驱动器电路的制作方法

1.本发明涉及一种驱动器电路，更具体来说涉及一种适于驱动显示面板以执行显示操作及触摸感测操作的驱动器电路。


背景技术：

2.在一些应用中，电子装置可具有显示功能及触摸感测功能，以获得更好的用户体验。用户可通过使用触摸传感器触摸显示面板来操作电子装置，执行一些期望的功能。对于这种应用，需要两个驱动器芯片来驱动具有触摸传感器的显示面板，以执行显示操作及触摸感测操作。在相关技术中，为了降低成本，所述两个驱动器芯片被集成到触摸及显示驱动器集成(touch and display driver integration，tddi)芯片中。tddi芯片可驱动具有触摸传感器的显示面板来执行显示操作及触摸感测操作。
3.传统的tddi芯片通常包括向显示面板提供驱动信号的高电压装置。然而，高电压装置可能产生电磁干扰，且tddi芯片的其他组件可能受到影响。另外，高电压装置还会增加tddi芯片的温度变化。


技术实现要素：

4.本发明涉及一种驱动器电路，可减少tddi芯片的温度变化及由高电压装置引起的电磁干扰。
5.本发明提供一种驱动器电路，所述驱动器电路被配置成驱动显示面板执行显示操作及触摸感测操作。所述驱动器电路包括tddi电路及外部电路。所述tddi电路被配置成驱动所述显示面板分别在显示期间及触摸感测期间执行所述显示操作及所述触摸感测操作。所述tddi电路输出参考信号。所述外部电路设置在所述tddi电路的外部。所述外部电路被配置成基于来自所述tddi电路的所述参考信号输出第一输出电压及第二输出电压。所述第一输出电压大于所述第二输出电压。
6.在本发明的实施例中，所述驱动器电路还包括电源供应电路。所述电源供应电路耦合到所述外部电路。所述电源供应电路被配置成输出第一输入电压及第二输入电压。所述外部电路从所述电源供应电路接收所述第一输入电压及所述第二输入电压。所述第一输入电压大于所述第二输入电压。
7.在本发明的实施例中，所述外部电路根据所述第一输入电压基于所述参考信号产生所述第一输出电压。所述外部电路根据所述第二输入电压基于所述参考信号产生所述第二输出电压。
8.在本发明的实施例中，所述外部电路包括由第一控制信号控制的开关装置。在所述显示期间，所述开关装置由所述第一控制信号导通。在所述触摸感测期间，所述开关装置由所述第一控制信号关断。
9.在本发明的实施例中，所述开关装置具有第一电压耐久性(voltage endurance)，且所述tddi电路具有第二电压耐久性。所述第一电压耐久性大于所述第二电压耐久性。
10.在本发明的实施例中，所述外部电路还包括二极管装置、第一电容器及第二电容器。所述二极管装置包括第一端及第二端。所述二极管装置的所述第一端耦合到所述电源供应电路。所述二极管装置的所述第一端用作输入端以接收所述第一输入电压。所述二极管装置的所述第二端用作输出端以输出所述第一输出电压。所述第一电容器包括第一端及第二端。所述第一电容器的所述第一端耦合到所述二极管装置的所述第二端，且所述第一电容器的所述第二端耦合到所述tddi电路以接收所述参考电压。所述第二电容器包括第一端及第二端。所述第二电容器的所述第一端耦合到所述第一电容器的所述第二端，且所述第二电容器的所述第二端耦合到所述开关装置。所述开关装置包括第一端、第二端以及控制端。所述开关装置的所述第一端耦合到所述第二电容器的所述第二端。所述开关装置的所述第一端用作输出端以输出所述第二输出电压。所述开关装置的所述第二端用作输入端以接收所述第二输入电压。所述开关装置的所述控制端耦合到所述第一控制信号。
11.在本发明的实施例中，所述开关装置包括第一端、第二端以及控制端。所述开关装置的所述第一端耦合到所述电源供应电路。所述开关装置的所述第一端用作输入端以接收所述第一输入电压。所述开关装置的所述第二端用作输出端以输出所述第一输出电压。所述外部电路还包括第一电容器、第二电容器及二极管装置。所述第一电容器包括第一端及第二端。所述第一电容器的所述第一端耦合到所述开关装置的所述第二端，且所述第一电容器的所述第二端耦合到所述tddi电路以接收所述参考电压。所述第二电容器包括第一端及第二端。所述第二电容器的所述第一端耦合到所述第一电容器的所述第二端。所述二极管装置包括第一端及第二端。所述二极管装置的所述第一端耦合到所述第二电容器的所述第二端。所述二极管装置的所述第一端用作输出端以输出所述第二输出电压。所述二极管装置的所述第二端用作输出端以接收所述第二输入电压。
12.在本发明的实施例中，所述驱动器电路还包括第一电平移位器。所述第一电平移位器耦合到所述tddi电路。所述tddi电路向所述第一电平移位器输出第二控制信号。所述第一电平移位器被配置成接收所述第二控制信号且还接收所述第一输入电压或所述第二输入电压。所述第一电平移位器根据所述第二控制信号基于所述第一输入电压或所述第二输入电压产生所述第一控制信号。
