TWI719391B - Reference voltage generator of display device - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種顯示裝置的參考電壓產生器,其包含一第一供應電路與一第二供應電路。第一供應電路耦接參考電壓產生器的一第一輸出端,產生一第一供應電壓至第一輸出端;及第二供應電路耦接第一輸出端,第一供應電壓回授至第二供應電路,依據第一供應電壓產生一第二供應電壓至參考電壓產生器的一第二輸出端。The present invention discloses a reference voltage generator for a display device, which includes a first supply circuit and a second supply circuit. The first supply circuit is coupled to a first output terminal of the reference voltage generator to generate a first supply voltage to the first output terminal; and the second supply circuit is coupled to the first output terminal, and the first supply voltage is fed back to the second output terminal. The supply circuit generates a second supply voltage to a second output terminal of the reference voltage generator according to the first supply voltage.
Description
本發明係有關於一種參考電壓產生器,尤其是一種顯示裝置的參考電壓產生器。 The present invention relates to a reference voltage generator, especially a reference voltage generator of a display device.
顯示器的驅動電路包括時序控制器、閘極驅動電路、源極驅動電路與共用驅動電路。閘極驅動電路用以選擇性地驅動顯示器的複數薄膜電晶體。源極驅動電路用以接收影像訊號,且配合閘極驅動電路的操作,以驅動顯示器顯示影像。共用驅動電路產生共用電壓至顯示器的共用電極。時序控制器用以提供各種時序訊號與資料給閘極驅動電路、源極驅動電路與共用驅動電路。 The driving circuit of the display includes a timing controller, a gate driving circuit, a source driving circuit and a common driving circuit. The gate drive circuit is used to selectively drive a plurality of thin film transistors of the display. The source driving circuit is used to receive the image signal and cooperate with the operation of the gate driving circuit to drive the display to display the image. The common driving circuit generates a common voltage to the common electrode of the display. The timing controller is used to provide various timing signals and data to the gate drive circuit, the source drive circuit and the common drive circuit.
閘極驅動電路、源極驅動電路與共用驅動電路的電力是由電源產生電路供應。如美國專利商標局公開號US 2017/0103724 A1,電源產生電路將輸入電壓轉到高壓或負壓後,再輸出此高壓或負壓至驅動器(或穩壓器),並由驅動器輸出高壓或負壓的共用電壓。所以,此驅動器的耐壓需承受倍壓後的電源,而常為高壓元件。再者,上述美國專利未降低抵抗源極訊號的擾動所需的電流。即驅動器是接收倍壓後的電源,所以對於抵抗源極訊號的擾動,驅動器(或穩壓器)需利用倍壓後的電源提供與源極訊號相同的電流,導致整體的耗電顯著增加。 The power of the gate drive circuit, the source drive circuit and the common drive circuit is supplied by the power generation circuit. For example, the US Patent and Trademark Office Publication No. US 2017/0103724 A1, after the power generation circuit converts the input voltage to high voltage or negative voltage, it outputs the high voltage or negative voltage to the driver (or regulator), and the driver outputs high voltage or negative voltage. The common voltage of the voltage. Therefore, the withstand voltage of this driver needs to withstand a voltage-doubled power supply, which is often a high-voltage component. Furthermore, the aforementioned US patent does not reduce the current required to resist the disturbance of the source signal. That is, the driver receives the voltage-doubled power supply, so in order to resist the disturbance of the source signal, the driver (or voltage stabilizer) needs to use the voltage-doubled power supply to provide the same current as the source signal, resulting in a significant increase in overall power consumption.
鑒於上述習知技術的不足,本發明提供一種顯示裝置的參考電壓產生器,其非利用高壓提供源極訊號的擾動所需的電流,以達到省電的目的。 In view of the above-mentioned shortcomings of the conventional technology, the present invention provides a reference voltage generator for a display device, which does not use high voltage to provide the current required for the disturbance of the source signal, so as to achieve the purpose of power saving.
本發明之目的,在於提供一種顯示裝置的參考電壓產生器,其利用電源電壓提供源極訊號與閘極訊號擾動所需的電流,以達到省電的目的。 The object of the present invention is to provide a reference voltage generator for a display device, which utilizes a power supply voltage to provide the current required for the disturbance of the source signal and the gate signal, so as to achieve the purpose of power saving.
本發明揭示一種顯示裝置的參考電壓產生器,其包含一第一供應電路與一第二供應電路。第一供應電路耦接參考電壓產生器的一第一輸出端,產生一第一供應電壓至第一輸出端;及第二供應電路耦接第一輸出端,第一供應電壓回授至第二供應電路,依據第一供應電壓產生一第二供應電壓至參考電壓產生器的一第二輸出端。 The present invention discloses a reference voltage generator for a display device, which includes a first supply circuit and a second supply circuit. The first supply circuit is coupled to a first output terminal of the reference voltage generator to generate a first supply voltage to the first output terminal; and the second supply circuit is coupled to the first output terminal, and the first supply voltage is fed back to the second output terminal. The supply circuit generates a second supply voltage to a second output terminal of the reference voltage generator according to the first supply voltage.
