CN104575413B - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种显示装置及其驱动方法。其中在像素驱动周期期间显示面板的像素被充入数据电压且在触摸传感器驱动周期期间驱动嵌入所述显示面板中的触摸传感器的显示装置包括:时序控制器,所述时序控制器在所述像素驱动周期期间给源极驱动器集成电路(IC)传输前导信号、控制数据和输入图像的数据,并在所述触摸传感器驱动周期期间给所述源极驱动器IC传输所述前导信号。
Description
本申请要求2013年10月16日提交的韩国申请No.10-2013-0123576的优先权,为了所有目的通过引用的方式将该专利申请的全部内容并入本文,如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其驱动方法。
背景技术
平板显示器的例子包括液晶显示器(LCD)、有机发光显示器、电泳显示器(EPD)和等离子显示面板(PDP)。
有源矩阵显示装置包括在每个像素中用作开关元件的薄膜晶体管(TFT)。显示装置的驱动电路给像素施加输入图像。显示装置的驱动电路包括输出数据电压的数据驱动电路,输出与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)的栅极驱动电路(或扫描驱动电路),以及用于控制数据驱动电路和栅极驱动电路的操作时序的时序控制器。数据驱动电路可包括多个源极驱动器集成电路(IC)。栅极驱动电路可包括多个栅极驱动器IC。
时序控制器通过标准接口,例如迷你低压差分信令(LVDS)接口给源极驱动器IC提供数字视频数据、用于采样数字视频数据的时钟、用于控制源极驱动器IC的操作的控制信号等。源极驱动器IC将从时序控制器接收的数字视频数据转换为模拟数据电压,并将模拟数据电压提供给数据线。
当时序控制器通过迷你LVDS接口以多点方式连接至源极驱动IC时,在时序控制器与源极驱动器IC之间需要红色(R)数据传输线、绿色(G)数据传输线、蓝色(B)数据传输线、用于控制源极驱动器IC的输出和极性反转操作的操作时序的控制线、时钟传输线等。在迷你LVDS接口中,RGB数据(例如RGB数字视频数据)和时钟作为差分信号对被传输。因此,当同时传输奇数数据和偶数数据时,在时序控制器与源极驱动器IC之间需要至少14条线来传输RGB数据。当RGB数据为10比特时,需要18条线。因而,必须在安装于时序控制器与源极驱动器IC之间的源极印刷电路板(PCB)上形成许多条线。因此,很难减小源极PCB的宽度。
对应于本申请人的U.S.专利No.7,898,518(2011年3月1日)、7,948,465(2011年5月24日)和8,330,699(2012年12月11日)中公开了一种新的信号传输协议(之后称为“EPI(嵌入式时钟点对点(clock embedded point-to-point))接口协议”),该信号传输协议以点对点的方式将时序控制器与源极驱动器IC连接,从而将时序控制器与源极驱动器IC之间的线数量最小化并使得信号传输稳定,通过引用的方式将上述专利文献的全部内容并入本文。
EPI接口协议具有下面的特征(1)到(3)。
(1)时序控制器的传输端子以点对点的方式通过信号线对(之后称为“EPI线对”)与源极驱动IC的接收端子连接,而没有线共享。
(2)在时序控制器与源极驱动IC之间没有连接单独的时钟线对。时序控制器通过EPI线对给源极驱动器IC传输时钟信号和数字数据。数字数据包括输入图像的视频数据和用于控制源极驱动器IC的操作的控制数据。
(3)在每个源极驱动器IC中嵌入用于时钟和数据恢复(CDR)的时钟恢复电路。时序控制器给源极驱动器IC传输时钟训练图案信号,即前导信号,从而可锁定时钟恢复电路的输出相位和输出频率。嵌入每个源极驱动器IC中的时钟恢复电路响应于通过EPI线对输入的前导信号产生内部时钟,并锁定内部时钟的相位和频率。
当内部时钟的相位和频率被锁定时,源极驱动器IC给时序控制器反馈输入表示输出稳定状态的高逻辑电平的锁定信号。
如上所述,在EPI接口协议中,时序控制器在给源极驱动器IC传输控制数据和输入图像的视频数据之前给源极驱动器IC传输前导信号。源极驱动器IC的时钟恢复电路响应于前导信号进行时钟训练操作,并稳定地锁定内部时钟的相位和频率。当内部时钟的相位和频率被稳定地锁定时,在源极驱动器IC与时序控制器之间形成被传输有输入图像的视频数据的数据连线(data link)。在从最后一个源极驱动器IC接收锁定信号之后,时序控制器开始给源极驱动器IC传输视频数据和控制数据。
当嵌入偶数源极驱动器IC中的时钟恢复电路的输出相位和输出频率未被锁定时,锁定信号反转为低逻辑电平。最后一个源极驱动器IC给时序控制器传输低逻辑电平的锁定信号。当锁定信号反转为低逻辑电平时,时序控制器给源极驱动器IC传输前导信号并重新开始源极驱动IC的时钟训练操作。
