TWI457906B - Saving circuit area of ​​the display panel drive circuit - Google Patents

Description

節省電路面積之顯示面板的驅動電路

本發明係有關於一種驅動電壓，其係尤指一種節省電路面積之顯示面板的驅動電路。

按，現今科技蓬勃發展，資訊商品種類推陳出新，滿足了大眾不同的需求。早期顯示器多半為陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示器，由於其體積龐大與耗電量大，而且所產生的輻射線對於長時間使用顯示器的使用者而言，有危害身體的疑慮，因此，現今市面上的顯示器漸漸將由液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)取代舊有的CRT顯示器。液晶顯示器具有輕薄短小、低輻射與耗電量低等優點，也因此成為目前市場主流。

再者，伴隨著近年來由於面板產製科技的快速躍進，已使觸控面板的生產成本大幅降低，因此觸控面板目前已經逐漸被廣泛應用於一般的消費電子產品上，例如行動電話手機、數位相機、數位音樂播放器(MP3)、個人數位助理器(PDA)、衛星導航器(GPS)等小型電器，在這些電子商品上，觸控面板被配置於電器的顯示螢幕上使用，以便讓使用者可進行互動式輸入操作，而大幅改善人與機器之間溝通介面的親善性，並提升輸入操作效率。

業者為了在手機之單一電源的應用下，解決較大範圍的電源 供應規格，如2.3V~4.6V，以及縮小驅動顯示面板的驅動晶片之面積，而逐提出可同時滿足兩種需求的驅動方式。一般顯示裝置之資料驅動電路(Source driver)有使用運算放大器(Op-amp)或電阻分壓的方式驅動顯示面板。再者，單晶片液晶驅動晶片模組為了使機構更小更好搭配，及提高組裝良率及降低模組成本，縮減外部元件已成為重要的趨勢。

請參閱第一圖，係為習知技術之顯示面板的驅動電路。如圖所示，驅動電路1’包含複數數位類比轉換電路10’與複數驅動單元20’。該些數位類比轉換電路10’分別接收一輸入畫素資料，並轉換輸入畫素資料為一畫素訊號，並將畫素訊號傳送至驅動單元20’，以產生驅動訊號，驅動單元20’係將驅動訊號傳送至顯示面板2’，以供顯示面板2’顯示畫面。其中，習知技術之驅動電路1’外接液晶驅動晶片模組內之一升壓電路30’，並為了維持數位類比轉換電路10’的輸出訊號位準，所以，升壓電路30’需耦接一儲存電容40’。然而，該儲存電容40’所需要之電容值大(約0.1uF)，所以儲存電容40’需使用外接液晶驅動晶片模組內之電容元件，而造成製造成本增加，若將此儲存電容設置於驅動電路1’中，更會增加驅動電路1’的面積。

因此，如何針對上述問題而提出一種新穎節省電路面積之顯示面板的驅動電路，其可使驅動電路所外接之儲存電容所佔面積縮小，甚至不需要外接液晶驅動晶片模組內之儲存電容，使可解決上述之問題。

本發明之目的之一，在於提供一種節省電路面積之顯示面板 的驅動電路，其藉由複數升壓單元分別提供一供應電壓至一顯示面板之複數驅動單元，以縮小外接之儲存電容面積，甚至不需要外接液晶驅動晶片模組內之儲存電容，而達到節省電路面積的目的。

本發明之節省電路面積之顯示面板的驅動電路包含複數數位類比轉換電路、複數驅動單元與複數升壓單元。該些數位類比轉換電路分別轉換一輸入畫素資料而產生一畫素訊號，該些驅動單元分別耦接該些數位類比轉換電路，依據畫素訊號而產生一驅動訊號，並傳送該驅動訊號至該顯示面板，以顯示畫面，以及該些升壓單元分別耦接該些驅動單元，並依據一控制訊號而產生一供應電壓，且分別提供該供應電壓至該些驅動單元。如此，本發明係藉由該些升壓單元分別提供一供應電壓至一顯示面板之複數驅動單元，以縮小外接之儲存電容面積，甚至不需要外接液晶驅動晶片模組內之儲存電容，而達到節省電路面積的目的。

