TWI652605B

TWI652605B - 內嵌式觸控顯示裝置及其與主動筆的溝通方法

Info

Publication number: TWI652605B
Application number: TW107100398A
Authority: TW
Inventors: 曾玄文; 林嘉興
Original assignee: 義隆電子股份有限公司
Priority date: 2017-05-08
Filing date: 2018-01-04
Publication date: 2019-03-01
Also published as: TW201843569A

Abstract

本發明係一種內嵌式觸控顯示裝置及其與主動筆的溝通方法，其中該內嵌式顯示裝置係包含有複數共電極，而該溝通方法係在一影像顯示週期內，由該複數共電極發射一上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通；如此，即可令該內嵌式顯示裝置支援主動筆觸控功能。

Description

內嵌式觸控顯示裝置及其與主動筆的溝通方法

本發明係關於一種顯示裝置與主動筆的溝通方法，尤指一種內嵌式觸控顯示裝置及其與主動筆的溝通方法。

目前支援主動筆觸控功能顯示裝置大多為外掛式(Out-cell)觸控顯示裝置或置頂式(On-cell)觸控顯示裝置，其中外掛式或置頂式觸控顯示裝置的一顯示面板係額外形成有複數感應電極，即如圖9所示，係為該外掛式觸控顯示裝置40係包含有一顯示面板41，該顯示面板41外表面設有一觸控面板42。該顯示面板41係電連接有一掃描驅動器411及一資料驅動器412，以驅動該顯示面板41顯示影像，而該觸控面板42則另外電性連接有一觸碰控制器421，以驅動該觸控面板423上的複數感應電極(圖中未示)來感測手指或主動筆的操作。

隨著電子產品朝向輕薄化設計的趨勢，目前觸控顯示裝置逐漸以內嵌式觸控顯示面板(In-cell)中的觸控與顯示驅動整合(Touch and Display Driver Integration，TDDI)作為主流產品，然而採用觸控與顯示驅動整合技術之顯示面板雖然能實現手指的觸控功能，但在手指與主動筆並行的觸碰偵測應用上，特別是觸控顯示裝置與主動筆之間的溝通方式仍進一步尋求改善之技術方案。

有鑑於上述內嵌式觸控顯示面板與主動筆之間溝通方式之問題，本發明主要發明目的係提供一種可支援主動筆觸功能的內嵌式觸控顯示裝置，以及該內嵌式觸控顯示裝置與主動筆的溝通方法。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該內嵌式觸控顯示裝置與主動筆的溝通方法包含有：在一影像顯示週期內，由該內嵌式觸控顯示裝置的複數共電極發射一上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通。

由於該內嵌式觸控顯示裝置未額外形成觸控用的感應電極，本發明的該內嵌式觸控顯示裝置10係直接透過用來作為顯示用途及觸碰偵測用途的共電極C ₁~C _K來發射上行訊號P _UL；如此，當主動筆30靠近該內嵌式觸控顯示裝置10時，即可接收該上行訊號P _UL，進與該內嵌式觸控顯示裝置10進行訊號溝通，使該內嵌式觸控顯示裝置10偵測該主動筆30的位置且完成二者之間的互動操作。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該內嵌式觸控顯示裝置包含有：複數顯示像素、複數共電極、一影像驅動單元及一觸控感測單元；其中：該複數顯示像素係電連接至該影像驅動單元，而各該共電極係對應該複數顯示像素的數個，並與該觸控感測單元電連接，該觸控感測單元又與及該影像驅動單元電連接，在一影像顯示週期內，該觸控感測單元經由該複數共電極的至少一部分發射該上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通。

由於該內嵌式觸控顯示裝置未額外形成有觸控用的感應電極，本發明的該內嵌式觸控顯示裝置10係直接透過用來作為顯示用途及觸碰偵測用途的共電極C ₁~C _K來發射上行訊號P _UL；如此，當主動筆30靠近該內嵌式觸控顯示裝置10時，即可接收該上行訊號P _UL，進與該內嵌式觸控顯示裝置10進行訊號溝通，使該內嵌式觸控顯示裝置10偵測該主動筆30的位置且完成二者之間的互動操作。

