CN113658552A - 驱动装置及其操作方法 - Google Patents

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CN113658552A CN202010348841.7A CN202010348841A CN113658552A CN 113658552 A CN113658552 A CN 113658552A CN 202010348841 A CN202010348841 A CN 202010348841A CN 113658552 A CN113658552 A CN 113658552A
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Abstract

本发明涉及一种驱动装置及其操作方法。驱动装置用于驱动自发光显示面板(例如OLED显示面板)。自发光显示面板为内嵌式触控面板。驱动装置包括驱动电路以及控制电路。驱动电路用于在帧期间的第一子期间中驱动自发光显示面板的多个像素电路，以显示影像帧。控制电路用以控制所述驱动电路，以在所述帧期间的第二子期间中使这些像素电路不发光。控制电路在所述第二子期间中对自发光显示面板进行触控检测操作。利用本发明的驱动装置及其操作方法可以在对自发光显示面板进行触控检测操作时尽可能地不影响自发光显示面板的视觉效果。

Description

驱动装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种驱动装置及其操作方法。
背景技术
为了缩小显示装置的体积，使有机发光二极管(organic light emitting diode，以下称OLED)显示面板可以整合显示功能与触控功能，是产品发展趋势。在进行触控检测操作时，如何使触控检测操作不会影响OLED显示面板(或是其他自发光显示面板)的视觉效果，是本领域的技术课题之一。
发明内容
本发明提供一种驱动装置及其操作方法，以便在对自发光显示面板进行触控检测操作时尽可能地不影响自发光显示面板的视觉效果。
在本发明的一实施例中，上述的驱动装置用于驱动自发光显示面板。自发光显示面板为内嵌式触控面板。驱动装置包括驱动电路以及控制电路。驱动电路用于在帧期间的第一子期间中驱动自发光显示面板的多个像素电路，以显示影像帧。控制电路用于控制所述驱动电路，以在所述帧期间的第二子期间中使这些像素电路不发光。其中，控制电路在所述第二子期间中对自发光显示面板进行触控检测操作。
在本发明的一实施例中，上述的操作方法包括：由驱动电路在帧期间的第一子期间中驱动自发光显示面板的多个像素电路，以显示影像帧；由控制电路控制所述驱动电路，以在所述帧期间的第二子期间中使这些像素电路不发光；以及由控制电路在所述第二子期间中对自发光显示面板进行触控检测操作。
基于上述，本发明诸实施例所述驱动装置及其操作方法将一个帧期间至少划分为第一子期间与第二子期间。驱动装置在同一个帧期间的第一子期间与第二子期间中对自发光显示面板分别进行显示驱动操作与触控检测操作。其中，驱动电路在第二子期间中使自发光显示面板的这些像素电路不发光，以便于在对自发光显示面板进行触控检测操作时尽可能地不影响自发光显示面板的视觉效果。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例所绘示一种显示装置的电路方块(circuit block)示意图。
图2是依照一实施例说明图1所示像素电路的电路示意图。
图3是依照本发明一实施例说明图1所示自发光显示面板的信号时序示意图。
图4是依照本发明一实施例所绘示一种显示装置的操作方法的流程示意图。
图5是依照另一实施例说明图1所示像素电路的电路示意图。
图6是依照本发明另一实施例说明图1所示自发光显示面板的信号时序示意图。
附图标记说明
100:显示装置
110:自发光显示面板
110:自发光显示面板
111:像素阵列
112:像素电路
120:控制电路
130:驱动电路
CLK1～CLKn:栅极频率信号
Cs、Cad:储存电容
Data1～DataX:数据电压
DataL:数据线
DRT1、DRT2:晶体管
EE:发光元件
EMC1～EMCn:发光频率信号
EM、EM1、EM2、EMM:发光扫描信号
F1:帧期间
INT1～INTn:初始化频率信号
M21、M22、M23、M24、M25、M26、M51、M52、M53:开关
P1、P2、P3:期间
RST、RST1、RST2、RSTM:重置扫描信号
S410、S420、S430:步骤
SCAN、SCAN1、SCAN2、SCANM:栅极扫描信号
SP1:第一子期间
SP2:第二子期间
STP:启始脉冲信号
VDD:系统电压
Vreset:重置电压
VSS:参考电压
具体实施方式
