TW523731B

TW523731B - Source driver. Source line drive circuit, and liquid crystal display device using the same

Info

Publication number: TW523731B
Application number: TW089114926A
Authority: TW
Inventors: Keishi Nishikubo; Toshihiro Yanagi
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2003-03-11
Also published as: KR100385106B1; KR20030018034A; KR20010015436A; US6831620B1; JP2001100711A

Description

523731 五、發明說明（1) 發明背景 _ 1.發明領域 ~ 本發明係關於一種用於產生灰度電壓以依據資料訊號'而供給至源極線之源極驅動器、一種使用源極驅動器之源極線、及一種使用源極驅動器與源極線驅動電路之矩陣顯示器，特別是本發明關於一種用於一顯示器例如液晶顯示器者之源極驅動器，其需以交流電壓驅動，因為若施加直流電壓則構成顯示器顯示幕之像素會惡化或破裂，及本發明亦關於一種使用源極驅動器之源極線驅動電路，以及關於一種包含源極驅動器與源極線驅動電路之顯示器。 2 .相關技藝說明 — 近年來已逐漸發展出可在大螢幕上取得精緻顯示之主_動矩陣液晶顯示器，在上述主動矩陣液晶顯示器中，已廣1泛使用一結構，其中一薄膜電晶體（TFT)陣列係利用一薄膜技術而製成於其中一對基材上，且基材之間容置一液晶。圖9係一電路圖，揭示一習知主動矩陣液晶顯示器中之各像素之等效電路，各像素係提供對應於圖9中呈相互直交之一源極線4與一閘極線5之相交點。由非晶石夕或類此物製成之一TFT係提供於各像素處，閘極線5連接於TFT之閘極，且源極線4連接於TFT之源極。一液晶單元電容!^。、一輔助電容Cs、及一寄生電容Cgd係接於TFT之汲極，以做為負載，寄生電容Cgd係由閘極線5與做為一顯示電極之沒二者之電容性耦合而產生，而未接於TFT之汲極之液晶單元電容(：^:及輔助電容Cs二者之其他端子則接於一相對立基

第5頁 523731 五、發明說明（2) 材之共同電極（圖中未示），且一共同電極電壓VCQm施加兮諸端子。在上述結構中，依據一資料訊號之預定電壓係；在一掃描週期期間寫於液晶單元電容Cu及輔助電容Cs，藉以 --取得預定之灰度顯示。 _ 當具有一固定方向之電場保持長時間施加於一液晶時， — 液晶即因其電化學性質而老化，基於此原因，必須驅動液晶以令施加於液晶之電場方向可呈週期性反向。在一點反向系統中，自一源極驅動器輸出之一灰度電壓vx係依一極性反向訊號REV而反向，以利相關於共同電極電壓Vec)m而定於中間，此交流電壓則，驅動一液晶單元。當灰度電壓vx施加時，在液晶電容‘產生之液晶單元^電B 壓Vu係共同電極電壓V。。，與自源極線4供給通過TFT之源挣及汲極之灰度電壓Vx二者之間之一電壓差，且其條件爲^寄生電容Cgd之效應省略不計。惟，在實際操作中，其卻無法省略不計寄生電容Cgcl。寄生電容Cgd在像素驅動上之效應將參考圖1 0說明如下。：圖1 0揭示供給至閘極線5之一掃描電壓VY之波形、自源極 . 驅動器輸出之灰度電壓Vx之波形、極性反向訊號REV之波形、共同電極電VCCD(n之波形及由液晶單元電容處之電壓產生之液晶單元電壓Vu之波形，如圖1 0所示，當一選擇脈衝經過閘極線5而施加於TFT之閘極時，TFT即導通，施加於源極線4之灰度電壓Vx係經過汲極而自源極傳送至做_ 為TFT負載之液晶單元電容及辅助電容Cs，結果，液晶單元電壓Vu即同步於選擇脈衝。選擇脈衝下降時之電壓

第6頁 523731 五、發明說明（3) (文後稱為一最終寫入電壓）係由液晶單元電容CL(：及辅助_電 ecs保持，惟，實際上在tft切斷後，一位階變移△ v係1發生於最終寫入電壓與保持電壓之間，此即因為充電重新分配於寄生電容cgd之效應。位階變移△ V用於降低保持電壓，使得在液晶單元電壓為正值之例子中，保持電壓低於最終寫入電壓，如圖1 〇所示之一掃描週期T i内。惟，在一掃描週期T 2内液晶單元電壓vu為負值之例子中，位階變移△ V用於昇高保持電壓，使得保持電壓高於最終寫入電壓。因此’在掃描週期中液晶早元電壓Va之有效值係不同於在掃描週期/Γ2中者，因而使液晶老化。此外，由於施^加於液晶之正電壓值不同於所施加之負電壓值，而液晶之二亮度係依電壓值而異，因此在影像顯示上會造成閃動。疲-解決此問題，以往係提議共同電極電壓vec)m應該變移相同於位階變移△ V之量，使得正液晶單元電壓之有效值等於負液晶單元電壓vtc之有效值。位階變移△ V係因為上述寄生電容cgd之存在而發生，當掃描電壓VY之振幅為時，位階變移△ V可由以下等式1表示： △ V 二（cgd "cgd + cLC + Cs)) · VG …（1) 當早元間隙為d、顯不電極之面積為A、液晶材料之特定介電係數為ε u、及自由空間之介電係數為ε Q時，液晶^單元電容可由以下等式2表示： CLC 二（ε LC · ε 0/d ) · A …（2)

