CN106560884A - 有机发光二极管显示器的驱动模块 - Google Patents

有机发光二极管显示器的驱动模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种驱动模块，所述驱动模块用于驱动一有机发光二极管显示装置，包括一转换单元，用来将多个数据信号的电压范围由一第一电压范围转换至一第二电压范围；以及一驱动单元，用来根据所述多个数据信号，产生位于所述第二电压范围多个驱动信号至所述有机发光二极管显示装置；其中所述第二电压范围的最高电压大于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最高驱动电压，且所述第二电压范围的最低电压小于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最低驱动电压。

Description

有机发光二极管显示器的驱动模块
技术领域
本发明涉及一种驱动模块，尤其涉及一种用于有机发光二极管显示器的驱动模块。
背景技术
电激发光显示器(Electroluminescent Display Device)由于具有可不需彩色滤光片(Color Filter)、可自发光(不需背光模块)以及低耗电等特性，一直以来都被期望可取代液晶显示器成为下一世代的显示技术主流。而在各种电致发光显示器当中，有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode Display)为目前相对较成熟的技术之一。
一般而言，由于有机发光二极管显示器所需求的电压规格与传统液晶显示器(Liquid Crystal Display)相异，因此用于驱动有机发光二极管显示器的驱动模块(如驱动芯片(Integrated Circuit))也须实现于一特殊新制程，以满足有机发光二极管显示器的规格需求。然而，当采用新制程来实现驱动模块时，驱动模块的良率可能需要花费大量的时间改善。此外，新制程的产能可能也无法满足市场的需求。因此，如何使用成熟制程来实现用于有机发光二极管显示器的驱动模块成为业界亟欲探讨的议题。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提供一种用于有机发光二极管显示器的驱动模块。
本发明公开
一种驱动模块，用于驱动一有机发光二极管显示装置，所述驱动模块包括一转换单元，用来将多个数据信号的电压范围由一第一电压范围转换至一第二电压范围；以及一驱动单元，用来根据所述多个数据信号，产生位于所述第二电压范围多个驱动信号至所述有机发光二极管显示装置；其中所述第二电压范围的最高电压大于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最高驱动电压，且所述第二电压范围的最低电压小于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最低驱动电压。
本发明还公开一种驱动模块，用于驱动一有机发光二极管显示装置，所述驱动模块包括一转换单元，用来将多个数据信号的电压范围由一第一电压范围转换至一第二电压范围；以及一驱动单元，用来根据所述多个数据信号，产生位于所述第二电压范围多个驱动信号至所述有机发光二极管显示装置；其中所述第二电压范围的最高电压大于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最高驱动电压，且所述第二电压范围的最低电压小于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最低驱动电压；其中所述驱动模块实现于一成熟制程，且所述成熟制程的一工作电压范围的最高工作电压小于所述最高驱动电压，且所述成熟制程的所述工作电压范围的最低工作电压小于所述最小驱动电压。
附图说明
图1为本发明实施例一驱动模块的示意图。
图2为本发明实施例另一驱动模块的示意图。
图3为本发明实施例另一驱动模块的示意图。
图4为本发明实施例另一驱动模块的示意图。
图5为本发明实施例另一驱动模块的示意图。
其中，附图标记说明如下：
10、20、30、40、50 驱动模块
100、200、300、400、500 数据锁存单元
102、202、302、402、502 转换单元
104、204、304、404、504 驱动单元
BUF 缓冲器
DA 数据信号
DA_I、DA_O 驱动信号
DAC 数字模拟转换器
GAM 伽玛电压产生器
GAn～GA1 伽玛电压
LS1～LS4 转换器
VD、VLS1～VLS3、VP 电压
VG_H 最高驱动电压
VG_L 最低驱动电压
VRW1、VRW2 工作电压范围
