CN101996592A - 源极驱动器 - Google Patents

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黄立群
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Abstract

本发明是一种源极驱动器，包括一数据寄存器、一电平移转器、一伽玛校正单元、一数字模拟转换器以及一缓冲器。数据寄存器储存一数字数据信号。电平移转器提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元提供一伽玛曲线。数字模拟转换器参考伽玛曲线将提升电平后的数字数据信号转换成一模拟数据信号。缓冲器输出模拟数据信号以驱动对应的一数据线。其中，电平移转器、伽玛校正单元、数字模拟转换器及缓冲器是被设定为均接收一第一组参考电压或均接收一第二组参考电压。

Description

源极驱动器
技术领域
本发明有关一种源极驱动器，且特别是有关一种可降低成本的源极驱动器。
背景技术
由于液晶分子不能一直固定在某一个电压不变，否则液晶分子会因为特性的破坏而无法再因应电场的变化来转动，以形成不同的灰阶。因此，驱动液晶分子时需要每隔一段时间改变电压来提供正负两个极性的电压，以达到极性反转的目的。一般液晶显示器的源极驱动器(source driver)具有多种极性反转的方式以驱动液晶分子，例如可得到较好的显示品质的点反转(dot inversion)驱动，或是可节省功率消耗的线反转(line inversion)驱动等。
如果极性反转的方式是线反转，由于同一时间的驱动电压是同极性的，因此源极驱动器可以依靠共同电压(common voltage)与数据电压之间的反向来达成极性反转。如果极性反转的方式是点反转，由于同一时间的驱动电压会具有不同极性，亦即同一时间有半数的源极驱动器输出正极性的驱动电压，剩下半数的源极驱动器输出负极性的驱动电压，因此源极驱动器必须依靠固定的共同电压，由改变数据电压使其高于共同电压或低于共同电压来达成极性反转。如此一来，源极驱动器在点反转驱动时的电压输出范围需两倍于在线反转驱动时的电压输出范围，请参照图1A及图1B。亦即，不同的电压输出范围导致点反转与线反转此两种特性无法并存于传统的集成电路(IC)上。
发明内容
本发明的目的是提供一种源极驱动器，通过切换参考电压，使得点反转及线反转等极性反转特性可被整合于同一集成电路上，增加单一集成电路的应用。
根据本发明的第一方面，提出一种源极驱动器，包括一数据寄存器、一电平移转器、一伽玛校正单元、一数字模拟转换器以及一缓冲器。数据寄存器储存一数字数据信号。电平移转器选择性地接收一第一组参考电压或一第二组参考电压以据以提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元选择性地接收第一组参考电压或第二组参考电压以据以提供一伽玛曲线。数字模拟转换器选择性地接收第一组参考电压或第二组参考电压，并参考伽玛曲线将提升电平后的数字数据信号转换成一模拟数据信号。缓冲器选择性地接收第一组参考电压或第二组参考电压，以据以输出模拟数据信号以驱动对应的一数据线。其中，电平移转器、伽玛校正单元、数字模拟转换器及缓冲器是被设定为均接收第一组参考电压或均接收第二组参考电压。
根据本发明的第二方面，提出一种源极驱动器，包括一数据寄存器、一电平移转器、一伽玛校正单元、一缓冲器以及一数字模拟转换器。数据寄存器储存一数字数据信号。电平移转器选择性地接收一第一组参考电压或一第二组参考电压以据以提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元选择性地接收第一组参考电压或第二组参考电压以据以提供一伽玛曲线。缓冲器选择性地接收第一组参考电压或第二组参考电压，并参考伽玛曲线以输出提升电平后的数字数据信号。数字模拟转换器选择性地接收第一组参考电压或第二组参考电压，以据以将数字数据信号转换成一模拟数据信号以驱动对应的一数据线。其中，电平移转器、伽玛校正单元、缓冲器及数字模拟转换器是被设定为均接收第一组参考电压或均接收第二组参考电压。
附图说明
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下面将配合附图对本发明的较佳实施例作详细说明，其中：
图1A及图1B分别绘示传统线反转与点反转的液晶分子的光线穿透率对驱动电压的曲线图。
图2A及图2B，其绘示依照本发明第一实施例的源极驱动器的示意图。
图3A及图3B，其绘示依照本发明第二实施例的源极驱动器的示意图。
具体实施方式
本发明提出一种源极驱动器，通过切换参考电压，使得点反转(dot inversion)及线反转(line inversion)等极性反转特性不需改变或开发新工艺即可被整合于同一集成电路(IC)上，增加单一集成电路的应用范围。
第一实施例
请参照图2A及图2B，其绘示依照本发明第一实施例的源极驱动器的示意图。源极驱动器110包括一数据寄存器(1)112、一电平移转器(1)114(level shifter)、一伽玛校正单元(1)115、一数字模拟转换器(1)116以及一缓冲器(buffer)(1)118。源极驱动器120包括一数据寄存器(2)122、一电平移转器(2)124、一伽玛校正单元(2)125、一数字模拟转换器(2)126以及一缓冲器(2)128。
于图2A中，源极驱动器110及120是利用线反转的极性反转方式来驱动液晶分子。其中，源极驱动器110的电平移转器(1)114、伽玛校正单元(1)115、数字模拟转换器(1)116以及缓冲器(1)118可在源极驱动器110所在的集成电路出厂前被设定为均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)。此外，源极驱动器120的电平移转器(2)124、伽玛校正单元(2)125、数字模拟转换器(2)126以及缓冲器(2)128亦可在源极驱动器120所在的集成电路出厂前，利用高压元件、中压元件或是通过在布局(layout)过程中将垫片接合在不同的电位，而被设定为均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)。
数据寄存器(1)112储存一数字数据信号。电平移转器(1)114依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(1)115依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提供一伽玛曲线。数字模拟转换器(1)116依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，并参考伽玛曲线将提升电平后的数字数据信号转换成一模拟数据信号。缓冲器(1)118依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)输出模拟数据信号Out(1)以驱动对应的数据线。
数据寄存器(2)122储存一数字数据信号。电平移转器(2)124依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(2)125依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提供一伽玛曲线。数字模拟转换器(2)126依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，并参考伽玛曲线将提升电平后的数字数据信号转换成一模拟数据信号。缓冲器(2)128依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)输出模拟数据信号Out(2)以驱动对应的数据线。
于图2A中，由于源极驱动器110及120均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，因此模拟数据信号Out(1)及Out(2)是同极性的数据信号，在同一时间的驱动电压是同极性。因此源极驱动器110及120可利用线反转的极性反转方式来驱动液晶分子。
于图2B中，源极驱动器110及120是利用点反转的极性反转方式来驱动液晶分子。其中，源极驱动器110的电平移转器(1)114、伽玛校正单元(1)115、数字模拟转换器(1)116以及缓冲器(1)118被设定为均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)。此外，源极驱动器120的电平移转器(2)124、伽玛校正单元(2)125、数字模拟转换器(2)126以及缓冲器(2)128亦可在源极驱动器120所在的集成电路出厂前，利用高压元件、中压元件或是通过在布局过程中将垫片接合在不同的电位，而被切换地设定为均接收第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)。
