CN113724645B - 一种显示基板、制作方法及智能家居设备 - Google Patents

一种显示基板、制作方法及智能家居设备 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例公开了一种显示基板、制作方法及智能家居设备,其中所述显示基板集成有NFC天线,并且所述显示面板包括显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区,所述显示基板还包括滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率。通过在显示基板的扇出区和/或驱动IC区设置滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低由于NFC天线与源漏线的布线带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度。

Description

一种显示基板、制作方法及智能家居设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域。更具体地,涉及一种显示基板、制作方法及智能家居设备。
背景技术
NFC(Near Field Communication)即近距离无线通讯技术,该技术允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输;由于近场通讯具有天然的安全性,越来越多的具有显示功能的电子产品都开始附带NFC功能,用户通过将具备NFC功能的移动终端靠近对方设备,两设备之间就会自动建立通讯连接,实现数据交互。
为了小型化,在一种已知的结构中,NFC天线可以设置在上述电子产品的显示基板中,然而,这样的话,NFC天线与显示基板中各种信号线(例如数据线)之间的距离太近,会带来耦合的问题。而NFC IC的接收端需要对接收信号毫伏级的幅值变化进行区分,如果显示部分信号耦合过来的频率与载波频率相近,将严重干扰NFC信号的传输。
发明内容
为了解决上述问题中的至少一个,本申请提出了一种集成NFC天线的显示基板、智能家居设备及制作方法。
第一方面,本发明提供一种显示基板,该显示基板集成有NFC天线,并且所述显示面板包括:
显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区,所述显示基板还包括滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率。
在一个具体实施例中,所述NFC天线包括设置在所述显示区中与栅线和/或数据线同层的部分。
在一个具体实施例中,所述滤波电路为低通滤波电路,所述低通滤波电路的截止频率被设置为小于所述第一频率。
在一个具体实施例中,所述低通滤波电路设置在所述扇出区,包括:
第一电阻器,其中所述第一电阻器的第一端电连接驱动IC,第二端电连接显示区的数据线;
第一电容器,其中所述第一电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第一电阻器的第二端。
在一个具体实施例中,所述低通滤波电路设置在所述驱动IC中,包括:
第二电阻器,其中所述第二电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端,第二端电连接扇出区的数据线;
第二电容器,其中所述第二电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第二电阻器的第二端。
在一个具体实施例中,所述低通滤波器电路包括:
位于所述扇出区中的扇出区单元,包括:
第一电阻器,其中所述第一电阻器的第一端电连接驱动IC,第二端电连接显示区的数据线;
第一电容器,其中所述第一电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第一电阻器的第二端;
位于所述驱动IC中的驱动IC单元,包括:
第二电阻器,其中所述第二电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端,第二端电连接扇出区的数据线;
第二电容器,其中所述第二电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第二电阻器的第二端,
