TWI502430B - 觸控顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明涉及觸控技術領域,尤其涉及一種觸控顯示裝置。
當前,電容式觸控式螢幕廣泛應用於各種電子產品,已經逐漸滲透到人們工作和生活的各個領域。電容式觸控式螢幕的尺寸日漸增大,從智能手機的3英寸至6.1英寸,到平板電腦的10英寸左右,電容式觸控式螢幕的應用領域更可推廣到智慧電視等。但現有的電容式觸控式螢幕普遍存在抗干擾性能差、掃描幀率低、體積大以及製造工藝複雜等問題。
有鑑於此,本公開實施例提供一種觸控顯示裝置,能夠解決以上問題之中的至少一個。
本公開實施例所提供的觸控顯示裝置包括:顯示觸控式螢幕,所述顯示觸控式螢幕包括第一基板、第二基板、設置於所述第一基板與所述第二基板之間的液晶層以及多個圖元單元,所述顯示觸控式螢幕還包括多個公共電極,所述多個公共電極排列成二維陣列;
以及顯示觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路包括顯示控制電路和觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路與所述多個公共電極通過導線以如下方式連接:在顯示階段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
優選地,所述導線佈置在所述多個公共電極的同一層;或者所述導線佈置在所述多個公共電極的不同層,通過通孔與所述多個公共電極連接。
優選地,所述導線佈置在資料線的同一層,通過通孔與所述多個公共電極連接。
優選地,所述圖元單元包括圖元電極,所述導線佈置在圖元電極的同一層,通過通孔與所述多個公共電極連接。
優選地,所述導線佈置在黑色矩陣(Black Matrix)的正下方。
優選地,所述顯示觸摸控制電路是集成了所述顯示控制電路和所述觸摸控制電路的單顆晶片;或者所述顯示觸摸控制電路包括兩顆或兩顆以上的晶片,所述顯示控制電路和所述觸摸控制電路由不同晶片提供;或者所述顯示觸摸控制電路包括兩顆或兩顆以上
的晶片,每個晶片用於控制所述顯示觸控式螢幕相應的一部分區域。
優選地,所述顯示觸摸控制電路晶片以玻璃覆晶(Chip-on-Glass)方式綁定到所述第一基板或第二基板上。
優選地,所述顯示控制電路晶片和所述觸摸控制電路晶片以玻璃覆晶(Chip-on-Glass)方式綁定到所述第一基板或第二基板上。
優選地,所述觸摸控制電路配置為檢測每個公共電極的自電容。
優選地,所述觸摸控制電路配置為通過以下方法檢測每個公共電極的自電容:根據施加到所述公共電極的信號,同時驅動所述公共電極周邊的公共電極;或者根據施加到所述公共電極的信號,同時驅動其餘公共電極。
優選地,所述觸摸控制電路還配置為:根據施加到所述公共電極的信號,同時驅動資料線。
優選地,所述觸摸控制電路配置為根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置。
優選地,所述顯示觸控式螢幕具有平面轉換(In-Plane Switching)結構或邊界電場轉換(Fringe Field Switching)結構或扭曲向列(Twisted Nematic)結構。
優選地,所述公共電極的形狀是正多邊形;或
者所述公共電極的形狀是長條形;或者所述公共電極的形狀是圓形;或者所述公共電極的形狀是橢圓形。
所述公共電極的邊緣上可以有鋸齒。
優選地,所述多個公共電極的材料是金屬氧化物,如氧化銦錫(ITO)或者石墨烯。
優選地,所述顯示觸控式螢幕的每個圖元單元包括薄膜電晶體,每個薄膜電晶體的源極提供有驅動電路,所述驅動電路通過資料線驅動所述薄膜電晶體。
優選地,所述觸控顯示裝置包括多個觸摸控制電路,每個觸摸控制電路連接所述多個公共電極之中的相應一部分公共電極。
優選地,各觸摸控制電路的時鐘同步;或者各觸摸控制電路分時工作。
根據本公開實施例的方案,公共電極被覆用為觸摸感應電極,與現有技術相比至少減少了一個觸摸感應電極層,從而降低了顯示觸控式螢幕的厚度和重量,減少了額外的觸摸感應電極層所造成的光學損失,並可節省材料和製造成本。進一步地,在本公開實施例所提供的顯示觸控式螢幕中,觸摸感應電極(即,觸摸感應階段的公共電極)排列成二維陣列,電極間互不干擾,不會造成雜訊的疊加,因此顯著降低了雜訊,提高了信噪比。
11‧‧‧第一基板
13‧‧‧第二基板
