TWI433120B - 源極驅動器 - Google Patents

Description

源極驅動器

本發明是有關於一種源極驅動器，且特別是有關於一種顯示器系統之源極驅動器。

液晶顯示器(LCD)係利用液晶分子的光學異向性(optical anisotropy)以及偏光片(polarizer)的偏振特性(polarization characteristics)，控制光源入射光的透射度來顯示影像。近年來，液晶顯示器因其重量輕、尺寸薄，解析度高、功率低的特性，且可依照需要來加大螢幕尺寸，使其應用層面不斷擴大。

一般來說，液晶顯示器之視角(viewing angle)較其他顯示裝置狹窄，因其光線僅沿著液晶分子的透光軸來傳輸。為了改善液晶顯示器之可視角度，研發人員對各項技術進行研究，其中一項技術係調整液晶分子使其垂直於基板，並分別在畫素電極與面對畫素電極的共同電極上形成突出圖案(protrusion pattern)，來扭曲兩個電極之間的電場，形成多領域結構(multi domain structure)並改善視角。

雖然這種方法提供了較佳的對比，然而其能見度、視角，以及串擾現象(cross talk)，特別是側面能見度仍然需要改善。

因此，本發明之一態樣是在提供一種源極驅動器，能夠改善影像的色差現象、側視能見度、視角以及串擾現象。

依據本發明一實施例，源極驅動器用以驅動至少一次畫素，此源極驅動器具有一珈瑪電壓產生器以及一數位類比轉換器。珈瑪電壓產生器產生複數個珈瑪電壓，此珈瑪電壓產生器內含一珈瑪電阻串、一第二電阻、複數個第一開關以及一第二開關。珈瑪電阻串內含複數個串接之第一電阻以分壓一第一珈瑪參考電壓以及一第二珈瑪參考電壓，其中這些第一電阻具有複數個第一電阻第一端點以及複數個第一電阻第二端點，以提供複數個珈瑪電壓。第二電阻具有一第二電阻第一端點電性連接至珈瑪電阻串，此第二電阻另具有一第二電阻第二端點以接收一第三珈瑪參考電壓。第一開關依據一時序控制信號，一致地導通至第一電阻第一端點或是第一電阻第二端點，以傳遞珈瑪電壓。第二開關依據一時序控制信號，選擇性地連接至第二電阻第一端點或是第二電阻第二端點。數位類比轉換器依據所接收到的數位畫素資料，挑選由第一開關以及第二開關所傳遞的珈瑪電壓其中之一，作為一驅動電壓。

本發明之另一態樣是在提供另一種源極驅動器，能夠依據須要選擇是否對珈瑪電壓加上增量值，以改善影像的色差現象、側視能見度、視角以及串擾現象。

依據本發明之另一實施例，源極驅動器內含一珈瑪電壓產生器以及一數位類比轉換器。珈瑪電壓產生器產生複數個珈瑪電壓，此珈瑪電壓產生器含有一第一珈瑪電阻串以及一運算電路。第一珈瑪電阻串內含複數個串接之電阻以將一第一珈瑪參考電壓以及一第二珈瑪參考電壓分壓為珈瑪電壓。運算電路依據一時序控制信號，選擇性地將數個增量值加至珈瑪電壓，其中加至珈瑪電壓之增量值係相同。數位類比轉換器依據所接收到的數位畫素資料，挑選由運算電路所產生的珈瑪電壓其中之一，作為一驅動電壓。

