TWI546785B - 顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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TWI546785B TW103122708A TW103122708A TWI546785B TW I546785 B TWI546785 B TW I546785B TW 103122708 A TW103122708 A TW 103122708A TW 103122708 A TW103122708 A TW 103122708A TW I546785 B TWI546785 B TW I546785B
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韓聖洙
張修赫
金塤培
弓世旼
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Ｌｇ顯示器股份有限公司
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Description

顯示裝置及其驅動方法
本發明的實施例係關於一種顯示裝置及其驅動方法。
平板顯示器的實例包括液晶顯示器(LCD)、有機發光顯示器、電泳顯示器(electrophoresis display,EPD)、以及電漿顯示面板(plasma display panel,PDP)。
主動矩陣顯示裝置包括作為在每一像素中的開關元件的薄膜電晶體(TFT)。該顯示裝置的驅動電路將輸入影像提供至該等像素。該顯示裝置的驅動電路包括輸出資料電壓的資料驅動電路、輸出與該資料電壓同步的閘極脈衝(或掃描脈衝)的閘極驅動電路(或掃描驅動電路)、以及用於控制該資料驅動電路與該閘極驅動電路的操作時序的時序控制器。該資料驅動電路可包括複數個源極驅動積體電路(ICs)。該閘極驅動電路包括複數個閘極驅動積體電路。
該時序控制器透過一標準介面例如一微型低壓差分信號(LVDS)介面，提供數位視頻資料、用於取樣該數位視頻資料的時脈、用於控制源極驅動積體電路的運算的控制信號等至源極驅動積體電路。該等源極驅動積體電路將接收自時序控制器的數位視頻資料轉換成一類比資料電壓並且提供該類比資料電壓至資料線。
當時序控制器透過微型LVDS介面以多點方式連接至源極驅動積體電路時，在時序控制器和源極驅動積體電路之間需要紅色(R)資料傳輸線、綠色(G)資料傳輸線、藍色(B)資料傳輸線、用於控制源極驅動積體電路的輸出和極性轉換操作的運算時序的控制線、時脈傳輸線等。在該微型LVDS介面中，RGB資料例如RGB數位視頻資料和時脈作為差動訊 號對被傳輸。因此，當奇數資料和偶數資料同時傳輸時，在時序控制器和源極驅動積體電路之間需要至少14條線用於RGB資料的傳輸。當RGB資料是10位元時，需要18條線。因此，許多線不得不形成於安裝在時序控制器和源極驅動積體電路之間的源極印刷電路板(PCB)上。因此，難以減小源極印刷電路板的寬度。
一種新的信號傳輸協定(以下稱為“一EPI(點對點嵌入式時脈，clock embedded point-to-point)介面協定”)揭露於美國專利第7898518號(2011年3月1日)、第7,948,465號(2011年5月24日)、及對應於本案之第8,330,699號(2012年12月11日)中，其以一點對點方式連接時序控制器與源極驅動積體電路以最小化時序控制器與源極驅動積體電路之間的線路的數量並且穩定信號傳輸，並且該等專利將全部引用而併入本文。
該EPI介面協定具有以下(1)至(3)特點。
(1)時序控制器的一發射端透過沒有以點對點方式之線路分享的信號線對(以下稱為“EPI線對”)與源極驅動積體電路的接收端連接。
(2)各別的時脈線對在時序控制器和源極驅動積體電路之間沒有連接。時序控制器透過EPI線對傳送時脈信號和數位資料至源極驅動積體電路。該數位資料包括輸入影像的視頻資料和用於控制源極驅動積體電路的運算的控制資料。
(3)用於時脈和資料恢復(CDR)的時脈恢復電路被嵌入在每一源極驅動積體電路中。時序控制器傳輸時脈訓練樣本信號，亦即，前置信號至源極驅動積體電路，使得時脈恢復電路的輸出相位和輸出頻率可被鎖定。嵌入在每個源極驅動積體電路中的時脈恢復電路產生內部時脈，以響應透過EPI線對輸入的前置信號並且鎖定內部時脈的相位和頻率。
當內部時脈的相位和頻率被鎖定時，源極驅動積體電路回饋輸入表示輸出穩定狀態的高邏輯準位的鎖定信號至時序控制器。
如上文所述，在EPI介面協定中，時序控制器在傳輸輸入影像的控制資料和視頻資料至源極驅動積體電路之前傳輸前置信號至源極驅動積體電路。源極驅動電路的時脈恢復電路執行時脈訓練操作以響應前置信號並且穩定地鎖定內部時脈的相位和頻率。當內部時脈的相位和頻率被穩定鎖定時，有輸入影像的視頻資料被傳輸的資料連結形成於源極驅動積體 電路和時序控制器之間。在從最後源極驅動積體電路接收鎖定信號之後，時序控制器開始傳輸視頻資料和控制資料至源極驅動積體電路。
當嵌入在即使其中之一的源極驅動積體電路的時脈恢復電路的輸出相位和輸出頻率被解鎖時，鎖定信號反轉至低邏輯準位。最後源極驅動積體電路傳輸低邏輯準位的鎖定信號至時序控制器。當鎖定信號反轉至低邏輯準位時，時序控制器傳輸前置信號至源極驅動積體電路並且恢復源極驅動積體電路的時脈訓練操作。
