CN108268166B - 具有运算放大器的触摸电源电路及使用其的触摸显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有运算放大器的触摸电源电路及使用其的触摸显示装置，其中，所述运算放大器缓冲具有第一电压和更高的第二电压交替的输入脉冲，并且将所缓冲的输入脉冲用于提供输出脉冲。所述运算放大器包括：提供有所述输入脉冲的同相输入端、连接至所述输出端的反相输入端以及输出单元，所述输出单元根据放大所述同相输入端的电压与所述反相输入端的电压之间的差值的结果而被驱动，并且被配置为对所述输出端进行充电和放电。所述电路和装置还可以包括偏移电压施加器，其被配置为将具有第一极性的偏移电压提供给所述同相输入端和/或所述反相输入端以电平移位所述输入脉冲。

Description

具有运算放大器的触摸电源电路及使用其的触摸显示装置
技术领域
本公开涉及能够改善放大器的操作偏差的触摸电源电路和使用该触摸电源电路的触摸显示装置。
背景技术
可以通过在显示屏上的触摸来输入信息的触摸传感器已广泛地应用于诸如笔记本电脑、监视器和家用电器的各种显示装置以及诸如智能电话的便携式信息装置。
应用于显示装置的触摸技术根据触摸传感器的位置而分为附加(add-on)技术和单元内(in-cell)技术。附加技术是触摸屏面板附接至显示面板的顶部的触摸传感器的外部附接方案，而单元内技术是显示面板和触摸屏面板通过在显示面板内嵌入触摸电极来集成的触摸传感器的内部安装方案。
单元内技术已演进为用于更薄的显示装置，并且已发展成将通过分割液晶显示器的公共电极而获得的电极用作触摸电极的高级单元内触摸(以下称为AIT)显示装置。
AIT显示装置将每个帧时段时分为将图像数据写入到像素中的数据写入时段和向触摸电极施加触摸驱动信号并且感测是否执行触摸的触摸驱动时段，从而驱动触摸显示面板。
近来，AIT显示装置已使用无负载驱动(LFD)方案，在该LFD方案中，当在触摸驱动时段期间触摸驱动信号被施加至触摸电极时，与触摸驱动信号具有相同相位的调制信号被施加至数据线和选通线，以减小触摸电极的负载并且提高触摸感测灵敏度。
例如，在触摸驱动持续时间期间，数据驱动器将从触摸电源电路接收的脉冲形式的触摸驱动信号同时提供给触摸电极和数据线，并且选通驱动器将从触摸电源电路接收的脉冲形式的选通截止调制信号同时提供给选通线。
发明内容
在这种情况下，从触摸电源电路输出的触摸驱动信号的脉冲波形的相位应与选通截止调制信号的脉冲波形的相位相同。如果相位不相等，则当没有触摸时，从触摸电极读出的信号发生偏差，并且作为进行触摸确定时的参考的基本原始数据变得不同，从而降低了产出率。
然而，因为现有技术的触摸电源电路会生成在由于缓冲并输出选通截止调制信号的运算放大器之间的偏移偏差而使脉冲波形的传播延迟特性变得不同时发生的操作特性偏差，所以选通截止调制信号的脉冲波形的相位与触摸驱动信号的脉冲波形的相位不同。
因此，本公开致力于具有运算放大器的触摸电源电路和使用该触摸电源电路的触摸显示装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题。
本公开的目的在于提供一种能够通过优化放大器的操作偏差来提高产出率的触摸电源电路和使用该触摸电源电路的触摸显示装置。
本公开的附加优点、目的和特征在下面的描述中将被部分地阐述，并且在审阅下文后将部分地对本领域普通技术人员变得显而易见或者可以从本公开的实践中习得。可以通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现并获得本公开的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并根据本公开的目的，如本文所实现和广泛描述地，一种触摸电源电路包括运算放大器，所述运算放大器被配置为缓冲第一电压与大于所述第一电压的第二电压交替的输入脉冲，并且将所缓冲的输入脉冲作为输出脉冲输出到输出端。所述运算放大器可以包括：同相输入端，所述同相输入端被提供有所述输入脉冲；反相输入端，所述反相输入端连接至所述输出端；以及输出单元，所述输出单元根据放大所述同相输入端的电压与所述反相输入端的电压之间的差值的结果而被驱动，并且被配置为使用高于所述第二电压的高电位电源电压和相似于所述第一电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，或者使用相似于所述第二电压的高电位电源电压和低于所述第一电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电。在一些实现方式中，该触摸电源电路可以包括偏移电压施加器，所述偏移电压施加器被配置为将具有第一极性的偏移电压附加地提供给所述同相输入端和所述反相输入端中的任一个。所述输出脉冲可以相对于所述输入脉冲而被电平移位达所述偏移电压。