1:第一輸出端 1: The first output
2:第二輸出端 2: The second output
10:面板 10: Panel
20:第一供應電路 20: The first supply circuit
21:第二供應電路 21: Second supply circuit
22:第三供應電路 22: The third supply circuit
30:分壓電路 30: Voltage divider circuit
40:控制電路 40: control circuit
50:切換電路 50: switching circuit
60:比較器 60: Comparator
62:調整開關 62: adjustment switch
201:正充電電路 201: Positive charging circuit
202:負充電電路 202: negative charging circuit
210、OPA:運算放大電路 210, OPA: operational amplifier circuit
301:第一被動元件 301: The first passive component
302:第二被動元件 302: second passive component
C:電容器 C: Capacitor
EN1:輸入端 EN1: Input terminal
EN2:輸入端 EN2: Input
GATE:閘極訊號 GATE: gate signal
GND:參考端 GND: Reference terminal
LOAD:負載 LOAD: load
S1:第一訊號 S1: The first signal
S2:第二訊號 S2: second signal
S3:訊號 S3: Signal
S4:訊號 S4: Signal
SOURCE:源極訊號 SOURCE: Source signal
SN:訊號 SN: Signal
t1:時間 t1: time
t2:時間 t2: time
t3:時間 t3: time
t4:時間 t4: time
t5:時間 t5: time
t6:時間 t6: time
t7:時間 t7: time
V22:第三供應電壓 V22: third supply voltage
V3:電壓 V3: Voltage
V4:電壓 V4: Voltage
V60:調整訊號 V60: Adjust the signal
VC:控制訊號 VC: Control signal
VCAP:電容電壓 VCAP: Capacitor voltage
VCOM:第一供應電壓 VCOM: the first supply voltage
VCOM0:第二供應電壓 VCOM0: second supply voltage
VDD:電源電壓 VDD: power supply voltage
VDIS_L:第一參考電壓 VDIS_L: the first reference voltage
VDIS_H:第二參考電壓 VDIS_H: second reference voltage
VN:電壓 VN: Voltage
VOUT1:正電壓 VOUT1: Positive voltage
VOUT2:負電壓 VOUT2: negative voltage
VREF1:參考電壓 VREF1: Reference voltage
VREF2:參考電壓 VREF2: Reference voltage
VSTOP:基準電壓 VSTOP: Reference voltage
第一圖:其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第一實施例的電路圖;第二圖:其為第一圖電路圖的波形圖;第三圖:其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第二實施例的電路圖;第四圖:其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第三實施例的電路圖;第五圖:其為第四圖電路圖的波形圖;第六圖:其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第四實施例的電路圖;及第七圖:其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第五實施例的電路圖。 The first figure: it is the circuit diagram of the first embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention; the second figure: it is the waveform diagram of the circuit diagram of the first figure; the third figure: it is the circuit diagram of the display device of the present invention The circuit diagram of the second embodiment of the reference voltage generator; the fourth diagram: it is the circuit diagram of the third embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention; the fifth diagram: it is the waveform diagram of the circuit diagram of the fourth diagram; Figure 6: It is a circuit diagram of the fourth embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention; and Figure 7: It is the circuit diagram of the fifth embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention.
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙指稱特定的元件。所屬本發明技術領域中具有通常知識者應可理解,製造商可能會用不同的名詞稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異作為區分元件的方式,而是以元件在整體技術上的差異作為區分的準則。在通篇說明書及後續的申請專利範圍當中所提及的「包含」為一開放式用語,故應解釋成「包含但不限定於」。此外,「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電氣連接該第二裝置,或可透過其他裝置或其他連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。 In the specification and subsequent patent applications, certain words are used to refer to specific elements. Those with ordinary knowledge in the technical field of the present invention should understand that manufacturers may use different terms to refer to the same component. The scope of this specification and subsequent patent applications does not use differences in names as a way of distinguishing elements, but uses differences in the overall technology of elements as a criterion for distinguishing. The "include" mentioned in the entire specification and subsequent patent applications is an open term, so it should be interpreted as "including but not limited to". In addition, the term "coupling" here includes any direct and indirect electrical connection means. Therefore, if it is described that a first device is coupled to a second device, it means that the first device can be directly electrically connected to the second device, or can be electrically connected to the second device indirectly through other devices or other connection means.
