TWI337451B - Method and related device of source driver with reduced power consumption - Google Patents
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Description
1337451 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供一種低功耗源極驅動器之方法及其裝置,尤浐一 - 種利用一參考電壓源對一源極驅動器的負載端進行充放電至一參 - 考電壓的方法及其裝置。 【先前技術】 ^ 近年來來,在消費市場上蓬勃發展的是體積小和提供高顯示品 質之平面顯示器(Flat Panel Display,FPD)。平面顯示器的種類主 要有電聚顯示器(Plasma Display Pand,PDP)、;夜晶顯示器(Liquid Crystal Display ’ LCD),和背投影顯示器(RearPr〇jecti〇nDisp丨吻 等。這些平面顯示器具有體積小和高顯示品質等共通優點,已逐 漸取代傳統的陰極射線管顯示器(CathodeRay TubeDisplay, CRT) ’因而被廣泛地應用在筆記型電腦咖她純以叩讲的、個 人數位助理(personal Digital Assistant,PDA)、平面電視,或行動 • 電話等資訊產品上。 請參考第1圖。第1圖為先前技術使用電荷分享的一源極驅動 器曰曰片10之示意圖。源極驅動器晶片1〇共包含N組通道,且為 Dot Inversion’因此相鄰的運算放大器其極性是相反的,比如說第 1組運算放大器OP+為正極性,第2組運算放大器〇p_為負極 性。其中,Vref[R:l]係為提供給數位類比轉換器DAC的R組參考 電壓,數位類比轉換器DAC會依據這些參考電壓再細分出更多的 1337451
電壓值給運算放大器使用。而㈤e[B:1]是欲顯示於平面顯示器的 灰階數位㈣’係㈣序控㈣產生並傳送料極驅動器暫存及 使用、參考第1組與第2組通道,假設所有的運算放大器都是 不,,供應電壓AVDD與接地電壓GNDA的電位做切換,則於 電荷分享時(charge Sharing ),先將相鄰的源極驅動器晶片外部負 載Load,、Load2做短路連接的動作,此時第一開關⑴係為導通 狀態,則源極驅動器晶片外部負載L_七吨上的電荷會重新 平均分配’平賴的麵值大約為供應霞avdd的二分之一。 此時再將第-開關φ i開路,並將運算放大器的輸出級連接至相對 應的源極驅動器晶片外部負載(第1組運算放大器OP+連接至源 極驅動θ晶片外部負載LGadi ’第2組運算放大器〇p—連接至源 極驅^晶片外部負載Lc)ad2),此時第二開關φ2係為導通狀態。 則運异放大时將祕购器晶4外部貞紐昇或壓低至目標電 位(此為供應電壓AVDD/接地電^gnda),以完成一次完整的
印參考第2圖。第2圖為第i圖中的源極驅動器之輸出時序圖。 使用電荷共子方式與HmeDGth簡丨,其巾POL代表運算放 大益0P的極性信號,LD代表運算放大器〇p的輸出起始信號。 out則為源極驅動器晶片外部負載的電壓。決定運算放大器〇p 出極H的方式&在LD的上升緣(RisingEdge)暫存POL的值, 如第2圖所不,在LD的上升緣暫存到的p〇L為卜則運算放大 器0P輸出極性為正極性’若在LD的上升緣暫存到的p〇L為〇, UJ7451 則運算放大器OP輪出 可藉由電荷共享的^ 第闕導通期間, 昇或壓低至心先將源極驅動器晶片外部負載的電壓提 放大器=::=.於第二_㈣侧,改由運算 乃有將近0.5*AVDD的電位需要驅動。 _ 4第3圖。第3圖為第1财的源極驅動11之另一輸出時 是H P ^、 心㈣仙。與第2 ®不同的 巧一性魏的_為縣的二分之—。則於第- :j=r、導通期間’可藉由電荷共享的方式,先瓣驅動 為曰曰片外。卩貞_麵提昇缝健Q5*avd 導通期間,改由運算放大器OPW動剩餘的咖細^關= ___侧蝴第—_ 現有的平面顯示器所使用的源極驅動器(S〇urceDriver)架檨 中’為了節省糊耗,幽_荷分享(c㈣心㈣)的 做法,先將相敎極性減的輸出端點赌路方錢接, 荷平均分喊,觸源極麟_輸出級連接錢出端點對負載 進订充放電的動作。此種方法的缺點在於電荷平均分配後, 端距離目標電壓仍有—段不小的距離,導致源極驅動器的輸出 要繼續隊負載端進行級電時,仍需姉料的功率。 