CN101059946B

CN101059946B - 包含具有灰阶电压产生电路的驱动器ic的液晶显示装置

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Publication number: CN101059946B
Application number: CN2007101008528A
Authority: CN
Inventors: 西村浩一; 角谷高宪; 赤堀英树
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics China Co Ltd; Renesas Electronics Corp
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2027-04-20
Also published as: US8094107B2; CN101059946A; US20070247409A1; JP2007286525A; JP4915841B2

Abstract

一种液晶显示(LCD)驱动器集成电路，包括：灰阶电压产生电路，其被配置以从一组供给基准电压产生多个灰阶电压；和具有连接端的转换部分，其别配置以当驱动液晶显示面板的多条扫描线的每一个时，基于所述多个灰阶电压之一通过所述连接端之一驱动液晶显示面板的多条数据线的每一个，所述多个灰阶电压是根据输入数据而确定的。所述灰阶电压产生电路包括具有串联连接的电阻的电阻电路；和与所述电阻电路连接从而将所述电阻电路进行偏置的多个电压缓冲器。当使用两个LCD驱动器集成电路时，在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所述多个电压缓冲器之一的非反相输入端和在所述两个LCD驱动器集成电路另一个中的所述多个电压缓冲器的相应一个的非反相输入端共同连接到所述基准电压产生电路，且在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所述连接端的一部分和在所述两个LCD驱动器集成电路另一个中的所述连接端的相应部分彼此连接。

Description

包含具有灰阶电压产生电路的驱动器IC的液晶显示装置

1.技术领域

本发明涉及一种灰阶电压产生电路、驱动器集成电路(IC)和液晶显示装置，且更为具体地说，涉及一种其中像素由具有灰阶电压产生电路的驱动器IC所驱动的液晶显示器。

2.背景技术

近年来，彩色液晶显示器(LCD)中灰阶级的数量从以6位表示的260,000个彩色级增加到以8位表示的16,700,000个彩色级。此外，已经开发了以10位表示的1,000,000,000个彩色级的产品。在这种情形中，灰阶电压产生电路是产生与每个液晶面板的γ特性相匹配的电压的重要基本电路之一。常规地，灰阶电源IC与LCD驱动器IC的IC被单独地设置，且该灰阶电源IC用于调整液晶显示器驱动器(之后称作LCD驱动器)的γ特性。

然而，灰阶电压产生电路被安装在多个LCD驱动器IC的每一个中，以减小液晶显示装置的成本。在该情形中，根据由于灰阶电源电路的放大器导致的偏移电压，从各个液晶驱动器IC输出的灰阶电压表示彼此不同的值。因而，导致了显示块不均匀的问题。尤其是在LCD驱动器粘贴在COG(玻璃上芯片)并形成配线的情形中，其配线电阻较大。因而，根据流过确定γ特性的γ电阻的电流，每个LCD驱动器IC的γ特性发生变化。因此，这成为引起显示块不均匀的主要因素。

典型地，在灰阶电压产生电路的运算放大器中，6位产品一般在正侧具有五个放大器，在负侧具有五个放大器。此外，8位产品在正侧具有九个放大器，在负侧具有九个放大器。在这些放大器中，需要考虑电源效率，且其输出电压在电源电压或接近地电压(GND)的电压的范围内。此外，在一些情形中，灰阶电压产生电路被作为专用IC设置在LCD驱动器IC外部。然而，存在其安装在LCD驱动器IC中的情形。在该情形中，因为放大器必须由CMOS晶体管组成，所以驱动器的驱动性能受到限制。

图1是显示现有LCD源极驱动器1100A和现有LCD面板1300的结构的方块图。参照图1，常规例子的LCD源极驱动器1100A具有用于接收6位数字显示数据R，G和B的数据寄存器11、用于与选通信号ST同步地对数字显示数据进行锁存的锁存电路12、由平行设置的n级数字/模拟转换电路组成的D/A转换器13、用于产生灰阶电压的灰阶电压产生电路14，该灰阶电压具有基于LCD面板特性的γ特性灰阶、和输出放大器部分15，其用于对从D/A转换器13输出的电压进行缓存。这里，输出放大器部分15具有n个电压跟随器15₁到15_n。

LCD面板1300具有设置在数据线和扫描线之间的交叉区域处的薄膜晶体管(TFT)16₁到16_n。此外，像素电容器17₁到17_n与TFT 16₁到16_n连接。这里，TFT 16₁到16_n的栅极与扫描线连接，且其源极与数据线连接。此外，在一侧上像素电容器17₁到17_n的端部与TFT 16₁到16_n的漏极连接，另一侧上的端部与COM节点连接。图1显示了与一个扫描线和像素电容器17₁到17_n连接的TFT 16₁到16_n。通常，LCD面板1300具有多条扫描线。TFT 16₁到16_n与该扫描线和数据线连接，且以阵列的形状设置像素电容器17₁到17_n。LCD栅极驱动器(没有示出)逐个地顺序驱动与扫描线连接的TFT 16₁到16_n的栅极。D/A转换器13对由锁存电路12锁存的6位数字显示数据进行D/A转换，并发送给N个电压跟随器15₁到15_n。然后，D/A转换器13通过TFT 16₁到16_n给像素(像素电容器17₁到17_n)发送数据信号。这里，灰阶电压产生电路14产生灰阶电压作为在数据线上提供的数据信号的基准电压。在D/A转换器13中，通过由ROM开关(没有示出)组成的解码器选择灰阶电压之一。在日本专利No.2590456公开的现有灰阶电压产生电路中(第一现有的例子)，设置电阻梯(resistance ladder)电路。该电阻梯电路由电压跟随器驱动，以减小每个灰阶电压的输出节点处的阻抗，并精密地调整灰阶电压的电压值。

