CN101022002A - 模拟源极驱动器输出电压补偿装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种使用于模拟源极驱动器的输出电压补偿装置及其方法，上述装置包括电压加成器、差值比较器与滤波器。首先，滤波器接收参考电平并把参考电平的噪声滤除后输出至差值比较器。之后的差值比较器将比较模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平所得的差值电压输出至电压加成器。最后，电压加成器以差值电压补偿模拟源极驱动器的输出电压。其中滤波器所接收的参考电平为模拟源极驱动器的数字接地电平。

Description

模拟源极驱动器输出电压补偿装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种源极驱动器(source driver)的输出电压补偿装置与方法，且特别涉及一种模拟源极驱动器(analog source driver)的输出电压补偿装置与方法。

背景技术

在中小尺寸模拟液晶面板的系统设计上，必须同时整合面板、驱动器以及信号走线于同一片基板中，以便提供产品最大的弹性空间。图1即为上述面板的架构，模拟源极驱动器(analog sourcedriver)101～103与栅极驱动器(gate driver)104排列在面板105周围，通过直接布局(layout)在基板上的信号走线106与FPC(flexible printedcircuit)界面110相连。在实际面板系统的布局(layout)设计与制作上，如图2所示，通过信号走线提供给模拟源极驱动器101～103的模拟接地电平AVSS1～AVSS3，会因信号走线寄生阻抗R₁、R₂与R₃的不同，进而在寄生阻抗两端产生不同的压差，使得各个模拟源极驱动器101～103的模拟接地电平AVSS1～AVSS3不同。

传统模拟源极驱动器的架构如图3所示，包含输出缓冲器(outputbuffer)301、模拟取样维持电路(analog sampling-and-hold circuit)302、移位寄存器(shift register)303以及位置解码器(position decoder)304。图3的传统模拟源极驱动器的输出动作可等效为图4A与图4B的充放电系统来看。图4A与图4B中区隔线401的左侧为模拟取样维持电路302的简图，右侧为输出缓冲器301的简图。继续参照图4A与图4B来看，传统模拟源极驱动器通过开关信号CPH控制模拟取样维持电路内的互斥开关S，当模拟取样维持电路取样(Sampling)第n条数据状态时，模拟数据电压VA便开始对内部电容Cn充电，而充电量的大小则是依据取样模拟数据减去模拟源极驱动器的模拟接地电平AVSS的关系决定，此时第n-1条数据的电容Cn-1则为放电状态，如图4A所示；当输出致能信号OE控制外部开关S1切换时，模拟源极驱动器便开始对输出端放电，输出第n条数据，此时第n+1条数据的电容Cn+1则为充电状态，如图4B所示。

根据前述关系可知，模拟源极驱动器的模拟接地电平AVSS的飘移，会直接影响到传统模拟源极驱动器的输出电压。因此，传统模拟源极驱动器在面对图2中各个模拟源极驱动器的模拟接地电平不同时，也就是AVSS1≠AVSS2≠AVSS3的情况下，传统模拟源极驱动器的输出电压Vout将会如图5所示，随着模拟接地电平AVSS的提高而下降，进而在画面显示上产生区块缺陷。也就是说，即使提供同样的模拟数据，每一个源极驱动器所负责区块的灰度(grayscale)表现也会不一致。且当参考电平飘移量越多时，相邻区块之间的品位灰度表现也就会有越大的落差。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用于模拟源极驱动器的输出电压补偿装置，无需修改模拟源极驱动器以外的系统，就可在原本驱动系统中改善区块缺陷，提高画面品质。

本发明的另一目的是提供一种使用于模拟源极驱动器的输出电压补偿方法，可消除因模拟源极驱动器的模拟接地电平不均而造成的输出电压变动。

为达成上述及其他目的，本发明提出一种使用于模拟源极驱动器的输出电压补偿装置，其特征在于包括一个电压加成器，采用差值电压补偿模拟源极驱动器的输出电压，其中的差值电压为该模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平的差值。

上述的使用于模拟源极驱动器的输出电压补偿装置，在一实施例中还包括差值比较器以及滤波器。差值比较器比较模拟接地电平与参考电平，输出差值电压至电连接在后的电压加成器，其中的参考电平为模拟源极驱动器的数字接地电平。滤波器接收参考电平，并将参考电平的噪声滤除后输出至差值比较器。

从另一观点来看，本发明另提出一种使用于模拟源极驱动器的输出电压补偿方法，其特征在于：以差值电压补偿模拟源极驱动器的输出电压，所采用的差值电压为模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平的差值。在差值电压的产生中会先将参考电平的噪声滤除，且参考电平为模拟源极驱动器的数字接地电平。

