TWI420474B - 源極驅動器 - Google Patents

Description

源極驅動器

本發明是有關於一種源極驅動器，且特別是有關於一種調整輸出訊號迴轉率之源極驅動器。

源極驅動器為液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)中重要的元件，其可將數位視訊資料轉換為多個電壓訊號，並且將轉換獲得之電壓訊號傳送至顯示面板上的畫素，以顯示影像畫面。源極驅動器通常具有多個輸出緩衝器以增強上述電壓訊號。由於電子元件特性的不同以及製程變異，從這些輸出緩衝器所輸出之電壓訊號於驅動畫素時可能不會具有相同迴轉率(slew rate)。如此一來，因液晶定向所需時間的不同將造成顯示畫面不穩定。

一般來說，在液晶顯示裝置中，傳送至畫素的電壓訊號其極性須週期性地改變，以避免液晶極化而造成殘影現象。採用極性反轉來驅動顯示面板的方式有三種，即畫面反轉(frame inversion)、欄反轉(column inversion)及點反轉(dot inversion)。以點反轉為例，在一畫面中相鄰畫素分別以相反極性之驅動電壓來驅動，且兩連續畫面中相同位置的畫素也會以相反極性之驅動電壓來驅動。通常來說，正極性之驅動電壓會大於耦接至液晶的共用電壓(common voltage)，而負極性之驅動電壓則小於共用電壓。

由於相反極性之驅動電壓具有不同的電壓準位，因此分別增強不同極性之驅動電壓的輸出緩衝器可能會由不同的電子元件所組成之。舉例來說，適用於增強正極性的驅動電壓的輸出緩衝器可包括N型差動對(N-Type Differential Pair)，用以接收高準位之驅動電壓並且控制輸出緩衝器之運作。相反地，適用於增強負極性之驅動電壓的輸出緩衝器可包括P型差動對(P-Type Differential Pair)，用以接收低準位之驅動電壓並且控制輸出緩衝器之運作。如上所述，由於電子元件特性的不同及製程變異，源極驅動器所輸出的電壓訊號很有可能會具不同的迴轉率。

明顯地，電壓訊號迴轉率的不同會造成以電壓訊號所驅動之液晶其定向時間的不同。因此，當進行極性反轉時，所顯示之影像其灰階顯示不均勻，且人眼所察覺到的畫面閃爍越嚴重，導致顯示品質降低。於此，需設計適當的源極驅動器以解決上述問題。

本發明提供一種源極驅動器，其可將不同輸出緩衝器所產生的畫素訊號之迴轉率調整一致。藉此，本發明可以避免顯示面板中的畫面閃爍，並進一步地提升顯示面板之品質。

本發明提出一種源極驅動器，適用於驅動具有多條資料線之顯示面板。源極驅動器包括第一輸出緩衝器、第二 輸出緩衝器、多工器及第一調整單元。第一輸出緩衝器之第一輸入端接收一第一畫素訊號，且其第二輸入端耦接其輸出端，用以增強第一畫素訊號的傳輸強度。同樣地，第二輸出緩衝器之第一輸入端接收一第二畫素訊號，且其第二輸入端耦接至其輸出端，用以增強第二畫素訊號的傳輸強度。第一調整單元耦接於第一輸出緩衝器之輸出端及多工器之第一輸入端。第一調整單元將第一輸出緩衝器所輸出之第一畫素訊號的迴轉率調整至與第二輸出緩衝器所輸出之第二畫素訊號的迴轉率相匹配，並且傳送第一畫素訊號至多工器。多工器耦接第一輸出緩衝器及第二輸出緩衝器之輸出端，用以依據控制訊號分別傳送第一畫素訊號及第二畫素訊號至其一奇資料線及其一偶資料線，或者分別傳送第一畫素訊號及第二畫素訊號至其一偶資料線及其一奇資料線。

在本發明之一實施例中，上述之源極驅動器更包括一第二調整單元。第二調整單元耦接於第二輸出緩衝器之輸出端及多工器之間，用以將第二輸出緩衝器所輸出之第二畫素訊號的迴轉率調整至與第一輸出緩衝器所輸出之第一畫素訊號的迴轉率相匹配，並且傳送第二畫素訊號至多工器。