图2是显示现有灰阶电压产生电路14的结构的方块图。参照图2，灰阶电压产生电路14设置有嵌在LCD源极驱动器1100A中的电阻梯电路1102、设置在LCD源极驱动器1100A外部的外部电阻梯电路1401、具有用作电压跟随器的多个运算放大器OP₁到OP_n的缓冲放大器部分1101、和用于输出基准电压V_r的恒定电压产生电路。这里，内嵌的电阻梯电路1102具有串联连接的且分别与运算放大器OP₁到OP_n的输出端连接的电阻R_0’到R_n-1’。此外，外部电阻梯电路1401具有恒定电压产生电路和串联连接的电阻R_0’到R_n-1’。电阻R_0’到R_n-1’与运算放大器OP₁到OP_n的非反相输入端连接。

运算放大器OP₁到OP_n根据外部电阻梯电路1401中的电阻R_0’到R_n-1’的抽头电压来输出灰阶电压V_g1到V_gn。这里，外部电阻梯电路1401中的电阻R_0’到R_n-1’是可变电阻。通过改变这些电阻值，可调整施加给运算放大器OP₁到OP_n的抽头电压。此时，调整施加给运算放大器OP₁到OP_n的电压，使得从外部电阻梯电路1401输出的灰阶电压V_g1到V_gn是LCD面板1300特性的最佳电压。

基准电压V_r被施加给灰阶电压产生电路14。基准电压通过适当的外部恒定电压产生电路，例如带隙基准。最终分别根据梯电阻R_0’，R_1’，R_2’，---，R_n-2’，和R_n-1’来确定灰阶电压V_gn，V_gn-1，V_gn-2，---，V_g2和V_g1。就是说，如下确定灰阶电压V_gn，V_gn-1，V_gn-2，---，V_g2和V_g1。

V_gn＝V_rV_gn-1＝V_r{(R_n-2’+R_n-3’+...+R_0’)/(R_n-1’+R_n-2’+R_n-3’+...+R_0’)}，...，

V_g1＝V_r{R_0’/(R_n-1’+R_n-2’+R_n-3’+...+R_0’)}。

这里，如果用于确定LCD源极驱动器10中的灰阶电压V_g1到V_gn的电阻R₁到R_n-1的电阻率和用于确定灰阶电压V_g1到V_gn的电阻R_1’到R_n-1’的电阻率彼此相等，则运算放大器OP₁到OP_n的输出电流变为零。

然而，在放电方向上，第n运算放大器OP_n(输出最大灰阶电压V_gn的运算放大器)中的输出电流I_n由下面的方程(1)给出

I_n＝(V_gn-V_g1)/(R₁+R₂+...+R_n-1) (1)

此外，在放电方向上，第一运算放大器OP₁(输出最小灰阶电压V_g1的运算放大器)的输出电流I₁由下面的方程(2)给出

I₁＝(V_gn-V_g1)/(R₁+R₂+...+R_n-1) (2)

因而，运算放大器OP_n和运算放大器OP₁需要被设计成能够分别输出输出电流I_n和I₁的输出级。具体地说，当通过使用MOS晶体管设计它们时，与双极晶体管相比，确定驱动性能的MOS晶体管的互导gm较小。因此，应当给予关注。

此外，日本待审专利申请(JP-A-Heisei 10-142582：第二现有的例子)公开了下述一种技术，其中在液晶灰阶电压产生电路中可改善运算放大器的输出动态范围的减小。

此外，在日本待审专利申请(JP-A-Heisei 5-119744：第三现有的例子)中公开了下述一种LCD驱动器，其中多个LCD驱动器IC并联连接，从而增加在液晶上显示的灰阶级数。图3是显示使用两个LCD源极驱动器IC的LCD源极驱动器1100B的结构的方块图，每个LCD源极驱动器IC都具有内嵌的灰阶电压产生电路。参照图3，LCD源极驱动器1100B具有第一LCD源极驱动器IC 110-1和第二LCD源极驱动器IC 110-2。第一LCD源极驱动器IC 110-1设置有灰阶电压产生电路14’-1、数据寄存器11-1、锁存电路12-1、D/A转换器13-1和输出放大器部分15-1。灰阶电压产生电路14’-1设置有由一组电阻R₁-1到R_(n/2)-1-1组成的负侧灰阶电阻组142-1、和由一组电阻R_(n/2)+1-1到R_n-1-1组成的正侧灰阶电阻组141-1；与负侧灰阶电阻组142-1连接的运算放大器143₁-1和143₂-1；和与正侧灰阶电阻组141-1连接的运算放大器143₃-1和143₄-1。第二LCD源极驱动器IC 110-2的结构与第一LCD源极驱动器IC 110-1的类似。使用了类似组件的参考数字，其中用“2”代替了第一LCD源极驱动器IC 110-1的组件的附加数字“1”。

运算放大器143₁-1和143₄-2的非反相输入端与第一恒定电压源V_H+连接，运算放大器143₃-1和143₃-2的非反相输入端与用于供给比第一恒定电压源V_H+小的电压的第二恒定电压源V_L+连接。因而，运算放大器143₄-1给正侧灰阶电阻组141-1供给最高的电压。类似地，运算放大器143₄-2给正侧灰阶电阻组141-2供给最高的电压。此外，运算放大器143₃-1给正侧灰阶电阻组141-1供给最低的电压。类似地，运算放大器143₃-2给正侧灰阶电阻组141-2供给最低的电压。此外，运算放大器143₂-1和143₂-2的非反相输入端与第三恒定电压源V_H-连接，运算放大器143₁-1和143₁-2的非反相输入端与用于供给比第三恒定电压源V_H-小的电压的第四个恒定电压源V_L-。因而，运算放大器143₂-1给负侧灰阶电阻组142-1供给最高的电压。类似地，运算放大器143₂-2给负侧灰阶电阻组142-2供给最高的电压。此外，运算放大器143₁-1给负侧灰阶电阻组142-2供给最低的电压。类似地，运算放大器143₁-2给负侧灰阶电阻组142-2供给最低的电压。此外，当使用两个或多个LCD源极驱动器IC时，运算放大器的非反相输入端分别公共连接到电源电压。

