TWI423204B - Display the drive circuit of the panel - Google Patents

Description

顯示面板之驅動電路

本發明係有關於一種顯示面板之驅動電路，其係尤指一種可達到省電效用之顯示面板的驅動電路。

按，現今科技蓬勃發展，資訊商品種類推陳出新，滿足了大眾不同的需求。早期顯示器多半為陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示器，由於其體積龐大與耗電量大，而且所產生的輻射線對於長時間使用顯示器的使用者而言，有危害身體的疑慮，因此，現今市面上的顯示器漸漸將由液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)取代舊有的CRT顯示器。液晶顯示器具有輕薄短小、低輻射與耗電量低等優點，也因此成為目前市場主流。

再者，伴隨著近年來由於面板產製科技的快速躍進，已使觸控面板的生產成本大幅降低，因此觸控面板目前已經逐漸被廣泛應用於一般的消費電子產品上，例如行動電話手機、數位相機、數位音樂播放器(MP3)、個人數位助理器(PDA)、衛星導航器(GPS)等小型電器，在這些電子商品上，觸控面板被配置於電器的顯示螢幕上使用，以便讓使用者可進行互動式輸入操作，而大幅改善人與機器之間溝通介面的親善性，並提升輸入操作效率。

一般液晶顯示器係利用顯示電極與共同電極(common electrode)間不同之電壓差控制液晶分子的旋轉以輸出不同之灰 階(gray scale)，但是液晶分子不能夠一直固定在某一個狀態不變，例如畫面一直維持不動，不然經過一段時間後即使將液晶分子之驅動電壓消除，液晶分子會因為特性的改變而無法再因應電場的變化來轉動以形成不同之灰階，所以每隔一段時間就必須將電壓恢復原狀，以避免液晶分子之特性產生變化，也就是說，在驅動液晶面板時，為了避免液晶極化，需要不斷轉換極性驅動，通常以每秒60次(60Hz)的頻率進行，如此不斷轉換極性驅動的行為，造成了液晶面板的耗電，在行動裝置越來越講求省電的趨勢下，如何使公司產品更省電是必要的。

然而，一般顯示面板之驅動電路在驅動液晶面板而轉換液晶極性時，驅動電路會將先前所產生驅動電壓的電荷洩放至接地端，即將驅動電壓由高準位轉換至低準位，並在下一次液晶轉換極性時，驅動電路必須再將驅動電壓由低準位轉換至高準位，如此，驅動電路所產生之驅動電壓並無將洩放至接地端的電荷回收加以利用，而增加驅動電路的功率消耗。

因此，如何針對上述問題而提出一種新穎顯示面板之驅動電路，使在驅動液晶面板轉換極性時，將先前驅動的電荷回收利用，而不是單純洩放至接地端，進而達到省電的目的，使可解決上述之問題。

本發明之目的之一，在於提供一種顯示面板之驅動電路，其藉由一儲能元件在顯示面板之一液晶的極性轉換時，儲存驅動電壓的電荷，並產生一回收電壓(recycled voltage)，以供應該回收電壓至該資料驅動模組，而達到省電的目的。

本發明之顯示面板之驅動電路包含一資料驅動模組與一儲能元件。資料驅動模組耦接一電源，並依據至少一顯示資料而產生至少一驅動電壓，以驅動顯示面板。儲能元件耦接資料驅動模組與顯示面板之間，並在顯示面板之一液晶的極性轉換時，儲存驅動電壓，並產生一回收電壓，以供應回收電壓至資料驅動模組，而作為資料驅動模組之一輔助電源。如此，本發明藉由儲能元件在顯示面板之液晶的極性轉換時，儲存驅動電壓的電荷，並產生回收電壓，以供應該回收電壓至該資料驅動模組，而達到省電的目的。

本發明：

1‧‧‧資料驅動模組

10‧‧‧珈瑪電路

11‧‧‧資料驅動模組

12‧‧‧第一驅動單元

120‧‧‧數位類比轉換單元

122‧‧‧運算放大器

13‧‧‧電源

14‧‧‧第二驅動單元

16‧‧‧第三驅動單元

18‧‧‧第四驅動單元

20‧‧‧顯示面板

200‧‧‧電阻

202‧‧‧電容

30‧‧‧儲能元件

40‧‧‧切換模組

42‧‧‧第一切換開關

44‧‧‧第二切換開關

46‧‧‧第三切換開關

48‧‧‧第四切換開關

50‧‧‧倍壓電路

第一圖係為本發明之一較佳實施例之資料驅動模組的方塊圖；第二圖係為本發明之顯示面板之源極線的寄生RC等效電路；第三圖係為本發明之一較佳實施例之資料驅動模組的時序圖；第四A圖係為本發明之一較佳實施例之資料驅動模組之電路圖；及第四B圖係為本發明之另一較佳實施例之資料驅動模組之電路圖。

