CN102024409A - 显示装置及其使用的驱动电路 - Google Patents

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Abstract

涉及显示装置及其使用的驱动电路。用于驱动显示装置中的显示面板的数据线的驱动电路被设置有灰阶电压线、灰阶电压供给部、DA转换器电路、输出电压/预充电电压开关电路、以及输出放大器电路。灰阶电压供给部接收多个基准电压和预充电电压，并被构造为将从基准电压生成的多个灰阶电压输出到各自的灰阶电压线，并将预充电电压选择性地提供给至少一个灰阶电压线。DA转换器电路接收多个灰阶电压，响应于视频信号选择多个灰阶电压之一并输出所选择的灰阶电压。输出电压/预充电电压开关电路被构造为将从DA转换器电路接收到的灰阶电压或者从至少一个灰阶电压线接收到的预充电电压选择性地输出到显示面板的数据线相对应的一个上。

Description

显示装置及其使用的驱动电路
技术领域
本发明涉及显示装置和用于显示装置的驱动电路(在下文中被称为源极驱动器)，并且更加具体地，涉及被设置有预充电装置的显示装置。
背景技术
具有薄尺寸、轻重量、以及低功率消耗的优点的液晶显示装置(LCD)被广泛地应用，并且被频繁地用于诸如移动电话、PDA(个人数字助理)、以及膝上型电脑的移动装置的显示部件。特别地，用于增加屏幕尺寸并且处理液晶显示装置中的视频图像的技术最近被推进，并且因此不仅用于移动使用，而且用于座地式(floor-standing-type)大屏幕显示装置，并且还实现了大屏幕液晶电视。作为该种液晶显示装置，具有高清晰度的有源矩阵驱动液晶显示装置被使用。接下来，以液晶显示装置为示例来提供描述。
首先，参考图17描述有源矩阵驱动液晶显示装置的典型的构造。应注意的是，在图17中，通过使用等效电路仅示意性地示出液晶显示面板中的各个像素的主要组件。
通常，有源矩阵驱动液晶显示装置的液晶面板6包括：透明基板，在其上透明电极64和薄膜晶体管(TFT)63被排列成行和列(例如，用于彩色SXGA(高级扩展图形阵列)的1280×3列并且×1024像素行)；相对基板，在其整个表面上该相对基板被设置有一个透明相对电极66。液晶材料被填充在彼此相对的两个基板之间。通过扫描信号控制用作开关的TFT 63的导通和截止。当所选择的TFT 63被导通时，通过视频信号指定的灰阶电压被施加给相对应的像素电极64。各个像素的液晶的透射率根据相对应的像素电极64和相对电极66之间的电势差而变化，并且甚至在TFT 63被截止之后，通过像素电容器65来将电势保持特定时间段，以显示图像。
在透明基板上，以栅格的形式布置发送要被施加给各自的像素电极64的灰阶电压的数据线62，和发送扫描信号的扫描线61。由于被形成在彼此相对的两个基板之间的像素，和被形成在数据线62和扫描线61间的交叉点的电容器，数据线62和扫描线61被用作大电容负载。对于彩色SXGA，数据线的数目是1280×3，并且扫描线的数目是1024。
另外，栅极驱动器14将扫描信号提供给扫描线61，并且源极驱动器11通过数据线62提供各自像素电极64的灰阶电压。而且，通过显示控制器12控制源极驱动器11和栅极驱动器14，并且源极驱动器11和栅极驱动器14分别被提供有所要的时钟CLK，来自于显示控制器12的控制信号(包括从水平同步信号生成的选通信号STB)，并且视频信号被提供给源极驱动器11。而且，电源电压被从电源电路13提供给栅极驱动器14和源极驱动器11，并且是用于γ校正的γ校正基准电压被从电源电路13提供给源极驱动器11。
以一个帧时段的间隔(通常是1/60秒，并且对于视频图像而言，可以是1/120秒)重写像素数据。为各自的像素行顺序地选择扫描线，并且在选择的时段期间，通过数据线从源极驱动器11提供用于与所选择的扫描线相关联的像素的灰阶电压。
应注意的是，仅要求栅极驱动器14提供作为二进制信号的扫描信号，然而要求源极驱动器11驱动具有与灰阶的数目相对应的多级灰阶电压的数据线。为此，源极驱动器11被设置有：逻辑电路，该逻辑电路提供用于外部输入的串行视频信号的串并行转换，以生成并行图像信号；DA转换器电路(数字/模拟转换电路)，该DA转换器电路将来自于逻辑电路的并行图像信号转换为相对应的灰阶电压；以及输出放大器电路，该输出放大器电路将灰阶电压输出到数据线62。
接下来，结合本发明，参考图18描述被设置有典型的预充电装置的液晶显示装置的源极驱动器11。应注意的是，图18示出用于一个像素行的图17中的液晶显示装置的液晶面板6的部分。
通常，术语“预充电”涉及紧接在灰阶电压被施加给被布置在液晶面板6上的像素之前将预定的电压施加给数据线的操作。这有效地减少源极驱动器11的输出级上的负载，并且因此通过抑制加载中的变化来进一步实现稳定的写入。
图18中的源极驱动器被设置有：逻辑电路1(1-1至1-N)、DA转换器电路3(3-1至3-N)；正灰阶电压生成器电路4a；负灰阶电压生成器电路4b；输出放大器电路5(5-1至5-N)，该输出放大器电路5(5-1至5-N)输出与从DA转换器电路3接收到的灰阶电压相对应的驱动电压；输出电压/预充电电压开关电路2(2-1至2-N)，该输出电压/预充电电压开关电路2(2-1至2-N)选择性地输出从输出放大器电路5输出的驱动电压或者预充电电压(稍后描述)；以及十字开关电路部8，该十字开关电路部8切换从源极驱动器11输出到液晶面板6的数据线62的电压的极性。
在大规模和高清晰度的液晶显示装置中，点反转驱动被经常使用，所述点反转驱动是其中被施加给相邻像素的电压的极性相反的驱动方法。在这样的情况下，通过相反极性的驱动电压来驱动相邻的数据线62。图18中的源极驱动器11具有采用点反转驱动的构造。更加具体地，奇数编号的逻辑电路1、DA转换器电路3、以及输出放大器电路5进行操作以生成正驱动电压，然而偶数编号的逻辑电路1、DA转换器电路3、以及输出放大器电路5进行操作生成负驱动电压。应注意的是，在说明书中，术语“正”意指电压电平高于相对电极66的电压电平(在下文中被称为“公共电平VCOM”)，并且术语“负”意指电压电平低于公共电平VCOM。
