TWI699689B

TWI699689B - 定位輸入系統與方法

Info

Publication number: TWI699689B
Application number: TW109100607A
Authority: TW
Inventors: 林昌輝; 林育羣; 張耀光
Original assignee: 奇景光電股份有限公司
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2020-07-21
Also published as: TW202038074A

Abstract

一種定位輸入系統，包含觸控螢幕、主動筆及驅動器。驅動器於目前觸控期間，藉由觸控螢幕傳送上行信號至主動筆，該上行信號包含時序資訊，以通知主動筆下一觸控期間的時序，該主動筆於下一觸控期間藉由觸控螢幕傳送下行信號至驅動器。在另一實施例中，驅動器於目前訊框之目前觸控期間，藉由觸控螢幕傳送上行信號至主動筆，其傳送時間異於前一訊框之相應觸控期間的傳送時間。

Description

定位輸入系統與方法

本發明係有關一種觸控螢幕，特別是關於一種定位輸入系統與方法，用以克服烙印問題。

觸控螢幕係結合觸控技術與顯示技術所形成的單一輸出/入裝置，普遍應用於電子裝置，例如智慧型手機或平板電腦。觸控螢幕讓使用者可直接與所顯示內容進行互動。

觸控螢幕通常包含顯示驅動器，用以執行顯示工作；及觸控驅動器，用以執行觸控工作。觸控顯示整合驅動器(touch with display driver integration, TDDI)係整合觸控驅動器與顯示驅動器為單一晶片的技術，用以簡化製造、降低成本且提升可靠度。

觸控筆(特別是主動筆)可用以和觸控螢幕進行互動或通訊。主動筆為一種輸入裝置，其包含有電子元件，讓使用者可直接寫在觸控螢幕的表面。主動筆可產生無線信號，其可被接收、數位化後傳送至控制器(或驅動器)，用以提供觸控筆的位置資料、壓力及其他功能。

由於觸控螢幕(例如非晶矽觸控螢幕)的物理性質，含有觸控顯示整合驅動器的觸控螢幕會產生烙印問題。烙印問題會造成觸控螢幕的永久性損害。

因此亟需提出一種新穎的機制，用以克服烙印問題，以提升觸控螢幕的可靠度及壽命。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提供一種定位輸入系統與方法，用以克服烙印問題，因而提升定位輸入系統之觸控螢幕的可靠度與壽命。

根據本發明實施例之一，定位輸入系統包含觸控螢幕、主動筆及驅動器。驅動器於目前觸控期間，藉由觸控螢幕傳送上行信號至主動筆。上行信號包含時序資訊，以通知主動筆下一觸控期間的時序，該主動筆於下一觸控期間藉由觸控螢幕傳送下行信號至驅動器。

根據本發明另一實施例，驅動器於目前訊框之目前觸控期間，藉由觸控螢幕傳送上行信號至主動筆，其傳送時間異於前一訊框之相應觸控期間的傳送時間。

第一圖顯示本發明實施例之定位輸入系統100的示意圖。在本實施例中，定位輸入系統100可包含觸控螢幕11，例如非晶矽(amorphous silicon, a-Si)觸控螢幕。本實施例之定位輸入系統100可包含觸控顯示整合驅動器(touch with display driver integration, TDDI)12，其將觸控驅動器與顯示驅動器整合為單一晶片。觸控顯示整合驅動器12可發出顯示致能信號DE，使得觸控螢幕11執行顯示工作，觸控顯示整合驅動器12也可發出觸控致能信號TE，使得觸控螢幕11執行觸控工作。雖然本實施例以觸控顯示整合驅動器12作為例示，然而本實施例也可使用分離的觸控驅動器與顯示驅動器。

定位輸入系統100可包含主動筆(active stylus)13，用以和觸控螢幕11及觸控顯示整合驅動器12進行通訊。主動筆13可與觸控顯示整合驅動器12進行雙向通訊。其中，觸控顯示整合驅動器12可藉由觸控螢幕11傳送上行(uplink)信號US至主動筆13。主動筆13可藉由觸控螢幕11傳送下行(downlink)信號DS至觸控顯示整合驅動器12。

第二圖例示第一圖之定位輸入系統100於正常模式的相關信號的時序圖。於觸控期間t1~t2(當觸控致能信號TE為主動時)，觸控顯示整合驅動器12傳送上行信號US至主動筆13，以進行同步。接下來，於下一觸控期間t3~t4，主動筆13傳送下行信號DS至觸控顯示整合驅動器12，以進行通訊。值得注意的是，於正常模式，上行信號US與下行信號DS的傳送時序於所有訊框(frame)為固定的。因此，觸控螢幕11會造成烙印問題。

第三A圖顯示本發明第一實施例之定位輸入方法300的流程圖，可克服烙印問題。第三A圖之定位輸入方法300可適用於第一圖之定位輸入系統100。第三B圖例示第一圖之定位輸入系統100根據第三A圖之定位輸入方法300的相關信號的時序圖。

於步驟31，於觸控期間t1~t2(當觸控致能信號TE為主動時)，觸控顯示整合驅動器12傳送上行信號US至主動筆13，以進行同步。根據本實施例的特徵之一，於步驟32，觸控顯示整合驅動器12所提供的上行信號US可包含時序資訊，用以通知主動筆13下一觸控期間的時序(亦即，下一觸控期間發生的時間)。如第三B圖所例示，於目前訊框N，觸控顯示整合驅動器12所提供的上行信號US包含時序資訊，用以通知主動筆13下一觸控期間將發生於時間t3’(或列索引195)，其異於(例如較晚於)前一訊框N-1的相應時間t3(或列索引180)。