在显示装置中,触摸传感器可以以盒内方式嵌入像素阵列中,从而实现触摸用户接口(UI)。当触摸传感器嵌入显示装置的像素阵列中时,像素驱动周期和触摸传感器驱动周期被时分,从而防止触摸传感器与像素阵列的像素之间的干扰。这是因为触摸传感器和像素通过寄生电容耦合。当像素的电压在触摸传感器驱动周期中变化时,像素的变化的电压通过寄生电容施加给触摸传感器,因而在触摸传感器的输出中产生噪声。然而,EPI接口协议并未限定一种当像素驱动周期和触摸传感器驱动周期被时分时能够防止在触摸传感器驱动周期中像素电压变化的控制方法。
发明内容
本发明提供了一种在时序控制器与源极驱动集成电路(IC)之间的EPI接口中能够防止在触摸传感器驱动周期中像素电压变化的显示装置及其驱动方法。
在一个方面中,一种显示装置,其中在像素驱动周期期间显示面板的像素被充入数据电压,在触摸传感器驱动周期期间驱动嵌入所述显示面板中的触摸传感器,所述显示装置包括:时序控制器,所述时序控制器配置成在所述像素驱动周期期间给源极驱动器集成电路(IC)传输前导信号、控制数据和输入图像的数据,并在所述触摸传感器驱动周期期间给所述源极驱动器IC传输所述前导信号。
在所述触摸传感器驱动周期期间,所述像素保持在一特定电压或者在所述像素驱动周期期间被充入的最后一个数据电压。
在另一个方面中,一种用于驱动显示装置的方法,其中在像素驱动周期期间显示面板的像素被充入数据电压,并且在触摸传感器驱动周期期间驱动嵌入所述显示面板中的触摸传感器,所述方法包括:在所述像素驱动周期期间给源极驱动器集成电路(IC)传输前导信号、控制数据和输入图像的数据;和在所述触摸传感器驱动周期期间给所述源极驱动器IC传输所述前导信号。
附图说明
给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
图1是根据本发明示例性实施方式的显示装置的框图;
图2显示了嵌入像素阵列中的触摸传感器的例子;
图3显示了嵌入像素阵列中的触摸传感器的另一个例子;
图4是显示图3中所示的触摸传感器的驱动的波形图;
图5显示了形成在触摸传感器驱动电路与触摸传感器之间的多路复用器;
图6和图7是显示像素驱动周期和触摸传感器驱动周期的时分驱动方法的例子的波形图;
图8显示了连接在时序控制器与源极驱动器集成电路(IC)之间的EPI线;
图9显示了图8中所示的时序控制器和源极驱动器IC的时钟恢复电路;
图10是显示用于在图9中所示的时序控制器和源极驱动器IC之间的信号传输的EPI接口协议的波形图;
图11是显示在水平消隐周期期间传输给源极驱动器IC的EPI接口信号的波形图;
图12是显示源极驱动器IC的内部电路构造的框图;以及
图13和图14是显示在触摸传感器驱动周期期间源极驱动器IC的源极输出使能信号和输出的波形图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式,附图中图解了这些实施方式的一些例子。只要可能,在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部件。注意,如果确定公知部件的描述会误导本发明的实施方式,将省略公知部件的详细描述。
可基于诸如液晶显示器(LCD)、有机发光显示器、电泳显示器(EPD)和等离子显示面板(PDP)这样的平板显示器实现根据本发明示例性实施方式的显示装置。在下面的描述中,将使用液晶显示器作为平板显示器的例子描述本发明的实施方式。可使用其他平板显示器。
根据本发明实施方式的触摸传感器嵌入像素阵列中。可由基于触摸操作之前和之后的电容变化感测触摸输入的电容触摸传感器实现触摸传感器。电容触摸传感器可分为互电容触摸传感器和自电容触摸传感器。如图2中所示,在彼此垂直的两条导线之间形成互电容触摸传感器。如图3中所示,沿在一个方向上形成的单层导线形成自电容触摸传感器。
如图1和图2中所示,根据本发明实施方式的嵌有触摸传感器的显示装置包括显示面板100,显示驱动电路202、204和104,触摸传感器驱动电路302、304和306,和类似物。
显示面板100的薄膜晶体管(TFT)阵列基板包括多条数据线D1到Dm(其中m为正整数)、与数据线D1到Dm交叉的多条栅极线G1到Gn(其中n为正整数)、形成在数据线D1到Dm和栅极线G1到Gn的交点处的多个TFT、通过TFT连接到数据线D1到Dm并被充入数据电压的多个像素电极11、被提供公共电压Vcom的多个公共电极、多个触摸传感器和类似物。TFT阵列基板进一步包括存储电容器(未示出)。存储电容器连接到像素电极11,保持液晶单元的电压。
可由如图2中所示的互电容触摸传感器或如图3到5中所示的自电容触摸传感器实现根据本发明实施方式的触摸传感器。互电容触摸传感器包括Tx线Tx1到Txj(其中“j”为小于n的正整数)、Rx线Rx1到Rxi(其中“i”为小于m的正整数)、形成在Tx线Tx1到Txj和Rx线Rx1到Rxi的交点处的互电容等。
