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CN116048300B - 一种触控芯片及显示器 - Google Patents

一种触控芯片及显示器

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CN116048300B
CN116048300B CN202310020469.0A CN202310020469A CN116048300B CN 116048300 B CN116048300 B CN 116048300B CN 202310020469 A CN202310020469 A CN 202310020469A CN 116048300 B CN116048300 B CN 116048300B
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CN
China
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self
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touch
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CN202310020469.0A
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杨洋
罗鸿强
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BOE Technology Group Co Ltd
Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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BOE Technology Group Co Ltd
Chengdu BOE Optoelectronics Technology Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本申请实施例提供了一种触控芯片及显示器,第一多路复用模块与显示基板的自容通道连接,与第一传感电路模块连接;第一传感电路模块与第一模数转换器模块的模拟信号端连接,第一模数转换器模块的数字信号端连接处理模块的第一端;处理模块的第二端与高压驱动电路的第一输入端连接;高压驱动电路的输出端与显示基板的互容数据传送通道连接;第二传感电路模块与显示基板的互容数据接收通道连接,与第二模数转换器模块的模拟信号端连接;处理模块控制高压驱动电路为互容数据传送通道提供第一频率驱动信号,控制第一多路复用模块及第一传感电路模块为自容通道提供第二频率驱动信号。通过上述触控芯片设计,提高了在触控操作区域的触控报点率。

Description

一种触控芯片及显示器
技术领域
本申请涉及触控显示技术领域,特别是涉及一种触控芯片及显示器。
背景技术
近几年来,由于OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触控显示屏所具有的高显示刷新率,高触控报点率以及高品质画面,更能满足用户需求,逐渐占领高端电子设备产品市场。
但是在通过OLED触控显示屏进行游戏等操作时,电子设备的触控报点率只能达到480Hz(触控反应速度2.1ms),仍然不能满足用户的更高操作需求。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种触控芯片及显示器,以提高在触控操作区域的触控报点率。具体技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供一种触控芯片,包括:
第一多路复用模块、第一传感电路模块、第一模数转换器模块、高压驱动电路、电荷泵、第二传感电路模块、第二模数转换器模块、处理模块;
所述第一多路复用模块与显示基板的自容通道连接,所述第一多路复用模块还与所述第一传感电路模块连接;所述第一传感电路模块与所述第一模数转换器模块的模拟信号端连接,所述第一模数转换器模块的数字信号端与所述处理模块的第一端连接;
所述处理模块的第二端与所述高压驱动电路的第一输入端连接;所述高压驱动电路的输出端与所述显示基板的互容数据传送通道连接;所述电荷泵的控制端与所述处理模块的第三端连接,所述电荷泵的输出端与所述高压驱动电路的第二输入端连接;
