显示面板及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置，且特别涉及一种显示面板及其操作方法。

背景技术

在电容式主动笔(capacitive active stylus)向显示装置完成配对后，使用者可以操作主动笔在显示装置的显示面板上进行书写与绘画。一般而言，显示面板被区分为显示区(display area)以及边框区(frame area或是border area)。边框区被配置有遮光层(light shielding layer)，使得边框区不具有显示功能。此外，边框区亦不具备主动笔检测功能或是触控检测功能。显示区用以显示影像。此外，显示区具备主动笔检测功能以及触控检测功能。显示区在触控感测期间发出上行信号(uplink signal)，以及(或是)显示区在触控感测期间接收主动笔所发出的下行信号(downlink signal)，以进行主动笔触控检测操作。举例来说，在显示面板的显示区中的感测电极可以发射上行信号给主动笔，以进行配对通讯。在配对成功后，主动笔可以发射下行信号给显示面板，以进行报点/定位。

为了让主动笔省电，一般主动笔会在收到来自显示面板的上行信号后，主动笔才开始发送下行信号给显示面板。然而此种方式，却可能在部分使用情境造成使用困扰。举例来说，在主动笔从显示面板的边缘(边框区)往中心方向划线/移动的过程中，主动笔在显示面板的边框区没有接收到显示面板的显示区所发射的上行信号，直到主动笔进入显示面板的显示区才收到上行信号并进行配对。因此，主动笔在进入显示区的初期(尚未完成配对的期间或主动笔唤醒期间)无法输出下行信号，造成当主动笔从边框区往中心方向划线时主动笔无法书写于显示区的边缘。亦即，主动笔的书写笔迹会在显示区的边缘发生中断。

须注意的是，“背景技术”段落的内容是用来帮助了解本发明。在“背景技术”段落所揭露的部分内容(或全部内容)可能不是所属技术领域的技术人员所知道的习知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容在本发明申请前已被所属技术领域的技术人员所知悉。

发明内容

本发明提供一种显示面板及其操作方法，以实时发出上行信号(uplink signal)去进行主动笔(active stylus)触控检测操作。

在根据本发明的实施例中，上述的显示面板包括显示区(display area)及边框区(frame area或是border area)。显示区用以显示影像。显示区在触控感测期间发出上行信号，以进行主动笔触控检测操作。边框区用以在触控感测期间发出上行信号以进行主动笔触控检测操作。

在根据本发明的实施例中，上述的操作方法包括：由显示区显示影像；以及由显示区与边框区在触控感测期间发出上行信号，以进行主动笔触控检测操作。

基于上述，本发明诸实施例所述显示面板的边框区可以在触控感测期间发出上行信号给主动笔。在主动笔从显示面板的边框区往中心方向划线/移动的过程中，在边框区中的主动笔可以接收到边框区所发射的上行信号，然后在显示区中的主动笔可以继续接收到显示区所发射的上行信号。因此，主动笔在进入显示面板的显示区前，主动笔可以基于边框区所发射的上行信号提早进行主动笔触控检测操作(例如进行配对)。显示面板可以实时发出上行信号去进行主动笔触控检测操作。基此，主动笔在进入显示区前便可以备妥发出下行信号(downlink signal)给显示面板，因此当主动笔从边框区往中心方向划线时主动笔可以书写于显示区的边缘与其他位置。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种显示装置的电路方块(circuit block)示意图。

图2是依照本发明的一实施例说明一种显示面板的操作方法的流程示意图。

图3与图4是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板的剖面示意图。

图5是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板的边框区的俯视示意图。

图6是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板的边框区的剖面示意图。

图7是依照本发明的另一实施例所绘示，显示面板的边框区的剖面示意图。

图8是依照本发明的又一实施例所绘示，显示面板的边框区的剖面示意图。

图9是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板的边框区的俯视示意图。

图10A与图10B是依照本发明的一实施例所绘示，栅极驱动电路的电路示意图。

附图标记说明

10:主动笔

100:显示装置

110:驱动电路

120:显示面板

121:边框区

122:显示区

510:静电放电保护导线

520、610、710、810:上行信号导线

620、910:栅极驱动电路

720:导电材料

BM7、BM8:黑矩阵层

CKW101、CKW102:时钟导线

CLK_1、CLK_2:时钟信号

S210、S220:步骤

SUB6、SUB72、SUB82:下基板

SUB71、SUB81:上基板

SW101、SW102、SW103、SW104、SW105、SW106:开关

UL:上行信号

VGH、VGL:电压源

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。

在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以透过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本案说明书全文(包括权利要求)中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名组件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量的上限或下限，亦非用来限制组件的次序。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的组件/构件/步骤可以相互参照相关说明。

