TWI423729B - 整合放大器的源級驅動器 - Google Patents

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TWI423729B
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Chun Fan Chung
Yu Hsi Ho
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    • G09G3/3688—Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only

Description

整合放大器的源級驅動器
本發明係有關於一種源級驅動器，尤指一種整合放大器的源級驅動器。
液晶面板的圖幀速率(Frame rate)、尺寸、解析度及源級驅動器的輸出負載，隨著液晶面板發展而快速增加，導致源級驅動器的溫度及功率消耗變為設計液晶面板的重要問題。
請參照第1A圖和第1B圖，第1A圖係為先前技術說明源級驅動器100之示意圖，第1B圖係為先前技術說明具有額外半電壓源的源級驅動器110之示意圖。如第1A圖所示，第1A圖中的源級驅動器100的放大器102和放大器104的跨壓係為高電壓AVDD減去低電壓AGND，其中放大器102係用以驅動奇數資料線稱為正極性輸出(positive output stage)放大器，放大器104係用以驅動偶數資料線稱為負極性輸出(negative output stage)放大器。如第1B圖所示，源級驅動器110具有額外的半電壓源(可產生半電壓VH)。因此，源級驅動器110的放大器1102的跨壓是高電壓AVDD減去半電壓VH，而放大器1104的跨壓是半電壓VH減去低電壓AGND。因為放大器1102和放大器1104的跨壓降低，所以溫度及功率消耗顯著的減少。但是源級驅動器110需要額外的半電壓源，因此，具有源級驅動器110的成本亦隨之增加。
本發明的一實施例提供一種整合放大器的源級驅動器。該源級驅動器包含至少一源級驅動單元和一電壓源產生電路。該至少一源級驅動單元中的每一源級驅動單元係用以驅動一液晶面板上相對應的至少一條資料線；及該電壓源產生電路係用以產生該至少一源級驅動單元所需的一第一電壓，其中該電壓源產生電路所包含的一第一放大器係整合於該至少一源級驅動單元中的一源級驅動單元。
本發明提供的整合放大器的源級驅動器，係利用電壓源產生電路產生每一源級驅動單元內的奇數級放大器與偶數級放大器所需的半電壓。因此，本發明可減少源級驅動器的消耗功率，另外，源級驅動器整合放大器可以減少印刷電路板上電源的設計複雜度及減少元件，以降低成本。
請參照第2圖，第2圖係為本發明的一實施例說明整合放大器的源級驅動器200的示意圖。源級驅動器200包含複數個源級驅動單元S1-Sn及電壓源產生電路202。複數個源級驅動單元S1-Sn中的每一源級驅動單元有複數個用以驅動液晶面板204上相對應的資料線的放大器；電壓源產生電路202係用以產生複數個源級驅動單元S1-Sn內放大器所需的第一電壓V1，電壓源產生電路202包含第一放大器2022、第一分壓電路2024、第一推挽式放大器2026及第一電容2028，其中第一放大器2022係整合於源級驅動單元S1內，用以輸出第一電壓V1。因為源級驅動單元S2-Sn中亦有複數個放大器，因此本發明並不受限於將第一放大器2022整合於源級驅動單元S1之內，第一放大器2022亦可分別整合於其他源級驅動單元之內。
第一分壓電路2024具有第一端，耦接於高電壓AVDD，第二端耦接於低電壓AGND，及第三端耦接於第一放大器2022的第一輸入端，用以輸出第一電壓V1。第一分壓電路2024包含第一電阻20242及第二電阻20244。第一電阻20242具有第一端耦接於第一分壓電路2024的第一端，及第二端耦接於第一分壓電路2024的第三端。第二電阻20244具有第一端，耦接於第一電阻20242的第二端，及第二端耦接於第一分壓電路2024的第二端。因為在第二圖的實施例中，第一電阻20242和第二電阻20244的阻值相同，所以第一電壓V1係為高電壓AVDD與低電壓AGND之和的一半。但本發明並不受限於第一電阻20242和第二電阻20244的阻值相同，第一電阻20242和第二電阻20244的阻值亦可不同。第一電壓V1係用以供給每一源級驅動單元中的複數個放大器，其中每一放大器係用以驅動一條資料線(data line)。
