TWI774265B - 顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法 - Google Patents

顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法。顯示器的驅動電路包括時序控制器。時序控制器耦接至觸控驅動器的通用型輸入輸出引腳。所述時序控制器經由所述觸控驅動器的所述通用型輸入輸出引腳接收指示信號。所述時序控制器根據所述指示信號的主下降邊緣啟動偵測期間。所述時序控制器根據所述指示信號在所述偵測期間中的子下降邊緣次數判斷所述觸控驅動器的當前操作狀態。

Description

顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法
本發明是有關於一種電路及操作方法，且特別是有關於一種顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法。
傳統具有觸控功能的電子紙顯示器，在電子紙顯示器的電泳顯示面板未進行更新的期間，由於電泳顯示面板的顯示特性，用於驅動電泳顯示面板的時序控制器可能從工作模式切換至省電模式。當電子紙顯示器的電泳顯示面板進行更新時，時序控制器不會立即從省電模式切換至工作模式，而是等待搭載電子紙顯示器的電子裝置的主控端處理單元解析完觸控驅動器提供的觸控資料後，再由主控端處理單元決定是否通知或喚醒時序控制器從省電模式切換至工作模式。換言之，傳統具有觸控功能的電子紙顯示器通過電泳顯示面板顯示觸控結果(例如顯示觸控軌跡)的過程中，需要花費等待觸控資料的解析時間，因此無法提供對應 於觸控操作的即時的顯示變化結果，而造成使用者體驗不佳。有鑑於此，以下將提出幾個實施例的解決方案。
本發明提供一種顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法，可根據在顯示器的觸控面板上的觸控操作類型快速地驅動顯示器的顯示面板顯示相應的內容。
本發明的顯示器的驅動電路包括時序控制器。時序控制器耦接至觸控驅動器的通用型輸入輸出引腳。所述時序控制器經由所述觸控驅動器的所述通用型輸入輸出引腳接收指示信號。所述時序控制器根據所述指示信號的主下降邊緣啟動偵測期間。所述時序控制器根據所述指示信號在所述偵測期間中的子下降邊緣次數判斷所述觸控驅動器的當前操作狀態。
在本發明的時序控制器的操作方法包括以下步驟：經由觸控驅動器的通用型輸入輸出引腳接收指示信號；根據所述指示信號的主下降邊緣啟動偵測期間；以及根據所述指示信號在所述偵測期間中的子下降邊緣次數判斷所述觸控驅動器的當前操作狀態。
基於上述，本發明的顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法，可通過時序控制器直接接收觸控驅動器提供的指示信號來快速地判斷觸控驅動器的當前操作狀態，而有效地判斷是否預先進入工作模式。
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。
30:電子裝置
110、310:時序控制器
120、320:觸控驅動器
300:驅動電路
311:計數器
312:解碼器
400:電子紙顯示器
410:電泳顯示面板
420:觸控面板
500:主控端處理單元
401~407:時間區間
DA:觸控資料傳輸時序
DS1、DS2、DS3:指示信號
DS1_F、DS2_F、DS3_F:主下降邊緣
DS1_R、DS2_R、DS3_R:主上升邊緣
F2_1、F2_2、F3_1、F3_2、F3_3、F3_4:子下降邊緣
P_1、P_2、P_3:計數期間
S210、S220、S230、S240:步驟
圖1是依照本發明的一實施例的時序控制器以及觸控驅動器的示意圖。
圖2是依照本發明的一實施例的時序控制器的操作方法的流程圖。
圖3是依照本發明的一實施例的電子裝置的示意圖。
圖4是依照本發明的一實施例的指示信號的信號時序圖。
為了使本發明之內容可以被更容易明瞭，以下提出多個實施例來說明本發明，然而本發明不僅限於所例示的多個實施例。又實施例之間也允許有適當的結合。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，係代表相同或類似部件。