以下诸实施例将说明一种新的面板架构改善。这些实施例将在显示面板的边框区铺设信号路径以提供上行信号(uplink signal)给主动笔(active stylus)。因此，主动笔可以在显示面板的边框区(非显示区)即可预先取得上行信号并完成配对。这些实施例可以在不更动显示区的电极大小的状况下，改善上行信号在边框区中的信号质量，进而改善边缘书写中断的问题。

图1是依照本发明的一实施例的一种显示装置100的电路方块(circuit block)示意图。图1所示显示装置100包括驱动电路110以及显示面板120。驱动电路110可以驱动显示面板120，以使显示面板120的显示区(display area)122显示影像。在一些实施例中，显示区122还具有触碰检测功能。驱动电路110可通过显示区122的触控电极去检测发生在显示区122的触碰事件。在图1所示实施例中，显示区122还具有主动笔触控检测功能。驱动电路110可通过显示区122的电极发送上行信号给主动笔10，以及通过显示区122的电极接收主动笔10所发出的下行信号(downlink signal)。

此外，在图1所示实施例中，驱动电路110还可通过显示面板120的边框区(framearea或是border area)121发送上行信号给主动笔10。所述边框区121邻接于显示面板120的框架(未绘示)，且位于显示区122外。显示面板120的所述框架被用来将显示面板120固定于显示装置100内的特定位置。一般而言，边框区121被配置有遮光层(light shieldinglayer)，使得边框区121不具有显示功能。依照实际设计，所述遮光层可包括黑矩阵(blackmatrix)层、不透明的印刷油墨层(opaque printing ink layer)或其他任何不透明的非导电材料层(opaque non-conductive material layer)。

图2是依照本发明的一实施例说明一种显示面板120的操作方法的流程示意图。请参照图1与图2。在步骤S210中，驱动电路110可驱动显示面板120，以使显示面板120的显示区122显示影像。在步骤S220中，显示面板120的边框区121与显示区122在触控感测期间发出上行信号给主动笔10，以进行主动笔触控检测操作。主动笔10在进入显示区122前，主动笔10可以基于边框区121所发射的上行信号提早进行主动笔触控检测操作(例如进行配对)。基此，主动笔10在进入显示区122前便可提早备妥并且发出下行信号给显示面板120。

图3是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板120的剖面示意图。图3所示主动笔10、显示面板120、边框区121以及显示区122可以参照图1所示主动笔10、显示面板120、边框区121以及显示区122的相关说明，故不再赘述。当主动笔10移动至显示面板120的边框区121上方时，边框区121的信号路径在触控感测期间可以发出上行信号给主动笔10，以进行主动笔触控检测操作。依照实际设计，边框区121的所述信号路径可被配置在显示面板120的金属层M0(未绘示)、金属层M1(未绘示)、金属层M2(未绘示)、金属层M3(未绘示)、氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)层(未绘示)以及(或是)其他导电层。在主动笔10从边框区121往显示区122划线/移动的过程中，在边框区121中的主动笔10可接收到边框区121所发射的上行信号。边框区121所发出的上行信号可触发主动笔10发出下行信号，而显示区122可接收主动笔10所发出的下行信号以对主动笔10进行定位操作。

图4是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板120的剖面示意图。图4所示主动笔10、显示面板120、边框区121以及显示区122可参照图1所示主动笔10、显示面板120、边框区121以及显示区122的相关说明，故不再赘述。当主动笔10移动至显示面板120的显示区122上方时，显示区122的电极可在触控感测期间发送上行信号给主动笔10，以及接收主动笔10所发出的下行信号，以进行主动笔触控检测操作。

