TWI259435B - Flat panel display - Google Patents

Description

1259435 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種平面顯示器，且特別是有關於-種將 積體電路之直流對直流電壓轉換器（DC-DCc〇nvert州其中 邛份電壓轉換電路設置於基板上之平面顯示器。 【先前技術】 失日」1圖是習知行動電話之第—種液晶顯示器之方塊圖請 1 «’行動電話之液晶顯示請，例如是一種低溫多 曰曰 0w TemPerature Poly-silicone，LTPS)液晶顯示器，苴包 括積體電路m、基板m、閘極驅動器122、f料驅動器^ 以)及畫素矩陣126。積體電路ιι〇包括直流對直流電壓轉換器 ^源極驅動器Π 6以及Vcom驅動器11 8。電壓轉換哭i J 7 =以將日系、统電壓Vcc(約為2·7ν〜3 V)轉換為操作電壓 5V)’二提供源極驅動器。職Dri㈣IK以及共同電壓 ==丨1:操作所需之電源。而且電壓轉換器丨12同時將系統 :二“轉換為高準位操作電壓VGH(約為9V)以及低準位摔作 電壓VGL(約為，，以提供間極驅動器丨22所需之操作電壓。 、閘極驅動器122、資料驅動器124以及畫素矩陣126係形 成基板1 20上。間極願動器1 22接受操作電壓以及 :驅動’用以依序開啟畫素矩陣126中各畫素之電晶體，並 只料驅動$ 124輪出畫素資料電壓Vp至晝素矩ρ車126之 畫素（未顯示於圖中）。 u偏 …通㊉上述之直流對直流電壓轉換器1 12是使用電荷暫 K halge Pump)來達成。這些電荷幫浦係由多個電容 成。電壓轉換的倍數越高，則所需之電容與開關之個數』；- 1259435 = 輪出VGH(喝以及vgl(d之三倍及I二倍電壓 =，所需之電容與開關之數目报多，使得直流對直流電壓轉 換益Π2的效率（輸出功率除以輸人功率）較差。而且由於所需 之几件個數較多之故’使得所需之晶片面積較大，I良率亦會 ::件個數！之故而下降。此外’積體電路|丨0之製程必須使 “壓之高壓製程。因此，整個積體電路之製造成本相當高 另外，傳統之第二種液晶顯示器之設計方式為，將原本在 :體€路丨丨0之直流對直流電壓轉換器n2全部整合於⑶ =電晶體（Thin Film TransistG1.，TFT)顯示面板上以省去積 體電路110。然而，由於以LTPS製程所實現之電路的特性較差貝 所形成之使用電荷幫浦之直流對直流電壓轉 及提供電流的能力會比較差。為了改善提供電流的能：二; 甚至需使用較複雜之脈波寬度調變（Pulse Width MQdulati(^ PWM)直流對直流電壓轉換器’而增加電路之複雜度。此外，若 要達成三倍之電壓轉換，所需之電路較為複雜，會使得整個 LTps顯示面板的良率變差，反而提高製造成本。 【發明内容】 有鑑於此，本發明的目的就是在提供—種平面顯示器，於 積體電路上設置第—階段之直流對直流電壓轉換器，將系統電 壓轉換為供應積體電路内部元件之操作電壓。並且在臭板上4 置第二階段之直流對直流電壓轉換器，將第—階段議 之輸出電壓轉換為閘極驅動器所需之操作電壓。既可保持面 之良率以及電源轉換效率，同時又可節省平面顯示器之製造= 本。 根據本發明的目的，提出一種平面顯示器，此裴置之 1259435 簡述如下 · 承二& 一 面-示器包括基板、畫素矩陣、第—直流對直流