具体地，逻辑电路1锁存与从水平同步信号HSYNC生成的选通信号STB同步的具有预定数目的位(例如，8位)的视频信号R、G、以及B，并且并行地输出锁存的视频信号。从逻辑电路1输出的视频信号被提供给DA转换器电路3。而且，逻辑电路1控制稍后描述的输出电压/预充电电压开关电路2。
正灰阶电压生成器电路4a根据正γ校正基准电压V1+至V9+生成正灰阶电压VGS0 +至VGS63 +，并且将所生成的灰阶电压VGS0 +至VGS63 +提供给奇数编号的DA转换器电路3。应注意的是，γ校正基准电压V1+至V9+是外部地提供的基准电压，并且通过进一步划分正γ校正基准电压V1+至V9+生成灰阶电压VGS0 +至VGS63 +使得符合液晶面板6的伽玛曲线。类似地，负灰阶电压生成器电路4b根据负γ校正基准电压V1-至V9-生成负灰阶电压VGS0 -至VGS63 -，并且将所生成的灰阶电压VGS0 +至VGS63 +提供给偶数编号的DA转换器电路3。通常，例如，灰阶电压生成器电路4a和4b均包括如图19中所示的电阻器梯。
DA转换器电路3提供用于从逻辑电路1接收到的视频信号的数字模拟转换，以输出与接收到的视频信号相对应的模拟灰阶电压。具体地，奇数编号的DA转换器电路3通过使用包括ROM开关等等(未示出)的解码器，选择来自于通过正灰阶电压生成器电路4a生成的灰阶电压VGS0 +至VGS63 +当中的与视频信号相对应的灰阶电压，并且将所选择的灰阶电压提供给奇数编号的输出放大器电路5。另一方面，偶数编号的DA转换器电路3选择与从通过负灰阶电压生成器电路4b生成的灰阶电压VGS0 -至VGS63 -接收到的视频信号相对应的灰阶电压，并且将所选择的灰阶电压提供给偶数编号的输出放大器电路5。
输出放大器电路5均包括电压跟随器，并且提供从DA转换器电路3提供的灰阶电压的阻抗转换，以生成驱动电压。生成的驱动电压被输出到输出电压/预充电电压开关电路2。
输出电压/预充电电压开关电路2被构造为用于实现预充电操作中的液晶面板6的数据线62的预充电。在预充电操作中，输出电压/预充电电压开关电路2使输出放大器电路5的输出进入高阻抗状态，并且通过十字开关电路部8将从预充电专用的电压供给互连提供的预充电电压VHC(正恒压)或者VLC(负恒压)输出到液晶面板6的数据线62。在将驱动电压写入到液晶面板6的像素中时，输出电压/预充电电压开关电路2通过十字开关电路部8将从输出放大器电路5接收的灰阶电压从源极驱动器11输出到液晶面板6的数据线62。
十字开关电路部8切换通过奇数和偶数输出衬垫，从输出电压/预充电电压开关电路2输出到液晶面板6的驱动电压的极性。十字开关电路部8将从奇数编号的输出放大器电路5输出的正驱动电压和从偶数编号的输出放大器电路5输出的负驱动电压中的一个输出到奇数编号的数据线62，并且另一个输出到偶数编号的数据线62。
图20是示出用于驱动图18中的源极驱动器11的一对数据线62的电路部分的图。作为用于生成正驱动电压的电路部分的正侧驱动块9a被设置有奇数编号的逻辑电路1、DA转换器3、输出放大器电路5、以及输出电压/预充电电压开关电路2，并且其被连接至十字开关电路部8的输入端子21。另一方面，作为用于生成负驱动电压的电路部分的负侧驱动块9b被设置有偶数编号的逻辑电路1、DA转换器3、输出放大器电路5、以及输出电压/预充电电压开关电路2，并且其被连接至十字开关电路部8的输入端子22。
正侧驱动块9a被设置有来自于源极驱动器11外部的预充电电压VHC，并且负侧驱动块9b被设置有预充电电压VLC。预充电电压VHC通过预充电电压供给线51(在下文中被称为VHC线51)被提供给正侧驱动块9a的输出电压/预充电电压开关电路2，并且预充电电压VLC通过预充电电压供给线52(在下文中被称为VLC线52)被提供给负侧驱动块9b的输出电压/预充电电压开关电路2。
另一方面，十字开关电路部8将输入端子21和22中的一个连接至奇数输出衬垫31，并且另一个连接至偶数输出衬垫32。应注意的是，奇数输出衬垫31涉及被连接至相对应的奇数编号的数据线62的输出衬垫，并且偶数输出衬垫32涉及被连接至相对应的偶数编号数据线62的输出衬垫。在执行点反转驱动中，通过十字开关电路部8在每一个水平时段和每一帧切换从奇数和偶数输出衬垫(pad)31和32输出的驱动电压的极性。
具体地，在特定水平时段中，十字开关电路部8在奇数输出衬垫31和十字开关输入端子21之间提供连接，并且在偶数输出衬垫32和十字开关输入端子22之间提供连接。结果，从奇数输出衬垫31输出正驱动电压或者预充电电压VHC，并且从偶数输出衬垫32输出负驱动电压或者预充电电压VLC。在接下来的水平时段中，十字开关电路部8在奇数输出衬垫31和十字开关输入端子22之间提供连接，并且在偶数输出衬垫32和十字开关输入端子21之间提供连接。结果，从奇数输出衬垫31输出负灰阶电压或者预充电电压VLC，并且从偶数输出衬垫32输出正灰阶电压或者预充电电压VHC。这样，将具有不同极性的灰阶电压或者灰阶电压从相邻的输出衬垫输出到液晶面板6的相对应的数据线62。
接下来，参考图21描述选择性地输出预充电电压或者驱动电压的操作。尽管接下来描述正侧驱动块9a的操作，但是本领域的技术人员将会理解负侧驱动块9b的操作与正侧驱动块9a的相同；正侧驱动块9a和负侧驱动块9b本质上具有相同的构造，并且不同是相对于公共电平VCOM，生成的驱动电压的极性是相反的。还应注意的是，在下文中，对以下情况的操作进行描述，在所述情况中，十字开关电路部8在正侧驱动块9a的输出(即，十字开关输入端子21)和奇数输出衬垫31之间提供连接，并且在负侧驱动块9b的输出(即，十字开关输入端子22)和偶数输出衬垫32之间提供连接；然而，本领域的技术人员将会理解的是，在选择性地输出预充电电压或者驱动电压的方面看，正侧驱动块9a和负侧驱动块9b与奇数输出衬垫31和偶数输出衬垫32之间的连接不是重要的。
