整合显示和遥感的装置及方法

专利名称：整合显示和遥感的装置及方法
整合显示和遥感的装置及方法
技术领域：
本发明是关于一种整合显示和遥感的装置及方法，特别是关于应用 于一液晶显示器的一种整合显示和遥感的装置及方法。
背景技术：
目前，显示器的遥控系统包括一红外线遥控器、 一红外线传感器、 一显示单元及一分析单元。红外线遥控器发出包含控制指令或/和数据的 一红外线信号。该红外线传感器接收该红外线信号，感应该红外线信号 的能量，以产生一电压信号。该显示单元显示一影像画面并发出声音。
该分析单元接收电压信号，滤除该电压信号的红外线频率范围的部
分，以经分析而获得控制指令或/和数据；该分析单元利用该控制指令或/ 和数据控制显示单元，例如控制该显示单元的声音的大小或影像画面的 频道。该遥控显示器的系统的特征为该红外线传感器与显示单元的间 隔着分析单元。
由于红外线传感器与显示单元的间隔着分析单元，该显示器的遥控 系统将无法运用显示单元的影像画面的区域来达到遥控该显示单元的机

发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种整合显 示和遥感的装置及方法。
本发明之一目的是在显示面板上的每个像素上都内建一电磁波感测 单元，例如， 一光感应器；利用该电磁波感测单元可以接收来自外界不 同的电磁波信号，转换该电磁波信号转换为一输出信号；该输出信号经处理后，获得该电磁波信号在显示面板的入射位置；利用该入射位置， 选择电视的频道、明显显示该入射位置或执行预定的功能；如此，便可 省去设计红外线传感器的成本。
本发明的第一构想为提出一种整合显示和遥感的装置，该装置包括 一显示单元与一遥感单元。该显示单元用以显示一像素，接收一扫描信 号与一数据信号，且根据该扫描信号与该数据信号，控制该像素的光学 特性。该遥感单元的输出端具有一输出信号，耦合于该显示单元，接收 该扫描信号与一电磁波信号，且利用该扫描信号与该电磁波信号在一特 定频率范围内的能量，控制该输出信号。
本发明的第二构想为提出一种整合显示和遥感的方法，其用以显示 一像素与控制一输出信号，该方法包括下列步骤根据一扫描信号与一 数据信号，控制该像素的光学特性；及，利用该扫描信号与一电磁波信 号在一特定频率范围内的能量，控制该输出信号。
本发明的第三构想为提出一种整合显示和遥感的装置，该装置包括 一显示单元矩阵与一遥感单元矩阵。该显示单元矩阵的数个份子以数组 形状用来对应地显示一像素矩阵的数个份子，该显示单元矩阵接收一扫 描信号与一数据信号，且根据该扫描信号与该数据信号，控制该像素矩 阵的各份子的光学特性。该遥感单元矩阵的输出端具有一输出信号，该 遥感单元矩阵的数个份子在位置上分别地对应与耦合于该显示单元矩阵 的该等份子，该遥感单元矩阵接收该扫描信号与一电磁波信号，利用该 扫描信号与该电磁波信号在一特定频率范围内的能量，控制该输出信号。


图l本发明实施例一整合显示和遥感的系统的示意图2本发明实施例二整合显示和遥感的系统的示意图3本发明实施例二整合显示和遥感的装置的一实体配置示意图4本发明实施例三所提整合显示和遥感的系统的示意图。其中
10 :整合显示和遥感的系统 11、 1A :整合显示和遥感的装置
12 :显示单元
131 :电磁波感测单元
18 :显示器
18A :影像画面
Pl、 P2、 PA、 Uu、 U12-
SC11、 SC12 :扫描信号
SR11 :输出信号
Rfl :特定频率范围
Seli :电气信号
U
in'