1337451 f發明内容j 方法目ϋ於^供一種可減少源極驅動器的功率損耗之 八 解决習知技術中的問題。 有供—種可減少源極驅動11的蝴Μ耗之方法,包含 電愿二ft原對一源極驅動器的負載端進行充放電至虚嘴 電壓極性相同且電壓值接近之 。軚 輪出級對㈣載端進行纽電至該目«極駆動器之 係提供—種可減少源極鶴器的功率損耗之方法 有一第一參考賴源對-源極鶴糾負載魏行 同増值接近之-第-參她;該源』 ^輸出輯該負載端進行充放電至該第-目標電壓;一第二 胸考=壓源對該源極驅動器的負載端進行放電至與—第二目標電 之二域驗接近之—第二參考電壓;以及獅極驅動器 之輸出、.及_負細進行放電至該第二目標電壓。 本發明係提供一種可減少源極驅動器的功率損耗之方法,包含 魏據-起始訊號於時序上延遲一第一參考電壓以產生複數個第 -電壓訊號;依據該起始簡於時序上延遲—第二參考電壓 生複數個第二電壓訊號;依據該複數個第一電壓訊號對複數個相 對應的源極驅動器的負載端進行充電至與—第—目標電壓 同且電壓值概之料-參考·;顧數她對翻源極驅動 9 '器?級對該複數個㈣應的負載端進行充放電至該第一目標 P,依魏複數㈣二電壓訊號對該複數個相對應的源極驅動 端進行放電至與-第二目標職極性侧且電壓值接近 =第二參考電壓;以及該複數個相對應的源極驅動器之輪出級 、 · 4負載端進行放電至該第二目標電壓。 ^發明係提供—種低功耗之源極驅動器,包含有—第—腳位, 來輪入-第-參考電壓;—第二腳位,用來輸人—第二來考電 類二數ΤΓ奐器;一運算放大器’输該第-數位 出端之門:—第―開關,耦接於該第—腳位與該輸 B ’用來控繼輸出端是否電性連接至該第_腳位, 输該運算放大器與該輸出端之間,用來控心 疋電性連接至該運算放大器;以及一第三開關,; =與職㈣,嫩職_輸連接至= 本發明係提供一種低功耗之源極驅動器 用第-開關,输於該第—數位類比轉換器與該_山輪 3來控制該輸出端是否電性連接至該第-數㈣、’π ^之 以及-第二開關,祕於魏算放大減錢灿轉換器; 制該輸出端是否電性連接至該運算放大器;1巾,間,用來控 比轉換⑽根據—極性信號與—灰階數位資料由複數位類 、且多考電 ^37451 中選取一組參考電壓輸出。 本發明係提供—種低雜之源極驅動器 比轉換器;-運算放大器 數。有一第一數位類 出端;-第二數位類比轉換器,其=位,器;-輸 出端;-第-開關,_第二=出端及-第二輸 端與該輸出㈣,咖_如物第一輸出 位類比轉換器之該第—輸出端;1 接以第二數 :輸出端之間,電== 大益’以及-第三開關,_於該第二數位類 輸出端與該輸出端之間,用來控制 、^』之该第二 二數位類比轉換器之該第二輸出端;接至該第 與一灰階數位資料由複數組參她中選取 ”以及^出’其中’該第二數位類比轉換11係根據該極性 U虎以及-紐植聽倾概 =器參考電壓並於該第-輪出端輸出一第一參考電=二 第^數位類比轉換ϋ係根據該極性錢以及—灰階數 z =組轉換器參考電壓中選取另一組轉換器參考電壓並於該第: 輸出端輸出一第二參考電壓。 本七明係提供-種低功耗之源極驅動器積體電路,包含有—時 序控制器,絲依據-起始峨於時序上延遲一第—參考電壓以 產生複數個第-電壓峨’且依據該起始訊號於時序上延遲—第 11 1337451 二參考電壓以產生複數㈣二電壓訊號;以及複數個通道群組, 每個通道群組包含—第一輸入端,用來接收相對應的第—電壓 訊號;一第二輸入端,用來接收相對應的第二電壓訊號;一第三 輸入端’帛來触购始峨;及魏鶴極驅姆,每—個源 極驅動H包3 K位類比轉換^ 運算放大器,麵接於該數位 類比轉換器,-輸出端;—第—開關,墟於該運算放大器與該 輸出端之間’用來控制該輪出端是否電性連接至該運算放大器; 第-開關’麵接於該第二輸入端與該輸出端之間,用來控制亨 =端是否電性連接至該第二輸人端;以及—第三關,搞胁 ^輸入端與5亥輸出端之間,用來控制該輸出端是否電性連接 至該第一輸入端。 【實施方式】 片40"之考^ I圖。第4圖為本發明—實施例說明—源極驅動器晶 ίΓ來;^圖。於贿魏外部先產生—第—㈣賴V,及- 細Ί V2 ’並將第—參考電壓Vl及第二參考電壓v2透過 源極驅動器晶片4〇的 > 3电i V2边過 部。根據源極驅動器輸出及—第二腳位連接至積體電路内 連接至第-來考電壓v的極性,將源極驅動器晶片外部負載 驅動器晶片外部負載:參考電壓%,然後再將源極 第一目標電壓%或第運算放大110151進行充放電至 大於第二目標電壓VT2,^缝VT2。假設第—目標電壓π 至第-目標電壓ντ,則Γ 動器晶片外部負載L〇adl充電 1 、J先將源極驅動器晶片外部負載匕⑽士連接 12 1337451