為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識,謹佐以實施例及配合詳細之說明,說明如後:請參閱第一圖,其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第一實施例的電路圖。如圖所示,顯示裝置的參考電壓產生器包含一第一供應電路20與一第二供應電路21。第一供應電路20耦接參考電壓產生器的一第一輸出端1,產生一第一供應電壓VCOM至第一輸出端1。第二供應電路21耦接第一輸出端1,第一供應電壓VCOM回授至第二供應電路21,依據第一供應電壓VCOM產生一第二供應電壓VCOM0至參考電壓產生器的一第二輸出端2。如此,參考電壓產生器耦接一電容器C,並依據第一供應電壓VCOM將電容器C充電至第一供應電壓VCOM的電位(或為一預設電位)後,參考電壓產生器依據第二供應電壓VCOM0控制第一供應電壓VCOM的電位。其中,第一供應電壓VCOM與第二供應電壓VCOM0的壓差決定一電容電壓VCAP,電容器C儲存電容電壓VCAP,電容電壓
VCAP決定顯示裝置的一共用電壓。所以,當源極訊號SOURCE或閘極訊號GATE的電位變化擾動共用電壓(第一供應電壓VCOM)的電位時,第二供應電壓VCOM0可以提供補償訊號擾動所需的電流,以調整電容電壓VCAP的準位而維持共用電壓(第一供應電壓VCOM)的準位。
In order to enable your reviewer to have a further understanding and understanding of the features of the present invention and the effects achieved, embodiments and detailed descriptions are provided. The description is as follows: Please refer to the first figure, which is the display device of the present invention. The circuit diagram of the first embodiment of the reference voltage generator. As shown in the figure, the reference voltage generator of the display device includes a
如此,本發明之參考電壓產生器的輸出為穩定的一參考電壓,即第一圖的第一供應電壓VCOM。第一供應電壓VCOM耦接一面板10的一共用電極並可以為共用電極的共用電壓。當面板10為一電子紙時,本發明之參考電壓產生器可以改為多個輸出或者利用多組參考電壓產生器,穩定輸出多個參考電壓,此多個參考電壓作為電子紙的多個共用電壓。面板10的像素結構以一負載LOAD表示,負載LOAD耦接第一供應電壓VCOM、一源極訊號SOURCE與一閘極訊號GATE。
In this way, the output of the reference voltage generator of the present invention is a stable reference voltage, that is, the first supply voltage VCOM in the first figure. The first supply voltage VCOM is coupled to a common electrode of a
閘極訊號GATE(例如17V)耦接掃描面板10的複數掃描線並用於掃描該些掃描線。該些掃描線被掃描時,源極訊號SOURCE(例如15V)耦接面板10的複數源極線並用於驅動面板10的複數像素顯示影像。第一供應電壓VCOM(例如15V)是第一供應電路20倍壓一輸入電壓而產生。第一圖中的一電源電壓VDD(例如2.3V或5V)為一驅動晶片的電源。一般利用第一供應電壓VCOM抵抗源極訊號SOURCE與閘極訊號GATE造成的一擾動電流,導致顯著的功耗。然而,因電源電壓VDD的電位遠低於第一供應電壓VCOM的電位,所以本發明利用電源電壓VDD產生第二供應電壓VCOM0而抵抗擾動電流,而且相對於利用第一供應電壓VCOM抵抗擾動電流可以大幅降低功耗。
The gate signal GATE (for example, 17V) is coupled to the scan lines of the
假設利用電源電壓VDD(例如2.3V)提供擾動電流所需的功耗為VDD×1mA,則利用第一供應電壓VCOM(例如15V)提供擾動電流所需的功耗
為15÷2.3=6.522,即7倍壓,所以耗電量增加為7×VDD×1mA。由上述說明可知,電源電壓VDD的電壓準位低於第一供應電壓VCOM的電壓準位,第二供應電路21的輸出功耗低於第一供應電路20的輸出功耗。因此,第二供應電路21接收電源電壓VDD,依據電源電壓VDD與第一供應電壓VCOM產生第二供應電壓VCOM0,而抵抗源極訊號SOURCE或閘極訊號GATE造成的擾動,可以達成省電的目的。所以,在參考電壓產生器供應正極性的參考電壓時,第二供應電路21接收的電源(如VDD)只要低於第一供應電壓VCOM,皆有降低穩定參考電壓所需功耗的效果。
Assuming that the power consumption required to provide the disturbance current with the power supply voltage VDD (for example, 2.3V) is VDD×1mA, the power consumption required to provide the disturbance current with the first supply voltage VCOM (for example, 15V)
It is 15÷2.3=6.522, which is 7 times the voltage, so the power consumption increases to 7×VDD×1mA. It can be seen from the above description that the voltage level of the power supply voltage VDD is lower than the voltage level of the first supply voltage VCOM, and the output power consumption of the
