TWI489430B - 顯示器的驅動裝置 - Google Patents

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TWI489430B
TWI489430B TW099100544A TW99100544A TWI489430B TW I489430 B TWI489430 B TW I489430B TW 099100544 A TW099100544 A TW 099100544A TW 99100544 A TW99100544 A TW 99100544A TW I489430 B TWI489430 B TW I489430B
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Description

顯示器的驅動裝置
本發明是有關於一種驅動裝置，且特別是有關於一種應用於顯示器的驅動裝置。
在顯示器的驅動裝置中，為了提升顯示的品質，通常會設計一種所謂的預充電的電路。這個預充電會使驅動裝置(例如源極驅動器)在提供畫素對應顯示資料所產生的灰階電壓前，先輸出一個預充電壓至畫素上。藉以使得畫素可以在被驅動前先行進行充電，以降低畫素的反應時間以及電流消耗。
在習知的驅動裝置中，預充電路僅在特定的時間點提供固定的預充電壓，這在不同的灰階電壓的情況下，會產生預充電壓不足或過多的現象。以下請參照圖1A及圖1B，其中圖1A及圖1B分別繪示習知的驅動裝置不同的輸出信號示意圖。在圖1A的繪示中，驅動裝置先依據預充致能信號PreEn來提供電壓準位等於準位Veq的預充輸出信號至輸出信號VSO。並依據輸出致能信號SOE提供電壓準位高於準位Veq的驅動輸出信號以作為輸出信號VSO。在這種情況下，由於預充輸出信號的電壓準位不足，會影響到預充電的效能，而使得驅動輸出信號產生時，還需要一定的時間才能上升到所需要的灰階電壓的值且耗電較高。
相反的，在圖1B的繪示中，預充輸出信號的電壓準位Veq卻又遠高於驅動輸出信號的電壓準位。這種預充電壓過高的現象，則會造成驅動裝置過多不必要的功率消耗。
本發明提供三種顯示器的驅動裝置，用以依據顯示資料所產生的灰階電壓來調整所產生預充輸出信號的電壓準位。
本發明提出一種顯示器的驅動裝置，包括數位類比轉換電路以及輸出緩衝電路。數位類比轉換電路接收數位的顯示資料，並依據顯示資料以產生灰階電壓。輸出緩衝電路耦接數位類比轉換電路，具有輸出端以產生輸出信號。輸出緩衝電路接收灰階電壓、預充致能信號以及輸出信號，並依據灰階電壓與輸出信號的比較結果以及預充致能信號以提供預充輸出信號至輸出緩衝電路的輸出端。
在本發明之一實施例中，上述之輸出緩衝電路包括預充電路。預充電路接收預充致能信號及比較結果，當預充致能信號致能時，預充電路依據比較結果提供預充輸出信號，其中預充電路內建於輸出緩衝電路中。
在本發明之一實施例中，上述之輸出緩衝電路更包括接收輸出致能信號。輸出緩衝電路依據輸出致能信號以輸出驅動輸出信號。
在本發明之一實施例中，上述之緩衝電路為運算放大器。運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端、預充致能 輸入端以及輸出端。其第一輸入端接收灰階電壓，其第二輸入端接收驅動輸出信號，其預充致能輸入端接收預充致能信號，其輸出端包括產生驅動輸出信號或預充輸出信號。
在本發明之一實施例中，上述之數位類比轉換電路為電壓選擇器。電壓選擇器依據顯示資料選擇輸出多數個待選電壓的其中之一。
本發明另提出一種顯示器的驅動裝置，包括數位類比轉換電路、輸出緩衝電路以及預充電路。數位類比轉換電路接收數位的顯示資料，並依據顯示資料以產生灰階電壓。輸出緩衝電路耦接數位類比轉換電路並接收灰階電壓。輸出緩衝電路具有輸出端以產生驅動輸出信號。預充電路耦接輸出緩衝電路，依據灰階電壓以及預充致能信號來產生預充輸出信號。預充電路並傳送預充輸出信號至輸出緩衝電路的輸出端。
在本發明之一實施例中，上述之預充電路直接接收灰階電壓並在預充致能信號為致能時，依據灰階電壓產生預充輸出信號。
在本發明之一實施例中，上述之預充電路接收灰階電壓與預充致能信號，並在預充致能信號為致能時，依據灰階電壓與輸出信號的比較結果以產生預充輸出信號。
本發明更提出一種顯示器的驅動裝置，包括數位類比轉換電路、輸出緩衝電路以及預充電路。數位類比轉換電路接收數位的顯示資料，並依據顯示資料以產生灰階電壓。輸出緩衝電路耦接數位類比轉換電路，具有輸出端以 產生輸出信號。輸出緩衝電路接收灰階電壓以及輸出信號，並比較灰階電壓與輸出信號，以產生比較結果。預充電路耦接輸出緩衝電路，依據比較結果以及預充致能信號來產生預充輸出信號至輸出緩衝電路的輸出端。