所述第二传感电路模块与所述显示基板的互容数据接收通道连接;所述第二传感电路模块还与所述第二模数转换器模块的模拟信号端连接,所述第二模数转换器模块的数字信号端与所述处理模块的第四端连接;
所述处理模块,用于控制所述高压驱动电路为所述显示基板的互容数据传送通道提供第一频率的驱动信号;控制所述第一多路复用模块及所述第一传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的驱动信号。
在一种可能的实施方式中,所述触控芯片还包括第二多路复用模块;
所述第二多路复用模块的输入端与所述显示基板的自容通道连接,所述第二多路复用模块的输出端与所述第二传感电路模块的输入端连接;
所述处理模块,还用于控制所述第二多路复用模块及所述第二传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的驱动信号。
在一种可能的实施方式中,所述第一多路复用模块的输入端与显示基板中第一显示区域的各自容通道连接,所述第二多路复用模块的输入端与所述显示基板中第三显示区域的各自容通道连接;
所述第二传感电路模块的输入端与所述显示基板中第二显示区域的各互容数据接收通道连接,所述高压驱动电路的输出端与所述显示基板中第二显示区域的各互容数据传送通道连接。
在一种可能的实施方式中,所述第一传感电路模块包括x个传感器,所述第一多路复用模块为1:多路复用模块;所述第二传感电路模块包括y个传感器,所述第二多路复用模块为1:多路复用模块,其中,n为所述显示基板的第一显示区域中自容通道的数量,m为所述显示基板的第三显示区域中自容通道的数量。
在一种可能的实施方式中,所述处理模块,具体用于控制所述高压驱动电路为所述显示基板的互容数据传送通道提供第一频率的高压驱动信号;控制所述第一多路复用模块及所述第一传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的中低压驱动信号;控制所述第二多路复用模块及所述第二传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的中低压驱动信号;其中,所述高压驱动信号的电压范围为6V至12V,所述中低压驱动信号的电压范围为3V至6V。
在一种可能的实施方式中,所述第一频率的范围为60Hz至480Hz,所述第二频率的范围为480Hz至720Hz。
在一种可能的实施方式中,所述触控芯片还包括锁相环、通信接口、存储模块;
所述锁相环与所述处理模块连接,用于为所述处理模块提供时序信号;
所述通信接口与所述处理模块连接,用于所述触控芯片与其他设备的通信;
所述存储模块与所述处理模块连接,用于存储所述处理模块的数据。
第二方面,本申请实施例提供一种显示器,包括:显示基板及上述第一方面中任一所述的触控芯片;
所述显示基板包括:第一显示区域、第二显示区域;
所述第一显示区域包括自容通道,所述第一显示区域的自容通道用于与触控芯片的第一多路复用模块的输入端连接;
所述第二显示区域包括互容数据传送通道及互容数据接收通道,所述显示基板的互容数据传送通道用于与所述触控芯片的高压驱动电路的输出端连接;所述显示基板的互容数据接收通道用于与所述触控芯片的第二传感电路模块的输入端连接。
在一种可能的实施方式中,所述显示基板还包括:
第三显示区域,所述第二显示区域位于所述第一显示区域与所述第三显示区域之间;
所述第三显示区域包括自容通道,所述第三显示区域的自容通道与所述触控芯片的第二多路复用模块的输入端连接。
在一种可能的实施方式中,所述第一显示区域中自容通道的数量与所述第一显示区域的尺寸正相关;所述第三显示区域中自容通道的数量与所述第三显示区域的尺寸正相关。
本申请实施例有益效果:
本申请实施例提供的一种触控芯片及显示器,触控芯片包括:第一多路复用模块、第一传感电路模块、第一模数转换器模块、高压驱动电路、电荷泵、第二传感电路模块、第二模数转换器模块、处理模块;所述第一多路复用模块与显示基板的自容通道连接,所述第一多路复用模块还与所述第一传感电路模块连接;所述第一传感电路模块与所述第一模数转换器模块的模拟信号端连接,所述第一模数转换器模块的数字信号端与所述处理模块的第一端连接;所述处理模块的第二端与所述高压驱动电路的第一输入端连接;所述高压驱动电路的输出端与所述显示基板的互容数据传送通道连接;所述电荷泵的控制端与所述处理模块的第三端连接,所述电荷泵的输出端与所述高压驱动电路的第二输入端连接;所述第二传感电路模块与所述显示基板的互容数据接收通道连接;所述第二传感电路模块还与所述第二模数转换器模块的模拟信号端连接,所述第二模数转换器模块的数字信号端与所述处理模块的第四端连接;所述处理模块,用于控制所述高压驱动电路为所述显示基板的互容数据传送通道提供第一频率的驱动信号;控制所述第一多路复用模块及所述第一传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的驱动信号。相比相关技术中应用于电子设备的OLED触控显示屏均采用的互容驱动触控技术,通过采用自容互容相结合的驱动触控技术,可以实现分区触控,提高在触控操作区域的触控报点率,更能满足用户的操作需求。
