TW202036526A - 源極驅動器及其運作方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種源極驅動器，包含數位類比轉換器及具有內插功能之輸出緩衝器。數位類比轉換器將複數個數位輸入電壓轉換為複數個類比輸入電壓。輸出緩衝器對該些類比輸入電壓進行內插處理。輸出緩衝器分別於第一時間輸出第一內插輸出電壓及於第二時間輸出第二內插輸出電壓。第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線與第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向。輸出緩衝器將第一時間之第一內插電壓輸出曲線與第二時間之第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。

Description

源極驅動器及其運作方法
本發明係與顯示裝置有關，尤其是關於一種源極驅動器及其運作方法。
一般而言，對有機發光二極體顯示面板而言，有機發光二極體的發光亮度與電壓之間並非線性關係，並且客戶要求的灰階曲線通常亦為非線性(例如GAMMA 2.2)。
假設顯示驅動器係採用將系統所提供的8位元RGB資訊轉換為12位元的資料映射(Data Mapping)，並分別藉由不同的資料映射設定來應付不同的有機發光二極體顯示面板及客戶之需求。因此，顯示驅動器的輸出需被設計成具有高解析度。
然而，顯示驅動器若僅利用12位元的數位類比轉換器(Digital-to-Analog Converter, DAC)來實現高解析度的輸出，則需耗費非常大的面積，並且每多1位元就會多耗費數位類比轉換器超過一倍的面積。
因此，為了達到節省面積的效果，顯示驅動器可選擇採用可提供內插(Interpolating)功能的輸出緩衝器。當內插的位元數愈多時，就可在僅增加少量面積的情況下實現更高的解析度。
然而，當內插的位元數愈多時，內插所造成的非線性問題就會變得更加明顯。以圖1為例，假設輸出緩衝器BF對電壓VA與VB進行內插的位元數為4位元，則如圖2所示，實際的輸出電壓曲線L1不僅呈現非線性且與理想的線性關係L2差異甚大。
因此，先前技術的上述缺點亟待進一步加以改善。
有鑑於此，本發明提出一種源極驅動器及其運作方法，以有效解決先前技術所遭遇到之上述問題。
根據本發明之一具體實施例為一種源極驅動器運作方法。於此實施例中，源極驅動器運作方法係用以運作源極驅動器。源極驅動器包含數位類比轉換器及具有內插功能之輸出緩衝器。源極驅動器運作方法包含下列步驟：
數位類比轉換器將複數個數位輸入電壓轉換為複數個類比輸入電壓；
輸出緩衝器對該複數個類比輸入電壓進行內插處理。輸出緩衝器分別於第一時間輸出第一內插輸出電壓以及於第二時間輸出第二內插輸出電壓。其中，第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線與第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向；以及
將第一時間之第一內插電壓輸出曲線與第二時間之第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移特定電壓值。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼以及特定電壓值。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線可根據對映表(Mapping table)彼此相對偏移，以實現線性的內插電壓特性。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移之次數可為一次或複數次。
根據本發明之另一具體實施例為一種源極驅動器。於此實施例中，源極驅動器包含數位類比轉換器及輸出緩衝器。數位類比轉換器用以將數位輸入電壓轉換為類比輸入電壓。輸出緩衝器具有內插(Interpolating)功能並耦接至數位類比轉換器。輸出緩衝器分別於第一時間輸出第一內插輸出電壓以及於第二時間輸出第二內插輸出電壓。其中，第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線與第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向。輸出緩衝器將第一時間之第一內插電壓輸出曲線與第二時間之第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移特定電壓值。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼以及特定電壓值。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線可根據對映表(Mapping table)彼此相對偏移，以實現線性的內插電壓特性。