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明实施例一驱动模块10的示意图。驱动模块10可为一驱动芯片，用来驱动一有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示装置(如一有机发光二极管显示器，未绘示于图1)。如图1所示，驱动模块10包括一数据锁存单元100、一转换单元102以及一驱动单元104。数据锁存单元100用来储存有机发光二极管显示装置中显示元件相对应的显示数据，并根据显示数据产生多个数据信号DA至转换单元102。转换单元102用来调整数据信号DA的电压范围，并将调整后的数据信号DA传送至驱动单元104。驱动单元104用来根据数据信号DA，产生多个驱动信号DA_O来驱动有机发光二极管显示装置的显示元件。
值得注意的是，驱动模块10实现于一成熟制程(如液晶显示器制程)。在此成熟制程中，中压电路元件(如转换单元102及驱动单元104中的电路元件)的工作电压范围VRW1的最大电压小于有机发光二极管显示装置中显示元件(如像素)的工作电压范围VRW2的最大电压，且工作电压范围VRW1的最小电压也小于有机发光二极管显示装置中显示元件的工作电压范围VRW2的最小电压。在一实施例中，工作电压范围VRW1的最高电压约6伏特，而工作电压范围VRW2的最高电压约为8伏特，且工作电压范围VRW1、VRW2的跨压均约为6伏特。举例来说，工作电压范围VRW1为0～6伏特，且工作电压范围VRW2为2～8伏特。在此状况下，若驱动单元104的最大工作电压(如电压VP)提升至工作电压范围VRW2的最大电压，驱动单元104中电路元件会因跨压过大而遭受损坏。为了使驱动单元104产生的驱动信号DA_O可驱动有机发光二极管显示装置中显示元件且同时避免驱动单元104中电路元件遭受损坏，转换单元102将数据信号DA的电压范围由电压VD～0调整为电压VP～VLS2，其中电压VP大于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的工作电压范围VRW2的最高电压VG_H，电压VLS2小于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的工作电压范围VRW2的最低电压VG_L，且电压VP与电压VLS2的差距小于等于成熟制程中电路元件的工作电压范围VRW1的跨压。此外，驱动单元104的工作电压范围也改为电压VP至电压VLS2。如此一来，驱动单元104既可产生合适的驱动信号DA_O来驱动有机发光二极管显示装置的显示元件，且驱动单元104的电路元件也可避免损坏。换言之，通过将用于产生驱动信号的驱动单元104的工作电压范围及数据信号DA的电压范围向上平移，成熟制程即可用来实现驱动有机发光二极管显示装置的驱动模块10。
详细来说，数据锁存单元100可为一锁存器(Latch)，用来储存有机发光二极管显示装置中显示元件相对应的显示数据，并据以产生数据信号DA。数据锁存单元100的工作电压范围为电压VD～地端电压(0伏特)，其中电压VD为驱动模块10中数字电路的工作电压。因此，数据锁存单元100所产生的数据信号DA的电压范围也为电压VD～地端电压。转换单元102包括转换器LS1～LS3，其中转换器LS1～LS3可为电位转换器(Level Shifter)。转换器LS1用来将数据信号DA的最高电压由电压VD提升至电压VLS1，其中电压VLS1位于电压VD与VP之间。转换器LS2用来将电压范围为电压VLS1～地端电压的数据信号DA的最低电压由地端电压提升至电压VLS2，以产生电压范围为电压VLS1～VLS2的数据信号DA。电压VLS2小于电压VLS1且大于地端电压。转换器LS3用来将数据信号DA的最高电压由电压VLS1提升至电压VP，以产生电压范围为电压VP～VLS2的数据信号DA。值得注意的是，由于电压VLS1位于电压VD与VP之间、电压VLS2位于电压VLS1与地端电压之间、且电压VP与电压VLS2间的差距小于等于成熟制程中电路元件的工作电压范围VRW1，因此转换器LS1～LS3的工作电压范围均小于等于成熟制程中电路元件的工作电压范围VRW1。在此状况下，转换器LS1～LS3中电路元件不会因跨压过大而毁损。
