TWI851369B - 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將發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合為經整合基板的面板結構。面板驅動裝置包括時序控制器以及電磁感測控制器。在每個顯示框架開始時，時序控制器產生時脈同步信號，並將時脈同步信號提供至電磁感測控制器。時序控制器依據時脈同步信號以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對所述顯示工作進行禁能與致能的其中之另一。在對顯示工作進行致能的期間，所述電磁感測工作不會被致能。
Description
本發明是有關於一種具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。觸控筆常使用電磁感測技術實現。
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。由於面板上背光模組的驅動電路常以高電壓及脈衝寬度調變(PWM)信號進行驅動，但高電壓及PWM信號容易使附近電路因耦合效應而受到干擾，因此在設計上會讓其他電子元件與背光模組的驅動電路隔一段距離以減少干擾。電磁感測基板則是屬於獨立元件，並不會與其他元件
相互整合，但也些許阻礙了面板的輕薄化。
本發明提供一種面板驅動裝置及面板驅動方法，其將乘載迷你發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合，並利用分時多工方式而讓顯示與電磁感測兩者避免發生干擾。
本發明的面板驅動裝置適用於將發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合為經整合基板的面板結構。所述面板驅動裝置包括時序控制器以及電磁感測控制器。電磁感測控制器耦接所述時序控制器。在每個顯示框架開始時，所述時序控制器產生時脈同步信號，並將所述時脈同步信號提供至所述電磁感測控制器，所述時序控制器依據所述時脈同步信號以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對所述顯示工作進行禁能與致能的其中之另一，其中所述第一時間段與所述第二時間段互不重疊；所述電磁感測控制器依據所述時脈同步信號以在所述第一時間段對電磁感測工作進行致能與禁能的其中之一，且在所述第二時間段對所述電磁感測工作進行致能與禁能的其中之另一，其中在對所述顯示工作進行致能的期間，所述電磁感測工作不會被致能，且在對所述電磁感測工作進行致能的期間，所述顯示工作不會被致能。
本發明的面板驅動方法適用於將發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合為經整合基板的面板結構。所述面板驅動方
法包括：在每個顯示框架開始時，產生時脈同步信號，並將所述時脈同步信號提供至電磁感測控制器；依據所述時脈同步信號以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對所述顯示工作進行禁能與致能的其中之另一，其中所述第一時間段與所述第二時間段互不重疊；以及，藉由所述電磁感測控制器以依據所述時脈同步信號以在所述第一時間段對電磁感測工作進行致能與禁能的其中之一，且在所述第二時間段對所述電磁感測工作進行致能與禁能的其中之另一，其中在對所述顯示工作進行致能的期間，所述電磁感測工作不會被致能，且在對所述電磁感測工作進行致能的期間，所述顯示工作不會被致能。
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將乘載迷你發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合並一同進行線路佈局，從而降低系統整體的成本且讓面板具備更少的厚度。並且，本發明實施例利用時序控制器發送的時序同步信號為基準以讓時序控制器的顯示工作跟電磁感測控制器的電磁感測工作不在同時運行，從而利用分時多工方式避免干擾。
110A、110B:面板結構
112:液晶顯示層
115:迷你發光二極體(LED)層
116:迷你發光二極體基板
117:電磁感測基板
118:經整合基板
200:面板驅動裝置
210:時序控制器
230:發光二極體驅動器
240:電磁感測控制器
S310~S350:面板驅動方法的各步驟
Vsync:時序同步信號
Dframe1、Dframe2、Dframe3:顯示框架
TKN1、TKN2:厚度
TDis1、TDis2、TEn1、TEn2:時間段
ScanEN1:第一致能期間
ScanEN2:第二致能期間
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中具備兩種面板結構110A與110B。圖1面板結構110A主要包括液晶顯示層112、迷你發光二極體(LED)層115、用於乘載迷你發光二極體的迷你發光二極體基板116及電磁感測基板117。應用本實施例者可依其需求增加具備其他功能之基板或層級至圖1面板結構110A，例如，觸控感應面板...等。電磁感測基板117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。由迷你發光二極體基板116及電磁感測基板117分別為不同層級且相互間間隔有一距離，因此兩者間較無干擾產生。本實施例的電磁感測基板117厚度約為0.2至0.6毫米(mm)。
