CN107045852B - 用于显示装置的源极驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于显示装置的源极驱动器，其利用显示数据来驱动显示面板并感测显示面板的像素信号。源极驱动器可以包括传感器和模数转换器，其在感测时段提供通过利用一个缓冲器来比较基准电压和显示面板的像素信号而获得的像素感测信号，并且在驱动时段利用所述缓冲器向显示面板驱动所述源极信号。

Description

用于显示装置的源极驱动器
技术领域
本发明涉及源极驱动器，更具体而言，涉及用于显示装置的源极驱动器，其利用显示数据驱动显示面板，并感测显示面板的像素信号。
背景技术
平板显示器设备包括源极驱动器以提供源极信号用于在显示面板上显示数据。源极驱动器被配置成将自外部源例如定时控制器提供的显示数据转换成源极信号，并将源极信号提供给显示面板。
显示面板可以包括液晶(LCD)面板或发光二极管(LED)面板。LCD面板利用每个像素处的液晶的光闸操作来显示画面，而LED面板通过控制每个像素处的LED的发光来显示画面。
对于LED面板，源极驱动器被配置成感测LED面板中像素的特征。当源极驱动器提供对应于像素特征的感测数据时，定时控制器或应用处理器利用该感测数据来校正显示数据。然后，源极驱动器利用校正的显示数据来驱动显示面板。因此，能够以良好的质量表达显示面板的图像，同时降低对像素特征的影响。
为了该操作，源极驱动器包括：传感器，该传感器被配置成针对像素的特征而输出感测信号；以及模数转换器(ADC)，其被配置成通过确定感测信号而输出感测数据。在源极驱动器中，ADC与用于处理显示数据的源极驱动模块分开实现。源极驱动模块包括用于生成与显示数据对应的源极信号的数字电路。
在向显示面板输出源极信号的源极驱动器的每个通道中实现源极驱动模块、传感器和ADC。源极驱动器通过大量通道向显示面板提供源极信号以及接收像素信号。因此，被制作成集成电路的源极驱动器包括与大量通道对应的大量传感器。
由于在源极驱动器的各个通道中实现传感器，所以传感器在源极驱动器中占用很大区域。因此，传感器成为增加被制作成集成电路的源极驱动器的面积的因素。
而且，由于传感器在集成电路的有限的面积中占用了很大比例，所以难以有效设计源极驱动器的内部电路。
发明内容
各实施方式涉及用于显示装置的源极驱动器，其能够利用一个缓冲器向显示面板输出源极驱动模块的源极信号或者接收显示面板的像素信号，从而减少设计所需的面积，同时有效设计内部电路。
此外，各实施方式涉及用于显示装置的源极驱动器，其能够利用一个缓冲器向显示面板输出源极驱动模块的源极信号或者感测显示面板的像素信号，从而减少设计所需的面积，同时有效设计内部电路。
在一个实施方式中，用于显示装置的源极驱动器可以包括：源极驱动模块，被配置成生成与显示数据对应的源极信号；转换模块，被配置成生成与像素感测信号对应的感测数据；以及混合缓冲电路，所述混合缓冲电路包括缓冲器，且被配置成：在感测时段提供利用缓冲器通过将基准电压与显示面板的像素信号进行比较而获得的像素感测信号，并且在驱动时段利用缓冲器向显示面板驱动所述源极信号。
在另一实施方式中，用于显示装置的源极驱动器可以包括：缓冲器，所述缓冲器具有第一输入端子和第二输入端子以及被配置成输出源极信号或像素感测信号的输出端子；第一选择电路，被配置成在感测时段向所述第一输入端子提供基准电压，并且在驱动时段向所述第一输入端子提供所述源极信号，其中所述源极信号是响应于显示数据而从数模转换器输出的；第二选择电路，被配置成在所述感测时段向所述第二输入端子提供显示面板的像素信号，并且在所述驱动时段形成所述输出端子与所述第一输入端子之间的反馈通道；ADC，所述ADC被配置成接收所述输出端子的所述像素感测信号，并且通过对所述像素感测信号进行模数转换而生成感测数据；以及第三选择电路，被配置成在所述感测时段向所述ADC发送所述输出端子的像素感测信号，并且在所述驱动时段向所述显示面板发送所述输出端子的源极信号。
