TW201901641A - 顯示裝置及其保護電路 - Google Patents
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Abstract
一種保護電路，應用於顯示裝置內。顯示裝置包含電壓位準移位器以及耦接於電壓位準移位器的複數條時脈信號線。保護電路包含複數個開關。開關每一者包含控制端、輸入端及輸出端。控制端耦接於該些時脈信號線中之第一時脈信號線。輸入端耦接於該些時脈信號線中之第二時脈信號線。由控制端依據第一時脈信號線所提供的第一時脈信號，以決定是否導通輸入端與輸出端，而由輸出端輸出第二時脈信號線所提供之第二時脈信號。上述開關之輸出端耦接於一節點，當第一與第二時脈信號線短路時，第一與第二時脈信號被下拉為低位準信號，而由節點輸出保護信號。
Description
本發明係有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有保護電路之顯示裝置。
在顯示技術中，針對短路保護有幾種解決方案，諸如，過電流保護(Over Current Protection,OCP)、短路保護(Short Circuit Protection,SCP)及限流電阻...等。當採用過電流保護方案時，其保護點設定較為困難。若保護點設定太低，容易誤觸導致保護機制啟動，反之，若保護點設定太高，則有可能在顯示器已然發生短路現象的狀況下，卻未正常啟動保護機制。
此外，當採用短路保護方案時，由於其機制是藉由移位暫存器偵測輸出通道之電壓準位，一旦發生短路現象之位置距離移位暫存器太遠，則有可能因為走線阻抗的關係，最終導致無法有效啟動保護機制。再者，當採用限流電阻方案時，雖然限流電阻可於短路現象發生時有效限制電流抽載，但因限流電阻之阻值較大，容易影響信號而無法有效限流。
由此可見，上述現有的方式，顯然仍存在不便與缺陷，而有待改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來仍未發展出適當的解決方案。
發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。
本發明內容之一目的是在提供一種顯示裝置及其保護電路，藉以改善先前技術的問題。
為達上述目的，本發明內容之一技術態樣係關於一種保護電路，應用於顯示裝置內。顯示裝置包含電壓位準移位器以及耦接於電壓位準移位器的複數條時脈信號線。保護電路包含複數個開關。開關每一者包含控制端、輸入端及輸出端。控制端耦接於該些時脈信號線中之第一時脈信號線。輸入端耦接於該些時脈信號線中之第二時脈信號線。由控制端依據第一時脈信號線所提供的第一時脈信號，以決定是否導通輸入端與輸出端，而由輸出端輸出第二時脈信號線所提供之第二時脈信號。上述開關之輸出端耦接於一節點，當第一與第二時脈信號線短路時，第一與第二時脈信號被下拉為低位準信號，而由節點輸出保護信號。
為達上述目的，本發明內容之另一技術態樣係關於一種顯示裝置。此顯示裝置包含控制電路、電壓位準移位 器、複數條時脈信號線、保護電路及比較電路。控制電路配置於顯示裝置之第一側。電壓位準移位器配置於顯示裝置之第一側，並耦接於控制電路。複數條時脈信號線的每一者之第一端耦接於電壓位準移位器。保護電路配置於顯示裝置之相對於第一側之第二側，並耦接於該些時脈信號線每一者的第二端。當該些時脈信號線短路時，保護電路透過回授線提供保護信號予比較電路，比較電路根據保護信號輸出關閉信號藉以關閉控制電路或電壓位準移位器之電源。
因此，根據本發明之技術內容，本發明實施例藉由提供一種顯示裝置及其保護電路，藉以改善顯示裝置採用過電流保護方案時，其保護點設定較為困難的問題，改善顯示裝置採用短路保護方案時，有可能因為走線阻抗的關係而導致無法有效啟動保護機制的問題，並改善顯示裝置採用限流電阻方案時，因限流電阻之阻值較大，容易影響信號而無法有效限流的問題。
在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧控制板
111、112、113‧‧‧比較電路
114‧‧‧直流/直流轉換器
116‧‧‧電壓位準移位器
120‧‧‧排線
130‧‧‧複數個資料信號板
140‧‧‧排線
152、154‧‧‧保護電路