基於上述，本發明藉由依據顯示資料來產生的灰階電壓來調整其所產生的預充輸出信號的電壓大小。使得預充輸出信號不會因為是固定的而產生過度預充或是預充不足的狀況。除有效節省功率外，還可以提升到顯示器的顯示品質。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
請參照圖2，圖2繪示本發明的一實施例的顯示器的驅動裝置200的示意圖。驅動裝置200包括數位類比轉換電路210以及輸出緩衝電路220。數位類比轉換電路210接收數位的顯示資料DIN，並依據顯示資料DIN以產生灰階電壓VIOP。輸出緩衝電路220耦接數位類比轉換電路210，並接收灰階電壓VIOP、預充致能信號PreEn以及輸出致能信號SOE。
在本實施例中，數位類比轉換電路210利用電壓選擇器來建構。其中電壓選擇器接收並依據數位的顯示資料DIN來選擇所接收的多個類比的多個輸入電壓VIN的其中之一作為灰階電壓VIOP。以顯示資料DIN為3位元為例 子，數位類比轉換電路210可以接收8個輸入電壓VIN來作為選擇的依據。
輸出緩衝電路220依據輸出致能信號SOE來產生驅動輸出信號以作為輸出信號VSO，並依據預充致能信號PreEn來產生預充輸出信號以作為輸出信號VSO。簡單的來說，輸出緩衝電路220在當輸出致能信號SOE為致能時產生驅動輸出信號以作為輸出信號VSO，並在預充致能信號PreEn為致能時產生預充輸出信號以作為輸出信號VSO。而其中的輸出致能信號SOE與預充致能信號PreEn不會同時被致能。
另外，輸出緩衝電路220在當預充致能信號PreEn致能的瞬間，會依據所接收的驅動輸出信號來與灰階電壓VIOP進行比較並產生比較結果。接著，輸出緩衝電路220在依據這個比較結果來決定所產生的預充輸出信號的電壓準位。這樣一來，輸出緩衝電路220所輸出的預充輸出信號的電壓準位就可以依據灰階電壓VIOP與驅動輸出信號的差來動態調整，避免預充輸出信號的電壓準位過高或過低的發生。
以下請同時參照圖3以及圖2，其中的圖3繪示本發明圖2實施例的輸出緩衝電路220的放大示意圖。輸出緩衝電路220內建有預充電路221。預充電路221接收預充致能信號PreEn並接收依據由灰階電壓VIOP與驅動輸出信號(於此預充狀態(預充致能信號PreEn致能之狀態)，驅動輸出信號為輸出信號VSO)來進行比較所獲得的比較結 果。在當預充致能信號致能時預充電路221依據上述的比較結果來提供預充輸出信號以作為輸出信號VSO。
另外值得一提的，輸出緩衝電路220可以由運算放大器來建構。作為輸出緩衝電路220的運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端、預充致能輸入端以及輸出端。其第一輸入端接收灰階電壓VIOP，其第二輸入端接收作為驅動輸出信號的輸出信號VSO，而其預充致能輸入端接收預充致能信號PreEn，其輸出端產生輸出信號VSO。(在此請注意，如前所述，輸出信號VSO可為驅動輸出信號或預充輸出信號，而於預充狀態下，輸出信號VSO為驅動輸出信號)。
接著請參照圖4，圖4繪示本發明的另一實施例的顯示器的驅動裝置400的示意圖。驅動裝置400包括數位類比轉換電路410、輸出緩衝電路420以及預充電路430。數位類比轉換電路410接收數位的顯示資料DIN，並依據顯示資料DIN以產生灰階電壓VIOP。其中，在本實施例中，數位類比轉換電路410利用電壓選擇器來建構。也就是說，數位類比轉換電路410是依據顯示資料DIN來選擇所接收的多數個輸入電壓VIN的其中之一來作為灰階電壓VIOP。
輸出緩衝電路420耦接數位類比轉換電路410並接收灰階電壓VIOP。輸出緩衝電路420具有用以產生輸出信號的輸出端。並且，在本實施例中，輸出緩衝電路420接收輸出致能信號SOE以及比較結果CMP。在此，比較結 果CMP可以藉由比較灰階電壓VIOP以及作為驅動輸出信號的輸出信號VSO進行比較來產生。
若要更仔細來說明灰階電壓VIOP以及作為驅動輸出信號的輸出信號VSO的比較動作，則請參照圖5繪示的本發明實施例的輸出緩衝電路420的放大示意圖。其中輸出緩衝電路420包括有利用電晶體M1、M2所構成的差動對(differential pair)，而電晶體M1及M2的分別接收灰階電壓VIOP以及作為驅動輸出信號的輸出信號VSO。這樣一來，比較結果CMP就可以在電晶體M1及M2所形成的差動對的共同端(也就是電晶體M1、M2相互連接的源/汲極)來產生。
