TWI424407B - 資料驅動器及應用其之顯示模組 - Google Patents

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Description

資料驅動器及應用其之顯示模組
本發明是有關於一種電源控制電路之應用，且特別是有關於一種整合電源控制電路之資料驅動器及應用其之顯示模組。
電源供應器是所有電子產品必備的關鍵零組件，其主要用途為提供電子產品穩定且適當電壓的電源。電源供應器的品質，將會直接影響電子產品的使用壽命。為了提高電源供應器的品質，參與電源管制功能的一種元件即為電源積體晶片(integrated chip)、或電源管理IC。於顯示技術的領域中，電源積體晶片用來提供準確且穩定的電壓基準給顯示模組的各種電路，如掃描驅動器或資料驅動器。
有關顯示模組的安裝，於實務中可將顯示模組與其外部電路連接，而形成一顯示器。顯示模組的外部電路包含一印刷電路板(printed circuit board)，其作用主要是將外部訊號送入顯示模組，使顯示模組能夠正確顯示畫面。顯示模組的外部電路還包含一連接媒介，用來連接顯示模組與其外部電路系統。依據顯示模組的需求，設計者可選用各種連接媒介，如捲帶式接合(Tape Carrier Package,TCP)、覆晶薄膜(chip on flex或chip one film,COF)、或柔性印刷電路(flexible printed circuit)的連接媒介來進行安裝。
一般而言，為了安裝顯示模組，電源積體晶片需設置在顯示模組的外部電路上，如設置在印刷電路板、或連接 媒介上，並配合一些週邊電路元件來產生顯示模組的所需電源。然而，此種設置方式會使顯示模組外部電路的電路複雜度提高，並使顯示模組的安裝成本增加。
本發明係有關於一種資料驅動器及應用其之顯示模組，能降低顯示模組外部電路的電路複雜度，並降低顯示模組的安裝成本。
根據本發明之一方面，提出一種資料驅動器。資料驅動器適用於一顯示模組。資料驅動器包括一資料線驅動電路及一電源控制電路。資料線驅動電路用以驅動顯示模組之多條資料線。電源控制電路用以控制資料驅動器外部之一電源產生電路產生顯示模組之一掃描驅動器所使用之一掃描應用電壓。
根據本發明之另一方面，提出一種資料驅動器。種資料驅動器適用於一顯示模組。資料驅動器包括一資料線驅動電路及一電源控制電路。資料線驅動電路用以驅動顯示模組之多條資料線。電源控制電路用以接收一偵測訊號並據以提供一控制訊號。偵測訊號的電壓位準係低於顯示模組之一掃描驅動器所使用之一掃描應用電壓、且隨著掃描應用電壓變動。控制訊號係用於控制掃描應用電壓的產生。
根據本發明之另一方面，提出一種顯示模組。顯示模組包括一顯示面板、一掃描驅動器、及一資料驅動器。顯示面板包括多條掃描線、多條與掃描線交越的資料線、及 多個設置於掃描線與資料線之交越處的畫素。掃描驅動器用以接收一掃描應用電壓並驅動掃描線。資料驅動器包括一資料線驅動電路及一電源控制電路。資料線驅動電路用以驅動資料線。電源控制電路用以控制資料驅動器外部之一電源產生電路產生掃描應用電壓。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
本發明係有關於一種資料驅動器及應用其之顯示模組，藉由將電源控制電路整合在資料驅動器中，來控制顯示模組外部的電源產生電路產生顯示模組所需的電壓。如此，能降低顯示模組外部電路的電路複雜度，從而降低顯示模組的安裝成本。
請參照第1圖，其繪示依據本發明一實施例之一顯示模組的方塊圖。顯示模組100包括一顯示面板110、一掃描驅動器120、及一資料驅動器130。顯示模組100例如但不受限地可為一液晶顯示模組，而其使用的顯示面板110則可包含一液晶層及兩個相對的基板。顯示模組100可經由一連接媒介如可撓性電路板220連接至一印刷電路板210，而形成一顯示器。
顯示面板110包括多條掃描線G1~Gn、多條資料線D1~Dm。資料線D1~Dm與掃描線G1~Gn交越。顯示面板110還包含多個設置於掃描線G1~Gn與資料線D1~Dm之交越處的畫素。掃描驅動器120用以驅動此些掃描線 G1~Gn。資料驅動器130包括一資料線驅動電路131及一電源控制電路132。資料線驅動電路131用以驅動資料線D1~Dm。電源控制電路132用來控制掃描驅動器120所使用之一掃描應用電壓的產生。掃描應用電壓可由一電源產生電路211所產生。