在另一个实施方式中，用于显示装置的源极驱动器可以包括：缓冲器，所述缓冲器具有第一输入端子和第二输入端子以及被配置成输出源极信号或像素感测信号的输出端子；第一选择电路，被配置成在感测时段向所述第一输入端子提供基准电压，并且在驱动时段向所述第一输入端子提供所述源极信号，其中所述源极信号是响应于显示数据而从DAC输出的；第二选择电路，被配置成在所述感测时段向所述第二输入端子提供显示面板的像素信号，并且在所述驱动时段形成所述输出端子与所述第一输入端子之间的反馈通道；传感器，被配置成接收所述输出端子的所述像素感测信号，感测所述像素感测信号，并且提供用于转换成感测数据的感测信号；以及第三选择电路，被配置成在所述感测时段向所述传感器发送所述输出端子的像素感测信号，并且在所述驱动时段向所述显示面板发送所述输出端子的源极信号。
根据本发明的实施方式，可以使用一个缓冲器在驱动时段向显示面板输出源极信号或者在感测时段接收或感测像素信号。因此，用于设计源极驱动模块和每个通道中的传感器的构造时所需的面积能够减少，同时可有效设计源极驱动器的内部电路。
附图说明
图1是示出根据本发明实施方式的用于显示装置的源极驱动器连接至显示面板的状态下的图。
图2是示出根据本发明实施方式的用于显示装置的源极驱动器的方框图。
图3是图2所示源极驱动器的详细方框图。
图4是用于说明图2所示源极驱动器的开关操作的波形图。
图5是根据本发明另一实施方式的源极驱动器的详细方框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。本说明书和权利要求书中使用的术语不限于通常的字典定义，而是应当解释成与本发明的技术构思一致的含义和概念。
本说明书中描述的实施方式和附图中示出的构造是本发明的优选实施方式，并不代表本发明的全部技术构思。因此，在提交本申请时，可提供能够代替所述实施方式和构造的各种等同和修改。
本发明的实施方式公开了用于平板显示装置的源极驱动器。
根据本发明实施方式的源极驱动器具有向定时控制器或应用处理器(未示出)发送感测数据的功能，其中感测数据是通过对需要感测像素特征的显示面板(例如LED面板)的像素信号进行转换而获得的。
参考图1，显示装置包括源极驱动器100和显示面板200，并且被配置成从源极驱动器100向显示面板200输出源极信号，以及从显示面板200向源极驱动器100输出感测信号。
源极驱动器100被配置成恢复从外部源(未示出，例如定时控制器)提供的显示数据，并且利用所恢复的显示数据而生成并输出源极信号。源极信号通过源极驱动器100的多个通道而输出。
源极驱动器100通过各个通道接收显示面板200的感测信号，并对接收的信号进行采样。然后，源极驱动器100将采样的信号转换成感测数据(其为数字信号)，并将感测数据提供给定时控制器或应用处理器。
感测数据可以用于校正将要提供给源极驱动器100的显示数据。源极驱动器100可以接收经校正的显示数据，并向显示面板200驱动具有良好质量的图像，而不影响显示面板的特性。
参考图2，源极驱动器100可以包括：源极驱动模块102，混合缓冲电路104，转换模块106和γ电路(Gamma Circuit)108。
源极驱动器100可以以使得源极驱动模块102、混合缓冲电路104和转换模块106被布置在γ电路108的任一侧的方式进行设计。
源极驱动模块102接收显示数据，并利用所接收的显示数据生成源极信号。
转换模块106生成与像素感测信号对应的感测数据。
混合缓冲电路104包括下文中描述的缓冲器40。混合缓冲电路104被配置成在感测时段向转换模块106提供像素感测信号，并且在驱动时段利用缓冲器40向显示面板200驱动源极驱动模块102的源极信号，其中利用缓冲器40通过比较基准电压和显示面板200的像素信号来获得像素感测信号。
γ电路108被配置成向源极驱动模块102提供γ电压，且源极驱动模块102可以通过选择与显示数据对应的γ电压而生成源极信号。
下面参考图3具体描述源极驱动模块102、混合缓冲电路104和转换模块106的构造。
在输出源极信号的源极驱动器100的每个通道中实现源极驱动模块102、混合缓冲电路104和转换模块106。也就是说，可以在用于输出源极驱动器100的源极信号的每个通道中实现源极驱动模块102和混合缓冲电路104，并且可以在用于接收感测信号的每个通道中实现转换模块106和混合缓冲电路104。混合缓冲电路104可以被配置成通过同一通道来输出源极信号或接收感测信号。
源极驱动模块102包括锁存器20、电平移位器22和数模转换器(DAC)24。
锁存器20被配置成存储包含串行输入的多个比特的显示数据DATA，并且并行提供显示数据。锁存器20包括触发器组合，所述触发器依次锁存串行输入的多个比特并且与输出使能信号(未示出)同步地并行同步输出所述多个比特。
