TWI808466B - 驅動電壓供應電路、平面顯示器及資訊處理裝置 - Google Patents

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卓聖田
謝宗哲
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Abstract

一種整合在一基板上之驅動電壓供應電路，其包括：一驅動電壓源及一電壓總線，其中，該驅動電壓源耦接該電壓總線以為該基板上之一自發光顯示面板供電，該電壓總線具有多個電壓供應節點，各所述電壓供應節點之電壓係隨各所述電壓供應節點與該驅動電壓源之距離增加而衰減；以及設置在該電壓總線之一預設位置上的一電壓感測點；其中，該驅動電壓源係依該電壓感測點之一檢測電壓和一參考電壓之差值調升或調降所述驅動電壓源之輸出電壓。

Description

驅動電壓供應電路、平面顯示器及資訊處理裝置
本發明係關於自發光顯示器之技術領域，尤指可依據自發光面板之負載(或電壓差)變化而自適應調整其輸出之驅動電壓(V DD, V SS)的一種驅動電壓供應電路。
已知，OLED面板和LED面板皆為自發光顯示面板，其中，OLED面板具有自發光特性、高亮度、高對比、廣視角、功率消耗、高反應速率等優點，因此目前已被廣泛地應用於自發光顯示面板之製作，包括主動式OLED(即，AMOLED)顯示面板及主動式OLED(即，PMOLED)顯示面板。
圖1顯示習知的一種OLED顯示器的方塊圖。目前，OLED顯示器1a已經被廣泛地應用於作為智慧型手機、平板電腦、智慧型手錶、電子門鎖、車用顯示器之中。如圖1所示，習知的OLED顯示器1a主要包括：一OLED顯示面板11a、至少一個顯示驅動晶片(Display driver IC, DDIC)12a以及一個驅動電壓供應晶片13a。其中，該顯示驅動晶片12a包含一時序控制單元120a、一閘極(列)驅動電路121a以及一源極(行)驅動電路122a。
更詳細地說明，該OLED顯示面板11a包括M×N個子畫素單元111a，且每個子畫素單元111a包含一畫素電路與一OLED元件(即，子畫素)。正常工作時，依據該顯示驅動晶片12a所傳送的時鐘信號，該驅動電壓供應晶片13a傳送一第一驅動電壓ELVDD和一第二驅動電壓ELVSS至每個子畫素單元111a，且各所述畫素電路依據傳送自該閘極驅動電路121a的一掃描信號和一亮度控制信號以及傳送自該源極驅動電路122a的一資料信號V DATA而驅動被選定的OLED子畫素發光。
目前，該顯示驅動晶片12a藉由COF技術與該OLED顯示面板11a進行整合。COF為薄膜覆晶封裝(Chip On Film)，其用於將所述顯示驅動晶片12a和一可撓性基板整合成一COF電路軟板。依此設計，可撓性基板與OLED顯示面板11a內部的導線所衍生的導線阻抗會使OLED顯示面板11a發生負載變化。務經驗顯示，當控制OLED顯示面板11a在兩個相異區域顯示不同畫面時，兩個區域的負載差異會導致部分的子畫素單元111a所接收到的第一驅動電壓ELVDD和第二驅動電壓ELVSS的值被改變。
圖2A與圖2B為圖1之中的OLED顯示面板11a的第一、第二顯示操作示意圖。舉例而言，在控制OLED顯示面板11a全屏顯示對應灰階碼為GL255的畫面之後(如圖2A所示)，接著控制該OLED顯示面板11a的外圍區域顯示對應灰階碼為GL0的畫面(如圖2B所示)，此時，可以發現，兩個區域的負載差異(或壓差)導致原本依據灰階碼GL255進行顯示的中央區域因此變亮，造成該中央區域所顯示畫面不再準確地對應灰階碼GL255。
由上述說明可知，本領域亟需應用於自發光顯示器的一種驅動電壓供應電路。
本發明之主要目的在於提供一種整合在一基板上之驅動電壓供應電路，其包括：一驅動電壓源及一電壓總線，其中，該驅動電壓源耦接該電壓總線以為該基板上之一自發光顯示面板供電，該電壓總線具有多個電壓供應節點，各所述電壓供應節點之電壓係隨各所述電壓供應節點與該驅動電壓源之距離增加而衰減；以及設置在該電壓總線之一預設位置上的一電壓感測點；其中，該驅動電壓源係依該電壓感測點之一檢測電壓和一參考電壓之差值調升或調降所述驅動電壓源之輸出電壓。
簡單地說，在運用本發明之驅動電壓供應電路供給自發光顯示面板的M×N個子畫素單元所需驅動電壓的情況下，子畫素單元所接收到的驅動電壓值不會因為導線阻抗以及因自發光顯示面板的顯示狀況而衍生的負載(或電壓差)變化而被迫增加或減少，因而可以保持各個所述子畫素單元的發光穩定性。