523731 五、發明說明（4) 液晶材料之特定介電係數ε u係依據液晶分于之配置#犬態而改變，亦即依據液晶單元電壓Vu，因此，液晶單#電容Cu可為液晶單元電壓Vl之一函數fl ，且由以下等式3表示，L係一常數。 CLC 二1^ · f 1 (VLC) …（3) 因此，位階變移△ V亦可為液晶單元電壓vu之一函數 f2 ，且由以下等式4表示。 K2係一常數。 △ V 二 Κ2 · f 2 (VLC) …(4) 此外，液晶之光傳導率係相關於液晶單元電壓之大小而呈線性變化，易言之，當取得灰度顯示時，由於液晶》單元電壓Vu之有效值係不同於各灰階，經發現各灰階之龟階變移△ V大小並非固定，因此需在各灰階校正位階變移 V 〇首先，一習知主動矩陣液晶顯示器之大致結構將說明如下。如圖1 1所示，習知主動矩陣液晶顯示器包含一像素陣列1具有複數像素配置於矩陣内、一液晶面板具有相互直交之複數源極線（圖中未示）與複數閘極線（圖中未示）、一源極線驅動電路8用於驅動源極線、及一閘極驅動器3用於驅動閘極線。源極線驅動電路8備有一源極驅動器2，及複數參考電壓產生電路9 (用於正及負電壓），用於供給參考電壓於源一極-驅動器2。源極驅動器2之輸出電壓產生部包含一灰度電壓產生電路（圖中未示）、一灰度選擇電路（圖中未示）及一輸 523731 五、發明說明（5) 出緩衝器（圖中未示），分別由（古^ 負(低)參考電壓產生電路產^(正壓產生，路及係經過源極驅動器2之灰产電^ /考€壓及負參考電學電壓產生電路灰度電堡輸入端子，以供給至灰度數Ϊ ί : ^產生電路備有一電阻性電壓分割電㉟，包含複严八：雷：阻’正及負參考電壓之間之電壓係由電阻性電 j電路均等地分割，以產生複數灰度電壓，其中一產 —複數灰度包壓則依據輸出灰度資料而由選擇電路選疋’ ^經過輸出緩衝器以輸出至液晶面板之源極線4。此％，位階變移Δν係如上所述出現，因此，其需實施 :杈=(文後稱為Δν特徵之校正），為了相關於施加至液… 曰曰，電壓而理想地校正位階變移Δν，一正確之灰度電塞一應孩針對各灰度電壓施加。惟，若所有灰度電壓皆輸入至源極驅動器2，則電路需為極大尺寸，而此並不實際。基於此原因，通$大約五個正參考電壓及五個負參考電壓供至源極驅動态2之輸入端子，相鄰參考電壓之間之電壓則由源極驅動為2内之灰度電壓產生電路之串聯電阻均等地分割，以降低△ v之偏差。源極驅動器備有複數參考電壓輸入端子，係連接於源極驅動器内之灰度電壓產生電路，且相鄰輸入端子間之電t 值係均等地分割，以產生更多之灰度電壓。此外，正灰度 a壓產生串聯電阻係對稱於源極驅動器内之負灰度電壓產生串聯電阻’基於此原因，在最高階電壓及最低階電壓僅分別供給至最高階及最低階參考電壓輸入端子之例子中，

O:\63\63899.ptd 第9頁 523731 五、發明說明（6) 各灰階之正灰度電壓及負灰度電壓即產生，以利於垂直1方向相互對稱。惟，在各灰階皆相異之一位階變移A V係1出現在上述驅動液晶時，且△ V特徵需校正。基於此原因，在考量△ V下，非對稱之電壓值通常係供給至上述源極驅動器之大約五個正參考電壓及大約五個負參考電壓，相鄰電壓間之電壓則由源極驅動器内之灰度電壓產生電路之串聯電阻均等地分割，以降低△ V之偏差。自外界供給複數參考電壓至源極驅動器至少有二個理由，第一個理由係為了取得平滑之灰度顯示，而第二個理由為改善位階變移△ V特徵之校正。第一個理由將說明如下。源極驅動器内之灰度電壓產_生電路包含均等地分割之串聯電阻，且通常電壓係自外死供给以順應於一影像之特徵，惟，在輸入點數量稀少之#子中，相鄰參考輸入間之亮度變化係因均等分割而相關於灰度與亮度呈線性。基於此原因，亮度變化並不會如圖1 2所示實線一般平滑，圖1 2之實線揭示相關於習知源極驅動器灰度及亮度之特徵，各圖點為一灰度電壓輸入處，圖12揭示自外界輸入五個灰度電壓之例子。圖1 2之虛線揭示相關於灰度及亮度之一理想特徵，其假設所有灰階在6 4灰階之例子中係平滑地顯示，惟，在灰度電壓輸入點數量稀少之例子中，即大約五個，則亮度變化會如同圖1 2之實線所示，因此其無法相關於灰度及亮度而取得一理想特徵。一此種藉由提供複數參考點以相關於灰度及亮度而改善特徵之技術例如已見於JP-A- 6 1 - 4 3 7 4 ( 1 9 8 6 )號日本未審查之專利 523731