由第一圖實施例可知,參考電壓產生器的負充電電路202可以用於提供負極性的參考電壓。但是負電壓VOUT2的產生方式較沒效率且較耗電,即利用額外的電容器把正極性的電壓轉為負電壓VOUT2。如此,因負電壓VOUT2產生過程的功耗較大,所以,在參考電壓產生器供應負極性的參考電壓時,縱使第二供應電路21接收的電源(如VDD)高於第一供應電壓VCOM些許仍有降低穩定參考電壓所需功耗的效果。再者,第一圖的第一供應電路20可以包含正充電電路201而未包含負充電電路202,或者第一供應電路20可以包含負充電電路202而未包含正充電電路201,而且此兩種實施方式皆可以配合第二供應電路21而達到省電的效果。此外,由第一圖實施例可知,第一供應電壓VCOM須由第一供應電路20產生,而無法由第二供應電路21依據電源電壓VDD而產生。
It can be seen from the embodiment in the first figure that the
復參閱第一圖,第一供應電路20包含一正充電電路201與一負充電電路202。正充電電路201與負充電電路202分別接收輸入電壓,而倍壓輸入電壓後,產生一正電壓VOUT1與一負電壓VOUT2。其中,輸入電壓可以為電源電壓VDD,及正充電電路201與負充電電路可以接收同一個或不同的輸入電壓,其皆
為設計之選項。正充電電路201與負充電電路202可以應用於該些像素的極性轉換,所以正充電電路201輸出的正電壓VOUT1供應該些像素為正極性所需的電力,此時第一供應電壓VCOM為正電壓VOUT1。負充電電路202輸出的負電壓VOUT2供應該些像素為負極性所需的電力,此時第一供應電壓VCOM為負電壓VOUT2。
Referring to the first figure again, the
再者,正充電電路201與負充電電路202的輸入端EN1、EN2分別接收一第一訊號S1與一第二訊號S2,第一訊號S1與第二訊號S2可以由時序控制器產生,或者額外設置一電路產生第一訊號S1與第二訊號S2。正充電電路201與負充電電路202依據第一訊號S1與第二訊號S2而致能或禁能,以處於運作狀態或停止狀態。正充電電路201與負充電電路202可以為一充電泵浦或一升壓電路。參考電壓產生器包含一切換電路50,正充電電路201與負充電電路202經由切換電路50耦接參考電壓產生器的第一輸出端1與第二供應電路21。於第一圖的實施例中包含一分壓電路30,分壓電路30包含複數被動元件,例如複數電阻器。所以,第一供應電路20的正充電電路201與負充電電路202可以經由分壓電路30耦接第二供應電路21。其中,切換電路50包含複數切換開關,該些切換開關分別依據第一訊號S1與第二訊號S2的控制而切換至導通或中斷。再者,第一圖的實施方式中可以設定第一訊號S1為高準位時,控制參考電壓產生器輸出正電壓VOUT1作為第一供應電壓VCOM。反之,第二訊號S2為高準位時,控制參考電壓產生器輸出負電壓VOUT2作為第一供應電壓VCOM。然而,第一訊號S1與第二訊號S2可以設定為低準位時導通切換電路50的該些切換開關,其不同設定仍為本發明之參考電壓產生器的設計範疇。
Furthermore, the input terminals EN1 and EN2 of the
切換電路50耦接第一供應電路20、第二供應電路21及分壓電路30,所以,第一輸出端1的第一供應電壓VCOM對應切換電路50的切換而為正電壓VOUT1或負電壓VOUT2。此外,分壓電路30可以設置於第二供應電路21內,所以第二供應電路21對應切換電路50的切換而接收為正電壓VOUT1或負電壓VOUT2的第一供應電壓VCOM。於第一圖中,分壓電路30耦接第一輸出端1,正電壓VOUT1與負電壓VOUT2的第一供應電壓VCOM回授至分壓電路30,分壓電路30分壓正電壓VOUT1與負電壓VOUT2的第一供應電壓VCOM而產生分壓電壓。再者,分壓電路30包含一第一被動元件301與一第二被動元件302。第一被動元件301耦接於第一輸出端1與一參考端GND之間,第二被動元件302耦接於電源電壓VDD與第一輸出端1之間。參考端GND為一低電壓的準位,其不侷限於零電壓的準位或負電壓的準位。
The switching
復參閱第一圖,第二供應電路21包含一運算放大電路210。運算放大電路210包含複數輸入端,該些輸入端分別接收電源電壓VDD、低電壓、一參考電壓VREF1、VREF2及分壓電壓。低電壓低於電源電壓VDD。運算放大電路210依據電源電壓VDD、參考電壓VREF1(或VREF2)及分壓電壓產生第二供應電壓VCOM0,而拉升第一供應電壓VCOM的電壓準位。運算放大電路210依據低電壓、參考電壓VREF2(或VREF1)及分壓電壓產生第二供應電壓VCOM0,而拉低第一供應電壓VCOM的電壓準位。其中,分壓電路30耦接第一輸出端1與運算放大電路210,並依據第一供應電壓VCOM產生分壓電壓至運算放大電路210。運算放大電路210耦接兩個參考電壓VREF1、VREF2,此兩個參考電壓VREF1、VREF2可以分別用於比較正極性的分壓電壓與負極性的分壓電壓。再者,兩個參考電壓VREF1、VREF2分別經由不同切換開關傳輸至運算放大電路210。然而,兩個參考
電壓可以改為一個參考電壓而比較正極性與負極性的分壓電壓,其非本實施例所限。
Referring to the first figure again, the
所以,運算放大電路210依據分壓電壓與參考電壓VREF1(或VREF2)運算出一差值,再依據差值產生第二供應電壓VCOM0。所以,第二供應電壓VCOM0會隨著分壓電壓的變化而變化,即第二供應電壓VCOM0會隨著分壓電壓的上升(下降)而下降(上升)。當分壓電路30設置於第二供應電路21內時,第二供應電壓VCOM0會隨著第一供應電壓VCOM的上升(下降)而下降(上升)。再者,第二供應電路21的驅動能力大於擾動電流的耦合影響,所以當電容器C的上電極因訊號擾動被充電而拉升電位時,下電極被放電而拉低上、下電極的電位。
Therefore, the