0P 至第-參考電壓Vl ’此時第-開關SWl係為導通狀態;再將源極 驅動器晶片外部負載Load,連接至運算放大器〇Ρι繼續充電至第 一目標電壓VI,此時第二關SW2係為導通狀態。同樣地,欲 將源極驅動器晶片外部負載放電至第二目標電壓%,則先 將源極驅動器晶片外部負載匕⑽^連接至第二參考電壓%,此時 第三開關SW3係為導通狀態;再將源極驅動器晶片外部負載L_ 連接至運算放大ϋ〇Ρι繼續放電至第二目標電壓%,此時第二1 開關SW2係為導通狀態。透過第—開關SWi、第二咖%及一第 二開關sw3的導通與否,用來選擇源極驅動器晶片外部負載㈤ 電性連接至第-參考錢V1、—第二參考電壓V2麵算放大器1 A請參考第5圖。第5圖為第4圖中的源極驅動器之輪出時序圖。 田LD上升時,依據P〇L信號來決定是否要將源極驅動器曰片外 部負載L〇adl電性連接至第一參考電壓%或一第二參考電, 直至LD下降後,才將源極驅動器晶片外部負載w 2 放大裔OP丨進行充放雷。於笛 Μ關 ……: 1導通期間,先將源極驅 動^曰片卜σΡ負載LGadi的電壓提昇或壓低至第-參考電壓v, 於第二開關sw2導通期間,改由運算放大器〇Ρι驅動源極^_ 晶片外部負載的電壓至第一目標賴% 撕 至第〜考電壓V2,於第二開關SW2導通期間,改由 奶驅動源極驅動器晶片外部負載的輕至第二目標電虔
S 13 1337451 .H 1第參考電壓V|接近第—目標電壓VT,J_第:參考電壓 二目標輕VT2,則放大請!只需要供應少許電 仃可驅動至目;^電壓,可大幅降低源極驅動器的功率損耗。 、請參考第6圖。第6圖為本發明另-實施例說明一源極驅動器 晶片之不意圖。由積體電路内部的數位齡轉換器DAC,根據一 極性信號POL與—紐數位資料加[(::1]域數組參考電麼Vi :VN中選取—組參考電壓輪出,而CQde[c狀欲顯示於平面顯示 器的灰Ρό數位貝料’係由時序控制器產生並傳送給源極驅動器暫 f及使用。POL代表輸出極性,ντ代表目標電壓。娜源極驅動 器輸出級的極性’先將源極驅動器晶片外部負載L〇ad】連接並充放 電上述所4取的參考電壓V「VN的其中一組,然後再將源極驅 動益晶片外部負載Loadl連接至運算放大器0P1進行充放電至目 標電壓VT。即先將源極驅動器晶片外部負載L〇adi連接至數位類 比轉換器DAC之輸出端,充電至所選取的某—組參考電壓,此時 •第—開關SWi係為導通狀態;再將源極驅動器晶片外部負载Loadi 連接至運算放大器0ρι繼續充電至目標電壓VT,此時第二開關 SW2係為導通狀態^ 請參考第7圖、第8圖與第6圖。第7圖為第6圖的控制訊號 與輸出電壓對應方式之示意圖。以二個位元為例 Code[2:l] ’則依據p〇l信號與c〇de[2:1]的排列組合,會產生8 ’組目標電壓V!—V8,而Vl,一V8,分別代表接近目標電壓V, —v8 14 1337451 的電壓(請參考第8圖)。如第7圖所示,當p 為00時,目標電壓VT為Vl,以此類推。a,,、,且Code 請參考第8圖。第8圖為第6圖中的源極驅動 如第8圖所示,當舰信號心之輪出時序圖。 電壓為v5,料通第—門關Γ 時,對應到的目標 貝』導通第開關SWl,先將源極 ㈣連接絲位_換器默之細端, =二開叫將源極驅_片外部=:連: 運异放大益0P,繼續充電至目標電壓V5,以此類推。 a /之參考 圖。第9 _本發料—加侧―源極驅動器 Z片之不痛。〇>_表欲顯示於平面顯示器的灰階數 =’ V,咖]代表R組參考電壓,㈣陶是加侧的部分集 a或元全集合中的V組參考電壓(VgR),c〇de2[D⑴是⑽[⑶ 的部分集合或完全集合中的D個位元(峨),VTl、VT2代表正 負極性下的目標輕。由積體電路内部的—第二數位類比轉換写 dac2 ’根據極性信號P0L與灰階触資料⑽耶複數組 參考電壓Vrcf2[V:1]中選取—組參考糕輸出(輸出第一參考電麼 V,或第一參考電塵V2),根據源極驅動器輸出級的極性,將源極 驅動器曰曰片外部負載Load,連接至第一參考電麼V】或第二參考電 ,V2,然後再將源極驅動器晶片外部負載以叫連接至運算放大 器〇Pi進行充放電至目標電麼VTi或%。於第一開關導通 /月間先將源極驅動||晶>{外部的電壓提昇或壓低至第 1337451 λ 參考電壓Vl ’於第二開關SW2導通期間’改由運算放大器〇ρ) ..驅動源極驅動$晶片外部負舞Load!