在此实施例中，驱动单元104包括一伽玛(Gamma)电压产生器GAM、一数字模拟转换器DAC及一缓冲器BUF。伽玛电压产生器GAM用来利用电压VP及VLS2，产生伽玛电压VG1～VGn。由于电压VP大于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的工作电压范围VRW2的最高电压VG_H且电压VLS2小于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的工作电压范围VRW2的最低电压VG_L，因此伽玛电压VG1～VGn中的最高电压VGn可为工作电压范围VRW2的最高电压VG_H且伽玛电压VG1～VGn中的最低电压VG1可为工作电压范围VRW2的最低电压VG_L。依据不同应用及设计理念，电压VP、VG_H、VLS2、VG_L可被合适地更动。在一实施例中，电压VP位于7～9伏特之间，电压VG_H位于6～8伏特之间，电压VG_L位于1～3伏特，且电压VLS2位于0～2伏特。举例来说，电压VP约为8伏特且电压VLS2可约为2伏特，电压VP与电压VLS2差距(如6伏特)小于等于成熟制程的工作电压范围VRW1。根据数据信号DA，数字模拟转换器DAC从伽玛电压VG1～VGn中选择相对应的伽玛电压作为驱动信号DA_I输出至缓冲器BUF，以使缓冲器BUF产生驱动信号DA_O来驱动有机发光二极管显示装置中的显示元件。
在图1所示实施例中，驱动模块10将用于数据信号DA的最高电压及驱动单元104的最高工作电压调整为大于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的最高驱动电压VG_H，以使驱动信号DA_O可正常驱动有机发光二极管显示装置中显示元件。进一步地，驱动模块10将数据信号DA及产生驱动信号DA_O的驱动单元104的最低工作电压向上平移至电压VLS2，以使驱动单元104运作于成熟制程中电路元件的工作电压范围VRW1，从而避免驱动单元104中电路元件毁损。如此一来，用来驱动有机发光二极管显示装置的驱动模块10可利用成熟制程来实现。
此外，图1是以产生对应于有机发光二极管显示装置中显示元件的显示数据的驱动单元104(如源极驱动器)作为范例。根据不同应用及设计理念，本发明的概念可应用于任何用来驱动有机发光二极管显示装置的电路中。
上述实施例通过将驱动电路的工作电压范围向上平移，使得利用成熟制程所实现的驱动电路可在不损坏电路元件的情况下正常驱动有机发光二极管显示装置。据此，设计者可在不使用特殊制程情况下实现有机发光二极管显示装置的驱动电路，从而节省大量的开发成本。
根据不同应用及设计理念，本领域技术人员应可据以实施合适的更动及修改。举例来说，用来调整电压范围的转换单元102可以各式各样的方式实现。请参考图2，图2为本发明实施例一驱动模块20的示意图。驱动模块20相似于图1所示的驱动模块10，因此功能相似的元件及信号沿用相同的符号。在图2中，转换单元202改为利用4级转换器LS1～LS4来改变数据信号DA的电压范围。在一实施例中，转换器LS1～LS4为电压准位转换器(LevelShifter)。转换器LS1用来将数据信号DA的最低电压由地端电压下降至电压VLS3，其中电压VLS3小于地端电压，且电压VLS3与电压VLS1间差距或电压VD间差距小于等于成熟制程中电路元件的工作电压范围VRW1(即VD－VLS3≦VRW1或VLS1－VLS3≦VRW1)。转换器LS2用来将电压范围为电压VD～VLS3的数据信号DA的最高电压由电压VD提升至电压VLS1，其中电压VLS1位于电压VD与VP之间。转换器LS3用来将电压范围为电压VLS1～VLS3的数据信号DA的最低电压由电压VLS3提升至电压VLS2，以产生电压范围为电压VLS1～VLS2的数据信号DA。转换器LS4用来将电压范围为电压VLS1～VLS2的数据信号DA的最高电压由电压VLS1提升至电压VP，以产生电压范围为电压VP～VLS2的数据信号DA。
请参考图3，图3为本发明实施例一驱动模块30的示意图。驱动模块30相似于图1所示的驱动模块10，因此功能相似的元件及信号沿用相同的符号。在图3中，数据锁存单元300的工作电压范围改为电压VLS1至地端电压。在此状况下，转换单元302可利用2级转换器LS1、LS2来产生电压范围位于电压VP～VLS2的数据信号DA。
请参考图4，图4为本发明实施例一驱动模块40的示意图。驱动模块40相似于图1所示的驱动模块10，因此功能相似的元件及信号沿用相同的符号。在图4中，由于数据锁存单元400的工作电压范围改为电压VLS1～VLS2，因此转换单元402仅需利用1级转换器LS1即可产生电压范围位于电压VP～VLS2的数据信号DA。
在图1～4所示的实施例中，驱动模块的转换单元利用至少一级的转换器将数据信号DA的电压范围转换至至少一转换电压范围(如图1所示电压VLS1～地端电压、电压VLS1～VLS2)后，产生电压范围为电压VP～VLS2的数据信号，其中电压VP大于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的最高驱动电压VG_H，电压VLS2小于等于有机发光二极管显示装置中显示元件的最低驱动电压VG_L，且电压VP与VLS2间的差距小于等于实现驱动模块的成熟制程中电路元件的工作电压范围VRW1。根据不同应用及设计理念，转换单元中转换器的级数可被合适地更动。
