CN102148005A

CN102148005A - 显示器的源极驱动装置

Info

Publication number: CN102148005A
Application number: CN2010101146708A
Authority: CN
Inventors: 杨荣平; 陈建宇; 张祐匡; 陈喜明
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Current assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2030-02-10
Also published as: CN102148005B

Abstract

本发明提供了一种显示器的源极驱动装置，包括模拟/数字转换器、选择信号产生器以及电压选择器。模拟/数字转换器接收显示信号中的第一部分显示信号以及多个伽玛电压，并依据第一部分显示信号在伽玛电压中选择并输出第一选择伽玛电压以及第二选择伽玛电压。选择信号产生器接收显示信号除了第一部分显示信号以外的第二部分显示信号以及多个脉宽调制信号。选择信号产生器依据第二部分显示信号选择脉宽调制信号的其中之一来产生选择信号。电压选择器依据选择信号的脉宽来选择输出第一选择伽玛电压或第二选择伽玛电压。

Description

显示器的源极驱动装置

技术领域

本发明涉及一种显示器的源极驱动装置。

背景技术

请参见图1，图1是显示器的源极驱动装置的示意图。其中，源极驱动装置110用来驱动显示面板120。源极驱动装置110包括伽玛电压产生器111、模拟/数字转换器112以及由运算放大器OP1所构成的输出缓冲器。伽玛电压产生器111产生多个伽玛电压以提供至模拟/数字转换器112。模拟/数字转换器112另接收代表图像数据的显示信号DATA，并依据显示信号DATA在多个伽玛电压中选一个最合适的伽玛电压并输出至运算放大器OP1。运算放大器OP1则连接成电压随耦器以作为输出缓冲器，并产生输出电压Voutput以驱动显示面板120。

在此，驱动显示面板120(如液晶显示面板)可以等效成一个电阻Rp与电容Cp连接成的等效电路。也就是说，现有的源极驱动装置110是直接提供所产生的输出电压Voutput至驱动显示面板120。而另一方面，为了使所有的显示信号DATA都可以有相对应的伽玛电压来作为模拟/数字转换器112的输出，因此，伽玛电压产生器111需要有产生足够多组伽玛电压的能力。以显示信号DATA是8位为例，伽玛电压产生器111需要产生256组伽玛电压。

发明内容

本发明提供一种显示器的源极驱动装置，针对不同的显示面板由不同的调制频率来提供用以驱动显示面板的伽玛电压。

本发明提供了一种显示器的源极驱动装置，包括模拟/数字转换器、选择信号产生器以及电压选择器。模拟/数字转换器接收显示信号中的第一部分显示信号以及多个伽玛电压，并依据第一部分显示信号在伽玛电压中选择并输出第一选择伽玛电压以及第二选择伽玛电压。选择信号产生器接收显示信号除了第一部分显示信号以外的第二部分显示信号以及多个脉宽调制信号。选择信号产生器依据第二部分显示信号选择脉宽调制信号的其中之一来产生选择信号。电压选择器耦接选择信号产生器以及模拟/数字转换器。电压选择器依据选择信号的脉宽来选择输出第一选择伽玛电压或第二选择伽玛电压。

在本发明一实施例中，上述显示信号为N个位，第一部分显示信号为M个位，而第二部分显示信号为NM个位。其中，N及M为正整数且N大于M。

在本发明一实施例中，上述电压选择器当在选择信号为高位时选择输出第二选择伽玛电压，并且在低位电压时选择输出第一选择伽玛电压。其中，第一选择伽玛电压的电压值小于第二选择伽玛电压的电压值。

在本发明一实施例中，上述源极驱动装置还包括伽玛电压产生器。伽玛电压产生器耦接模拟/数字转换器用以提供伽玛电压。

在本发明一实施例中，上述源极驱动装置，还包括选择信号屏蔽器。选择信号屏蔽器耦接在选择信号产生器提供选择信号至电压选择器的路径间，并接收屏蔽信号。选择信号屏蔽器依据屏蔽信号使电压选择器固定输出第一选择伽玛电压或第二选择伽玛电压的其中之一。

在本发明一实施例中，上述选择信号屏蔽器为与门。与门的一输入端耦接选择信号产生器，另一输入端接收屏蔽信号，与门的输出端耦接电压选择器。

在本发明一实施例中，上述源极驱动装置还包括输出缓冲器模块。输出缓冲器模块耦接电压选择器，接收并依据电压选择器的输出来产生输出电压。

在本发明一实施例中，上述输出缓冲器模块为电压随耦器。

在本发明一实施例中，上述输出缓冲器模块包括第一削波器、第一运算放大器、偏压电压源、第二削波器以及第二运算放大器。第一削波器的一输入端接收电压选择器的输出，其另一输入端接收输出信号。第一运算放大器的输入端耦接第一削波器的输出端。偏压电压源则串接在第一削波器与第一运算放大器间。第二削波器的输入端耦接第一运算放大器的输出端。第二运算放大器的输入端耦接第二削波器的输出端，其输出端产生输出信号。

