专利名称：具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器面板驱动装置，尤指一种具有独立电压转换 单元的液晶显示器驱动装置。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)主要由薄膜晶体管负责开关排 成数组状的液晶光闽，再配合彩色滤光层提供滤光效果，以达到影像的 全彩显示。薄膜晶体管液晶显示器的驱动系统主要包含闸极驱动器(Gate Driver)芯片、源极驱动器(Source Driver )芯片、及时序控制器(TCON 或T-CON, Timing Controller )芯片，以将电力信号、控制信号及影像数 据信号传送到玻璃面板上的薄膜晶体管开关。再者，液晶显示器的驱动 系统也可能需要搭配运算放大器(OPAMP, Operational Amplifier )或缓 冲器(Buffer)。源极驱动器有时也称为数据驱动器(DataDriver),闸极 驱动器则称为扫描驱动器(Scan Driver )。
为了简化芯片封装，时序控制器(TCON)有时会与源极驱动器一 同整合、封装；而闸极驱动器则整合直流电压等电路，如闸极开启控制
电压VGH、闸极关闭控制电压VGL、 LCD共享驱动电压VCOM及数字电源
(VDD )。
图1所示为公知技术的TFT-LCD驱动系统，该TFT-LCD驱动系统主要 包含闸极驱动器IO、多数个源极驱动器12、软性电路板2及位于软性电路 板2上的多数条信号连接线14及电力连接线14a及电力连接线10a。
该闸极驱动器10摆放位置需视产品的分辨率而定，且因现在的 T F T- L C D朝向高分辨率画素，所以闸极驱动器10大多因受面板设计时的线路限制，而摆放在TFT-LCD的短边。各个源极驱动器12对外的同步信 号、影像信号、直流电压等都需外拉到客户的系统板(图中未出)上； 例如将时序(TIMING)信号、影像信号、直流电压等线路在各相对位 置上经玻璃(GLASS)面板到软性电路板(FPC) 2、再通过信号连接线 14与后端的客户系统进行连接，因此产生如图l所示的大面积的线路设 计。软性电路板2上的多数条信号连接线14都是分段且定义相同的信号与 直流电压，因此会浪费相当多的软性电路板材料。
以三原色(RGB， Red、 Green、 Blue)的影像接口而言，若TFT-LCD 的分辨率是RGB各8位，则影像信号就有24条线，加上同步信号及频率 信号有4条线，直流电压还有上述所提及的闸极开启控制电压、闸极关闭 控制电压、LCD共享驱动电压及数字电源等5条线，所以总共要并排33 条线，这样会耗费相当大的面积。该软性电路板2须连接后端的客户系统 的一小段，使得软性电路板2呈T字形，而造成软性电路板厂在生产排板 上的数量降低，使得成本一直无法下降。
再者如图1所示的TF T-L C D驱动系统的电力由闸极驱动器10经由电 力连接线10a提供给多数个源极驱动器12,因此功率有限，无法满足大尺 寸TFT-LCD的需求，再者电压位准(level)也无法调整。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可调整电压位准且可降低成本 的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置。
为了达到上述的目的，本发明提供了 一种具有独立电压转换单元的液晶显 示器驱动装置，其接收电力供应电路的电力信号及来自系统端的影像信 号，并驱动液晶面板，该具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置包含
闸极驱动电路，其位于玻璃面板上；
多数个源极驱动电路，其位于该玻璃面板上；
金属信号线，其位于该玻璃面板上且接收该影像信号，该金属信号线包含多数个金属线段，金属线段电连接于这些源极驱动电路之间，该金属信号线将 该影像信号在这些源极驱动电路之间传递；及
电压转换单元，其位于该玻璃面板上且接收该电力信号，该电压转换单元 提供不同位准的电压信号，并经由金属电源线将电压信号提供至该闸极驱动电
路及这些源极驱动电路；
该每一个源极驱动电路包含缓冲式影像信号接收单元，该缓冲式影
像信号接收单元进一步包含
缓冲器，其接收该系统端的该影像信号或是前 一 级源极驱动电路 的影像信号；
总线切换输入部分，其电连接至该缓冲器且可受输入选择信号 控制，选择性接收晶体管-晶体管逻辑接口输入信号或是差动接口输入 信号；