第一推挽式放大器2026係位於複數個源級驅動單元S1-Sn之外的印刷電路板206上，其中印刷電路板206係利用複數個軟性印刷電路板(flexible printing circuit board,FPCB)FPC1-FPCn和複數個源級驅動單元S1-Sn所在的基板208電性連接。第一推挽式放大器2026具有第一端，耦接於第一放大器2022的輸出端，第二端耦接於高電壓AVDD，第三端耦接於低電壓AGND，及第四端耦接於第一放大器2022的第二輸入端，用以輸出第一電壓V1。第一推挽式放大器2026包含第一雙載子電晶體20262與第二雙載子電晶體20264，其中第一雙載子電晶體20262係為NPN型雙載子電晶體，以及第二雙載子電晶體20264係為PNP型雙載子電晶體。第一雙載子電晶體20262具有第一端，耦接於第一推挽式放大器2026的第二端，第二端耦接於第一推挽式放大器2026的第一端，及第三端耦接於第一推挽式放大器2026的第四端。第二雙載子電晶體20264具有第一端，耦接於第一推挽式放大器2026的第四端，第二端耦接於第一推挽式放大器2026的第一端，及第三端耦接於第一推挽式放大器2026的第三端。第一電容2028係耦接於第一推挽式放大器2026的第四端，用以穩定第一電壓V1。
如第2圖所示，第一分壓電路2024係透過第一電阻20242和第二電阻20244，產生第一電壓V1，並輸出至第一放大器2022的第一輸入端。而因為第一推挽式放大器2026的第四端係耦接於第一放大器2022的第二輸入端，所以第一推挽式放大器2026的第四端亦輸出第一電壓V1，且第一電壓V1透過複數個軟性印刷電路板FPC1-FPCn給複數個源級驅動單元S1-Sn內的複數個放大器使用。
請參照第3圖，第3圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器300的示意圖。源級驅動器300和源級驅動器200的差別在於源級驅動器300內的電壓源產生電路302係將第一推挽式放大器2026整合於源級驅動單元S1內，但本發明並不受限將第一推挽式放大器2026整合於源級驅動單元S1之內，第一推挽式放大器2026亦可整合於其他源級驅動單元之內。另外，源級驅動器300其餘的操作原理皆和源級驅動器200相同，在此不再贅述。
請參照第4圖，第4圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器400的示意圖。源級驅動器400和源級驅動器200的差別在於源級驅動器400內的電壓源產生電路402另包含第二放大器4022、第二分壓電路4024、第二推挽式放大器4026及第二電容4028，其中第二放大器4022係整合於源級驅動單元S1之內。但本發明並不受限於將第二放大器4022整合於源級驅動單元S1之內，第二放大器4022亦可整合於其他源級驅動單元之內。
第二分壓電路4024具有第一端，耦接於高電壓AVDD，第二端耦接於低電壓AGND，及第三端耦接於第二放大器4022的第一輸入端，用以輸出第二電壓V2。第二分壓電路4024包含第三電阻40242及第四電阻40244。第三電阻40242具有第一端耦接於第二分壓電路4024的第一端，及第二端耦接於第二分壓電路4024的第三端。第四電阻40244具有第一端，耦接於第三電阻40242的第二端，及第二端耦接於第二分壓電路4024的第二端。因為在第四圖的實施例中，第三電阻40242和第四電阻40244的阻值相同，所以第二電壓V2係為高電壓AVDD與低電壓AGND之和的一半。但本發明並不受限於第三電阻40242和第四電阻40244的阻值相同，第三電阻40242和第四電阻40244的阻值相同亦可不同。而第一電壓V1係用以供給每一源級驅動單元中的驅動奇數資料線的放大器和第二電壓V2係用以供給每一源級驅動單元中的驅動偶數資料線的放大器，其中每一放大器係用以驅動一條資料線(data line)。
