TWI570692B - 有機發光二極體顯示器的驅動模組 - Google Patents

有機發光二極體顯示器的驅動模組 Download PDF

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Description

有機發光二極體顯示器的驅動模組
本發明係指一種驅動模組，尤指一種用於有機發光二極體顯示器的驅動模組。
電激發光顯示器（Electroluminescent Display Device）由於具有可不需彩色濾光片（Color Filter）、可自發光（不需背光模組）以及低耗電等特性，一直以來都被期望可取代液晶顯示器成為下一世代之顯示技術主流。而在各種電致發光顯示器當中，有機發光二極體顯示器（Organic Light Emitting Diode Display）係為目前相對較成熟的技術之一。
一般而言，由於有機發光二極體顯示器所需求的電壓規格與傳統液晶顯示器（Liquid Crystal Display）相異，因此用於驅動有機發光二極體顯示器的驅動模組（如驅動晶片（Integrated Circuit））亦須實現於一特殊新製程，以滿足有機發光二極體顯示器的規格需求。然而，當採用新製程來實現驅動模組時，驅動模組的良率可能需要花費大量的時間改善。此外，新製程的產能可能也無法提滿足市場的需求。因此，如何使用成熟製程來實現用於有機發光二極體顯示器的驅動模組成為業界亟欲探討之議題。
為了解決上述的問題，本發明提供一種用於有機發光二極體顯示器的驅動模組。
本發明揭露一種驅動模組，用於驅動一有機發光二極體顯示裝置，包含有一轉換單元，用來將複數個資料訊號的電壓範圍由一第一電壓範圍轉換至一第二電壓範圍；以及一驅動單元，用來根據該複數個資料訊號，產生位於該第二電壓範圍複數個驅動訊號至該有機發光二極體顯示裝置；其中該第二電壓範圍的最高電壓大於等於該有機發光二極體顯示裝置中耦接於該複數個資料訊號的顯示元件的一最高驅動電壓，且該第二電壓範圍的最低電壓小於等於該有機發光二極體顯示裝置中耦接於該複數個資料訊號的顯示元件的一最低驅動電壓。
本發明另揭露一種驅動模組，用於驅動一有機發光二極體顯示裝置，該驅動模組包含有一轉換單元，用來將複數個資料訊號的電壓範圍由一第一電壓範圍轉換至一第二電壓範圍；以及一驅動單元，用來根據該複數個資料訊號，產生位於該第二電壓範圍複數個驅動訊號至該有機發光二極體顯示裝置；其中該第二電壓範圍的最高電壓大於等於該有機發光二極體顯示裝置中耦接於該複數個資料訊號的顯示元件的一最高驅動電壓，且該第二電壓範圍的最低電壓小於等於該有機發光二極體顯示裝置中耦接於該複數個資料訊號的顯示元件的一最低驅動電壓；其中該驅動模組實現於一成熟製程，且該成熟製程的一工作電壓範圍的最高工作電壓小於該最高驅動電壓，且該成熟製程的該工作電壓範圍的最低工作電壓等於該最小驅動電壓。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一驅動模組10的示意圖。驅動模組10可為一驅動晶片，用來驅動一有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode，OLED）顯示裝置（如一有機發光二極體顯示器，未繪示於第1圖）。如第1圖所示，驅動模組10包含有一資料鎖存單元100、一轉換單元102以及一驅動單元104。資料鎖存單元100用來儲存有機發光二極體顯示裝置中顯示元件相對應的顯示資料，並根據顯示資料產生複數個資料訊號DA至轉換單元102。轉換單元102用來調整資料訊號DA的電壓範圍，並將調整後的資料訊號DA傳送至驅動單元104。驅動單元104用來根據資料訊號DA，產生複數個驅動訊號DA_O來驅動有機發光二極體顯示裝置的顯示元件。
