CN113838432A - 集成显示系统电路及其驱动方法 - Google Patents

集成显示系统电路及其驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113838432A
CN113838432A CN202010708280.7A CN202010708280A CN113838432A CN 113838432 A CN113838432 A CN 113838432A CN 202010708280 A CN202010708280 A CN 202010708280A CN 113838432 A CN113838432 A CN 113838432A
Authority
CN
China
Prior art keywords
display
phase
gate
driver
multiplexers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010708280.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113838432B (zh
Inventor
庄振荣
申亨哲
蔡志強
梁佑玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solomon Systech Shenzhen Ltd
Original Assignee
Solomon Systech Shenzhen Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solomon Systech Shenzhen Ltd filed Critical Solomon Systech Shenzhen Ltd
Publication of CN113838432A publication Critical patent/CN113838432A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113838432B publication Critical patent/CN113838432B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0404—Matrix technologies
    • G09G2300/0408—Integration of the drivers onto the display substrate
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0465—Improved aperture ratio, e.g. by size reduction of the pixel circuit, e.g. for improving the pixel density or the maximum displayable luminance or brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0224—Details of interlacing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264—Details of driving circuits
    • G09G2310/0283—Arrangement of drivers for different directions of scanning
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264—Details of driving circuits
    • G09G2310/0297—Special arrangements with multiplexing or demultiplexing of display data in the drivers for data electrodes, in a pre-processing circuitry delivering display data to said drivers or in the matrix panel, e.g. multiplexing plural data signals to one D/A converter or demultiplexing the D/A converter output to multiple columns
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G09G2330/023—Power management, e.g. power saving using energy recovery or conservation