在本發明之一實施例中，上述之第一畫素訊號及第二畫素訊號具有互補極性。

基於上述，本發明之源極驅動器利用調整單元將不同輸出緩衝器所輸出之畫素訊號的迴轉率調整一致。另外， 透過調整單元之運作，也可使同一輸出緩衝器所輸出之畫素訊號的上升時間與下降時間較為對稱，也就是，使輸出緩衝器之充電能力及放電能力對稱，以避免顯示影像時的畫面閃爍。

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。

以下將參考附圖詳細闡述本發明的實施例，附圖舉例說明了本發明的示範實施例，其中相同標號指示同樣或相似的元件。

圖1為本發明之一實施例之源極驅動器的電路圖。請參照圖1，源極驅動器100適於驅動顯示面板上的多條資料線，即資料線D1及D2，其中顯示面板例如為液晶顯示面板或者矽基液晶面板。資料線包括多條奇資料線(即資料線D1)及多條偶資料線(即資料線D2)交錯地配置於顯示面板。源極驅動器100包括輸出緩衝器111及112、多工器120、調整單元131及132。當一掃描線致能時，源極驅動器100經由輸出緩衝器111及112分別增強畫素訊號VP1及VP2的傳輸強度，接著傳送畫素訊號VP1及VP2至資料線D1及D2以顯示影像。本領域具有通常知識者應能理解本實施例之源極驅動器100的基本操作，故不加以贅述。

假設輸出緩衝器111及112分別負責增強具互補極性 之畫素訊號VP1及VP2，即正極性及負極性。輸出緩衝器111之第一輸入端(即非反相端“+”)接收正極性之畫素訊號VP1，且輸出緩衝器111之第二輸入端(即反相端“-”)耦接輸出緩衝器111之輸出端OUT1。同樣地，輸出緩衝器112之第一輸入端(即非反相端“+”)接收負極性之畫素訊號VP2，且輸出緩衝器112之第二輸入端(即反相端“-”)耦接輸出緩衝器112之輸出端OUT2。

調整單元131耦接於輸出緩衝器111之輸出端OUT1與多工器120之第一輸入端I1之間，用以調整輸出緩衝器111所輸出之畫素訊號VP1的迴轉率。同樣地，調整單元132耦接於輸出緩衝器112之輸出端OUT2與多工器120之第二輸入端I2之間，用以調整輸出緩衝器112所輸出之畫素訊號VP2的迴轉率。多工器120之第一輸出端O1及第二輸出端O2分別耦接奇資料線D1及偶資料線D2。多工器120依據控制訊號CON，分別傳送具互補極性之畫素訊號VP1及VP2至奇資料線D1及偶資料線D2，或者分別傳送畫素訊號VP1及VP2至偶資料線D2及奇資料線D1，以進行點極性反轉。

一般來說，電子電路的迴轉率定義為輸出訊號改變的最大速率。由於負載效應及輸出緩衝器之充放電操作，輸出緩衝器所輸出之畫素訊號的迴轉率可能會變慢，且即使由同一輸出緩衝器所輸出之畫素訊號，其上升迴轉率與下降迴轉率也會不對稱。畫素訊號的迴轉率越慢，畫素訊號就需要更多的時間達到預定電壓準位來驅動液晶。而畫素 訊號上升迴轉率及下降迴轉率不對稱也會導致所不欲見的畫面閃爍現象。另外，倘若不同輸出緩衝器所輸出之畫素訊號的迴轉率不匹配，顯示影像之呈現將會不均勻。

因此，本發明之實施例利用調整單元131及132分別調整輸出緩衝器111及112所輸出之畫素訊號VP1及VP2的迴轉率，以解決上述問題。請參照圖1，在本實施例中，調整單元131及132分別以可變電阻VR1及VR2實現之，用以調整使輸出緩衝器111及112所輸出之畫素訊號VP1及VP2的迴轉率相匹配。可變電阻VR1耦接於輸出緩衝器111之輸出端OUT1與多工器120之間，以調整兩者之間的電阻值。可變電阻VR2耦接於輸出緩衝器112之輸出端OUT2與多工器120之間，以調整兩者之間的電阻值。

