TWI850048B - 面板驅動裝置及面板驅動方法 - Google Patents
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Abstract
一種面板驅動裝置及面板驅動方法。面板驅動裝置適用於具有電磁感測器以及觸控感測兼顯示層的面板結構。面板驅動裝置包括電磁感測裝置以及觸控顯示整合裝置。電磁感測裝置用於控制所述電磁感測器。觸控顯示整合裝置直接耦接所述電磁感測裝置，用於控制所述觸控感測兼顯示層。所述電磁感測裝置在電磁感測期間致能阻斷信號至所述觸控顯示整合裝置。所述觸控顯示整合裝置依據所述阻斷信號的致能期間來禁能所述觸控感測兼顯示層的觸控感測。所述電磁感測裝置在所述電磁感測期間致能所述電磁感測器的電磁感測。
Description
本發明是有關於一種具觸控及電磁感測功能的面板驅動技術，且特別是有關於一種面板驅動裝置及面板驅動方法。
目前消費性電子產品的輸入設備以觸控面板為主，並且部分產品還會以觸控筆作為另一種輸入設備。以手指操作電子產品固然直覺且方便，但不見得適合所有的使用場合。若需要在電子產品面板較小的情況下輸入或希望精準輸入內容時，使用觸控筆以書寫方式輸入會更為便捷。
另一方面，隨著面板的輕薄化發展，因此許多設置在面板上的設備朝向相互整合的方式研究。然而，位於面板上的顯示螢幕、觸控面板與觸控筆感測模組可能因相互距離過於接近而導致相互干擾的情況產生，輕則造成觸控點發生抖動，重則可能導致觸控筆在畫線時發生線條斷線、觸控不靈敏等。因此，如何讓顯示螢幕、觸控面板與觸控筆感測模組在相互距離十分接近的情況仍能使各自元件正常運作，便是研究方向之一。
本發明提供一種面板驅動裝置及面板驅動方法，其採用時序分工以避免觸控感測及電磁感測在同時段運作，從而避免觸控感測及電磁感測相互干擾。
本發明的面板驅動裝置適用於具有電磁感測器以及觸控感測兼顯示層的面板結構。面板驅動裝置包括電磁感測裝置以及觸控顯示整合裝置。電磁感測裝置用於控制所述電磁感測器。觸控顯示整合裝置直接耦接所述電磁感測裝置，用於控制所述觸控感測兼顯示層。所述電磁感測裝置在電磁感測期間致能阻斷信號至所述觸控顯示整合裝置。所述觸控顯示整合裝置依據所述阻斷信號的致能期間來禁能所述觸控感測兼顯示層的觸控感測。所述電磁感測裝置在所述電磁感測期間致能所述電磁感測器的電磁感測。
本發明的面板驅動方法適用於具有電磁感測器以及觸控感測兼顯示層的面板結構。面板驅動方法包括：在電磁感測期間致能阻斷信號；依據所述阻斷信號的致能期間禁能所述觸控感測兼顯示層的觸控感測；以及，在所述電磁感測期間致能所述電磁感測器的電磁感測。
基於上述，本發明實施例所述的面板驅動裝置及面板驅動方法是利用面板驅動裝置中的電磁感測裝置主動地在電磁感測期間提供阻斷信號給觸控顯示整合裝置，讓觸控顯示整合裝置在
電磁感測期間禁能觸控感測，因而採用時序分工以避免觸控感測及電磁感測在同時段運作，從而避免觸控感測及電磁感測相互干擾。
110A、110B:面板結構
112:玻璃層
114:觸控面板
115、117:偏光片
116-1:液晶顯示層
116-2:觸控感測兼顯示層
118:背光模組
119:電磁感測器層
200:面板驅動裝置
210:主機裝置
220:觸控顯示整合裝置
230:電磁感測裝置
S310~S370:面板驅動方法的各步驟
410~480:箭頭
Dframe1、Dframe2:顯示框架
DG11~DG13、DG21~DG23:顯示群組
TE:觸控致能時段
TDdis:觸控禁能時段
DDrv:顯示時段
dPenS:接近偵測信號
Sdis:阻斷信號
TP1、TP2:時間點
EMREN:電磁感測期間
TIS:觸控中斷信號
TSS:觸控感測信號
圖1是依照本發明一實施例的面板結構的示意圖。
圖2是依照本發明一實施例的一種面板驅動裝置的示意圖。