当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为相关技术中的互容驱动触控技术示意图;
图2为相关技术中的互容驱动触控技术的驱动信号-时间关系示意图;
图3为相关技术中的互容驱动触控技术的驱动波形示意图;
图4为相关技术中互容与自容的驱动波形对比示意图;
图5为相关技术中自容“鬼点”的产生原理示意图;
图6为相关技术中触控芯片的一种结构示意图;
图7a为本申请实施例提供的触控芯片的第一种结构示意图;
图7b为本申请实施例提供的触控芯片的第二种结构示意图;
图8a为本申请实施例提供的触控芯片的第三种结构示意图;
图8b为游戏中高报点率触控操作区域的一种示意图;
图8c为不同驱动方式下的触控功耗对比示意图(仿真);
图8d为自容互容相结合的驱动触控技术的切换方式的第一种举例示意图;
图8e为自容互容相结合的驱动触控技术的切换方式的第二种举例示意图;
图8f为触控Rawdata更新说明示意图;
图8g为本申请中自容互容相结合驱动触控技术中,坐标计算的流程示意图;
图9为本申请实施例提供的触控芯片的第四种结构示意图;
图10为本申请实施例提供的显示器的第一种结构示意图;
图11为本申请实施例提供的显示器的第二种结构示意图;
图12为本申请实施例提供的显示器的第三种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
相关技术中,应用于电子设备的OLED触控显示屏均采用的是互容驱动触控技术,如图1所示,用户正常操作界面下,触控显示基板全区域触控报点率最高为480Hz,触控芯片的结构如图6所示,TX通道(互容数据传输通道)的驱动信号与时间关系示意图如图2所示。OLED触控显示屏的触控通道数:TX通道的数量为20,RX通道的数量为40,TX表示互容数据传送通道,RX表示互容数据接收通道。TX Scan(扫描信号)从TX0开始扫描到TX19,TX Driving表示互容数据传送通道的驱动信号。
为了保证OLED触控显示屏在触控时不会发生鬼点,触控不灵敏,乱报点等现象,通常TX需要采用高压驱动以及更多的驱动脉冲,因此触控报点率最高只能达到480Hz,互容驱动波形图如图3所示。
可以理解的是,OLED触控显示屏的Touch Pattern(触控电极图形)与OELD显示驱动的阴极层之间的距离≤12um,导致互容touch Pattern的Cp loading(电容负载)通常在400pf以上。由于自容pattern(电极)是单独的一个小单元,其单个自容pattern的Cploading通常在50pf左右。
因此,在进行互容驱动时,为保证最终的高信噪比,通常会采用高压驱动(6V-12V),且驱动pulse数(脉冲数)通常大于等于64个。在进行自容驱动时,采用中压甚至低压驱动(3V-6V),且驱动pulse数小于等于15个,就可以保证足够的信噪比。互容与自容的驱动波形对比示意图如图4所示。图4中示例,在进行互容驱动时,采用高压驱动(9V),触控报点率为480Hz,扫描时间为6ms;在进行自容驱动时,采用中低压驱动(6V),触控报点率为480Hz,扫描时间为1.5ms。
综上可知,在相同信噪比的情况下,自容驱动的功耗基本上是互容驱动的50%;自容驱动时间短,触控报点率可达到720Hz。
为了更加清楚的说明自容驱动触控技术与互容驱动触控技术的区别,以下对自容与互容概念作一个简单说明介绍。
在玻璃表面用ITO(氧化铟锡,一种透明的导电材料)制作成横向与纵向电极阵列,这些横向和纵向的电极分别与地构成电容,这个电容就是通常所说的自容,也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时,手指的电容将会叠加到屏体电容上,使屏体电容量增加。
在触摸检测时,自容触控依次分别检测横向与纵向电极阵列,根据触摸前后电容的变化,分别确定横向坐标和纵向坐标,然后组合成平面的触摸坐标。自容的扫描方式,相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向,然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标,最后组合成触摸点的坐标。