公告案中。，、其次將說明第二個理由。圖丨.3揭示習知驅動器中輸 I及位1¾變移△ V特徵之中間值（即正及負電壓之平均，值），其中源極驅動器内之電阻值係在參考電壓之間均，地分割，橫座標代表灰度而縱座標代表電壓。圖丨3之曲^ 32表示各灰度電壓之位階變移特徵，虛線31表示當參考電壓=間電壓做均等地分割時源極驅動器產生電壓/ 間值，若虛線31重合於曲線32，則無直流電壓施加於液晶且液晶應正確以交流驅動。惟，若參考電壓係依上述稀疏地輸入，則由均等分割電阻產生之一電壓即在一灰階依虚線3 1所示輸出，該灰階不同於考量位階變移△ ν而輸入理、想參考電壓之灰階。因此，△ V特徵無法充分地校正，呈一電壓偏差於依據正確AV特徵之電壓為Va，若此偏差量大，則交流驅動即無法理想地實施，且一直流電壓施加於液晶，因此不僅造成液晶老化，其亦造成閃動及類此者之問題。上述二問題會嚴重降低顯示器之性能，為了改善顯示品質，故需有無數之參考電壓輸入點，惟，參考電壓輸入點之數量有限，此係因為電路尺寸及類此者所致。通常最多大約五個點提供於正及負參考值，即使在此例子中，由於— 參考電壓之間之電阻值在源極驅動器内均等地分割，△ V 特徵亦無法如上所述精確地校正，且一直流電壓施加於液晶。此外，在參考電壓輸入點之前及之後之亮度變化率驟然變化，因此，在實施灰度斜面顯示之例子中（顯示一由

O:\63\63899.ptd 第11頁 523731 發明說明（8) 白至黑線性變化之圖像），知。自；、彳之亮度變化可清楚得再者’在習知技術中，、共同電極電位之可變電阻係二正△ v特-破，—用於改變可變電阻之電阻值可調敕以Y、， /、同電極驅動電路，即藉由在各灰階實施= = = =點處之閃動，其入使得W電極電壓、設定接近t目正現確檢值查或影像辨在駕知技術中，外部參考電壓之間之電壓係ώ 驅動器内之電阻性電壓分割電路，係由源極 J又正所侍之電壓無法在所有灰階皆完全順應於正敫’ 口=13所不。因此，即使共同電極電壓V咖已做調: 王，而無閃動出現於一特定灰階，但是正液晶單元二… 及負液晶單元電壓vLC仍在其他灰階具有互不相同之值，g 動即出現於那些灰階之電壓，因而破壞影像品質。此外，共同電極電壓VC0M之調整乃極困難及耗時。此外，JP-A-7-92 93 7 ( 1 99 5 )號日本未審查之專利公告案揭露一種液晶顯示器驅動方法，其可避免一後影像現象，同時取得多階灰度。在此方法中，一灰度電壓產生電路提供於源極驅動器内，以供給灰度電壓至一源極驅動器，— 最大振幅電壓Vs之正電壓+ Vi及負電壓-Vi以及一參考電壓7C-係由一交流訊號交替地供給至一灰度電壓產生電路内之一電阻性電壓分割電路之二端，以利產生複數灰度電壓，如圖1 4所示。再者，一供給至電阻性電壓分割電路中點之中間電壓Vasc係如圖15A、15B所示自參考電壓Vc變移，藉此輸

O:\63\63899.ptd 第12頁 523731 五、發明說明（9) 出非對稱之正及負灰度電壓，且各灰度電壓之中間值相的於共同電極之電壓而做理想之設定。 - 惟’在利用上述公告案揭露之驅動方法實施N階灰度顯示之例子中’灰度電壓產生電路中之電阻性電壓分割電路需由N個電阻分割成正及負電壓，以利理想地設定所有灰度值之中間值，此將使電路尺寸變大及增加生產成本與電力消耗，故無法實施。較特別的是，當實施64階灰度顯不，且最高階參考電壓及最低階參考電壓間之差異例如為 1 0伏4，則中間灰度顯示區中需要大約5毫伏之電壓準確度，其中準確度應為最高，以利取得準確之灰度顯示。欲達的則需要0·05%之電阻值準確度，故其使用電甿 ΐ: ί i ί:南於一般使用在源極驅動器外之不連續電易！之：：無法使用不連續電阻取得禕剎田、m 右一需要此一高電壓準確度之電路則會發生不轉定電壓八_ i，组件構成且實施電壓分割，雜訊所致，；問題，此因來自-背光之外部示。率確度低且無法取得準確之灰度顯發明概述本發明之一目的為接I _ 之灰度顯示及大幅改善顯’其可取得得類此者等問題。貝且無閃動、影像殘缺及本發明係關於_錄择灰度電壓至兩傲上、亡κ缸’區動為’係依據資料訊號以供給至而做父流驅動之像素，包含一電阻性電壓分割