本發明係針對一內嵌式觸控顯示裝置進行改良，使其具有支援主動筆觸控功能，以下配合多個實施例及圖式詳述說明本案的技術內容。

首先請參閱圖1所示，本發明的內嵌式觸控顯示裝置10係主要包含有一顯示面板11、一影像驅動單元12、及一觸控感測單元20；其中該影像驅動單元12包含有一閘極驅動單元121及一資料驅動單元122；該閘極驅動單元121、該資料驅動單元122及該觸控感測單元20係電性連接至該顯示面板11。

請配合參閱圖1、2A及2B所示，該觸控顯示裝置10的該顯示面板11係主要包含有複數閘極線G ₁~G _m、複數資料線D ₁~D _n、複數像素電極112、複數薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn、複數訊號線L ₁~L _K以及一共電極層111；其中該複數閘極線G ₁~G _m係電性連接至該閘極驅動單元121，該複數資料線D ₁~D _n係電性連接至該資料驅動單元122。又，該複數閘極線G ₁~G _m及複數資料線D ₁~D _n係彼此電性絕緣地交叉出複數呈矩陣排列的像素區域，再配合圖2B所示，各該像素電極112及各該薄膜電晶體Q ₁₁…、Q _mn係設置於所對應之該像素區域，且各該薄膜電晶體Q ₁₁…、Q _mn的閘極、源極及汲極係依序分別電性連接於所對應之該像素區域的閘極線G ₁~G _m、資料線D ₁~D _n及像素電極112，以構成一個顯示像素P ₁₁~P _1n、P ₂₁~P _2n…、P _m1~P _mn。又，該共電極層111係與複數像素電極112電性絕緣地平行設置。於本實施例中，該觸控顯示裝置10於顯像時，該閘極驅動單元121依序驅動多條閘極線G ₁~G _m，使連接至被驅動的閘極線G ₁~G _m的薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn被導通，該導通的薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn再透過其所連接的資料線D ₁~D _n，將該資料驅動單元122輸出至該資料線D ₁~D _n的顯示訊號V _d1~V _dn施加至其像素電極112，以決定該導通之薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn所連接的像素電極112的灰階或顏色，進而顯示影像。

於本實施例中，如圖3A所示，該共電極層111係包含複數呈矩陣排列的共電極C ₁~C _K，該複數共電極C ₁~C _K係分別透過對應的訊號線L ₁~L _K電性連接至該觸控感測單元20；再如圖2A所示，各該共電極C ₁~C _K係對應h個顯示像素，其中h為正整數且大於1。以下為方便說明本實施例技術內容，以圖2B所示的一共電極C ₁為例，該共電極C ₁係對應九個像素電極P ₁₁~P ₃₃，即h=9；惟，實際上本實施例的共電極所對應像素電極的數量係取決於所需的觸控解析度決定。較佳地，本實施例的各共電極的尺寸係對應一般獨立觸控面板的單一感應電極尺寸。

再如圖1所示，該觸控感測單元20係包含有一控制器21及複數感測電路22；其中，該控制器21係與該資料驅動單元122及各該感測電路22電連接，而該複數感測電路22分別透過該訊號線L ₁~L _K連接至對應的該共電極C ₁~C _K。再請配合參閱圖4A、圖4B、圖5A、圖5B、圖6A及圖6B所示，本發明係於該顯示面板11預設的一影像顯示周期內，由該觸控感測單元20透過該複數共電極C ₁~C _K發射一上行訊號P _UL，即如圖3A所示，使接近該內嵌式觸控顯示裝置10的一主動筆30能進一步接收到該上行訊號P _UL。當該主動筆30的收發單元31接收到該上行訊號P _UL且配對成功後，會發射一下行訊號P _DL予該內嵌式觸控顯示裝置10；此時，再由該觸控感測單元20透過該複數共電極C ₁~C _K接收該下行訊號P _UL，完成與該主動筆30之間的訊號溝通及位置偵測。於本實施例中，該上行訊號P _UL可包含識別資訊、同步資訊(例如：Beacon資訊)、編碼資訊等與該主動筆30配對的資訊。