依照本发明的较佳实施例所述，本发明是以电压加成器补偿模拟源极驱动器的输出电压，而供应给电压加成器的差值电压是通过比较模拟接地电平与参考电平而来的，因此可以消除因模拟接地电平不均而造成的输出电压变动。

本发明是在模拟源极驱动器内加入电压补偿机制，所以不需在模拟源极驱动器以外的系统作任何修改，就可在原本驱动系统中改善区块缺陷，提高画面品质。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为已有技术的液晶面板整合设计的系统架构图。

图2为已有技术的模拟液晶面板电源配置等效图。

图3为已有技术的模拟源极驱动器的内部架构图。

图4A与4B为已有技术的模拟源极驱动器的输出动作示意图。

图5为已有技术的模拟源极驱动器的输出电压与模拟接地电平关系图。

图6为根据本发明一实施例的模拟液晶面板驱动系统架构图。

图7A与7B为根据本发明一实施例的模拟源极驱动器输出电压补偿装置的原理示意图。

图8为根据本发明一实施例的模拟源极驱动器输出电压补偿装置架构图。

主要元件标记说明

75：模拟源极驱动器输出电压补偿装置

101～103、621～623：模拟源极驱动器

104、624：栅极驱动器

105、625：液晶面板

106：信号走线

110：FPC界面

301、812：输出缓冲器

302、813：模拟取样维持电路

303、814：移位寄存器

304、811：位置解码器

401：区隔线

611：参数选择器

612：锁相回路电路

613：视频解码器

614：时序控制器

615：面板模块

616：直流/直流转换器

821：电压加成器

822：差值比较器

823：滤波器

Cn-1、Cn、Cn+1：电容

R₁、R₂、R₃：电阻

S、S1：开关

具体实施方式

图6为根据本发明一实施例的模拟液晶面板驱动系统架构图，包含参数选择器(parameter selector)611、锁相回路电路(phase lockedloop)612、视频解码器(video decoder)613、时序控制器(timingcontroller)614、直流/直流转换器(DC/DC converter)616，以及带有输出电压补偿装置75的模拟源极驱动器621～623、栅极驱动器624与面板625的面板模块615。视频解码器613用于输入视频信号VS的数据解码，并输出模拟数据AD。时序控制器614产生模拟源极驱动器621～623所需的源极控制信号CS，与栅极驱动器624所需的栅极控制信号CG。参数选择器611提供视频解码器613于不同视频系统所需的解码参数。锁相回路电路612提供时序控制器614所需的系统频率。直流/直流转换器616提供整个系统以及模拟液晶面板模块615所需的工作电源。本发明在原本模拟液晶面板驱动系统不改变的设计下，将输出电压补偿装置75应用在新设计的模拟源极驱动器621～623上，使各个模拟源极驱动器621～623能自动补偿模拟接地电平的飘移，进而改善面板的区块模糊现象。

图7A与图7B为根据本发明一实施例的模拟源极驱动器输出电压补偿装置75的原理示意图。图7A披露了公知技术中，传统模拟源极驱动器会随着信号走线长短的影响，而使传统模拟源极驱动器的模拟接地电平呈现非相等的电平。为了补偿传统模拟源极驱动器因电路本身的模拟接地电平飘移而造成区块灰度不均的现象，本实施例提出了补偿模拟源极驱动器输出电压的原理，如图7B所示。请继续参照图7B来看，本实施例所提的原理是将模拟源极驱动器的模拟接地电平与系统的模拟接地电平相比，把两电平比较过后的差值电压，加回到模拟源极驱动器的输出电压，使得面板模块在同样的模拟数据下，每一个源极驱动器所负责的区块灰度表现一致。如后所述，本实施例采用模拟源极驱动器的数字接地电平作为系统模拟接地电平的近似值，主要是由于模拟源极驱动器内部的数字电路模块远少于模拟电路模块，因此在模拟源极驱动器的数字接地电平飘移现象很小的情况下，就可以把模拟源极驱动器的数字接地电平当做参考电平。

图8为根据本发明一实施例的模拟源极驱动器输出电压补偿装置75的架构图。依据本发明的原理，在传统的模拟源极驱动器中加入了输入电压补偿装置75，其中包含了电压加成器821、差值比较器822与滤波器823。电压加成器821连接于模拟源极驱动器的模拟取样维持电路813与输出缓冲器812之间，而差值比较器822与滤波器823则依次电连接至电压加成器821。电压加成器821把差值电压加回到模拟源极驱动器的输出电压上，而其中的差值电压是通过差值比较器822产生。在此差值比较器822是通过比较模拟源极驱动器的模拟接地电平(AVSS)与参考电平，进而产生差值电压并输出至电压加成器821。为了得到一个更准确的参考电平，也可以在差值比较器822接收参考电平之前，先将模拟源极驱动器的数字接地电平(GND)通过滤波器823滤除噪声后，再输出至差值比较器822做为参考电平。