请参考图5，图5为本发明实施例一驱动模块50的示意图。驱动模块50相似于图1所示的驱动模块10，因此功能相似的元件及信号沿用相同的符号。与图1所示的驱动模块10不同之处在于，转换单元502改为数据锁存单元500的前端电路。在图5中，转换单元502将数据信号DA的电压范围由电压VD～0转换为电压VP～VLS2。数据锁存单元500改为工作于电压VP～VLS2之间，以锁存位于电压VP～VLS2之间的数据信号DA并依据时脉输出电压范围为VP～VLS2的数据信号DA至驱动单元504。在此实施例中，由于数据信号DA的电压范围在输入至数据锁存单元500时已被调整为电压VP～VLS2且数据锁存单元500也改为工作于电压VP～VLS2之间，数据锁存单元500可直接连接至驱动单元504。
上述实施例通过将驱动电路的工作电压范围向上平移，使得利用成熟制程所实现的驱动电路可在不损坏电路元件的情况下正常驱动有机发光二极管显示装置。据此，设计者可在不使用特殊制程情况下实现有机发光二极管显示装置的驱动电路，从而节省大量的开发成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种驱动模块，用于驱动一有机发光二极管显示装置，所述驱动模块包括：
一转换单元，用来将多个数据信号的电压范围由一第一电压范围转换至一第二电压范围；以及
一驱动单元，用来根据所述多个数据信号，产生位于所述第二电压范围多个驱动信号至所述有机发光二极管显示装置；
其中所述第二电压范围的最高电压大于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最高驱动电压，且所述第二电压范围的最低电压小于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最低驱动电压。
2.如权利要求1所述的驱动模块，其特征在于所述第二电压范围的最高电压位于7～9伏特之间，所述第二电压范围的最低电压位于0～2伏特之间，所述最高驱动电压位于6～8伏特之间，且所述最低驱动电压位于1～3伏特之间。
3.如权利要求1所述的驱动模块，其特征在于所述第二电压范围的最高电压约为8伏特，且所述第二电压范围的跨压约为6伏特。
4.如权利要求1所述的驱动模块，其特征在于所述转换单元包括：
至少一电压准位转换器，用来将所述多个数据信号的电压范围由所述第一电压范围转换至所述第二电压范围。
5.如权利要求1所述的驱动模块，还包括：
一数据锁存单元，耦接于所述转换单元，用来锁存及产生位于所述第一电压范围的所述多个数据信号。
6.如权利要求1所述的驱动模块，还包括：
一数据锁存单元，耦接于所述转换单元与所述驱动单元之间，用来锁存位于所述第二电压范围的所述多个数据信号，并输出位于所述第二电压范围的所述多个数据信号至所述驱动单元。
7.一种驱动模块，用于驱动一有机发光二极管显示装置，所述驱动模块包括：
一转换单元，用来将多个数据信号的电压范围由一第一电压范围转换至一第二电压范围；以及
一驱动单元，用来根据所述多个数据信号，产生位于所述第二电压范围多个驱动信号至所述有机发光二极管显示装置；
其中所述第二电压范围的最高电压大于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最高驱动电压，且所述第二电压范围的最低电压小于等于所述有机发光二极管显示装置中耦接于所述多个数据信号的显示元件的一最低驱动电压；
其中所述驱动模块实现于一成熟制程，且所述成熟制程的一工作电压范围的最高工作电压小于所述最高驱动电压，且所述成熟制程的所述工作电压范围的最低工作电压小于所述最小驱动电压。
8.如权利要求7所述的驱动模块，其特征在于所述第二电压范围的最高电压位于7～9伏特之间，所述第二电压范围的最低电压位于0～2伏特之间，所述最高驱动电压位于6～8伏特之间，且所述最低驱动电压位于1～3伏特之间。
9.如权利要求7所述的驱动模块，其特征在于所述工作电压范围的最高工作电压约为6伏特，所述第二电压范围的最高电压约为8伏特，且所述工作电压范围及所述第二电压范围的跨压约为6伏特。
10.如权利要求7所述的驱动模块，其特征在于所述转换单元包括：
至少一电压准位转换器，用来将所述多个数据信号的电压范围由所述第一电压范围转换至所述第二电压范围。
11.如权利要求7所述的驱动模块，还包括：
一数据锁存单元，耦接于所述转换单元，用来锁存及产生位于所述第一电压范围的所述多个数据信号。
12.如权利要求7所述的驱动模块，还包括：
一数据锁存单元，耦接于所述转换单元与所述驱动单元之间，用来锁存位于所述第二电压范围的所述多个数据信号，并输出位于所述第二电压范围的所述多个数据信号至所述驱动单元。
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