在使用高于所述第二电压的所述高电位电源电压和相似于所述第一电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述输出脉冲可以被电平移位为高于所述输入脉冲。
在使用相似于所述第二电压的所述高电位电源电压和低于所述第一电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述输出脉冲可以被电平移位为低于所述输入脉冲。
当所述第一电压为选通截止低电压、所述第二电压为选通截止高电压、所述输入脉冲为第一选通截止调制信号并且所述输出脉冲为第二选通截止调制信号时，所述运算放大器的所述输出单元可以被配置为使用高于所述选通截止高电压的高电位电源电压和相似于所述选通截止低电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，或者使用相似于所述选通截止高电压的高电位电源电压和低于所述选通截止低电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，并且所述第二选通截止调制信号可以相对于所述第一选通截止调制信号而被电平移位达所述偏移电压。
在使用高于所述选通截止高电压的所述高电位电源电压和相似于所述选通截止低电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述第二选通截止调制信号可以被电平移位为高于所述第一选通截止调制信号。
该触摸电源电路还可以包括第二运算放大器，所述第二运算放大器被配置为缓冲公共高电压和公共低电压交替的第一触摸驱动信号，并且将所缓冲的第一触摸驱动信号作为第二触摸驱动信号来输出，并且所述第二触摸驱动信号和所述第二选通截止调制信号可以具有相同的相位和相同的幅值。
当所述第一电压为公共低电压、所述第二电压为公共高电压、所述输入脉冲为第一触摸驱动信号并且所述输出脉冲为第二触摸驱动信号时，所述运算放大器的所述输出单元可以被配置为使用高于所述公共高电压的所述高电位电源电压和相似于所述公共低电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，或者使用相似于所述公共高电压的所述高电位电源电压和低于所述公共低电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，并且所述第二触摸驱动信号可以相对于所述第一触摸驱动信号而被电平移位达所述偏移电压。
该触摸电源电路还可以包括第二运算放大器，所述第二运算放大器被配置为缓冲选通截止低电压和选通截止高电压交替的第一选通截止调制信号，并且将所缓冲的第一选通截止调制信号作为第二选通截止调制信号来输出，并且所述第二选通截止调制信号和所述第二触摸驱动信号可以具有相同的相位和相同的幅值。
在本公开的另一方面中，一种触摸显示装置包括：上述触摸电源电路；触摸兼容的数据驱动器，所述触摸兼容的数据驱动器被配置为在触摸驱动时段期间将从所述触摸电源电路提供的第一触摸驱动信号提供给面板的触摸电极和数据线；以及选通驱动器，所述选通驱动器被配置为在所述触摸驱动时段期间将从所述触摸电源电路提供的第一选通截止调制信号提供给所述面板的选通线。
应当理解，本公开的前述一般描述和以下详细描述二者都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，附图例示了本公开的实施方式，并且与本描述一起用于解释本公开的原理。
图1是示意性地例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的框图。
图2是根据本公开的实施方式的触摸显示装置的驱动波形图。
图3是示意性地例示根据本公开的实施方式的包括面板内选通电路的面板的示图。
图4是例示根据本公开的实施方式的触摸电源电路的内部配置的等效电路图。
图5是例示图4中所示的第二运算放大器的内部配置的等效电路图。
图6是例示根据现有技术的从触摸电源电路输出的触摸驱动信号与选通截止调制信号的电压波形之间的比较的示图。
图7是例示根据本公开的实施方式的从触摸电源电路输出的触摸驱动信号与选通截止调制信号的电压波形之间的比较的示图。
图8是例示根据本公开的实施方式的第二运算放大器的输入波形和输出波形的示图。
图9是例示根据本公开的实施方式的第一运算放大器的配置的电路图。
图10是例示根据本公开的实施方式的第一运算放大器的输入波形和输出波形的示图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的示例性实施方式，附图中例示了本公开的示例性实施方式的示例。尽可能地，遍及所有附图，将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。
图1是示意性地例示根据本公开的实施方式的触摸显示装置的框图，以及图2是根据本公开的实施方式的触摸显示装置的驱动波形图。
