TWI530926B - 源極驅動器及顯示裝置 - Google Patents

Description

源極驅動器及顯示裝置

本發明涉及電子技術領域，特別係一種源極驅動器及顯示裝置。

請參閱圖1，其為習知技術的源極驅動器800的示意圖，該源極驅動器800為液晶顯示面板900提供驅動電壓。源極驅動器800包括第一鎖存器10及第二鎖存器20、第一位準轉換器12及第二位準轉換器22、第一數位類比轉換器14及第二數位類比轉換器24、第一輸出緩衝器15及第二輸出緩衝器25、第一開關16及第二開關26、第一電阻R1及第二電阻R2、電荷分享開關30、第一輸出端18及第二輸出端28。該第一開關16及第二開關26在第一控制訊號的控制下導通或關閉；該電荷分享開關30在第二控制訊號的控制下導通或關閉。第一電阻R1及第二電阻R2為靜電放電保護電阻，電阻值為R。

由於液晶不能停在固定電平過久，因而要不斷的反轉。再者，源極驅動器800的第一輸出端18及第二輸出端28必定是一個為正極性電平，另一個為負極性電平；或者是一個為負極性電平，另一個為正極性電平；因此源極驅動器800可藉由電荷分享開關30，在每次驅動顯示面板900之後，做電荷分享的操作，以節省能量。

當第一控制訊號控制第一開關16及第二開關26關閉時，由負載端 看到的源極驅動器800為高阻抗狀態，此時第一數位類比轉換器14將數位顯示訊號轉換成驅動電壓，並將驅動電壓傳送至輸出緩衝器15緩存；第二數位類比轉換器24將數位顯示訊號轉換成驅動電壓，並將驅動電壓傳送至輸出緩衝器25緩存。

接著，第二控制訊號控制電荷分享開關30導通，負載端的電荷會藉由電荷分享開關30重新分佈，使源極驅動器800的第一輸出端18及第二輸出端28的電平到達一中間值。

之後，第二控制訊號控制電荷分享開關30關閉，同時第一控制訊號控制第一開關16及第二開關26導通。若第一輸出端18要達到負極性電平，第二輸出端28要達到正極性電平，則輸出緩衝器15藉由第一開關16及第一電阻R1將負極性驅動電壓輸出至第一輸出端18；輸出緩衝器25藉由第二開關26及第二電阻R2將正極性驅動電壓輸出至第二輸出端28。

通常，第一開關16及第二開關26均為電晶體開關，但此電晶體開關在導通時會等效於一個電阻，此電晶體開關的導通等效電阻會降低第一輸出端18及第二輸出端28驅動顯示面板900的能力，因而降低顯示面板900到目標電位的速度。

鑒於此，有必要提供一種提高負載驅動能力的源極驅動器。

此外，還有必要提供一種包括上述源極驅動器的顯示裝置。

一種源極驅動器，其包括輸出緩衝器、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、第一電晶體及第二電晶體。該輸出緩衝器包括第一輸出端、第二輸出端及第三輸出端，該第一輸 出端用於輸出驅動電壓，該第二輸出端及第三輸出端用於分別輸出第一驅動訊號及第二驅動訊號。該第一開關的一端連接第一輸出端，另一端連接顯示面板。該第一電晶體的第一端藉由第二開關連接第二輸出端，該第一電晶體的第二端連接第一電壓源，該第一電晶體的第三端連接於第一開關與顯示面板之間。第二電晶體的第一端藉由第三開關連接第三輸出端，該第二電晶體的第二端連接第二電壓源，該第二電晶體的第三端連接第一電晶體的第三端。第四開關的一端連接第三電壓源，另一端連接於第二開關與第一電晶體的第一端之間。第五開關的一端連接第四電壓源，另一端連接於第三開關與第二電晶體的第一端之間；當第二開關導通，第四開關截止時，該第一電晶體接收第一驅動訊號而導通；當第三開關導通，第五開關截止時，該第二電晶體接收第二驅動訊號而導通。

一種顯示裝置，包括上述源極驅動器及顯示面板，該源極驅動器包括輸出緩衝器、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、第一電晶體及第二電晶體。該輸出緩衝器包括第一輸出端、第二輸出端及第三輸出端，該第一輸出端用於輸出驅動電壓，該第二輸出端及第三輸出端用於分別輸出第一驅動訊號及第二驅動訊號。該第一開關的一端連接第一輸出端，另一端連接顯示面板。該第一電晶體的第一端藉由第二開關連接第二輸出端，該第一電晶體的第二端連接第一電壓源，該第一電晶體的第三端連接於第一開關與顯示面板之間。第二電晶體的第一端藉由第三開關連接第三輸出端，該第二電晶體的第二端連接第二電壓源，該第二電晶體的第三端連接第一電晶體的第三端。第四開關的一端連接第三電壓源，另一端連接於第二開關與第一電晶體的第一 端之間。第五開關的一端連接第四電壓源，另一端連接於第三開關與第二電晶體的第一端之間；當第二開關導通，第四開關截止時，該第一電晶體接收第一驅動訊號而導通；當第三開關導通，第五開關截止時，該第二電晶體接收第二驅動訊號而導通。

上述源極驅動器及顯示裝置，藉由設置第一電晶體、第二電晶體、第四開關及第五開關，使得第一電壓源在對顯示面板充電時不需要經過第一開關，因此有較強的充電能力，也即提高了驅動顯示面板的能力。

