TW201025275A - LCD source driver - Google Patents

Description

201025275 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置，特別是一種液晶顯示裝置之 源極驅動器。。 【先前技術】 通常，用於驅動液晶顯示裝置之源極驅動器一般使用電阻串 (resistor string ; R-string)數位類比轉換器（digital_t〇_anal〇g _ converter ; DAC )結構。 然而，近年來，為了得到更高的品質，業界已經發展1〇位元 或更多位元之源極驅動器積體電路。 當實施現有源極驅動器時，一般使用電阻串數位類比轉換 器，此電阻串數位類比轉換器可實施8位元。然而，當1〇位元或 更多位元之解析度被實施時，則需要2N(N係為位元數)繞線 ❹ （routings)與電阻數，因此晶片之面積迅速增加。 對於這個原因’提議一種使用三角積分（sigma-delta)數位類 比轉換器型結構之源極驅動器。「第1圖」所示係為源極驅動器之 二角積分數位類比轉換器之結構示意圖。 請參考「第1圖」’需要K個位元之數位類比轉換器與類比重 建（reconstruction)濾波器。 然而’因為源極驅動器晶片之功率消耗與面積需要被最小 化，所以需要適當的最佳化。 3 201025275 【發明内容】 因此’本發明之目的在於提供-種液晶顯示裝置之源極驅動 器’實質上避免習知技術之限制與缺陷所導致的一或多個問題。 本發明之目的在於提供一種液晶顯示裝置之源極驅動器，具 有面積小、功率消耗低以及安定時間（settlingtime)快等特徵。 本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分地 加以闡述，並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域二普 通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或 者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透 過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結 合圖式部份，得以實現和獲得。 為了獲得本發明的這些目的和其他優點，現對本發明作具體 化和概括性的描述，本發明之-種液晶顯示裝置之雜驅動器包 含：數位類比轉換器，包含取樣電容器以依照訊號取樣第一電壓 或第一電壓；以及重建濾波^，其巾取樣電容驗照訊號應用之 電容與用於保麟_輸丨賴之積分電容器之電容並行連接。 依照本發明之另一方面，一種液晶顯示裝置之源極驅動器包 含.數位類比轉換器，包含取樣電容器以依照訊號取樣第一電壓 或第一電壓，以及重建濾波器，當N個位元被實施時，用於使用 N個位元之某些M個位元選擇參考訊號，以及使用剩餘的個 位元使用三角積分轉換方法完成數位類比轉換。 201025275 依照本發明之液晶顯示裝置之源極驅動器，使用—個方塊透 過形成數位類比轉換器與重建濾波器，可實現小面積與低功率消 耗，並且透過調整參考電壓可改善安定時間。 可以理解的疋’如上所述的本㈣之概括制和隨後所述的 本發明之詳細酬狄具有代絲和轉㈣綱，並且是為了 進一步揭示本發明之申請專利範圍。 【實施方式】 參 考慮與附圖相關之以下詳細描述，顯然容易看出本發明之其 他優點、目的與特徵。現在將詳細描述本發明。 以下將結合「第2圖」與「第3A圖」與「第3B圖」描述本 發明實施例之液晶顯示裝置之源極驅動器。 「第2圖」所示係為本發明實施例之液晶顯示裝置之源極驅 動器之電路圖。 鲁 如「第2圖」所示，本發明中，當使用三角積分數位類比轉 換器設計10位元或更多位元之源極驅動器時，核心數位類比轉換 器與類比濾波器係使用一個方塊被實施。 此外，最終輸出之安定時間係透過調整參考電壓被改善。 「第2圖」所示之源極驅動器包含1位元數位類比轉換器1〇〇。 如「第2圖」所示，本發明之源極驅動器包含數位類比轉換 器100與重建濾波器200’其中數位類比轉換器1〇〇包含連接電源 電壓VDD之第一開關S1、連接接地電壓VSS之第二開關S2以 5 201025275 及用於取樣輸入訊號之取樣電容器Cs，其中重建濾波器2⑻包含 連接於取樣電容器Cs與輸出節點運算放大器20之間的第三開關 S3、連接於取樣電容器Cs與運算放大器20之間的第四開關S4、 連接於取樣電容器Cs與運算放大器20之間的第五開關S5以及連 接於輸出節點與數位類比轉換器100之間的積分電容器Cf。 積分電容器Cf係連接於運算放大器20之輸出終端與輸入終 端之間，從而形成回饋迴路。 S[n]表示三角積分調變器之輸出。sb[n]表示三角積分調變器 之反向輸出。 當S[n]為〃高〃時，數位類比轉換器1〇〇取樣電源電壓， 當S[n]為夕低，時，數位類比轉換器1〇〇取樣接地電壓vss。 當虛線所指示之數位類比轉換器1〇〇被平行延伸時，可以實 施多位元數位類比轉換器。 第3A圖」與f：3B圖」所示係為依照時脈^與浪之作 業模式。 如「第3A圖」所示’當時脈ql係為邏輯κ立準時，第 一開關S1與第五_5被_，第二開騎、第三_ S3以 及第四_ S4被關。VDD或VSS讀以壓％透娜樣電容 器Cs被取樣。糾’較電抑Cf鱗前—輸出電壓。 一如「第狃圖」所示，當時脈P處於邏輯K立準時，第 -開關S2、第三開關S3以及第四開關s4被打開，第一開關幻 201025275 與第五開關S5被關閉。因此’取樣電容器cs與積分電容器Cf並 行連接，這樣取樣電容器Cs中的電荷被傳送至積分電容器cf。 方程1 Η(Ζ) = ·

