CN109656395A - 嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路。此驱动方法包括：进行一第一操作模式，其中，第一操作模式包括：针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行一连续显示扫描驱动；以及在连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行一整图框触控检测；进行一第二操作模式，其中，第二操作模式包括：针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行多个非连续显示扫描驱动；以及在至少一对相邻的该非连续显示扫描驱动之间，进行一部分图框触控检测；以及控制第一操作模式的扫描线的像素充电时间与第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效。

Description

嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路

技术领域

本发明是关于一种触控面板的技术，更进一步来说，本发明是关于一种嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路。

背景技术

在嵌入式触控面板(In-Cell Touch Panel)架构里，显示驱动与触控扫描往往是共享硬件、分时多任务(Time Division Multiplexing)使用，将显示驱动时间(DisplayTerm)与触控感测时间(Touch Term)分开分时工作。当显示驱动数据时，触控扫描停止或仅处理触控扫描数据。而当触控扫描时，显示驱动停止。为了避免嵌入式触控面板内产生噪声(Noise)，降低扫描讯号噪声比(SNR)值或影响面内容值造成误报点。常见的分时多任务模式有三种，如图1A、图1B以及图1C所示。

图1A为先前技术的嵌入式触控面板进行垂直空白触控感测(V-blanking TPterm)的示意图。请参考图1A，TP表示触控感测期间，DSP表示显示期间。在此例中，整个触控感测的工作被安排在显示图框(Display Frame)与图框之间，也就是垂直同步期间(V-banking)。

图1B为先前技术的嵌入式触控面板进行水平空白触控感测(H-blanking TPterm)的示意图。在此例中，将一个或数个触控感测的工作安排在显示扫描线(DisplayLine)与扫描线之间。也就是说，触控感测的工作被配置在水平空白期间(H-blanking)。

图1C为先前技术的嵌入式触控面板进行混合触控感测的示意图在此例中，将一个或数个触控感测的工作安排在显示扫描线与扫描线之间以及显示图框与图框之间。换句话说，就是上面图1A与图1B两者结合的应用。

一般的嵌入式触控面板在进行触控感测时，会根据不同的应用，切换上述三个触控感测模式。然而，切换的过程中，往往会发生屏幕亮度改变，影响显示质量。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路，藉由改变驱动方法，使屏幕维持相同亮度，进而提升触控显示面板的显示质量。

有鉴于此，本发明提供一种嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法，此嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法包括下列步骤：进行一第一操作模式，其中，第一操作模式包括：针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行一连续显示扫描驱动；以及在该连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行一整图框触控检测；进行一第二操作模式，其中，该第二操作模式包括：针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行多个非连续显示扫描驱动；以及在至少一对相邻的该非连续显示扫描驱动之间，进行一部分图框触控检测；以及控制第一操作模式的扫描线的像素充电时间与第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度均匀一致。

有鉴于此，本发明提供一种嵌入式触控显示面板的驱动电路，用以驱动一嵌入式触控显示面板，此嵌入式触控显示面板的驱动电路包括一触控显示时序驱动电路，此触控显示时序驱动电路耦接嵌入式触控显示面板，其中，触控显示时序驱动电路包括一第一操作模式以及一第二操作模式，其中，第一操作模式包括：针对该嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行一连续显示扫描驱动；以及在该连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行一整图框触控检测。第二操作模式包括：针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行多个非连续显示扫描驱动；以及在至少一对相邻的非连续显示扫描驱动之间，进行一部分图框触控检测，其中，触控显示时序驱动电路控制第一操作模式的扫描线的像素充电时间与第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度均匀一致。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路，其中，控制第一操作模式的扫描线的像素充电时间与第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度一致的步骤包括：控制整张画面的多个闸极驱动讯号，使每一所述闸极驱动讯号的致能时间实质上相同。

依照本发明较佳实施例所述的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法及其驱动电路，其中，控制第一操作模式的扫描线的像素充电时间与第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度一致的步骤包括：致能多个闸极驱动讯号；以及在每一闸极驱动讯号致能时，送出对应像素的源极驱动讯号，且固定源极驱动讯号送出的时间，使每一条扫描线的源极驱动讯号的时间实质上相同。

