TWI404011B - 非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置 - Google Patents

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Description

非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置
本發明係關於一種顯示模組及顯示裝置，特別關於一種非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置。
顯示裝置由早期的陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示裝置發展至現今的液晶顯示(liquid crystal display,LCD)裝置、有機發光二極體(organic light emitting diode,OLED)顯示裝置以及電子紙(E-Paper)顯示裝置，其體積以及重量皆大幅的縮小，並廣泛應用於通訊、資訊以及消費性電子等產品上。
請參照圖1所示，習知顯示裝置例如以液晶顯示裝置為例，其係包含一液晶顯示模組1，而液晶顯示模組1具有一液晶顯示面板11、一資料驅動電路12以及一掃描驅動電路13。資料驅動電路12係藉由複數資料線D11 ～D1n 與液晶顯示面板11電性連接，掃描驅動電路13係藉由複數掃描線S11 ～S1m 與液晶顯示面板11電性連接。
請參照圖2所示，資料驅動電路12係包含一移位暫存單元122、一第一級閂鎖單元123、一第二級閂鎖單元124以及一位準偏移單元125。移位暫存單元122係與第一級閂鎖單元123電性連接，第二級閂鎖單元124係分別與第一級閂鎖單元123以及位準偏移單元125電性連接。
請同時參照圖3所示，移位暫存單元122係依據一起始脈波(Start pulse)訊號A01 以及一時脈訊號CK而產生移位暫存訊號A11 ～A1n ，並將其傳送至第一級閂鎖單元123。
第一級閂鎖單元123係依據移位暫存訊號A11 ～A1n 接收一影像訊號A02 ，其中影像訊號A02 包含複數影像資料，並儲存於第一級閂鎖單元123中。第二級閂鎖單元124係依據一閂鎖致能(latch enable)訊號A03 而將影像訊號A02 擷取至第二級閂鎖單元124中。位準偏移單元125將儲存於第二級閂鎖單元124中的影像訊號A02 轉換成複數顯示訊號，並經由相對應之資料線D11 ～D1n 將顯示訊號傳輸至液晶顯示面板11顯示一顯示畫面。
隨著技術的進步，目前有所謂的非揮發性材料被應用在顯示裝置中。非揮發性材料例如為電泳性材料、電濕性材料、膽固醇液晶或向列行液晶。通常使用非揮發性材料的顯示裝置皆是主張體積小、易攜帶的優點，因此若能夠在既有顯示裝置的架構下，整合顯示模組中的資料驅動電路12以及掃描驅動電路13以減少元件數目，將可以使顯示裝置更節省空間或更輕薄，進而節省生產成本。
因此，如何提供一種能夠減少驅動元件數目之非揮發性顯示模組非揮發性顯示裝置，實為現今的重要課題之一。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種能夠減少驅動元件數目之非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置。
為達上述目的，本發明提供一種非揮發性顯示模組，其係包含一顯示面板以及一驅動電路。顯示面板具有一基板，且於基板上設有至少一掃描線、至少一資料線及至少一薄膜電晶體。薄膜電晶體係位於掃描線與資料線之一交錯區域。驅動電路係具有一驅動單元、一電源轉換單元以及一多工單元。驅動單元依據一時脈訊號以接收至少一影像控制訊號。電源轉換單元產生複數電源訊號。多工單元分別與掃描線、資料線、驅動單元及電源轉換單元電性連接，並依據影像控制訊號而使該等電源訊號其中之一傳送至一掃描線或一資料線。
為達上述目的，本發明提供一種非揮發性顯示裝置，其係包含一非揮發性顯示模組。非揮發性顯示模組具有一顯示面板以及一驅動電路。驅動電路係具有一驅動單元、一電源轉換單元以及一多工單元。驅動單元依據一時脈訊號以接收至少一影像控制訊號。電源轉換單元產生複數電源訊號。多工單元與掃描線、資料線、驅動單元及電源轉換單元電性連接，並依據影像控制訊號而使該等電源訊號其中之一傳送至一掃描線或一資料線。
