CN102110401A

CN102110401A - 具有显示面板的电子系统

Info

Publication number: CN102110401A
Application number: CN2009102599416A
Authority: CN
Inventors: 刘炳麟
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2029-12-23
Also published as: CN102110401B

Abstract

一种电子系统，至少包括一显示面板。显示面板具有电源线、参考线、第一、第二像素单元、处理单元以及电压产生单元。电源线具有第一及第二节点。参考线具有第三及第四节点。第一像素单元包括，第一驱动晶体管以及第一电容。第一驱动晶体管耦接第一节点。第一电容耦接于第一驱动晶体管的栅极与第三节点之间。第二像素单元包括，第二驱动晶体管以及第二电容。第二驱动晶体管耦接第二节点。第二电容耦接于第二驱动晶体管的栅极与第四节点之间。处理单元撷取第一及第二节点的一者的电压，并根据撷取结果，产生控制信号。电压产生单元根据控制信号，提供第一或第二参考电压予参考线。

Description

具有显示面板的电子系统

技术领域

本发明是有关于一种电子系统，特别是具有显示面板的电子系统。

背景技术

一般而言，平面显示器可分为非自发光显示器以及自发光显示器。液晶显示器(liquid crystal display；LCD)属于非自发光显示器的一种。自发光显示器包含，等离子体显示器(plasma display panel；PDP)、场发射显示器(field emission display；FED)、电致发光(electroluminescent；EL)显示器以及有机发光二极管显示器(organic light emitting diode display；OLED)。

由于自发光显示器具有体积薄、重量轻、高发光效率以及低驱动电压等优点，故经常被使用。然而，当自发光显示器的显示面板愈大时，其内部的电源线的长度也就愈长。由于电源线具有一等效阻抗，因而造成电源线两端的电压不同。

发明内容

本发明提供一种电源供应装置，耦接电源线以及参考线。电源线具有第一及第二节点。参考线具有第三及第四节点。第一节点耦接第一像素单元的第一驱动晶体管。第二节点耦接第二像素单元的第二驱动晶体管。第一像素单元的第一电容耦接于第一驱动晶体管的栅极与第三节点之间。第二像素单元的第二电容耦接于第二驱动晶体管的栅极与第四节点之间。电源供应装置包括，处理单元以及第一电压产生单元。处理单元撷取第一及第二节点的一者的电压，并根据撷取结果，产生控制信号。第一电压产生单元根据控制信号，提供第一参考电压或第二参考电压予参考线。

本发明还提供一种电子系统，包括电压转换装置以及显示面板。电压转换装置将输入电压，转换成输出电压。显示面板接收输出电压，并包括电源线、参考线、第一像素单元、第二像素单元、处理单元以及第一电压产生单元。电源线具有第一节点以及第二节点。参考线具有第三节点以及第四节点。第一像素单元包括，第一驱动晶体管以及第一电容。第一驱动晶体管耦接第一节点。第一电容耦接于第一驱动晶体管的栅极与第三节点之间。第二像素单元包括，第二驱动晶体管以及第二电容。第二驱动晶体管耦接第二节点。第二电容耦接于第二驱动晶体管的栅极与第四节点之间。处理单元撷取第一及第二节点的一者的电压，并根据撷取结果，产生控制信号。第一电压产生单元根据控制信号，提供第一或第二参考电压予参考线。

本发明更提供一种控制方法，适用于第一及第二像素单元。第一像素单元具有第一驱动晶体管以及第一电容。第二像素单元具有第二驱动晶体管以及第二电容。第一驱动晶体管耦接一电源线的第一节点。第二驱动晶体管耦接电源线的第二节点。第一电容耦接于一参考线的第三节点与第一驱动晶体管的栅极之间。第二电容耦接于参考线的第四节点与第二驱动晶体管的栅极之间。本发明的控制方法，包括在第一期间，提供操作电压予电源线，并撷取该第一及第二节点的一者的电压，用以产生第一参考电压；在第二期间，提供扫描信号以及数据信号予第一或第二像素单元，并提供第一参考电压予参考线；在第二期间，停止提供扫描信号，继续提供第一参考电压；以及在第三期间，提供第二参考电压予参考线。

