TW202331681A - 電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關一種電子裝置，其包含：一顯示單元、一顯示驅動電路及一電路元件。該顯示驅動電路耦接該顯示單元。該電路元件設置於該顯示單元之一顯示區域下，且該電路元件接收該顯示驅動電路所產生之一動態更新訊號，該動態更新訊號包含該顯示單元的一更新率資訊，可以解決了現有技術在螢幕的更新率變動時，無法確實避免顯示像素與屏下電路元件相互干擾的問題。

Description

電子裝置
本發明係有關一種電子裝置，尤其是一種將電路元件設置於屏下的電子裝置。
對於現今消費性電子產品（例如:智慧型手機、平板電腦）而言，各家廠商為追求產品之螢幕最大化趨勢，會試圖將原設置於螢幕邊框的電路元件遷移至顯示區域之下，而省去原先電路元件於邊框上所占用之面積，藉此進一步縮小邊框之尺寸。如此，於固定的外型尺寸下，電子產品可擁有更大的螢幕，達到較佳的屏占比。目前，可被移置至螢幕下側之電路元件包含鏡頭、指紋感測器、各式光感測器等等。
然而，螢幕的顯示像素與這些被設置到螢幕下的電路元件可能會交互影響。舉例而言，屏下的鏡頭可能會收到顯示像素發出的光線，而造成顯像失真；反之，當帶有光發射器的電路元件（例如距離感測器、飛時測距、點陣投射器）設置於螢幕下方時，所發出的不可見光仍然可能影響螢幕成像，容易導致螢幕形成亮點。各家廠商對此提出了諸多不同的技術手段來解決顯示像素與屏下電路元件相互干擾的問題，例如控制讓屏下電路元件在顯示像素發光時不作動的解決方案、以及控制讓顯示像素在屏下電路元件作動時不發光的解決方案等。
伴隨著顯示技術朝向高螢幕解析度、高更新率發展，以及系統運算、通訊效能提升下，都會造成電子裝置的功耗提高。在有限的電池容量下，部分業者提出動態調整畫面更新速度，以達到降低整體功耗的作用。舉例來說，可控制讓螢幕的更新率在遊戲或影片模式下為 90Hz以上、在一般操作模式下為 60Hz~80Hz、在靜態畫面為 10Hz~30Hz。
然而，螢幕的更新率變動，使得電子裝置難以準確定位與其屏下電路元件相對的顯示像素何時應發光，造成了許多現有避免顯示像素與屏下電路元件相互干擾的解決方案不再有效，顯然存在加以改良的必要。
本發明之一目的，提供一種電子裝置，其藉由屏下電路元件接收一顯示驅動電路所產生之一動態更新訊號，該動態更新訊號包含顯示面板的更新率資訊，故根據當下更新率驅動電路元件的作動，可以確實避免顯示像素與屏下電路元件相互干擾，解決了現有技術在螢幕的更新率變動時失效的問題。
本發明揭示了一種電子裝置，其包含：一顯示單元、一顯示驅動電路及一電路元件。該顯示驅動電路耦接該顯示單元。該電路元件設置於該顯示單元之一顯示區域下，該電路元件耦接於該顯示驅動電路，並接收該顯示驅動電路所產生之一動態更新訊號，該動態更新訊號包含該顯示單元的一更新率資訊。
為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合說明，說明如後：
在說明書及請求項當中使用了某些詞彙指稱特定的元件，然，所屬本發明技術領域中具有通常知識者應可理解，不同的名詞可能被用來稱呼同一個元件，而且，本說明書及請求項並不以名稱的差異作為區分元件的方式，而是以元件在整體技術上的差異作為區分的準則。在通篇說明書及請求項當中所提及的「包含」、「具有」、「設有」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。再者，「耦接」一詞在此包含直接及間接的連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接一第二裝置，則代表第一裝置可直接連接第二裝置，或可透過其他裝置或其他裝置間接地連接至第二裝置，而使第一裝置及第二裝置之間得以進行訊號傳輸。
以下，將進一步以不同實施例說明本發明所揭示的電子裝置及其電路元件所包含之特性、所搭配之結構：