再者,運算放大電路210的耐壓需承受範圍是電源電壓VDD至參考端GND的低電壓之間,而非高壓或負壓的第一供應電壓VCOM與低電壓之間,所以,運算放大電路210可以為中壓元件而非高壓元件,以降低元件的不匹配問題(mismatch)。而且,若倚靠第一供應電路20的供電能力進一步提升,而供應訊號擾動所需電流,整體的耗電會大幅增加。所以,本發明之參考電壓產生器增加第二供應電路21,且第二供應電路21依據電源電壓VDD供應訊號擾動所需電流。如此,第二供應電路21的耗電量小於由第一供應電路20直接供應的耗電量,達到省電的目的。此外,參考電壓產生器在省電需求下,利用第二供應電路21提升瞬間供電能力。所以,在第一供應電壓VCOM穩定後,第一供應電路20僅需要再提供微小的電流(例如補償面板10的漏電流)至面板10。如此,第一供應電路20的飛馳電容器(Flying capacitor)可以減小,並且在飛馳電容器的電量消耗較慢下,第一供應電路20的倍壓運作頻率可以進一步降低。此外,在第一供應電壓VCOM
穩定後,第一供應電路20所提供的微小電流小於第二供應電路21所提供動態的補償電流。其中,補償電流為抵抗訊號擾動所需的電流。換言之,維持第一供應電壓VCOM的準位時,第二供應電路21的輸出功耗高於第一供應電路20的輸出功耗。
Furthermore, the withstand voltage range of the
第一圖的參考電壓產生器更包含一控制電路40。控制電路40耦接第二輸出端2與第一供應電路20,並依據第二供應電壓VCOM0控制第一供應電路20產生正電壓VOUT1與負電壓VOUT2。控制電路40包含一正輸入端(+)與一負輸入端(-),正輸入端(+)與負輸入端(-)分別耦接切換電路50的該些開關。控制電路40的正輸入端(+)與負輸入端(-)依據該些開關的切換,而接收一基準電壓VSTOP或第二供應電壓VCOM0。控制電路40依據基準電壓VSTOP與第二供應電壓VCOM0而產生一控制訊號VC至第一供應電路20。因此,參考電壓產生器設置控制電路40控制第一供應電路20的運作,並透過第一供應電路20控制第一供應電壓VCOM的準位。基準電壓VSTOP的準位可以設定為電源電壓VDD的準位的50%,或者基準電壓VSTOP可以設定為一遲滯電壓,其可依需求而修正基準電壓VSTOP的設定。
The reference voltage generator in the first figure further includes a
當第一訊號S1控制開關導通時,第一供應電路20輸出正電壓VOUT1至第一輸出端1,第一供應電壓VCOM為正極性。第一供應電壓VCOM回授至第二供應電路21,第二供應電路21依據第一供應電壓VCOM與電源電壓VDD產生第二供應電壓VCOM0,第二供應電壓VCOM0為電源電壓VDD的準位並用於墊高第一供應電壓VCOM的準位。此時,控制電路40的正輸入端(+)接收基準電壓VSTOP,而負輸入端(-)接收第二供應電壓VCOM0。控制電路40因第二供應電壓VCOM0高於基準電壓VSTOP,而產生低準位的控制訊號VC,而不會控制
第一供應電路20的正充電電路201停止運作。在第一供應電壓VCOM充電至正電壓VOUT1的準位後,第二供應電路21控制第二供應電壓VCOM0從電源電壓VDD的準位降低至基準電壓VSTOP的準位。如此,控制電路40在第二供應電壓VCOM0未大於基準電壓VSTOP下,產生高準位的控制訊號VC,而控制正充電電路201停止運作。
When the first signal S1 controls the switch to be turned on, the
當第二訊號S2控制開關導通時,第一供應電路20輸出負電壓VOUT2至第一輸出端1,第一供應電壓VCOM為負極性。第一供應電壓VCOM回授至第二供應電路21,第二供應電路21依據第一供應電壓VCOM與電源電壓VDD產生第二供應電壓VCOM0,第二供應電壓VCOM0為低電壓的準位並用於拉低第一供應電壓VCOM的準位。此時,控制電路40的正輸入端(+)接收第二供應電壓VCOM0,而負輸入端(-)接收基準電壓VSTOP。控制電路40因基準電壓VSTOP高於第二供應電壓VCOM0,產生低準位的控制訊號VC,而不會控制第一供應電路20的負充電電路202停止運作。在第一供應電壓VCOM充電至負電壓VOUT2的準位後,第二供應電路21控制第二供應電壓VCOM0從低電壓的準位拉升至基準電壓VSTOP的準位。如此,控制電路40在第二供應電壓VCOM0未小於基準電壓VSTOP下,產生高準位的控制訊號VC,而控制負充電電路202停止運作。
When the second signal S2 controls the switch to be turned on, the
此外,控制電路40可以包含一比較器CMP,比較器CMP接收電源電壓VDD與低電壓。如此,比較器CMP依據電源電壓VDD、第二供應電壓VCOM0與基準電壓VSTOP產生高準位的控制訊號VC。比較器CMP依據低電壓、第二供應電壓VCOM0與基準電壓VSTOP產生低準位的控制訊號VC。
In addition, the
請一併參閱第一圖與第二圖,第二圖其為第一圖電路圖的波形圖。如圖所示,時間t1,第一供應電路20的正充電電路201被第一訊號S1致能,而負充
電電路202被第二訊號S2禁能。第一供應電路20的輸出切到正電壓VOUT1,並等待第一供應電壓VCOM充電至正電壓VOUT1的準位。在充電到位後,第二供應電路21控制第二供應電壓VCOM0降低至基準電壓VSTOP的電位。如此,控制電路40的比較器CMP停止正充電電路201的倍壓運作(假設為充電泵浦)。時間t2,源極訊號SOURCE(或閘極訊號GATE)為正極性,所以源極訊號SOURCE對第一供應電壓VCOM擾動,而拉升(或加正壓)電容電壓VCAP的電位。為了穩定第一供應電壓VCOM的電位,第二供應電壓VCOM0經由第二供應電路21對參考端GND放電,電容電壓VCAP的電壓增加。
Please refer to the first figure and the second figure together. The second figure is the waveform diagram of the circuit diagram of the first figure. As shown in the figure, at time t1, the
