CN111179802A - 显示*** - Google Patents

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Abstract

一种显示***包含显示面板，其中显示面板包含像素阵列、天线、读取电路以及栅极驱动电路。天线用以响应无线通信以传输射频信号。读取电路耦接于天线，用以接收射频信号。栅极驱动电路耦接于读取电路与像素阵列。读取电路还用以依据射频信号产生时钟信号并传输至栅极驱动电路。栅极驱动电路依据时钟信号产生扫描信号并传输至像素阵列。

Description

显示***
技术领域
本公开内容涉及一种显示***，特别涉及一种包含用以驱动栅极驱动电路的读取电路的显示***。
背景技术
显示***包含显示面板与电路板，其中显示面板通过栅极驱动电路驱动而执行操作。栅极驱动电路需要由电路板上的电路来提供时钟信号以及操作电源，因此，显示面板上的栅极驱动电路配合电路板上供应的电源及时钟来控制显示面板。
当显示***在感应近场通信时，读取电路读取由天线传来的感应信号，再依据感应信号传输起始信号给栅极驱动电路，使栅极驱动电路开始扫描显示面板中的像素阵列。因此，栅极驱动电路可以通过电路板提供的电源及时钟而致能，再通过读取电路传来的起始信号开始扫描像素阵列。
发明内容
本公开内容的一实施方式涉及一种显示器***，其包含显示面板，其中显示面板包含像素阵列、天线、读取电路以及栅极驱动电路。天线用以响应无线通信以传输射频信号。读取电路耦接于天线，用以接收射频信号。栅极驱动电路耦接于读取电路与像素阵列。读取电路还用以依据射频信号产生时钟信号并传输至栅极驱动电路。栅极驱动电路依据时钟信号产生扫描信号并传输至像素阵列。
本公开内容的一实施方式涉及一种显示器***，其包含像素阵列、读取电路以及栅极驱动电路。读取电路用以接收射频信号以产生第一控制电压与第二控制电压。栅极驱动电路耦接像素阵列与读取电路，用以接收第一控制电压与第二控制电压，并通过第一控制电压与第二控制电压产生扫描信号以控制像素阵列。像素阵列、读取电路与栅极驱动电路设置于显示器***的显示面板上。
附图说明
通过阅读以下对实施例的详细描述可以更全面地理解本公开案，参考附图如下：
图1为根据本公开文件的一些实施例所示出的一种显示***的示意图；
图2A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图1中的显示装置的示意图；
图2B为根据本公开文件的一些实施例所示出于图1中的电路装置的示意图；
图3A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图2A中的读取电路的部分示意图；
图3B为根据本公开文件的一些实施例所示出操作于图3A中的电荷泵电路的波形图；
图4A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图2A中的读取电路的部分示意图；
图4B为根据本公开文件的一些实施例所示出操作于图4A中的电平移位器电路的波形图；
图5A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图2A中的栅极驱动电路的部分示意图；以及
图5B为根据本公开文件的一些实施例所示出操作于图5A中的栅极驱动电路的波形图。
附图标记说明：
10：显示***
100：显示装置
110：读取电路
120：栅极驱动电路
130：天线
140：像素阵列
NFC_ON：信号
200：电路装置
210：驱动电路
220：控制电路
221：整流器
110A：电荷泵电路
T1、T2、T3、T4、T5a～T5g、T6、T7、T8、T9：晶体管
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7：电容
VGH、VGL：控制电压
WF1、WF2、WF3：波形图
100B：电平移位器电路
T11、T12、T13、T14、T15、T16、T17、T18、T19、T20：晶体管
INV：反向器