在傳送該上行訊號P _UL的第一實施例中，該上行訊號P _UL係包含由數值”1”及”0”所構成的資訊，但不以此實施樣態為限。因此，透過該複數共電極C ₁~C _K發射該上行訊號P _UL的方式，係可經由改變該複數共電極C ₁~C _K的電壓準位變化，作為該上行訊號P _UL內含之同步資訊。舉例而言，請配合參閱圖7A所示，當該複數共電極C ₁~C _K的電壓準位為高時，係代表數值”1”，該複數共電極C ₁~C _K的電壓準位為低時，則代表數值”0”；反之亦可。具體而言，如圖3B所示，為其中一種改變該複數共電極C ₁~C _K電壓準位的作法，在此以一第一共電極C ₁及其對應的感測電路22為例加以說明之；該感測電路22係包含有一多工器MUX、一接收電路221及一第一開關S ₁，該多工器MUX係電連接於一第一電壓源V _H、一第二電壓源V _L與該第一共電極C ₁之間，該接收電路221係透過該第一開關S ₁電連接至該第一共電極C ₁，該多工器MUX及第一開關S ₁均連接該控制器21，並由該控制器21控制開啟、斷開的作動。若欲控制該第一共電極C ₁的電壓準位來發射該上行訊號P _UL時，該控制器21係令該第一開關S ₁斷開，使該感測電路22不與該第一共電極C ₁電連接，此時再依據該上行訊號P _UL的資料組成(數值”1”及”0”組成)，經由該控制器21控制該多工器MUX切換；當控制該多工器MUX切換至該第一電壓源V _H時，該第一電壓源V _H與該第一共電極C ₁電連接，由於該第一電壓源V _H的電壓準位較一第二電壓源V _L的電壓準位高，故可使該第一共電極C ₁的電壓V _C1準位上升，即如圖7A所示，而呈高電壓準位，以對應數值”1”；又當控制該多工器MUX切換至該第二電壓源V _L，則該第一共電極C ₁的電壓V _C1準位會下降，而呈低電壓準位，代表數值”0”；如此，該控制器21可經由控制各該感測電路22的該多工器MUX及第一開關S ₁，令該複數共電極C ₁~C _K同時依據上行訊號P _UL的資料組成進而改變其電壓準位，而順利提供該上行訊號P _UL供該主動筆30接收。另外，本實施例可依需求讓全部或部分數量的該共電極C ₁~C _K執行該上行訊號P _UL的傳送程序，例如可以僅讓單數行或偶數行的該共電極執行前述該上行訊號P _UL的傳送程序，以達到省電的目的。

請參閱圖3C所示，同樣以該第一共電極C ₁及其感測電路22’為例，來說明傳送該上行訊號P _UL的第二實施例。其中，該感測電路22’係包含有一上行訊號產生單元222、一第二開關S ₂、一接收電路221及一第一開關S ₁；其中該上行訊號產生單元222係透過該第二開關S ₂電連接至該第一共電極C ₁，而該接收電路221係透過該第一開關S ₁電連接至該第一共電極C ₁，該第一及第二開關S ₁、S ₂均連接該控制器21，並由該控制器21控制開啟、斷開的作動。若欲控制該第一共電極C ₁的電壓準位來發射該上行訊號P _UL時，該控制器21係令該第一開關S ₁斷開，使該感測電路22不與該第一共電極C ₁電連接，此時再控制該上行訊號產生單元222產生包含有識別資訊、同步資訊、編碼資訊等該主動筆同步資訊的電壓訊號V _UL；在此同時，該控制器21亦控制該第二開關S ₂開啟；當控制該第二開關S ₂開啟時，該電壓訊號V _UL即輸出至該第一共電極C ₁，即藉由該電壓訊號V _UL的電壓準位變化，使該第一共電極C ₁順利提供對應之該上行訊號P _UL供該主動筆30接收。