首先，請參閱第1圖，其為本發明之電子裝置一實施例之結構示意圖。如圖所示，本發明之電子裝置1包含一顯示驅動電路12、一電路元件14及一顯示單元16，本實施例中，電路元件14包含一發光單元142、一感測單元144與一控制電路146，控制電路146分別耦接發光單元142與感測單元144，而顯示單元16可以包含液晶顯示器（Liquid-Crystal Display, LCD）或有機發光二極體（OLED：Organic Light Emitting Diode）顯示器等顯示面板，且顯示單元16一般還可以整合提供觸控功能之觸控電路。該電路元件14所包含之發光單元142與感測單元144設置於顯示單元16之一顯示區域A下，因此，本實施例之電路元件14為屏下式設計。本實施例之發光單元142與感測單元144可以和控制電路146整合於一積體電路晶片中，然而本發明不限於此，更可將發光單元142與感測單元144分別設置於顯示區域A下之不同位置並耦接控制電路146。所謂顯示區域A係指顯示單元16具有有效顯示像素，得以用來顯示畫面，且並未被電子裝置之一邊框區域B所遮蔽的區域。
本實施例係以具有發光單元142、感測單元144與控制電路146的電路元件14作為範例，該等電路元件14可以用來構成距離感測器(Proximity Sensor)、飛時測距感測器(Time of Flight Sensor)、點陣投射器(Dot Projector)等各式感測元件。惟，之所以用此等電路元件14進行說明，是因為其包含的發光單元142可能會影響螢幕成像，導致如何避免顯示單元16的顯示像素與發光單元142相互干擾變得至關重要。相較於鏡頭、指紋感測器、環境光感測器等通常只會單方面受到螢幕發光影響的電路元件，利用該電路元件14更容易完整解釋本發明之改良所帶來的各項技術效果。
接續上述，本實施例的電路元件14進一步耦接一顯示驅動電路12，顯示驅動電路12耦接該顯示單元16。詳言之，該顯示驅動電路12可以經由一傳輸單元202耦接該電路元件14之控制電路146，該傳輸單元202可以為排線或其他電連接構造。該傳輸單元202可與該電路元件14設置於一基板20上，該基板20可以為手機等電子產品之主板，但本發明不限於此。 該顯示驅動電路12一般為由一個或多個獨立的積體電路晶片組成，負責控制該顯示單元16的驅動時序、驅動電壓與顯示資料存取等，如此方能正確驅動顯示單元16顯示畫面。
顯示驅動電路12會產生一動態更新訊號(Dynamic Refresh Signal)SS，該動態更新訊號SS包含顯示單元16的更新率(即更新頻率，refresh rate)資訊，且在本實施例中該顯示驅動電路12將該動態更新訊號SS輸出至該電路元件14之控制電路146。舉例而言，請參考第2圖所示，係該動態更新訊號SS的一種實施態樣，其包含數個脈波(pulse  wave)組成的指令C，如圖所示以5個脈波為例，若第一個與最後一個脈波分別代表指令C的開始訊號與結束訊號，則兩者之間的3個脈波至少可儲存三個位元bit[2:0]的更新率資訊，也就是至少8種更新率資訊。例如000可代表30Hz、010代表60Hz、111可代表120Hz等等。
電路元件14接收該動態更新訊號SS後，只需解碼該指令C即可立刻確認顯示單元16當下的更新率，因此電路元件14的運作可以與該顯示驅動電路12配合。請參照第3圖所示，係本實施例電路元件14如何運用該動態更新訊號SS的時序示意圖。由於電路元件14設置在電子裝置1中的位置是固定的，發光單元142設置於顯示單元16下時，其所發出的一感測光R1只會影響到顯示單元16上一局部顯示區域A1中的一行或數行的顯示像素。因此，只需要控制使發光單元142在特定的時間作動，即可避開局部顯示區域A1中顯示像素的發光時間，而避免對顯示單元16造成干擾導致其形成亮點或閃爍。舉例而言，若需要將控制使發光單元142在局部顯示區域A1後200條掃描線(scan line)致能後才作動，在圖中標示了局部顯示區域A1處的掃描線被致能的時間點在該動態更新訊號SS中的位置，一般情況下，只需要利用這個位置為基準往後數200條掃描線致能所需耗費的時長，即可在適當的時間點控制發光單元142作動。
然而如同先前技術所記載，當顯示單元16的更新率可以被動態調整時，如第3圖所示，發光單元142在顯示單元16的不同更新率下應該作動的時間是不同的，這就導致了現有避免顯示像素與屏下電路元件相互干擾的解決方案不再有效。相較之下，在本發明實施例中，由於電路元件14接只需解碼該指令C即可立刻確認顯示單元16當下的更新率，因此無論顯示單元16當下的更新率為何，該電路元件14之控制電路146均可計算出發光單元142應該作動的時間。