VGG、VEE、V33、G33：供应电压
N_1、N_2、VPO2、VNO2：节点
CK1、XCK1：时钟信号
LS1、LS2：级
120A：移位暂存器
M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7：晶体管
C11、C12：电容
G(n-1)、G(n)、G(n+1)：扫描信号
VSS：供应电压
Q(n)：信号
具体实施方式
下文是举实施例配合说明书附图作详细说明，但所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用来限定本发明实施例，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等技术效果的装置，皆为本发明实施例公开内容所涵盖的范围。
于本文中，用语“电路”泛指由一或多个晶体管与/或一或多个主动元件/无源元件按一定方式连接以处理信号的物件，亦可泛指包含一或多个电路所形成的单一***。
参考图1。图1为根据本公开文件的一些实施例所示出的一种显示***10的示意图。如图1所示，显示***10包含显示装置100与电路装置200。在一些实施例中，显示装置100与电路装置200耦接，且显示装置100与电路装置200为不同层的装置。在一些实施例中，显示装置100亦称为显示面板，以及电路装置200亦称为电路板。
在一些实施例中，显示***10用以通过显示装置100感测一近场通信(near-fieldcommunication,NFC)以驱动电路装置200，接着再通过电路装置200产生信号传输至显示装置100，使显示装置100执行显示作业。在一些实施例中，近场通信由一外部装置(未示出)靠近显示***10而产生感应，进而使显示***10响应该近场通信而执行操作。上述的外部装置例如为一感应卡。在一些实施例中，近场通信亦称为近场无线通信，为一种近距离无线的通信技术。为使图面简洁而易于说明，显示***10中的其他元件与连接关系并未示出于图1中。
实作上，显示***10可以用智能手机、平板电脑、销售点终端机或数字看板(digital billboard)等等具有显示功能与近场通信功能的电子***来实现。
参考图2A与图2B。图2A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图1中的显示装置100的示意图。如图2A所示，显示装置100包含读取电路110、栅极驱动电路120、天线130与像素阵列140。在一些实施例中，读取电路110耦接天线130与栅极驱动电路120，以及栅极驱动电路120耦接像素阵列140，其中像素阵列140包含多列的像素(未示出)。图2B为根据本公开文件的一些实施例所示出于图1中的电路装置200的示意图。如图2B所示，电路装置200包含驱动电路210与控制电路220，其中控制电路包含整流器221。
在一些实施例中，天线130用以感测近场通信，例如一个具有感应线圈的感应卡靠近显示***10产生电磁感应。当天线130感测到近场通信时，天线130将因电磁感应产生的感应电流传输至电路装置200。接收到感应电流后，电路装置200被驱动并通过驱动电路210产生射频(radio frequemcy,RF)信号NFC_ON，再通过天线130将射频信号NFC_ON传输至读取电路110。在另一些实施例中，电路装置200还通过整流器221将所产生的射频信号NFC_ON整流后，再传输至读取电路110。在一些实施例中，射频信号NFC_ON的频率约为13.56MHz。
在一些实施例中，读取电路110在接收到经整流器221整流的射频信号NFC_ON之后，依据射频信号NFC_ON产生控制电压VGH与VGL(示出于图3A)，并将控制电压VGH、VGL传输至栅极驱动电路120。栅极驱动电路120依据控制电压VGH、VGL产生扫描信号G(n)(示出于图5A)，并将扫描信号G(n)传输至像素阵列140以控制像素阵列140。
