显示系统、用于该显示系统的驱动集成电路以及相关方法与流程

本申请案请求2018年8月16日申请的美国临时专利申请案第62/719,039号及2018年12月28日申请的美国专利申请案第16/235,240号的优先权权利，所述美国临时专利申请案及美国专利申请案的全部揭露内容并入本案供参考。

本揭示内容是关于一显示系统，且特别是关于运用眼部追踪技术的显示系统、运用在所述显示面板的驱动集成电路以及相关方法。

背景技术：

随着对大型显示面板的需求日益增加，装设于面板中的栅极线与源极线数目也相应变多。因此，栅极驱动集成电路(ic)及源极驱动ic也需要管理更多的信号，这会导致在驱动ic及显示面板需要高密度的金属线来作为连接两者的栅极线与源极线。在这样的构造下，电磁干扰(electromagneticinterference，emi)可能会严重地影响驱动ic的效能以及显示品质。

技术实现要素：

有鉴于此，本揭示内容的目的之一在于提出一种显示系统及用于所述显示系统的相关驱动集成电路，以解决上述问题。

根据本揭示内容一实施例，公开了一种显示系统。该显示系统包含一影像感测器、一显示面板，及一驱动集成电路(ic)。该影像感测器经排置以撷取一观察者的一注视方向。该显示面板包含复数个像素排置在一像素阵列中，及一第一导线，耦接至位于该像素阵列中一注视区域内的一第一晶体管，其中该第一导线经排置以携带信号至该第一晶体管。该驱动集成电路(ic)耦接至该影像感测器及该显示面板，且包含一选择电路。该选择电路经排置以根据该注视方向而选择性地透过该第一导线将一第一信号传送至该注视区域中的该第一晶体管。

根据本揭示内容一实施例，公开了一种驱动集成电路(ic)应用在显示系统。该显示系统包含一影像感测器及一显示面板，其中该影像感测器经排置以撷取一观察者的一注视方向。该显示面板包含复数个像素排置在一像素阵列中，以及第一导线耦合到该像素阵列中的注视区中的第一晶体管。该驱动ic包含一信号产生电路及一选择电路。该信号产生电路经排置以产生一第一信号并传送该第一信号至一第一导线。该选择电路经排置以根据该注视方向选择性地自该信号产生电路经由该第一导线传送该第一信号至一第一晶体管。

根据本揭示内容一实施例，公开了一种显示系统。该显示系统包含一影像感测器、一显示面板，一驱动ic。该影像感测器经排置以撷取一观察者的一注视方向。该显示面板包含复数个像素排置在一像素阵列中，以及复数个导线，其中每一导线的一部分由该像素阵列的移侧直线延伸到该像素阵列的一相对侧并与位于其上的每一晶体管耦接。该驱动ic耦接至该影像感测器及该显示面板。该驱动ic包含一信号产生电路及一选择电路。该信号产生电路经排置以产生一第一信号与一第二信号。该选择电路经排置以传送该第一信号至一第一导线，且更经排置以根据该注视方向选择性地传送该第二信号至一第二导线，其中该第二导线与该第一导线相邻。

根据本揭示内容一实施例，公开了一种显示系统的驱动方法。该显示系统的驱动方法包括于该显示系统的一显示面板内将复数个像素排置成一像素阵列，其中该像素阵列包含一第一数目的列，且每一列包含一导线；耦接一第二数目的传送线至该第一数目的列中的该导线，其中该第一数目大于该第二数目；以及根据一观察者的一注视方向，将该第二数目的传送线上携带的信号选择性地传送至位于该第一数目的列中的该晶体管。

附图说明

在阅读了下文实施方式以及附随图式时，能够最佳地理解本揭露的多种态样。应注意到，根据本领域的标准作业习惯，图中的各种特征并未依比例绘制。事实上，为了能够清楚地进行描述，可能会刻意地放大或缩小某些特征的尺寸。