13.在本发明的实施例中，所述第一电平移位器设置在所述外部电路中。
14.在本发明的实施例中，所述驱动器电路还包括第二电平移位器。所述第二电平移位器耦合到所述外部电路且设置在所述外部电路的外部。所述第二电平移位器被配置成从所述外部电路接收所述第一输出电压及所述第二输出电压。所述第一电平移位器设置在所述外部电路的外部，且与所述第二电平移位器集成以形成半导体芯片。
15.在本发明的实施例中，所述tddi电路及所述电源供应电路被实现为不同的半导体芯片。
16.在本发明的实施例中，所述参考信号在所述显示期间为接地电压。
17.在本发明的实施例中，所述参考信号在所述触摸感测期间为同步驱动电压。
18.在本发明的实施例中，所述第一输出电压及所述第二输出电压具有与所述参考信号的幅度、相位及频率相同的幅度、相位及频率。
19.为了使上述内容更容易理解，下面将结合附图详细阐述若干实施例。
附图说明
20.附图被包括在内以提供对本公开的进一步理解，且被并入本说明书中并构成其一部分。附图示出本公开的示例性实施例，且与说明书一起用于阐释本公开的原理。
21.图1是示出根据本发明实施例的显示装置的示意性框图。
22.图2是示出根据本发明实施例的图1的驱动器电路的示意性框图。
23.图3是示出根据本发明另一实施例的驱动器电路的示意性框图。
24.图4a是示出根据本发明实施例的在显示期间中操作的驱动器电路的示意性框图。
25.图4b是示出根据本发明实施例的在触摸感测期间中操作的图4a的驱动器电路的示意性框图。
26.图5是示出根据本发明另一实施例的驱动器电路的示意性框图。
27.图6是示出根据本发明另一实施例的驱动器电路的示意性框图。
28.图7是示出根据本发明实施例的tddi电路的示意性框图。
29.[符号的说明]
[0030]
100：显示装置
[0031]
110、200、300、500、600：驱动器电路
[0032]
112、700：触摸及显示驱动器集成(tddi)电路
[0033]
114、514、614：外部电路
[0034]
120：显示面板
[0035]
211：电源供应电路
[0036]
213_1：第一电平移位器
[0037]
213_2：第二电平移位器
[0038]
215：栅极驱动器电路
[0039]
400：输出缓冲器
[0040]
710：源极驱动器电路
[0041]
720：接口电路
[0042]
730：数字电路
[0043]
740：模拟前端(afe)电路
[0044]
750：输出缓冲器电路
[0045]
760：栅极驱动器电路
[0046]
800：电平移位器电路
[0047]
c1：第一电容器
[0048]
c2：第二电容器
[0049]
ckv：时钟信号
[0050]
d：二极管装置
[0051]
gck_out、ls_out：输出
[0052]
mux：选择信号
[0053]
stv：开始脉冲信号
[0054]
t1、t2：开关装置
[0055]
tp_con：第一控制信号
[0056]
tp_en：第二控制信号
[0057]
vg：接地电压
[0058]
vs：同步驱动电压
[0059]
vgh：第一输入电压
[0060]
vgh_ls：第一输出电压
[0061]
vgl：第二输入电压
[0062]
vgl_ls：第二输出电压
[0063]
vmd：参考信号/参考电压
[0064]
△
v1、
△
v2：电压差
具体实施方式
[0065]
下面提供实施例来详细阐述本公开，本公开不限于所提供的实施例，且所提供的实施例可适当地组合。本技术的说明书(包括权利要求书)中使用的用语“耦合(coupling/coupled)”或“连接(connecting/connected)”可指任何直接或间接的连接方式。举例来说，“第一装置耦合到第二装置”应被解释为“第一装置直接连接到第二装置”或“第一装置通过其他装置或连接方式间接连接到第二装置”。另外，用语“信号”可指电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任一种或多种信号。
[0066]
图1是示出根据本发明实施例的显示装置的示意性框图。参照图1，本实施例的显示装置100包括驱动器电路110及显示面板120。显示面板120包括触摸传感器及显示像素(未示出)。驱动器电路110可配置成耦合到显示面板120。电子电路110适于驱动显示面板120执行显示操作及触摸感测操作。
[0067]
图2是示出根据本发明实施例的图1的驱动器电路的示意性框图。参照图2，驱动器电路110被配置成驱动显示面板120执行显示操作及触摸感测操作。驱动器电路110包括触摸及显示驱动器集成(tddi)电路112及外部电路114。可实现为单个半导体芯片。外部电路114设置在tddi电路112的外部。在一实施例中，tddi电路112可实现为单个半导体芯片。
