脚。当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,触控引脚都电连接触控模块而用于输出触控信号。嵌入式自电容触摸液晶显示屏装置还包括嵌入式自电容触摸液晶显示屏体。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体包括既用作侦测屏幕触碰动作的自电容电极板、又用作液晶显示的公用电平电极板的复用电极,以及分别为每枚复用电极配置的触控受控开关器件。定义执行侦测屏幕触碰动作的时间段为触控时间段,执行液晶显示的时间段为显示时间段。所述触控受控开关器件包括第一触控电连接端,第二触控电连接端,以及能够使第一触控电连接端与第二触控电连接端导通或者断开的触控受控端;当触控受控端收到导通触控控制信号时,第一触控电连接端与第二触控电连接端导通。所述触控受控开关器件被分成N组触控组,N是不小于2的自然数,从而复用电极也被分成N组触控组。触控受控开关器件的第一触控电连接端电连接各自所配置的复用电极,同一触控组的触控受控开关器件的第二触控电连接端分别电连接数据处理芯片的各触控引脚;触控时间段包括N个触控时间片,使得,当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,各触控组的触控受控开关器件的触控受控端分触控时间片地接收到导通触控控制信号后,每个触控时间片选通一组触控组的复用电极执行触控侦测,同一触控组的各复用电极在一个触控时间片电连接触控模块。

为减少成本,所述触控受控开关器件是薄膜晶体管。

具体地,数据处理芯片还设置有至少一用于向触控受控端输出触控控制信号的检测分时选通控制引脚。对各触控组的触控受控开关器件分别进行分组,使第n触控组的触控受控开关器件被分成Mn组控制信号组,n是变量,n=1,2,…,N,M1、M2、…MN都是自然数。同一控制信号组的触控受控开关器件的触控受控端电连接数据处理芯片的同一检测分时选通控制引脚。

为抑制干扰,数据处理芯片还设置有能够输出抑制基底电容干扰的驱动信号的驱动信号模块,以及至少一驱动信号引脚,驱动信号引脚都电连接驱动信号模块而用于输出驱动信号。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每个复用电极配置的驱动受控开关器件。所述驱动受控开关器件包括第一驱动电连接端,第二驱动电连接端,以及能够使第一驱动电连接端与第二驱动电连接端导通或者断开的驱动受控端。当驱动受控端收到导通驱动控制信号时,第一驱动电连接端与第二驱动电连接端导通。所述驱动受控开关器件的第一驱动电连接端电连接各自所配置的复用电极,第二驱动电连接端都电连接驱动信号引脚。当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,电连接触控模块的复用电极处于触控启用状态;没有电连接触控模块的复用电极处于悬空状态。向驱动受控开关器件的驱动受控端施加导通驱动控制信号,使处于触控启用状态的复用电极周边的处于悬空状态的复用电极被驱动信号模块输入驱动信号,或者使所有处于悬空状态的复用电极都被驱动信号模块输入驱动信号,从而抑制对处于触控启用状态的复用电极的电容干扰。

为减少成本,所述驱动受控开关器件是薄膜晶体管。

驱动信号模块包括电压跟随器。触控模块输出的触控信号输入至电压跟随器的同相输入端。该电压跟随器的输出端电连接反相输入端,用于输出驱动信号。

进一步地,数据处理芯片还设置有用于给驱动受控端施加驱动控制信号的驱动分时选通控制引脚。同一触控组的复用电极所配置的驱动受控开关器件的驱动受控端都电连接同一驱动分时选通控制引脚,使驱动受控开关器件分成N组驱动控制组。

另一种方案,数据处理芯片还设置有检测驱动复用分时选通控制引脚,该检测驱动复用分时选通控制引脚用于给触控受控端施加触控控制信号,或者给驱动受控端施加驱动控制信号。检测驱动复用分时选通控制引脚电连接触控开关器件的触控受控端和驱动受控开关器件的驱动受控端。

本实用新型解决所述技术问题又可以通过采用以下技术方案来实现:

设计、制造一种嵌入式自电容触摸液晶显示装置,包括嵌入式自电容触摸液晶显示屏体,以及至少用于触摸检测和控制的数据处理芯片。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体包括既用于侦测屏幕触碰动作的自电容电极板、又用于液晶显示的公用电平电极板的复用电极,以及分别为每枚复用电极配置的触控受控开关器件。定义执行侦测屏幕触碰动作的时间段为触控时间段,执行液晶显示的时间段为显示时间段。所述触控受控开关器件包括第一触控电连接端,第二触控电连接端,以及能够使第一触控电连接端与第二触控电连接端导通或者断开的触控受控端。当触控受控端收到导通触控控制信号时,第一触控电连接端与第二触控电连接端导通。所述数据处理芯片设置有用于触摸检测和控制的触控模块,以及至少一触控引脚。当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,触控引脚都电连接触控模块而用于输出触控信号。所述触控受控开关器件被分成N组触控组,N是不小于2的自然数,从而复用电极也被分成N组触控组。触控受控开关器件的第一触控电连接端电连接各自所配置的复用电极,同一触控组的触控受控开关器件的第二触控电连接端分别电连接数据处理芯片的各触控引脚。触控时间段包括N个触控时间片,使得,当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,各触控组的触控受控开关器件的触控受控端分触控时间片地接收到导通触控控制信号后,每个触控时间片选通一组触控组的复用电极执行触控侦测,同一触控组的各复用电极在一个触控时间片电连接触控模块。

为减少成本,所述触控受控开关器件是薄膜晶体管。

具体地,所述数据处理芯片还设置有至少一用于向触控受控端输出触控控制信号的检测分时选通控制引脚。对各触控组的触控受控开关器件分别进行分组,使第n触控组的触控受控开关器件被分成Mn组控制信号组,n是变量,n=1,2,…,N,M1、M2、…MN都是自然数。同一控制信号组的触控受控开关器件的触控受控端电连接数据处理芯片的同一触控控制引脚。

为抑制基底电容干扰,嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每个复用电极配置的驱动受控开关器件。所述数据处理芯片还设置有能够输出抑制基底电容干扰的驱动信号的驱动信号模块,以及至少一驱动信号引脚,驱动信号引脚都电连接驱动信号模块而用于输出驱动信号。所述驱动受控开关器件包括第一驱动电连接端,第二驱动电连接端,以及能够使第一驱动电连接端与第二驱动电连接端导通或者断开的驱动受控端。当驱动受控端收到导通驱动控制信号时,第一驱动电连接端与第二驱动电连接端导通。所述驱动受控开关器件的第一驱动电连接端电连接各自所配置的复用电极,第二驱动电连接端都电连接驱动信号引脚。当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,电连接触控模块的复用电极处于触控启用状态;没有电连接触控模块的复用电极处于悬空状态。向驱动受控开关器件的驱动受控端施加导通驱动控制信号,使处于触控启用状态的复用电极周边的处于悬空状态的复用电极被驱动信号模块输入驱动信号,或者使所有处于悬空状态的复用电极都被驱动信号模块输入驱动信号,从而抑制对处于触控启用状态的复用电极的电容干扰。

为减少成本,所述驱动受控开关器件是薄膜晶体管。

具体而言,驱动信号模块包括电压跟随器;触控模块输出的触控信号输入至电压跟随器的同相输入端。该电压跟随器的输出端电连接反相输入端,用于输出驱动信号。

进一步地,所述数据处理芯片还设置有用于给驱动受控端施加驱动控制信号的驱动分时选通控制引脚。同一触控组的复用电极所配置的驱动受控开关器件的驱动受控端都电连接同一驱动分时选通控制引脚,使驱动受控开关器件分成N组驱动控制组。