523731 五、發明說明（10) 電路，供產生灰度電壓。其中電阻性電壓分割電路之正側（高階）電壓電阻分割由及負側（低階）電壓電阻分割比係依據位階變移特徵S ^定為相互非對稱。依本發明所示，由於液晶介電係數之各向異性，在考量位階變移△ V之非線性特徵下，提供於源極驅動器内以產生灰度電壓之電阻性電壓分割電路之複數正侧電壓電阻分割比及負側電壓電阻分割比係設定為相互非對稱。因此，位階變移Δν特徵之校正可實施於各灰階，使得各灰階之正側液晶單元電壓vLC相等於負測液晶單不必要之直流電壓不會施加至：晶巧故不 =發 :像殘缺’閃動及類此者問題即獲解決且顯示品質大^ 改。。再者，在考量位階變移△ V下，所古尸 %念 > 义^ u v卜’所有灰度電壓皆可徹底板正，因此，在利用一閃動雪炻Φ两、π 、」初°十估核式於各灰階做共同 #門=[⑽之目視調整時，藉由調整共同電極電壓vc可使閃動消失於一既有之灰階，苴 ⑽ 類此者問題。基於此原因灰階解決閃動及便地實施，結果可縮短操作時間'⑽之调整可方此外，本發明係關於一種源梅酿&… 以供給灰度電壓至需做交流據：料，— 壓分割電路，供產生灰度電麼動m，包含-電阻性電灰度顯示特徵予以理想化。電阻性電壓分割電路之複數ί彳動器内以產生灰度電壓之旻數正側電壓電阻分割比及負側電

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’且順應於一利用I c (積體電顯示特徵），因此，本發明之— 電壓，以取得具有一理想τ特 ·' 壓電阻分割比可有高準確度路）製成之目標τ特徵（灰度源極驅動器可輸出液晶專用徵之平滑灰度顯示。 t者本毛月係關於一種源極線驅動電4，係依 f號以供給灰度電壓至需做交流驅動之像素，&含上述源 :驅動裔’及一灰度參考電壓產生電路，其中源極驅動器且各具有-不同之電壓位：=子係供給以灰度參考電壓據複數灰度參考電壓而產生。I側及負側灰度電壓即依依本發明之源極線驅動電電阻性電壓分割電路之電阻不同於習知源極線驅動電路而不需供給具有無數位階之略提供一灰度參考電壓產生驅動器外，因此源極線驅動之成本可降低，及可取得較再者，本發明係關於一種訊號以供給灰度電壓至需做極驅動器，其中源極驅動器端子係供給以一正側最高階以一負側最低階參考電壓，高階及最低階參考電壓而產路所示，用於產生灰度電壓之分割比係依上述設定，因此^ 例子的是，像素可理想地驅動灰度參考電壓。結果，其可省電路於源極線驅動電路之源極電路之整體尺寸可較小，組件低之電力消耗。源極線驅動電路，係依據資料交流驅動之像素，包含上述源備有一輸入端子’其中《««輸又蒼考電壓及另一輸入端子供給且正側及負側灰度電壓依據最生0

依本發明所不，源極線驅動電路供給正侧最高階參考電

五、發明說明（12) 壓及負侧最低階參考電壓至源極驅動器，藉由使 ^，源：驅動器内之電阻性電壓分割電路可準確且：確1 及負側灰度電I，因此不需提供-灰度來考 ί = :原極驅動器外，所以源極線驅動ΐ = 消耗。件之成本可降低，及可取得較低之電力此2 ’本發明係關於一種主動矩陣液晶顯示器 it ^ Μ ^ ^ ,稷數貝料訊號線，係設置對應於 ΐ :二號線，係設置對應於像素歹ι·切換裝 ;訊2: 素；及上述源極線驅動電路，供驅動資動矩陣液晶顯示器所*，提供於源極驅《阻分割：及負側電壓電阻分割比係設定為相互非對】，^ 此’依據各灰度電壓而相異之位階變移^即反應於源極驅動器内之電阻性電壓分割電路之電阻分割比，以校正灰度電£基於此原因’其即取得一種主動矩陣液晶顯示器，可解決閃動及類此問題且具有大幅改善之顯示品質。此外其可產生理想且極準確之灰度電壓且順應於目標 r特徵’不必提供無數外部灰度參考電壓至源極驅動器了故不同於習知源極線·動電路，因此，提供於源極驅動器外之灰度參考電壓產生電路可較小，因此，源極線驅動電路之整體尺寸可較小，組件之成本可降低，及可取得較低之電力消耗。