基于上述，本发明可由选择信号产生器依据第二部分显示信号来输出不同频率脉宽调制信号，用以对源极驱动装置所要驱动的显示面板所适合的频率进行调制，并且还可以不同脉宽的脉宽调制信号来达成内插的效果。

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术的显示器的源极驱动装置的示意图；

图2为依据本发明的一实施例的源极驱动装置200的示意图；

图3为本发明电压选择器240的输出波形图；

图4为本发明源极驱动装置200针对显示面板290进行驱动的波形图；

图5为本发明的另一实施例的源极驱动装置500的示意图。

附图标记说明：

110、200、500：源极驱动装置 120、290、590：显示面板

111、210、510：伽马电压产生器 112、220、520：模拟/数字转换器

230、530：选择信号产生器 240、540：电压选择器

250.550：选择信号屏蔽器 260、560：输出缓冲器模块

INT_ON：屏蔽信号 AND1：与门

V1：第一选择伽马电压 V2：第二选择伽马电压

phi0-phi3：脉宽调制信号 310-340：波形

OP1-OP4：运算放大器 DATA：显示信号

Voutput：输出电压 Rp：电阻

Cp：电容 T1-T3：责任周期

Hsync：垂直同步信号 OUT1：输出

偏压电压源：Voffset CHP1、CHP2：削波器

f1、f2：时脉信号

具体实施方式

请参照图2，图2是本发明的一实施例的源极驱动装置200的示意图。源极驱动装置200用来驱动显示面板290。源极驱动装置200包括伽玛电压产生器210、模拟/数字转换器220、选择信号产生器230、电压选择器240、选择信号屏蔽器250以及输出缓冲器模块260。其中，显示面板290等效成电阻Rp与电容Cp所组成的电路。伽玛电压产生器210用来产生多组的伽玛电压，而模拟/数字转换器220则接收这些伽玛电压。另外，在本实施例中，显示信号DATA被拆成两个部分显示信号，其中的一个部分显示信号被传输至模拟/数字转换器220中。模拟/数字转换器220则依据所接收到的部分显示信号来选择多个伽玛电压的其中之二，分别作为第一选择伽玛电压V1以及第二选择伽玛电压V2输出。其中，显示信号DATA为N位的数位数据，而被传输至模拟/数字转换器220中的一个部分显示信号为M位的数位数据，M与N皆为正整数而N＞M。

举例来说，若显示信号DATA由第7位到第0位共8个位所组成，而被传送至模拟/数字转换器220为显示信号DATA中的第7位到第2位所组成的部分显示信号(共6位)，则伽玛电压产生器210则需要产生26等于64个伽玛电压。

另外，在关于模拟/数字转换器220选出第一选择伽玛电压V1以及第二选择伽玛电压V2的选择方式上，延续上述的例子来进行说明，若传送至模拟/数字转换器220的部分显示信号为“101010”(由高位至低位排列)时，模拟/数字转换器220则选出“10101000”对应的伽玛电压为第一选择伽玛电压V1，而选出“10101011”所对应的伽玛电压为第二选择伽玛电压(V2-V1)*0.75+V1。

显示信号DATA的另一个部分显示信号则被传送至选择信号产生器230。选择信号产生器230另接收多个脉宽调制信号phi0、phi1、phi2及phi3。这些脉宽调制信号phi0、phi1、phi2及phi3的脉冲宽度均不相同。以另一个部分显示信号为两个位为例，选择信号产生器230会依据个两个位的部分显示信号来选择输出4个脉宽调制信号phi0-phi3的其中之一作为选择信号输出。

电压选择器240耦接选择信号产生器230以及模拟/数字转换器220。电压选择器240接收选择信号产生器230产生的选择信号，以及模拟/数字转换器220所产生的第一选择伽玛电压V1及第二选择伽玛电压V2。由于选择信号是一个脉宽调制信号，而本领域技术人员可以知道的，脉宽调制信号是由高位电压与低位电压来组成。因此，电压选择器240依据选择信号高位或是低位来输出第一选择伽玛电压V1或第二选择伽玛电压V2。