圖1是依照本發明的一實施例的時序控制器以及觸控驅動器的示意圖。參考圖1，本實施例的時序控制器(Timing controller,TCON)110可耦接(直接耦接)觸控驅動器120的通用型輸入輸出引腳(General Purpose Input/Output pin，GPIO pin)，並且 通過所述通用型輸入輸出引腳接收由觸控驅動器(Touch driver)120提供(或產生)的指示信號。在本實施例中，時序控制器110可進一步耦接電泳顯示面板(Electrophoretic Display，EPD)，並且觸控驅動器120可進一步耦接觸控面板。所述電泳顯示面板可與所述觸控面板整合以實現一種具有觸控功能的電子紙顯示器(Electronic Paper Display，E-Paper Display)。在本實施例中，當電泳顯示面板例如顯示靜態畫面時，時序控制器110可操作在省電模式(或稱休眠模式)。在本發明的一些實施例中，時序控制器110在省電模式中可不輸出驅動信號(具有特殊信號波形)至所述電泳顯示面板。並且，在本發明的另一些實施例中，時序控制器110從所述省電模式切換至工作模式可能需花費一段時間。
當所述觸控面板上發生觸控操作時，為了使所述電泳顯示面板可快速地顯示對應於觸控操作相應的內容(例如顯示觸控軌跡)，則本實施例的時序控制器110需切換以操作在工作模式，以根據對應於觸控操作的顯示驅動資料來輸出多個驅動信號至所述電泳顯示面板的多個電泳單元。對此，本實施例的時序控制器110在接收到對應於觸控操作的所述顯示驅動資料之前，可先根據從所述通用型輸入輸出引腳接收到的觸控驅動器120提供(或產生)的所述指示信號，以預先快速地判斷觸控驅動器的當前操作狀態，而決定是否預先進入工作模式。因此，當時序控制器110確實接收到對應於觸控操作的所述顯示驅動資料後，已經預先進入工作模式的時序控制器110可立即根據所述顯示驅動資料來快速 地驅動電子紙顯示器顯示相應的內容。
圖2是依照本發明的一實施例的時序控制器的操作方法的流程圖。參考圖1及圖2，圖1的時序控制器110可執行以下步驟S210~S240。在步驟S210，時序控制器110可經由觸控驅動器120的通用型輸入輸出引腳接收指示信號。在步驟S220，時序控制器110可根據所述指示信號的主下降邊緣啟動偵測期間。在本實施例中，觸控驅動器120上未有觸控操作發生時，所述指示信號可維持在高電壓準位。當觸控驅動器120上有觸控操作發生時，所述指示信號可切換至低電壓準位。因此，本實施例的時序控制器110可透過判斷所述指示信號的信號波形是否出現主下降邊緣(由高電壓準位切換至低電壓準位)，以啟動偵測所述指示信號，並且時序控制器110可進行偵測於一預設(或固定)時間長度的偵測期間。
在步驟S230，時序控制器110可根據所述指示信號在所述偵測期間中的子下降邊緣次數判斷所述觸控驅動器的當前操作狀態。在本實施例中，觸控驅動器120可根據不同的觸控操作類型來預設提供包括不同脈衝信號數量的所述指示信號。因此，本實施例的時序控制器110可透過偵測所述指示信號在所述偵測期間中的子下降邊緣次數，以有效計算脈衝信號數量，並且據此判斷觸控驅動器120的當前操作狀態。
在步驟S240，時序控制器110可根據在所述偵測期間中判斷的觸控驅動器120的所述當前操作狀態來決定是否從省電狀 態切換至工作狀態。在本實施例中，所述當前操作狀態可例如是筆書寫(pen writing)狀態、筆懸浮(pen hovering)狀態或手指觸控(finger touching)狀態。對此，本實施例的時序控制器110可預先根據觸控驅動器120的當前操作狀態，而決定是否預先進入工作模式。或者是，時序控制器110可根據觸控驅動器120的當前操作狀態，在輸出相應的驅動信號前，預先進行前置驅動操作。因此，當時序控制器110確實接收到對應於觸控操作的所述顯示驅動資料後，時序控制器110可快速地驅動電子紙顯示器顯示相應的內容。