最后，由图7A与7B的原理示意图可以得知，只需在模拟源极驱动器输出电压之前，对模拟源极驱动器的模拟接地电平的飘移进行补偿就可以，因此电压加成器821的电连接，还可以连接在模拟数据(AD)的输入端与位置解码器811之间，或是连接在位置解码器811与模拟取样维持电路813之间。

另一方面，本发明另外提出了一种模拟源极驱动器输出电压的补偿方法。补偿方法与上述的实施例大致相同，是利用差值电压作为源极驱动器输出电压的补偿，而差值电压的取得是通过比较模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平而来。这个补偿方法的细节已经包含于上一个实施例中，在此就不多说明。

综上所述，本发明的模拟源极驱动器输出电压补偿装置与方法，是利用差值电压作为源极驱动器输出电压的补偿，而其中差值电压是根据模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平的差距计算而来，因此在消除因模拟源极驱动器的模拟接地电平不均而造成的输出电压变动后，可以改善面板的区块缺陷。另一方面，本发明的输出电压补偿装置是附加在模拟源极驱动器内，因此可以在模拟源极驱动器以外的系统不作任何修改的情况下，就可在原本模拟驱动系统中提高画面的输出品质。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与改进。

Claims (18)

1.一种模拟源极驱动器输出电压补偿装置，用于模拟源极驱动器，其特征在于包括：

电压加成器，以差值电压补偿模拟源极驱动器的输出电压，该差值电压为该模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平的差值。

2.根据权利要求1所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于还包括：

差值比较器，用以比较该模拟接地电平与该参考电平，输出该差值电压至该电压加成器。

3.根据权利要求2所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于还包括：

滤波器，用以接收该参考电平，将该参考电平滤除噪声后输出至该差值比较器。

4.根据权利要求2所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该参考电平为该模拟源极驱动器的数字接地电平。

5.根据权利要求1所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该电压加成器电连接于该模拟源极驱动器的模拟数据输入端与位置解码器之间。

6.根据权利要求1所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该电压加成器电连接于该模拟源极驱动器的位置解码器与模拟取样维持电路之间。

7.根据权利要求1所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该电压加成器电连接于该模拟源极驱动器的模拟取样维持电路与输出缓冲器之间。

8.一种模拟源极驱动器输出电压补偿装置，用于模拟源极驱动器，其特征在于包括：

滤波器，用以接收参考电平，将该参考电平滤除噪声后输出。

差值比较器，用以输出差值电压，该差值电压为该模拟源极驱动器的模拟接地电平与该滤波器输出的该参考电平的差值；以及

电压加成器，以该差值电压补偿该模拟源极驱动器的输出电压。

9.根据权利要求8所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该参考电平为该模拟源极驱动器的数字接地电平。

10.根据权利要求8所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该电压加成器电连接于该模拟源极驱动器的模拟数据输入端与位置解码器之间。

11.根据权利要求8所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该电压加成器电连接于该模拟源极驱动器的位置解码器与模拟取样维持电路之间。

12.根据权利要求8所述的模拟源极驱动器输出电压补偿装置，其特征在于该电压加成器电连接于该模拟源极驱动器的模拟取样维持电路与输出缓冲器之间。

13.一种模拟源极驱动器输出电压补偿方法，其特征在于：

(a)以差值电压补偿模拟源极驱动器的输出电压，该差值电压为该模拟源极驱动器的模拟接地电平与参考电平的差值。

14.根据权利要求13所述的模拟源极驱动器输出电压补偿方法，其特征在于在步骤(a)之前还包括下列步骤：

滤除该参考电平的噪声。

15.根据权利要求13所述的模拟源极驱动器输出电压补偿方法，其特征在于该参考电平为该模拟源极驱动器的数字接地电平。

16.根据权利要求13所述的模拟源极驱动器输出电压补偿方法，其特征在于步骤(a)是以该差值电压补偿该模拟源极驱动器所接收的模拟数据。

17.根据权利要求13所述的模拟源极驱动器输出电压补偿方法，其特征在于步骤(a)是以该差值电压补偿该模拟源极驱动器的位置解码器的输出电压。

18.根据权利要求13所述的模拟源极驱动器输出电压补偿方法，其特征在于步骤(a)是以该差值电压补偿该模拟源极驱动器的模拟取样维持电路的输出电压。

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