CN109753178B - 有机发光二极管触控显示装置运作方法 - Google Patents

有机发光二极管触控显示装置运作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机发光二极管触控显示装置运作方法，包含下列步骤：控制触控扫描转换时序与显示多工器转换时序维持特定等距关系；当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，有机发光二极管触控显示装置仅于部分的显示时间进行触控扫描，而于另一部分的显示时间停止触控扫描或进行触控电压补偿扫描；以及当遇到外部的噪声干扰时，有机发光二极管触控显示装置仅于显示空白区间进行触控扫描并可调整触控扫描频率，以避开外部噪声的干扰。

Description

有机发光二极管触控显示装置运作方法
技术领域
本发明与显示装置有关，尤其是关于一种有机发光二极管触控显示装置运作方法。
背景技术
请参照图1，图1为传统的内嵌式有机发光二极管触控显示装置的叠层结构的示意图。
如图1所示，基于工艺良率及厚度的考量，触控电极ITO与阴极CA的距离相当接近(<2um)，造成触控电极ITO与阴极CA之间的相互影响相当大。
当传统的内嵌式有机发光二极管触控显示装置的触控模式与显示模式同时运作时，有机发光二极管OLED的显示品质会受到触控电极ITO进行触控感测的影响而在显示画面中出现色带(Color Band)及闪烁(Flicker)的现象。
当传统的内嵌式有机发光二极管触控显示装置的触控模式与显示模式于不同时间运作时，虽可避免触控与显示相互干扰，但却也导致触控扫描时间受限且间隔需拉长以及触控功耗增加等问题。
发明内容
本发明提出一种有机发光二极管触控显示装置运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。
根据本发明的一具体实施例为一种有机发光二极管触控显示装置运作方法。于此实施例中，有机发光二极管触控显示装置运作方法包含下列步骤：控制触控扫描转换时序与显示多工器转换时序维持特定等距关系；以及当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，有机发光二极管触控显示装置仅于部分的显示时间进行触控扫描。
于一实施例中，该有机发光二极管触控显示装置于另一部分的显示时间停止触控扫描。
于一实施例中，该有机发光二极管触控显示装置于另一部分的显示时间进行触控电压补偿扫描。
于一实施例中，当遇到外部的噪声干扰时，该有机发光二极管触控显示装置仅于该显示时间之外的显示空白区间进行触控扫描。
于一实施例中，该有机发光二极管触控显示装置还进一步调整触控扫描频率，以避开外部噪声的干扰。
于一实施例中，该有机发光二极管触控显示装置包含自动切换电路，用以于触控振荡器与显示振荡器之间自动切换，以于第一运作模式下提供触控驱动时钟信号作为输出时钟信号及于第二运作模式下提供显示驱动时钟信号作为该输出时钟信号。
于一实施例中，该自动切换电路包含触控振荡器、显示振荡器、多工器及抗尖峰脉冲器。该触控振荡器及该显示振荡器均耦接至该多工器。该多工器耦接至该抗尖峰脉冲器。
于一实施例中，在该第一运作模式下，该多工器会自动切换至该触控振荡器并将该触控振荡器所提供的该触控驱动时钟信号输出至该抗尖峰脉冲器进行处理后提供为输出时钟信号。
于一实施例中，在该第二运作模式下，该多工器会自动切换至该显示振荡器并将该显示振荡器所提供的该显示驱动时钟信号输出至该抗尖峰脉冲器进行处理后提供为输出时钟信号。
于一实施例中，该第一运作模式为显示休眠模式且该第二运作模式为显示模式/闲置模式。
相较于现有技术，本发明的有机发光二极管触控显示装置运作方法通过将触控扫描转换时序(Touch scan transition timing)与显示多工器转换时序(Displaymultiplexer transition timing)维持特定等距关系的方式让触控模式与显示模式能够同时运作，但不会在显示画面中出现色带(Color Band)及闪烁(Flicker)的现象，由以有效改善有机发光二极管触控显示装置的显示品质，同时也可避免触控扫描时间受限且间隔需拉长以及触控功耗增加等问题，使得触控信噪比获得提升并可提供更多的充电时间。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为传统的内嵌式有机发光二极管触控显示装置的叠层结构的示意图。
图2为本发明的触控扫描转换时序(Touch scan transition timing)与显示多工器转换时序(Display multiplexer transition timing)维持一定等距关系的示意图。
图3为触控驱动时钟信号与显示驱动时钟信号于不同运作模式下自动切换的示意图。
