專利名稱：柵極高電壓產(chǎn)生器及顯示模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柵極高電壓產(chǎn)生器及顯示模塊，特別有關(guān)于ー種利用放大電路調(diào)整柵極高電壓的柵極高電壓產(chǎn)生器及顯示模塊。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體科技蓬勃發(fā)展，可攜型電子裝置及平面顯示器裝置也隨之興起。一般而言，顯示面板上配置多個(gè)像素，而像素會(huì)在接收到柵極驅(qū)動(dòng)器所輸出柵極高電壓而開(kāi)啟，其中傳統(tǒng)柵極高電壓為電源芯片所產(chǎn)生的電源電壓經(jīng)電荷泵整數(shù)倍放大后產(chǎn)生。由于電荷泵為整數(shù)倍放大，因此會(huì)限制柵極高電壓可使用的電壓電位。為了使柵極 高電壓符合像素的電氣特性，則會(huì)通過(guò)限壓元件(如齊納ニ極管)來(lái)調(diào)整柵極高電壓的電壓電位。然而，通過(guò)限壓元件來(lái)調(diào)整柵極高電壓的電壓電位會(huì)造成額外的功率消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種柵極高電壓產(chǎn)生器，包括脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路、升壓電路及放大電路。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路用以輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。升壓電路電性連接脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，且接收輸入電壓，用以依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)對(duì)輸入電壓升壓后輸出電源電壓。放大電路電性連接升壓電路及接收參考電壓，用以將電源電壓放大后輸出柵極高電壓，其中參考電壓大于柵極高電壓。本發(fā)明亦提出ー種顯示模塊，包括第一基板、脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路、升壓電路、放大電路、第二基板、像素陣列及柵極驅(qū)動(dòng)器。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，配置于第一基板上，用以輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。升壓電路配置于第一基板上，電性連接脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，且接收輸入電壓，用以依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)對(duì)輸入電壓升壓后輸出電源電壓。放大電路配置于第一基板上，電性連接升壓電路及接收參考電壓，用以將電源電壓放大后輸出柵極高電壓，其中參考電壓大于柵極高電壓，且參考電壓由電性連接放大電路的背光模塊所提供。像素陣列配置于第二基板上。柵極驅(qū)動(dòng)器配置于第二基板上，用以依據(jù)柵極高電壓驅(qū)動(dòng)像素陣列。經(jīng)放大電路調(diào)整柵極高電壓的電壓電位，通過(guò)調(diào)整放大電路的數(shù)值來(lái)設(shè)定其放大倍數(shù)，不用通過(guò)限壓元件調(diào)整柵極高電壓的電壓電位，并避免額外的功率消耗。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖I為依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例的顯示模塊與背光模塊的系統(tǒng)示意圖；圖2為圖I依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的放大電路的電路示意圖；圖3為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示模塊與背光模塊的系統(tǒng)示意圖。
其中，附圖標(biāo)記50:背光模塊100、300 :顯示模塊110:第一基板120 :第二基板130、310 :柵極高電壓產(chǎn)生器
140:柵極驅(qū)動(dòng)器311:削角電路AR:顯示區(qū)域ICl、IC2:集成電路0P:運(yùn)算放大器P-:負(fù)電源端P :像素P+:正電源端PA :像素陣列PL :面光源PR :周邊區(qū)域PWM :脈沖寬度調(diào)制信號(hào)Rl :第一電阻R2:第二電阻VGH、VGH’ 柵極高電壓Vin:輸入電壓Vpp 電源電壓
具體實(shí)施例方式圖I為依據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施例的顯示模塊與背光模塊的系統(tǒng)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，在本實(shí)施例中，顯示模塊100包括第一基板110、第二基板120、柵極高電壓產(chǎn)生器130、柵極驅(qū)動(dòng)器140及像素陣列PA。柵極高電壓產(chǎn)生器130配置于第一基板110上，且包括脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路131、升壓電路133及放大電路135。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路131用以輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM。升壓電路133電性連接脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路131，且接收輸入電壓Vin，用以依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM對(duì)輸入電壓Vin升壓后輸出電源電壓Vpp。放大電路135電性連接升壓電路133及接收參考電壓VR，用以將電源電壓Vpp放大后輸出柵極高電壓VGH，其中參考電壓VR大于柵極高電壓VGH。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)輸入電壓Vin為3. 3伏特，經(jīng)升壓電路133后輸出8伏特的電源電壓Vpp。