数据寄存器(1)112储存一数字数据信号。电平移转器(1)114依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(1)115依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提供一伽玛曲线。数字模拟转换器(1)116依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，并参考伽玛曲线将提升电平后的数字数据信号转换成一模拟数据信号。缓冲器(1)118依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)输出模拟数据信号Out(1)以驱动对应的数据线。
数据寄存器(2)122储存一数字数据信号。电平移转器(2)124依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(2)125依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)提供一伽玛曲线。数字模拟转换器(2)126依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)，并参考伽玛曲线将提升电平后的数字数据信号转换成一模拟数据信号。缓冲器(2)128依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)输出模拟数据信号Out(2)以驱动对应的数据线。
于图2B中，由于源极驱动器110及120分别接收不同的参考电压，因此模拟数据信号Out(1)及Out(2)是不同极性的数据信号，在同一时间的驱动电压是不同极性。因此源极驱动器110及120可利用点反转的极性反转方式来驱动液晶分子，并可利用多任务器130来达到全时驱动的目的以提高集成电路的使用效率。
第二实施例
请参照图3A及图3B，其绘示依照本发明第二实施例的源极驱动器的示意图。源极驱动器210包括一数据寄存器(1)212、一电平移转器(1)214、一伽玛校正单元(1)215、一缓冲器(1)216以及一数字模拟转换器(1)218。源极驱动器220包括一数据寄存器(2)222、一电平移转器(2)224、一伽玛校正单元(2)225、一缓冲器(2)226以及一数字模拟转换器(2)228。
于图3A中，源极驱动器210及220是利用线反转的极性反转方式来驱动液晶分子。其中，源极驱动器210的电平移转器(1)214、伽玛校正单元(1)215、缓冲器(1)216以及数字模拟转换器(1)218可在源极驱动器210所在的集成电路出厂前被设定为均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)。此外，源极驱动器220的电平移转器(2)224、伽玛校正单元(2)225、缓冲器(2)226以及数字模拟转换器(2)228亦可在源极驱动器220所在的集成电路出厂前，利用高压元件、中压元件或是通过在布局过程中将垫片接合在不同的电位，而被设定为均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)。
数据寄存器(1)212储存一数字数据信号。电平移转器(1)214依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(1)215依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提供一伽玛曲线。缓冲器(1)216依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，并参考伽玛曲线输出提升电平后的数字数据信号。数字模拟转换器(1)218依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，将数字数据信号转换成一模拟数据信号Out(1)以驱动对应的数据线。
数据寄存器(2)222储存一数字数据信号。电平移转器(2)224依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(2)225依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提供一伽玛曲线。缓冲器(2)226依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，并参考伽玛曲线输出提升电平后的数字数据信号。数字模拟转换器(2)228依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，将数字数据信号转换成一模拟数据信号Out(2)以驱动对应的数据线。
于图3A中，由于源极驱动器210及220均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，因此模拟数据信号Out(1)及Out(2)是同极性的数据信号，在同一时间的驱动电压是同极性。因此源极驱动器210及220可利用线反转的极性反转方式来驱动液晶分子。
于图3B中，源极驱动器210及220是利用点反转的极性反转方式来驱动液晶分子。其中，源极驱动器210的电平移转器(1)214、伽玛校正单元(1)215、、缓冲器(1)216以及数字模拟转换器(1)218可在源极驱动器210所在的集成电路出厂前被设定为均接收第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)。此外，源极驱动器220的电平移转器(2)224、伽玛校正单元(2)225、缓冲器(2)226以及数字模拟转换器(2)228亦可在源极驱动器220所在的集成电路出厂前，利用高压元件、中压元件或是通过在布局过程中将垫片接合在不同的电位，而被切换地设定为均接收第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)。
数据寄存器(1)212储存一数字数据信号。电平移转器(1)214依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(1)215依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)提供一伽玛曲线。缓冲器(1)216依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，并参考伽玛曲线输出提升电平后的数字数据信号。数字模拟转换器(1)218依据第一组参考电压GND(0V)～AVDD(6V)，将数字数据信号转换成一模拟数据信号Out(1)以驱动对应的数据线。
数据寄存器(2)222储存一数字数据信号。电平移转器(2)224依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)提升数字数据信号的电平。伽玛校正单元(2)225依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)提供一伽玛曲线。缓冲器(2)226依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)，并参考伽玛曲线输出提升电平后的数字数据信号。数字模拟转换器(2)228依据第二组参考电压AVEE(-6V)～GND(0V)，将数字数据信号转换成一模拟数据信号Out(2)以驱动对应的数据线。
于图3B中，由于源极驱动器210及220分别接收不同的参考电压，因此模拟数据信号Out(1)及Out(2)是不同极性的数据信号，在同一时间的驱动电压是不同极性。因此源极驱动器210及220可利用点反转的极性反转方式来驱动液晶分子，并可利用多任务器230来达到全时驱动的目的以提高集成电路的使用效率。
本发明上述实施例所揭露的源极驱动器，具有多项优点，以下仅列举部分优点说明如下：
本发明的源极驱动器，通过高压元件、中压元件或是通过在布局过程中将垫片接合在不同的电位而得以在集成电路出厂前切换源极驱动器的参考电压，使得点反转及线反转等极性反转特性不需改变或开发新工艺即可被整合于单一集成电路上，增加单一集成电路的应用范围。如此一来，厂商不需生产不同的集成电路，降低了存货损失的风险。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等同的改变或替换。因此，本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (6)