圖3是依照本發明的一實施例的電子裝置的示意圖。圖4是依照本發明的一實施例的指示信號的信號時序圖。參考圖3及圖4，電子裝置30可包括驅動電路300、觸控驅動器320、電子紙顯示器400以及主控端處理單元500。在本實施例中，電子裝置30可例如是平板電腦(Tablet)或其他類似的電腦設備或顯示設備，並且主控端處理單元500可例如是平板電腦的中央處理單元(Center Processing Unit，CPU)或系統單晶片(System on a Chip，SoC)。在本實施例中，驅動電路300包括時序控制器310。在另一些實施例中，觸控驅動器320可整合在驅動電路300中。在本實施例中，電子紙顯示器400可整合有電泳顯示面板410以及觸控面板420。時序控制器310耦接觸控驅動器320、電泳顯示面板410以及主控端處理單元500。時序控制器310用於驅動電泳顯示面板410。觸控驅動器320耦接並用於驅動觸控面板420。時序控制器 310還包括計數器311以及解碼器312。在本實施例中，觸控驅動器320可例如通過通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面或積體匯流排電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)介面與主控端處理單元500連接。在本發明的另一些實施例中，電子紙顯示器400也可以是其他類型的顯示器，例如液晶顯示器或有機電激發光顯示器。因此，電泳顯示面板410也可例如是液晶顯示面板或有機電激發光顯示面板。
在本實施例中，時序控制器310可耦接至觸控驅動器320的通用型輸入輸出引腳，並且用以經由觸控驅動器320的所述通用型輸入輸出引腳接收指示信號。所述通用型輸入輸出引腳可為中斷引腳(Interrupt pin)。在本實施例中，時序控制器310與觸控驅動器320之間只通過所述通用型輸入輸出引腳相連接。然而，在另一些實施例中，時序控制器310與觸控驅動器320之間還可包括用於傳輸觸控資料的USB介面或I2C介面。在本實施例中，當使用者於電子紙顯示器400的觸控面板420上進行觸控操作時，觸控面板420可判斷使用者是通過觸控筆或手指進行觸控，或是使用觸控筆為懸浮在觸控面板420上方，以對應輸出不同的指示信號(如圖4所示的指示信號DS1、DS2、DS3)至時序控制器310，並且輸出對應的觸控資料(如圖4所示的觸控資料傳輸時序DA)至主控端處理單元500。
在本實施例中，觸控資料傳輸時序DA在時間區間401、403、405、407為無訊號或無資料傳輸狀態，並且在時間區間402、 404、406為資料傳輸狀態。觸控驅動器320可週期性輸出觸控資料至主控端處理單元500。對此，觸控驅動器320可對應於使用者通過觸控筆或手指觸摸觸控面板420，或是使用觸控筆為懸浮在觸控面板420上方，而輸出對應的觸控資料，其中所述觸控資料例如為USB資料格式或I2C資料格式。換言之，由於所述觸控資料符合特定格式的規範而具有固定(或最小)資料長度，在固定傳輸速度的條件下，觸控資料傳輸時序DA在傳輸資料的各個時間區間402、404、406的時間長度為固定。舉例而言，所述觸控資料為I2C資料格式，並且具有11位元組(bytes_的固定(或最小)資料長度以及每一個位元組具有一個確認位元(ACK bit)。因此，在固定傳輸速度的條件下，例如2.5微秒/位元(400KHz，2.5 us/per bit)，各個時間區間402、404、406的時間長度(99*2.5us=0.247ms)可為固定的0.247毫秒(ms)。
在本實施例中，觸控驅動器320上未有觸控操作發生時，指示信號DS1、DS2、DS3可分別維持在高電壓準位。當觸控驅動器320上有觸控操作發生時，指示信號DS1、DS2、DS3可分別切換至低電壓準位。對此，在對應於觸控資料傳輸時序DA的時間區間402、404、406，觸控驅動器320可同步切換如圖4所示的指示信號DS1、DS2、DS3的其中之一的電壓準位。對此，例如圖4所示的指示信號DS1、DS2、DS3分別的主下降邊緣DS1_F、DS2_F、DS3_F與主上升邊緣DS1_R、DS2_R、DS3_R之間的時間區間同步於觸控資料傳輸時序DA的時間區間402。值得注意的 是，觸控驅動器320可經設計以對指示信號DS1、DS2、DS3中對應於時間區間402、404、406的部分根據不同觸控操作而具有不同脈衝信號數量的波形。並且，時序控制器310可在對應的多個偵測期間對接收到的指示信號進行脈衝信號偵測(對脈衝信號的數量進行計數)，其中所述多個偵測期間為對應於例如指示信號的指示信號DS1、DS2、DS3的主下降邊緣DS1_F、DS2_F、DS3_F與在主下降邊緣DS1_F、DS2_F、DS3_F之後的主上升邊緣DS1_R、DS2_R、DS3_R之間的期間。
