[实用新型]触摸屏与触摸屏控制器

说明书

技术领域

本公开总体上涉及在柔性显示器中使用的触摸屏与触摸屏控制器。

背景技术

现在许多电子设备(如智能电话、媒体播放器、游戏设备、平板计算机和电子信息亭)配备有触摸屏用户界面。触摸屏通常包括具有触摸传感器、显示器和触摸控制器的触摸面板。一些触摸控制器在触摸表面上测量图案化层之间的互电容。一些触摸控制器测量触摸屏图案与接近物体之间的自电容。当感测触摸事件时，触摸屏与下面的显示表面之间的电容被认为是不期望的。随着触摸屏变薄，电容值增加，并且对更大的不期望的电容器充电和放电所需要的功率也增加。同时，期望触摸屏变得更加敏感，并且期望它们的操作频率增加，从而使得信号可以以更快的速率传输。这些参数--针对更高敏感度的更高的电压和针对更快的报告速率的更高的频率--也都需要更多功率。再有，许多配备有触摸屏的设备是移动的、由电池供电的设备，对这些设备来说低功耗是期望的。

为了提供更有能力但消耗更少功率的触摸屏，触摸屏面板的效率已经变成当前感兴趣的话题。一种提高任何电子电路的效率的方式是减小与各种电路部件相关联的电阻。然而，在触摸屏的情况下，寻址电阻仅将该问题从系统的一部分转移到另一部分。实际上，驱动电容所需要的总功率是P＝CV²f，该功率在驱动器本身和面板中消散。可能在触摸面板中降低功率耗散，但是这样做将简单增加驱动面板的触摸控制器中的功率耗散。在美国专利号8,432,364中描述了另一种用于提高触摸屏面板的效率的技术(具体地，称为电荷共享)。通过将电荷从放电电容器回收到充电电容器来进行电荷共享。然而，当使用并行扫描时，电荷共享可能不合适。即使受益于电荷共享，但是针对先进的触摸屏显示技术仍然需要功率消耗的更加剧烈的增加。

实用新型内容

一方面，本公开提供了一种触摸屏，包括：主电源；显示器，所述显示器电耦合至所述主电源；读取线阵列，所述读取线阵列覆盖在所述显示器上；传输线阵列，所述传输线阵列覆盖在所述显示器上，所述传输线在横向于所述读取线的方向的方向上延伸，所述传输线和所述读取线在它们彼此重叠的位置创建电容结；一对输出缓冲器，所述一对输出缓冲器耦合至所述传输线中的每一条传输线，所述一对中的第一输出缓冲器耦合至所述主电源，并且所述一对中的第二输出缓冲器耦合至中间电压电源，所述一对输出缓冲器控制在耦合至所述一对输出缓冲器的所述传输线的所述电容结中的一个或多个电容结中所存储的电荷量。

在一个实施例中，该触摸屏进一步包括：能量回收轨道，所述能量回收轨道可选择地使所述传输线彼此耦合；以及感应级，所述感应级具有感应线圈，所述感应级耦合至所述能量回收轨道。

在一个实施例中，所述感应级进一步包括将存储在所述感应线圈中的能量传输至所述中间电压电源的第一个二极管/开关对。

在一个实施例中，所述感应级进一步包括将存储在所述中间电压电源中的能量传输至所述感应线圈的第二个二极管/开关对。

在一个实施例中，所述感应线圈是可以结合所述线圈的不同匝数以便改变能量回收率的可变感应线圈。

在一个实施例中，所述电源来源于移动设备的电池。

在一个实施例中，所述显示器是柔性显示器。

另一方面，提供了一种触摸屏控制器，包括：多个负载电容器，所述多个负载电容器耦合至触摸屏；多条驱动线，所述多条驱动线被配置成用于传输驱动信号以便驱动所述多个负载电容器中的所选负载电容器；以及一对输出缓冲器，所述一对输出缓冲器与所述驱动线中的每一条驱动线相关联，第一输出缓冲器耦合至主电源，并且第二输出缓冲器耦合至比所述主电源提供更少功率的中间电压电源。

在一个实施例中，该触摸屏控制器进一步包括：能量回收轨道；以及多个开关，所述多个开关经由所述能量回收轨道将所述负载电容器耦合至电感器。

在一个实施例中，该触摸屏控制器进一步包括在所述电感器与所述中间电压电源之间耦合的开关，所述开关用于：当第一开关闭合时，将功率从所述中间电压电源引导至所述电感器；以及当第二开关闭合时，将功率从所述电感器引导至所述中间电压电源。

在一个实施例中，所述第一开关和所述第二开关中的至少一个开关是复合开关。

在一个实施例中，所述第一开关和所述第二开关中的至少一个开关是同步控制开关。

可以证明的是，这种充电和放电所需要的功率小于使用具有单电压源的传统方式直接将电容器充电至最终电压所需要的功率。此外，当这种多电源方式结合能量回收方案时，可以大幅度地提高系统的总效率。