O:\63\63899.ptd 第16頁 523731 五、發明說明（13) 圖式簡單說明本發明之其他及進一步目的、特性、及優點將由以下言| 細說明配合參考圖式做進一步闡釋，其中：圖1揭示本發明之一主動矩陣液晶顯示器大體結構；圖2揭示本發明實施例1之一主動矩陣液晶顯示器大體結構；圖3係一方塊圖，揭示本發明實施例1之一源極驅動器結構；

圖4係一圖表，揭示本發明實施例1之源極驅動器内電阻性電壓分割電路之電阻值； _ 圖5係一圖表，揭示本發明實施例1之所有灰階處輸出至正側與負側源極線之電壓；一〜圖6係一圖表，揭示本發明實施例1之所有灰階處輸出至正側與負側源極線之電壓；圖7係一方塊圖，揭示本發明實施例2之一源極驅動器結構；圖8係一方塊圖，揭示本發明實施例2之所有灰階之亮度；圖9係一等效電路圖，用於使用TFTs做為切換裝置之一主動矩陣液晶顯示器内之一像素；圖1 0係一圖表，揭示供給至一閘極線5之一掃描電壓之波形、供給至一源極線4之一灰度電壓Vx之波形、一極性反向訊號REV之波形、一共同電極電壓Vc〇ffl之波形及由一液晶單元電容CLC處諸電壓產生之一液晶單元電壓VLC之波

O:\63\63899.ptd 第17頁 523731 五、發明說明（14) 形；圖1 1揭示一習知主動矩陣液晶顯示器之大體於構· 二圖12係-圖表’揭示在五個輸入之例子中：；於灰度與亮度之特徵；圖13係一圖表，揭示使用一習知主動矩陣液晶顯示器之源極驅動器例子中，一位階變移△ V以及輸出電壓值； -曰圖1 4揭示一第二習知主動矩陣液晶顯示器之大體处及、口再，圖15A、15B說明用於第二習知主動矩陣液晶顯示器液晶驅動方法。〜較佳實施例詳細說明請即參閱諸圖式，本發明之較佳實施例說明如下。

首先’本發明之一主動矩陣液晶顯示器之大致結構明=下。如圖1所示，主動矩陣液晶顯示器包含相互况之複數源極線（虛線）4及複數閘極線5、一像素陣列丨 X 源極驅動器2用於驅動源極線4、及—閘極驅動器3用於— 動閘極線5。一用於產生灰度電壓 ° ;驅

^ ^ ^ 毛路係揭不為圖1 φ I 處之源極驅動器2，一用於輸入資料訊中央控制電路等則未揭示於圖i内。 ^之私路、一計時像素陣列1係由像素7構成，各像 ^ 源極線4與二相鄰間極線5圍起之區域内一由二相鄰係整體配置成一矩陣，以形成像素=“之’像素7

O:\63\63899.ptd 第18頁一液晶單元電容一輔助電容Cs、及—寄生電糾 523731 五、發明說明（15) =於—TFT 6之没極，以做為負載，寄生泰/ 線5與做為一顯示電極之汲極二者之電：：：C係由閘極 =未接於TFT 6之汲極之液晶單元電容c f 5而產生，示），、且Λ Λ 相對立基材之共同電極（圖中上 _ /、同電極電壓ν_施加於諸端子。 π错由上述結構，依存於一視頻訊號之早凡電容cLC及辅助電容c之一播一電^係在液曰曰 1在像素7取得預定之灰度顯示。當—灰度广精枯，產生於液晶單元電容C之一液a „ _屯i x把加極電壓Vcom與自源極線4供給通過TFT 6之 LC係/、同笔唐雷厭V - 土 >日日 1 b之原極及汲極之灰— 崎I x 一者一電壓差，且其條件為寄生電容C之效應省略不計。 τ王电谷Lgd_5：- (實施例1) 圖2揭示詩64階灰度顯示之—主動矩陣液日日日顯示器，在貫施例1中，如圖2所示’一源極線驅動電路8呈有 ^卜驅動器2 ’且灰度參考電壓產生電路9提供於源極驅動器如圖3所示，源極驅動器2具有複數灰度參考輸入端子 SH1 ' SHn、SHN、SLN、SLn及SL1，且包括製成於一 IC(積體带内之一灰度電壓產生電路11、一選擇電路12及一輸出I备器13。由一外電源（圖中未示）及灰度參考電壓產生電路/ 產生之灰度參考電壓係供給至源極驅動器之輸入端^，灰度參考電壓由灰度電壓產生電路11之電阻分割，藉ρ且生較多之灰度電壓。對應於一資料訊號之灰度電壓^ =產 ’、田選