电平移位器22对显示数据DATA进行电平移位。即，电平移位器22用于根据DAC 24所要求的输入规范，调整存储在锁存器20中然后并行输出的显示数据DATA的比特信号的电平。
DAC 24被配置成选择与从电平移位器22提供的显示数据DATA对应的γ电压，并且将选择的γ电压作为源极信号进行输出。即，DAC 24生成与显示数据DATA对应的源极信号。
混合缓冲电路104包括缓冲器40和开关SW1至SW6。
缓冲器40具有第一输入端子、第二输入端子和用于输出源极信号或像素感测信号的输出端子。
开关SW1和SW2构成用于缓冲器40的第一输入端子的选择电路。开关SW1向缓冲器40的第一输入端子选择性提供基准电压Vref，且开关SW2向缓冲器40的第一输入端子选择性提供源极驱动模块102的DAC 24的源极信号。
开关SW3和SW4构成用于缓冲器40的第二输入端子的选择电路。开关SW3选择性形成缓冲器40的第二输入端子与输出端子之间的反馈通道，且开关SW4向缓冲器40的第二输入端子选择性提供显示面板200的像素信号。
开关SW5和SW6构成用于缓冲器40的输出端子的选择电路。开关SW5选择性连接至缓冲器40的输出端子和显示面板200以输出源极信号OUT1，且开关SW6选择性连接至缓冲器40的输出端子和转换模块106以输出像素感测信号OUT2。
在上述构造中，开关SW4和SW5可以向显示面板200输出源极信号OUT1并通过源极驱动器100的同一通道CH_P接收显示面板200的像素信号。
可以控制混合缓冲电路104以响应于感测时段和驱动时段而接通或关断开关SW1至SW6，如图4所示。可以通过显示数据DATA的控制数据或者根据数据传输状态而提供的控制信号来控制开关SW1至SW6的开关操作。
例如，在显示数据DATA的一个横向周期上，可以交替地周期性重复感测时段和驱动时段。一个横向周期可以分成其中没有显示数据的空白时段和存在显示数据的显示时段。因此，感测时段可以包括在空白时段中，而驱动时段可以对应于显示时段。
混合缓冲电路104的开关SW1、SW4和SW6可以在感测时段接通，而混合缓冲电路104的开关SW2、SW3和SW5可以在驱动时段接通。
当开关SW1、SW4和SW6可以在感测时段接通时，混合缓冲电路104的缓冲器40将通过通道CH_P和开关SW4输入至第二输入端子的显示面板200的像素信号与通过开关SW1输入至第一输入端子的基准电压Vref比较，并将比较结果作为像素感测信号OUT2通过开关SW6提供给转换模块106。此时，可以将像素信号理解为电流，且缓冲器40可以作为用于感测像素信号的传感器或者用于向转换模块106中包括的传感器60发送像素信号的缓冲器。传感器60会在下文中描述。
当开关SW2、SW3和SW5在驱动时段接通时，混合缓冲电路104的缓冲器40驱动DAC24的源极信号(其通过开关SW2输入至第一输入端子)，并通过开关SW5向显示面板200输出源极信号OUT1。此时，缓冲器40可以作为用于源极驱动模块102的输出缓冲器。
转换模块106可以包括传感器60和ADC 70。
传感器60被配置成感测从缓冲器40提供的像素感测信号OUT2，并提供感测信号SEN_O用于转换成感测数据。
为了该操作，传感器60可以包括晶体管Q1和电流传感器62。晶体管Q1可以利用其栅极通过开关SW6接收缓冲器40的像素感测信号OUT2，并且控制通道CH_P与电流传感器62之间的电流。
根据上述构造，电流传感器62感测基于晶体管Q1的操作的电流量，并输出感测信号SEN_O。例如，电流传感器62可以通过结合或采样流经晶体管Q1的电流量而生成感测信号SEN_O。
ADC 70将感测信号SEN_O转换成感测数据OUT3。
为了该操作，ADC 70包括比较器72、寄存器74和DAC 76。寄存器74可以利用逐次逼近寄存器来实现。
对于感测时段，寄存器72将从DAC 76输出的比较感测信号与从电流传感器62提供的感测信号SEN_O进行比较，并将比较结果提供给寄存器74。
寄存器74被配置成存储前一周期的感测数据，通过将比较器72的比较结果反映到感测数据中而更新感测数据，并且输出更新后的感测数据OUT3。
DAC 76从寄存器74接收前一周期的感测数据，转换所接收的数据，并将转换结果作为比较感测信号提供给比较器72。