其中所述第二电阻器的电阻值大于所述第一电阻器的电阻值,所述第二电容器的电容值大于所述第一电容器的电容值。
在一个具体实施例中,所述第一电阻器为ITO材料,与所述数据线同层设置;
所述第一电容器的第一极板和第二基板分别与显示基板的存储电容的两个极板同层设置。
在一个具体实施例中,所述显示基板的薄膜晶体管为金属氧化物薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
在一个具体实施例中,所述低通滤波电路设置在所述扇出区,包括:
第三电阻器,其中所述第三电阻器的第一端电连接驱动IC;
第三电容器,其中所述第三电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第三电阻器的第二端;
第一运算放大器单元,其中所述第一运算放大器单元的正向输入端电连接所述第三电阻器的第二端,负向输入端与输出端短接并且电连接所述显示区的数据线。
在一个具体实施例中,所述第一运算放大器单元包括:
差分放大级,所述差分放大级的第一输入端电连接所述第三电阻器的第二端,第二输入端接地,输出端输出差分放大信号;
共模放大级,所述共模放大级的输入端接收所述差分放大信号,输出端输出共模放大信号;
输出缓冲级,所述输出缓冲级的输入端接收所述共模放大信号,输出端输出推挽输出信号至所述显示区的数据线。
在一个具体实施例中,所述低通滤波电路设置在所述驱动IC中,包括:
第四电阻器,其中所述第四电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端;
第四电容器,其中所述第二电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第四电阻器的第二端;
第二运算放大器单元,其中所述第二运算放大器单元的正向输入端电连接所述第四电阻器的第二端,负向输入端与输出端短接并且电连接所述扇出区的数据线。
在一个具体实施例中,所述第一运算放大器单元包括:
差分放大级,所述差分放大级的第一输入端电连接所述第四电阻器的第二端,第二输入端接地,输出端输出差分放大信号;
共模放大级,所述共模放大级的输入端接收所述差分放大信号,输出端输出共模放大信号;
输出缓冲级,所述输出缓冲级的输入端接收所述共模放大信号,输出端输出推挽输出信号至所述扇出区的数据线。
在一个具体实施例中,所述差分放大级包括:第一薄膜晶体管至第十二薄膜晶体管,其中
所述第一薄膜晶体管的栅极电连接所述差分放大器的第一输入端,源极电连接第二薄膜晶体管的源极,漏极电连接第三薄膜晶体管的源极和第九薄膜晶体管的栅极;
所述第二薄膜晶体管的栅极接地,漏极电连接第九薄膜晶体管的栅极;
所述第三薄膜晶体管的栅极和漏极以及所述第四薄膜晶体管的栅极和漏极均电连接到第一电源电压端;
所述第五薄膜晶体管的栅极电连接第七薄膜晶体管的源极以及第八薄膜晶体管的栅极,漏极电连接所述第一薄膜晶体管的源极,源极电连接第二电源电压端;
所述第六薄膜晶体管的源极电连接所述第一电源电压端,源极电连接所述第七薄膜晶体管的漏极,栅极与源极短接;
所述第七薄膜晶体管的栅极与漏极短接,源极电连接所述第八薄膜晶体管的漏极;
所述第八薄膜晶体管的栅极与漏极短接,源极电连接所述第二电源电压端;
所述第九薄膜晶体管的栅极与所述第十一薄膜晶体管的栅极电连接,漏极电连接所述第一电源电压端,源极电连接所述第十薄膜晶体管的漏极;
所述第十薄膜晶体管的栅极与漏极短接,与第十二薄膜晶体管的栅极电连接,源极电连接所述第二电源电压端;
所述第十一薄膜晶体管的漏极电连接所述第一电源电压端,源极电连接所述第十二薄膜晶体管的漏极,作为所述差分放大级的输出端;
所述第十二薄膜晶体管的源极电连接所述第二电源电压端,
所述共模放大级包括第十三薄膜晶体管和第十四薄膜晶体管,其中
所述第十三薄膜晶体管的漏极电连接所述第一电源电压端,栅极与源极短接,源极电连接所述第十四薄膜晶体管的漏极,作为所述共模放大级的输出端;
所述第十四薄膜晶体管的栅极电连接所述共模放大级的输入端,源极电连接所述第二电源电压端,
所述输出缓冲级包括第十五薄膜晶体管至第十七薄膜晶体管,其中
所述第十五薄膜晶体管栅极和漏极短接,电连接到所述第一电源电压端,源极电连接所述第十六薄膜晶体管的漏极和第十七薄膜晶体管的栅极;
所述第十六薄膜晶体管的栅极电连接所述输出缓冲级的输入端,源极电连接所述第二电源电压端;
