触控显示设备、驱动器集成电路与触控显示面板的制作方法

1.本发明涉及一种电子设备，且特别是涉及一种触控显示设备、驱动器集成电路与触控显示面板。


背景技术：

2.内嵌式触控显示面板(in-cell touch display panel)被广泛应用于各式电子设备中。内嵌式触控显示面板的主流作法是，将显示面板的共同电压(vcom)电极层切割成多个共同电极。这些共同电极在显示驱动操作中可以提供共同电压给显示面板的像素数组。在显示驱动操作中，驱动器集成电路中的显示驱动信道可以通过多个显示驱动接垫输出多个显示驱动电压给像素数组的多条数据线(源极线)。
3.图1是一种触控显示设备的示意图。图1所示触控显示设备包括驱动器集成电路110以及触控显示面板120。触控显示面板120的共同电压电极层被切割成多个共同电极，例如图1所示共同电极121_1与121_2。这些共同电极121_1与121_2在显示阶段(显示驱动操作)中可以提供共同电压给显示面板120的像素数组。在显示阶段中，驱动器集成电路110中的多个显示驱动信道(例如显示驱动信道111_1与111_2)可以通过多个显示驱动接垫(例如接垫pad_d1与pad_d2)输出多个显示驱动电压给触控显示面板120的多条数据线(源极线，例如数据线dl11与dl12)。
4.在触控阶段(触控感测操作)中，显示面板120的这些共同电极(例如共同电极121_1与121_2)被用来作为感测接垫(sensing pad)。在触控阶段中，驱动器集成电路110中的多个触控感测通道(例如触控感测通道112_1与112_2)可以通过多个触控感测接垫去感测显示面板120的这些共同电极(感测接垫)的电荷变化。例如，触控感测通道112_1可以通过接垫pad_t1去感测共同电极121_1，而触控感测通道112_2可以通过接垫pad_t2去感测共同电极121_2。因此除了被用于显示驱动操作的这些显示驱动接垫pad_d1与pad_d2之外，驱动器集成电路110还须配置这些触控感测接垫pad_t1与pad_t2。为数众多的接垫将使驱动器集成电路110的成本居高不下。
5.须注意的是，“背景技术”段落的内容是用来帮助了解本发明。在“背景技术”段落所公开的部分内容(或全部内容)可能不是所属技术领域的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表该内容在本发明申请前已被所属技术领域的技术人员所知悉。


技术实现要素：

6.本发明提供一种触控显示设备、驱动器集成电路与触控显示面板，以减少驱动器集成电路的接垫数量。
7.在根据本发明的实施例中，上述的驱动器集成电路适于驱动触控显示面板。驱动器集成电路包括第一接垫、至少一个第二接垫、显示驱动信道、触控感测信道、第一切换电路以及控制电路。第一接垫适于电性连接至触控显示面板的路由电路。第一切换电路耦接
至显示驱动信道、触控感测通道与第一接垫。控制电路耦接至第一切换电路的控制端以及所述至少一个第二接垫。在显示阶段，第一切换电路和路由电路将显示驱动信道通过第一接垫耦接至触控显示面板的数据线，以及用以控制路由电路的控制信号通过所述至少一个第二接垫。在触控阶段，第一切换电路和路由电路将触控感测通道通过第一接垫耦接至触控显示面板的共同电极。
8.在根据本发明的实施例中，上述的触控显示面板包括数据线、共同电极以及路由电路。路由电路耦接至数据线以及共同电极。在显示阶段，路由电路受控将数据线耦接至驱动器集成电路的第一接垫。在触控阶段，路由电路受控将共同电极耦接至驱动器集成电路的第一接垫，以向共同电极施加触控驱动信号。
9.在根据本发明的实施例中，上述的触控显示设备包括驱动器集成电路以及触控显示面板。驱动器集成电路包括第一接垫、至少一个第二接垫、显示驱动信道、触控感测信道、第一切换电路以及控制电路。第一切换电路耦接至显示驱动信道、触控感测通道与第一接垫。触控显示面板包括数据线、共同电极以及路由电路。在显示阶段，第一切换电路和路由电路将显示驱动信道通过第一接垫耦接至数据线，以及用以控制路由电路的控制信号通过所述至少一个第二接垫。在触控阶段，第一切换电路和路由电路将触控感测通道通过第一接垫耦接至共同电极。
10.基于上述，本发明诸实施例所述驱动器集成电路与触控显示面板分别被配置了切换电路以及路由电路。基于切换电路和路由电路的操作，驱动器集成电路的显示驱动信道在显示阶段通过第一接垫耦接至触控显示面板的数据线，而驱动器集成电路的触控感测通道在触控阶段通过所述第一接垫耦接至触控显示面板的共同电极。显示阶段与触控阶段可以共享所述第一接垫，因此驱动器集成电路的接垫数量可以被有效减少。
