TW201928620A

TW201928620A - 觸控顯示裝置及其控制方法

Info

Publication number: TW201928620A
Application number: TW106145460A
Authority: TW
Inventors: 施博盛; 呂秉霖
Original assignee: 英屬開曼群島商敦泰電子有限公司
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2019-07-16
Also published as: TWI633476B

Abstract

本發明提出一種可避免因高低溫出現橫紋的觸控顯示裝置及其控制方法。觸控顯示裝置包括一觸控顯示面板、複數個資料線驅動電路、複數個閘極線驅動電路及一驅動控制器。觸控顯示面板具有複數條閘極線、複數條資料線、複數個觸控電極、及分別設置於每一閘極線及每一資料線交接處的複數個像素；驅動控制器控制該複數個觸控電極以進行觸控操作，及控制該複數個閘極線驅動電路以依據一輸入時脈來依序驅動該複數條閘極線，使該複數個資料線驅動電路將相關像素資料寫入對應的像素，以進行顯示操作，該輸入時脈係包含複數個時脈信號，該驅動控制器並偵測環境溫度；當所偵測的環境溫度低於一預設之變化低溫或是高於一預設之變化高溫時，該驅動控制器調整該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至該輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊。藉此，本發明之觸控顯示裝置可有效避免因高低溫導致產生的顯示橫紋。

Description

觸控顯示裝置及其控制方法

本發明係關於顯示面板之技術領域，尤指一種可避免因高低溫出現橫紋的觸控顯示裝置及其方法。

在現有之內嵌式觸控顯示面板中，為了在顯示面板內提供觸控電極以感應使用者的手指碰觸，係將原有顯示面板的公共電極切割成複數個電極並兼作觸控電極之用，而在此內嵌式觸控顯示面板的驅動架構中，顯示驅動與觸控掃描之進行一般是共用硬體、分時使用，例如一個圖框(frame)的時間為顯示驅動與觸控掃描所共享，當顯示驅動資料時，觸控掃描停止或處理資料，而當觸控掃描區間做動時，顯示驅動停止。

以此內嵌式觸控顯示面板，如圖1所示，其驅動是藉由啟動脈衝信號(STV)觸發陣列式的閘極驅動器(GOA)，以透過閘極驅動器的閘極驅動電路G[i](1…n,n+1,…)往下傳遞，在現有的設計中，於任何環境溫度下，閘極驅動的時序皆使用同一組驅動信號。一般而言，同一組驅動信號可能於常溫下皆能正常顯示畫面，如假設閘極驅動電路G[n]、G[n+4]在常溫下之輸出波型如圖2之(A)所示，當面板於高溫之環境下(例如攝氏50度以上)，則如圖2之(B)所示，閘極驅動電路G[n]輸出之下降緣會往後延遲下降，同時閘極驅動電路G[n+4]輸出之上升緣則會延遲上升，因而造成閘極驅動時序的錯亂，或當面板於低溫之環境下(例如攝氏0度以下)，如圖2之(C)所示，閘極驅動電路G[n] 、G[n+4]輸出將會因低溫而造成信號無法完整傳遞，前述時序的錯亂或信號無法完整傳遞均可能使畫面上出現人眼可見之橫紋，進而影響顯示之品質，故實有予以改善之必要。

本發明之目的主要係在提供一種觸控顯示裝置及其控制方法，其藉由調整輸入時脈的佔空比而可避免因高低溫出現橫紋現象。

依據本發明之一特色，本發明提出一種觸控顯示裝置，其包含一觸控顯示面板、複數個資料線驅動電路、複數個閘極線驅動電路及一驅動控制器，觸控顯示面板具有複數條閘極線、複數條資料線、複數個觸控電極、及分別設置於每一閘極線及每一資料線交接處的複數個像素；驅動控制器控制該複數個觸控電極以進行觸控操作，及控制該複數個閘極線驅動電路以依據一輸入時脈來依序驅動該複數條閘極線，使該複數個資料線驅動電路將相關像素資料寫入對應的像素，以進行顯示操作，該輸入時脈係包含複數個時脈信號，該驅動控制器並偵測環境溫度，其中，當所偵測的環境溫度低於一預設之變化低溫或是高於於一預設之變化高溫時，該驅動控制器調整該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至該輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊。