本发明的精神在于藉由控制每一个触控操作模式下的像素充电时间，让嵌入式触控显示面板无论操作在哪一个触控操作模式，其扫描时的像素充电时间皆为实质上相同。故本发明可以在嵌入式触控显示面板驱动电路切换操作模式时，显示的亮度仍然保持一致。藉此，可改善触控显示面板的显示质量。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A为先前技术的嵌入式触控面板进行垂直空白触控感测(V-blanking TPterm)的示意图。

图1B为先前技术的嵌入式触控面板进行水平空白触控感测(H-blanking TPterm)的示意图。

图1C为先前技术的嵌入式触控面板进行混合触控感测的示意图。

图2A为本发明一较佳实施例的垂直空白触控感测模式的时序图。

图2B为本发明一较佳实施例的混合触控感测模式的时序图。

图2C为本发明一较佳实施例的混合触控感测模式的时序图。

图3为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示设备的系统方块图。

图3A为本发明一较佳实施例的控制闸极驱动电路开启扫描线的时间以控制像素充电时间的波形示意图。

图3B为本发明一较佳实施例的控制源极驱动电路给数据的时间以控制像素充电时间的波形示意图。

图4为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法的流程图。

301：触控显示时序驱动电路

302：嵌入式触控显示面板

303：源极驱动电路

304：闸极驱动电路

S401～S404：本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法的各步骤

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，但并不是把本发明的实施范围局限于此。

在先前技术中，切换触控感测的操作模式，会发生屏幕亮度改变，被用户所观察到，影响显示质量。然而，详细发生此现象的原因，在先前技术中，并未被探讨与改良。申请人藉由以下分析，找出屏幕亮度改变的原因，进一步提出改善的技术。

图2A为本发明一较佳实施例的垂直空白触控感测模式的时序图。请参考图2A，以垂直空白触控感测模式来说，一张画面的驱动时间约16.67ms，在触控感测期间TP内，连续触控感测201一张画面的时间大约是1ms，因此，剩余真正能够进行显示的时间共有约15.67ms。若以分辨率为1280×800的面板来说，每一条扫描线有15.67ms÷1280＝12.23us驱动时间，扣除每条扫描线所需要的保持时间(hold time)是1.2us，故在此操作模式，每一条线的最大像素充电时间约是11.03us。

图2B为本发明一较佳实施例的混合触控感测模式的时序图。请参考图2B，以混合触控感测模式来说，一张画面的驱动时间约16.67ms，连续触控感测201一张画面需要1ms，且每一次中断显示扫描驱动之间的部分图框触控检测202需要300us，共需要三次部分图框触控检测202。因此，剩余真正能够进行显示的时间共有约14.77ms。若以分辨率为1280×800的面板来说，每一条扫描线有14.77ms÷1280＝11.53us驱动时间，扣除每条扫描线所需要的保持时间(hold time)是1.2us，故在此操作模式，每一条线的最大像素充电时间约是10.3us。

图2C为本发明一较佳实施例的混合触控感测模式的时序图。请参考图2C，以混合触控感测模式来说，一张画面的驱动时间约16.67ms，连续触控感测201一张画面需要1ms，且每一次中断显示扫描驱动之间的部分图框触控检测202需要250us，共需要五次部分图框触控检测202。因此，剩余真正能够进行显示的时间共有约14.42ms。若以分辨率为1280×800的面板来说，每一条扫描线有14.42ms÷1280＝11.26us驱动时间，扣除每条扫描线所需要的保持时间是1.2us，故在此操作模式，每一条线的最大像素充电时间约是10.0us。

假设，在低耗电模式时，嵌入式触控面板会采用垂直空白触控感测。此时，由于触控感测是在每一个垂直同步期间或前后执行，故每一秒进行60张画面的触控感测。当检测到有手指触控时，会切换到混合触控感测模式，此时，触控感测除了在垂直同步时间前后进行感测外，还会在显示扫描线与线之间插入触控感测，也就是每一秒进行120张画面的触控感测。也就是说，报点率可提升2倍。在嵌入式显示触控面板中，系统如果动态调整显示驱动时间与触控扫描时间的比例时，显示时间因而产生变化，进而改变源极驱动电路对液晶像素的充电时间，可能引起人眼所能观察到的亮度变化。

图3为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示设备的系统方块图。请参考图3，此嵌入式触控显示设备包括一触控显示时序驱动电路301、嵌入式触控显示面板302、源极驱动电路303以与门极驱动电路304。触控显示时序驱动电路301耦接嵌入式触控显示面板302、源极驱动电路303以与门极驱动电路304。触控显示时序驱动电路301除了对嵌入式触控显示面板302进行触控检测外，还控制了源极驱动电路303以与门极驱动电路304的操作时序。