Tx线Tx1到Txj和Rx线Rx1到Rxi连接到公共电极,并在像素驱动周期T1(参照图6和图7)期间给公共电极提供公共电压Vcom。在触摸传感器驱动周期T2(参照图6和图7)期间,给Tx线Tx1到Txj提供用于驱动触摸传感器的驱动信号,Rx线Rx1到Rxi接收与所述驱动信号同步的触摸传感器的输出。
在显示面板100的像素阵列上显示输入图像。像素阵列的像素以矩阵形式形成在由数据线D1到Dm和栅极线G1到Gn界定的像素区域中。通过根据施加给像素电极11的数据电压与施加给公共电极的公共电压Vcom之间的电压差而施加的电场驱动每个像素,由此调整入射光的透射量。TFT响应于来自栅极线G1到Gn的栅极脉冲而导通,由此将来自数据线D1到Dm的电压提供给液晶单元的像素电极11。公共电极在像素驱动周期T1期间接收公共电压Vcom,形成像素的参考电位。公共电极如图2和5中被分割并在触摸传感器驱动周期T2期间用作触摸传感器的电极。
在显示面板100的滤色器基板上形成有黑矩阵、滤色器等。偏振片分别贴附到显示面板100的TFT阵列基板和滤色器基板。在显示面板100的TFT阵列基板和滤色器基板中的接触液晶的内表面上分别形成有用于设定液晶的预倾角的取向层。在液晶面板100的液晶层上形成有柱状衬垫料,以保持液晶单元的单元间隙恒定。
显示驱动电路202、204和104给像素施加数据。显示驱动电路202、204和104包括数据驱动电路202、栅极驱动电路204和时序控制器104。
数据驱动电路202包括多个源极驱动器集成电路(IC)SDIC。源极驱动器IC SDIC以点对点的方式通过EPI(嵌入式时钟点对点)线对连接到时序控制器104。源极驱动器ICSDIC在像素驱动周期T1期间输出模拟视频数据电压。
源极驱动器IC SDIC采样并锁存在像素驱动周期T1期间通过EPI线对从时序控制器104接收的数字视频数据RGB。源极驱动器IC SDIC在像素驱动周期T1期间将数字视频数据RGB转换为正、负模拟伽马补偿电压并输出正、负数据电压。正、负数据电压(+/-)(参照图6)被提供给数据线D1到Dm。
如图13和14中所示,当没有从时序控制器104接收控制数据时,源极驱动器ICSDIC以低逻辑电平产生源极输出使能信号SOE。源极驱动器IC SDIC在源极输出使能信号SOE的低逻辑周期期间输出数据电压。另一方面,源极驱动器IC SDIC在源极输出使能信号SOE的高逻辑周期期间不输出数据电压并进行充电共享。
在触摸传感器驱动周期T2期间,源极驱动器IC SDIC的输出通道可保持在像素驱动周期T1期间输出的最后一个数据电压。因为在触摸传感器驱动周期T2期间像素保持在像素驱动周期T1期间被充入的所述最后一个数据电压,所以不会造成充入至触摸传感器的电压的变化。
源极驱动器IC SDIC可给所有数据线D1到Dm提供一特定电压,所述特定电压是通过将在触摸传感器驱动周期T2的初始周期中输入的特定灰度级的数字数据转换为伽马补偿电压而产生的。在该情形中,因为给所有数据线D1到Dm提供同一电位的特定电压,所以数据线D1到Dm在触摸传感器驱动周期T2期间保持在同一电位。因为当数据线D1到Dm具有同一电位时在数据线D1到Dm之间没有偏差,所以减小影响触摸传感器的噪声的效果可进一步提高。因为没有产生栅极脉冲,所以即使给数据线D1到Dm施加所述特定电压,像素仍保持在其中在像素驱动周期T1期间被充入的最后一个数据电压。因而,在触摸传感器驱动周期T2期间,像素不会产生被充入至触摸传感器的电压的变化。
作为其他方法,源极驱动器IC SDIC可在触摸传感器驱动周期T2期间在时序控制器104的控制下将输出通道转换为高阻抗状态。当源极驱动器ICSDIC的输出通道被控制在高阻抗状态时,源极驱动器IC SDIC的输出通道不连接到数据线D1到Dm。在该情形中,像素在触摸传感器驱动周期T2期间保持在最后一个数据电压或所述特定电压。
可根据被编码为时序控制器104的控制数据的选项信息控制在像素驱动周期T1期间源极驱动器IC SDIC的输出控制方法。因而,在触摸传感器驱动周期T2期间,像素不会产生被充入至触摸传感器的电压的变化。
源极驱动器IC SDIC在触摸传感器驱动周期T2期间响应于从时序控制器104接收的前导信号进行时钟训练。
栅极驱动电路204在像素驱动周期T1期间在时序控制器104的控制下产生与数据电压同步的栅极脉冲(或扫描脉冲),将栅极脉冲移位并将栅极脉冲顺序地提供给栅极线G1到Gn。栅极驱动电路204公知为扫描驱动电路。栅极驱动电路204包括至少一个栅极驱动器IC。在像素驱动周期T1期间,栅极驱动器IC在时序控制器104的控制下给栅极线G1到Gn顺序地提供与数据电压同步的栅极脉冲,并选择显示面板100的将要被施加输入图像数据的线。栅极脉冲在栅极高电压VGH和栅极低电压VGL之间摆动,如图6中所示。
栅极驱动电路204在触摸传感器驱动周期T2期间不产生栅极脉冲,给栅极线G1到Gn提供栅极低电压VGL。因而,在像素驱动周期T1期间,栅极线G1到Gn给像素的TFT提供栅极脉冲并顺序地选择显示面板100的将要被施加输入图像数据的线。此外,在触摸传感器驱动周期T2期间,栅极线G1到Gn保持在栅极低电压VGL,防止触摸传感器的输出变化。