另外,所述数据处理芯片还设置有检测驱动复用分时选通控制引脚,该检测驱动复用分时选通控制引脚用于给触控受控端施加触控控制信号,或者给驱动受控端施加驱动控制信号。检测驱动复用分时选通控制引脚电连接触控开关器件的触控受控端和驱动受控开关器件的驱动受控端。

为实现触控和显示驱动复用,所述数据处理芯片还用于液晶显示驱动控制,还设置有输出用于液晶显示的公用电平的公用电平模块。

一种实现方案,数据处理芯片控制触控模块和公用电平模块分时电连接触控引脚,当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,触控引脚受控都电连接触控模块而用于输出触控信号;当数据处理芯片用于液晶显示驱动控制时,触控引脚都电连接公用电平模块而用于输出公用电平。

另一种实现方案,数据处理芯片控制驱动信号模块和公用电平模块分时电连接驱动信号引脚,当数据处理芯片用于触摸检测和控制时,驱动信号引脚受控都电连接驱动信号模块而用于输出驱动信号。当数据处理芯片用于液晶显示信号引脚都电连接公用电平模块而用于输出公用电平。

为克服快速划线触碰操作缺陷,所述数据处理芯片还设置有用于给触控受控端施加触控控制信号的检测分时选通控制引脚。所述N组触控组的复用电极分成两个以上的区块布设。任一区块内设置有分属各触控组的复用电极。给触控时间片设置时间片次序号,再将各触控时间片选通的复用电极所在触控组设置为时间片次序号相同的组编号;复用电极的排布满足,任何两个相邻的复用电极的所属触控组的组编号相同或相差一。各区块同一触控组的触控开关器件的触控受控端电连接同一检测分时选通控制引脚。

同现有技术相比较,本实用新型“嵌入式自电容触摸液晶显示装置及其数据处理芯片和屏体”的技术效果在于:

通过电极复用,引脚复用的方案,使嵌入式自电容触摸液晶显示屏的数据处理芯片的引脚减少,进而减少触摸检测通道的接点bump数量,缩小芯片面积,缩小触摸显示面板下的边界范围;本实用新型采用薄膜晶体管作为受控开关器件,不需要改变整体制造工艺就能够实现减少触控引脚的方案,使本实用新型实施简单,成本低。

附图说明

图1是本实用新型“嵌入式自电容触摸液晶显示装置及其数据处理芯片和屏体”第一实施例的电原理示意图;

图2是本实用新型第三实施例的电原理示意图;

图3是具有快速划线触碰操作缺陷的嵌入式自电容触摸液晶显示屏体电原理示意图;

图4是本实用新型第四实施例的电原理示意图;

图5是本实用新型第五实施例的电原理示意图;

图6是本实用新型第六实施例的电原理示意图;

图7是本实用新型第七实施例的电原理示意图;

图8是本实用新型第八实施例的电原理示意图;

图9是本实用新型第九实施例的电原理示意图;

图10是本实用新型第十实施例的电原理示意图;

图11是现有技术嵌入式自电容触摸液晶显示屏的电原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示各实施例作进一步详述。

本实用新型提出一种嵌入式自电容触摸液晶显示屏体。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体是构成嵌入式自电容触摸液晶显示屏装置的显示屏的最基本物理存在器件,其中包括用于显示图像的最基本元器件,如液晶体、液晶体驱动用电极等,用于触摸侦测的最基本元器件,如侦测电容变化用电极等,以及各种导线,如显示屏体内各元器件间的连接导线、显示屏体内元器件与显示屏体外各元器件或者装置间的引出导线等。如图1所示,所述嵌入式自电容触摸液晶显示屏体包括既用作侦测屏幕触碰动作的自电容电极板、又用作液晶显示的公用电平电极板的复用电极1,定义执行侦测屏幕触碰动作的时间段为触控时间段,执行液晶显示的时间段为显示时间段。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每枚复用电极1配置的触控受控开关器件2。为显示屏体设置有至少一用于从显示屏体外引入触控信号的触控信号电结点51。本实用新型各实施例,引出导线包括用于电连接复用电极1的导线,以及用于电连接显示屏体内元器件的导线。该引出导线既可以是金属导线,又可以是用透光材料制成的透光导线。本申请所述各种电结点是指由良好的导体将电子元器件端点连接在一起的、电位相同的一个导电网络,该导电网络上,不同电子元器件端点上的电压差(电位差)别可以忽略,可以认为该导电网络上的任何点上的电位相同,该网络上会有电流流动,但是该网络的阻抗极小,电流在该网络上任何一段支路上的电压降都可以忽略,因此该网略一般由导线以及这些导线连接的电子元器件端点共同组成。触控信号电结点51可以设置在显示屏体内,通过引出导线而从显示屏体外引入触控信号;触控信号电结点51也可以设置在显示屏体外,通过引出导线向显示屏体内引入触控信号。当触控信号电结点51设置在显示屏体外,其物理结构实现形式可以是焊接点,也可以是芯片的引脚,尤其是数据处理芯片的众多连接引脚的一部分。所述触控受控开关器件2包括第一触控电连接端21,第二触控电连接端22,以及能够使第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通或者断开的触控受控端23。触控受控端23用于接收触控控制信号,该触控控制信号包括导通触控控制信号和关断触控控制信号。当触控受控端23收到导通触控控制信号时,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通。当触控受控端23收到关断控制信号时,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22开路断开。导通触控控制信号和关断触控控制信号根据器件特性而设定为高电平或者低电平,当导通触控控制信号是高电平有效时,关断触控控制信号就是低电平有效;反之,当导通触控控制信号是低电平有效时,关断触控控制信号就是高电平有效。所述触控受控开关器件2被分成N组触控组,N是不小于2的自然数,从而复用电极1也被分成N组触控组。触控受控开关器件2的第一触控电连接端21电连接各自所配置的复用电极1,同一触控组的触控受控开关器件2的第二触控电连接端22分别电连接一触控信号电结点51。对于同一触控组的触控受控开关器件2的第二触控电连接端22,它们与触控控制电结点51一一对应,不存在同一触控组的触控受控开关器件2的不同的第二触控电连接端22并联同一触控信号电结点51的情况。触控时间段包括N个触控时间片。各触控组的触控受控开关器件2的触控受控端23分触控时间片地接收到导通触控控制信号后,每个触控时间片选通一组触控组的复用电极1执行触控侦测,同一触控组的各复用电极1在一个触控时间片分别电连接不同触控信号电结点51,即各触控组的复用电极1分触控时间片地复用触控信号电结点51。

上述方案不再如现有技术需要为每个复用电极引出线设置一个相当于数据处理芯片的连接引脚的触控信号电结点,而是借助触控受控开关2实现对触控信号电结点51复用,经过N个触控时间片后,所有的复用电极1都电连接一次触控信号电结点51。本实用新型第一实施例,如图1所示,10枚复用电极1被分成5个触控组G1、G2、G3、G4和G5,各触控组的复用电极1分别电连接触控信号电结点51,只需设置2个触控信号电结点51即可实现5个触控时间片分时电连接复用电极1,较现有技术大幅缩减了触控信号电结点51的数量,触控信号电结点51的大幅缩减就意味着显示屏体外的数据处理芯片的连接引脚能够大幅缩减。减少数据处理芯片的连接引脚数不仅仅可以增大芯片的引脚间距,更重要的是可以增大与显示屏体连接的导线的间距。与显示屏体连接的芯片的引脚一般情况下可以并排放2到3排,多放一排引脚就能够增大引脚间距,但是这样做不能改变与显示屏体连接的导线的间距。而目前液晶屏的连接导线间距以及芯片引脚间距将会影响产品的成品率,本实用新型既减少数据处理芯片的连接引脚数,又增大与显示屏体连接的导线的间距,从而提高了产品的成品率。