举例来说，若脉宽调制信号phi3的责任周期为75％，而脉宽调制信号phi2的责任周期为50％、脉宽调制信号phi1的责任周期为25％，而脉宽调制信号phi0的责任周期为0％。若电压选择器240接收的选择信号为脉宽调制信号phi3时，电压选择器240的输出有75％保持在较高的第二选择伽玛电压V2，有25％保持在较低的第一选择伽玛电压V1。以平均电压的角度来看，电压选择器240输出的平均电压可以表示为Vavg＝V1+(V2-V1)*75％。换句话说，若电压选择器240接收的选择信号为脉宽调制信号phi1时，电压选择器240的输出有25％保持在第二选择伽玛电压V2，有75％保持在第一选择伽玛电压V1。在此情况下，电压选择器240的输出的平均电压可以表示为Vavg＝V1+(V2-V1)*25％。

在此请参照图3所示的电压选择器240的输出波形图。其中波形310、320、330及340分别为电压选择器240接收的选择信号为脉宽调制信号phi3、phi2、phi1及phi0时的波形，其中第一选择伽玛电压V1为4.1伏特(volts，V)，第二选择伽玛电压V2为4.3V。值得一提的是，波形340在稳定时固定等于第一选择伽玛电压V1，并不会在第一、二选择伽玛电压V1、V2间切换。

请重新参照图2，在选择信号产生器230与电压选择器240间包括串接选择信号屏蔽器250。在图2中，选择信号屏蔽器250由一个与门AND1来建构。与门AND1的输入端接收屏蔽信号INT_ON，而另一输入端则接收选择信号产生器230输出的选择信号。另外，与门AND1的输出端耦接至电压选择器240。当屏蔽信号INT_ON为逻辑低位时，与门AND1会屏蔽掉选择信号藉由与门AND1传送至电压选择器240的路径。相反的，若当屏蔽信号INT_ON为逻辑高位时，选择信号会由与门AND1传送至电压选择器240。选择信号屏蔽器250主要用在当源极驱动装置200的输出信号Voutput尚未上升至稳定的电压时，先行屏蔽掉选择信号传送至电压选择器240，以免影响到输出信号Voutput的反应时间。

请特别注意，由与门AND1来建构选择信号屏蔽器250仅只是本发明的一个实施例，本领域技术人员可以理解，同一种功能可能对应很多种不同的逻辑电路的实施方法，利用例如或闸、反与门或是反或门等逻辑门也都可以实施选择信号屏蔽器250。

输出缓冲器模块260耦接到电压选择器240，用来接收电压选择器240的输出并产生输出信号Voutput。在本实施例中，输出缓冲器模块260由运算放大器OP2耦接成电压随耦器来建构。也就是运算放大器OP2的一输入端接收电压选择器240的输出，而另一输入端耦接至其输出端，其输出端则产生输出信号Voutput。

关于源极驱动装置200针对显示面板290进行驱动的波形则请参照图4，请同时参照图2及图4。在责任周期T1时，当源极驱动装置200侦测到垂直同步信号Hsync使能时，选择信号产生器230依据显示信号DATA的第0位与第1位(DATA[1:0]＝“00”)选择输出脉宽调制信号phi0，而模拟/数字转换器220依据显示信号DATA的第7-2位选择输出第一、二选择伽玛电压V1、V2。在输出信号Voutput未上升至第一选择伽玛电压V1前，屏蔽信号INT_ON被设定为逻辑低位。当输出信号Voutput未上升至等于第一选择伽玛电压V1时，屏蔽信号INT_ON被设定为逻辑高位，此时选择信号产生器230产生的选择信号phi0传送至电压选择器240。由于在本实施例中的选择信号phi0的高位脉冲的宽度为0，因此，电压选择器240的输出OUT1保持等于第一选择伽玛电压V1。

在责任周期T2时，当源极驱动装置200侦测到垂直同步信号Hsync使能时，选择信号产生器230依据显示信号DATA的第0位与第1位(DATA[1:0]＝“01”)选择输出脉宽调制信号phi1。在输出信号Voutput未上升至第一选择伽玛电压V1前，屏蔽信号INT_ON被设定为逻辑低位。当输出信号Voutput未上升至等于第一选择伽玛电压V1时，屏蔽信号INT_ON被设定为逻辑高位，此时选择信号产生器230产生的选择信号phi1传送至电压选择器240，据此，电压选择器240依据选择信号phi1为高位时的输出第二选择伽玛电压V2，并于选择信号phi1为高位时的输出第一选择伽玛电压V1。

与上述的原理相同，在责任周期T3时，选择信号产生器230依据显示信号DATA的第0位与第1位(DATA[1:0]＝“11”)选择输出脉宽调制信号phi3。而电压选择器240依据选择信号phi3产生有更长时间的位在第二选择伽玛电压V2的输出OUT1。

另外，驱动电压VPANEL则为实际上显示面板290接收到的信号。由于显示面板290可以等效成低通滤波器，因此输出信号Voutput传送到显示面板290，可以产生与所需要的驱动显示面板290的波形更为贴近的驱动电压VPANEL。