的電壓至第-目標電壓 1於第—開關SW3導通期間,先將源極驅動器晶片外部負載 Load)的電壓降低至第二參考電壓%,於第二開關%導通期間, ’改由運算放大器0Pl驅動源極驅動器晶片外部負載[〇_的電壓 •至第二目標電壓VT2。由於第一參考電壓V】接近第-目標電壓VTl 且第一參考電壓V2接近第二目標電壓VL,則運算放大器只 品要供應少。午電便可驅動至目標電壓,可大幅降低源極驅動器的 功率損耗。 "月參考第10圖。第10圖為本發明另一實施例說明一源極驅動 器晶片之示意圖。與第9圖不_是第二數位_轉換器DAC2 所使用的參考電壓他聊:1]與第一數位類比轉換器DACi所使用 的參考電麗Vref[R:l]互為獨立。仍由第二數位類比轉換器DAc2 輸出第-參考電壓v,及第二參考電壓%,第一開關SWi、第二開 鲁關SW2及第三開關SW3的導通與否,用來選擇源極驅動器晶片外 部負載Load!連接至第一參考電壓V!、一第二參考電壓v2或運算 放大器OPi。 凊參考第11圖。第11圖為第9圖與第ι〇圖的控制訊號與參 考電壓對應方式之示意圖。令V等於16 , D等於3,此種對應方 式表示數值不同的Code2[3:l]會選擇到不同的Vref2值。 1337451 請參考第12圖。第12圖為第9圖與第1〇 考電壓對應方式之另-示賴。令v等於16,D财與參 應方式表示數值不同的議[3:1]可以選擇到相同的種對 考H第叫第13瞻9陶丨〇_控觀號與參 =應:式之另一示意圖。令V等於16,D等於3,此種對 …万式表不Vl、V2的值可以與CGde2[3:1]無關 的Μ值,此處為Vre削及„ 接固疋為特疋 :參考第Μ圖。第14圖為第9圖與第⑴圖中的源極驅動器 之别出時相。此處的㈣訊號與參考電壓對應方式採用第】!圖 的對照方式’並舉〇>崎3:1]為〇〇〇、00卜010及011為例說明。 則Vl~~V4分別代表code2[3:l]為〇〇〇 —on在正極性下之目標電 壓,、〜%2分別代表code2[3:i^ _一〇11在負極性下之目標 電壓。於第—開關sw】導通綱,先將源極驅動器晶片外部負載 Load^·提昇至參考電壓%,於第二_撕2導通期間,改 由運算放大11 0Ρι驅動源極驅動器晶>{外部負載Loa+的電壓至 目標電壓VTi。於第三開關SW3導通期間’先將源極驅動器晶片 外。卩負載Load】的電壓降低至參考電壓%,於第二開關Sw2導通 期間’改由運算放大器〇Ρι驅動源極驅動器晶片外部負载L〇adi 的電壓至目標電壓VT9,以此類推。 請參考第15圖。第15圖為本發明一實施例說明源極驅動器晶
17 1337451 片内部的-通道群組之示意圖。令源極驅動器晶片内的總輸出通 道數目為N,並將該N個通道分成M個通道群組(Channd ㈤叩)’每—個通道群組包含—第-輸人端In_、-第二輸入 M Input2及一第二輸入端Input3 ;射,第一輸入端邮⑷係用 、來接收相對應的第-電壓訊號PrPM,第二輸入端!叩ut2係用來 •接收相對應的第二電壓訊號Nr NM,第三輸入端一t3係用來接 收起始喊LD(請參考第16圖)。每-個通道群組包含κ個源極 • 驅動器,每一個源極驅動器分別包含一個數位類比轉換器DACl —dack’ 一個運算放大器〇h—0Ρκ,一第一開關sWu—sWk丨、 一第二開關SW丨2—SWK2以及一第三開關sw〗3 —SWk3。其中,第 一開關SWn — SWK1係耦接於源極驅動器晶片外部負載Loadi — L〇adk跟運算放大器0ρ〗 —〇ρκ之間,根據第三輸入端〗叩⑽所接 收的起始訊號LD控制其開啟或關閉,用來決定運算放大器〇Ρι 〇Ρκ疋否可以對源極驅動器晶片外部負載Loa^ — LoadK進行充 放電。第二開關W,2 — sWja係耦接於源極驅動器晶片外部負載 ® Load!—Loadk跟第二輪入端Input2之間,用來決定是否將第二輸 入端I叩ut2所接收的第二電壓訊號& — Nm連接至源極驅動器晶 片外部負載Load! —L〇adK。而電壓控制開關SW13 — SWK3係耦接 於源極驅動器晶片外部負載L〇a山—L〇acJk跟第一輸入端Inputl之 間’用來決定是否將第—輸入端J叩utl所接收的第一電壓訊號匕 — Pm連接至源極驅動器晶片外部負載Load, ~LoadK ° 請參考第16圖與第17圖。第16圖為本發明一實施例說明一 1337451 源極驅動器晶片60之示意圖。源極驅動器晶片6〇包含一時序控 制器62及Μ個通道群組CGi_CGm,其中每一個通道群組CGi —CGM包含κ個源極驅動器,則該源極驅動器晶片總共包含Μχ Κ個源極驅動器,其包含ΜχΚ個源極驅動器晶片外部負載L〇adi —LoadMxK。