内嵌式显示设备及其扫描方法与流程

本发明是关于内嵌式显示设备的技术领域，尤指一种内嵌式显示设备及其扫描方法。

背景技术：

手持式装置市场的竞争日趋激烈。因此许多功能已加入手持式装置的设计中，例如触控侦测等功能。习知技术是将触控层贴合于手持式装置的显示面板上。图1是习知技术触控侦测及显示操作的示意图。如图所示，当要进行显示操作，其是在垂直同步信号(vsync)之间依序开启显示面板的闸极线(gateline)以将显示讯号写入与该闸极线对应的像素。由于触控层是贴合于显示面板上，触控层与显示面板的电路有一段距离，因此触控侦测及显示操作可分别独立且同时进行。如图所示，显示触控切换指示讯号lcd_busy为高电位时，表示依序开启显示面板的闸极线，以进行显示操作。触碰侦测驱动讯号tx为高电位时，表示进行触碰侦测操作。显示触控切换指示讯号lcd_busy与触碰侦测驱动讯号tx两者之间是独立且同时进行。

为了降低手持式装置的厚度及减少组装程序，手持式装置逐渐使用内嵌式触控技术(in-celltouchdetectiontechnology)。在内嵌式显示设备中，由于触控层与显示面板的电路的距离减少，当进行触控侦测时，所输出触控侦测驱动讯号容易对显示面板产生噪声。因此，习知内嵌式显示设备及其扫描方法实仍有改善的空间。

技术实现要素：

本发明的目的主要是在提供一种内嵌式显示设备及其扫描方法，以改善面板显示时充放电的效能，同时透过随机数设定使得横纹可无规律的出现，藉此也可使人眼不易追踪到显示面板上的横纹现象，进而提升显示效果。

依据本发明的一特色，本发明提出一种内嵌式显示设备，其包括一内嵌式显示面板、一显示控制器、一触控驱动及侦测控制器、及一虚拟随机数生成器。该显示控制器用以驱动该内嵌式显示面板，以执行至少一个显示图框的显示操作。该触控驱动及侦测控制器连接至该内嵌式显示面板的一触控层，以进行触控侦测。该虚拟随机数生成器用以产生一随机数讯号。其中，该显示控制器将该至少一个显示图框的显示时间分为复数个显示时槽、及复数个非显示时槽，该显示控制器并依据该随机数讯号，以设定该复数个非显示时槽的起始时间。

依据本发明的另一特色，本发明提出一种显示设备的扫描方法，其是运用于一内嵌式显示设备。该内嵌式显示设备包含一内嵌式显示面板、一显示控制器及一触控驱动及侦测控制器。该显示控制器用以驱动该内嵌式显示面板，以执行至少一个显示图框的显示操作。该触控驱动及侦测控制器连接至该内嵌式显示面板的一触控层，以进行触控侦测。该方法包括步骤：(a)该显示控制器接收一随机数讯号，并将该至少一个显示图框的显示时间分为复数个显示时槽、及复数个非显示时槽；(b)该显示控制器并依据该随机数讯号，以设定该复数个非显示时槽的起始时间；(c)该触控驱动及侦测控制器依据该随机数讯号，以在该复数个非显示时槽中进行触控侦测。

在本发明中，由于非显示时槽的起始时间是由随机数来决定，不仅可以改善面板显示时充放电的效能，同时透过随机数设定使得横纹可无规律的出现，藉此也可使人眼不易追踪到显示面板上的横纹现象，进而提升显示效果。

由于内嵌式显示面板在触控侦测扫描时，面板的闸极会在当前小坑处(非显示时槽)强制拉低若干个周期。当进行可靠性验证时，部分级数的闸极电路在高温潮湿的环境，又长期在相同位置的小坑(非显示时槽)停留，则会受到过大的应力(stress)，导致电路受损，影响面板显示时充放电的效能，最终会在屏幕上形成肉眼可见的横纹。在本发明中，由于非显示时槽的起始时间是由随机数来决定，不仅可以改善面板显示时充放电的效能，同时透过随机数设定使得横纹可无规律的出现，藉此也可使人眼不易追踪到显示面板上的横纹现象，进而提升显示效果

附图说明

图1是习知技术触控侦测及显示操作的示意图。

图2是本发明的内嵌式显示设备的示意图。

图3是该虚拟随机数生成器的verilog程序代码的示意图。

图4是本发明触控操作及显示操作的时序示意图。

图5是本发明的显示设备的扫描方法的流程图。

图6是本发明的随机数讯号的伪码的示意图。

图7是本发明显示图框中非显示时槽的示意图。

附图说明

内嵌式显示设备200

内嵌式显示面板210显示控制器220

触控驱动及侦测控制器230虚拟随机数生成器240

显示面板211触控层213

闸极线2111扫描线2113

主动组件2115透明电极215

随机数讯号srand

步骤(a)～步骤(c)