本实用新型第一至第四实施例,所述触控受控开关器件是简称TFT的薄膜晶体管Thin Film Transistor。薄膜晶体管TFT的源极和漏极中的一个用作第一触控电连接端21,另一个就用作第二触控电连接端22,该薄膜晶体管的栅极用作触控受控端23。薄膜晶体管TFT是液晶显示屏体的通常所采用的受控开关器件2,在液晶显示屏体内用于电连接电极的制造工艺已经成熟,因此采用薄膜晶体管TFT作为触控受控开关器件2,方案实现容易且成本低,使本实用新型以低成本就能实现减少触控电结点的方案。

为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入施加到触控受控端23的触控控制信号的检测分时选通控制电结点52。如前所述,施加到触控受控端23的触控控制信号包括导通触控控制信号和关断触控控制信号。每个复用电极1配置一触控受控开关器件2,如果单独为每个触控受控开关器件2配置一个电连接其触控受控端23的电结点,仍然会设置很多电结点。本实用新型第一实施例,如图1所示,将同一触控组的触控受控开关器件2的触控受控端23电连接在同一检测分时选通控制电结点52,以减少电结点数量。当同一触控组内的触控受控开关器件2较多时,将它们的触控受控端23电连接在一起又会造成触控控制信号故障不易侦测的情况,一个故障触控控制信号会被众多正常的触控控制信号所掩盖,因此本实用新型第二实施例在第一实施例基础上提出减少检测分时选通控制电结点+控制信号分组的方案,附图未示出,对触控组内的触控受控开关器件2进行分组,使第n触控组的触控受控开关器件2被分成Mn组控制信号组,n是变量,n=1,2,…,N,M1、M2、…MN都是自然数。同一控制信号组的触控受控开关器件2的触控受控端23电连接同一检测分时选通控制电结点52,接收触控模块内同一触控控制信号输出电路输出的触控控制信号。同一触控组内不同控制信号组的触控受控开关器件2的触控受控端23之间没有连接在同一检测分时选通控制电结点52,但是接收相同时序的触控控制信号,即同一触控组内不同控制信号组的触控受控开关器件2导通的时间相同。例如,当N=2时,即有2个触控组,第1组触控组的触控受控开关器件2被分成8组控制信号组,第2组触控组的触控受控开关器件2被分成3组控制信号组,即M1=8,M2=3。对于第1触控组内的8个控制信号组,就需要设置8个检测分时选通控制电结点52。对于第2触控组内的3个控制信号组,就需要设置3个检测分时选通控制电结点52。作为优选方案,每个触控组内的控制信号组的数量尽量设置相同,以简化控制。检测分时选通控制电结点52可以设置在显示屏体内,通过引出导线而从显示屏体外引入触控控制信号;检测分时选通控制电结点52也可以设置在显示屏体外,通过引出导线向显示屏体内引入触控控制信号。当检测分时选通控制电结点52设置在显示屏体外,其物理结构实现形式可以是焊接点,也可以是芯片的引脚,尤其是数据处理芯片的众多连接引脚中的一部分。

为抑制基底干扰,本实用新型第一实施例,如图1所示,嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每个复用电极1配置的驱动受控开关器件4。为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入驱动信号的驱动信号电结点53。后文将会详细说明,凭借驱动信号能够抑制基底电容干扰。所述驱动受控开关器件4包括第一驱动电连接端41,第二驱动电连接端42,以及能够使第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通或者断开的驱动受控端43。驱动受控端43用于接收驱动控制信号,该驱动控制信号包括导通驱动控制信号和关断驱动控制信号。当驱动受控端43收到导通驱动控制信号时,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通,反之,当驱动受控端43收到关断驱动控制信号时,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42开路断开。导通驱动控制信号和关断驱动控制信号根据器件特性而设定为高电平或者低电平,当导通驱动控制信号是高电平有效时,关断驱动控制信号就是低电平有效;反之,当导通驱动控制信号是低电平有效时,关断驱动控制信号就是高电平有效。所述驱动受控开关器件4的第一驱动电连接端41电连接各自所配置的复用电极1,第二驱动电连接端42都电连接驱动信号电结点53。驱动信号电结点53可以设置在显示屏体内,通过引出导线而从显示屏体外引入驱动信号;驱动信号电结点53也可以设置在显示屏体外,通过引出导线向显示屏体内引入驱动信号。当驱动信号电结点53设置在显示屏体外,其物理结构实现形式可以是焊接点,也可以是芯片的引脚,尤其是数据处理芯片的众多连接引脚中的一部分。

本实用新型第一至第四实施例,所述驱动受控开关器件4是薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT的源极和漏极中的一个用作第一驱动电连接端41,另一个就用作第二驱动电连接端42,该薄膜晶体管的栅极用作驱动受控端43。同理,采用薄膜晶体管TFT作为驱动受控开关器件4,方案实现容易且成本低,使本实用新型以低成本就能实现减少触控电结点的方案。

本实用新型各实施例中提出的嵌入式自电容触摸液晶显示屏体,其触控受控开关器件2和驱动受控开关器件4优选设置于显示屏体的薄膜晶体管阵列TFT Array基板。

本实用新型第一实施例,如图1所示,为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入施加到驱动受控端43的驱动控制信号的驱动分时选通控制电结点54。同一触控组的复用电极1所配置的驱动受控开关器件4的驱动受控端43都电连接同一驱动分时选通控制电结点54,使驱动受控开关器件分成N组驱动控制组,从而减少电结点。驱动分时选通控制电结点54可以设置在显示屏体内,通过引出导线而从显示屏体外引入驱动控制信号;驱动分时选通控制电结点54也可以设置在显示屏体外,通过引出导线向显示屏体内引入驱动控制信号。当驱动分时选通控制电结点54设置在显示屏体外,其物理结构实现形式可以是焊接点,也可以是芯片的引脚,尤其是数据处理芯片的众多连接引脚中的一部分。

当同一触控组内的驱动受控开关器件4较多时,将它们的驱动受控端43电连接在一起会造成驱动控制信号故障不易侦测的情况,一个故障驱动控制信号会被众多正常的驱动控制信号所掩盖,因此本实用新型在第一实施例基础上提出减少驱动分时选通控制电结点+驱动信号分组的方案,附图未示出,对同一触控组内的驱动受控开关器件4进行分组,使第s触控组的触控受控开关器件2被分成Rs组驱动控制信号组,s是变量,s=1,2,…,N,R1、R2、…RN都是自然数。同一驱动控制信号组的驱动受控开关器件4的驱动受控端43电连接同一驱动分时选通控制电结点54,接收驱动信号模块同一个驱动信号生成电路输出的驱动控制信号。同一触控组内不同驱动控制信号组的驱动受控开关器件4的驱动受控端43之间没有连接在同一驱动分时选通控制电结点54,但是接收相同时序的驱动控制信号,即同一触控组内不同驱动控制信号组的驱动受控开关器件4导通的时间相同。