在第一到第四个恒定电压源V_H+，V_L+，V_H-和V_L-中，因为它们通常有助于使用电阻分割，所以它们的阻抗较高。因而，需要缓冲放大器。在该例子中，运算放大器143₁到143₄执行缓冲放大器的角色。LCD面板响应于具有这种结构的LCD源极驱动器1100B的输出来改变亮度。例如，在通常白型的LCD面板中，设置第一到第四个恒定电压源V_H+，V_L+，V_H-和V_L-的值，使得正侧灰阶的高电压侧对应于黑色级别，低电压侧对应于白色级别，负侧灰阶的低电压侧对应于黑色级别，高电压侧对应于白色级别。

如上所述，在现有的技术中，LCD源极驱动器包含多个LCD源极驱动器IC。在该情形中，在每个LCD源极驱动器IC中导致梯电阻的变化。因此，灰阶特性在各个驱动器IC之间是不同的，会导致显示块不均匀的问题。此外，嵌在LCD驱动器中的灰阶电压产生电路的运算放大器的偏移电压的差别会导致所产生的灰阶电压在各LCD源极驱动器IC之间不同。因此可能导致显示块不均匀的问题。详细地说，根据每个LCD源极驱动器IC中的电阻分割来确定灰阶电压。电阻分割率对于每个LCD源极驱动器IC来说是变化的，尽管这是很自然的。结果，第一LCD源极驱动器IC 110-1和第二LCD源极驱动器IC 110-2的灰阶特性是不同的。在该情形中，如果系统地设置两个驱动器IC并响应于基于各个灰阶电压的数据信号来驱动液晶面板，则人眼就会识别由各个驱动器IC驱动的LCD面板之间的边界。应当注意，作为不同的灰阶，人眼能识别施加给液晶的电压的10mV的差别。

为了解决上面的问题，可考虑对灰阶电源运算放大器的输出进行公共连接。然而，在现有的技术中，各个运算放大器的偏移电压是不同的。因而，如果输出短路，则电源运算放大器就会异常地工作。为此，很难将灰阶电源运算放大器的输出彼此连接。因而，在现有的例子中，很难将其中嵌有灰阶电压产生电路的LCD驱动器IC公共连接。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种包含具有灰阶电压产生电路的源极驱动器IC的液晶显示装置，其中可改善图像质量。

在本发明的方面中，液晶显示器(LCD)驱动器集成电路包括灰阶电压产生电路，其被配置以从一组供给基准电压产生多个灰阶电压；和具有连接端的转换部分，其被配置以当驱动液晶显示面板的多条扫描线的每一个时，基于所述多个灰阶电压之一通过所述连接端之一驱动液晶显示面板的多条数据线的每一个，其中所述多个灰阶电压是根据输入数据而确定的。所述灰阶电压产生电路包括具有串联连接的电阻的电阻电路；和与所述电阻电路连接从而将所述电阻电路进行偏置的多个电压缓冲器。当使用所述LCD驱动器集成电路中的两个时，在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所述多个电压缓冲器之一的非反相输入端和在所述两个LCD驱动器集成电路另一个中的所述多个电压缓冲器的相应一个的非反相输入端共同连接到所述基准电压产生电路，且在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所述连接端的一部分和在所述两个LCD驱动器集成电路另一个中的所述连接端的相应部分彼此连接。

这里，所述多个电压缓冲器包括与所述电阻电路端部连接的两个电压缓冲器。

此外，所述灰阶电压产生电路进一步包括在所述电阻电路和所述两个电压缓冲器的每一个的输出之间连接的保护电阻。

此外，在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所有所述连接端和在所述两个LCD驱动器集成电路另一个中的所有所述连接端彼此连接。

此外，除了在所述两个LCD驱动器集成电路之一中对应于所述末端的所述连接端之外的其他所有所述连接端，以及除了在所述两个LCD驱动器集成电路另一个中对应于所述末端的所述连接端之外的其他所有连接端彼此连接。

在该情形中，所述灰阶电压产生电路包括与所述电阻电路的所述电阻之间的节点连接以将所述电阻电路偏置的所述多个电压缓冲器。所述基准电压产生电路产生用于所述多个电压缓冲器的所述一组供给基准电压。

在本发明的另一方面中，液晶显示器(LCD)装置包括具有多条数据线和多条扫描线的LCD面板，其中在所述多条数据线和所述多条扫描线的交叉点处设置有像素；基准电压产生电路，其被配置以产生一组供给基准电压；和通过所述多条数据线彼此连接的两个驱动器集成电路。所述多个驱动器集成电路的每一个都包括灰阶电压产生电路，其被配置以从所述一组供给基准电压产生多个灰阶电压；和具有连接端的转换部分，其被配置以当驱动液晶显示面板的多条扫描线的每一个时，基于所述多个灰阶电压之一通过所述连接端之一驱动液晶显示面板的多条数据线的每一个，所述多个灰阶电压是根据输入数据而确定的。所述灰阶电压产生电路包括：具有串联连接的电阻的电阻电路；和与所述电阻电路连接从而将所述电阻电路进行偏置的多个电压缓冲器。在所述两个驱动器集成电路之一中的所述多个电压缓冲器之一的非反相输入端和在所述两个驱动器集成电路另一个中的所述多个电压缓冲器的相应一个的非反相输入端共同连接到所述基准电压产生电路。在所述两个驱动器集成电路之一中的所述连接端的至少一部分和在所述两个驱动器集成电路另一个中的所述连接端的相应部分彼此连接。

