CN102194425A

CN102194425A - 显示系统

Info

Publication number: CN102194425A
Application number: CN 201010572520
Authority: CN
Inventors: 杨思杰; 张耀光; 黄献霆
Original assignee: Himax Technologies Ltd
Current assignee: Himax Technologies Ltd
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: JP5707072B2; CN102194425B; JP2011186426A

Abstract

一种显示系统，包含有一显示装置、一驱动电路、一软性印刷电路板、一充电泵电路以及一控制电路。该驱动电路设置于该显示装置上，用来驱动该显示装置。该软性印刷电路板以外接方式耦接于该显示装置。该充电泵电路设置于该软性印刷电路板上，用来产生至少一输出电压至该驱动电路。该控制电路设置于该显示装置上并耦接于该驱动电路，用来产生一控制信号以控制该充电泵电路。该充电泵电路具有耦接于该控制电路的一控制引脚，用来接收该控制电路所产生的该控制信号。

Description

显示系统

技术领域

本发明涉及一种显示系统，尤其涉及一种将一充电泵(charge pump)电路设置在其显示装置外部的一软性印刷电路板上以改善其电压转换效率的显示系统。

背景技术

充电泵为一种直流电压转换器(DC to DC converter)，其使用电容作为能量存储元件来建立一个输出电压更高或输出电压更低的电压源。充电泵可使用一些形式的切换装置来控制电压至电容的连接，此外，基于控制器以及电路结构，充电泵可产生双倍电压、三倍电压、半电压、反向电压、分数乘积、特定比例的电压(例如x3/2、x4/3、x2/3等)或是任意的电压。传统的充电泵电路包含有一电压源、一或多个充电电容、一负载电容、一些电路开关以及一具有固定频率并用于控制这些电路开关的时钟产生器。以一时钟周期为例(例如一双倍二相电路(doubled two phase circuit))，在第一半周期时，电路开关用以将电压源及充电电容作并联连接，以将充电电容充电至一电压电平；在第二半周期时，电路开关用以将电压源、充电电容以及负载电容作串联连接。在重复多个周期之后，负载电容两侧的电压差便会提升至一电压电平，其远高于原先供给电压的电压源的电压电平。

在传统的中小尺寸薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)装置上，随着屏幕尺寸越来越大，其所须消耗的电流也越来越大，此时若将充电泵电路设置于薄膜晶体管液晶显示装置上的驱动电路端，则受限于铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)薄膜的电阻，其电压转换效率会因而变差。

另外，由于系统端希望能够直接提供2.0V～4.8V的输入电压给薄膜晶体管液晶显示装置上的驱动电路端，因此充电泵电路就必须要能够支持不同倍数(例如1.5倍、2倍或者3倍)的电压转换倍率来提供所要的输出电压。因此，如何将充电泵电路设置于薄膜晶体管液晶显示装置中而不受到铟锡氧化物电阻的影响且在此情况下控制该充电泵电路便成为业界中重要的研究发展课题。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种显示系统，其将一充电泵电路设置在其显示装置外部的一软性印刷电路板上，以解决上述的问题。

本发明公开一种显示系统，其包含有一显示装置、一驱动电路、一软性印刷电路板、一充电泵电路以及一控制电路。该驱动电路设置于该显示装置上，用来驱动该显示装置。该软性印刷电路板以外接方式耦接于该显示装置。该充电泵电路设置于该软性印刷电路板上，用来产生至少一输出电压至该驱动电路。该控制电路设置于该显示装置上并耦接于该驱动电路，用来产生一控制信号以控制该充电泵电路。该充电泵电路具有耦接于该控制电路的一控制引脚，用来接收该控制电路所产生的该控制信号。

附图说明

图1为本发明一实施例中显示系统的示意图。

图2为一控制信号、一时钟信号以及一处理信号的时序图。

【主要元件符号说明】

100 显示系统

110 显示装置

120 面板

130 驱动电路

140 控制电路

150 软性印刷电路板

160 充电泵电路

162 控制引脚

164 充电泵单元

166 分离电路

168 处理单元

1662、1664 滤波器

具体实施方式

在说明书及所附的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及所附的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及所附的权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，如果文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。