本实用新型第三实施例,如图2所示,将检测分时选通控制电结点52和驱动分时选通控制电结点54复用为一个电结点。为显示屏体还设置有检测驱动复用分时选通控制电结点55,该检测驱动复用分时选通控制电结点55用于给触控受控端23施加触控控制信号,或者给驱动受控端43施加驱动控制信号。检测驱动复用分时选通控制电结点55同时电连接触控开关器件2的触控受控端23和驱动受控开关器件4的驱动受控端43。本实用新型第三实施例,一检测驱动复用分时选通控制电结点55电连接一触控组的触控开关器件2的触控受控端23和该触控组的驱动受控开关器件4的驱动受控端43。本实用新型第三实施例,更加具体地借助逻辑非门6完成以上电连接,一检测驱动复用分时选通控制电结点55电连接同一触控组所有的触控受控端23和一逻辑非门6的一端,该逻辑非门6的另一端电连接该触控组所有的驱动受控端43。当检测驱动复用分时选通控制电结点55施加正电平时,该正电平就相当于施加在触控受控端23的导通触控控制信号,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通,同时施加在驱动受控端43的负电平就相当于施加在驱动受控端43的关断驱动控制信号,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42开路断开;当检测驱动复用分时选通控制电结点55施加负电平时,该负电平就相当于施加在触控受控端23的关断触控控制信号,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22开路断开,同时施加在驱动受控端43的正电平就相当于施加在驱动受控端43的导通驱动控制信号,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通。显然本实用新型第三实施例进一步减少了电结点的数量,也就相当于减少了显示屏体外芯片的连接引脚数量。检测驱动复用分时选通控制电结点55可以设置在显示屏体内,通过引出导线而从显示屏体外引入触控控制信号或者驱动控制信号;检测驱动复用分时选通控制电结点55也可以设置在显示屏体外,通过引出导线向显示屏体内引入触控控制信号或者驱动控制信号。当检测驱动复用分时选通控制电结点55设置在显示屏体外,其物理结构实现形式可以是焊接点,也可以是芯片的引脚,尤其是数据处理芯片的众多连接引脚中的一部分。

当按照触控组次序依次分触控时间片地向触控受控端23施加导通触控控制信号时,假设每个触控时间片的时长是T,但是,对于图3所示采用本实用新型上述方案的复用电极1的布设方案,物理结构相邻的分属两触控组的两复用电极1却需要间隔一个以上触控时间片的时长而被分别触控检测。图3所示方案,将20个复用电极分5个触控组,设置在2个区块内,假设对2个区块的各个触控组进行编号,第一区块的触控组按从上至下顺序进行编号,为G1、G2、G3、G4、G5,第二区块的触控组也按从上至下顺序进行编号,为G1、G2、G3、G4、G5。将两个区块内编号相同的触控组的触控受控端连接同一检测分时选通控制电结点52,如第一区块编号为G1的触控组和第二区块编号为G1的触控组连接同一检测分时选通控制电结点52。对于图3所示方案,当按照触控组次序依次分触控时间片地向触控受控端23施加导通触控控制信号时,大部分物理结构相邻的两列复用电极1只需间隔一个触控时间片的时长T而被触控检测,但图3中Z指示区域,即分属第1触控组G1和第5触控组G5的、在物理结构上相邻两列的复用电极1,当第1触控组G1位于中央一列复用电极1完成触控检测后,需要分别经过对第2触控组G2、第3触控组G3、第4触控组G4和第5触控组G5的4个触控时间片的时长4T才能完成对第5触控组G5位于中央一列的复用电极1进行触控检测。也就是,区域Z内物理结构相邻的两列复用电极1却需要经过4个触控时间片的时长4T而被触控检测。如果4个触控时间片的时长4T 内在区域Z发生快速移动的触碰动作,会出现多报点、漏报点或者报点位置错误等触控检测错误,影响用户在快速划线触碰操作上的体验。图3所示复用电极1布设方案是基于本实用新型方案具有快速划线触碰操作缺陷的复用电极1的布设方案。

为解决此问题,本实用新型提出如下改善方案,如图4所示,为显示屏体还设置有用于从显示屏体外引入施加到触控受控端23的触控控制信号的检测分时选通控制电结点52。所述N组触控组的复用电极1分成两个以上的区块布设。本实用新型第四实施例,如图4所示,将20个复用电极1分成5个触控组,即N=5,5个触控组G1、G2、G3、G4和G5的20个复用电极1分成两个区块Q1和Q2。任一区块内设置有分属各触控组的复用电极1。区块内设置的复用电极1各自所属的触控组既可以是涵盖所有触控组;也可以是涵盖部分触控组,未在本区块内涵盖的触控组的复用电极1设置在其它区块内。例如,设置十个触控组,既可以区块内的复用电极分别分属十个触控组;也可以一个区块内的复用电极分别分属四个触控组,另一区块内的复用电极分属另外六个触控组。各区块内的复用电极1所属的触控组的数量既可以相同,也可以不同。例如,既可以一个区块内的复用电极分属两个触控组,另一个区块内的复用电极分属三个触控组;也可以一个区块内的复用电极分属两个触控组,另一个区块内的复用电极也分属两个触控组。给触控时间片设置时间片次序号,再将各触控时间片选通的复用电极所在触控组设置为时间片次序号相同的组编号,组编号的次序同样符合触控时间片选通的先后次序。复用电极的排布满足任何两个相邻的复用电极的所属触控组的组编号相同或相差一。本实用新型第四实施例,按照触控时间片的次序,分别给触控时间片选通的复用电极所在触控组设置有次序的组编号,即G1、G2、G3、G4和G5,在第1个触控时间片选通G1触控组,在第2个触控时间片选通G2触控组,…,在第5个触控时间片选通G5触控组。各触控组的复用电极沿互相垂直的第一方向和第二方向排布,在本实施例中,第一方向就是列方向,第二方向就是行方向,第二方向的复用电极属于同一触控组,采用相同的触控组编号,按照触控时间片的次序选通各个触控组。沿第一方向相邻的两区块,也就是按列的布设方向相邻的两区块,即区块Q1和Q2,沿第一方向相邻复用电极1的所属触控组的组编号相同或相差一。如本实施例中的区块Q1内的G4与相邻的G3或G5所属触控组的组编号相差一,区块Q1的G5与相邻的区块Q2的G5所属触控组的组编号相同。尤其是在本实用新型第四实施例中,各列的复用电极1按照所属触控组的组编号互相逆序的次序分别布设,区块Q1的两列从下至上按照复用电极1所属触控组G1、G2、G3、G4和G5的顺序布设,区块Q2的两列从下至上按照复用电极1所属触控组G5、G4、G3、G2和G1的顺序布设,区块Q2内各列复用电极1的布设顺序是区块Q1内相应列的复用电极1的布设顺序的逆序。沿第二方向所有相邻复用电极1的所属触控组的组编号相同,在本实用新型第四实施例中体现为,区块Q1内同行的复用电极1的所属触控组的组编号相同,从下至上每列按照复用电极1所属触控组G1、G2、G3、G4和G5的顺序布设,区块Q2内同行的复用电极1的所属触控组的组编号相同,从上至下也每列也按照复用电极1所属触控组G1、G2、G3、G4和G5的顺序布设。如图4所示,各区块同一触控组的触控开关器件的触控受控端电连接同一检测分时选通控制电结点52。

本实用新型第四实施例,如图4所示,当按照触控组次序依次分触控时间片地向触控受控端23施加导通触控控制信号时,任意物理结构相邻的分属不同触控组的复用电极1均只需间隔一个触控时间片的时长T甚至小于一个触控时间片的时长而被触控检测。本实用新型第四实施例的复用电极1布设方案相对图3所示方案,当发生快速移动的触碰动作,避免出现触控检测错误,优化了用户在快速划线触碰操作上的体验。

参考嵌入式自电容触摸液晶显示屏体的减少电结点的方案,如图5所示,本实用新型还提出一种数据处理芯片3,用于嵌入式自电容触摸液晶显示装置。数据处理芯片3包括用于触摸检测和控制的触控模块321,以及至少一触控引脚311。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控引脚311都电连接触控模块321而用于输出触控信号。