承上所述，依據本發明之非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置係利用具有驅動單元、電源轉換單元以及多工單元的驅動電路來處理掃描線及資料線傳送的訊號，以產生顯示畫面。與習知技術相較，本發明之非揮發性顯示裝置除了整合傳統的掃描驅動電路及資料驅動電路之外，更可使用較為簡單架構的驅動電路即可同時處理掃描線及資料線傳送的訊號。因此本發明之非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置係可減少驅動元件數目以節省空間，進而節省生產成本。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置。
所謂非揮發性顯示裝置係指顯示裝置具有至少兩個穩態，其在移除電源之後可維持在該穩態至少數十毫秒。此外，顯示裝置中的光學調變物質係可包含電泳液、電濕性物質、膽固醇(cholesterol)液晶或是向列型(Nematic)液晶。
請參照圖4所示，本發明較佳實施例之非揮發性顯示裝置係包含一非揮發性顯示模組2。非揮發性顯示模組2係包含一顯示面板3以及一驅動電路4。於本實施例中，驅動電路4係經由複數掃描線S21 ～S2m 以及複數資料線D21 ～D2n 與顯示面板3電性連接。
顯示面板3係具有一基板31、至少一掃描線、至少一資料線及至少一薄膜電晶體TFT。其中薄膜電晶體TFT係設置於資料線及掃描線之交錯區域，並電性連接至一電極，其中交錯區域及薄膜電晶體TFT係稱之為一畫素單元。畫素單元之排列方式係可為一維矩陣或是二維矩陣型式。於本實施例中，顯示面板3係以包含複數畫素單元311 ～3mn 為例說明，其排列方式係為二維矩陣型式。於顯示面板3上，掃描線S21 ～S2m 以及資料線D21 ～D2n 係為交錯設置，並形成複數交錯區域，而各畫素單元311 ～3mn 係設置於相對應之交錯區域。
驅動電路4係包含一驅動單元41、一電源轉換單元42以及一多工單元43。多工單元43係分別與掃描線S21 ～S2m 、資料線D21 ～D2n 、電源轉換單元42以及驅動單元41電性連接。
驅動單元41具有一移位暫存器411以及一閂鎖器412，而移位暫存器411係與閂鎖器412電性連接。多工單元43具有至少一多工器，本實施例之多工單元43係具有複數多工器431，而各多工器431係分別與驅動單元41、電源轉換單元42以及相對應之掃描線S21 ～S2m 或相對應之資料線D21 ～D2n 電性連接。
當驅動電路4被驅動時，移位暫存器411係依據一時脈訊號CK以接收影像控制訊號A21 ，其中影像控制訊號A21 包含複數第一驅動訊號A31 ～A3m 以及複數第二驅動訊號A41 ～A4n 。
閂鎖器412依據一閂鎖訊號A51 而將第一驅動訊號A31 ～A3m 以及第二驅動訊號A41 ～A4n 擷取至閂鎖器412中，並傳送至多工單元43。另外，移位暫存器411係以序列方式接收影像控制訊號A21 ，而閂鎖器412係以並列方式將第一驅動訊號A31 ～A3m 以及第二驅動訊號A41 ～A4n 傳送至多工單元43。
為簡化說明，以下將以電源轉換單元42、多工器431及與其電性連接之掃描線S21 為例說明多工單元43係可依據影像控制訊號A21 而使電源訊號其中之一傳送至掃描線S21 。
請參照圖5所示，電源轉換單元42係可輸出四個電源訊號A61 ～A64 ，並將其傳送至多工器431。其中電源轉換單元42例如係為直流/直流電源轉換單元，而電源訊號A61 ～A64 係可分別為一直流電壓訊號，例如分別為30V、-10V、20V、-5V。
由於多工器431係與掃描線S21 相對應，因此，影像控制訊號A21 係以第一驅動訊號A31 為例。此時，多工器431係可依據第一驅動訊號A31 而將電源訊號A61 ～A64 其中之一傳送至掃描線S21 ，以決定掃描線S21 傳送之掃描訊號的電壓準位。當掃描線S21 傳送30V或20V的電壓準位時，其係可導通畫素311 之電晶體；當掃描線S21 傳送-10V或-5V的電壓準位時，其係可截止畫素311 之電晶體。
然而，本實施例並非限制電源轉換單元42僅產生四個電源訊號A61 ～A64 ，熟知此一技藝者當知，電源轉換單元42的輸出係可依據需求而設計，於此並無限制其輸出的訊號數量及準位高低。
另外，部分之多工器431係與掃描線S21 電性連接，而另一部份之多工器431係與資料線D21 ～D2n 電性連接。為簡化說明，以下將以電源轉換單元42、多工器431及與其電性連接之資料線D21 為例說明多工單元43係可依據影像控制訊號A21 而使電源訊號其中之一傳送至資料線D21 。