茲為使 貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：請參閱第一圖，係為本發明之一較佳實施例之資料驅動模組的方塊圖。如圖所示，資料驅動模組1包含一珈瑪(Gamma)電路10、一第一驅動單元12、一第二驅動單元14、一第三驅動單元16與 一第四驅動單元18。珈瑪電路10依據一珈瑪曲線而產生複數輸入訊號，該些輸入訊號為不同位階之電壓訊號，並珈瑪電路10係傳送該些輸入訊號至第一驅動單元12、第二驅動單元14、第三驅動單元16與第四驅動單元18。第一驅動單元12、第二驅動單元14、第三驅動單元16與第四驅動單元18係分別依據一資料與該些輸入訊號而產生一驅動訊號，並傳送該些驅動訊號至一顯示面板20，以驅動顯示面板20。其中，第一驅動單元12、第二驅動單元14、第三驅動單元16與第四驅動單元18係分別產生驅動訊號而驅動顯示面板20之每行畫素。

此外，請一併參閱第二圖，係為本發明之顯示面板之源極線的寄生RC等效電路。如圖所示，顯示面板中的每一源極線上的薄膜電晶體(Thin-Flim Transistor，TFT)之畫素可以等效於一電阻200串聯於一電容202。此為熟悉該項技術領域人士所皆知的技術，故在此不再多加以贊述。

請一併參閱第三圖，係為本發明之一較佳實施例之資料驅動模組的時序圖。如圖所示，本實施例之時序圖包含一列畫素導通時序、一奇數行充放電時序與一偶數行充放電時序。當顯示畫面之第一列(Line1)畫素導通時，資料驅動模組1則控制第二驅動單元14與第四驅動單元18對顯示面板20之偶數行畫素(S2,S4)充入正電壓，而對顯示面板20之奇數行畫素(S1,S3)充入負電壓；當顯示畫面之第二列(Line2)畫素導通時，資料驅動模組1則控制第二驅動單元14與第四驅動單元18對顯示面板20之偶數行畫素(S2,S4)充入負電壓，而對顯示面板20之奇數行畫素(S1,S3)充入正電壓，其中，在顯示畫面之第一列畫素導通與第二列畫素導通的中間，資料驅動模組11需要將驅動電壓之準位控制於0電位。

請一併參閱第四A圖與第四B圖，係為本發明之一較佳實施例之驅動電路之電路圖。如圖所示，本發明之顯示面板之驅動電路1包含一資料驅動模組11與一儲能元件30。資料驅動模組11係耦接一電源13，並依據至少一顯示資料(data)而產生至少一驅動電壓，以驅動顯示面板20，其中，電源13係用以提供一供應電壓至資料驅動模組11，以作為資料驅動模組11之主要電源，再者，資料驅動模組11包含複數驅動單元，於此實施例中，資料驅動模組11包含第一驅動單元12、第二驅動單元14、第三驅動單元16與第四驅動單元18。每一驅動單元包含一數位類比轉換單元120與一運算放大器122。數位類比轉換單元120係接收顯示資料，並轉換該顯示資料為類比的驅動電壓，即數位類比轉換單元120係將顯示資料從數位的訊號轉換為類比的訊號，運算放大器122係耦接數位類比轉換單元120，並緩衝保持數位類比轉換單元120轉換後之驅動電壓，並將緩衝保持後之驅動電壓傳送至顯示面板20，以驅動該顯示面板20。

儲能元件30係耦接資料驅動模組11與顯示面板20之間，並在顯示面板20中的液晶進行極性轉換時，儲能元件30儲存驅動電壓，並產生一回收電壓(recycled voltage)，而供應回收電壓至資料驅動模組11，以作為資料驅動模組11之輔助電源，即儲能元件30可在資料驅動模組11將驅動電壓之電壓準位控制由高電壓至0電位時，儲存該驅動電壓之電荷，而產生回收電壓，並在資料驅動模組11需要將驅動電壓之電荷從低準位調整至高準位時，而提供該回收電壓至資料驅動模組11，使資料驅動模組11額外再重新產生電壓，使驅動電壓從低準位調整至高準位，如此，本發明係藉由儲能元件30在顯示面板20之液晶的極性轉換時，儲存驅動電 壓的電荷，並產生回收電壓而供應至資料驅動模組11，以作為資料驅動模組11之輔助電源，使電源13不需要以全功率輸出供應電壓至資料驅動模組11，而達到省電的目的。其中，儲能元件30為一電容。