4昼：轉換哭以B 基柊 ;;以及弟二直流對直流電壓轉換器。畫素矩陣形成於 :板上。第一直流對直流電壓轉換器係位於積體電路中，用以 路所需之電源並提供一輸出電壓。第二直流對直流 =二二換态，係形成於基板上，並耦接至第一直流對直流電壓 二松态’用以將輸出電壓轉換為閘極驅動器之操作電壓。因此， ^保持面板之良率，同時節省顯示器之製造成本。 金去：:康本^明的目的’提出另-種平面顯示器、，包括基板、 旦’、巨陣、第—直流對直流電壓轉換器以及第二直流 :器。畫素矩陣形成於基板上。第-直流對直流電壓；換 ^立於積體電路中，用以提供積體電路所需之電源並提供一 $出電壓。第二直流對直流電壓轉換器，係與晝素矩陣同時形 屮3板上，並轉接至第一直流對直流電壓轉換器，用以將輸 出电壓轉換為閘極驅動器之操作電壓。 卜為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下 义拚舉-較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下·· 【實施方式】 弓一、第2目料不依照本發明-較佳實施例行動電話 之液晶喊示器結構方塊圖。液晶顯示器例如是-種行動電 f之小型⑽液晶顯示器，其包括積體電路21G、基板220、 二二直流對直流電壓轉換器222、㈣驅動器224、資料驅動哭 素矩^22δι積體電路2ig包料—直《直流電壓 :::::丨2、源極驅心Μ6以及共同電壓(VC〇m)驅動器2,8 ° 私4 U 2用謂糸統電壓〜（約為27 n 為第一 電壓VS丨，例如是5V’以提供積體電路2丨0中源極驅動器 1259435 2丨6以及Vcom驅動器2 1 8等元件所需之操作電壓。 另外，第二直流對直流電壓轉換器222、問極驅動器224、 資料驅動器226以及畫素矩陣228係形成於基板22〇上。*壓 轉換器222係用以將第一輸出電壓Vs 1轉換為閑㈣μ ^ 所f之操作電壓VGH以及VGL。畫素矩陣挪則根據間極驅 動為224之控制，接收資料驅動器22f>輸出之畫素資料，以顯 示對應之畫素影像。第一以及第二直流電壓轉換器2丨2以及，二 例如是使用電荷幫浦（Charge Pump)來進行電壓轉換。 “ 不同於習知液晶顯示H⑽湘積體電路丨|Q中單 =電，換器丨丨2將系統電壓Vcc(約2·7ν〜3ν)直接轉換： mu 9V)“二倍之電壓 vgl(約_6ν) 明之液晶顯示器係分為二階段作電壓轉換。第一階段之： 壓轉換係於積體電路2丨0中進行， 电 換器2丨2將系統電壓Vcc(約 ： 直流電壓轉 电壓Vs(約為5V)，用以供給積 ^出 基板2_行，利用第二直〜二，之電壓轉換係移到 輸出電…一步轉換為約：對;=轉換器222將第- ,7 ^ . a 大一仏之柄作電壓VGH (約10V) X及負一倍之操作電壓Vgl(約巧 、 需之操作電壓。 乂棱仏閘極驅動器224所 如上所述，由於第一階 + 為約二倍之輪出電M Vsh '奐只需將系統電壓放大 少，且只需要μ 此’所需之電容與開關之數目較 即可，與傳統之第一種作法相較/本明°疋5V製裎）來製造 電路210之製造成本。且由於所 2可以有效地降低積體 故效率亦比傳統第一種作 而：：關之數目較少， 且良率亦較高。本發明之低 1259435 厂切輯製程所製造之第—直流電壓轉換器2i2係比與傳統第二 種：法、LTPS製私所製造之直流電壓轉換器具有較佳的效率 W k供^/巟之能力’適合用以驅動源極驅動器2丨6。 第一直流對直流電壓轉換$ 222係利用LTps I程形成於 基板220 _L。由於電壓轉換器222僅需進行二倍及負一倍之電 坠轉換’其電路結構簡單，使得LTps顯示面板之良率大於傳 統^第二種作法。由於僅需進行二倍及負一倍之電壓轉換，故 ^壓轉換之效率亦高於傳統之第二種作法。此外，由於閘極驅 重 =224所需之電流較小，故使用⑽抓來製作之使用電 _ 包壓轉換器222所提供之電流係足以 =間極驅動器224使用，不需如傳統第二種作法般使用到_ 直流對直流電壓轉換哭，从士 寻、扣故本發明更可以降低電路複雜度。因 此，與傳統之第一種作、本彻给-%仏丄 一 — ，/、弟一種作法相較，本實施例之使用 =-以及第二直流電壓轉換器212以及奶的作法，可以使得 农造積體電路21〇#LTPS顯示面板之整體成本更為降低。 另外’本發明平面顯示哭 器222也可以是"素二Π2;〇π0。二直流對直流電壓轉換 一“巨陣228同日守形成於基板22〇上，甚 閘極驅動器224血書音祐陆L ~ —素矩陣228也可以是同時形成於基板220 ，更可減> ‘程步驟，降低製造成本。 本發明雖以液晶鞀千哭、炎々丨十仏 ”，、員不态為例來作說明，然本發明亦可谪用 ，平：顯示器’例如是有機發光二極邮·二^ —:e，〇LED)顯示器。上述之資料驅動 二 一類比開關來達成。第二吉& 由 電壓亦可再經由—咖二“⑽轉換器222所輪出之 .驅動器。另外，第移位器將位準移位後提供給間極 如是小於或等… 向知作电壓ν〇Η也不限於是第一輸出 1259435 龟壓之二位，例如是大於或等於7·5伏特。尸 流電壓轉換分為二階段分別在積體電路以及其板:、『流對直 到降低成本之目的，皆不脫離本發明之技術心以達 本發明上述實施例所揭露之平面顯示器之優點在 體雜…階段直流對直流電麼轉換效率佳，且可提"交大 電流以應源極驅動器等元件之所需，而且只需使用低壓製二 故可降低至少-半之電路製造成本。另外，在基板上做第二階 段直流對直流電壓轉換，提供之電流足可供給間極驅動哭等元 件之所需。且由於其電路簡I，故不影響面板之良率，又可以

