TW202311905A - 電力管理電路、微控制器和電力管理電路的操作方法 - Google Patents

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張文號
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Abstract

本公開係有關於電力管理電路、微控制器和電力管理電路的操作方法。該電力管理電路包括：控制信號接收電路，其被配置為從用於接收與面板的驅動模式有關的資訊的微控制器接收電力控制信號，其中電力控制信號用於與面板的驅動模式相對應地控制電力管理電路的操作；輸出信號改變電路，其被配置為回應於電力控制信號來改變電力管理電路的輸出信號；控制目標選擇電路，其被配置為選擇輸出信號要傳送到的控制目標電路；以及輸出信號發送電路，其被配置為將輸出信號傳送到控制目標電路。

Description

電力管理電路、微控制器和電力管理電路的操作方法
本公開係有關於電力管理電路和包括該電力管理電路的觸摸/顯示裝置。
能夠在顯示螢幕上進行觸摸輸入的顯示裝置(例如，觸摸/顯示裝置)正被應用於各種電子裝置。
觸摸/顯示裝置可以藉由使用觸摸面板附接到顯示面板的表面嵌入式(on-cell)型或使用觸摸電極內置在顯示面板中的內嵌式(in-cell)型來以各種形式實現觸摸和顯示。
藉由使用觸摸/顯示裝置的一些共同電極作為觸摸電極，可以在一個裝置中同時實現觸摸和顯示。藉由將一個時間段分時為將圖像資料發送到共同電極的顯示驅動時段以及將觸摸驅動信號發送到觸摸電極的觸摸驅動時段，可以調整觸摸和顯示的驅動週期。
為了降低顯示裝置的電力消耗，需要在顯示裝置進行顯示驅動的時間段以及顯示裝置進行觸摸驅動的時間段期間以不同的方式供電。當顯示裝置進行顯示操作時，也消耗用於觸摸感測的電力，並且即使當顯示裝置進行觸摸感測操作時，也消耗用於顯示的電力。因此，在無論顯示裝置的工作類型如何都不調整所供給的電力的情況下，面板的電力消耗增加。例如，當在不進行顯示操作的情況下進行觸摸感測操作時，對用於顯示驅動的電路供給待機電力，由此引起電力損耗問題。
另外，當顯示裝置的操作類型是觸摸感測操作時以及當顯示裝置的操作類型是顯示操作時，從電力管理電路接收的用於各個操作的輸出信號的類型和強度可以變化。在這方面，如果電力管理電路的輸出信號並非藉由細分顯示裝置的操作來控制，則可能導致面板的電力消耗增加的問題。
此外，當添加單獨的裝置(例如，多工器、開關、介面、通訊連接埠等)以根據顯示裝置的操作類型將顯示裝置的操作改變為用於顯示驅動的電路或用於觸摸驅動的電路時，可能導致面板的製造過程複雜並且製造成本增加的限制。
各種實施例係有關於電力管理電路和包括該電力管理電路的觸摸/顯示裝置，其能夠藉由在無需向顯示裝置添加單獨的裝置(例如，多工器、開關和介面等)的情況下改變顯示裝置的內部操作，來降低顯示操作和觸摸感測操作中消耗的電力。
此外，各種實施例係有關於一種電力管理電路和包括該電力管理電路的觸摸/顯示裝置，其能夠藉由根據面板的驅動模式改變從電力管理電路輸出的信號的狀態來最佳化面板的電力消耗管理。
在實施例中，該電力管理電路可以包括：控制信號接收電路，其被配置為從用於接收與面板的驅動模式有關的資訊的微控制器接收電力控制信號，其中，所述電力控制信號用於與面板的驅動模式相對應地控制所述電力管理電路的操作；輸出信號改變電路，其被配置為回應於所述電力控制信號來改變所述電力管理電路的輸出信號；控制目標選擇電路，其被配置為選擇所述輸出信號要傳送到的控制目標電路；以及輸出信號發送電路，其被配置為將所述輸出信號傳送到所述控制目標電路。
在實施例中，用於獲取面板的觸摸資訊的微控制器可以包括：驅動模式確定電路，其被配置為從主機裝置接收與所述面板的驅動模式有關的資訊，並確定所述面板的觸摸操作或顯示操作；控制信號產生電路，其被配置為產生電力控制信號，其中，所述電力控制信號用於與所述面板的驅動模式相對應地改變電力管理電路的輸出信號；以及通信電路，其被配置為藉由將所述電力控制信號傳送到所述電力管理電路來與所述電力管理電路通信。
在實施例中，電力管理電路的操作方法可以包括：從微控制器接收與面板的驅動模式有關的資訊；與所述面板的驅動模式相對應地確定所述電力管理電路的輸出信號；確定具有接收所述輸出信號的可能性的候選電路中的所述輸出信號要傳送到的目標電路；以及將所述輸出信號傳送到所述目標電路。
如上所述，根據本公開的實施例，不管供給至電力管理電路的輸入電力的類型和輸入電力的數量如何，都可以藉由根據面板的驅動模式改變電力管理電路的操作來降低面板中消耗的電力。
另外，根據本公開的實施例，藉由在無需向顯示裝置添加單獨的裝置(例如，多工器、開關、介面等)的情況下改變顯示裝置的內部操作，可以為觸摸感測功能和顯示功能提供更簡化的電路配置，並且可以降低顯示電路和觸摸感測電路中消耗的電力。
此外，根據本公開的實施例，當根據面板的驅動模式在不進行顯示操作的情況下進行觸摸感測操作時，可以控制供給至顯示裝置中的積體電路的電力以減少由於積體電路中消耗的待機電力而導致的電力損耗。
圖1是示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的配置的圖。
參考圖1，顯示裝置100可以包括面板110、源極讀出電路(SRIC) 120、觸摸調變電路(TMIC) 121、微控制器(MCU) 122、電力管理電路(PMIC) 123、閘極驅動電路(GDIC) 130、時序控制器(T-CON) 150和主機160。
在面板110中，可以佈置多個資料線DL和多個閘極線GL，並且可以佈置多個像素P。像素P可以由多個子像素(SP)組成。