值得注意的是，驅動模組10實現於一成熟製程（如液晶顯示器製程）。在此成熟製程中，中壓電路元件（如轉換單元102及驅動單元104中的電路元件）的工作電壓範圍VRW1的最大電壓小於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件（如像素）的工作電壓範圍VRW2的最大電壓，且工作電壓範圍VRW1的最小電壓也小於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的工作電壓範圍VRW2的最小電壓。在一實施例中，工作電壓範圍VRW1的最高電壓約6伏特，而工作電壓範圍VRW2的最高電壓約為8伏特，且工作電壓範圍VRW1、VRW2的跨壓均約為6伏特。舉例來說，工作電壓範圍VRW1為0～6伏特，且工作電壓範圍VRW2為2～8伏特。在此狀況下，若驅動單元104的最大工作電壓（如電壓VP）提昇至工作電壓範圍VRW2的最大電壓，驅動單元104中電路元件會因跨壓過大而遭受損壞。為了使驅動單元104產生的驅動訊號DA_O可驅動有機發光二極體顯示裝置中顯示元件且同時避免驅動單元104中電路元件遭受損壞，轉換單元102係將資料訊號DA的電壓範圍由電壓VD～0調整為電壓VP～VLS2，其中電壓VP大於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的工作電壓範圍VRW2的最高電壓VG_H，電壓VLS2小於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的工作電壓範圍VRW2的最低電壓VG_L，且電壓VP與電壓VLS2的差距小於等於成熟製程中電路元件的工作電壓範圍VRW1的跨壓。此外，驅動單元104的工作電壓範圍亦改為電壓VP至電壓VLS2。如此一來，驅動單元104既可產生合適的驅動訊號DA_O來驅動有機發光二極體顯示裝置的顯示元件，且驅動單元104的電路元件亦可避免損壞。換言之，透過將用於產生驅動訊號的驅動單元104的工作電壓範圍及資料訊號DA的電壓範圍向上平移，成熟製程即可用來實現驅動有機發光二極體顯示裝置的驅動模組10。
詳細來說，資料鎖存單元100可為一鎖存器（Latch），用來儲存有機發光二極體顯示裝置中顯示元件相對應的顯示資料，並據以產生資料訊號DA。資料鎖存單元100的工作電壓範圍為電壓VD～地端電壓（0伏特），其中電壓VD為驅動模組10中數位電路的工作電壓。因此，資料鎖存單元100所產生的資料訊號DA的電壓範圍也為電壓VD～地端電壓。轉換單元102包含有轉換器LS1～LS3，其中轉換器LS1～LS3可為電位轉換器（Level Shifter）。轉換器LS1用來將資料訊號DA的最高電壓由電壓VD提昇至電壓VLS1，其中電壓VLS1位於電壓VD與VP之間。轉換器LS2用來將電壓範圍為電壓VLS1～地端電壓的資料訊號DA的最低電壓由地端電壓提昇至電壓VLS2，以產生電壓範圍為電壓VLS1～VLS2的資料訊號DA。電壓VLS2小於電壓VLS1且大於地端電壓。轉換器LS3用來將資料訊號DA的最高電壓由電壓VLS1提昇至電壓VP，以產生電壓範圍為電壓VP～VLS2的資料訊號DA。值得注意的是，由於電壓VLS1位於電壓VD與VP之間、電壓VLS2位於電壓VLS1與地端電壓之間、且電壓VP與電壓VLS2間的差距小於等於成熟製程中電路元件的工作電壓範圍VRW1，因此轉換器LS1～LS3的工作電壓範圍均小於等於成熟製程中電路元件的工作電壓範圍VRW1。在此狀況下，轉換器LS1～LS3中電路元件不會因跨壓過大而毀損。
在此實施例中，驅動單元104包含有一伽瑪（Gamma）電壓產生器GAM、一數位類比轉換器DAC及一緩衝器BUF。伽瑪電壓產生器GAM用來利用電壓VP及VLS2，產生伽瑪電壓VG1～VGn。由於電壓VP大於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的工作電壓範圍VRW2的最高電壓VG_H且電壓VLS2小於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的工作電壓範圍VRW2的最低電壓VG_L，因此伽瑪電壓VG1～VGn中的最高電壓VGn可為工作電壓範圍VRW2的最高電壓VG_H且伽瑪電壓VG1～VGn中的最低電壓VG1可為工作電壓範圍VRW2的最低電壓VG_L。依據不同應用及設計理念，電壓VP、VG_H、VLS2、VG_L可被合適地更動。在一實施例中，電壓VP位於7～9伏特之間，電壓VG_H位於6～8伏特之間，電壓VG_L位於1～3伏特，且電壓VLS2位於0～2伏特。舉例來說，電壓VP約為8伏特且電壓VLS2可約為2伏特，電壓VP與電壓VLS2差距（如6伏特）小於等於成熟製程的工作電壓範圍VRW1。根據資料訊號DA，數位類比轉換器DAC從伽瑪電壓VG1～VGn中選擇相對應的伽瑪電壓作為驅動訊號DA_I輸出至緩衝器BUF，以使緩衝器BUF產生驅動訊號DA_O來驅動有機發光二極體顯示裝置中的顯示元件。