本發明之再一態樣是在提供一種源極驅動器，能夠提供各種電壓值的珈瑪電壓來產生各種驅動電壓，改善影像的色差現象、側視能見度、視角以及串擾現象。

依據本發明之再一實施例，源極驅動器內含一珈瑪電壓產生器以及一數位類比轉換器。珈瑪電壓產生器內含複數個電性串接之第一電阻、複數個電性串接之第二電阻、一珈瑪電阻串、一第一選擇器以及一第二選擇器。第一電阻分壓一第一珈瑪參考電壓，第二電阻則分壓一第二珈瑪參考電壓。珈瑪電阻串內含複數個電性串接的第三電阻，以產生複數個珈瑪電壓。第一選擇器將第一電阻的其中之一電性連接至珈瑪電阻串之一第一端。第二選擇器將第二電阻的其中之一電性連接至珈瑪電阻串之一第二端。數位類比轉換器依據所接收到的數位畫素資料，挑選由珈瑪電阻串所產生的珈瑪電壓其中之一，作為一驅動電壓。

根據上述實施例，係將顯示器之次畫素分割為多個畫素地區，並由源極驅動器提供不同電壓值的珈瑪電壓，根據這些珈瑪電壓來產生各種驅動電壓來驅動各個畫素區域，藉此改善影像的色差現象、側視能見度、視角以及串擾現象。

為了改善可見度(visibility)、視角(viewing angle)、色差(color shift)以及串擾(cross talk)現象，特別是液晶顯示器的側面可見度，研發人員嘗試了各種方法，例如1G-2D(一閘極線，兩資料線)、1G-1D(一閘極線，一資料線)。這些方法在次畫素(sub-pixels)中形成各種畫素區域(pixel regions)，並以不同的電壓來個別地驅動各個素區域。因為各個畫素區域係由不同準位的電壓來充電，因而可由各個方向來控制液晶分子的光傳輸軸，可以改善可見度、視角、色差以及串擾(cross talk)等現象。為了提供不同準位的電壓，珈瑪電壓產生器產需要產生不同準位的電壓。

請參照第1圖，其係繪示本發明一實施方式源極驅動器之珈瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。源極驅動器用以驅動至少一次畫素，此源極驅動器具有珈瑪電壓產生器111以及數位類比轉換器105。珈瑪電壓產生器111產生數個珈瑪電壓，再由數位類比轉換器105依據所接收到的數位畫素資料，挑選這些珈瑪電壓的其中之一作為驅動電壓。

用來產生珈瑪電壓的珈瑪電壓產生器111內含珈瑪電阻串101，此珈瑪電阻串101具有一第一端點以接收第一珈瑪參考電壓，亦具有一第二端點電性連接至第二電阻109，以接收第二珈瑪參考電壓。珈瑪電阻串101內含數個串接之第一電阻107，來分壓第一珈瑪參考電壓以及第二珈瑪參考電壓，其中這些第一電阻107具有數個第一電阻第一端點A63~A0以及數個第一電阻第二端點B63~B0，來提供數個珈瑪電壓。這些第一電阻107具有相同電阻值，因此橫跨各個第一電阻107的電壓降會相等。

第二電阻109具有第二電阻第一端點A0電性連接至珈瑪電阻串101，此第二電阻109另具有一第二電阻第二端點B0以接收第三珈瑪參考電壓，其中各個第一電阻107以及第二電阻109具有相同電阻值，使橫跨各個第一電阻107的電壓降相等，並等於橫跨第二電阻109的電壓降。

珈瑪電壓、第一電阻107以及第二電阻109之數目，與每一資料線通道之位元數成比例。舉例來說，若每一資料線通道具有6位元，那麼第一電阻107的總數應該是2⁶ =64，會幾乎等於珈瑪電壓的數目。

第一開關103依據時序控制信號，一致地導通至第一電阻第一端點A63、A62...A1，或是一致地導通至第一電阻第二端點B63、B62...B1，來傳遞珈瑪電壓。第二開關113亦依據時序控制信號，選擇性地連接至第二電阻第一端點A0或是第二電阻第二端點B0。如此一來，珈瑪電壓將依據時序控制信號區分為兩個群組，每一群組之個別珈瑪電壓會與另一群組相應的珈瑪電壓不同。舉例來說，若是第二珈瑪參考電壓為浮接電壓且第三珈瑪參考電壓為0伏特，那麼一珈瑪電壓群組應為64V、63V、62V...1V，而另一珈瑪電壓群組應為63V、62V、61V...0V。因為不同的珈瑪電壓可以產生不同的驅動電壓，如此一來，便可交替地且依序地以不同電壓值的驅動電壓來驅動各個次畫素的第一畫素區域以及第二畫素區域。更詳細地說，在每一驅動週期當中，驅動電壓會先驅動次畫素的第一畫素區域，再驅動次畫素的第二畫素區域。