面板110可以包括共同電極和觸摸電極這兩者以實現觸摸感測功能和顯示功能，並且共同電極和觸摸電極可以形成一個電極。觸摸電極可使用互電容方案和自電容方案中的一個來感測物件的觸摸或接近。
源極讀出電路120可以在其中包括源極驅動器電路(SDIC)。源極驅動器電路可以藉由資料線DL將資料電壓供給至子像素(SP)。可以根據閘極驅動信號來將供給至資料線DL的資料電壓供給至子像素(SP)。
另外，源極讀出電路120可以在其中包括讀出電路(ROIC)。讀出電路可以與源極驅動器電路一起內置在源極讀出電路120中。讀出電路可以藉由感測線SL將觸摸驅動信號傳送到子像素(SP)周圍的觸摸電極，並接收作為觸摸電極的信號變化量的觸摸感測資料。
觸摸調變電路121可以接收電力管理電路123的輸出電壓，並且在觸摸驅動時段期間，可以對要傳送到源極讀出電路120的電壓以及要傳送到與閘極驅動電路130連接的準位移位器(未示出)的電壓進行同步和調變。
觸摸調變電路121可以產生零負載驅動信號(ZLD)並且將該零負載驅動信號(ZLD)發送到面板110和閘極驅動電路130，以便減小觸摸感測器的寄生電容對感測結果施加的影響。零負載驅動信號(ZLD)可以具有與用於驅動觸摸感測器的驅動信號相同的相位。當零負載驅動信號(ZLD)與驅動信號一起施加到寄生電容器的兩個電極時，寄生電容器中充電的電荷量可以變為0，因此寄生電容可以消失。
微控制器122可以連接到源極讀出電路120以發送和接收資料。微控制器122可以將用於控制源極讀出電路120的控制資料發送到源極讀出電路120。源極讀出電路120可以藉由從觸摸感測器感測物件的觸摸或接近來產生觸摸感測資料，並且可以將觸摸感測資料發送到微控制器122。微控制器122可以被定義為觸摸微控制器(TMCU)、微處理器或觸摸控制電路。
微控制器122和源極讀出電路120或者微控制器122和電力管理電路123可以基於串列週邊介面(SPI)方法或內部積體電路(I2C)方法進行通信。在SPI或I2C方法中，通信主體可以作為主設備和從屬設備操作。微控制器122可以作為主設備操作，並且源極讀出電路120或電力管理電路123可以作為從屬設備操作。
電力管理電路123可以向面板110、源極讀出電路120、觸摸調變電路121、微控制器122、閘極驅動電路130和時序控制器150供電。電力管理電路123可以藉由經由電力線向各個電路發送驅動電壓來供電，並且可以根據電路的特性以不同的方式設置施加到各個電路的電壓。電力管理電路123可以用作顯示裝置100的內部電路的電源。
電力管理電路123可以根據從主機160輸入的電力的類型來以不同的方式改變並供給要施加到各個電路的電壓。電力管理電路123可以包括至少一個升壓電路以增大輸出電壓，並且可以包括至少一個降壓電路以降低輸出電壓。
電力管理電路123可以藉由改變輸出信號的強度、頻率、波形等來向內部電路供給輸出電壓，並且可以改變輸出信號要被傳送到的目標。藉由與面板110的驅動模式相對應地適當改變電力管理電路123的輸出信號，可以有效地降低顯示裝置100所要消耗的電力。
閘極驅動電路130可以向閘極線GL供給導通電壓或關斷電壓的閘極驅動信號。當導通電壓的閘極驅動信號被供給至子像素(SP)時，子像素(SP)被連接到資料線DL。當關斷電壓的閘極驅動信號被供給至子像素(SP)時，子像素(SP)和資料線DL之間的連接被解除。
時序控制器150可以從主機160接收圖像資料、時序信號等，並且可以向閘極驅動電路130和微控制器122供給控制信號。例如，時序控制器150可將使得掃描開始的閘極控制信號發送到閘極驅動電路130。時序控制器150可以將圖像資料(RGB)輸出到微控制器122。時序控制器150可以向微控制器122發送資料控制信號(DCS)，其中該資料控制信號(DCS)控制源極讀出電路120以向各個子像素(SP)供給資料電壓。時序控制器150可以向微控制器122發送觸摸控制信號(TCS)，其中該觸摸控制信號(TCS)控制源極讀出電路120以驅動各個子像素(SP)的觸摸電極以便感測觸摸輸入。
時序控制器150可以從微控制器122接收觸摸同步信號，並且可以藉由將一幀內的時間段劃分為顯示驅動時段和觸摸驅動時段來操作源極讀出電路120。顯示驅動時段可以是資料電壓被傳送到面板110的子像素(SP)的時段，並且觸摸驅動時段可以是觸摸驅動電壓被傳送到面板110的子像素(SP)的時段。
主機160可將至少一個電力供給至電力管理電路123。電力管理電路123可以根據從主機160接收的電力來產生驅動電壓，並且可以將驅動電壓供給至顯示裝置100中的諸如面板110、源極讀出電路120、微控制器122、觸摸調變電路121、閘極驅動電路130和時序控制器150等的電路。因此，由主機160供給至電力管理電路123的電力可以是將由電力管理電路123供給的電力源。
主機160可以使用通用串列匯流排(USB)通信方法或內部積體電路(I2C)通信方法等來將與面板110的操作有關的資訊傳送到面板110的微控制器122。
電力管理電路123可以將從主機160接收的電力處理成適合於各個電路的電壓和電流，並且可以將處理後的電壓和電流供給至各個電路。
在顯示裝置100中的用於進行觸摸感測操作和顯示操作的電路配置的整體或一部分可以被定義為觸摸感測電路，並且用於接收電力並向顯示裝置100的內部提供電力的電路配置可以被定義為觸摸電源電路。
顯示裝置100中的電路配置的整體或一部分可以被定義為在概念上進行區分的電路配置的組合。例如，電源電路(未示出)可以被定義為包括電力管理電路123的整體或一部分並且包括其他電路配置。
圖2是從電力管理電路的角度示出了根據本公開的實施例的觸摸感測電路的配置的圖。