附图说明

图1是显示现有液晶显示装置的结构的方块图；

图2是显示现有液晶显示装置中灰阶电压产生电路的结构的方块图；

图3是显示依照现有液晶显示装置的多个LCD源极驱动器IC的结构的方块图；

图4是显示依照本发明的液晶显示器的结构的方块图；

图5是显示依照本发明第一实施例的LCD源极驱动器的结构的方块图；

图6是显示依照本发明第二实施例的LCD源极驱动器的结构的方块图；

图7是显示依照本发明第二实施例的灰阶电压产生电路的结构的方块图；

图8是显示依照本发明第三实施例的LCD源极驱动器的结构的方块图。

具体实施方式

之后，将参照附图描述依照本发明的包含具有灰阶电压产生电路的源极驱动器的液晶显示装置。在附图中，相同或相似的参考数字和标记表示相同、相似或等效的组件。

(液晶显示装置的结构)

图4是显示依照本发明第一实施例的液晶显示装置的结构的方块图。参照图4，依照本发明的液晶显示装置具有LCD(液晶显示器)源极驱动器100、LCD栅极驱动器200、LCD面板300和基准电压产生电路400。在LCD面板300上，具有以行方向排列的多条数据线X₁到X_2p(p是2或更大的自然数)、以列方向排列的多条扫描线Y₁到Y_q(q是2或更大的自然数)、和在数据线X₁到X_2p与扫描线Y₁到Y_q交叉的区域中设置的像素P₁₁到P_2qp。这里，像素P₁₁到P_2qp具有TFT(薄膜晶体管)6₁₁到6_2pq和像素电容器7₁₁到7_2pq。TFT6₁₁到6_2pq的栅极与扫描线Y₁到Y_q连接，且源极与数据线X₁到X_2p连接。此外，在一侧上的每个像素P₁₁到P_2qp的端部都与TFT6₁₁到6_2pq的漏极连接，且另一端通过COM端与公共电极连接。之后，例如，设置在数据线X_p和扫描线Y_q交叉位置处的像素被称作像素P_pq。

LCD源极驱动器100具有多个LCD源极驱动器IC10，且其驱动LCD面板300中的数据线X。作为例子，该实施例中的LCD源极驱动器100具有两个LCD源极驱动器IC 10-1和10-2。LCD源极驱动器IC 10-1输出用于驱动线X₁到X_p的数据信号。LCD源极驱动器IC 10-2输出用于驱动数据线X_p+1到X2_p的数据信号。之后，给设置在LCD源极驱动器IC 10-1和10-2中的组件添加额外的数字“-1”和“-2”。此外，当不区分LCD源极驱动器IC 10-1和LCD源极驱动器IC10-2时，就在不添加额外数字的情况下进行描述。

每个LCD源极驱动器IC 10都设置有用于获得数字显示数据R，G和B的数据寄存器1；用于与选通信号ST同步地对数字显示数据进行锁存的锁存电路2；由n个平行级的数字/模拟转换电路组成的D/A转换器3；具有对应于液晶特性的伽马转换特性的灰阶电压产生电路4；和用于对D/A转换器3输出的电压进行缓冲的输出放大器部分5。

对于表示每个像素P的灰阶的数据信号，灰阶电压产生电路4产生用作基准电压的灰阶电压V_g1到V_gn。根据设置在LCD源极驱动器100外部的基准电压产生电路400所提供的基准电压，灰阶电压产生电路4向D/A转换器3施加灰阶电压V_g1到V_gn。灰阶电压V_g1到V_gn的数量n是任意的。但是，在6位产品的情形中，例如n＝10时，输出灰阶电压V_g1到V_g10。这里，尽管将其省略，但灰阶电压V_g由电阻分压并输出给D/A转换器3。在6位产品的情形中，基于电阻划分，向D/A转换器3输出了与64个灰阶级相对应的灰阶电压。在D/A转换器3中，由ROM开关(没有示出)组成的解码器选择灰阶电压。此外，将选择的灰阶电压转换为作为模拟信号的显示信号，通过输出放大器部分5放大，并输出给每个数据线X，并驱动每个像素P。

如后面所述，其中在依照本发明的灰阶电压产生电路4中产生了灰阶电压的部分和所有节点N与其中由不同的灰阶电压产生电路4产生灰阶电压的部分和所有节点N公共连接，并具有相同的电压。为此，使得基于由相邻LCD驱动器IC 10-1和10-2输出的相同灰阶电压的显示信号的幅度均匀，由此改善了块不均匀性。就是说，本发明的一个特征是下述配置，其中在多个驱动器IC之间具有根据电阻划分而确定的灰阶电压的节点公共连接并被设在相同的电压。下面将在第一到第三实施方中详细描述本发明。

[第一实施例]

下面将参照附图4和5描述依照本发明第一实施例的液晶显示器。第一实施例中的液晶显示器如此配置，即图4中所示的LCD源极驱动器100被定义为LCD源极驱动器100A，基准电压产生电路400被定义为基准电压产生电路400A。