如果是单点触摸,则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的,组合出的坐标也是唯一的;如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向,则在X和Y方向分别有两个投影,则组合出4个坐标。显然,只有两个坐标是真实的,另外两个就是俗称的“鬼点”,如图5所示,其中,“圆形点”同时被触摸,所以Y0、Y2和X1、X3电极改变了它们的电容,因为“叉点”用的是同一个电极,所以控制器找不到正确的触摸坐标。因此,自容无法实现真正的多点触摸。
互容触控也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极,它与自容触控的区别在于,两组电极交叉的地方将会形成电容,即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时,影响了触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互容大小时,横向的电极依次发出激励信号,纵向的所有电极同时接收信号,这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小,即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据,可以计算出每一个触摸点的坐标。因此,屏上即使有多个触摸点,也能计算出每个触摸点的真实坐标。
相关技术中的TIC(触控芯片)内部架构,如图6所示,包括传感电路模块、模数转换器模块、高压驱动电路、电荷泵、处理模块、锁相环、存储模块、通信接口、第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第一振荡器、第二振荡器。高压驱动电路与显示基板中显示区域的互容数据传送通道(TX0-TX19)连接,传感电路模块与显示基板中显示区域的互容数据接收通道(RX0-RX39)连接。
图6中所示触控芯片通常只能实现全区域相同的报点率(最高报点率480Hz),不能实现分区触控。因此如何去驱动自容互容一体化触控芯片,实现分区触控,成为解决上述问题的关键所在。
为了将自容驱动触控技术与互容驱动触控技术相结合,发挥二者各自的优势,实现分区触控,本申请实施例提供了一种触控芯片及显示器。
接下来,对本申请实施例提供的一种触控芯片1进行详细说明,参见图7a,触控芯片1包括:
第一多路复用模块11、第一传感电路模块12、第一模数转换器模块13、高压驱动电路14、电荷泵15、第二传感电路模块17、第二模数转换器模块18、处理模块19;
所述第一多路复用模块11与显示基板2的自容通道连接,所述第一多路复用模块11还与所述第一传感电路模块12连接;所述第一传感电路模块12与所述第一模数转换器模块13的模拟信号端连接,所述第一模数转换器模块13的数字信号端与所述处理模块19的第一端连接;
所述处理模块19的第二端与所述高压驱动电路14的第一输入端连接;所述高压驱动电路14的输出端与所述显示基板2的互容数据传送通道连接;所述电荷泵15的控制端与所述处理模块19的第三端连接,所述电荷泵15的输出端与所述高压驱动电路14的第二输入端连接;
所述第二传感电路模块17与所述显示基板2的互容数据接收通道连接;所述第二传感电路模块17还与所述第二模数转换器模块18的模拟信号端连接,所述第二模数转换器模块18的数字信号端与所述处理模块19的第四端连接;
所述处理模块19,用于控制所述高压驱动电路14为所述显示基板2的互容数据传送通道提供第一频率的驱动信号;控制所述第一多路复用模块11及所述第一传感电路模块12为所述显示基板2的自容通道提供第二频率的驱动信号。
处理模块19利用高压驱动电路14为显示基板2的互容数据传送通道提供第一频率的驱动信号.并利用第二传感电路模块17及第二模数转换器模块18检测互容数据传送通道及互容数据接收通道的触控信号,其具体过程可以参见相关技术中的驱动及检测过程,此处不再赘述。电荷泵15用于提供指定幅值的电压信号。第一多路复用模块11可以为数据选择器(MUX,Multiplexer),也称为多路复用器或多路开关,作用主要是用于信号的切换。第一传感电路模块12中包括多个Sensing Circuit(传感电路),考虑到触控芯片的面积及成本,第一传感电路模块12中传感电路的数量小于显示基板中自容通道的数量,因此需要增加第一多路复用模块11来实现传感电路与不同自容通道的连接切换,从而在时域上实现对各自容通道的驱动(Driving)及检测(Sensing)。第一模数转换器模块13可以包括多个模数转换器,用于实现处理模块19与第一传感电路模块12之间数字信号与模拟信号的转换。处理模块19控制第一多路复用模块11及第一传感电路模块12为显示基板2的自容通道提供第二频率的驱动信号,同时还用于检测自容通道的触控信号。