图1为根据本揭示内容一实施例的显示面板的示意图；

图2为根据本揭示内容一实施例的显示系统的示意图；

图3为根据本揭示内容一实施例的选择电路的示意图；

图4为根据本揭示内容一实施例，图3所示选择电路的作业的示意图；

图5为根据本揭示内容另一实施例的显示系统的示意图；

图6为根据本揭示内容另一实施例的选择电路的示意图；

图7为根据本揭示内容一实施例，图6所示选择电路的作业的示意图；

图8为根据本揭示内容另一实施例的显示系统的示意图；

图9为根据本揭示内容又一实施例的显示系统的示意图；

图10为根据本揭示内容一实施例，一显示系统的驱动方法的流程图。

具体实施方式

以下揭示内容提供许多不同的实施例或范例，用于实施本申请案的不同特征。元件与配置的特定范例的描述如下，以简化本申请案的揭示内容。当然，这些仅为范例，并非用于限制本申请案。例如，以下描述在第二特征上或上方形成第一特征可包含形成直接接触的第一与第二特征的实施例，亦可包含在该第一与第二特征之间形成其他特征的实施例，因而该第一与第二特征并非直接接触。此外，本申请案可在不同范例中重复元件符号与/或字母。此重复是为了简化与清楚的目的，而非支配不同实施例与/或所讨论架构之间的关系。

再者，本申请案可使用空间对应语词，例如「之下」、「低于」、「较低」、「高于」、「较高」等类似语词的简单说明，以描述图式中一元件或特征与另一元件或特征的关系。空间对应语词是用以包括除了图式中描述的位向之外，装置在使用或操作中的不同位向。装置或可被定位(旋转90度或是其他位向)，并且可相应解释本申请案使用的空间对应描述。

尽管本揭露的广泛范围揭露的数值范围与参数为近似值，但在具体实施例中阐述的数值尽可能地精确。然而，任何数值固有地包含须由个别测试测量中得到的标准偏差所导致的某些误差。再者，如本文所述，「约」通常是指给定值或范围的10％、5％、1％、或0.5％以内。或者，用语「约」是指该技艺中具有通常技术者考量的平均值的可接受的标准误差之内。除了在操作/工作范例中，或是除非特别指明，否则本文所揭露例如材料的量、时间期间、温度、操作条件、量的比例、以及类似者的所有的数值范围、量、值与比例皆应被理解为在所有情况下都被用语「约」修饰。因此，除非有相反的说明，否则本揭露与申请专利范围所述的数值参数皆为可视需要而变化的近似值。至少应根据报告的有效数字的数量且应用普通舍入技术来解释每个数值参数。在本文中，范围可表示为自一端点至另一端点，或是在两个端点之间。除非特别说明，否则本文所揭露的所有范围包含端点。

图1为根据本揭示内容一实施例的显示面板100的示意图。显示面板100包含复数个像素，如像素pxl11、pxl21等等，这些像素排置成一像素阵列。在本实施例中，像素阵列包含n列与m行，其中n及m皆为自然数。每一像素(如像素pxl11)包含一薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)，其包含一栅极端g、一源极端s及一漏极端d。所述这些晶体管是形成在一tft后平面(backplane)上(图中未绘示)。位于相同列中的晶体管的栅极端透过一导线而连接，这称为一栅极线或一扫描线。举例来说，位于第一列的晶体管的栅极端透过栅极线gl1而连接。因此，显示面板100包含n条导线，其经排置以连接位于相同列中晶体管的栅极端，且更经排置以携带信号至其栅极端。

另一方面，位于相同行中的晶体管的源极端彼此透过一导线而连接，此导线称为资料线。举例来说，位于第一行中的晶体管的源极端透过资料线dl1而彼此连接。因此，显示面板100包含m条导线，这些导线经排置以分别连结位在相同行中的所述这些晶体管的源极端，且进一步经排置以携带信号至其源极端。此外，在每一晶体管的漏极端和共模电压层vcom间形成电容clc，其中所述共模电压层设在tft后平面上。然而，图1所示每一像素的结构仅为例示。在其他实施例中，每一像素中可包含超过一个晶体管。举例来说，每一像素包含两个晶体管(t)及一个均等电容(c)的结构可称为2t1c结构。本发明所属技术领域中具有通常知识者当可轻易想见此种像素电路的结构，此处为求简洁不再赘述。

应注意到，每一像素(如像素pxl11)可包含超过一个的子像素。举例来说，每一像素包含三个子像素(即，红、绿、蓝)，亦即，每一像素包含至少三个晶体管。然而，此一结构仅为例示，实际结构不应受限于本揭示内容。