12‧‧‧彩色濾光層
15‧‧‧液晶層
17‧‧‧公共電極
18‧‧‧像素電極
19‧‧‧薄膜晶體管
21‧‧‧第一基板
23‧‧‧第二基板
25‧‧‧液晶層
27‧‧‧公共電極
1101-1120‧‧‧公共電極(觸摸感應電極)
29‧‧‧顯示觸模控制電路晶片
101‧‧‧第一側邊
501-520‧‧‧導線
102‧‧‧第二側邊
401‧‧‧基板
24‧‧‧軟性電路板
61‧‧‧第一基板
63‧‧‧第二基板
65‧‧‧液晶層
67‧‧‧公共電極
300‧‧‧感應區域
301-306‧‧‧子區域
700‧‧‧通信匯流排
701-706‧‧‧連接導線
7‧‧‧連接導線
1-6‧‧‧顯示觸控晶片
44‧‧‧絕緣層
46‧‧‧液晶
14‧‧‧TFT陣列
400‧‧‧玻璃基板
9‧‧‧偏光片
8‧‧‧數據線層
第1a圖是根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的側面圖;第1b圖是根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的側面圖;第1c圖是根據本公開實施例一的公共電極層的平面圖;第1d圖是根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的顯示控制電路和觸摸控制電路示意圖;第1e圖是根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的顯示觸摸控制電路示意圖;第2a圖是根據本公開實施例二的觸控顯示裝置的側面圖;第2b圖是根據本公開實施例二的公共電極層的平面圖;第3圖是根據本公開實施例二的導線佈線的側面圖;第4圖是根據本公開實施例三的導線佈線的側面圖;第5圖是根據本公開實施例四的導線佈線的側面圖;第6a圖是根據本公開實施例五的導線佈線的側面圖;第6b圖是根據本公開實施例五的導線佈線的側面圖;第7圖是根據本公開實施例六的觸控顯示裝置的側面圖;第8圖是根據本公開實施例六的導線佈線的側面圖;第9圖是根據本公開實施例七的導線佈線的側面圖;第10a圖是根據本公開實施例八的觸控顯示裝置;第10b圖是根據本公開實施例八的觸控顯示裝置。
為了使本公開的目的、特徵和優點能夠更加的明顯易懂,下面將結合本公開實施例中的附圖,對本公開實施例的技術方案進行描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例。基於本公開實施例,本領域技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的任何其他實施例,都應當屬於本發明的保護範圍。為便於說明,表示結構的剖面圖不依一般比例而作局部放大。而且,附圖只是示例性的,其不應限制本發明的保護範圍。此外,在實際製作中應包含長度、寬度以及深度的三維尺寸。
本公開實施例一提供一種觸控顯示裝置,包括:顯示觸控式螢幕,所述顯示觸控式螢幕包括第一基板11、第二基板13、設置於所述第一基板與所述第二基板之間的液晶層15以及多個圖元單元,所述顯示觸控式螢幕還包括多個公共電極17,所述多個公共電極排列成二維陣列;以及顯示觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路包括顯示控制電路和觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路與所述多個公共電極通過導線以如下方式連接:在顯示階段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
所述顯示觸控式螢幕可以具有平面轉換(In-Plane Switching,簡稱IPS)結構或邊界電場轉換(Fringe Field Switching,簡稱FFS)結構或扭曲向列(Twisted Nematic,簡稱TN)結構。
圖1a是根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的一個例子的側面示意圖。該觸控顯示裝置可以具有IPS或FFS結構。
圖1b是根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的另一個例子的側面示意圖。該觸控顯示裝置可以具有TN結構。