本申请实施例中的触控芯片,通过采用自容互容相结合的驱动触控技术,可以实现分区触控,通过自容通道的驱动与检测可以实现高频触控报点,通过互容数据传送通道及互容数据接收通道可以实现非高频触控报点,能够提高指定触控操作区域的触控报点率,更能满足用户的操作需求。
在一种可能的实施方式中,参见图7b,所述第一多路复用模块11的输入端与显示基板2中第一显示区域的各自容通道连接。
在一种可能的实施方式中,参见图7b,所述第二传感电路模块17的输入端与所述显示基板2中第二显示区域的各互容数据接收通道连接,所述高压驱动电路14的输出端与所述显示基板2中第二显示区域的各互容数据传送通道连接。
在一种可能的实施方式中,所述第一传感电路模块12包括x个传感器,所述第一多路复用模块11为1:多路复用模块;其中,n为所述显示基板的第一显示区域中自容通道的数量。
与图6相比,增加自容驱动触控,第一多路复用模块的输入端与显示基板中第一显示区域的各自容通道连接,额外增加第一传感电路模块与第一模数转换器模块。第一多路复用模块与第一传感电路模块连接;第一传感电路模块与第一模数转换器模块的模拟信号端连接,第一模数转换器模块的数字信号端与处理模块的第一端连接。第一传感电路模块包括的传感器数量可以根据触控芯片的实际情况进行设置,一个例子中,第一传感电路模块可以包括40个传感器。第一模数转换器模块包括的模数转换器数量可以根据触控芯片的实际情况进行设置,一个例子中,第一模数转换器模块可以包括20个模数转换器。
一个例子中,如果显示基板中第一显示区域的自容通道为S200至S399(200个),第一传感电路模块包括40个传感器,第一显示区域的自容通道与第一传感电路模块之间可以采用Mux 1:5设计(此处算法是向上取整)。
显示基板的互容通道对应的显示区域的触控报点率最高可以为480Hz,显示基板的自容通道对应的显示区域的触控报点率最高可以为720Hz。
一个例子中,处理模块可以包括SRAM(Static Random-Access Memory,静态随机存取存储器)、PEN(一种负载均衡器)、CPU(central processing unit,中央处理器)。
在本申请实施例中,相比相关技术中应用于电子设备的OLED触控显示屏均采用的互容驱动触控技术,通过采用自容互容相结合的驱动触控技术,可以实现分区触控,提高在触控操作区域的触控报点率,更能满足用户的操作需求。
一些场景中,需要进行高频报点的区域为多个,例如图8b所示的游戏场景,横屏的左侧及右侧均包括游戏按钮,因此均需要进行高频报点,所以可以在触控芯片1中增加第二多路复用模块,从而通过第一多路复用模块及第二多路复用模块分别实现两个区域的高频报点。在一种可能的实施方式中,参见图8a,所述触控芯片1还包括第二多路复用模块16;
所述第二多路复用模块16的输入端与所述显示基板2的自容通道连接,所述第二多路复用模块16的输出端与所述第二传感电路模块17的输入端连接;
所述处理模块19,还用于控制所述第二多路复用模块16及所述第二传感电路模块17为所述显示基板2的自容通道提供第二频率的驱动信号。
在一种可能的实施方式中,所述第二多路复用模块16的输入端与所述显示基板2中第三显示区域的各自容通道连接。
在一种可能的实施方式中,所述第二传感电路模块17包括y个传感器,所述第二多路复用模块16为1:多路复用模块;其中,m为所述显示基板的第三显示区域中自容通道的数量。
第二传感电路模块包括的传感器数量可以根据触控芯片的实际情况进行设置,一个例子中,第二传感电路模块可以包括40个传感器。第二模数转换器模块包括的模数转换器数量可以根据触控芯片的实际情况进行设置,一个例子中,第二模数转换器模块可以包括20个模数转换器。
在一种可能的实施方式中,所述第一频率的范围为60Hz至480Hz,所述第二频率的范围为480Hz至720Hz。
显示基板中第三显示区域的各自容通道与互容数据接收通道RX共用第二传感电路模块。一个例子中,如果显示基板中第三显示区域的自容通道为S0至S199(200个),第二传感电路模块包括40个传感器,第三显示区域的自容通道与第二传感电路模块之间可以采用Mux 1:5设计。