請參照第2A圖，其係繪示本發明另一實施方式源極驅動器之珈瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。在此一實施例當中，源極驅動器用來驅動至少一次畫素，此源極驅動器內含珈瑪電壓產生器211來產生數個珈瑪電壓，以及數位類比轉換器205，以依據所接收到的數位畫素資料，挑選由運算電路209所產生的那些珈瑪電壓其中之一，作為驅動電壓。

珈瑪電壓產生器211內含第一珈瑪電阻串201以及運算電路209。第一珈瑪電阻串201內含數個串接之電阻207，來將第一珈瑪參考電壓以及第二珈瑪參考電壓分壓為珈瑪電壓，其中珈瑪電壓之數目與每一資料線通道之位元數成比例。這些電阻207具有相同之電阻值，因此橫跨於各個電阻207上的電壓降會一樣。

請參照第2B圖，其係繪示本發明另一實施方式珈瑪電壓產生器之運算電路。運算電路209依據時序控制信號，選擇性地將數個增量值加至珈瑪電壓，其中加至各個珈瑪電壓的增量值均相同。加至珈瑪電壓的這些增量值可同時全為正數，或是同時全為負數。

運算電路209含有數個加法器215，來將珈瑪電壓加上增量值，運算電路209並含有數個選擇器213，來依據時序控制信號，一致地選擇加上增量值之後的珈瑪電壓，或是一致地選擇未加上增量值的珈瑪電壓。舉例來說，加法器215可為所有的珈瑪電壓加上+1V，然後由所有的選擇器213選擇加上增量值的珈瑪電壓；或是由所有的選擇器213選擇沒有加上增量值的原始珈瑪電壓。如此一來，珈瑪電壓會依據時序控制信號被分成兩個群組，加上增量值的群組以及沒有加上增量值的群組，使得驅動電壓可交替且依序地以不同電壓值來驅動各個次畫素的第一畫素區域以及第二畫素區域。

請參照第3圖，其係繪示本發明另一實施方式源極驅動器之珈瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。源極驅動器用以驅動至少一次畫素，此源極驅動器具有珈瑪電壓產生器317來產生珈瑪電壓，並具有數位類比轉換器319，依據所接收到的數位畫素資料，選擇珈瑪電壓產生器317所產生的珈瑪電壓的其中之一，作為驅動電壓。

珈瑪電壓產生器317含有數個第一電阻301、數個第二電阻303、珈瑪電阻串309、第一選擇器305、第二選擇器307。第一電阻301係之間係電性串接，以分壓第一珈瑪參考電壓，第二電阻303之間亦電性串接，以分壓第二珈瑪參考電壓，其中橫跨各個第二電阻303上的電壓降會與相應的第一電阻301上的電壓降一樣。在此一實施例當中，第一珈瑪參考電壓的電壓值會大於第二珈瑪參考電壓的電壓值。

一位元的控制線會控制第一選擇器305以及第二選擇器307，來一致地傳遞分壓過的第一珈瑪參考電壓以及分壓過的第二珈瑪參考電壓。舉例來說，若控制線使第一選擇器305傳遞第一電阻301a端點X上的珈瑪電壓，那麼控制線也會使第二選擇器307傳遞與端點X相應的第二電阻303b端點Y上的珈瑪電壓。藉由此一控制線，驅動電壓就可交替地以不同的電壓值來驅動各個次畫素上的第一畫素區域以及第二畫素區域。