所述第十七薄膜晶体管的漏极电连接所述第一电源电压端,源极和所述第十八薄膜晶体管的漏极电连接,作为所述输出缓冲级的输出端。
在一个具体实施例中,所述第十三薄膜晶体管和第十七薄膜晶体管为耗尽型薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管至第十二薄膜晶体管、第十四薄膜晶体管至第十六薄膜晶体管以及第十八薄膜晶体管为增强型薄膜晶体管。
在一个具体实施例中,所述显示基板的薄膜晶体管为金属氧化物薄膜晶体管或低温多晶硅薄膜晶体管。
第二方面,本发明提供一种智能家居设备,包括第一方面所述的显示基板。
第三方面,本发明提供一种集成NFC天线的显示基板的制作方法,该方法包括:
在显示基板上形成显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区;
形成NFC天线,其中所述NFC天线包括形成在所述显示区中与栅线和/或数据线同层的部分;
形成滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率。
本发明的有益效果如下:
本申请针对目前现有问题,提出一种集成NFC天线的显示基板、制作方法及智能家居设备,通过在显示基板的扇出区和/或驱动IC区设置滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度,弥补了现有技术存在的问题,具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出根据本申请的一个实施例的显示基板的结构示意图。
图2示出根据本申请的一个实施例的一阶无源低通滤波电路的等效示意图。
图3示出根据本申请的一个实施例的一阶无源低通滤波电路设置于扇出区的示意图。
图4示出根据本申请的一个实施例的一阶无源低通滤波电路设置于驱动IC区的示意图。
图5示出根据本申请的一个实施例的一阶无源低通滤波电路设置于扇出区和驱动IC区的示意图。
图6示出根据本申请的一个实施例的一阶有源低通滤波电路的等效示意图。
图7示出根据本申请的一个实施例的一阶有源低通滤波电路设置于扇出区的示意图。
图8示出根据本申请的一个实施例的一阶有源低通滤波电路设置于驱动IC区的示意图。
图9示出根据本申请的一个实施例的运算放大器的电路示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
为了小型化,在一种已知的结构中,NFC天线可以设置在上述电子产品的显示基板中,然而,这样的话,NFC天线与显示基板中各种信号线(例如数据线)之间的距离太近,会带来耦合的问题,而NFCIC的接收端需要对接收信号毫伏级的幅值变化进行区分,如果显示部分信号耦合过来的频率与载波频率相近,将严重干扰NFC信号的传输。以分辨率为全高清FHD(Full High Definition)、帧频为60Hz的液晶显示面板LCD为例,若源线处于最大翻转频率时约为65kHz,则其13次谐波约为845KHz,与ISO/IEC14443通信协议中规定的从卡片端PICC向读卡器端PCD传送信号采用的副载波频率847KHz非常接近,将干扰NFC IC对所接收信号的解调准确性,进而无法确保NFC数据的正常传输。
为此,本申请的一个实施例提出了一种显示基板,该显示基板集成有NFC天线。
在一个具体示例中,所述NFC天线设置在显示基板的触控层上方。这样的方式使得在满足小型化的前提下,尽可能拉大与显示基板信号线的间距,减少耦合。然而,这需要单独的工艺步骤,增加了工艺成本。
为此,在另一具体示例中,所述NFC天线包括设置在所述显示区中与栅线和/或数据线同层的部分。具体来说,其一部分与栅线利用同一工艺形成,一部分与数据线利用同一工艺形成,连接部分采用栅线所在层和数据线所在层之间的过孔电连接。这样的方式无疑节省了工艺步骤,然而发明人发现,耦合问题进一步加重了。
为此,本发明的实施例提供的显示基板包括:
显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区,所述显示基板还包括滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率。
本实施例通过在显示基板的扇出区和/或驱动IC区设置滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度,弥补了现有技术存在的问题,具有广泛的应用前景。