在另一些实施例中，读取电路110在接收到射频信号NFC_ON之后，依据射频信号NFC_ON产生时钟信号CK1(示出于图4A)，并将时钟信号CK1传输至栅极驱动电路120。栅极驱动电路120依据时钟信号CK1产生扫描信号G(n)，并将扫描信号G(n)传输至像素阵列140以控制像素阵列140。
参考图3A。图3A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图2A中的读取电路110的部分示意图。在图3A中，电荷泵电路110A为部分的读取电路110。如图3A所示，电荷泵电路110A包含晶体管T1、T2、T3、T4、T5a～T5g、T6、T7、T8、T9以及电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7。其中晶体管T1、T2、T3、T4、T5a～T5g与电容C1、C2、C3、C4组成电荷泵电路110A的第一区，用以接收射频信号NFC_ON以产生控制电压VGH，以及晶体管T6、T7、T8、T9与电容C5、C6、C7组成电荷泵电路110A的第二区，用以接收射频信号NFC_ON以产生控制电压VGL。其中控制电压VGH大于控制电压VGL。
如图3A所示，在电荷泵电路110A的第一区中，电容C2与电容C4的第一端用以接收射频信号NFC_ON，电容C2的第二端耦接晶体管T1的第一端与晶体管T2的第一端及栅极端，晶体管T1的第二端与栅极端耦接至***接地，晶体管T2的第二端耦接至电容C1的第一端与晶体管T3的第二端及栅极端，电容C1的第二端耦接至***接地，电容C4的第二端耦接至晶体管T3的第一端与晶体管T4的第一端及栅极端，以及晶体管T4的第二端耦接至***接地与晶体管T5a的第一端及栅极端。在一些实施例中，晶体管T5a～T5g共7个晶体管以第一端耦接栅极端的方式连续串接，并在晶体管T5g的第二端耦接至***接地。晶体管T4的第二端还用以输出控制电压VGH。
如图3A所示，在电荷泵电路110A的第二区中，晶体管T6的第一端及栅极端与电容C6第一端用以接收射频信号NFC_ON，晶体管T6的第二端耦接电容C5的第二端与晶体管T7的第一端，电容C5的第一端耦接至***接地，电容C5的第二端与晶体管T7的第二端及栅极端耦接晶体管T8的第一端及栅极端，晶体管T8的第二端耦接电容C7的第二端与晶体管T9的第二端及栅极端，以及晶体管T9的第一端耦接至***接地。晶体管T8的第二端还用以输出控制电压VGL。
在一些实施例中，射频信号NFC_ON为弦波。射频信号NFC_ON经过整流器211后，正值的部分输入电荷泵电路110A的第一区，以及负值的部分输入电荷泵电路110A的第二区。电荷泵电路110A用以调整整流后的射频信号NFC_ON的电平，并依照调整后的电平输出控制电压VGH、VGL。例如，将整流后振幅为10V的射频信号NFC_ON上拉至30V与下拉至-10V，并以30V与-10V的电压输出。换言之，电荷泵电路110A用以通过整流后的射频信号NFC_ON产生控制电压VGH、VGL。
参考图3B。图3B为根据本公开文件的一些实施例所示出操作于图3A中的电荷泵电路110A的波形图WF1。如图3B所示，波形图WF1包含控制电压VGH、VGL的波形与时间变化。波形图WF1的最左侧为将整流后的射频信号NFC_ON输入电荷泵电路110A的起始，此时电荷泵电路110A为0V或电位悬空(floating)。在持续输入射频信号NFC_ON的一段时间之后，电荷泵电路110A的输出达到收敛，因此，在波形图WF1的右侧电荷泵电路110A输出大约为定值的控制电压VGH、VGL。
上述射频信号NFC_ON的振幅与控制电压VGH、VGL的电平仅为示意的用途。各种不同的射频信号NFC_ON的振幅与控制电压VGH、VGL的电平均在本公开文件的考量与范围之内。
参考图4A。图4A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图2A中的读取电路100的部分示意图。在图4A中，电平移位器电路(level shift circuit)110B为部分的读取电路110。在一些实施例中，电平移位器电路110B用以移位射频信号NFC_ON的振幅电平，并将放大后的射频信号NFC_ON输出为时钟信号CK1。