依據本發明之另一特色，本發明提出一種觸控顯示裝置的控制方法，其中，觸控顯示裝置包括一觸控顯示面板、複數個資料線驅動電路、複數個閘極線驅動電路及一驅動控制器，觸控顯示面板具有複數條閘極線、複數條資料線、複數個觸控電極、及分別設置於每一閘極線及每一資料線交接處之複數個像素，驅動控制器控制觸控電極以進行觸控操作，及控制閘極線驅動電路以依據一包含複數個時脈信號的輸入時脈來依序驅動閘極線，使資料線驅動電路將相關像素資料寫入對應的像素，以進行顯示操作，控制方法包含：(A)驅動控制器偵測環境溫度，觸控顯示裝置以初始之輸入時脈而運作；(B)當所偵測的環境溫度低於一預設之變化低溫時，驅動控制器調整該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊；以及(C)當所偵測的環境溫度高於於一預設之變化高溫時，驅動控制器調整輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊。由於，本發明可依據環境溫度變化，提供對應高於常溫或低於常溫時之時脈信號，故可避免因高低溫出現顯示的橫紋現象，進一步在觸控顯示裝置上消除橫紋現象，改善顯示品質。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

圖3係本發明之可避免因高低溫出現橫紋的觸控顯示裝置30之示意圖。該觸控顯示裝置30包括一觸控顯示面板31、複數個資料線驅動電路32、複數個閘極線驅動電路33及一驅動控制器34。該觸控顯示面板31具有複數條閘極線311、複數條資料線312、複數個像素313、及複數個觸控電極314。每一閘極線311及每一資料線312交接處設置有一像素313。於該驅動控制器34之控制下，該複數個閘極線驅動電路33依據輸入時脈CK1~CKp(其中，p為正整數)以依序驅動該複數條閘極線311，使該複數個資料線驅動電路32將相關像素資料寫入對應的像素313，據以驅動該觸控顯示面板31以進行顯示。

該複數個觸控電極314係例如可由一般之公共電極(Vcom)切割而得，其可在顯示區間時作為公共電極以提供公共電壓參考，而在觸控區間作為觸控電極以感應使用者之手指碰觸，據以進行觸控操作。該複數個觸控電極314與該等閘極線311、資料線312及像素313係位在不同層，故在圖中以虛線繪示，以方便顯示。一般而言，一個觸控電極314係對應於數條閘極線311及數條資料線312交接之區域，於圖3之示例中，一個觸控電極314係對應於四條閘極線311及四條資料線312交接之區域，但此僅是為方便說明之舉例，在實際的應用中，一個觸控電極314可對應於八條閘極線311及八條資料線312交接之區域，或十二條閘極線311及十二條資料線312交接之區域等。也就是說，一個觸控電極314可覆蓋多條閘極線311。

再請參照圖3，於該複數個閘極線驅動電路33依序驅動該複數條閘極線311時，由於相鄰二條閘極線311的驅動信號會有部分在時間上重疊，因此，在閘極線311與觸控電極314之間會形成耦合電容，以觸控電極3141為例，對應相同觸控電極3141的閘極線3112, 3113所產生的耦合電容效應是一致的，但是對於兩相鄰之不同的觸控電極314，例如觸控電極3141及其下方之觸控電極3142，對應於觸控電極3141的閘極線3114所形成的耦合電容效應與對應於觸控電極3142的閘極線3115所形成的耦合電容效應之間並不一致，此將可能導致上下觸控電極314交界處在顯示上產生橫紋。