另外,需要说明的是本发明所述的显示基板,可以是LCD显示基板、OLED显示基板、miniLED显示基板、microLED显示基板等等,本发明对此不做限定。
在一个具体实施例中,如图1所示,该显示基板包括显示区10和非显示区20,其中,NFC天线(图1未示出)包括设置在显示区10中与栅线和/或数据线同层的部分;非显示区20包括扇出区200和驱动IC区202。
为了降低由于NFC天线与源漏线的布线带来的耦合影响,显示基板还包括用于将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除的滤波电路,第一频率为最接近NFC天线的通信频率的谐波的频率,例如13次谐波约845KHz。
本领域技术人员能够理解,本申请的方案还包括可以滤除其它次谐波,例如一次谐波130KHZ等。当然,预滤除的谐波越多,电路元件的要求越高。
在一个具体实施例中,滤波电路为低通滤波电路,低通滤波电路的截止频率被设置为小于所述第一频率。
在一个具体实施例中,为滤除源输出信号的十次以上谐波(即与NFC副载波频率相近的几个谐波分量),低通滤波电路为一阶无源低通滤波电路,其电路的等效示意图如图2所示。
其中,根据显示基板的第一频率可知滤波器的截止频率,进一步根据一阶RC低通滤波器截止频率公式f0=1/2πRC能够得到一阶无源低通滤波电路中的电阻R和电容C的大小。例如,当最接近NFC天线的通信频率的谐波的频率为800KHz时,电阻R为800Ω,电容C为20pF。
需要说明的是,第一频率与显示基板的分辨率和帧频有关,上述电阻R和电容C的取值为示例性的,不构成对电阻R和电容C的不当限定。
在一个可选方式中,一阶无源低通滤波电路设置在扇出区200,如图3所示,包括:第一电阻器R1和第一电容器C1,其中,第一电阻器R1的第一端电连接驱动IC区202,第二端电连接显示区的数据线40;第一电容器C1的第一极板接地,第二极板电连接所述第一电阻器R1的第二端。图中示出了与数据线交叉的栅线30。
在一个可选实施例中,由于需要的电阻R较大,通常用来制作数据线的金属(Al)的电阻较小,Al的方块电阻一般0.12,而ITO的方块电阻为50,因此为了呈现高电阻,可以部分走线采用ITO,即部分采用ITO的走线构成所述第一电阻器,与所述数据线同层设置。
在另一个可选实施例中,所述第一电容器的第一极板和第二基板分别与显示基板的存储电容的两个极板同层设置,这样可以减少工艺步骤,节省成本。本示例中,通过在扇出区设置一阶无源低通滤波电路,能够至少将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度。
由于电容器在显示基板上的占用面积较大,不利于进行布线,因此,在又一个可选方式中,一阶无源低通滤波电路设置在驱动IC区202中(这可以通过定制驱动IC来实现),如图4所示,包括:第二电阻器R2和第二电容器C2,其中,所述第二电阻器R2的第一端电连接驱动IC区202的数据信号输出端50,第二端电连接扇出区200的数据线40;第二电容器C2的第一极板接地,第二极板电连接所述第二电阻器R2的第二端。
本示例中,通过在驱动IC区设置一阶无源低通滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度。
在又一个可选方式中,一阶无源低通滤波电路能够同时设置在扇出区200和驱动IC区202中,如图5所示,包括:位于所述扇出区中的扇出区单元和位于所述驱动IC中的驱动IC单元,其中,
扇出区单元包括:第一电阻器R1和第一电容器C1,其中,第一电阻器R1的第一端电连接驱动IC 202第二端电连接显示区的数据线40;第一电容器C1的第一极板接地,第二极板电连接所述第一电阻器R1的第二端。
在一个可选示例中,所述第一电阻器为ITO材料,与所述数据线同层设置;所述第一电容器的第一极板和第二基板分别与显示基板的存储电容的两个极板同层设置。
驱动IC单元包括:第二电阻器R2和第二电容器C2,其中,所述第二电阻器R2的第一端电连接驱动IC区202的数据信号输出端,第二端电连接扇出区200的数据线40;第二电容器C2的第一极板接地,第二极板电连接所述第二电阻器R2的第二端。
其中,所述第二电阻器R2的电阻值大于所述第一电阻器R1的电阻值,所述第二电容器C2的电容值大于所述第一电容器C1的电容值。这种方案的优势在于,能够起到二次滤波的作用,同时在显示基板本身形成的滤波电路中的电阻器的电阻值可以做小,这样的话,使用和数据线同一制作工艺制作即可,节省了工艺。