参照图1，触摸显示装置包括面板100、选通驱动器200、触摸兼容数据(以下，称为触摸/数据)驱动器300、定时控制器(以下，称为TCON)400、微控制器单元(以下，称为MCU)500、电源电路600和触摸电源电路700。
具有触摸和显示功能的面板100通过具有以矩阵形式布置的像素P的像素阵列来显示图像，并且利用公共电极兼容的触摸电极TE基于电容式触摸感测方案来感测是否执行了触摸。面板100通过具有以矩阵形式布置的像素P的像素阵列来显示图像。该像素阵列可以由红色(R)/绿色(G)/蓝色(B)像素或白色(W)/R/G/B像素来配置。
面板100可以是有机发光二极管显示面板或液晶显示面板。在本公开的实施方式中，将通过示例的方式来描述液晶显示面板。电容式触摸感测方案可以使用互电容式触摸感测方案和自电容式触摸感测方案中的任一种。在本公开的实施方式中，将通过示例的方式来描述自电容式触摸感测方案。
面板100的每个像素包括连接至选通线GL和数据线DL的薄膜晶体管(TFT)、以及连接在TFT与公共线CL之间的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。液晶电容器Clc对通过TFT提供给像素电极的数据电压与提供给公共电极兼容的触摸电极TE的公共电压VCOM之间的差电压进行充电，并根据充电电压来驱动液晶，从而控制透光率。存储电容器Cst保持在液晶电容器C1c中充电的电压稳定。
面板100包括像素阵列中所包括的多个触摸电极组。每个触摸电极组均包括沿数据线DL的方向布置的多个触摸电极TE和分别连接至多个触摸电极TE并连接至触摸/数据驱动器300的多条触摸线TL。触摸电极TE通过分割形成在像素阵列中的公共电极来形成。每个触摸电极TE考虑到触摸点的大小而被形成为具有包括多个像素的预定大小。
TCON 400从主机系统(未示出)接收图像数据和时序信号。该时序信号包括点时钟、数据使能信号、垂直同步信号和水平同步信号。垂直同步信号和水平同步信号可以通过对数据使能信号进行计数来生成，因此可以被省略。
TCON 400使用从主机系统提供的时序信号来生成用于控制选通驱动器200的驱动时序的选通控制信号，并将该选通控制信号提供给选通驱动器200。例如，选通控制信号包括用于控制移位寄存器的扫描操作的选通起始脉冲和选通移位时钟，并且还可以包括用于控制扫描脉冲的输出时序的选通输出使能信号。
TCON 400使用从主机系统提供的时序信号来生成用于控制触摸/数据驱动器300的驱动时序的数据控制信号，并且可以将数据控制信号提供给触摸/数据驱动器300。例如，数据控制信号可以包括用于控制数据的锁存时序的源起始脉冲和源采样时钟、用于控制数据的输出时序的源输出使能信号和用于控制数据信号的极性的极性控制信号。
TCON 400可以从MCU 500接收触摸同步信号Tsync，或者可以生成触摸同步信号Tsync，并将触摸同步信号Tsync提供给MCU 500和触摸电源电路700。
如图2所示，触摸同步信号Tsync通过时分每个帧时段来指示数据写入时段DW和触摸驱动时段TD。数据写入时段DW是指在扫描面板100的像素的同时在每个像素P中写入图像数据的时段。触摸驱动时段TD是指将触摸驱动信号VCOM_LFD施加至面板100的触摸电极TE并且面板100的每个触摸电极TE确定是否感测到触摸的时段。
TCON 400可以执行各种操作或功能，例如，诸如用于对从主机系统提供的图像数据进行图像质量补偿的图像处理、降低功耗以及将经图像处理的数据存储在内部存储器中。此外，在由触摸同步信号Tsync指示的数据写入时段DW期间，TCON 400可以将包括图像数据和数据控制信号的显示信息提供给触摸/数据驱动器300。在数据写入时段DW期间，TCON 400可以通过数据传输线来将包括图像数据和控制信息的显示信息提供给触摸/数据驱动器300。在数据写入时段DW期间，TCON 400可以以比写入速度快的速度从存储器读出图像数据，将图像数据提供给触摸/数据驱动器300，并且控制选通驱动器200和触摸/数据驱动器300的操作时序，使得可以在数据写入时段DW期间将数据电压写入到面板100的像素阵列中。在由触摸同步信号Tsync指示的触摸驱动时段TD期间，TCON 400可以通过数据传输线来输出诸如时钟信号等的虚拟信号。
MCU 500可以生成触摸同步信号Tsync并将该触摸同步信号Tsync提供给TCON 400和触摸电源电路700，并且可以生成触摸驱动和感测所需的各种时序控制信号，以将时序控制信号提供给触摸/数据驱动器300和触摸电源电路700。在一些实现方式中，MCU 500从触摸/数据驱动器300接收触摸感测信息、处理触摸感测信息以确定是否发生了触摸、检测触摸区域、生成触摸区域的坐标、以及将触摸区域的坐标提供给主机系统。