本發明實施例則是將圖1面板結構110A中迷你發光二極體基板116及電磁感測基板117兩者相互整合並一同進行線路佈局，從而將圖1面板結構110A中迷你發光二極體基板116及電磁感測基板117整合成圖1面板結構110B中的經整合基板，也就是將兩個基板整合成一個基板，藉此節省了一個基板的厚度，從而降低系統整體的成本且讓面板具備更少的厚度。因此，
本發明實施例中圖1面板結構110B的厚度TKN2將小於圖1面板結構110A的厚度TKN1。
另一方面，本發明實施例利用時序控制器發送的時序同步信號為基準以讓時序控制器的顯示工作跟電磁感測控制器的電磁感測工作不在同時運行，從而利用分時多工方式避免干擾。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適用於將發光二極體的基板(如，圖1迷你LED基板116)與電磁感測基板(如，圖1電磁感測基板117)相互整合為經整合基板(如，圖1經整合基板118)的面板結構(如，圖1面板結構110B)。
圖2面板驅動裝置200包括面板結構110B、時序控制器210以及電磁感測控制器240。時序控制器210用以控制面板結構110B進行顯示工作。於本發明的部分實施例中，若時序控制器210是以觸控面板整合(touch/display integration，TDDI)晶片實現，且面板結構110B中具備觸控面板層，則本實施例所述的顯示工作還可包括感測手指觸控的功能。
電磁感測控制器240可透過面板結構110B中的經整合基板進行電磁感測工作，此電磁感測工作也就是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。本實施例的時序控制器210以及電磁感測控制器240之間有建立同步溝通路徑，例如，電磁感測控制器240與時序控制器210是利用通用型輸入輸出(GPIO)接腳相互直接耦接，且
時序控制器210利用此通用型輸入輸出接腳將時脈同步信號提供至電磁感測控制器240。藉此，時序控制器210與電磁感測控制器240可利用此時脈同步信號同步雙方的時脈，進而方便規劃由時序控制器210所控制的顯示工作時間段與由電磁感測控制器240所控制的電磁感測工作時間段。
面板驅動裝置200還包括發光二極體驅動器230，其耦接至時序控制器210。發光二極體驅動器230受控於時序控制器210以進行面板驅動裝置200的顯示工作。本實施例的面板驅動裝置200還可以具備消費型電子裝置(如，平板裝置、筆記型電腦、手機)的主板、中央處理器...等元件。以下以圖3及圖4來詳細說明符合本發明的各實施例。
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及S330由圖2時序控制器210執行，圖3中步驟S340、S3450、及S370由圖2電磁感測控制器240執行。
在此說明圖4前一橫列。圖4的前一橫列呈現多個顯示框架Dframe1、Dframe2及Dframe3。本實施例中每個顯示框架為8.33毫秒的時間長度以顯示一個畫面。
請同時參照圖2、圖3及圖4，於步驟S310中，在每個顯示框架開始時，時序控制器210產生時脈同步信號Vsync，並
將時脈同步信號Vsync提供至電磁感測控制器240。
時序控制器210依據時脈同步信號Vsync以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之另一。第一時間段與所述第二時間段互不重疊。在此以時序控制器210先將對顯示工作進行禁能作為舉例。於步驟S320中，時序控制器210在產生時脈同步信號Vsync後經過靜默期間(即，時間段TDis1)作為第一時間段，且在靜默期間(時間段TDis1)，時序控制器210禁能顯示工作。於步驟S330中，經過靜默期間TDis1後，時序控制器210在第二時間段(即，時間段TEn1)致能7顯示工作，並在顯示框架Dframe1結束前完成顯示工作。
電磁感測控制器240依據時脈同步信號Vsync以在前述第一時間段對電磁感測工作進行致能與禁能的其中之一，且在前述第二時間段對所述電磁感測工作進行致能與禁能的其中之另一。在對由時序控制器210所控制的顯示工作進行致能的期間，由電磁感測控制器240所控制的電磁感測工作不會被致能。並且，在對由電磁感測控制器240所控制的電磁感測工作進行致能的期間，由時序控制器210所控制的顯示工作不會被致能。具歷來說，於步驟S340中，電磁感測控制器240在獲得時脈同步信號Vsync後在電磁感測工作期間(即，時間段TEn2)致能電磁感測工作。並且，電磁感測工作期間(時間段TEn2)與靜默期間(時間段TDis1)為相同時間段。於步驟S350中，在經過電磁
感測工作期間(時間段TEn2)後，藉由電磁感測控制器240以在第二時間段(即，時間段TDis2)禁能電磁感測工作。當步驟S330及步驟S350完成後即回到步驟S310。
如此一來，本發明實施例利用時序控制器210發送的時序同步信號Vsync為基準以讓時序控制器210的顯示工作跟電磁感測控制器240的電磁感測工作不在同時運行，從而利用分時多工方式避免干擾。