當畫素訊號VP1的迴轉率小於畫素訊號VP2的迴轉率時，可變電阻VR1受控於調整訊號T1而調低其電阻值，以增加畫素訊號VP1的迴轉率，使畫素訊號VP1的迴轉率與畫素訊號VP2的迴轉率相匹配。另一方面，可變電阻VR2受控於調整訊號T2而調高其電阻值，以降低畫素訊號VP2的迴轉率，使畫素訊號VP2的迴轉率與畫素訊號VP1的迴轉率匹配。在一較佳實施例中，可變電阻VR1及VR2分別受控於調整訊號T1及T2而調低兩者的電阻值，進而增加畫素訊號VP1及VP2的迴轉率至一預設值，使畫素訊號VP1及VP2的迴轉率可相互匹配及一致。另外，藉由調整單元之運作，同一輸出緩衝器所輸出之畫素訊號的上升及下降的迴轉率能對稱，使各輸出緩衝器之充電能 力及放電能力之間的對稱性增加，以避免畫面閃爍。

請參照圖1，多工器120受控於控制訊號CON，其接收經調整單元131及132所分別調整後之畫素訊號VP1及VP2，以選擇性地分別傳送畫素訊號VP1及VP2至奇資料線D1及偶資料線D2，或者分別傳送畫素訊號VP1及VP2至偶資料線D2與奇資料線D1。圖2為本發明實施例圖1之多工器120的電路圖。請參照圖2，多工器120包括開關W1~W4。開關W1依據控制訊號CON之第一訊號CON1而導通多工器120之第一輸入端I1至第一輸出端O1，且開關W3依據控制訊號CON之第二訊號CON2而導通多工器120之第二輸入端I2至第二輸出端O2。因此，多工器120可分別傳送VP1及VP2至奇資料線D1及偶資料線D2。開關W2依據控制訊號CON之第一反相訊號CON1’而導通多工器120之第一輸入端I1至第二輸出端O2，且開關W4依據控制訊號CON之第二反相訊號CON2’而導通多工器120之第二輸入端I2至第一輸出端O1。第一反相訊號CON1’及第二反相訊號CON2’為分別經由反相第一訊號CON1及第二訊號CON2而獲得之。藉此，多工器120可分別傳送畫素訊號VP1及VP2至偶資料線D2及奇資料線D1。

圖1及圖2中所示之電路設計圖以一例說明闡述，以使本領域具通常知識者得以實施本發明，然非用以限定本發明。為使本領域具有通常知識者可輕易地實現本發明，以下以其它實施例詳細描述調整單元131及132之操作。

圖3為本發明之一實施例之源極驅動器100中調整單元的電路圖。請參照圖3，以調整單元131為例，圖3中調整單元131包括電阻RE_1~RE_N，以及開關SW_1~SW_N-1，其中N為正整數。電阻RE_1~RE_N為以串聯方式連接一起，而串聯之電阻RE_1~RE_N其第一端及第二端分別耦接輸出緩衝器111之輸出端OUT1及接地端GND。在開關SW_1~SW_N-1中，各開關耦接於對應之電阻與多工器120之第一輸入端I1之間，並依據調整訊號T1而導通輸出緩衝器111之輸出端OUT1至多工器120的第一輸入端I1之間的電路。電阻RE_1~RE_N與開關SW_1~SW_N-1相互運作可等效視為一可變電阻，以調整畫素訊號VP1的迴轉率。

舉例來說，假設調整訊號T1具有N-1個位元，且調整訊號T1的這些位元訊號分別控制開關SW_1~SW_N-1的開啟/關閉狀態。若開關SW_1導通時，輸出緩衝器111之輸出端OUT1與多工器120之第一輸入端I1之間的等效電阻為電阻RE_1。同理類推，若開關SW_2導通時，輸出緩衝器111之輸出端OUT1與多工器120之第一輸入端I1之間的等效電阻為電阻RE_1與電阻RE_2之和。因此，圖3所示之調整單元131可藉由增加或者減少等效電阻來調整畫素訊號VP1的迴轉率。