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2354/00—Aspects of interface with display user

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

一种能够节省功耗的显示系统电路包括显示面板和驱动器电路。特别地，显示面板包括多个源电极和多个栅电极，多个源电极具有多个数据线，该显示面板还包括：栅极驱动器，该栅极驱动器被直接并入薄膜晶体管阵列中以形成阵列上栅(GOA)电极；源电极，该源电极传输多个数据驱动信号；栅电极，该栅电极传输栅极驱动信号；VCOM电极，该VCOM电极传输电压驱动信号；显示电极，该显示电极传输显示驱动信号。驱动器电路包括：显示驱动器IC，该显示驱动器IC包括源极驱动器和栅极控制，该源极驱动器被可操作地配置成驱动源电极，栅极控制被可操作地配置成控制栅极驱动器输出；和触控驱动器IC，该触控驱动器IC被配置成从触控感应器生成触控扫描信号。

Description

集成显示系统电路及其驱动方法
技术领域
本发明的实施例涉及一种显示装置，并且更具体地，涉及一种能够节省功耗的集成显示系统电路及其驱动方法。
背景技术
触控屏是包括在诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、电致发光显示器(ELD)和电泳显示器(EPD)的图像显示装置中的输入装置，并且能使用户通过向触控屏的触控感应器施加压力 (即，按压或触控)来输入信息。对具有集成触控屏的显示装置(诸如智能手机和平板电脑个人计算机(PC))的需求日益增长。
用于显示装置的触控感应器通常通过将触控感应器嵌入显示面板内的单元内(In-Cell)方法来实现。采用单元内触控方法的显示装置共享触控感应器的触控电极和显示面板的共用电极，并且根据时分机制可互换地使用显示时间和触控感测时间。由于显示面板和触控感应器由时分机制驱动，所以不能充分地确保操作时间。此外，随着触控感应器的操作时间缩短，触控灵敏度可能相应地降低。为了可靠地驱动触控感应器，重要的是要减少显示时间；然而，如果减少显示时间，则进而会降低视频显示质量。
传统的LCD显示器是单栅极显示器，其具有作为由源极驱动器IC驱动的源电极的竖向线，并具有作为栅电极的水平线。栅极驱动器可以处于显示面板内。这些栅极驱动器由薄膜晶体管(TFT)制成。栅极驱动器也可以是外部驱动器IC。单栅极显示器还包括VCOM电极和显示电极，其将液晶(LC)夹在其间并在每个像素处有效地形成电容器。
随着显示面板的分辨率和性能增加，驱动集成电路(IC)的成本也会增加。因此，为了在增加驱动集成电路(IC)的接合良率的同时降低驱动集成电路(IC) 的成本，通常在显示面板中使用双栅极驱动的设计机制。双栅极显示结构包括在水平线期间由同一源极分别驱动的两个相邻的奇数和偶数像素，使得可以将源电极的数量减少一半，但是栅电极的数量必须翻倍。
低温多晶硅显示系统是较好的一类TFT。其采用非晶硅(amorphous silicon， a-Si)作为TFT。在Low temperature polycrystalline silicon(LTPS)显示系统中，较大且较均匀的多晶硅(poly-Si)晶粒能使电子的流速为流过非晶硅(a-Si) 无定形晶粒时的100倍。较高的速度能使RGB像素多路复用并减少源极驱动器的源输出。这些LTPS显示系统通常用于较高分辨率的显示器中。更具体地，低温多晶硅(LTPS)显示系统面板被广泛用于智能手机或平板电脑中。
在下文中，将参照图1A至图1G描述用于各种显示装置的显示和触控感测的相关技术。
图1A是根据现有技术的连接到触控显示驱动器集成电路的触控屏显示模块。触控扫描和显示驱动以时间多路复用的方式进行。主处理器将基于从触控显示驱动器集成电路收集的触控信息来更新显示信息。
图1B示出了根据现有技术实施例的薄膜晶体管(TFT)子像素结构的经典布置。具体地，TFT子像素结构在每个单元内包括两个电容器。此外，两个电容器是存储电容器(Cs)和液晶电容器(Clc)。此外，存储电容器(Cs) 和液晶电容器(Clc)电连接到两个共用电极。而且，两个共用电极在物理上是分开的。并且，存储电容器的共用电极处于下部玻璃基板(TFT基板)上，而液晶电容器的共用电极处于上部玻璃基板(滤色器基板)上。随后，这两个共用电极通过上部和下部玻璃之间的多个连接器电连接在一起。
薄膜晶体管(TFT)、存储电容器和液晶电容器都连接到显示电极(也称为像素电极)。由于上部和下部共用电极被电连接在一起，所以图1B所示的电路图仅示出了表示子像素的一个电容器(其是Cs和Clc的组合)。
为了简化并更好地理解，在描述时使用了子像素符号R(红)、G(绿)、 B(蓝)。
图1C示出了根据现有技术的显示装置中的单栅极面板的显示驱动模式。具体地，单栅极面板包括源电极S1至S6和栅电极。该波形是仅打开G像素的示例。此外，由于所有源输出都具有较少的切换(toggling)行为，因而显示质量较好且功耗较低。
图1D和图1E示出了根据现有技术的显示装置中的双栅极面板的z形扫描和弓形扫描显示驱动模式。这些波形是仅打开G像素的示例。因此，S2没有切换。波形S1和S3在双栅极面板中具有较多的切换行为。此外，在驱动重负载时，切换会引起较多的功耗且可能被视为显示问题。