以下结合游戏界面进行说明,用户在使用电子设备进行游戏时,由于电子设备的触控报点率只能达到480Hz(触控反应速度为2.1ms),并不能满足用户的更高操作需求。而且由于触控显示屏幕会进入到全区域的高显示刷新率(120Hz)以及高触控报点率(480Hz)状态,触控显示屏幕功耗巨大,导致的结果就是电子设备的电量消耗十分快(通常充电2小时,只能游戏1小时),用户只能一边充电一边进行游戏,游戏体验感极差。但是在游戏界面中游戏触控操作区域是局部的,并不是所有区域都需要高触控报点率,如图8b所示。因此根据图8a中触控芯片设计,显示基板的中心区域为互容驱动方式,两端为自容驱动方式,使得以上三个区域进行不同的驱动方式以及不同的采集、感应数据方式,再传输至MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)统一进行处理。
由于上述三个区域有着各自的信号传输通道,因此触控芯片可控制不同模式下的驱动,可以实现两侧驱动,中间不驱动模式;也可以实现顶端驱动,其余区域不驱动模式等,通过触控操作区域与非触控操作区域触控报点率的分区控制,降低了触控功耗。
如图8c所示,为不同驱动方式下的触控功耗对比示意图(仿真)。例如,采用自容互容相结合的驱动触控技术,触控操作区域(两侧区域)达到720Hz触控报点率,其他非触控操作区域(中间区域)的触控报点率为60Hz,触控反应速度达到1.4ms(1/720Hz),保证了极致快速的游戏体验,并且相比相关技术中应用于电子设备的OLED触控显示屏均采用的互容驱动触控技术,可以降低触控芯片的总体触控功耗(降低41.9%)。
因此考虑边框影响,通过采用自容互容相结合的驱动触控技术,可以实现分区触控,提高了在触控操作区域的触控报点率,更能满足用户的操作需求。
一个例子中,触控操作区域的触控报点率能做到720Hz(触控反应速度为1.4ms),显示屏幕会进入到触控操作区域高显示刷新率(140Hz,保证流畅的游戏显示画面)状态,触控报点率也会进入到触控操作区域高触控报点率720Hz(报点率越高,触摸响应速度越快,设备技能释放、开枪速度等都会更快)状态,保证了极致的游戏体验感。
以下对自容互容相结合的驱动触控技术的切换方式进行说明。以触控操作区域的触控报点率720Hz,非触控操作区域的触控报点率480Hz为例进行举例说明,如图8d所示。
(1)Frame(帧)1-Frame2进行全区域互容驱动扫描与自容驱动扫描:Nosie Detect(噪声检测)→互容扫描→自容扫描;
(2)Frame2结束后进行驱动切换设定:Disable互容区域(不进行互容);
(3)Frame3的驱动方式:只进行自容驱动扫描;
(4)Fram3驱动完成后再次进行驱动切换设定:Enable互容区域(进行互容);
(5)按照步骤(1)-(4)进行反复驱动。
在某些场景,驱动中间区域可以实现120Hz或者更低的报点率(主要目的是为了降低触控功耗),可以根据实际配置进行设置,如图8e所示(触控操作区域的触控报点率720Hz,非触控操作区域的触控报点率120Hz)。
根据驱动原理,每一帧触控Rawdata更新说明如下:
以触控操作区域的触控报点率720Hz,非触控操作区域的触控报点率480Hz为例,进行举例说明,如图8f所示。
Frame1,Frame 2全区域更新Rawdata(未经处理的原始图像数据):
(1)讯号处理根据互容与自容区域分别计算;
(2)坐标计算如相关技术中坐标计算,图8g为自容互容相结合驱动触控技术中,坐标计算的流程示意图,左侧为相关技术中坐标计算的流程示意图,右侧为触控报点率分区控制的坐标计算的流程示意图。
Frame3紧更新720Hz区域数据:
(1)更新720Hz区域Rawdata,要做Rawdata搬移,保持区域与更新区域的触控报点率不同,需要将保持区域的Rawdata先搬移进触控芯片内部的Buffer(缓冲)区,在需要计算坐标时将buffer区的Rawdata再搬移出来,不同区域Rawdata需合在一起计算;
(2)讯号处理自容区域;
(3)使用全区域Rawdata,坐标计算如相关技术中坐标计算,如图8g所示。
在本申请实施例中,通过采用自容互容相结合的驱动触控技术,可以实现分区触控,提高了在触控操作区域的触控报点率,在满足用户的更高操作需求的基础上,还降低了触控功耗。
在一种可能的实施方式中,所述处理模块19,具体用于控制所述高压驱动电路为所述显示基板的互容数据传送通道TX提供第一频率的高压驱动信号;控制所述第一多路复用模块及所述第一传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的中低压驱动信号;控制所述第二多路复用模块及所述第二传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的中低压驱动信号;其中,所述高压驱动信号的电压范围为6V至12V,所述中低压驱动信号的电压范围为3V至6V。
