TWI267057B - Flat panel display with built-in DC-DC converters - Google Patents

Description

1267057 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種具有内建直流•直流轉換器之平面顯示 面板，且特別是有關於一種内建直流-直流轉換器之低溫多晶矽 液晶面板。 【先前技術】 在低溫多晶石夕液晶顯示器（low-temperature ploysilicon LCD， LTPS LCD)的技術中，由於多晶矽的遷移率（mobility)比非晶矽 還快，因此其驅動電路可以直接在低溫多晶矽液晶顯示器之玻璃 基板上形成。如此一來，整合驅動電路於基板上，除了使晝素具 有更快的電子反應（faster electron response)外，更具有降低面板 耗電量，減少連接的外部元件數及連線等優點。 ~ 低溫多晶石夕液晶顯示器係利用直流•直流轉換器以提供電源 . 給驅動電路。請參照第1圖，其繪示為一般直流-直流轉換器之 電路圖。直流-直流轉換器110係用以提供直流電源給負載120。 負載120之等效電路包括電阻Rload及電容Cload，負載電流係 為Iload。直流-直流轉換器110包括電晶體SI、S2、S3及S4、 電容Cboost及Chold，用以將直流電源Vdc升壓，並產生輸出電 壓 V2x。 隨著液晶面板往大尺寸邁進，直流-直流轉換器所須提供的 電流也隨之加大。然而’在低溫多晶秒液晶面板中’由於直流-直流轉換器之晶片所佔面積較大，因此一般在大尺寸的低溫多晶 石夕液晶顯示面板中，為節省面板的可利用的面積，仍以外接方式 連接低溫多晶矽液晶顯示面板與直流-直流轉換器，因而無法充 - 份利用低溫多晶石夕液晶顯不技術所帶來的好處。 TW1690PA 5 1267057 請參照第2A圖，其繪示為第丨圖中的直流_直流轉換器之面 積與輸出電壓關係圖。當所需的負載電流U〇ad為〇 5mA，輸出 電壓V2x為8V時，直流-直流轉換器11〇之元件所需之面積參考 值k係為1。當所需的負載電流n〇ad增加兩倍為lmA時，且欲 維持相同的輸出電壓V2x刈V，則直流_直流轉換器11〇之元件所 需之面積參考值k卻須增為4。也就是說，欲將負載電流U〇ad 增加兩倍，則直流_直流轉換器11〇之元件所需之面積須增為4 倍。 又，請參照第2B圖，其繪示為直流_直流轉換器的元件面積 與其效率關係示意圖。當直流_直流轉換器11〇輸出之負載電流 Iload為〇.5誕時，其效率可達百分之九十。而當負載電流❿^ 為1mA時，其效率卻只剩下約百分之七十。因此，直流_直流轉 換态除了將隨面板尺寸加大而必須大幅增加其面積之外，又有效 率低落的問題。 由以上說明可知，如何有效控制直流_直流轉換器的面積， 以便旎内建於低溫多晶矽液晶顯示面板，同時又能提高面板的面 積使用效率，一直是業者所急欲解決的問題。 【發明内容】 有鑑於此’本發明的目的就是在提供一種可縮小面積的直流 -直流轉換器，以内建於低溫多晶矽液晶顯示面板上。 根據本發明的目的，本發明提出一種平面顯示面板，包括基 板複數個旦素電極、驅動電路、以及至少兩個正電壓直流-直 /瓜轉換w旦素電極以矩陣排列形成於基板上。驅動電路形成於 該基板上，包括複數個元件，用以驅動此些畫素電極，且該些元 件可刀為至；一個供電對象。依據該至少二個供電對象的供電須 TW1690PA 兩個正電壓直流_直流轉換器幵义成於基板上，用以對 6 1267057 該至少二個供電對象供電。 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文 特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 請參照第3圖’其繪示為依照本發明第一實施例之示意圖。 驅動電路400係形成於基板（未示於圖）上，由二個個別的正電壓 直流-直流轉換器410及420提供正電壓vdd，並由二個個別的負 電壓直流-直流轉換器430及440提供負電壓vss。正電壓直流_ 直流轉換器410及420與負電壓直流-直流轉換器430及440皆 同樣形成於基板（未示於圖）上。如一般的低溫多晶矽製程，畫素 電極（未示於圖）、驅動電路400，正電壓直流_直流轉換器41〇 及420與負電壓直流-直流轉換器430及440皆可以低溫多晶矽 製程形成於基板上（未示於圖）。 驅動電路4〇〇至少包括移位暫存器（化出registers)451、緩 衝菇453、取樣維持器455、位準調整器（ievei shifters)457、緩衝 器（buffer)459及數位類比轉換器（digitai_t〇 -analog converters)461 等元件，以驅動畫素電極。 在本貝施例中，本發明將緩衝器453、取樣維持器455及位 準5周整$ 457分為—組供電對象，而移位暫存器45卜緩衝器459 及數位類比轉換器461則分為另一組供電對象，但並不限於此兩 組而已’ f際應用則依各元件的供電須求而定。 β由於本實苑例將傳統的一組正電壓直流-直流轉換器與一組 負電壓直抓直W轉換器各分為兩組，因此可以視驅動電路4〇〇 中各元件所而之電能，而決定兩個正電壓直流-直流轉換器410 及420與兩個負電壓直流直流轉換器㈣及柳的供電對象。 twi69〇p1 ^刀、成不同的供電對象之後，正電壓直流**直流轉換器 7 1267057 410及420之面積參考值k係分別為卜且分別輪出G.5mA的負 載電流，因此本實施例之正電壓直流-直流轉換器41〇及42〇共 可提供1mA的負載電流。若對照傳統作法，如第2a圖所示，僅 使用一個提供1mA電流的正電壓直流_直流轉換器，其面積參考 值k需為4，而本實施例使用兩個分別提供〇 5mA電流之正電壓 直流-直流轉換器，其面積參考值k之總和僅為2，因此本實施例 比傳統作法的面積小了兩倍。 請再參照第2B圖，傳統作法僅使用一個提供lmA電流的 電壓直流-直流轉換器，其轉換效率只有約百分之七十，而本實 施例因使用兩個分別提供〇.5mA的正電壓直流_直流轉換器，因 此本實施例之轉換效率可達百分之九十。 同樣地，兩個負電壓直流_直流轉換器43〇及44〇之面積參 考值k係分別為i，且分別輸出〇 5mA的負載電流。因此本實施 -例之兩個負電壓直流-直流轉換器共可提供lmA的負載電流。但 負載電壓直流·直流轉換器430及440的應用視實際情況而定， 並非與正電壓直流-直流轉換器成對等的比例。 第4圖顯示本發明之第二實施例之示意圖。第二實施例與第 一貫訑例同樣是以低溫多晶矽製程技術製造，不同之處在於正電 壓直流-直流轉換器410及420與負電壓直流-直流轉換器43〇及 440所供電的對象不同。驅動電路4〇〇中的各個元件可各分為一 半。如圖所示，將移位暫存器451分為第一及第二半部電路之移 位暫存為451a及451b ;緩衝器453分為第一及第二半部電路之 緩衝器453a及453b ;取樣維持器455分為第一及第二半部電路 之取樣維持器455a及455b ;位準調整器457分為第一及第二半 部電路之位準調整器457a& 457b;緩衝器459分為第一及第二 .半部電路之緩衝器45如及459b ;數位類比轉換器461分為第一

