CN107134265A

CN107134265A - 显示驱动装置

Info

Publication number: CN107134265A
Application number: CN201710089048.8A
Authority: CN
Inventors: 金永福; 全炫奎; 罗俊皞
Original assignee: Silicon Works Co Ltd
Current assignee: LX Semicon Co Ltd
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2017-09-05
Anticipated expiration: 2037-02-20
Also published as: CN107134265B; KR102496120B1; US20170249913A1; US10984740B2; KR20170100923A

Abstract

公开了一种驱动显示装置。该显示驱动装置可以包括：缓冲电路，所述缓冲电路包括正输出放大器和负输出放大器；开关电路，所述开关电路包括分别在所述正输出放大器和第一源极输出端子之间、在所述正输出放大器和第二源极输出端子之间、在所述负输出放大器和所述第一源极输出端子之间以及在所述负输出放大器和所述第二源极输出端子之间串联连接的输出开关；和复位电路，所述复位电路被配置成在所述开关电路即将切换以进行第一源极输出端子和第二源极输出端子的极性反转之前将所述正输出放大器和所述负输出放大器的输出端子复位至中间电压。

Description

显示驱动装置

技术领域

本发明涉及一种显示驱动装置，更具体地，涉及一种用于在输出开关中采用低电压元件的技术。

背景技术

通常，显示驱动装置是指用于驱动显示面板的装置。显示驱动装置将数字图像信号转换成源极驱动信号，并将源极驱动信号提供给显示面板的数据线。

这种显示驱动装置包括：用于将数字图像信号转换成源极驱动信号的数模转换器，和用于将源极驱动信号发送给显示面板的数据线的输出电路。

该输出电路包括输出放大器和输出开关，并且输出开关具有将源极驱动信号准确发送给显示面板的数据线的功能。输出电路还包括：输出开关，其连接到相邻通道以由于LCM(液晶显示模块)的特性而执行极性反转功能。

近来，将半电源电压施加到输出放大器以具有低功率特性。此时，需要使用适合电源的元件以优化施加半电源电压时的性能。

然而，当使用适于输出放大器的元件时，由于输出放大器具有与输出开关不同的工作范围，所以可能发生元件问题或操作问题。例如，输出放大器在电压VTOP和电压VMIDDLE的范围内工作或在电压VMIDDLE和电压VBOTTOM之间工作，而输出开关在电压VTOP和电压VBOTTOM的范围内工作。

此外，当适于输出放大器的元件和适于输出开关的元件都被使用时，可能需要另外的工艺成本，且性能可能会下降。

此外，当适于输出放大器的元件恰好用于输出开关时，在用于极性反转的切换操作期间，输出开关可能瞬间偏离工作范围，从而导致故障。

发明内容

多个实施方式涉及一种能够在输出开关中采用低电压元件的显示驱动装置。

因此，多个实施方式涉及一种能够在用于极性反转的切换操作过程中防止输出开关瞬时偏离工作范围的显示驱动装置，从而在输出开关中采用低电压元件。

在实施方式中，显示驱动装置可以包括：缓冲电路，该缓冲电路包括正输出放大器和负输出放大器；开关电路，该开关电路包括分别在正输出放大器和第一源极输出端子之间、在正输出放大器和第二源极输出端子之间、在负输出放大器和第一源极输出端子之间以及在负输出放大器和第二源极输出端子之间串联连接的输出开关；和复位电路，该复位电路被配置成在开关电路即将切换以进行第一源极输出端子和第二源极输出端子的极性反转之前将正输出放大器的输出端子和负输出放大器的输出端子复位至中间电压。

在另一个实施方式中，显示驱动装置可以包括：正输出放大器；负输出放大器；第一开关电路，该第一开关电路包括分别在正输出放大器和第一源极输出端子之间以及在正输出放大器和第二源极输出端子之间串联连接的输出开关；和第二开关电路，该第二开关电路包括分别在负输出放大器和第一源极输出端子之间以及在负输出放大器和第二源极输出端子之间串联连接的输出开关。第一开关电路和所述第二开关电路被配置成在正输出放大器的正电源电压和中间电压的范围内切换或在中间电压和负输出放大器的负电源电压的范围内切换。

