TW202113566A - 觸控顯示系統及其晶片 - Google Patents

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Abstract

一種觸控顯示系統，其應用於具有觸控面板的電子紙顯示器，該觸控顯示系統包括一第一晶片具有一類比電路用以感測該觸控面板而產生多個感應量，以及一類比數位轉換器將該多個感應量轉換成一感應資訊，以及一第二晶片連接該第一晶片並接收該感應資訊以及接收一第一圖像。該第二晶片包括一控制器，用以控制該電子紙顯示器顯示該第一圖像、控制該第一晶片感測該觸控面板，以及根據該感應資訊產生一接觸座標。其中，該第二晶片的製程較第一晶片的製程先進。

Description

觸控顯示系統及其晶片
本發明是有關一種電子紙顯示器，特別是關於一種具有觸控功能的電子紙顯示器。
電子紙顯示器廣泛的被用在閱讀電子書或新聞。圖1顯示一具有電子紙顯示器的電子裝置A。電子裝置A包括一主機10、一時序控制積體電路(integrated circuit; IC)12以及一電子紙顯示器14。電子紙顯示器14連接時序控制IC 12。主機10係例如中央處理單元(central processing unit; CPU)，其傳送多張圖像Sid給時序控制IC 12。時序控制IC 12包含控制器121以及一快閃記憶體122用以儲存程式。控制器121可以用微控制器(microcontroller; MCU)來實現。控制器121執行儲存在快閃記憶體122中的程式以控制電子紙顯示器14顯示圖像Sid。
本發明的目的之一，在於提出一種具有觸控功能的電子紙顯示器。
本發明的目的之一，在於提出一種應用在具有觸控功能的電子紙顯示器的觸控顯示系統。
一種觸控顯示系統，應用於具有觸控面板的電子紙顯示器，該觸控顯示系統包括：一第一晶片，包括一類比電路用以感測該觸控面板而產生多個感應量，以及一類比數位轉換器將該多個感應量轉換成一感應資訊；以及一第二晶片，連接該第一晶片，接收該感應資訊以及接收一第一圖像。該第二晶片包括一控制器，用以控制該電子紙顯示器顯示該第一圖像，控制該第一晶片感測該觸控面板，以及根據該感應資訊產生一接觸座標。其中，該第二晶片的製程較第一晶片的製程先進。
一種晶片，應用於具有觸控面板的電子紙顯示器，該晶片包括：一控制器，控制該電子紙顯示器顯示一第一圖像，控制對該觸控面板的感測，以及根據該觸控面板的感測結果產生一接觸座標。
請參閱圖2，一電子裝置B包括一主機20、一具有觸控面板的電子紙顯示器22以及一根據本發明的觸控顯示系統S。電子裝置B可以是例如平板電腦。主機20可以是例如該電子裝置B的中央處理器，主控該電子裝置B的操作。電子紙顯示器22包括一觸控面板221與一顯示模組222，在一實施例中，觸控面板221是一電容式觸控面板，包括多條X方向電極X1~X4與Y方向電極Y1~Y5，在圖2中，X方向電極與Y方向電極的數量僅為說明本發明的實施例，並無意限制本發明。顯示模組222用以顯示影像。在圖2的實施例中，觸控面板221是疊加在顯示模組222之上。在其他的實施例中，將觸控面板221整合至顯示模組222中亦是可能的。觸控顯示系統S包括一第一晶片24與一第二晶片26。第一晶片24包括一類比電路241與一類比數位轉換器242。該類比電路241是由一驅動電路2411與一感測電路2412組成，用以感測觸控面板221產生多個感應量。驅動電路2411與感測電路2412耦接到觸控面板221的X方向電極與/或Y方向電極，驅動電路2411用以提供驅動信號Sdr給觸控面板221，感測電路2412量測觸控面板522產生多個感應量。類比數位轉換器242連接感測電路2412，用於將該類比電路241輸出的多個感應量轉換成一感應資訊Std，該感應資訊Std包括多個數位值，代表觸控面板221的各個位置的感應量。第二晶片26接收主機20傳送的圖像Sid以及第一晶片24輸出的感應資訊Std。第二晶片26包含控制器261以及記憶體262。控制器261連接記憶體262。記憶體262可以是例如快閃記憶體(Flash Memory)，用以儲存供該控制器261執行的程式。控制器261可以用微控制器(Micro-Controller Unit；MCU)來實現，其中包括一數位電路用以根據第一晶片24輸出的感應資訊Std計算接觸座標。控制器261執行儲存在記憶體262中的程式以控制顯示模組222顯示圖像Sid、控制第一晶片24感測觸控面板221，以及根據第一晶片24輸出的感應資訊Std進行運算以產生一接觸座標Stc。控制器261產生接觸座標Stc後傳送給主機20。
在本發明中，第一晶片24主要用於感測觸控面板221並產生感測資訊Std輸出給第二晶片26，其中並不具有用於計算接觸座標的數位電路，換言之，第一晶片24並不具有計算接觸座標的能力。而第二晶片26的功能，相當於是一個具有計算接觸座標功能的時序控制積體電路，分時進行控制顯示模組222顯示影像以及根據感測資訊Std產生接觸座標Stc。在本發明中，第二晶片26的製程較第一晶片24的製程先進。熟習半導體製程之人士當了解，較為先進的製程意謂著具有較小的線寬與線距。也就是說，第二晶片26的線寬與/或線距小於第一晶片24的線寬/或線距。