於一實施例中，第一內插電壓輸出曲線與第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移之次數可為一次或複數次。
相較於先前技術，根據本發明的源極驅動器及其運作方法係藉由時間混合之方式將不同時間下彼此反向的內插電壓輸出曲線加以平均後，得到非常趨近於線性的內插電壓特性。
因此，根據本發明的源極驅動器及其運作方法不僅具有先前技術中在僅增加少量面積的情況下實現更高的解析度之優點，還能提供非常趨近於線性的內插電壓特性，藉以有效改善先前技術中由於內插所造成的非線性問題。
尤其是根據進行過愈多種不同偏移所得到的不同內插電壓輸出曲線進行平均後所得到的平均內插電壓輸出曲線更為趨近於理想的線性關係，故可更有效地改善由於內插所造成的非線性問題。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
根據本發明之一具體實施例為一種源極驅動器運作方法。於此實施例中，源極驅動器運作方法係用以運作顯示裝置中之源極驅動器。源極驅動器可耦接有機發光二極體顯示面板，但不以此為限。源極驅動器包含數位類比轉換器及具有內插功能之輸出緩衝器。
請參照圖3，圖3係繪示此實施例中之源極驅動器運作方法的流程圖。
如圖3所示，源極驅動器運作方法包含下列步驟：
步驟S10：數位類比轉換器將複數個數位輸入電壓轉換為複數個類比輸入電壓，並由輸出緩衝器對該複數個類比輸入電壓進行內插處理；
步驟S12：輸出緩衝器分別於第一時間輸出第一內插輸出電壓以及於第二時間輸出第二內插輸出電壓。其中，第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線與第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向；以及
步驟S14：將第一時間之第一內插電壓輸出曲線與第二時間之第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。
請參照圖4及圖5，圖4及圖5係分別繪示於第一時間下之第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線LT1以及於第二時間下之第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線LT2的示意圖。
根據圖4及圖5可知：根據步驟S12所產生的第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線LT1與第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線LT2均為非線性且彼此反向。
接著，如圖6所示，當步驟S14將圖4的第一內插電壓輸出曲線LT1與圖5的第二內插電壓輸出曲線LT2加以平均後所得到的平均內插電壓輸出曲線LAVG會比第一內插電壓輸出曲線LT1及第二內插電壓輸出曲線LT2更接近理想的線性關係L2。
需說明的是，只要步驟S12在不同時間下所產生的不同內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向，則當步驟S14對該些不同內插電壓輸出曲線加以平均後，即可得到較為理想的平均內插電壓輸出曲線。
此外，於第一時間及第二時間下，該方法可利用每條顯示線、每複數條顯示線、每個顯示幀(Frame)或每複數個顯示幀分別獨立或同時去進行切換，並無特定之限制。
於實際應用中，第一內插電壓輸出曲線LT1與第二內插電壓輸出曲線LT2之間可彼此相對偏移複數個數位輸入碼及/或特定電壓值，且第一內插電壓輸出曲線LT1與第二內插電壓輸出曲線LT2之間彼此相對偏移之次數可為一次或複數次，並無特定之限制。
此外，第一內插電壓輸出曲線LT1與第二內插電壓輸出曲線LT2亦可根據預設的對映表(Mapping table)彼此相對偏移，以實現線性的內插電壓特性。
舉例而言，如圖7所示，若將第一時間的第一內插電壓輸出曲線LT1向上偏移8階電壓，則可得到內插電壓輸出曲線LT2’；接著，如圖8所示，若再將內插電壓輸出曲線LT2’向右偏移8個數位輸入碼後，即可得到第二內插電壓輸出曲線LT2。由於第一內插電壓輸出曲線LT1與第二內插電壓輸出曲線LT2大致對稱於理想的線性關係L2，因此，該方法將第一內插電壓輸出曲線LT1與第二內插電壓輸出曲線LT2平均後所得到的平均內插電壓輸出曲線會非常趨近於理想的線性關係L2。
需說明的是，當該方法對於進行愈多種不同偏移所得到的不同內插電壓輸出曲線進行平均時，所得到的平均內插電壓輸出曲線會更趨近於理想的線性關係，故可更有效地改善由於內插所造成的非線性問題。