參考圖2，電力管理電路123可以包括第一電源電路123-1、第二電源電路123-2和第三電源電路123-3。
電力管理電路123可以針對相應的功能進行細分，並且其中可以包括多個電源電路123-1至123-3。多個電源電路123-1至123-3可以從主機160接收輸入電力以產生電力，並將電力供給至顯示裝置100內部的電路。由多個電源電路123-1至123-3產生以供電的電壓可以藉由被區分為第一驅動電壓、第二驅動電壓和第三驅動電壓來進行定義。
多個電源電路123-1至123-3中的一些可以驅動耦合電路，其中該耦合電路形成為整合在一起的顯示電路和觸摸電路。顯示電路可以包括顯示裝置100的藉由像素輸出圖像資料的顯示操作中所涉及的電路，並且觸摸電路可以包括顯示裝置100的藉由觸摸電極來感測外部物件的觸摸或接近的觸摸感測操作中所涉及的電路。
例如，顯示電路可以包括伽瑪電路170、源極讀出電路120中的源極驅動器電路、時序控制器150，其中伽瑪電路170產生與灰階相對應的伽瑪電壓以產生與圖像資料RGB相對應的資料電壓，源極驅動器電路輸出資料電壓，時序控制器150控制源極驅動器電路並供給圖像資料RGB。觸摸電路可以包括觸摸調變電路121和微控制器122，其中觸摸調變電路121產生用於驅動觸摸電極的觸摸驅動電壓VCOM_M，微控制器122控制源極讀出電路120中所包括的讀出電路並接收觸摸資料以計算觸摸座標。
顯示電路和觸摸電路中的各個可以僅涉及顯示操作和觸摸感測操作中的任意一個，但是耦合電路可以涉及顯示操作和觸摸感測操作兩者。耦合電路可以具有顯示電路和觸摸電路整合在一起的形式。例如，耦合電路可以包括源極讀出電路(SRIC：源極讀出積體電路) 120，其中源極驅動器電路和讀出電路整合在一起。
第一電源電路123-1可以產生顯示類比電壓AVDD_D以驅動源極讀出電路120。第一電源電路123-1可以產生類比電壓(AVDD：類比VDD)以供電。顯示類比電壓AVDD_D可以表示基於主機160的輸入電力而產生的類比電壓。如果需要，由第一電源電路123-1產生的類比電壓(AVDD)可以被定義為第一電壓。
第一電源電路123-1可產生共同電壓VCOM以驅動觸摸調變電路121。觸摸調變電路121可從共同電壓VCOM產生用於驅動觸摸電極的觸摸驅動電壓VCOM_M。觸摸調變電路121可以將觸摸驅動電壓VCOM_M傳送到源極讀出電路120。
第二電源電路123-2可以轉換從主機160接收的電力以向時序控制器150供電。第二電源電路123-2可以包括降壓轉換器(BUCK)。第二電源電路123-2可以轉換主機160的輸入電力，並且可以藉由轉換後的電壓來驅動時序控制器150。
第三電源電路123-3可以轉換從主機160接收的電力以向伽瑪電路170供電。第三電源電路123-3可以包括降壓轉換器(BUCK)。第三電源電路123-3可以轉換主機160的輸入電力，並且可以藉由轉換後的電壓來驅動伽瑪電路170。
第四電源電路(未示出)可以轉換從主機160接收的電力以向微控制器122供電。第四電源電路可以包括將輸出電壓轉換為低於輸入電壓的壓降轉換器或降壓轉換器(BUCK)      122-1。第四電源電路可以將轉換後的電壓發送到微控制器(MCU：微控制器單元) 122。
源極讀出電路120可以藉由從第一電源電路123-1接收的驅動電壓來操作。源極讀出電路120可以接收顯示類比電壓AVDD_D以操作內部電路。一起整合在源極讀出電路120中的源極驅動器電路和讀出電路可以使用顯示類比電壓AVDD_D作為電力來操作。
觸摸調變電路121可以向源極讀出電路120提供驅動電壓。觸摸調變電路121可從第一電源電路123-1接收共同電壓VCOM以產生用於驅動觸摸電極的觸摸驅動電壓VCOM_M。觸摸調變電路121可從電源電路(未示出)接收閘極低電壓(VGL)和閘極高電壓(VGH)以產生要施加到觸摸電極的調變閘極低電壓(VGL_M)。
時序控制器150可以藉由從第二電源電路123-2接收電力來操作。時序控制器150可以發送控制信號DCS和圖像資料RGB以控制源極讀出電路120。
伽瑪電路170可以從第三電源電路123-3接收電力以產生伽瑪電壓。另外，伽瑪電路170可以從第一電源電路123-1接收顯示類比電壓AVDD_D。伽瑪電路170的放大器可以藉由輸入端子被施加來自第三電源電路123-3的電壓，並且可以藉由偏壓端子被施加顯示類比電壓AVDD_D。放大器可以從第三電源電路123-3的電壓和顯示類比電壓AVDD_D產生伽瑪電壓。
主機160可藉由電力線將輸入電力(例如，主電力(V_D)或子電力(V_T))供給至電力管理電路123，並且各個電力可被傳送到電力管理電路123內部的多個電源電路。主機160的類型不受限制，只要主機160能夠藉由介面供電即可。
顯示裝置100可以在正常模式、顯示模式或睡眠模式下操作。
正常模式可以定義顯示裝置100進行顯示驅動和觸摸驅動這兩者的狀態，顯示模式可以定義顯示裝置100僅進行顯示驅動而不進行觸摸驅動的狀態，並且睡眠模式可以定義顯示裝置100僅進行觸摸驅動而不進行顯示驅動的狀態。在顯示裝置100的驅動模式中，在正常模式下，顯示電路和觸摸電路這兩者都可以操作，在顯示模式下，觸摸電路不可以操作並且僅顯示電路可以操作，並且在睡眠模式下，顯示電路不可以操作並且僅觸摸電路可以操作。
可以藉由控制要傳送到顯示電路和觸摸電路的電力的供給來實現顯示裝置100的各個驅動模式。例如，在正常模式下，電力管理電路123可以向顯示電路和觸摸電路兩者供電，在顯示模式下，電力管理電路123可以向顯示電路供電，並且在睡眠模式下，電力管理電路123可以向觸摸電路供電。