時間t3,源極訊號SOURCE(或閘極訊號GATE)為負極性,所以源極訊號SOURCE對第一供應電壓VCOM擾動,而拉低(或加負壓)電容電壓VCAP的電位。為了穩定第一供應電壓VCOM的電位,第二供應電路21依據電源電壓VDD產生第二供應電壓VCOM0,而對電容器C充電,以提升第一供應電壓VCOM的電位。當第二供應電壓VCOM0的準位大於基準電壓VSTOP的準位時,開啟第一供應電路20的倍壓運作。如此,第一供應電路20可以提供電容器C所需電流。時間t4,第一供應電路20的輸出切到負電壓VOUT2,並等待第一供應電壓VCOM充電至負電壓VOUT2的準位。在充電到位後,第二供應電路21控制第二供應電壓VCOM0提升至基準電壓VSTOP的電位。如此,控制電路40的比較器CMP停止負充電電路202的倍壓運作(假設為充電泵浦)。
At time t3, the source signal SOURCE (or gate signal GATE) has a negative polarity, so the source signal SOURCE disturbs the first supply voltage VCOM and pulls down (or adds a negative voltage) to the potential of the capacitor voltage VCAP. In order to stabilize the potential of the first supply voltage VCOM, the
時間t5,源極訊號SOURCE(或閘極訊號GATE)為正極性,所以源極訊號SOURCE對第一供應電壓VCOM擾動,而拉升(或加正壓)電容電壓VCAP的電位。為了穩定第一供應電壓VCOM的電位,第二供應電壓VCOM0經由第二供應電路21對參考端GND放電。當第二供應電壓VCOM0的準位小於基準電壓
VSTOP的準位時,開啟第二供應電路21的倍壓運作,以提供電容器C所需電流。時間t6,源極訊號SOURCE(或閘極訊號GATE)為負極性,所以源極訊號SOURCE對第一供應電壓VCOM擾動,而拉低(或加負壓)電容電壓VCAP的電位。為了穩定第一供應電壓VCOM的電位,第二供應電路21依據電源電壓VDD產生第二供應電壓VCOM0,而對電容器C充電,以提升第一供應電壓VCOM的電位。當第二供應電壓VCOM0的準位大於基準電壓VSTOP的準位時,停止第二供應電路21的倍壓運作。
At time t5, the source signal SOURCE (or gate signal GATE) has a positive polarity, so the source signal SOURCE disturbs the first supply voltage VCOM and raises (or adds a positive voltage) the potential of the capacitor voltage VCAP. In order to stabilize the potential of the first supply voltage VCOM, the second supply voltage VCOM0 is discharged to the reference terminal GND via the
時間t7,第一供應電路20的輸出切到正電壓VOUT1,並等待第一供應電壓VCOM充電至正電壓VOUT1的準位。在充電到位後,第二供應電路21控制第二供應電壓VCOM0降低至基準電壓VSTOP的電位。如此,控制電路40的比較器CMP停止正充電電路201的倍壓運作。
At time t7, the output of the
請參閱第三圖,其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第二實施例的電路圖。如圖所示,參考電壓產生器可以包含一第三供應電路22。第三供應電路22耦接第一輸出端1,並產生一第三供應電壓V22至第一輸出端1。在第三供應電路22供電時,第二供應電路21的輸出可以設定為電源電壓VDD、一浮接狀態或參考端GND的低電壓,以避免第三供應電路22的運作使電容電壓VCAP放電。其中,第三供應電路22可以用於面板10的預充電機制,或者直接設定第一供應電壓VCOM的準位。所以,第三供應電壓V22可以為電源電壓VDD、等化(Equalization)電壓或參考端GND的低電壓,其可以做適當的選擇。再者,第三供應電路22包含複數切換開關,該些切換開關由複數訊號S3、S4…SN控制,以分別傳輸複數電壓V3、V4…VN作為第三供應電壓V22。
Please refer to the third figure, which is a circuit diagram of the second embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention. As shown in the figure, the reference voltage generator may include a
請參閱第四圖,其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第三實施例的電路圖。如圖所示,參考電壓產生器的輸出端1、2與電容器C之間,及電容器C與面板10之間,共增加四個切換開關。即切換電路50增加四個切換開關。如此,切換電路50耦接第一供應電路20、第二供應電路21、第一輸出端1及第二輸出端2。當第一供應電路20依據四個切換開關(即切換電路50)的切換而產生第一供應電壓VCOM至第一輸出端1時,第二供應電路21依據四個切換開關的切換而產生第二供應電壓VCOM0至第二輸出端2。當第一供應電路20依據四個切換開關的切換而產生第一供應電壓VCOM至第二輸出端2時,第二供應電路21依據四個切換開關的切換而產生第二供應電壓VCOM0至第一輸出端1。此四個切換開關同樣由第一訊號S1與第二訊號S2控制。在此四個切換開關的切換下,無需將電容電壓VCAP的電壓全部放電後,再轉成正極性或負極性的電壓。
Please refer to FIG. 4, which is a circuit diagram of the third embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention. As shown in the figure, between the