電源電壓Vpp經(jīng)放大電路135放大為18 22伏特的電壓(即柵極高電壓VGH)后輸出。一般而言，放大電路135的放大倍數(shù)可通過(guò)調(diào)整其內(nèi)部元件的數(shù)值(例如電阻值)來(lái)設(shè)定，因此柵極高電壓產(chǎn)生器130可調(diào)整柵極高電壓VGH的電壓電位。在本實(shí)施例中，第二基板120具有顯示區(qū)域AR及周邊區(qū)域PR。具有多個(gè)陣列排列的像素P的像素陣列PA為配置于第二基板120的顯示區(qū)域AR。柵極驅(qū)動(dòng)器140為配置于第二基板120的周邊區(qū)域PR。柵極驅(qū)動(dòng)器140電性連接?xùn)艠O高電壓產(chǎn)生器130，以接收柵極高電壓VGH，并依據(jù)柵極高電壓VGH驅(qū)動(dòng)像素陣列PA。由于柵極高電壓VGH的電壓電位可通過(guò)放大電路135的放大倍數(shù)來(lái)調(diào)整，因此柵極高電壓VGH的電壓電位可調(diào)整為符合像素P的電壓電位而不用通過(guò)限壓元件，避免增加額外的功率消耗。背光模塊50用以提供面光源PL至顯不模塊100,其中背光模塊50內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電壓以驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件發(fā)出面光源PL。當(dāng)發(fā)光元件為發(fā)光二極管時(shí)，用以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管串列的電壓(即發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電壓)可能高于柵極高電壓VGH，因此背光模塊50可將用以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管串列的電壓輸出至放大電路135作為參考電壓VR。但在ー些實(shí)施例中，高于柵極高電壓VGH的電壓皆可作為參考電壓VR。在本實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路131 、部分的放大電路135可整合于集成電路ICl中。并且，在另外的實(shí)施例中，集成電路ICl亦可整合背光模塊50的部分驅(qū)動(dòng)電路，此可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不同而變，本發(fā)明實(shí)施例不以此為限。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一基板Iio可以是印刷電路板，第二基板120可以是玻璃基板，但其他實(shí)施例不以此為限。圖2為圖I依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的放大電路的電路示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)DI及圖2，在本實(shí)施例中，放大電路135包括運(yùn)算放大器0P、第一電阻Rl及第ニ電阻R2。運(yùn)算放大器具有正輸入端(對(duì)應(yīng)第一輸入端)、負(fù)輸入端(對(duì)應(yīng)第二輸入端)、正電源端P+(對(duì)應(yīng)第一電源端)、負(fù)電源端P-(對(duì)應(yīng)第二電源端)及輸出端。運(yùn)算放大器OP的正輸入端接收電源電壓Vpp，運(yùn)算放大器OP的正電源端P+接收參考電壓VR，運(yùn)算放大器OP的負(fù)電源端P-接收接地電壓，運(yùn)算放大器OP的輸出端輸出柵極高電壓VGH。第一電阻Rl電性連接于運(yùn)算放大器OP的負(fù)輸入端與接地電壓之間。第二電阻R2電性連接于運(yùn)算放大器OP的負(fù)輸入端與輸出端之間。依據(jù)電路運(yùn)作，放大電路135的放大倍數(shù)決定于第二電阻R2的電阻值與第一電阻Rl的電阻值的比值(亦即1+R2/R1)，亦即電源電壓Vpp的放大倍數(shù)決定于第二電阻R2的電阻值與第一電阻Rl的電阻值的比值。 在本實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路135及運(yùn)算放大器OP可整合于集成電路ICl中，而第一電阻Rl及第ニ電阻R2可通過(guò)集成電路ICl的接腳電性連接至運(yùn)算放大器OP的負(fù)輸入端及輸出端，以便于改變第二電阻R2的電阻值與第一電阻Rl的電阻值，進(jìn)而改變放大電路135的放大倍數(shù)。但在放大電路135的放大倍數(shù)固定的情況下，第一電阻Rl及第ニ電阻R2亦可整合于集成電路ICl中，此可依據(jù)本領(lǐng)域通常知識(shí)者的設(shè)計(jì)而定。圖3為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示模塊與背光模塊的系統(tǒng)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)DI及圖3，其不同之處在于顯示模塊300的柵極高電壓產(chǎn)生器310。在本實(shí)施例中，柵極高電壓產(chǎn)生器310更包括削角電路311。削角電路311，配置于第一基板110上，且電性連接于放大電路135與柵極驅(qū)動(dòng)器140之間，用以對(duì)柵極高電壓VGH進(jìn)行削角處理后輸出柵極高電壓VGH’至柵極驅(qū)動(dòng)器140，以使柵極驅(qū)動(dòng)器140依據(jù)柵極高電壓VGH’驅(qū)動(dòng)像素陣列PA。借此，可降低顯示模塊300的饋通電壓效應(yīng)，以抑制畫(huà)面的閃爍。在本實(shí)施例中，脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路131、部分的放大電路135及削角電路311整合于集成電路IC2中。并且，在另外的實(shí)施例中，集成電路IC2亦可整合光源驅(qū)動(dòng)電路，此可依據(jù)實(shí)際應(yīng)用的不同而變，本發(fā)明實(shí)施例不以此為限。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的顯示模塊及柵極高電壓產(chǎn)生器，其通過(guò)放大電路調(diào)整柵極高電壓的電壓電位，由于放大電路的放大倍數(shù)可通過(guò)調(diào)整其內(nèi)部元件的數(shù)值來(lái)設(shè)定，因此不用通過(guò)限壓元件調(diào)整柵極高電壓的電壓電位，以避免額外的功率消耗。