本示例中,通过在驱动IC区和扇出区分别设置一阶无源低通滤波电路,能够至少将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度,进一步,将主要的阻容设置在驱动IC区,较小的阻容设置在扇出区,能够有利于显示基板的金属布线。
在上述无源滤波的三个方案中,显示基板中的薄膜晶体管的类型为金属氧化物薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
为了进一步减少线路阻抗,确保输出信号能够保持足够的驱动力,在又一个优选实施例中,低通滤波电路为一阶有源低通滤波电路,其电路的等效示意图如图6所示。
同样,当最接近NFC天线的通信频率的谐波的频率为800KHz时,由于一阶有源低通滤波电路增加了运算放大器,并且运算放大器采用三级电路设计,能够确保电路拥有较强的驱动以驱动显示基板的负载,无需考虑源驱动能力,根据一阶RC低通滤波器截止频率公式f0=1/2πRC,电阻R为1000Ω,电容为20pF。
需要说明的是,上述电阻R和电容C的取值为示例性的,不构成对电阻R和电容C的不当限定。
在一个可选方式中,一阶有源低通滤波电路设置在扇出区,如图7所示,包括:第三电阻器R3、第三电容器C3和第一运算放大器单元,其中,第三电阻器R3的第一端电连接驱动IC;第三电容器C3的第一极板接地,第二极板电连接所述第三电阻器R3的第二端;第一运算放大器单元的正向输入端电连接所述第三电阻器R3的第二端,负向输入端与输出端短接并且电连接所述显示区的数据线40。设置在扇出区的优势在于,其中的电阻器、电容器、运算放大器可以利用显示基板中的现存工艺来进行制作,例如电容器与显示基板的存储电容同一工艺形成,节省了工艺补充,降低了成本。
其中,在一个优选实施例中,如图9所示,第一运算放大器单元包括:
差分放大级,所述差分放大级的第一输入端电连接所述第三电阻器的第二端,第二输入端接地,输出端输出差分放大信号;
共模放大级,所述共模放大级的输入端接收所述差分放大信号,输出端输出共模放大信号;
输出缓冲级,所述输出缓冲级的输入端接收所述共模放大信号,输出端输出推挽输出信号至所述显示区的数据线。
其中,在一个具体示例中,所述差分放大级包括:第一薄膜晶体管至第十二薄膜晶体管,如图9所示,由差分输入级、电流镜和差分一单端转换器组成(M1~M12),由第六薄膜晶体管M6、第七薄膜晶体管M7以及第八薄膜晶体管M8组成用来得到差分输入级尾电流所需的理想偏置电压,第一薄膜晶体管M1和第二薄膜晶体管M2构成所述放大电路的输入对管,第一薄膜晶体管M1的栅极为差分输入级的正相输入端,第二薄膜晶体管M2的栅极为差分输入级的反相输入端。
如图9所示,差分放大级电路连接关系如下:
所述第一薄膜晶体管M1的栅极电连接所述差分放大器的第一输入端,源极电连接第二薄膜晶体管M2的源极,漏极电连接第三薄膜晶体管M3的源极和第九薄膜晶体管M9的栅极;所述第二薄膜晶体管M2的栅极接地,漏极电连接第九薄膜晶体管M9的栅极;所述第三薄膜晶体管M3的栅极和漏极以及所述第四薄膜晶体管M4的栅极和漏极均电连接到第一电源电压端;所述第五薄膜晶体管M5的栅极电连接第七薄膜晶体管M7的源极以及第八薄膜晶体管M8的栅极,漏极电连接所述第一薄膜晶体管M1的源极,源极电连接第二电源电压端VSS;所述第六薄膜晶体管M6的源极电连接所述第一电源电压端VDD,源极电连接所述第七薄膜晶体管M7的漏极,栅极与源极短接;所述第七薄膜晶体管M7的栅极与漏极短接,源极电连接所述第八薄膜晶体管M8的漏极;所述第八薄膜晶体管M8的栅极与漏极短接,源极电连接所述第二电源电压端VSS;所述第九薄膜晶体管M9的栅极与所述第十一薄膜晶体管M11的栅极电连接,漏极电连接所述第一电源电压端VDD,源极电连接所述第十薄膜晶体管M10的漏极;所述第十薄膜晶体管M10的栅极与漏极短接,与第十二薄膜晶体管M12的栅极电连接,源极电连接所述第二电源电压端VSS;所述第十一薄膜晶体管M11的漏极电连接所述第一电源电压端VDD,源极电连接所述第十二薄膜晶体管M12的漏极,作为所述差分放大级的输出端;所述第十二薄膜晶体管M12的源极电连接所述第二电源电压端VSS。