第二推挽式放大器4026係位於複數個源級驅動單元S1-Sn之外的印刷電路板206上，其中印刷電路板206係利用複數個軟性印刷電路板(flexible printing circuit board,FPCB)FPC1-FPCn和複數個源級驅動單元S1-Sn所在的基板208電性連接。第二推挽式放大器4026具有第一端，耦接於第二放大器4022的輸出端，第二端耦接於高電壓AVDD，第三端耦接於低電壓AGND，及第四端耦接於第二放大器4022的第二輸入端，用以輸出第二電壓V2。第二推挽式放大器4026包含第三雙載子電晶體40262與第四雙載子電晶體40264，其中第三雙載子電晶體40262係為NPN型雙載子電晶體，以及第四雙載子電晶體40264係為PNP型雙載子電晶體。第三雙載子電晶體40262具有第一端，耦接於第二推挽式放大器4026的第二端，第二端耦接於第二推挽式放大器4026的第一端，及第三端耦接於第二推挽式放大器4026的第四端。第四雙載子電晶體40264具有第一端，耦接於第二推挽式放大器4026的第四端，第二端耦接於第二推挽式放大器4026的第一端，及第三端耦接於第二推挽式放大器4026的第三端。第二電容4028係耦接於第二推挽式放大器4026的第四端，用以穩定第二電壓V2。
如第4圖所示，第二分壓電路4024係透過第三電阻40242和第四電阻40244，產生第二電壓V2，並輸出至第二放大器4022的第一輸入端。而因為第二推挽式放大器4026的第四端係耦接於第二放大器4022的第二輸入端，所以第二推挽式放大器4026的第四端亦輸出第二電壓V2，且第二電壓V2透過複數個軟性印刷電路板FPC1-FPCn給複數個源級驅動單元S1-Sn內的複數個放大器使用。
另外，源級驅動器400其餘的操作原理皆和源級驅動器200相同，在此不再贅述。
請參照第5圖，第5圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器500的示意圖。源級驅動器500和源級驅動器400的差別在於源級驅動器500內的電壓源產生電路502係將第一推挽式放大器2026和第二推挽式放大器4026整合於源級驅動單元S1內，但本發明並不受限將第二推挽式放大器4026整合於源級驅動單元S1之內，第二推挽式放大器4026亦可整合於其他源級驅動單元之內。另外，源級驅動器500其餘的操作原理皆和源級驅動器400相同，在此不再贅述。
請參照第6圖，第6圖係為本發明的一實施例說明整合放大器的源級驅動器600的示意圖。源級驅動器600包含複數個源級驅動單元S1-Sn及電壓源產生電路602。電壓源產生電路602包含第三放大器6022、第五電阻60242、第六電阻60244及第三電容6028，其中第三放大器6022係整合於複數個源級驅動單元S1-Sn中的源級驅動單元S1內，但本發明並不受限於將第三放大器6022整合於源級驅動單元S1之內，第三放大器6022亦可整合於其他源級驅動單元之內。第五電阻60242和第六電阻60244的阻值相同，係用以產生第一電壓V1，且第一電壓V1輸入至第三放大器6022的第一輸入端和源級驅動單元S2-Sn中的每一源級驅動單元之內的放大器OP2-OPn的第一輸入端。但本發明並不受限於第五電阻60242和第六電阻60244的阻值相同，第五電阻60242和第六電阻60244的阻值相同亦可不同。放大器OP2-OPn的輸出端則輸出第一電壓V1，第一電壓V1係用以供給源級驅動單元S1-Sn中的複數個放大器。另外，源級驅動器600其餘的操作原理皆和源級驅動器200相同，在此不再贅述。