在本发明的实施例中，充电泵电路从薄膜晶体管液晶显示装置的驱动电路中移至软性印刷电路板上，因此需要考虑如何去控制设置于软性印刷电路板上的充电泵电路的运作。请参考图1，图1为本发明一实施例中显示系统100的示意图。显示系统100包含有(但不局限于)一显示装置110、一面板120、一驱动电路130、一控制电路140、一软性印刷电路板150以及一充电泵电路160。面板120设置于显示装置110上，而驱动电路130亦设置于显示装置110上，用来驱动面板120。控制电路140亦同样设置于显示装置110上，并且耦接于驱动电路130，用来产生一控制信号SC以控制充电泵电路160的运作。软性印刷电路板150以外接方式耦接于显示装置110，而充电泵电路160则设置于软性印刷电路板150上，用以根据控制电路140所产生的控制信号SC来产生至少一输出电压至驱动电路130。

在本实施例中，充电泵电路160包含有一控制引脚(control pin)162、一充电泵单元164、一分离电路166以及一处理单元168。如图1中所示，控制引脚162耦接于控制电路140，用以接收控制电路140所产生的控制信号SC，换句话说，由于充电泵电路160仅设置有一单一引脚用以接收一控制信号，故仅有一控制信号被允许从控制电路140传送至充电泵电路160。充电泵单元164用以产生至少该输出电压至驱动电路130。分离电路166耦接于控制引脚162，用以从所接收到的控制信号SC中取得一时钟信号S_clock以及一处理信号S_process，其中处理信号S_process可为一数据信号S_data或一指令信号S_command。处理单元168耦接于分离电路166以及充电泵单元164之间，用以接收分离电路166所产生的时钟信号S_clock以及处理信号S_process，并根据时钟信号S_clock以及处理信号S_process来控制充电泵单元164的运作。充电泵电路160会根据控制信号SC来设定一泵浦倍数(pumping factor)PF1并产生两个输出电压VSP、VSN，其中输出电压VSP、VSN会被传送至驱动电路130以供其使用。

此外，此实施例中的分离电路166包含有一低通滤波器(low pass filter)1662以及一高通滤波器(high pass filter)1664。低通滤波器1662耦接于控制引脚162，用以对控制信号SC进行滤波来产生时钟信号S_clock而高通滤波器1664亦耦接于控制引脚162，用以对控制信号SC进行滤波来产生处理信号S_process。请注意，在此实施例中，分离电路166利用两个滤波器来从控制信号SC中取得时钟信号S_clock以及处理信号S_process，但这并非本发明的限制，换句话说，分离电路166也可依据实际的设计考虑而通过其它种类的电路来自控制信号SC中取得时钟信号S_clock以及处理信号S_process。关于控制电路140与充电泵电路160的细部元件及其相关运作，将于后续图示以及实施例中再详加说明。

请注意，为让本发明更显而易懂，本实施例配合附图作详细说明，然而，这并非本发明的限制。请同时参考图2以及图1，图2从上而下依序为一控制信号SC、一时钟信号S_clock以及一处理信号S_process的时序图。控制电路140根据驱动电路130的需求来产生控制信号SC，以控制充电泵电路160的运作。在此实施例中，控制电路140将以高频传送的处理信号S_process以及相对以较低频传送的时钟信号S_clock合并成图2中所示的控制信号SC，然而，此仅作为范例说明之用，并非本发明的限制。

充电泵电路160中的分离电路166通过控制引脚162来接收控制信号SC，而低通滤波器1662以及高通滤波器1664则对所接收的控制信号SC进行滤波来分别产生图2中所示的时钟信号S_clock以及处理信号S_process。接着，分离电路166中的高通滤波器1664根据控制信号SC中高频信号部分的载波位置来选择性地产生数据信号S_data或指令信号S_command。举例来说，如果控制信号SC中高频信号部分载于时钟信号S_clock的高位电平置时，便被视为数据信号S_data(例如图2中的逻辑值”0110”)；若控制信号SC中高频信号部分载于时钟信号S_clock的低位电平置时，便被视为指令信号S_command(例如图2中的逻辑值”1011”)。充电泵电路160可根据时钟信号S_clock以及处理信号S_process来设定泵浦倍数PF1并产生两个输出电压VSP、VSN，举例来说，在本实施例中，充电泵电路160根据逻辑值为”1011”的指令信号S_command而将泵浦倍数PF1设定为3/2。