如图21中所示，在时段T1中的预充电期间，与选通信号STB的上升同步地，输出电压/预充电电压开关电路2的开关42被导通，并且开关41被截止。这允许从源极驱动器11的奇数输出衬垫31输出近似为在最高的灰阶电压和公共电平VCOM之间的平均电压的预充电电压VHC，从而预充电被连接至奇数输出衬垫31的液晶面板6的相对应的数据线62。随后，在时段T2期间，与选通信号STB的下降同步地截止开关42，并且DA转换器电路3选择与视频信号相对应的灰阶电压。然而，在时段T3期间，开关41被截止，同时开关42保持在截止状态下，并且因此从源极驱动器11的奇数输出衬垫31输出所选择的灰阶电压，用以通过所想要的灰阶电压驱动液晶面板6的数据线62。此操作允许应用了预充电的源极驱动器11快速地进行操作。
例如，日本专利申请公开No.P2003-228353A和No.P2007-4109A中公布此源极驱动器的传统示例。
同时，大的液晶显示装置通常被设置有具有相同功能的多个源极驱动器11和栅极驱动器14；一个栅极驱动器和一个源极驱动器的构造不能够解决像素数目中的显著增加的问题。
另外，大量的电路被集成在各个源极驱动器11中，以驱动大量的数据线62。即，对于数据线62中的每一个(对于各个输出衬垫31或者32)，一个正侧驱动块9a或者一个负侧驱动块9b被提供。即，驱动块9a和9b的数目等于输出衬垫31或者32的数目。在这样的情况下，为了简化电路布局，驱动块9a和9b被排列到相对应的输出衬垫31和32。另一方面，为了减少驱动块当中的灰阶电压中的变化，没有为各个驱动块提供正灰阶电压生成器电路4a和负灰阶电压生成器电路4b；正灰阶电压生成器电路4a和负灰阶电压生成器电路4b为被布置在整个集成电路中的各个驱动块提供灰阶电压的公共基准。
在图22至图24的示意图中示出在集成电路中执行的具有此构造的源极驱动器11的布置示例，
图22是图18中所示的源极驱动器11的电路布置的示意图。应注意的是，在图22中没有示出十字开关电路部8。驱动块9a和9b被规则地排列，以对齐输出衬垫31和32。图23是图22中的A部分的扩大图，其示意性地示出与源极驱动器11中的一对输出衬垫31和32相对应的驱动块9a和9b的电路布置的略图。此外，图24是图22中的B部分的扩大图，其示意性地示出被用于外部地提供预充电电压VHC和VLC的VHC供给衬垫33和VLC供给衬垫34，以及被用于外部地提供正γ校正基准电压V1+至V9+的正γ校正基准电压衬垫35的周围的电路部分。
如图22中所示，正灰阶电压生成器电路4a和负灰阶电压生成器电路4b被提供在集成电路的中心部分中。这对于利用短互连长度来将灰阶电压生成器电路4a和4b生成的灰阶电压提供给被布置在集成电路边缘的驱动块9a和9b，以尽可能地减少电压降来说是最佳布置。而且，驱动块9a和9b中的每一个被布置以与输出衬垫31和32中的相对应的一个相邻。如图22至图24中所示，从VHC供给衬垫33和VLC供给衬垫34提供预充电电压VHC和VLC，并且具有较宽宽度的专用的VHC和VLC线51和52被布置在输出电压/预充电电压开关电路2和输出放大器电路5之间，从而包围诸如各自的驱动块9a和9b，以及灰阶电压生成器电路4a和4b的内部电路。
具有如图22中所示的预充电功能的传统的显示装置的源极驱动器的一个问题在于，布置用于将预充电电压提供给各自的输出衬垫的预充电电压供给线的面积较大。为了减少互连电阻，以防止电压降则不可避免地增加预充电电压供给线的宽度。然而，具有被增加的互连宽度的预充电电压供给线的使用引起源极驱动器的芯片尺寸的增加。
发明内容
在本发明的一方面中，用于驱动显示装置中的显示面板的数据线的驱动电路被设置有：灰阶电压线、灰阶电压供给部、DA转换器电路、输出电压/预充电电压开关电路、以及输出放大器电路。灰阶电压供给部接收多个基准电压和预充电电压，并且被构造为将从基准电压生成的多个灰阶电压输出到各自的灰阶电压线，并且将预充电电压选择性地提供给至少一个灰阶电压线。DA转换器电路接收多个灰阶电压，响应于视频信号选择多个灰阶电压中的一个，并且输出所选择的灰阶电压。输出电压/预充电电压开关电路被构造为将从DA转换器电路接收到的灰阶电压或者从至少一个灰阶电压线接收到的预充电电压选择性地输出到显示面板的数据线相对应的一个上。
在本发明的另一方面中，显示装置被设置有：显示面板，该显示面板包括被排列成行和列的像素；显示控制器，该显示控制器提供视频信号；电源电路，该电源电路提供多个基准电压；栅极驱动器，该栅极驱动器将扫描信号提供给显示面板的栅极线；以及驱动电路，该驱动电路响应于视频信号，用于驱动显示面板的数据线。驱动电路包括：灰阶电压线；灰阶电压供给部，该灰阶电压供给部接收多个基准电压和预充电电压，并且被构造为将从基准电压生成的多个灰阶电压输出到各自的灰阶电压线，并且将预充电电压选择性地提供给各自的灰阶电压线中的至少一个；DA转换器电路，DA转换器电路接收多个灰阶电压，响应于视频信号选择多个灰阶电压中的一个并且输出所选择的灰阶电压；输出电压/预充电电压开关电路，输出电压/预充电电压开关电路被构造为将从DA转换器电路接收到的灰阶电压或者从至少一个灰阶电压线接收到的预充电电压，选择性地输出到显示面板的数据线相对应的一个上。
本发明有效地减少了布置用于提供预充电电压的线所需的面积。
附图说明
结合附图，根据某些优选实施例的以下描述，本发明的以上和其它方面、优点和特征将更加明显，其中：
图1是本发明的第一实施例的源极驱动器的框图；