时序控制器104使用从外部主机系统接收的诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK这样的时序信号将用于控制数据驱动电路202的操作时序的源极控制数据编码。时序控制器104通过EPI线对将源极控制数据传输给源极驱动器IC SDIC。此外,时序控制器104使用从主机系统接收的时序信号给栅极驱动电路204传输用于控制栅极驱动电路204的操作时序的时序控制信号。栅极驱动电路204的时序控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。源极控制数据包括极性控制信号POL、源极输出使能信号SOE、用于控制源极驱动器IC SDIC的输出通道的选项信息等。
时序控制器104在先前设定的像素驱动周期T1内压缩从主机系统接收的外部数据使能信号,产生内部数据使能信号iDE。时序控制器104依照垂直同步信号Vsync的时序和内部数据使能信号iDE产生用于将一个帧周期时分为至少一个像素驱动周期T1和至少一个触摸传感器驱动周期T2的垂直同步信号Tsync。时序控制器104将垂直同步信号Tsync传输给触摸控制器,使显示驱动电路202、204和104的操作与触摸传感器驱动电路302、304和306的操作同步。
如果在预定时间周期不产生内部数据使能信号iDE,则时序控制器104给源极驱动器IC SDIC仅传输前导信号。如果开始产生内部数据使能信号iDE,则时序控制器104给源极驱动器IC SDIC传输前导信号、控制数据和输入图像的数据。
时序控制器104在像素驱动周期T1期间根据EPI接口协议给源极驱动器IC SDIC顺序地传输前导信号、控制数据和输入图像的数字视频数据RGB。因为在触摸传感器驱动周期T2期间没有内部数据使能信号iDE,所以时序控制器104在触摸传感器驱动周期T2期间给源极驱动器IC SDIC仅传输用于源极驱动器IC SDIC的时钟训练的前导信号。
主机系统将输入图像的数字视频数据RGB转换为适于在显示面板100上显示的数据格式。主机系统给时序控制器104传输输入图像的数字视频数据RGB以及时序信号Vsync,Hsync,DE和MCLK。
主机系统可由电视系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机(PC)、家庭影院系统和电话系统之一实现,并接收输入图像。主机系统运行与从触摸控制器306接收的触摸输入坐标相关的应用程序。
可在像素阵列中嵌入具有图2中所示的电极结构的互电容触摸传感器。Tx线Tx1到Txj包括公共电极分割图案T11到T23和连线图案L11到L22。第一Tx线Tx1包括通过连线图案L11和L12沿横向连接的多个公共电极分割图案T11到T13。第二Tx线Tx2包括通过连线图案L21和L22沿横向连接的多个公共电极分割图案T21到T23。每个公共电极分割图案T11到T23的尺寸被构图为大于像素尺寸,从而每个公共电极分割图案包括两个或更多个像素区域。每个公共电极分割图案T11到T23可由诸如氧化铟锡(ITO)这样的透明导电材料形成。连线图案L11到L22电连接在横向(或水平方向)上彼此相邻的公共电极分割图案T11到T23。互电容触摸传感器可具有除图2中所示的结构之外的其他结构。例如,可使用对应于本申请人的韩国专利申请No.10-2012-0143228(2012年12月11日)中公开的结构制造嵌入像素阵列中的互电容触摸传感器,通过引用将该专利申请的全部内容并入本文。
触摸传感器驱动电路302、304和306在触摸传感器驱动周期T2期间驱动触摸传感器并感测触摸传感器的触摸输入。触摸传感器驱动电路302、304和306包括驱动电路302、感测电路304和触摸控制器306。
驱动电路302在像素驱动周期T1期间给Tx线Tx1到Txj提供公共电压Vcom,并且在触摸传感器驱动周期T2期间给Tx线Tx1到Txj提供驱动信号。驱动信号在触摸驱动电压Vdrv和参考电压Vref之间摆动。
感测电路304在像素驱动周期T1期间给Rx线Rx1到Rxi提供公共电压Vcom,在触摸传感器驱动周期T2期间接收触摸传感器的电压。感测电路304放大通过Rx线Rx1到Rxi接收的触摸传感器的模拟输出并将放大的模拟输出转换为数字数据。之后,感测电路304产生触摸原始数据。
触摸控制器306使用预定的触摸识别算法分析从感测电路304接收的触摸原始数据。触摸控制器306确定大于等于预定阈值电压的触摸原始数据为触摸输入数据,并计算触摸输入位置的坐标XY。从触摸控制器306输出的触摸输入位置的坐标XY的信息被传输给主机系统。
图3到图5显示了自电容触摸传感器及其驱动方法。