以下進步說明前揭該複數共電極C ₁~C _K發射該上行訊號P _UL的時間，首先請參閱圖4A所示，為該內嵌式觸控顯示裝置10之其中一種影像顯示週期，若顯示頻率為60Hz為例，該影像顯示週期時間約為16.67ms。本實施樣態之影像顯示週期包含有一執行時間區段(約13.67ms)及一垂直空白時間區段VBI(約3ms)；於本實施例中，該垂直空白時間區段VBI係鄰接於該執行時間區段，該執行時間區段包含有單一顯示時間段d。於該執行時間區段中，如圖1及圖2B所示，由該影像驅動單元12的該閘極驅動單元121及該資料驅動單元122依據輸入影像資訊，驅動該顯示面板11的各該薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn，以令各該顯示像素P ₁₁~P _1n、P ₂₁~P _2n…、P _m1~P _mn顯像；而於該垂直空白時間區段VBI中，該閘極驅動單元121不再驅動各該薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn，故各該顯示像素P ₁₁~P _1n、P ₂₁~P _2n…、P _m1~P _mn得以維持其與相對應之該共電極之間的壓差，即維持原本的顯示影像；因此，再配合圖7A所示，可於該垂直空白時間區段VBI中，由該複數共電極C ₁~C _K發射該上行訊號P _UL供該主動筆30接收，而不影響各該顯示像素P ₁₁~P _1n、P ₂₁~P _2n…、P _m1~P _mn的影像顯示。再如圖3A所示，當由該複數共電極C ₁~C _K發射完該上行訊號P _UL後，於該垂直空白時間區段VBI內接著再透過該複數共電極C ₁~C _K接收由該主動筆30發送的下行訊號P _DL。

此外，再如圖4B及圖8A所示，在另一實施例中本發明之複數共電極C ₁~C _K亦可於該顯示時間段d中鄰近該垂直空白時間區段VBI的部分時間來發射該上行訊號P _UL，如此可不佔用到該垂直空白時間區段VBI的時間，讓該內嵌式觸控顯示裝置10能在該垂直空白時間區段VBI中有更多的時間來進行接收該主動筆30之下行訊號P _DL或其他被動物件如手指的觸控應用。惟，在該顯示時間段d中用前述方式來發射該上行訊號P _UL還需要考慮到當下用來進行顯示之該共電極C ₁~C _K上的電壓準位，因此對於被驅動之該顯示像素所對應的共電極（以共電極C _K為例），該共電極C _K尚需提供目前該些被驅動之顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn的參考電壓，以維持正常的顯示影像，惟此時該共電極C _K的電壓準位會因為前述提供該上行訊號P _UL的做法而產生動態調整，不再為固定的參考電壓Vcom，故如圖1、圖2A及圖8B所示，該控制器21會通知該資料驅動單元122，動態調整輸出至該被驅動之顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn的像素電極112電壓準位。舉例而言，該資料驅動單元122可透過該控制器21取得目前對應被驅動的該顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn的共電極C _K的電壓準位，並將原本提供予目前對應被驅動的該顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn之原資料電壓V _dn調整為V _dn’，而V _dn’=V _dn+(V _CK-Vcom)，即原資料電壓V _dn加上目前共電極的電壓V _CK與參考電壓Vcom準位之間的電壓差；當其中目前共電極的電壓V _CK為該共電極C _K連接該第一電壓源V _H的電壓準位時，該共電極C _K的電壓準位已從Vcom上升至V _CK；如此，目前被驅動的該顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn的像素電極電壓與該共電極C _K之間的電壓差仍可維持在V _P，其中V _P為提供給被驅動之該顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn的原資料電壓V _dn與該共電極C _K之原電壓準位Vcom之間的電壓差，而 V _dn+(V _CK-Vcom))-V _CK的結果仍與V _P(V _P=V _dn-Vcom)相同，故可確保該些被驅動的顯示像素P _m(n-2)、P _m(n-1)、P _mn的顯示影像不會受到該共電極C _K發射該上行訊號P _UL的影響。至於該共電極C _K對應其它不被驅動的顯示像素P _(m-2)(n-2)、P _(m-2)(n-1)、P _(m-2)(n)、P _(m-1)(n-2)、P _(m-1)(n-1)、P _(m-1)(n)，以其中P _(m-1)n為例並配合圖8B所示，由於該顯示像素P _(m-1)n的薄膜電晶體Q _(m-1)n於此時不再被驅動，縱使此時的新資料電壓V _dn’被提供至該薄膜電晶體Q _(m-1)n，亦不會改變該顯示像素P _(m-1)n的像素電極112與該共電極C _K之間的電壓差V _P，而仍維持其原本被驅動後所顯示的影像。因此，本實施例確實可實現在該顯示時間段d內，在該顯示像素P ₁₁~P _mn顯示影像的同時也透過該共電極C ₁~C _K發射該上行訊號P _UL供該主動筆30接收。同樣如圖3A所示，當由該複數共電極C ₁~C _K的的至少一部分於該顯示時間段d內發射完該上行訊號P _UL後，接著於該垂直空白時間區段VBI內再透過該複數共電極C ₁~C _K的至少一部分接收由該主動筆30發射的下行訊號P _DL。