圖4為本發明之另一實施例之源極驅動器100中調整單元的電路圖。請參考圖4，以調整單元131為例，調整單元131包括開關S1~S2以及電容C1。如圖4所示，開 關S1其一端耦接輸出緩衝器111之輸出端OUT1，而另一端則耦接電容C1其一端與開關S2其一端。另外，電容C1另一端耦接接地電壓GND，且開關S2另一端耦接多工器120之第一輸入端I1。

調整單元131經由交替地導通開關S1及S2而產生一等效電阻。調整單元131所產生之等效電阻值相關於交替地導通開關S1及S2之切換頻率，亦即R=1/(C×f)，其中R為有效電阻值，C為電容C1之電容值且f為切換頻率。因此，圖4所示之調整單元131可藉由增加或減少調整單元131所產生之有效電阻值來調整畫素訊號VP1的迴轉率。

如上所述，源極驅動器100中的調整單元132也可藉由圖3及圖4中所示之電路來實現，故於此不多加贅述。

綜上所述，上述實施例之源極驅動器利用調整單元來調整不同輸出緩衝器所輸出之畫素訊號的迴轉率，使其相互匹配。另外，經由調整單元，畫素訊號上升及下降的迴轉率也可調整至對稱。如此一來，顯示面板上液晶定向所需的時間可近幾相同以提升顯示品質，且輸出緩衝器的充電能力與放電能力之間的對稱性也可提高以避免畫面閃爍。

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。

100‧‧‧源極驅動器

111~112‧‧‧輸出緩衝器

120‧‧‧多工器

131~132‧‧‧調整單元

OUT1~OUT2‧‧‧輸出端

T1~T2‧‧‧調整訊號

VP1~VP2‧‧‧畫素訊號

VR1~VR2‧‧‧可變電阻

I1‧‧‧第一輸入端

I2‧‧‧第二輸入端

O1‧‧‧第一輸出端

O2‧‧‧第二輸出端

D1‧‧‧奇資料線

D2‧‧‧偶資料線

CON‧‧‧控制訊號

CON1‧‧‧第一訊號

CON2‧‧‧第二訊號

RE_1~RE_N‧‧‧電阻

W1~W4、SW_1~SW_N-1、S1、S2‧‧‧開關

GND‧‧‧接地電壓

C1‧‧‧電容

圖1為本發明之一實施例之源極驅動器的電路圖。

圖2為本發明實施例圖1之多工器的電路圖。

圖3為本發明之一實施例之源極驅動器中調整單元的電路圖。

圖4為本發明之另一實施例之源極驅動器中調整單元的電路圖。

100‧‧‧源極驅動器

111~112‧‧‧輸出緩衝器

120‧‧‧多工器

131~132‧‧‧調整單元

OUT1~OUT2‧‧‧輸出端

T1~T2‧‧‧調整訊號

VP1~VP2‧‧‧畫素訊號

VR1~VR2‧‧‧可變電阻

I1‧‧‧第一輸入端

I2‧‧‧第二輸入端

O1‧‧‧第一輸出端

O2‧‧‧第二輸出端

D1‧‧‧奇資料線

D2‧‧‧偶資料線

CON‧‧‧控制訊號

Claims (12)