嵌入式自电容触摸液晶显示装置还包括嵌入式自电容触摸液晶显示屏体。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体包括既用作侦测屏幕触碰动作的自电容电极板、又用作液晶显示的公用电平电极板的复用电极1,以及分别为每枚复用电极1配置的触控受控开关器件2。定义执行侦测屏幕触碰动作的时间段为触控时间段,执行液晶显示的时间段为显示时间段。所述触控受控开关器件2包括第一触控电连接端21,第二触控电连接端22,以及能够使第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通或者断开的触控受控端23。触控受控端23用于接收触控控制信号,该触控控制信号包括导通触控控制信号和关断触控控制信号。当触控受控端23收到导通触控控制信号时,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通。当触控受控端23收到关断触控控制信号时,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22开路断开。所述触控受控开关器件2被分成N组触控组,N是不小于2的自然数,从而复用电极1也被分成N组触控组。触控受控开关器件2的第一触控电连接端21电连接各自所配置的复用电极1,同一触控组的触控受控开关器件2的第二触控电连接端22分别电连接数据处理芯片3不同的各触控引脚311。触控时间段包括N个触控时间片,使得,当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控组的触控受控开关器件2的触控受控端23分触控时间片地接收到导通触控控制信号后,每个触控时间片选通一组触控组的复用电极执行触控侦测,同一触控组的各复用电极1在一个触控时间片电连接触控模块321。

所述数据处理芯片设置的连接引脚包括触控引脚311,以及后文所述的检测分时选通控制引脚312、驱动信号引脚313、驱动分时选通控制引脚314和检测驱动复用分时选通控制引脚315。复用电极需要通过触控受控开关器件或者驱动受控开关器件连接到数据处理芯片的连接引脚,但是各种信号并非一定直接连接到数据处理芯片的连接引脚。薄膜晶体管的信号电压较高,一般情况下要高于10伏,虽然数据处理芯片能够直接输出较高电压的信号给薄膜晶体管,但更常见的情况是,数据处理芯片只输出一个控制信号,甚至可能是一个1.8V的控制信号,由屏体的薄膜晶体管、电阻等元件组成的驱动电路缓冲变换后,再送给触控受控开关器件或者驱动受控开关器件。因此各种信号可以直接从数据处理芯片的引脚送出来,也可以是数据处理芯片输出的控制信号经缓冲、反向、增压等变换后得到的。数据处理芯片送出来的各触控组的触控控制信号与驱动控制信号,在触控时间片期间,刚好是相反的关系,因此,在触控时间片,可以使用同一个数据处理芯片的控制信号输出引脚,既能够输出触控控制信号,也能够输出驱动控制信号,在此期间,在屏体上使用一个薄膜晶体管组成的反向器来生成触控控制信号和驱动控制信号的反向信号。数据处理芯片的连接引脚输出的触控检测信号、驱动信号、公用电平必须由数据处理芯片直接产生输出来,通过薄膜晶体管开关选择,分时连接到复用电极上。本实用新型第五实施例,如图5所示,由10个复用电极1组成的嵌入式自电容触摸液晶显示屏体,采用N=5,即将10个复用电极1分成5个触控组G1、G2、G3、G4和G5,每个触控组有两个复用电极1,因而数据处理芯片3只需要设置2个触控引脚311即可。

将复用电极1分成N组触控组,从而使触控受控开关也分成N组触控组,同一触控组内的复用电极1借助各自配置的触控受控开关器件2分别电连接不同的各触控引脚311,从而一触控引脚311不再如现有技术只电连接一个自电容电极,而是同时电连接各触控组的一个复用电极1,致使数据处理芯片3的触控引脚311较现有技术减少。触控引脚311的数量取决于各触控组内复用电极1数量的最大值。应当尽量将所有复用电极1平均分成N组触控组,但是,当复用电极1的总数不能被平均分配时,或者存在一些特殊的设计需要时,将会使各组触控组内的复用电极1数量不等,那么触控引脚311的数量应当能够满足复用电极数量最多一组触控组的需求。例如,共有73枚复用电极被分成8组触控组,那么,如果分组方案是其中7组触控组内的复用电极1数量都是9枚,那么1组触控组内的复用电极数量就是10枚,数据处理芯片3就需要满足复用电极1数量最大的这组触控组而设置10个触控引脚311。显然,按照现有技术上述举例需要为数据处理芯片3设置73个触控引脚,而本实用新型将触控引脚311数量大幅缩减为10个。

各触控时间片的时长为T1、T2、…、TN,触控时间片之间的间隔时长为T。触控时间片之间可能还存在显示时间段的片断,触控检测只在触控时间片期间执行,触控时间片的间隔时长T也可以设置为不均匀的时间长度,但优先使用的是等间隔时间长度的触控时间片检测方式。将完成一次对所有复用电极1的触摸检测和控制的时长定义为一个触控周期,即触控周期= T1+T2+…+ TN。为数据处理芯片3分配的进行触摸检测和控制过程的触控时间段可以等于一个触控周期。为数据处理芯片3分配的进行触摸检测和控制过程的时长还可以大于一个触控周期,此种情况下,既可以设置不再对复用电极1进行触摸检测和控制,也可以设置重新进行一次触摸检测和控制,即使触控时间段的剩余时长不够完成一个触控周期,可以通过在下一次进行触摸检测和控制过程时完成剩余的触控周期。为数据处理芯片3分配的进行触摸检测和控制过程的触控时间段又可以小于一个触控周期,此种情况下,可以在下一次进行触摸检测和控制过程时完成剩余的触控周期。因此,为数据处理芯片3分配的进行触摸检测和控制过程的触控时间段应当不受触控周期的限制。

本实用新型第五至第十一实施例,如图5至图10所示,所述触控受控开关器件2是薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT的源极和漏极中的一个用作第一触控电连接端21,另一个就用作第二触控电连接端22,该薄膜晶体管的栅极用作触控受控端23。薄膜晶体管TFT是液晶显示屏的通常所采用的受控开关器件,在液晶显示屏体内用于电连接电极的制造工艺已经成熟,因此采用薄膜晶体管TFT作为触控受控开关器件2,方案实现容易且成本低,使本实用新型以低成本就能实现减少触控引脚311的方案。

数据处理芯片3还设置有至少一用于向触控受控端23输出触控控制信号的检测分时选通控制引脚312。为防止控制信号故障不易侦测的情况,防止一个故障控制信号会被众多正常的控制信号所掩盖,本实用新型第十一实施例在第五实施例基础上提出减少触控引脚+控制信号分组的方案,附图未示出,对各触控组的触控受控开关器件2分别进行分组,使第n触控组的触控受控开关器件2被分成Mn组控制信号组,n是变量,n=1,2,…,N,M1、M2、…MN都是自然数。同一控制信号组的触控受控开关器件2的触控受控端23电连接数据处理芯片3的同一检测分时选通控制引脚312。本实用新型第五至第十实施例,分别如图5至图10所示,是第十一实施例的一种较容易控制所述导通触控控制信号的情况,设置5个触控组G1、G2、G3、G4和G5,每个触控组的触控受控开关器件2都被分成1组控制信号组,即N=5,M1=M2= M3= M4= M5=1。