图1F示出了根据现有技术的触控感测的长h模式。在长h模式下，触控周期在显示周期期间交替进行，导致在每个触控时隙后显示出暗线。此外，长 h模式具有60Hz的显示帧速率和120Hz的触控感测速率。
图1G示出了根据现有技术的触控感测的长v模式。在长v模式下，触控感测速率等于显示帧速率，从而防止显示暗线。如果显示系统减缓显示帧速率以用于低功耗应用，则触控感测速率会降低。此外，长v模式在正常显示模式下具有60Hz的显示帧速率和60Hz的触控感测速率，而在低功率显示模式下显示帧速率和触控感测速率均减缓至30Hz。
通常，显示装置使用长v模式以获得较好的显示质量，但触控感测速率则受到限制，最大值等于显示帧速率。因此，需要开发一种集成显示系统电路和一种能够利用集成触控和显示驱动器来节省功耗的方法。
发明内容
本公开的实施例涉及一种能够节省功耗的集成显示系统电路，包括显示面板和驱动器电路。显示面板包括多个源电极和多个栅电极，多个源电极具有多个数据线，该显示面板还包括：栅极驱动器，被直接并入薄膜晶体管阵列中以形成阵列上栅(Gate On Array，GOA)电极；源电极，传输多个数据驱动信号；栅电极，传输栅极驱动信号；VCOM电极，传输电压驱动信号；显示电极，传输显示驱动信号。驱动器电路包括：显示驱动器IC，该显示驱动器IC还包括源极驱动器和栅极控制，源极驱动器被可操作地配置成驱动源电极，栅极控制被可操作地配置成控制栅极驱动器输出；触控驱动器IC，被配置成从触控感应器生成触控扫描信号。在本说明书中，栅电极与栅极驱动器的特征相似。
根据本发明的实施例，集成显示系统电路被并入选自双栅极显示系统和低温多晶硅(LTPS)显示系统中的任何一种显示系统中。
根据本发明的实施例，显示驱动器IC还包括显示相位，并且显示相位在显示帧中被配置成具有交替布置的偶数列相位和奇数列相位。特别地，偶数列相位和奇数列相位在显示帧中的交替布置通过栅电极的栅极序列控制。此外，栅电极的栅极序列进一步控制显示帧中的相位1和相位2的优先级列表以及相位1和相位2的显示方向。根据本发明的实施例，显示驱动器IC处于选自具有与驱动相位相同的极性的正向源极方向和反向源极方向中的任何一个源极方向上。
根据本发明的实施例，偶数列相位是相位1，而奇数列相位是相位2，并且在相位1与相位2之间发生触控感测。
根据本发明的实施例，相位1和相位2具有选自正向显示方向和反向显示方向中的任何一个显示方向。
根据本发明的实施例，将相位1的序列与相位2的序列交换。
根据本发明的实施例，相位1和相位2以列反转和n点反转的方式布置。
根据本发明的实施例，该系统具有较低的显示帧速率和较高的触控感测速率。
根据本发明的实施例，对于双栅极显示系统，较低的显示帧速率的范围为约60Hz，并且较高的触控感测速率为约120Hz。
根据本发明的实施例，对于低功率应用，该显示系统跳过栅极控制的组以降低显示帧速率但仍保持触控感测速率。在示例中，当显示系统跳过相位1和相位2的组1时，该显示帧速率减少至30Hz但触控感测速率保持在120Hz。
根据本发明的实施例，源电极被可操作地配置成基于栅电极的栅极序列输出多个数据驱动信号。
根据本发明的实施例，低温多晶硅(LTPS)显示系统的显示帧包括多个驱动相位，并且其中，触控感测被可操作地配置在多个驱动相位的每个显示相位之间。
根据本发明的实施例，具有n个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示系统的触控感测速率是显示帧速率的n倍。
一种用于集成显示系统电路的节省功率的方法，该方法包括以下步骤：识别显示面板的多路复用器的数量(n)；将相位计数器值(k)重置为1；利用相位计数器值(k)设置显示面板的多路复用器选择；驱动显示面板；扫描触控感应器；完成相位计数器(k)并将相位计数器增加1；以及评估相位计数器(k)是否大于多路复用器的数量(n)。
如果相位计数器(k)大于多路复用器的数量，则将相位计数器值(k) 重置为1。
如果相位计数器(k)不大于多路复用器的数量(n)，则节省方法继续扫描。
根据本发明的实施例，该方法还包括选择偶数列相位和奇数列相位的序列和选择栅极扫描方向，并且栅极扫描方向为正向显示方向和反向显示方向。特别地，偶数列相位是相位1，而奇数列相位是相位2。
根据本发明的实施例，多路复用器选自具有至少两个多路复用器的双栅极面板和具有3个多路复用器、6个多路复用器或n个多路复用器的低温多晶硅LTPS显示面板。
根据本发明的实施例，显示驱动器IC处于选自具有与显示相位相似的极性的正向源极方向和反向源极方向中的任何一个源极方向上。
应当理解，本发明的前述一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在进一步说明要求保护的本发明。
附图说明
为了详细地理解本发明的上述特征，可以通过参考实施例对以上简要概述的本发明进行更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应被认为是对本发明范围的限制，因为本发明可以容许其他等效实施例。