如图3到图5中所示,自电容触摸传感器包括公共电极分割图案COM1到COMn。每个公共电极分割图案COM1到COMn可由氧化铟锡(ITO)形成并被构图成大于像素。
驱动电路308可通过感测线S1到Sn单独连接到公共电极分割图案COM1到COMn。驱动电路308在像素驱动周期T1期间给公共电极分割图案COM1到COMn提供公共电压Vcom。驱动电路308在触摸传感器驱动周期T2期间给感测线S1到Sn提供图4中所示的驱动信号并感测触摸传感器的电容变化。之后,驱动电路308输出触摸原始数据。触摸控制器(未示出)分析从驱动电路308接收的触摸原始数据,计算触摸输入位置的坐标并将触摸输入位置的坐标的信息传输给主机系统。
如图5中所示,可在驱动电路308与感测线S1到Sn之间安装多路复用器310,从而减小驱动电路308的引脚数量。如果感测线S1到Sn分为三组,则多路复用器310将驱动电路308的引脚P1到Pn/3连接到第一组的感测线,并给与第一组的感测线连接的电容触摸传感器同时提供驱动信号。随后,多路复用器310将驱动电路308的引脚P1到Pn/3连接到第二组的感测线,并给与第二组的感测线连接的电容触摸传感器同时提供驱动信号。随后,多路复用器310将驱动电路308的引脚P1到Pn/3连接到第三组的感测线,并给与第三组的感测线连接的电容触摸传感器同时提供驱动信号。
在触摸传感器驱动周期T2期间驱动触摸传感器,如图6和7中所示。在触摸传感器驱动周期T2期间,像素保持在一特定电压或者在紧接触摸传感器驱动周期T2之前的像素驱动周期T1期间被充入的最后一个数据电压。
图6和图7是显示像素驱动周期T1和触摸传感器驱动周期T2的时分驱动方法的例子的波形图。
如图6中所示,通过将一个帧周期分割为两部分来确保像素驱动周期T1和触摸传感器驱动周期T2。在该情形中,在像素驱动周期T1期间给所有像素施加对应于一帧数量的视频数据,在触摸传感器驱动周期T2期间驱动所有触摸传感器线。
如图7中所示,像素驱动周期T1和触摸传感器驱动周期T2每一个被分割为n个部分,其中n为大于等于2的正整数。在该情形中,分割的触摸传感器驱动周期T2#1到T2#n被分配在分割的像素驱动周期T1#1到T1#n之间。
当像素分为n个组(其中n为大于等于2且小于j/2的正整数)时,像素驱动周期T1#1到T1#n每一个被设定为驱动一个像素组所需的时间。当触摸传感器分为n个组时,触摸传感器驱动周期T2#1到T2#n每一个被设定为驱动一个触摸传感器组所需的时间。在图7所示的例子中,一个触摸传感器组包括与两条Tx线连接的触摸传感器。
如图7中所示,在第一像素驱动周期T1#1期间给第一像素组的像素施加视频数据,然后在第一触摸传感器驱动周期T2#1期间驱动第一触摸传感器组的触摸传感器。随后,在第二像素驱动周期T1#2期间给第二像素组的像素施加视频数据,然后在第二触摸传感器驱动周期T2#2期间驱动第二触摸传感器组的触摸传感器。
图8显示了连接在时序控制器TCON与源极驱动器IC SDIC之间的EPI线EPI。图9显示了时序控制器TCON和源极驱动器IC SDIC的时钟恢复电路。图10是显示用于在时序控制器TCON和源极驱动器IC SDIC之间的信号传输的EPI接口协议的波形图。图11是显示在水平消隐周期期间传输给源极驱动器IC SDIC的EPI接口信号的波形图。
在图8中,实线表示其中被传输包括前导信号、控制数据、输入图像的视频数据等的信号的EPI线对EPI。虚线表示其中被传输锁定信号LOCK的锁定线LCS1和LCS2。
时序控制器TCON通过EPI线对EPI与源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8每一个串联。
时序控制器TCON在像素驱动周期T1期间按指定顺序给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8顺序地传输包括前导信号、控制数据和输入图像的视频数据的EPI信号。控制数据包被传输给包括时钟比特、控制起始比特CTR_Start、源极控制数据、栅极控制数据等的比特流。视频数据包被传输给包括时钟比特、内部数据使能比特、RGB数据比特等的比特流。源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8每一个恢复通过EPI线对EPI输入的内部时钟信号。
在第一阶段Phase-I中,时序控制器TCON通过锁定线LCS1给第一源极驱动器ICSDIC#1传输锁定起始信号,并通过EPI线对EPI给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8传输用于时钟训练的前导信号。当从前一源极驱动器IC输入前导信号和高逻辑电平的锁定信号LOCK时,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8每一个通过时钟训练产生内部时钟,且当内部时钟的相位和频率被锁定且相应源极驱动器IC的CDR(时钟和数据恢复)功能稳定时,给下一个源极驱动IC传输高逻辑电平的锁定信号LOCK。当所有源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8的CDR功能稳定时,最后一个源极驱动器IC SDIC#8通过锁定反馈信号线LCS2给时序控制器TCON传输高逻辑电平的锁定信号LOCK。该前一源极驱动器IC的锁定信号输出端子不连接到第一源极驱动器IC SDIC#1的锁定信号输入端子。由于该原因,给第一源极驱动器IC SDIC#1的锁定信号输入端子输入高逻辑电平的DC电源电压Vcc。