1.一种源极驱动器，包括：
一数据寄存器，用以储存一数字数据信号；
一电平移转器，用以选择性地接收一第一组参考电压或一第二组参考电压以据以提升该数字数据信号的电平；
一伽玛校正单元，用以选择性地接收该第一组参考电压或该第二组参考电压以据以提供一伽玛曲线；
一数字模拟转换器，用以选择性地接收该第一组参考电压或该第二组参考电压，并参考该伽玛曲线将提升电平后的该数字数据信号转换成一模拟数据信号；以及
一缓冲器，用以选择性地接收该第一组参考电压或该第二组参考电压，以据以输出该模拟数据信号以驱动对应的一数据线；
其中，该电平移转器、该伽玛校正单元、该数字模拟转换器及该缓冲器是被设定为均接收该第一组参考电压或均接收该第二组参考电压。
2.根据权利要求1所述的源极驱动器，其特征在于，若该电平移转器、该伽玛校正单元、该数字模拟转换器及该缓冲器被设定为接收该第一组参考信号，则该模拟数据信号是一正极性输出信号。
3.根据权利要求1所述的源极驱动器，其特征在于，若该电平移转器、该伽玛校正单元、该数字模拟转换器及该缓冲器被设定为接收该第二组参考信号，则该模拟数据信号是一负极性输出信号。
4.一种源极驱动器，包括：
一数据寄存器，用以储存一数字数据信号；
一电平移转器，用以选择性地接收一第一组参考电压或一第二组参考电压以据以提升该数字数据信号的电平；
一伽玛校正单元，用以选择性地接收该第一组参考电压或该第二组参考电压以据以提供一伽玛曲线；
一缓冲器，用以选择性地接收该第一组参考电压或该第二组参考电压，并参考该伽玛曲线以输出提升电平后的该数字数据信号；以及
一数字模拟转换器，用以选择性地接收该第一组参考电压或该第二组参考电压，以据以将该数字数据信号转换成一模拟数据信号以驱动对应的一数据线；
其中，该电平移转器、该伽玛校正单元、该缓冲器及该数字模拟转换器是被设定为均接收该第一组参考电压或均接收该第二组参考电压。
5.根据权利要求4所述的源极驱动器，其特征在于，若该电平移转器、该伽玛校正单元、该缓冲器及该数字模拟转换器被设定为接收该第一组参考信号，则该模拟数据信号是一正极性输出信号。
6.根据权利要求4所述的源极驱动器，其特征在于，若该电平移转器、该伽玛校正单元、该缓冲器及该数字模拟转换器被设定为接收该第二组参考信号，则该模拟数据信号是一负极性输出信号。
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