图4为自动切换后的输出时钟信号于不同运作模式下与触控驱动时钟信号及显示驱动时钟信号的对应关系。
图5至图8B分别为通过交错式的触控扫描以避免显示不均匀的不同实施例。
图9为在部分的显示时间进行触控扫描(Touch scan)且在另一部分的显示时间进行触控电压补偿扫描(Touch voltage compensation scan)的示意图。
图10至图13分别为通过在不同显示时间分别进行触控扫描及触控电压补偿扫描以避免显示不均匀的不同实施例。
图14A及图14B为在遇到外部噪声干扰时动态调整触控扫描频率的一实施例。
图15A及图15B为在遇到外部噪声干扰时动态调整触控扫描频率的另一实施例。
图16为根据本发明的一具体实施例的有机发光二极管触控显示装置运作方法的流程图。
主要元件符号说明：
ITO：触控电极
CA：阴极
AD：阳极
OLED：有机发光二极管
SUB：基板
INS：绝缘层
PLA：平坦化层
PAS：钝化层
t1～t6：时间
TCH：触控扫描转换时序
TE：时钟信号
MUX1～MUX6：显示多工器转换时序
3：自动切换电路
31：触控振荡器
32：显示振荡器
33：多工器
34：抗尖峰脉冲器
S1：触控驱动时钟信号
S2：显示驱动时钟信号
S3：输出时钟信号
MODE1：第一运作模式
MODE2：第二运作模式
MODE3：第三运作模式
Vsync：垂直同步信号
20、400：显示线数量
S10～S14：步骤
具体实施方式
根据本发明的一具体实施例为一种有机发光二极管触控显示装置运作方法，用以运作有机发光二极管触控显示装置，使其触控模式与显示模式能够同时运作，但又不会在显示画面中出现色带(Color Band)及闪烁(Flicker)的现象。实际上，有机发光二极管触控显示装置可以是内嵌式(In-cell)有机发光二极管触控显示装置，但不以此为限。
请参照图2，图2为本发明的触控扫描转换时序(Touch scan transition timing)与显示多工器转换时序(Display multiplexer transition timing)维持特定等距关系的示意图。
如图2所示，当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，可通过共用显示驱动时钟信号及显示驱动器提供时钟信号TE的方式，达到完全控制触控扫描转换时序TCH与显示多工器转换时序MUX1～MUX6维持特定等距关系而不会互相干扰，由以避免在显示画面中出现色带(Color Band)及闪烁(Flicker)的现象，并可同时提升触控感测的信噪比。
举例而言，图2中的显示多工器转换时序MUX1的前沿及后沿分别对应于时间t1及t3，而触控扫描转换时序TCH的前沿则对应于时间t2，且时间t2介于时间t1及t3之间，使得触控扫描转换时序TCH与显示多工器转换时序MUX1维持特定等距关系；同理，显示多工器转换时序MUX2的前沿及后沿分别对应于时间t4及t6，而触控扫描转换时序TCH的后沿则对应于时间t5，且时间t5介于时间t4及t6之间，使得触控扫描转换时序TCH与显示多工器转换时序MUX2维持特定等距关系。
请参照图3，图3为触控驱动时钟信号与显示驱动时钟信号于不同运作模式下自动切换的示意图。
如图3所示，自动切换电路3可包含触控振荡器31、显示振荡器32、多工器33及抗尖峰脉冲器34。在第一运作模式(例如显示休眠模式)MODE1下，多工器33会自动切换至触控振荡器31并将触控振荡器31所提供的触控驱动时钟信号S1输出至抗尖峰脉冲器34进行处理后作为输出时钟信号S3。在第二运作模式(例如显示模式/闲置模式)MODE2下，多工器33会自动切换至显示振荡器32并将显示振荡器32所提供的显示驱动时钟信号S2输出至抗尖峰脉冲器34进行处理后作为输出时钟信号S3。
因此，当从第一运作模式(例如显示休眠模式)MODE1切换至第二运作模式(例如显示模式/闲置模式)MODE2时，输出时钟信号S3也会从触控驱动时钟信号S1变为显示驱动时钟信号S2。当从第二运作模式(例如显示模式/闲置模式)MODE2切换至第一运作模式(例如显示休眠模式)MODE1时，输出时钟信号S3也会从显示驱动时钟信号S2变为触控驱动时钟信号S1。
至于图4为自动切换后的输出时钟信号S3于不同运作模式下与触控驱动时钟信号S1及显示驱动时钟信号S2的对应关系。
如图4所示，一开始在第二运作模式(例如显示模式/闲置模式)MODE2下，输出时钟信号S3为显示驱动时钟信号S2。接着，从第二运作模式(例如显示模式/闲置模式)MODE2切换至第一运作模式(例如显示休眠模式)MODE1后，多工器33于时间t进行切换，使得输出时钟信号S3开始变为触控驱动时钟信号S1。至于从第一运作模式(例如显示休眠模式)MODE1切换至第三运作模式(例如触控模式)MODE3后，输出时钟信号S3则仍维持触控驱动时钟信号S1不变。