圖3是示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的信號流的第一示例的方塊圖。
參考圖3，顯示裝置200可以包括面板(未示出)、源極讀出電路220、觸摸調變電路221、微控制器222、電力管理電路226、閘極驅動電路230、準位移位器(LS) 231和時序控制器250。
面板、源極讀出電路220、觸摸調變電路221、微控制器222、電力管理電路226、閘極驅動電路230、準位移位器231和時序控制器250可以包括上述圖1和圖2的電路配置和功能，並且可以包括可以由本領域技術人員藉由修改來實現的實施例。
微控制器222可以從源極讀出電路220接收觸摸資料，以獲取並處理根據物件的接近的面板的觸摸資訊(諸如觸摸強度和觸摸座標等)。
微控制器222可以藉由使用I2C通信方法或USB通信方法來進行用於向主機260發送面板的觸摸資料或控制資料/從主機260接收面板的觸摸資料或控制資料的單向或雙向通信。
微控制器222可以藉由I2C通信方法或USB通信方法從主機260接收與面板的驅動模式(例如，正常模式、顯示模式或睡眠模式)有關的資訊。在該情況下，由於可以藉由利用現有的用於按原樣發送和接收觸摸資料或控制資料的通訊連接埠和介面來發送/接收與面板的驅動模式有關的資訊，因此即使不添加單獨的積體電路(IC)或通信介面，主機260也可以設置微控制器222的操作條件。
微控制器222可以將面板的驅動模式識別為正常模式、顯示模式和睡眠模式。正常模式可以被定義為面板的顯示電路和觸摸電路操作的模式，顯示模式可以被定義為僅面板的顯示電路操作的模式，並且睡眠模式可以被定義為僅面板的觸摸電路操作的模式。
微控制器222可以與面板的上述驅動模式中的各個驅動模式相對應地產生用於控制電力管理電路226的操作的信號CS1，並且可以藉由IO(輸入-輸出)埠將控制信號傳送到電力管理電路226，或者可以藉由I2C通信方法將控制信號傳送到電力管理電路226。
電力管理電路226可以從微控制器222接收與面板的驅動模式有關的資訊，並且可以根據面板的驅動模式來以不同的方式改變輸出信號的狀態。例如，可以以不同的方式改變輸出信號的強度、時序和波形。
電力管理電路226的輸出信號的狀態可以具有與面板的驅動模式相對應的一個屬性，但是可以根據面板的驅動模式改變(例如，從睡眠模式改變為正常模式或者從正常模式改變為睡眠模式)的條件而具有不同的屬性。
例如，電力管理電路226可以在正常模式下輸出第一輸出電壓，可以在顯示模式下輸出第二輸出電壓，並且可以在睡眠模式下輸出第三輸出電壓。第一輸出電壓至第三輸出電壓中的各個輸出電壓的波形、時序、強度等可以由電力管理電路226中的計算裝置(未示出)、微控制器222或時序控制器250控制，或者可以根據預設設置值而改變。
根據面板的驅動模式，電力管理電路226可以藉由選擇顯示裝置200的所有或一些相應元件(例如，源極讀出電路220、觸摸調變電路221、微控制器222、閘極驅動電路230、準位移位器231和時序控制器250)來傳送輸出信號。
當面板的驅動模式是正常模式時，電力管理電路226可以將要傳送到源極讀出電路220、觸摸調變電路221、微控制器222、閘極驅動電路230、準位移位器231和時序控制器250的電力(例如，第一驅動電壓)維持在導通狀態。
當面板的驅動模式是睡眠模式時，電力管理電路226可以藉由關斷要傳送到閘極驅動電路230、準位移位器231和時序控制器250的電力(例如，第一驅動電壓)來降低電力消耗量。在該情況下，電力管理電路226可以藉由僅向源極讀出電路220和觸摸調變電路221供電(例如，第二驅動電壓)來降低電力消耗量。
電力管理電路226可以向微控制器222供電以維持觸摸感測操作。為了減少微控制器222消耗的電量，電力管理電路226可以包括至少一個降壓轉換器(未示出)。電力管理電路226可以藉由降壓轉換器將接收到的電壓改變為更低的電壓，並且可以維持適合於驅動微控制器222的電壓。
電力管理電路226可以獨立地管理和控制要供給至顯示電路的電力和要供給至觸摸電路的電力。
在觸摸感測操作和顯示操作被實現在一個面板中的內嵌式類型中，觸摸感測操作和顯示操作不是以電的方式分離的並且共用電路配置，因此，藉由以電的方式分離並獨立地驅動顯示電路和觸摸電路，電力管理電路226可以穩定地實現觸摸感測操作和顯示操作。
觸摸調變電路221可以接收電力管理電路226的輸出電壓，並且在觸摸驅動時段期間，可以對要傳送到源極讀出電路220的電壓以及要傳送到與閘極驅動電路230連接的準位移位器231的電壓進行同步和調變。在該情況下，源極讀出電路220和閘極驅動電路230可以同時操作或以互連的方式操作以具有預定的時間連接關係。
根據上述方法，外部主機260可以將與面板的驅動模式有關的資料S3_MODE發送到微控制器222，並且微控制器222可以基於與面板的驅動模式有關的資料S3_MODE來將用於控制電力管理電路226的輸出信號的電力控制信號CS2發送到電力管理電路226。
如圖3所示，當電力管理電路226的操作由微控制器222控制時，不論藉由電力線輸入到電力管理電路226的電力為何(例如為主電力V_D或子電力V_T)，都可以改變電力管理電路226的輸出信號。
圖4是示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的信號流的第二示例的方塊圖。
參考圖4，電力管理電路226可以在不經過單獨的積體電路(IC)的情況下直接從外部主機260接收用於控制電力管理電路226的輸出信號的電力控制信號CS3。
在該情況下，外部主機260可以在不經過單獨的積體電路(IC)的情況下藉由IO埠將與面板的驅動模式有關的資訊發送到電力管理電路226，因此，可以降低通信速度和資料的丟失率。