圖1c示出了根據本公開實施例一的觸控顯示裝置公共電極層的一個例子。本領域技術人員應理解,所述公共電極的形狀可以是圓形,橢圓形、三角形、長條形,或者正方形和其他正多邊形。此外,所述公共電極的邊緣上可以有鋸齒。優選地,所述多個公共電極的材料是金屬氧化物如氧化銦錫(ITO)或者石墨烯。
圖1d示出了根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的顯示控制電路和觸摸控制電路的一個例子。在本示例中,該觸控顯示裝置可以通過柔性電路板連接到主機。如圖1d所示,顯示控制電路和觸摸控制電路是兩顆獨立的晶片,所述顯示控制電路通過導線連接到觸控顯示裝置液晶顯示部分的資料線和行控制線,所述觸摸控制電路通過導線連接到觸摸感應部分的觸摸感應電極(公共電極),通過觸摸控制電路內部的顯示/觸摸切換模組,使得在顯示階
段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
圖1e示出了根據本公開實施例一的觸控顯示裝置的顯示觸摸控制電路的另一個例子。在本示例中,該觸控顯示裝置可以通過柔性電路板連接到主機。如圖1e所示,所述顯示觸摸控制電路是單顆晶片,所述顯示觸摸控制電路連接液晶顯示部分的資料線和行控制線及觸摸感應部分的觸摸感應電極(公共電極),通過顯示觸摸控制電路內部的顯示/觸摸切換模組,使得在顯示階段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
在顯示階段,公共電極是顯示觸控式螢幕的顯示模組的一部分,由公共電平(Vcom)驅動,與不同的圖元單元形成跨越螢幕上不同區域的液晶材料的電場,從而控制每個圖元單元的光通過量。
優選地,圖元單元包括圖元電晶體和圖元電極。對於彩色顯示模組來說,每個圖元單元一般包括三個子圖元單元,分別對應於紅色、綠色和藍色,每個子圖元單元包括一個圖元電晶體和一個圖元電極。
優選地,所述圖元電晶體是薄膜電晶體(TFT)。
在觸摸感應階段,公共電極被覆用為觸摸感應
電極,用於感應對螢幕的觸摸。公共電極的電容在觸控式螢幕被觸摸時發生變化。
優選地,通過檢測每個公共電極的自電容來確定觸摸位置。作為一個示例,公共電極的自電容可以是其對地電容。
在現有技術的顯示觸控式螢幕中,觸摸感應電極獨立於顯示模組,顯示觸控式螢幕是觸控式螢幕和顯示幕的疊加。而根據本公開實施例的方案,公共電極被覆用為觸摸感應電極,與現有技術相比至少減少了一個觸摸感應電極層,從而降低了顯示觸控式螢幕的厚度和重量,減少了額外的觸摸感應電極層所造成的光學損失,並可節省材料和製造成本。此外,本公開實施例的方案還減少了現有技術中觸摸感應電極與顯示模組之間的電氣干擾。
進一步地,在現有技術的顯示觸控式螢幕中,觸摸感應電極由行電極和列電極組成,每行或列上的雜訊會疊加。例如,多個手指放到同一行或列,各手指感應的電源雜訊會在同一行或列上疊加。手指越多,則疊加的雜訊越大。而在本公開實施例所提供的顯示觸控式螢幕中,觸摸感應電極(即,觸摸感應階段的公共電極)排列成二維陣列,每個電極只是陣列中的一個單元,單元間互不干擾。每行或列包括不同的矩陣單元,不會造成雜訊的疊加。因此,根據本公開實施例的觸控顯示裝置顯著減少了最大雜訊的幅度,提高了信噪比。
優選地,觸摸控制電路配置為檢測每個公共電
極的自電容。作為一個示例,公共電極的自電容可以是該公共電極的對地電容。
對於每個公共電極,所述觸摸控制電路可以在驅動該公共電極的同時,根據驅動當前公共電極的信號來驅動周邊的或其餘的公共電極。此外,所述觸摸控制電路還可以在驅動該公共電極的同時,根據驅動當前公共電極的信號來驅動資料線。這樣可以降低被檢測電極與非檢測電極之間的電壓差,有利於減小被檢測電極的電容和防範水滴形成的虛假觸摸。
可選地,所述觸摸控制電路包括信號驅動/接收單元,用於驅動各公共電極,並接收來自各公共電極的感應資料;以及信號處理單元,用於根據所述感應資料來確定觸摸位置。具體地,所述信號驅動/接收單元可以配置為,對於每個公共電極,在驅動該公共電極的同時,根據驅動當前公共電極的信號來驅動周邊的或其餘的公共電極。此外,所述信號驅動/接收單元還可以配置為,對於每個公共電極,在驅動該公共電極的同時,根據驅動當前公共電極的信號來驅動資料線。
優選地,所述觸摸控制電路配置為根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置。
此外,可以同時或分組驅動各公共電極。即,將所有的或部分的公共電極一起檢測。