图2是示出第一实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的图；
图3是示出图2的源极驱动器的操作的时序图；
图4是示出第一实施例中的用于源极驱动器被设置有电荷共享装置的情况的源极驱动器的操作的时序图；
图5是集成电路中的第一实施例的源极驱动器的布置示例；
图6是图5的A部分的示意图；
图7是图5的B部分的示意图；
图8是示出本发明的第二实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的图；
图9是示出第二实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的变形的图；
图10是示出本发明的第三实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的变形的图；
图11是本发明的第四实施例的源极驱动器的框图；
图12是示出第四实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的图；
图13是集成电路中的第四实施例中的源极驱动器的布置示例；
图14是图13的C部分的示意图；
图15是示出第四实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的变形的图；
图16是示出第四实施例中的与源极驱动器的一个输出相对应的部分的构造的变形的图；
图17是示出液晶显示装置的构造的图；
图18是被设置有预充电装置的传统的源极驱动器的框图；
图19是示出灰阶电压生成器电路的构造示例的图；
图20是示出与图18中的传统的源极驱动器的两个输出相对应的部分的图；
图21是示出图20的源极驱动器的操作的时序图；
图22是在集成电路中被设置有预充电装置的传统的源极驱动器的布置示例；
图23是图22中的A部分的示意图；以及
图24是图22中的B部分的示意图。
具体实施方式
现在在此将参考示例性实施例来描述本发明。本领域的技术人员将会理解，能够使用本发明的教导完成许多可替选的实施例，并且本发明不限于为解释性目的而示出的实施例。
(第一实施例)
图1是示出本发明的第一实施例中的液晶面板6和源极驱动器11的各部分的框图。应注意的是，在下文中，通过相同的标记来表示与图17至图24中示出的相同的组件。
第一实施例的源极驱动器11基本上具有与图18中所示的源极驱动器11相同的构造，并且被应用于图17中所示的液晶显示装置中；其不同之处如下：首先，第一实施例的源极驱动器11被额外地设置有γ校正基准电压预充电切换部7a和7b。γ校正基准电压预充电切换部7a被连接至正灰阶电压生成器电路4a，并且响应于从逻辑电路1接收到的控制信号来选择外部提供的正γ校正基准电压V1+至V9+和外部提供的预充电电压VHC，以将其提供给正灰阶电压生成器电路4a。在本实施例中，正灰阶电压生成器电路4a和γ校正基准电压预充电切换部7a组成灰阶电压供给部，该灰阶电压供给部选择性地输出正灰阶电压和正预充电电压。类似地，γ校正基准电压预充电切换部7b被连接至负灰阶电压生成器电路4b，并且响应于从逻辑电路1接收到的控制信号来选择外部提供的负γ校正基准电压V1-至V9-和外部提供的预充电电压VLC，以将其提供给负灰阶电压生成器电路4b。负灰阶电压生成器电路4b和γ校正基准电压预充电切换部7b组成另一灰阶电压供给部，该另一灰阶电压供给部选择性地输出负灰阶电压和负预充电电压。
第二个不同之处在于将灰阶电压从灰阶电压生成器电路4a和4b提供给DA转换器电路3(3-1至3-N)的一些线(灰阶电压线)被连接至输出电压/预充电开关电路2(2-1至2-N)。如稍后将会描述，在本实施例中，预充电电压VHC和VLC通过被连接至输出电压/预充电开关电路2的灰阶电压线而被提供给输出电压/预充电电压开关电路2。
在预充电操作中，输出电压/预充电电压开关电路2使输出放大器电路5的输出进入高阻抗状态，并且通过十字开关电路部8将从灰阶电压线提供的预充电电压VHC和VLC输出到液晶面板6的数据线62。另一方面，在驱动液晶面板6的数据线62中，从输出放大器电路5接收到的灰阶电压通过十字开关电路部8被输出到相对应的数据线62。
图2是具体地示出第一实施例的源极驱动器11的构造的图。图2示出正侧驱动电路9a、正灰阶电压生成器电路4a、以及γ校正基准电压预充电切换部7a的构造。
γ校正基准电压预充电切换部7a被设置有：γ校正基准电压供给线54，该γ校正基准电压供给线54将正γ校正基准电压V1+至V9+外部地提供给正灰阶电压生成器电路4a；开关43，该开关43分别被插入在γ校正基准电压供给线54中；以及开关44，该开关44被用于提供γ校正基准电压供给线54中的一个和VHC线51之间的连接。尽管在图20的构造中，输出电压/预充电电压开关电路2具有用于在输出放大器电路5的输出和从专用VHC线51提供的预充电电压VHC之间进行切换的开关，但是本实施例的构造是不同的，其不同在于开关41被提供在输出放大器电路5的输出和十字开关电路部8的输入端子之间，并且开关42被提供在DA转换器电路3和灰阶电压线53a的任何一个与十字开关电路部8的输入端子之间。应注意的是，灰阶电压线53a提供正灰阶电压生成器电路4a之间的连接。
γ校正基准电压预充电切换部7a的开关43和44与输出电压/预充电电压开关电路2的开关41和42响应于来自于逻辑电路1的控制信号进行导通/截止控制。
除了被提供的电压是不同的之外，负侧驱动块9b、负灰阶电压生成器电路4b、以及γ校正基准电压预充电切换部7b具有相同的构造。具体地，γ校正基准电压预充电切换部7b的γ校正基准电压供给线54被设置有负γ校正基准电压V1-至V9-，并且开关44还被连接至提供预充电电压VLC的VLC线52。