13 :遥感单元 132 :转换单元 181 :表面区域 PP :像素矩阵 Umn :像素 SD11 :数据信号 SEW1 :电磁波信号
Efi :能:
10、 20、 30、 40 :整合显示和遥感的系统
11、 1A、 21、 41 :整合显示和遥感的装置
12、 22、 Au、 A12、 A1N、 A画显示单元
13、 23、 B 、 B12、 B1N、 B丽遥感单元
131、 231 :电磁波感测单元
132、 232 :转换单元 18 :显示器
181 :表面区域 18A :影像画面 PP、 U :像素矩阵
Pl、 P2、 PA、 uu、 u12、 U1N、 u画像素
SgII、 Sg12、 Sg21、 Sg、 Sg"、 Sg42、 Sg4M : 扫描信号 SdII、 Sd21、 Sq、 Sd41、 Sd42、 Sd4M :数据"f百号 Srii、 Sr21、 Sr、 Sr"、 Sr42、 Sr4N :输出 <目号Sewi、 SeW2、 SeW4 :电磁波信号
Rfl、 Rf2、 Rf4 :特定频率范围 Efi、 Ef2、 Ef4 :會g量
Seli、 SeL2 :电气信号
Q。 Q2 :晶体管 QA :光敏晶体管 Cd :液晶显示组件 Vj :正偏压电压 V2 :负偏压电压 VDD :电源电位 VC0M :共通电位 GND :地电位 CLSt :保持电容 Csst :电容 IA :感应电流 2321 :开关 2C :铟锡氧化物电极 A:显示单元矩阵 B:遥感单元矩阵 fH :频率
H:整合单元矩阵
H 、 H12、 H1N、 H画整合单元
DU :位置数据
CH—1、 CH—2、 CH—L :候选频道代码 K_l、 K_2、 K_L :遥感区域 DK :区域数据 42 :处理单元421 :调谐器具体实施方式

请参阅图1，其为本案第一实施例所提整合显示和遥感的系统的示意 图。如图所示，整合显示和遥感的系统IO包括一显示器18，显示器18 的一表面区域181用以显示一影像画面18A，影像画面18A由一像素矩 阵PP所形成，而像素P1为像素矩阵PP所包括数个像素的其中之一。
显示器18包括一整合显示和遥感的装置11。整合显示和遥感的装置 11包括一显示单元12与一遥感单元13。显示单元12用以显示像素P1， 显示单元12接收一扫描信号S③与一数据信号SDn，且根据扫描信号Scm 与数据信号Sdh，控制像素P1的光学特性，其中该光学特性可为亮度、 色彩或其组合。
遥感单元13具有一输出端Yll，输出端Yll具有一输出信号SR11， 遥感单元13耦合于显示单元12，遥感单元13接收扫描信号Scm与一电 磁波信号SEW1,且利用扫描信号Sou与电磁波信号Se紹在一特定頻率范 围Rn内的能量En，控制输出信号SKn。
遥感单元13可包括一电磁波感测单元131与一转换单元132。电磁 波感测单元131接收电磁波信号SEW1，且利用感应电磁波信号Sew,在特 定频率范围Rfl内的能量En，产生电气信号selp其中特定频率范围Rn 可为红外线的频率范围，且电气信号seu可为一电压信号、 一电流信号 或一磁通信号。转换单元132具有输出端Yll，转换单元132接收扫描 信号S叫与电气信号SEU，且利用扫描信号S(jn与电气信号SEU，控制 输出信号SR11。
显示单元12与遥感单元13在位置上可为相邻或耦接。显示单元12 与遥感单元13在位置上亦可为同在像素P1内，而像素P1可为一彩色像素所包含的一次像素。
在整合显示和遥感的装置11的同一平面层的下方可有另一整合显示
和遥感的装置1A，整合显示和遥感的装置1A具有一输出端Y12，输出 端Y12具有输出信号SKu，整合显示和遥感的装置1A,用以显示像素PA，