由图1可得知，充电泵电路160设置于软性印刷电路板150上，而非设置在显示装置110的驱动电路130的那一端，也就是说，由于不会受到铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)电阻R的限制，因此可大幅改善充电泵电路160的电压转换效率。此外，仅需要一个控制信号SC即可控制充电泵电路160的电压转换倍率，如此一来，可将充电泵电路160的引脚数量减到最低以达到降低成本的目的。请注意，上述的显示装置110可为一薄膜晶体管液晶显示装置，而驱动电路130可为一薄膜晶体管液晶显示驱动芯片，但本发明并不局限于此。此外，充电泵电路160中的所有元件也可整合于单一芯片中(例如系统单芯片)，如此一来，充电泵单元164便可提供更精准地输出电压。

上述的实施例仅用来说明本发明的技术特征，并非用来局限本发明的范围。综上所述，本发明提供一种将一充电泵电路设置在显示装置外部的一软性印刷电路板上的显示系统，其能大幅提升充电泵电路的电压转换效率。本发明的显示系统只需要利用一控制引脚以及一控制信号即可控制设置于软性印刷电路板上的充电泵电路，因此，本发明的显示系统中充电泵电路的电压转换效率便不会受到铟锡氧化物电阻的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种显示系统，包含有：

一显示装置；

一驱动电路，设置于该显示装置上，用来驱动该显示装置；

一软性印刷电路板，以外接方式耦接于该显示装置；

一充电泵电路，设置于该软性印刷电路板上，用来产生至少一输出电压至该驱动电路；以及

一控制电路，设置于该显示装置上并耦接于该驱动电路，用来产生一控制信号以控制该充电泵电路；

其中该充电泵电路具有耦接于该控制电路的一控制引脚，用来接收该控制电路所产生的该控制信号。

2.如权利要求1所述的显示系统，其中该充电泵电路包含有：

一充电泵单元，用来产生至少该输出电压至该驱动电路；

一分离电路，耦接于该控制引脚，用以从该控制信号中取得一时钟信号以及一数据/指令信号；以及

一处理单元，耦接于该分离电路以及该充电泵单元，用以接收该分离电路所产生的该时钟信号以及该数据/指令信号，以及根据该时钟信号以及该数据/指令信号来控制该充电泵单元。

3.如权利要求2所述的显示系统，其中该分离电路对该控制信号进行滤波来产生该时钟信号以及该数据/指令信号。

4.如权利要求3所述的显示系统，其中该分离电路包含有：

一低通滤波器，耦接于该控制引脚，用以对该控制信号进行滤波来产生该时钟信号；以及

一高通滤波器，耦接于该控制引脚，用以对该控制信号进行滤波来产生该数据/指令信号。

5.如权利要求4所述的显示系统，其中该高通滤波器根据该控制信号中高频信号部分的载波位置来选择性地产生数据信号或指令信号。

6.如权利要求1所述的显示系统，其中该充电泵电路包含有：

一充电泵单元，用来产生至少该输出电压至该驱动电路；

一分离电路，耦接于该控制引脚，用以从该控制信号中取得多个驱动信号；以及

一处理单元，耦接于该分离电路以及该充电泵单元，用以接收该分离电路所产生的这些驱动信号，以及根据这些驱动信号来控制该充电泵单元。

7.如权利要求6所述的显示系统，其中该分离电路对该控制信号进行滤波来产生这些驱动信号。

8.如权利要求1所述的显示系统，其中该显示装置为一薄膜晶体管液晶显示装置，以及该驱动电路为一薄膜晶体管液晶显示驱动芯片。