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依照本發明一實施例繪示一種顯示裝置的示意圖。
第2圖係依照本發明另一實施例繪示一種如第1圖所示之顯示裝置之詳細電路示意圖。
第3圖係依照本發明再一實施例繪示一種如第1圖所示之顯示裝置之詳細電路示意圖。
第4圖係依照本發明又一實施例繪示一種信號波形示意圖。
第5圖係依照本發明另一實施例繪示一種如第1圖所示之顯示裝置之詳細電路示意圖。
第6圖係依照本發明再一實施例繪示一種如第1圖所示之顯示裝置之詳細電路示意圖。
根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本發明相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。
除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說 明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。
另外，關於本文中所使用之「耦接」，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。
第1圖係依照本發明一實施例繪示一種顯示裝置的示意圖。如圖所示，顯示裝置100包含控制板110、複數個資料信號板130、保護電路152、保護電路154、複數條時脈信號線HC1~HC6以及回授線F1、F2。於連接關係上，控制板110透過排線120耦接於資料信號板130，資料信號板130之間透過排線140相互耦接。再者，控制板110配置於顯示裝置100之第一側(如上側)。保護電路152、154配置於顯示裝置100之相對於第一側之第二側(如下側)。
此外，請參閱第2、3圖，第2、3圖係依照本發明另一實施例繪示一種如第1圖所示之顯示裝置100之詳細電路示意圖。如圖所示，控制板110可包含比較電路112、直流/直流轉換器114、電壓位準移位器116。於連接關係上，在一實施例中，如第2圖所示，直流/直流轉換器114可耦接於比較電路112與電壓位準移位器116之間。在另一實施例中，如第3圖所示，電壓位準移位器116可耦接於比較電路112與直流/直流轉換器114之間。然本案不以上述實施例為限，在其餘實現方式中，電壓位準移位器、比較電路亦可配置於資料信號板130上，或依照實際設計需求而配置於適當之位置上。
請一併參閱第1~3圖，複數條時脈信號線 HC1~HC6每一者的第一端(如上端)耦接於電壓位準移位器116，而保護電路152、154耦接於該些時脈信號線HC1~HC6每一者的第二端(如下端)。如若時脈信號線HC1~HC6短路時，保護電路152、154透過回授線F1、F2提供保護信號S1、S2予比較電路112，比較電路112根據保護信號S1、S2輸出關閉信號藉以關閉控制板110或電壓位準移位器116(電壓位準移位器可配置於控制板110或資料信號板130)之電源。在一實施例中，比較電路112用以比較保護信號S1、S2之位準，倘若保護信號S1、S2之位準不同，比較電路112輸出關閉信號藉以關閉控制板110或電壓位準移位器116之電源。
請參閱第1圖，保護電路152、154包含複數個開關T1~T6，每一開關T1~T6包含控制端、輸入端及輸出端。在此以開關T1作為例子，其控制端耦接於時脈信號線HC1~HC6中之第一時脈信號線HC1，其輸入端耦接於時脈信號線HC1~HC6中之第二時脈信號線HC2，其輸出端由控制端依據第一時脈信號線HC1所提供的第一時脈信號，以決定是否導通輸入端與輸出端，而由輸出端以輸出第二時脈信號線HC2所提供之第二時脈信號。其餘開關T2~T6之連接與作動方式類似於開關T1，於此不作贅述。此外，開關T1~T6之輸出端耦接於節點N。
為說明保護電路152、154之作動方式，請參閱第4圖，其係依照本發明另一實施例繪示一種信號波形示意圖。如圖所示，在此以顯示裝置100左側之保護電路152作為例子，當時脈信號線HC3與時脈信號線HC4短路時，時脈信號 HC3與時脈信號HC4被下拉為低位準信號，而由節點N輸出保護信號S1。相同地，顯示裝置100右側之保護電路154亦會於時脈信號線HC3與時脈信號線HC4短路時，因時脈信號HC3與時脈信號HC4被下拉為低位準信號，而由節點N輸出保護信號S2。