编码器，其电连接至该总线切换输入部分并可受该输入选择信 号控制，选择性地将晶体管-晶体管逻辑接口输入信号或是差动接口输 入信号重新编码成差动接口信号或是晶体管-晶体管逻辑接口信号。 因此，本发明可达到以下有益效果
由于电压转换单元为独立设置，因此可以提供较大且较有弹性的电压位准。 再者影像信号由串接的源极驱动电路处理并传送，液晶显示器可借由固定宽度 的软性电路板，而实现不同尺寸的面板驱动。
图1为公知技术的TFT-LCD驱动架构示意图； 图2为本发明的液晶显示器驱动装置架构示意图； 图3为本发明的缓冲式影像信号接收单元示意图； 图4为电压转换单元由集成电路实现的示意图； 图5为电压转换单元部分的电路示意图。 附图标记说明
6软性电路板 2 源极驱动器 12
电力连接线 14a 玻璃面板30 电力供应电路 321 闸极驱动电路 300 电压转换单元 3000 分压电阻 3004 源极驱动电路 302A 源极驱动电路 302B 时序控制单元320 缓冲式影像信号接收单元 缓冲器 3220 功率调节部分3222
同步控制部分3226 收发器单元324 串联控制信号304 金属信号线40 第一金属线段40a
馈入点 400
金属电源线 42
闸极驱动器 10
信号连接线 14
电力连接线 10a 软性电路板32
被动组件单元 3002
322
总线切换输入部分 3221 编码器 3224
第二金属线段40b
具体实施例方式
请参考图2，图2为本发明的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装 置架构示意图，该液晶显示器驱动装置应用于显示器中，且该显示器至少包括 玻璃面板30及软性电路板32。
该液晶显示器驱动装置主要包含电力供应电路321、闸极驱动电路300及多数个源极驱动电路302A、 302B等(图中仅示出302A及302B),其中该电力供 应电路321位于该软性电路板32上，而该闸极驱动电路300及这些源极驱动电 路302A、 302B则位于该玻璃面板30上。
该闸极驱动电路300电连接到位于玻璃面板30上的电压转换单元3000,该电 压转换单元3000电连接到位于软性电路板32的被动组件单元3002。该电压转换 单元3000可由切换式功率集成电路(switching power IC)实现，以提供液晶显 示器驱动装置所需电压(容后详述)。该电压转换单元3000接受由该电力供应 电路321所传送过来的电力提供运作功率，并提供多组工作电压，包括闸
极开启控制电压VGH、闸极关闭控制电压VGL、 LCD共享驱动电压VCOM
等工作电压，并经由该玻璃面板30上的金属电源线42供应至各个源极驱动 电路302A、 302B等,及该闸极驱动电路300。
每个源极驱动电路包括提供该源极驱动电路频率信号的时序控制单元 320、缓冲式影像信号接收单元322、及收发器单元(transceiver) 324。其中， 由系统端来的影像信号经由该玻璃面板30上的金属信号线40而传送到最近 端源极驱动电路302A,该最近端源极驱动电路302A为距离金属信号线40的馈入 点400最近的源极驱动电路。该金属信号线40由金属线坡璃接合技术(WOG， wire on glass)制成，且包含连接馈入点400及该最近端源极驱动电路302A 的第一金属线段40a、连接该最近端源极驱动电路302A及次一级源极驱动电路 302B的第二金属线段40b等多数个金属线段；借由在该坡璃面板30上所提供的 金属信号线40实现影像输入信号与各个源极驱动电路的信号连接。
参见图3，该缓冲式影像信号接收单元322主要包含具有终端阻抗的 缓冲器(buffer ) 3220、总线切换输入部分(bus switching receiver) 3221 、 功率调节部分(power regulator) 3222、编码器3224、同步控制部分 (synchronization controller) 3226。该缓冲器3220自系统端或是前 一 级 源极驱动电路接收影像信号并提供终端阻抗，以增加系统稳定度。该总 线切换输入部分3221电连接到该缓冲器3220,且受输入选择信号Sel控制 而选择差动接口影像输入信号Vin或是晶体管-晶体管逻辑(TTL，