圖3是依照本發明一實施例的一種面板驅動方法的流程圖。
圖4是依照本發明一實施例的面板與面板驅動裝置相對應的信號的示意圖。
圖1是依照本發明一實施例的面板結構的示意圖。圖1中具備兩種面板結構110A與110B。圖1面板結構110A包括玻璃層112、觸控面板114、偏光片115及117、液晶顯示層116-1、背光模組118及電磁感測(EMR)器層119。觸控面板114可以是電容式觸控面板，使用者可透過手指並藉由觸控面板114僅型電子產品的資訊輸入。偏光片115及117、液晶顯示層116-1及背光模組118作為電子產品的顯示螢幕。電磁感測器層119用於感測觸控筆或相應觸控元件的接近、觸碰及遠離，從而實現觸控筆或觸控元件的資訊輸入。
由於圖1觸控面板114跟電磁感測器層119之間的距離D1較大，因此兩者間較無干擾產生。隨著技術演進，圖1面板結構110A中觸控面板114跟液晶顯示層116-1可相互整合為圖1面板結構110B中的觸控感測兼顯示層116-2，從而讓面板整體變薄，但也讓圖1觸控感測兼顯示層116-2跟電磁感測器層119之間的距離D2更為縮短，導致觸控感測兼顯示層116-2跟電磁感測器層119發生相互干擾的情況。圖1面板結構110A與110B中相同標號的元件具備相同功能。
觸控感測兼顯示層116-2受控於觸控顯示整合裝置(例如是，觸控面板整合(touch/display integration，TDDI)晶片)，且電磁感測器層119則是受控於電磁感測裝置，這兩個裝置之間並不會相互溝通。
因此，本發明所對應各實施例便是在前述觸控顯示整合裝置及電磁感測裝置之間建立溝通管道，使得電磁感測裝置可利用信號通知觸控顯示整合裝置，讓觸控顯示整合裝置知悉電磁感測裝置會何時開始及結束觸控筆的電磁感測，此時觸控顯示整合裝置便暫停其自身的觸控感測功能，避免電磁感測與觸控感測這兩個功能相互干擾。以下提出符合本發明的實施例供參考。
圖2是依照本發明一實施例的一種面板驅動裝置200的示意圖。面板驅動裝置200適用於具有電磁感測器以及觸控感測兼顯示層的面板結構，例如，圖1面板結構110B。面板驅動裝置200耦接至對應驅動的面板以實現本發明實施例。面板驅動裝
置200包括主機裝置210、觸控顯示整合裝置220及電磁感測裝置230。主機裝置210耦接電磁感測裝置230及觸控顯示整合裝置220。主機裝置210用以維持面板驅動裝置200的運行。本實施例的主機裝置210可以消費型電子裝置(如，平板裝置、比型電腦、手機)的主板、中央處理器...等元件。
於部分實施例中，主機裝置210可能不具備足夠的運算力且有可能整體系統較不穩定，若採用主機裝置210進行本發明實施例的驅動方法容易造成切換不即時、因停頓而減損使用者書寫體驗等問題，因此本發明實施例主要以圖2電磁感測裝置230直接對觸控顯示整合裝置220提供的阻斷信號Sdis來實現時序分工。
觸控顯示整合裝置220直接耦接電磁感測裝置230。觸控顯示整合裝置220用於控制面板結構中的觸控感測兼顯示層(例如是，圖1中觸控感測兼顯示層116-2)。電磁感測裝置230用於控制面板結構中的電磁感測器(例如是，圖1中電磁感測器層119)。觸控顯示整合裝置220可利用觸控面板整合(TDDI)晶片實現。
本實施例的電磁感測裝置230利用通用型輸入輸出(GPIO)接腳與觸控顯示整合裝置220相互直接耦接。電磁感測裝置230利用通用型輸入輸出接腳將本實施例的阻斷信號Sdis提供至觸控顯示整合裝置220。
電磁感測裝置230在電磁感測期間致能阻斷信號Sdis至
觸控顯示整合裝置220。觸控顯示整合裝置依據阻斷信號Sdis的致能期間來禁能觸控感測兼顯示層的觸控感測。並且，電磁感測裝置230在前述電磁感測期間致能電磁感測器的電磁感測。藉此，便可採用時序分工以避免由觸控顯示整合裝置220所控制的觸控感測及由電磁感測裝置230所控制的電磁感測在同時段運作。詳細的面板驅動方法及面板驅動裝置200中相應的信號繪示於圖3與圖4，讓應用本實施例者能夠更為理解。