圖4進一步以時序圖說明在觸控顯示面板31出現橫紋之原因及其消除方式，其中，SX代表切割作為一個觸控電極3141的公共電極，CKn與CKm是代表輸入時脈中的二不同時脈信號且作用於兩相鄰之不同的觸控電極3141、3142所對應之閘極線3114、3115，如圖4之(A)所示，當時脈信號CKn的下降緣與時脈信號CKm的上升緣的距離越遠時，此時在上下觸控電極314交界處的畫素313之亮度會因為下降時間的不同而造成饋通電壓(feed through voltage)的差異。為消除此差異，可將輸入時脈的時脈信號的佔空比(duty ratio)調至適當波形，以使時脈信號CKn之下降緣與時脈信號CKm之上升緣接近至對齊，如圖4之(B)所示，因而在切割作為一個觸控電極3141的公共電極SX上的準位被閘極線311的驅動信號耦合的幅度降低，且每一條閘極線311的驅動信號皆有類似狀況，故能使畫面均勻化並解決橫紋問題。

圖5係一藉由改變輸入時脈的佔空比以消除橫紋的實例，其中，如圖5之(A)所示為原始的輸入時脈的波形圖，輸入時脈係包括時脈信號CK1-CK8，其佔空比為43.364%，此輸入時脈用於觸控顯示面板可明顯看到橫紋現象，因此，當將輸入時脈的每一時脈信號的佔空比調整至37.400%，而使時脈信號CK1的下降緣與時脈信號CK4的上升緣對齊，以此輸入時脈的波形在實際的應用上即可消除橫紋之現象。

本發明係以偵測環境溫度及藉由調整輸入時脈的佔空比來避免在觸控顯示面板上因高低溫出現橫紋。圖6係本發明之可避免因高低溫出現橫紋的觸控顯示裝置的控制方法之流程圖，如圖所示，於電源啟動後，觸控顯示裝置30在例如為攝氏25度之常溫下係以初始之輸入時脈的時脈信號CK1~CKp而運作，且驅動控制器34偵測環境溫度(步驟S501)；當所偵測的環境溫度低於一預設之變化低溫時，驅動控制器34將輸入時脈設為一低溫輸入時脈(步驟S502)，其中，該變化低溫係例如為約攝氏-10度，該低溫輸入時脈係為將初始之輸入時脈的每一時脈信號的佔空比予以放大，直至其中一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣對齊，據以抵銷饋通電壓的差異而避免橫紋之出現；此時，觸控顯示裝置30係以低溫輸入時脈而運作，直到當該驅動控制器34所偵測的環境溫度高於一預設之回復低溫時，驅動控制器34將低溫輸入時脈設為初始之輸入時脈(步驟S503)，而使觸控顯示裝置30再回復以初始之輸入時脈而運作，並繼續偵測環境溫度，其中該回復低溫係高於該變化低溫，且該回復低溫係例如為約攝氏0度。

當驅動控制器34所偵測的環境溫度高於一預設之變化高溫時，驅動控制器34將輸入時脈設為一高溫輸入時脈(步驟S504)，其中，該變化高溫係例如為約攝氏50度，該高溫輸入時脈係為將初始之輸入時脈的每一時脈信號的佔空比予以縮小，直至其中一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣對齊，據以抵銷饋通電壓的差異而避免橫紋之出現；此時，觸控顯示裝置30係以高溫輸入時脈而運作，直到當該驅動控制器34所偵測的環境溫度低於一預設之回復高溫時，驅動控制器34將高溫輸入時脈設為初始之輸入時脈(步驟S505)，而使觸控顯示裝置30再回復以初始之輸入時脈而運作，並繼續偵測溫度，其中該回復高溫係低於該變化高溫，且該回復高溫係例如為約攝氏40度。

