CN112416159A - 具有显示驱动、触摸感测及指纹感测功能的电子电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子电路，适于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的面板。电子电路包括触摸感测电路、指纹感测电路及显示驱动电路。触摸感测电路感测手指的触摸并决定面板上与触摸对应的第一区域。指纹感测电路感测手指与面板的第一区域对应的指纹图像。显示驱动电路在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动面板上的像素，且在第二阶段期间以相应的第二灰度级驱动第一区域的像素并以相应的第三灰度级驱动第一区域之外的第二区域的像素。相应的第二灰度级高于相应的第一灰度级，且相应的第三灰度级低于相应的第二灰度级。

Description

具有显示驱动、触摸感测及指纹感测功能的电子电路
技术领域
本发明涉及一种电子电路及一种驱动方法，更具体来说，涉及一种适于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板的电子电路及一种用于驱动所述显示面板的方法。
背景技术
近年来，对指纹感测的需求已逐渐增加。为了减小电子装置的体积，指纹感测区可与电子装置的显示区交叠。例如，屏下指纹识别技术(under-display fingerprintidentification technique)是将指纹传感器嵌入到显示面板，且指纹传感器可通过显示面板来感测或捕获指纹图像。当例如指纹识别等的触摸事件发生时，触摸感测电路可通过指定的接口将其报告给电子装置的应用处理器。接下来，应用处理器进一步控制显示驱动电路来驱动显示面板显示用于指纹感测的图像。显示驱动电路可基于应用处理器的指令来控制背光控制器调整显示面板的背光。整个背光可被接通以具有最高亮度。然而，显示面板的高亮度可能会让用户感到不舒服。
另一方面，应用处理器进一步控制指纹感测电路执行指纹感测操作。指纹感测电路在指纹感测操作之后将感测信息传送到应用处理器用于指纹识别，然后应用处理器根据感测信息完成指纹识别。然而，触摸感测电路需要将触摸事件报告给应用处理器，且运作以显示图像及感测指纹的显示驱动电路及指纹感测电路是基于应用处理器的指令。因此，进行指纹感测及识别可能会花费较多的时间。
发明内容
本发明涉及一种能够提供高效的指纹感测及识别方法并为用户提供良好用户体验的电子电路。还提供一种用于通过使用所述电子电路来驱动显示面板的方法。
本发明的实施例提供一种适于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板的电子电路。电子电路包括触摸感测电路、指纹感测电路及显示驱动电路。触摸感测电路被配置成感测手指的触摸并决定显示面板上与触摸对应的第一区域。指纹感测电路被配置成感测手指与显示面板的第一区域对应的指纹图像。显示驱动电路被配置成在第一阶段期间以相应的第一灰度级(gray level)驱动显示面板上的像素。显示驱动电路还被配置成在第二阶段期间以相应的第二灰度级驱动第一区域的像素并以相应的第三灰度级驱动第一区域之外的第二区域的像素。第二阶段晚于第一阶段。相应的第二灰度级高于相应的第一灰度级，且相应的第三灰度级低于相应的第二灰度级。
本发明的实施例提供一种电子电路，适于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板。电子电路与显示面板及应用处理器协作以进行指纹识别操作。电子电路包括触摸感测电路、显示驱动电路、指纹感测电路及第一接口电路。触摸感测电路被配置成感测手指的触摸并决定显示面板上与触摸对应的第一区域。显示驱动电路被配置成以指示指纹输入区的显示图案来驱动显示面板的第一区域的像素。指纹感测电路被配置成感测手指与显示面板的第一区域对应的指纹图像。当触摸被辨识为有效时，触摸感测电路经由第一接口电路控制指纹感测电路启动对第一区域的指纹扫描并从第一区域感测手指的指纹图像。指纹感测电路将指纹图像传送到应用处理器，用于由应用处理器执行指纹识别操作。
本发明的实施例提供一种用于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板的方法。所述方法包括：感测手指的触摸以决定显示面板上与触摸对应的第一区域；感测手指与显示面板的第一区域对应的指纹图像；在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动显示面板上的像素；以及在第二阶段期间以相应的第二灰度级驱动第一区域的像素并以相应的第三灰度级驱动第一区域之外的第二区域的像素。第二阶段晚于第一阶段。相应的第二灰度级高于相应的第一灰度级，且相应的第三灰度级低于相应的第二灰度级。
为了使上述内容更易理解，如下结合图式详细地阐述几个实施例。
附图说明
包含附图是为了提供对本发明的进一步理解，且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分。图式示出本发明的示例性实施例，且与本说明一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明实施例的电子装置的示意性框图。