在嵌入式自电容触摸液晶显示装置中除了存在复用电极1对地电容外,还存在基底电容。在触控检测和控制时,复用电极1与手指间能够形成约皮法级的电容变化量。基底电容包括复用电极1与液晶显示面板上的其它电极间形成的电容,例如一复用电极1与其它与之相邻的复用电极1之间的电容,与液晶显示面板上的板内门驱动Gate drive In Panel控制导线上的电容,连接复用电极1和触控引脚311的连接导线与其它复用电极1之间的电容等。在嵌入式In-Cell显示屏体上,复用电极1及连接导线的基底电容值可高达几百皮法。测量复用电极1的对地电容时,如果几百皮法的基底电容与皮法级的触摸电容并联,会严重干扰触摸电容的测量,基底电容的微小比例的变化量就可能远大于触摸电容值,因此基底电容可能造成无法正确测量触摸的电容值。本实用新型第六实施例,以第五实施例为基础,如图6所示,数据处理芯片3还设置有能够输出抑制基底电容干扰的驱动信号的驱动信号模块322,以及至少一驱动信号引脚313,驱动信号引脚313都电连接驱动信号模块322而用于输出驱动信号。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每个复用电极1配置的驱动受控开关器件4。所述驱动受控开关器件4包括第一驱动电连接端41,第二驱动电连接端42,以及能够使第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通或者断开的驱动受控端43。驱动受控端43用于接收驱动控制信号,该驱动控制信号包括导通驱动控制信号和关断驱动控制信号。当驱动受控端43收到导通驱动控制信号时,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通,反之,当驱动受控端43收到关断驱动控制信号时,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42开路断开。导通驱动控制信号和关断驱动控制信号根据器件特性而设定为高电平或者低电平,当导通驱动控制信号是高电平有效时,关断驱动控制信号就是低电平有效;反之,当导通驱动控制信号是低电平有效时,关断驱动控制信号就是高电平有效。所述驱动受控开关器件4的第一驱动电连接端41电连接各自所配置的复用电极1,第二驱动电连接端42都电连接驱动信号引脚313。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,电连接触控模块321的复用电极1处于触控启用状态;没有电连接触控模块321的复用电极1处于悬空状态。向驱动受控开关器件4的驱动受控端43施加导通驱动控制信号,使处于触控启用状态的复用电极周边的处于悬空状态的复用电极1被驱动信号模块322借助驱动信号引脚313输入驱动信号,或者使所有处于悬空状态的复用电极1都被驱动信号模块322借助驱动信号引脚313输入驱动信号,从而抑制对处于触控启用状态的复用电极1的电容干扰。当复用电极1处于触控启用状态时,由于被施加触控信号而造成基底电容上产生电压差,该电压差就造成基底电容值变化而影响复用电极1侦测触摸引起的电容变化。当驱动信号施加到处于触控启用状态周边的原处于悬空状态的复用电极1时,在触控信号和驱动信号的共同作用下消除了基底电容的电压差,使基底电容值不因触控信号而变化,抑制基底电容对触摸检测影响的作用。同理,当驱动信号施加到其它所有处于悬空状态的复用电极1时,也起到抑制基底电容对触摸检测影响的作用。

本实用新型第六至第十一实施例,分别如图6至图10所示,所述驱动受控开关器件是薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT的源极和漏极中的一个用作第一驱动电连接端41,另一个就用作第二驱动电连接端42,该薄膜晶体管的栅极用作驱动受控端43。采用薄膜晶体管TFT作为驱动受控开关器件4,方案实现容易且成本低,使本实用新型以低成本就能实现减少数据处理芯片的引脚的方案。

作为驱动信号模块的具体实现方案,本实用新型第六至第十实施例的驱动信号模块321包括电压跟随器,附图未示出。电压跟随器具体可采用运算放大器。触控模块321输出的触控信号输入至电压跟随器的同相输入端。该电压跟随器的输出端电连接反相输入端,用于输出驱动信号。

本实用新型第六至第十一实施例,分别如图6至图10所示,为便于触控信号与驱动信号协调控制,数据处理芯片3还设置有用于给驱动受控端施加驱动控制信号的驱动分时选通控制引脚314。同一触控组的复用电极1所配置的驱动受控开关器件4的驱动受控端43都电连接同一驱动分时选通控制引脚314,使驱动受控开关器件4分成N组驱动控制组,从而进一步缩减数据处理芯片3的引脚数量。

本实用新型第七实施例,数据处理芯片3还设置有检测驱动复用分时选通控制引脚315,该检测驱动复用分时选通控制引脚315用于给触控受控端23施加触控控制信号,或者给驱动受控端43施加驱动控制信号。检测驱动复用分时选通控制引脚315电连接触控开关器件2的触控受控端23和驱动受控开关器件4的驱动受控端43。本实用新型第七实施例,一检测驱动复用分时选通控制引脚315电连接一触控组的触控开关器件2的触控受控端23和该触控组的驱动受控开关器件4的驱动受控端43。虽然检测分时选通控制引脚312和驱动分时选通控制引脚314以检测驱动复用分时选通控制引脚315设置在数据处理芯片3,但并非意味着检测分时选通控制引脚312和驱动分时选通控制引脚314可以合并为一个引脚,而是分时复用一个引脚。由于触控控制信号和驱动控制信号不可能同时分别施加到触控受控端23和驱动受控端43,因此检测分时选通控制引脚312和驱动分时选通控制引脚314就存在复用的条件,触控控制信号和驱动控制信号分时复用检测驱动复用分时选通控制引脚315。触控控制信号和驱动控制信号都是持续存在的,触控控制信号有高低电平之分,即有导通开关的电平和关断开关的电平区别。驱动控制信号同样也是持续存在的,但是也存在导通开关的电平和关断开关的电平区别。当检测驱动复用分时选通控制引脚315输出导通触控控制信号时,检测驱动复用分时选通控制引脚315用作检测分时选通控制引脚312;当检测驱动复用分时选通控制引脚315输出导通驱动控制信号时,检测驱动复用分时选通控制引脚315用作驱动分时选通控制引脚314。本实用新型第七实施例,更具体地借助逻辑非门6完成以上电连接。一检测驱动复用分时选通控制引脚315电连接同一触控组所有的触控受控端23和一逻辑非门6的一端,该逻辑非门6的另一端电连接该触控组所有的驱动受控端43。当检测驱动复用分时选通控制引脚315施加正电平时,该正电平就相当于施加在触控受控端23的导通触控控制信号,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通,同时施加在驱动受控端43的负电平就相当于施加在驱动受控端43的关断驱动控制信号,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42开路断开;当检测驱动复用分时选通控制引脚315施加负电平时,该负电平就相当于施加在触控受控端23的关断触控控制信号,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22开路断开,同时施加在驱动受控端43的正电平就相当于施加在驱动受控端43的导通驱动控制信号,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通。显然本实用新型第二实施例进一步减少了数据处理芯片3的引脚。

所述数据处理芯片3可以是只用于完成触摸检测和控制的数据处理芯片,那么此种情况下,嵌入式自电容触摸液晶显示屏装置还应当设置只用于完成液晶显示驱动控制的另一数据处理芯片,两数据处理芯片互相独立设置。所述数据处理芯片3还可以是采用IDC方案或者TDDI方案的、能够分时完成液晶显示驱动控制过程和触摸检测和控制过程的数据处理芯片3。本实用新型第八至第十实施例,分别在第六实施例基础上提出分时完成液晶显示驱动控制过程和触摸检测和控制过程的数据处理芯片3。数据处理芯片3既用于触摸检测和控制,还用于液晶显示驱动控制,还设置有输出用于液晶显示的公用电平的公用电平模块323。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控模块321借助触控受控开关器件2电连接所有复用电极1;当数据处理芯片3用于液晶显示驱动控制时,公用电平模块323电连接复用电极1。