習知技術：

1’‧‧‧驅動電路

10’‧‧‧數位類比轉換電路

20’‧‧‧驅動單元

30’‧‧‧升壓電路

40’‧‧‧儲存電容

本發明：

1‧‧‧資料驅動電路

10‧‧‧珈瑪電路

2‧‧‧顯示面板

20‧‧‧驅動電路

200‧‧‧數位類比轉換電路

202‧‧‧驅動單元

204‧‧‧升壓單元

3‧‧‧畫素結構

30‧‧‧升壓電路

32‧‧‧儲存電容

300‧‧‧電阻

302‧‧‧電容

40‧‧‧升壓單元

400‧‧‧飛馳電容

402‧‧‧第一電晶體

404‧‧‧第二電晶體

406‧‧‧第三電晶體

408‧‧‧第四電晶體

410‧‧‧儲存電容

50‧‧‧驅動單元

52‧‧‧驅動單元

60‧‧‧影像記憶體

70‧‧‧升壓單元

700‧‧‧控制電晶體

702‧‧‧二極體

704‧‧‧儲存電感

706‧‧‧輸出電容

第一圖係為習知技術之顯示面板的驅動電路；第二圖為本發明之一較佳實施例之資料驅動電路的方塊圖。；第三圖係為本發明之顯示面板之源極線的寄生RC等效電路；第四圖係為本發明之一較佳實施例之驅動電路的電路圖；第五圖係為本發明之另一較佳實施例之驅動電路的電路圖；第六圖係為本發明之另一較佳實施例之驅動電路的電路圖；第七圖係為本發明之一較佳實施例之升壓單元的電路圖；第八圖係為本發明之另一較佳實施例之升壓單元的電路圖；以及第九圖係為本發明之另一較佳實施例之升壓單元的電路圖。

茲為使 貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第二圖，係為本發明之一較佳實施例之資料驅動電路的方塊圖。如圖所示，資料驅動電路1包含一珈瑪(Gamma)電路10與一驅動電路20。珈瑪電路10依據一珈瑪曲線而產生複數輸入訊號，該些輸入訊號為不同位階之電壓訊號，並珈瑪電路10係傳送該些輸入訊號至驅動電路20，驅動電路20係分別依據複數輸入畫素資料與該些輸入訊號而產生複數驅動訊號，並傳送該些驅動訊號至一顯示面板2，以驅動顯示面板2顯示畫面。

此外，請一併參閱第三圖，係為本發明之顯示面板之源極線的寄生RC等效電路。如圖所示，本發明之一較佳實施例係應用於顯示面板2為一薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)。該顯示面板2包含複數畫素結構3，該些畫素結構3分別耦接驅動電路20之複數驅動單元202(如第四圖所示)，顯示面板2中的每一源極線上的畫素結構3為一薄膜電晶體(Thin-Flim Transistor，TFT)，該畫素結構3可以等效於一電阻300串聯於一電容302。此為熟悉該項技術領域人士所皆知的技術，故在此不再多加以贅述。

請一併參閱第四圖，係為本發明之一較佳實施例之驅動電路的電路圖。如圖所示，本發明之節省電路面積之顯示面板的驅動電路20包含複數數位類比轉換電路200、複數驅動單元202與複數升壓單元204。該些數位類比轉換電路200係分別轉換輸入畫素資料為一畫素訊號，也就是該些數位類比轉換電路200中的每一個 數位類比轉換電路200皆接收輸入畫素資料，並將輸入畫素資料轉換為畫素訊號。該些驅動單元202係分別耦接該些數位類比轉換電路200，該些驅動單元202依據畫素訊號，而產生一驅動訊號，並該些驅動單元202傳送驅動訊號至顯示面板2，以供顯示面板1顯示畫面，於此實施例中，該些驅動單元202係放大該些數位類比轉換電路200輸出之畫素訊號，而產生驅動訊號。該些升壓單元204係分別耦接該些驅動單元202，並該些升壓單元204係依據一控制訊號而產生一供應電壓，且該些升壓單元204分別提供該些供應電壓至該些驅動單元202，使該些驅動單元202可產生驅動訊號，以驅使顯示面板2顯示畫面，其中，該些驅動單元202為一運算放大器(Operational Amplifier，OPA)。如此，本發明係藉由該些升壓單元204分別提供供應電壓至顯示面板2之該些驅動單元202，以縮小外接之儲存電容面積，甚至不需要外接液晶驅動晶片模組內之儲存電容，而達到節省電路面積的目的。其中，該些驅動單元202所接收之控制訊號係可由顯示面板2之內部任一控制電路產生控制訊號，並傳送控制訊號至該些升壓單元204，此為該技術領域中具有通常知識者所皆知的技術，故於此不再加以贅述。

此外，本發明之節省電路面積之顯示面板2的驅動電路20更耦接一升壓電路30，升壓電路30係耦接該些數位類比轉換電路200，並升壓電路30產生該供應電壓，而供應供應電壓至該些數位類比轉換電路，再者，升壓電路30更耦接一儲存電容32，以穩定升壓電路30輸出之供應電壓，然而，由於該些驅動單元202所需要之電源佔驅動電路20之大部分的電源，也因此可以使升壓電 路30所需要之儲存電容32之電容量小很多，使儲存電容的面積可以縮小很多，進而使驅動電路20可達到節省電路面積的目的。並且本發明可其節省整體驅動電路20之面積大於50%。