此外，再如圖4C所示，一般在主動筆傳輸協定中，通常會在該上行訊號P _UL與該下行訊號P _DL之間穿插一等待時間T _gap，於該上行訊號P _UL完成發送後會經過該等待時間T _gap後才會接收該主動筆30發出的該下行訊號P _DL；在一實施例中，該上行訊號P _UL係進一步包含該等待時間T _gap的時間長度及一下行訊號接收時間點t _DL，配合圖3A所示，因此當該主動筆30接收該上行訊號P _UL後，即可得知該觸控感測單元20何時可開始接收該下行訊號P _DL；再以本實施例來說，該下行訊號接收時間點t _DL即為該垂直空白時間區段VBI的起始時間點，也就是說上行訊號P _UL發射時間及等待時間T _gap均不佔用該垂直空白時間區段VBI的時間。

請參閱圖5A所示，為該內嵌式觸控顯示裝置10預設之另一種樣態的影像顯示週期，若以顯示頻率為60Hz為例，該影像顯示週期時間約為16.67ms。本實施樣態之影像顯示週期包含一執行時間區段(約16.67ms)，且其係劃分複數顯示時間段d及複數水平空白時間區段HBI，且各該顯示時間段d後鄰接該其中一水平空白時間區段HBI；於各該顯示時間段d中，如圖1及圖2B所示，由該影像驅動單元12的該閘極驅動單元121及該資料驅動單元122依據輸入影像資訊，驅動該顯示面板11的各該薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn，以令各該顯示像素P ₁₁~P _1n、P ₂₁~P _2n…、P _m1~P _mn顯像；而於該水平空白時間區段HBI中，該閘極驅動單元121不再驅動各該薄膜電晶體Q ₁₁~Q _1n、Q ₂₁~Q _2n…、Q _m1~Q _mn，故各該顯示像素P ₁₁~P _1n、P ₂₁~P _2n…、P _m1~P _mn得以維持其與該共電極之間的壓差，即維持原本的顯示影像；因此，配合圖7B所示，可於該水平空白時間區段HBI中，由該複數共電極C ₁~C _K發射該上行訊號P _UL’ 供該主動筆30接收。然而，一般而言發射一個完整之該上行訊號P _UL’的時間可能需要1ms，其時間長度大於單一個水平空白時間區段HBI的時間，故於本實施例中，以連續數個該水平空白時間區段HBI來發射一個完整的該上行訊號P _UL’，即該上行訊號P _UL’在連續數個該水平空白時間區段HBI內，由該複數共電極C ₁~C _K分時發射。如圖3A所示，當分時發射完該上行訊號P _UL’後，於其餘該水平空白時間區段HBI內透過該複數共電極C ₁~C _K接收由該主動筆30發射的下行訊號P _DL’或進行其他觸控應用。