[0068]
具体来说，tddi电路112被配置成驱动显示面板120分别在显示期间及触摸感测期间执行显示操作及触摸感测操作。tddi电路112向外部电路114输出参考信号vmd。外部电路114被配置成基于来自tddi电路112的参考信号vmd输出第一输出电压vgh_ls及第二输出电压vgl_ls。在本实施例中，第一输出电压vgh_ls大于第二输出电压vgl_ls。
[0069]
图3是示出根据本发明另一实施例的驱动器电路的示意性框图。参照图3，驱动器电路200包括tddi电路112、外部电路114、电源供应电路211、第二电平移位器213_2及栅极驱动器电路215。电源供应电路211耦合到外部电路114。在一实施例中，tddi电路112、外部电路114、电源供应电路211、第二电平移位器213_2及栅极驱动器电路215可实现为不同的半导体芯片，但是本发明不限于此。
[0070]
具体来说，电源供应电路211被配置成向外部电路114输出第一输入电压vgh及第二输入电压vgl。第一输入电压vgh大于第二输入电压vgl。外部电路114从电源供应电路211接收第一输入电压vgh及第二输入电压vgl。外部电路114根据第一输入电压vgh基于参考信号vmd产生第一输出电压vgh_ls。外部电路114根据第二输入电压vgl基于参考信号vmd产生第二输出电压vgl_ls。外部电路114向第二电平移位器213_2及栅极驱动器电路215输出第
diode)，但是本发明不限于此。
[0079]
另一方面，开关装置t1在显示期间中由第一控制信号tp_con导通。第二输出电压vgl_ls实质上等于第二输入电压vgl。第二输出电压vgl_ls与第二输入电压vgl的电压差
△
v2是开关装置t1的漏极到源极电压。在本实施例中，开关装置t1可为高电压n型金属氧化物半导体(high voltage n-type metal oxide semiconductor，hvnmos)晶体管，但是本发明不限于此。
[0080]
图4b是示出根据本发明实施例的在触摸感测期间中操作的图4a的驱动器电路的示意性框图。参照图4b，驱动器电路300在触摸感测期间中操作。tddi电路112输出第二控制信号tp_en以控制第一电平移位器213_1在触摸感测期间中操作。在触摸感测期间中，参考信号vmd是同步驱动电压vs。也就是说，tddi电路112输出同步驱动电压vs作为参考信号vmd。在本实施例中，同步驱动电压vs可为如图4b中所示的三角波，但是本发明不限于此。在一实施例中，同步驱动电压vs可为方波或正弦波。同步驱动电压vs可为正电压或负电压。
[0081]
根据第一输入电压vgh、基于同步驱动电压vs产生第一输出电压vgh_ls。第一输出电压vgh_ls也是具有等于第一输入电压vgh的最小参考电平的三角波。
[0082]
另一方面，开关装置t1在触摸感测期间中由第一控制信号tp_con关断。根据第二输入电压vgl、基于同步驱动电压vs产生第二输出电压vgl_ls。第一输出电压vgh_ls也是具有等于第二输入电压vgl的最小参考电平的三角波。
[0083]
第一输出电压vgh_ls及第二输出电压vgl_ls具有与参考信号(即同步驱动电压vs)的幅度、相位及频率相同的幅度、相位及频率，如图4b中所示。在触摸感测期间中，当执行触摸感测操作时，来自tddi电路112的同步驱动电压vs被输出到显示面板120，以驱动扫描线和/或数据线来降低噪声。
[0084]
图5是示出根据本发明另一实施例的驱动器电路的示意性框图。参照图5，驱动器电路500包括tddi电路112、外部电路514、电源供应电路211及第一电平移位器213_1。第一电平移位器213_1耦合到tddi电路112并设置在外部电路514中。
[0085]
外部电路514包括开关装置t2、第一电容器c1、第二电容器c2及二极管装置d。开关装置t2、第一电容器c1、第二电容器c2及二极管装置d串联连接。具体来说，开关装置t2包括第一端、第二端及控制端。开关装置t2的第一端耦合到电源供应电路211。开关装置t2的第一端用作输入端以接收第一输入电压vgh。开关装置t2的第二端耦合到第一电容器c1的第一端。开关装置t2的第二端用作输出端以输出第一输出电压vgh_ls。开关装置t2的控制端耦合到第一控制信号tp_con。
[0086]
开关装置t2由第一控制信号tp_con控制。开关装置t2在显示期间由第一控制信号tp_con导通，且开关装置t1在触摸感测期间由第一控制信号tp_con关断。在本实施例中，开关装置t2可为高电压p型金属氧化物半导体(high voltage p-type metal oxide semiconductor，hvpmos)晶体管，但是本发明不限于此。