本实用新型第八实施例,基于第六实施例,如图8所示,数据处理芯片3控制触控模块321和公用电平模块323分时电连接触控引脚311,当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控引脚311通过K1都受控电连接触控模块321而用于输出触控信号;当数据处理芯片3用于液晶显示驱动控制时,触控引脚311通过K2都受控电连接公用电平模块323而用于输出公用电平Vcom。本实用新型第八实施例在第六实施例基础上增加的技术手段也适用于第五实施例。

本实用新型第九实施例,基于第六实施例,如图9所示,数据处理芯片3控制驱动信号模块322和公用电平模块323分时电连接驱动信号引脚313。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,驱动信号引脚313通过K3都受控电连接驱动信号模块322而用于输出驱动信号;当数据处理芯片3用于液晶显示驱动控制时,驱动信号引脚313通过K4都受控电连接公用电平模块323而用于输出公用电平Vcom。

本实用新型第十实施例将第八实施例与第九实施例相结合,如图10所示,数据处理芯片3控制触控模块321和公用电平模块323分时电连接触控引脚311,并且控制驱动信号模块322和公用电平模块323分时电连接驱动信号引脚313。当用于液晶显示时,分两部分向复用电极1输出公用电平Vcom。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控引脚311通过K1都受控电连接触控模块321而用于输出触控信号,驱动信号引脚313通过K3都受控电连接驱动信号模块322而用于输出驱动信号;当数据处理芯片3用于液晶显示驱动控制时,触控引脚311通过K2都受控电连接公用电平模块323而用于向第一部分的复用电极1输出公用电平Vcom,驱动信号引脚313通过K4都受控电连接公用电平模块323而用于向第二部分的复用电极1输出公用电平Vcom。第一部分复用电极1和第二部分复用电极1可以是复用电极1的两个分组,也可以是触摸屏体上的两块区域。本实用新型第十实施例,第一部分复用电极1和第二部分复用电极1分别是设置在触摸屏体上半部分的复用电极1和设置在触摸屏体下半部分的复用电极1。本实用新型第十实施例在第六实施例基础上增加的技术手段也适用于第五实施例。

另外本实用新型还提出单独设置公用电平引脚的方案,图中未示出,数据处理芯片3还设置有至少一公用电平引脚。复用电极1通过TFT开关都电连接同一公用电平引脚,或者复用电极1分组分别电连接各公用电平引脚。当数据处理芯片用于液晶显示驱动控制时,公用电平模块电连接各公用电平引脚,从而电连接所有复用电极1。

本实用新型第四实施例所采用的复用电极1的布设方案也能够应用于本实用新型第五至第十一实施例中,以优化快速划线触碰操作的用户体验。

本实用新型第一实施例中采用的各电结点对应在第五至第十一实施例的连接引脚。触控信号电结点51对应数据处理芯片3的触控引脚311。检测分时选通控制电结点52对应数据处理芯片3的检测分时选通控制引脚312。驱动信号电结点53对应数据处理芯片3的驱动信号引脚313。驱动分时选通控制电结点54对应数据处理芯片3的驱动分时选通控制引脚314。

本实用新型各实施例中涉及的信号,如触控控制信号、驱动控制信号等,是可在数据处理芯片3内或液晶显示屏体上经过转换处理的信号。但其信号源为数据处理芯片的触控模块、驱动信号模块、公用电平模块。

综合上述方案,本实用新型又提出一种嵌入式自电容触摸液晶显示装置,如图5至图8所示,包括嵌入式自电容触摸液晶显示屏体,以及至少用于触摸检测和控制的数据处理芯片3。嵌入式自电容触摸液晶显示屏体包括既用于侦测屏幕触碰动作的自电容电极板、又用于液晶显示的公用电平电极板的复用电极1,以及分别为每枚复用电极1配置的触控受控开关器件2。定义执行侦测屏幕触碰动作的时间段为触控时间段,执行液晶显示的时间段为显示时间段。所述触控受控开关器件2包括第一触控电连接端21,第二触控电连接端22,以及能够使第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通或者断开的触控受控端23。触控受控端23用于接收触控控制信号,该触控控制信号包括导通触控控制信号和关断触控控制信号。当触控受控端23收到导通触控控制信号时,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通,当触控受控端23收到关断触控控制信号时,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22开路断开。所述数据处理芯片3设置有用于触摸检测和控制的触控模块321,以及至少一触控引脚311。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控引脚311都电连接触控模块321而用于输出触控信号。所述触控受控开关器件2被分成N组触控组,N是不小于2的自然数,优选N小于20,从而复用电极1也被分成N组触控组。触控受控开关器件2的第一触控电连接端21电连接各自所配置的复用电极1,同一触控组的触控受控开关器件2的第二触控电连接端22分别电连接数据处理芯片3的各不同的触控引脚311。触控时间段包括N个触控时间片,使得,当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,各触控组的触控受控开关器件2的触控受控端23分触控时间片地接收到导通触控控制信号后,每个触控时间片选通一组触控组的复用电极执行触控侦测,同一触控组的各复用电极1在一个触控时间片电连接触控模块321。本实用新型第五实施例,如图5所示,由10个复用电极1组成的嵌入式自电容触摸液晶显示屏体,采用N=5,即将10个复用电极1分成5个触控组G1、G2、G3、G4和G5,每个触控组有两个复用电极1,因而数据处理芯片3只需要设置2个触控引脚311即可。

本实用新型第五至第十一实施例,所述触控受控开关器件2是薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT的源极和漏极中的一个用作第一触控电连接端21,另一个就用作第二触控电连接端22,该薄膜晶体管的栅极用作触控受控端23。采用薄膜晶体管TFT作为触控受控开关器件2,方案实现容易且成本低,使本实用新型以低成本就能实现减少触控引脚311的方案。

所述数据处理芯片3还设置有至少一用于向触控受控端23输出触控控制信号的检测分时选通控制引脚312。为防止控制信号故障不易侦测的情况,防止一个故障控制信号会被众多正常的控制信号所掩盖,本实用新型第九实施例在第五实施例基础上提出减少触控引脚+控制信号分组的方案,附图未示出,对各触控组的触控受控开关器件2分别进行分组,使第n触控组的触控受控开关器件2被分成Mn组控制信号组,n是变量,n=1,2,…,N,而M1、M2、…MN都是自然数。同一控制信号组的触控受控开关器件2的触控受控端23电连接数据处理芯片3的同一检测分时选通控制引脚312。本实用新型第五至第八实施例,分别如图5至图8所示,是第九实施例的一种较容易控制所述导通触控控制信号的情况,设置5个触控组G1、G2、G3、G4和G5,每个触控组的触控受控开关器件2都被分成1组控制信号组,即N=5,M1=M2= M3= M4= M5=1。

为抑制基底电容干扰,本实用新型第六实施例,以第五实施例为基础,如图6所示,嵌入式自电容触摸液晶显示屏体还包括分别为每个复用电极配置的驱动受控开关器件4。所述数据处理芯片3还设置有能够输出抑制基底电容干扰的驱动信号的驱动信号模块322,以及至少一驱动信号引脚313,驱动信号引脚313都电连接驱动信号模块322而用于输出驱动信号。所述驱动受控开关器件4包括第一驱动电连接端41,第二驱动电连接端42,以及能够使第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通或者断开的驱动受控端43。驱动受控端43用于接收驱动控制信号,该驱动控制信号包括导通驱动控制信号和关断驱动控制信号。当驱动受控端43收到导通驱动控制信号时,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通,反之,当驱动受控端43收到关断驱动控制信号时,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42开路断开。导通驱动控制信号和关断驱动控制信号根据器件特性而设定为高电平或者低电平,当导通驱动控制信号是高电平有效时,关断驱动控制信号就是低电平有效;反之,当导通驱动控制信号是低电平有效时,关断驱动控制信号就是高电平有效。所述驱动受控开关器件4的第一驱动电连接端41电连接各自所配置的复用电极1,第二驱动电连接端42都电连接驱动信号电路引脚313。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,电连接触控模块321的复用电极1处于触控启用状态;没有电连接触控模块321的复用电极1处于悬空状态。向驱动受控开关器件4的驱动受控端43施加导通驱动控制信号,使处于触控启用状态的复用电极1周边的处于悬空状态的复用电极1被驱动信号模块322借助驱动信号引脚313输入驱动信号,或者使所有处于悬空状态的复用电极1都被驱动信号模块322借助驱动信号引脚313输入驱动信号,从而抑制对处于触控启用状态的复用电极1的电容干扰。