圖5是根據本公開的實施例的微控制器的方塊圖。
參考圖5，微控制器222可以包括驅動模式確定電路222-1、控制信號產生電路222-2、電力管理電路通信電路222-3和主機通信電路222-4。
驅動模式確定電路222-1可以是從主機裝置(未示出)接收與面板的驅動模式有關的資訊並且與面板的驅動模式相對應地確定面板的顯示操作或觸摸感測操作的電路。
驅動模式確定電路222-1可以將面板的驅動模式確定為進行顯示操作和觸摸感測操作兩者的第一模式、僅進行顯示操作的第二模式以及僅進行觸摸感測操作的第三模式其中之一。
驅動模式確定電路222-1可以藉由按原樣使用連接在主機裝置和微控制器222之間的現有通信介面來從主機裝置接收與面板的驅動模式有關的資訊。驅動模式確定電路222-1可以更新與面板的操作有關的資訊，並且可以將與面板的操作有關的資訊發送到主機裝置。
驅動模式確定電路222-1可以將面板的觸摸狀態或顯示狀態確定為開啟或關閉，並且可以定義面板的操作條件。例如，驅動模式確定電路222-1可以將面板的狀態分類為顯示開啟狀態、顯示關閉狀態、觸摸開啟狀態和觸摸關閉狀態，從而可以與面板的驅動時段相對應地設置面板的驅動模式條件。
控制信號產生電路222-2可以產生電力控制信號，其中該電力控制信號將要由電力管理電路傳送的輸出信號改變為與由驅動模式確定電路222-1設置的面板的驅動模式相對應。
由控制信號產生電路222-2產生的電力控制信號可以是確定並控制電力管理電路的操作狀態的控制信號。例如，電力控制信號可以是以下信號，該信號用於：在面板的驅動模式是第一模式時將電力管理電路要輸出的電壓的強度控制為第一電壓，並且在面板的驅動模式是第二模式時將電力管理電路要輸出的電壓的強度控制為不同於第一電壓的第二電壓。在該情況下，根據面板的驅動模式，藉由調整電力管理電路的輸出信號的狀態，可以減少各個電路中消耗的電量或提供適當的電力。
另外，由控制信號產生電路222-2產生的電力控制信號可以是用於控制電力管理電路的輸出信號被傳送到的目標的控制信號。例如，電力控制信號可以將電力管理電路的輸出信號要傳送到的目標從用於觸摸驅動的電路改變為用於顯示驅動的電路，或者可以將電力管理電路的輸出信號傳送到用於觸摸驅動的電路和用於顯示驅動的電路這兩者。在該情況下，藉由調整電力管理電路的輸出信號要傳送到的目標，可以減少各個電路中消耗的待機電力。
由於控制信號產生電路222-2改變電力管理電路的輸出信號的狀態並且同時改變輸出信號的傳送目標，因此可以有效地控制在驅動面板的過程中消耗的電量。
電力管理電路通信電路222-3可以是將控制信號產生電路222-2所產生的電力控制信號傳送到電力管理電路的電路。例如，電力管理電路通信電路222-3可以使用IO埠或I2C通信方法以將電力控制信號從微控制器222傳送到電力管理電路。
主機通信電路222-4可以是用於以I2C通信方法或USB通信方法向主機裝置發送觸摸資料和觸摸控制資料以及從主機裝置接收觸摸資料和觸摸控制資料的電路。另外，主機通信電路222-4可以使用I2C通信方法或USB通信方法，以便藉由利用先前形成的通信介面將與面板的驅動模式有關的資訊從主機裝置傳送到微控制器222。
微控制器222的上述各組件222-1、222-2、222-3和222-4可以表示在概念上被劃分以說明微控制器222的功能和操作的區塊，但不限於此。
圖6是根據本公開的實施例的電力管理電路的方塊圖。
參考圖6，電力管理電路226可以包括控制信號接收電路226-1、輸出信號改變電路226-2、控制目標選擇電路226-3和輸出信號發送電路226-4。
控制信號接收電路226-1可以是從微控制器222接收用於控制電力管理電路226的電力控制信號的電路。
微控制器222可以藉由與外部主機裝置(未示出)進行通信來接收與面板的驅動模式有關的資訊，並且可以藉由處理相應的資訊來產生用於電力管理電路226的電力控制信號。
與面板的驅動模式有關的資訊可以包括與面板的觸摸電路或顯示電路的操作有關的資訊，並且面板的驅動模式可以包括正常模式、顯示模式和睡眠模式。可以針對各個時間段(例如，一幀或部分幀)更新與面板的驅動模式有關的資訊。電力管理電路226可以基於更新後的資訊來接收電力控制信號，並且可以即時改變輸出信號的狀態。
例如，正常模式可以被定義為面板的顯示電路和觸摸電路操作的模式，顯示模式可以被定義為僅面板的顯示電路操作的模式，並且睡眠模式可以被定義為僅面板的觸摸電路操作的模式。
作為用於獲取面板的觸摸資訊的電路的微控制器222可以被定義為微控制器單元(MCU)或微處理器，並且可以在無需添加單獨的介面的情況下，藉由經由連接到外部主機裝置的介面接收與面板的驅動模式有關的資訊來確定面板的驅動模式。
輸出信號改變電路226-2可以是回應於由微控制器222傳送的電力控制信號來改變電力管理電路226的輸出信號的電路。
由微控制器222傳送的電力控制信號可以是用於根據觸摸驅動時段和顯示驅動時段來改變輸出信號的狀態的控制信號。當面板藉由被分時為觸摸驅動和顯示驅動而被驅動時，可以針對各個驅動時段以不同的方式來改變輸出信號的狀態。
輸出信號改變電路226-2可以回應於電力控制信號來調整輸出信號的強度、間隔、輸出時序、結束時序、波形等。
輸出信號改變電路226-2可以回應於面板的驅動模式來將所有或一些控制目標電路從導通狀態改變為關斷狀態。
控制目標選擇電路226-3可以是用於選擇電力管理電路226的輸出信號要傳送到的控制目標電路的電路。
控制目標選擇電路226-3可以將電力管理電路226的輸出信號可傳送到的候選電路限定為源極讀出電路220、觸摸調變電路221、微控制器222、電力管理電路226、閘極驅動電路230、準位移位器231和時序控制器250的組，並且可以藉由選擇該組中的至少一個元件來選擇電力管理電路226的輸出信號要傳送到的控制目標電路。