TW1690PA 8 1267057 及第二半部電路之數位類比轉換器461a及461b。 在本實施例中係將正電壓直流·直流轉換器410供電給移位 暫存器451b、緩衝器453b、取樣維持器455b、位準調整器457b、 緩衝器459b及數位類比轉換器461b。將正電壓直流-直流轉換器 420供電給移位暫存器451a、緩衝器453a、取樣維持器455a及 位準調整器457a、緩衝器459a及數位類比轉換器461a。 另一方面，負電壓直流-直流轉換器430係供電給位準調整 器457b、緩衝器459b及數位類比轉換器461b。負電壓直流-直 流轉換器440則供電給位準調整器457a、緩衝器459a及數位類 比轉換器461a。這些負電壓直流-直流轉換器430，440與正電壓 直流-直流轉換器410，420並不成對等關係。 此些直流-直流轉換器之供電對象除了上述兩個實施例所描 述之情形外，另外也可以視驅動電路中各元件所需電能而有其他 • 組合，熟知該項技術者可依據實際應用情形而加以變化，於此不 再詳述。 本發明上述實施例所揭露之内建直流-直流轉換器的液晶顯 示面板，除了應用在低溫多晶矽液晶顯示面板外，另外也可以應 用在可以在基板上内建電路的顯示面板，例如是有機發光二極體 顯示面板等。本發明可以有效降低直流-直流轉換器所佔之面 積，因此可内建於面板上，以提供高負載電流及高電子移動效 率，同時亦可提高產品整合性，進而節省成本。 綜上所述，雖然本發明已以一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。 TW1690PA 9 1267057 【圖式簡單說明】 第1圖繪示為一般直流-直流轉換器之電路圖。 第2A圖繪示為第1圖中的直流-直流轉換器之面積與輸出 電壓關係圖。 第2B圖繪示為直流-直流轉換器的元件面積與其效率關係 示意圖。 第3圖繪示為依照本發明一第一實施例之一種内建於低溫 多晶碎液晶面板之驅動電路不意圖。 第4圖繪示為依照本發明一第二實施例之一種内建於低溫 多晶秒液晶面板之驅動電路不意圖。 【主要元件符號說明】 110 :直流-直流轉換器 120 :負載 400 :驅動電路 410、420 ··正電壓直流-直流轉換器 430、440:負電壓直流-直流轉換器 451、451a、451b :移位暫存器 453、453a、453b、459、459a、459b :緩衝器 455、455a、45 5b :取樣維持器 457、457a、457b :位準調整器 461、461a、461b :數位類比轉換器 TW1690PA 10

