用于集成触摸屏的电力管理制造技术

本申请公开了用于集成触摸屏的电力管理。提供降低或消除可能由触摸屏装置的电力系统生成的噪声的影响的示例，所述电力系统例如是对触摸屏的栅极线施加电压的栅极线电压系统。在一个示例中，诸如充电泵之类的电源可以在活动触摸感测期间被禁用，以使得来自充电泵的噪声在触摸感测期间不被生成。在一些示例中，电压调节器可以帮助使得栅极电压电平保持在期望阈值处或期望阈值以上。在一些情况中，进入触摸感测系统的噪声可以对噪声敏感组件具有持久的影响，即使在噪声源被禁用之后。在这些情况中，例如，可以包括后置噪声稳定系统来对触摸感测系统的噪声敏感组件进行稳定、重置等，这可以有助于减少或消除噪声的持久影响。

【技术实现步骤摘要】
用于集成触摸屏的电力管理
本公开一般地涉及触摸传感，并且更具体地，涉及用于集成显示器触摸控制器的电力管理。
技术介绍
目前有许多种输入装置可用于执行计算系统中的操作，例如按钮或按键、鼠标、跟 踪球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等。特别是触摸屏，由于其易于操作和多功能性以及 降低的价格而变得越来越流行。触摸屏可以包括触摸传感器面板，其可以是具有触摸敏感 表面的透明面板(clear panel);和显示装置，其例如是可以部分地或完全地位于该面板后 面从而使得该触摸敏感表面能够覆盖该显示装置的看得见的区域的至少一部分的液晶显 示器(LCD)。触摸屏可以允许用户通过使用手指、触针或其它物体触摸触摸传感器面板的通 常由显示装置所显示的用户界面(UI)指示的位置来执行各种功能。一般，触摸屏能够识别 触摸和该触摸在触摸传感器面板上的位置，并且计算系统能够随后根据触摸时出现的显示 来解释该触摸，并且随后能够基于该触摸执行一个或多个动作。在一些触摸感测系统的情 形中，不需要显示器上的物理触摸来检测触摸。例如，在一些电容式触摸感测系统中，用来 检测触摸的边缘场能够延伸到显示器的表面之外，并且靠近该表面附近的物体在没有实际 触摸该表面的情况下可以被检测到在该表面附近。电容式触摸传感器面板可以由为充分透明的导电材料(诸如氧化铟锡ΙΤ0)的驱动 线和传感线的矩阵形成，所述驱动线和传感线通常按照行和列排列在充分透明的基板上的 水平和垂直方向上。部分由于它们的充分透明性，电容式触摸传感器面板能够覆盖在显示 器上以形成触摸屏，如上所述。一些触摸屏能够通过将触摸感测电路系统集成到显示像素 叠层(stackup)(即，形成显示像素的堆叠材料层)中来形成。
技术实现思路
以下描述包括降低或消除可能由触摸屏装置的电力系统生成的噪声的影响的示 例，所述电力系统例如是对触摸屏的栅极线施加电压的栅极线电压系统。在一个示例中，诸 如充电泵之类的电源可以在活动触摸感测期间被禁用，以使得来自充电泵的噪声在触摸感 测期间不被生成。在一些示例中，电压调节器可以帮助使得栅极电压电平保持在期望阈值 处或期望阈值以上。一些示例可以包括能增大在触摸感测阶段期间施加于栅极线的电压的 大小的升压系统，这可以帮助在触摸感测阶段期间保持栅极电压电平。在一些情况中，例 如，进入触摸感测系统的噪声可以对噪声敏感组件具有持久的影响，即使在噪声源被禁用 之后。在这些情况中，例如，可以包括后置噪声稳定系统来对触摸感测系统的噪声敏感组件 进行稳定、重置等，这可以有助于减少或消除噪声的持久影响。附图说明图1A至图1C图示出各自包括根据本公开的示例的示例触摸屏的示例移动电话、示例媒体播放器和示例个人计算机。图2是图示出根据本公开示例的示例触摸屏的一种实施方式的示例计算系统的 框图。图3是示出根据本公开示例的驱动线和传感线的示例配置的、图2的触摸屏的更 详细示图。.图4图示出其中根据本公开示例的触摸感测电路系统包括公共电极(Vcom)的示 例配置。图5图示出根据本公开示例的示例显示像素叠层的分解图。图6图示出根据本公开示例的示例触摸感测操作。图7图示出根据各个示例的示例触摸屏装置。图8图示出根据各个示例的触摸感测系统的示例电力管理方法。图9是根据各个示例的示例触摸屏装置的电路部分的示图。图10是根据各个示例的触摸屏装置的示例操作的流程图。