請參照圖6所示，電源轉換單元42係可輸出四個電源訊號A61 ～A64 ，並將其傳送至多工器431。其中，電源訊號A61 ～A64 係可分別為直流電壓訊號，例如分別為30V、-10V、20V、-5V。
由於多工器431係與資料線D21 相對應，因此，影像控制訊號A21 係以第二驅動訊號A41 為例。此時，多工器431係可依據第二驅動訊號A41 而將電源訊號A61 ～A64 其中之一傳送至資料線D21 ，以決定資料線D21 傳送之影像訊號的電壓準位。當畫素311 中的電晶體為導通狀態時，資料線D21 傳送的影像訊號係可寫入畫素311 ，並藉由影像訊號的電壓準位(30V、-10V、20V、-5V)控制顯示畫面的灰階。
承上所述，電源轉換單元42所輸出的該等電源訊號A61 ～A64 除可分別經由不同的輸出端或導線傳輸至多工器431之外，亦可如圖7所示，該等電源訊號A61 ～A64 經由電源轉換單元42a之同一輸出端或導線輸出至多工器431a。如圖8所示，電源轉換單元42a所輸出之該等電源訊號A61 ～A64 係利用時間上的區分而由同一輸出端或導線在不同的時間內傳輸至多工器431a，例如於時間T1 輸出電源訊號A61 、於時間T2 輸出電源訊號A62 、於時間T3 輸出電源訊號A63 、於時間T4 輸出電源訊號A64 ，於時間T5 之後再循序輸出該等電源訊號A61 ～A64 ，然其輸出之順序(電壓準位之大小排列)於此並不加以限定。
另外，於實作上，為了有效縮減體積，驅動電路4之至少一部分係以單晶製程設置於一積體電路(integrated circuit,IC)晶片中，或以一多晶製程或一非晶製程與畫素單元311 ～3mn 設置於一相同基板。於此，非晶製程係可為一非晶矽薄膜電晶體製程或一有機薄膜電晶體製程。亦可為一混合形式，例如驅動單元41係以單晶半導體製程技術設置於一積體電路晶片中，而電源轉換單元42以及一多工單元43以多晶製程或非晶製程與畫素單元311 ～3mn 設置於一相同基板。簡而言之，可將驅動單元41、電源轉換單元42及多工單元43整合於一積體電路中，或僅將驅動單元41及多工單元43整合於一積體電路中，其中積體電路係可為單晶積體電路。
綜上所述，依據本發明之非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置，係利用具有驅動單元、電源轉換單元以及多工單元的驅動電路來處理掃描線及資料線傳送的訊號，以產生顯示畫面。與習知技術相較，本發明之非揮發性顯示裝置除了整合傳統的掃描驅動電路及資料驅動電路之外，更可使用較為簡單架構的驅動電路即可同時處理掃描線及資料線傳送的訊號。因此，本發明之非揮發性顯示模組及非揮發性顯示裝置係可減少驅動元件數目以節省空間，進而節省生產成本。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1．．．液晶顯示模組
11．．．液晶顯示面板
12．．．資料驅動電路
122．．．移位暫存單元
123．．．第一級閂鎖單元
124．．．第二級閂鎖單元
125．．．位準偏移單元
13．．．掃描驅動電路
2．．．非揮發性顯示模組
3．．．顯示面板
31．．．基板
311 ～3mn ．．．畫素單元
4．．．驅動電路
41．．．驅動單元
411．．．移位暫存器
412．．．閂鎖器
42、42a．．．電源轉換單元
43．．．多工單元
431、431a．．．多工器
A01 ．．．起始脈波訊號
A02 ．．．影像訊號
A03 ．．．閂鎖致能訊號
A11 ～A1n ．．．移位暫存訊號
A21 ．．．影像控制訊號
A31 ～A3m ．．．第一驅動訊號
A41 ～A4n ．．．第二驅動訊號
A51 ．．．閂鎖訊號
A61 ～A64 ．．．電源訊號
D11 ～D1n 、D21 ～D2n ．．．資料線
S11 ～S1m 、S21 ～S2m ．．．掃描線
TFT．．．薄膜電晶體
圖1為習知顯示裝置的示意圖；
圖2為習知資料驅動電路的示意圖；
圖3為習知顯示裝置之資料驅動電路的時序控制圖；
圖4為本發明較佳實施例之非揮發性顯示裝置的示意圖；
圖5、圖6及圖7為圖4中顯示裝置之多工器及電源轉換單元的電路連接架構示意圖；以及
圖8為圖7架構中電源轉換單元輸出電源訊號之一時序圖。
2．．．非揮發性顯示模組
3．．．顯示面板
311 ～3mn ．．．畫素單元
4．．．驅動電路
41．．．驅動單元