电源电路600生成并提供触摸显示装置所需的各种驱动电压。电源电路600利用从外部提供的输入电压来生成触摸显示装置的驱动电路(例如，TCON 400、MCU 500、触摸电源电路700、选通驱动器200、触摸/数据驱动器300和面板100)所需的各种驱动电压。
例如，电源电路600可以利用输入电压来生成并输出提供给TCON 400、MCU 500、触摸电源电路700和触摸/数据驱动器300的数字电路驱动电压VCC和GND、提供给触摸/数据驱动器300的模拟电路驱动电压AVDD、提供给选通驱动器200的选通导通电压(选通高电压；VGH)、以及提供给触摸电源电路700的公共电压VCOM和选通截止电压(选通低电压；VGL)。
触摸电源电路700可以从TCON 400或MCU 500接收触摸同步信号Tsync和时序控制信号。在数据写入时段DW期间，响应于触摸同步信号Tsync和时序控制信号，触摸电源电路700可以将公共电压VCOM提供给触摸/数据驱动器300，并且将选通截止电压VGL提供给选通驱动器200。在触摸驱动时段TD期间，响应于触摸同步信号Tsync和时序控制信号，触摸电源电路700可以生成触摸驱动信号VCOM_LFD，以将触摸驱动信号VCOM_LFD提供给触摸/数据驱动器300，并且可以生成与触摸驱动信号VCOM_LFD具有相同相位和相同幅值的选通截止调制信号VGL_LFD，以将选通截止调制信号VGL_LFD提供给选通驱动器200。
参照图2，在触摸驱动时段TD期间，触摸驱动信号VCOM_LFD可以按照公共高电压VCOM_H和公共低电压VCOM_L周期性交替的脉冲形式来提供，并且选通截止调制信号VGL_LFD可以按照选通截止高电压VGL_H和选通截止低电压VGL_L以与触摸驱动信号VCOM_LFD同步的方式在与触摸驱动信号VCOM_LFD相同的时段期间交替的脉冲形式来提供。
触摸电源电路700可以使用从电源电路600接收的公共电压VCOM和选通截止电压VGL。触摸电源电路700可以通过将存储在存储器中的数字值转换为模拟电压来使用公共高电压VCOM_H、公共低电压VCOM_L、选通截止高电压VGL_H和选通截止低电压VGL_L。用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H可以高于公共电压VCOM，并且用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共低电压VCOM_L可以低于公共电压VCOM。用作选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止高电压VGL_H可以低于选通高电压VGH，并且可以高于选通截止电压VGL。用作选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止低电压VGL_L可以低于选通截止电压VGL。公共高电压VCOM_H与公共低电压VCOM_L之间的差值可以等于选通截止高电压VGL_H与选通截止低电压VGL_L之间的差值的绝对值。换句话说，触摸驱动信号VCOM_LFD的幅值可以等于选通截止调制信号VGL_LFD的幅值。
在数据写入时段DW期间，根据从TCON 400提供的数据控制信号，触摸/数据驱动器300可以将从TCON 400提供的图像数据转换为模拟数据信号Vdata，并将模拟数据信号Vdata提供给面板100的数据线DL。在数据写入时段DW期间，触摸/数据驱动器300可以通过触摸线TL将从触摸电源电路700提供的公共电压VCOM提供给触摸电极TE，使得触摸电极TE用作公共电极。
在触摸驱动时段TD期间，触摸/数据驱动器300可以将从触摸电源电路700提供的触摸驱动信号VCOM_LFD同时提供给面板100的数据线DL和触摸线TL。
在触摸驱动时段TD期间，触摸/数据驱动器300可以通过触摸线TL将触摸驱动信号VCOM_LFD提供给触摸电极TE，然后从每个触摸电极TE读出通过单独的触摸线TL反馈的信号。触摸/数据驱动器300可以通过差分放大每个触摸电极TE的触摸驱动信号VCOM_LFD和读出信号来感测由触摸引起的每个触摸电极TE的自电容的变化(信号的延迟量)以生成感测数据，并将感测数据提供给MCU 500。为此，触摸/数据驱动器300包括读出电路。
触摸/数据驱动器300由至少一个触摸/数据集成电路(IC)组成，并且可以安装在诸如带载封装(TCP)、膜上芯片(COF)或柔性印刷电路(FPC)的电路膜上，以通过卷带自动接合(TAB)方案物理地附接至面板100，或者通过玻璃上芯片(COG)方案物理地安装在面板100上，以通过FPC连接至印刷电路板(PCB)。
选通驱动器200可以在数据写入时段DW期间从TCON 400接收选通控制信号，并且根据选通控制信号生成扫描脉冲，以依次驱动选通线GL。选通驱动器200可以在数据写入时段DW期间以对应的扫描时段将选通导通电压VGH的扫描脉冲提供给对应的选通线GL，并且在驱动其它选通线GL的另一数据写入时段DW期间提供从触摸电源电路700提供的选通截止电压VGL。