图2是示出图1所示显示面板的示意图。
图3是示出图1所示电子电路的示意性框图。
图4是示出根据本发明另一实施例的电子装置的示意性框图。
图5示出根据本发明实施例在第一操作模式下运作的图4所示电子装置。
图6示出根据本发明实施例在第二操作模式下运作的图4所示电子装置。
图7是示出根据本发明实施例的指纹识别方法中的步骤的流程图。
图8是示出根据本发明另一实施例的电子装置的示意性框图。
图9示出根据本发明实施例的电压转换操作。
图10示出根据本发明实施例的数据处理操作。
图11是示出根据本发明实施例用于驱动显示面板的方法中的步骤的流程图。
附图标记列表
100、200、400：电子装置
110：电子电路
112：显示驱动电路
114：触摸感测电路
116：指纹感测电路
120：显示面板
121：定时控制器
122：显示像素
123：其他控制器或处理器
124：触摸传感器
125：显示驱动器
126：指纹传感器
130：控制电路
141：触摸控制器
143、163：模拟前端电路
161：数字电路
165：栅极驱动器
230：应用处理器
232：信任区
240：背光模块
310：第一区域
320：第二区域
330：部分区域
410：第一半导体芯片
420：第二半导体芯片
DATA1、DATA2：数据处理曲线
FSL：指纹感测线
GDL：显示扫描线
GMA1：第一伽马曲线
GMA2：第二伽马曲线
GSL：指纹扫描线
IF1：第一接口电路
IF2：第二接口电路
S1：触摸感测信号
S2、S4：驱动信号
S3：指纹感测信号
S6：脉宽调制信号
S100、S110、S120、S130、S200、S210、S220、S230：步骤
SDL：显示数据线
TSL：触摸感测线
具体实施方式
以下提供实施例来详细阐述本发明，但本发明并非仅限于所提供的实施例，且所提供的实施例可被适当地组合。在本申请的说明书(包括权利要求书)中所使用的用语“耦合/被耦合”或“连接/被连接”可指任何直接或间接的连接手段。例如，“第一装置耦合到第二装置”应被解释为“第一装置直接连接到第二装置”或者“第一装置通过其他装置或连接手段间接连接到第二装置”。用语“信号”可指电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或者任意一个或多个信号。另外，用语“及/或”可指“…中的至少一者”。例如，“第一信号及/或第二信号”应被解释为“第一信号及第二信号中的至少一者”。
图1是示出根据本发明实施例的电子装置的示意性框图。参照图1，本实施例的电子装置100包括电子电路110及显示面板120。显示面板120包括触摸传感器及指纹传感器。电子电路110可被配置成耦合到显示面板120。电子电路110适于驱动显示面板120。
在本实施例中，电子装置100可为具有显示功能、触摸感测功能及指纹感测功能的电子装置。在一实施例中，电子装置100可为但不限于智能电话、非智能电话、可穿戴电子装置、平板计算机、个人数字助理、笔记本计算机及其他可独立运作并具有显示功能、触摸感测功能及指纹感测功能的便携式电子装置。在一实施例中，电子装置100可为但不限于车辆智能系统中的便携式或非便携式电子装置。在一实施例中，电子装置100可为但不限于智能家用电器，例如电视机、计算机、冰箱、洗衣机、电话、电磁炉、台灯等。
图2是示出图1所示显示面板的示意图。参照图2，本实施例的显示面板120包括多个显示像素122、多个触摸传感器124及多个指纹传感器126。电子电路110驱动并控制显示面板120执行显示操作、触摸感测操作及指纹感测操作。具体来说，电子电路110经由显示扫描线GDL及显示数据线SDL来驱动并控制显示像素122显示图像。电子电路110还经由触摸扫描线及触摸感测线TSL来驱动并控制触摸传感器124感测显示面板120的触摸事件。在一实施例中，触摸传感器124在触摸感测阶段中可为触摸感测电极，且触摸传感器124在显示阶段中可为公共电极。在本实施例中，如图2所示，显示面板120的触摸传感器124可为像素内嵌式(in-cell)触摸传感器。对于像素内嵌式触摸传感器，显示面板120不具有触摸扫描线，可直接藉由触摸感测线TSL传送触摸驱动信号到触摸传感器124。对于其他类型的触摸传感器，显示面板120可具有用于传送触摸驱动信号的触摸扫描线。电子电路110还经由指纹扫描线GSL及指纹感测线FSL来驱动并控制指纹传感器126感测显示面板120上的指纹图像。
在一实施例中，显示面板120可为嵌入有指纹传感器及触摸传感器的像素内嵌式指纹、触摸及显示面板，但本发明并非仅限于此。在一实施例中，电子电路110可驱动并控制电子装置100执行屏内(in-display)指纹识别操作，即指纹辨识操作。在一实施例中，指纹传感器126可为光学指纹传感器。