根据本实施方式，显示驱动装置可以包括在输出放大器和源极输出端子之间串联连接的输出开关，并在正电源电压和中间电压的范围内或在中间电压和负电源电压的范围内操作所述输出开关。因此，可以在开关电路中采用低电压元件。

此外，由于在输出放大器中采用的低电压元件与输出开关适配，所以能够降低工艺成本，能够提高输出电路的性能，并能够减小芯片面积。

此外，由于显示驱动装置在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前将正输出放大器的输出端子复位，所以显示驱动装置能够稳定地驱动显示面板，同时防止输出开关瞬间偏离工作范围。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的显示驱动装置的电路图。

图2是用于描述图1的显示驱动装置的操作的波形图。

图3是用于描述图1的开关的操作的波形图。

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。在本说明书和权利要求中使用的术语不限于典型的字典定义，而是必须被解释成与本发明的技术思想一致的含义和概念。

在本说明书中描述的实施方式和在附图中所示的配置是本发明的优选实施方式，而并不代表本发明的全部技术思想。因此，在提交本申请的时刻可以提供能够替代所述实施方式和配置的各种等同方案和修改。

显示驱动装置将数字图象信号转换成源极驱动信号，并将源极驱动信号提供给显示面板，从而驱动显示面板。如图1所示，显示驱动装置包括用于向显示面板发送源极驱动信号的多个输出电路。

为了便于描述，图1例示出：具有不同极性的一对源极驱动信号(即，正数据(Positive Data)和负数据(Negative Data))被缓冲并发送到一对源极输出端子OUT1和OUT2。

图1是根据本发明的实施方式的显示驱动装置的电路图。

参考图1，根据本实施方式的显示驱动装置包括缓冲电路、开关电路和复位电路。缓冲电路包括正输出放大器10和负输出放大器20，开关电路包括输出开关SW2至SW9，复位电路包括复位开关SW1a为和SW1b。

正输出放大器10缓冲正源极驱动信号(即，正数据)，负输出放大器20缓冲负源极驱动信号(即，负数据)。

正输出放大器10在电压VTOP到电压VMIDDLE的范围内操作，负输出放大器20在电压VMIDDLE至电压VBOTTOM的范围内操作。

例如，电压VTOP可以被定义为施加到正输出放大器10的正电源电压，电压VBOTTOM可以被定义为施加到负输出放大器20的负电源电压，电压VMIDDLE可以被定义为电压VTOP和电压VBOTTOM的平均电压。在本说明书中，平均电压被称为中间电压。

输出开关SW2至SW9将正源极驱动信号和负源极驱动信号(即，正数据和负数据)交替地发送到源极输出端子OUT1和OUT2，从而防止显示面板中液晶的粘滞。

例如，输出开关SW2和SW3在奇数帧将正源极驱动信号(即，正数据)发送到源极输出端子OUT1，输出开关SW4和SW5在偶数帧将正源极驱动信号(即，正数据)发送到源极输出端子OUT2。

此外，输出开关SW8和SW9在奇数帧将负源极驱动信号(即，负数据)发送给源极输出端子OUT2，输出开关SW6和SW7在偶数帧将负源极驱动信号(即，负数据)发送到源极输出端子OUT1。

参考图1，输出开关SW2和SW3串联连接在正输出放大器10和源极输出端子OUT1之间，输出开关SW4和SW5串联连接在正输出放大器10和源极输出端子OUT2之间。