在一个具体示例中,共模放大级包括第十三薄膜晶体管和第十四薄膜晶体管,第十四薄膜晶体管M14的栅极为共模放大级的输入,与差分放大级的输出即第十一薄膜晶体管M11的源极相连,第十三薄膜晶体管M13的栅源短接,作为第十四薄膜晶体管M14的负载,第十四薄膜晶体管M14的漏极与第十三薄膜晶体管M13的栅源短接端相连,构成共模放大级的输出。
如图9所示,共模放大级电路连接关系如下:所述第十三薄膜晶体管M13的漏极电连接所述第一电源电压端VDD,栅极与源极短接,源极电连接所述第十四薄膜晶体管M14的漏极,作为所述共模放大级的输出端;所述第十四薄膜晶体管M14的栅极电连接所述共模放大级的输入端,源极电连接所述第二电源电压端VSS。
在一个具体示例中,为了增加运算放大器的输出驱动能力,运算放大器还包括输出缓冲级,由四个晶体管组成推挽输出,即第十五薄膜晶体管至第十七薄膜晶体管,其中,为了使最大正输出摆幅高,第十七薄膜晶体管M17选择耗尽管。
如图9所示,输出缓冲级电路连接关系如下
所述第十五薄膜晶体管M15栅极和漏极短接,电连接到所述第一电源电压端VDD,源极电连接所述第十六薄膜晶体管M16的漏极和第十七薄膜晶体管M17的栅极;所述第十六薄膜晶体管M16的栅极电连接所述输出缓冲级的输入端,源极电连接所述第二电源电压端VSS;所述第十七薄膜晶体管M17的漏极电连接所述第一电源电压端VDD,源极和所述第十八薄膜晶体管M18的漏极电连接,作为所述输出缓冲级的输出端。
本示例中,第十三薄膜晶体管M13和第十七薄膜晶体管M17为耗尽型薄膜晶体管,第一薄膜晶体管M1至第十二薄膜晶体管M12、第十四薄膜晶体管M14至第十六薄膜晶体管M16以及第十八薄膜晶体管M18为增强型薄膜晶体管。
不同于无源滤波器的示例中显示基板中的薄膜晶体管的类型可以为金属氧化物薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管,由于金属氧化物薄膜晶体管和低温多晶硅薄膜晶体管的关断特性较好,可搭建基于N耗尽型和增强型的薄膜晶体管,而非晶硅薄膜晶体管中无法搭建基于N耗尽型薄膜晶体管,因此在该有源滤波电路设置在扇出区的方案中,薄膜晶体管不适合采用非晶硅薄膜晶体管。
本示例中,通过在扇出区设置一阶有源低通滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度。
在又一个可选方式中,一阶有源低通滤波电路设置在所述驱动IC区中,如图8所示,包括:
第四电阻器,其中所述第四电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端;第四电容器,其中所述第四电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第四电阻器的第二端;第二运算放大器单元,其中所述第二运算放大器单元的正向输入端电连接所述第四电阻器的第二端,负向输入端与输出端短接并且电连接所述扇出区的数据线。
其中,第二运算放大器单元包括:
差分放大级,所述差分放大级的第一输入端电连接所述第四电阻器的第二端,第二输入端接地,输出端输出差分放大信号;
共模放大级,所述共模放大级的输入端接收所述差分放大信号,输出端输出共模放大信号;
输出缓冲级,所述输出缓冲级的输入端接收所述共模放大信号,输出端输出推挽输出信号至所述扇出区的数据线。
需要说明的是,第二运算放大器单元与前述示例中如图9所示的第一运算放大器单元的差分放大级、共模放大级以及输出缓冲级的电路结构相同,在此不在详述。
本示例中,通过在驱动IC区设置一阶有源低通滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度。
本申请的又一个实施例提供了一种智能家居设备,例如,手机、手表,包括上述所述的集成NFC天线的显示基板。
值得说明的是,本申请对所述集成NFC天线的显示基板的使用场景不作具体限定,本领域技术人员应当理解,所述集成NFC天线的显示基板可以应用于具有NFC天线的其他场景。
本申请的又一个实施例提供了一种集成NFC天线的显示基板的制作方法,包括:
在显示基板上形成显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区;
形成NFC天线,其中所述NFC天线包括形成在所述显示区中与栅线和/或数据线同层的部分;
形成滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率。