五、發明說明（16) 擇電路12選出，且經過緩源極驅動器2之灰度電壓產。以輸出至源極線4。、割電路，包含複數串聯之•阻生。電路11係—電阻性電壓分： t J 2 N -1 # pa ^ φ m ^ 。在N —階灰度顯示之例子 ‘、…、、、…、R 及心之間，且依序為由外電源產生之一正士、、LN—1.....叱、…及RL1。至輸入端子s 取问11白灰度參考電壓VH1，係供給 t, vL1 - „ .Η:. Λ" "V ^#J ^" 產生之-正側參/電壓1子匕==^壓==9 考電壓產生電路9產生之一」，子、*灰度參早ς ，ώ & 之正側參考電壓VHN供給至輸入端 V,供给至輸\:考;電壓產生電路9產生之一負侧參考電壓; 之° 一正二失;忠厂1 ,及由灰度參考電壓產生電路9產生丘=側參考電壓VLN，供給至輸入端子SLN。七、’、"至輸入端子Shi之正側最高階灰度參考電壓VH1，係供二至，擇電路1 2 ’以做為-正側第-灰度電壓VH1，供給至兩入鳊子SL1之負側最低階灰度參考電壓，係供給至選擇，路12 :以做為一負側第一灰度電壓VL1。一正側第二灰度電塵Vfl2係依據電阻性電壓分割電路之電阻分割比，而產生於電阻‘、Rh2之相交點，同樣，一正侧第η階灰度電壓VHn 產生於電阻RHn]、、之相交點，及一正側第N階灰度電壓^ _

^生於電阻Rhnμ、&之相交點，同樣，一負側第二灰度電rfN 壓L產生=電阻Ru、Rl2之相交點，一負側第n階灰度電枣

VLN產生於電阻R 之相交點 VLn產生於電阻ru i、L之相交點，及一負側第N階灰度電魇 LN-1 523731 、發明說明（17) 1之電阻分割比需正確地設已在所有灰階進行過位階變移此時’灰度電壓產生電路! 定’以利產生灰度電壓，其 △ V特徵之校正。為了使正側液晶單元電屬v力單元雷照v 产本旦电壓Vlc在所有灰階皆等於負側液晶 ^ ^ 1 LG，在考里於各灰階之△ v特徵所做之決定，源 =出電昼之中間值（VH八）/2需等於共同電極電射， =之，由於位階變移Μ特徵在所有灰階中並不固定⑽，一二在各灰階之源極驅動器之輸出電壓需設定以利於垂 ί栋:呈料稱。$定輸出電壓以利於垂直方向呈對稱即 i不η : Γ二灰度：壓VHn與共同電極電壓L之間之電位於負侧第η階灰度電壓VLn與共同電極電㈣⑽之間今: 圖4揭示個別串聯電阻之電阻值之設定範例，其中電阻值係設定以利位階變移△ V特徵之校正可在電阻性電壓分 f電路令徹底實施’亦即64階灰度顯示例子中在源極驅動益2内之灰度電壓產生電如。—曲線41表示用於產生正側灰度電壓VH1、％、…及V_之63個串聯電阻&、

Rfi2 、1^、〜及1^63之電阻值，一曲線4 2表示用於產生負侧灰度電壓VL1、^、…及八“之63個串聯電阻L、

Rl2.....RLn、…及RL63之電阻值。如圖4所示，在^考量位階變移Δν特徵之校正下，用於產生正側灰度電壓之串聯電阻，電阻值係在垂直方向設定非對稱於用於產生負側灰度電壓之串聯電阻之電阻值。在實施例1中，如圖2所示，欲執行64階灰度顯示時，二

523731 、發明說明（18) ^白正侧灰度參考電壓VH32，、VH64，及二階負侧灰度參考電壓 L32 、八64係由灰度參考電壓產生電路產生，且分別供給- 至源極驅動器之輸人端子sH32、SH64、sL32及\64。圖5揭不由本實施例源極驅動器2之電阻性電壓分割電路 ^ ^ ’且輸出至源極線供用於所有灰階之正側及負側輸出再者，圖6係圖5之放大圖。圖5、6揭示6 4階灰度顯示例子，此外，圖6揭示使用習知源極驅動器之例子中取决於灰度電壓上之位階變移△ v。在圖5、6中，橫座標代表灰度而縱座標代表輸出電壓，在圖5、6中，曲線21表示此實施例中在所有灰階處施加於源極線之正侧輸出電壓， =線22表示此實施例中在所有灰階處施加於源極線之負倒— 雨出電壓，曲線2 3表不取決於灰度電壓之位階變移△ v v特徵）。再者，圖6之曲線24表示習知源極線中在所有灰 ^處施加於源極線之正側輸出電壓，曲線25表示習知源極線中在所有灰階處施加於源極線之負側輸出電壓。圖5、6 揭不在灰階1之源極驅動器正側輸出為+ 1〇伏，灰階i之源極驅動器負側輸出為〇伏，及中間電壓為+ $伏。經發現位階變移Δν係隨著灰階變高而增加，亦即在灰化匕1至灰階64之範圍中，位階變移Δν大約增加+ 〇經發現位階變移係依灰度電壓而呈線性變化。在本 ^列中，源極驅動器之灰度電壓係考量各對位階變移Μ依存性而產生，因此，正側輸出電壓-至電， f線：曲線21係相關於位階變移△ ν特徵曲線㈡負側輸出電壓至源極線之曲線22。基於此原因，正侧冉液晶 523731 五、發明說明（19)