为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的电子系统示意图。

图1B为本发明的电子系统的另一可能实施例。

图2A为本发明的像素单元的一可能实施例。

图2B为本发明的像素单元的另一可能实施例。

图3为本发明的电源供应装置的一可能实施例。

图4为本发明的控制方法的一可能流程图。

[主要元件标号说明]

100：电子系统；110：电压转换装置；

120：显示面板；121：电源线；

122：参考线； P₁、P₂、P₁₁～P_mn：像素单元；

123：电源供应装置； 124：驱动装置；

125：栅极驱动器； 126：源极驱动器；

MS₁₁：切换晶体管； C₁₁：电容；

MD₁₁：驱动晶体管； 200：发光元件；

MC₁₁：控制晶体管； 310：处理单元；

311：减法器； 312：比较器；

331、332：晶体管； 330、350：电压产生单元。

具体实施方式

图1A为本发明的电子系统示意图。如图所示，电子系统100包括，电压转换装置110以及显示面板120。电压转换装置110将输入电压V_IN，转换成输出电压V_OUT。显示面板120接收输出电压V_OUT，并呈现图像。在本实施例中，输出电压V_OUT为直流(DC)电压。

本发明并不限制输入电压V_IN的种类。在其它可能实施例中，输入电压V_IN为交流(AC)电压或是直流电压。另外，电子系统100可为个人数字助理(PDA)、移动电话(cellular phone)、数字相机、电视、全球定位系统(GPS)、车用显示器、航空用显示器、数字相框(digital photo frame)、笔记本型计算机或是桌上型计算机。

显示面板120包括，电源线(power line)121、参考线122、像素单元P₁、P₂以及电源供应装置123。电源线121具有节点N₁及N₂。在本实施例中，电源线121具有起始端NP_S，接收电源供应装置123所提供的操作电压PVDD。如图所示，节点N₂至起始端NP_S之间的距离大于节点N₁至起始端NP_S之间的距离。

参考线122具有节点N₃及N₄。在本实施例中，参考线122具有起始端NR_S，接收电源供应装置123所提供的参考电压Vref或GND。如图所示，节点N₄至起始端NR_S之间的距离小于节点N₃至起始端NR_S之间的距离。另外，参考线122具有一结束端，其可接收一接地电压。在本实施例中，接地电压等于参考电压GND。

像素单元P₁包括驱动晶体管MD₁以及电容C₁。驱动晶体管MD₁耦接节点N₁。电容C₁耦接于驱动晶体管MD₁的栅极与节点N₃之间。像素单元P₂包括驱动晶体管MD₂以及电容C₂。驱动晶体管MD₂耦接节点N₂。电容C₂耦接于驱动晶体管MD₂的栅极与节点N₄之间。在本实施例中，驱动晶体管MD₁及MD₂均为P型晶体管，但并非用以限制本发明。

电源供应装置123撷取节点N₁及N₂的一者的电压，并根据撷取结果，提供参考电压Vref或GND予参考线122。在本实施例中，电源供应装置123撷取节点N₂的电压，但并非用以限制本发明。在其它实施例中，电源供应装置123可撷取节点N₁的电压。

图1B显示多个像素单元P₁₁～P_mn的排列方式以及像素单元P₁₁～P_mn与电源线121和参考线RL₁～RL_n之间的连接关系。在本实施例中，像素单元P₁₁～P_mn是以阵列方式排列，但并非用以限制本发明。

在图1B中，显示面板120还包括一驱动装置124。驱动装置124包括，栅极驱动器(gate driver)125以及源极驱动器(source driver)126。栅极驱动器125提供扫描信号予栅极线(gate line)GL₁～GL_n。源极驱动器126提供数据信号予数据线(data line)DL₁～DL_m。在一可能实施例中，电源供应装置123的所有元件或是部分元件，可与驱动装置124集成成一集成电路(integrated circuit；IC)。

另外，在本实施例中，电源供应装置123仅根据电源线121的节点NP₁₁的电压，产生控制信号S_C以及参考信号Vref予栅极驱动器125。栅极驱动器125根据控制信号S_C，选择性地输出参考信号Vref或GND予参考线RL₁～RL_n。在其它实施例中，电源供应装置123可根据电源线121上的不同节点的电压，产生不同的参考信号予栅极驱动器125。栅极驱动器125再选择性地将相对应的参考信号输出至参考线RL₁～RL_n。