在第1圖所示實施例中，驅動模組10將用於資料訊號DA的最高電壓及驅動單元104的最高工作電壓調整為大於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的最高驅動電壓VG_H，以使驅動訊號DA_O可正常驅動有機發光二極體顯示裝置中顯示元件。進一步地，驅動模組10將資料訊號DA及產生驅動訊號DA_O的驅動單元104的最低工作電壓向上平移至電壓VLS2，以使驅動單元104運作於成熟製程中電路元件的工作電壓範圍VRW1，從而避免驅動單元104中電路元件毀損。如此一來，用來驅動有機發光二極體顯示裝置的驅動模組10可利用成熟製程來實現。
此外，第1圖係以產生對應於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的顯示資料的驅動單元104（如源極驅動器）作為範例。根據不同應用及設計理念，本發明的概念可應用於任何用來驅動有機發光二極體顯示裝置的電路中。
上述實施例透過將驅動電路的工作電壓範圍向上平移，使得利用成熟製程所實現的驅動電路可在不損壞電路元件的情況下正常驅動有機發光二極體顯示裝置。據此，設計者可在不使用特殊製程情況下實現有機發光二極體顯示裝置的驅動電路，從而節省大量的開發成本。
根據不同應用及設計理念，本領域具通常知識者應可據以實施合適的更動及修改。舉例來說，用來調整電壓範圍的轉換單元102可以各式各樣的方式實現。請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一驅動模組20的示意圖。驅動模組20相似於第1圖所示的驅動模組10，因此功能相似的元件及訊號沿用相同的符號。在第2圖中，轉換單元202改為利用4級轉換器LS1～LS4來改變資料訊號DA的電壓範圍。在一實施例中，轉換器LS1～LS4為電壓準位轉換器（Level Shifter）。轉換器LS1用來將資料訊號DA的最低電壓由地端電壓下降至電壓VLS3，其中電壓VLS3小於地端電壓，且電壓VLS3與電壓VLS1間差距或電壓VD間差距小於等於成熟製程中電路元件的工作電壓範圍VRW1（即VD－VLS3≦VRW1或VLS1－VLS3≦VRW1）。轉換器LS2用來將電壓範圍為電壓VD～VLS3的資料訊號DA的最高電壓由電壓VD提昇至電壓VLS1，其中電壓VLS1位於電壓VD與VP之間。轉換器LS3用來將電壓範圍為電壓VLS1～VLS3的資料訊號DA的最低電壓由電壓VLS3提昇至電壓VLS2，以產生電壓範圍為電壓VLS1～VLS2的資料訊號DA。轉換器LS4用來將電壓範圍為電壓VLS1～VLS2的資料訊號DA的最高電壓由電壓VLS1提昇至電壓VP，以產生電壓範圍為電壓VP～VLS2的資料訊號DA。
請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一驅動模組30的示意圖。驅動模組30相似於第1圖所示的驅動模組10，因此功能相似的元件及訊號沿用相同的符號。在第3圖中，資料鎖存單元300的工作電壓範圍改為電壓VLS1至地端電壓。在此狀況下，轉換單元302可利用2級轉換器LS1、LS2來產生電壓範圍位於電壓VP～VLS2的資料訊號DA。
請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一驅動模組40的示意圖。驅動模組40相似於第1圖所示的驅動模組10，因此功能相似的元件及訊號沿用相同的符號。在第4圖中，由於資料鎖存單元400的工作電壓範圍改為電壓VLS1～VLS2，因此轉換單元402僅需利用1級轉換器LS1即可產生電壓範圍位於電壓VP～VLS2的資料訊號DA。
在第1～4圖所示的實施例中，驅動模組的轉換單元利用至少一級的轉換器將資料訊號DA的電壓範圍轉換至至少一轉換電壓範圍（如第1圖所示電壓VLS1～地端電壓、電壓VLS1～VLS2）後，產生電壓範圍為電壓VP～VLS2的資料訊號，其中電壓VP大於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的最高驅動電壓VG_H，電壓VLS2小於等於有機發光二極體顯示裝置中顯示元件的最低驅動電壓VG_L，且電壓VP與VLS2間的差距小於等於實現驅動模組的成熟製程中電路元件的工作電壓範圍VRW1。根據不同應用及設計理念，轉換單元中轉換器的級數可被合適地更動。