图3是示出图1所示电子电路的示意性框图。参照图2及图3，电子电路110可包括显示驱动电路112、指纹感测电路116及触摸感测电路114。显示驱动电路112被配置成经由显示扫描线GDL及显示数据线SDL来驱动并控制显示像素122显示图像。显示驱动电路112产生显示驱动信号来驱动显示面板120的显示数据线SDL。显示驱动电路112可包括定时控制器121、显示驱动器及用于显示操作的其他功能电路。显示驱动电路112还可包括其他控制器或处理器123来用于显示操作的其他控制活动。触摸感测电路114被配置成经由触摸感测线TSL来驱动并控制触摸传感器124感测显示面板120的触摸事件。触摸感测电路114可包括触摸控制器141、模拟前端(analog front end，AFE)电路、模/数转换器(analog-to-digitalconverter，ADC)电路及用于触摸感测操作的其他功能电路。指纹感测电路116被配置成经由指纹扫描线GSL及指纹感测线FSL驱动并控制指纹传感器126感测显示面板120上的指纹。指纹感测电路116从指纹传感器126接收与指纹图像对应的指纹感测信号，且还可处理所述指纹感测信号以获得指纹图像。指纹感测电路116可包括数字电路161、AFE电路、ADC电路及用于指纹感测操作的其他功能电路。
在一实施例中，当电子电路110被实作为可驱动并控制显示面板120执行显示操作、触摸感测操作及指纹感测操作的单芯片集成电路时，电子电路110可包括控制电路130，且控制电路130例如是以微控制器为基础核心(micro-controller based core)的电路以执行显示操作、触摸感测操作及指纹感测操作的所有控制活动。控制电路130可包括定时控制器121、触摸控制器141、数字电路161及显示驱动电路112的其他控制器或处理器123中的至少一者。
显示驱动电路112、触摸感测电路114及指纹感测电路116经由信号传输接口(例如移动行业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)、集成电路间(Inter-Integrated Circuit，I2C)接口、串行外围接口(Serial Peripheral Interface，SPI)及/或其他类似或合适的接口)彼此通信。
关于图3所示实施例中的组件的硬件结构，定时控制器121、触摸控制器141及数字电路161可为具有计算能力的处理器。作为另一选择，定时控制器121、触摸控制器141及数字电路161可通过硬件描述语言(hardware description language，HDL)或所属领域中的技术人员所熟悉的任何其他数字电路设计方法来设计，且可为通过现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、复杂可编程逻辑装置(complex programmablelogic device，CPLD)或应用专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)实作的硬件电路。另外，参考相关技术中的常识，可获得对显示驱动电路112、触摸感测电路114及指纹感测电路116的硬件结构的足够的教示、建议及实作说明，在下文中不再对此进行赘述。
图4是示出根据本发明另一实施例的电子装置的示意性框图。参照图4，本实施例的电子装置200包括电子电路110、显示面板120、应用处理器230及背光模块240。电子电路110包括显示驱动电路112、触摸感测电路114、指纹感测电路116、第一接口电路IF1及第二接口电路IF2。第一接口电路IF1包括布置在触摸感测电路114及/或指纹感测电路116中的用于传送及接收信号的电路。第二接口电路IF2包括布置在触摸感测电路114及/或显示驱动电路112中的用于传送及接收信号的电路。触摸感测电路114及指纹感测电路116经由第一接口电路IF1彼此通信。显示驱动电路112及触摸感测电路114经由第二接口电路IF2彼此通信。
在本实施例中，电子电路110与显示面板120及应用处理器230协作以进行指纹识别操作。电子电路110向应用处理器230的信任区232输出指纹图像，以执行指纹识别操作，即指纹辨识操作。参考相关技术中的常识，可获得对指纹识别操作的足够的教示、建议及实作说明，在下文中不再对此进行赘述。
图5示出根据本发明实施例在第一操作模式下运作的图4所示电子装置。例如，第一操作模式可在用户在电子装置200的电源开启状态下登录电子装置200或者从电子装置200的空闲状态重新登入电子装置200时运作。参照图4及图5，本实施例的电子装置200可为智能电话或具有应用处理器230的类似装置，但本发明并非仅限于此。在第一操作模式中，显示驱动电路112在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动显示面板120上的像素。用以驱动像素(即显示像素122)的灰度级表示色彩的强度(intensity)或亮度(brightness)，每一像素由一相应的灰度级驱动以呈现出色彩的强弱或亮暗。在显示第一区域310之前(第一阶段)，在整个显示面板120上显示暗屏幕，亦即，相应的第一灰度级使显示面板120呈现偏低的亮度。在第一阶段期间，指纹感测电路116可为空闲的(idle)并在功率节省模式下工作。触摸感测电路114被配置成感测手指的触摸，并决定显示面板120上与触摸对应的第一区域310。