举例而言，假设，第一列(row，水平方向)的像素单元P₁₁～P_m1耦接到参考线RL₁，第二列的像素单元P₁₂～P_m2耦接到参考线RL₂。在此例中，电源供应装置123可根据不同节点(如NP₁₁及NP₁₂)的电压，产生不同的参考电压予栅极驱动器125。栅极驱动器125再选择性地将相对应的参考线RL₁及RL₂。

图2A为本发明的像素单元的一可能实施例。由于像素单元P₁₁～P_mn的结构均相同，故仅以像素单元P₁₁为例，说明像素单元P₁₁的电路结构。如图所示，像素单元P₁₁包括，切换晶体管MS₁₁、电容C₁₁、驱动晶体管MD₁₁以及发光元件200。

在本实施例中，切换晶体管MS₁₁为一N型晶体管，其栅极耦接栅极线GL₁，用以接收扫描信号，其漏极耦接数据线DL₁，用以接收数据信号，其源极耦接驱动晶体管MD₁₁的栅极。电容C₁₁耦接于节点NR₁₁与驱动晶体管MD₁₁的栅极之间。

驱动晶体管MD₁₁可为一P型晶体管，其源极耦接节点NP₁₁，其漏极耦接发光元件200。发光元件200的另一端接收电压PVEE。发光元件200可为一发光二极管(LED)或是一有机发光二极管(OLED)，但并非用以限制本发明。本发明并不限制发光元件200的种类。

请配合图1B，在一第一期间，栅极驱动器125提供扫描信号予栅极线GL₁～GL_n，并且源极驱动器126亦提供数据信号予数据线DL₁～DL_m。此时，电源供应装置123提供操作电压PVDD予电源线121。

在一第二期间，电源供应装置123撷取节点NP₁₁的电压，并根据撷取后的结果，产生参考电压Vref以及控制信号S_C。栅极驱动器125根据控制信号S_C，通过参考线RL₁，传送参考电压Vref予像素单元P₁₁～P_m1。因此，节点NR₁₁的电压为参考电压Vref。在此期间，由于栅极线GL₁上的扫描信号导通切换晶体管MS₁₁，故节点Nb的电压等于数据线DL₁上的数据信号V_DATA。

在一第三期间，栅极线GL₁上的扫描信号不导通切换晶体管MS₁₁。因此，节点Nb的电压仍等于数据信号V_DATA(假设为3V)。此时，节点NR₁₁的电压仍等于参考电压Vref(假设为1V)。

在一第四期间，栅极驱动器125根据控制信号S_C，使参考线RL₁传送参考电压GND予像素单元P₁₁～P_m1。因此，节点NR₁₁的电压将由参考电压Vref变化至参考电压GND。由于电容C₁₁的耦合效应，故节点Nb的电压也会下降Vref。因此，节点Nb的电压V_Nb＝V_DATA-Vref。

由于电源线121的等效阻抗所造成的压降可能会影响驱动晶体管MD₁₁的源极与栅极之间的跨压，故可通过控制参考线RL₁～RL_n的电压电平，补偿因电源线121的等效阻抗所造成的压降，因而恢复驱动晶体管MD₁₁的源极与栅极之间的跨压。

举例而言，在第一期间，操作电压PVDD等于5V，数据线DL₁上的数据信号V_DATA等于3V。因此，驱动晶体管MD₁₁的源极与栅极之间的跨压(V_G-V_S)等于2V(5V-3V)。

假设，电源线121的等效电阻造成1V的压降。因此，在第二期间，故节点NP₁₁的电压(即驱动晶体管MD₁₁的源极电压)为4V(5V-1V)。电源供应装置123根据节点NP₁₁的电压得知电源线121的等效电阻造成1V的压降，故将参考电压Vref设定成1V。因此，在第二期间，节点NR₁₁的电压为1V。由于节点Nb的电压仍为3V，故驱动晶体管MD₁₁的源极与栅极之间的跨压将由原先的2V变化成1V(4V-3V)。