在現有技術中,由於觸摸感應電極由行電極和列電極組成,採用了一行接一行的掃描方式,每幀的觸摸
檢測時間很長。這個缺點尤其不利於內嵌式(In-Cell)觸控式螢幕。為了減少顯示幕和觸控式螢幕工作時相互影響,顯示幕工作時觸控式螢幕停止工作;觸控式螢幕工作時,顯示幕停止工作。例如,工作頻率為60Hz(即每幀16.7ms)的In-Cell屏通常需要10-12ms的顯示掃描時間,留給觸摸檢測的掃描時間很短,所以現有的In-Cell屏信噪比較低。而在本公開實施例所提供的觸控顯示裝置中,每個電極都連接到觸摸檢測晶片,通過並行掃描的方式,理論上只需要現有技術檢測一行的時間,即可達到原來的信噪比。例如,16行28列的In-Cell觸控式螢幕,假設每行的檢測時間為T,則現有結構需要的掃描時間為16T。而採用本公開實施例所提供的結構,每幀的最短觸摸檢測時間只有1T。
所述顯示觸摸控制電路可配置為迴圈執行第一步驟,所述第一步驟包括:所述顯示控制電路掃描一幀,然後所述觸摸控制電路掃描一幀。即,先進行一幀顯示掃描,再進行一幀觸摸檢測掃描,如此反復。
或者,所述顯示觸摸控制電路配置為迴圈執行第二步驟,所述第二步驟包括:所述觸摸控制電路掃描一幀,然後所述顯示控制電路掃描一幀。即,先進行一幀觸摸檢測掃描,再進行一幀顯示掃描,如此反復。
進一步地,可以將每幀的顯示掃描分成多段,每段都進行一次觸摸檢測掃描,使觸摸檢測頻率達到顯示頻率的多倍,從而提高觸摸檢測的幀率。也就是說,所述
顯示控制電路的每幀掃描分段進行;在所述顯示控制電路的每幀掃描之前、段間及之後,所述觸摸控制電路都進行一幀掃描。
圖2a是根據本公開實施例二的觸控顯示裝置的一個例子的側面示意圖。
如圖2a所示,該觸控顯示裝置包括第一基板21、第二基板23、夾於兩基板之間的液晶層25、公共電極層27、薄膜電晶體層和彩色濾光(CF)層。公共電極層置於薄膜電晶體層相對於液晶層的同一側。可選地,觸控顯示裝置還包括第二偏光層、第一偏光層及保護層(COVER LENS)。作為一個示例,觸控顯示裝置具有IPS結構。本實施例中的觸控顯示裝置也可以具有FFS結構。
在薄膜電晶體層上形成有多個圖元單元。
在公共電極層上形成有多個公共電極,所述多個公共電極排列成二維陣列,例如矩形陣列。圖2b示出了根據本公開實施例二的公共電極層的一個例子的平面圖。
觸控顯示裝置還包括顯示觸摸控制電路。所述顯示觸摸控制電路包括顯示控制電路和觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路與所述多個公共電極通過導線以如下方式連接:在顯示階段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
如圖2b所示,作為一個示例,公共電極層包括多個公共電極(觸摸感應電極)1101-1120。作為一個示例,圖2b還示出了軟性電路板(FPC)24、顯示觸模控制電路29和主機。在本示例中,該觸控顯示裝置可以通過軟性電路板連接到主機。優選地,公共電極的材料是金屬氧化物,如氧化銦錫(ITO)或者石墨烯。
公共電極的形狀可以是正方形、矩形、長條形、菱形或任何其他多邊形,也可以是三角形、圓形或橢圓形。此外,所述公共電極的邊緣上可以有鋸齒。各公共電極的圖案可以是一致的,也可以是不一致的。作為一個示例,在圖2b中,各公共電極的形狀是正方形(例如長寬均為5mm),排列成矩形陣列。
在本實施例中,將公共電極1101-1120連接到顯示觸摸控制電路的導線501-520佈置在公共電極層。例如,公共電極層具有第一側邊101和第二側邊102,連接公共電極1101的導線501在公共電極層內沿方向Y延伸到第一側邊101,連接公共電極1102的導線502在公共電極層內沿方向Y延伸到第一側邊101,以此類推。將導線501-520佈置在公共電極層的設計結構簡單,節省成本。
圖3示出了根據本公開實施例二的導線佈線的例子。
導線501-520的材料可以是金屬氧化物,如氧化銦錫(ITO)或石墨烯,或者是金屬。優選地,導線501-520佈置在公共電極的同一層且位於黑色矩陣(Black Matix)
的正下方。將導線佈置在黑色矩陣下面可以避免氧化銦錫蝕刻的痕跡以及金屬導線可能的反光。