此外，請參閱圖5B所示，在另一實施例中本發明之複數共電極C ₁~C _K亦可於該連續數個顯示時間段d中鄰近該水平空白時間區段HBI的部分時間來分時發射該上行訊號P _UL’，如此可不佔用到該水平空白時間區段HBI的時間，讓該內嵌式觸控顯示裝置10能有更多的該水平空白時間區段HBI來進行接收該主動筆30之下行訊號P _DL’或其他如手指觸控應用。同前揭圖4A、圖8A及圖8B的說明，於各該顯示時間段d內發射部分該上行訊號P _UL’，同樣不會影響同時正被驅動的顯示像素的顯示影影，本發明仍可順利於該連續數個顯示時間段d內完成該上行訊號P _UL’發射。

請參閱圖6A所示，為該內嵌式觸控顯示裝置10預設之又一種樣態的影像顯示週期，若以顯示頻率為60Hz為例，該影像顯示週期時間約為16.67ms，其包含有一執行時間區段(約13.67ms)及一垂直空白時間區段VBI (約3ms)，且該垂直空白時間區段VBI係鄰接於該執行時間區段；其中該執行時間區段係進一步劃分複數顯示時間段d及複數水平空白時間區段HBI，且各該顯示時間段d後鄰接該其中一水平空白時間區段HBI；在本實施例中，請參照圖6A所示，該上行訊號P _UL’可依據前述作法選擇在連續數個該顯示時間段d的部分時間內，由該複數共電極C ₁~C _K分時發射予該主動筆30接收，且係進一步於該垂直空白時間區段VBI透過該複數共電極C ₁~C _K接收該主動筆30回傳的下行訊號P _DL’。或者，如圖6B所示，該些水平空白時間區段HBI用來接收該下行訊號P _DL’，而於該垂直空白時間區段VBI內，即如圖4A所示，由該複數共電極C ₁~C _K發射該上行訊號P _UL，之後在該垂直空白時間區段VBI之剩餘時間內再次接收該主動筆30所發射之下行訊號P _DL。

綜上所述，本發明的該內嵌式觸控顯示裝置10係直接透過用來作為顯示用途及觸碰偵測用途的共電極C ₁~C _K來發射上行訊號P _UL；如此，當主動筆30靠近該內嵌式觸控顯示裝置10時，即可接收該上行訊號P _UL，進與該內嵌式觸控顯示裝置10進行訊號溝通，使該內嵌式觸控顯示裝置10偵測該主動筆30的位置且完成二者之間的互動操作。

以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而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，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10 內嵌式觸控顯示裝置 11 顯示面板 111 共電極層 112 像素電極 12 影像驅動單元 121閘極驅動單元 122 資料驅動單元 20 觸控感測單元 21 控制器 22 感測電路 221 接收電路 222 上行訊號產生單元 30 主動筆 31 收發單元 40 外掛式觸控顯示裝置 41 一顯示面板 411 掃描驅動器 412 資料驅動器 42 觸控面板 421 觸碰控制器