在顯示裝置中，觸控感測器可以內嵌式嵌入在像素陣列中，以便實現觸控使用者介面(UI)。當觸控感測器被嵌入在顯示裝置的像素陣列中時，一像素驅動週期和一觸控感測器驅動週期被時間切割以便防止觸控感測器與像素陣列中的像素之間的干涉。這是因為觸控感測器與像素是通過一寄生電容來耦合的。當在觸控感測器驅動週期中的像素的電壓變化時，像素之所變化的電壓透過寄生電容被施加至觸控感測器並且因此在觸控感測器的輸出中產生雜訊。然而，當像素驅動週期和觸控感測器驅動週期被時間分割時，EPI介面協定沒有定義一種能夠防止在觸控感測器驅動週期中像素的電壓中的變化的控制方法。
本發明的實施例提供一種顯示裝置及其驅動方法，能夠防止在一時序控制器和複數個源極驅動積體電路之間的一EPI介面中一觸控感測器驅動週期中一像素的電壓的變化。
在一個態樣中，有一種顯示裝置，其一顯示面板的複數個像素在一像素驅動週期中被充上一資料電壓並且嵌入在該顯示面板中的複數個觸控感測器在一觸控感測器驅動週期中被驅動，該顯示裝置包括一時序控制器，該時序控制器被配置為在該像素驅動週期中傳輸一前置信號、控制資料、及一輸入影像資料至一源極驅動積體電路，並且在該觸控感測器驅動週期中傳輸該前置信號至該源極驅動積體電路。
該等像素在該觸控感測器驅動週期中保持在一最後資料電壓或一特定電壓，該最後資料電壓在該像素驅動週期中被充電。
另一個態樣中，有一種驅動顯示裝置的方法，該顯示裝置中，一顯示面板的複數個像素在一像素驅動週期中被充電至一資料電壓，並且嵌入在該顯示面板中的複數個觸控感測器在一觸控感測器驅動週期中被驅動，該方法包括在該像素驅動週期中傳輸一前置信號、控制資料、以及一輸入影像資料至一源極驅動積體電路並且在該觸控感測器驅動週期中傳輸該前置信號至該源極驅動積體電路。
11‧‧‧像素電極
14‧‧‧虛擬資料致能脈衝
15‧‧‧虛擬資料包
21‧‧‧介面接收電路
22‧‧‧內部時序控制信號生成電路
23‧‧‧編碼器
24‧‧‧傳輸緩衝區
25‧‧‧接收緩衝器
26‧‧‧時脈恢復電路
27‧‧‧採樣電路
71‧‧‧資料採樣與解串器
72‧‧‧數位到類比轉換器
73‧‧‧輸出電路
100‧‧‧顯示面板
104‧‧‧時序控制器
202‧‧‧資料驅動電路
204‧‧‧閘極驅動電路
302‧‧‧驅動電路
304‧‧‧感測電路
306‧‧‧觸控控制器
308‧‧‧驅動電路
310‧‧‧多工器
D1~Dm‧‧‧資料線
G1~Gn‧‧‧閘極線
Vcom‧‧‧共同電壓
TFT‧‧‧陣列基板
T1‧‧‧像素驅動週期
T2‧‧‧觸控感測器驅動週期
SDIC‧‧‧源極驅動積體電路
EPI‧‧‧EPI線對
RGB‧‧‧數位視頻資料
SOE‧‧‧源極輸出致能信號
VGH‧‧‧閘極高電壓
VGL‧‧‧閘極低電壓
Vsync‧‧‧垂直同步信號
Hsync‧‧‧水平同步信號
DE‧‧‧資料致能信號
MCLK‧‧‧主時脈
GSP‧‧‧閘極啟動脈衝
GSC‧‧‧閘極轉換時脈
GOE‧‧‧閘極輸出致能信號
POL‧‧‧極性控制信號
SOE‧‧‧源極輸出致能信號
iDE‧‧‧內部資料致能信號
T11~T23‧‧‧共同電極分割樣式
L11~L22‧‧‧連結樣式
T21~T23‧‧‧共同電極分割樣式
Vdrv‧‧‧觸控驅動電壓
Vref‧‧‧參考電壓
COM1~COMn‧‧‧共同電極分割樣式
S1~Sn‧‧‧感測線路
P1~Pn/3‧‧‧引腳
TCON‧‧‧時序控制器
Tsync‧‧‧垂直同步信號
LOCK‧‧‧鎖定信號
LCS1 LCS2‧‧‧鎖定線
CDR‧‧‧時脈和資料恢復
Vcc‧‧‧直流電源電壓
Tlock‧‧‧時間範圍
GH‧‧‧正伽瑪補償電壓
GL‧‧‧負伽瑪補償電壓
CLK‧‧‧時脈
所有被納入以提供對本發明的進一步理解以及被併入其中且構成本說明書的一部分之附加圖式說明本發明的實施例，並且與說明書一起用來解釋本發明的主旨。在該附圖中：第1圖是根據本發明一例示性實施例之顯示裝置的方塊圖；第2圖顯示嵌入在一像素陣列中複數個觸控感測器的一例子；第3圖顯示嵌入在一像素陣列中複數個觸控感測器的另一例子；第4圖是第3圖所示顯示一觸控感測器的驅動的波形圖；第5圖顯示形成於一觸控感測器驅動電路和複數個觸控感測器之間的多工器；第6圖和第7圖是像素驅動週期和觸控感測器驅動週期的分時驅動方式的例子的波形圖；第8圖顯示在一時序控制器和複數個源極驅動積體電路(ICs)之間連接的EPI線路；第9圖顯示第8圖中所示之一時序控制器和一源極驅動積體電路的時脈恢復電路；第10圖是用於第9圖所示之一時序控制器和複數個源極驅動積體電路之間信號傳輸的EPI介面協定的波形圖；第11圖是顯示在一水平空白週期中，傳輸至複數個源極驅動積體電路之EPI介面信號的波形圖；第12圖是顯示一源驅動積體電路的內部電路配置的立體圖；以及第13圖和第14圖是顯示在觸控感測器驅動週期中，一源極輸出致能 信號和一源極驅動積體電路的輸出的波形圖。
詳細參考本發明的實施例，其例子在附圖中被說明。如可能，相同參考數字將用在全部圖式以引用相同或類似部件。應注意如判定該技藝可能誤導本發明的實施例，該已知技藝的詳細說明將被省略。
根據本發明一例示性實施例的顯示裝置可基於平板顯示器，例如液晶顯示器(LCD)、有機發光顯示器、電泳顯示器(EPD)、以及電漿顯示面板(PDP)來實現。在下面說明中，本發明的實施例將利用液晶顯示器作為平板顯示器的一個例子來說明。其他平板顯示器可以利用。