图2为根据本揭示内容一实施例的显示系统20的示意图。如图2所示，显示系统20包含显示面板210、驱动集成电路(ic)220及影像感测器230，其中显示面板210可实作为显示面板100。当理解到，显示面板210中包含的像素数目仅为例示，实际结构不应受限于本揭示内容。在本实施例中，自然数n及m皆以6为例，亦即，显示面板210包含一个6*6的像素阵列。如图1的实施例所述，显示面板210包含6条导线，即，扫描线gl1-gl6，且其分别连接至位于相同列中所述这些晶体管的栅极端。此外，显示面板还包含6条导线，即，资料线dl1-dl6，且其分别连接至位于相同行中所述这些晶体管的源极端。

驱动ic220包含信号产生电路221及222、选择电路223以及控制电路224。选择电路223透过扫描线gl1-gl6耦接至显示面板210，并透过扫描线gl1-gl6将来自信号产生电路221的信号传送至显示面板210中晶体管的栅极端。采用此种组态，信号产生电路221可称为栅极驱动，其经排置以提供信号给显示面板210中晶体管的栅极端。在一实施例中，当显示面板210在显示阶段中运作时，信号产生电路221向每一扫描线依序产生一脉冲信号。在另一实施例中，当显示面板在触控阶段中运作时，信号产生电路221提供一信号，其直流(directcurrent，dc)电压值低于0伏特，以关闭显示面板210中的晶体管。然而，本实施例仅为例示，信号产生电路221产生的信号模式不限于本揭示内容所述。透过传送线tl1-tl4将信号产生电路221产生的信号传送到选择电路223。

在本揭示内容中，传送线的数目小于导线的数目，且传送线是用以将来自信号产生电路221的信号传送至显示面板。采用此种组态，可以降低用以将信号产生电路221连接至显示面板的金属线的密度，以减缓电磁干扰(emi)。

信号产生电路222透过资料线dl1-dl6耦接至显示面板210，且经排置以透过资料线dl1-dl6而将信号提供至显示面板210中的晶体管的源极端。采用此种组态的信号产生电路222可称为源极驱动器。在一实施例中，当显示面板210在显示阶段中运作时，信号产生电路221可向每一资料线产生影像资料。

影像感测器230经排置以利用显示装置20来撷取观察者的注视方向。在一实施例中，可将影像感测器230实作为照相机。所述照相机可撷取反射在观察者眼睛上的影像，以决定观察者究竟正注视着显示区域210中的哪一个部分。然而，影像感测器230的运作不限于本揭示内容所述。将关于注视方向的信息传送到控制电路224，以根据注视方向而产生控制信号ctrl。

图3为根据本揭示内容一实施例的选择电路300的概要图式。如图3所示，选择电路223包含节点n1至n4，其分别用以透过传送线tl1至tl4而耦接至信号产生电路221。此外，选择电路223包含节点n1’至n6’，其分别用以透过扫描线gl1至gl6而耦接至显示面板230。选择电路223还包含开关sw1至sw6。更具体来说，传送线tl1透过选择电路223连接至扫描线gl1、传送线tl2透过选择电路223连接至扫描线gl3、传送线tl3透过选择电路223连接至扫描线gl5、以及传送线tl4分别透过开关sw1至sw3耦接至扫描线gl2、gl4及gl6。传送线tl1透过开关sw4耦接至扫描线gl2、传送线tl2透过开关sw5耦接至扫描线gl4、以及传送线tl3透过开关sw6耦接至扫描线gl6。开关sw1至sw6的开关状态是由来自控制电路224的控制信号ctrl根据注视方向所控制。

图4为根据本揭示内容一实施例，图3所示选择电路223的运作示意图。当影像感测器230撷取观察者的注视方向时，控制电路224传送根据注视方向的控制信号ctrl至选择电路223。在本实施例中，注视方向是朝向覆盖扫描线gl5及gl6的注视区域(如虚线标记区域)。根据控制信号ctrl，启用开关sw3、sw4及sw5，并关闭开关sw1、sw2及sw6。使用此种组态，透过选择电路223将位于传送线tl1上的信号s1传送到扫描线gl1及gl2、透过选择电路223将位于传送线tl2上的信号s2传送到扫描线gl3及gl4、以及透过选择电路223将位于传送线tl3上的信号s3传送到扫描线gl4。此外，透过选择电路223将位于传送线tl4上的信号s4传送到扫描线gl6。