在一實施例中，第一時脈信號線HC1、第二時脈信號線HC2及第三時脈信號線HC3相應地依序提供高位準之第一時脈信號、第二時脈信號及第三時脈信號，且高位準之第一時脈信號與第二時脈信號HC2部分重疊，高位準之第二時脈信號HC2及第三時脈信號HC3部分重疊。此外，時脈信號線HC4~HC6之信號特徵類似於時脈信號線HC1~HC3，於此不作贅述。
在另一實施例中，保護電路152、154更包含複數個二極體D1~D6及電容-電阻單元RC。於連接關係上，二極體D1~D6每一者相應地耦接於開關T1~T6其中之一的輸出端與節點N之間，電容-電阻單元RC耦接於節點N與接地點之間。上述電容-電阻單元RC中的電容C用以作為穩壓元件，而電阻R的大小可依據實際需求調整，進行調整保護信號S1、S2之大小。
請參閱第2圖，假設顯示裝置100之左側發生短路，而右側處於正常狀態，此時，保護電路152輸出低位準之保護信號S1，相反地，由於右側處於正常狀態，此時，保護電路154輸出高位準之保護信號S2。隨後，比較電路112用以比較保護電路152、154所輸出之保護信號S1、S2，倘若比較 電路112比較出保護信號S1、S2之位準不同，比較電路112輸出關閉信號藉以關閉控制板110之直流/直流轉換器114，進而關閉控制板110之電源。
請參閱第3圖，其與第2圖之差異在於比較電路112輸出之關閉信號是提供給電壓位準移位器116。同樣假設顯示裝置100之左側發生短路，而右側處於正常狀態，此時，保護電路152輸出低位準之保護信號S1，保護電路154輸出高位準之保護信號S2。隨後，當比較電路112比較出保護信號S1、S2之位準不同時，比較電路112輸出關閉信號至電壓位準移位器116，進而關閉控制板110之電源。
在其餘實施例中，顯示裝置100亦可採用兩個比較電路來實作。請參閱第5圖，其係依照本發明又一實施例繪示一種如第1圖所示之顯示裝置100之詳細電路示意圖。如圖所示，顯示裝置100包含比較電路111、113。上述比較電路111用以比較保護信號S1與參考信號Vref，若保護信號S1之位準低於參考信號Vref之位準，比較電路111輸出關閉信號藉以關閉控制板110之直流/直流轉換器114，進而關閉控制板110之電源。同樣地，上述比較電路113用以比較保護信號S2與參考信號Vref，若保護信號S2之位準低於參考信號Vref之位準，比較電路113輸出關閉信號藉以關閉控制板110之直流/直流轉換器114，進而關閉控制板110之電源。
請參閱第6圖，其與第5圖之差異在於比較電路111、113輸出之關閉信號是提供給電壓位準移位器116。同樣地，上述比較電路111用以比較保護信號S1與參考信號Vref， 若保護信號S1之位準低於參考信號Vref之位準，比較電路111輸出關閉信號至電壓位準移位器116，進而關閉控制板110之電源。再者，上述比較電路113用以比較保護信號S2與參考信號Vref，若保護信號S2之位準低於參考信號Vref之位準，比較電路113輸出關閉信號至電壓位準移位器116，進而關閉控制板110之電源。
如此一來，本案之顯示裝置100可透過保護電路152、154之設置即時地因短路狀況發生而輸出保護信號S1、S2給控制板110，進而啟動短路機制關閉顯示裝置100之電源，避免顯示裝置100內元件過熱而被燒毀。相較於顯示裝置採用過電流保護方案，本案之顯示裝置100不需設定保護點，而可藉由保護電路152、154之感測而直接比較顯示裝置100左側與右側是否有短路狀況，進而啟動短路保護機制。相較於顯示裝置採用短路保護方案，本案之顯示裝置100的保護電路152、154可透過製程設置於顯示裝置100之面內，如此便能有效偵測面內發生的短路狀況而不會受走線阻抗影響，並透過回授線F1、F2將訊號回傳到控制板110或資料信號板130作為是否啟動保護的依據。
由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。本發明實施例藉由提供一種顯示裝置及其保護電路，藉以改善顯示裝置採用過電流保護方案時，其保護點設定較為困難的問題，改善顯示裝置採用短路保護方案時，有可能因為走線阻抗的關係而導致無法有效啟動保護機制的問題，並改善顯示裝置採用限流電阻方案時，因限流電阻之阻 值較大，容易影響信號而無法有效限流的問題。
雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。