根據本發明實施例的複數個觸控感測器被嵌入在一像素陣列中。該等觸控感測器可以被實施為電容性觸控感測器，其依據一接觸操作之前和之後電容的變化感測觸控輸入。該等電容性觸控感測器可被歸類成互電容型觸控感測器和自電容型觸控感測器。如第2圖所示，該等互電容型觸控感測器形成於彼此垂直的兩導線之間。如第3圖所示，該等自電容型觸控感測器沿一個方向形成的單層的導線形成。
如第1圖和第2圖所示，根據本發明實施例之嵌入顯示裝置的觸控感測器包括顯示面板100、顯示驅動電路202、204和104、觸控感測器驅動電路302、304和306等等。
顯示面板100的薄膜電晶體陣列基板包括複數條資料線D1至Dm(其中m是一正整數)、與資料線D1至Dm交叉的複數條閘極線G1至Gn(其中n是一正整數)、在資料線D1至Dm和閘極線G1至Gn之交叉處形成的複數個TFTs、透過TFTs連接至資料線D1至Dm並且被充電至資料電壓的複數個像素電極11、有供應共同電壓Vcom之複數個共同電極、複數個觸控感測器等等。TFT陣列基板進一步包括儲存電容器(圖中未顯示)。該儲存電容器連接至像素電極11並且保持液晶單元的電壓。
根據本發明實施例之觸控感測器可被實施為如第2圖所示之互電容型觸控感測器，或可被實施為如第3圖至第5圖所示之自電容型觸控感測器。該等互電容型觸控感測器包括Tx線Tx1至Txj(在此“j”是比n小 的一正整數)、Rx線Rx1至Rxi(在此“i”是比m小的一正整數)、形成在Tx線Tx1至Txj和Rx線Rx1至Rxi之交叉處的互電容等等。
在一像素驅動週期T1中(參閱第6圖和第7圖)Tx線Tx1至Txj和Rx線Rx1至Rxi連接至該等共同電極並且施加共同電壓Vcom至該等共同電極。在觸控感測器驅動週期T2(參閱第6圖和第7圖)，用於驅動該等觸控感測器的驅動信號被提供至Tx線Tx1到Txj，並且Rx線Rx1至Rxi接收與該驅動信號同步之該等觸控感測器的一輸出。
一輸出影像顯示在顯示面板100的像素陣列上。該像素陣列的複數個像素係形成在由資料線D1至Dm和閘極線G1至Gn以矩陣形式定義的像素區域中。每一像素透過取決於施加至像素電極11的資料電壓和施加至共同電極的共同電壓Vcom之間的一電壓差所施加的電場來驅動。從而調整入射光的傳輸量。該等TFTs被打開以響應來自閘極線G1至Gn的閘極脈衝並且因此將來自資料線D1至Dm的電壓施加至液晶單元的像素電極11。該等共同電極在像素驅動週期T1中接收共同電壓Vcom並且形成該等像素的一參考電位。如第2圖和第5圖所示，共同電極被分開並且在觸控感測器驅動週期T2中被用作為觸控感測器的電極。
黑色矩陣、彩色濾光片等形成在顯示面板100的彩色濾光片基板上。偏光板分別黏附至顯示面板100的TFT陣列基板和彩色濾光片基板。用於設置液晶的一預傾角的配向層分別形成於接觸TFT陣列基板中的液晶和顯示面板100的彩色濾光片基板的內表面上。一柱形間隔物形成於顯示面板100的液晶層上以保持液晶單元恒定的單元間隙。
顯示驅動電路202、204和104供應資料至該等像素。顯示驅動電路202、204和104包括資料驅動電路202、閘極驅動電路204、以及時序控制器104。
資料驅動電路202包括複數個源極驅動積體電路SDIC。該等源驅動積體電路SDIC以點對點方式通過EPI(點對點嵌入式時脈)線對連接至時序控制器104。該等源極驅動積體電路SDIC在像素驅動週期T1中輸出一類比視頻資料電壓。
該等源驅動積體電路SDIC在像素驅動週期T1中透過EPI線對取樣並且鎖住接收自時序控制器104的數位視頻資料RGB。該等源極驅動 積體電路SDIC在像素驅動週期T1中將數位視頻資訊RGB轉換成正和負類比伽瑪補償電壓並且輸出該等正和負資料電壓。該等正和負資料電壓(+/-)(參閱第6圖)均施加至資料線D1至Dm。
如第13圖和第14圖所示，當控制資料不是接收自時序控制器14時，該等源極驅動積體電路SDIC在低邏輯準位產生一源極輸出致能信號SOE。該等源極驅動積體電路SDIC在源極輸出致能信號SOE的低邏輯週期中輸出資料電壓。另一方面，該等源驅動積體電路SDIC在源極輸出致能信號SOE的高邏輯週期中不輸出資料電壓而執行電荷共享。
該等源極驅動積體電路SDIC的輸出通道可在觸控感測器驅動週期T2中，保持在最後資料電壓，而在像素驅動週期T1中被輸出。因為該等像素在觸控感測器驅動週期T2中被保持在最後資料電壓，該最後資料電壓在像素驅動週期T1中被充電，故充電至該等觸控感測器的電壓的變化不會發生。
該等源極驅動積體電路SDIC可對所有資料線D1至Dm施加藉由將一特定灰階的數位資料轉換成一伽瑪補償電壓而產生的一特定電壓，該特定灰階的數位資料係在觸控感測器驅動週期T2的初始時期輸入。在此情況下，因為相同電位的特定電壓被施加至所有資料線D1至Dm，資料線D1至Dm在觸控感測器驅動週期T2中保持在相同電位。因為當資料線D1至Dm具有相同電位時資料線D1至Dm之間沒有偏差，從而可進一步增加影響觸控感測器的雜訊的降低效果。因為閘極脈衝沒有產生，即使特定電壓被施加至資料線D1至Dm，該等像素被保持在最後資料電壓，其在像素驅動週期T1中被充電。因此，該等像素在觸控感測器驅動週期T2中對觸控感測器充電的電壓不會產生變化。