請參照第7圖，第7圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器700的示意圖。源級驅動器700和源級驅動器600的差別在於源級驅動器700內的電壓源產生電路702另包含第四放大器7022、第七電阻70242、第八電阻70244及第四電容7028，其中第四放大器7022係整合於源級驅動單元S1之內。但本發明並不受限於將第四放大器7022整合於源級驅動單元S1之內，第四放大器7022亦可整合於其他源級驅動單元之內。
第七電阻70242和第八電阻70244的阻值相同，係用以產生第二電壓V2，且第二電壓V2輸入至第四放大器7022的第一輸入端和源級驅動單元S2-Sn的每一源級驅動單元之內的放大器AOP2-AOPn的第一輸入端。但本發明並不受限於第七電阻70242和第八電阻70244的阻值相同，第七電阻70242和第八電阻70244的阻值亦可不同。放大器AOP2-AOPn的輸出端則輸出第二電壓V2，而第一電壓V1係用以供給每一源級驅動單元中的驅動奇數資料線的放大器和第二電壓V2係用以供給每一源級驅動單元中的驅動偶數資料線的放大器。另外，源級驅動器700其餘的操作原理皆和源級驅動器600相同，在此不再贅述。
綜上所述，本發明提供的整合放大器的源級驅動器，係利用電壓源產生電路產生每一源級驅動單元內的正輸出級放大器與負輸出級放大器所需的半電壓。因此，本發明可減少源級驅動器的消耗功率，另外，源級驅動器整合放大器可以減少印刷電路板上電源的設計複雜度及元件，以降低成本。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、110、200、300、400、500、600、700．．．源級驅動器
202、302、402、502、602、702．．．電壓源產生電路
102、104、1102、1104．．．放大器
2022．．．第一放大器
4022．．．第二放大器
6022．．．第三放大器
7022．．．第四放大器
2024．．．第一分壓電路
4024．．．第二分壓電路
2026．．．第一推挽式放大器
4026．．．第二推挽式放大器
2028．．．第一電容
4028．．．第二電容
6028．．．第三電容
7028．．．第四電容
20242．．．第一電阻
20244．．．第二電阻
40242．．．第三電阻
40244．．．第四電阻
60242．．．第五電阻
60244．．．第六電阻
70242．．．第七電阻
70244．．．第八電阻
20262．．．第一雙載子電晶體
20264．．．第二雙載子電晶體
204．．．液晶面板
206．．．印刷電路板
208．．．基板
S1-Sn．．．源級驅動單元
FPC1-FPCn．．．軟性印刷電路板
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
AVDD‧‧‧高電壓
AGND‧‧‧低電壓
第1A圖係為先前技術說明源級驅動器之示意圖。
第1B圖係為先前技術說明具有額外半電壓源的源級驅動器之示意圖。
第2圖係為本發明的一實施例說明整合放大器的源級驅動器的示意圖。
第3圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器的示意圖。
第4圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器的示意圖。
第5圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器的示意圖。
第6圖係為本發明的一實施例說明整合放大器的源級驅動器的示意圖。
第7圖係為本發明的另一實施例說明整合放大器的源級驅動器的示意圖。
200．．．源級驅動器
202．．．電壓源產生電路
2022．．．第一放大器
2024．．．第一分壓電路
2026．．．第一推挽式放大器
2028．．．第一電容
20242．．．第一電阻
20244．．．第二電阻
20262．．．第一雙載子電晶體
20264．．．第二雙載子電晶體
204．．．液晶面板
206．．．印刷電路板
208．．．基板
S1-Sn．．．源級驅動單元
FPC1-FPCn．．．軟性印刷電路板
V1．．．第一電壓
AVDD．．．高電壓