在时序控制器TCON从最后一个源极驱动器IC SDIC#8接收高逻辑电平的锁定信号LOCK之后,时序控制器TCON在第二和第三阶段Phase-II和Phase-III给源极驱动器ICSDIC#1到SDIC#8每一个传输控制数据和视频数据。控制数据包括用于控制从源极驱动器ICSDIC#1到SDIC#8输出的数据电压的输出时序、极性等的源极控制数据。控制数据可包括用于控制栅极驱动器IC的操作时序的栅极控制数据。
时序控制器TCON通过接口接收电路21从主机系统接收输入图像的数字视频数据RGB。时序控制器TCON使用内部时序控制信号产生电路22根据从主机系统输入的外部时序信号产生包括源极控制数据和栅极控制数据的控制数据。编码器23依照EPI接口协议中确定的格式在数据包中嵌入时钟CLK。编码器23的输出通过传输缓冲器24转换为差分信号对并传输给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8。
源极驱动器IC SDIC的接收缓冲器25通过EPI线对EPI从时序控制器TCON接收EPI信号。源极驱动器IC SDIC的时钟恢复电路26恢复接收的时钟并产生内部时钟。源极驱动器IC SDIC的采样电路27依照内部时钟时序采样控制数据的比特和输入图像的数字视频数据的比特。
在图10中,“Tlock”是从前导信号开始被传输给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8之后一直到源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8的时钟恢复电路的输出被稳定锁定且锁定信号LOCK反转为高逻辑电平H的时间范围。
在EPI接口协议中,传输给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8的数据包包括多个数据比特和被分配在数据比特之前和之后的时钟比特。数据比特是控制数据的比特或者输入图像的数字视频数据的比特。
在EPI接口协议中,第一阶段Phase-I中的信号、第二阶段Phase-II中的信号和第三阶段Phase-III中的信号在内部数据使能信号iDE的脉冲之间的每个水平消隐周期中传输给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8。
源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8每一个给k条数据线D1到Dk提供正、负数据电压,其中k为大于等于2的正整数。
如图12中所示,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8每一个包括数据采样和串并转换器71、数字-模拟转换器(DAC)72、输出电路73等。
数据采样和串并转换器71包括接收缓冲器25、时钟恢复电路26和采样电路27。数据采样和串并转换器71使用时钟恢复电路26输出内部时钟,并响应于内部时钟采样通过EPI线对EPI接收的输入图像的数字视频数据的比特。数据采样和串并转换器71锁存采样的数据比特,之后同时输出数据比特。因此,数据比特被转换为并行数据。
数据采样和串并转换器71以代码映射方式恢复通过EPI线对EPI接收的控制数据,并产生源极控制数据。当栅极控制数据被编码为控制数据时,数据采样和串并转换器71从通过EPI线对EPI接收的控制数据恢复栅极控制数据并将恢复的栅极控制数据传输给栅极驱动器IC。源极控制数据可包括源极输出使能信号SOE、极性控制信号POL、选项信息等。极性控制信号POL表示提供给数据线D1到Dk的正、负模拟数据电压的极性。源极控制数据和栅极控制数据通过时序控制器TCON编码并在第二阶段Phase-II通过EPI线对EPI传输给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8。在EPI接口协议中,对应于本申请人的韩国专利申请No.10-2008-0132466(2008年12月23日)和U.S.专利申请No.12/537,341(2009年8月7日)中公开了控制数据的编码方法和恢复方法,通过引用将上述专利申请的全部内容并入本文。
