TWI438757B - 液晶驅動裝置 - Google Patents

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Description

液晶驅動裝置
本發明是關於一種用於液晶顯示裝置等中的液晶驅動裝置。
對於近年來的液晶顯示裝置而言，伴隨面板(panel)的大型化，期望提高液晶驅動裝置的各種性能。為了應對面板的大型化及畫質的提高，而使用了倍速驅動(Double Speed Drive)，從而亦要求液晶驅動裝置高速化。而且，液晶顯示裝置中搭載著多個液晶驅動裝置，伴隨面板的大型化而搭載的液晶驅動裝置的個數亦增加。
[專利文獻1]日本專利早期公開特開2006-050572號公報
圖7是3位元的串電阻(string resistance)方式的數位類比(Digital-to-Analog，DA)轉換器。在為串電阻方式的DA轉換器情況下，僅灰階電壓(gradation voltage)的位元數每增加1個，元件數會加倍且面積亦會加倍。在專利文獻1中記載了如下發明：即便在顯示色數的增加及多灰階化等所需的灰階電壓已增加的情況下，亦可實現電路構成元件數不會急遽地增加。
如圖10所示，在液晶顯示裝置1000上搭載著多個圖7或上述專利文獻1中所揭示的液晶驅動裝置。源極驅動器(source driver)1010分別具有串電阻，自基準電壓產生電路1030向串電阻供給有多個基準電壓。基準電壓產生 電路1030上並聯連接著多個源極驅動器1010的串電阻。一般而言是將串電阻值設計得低於10kΩ，當預先減小搭載基準電壓產生電路1030等的基板上的配線面積時，基板上的配線電阻會變得非常高，串電阻值會受到配線電阻的影響，從而會影響顯示。
圖8所示的是適用於圖10及圖7的源極驅動器的簡易模式。而且，圖9是表示圖8的各部的電壓轉換(Voltage Transition)。自基準電壓生成電路1030供給電壓V1及V2。解碼器(decoder)830根據圖像資料來選擇電壓V1至電壓V2之間的電壓，並經由放大器而輸出與資料相應的電壓。資料是根據載入信號自鎖存電路(latch circuit)輸出至解碼器830中。此處，運算放大器(operational amplifier)AMP需要輸入電容(input capacitance)，一般而言該輸入電容約為1pF左右。在每一個源極驅動器具有400個的輸出的情況下，必須使用5kΩ/2條並聯電阻進行總計為400pF的充電。
然而，近年來的液晶顯示裝置中，因框頻(frame frequency)的增加或各輸出數的增加而要求提高對液晶的寫入速度。同樣，亦期望提高對運算放大器AMP的輸入電容的充電速度。在圖8所示的情況下，尤其是在為了減小配線電阻的影響而將串電阻設定為大於等於10kΩ時，RC時間常數(time constant)為2.5kΩ×400pF=1.0μs。
因此，充電90%所需的時間約為3μs，從而輸出波 形會產生延遲。
本發明是鑒於上述方面而完成的，提供一種即便在要求維持較高的串電阻的電阻值的情況下，亦可快速地對輸出用的運算放大器的輸入電容進行充電的液晶驅動裝置。
本發明的液晶驅動裝置為了解決上述課題而包括：第1灰階電壓生成電路，自第1串電阻拉出多條第1配線；第2灰階電壓生成電路，自具有電阻值高於第1串電阻的第2串電阻拉出多條第2配線，並且將第2配線連接在連接成電壓隨動器(voltage follower)的運算放大器上；多個DA轉換器，分別連接著第1配線及運算放大器；以及輸出運算放大器，分別連接在DA轉換器上。
本發明的液晶驅動裝置藉由形成發明的構成而可高速地驅動液晶顯示裝置。
以下，根據圖式來詳細地說明本發明的實施形態。再者，以下的說明及隨附圖式中，對具有大致相同的功能及構成的構成要素附上相同的符號，藉此省略重複的說明。
[實施例1]
圖1是本發明的第1實施形態的液晶驅動裝置100的電路圖。首先對本實施例的構成進行說明。液晶驅動裝置100是將3位元的數位信號轉換為類比信號的電路。液晶驅動裝置100以第1灰階電壓生成電路110、第2灰階電 壓生成電路120、DA轉換器130、及運算放大器140作為最小構成要件。第1灰階電壓生成電路110是生成多個灰階電壓的電路，並輸出藉由串電阻111而使電壓V7的電壓降低後所得的V0~V6。對於V0~V7而言，自V7至V0電壓依次降低。以下，將V0~V7總稱為灰階電壓。