在触摸驱动时段TD期间，选通驱动器200可以将代替来自触摸电源电路700的选通截止电压VGL而提供的选通截止调制信号VGL_LFD提供给选通线GL。
选通驱动器200可以由至少一个选通IC组成，并且可以安装在诸如TCP、COF或FPC的电路膜上，以通过TAB附接至面板100，或者可以通过COG安装在面板100上。
另选地，选通驱动器200可以由通过与构成面板100的像素阵列的TFT阵列一起形成在TFT基板上而被安装在面板100的非显示区中的面板内选通(GIP)电路组成，如图3所示。
如图2所示，在触摸驱动时段TD期间，提供给面板100的数据线DL和触摸电极TE的触摸驱动信号VCOM_LFD和提供给面板100的选通线GL的选通截止调制信号VGL_LFD具有相同的相位和相同的幅值，使得触摸电极TE可以执行无负载驱动。也就是说，面板100中的触摸电极TE与选通线GL之间以及触摸电极TE与数据线DL之间的初始电容在触摸驱动时段TD期间通过无负载驱动而被最小化，因此可以使触摸电极TE的电阻器-电容器(RC)负载最小化。因此，使由RC负载引起的信号失真最小化，从而可以提高触摸感测灵敏度。
除了图2中所示的方形波形之外，诸如梯形波和正弦波的各种波形均可以用于触摸驱动信号VCOM_LFD和选通截止调制信号VGL_LFD。
图4是例示根据本公开的实施方式的包括图1中所示的触摸电源电路中的运算放大器的部分配置的电路图，以及图5是例示根据本公开的实施方式的第二运算放大器的内部配置的电路图。图6是例示根据现有技术的第一运算放大器和第二运算放大器的输出波形的示图，以及图7是例示根据本公开的实施方式的第一运算放大器和第二运算放大器的输出波形的示图。
参照图4，触摸电源电路(700；图1)可以包括用于生成触摸驱动信号VCOM_LFD的公共电压调制器710和用于生成选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止电压调制器720(所示出的两个选通截止电压调制器720-1和720-2统称为“选通截止电压调制器720”)。选择控制信号SEL从MCU 500或TCON 400被提供给公共电压调制器710和选通截止电压调制器720。
公共电压调制器710包括第一复用器(以下，称为MUX1)和第一运算放大器(以下，称为OP-AMP1)。在触摸驱动时段TD期间，MUX1用于生成脉冲形式的触摸驱动信号VCOM_LFD。响应于选择控制信号SEL，MUX1的输出在公共高电压VCOM_H与公共低电压VCOM_L之间交替。MUX1的输出被提供为到OP-AMP1的同相输入通道(+)的输入，该OP-AMP1使用该输入来生成触摸驱动信号VCOM_LFD。OP-AMP1缓冲并输出触摸驱动信号VCOM_LFD。
选通截止电压调制器720包括第二复用器(以下，称为MUX2)和第二运算放大器(以下，称为OP-AMP2)。在触摸驱动时段TD期间，MUX2用于生成脉冲形式的选通截止调制信号VGL_LFD。响应于作为与施加至MUX1并且控制MUX1的输出的信号相同的信号的选择控制信号SEL，MUX2的输出在选通截止高电压VGL_H与选通截止低电压VGL_L之间交替。MUX2的输出被提供为到OP-AMP2的同相输入通道(+)的输入，该OP-AMP2使用该输入来生成选通截止调制信号VGL_LFD。OP-AMP2缓冲并输出选通截止调制信号VGL_LFD。
在OP-AMP1和OP-AMP2中的每一个中，如果反馈至反相输入端(-)的输出电压低于同相输入端(+)的输入电压，则施加至P-栅极PG的栅极电压增大，并且输出端通过上拉晶体管PMup被充电，使得输出电压被升高。在OP-AMP1和OP-AMP2中的每一个中，如果反馈至反相输入端(-)的输出电压高于同相输入端(+)的输入电压，则施加至N-栅极NG的栅极电压增大，并且输出端通过下拉晶体管NMdown被放电，使得输出电压降低。
参照图5，OP-AMP2可以包括：由分别电联接至反相输入端VN和同相输入端VP的第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管(以下，称为PM1和PM2)组成的差分放大器10、由第三PMOS晶体管和第四PMOS晶体管(以下，称为PM3和PM4)组成的第一电流镜20、由第一NMOS晶体管至第四NMOS晶体管(以下，称为NM1、NM2、NM3和NM4)组成的第二电流镜30、以及由上拉PMOS晶体管(以下，称为PMup)和下拉NMOS晶体管(以下，称为NMdown)组成的输出单元40。
PM1的栅极由电联接至输出端OUT的反相输入端VN的电压来控制。PM1的栅极用于控制第一电流I1的生成。PM2的栅极由同相输入端VP的输入电压来控制，并且用于控制第二电流I2的生成。差分放大器10的PM1和PM2电联接至公共恒流源A，该公共恒流源A将反相输入端VN与同相输入端VP的输入电压之差转换成电流I1和I2。