图1A是根据现有技术的连接到触控显示驱动器集成电路的触控屏显示模块；
图1B示出了根据现有技术的薄膜晶体管(TFT)子像素结构的传统布置；
图1C示出了根据现有技术的单栅极面板的源波形的显示驱动模式；
图1D示出了根据现有技术的双栅极面板的源波形的z形扫描显示驱动模式；
图1E示出了根据现有技术的双栅极面板的源波形的弓形扫描显示驱动模式；
图1F示出了根据现有技术的触控感测的长h模式；
图1G示出了根据现有技术的触控感测的长v模式。
图2A示出了根据本发明实施例的双栅极显示系统中的显示驱动步骤；
图2B示出了根据本发明实施例的双栅极显示系统中的相位1和相位2 的显示驱动序列；
图3示出了根据本发明实施例的在双栅极显示系统中的相位1与相位2之间的多个触控感测；
图4A示出了根据本发明一个实施例的双栅极显示系统中的相位1和相位2的显示驱动序列；
图4B示出了根据本发明另一实施例的双栅极显示系统中的相位1和相位2的显示驱动序列；
图5A示出了根据本发明另一实施例的具有3个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示系统的结构；
图5B示出了根据本发明又一实施例的具有3个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示系统中的显示驱动序列；
图6是示出根据本发明实施例的用于集成显示系统电路的能够节省功耗的方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种集成显示系统电路和能够节省其功耗的方法。
通过参考图2A至图6可以最佳地理解本发明的原理及其优点。在以下对本公开的示例性或示例性实施例的详细描述中，足够详细地描述了可以实践本公开的具体实施例，以使本领域技术人员能够实践所公开的实施例。
因此，以下详细描述不应被理解为限制性的，并且本公开的范围由所附权利要求及其等同物来限定。说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“实施例”或“一个或多个实施例”的引用旨在指示结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。
本发明的各个实施例涉及一种集成显示系统电路和能够节省其功耗的方法。
能够节省功耗的集成显示系统电路，包括：显示面板，具有多个源电极和多个栅电极，该多个源电极具有多个数据线，显示面板还包括：栅极驱动器，该栅极驱动器传输栅极驱动信号，并且栅电极被直接并入薄膜晶体管阵列中以形成阵列上栅(GOA)电极；源电极，传输多个数据驱动信号；VCOM电极，传输电压驱动信号；显示电极，传输显示驱动信号。集成显示系统电路还包括驱动器电路。特别地，驱动器电路还包括：显示驱动器IC，显示驱动器IC具有源极驱动器和栅极控制，该源极驱动器被可操作地配置成驱动源电极，该栅极控制被可操作地配置成控制栅极驱动器输出；和触控驱动器IC，该触控驱动器IC被配置成从触控感应器生成触控扫描信号。特别地，集成显示系统电路被并入选自双栅极显示面板和低温多晶硅(LTPS)显示面板中的任何一种面板。
图2A示出了根据本发明实施例的双栅极显示系统中的显示驱动步骤。特别地，第一步骤是显示相位1的驱动，第二步骤是第一触控感测，第三步骤是显示相位2的驱动，并且最后的步骤是第二触控感测。整个显示帧完成并且继续到下一帧。该波形是仅打开G像素的示例。所以S2没有切换。此外，源波形具有非常少的切换行为。
图2B示出了根据本发明的一个实施例的双栅极显示系统中的相位1 和相位2的显示驱动序列。特别地，显示相位交替地驱动偶数列和奇数列。偶数列为相位1并且奇数列为相位2。此外，具有交替的相位1和相位2的双栅极面板还被配置成在显示帧的相位1与相位2之间执行触控感测。双栅极显示系统具有约60Hz的较低显示帧速率和约120Hz的较高触控感测速率。
根据本发明的实施例，对于低功率应用，显示系统跳过栅极控制的组以降低显示帧速率但仍保持触控感测速率。
在示例中，当显示系统跳过相位1和相位2的1组时，显示帧速率减少至约30Hz但触控感测速率保持在约120Hz。
特别地，双栅极显示系统在不同的显示帧速率下具有相同的触控速率而没有任何水平暗线。
根据本发明的实施例，相位1和相位2完成一个整个的数据帧。此外，相位1和相位2具有选自正向显示方向和反向显示方向中的任何一个显示方向。
图3示出了根据本发明实施例的在双栅极显示系统中的相位1与相位 2之间的多个触控感测。特别地，触控感测处于相位1与相位2之间。此外，相位1和相位2以选自基于显示质量的列反转和n点反转中的任何一种反转方式布置。列反转在显示周期期间接收数据信号，而N点反转在消隐周期期间接收数据信号。
根据本发明的一个或多个实施例，将相位1的序列与相位2的序列交换。特别地，取决于栅电极的栅极序列进行交换。并且，相位1和相位2的方向由显示驱动器控制。
图4A示出了根据本发明一个实施例的双栅极显示系统中的相位1和相位2的显示驱动序列。特别地，在显示帧中，相位2和相位1具有正向显示方向。相位2中的栅极序列由G[2]，G[4]，......，G[n-2]表示，而相位1 中的栅极序列由G[1]，G[3]，......，G[n-1]表示。