為達成上述目的，本發明提出所述驅動電壓供應電路的一實施例，其係與一自發光顯示面板和至少一顯示驅動晶片一同整合在一電路基板之上，從而組成一平面顯示器，其中，該自發光顯示面板包括M×N個子畫素單元，M和N皆為大於1的正整數，且該驅動電壓供應電路包括：
一驅動電壓產生單元，包含一第一驅動電壓源以及一第二驅動電壓源；
一第一電壓總線，耦接該第一驅動電壓源以為M×N個所述子畫素單元各提供一第一電壓；
一第二電壓總線，耦接該第二驅動電壓源以為M×N個所述子畫素單元各提供一第二電壓；以及
設置在該第一電壓總線的一第一預設位置的一第一電壓感測點；
其中，該第一驅動電壓源用以依該第一電壓感測點之一第一檢測電壓和一第一參考電壓比較以獲得一第一差值以調升或調降所述第一驅動電壓源之輸出電壓。
在一實施例中，其中所述驅動電壓供應電路還包括置在該第二電壓總線的一第二預設位置的一第二電壓感測點，且該驅動電壓產生單元具有一第二驅動電壓調整單元，使該第二驅動電壓源依該第二電壓感測點之一第二檢測電壓和一第二參考電壓比較以獲得一第二差值以調升或調降所述第二驅動電壓源之輸出電壓。
在一實施例中，該驅動電壓產生單元更包括：參考電壓產生單元，用以產生該第一參考電壓和該第二參考電壓。
在可行的實施例中，該自發光顯示面板為選自於由有機發光二極體顯示面板、發光二極體顯示面板、量子點發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板、和鈣鈦礦發光二極體顯示面板所組成的群組之中的一種平面顯示面板。
並且，本發明同時提出一種平面顯示器，其包括一自發光顯示面板、一顯示驅動晶片以及一驅動電壓供應電路，其特徵在於，該驅動電壓供應電路與該自發光顯示面板及所述顯示驅動晶片一同整合在一電路基板之上，其中，該自發光顯示面板包括M×N個子畫素單元，M和N皆為大於1的正整數，且該驅動電壓供應電路包括：
一驅動電壓產生單元，包含一第一驅動電壓源以及一第二驅動電壓源；
一第一電壓總線，耦接該第一驅動電壓源以為M×N個所述子畫素單元各提供一第一電壓；
一第二電壓總線，耦接該第二驅動電壓源以為M×N個所述子畫素單元各提供一第二電壓；以及
設置在該第一電壓總線的一第一預設位置的一第一電壓感測點；
其中，該第一驅動電壓源用以依該第一電壓感測點之一第一檢測電壓和一第一參考電壓比較以獲得一第一差值以調升或調降所述第一驅動電壓源之輸出電壓。
在該平面顯示器的一實施例中，所述驅動電壓供應電路還包括設置在該第二電壓總線的一第二預設位置的一第二電壓感測點，使該第二驅動電壓源依該第二電壓感測點之一第二檢測電壓和一第二參考電壓比較以獲得一第二差值以調升或調降所述第二驅動電壓源之輸出電壓。
在該平面顯示器的一實施例中，所述驅動電壓產生單元更包括：一參考電壓產生單元，用以產生該第一參考電壓和該第二參考電壓。
在可行的實施例中，該自發光顯示面板為選自於由有機發光二極體顯示面板、發光二極體顯示面板、量子點發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板、和鈣鈦礦發光二極體顯示面板所組成的群組之中的一種平面顯示面板。
進一步地，本發明還提供一種資訊處理裝置，其特徵在於，具有如前所述本發明之平面顯示器。在可行的實施例中，該資訊處理裝置為選自於由智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、智慧手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、門禁裝置、和電子式門鎖所組成群組之中的一種電子裝置。
為使  貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
圖3顯示具有本發明之一種驅動電壓供應電路的一平面顯示器的方塊圖。如圖3所示，該平面顯示器1主要包括：一自發光顯示面板11、至少一個顯示驅動晶片(Display driver IC, DDIC)12以及本發明之驅動電壓供應電路。特別地，本發明之驅動電壓供應電路係與所述自發光顯示面板11及所述顯示驅動晶片12一同整合在一電路基板之上。在一實施例中，該顯示驅動晶片12包含一時序控制單元120、一閘極(列)驅動電路121以及一源極(行)驅動電路122。更詳細地說明，該自發光顯示面板11包括M×N個子畫素單元111，且每個子畫素單元111包含一畫素電路與一OLED元件(即，子畫素)。其中，M和N皆為大於1的正整數。