如上所述，在本實施例中電路元件14包含發光單元142，使該等電路元件14可以用來構成距離感測器、飛時測距感測器、點陣投射器等各式感測元件，以下先以一距離感測器為例，說明該電路元件14收該動態更新訊號SS後的作動方式。如第4圖所示，電路元件14可包含一光驅動訊號LD與一感測驅動訊號SD，控制電路146接收動態更新訊號SS，並且解碼該動態更新訊號SS中的指令C以確認顯示單元16當下的更新率，進而依據該更新率計算出發光單元142應該作動的時間。在該發光單元142需作動的時間點，控制電路146會產生該光驅動訊號LD並傳送至發光單元142，以驅動發光單元142發出一感測光R1，同時，在本實施例中，更可由控制電路146進一步產生該感測驅動訊號SD並傳送至感測單元144，以驅動感測單元144感測感測光R1之一反射光R2。除此之外，在本發明部分實施例中，感測單元144係持續感測光線而不停歇，因此控制電路146可僅利用該光驅動訊號LD驅動發光單元142。發光單元142可為一發光二極體(Light-emitting diode)或一雷射二極體(Laser Diode)，感測光R1在一般距離感測之操作上以紅外光等不可見光為主。
此外，如第1圖所示電路元件14將感測單元144感測產生之一感測訊號DS傳送至基板20上之一處理單元22，處理單元22可以依據感測單元144提供之感測訊號D判斷顯示單元16是否接近物體或人體，進而判斷是否禁能顯示單元16之觸控功能與顯示功能。
本發明藉由上述實施例，可以讓電路元件14與該顯示驅動電路12配合，使得無論顯示單元16當下的更新率為何，均可讓電路元件14依據該更新率計算出發光單元142應該作動的時間，進而夠避免發光單元142之感測光R1干擾顯示像素正常顯示色彩，確保不易導致顯示單元16形成亮點或閃爍。
值得注意的是，上述電路元件14應該作動的時間，可以由該指令C的開始訊號向前推算、由該指令C的開始訊號向後推算、由該指令C的結束訊號向前推算、由該指令的結束訊號向後推算，本發明並不以此為限。實際上，只要該電路元件14能夠根據該動態更新訊號SS獲得顯示單元16當下的更新率，即可與該顯示驅動電路12配合來控制發光單元142的作動。其中，該動態更新訊號SS之指令C的開始或結束脈波可以對應顯示驅動電路12之時序信號產生，例如對應撕裂效應(tearing effect，TE)信號、掃描線訊號或其他同步信號來產生該指令C。另外，指令C可以對應該顯示驅動電路12要驅動該顯示單元16所顯示的每個幀(frame)，也可以間隔數個幀的才對應形成一個指令C。
承上所述，在本發明其他實施例中，電路元件14還可能為鏡頭(影像感測器)、指紋感測器等各種不同的應用元件，然而即使該電路元件14不具有發光單元142，仍然可以利用該動態更新訊號SS來判斷顯示單元16當下的更新率，進而使該電路元件14對應或避開顯示單元16的顯示像素發光時間。
實則，請參照第5圖所示，係本發明另一實施例之動態更新訊號SS的時序示意圖。如前述實施例所說明的，發光單元142在顯示單元16的不同更新率下應該作動的時間是不同的，其中一個主要原因是掃描線被致能的時間在不同更新率下可能存在差異。為此，在本實施例中該動態更新訊號SS可以夾帶所述掃描線致能時間(line time)資訊。例如，在指令C中每個脈波的寬度，可以對應一條(或多條) 掃描線被致能的時間，由於在等低更新率下通常可容許較長的掃描線致能時間，而在高更新率下通常只容許較短的掃描線致能時間，因此當該動態更新訊號SS以掃描線致能時間資訊來設定脈波的寬度時，將呈現如圖所示的結果。此掃描線致能時間可以讓該電路元件14的控制電路146通過設置計時電路來讀取，以便其作後續的運算。
另一方面，請參照第6及7圖所示，其係本發明實施例之動態更新訊號SS的各種實施態樣變化，實則在本發明實施例中，各種能夠將顯示單元16的更新率資訊輸出至該電路元件14之控制電路146的方式皆可被採用。例如在第6圖中，可以通過該指令C的開始脈波與結束脈波的時間差t1、t2、t3來編碼表示顯示單元16的更新率。或者在在第7圖中，該指令C包含寬度不同的脈波，且脈波的寬度t1’、t2’、t3’可以用來編碼表示顯示單元16的更新率。當然在其他的實施態樣變化中，利用脈衝寬度調變的工作週期(duty ratio)來表示顯示單元16的更新率也可能被實施。
為了凸顯本發明各實施例所帶來的突出效果，以下舉一市售產品實際的動態調整畫面更新速度的方式為例進行說明。在標榜具有自適應功能的產品中，其為了避免調整畫面更新率的過程產生會被人眼察覺的閃爍情況，其一般會在初始更新率及目標更新率之間對更新做一適應性漸進調整。例如倘若需要將顯示單元16的更新率從120Hz調降為10Hz，可能會在極短的時間內依序將顯示單元16依120Hz、90Hz、60Hz、30Hz、10Hz的順序漸進調整。在這種情況下，如果採用本發明各實施例讓顯示驅動電路12輸出動態更新訊號SS至電路元件14的方法，電路元件14即可立刻確認顯示單元16當下的更新率，以對電路元件14的作動時機同步進行控制。相反地，如果採用現有技術的方案，即使電子裝置1最終有其他手段可以在完成自適應更新率調整後，通知該電路元件14顯示單元16的更新率已調降為10Hz，然而在整個調整過程中電路元件14均無從得知顯示單元16當下的更新率，當然也就無法控制電路元件14在恰當的時機作動。