再者，本發明之驅動電路1更包含一切換模組40與一倍壓電路50。切換模組40具有一第一端、一第二端與一第三端。第一端耦接資料驅動模組11，第二端耦接儲能元件30，第三端耦接顯示面板20，於此實施例中，切換模組40包含一第一切換開關42、一第二切換開關44、一第三切換開關46與一第四切換開關48。第一切換開關42、第二切換開關44、第三切換開關46與第四切換開關48分別具有一第一端、一第二端與一第三端，第一切換開關42、第二切換開關44、第三切換開關46與第四切換開關48之第一端係分別耦接第一驅動單元12、第二驅動單元14、第三驅動單元16與第四驅動單元18，第一切換開關42、第二切換開關44、第三切換開關46與第四切換開關48之第二端皆耦接儲能元件30，第一切換開關42、第二切換開關44、第三切換開關46與第四切換開關48之第三端耦接顯示面板。

此外，第一切換開關42與第三切換開關44之第二端耦接於儲能元件30之一端，而第二切換開關44與第四切換開關48之第二端耦接於儲能元件30之另一端。如此，本發明可藉由切換模組40切換至資料驅動模組11耦接至顯示面板20，即第一切換開關42、第二切換開關44、第三切換開關46與第四切換開關48係將第一端與第三端電性連接(如第四A圖所示)，使資料驅動模組11耦接顯示面板20，讓資料驅動模組11可傳送驅動電壓至顯示面板20，以驅動顯示面板20；當切換模組40切換至儲能元件30耦接顯示面板20 時，儲能元件30係儲存驅動電壓之電荷，而產生回收電壓，即在資料驅動模組11將驅動電壓之電壓準位控制由高電壓至0電位時，切換模組40之第一切換開關42、第二切換開關44、第三切換開關46與第四切換開關28係將第二端與第三端電性連接(如第四B圖所示)，使儲能元件30能儲存驅動電壓之電荷，而產生回收電壓。

本發明之倍壓電路50係耦接儲能元件30與資料驅動模組11之間，以放大該回收電壓，並將放大後之回收電壓傳送至資料驅動模組11，以供應資料驅動模組11所需的電壓，其中，倍壓電路為一充電泵電路(Charge pump circuit)。

綜上所述，本發明之顯示面板之驅動電路係由一資料驅動模組耦接一電源，並依據至少一資料而產生至少一驅動電壓，以驅動顯示面板，一儲能元件耦接資料驅動模組與顯示面板之間，並在顯示面板之一液晶的極性轉換時，儲存驅動電壓而產生一回收電壓(recycled voltage)，而供應該回收電壓至該資料驅動模組，以作為資料驅動模組之一輔助電源。如此，本發明藉由儲能元件在顯示面板之液晶的極性轉換時，儲存驅動電壓的電荷，並產生回收電壓，以供應該回收電壓至該資料驅動模組，而達到省電的目的。

本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明 之申請專利範圍內。

11‧‧‧資料驅動模組

12‧‧‧第一驅動單元

120‧‧‧數位類比轉換單元

122‧‧‧運算放大器

13‧‧‧電源

14‧‧‧第二驅動單元

16‧‧‧第三驅動單元

18‧‧‧第四驅動單元

20‧‧‧顯示面板

30‧‧‧儲能元件

40‧‧‧切換模組

42‧‧‧第一切換開關

44‧‧‧第二切換開關

46‧‧‧第三切換開關

48‧‧‧第四切換開關

50‧‧‧倍壓電路

Claims (7)

1. 一種顯示面板之驅動電路，其包含：一資料驅動模組，耦接一電源，並依據至少一顯示資料而產生至少一驅動電壓，以驅動該顯示面板；以及一儲能元件，耦接該資料驅動模組與該顯示面板之間，並在該顯示面板之一液晶的極性轉換時，儲存該驅動電壓，並產生一回收電壓(recycled voltage)，該儲能元件供應該回收電壓至該資料驅動模組，以作為該資料驅動模組之一輔助電源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其更包含：一切換模組，其具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一端耦接該資料驅動模組，該第二端耦接該儲能元件，該第三端耦接該顯示面板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之驅動電路，其中當該資料驅動模組傳送該驅動電壓至該顯示面板時，該切換模組切換至該資料驅動模組耦接該顯示面板；當該儲能元件儲存該驅動電壓而產生該回收電壓時，該切換模組切換至該儲能元件耦接該顯示面板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其更包含：一倍壓電路，耦接該儲能元件與該資料驅動模組之間，以放大該回收電壓，並將放大後之該回收電壓傳送至該資料驅動模組。
5. 如申請專利範圍第4項所述之驅動電路，其中該倍壓電路為一充電泵電路(Charge pump circuit)。
6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該資料驅動模組包 含：至少一數位類比轉換單元，接收該顯示資料，並轉換該顯示資料為類比之該驅動電壓；以及至少一運算放大器，耦接該數位類比轉換單元，並放大該驅動電壓，而將放大後之該驅動電壓傳送至該顯示面板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該儲能元件為一電容。