圖7係說明以前述流程於不同環境溫度而使用不同輸入時脈以消除橫紋現象的示意圖，其展示本發明係在所偵測的環境溫度低於預設之變化低溫或是高於預設之變化高溫時，以驅動控制器34調整輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至該輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊，據以消除橫紋現象。亦即，在常溫(例如為攝氏25度)時輸入時脈係設定為初始之輸入時脈，當環境溫度升至變化高溫(例如為約攝氏50度)時，由於環境溫度過高而造成了閘極驅動時序的錯亂以致在面板上出現了橫紋，因此，需將輸入時脈切換成高溫輸入時脈，以消除橫紋現象。觸控顯示裝置30以此高溫輸入時脈運作直到環境溫度降至回復高溫(例如為約攝氏40度)，此時環境溫度已不會過高以致於在面板上造成橫紋現象，故將輸入時脈由高溫輸入時脈切換回原始之輸入時脈。

同理，當環境溫度降至變化低溫(例如為約攝氏-10度)時，由於環境溫度過致使閘極驅動信號無法完整傳遞進而在面板上出現了橫紋，因此，需將輸入時脈切換成低溫輸入時脈，以消除橫紋現象。觸控顯示裝置30以此低溫輸入時脈運作直到環境溫度升至回復低溫(例如為約攝氏0度)，此時環境溫度已不會過低以致於在面板上造成橫紋現象，故將輸入時脈由低溫輸入時脈切換回原始之輸入時脈。

圖8係為以前述流程於高溫時使用高溫輸入時脈以消除橫紋現象的實例，其中，如圖8之(A)所示為原始的輸入時脈的波形圖，輸入時脈係包括時脈信號CK1-CK8，其佔空比為49.97%，此輸入時脈於常溫時可使面板正常顯示，但於高溫(高於變化高溫)時會導致面板出現橫紋現象，因此，如圖8之(B)所示，係以前述流程將輸入時脈的每一時脈信號之佔空比縮小至24.98%而使時脈信號CK1的下降緣與時脈信號CK3的上升緣對齊，即可獲致高溫輸入時脈，以此高溫輸入時脈的波形在實際的應用上即可消除橫紋之現象。

由前述之說明可知，本發明無需變更任何硬體相關設備，僅利用驅動控制器34內部的感測溫度電路來偵測當時的環境溫度，同時選擇目前所需的輸入時脈，即可達成避免因高低溫而在觸控顯示面板上出現橫紋之功效。

於前述例子中，各個溫度、佔空比、或時脈等之數值的選取僅是作為說明使用，非用於限制本案之權利範圍。該領域之相關技術人員，可依據本發明之揭露變更數值的選取。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

30‧‧‧觸控顯示裝置

31‧‧‧觸控顯示面板

32‧‧‧資料線驅動電路

33‧‧‧閘極線驅動電路

34‧‧‧驅動控制器

311‧‧‧閘極線

312‧‧‧資料線

313‧‧‧像素

314‧‧‧觸控電極

S501-S505‧‧‧步驟

圖1係習知內嵌式觸控顯示面板之驅動信號波形。圖2係習知內嵌式觸控顯示面板在常溫、高溫及低溫時之驅動信號波形。圖3係本發明之可避免因高低溫出現橫紋的觸控顯示裝置之示意圖。圖4係一時序圖以說明在觸控顯示面板出現橫紋之原因及其消除方式。圖5係顯示一藉由調整輸入時脈的佔空比以消除橫紋的實例。圖6係本發明之可避免因高低溫出現橫紋的觸控顯示裝置的控制方法之流程圖。圖7為一示意圖以說明於不同環境溫度而使用不同輸入時脈來消除橫紋現象。圖8為本發明於高溫時使用高溫輸入時脈以消除橫紋現象的實例。