边框区121与显示区122所发出的上行信号可触发主动笔10发出下行信号，而显示区122可接收主动笔10所发出的下行信号，以对主动笔10进行定位操作。在主动笔10从边框区121往显示区122划线/移动的过程中，在边框区121中的主动笔10可接收到边框区121所发射的上行信号，然后在显示区122中的主动笔10可继续接收到显示区122所发射的上行信号。因此，主动笔10在进入显示区122前，主动笔10可基于边框区121所发射的上行信号提早进行主动笔触控检测操作(例如进行配对)。显示面板120可实时发出上行信号去进行主动笔触控检测操作。基此，主动笔10在进入显示区122前便可备妥并且发出下行信号给显示面板120。因此，当主动笔10从边框区121往显示区122划线时，主动笔10可书写于显示区122的边缘与其他位置。

图5是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板120的边框区121的俯视示意图。图5绘示了边框区121的局部放大图。在图5所示实施例中，边框区121铺设了静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)保护导线510以及上行信号导线520。静电放电保护导线510用以静电放电保护。静电放电保护导线510与上行信号导线520被配置在显示面板120的一个相同导电层。在一些实施例中，静电放电保护导线510与上行信号导线520被配置在显示面板120的金属层M1或M2中。上行信号导线520用以耦接至触控检测电路(例如驱动电路110)，以接收上行信号。所述触控检测电路在触控感测期间可以通过边框区121的上行信号导线520发出上行信号给主动笔10，以进行主动笔触控检测操作。

图6是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板120的边框区121的剖面示意图。图6所示显示面板120具有下基板(substrate)SUB6。显示面板120的薄膜晶体管(thin filmtransistor，TFT)可以配置在下基板SUB6上。在显示面板120为非自发光面板的情况下，下基板SUB6可以是透光基板，以利背光穿透显示面板120。

在图6所示实施例中，边框区121铺设了上行信号导线610以及栅极驱动电路(或称数组上栅极驱动器，gate driver-on-array(GOA))620。图6所示上行信号导线610可以参照图5所示上行信号导线520的相关说明并且加以类推，故在此不予赘述。栅极驱动电路620可在显示驱动期间驱动显示区122的多条扫描线(未绘示)以显示影像。在图6所示实施例中，栅极驱动电路620与上行信号导线610被配置在显示面板120的不同导电层。举例来说，边框区121被配置有遮光层，使得边框区121不具有显示功能。上行信号导线610可作为所述遮光层。

图7是依照本发明的另一实施例所绘示，显示面板120的边框区121的剖面示意图。图7所示显示面板120具有上基板SUB71以及下基板SUB72。上基板SUB71可以是透光基板，例如玻璃基板。显示面板120的薄膜晶体管(TFT)可配置在下基板SUB72上。在显示面板120为非自发光面板的情况下，下基板SUB72可以是透光基板，以利背光穿透显示面板120。

在图7所示实施例中，上基板SUB71的黑矩阵(black matrix)层BM7(遮光层)被配置于边框区121中，使得边框区121不具有显示功能。边框区121还铺设了上行信号导线710。图7所示上行信号导线710可参照图5所示上行信号导线520的相关说明并且加以类推，故在此不予赘述。上行信号导线710被配置在黑矩阵层BM7的下侧。依照实际设计，在一些实施例中，上行信号导线710可是银浆印刷电路(silver paste printed circuit)或是黏贴式铜箔电路(adhesive copper foil circuit)。上行信号导线710可通过导电材料720电性连接至触控检测电路(例如驱动电路110)，以接收上行信号。

图8是依照本发明的又一实施例所绘示，显示面板120的边框区121的剖面示意图。图8所示显示面板120具有上基板SUB81及下基板SUB82。上基板SUB81可以是透光基板，例如玻璃基板。显示面板120的薄膜晶体管(TFT)可配置在下基板SUB82上。在显示面板120为非自发光面板的情况下，下基板SUB82可以是透光基板，以利背光穿透显示面板120。