如其他方法，該等源極驅動積體電路SDIC可在觸控感測器驅動週期T2中將輸出通道轉換成時序控制器104控制下的一高阻抗狀態。當該等源極驅動積體電路SDIC的輸出通道被控制在該高阻抗狀態時，該等源極驅動積體電路SDIC的輸出通道沒有連接至資料線D1至Dm。在此情況中，該等像素在觸控感測器驅動週期T2中被保持在最後資料電壓或特定電壓。
該等源驅動積體電路SDIC在像素驅動週期T1中的一輸出控制方法可以取決於編碼至時序控制器104的控制資料的選擇資訊而受控制。因此，該等像素在觸控感測器驅動週期T2中對該等觸控感測器充電的電壓不會產生變化。
該等源極驅動積體電路SDIC在觸控感測器驅動週期T2中執行時脈訓練以響應接收自時序控制器104的一前置信號。
閘極驅動電路204產生與資料電壓同步的閘極脈衝(或掃面脈衝)，偏移該閘極脈衝，並且在像素驅動週期T1中依序將該閘極脈衝供應至時序控制器104控制下的閘極線G1至Gn。閘極驅動電路204已知為一掃描驅動電路。閘極驅動電路204包括至少一閘極驅動積體電路。在像素驅動週期T1中，該閘極驅動積體電路依序供應與資料電壓同步的閘極脈衝至時序控制器104控制下的閘極線G1至Gn並且選擇有供應輸入影像資料之顯示面板100的線路。如在第6圖所示，該閘極脈衝一閘極高電壓VGH和一閘極低電壓VGL之間擺動。
閘極驅動電路204在觸控感測器驅動週期T2中不會產生閘極脈衝而提供閘極低電壓VGL至閘極線G1至Gn。因此，在像素驅動週期T1中，閘極線G1至Gn供應閘極脈衝至像素的TFTs並且依序選擇有供應輸入影像資料之顯示面板100的線路。進一步，閘極線G1至Gn在觸控感測器驅動週期T2中被保持在閘極低電壓VGL並且防止觸控感測器輸出的變化。
時序控制器104利用時序信號例如收自外部主機系統接收之一垂直同步信號Vsync、一水平同步信號Hsync、一資料致能信號DE、以及一主時脈MCLK，編碼用於控制資料驅動電路202的運算時間的源極控制資料。時序控制器104透過EPI線對傳輸源極控制資料至源極驅動積體電路SDIC。進一步，時序控制器104利用接收自主機系統的時序信號傳輸用於控制閘極驅動電路204的運算時間的時序控制信號至閘極驅動電路204。閘極驅動電路204的時序控制信號包括一閘極啟動脈衝GSP、一閘極偏移時脈GSC、一閘極輸出致能信號GOE等等。該源極控制資料包括一極性控制信號POL、一源極輸出致能信號SOE、用於控制源極驅動積體電路SDIC的輸出通道的選擇資訊等等。
時序控制器104在先前設定之像素驅動週期T1中壓縮收自主機系統接收的外部資料致能信號並且產生內部資料致能信號iDE。時序控制器104產生一垂直同步信號Tsync，用於將一畫面週期時間分割為與垂直同步信號Vsync和內部資料致能信號iDE的時序相符之至少一像素驅動週期T1和至少一觸控感測器驅動週期T2。時序控制器104傳輸垂直同步信號Tsync至觸控控制器，並且將顯示器驅動電路202、204以及206之運算與觸控感測器驅動電路302、304以及306之運算同步。
如果內部資料致能信號iDE在預定期間沒有產生，時序控制器104只傳輸前置信號至源極驅動積體電路SDIC。如果內部致能資料致能信號iDE開始產生，時序控制器104傳輸前置信號、控制資料、以及輸入影像資料至源極驅動積體電路SDIC。
時序控制器104在像素驅動週期T1中基於EPI介面協定依序傳輸前置信號、控制資料、以及輸入影像的數位視頻資料RGB至源極驅動積體電路SDIC。因為在觸控感測器驅動週期T2中沒有內部資料致能信號iDE，時序控制器104在觸控感測器驅動週期T2中只傳輸用於源極驅動積體電路SDIC的時脈訓練的前置信號至源極驅動積體電路SDIC。
主機系統將輸入影像的數位視頻資料RGB轉換成適於在顯示面板100上顯示的資料格式。主機系統傳輸輸入影像的數位視頻資料RGB和時序信號的垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、資料致能信號DE、以及主時脈MCLK至時序控制器104。
主機系統可被實施為電視系統、機上盒、導航系統、DVD播放器、藍光光碟播放器、個人電腦(PC)、家庭電影院系統、以及電話系統之其中之一，並且接收輸入影像。該主機系統運行與接收自觸控控制器306的觸控輸入座標有關的應用。
具有第2圖所示電極結構的互電容型觸控感測器可被嵌入在像素陣列中。Tx線Tx1至Txj包括共同電極分割樣式T11至T23和連結樣式L11至L22。第一Tx線Tx1包括經由連結樣式L11和L12沿一橫向方向連接的複數個共同電極分割樣式T11至T13。第二Tx線Tx2包括經由連結樣式L21和L22沿該橫向方向連接的複數個共同電極分割樣式T21至T23。每一共同電極分割樣式T11至T23的大小比像素尺寸稍大而形成圖案，使 得每一共同電極分割樣式包括兩個或更多像素區域。每一共同電極分割樣式T11至T23可由例如氧化銦錫(ITO)的透明導電材料組成。連結樣式L11至L22電性連接在橫向方向(或一水平方向)彼此相鄰的共同電極分割樣式T11至T23。互電容型觸控感測器可具有除了第2圖所示結構之外的結構。例如，嵌入在像素陣列中的互電容型觸控感測器可利用揭露在對應於本申請案之韓國專利申請案第10-2102-0143228號(2012年12月11日)的結構來製造，其透過引用全部併入於此。