附图说明
11.图1是一种触控显示设备的示意图。
12.图2是依照本发明的一实施例的一种触控显示设备的电路方块(circuit block)示意图。
13.图3是依照本发明的一实施例所绘示，图2所示驱动器集成电路与触控显示面板的电路示意图。
14.图4是依照本发明的另一实施例所绘示，图2所示驱动器集成电路的电路示意图。
15.图5是依照本发明的又一实施例所绘示，图2所示驱动器集成电路的电路示意图。
16.附图标记说明
17.110、210:驱动器集成电路
18.111_1、111_2、211_1、211_2:显示驱动信道
19.112_1、112_2、212_1、212_2:触控感测通道
20.120、220:触控显示面板
21.121_1、121_2、221_1、221_2:共同电极
22.200:触控显示设备
23.213_1、213_2、218、518:切换电路
24.214、514:控制电路
25.215:共同电压源
26.216:信号产生电路
27.222_1、222_2:路由电路
28.514:控制电路
29.515:共同电压源
30.516:信号产生电路
31.518:切换电路
32.530:集成电路
33.ct_1、ct_2:控制端
34.dl11、dl12、dl21、dl22:数据线
35.pad_d1、pad_d2、pad_t1、pad_t2、pad21、pad22、pad32:接垫
36.pad31:控制接垫
37.sc31:控制信号
38.vcom:共同电压
具体实施方式
39.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
40.在本技术说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本技术说明书全文(包括权利要求)中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名组件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量的上限或下限，亦非用来限制组件的次序。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的组件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
41.图2是依照本发明的一实施例的一种触控显示设备200的电路方块(circuit block)示意图。图2所示触控显示设备200包括驱动器集成电路210以及触控显示面板220。触控显示面板220的共同电压电极层被切割成多个共同电极，例如图2所示共同电极221_1与221_2。这些共同电极221_1与221_2在显示阶段(显示驱动操作)中可以提供共同电压给触控显示面板220的像素数组。触控显示面板220还包括多条数据线(例如dl21与dl22)以及多个路由电路(例如222_1与222_2)。路由电路222_1耦接至数据线dl21以及共同电极221_1。路由电路222_2耦接至数据线dl22以及共同电极221_2。
42.在显示阶段中，路由电路222_1受控将数据线dl21耦接至驱动器集成电路210的接垫pad21，而路由电路222_2受控将数据线dl22耦接至驱动器集成电路210的接垫pad22。因此，驱动器集成电路210中的多个显示驱动信道可以在显示阶段中通过多个接垫输出多个显示驱动电压给触控显示面板220的多条数据线。例如，驱动器集成电路210中的显示驱动信道211_1可以通过切换电路213_1、接垫pad21与路由电路222_1输出一个显示驱动电压给触控显示面板220的数据线dl21，而驱动器集成电路210中的显示驱动信道211_2可以通过
切换电路213_2、接垫pad22与路由电路222_2输出另一个显示驱动电压给触控显示面板220的数据线dl22。