在本案说明书全文和权利要求书中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本案说明书全文和权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名元件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量的上限或下限，亦非用来限制元件的次序。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标记的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标记或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
图1是依照本发明一实施例所绘示一种显示装置100的电路方块(circuit block)示意图。显示装置100包含自发光显示面板110和驱动装置。自发光显示面板110包括具有多个像素电路112的像素阵列111。像素阵列111具有M个水平线(或水平显示线)，而M个水平线意味着M个像素电路行(rows)。这些像素电路112的每一个具有发光元件。因此，自发光显示面板110可以不需要背光而显示影像帧。举例来说，依照设计需求，自发光显示面板110可以包括有机发光二极管(organic light emitting diode，以下称OLED)显示面板、微发光二极管(micro LED)显示面板或是其他自发光显示面板(亦即，不需要背光的显示面板)。举例来说，所述OLED显示面板可以是有源矩阵有机发光二极管(active matrix OLED，AMOLED)显示面板。
在图1所示实施例中，用以驱动自发光显示面板110的驱动装置包括控制电路120与驱动电路130。在图1所示实施例中，驱动电路130可以被配置在自发光显示面板110上。例如，驱动电路130可以是栅阵列(gate on array，GOA)电路。依照设计需求，在其他实施例中，驱动电路130亦可以被配置在可挠性电路板、印刷电路板或其他位置。基于控制电路120的控制，驱动电路130可以在一个帧期间的第一子期间(显示驱动期间)中驱动自发光显示面板110的这些像素电路112以显示影像帧。
控制电路120可以向驱动电路130(或被称为GOA电路)提供信号，以控制该驱动电路。例如，控制电路120可以提供启始脉冲信号STP以及频率信号(例如具有不同相位的栅极频率信号CLK1到CLKn、具有不同相位的初始化频率信号INT1到INTn和具有不同相位的发光频率信号EMC1到EMCn)。根据控制电路120的启始脉冲信号STP和栅极频率信号CLK1到CLKn，驱动电路130可为自发光显示面板110产生多个栅极扫描信号SCAN1到SCANM。根据控制电路120的启始脉冲信号STP和初始化频率信号INT1到INTn，驱动电路130可为自发光显示面板110产生多个重置(reset)扫描信号RST1到RSTM。根据控制电路120的启始脉冲信号STP和发光频率信号EMC1到EMCn，驱动电路130可为自发光显示面板110产生多个发光扫描信号EM1到EMM。栅极扫描信号SCAN1到SCANM、重置扫描信号RST1到RSTM以及发光扫描信号EM1到EMM可以由驱动电路130中的移位寄存器电路来产生。另一方面，控制电路120可以向自发光显示面板110的像素阵列111提供对应于控制电路120的多个输出通道的数据电压(即像素电压，例如数据电压Data1到DataX)。此外控制电路120还可以提供系统电压VDD、参考电压VSS和重置电压Vreset给自发光显示面板110。
图2是依照一实施例说明图1所示像素电路112的电路示意图。图2的像素电路112包含开关M21、开关M22、开关M23、开关M24、开关M25、开关M26、晶体管DRT1、储存电容Cs与发光元件EE(例如OLED)。开关M21、开关M22、开关M23、开关M24、开关M25、开关M26与晶体管DRT1可以是p通道型(p型)薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)。
请参照图1与图2。开关M21与开关M22受控于重置扫描信号RST，而重置扫描信号RST可以是重置扫描信号RST1到RSTM当中的一个。开关M23与开关M24受控于栅极扫描信号SCAN，而栅极扫描信号SCAN可以是栅极扫描信号SCAN1到SCANM当中的一个。开关M25与开关M26受控于发光扫描信号EM，而发光扫描信号EM可以是发光扫描信号EM1到EMM当中的一个。基于重置扫描信号RST、栅极扫描信号SCAN与发光扫描信号EM的控制，数据线DataL的数据电压(数据电压Data1到DataX当中的一个)可以被写入到存储电容Cs中。
图3是依照本发明一实施例说明图1所示自发光显示面板110的信号时序示意图。图3所示一个帧期间F1可以至少被分为第一子期间SP1与第二子期间SP2。基于控制电路120的控制，驱动电路130可以在第一子期间SP1中进行显示驱动操作，亦即驱动自发光显示面板110的这些像素电路112以显示影像帧。