事實上，輸出緩衝電路420可以利用運算放大器實現之，運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，其第一輸入端接收灰階電壓VIOP，其第二輸入端耦接至其輸出端。而運算放大器中通常包括有至少一組的差動對。也就是說，當輸出緩衝電路420是利用放大器來形成時，比較結果CMP可以直接利用本來就存在的差動對來產生，並不需要額外的電路。
請重新參照圖4，預充電路430則耦接至輸出緩衝電路420，預充電路430接收由輸出緩衝電路420所產生比較結果CMP，並且，預充電路430也接收預充致能信號PreEn。當預充致能信號PreEn致能時，預充電路430依據比較結果來提供預充輸出信號至輸出緩衝電路420的輸出端以作為輸出信號VSO。請注意，此時輸出緩衝電路420 所接收的輸出致能信號SOE為禁能，因此，輸出緩衝電路420在此時維持高阻抗(high impendence)而不會與預充電路430的輸出相衝突。
接著，預充致能信號PreEn轉為禁能，輸出致能信號SOE則轉為致能。預充電路430也對應致能信號PreEn的禁能而轉換成高阻抗。而輸出緩衝電路420則對應轉換成致能的輸出致能信號SOE而輸出驅動輸出信號以作為輸出信號VSO。
請特別注意，預充電路430是依據以預充輸出信號與輸出信號VSO的比較結果CMP來動態調整所提供的預充輸出信號的電壓大小。也就是說，本實施例的驅動裝置400可以提供更為貼近所需求的灰階電壓VIOP的電壓準位的預充輸出信號，減少不必要的電量耗損。
以下請參照圖6，圖6繪示本發明的再一實施例的顯示器的驅動裝置600的示意圖。驅動裝置600包括數位類比轉換電路610、輸出緩衝電路620以及預充電路630。予前一實施例的驅動裝置400不相同的是在於輸出緩衝電路620並不提供比較結果至預充電路630。預充電路630是直接接收灰階電壓VIOP來作為提供預充輸出信號的依據。
綜上所述，本發明直接利用數位的顯示資料所轉換的灰階電壓，或利用灰階電壓與輸出信號進行比較的比較結果，來使顯示器的驅動裝置在預充期間(預充致能信號為致能時)提供貼近於灰階電壓的預充輸出信號。使顯示器的預充動作更具效能，且能有效避免功率的浪費。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200、400、600‧‧‧驅動裝置
210、410、610‧‧‧數位類比轉換電路
220、420、620‧‧‧輸出緩衝電路
221、430、630‧‧‧預充電路
M1、M2‧‧‧電晶體
VIOP‧‧‧灰階電壓
DIN‧‧‧顯示資料
VIN‧‧‧輸入電壓
CMP‧‧‧比較結果
SOE‧‧‧輸出致能信
PreEn‧‧‧預充致能信號
VSO‧‧‧輸出信號
Veq‧‧‧準位
圖1A、圖1B分別繪示習知的驅動裝置不同的輸出信號示意圖。
圖2繪示本發明的一實施例的顯示器的驅動裝置200的示意圖。
圖3繪示本發明圖2實施例的輸出緩衝電路220的放大示意圖。
圖4繪示本發明的另一實施例的顯示器的驅動裝置400的示意圖。
圖5繪示的本發明實施例的輸出緩衝電路420的放大示意圖。
圖6繪示本發明的再一實施例的顯示器的驅動裝置600的示意圖。
200‧‧‧驅動裝置
210‧‧‧數位類比轉換電路
220‧‧‧輸出緩衝電路
VIOP‧‧‧灰階電壓
DIN‧‧‧顯示資料
VIN‧‧‧輸入電壓
SOE‧‧‧輸出致能信號
PreEn‧‧‧預充致能信號
VSO‧‧‧輸出信號

Claims (13)

  1. 一種顯示器的驅動裝置，包括：一數位類比轉換電路，接收數位的一顯示資料，並依據該顯示資料以產生一灰階電壓；以及一輸出緩衝電路，耦接該數位類比轉換電路，具有輸出端以產生一輸出信號，該輸出緩衝電路接收該灰階電壓、一預充致能信號、一輸出致能信號以及該輸出信號，其中，當該輸出致能信號為致能時，該輸出緩衝電路輸出一驅動輸出信號至該輸出緩衝電路的輸出端以做為該輸出信號，其中，當該預充致能信號為致能時，該輸出緩衝電路依據該灰階電壓與該驅動輸出信號的一比較結果提供一預充輸出信號至該輸出緩衝電路的輸出端以做為該輸出信號，其中，當該預充致能信號致能時，該預充輸出信號的電壓準位係由該比較結果而決定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，其中該輸出緩衝電路包括：一預充電路，用來接收該預充致能信號及該比較結果，以及用來當該預充致能信號致能時，依據該比較結果提供該預充輸出信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，其中該輸出緩衝電路為一運算放大器，該運算放大器具有第一輸入 端、第二輸入端、預充致能輸入端以及輸出端，其第一輸入端接收該灰階電壓，其第二輸入端接收該驅動輸出信號，其預充致能輸入端接收該預充致能信號，其輸出端包括產生該驅動輸出信號或該預充輸出信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之驅動裝置，其中該運算放大器包含有一差動對，該差動對之輸入端分別用來接收該灰階電壓以及該輸出信號，以比較該灰階電壓以及該輸出信號，來產生該比較結果。