請參閱第五圖,其為第四圖電路圖的波形圖。如圖所示,第五圖實施例與第二圖實施例差異在於,第五圖的時間t4至時間t7期間,電容電壓VCAP為正極性,而第二圖的時間t4至時間t7期間,電容電壓VCAP為負極性。再者,第五圖的時間t7與第二圖的時間t7相比,第五圖的第二供應電壓VCOM0會因面板10的漏電流或源極訊號SOURCE(或閘極訊號GATE)的轉換,慢慢回到基準電壓VSTOP的準位。其餘技術內容與第二圖實施例相似不再覆述。
Please refer to the fifth figure, which is the waveform diagram of the circuit diagram of the fourth figure. As shown in the figure, the difference between the embodiment in the fifth figure and the embodiment in the second figure is that the capacitor voltage VCAP is positive during the period from time t4 to time t7 in the fifth diagram, while the capacitor voltage VCAP is positive during the period from time t4 to time t7 in the second diagram. The voltage VCAP has a negative polarity. Furthermore, the time t7 in the fifth graph is compared with the time t7 in the second graph. The second supply voltage VCOM0 in the fifth graph will be converted by the leakage current of the
請參閱第六圖,其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第四實施例的電路圖。如圖所示,第六圖實施例是以第五圖實施例的基礎加入第三圖實施例的第三供應電路22。因此,第六圖實施例是上述實施例的變化,於此不再贅述。
Please refer to FIG. 6, which is a circuit diagram of the fourth embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention. As shown in the figure, the sixth embodiment is based on the fifth embodiment and the
請參閱第七圖,其為本發明之顯示裝置的參考電壓產生器之第五實施例的電路圖。如圖所示,參考電壓產生器包含一調整電路,調整電路包含一比較器60與複數切換開關(切換電路50)。比較器的兩輸入端耦接該些切換開關,該些開關耦接第一訊號S1與第二訊號S2。第一訊號S1與第二訊號S2控制該些開關的切換而傳輸第二供應電壓VCOM0、第一參考電壓VDIS_L或第二供應電壓VCOM0、第二參考電壓VDIS_H至比較器60的兩輸入端。所以,比較器60比較第二供應電壓VCOM0、第一參考電壓VDIS_L或第二供應電壓VCOM0、第二參考電壓VDIS_H而產生一調整訊號V60。於本發明之一實施例中,第二參考電壓VDIS_H高於第一參考電壓VDIS_L。比較器60耦接一調整開關62,所以調整訊號V60控制調整開關62的切換。調整開關62耦接於第一輸出端1與參考端GND之間。比較器60耦接電源電壓VDD與參考端GND的接地準位。調整電路控制第一供應電壓VCOM放電後,可以使第二供應電壓VCOM0的電位重置。其中,第二供應電壓VCOM0的電位可以重置至基準電壓的準位或其他電壓準位。
Please refer to FIG. 7, which is a circuit diagram of the fifth embodiment of the reference voltage generator of the display device of the present invention. As shown in the figure, the reference voltage generator includes an adjustment circuit, and the adjustment circuit includes a
例如當共用電壓(第一供應電壓VCOM)為正電壓VOUT1且準位增加而第二供應電壓VCOM0維持共用電壓(第一供應電壓VCOM)的準位後,比較器60比較第二供應電壓VCOM0與第一參考電壓VDIS_L。當第二供應電壓VCOM0低於第一參考電壓VDIS_L時,調整訊號V60為高準位並導通調整開關62。如此,第一供應電壓VCOM的電位降低,第二供應電路21依據回授的第一供應電壓VCOM而控制第二供應電壓VCOM0高於第一參考電壓VDIS_L,如此可以避免第二供應電壓VCOM0過低,於本發明之一實施例中,第一參考電壓VDIS_L可略高於接地端GND的接地準位。或者,當共用電壓(第一供應電壓VCOM)為負電壓VOUT02且準位拉低(電壓降增加)而第二供應電壓VCOM0維持共用電壓(第一
供應電壓VCOM)的準位後,比較器60比較第二供應電壓VCOM0與第二參考電壓VDIS_H,當第二供應電壓VCOM0高於第二參考電壓VDIS_H時,調整訊號V60為高準位並導通調整開關62。如此,第一供應電壓VCOM的電位上升,第二供應電路21依據回授的第一供應電壓VCOM而控制第二供應電壓VCOM0低於第二參考電壓VDIS_H,如此可以避免第二供應電壓VCOM0過高,於本發明之一實施例中,第二參考電壓VDIS_H可略低於電源電壓VDD的準位。上述兩種控制方式可以配合正充電電路201與負充電電路202的運作,而在第二供應電壓VCOM0之準位到達上極限或者下極限時,對第一供應電壓VCOM進行放電,以回復第二供應電壓VCOM0之準位。因此,第二供應電壓VCOM的電位回復至一特定電壓準位。實施例未限制特定電壓準位的範疇。
For example, when the common voltage (first supply voltage VCOM) is a positive voltage VOUT1 and the level is increased while the second supply voltage VCOM0 maintains the common voltage (first supply voltage VCOM) level, the