Cs Cs + Cf

Cf Cs+Cf 因此’透過方程1付到電路之傳送函數（加nsfer £^ncti〇n)， 此傳送函數係為主要的低通濾波器特性。 本發明中，藉由一個方塊透過實施核心數位類比轉換器與類 比重建濾波器’可實現小面積與低功率消耗。 以下將結合「第4圖」描述本發明另一實施例之液晶顯示裝 置之源極驅動器。 如「第4圖」所示’本發明之液晶顯示裝置之源極驅動器包 含數位類比轉換器300與重建濾波器400。 如「第4圖」所示’本發明之源極驅動器包含數位類比轉換 ❿器300與重建濾波器400’其中數位類比轉換器300包含連接電源 電壓VDD之第六開關S6、連接接地電壓VSS之第七開關S7以 及用於取樣輪入訊號之取樣電容器Cs，重建濾波器4〇〇包含連接 於取樣電容器Cs與運算放大器4〇之間的第八開關S8、連接於取 樣電容g Cs與運算放大器4G之間的第九關S9、連接於取樣電 容器Cs與運算放大器4〇間的節點與接地之間的第十開關Sl〇以 及連接於輪出節點與數位類比轉換器300之間的積分電容器Cf。 積分電容器Cf係連接於運算放大器40之輸出終端與輪入終 7 201025275 端之間，從而形成回饋迴路。 當實施N個位元時，數位類比轉換器3〇〇使用N個位元資料 中某些Μ個位元選擇參考電壓Vc〇m，並且根據n個位元資料中 剩餘的N-Μ個位元使用三角積分轉換方法完成數位類比轉換。本 文中’ Μ係為小於之實數。 就是說，本發明之電路依照數位類比轉換器300之輸入位元 調整運算放大⑽之參考縣VeGm，獅制更快的安定時間。 根據選擇的參考電壓Vcom，輸出電壓ν〇變為與剩餘N_M個 位元對應之電壓位準。因此，輸出電壓ν〇被預先充電至參考電壓 Vcom，因此，輸出安定時間變快。 當虛線所指示之數位類比轉換器3〇〇被平行延伸時，多位元 數位類比轉換器可被實施。 「第5A圖」與「第5B圖」所示係為依照時脈y與吆之作 業模式。 如「第5A圖」所示，當時脈ql處於邏輯夕高"位準時，第 六開關S6與第十開關S10被打開，第七開關S7、第八開關S8以 及第九開關S9被關閉。VDD或VSS之輸入電壓Vi透過取樣電容 器Cs被取樣。此時’積分電容器cf保持前一輸出電壓。 如「第5B圖」所示，當時脈q2處於邏輯夕高々位準時，第 七開關S7、第八開關S8與第九開關S9被打開，第六開關弘與 第十開關S10被關閉。 201025275 因此，取樣電容器Cs與積分電容n 电谷器Cf並行連接，這樣取樣 電容器Cs中充電的電荷被傳送至積分電容器Cf 方程2 丑(z) =