第一电流镜20的PM3和PM4以及第二电流镜30的NM1、NM2、NM3和NM4将由差分放大器10生成的第一电流I1和第二电流I2转换成用于驱动输出单元40的第三电流I3和第四电流I4。电平移位器LS可以位于第一电流镜20的PM4与第二电流镜30的NM2之间。
如果从输出端OUT反馈至反相输入端VN的输出电压高于同相输入端VP的输入电压，则第二电流I2大于第一电流I1(即，I1<I2)，这会导致第四电流I4大于第三电流I3(即，I3<I4)。因此，N-栅极电压NG增大以导通输出单元40中的NMdown组件。因此，输出端OUT被放电至第二低电位电源电压(例如，选通截止低电压VGL_L)。如果从输出端OUT向反相输入端VN反馈的输出电压低于同相输入端VP的输入电压，则第二电流I2小于第一电流I1(即，I2<I1)，这会导致第四电流I4小于第三电流I3(即，I4<I3)。因此，P-栅极电压PG增大以导通输出单元40中的PMup组件。因此，输出端OUT被充电至高电位电源电压(例如，VCC或VGL_H)。
参照图4，OP-AMP1和OP-AMP2中的每一个在输入端处均具有第一偏移电压。由于OP-AMP之间的第一偏移电压的偏差，用于确定上拉晶体管PMup和下拉晶体管NMdown的输出时序的栅极电压PG和NG可能变化。如图6所示，例如，由于由OP-AMP2中的第一偏移电压引起的传播延迟，在OP-AMP1与OP-AMP2的相应输出波形之间可能会发生传播延迟偏差(例如，t2-t1)。在这种情况下，例如，OP-AMP2中的第一偏移电压可能在选通截止电压区域VGL_L中操作，该选通截止电压区域VGL_L会导致选通截止调制信号VGL_LFD从低电压电平VGL_L的转变相对于触摸驱动信号VCOM_LFD从低电压电平VCOM_L的转变被延迟。如图6所示，由OP-AMP1输出的公共高电压VCOM_H可以低于第一高电位电源电压AVDD，并且公共低电压VCOM_L可以高于第一低电位电源电压GND，而由OP-AMP2输出的选通截止高电压VGL_H可以低于第二高电位电源电压VCC，并且选通截止低电压VGL_L可以与第二低电位电源电压相同或相似。因此，当下拉晶体管NMdown输出与第二低电位电源电压相同或相似的选通截止低电压VGL_L时，上拉晶体管PMup被强烈地截止，并且当上拉晶体管PMup被导通并且升高至选通截止高电压VGL_H时会发生上升延迟。这种输出波形的上升延迟是由OP-AMP2的第一偏移电压的偏差生成的。因此，在类似于OP-AMP2的电源电压区域中操作的运算放大器可能会基于第一偏移电压而生成输出波形之间的传播延迟偏差。
如图4所示，OP-AMP2还可以包括用于向同相输入端(+)(选通截止调制器720-1)或反相输入端(-)(选通截止调制器720-2)附加地施加第二偏移电压的偏移电压施加器50。偏移电压施加器50将相比OP-AMP2的第一偏移电压具有更大绝对值的正极性的第二偏移电压施加至同相输入端(+)或反相输入端(-)，从而使OP-AMP2的总偏移电压(即，第一偏移电压+第二偏移电压)维持恒定的正极性。
例如，当选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止低电压VGL_L与选通截止高电压VGL_H之间的差值约为4V时，偏移电压施加器50可以向同相输入端(+)或反相输入端(-)施加约200至400mV的第二偏移电压。
在OP-AMP2中，如果下拉晶体管NMdown输出与第二低电位电源电压VGL_L相同或相似的选通截止低电压VGL_L，则可以通过向同相输入端(+)或反相输入端(-)施加附加的第二偏移电压来使上拉晶体管PMup维持在弱导通状态下，当上拉晶体管PMup被导通并升高至选通截止高电压VGL_H时，可以减少上升时间。
因此，如图7所示，在维持与所输入的选通截止低电压VGL_L与选通截止高电压VGL_H之间的幅值相同或基本相似的幅值的同时，从OP-AMP2输出的选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止低电压VGL_L’和选通截止高电压VGL_H’可以被电平移位以升高多达附加的偏移电压。结果，可以防止从OP-AMP2输出的选通截止调制信号VGL_LFD和从OP-AMP1输出的触摸驱动信号VCOM_LFD发生延迟偏差。
如图8所示，当与第二高电位电源电压VCC相似的电压带被用作选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止高电压VGL_H并且与低电位电源电压VSS不同的电压被用作选通截止低电压VGL_L时，图4中所示的偏移施加器50可以被附加地施加至OP-AMP2的输入端(+)(选通截止电压调制器720-1)和/或(-)(选通截止电压调制器720-2)中的任一个，以作为第二偏移电压。结果，在维持与所输入的选通截止低电压VGL_L与选通截止高电压VGL_H之间的幅值相同或基本相似的幅值的同时，从OP-AMP2输出的选通截止调制信号VGL_LFD的选通截止低电压VGL_L’和选通截止高电压VGL_H’可以被电平移位以降低多达附加的偏移电压。