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種柵極高電 壓產(chǎn)生器，其特征在于，包括 一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，用以輸出一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)； 一升壓電路，電性連接該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，且接收ー輸入電壓，用以依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)對(duì)該輸入電壓升壓后輸出一電源電壓；以及 一放大電路，電性連接該升壓電路及接收ー參考電壓，用以將該電源電壓放大后輸出ー柵極高電壓，其中該參考電壓大于該柵極高電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，還包括 一削角電路，電性連接該放大電路，用以對(duì)該柵極高電壓進(jìn)行削角處理后輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，其中該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路、部分的該放大電路及該削角電路整合于ー集成電路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，其中該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路、部分的該放大電路整合于ー集成電路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，其中該放大電路包括 一運(yùn)算放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第一電源端、一第二電源端及一輸出端，其中該第一輸入端接收該電源電壓，該第一電源端接收該參考電壓，該第二電源端接收一接地電壓，該輸出端輸出該柵極聞電壓； 一第一電阻，電性連接于該第二輸入端與該接地電壓之間；以及 一第二電阻，電性連接于該第二輸入端與該輸出端之間； 其中，該電源電壓的放大倍數(shù)決定于該第ニ電阻的電阻值與該第一電阻的電阻值的比值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，其中該第一輸入端為正輸入端，該第二輸入端為負(fù)輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，其中該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路及運(yùn)算放大器整合于ー集成電路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柵極高電壓產(chǎn)生器，其特征在于，其中該參考電壓為ー發(fā)光ニ極管驅(qū)動(dòng)電壓。
9.ー種顯示模塊，其特征在于，包括 一第一基板; 一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，配置于該第一基板上，用以輸出一脈沖寬度調(diào)制信號(hào); 一升壓電路，配置于該第一基板上，電性連接該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，且接收ー輸入電壓，用以依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)對(duì)該輸入電壓升壓后輸出ー電源電壓； 一放大電路，配置于該第一基板上，電性連接該升壓電路及接收ー參考電壓，用以將該電源電壓放大后輸出ー柵極高電壓，其中該參考電壓大于該柵極高電壓，且該參考電壓由電性連接該放大電路的一背光模塊所提供； 一第二基板； 一像素陣列，配置于該第二基板上； ー柵極驅(qū)動(dòng)器，配置于該第二基板上，用以依據(jù)該柵極高電壓驅(qū)動(dòng)該像素陣列；以及 一削角電路，配置于該第一基板上，且電性連接于該放大電路與該柵極驅(qū)動(dòng)器之間，用以對(duì)該柵極高電壓進(jìn)行削角處理后輸出至該柵極驅(qū)動(dòng)器； 其中，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路、部分的該放大電路及該削角電路整合于ー集成電路中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示模塊，其特征在于，其中該放大電路包括 一運(yùn)算放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端、一第一電源端、一第二電源端及一輸出端，其中該第一輸入端接收該電源電壓，該第一電源端接收該參考電壓，該第二電源端接收一接地電壓，該輸出端輸出該柵極聞電壓； 一第一電阻，電性連接于該第二輸入端與該接地電壓之間；以及 一第二電阻，電性連接于該第二輸入端與該輸出端之間； 其中，該電源電壓的放大倍數(shù)決定于該第二電阻的電阻值與該第一電阻的電阻值的比值。
全文摘要
一種柵極高電壓產(chǎn)生器及顯示模塊。柵極高電壓產(chǎn)生器包括脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路、升壓電路及放大電路。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路用以輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。升壓電路電性連接脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路且接收輸入電壓，用以依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)對(duì)輸入電壓升壓后輸出電源電壓。放大電路電性連接升壓電路及接收參考電壓，用以將電源電壓放大后輸出柵極高電壓，其中參考電壓大于柵極高電壓，且該參考電壓由電性連接該放大電路的一背光模塊所提供。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102647170SQ201210109749
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張盟昇 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司