如上所述为了以低成本实现方案,本实用新型第六至第十一实施例,分别如图6至图10所示,所述驱动受控开关器件4是薄膜晶体管TFT。薄膜晶体管TFT的源极和漏极中的一个用作第一驱动电连接端41,另一个就用作第二驱动电连接端42,该薄膜晶体管的栅极用作驱动受控端43。采用薄膜晶体管TFT作为驱动受控开关器件4,方案实现容易且成本低,使本实用新型以低成本就能实现减少数据处理芯片的引脚的方案。

作为驱动信号模块的具体实现方案,驱动信号模块322包括电压跟随器,附图未示出。电压跟随器具体可采用运算放大器。触控模块321输出的触控信号输入至电压跟随器的同相输入端。该电压跟随器的输出端电连接反相输入端,用于输出驱动信号。通过电压跟随器使触控信号和驱动信号同步,以消除基底电容的电压差。

本实用新型第六至第十一实施例,分别如图6至图10所示,为便于触控信号与驱动信号协调控制,所述数据处理芯片 3还设置有用于给驱动受控端施加驱动控制信号的驱动分时选通控制引脚314。同一触控组的复用电极1所配置的驱动受控开关器件4的驱动受控端43都电连接同一驱动分时选通控制引脚314,使驱动受控开关器件4分成N组驱动控制组,从而进一步缩减数据处理芯片3的引脚数量。

本实用新型第七实施例,数据处理芯片3还设置有检测驱动复用分时选通控制引脚315,该检测驱动复用分时选通控制引脚315用于给触控受控端23施加触控控制信号,或者给驱动受控端43施加驱动控制信号。检测驱动复用分时选通控制引脚315电连接触控开关器件2的触控受控端23和驱动受控开关器件4的驱动受控端43。本实用新型第七实施例,一检测驱动复用分时选通控制引脚315电连接一触控组的触控开关器件2的触控受控端23和该触控组的驱动受控开关器件4的驱动受控端43。本实用新型第七实施例,借助逻辑非门6完成以上电连接。一检测驱动复用分时选通控制引脚315电连接同一触控组所有的触控受控端23和一逻辑非门6的一端,该逻辑非门6的另一端电连接该触控组所有的驱动受控端43。当检测驱动复用分时选通控制引脚315施加正电平时,该正电平就相当于施加在触控受控端23的导通触控控制信号,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22导通,同时施加在驱动受控端43的负电平就相当于施加在驱动受控端43的关断驱动控制信号,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42开路断开;当检测驱动复用分时选通控制引脚315施加负电平时,该负电平就相当于施加在触控受控端23的关断触控控制信号,第一触控电连接端21与第二触控电连接端22开路断开,同时施加在驱动受控端43的正电平就相当于施加在驱动受控端43的导通驱动控制信号,第一驱动电连接端41与第二驱动电连接端42导通。显然本实用新型第二实施例进一步减少了数据处理芯片3的引脚。

本实用新型第八实施例,基于第六实施例,如图8所示,所述数据处理芯片3还用于液晶显示驱动控制,还设置有输出用于液晶显示的公用电平Vcom的公用电平模块323。数据处理芯片3控制触控模块321和公用电平模块323分时电连接触控引脚311,当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控引脚311通过K1都受控电连接触控模块321而用于输出触控信号;当数据处理芯片用于液晶显示驱动控制时,触控引脚311通过K2都受控电连接公用电平模块323而用于输出公用电平Vcom。图7中用受控开关K1、K2示意性说明触控模块321和公用电平模块323对触控引脚311的复用。受控开关K1、K2在数据处理芯片3内既可以以硬件实现,也可以软件程序实现。本实用新型第八实施例在第六实施例基础上增加的技术手段也适用于第五实施例。

基于第六实施例,提出复用驱动信号引脚313的第九实施例,如图9所示,所述数据处理芯片3还用于液晶显示驱动控制,还设置有输出用于液晶显示的公用电平Vcom的公用电平模块323。数据处理芯片3控制驱动信号模块322和公用电平模块323分时电连接驱动信号引脚313,当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,驱动信号引脚313通过K3都受控电连接驱动信号模块322而用于输出驱动信号;当数据处理芯片3用于液晶显示驱动控制时,驱动信号引脚313通过K4都受控电连接公用电平模块323而用于输出公用电平Vcom。

另外本实用新型还提出单独设置公用电平引脚的方案,数据处理芯片3还设置有至少一公用电平引脚。复用电极1都电连接同一公用电平引脚,或者复用电极分组分别电连接各公用电平引脚。当数据处理器3用于液晶显示驱动控制时,公用电平模块电连接各公用电平引脚,从而电连接所有复用电极。

本实用新型第十实施例将第八实施例与第九实施例相结合,如图10所示,数据处理芯片3控制触控模块321和公用电平模块323分时电连接触控引脚311,并且控制驱动信号模块322和公用电平模块323分时电连接驱动信号引脚313。当用于液晶显示时,分两部分向复用电极1输出公用电平Vcom。当数据处理芯片3用于触摸检测和控制时,触控引脚311通过K1都受控电连接触控模块321而用于输出触控信号,驱动信号引脚313通过K3都受控电连接驱动信号模块322而用于输出驱动信号;当数据处理芯片3用于液晶显示驱动控制时,触控引脚311通过K2都受控电连接公用电平模块323而用于向第一部分的复用电极1输出公用电平Vcom,驱动信号引脚313通过K4都受控电连接公用电平模块323而用于向第二部分的复用电极1输出公用电平Vcom。本实用新型第十实施例在第六实施例基础上增加的技术手段也适用于第五实施例。

本实用新型第四实施例所采用的复用电极1的布设方案也能够应用于本实用新型第五至第十一实施例中,以优化快速划线触碰操作的用户体验。所述数据处理芯片3还设置有用于给触控受控端23施加触控控制信号的检测分时选通控制引脚312。所述N组触控组的复用电极1分成两个以上的区块布设。任一区块内设置有分属各触控组的复用电极1。给触控时间片设置时间片次序号,再将各触控时间片选通的复用电极所在触控组设置为时间片次序号相同的组编号。复用电极的排布满足任何两个相邻的复用电极的所属触控组的组编号相同或相差一。各区块同一触控组的触控开关器件2的触控受控端23电连接同一检测分时选通控制引脚312。

本实用新型第一实施例中采用的电结点对应用于第五至第十一实施例的数据处理芯片的连接引脚。触控信号电结点51对应数据处理芯片3的触控引脚311。检测分时选通控制电结点52对应数据处理芯片3的检测分时选通控制引脚312。驱动信号电结点53对应数据处理芯片3的驱动信号引脚313。驱动分时选通控制电结点54对应数据处理芯片3的驱动分时选通控制引脚314。

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