藉由选择电路223的运作，扫描线gl5及gl6上的信号分别是由信号产生电路221所产生，亦即，显示在注视区域中的影像信息仍然是正确的。另一方面，扫描线gl2上携带的信号和扫描线gl1上携带的信号相同，且扫描线gl4上携带的信号和上携带的信号扫描线gl3上携带的信号相同。在注视区域以外的区域(如由扫描线gl1至gl4)上显示的影响就可以不像注视区域上显示的影像一般精确。然而，此种些微的失真可能不会被注意到，因为使用显示系统20的观察者正注视着注视区域。透过将位于一扫描线(如扫描线gl1)上的信号传送至一相邻扫描线(如扫描线gl2)，而非针对每一扫描线产生一信号，能够减低信号产生电路221的负担。

随着对较大显示面板的需求日益增加，藉由使用本揭示内容所提出的显示系统可大幅减轻栅极驱动的负担。图5为根据本揭示内容另一实施例的显示系统50的示意图。如图5所示，显示系统50包含显示面板510、驱动集成电路(ic)520以及影像感测器530，其中显示面板510可实作为显示面板100。当可理解到，显示面板510中所包含的像素数目仅为例示，实际结构不应受限于本揭示内容。在本实施例中，自然数n及m分别以9与6为例，亦即，显示面板510包含一个9*6的像素阵列。如上文参照图1的实施例所述，显示面板510包含9条导线，即，扫描线gl1-gl9，且其分别连接位于相同列中所述这些晶体管的栅极端。此外，显示面板510还包含6条导线，即，资料线dl1-dl6，且其分别连接位于相同行中所述这些晶体管的源极端。

驱动ic520与图2所示的驱动ic220类似。驱动ic520包含信号产生电路521及522、选择电路523以及控制电路524。选择电路523透过扫描线gl1-gl9耦接至显示面板510，并透过扫描线gl1-gl9将来自及信号产生电路521的信号传送至显示面板510中晶体管的栅极端。在此种组态中，将信号产生电路521称为栅极驱动，其经排置以提供信号给显示面板510中晶体管的栅极端。在一实施例中，当显示面板510在一显示阶段中运作时，信号产生电路521向每一扫描线依序产生一脉冲信号。在另一实施例中，当显示面板在触控阶段中运作时，信号产生电路521提供一信号，其dc电压值低于0伏特，以关闭显示面板510中的晶体管。然而，本实施例仅为例示，信号产生电路521产生的信号模式不限在本揭示内容所述。透过传送线tl1-tl5将信号产生电路521产生的信号传送到选择电路523，其中传送线的数目(如5)少于扫描线的数目(如9)。

信号产生电路522、控制电路524及影像感测器530与上文参照图2所示者类似。此处为求简洁，省略相关说明。

图6为根据本揭示内容另一实施例的选择电路523的示意图。选择电路523耦接至具有更多像素及扫描线的显示面板510。如图5所示，选择电路523包含节点n1至n5，其分别透过传送线tl1至tl5而耦接至信号产生电路521。此外，选择电路523包含节点n1’至n9’，其分别透过扫描线gl1至gl9而耦接至较大的显示面板。选择电路523还包含开关sw1至sw12。

更具体而言，传送线tl1透过选择电路523连接至扫描线gl1、传送线tl2透过选择电路523连接至扫描线gl4，以及传送线tl3透过选择电路523连接至扫描线gl7。传送线tl4分别透过开关sw1、sw3及sw5耦接至扫描线gl2、gl5及gl8，且传送线tl5分别透过开关sw2，sw4，及sw6耦接至扫描线gl3、gl6及gl9。传送线tl1透过开关sw7耦接至扫描线gl2，并透过开关sw10耦接至扫描线gl3。传送线tl2透过开关sw8耦接至扫描线gl5，并透过开关sw11耦接至扫描线gl6。传送线tl3透过开关sw9耦接至扫描线gl8，并透过开关sw12耦接至扫描线gl9。开关sw1至sw12的开关状态是由来自控制电路524的控制信号ctrl根据注视方向所控制。

图7为根据本揭示内容一实施例，图6所示选择电路523的运作示意图。当影像感测器530撷取观察者的注视方向时，控制电路524传送根据注视方向的控制信号ctrl至选择电路523。在本实施例中，注视方向是朝向覆盖显示面板510的扫描线gl7至gl9的注视区域(如虚线标记区域)。根据控制信号ctrl，启用开关sw5、sw6、sw7、sw8、sw10及sw11，并关闭开关sw1、sw2、sw3、sw4、sw9及sw12。为求简单，此处省略了开关sw1至sw12和控制信号ctrl间的连接。使用此种组态，透过选择电路523将位于传送线tl1上的信号传送到扫描线gl1、gl2及gl3、透过选择电路523将位于传送线tl2上的信号s2传送到扫描线gl4、gl5及gl6、以及透过选择电路523将位于传送线tl3上的信号s3传送到扫描线gl7。此外，透过选择电路523将位于传送线tl4上的信号s4传送到扫描线gl8，以及透过选择电路523将位于传送线tl5上的信号s5传送到扫描线gl9。