如图4A所示，电平移位器电路110B包含第一级LS1与第二级LS2，第一级LS1耦接第二级LS2。电平移位器电路110B的第一级LS1包含反相器INV与晶体管T11、T12、T13、T14，以及电平移位器电路110B的第二级LS2包含晶体管T15、T16、T17、T18、T19、T20。
如图4A所示，在电平移位器电路110B的第一级LS1中，反相器INV的输入端与晶体管T12的栅极端用以接收射频信号NFC_ON，反相器INV的输出端耦接晶体管T11的栅极端，反相器INV的第一控制端、晶体管T11的第一端与晶体管T122的第一端用以接收供应电压V33，反相器INV的第二控制端用以接收供应电压G33，晶体管T11的第二端(节点N_1)耦接晶体管T13的第一端与晶体管T14的栅极端，晶体管T12的第二端(节点N_1)耦接晶体管T13的栅极端与晶体管T14的第一端，晶体管T13的第二端与晶体管T14的第二端用以接收供应电压VEE。在电平移位器电路110B的第二级LS2中，晶体管T15的第一端、晶体管T16的第一端与晶体管T19的第一端用以接收供应电压VGG，晶体管T15的第二端(节点VPOS)耦接晶体管T17的第一端与晶体管T16的栅极端，晶体管T16的第二端(节点VNOS)耦接晶体管T15的栅极端、晶体管T18的第一端、晶体管T19的栅极端与晶体管T20的栅极端，晶体管T17的栅极端耦接通过节点N_2耦接第一级LS1中晶体管T12的第二端与晶体管T13的栅极端，晶体管T18的栅极端耦接通过节点N_1耦接第一级LS1中晶体管T11的第二端与晶体管T14的栅极端，晶体管T17的第二端、晶体管T18的第二端与晶体管T20的第二端用以接收供应电压VEE，晶体管T19的第二端耦接晶体管T20的第一端并用以输出时钟信号CK1。上述的节点N_1、N_2、VPO2、VNO2用以清楚表达元件连接关系之外，亦为后述图4B中波形图WF2的测量节点。
在一些实施例中，射频信号NFC_ON为方波。电平移位器电路110B的第一级LS1用以将射频信号NFC_ON的振幅移位至供应电压V33与供应电压VEE之间，接着通过节点N_1与节点N_2将被移位的射频信号NFC_ON传输至第二级LS2。电平移位器电路110B的第二级LS2用以将经第一级LS1移位后的射频信号NFC_ON的振幅再移位至供应电压VGG与供应电压VEE之间，并输出为时钟信号CK1。换言之，电平移位器电路110B用以将射频信号NFC_ON的振幅放大至供应电压VGG与供应电压VEE之间，并输出为时钟信号CK1。因此时钟信号CK1与射频信号NFC_ON具有相同的频率。
在图4A的实例中，供应电压VGG为30V以及供应电压VEE为-10V，因此射频信号NFC_ON的振幅被电平移位器电路110B移位至30～-10V。
在一些实施例中，读取电路110还包含一反相器(未示出)用以反相时钟信号CK1以产生时钟信号XCK1(示于图5A)。
参考图4B。图4B为根据本公开文件的一些实施例所示出操作于图4A中的电平移位器电路110B的波形图WF2。如图4B所示，波形图WF2包含射频信号NFC_ON、节点N_1、N_2、VNO2、VPO2上的信号与时钟信号CK1的波形与在同时点上对应的变化。
在波形图WF2的实施例中，射频信号NFC_ON的振幅为3.3～0V，供应电压V33的为3.3V，供应电压VEE的为-10V，供应电压VGG的为30V。电平移位器电路110B的第一级LS1依据射频信号NFC_ON的振幅、供应电压V33与供应电压VEE，将射频信号NFC_ON的振幅移位至供应电压V33与供应电压VEE之间，并依此输出节点N_1、N_2上的信号至第二级LS2。如图4B所示，节点N_1、N_2上信号的振幅为3.3～-10V，且互为反相。接着，电平移位器电路110B的第二级LS2依据节点N_1、N_2上的信号、供应电压VGG与供应电压VEE，将节点N_1、N_2上的信号的振幅移位至供应电压VGG与供应电压VEE之间，并依此输出为时钟信号CK1。如图4B所示，时钟信号CK1的振幅为30～-10V。
