TW201633078A - 觸控面板裝置 - Google Patents

Abstract

一種觸控面板裝置。觸控面板裝置包括觸控面板及觸控面板控制器。觸控面板具有多個驅動電極、多個感測電極以及組態記憶體。觸控面板控制器電性耦接至觸控面板，經配置以向組態記憶體存取至少一組態參數，以及依照所述至少一組態參數對驅動電極與感測電極進行觸控偵測操作。

Description

觸控面板裝置

本發明是有關於一種面板裝置，且特別是有關於一種觸控面板裝置。

一般的觸控控制晶片會整合許多演算法、靜態隨機存取記憶體(static random-access memory,SRAM)、快閃記憶體(flash memory)、設計參數、啟動代碼(boot code)以及韌體(firmware)等，以提供觸控顯示面板所需的諸多功能。由於成本設計考量，觸控控制晶片的儲存容量通常有一定的限制，例如是16000位元的容量。然而，隨著使用者的系統需求越來越多，觸控控制晶片就會對應有多組的韌體來控制使用者的設定，隨之產生的問題就是觸控控制晶片在儲存容量上的不足。為了解決上述的問題而對觸控控制晶片增加內部的儲存容量，勢必要重新設計觸控控制晶片，如此便會產生龐大的重新設計成本。

本發明提供一種觸控面板裝置，藉由將組態記憶體配置 在觸控面板上，使觸控控制晶片的記憶體在較低成本下得到擴張。

本發明一實施例的觸控面板裝置包括觸控面板及觸控面板控制器。觸控面板具有多個驅動電極、多個感測電極以及組態記憶體。觸控面板控制器電性耦接至觸控面板。觸控面板控制器經配置以向組態記憶體存取至少一組態參數，以及依照所述至少一組態參數對驅動電極與感測電極進行觸控偵測操作。

本發明另一實施例的觸控面板裝置包括觸控面板及觸控面板控制器。觸控面板具有多個驅動電極、多個感測電極以及一驅動記憶體。驅動記憶體電性耦接於驅動電極。觸控面板控制器電性耦接至觸控面板。觸控面板控制器經配置以於初始化期間將多筆驅動資料寫入驅動記憶體，以及於感測期間定址驅動記憶體以使驅動記憶體將驅動資料逐一輸出至驅動電極。

在本發明的一實施例中，上述的至少一組態參數包括觸控偵測操作對驅動電極的掃描頻率。

在本發明的一實施例中，上述的觸控面板控制器包括寫解碼器(write decoder)、讀解碼器(read decoder)、多工器以及微控制單元。寫解碼器電性耦接至組態記憶體。讀解碼器電性耦接至組態記憶體。多工器的多個輸入端分別電性耦接至感測電極。微控制單元的多個輸出端分別電性耦接至驅動電極以掃描驅動電極，微控制單元的感測端耦接至多工器的輸出端。微控制單元經配置以經由寫解碼器將第一組態參數寫入組態記憶體，經由讀解碼器從組態記憶體讀取第二組態參數，以及依照第二組態參數對 驅動電極與感測電極進行觸控偵測操作。

在本發明的一實施例中，上述的觸控面板更具有驅動記憶體。驅動記憶體電性耦接於驅動電極與觸控面板控制器之間。觸控面板控制器經配置以於初始化期間將多筆驅動資料寫入驅動記憶體，以及於感測期間定址驅動記憶體以使驅動記憶體將驅動資料逐一輸出至驅動電極。

在本發明的一實施例中，上述的觸控面板控制器包括第一寫解碼器、第一讀解碼器、第二寫解碼器、第二讀解碼器、多工器以及微控制單元。第一寫解碼器電性耦接至組態記憶體。第一讀解碼器電性耦接至組態記憶體。第二寫解碼器電性耦接至驅動記憶體。第二讀解碼器電性耦接至驅動記憶體。多工器的多個輸入端分別電性耦接至感測電極。微控制單元電性耦接至多工器的輸出端，以及電性耦接至第一寫解碼器、第一讀解碼器、第二寫解碼器以及第二讀解碼器。微控制單元經配置以經由第一寫解碼器將第一組態參數寫入組態記憶體，經由第一讀解碼器從組態記憶體讀取第二組態參數，於初始化期間經由第二寫解碼器將多筆驅動資料寫入驅動記憶體，以及於感測期間經由第二讀解碼器定址驅動記憶體以使驅動記憶體將驅動資料逐一輸出至驅動電極。

在本發明的一實施例中，上述的觸控面板控制器經配置以依據外部模式信號而對應從組態記憶體選擇性載入多個韌體當中的一個對應韌體。

基於上述，本發明藉由於觸控面板上配置組態記憶體及驅動記憶體中至少一者，以擴張記憶體空間，並且兼具節省重新設計觸控控制晶片所耗費的龐大成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、300、400‧‧‧觸控面板裝置