在触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H和公共低电压VCOM_L中的任一电压使用与OP-AMP1的第一高电位电源电压AVDD和第一低电位电源电压GND中的任一个相似的电压带的实施方式中，根据上述同一原理，OP-AMP1的输出波形之间可能会发生传播延迟偏差。
因此，如图9所示，OP-AMP1可以附加地包括偏移电压施加器50以用于向同相输入端(+)(公共电压调制器710-1)和反相输入端(-)(公共电压调制器710-2)中的任一个附加地施加偏移电压，从而使OP-AMP1的总偏移电压维持任一种极性。
参照图10的(a)，如果与OP-AMP1的第一高电位电源电压AVDD相似的电压被用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H，并且高于第一低电位电源电压GND的电压被用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共低电压VCOM_L，则在维持与所输入的公共高电压VCOM_H与公共低电压VCOM_L之间的幅值相同或基本相似的幅值的同时，从OP-AMP1输出的触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H’和公共低电压VCOM_L’可以被从图9中所示的偏移电压施加器50施加的偏移电压电平移位以降低多达附加的偏移电压。
参照图10的(b)，如果低于OP-AMP1的第二高电位电源电压VCC的电压被用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H，并且与第一低电位电源电压GND相似的电压被用作触摸驱动信号VCOM_LFD的公共低电压VCOM_L，则在维持与所输入的公共高电压VCOM_H与公共低电压VCOM_L之间的幅值相同或基本相似的幅值的同时，从OP-AMP1输出的触摸驱动信号VCOM_LFD的公共高电压VCOM_H’和公共低电压VCOM_L’可以被从图9中所示的偏移电压施加器50施加的偏移电压电平移位以升高多达附加的偏移电压。这样，根据本公开的实施方式的触摸电源电路向在高电位电源电压区域或低电位电源电压区域中操作的运算放大器的输入端施加附加的偏移电压，以输出选通截止调制信号或触摸驱动信号，从而在一个方向上设置运算放大器的总偏移电压的恒定极性。
因此，至少一些实施方式中的运算放大器通过增加第二偏移电压而具有脉冲波形的相同传播延迟特性，而不管其第一偏移电压如何。结果，使用根据这种实施方式的运算放大器的触摸电源电路可以输出具有相同相位的选通截止调制信号的脉冲波形和触摸驱动信号的脉冲波形。因此，可以防止由常规脉冲波形的相位不同引起的基本触摸原始数据的偏差，并且可以提高产出率。
对于本领域技术人员而言，将显而易见的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和变型。因此，本公开旨在涵盖本公开在所附权利要求书及其等同物的范围内的修改和变型。
可以组合上述各种实施方式来提供另外的实施方式。本说明书中提及的和/或在申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物的全部内容通过引用并入本文。如果需要采用各种专利、申请和出版物的概念来提供另外的实施方式，则可以修改实施方式的方面。
根据上述详细描述，可以对实施方式进行这些和其它改变。一般地，在所附权利要求书中，所使用的术语不应被解释为将权利要求书限制于本说明书和权利要求书中公开的具体实施方式，而是应被解释为包括所有可能的实施方式以及这种权利要求书所授权的等同物的全部范围。因此，权利要求书不受本公开的限制。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月30日提交的韩国专利申请No.10-2016-0184209的权益，将其全部内容通过引用结合于此。

Claims (9)

1.一种触摸电源电路，该触摸电源电路包括：
第一运算放大器，该第一运算放大器被配置为缓冲第一电压和大于所述第一电压的第二电压交替的输入脉冲，并且将所缓冲的输入脉冲作为输出脉冲输出到输出端，所述第一运算放大器包括：
同相输入端，该同相输入端被提供有所述输入脉冲；
反相输入端，该反相输入端连接至所述输出端；以及
输出单元，该输出单元至少部分地由放大所述同相输入端的电压与所述反相输入端的电压之间的差值的结果来驱动，并且所述输出单元被配置为使用高于所述第二电压的高电位电源电压和等于所述第一电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，或者使用等于所述第二电压的高电位电源电压和低于所述第一电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电；以及