显示时槽td非显示时槽tn

a区显示触控切换指示讯号lcd_busy

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图2是本发明的内嵌式显示设备200的示意图。该内嵌式显示设备200包括一内嵌式显示面板210、一显示控制器220、一触控驱动及侦测控制器230、及一虚拟随机数生成器240。

该内嵌式显示面板210具有一显示面板211及一触控层213。该显示面板211具有复数条闸极线2111及复数条扫描线2113，每一闸极线2111及每一扫描线2113设置有一主动组件2115，用以执行显示操作。

该触控层213具有复数个透明电极215，以执行触控侦测。复数个透明电极215可使用自电容(self-capacitance)或互电容(mutual-capacitance)技术，进行触控侦测。在图2中，虽然触控层213和显示面板211是分开绘示，然而这只是为了方便说明。在内嵌式显示设备的实施例中，触控层213和透明电极215也可是直接设置在主动组件2115的基板上，并覆盖多个主动组件2115。

该显示控制器220用以驱动该内嵌式显示面板210，以执行至少一个显示图框(displayframe)的显示操作。该触控驱动及侦测控制器230连接至该内嵌式显示面板210的一触控层213，以进行触控侦测。

该虚拟随机数生成器240连接至该显示控制器220及触控驱动及侦测控制器230，用以产生一随机数讯号srand。

该显示控制器220将该至少一个显示图框的显示时间分为复数个显示时槽td(displayslot)、及复数个非显示时槽tn(non-displayslot)。该显示控制器220并依据该随机数讯号srand，以设定该复数个非显示时槽的起始时间。

图3是该虚拟随机数生成器240的verilog程序代码的示意图。该虚拟随机数生成器240是利用一线性反馈移位寄存器(linearfeedbackshiftregisters,lfsr)以产生该随机数讯号srand。该随机数讯号srand的产生可以是本领域技术人员基于本发明的描述内容所能完成，故不再赘述。

图4是本发明触控操作及显示操作的时序示意图。其中，在显示图框1(frame1)中，该虚拟随机数生成器240所产生的随机数讯号srand为110。亦即，该显示控制器220在驱动完第110条闸极线后，即暂停驱动第111条闸极线。其中，g1为高电位表示第一条闸极线被驱动，gn为高电位表示第n条闸极线被驱动。而当显示触控切换指示讯号lcd_busy处于高电位时，表示有闸极线被驱动，也就是说，在停坑后，当显示触控切换指示讯号lcd_busy处于高电位时，可继续驱动闸极线。反之，当显示触控切换指示讯号lcd_busy处于低电位时，暂停闸极控制。该触控驱动及侦测控制器230驱动一触碰侦测驱动讯号tx为高电位，以接续执行触碰侦测。当经过时间t1后，显示触控切换指示讯号lcd_busy会切换为高电位，表示可继续驱动闸极线，例如该显示控制器220继续驱动第111条闸极线，该触控驱动及侦测控制器230则停止驱动触碰侦测驱动讯号tx。当经过时间t2后，显示触控切换指示讯号lcd_busy转改为低电位，表示暂停驱动闸极线，例如该显示控制器220暂停驱动第n条闸极线，该触控驱动及侦测控制器230则驱动该触碰侦测驱动讯号tx为高电位，以接续执行触碰侦测。

如图4所示，当显示触控切换指示讯号lcd_busy处于高电位时，表示该显示控制器220驱动闸极线，以进行显示操作，因此显示触控切换指示讯号lcd_busy处于高电位的时间称为显示时槽td。当显示触控切换指示讯号lcd_busy处于低电位时，表示该显示控制器220暂停闸极线控制，此时并非进行显示操作，因此显示触控切换指示讯号lcd_busy处于低电位的时间称为非显示时槽tn。如图4所示，一个显示图框内的各该显示时槽td与各该非显示时槽tn是为交替。同时，在图4中可见其中至少一显示时槽td的长度是长于该非显示时槽tn的长度。

如图4中a区所示，当显示触控切换指示讯号lcd_busy由高电位转为低电位，再由低电位转为高电位，会形成一个凹坑。当显示触控切换指示讯号lcd_busy由高电位转为低电位，代表暂停驱动闸极线，业界一般可称为入坑，当显示触控切换指示讯号lcd_busy停留在低电位并执行触控驱动及侦测，业界一般称为停坑，当显示触控切换指示讯号lcd_busy由低电位转为高电位，代表继续驱动闸极线，业界一般可称为出坑。

在显示图框2(frame2)中，虚拟随机数生成器240所产生的随机数讯号srand为116。亦即，显示触控切换指示讯号lcd_busy转换为低电位表示暂停驱动闸极线，例如该显示控制器220在驱动完第116条闸极线后，即暂停驱动第117条闸极线，而该触控驱动及侦测控制器230则驱动该触碰侦测驱动讯号tx为高电位，以执行触碰侦测。当经过时间t1后，显示触控切换指示讯号lcd_busy转变为高电位，表示继续驱动闸极线，例如该显示控制器220继续驱动第117条闸极线，该触控驱动及侦测控制器230则停止驱动触碰侦测驱动讯号tx。依序类推。