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動裝置，其中該數位類比轉換電路為一電壓選擇器，該電壓選擇器依據該顯示資料選擇輸出多數個待選電壓的其中之一。
  6. 一種顯示器的驅動裝置，包括：一數位類比轉換電路，接收數位的一顯示資料，並依據該顯示資料以產生一灰階電壓；一輸出緩衝電路，耦接該數位類比轉換電路，用來接收該灰階電壓以及一輸出致能信號，該輸出緩衝電路具有輸出端以產生一輸出信號；以及一預充電路，耦接該輸出緩衝電路，依據該灰階電壓以及一預充致能信號，並且產生一預充輸出信號，其中，當該輸出致能信號為致能時，該輸出緩衝電路輸出一驅動輸出信號至該輸出緩衝電路的輸出端以做為該輸出信號，其中，當該預充致能信號為致能時，該預充電路依據該灰階電壓與該驅動輸出信號的一比較結果提供該預充輸 出信號至該輸出緩衝電路的輸出端以做為該輸出信號，其中，當該預充致能信號致能時，該預充輸出信號的電壓準位係由該比較結果而決定。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之驅動裝置，其中該數位類比轉換電路為一電壓選擇器，該電壓選擇器依據該顯示資料選擇輸出多數個待選電壓的其中之一。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之驅動裝置，其中該輸出緩衝電路為一運算放大器，該運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，其第一輸入端接收該灰階電壓，其第二輸入端耦接至其輸出端。
  9. 一種顯示器的驅動裝置，包括：一數位類比轉換電路，接收數位的一顯示資料，並依據該顯示資料以產生一灰階電壓；一輸出緩衝電路，耦接該數位類比轉換電路，具有輸出端以產生一輸出信號，該輸出緩衝電路接收該灰階電壓、一輸出致能信號以及該輸出信號；以及一預充電路，耦接該輸出緩衝電路，接收該灰階電壓以及一預充致能信號，並且產生一預充輸出信號，其中，當該輸出致能信號為致能時，該輸出緩衝電路輸出一驅動輸出信號至該輸出緩衝電路的輸出端以做為該輸出信號，其中，當該預充致能信號為致能時，該預充電路依據該灰階電壓與該驅動輸出信號的一比較結果提供該預充輸出信號至該輸出緩衝電路的輸出端以做為該輸出信號， 其中，該輸出緩衝電路接收該灰階電壓以及該驅動輸出信號，以比較該灰階電壓以及該驅動輸出信號，來產生該比較結果，其中，當該預充致能信號致能時，該預充輸出信號的電壓準位係由該比較結果而決定。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器的驅動裝置，其中該預充電路接收該灰階電壓與該預充致能信號並在該預充致能信號為致能時，依據該比較結果以產生該預充輸出信號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之驅動裝置，其中該數位類比轉換電路為一電壓選擇器，該電壓選擇器依據該顯示資料選擇輸出多數個待選電壓的其中之一。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之驅動裝置，其中該輸出緩衝電路為一運算放大器，該運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，其第一輸入端接收該灰階電壓，其第二輸入端耦接至其輸出端。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之驅動裝置，其中該運算放大器包含有一差動對，該差動對之輸入端分別用來接收該灰階電壓以及該輸出信號，以比較該灰階電壓以及該輸出信號，來產生該比較結果。
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