在可行的實施例中，該自發光顯示面板11可以是有機發光二極體(OLED)顯示面板、發光二極體(LED)顯示面板、量子點發光二極體(QD-LED)顯示面板、微發光二極體(Min LED)顯示面板、次毫米發光二極體(Micro LED)顯示面板、或鈣鈦礦發光二極體(Perovskite LED)顯示面板。
繼續地參閱圖3，並請同時參閱圖4，其顯示本發明之一種驅動電壓供應電路的架構圖。如圖3與圖4所示，本發明之驅動電壓供應電路主要包括：一驅動電壓產生晶片13、一第一電壓總線VW1、以及一第二電壓總線VW2。其中，該驅動電壓產生晶片13包含一第一驅動電壓源和一第二驅動電壓源。在一實施例中，該第一驅動電壓源和該第二驅動電壓源分別為一第一驅動電壓調整單元132與一第二驅動電壓調整單元133，用以分別產生一第一驅動電壓V DD和一第二驅動電壓V SS。
如圖4所示，該第一電壓總線VW1耦接該第一驅動電壓調整單元132，且該第二電壓總線VW2耦接該第一驅動電壓調整單元133。在該第一電壓總線VW1傳送該第一驅動電壓V DD的情況下，該第一驅動電壓V DD係依傳輸距離增加而衰減成M個第一電壓(V DD1,...,V DDj,...,V DDm)，因此該第一電壓總線VW1具有多個電壓供應節點從而M個所述第一電壓(V DD1,...,V DDj,...,V DDm)傳送至該自發光顯示面板11，以驅動M×N個所述子畫素單元111。另一方面，在該第二電壓總線VW2傳送該第二驅動電壓V SS的情況下，該第二驅動電壓V SS係依傳輸距離增加而衰減成M個第二電壓(V SS1,...,V SSj,...,V SSm)，因此，該第二電壓總線VW2同樣具有多個電壓供應節點從而M個所述第二電壓(V SS1,...,V SSj,...,V SSm)傳送至該自發光顯示面板11，以驅動M×N個所述子畫素單元111。
依據本發明，所述驅動電壓供應電路還包括：設置在該第一電壓總線VW1的一第一預設位置的一第一電壓感測點134。依此設計，第一驅動電壓源(即，第一驅動電壓調整單元132)用以依該第一電壓感測點134之一第一檢測電壓和一第一參考電壓V DDref比較以獲得一第一差值以調升或調降所述第一驅動電壓V DD。更詳細地說明，可以透過事先量測的方式得知第一電壓總線VW1的每個位置的電壓值，從而決定所述第一預設位置的最佳設置處。從而，只要自所述第一預設位置檢測出的第一檢測電壓不符合預設值，該第一驅動電壓調整單元132即對應地調升或調降所述第一驅動電壓V DD，藉此方式維持M個所述第一電壓(V DD1,...,V DDj,...,V DDm)的穩定。
進一步地，所述驅動電壓供應電路還包括：設置在該第二電壓總線VW2的一第二預設位置的一第二電壓感測點135。依此設計，第二驅動電壓源(即，第二驅動電壓調整單元133)用以依該第二電壓感測點135之一第二檢測電壓和一第二參考電壓V SSref比較以獲得一第二差值以調升或調降所述第二驅動電壓V SS。換句話說，可以透過事先量測的方式得知第二電壓總線VW2的每個位置的電壓值，從而決定所述第二預設位置的最佳設置處。從而，只要自所述第二預設位置檢測出的第二檢測電壓不符合預設值，該第二驅動電壓調整單元133即對應地調升或調降所述第二電壓V SS，藉此方式維持M個所述第二電壓(V SS1,...,V SSj,...,V SSm)的穩定。
簡單地說，在運用本發明之驅動電壓供應電路供給各個所述子畫素單元111所需驅動電壓的情況下，所述子畫素單元11所接收到的驅動電壓的值不會因為導線阻抗以及因自發光顯示面板的11顯示狀況而衍生的負載(或電壓差)變化而被迫增加或減少，因而可以保持各個所述子畫素單元11的發光穩定性。
圖5A、圖5B與圖5C為圖3之中的自發光顯示面板11的第一、第二及第三顯示操作示意圖。舉例而言，在控制自發光顯示面板11全屏顯示對應灰階碼為GL255的畫面之後(如圖5A所示)，接著控制該自發光顯示面板11的外圍區域顯示對應灰階碼為GL0的畫面(如圖5B所示)，此時，可以發現，兩個區域的負載差異(或壓差)導致原本依據灰階碼GL255進行顯示的中央區域因此變亮，造成該中央區域所顯示畫面不再準確地對應灰階碼GL255。值得注意的是，在利用本發明之驅動電壓供應電路以其所述第一驅動電壓調整單元132和所述第二驅動電壓調整單元133對M個所述第一電壓(V DD1,..., V DDj,..., V DD1m)以及M個所述第二電壓(V SS1,..., V SSj,..., V SS1m)進行適應性的電壓調整之後，如圖5C所示，中央區域的亮度會與原來的亮度一致。