图4B示出了根据本发明另一实施例的双栅极显示系统中的相位1和相位2的显示驱动序列。特别地，在显示帧中，相位2具有反向显示方向，而相位1具有正向显示方向。相位2中的栅极序列由G[n]，G[n-2]，......， G[2]表示，而相位1中的栅极序列由G[1]，G[3]，......，G[n-1]表示。
图5A示出了根据本发明实施例的具有3个多路复用器的低温多晶硅 (LTPS)显示系统的结构。低温多晶硅(LTPS)显示系统还包括多个显示相位。并且，触控感测被可操作地配置在显示帧的多个显示相位中的每个显示相位内。图5B示出了根据本发明又一实施例的具有3个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示系统中的显示帧中的驱动序列。特别地，具有3个多路复用器的LTPS面板具有约60Hz的显示帧速率和约180Hz的触控感测速率。
根据本发明的另一实施例，低温多晶硅(LTPS)显示系统是具有3个多路复用器、6个多路复用器的LTPS面板和具有n个多路复用器的LTPS 面板。对于完整显示帧，具有n个多路复用器的LTPS面板完成n个相位。此外，LTPS面板被可操作地配置成在n个相位之间执行触控感测。此外，具有n个多路复用器的多路复用器触控感测速率是显示帧速率的n倍。因此，触控感测速率大于显示帧速率。特别是对于具有3个多路复用器或6 个多路复用器的装置，使用多个显示相位来完成整个显示帧。
根据本发明的实施例，显示驱动器IC处于选自具有与驱动相位相似的极性的正向源极方向和反向源极方向中的任何一个源极方向。
根据本发明的实施例，每个显示相位具有正向显示方向或反向显示方向，其能进行选自列反转和n点反转中的任何反转，以提高显示质量。
图6是示出根据本发明实施例的用于集成显示系统电路的能够节省功耗的方法的流程图。用于集成显示系统电路的能够节省功耗的方法被并入选自双栅极显示系统和低温多晶硅(LTPS)显示系统中的任何一种显示系统。
方法500开始于步骤505。在步骤505中，识别显示面板的多路复用器的数量(n)。
步骤505进行至步骤510。在步骤510中，将相位计数器值(k)重置为1。
步骤510进行至步骤515。在步骤515中，利用相位计数器值(k)设置显示面板中的多路复用器选择。
步骤515进行至步骤520。在步骤520中，驱动显示面板。
步骤520进行至步骤525。在步骤525中，扫描触控感应器。
步骤525进行至步骤530。在步骤530中，相位计数器值(k)完成并且相位计数器增加1。
步骤530进行至步骤535。在步骤535中，评估相位计数器值(k)是否大于多路复用器的数量(n)。
如果评估为是，则相位计数器值(k)大于多路复用器的数量(n)。方法进行至步骤510，将相位计数器值(k)重置为1。
如果评估为否，则相位计数器值(k)不大于多路复用器的数量(n)。方法500继续触控扫描。根据本发明的实施例，该方法还包括选择相位1 和相位2的序列并选择栅极扫描方向。相位1和相位2被交替地布置在显示帧中。此外，栅电极的栅极序列控制显示帧中的相位1和相位2的交替布置、相位1和相位2的优先级列表以及相位1和相位2的显示方向。此外，相位1和相位2具有选自正向显示方向和反向显示方向中的任何一个显示方向。
根据本发明的实施例，源电极被可操作性地配置成基于栅电极的栅极序列输出多个数据驱动信号。
根据本发明的实施例，该方法还包括相位1与相位2之间的触控感测。特别地，偶数列相位是相位1，而奇数列相位是相位2。
根据本发明的实施例，显示驱动器IC还包括显示相位，并且显示相位被配置成具有在显示帧中交替布置的偶数列相位和奇数列相位。
根据本发明的实施例，显示驱动器IC处于选自具有与驱动相位相同的极性的正向源极方向和反向源极方向中的任何源极方向上。
根据本发明的实施例，将相位1的序列与相位2的序列交换。
根据本发明的实施例，相位1和相位2以列反转和n点反转的方式布置。
根据本发明的实施例，该系统具有较低的显示帧速率和较高的触控感测速率。
根据本发明的实施例，较低的显示帧速率的范围为约60Hz，并且较高的触控感测速率的范围为约120Hz。
根据本发明的实施例，显示系统跳过由栅电极控制的组以降低显示帧速率。此外，该系统在不同的显示帧速率下具有相同的触控速率而没有任何水平暗线。
根据本发明的实施例，用于低温多晶硅(LTPS)显示系统的显示帧包括多个驱动相位，并且其中，触控感测被可操作地配置在多个驱动相位的每个显示相位之间。因此，触控感测速率大于显示帧速率。特别是对于具有3个多路复用器或6个多路复用器的装置，使用多个显示相位来完成整个显示帧。
根据本发明的实施例，具有n个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示系统的触控感测速率是显示帧速率的n倍。
根据本发明的实施例，触控感测发生在相位之间。
根据本发明的实施例，源极驱动器IC处于选自具有与驱动相位相似的极性的正向源极方向和反向源极方向中的任何一个源极方向上。
