CN101498976B - 触摸显示装置及其制造方法与电子设备 - Google Patents

Abstract

一种触摸显示装置及其制造方法与电子设备。属于电子技术领域。该触摸显示装置包括：所述触摸控制装置由制作在玻璃基底上的感光二极管阵列和模数转换电路电连接构成，触摸控制装置设置在显示部件的显示面上。该触摸显示装置由于触摸控制装置独立于显示部件，未增加显示屏内部电路复杂度，相比现有的触摸显示屏减少了内部的走线，降低触摸显示屏的生产难度，也避免了触摸控制装置的工作电流影响显示部件显示效果的问题。并且由于触摸控制装置设置在显示部件的显示面的外表面，未受到显示部件彩色滤色片和上偏光片的阻挡，在实现触摸定位的同时，还可以实现扫描和检测环境光强度的功能。

Description

触摸显示装置及其制造方法与电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种触摸显示装置及其制造方法与电子设备。

背景技术

触摸屏作为一种方便的输入设备使用越来越广泛，且经常与作为输出设备的显示屏结合在一起形成触摸显示屏。目前的触摸显示屏主要有：电阻式(通过检测电阻值的大小确定输入点的坐标)、电容式(通过检测电容的变化确定输入点坐标)、表面声波式及红外式(触摸屏上有声波或红外线收发器，通过检测声波或红外线的接受器可以确定输入点坐标)。现在的触摸显示屏多采用内嵌式设备形成内嵌式触摸显示屏，如图1所示，它是在薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFTLCD)的基础上制成的，具体是由上偏光片1、上片玻璃基片2、彩色滤色片3、液晶4、下片玻璃基片5、下偏光片6和背光部件7依次叠装在一起构成，其中控制显示部件每个显示象素的各个三极管制作在下片玻璃基片5上，屏触摸功能的实现是在控制每个像素的三极管旁边增加一个感光二极管，并通过走线将多个感光二极管连接，形成一个感光二极管阵列(见图2)，感光二极管阵列输出的电信号经过A/D转换、数字处理器(Digital SignalProcessing，DSP)优化处理后送给单片机(Micro Controller Unit，MCU)做分析处理后转换成图像数据，通过对图像数据的分析确定输入点坐标，从而在显示屏的基础上实现触控功能。

从上述对现有内嵌式触摸屏的结构和具体实现的介绍中，发明人发现上述现有技术至少存在以下问题：

由于采用内嵌的方式，使控制显示屏各个象素的三极管与实现触摸定位的感光二极管集成在一起设置在显示屏的下片玻璃基片上，为形成感光二极管阵列增加的多个感光二极管，使得在薄膜晶体管液晶显示屏TFT LCD的基础上要增加约1/3的走线，使显示屏内部电路变的复杂，大大增加了生产难度；并且由于感光二极管的电流会对控制象素的三极管造成干扰，从而也影响了薄膜晶体管液晶显示屏TFT LCD的显示效果；下片玻璃基片上的感光二极管阵列由于受到(color filter)(透光率4％-7％)和偏光片(透光率约50％)的遮挡，所以无法实现对环境光强度检测来调节显示亮度。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施例的目的是提供一种触摸显示装置及其制造方法与电子设备，解决现有内嵌式触摸显示屏内部电路复杂，生产难度大，及增加实现触摸功能的感光二极管阵列影响显示屏显示效果的问题。

一种触摸显示装置，包括：显示屏和触摸控制装置；

所述触摸控制装置由制作在玻璃基底上的感光二极管阵列和模数转换电路电连接构成，触摸控制装置设置在显示屏的显示面上。

一种对上述触摸显示装置的制造方法，包括：

在玻璃基底上制作感光二极管阵列和模数转换电路；

使制作的感光二极管阵列与模数转换电路电连接形成触摸控制装置；

将所述触摸控制装置的设置在显示部件的显示面上。

一种电子设备，包括上述的触摸显示装置。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通过将感光二极管阵列和模数转换器制作在单独的玻璃基底上，使两者电连接后形成单独的触摸控制装置，将该触摸控制装置设置在显示部件的显示端外表面上与显示部件配合形成触摸显示装置。该触摸显示装置由于触摸控制装置独立于显示部件，未增加显示屏内部电路复杂度，相比现有的触摸显示屏减少了内部的走线，降低触摸显示屏的生产难度，也避免了触摸控制装置的工作电流影响显示部件显示效果的问题。并且由于触摸控制装置设置在显示部件的显示面的外表面，未受到显示部件彩色滤色片和上偏光片的阻挡，在实现触摸定位的同时，还可以实现扫描和检测环境光强度的功能。