此外，由於本發明將該些升壓單元204分別提供供應電壓至顯示面板2之該些驅動單元202，所以儲存電容32之面積可以節省很多，甚至不需要使用液晶驅動晶片模組內之儲存電容，如此，可以將升壓電路30設置於驅動電路20內(圖中未示)。

請參閱第五圖，係為本發明之另一較佳實施例之驅動電路的電路圖。如圖所示，本實施例與上述之實施例不同之處在於本實施例之一升壓單元40並不僅提供電壓給單一的驅動單元，亦可同時提供電壓給二個或三個驅動單元使用，即如第五圖所示，本實施例之升壓單元40耦接一第一驅動單元50與一第二驅動單元52，並升壓單元40產生供應電壓至第一驅動單元50與第二驅動單元52，以提供第一驅動單元50與第二驅動單元52所需要的電源，如此，本發明可縮小外接之儲存電容面積，甚至不需要外接液晶驅動晶片模組內之儲存電容，而達到節省電路面積的目的。同時，可以減少驅動單元的數量，進而達到節省電路面積與省成本的目的。此外，本實施例之升壓單元40可設置於驅動單元50，52之側邊的上邊界，並位於影像記憶體60的上方。

請參閱第六圖，係為本發明之另一較佳實施例之驅動電路的電路圖。如圖所示，本實施例與第五圖之實施例不同之處，在於本實施例之升壓單元40可由一組升壓單元提供多組驅動單元電源，分散增加到至少一組升壓單元提供電源給一組驅動單元使用(如第四圖所示之升壓單元204)，因此，升壓單元40的電路可與驅 動單元50，52的電路共同佈置於源極驅動電路20側晶片(IC)邊界與影像記憶體60之間。

請參閱第七圖，係為本發明之一較佳實施例之升壓單元的電路圖。如圖所示，本發明之升壓單元40可為一電容式升壓電路，其升壓單元40包含一飛馳電容400、一第一電晶體402、一第二電晶體404、一第三電晶體406、一第四電晶體408與一儲存電容410。飛馳電容400用以產生供應電壓，第一電晶體402之一端耦接飛馳電容400之一端，第一電晶體402之另一端接收一輸入電壓V_IN，並受控於一第一控制訊號XA，第二電晶體404耦接於飛馳電容400與第一電晶體402，並受控於一第二控制訊號XB，以輸出供應電壓，第三電晶體406之一端耦接飛馳電容400之另一端，第三電晶體406之另一端接收輸入電壓V_IN，並受控於第二控制訊號XB，第四電晶體408之一端耦接飛馳電容400與第三電晶體406，第四電晶體408之另一端耦接一接地端，並受控於第一控制訊號XA，以及儲存電容410之一端耦接第二電晶體404，儲存電容410之另一端耦接接地端，以儲存並輸出供應電壓。如此，本實施例之升壓單元40在接收輸入電壓V_IN之後，利用第一控制訊號XA與第二控制訊號XB控制第一電晶體402至第四電晶體408，以產生供應電壓而輸出至驅動單元50，52。

請一併參閱第八圖，係為本發明之另一較佳實施例之升壓單元的電路圖。如圖所示，本實施例與第七圖之實施例不同之處，在於本實施例之升壓單元40無須使用儲存電容410，由於本發明之升壓單元40是用以提供驅動單元50，52的供應電壓，而驅動單元50，52僅需要驅動面板(如第四圖所示之顯示面板2)，其不 負有數位類比轉換電路(如第四圖所示之數位類比轉換電路200)維持準確參考電壓的功能，故可允許電源在無儲存電容情況下的大幅振盪，所以，本實施例之升壓單元40可僅需要使用飛馳電容400產生供應電壓，而不需儲存電容，即可用以供應驅動單元50，52所需要的電源，而可減少電路面積進而達到減省成本的目的。

請參閱第九圖，係為本發明之另一較佳實施例之升壓單元的電路圖。如圖所示，本實施例之升壓單元70與第七圖和第八圖實施例的升壓單元40不同之處，在於本實施例之升壓單元70為一電感式升壓單元，本實施例之升壓單元70包含一控制電晶體700、一二極體702、一儲存電感704與一輸出電容706。控制電晶體700之一端接收輸入電壓V_IN，並受控於一控制訊號VC，二極體702之一端耦接控制電晶體700，二極體702之另一端耦接接地端，儲存電感704耦接控制電晶體700與二極體702，以儲存輸入電壓V_IN之能量，以及輸出電容706之一端耦接儲存電感704，輸出電容706之另一端耦接接地端，以儲存輸入電壓V_IN之能量，並產生供應電壓而輸出至驅動單元50，52。