例如，控制目標選擇電路226-3可以選擇用於進行觸摸操作或顯示操作的源極讀出電路220、用於確定源極讀出電路220或電源電路的操作時序的時序控制器250、以及微控制器222中的至少一個作為控制目標電路，並且可以選擇上述面板的內部電路元件中的所有或一些作為控制目標電路。
控制目標選擇電路226-3可以響應於面板的驅動模式來選擇控制目標電路。
例如，當面板的驅動模式是睡眠模式時，控制目標選擇電路226-3可以選擇源極讀出電路220和觸摸調變電路221作為控制目標電路。
輸出信號發送電路226-4可以是用於將輸出信號傳送到控制目標電路的電路。
輸出信號發送電路226-4可以藉由連接到控制目標電路的信號線來將輸出信號發送到控制目標電路，並且可以回應於外部控制信號來將信號線的連接關係調整為短路或斷開。如果需要，輸出信號發送電路226-4可以在無需改變信號線的連接關係的情況下藉由改變電力管理電路226的輸出信號的傳送目標或者改變輸出信號的狀態來發送輸出信號。
例如，電力管理電路226可以在維持電連接到候選電路的狀態的同時將輸出信號藉由埠傳送到控制目標電路。
電力管理電路226的上述各元件226-1、226-2、226-3和226-4可以表示在概念上被劃分以說明電力管理電路226的功能和操作的區塊，但不限於此。
圖7是說明根據本公開的實施例的電力管理電路的輸出信號改變過程的第一示例圖。
參考圖7，用於改變電力管理電路的輸出信號的方法300可以被定義為第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3。
電力管理電路的輸出信號可以是電壓，並且當第一時間段t1改變為第二時間段t2時，電力管理電路的輸出信號的電壓準位可以從第一電壓V1改變為第二電壓V2。此外，當第二時間段t2改變為第三時間段t3時，電力管理電路的輸出信號的電壓準位可以從第二電壓V2改變為第三電壓V3。
電力管理電路的輸出信號可以具有與面板的驅動模式相對應的一個狀態，並且在該情況下，第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3可以被定義為具有不同驅動模式的時間段。
圖7的輸出信號用於說明根據面板的驅動模式的變化來改變電力管理電路的輸出信號的方法。電力管理電路的輸出信號可以是具有正弦曲線的信號、具有至少一個脈衝的信號、由傅立葉級數表示的信號等，但不限於此。
圖8是說明根據本公開的實施例的電力管理電路的輸出信號改變過程的第二示例圖。
參考圖8，用於改變電力管理電路的輸出信號的方法400可以被定義為第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3。
當第一時間段t1改變為第二時間段t2時，第一輸出信號可以傳送一個脈衝，並且當第二時間段t2改變為第三時間段t3時，第一輸出信號可以傳送一個脈衝。在該情況下，一個脈衝可以是定義控制目標電路的開始時間點的開始信號，但不限於此。
第二輸出信號可以在第一時間段t1中傳送具有第一頻率的輸出波形，可以在第二時間段t2中傳送具有第二頻率的輸出波形，並且可以在第三時間段t3中傳送具有第一頻率的輸出波形。脈衝的數量、脈衝的間隔等可以在各個時間段中變化。
第三輸出信號可以在第一時間段t1和第三時間段t3中維持沒有信號傳送的狀態，並且可以在第二時間段t2中傳送信號。
電力管理電路的輸出信號可以具有與面板的驅動模式相對應的一個狀態，並且在該情況下，第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3可以被定義為具有不同驅動模式的時間段。
第一輸出信號至第三輸出信號是說明用於改變電力管理電路的輸出信號的狀態的各種修改實施例的示例，但是本公開的技術精神不限於此。
圖9是說明根據本公開的實施例的用於操作電力管理電路的處理的圖。
參考圖9，用於操作電力管理電路的方法1000可以包括：由微控制器設置面板的驅動條件(S1001)，由微控制器傳送電力控制信號(S1003)，由電力管理電路改變輸出信號的狀態或目標(S1005)，以及由電力管理電路將輸出信號傳送到控制目標電路(S1007)。
由微控制器設置面板的驅動條件(S1001)可以是微控制器從外部主機裝置(未示出)接收與面板的驅動有關的資料並設置面板的驅動條件的步驟。
面板的驅動模式可以是根據面板的顯示電路和觸摸電路是否操作而定義的一組驅動方法。例如，微控制器可以定義是否在顯示時段中進行面板的顯示操作，並且可以定義是否在觸摸時段中進行面板的觸摸感測操作。
由微控制器傳送電力控制信號(S1003)可以是產生用於根據面板的驅動條件控制電力管理電路的輸出信號的電力控制信號並將電力控制信號傳送到電力管理電路的步驟。
雖然電力管理電路可以在其中包括計算裝置，但是用於改變輸出信號的功能可以由微控制器進行，並且電力管理電路可以在其中不包括計算裝置。在該情況下，即使不在電力管理電路中進行計算，電力管理電路的輸出信號也可改變。
由電力管理電路改變輸出信號的狀態或目標(S1005)可以是回應於從微控制器傳送的電力控制信號來改變電力管理電路的輸出信號的步驟。
例如，電力管理電路可以回應於用於減小輸出信號的強度的電力控制信號來改變要減小的輸出信號，並且可以回應於用於改變輸出信號的目標的電力控制信號來改變輸出信號要傳送到的目標。
電力管理電路的輸出信號的狀態或目標可以由電力控制信號以不同的方式改變。在這方面，可以改變輸出信號的狀態並且可以維持目標，或者可以維持輸出信號的狀態並且可以改變目標。