優選地,圖2b中的顯示觸摸控制電路晶片29通過玻璃覆晶(Chip-on-Glass,簡稱COG)方式綁定到基板上。對於例如一個5吋的螢幕,假設每個公共電極(包括相應走線)占5mm×5mm,則需要264個公共電極,採用傳統的封裝方式的顯示觸摸控制電路晶片29至少需要264個引腳,只能表面貼裝到印刷電路板上,需要的軟性電路板24非常寬,因此良品率低、成本高。而通過COG方式,將顯示觸摸控制電路晶片29直接綁定到基板上,可以提高良品率、降低封裝成本,同時還降低了觸控顯示裝置的整體體積。
可選地,顯示觸摸控制電路晶片29通過軟性電路板24與主機連接。主機通過軟性電路板與顯示觸摸控制電路晶片29通信。
一般而言,在發生觸摸時觸摸感應電極的電容變化量與該電極被覆蓋的面積正比,因此,每個觸摸感應電極的電容變化量反映了被覆蓋面積的大小。作為一個示例,可以採用重心演算法,根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置。
顯示觸摸控制電路晶片29可以是集成了顯示控制電路和觸摸控制電路的單顆晶片。或者,顯示觸摸控制電路晶片29可以包括兩顆或兩顆以上的晶片,顯示控制電路和觸摸控制電路由不同晶片提供。
優選地,在本公開實施例的觸控顯示裝置中,每個薄膜電晶體的源極提供有驅動電路,所述驅動電路通過資料線驅動所述薄膜電晶體。這樣可以通過調整薄膜電晶體的源極電壓來改變液晶層內的電場分佈,以便減少電極的自電容,提高觸控的靈敏度。
根據本實施例的觸控顯示裝置也具有IPS結構或FFS結構。本實施例與實施例二的區別在於導線佈線的位置。圖4示出了根據本公開實施例三的導線佈線的例子,導線501-503佈置在對於公共電極來說的另一層。具體地,導線佈置在圖元電極的同一層,導線可通過通孔分別連接各公共電極。
導線501-503的材料可以是金屬氧化物,如氧化銦錫(ITO)或石墨烯,或者是金屬。優選地,導線501-503佈置在黑色矩陣的正下方。將導線佈置在黑色矩陣下面可以避免氧化銦錫蝕刻的痕跡以及金屬導線可能的反光。
本實施例其他部分的描述請參照實施例二,這裡不再重複。
本實施例與實施例三的區別在於導線佈線的位置。圖5示出了根據本公開實施例四的導線佈線的例子,導線501-503佈置在對於公共電極來說的另一層。具體地,導線佈置在單獨的一層,導線可通過通孔分別連接各公共電極。
本實施例其他部分的描述請參照實施例三,這裡不再重複。
本實施例與實施例四的區別在於導線佈線的位置。圖6a和圖6b示出了根據本公開實施例五的導線佈線的例子,導線501-503佈置在對於公共電極來說的另一層。具體地,導線佈置在資料線的同一層,圖6a所示資料線層位於TFT陣列的下面,而圖6b所示資料線層位於TFT陣列的上面。導線可通過通孔分別連接各公共電極。
本實施例其他部分的描述請參照實施例四,這裡不再重複。
圖7是根據本公開實施例六的觸控顯示裝置的側面示意圖。如圖7所示,觸控顯示裝置包括第一基板61、第二基板63、夾於兩基板之間的液晶層65、公共電極層67、薄膜電晶體層以及彩色濾光層。公共電極層置於彩色濾光層相對於液晶層的同一側。可選地,觸控顯示裝置還包括第二偏光層、第一偏光層及保護層(COVER LENS)。作為一個示例,觸控顯示裝置具有TN結構。
在薄膜電晶體層上形成有多個圖元單元。在公共電極層上形成有多個公共電極,所述多個公共電極排列成二維陣列。
觸控顯示裝置還包括顯示觸摸控制電路。所述顯示觸摸控制電路包括顯示控制電路和觸摸控制電路,所
述顯示觸摸控制電路與所述多個公共電極通過導線以如下方式連接:在顯示階段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
觸摸控制電路晶片可以採用COG方式綁定到基板上。
本實施例的公共電極層的平面圖可以與實施例二相同或相似。如圖2b所示,公共電極層包括多個公共電極(觸摸感應電極)。
圖8示出了根據本公開實施例六的導線佈線的例子。
在本實施例中,將公共電極1101-1120連接到顯示觸摸控制電路的導線501-520佈置在公共電極層。例如,公共電極層具有第一側邊101和第二側邊102,連接公共電極1101的導線501在公共電極層內沿方向Y延伸到第一側邊101,連接公共電極1102的導線502在公共電極層內沿方向Y延伸到第一側邊101,以此類推。
本實施例其他部分的描述請參照實施例二,這裡不再重複。
根據本實施例的觸控顯示裝置也具有TN結構。本實施例與實施例六的區別在於導線佈線的位置。圖9示出了根據本公開實施例七的導線佈線的例子,導線