在本申请实施例中,处理模块为显示基板的互容数据传送通道TX提供了第一频率的高压驱动信号,为显示基板的自容通道提供了第二频率的中低压驱动信号。
在一种可能的实施方式中,参见图9,所述触控芯片1还包括锁相环11’、通信接口12’、存储模块13’;
所述锁相环11’与所述处理模块19连接,用于为所述处理模块19提供时序信号;
所述通信接口12’与所述处理模块19连接,用于所述触控芯片1与其他设备的通信;
所述存储模块13’与所述处理模块19连接,用于存储所述处理模块19的数据。
一个例子中,通信接口可以是SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口),也可以是I2C(Inter Integrated Circuit,一种双向二线制同步串行总线)、I3C(Improved Inter Integrated Circuit,升级版的I2C)、GPIO(General-purpose input/output,通用型之输入输出)等。
一个例子中,存储模块可以包括BGP(边界网关协议)、POR(复位)、OSC(振荡器)。
一个例子中,如图9所示,触控芯片还包括第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第一振荡器、第二振荡器。可以理解的是,各稳压器的电压值可以根据触控芯片中各模块的实际电压需求进行设置,一个例子中,第一稳压器的输出电压值为2.7V、第二稳压器的输出电压值为1.2V、第三稳压器的输出电压值为1.8V。可以理解的是,各振荡器的时钟频率同样需要根据触控芯片中各模块的实际频率需求进行设置,一个例子中第一振荡器的时钟频率为150M,第二振荡器的时钟频率为2M。
在本申请实施例中,锁相环为处理模块提供了时序信号;通信接口为触控芯片与其他设备之间提供了通信;存储模块为处理模块提供了数据存储。
本申请实施例还提供了一种显示器,参见图10,包括:显示基板2及上述实施例中任一所述的触控芯片1;
所述显示基板2包括:第一显示区域21、第二显示区域22;
所述第一显示区域21包括自容通道,所述第一显示区域21的自容通道用于与触控芯片1的第一多路复用模块11的输入端连接;
所述第二显示区域22包括互容数据传送通道TX及互容数据接收通道RX,所述显示基板2的互容数据传送通道TX用于与所述触控芯片1的高压驱动电路14的输出端连接;所述显示基板2的互容数据接收通道RX用于与所述触控芯片1的第二传感电路模块17的输入端连接。
具体分析同上述,此处不再进行赘述。
在一种可能的实施方式中,参见图11,所述显示基板2还包括:
第三显示区域23,所述第二显示区域22位于所述第一显示区域21与所述第三显示区域23之间;
所述第三显示区域23包括自容通道,所述第三显示区域23的自容通道与所述触控芯片1的第二多路复用模块16的输入端连接。
具体分析同上述,此处不再进行赘述。
在一种可能的实施方式中,所述第一显示区域21中自容通道的数量与所述第一显示区域21的尺寸正相关;所述第三显示区域23中自容通道的数量与所述第三显示区域23的尺寸正相关。
具体分析同上述,此处不再进行赘述。
以下以6.67寸手机显示屏进行举例说明,6.67寸手机显示屏的尺寸为158mm×73mm,将该手机显示屏平均划分为三个区域(第一显示区域、第二显示区域、第三显示区域),每个区域的尺寸大小为53mm×73mm,自容通道的间距为5mm,则第一显示区域及第三显示区域分别需要10X14个自容通道(即140个自容通道),触控芯片1中的第一传感电路模块可以包括40个传感器,第一模数转换器模块可以包括20个模数转换器,第一多路复用模块可以为1:5的多路复用模块,因此第一多路复用模块可以支持最多200个自容通道,足够第一显示区域140个自容通道使用;同样的,触控芯片1中的第二传感电路模块可以包括40个传感器,第二模数转换器模块可以包括20个模数转换器,第二多路复用模块可以为1:5的多路复用模块,因此第二多路复用模块可以支持最多200个自容通道,足够第三显示区域140个自容通道使用。
如图12所示,为本申请实施例提供的显示器的第三种结构示意图,左侧为显示基板的实物示意图,右侧虚线框中所示为触控芯片(TIC,Touch Integrated Circuit)的放大示意图。
所述显示器可以应用于手机、也可以应用于平板等其他电子设备,本申请对此不作具体限定。