觸控感測器驅動電路302、304和306在觸控感測器驅動週期T2中驅動觸控感測器並且感測觸控感測器的觸控輸入。觸控感測器驅動電路302，304和306包括驅動電路302、感測電路304、以及觸摸控制器306。
驅動電路302在像素驅動週期T1中供應共同電壓Vcom至Tx線Tx1至Txj並且在觸控感測器驅動週期T2中供應驅動信號至Tx線Tx1至Txj。該驅動信號在一觸控驅動電壓Vdrv和一參考電壓Vref之間擺動。
感測電路304在像素驅動週期T1中提供共同電壓Vcom至Rx線Rx1至Rxi並且在觸控感測器驅動週期T2中接收觸控感測器的電壓。感測電路304放大透過Rx線Rx1至Rxi接收的觸控感測器的一類比輸出並且將該放大的類比輸出轉換成數位資料。感測電路304然後產生觸控原始資料。
觸控控制器306利用一預定觸控識別演算法分析接收自感測電路304的觸控原始資料。觸控控制器306判定該觸控原始資料等於或大於預定臨界值電壓作為觸控輸入資料並且計算一觸控輸入位置的座標XY。從觸控控制器306輸出的觸控輸入位置的座標XY的資訊被傳輸至主機系統。
第3圖至第5圖顯示自電容型觸控感測器及其驅動方法。
如第3圖至第5圖所示，自電容型觸控感測器包括共同電極分割樣式COM1至COMn。每一共同電極分割樣式COM1至COMn可由氧化銦錫(ITO)組成並且可被圖樣化而大於像素。
驅動電路308透過感測線路S1至Sn可個別連接至共同電極分割樣式COM1至COMn。驅動電路308在像素驅動週期T1中供應共同電壓Vcom至共同電極分割樣式COM1至COMn。驅動電路308在觸控感測器驅動週期T2中供應第4圖所示之驅動信號至感測線路S1至Sn並且感測 觸控感測器之電容的變化。驅動電路308然後輸出觸控原始資料。觸控控制器(圖中未顯示)分析接收自驅動電路308的觸控原始資料，計算觸控輸入位置的座標，以及傳輸輸出至主機系統之觸控輸入位置的驅動電路308座標上的資訊。
如第5圖所示，多工器310可被安裝在驅動電路308和感測線路S1至Sn之間，以便減少驅動電路308引腳的數目。如果感測線路S1至Sn被劃分成三組，多工器310將驅動電路308的引腳P1至Pn/3連接至第一組的感測線路並且同時提供驅動信號至連接至第一組的感測線路的電容性觸控感測器。隨後，多工器310將驅動電路308的引腳P1至Pn/3連接至第二組的感測線路並且同時提供驅動信號至連接至第二組的感測線路的電容性觸控感測器。接著，多工器310將驅動電路308的引腳P1至Pn/3連接至第三組的感測線路並且同時提供驅動信號至連接到第三組的感測線路的電容性觸控感測器。
如第6圖和第7圖所示，觸控感測器在觸控感測器驅動週期T2中被驅動。在觸控感測器驅動週期T2中，像素被保持在最後資料電壓或特定電壓，該最後資料電壓緊接在觸控感測器驅動週期T2之前的像素驅動週期T1中被充電。
第6圖和第7圖是顯示像素驅動週期T1和觸控感測器驅動週期T2的一時間分割驅動方法的例子的波形圖。
如第6圖所示，像素驅動週期T1和觸控感測器驅動週期T2藉由將一畫面週期劃分成兩部分來固定。在此情況中，對應於一畫面量的視頻資料在像素驅動週期T1中被供應至全部像素，並且所有的觸控感測器線在觸控感測器驅動週期T2中被驅動。
如第7圖所示，每一像素驅動週期T1與觸控感測器驅動週期T2可被劃分成n部分，其中n是等於或大於2的正整數。在此情況中，劃分的觸控感測器驅動週期T2#1至T2#n被分配在劃分的像素驅動週期T1#1至T1#n之間。
當像素被劃分成n組時(其中n是等於或大於2並且小於j/2的一正整數)，每一像素驅動週期T1#1至T1#n被設置為驅動一像素組所需的時間。當觸控感測器被劃分成n組時，每一觸控感測器驅動週期T2#1至 T2#n被設置為驅動一觸控感測器組所需的時間。在第7圖所示例子中，一觸控感測器組包括連接至兩條Tx線的觸控感測器。
如第7圖所示，視頻資料在第一像素驅動週期T1#1中被供應至第一像素組的像素，並且然後第一觸控感測器組的觸控感測器在第一觸控感測器驅動週期T2#1中被驅動。接著，視頻資料在第二像素驅動週期T1#2中被供應至第二像素組的像素，並且然後第二觸控感測器組的觸控感測器在第二觸控感測器驅動週期T2#2中被驅動。
第8圖顯示連接於時序控制器TCON與源極驅動積體電路SDIC之間的EPI線路EPI。第9圖顯示時序控制器TCON和源極驅動積體電路SDIC的時脈恢復電路。第10圖是顯示用於在時序控制器TCON和源極驅動積體電路SDIC之間信號傳輸的EPI介面協定的波形圖。第11圖是顯示在水平空白週期中傳輸至源驅動積體電路SDIC的EPI介面信號的波形圖。
在第8圖中，實線標示包括前置信號、控制資料、輸入影像的視頻資料等信號被傳輸至EPI線對EPI。虛線標示鎖定信號LOCK被傳輸至鎖定線LCS1和LCS2。
時序控制器TCON透過EPI線對EPI以串聯方式連接至每一源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。
時序控制器TCON在像素驅動週期T1中透過EPI線對EPI依序將包括以所稱之順序的前置信號、控制資料、以及輸入影像的視頻資料的EPI信號傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。控制資料封包被傳輸至包括時脈位元、控制啟動位元CTR_Start、源極控制資料、閘極控制資料等的位元流。視頻資料封包被傳輸至包括時脈位元、內部資料致能位元、RGB資料位元等的位元流。每一源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8透過EPI線對EPI恢復內部時脈信號輸入。