在第三期间，由于节点NR₁₁的电压仍为1V，并且节点Nb的电压仍为3V，故驱动晶体管MD₁₁的源极与栅极之间的跨压仍维持在1V。

在第四期间，节点Nb的电压V_Nb＝V_DATA-Vref(即3V-1V)。由于节点NP₁₁的电压为4V，而节点Nb的电压V_Nb＝2V，故驱动晶体管MD₁₁的源极与栅极之间的跨压由1V恢复成2V。

图2B为本发明的像素单元的另一可能实施例。图2B相似图2A，不同之处在于，图2B多了控制晶体管MC₁₁。在本实施例中，控制晶体管MC₁₁为一N型晶体管，其栅极接收发光信号S_EM，其漏极耦接驱动晶体管MD₁₁的漏极，其源极耦接发光元件200。

本发明并不限制像素单元的内部结构。只要像素单元具有一驱动晶体管以及一电容，便可作为本发明所述的像素单元，其中该像素单元内的驱动晶体管是耦接到一电源线，并且该像素单元内的电容是耦接在一参考线以及该驱动晶体管的栅极之间。

图3为本发明的电源供应装置123的一可能实施例。如图所示，电源供应装置123包括处理单元310以及电压产生单元330。处理单元310撷取电源线121上的任一节点的电压，并根据撷取结果，产生控制信号S_C。在本实施例中，处理单元310撷取节点NP₁₁的电压V_NP11。另外，节点NP₁₁至电源线121的起始端NP_S之间的距离大于节点NP₁₂至电源线121的起始端NP_S之间的距离。

在本实施例中，处理单元310包括，减法器(subtraction)311以及比较器(comparator)312。减法器311计算操作电压PVDD与该被撷取的电压(即节点NP₁₁的电压V_NP11)之间的差值。在本实施例中，减法器311所计算的差值是作为参考电压Vref。

比较器312根据减法器311所计算的差值(Vref)以及参考信号Sref，产生控制信号S_C。在本实施例中，当减法器311所计算的差值小于参考信号Sref时，控制信号S_C为一禁能状态；当减法器311所计算的差值大于参考信号Sref时，则控制信号S_C为一致能状态。

电压产生单元330输出控制信号S_C以及参考电压Vref予栅极驱动器125，其中参考电压Vref为减法器311所计算的差值。在一可能实施例中，参考电压GND小于参考电压Vref。

在本实施例中，当控制信号S_C为致能状态时，栅极驱动器125提供参考电压Vref予参考线RL₁～RL_n；当控制信号S_C为禁能状态时，栅极驱动器125提供参考电压GND予参考线RL₁～RL_n。在一可能实施例中，电压产生单元330可集成于图1B所示的栅极驱动器125之中。在此例中，栅极驱动器125具有多个电压产生单元330，用以分别控制参考线RL₁～RL_n的电平。

在本实施例中，电压产生单元330包括晶体管331及332。晶体管331可为一P型晶体管。晶体管332可为一N型晶体管。当控制信号S_C为致能状态时，晶体管331传送参考电压Vref予参考线RL₁～RL_n。当控制信号S_C为禁能状态时，晶体管332传送参考电压GND予参考线RL₁～RL_n。

另外，在本实施例中，电源供应装置123还包括电压产生单元350。电压产生单元350提供操作电压PVDD予电源线121的起始端NP_S。在一可能实施例中，处理单元310根据操作电压PVDD与该被撷取的电压(即V_NP11)，产生控制信号S_C。

图4为本发明的控制方法的一可能流程图。本发明的控制方法适用于图1A所示的像素单元P₁及P₂。因此，以下以图1A的符号，说明本发明的控制方法的一可能流程。

首先，提供操作电压PVDD予电源线121，并撷取节点N₁及N₂的一者的电压，用以产生参考电压Vref(步骤S410)。在一可能实施例中，参考电压Vref可为操作电压PVDD与该被撷取的电压之间的差值。

在本实施例中，是撷取节点N₂的电压。节点N₂至一电源供应装置(如图1A所示的符号123)之间的距离大于节点N₁至电源供应装置123之间的距离。另外，操作电压PVDD可由电源供应装置123所提供。