43.在触控阶段(触控感测操作)中，触控显示面板220的这些共同电极(例如共同电极221_1与221_2)被用来作为触控感测电极。在触控阶段中，路由电路222_1受控将共同电极221_1耦接至驱动器集成电路210的接垫pad21以向共同电极221_1施加触控驱动信号，而路由电路222_2受控将共同电极221_2耦接至驱动器集成电路210的接垫pad22以向共同电极221_2施加触控驱动信号。亦即，驱动器集成电路210中的多个触控感测通道可以在触控阶段中通过多个接垫去感测触控显示面板220的这些共同电极(触控感测电极)的电荷变化。例如，触控感测通道212_1可以通过切换电路213_1、接垫pad21与路由电路222_1去感测共同电极221_1，而触控感测通道212_2可以通过切换电路213_2、接垫pad22与路由电路222_2去感测共同电极221_2。显示阶段与触控阶段可以共享接垫pad21与pad22。因此相较于图1所示驱动器集成电路110以及触控显示面板120，图2所示驱动器集成电路210与触控显示面板220之间的接垫数量可以被有效减少。
44.图3是依照本发明的一实施例所绘示，图2所示驱动器集成电路210与触控显示面板220的电路示意图。请参照图2与图3。触控显示面板220包括多个数据线(例如dl21与dl22)、多个共同电极(例如221_1与221_2)以及多个路由电路(例如222_1与222_2)。在图3所示实施例中，驱动器集成电路210包括多个显示驱动信道(例如211_1与211_2)、多个触控感测通道(例如212_1与212_2)、多个切换电路(例如213_1与213_2)、多个接垫(例如pad21、pad22、pad31与pad32)、控制电路214以及共同电压源215。驱动器集成电路210的接垫pad21适于电性连接至触控显示面板220的路由电路222_1，而驱动器集成电路210的接垫pad22适于电性连接至触控显示面板220的路由电路222_2。
45.切换电路213_1耦接至显示驱动信道211_1、触控感测通道212_1与接垫pad21。切换电路213_2耦接至显示驱动信道211_2、触控感测通道212_2与接垫pad22。控制电路214耦接至切换电路213_1的控制端以及切换电路213_2的控制端。控制电路214更耦接至少一个控制接垫pad31。控制电路214可以通过所述至少一个控制接垫pad31将用以控制路由电路222_1与222_2的控制信号sc31输出给触控显示面板220。路由电路222_1具有至少一个控制端ct_1以接收控制信号sc31。相同地，路由电路222_2具有至少一个控制端ct_2以接收控制信号sc31。所述至少一个控制端ct_1(或ct_2)的数量可对应于所述至少一个控制接垫pad31的数量。
46.在显示阶段，路由电路222_1和222_2被控制将接垫pad32连接到共同电极221_1与221_2。因此，共同电压源215的共同电压vcom可以在控制电路214的控制下在显示阶段通过接垫pad32、路由电路222_1与222_2而被提供给共同电极221_1与221_2。在显示阶段，切换电路213_1被控制将显示驱动信道211_1连接到接垫pad21，路由电路222_1被控制将接垫pad21连接到数据线dl21，切换电路213_2被控制将显示驱动信道211_2连接到接垫pad22，而且路由电路222_2被控制将接垫pad22连接到数据线dl22。因此在显示阶段，驱动器集成电路210的显示驱动信道211_1可以在控制电路214的控制下通过切换电路213_1、接垫pad21和路由电路222_1耦接至触控显示面板220的数据线dl21，以及驱动器集成电路210的显示驱动信道211_2可以在控制电路214的控制下通过切换电路213_2、接垫pad22和路由电路222_2耦接至触控显示面板220的数据线dl22。因此，驱动器集成电路210可以驱动触控显
示面板220而显示图像。
47.在触控阶段，在控制电路214的控制下，藉由关闭路由电路222_1与222_2的开关路径使数据线dl21与dl22为电性浮接(floating)。在触控阶段，切换电路213_1被控制将触控感测通道212_1连接到接垫pad21，路由电路222_1被控制将接垫pad21连接到共同电极221_1，切换电路213_2被控制将触控感测通道212_2连接到接垫pad22，而且路由电路222_2被控制将接垫pad22连接到共同电极221_2。因此在触控阶段，驱动器集成电路210的触控感测通道212_1可以在控制电路214的控制下通过切换电路213_1、接垫pad21和路由电路222_1耦接至触控显示面板220的共同电极221_1，以及驱动器集成电路210的触控感测通道212_2可以在控制电路214的控制下通过切换电路213_2、接垫pad22和路由电路222_2耦接至触控显示面板220的共同电极221_2。因此，驱动器集成电路210可以感测触控显示面板220的触碰事件。