然而，即使在触控扫描转换时序与显示多工器转换时序维持一定等距关系的情况下，仍可能因为触控耦合额外的电压至显示而导致显示不均匀问题，故本发明提出下列方法加以解决：
(1)当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，触控扫描并非在所有显示时间均进行，而是采用交错式触控扫描的方式，亦即在部分的显示时间进行触控扫描，但在另一部分的显示时间停止触控扫描，由以有效避免显示不均匀的现象。
举例而言，请分别参照图5至图8B，图5至图8B分别为通过交错式的触控扫描以避免有机发光二极管触控显示装置的显示不均匀的不同实施例。其中，Vsync垂直同步信号，20及400代表显示线数量，TCH为触控扫描转换时序，TE为指示每条显示线的时钟信号。
图5为触控扫描转换时序TCH仅在有机发光二极管触控显示装置显示第奇数条显示线时进行触控扫描，而在有机发光二极管触控显示装置显示第偶数条显示线时则不进行触控扫描，反之亦然；图6为触控扫描转换时序TCH仅在有机发光二极管触控显示装置显示相邻的第奇数条显示线与第偶数条显示线之间时进行触控扫描，而在有机发光二极管触控显示装置显示相邻的第偶数条显示线与第奇数条显示线之间时则不进行触控扫描，反之亦然。
此外，触控扫描转换时序TCH也可在有机发光二极管触控显示装置进行N条显示线的触控扫描后停止M条显示线不进行触控扫描，其中N/M大于0。如图7所示，触控扫描转换时序TCH在进行一条显示线的触控扫描后停止三条显示线不进行触控扫描。如图8A所示，触控扫描转换时序TCH在进行两条显示线的触控扫描后停止两条显示线不进行触控扫描。至于图8B则是触控扫描转换时序TCH在进行一组相邻的显示线之间的触控扫描后停止三组相邻的显示线之间不进行触控扫描，反之亦然。
(2)当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，触控扫描转换时序TCH可在部分的显示时间进行触控扫描，但在另一部分的显示时间进行触控电压补偿扫描，由以有效避免显示不均匀的现象。如图9中的触控扫描转换时序TCH所示，触控扫描转换时序TCH的实线部分代表在部分的显示时间进行触控扫描，而触控扫描转换时序TCH的虚线部分代表在另一部分的显示时间进行触控电压补偿扫描。
图10至图13分别为通过触控扫描转换时序TCH在不同显示时间分别进行触控扫描及触控电压补偿扫描以避免有机发光二极管触控显示装置的显示不均匀的不同实施例。其中，图10为触控扫描转换时序TCH在触控扫描转换时序TCH显示第奇数条显示线时进行触控扫描(以实线较密集的X表示)，而在触控扫描转换时序TCH显示第偶数条显示线时则进行触控电压补偿扫描(以虚线较不密集的X表示)，反之亦然。
此外，触控扫描转换时序TCH也可在进行N条显示线的触控扫描(以实线较密集的X表示)后进行M条显示线的触控电压补偿扫描(以虚线较不密集的X表示)，其中N/M大于0。
如图11所示，触控扫描转换时序TCH在进行一条显示线的触控扫描(以实线较密集的X表示)后进行三条显示线的触控电压补偿扫描(以虚线较不密集的X表示)。如图12所示，触控扫描转换时序TCH在进行两条显示线的触控扫描(以实线较密集的X表示)后进行两条显示线的触控电压补偿扫描(以虚线较不密集的X表示)。至于图13则是触控扫描转换时序TCH在进行一组相邻的显示线之间的触控扫描(以实线较密集的X表示)后进行一组相邻的显示线之间的触控电压补偿扫描(以虚线较不密集的X表示)。
(3)当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，触控扫描时序与显示时序须互相搭配，因此，当遇到外部的噪声干扰时，触控扫描转换时序TCH可将触控扫描区间移往不会进行显示的显示空白(Blanking)区间并调整触控扫描频率，以避开外部噪声的干扰。
举例而言，当遇到外部的噪声干扰时，触控扫描转换时序TCH可自动将触控扫描区间移往显示时间之外的显示空白(Blanking)区间，由于显示空白区间不会进行显示，故触控扫描转换时序TCH可在此进行连续性的触控扫描且可以动态改变不同的触控扫描频率而不会影响到显示品质。
如图14A及图14B所示，当遇到外部噪声干扰时，触控扫描转换时序TCH可自动将触控扫描区间移往显示时间之外不会进行显示的显示垂直空白(V-Blanking)区间，触控扫描转换时序TCH在此进行触控扫描不会影响到显示品质。
如图15A及图15B所示，当遇到外部噪声干扰时，触控扫描转换时序TCH可自动将触控扫描区间从图15A中显示多工器转换时序MUX1～MUX6进行切换的显示时间移往图15B中显示多工器转换时序MUX1～MUX6不进行切换的显示垂直空白(V-Blanking)区间，由于显示垂直空白区间在显示时间之外而不会进行显示，故触控扫描转换时序TCH可在此进行触控扫描且可进行触控扫描频率的调整，例如从图15A中的较低的触控扫描频率调整为图15B中的较高的触控扫描频率，以避开外部噪声的干扰。