本示例中,通过设置源低通滤波电路,能够将驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中最接近NFC天线的通信频率的谐波滤除,有效降低NFC天线与源漏线的布线距离太近带来的耦合影响,从而提高了NFC信号的传输精度。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (16)

1.一种显示基板,所述显示基板集成有NFC天线,并且所述显示面板包括显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区,其特征在于,所述显示基板还包括滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率,所述NFC天线包括设置在所述显示区中与栅线和/或数据线同层的部分。
2.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述滤波电路为低通滤波电路,所述低通滤波电路的截止频率被设置为小于所述第一频率。
3.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,所述低通滤波电路设置在所述扇出区,包括:
第一电阻器,其中所述第一电阻器的第一端电连接驱动IC,第二端电连接显示区的数据线;
第一电容器,其中所述第一电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第一电阻器的第二端。
4.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,所述低通滤波电路设置在所述驱动IC中,包括:
第二电阻器,其中所述第二电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端,第二端电连接扇出区的数据线;
第二电容器,其中所述第二电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第二电阻器的第二端。
5.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,所述低通滤波器电路包括:
位于所述扇出区中的扇出区单元,包括:
第一电阻器,其中所述第一电阻器的第一端电连接驱动IC,第二端电连接显示区的数据线;
第一电容器,其中所述第一电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第一电阻器的第二端;
位于所述驱动IC中的驱动IC单元,包括:
第二电阻器,其中所述第二电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端,第二端电连接扇出区的数据线;
第二电容器,其中所述第二电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第二电阻器的第二端,
其中所述第二电阻器的电阻值大于所述第一电阻器的电阻值,所述第二电容器的电容值大于所述第一电容器的电容值。
6.根据权利要求3或5中任一项所述的显示基板,其特征在于,
所述第一电阻器为ITO材料,与所述数据线同层设置;
所述第一电容器的第一极板和第二基板分别与显示基板的存储电容的两个极板同层设置。
7.根据权利要求3-5中任一项所述的显示基板,其特征在于,
所述显示基板的薄膜晶体管为金属氧化物薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
8.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,所述低通滤波电路设置在所述扇出区,包括:
第三电阻器,其中所述第三电阻器的第一端电连接驱动IC;
第三电容器,其中所述第三电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第三电阻器的第二端;
第一运算放大器单元,其中所述第一运算放大器单元的正向输入端电连接所述第三电阻器的第二端,负向输入端与输出端短接并且电连接所述显示区的数据线。
9.根据权利要求8所述的显示基板,其特征在于,所述第一运算放大器单元包括:
差分放大级,所述差分放大级的第一输入端电连接所述第三电阻器的第二端,第二输入端接地,输出端输出差分放大信号;