一般來說，用於感測觸控面板221的類比電路與用於計算接觸座標的數位電路會設置在同一個晶片中。本發明中刻意只將用於感測觸控面板221的類比電路241設置在第一晶片24中，並且將計算座標所需的數位電路整合到第二晶片26中。由於類比電路241對製程的要求較低，因此可以使用較低階的製程，如此一來，第一晶片24的成本可以降低。第二晶片26包括計算接觸座標所需的數位電路，使用較先進的製程來製作第二晶片26，有利於第二晶片26的運作速度及工作效率。
一般來說，用於感測觸控面板的觸控晶片具有一微控制器，用以控制驅動電路與感測電路的運作，以及根據感測電路的輸出計算接觸座標。如果直接搭配如圖1的時序控制積體電路12來實現觸控與顯示的控制功能，總共會需要兩個微控制器。而在圖2的觸控顯示系統S中，第一晶片24並不具有微控制器，第一晶片24的運作，例如驅動電路2411進行驅動、感測電路2412進行量測，以及類比數位轉換器242進行類比數位轉換，是由第二晶片26的控制器261所控制。換言之，觸控顯示系統S實現了觸控與顯示的控制功能，但只需要一個微控制器，因此，觸控顯示系統S的成本可以降低。
電子紙顯示器22通常是應用在較靜態圖像的場合，例如電子書或閱讀新聞。主機20提供前後二個圖像Sid可能只會有一小部分有變化，如圖3所示，第一圖像30顯示文字“A”、“B”及“C”，而第二圖像32顯示文字“A”、“B”、“C”及“D”，前後二張圖像的差別只在文字“D”的部分，根據本發明，可以只局部更新文字“D”的部分。具體而言，第二晶片26的控制器261在控制顯示模組222顯示第一圖像30時，同時將第一圖像30儲存在暫存器(圖中未示出)。在控制器261收到下一張圖像，也就是第二圖像32時，控制器261比對第一圖像30與第二圖像32決定一差異區域322包括文字”D”，然後只根據該差異區域322的位置及畫素資訊，更新顯示模組222中對應該差異區域322的畫素(pixel)，其他畫素則不更新，使得顯示模組222顯示的畫面等同於第二圖像32。換言之，控制器261係根據第一圖像30與第二圖像32之間的差異，局部更新電子紙顯示器22的畫面。這樣作的優點是更新速度較快。
圖4顯示另一種局部更新的實施例，可以支援觸控筆40。觸控筆40可以是主動式或被動式觸控筆。當使用者用手指或觸控筆40於電子紙顯示器22上移動以輸入文字或圖案(例如線條)時，控制器261將計算出來的接觸座標Stc傳送至主機20，主機20會根據座標資料Stc提供包含主動筆40的移動軌跡的圖像52(如圖5所示)給第二晶片26。在圖5中，圖像50就是圖4中電子紙顯示器22正在顯示的圖像。從圖5可以看出，圖像52與圖像50的差異主要就是觸控筆40造成的筆跡522。控制器261可根據圖像52與圖像50的差異(即筆跡522)，以及最新獲得的一個或多個座標資料Stc產生筆跡，局部更新電子紙顯示器22的畫面。換言之，第二晶片26是將觸控筆40最新的筆跡更新到電子紙顯示器22的畫面，相較於由主機20將畫面加入筆跡再顯示在電子紙顯示器22上，本發明能夠更為即時的反應觸控筆40的操作，提供較佳的使用體驗。
本發明的第二晶片26具有觸控及顯示控制的功能，可以搭配第一晶片24以支援具有觸控功能的電子紙顯示器22，也能支援無觸控功能的電子紙顯示器，因此本發明的第二晶片26可以應用到較多的場合，有助於簡化物料的管理。
以上對於本發明之較佳實施例所作的敘述係為闡明之目的，而無意限定本發明精確地為所揭露的形式，基於以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的，實施例係為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述，本發明的技術思想企圖由之後的申請專利範圍及其均等來決定。
A:電子裝置 10:主機 12:時序控制積體電路 121:控制器 122:快閃記憶體 14:電子紙顯示器 B:電子裝置 20:主機 22:電子紙顯示器 221:觸控面板 222:顯示模組 24:第一晶片 241:類比電路 2411:驅動電路 2412:感測電路 242:類比數位轉換器 26:第二晶片 261:控制器 262:記憶體 30:第一圖像 32:第二圖像 322:差異區域 40:觸控筆 50:圖像 52:圖像 522:筆跡
圖1顯示一具有電子紙顯示器的電子裝置。 圖2顯示本發明應用於具有觸控面板的電子紙顯示器的觸控顯示系統。 圖3顯示局部更新的實施例。 圖4顯示另一種局部更新的實施例。 圖5顯示將觸控筆的筆跡更新到電子紙顯示器的畫面的實施例。
B:電子裝置
20:主機
22:電子紙顯示器
221:觸控面板
222:顯示模組
24:第一晶片
241:類比電路
2411:驅動電路
2412:感測電路
242:類比數位轉換器
26:第二晶片
261:控制器
262:記憶體