触摸感测电路114在晚于第一阶段的第二阶段期间经由第二接口电路IF2控制显示驱动电路112以相应的第二灰度级驱动第一区域310的像素并以相应的第三灰度级驱动第一区域310之外的第二区域320的像素。在本实施例中，相应的第二灰度级高于相应的第一灰度级，且相应的第三灰度级低于相应的第二灰度级。因此，具有高亮度的第一区域310显示在显示面板120上，且可在显示第一区域310之后(第二阶段)用作指纹输入区。在第二阶段期间，指纹感测电路116在正常功率模式下工作。背光在第二阶段中的亮度大于在第一阶段中的亮度。第一区域310可被显示为白色区或具有预定颜色的区。在第二区域320上仍可显示暗屏幕，在此种情况中，相应的第三灰度级与相应的第一灰度级实质上相同。因此，第一区域310(指纹输入区)可藉由高亮度凸显出来，第二区域320则以较低的亮度呈现，例如维持在如第一阶段期间的暗屏幕，可避免对用户眼睛造成不适。
触摸感测电路114包括触摸控制器141及AFE电路143。AFE电路143从显示面板120接收触摸感测信号S1，且处理触摸感测信号S1并将其传送到触摸控制器141。触摸控制器141根据触摸感测信号S1决定显示面板120上与触摸对应的第一区域310。触摸控制器141可获得触摸的坐标信息及大小信息，以相应地决定第一区域310。第一区域的大小及形状可为预定的，或者可取决于所检测到的触摸区域的大小及形状。在一实施例中，以合适的大小及形状来决定第一区域，使得其可在扫描指纹时被手指完全覆盖。在一实施例中，AFE电路143可向图2所示触摸传感器124传送触摸驱动信号，并从触摸传感器124接收触摸感测信号S1。触摸感测信号S1被传送到触摸控制器141，用于判断是否发生触摸。
触摸感测电路114经由第二接口电路IF2控制显示驱动电路112。显示驱动电路112被配置成以指示指纹输入区的显示图案来驱动显示面板120的第一区域310的像素。显示驱动电路112包括定时控制器121及显示驱动器125。显示驱动器125经由驱动信号S2驱动显示面板120显示图像。在本实施例中，显示驱动器125驱动显示面板120显示圆形区域(第一区域310)以指示指纹输入区，但本发明并非仅限于此。在其他实施例中，显示图案可被显示为任何适用于指纹输入的形式。参考相关技术中的常识，可获得对用于控制并驱动显示面板120的方法的足够的教示、建议及实作说明，在下文中不再对此进行赘述。
在本实施例中，触摸感测电路114经由第二接口电路IF2控制显示驱动电路112通过脉宽调制(pulse width modulation，PWM)信号S6来调整电子装置200的背光模块240。例如，触摸控制器141可告知显示驱动电路112，然后显示驱动电路112的背光控制器输出PWM信号S6，以通过调整PWM信号S6的占空比(duty cycle)来调整背光的亮度。此外，可调整PWM信号的频率。通过调整PWM信号S6的频率，可向背光模块240提供经优化的频率。因此，在显示面板120上显示具有高亮度的第一区域310，以用作指纹输入区。第一区域310可被显示为白色区或具有预定颜色的区。仍可在第一区域310之外的第二区域320上显示暗屏幕。
另一方面，触摸控制器141判断触摸是否有效。当检测到的触摸面积大于预定阈值面积时，触摸控制器141将所述触摸决定为有效触摸。也就是说，如果所检测到的触摸面积大于预定阈值面积，则将触摸辨识为有效。当有效触摸发生时，触摸控制器141经由第一接口电路IF1控制指纹感测电路116启动对第一区域310的指纹扫描。在其他实施例中，触摸控制器141可根据触摸的形状、强度及/或触摸时间来判断触摸是否有效。例如，双击或长时间触摸可被决定为有效触摸。
与显示面板120的全局显示区相比，第一区域310是显示面板120的用于指纹输入的局部显示区，使得指纹扫描的速度可变得更快。指纹感测电路116被配置成感测手指与显示面板120的第一区域310对应的指纹图像。指纹感测电路116包括数字电路161、AFE电路163及栅极驱动器165。栅极驱动器165经由驱动信号S4驱动与第一区域310对应的指纹传感器126执行指纹感测操作，且因此与第一区域310对应的指纹传感器126将指纹感测信号S3传送到AFE电路163。AFE电路163从显示面板120接收指纹感测信号S3，且处理指纹感测信号S3并将其传送到数字电路161。接下来，数字电路161产生指纹图像，并经由应用处理器230与电子电路110之间的接口(例如，图4中的SPI)将指纹图像传送到应用处理器230，用于指纹识别操作。
在本实施例中，指纹感测电路116可在正常功率模式或功率节省模式下工作。在第二阶段期间，触摸控制器141将指纹感测电路116从功率节省模式唤醒到正常功率模式，且经由第一接口电路IF1将第一区域310的位置及大小信息输出到指纹感测电路116。指纹感测电路116启动对第一区域310的指纹扫描。在一实施例中，当执行指纹扫描时，栅极驱动器165驱动与第一区域310对应的指纹扫描线GSL，且AFE电路163从与第一区域310对应的指纹感测线FSL接收指纹感测信号S3。在所述实施例中，仅对由触摸控制器141决定的第一区域310执行指纹扫描。