接下来，描述γ校正基准电压预充电切换部7a和7b的操作，并且描述输出电压/预充电电压开关电路2。接下来，描述γ校正基准电压预充电切换部7a的操作；然而，本领域的技术人员将会获知γ校正基准电压预充电切换部7b还以相同的方式进行操作。
如图3中所示，在时段T1的预充电期间，逻辑电路1与选通信号STB的上升同步地执行导通/截止控制，以截止γ校正基准电压预充电切换部7a的开关43和输出电压/预充电电压开关电路2的开关41，并且导通γ校正基准电压预充电切换部7a的开关44和输出电压/预充电电压开关电路2的开关42。开关43的截止导致停止将γ校正基准电压V1+至V9+提供给正灰阶电压生成器电路4a，并且开关44的导通允许通过特定的γ校正基准电压供给线54将预充电电压VHC提供给正灰阶电压生成器电路4a。结果，从与γ校正基准电压供给线54相对应的灰阶电压线53a输出预充电电压VHC。这时，开关42被导通，并且开关41被截止，使得通过开关42从十字开关输入端子21输出与预充电电压VHC相对应的电压。
优选地，选择通过其在没有电压降的情况下转发γ校正基准电压V1+至V9+的灰阶电压线中的一个来作为被连接至开关42的灰阶电压线53a。这允许将预充电电压VHC输出到十字开关输入端子21，同时没有发生在正灰阶电压生成器电路4a的电阻器梯形中的电阻器上的电压降。例如，在图19中，通过其γ校正基准电压V2+被直接地输出作为灰阶电压VGS2 +的灰阶电压线的使用是优选的。然而，对本领域的技术人员来说显然的是，从操作的角度来说，任何灰阶电压线53a都可以被用于转发预充电电压VHC。
近似于是最高灰阶电压和公共电平VCOM的中间电压的预充电电压VHC被从源极驱动器11输出，从而预充电液晶面板6的相对应的数据线62。
随后，在图3的时段T2期间，逻辑电路1与选通信号STB的下降同步地执行导通/截止控制，以导通开关43并且截止开关44和42；开关41被保持截止。这导致预充电电压VHC和灰阶电压没有被输出，并且十字开关输入端子21处于高阻抗状态。即，时段T2用作在其期间γ校正基准电压V1+至V9+通过开关43被输入到正灰阶电压生成器电路4a的设置时段，并且DA转换器电路3选择并且固定灰阶电压，所述灰阶电压是与作为数字信号的视频信号相对应的模拟信号电压。
此外，在灰阶电压已经被固定的时段T3中，逻辑电路1导通开关41。开关41的导通允许从十字开关输入端子21输出所选择的灰阶电压，并且因此，通过十字开关电路部8来驱动液晶面板6的相对应的数据线62，使其与来自于预充电电压VHC的目标灰阶电压一样大。
源极驱动器11可以被构造为采用电荷共享，其是用于通过短路相邻数据线62来收集电荷的技术。电荷共享是众所周知的技术，并且通过在相邻的数据线62之间提供开关(未示出)可以实现。本发明可以被应用于此种情况。
图4是用于源极驱动器11被构造为实现电荷共享，在其中，相邻的数据线62被短路以收集电荷。尽管接下来与图3相类似地描述γ校正基准电压预充电切换部7a的操作，但是本领域的技术人员应理解，γ校正基准电压预充电切换部7b也以相同的方式进行操作。
如图4中所示，在时段P1期间，逻辑电路1与选通信号STB的上升同步地执行控制，以导通开关44并且截止开关43和41；开关42被保持截止。即，时段P1是在此其间相邻的数据线62被短路以收集电荷的电荷共享时段。
随后，在时段P2期间，逻辑电路1在当电荷收集被完成时的时序处，从截止状态导通开关42；开关43和41被保持截止并且开关44被保持导通。开关42的导通截止允许通过开关42和十字开关电路部8将从灰阶电压生成器电路4a输出的预充电电压VHC提供给液晶面板6的相对应的数据线62，以将相对应的数据线62从电荷共享电压预充电到预充电电压VHC。
时段P3和P4期间的操作与先前描述的图3的时段T2和T3期间的相同。即，在图4的时段P3期间，逻辑电路1导通开关43，并且截止开关44、42、以及41。这导致没有从输出衬垫31或者32输出灰阶电压和预充电电压VHC，并且十字开关输入端子21被进入高阻抗状态。时段P3用作在此其间γ校正基准电压V1+至V9+通过开关43被输入到正灰阶电压生成器电路4a的设置时段，并且DA转换器电路3选择并且固定与视频信号相对应的灰阶电压。
随后，在DA转换器3中固定灰阶电压之后的时段P4期间，逻辑电路1导通开关41。开关41的导通允许从十字开关输入端子21输出所选择的灰阶电压，并且因此，液晶面板6的相对应的数据线62被进一步驱动以从预充电电压VHC达到目标灰阶电压。
本实施例的显示装置的一个优点是，没有要求被用于提供预充电电压VHC和VLC的具有较宽宽度的专用的预充电电压供给线(诸如，图22和图23中的VHC线51和VLC线52)被布置为包围诸如各自的驱动块和灰阶电压生成器电路4a和4b的内部电路。这有效地消除用于集成电路的框架状的外部空间的需求，从而减少集成电路的面积。
基于图5和图7中所示的示意图描述为何获得此优点的理由。图5是示出图1的源极驱动器11的整体构造的示意图。应注意的是，在图5中没有示出十字开关电路部8。驱动块9a和9b(逻辑电路1、DA转换器电路3、输出放大器电路5、以及输出电压/预充电电压开关电路2)被规则排列；驱动块9a和9b的数目等于输出衬垫31和32的数目。图6是图5中的A部分的放大图，和示出源极驱动器11中的一对驱动块9a和9b的电路布置的布置图。另一方面，图7是图5中的B部分的放大图，并且图7是示出外部接收预充电电压VHC的VHC供给衬垫33以及外部接收正γ校正基准电压V1+至V9+的正γ校正基准电压衬垫35的布置的示意图。
图6是示出图5的源极驱动器11的一对驱动块9a和9b以及相对应的输出衬垫31和32的布置的概念图。在被用于提供正灰阶电压的灰阶电压线53a当中，通过其提供预充电电压VHC的、与γ校正基准电压供给线54相对应的灰阶电压线被连接至正侧驱动块9a的输出电压/预充电电压开关电路2。类似地，在被用于提供负灰阶电压的灰阶电压线53b当中，通过其提供预充电电压VLC的、与γ校正基准电压供给线54相对应的灰阶电压线被连接至负侧驱动块9b的输出电压/预充电电压开关电路2。