8Transistor-Transistor Logic )接口影像输入信号Vin;其中该差动接口信号 可以为低电压差动信号(LVDS)、低摆幅差动信号(RSDS)、髙分辨率 多媒体接口 ( HDMI, High-Definition Multimedia Interface )信号，或高 速串行接口 ( SERIAL RGB I/F )信号，下文中以LVDS信号为例说明。 功率调节部分3222电连接到该总线切换输入部分3221，以切换适合的操 作电源。该编码器3224电连接到该总线切换输入部分3221,且受该输入 选择信号S e 1控制而选择性地将影像输入信号V i n重新编码。例如在不需 要重新编码时，该编码器3224直接输出(bypass)该影像输入信号Vin; 在需要重新编码时，该编码器3224将TTL接口影像输入信号Vin重新编码 成LVDS接口影像信号，或是将LVDS接口影像输入信号Vin重新编码成 TTL接口影像信号。由于重新编码需要时间，编码器3224输出信号V。ut 与输入信号Vin会有时差，因此该同步控制部分3226电连接到该编码器 3224，以作时序同步。
再参见图2，该最近端源极驱动电路302A的缓冲式影像信号接收单元322 自系统端接收影像输入信号，经过处理后即由收发器单元324输出。输出的 影像信号经由第二金属线段40b送至次一级源极驱动电路302B的缓冲式影像信 号接收单元322处理。由于影像信号由串接的源极驱动电路处理并传送，因此并 不需要根据源极驱动电路的多少而变更软性电路板32的宽度。根据本发明的驱 动装置，即可借由固定宽度的软性电路板32，而实现不同尺寸的玻璃面板30驱 动。
参见图4，为电压转换单元3000由集成电路实现的示意图，其中较大虛线外 的被动组件部分(电阻、电容、电感)可以由被动组件单元3002提供。笔记本 型计算机与监视器产品的尺寸较大需要较大的电源供应，因此若电压转换单元 3000独立出来，并以玻璃封装(COG, ChipOn Glass)的形式通过异方性导电 胶(ACF)接合的工业标准制程将其整合在玻璃面板30上，即可提供较大功率。 若大尺寸产品启动瞬间电流较大，则缓冲式影像信号接收单元322可利用功率次 序(POWER SEQUENCE)控制信号来控制该电压转换单元3000。再者，该电压转换单元3000的输入可以由电阻分压方式控制，以决定不同的输出电压，即 闸极开启控制电压VGH、闹极关闭控制电压VGL、 LCD共享驱动电压 VCOM、伽马(GAMMA)电压VGAMMA都可以满足其所需数值。该分压
电阻3004，其可视设计需求而变更不同数值。该电压转换单元3000由集成
电路实现时，例如可以在内部有五组以上的运算放大器，这些放大器是组成电 压随耦器的功能，并通过电阻分压控制输入端来设定输出电压。该电压转换单
元3000的其中四组运算放大器分别两两一组，用以个别设定GAMMA电压的正 极性与负极性的最高、最低电压；另一组运算放大器则作为LCD共享驱动直 流电压(DCVCOM)的输出电压。由于通过电阻分压控制输入端来设定输出电 压，因此可整合直流电源(DC POWER)、 LCD共享驱动电压VcoM、珈马 (GAMMA)电压等功能，使得产品设计更容易且开发时间可缩短，同时也达 到多机种、多尺寸共享的设计。
再者，参见图5，电压转换单元3000的部分输入端口 (即IN1-IN3中的至 少一个)的输入电压信号除了利用分压电阻控制外，也可以直接通过串行外 设接口 (SPI)或是内部集成电路(I2C)等工业数字接口而直接输入数字 信号。在此状况下，该电压转换单元3000内部可以借由数字模拟转换器(DAC) 以将由SPI或是"C接口输入的数字信号转换成模拟信号以决定不同的输出 电压。
在本发明实际制作时，在闸极驱动电路300及源极驱动电路之间原先有的串 联控制信号304仍然被保留，串联控制信号如垂直线开始扫描信号(STV)、 水平线开始扫描信号(STH)、闸极线路输出致能信号(OEV)、源极线 路输出致能信号(OEH)、影像上下反转控制信号(UD)及影像左右反 转控制信号(RL)。
由上述说明可以看出本发明的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱 动装置由于具有独立的电压转换单元，因此可以提供较大且较有弹性的电压位 准。再者本发明的液晶显示器驱动装置由于信号由串接的源极驱动电路所提 供，有助于在液晶显示器中缩小所需软性电路板尺寸，以达到不同尺寸液晶显示器都可共享该软性电路板的功效。
权利要求