48.在另一些实施例中，数据线dl21与dl22在触控阶段的电性状态可以依照实际设计来配置。举例来说，在另一些实施例中，与触控感测通道(例如212_1或212_2)产生的触控驱动信号同相的某一个信号可以用来在触控阶段驱动数据线dl21与dl22，以及将触控感测通道212_1与212_2产生的触控驱动信号施加于共同电极221_1与221_2。在又一些实施例中，路由电路222_1和222_2还可以被控制而将数据线dl21和dl22连接到接垫pad21和pad22，以接收在触控阶段施加到共同电极221_1和221_2的触控驱动信号。例如，接垫pad21在触控阶段可以通过路由电路222_1连接数据线dl21和共同电极221_1，以及接垫pad22在触控阶段可以通过路由电路222_2连接数据线dl22和共同电极221_2，以使数据线dl21和dl22也接收触控感测通道212_1与212_2产生的触控驱动信号。
49.图4是依照本发明的另一实施例所绘示，图2所示驱动器集成电路210的电路示意图。图4所示显示驱动信道211_1、显示驱动信道211_2、触控感测通道212_1、触控感测通道212_2、切换电路213_1、切换电路213_2、控制电路214、共同电压源215、接垫pad21、接垫pad22、接垫pad31、接垫pad32、路由电路222_1、路由电路222_2、共同电极221_1、共同电极221_2、数据线dl21以及数据线dl22可以参照图3所示显示驱动信道211_1、显示驱动信道211_2、触控感测通道212_1、触控感测通道212_2、切换电路213_1、切换电路213_2、控制电路214、共同电压源215、接垫pad21、接垫pad22、接垫pad31、接垫pad32、路由电路222_1、路由电路222_2、共同电极221_1、共同电极221_2、数据线dl21以及数据线dl22的相关说明加以类推，故在此不再赘述。在图4所示实施例中，驱动器集成电路210还包括信号产生电路216与切换电路218。与图3的不同之处在于，图4所示接垫pad32可以在触控阶段向数据线dl21和dl22输出无载驱动信号。在这种情况下，路由电路222_1和222_2被配置为将数据线dl21和dl22连接到接垫pad32而不是如图3的接垫pad21和pad22。
50.请参照图2与图4。信号产生电路216可以产生与触控感测通道(例如212_1或212_2)所产生的触控驱动信号同相的无载驱动信号(load free driving signal)。或者，信号产生电路216可以产生与触控感测通道所产生的触控驱动信号相同的信号。在触控阶段，在控制电路214的控制下，信号产生电路216产生的信号(与触控感测信道的触控驱动信号相同的信号)可以被用来驱动数据线dl21与dl22。在控制电路214的控制下，信号产生电路216可以在触控阶段中通过路由电路222_1与路由电路222_2提供无载驱动信号给数据线dl21与dl22。在触控阶段中，触控感测通道212_1与212_2所产生的触控驱动信号被提供给共同
电极221_1与221_2，以感测触控显示面板220的触碰事件。
51.详而言之，切换电路218耦接至共同电压源215、信号产生电路216以及接垫pad32。切换电路218受控于控制电路214。在控制电路214的控制下，信号产生电路216在触控阶段中经由切换电路218、接垫pad32、路由电路222_1与路由电路222_2将无载驱动信号输出至数据线dl21与dl22。在控制电路214的控制下，共同电压源215在显示阶段中经由切换电路218、接垫pad32、路由电路222_1与路由电路222_2将共同电压vcom输出至共同电极221_1与221_2。