图11图示出根据各个示例的触摸屏装置的示例触摸感测阶段操作的更多细节。图12A和图12B图示出根据各个示例的从显示阶段到触摸阶段的示例转变和从触 摸阶段到显示阶段的示例转变。图13示出根据各个示例的示例充电和放电过程的示例时序图。具体实施方式在以下对示例性示例的描述中，参考构成示例一部分的附图，在附图中，通过图解 的方式示出了其中可以实践本公开的示例的具体示例。应当理解，在不偏离本公开的示例 的范围的情况下，可以使用其它示例并且可以进行结构变化。以下描述包括减小或消除可能由触摸屏装置的电源系统(诸如对触摸屏的栅线施 加电压的栅线电压系统)产生的噪声的影响的示例。在一个示例中，诸如充电泵之类的电源 可以在活动触摸感测期间被禁用，以使得在触摸感测期间不生成来自充电泵的噪声。在一 些示例中，电压调节器可以帮助使得栅极电压电平保持在期望阈值处或期望阈值以上。一 些示例可以包括能增大在触摸感测阶段期间施加于栅极线的电压的大小的升压系统，这可 以帮助在触摸感测阶段期间保持栅极电压电平。在一些情况中，例如，进入触摸感测系统的 噪声可以对噪声敏感组件具有持久的影响，即使在噪声源被禁用之后。在这些情况中，例 如，可以包括后置噪声稳定系统来对触摸感测系统的噪声敏感组件进行稳定、重置等，这可 以有助于减少或消除噪声的持久影响。随着触摸感测电路系统变得越来越紧密地与其它系统的电路系统集成，不同系统 的电路元件之间的不期望的相互作用可能更有可能发生。例如，触摸感测电路系统可以被 集成到集成触摸屏的显示像素叠层中。显示像素叠层通常通过包括诸如导电材料(例如金 属，基本透明的导体)、半导体材料(例如多晶硅(Poly-Si))以及介电材料(例如，Si02、有机 材料、SiNx)之类的材料的沉积、掩模、蚀刻、掺杂等的工艺来制造。形成在显示像素叠层内 的各种元件可以用作显示系统的电路系统来生成显示器上的图像，而其它元件可以用作感 测显示器上或附近的一个或多个触摸的触摸感测系统的电路系统。图1A至图1C示出其中可以实施根据本公开示例的触摸屏的示例系统。图1A图示出包括触摸屏124的示例移动电话136。图1B图示出包括触摸屏126的示例数字媒体播放器140。图1C图示出包括触摸屏128的示例个人计算机144。尽管在图中未被示出，但是个人计算机144也可以是具有触摸敏感显示器的平板计算机或桌面计算机。触摸屏124、126 和128可以是基于例如自电容或互电容或其他触摸感测技术的。例如，在基于自电容的触摸系统中，具有对地自电容的各个电极可以用来形成用于检测触摸的触摸像素。当物体靠近触摸像素时，会在物体和触摸像素之间形成额外的对地电容。此额外的对地电容会导致触摸像素看得见的自电容的净增长。该自电容的增长可以被触摸感测系统检测和测量来确定多个物体触摸触摸屏时这多个物体的位置。基于互电容的触摸系统可以包括例如驱动区域和传感区域，例如驱动线和传感线。例如，驱动线可以按行形成，而传感线可以按列(例如正交直线)形成。可以在行和列的交叉点处形成触摸像素。在工作期间，可以用AC波形激励行并且可以在触摸像素的行和列之间形成互电容。随着物体靠近触摸像素时，耦合在触摸像素的行和列之间的电荷中的一些可以改为被耦合到物体上。耦合在触摸像素上的电荷的该减少会导致行和列之间的互电容的净减少和耦合在触摸像素上的AC波形的降低。电荷耦合的AC波形的该减小可以被触摸感测系统检测和测量以确定当多个物体触摸触摸屏时这多个物体的位置。在一些示例中，触摸屏可以是多点触控、单点触控、投影扫描、完全图像多点触控或任何电容触控的。图2是图示出根据本公开示例的示例触摸屏220的一种实施方式的示例计算系统 200的框图。计算系统200例如可被包括在例如包括触摸屏的移动电话136、数字媒体播放器140、个人计算机144或任何移动的或非移动的计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成触摸屏系统，包括：触摸屏，该触摸屏包括多个显示像素，所述多个显示像素包括寻址系统，所述寻址系统包括多条传导线；显示系统，该显示系统在显示阶段期间更新由所述显示像素显示的图像，其中，所述图像的更新包括活动地操作电源来对所述传导线施加电压以寻址所述显示像素；以及触摸感测系统，该触摸感测系统在触摸感测阶段期间感测触摸，所述触摸感测阶段包括多个活动感测时段，在所述活动感测时段期间，所述触摸感测系统在所述电源不活动时执行活动触摸感测，所述触摸感测阶段还包括在活动感测时段之间的至少一个间隔时段，其中，在所述至少一个间隔时段期间，所述电源被活动地操作来对所述传导线施加电压，而所述活动触摸感测不被执行。