在本申请实施例中,实现了显示器中显示基板的分区触控,提高了在触控操作区域的触控报点率,更能满足用户的操作需求。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种显示器,其特征在于,包括:显示基板及触控芯片;
所述显示基板包括:第一显示区域、第二显示区域、第三显示区域;
所述触控芯片包括:第一多路复用模块、第一传感电路模块、第一模数转换器模块、高压驱动电路、电荷泵、第二传感电路模块、第二模数转换器模块、处理模块,第二多路复用模块;
所述第一显示区域包括自容通道,所述第一显示区域的自容通道用于与触控芯片的第一多路复用模块的输入端连接;
所述第二显示区域包括互容数据传送通道及互容数据接收通道,所述显示基板的互容数据传送通道用于与所述触控芯片的高压驱动电路的输出端连接;所述显示基板的互容数据接收通道用于与所述触控芯片的第二传感电路模块的输入端连接;
所述第二显示区域位于所述第一显示区域与所述第三显示区域之间;
所述第三显示区域包括自容通道,所述第三显示区域的自容通道与所述触控芯片的第二多路复用模块的输入端连接;
所述第三显示区域的自容通道与所述第二显示区的互容数据接收通道共用所述第二传感电路模块;
所述第一多路复用模块与所述显示基板的自容通道连接,所述第一多路复用模块还与所述第一传感电路模块连接;所述第一传感电路模块与所述第一模数转换器模块的模拟信号端连接,所述第一模数转换器模块的数字信号端与所述处理模块的第一端连接;
所述处理模块的第二端与所述高压驱动电路的第一输入端连接;所述高压驱动电路的输出端与所述显示基板的互容数据传送通道连接;所述电荷泵的控制端与所述处理模块的第三端连接,所述电荷泵的输出端与所述高压驱动电路的第二输入端连接;
所述第二传感电路模块与所述显示基板的互容数据接收通道连接;所述第二传感电路模块还与所述第二模数转换器模块的模拟信号端连接,所述第二模数转换器模块的数字信号端与所述处理模块的第四端连接;
所述第二多路复用模块的输入端与所述显示基板的自容通道连接,所述第二多路复用模块的输出端与所述第二传感电路模块的输入端连接;
所述处理模块,用于控制所述高压驱动电路为所述显示基板的互容数据传送通道提供第一频率的驱动信号;控制所述第一多路复用模块及所述第一传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的驱动信号;控制所述第二多路复用模块及所述第二传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的显示器,其特征在于,所述第一显示区域中自容通道的数量与所述第一显示区域的尺寸正相关;所述第三显示区域中自容通道的数量与所述第三显示区域的尺寸正相关。
3.根据权利要求1所述的显示器,其特征在于,所述第一多路复用模块的输入端与显示基板中第一显示区域的各自容通道连接,所述第二多路复用模块的输入端与所述显示基板中第三显示区域的各自容通道连接;
所述第二传感电路模块的输入端与所述显示基板中第二显示区域的各互容数据接收通道连接,所述高压驱动电路的输出端与所述显示基板中第二显示区域的各互容数据传送通道连接。
4.根据权利要求3所述的显示器,其特征在于,所述第一传感电路模块包括x个传感器,所述第一多路复用模块为多路复用模块;所述第二传感电路模块包括y个传感器,所述第二多路复用模块为多路复用模块,其中,n为所述显示基板的第一显示区域中自容通道的数量,m为所述显示基板的第三显示区域中自容通道的数量。
5.根据权利要求1所述的显示器,其特征在于,所述处理模块,具体用于控制所述高压驱动电路为所述显示基板的互容数据传送通道提供第一频率的高压驱动信号;控制所述第一多路复用模块及所述第一传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的中低压驱动信号;控制所述第二多路复用模块及所述第二传感电路模块为所述显示基板的自容通道提供第二频率的中低压驱动信号;其中,所述高压驱动信号的电压范围为6V至12V,所述中低压驱动信号的电压范围为3V至6V。
6.根据权利要求1所述的显示器,其特征在于,所述第一频率的范围为60Hz至480Hz,所述第二频率的范围为480Hz至720Hz。
7.根据权利要求1所述的显示器,其特征在于,所述触控芯片还包括锁相环、通信接口、存储模块;
所述锁相环与所述处理模块连接,用于为所述处理模块提供时序信号;
所述通信接口与所述处理模块连接,用于所述触控芯片与其他设备的通信;
所述存储模块与所述处理模块连接,用于存储所述处理模块的数据。
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