電磁感測控制器240為了使電磁感測工作的感測頻率達到200Hz以上的回報率，因此在電磁感測工作期間(時間段TEn1)依序地以第一致能期間ScanEN1及第二致能期間ScanEN2來進行電磁感測，藉此在顯示時序為120Hz的情況下便可達到約略為240Hz左右的回報率。於本實施例中，在顯示時序為120Hz的情況下，每個顯示框架Dframe1、Dframe2及Dframe3各自為8.33毫秒，第一致能期間ScanEN1及第二致能期間ScanEN2皆為2.9毫秒(ms)，第一時間段(如，時間段TDis1、TEn2)為5.8毫秒，第二時間段(如，時間段TEn1、TDis2)為2.5毫秒，應用本實施例者可依其需求調整前述時間段的長度，例如，第一時間段可設定為3ms至6.5ms之間，在顯示時序為60Hz的情況下每個顯示框架Dframe1、Dframe2及Dframe3各自為16.67毫秒。
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將乘載迷你發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合
並一同進行線路佈局，從而降低系統整體的成本且讓面板具備更少的厚度。並且，本發明實施例利用時序控制器發送的時序同步信號為基準以讓時序控制器的顯示工作跟電磁感測控制器的電磁感測工作不在同時運行，從而利用分時多工方式避免干擾。
S310~S350:面板驅動方法的各步驟
Claims (8)
- 一種面板驅動裝置，適用於將發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合為經整合基板的面板結構，所述面板驅動裝置包括：時序控制器；以及電磁感測控制器，耦接所述時序控制器，其中，在每個顯示框架開始時，所述時序控制器產生時脈同步信號，並將所述時脈同步信號提供至所述電磁感測控制器，所述時序控制器依據所述時脈同步信號以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對所述顯示工作進行禁能與致能的其中之另一，其中所述第一時間段與所述第二時間段互不重疊；所述電磁感測控制器依據所述時脈同步信號以在所述第一時間段對電磁感測工作進行致能與禁能的其中之一，且在所述第二時間段對所述電磁感測工作進行致能與禁能的其中之另一，其中在對所述顯示工作進行致能的期間，所述電磁感測工作不會被致能，且在對所述電磁感測工作進行致能的期間，所述顯示工作不會被致能，其中所述時序控制器在產生所述時脈同步信號後經過靜默期間作為所述第一時間段，且在所述靜默期間，所述時序控制器禁能顯示工作，並且，經過所述靜默期間後，所述時序控制器在所述第二時間段致 能所述顯示工作，並在所述顯示框架結束前完成所述顯示工作。
- 如請求項1所述的面板驅動裝置，其中所述電磁感測控制器在獲得所述時脈同步信號後在電磁感測工作期間致能電磁感測工作，所述電磁感測工作期間與所述靜默期間為相同時間段，且在經過所述電磁感測工作期間後，所述電磁感測控制器禁能所述電磁感測。
- 如請求項2所述的面板驅動裝置，其中所述電磁感測控制器在所述電磁感測工作期間依序地以第一致能期間及第二致能期間來進行所述電磁感測。
- 如請求項3所述的面板驅動裝置，其中所述電磁感測控制器與所述時序控制器是利用通用型輸入輸出(GPIO)接腳相互直接耦接，且所述時序控制器利用所述通用型輸入輸出接腳將所述時脈同步信號提供至所述電磁感測控制器。
- 如請求項1所述的面板驅動裝置，還包括：發光二極體驅動器，耦接所述時序控制器，受控於所述時序控制器以進行所述顯示工作。
- 一種面板驅動方法，適用於將發光二極體的基板與電磁感測基板相互整合為經整合基板的面板結構，所述面板驅動方法包括：在每個顯示框架開始時，產生時脈同步信號，並將所述時脈同步信號提供至電磁感測控制器； 依據所述時脈同步信號以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對所述顯示工作進行禁能與致能的其中之另一，其中所述第一時間段與所述第二時間段互不重疊；以及藉由所述電磁感測控制器以依據所述時脈同步信號以在所述第一時間段對電磁感測工作進行致能與禁能的其中之一，且在所述第二時間段對所述電磁感測工作進行致能與禁能的其中之另一，其中在對所述顯示工作進行致能的期間，所述電磁感測工作不會被致能，且在對所述電磁感測工作進行致能的期間，所述顯示工作不會被致能，其中，依據所述時脈同步信號以在第一時間段對顯示工作進行禁能與致能的其中之一，且在第二時間段對所述顯示工作進行禁能與致能的其中之另一的步驟包括：在產生所述時脈同步信號後經過作為所述第一時間段的靜默期間，且在所述靜默期間禁能顯示工作；經過所述靜默期間後，在所述第二時間段致能所述顯示工作，其中在所述顯示框架結束前，所述顯示工作被完成。
- 如請求項6所述的面板驅動方法，藉由所述電磁感測控制器以依據所述時脈同步信號以在所述第一時間段對電磁感測工作進行致能與禁能的其中之一，且在所述第二時間段對所述電磁感測工作進行致能與禁能的其中之另一的步驟包括： 藉由所述電磁感測控制器在獲得所述時脈同步信號後在電磁感測工作期間致能電磁感測工作，所述電磁感測工作期間與所述靜默期間為相同時間段；以及在經過所述電磁感測工作期間後，藉由所述電磁感測控制器以在所述第二時間段禁能所述電磁感測工作。
- 如請求項6所述的面板驅動方法，還包括：藉由所述電磁感測控制器在所述電磁感測工作期間依序地以第一致能期間及第二致能期間來進行所述電磁感測工作。
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