在本实施例中，第一接口电路IF1位于触摸感测电路114与指纹感测电路116之间，且第二接口电路IF2位于触摸感测电路114与显示驱动电路112之间。触摸感测电路114经由第二接口电路IF2而不经由应用处理器230直接控制显示驱动电路112调整背光并显示指纹输入区。触摸感测电路114经由第一接口电路IF1而不经由应用处理器230直接控制指纹感测电路116执行指纹扫描及感测操作。可缩短用于执行指纹扫描及感测操作的时间。
关于图4所示实施例中的组件的硬件结构，定时控制器121、触摸控制器141及数字电路161可为具有计算能力的处理器。作为另一选择，定时控制器121、触摸控制器141及数字电路161可通过硬件描述语言(HDL)或所属领域中的技术人员所熟悉的任何其他数字电路设计方法来设计，且可为通过现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑装置(CPLD)或应用专用集成电路(ASIC)实作的硬件电路。
图6示出根据本发明实施例在第二操作模式下运作的图4所示电子装置。参照图4及图6，电子装置200的第二操作模式下不是应用在待机或空闲的状态下。对于某一应用(例如移动支付或银行登录)，在第二操作模式下在显示面板120中显示亮度比暗屏幕高的至少一个部分区域330，但本发明并非仅限于此。在一实施例中，在第二操作模式下的第一阶段期间，可在整个显示面板120上显示亮屏幕。所述亮屏幕的亮度不如在第二阶段期间待显示的第一区域310的亮度高。在第二阶段期间，在显示面板120上显示具有高亮度的第一区域310，以用作指纹输入区，第二区域320则以较低亮度显示。第一区域310可被显示为白色区或具有预定颜色的区。在第二阶段期间，仍可在第二区域320上显示如第一阶段期间所述的亮屏幕。
触摸感测电路114经由第一接口电路IF1控制指纹感测电路116启动对第一区域310的指纹扫描并从第一区域310感测手指的指纹图像。指纹感测电路116将指纹图像传送到应用处理器230，用于由应用处理器230执行指纹识别操作。已在图4及图5所示的实施例中充分地教示、建议及实施了本发明实施例中的电子装置200的操作，且因此本文中不再提供进一步的说明。
图7是示出根据本发明实施例的指纹识别方法中的步骤的流程图。参照图4至图7，本实施例的指纹识别方法至少适于图4所示的电子装置200，但本发明并非仅限于此。以电子装置200为例，在步骤S100中，触摸控制器141检测显示面板120的触摸事件以决定第一区域310。触摸事件包括指纹识别。在步骤S110中，触摸控制器141经由第二接口电路IF2告知显示驱动电路112显示具有较高亮度的第一区域310及具有较低亮度的第二区域320。具有较高亮度的第一区域310用作指纹输入区。在步骤S110中，背光模块240可根据背光控制器的指令来增加电子装置200的背光的亮度。在步骤S120中，触摸控制器141经由第一接口电路IF1唤醒指纹感测电路116，且控制指纹感测电路116启动对第一区域310的指纹扫描并从第一区域310感测手指的指纹图像。在步骤S130中，应用处理器230从指纹感测电路116接收指纹图像，并在信任区232中执行指纹识别操作。
在图4至图6所示的实施例中充分地教示、建议及实施了本发明实施例中的指纹识别方法的其他特征，且因此本文中不再提供进一步的说明。
图8是示出根据本发明另一实施例的电子装置的示意性框图。参照图4，显示驱动电路112、触摸感测电路114及指纹感测电路116可形成在能够驱动并控制显示面板120执行显示操作、触摸感测操作及指纹感测操作的单个半导体芯片中。图8所示的电子装置400类似于图4所示的电子装置200，且这些电子装置之间的主要差异在于，例如，显示驱动电路112及触摸感测电路114可形成在能够驱动并控制显示面板120执行显示操作及触摸感测操作的第一半导体芯片410中，且指纹感测电路116可形成在与第一半导体芯片不同的第二半导体芯片420中。第二半导体芯片420可为读出集成电路(readout integrated circuit，ROIC)芯片。ROIC是被配置成从指纹传感器读取信号的集成电路。
第一半导体芯片410及第二半导体芯片420可经由第一接口电路IF1彼此通信。另外，在图4至图7所示的实施例中充分地教示、建议及实施了本发明实施例中的电子装置400的操作，且因此本文中不再提供进一步的说明。
图9示出根据本发明实施例的电压转换操作。参照图4及图9，显示驱动电路112包括第一伽马曲线GMA1及第二伽马曲线GMA2。可根据第一伽马曲线GMA1来产生第二伽马曲线GMA2。显示驱动电路112可在第一阶段期间根据第一伽马曲线GMA1及第二伽马曲线GMA2中的一者驱动显示面板120上的像素。在一实施例中，显示驱动电路112在第一阶段期间根据第一伽马曲线GMA1产生与相应的第一灰度级对应的伽马电压，用于驱动显示面板120上的像素。
此外，在第二阶段期间，显示驱动电路112根据第一伽马曲线GMA1产生与相应的第二灰度级对应的伽马电压，且所产生的伽马电压被配置成驱动第一区域310的像素。另一方面，在第二阶段期间，显示驱动电路112根据第二伽马曲线GMA2产生与相应的第三灰度级对应的伽马电压，且所产生的伽马电压被配置成驱动第二区域320的像素。如图9所示，对于指定的像素数据，在第一伽马曲线GMA1中所产生的伽马电压的绝对值大于在第二伽马曲线GMA2中所产生的伽马电压的绝对值。