图7是图5的B部分的放大图，并且图7示出γ校正基准电压预充电切换部7a周围的部分。γ校正基准电压预充电切换部7a的开关43被布置在正γ校正基准电压衬垫35-1至35-9和γ校正基准电压供给线54之间。而且，开关44被布置在VHC供给衬垫33和特定的γ校正基准电压供给线54之间。
尽管在图7中没有示出，本领域的技术人员应该理解，也以相同的方式布置外部地接收预充电电压VLC的VLC供给衬垫34和外部地接收γ校正基准电压V1+至V9+的负γ校正基准电压供给衬垫36。
根据图5至图7理解的是，在本实施例中，与图22的电路布置不同的是，没有要求具有较宽宽度的专用的预充电电压供给线(VHC和VLC线)被布置为使得包围诸如驱动块9a和9b，以及灰阶电压生成器电路4a和4b的内部电路，这消除集成电路的框架状的外部空间，有效地减少集成电路的面积。
此外，其中如图22中所示布置具有较宽宽度的框架状的预充电供给线(VHC和VLC线)的电路布置要求为正灰阶电压生成器电路4a和负灰阶电压生成器电路4b中的每一个分别地相邻地提供VHC供给衬垫33和VLC供给衬垫34，以利用减小的互连阻抗来提供到VHC线51和VLC线52的连接。相反地，在本实施例中，没有要求具有较宽宽度的框架状预充电电压供给线；此布置仅要求仅在正灰阶电压生成器电路4a的一侧上提供VHC供给衬垫33，以及仅在负灰阶电压生成器电路4b上提供VLC供给衬垫34，使得开放空间能够被用于附加的输出衬垫，这允许有效使用集成电路的面积。
(第二实施例)
图8是示出本发明的第二实施例中的显示装置的源极驱动器11的构造的电路图。在第一实施例的构造中，从提供预充电电压VHC的VHC线51到十字开关输入端子21的互连长度可能较长，并且在这样的情况下，由于互连电阻导致的电压降可以引起问题。第二实施例涉及进一步解决由于此电压降导致的问题。
在第二实施例中，驱动块9a和9b中的每一个被设置有γ校正基准电压预充电切换部7a中的多个开关、输出电压/预充电电压切换电路2中的多个开关42、以及被连接至开关42的多个互连线，并且两个或者更多个γ校正基准电压供给线54和灰阶电压线53a被用于提供预充电电压VHC。在这样的情况下，用于提供在包括预充电电压的预定的电压范围内的灰阶电压的一些灰阶电压线53a被选择作为被用于提供预充电电压VHC的灰阶电压线53a。应注意的是，尽管图8示出被连接至正驱动块9a的γ校正基准电压预充电切换部7a和正灰阶电压生成器电路4a的构造，但是对本领域的技术人员来说显然的是，可以以相同的方式构造被连接至负驱动块9b的γ校正基准电压预充电切换部7b和负灰阶电压生成器电路4b。
第二实施例的源极驱动器11的操作实质上与第一实施例的相同。即，当执行预充电时，开关44和42被导通，并且被连接至γ校正基准电压预充电切换部7a的线、灰阶电压线53a、以及多个γ校正基准电压供给线54分别被并行地连接，使得有效的互连阻抗被相当地减少。
图9是示出第二实施例中的源极驱动器的变化的构造的电路图。尽管在图8中所示的电路构造中通过开关44并行地连接γ校正基准电压供给线54和VHC线51，但是在图9的电路构造中被用于提供预充电电压VHC(或者VLC)的γ校正基准电压供给线54被串联地连接。在此电路构造中，减少从VHC线51分支的线的数目，并且因此能够进一步减少用于布置互连线所需的面积。
要注意的是，通过其γ校正基准电压被馈送而没有发生电压降的灰阶电压线被适当地选择作为被连接至多个开关42的灰阶电压线53a时，从十字开关输入端子21能够输出预充电电压VHC而不产生由电阻器梯引起的电压降。
而且，根据图9显然的是，可以以相同的方式串联地连接输出电压/预充电电压开关电路2的开关42，或者可以分别地串联地连接开关44和开关42。应注意的是，尽管图9示出其中γ校正基准电压预充电切换部7a被连接至正侧驱动块9a和正灰阶电压生成器电路4a的构造，对本领域的技术人员来说显然的是，可以以相同的方式来构造被连接至负侧驱动块9b和负灰阶电压生成器电路4b的γ校正基准电压预充电切换部7b。
(第三实施例)
图10是示出本发明的第三实施例的源极驱动器11的构造的电路图。在第一和第二实施例中，通过γ校正基准电压预充电切换部7a的开关44和输出电压预充电电压切换电路2的开关42提供预充电电压VHC；然而，在第三实施例中，提供VHC施加灰阶电压选择电路45和46来替代开关44和42。γ校正基准电压预充电切换部7a的VHC施加灰阶电压选择电路45任意地选择要被连接至被设置有预充电电压VHC的VHC线51的γ校正基准电压供给线54中的一个，然而，输出电压/预充电电压切换电路2的VHC施加灰阶电压选择电路46提供负责提供预充电电压VHC的灰阶电压线和十字开关输入端子21之间的连接。
此种构造旨在通过当外部提供的预充电电压VHC接近特定的γ校正基准电压时，使用提供γ校正基准电压的γ校正基准电压供给线54和用于提供预充电电压VHC的与此相对应的灰阶电压线53a，而更加有效地使用电荷从而减少功率消耗。特别地，对于根据液晶面板6的规格中的变化而应更改预充电电压VHC的情况，此构造是有效的。来自于逻辑电路1的控制信号可以被用作选择的方法。
而且，要被选择的灰阶电压线53a和γ校正基准电压供给线54的数目不限于1；类似于第二实施例，两个或者更多个γ校正基准电压供给线54和相对应的灰阶电压线53可以被选择。例如，在预充电电压VHC的电压电平处于γ校正基准电压Vn+和Vm+之间的情况下，提供γ校正基准电压Vn+或者Vm+的γ校正基准电压供给线54和用于提供预充电电压VHC的相对应的灰阶电压线53a的使用有效地减少了功率消耗和由于互连电阻导致的电压降。而且，应该理解的是，与上述的γ校正基准电压供给线54相邻的γ校正基准电压供给线54和与上述的灰阶电压线53a相邻的灰阶电压线53可以被用于提供预充电电压VHC。