綜上所述,本發明揭示一種顯示裝置的參考電壓產生器,其包含一第一供應電路與一第二供應電路。第一供應電路耦接參考電壓產生器的一第一輸出端,產生一第一供應電壓至第一輸出端;及第二供應電路耦接第一輸出端,第一供應電壓回授至第二供應電路,依據第一供應電壓產生一第二供應電壓至參考電壓產生器的一第二輸出端。再者,上述實施例是說明第一供應電路20與第二供應電路21分別供應參考電壓產生器的輸出所需的電源,並在省電的需求下產生穩定的參考電壓,以提升顯示裝置的顯示品質。
In summary, the present invention discloses a reference voltage generator for a display device, which includes a first supply circuit and a second supply circuit. The first supply circuit is coupled to a first output terminal of the reference voltage generator to generate a first supply voltage to the first output terminal; and the second supply circuit is coupled to the first output terminal, and the first supply voltage is fed back to the second output terminal. The supply circuit generates a second supply voltage to a second output terminal of the reference voltage generator according to the first supply voltage. Furthermore, the above-mentioned embodiment illustrates that the
惟以上所述者,僅為本發明的諸多實施例中之部分實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍,故舉凡依本發明之申請專利範圍所述之架構、電路、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。 However, the foregoing are only some of the many embodiments of the present invention, and are not used to limit the scope of implementation of the present invention. Therefore, all the structures, circuits, features and spirits described in the scope of the patent application of the present invention are listed. All equal changes and modifications should be included in the scope of the patent application of the present invention.
1‧‧‧第一輸出端 1‧‧‧The first output
2‧‧‧第二輸出端 2‧‧‧Second output
10‧‧‧面板 10‧‧‧Panel
20‧‧‧第一供應電路 20‧‧‧First supply circuit
21‧‧‧第二供應電路 21‧‧‧Second Supply Circuit
30‧‧‧分壓電路 30‧‧‧Voltage divider circuit
40‧‧‧控制電路 40‧‧‧Control circuit
50‧‧‧切換電路 50‧‧‧Switching circuit
201‧‧‧正充電電路 201‧‧‧Positive charging circuit
202‧‧‧負充電電路 202‧‧‧Negative charging circuit
210、OPA‧‧‧運算放大電路 210, OPA‧‧‧Operational amplifier circuit
301‧‧‧第一被動元件 301‧‧‧The first passive component
302‧‧‧第二被動元件 302‧‧‧Second passive component
C‧‧‧電容器 C‧‧‧Capacitor
EN1‧‧‧輸入端 EN1‧‧‧Input terminal
EN2‧‧‧輸入端 EN2‧‧‧Input terminal
GATE‧‧‧閘極訊號 GATE‧‧‧Gate signal
GND‧‧‧參考端 GND‧‧‧Reference terminal
LOAD‧‧‧負載 LOAD‧‧‧Load
S1‧‧‧第一訊號 S1‧‧‧First signal
S2‧‧‧第二訊號 S2‧‧‧Second signal
SOURCE‧‧‧源極訊號 SOURCE‧‧‧Source signal
VC‧‧‧控制訊號 VC‧‧‧Control signal
VCAP‧‧‧電容電壓 VCAP‧‧‧Capacitor voltage
VCOM‧‧‧第一供應電壓 VCOM‧‧‧First supply voltage
VCOM0‧‧‧第二供應電壓 VCOM0‧‧‧Second supply voltage
VDD‧‧‧電源電壓 VDD‧‧‧Power supply voltage
VOUT1‧‧‧正電壓 VOUT1‧‧‧Positive voltage
VOUT2‧‧‧負電壓 VOUT2‧‧‧Negative voltage
VREF1‧‧‧參考電壓 VREF1‧‧‧Reference voltage
VREF2‧‧‧參考電壓 VREF2‧‧‧Reference voltage
VSTOP‧‧‧基準電壓 VSTOP‧‧‧Reference voltage
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