珈瑪電阻串309內含數個電性串接的第三電阻311，來產生數個珈瑪電壓，其中珈瑪電壓之數目與每一資料線通道之位元數成比例。第一選擇器305將第一電阻301的其中之一電性連接至珈瑪電阻串309之第一端U，第二選擇器307將第二電阻303的其中之一電性連接至珈瑪電阻串309之第二端V。

源極驅動器的珈瑪電壓產生器317進一步具有第一單增益緩衝器(unity gain buffer)313以及第二單增益緩衝器315，以更有效地驅動珈瑪電阻串309。第一單增益緩衝器313電性連接於第一選擇器305以及珈瑪電阻串309之第一端U之間，第二單增益緩衝器315電性連接於第二選擇器307以及珈瑪電阻串309之第二端V之間。

請參照第4圖，其係繪示本發明一實施方式之顯示器系統。顯示器系統400內含源極驅動器401、時序控制器405，以及顯示器面板413，其中時序控制器405負責產生數位畫素資料以及時序控制信號TC，顯示器面板413則內含由數條資料線417上之驅動電壓所驅動的數個次畫素415。

源極驅動器401內含珈瑪電壓產生器411以及數位類比轉換器409。珈瑪電壓產生器411依據時序控制信號TC產生數個珈瑪電壓，來依序地驅動次畫素415上的第一畫素區域A或是第二畫素區域B，其中珈瑪電壓產生器411係分壓部份的珈瑪參考電壓GRV1，GRV2...GRVN來產生珈瑪電壓。之後，數位類比轉換器409依據所接收到的數位畫素資料，選擇輸出珈瑪電壓之一部分作為驅動電壓。源極驅動器401更包含閂鎖器407以及緩衝器419。閂鎖器407電性連接數位類比轉換器409，此閂鎖器407儲存並傳遞數位畫素資料至數位類比轉換器409。緩衝器419係用來加強資料線417的驅動能力，來驅動次畫素415。

顯示器面板413內含由數條資料線417上之驅動電壓所驅動的數個次畫素415，這些次畫素415可以是紅光次畫素、綠光次畫素，或是藍光次畫素。顯示器面板413的次畫素415內含多個第一畫素區域A以及第二畫素區域B，其中第一畫素區域A係由相應於一珈瑪電壓群組的驅動電壓來驅動，而第二畫素區域B則由相應於另一珈瑪電壓群組的驅動電壓來驅動。因此次畫素415上的第一畫素區域A或是第二畫素區域B可依序且交替地由不同電壓值的驅動電壓來驅動。

根據上述實施例，每一次畫素可分割為兩畫素區域，而源極驅動器可依據一時序控制信號，交替地以不同電壓值的驅動電壓來驅動這些畫素區域，因此可改善可見度、視角、色差以及串擾現象，特別是液晶顯示器的側面可見度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101．．．珈瑪電阻串

103．．．第一開關

105．．．數位類比轉換器

107．．．第一電阻

109．．．第二電阻

111．．．珈瑪電壓產生器

201．．．第一珈瑪電阻串

205．．．數位類比轉換器

207．．．電阻

209．．．運算電路

211．．．珈瑪電壓產生器

213．．．選擇器

215．．．加法器

301．．．第一電阻

301a．．．第一電阻

303．．．第二電阻

303b．．．第二電阻

305．．．第一選擇器

307．．．第二選擇器

309．．．珈瑪電阻串

311．．．第三電阻

313．．．第一單增益緩衝器

315．．．第二單增益緩衝器

317．．．珈瑪電壓產生器

319．．．數位類比轉換器

400．．．顯示器系統

401．．．源極驅動器

405．．．時序控制器

407．．．閂鎖器

409．．．數位類比轉換器

411．．．珈瑪電壓產生器

413．．．顯示器面板

415．．．次畫素

417．．．資料線

419．．．緩衝器

A．．．第一畫素區域

B．．．第二畫素區域

A0~A63．．．第一端點

B0~B63．．．第二端點

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示本發明一實施方式源極驅動器之珈瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。