綜上所述，本發明之節省電路面積之顯示面板的驅動電路係由複數數位類比轉換電路分別轉換一輸入畫素資料而產生一畫素訊號，複數驅動單元分別耦接該些數位類比轉換電路，用以放大該畫素訊號，而產生一驅動訊號，並傳送該驅動訊號至該顯示面板，以顯示畫面，以及複數升壓單元分別耦接該些驅動單元，並依據一控制訊號而產生一供應電壓，且分別提供該供應電壓至該些驅動單元。如此，本發明係藉由該些升壓單元分別提供一供應 電壓至一顯示面板之複數驅動單元，以縮小外接之儲存電容面積，甚至不需要外接液晶驅動晶片模組內之儲存電容，而達到節省電路面積的目的。

本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來 限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀 、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

2‧‧‧顯示面板

20‧‧‧驅動電路

200‧‧‧數位類比轉換電路

202‧‧‧驅動單元

204‧‧‧升壓單元

3‧‧‧畫素結構

30‧‧‧升壓電路

32‧‧‧儲存電容

300‧‧‧電阻

302‧‧‧電容

Claims (14)

1. 一種節省電路面積之顯示面板的驅動電路，其包含：複數數位類比轉換電路，其分別轉換一輸入畫素資料而產生一畫素訊號；複數驅動單元，分別耦接該些數位類比轉換電路，依據該畫素訊號，而產生一驅動訊號，並傳送該驅動訊號至該顯示面板，以顯示畫面；以及複數升壓單元，分別耦接該些驅動單元，並產生一供應電壓，且分別提供該供應電壓至該些驅動單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該些升壓單元係依據一控制訊號產生該供應電壓。
3. 如申請專利範圍第2項所述之驅動電路，其中該顯示面板之內部任一控制電路產生該控制訊號，並傳送該控制訊號至該些升壓單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其更包含：一升壓電路，耦接該些數位類比轉換電路，該升壓電路產生並提供該供應電壓至該些數位類比轉換電路。
5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其更耦接一升壓電路，耦接該些數位類比轉換電路，該升壓電路產生並提供該供應電壓至該些數位類比轉換電路。
6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該顯示面板包含複數畫素結構，該些畫素結構分別耦接該些驅動單元。
7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該些驅動單元為一運算放大器(Operational Amplifier，OPA)。
8. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其應用於該顯示面板之一資料驅動電路。
9. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該顯示面板為一薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)。
10. 一種節省電路面積之顯示面板的驅動電路，其包含：複數數位類比轉換電路，其分別轉換一輸入畫素資料而產生一畫素訊號；複數驅動單元，分別耦接該些數位類比轉換電路，依據該畫素訊號，而產生一驅動訊號，並傳送該驅動訊號至該顯示面板，以顯示畫面；以及至少一升壓單元，耦接該些驅動單元，並產生一供應電壓，且提供該供應電壓至該些驅動單元之部分該些驅動單元。
11. 如申請專利範圍第10項所述之驅動電路，其中該升壓單元係依據一控制訊號產生該供應電壓。
12. 如申請專利範圍第10項所述之驅動電路，其中該升壓單元包含：一飛馳電容；用以產生該供應電壓；一第一電晶體，其一端耦接該飛馳電容之一端，另一端接收一輸入電壓，並受控於一第一控制訊號；一第二電晶體，耦接於該飛馳電容與該第一電晶體，並受控於一第二控制訊號，以輸出該供應電壓；一第三電晶體，其一端耦接該飛馳電容之另一端，另一端接收該輸入電壓，並受控於該第二控制訊號；以及一第四電晶體，其一端耦接該飛馳電容與該第三電晶體，另一端 耦接一接地端，並受控於該第一控制訊號。
13. 如申請專利範圍第12項所述之驅動電路，其中該升壓單元更包含：一儲存電容，其一端耦接該第二電晶體，另一端耦接該接地端，以儲存並輸出該供應電壓。
14. 如申請專利範圍第10項所述之驅動電路，其中該升壓單元包含：一電晶體，其一端接收一輸入電壓，並受控於一控制訊號；一二極體，其一端耦接該電晶體，另一端耦接一接地端；一儲存電感，耦接該電晶體與該二極體，以儲存該輸入電壓之能量；以及一輸出電容，其一端耦接該儲存電感，另一端耦接該接地端，以該儲存輸入電壓之能量，並產生該供應電壓而輸出。