偏移电压施加器，该偏移电压施加器被配置为将具有第一极性的第二偏移电压附加地提供给所述同相输入端和所述反相输入端中的任一个，
其中，所述输出脉冲相对于所述输入脉冲被电平移位达所述第二偏移电压，
其中，所述第一电压为选通截止低电压，所述第二电压为选通截止高电压，所述输入脉冲为第一选通截止调制信号，并且所述输出脉冲为第二选通截止调制信号，并且
其中，所述触摸电源电路还包括：
第二运算放大器，该第二运算放大器被配置为缓冲公共高电压和公共低电压交替的第一触摸驱动信号，并且将所缓冲的第一触摸驱动信号作为第二触摸驱动信号来输出，其中，所述第二触摸驱动信号和所述第二选通截止调制信号具有相同的相位和相同的幅值。
2.根据权利要求1所述的触摸电源电路，其中，在使用高于所述第二电压的所述高电位电源电压和等于所述第一电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述输出脉冲被电平移位为高于所述输入脉冲。
3.根据权利要求1所述的触摸电源电路，其中，在使用等于所述第二电压的所述高电位电源电压和低于所述第一电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述输出脉冲被电平移位为低于所述输入脉冲。
4.根据权利要求1所述的触摸电源电路，其中，所述第一运算放大器缓冲第一偏移电压，并且从所述偏移电压施加器接收具有正极性的所述第二偏移电压，其中，所述第二偏移电压的绝对值高于所述第一偏移电压，以使所述第一运算放大器的总偏移电压恒定地维持所述第二偏移电压的所述正极性。
5.一种触摸电源电路，该触摸电源电路包括：
第一运算放大器，该第一运算放大器被配置为缓冲第一电压和大于所述第一电压的第二电压交替的输入脉冲，并且将所缓冲的输入脉冲作为输出脉冲输出到输出端，所述第一运算放大器包括：
同相输入端，该同相输入端被提供有所述输入脉冲；
反相输入端，该反相输入端连接至所述输出端；以及
输出单元，该输出单元至少部分地由放大所述同相输入端的电压与所述反相输入端的电压之间的差值的结果来驱动，并且所述输出单元被配置为使用高于所述第二电压的高电位电源电压和等于所述第一电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电，或者使用等于所述第二电压的高电位电源电压和低于所述第一电压的低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电；以及
偏移电压施加器，该偏移电压施加器被配置为将具有第一极性的第二偏移电压附加地提供给所述同相输入端和所述反相输入端中的任一个，
其中，所述输出脉冲相对于所述输入脉冲被电平移位达所述第二偏移电压，
其中，所述第一电压为公共低电压，所述第二电压为公共高电压，所述输入脉冲为第一触摸驱动信号，并且所述输出脉冲为第二触摸驱动信号，并且
其中，所述触摸电源电路还包括：
第二运算放大器，该第二运算放大器被配置为缓冲选通截止低电压和选通截止高电压交替的第一选通截止调制信号，并且将所缓冲的第一选通截止调制信号作为第二选通截止调制信号来输出，其中，所述第二选通截止调制信号和所述第二触摸驱动信号具有相同的相位和相同的幅值。
6.根据权利要求5所述的触摸电源电路，其中，在使用高于所述第二电压的所述高电位电源电压和等于所述第一电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述输出脉冲被电平移位为高于所述输入脉冲。
7.根据权利要求5所述的触摸电源电路，其中，在使用等于所述第二电压的所述高电位电源电压和低于所述第一电压的所述低电位电源电压来对所述输出端进行充电和放电时，所述输出脉冲被电平移位为低于所述输入脉冲。
8.根据权利要求5所述的触摸电源电路，其中，所述第一运算放大器缓冲第一偏移电压，并且从所述偏移电压施加器接收具有正极性的所述第二偏移电压，其中，所述第二偏移电压的绝对值高于所述第一偏移电压，以使所述第一运算放大器的总偏移电压恒定地维持所述第二偏移电压的所述正极性。
9.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
根据权利要求1-8中的任一项所述的触摸电源电路；
触摸兼容的数据驱动器，该触摸兼容的数据驱动器被配置为在触摸驱动时段期间将从所述触摸电源电路提供的第二触摸驱动信号提供给面板的触摸电极和数据线；以及
选通驱动器，该选通驱动器被配置为在所述触摸驱动时段期间将从所述触摸电源电路提供的第二选通截止调制信号提供给所述面板的选通线。
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