第2A圖係繪示本發明另一實施方式源極驅動器之珈瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。

第2B圖係繪示本發明另一實施方式珈瑪電壓產生器之運算電路。

第3圖係繪示本發明另一實施方式源極驅動器之珈瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。

第4圖係繪示本發明一實施方式之顯示器系統。

101．．．珈瑪電阻串

103．．．第一開關

105．．．數位類比轉換器

107．．．第一電阻

109．．．第二電阻

111．．．珈瑪電壓產生器

Claims (13)

1. 一種源極驅動器，用以驅動至少一次畫素，該源極驅動器包含：一珈瑪電壓產生器，以產生複數個珈瑪電壓，該珈瑪電壓產生器包含：一第一珈瑪電阻串，包含複數個串接之電阻以將一第一珈瑪參考電壓以及一第二珈瑪參考電壓分壓為該些珈瑪電壓；以及一運算電路，依據一時序控制信號，選擇性地將數個增量值加至該些珈瑪電壓，其中加至該些珈瑪電壓之該些增量值係相同；以及一數位類比轉換器，以依據所接收到的數位畫素資料，挑選由該運算電路所產生的該些珈瑪電壓其中之一，作為一驅動電壓。
2. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該運算電路包含：複數個加法器，以將該些珈瑪電壓加上該些增量值；以及複數個選擇器，以依據該時序控制信號，一致地選擇加上該些增量值的該些珈瑪電壓，或是一致地選擇未加上該些增量值的該些珈瑪電壓。
3. 如請求項2所述之源極驅動器，其中該些珈瑪電壓之數目，係與每一資料線通道之位元數成比例。
4. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該些電阻具有相同之電阻值。
5. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該些增量值係為負數。
6. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該驅動電壓係交替地驅動該次畫素之一第一畫素區域以及一第二畫素區域。
7. 一種源極驅動器，用以驅動至少一次畫素，該源極驅動器包含：一珈瑪電壓產生器，包含：複數個電性串接之第一電阻，以分壓一第一珈瑪參考電壓；複數個電性串接之第二電阻，以分壓一第二珈瑪參考電壓；一珈瑪電阻串，包含複數個電性串接的第三電阻，以產生複數個珈瑪電壓；一第一選擇器，以將該些第一電阻的其中之一電性連接至該珈瑪電阻串之一第一端；以及 一第二選擇器，以將該些第二電阻的其中之一電性連接至該珈瑪電阻串之一第二端；以及一數位類比轉換器，以依據所接收到的數位畫素資料，挑選由該珈瑪電阻串所產生的該些珈瑪電壓其中之一，作為一驅動電壓。
8. 如請求項7所述之源極驅動器，其中該第一珈瑪參考電壓之電壓值大於該第二珈瑪參考電壓之電壓值。
9. 如請求項7所述之源極驅動器，其中該些珈瑪電壓之數目，係與每一資料線通道之位元數成比例。
10. 如請求項7所述之源極驅動器，更包含：一第一單增益緩衝器，電性連接於該第一選擇器以及該珈瑪電阻串之該第一端之間；以及一第二單增益緩衝器，電性連接於該第二選擇器以及該珈瑪電阻串之該第二端之間。
11. 如請求項7所述之源極驅動器，其中該驅動電壓係交替地驅動該次畫素之一第一畫素區域以及一第二畫素區域。
12. 如請求項7所述之源極驅動器，更包含一控制線，控制該第一選擇器以及該第二選擇器，以傳遞被分壓 過的該第一珈瑪參考電壓以及被分壓過的該第二珈瑪參考電壓。
13. 如請求項7所述之源極驅動器，其中橫跨各個第二電阻的電壓降與橫跨相應之該第一電阻的電壓降相等。