输出开关SW6和SW7串联连接在负输出放大器20和源极输出端子OUT1之间，输出开关SW8和SW9串联连接在负输出放大器20和源极输出端子OUT2之间。

输出开关SW2至SW9中的每个包括低电压PMOS元件和低电压NMOS元件，该低电压PMOS元件和低电压NMOS元件在与正输出放大器10和负输出放大器20中所采用的低电压PMOS元件和低电压NMOS元件相同的电压范围内切换。例如，输出开关SW2至SW9用传输门来实施，并且输出开关SW3、SW5、SW7和SW9分别用各自包括低电压NMOS元件和低电压PMOS元件的传输门来实施，其中低电压NMOS元件和低电压PMOS元件的源极与本体连接。

输出开关SW2至SW9被配置成在正电源电压VTOP和中间电压VMIDDLE的范围内或在中间电压VMIDDLE和负电源电压VBOTTOM的范围内切换。输出开关SW2至SW9响应于施加到其栅极的正电源电压、负电源电压和中间电压当中的一个或多个开关控制信号而切换。用于控制开关电路中的开关的开关控制信号可以在显示驱动装置中产生或从外部接收。例如，输出开关SW2和SW4中的每个包括在与正输出放大器相同的电压范围内被驱动的低电压NMOS元件和低电压PMOS元件，输出开关SW6和SW8中的每个包括在与负输出放大器20相同的电压范围内被驱动的低电压NMOS元件和低电压PMOS元件。

输出开关SW3和SW5中的每个包括低电压PMOS元件和低电压NMOS元件。该低电压PMOS元件通过其栅极固定接收缓冲电路的中间电压VMIDDLE，且该低电压NMOS元件根据输出开关SW2和SW4的接通/断开通过其栅极接收正电源电压VTOP或负电源电压VBOTTOM。

输出开关SW7和SW9中的每个包括低电压PMOS元件和低电压NMOS元件。该低电压NMOS元件通过其栅极固定接收中间电压VMIDDLE，且该低电压PMOS元件根据输出开关SW6和SW8的接通/断开通过其栅极接收正电源电压或负电源电压。

具有上述构造的开关电路的操作如下进行。

在直通路径时，输出开关SW2、SW3、SW8和SW9被接通，并且输出开关SW4、SW5、SW6和SW7被断开。输出开关SW2和SW3被接通以向源极输出端子OUT1发送正源极驱动信号(即，正数据)，并且输出开关SW8和SW9被接通以向源极输出端子OUT2发送负源极驱动信号(即，负数据)。

此时，虽然负电源电压VTOP被施加到源极输出端子OUT1，但输出开关SW7被断开，这是因为中间电压VMIDDLE作为开关控制信号被施加到低电压NMOS元件且正电源电压VTOP被施加到低电压PMOS元件的栅极。此外，虽然负电源电压VBOTTOM被施加到源极输出端子OUT2，但输出开关SW5被断开，这是因为中间电压VMIDDLE被施加到低电压PMOS元件的栅极且负电源电压VBOTTOM被到低电压NMOS元件的栅极。

因此，输出开关SW7在正电源电压VTOP和中间电压VMIDDLE的范围内操作，且输出开关SW5在中间电压VMIDDLE和负电源电压VBOTTOM的范围内操作。

在交叉路径时，输出开关SW2、SW3、SW8和SW9被断开，并且输出开关SW4、SW5、SW6和SW7被接通。输出开关SW4和SW5被接通以向源极输出端子OUT2发送正源极驱动信号(即，正数据)，并且输出开关SW6和SW7被接通以向源极输出端子OUT1发送负源极驱动信号(即，负数据)。

此时，虽然正电源电压VTOP被施加到源极输出端子OUT2，但输出开关SW9被断开，这是因为中间电压VMIDDLE被施加到低电压NMOS元件的栅极且正电源电压VTOP被施加到低电压PMOS元件的栅极。此外，虽然负电源电压VBOTTOM被施加到源极输出端子OUT1，但输出开关SW3被断开，这是因为中间电压VMIDDLE被施加到低电压PMOS元件的栅极且负电源电压VBOTTOM被施加到低电压NMOS元件的栅极。