[0087]
tddi电路112向第一电平移位器213_1输出第二控制信号tp_en。第一电平移位器213_1被配置成接收第二控制信号tp_en及第一输入电压vgh。第一电平移位器213_1根据第二控制信号tp_en、基于第一输入电压vgh产生第一控制信号tp_con。
[0088]
第一电容器c1包括第一端及第二端。第一电容器c1的第一端耦合到开关装置t2的第二端。第一电容器c1的第二端耦合到tddi电路112，以从tddi电路112的输出缓冲器400接
收参考电压vmd。第二电容器c2包括第一端及第二端。第二电容器c2的第一端耦合到第一电容器c1的第二端。第二电容器c2的第二端耦合到二极管装置d。二极管装置d包括第一端及第二端。二极管装置d的第一端耦合到第二电容器c2的第二端。二极管装置d的第一端用作输出端以输出第二输出电压vgl_ls。二极管装置d的第二端耦合到电源供应电路211。二极管装置d的第二端用作输入端以接收第二输入电压vgl。
[0089]
图6是示出根据本发明另一实施例的驱动器电路的示意性框图。参照图6，驱动器电路600包括tddi电路112、外部电路614、电源供应电路211及电平移位器电路800。电平移位器电路800包括第一电平移位器213_1及第二电平移位器213_2。第一电平移位器213_1设置在外部电路614的外部，且与第二电平移位器213_2集成以形成半导体芯片。
[0090]
在本实施例中，外部电路614包括串联连接的二极管装置d、第一电容器c1、第二电容器c2及开关装置t1。开关装置t1由来自第一电平移位器213_1的第一控制信号tp_con控制。开关装置t1可为高电压n型金属氧化物半导体(hvnmos)晶体管，但是本发明不限于此。
[0091]
tddi电路112向第一电平移位器213_1输出第二控制信号tp_en。第一电平移位器213_1被配置成接收第二控制信号tp_en及第二输入电压vgl。第一电平移位器213_1根据第二控制信号tp_en、基于第二输入电压vgl产生第一控制信号tp_con。
[0092]
图7是示出根据本发明实施例的tddi电路的示意性框图。参照图4a及图7，图4a的开关装置t1具有第一电压耐久性，且tddi电路700具有第二电压耐久性。第一电压耐久性大于第二电压耐久性。
[0093]
具体来说，外部电路114包括开关装置t1，其例如是hvnmos晶体管。tddi电路800包括源极驱动器电路710、接口电路720、数字电路730、模拟前端(analog front end，afe)电路740、输出缓冲器电路750及栅极驱动器电路760。源极驱动器电路710、afe电路740及输出缓冲器电路750包括中间电压(middle voltage，mv)装置。接口电路720、数字电路730及栅极驱动器电路760包括低电压(low voltage，lv)装置。
[0094]
在本实施例中，开关装置t1是高电压(hv)装置。tddi电路800包括mv装置及lv装置。因此，开关装置t1的电压耐久性大于tddi电路800的电压耐久性。
[0095]
另外，参照相关领域的公知常识，可获得源极驱动器电路710、接口电路720、数字电路730、afe电路740、输出缓冲器电路750及栅极驱动器电路760的硬件结构的充足教示、建议及实施例示。
[0096]
在一实施例中，输出缓冲器电路750可包括数字模拟转换器(digital-to-analog converter，dac)及输出缓冲器400。dac接收数字格式的控制信号并将其转换成模拟格式的控制信号。输出缓冲器400将模拟格式的控制信号放大，以产生参考信号vmd并将其输出到外部电路114。
[0097]
在一实施例中，对于tddi应用，低电压可为处于1.0v到1.5v之间的电压，中间电压可为处于3.3v到7.0v之间的电压，且高电压可为处于8v到32v之间的电压。
[0098]
总之，在本发明的实施例中，tddi电路在触摸感测期间经由外部电路提供hv的同步驱动电压。tddi电路仅包括mv装置和/或lv装置，且因此不限于通过hv工艺制造。tddi电路可与更便宜且更高效的电平转换器或栅极驱动器一起工作。由于tddi电路仅包括mv装置和/或lv装置，可减少芯片的温度变化及由hv装置引起的电磁干扰，且可简化tddi电路的复杂性。
[0099]
对于本领域的技术人员来说，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对所公开的实施例进行各种修改及变化。鉴于以上所述，本公开旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的修改及变化。