DAC 72将从数据采样和串并转换器71接收的视频数据转换为正伽马补偿电压GH和负伽马补偿电压GL并产生正、负模拟数据电压。DAC 72响应于极性控制信号POL反转数据电压的极性。
输出电路73在源极输出使能信号SOE的高逻辑周期期间不输出数据电压,通过充电共享给数据线D1到Dk提供正数据电压和负数据电压的平均电压。在充电共享周期期间,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8的被提供正数据电压的输出通道和源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8的被提供负数据电压的输出通道被短路,因而正数据电压和负数据电压的平均电压被提供给数据线D1到Dk。输出电路73在源极输出使能信号SOE的低逻辑周期期间通过输出缓冲器给数据线D1到Dk提供正、负数据电压。因而,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8在源极输出使能信号SOE的低逻辑周期期间输出数据电压并响应于极性控制信号POL反转数据电压的极性。
图13和图14是显示在触摸传感器驱动周期期间源极输出使能信号SOE和源极驱动器IC SDIC的输出的波形图。
如图13中所示,在像素驱动周期T1期间,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8恢复从时序控制器TCON接收的控制数据,并产生在每个水平周期中逻辑电平被反转的源极输出使能信号SOE。
在触摸传感器驱动周期T2期间,因为从时序控制器TCON没有接收到控制数据,所以源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8将源极输出使能信号SOE保持在低逻辑电平,且将源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8的输出通道的电压保持在最后一个数据电压。在触摸传感器驱动周期T2期间,像素保持在像素驱动周期T1中被充入的最后一个数据电压。
在触摸传感器驱动周期T2期间,时序控制器TCON给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8传输前导信号,不给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8传输控制数据和输入图像的数字视频数据。就是说,在触摸传感器驱动周期T2期间,不管反馈给时序控制器TCON的锁定信号LOCK的逻辑电平如何,EPI接口保持第一阶段Phase-I。因而,在触摸传感器驱动周期T2期间源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8持续进行时钟训练,不再新产生数据电压。源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8在触摸传感器驱动周期T2期间保持在像素驱动周期T1的最后一个数据电压。
如图14中所示,在像素驱动周期T1期间,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8恢复从时序控制器TCON接收的控制数据,并产生在每个水平周期中逻辑电平被反转的源极输出使能信号SOE。
时序控制器TCON在触摸传感器驱动周期T2的初始周期中额外产生虚拟数据使能脉冲14。时序控制器TCON通过EPI线对EPI与虚拟数据使能脉冲14同步地给源极驱动器ICSDIC#1到SDIC#8传输特定灰度级的数据,然后在触摸传感器驱动周期T2期间给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8传输前导信号。所述特定灰度级的数据是之前存储在时序控制器TCON的寄存器中的数据,与输入图像无关。所述特定灰度级的数据被编码在于触摸传感器驱动周期T2的初始周期中额外产生的虚拟数据包15内并传输给源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8。
源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8将在触摸传感器驱动周期T2的初始周期中接收的特定灰度级的数据转换为伽马补偿电压并输出一特定电压。源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8在触摸传感器驱动周期T2期间将源极输出使能信号SOE保持在低逻辑电平,并将输出通道的电压保持在所述特定电压。因为没有产生栅极脉冲,所以即使给数据线施加所述特定电压,像素在触摸传感器驱动周期T2期间仍保持在像素驱动周期T1的最后一个数据电压。
在源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8输出所述特定电压之后,源极驱动器IC SDIC#1到SDIC#8在触摸传感器驱动周期T2的其余周期期间响应于前导信号持续进行时钟训练。