因此，执行电压转换操作，使得在第二阶段期间根据第二伽马曲线GMA2转换用于驱动第二区域320的像素的伽马电压。因此，在第二阶段期间，在背光被调整成具有用于显示第一区域310的高亮度时，仍可在第二区域320上显示暗屏幕(或者具有通常亮度的屏幕，例如图6所示的亮屏幕)，以补偿背光的高亮度。
图10示出根据本发明实施例的数据处理操作。参照图10，显示驱动电路112可在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动显示面板120上的像素显示暗屏幕(或亮屏幕)。在第一阶段期间不修改相应的第一灰度级，且可根据第一伽马曲线GMA1产生与相应的第一灰度级对应的伽马电压。在图10中，数据处理曲线DATA1是线性曲线，即，直线。显示驱动电路112在第二阶段期间根据数据处理曲线DATA1处理输入数据，以产生输出数据(例如相应的第二灰度级)来驱动第一区域310的像素。由于数据处理曲线DATA1是线性曲线，因此在数据处理操作之前及之后，相应的第二灰度级不变。可根据第一伽马曲线GMA1产生与相应的第二灰度级对应的伽马电压。所产生的伽马电压被配置成在第二阶段期间驱动第一区域310的像素。
另一方面，显示驱动电路112在第二阶段期间根据数据处理曲线DATA2处理输入数据(例如相应的第四灰度级)，以产生输出数据(例如相应的第三灰度级)来驱动第二区域320的像素。在数据处理操作之后，相应的第四灰度级被修改为相应的第三灰度级。例如，根据数据处理曲线DATA2，输入灰度级255被修改为输出灰度级200，且输入灰度级127被修改为输出灰度级50。可根据第一伽马曲线GMA1产生与相应的第三灰度级对应的伽马电压。所产生的伽马电压被配置成在第二阶段期间驱动第二区域320的像素。在本实施例中，可根据同一伽马曲线(例如第一伽马曲线GMA1)产生与相应的第二灰度级及相应的第三灰度级对应的伽马电压。在数据处理操作之后，相应的灰度级被修改，且在第二阶段期间，仍可在第二区域320上显示暗屏幕(或亮屏幕)，以补偿背光的高亮度。
图11是示出根据本发明实施例用于驱动显示面板的方法中的步骤的流程图。参照图4、图5及图11，本实施例的用于驱动显示面板的方法至少适于图4所示的电子装置200，但本发明并非仅限于此。以电子装置200为例，在步骤S200中，触摸感测电路114感测手指的触摸，以决定显示面板120上与触摸对应的第一区域310。在步骤S210中，指纹感测电路116感测手指对应于显示面板120的第一区域310的指纹图像。在步骤S220中，显示驱动电路112在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动显示面板120上的像素。在步骤S230中，显示驱动电路112在第二阶段期间以相应的第二灰度级驱动第一区域310的像素，并以相应的第三灰度级驱动第一区域310之外的第二区域320的像素。
在图4至图10所示的实施例中充分地教示、建议及实施了本发明实施例中的用于驱动显示面板的方法，且因此本文中不再提供进一步的说明。
综上所述，在本发明的实施例中，触摸感测电路执行触摸感测操作以决定指纹输入区，并经由第一接口电路而不经由应用处理器控制指纹感测电路启动对指纹输入区的指纹扫描。扫描区是整个显示面板的局部区域。另外，触摸感测电路经由第二接口电路而不经由应用处理器控制显示驱动电路以指示指纹输入区的显示图案来驱动像素。因此，指纹感测及识别方法效率更高。指纹输入区(即感测区)可具有比非感测区高的亮度。当显示指纹输入区时，非感测区由较低电压驱动以补偿背光的高亮度，使得用户具有良好的用户体验。
对于所属领域中的技术人员来说将可以理解，在不背离本发明的范围或精神的条件下，可对所公开的实施例作出各种修改及变化。鉴于前述内容，本发明旨在涵盖修改及变化，只要所述修改及变化落入以上权利要求书及其等效内容的范围内即可。

Claims (51)

1.一种电子电路，适于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板，所述电子电路包括：
触摸感测电路，被配置成感测手指的触摸并决定所述显示面板上与所述触摸对应的第一区域；
指纹感测电路，被配置成感测所述手指与所述显示面板的所述第一区域对应的指纹图像；以及
显示驱动电路，被配置成在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动所述显示面板上的像素，且在第二阶段期间以相应的第二灰度级驱动所述第一区域的像素并以相应的第三灰度级驱动所述第一区域之外的第二区域的像素，其中所述第二阶段晚于所述第一阶段，
其中所述相应的第二灰度级高于所述相应的第一灰度级，且所述相应的第三灰度级低于所述相应的第二灰度级。
2.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述相应的第三灰度级与所述相应的第一灰度级相同。