以指示信號DS1為例，觸控驅動器320通過所述通用型輸入輸出引腳輸出的指示信號DS1可對應於觸控面板420上發生筆書寫狀態，即使用者透過觸控筆在觸控面板420進行書寫。當時序控制器310預先操作在省電模式下，並且時序控制器310的偵測到指示信號DS1的主下降邊緣DS1_F(第一次)時，時序控制器310的計數器311開始計數一計數期間P1，其中時序控制器310同步進行偵測，時序控制器310進行偵測的所述偵測期間同步於計數期間P_1。時序控制器310的計數器311於時序控制器310的偵測到指示信號DS1的主上升邊緣DS1_R而停止計數。在此例的計數期間P_1中，時序控制器310可偵測在所述偵測期間(計數期間P_1)中的子下降邊緣次數(數量)，來判斷觸控驅動器320的當前操作狀態。具體實施方式例如，時序控制器310的解碼器312解碼時序控制器310根據子下降邊緣次數所產生的數位信號，以使時序控制器310根據解碼器312輸出的解碼信號來判斷觸控驅 動器320的當前操作狀態。對此，時序控制器310可根據指示信號DS1在所述偵測期間(計數期間P_1)中的子下降邊緣發生的次數為0次，以判斷觸控驅動器320的當前操作狀態為筆書寫狀態。因此，時序控制器310可自動從省電狀態切換至工作狀態，並且可對應於觸控驅動器320的筆書寫狀態所即將進行的對應顯示內容進行預驅動。另外，以此類推，時序控制器310在計數期間P_2以及計數期間P_3會對指示信號DS1的進行相應的偵測及判斷操作。
以指示信號DS2為例，觸控驅動器320通過所述通用型輸入輸出引腳輸出的指示信號DS2可對應於觸控面板420上發生筆懸浮狀態，即使用者透過觸控筆在觸控面板420上為懸浮狀態(距離觸控面板420一預設範圍內，但未觸碰觸控面板420)。因此，當時序控制器310預先操作在省電模式下，並且時序控制器310的偵測到指示信號DS2的主下降邊緣DS2_F(第一次)時，時序控制器310的計數器311開始計數一計數期間P_1，其中時序控制器310同步進行偵測，時序控制器310進行偵測的所述偵測期間同步於計數期間P_1。在此例的計數期間P_1中，時序控制器310可偵測在所述偵測期間(計數期間P_1)中的子下降邊緣次數(數量)，來判斷觸控驅動器320的當前操作狀態。對此，如圖4所示的子下降邊緣F2_1、F2_2，時序控制器310可根據指示信號DS2在所述偵測期間(計數期間P_1)中的子下降邊緣發生的次數為第一次數(第一數量)，例如2次(脈衝信號數量為2)，以判斷觸控驅動器 320的當前操作狀態為筆懸浮狀態。因此，時序控制器310可自動從省電狀態切換至工作狀態，並且可對應於觸控驅動器320的筆懸浮狀態所即將進行的對應顯示內容進行預驅動。另外，以此類推，時序控制器310在計數期間P_2以及計數期間P_3會對指示信號DS2的進行相應的偵測及判斷操作。
以指示信號DS3為例，觸控驅動器320通過所述通用型輸入輸出引腳輸出的指示信號DS3可對應於觸控面板420上發生手指觸控狀態，即使用者透過手指觸摸觸控面板420(手指可移動或未移動)。因此，當時序控制器310預先操作在省電模式下，並且時序控制器310的偵測到指示信號DS3的主下降邊緣DS3_F(第一次)時，時序控制器310的計數器311開始計數一計數期間P_1，其中時序控制器310同步進行偵測，時序控制器310進行偵測的所述偵測期間同步於計數期間P_1。在此例的計數期間P_1中，時序控制器310可偵測在所述偵測期間(計數期間P_1)中的子下降邊緣次數(數量)，來判斷觸控驅動器320的當前操作狀態。對此，如圖4所示的子下降邊緣F3_1、F3_2、F3_3、F3_4，時序控制器310可根據指示信號DS3在所述偵測期間(計數期間P_1)中的子下降邊緣發生的次數為第二次數(第二數量)，例如4次(脈衝信號數量為4)，以判斷觸控驅動器320的當前操作狀態為手指觸控狀態。因此，時序控制器310可自動從省電狀態切換至工作狀態，並且可對應於觸控驅動器320的手指觸控狀態所即將進行的對應顯示內容進行預驅動。另外，以此類推，時序控制器310在計數期間 P_2以及計數期間P_3會對指示信號DS3的進行相應的偵測及判斷操作。