在此实施例中，显示过程当中，系统动态调整显示与触控扫描模式，其切换顺序例如是由图2C的模式转为图2B的模式之后转为图2A的模式。由上述地说明可知，在上述三个模式中，每一个模式的像素充电时间皆不同，故在此，本发明控制每一个模式针对像素的充电时间实质上一致，便可以让画面亮度一致。举例来说，由于图2C的模式对于每一条线的像素充电时间最短(10.0us)。故，当系统操作在图2B的模式以及图2A的模式时，触控显示时序驱动电路301设定每一条扫描线的像素充电时间皆为10.0us，以配合图2C的模式时的像素充电时间。

另外，在本发明中，控制每一条扫描线的像素充电时间的方法至少有两种，第一种方式是触控显示时序驱动电路301控制源极驱动电路303给像素数据的时间，第二种方式是触控显示时序驱动电路301控制闸极驱动电路302开启扫描线的时间。图3A为本发明一较佳实施例的控制闸极驱动电路302开启扫描线的时间以控制像素充电时间的波形示意图。请参考图3A，31表示图2A的模式下的第N条线的闸极讯号，32表示图2C的模式下的第N条线的闸极讯号。由此图可以看出，即便源极仍在给资料，藉由触控显示时序驱动电路301控制闸极驱动电路302，让两个模式的闸极线的致能时间一致，便可以在切换模式时，亮度不会变化。

图3B为本发明一较佳实施例的控制源极驱动电路303给数据的时间以控制像素充电时间的波形示意图。请参考图3B，33表示图2A的模式下的第N条线的闸极讯号；34表示图2C的模式下的第N条线的闸极讯号；35表示图2A的模式下的第N条线的数据讯号；36表示图2C的模式下的第N条线的数据讯号。由此图可以看出，即便闸极仍在致能，藉由触控显示时序驱动电路301控制源极驱动电路303，让两个模式的数据供给的时间一致，便可以在切换模式时，亮度不会变化。

由上述实施例可以看出，即便闸极驱动讯号的致能时间长度不一样，但源极驱动电路所输出的数据推动的时间一致，所以对液晶充电时间实质上相等。故在切换模式时，亮度可维持均匀不会变化。然而，在某些情况下，即便像素充电时间一致，亦有可能亮度不均匀。可以藉由仪器测量每一个模式的亮度，进而找出其他模式与图2C的模式的亮度相同的像素充电时间。一般来说，对于亮度影响最大的是像素充电时间，故其他模式的像素充电时间和图2C的模式的像素充电时间差异不大，但仍然可能有所差异。另外，电路亦可能有误差，故本发明不限制像素充电时间需要完全相等，只要能够实质上的达到切换模式时，亮度一致的时间，便属于本发明的范围。

再者，上述图2A、图2B、图2C所使用的三个操作模式仅是为了叙述本发明的精神所使用的举例，并非用以限定本发明。只要有两个模式，使用实质上相同的像素充电时间，便属于本发明的精神。

图4为本发明一较佳实施例的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法的流程图。请参考图4，此嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法包括下列步骤：

步骤S401：开始。

步骤S402：判断操作模式。由于本案重点并不在操作模式的判断，操作模式的切换判断可以是系统判定，也可以是触控之后判定，本发明的应用是至少需要有两个模式。故此实施例仅举两个操作模式，且此步骤不再详加赘述。

步骤S403：在第一操作模式，采用一固定时间长度对一条扫描线进行充电。此步骤可以选择用闸极驱动电路304，控制每一条扫描线的开启时间。此步骤亦可以选用源极驱动电路303，在扫描线被开启后，以固定时间对扫描线的像素进行充电。

步骤S404：在第二操作模式，采用与第一操作模式同一个固定时间长度对一条扫描线进行充电。同样地，此步骤可以选择用闸极驱动电路304，控制每一条扫描线的开启时间。此步骤亦可以选用源极驱动电路303，在扫描线被开启后，以固定时间对扫描线的像素进行充电。