图5是显示第一实施例中的LCD源极驱动器100A的结构的方块图。参照图5，LCD源极驱动器100A具有第一LCD源极驱动器IC 10-1和第二LCD源极驱动器IC 10-2。LCD源极驱动器IC 100A具有灰阶电压产生电路4A、数据寄存器1、锁存部分2、D/A转换器3和输出放大器部分5。

灰阶电压产生电路4A设置有正侧灰阶电阻组41、负侧灰阶电阻组42、四个运算放大器43₁到43₄，其作为形成电压跟随器的运算放大器电路、和四个电阻R_a1到R_a4。负侧灰阶电阻组42由电阻R₁到R_(n/2) _-1组成。电阻R₁到R_(n/2)-1通过节点N₂到N_(n/2)-1依次串联连接。此外，不与电阻R₂连接的电阻R₁的一端通过节点N₁连接到电阻R_a1，不与电阻R_(n/2)-2连接的R_(n/2)-1的一端通过节点N_(n/2)连接到电阻R_a2。正侧灰阶电阻组41由电阻R_(n/2)+1到R_n-1组成。电阻R_(n/2)+1到R_n-1通过节点N_(n/2)+2到N_n-1依次串联连接。此外，不与电阻R_(n/2)+2连接的R_(n/2)+1的一端通过节点N_(n/2)+1与电阻R_a3连接，不与电阻R_n-2连接的R_n-1的一端通过节点N_n与电阻R_a4连接。

运算放大器43₁和43₂的输出端通过电阻R_a1和R_a2分别与负侧灰阶电阻组的节点N₁，N_(n/2)连接。此外，运算放大器43₃和43₄的输出端通过电阻R_a3和R_a4分别与正侧灰阶电阻组的节点N(_n/2)+1和N_n连接。这里，基准电压产生电路400A具有恒定电压源V_H+，V_L+，V_H-和V_L _-。运算放大器434的非反相输入端44₄与恒定电压源V_H+连接，运算放大器43₃的非反相输入端44₃与供给比恒定电压源V_H+小的电压的恒定电压源V_L+连接。因而，在正侧灰阶电阻组41中，运算放大器43₄供给最高的电压到节点N_n。类似地，在正侧灰阶电阻组41中，运算放大器43₃供给最低的电压到节点N_(n/2)+1。此外，运算放大器43₂的非反相输入端44₂与第三恒定电压源V_H-连接，运算放大器43₁的非反相输入端44₁与供给比第三恒定电压源V_H-小的电压的第四个恒定电压源V_L-连接。因而，在负侧灰阶电阻组42中，运算放大器43₃供给最高的电压到节点N_(n/2)。类似地，负正侧灰阶电阻组42中，运算放大器43₁供给最低的电压到节点N₁。例如在通常白型的LCD面板中，对于从恒定电压源V_H+，V_L+，V_H-和V_L-供给的基准电压的幅度，设置第一到第四恒定电压源V_H+，V_L+，V_H-和V_L-，使得正侧灰阶电阻组41的高电压侧对应于白色级别，低电压侧对应于黑色级别，负侧灰阶电阻组42的低电压侧对应于黑色级别，高电压侧对应于白色级别。

负侧灰阶电阻组42和正侧灰阶电阻组41通过节点N₁到N_n与D/A转换器3连接。各个节点N₁到N_n给D/A转换器3供给灰阶电压V_g1到V_gn，该灰阶电压基于从运算放大器43₁到43₄供给的电压，。另一方面，第一LCD源极驱动器IC 10A-1中的节点N₁-1到N_n-1和相应第二LCD源极驱动器IC 10A-2中的节点N₁-2到N_n-2公共连接。因而，第一LCD源极驱动器IC 10A-1中的灰阶电压V_g1-1到V_gn-1和第二LCD源极驱动器IC 10A-2中的灰阶电压V_g1-2到V_gn-2分别具有相同的电压。

如上所述，在依照本实施例的LCD源极驱动器100A中，在两个LCD源极驱动器IC 10A-1和10A-2中的各个运算放大器43-1到43-2的非反相输入端44-1和44-2共同连接到基准电压产生电路400A，且在两个LCD源极驱动器IC 10A-1和10A-2之间，它们并联连接到提供灰阶电压V_g1到V_gn的节点N₁-1到N_n-1和节点N₁-2到N_n-2。此外，在每个LCD源极驱动器10A中，在运算放大器43与正侧灰阶电阻组41和负侧灰阶电阻组42之间设置有电阻R_a，用于阻止由于运算放大器43-1和43-2输出端之间的短路状态而导致的异常电流的流动。

(第一实施例中LCD源极驱动器100A的工作)

参照图5，其显示了设计电阻R_a的电阻值的例子。这里，通过关注节点N_n处的灰阶电压V_gn展示了电阻R_a的电阻值的设计实例。假定灰阶电压V_gn的电压值为V₊₁。就是说，假定作为LCD源极驱动器IC 10的公共连接点的节点N_n-1和N_n-2的电压值为V₊₁。此外，第一LCD源极驱动器IC 10A-1中运算放大器43₄-1的偏移电压假定为V_IO1，第二LCD源极驱动器IC 10A-2中运算放大器43₄-2的偏移电压假定为V_IO2，添加到运算放大器434输出端的电阻R_a4的电阻值假定为R_a，在正侧灰阶电阻组41中所有的电阻R_(n/2)+1到R_n-1中的总电阻值假定为R₊₁。此外，当忽略运算放大器43₃的偏移电压和与运算放大器43₃输出端连接的附加电阻R_a3的影响时，节点N_(n/2)+1处的电压值变为V_L+。这里，当使用[叠加原理]法则时，如下计算V₊₁。

V_{+ 1} = (V_{H +} + V_{IO 1}) \frac{R_{a} / / (R_{+ 1} / 2)}{R_{a} + R_{a} / / (R_{+ 1} / 2)}