圖3是依照本發明一實施例的一種面板驅動方法的流程圖。圖4是依照本發明一實施例的面板與面板驅動裝置相對應的信號的示意圖。圖3與圖4可由圖2中面板驅動裝置200來實現。為了詳細描述本實施例，圖3中步驟S310、S320、S330、S350及S360由圖2電磁感測裝置230執行，圖3中步驟S340、S3450、及S370由圖2觸控顯示整合裝置220執行。
在此說明圖4前三橫列。圖4的前三橫列呈現多個顯示框架、顯示群組及觸控感測兼顯示層的行動。每個顯示框架分別包含一組以上的顯示群組，例如顯示框架Dframe1包含三個顯示群組DG11、DG12及DG13；顯示框架Dframe2包含三個顯示群組DG21、DG22及DG23。每個顯示群組包含一組以上的觸控時段與顯示時段DDrv。在一個顯示群組內所規劃的觸控時段可以區分為觸控致能時段TE及觸控禁能時段TDdis。在觸控致能時段TE中，圖2觸控顯示整合裝置220會透過圖1觸控感測兼顯示層116-2偵測手指的觸控位置，並發送相應的座標指令給主機
裝置210，此操作即是『觸控感測』。另一方面，在觸控禁能時段TDdis中，圖2觸控顯示整合裝置220會因為觸控中斷信號TIS的致能而暫停前述觸控感測，並停止發送座標指令給主機裝置210。
請同時參照圖2、圖3及圖4，於步驟S310中，電磁感測器230依據面板結構中的電磁感測器以偵測觸控筆或相應的觸控元件是否在面板結構(如圖1面板結構110B)的感測範圍中，以致能接近偵測信號dPenS。於本實施例中，當觸控筆或相應的觸控元件接近面板結構的書寫範圍(例如，兩者接近到5至25公釐(mm))中時，電磁感測器230便會致能接近偵測信號dPenS。
於步驟S320中，當接近偵測信號dPenS致能時，圖2電磁感測裝置230進入電磁感測期間EMREN並致能阻斷信號Sdis(如箭頭410所示)。於步驟S330中，圖2電磁感測裝置230在電磁感測期間的開始時間點TP1並經過第一延遲時段(例如，100ms)之後，致能電磁感測器的電磁感測(如圖4箭頭420及圖4最後一橫列所示)。設置第一延遲時段(100ms)是因為避免過早進行電磁感測可能會受到觸控感測的干擾，容易早成觸控筆的感測發生偏移。
另一方便，於步驟S340中，圖2觸控顯示整合裝置220在接收致能的阻斷信號Sdis後，便致能觸控中斷信號TIS(如箭頭430所示)，並於步驟S345中禁能觸控感測兼顯示層的觸控感
測(如箭頭440-1~440-4所示)。禁能觸控感測即是將觸控感測兼顯示層從原本的觸控致能時段TE替換為觸控禁能時段TDdis，此時觸控感測信號TSS從致能轉為禁能。換句話說，觸控感測兼顯示層原本被控制以交替地進行顯示驅動(即，顯示時段DDrv)及觸控感測(即，觸控致能時段TE)。在阻斷信號Sdis的致能期間，顯示驅動(顯示時段DDrv)仍然進行，但觸控感測的期間從致能(觸控致能時段TE)轉變為被禁能(觸控禁能時段TDdis)。
當觸控筆或相應的觸控元件遠離面板結構中的電磁感測器的感測範圍，電磁感測器230便禁能接近偵測信號dPenS(步驟S350)，結束電磁感測期間EMREN並禁能阻斷信號Sdis(步驟S355)(如箭頭450所示)。
當阻斷信號Sdis被禁能，於步驟S360中，圖2電磁感測裝置230便在阻斷信號dPenS中致能轉換為禁能的時間點TP2禁能電磁感測器的電磁感測(如箭頭460所示)。並且，於步驟S370中，圖2觸控顯示整合裝置220在阻斷信號dPenS中致能轉換為禁能的時間點TP2後經過第二延遲時段(如，50ms)將觸控中斷信號TIS從致能轉換為禁能(如箭頭470所示)，讓觸控感測信號TSS從禁能轉為致能(如箭頭480所示)，以恢復觸控感測的致能。設置第二延遲時段(50ms)再讓觸控感測開始以確保不會因系統延遲而造成干擾。圖3步驟S360與S370結束後便回到步驟S310。