Claims (7)

  1. 一種觸控顯示系統，應用於具有觸控面板的電子紙顯示器，該觸控顯示系統包括： 一第一晶片，包括一類比電路用以感測該觸控面板而產生多個感應量，以及一類比數位轉換器將該多個感應量轉換成一感應資訊；以及 一第二晶片，連接該第一晶片，接收該感應資訊以及接收一第一圖像，該第二晶片包括： 一控制器，用以控制該電子紙顯示器顯示該第一圖像，控制該第一晶片感測該觸控面板，以及根據該感應資訊產生一接觸座標； 其中，該第二晶片的製程較第一晶片的製程先進。
  2. 如請求項1之觸控顯示系統，其中該類比電路包括： 一驅動電路，用於提供驅動信號給該觸控面板；以及 一感測電路，用以量測該觸控面板獲得該多個感應量。
  3. 如請求項1之觸控顯示系統，其中該控制器根據該第一圖像與一第二圖像的差異，局部更新該電子紙顯示器的畫面。
  4. 如請求項1之觸控顯示系統，其中該控制器根據該第一圖像與一第二圖像的差異以及該接觸座標局部更新該電子紙顯示器的畫面。
  5. 一種晶片，應用於具有觸控面板的電子紙顯示器，該晶片包括： 一控制器，用於控制該電子紙顯示器顯示一第一圖像，控制另一晶片對該觸控面板進行感測，以及根據該觸控面板的感測結果產生一接觸座標； 一記憶體，連接該控制器，用以儲存供該控制器執行的程式。
  6. 如請求項5之晶片，其中該控制器更用於根據該第一圖像與一第二圖像的差異，局部更新該電子紙顯示器的畫面。
  7. 如請求項5之晶片，其中該控制器更用於根據該第一圖像與一第二圖像的差異以及該接觸座標局部更新該電子紙顯示器的畫面。
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