應可理解，實際使用包含本發明之驅動電壓供應電路的平面顯示器1之時，在進行顯示畫面切換的過程中，例如自圖5A的顯示畫面切換至圖5C的顯示畫面，用戶並不會看到如圖5B所示之顯示畫面。
進一步地，如圖4所示，在可行的實施例中，該驅動電壓產生晶片13更包括一參考電壓產生單元131，其耦接該第一驅動電壓調整單元132和該第二驅動電壓調整單元133，從而分別傳送該第一參考電壓V DDref和該第二參考電壓V SSref至該第一驅動電壓調整單元132與該第二驅動電壓調整單元133。
如此，上述已完整且清楚地說明本發明之一種驅動電壓供應電路；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：
(1)本發明揭示一種整合在一基板上之驅動電壓供應電路，其包括：一驅動電壓源及一電壓總線，其中，該驅動電壓源耦接該電壓總線以為該基板上之一自發光顯示面板供電，該電壓總線具有多個電壓供應節點，各所述電壓供應節點之電壓係隨各所述電壓供應節點與該驅動電壓源之距離增加而衰減；以及設置在該電壓總線之一預設位置上的一電壓感測點；其中，該驅動電壓源係依該電壓感測點之一檢測電壓和一參考電壓之差值調升或調降所述驅動電壓源之輸出電壓。
(2)簡單地說，在運用本發明之驅動電壓供應電路供給自發光顯示面板的M×N個子畫素單元所需驅動電壓的情況下，子畫素單元所接收到的驅動電壓值不會因為導線阻抗以及因自發光顯示面板的顯示狀況而衍生的負載(或電壓差)變化而被迫增加或減少，因而可以保持各個所述子畫素單元的發光穩定性。
(3)本發明同時提供一種平面顯示器，其包括：一自發光顯示面板、至少一個顯示驅動晶片(Display driver IC, DDIC)以及如前所述本發明之驅動電壓供應電路。
(4)本發明同時提供一種資訊處理裝置，其特徵在於，具有如前所述本發明之平面顯示器。在可行的實施例中，該資訊處理裝置為選自於由智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、智慧手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、門禁裝置、和電子式門鎖所組成群組之中的一種電子裝置。
必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請  貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
1a:OLED顯示器 11a:OLED顯示面板 111a:子畫素單元 12a:顯示驅動晶片 120a:時序控制單元 121a:閘極驅動電路 122a:源極驅動電路 13a:驅動電壓供應晶片 1:平面顯示器 11:自發光顯示面板 111:子畫素單元 12:顯示驅動晶片 120:時序控制單元 121:閘極驅動電路 122:源極驅動電路 13:驅動電壓產生晶片 131:參考電壓產生單元 132:第一驅動電壓調整單元 133:第二驅動電壓調整單元 134:第一電壓感測點 135:第二電壓感測點 VW1:第一電壓總線 VW2:第二電壓總線
圖1為習知的一種OLED顯示器的方塊圖； 圖2A為圖1之中的OLED顯示面板的第一顯示操作示意圖； 圖2B為圖1之中的OLED顯示面板的第二顯示操作示意圖； 圖3為具有本發明之一種驅動電壓供應電路的一平面顯示器的方塊圖； 圖4為本發明之一種驅動電壓供應電路的架構圖； 圖5A為圖3之中的自發光顯示面板的第一顯示操作示意圖； 圖5B為圖3之中的自發光顯示面板的第二顯示操作示意圖；以及 圖5C為圖3之中的自發光顯示面板的第二顯示操作示意圖。
11:自發光顯示面板
13:驅動電壓產生晶片
131:參考電壓產生單元
132:第一驅動電壓調整單元
133:第二驅動電壓調整單元
134:第一電壓感測點
135:第二電壓感測點
VW1:第一電壓總線
VW2:第二電壓總線

Claims (8)