411．．．移位暫存器
412．．．閂鎖器
42．．．電源轉換單元
43．．．多工單元
431．．．多工器
A21 ．．．影像控制訊號
A31 ～A3m ．．．第一驅動訊號
A41 ～A4n ．．．第二驅動訊號
A51 ．．．閂鎖訊號
CK．．．時脈訊號
D21 ～D2n ．．．資料線
S21 ～S2m ．．．掃描線

Claims (16)

  1. 一種非揮發性顯示模組，包含：一顯示面板，具有一基板，該基板上設有至少一掃描線、至少一資料線及至少一薄膜電晶體，該薄膜電晶體位於該掃描線與該資料線之一交錯區域；以及一驅動電路，具有：一驅動單元，依據一時脈訊號以接收至少一影像控制訊號；一電源轉換單元，產生複數電源訊號；及一多工單元，分別與該掃描線、該資料線、該驅動單元及該電源轉換單元直接電性連接，並依據該影像控制訊號而使該等電源訊號其中之一傳送至一掃描線或一資料線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示模組，其中該驅動單元具有：至少一移位暫存器，依據該時脈訊號以接收該影像控制訊號；以及至少一閂鎖器，與該移位暫存器電性連接，並依據一閂鎖訊號以接收該影像控制訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示模組，其中該影像控制訊號包含複數影像訊號及複數掃描訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示模組，其中該電源轉換單元為一直流/直流電源轉換單元。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示模組，其至少一部 分係以一單晶製程、一多晶製程或一非晶製程所製成。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示模組，其中該非晶製程係為一非晶矽薄膜電晶體製程或一有機薄膜電晶體製程。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示模組，其中該驅動單元、該電源轉換單元及該多工單元係設置於一積體電路中。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示模組，其中該驅動單元及該多工單元係設置於一積體電路中。
  9. 一種非揮發性顯示裝置，包含：一非揮發性顯示模組，其係具有：一顯示面板，具有一基板，該基板上設有至少一掃描線、至少一資料線及至少一薄膜電晶體，該薄膜電晶體位於該掃描線與該資料線之一交錯區域；及一驅動電路，具有：一驅動單元，依據一時脈訊號以接收至少一影像控制訊號；一電源轉換單元，產生複數電源訊號；及一多工單元，分別與該掃描線、該資料線、該驅動單元及該電源轉換單元直接電性連接，並依據該影像控制訊號而使該等電源訊號其中之一傳送至一掃描線或一資料線。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該該驅 動單元具有：至少一移位暫存器，依據該時脈訊號以接收該影像控制訊號；以及至少一閂鎖器，與該移位暫存器電性連接，並依據一閂鎖訊號以接收該影像控制訊號。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該影像控制訊號包含複數影像訊號及複數掃描訊號。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該電源轉換單元為一直流/直流電源轉換單元。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其至少一部分係以一單晶製程、一多晶製程或一非晶製程所製成。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，其中該非晶製程係為一非晶矽薄膜電晶體製程或一有機薄膜電晶體製程。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該驅動單元、該電源轉換單元及該多工單元係設置於一積體電路中。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該驅動單元及該多工單元係設置於一積體電路中。
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