3.根据权利要求1所述的电子电路，还包括：
第一接口电路，其中当所述触摸被辨识为有效时，所述触摸感测电路经由所述第一接口电路控制所述指纹感测电路启动对所述第一区域的指纹扫描并从所述第一区域感测所述手指的所述指纹图像。
4.根据权利要求3所述的电子电路，其中当检测到的触摸面积大于预定阈值面积时，所述触摸被辨识为有效。
5.根据权利要求3所述的电子电路，其中
所述指纹感测电路在所述第一阶段期间在功率节省模式下工作，且
所述触摸感测电路在所述第二阶段期间经由所述第一接口电路将所述指纹感测电路从所述功率节省模式唤醒到正常功率模式。
6.根据权利要求1所述的电子电路，还包括：
第二接口电路，其中所述触摸感测电路在所述第二阶段期间经由所述第二接口电路控制所述显示驱动电路以所述相应的第二灰度级驱动所述第一区域的所述像素并以所述相应的第三灰度级驱动所述第二区域的所述像素。
7.根据权利要求6所述的电子电路，其中所述触摸感测电路经由所述第二接口电路控制所述显示驱动电路以指示指纹输入区的显示图案来驱动所述第一区域的所述像素。
8.根据权利要求6所述的电子电路，其中所述触摸感测电路经由所述第二接口电路控制所述显示驱动电路通过脉宽调制信号来调整背光。
9.根据权利要求8所述的电子电路，其中所述显示驱动电路通过调整所述脉宽调制信号的占空比来调整所述背光的亮度。
10.根据权利要求8所述的电子电路，其中所述显示驱动电路通过调整所述脉宽调制信号的频率来调整所述背光。
11.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述显示驱动电路根据第一伽马曲线产生与所述相应的第二灰度级对应的第一伽马电压，且所述显示驱动电路根据第二伽马曲线产生与所述相应的第三灰度级对应的第二伽马电压。
12.根据权利要求11所述的电子电路，其中对于指定的像素数据，在所述第一伽马电压中对应的一者的绝对值大于在所述第二伽马电压中对应的一者的绝对值。
13.根据权利要求11所述的电子电路，其中所述显示驱动电路根据所述第一伽马曲线产生与所述相应的第一灰度级对应的第三伽马电压。
14.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述显示驱动电路在所述第二阶段期间通过根据数据处理曲线修改相应的第四灰度级来为所述第二区域产生所述相应的第三灰度级，且所述显示驱动电路根据同一伽马曲线产生与所述相应的第二灰度级及所述相应的第三灰度级对应的伽马电压。
15.根据权利要求1所述的电子电路，其中背光在所述第二阶段中的亮度大于在所述第一阶段中的亮度。
16.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述指纹感测电路将所述指纹图像传送到应用处理器，用于由所述应用处理器执行指纹识别操作。
17.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述第一区域是所述显示面板的局部区域。
18.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述电子电路在单个半导体芯片中实作。
19.根据权利要求1所述的电子电路，其中所述电子电路在包括第一半导体芯片及第二半导体芯片在内的至少两个半导体芯片中实作，其中所述第一半导体芯片包括所述触摸感测电路及所述显示驱动电路，且所述第二半导体芯片包括所述指纹感测电路。
20.一种电子电路，适于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板，其中所述电子电路与所述显示面板及应用处理器协作以进行指纹识别操作，所述电子电路包括：
触摸感测电路，被配置成感测手指的触摸并决定所述显示面板上与所述触摸对应的第一区域；
显示驱动电路，被配置成以指示指纹输入区的显示图案来驱动所述显示面板的所述第一区域的像素；
指纹感测电路，被配置成感测所述手指与所述显示面板的所述第一区域对应的指纹图像；以及
第一接口电路，其中当所述触摸被辨识为有效时，所述触摸感测电路经由所述第一接口电路控制所述指纹感测电路启动对所述第一区域的指纹扫描并从所述第一区域感测所述手指的所述指纹图像，
其中所述指纹感测电路将所述指纹图像传送到所述应用处理器，用于由所述应用处理器执行所述指纹识别操作。
21.根据权利要求20所述的电子电路，其中当检测到的触摸面积大于预定阈值面积时，所述触摸被辨识为有效。
22.根据权利要求20所述的电子电路，其中
所述指纹感测电路在第一阶段期间在功率节省模式下工作，且
所述触摸感测电路在第二阶段期间经由所述第一接口电路将所述指纹感测电路从所述功率节省模式唤醒到正常功率模式，其中所述第二阶段晚于所述第一阶段。
23.根据权利要求20所述的电子电路，还包括：
第二接口电路，其中所述触摸感测电路经由所述第二接口电路控制所述显示驱动电路以指示所述指纹输入区的所述显示图案驱动所述显示面板的所述第一区域的所述像素。
24.根据权利要求23所述的电子电路，其中所述显示驱动电路在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动所述显示面板上的像素。