由于上述第一操作模式与第二操作模式针对每一条扫描线，有不同的最大像素充电时间，因此，本发明选择较小的最大像素充电时间作为每一个模式的扫描线的像素充电时间。因此，无论切换到什么模式，液晶像素的透光率可以一致，亮度也可以保持均匀一致。

综上所述，本发明的精神在于藉由控制每一个触控操作模式下的像素充电时间，让嵌入式触控显示面板无论操作在哪一个触控操作模式，其扫描时的像素充电时间皆为实质上相同。故本发明可以在嵌入式触控显示面板驱动电路切换操作模式时，显示的亮度仍然保持一致。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法，其特征在于，包括：

进行一第一操作模式，其包括：

针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行一连续显示扫描驱动；以及

在该连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行一整图框触控检测；

进行一第二操作模式，其包括：

针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行多个非连续显示扫描驱动；以及

在至少一对相邻的该非连续显示扫描驱动之间，进行一部分图框触控检测；以及

控制该第一操作模式的扫描线的像素充电时间与该第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度均匀一致。

2.如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法，其特征在于，控制该第一操作模式的扫描线的像素充电时间与该第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度均匀一致，包括：

控制整张画面的多个闸极驱动讯号，使每一所述闸极驱动讯号的致能时间实质上相同。

3.如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法，其特征在于，该第二操作模式更包括：

在所述非连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行该整图框触控检测。

4.如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法，其特征在于，控制该第一操作模式的扫描线的像素充电时间与该第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度均匀一致，包括：

致能多个闸极驱动讯号；以及

在每一所述闸极驱动讯号致能时，送出对应像素的源极驱动讯号，且固定该源极驱动讯号送出的时间，使每一条扫描线的源极驱动讯号的时间实质上相同。

5.如权利要求1所述的嵌入式触控显示面板的亮度均匀驱动方法，其特征在于，更包括：

在低耗电模式时，进行该第一模式操作；以及

在检测到触控时，进行该第二模式操作。

6.一种嵌入式触控显示面板的驱动电路，用以驱动一嵌入式触控显示面板，其特征在于，该嵌入式触控显示面板的驱动电路包括：

一触控显示时序驱动电路，耦接该嵌入式触控显示面板，其中，该触控显示时序驱动电路包括一第一操作模式以及一第二操作模式，该第一操作模式包括：

针对该嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行一连续显示扫描驱动；以及

在该连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行一整图框触控检测，

其中，该第二操作模式包括：

针对一嵌入式触控显示面板的一张画面时间内，进行多个非连续显示扫描驱动；以及

在至少一对相邻的该非连续显示扫描驱动之间，进行一部分图框触控检测；以及

其中，该触控显示时序驱动电路控制该第一操作模式的扫描线的像素充电时间与该第二操作模式的扫描线的像素充电时间实质上等效，使画面亮度均匀一致。

7.如权利要求6所述的嵌入式触控显示面板的驱动电路，其特征在于，更包括：

一闸极驱动电路，包括多个扫描线驱动端以及一控制端，其中，该闸极驱动电路的控制端耦接该触控显示时序驱动电路，该闸极驱动电路的所述扫描线驱动端分别耦接该嵌入式触控显示面板的闸极线，其中，该触控显示时序驱动电路控制该闸极驱动电路，使所述扫描线驱动端所输出的多个闸极驱动讯号的致能时间，在该第一操作模式时与该第二操作模式时，实质上相同。

8.如权利要求6所述的嵌入式触控显示面板的驱动电路，其特征在于，该触控显示时序驱动电路在该第二操作模式时，更包括：

该触控显示时序驱动电路在所述非连续显示扫描驱动完成一张画面后，进行该整图框触控检测。

9.如权利要求6所述的嵌入式触控显示面板的驱动电路，其特征在于，更包括：

一源极驱动电路，包括多个像素驱动端以及一控制端，其中，该源极驱动电路的控制端耦接该触控显示时序驱动电路，该源极驱动电路的所述像素驱动端分别耦接该嵌入式触控显示面板的数据线，其中，该触控显示时序驱动电路控制该源极驱动电路，使所述像素驱动端所输出的数据讯号的输出时间，在该第一操作模式时与该第二操作模式时，实质上相同。

10.如权利要求6所述的嵌入式触控显示面板的驱动电路，其特征在于，

该触控显示时序驱动电路在低耗电模式时，进行该第一模式操作；以及

该触控显示时序驱动电路在检测到触控后，进行该第二模式操作。