兼顧電壓轉換之效率。 綜上所述，雖財發明已以—較佳實施例揭露如上，然其 並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10 1259435 【圖式簡單說明】 第1圖是習知行動電話之液晶顯示器電路方塊圖。 第2圖繪示依照本發明一較佳實施例行動電話之液晶顯示 器結構方塊圖。 【主要元件符號說明】 100、200 :液晶顯示器 1 1 0、2 1 0 :積體電路 1 1 2 :直流對直流電歷轉換器 1 1 6、2 1 6 :源極驅動器 1 18、218 : Vcom 驅動器 120、220 :基板 122、224 :閘極驅動器 124、226 ··資料驅動器 126、228 :畫素矩陣 2 1 2 :第一直流對直流電壓轉換器 222 :第二直流對直流電壓轉換器

Claims (1)

1259435 十、申請專利範圍： h —種平面顯示器，至少包括： 一基板； 一畫素矩陣，形成於該基板上； -第-直流對直流電壓轉換器，係位於—積體 以提供該積體電路所需之電源並提供一輪出電壓；以及 用 一第二直流對直流電壓轉換器，係形成於該美板上、、， 接至該第一直流對直流電壓轉換器，用以將該輪：電反: 一閘極驅動器之操作電壓。 ^吳马 —2.如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該第 —直流對直流電壓轉換H以及該第二直流對直流電_: 各包括一電荷幫浦（Charge Pump)。 π…口小 3.如申請專利範圍第丨項所述之平面顯示器，其中該第 一直流對直流電壓轉換器係與該畫素矩陣同時形成於該基板 ^ 4.如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該積 植4路係包含一源極驅動器（Source Driver)#及一共同電厭驅 動器。 1 ‘ ~ 5 ·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該閘 ^ 4區動益係與該晝素矩陣同時形成於該基板上。 12 1259435 6·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該畫 素矩陣係由低溫多晶矽薄膜電晶體（L〇w Temperature p〇ly Si Thm Film Transistor，LTPS-TFT)所形成。 7·如申請專利範圍第丨項所述之平面顯示器，其中該畫 t t Ught Emittjng 〇.〇^ , OLED)所形成。 8·如申請專利範圍第"員所述之平面顯示器，其中該第 直流對直流電壓轉換器之該輸出電壓係小於或等於7伏特。 不器，其中該閘極 伏特的正電壓及一 9.如申請專利範圍第1項所述之平面顯 驅動為之操作電壓係包含一大於或等於7,5 負電壓。 10· 一種平面顯示器，至少包括·· 一基板；

第直流對直流電壓轉換器，係位於—轉 以提供該積體電路所需之電源並提供一輪出電二電路 第一直流對直流電壓轉換器，係與該蚩 、及 =上’並柄接至該第一直流對直心=同時' 輸出電壓轉換為-開極驅動器之操作電壓。…用 丨丨·如申請專利範圍第1 〇項所述之平面 驅動器係與該畫素矩陣同時形成於該基板中該間極 13 1259435 1 2.如申請專利範圍第〗0項所述之平面顯示器，其中該第一 直流對直流電壓轉換器之該輸出電壓係小於或等於7伏特。 1 3.如申請專利範圍第1 0項所述之平面顯示器，其中該閘極 驅動器之操作電壓係包含一大於或等於7.5伏特的正電壓及一