1. 一種源極驅動器，適用於驅動一顯示面板，其中該顯示面板具有多條資料線，且該些資料線包括多條奇資料線與多條偶資料線交錯地配置於該顯示面板，該源極驅動器包括：一第一輸出緩衝器，其第一輸入端接收一第一畫素訊號，且其第二輸入端耦接其輸出端，用以增強該第一畫素訊號的傳輸強度；一第二輸出緩衝器，其第一輸入端接收一第二畫素訊號，且其第二輸入端耦接其輸出端，用以增強該第二畫素訊號的傳輸強度；一多工器，其第一輸入端耦接該第一輸出緩衝器之輸出端，其第二輸入端耦接該第二輸出緩衝器之輸出端，其第一輸出端耦接該些奇資料線其一，且其第二輸出端耦接該些偶資料線其一，用以依據一控制訊號，分別傳送該第一畫素訊號及該第二畫素訊號至該些奇資料線其一及該些偶資料線其一，或分別傳送該第一畫素訊號及該第二畫素訊號至該些偶資料線其一及該些奇資料線其一；以及一第一調整單元，耦接於該第一輸出緩衝器之輸出端與該多工器之第一輸入端之間，用以調整該第一輸出緩衝器所輸出之該第一畫素訊號的迴轉率，使其匹配於該第二輸出緩衝器所輸出之該第二畫素訊號的迴轉率，並且傳送該第一畫素訊號至該多工器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，更包 括：一第二調整單元，耦接於該第二輸出緩衝器之輸出端及該多工器之第二輸入端，用以調整該第二輸出緩衝器所輸出之該第二畫素訊號的迴轉率，使其匹配於該第一輸出緩衝器所輸出之該第一畫素訊號的迴轉率，並且傳送該第二畫素訊號至多工器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之源極驅動器，其中該第二調整單元包括：一可變電阻，其第一端耦接該第二輸出緩衝器之輸出端，且其第二端耦接該多工器之第二輸入端，用以依據一調整訊號，調整該第二畫素訊號所通過之電阻值。
4. 如申請專利範圍第2項所述之源極驅動器，其中該第二調整單元包括：多個電阻，以串聯方式耦接一起，其中串聯之該些電阻具有第一端及第二端分別耦接該第二輸出緩衝器之輸出端及一電壓；以及多個開關，各該開關耦接於對應之該電阻以及該多工器之第二輸入端之間，用以依據一調整訊號，導通該第二輸出緩衝器之輸出端至該多工器之第二輸入端。
5. 如申請專利範圍第2項所述之源極驅動器，其中該第二調整單元包括：一第一開關，其第一端耦接該第二輸出緩衝器之輸出端；一第一電容，其第一端耦接該第一開關之第二端，且 其第二端耦接一電壓；以及一第二開關，其第一端耦接該第一開關之第二端，且其第二端耦接該多工器之第二輸入端，其中該第一開關與該第二開關為交替地導通。
6. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該第一調整單元包括：一可變電阻，其第一端耦接該第一輸出緩衝器之輸出端，且其第二端耦接該多工器之第一輸入端，用以依據一調整訊號，調整該第二畫素訊號所通過之電阻值。
7. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該第一調整單元包括：多個電阻，以串聯方式耦接一起，其中串聯之該些電阻具有第一端及第二端分別耦接該第一輸出緩衝器之輸出端及一電壓；以及多個開關，各該開關耦接於對應之該電阻與該多工器之第一輸入端之間，用以依據一調整訊號，導通該第一輸出緩衝器之輸出端至該多工器之第一輸入端。
8. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該第一調整單元包括：一第一開關，其第一端耦接該第一輸出緩衝器之輸出端；一第一電容，其第一端耦接該第一開關之第二端，且其第二端耦接一電壓；以及一第二開關，其第一端耦接該第一開關之第二端，且 其第二端耦接該多工器之第一輸入端，其中該第一開關與該第二開關為交替地導通。
9. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該多工器包括：一第一開關，其第一端耦接該第一輸出緩衝器之輸出端，且其第二端耦接該些奇資料線其一，用以依據該控制訊號之一第一訊號，傳送該第一畫素訊號至該些奇資料線其一；一第二開關，其第一端耦接該第一開關之第一端，且其第二端耦接該些偶資料線其一，依據該控制訊號之一第一反相訊號，傳送該第一畫素訊號至該些偶資料線其一；一第三開關，其第一端耦接該第二輸出緩衝器之輸出端，且其第二端耦接至該些偶資料線其一，依據該控制訊號之一第二訊號，傳送該第二畫素訊號至該些偶資料線其一；以及一第四開關，其第一端耦接該第三開關之第一端，且其第二端耦接該些奇資料線其一，依據該控制訊號的一第二反相訊號，傳送該第二畫素訊號至該些奇資料線其一。
10. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該第一畫素訊號及該第二畫素訊號具有互補極性。
11. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該顯示面板為一液晶顯示面板。
12. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該顯示面板為一矽基液晶面板。