要注意的是，尽管图10示出的是被连接至正侧驱动块9a的γ校正基准电压预充电切换部7a和正灰阶电压生成器电路4a的构造，但是对本领域的技术人员来说显然的是，可以以相同的方式构造被连接至负侧驱动块9b的γ校正基准电压预充电切换部7b和负灰阶电压生成器电路4b。
如上所述，本实施例的源极驱动器11通过使用将外部输入的γ校正基准电压V1+至V9+或者V1-至V9-提供至灰阶电压生成器电路4a或者4b的一个或者多个γ校正基准电压供给线54，以及灰阶电压线53a或者53b来提供预充电电压VHC或者VLC，使得能够简化集成电路的布置构造，并且能够减少集成电路的面积。
即，取决于灰阶电压的输出和预充电电压VHC或者VLC的每一个施加的的操作时序，选择性地使用灰阶电压线53a和53b，以及γ校正基准电压供给线54，这消除用于提供专用的预充电电压供给线的需要，使得集成电路内的互连能够被简化，并且面积能够被减少。
而且，当外部提供的预充电电压VHC和VLC的电压电平接近于特定的γ校正基准电压时，第三实施例的结构通过使用被设置有这些γ校正基准电压的γ校正基准电压供给线54，以及用于提供预充电电压的相对应的灰阶电压线53a和53b，从而允许有效地使用电荷，并且因此减少功率消耗。这应用于液晶面板6的规格被改变的情况。
(第四实施例)
图11是示出本发明的第四实施例中的液晶面板6和源极驱动器11的构造的框图，并且图12是示出第四实施例中的γ校正基准电压预充电切换部7a和输出电压/预充电开关电路2的构造的电路图。
在第四实施例中，γ校正基准电压预充电切换部7a和7b被布置在灰阶电压生成器电路4a和4b的输出和DA转换器电路3之间。应注意的是，在第一至第三实施例中，γ校正基准电压预充电切换部7a和7b被提供在γ校正基准电压衬垫35和36与灰阶电压生成器电路4a和4b的输入之间。γ校正基准电压预充电切换部7a和7b的重要功能是要切断γ校正基准电压供给线54以及灰阶电压线53a和53b，并且使用被切断的线来馈送预充电电压VHC，并且因此γ校正基准电压预充电切换部7a和7b可以被安排在灰阶电压生成器电路4a或者4b的输出与DA转换器电路3之间。
应注意的是，尽管图12示出其中γ校正基准电压预充电切换部7a被连接至正侧驱动块9a和正灰阶电压生成器电路4a的构造；对本领域的技术人员来说显然的是，可以以相同的方式来构造被连接至负侧驱动块9b和负灰阶电压生成器电路4b的γ校正基准电压预充电切换部7b。
接下来，通过使用示意图，描述用于将第四实施例的源极驱动器11插入在集成电路中的情况的电路布置的示例。图13是示出图11的源极11的整体构造的示意图。应注意的是，在图13中没有示出十字开关电路部8。驱动块9a和9b(逻辑电路1、DA转换器电路3、输出放大器电路5、以及输出电压/预充电电压开关电路2)被规则地排列；并且驱动块9a和9b的数目等于输出衬垫31和32的数目。
图14是图13中的C部分的放大图，其示出VHC供给衬垫33、正γ校正基准电压衬垫35、正灰阶电压生成器电路4a、以及γ校正基准电压预充电切换部7a的电路布置。应注意的是，图13中的A部分的扩大图与图6的A部分的上述扩大图相同。
图15是示出本发明的第四实施例的源极驱动器11的变形的构造的电路图。如在第四实施例中，在γ校正基准电压预充电切换部7a被布置在正灰阶电压生成器电路4a的输出和DA转换器电路3之间的情况下，当预充电电压被施加时没有必要切断所有的灰阶电压线53a。即，如果仅至少切断施加预充电电压的灰阶电压线53a，并且其它的灰阶电压线被施加有灰阶电压，则这实现所想要的操作；即使灰阶电压被输入到DA转换器电路3，通过输出电压/预充电开关电路2也能中断DA转换器电路3的输出。因此，在图15的构造中，没有为各个的灰阶电压线53a提供γ校正基准电压预充电切换部7a的多个开关43；仅为用于提供预充电电压的灰阶电压线提供一个开关43和一个开关44。此外，开关43和44可以被构造为一个开关元件。该第四实施例的变形有效地减少开关的数目，并且进一步实现布置构造的简化，减少了集成电路的面积，并且减少了功率消耗。应理解的是，即使在这样的情况下，用于施加预充电电压的灰阶电压线的数目也不限于1；多个灰阶电压线可以被同时地切换。而且，对本领域的技术人员来说显然的是，图15的构造可以被应用于负灰阶电压生成器电路4b、γ校正基准电压预充电切换部7b、以及负侧驱动块9b。
此外，在图16示出第四实施例的另一变形。
在图16的构造中，γ校正基准电压预充电切换部7a的开关43被提供在正灰阶电压生成电路4a的输入侧上，即，被插入在γ校正基准电压供给线54中，并且开关44被提供在正灰阶电压生成器电路4a的输出侧上，即，被插入在灰阶电压线53a中的一个中。这进一步加强了简化，和增强了集成电路的布置构造的自由度，并且允许进一步减少面积。而且，类似于图15，对本领域的技术人员来说显然的是，图16的构造能够被应用于负灰阶电压生成器电路4b、γ校正基准电压预充电切换部7b、以及负侧驱动块9b。
尽管在上面详细地描述了本发明的实施例；对本领域的技术人员来说显然的是，本发明不限于上述实施例，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下进行修改和变化。特别地，尽管描述了被应用于用于液晶显示装置的驱动电路的本发明，但是可理解的是，本发明不限于液晶显示装置，而是可以被应用于其它的显示装置的驱动电路。

Claims (10)

1.一种驱动电路，所述驱动电路用于驱动显示装置中的显示面板的数据线，包括：
灰阶电压线；