根据本发明的实施例，低温多晶硅LTPS显示系统还包括多个驱动相位，并且触控感测被可操作地配置在多个显示相位的每个显示相位之间。
根据本发明的实施例，每个显示相位具有正向显示方向或反向显示方向，其能进行选自列反转和n点反转中的任何反转以提高显示质量。
根据本发明的实施例，多路复用器选自具有至少两个多路复用器的双栅极面板和具有3个多路复用器、6个多路复用器或n个多路复用器的低温多晶硅LTPS显示面板中。
本发明的能够节省功耗的集成显示系统电路具有较低的显示帧速率和较高的触控感测速率。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，其意图是，只要对本发明所做的修改和变型落入所附权利要求及其等同物的范围内，则本发明覆盖这些修改和变型。

Claims (20)

1.一种能够节省功耗的集成显示系统电路，包括：
显示面板，包括多个源电极和多个栅电极，所述多个源电极具有多个数据线，所述显示面板还包括：
栅极驱动器，传输栅极驱动信号，并且所述栅电极被直接并入薄膜晶体管阵列中以形成阵列上栅(GOA)电极；
源电极，基于栅电极的栅极序列传输多个数据驱动信号；
VCOM电极，传输电压驱动信号；
显示电极，所述显示电极传输显示驱动信号；和
驱动器电路，所述驱动器电路包括：
显示驱动器IC，包括源极驱动器和栅极控制，所述源极驱动器被可操作地配置成驱动所述源电极，所述栅极控制被可操作地配置成控制栅极驱动器输出；和
触控驱动器IC，被配置成从触控感应器生成触控扫描信号；
其中，所述集成显示系统电路被并入选自双栅极显示面板和低温多晶硅(LTPS)显示面板中的任何一种面板。
2.根据权利要求1所述的集成显示系统电路，其中，所述显示驱动器IC还包括显示相位，并且所述显示相位在显示帧中被配置成具有交替布置的相位1和相位2。
3.根据权利要求2所述的集成显示系统电路，其中，所述显示驱动器IC处于选自具有与驱动相位相似的极性的正向源极方向和反向源极方向中的任何一个源极方向上。
4.根据权利要求2所述的集成显示系统电路，其中，在所述相位1与所述相位2之间发生触控感测。
5.根据权利要求2所述的集成显示系统电路，其中，将所述相位1的序列与所述相位2的序列交换，并且取决于所述栅电极的栅极序列进行交换。
6.根据权利要求2所述的集成显示系统电路，其中，所述相位1和所述相位2以列反转和n点反转的方式布置。
7.根据权利要求2所述的集成显示系统电路，其中，所述集成显示系统电路具有较低的显示帧速率和较高的触控感测速率。
8.根据权利要求7所述的集成显示系统电路，其中，对于双栅极显示面板，所述较低的显示帧速率的范围为约60Hz，并且较高的触控感测速率的范围为约120Hz。
9.根据权利要求5所述的集成显示系统电路，其中，所述栅电极的所述栅极序列被配置成进一步控制所述显示帧中的所述相位1和所述相位2的优先级列表以及所述相位1和所述相位2的显示方向。
10.根据权利要求7所述的集成显示系统电路，其中，具有n个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示面板的触控感测速率是显示帧速率的n倍。
11.根据权利要求1所述的集成显示系统电路，其中，所述低温多晶硅(LTPS)显示面板还包括多个显示相位，并且其中，触控感测被可操作地配置在显示帧的所述多个显示相位的每个显示相位内。
12.一种用于集成显示系统电路的能够节省功耗的方法，所述方法包括以下步骤：
识别显示面板的多路复用器的数量(n)；
将相位计数器值(k)重置为1；
利用所述相位计数器值(k)设置所述显示面板的多路复用器；
驱动所述显示面板；
扫描触控感应器；
完成所述相位计数器值(k)，并将所述相位计数器增加1；
评估所述相位计数器值(k)是否大于所述多路复用器的数量(n)；
当所述相位计数器值(k)大于所述多路复用器的数量(n)时，重置所述相位计数器；以及
当所述相位计数器值(k)不大于所述多路复用器的数量(n)时，继续所述方法；
其中，所述显示面板选自具有至少两个多路复用器的双栅极显示面板和具有3个多路复用器、6个多路复用器或n个多路复用器的低温多晶硅(LTPS)显示面板。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括选择相位1和相位2的序列和选择栅极扫描方向，并且所述栅极扫描方向选自正向显示方向和反向显示方向。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法还包括在所述相位1与所述相位2之间的触控感测。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述相位1与所述相位2具有正向显示方向和反向显示方向。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括对于所述显示面板的较低的显示帧速率和较高的触控感测速率。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括对于所述双栅极显示面板约60Hz的较低的显示帧速率和约120Hz的较高的触控感测速率。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述相位1和所述相位2以列反转和n点反转的方式布置。