在第一階段相位-I中，時序控制器TCON透過鎖定線LCS1傳輸鎖定啟動信號至第一源極驅動積體電路SDIC#1並且透過EPI線對EPI傳輸用於時脈訓練的前置信號至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。當高邏輯準位的鎖定信號LOCK和前置信號從一前源極驅動積體電路輸入時，每一源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8透過時脈訓練產生一內部時 脈，以及當內部時脈的相位和頻率被鎖定並且對應源極驅動積體電路的CDR(時脈和資料恢復)功能穩定時，傳輸高邏輯準位的鎖定信號LOCK至下一個源極驅動積體電路。當全部源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8的CDR功能穩定時，最後源極驅動積體電路SDIC#8透過鎖定回饋信號線LCS2傳輸高邏輯準位的鎖定信號LOCK至時序控制器TCON。該前源極驅動積體電路的鎖定信號輸出終端沒有連接至第一源極驅動積體電路SDIC#1的鎖定信號輸入終端。因為這樣，高邏輯準位的直流電源電壓Vcc被輸入至第一源極驅動積體電路SDIC#1的鎖定信號輸入終端。
在時序控制器TCON從最後源極驅動積體電路SDIC#8接收高邏輯準位的鎖定信號LOCK後，時序控制器TCON在第二和第三階段相位-Ⅱ和相位-Ⅲ中傳輸控制資料與視頻資料至每一源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。該控制資料包括從源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8輸出資料電壓之用於控制輸出時間、極性等的源極控制資料。該控制資料可包括用於控制閘極驅動積體電路的運算時序的閘極控制資料。
時序控制器TCON透過介面接收電路21從主機系統接收輸入影像的數位視頻資料RGB。時序控制器TCON產生控制資料，其中該控制資料包括基於利用內部時序控制信號生成電路22從主機系統輸入的外部時序信號的源極控制資料和閘極控制資料。編碼器23以符合決定於EPI介面協定的格式將時脈CLK嵌入在一資料封包中。編碼器23的輸出透過傳輸緩衝區24被轉化成差分信號對並且被傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。
源極驅動積體電路SDIC的接收緩衝器25透過EPI線對EPI從時序控制器TCON接收一EPI信號。源極驅動積體電路SDIC的時脈恢復電路26恢復該接收的時脈並且產生內部時脈。源極驅動積體電路SDIC的採樣電路27採樣符合內部時脈時序的控制資料的位元以及輸入影像的數位視頻資料的位元。
在第10圖中，“Tlock”是從前置信號開始被傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8後直到源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8的時脈恢復電路的輸出被穩定鎖定並且鎖定信號LOCK被反轉成高邏輯準位的時間範圍。
在EPI介面協定中，傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8的1個資料封包包括複數個資料位元和在資料位元之前和之後分配的複數個時脈位元。該等資料位元是控制資料的位元或輸入影像之數位視頻資料的位元。
在EPI介面協定中，第一階段相位I中的信號、第二階段相位Ⅱ中的信號、以及第三階段相位Ⅲ中的信號在內部資料致能信號iDE之間每一水平空白期間被傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。
每一源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8提供正和負資料電壓至k資料線D1至Dk，其中k是等於或大於2的一正整數。
如第12圖所示，每一源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8包括資料採樣與解串器71、數位到類比轉換器(DAC)72、輸出電路73等等。
資料採樣與解串器71包括接收緩衝器25、時脈恢復電路26、以及採樣電路27。資料採樣與解串器71利用時脈恢復電路26輸出內部時脈並且透過EPI線對EPI採樣接收的輸入影像的數位視頻資料RGB的位元，以響應內部時脈。資料採樣與解串器71鎖存所取樣的資料位元然後同時輸出該等資料位元。因此，該等資料位元被轉換成平行資料。