因此，输出开关SW9在正电源电压VTOP和中间电压VMIDDLE的范围内操作，且输出开关SW3中间电压VMIDDLE和负电源电压VBOTTOM的范围内操作。

根据解本实施方式，输出开关被串联布置在输出放大器10、20与源极输出端子OUT1、OUT2之间，并且在正电源电压VTOP和中间电压VMIDDLE的范围内或在中间电压VMIDDLE和负电源电压VBOTTOM的范围内操作。因此，由于防止了跨输出开关而同时施加正电源电压VTOP和负电源电压VBOTTOM，所以能够在开关电路中采用低电压元件。

在本实施方式中，显示驱动装置在开关电路中采用低电压元件的同时还可以包括复位电路。复位电路用于在用于源极输出端子的极性反转的切换操作期间防止开关电路由于开关控制信号和源极驱动信号之间的传输速度差而瞬间偏离工作范围。

复位电路能够防止开关电路瞬间偏离正电源电压VTOP和中间电压VMIDDLE的范围或中间电压VMIDDLE和负电源电压VBOTTOM的范围。复位电路包括复位开关SW1a和SW1b，其用于在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前将正输出放大器10的输出端子和负输出放大器20的输出端子复位成中间电压。

复位开关SW1a为和SW1b响应于复位信号将正输出放大器10的输出端子和负输出放大器20的输出端子复位成中间电压VMIDDLE。该复位信号可以被定义为在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前被使能的信号。

在本实施方式中，输出放大器10和20的输出电路用于复位操作。

例如，复位开关SW1a响应于复位信号而向正输出放大器10的上拉元件PMOS和下拉元件NMOS的栅极传送正电源电压VTOP。于是，正输出放大器10的下拉元件NMOS被接通，正输出放大器10的上拉元件PMOS被断开，并且正输出放大器10的输出端子被放电至中间电压VMIDDLE。

复位开关SW1b响应于复位信号而向负输出放大器20的上拉元件PMOS和下拉元件NMOS的栅极传送负电源电压VBOTTOM。于是，负输出放大器20的上拉元件PMOS被接通，负输出放大器20的下拉元件NMOS被断开，且负输出放大器20的输出端子被以中间电压VMIDDLE充电。

如此，根据本实施方式的显示驱动装置向源极输出端子OUT1和OUT2传送正源极驱动信号和负源极驱动信号(即，正数据和负数据)。此外，在开关电路即将切换以进行源极输出端子OUT1和OUT2的极性反转之前，显示驱动装置将正输出放大器10的输出端子放电至中间电压VMIDDLE并以中间电压VMIDDLE对负输出放大器20的输出端子充电。

当用于源极输出端子的极性反转的开关电路被切换时，上述构造可以防止输出开关瞬间偏离工作范围。

图2是用于说明图1的操作的波形图。

参考图1和图2，在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前，复位信号被使能，并且复位开关SW1a和SW1b响应于复位信号而被接通。

当复位开关SW1a被接通时，正输出放大器10的下拉元件NMOS被接通，正输出放大器10的上拉元件PMOS被断开，并且正输出放大器10的输出端子被放电至中间电压VMIDDLE。

此外，当复位开关SW1b为被接通时，负输出放大器20的上拉元件PMOS被接通，负输出放大器20的下拉元件NMOS被断开，并且负输出放大器20的输出端子被以中间电压VMIDDLE充电。

因此，源极输出端子OUT1和OUT2在即将极性反转之前被复位至中间电压。

如此，根据本实施方式的显示驱动装置可以在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前将源极输出端子OUT1和OUT2复位至中间电压VMIDDLE，并可以防止当开关电路被切换时输出开关由于开关控制信号和源极驱动信号之间的传输速度差而瞬间偏离工作范围。

图3是用于说明图1的开关的操作的波形图。

参考图3，在直通路径阶段，输出开关SW2、SW3、SW8和SW9被接通且输出开关SW4、SW5、SW6和SW7被断开。于是，正输出放大器10的正源极驱动信号(即，正数据)是被发送给源极输出端子OUT1且负输出放大器20的负源极驱动信号(即，负数据)被发送给源极输出端子OUT2。