接收扫描信号ScH2与数据信号Sdu，且感应电磁波信号Sew,在特定頻率
范围Rn内的能量En，以控制瑜出信号Sku。
请参阅图2，其为本案第二实施例所提整合显示和遥感的系统的示意 图。如图所示，整合显示和遥感的系统20包括一整合显示和遥感的装置 21。整合显示和遥感的装置21包括一显示单元22与一遥感单元23。显 示单元22用以显示像素P2，显示单元22接收一扫描信号SG21与一数据 信号SD21，且根据扫描信号SC21与数据信号SD21，控制像素P2的光学特 性。
显示单元22可包括一晶体管—液晶显示组件Cd与一保持电容 Cw。晶体管Q,可为，例如， 一薄膜晶体管(TFT)，晶体管(^具有一闸 极端G、 一源极端S与一汲极端D，闸极端G接收扫描信号Smp汲极 端S接收数据信号SD21，且源极端S产生一控制信号SCT2。
液晶显示组件Cd的构造类似一电容器，液晶显示组件Cd具有一第一 端T1与一第二端T2，液晶显示组件Cd的第一端Tl耦合于晶体管Qt的 源极端S且接收控制信号SCT2，液晶显示组件Cd的第二端T2经由一正 偏压电压V,耦合于地电位GND;液晶显示组件Cd根据控制信号SCT2， 控制像素P2的该光学特性。在一实施例中，液晶显示组件Q的第二端 T2直接耦合于地电位GND。保持电容Cw具有一第一端T3与一第二端 T4，保持电容Cw的第一端T3耦合于晶体管Q，的源极端S，且保持电 容Cut的第二端T4经由一负偏压电压V2耦合于地电位GND;在一实施 例中，保持电容CLSt的第二端T4直接耦合于地电位GND。遥感单元23具有一输出端Y21，输出端Y21具有一输出信号SR21， 遥感单元23耦合于显示单元22，遥感单元23接收扫描信号Se21与一电
磁波信号SEW2，且利用扫描信号Scm与感应电磁波信号Sew2在一特定頻 率范围Rf2内的能量Ef2，控制输出信号S！^。
遥感单元23可包括一电磁波感测单元231与一转换单元232。电磁 波感测单元231接收电磁波信号SEW2，且利用感应电磁波信号Sew2在特
定频率范围Rf2内的能量Ef2，产生电气信号SEL2。
在本实施例中，电气信号SEL2为一电压信号。电磁波感测单元231 包括一光敏晶体管QA与一电容Cw。光敏晶体管QA可为，例如， 一薄
膜光敏晶体管，光敏晶体管QA具有一闸极端G、 一源极端S与一汲极端 D，闸极端G经由负偏压电压V2耦合于地电位GND，源极端S耦合于一
电源电位VDD，光敏晶体管QA曝露于电磁波信号SEW2，感应电磁波信号 Sew2在特定頻率范国Rf2内的能量Ef2，以于汲极端D产生一感应电流IA，
其中感应电流U可为一光漏电流。
电容C&t具有一第一端T5与一第二端T6，电容C&t的第一端T5耦 合于光敏晶体管Qa的汲扱端D，电容C&t的第二端T6耦合于光敏晶体 管QA的闸极端G，感应电流U对电容C&t充电，且电容C&t的第一端
T5产生电气信号SEL2(电压信号)。
转换单元232具有输出端Y21，转换单元232接收扫描信号与
电气信号SEL2，且利用扫描信号Sc^与电气信号Sel2，控制瑜出信号Sr21。
转换单元232可包括一开关2321，开关2321具有一控制端、 一第一 端与一第二端，开关2321的该第一端与开关2321的该第二端之间具有 一受控制路径，该控制端接收开关该受控制路径的扫描信号Scm，开关 2321的该第一端接收电气信号SEL2(电压信号)，开关2321的该第二端耦 合于输出端Y21且具有输出信号SR21，且该扫描信号S(^与电气信号SEL2(电压信号)控制输出信号SR21。