資料採樣與解串器71恢復以代碼映射的方式透過EPI線對EPI接收的控制資料並且產生源極控制資料。當閘極控制資料被編碼成控制資料，資料採樣與解串器71從透過EPI線對EPI接收的控制資料恢復閘極控制資料並且傳輸該恢復的閘極控制資料至閘極驅動積體電路。該源極控制資料可包括源極輸出致能信號SOE、極性控制信號POL、選擇資訊等等。極性控制信號POL指示提供至資料線D1至Dk的正和負類比資料電壓的極性。源極控制資料和閘極控制資料透過時序控制器TCON被編碼並且在第二階段相位II中透過EPI線對EPI被傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。在EPI介面協定中，控制資料之編碼方法和恢復方法係揭露對應於本申請案之韓國專利申請案第10-2008-0132466號(2008年12月23日)和美國專利申請案第12/537，341號(2009年8月7日)中，並且其通過引用全部而併入此文。
數位到類比轉換器DAC72將自資料採樣與解串器71接收的視頻資料轉換成一正伽瑪補償電壓GH和一負伽瑪補償電壓GL並且產生正和 負類比資料電壓。數位到類比轉換器DAC72反轉資料電壓的極性，以響應極性控制信號POL。
輸出電路73在源極輸出致能信號SOE的高邏輯週期中不輸出資料電壓而透過電荷共用提供正資料電壓與負資料電壓的一平均電壓至資料線D1至Dk。在電荷共用週期中，供應正資料電壓至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8的輸出通道和供應負資料電壓至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8的輸出通道均短路，從而正資料電壓和負資料電壓的平均電壓施加至資料線D1至Dk。輸出電路73在源極輸出致能信號SOE的低邏輯週期中，透過輸出緩衝器供應正和負資料電壓至資料線D1至Dk。因此，源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8在源極輸出致能信號SOE的低邏輯週期中輸出資料電壓並且反轉資料電壓的極性，以響應極性控制信號POL。
第13圖和第14圖是顯示在觸控感測器驅動週期中，源極輸出致能信號SOE和源極驅動積體電路SDIC的輸出的波形圖。
如第13圖所示，在像素驅動週期T1中，源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8恢復自時序控制器TCON接收的控制資料並且產生源極輸出致能信號SOE，其邏輯準位在每一水平週期中被反轉。
在觸控感測器驅動週期T2中，源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8保持源極輸出致能信號SOE在低邏輯準位，因為控制資料不是從時序控制器TCON接收到的，並且將源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8的輸出通道的電壓保持在最後資料電壓。在觸控感測器驅動週期T2中，該等像素被保持在像素驅動週期T1中被充電的最後資料電壓。
在觸控感測器驅動週期T2中，時序控制器TCON傳輸前置信號至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8而不傳輸控制資料與輸入影像的數位視頻資料至該源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。亦即，EPI介面在觸控感測器驅動週期T2中保持第一階段相位I而不考慮回饋至時序控制器TCON的鎖定信號LOCK的邏輯準位。因此，源驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8在觸控感測器驅動週期T2中繼續執行時脈訓練而不新輸出資料電壓。源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8在觸控感測器驅動週期T2中保持在像素驅動週期T1中的最後資料電壓。
如第14圖所示，在像素驅動週期T1中源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8恢復從時序控制器接收的控制資料並且產生源極輸出致能信號SOE，其邏輯準位在每水準週期中一被反轉。
時序控制器TCON在觸控感測器驅動週期T2的一初始時期中另外產生虛擬資料致能脈衝14。時序控制器TCON透過EPI線對EPI與虛擬資料致能脈衝14同步而傳輸一特定灰階的資料至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8，並且然後在觸控感測器驅動週期T2中傳輸前置信號至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。該特定灰階的資料是先前儲存在不考慮輸入影像之時序控制器的暫存器中的資料。該特定灰階的資料係編碼在觸控感測器驅動週期T2的初始時期中另外產生之虛擬資料包15的內部，並且被傳輸至源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8。
源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8將在觸控感測器驅動週期T2的初始時期中接收的特定灰階的資料轉換成伽瑪補償電壓並且輸出特定電壓。源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8在觸控感測器驅動週期T2中保持源極輸出致能信號SOE在低邏輯準位並且保持輸出通道的電壓在特定電壓。因為沒有產生閘極脈衝，即使特定電壓被施加至資料線，像素在觸控感測器驅動週期T2中被保持在像素驅動週期T1的最後資料電壓。