於一實施例中，電源控制電路132例如是與資料線驅動電路131合併實施為一驅動晶片，而電源產生電路211則例如是用來產生電源的一些週邊電路元件，如電容器、電感器、電阻器、及/或二極體。從第1圖可知，電源控制電路132是整合在顯示模組100的內部，而電源產生電路211則是設置在顯示模組100的外部，如印刷電路板210、或可撓性電路板220。
相較於直接將電源積體晶片或電源管理晶片設置顯示模組100外部的作法，本發明之一實施例將電源積體晶片分為兩部分，即上述之電源控制電路132及電源產生電路211，並將電源控制電路132整合在顯示模組100內部的資料驅動器130。如此，能降低顯示模組100外部電路的電路複雜度，使顯示模組100的安裝成本降低。
一般來說，資料驅動器130與其外部電路如印刷電路板210或可撓性電路板220是屬於不同的電源區域(power domain)。所謂的電源區域例如是用來定義電路或元件所使用或所能承受之電壓的範圍。於一實作之例子中，資料驅動器130例如是屬於中壓或低壓區域：約13伏或以下，而印刷電路板210及可撓性電路板220例如是屬於高壓區域：約20伏。相較於高壓區域，低壓區域所定義的電壓 較低，故其電路所需使用的元件耐壓亦會較低。
從電源區域及元件耐壓的角度來看，印刷電路板210及可撓性電路板220屬於高壓區域、其元件耐壓高，而資料驅動器130屬於中壓或低壓區域、其元件耐壓相對較低。故知，電源控制電路132與電源產生電路211屬於不同的電源區域。換言之，相較於設置在高壓區域，設置在中壓或低壓區域的電源控制電路132能以耐壓較低的元件來實現，並具有較小的佈局面與較低的成本。
請參照第2圖，其繪示乃第1圖之電源控制電路132及電源產生電路211及相關訊號之一例之示意圖。對於屬於兩個不同電源區域的電源控制電路132及電源產生電路211而言，其間之間的交換訊號需經過適當的設計。於一實施例中，為了控制高壓區域的電源產生電路211，電壓訊號可設計為符合電源控制電路132之中壓或低壓區域的訊號。
於一實施例中，電源控制電路132用來控制掃描應用電壓VGH的產生。掃描應用電壓VGH為掃描驅動器120所使用的正電壓。於實作中，掃描應用電壓VGH例如是定義在高壓區域，如15伏。此掃描應用電壓VGH係高於整合在資料驅動器130中的電源控制電路132的元件耐壓。是以，電源控制電路132可接收低於掃描應用電壓VGH之一偵測訊號Vd1，並據以提供一控制訊號Vc1來進行電壓控制。此偵測訊號Vd1係隨著掃描應用電壓VGH變動，藉以使電源控制電路132偵測掃描應用電壓VGH的變化，並反應在其控制訊號Vc1上。
於另一實施例中，電源控制電路132用來控制掃描應用電壓VGL的產生。掃描應用電壓VGL為掃描驅動器120所使用的負電壓。於實作中，掃描應用電壓VGL例如約為-10伏。相仿於正準位的掃描應用電壓VGH，電源控制電路132可接收振幅低於掃描應用電壓VGL之一偵測訊號Vd2，並據以提供一控制訊號Vc2來進行電壓控制。
於另一實施例中，電源控制電路132更用來控制資料應用電壓AVDD的產生。資料應用電壓AVDD為資料驅動器130所使用的電壓。於實作中，資料應用電壓AVDD例如約為10伏。相仿於掃描應用電壓VGH或VGL，電源控制電路132亦可接收低於資料應用電壓AVDD之一偵測訊號Vd3，並據以提供一控制訊號Vc3來進行電壓控制。
於此些實施例中，偵測電壓Vd1~Vd3可依不同的電路設計而有不同的實施方式。於一實施例中，偵測電壓Vd1例如是掃描應用電壓VGH之一分壓。換言之，電源產生電路211例如是以電阻串的方式，將電源產生電路211之電源區域的分壓回授至電源控制電路132，以作為電源控制電路132的電壓控制基準。偵測電壓Vd2及Vd3的實施方法亦相仿。
請參照第3A~3C圖，其各繪示第1圖之電源產生電路211之詳細電路之一例之示意圖。於此例中，電源產生電路211包含三個子電路211a~211c，分別用以產生正準位的掃描應用電壓VGH、負準位的掃描應用電壓VGL、及資料應用電壓AVDD。