开关2321可为，例如， 一晶体管Q2，其中晶体管Q2的一闸极端G、 一源极端S与一汲极端D分别地对应于开关2321的该控制端、该第一端
与该第二端。当扫描信号Sc^使该受控制路径导通时，电气信号SEL2(电 压信号)被传输为输出信号S^n当扫描信号S(^使该受控制路径关断时， 电气信号SEL2(电压信号)与输出信号Sj^为隔离。
请参阅图3，其为本案第二实施例所提整合显示和遥感的装置的一实 体配置示意图。如图所示，实体配置30包括一显示单元22与一遥感单 元23。显示单元22用以显示像素P2，显示单元22包括晶体管Q,、液晶 显示组件Q的一铟锡氧化物(ITO)电极2C。显示单元22利用晶体管Qi 的闸极G接收扫描信号SC21，且利用晶体管Q,的汲极D接收数据信号 SD21。遥感単元23包括光敏晶体管Qa与晶体管Q2，光敏晶体管Qa的源 极端S耦合于电源电位VDD，且晶体管Q2的源极端S耦合于输出信号 SR21。显示单元22与遥感单元23在位置上是同在像素P2内，另外，共 通电位VcoM为一参考电位且可为地电位GND。
请参阅图4，其为本案第三实施例所提整合显示和遥感的系统的示意 图。如图所示，整合显示和遥感的系统40包括一整合显示和遥感的装置 41与一处理单元42。整合显示和遥感的装置41包括一显示单元矩阵A 与一遥感单元矩阵B。
显示单元矩阵A的数个份子Au、 A12、 A1N.....A画以数组形状用
来对应地显示一像素矩阵U的数个份子Uu、 U12、 U1N.....UMN，显示
单元矩阵A接收一扫描信号Sg与一数据信号Sd，且根据扫描信号Sg与 数据信号Sd，控制像素矩阵U的各份子(如Un)的光学特性，其中扫描信
号Scj可包括子扫描信号Sc^、 S(M2、 ...、 SG4M，数据信号Sd可包括子数 据f旨号So41、 Sd42、 …、Sd4M。遥感单元矩阵B的输出端Y4具有一输出信号SR，遥感单元矩阵B
的数个份子B 、 B12、 B1N.....B画在位置上分别地对应与耦合于显示
单元矩阵A的该等份子Au、 A12、 A1N.....AMN，遥感单元矩阵B接收
扫描信号Sc与一电磁波信号SEW4,利用扫描信号Scj与电磁波信号SEW4
在一特定频率范围Rf4内的能量Ef2，控制该输出信号SK，其中输出信号
Sr可包括子瑜出信号SR41、 SR42、 ...、 SR4N。
在本实施例中，电磁波信号SEW4可具有一频率fH，且频率fH位于特
定频率范围Rf4内。像素矩阵U形成一影像画面。显示单元矩阵A的该
等份子Au、 A12、 A1N.....A固与遥感单元矩阵B的该等份子Bn、 B12、
B1N、…、B画对应地整合为一整合单元矩阵H的数个整合单元Hu、 H12、
H1N.....HMN，其中整合单元矩阵H构成整合显示和遥感的装置41，且
整合单元矩阵H的各份子(如Hn)在位置上为在像素矩阵U的一所对应像 素(如Un)内。
处理单元42产生扫描信号S(3与数据信号SD，接收瑜出信号Sk，且 根据输出信号SR，判断遥感单元矩阵B的哪个特定份子有效地感应电磁 波信号SEW4，其中遥感单元矩阵B的该特定份子对应于像素矩阵U的一 特定份子，且显示单元矩阵A可明显地显示像素矩阵U的该特定份子。
像素矩阵U的该等份子Un、 U12、 U1N.....UMN对应地位于数个像
素位置。处理单元42具有该等像素位置的位置数据DU,根据位置数据
DU，将该等像素位置区分为对应于数个候选频道代码CH—1、 CH—2.....