501-503佈置在對於公共電極來說的另一層。具體地,導線佈置在單獨的一層,導線可通過通孔分別連接各公共電極。
本實施例其他部分的描述請參照實施例六,這裡不再重複。
圖10a示出了根據本公開實施例八的一個觸控顯示裝置。本實施例與前述實施例的區別在於,其顯示觸控晶片包括兩顆或兩顆以上的晶片,每個晶片用於控制所述顯示觸控式螢幕相應的一部分區域。
作為一個示例,公共電極層被分成多個子區域,每個子區域包括排列成二維陣列的多個公共電極,分別與連接一顆顯示觸摸控制晶片相連接。
各顯示觸控晶片可以時鐘同步。或者,各顯示觸控晶片可以分時工作。
如圖10a所示,公共電極層包括多個子區域301~306,每個子區域包括多個公共電極。公共電極的形狀是正方形、菱形或其他多邊形,或三角形、圓形或橢圓形。此外,所述公共電極的邊緣上可以有鋸齒。對於每個子區域,各公共電極的圖案可以是一致的,也可以是不一致的。優選地,公共電極的材料是金屬氧化物,如氧化銦錫(ITO)或者石墨烯,或者是金屬等導電材料。
對於每個子區域,每個公共電極分別通過導線連接到其相對應的顯示觸控晶片1-6之一。顯示觸控晶片1-6可通過COG方式綁定到第一基板或第二基板上。
顯示觸控晶片1-6可以由通信匯流排700連接到通信匯流排連接端,通信匯流排連接端可以經軟性電路板13連接到主機。優選地,通信匯流排700佈置在感應區域外的非透光區域,可以是金屬氧化物如氧化銦錫(ITO)線或者石墨烯線,也可以是金屬線。
圖10b示出了根據本公開實施例七的另一個觸控顯示裝置,本實施例與圖10a所述實施例的區別在於,其驅動感應模組包括兩顆或兩顆以上的晶片,每個晶片用於控制所述顯示觸控式螢幕相應的一部分區域。
作為一個示例,公共電極層被分成多個子區域,每個子區域包括排列成二維陣列的多個公共電極,分別與一個驅動感應模組相連接。
各驅動感應模組可以時鐘同步。或者,各驅動感應模組可以分時工作。
如圖10b所示,公共電極層包括多個子區域301~306,每個子區域包括多個公共電極。公共電極的形狀是正方形、菱形或其他多邊形,或三角形、圓形或橢圓形。所述公共電極的邊緣上可以有鋸齒。對於每個子區域,各公共電極的圖案可以是一致的,也可以是不一致的。優選地,公共電極的材料是金屬氧化物如氧化銦錫(ITO)或者石墨烯。
對於每個子區域,每個公共電極分別通過導線連接到其相對應的驅動感應模組1-6之一。驅動感應模組1-6可通過COG方式綁定到基板上。
驅動感應模組1-6可以由通信匯流排700連接到資料處理和通信模組,資料處理和通信模組可以經軟性電路板13連接到主機。優選地,通信匯流排700佈置在感應區域外的非透光區域,可以是金屬氧化物如氧化銦錫(ITO)線或者石墨烯線,也可以是金屬線。
本實施例尤其適用於大尺寸螢幕。所述兩顆或兩顆以上顯示觸摸控制晶片可以同時掃描觸控面板,從而提供更好的圖像捕獲率。
本說明書中各實施例重點說明的是其他實施例的不同之處,各實施例之間相同或相似的部分可互相參照。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的範圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發明不應被限制於所公開的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
11‧‧‧第一基板
13‧‧‧第二基板
12‧‧‧彩色濾光層
15‧‧‧液晶層
17‧‧‧公共電極
18‧‧‧像素電極
19‧‧‧薄膜晶體管
Claims (20)
- 一種觸控顯示裝置,包括:顯示觸控式螢幕,所述顯示觸控式螢幕包括第一基板、第二基板、設置於所述第一基板與所述第二基板之間的液晶層以及多個圖元單元,所述顯示觸控式螢幕還包括多個公共電極,所述多個公共電極排列成二維陣列;以及顯示觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路包括顯示控制電路和觸摸控制電路,所述顯示觸摸控制電路與所述多個公共電極通過導線以如下方式連接:在顯示階段,所述多個公共電極連接到提供給所述顯示控制電路的公共電平;在觸摸感應階段,所述多個公共電極之中的每一個分別連接到所述觸摸控制電路,作為觸摸感應電極。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述導線佈置在所述多個公共電極的同一層;或者所述導線佈置在所述多個公共電極的不同層,通過通孔與所述多個公共電極連接。