52.图5是依照本发明的又一实施例所绘示，图2所示驱动器集成电路210的电路示意图。在图5所示实施例中，驱动器集成电路210包括显示驱动信道211_1、显示驱动信道211_2、触控感测通道212_1、触控感测通道212_2、切换电路213_1、切换电路213_2、控制电路214、接垫pad21、接垫pad22与接垫pad31。图5所示显示驱动信道211_1、显示驱动信道211_2、触控感测通道212_1、触控感测通道212_2、切换电路213_1、切换电路213_2、控制电路214、接垫pad21、接垫pad22、接垫pad31、路由电路222_1、路由电路222_2、共同电极221_1、共同电极221_2、数据线dl21以及数据线dl22可以参照图3或图4所示显示驱动信道211_1、显示驱动信道211_2、触控感测通道212_1、触控感测通道212_2、切换电路213_1、切换电路213_2、控制电路214、接垫pad21、接垫pad22、接垫pad31、路由电路222_1、路由电路222_2、共同电极221_1、共同电极221_2、数据线dl21以及数据线dl22的相关说明加以类推，故在此不再赘述。与图4的不同之处在于，在图5所示实施例中，共同电压源515、信号产生电路516及其控制和开关电路是与驱动器集成电路210分开。
53.在图5所示实施例中，触控显示设备200还包括控制电路514、共同电压源515、信号产生电路516与切换电路518。依照实际设计，控制电路514、共同电压源515、信号产生电路516与切换电路518可以实现在多个装置中或集成为单个装置。此外，所有或部分装置可以配备在印刷电路板(printed circuit board，pcb)、软板(film)或其他电路板中，或是安装在触控显示面板220上。在图5所示实施例中(但不限于此)，控制电路514、共同电压源515、信号产生电路516与切换电路518被配置在另一个集成电路530。
54.切换电路518耦接至共同电压源515、信号产生电路516、路由电路222_1以及路由电路222_2。切换电路518受控于控制电路514。在控制电路514的控制下，信号产生电路516产生的无载驱动信号在触控阶段中经由切换电路518、路由电路222_1与路由电路222_2被传送至数据线dl21与dl22。在控制电路514的控制下，共同电压源515的共同电压vcom在显示阶段中经由切换电路518、路由电路222_1与路由电路222_2被传送至共同电极221_1与221_2。
55.综上所述，所述驱动器集成电路210与触控显示面板220分别被配置了切换电路(例如213_1与213_2)以及路由电路(例如222_1与222_2)。基于切换电路213_1与213_2和路由电路222_1与222_2的操作，驱动器集成电路210的显示驱动信道(例如211_1与211_2)在显示阶段通过第一接垫(例如pad21与pad22)耦接至触控显示面板220的数据线(例如dl21与dl22)，而驱动器集成电路210的触控感测通道(例如212_1与212_2)在触控阶段通过所述第一接垫(例如pad21与pad22)耦接至触控显示面板220的共同电极(例如221_1与221_2)。显示阶段与触控阶段可以共享所述第一接垫pad21与pad22，因此驱动器集成电路210的接垫数量可以被有效减少。
56.依照不同的设计需求，上述控制电路214以及(或是)控制电路514的方块的实现方式可以是硬件(hardware)、固件(firmware)、软件(software，即程序)或是前述三者中的多个的组合形式。以硬件形式而言，上述控制电路214以及(或是)控制电路514的方块可以实现于集成电路(integrated circuit)上的逻辑电路。上述控制电路214以及(或是)控制电路514的相关功能可以利用硬件描述语言(hardware description languages，例如verilog hdl或vhdl)或其他合适的编程语言来实现为硬件。举例来说，上述控制电路214以及(或是)控制电路514的相关功能可以被实现于一或多个控制器、微控制器、微处理器、特殊应用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)和/或其他处理单元中的各种逻辑区块、模块和电路。以软件形式和/或固件形式而言，上述控制电路214以及(或是)控制电路514的相关功能可以被实现为编程码(programming codes)。例如，利用一般的编程语言(programming languages，例如c、c++或汇编语言)或其他合适的编程语言来实现上述控制电路214以及(或是)控制电路514。
57.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。