Claims

一種觸控顯示裝置，包含：一觸控顯示面板，具有複數條閘極線、複數條資料線、複數個觸控電極、及分別設置於每一閘極線及每一資料線交接處的複數個像素；複數個資料線驅動電路；複數個閘極線驅動電路；以及一驅動控制器，控制該複數個觸控電極以進行觸控操作，及控制該複數個閘極線驅動電路以依據一輸入時脈來依序驅動該複數條閘極線，使該複數個資料線驅動電路將相關像素資料寫入對應的像素，以進行顯示操作，其中該輸入時脈係包含複數個時脈信號，該驅動控制器並偵測環境溫度；其中，當所偵測的環境溫度低於一預設之變化低溫或是高於一預設之變化高溫時，該驅動控制器調整該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至該輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中，當所偵測的環境溫度低於該變化低溫時，該驅動控制器將輸入時脈設為一低溫輸入時脈，該低溫輸入時脈係經由將該輸入時脈的每一時脈的佔空比予以放大直至其中一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊而得，且當所偵測的環境溫度高於一預設之回復低溫時，該驅動控制器將該低溫輸入時脈設為初始之該輸入時脈，當中，該變化低溫低於該回復低溫，該回復低溫低於常溫。
如申請專利範圍第2項所述之觸控顯示裝置，其中，該變化高溫為約攝氏50度，該變化低溫為約攝氏-10度，該回復低溫為約攝氏0度。
如申請專利範圍第1項所述之觸控顯示裝置，其中，當所偵測的環境溫度高於該變化高溫時，該驅動控制器將輸入時脈設為一高溫輸入時脈，該高溫輸入時脈係經由將該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比予以縮小直至其中一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣對齊而得，且當所偵測的環境溫度低於一回復高溫時，該驅動控制器將該高溫輸入時脈設為初始之該輸入時脈，當中，該變化高溫高於該回復高溫，該回復高溫高於常溫。
如申請專利範圍第4項所述之觸控顯示裝置，其中，該變化高溫為約攝氏50度，該回復高溫為約攝氏40度，該變化低溫為約攝氏-10度。
一種觸控顯示裝置的控制方法，該觸控顯示裝置包括一觸控顯示面板、複數個資料線驅動電路、複數個閘極線驅動電路及一驅動控制器，該觸控顯示面板具有複數條閘極線、複數條資料線、複數個觸控電極、及分別設置於每一閘極線及每一資料線交接處之複數個像素，該驅動控制器控制該複數個觸控電極以進行觸控操作，及控制該複數個閘極線驅動電路以依據一包含複數個時脈信號的輸入時脈來依序驅動該複數條閘極線，使該複數個資料線驅動電路將相關像素資料寫入對應的像素，以進行顯示操作，該控制方法包含： (A) 該驅動控制器偵測環境溫度，該觸控顯示裝置以初始之輸入時脈而運作； (B)當所偵測的環境溫度低於一預設之變化低溫時，該驅動控制器經由調整該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至該輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊；以及 (C)當所偵測的環境溫度高於於一預設之變化高溫時，該驅動控制器經由調整該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比，直至該輸入時脈中的一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊。
如申請專利範圍第6項所述之控制方法，其中，步驟(B)包括： (B1)當所偵測的環境溫度低於該變化低溫時，驅動控制器將該輸入時脈設為一低溫輸入時脈，該低溫輸入時脈係經由將該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比予以放大直至其中一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊而得；以及 (B2)當所偵測的環境溫度高於一預設之回復低溫時，該驅動控制器將該低溫輸入時脈設為初始之該輸入時脈，當中，該變化低溫低於該回復低溫，該回復低溫低於常溫。
如申請專利範圍第7項所述之控制方法，其中，該變化高溫為約攝氏50度，該變化低溫為約攝氏-10度，該回復低溫為約攝氏0度。
如申請專利範圍第6項所述之控制方法，其中，步驟(C)包括： (C1)當所偵測的環境溫度高於該變化高溫時，驅動控制器將該輸入時脈設為一高溫輸入時脈，該高溫輸入時脈係經由將該輸入時脈的每一時脈信號的佔空比予以縮小直至其中一個時脈信號的下降緣與另一個時脈信號的上升緣接近對齊而得；以及 (C2)當所偵測的環境溫度低於一回復高溫時，該驅動控制器將該高溫輸入時脈設為初始之該輸入時脈，該變化高溫高於該回復高溫，該回復高溫高於常溫。
如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中，該變化高溫為約攝氏50度，該回復高溫為約攝氏40度，該變化低溫為約攝氏-10度。