京東方TDDI芯片控制技術(shù)專利揭秘

京東方的該項(xiàng)專利通過利用TDDI芯片實(shí)現(xiàn)重負(fù)載模式和輕負(fù)載模式兩種控制模式的全部內(nèi)容，由于TDDI芯片在輕負(fù)載模式每一幀圖像分配的顯示時(shí)長更長，而每一幀圖像的總時(shí)長不變，因此降低了為每一幀圖像分配的觸控時(shí)長，使得觸控時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)空閑，同時(shí)這種模式下的時(shí)鐘功耗較小，可以更有效的改善EMI。

集微網(wǎng)消息，近年來TDDI芯片，即顯示驅(qū)動(dòng)芯片和觸控芯片整合的觸控技術(shù)處于不斷發(fā)展的階段，國內(nèi)知名的企業(yè)如京東方、聯(lián)詠等都大量投入資金和人才進(jìn)行TDDI關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，以進(jìn)一步擴(kuò)張其市場(chǎng)規(guī)模。

隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，觸控顯示裝置得以廣泛應(yīng)用。為了提高觸控顯示裝置的集成度，TDDI芯片將面板驅(qū)動(dòng)IC和觸控面板IC集合到一顆芯片，具備結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省成本等特點(diǎn)。TDDI芯片通常有重負(fù)載模式和輕負(fù)載模式兩種工作方式，重負(fù)載模式下需要處理的觸控信號(hào)的數(shù)據(jù)量較大，輕負(fù)載模式下數(shù)據(jù)量則小很多。為了驅(qū)動(dòng)屏幕顯示 ，TDDI芯片為每一幀圖像分配了固定的顯示時(shí)長和觸控時(shí)長，但由于TDDI芯片在輕負(fù)載模式下，需要處理的觸控信號(hào)的數(shù)據(jù)量較小，導(dǎo)致為每一幀圖像分配的觸控時(shí)間較長，使得觸控時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)空閑，造成顯示效果下降。

為此，京東方公司在2019年6月14日提出了一項(xiàng)名為“一種驅(qū)動(dòng)方法、裝置及顯示裝置”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01910518120.3），申請(qǐng)人為京東方科技集團(tuán)股份有限公司，用于解決現(xiàn)有的TDDI芯片在輕負(fù)載模式下觸控時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)空閑的問題。

圖1 驅(qū)動(dòng)方法流程圖

此專利中的觸控顯示裝置包括觸控顯示面板以及與觸控顯示面板連接的TDDI芯片。TDDI芯片中的驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)顯示面板進(jìn)行顯示，讀取模塊用于讀取觸控面板上的觸控電極信號(hào)，以識(shí)別用戶是否對(duì)觸控顯示裝置進(jìn)行觸控。圖1展示了一種驅(qū)動(dòng)方法流程，在步驟101中，TDDI芯片根據(jù)讀取到的觸控電極信號(hào)調(diào)整工作的負(fù)載模式，重負(fù)載模式同時(shí)使用顯示面板和觸控面板，輕負(fù)載模式僅使用顯示面板，而不使用觸控面板。比如用戶利用觸控顯示裝置刷新網(wǎng)頁，此時(shí)由于需同時(shí)使用顯示面板和觸控面板，系統(tǒng)將TDDI芯片自動(dòng)設(shè)為重負(fù)載模式；而當(dāng)用戶僅觀看顯示內(nèi)容，則工作在輕負(fù)載模式。

圖2 重負(fù)載模式下的顯示時(shí)長和觸控時(shí)長

在圖1中的步驟102，TDDI芯片被調(diào)整為重負(fù)載模式，TDDI芯片控制顯示面板中每行像素依次進(jìn)行顯示，同時(shí)將顯示面板中每行像素的顯示時(shí)長調(diào)整為第一顯示時(shí)長t1，并為每一幀圖像分配顯示時(shí)長T1，觸控時(shí)長T2，如圖2所示。

圖3 輕負(fù)載模式下的顯示時(shí)長和觸控時(shí)長

在圖1中的步驟103，TDDI芯片被調(diào)整為輕負(fù)載模式，控制驅(qū)動(dòng)模塊將顯示面板中每行像素的顯示時(shí)長調(diào)整為第二顯示時(shí)長t3。這種工作模式下，每一幀圖像分配的顯示時(shí)長為T3，觸控時(shí)長為T4。由于第二顯示時(shí)長t3小于第一顯示時(shí)長t1，使得屏幕中的每行像素的充放電更充分，同時(shí)使得每一幀圖像的顯示時(shí)長T3大于重負(fù)載模式下顯示時(shí)長T1，每一幀圖像的觸控時(shí)長T4小于重負(fù)載模式下的觸控時(shí)長T2，因此使得觸控時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)空閑，提高顯示效果。

圖4 TDDI兩種模式下觸控面板各個(gè)觸控電極的信號(hào)表示

圖4展示了專利中自電容模式的觸控面板，用戶未觸控時(shí)，觸控電極621的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓值或電流值的變化量為0，在用戶進(jìn)行觸控操作時(shí)，用戶與觸控電極621之間形成耦合電容，從而使得觸控電極621的信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓值或電流值的變化量不為0，作為TDDI芯片的觸控信號(hào)檢測(cè)輸入。

以上就是京東方公司利用TDDI芯片實(shí)現(xiàn)兩種控制模式的全部內(nèi)容，由于TDDI芯片在輕負(fù)載模式每一幀圖像分配的顯示時(shí)長更長，而每一幀圖像的總時(shí)長不變，因此降低了為每一幀圖像分配的觸控時(shí)長，使得觸控時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)空閑，同時(shí)這種模式下的時(shí)鐘功耗較小，可以更有效的改善EMI。