因此，當觸控驅動器320將觸控資料傳輸至主控端處理單元500的過程中，時序控制器310可根據觸控驅動器320的所述通用型輸入輸出引腳輸出的指示信號來自動地預判斷是否提前從省電狀態切換至工作狀態。當主控端處理單元500根據觸控資料輸出對應的顯示驅動資料至時序控制器310時，時序控制器310以操作在工作狀態而可快速地驅動電泳顯示面板410，以顯示相應的顯示內容。然而，上述舉例的各指示信號在各計數期間的脈衝信號數量不限於圖4所示，所述脈衝信號數量可任意設計之。並且，上述舉例的各指示信號所對應的觸控操作類型也不限於上述，所述觸控操作類型可根據不同觸控操作需求而設計之。
綜上所述，本發明的顯示器的驅動電路及時序控制器的操作方法，可通過時序控制器與觸控驅動器的通用型輸入輸出引腳耦接，以使時序控制器可直接根據觸控驅動器提供的指示信號來快速地判斷觸控驅動器的當前操作狀態，而預先進入工作模式。因此，當時序控制器接收到對應於觸控操作的顯示驅動資料時，時序控制器可快速地驅動顯示器顯示相應的內容，而提供良好的使用者體驗效果。
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。
S210、S220、S230、S240:步驟

Claims (10)

  1. 一種顯示器的驅動電路，包括： 一時序控制器，耦接至一觸控驅動器的一通用型輸入輸出引腳，並且用以經由所述觸控驅動器的所述通用型輸入輸出引腳接收一指示信號， 其中所述時序控制器根據所述指示信號的一主下降邊緣啟動一偵測期間，所述時序控制器根據所述指示信號在所述偵測期間中的一子下降邊緣次數判斷所述觸控驅動器的一當前操作狀態。
  2. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述時序控制器包括： 一計數器，用以當所述時序控制器偵測到所述指示信號的所述主下降邊緣時，開始一計數期間，其中所述偵測期間同步於所述計數期間。
  3. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述時序控制器根據所述指示信號在所述偵測期間中的所述子下降邊緣次數為0，以判斷所述觸控驅動器的所述當前操作狀態為一筆書寫狀態。
  4. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述時序控制器根據所述指示信號在所述偵測期間中的所述子下降邊緣次數為一第一次數，以判斷所述觸控驅動器的所述當前操作狀態為一筆懸浮狀態。
  5. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述時序控制器根據所述指示信號在所述偵測期間中的所述子下降邊緣次數為一第二次數，以判斷所述觸控驅動器的所述當前操作狀態為一手指觸控狀態。
  6. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述偵測期間對應於所述指示信號的所述主下降邊緣與在所述主下降邊緣之後的一主上升邊緣之間的一期間。
  7. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述時序控制器根據在所述偵測期間中判斷的所述觸控驅動器的所述當前操作狀態來決定是否從一省電狀態切換至一工作狀態。
  8. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述時序控制器包括： 一解碼器，用以解碼所述時序控制器根據所述子下降邊緣次數所產生的一數位信號，以使所述時序控制器根據所述解碼器輸出的一解碼信號來判斷所述觸控驅動器的所述當前操作狀態。
  9. 如請求項1所述的顯示器的驅動電路，其中所述通用型輸入輸出引腳為一中斷引腳。
  10. 一種時序控制器的操作方法，包括： 經由一觸控驅動器的一通用型輸入輸出引腳接收一指示信號； 根據所述指示信號的一主下降邊緣啟動一偵測期間；以及 根據所述指示信號在所述偵測期間中的一子下降邊緣次數判斷所述觸控驅動器的一當前操作狀態。
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