1、一种具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置，其接收电力供应电路的电力信号及来自系统端的影像信号，并驱动液晶面板，其特征在于，该具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置包含闸极驱动电路，其位于玻璃面板上；多数个源极驱动电路，其位于该玻璃面板上；金属信号线，其位于该玻璃面板上且接收该影像信号，该金属信号线包含多数个金属线段，金属线段电连接于这些源极驱动电路之间，该金属信号线将该影像信号在这些源极驱动电路之间传递；及电压转换单元，其位于该玻璃面板上且接收该电力信号，该电压转换单元提供不同位准的电压信号，并经由金属电源线将电压信号提供至该闸极驱动电路及这些源极驱动电路；该每一个源极驱动电路包含缓冲式影像信号接收单元，该缓冲式影像信号接收单元进一步包含缓冲器，其接收该系统端的该影像信号或是前一级源极驱动电路的影像信号；总线切换输入部分，其电连接至该缓冲器且可受输入选择信号控制，选择性接收晶体管-晶体管逻辑接口输入信号或是差动接口输入信号；编码器，其电连接至该总线切换输入部分并可受该输入选择信号控制，选择性地将晶体管-晶体管逻辑接口输入信号或是差动接口输入信号重新编码成差动接口信号或是晶体管-晶体管逻辑接口信号。
2、根据权利要求l所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置，其特征在于，该源极驱动电路还包含功率调节部分，其电连接到该总线切换输入部分，切换适合的搡作电源。
3、 根据权利要求l所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置，其特征在于，该源极驱动电路还包含同步控制部分，其电连接到该编码器，作时序同步。
4、 根据权利要求l所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该源极驱动电路还包含时序控制单元，其提供该源极驱动电路频率信号。
5、 根据权利要求l所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该源极驱动电路还包含收发器单元，其自该编码器接收编码影像信号，并将该编码影像信号 传送至下一级源极驱动电路。
6、 根据权利要求l所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置还包含被动组件单元，其位于软性电路板上且电连接至该电压转换单元，并提供 该电压转换单元所需的被动组件。
7、 根据权利要求6所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该被动组件单元包含连接到该电压转换单元输入端的多数个分压 电阻。
8、 根据权利要求7所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该电压转换单元为切换式电源，且提供闸极开启控制电压、闸 极关闭控制电压、共享驱动电压、及珈马电压。
9、 根据权利要求l所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该电压转换单元包含为数字接口的输入端口 。
10、 根据权利要求9所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置， 其特征在于，该数字接口为串行外设接口或是内部集成电路接口 。
11、 根据权利要求10所述的具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装 置，其特征在于，该电压转换单元还包含数字模拟转换器，其对由串行外设接 口或是内部集成电路接口输入的数字信号进行转换。
全文摘要
本发明涉及一种具有独立电压转换单元的液晶显示器驱动装置，其包含闸极驱动电路、电连接至该闸极驱动电路的电压转换单元、多数个源极驱动电路及连接于这些源极驱动电路之间并形成于玻璃面板上的金属信号线；该每一个源极驱动电路包含缓冲式影像信号接收单元，其包含接收影像信号的缓冲器；电连接至缓冲器的总线切换输入部分；电连接至总线切换输入部分的编码器。该电压转换单元可由分压电阻控制提供不同位准的电压信号，经由在玻璃面板上的金属电源线将这些电压信号提供至这些源极驱动电路。本发明可以提供较大且较有弹性的电压位准，影像信号由串接的源极驱动电路处理并传送，液晶显示器可借由固定宽度的软性电路板实现不同尺寸的面板驱动。
文档编号H03K19/0175GK101540147SQ20081008512
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者林旻保 申请人:奇信电子股份有限公司