+ (V_{H +} + V_{IO 2}) \frac{R_{a} / / (R_{+ 1} / 2)}{R_{a} + R_{a} / / (R_{+ 1} / 2)} + V_{L +} \frac{R_{a}}{R_{a} + R_{+ 1}}

这里，在实际的设计中，R_a《R₊₁。因而，R_a//(R₊₁/2)≈Ra。因此，V₊₁可大致由方程(2)表示

V_{+ 1} &cong; V_{H +} \frac{V_{IO 1} + V_{IO 2}}{2}

方程(2)表示从节点N_n提供给D/A转换器3的灰阶电压V_g的值V₊₁是下述值，其为两个运算放大器43₄-1和43₄-2中偏移电压的平均值(V_IO1+V_IO2)/2加上基准电压V_H+。就是说，将各个LCD源极驱动器IC 10A-1和10A-2中的灰阶电源运算放大器的偏移电压平均，在公共灰阶电压处确定显示灰阶。因而，即使不同的LCD源极驱动器IC 10A-1和10A-2响应于基于相同基准供给电源的灰阶电压来驱动数据线X，LCD面板300中也决不会产生显示块不均匀。

下面将验证流过运算放大器43的电流值。当流过运算放大器43的输出电流值假定为I_Ra1时，其由方程(3)表示。

I_{Ra 1} = \frac{V_{H +} + V_{IO 1} - (V_{H +} + \frac{V_{IO 1} + V_{IO 2}}{2})}{R_{a}} = \frac{V_{IO 1} - V_{IO 2}}{2 R_{a}}

这里，流过运算放大器43的输出电流值I_Ra1要求在运算放大器43的驱动电流范围内。例如，如果上面方程中的值(V_IO1-V_IO2)假定最大为20mV，且R_a假定为100Ω，则I_Ra1变为100μA。

这样，可根据运算放大器43中的偏移电压确定电阻R_a的值。很自然地，随着电阻R_a减小，理想灰阶电压V_g的误差变小。然而，相反，如果过小，则由于偏移电压而导致了不需要的电流变大。就是说，它们具有折衷关系。当考虑这些时，可优选最佳地设计电阻R_a。

如上所述，因为电阻R_a被插入到灰阶电源运算放大器43的输出中，所以除了阻止异常电流的效果之外，对于运算放大器43中的电容负载来说还具有提高相位裕度的效果。因为在运算放大器43的反馈环外部插入了电阻，以此提高了负载的电容特性。

[第二实施例]

下面将参照附图6和7描述依照本发明第二实施例的液晶显示器。第二实施例中的液晶显示器如此配置，即分别用LCD源极驱动器100B和基准电压产生电路400B代替第一实施例中的LCD源极驱动器100A和基准电压产生电路400A。

图6是显示第二实施例中的LCD源极驱动器100B的结构的方块图。图7是显示第二实施例中的灰阶电压产生电路400B的详细结构的方块图。参照图6，LCD源极驱动器100B具有第一LCD源极驱动器IC 10B-1和第二LCD源极驱动器IC 10B-2。LCD源极驱动器IC100B具有灰阶电压产生电路4B、数据寄存器1、锁存部分2、D/A转换器3和输出放大器部分5。

灰阶电压产生电路4B具有正侧灰阶电阻组41、负侧灰阶电阻组42、运算放大器45₁到45_m，其作为形成电压跟随器的运算放大器、和电阻R_a1到R_am。第二实施例中的灰阶电压产生电路4B具有m个运算放大器45₁到45_m，其中运算放大器的数量m可等于和小于第一实施例中正侧灰阶电阻组41和负侧灰阶电阻组42中的节点N₁到N_n的数量n。对于运算放大器45的数量，6位产品一般具有总共10(m＝10)个运算放大器45，其由正侧上的五个和负侧上的五个组成。或者，8位产品具有总共18(m＝18)个运算放大器45，其由正侧上的九个和负侧上的九个组成。此外，运算放大器45₁到45_m的输出端通过电阻R_a1到R_am与任何一个节点N₁到N_n连接。另一方面，基准电压产生电路400B具有m个恒定电压源V₁到V_m。运算放大器45₁到45_m的非反相输入端46₁到46_m与恒定电压源V₁到V_m连接。然而，在分配有相同下角标的电阻R_a、运算放大器45、非反相输入端46和恒定电压源V之间，它们如上所述地连接。

负侧灰阶电阻组42和正侧灰阶电阻组41通过节点N₁到N_n与D/A转换器3连接。各个节点N₁到N_n向D/A转换器3供给灰阶电压V_g1到V_gn，该灰阶电压基于来自运算放大器45₁到45_n的电压，。另一方面，第一LCD源极驱动器IC 10B-1中的节点N₁-1到N_n-1和第二LCD源极驱动器IC 10B-2中的节点N₁-2到N_n-2公共连接。因而，第一LCD源极驱动器IC 10B-1中的灰阶电压V_g1-1到V_gn-1和相应下角标数的第二LCD源极驱动器IC 10B-2中的灰阶电压V_g1-2到V_gn-2分别具有相同的电压。

如上所述，在依照本实施例的LCD源极驱动器100B中，在第一LCD源极驱动器IC 10B-1中的运算放大器45-1的非反相输入端46-1和第二LCD源极驱动器IC 10B-2中的运算放大器45-2的非反相输入端46-2与基准电压产生电路400B中的相应的电源电压V₁到V_m公共连接。此外，在两个LCD源极驱动器IC 10B-1和10B-2之间，供给灰阶电压V_g1到V_gn的节点N₁-1到N_n-1与相应节点N₁-2到N_n-2并联连接。此外，在和运算放大器45输出端连接的节点N与正侧灰阶电阻组41和负侧灰阶电阻组42之间设置有电阻R_a，用于阻止由于运算放大器45-1和45-2之间的短路状态而导致的异常电流的流动。