如第3A圖所示，子電路211a係以一電荷供給泵 (charge pump)電路為例所繪示。子電路211a包含多種電路元件如電容器Ca1~Ca2及二極體Da1~Da2。子電路211a經由電阻器Ra1、Ra2所形成的電阻串，將掃描應用電壓VGH的分壓作為偵測電壓Vd1並回授至電源控制電路132。藉由不同比例的電阻器Ra1及Ra2，偵測電壓Vd1可符合電源控制電路132的耐壓。電源控制電路132所提供的控制訊號Vc1例如是一電荷幫浦控制訊號。電源控制電路132例如是以改變訊號位準或振幅的方式來控制掃描應用電壓VGH的位準。於此例子中，假設資料應用電壓AVDD為13V，而控制訊號Vc1的致能位準例如是13V，如此，掃描應用電壓VGH為兩倍壓，如26V。
如第3B圖所示，子電路211b的實施方式相仿於子電路211a，其包含多種電路元件如電容器Cb1~Cb3及二極體Db1~Db3。在電源電壓VCC的偏壓下，子電路211b經由電阻器Rb1、Rb2所形成的電阻串，將掃描應用電壓VGL的分壓作為偵測電壓Vd2。假設控制訊號Vc2的致能位準為13V，則其反相訊號Vc2-b則具有反相位準如0V。依據二極體的方向可知，掃描應用電壓VGL會具有負位準。子電路211b的作動方式相仿於子電路211a，故不詳述。
如第3C圖所示，子電路211c係以一脈波寬度調變(pulse width modulation,PWM)電路為例所繪示。子電路211c包含多種電路元件如電容器Cc1~Cc2、二極體Dc1、電感器Lc1、電晶體Tc1、及電阻器Rc1、Rc2。子電路211c經由電阻器Rc2的回授而產生偵測電壓Vd3。於此例中，電源控制電路132所提供控制訊號Vc3為一PWM控制訊 號，其振幅例如為電源電壓VCC的位準，如3.3V。電源控制電路132例如是以改變訊號脈寬的方式來控制資料應用電壓AVDD的位準。
於第3圖所述之例中，可藉由PWM電路將電源電壓VCC(如3.3V)提昇為較高的資料應用電壓AVDD(如13V)，再藉由電荷幫浦電路將資料應用電壓AVDD轉換為更高的掃描應用電壓VGH(如20V)、或負位準的掃描應用電壓VGL(如-10V)。如此，便能以耐壓較低的電路來控制較高電壓的產生。然本發明亦不限於此。
依據本發明上述之實施例所述之資料驅動器及其顯示模組，係於資料驅動器整合了一個電源控制電路，能用來控顯示模組所需的電壓的產生。如此，能降低顯示模組外部電路的電路複雜度，從而提高顯示模組的安裝成本。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，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。
100‧‧‧顯示模組
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧掃描驅動器
130‧‧‧資料驅動器
131‧‧‧資料線驅動電路
132‧‧‧電源控制電路
210‧‧‧印刷電路板
211‧‧‧電源產生電路
211a~211c‧‧‧子電路
220‧‧‧可撓性電路板
AVDD‧‧‧資料應用電壓
Ca1~Ca2、Cb1~Cb3、Cc1~Cc2‧‧‧電容器
Da1~Da2、Db1~Db3、Dc1‧‧‧二極體
D1~Dm‧‧‧資料線
G1~Gn‧‧‧掃描線
Lc1‧‧‧電感器
Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rc1、Rc2‧‧‧電阻器
Tc1‧‧‧電晶體
VCC‧‧‧電源電壓
Vc1、Vc2、Vc2-b、Vc3‧‧‧控制訊號
Vd1、Vd2、Vd3‧‧‧偵測訊號
VGH、VGL‧‧‧掃描應用電壓
第1圖繪示依據本發明一實施例之一顯示模組的方塊圖。
第2圖繪示乃第1圖之電源控制電路及電源產生電路及相關訊號之一例之示意圖。
第3A~3C圖各繪示第1圖之電源產生電路之詳細電 路之一例之示意圖。
100‧‧‧顯示模組
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧掃描驅動器
130‧‧‧資料驅動器
131‧‧‧資料線驅動電路
132‧‧‧電源控制電路
210‧‧‧印刷電路板
211‧‧‧電源產生電路
220‧‧‧可撓性電路板