共模放大级,所述共模放大级的输入端接收所述差分放大信号,输出端输出共模放大信号;
输出缓冲级,所述输出缓冲级的输入端接收所述共模放大信号,输出端输出推挽输出信号至所述显示区的数据线。
10.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,所述低通滤波电路设置在所述驱动IC中,包括:
第四电阻器,其中所述第四电阻器的第一端电连接驱动IC的数据信号输出端;
第四电容器,其中所述第二电容器的第一极板接地,第二极板电连接所述第四电阻器的第二端;
第二运算放大器单元,其中所述第二运算放大器单元的正向输入端电连接所述第四电阻器的第二端,负向输入端与输出端短接并且电连接所述扇出区的数据线。
11.根据权利要求10所述的显示基板,其特征在于,所述第一运算放大器单元包括:
差分放大级,所述差分放大级的第一输入端电连接所述第四电阻器的第二端,第二输入端接地,输出端输出差分放大信号;
共模放大级,所述共模放大级的输入端接收所述差分放大信号,输出端输出共模放大信号;
输出缓冲级,所述输出缓冲级的输入端接收所述共模放大信号,输出端输出推挽输出信号至所述扇出区的数据线。
12.根据权利要求9或11所述的显示基板,其特征在于,
所述差分放大级包括:第一薄膜晶体管至第十二薄膜晶体管,其中
所述第一薄膜晶体管的栅极电连接所述差分放大器的第一输入端,源极电连接第二薄膜晶体管的源极,漏极电连接第三薄膜晶体管的源极和第九薄膜晶体管的栅极;
所述第二薄膜晶体管的栅极接地,漏极电连接第九薄膜晶体管的栅极;
所述第三薄膜晶体管的栅极和漏极以及所述第四薄膜晶体管的栅极和漏极均电连接到第一电源电压端;
所述第五薄膜晶体管的栅极电连接第七薄膜晶体管的源极以及第八薄膜晶体管的栅极,漏极电连接所述第一薄膜晶体管的源极,源极电连接第二电源电压端;
所述第六薄膜晶体管的源极电连接所述第一电源电压端,源极电连接所述第七薄膜晶体管的漏极,栅极与源极短接;
所述第七薄膜晶体管的栅极与漏极短接,源极电连接所述第八薄膜晶体管的漏极;
所述第八薄膜晶体管的栅极与漏极短接,源极电连接所述第二电源电压端;
所述第九薄膜晶体管的栅极与所述第十一薄膜晶体管的栅极电连接,漏极电连接所述第一电源电压端,源极电连接所述第十薄膜晶体管的漏极;
所述第十薄膜晶体管的栅极与漏极短接,与第十二薄膜晶体管的栅极电连接,源极电连接所述第二电源电压端;
所述第十一薄膜晶体管的漏极电连接所述第一电源电压端,源极电连接所述第十二薄膜晶体管的漏极,作为所述差分放大级的输出端;
所述第十二薄膜晶体管的源极电连接所述第二电源电压端,
所述共模放大级包括第十三薄膜晶体管和第十四薄膜晶体管,其中
所述第十三薄膜晶体管的漏极电连接所述第一电源电压端,栅极与源极短接,源极电连接所述第十四薄膜晶体管的漏极,作为所述共模放大级的输出端;
所述第十四薄膜晶体管的栅极电连接所述共模放大级的输入端,源极电连接所述第二电源电压端,
所述输出缓冲级包括第十五薄膜晶体管至第十七薄膜晶体管,其中
所述第十五薄膜晶体管栅极和漏极短接,电连接到所述第一电源电压端,源极电连接所述第十六薄膜晶体管的漏极和第十七薄膜晶体管的栅极;
所述第十六薄膜晶体管的栅极电连接所述输出缓冲级的输入端,源极电连接所述第二电源电压端;
所述第十七薄膜晶体管的漏极电连接所述第一电源电压端,源极和所述第十八薄膜晶体管的漏极电连接,作为所述输出缓冲级的输出端。
13.根据权利要求12所述的显示基板,其特征在于,所述第十三薄膜晶体管和第十七薄膜晶体管为耗尽型薄膜晶体管,所述第一薄膜晶体管至第十二薄膜晶体管、第十四薄膜晶体管至第十六薄膜晶体管以及第十八薄膜晶体管为增强型薄膜晶体管。
14.根据权利要求13所述的显示基板,其特征在于,
所述显示基板的薄膜晶体管为金属氧化物薄膜晶体管或低温多晶硅薄膜晶体管。
15.一种智能家居设备,其特征在于,包括权利要求1-14中任一项所述的显示基板。
16.一种集成NFC天线的显示基板的制作方法,其特征在于,包括:
在显示基板上形成显示区和非显示区,其中所述非显示区包括驱动IC和扇出区;
形成NFC天线,其中所述NFC天线包括形成在所述显示区中与栅线和/或数据线同层的部分;
形成滤波电路,用于将所述驱动IC向显示区的数据线上输出的数据信号的谐波中至少第一频率的谐波滤除,其中,所述第一频率为最接近所述NFC天线的通信频率的谐波的频率。
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