時序控制器62包含一第一輸入端622,用來接收一第 一參考電壓V,,一第二輸入端624,用來接收一第二參考電壓%, 一控制端626 ’用來接收一起始訊號LD,Μ個第一輸出端628, 用來根據起始訊號LD於時序上延遲第一參考電壓Vl以產生μ個 第一電壓訊號Pi —ΡΜ,Μ個第二輸出端629,用來根據起始訊號 LD於時序上延遲第二參考電壓V2以產生Μ個第二電壓訊號1^ —ΝΜ。每一個通道群組CGi—cgm包含一第一輸入端lnput卜一 第二輸入端Input2以及一第三輸入端〗叩ut3,分別用來接收相對 應的第一控制訊號一PM、相對應的第二控制訊號Nl — nm以及 起始訊號LD。 請參考第17圖與第16圖。第π圖為第16圖中時序控制器62 的架構之示意圖。時序控制器62包含一相位控制單元72、μ個 第一電壓控制開關SWC1 — SWCM以及Μ個第二電壓控制開關 SWD1 —SWDM。相位控制單元72包含一輸入端、複數個第—相位 控制§fl號輸出端以及複數個第二相位控制訊號輸出端。該輸入端 係用來接收起始訊號LD。該複數個第一相位控制訊號輸出端係用 來根據起始訊號LD輸出複數個第一相位控制訊號C^ — Cm,其係 用來控制相對應的複數個第一電壓控制開關SWC1 — SWCM之開啟 1337451 及關閉。該複數個第二相位控制訊號輸出端係用來根據起始訊號 LD輸出複數個第二相位控制訊號〇1—DM,其係用來控制相對應 " 的複數個第二電壓控制開關SWD1_SWDM之開啟及關閉。其中, 複數個第一電壓控制開關SWC1 — SWCM之每一個第一電壓控制開 . 關係耦接於第一輸入端022與相對應的第一輸出端628之間(第 一參考電壓Vl與第一電壓訊號匕―Pm之間)。複數個第二電壓控 制開關swD1—swDM之每一個第二電壓控制開關係搞接於第二輸 入端624與相對應的第一輸出端629之間(第二參考電壓%與第 ®二電壓訊號N, - NM之間)。 請參考第18圖。第18圖為第15圖的源極驅動器之輸出時序 圖。假設為1-Line Dot Inversion的方式,通道群組CG丨包含四個 源極驅動器。由於是D〇t inversi〇n,相鄰的通道極性是相反的,因 此’當POL為1時,電壓控制開關SWl3、sw22、SW33、SW42會 同時導通,當POL為〇時,電壓控制開關SWi2、SW23、SW32、 • SW43會同時導通,以此類推。而電壓控制開關SWn'SWvSWw、 SW^則是在起始訊號ld為0時同時導通(耦接至運算放大器〇p1 一 OP4 ) 0 請參考第19圖。第19圖為第15圖的源極驅動器之另一輸出 時序圖。假設為1-Line Row Inversion的方式,通道群組CG|包含 四個源極驅動器。由於是RowInversi〇n,相鄰的通道極性是相同 的,因此,當POL為1時,電壓控制開關SW|3、SW23、SW33、 20 Γ3會㈣…時,電細刪w、sw22、 SW” sw'2曰同時導通’以此類推。而電壓控制開關SWll、SW21、 sw3丨、sw4丨則是在起始訊號L 21 大器〇p「〇p4)。 為0時同時導通(搞接至運算放 請參考第20圖。第20圖為楚 圖。其中,τ 為4 17圖的時序控制器之輸出時序 L W 控制訊號C「Cm上升緣距離起始 it起t=L;> 二她㈣訊糾—心上升 立的時間,且^與卜0互相獨 D ㈣㈣Cl —CM鮮二她㈣訊號D, 一 Μ _在起始贿LD ±讀依社升,並 同時下降。當第一相位 r降碌 ㈣ U唬Cl —Cm為高準位時,則第一電壓 "^ 。— SWCM呈導通狀態’當第二相位控制訊號D广Dm W位時,則第二電壓控制開關SWd广sWdm呈導通狀態。 時Ί21 M ^ 17圖㈣序控制器之另一輸出 -Γ ώ / 「tM皆等於G,則第—相位控制訊號C】 #:’、第一相位控制訊號D「Dm的時序關係圖如第21圖所示。 相位控制訊號Cl —Cm為高準位時,則第一電壓控制開關 dWeM呈導通崎,#第二她控制職β丨為為高準位 f ’則第二電壓控制_ SWD1-SWDMS導通狀態。 請參考第22圖。第22圖為第17圖的時序控制器之另一輸出 :; ^ 21 1337451 •時序圖。其中,Tl—tm為第-相位控制訊號c「Cm上升緣距離 起始訊號LD上升緣的時間,Ti2._Tm2為第—相位控制訊紅「 • Cm下降緣距離起始訊號LD下降緣的時間,卜tM騎二相位控 '制訊號D「Dm上升緣距離起始訊號LD上升緣的時間,