第2灰階電壓生成電路120包括並聯連接在第1灰階電壓生成電路110上的串電阻121。在串電阻121的各節點(node)上連接著運算放大器123。運算放大器123連接成電壓隨動器(voltage follower)，運算放大器123的輸出連接在相對應的第1灰階電壓生成電路110的節點上。再者，串電阻121的合成電阻值大於串電阻111的合成電阻值。例如，串電阻111的合成電阻值為10kΩ，串電阻121的合成電阻值為100kΩ。實際上串電阻111可達到10kΩ~50kΩ。
而且，將串電阻121設定為一定程度的較大值，以使與串電阻111的合成電阻值不會變低。根據發明者的經驗規則，考慮到串電阻121的電阻值必須大於等於50kΩ。雖然與串電阻111的電阻值有關，但使合成電阻值減少約1成左右即可，此時，較理想的是，使串電阻121的電阻值為串電阻111的電阻值的10倍。
DA轉換器130將第1灰階電壓生成電路110與第2灰階電壓生成電路120的輸出作為輸入，並根據數位資料來有選擇地輸出灰階電壓。第1灰階電壓生成電路110與第2灰階電壓生成電路120分別經由自串電阻111、121 拉出的配線而與DA轉換器連接。較理想的是，串電阻111與串電阻121的伽馬曲線(Gamma Curve)相同。DA轉換器130具有多個，且多個DA轉換器130與第1灰階電壓生成電路110及第2灰階電壓生成電路120並聯連接。運算放大器140對應各個DA轉換器130，自輸出端子150輸出經DA轉換器130所選擇的電壓。
接著，對動作進行說明。圖2是表示圖1所示的液晶驅動裝置的簡易模式的液晶驅動裝置。而且，圖3是表示圖2所示的液晶驅動裝置的電壓轉換的時序圖。圖2中與圖1的個位與十位相同的符號具有相同的功能。
於時刻t1，將脈衝輸入至載入信號，藉此DA轉換器230選擇與數位資料相應的灰階電壓，開始對運算放大器240的輸入電容進行充電。第1灰階電壓生成電路210是由具有相當於先前的串電阻的合成電阻值的串電阻211所構成的。節點A是第1灰階電壓生成電路210的輸出節點，因電阻較低，故在對運算放大器240的輸入電容進行充電時會暫時地引起電壓下降(voltage drop)。
與此相對，與第1灰階電壓生成電路210相比，第2灰階電壓生成電路220是由電阻值較大的串電阻221所構成的，因此即便在對運算放大器240的輸入電容進行充電時，電壓亦幾乎不會下降。因此，節點A的電壓下降後，第2灰階電壓生成電路220的運算放大器223動作，以供給電位(potential)，因此節點A快速地恢復為規定的電位。
藉由設置第2灰階電壓生成電路220，可一方面維持 第1灰階電壓生成電路210的串電阻211為高電阻值，一方面提高運算放大器240的輸入電容的充電速度，從而液晶顯示裝置可高速驅動。
[實施例2]
圖4、圖5、圖6是本發明的第2實施形態的液晶驅動裝置。在以下的說明中，對與第1實施形態不同的部分進行說明。
首先，利用圖5及圖6來說明本發明的第2實施形態。圖5簡單地表示第2實施形態的液晶驅動裝置。而且，圖6是圖5所示的液晶驅動裝置的時序圖。圖5所示的液晶驅動裝置500與第1實施形態在第2灰階電壓生成電路520的構成方面有所不同。第2灰階電壓生成電路520包括串電阻521、運算放大器523、及開關525。將串電阻521的規定的節點與運算放大器523的輸入連接。運算放大器523連接成電壓隨動器。運算放大器523的輸出經由開關525而與第1灰階電壓生成電路510及DA轉換器530連接。對開關525進行控制，以在對運算放大器540的輸入電容開始充電時使上述開關525暫時地成為接通狀態。
因此，列舉利用載入信號來進行控制來作為一例。藉由在對輸入電容進行充電時使開關525暫時地接通，而可抑制節點A的變動。而且，第2灰階電壓生成電路520與第1灰階電壓生成電路510是暫時地並聯連接在DA轉換器530上的，例如，即便在運算放大器523存在製造差異等情況下，也不會對液晶顯示造成影響。而且，本實施例 中，即便串電阻411與串電阻421的伽馬曲線稍有不同，亦可對運算放大器440的輸入電容高速地進行充電。