Claims (1)

1. l267〇57 十、申請專利範圍： 1 · 一種平面顯示面板，至少包括： 一基板； 複數個晝素電極，以矩陣排列形成於該基板上； 一驅動電路，形成於該基板上，包括複數個元件，用以驅動 該些畫素電極，且該複數個元件至少區分為第一組供電對象與第 二組供電對象； 一第一正電壓直流-直流轉換器，形成於該基板上，用以對 該第一組供電對象供電；以及 一第二正電壓直流-直流轉換器，形成於該基板上，用以對 該第二組供電對象供電。 2·如申請專利範圍第1項所述之平面顯示面板，更包含： 至少一負電壓直流-直流轉換器，形成於該基板上，用以對 該第一組或二組供電對象供電。 3·如申請專利範圍第丨項所述之平面顯示面板，其中該驅 ^电路之7L件係至少包含一移位暫存器、一第一緩衝器、一取樣 、隹持态、位準調整器、一第二緩衝器及一數位類比轉換器。 * 4.如申請專利範圍第2項所述之平面顯示面板，其中上述 之第供私對象及上述之第二供電對象係依據上述之驅動電路 之元件個別的供電須求而定。 > 5_ &如申凊專利範圍第i項所述之平面顯示面板，其中上述 第么、電對象及上述之第二供電對象係依據上述之驅動電路 TW1690PA 11 1267057 之元件的兩個半部電路的供電須求而定。 6·如申明專利範圍第1項所述之平面顯示面板，其中上述之 複數個晝素電極，上述之驅動電路，上述之第一正電壓直流_直 机轉換器，及上述之第二正電壓直流_直流轉換器係以低溫多晶 矽製程形成於上述之基板上。 7·如申請專利範圍第2項所述之平面顯示面板，其中上述之 至少一負電壓直流-直流轉換器係以低溫多晶矽製程形成於上述 之基板上。 TW1690PA 12