D1~Dm‧‧‧資料線
G1~Gn‧‧‧掃描線

Claims (15)

  1. 一種資料驅動器，適用於一顯示模組，該資料驅動器包括：一資料線驅動電路，用以驅動該顯示模組之複數條資料線；以及一電源控制電路，用以控制該資料驅動器外部之一電源產生電路產生該顯示模組之一掃描驅動器所使用之一掃描應用電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之資料驅動器，其中，該電源控制電路更用以控制該電源產生電路產生該資料驅動器所使用之一資料應用電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之資料驅動器，其中，該電源控制電路用以接收一偵測訊號並據以提供一控制訊號，該偵測訊號係低於該掃描應用電壓、且隨著該掃描應用電壓變動，而該控制訊號係用於控制該掃描應用電壓的產生。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之資料驅動器，其中，該偵測訊號為該掃描應用電壓之一分壓。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之資料驅動器，其中，該控制訊號為一電荷幫浦(charge pump)訊號或一脈波寬度調變(pulse width modulation,PWM)訊號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之資料驅動器，其中，該電源控制電路與該電源產生電路屬於不同的電源區域(power domain)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之資料驅動器，其中， 該電源控制電路的元件耐壓低於該掃描應用電壓。
  8. 一種資料驅動器，適用於一顯示模組，該資料驅動器包括：一資料線驅動電路，用以驅動該顯示模組之複數條資料線；以及一電源控制電路，用以接收一偵測訊號並據以提供一控制訊號，該偵測訊號的電壓位準係低於該顯示模組之一掃描驅動器所使用之一掃描應用電壓、且隨著該掃描應用電壓變動，而該控制訊號係用於控制該掃描應用電壓的產生。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之資料驅動器，其中，該電源控制電路更用以接收另一偵測訊號並據以提供另一控制訊號，該另一偵測訊號的電壓位準係低於該資料驅動器所使用之一資料應用電壓、且隨著該資料應用電壓變動，而該另一控制訊號係用於控制該資料應用電壓的產生。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之資料驅動器，其中，該偵測訊號為該掃描應用電壓之一分壓。
  11. 如申請專利範圍第8所述之資料驅動器，其中，該控制訊號為一電荷幫浦(charge pump)訊號或一脈波寬度調變(pulse width modulation,PWM)訊號。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之資料驅動器，其中，該控制訊號係提供至該資料驅動器外部之一電源產生電路，而使該電源產生電路產生該掃描應用電壓。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之資料驅動器，其 中，該電源控制電路與該電源產生電路屬於不同的電源區域(power domain)。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之資料驅動器，其中，該電源控制電路的元件耐壓低於該掃描應用電壓。
  15. 一種顯示模組，包括：一顯示面板，包括：複數條掃描線；複數條資料線，與該些掃描線交越；及複數個畫素，設置於該些掃描線與該些資料線之交越處；一掃描驅動器，用以接收一掃描應用電壓並驅動該些掃描線；以及一資料驅動器，包括：一資料線驅動電路，用以驅動該些資料線；及一電源控制電路，用以控制該資料驅動器外部之一電源產生電路產生該掃描應用電壓。
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