复位开关SW1a和SW1b在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前的复位阶段被接通。于是，正输出放大器10的输出被下拉驱动，且源极输出端子OUT1被放电至中间电压VMIDDDLE。此外，负输出放大器20的输出被上拉驱动，且源极输出端子OUT2被以中间电压VMIDDLE充电。

在交叉路径阶段，输出开关SW4、SW5、SW6和SW7被接通，并且输出开关SW2、SW3、SW8和SW9被断开。于是，正输出放大器10的正源极驱动信号(即，正数据)被发送给源极输出端子OUT2且负输出放大器20的负源极驱动信号(即，负数据)被发送给源极输出端子OUT1。

输出开关SW2至SW9重复上述操作中，从而防止显示面板中液晶的粘滞，并且正源极驱动信号(即，正数据)和负源极驱动信号(即，负数据)通过输出开关SW2至SW9被交替地发送给源极输出端子OUT1和OUT2。

参考图3，输出开关SW2和SW4中的每个包括低电压NMOS元件和低电压PMOS元件，该低电压NMOS元件和低电压PMOS元件通过其栅极接收正电源电压VTOP和中间电压VMIDDLE中的一个或多个；输出开关SW6和SW8中的每个包括低电压NMOS元件和低电压PMOS元件，该低电压NMOS元件和低电压PMOS元件通过其栅极接收中间电压MIDDLE和负电源电压VBOTTOM中的一个或多个。

此外，输出开关SW3和SW5中的每个包括：低电压PMOS元件，其通过其栅极而固定接收中间电压VMIDDLE；和低电压NMOS元件，其根据输出开关SW2和SW4的接通/断开而通过其栅极接收正电源电压VTOP或负电源电压VBOTTOM。

此外，输出开关SW7和SW9中的每个包括：低电压NMOS元件，其通过其栅极而固定接收中间电压VMIDDLE；和低电压PMOS元件，其根据输出开关SW6和SW8的接通/断开而通过其栅极接收正电源电压或负电源电压。

如上所述，根据本实施方式的显示驱动装置可以包括串联连接在输出放大器10、20与源极输出端子OUT1、OUT2之间的输出开关SW2至SW9，并且在正电源电压和中间电压的范围内或在中间电压和负电源电压的范围内操作所述输出开关。因此，在开关电路中能够采用低电压元件。

此外，由于在输出放大器10和20中采用的低电压元件与输出开关适配，所以能够降低工艺成本，能够提高输出电路的性能，并且能够减小芯片面积。

此外，显示驱动装置可以在开关电路即将切换以进行源极输出端子的极性反转之前将正输出放大器10的输出端子放电至中间电压VMIDDLE，并以中间电压VMIDDLE对负输出放大器20的输出端子充电。因此，显示驱动装置能够稳定地驱动显示面板，同时防止输出开关瞬间偏离工作范围。

虽然以上已描述了多个实施方式，但本领域技术人员应当理解，这些实施方式仅仅是作为示例来描述。因此，在本文中描述的本公开不应该基于所描述的实施方式而受限制。

Claims

1.一种显示驱动装置，包括：

缓冲电路，所述缓冲电路包括正输出放大器和负输出放大器；

开关电路，所述开关电路包括分别在所述正输出放大器和第一源极输出端子之间、在所述正输出放大器和第二源极输出端子之间、在所述负输出放大器和所述第一源极输出端子之间以及在所述负输出放大器和所述第二源极输出端子之间串联连接的输出开关；和

复位电路，所述复位电路被配置成在所述开关电路即将切换以进行所述第一源极输出端子和所述第二源极输出端子的极性反转之前将所述正输出放大器的输出端子和所述负输出放大器的输出端子复位至中间电压。