為第二相位控制訊號Dl - Dm τ降緣距離起始訊號LD 了降緣的二夺 間且τ! τΜ與、tI2—Tnu t12—tM2為互相獨立之實數。 透過此種時序關係’可以將第一相位控制訊號〇广〜跟第二相位 #控制訊號Dl—Dm的寬度調整為等長(即LrLM等長,Wm 等長)。當第-相位控制訊號c「Cm為高準位時,貝,旧一電壓= 制開關SWC「SWCM呈導通狀態,當第二相位控制訊號以為 為高準位時,則第二電壓控制開關SW『SWDMS導通狀態。M 請參考第23圖。第23圖為第16圖中同—個通道群組的第i 通道與第2通道之輸出時序圖。於ilineDoUnversi^的方式下, 第1通道與第2通道輸出的極性相反。和VT2分別代表不同 •的目標電壓。其中,第一電壓訊號卩!於起始訊號LD第-次上升 後由向阻抗(Hi-Z)狀態轉變成Vl,此時電壓控制開關sw^係為 導通狀態,則源極驅動器晶片外部負載1^〇3(11會充電至%,待起 始訊號LD下降後’關閉電壓控制開關SWn,此時運算放大器〇ρι θ接手將源極驅動器晶片外部負載L〇a山充電至目標電壓Vi〗(導 通電壓控制開關SWU)。於起始訊號ld第二次上升時,電壓控制 開關SWU係為導通狀態,則源極驅動器晶片外部負載L〇a山會放 電至V2 ’待起始訊號LD下降後,關閉電壓控制開關SWi2,此時 22 133/451 ,運算放大器〇Pi會接手將源極.驅動器晶片外部負載Loadi放電至 味電壓ντ2 (導通電壓控細關叫丨)。由於第⑽道與第2 通道輸㈣極性相反,第—訊號P】於起始訊號LD第i:欠上 升後由间阻k (Ηι·Ζ)狀態轉變成%,此時電壓控_關sW22 -係為導通狀態,則源極驅動器晶片外部負載L〇ad^放電至V2, 待起始訊號LD下降後’關閉電壓控制開關撕22,此時運算放大 為OP:會接手將源極驅動器晶片外部負載L〇城放電至目標電壓 鲁VT2 (導通電壓控制開關SW2i)。於起始訊f虎LD第二次上升時, 電壓控制開關SW23係為導通狀態,貝懷極驅動器晶片外部負載 Load2會充電’待起始峨LD下降後,關閉賴控制開關 SW23 ’此時運算放大器01>2會接手將源極驅動器晶片外部負載 Load2充電至目標電壓VTl (導通電壓控制開關SW2i)。、 請參考第24圖。第24圖為第16圖令第丨組通道群組與第2 組通道群組之輸出時序®1。VTl、ντ2、VT3和%分別代表不同 •的目標電壓。其中,第-電壓訊號Ρ!、6由高阻抗(Hi-Ζ)狀態 轉變成%以及第二電壓訊號Nl、N2由高阻抗⑽z)狀態轉變 成V2的時間點可以彼此錯開,此種做法可避免同一時間内對所有 的負載進行充放電,以防止瞬間最大電流及降低系統雜訊產生的 機會。 請參考第25圖。第25圖為第16圖中第丨組通道群組與第2 組通道群組之另一輸出時序圖。與第24圖不同的是,將第一電壓 23 1337451 Λ號Pi、P2由高阻抗(Hi-Z)狀態轉變成以及第二電壓訊號 、 Nl、N2由高阻抗(Hi-Z)狀態轉變成%的時間點調整成相同的。 ' 以上所述的實施例僅用來說明本發明,並不侷限本發明之範 疇。文中所提到參考電壓Vi—VN並不侷限於固定的電壓,且參考 電壓Vi—VN的產生方式可以由晶片外部的腳位接出,由晶片内部 的數位類比轉換器所提供,但並不侷限於此。且透過一個時序控 制器來將先前所產生的參考電壓重新產生成複數組時序上互為^ ♦ 立的電壓信號,該些信號的時序關係可以是各種的變化組合,並 不侷限於本發明所舉的實施例。此外,第一開關、swu~ sWki、第二開關 s、sW12 - SWK2、第三開關 sw3、SWi厂 sWk3、 第電壓控制開關SWC1-SWCM以及第二電壓控制開關SWdi — SWDM等元件並不限定為金氧半導體電晶體或雙載子接面電晶 體,也可以採用其他元件。 由上可知,本發明提供一種低功耗源極驅動器之方法及其裝 置先將源極驅動器的負載端進行充放電至與目標電壓接近之;