25.根据权利要求24所述的电子电路，其中所述触摸感测电路在第二阶段期间经由所述第二接口电路控制所述显示驱动电路以相应的第二灰度级驱动所述第一区域的所述像素并以相应的第三灰度级驱动所述第一区域之外的第二区域的像素，其中所述第二阶段晚于所述第一阶段。
26.根据权利要求25所述的电子电路，其中所述显示驱动电路根据第一伽马曲线产生与所述相应的第二灰度级对应的第一伽马电压，且所述显示驱动电路根据第二伽马曲线产生与所述相应的第三灰度级对应的第二伽马电压。
27.根据权利要求26所述的电子电路，其中对于指定的像素数据，在所述第一伽马电压中对应的一者的绝对值大于在所述第二伽马电压中对应的一者的绝对值。
28.根据权利要求26所述的电子电路，其中所述显示驱动电路根据所述第一伽马曲线产生与所述相应的第一灰度级对应的第三伽马电压。
29.根据权利要求25所述的电子电路，其中所述显示驱动电路在所述第二阶段期间通过根据数据处理曲线修改相应的第四灰度级来为所述第二区域产生所述相应的第三灰度级，且所述显示驱动电路根据同一伽马曲线产生与所述相应的第二灰度级及所述相应的第三灰度级对应的伽马电压。
30.根据权利要求23所述的电子电路，其中所述触摸感测电路经由所述第二接口电路控制所述显示驱动电路通过脉宽调制信号来调整背光。
31.根据权利要求30所述的电子电路，其中所述显示驱动电路通过调整所述脉宽调制信号的占空比来调整所述背光的亮度。
32.根据权利要求30所述的电子电路，其中所述显示驱动电路通过调整所述脉宽调制信号的频率来调整所述背光。
33.根据权利要求25所述的电子电路，其中背光在所述第二阶段中的亮度大于在所述第一阶段中的亮度。
34.根据权利要求20所述的电子电路，其中所述第一区域是所述显示面板的局部区域。
35.根据权利要求20所述的电子电路，其中所述电子电路在单个半导体芯片中实作。
36.根据权利要求20所述的电子电路，其中所述电子电路在包括第一半导体芯片及第二半导体芯片在内的至少两个半导体芯片中实作，其中所述第一半导体芯片包括所述触摸感测电路及所述显示驱动电路，且所述第二半导体芯片包括所述指纹感测电路。
37.一种用于驱动包括触摸传感器及指纹传感器的显示面板的方法，所述方法包括：
感测手指的触摸以决定所述显示面板上与所述触摸对应的第一区域；
感测所述手指与所述显示面板的所述第一区域对应的指纹图像；
在第一阶段期间以相应的第一灰度级驱动所述显示面板上的像素；以及
在第二阶段期间以相应的第二灰度级驱动所述第一区域的像素并以相应的第三灰度级驱动所述第一区域之外的第二区域的像素，其中所述第二阶段晚于所述第一阶段，
其中所述相应的第二灰度级高于所述相应的第一灰度级，且所述相应的第三灰度级低于所述相应的第二灰度级。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述相应的第三灰度级与所述相应的第一灰度级相同。
39.根据权利要求37所述的方法，还包括：
当所述触摸被辨识为有效时，启动对所述第一区域的指纹扫描，以从所述第一区域感测所述手指的所述指纹图像。
40.根据权利要求39所述的方法，其中当检测到的触摸面积大于预定阈值面积时，所述触摸被辨识为有效。
41.根据权利要求37所述的方法，还包括：
以指示指纹输入区的显示图案来驱动所述第一区域的所述像素。
42.根据权利要求37所述的方法，还包括：
通过脉宽调制信号来调整背光。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述通过所述脉宽调制信号来调整背光的步骤包括：
通过调整所述脉宽调制信号的占空比来调整所述背光的亮度。
44.根据权利要求42所述的方法，其中所述通过所述脉宽调制信号来调整背光的步骤包括：
通过调整所述脉宽调制信号的频率来调整所述背光。
45.根据权利要求37所述的方法，还包括：
根据第一伽马曲线产生与所述相应的第二灰度级对应的第一伽马电压；以及
根据第二伽马曲线产生与所述相应的第三灰度级对应的第二伽马电压。
46.根据权利要求45所述的方法，其中对于指定的像素数据，在所述第一伽马电压中对应的一者的绝对值大于在所述第二伽马电压中对应的一者的绝对值。
47.根据权利要求45所述的方法，还包括：
根据所述第一伽马曲线产生与所述相应的第一灰度级对应的第三伽马电压。
48.根据权利要求37所述的方法，还包括：
在所述第二阶段期间通过根据数据处理曲线修改相应的第四灰度级为所述第二区域产生所述相应的第三灰度级；以及
根据同一伽马曲线产生与所述相应的第二灰度级及所述相应的第三灰度级对应的伽马电压。
49.根据权利要求37所述的方法，其中背光在所述第二阶段中的亮度大于在所述第一阶段中的亮度。
50.根据权利要求37所述的方法，还包括：
将所述指纹图像传送到应用处理器，用于由所述应用处理器执行指纹识别操作。
51.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一区域是所述显示面板的局部区域。
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