灰阶电压供给部，所述灰阶电压供给部接收多个基准电压和预充电电压，并且被构造为将从所述多个基准电压生成的多个灰阶电压分别地输出到所述多个灰阶电压线，并且将所述预充电电压选择性地提供给所述灰阶电压线中的至少一个；
DA转换器电路，所述DA转换器电路接收所述多个灰阶电压，响应于视频信号选择所述多个灰阶电压中的一个，并且输出所选择的灰阶电压；以及
输出电压/预充电电压开关电路，所述输出电压/预充电电压开关电路被构造为将从所述DA转换器电路接收到的所述灰阶电压或者从所述至少一个灰阶电压线接收到的所述预充电电压选择性地输出到所述显示面板的所述数据线的一个上。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其中，所述灰阶电压供给部包括：
多个基准电压供给线，所述多个基准电压供给线分别接收所述多个基准电压；
开关电路部，所述开关电路部被构造为将所述预充电电压提供给所述多个基准电压供给线中的至少一个；以及
灰阶电压生成器电路，所述灰阶电压生成器电路被构造为根据从所述多个基准电压供给线接收到的所述多个基准电压来生成所述多个灰阶电压，并且将在其中生成的所述多个灰阶电压分别输出到所述多个灰阶电压线，并且
其中，所述预充电电压被从所述至少一个基准电压供给线提供给所述至少一个灰阶电压线。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，
其中，所述灰阶电压生成器电路通过电阻器梯进行所述多个基准电压的电压划分，从而生成所述多个灰阶电压，并且
其中，所述至少一个灰阶电压线被选择使得被提供给所述至少一个基准电压供给线的基准电压作为所述预充电电压被输出至所述至少一个灰阶电压线而没有电压降。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，
其中，所述至少一个灰阶电压线包括多个线。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述
其中，所述至少一个灰阶电压线包括多个线，
其中，所述灰阶电压供给部包括：
多个基准电压供给线，所述多个基准电压供给线分别接收所述多个基准电压；
开关电路部，所述开关电路部将所述预充电电压提供给所述多个基准电压供给线当中的多个选择的供给线；以及
灰阶电压生成器电路，所述灰阶电压生成器电路被构造为根据分别从所述多个基准电压供给线接收到的所述多个基准电压而生成所述多个灰阶电压，并且将在其中生成的所述多个灰阶电压分别输出到所述多个灰阶电压线，并且
其中，所述预充电电压被从所述多个选择的供给线提供给所述多个线。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其中，所述开关电路部包括多个开关，所述多个开关被并行地连接在预充电电压供给线和所述多个选择的供给线之间，所述预充电电压供给线被设置有所述预充电电压。
7.根据权利要求5所述的驱动电路，其中，所述多个开关电路部包括串行地连接的多个开关，并且
其中，所述多个开关中的每一个被连接至所述多个选择的供给线和所述预充电电压供给线的两个之间。
8.根据权利要求1所述的驱动电路，其中，所述灰阶电压供给部包括：
多个基准电压供给线，所述多个基准电压供给线分别接收所述多个基准电压；
灰阶电压生成器电路，所述灰阶电压生成器电路被构造为根据从所述多个基准电压供给线接收到的所述多个基准电压来生成所述多个灰阶电压；以及
开关电路部，所述开关电路部被插入在所述至少一个灰阶电压线中，并且
其中，所述开关电路部排他地执行通过所述至少一个灰阶电压线将灰阶电压提供给所述DA转换器电路的操作，和通过所述至少一个灰阶电压线将所述预充电电压提供给所述输出电压/预充电电压开关电路的操作。
9.根据权利要求1所述的驱动电路，其中，所述灰阶电压供给部包括：
多个基准电压供给线，所述多个基准电压供给线分别接收所述多个基准电压；
灰阶电压生成器电路，所述灰阶电压生成器电路被构造为根据从所述多个基准电压供给线接收到的所述多个基准电压来生成所述多个灰阶电压；以及
第一开关电路部，所述第一开关电路部被插入在所述多个基准电压供给线中，以及
第二开关电路部，所述第二开关电路部被构造为将所述预充电电压提供给所述多个灰阶电压线当中的所述至少一个灰阶电压线，
其中，所述第一和第二开关电路部排他地执行通过所述多个基准电压供给线将所述多个基准电压提供给所述灰阶电压生成器电路的操作，和通过所述至少一个灰阶电压线将所述预充电电压提供给所述输出电压/预充电电压开关电路的操作。
10.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括被排列成行和列的像素；
显示控制器，所述显示控制器提供视频信号；
电源电路，所述电源电路提供多个基准电压；
栅极驱动器，所述栅极驱动器将扫描信号提供给所述显示面板的栅极线；以及
驱动电路，所述驱动电路响应于视频信号，用于驱动所述显示面板的数据线，
其中，所述驱动电路包括：
灰阶电压线；
灰阶电压供给部，所述灰阶电压供给部接收所述多个基准电压和预充电电压，并且被构造为将根据所述多个基准电压生成的多个灰阶电压分别输出到所述多个灰阶电压线上，并且将所述预充电电压选择性地提供给各自的灰阶电压线中的至少一个；
DA转换器，所述DA转换器电路接收所述多个灰阶电压，响应于所述视频信号选择所述多个灰阶电压中的一个，并且输出所选择的灰阶电压；
输出电压/预充电电压开关电路，所述输出电压/预充电电压开关电路被构造为将从所述DA转换器电路接收到的所述灰阶电压或者从所述至少一个灰阶电压线接收到的所述预充电电压选择性地输出到所述显示面板的所述数据线中的相对应的一个上。
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