Cs

Cs + Cf

Cf

Cs + Cf 因此’透過方程2得到電路之傳送函數，係為主要的低通渡 波器特性。 ❿ 本發0种，藉由-個方塊實施數_比轉·與類比重建濾 波器，可實現小面積與低功率消耗。 另外，可透過調整參考電壓改善安定時間。 雖然本發明以前述之實施例揭露如上，祕並非用以限定本 發明。在不脫離本發明之精神和範圍内，所為之更動與潤飾，均 屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考 所附之申請專利範圍。 © 【圈式簡單說明】 第1圖所示係為一般液晶顯示裝置之源極驅動器之配置方塊 圃， 第2圖所不係為本發明實施例之液晶顯示裝置之源極驅動器 之電路圖； 第3A圖與第3B圖所示係為本發明實施例之液晶顯示裝置之 源極驅動器之詳細電路圖； 第4圖所示係為本發明另一實施例之液晶顯示裝置之源極驅 9 201025275 動器之電路圖；以及 第5A圖與第5B圖所示係為本發明實施例之液晶顯示裝置之 源極駆動器之詳細電路圖。 【主要元件符號說明】 100 ...........................數位類比轉換器 200 ...........................重建濾波器 20 ...........................運算放大器 300 ...........................數位類比轉換器 400 ...........................重建濾波器 40 ...........................運算放大器

Claims (1)

1. 201025275 七、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示裝置之源極驅動器，包含： 一數位類比轉換器，包含一取樣電容器，以依照一訊號取 樣一第一電壓或一第二電壓；以及 一重建濾波器，其中該取樣電容器依照該訊號應用之電容 與用於保持一前一輸出電麇之一積分電容器之電容並行連接。 2. 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置之源極驅動器，其中該第 ® 一電壓係為一源極電壓，該第二電壓係為一接地電壓。 3. —種液晶顯示裝置之源極驅動器，包含： 一數位類比轉換器，包含一取樣電容器以依照一訊號取樣 一第一電壓或一第二電壓；以及 一重建濾波器，當N個位元被實施時，用於使用N個位元 之某些Μ個位元選擇一參考訊號，以及使用剩餘的N_M個位元使 〇 用一二角積分轉換方法完成數位類比轉換。 4. 如請求項第3項所述之液晶顯示裝置之源極驅動器，其中該第 電壓係為一源極電壓，該第二電壓係為一接地電壓。 5. 如請求項第3項所述之液晶顯示裝置之源極驅動器，其中該M 個位元小於該N-Μ個位元。 6·如睛求項第3項所述之液晶顯示裝置之源極驅動器，其中該重 建渡波器之輸出電壓被預先充電為該參考電壓。 7.如4求項第3項所述之液晶顯示裝置之源極驅動器，其中該參 11 201025275 考電壓依照該Μ個位元被調整。 8.如請求項第3項所述之液晶顯示裝置之源極驅動器，其中該重 建濾波器之該輸出電壓在該參考電壓的基礎上被輸出為與該 Ν-Μ個位元對應之電壓位準。

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