110、310、410‧‧‧觸控面板

130‧‧‧組態記憶體

150、350、450‧‧‧觸控面板控制器

160、365、460、465‧‧‧寫解碼器

170、375、470、475‧‧‧讀解碼器

180‧‧‧多工器

190‧‧‧微控制單元

335‧‧‧驅動記憶體

Conf1‧‧‧第一組態參數

Conf2‧‧‧第二組態參數

N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7~NX‧‧‧驅動電極

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8~SY‧‧‧感測電極

Sm‧‧‧外部模式信號

圖1繪示本發明一實施例之觸控面板裝置100的電路簡單示意圖。

圖2繪示本發明一實施例之觸控面板裝置的時序圖。

圖3繪示本發明一實施例之觸控面板裝置300的電路簡單示意圖。

圖4繪示本發明一實施例之觸控面板裝置400的電路簡單示意圖。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖 式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

請參考圖1，圖1繪示本發明一實施例之觸控面板裝置100的電路簡單示意圖。在本實施例中，觸控面板裝置100包括觸控面板110以及觸控面板控制器150。觸控面板110具有多個驅動電極(例如圖1所示驅動電極N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、…、NX)、多個感測電極(例如圖1所示感測電極S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、…、SY)以及組態記憶體130。驅動電極N1~NX、感測電極S1~SY以及組態記憶體130可以經由相同製程而內嵌於觸控面板110中。觸控面板控制器150電性耦接至觸控面板110。觸控面板控制器150經配置以向組態記憶體130存取至少一組態參數。依照所述至少一組態參數，觸控面板控制器150可以對驅動電極N1~NX以及感測電極S1~SY進行觸控偵測操作。所述觸控偵測操作可以是習知觸控偵測技術或是其他觸控偵測方式，本發明並不加以限制。另外，本實施例的組態記憶體130中的每一個位元可以是由一至多個電晶體所實現，記憶體類型可以是非揮發性記憶體(non-volatile memory,NVRAM)或快閃記憶體(flash memory)等，或是揮發性記憶體，本發明並不加以限制。

值得注意的，本實施例利用內嵌於觸控面板110中組態記憶體130來暫存/提供觸控面板控制器150所需的組態參數。因此，本實施例所示觸控面板裝置100可以在免去重新設計觸控控 制晶片(觸控面板控制器150)的情況下，彈性地增加觸控控制晶片的記憶體空間，以進行例如更大量的韌體或啟動代碼的執行，以及/或是儲存不同模式(或不同使用者)所對應的多組組態參數。

在本實施例中，觸控控制面板150還可以包括寫解碼器(write decoder)160、讀解碼器(read decoder)170、多工器180以及微控制單元190。寫解碼器160與讀解碼器170電性耦接至組態記憶體130。多工器180的多個輸入端分別電性耦接至感測電極S1~SY。微控制單元190的多個輸出端分別電性耦接至驅動電極N1~NX以掃描驅動電極N1~NX，微控制單元190的感測端連接至多工器180的輸出端。微控制單元190經配置以經由寫解碼器160將第一組態參數Conf1寫入組態記憶體130，以及經由讀解碼器170從組態記憶體130讀取第二組態參數Conf2。微控制單元190依照第二組態參數Conf2對驅動電極N1~NX與感測電極S1~SY進行觸控偵測操作。

接著，請一併參考圖1及圖2，其中圖2繪示本發明一實施例之觸控面板裝置的時序圖。本實施例的掃描頻率與掃描時序例如可以是如圖2所示，在一驅動時序下僅有驅動電極N1是處於高準位的狀態，在另一驅動時序下則僅有驅動電極N2是處於高準位狀態，其餘的驅動電極的準位狀態可以以此類推。然而本發明並不以為限，在不同實施例中，也可以是驅動電極N1、N2以及N3同時被寫入，或是驅動電極N1、N3、及N5同時被寫入。

依照不同模式(或不同使用者)的需求，微控制器190 可以將不同模式(或不同使用者)所對應的不同組態參數(第一組態參數Conf1)經由寫解碼器160存入組態記憶體130。存入組態記憶體130的組態參數可以包括觸控偵測操作對驅動電極N1~NX的掃描頻率。舉例來說，當觸控面板110的掃描頻率被調整時，微控制器190可以依據此掃描頻率掃描驅動電極N1~NX，而所述掃描頻率可視為第一組態參數Conf1。接著，微控制器190將第一組態參數Conf1經由寫解碼器160寫入組態記憶體130中。依照觸控偵測操作的模式切換，微控制器190可以經由讀解碼器170而從組態記憶體130讀取第二組態參數Conf2(例如新的掃描頻率)。