接下來，於步驟33，於下一觸控期間t3’~t4’，主動筆13根據上行信號US所提供的時序資訊，傳送下行信號DS至觸控顯示整合驅動器12，以進行通訊。相較於前一訊框N-1，由於目前訊框N的下一觸控期間t3’~t4’的時序已經改變或移動，因此相較於前一訊框N-1，下行信號DS的傳送時序(例如延遲時間d1)也會不同。藉此，各個訊框之觸控期間不會發生於相同時間，因而得以克服烙印問題，因而提升觸控螢幕11的可靠度。

第四A圖顯示本發明第二實施例之定位輸入方法400的流程圖，可克服烙印問題。第四A圖之定位輸入方法400可適用於第一圖之定位輸入系統100。第四B圖例示第一圖之定位輸入系統100根據第四A圖之定位輸入方法400的相關信號的時序圖。

於步驟41，於觸控期間t1’~t2’(當觸控致能信號TE為主動時)，觸控顯示整合驅動器12藉由觸控螢幕11傳送上行信號US至主動筆13。根據本實施例的特徵之一，相較於前一訊框N-1的相應觸控期間t1~t2，觸控顯示整合驅動器12於目前訊框N，改變(例如延遲)觸控期間t1’~t2’的時序。如第四B圖所例示，相較於前一訊框N-1，(目前訊框N之)上行信號US具延遲時間d2。每一訊框之延遲時間d2可隨機產生或者事先設定。接下來，於步驟42，觸控顯示整合驅動器12根據上行信號US，與主動筆13進行同步。

接下來，於步驟43，於下一觸控期間t3’~t4’，主動筆13傳送下行信號DS至觸控顯示整合驅動器12，以進行通訊。相較於N-1前一訊框，由於目前訊框N之前一觸控期間t1’~t2’及下一觸控期間t3’~t4’已經改變或移動(例如延遲)，下行信號DS的傳送因此具有不同時序(例如延遲時間d2)。換句話說，相較於前一訊框N-1，目前訊框N之前一觸控期間t1’~t2’的上行信號US具延遲時間d2，其相同於目前訊框N之下一觸控期間t3’~t4’的下行信號DS的延遲時間d2。藉此，各個訊框之觸控期間不會發生於相同時間，因而得以克服烙印問題，因而提升觸控螢幕11的可靠度。

一般來說，根據本發明第一實施例(第三A圖及第三B圖)與第二實施例(第四A圖及第四B圖)，觸控顯示整合驅動器12可藉由通知主動筆13(如第一實施例所示)或者不通知主動筆13(如第二實施例所示)，以改變每一訊框之觸控期間的時序。因此，主動筆13於每一訊框使用不同的時序以傳送下行信號DS。藉此，本發明可克服觸控螢幕11的烙印問題並提升其可靠度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100:定位輸入系統

11:觸控螢幕

12:觸控顯示整合驅動器

13:主動筆

300:定位輸入方法

31:驅動器與主動筆同步

32:提供上行信號以通知主動筆下一觸控期間的時序

33:主動筆以相異時序傳送下行信號

400:定位輸入方法

41:驅動器以不同時序傳送上行信號

42:驅動器同步於主動筆

43:主動筆以不同時序傳送下行信號

DE:顯示致能信號

TE:觸控致能信號

US:上行信號

DS:下行信號

d1:延遲時間

d2:延遲時間

t1、t2、t3、t4、t1’、t2’、t3’、t4’:時間

第一圖顯示本發明實施例之定位輸入系統的示意圖。第二圖例示第一圖之定位輸入系統於正常模式的相關信號的時序圖。第三A圖顯示本發明第一實施例之定位輸入方法的流程圖，可克服烙印問題。第三B圖例示第一圖之定位輸入系統根據第三A圖之定位輸入方法的相關信號的時序圖。第四A圖顯示本發明第二實施例之定位輸入方法的流程圖，可克服烙印問題。第四B圖例示第一圖之定位輸入系統根據第四A圖之定位輸入方法的相關信號的時序圖。

300:定位輸入方法

31:驅動器與主動筆同步

32:提供上行信號以通知主動筆下一觸控期間的時序

33:主動筆以相異時序傳送下行信號

Claims

一種定位輸入系統，包含：一觸控螢幕；一主動筆，與該觸控螢幕進行通訊；及一驅動器，於目前訊框之目前觸控期間，藉由該觸控螢幕傳送上行信號至該主動筆，其傳送時間異於前一訊框之相應觸控期間的傳送時間；其中該主動筆於目前訊框及前一訊框傳送下行信號的時間為相異。
根據申請專利範圍第1項所述之定位輸入系統，其中該驅動器包含一觸控顯示整合驅動器。
根據申請專利範圍第1項所述之定位輸入系統，其中該觸控螢幕包含一非晶矽觸控螢幕。
根據申請專利範圍第1項所述之定位輸入系統，其中目前訊框之該上行信號相較於前一訊框的移動時間，相同於目前訊框之該下行時間相較於前一訊框的移動時間。
一種定位輸入方法，包含：於目前訊框之目前觸控期間，驅動器藉由觸控螢幕傳送上行信號至主動筆，該上行信號的傳送時間異於前一訊框之相應觸控期間的傳送時間；及該主動筆藉由該觸控螢幕傳送下行信號至該驅動器，該下行信號於目前訊框及前一訊框的傳送時間為相異。
根據申請專利範圍第5項所述之定位輸入方法，其中該驅動器包含一觸控顯示整合驅動器。
根據申請專利範圍第5項所述之定位輸入方法，其中目前訊框之該上行信號相較於前一訊框的移動時間，相同於目前訊框之該下行時間相較於前一訊框的移動時間。