單元電壓vLC及負側液晶單元電壓vLC可在各灰階處相等，因此不致造成閃動及類此之問題。 1 另方面，在習知技術之例子中，正側及負側輸出電壓在各灰階係僅相關於+ 5伏之中間電壓而相互對稱，如曲線 24、25所示，綠果一不必要之直流電壓即施加至液晶，因而惡化液晶或造成閃動問題。再者，在習知技術中，例如大約5正側灰度參考電壓及大約5負側灰度參考電壓係自一外部電路供給至源極驅動器，以利減少位階變移△ v特徵校正之偏差。惟，實際上會發生來自一目標電壓之偏差$ Va ’如圖1 3所示’若Va變大則會發生閃動。

在本貫施例性，源極驅動分割比係設定示曲線21、22 阻分割比設定電路可產生灰徵，因此不致底解決閃動及藉由理想地高準度電阻分電路供給電壓之電壓精確度求者，此即習有一電壓產生 Ύ 若考量位階變移△ V對灰度電壓之依存1 電壓電阻分割比及負側電壓電一^ 對稱，因此，電壓可依圖5、6和 △ V而輸出。此外，藉由上述電實施例源極驅動器之源極線驅動中間值具有圖1 3之曲線3 2所示特移△ V特徵校正之偏差，故可徹問題。動器内之電阻分割比，其可取得由i C資料可得之特性、。自一外部並無法達成，因為一大約5毫伏精確度之中間灰度顯示區内所要欲解決之相關問題。本實施例具足在考量位階變移△ V特徵校正器内之正側為相互呈非之位階變移值，具有本度電壓，其發生位階變類此之顯示結合源極驅割比，做為於所有灰階係需要最高知驅動方法電路，可滿

523731 五、發明說明（20) 中戶^ ^于之特徵’且亦可產生灰度電壓以順應於一1 C中之 2徵，大體上，一 1C中之電壓分割精確度可設定在大約^ 鼋伏以下之精確度，藉此使其可得到本發明所需之精確度。7特徵代表一顯示器之顯示輪入訊號及一顯示特即顯示器輸出之間之關係，若r特徵未能匹配於顯示及顯不态，則顯示影像會飽和至白或黑側，造成視者之= 舒適感。由於Τ特徵係不同取決於顯示訊號或顯示器，= 此其需在考量特徵下決定灰度電壓，惟，在顯示訊號之子中，如一TV訊號或VGA(圖像陣列）訊號，及在顯示器到例子中、，如一CRT，τ特徵之值係近乎恆定，因此其; ί : : 士疋灰度電壓。再者，由於液晶材料之有限類別传 ^要使用於液晶顯示器，因此若相同液晶材料使用於f ，，則Δ V特徵通常可用於具有本發明驅動電路之顯示不器，而不論其螢幕尺寸。 ” (實施例2) 2實施例"，無灰度參考電壓電路提供於一源極驅動 :夕’如圖7所示’ 一源極驅動器2包含一灰度電壓產生電、一選擇電路12、一輸出緩衝器13及設於一^ 坤之/輸入端子^、SL1。由一外電源產生之一正ί 取同卩自灰度參考電壓VH1，係供給至其中一輸入端子铝一=電源產生之一負側最低階灰度參考電壓，係供仏至 f 端子Shi，源極驅動器2之灰度電壓產生電路1;係根據外口I5供給之灰度來考雷懕V，、v，厭。H泰心又厌麥可兔^VH1 、VL1而產生複數灰度電 k擇電路1 2依據一資料訊號以選定其中一灰度電壓，

523731 五、發明說明（21) 且經由輸出緩衝器1 3而將之輸出至一源極線4。源極驅動器2之灰度電壓產生電路丨丨包含一電阻性電壓分割電路’其中複數電阻係串聯如實施例1所述者，例如在N階之灰度顯示例子中，2 N -1個電阻係串聯於輪入端子 sH1及su之間，且依序為rh1RlN-1、…、Ru、…及RlI。在實施例2中，正侧最高階灰度參考電壓Vhi，及負側階灰度參考電壓VL1’之間電壓係利用灰度電壓產生電路^一中之2N-1個串聯電阻分割，以產生N個正側灰度電壓及^^個負側灰度電壓，亦即全部為2N個所需之灰度電壓。如實施例1所述，所有灰階係由源極驅動器内之電阻性電壓分$ 電路設定，因此灰度顯示可較平滑，且因此可取%寻一77 2 之T特徵。此外，正側電壓電阻分判屮芬备知丨兩^ 而毛丨刀口』比及負側電壓電阻分割比係5又疋為相互呈非對稱式，因此可播念、u此j徹底執行位 △ V特徵之校正。 h I秒