为了方便说明，在此假设，图2所示重置扫描信号RST可以是图3所示重置扫描信号RST1，图2所示栅极扫描信号SCAN可以是图3所示栅极扫描信号SCAN1，图2所示发光扫描信号EM可以是图3所示发光扫描信号EM1。图3所示重置扫描信号RST2～RSTM、栅极扫描信号SCAN2～SCANM与发光扫描信号EM2～EMM可以参照重置扫描信号RST1、栅极扫描信号SCAN1与发光扫描信号EM1的相关说明来类推，故不再赘述。
请参考图1、图2以及图3。像素电路112的驱动方案可划分成三个阶段：重置(初始化)阶段、数据写入阶段与发光阶段。在期间P1(重置阶段)，重置扫描信号RST(例如RST1)可以导通(turn on)像素电路112的开关M21与开关M22，以便将重置电压Vreset传递到存储电容Cs与发光元件EE。重置电压Vreset可以是恒定的电压。重置电压Vreset可以通过开关M21而导通晶体管DRT1。在期间P1，开关M23、开关M24、开关M25与开关M26为截止(turn off)。在期间P2(数据写入阶段)，栅极扫描信号SCAN(例如SCAN1)可以导通像素电路112的开关M23与开关M24(此时开关M21、开关M22、开关M25与开关M26为截止)，因此数据线DataL的数据电压(数据电压Data1到DataX当中的一个)可以通过开关M24、晶体管DRT1与开关M23而被储存在存储电容Cs。在期间P3(发光阶段)，发光扫描信号EM(例如EM1)可以导通像素电路112的开关M25与开关M26(此时开关M21、开关M22、开关M23与开关M24为截止)，因此开关M25、晶体管DRT1与开关M26可以提供一条电流路径，而此电流路径可以供应驱动电流给发光元件EE。被储存在存储电容Cs的数据电压可以控制晶体管DRT1，进而决定所述驱动电流。所述驱动电流通过发光元件EE，使得发光元件EE可以发出具有对应亮度(灰阶)的光。
自发光显示面板110是内嵌式触控面板(In-cell touch panel)。控制电路120可以在帧期间F1的第二子期间SP2中对自发光显示面板110进行触控检测操作。举例来说，在第二子期间SP2中，像素阵列111的系统电压线(用以传输系统电压VDD的导线，未绘示于图1)可以被用来作为触控检测操作的发送(transmit，一般简称TX)电极，而像素阵列111的参考电压线(用以传输参考电压VSS的导线，未绘示于图1)可以被用来作为触控检测操作的接收(receive，一般简称RX)电极。在另一些实施例中，像素阵列111的所述系统电压线可以被用来作为触控检测操作的RX电极，而像素阵列111的所述参考电压线可以被用来作为触控检测操作的TX电极。在进行触控检测操作时，控制电路120会改变像素阵列111的所述系统电压线与(或)所述参考电压线的电压。
由于发光元件EE(例如OLED)的反应速度很快，当像素阵列111的所述系统电压线与(或)所述参考电压线的电压被改变时，发光元件EE所发出光的亮度(灰阶)会有明显变化。为了在对自发光显示面板110进行触控检测操作时尽可能地不影响自发光显示面板110的视觉效果，驱动电路130可以在第二子期间SP2(进行触控检测操作的期间)中使自发光显示面板110的所有像素电路112不发光。
图4是依照本发明一实施例所绘示一种显示装置的操作方法的流程示意图。请参照图1、图3与图4。在帧期间F1的第一子期间SP1中，驱动电路130可以驱动自发光显示面板110的多个像素电路112(步骤S410)，以显示影像帧。控制电路120可以控制驱动电路130，以在帧期间F1的第二子期间SP2中使自发光显示面板110的所有像素电路112不发光(步骤S420)。控制电路120在第二子期间SP2中对自发光显示面板110进行所述触控检测操作(步骤S430)。
本实施例并不限制“使自发光显示面板110的所有像素电路112不发光”的实施方式。依照设计需求，在一些实施例中，控制电路120可以控制驱动电路130，以在第二子期间SP2中截断在这些像素电路112的每一者中的发光元件EE的电流路径。例如，在图2所示实施例中，驱动电路130可以截止(turn off)开关M26，以截断发光元件EE的电流路径。或者，控制电路120可以控制驱动电路130，以在第二子期间SP2中截止在这些像素电路112的每一者中的所有开关元件。
因此，自发光显示面板110在第二子期间SP2中显示一个黑帧。这个黑帧的时间长度极短，不易被观看者所察觉。在第二子期间结束SP2后，控制电路120控制驱动电路130，以使自发光显示面板110的这些像素电路112恢复发光，使得自发光显示面板110可以恢复显示影像帧。
驱动电路在第二子期间SP2(进行触控检测操作的期间)中使自发光显示面板110的这些像素电路112不发光。在第二子期间结束SP2后，发光显示面板110的这些像素电路112恢复发光，而且这些像素电路112的亮度(灰阶)并不会因为触控检测操作而被改变。因此控制电路120在对自发光显示面板110进行触控检测操作时，显示装置100可以尽可能地不影响自发光显示面板110的视觉效果。
本发明并不限制发光显示面板110的这些像素电路112的实施方式。亦即，图1所示这些像素电路112的实施方式不应受限于图2所示实施例。