例如，當面板的驅動模式是不進行顯示操作的模式時，可以維持電力管理電路的輸出信號的強度，並且可以將目標電路確定為用於面板的觸摸感測操作的電路。當面板的驅動模式是進行顯示操作和觸摸感測操作這兩者的模式時，可以將候選電路中的用於顯示操作的電路和用於觸摸感測操作的電路這兩者確定為控制目標電路。
由電力管理電路將輸出信號傳送到控制目標電路(S1007)可以是藉由連接到電力管理電路的信號線將類比信號傳送到控制目標電路的步驟。
圖10是說明根據本公開的實施例的面板的驅動模式的圖。
參考圖10，確定面板的操作模式的方法1100可以包括判斷是否進行顯示驅動(S1101)、判斷是否進行觸摸驅動(S1102)以及確定面板的驅動模式(S1103、S1104和S1105)，並且各個步驟的順序可以改變。
判斷是否進行顯示驅動(S1101)可以是判斷是否由外部主機(未示出)或微控制器(未示出)進行面板的顯示驅動的步驟。
判斷是否進行觸摸驅動(S1102)可以是判斷是否由外部主機或微控制器進行面板的觸摸驅動的步驟。
確定面板的驅動模式(S1103、S1104和S1105)可以是根據判斷是否進行顯示驅動(S1101)和判斷是否進行觸摸驅動(S1102)的結果來確定面板的驅動模式的步驟。
顯示模式(S1103)也可以是藉由在源極驅動器電路中僅驅動顯示電路來進行顯示操作的步驟。
正常模式(S1104)可以是藉由在源極驅動器電路中驅動顯示電路和觸摸電路這兩者來進行顯示操作的步驟。
睡眠模式(S1105)可以是藉由在源極驅動器電路中僅驅動觸摸電路來進行顯示操作的步驟。
可以根據儲存在微控制器中的條件或設置值來確定與顯示模式(S1103)、正常模式(S1104)和睡眠模式(S1105)有關的資訊，並且電力管理電路的操作可以隨著與時序控制器(未示出)的時序相對應地改變面板的驅動模式而改變。
相關申請的交叉引用
本申請要求於2021年9月10日提交的韓國專利申請10-2021-0120751的優先權，其全部內容藉由交叉引用的方式併入本文。
100:顯示裝置 110:面板 120:源極讀出電路,源極讀出積體電路 121:觸摸調變電路 122:微控制器,觸摸微控制器 122-1:降壓轉換器 123:電力管理電路 123-1:第一電源電路,電源電路 123-2:第二電源電路,電源電路,降壓 123-3:第三電源電路,電源電路,降壓 130:閘極驅動電路 150:時序控制器 160:主機 170:伽瑪電路 200:顯示裝置 220:源極讀出電路 221:觸摸調變電路 222:微控制器,觸摸微控制器 222-1:驅動模式確定電路 222-2:控制信號產生電路 222-3:電力管理電路通信電路,PMIC通信電路 222-4:主機通信電路 226:電力管理電路 226-1:控制信號接收電路 226-2:輸出信號改變電路 226-3:控制目標選擇電路 226-4:輸出信號發送電路 230:閘極驅動電路 231:準位移位器 250:時序控制器 260:主機 300:方法 400:方法 1000:方法 1100:方法 AVDD_D:顯示類比電壓 CS1:信號 CS2:電力控制信號 CS3:電力控制信號 DCS:資料控制信號 DL:資料線 GDIC:閘極驅動電路 GL:閘極線 LS:準位移位器 P:像素 PMIC:電力管理電路 PMIC-1:第一電源電路 RGB:圖像資料 S1001:步驟 S1003:步驟 S1005:步驟 S1007:步驟 S1101:步驟 S1102:步驟 S1103:步驟 S1104:步驟 S1105:步驟 SL:感測線 SRIC:源極讀出電路,源極讀出積體電路 t1:第一時間段 t2:第二時間段 t3:第三時間段 T-CON:時序控制器 TMCU:觸摸微控制器 TMIC:觸摸調變電路 V_D:主電力 V_T:子電力 V1:第一電壓 V2:第二電壓 V3:第三電壓 VCOM:共同電壓 VCOM_M:觸摸驅動電壓
圖1是示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的配置的圖。
圖2是從電力管理電路的角度示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的配置的圖。
圖3是示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的信號流的第一示例的方塊圖。
圖4是示出根據本公開的實施例的觸摸感測電路的信號流的第二示例的方塊圖。
圖5是根據本公開的實施例的微控制器的方塊圖。
圖6是根據本公開的實施例的電力管理電路的方塊圖。
圖7是說明根據本公開的實施例的電力管理電路的輸出信號改變過程的第一示例圖。
圖8是說明根據本公開的實施例的電力管理電路的輸出信號改變過程的第二示例圖。
圖9是說明根據本公開的實施例的用於操作電力管理電路的處理的圖。
圖10是說明根據本公開的實施例的面板的驅動模式的圖。
200:顯示裝置
220:源極讀出電路
221:觸摸調變電路
222:微控制器，觸摸微控制器
226:電力管理電路
230:閘極驅動電路
231:準位移位器
250:時序控制器
260:主機
CS2:電力控制信號
GDIC:閘極驅動電路
LS:準位移位器
PMIC:電力管理電路
SRIC:源極讀出電路，源極讀出積體電路
T-CON:時序控制器
TMCU:觸摸微控制器
TMIC:觸摸調變電路
V_D:主電力

Claims (20)