以下请参照图5，图5显示本发明的另一实施例的源极驱动装置500的示意图。源极驱动装置500包括伽玛电压产生器510、模拟/数字转换器520、选择信号产生器530、电压选择器540、选择信号屏蔽器550以及输出缓冲器模块560，并用以驱动显示面板590。与前一实施例不同的是，本实施例中的输出缓冲器模块560包括削波器CHP1、CHP2、运算放大器OP3、OP4以及偏压电压源Voffset。其中，削波器CHP1的一输入端接收电压选择器的540输出，其另一输入端接收由运算放大器OP4回授的输出信号Voutput。运算放大器OP3的输入端耦接削波器CHP1的输出端。偏压电压源Voffset则串接在削波器CHP1与运算放大器OP3间。削波器CHP2的输入端耦接运算放大器OP3的输出端，且运算放大器OP4的输入端耦接削波器CHP2的输出端。运算放大器OP4的输出端产生输出信号Voutput。削波器CHP1、CHP2分别接收时脉信号f1及f2来进行不同频率的数据切换。在此，输出缓冲器模块560可以有效的消除运算放大器OP3、OP4中因为过程所产生的输入级的偏移电压的误差。

在此请注意，上述关于本发明的实施例中所提及的脉宽调制信号phi1-phi3，除了因根据其所对应的部分显示信号来设置脉宽外，还可以依据所驱动的显示面板的电容、电阻值来设定其频率。简单来说，脉宽调制信号phi1-phi3的频率需高于显示面板等效负载(由电容、电阻所形成)的截止频率(cut-off frequency)。

综上所述，本发明利用将显示信号拆成高位及低位的部分显示信号，并依据高位的部分显示信号来选择伽玛电压，再依据低位的部分显示信号来产生脉宽信号。如此一来，可以减少伽玛电压产生器需要产生伽玛电压个数，节省电路面积。并可以配合显示面板的电容、电阻所形成的等效电路，来提供更贴切的驱动电压，提升显示的品质。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种显示器的源极驱动装置，其特征在于，包括：

模拟/数字转换器，接收显示信号中的第一部分显示信号以及多个伽玛电压，依据所述第一部分显示信号在所述伽玛电压中选择并输出第一选择伽玛电压以及第二选择伽玛电压；

选择信号产生器，接收所述显示信号除所述第一部分显示信号外的第二部分显示信号以及多个脉宽调制信号，依据所述第二部分显示信号选择该些脉宽调制信号的其中之一来产生选择信号；以及电压选择器，耦接所述选择信号产生器以及所述模拟/数字转换器，依据所述选择信号的脉宽来选择输出所述第一选择伽玛电压或所述第二选择伽玛电压。

2.根据权利要求1所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，所述显示信号为N个位，所述第一部分显示信号为M个位，而所述第二部分显示信号为NM个位，其中N及M为正整数且N大于M。

3.根据权利要求1所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，所述电压选择器在所述选择信号为高位时选择输出所述第二选择伽玛电压，并且在低位电压时选择输出所述第一选择伽玛电压，其中，所述第一选择伽玛电压的电压值小于所述第二选择伽玛电压的电压值。

4.根据权利要求1所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，还包括：

伽玛电压产生器，耦接所述模拟/数字转换器，用以提供所述伽玛电压。

5.根据权利要求1所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，还包括：

选择信号屏蔽器，耦接在所述选择信号产生器提供所述选择信号至所述电压选择器的路径间，并接收屏蔽信号，所述选择信号屏蔽器依据所述屏蔽信号使所述电压选择器固定输出所述第一选择伽玛电压或所述第二选择伽玛电压的其中之一。

6.根据权利要求5所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，所述选择信号屏蔽器为一与门，所述与门的一输入端耦接所述选择信号产生器，另一输入端接收所述屏蔽信号，所述与门的输出端耦接所述电压选择器。

7.根据权利要求1所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，还包括：

输出缓冲器模块，耦接所述电压选择器，接收并依据所述电压选择器的输出来产生输出电压。

8.根据权利要求7所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，所述输出缓冲器模块为电压随耦器。

9.根据权利要求7所述的显示器的源极驱动装置，其特征在于，所述输出缓冲器模块包括：

第一削波器，所述第一削波器的一输入端接收所述电压选择器的输出，所述第一削波器的另一输入端接收输出信号；

第一运算放大器，所述第一运算放大器的输入端耦接所述第一削波器的输出端；

偏压电压源，串接在所述第一削波器与所述第一运算放大器间；

第二削波器，所述第二削波器的输入端耦接所述第一运算放大器的输出端；以及

第二运算放大器，所述第二运算放大器的输入端耦接所述第二削波器的输出端，所述第二运算放大器的输出端产生所述输出信号。