CH—L(如1、 2、 ...、 6)的数个遥感区域K_l、 K_2、 ...、 K一L，且具有该 等遥感区域K—1、 K—2、 ...、 K—L的区域数据DK。
处理单元42利用决定遥感单元矩阵B的该特定份子是位于该等遥感
区域K—1、 K_2.....K_L中的哪一特定区域，获得电磁波信号Sew4所
选择的一特定频道代码，其中该特定频道代码是该等候选频道代码CH—1、 CH—2、…、CH—L的其中之一。
该处理单元包括一调谐器421，调谐器421接收该特定频道代码，且 根据该特定频道代码，产生扫描信号Se与数据信号SD。
请参阅第一图来说明本案所提整合显示和遥感的方法，其用以显示 一像素P1与控制一输出信号SR11，该方法包括下列步骤根据一扫描信 号S(3U与一数据信号Sdu，控制像素P1的光学特性；及，利用扫描信号 SG11与一电磁波信号SEW1在一特定频率范围Rfl内的能量Efl，控制 输出信号SRll。
本案的一特征是在显示面板的每个像素中，除了原本用以控制通断 的薄膜晶体管组件外，另外再设计一光感应组件，光感应组件是利用原 本的液晶显示器制程所制作出的一光感应薄膜晶体管。本案利用薄膜晶 体管的组件特性，将光感应薄膜晶体管操作在负压区，利用外在不同的 光，产生不同的光漏流，将这些光漏流储存成不同电压，且将电压数据 提供给处理单元。处理单元根据该电压数据，控制该显示面板；如此， 就可以节省遥控器的成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体 和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的 是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本 发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1、一种整合显示和遥感的装置，包括一显示单元，用以显示一像素，接收一扫描信号与一数据信号，且根据该扫描信号与该数据信号，控制该像素的光学特性；及一遥感单元，其输出端具有一输出信号，耦合于该显示单元，接收所述扫描信号与一电磁波信号，且利用该扫描信号与该电磁波信号在一特定频率范围内的能量，控制所述输出信号。
2、 如权利要求1所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于所述 显示单元包括一晶体管，具有一闸极端、 一源极端与一汲极端，该闸极端接收所 述扫描信号，该汲极端接收所述数据信号，且该源极端产生一控制信号；一液晶显示组件，具有一第一端与一第二端，该液晶显示组件的第 一端耦合于所述晶体管的该源极端，该液晶显示组件的第二端耦合于一 地电位，且该液晶显示组件根据所述控制信号，控制所述像素的光学特性；及一保持电容，具有一第一端与一第二端，该保持电容的第一端耦合 于所述晶体管的源极端，且该保持电容的第二端耦合于所述地电位。
3、 权利要求2所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于-所述晶体管为一薄膜晶体管；所述液晶显示组件的第二端经由一正偏压电压耦合于所述地电位；及所述保持电容的第二端经由一负偏压电压耦合于所述地电位。
4、 如权利要求1所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于，所述 显示单元与遥感单元在位置上为相邻或耦接。
5、 如权利要求l所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于， 所述显示单元所述该遥感单元在位置上为同在所述像素内；及 所述像素为一彩色像素所包含的一次像素。
6、 如权利要求1所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于，所述遥感单元包括一电磁波感测单元，接收所述电磁波信号，且利用感应该电磁波信 号在特定频率范围内的能量，产生一电气信号，其中该电气信号为一电 压信号、 一电流信号与一磁通信号的其中之一；及一转换单元，其输出端具有所述输出信号，接收所述扫描信号所述 电气信号，且利用该扫描信号与该电气信号，控制所述输出信号。
7、 如权利要求6所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于，所述 电气信号为一电压信号，且所述电磁波感测单元包括一光敏晶体管，具有一闸极端、 一源极端与一汲极端，该闸极端经 由一负偏压电压耦合于一地电位，该源极端耦合于一电源电位，该光敏 晶体管曝露于该电磁波信号，感应该电磁波信号在该特定频率范围内的该能量，以于该汲极端产生一感应电流；及一电容，具有一第一端与一第二端，该电容的该第一端耦合于该光 敏晶体管的该汲极端，该电容的该第二端耦合于该光敏晶体管的该闸极 端，且该电容的该第二端产生该电压信号。