接着，提供一扫描信号以及一数据信号予该第一或第二像素单元，并提供参考电压Vref予参考线122(步骤S430)。以图1A的像素单元P₁为例，此时，驱动晶体管MD₁的栅极电压约等于数据信号，而节点N₄的电压约等于参考电压Vref。

然后，停止提供该扫描信号，继续提供参考电压Vref(步骤S450)。此时，驱动晶体管MD₁的栅极电压仍约等于数据信号，而节点N₄的电压亦约等于参考电压Vref。

最后，提供参考电压GND予参考线122(步骤S470)。此时，节点N₄的电压约等于参考电压GND。在本实施例中，参考电压GND小于参考电压Vref。根据电容C₂的特性，当节点N₄的电压由原先的Vref下降至GND时，驱动晶体管MD₁的栅极电压将会下降Vref。因此，便可补偿因电源线121的阻抗所造成的压降。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims

1.一种电子系统，包括：

电压转换装置，用以将输入电压，转换成输出电压；以及

显示面板，接收该输出电压，并包括：

电源线，具有第一节点以及第二节点；

参考线，具有第三节点以及第四节点；

第一像素单元，包括：

第一驱动晶体管，耦接该第一节点；以及

第一电容，耦接于该第一驱动晶体管的栅极与该第三节点之间；

第二像素单元，包括：

第二驱动晶体管，耦接该第二节点；以及

第二电容，耦接于该第二驱动晶体管的栅极与该第四节点之间；以及

处理单元，撷取该第一及第二节点的一者的电压，并根据撷取结果，产生控制信号；以及

第一电压产生单元，根据该控制信号，提供第一或第二参考电压予该参考线。

2.根据权利要求1所述的电子系统，还包括第二电压产生单元，用以提供操作电压予该电源线的第一起始端，该处理单元撷取该第二节点的电压，该第二节点至该第一起始端之间的距离大于该第一节点至该第一起始端之间的距离，该处理单元根据该操作电压与该被撷取的电压，产生该控制信号。

3.根据权利要求2所述的电子系统，其中该处理单元包括：

减法器，用以计算该操作电压与该被撷取的电压之间的差值；以及

比较器，根据该减法器所计算的差值以及一参考信号，产生该控制信号，其中当该减法器所计算的差值小于该参考信号时，该控制信号为禁能状态，当该减法器所计算的差值大于该参考信号时，该控制信号为致能状态。

4.根据权利要求3所述的电子系统，其中当该控制信号为该致能状态时，该第一电压产生单元提供该第一参考电压予该参考线，当该控制信号为该禁能状态时，该第一电压产生单元提供该第二参考电压予该参考线，该第二参考电压小于该第一参考电压。

5.根据权利要求4所述的电子系统，其中该第一参考电压为该减法器所计算的差值。

6.根据权利要求5所述的电子系统，其中该第一电压产生单元包括：

第一晶体管，当该控制信号为该致能状态时，传送该第一参考电压予该参考线；以及

第二晶体管，当该控制信号为该禁能状态时，传送该第二参考电压予该参考线，其中该第一晶体管为P型晶体管，该第二晶体管为N型晶体管，该参考线具有第二起始端以及结束端，该第二起始端耦接该第一及第二晶体管，该结束端接收该第二参考电压，该三及第四节点位于该第二起始端与该结束端之间。

7.根据权利要求1所述的电子系统，其中该第一驱动晶体管为P型晶体管，其源极耦接该第一节点，其漏极耦接发光元件，该显示面板还包括，驱动装置，提供扫描信号以及数据信号。

8.根据权利要求7所述的电子系统，其中该第一电压产生单元与该驱动装置集成在一起。

9.根据权利要求7所述的电子系统，其中该第一像素单元还包括：

切换晶体管，该切换晶体管为N型晶体管，其栅极接收该扫描信号，其漏极接收该数据信号，其源极耦接该第一驱动晶体管的栅极；以及

控制晶体管，其栅极接收发光信号，其漏极耦接该第一驱动晶体管的漏极，其源极耦接该发光元件。

10.根据权利要求1所述的电子系统，其中该电子系统为个人数字助理、移动电话、数字相机、电视、全球定位系统、车用显示器、航空用显示器、数字相框、笔记本型计算机或是桌上型计算机。