在一些实施例中，节点VPO2、VNO2上的信号互为反相，且节点VPO2、VNO2上的信号的振幅与时钟信号CK1相同。在一些实施例中，节点N_1、N_2、VPO2、VNO2上信号用以检查电平移位器电路110的操作是否正常。
上述射频信号NFC_ON的振幅与供应电压VGG、V33、VEE的电平仅为示意的用途。各种不同的射频信号NFC_ON的振幅与供应电压VGG、V33、VEE的电平均在本公开文件的考量与范围之内。
参考图5A。图5A为根据本公开文件的一些实施例所示出于图2A中的栅极驱动电路120的部分示意图。在图5A中，移位暂存器(shift register)120A为部分的栅极驱动电路120。在一些实施例中，栅极驱动电路120包含多级移位暂存器，而图5A所示的移位暂存器120A为栅极驱动电路120中的其中一级移位暂存器。
在一些实施例中，移位暂存器120A用以依据时钟信号CK1与时钟信号XCK1以产生扫描信号G(n)。移位暂存器120A还依据前一级移位暂存器(未示出)的输出G(n-1)与后一级的移位暂存器(未示出)的输出G(n+1)来产生扫描信号G(n)。在一些实施例中，移位暂存器120A用以接收控制电压VGH、VGL，并依据时钟信号CK1、XCK1、前一级输出G(n-1)与后一级输出G(n+1)，决定将输出的扫描信号G(n)上拉至控制电压VGH或下拉至控制电压VGL。在一些实施例中，移位暂存器120A将扫描信号G(n)传输至像素阵列140并借此控制像素阵列140。换言之，栅极驱动电路120用以输出多个扫描信号(例如扫描信号G(n-1)、G(n)、G(n+1))至像素阵列140以控制像素阵列140。
在一些实施例中，上述包含多级移位暂存器的栅极驱动电路120中，第一级移位暂存器因为没有前一级的输出，显示***10产生一起始信号START_PULSE传输给第一级移位暂存器当作第一级移位暂存器前一级的输入。以及，栅极驱动电路120中，最后一级的移位暂存器因为没有后一级的输出，显示***10产生一终止信号END_PULSE传输给最后一级的移位暂存器当作最后一级的移位暂存器后一级的输入。
如图5A所示，移位暂存器120A包含晶体管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7与电容C11、C12。晶体管M1的第一端用以接收控制电压VGH，在一些实施例中，晶体管M1亦称为上拉晶体管。晶体管M1的栅极端用以接收前一级的输出G(n-1)，晶体管M1的第二端耦接晶体管M2的第二端、晶体管M5的栅极端、晶体管M4的栅极端与电容C12的第一端。晶体管M2的第一端用以接收控制电压VGL，在一些实施例中，晶体管M2亦称为下拉晶体管。晶体管M2的栅极端用以接收后一级的输出G(n+1)。晶体管M4的第一端用以接收时钟信号XCK1，晶体管M4的第二端耦接电容C12的第二端与晶体管M3的第一端。移位暂存器120A通过晶体管M4的第二端输出扫描信号G(n)。晶体管M3的栅极端用以接收时钟信号CK1，晶体管M3的第二端用以接收供应电压VSS。电容C11的第一端用以接收时钟号XCK1，电容C11的第二端耦接晶体管M5的第一端、晶体管M6的栅极端与晶体管M7的栅极端。晶体管M5的端用以接收供应电压VSS。晶体管M6的第一端耦接晶体管M1的第二端，用以接收其上的信号Q(n)，晶体管M6的第二端用以接收供应电压VSS。晶体管M7的第一端用以接收扫描信号G(n)，晶体管M7的第二端用以接收供应电压VSS。在一些实施例中，供应电压VSS为***接地。
在一些实施例中，栅极驱动电路120中移位暂存器120A接收的控制电压VGH、VGL由读取电路110中的电荷泵电路110A提供。换句话说，栅极驱动电路120中具有至少部分的控制电压由读取电路110来提供。当天线130感测到近场通信，读取电路110接收了射频信号NFC_ON以产生控制电压VGH、VGL，并提供控制电压VGH、VGL予栅极驱动电路120使用。栅极驱动电路120依据控制电压VGH、VGL产生扫描信号G(n)以控制像素阵列140。