附图说明

图1为现有技术提供的内嵌式触摸屏的结构示意图；

图2为现有技术提供的内嵌式触摸屏的感觉二极管阵列结构示意图；

图3为本发明实施例的触摸显示装置的结构示意图；

图4为本发明实施例的触摸控制装置的结构示意图；

图5为本发明实施例的触摸显示装置与控制电路的连接示意图；

图6为本发明实施例的触摸显示装置处理过程流程图；

图7为本发明实施例的触摸显示装置上有触摸时的数据示意图；

图8为本发明实施例的触摸显示装置计算触摸区域边界示意图；

图9为本发明实施例的触摸显示装置计算触摸点坐标示意图。

具体实施方式

本发明实施例给出一种触摸显示装置，通过将感光二极管阵列和模数转换电路制作在单独设置的玻璃基底上，使感光二极管阵列和模数转换电路连接形成触摸控制装置，将形成的单独的触摸控制装置设置在显示部件的显示面的外表面上构成触摸显示装置。该触摸显示装置中由于触摸控制装置独立于显示部件，不增加显示部件内部的电路复杂度和相应的直线，降低了生产难度，不会影响显示部件的显示效果，由于触摸控制装置未受到显示部件的彩色滤色片的阻挡，在实现触摸定位的同时，还可以起到扫描和环境光检测的作用。

为便于理解，下面结合附图和具体的实施例对本发明的实施方式作进一步说明。

实施例一

本实施例提供一种触摸显示装置，如图3所示，该触摸显示装置具体包括：显示部件21(如：可以采用液晶显示屏TFT LCD)和触摸控制装置22；触摸控制装置22设置在显示部件21的显示面的外表面上，两者结合构成触摸显示装置。触摸控制装置的结构如图4所示，具体是由制作在玻璃基底上的感光二极管阵列和模数转换电路(A/D转换器)电连接构成，其中，感光二极管阵列用于将光信号转换成电信号，来感知触控位置、扫描获取数据及检测环境光亮度。实际中，触摸控制装置的感光二极管阵列中的感光二极管可以与显示部件的象素相对应，保证触摸控制装置与显示部件的显示相对应，也可以使触摸控制装置的感光二极管阵列的面积大于或等于显示部件的显示面的面积即可，这样可通过在使用时校准的方式，使触摸控制部件与显示部件的显示相对应。

上述触摸显示装置中，触摸控制装置玻璃基底上的感光二极管阵列可以是通过常规的半导体工艺将感光二极管制作在玻璃基底上连接形成的感光二极管阵列，这样可使感光二极管阵列与玻璃基片基本形成一体的结构，便于控制最后触摸控制装置的厚度。

触摸控制装置玻璃基底上的模数转换电路也可以采用类似于制作感光二极管的半导体工艺来制作，这样也可以很好的控制所制得的触摸控制装置的厚度，进而保证了最后得到的触控显示装置的体积。

上述触摸显示装置的制造过程，可以按下述步骤进行：

通过常规的半导体工艺在单独的玻璃基底上制作感光二极管阵列；实际中，要使制作后的感光二极管阵列的面积大于或等于对应的显示部件的显示面积；

通过半导体工艺在上述制作有感光二极管阵列的玻璃基底边缘上制作模数转换电路，并使感光二极管阵列与模数转换电路电连接形成单独的触摸控制装置；

将制成的触摸控制装置设置在显示部件的显示面的外表面上，实际中，要使触摸控制装置玻璃基底上的感光二极管阵列中的各感光二极管与显示屏的各显示像素相互对应，或使触摸控制装置玻璃基底上的感光二极管阵列将显示部件的显示面覆盖，这样便形成了触摸显示装置。