再者，如圖4所示，一個運算放大器423透過多個開關425連接於DA轉換器430。即，每隔n個第1配線就連接不同的運算放大器423。當然，因為減少運算放大器423的個數，所以可減小第2灰階電壓生成電路420的電路面積。當然亦可形成為如下構成：在圖1所示的第2灰階電壓生成電路120上分別設置著開關525。
100、500‧‧‧液晶驅動裝置
110、210、510‧‧‧第1灰階電壓生成電路
111、121、211、221、411、421、521‧‧‧串電阻
120、220、420、520‧‧‧第2灰階電壓生成電路
123、140、223、240、440、423、523、540‧‧‧運算放大器
130、230、430、530‧‧‧DA轉換器
150‧‧‧輸出端子
425、525‧‧‧開關
830‧‧‧解碼器
1000‧‧‧液晶顯示裝置
1010‧‧‧源極驅動器
1030‧‧‧基準電壓產生電路
A‧‧‧節點
V0~V7‧‧‧灰階電壓
t1‧‧‧時刻
圖1是表示本發明的第1實施形態的液晶驅動裝置的電路圖。
圖2是表示本發明的第1實施形態的液晶驅動裝置的電路圖。
圖3是圖2所示的液晶驅動裝置的時序圖。
圖4是表示本發明的第2實施形態的液晶驅動裝置的電路圖。
圖5是表示本發明的第2實施形態的液晶驅動裝置的電路圖。
圖6是圖5所示的液晶驅動裝置的時序圖。
圖7是表示先前的液晶驅動裝置的電路圖。
圖8是表示先前的液晶驅動裝置的電路圖。
圖9是圖8所示的液晶驅動裝置的時序圖。
圖10是表示液晶顯示裝置的方塊圖。
210‧‧‧第1灰階電壓生成電路
211、221‧‧‧串電阻
220‧‧‧第2灰階電壓生成電路
223、240‧‧‧運算放大器
230‧‧‧數位類比轉換器
V1、V2‧‧‧灰階電壓
A‧‧‧節點

Claims (7)

  1. 一種液晶驅動裝置，包括：第1灰階電壓生成電路，自第1串電阻拉出多條第1配線；第2灰階電壓生成電路，自具有高於上述第1串電阻的電阻值的第2串電阻拉出多條第2配線，並且將上述第2配線連接在連接成電壓隨動器的運算放大器的輸入端上；多個數位類比轉換器，分別連接著對應的上述第1配線與上述運算放大器的輸出端；以及輸出運算放大器，其輸入端分別連接在上述數位類比轉換器上，並自上述輸出運算放大器的輸出端輸出經上述數位類比轉換器所選擇的電壓，其中，上述第1配線與上述運算放大器的輸出端的連接點位在上述第1串電阻與上述第1配線的連接點與上述數位類比轉換器之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶驅動裝置，其中上述運算放大器的輸出端與上述數位類比轉換器經由開關而連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的液晶驅動裝置，其中上述開關在對上述輸出運算放大器的輸入電容開始充電時暫時地成為接通狀態。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述的液晶驅動裝置，其中 上述開關根據使上述數位類比轉換器開始動作的控制信號而動作。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶驅動裝置，其中上述第1串電阻的電阻值大於等於10kΩ且小於等於50kΩ，上述第2串電阻的電阻值大於50kΩ。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶驅動裝置，其中每隔上述多條第1配線中的多條就設置一個上述運算放大器。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶驅動裝置，其中上述第1串電阻與上述第2串電阻具有相同的伽馬曲線。
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