考電壓,源極轉⑼H使驗小的驗錢,即能在相P t峨極.咖___,進而減少源極驅動^ ⑽Γ種情況在目標賴接近最高(AVDD)及最低電位 太於明顏B更加_,著平面齡11尺寸及解析度不斷增加 本獲仔的功率改善更加顯著。 24 1337451 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。 【圖式簡單說明】 第1圖為先前技術使用電荷分享的一源極驅動器晶片之示意圖。 第2圖為第1圖中的源極驅動器之輸出時序圖。 " 第圖為第1圖中的源極驅動器之另一輸出時序圖。 第4圖為本發明一實施例說明一源極驅動器之示意圖。 第5圖為第4圖中的源極驅動器之輸出時序圖。 第6圖為本發明另—實施例說明—源極驅動器之示意圖。 第7圖為第6圖的控制訊號與輸出電壓對應方式之示意圖。 第8圖為第6圖中的源極驅動器之輸出時序圖。〜 ϊ m本實施例說明—源極驅動器晶片之示意圖。 J 明另一實施例說明一源極驅咖 第圖圖與㈣圖的控制訊號與參考電壓對應方式之示 第13圖―為=圖圖與第_的控制訊號與參考·對應方式之另 第14圖為第9圖與第1()财的源極 第15圖為本發明一實施例說明源極=輪出時序圖。 之示意圖。 心曰曰片内部的一通道群組 $ 25 1337451 第16圖為本發明—源極驅動器晶片之_立 第第=_時序_ 第圖為第15圖的源極驅動器 第_】5圖的源極驅動器之另 第20圖為第17圖的時序控制器之輸出時序圖。 =圖為第17圖的時序控制器之另—輸出時序圖。 =22圖為糾7圖的時序控制器之另—輪㈣ 第2頂^_觀㈣丨_2通道之輸 第24圖^ 16圖” 1組通道群組與第2 Μ通她之輸出時 序圖。 第25圖為第16圖中第1組通道群組與第2組通道群电之另一产 出時序圖。 、 源極驅動器晶片 時序控制器 數位類比轉換器 運算放大器 接地電壓 參考電壓 灰階數位資料 極性信號 【主要元件符號說明】 φ 10、40、60 62 DAC、DAC厂 DACk OP+、OP—、〇P「〇PK AVDD 供應電壓 GNDa
Vref[R:l]、Vref2[V:l]
Code[B:l]、Code[C:l]、Code2[D:l]
POL 26 1337451
VT2 V2 ντ —Loadj^ ' Loadj —LoadM
LD
OUT Φ1 ' SW! ' SWu-SWki Φ2、SW2、SWl2 —SWia SW3、SW13 —SWK3 SWd-SWcM SWD 厂 SWDM VT, 第一目標電壓
Vl 第一參考電壓 v,-vN 參考電壓
Load 丨一LoadN、Load DAC, DAC2
Inputl、622 Input2 ' 624 Input3 ' 626 628 629 CG] — CGm 72
Pi - Pm N「Nm
Ci —Cm、D厂Dm 起始信號 負載電壓 第一開關 第二開關 第三開關 第一電壓控制開關 第二電壓控制開關 第二目標電壓 第二參考電壓 目標電壓 源極驅動器晶片外部負載 第一數位類比轉換器 第二數位類比轉換器 第一輸入端 第二輸入端 第三輸入端 第一輸出端 第二輸出端 通道群組 相位控制單元 第一電壓訊號 第二電壓訊號 相位控制信號 < £ ; 27 1337451 Τΐ~ ΤΜ ' tj —tM ' Τι2 —ΤΜ2 ' ti2~ tM2 時間L,-Lm ' w,-wM 寬度
28
Claims (1)
- 337451 99年10月22日修正替換頁 h、申請專利範圍·· 年ιΛ/修正本 一種低功耗之源極驅動器,包含有: 二第一腳位,用來輸人參考電堡. —第二腳位,用來輸人1二參考 —第一數位類比轉換器; , —運算放大器,耦接於該第— -輸出端; —類比轉換器; 2關雛於該第一腳位與該輪出端之間,用來控制該 輸出端是否電性連接至該第1位; -第二開關姻於該運算放大器與該輸出端之間,用來控制 —該輸出端是否電性連接至該運算放大器;以及 第-開關減於辟二腳位與該輸出端之間,用來控制該 輸出端是否電性連接至該第二腳位; "中該第-開關以及該第二開關不會同時開啟,以及該第二 開關以及該第三開關不會同時開啟。 2.如請求項1所述之源極驅動器,其中連接至該第一腳位之一第 一參考電壓源對一源極驅動器的負載端進行充電至與一第一 目標電壓極性相同且電壓值接近之一第一參考電壓。 3.如請求項2所述之源極驅動器,其中該源極驅動器之輪出級對 該負載端進行充放電至該第一目標電壓。 29 ^y/451 如請求項3所述之祕驅捕,其巾連 二參考電_對該源極驅動器的負载端進第 目禕電壓極性相同且糕值接近H參考電壓’。、弟一 如請求項4所述之源極驅動器,其巾該源極驅動器 該負载端進行放電至該第二目標電壓。 之輪出級對 6.如請求項3所述之源極| 統地電壓。 驅動器’其中該第二目標電壓係為一系 =::::_動器’其中該第二參考電㈣為-9, 如請求項3所述之源極驅動器,其中由該第—數位類比轉換器 產生該第-參考電壓給該第一參考電壓源,以及產生該第二參 考電壓給該第二參考電壓源。 如蜻求項8所述之源極驅動器,其中該第一數位類 該輪出級制。 