R H2

R HN-1 圖8揭示由實施例2源極驅動器之電阻性電壓分割# 生之灰度電壓輸ϋ源極線以驅動—液日日日自板像^ 之所有灰階之亮度’圖8之橫座標代表灰度，而縱座禪代 ί液壓ν::ί加至t灰階之液晶面板之液晶層例子 2 ::六择失2 2 5電壓Vl (以黑色指示)係由0標示，，電壓二例子中從外部至源極驅動器之第-== 負側如圖8所示，藉由僅輸入正側最高階灰度參考電壓及負侧最低階灰度參考電I ’其可取得一液晶顯示器，而可在第

523731 五、發明說明（22) :階灰度電壓Vi至第六十四階灰度電壓I範圍内執行顯不，且有位=變移△ v特徵校正而無亮度之不自然變化。此外’在提供源極線驅動電路具有實施例2源極驅動器：· 之一主動矩陣液晶顯示器中，利用一閃動評估模式、僅改 . 善共同電極電壓使得在一特定灰度模式不發生閃動以調整共同電極電壓時，其即可在所有其他灰度模式中防止閃動。基於此原因’改善共同電極電壓之調整即可在短時間内極輕易地實行。如上所述，在實施例2中，不提供一灰度參考電壓產生包路於源極驅動器外，而僅提供正側最高階灰度參考電學 _ νίπ ’及負側最低階灰度參考電壓Vu，於源極驅動器，則其可輸出灰度電壓，其中間值具有圖丨3之曲線3 2所示之特徵一；因為電阻性電壓分割電路之電阻分割比係設定使位階變移 △ V特徵之校正可依上述徹底實施。因此，其可提供一液晶顯示器，其在位階變移△ v特徵之校正中並無偏差，且可徹底解決閃動之顯示問題及類此者。，本發明可用其他特定型式實施，且並未脫離其精神或主，特徵，因此本實施例係僅供闡釋而非拘限之，本發明之，圍應由申請專利範圍所示，而非前述之說明所示，在其馨弟巳4内之所有變化及申請專利範圍之等效者皆應包含在内0

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Claims

523731 六、申請專利範圍 1. 一種源極驅動需做交流驅動之像一電阻性電壓其中電阻性電比及負側（低階）電定為相互非對稱。 2 . —種源極驅動器，係依據資料訊號以供給灰度電壓至需做交流驅動之像素，包含：一電阻性電壓分割電路，供產生灰度電壓，壓分割電路之電阻分割比係依器，係依據資料訊號以供給灰度電壓至素，包含： — 分割電路，供產生灰度電壓，壓分割電路之正側（高階）電壓壓電阻分割比係依據位階變移電阻分割特徵而設其中示特徵予 3. 種壓至需做如申一灰其中供給以灰及負側灰 4. 一種壓至需做如申一灰其中供給以灰電阻性電壓分割電路之電阻分割比係依據灰度顯以理想化。、源極線驅動電路，係依據資料訊號以供給灰度電交流驅動之像素，包含：一> 請專利範圍第1項之源極驅動器；及度參考電壓產生電路，源極驅動器備有複數輸入端子，複數輸度參考電壓且各具有一不同之電壓位準度電壓即依據複數灰度參考電壓而產生。源極線驅動電路，係依據資料訊號以供給灰度電交流驅動之像素，包含：請專利範圍第2項之源極驅動器；及度參考電壓產生電路，源極驅動器備有複數輸入端子，複數輸度參考電壓且各具有一不同之電壓位準入端子係，且正側入端子係，且正側

第27頁 523731 々、申請專利範圍及負側灰度電 5. — 壓至需如其供給以側最低種源極做交流申請專中源極一正侧階參考及最低階參考 6 . —種源極壓至需做交流如申請專其中源極供給以一正側側最低階參考及最低階參考 7。一種主動數像素數資料數掃描換裝置申請專料訊號線。種主動複數像素複複複切如 8. 一壓即依據複數灰度參考電壓而產線驅動電路，係依據資料訊號以驅動之像素，包含：利範圍第1項之源極驅動器，驅動器備有二輸入端子，其中一最南階參考電壓及另一輸入端子電壓，且正側及負側灰度電壓即電壓而產生。線驅動電路，係依據資料訊號以驅動之像素，包含：利範圍第2項之源極驅動器，驅動器備有二輸入端子，其中一最高階參考電壓及另一輸入端子電壓，且正側及負側灰度電壓即電壓而產生。矩陣液晶顯示器，包含：，係設於矩陣内；訊號線，係設置對應於像素列；訊號線，係設置對應於像素列；，係設於各別像素；及利範圍第3項之源極線驅動電路矩陣液晶顯示器，包含：，係設於矩陣内；生。供給灰度電輸入端子係供給以一負依據最高階供給灰度電輸入端手係供給以二> 負依據最南階供驅動資

第28頁 523731 六、申請專利範圍複數資料訊號線，係設置對應於像素列；複數掃描訊號線，係設置對應於像素列；切換裝置，係設於各別像素；及如申請專利範圍第4項之源極線驅動電路，供驅動資料訊號線。

第29頁