圖1：本發明一內嵌式觸控顯示裝置的系統架構示意圖。圖2A：本發明一內嵌式觸控顯示裝置中複數顯示像素與複數共電極的結構示意圖。圖2B：圖2A其中一共電極與其對應複數薄膜電晶體及一感測電路之電路圖。圖3A：本發明複數共電極與主動筆的示意圖。圖3B：本發明一感測單元的電路圖。圖3C：本發明另一感測單元的電路圖。圖4A：本發明第一較佳實施例之溝通方法的週期時間圖。圖4B：本發明第二較佳實施例之溝通方法的週期時間圖。圖4C：圖4B之溝通方法的另一週期時間圖。圖5A：本發明第三較佳實施例之溝通方法的週期時間圖。圖5B：本發明第四較佳實施例之溝通方法的週期時間圖。圖6A：本發明第五較佳實施例之溝通方法的週期時間圖。圖6B：本發明第六較佳實施例之溝通方法的週期時間圖。圖7A：對應圖4A之一訊號時序圖。圖7B：對應圖5A之一訊號時序圖。圖7C：對應圖6A之一訊號時序圖。圖8A：對應圖4B之一訊號時序圖。圖8B：對應圖4B之一顯示像素的電壓變化示意圖。圖9：既有一外掛式觸控顯示裝置的系統架構示意圖。