舉例而言，假設ORG代表原始未偏移的內插電壓輸出曲線；SH4代表偏移4階電壓並進行平均後的平均內插電壓輸出曲線；SH8代表偏移8階電壓並進行平均後的平均內插電壓輸出曲線；SH12代表偏移12階電壓並進行平均後的平均內插電壓輸出曲線；AVG(ORG+SH8)代表將原始的內插電壓輸出曲線ORG與偏移8階電壓的平均內插電壓輸出曲線SH8平均後所得到的平均內插電壓輸出曲線；AVG(ORG+SH4+SH8+SH12)代表將原始的內插電壓輸出曲線ORG與分別偏移4階、8階、12階電壓的平均內插電壓輸出曲線SH4、SH8、SH12平均後所得到的平均內插電壓輸出曲線。
根據圖9可知：平均內插電壓輸出曲線AVG(ORG+SH8)與理想的線性關係之間的最大電壓差會比原始的內插電壓輸出曲線ORG與理想的線性關係之間的最大電壓差減少約63%；平均內插電壓輸出曲線AVG(ORG+SH4+SH8+SH12)與理想的線性關係之間的最大電壓差會比原始的內插電壓輸出曲線ORG與理想的線性關係之間的最大電壓差減少約89%。
也就是說，根據原始的內插電壓輸出曲線ORG與偏移8階電壓的平均內插電壓輸出曲線SH8所得到的平均內插電壓輸出曲線AVG(ORG+SH8)會比原始的內插電壓輸出曲線ORG更接近理想的線性關係，而根據原始的內插電壓輸出曲線ORG與分別偏移4階、8階、12階電壓的平均內插電壓輸出曲線SH4、SH8、SH12所得到的平均內插電壓輸出曲線AVG(ORG+SH4+SH8+SH12)又會比平均內插電壓輸出曲線AVG(ORG+SH8)更接近理想的線性關係。其餘可依此類推，於此不另行贅述。
由上述實驗結果可知：本發明的源極驅動器運作方法藉由時間混合之方式將不同時間下彼此反向的內插電壓輸出曲線加以平均後，的確可大幅改善先前技術中由於內插所造成的非線性問題，而能提供非常趨近於線性的內插電壓特性。
根據本發明之另一具體實施例為一種源極驅動器。於此實施例中，源極驅動器係設置於顯示裝置中，且源極驅動器可耦接有機發光二極體顯示面板，但不以此為限。
請參照圖10，圖10係繪示此實施例中之源極驅動器的示意圖。如圖10所示，源極驅動器3包含數位類比轉換器30及輸出緩衝器32。數位類比轉換器30耦接輸出緩衝器32。數位類比轉換器30用以將數位輸入電壓轉換為類比輸入電壓。
輸出緩衝器32具有內插(Interpolating)功能並分別於第一時間輸出第一內插輸出電壓以及於第二時間輸出第二內插輸出電壓。其中，第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線與第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向。輸出緩衝器32將第一時間之第一內插電壓輸出曲線與第二時間之第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。
相較於先前技術，根據本發明的源極驅動器及其運作方法係藉由時間混合之方式將不同時間下彼此反向的內插電壓輸出曲線加以平均後，得到非常趨近於線性的內插電壓特性。
因此，根據本發明的源極驅動器及其運作方法不僅具有先前技術中在僅增加少量面積的情況下實現更高的解析度之優點，還能提供非常趨近於線性的內插電壓特性，藉以有效改善先前技術中由於內插所造成的非線性問題。
尤其是根據進行過愈多種不同偏移所得到的不同內插電壓輸出曲線進行平均後所得到的平均內插電壓輸出曲線更為趨近於理想的線性關係，故可更有效地改善由於內插所造成的非線性問題。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
S10~S14:步驟 VA:電壓 VB:電壓 M:正整數 N:正整數 BF:輸出緩衝器 VOUT:輸出電壓 Code(0)~Code(16):數位輸入碼 L1:實際的輸出電壓曲線 L2:理想的線性關係 LT1:第一內插電壓輸出曲線 LT2:第二內插電壓輸出曲線 LAVG:平均內插電壓輸出曲線 LT2’:內插電壓輸出曲線 3:源極驅動器 30:數位類比轉換器 32:輸出緩衝器 R:電阻串 ORG:原始的內插電壓輸出曲線 SH4:偏移4階電壓的平均內插電壓輸出曲線 SH8:偏移8階電壓的平均內插電壓輸出曲線 SH12:偏移12階電壓的平均內插電壓輸出曲線 AVG(ORG+SH8):根據原始的內插電壓輸出曲線與偏移8階電壓的平均內插電壓輸出曲線得到的平均內插電壓輸出曲線 AVG(ORG+SH4+SH8+SH12):根據原始的內插電壓輸出曲線與分別偏移4階、8階、12階電壓的平均內插電壓輸出曲線得到的平均內插電壓輸出曲線