在图8所示实施例中，边框区121还铺设了上行信号导线810。图8所示上行信号导线810可以参照图5所示上行信号导线520的相关说明并且加以类推，故在此不予赘述。上行信号导线810可作为上基板SUB81的黑矩阵层BM8(遮光层)，使得边框区121不具有显示功能。边框区121的黑矩阵层BM8可以选用导电油墨，使黑矩阵层BM8具上行信号导线810特性。在图8所示实施例中，上基板SUB81只需涂布导电黑矩阵层BM8而不须额外追加其他导电层。上行信号导线810可通过导电材料电性连接至触控检测电路(例如驱动电路110)，以接收上行信号。

图9是依照本发明的一实施例所绘示，显示面板120的边框区121的俯视示意图。图9绘示了边框区121的局部放大图。在图9所示实施例中，边框区121铺设了栅极驱动电路(或称GOA)910。栅极驱动电路910可在显示驱动期间驱动显示区122的多条扫描线(未绘示)以显示影像。

图10A与图10B是依照本发明的一实施例所绘示，栅极驱动电路910的电路示意图。图10A绘示栅极驱动电路910操作于显示驱动期间的切换状态，而图10B绘示栅极驱动电路910操作于触控感测期间的切换状态。在图10A与图10B所示实施例中，边框区121包括栅极驱动电路910、开关SW101、开关SW102、开关SW103、开关SW104、开关SW105以及开关SW106。图10A与图10B所示栅极驱动电路910可以参照图9所示栅极驱动电路910的相关说明。图10A与图10B所示VGH与VGL分别表示不同电平的电压源。

开关SW101的第一端耦接至栅极驱动电路910的一个时钟端，而开关SW102的第一端耦接至栅极驱动电路910的另一个时钟端。时钟导线CKW101的第一端耦接至开关SW101的第二端，而时钟导线CKW102的第一端耦接至开关SW102的第二端。开关SW103的第一端耦接至时钟导线CKW101的第二端。开关SW103的第二端用以耦接至栅极时钟源(未绘示)，以接收时钟信号CLK_1。开关SW104的第一端耦接至时钟导线CKW101的第二端。开关SW104的第二端以及开关SW105的第二端用以耦接至触控检测电路(例如驱动电路110)，以接收上行信号UL。开关SW105的第一端以及开关SW106的第一端耦接至时钟导线CKW102的第二端。开关SW106的第二端用以耦接至栅极时钟源(未绘示)，以接收时钟信号CLK_2。

在图10A所示显示驱动期间，开关SW101、开关SW102、开关SW103与开关SW106为导通(turn on)，而开关SW104与开关SW105为截止(turn off)。因此，栅极时钟源的时钟信号CLK_1可通过开关SW103、时钟导线CKW101与开关SW101被传送至栅极驱动电路910的时钟端，而栅极时钟源的时钟信号CLK_2可通过开关SW106、时钟导线CKW102与开关SW102被传送至栅极驱动电路910的另一个时钟端。

在图10B所示触控感测期间，开关SW101、开关SW102、开关SW103与开关SW106为截止，以及开关SW104与开关SW105为导通。因此，时钟导线CKW101与时钟导线CKW102可作为上行信号导线。此时，时钟导线CKW101与时钟导线CKW102可发出上行信号UL给主动笔10，以进行主动笔触控检测操作。

综上所述，上述诸实施例所述显示面板120的边框区121可在触控感测期间发出上行信号UL给主动笔10。在主动笔10从显示面板120的边框区121往显示区122划线/移动的过程中，在边框区121中的主动笔10可接收到边框区121所发射的上行信号UL，然后在显示区122中的主动笔10可继续接收到显示区122所发射的上行信号UL。因此，主动笔10在从边框区121进入显示区122前，主动笔10可基于边框区121所发射的上行信号UL提早进行主动笔触控检测操作(例如进行配对)。基此，主动笔10在进入显示区122前便可以备妥发出下行信号给显示面板120。因此当主动笔10从边框区121往显示区122划线时主动笔10可以书写于显示区122的边缘与其他位置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。