【技术特征摘要】
2011.09.23 US 13/244,0721.一种集成触摸屏系统，包括 触摸屏，该触摸屏包括多个显示像素，所述多个显示像素包括寻址系统，所述寻址系统包括多条传导线； 显示系统，该显示系统在显示阶段期间更新由所述显示像素显示的图像，其中，所述图像的更新包括活动地操作电源来对所述传导线施加电压以寻址所述显示像素；以及 触摸感测系统，该触摸感测系统在触摸感测阶段期间感测触摸，所述触摸感测阶段包括多个活动感测时段，在所述活动感测时段期间，所述触摸感测系统在所述电源不活动时执行活动触摸感测，所述触摸感测阶段还包括在活动感测时段之间的至少一个间隔时段，其中，在所述至少一个间隔时段期间，所述电源被活动地操作来对所述传导线施加电压，而所述活动触摸感测不被执行。2.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，其中，每个显示像素包括像素薄膜晶体管(TFT),并且所述传导线包括栅极线，每个像素TFT连接到一条栅极线。3.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，其中，所述电源包括充电泵和感应式升压调节器中的一者。4.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，其中，所述显示系统控制所述电源来在所述显示阶段的至少一部分期间对所述传导线施加电压，并且所述触摸感测系统控制所述电源来在所述触摸感测阶段的至少一部分期间对所述传导线施加电压。5.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，还包括 升压系统，该升压系统使在所述触摸感测阶段期间由所述电源施加的电压升高，以使得在所述触摸感测阶段期间施加于所述传导线的电压的大小大于在所述显示阶段期间施加于所述传导线的电压的大小。6.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，其中，所述电源的输出电压电平在所述显示阶段期间基于第一基准电压，并且所述电源的输出电压电平在所述至少一个间隔时段期间基于第二基准电压。7.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，还包括 电压调节器，该电压调节器调节施加于所述传导线的电压。8.如权利要求7所述的集成触摸屏系统，其中，所述电源的输出电压电平在所述显示阶段期间基于第一基准电压，并且所述电源的输出电压电平在所述至少一个间隔时段期间基于第二基准电压，所述电压调节器的输出电压电平在所述显示阶段期间基于第三基准电压，并且所述电压调节器的输出电压电平在所述至少一个间隔时段期间基于第四基准电压。9.如权利要求8所述的集成触摸屏系统，其中，所述电压调节器包括在所述显示阶段期间被充电的电容器，并且其中，电荷在所述触摸阶段期间被从所述电容器转移到所述电源。10.如权利要求7所述的集成触摸屏系统，其中所述电压调节器包括低压差稳压器(LDO)。11.如权利要求1所述的集成触摸屏系统，其中，所述电源在所述至少一个间隔时段的第一部分期间对所述传导线施加电压，所述触摸感测系统包括在所述活动感测时段期间利用驱动信号激励的多条驱动线，以及接收与一个或多个驱动信号相对应的传感信号的传感放大器，所述集成触摸屏系统还包括 后置噪声稳定系统，该后置噪声稳定系统在所述至少一个间隔时段的第二部分期间重置所述传感放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·H·克拉，K·J·怀特，毕亚飞，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：