图5是依照另一实施例说明图1所示像素电路112的电路示意图。图5的像素电路112包含开关M51、开关M52、开关M53、晶体管DRT2、储存电容Cs、储存电容Cad与发光元件EE(例如OLED)。开关M51、开关M52、开关M53与晶体管DRT2可以是n通道型(n型)薄膜晶体管(TFT)。
请参照图1与图5。开关M51受控于重置扫描信号RST，而重置扫描信号RST可以是重置扫描信号RST1到RSTM当中的一个。开关M52受控于栅极扫描信号SCAN，而栅极扫描信号SCAN可以是栅极扫描信号SCAN1到SCANM当中的一个。开关M53受控于发光扫描信号EM，而发光扫描信号EM可以是发光扫描信号EM1到EMM当中的一个。基于重置扫描信号RST、栅极扫描信号SCAN与发光扫描信号EM的控制，数据线DataL的数据电压(数据电压Data1到DataX当中的一个)可以被写入到存储电容Cs与Cad中。
图6是依照本发明另一实施例说明图1所示自发光显示面板110的信号时序示意图。图6所示一个帧期间F1可以至少被分为第一子期间SP1与第二子期间SP2。为了方便说明，在此假设，图5所示重置扫描信号RST可以是图6所示重置扫描信号RST1，图5所示栅极扫描信号SCAN可以是图6所示栅极扫描信号SCAN1，图5所示发光扫描信号EM可以是图6所示发光扫描信号EM1。图6所示重置扫描信号RST2～RSTM、栅极扫描信号SCAN2～SCANM与发光扫描信号EM2～EMM可以参照重置扫描信号RST1、栅极扫描信号SCAN1与发光扫描信号EM1的相关说明来类推，故不再赘述。
请参考图1、图5以及图6。在期间P1(重置阶段)，重置扫描信号RST(例如RST1)可以导通像素电路112的开关M51，以与门极扫描信号SCAN(例如SCAN1)可以导通像素电路112的开关M52。因此，重置电压Vreset可以被传递到存储电容Cs、储存电容Cad与发光元件EE。在期间P1，开关M53为截止。在期间P2(数据写入阶段)，栅极扫描信号SCAN(例如SCAN1)可以导通像素电路112的开关M52，以及发光扫描信号EM(例如EM1)可以导通像素电路112的开关M53。此时，开关M51为截止。因此，数据线DataL的数据电压(数据电压Data1到DataX当中的一个)可以被储存在存储电容Cs与Cad。在期间P3(发光阶段)，发光扫描信号EM(例如EM1)可以导通像素电路112的开关M53(此时开关M51与开关M52为截止)，因此开关M53与晶体管DRT2可以提供一条电流路径，而此电流路径可以供应驱动电流给发光元件EE。被储存在存储电容Cs的数据电压可以控制晶体管DRT2，进而决定所述驱动电流。所述驱动电流通过发光元件EE，使得发光元件EE可以发出具有对应亮度(灰阶)的光。
控制电路120可以在帧期间F1的第二子期间SP2中对自发光显示面板110进行触控检测操作。举例来说，在第二子期间SP2中，像素阵列111的系统电压线(用以传输系统电压VDD的导线，未绘示于图1)可以被用来作为触控检测操作的TX电极，而像素阵列111的参考电压线(用以传输参考电压VSS的导线，未绘示于图1)可以被用来作为触控检测操作的RX电极。在另一些实施例中，像素阵列111的所述系统电压线可以被用来作为触控检测操作的RX电极，而像素阵列111的所述参考电压线可以被用来作为触控检测操作的TX电极。在进行触控检测操作时，控制电路120会改变像素阵列111的所述系统电压线与(或)所述参考电压线的电压。
图5与图6所示实施例亦可以适用图4的相关说明。控制电路120可以控制驱动电路130，以在帧期间F1的第二子期间SP2中使自发光显示面板110的所有像素电路112不发光。控制电路120在第二子期间SP2中对自发光显示面板110进行所述触控检测操作。
依照不同的设计需求，上述控制电路120以及(或是)驱动电路130的方块的实现方式可以是硬件(hardware)、固件(firmware)、软件(software，即程序)或是前述三者中的多者的组合形式。
以硬件形式而言，上述控制电路120以及(或是)驱动电路130的方块可以实现于集成电路(integrated circuit)上的逻辑电路。上述控制电路120以及(或是)驱动电路130的相关功能可以利用硬件描述语言(hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL)或其他合适的编程语言来实现为硬件。举例来说，上述控制电路120以及(或是)驱动电路130的相关功能可以被实现于一个或多个控制器、微控制器、微处理器、专用集成电路(Application-specific integrated circuit,ASIC)、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)及/或其他处理单元中的各种逻辑区块、模块和电路。