請參考圖3，圖3繪示本發明一實施例之觸控面板裝置300的電路簡單示意圖，相同或相似元件採用相同標號。在本實施例中，觸控面板裝置300包括觸控面板310以及觸控面板控制器350。觸控面板310具有驅動電極N1~NX、感測電極S1~SY以及驅動記憶體335。驅動電極N1~NX、感測電極S1~SY以及驅動記憶體335可以經由相同製程而內嵌於觸控面板310中。驅動記憶體335電性耦接於驅動電極N1~NX。另外，本實施例的驅動電極N1~NX及感測電極S1~SY與前述實施例的觸控面板100的相同。觸控面板控制器350電性耦接至觸控面板310，經配置以於初始化期間將多筆驅動資料寫入驅動記憶體335，以及於感測期間定址驅動記憶體335以使驅動記憶體335將驅動資料逐一輸出至驅動電極N1~NX。

在本實施例中，觸控面板控制器350包括寫解碼器365、讀解碼器375、多工器180以及微控制單元190。寫解碼器365與讀解碼器375電性耦接至驅動記憶體335。多工器180的多個輸入端分別電性耦接至感測電極S1~SY。微控制單元190電性耦接至多工器180的輸出端。微控制單元190經配置以於初始化期間經由寫解碼器365將多筆驅動資料寫入驅動記憶體335，以及於感測期間經由讀解碼器375定址驅動記憶體335，以使驅動記憶體335將驅動資料逐一輸出至驅動電極。

以下請參考圖4，圖4繪示本發明一實施例之觸控面板裝置400的電路簡單示意圖，相同或相似元件採用相同標號。本實施例中的觸控面板裝置400包括觸控面板410以及觸控面板控制器450。觸控面板410包括組態記憶體130、驅動記憶體335、驅動電極N1~NX以及感測電極S1~SY。驅動電極N1~NX、感測電極S1~SY、組態記憶體130以及驅動記憶體335可以經由相同製程而內嵌於觸控面板410中。觸控面板控制器450包括第一寫解碼器460、第一讀解碼器470、第二寫解碼器465、第二讀解碼器475、多工器180以及微控制單元190。組態記憶體130透過第一寫解碼器460以及第一讀解碼器470電性耦接至微控制單元190。驅動記憶體335則透過第二寫解碼器465以及第二讀解碼器475電性耦接至微控制單元190。

微控制單元190可以經由第一寫解碼器460將第一組態參數寫入組態記憶體130，以及經由第一讀解碼器470從組態記憶 體130讀取第二組態參數。於初始化期間，微控制單元190可以經由第二寫解碼器465將多筆驅動資料寫入驅動記憶體335。於感測期間，微控制單元190可以經由第二讀解碼器475定址驅動記憶體335，以使驅動記憶體335將驅動資料逐一輸出至驅動電極N1~NX。本實施例的驅動記憶體335以及組態記憶體130的相關操作同樣可參考前述實施例。

由上述實施例可知，觸控面板裝置可以單獨包括組態記憶體130或是驅動記憶體335其中之一，也可以同時包括組態記憶體130以及驅動記憶體335。

另外，本實施中的觸控面板控制器450可以透過驅動記憶體335及組態記憶體130至少其中之一者來儲存不同使用者或是不同模式的操作設定。使用者(或是前級外部電路，未繪示)可以藉由外部模式信號Sm來控制微控制單元190。舉例來說(但不以此為限)，使用者(或是前級外部電路)可以依照表1所示的操作設定表格來控制微控制單元190，以切換觸控面板控制器450的操作模式。在其他實施例中，所述外部模式信號Sm的位元數量並不限於表1所示。也就是說，若需儲存較多的模式，可以對應增加外部模式信號Sm的位元數量，以符合操作需求。

在設定期間，使用者(或是前級外部電路)可以設定/調整微控制單元190的組態參數，以調整/改變其觸控偵測操作的模式。微控制單元190可以將經調整的組態參數經由第一寫解碼器460寫入組態記憶體130作為第一模式的組態參數。以此類推，使得組態記憶體130存有多個模式所對應的不同組態參數。因此在正常操作期間，使用者(或是前級外部電路)可以藉由外部模式信號Sm來控制微控制單元190，以切換觸控面板控制器450的操作模式。

在另一些實施例中，組態記憶體130可以存放多個韌體。觸控面板控制器450的微控制單元190可以依據外部模式信號Sm而對應從組態記憶體130選擇性載入/執行多個韌體當中的一個對應韌體。因此藉由外部模式信號Sm的控制，微控制單元190可以切換觸控面板控制器450的操作模式。