綜上所述，本發明為一種電子裝置，其藉由屏下電路元件接收一顯示驅動電路所產生之一動態更新訊號，該動態更新訊號包含顯示面板的更新率資訊，藉此根據當下更新率驅動電路元件的作動，可以確實避免顯示像素與屏下電路元件相互干擾。尤其當該屏下電路元件包含一發光單元時，更可避免發光單元所發出之光線干擾顯示像素正常顯示色彩，確保不易導致顯示面板形成亮點或閃爍。
故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈  鈞局早日賜准專利，至感為禱。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1:電子裝置 12:顯示驅動電路 14:電路元件 142:發光單元 144:感測單元 146:控制電路 16:顯示單元 20:基板 202:傳輸單元 22:處理單元 A:顯示區域 A1:局部顯示區域 B:邊框區域 SS:動態更新訊號 DS:感測訊號 R1:感測光 R2:反射光 C:指令 LD:光驅動訊號 SD:感測驅動訊號 t1、t2、t3:時間差 t1’、t2’、t3’:脈波寬度
第1圖：其為本發明之電子裝置一實施例之結構示意圖； 第2圖：其為本發明之電子裝置實施例之動態更新訊號第一種實施態樣的示意圖； 第3圖：其為本實施例之電路元件如何運用該動態更新訊號的時序示意圖； 第4圖：其為本發明之電子裝置一實施例之電路元件的架構示意圖； 第5圖：其為本發明另一實施例之動態更新訊號的時序示意圖； 第6圖：其為本發明之電子裝置實施例之動態更新訊號第二種實施態樣的示意圖；以及 第7圖：其為本發明之電子裝置實施例之動態更新訊號第三種實施態樣的示意圖。
1:電子裝置
12:顯示驅動電路
14:電路元件
142:發光單元
144:感測單元
146:控制電路
16:顯示單元
20:基板
202:傳輸單元
22:處理單元
A:顯示區域
A1:局部顯示區域
B:邊框區域
SS:動態更新訊號
DS:感測訊號
R1:感測光
R2:反射光

Claims (10)

  1. 一種電子裝置，且包含： 一顯示單元； 一顯示驅動電路，該顯示驅動電路耦接該顯示單元； 一電路元件，設置於該顯示單元之一顯示區域下，該電路元件耦接於該顯示驅動電路，並接收該顯示驅動電路所產生之一動態更新訊號，該動態更新訊號包含該顯示單元的一更新率資訊。
  2. 如請求項第1項所述之電子裝置，其中，該電路元件包含一控制電路，該控制電路解碼該更新率資訊，並且根據該更新率資訊控制該電路元件的作動。
  3. 如請求項第2項所述之電子裝置，其中，該動態更新訊號包含一指令，該指令包含該更新率資訊及一開始訊號，該電路元件依據該更新率資訊由該開始訊號推算該電路元件的作動時間。
  4. 如請求項第2項所述之電子裝置，其中，該動態更新訊號包含一指令，該指令包含該更新率資訊及一結束訊號，該電路元件依據該更新率資訊由該結束訊號推算該電路元件的作動時間。
  5. 如請求項第2項所述之電子裝置，其中，該電路元件包含一發光單元，該電路元件根據該更新率資訊控制發光單元的作動。
  6. 如請求項第5項所述之電子裝置，其中，該發光單元為一發光二極體或一雷射二極體。
  7. 如請求項第5項所述之電子裝置，其中，該電路元件另包含一感測單元，該控制電路依據該動態更新訊號產生一光驅動訊號至該發光單元並產生一感測驅動訊號至該感測單元，該發光單元依據該光驅動訊號產生一光源，該感測單元依據該感測驅動訊號接收該光源對應之一反射光，以產生對應之一感測訊號。
  8. 如請求項第5項所述之電子裝置，其中，該電路元件構成距離感測器、飛時測距感測器或點陣投射器。
  9. 如請求項第1至4項任一項所述之電子裝置，其中，該電路元件根據該更新率資訊作動，以避免該顯示單元與該電路元件相互干擾。
  10. 如請求項第5至8項任一項所述之電子裝置，其中，該電路元件根據該更新率資訊作動，以避免該發光單元所發出之光線干擾該顯示單元正常顯示。
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