根据上述构造，比较器72可以将当前周期的感测信号SEN_O与前一周期的比较感测信号进行比较，并将与这两者之间的差异对应的比较结果提供给寄存器74，且寄存器74可以输出被周期性更新的感测数据OUT3。
根据上述构造，混合缓冲电路104可以具有用于响应于驱动时段而向显示面板200提供源极信号OUT1的输出缓冲器功能，以及用于响应于感测时段而提供显示面板200的像素信号作为用于传感器60中的感测操作的像素感测信号OUT的缓冲器功能。
当混合缓冲电路104的缓冲器40利用传感器来实现时，缓冲器40的像素感测信号OUT2可以作为感测信号被提供给转换模块106的ADC 70，且ADC 70可以通过对像素感测信号OUT2进行模拟-数字转换而生成感测数据OUT3。
在本实施方式中，传感器60可以如图5中所示构造。
图5的实施方式可以具有与图3的实施方式相同的构造，除了传感器60之外。在图5的实施方式中，省略了与图3中所示相同的部件的构造和操作。
在图5的实施方式中，传感器60可以包括晶体管Q1、电压传感器64和负载电路66。
晶体管Q1可以利用其栅极通过开关SW6接收缓冲器40的像素感测信号OUT2，并且控制通道CH_P与负载电路66之间的电流。
负载电路66可以包括恒定电流源，且电压传感器64可以被配置成感测与流经晶体管Q1的电流量对应的、负载电路的电压变化。
根据上述构造，电压传感器64可以通过响应于像素感测信号OUT2而通过晶体管Q1的操作来感测负载电路66的电压变化从而生成感测信号SEN_O。
在上述构造中，电压传感器64可以包括比较器。当电压传感器64包括比较器时，该比较器可以被配置成生成感测信号SEN_O作为负载电路66的基准电压与负载电路66的电压变化之间的比较结果。
在根据本发明的实施方式中，缓冲器40通常被用于对源极驱动模块102的源极信号进行驱动的操作以及感测显示面板200的像素信号的操作。
即，一个缓冲器可以用于在驱动时段向显示面板输出源极信号或者用于在感测时段感测像素信号。因此，用于设计源极驱动模块和用于每个通道的传感器的构造时所需的面积能够减少，并且能够有效设计源极驱动器的内部电路。
尽管对各个实施方式进行了描述，但是本领域技术人员将会理解，所述实施方式仅用于举例。因此，本文中描述的公开不应当限于所描述的实施方式。

Claims (13)

1.一种用于显示装置的源极驱动器，包括：
源极驱动模块，被配置成生成与显示数据对应的源极信号；
转换模块，被配置成生成与像素感测信号对应的感测数据；以及
混合缓冲电路，所述混合缓冲电路包括一个缓冲器，
其中，所述一个缓冲器在感测时段向所述转换模块输出通过将基准电压与显示面板的像素信号进行比较而获得的像素感测信号，并且在驱动时段向所述显示面板输出所述源极信号，以及
所述混合缓冲电路包括：
所述一个缓冲器，具有第一输入端子、第二输入端子以及被配置成输出所述源极信号或所述像素感测信号的输出端子；
第一开关，被配置成向所述第一输入端子选择性输出所述基准电压；
第二开关，被配置成向所述第一输入端子选择性输出所述源极驱动模块的所述源极信号；
第三开关，被配置成选择性形成所述第二输入端子与所述输出端子之间的反馈通道；
第四开关，被配置成向所述第二输入端子选择性输出所述像素信号；
第五开关，被配置成选择性连接所述输出端子和所述显示面板；以及
第六开关，被配置成选择性连接所述输出端子和所述转换模块。
2.根据权利要求1所述的源极驱动器，其中所述混合缓冲电路在所述感测时段接通所述第一开关、所述第四开关和所述第六开关，且在所述驱动时段接通所述第二开关、所述第三开关和所述第五开关。
3.根据权利要求1所述的源极驱动器，其中所述转换模块包括模数转换器，并且通过对所述感测时段的所述像素感测信号进行模拟-数字转换而生成所述感测数据。
4.根据权利要求1所述的源极驱动器，其中所述转换模块包括传感器，并且
所述传感器通过感测从所述一个缓冲器输出的所述像素感测信号，来提供用于转换成所述感测数据的感测信号。
5.根据权利要求4所述的源极驱动器，其中所述传感器包括：
晶体管，所述晶体管由所述像素感测信号驱动；以及
电流传感器，所述电流传感器配置成通过感测基于所述晶体管的操作的电流量，来输出所述感测信号。
6.根据权利要求4所述的源极驱动器，其中所述传感器包括：
晶体管，所述晶体管由所述像素感测信号驱动；