藉由选择电路523的运作，扫描线gl7、gl8及gl9上的信号分别是由信号产生电路521所产生，亦即，显示在注视区域中的影像信息仍然是正确的。另一方面，扫描线gl2及gl3上携带的信号和扫描线gl1上携带的信号相同，且扫描线gl5、及gl6上携带的信号和上携带的信号扫描线gl4上携带的信号相同。在注视区域以外的区域(如由扫描线gl1至gl6)上显示的影响就可以不像注视区域上显示的影像一般精确。然而，此种些微的失真可能不会被注意到，因为使用显示系统50的使用者正观察着注视区域。透过将位于一扫描线(如扫描线gl1)上的信号传送至一相邻扫描线(如扫描线gl2及gl3)，而非针对每一扫描线产生一信号，能够减低信号产生电路521的负担。

根据图2至图7所示的多种实施例，当显示面板的解析度越来越大时(如面板中包含超过一千条扫描线时)，使用本揭示内容的显示系统能够大幅减低信号产生电路的负担。

当注意到，此处不限于将选择电路223及523应用在扫描线上。在其他实施例中，可将选择电路运用在连接显示面板中晶体管的源极端的资料线。图8为根据本揭示内容另一实施例的显示系统80的示意图。显示系统80与图2所示的显示系统20类似，不同之处在于选择电路823透过资料线dl1-dl6耦接至显示面板810，并透过资料线dl1-dl6将来自信号产生电路822的信号传送至显示面板810中晶体管的源极端。本发明所属技术领域中具有通常知识者在阅读了图2及图5的实施例后，应可轻易理解显示系统80的运作，此处为求简洁不再赘述。

此外，本揭示内容提出的选择电路还可同时运用在扫描线及资料线。图9为根据本揭示内容又一实施例的显示系统90的示意图。显示系统90分别与图2、5及8所示的显示系统20、50与80相似，不同之处在于显示系统90包含选择电路923及924。选择电路923透过扫描线gl1-gl6耦接至显示面板910，并透过扫描线gl1-gl6将来自信号产生电路921的信号传送至显示面板910中晶体管的栅极端。选择电路924透过资料线dl1-dl6耦接至显示面板910，并透过资料线dl1-dl6将来自信号产生电路922的信号传送至显示面板910中晶体管的源极端。控制电路924根据注视方向产生控制信号ctrlscan，并将控制信号ctrlscan传送到选择电路923。控制电路924根据注视方向更产生控制信号ctrldata，并将控制信号ctrldata传送至选择电路924。本发明所属技术领域中具有通常知识者在阅读了图2、5及图8的实施例后，应可轻易理解显示系统90的运作，此处为求简洁不再赘述。

图10为流程图，其绘示了根据本揭示内容一实施例，用以驱动一显示系统的方法1000。由于结果实质上相同，图10中所述的各步骤不需依所示的确实顺序执行，而可采用其他顺序。兹将方法1000摘要整理如下。

步骤1002：显示系统的显示面板中的复数个像素经排置在一像素阵列中，其中所述像素阵列包含一第一数目的列，且每一列包含一导线。

步骤1004：将第二数目的传送线耦接至第一数目的列中的导线，其中第一数目大于第二数目。

步骤1006：根据观察者的注视方向，将第二数目的传送线上携带的信号选择性地传送到位于第一数目的列中的晶体管。本发明所属技术领域中具有通常知识者在阅读了上文后，应可轻易理解驱动方法1000。此处为求简洁不再赘述。

【符号说明】

20、50、80、90显示系统

100、210、510、810、910显示面板

220、520驱动集成电路

221、222、521、522、信号产生电路

223、523、923、924选择电路

224、524控制电路

230、530影像感测器

1000方法

1002～1006步骤

clc形成电容

ctrl、ctrldata、ctrlscan控制信号

d漏极端

dl1～dl6资料线

g栅极端

gl1～gl9栅极线

m行

n列

n1～n5、n1’～n9’节点

pxl11、pxl21像素

s源极端

sw1～sw12开关

tl1～tl5传送线

vcom共模电压层