如图5所示，实际使用中，上述触摸显示装置的触摸控制装置与由数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)和单片机(MicroController Unit，MCU)构成的控制电路连接，通过控制电路中的DSP和MCU对触摸控制装置获取光信号转换成的电信号进行分析处理后转换成图像数据，通过对图像数据的处理确定触摸输入点的坐标，来实现对触摸显示装置的触控处理，并且利用保存的图像，经控制电路相应处理后即可实现扫描功能，同时由于该触摸控制装置未受到显示部件彩色滤光片和上偏光片的阻挡，进而也可以实现通过感光二极管阵列感应光变化来检测环境光的强度，进而结合控制电路的处理，就可以实现触摸显示装置根据环境光变化来调节显示背光的亮度。

下面结合图6～图9，通过对实际使用中的触摸定位处理过程，对上述触摸显示装置作进一步说明，设置在显示部件外的触摸控制装置玻璃基底上的感光二极管阵列中的感光二极管将光信号转化为电信号，输出的模拟电信号经A/D转换变成数字信号，数字信号的大小表明光的强弱。当手指或触控笔与触摸显示装置接触的地方光线被挡住，触摸控制装置输出的数字信号就小，未接触的地方输出的信号大，通过对感光二极管阵列输出数字信号的对比分析就可以判断出使用者在触摸显示屏上的触控位置，从而实现触摸屏的功能。

并且由于数字信号的大小表明光的强弱，可以对感光二极管阵列输出的数据进行取样，样点输出数据的大小就可以反映出环境光的强弱，结合相应的控制处理即可自动设置显示部件的背光亮度，来达到最佳的视觉效果，实现了触控显示装置可以根据检测环境光的强度，在控制电路控制下实现自动调节显示背光的亮度。

本发明实施例中的触摸显示装置，可以用在任一种使用触摸显示装置的电子设备中，取代现有的触摸显示屏，使该电子设备不但具有触控显示功能，还具有扫描及检测环境光亮度来调节显示亮度的功能。

综上所述，本发明实施例中通过将感光二极管阵列和模数转换电路，通过半导体工艺制作在单独的玻璃基底上，使它们与玻璃基底形成一体结构，并将两者电连接构成单独的触摸控制装置，并将该单独的触摸控制装置设置在使显示屏的显示面外表面上形成触控显示装置。这种结构的触摸显示装置由于触摸控制装置与显示屏是相对独立的，不用在显示屏内部额外增加感光二极管阵列和模数转换电路，不会增加显示屏内部的电路复杂度，也避免了增加相应的走线，降低了触摸显示屏的生产难度，单独设置的触摸控制装置的感光二极管阵列工作时，也不会因导线中电流影响显示屏的显示效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种触摸显示装置，其特征在于，包括：显示部件和触摸控制装置；

所述触摸控制装置由制作在玻璃基底上的感光二极管阵列和模数转换电路电连接构成，触摸控制装置设置在显示部件的显示面的外面表上；

所述在玻璃基底上制作的感光二极管阵列为：制作在玻璃基底上，与玻璃基底成为一体结构。

2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于，所述在玻璃基底上制作的模数转换电路为：制作在玻璃基底边缘上，与玻璃基底成为一体结构。

3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于，所述感光二极管阵列中的各感光二极管分别与显示部件的显示像素相对应。

4.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于，所述触摸控制装置的玻璃基底上的感光二极管阵列的面积大于或等于显示部件的显示面积。

5.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其特征在于，所述显示部件为液晶显示屏。

6.一种对上述权利要求1～5中任一种所述触摸显示装置的制造方法，其特征在于，包括：

在玻璃基底上制作感光二极管阵列和模数转换电路；

使制作的感光二极管阵列与模数转换电路电连接形成触摸控制装置；

将所述触摸控制装置的设置在显示部件的显示面的外表面上。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述在显示部件的玻璃基底上制作感光二极管阵列和模数转换电路具体包括：在玻璃基底的中间部位制作感光二极管阵列，在玻璃基底的边缘制作模数转换电路。

8.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述在玻璃基底上制作感光二极管阵列时，使感光二极管阵列中的各感光二极管分别与显示部件的显示像素相对应。

9.根据权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述在玻璃基底上制作感光二极管阵列时，使感光二极管阵列的面积大于或等于显示部件的显示面积。

10.一种电子设备，其特征在于，包括上述权利要求1～5中任一项所述的触摸显示装置。

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