請參考第5圖，第5圖為本發明實施例一驅動模組50的示意圖。驅動模組50相似於第1圖所示的驅動模組10，因此功能相似的元件及訊號沿用相同的符號。與第1圖所示的驅動模組10不同之處在於，轉換單元502改為資料鎖存單元500的前端電路。在第5圖中，轉換單元502將資料訊號DA的電壓範圍由電壓VD～0轉換為電壓VP～VLS2。資料鎖存單元500改為工作於電壓VP～VLS2之間，以鎖存位於電壓VP～VLS2之間的資料訊號DA並依據時脈輸出電壓範圍為VP～VLS2的資料訊號DA至驅動單元504。在此實施例中，由於資料訊號DA的電壓範圍於輸入至資料鎖存單元500時已被調整為電壓VP～VLS2且資料鎖存單元500亦改為工作於電壓VP～VLS2之間，資料鎖存單元500可直接連接至驅動單元504。
上述實施例透過將驅動電路的工作電壓範圍向上平移，使得利用成熟製程所實現的驅動電路可在不損壞電路元件的情況下正常驅動有機發光二極體顯示裝置。據此，設計者可在不使用特殊製程情況下實現有機發光二極體顯示裝置的驅動電路，從而節省大量的開發成本。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10、20、30、40、50‧‧‧驅動模組
100、200、300、400、500‧‧‧資料鎖存單元
102、202、302、402、502‧‧‧轉換單元
104、204、304、404、504‧‧‧驅動單元
BUF‧‧‧緩衝器
DA‧‧‧資料訊號
DA_I、DA_O‧‧‧驅動訊號
DAC‧‧‧數位類比轉換器
GAM‧‧‧伽瑪電壓產生器
GAn~GA1‧‧‧伽瑪電壓
LS1~LS4‧‧‧轉換器
VD、VLS1~VLS3、VP‧‧‧電壓
VG_H‧‧‧最高驅動電壓
VG_L‧‧‧最低驅動電壓
VRW1、VRW2‧‧‧工作電壓範圍
第1圖為本發明實施例一驅動模組的示意圖。    第2圖為本發明實施例另一驅動模組的示意圖。 第3圖為本發明實施例另一驅動模組的示意圖。 第4圖為本發明實施例另一驅動模組的示意圖。 第5圖為本發明實施例另一驅動模組的示意圖。
10‧‧‧驅動模組
100‧‧‧資料鎖存單元
102‧‧‧轉換單元
104‧‧‧驅動單元
BUF‧‧‧緩衝器
DA‧‧‧資料訊號
DA_I、DA_O‧‧‧驅動訊號
DAC‧‧‧數位類比轉換器
GAM‧‧‧伽瑪電壓產生器
GAn~GA1‧‧‧伽瑪電壓
LS1~LS3‧‧‧轉換器
VD、VLS1、VLS2、VP‧‧‧電壓

Claims (6)

  1. 一種驅動模組，用於驅動一有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)顯示裝置，該驅動模組包含有：一轉換單元，用來將複數個資料訊號的電壓範圍由一第一電壓範圍轉換至一第二電壓範圍；以及一驅動單元，用來根據該複數個資料訊號，產生位於該第二電壓範圍複數個驅動訊號至該有機發光二極體顯示裝置；其中該第二電壓範圍的最高電壓大於等於該有機發光二極體顯示裝置中耦接於該複數個資料訊號的顯示元件的一最高驅動電壓，且該第二電壓範圍的最低電壓小於等於該有機發光二極體顯示裝置中耦接於該複數個資料訊號的顯示元件的一最低驅動電壓；其中該驅動模組實現於一第一製程，且該第一製程的一工作電壓範圍的最高工作電壓小於該最高驅動電壓，且該第一製程的該工作電壓範圍的最低工作電壓小於該最低驅動電壓。
  2. 如請求項1所述的驅動模組，其中該第二電壓範圍的最高電壓位於7~9伏特之間，該第二電壓範圍的最低電壓位於0~2伏特之間，該最高驅動電壓位於6~8伏特之間，且該最低驅動電壓位於1~3伏特之間。
  3. 如請求項1所述的驅動模組，其中該工作電壓範圍的最高工作電壓約為6伏特，該第二電壓範圍的最高電壓約為8伏特，且該工作電壓範圍及該第二電壓範圍的跨壓約為6伏特。
  4. 如請求項1所述的驅動模組，其中該轉換單元包含有： 至少一電壓準位轉換器(Level Shifter)，用來將該複數個資料訊號的電壓範圍由該第一電壓範圍轉換至該第二電壓範圍。
  5. 如請求項1所述的驅動模組，另包含有：一資料鎖存單元，耦接於該轉換單元，用來鎖存及產生位於該第一電壓範圍的該複數個資料訊號。
  6. 如請求項1所述的驅動模組，另包含有：一資料鎖存單元，耦接於該轉換單元與該驅動單元之間，用來鎖存位於該第二電壓範圍的該複數個資料訊號，並輸出位於該第二電壓範圍的該複數個資料訊號至該驅動單元。
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