请参照图16，图16为有机发光二极管触控显示装置运作方法的流程图。有机发光二极管触控显示装置运作方法用以运作有机发光二极管触控显示装置。有机发光二极管触控显示装置根据触控扫描转换时序(Touch scan transition timing)进行触控扫描并根据显示多工器转换时序(Display multiplexer transition timing)进行显示。如图16所示，有机发光二极管触控显示装置运作方法包含下列步骤：
步骤S10：控制触控扫描转换时序与显示多工器转换时序维持特定等距关系；
步骤S12：当有机发光二极管触控显示装置进行显示时，有机发光二极管触控显示装置仅于部分的显示时间进行触控扫描，而于另一部分的显示时间停止触控扫描或进行触控电压补偿扫描；以及
步骤S14：当遇到外部的噪声干扰时，有机发光二极管触控显示装置仅于显示时间之外的显示空白(Blanking)区间进行触控扫描并可调整触控扫描频率，以避开外部噪声的干扰。
相较于现有技术，本发明的有机发光二极管触控显示装置运作方法通过将触控扫描转换时序(Touch scan transition timing)与显示多工器转换时序(Displaymultiplexer transition timing)维持特定等距关系的方式让触控模式与显示模式能够同时运作，但不会在显示画面中出现色带(Color Band)及闪烁(Flicker)的现象，由以有效改善有机发光二极管触控显示装置的显示品质，同时也可避免触控扫描时间受限且间隔需拉长以及触控功耗增加等问题，使得触控信噪比获得提升并可提供更多的充电时间。
通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (6)

1.一种有机发光二极管触控显示装置运作方法，用以运作一有机发光二极管触控显示装置，其特征在于，该有机发光二极管触控显示装置运作方法包含下列步骤：
(a)控制一触控扫描转换时序与一显示多工器转换时序维持一特定等距关系；以及
(b)当该有机发光二极管触控显示装置进行显示时，该有机发光二极管触控显示装置仅于部分的显示时间进行触控扫描；
其中，该显示多工器转换时序的前沿及后沿分别对应于第一时间及第三时间，而该触控扫描转换时序的前沿则对应于第二时间，且该第二时间介于该第一时间及该第三时间之间，使得该触控扫描转换时序与该显示多工器转换时序维持该特定等距关系；
其中，该有机发光二极管触控显示装置包含一自动切换电路且该自动切换电路包含一触控振荡器、一显示振荡器、一多工器及一抗尖峰脉冲器，该触控振荡器与该显示振荡器耦接至该多工器，该多工器耦接该抗尖峰脉冲器；在一第一运作模式下，该多工器会自动切换至该触控振荡器并将该触控振荡器所提供的一触控驱动时钟信号输出至该抗尖峰脉冲器进行处理后作为一输出时钟信号；在一第二运作模式下，该多工器会自动切换至该显示振荡器并将该显示振荡器所提供的一显示驱动时钟信号输出至该抗尖峰脉冲器进行处理后作为该输出时钟信号；当从该第一运作模式切换至该第二运作模式时，该输出时钟信号会从该触控驱动时钟信号变为该显示驱动时钟信号；当从该第二运作模式切换至该第一运作模式时，该输出时钟信号会从该显示驱动时钟信号变为该触控驱动时钟信号。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管触控显示装置运作方法，其特征在于，该有机发光二极管触控显示装置于另一部分的显示时间停止触控扫描。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管触控显示装置运作方法，其特征在于，该有机发光二极管触控显示装置于另一部分的显示时间进行触控电压补偿扫描。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管触控显示装置运作方法，其特征在于，当遇到外部的噪声干扰时，该有机发光二极管触控显示装置仅于该显示时间之外的一显示空白区间进行触控扫描。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管触控显示装置运作方法，其特征在于，该有机发光二极管触控显示装置还进一步调整触控扫描频率，以避开外部噪声的干扰。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管触控显示装置运作方法，其特征在于，该第一运作模式为显示休眠模式且该第二运作模式为显示模式/闲置模式。
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