如上所述,本发明的实施方式限定了在EPI接口协议中用于在触摸传感器驱动周期期间将像素的电压保持在DC电压的方法,由此防止在触摸传感器驱动周期中像素的电压变化。
尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明,但应当理解,本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式,这落在本发明的原理的范围内。更具体地说,在说明书、附图和所附权利要求的范围内,在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外,可选择的使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。
Claims (12)
1.一种具有嵌入式时钟点对点接口的显示装置,其中在像素驱动周期期间显示面板的像素被充入数据电压,并且在触摸传感器驱动周期期间驱动嵌入所述显示面板中的触摸传感器,所述显示装置包括:
时序控制器,所述时序控制器配置成在所述像素驱动周期期间给源极驱动器集成电路传输前导信号、控制数据和输入图像的数据,并在所述触摸传感器驱动周期期间给所述源极驱动器集成电路传输所述前导信号,
嵌入所述源极驱动器集成电路中的用于时钟和数据恢复的时钟恢复电路,所述时钟恢复电路在所述触摸传感器驱动周期期间响应于所述前导信号持续进行用于产生内部时钟的时钟训练操作;
其中在所述触摸传感器驱动周期期间,所述像素保持在一特定电压或者在所述像素驱动周期期间被充入的最后一个数据电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中所述时序控制器在所述触摸传感器驱动周期期间不给所述源极驱动器集成电路传输所述控制数据和所述输入图像的数据。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中所述源极驱动器集成电路将限定所述源极驱动器集成电路的输出时序的源极输出使能信号保持在一特定逻辑电平。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中所述源极驱动器集成电路的输出通道在所述触摸传感器驱动周期期间保持在所述最后一个数据电压或一特定DC电压。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中所述源极驱动器集成电路的输出通道在所述触摸传感器驱动周期期间给所述像素阵列的数据线提供所述最后一个数据电压或所述特定电压。
6.根据权利要求4所述的显示装置,其中所述源极驱动器集成电路的输出通道在所述触摸传感器驱动周期期间不连接到所述像素阵列的数据线,并且保持在高阻抗状态。
7.一种用于驱动具有嵌入式时钟点对点接口的显示装置的方法,其中在像素驱动周期期间显示面板的像素被充入数据电压,并且在触摸传感器驱动周期期间驱动嵌入所述显示面板中的触摸传感器,所述方法包括:
在所述像素驱动周期期间给源极驱动器集成电路传输前导信号、控制数据和输入图像的数据;和
在所述触摸传感器驱动周期期间给所述源极驱动器集成电路传输所述前导信号,
其中在所述触摸传感器驱动周期期间,所述像素保持在一特定电压或者在所述像素驱动周期期间被充入的最后一个数据电压;
其中嵌入所述源极驱动器集成电路中的用于时钟和数据恢复的时钟恢复电路在所述触摸传感器驱动周期期间响应于所述前导信号持续进行用于产生内部时钟的时钟训练操作。
8.根据权利要求7所述的方法,所述方法进一步包括在所述触摸传感器驱动周期期间不给所述源极驱动器集成电路传输所述控制数据和所述输入图像的数据。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述源极驱动器集成电路将限定所述源极驱动器集成电路的输出时序的源极输出使能信号保持在一特定逻辑电平。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述源极驱动器集成电路的输出通道在所述触摸传感器驱动周期期间保持在所述最后一个数据电压或一特定DC电压。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述源极驱动器集成电路的输出通道在所述触摸传感器驱动周期期间给所述像素阵列的数据线提供所述最后一个数据电压或所述特定电压。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述源极驱动器集成电路的输出通道在所述触摸传感器驱动周期期间不连接到所述像素阵列的数据线,并且保持在高阻抗状态。
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