綜上所述，本發明上述諸實施例藉由在觸控面板上配置組態記憶體130及驅動記憶體335中其中至少一者，以彈性地擴張觸控面板控制器的記憶體空間，並且兼具節省重新設計觸控控 制晶片(觸控面板控制器)所耗費的龐大成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧觸控面板裝置

110‧‧‧觸控面板

130‧‧‧組態記憶體

150‧‧‧觸控面板控制器

160‧‧‧寫解碼器

170‧‧‧讀解碼器

180‧‧‧多工器

190‧‧‧微控制單元

Conf1‧‧‧第一組態參數

Conf2‧‧‧第二組態參數

N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7~NX‧‧‧驅動電極

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8~SY‧‧‧感測電極

Claims (8)

1. 一種觸控面板裝置，包括：一觸控面板，具有多個驅動電極、多個感測電極以及一組態記憶體；以及一觸控面板控制器，電性耦接至該觸控面板，經配置以向該組態記憶體存取至少一組態參數，以及依照所述至少一組態參數對該些驅動電極與該些感測電極進行一觸控偵測操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板裝置，其中所述至少一組態參數包括該觸控偵測操作對該些驅動電極的掃描頻率。
3. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板裝置，其中該觸控面板控制器包括：一寫解碼器，電性耦接至該組態記憶體；一讀解碼器，電性耦接至該組態記憶體；一多工器，其多個輸入端分別電性耦接至該些感測電極；以及一微控制單元，其多個輸出端分別電性耦接至該些驅動電極以掃描該些驅動電極，該微控制單元的一感測端耦接至該多工器的一輸出端，其中微控制單元經配置以經由該寫解碼器將一第一組態參數寫入該組態記憶體，經由該讀解碼器從該組態記憶體讀取一第二組態參數，以及依照該第二組態參數對該些驅動電極與該些感測電極進行一觸控偵測操作。
4. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板裝置，其中該觸控 面板更具有一驅動記憶體，該驅動記憶體電性耦接於該些驅動電極與該觸控面板控制器之間；以及其中該觸控面板控制器經配置以於一初始化期間將多筆驅動資料寫入該驅動記憶體，以及於一感測期間定址該驅動記憶體以使該驅動記憶體將該些驅動資料逐一輸出至該些驅動電極。
5. 如申請專利範圍第4項所述的觸控面板裝置，其中該觸控面板控制器包括：一第一寫解碼器，電性耦接至該組態記憶體；一第一讀解碼器，電性耦接至該組態記憶體；一第二寫解碼器，電性耦接至該驅動記憶體；一第二讀解碼器，電性耦接至該驅動記憶體；一多工器，其多個輸入端分別電性耦接至該些感測電極；以及一微控制單元，電性耦接至該多工器的一輸出端，以及電性耦接至該第一寫解碼器、該第一讀解碼器、該第二寫解碼器以及該第二讀解碼器，其中微控制單元經配置以經由該第一寫解碼器將一第一組態參數寫入該組態記憶體，經由該第一讀解碼器從該組態記憶體讀取一第二組態參數，於該初始化期間經由該第二寫解碼器將多筆驅動資料寫入該驅動記憶體，以及於該感測期間經由該第二讀解碼器定址該驅動記憶體以使該驅動記憶體將該些驅動資料逐一輸出至該些驅動電極。
6. 如申請專利範圍第1項所述的觸控面板裝置，其中該觸控 面板控制器經配置以依據一外部模式信號而對應從該組態記憶體選擇性載入多個韌體當中的一個對應韌體。
7. 一種觸控面板裝置，包括：一觸控面板，具有多個驅動電極、多個感測電極以及一驅動記憶體，其中該驅動記憶體電性耦接於該些驅動電極；以及一觸控面板控制器，電性耦接至該觸控面板，經配置以於一初始化期間將多筆驅動資料寫入該驅動記憶體，以及於一感測期間定址該驅動記憶體以使該驅動記憶體將該些驅動資料逐一輸出至該些驅動電極。
8. 如申請專利範圍第7項所述的觸控面板裝置，其中該觸控面板控制器包括：一寫解碼器，電性耦接至該驅動記憶體；一讀解碼器，電性耦接至該驅動記憶體；一多工器，其多個輸入端分別電性耦接至該些感測電極；以及一微控制單元，電性耦接至該多工器的一輸出端，其中微控制單元經配置以於該初始化期間經由該寫解碼器將多筆驅動資料寫入該驅動記憶體，以及於該感測期間經由該讀解碼器定址該驅動記憶體以使該驅動記憶體將該些驅動資料逐一輸出至該些驅動電極。