19.根据权利要求12所述的方法，其中，具有n个多路复用器的所述低温多晶硅(LTPS)显示面板的触控感测速率是显示帧速率的n倍。
20.根据权利要求12所述的方法，其中，栅电极的栅极序列被配置成将所述相位1的序列与所述相位2的序列交换。
CN202010708280.7A 2020-06-23 2020-07-21 集成显示系统电路及其驱动方法 Active CN113838432B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/908,805 US11243626B2 (en) 2020-06-23 2020-06-23 Integrated display system circuitry and a method for driving thereof
US16/908,805 2020-06-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113838432A true CN113838432A (zh) 2021-12-24
CN113838432B CN113838432B (zh) 2023-04-07

Family

ID=78965032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010708280.7A Active CN113838432B (zh) 2020-06-23 2020-07-21 集成显示系统电路及其驱动方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11243626B2 (zh)
CN (1) CN113838432B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1184681A (en) * 1981-06-08 1985-03-26 John R. Long Addressing scheme for switch controlled liquid crystal displays
CN1530800A (zh) * 2003-02-24 2004-09-22 ����Ĭ�ء�B�����ֿ˺�˹ 用于处理连接的接口电路
JP2009258182A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Sony Corp 表示装置とその駆動方法
CN102422338A (zh) * 2009-05-02 2012-04-18 株式会社半导体能源研究所 显示设备
US20120268418A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-25 Sony Corporation Display panel with touch detector, touch panel, and electronic unit
US20150269897A1 (en) * 2014-02-04 2015-09-24 Apple Inc. Displays with Intra-Frame Pause
CN105579944A (zh) * 2013-08-07 2016-05-11 辛纳普蒂克斯公司 用于不同的集成的触摸和显示配置的柔性处理模块
US20180293944A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-11 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of driving the same
CN109493816A (zh) * 2018-11-30 2019-03-19 武汉华星光电技术有限公司 一种goa电路、显示面板及显示装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1184681A (en) * 1981-06-08 1985-03-26 John R. Long Addressing scheme for switch controlled liquid crystal displays
CN1530800A (zh) * 2003-02-24 2004-09-22 ����Ĭ�ء�B�����ֿ˺�˹ 用于处理连接的接口电路
JP2009258182A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Sony Corp 表示装置とその駆動方法
CN102422338A (zh) * 2009-05-02 2012-04-18 株式会社半导体能源研究所 显示设备