2.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其中所述中间电压是所述正输出放大器的正电源电压和所述负输出放大器的负电源电压的平均电压。

3.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其中所述复位电路被配置成使用所述正输出放大器的输出电路和所述负输出放大器的输出电路来使所述正输出放大器的输出端子和所述负输出放大器的输出端子复位。

4.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其中所述复位电路包括：

第一复位开关，所述第一复位开关被配置成使用所述正输出放大器的上拉元件和下拉元件将所述正输出放大器的所述输出端子放电至所述中间电压；和第二复位开关，所述第二复位开关被配置成使用所述负输出放大器的上拉元件和下拉元件以所述中间电压对所述负输出放大器的所述输出端子充电。

5.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其中所述开关电路包括：

串联连接在所述正输出放大器和所述所述第一源极输出端子之间的第一输出开关和第二输出开关；

串联连接在所述正输出放大器和所述第二源极输出端子之间的第三输出开关和第四输出开关；

串联连接在所述负输出放大器和所述第一源极输出端子之间的第五输出开关和第六输出开关；和

串联连接在所述负输出放大器和所述第二源极输出端子之间的第七输出开关和第八输出开关。

6.根据权利要求5所述的显示驱动装置，其中所述第一输出开关至所述第八输出开关中的每个包括低电压NMOS元件和低电压PMOS元件。

7.根据权利要求6所述的显示驱动装置，其中第二输出开关、第四输出开关、第六输出开关和第八输出开关中的每个包括低电压NMOS元件和低电压PMOS元件，所述低电压NMOS元件和低电压PMOS元件的源极与其主体连接。

8.根据权利要求5所述的显示驱动装置，其中所述第一输出开关至所述第八输出开关中的每个被配置成接收正电源电压、负电源电压和中间电压当中的至少一个作为开关控制信号，从而在与所述正输出放大器和所述负输出放大器的元件相同的工作范围内切换。

9.一种显示驱动装置，包括：

正输出放大器；

负输出放大器；

第一开关电路，所述第一开关电路包括分别在所述正输出放大器和第一源极输出端子之间以及在所述正输出放大器和第二源极输出端子之间串联连接的输出开关；和

第二开关电路，所述第二开关电路包括分别在所述负输出放大器和所述第一源极输出端子之间以及在所述负输出放大器和所述第二源极输出端子之间串联连接的输出开关，

其中所述第一开关电路和所述第二开关电路被配置成在所述正输出放大器的正电源电压和中间电压的范围内或在所述中间电压和所述负输出放大器的负电源电压的范围内切换。

10.根据权利要求9所述的显示驱动装置，其中所述第一开关电路和所述第二开关电路被配置成接收所述正电源电压、所述中间电压和所述负电源电压当中的至少一个作为开关控制信号。

11.根据权利要求9所述的显示驱动装置，还包括复位电路，所述复位电路被配置成在所述第一开关电路和所述第二开关电路即将切换以进行所述第一源极输出端子和所述第二源极输出端子的极性反转之前将所述正输出放大器和所述负输出放大器的输出端子复位至所述中间电压。

12.根据权利要求11所述的显示驱动装置，其中所述复位电路使用所述正输出放大器和所述负输出放大器的输出电路，从而将所述正输出放大器的所述输出端子放电至所述中间电压并以所述中间电压对所述负输出放大器的所述输出端子充电。

13.根据权利要求12所述的显示驱动装置，其中所述复位电路包括：

第一复位开关，所述第一复位开关设置在所述正输出放大器的正电源电压端子和所述正输出放大器的上拉元件及下拉元件的栅极之间；和

第二复位开关，所述第二复位开关设置在所述负输出放大器的负电源电压端子和所述负输出放大器的上拉元件及下拉元件的栅极之间。

14.根据权利要求9所述的显示驱动装置，其中所述输出开关用传输门来实现，所述传输门各自包括在与所述正输出放大器和所述负输出放大器的元件相同的工作范围内切换的低电压NMOS元件和低电压PMOS元件。