AGND．．．低電壓

Claims (9)

  1. 一種整合放大器的源級驅動器，包含：至少一源級驅動單元，設於一基板上，每一源級驅動單元係用以驅動一液晶面板上相對應的至少一條資料線；及一電壓源產生電路，用以產生該至少一個源級驅動單元所需的一第一電壓，其中該電壓源產生電路包含：一第一分壓電路，設於該基板之外的一印刷電路板上，該第一分壓電路具有：一第一端，耦接於一高電壓；一第二端，耦接於一低電壓；及一第三端，用以輸出該第一電壓；一第一放大器，設於該基板上並整合於該至少一源級驅動單元中的一源級驅動單元，該第一放大器具有：一第一輸入端，耦接於該第一分壓電路的該第三端，用以接收該第一電壓；一第二輸入端；及一輸出端；及一第一推挽式放大器，設於該印刷電路板上，該第一推挽式放大器具有：一第一端，耦接於該第一放大器的該輸出端；一第二端，耦接於該高電壓；一第三端，耦接於該低電壓；及 一第四端，耦接於該第一放大器的該第二輸入端，用以輸出該第一電壓。
  2. 如請求項1所述之源級驅動器，其中該電壓源產生電路另包含：一第一電容，耦接於該第一推挽式放大器的第四端，用以穩定該第一電壓，其中該第一電壓係用以供應至該至少一個源級驅動單元。
  3. 如請求項1所述之源級驅動器，其中該第一分壓電路包含：一第一電阻，具有一第一端，耦接於該第一分壓電路的第一端，及一第二端，耦接於該第一分壓電路的第三端；及一第二電阻，具有一第一端，耦接於該第一電阻的第二端，及一第二端，耦接於該第一分壓電路的第二端。
  4. 如請求項1所述之源級驅動器，其中該第一推挽式放大器包含：一第一雙載子電晶體，具有一第一端，耦接於該第一推挽式放大器的第二端，一第二端，耦接於該第一推挽式放大器的第一端，及一第三端，耦接於該第一推挽式放大器的第四端；及一第二雙載子電晶體，具有一第一端，耦接於該第一推挽式放大器的第四端，一第二端，耦接於該第一推挽式放大器的第一端，及一第三端，耦接於該第一推挽式放大器的第三端； 其中該第一雙載子電晶體係為一NPN型雙載子電晶體以及該第二雙載子電晶體係為一PNP型雙載子電晶體。
  5. 如請求項1所述之源級驅動器，其中該印刷電路板係利用複數個軟性電路板和該基板電性連接。
  6. 如請求項1所述之源級驅動器，其中該電壓源產生電路另包含一第二放大器，且該第二放大器係與該第一放大器整合於該基板上的同一個源級驅動單元中，該電壓源產生電路另包含：一第二分壓電路，設於該印刷電路板上，具有：一第一端，耦接於該高電壓：一第二端，耦接於該低電壓；及一第三端，耦接於該第二放大器的第一輸入端，用以輸出一第二電壓；以及一第二推挽式放大器，設於該印刷電路板上，該第二推挽式放大器具有：一第一端，耦接於該第二放大器的輸出端；一第二端，耦接於該高電壓；一第三端，耦接於該低電壓；及一第四端，耦接於該第二放大器的第二輸入端，用以輸出該第二電壓。
  7. 如請求項6所述之源級驅動器，其中該電壓源產生電路另包含： 一第二電容，耦接於該第二推挽式放大器的第四端，用以穩定該第二電壓；其中該第二電壓係用以供應至該至少一個源級驅動單元。
  8. 如請求項6所述之源級驅動器，其中該第二分壓電路包含：一第三電阻，具有一第一端，耦接於該第二分壓電路的第一端，及一第二端，耦接於該第二分壓電路的第三端；及一第四電阻，具有一第一端，耦接於該第三電阻的第二端，及一第二端，耦接於該第二分壓電路的第二端。
  9. 如請求項6所述之源級驅動器，其中該第二推挽式放大器包含：一第三雙載子電晶體，具有一第一端，耦接於該第二推挽式放大器的第二端，一第二端，耦接於該第二推挽式放大器的第一端，及一第三端，耦接於該第二推挽式放大器的第四端；及一第四雙載子電晶體，具有一第一端，耦接於該第二推挽式放大器的第四端，一第二端，耦接於該第二推挽式放大器的第一端，及一第三端，耦接於該第二推挽式放大器的第三端；其中該第三雙載子電晶體係為一NPN型雙載子電晶體以及該第四雙載子電晶體係為一PNP型雙載子電晶體。
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