在另一些实施例中，栅极驱动电路120中移位暂存器120A接收的时钟信号CK1、XCK1由读取电路110中的电平移位器电路110B提供。换句话说，栅极驱动电路120中的时钟信号由读取电路110来提供。当天线130感测到近场通信，读取电路110接收了射频信号NFC_ON以产生时钟信号CK1、XCK1，并提供时钟信号CK1、XCK1予栅极驱动电路120使用。栅极驱动电路120依据时钟信号CK1、XCK1产生扫描信号G(n)以控制像素阵列140。
参考图5B。图5B为根据本公开文件的一些实施例所示出操作于图5A中的栅极驱动电路120的波形图WF3。如图5B所示，波形图WF3包含扫描信号G(n)、扫描信号G(n-1)、扫描信号G(n+1)、时钟信号CK1与时钟信号XCK1的波形对时间的变化。
在波形图WF3的实例中，时钟信号CK1与时钟信号XCK1互为反相。扫描信号G(n-1)、扫描信号G(n)、扫描信号G(n+1)依据时钟信号CK1与时钟信号XCK1，按序输出高电平，并在输出高电平之时，将前一级的输出降为低电平。在一些实施例中，栅极驱动电路120按序输出具有高电平的扫描信号以按序的控制像素阵列140中的每一列。
上述栅极驱动电路120的操作方式仅为示意的用途。各种不同栅极驱动电路120的操作方式均在本公开文件的考量与范围之内。
虽然本发明的实施例已公开如上，然其并非用以限定本发明实施例，任何本领域技术人员，在不脱离本发明实施例的构思和范围内，当可做些许的变动与润饰，因此本发明实施例的保护范围当以权利要求所界定为准。

Claims (9)

1.一种显示***，包含一显示装置，其中该显示装置包含：
一像素阵列；
一天线，用以响应一无线通信以传输一射频信号；
一读取电路，耦接于该天线，用以接收该射频信号；以及
一栅极驱动电路，耦接于该读取电路与该像素阵列，
其中该读取电路还用以依据该射频信号产生一时钟信号并传输至该栅极驱动电路，其中该栅极驱动电路依据该时钟信号用以产生多个扫描信号并传输至该像素阵列。
2.如权利要求1所述的显示***，还包含：
一电路装置耦接于该显示装置，其中该电路装置包含一驱动电路，当该天线响应该无线通信时，该驱动电路用以提供该射频信号予该天线，使该天线传输该射频信号至该读取电路。
3.如权利要求1所述的显示***，其中该读取电路包含：
一电平移位器电路用以依据该射频信号以输出该时钟信号。
4.如权利要求1所述的显示***，其中该栅极驱动电路包含多个移位暂存器，其中该些移位暂存器中的每个用以接收该时钟信号，并依据该时钟信号产生该些扫描信号中对应的一个以驱动该像素阵列。
5.一种显示***，包含：
一像素阵列；
一读取电路用以接收一射频信号以产生一第一控制电压与一第二控制电压；以及
一栅极驱动电路耦接该像素阵列与该读取电路，用以接收该第一控制电压与该第二控制电压，并通过该第一控制电压与该第二控制电压产生一扫描信号以控制该像素阵列，
其中该像素阵列、该读取电路与该栅极驱动电路设置于该显示***的一显示装置上。
6.如权利要求5所述的显示***，还包含：
一天线耦接至该读取电路，用以感测一近场通信，以传输该射频信号至该读取电路，其中该天线设置于该显示装置上。
7.如权利要求6所述的显示***，还包含：
一控制电路设置于一电路装置上耦接至该显示面板，其中该控制电路包含一整流器，当该天线感测该近场通信时，该整流器用以整流该射频信号并通过该天线传输至该读取电路。
8.如权利要求5所述的显示***，其中该读取电路包含：
一电荷泵电路用以接收该射频信号，依据该射频信号的一正值部分产生该第一控制电压，以及依据该射频信号的一负值部分产生该第二控制电压，
其中该第一控制电压大于该第二控制电压。
9.如权利要求5所述的显示***，其中该栅极驱动电路包含多级移位暂存器用以接收该第一控制电压与该第二控制电压，该多级移位暂存器还用以接收一时钟信号，并依据该时钟信号、该第一控制电压与该第二控制电压产生该扫描信号。
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