如图4所示，当进行触碰侦测时，该显示控制器220在显示触控切换指示讯号lcd_busy上由于暂停驱动闸极线，会形成一个凹坑的现象，如a区处所示，因此在非显示时槽且进行触碰侦测时，业界一般称此非显示时槽为显示停坑扫描。

在上述描述中，时间t1、时间t2、及一个显示图框(frame)有多少个非显示时槽可预先设定于该显示控制器220及该触控驱动及侦测控制器230中。在其他实施例中，可于两个显示图框，该虚拟随机数生成器240才产生一次随机数讯号srand。亦即，在显示图框1(frame1)中，该虚拟随机数生成器240所产生的随机数讯号srand为110时，在显示图框1(frame1)及显示图框2(frame2)中，非显示时槽均由第111条闸极线的时间处开始。

在其他实施例中，该内嵌式显示设备200更包括一第一存储器250、一第二存储器260及一第三存储器270。

该第一存储器250储存该复数个非显示时槽的数目。例如，该第一存储器250储存内容为00001010b，其是为十进制中的10。亦即在一个显示图框中，会产生10个非显示时槽。

该第二存储器260储存每个非显示时槽的时间长度，其是以该显示控制器220执行一条扫描线2113的扫描时间为单位。例如，第二存储器260储存内容为00010100b，其是为十进制中的20。亦即，非显示时槽的时间长度为20条扫描线2113的扫描时间。

该第三存储器270储存两非显示时槽的时间差距，其是以该显示控制器220执行一条扫描线2113的扫描时间为单位。例如，第三存储器270储存内容为00010100b，其是为十进制中的20。亦即，一个非显示时槽与下一个非显示时槽的时间差距为20条扫描线2113的扫描时间。

该第一存储器250、该第二存储器260及该第三存储器270可为缓存器，亦可为挥发性内存或非挥发性内存。

图5是本发明的显示设备的扫描方法的流程图。该显示设备的扫描方法是运用于图2所示的内嵌式显示设备200，该内嵌式显示设备200包含一内嵌式显示面板210、一显示控制器220及一触控驱动及侦测控制器230。该显示控制器220用以驱动该内嵌式显示面板210，以执行至少一个显示图框的显示操作，该触控驱动及侦测控制器230连接至该内嵌式显示面板的一触控层213，以进行触控侦测。

在步骤(a)中，该显示控制器220接收一随机数讯号srand，并将该至少一个显示图框的显示时间分为复数个显示时槽、及复数个非显示时槽。

该随机数讯号srand是由一随机数生成函数所产生。在其他实施例中，该随机数讯号srand是由一虚乱拟数(pseudo-random)产生函数所产生，或是该随机数讯号srand是由一群预设数值中随机挑选所产生，亦或是该随机数讯号srand是由一群默认表格中随机挑选所产生。

在步骤(b)中，该显示控制器220并依据该随机数讯号srand，以设定该复数个非显示时槽的起始时间。

在步骤(c)中，该触控驱动及侦测控制器230依据该随机数讯号srand，以在该复数个非显示时槽中进行触控侦测。

当随机数讯号srand由一群默认表格中随机挑选所产生时，其可先建立一个跳动量的表格。其次，每一个显示图框执行一次查表，以更换非显示时槽的起始时间。在其他实施例中，每二个显示图框执行一次查表，以更换非显示时槽的起始时间。图6是本发明的随机数讯号srand的伪码(pseudocode)的示意图。其是每隔每二个显示图框，由跳动量的表格选取一个数值，以更换非显示时槽的起始时间。

图7是本发明显示图框中非显示时槽的示意图。如图7所示，每个显示图框中的非显示时槽的起始时间均不相同。

由于内嵌式显示面板在触控侦测扫描时，面板的闸极会在当前小坑处(非显示时槽)强制拉低若干个周期。当进行可靠性验证时，部分级数的闸极电路在高温潮湿的环境，又长期在相同位置的小坑(非显示时槽)停留，则会受到过大的应力(stress)，导致电路受损，影响面板显示时充放电的效能，最终会在屏幕上形成肉眼可见的横纹。如果是照着顺序移动停坑的时间(非显示时槽的时间)，只是让横纹显示平均时间分散在某个位移的区间内，在显示面板上还是较容易可以追踪到并且看出显示横纹的状况。在本发明中，由于非显示时槽的起始时间是由随机数来决定，不仅可以改善面板显示时充放电的效能，同时透过随机数设定使得横纹可无规律的出现，藉此也可使人眼不易追踪到显示面板上的横纹现象，进而提升显示效果。

本文应用了具体个例对本发明的内嵌式显示设备及其扫描方法及实施例进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施例及其应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。