  1. 一種驅動電壓供應電路，係與一自發光顯示面板和至少一顯示驅動晶片一同整合在一電路基板之上，從而組成一平面顯示器，其中，該自發光顯示面板包括M×N個子畫素單元，M和N皆為大於1的正整數，且該驅動電壓供應電路包括：一驅動電壓產生單元，包含一第一驅動電壓源以及一第二驅動電壓源；一第一電壓總線，其一端耦接該第一驅動電壓源，該第一電壓總線具有M個第一電壓供應節點以為M×N個所述子畫素單元各提供一第一電壓，且該些第一電壓係隨該些第一電壓供應節點與該第一驅動電壓源之距離增加而衰減；一第二電壓總線，其一端耦接該第二驅動電壓源，該第二電壓總線具有M個第二電壓供應節點以為M×N個所述子畫素單元各提供一第二電壓，且該些第二電壓係隨該些第二電壓供應節點與該第二驅動電壓源之距離增加而衰減；以及設置在該第一電壓總線的一第一預設位置的一第一電壓感測點及設置在該第二電壓總線的一第二預設位置的一第二電壓感測點，該第一電壓感測點係M個所述第一電壓供應節點中之一節點，且該第二電壓感測點係M個所述第二電壓供應節點中之一節點；其中，該第一驅動電壓源係依該第一電壓感測點之一第一檢測電壓和一第一參考電壓間之一第一差值調升或調降所述第一驅動電壓源之輸出電壓，且該第二驅動電壓源係依該第二電壓感測點之一第二檢測電壓和一第二參考電壓間之一第二差值調升或調降所述第二驅動電壓源之輸出電壓。
  2. 如請求項1所述之驅動電壓供應電路，其中，該驅動電壓產生單元更包括：一參考電壓產生單元，用以產生該第一參考電壓和該第二參考電壓。
  3. 如請求項1所述之驅動電壓供應電路，其中，該自發光顯示面板為選自於由有機發光二極體顯示面板、發光二極體顯示面板、量子點發光二極體顯示面板、微發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板、和鈣鈦礦發光二極體顯示面板所組成的群組之中的一種平面顯示面板。
  4. 一種平面顯示器，其包括一自發光顯示面板、一顯示驅動晶片以及一驅動電壓供應電路，其特徵在於，該驅動電壓供應電路與該自發光顯示面板及所述顯示驅動晶片一同整合在一電路基板之上，其中，該自發光顯示面板包括M×N個子畫素單元，M和N皆為大於1的正整數，且該驅動電壓供應電路包括：一驅動電壓產生單元，包含一第一驅動電壓源以及一第二驅動電壓源；一第一電壓總線，其一端耦接該第一驅動電壓源，該第一電壓總線具有M個第一電壓供應節點以為M×N個所述子畫素單元各提供一第一電壓，且該些第一電壓係隨該些第一電壓供應節點與該第一驅動電壓源之距離增加而衰減；一第二電壓總線，其一端耦接該第二驅動電壓源，該第二電壓總線具有M個第二電壓供應節點以為M×N個所述子畫素單元各提供一第二電壓，且該些第二電壓係隨該些第二電壓供應節點與該第二驅動電壓源之距離增加而衰減；以及設置在該第一電壓總線的一第一預設位置的一第一電壓感測點及設置在該第二電壓總線的一第二預設位置的一第二電壓感測點，該第一電壓感測點係M個所述第一電壓供應節點中之一節點，且該第二電壓感測點係M個所述第二電壓供應節點中之一節點；其中，該第一驅動電壓源係依該第一電壓感測點之一第一檢測電壓和一第一參考電壓間之一第一差值調升或調降所述第一驅動電壓源之輸出電壓，且該第二驅動電壓源係依該第二電壓感測點之一第二檢測電壓和一第二參考電壓間之一第二差值調升或調降所述第二驅動電壓源之輸出電壓。
  5. 如請求項4所述之平面顯示器，其中，該驅動電壓產生單元更包括：一參考電壓產生單元，用以產生該第一參考電壓和該第二參考電壓。
  6. 如請求項4所述之平面顯示器，其中，該自發光顯示面板為選自於由有機發光二極體顯示面板、發光二極體顯示面板、量子點發光二極體 顯示面板、微發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板、和鈣鈦礦發光二極體顯示面板所組成的群組之中的一種平面顯示面板。
  7. 一種資訊處理裝置，其特徵在於，具有如請求項4至請求項6中任一項所述之平面顯示器。
  8. 如請求項7所述之資訊處理裝置，其中，該資訊處理裝置為選自於由智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、智慧手環、平板電腦、筆記型電腦、一體式電腦、門禁裝置、和電子式門鎖所組成群組之中的一種電子裝置。
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