下面参照图7描述依照本发明的灰阶电压产生电路4B的详细结构。用作电压跟随器的运算放大器45的输出端通常以每隔几个节点一个的比率与节点N连接。就是说，通过m个基准电源可产生n个灰阶电压。详细地说，在负侧灰阶电阻组42中，运算放大器45₁到45_(m/2)的输出端从一端(节点N₁)到另一端(节点N_(n/2))与每隔几个的节点N连接。类似地，在正侧灰阶电阻组41中，运算放大器45_(m/2)+1到45_m的输出端从一端(节点N_(n/2)+1)到另一端(节点N_n)与每隔几个的节点N连接。例如，运算放大器45₁和运算放大器45₂可从节点N₁到N_i供给包含中间灰阶的灰阶电压V_g1到V_gi。此外，所有节点N₁到N_n都与和其他LCD源极驱动器IC 10B对应的节点N₁到N_n连接。此外，如上所述，在运算放大器45和与运算放大器45连接的节点N之间设置有电阻R_a。

(LCD源极驱动器100B的工作)

第二实施例中的LCD源极驱动器100B的工作基本与第一实施例相同。因而省略了对其的详细描述。在第二实施例中，与第一实施例类似，不同LCD源极驱动器IC10B的运算放大器45的输出端通过电阻R_a彼此连接。因而可阻止在运算放大器45-1到45-2之间产生异常电流。因而，即使在具有用于确定中间灰阶级的灰阶信号V_g的m个运算放大器45的结构中，也可将多个LCD源极驱动器IC 10B之间的运算放大器45的输出端彼此连接。此外，根据外部设置的基准电压V₁到V_m，在LCD源极驱动器100B中可自由确定灰阶特性。此外，如第一实施例中所述，将第一和第二LCD源极驱动器IC 10B-1，10B-2中的各个灰阶电源运算放大器45的偏移电压平均，由此在公共灰阶电压处确定显示灰阶。因此，即使LCD源极驱动器IC 10B响应于基于相同基准供给电源的灰阶电压来驱动数据线X，LCD面板300也不会产生块不均匀。

[第三实施例]

下面将参照图8描述依照本发明第三实施例的液晶显示器。第三实施例中的液晶显示装置如此配置，即用LCD源极驱动器100C代替第一实施例中的LCD源极驱动器100A。

图8是显示第三实施例中LCD源极驱动器100C的结构的方块图。参照图8，LCD源极驱动器100C具有第一LCD源极驱动器IC 10C-1和第二LCD源极驱动器IC 10C-2。LCD源极驱动器IC 10C具有灰阶电压产生电路4C、数据寄存器1、锁存部分2、D/A转换器3和输出放大器部分5。

灰阶电压产生电路4C如此配置，即将第一实施例中灰阶电压产生电路4A中的电阻R_a1到R_a4设为0Ω，且仅打开节点N₁-1和节点N₁-2之间的、节点N_(n/2)-1和节点N_(n/2)-2之间的、节点N_(n/2)+1-1和节点N_(n/2)+1-2之间的、和节点N_n-1和节点N_n-2之间的连接。在运算放大器43的输出端没有设置电阻的情形中，第三实施例是有效的。在该情形中，为了阻止由于运算放大器43输出端之间的短路状态而导致的异常电流的流动，打开节点N之间的连接，其中在第一实施例中，在没有插入任何电阻的情况下，运算放大器43与其他LCD源极驱动器的运算放大器43的输出端相连接，且其他节点公共连接。

(LCD源极驱动器100C的工作)

第三实施例中的LCD源极驱动器100C的工作基本与第一实施例相同。因而省略了对其的详细描述。在第三实施例中，在供给灰阶电压V_g中的最高电压Vg_(n/2)或V_gn和最低电压V_g1或V_g(n/2)+1的节点N之间，使LCD源极驱动器IC 10C-1和LCD源极驱动器IC 10C-2开路。对于LCD模块的操作，灰阶电压中的最高电压Vg_(n/2)或V_gn和最低电压V_g1或V_g(n/2)+1是用于驱动数据线X来关闭白色和黑色显示的灰阶电压。该灰阶可视性较低，LCD源极驱动器10C之间微小的电压误差不会被识别为灰阶误差。因而，很难识别到块不均匀。

如上所述，依照基于本发明的LCD源极驱动器100，即使嵌在多个LCD源极驱动器IC 10中的灰阶电源运算放大器具有不同的偏移电压，在LCD面板300也不会产生显示块不均匀性。此外，对于运算放大器43中的电容负载，还获得了改善相位裕度的效果。

尽管上面已经详细描述了本发明的实施例，但具体的结构并不限于上述实施例。在不脱离本发明范围和精神的情况下，对本发明在该范围内的改变仍包含在本发明中。

Claims

1.一种液晶显示器(LCD)驱动器集成电路，包括：

灰阶电压产生电路，其被配置为从供给基准电压组产生多个灰阶电压；和

具有连接端的转换部分，且其被配置为当驱动液晶显示面板的多条扫描线的每一条时，基于所述多个灰阶电压之一，通过其中一个所述连接端来驱动液晶显示面板的多条数据线的每一条，其中所述多个灰阶电压是根据输入数据而确定的，