8、 如权利要求7所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于， 该光敏晶体管为一薄膜光敏晶体管；及该感应电流为 一 光漏电流。
9、 如权利要求6所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于，其中该电气信号为一电压信号，且该转换单元包括一开关，具有一控制端、 一第一端与一第二端，该开关的该第一端 与该开关的该第二端之间具有一受控制路径，该控制端接收开关该受控 制路径的该扫描信号，该开关的该第一端接收该电压信号，该开关的该 第二端具有该输出信号，且该扫描信号与该电压信号控制该输出信号。
10、 如权利要求9所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于，其中该开关为一晶体管；当该扫描信号使该受控制路径导通时，该电压信号被传输为该输出信号；及当该扫描信号使该受控制路径关断时，该电压信号与该输出信号为 隔离。
11、 如权利要求1所述的整合显示和遥感的装置，其特征在于，其中该特定频率范围为红外线的频率范围；及 该光学特性为亮度与色彩的至少其中之一。
12、 一种整合显示和遥感的方法，用以显示一像素与控制一输出信 号，包括下列步骤根据一扫描信号与一数据信号，控制该像素的光学特性；及 利用该扫描信号与一电磁波信号在一特定频率范围内的能量，控制 该输出信号。
13、 如权利要求12所述的整合显示和遥感的方法，更包括下列步骤 利用感应该电磁波信号在该特定频率范围内的该能量，产生一电气信号，其中该电气信号为一电压信号、 一电流信号与一磁通信号的其中 之一；及利用该扫描信号与该电气信号，控制该输出信号。
14、 如权利要求12所述的整合显示和遥感的方法，更包括下列步骤 利用感应该电磁波信号在该特定频率范围内的该能量，产生一感应电流；利用该感应电流与一电容，产生一电压信号；及 利用该扫描信号与该电压信号，控制该输出信号。
15、 如权利要求14所述的整合显示和遥感的方法，其中该感应电流 为一光漏电》1E。
16、 如权利要求12所述的整合显示和遥感的方法，其中 该特定频率范围为红外线的频率范围；及该光学特性为亮度与色彩的至少其中之一。
17、 一种整合显示和遥感的装置，包括一显示单元矩阵，其数个份子以数组形状用来对应地显示一像素矩 阵的数个份子，该显示单元矩阵接收一扫描信号与一数据信号，且根据 该扫描信号与该数据信号，控制该像素矩阵的各份子的光学特性；及一遥感单元矩阵，其输出端具有一输出信号，该遥感单元矩阵的数 个份子在位置上分别地对应与耦合于该显示单元矩阵的该等份子，该遥 感单元矩阵接收该扫描信号与一电磁波信号，利用该扫描信号与该电磁 波信号在一特定频率范围内的能量，控制该输出信号。
18、 如权利要求17所述的整合显示和遥感的装置，其中该电磁波信 号具有一频率，该电磁波信号的该频率位于该特定频率范围内，且该装 置更包括一处理单元，产生该扫描信号与该数据信号，接收该输出信号， 且根据该输出信号，判断该遥感单元矩阵的哪个特定份子有效地感应 该电磁波信号。
19、 如权利要求18所述的整合显示和遥感的装置，其中 该像素矩阵形成一影像画面；该显示单元矩阵的该等份子与该遥感单元矩阵的该等份子对应地整 合为一整合单元矩阵的数个整合单元，其中该整合单元矩阵构成该整合 显示和遥感的装置，且该整合单元矩阵的各份子在位置上为在该像素矩 阵的一所对应像素内。该像素矩阵的该等份子对应地位于数个像素位置；该处理单元具有该等像素位置的位置数据，且根据该位置数据，将 该等像素位置区分为对应于数个候选频道代码的数个遥感区域；该处理单元利用决定该遥感单元矩阵的该特定份子是位于该等遥感 区域中的哪一特定区域，获得该电磁波信号所选择的一特定频道代码， 其中该特定频道代码是该等候选频道代码的其中之一；及该处理单元更包括一调谐器，该调谐器接收该特定频道代码，且根 据该特定频道代码，产生该扫描信号与该数据信号。
20、如权利要求18所述的整合显示和遥感的装置，其中 该遥感单元矩阵的该特定份子对应于该像素矩阵的一特定份子；及 该显示单元矩阵明显地显示该像素矩阵的该特定份子。
全文摘要
一种整合显示和遥感的装置，包括一显示单元与一遥感单元。该显示单元用以显示一像素，接收一扫描信号与一数据信号，且根据该扫描信号与该数据信号，控制该像素的光学特性。该遥感单元的输出端具有一输出信号，耦合于该显示单元，接收该扫描信号与一电磁波信号，且利用该扫描信号与该电磁波信号在一特定频率范围内的能量，控制该输出信号。
文档编号G09G3/36GK101620827SQ20081006815
公开日2010年1月6日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者陈政欣 申请人:深超光电(深圳)有限公司