在源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8輸出特定電壓之後，源極驅動積體電路SDIC#1至SDIC#8在觸控感測器驅動週期T2的剩餘時期中連續執行時脈訓練，以響應該前置信號。
如上所述，本發明的實施例定義了在EPI介面協定中觸控感測器驅動週期中保持像素的電壓在直流電壓的方法，藉此防止在觸控感測器驅動週期中像素的電壓中的變化。
儘管實施例已參閱若干例示性實施例來敍述，應該瞭解的是落於本發明主旨範圍中若干其他修改和實施例可被本領域所屬技術人員所創造。尤其，各種變化和修改係可能以主題結合配置的部件和/或排列方式在本發明之範疇、圖式和附加申請專利範圍內。除了在部件和/或排列方式中的變化和修改，其他用途對本領域所屬技術人員同樣顯而易見。
本申請主張於2013年10月16日提出之韓國專利申請號第10-2013-0123576號的優先權，特此作為參考納入到本申請中。
T1‧‧‧像素驅動週期
T2‧‧‧觸控感測器驅動週期
EPI‧‧‧EPI線對
iDE‧‧‧內部資料致能信號
SDIC‧‧‧源極驅動積體電路
SOE‧‧‧源極輸出致能信號
Tsync‧‧‧垂直同步信號

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置，其中一顯示面板的複數個像素在一像素驅動週期中被充電至一資料電壓並且嵌入在該顯示面板的複數個觸控感測器在一觸控感測器驅動週期中被驅動，該顯示裝置包括：一時序控制器，配置以在該像素驅動週期中傳輸一前置信號、控制資料、以及一輸入影像資料至一源極驅動積體電路(IC)並且在該觸控感測器驅動週期中傳輸該前置信號至該源極驅動積體電路，其中該等像素在該觸控感測器驅動週期中被保持在一最後資料電壓或一特定電壓，該最後資料電壓係在該像素驅動週期中被充電，以及其中該源極驅動積體電路在該觸控感測器驅動週期中連續執行用於產生一內部時脈之時脈訓練，以響應該前置信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該時序控制器在該觸控感測器驅動週期中不傳輸該控制資料與該輸入影像資料至該源極驅動積體電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該源極驅動積體電路保持一定義該源極驅動積體電路的輸出時序的一源極輸出致能信號在一特定邏輯準位。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中該源極驅動積體電路的一輸出通道在該觸控感測器驅動週期中被保持在該最後資料電壓或一特定直流電壓。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中該源極驅動積體電路的該輸出通道在該觸控感測器驅動週期中供應該最後資料電壓或該特定電壓至像素陣列的資料線。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中該源極驅動積體電路的該輸出通道在該觸控感測器驅動週期中沒有連接至該像素陣列的資料線並且保持在一高阻抗狀態。
  7. 一種驅動顯示裝置的方法，其中一顯示面板的複數個像素在一像素驅動週期中被充電至一資料電壓，並且嵌入在該顯示面板的複數個觸控感測器在一觸控感測器驅動週期中被驅動，該驅動顯示裝置的方法包括： 在該像素驅動週期中傳輸一前置信號、控制資料、以及一輸入影像資料至一源極驅動積體電路(IC)；以及在該觸控感測器驅動週期中傳輸該前置信號至該源極驅動積體電路，其中該等像素在該觸控感測器驅動週期中被保持在一最後資料電壓或一特定電壓，該最後資料電壓在該像素驅動週期中被充電，以及其中該源極驅動積體電路在該觸控感測器驅動週期中連續執行用於產生一內部時脈之時脈訓練，以響應該前置信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之驅動顯示裝置的方法，進一步包括在該觸控感測器驅動週期中沒有傳輸該控制資料與該輸入影像資料至該源極驅動積體電路。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之驅動顯示裝置的方法，其中該源極驅動積體電路保持一定義該源極驅動積體電路的輸出時序的一源極輸出致能信號在一特定邏輯準位。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之驅動顯示裝置的方法，其中該源極驅動積體電路的輸出通道在該觸控感測器驅動週期中被保持在該最後資料電壓或一特定直流電壓。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之驅動顯示裝置的方法，其中該源極驅動積體電路的該輸出通道在該觸控感測器驅動週期中供應該最後資料電壓或該特定電壓至像素陣列的資料線。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中該源極驅動積體電路的該輸出通道在觸控感測器驅動週期中沒有連接至該像素陣列的資料線並且被保持在一高阻抗狀態。
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