  1. 一種電力管理電路，包括： 控制信號接收電路，其被配置為從用於接收與面板的驅動模式有關的資訊的微控制器接收電力控制信號，其中，所述電力控制信號用於與所述面板的驅動模式相對應地控制所述電力管理電路的操作； 輸出信號改變電路，其被配置為回應於所述電力控制信號來改變所述電力管理電路的輸出信號； 控制目標選擇電路，其被配置為選擇所述輸出信號要傳送到的控制目標電路；以及 輸出信號發送電路，其被配置為將所述輸出信號傳送到所述控制目標電路。
  2. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述面板的驅動模式包括正常模式、顯示模式和睡眠模式， 其中，所述正常模式是所述面板的顯示電路和觸摸電路操作的模式，所述顯示模式是僅所述面板的顯示電路操作的模式，並且所述睡眠模式是僅所述面板的觸摸電路操作的模式。
  3. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述微控制器與外部主機裝置通信以接收與所述面板的驅動模式有關的資訊，其中，與所述面板的驅動模式有關的資訊包括與所述面板的觸摸電路或顯示電路的操作有關的資訊。
  4. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述微控制器是藉由與外部主機裝置連接的介面來獲取所述面板的觸摸資訊並接收與所述面板的驅動模式有關的資訊的電路。
  5. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述控制信號接收電路接收的電力控制信號用於根據觸摸驅動時段和顯示驅動時段來改變所述輸出信號的狀態。
  6. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述輸出信號改變電路響應於所述電力控制信號來調整所述輸出信號的強度或所述輸出信號之間的間隔。
  7. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述輸出信號改變電路與所述面板的驅動模式相對應地將所述控制目標電路的整體或一部分改變為處於關斷狀態。
  8. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述控制目標選擇電路選擇用於進行觸摸操作或顯示操作的源極讀出電路、用於確定所述源極讀出電路或所述電力管理電路的操作時序的時序控制器、以及所述微控制器其中至少之一，作為所述控制目標電路。
  9. 根據請求項1所述的電力管理電路，其中，所述輸出信號發送電路藉由連接到所述控制目標電路的信號線將所述輸出信號傳送到所述控制目標電路。
  10. 一種用於獲取面板的觸摸資訊的微控制器，包括： 驅動模式確定電路，其被配置為從主機裝置接收與所述面板的驅動模式有關的資訊，並確定所述面板的觸摸操作或顯示操作； 控制信號產生電路，其被配置為產生電力控制信號，其中，所述電力控制信號用於與所述面板的驅動模式相對應地改變電力管理電路的輸出信號；以及 通信電路，其被配置為藉由將所述電力控制信號傳送到所述電力管理電路來與所述電力管理電路通信。
  11. 根據請求項10所述的微控制器，其中，所述驅動模式確定電路將所述面板的觸摸狀態或顯示狀態識別為開啟或關閉，並定義所述面板的操作條件。
  12. 根據請求項10所述的微控制器，其中，所述驅動模式確定電路藉由與所述主機裝置進行通信來將所述面板的驅動模式確定為進行顯示操作和觸摸感測操作這兩者的第一模式、僅進行顯示操作的第二模式和僅進行觸摸感測操作的第三模式其中之一。
  13. 根據請求項10所述的微控制器，其中，所述控制信號產生電路產生所述電力控制信號，其中，所述電力控制信號用於控制要藉由所述電力管理電路傳送到所述面板的觸摸電路或顯示電路的輸出信號，使得所述輸出信號與所述驅動模式確定電路所確定的所述面板的驅動模式相對應。
  14. 根據請求項10所述的微控制器，其中，所述電力控制信號根據所述面板的驅動模式來改變所述電力管理電路的輸出信號要傳送到的目標或所述輸出信號的狀態。
  15. 根據請求項10所述的微控制器，其中，所述通信電路藉由將所述微控制器定義為用於傳送所述電力控制信號的主設備並且將所述電力管理電路定義為用於接收所述電力控制信號的從屬設備來進行通信。
  16. 一種電力管理電路的操作方法，包括： 從微控制器接收與面板的驅動模式有關的資訊； 與所述面板的驅動模式相對應地確定所述電力管理電路的輸出信號； 確定具有接收所述輸出信號的可能性的候選電路中的所述輸出信號要傳送到的目標電路；以及 將所述輸出信號傳送到所述目標電路。
  17. 根據請求項16所述的方法，其中， 所述面板的驅動模式是所述面板的顯示電路不操作並且所述面板的觸摸電路操作的睡眠模式，以及 所述電力管理電路的輸出信號被改變為具有比並非所述睡眠模式的驅動模式下的強度低的強度。
  18. 根據請求項16所述的方法，其中，當所述面板的驅動模式是不進行顯示操作的模式時，維持所述電力管理電路的輸出信號的強度，並且將所述面板的觸摸電路確定為所述目標電路。
  19. 根據請求項16所述的方法，其中， 當所述面板的驅動模式是所述面板的顯示電路和觸摸電路操作的正常模式時，所述電力管理電路的輸出信號被傳送到所有的候選電路。
  20. 根據請求項16所述的方法，其中，當所述面板的驅動模式改變時，所述微控制器向所述電力管理電路傳送電力控制信號，其中所述電力控制信號用於控制所述電力管理電路的輸出信號的強度、頻率和波形中的至少一個。
TW111133229A 2021-09-10 2022-09-01 電力管理電路、微控制器和電力管理電路的操作方法 TW202311905A (zh)

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