US20120268418A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-25 Sony Corporation Display panel with touch detector, touch panel, and electronic unit
CN105579944A (zh) * 2013-08-07 2016-05-11 辛纳普蒂克斯公司 用于不同的集成的触摸和显示配置的柔性处理模块
US20150269897A1 (en) * 2014-02-04 2015-09-24 Apple Inc. Displays with Intra-Frame Pause
US20180293944A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-11 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of driving the same
CN109493816A (zh) * 2018-11-30 2019-03-19 武汉华星光电技术有限公司 一种goa电路、显示面板及显示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钟强等: "基于FPGA的同步计数器的优化结构分析", 《单片机与嵌入式系统应用》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113838432B (zh) 2023-04-07
US20210397280A1 (en) 2021-12-23
US11243626B2 (en) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7839374B2 (en) Liquid crystal display device and method of driving the same
JP2937130B2 (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP4661412B2 (ja) 液晶パネルの駆動方法および液晶表示装置
US8456400B2 (en) Liquid crystal device and electronic apparatus
US20080246713A1 (en) Display apparatus and control method thereof
US7898536B2 (en) Display apparatus and method of driving the same
US20050200588A1 (en) Liquid crystal display device
KR20150066894A (ko) 액정표시장치
US20110234564A1 (en) Liquid crystal display and method of operating the same
US20090251404A1 (en) Electrophoretic display and driving method thereof
TWI413958B (zh) 主動矩陣型顯示裝置的驅動電路、驅動方法及主動矩陣型顯示裝置
JP2009025798A (ja) 表示装置及びその駆動方法
JP2003131635A (ja) 液晶表示装置
US20090231363A1 (en) Data multiplexer architecture for realizing dot inversion mode for use in a liquid crystal display device and associated driving method
JP2007148369A (ja) 表示制御回路、表示制御方法及び表示回路
JP2010102266A (ja) 液晶表示装置およびその駆動方法
US8199307B2 (en) Liquid crystal display
CN110648636B (zh) 显示控制方法、装置，显示装置，存储介质和计算机设备
US20060125813A1 (en) Active matrix liquid crystal display with black-inserting circuit
US20110063260A1 (en) Driving circuit for liquid crystal display
EP1927975B1 (en) Method of driving liquid crystal display device
KR101615765B1 (ko) 액정표시장치와 그 구동 방법
JP2010250134A (ja) 表示装置
CN113838432B (zh) 集成显示系统电路及其驱动方法
KR20110063045A (ko) 스캐너 내장형 액정표시장치 및 그 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant