CN100520906C - 具有图像显示装置的信息终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有显示图像数据的功能的信息终端。由天线(6)接收从位于信息终端(1)外部的主装置输出的电磁波，通过检波电路(7)转换为二值化信号。通过由该检波电路(7)得到的信号，电源电路(10)产生驱动处理器(8)、存储器(9)、显示部(2)、数据布线驱动电路(3)、扫描布线驱动电路(4)以及时序控制器(5)的电力。处理器(8)对检波电路(7)接收到的信号进行译码，将接收到的信息存储到存储器(9)。时序控制器(5)，根据由检波电路(7)二值化后的信号生成数据布线驱动电路(3)的控制信号、扫描布线驱动电路(4)的控制信号以及图像数据，并在显示部(2)显示图像。

Description

具有图像显示装置的信息终端

技术领域

本发明涉及信息终端，尤其涉及具有通过电磁波在与主装置之间接收图像数据并显示接收到的图像的图像显示装置的信息终端。

背景技术

当前，以Felica、ID卡等用RF信号进行数据通信的非接触IC卡为代表的便携式信息终端正在普及。在非接触IC卡内内置有天线、接收电路、存储器，能够通过电磁波进行与读取器/写入器(主装置)之间的数据交换。由于该非接触IC卡没有像以往的磁卡那样在读取数据时需要向磁卡读取器插卡等麻烦，因此，提高了卡的便利性。

为了进一步提高这种非接触IC卡的便利性，提出了附加有图像显示元件的卡。例如，在专利文献1公开了如下结构：在TFT基板上形成RF发送接收电路，并且，与液晶等显示元件进行组合。如果实现带有显示功能的卡，则能够立即使接收到的数据可视化，能够显著提高对用户的服务质量。

专利文献1：日本特开2006-13481号公报。

发明内容

为了实现通过在非接触IC卡附加图像显示元件(图像显示装置)来提高卡的便利性，存在如下问题：如何组合数据的发送接收和图像显示这样的不同功能。具体地说，可以举出如何进行整体构成、如何实现各自的功能、以及如何制作等问题。

在这些问题中，本发明尤其着眼于数据发送接收部和图像显示部的接口部。即，在现有技术中没有详细地考虑关于如何根据接收到的信号生成显示部的控制信号、图像信号的信号处理。

本发明的目的是提供一种具有图像显示装置的信息终端，所述图像显示装置用于显示作为电磁波接收到的图像数据。

在本发明的信息终端具有图像显示装置，所述图像显示装置具有天线、检波电路、时序控制器(timing controller)、显示部、以及显示部驱动电路，为了将天线接收到的数据作为图像显示在显示部，时序控制器生成与由天线接收、由检波电路检测出的图像信号和首部(header)信号同步的控制信号，发送到显示部控制电路。

另外，使用薄膜晶体管将上述检波电路、上述时序控制器、图像显示部、显示部控制电路等各个电路制作在图像显示装置的基板上。时序控制器，将天线接收到的图像信号转换为NRZ信号，并且，将信号振幅转换为图像数据用的电压电平，转送到显示部。显示部控制电路，由驱动图像显示部的数据布线的数据布线驱动电路、和驱动图像显示部的扫描布线的扫描布线驱动电路构成，各驱动电路具有1个以上的多个移位寄存器，连接这些移位寄存器，以驱动预定的数据布线和扫描布线，因此，通过驱动多个移位寄存器中预定的移位寄存器，向显示部内的预定位置进行图像显示。

另外，显示部由多个像素构成，由于各像素具有存储功能，因此，在图像数据的接收结束后也能够继续显示接收到的图像数据。

并且，通过在天线接收的信号中附加表示图像数据的首部和表示显示部上的位置的首部，图像显示装置能够识别图像显示部上的图像显示装置。

另外，能够由接收到的电磁波生成电力作为内置电源，能够实现不需要外部电源的便携式信息终端。

根据本发明的具有图像显示装置的信息终端，能够实现具有如下通信功能的显示设备：接收从外部发射的电磁波，根据接收到的信号生成图像信号和、图像显示用的控制信号以及图像数据，进行图像显示。

附图说明

图1是表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例1的结构的框图。

图2是图1的检波电路检测出的波形图。

图3是表示图1的显示部、数据布线驱动电路、扫描布线驱动电路的结构和输入信号的1例的图。

图4是表示图1中的控制信号的波形的1例的图。

图5是表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例2的结构的框图。

图6是表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例3的结构的框图。

图7是表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例3的图像数据用存储器、显示部、数据布线驱动电路、以及扫描布线驱动电路的结构的图。

图8是表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例4的时序控制器内部的框图。

图9是表示时序控制器的输入波形、NRZ信号以及时钟的图。

图10是表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例5的显示部、数据布线驱动装置、以及扫描布线驱动装置的结构的图。

图11是表示本发明的信息终端的实施例6中的接收数据的结构的图。

图12是表示本发明的信息终端的实施例7中的接收数据的结构的图。

图13是表示本发明的信息终端的实施例8中的接收数据的结构的图。

图14表示本发明的具有图像显示装置的信息终端的实施例9的像素结构的1例。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的具有图像显示装置的信息终端进行详细地说明。对相同或者同样的结构部分标注相同的附图标记，省略其重复说明。

[实施例1]

图1是表示本发明的实施例1的结构图。具有图像显示装置的信息终端1内置有显示部2、数据布线驱动电路3、扫描布线驱动电路4、时序控制器5、天线6、检波电路7、处理器8、存储器9以及电源电路10。在此，显示部2由液晶、电子纸、有机EL等构成。

以下对该信息终端的动作进行说明。首先，输入数据通过电磁波从位于信息终端1的外部的主装置被输入。该电磁波由天线6接收，通过检波电路7被转换为二值化信号。该二值化信号例如为图2所示的曼彻斯特方式的信号形式。另外，通过由该检波电路7得到的信号，电源电路10产生驱动处理器8、存储器9、显示部2、数据布线驱动信号3、数据布线驱动信号4、时序控制器5的电力。该电源电路10也能够从太阳电池等产生电力。处理器8对检波电路7接收到的信号进行译码，将接收到的信息存储到存储器9。另外，使用天线6将存储于存储器9的信号作为电磁波发送到图像显示装置1的外部(主装置)。

接着，时序控制器5是根据由检波电路7二值化后的信号生成数据布线驱动电路3的控制信号、扫描布线驱动电路4的控制信号、以及图像数据的电路。这些信号的特点在于：数据布线驱动电路3的控制信号和扫描布线驱动电路4的控制信号和图像数据信号同步。另外，图像数据用于将检波电路7检测出的信号转换为NRZ信号，并电平转换为图像数据用的信号振幅。

在此，对于时序控制器5生成的数据布线驱动电路3的控制信号、扫描布线驱动电路4的控制信号以及图像数据，说明其1例。图3表示显示部2、数据布线驱动电路3、扫描布线驱动电路4的结构和输入信号的1例。在显示部2内，多条数据布线21和多条扫描布线22相交叉，在各交叉点配置有像素23。另外，数据布线驱动电路3由移位寄存器31和开关32构成，对移位寄存器31输入控制信号HFRM、HCLK1、HCLK2。扫描布线驱动电路4由移位寄存器41和电平转换器42构成，对移位寄存器41输入控制信号VFRM、VCLK1、VCLK2。另外，图像数据DATA经由开关32与所有数据布线21相连接。

图4表示输入到移位寄存器41的控制信号VFRM、VCLK1、VCLK2，以及输入到移位寄存器31的控制信号HFRM、HCLK1、HCLK2的波形的1例。VFRM为移位寄存器41的启动脉冲，是在1画面的显示期间的初始为1次High的信号。移位寄存器41通过CLK1和CLK2转送该VFRM信号，从而依次驱动扫描布线22。

另外，移位寄存器31以HFRM为启动脉冲，通过HCLK1和HCLK2转送该信号，从而依次驱动开关32。通过驱动开关32，图像数据DATA被转送到与所驱动的开关32对应的数据布线21。在选择了1根扫描布线的期间内，分时驱动所有开关32，从而向位于显示部2内的1行中的各像素23转送图像数据DATA。通过与作为检波电路7的输出的二值化信号同步地进行该图像数据的转送，图像显示装置1，能够依次将从图像显示装置1外部输入的基于电磁波的信号显示在显示部2。

并且，通过使图像数据为将检波电路7的输出信号变成NRZ信号、且将信号振幅电平转换为适于图像数据的振幅后的数据，接收到的信号1/0能够照原样地依次显示为显示部的各个像素的明/暗、或者暗/明。在此，在显示部是区段(segment)显示的情况下，将接收到的信号依次写入各区段。

可以考虑将上述电路分为由LSI制作的部分、和使用薄膜晶体管、尤其是低温多晶硅薄膜晶体管制作的部分进行制作的结构，但是，如果使用薄膜晶体管来制作所有电路，则能够在相同工序中制作在图像显示装置的基板上，能够实现低成本化。并且，若果能够使用印刷技术来制作薄膜晶体管，则能够实现更低成本化，另外，如果在挠性基板上制作薄膜晶体管来制作本发明的图像显示装置，则能够进一步提高便利性。

[实施例2]

图5是表示本发明的实施例2的结构图。在图5中，具有图像显示装置的信息终端1，内置有显示部2、数据布线驱动电路3、扫描布线驱动电路4、时序控制器5、天线6、检波电路7以及电源电路10。与图1的结构不同的是不具有处理器8和存储器9，该实施例的图像显示装置仅具有显示天线6接收到的电磁波的功能。

实施例2的结构也与在图1中说明的实施例1的结构相同，如果使用薄膜晶体管来制作所有电路，则能够实现低成本化。并且，如果能够使用印刷技术来制作薄膜晶体管，则能够进一步实现低成本化，另外，如果在挠性基板上制作薄膜晶体管来制作本发明的图像显示装置，则能够进一步提高便利性。

[实施例3]

图6是表示本发明的实施例3的结构图。在图6中，具有图像显示装置的信息终端1，内置有显示部2、数据布线驱动电路3、扫描布线驱动电路4、时序控制器5、天线6、检波电路7、处理器8、存储器9、电源电路10以及图像数据用存储器200。与在图1中说明的实施例1的结构不同的是具有图像数据用存储器200。

图7表示包含有图像数据用存储器200的本实施例的图像数据用存储器200、显示部1、数据布线驱动电路3以及扫描布线驱动电路4的结构。图像数据用存储器200由图像数据用第1存储器201和图像数据用第2存储器202构成，交替地存储显示部2的1行的图像数据。第1图像数据用存储器201和第2图像数据用存储器202，分别经由开关33和开关34与数据布线21相连接，开关33和开关34由信号SWC1和SWC2控制。根据上述结构，每选择1根扫描布线22，就将第1图像数据用存储器201、第2图像数据用存储器202的数据交替地转送到数据布线21，并将数据存储到各像素23，来进行图像的显示。

该实施例3的结构也与在图1中说明的实施例1的结构相同，如果使用薄膜晶体管来制作所有电路，则能够实现低成本化。并且，如果能够使用印刷技术来制作薄膜晶体管，则能够进一步实现低成本化，另外，如果在挠性基板上制作薄膜晶体管来制作本发明的图像显示装置，则能够进一步提高便利性。

[实施例4]

接着，关于时序控制器5内部的结构，对其结构例1进行说明。图8表示时序控制器5内部的框图。时序控制器5由NRZ信号化电路52、电平转换器53、时钟生成电路54以及控制信号生成电路55构成。

NRZ信号化电路52是将如图2所示的检波电路7的输出转换为NRZ信号的电路。接着，电平转换器53是将NRZ信号的振幅转换为图像数据用的信号振幅的电路。在此，在NRZ信号化电路的输出信号的振幅已经是图像数据用的信号振幅的情况下，不需要电平转换器53。另外，时钟生成电路53是根据NRZ信号化电路52的输出生成与检波电路7的输出同步的时钟的电路。最后，控制信号生成电路55，是根据NRZ信号化电路52的输出和时钟生成电路53的输出生成如图4所示的控制信号的电路。

在此，关于时序控制器5内的NRZ信号化电路52和时钟生成电路53的信号生成方法，使用图9对其1例进行说明。在图9中，上面表示曼彻斯特方式的输入信号，中间表示NRZ信号，下面表示时钟。NRZ信号化电路52，在图9中用虚线表示的判定定时来判定输入信号，输出1、0信号。另外，时钟生成电路53生成在同样的判定定时使1、0反转的信号。通过对天线接收到的载波进行计数来生成该判定定时。

接着，关于控制信号生成电路55，说明信号生成方法的1例。在此说明的驱动信号生成电路是生成驱动图3所示的数据布线驱动电路3、扫描布线驱动电路4的信号的电路的例子。控制信号生成电路55生成图4所示的VFRM、VCLK1、VCLK2、HFRM、HCLK1、HCLK2这6个信号。在此，HCLK1、HCLK2使用时钟生成电路53生成的时钟及其反转信号。HFRM信号是表示开始写入图3的显示部2的1行的数据的信号，但是，该信号根据NRZ信号检测行首而生成。另外，VCLK1、VCLK2是根据NRZ信号检测行首进行切换的时钟信号。最后，VFRM是开始向显示部2显示1画面的信号，根据NRZ信号检测1画面的起始生成VFRM。

[实施例5]

对于本发明的实施例5，使用图10进行说明。图10表示被搭载在具有图像显示装置的信息终端1的显示部2、数据布线驱动装置3、以及扫描布线驱动装置4的结构。数据布线驱动电路3由第1移位寄存器35、36、37以及开关32构成，扫描布线驱动电路4由第2移位寄存器43、44、45以及电平转换器42构成。在此，数据布线驱动装置3和扫描布线驱动装置4分别具有3个移位寄存器，但是该移位寄存器个数不限于3个，是1个以上即可。

在图10中，由于数据布线驱动装置3和扫描布线驱动装置4分别具有3个移位寄存器，因此，显示部2被分割成9个块。它们在图10中分别被表示为2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i。由于显示部2、数据布线驱动装置3以及扫描布线驱动装置4具有这样的结构，因此，能够在这9个显示部中的任意显示部显示图像。要在任意显示部显示图像，则通过从第1移位寄存器33、34、35以及第2移位寄存器45、46、47中分别使任意的1个移位寄存器动作来进行。

要使上述任意移位寄存器动作，则通过时序控制器5仅向预定的移位寄存器供给驱动信号来执行。为此，作为向时序控制器5的输入信号，除了图像数据还需要显示部2上的位置信息。将显示部2上的位置信息的输入方法的1例作为实施例6表示如下。

[实施例6]

在以往所使用的非接触IC卡的读取器/写入器中，在通过电磁波发送的数据的起始，附加有用于检测数据开始的首部(header)。向本发明的信息终端输入的基于电磁波的输入信号也同样需要用于检测数据开始的首部，但是，与此同时，还需要判定是否为图像数据的图像数据用的首部。图11将本发明的信息终端接收的数据的结构的1例作为本发明的实施例6来表示。

在图11中，接收数据由首部101、除图像数据以外的数据102、图像数据用首部103以及图像数据104构成。数据沿着图11中的箭头从左向右发送。当图11的数据作为电磁波被输入到图1的信息终端1时，通过天线6、检波装置7作为二值化数据检测接收信号。在此，当时序控制器5检测到输入了图像数据用首部103的情况时，时序控制器5输出图3所示的控制信号和图像数据。在图11中，在除图像数据以外的数据102不存在的情况下，也可以将首部101用作图像数据用首部。

[实施例7]

在图12中将本发明的信息装置接收的数据的结构的其他例子作为本发明的实施例7来表示。在图12中，发送数据由首部101、除图像数据以外的数据102、图像数据用首部103a、图像数据104a、图像数据用首部103b、图像数据104b、图像数据用首部103c、图像数据104c构成。数据沿着图12中的箭头从左向右发送。该数据对应于在例如图10中使显示部2b、2e、2h这3个部分显示图像时的数据。图像数据用首部103a是用于在显示部2a显示图像的首部，当由时序控制器5检测该首部时，使图10的移位寄存器36和移位寄存器43动作。同样，当由时序控制器5检测图像数据用首部103b时，使移位寄存器36和移位寄存器44动作，当检测图像数据用首部103c时，使移位寄存器36和移位寄存器45动作。

[实施例8]

在图13中将本发明的信息装置接收的数据的结构的另一个例子作为本发明的实施例8来表示。在该例子中，接收数据由首部101、除图像数据以外的数据102、图像数据用首部103、图像数据104a、行首首部105a、图像数据104b、行首首部105b以及图像数据104c构成。数据沿着图中的箭头从左向右发送。在该数据结构中，例如在使图3的显示部2显示图像时，由于换行能够通过行首首部来识别，因此，时序控制器5判定该行首首部，开始向显示部2内的下面的行内的像素显示图像数据。

[实施例9]

本发明的具有图像显示装置的信息终端1的显示部2，由液晶、电子纸、有机EL等构成。如果该显示部2内的各像素具有存储图像数据的功能，则图像数据的转送结束后也能够继续进行图像显示。在实施例9中，使用图14表示具有图像显示装置的信息终端的像素具有存储功能的例子。图14表示在内部具有SRAM方式的存储器26的液晶的像素23。像素23，将从数据布线21输入的图像数据经由晶体管25取入到像素内。在此，在晶体管25和液晶元件29之间插入有由反相器27、28构成的存储器26，通过该存储器26，像素23在图像数据的输入结束后也能够继续显示图像。在图14中，施加在液晶元件29上部的信号，成为将从数据布线21发送来的图像数据反转后的信号，将该信号和对置电极24的电压的差施加到液晶元件29。

Claims (8)

1.一种具有图像显示装置的信息终端，上述图像显示装置具有显示图像的显示部、驱动上述显示部的显示部驱动电路、对上述显示部驱动电路提供控制信号的时序控制器，上述信息终端的特征在于，

内置有接收从外部入射的电磁波的天线、和检测上述天线接收到的电磁波所包含的信号的检波电路，

在上述检测到的信号包含图像信号和首部信号时，上述时序控制器，将上述图像信号和与首部信号同步的控制信号提供给上述显示部驱动电路，在上述显示部显示上述图像信号，

上述时序控制器包括：NRZ信号化电路，将上述天线接收到的图像信号转换为NRZ信号；电平转换器，将上述NRZ信号电平转换为用作图像显示用数据的电压；时钟生成电路，根据NRZ信号化电路的输出生成与上述检波电路的输出同步的时钟；以及控制信号生成电路，生成上述图像显示装置的显示控制信号，

通过将上述显示控制信号提供给上述显示装置，在上述显示部显示上述天线接收到的图像信号。

2.根据权利要求1所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

上述显示部、上述显示部驱动电路、上述时序控制器以及上述检波电路使用薄膜晶体管构成。

3.根据权利要求1所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

上述时序控制器具有存储上述检波电路输出的存储器，将上述天线接收到并被转换为NRZ信号的图像信号暂时存储到上述存储器后，以预定的时序提供给上述显示部，从而在上述显示部显示由上述天线接收到的信号。

4.根据权利要求1所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

在上述天线接收到的图像数据中附加有表示上述图像信号是图像数据的首部数据，通过检测该首部数据，开始显示图像数据。

5.根据权利要求1所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

上述显示部，由转送图像数据的多条数据布线、与上述数据布线交叉配置的多条扫描布线、以及对应于上述数据布线和上述扫描布线的各交叉点的多个像素构成，

上述显示部驱动电路，具有驱动上述数据布线的数据布线驱动电路、和驱动上述扫描布线的扫描布线驱动电路，

上述数据布线驱动电路，具有多个用于选择上述数据布线的第1移位寄存器，具有选择各自不同的数据布线的结构，

上述扫描布线驱动电路，具有多个用于选择上述扫描布线的第2移位寄存器，具有选择各自不同的扫描布线的结构。

6.根据权利要求5所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

在上述天线接收到的图像数据中附加有表示上述图像信号从上述显示部上的哪个位置开始显示的首部数据，通过检测该首部数据，使上述多个第1移位寄存器和上述多个第2移位寄存器中、对应于上述显示部的预定位置的移位寄存器动作，从上述显示部的预定位置开始显示图像数据。

7.根据权利要求6所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

上述图像数据被分割成上述显示部的每1行的图像数据，在上述各行的图像数据的起始附加有用于识别起始的首部数据，通过检测该首部数据，变更向上述显示部提供图像数据的行。

8.根据权利要求1所述的具有图像显示装置的信息终端，其特征在于，

上述显示部，由被配置成矩阵状的多个像素构成，上述多个像素分别具有存储像素数据的存储器元件。

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