负载电路，所述负载电路被配置成接收与基于所述晶体管的操作的电流量对应的电压；以及
电压传感器，所述电压传感器被配置成输出与所述负载电路的电压对应的感测信号。
7.根据权利要求6所述的源极驱动器，其中所述电压传感器包括比较器。
8.根据权利要求6所述的源极驱动器，其中所述混合缓冲电路通过同一通道向所述显示面板输出所述源极信号并接收所述显示面板的像素信号。
9.一种用于显示装置的源极驱动器，包括：
一个缓冲器，所述一个缓冲器具有第一输入端子、第二输入端子以及被配置成输出源极信号或像素感测信号的输出端子；
第一选择电路，被配置成在感测时段向所述第一输入端子输出基准电压，并且在驱动时段向所述第一输入端子输出所述源极信号，其中所述源极信号是响应于显示数据而从数模转换器输出的；
第二选择电路，被配置成在所述感测时段向所述第二输入端子输出显示面板的像素信号，并且在所述驱动时段形成所述输出端子与所述第一输入端子之间的反馈通道；
模数转换器，所述模数转换器被配置成接收所述像素感测信号，并且通过对所述像素感测信号进行模数转换而生成感测数据；以及
第三选择电路，被配置成在所述感测时段向所述模数转换器输出所述输出端子的像素感测信号，并且在所述驱动时段向所述显示面板输出所述输出端子的源极信号，以及
其中，所述第一选择电路包括第一开关和第二开关，所述第一开关被配置成在所述感测时段向所述第一输入端子输出基准电压，且所述第二开关被配置成在所述驱动时段向所述第一输入端子输出所述源极信号；
所述第二选择电路包括第三开关和第四开关，所述第三开关被配置成在所述驱动时段形成所述第二输入端子与所述输出端子之间的反馈通道，且所述第四开关被配置成在所述感测时段向所述第二输入端子输出所述像素信号；以及
所述第三选择电路包括第五开关和第六开关，所述第五开关被配置成在所述驱动时段向所述显示面板输出所述输出端子的所述源极信号，且所述第六开关被配置成在所述感测时段向所述模数转化器输出所述输出端子的像素感测信号。
10.一种用于显示装置的源极驱动器，包括：
一个缓冲器，所述一个缓冲器具有第一输入端子、第二输入端子以及被配置成输出源极信号或像素感测信号的输出端子；
第一选择电路，被配置成在感测时段向所述第一输入端子输出基准电压，并且在驱动时段向所述第一输入端子输出所述源极信号，其中所述源极信号是响应于显示数据而从DAC输出的；
第二选择电路，被配置成在所述感测时段向所述第二输入端子输出显示面板的像素信号，并且在所述驱动时段形成所述输出端子与所述第一输入端子之间的反馈通道；
传感器，被配置成接收所述输出端子的所述像素感测信号，感测所述像素感测信号，并且输出用于转换成感测数据的感测信号；以及
第三选择电路，被配置成在所述感测时段向所述传感器输出所述输出端子的像素感测信号，并且在所述驱动时段向所述显示面板输出所述输出端子的源极信号，以及
其中，所述第一选择电路包括第一开关和第二开关，所述第一开关被配置成在所述感测时段向所述第一输入端子输出基准电压，且所述第二开关被配置成在所述驱动时段向所述第一输入端子输出所述源极信号；
所述第二选择电路包括第三开关和第四开关，所述第三开关被配置成在所述驱动时段形成所述第二输入端子与所述输出端子之间的反馈通道，且所述第四开关被配置成在所述感测时段向所述第二输入端子输出所述像素信号；以及
所述第三选择电路包括第五开关和第六开关，所述第五开关被配置成在所述驱动时段向所述显示面板输出所述输出端子的所述源极信号，且所述第六开关被配置成在所述感测时段向所述传感器输出所述输出端子的像素感测信号。
11.根据权利要求10所述的源极驱动器，其中所述传感器包括：
晶体管，所述晶体管由所述像素感测信号驱动；以及
电流传感器，所述电流传感器配置成通过感测基于所述晶体管的操作的电流量，来输出所述感测信号。
12.根据权利要求10所述的源极驱动器，其中所述传感器包括：
晶体管，所述晶体管由所述像素感测信号驱动；
负载电路，所述负载电路被配置成接收与基于所述晶体管的操作的电流量对应的电压；以及
电压传感器，所述电压传感器被配置成输出与所述负载电路的电压对应的感测信号。
13.根据权利要求10所述的源极驱动器，其中所述第四开关和所述第五开关通过相同的通道向所述显示面板输出所述源极信号并接收所述显示面板的所述像素信号。
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