Claims

一種內嵌式顯示裝置與主動筆的溝通方法，其中該內嵌式顯示裝置係包含有複數共電極；其中，該溝通方法包括：在一影像顯示週期內，由該複數共電極發射一上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通；其中該影像顯示週期包含一執行時間區段及一垂直空白時間區段；該執行時間區段包含有一顯示時間段：在該顯示時間段內，由該複數共電極發射該上行訊號。
如請求項1所述之溝通方法，其中在發射該上行訊號後，於該垂直空白時間區段內，由該複數共電極接收該主動筆所發出之訊號。
如請求項1或2所述之溝通方法，上述發射該上行訊號係經由控制該複數共電極上的電壓準位變化作為該上行訊號內含之同步資訊，其中該複數共電極的電壓準位為高時，係代表數值”1”，該複數共電極的電壓準位為低時，係代表數值”0”。
如請求項1或2所述之溝通方法，上述發射該上行訊號係產生一電壓訊號予該複數共電極，該電壓訊號包含有同步資訊。
一種內嵌式顯示裝置與主動筆的溝通方法，其中該內嵌式顯示裝置係包含有複數共電極；其中，該溝通方法包括：在一影像顯示週期內，由該複數共電極發射一上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通；其中，該影像顯示週期包含有一執行時間區段；該執行時間區段劃分複數顯示時間段及複數水平空白時間區段，且各該顯示時間段後鄰接該其中一水平空白時間區段；其中：該上行訊號在連續數個該顯示時間段內，由該複數共電極分時發射。
如請求項5所述之溝通方法，於該執行時間區段的該複數水平空白時間區段內，由該複數共電極分時接收該主動筆所發出之訊號。
如請求項6所述之溝通方法，該影像顯示週期進一步包含有一垂直空白時間區段；其中：於該垂直空白時間區段內，由該複數共電極接收該主動筆所發出之訊號。
如請求項5至7中任一項所述之溝通方法，上述發射該上行訊號係經由控制該複數共電極上的電壓準位變化作為該上行訊號內含之同步資訊，其中該複數共電極的電壓準位為高時，係代表數值”1”，該複數共電極的電壓準位為低時，係代表數值”0”。
如請求項5至7中任一項所述之溝通方法，上述發射該上行訊號係產生一電壓訊號予該複數共電極，該電壓訊號包含有同步資訊。
一種內嵌式顯示裝置與主動筆的溝通方法，其中該內嵌式顯示裝置係包含有複數共電極，在一影像顯示週期包含有一執行時間區段及一垂直空白時間區段，該執行時間區段劃分複數顯示時間段及複數水平空白時間區段，且各該顯示時間段後鄰接該其中一水平空白時間區段，其中該溝通方法包括：在該垂直空白時間區段或該水平空白時間區段內，由該複數共電極發射一上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通；以及於該上行訊號發射後，在該複數水平空白時間區段內，由該複數共電極分時接收該主動筆所發出之訊號。
如請求項10所述之溝通方法，上述發射該上行訊號係經由控制該複數共電極上的電壓準位變化作為該上行訊號內含之同步資訊，其中該複數共電極的電壓準位為高時，係代表數值”1”，該複數共電極的電壓準位為低時，係代表數值”0”。
如請求項10所述之溝通方法，上述發射該上行訊號係產生一電壓訊號予該複數共電極，該電壓訊號包含有同步資訊。
一種內嵌式觸控顯示裝置，其中包括：相對應的複數個顯示像素及複數個共電極；一影像驅動單元，其電連接所述顯示像素；及一觸控感測單元，其電連接所述共電極及該影像驅動單元，且包含：一控制器，係電連接至該影像驅動單元的一資料驅動單元；複數感測電路，係電連接至該控制器，各該感測電路包含有：一多工器，係電連接一第一電壓源、一第二電壓源及其對應的該共電極，該控制器控制該多工器使該共電極切換連接至該第一電壓源或該第二電壓源，其中該第一電壓源的電壓準位不同於該第二電壓源的電壓準位；以及一接收電路，係透過一第一開關與對應的該共電極電連接，該第一開關係電連接至該控制器，由該控制器該第一開關的作動；其中，在一影像顯示週期內，該觸控感測單元經由該複數共電極發射該上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通。
如請求項13所述之內嵌式觸控顯示裝置，其中：該上行訊號係包含由數值”1”及”0”構成的同步資訊；該控制器係依據同步資訊的數值”1”及”0”控制該多工器的切換，以調整其對應之該共電極的電壓準位，使該複數共電極發射該上行訊號。
如請求項14所述之內嵌式觸控顯示裝置，當該控制器於該影像顯示週期的一顯示時間段內，調整該複數共電極的電壓準位，使該複數共電極發射該上行訊號時，該控制器將各該共電極的電壓準位調整前後的電壓差值提供予該資料驅動單元，該資料驅動單元將資料電壓準位加上該電壓差值後輸出至被驅動的顯示像素，進行影像顯示。
一種內嵌式觸控顯示裝置，其中包括：相對應的複數個顯示像素及複數個共電極；一影像驅動單元，其電連接所述顯示像素；及一觸控感測單元，其電連接所述共電極及該影像驅動單元，且包含：一控制器，係電連接至該影像驅動單元的一資料驅動單元；複數感測電路，係電連接至該控制器，各該感測電路包含有：一上行訊號產生單元，係電性連接至該控制器，該上行訊號產生單元係透過一第二開關與相對應之該共電極電連接，該第二開關係電連接至該控制器，由該控制器控制該第二開關之作動；以及一接收電路，係透過一第一開關與該對應共電極電連接，該第一開關係電連接至該控制器，由該控制器控制該第一開關之作動；其中，在一影像顯示週期內，該觸控感測單元經由該複數共電極發射該上行訊號，以與一主動筆進行訊號溝通。
如請求項16所述之內嵌式觸控顯示裝置，該控制器係控制該第一開關閉合，並控制各該上行訊號產生單元輸出至該對應的共電極的一電壓訊號，由該共電極發射該上行訊號；其中該電壓訊號包含有該上行訊號的同步資訊。
一種內嵌式顯示裝置與主動筆的溝通方法，其中該內嵌式顯示裝置係包含有複數共電極；其中，該溝通方法包括：經由一主動筆之一接收單元接收從該內嵌式顯示裝置之複數共電極所發射一上行訊號，以與該內嵌式顯示裝置進行訊號溝通；其中前述之訊號溝通係執行於該內嵌式顯示裝置之一影像顯示週期內；其中，該影像顯示週期包含一顯示時間段：在該顯示時間段內，由該主動筆的收發單元接收由該複數共電極發射之上行訊號。