以软件形式及/或固件形式而言，上述控制电路120以及(或是)驱动电路130的相关功能可以被实现为编程码(programming codes)。例如，利用一般的编程语言(programming languages，例如C、C++或汇编语言)或其他合适的编程语言来实现上述控制电路120以及(或是)驱动电路130。所述编程码可以被记录/存放在记录介质中，所述记录介质中例如包括只读存储器(Read Only Memory，ROM)、存储装置及/或随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。计算机、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器或微处理器可以从所述记录介质中读取并执行所述编程码，从而达成相关功能。作为所述记录介质，可使用“非临时的计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)”，例如可使用带(tape)、碟(disk)、卡(card)、半导体存储器、可程序设计的逻辑电路等。而且，所述程序也可经由任意传输介质(通信网络或广播电波等)而提供给所述计算机(或CPU)。所述通信网络例如是互联网(Internet)、有线通信(wiredcommunication)、无线通信(wireless communication)或其它通信介质。
综上所述，上述诸实施例所述驱动装置及其操作方法可以将一个帧期间F1至少划分为第一子期间SP1与第二子期间SP2。驱动装置在同一个帧期间F1的第一子期间SP1与第二子期间SP2中对自发光显示面板110分别进行显示驱动操作与触控检测操作。其中，驱动电路130在第二子期间SP2中使自发光显示面板110的这些像素电路112不发光。因此，在控制电路120对自发光显示面板110进行触控检测操作时，显示装置100可以尽可能地不影响自发光显示面板110的视觉效果。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种驱动装置，用于驱动自发光显示面板，所述自发光显示面板为内嵌式触控面板，所述驱动装置包括驱动电路和控制电路；其特征在于，
所述驱动电路用于在帧期间的第一子期间中驱动所述自发光显示面板的多个像素电路以显示影像帧；以及
所述控制电路用于控制所述驱动电路，以在所述帧期间的第二子期间中使所述多个像素电路不发光，其中所述控制电路在所述第二子期间中对所述自发光显示面板进行触控检测操作。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述自发光显示面板在所述第二子期间中显示黑帧，以及所述自发光显示面板在所述第二子期间结束后恢复显示所述影像帧。
3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述控制电路控制所述驱动电路，以在所述第二子期间结束后使所述多个像素电路恢复发光。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述控制电路控制所述驱动电路，以在所述第二子期间中截断在所述多个像素电路的每一个像素电路中的发光元件的电流路径。
5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述控制电路控制所述驱动电路，以在所述第二子期间中截止在所述多个像素电路的每一个像素电路中的所有开关元件。
6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述自发光显示面板包括有机发光二极管显示面板或是微发光二极管显示面板。
7.一种驱动装置的操作方法，所述驱动装置用于驱动自发光显示面板，所述自发光显示面板为内嵌式触控面板，其特征在于，所述操作方法包括：
由驱动电路在帧期间的第一子期间中驱动所述自发光显示面板的多个像素电路，以显示影像帧；
由控制电路控制所述驱动电路，以在所述帧期间的第二子期间中使所述多个像素电路不发光；以及
由所述控制电路在所述第二子期间中对所述自发光显示面板进行触控检测操作。
8.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：
由所述自发光显示面板在所述第二子期间中显示黑帧，以及
由所述自发光显示面板在所述第二子期间结束后恢复显示所述影像帧。
9.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：
由所述控制电路控制所述驱动电路，以在所述第二子期间结束后使所述多个像素电路恢复发光。
10.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：
由所述控制电路控制所述驱动电路，以在所述第二子期间中截断在所述多个像素电路的每一个像素电路中的发光元件的电流路径。
11.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：
由所述控制电路控制所述驱动电路，以在所述第二子期间中截止在所述多个像素电路的每一个像素电路中的所有开关元件。
12.根据权利要求7所述的操作方法，其特征在于，所述自发光显示面板包括有机发光二极管显示面板或是微发光二极管显示面板。
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