Claims (10)
- 一種保護電路，應用於一顯示裝置內，其中該顯示裝置包含一電壓位準移位器以及耦接於該電壓位準移位器的複數條時脈信號線，其中該保護電路包含：複數個開關，該些開關每一者包含：一控制端，耦接於該些時脈信號線中之一第一時脈信號線；一輸入端，耦接於該些時脈信號線中之一第二時脈信號線；以及一輸出端，由該控制端依據該第一時脈信號線所提供的一第一時脈信號，以決定是否導通該輸入端與該輸出端，而由該輸出端輸出該第二時脈信號線所提供之一第二時脈信號；其中該些開關之該些輸出端耦接於一節點，當該第一時脈信號線與該第二時脈信號線短路時，該第一時脈信號與該第二時脈信號被下拉為低位準信號，而由該節點輸出一保護信號。
- 如請求項1所述之保護電路，其中該些開關包含：一第一開關，包含：一控制端，耦接於該第一時脈信號線；一輸入端，耦接於該第二時脈信號線；以及一輸出端，由該控制端依據該第一時脈信號，以決 定是否導通該輸入端與該輸出端，而由該輸出端輸出該第二時脈信號；一第二開關，包含：一控制端，耦接於該第二時脈信號線；一輸入端，耦接於該些時脈信號線中之一第三時脈信號線；以及一輸出端，由該控制端依據該第二時脈信號，以決定是否導通該輸入端與該輸出端，而由該輸出端輸出該第三時脈信號線所提供之一第三時脈信號；其中該第一開關與該第二開關之該些輸出端耦接於該節點，當該第一與該第二時脈信號線短路或者該第二與該第三時脈信號線短路時，該第一與該第二時脈信號被下拉為低位準信號或者該第二與該第三時脈信號被下拉為低位準信號，而由該節點輸出該保護信號。
- 如請求項2所述之保護電路，其中該第一時脈信號線、該第二時脈信號線及該第三時脈信號線相應地依序提供高位準之該第一時脈信號、該第二時脈信號及該第三時脈信號，且高位準之該第一時脈信號與該第二時脈信號部分重疊，高位準之該第二時脈信號及該第三時脈信號部分重疊。
- 如請求項3所述之保護電路，其中該節點於該些時脈信號線未短路時，輸出高位準之時脈信號，其中該 節點於該些時脈信號線短路時，輸出低位準之時脈信號以作為該保護信號。
- 如請求項1所述之保護電路，更包含：複數個二極體，該些二極體每一者相應地耦接於該些開關其中之一的該輸出端與該節點之間；以及一電容-電阻單元，耦接於該節點與一接地點之間。
- 一種顯示裝置，包含：一控制板，配置於該顯示裝置之一第一側；一電壓位準移位器，配置於該顯示裝置之該第一側；複數條時脈信號線，該些時脈信號線每一者的一第一端耦接於該電壓位準移位器；一如請求項1所述之保護電路，配置於該顯示裝置之相對於該第一側之一第二側，並耦接於該些時脈信號線每一者的一第二端；以及一比較電路，其中當該些時脈信號線短路時，該保護電路透過一回授線提供一保護信號予該比較電路，該比較電路根據該保護信號輸出一關閉信號藉以關閉該控制板或該電壓位準移位器之電源。
- 如請求項6所述之顯示裝置，其中該比較電路用以比較該保護信號與一參考信號，若該保護信號之位準低於該參考信號之位準，該比較電路輸出該關閉信號藉以關 閉該控制板或該電壓位準移位器之電源。
- 如請求項6所述之顯示裝置，其中該保護電路之數量為兩個，其中：該些保護電路之一第一保護電路配置於該顯示裝置之該第二側的一第一端，其中當耦接於該第一保護電路之該些時脈信號線其中之一短路時，由該第一保護電路輸出一第一保護信號；該些保護電路之一第二保護電路配置於該顯示裝置之該第二側的相對於該第一端之一第二端，其中當耦接於該第二保護電路之該些時脈信號線短路其中之一時，由該第二保護電路輸出一第二保護信號。
- 如請求項8所述之顯示裝置，其中該比較電路用以比較該第一保護信號與該第二保護信號，若該第一保護信號與該第二保護信號之位準不同，該比較電路輸出該關閉信號藉以關閉該控制板或該電壓位準移位器之電源。
- 如請求項8所述之顯示裝置，其中該比較電路之數量為兩個，其中：該些比較電路之一第一比較電路用以比較該第一保護信號與該參考信號，若該第一保護信號之位準低於該參考信號之位準，該第一比較電路輸出該關閉信號藉以關閉該控制板或該電壓位準移位器之電源； 該些比較電路之一第二比較電路用以比較該第二保護信號與該參考信號，若該第二保護信號之位準低於該參考信號之位準，該第二比較電路輸出該關閉信號藉以關閉該控制板或該電壓位準移位器之電源。
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