綜上所述，本發明實施例所述的面板驅動裝置及面板驅動方法是利用面板驅動裝置中的電磁感測裝置主動地在電磁感測期間提供阻斷信號給觸控顯示整合裝置，讓觸控顯示整合裝置在電磁感測期間禁能觸控感測，因而採用時序分工以避免觸控感測及電磁感測在同時段運作，從而避免觸控感測及電磁感測相互干擾。
220:觸控顯示整合裝置
230:電磁感測裝置
S310~S370:面板驅動方法的各步驟
Claims (8)
- 一種面板驅動裝置，適用於具有電磁感測器以及觸控感測兼顯示層的面板結構，所述面板驅動裝置包括：電磁感測裝置，用於控制所述電磁感測器；以及觸控顯示整合裝置，直接耦接所述電磁感測裝置，用於控制所述觸控感測兼顯示層，其中所述電磁感測裝置在電磁感測期間致能阻斷信號至所述觸控顯示整合裝置，所述觸控顯示整合裝置依據所述阻斷信號的致能來禁能所述觸控感測兼顯示層的觸控感測，所述電磁感測裝置在所述電磁感測期間致能所述電磁感測器的電磁感測，其中所述電磁感測裝置依據所述電磁感測器以偵測觸控筆是否在所述面板結構的感測範圍中以致能接近偵測信號，當所述接近偵測信號致能時，所述電磁感測裝置致能所述阻斷信號並且開始所述電磁感測期間，所述電磁感測裝置在所述電磁感測期間的開始時間點並經過第一延遲時段之後，致能所述電磁感測器的所述電磁感測，並且，所述電磁感測裝置在所述接近偵測信號禁能時，禁能所述電磁感測器的所述電磁感測。
- 如請求項1所述的面板驅動裝置，其中所述觸控顯示整合裝置在接收致能的所述阻斷信號後，禁能所述觸控感測兼顯示層的所述觸控感測，所述觸控顯示整合裝置在接收禁能的所述阻斷信號後，致能所述觸控感測兼顯示層的所述觸控感測。
- 如請求項1所述的面板驅動裝置，其中所述觸控顯示整合裝置控制所述觸控感測兼顯示層以交替地進行顯示驅動及所述觸控感測，所述觸控顯示整合裝置在所述阻斷信號的致能期間，所述顯示驅動仍然進行，但禁能所述觸控感測的期間，並且，所述觸控顯示整合裝置在所述阻斷信號中致能轉換為禁能的時間點後經過第二延遲時段以恢復所述觸控感測的致能。
- 如請求項1所述的面板驅動裝置，其中所述電磁感測裝置利用通用型輸入輸出(GPIO)接腳與所述觸控顯示整合裝置相互直接耦接，且所述電磁感測裝置利用所述通用型輸入輸出接腳將所述阻斷信號提供至所述觸控顯示整合裝置。
- 如請求項1所述的面板驅動裝置，更包括：主機裝置，耦接所述電磁感測裝置及所述觸控顯示整合裝置，所述主機裝置維持所述面板驅動裝置的運行。
- 一種面板驅動方法，適用於具有電磁感測器以及觸控感測兼顯示層的面板結構，所述面板驅動方法包括：在電磁感測期間致能阻斷信號； 依據所述阻斷信號的致能期間禁能所述觸控感測兼顯示層的觸控感測；以及在所述電磁感測期間致能所述電磁感測器的電磁感測，其中在所述電磁感測期間致能所述阻斷信號包括：依據所述電磁感測器以偵測觸控筆是否在所述面板結構的感測範圍中以致能接近偵測信號；當所述接近偵測信號致能時，進入所述電磁感測期間並致能所述阻斷信號；在所述電磁感測期間的開始時間點並經過第一延遲時段之後，致能所述電磁感測器的所述電磁感測；以及在所述接近偵測信號禁能時，禁能所述電磁感測器的所述電磁感測。
- 如請求項6所述的面板驅動方法，其中在獲得致能的所述阻斷信號後，禁能所述觸控感測兼顯示層的所述觸控感測，在獲得禁能的所述阻斷信號後，致能所述觸控感測兼顯示層的所述觸控感測。
- 如請求項6所述的面板驅動方法，其中所述觸控感測兼顯示層被控制以交替地進行顯示驅動及所述觸控感測，在所述阻斷信號的致能期間，所述顯示驅動仍然進行，但所述觸控感測的期間被禁能，並且，在所述阻斷信號中致能轉換為禁能的時間點後經過第二延遲 時段以恢復所述觸控感測的致能。
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