本發明所附圖式說明如下： 圖1係繪示傳統的輸出緩衝器BF對電壓VA與VB進行4位元的內插之示意圖。 圖2係繪示經過圖1的4位元內插後所得到實際的輸出電壓曲線L1不僅呈現非線性且與理想的線性關係L2差異甚大的示意圖。 圖3係繪示根據本發明之一較佳具體實施例中之源極驅動器運作方法的流程圖。 圖4係繪示於第一時間下之第一內插輸出電壓對數位輸入碼之第一內插電壓輸出曲線LT1的示意圖。 圖5係繪示於第二時間下之第二內插輸出電壓對數位輸入碼之第二內插電壓輸出曲線LT2的示意圖。 圖6係繪示將圖4的第一內插電壓輸出曲線LT1與圖5的第二內插電壓輸出曲線LT2加以平均後可得到較接近理想的線性關係L2的平均內插電壓輸出曲線LAVG的示意圖。 圖7係繪示將第一時間下的第一內插電壓輸出曲線LT1向上偏移8階電壓而形成內插電壓輸出曲線LT2’的示意圖。 圖8係繪示進一步將內插電壓輸出曲線LT2’向右偏移8個數位輸入碼而形成第二內插電壓輸出曲線LT2的示意圖。 圖9係繪示將進行愈多種不同偏移所得到的內插電壓輸出曲線加以平均後可更有效改善由於內插所造成的非線性問題的示意圖。 圖10係繪示根據本發明之另一較佳具體實施例中之源極驅動器的示意圖。
S10~S14:步驟

Claims (12)

  1. 一種源極驅動器運作方法，用以運作一源極驅動器，該源極驅動器包含一數位類比轉換器及具有內插功能之一輸出緩衝器，該源極驅動器運作方法包含下列步驟： 該數位類比轉換器將複數個數位輸入電壓轉換為複數個類比輸入電壓； 該輸出緩衝器對該複數個類比輸入電壓進行內插處理，該輸出緩衝器分別於一第一時間輸出一第一內插輸出電壓以及於一第二時間輸出一第二內插輸出電壓，其中該第一內插輸出電壓對數位輸入碼之一第一內插電壓輸出曲線與該第二內插輸出電壓對該數位輸入碼之一第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向；以及 將該第一時間之該第一內插電壓輸出曲線與該第二時間之該第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器運作方法，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器運作方法，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移一特定電壓值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器運作方法，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼以及一特定電壓值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器運作方法，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線可根據一對映表(Mapping table)彼此相對偏移，以實現線性的內插電壓特性。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器運作方法，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移之次數可為一次或複數次。
  7. 一種源極驅動器，包含： 一數位類比轉換器，用以將數位輸入電壓轉換為類比輸入電壓；以及 一輸出緩衝器，具有內插(Interpolating)功能並耦接至該數位類比轉換器，該輸出緩衝器分別於一第一時間輸出一第一內插輸出電壓以及於一第二時間輸出一第二內插輸出電壓，其中該第一內插輸出電壓對數位輸入碼之一第一內插電壓輸出曲線與該第二內插輸出電壓對該數位輸入碼之一第二內插電壓輸出曲線均為非線性且彼此反向，該輸出緩衝器將該第一時間之該第一內插電壓輸出曲線與該第二時間之該第二內插電壓輸出曲線進行平均，以達到線性的內插電壓特性。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之源極驅動器，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之源極驅動器，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移一特定電壓值。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之源極驅動器，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移複數個數位輸入碼以及一特定電壓值。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之源極驅動器，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線可根據一對映表(Mapping table)彼此相對偏移，以實現線性的內插電壓特性。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之源極驅動器，其中該第一內插電壓輸出曲線與該第二內插電壓輸出曲線之間彼此相對偏移之次數可為一次或複數次。
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