、〜、 10. 求項8所述之源極驅動器,其中該第一數位類比轉換器與 該輪出級不共用。 、 月求項2所述之源極驅動器,其中該第一目標電壓係為一系 30 11. 1337451 ‘ ’ —---- —〜·— —99年1〇月22日修正替換w 統供應電壓。 ---~~^ (ί* •- ;12·如請求項8所述之源極軸器,其中該第-參考電壓係為該系 統供應電壓的四分之三。 ’' ^ ' 13.—種低功耗之源極驅動器,包含有: 一第一數位類比轉換器;(OperationalAmplifier > OP) , 位類比轉換器; Λ 一輸出端; 一第-開關,_於該第-數位類比轉換器與該輸出端之間, 用來控制雜it}端是否電性連接至該第—數位類比轉換 器;以及 ' 、 一第二Μ ’接於該運算放大H與該輸_之間,用來控制 5亥輸出端是否電性連接至該運算放大器; 以及當該第 其中,該第-數位類比轉換器係根據—極性信號與—灰階數位 資料由複數組參考電壓中選取—組參考電壓輪出/以及 當該第一開關開啟時,該第二開關會關閉, 二開關開啟時,該第一開關會關閉。 14. 一種低功耗之源極驅動器,包含有: 一第一數位類比轉換器; -運算放大器(OpemtionalAmplifk!· ’ 〇ρ),_於該第一數 31 即年10月22曰修正替換頁 位類比轉換器; —輸出端; 數位類比轉換器’其包含—第一輸㈣及一第二輸出 該輪出數_之該第-輸出端與 —第:位_換:=是否電性連_第 I 心::是接:電_ ™ —關娜於該第二數位類 === 及 該輪出端之η ϋ 舰盤^糾二輸出端與 二數位^制雜㈣是料性連接至該第 其令之該第二輸出端; 難纖-灰階數位 其中,該第墊中、取一组參考電壓輸出; 資㈣複據該極性信號與—灰階數位 壓並於該第,考電麼中選取一組轉換器參考電 組轉換衫考輸出一第一參考電壓以及由該複數 兴益翏考電壓中潠取H , ±± 第二輪出端輪出-第二參考=轉換器參考電壓並於該 K如請求項14所述切、極 壓係為該複數組參考電壓的部分集合或組轉換器參考電 32 133745116 a.、 p年】0月22日^^ %求項〗4所述之源極驅動器 ,其尹該複數組轉換器參考電 整與1^複數组參考轉係為獨立‘。 17· #低功耗之源極驅動器積體電路,包含有: 時序控制15 ’用來依據-起始訊號於時序上延遲-第-參考 電壓以產生複數個第一電壓訊號,且依據該起始訊號於時 序上延遲—第二參考電壓以產生複數個第二電壓訊號;以 及 複數個通道馳,每—個猶群組包含: 第輸入端,用來接收相對應的第一電壓訊號; 一第二輸入端,用來接收相對應的第二電壓訊號; 第二輸入端,用來接收該起始訊號;及 複數個源極驅動器,每一個源極驅動器包含: 一數位類比轉換器; 一運算放大器,_於該數_比轉換器; 一輸出端; 門一:,轉接於該運算放大器與該輸出端之 ^來控繼輸“是否軸魅該運算放 大态; •第二開關1接於該第二輸人 間,用來控制該輸出端日不…%出端之 入端;以及、否電性連接至該第二輸 ‘輸 第三開關,耦接於該第 入端與該輸出端之 3.3 !337451电性運接至該第 fm 間’用來控制1¾輪出端是否 入端。 含如請求項17所述之源極驅動器積體電路,其中該時序控制器 —第一輸入端’用來接收該第—參考電壓-弟二輸入端’用來接收該第二參考電壓. —控制端,用來接收該起始訊號; 延遲該第—# 複數個第,輸出端’用綠據棘始訊號於時序上 參考電壓以產生複數個第一電壓訊號;以及 複數個第二_端,时根據該起始訊胁時序上延遲 參考電壓以產生複數個第二電壓訊號。 人如請求項18所述之雜驅動雜體電路,射該時序控制器 包含. 複數個第—繼侧m咖軸_接於 該弟-輸人端與相對應的該第—輪出端之間·以及 複數個第二電壓控制開關’每一個第二電壓控制開關係耗接於 該第-輸人端與相對應的該第二輸出端之間。 其中該時序控制器 20·如請求項19所述之源極驅動器積體電路 另包含一相位控制單元,其包含: 一輸入端,用來接收該起始訊號; 34 替換頁 複數個第一相位控制訊號輸出端,用來根據該起始訊一~-數個第一相位控制訊號;以及 複數個第一相位控制I孔號輸出端,用來根據該起始訊號輸出複 數個第二相位控制訊號; 其中,該複數個帛-相位控制訊號係用來控制相對應的該複數 個第-電壓控制開關之開啟及關閉,該複數個第二相位控 制訊號係用來控制相對應的該複數個第二電壓控制開關 之開啟及關閉。 十一、圖式:
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