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述導線佈置在資料線的同一層,通過通孔與所述多個公共電極連接。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述圖元單元包括圖元電極,所述導線佈置在所述圖元電極的同一層,通過通孔與所述多個公共電極連接。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述導線佈置在黑色矩陣(Black Matrix)的正下方。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述顯示觸摸控制電路是集成了所述顯示控制電路和所述觸摸控制電路的單顆晶片;或者所述顯示觸摸控制電路包括兩顆或兩顆以上的晶片,所述顯示控制電路和所述觸摸控制電路由不同晶片提供;或者所述顯示觸摸控制電路包括兩顆或兩顆以上的晶片,每個晶片用於控制所述顯示觸控式螢幕相應的一部分區域。
- 如請求項6所述的觸控顯示裝置,所述顯示觸摸控制電路晶片以玻璃覆晶(Chip-on-Glass)方式綁定到所述第一基板或第二基板上;或者所述顯示控制電路晶片和所述觸摸控制電路晶片以玻璃覆晶(Chip-on-Glass)方式綁定到所述第一基板或第二基板上。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述觸摸控制電路配置為檢測每個公共電極的自電容。
- 如請求項8所述的觸控顯示裝置,所述觸摸控制電路配置為通過以下方法檢測每個公共電極的自電容:根據施加到所述公共電極的信號,同時驅動所述公共電極周邊的公共電極;或者根據施加到所述公共電極的信號,同時驅動其餘公共電 極。
- 如請求項9所述的觸控顯示裝置,所述觸摸控制電路配置為:根據施加到所述公共電極的信號,同時驅動資料線。
- 如請求項8所述的觸控顯示裝置,所述觸摸控制電路配置為根據二維的電容變化陣列來確定觸摸位置。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述顯示觸控式螢幕具有平面轉換(In-Plane Switching)結構或邊界電場轉換(Fringe Field Switching)結構或扭曲向列(Twisted Nematic)結構。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述公共電極的形狀是正多邊形;或者所述公共電極的形狀是長條形;或者所述公共電極的形狀是圓形;或者所述公共電極的形狀是橢圓形。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述公共電極的邊緣上有鋸齒。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述多個公共電極的材料是氧化銦錫(ITO)或者石墨烯。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述顯示觸控式螢幕的每個圖元單元包括薄膜電晶體(TFT),每個薄膜電晶體的源極提供有驅動電路,所述驅動電路通過資料線驅動所述薄膜電晶體。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述觸控顯示裝置 包括多個觸摸控制電路,每個觸摸控制電路連接所述多個公共電極之中的相應一部分公共電極。
- 如請求項17所述的觸控顯示裝置,各觸摸控制電路的時鐘同步;或者各觸摸控制電路分時工作。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述顯示觸摸控制電路配置為迴圈執行第一步驟,所述第一步驟包括:所述顯示控制電路掃描一幀,然後所述觸摸控制電路掃描一幀;或者所述顯示觸摸控制電路配置為迴圈執行第二步驟,所述第二步驟包括:所述觸摸控制電路掃描一幀,然後所述顯示控制電路掃描一幀。
- 如請求項1所述的觸控顯示裝置,所述顯示觸摸控制電路配置為:所述顯示控制電路的每幀掃描分段進行;或者在所述顯示控制電路的每幀掃描之前、段間及之後,所述觸摸控制電路都進行一幀掃描。
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