所述灰阶电压产生电路包括：

电阻电路，其具有串联连接的电阻；和

多个电压缓冲器，其与所述电阻电路连接从而对所述电阻电路进行偏置，

当使用所述LCD驱动器集成电路中的两个时，如下所述的电压缓冲器对的非反相输入端共同连接到基准电压产生电路，其中所述的电压缓冲器对包括所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所述多个电压缓冲器中的一个以及所述两个LCD驱动器集成电路的另一个中的所述多个电压缓冲器的相应的一个电压缓冲器，且

在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所述连接端的一部分和在所述两个LCD驱动器集成电路的另一个中的所述连接端的相应部分彼此连接。

2.根据权利要求1所述的LCD驱动器集成电路，其中所述多个电压缓冲器包括与所述电阻电路的端部连接的两个电压缓冲器。

3.根据权利要求2所述的LCD驱动器集成电路，其中，所述灰阶电压产生电路进一步包括：

在所述电阻电路和所述两个电压缓冲器的每一个的输出之间连接的保护电阻。

4.根据权利要求3所述的LCD驱动器集成电路，其中在所述两个LCD驱动器集成电路之一中的所有所述连接端和在所述两个LCD驱动器集成电路的另一个中的所有所述连接端彼此连接。

5.根据权利要求2所述的LCD装置，其中，在所述两个LCD驱动器集成电路之一中除了与所述端部相对应的所述连接端之外的所有所述连接端与在所述两个LCD驱动器集成电路的另一个中除了与所述端部相对应的所述连接端之外的所有所述连接端彼此连接。

6.根据权利要求1所述的LCD装置，其中所述灰阶电压产生电路包括所述多个电压缓冲器，该多个电压缓冲器与所述电阻电路的所述电阻之间的节点相连，以对所述电阻电路进行偏置，且

所述基准电压产生电路产生用于所述多个电压缓冲器的供给基准电压组。

7.一种液晶显示器(LCD)装置，包括：

具有多条数据线和多条扫描线的LCD面板，其中在所述多条数据线和所述多条扫描线的交叉点处设置有像素；

基准电压产生电路，其被配置以产生供给基准电压组；和

两个驱动器集成电路，其通过所述多条数据线彼此连接，

其中所述两个驱动器集成电路的每一个都包括：

灰阶电压产生电路，其被配置以从所述供给基准电压组产生多个灰阶电压；和

具有连接端的转换部分，且其被配置为当驱动所述多条扫描线的每一条时，基于所述多个灰阶电压之一，通过所述连接端之一来驱动所述多条数据线的每一条，所述多个灰阶电压是根据输入数据而确定的，

所述灰阶电压产生电路包括：

电阻电路，其具有串联连接的电阻；和

如下所述的电压缓冲器对的非反相输入端共同连接到所述基准电压产生电路，其中所述的电压缓冲器对包括所述两个驱动器集成电路之一中的所述多个电压缓冲器中的一个以及所述两个驱动器集成电路的另一个中的所述多个电压缓冲器的相应的一个电压缓冲器，且

在所述两个驱动器集成电路之一中的所述连接端的至少一部分和在所述两个驱动器集成电路的另一个中的所述连接端的相应部分彼此连接。

8.根据权利要求7所述的LCD装置，其中，所述多个电压缓冲器包括与所述电阻电路的端部连接的两个电压缓冲器。

9.根据权利要求8所述的LCD装置，其中，所述灰阶电压产生电路进一步包括：

10.根据权利要求9所述的LCD装置，其中，在所述两个驱动器集成电路之一中的所有所述连接端和在所述两个驱动器集成电路的另一个中的所有所述连接端彼此连接。

11.根据权利要求8所述的LCD装置，其中在所述两个驱动器集成电路之一中除了与所述端部相对应的所述连接端之外的所有所述连接端，和在所述两个驱动器集成电路的另一个中除了与所述端部相对应的所述连接端之外的所有所述连接端彼此连接。

12.根据权利要求7所述的LCD装置，其中，所述灰阶电压产生电路包括所述多个电压缓冲器，该多个电压缓冲器与所述电阻电路的所述电阻之间的节点连接，以对所述电阻电路进行偏置，且

13.一种在液晶显示器(LCD)装置中显示数据的方法，该液晶显示装置包括具有多条数据线和多条扫描线的LCD面板，其中在所述多条数据线和所述多条扫描线的交叉点处设置有像素，所述方法包括：

产生供给基准电压组；

从所述供给基准电压组产生多个灰阶电压；和

当驱动所述多条扫描线的每一条时，基于所述多个灰阶电压之一，通过第一LCD驱动器集成电路的连接端之一来驱动所述多条数据线的每一条，其中所述多个灰阶电压是根据输入数据而确定的，

将所述第一LCD驱动器集成电路中的所述连接端的一部分和第二LCD驱动器集成电路中的所述连接端的相应部分彼此连接。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，如下所述的电压缓冲器对的非反相输入端共同连接到所述供给基准电压组，其中所述的电压缓冲器对包括所述第一LCD驱动器集成电路中的所述多个电压缓冲器中的一个电压缓冲器以及所述第二LCD驱动器集成电路中的所述多个电压缓冲器的相应的一个电压缓冲器。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述产生多个灰阶电压的步骤包括：

在所述电阻电路和作为多个电压缓冲器的两个电压缓冲器的每一个的输出端之间连接保护电阻，且

所述驱动包括：

将所述两个驱动器集成电路之一中的所有所述连接端和所述两个驱动器集成电路的另一个中的所有所述连接端彼此连接。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，将所述两个驱动器集成电路之一中除了与所述端部相对应的所述连接端之外的所有所述连接端，与所述两个驱动器集成电路的另一个中除了与所述端部相对应的所述连接端之外的所有所述连接端彼此连接。