100‧‧‧顯示裝置

200‧‧‧源極驅動器

300‧‧‧顯示面板

S1、S2、S3、S4、S5‧‧‧開關

Q1、Q2‧‧‧電晶體

V1、V2、V3、V4‧‧‧電壓源

RESD‧‧‧靜電保護電阻

45‧‧‧輸出緩衝器

450、452、454‧‧‧輸出端

40‧‧‧鎖存器

42‧‧‧位準轉換器

44‧‧‧數位類比轉換器

圖1為習知技術之源極驅動器的電路圖。

圖2為一較佳實施方式的顯示裝置之電路圖。

下面將結合圖式對本發明作進一步之詳細說明。

請參閱圖2，一較佳實施方式的顯示裝置100包括源極驅動器200及顯示面板300。源極驅動器200用於給顯示面板300提供複數驅動電壓，以使顯示面板300顯示圖像訊息。

源極驅動器200包括鎖存器40、位準轉換器42、數位類比轉換器44、輸出緩衝器45、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4、第五開關S5、第一電晶體Q1、第二電晶體Q2、靜電保護電阻RESD。

鎖存器40用於鎖存一行的複數數位顯示訊號，位準轉換器42用於將上述鎖存的複數低電平數位顯示訊號分別轉換成複數高電平數位顯示訊號，並將轉換後的複數數位顯示訊號提供給數位類比轉 換器44，數位類比轉換器44將上述轉換後的複數數位顯示訊號分別轉換成複數驅動電壓，並將複數驅動電壓按照時間次序依次送至輸出緩衝器45緩存。

輸出緩衝器45包括第一輸出端450、第二輸出端452及第三輸出端454，該第一輸出端450用於輸出驅動電壓，該第二輸出端452及第三輸出端454用於分別輸出第一驅動訊號及第二驅動訊號。

第一開關S1的一端連接第一輸出端450，另一端藉由靜電保護電阻RESD連接顯示面板300。

第一電晶體Q1的第一端藉由第二開關S2連接第二輸出端452，該第一電晶體Q1的第二端連接第一電壓源V1，該第一電晶體Q1的第三端連接於第一開關S1與靜電保護電阻RESD之間。

第二電晶體Q2的第一端藉由第三開關S3連接第三輸出端454，該第二電晶體Q2的第二端連接第二電壓源V2，該第二電晶體Q2的第三端連接第一電晶體Q1的第三端。在本實施方式中，該第一電晶體Q1為PMOS管，該第二電晶體Q2為NMOS管，該第一端為柵極，該第二端為源極，該第三端為汲極。

第四開關S4的一端連接第三電壓源V3，另一端連接於第二開關S2與第一電晶體Q1的第一端之間。

第五開關S5的一端連接第四電壓源V4，另一端連接於第三開關S3與第二電晶體Q2的第一端之間。第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3在第一控制訊號的控制下同時導通或斷開，第四開關S4及第五開關S5在第二控制訊號的控制下同時導通或斷開。在本實施方式中。當該第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3均導通時， 該第四開關S4及第五開關S5均斷開；當該第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3均斷開時，該第四開關S4及第五開關S5均導通。

在其他實施方式中，該第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3非同時導通或截止，該第四開關S4及第五開關S5非同時導通或斷開，當第二開關S2導通時，該第四開關S4截止；當第二開關S2截止時，該第四開關S4導通；當第三開關S3導通時，該第五開關S5截止；當第三開關S3截止時，該第五開關S5導通。

該源極驅動器200的工作原理介紹如下：當第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3均斷開時，第四開關S4及第五開關S5均導通，此時第一電晶體Q1的柵極連接第三電壓源V3，第一電晶體Q1的源極連接第一電壓源V1，第一電晶體Q1截止；此時第二電晶體Q2的柵極連接第四電壓源V4，第二電晶體Q2的源極連接第二電壓源V2，第二電晶體Q2截止，負載端可進行電荷分享的操作。

當第一開關S1、第二開關S2及第三開關S3均導通時，第四開關S4及第五開關S5均斷開，此時第一電晶體Q1的柵極接收來自輸出緩衝器45的第二輸出端452輸出的第一驅動訊號，因此第一電晶體Q1導通；此時第二電晶體Q2的柵極接收來自輸出緩衝器45的第三輸出端454輸出的第二驅動訊號，因此第二電晶體Q2導通。輸出緩衝器45的第一輸出端450所輸出的驅動電壓及第一電壓源V1均可藉由靜電保護電阻RESD給顯示面板300充電，顯示面板300也可分別藉由輸出緩衝器45的第一輸出端450及第二電晶體Q2放電。其中，第一輸出端450所輸出的驅動電壓藉由靜電保護電阻RESD給顯示面板300充電及顯示面板300藉由第一輸出端450放電會受 限於第一開關S1的等效電阻，但是第一電壓源V1藉由靜電保護電阻RESD給顯示面板300充電及顯示面板300藉由第二電晶體Q2放電不需經過第一開關S1，不會受限於第一開關S1的等效電阻，因此有較強的充電及放電的能力。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100‧‧‧顯示裝置

200‧‧‧源極驅動器

300‧‧‧顯示面板

S1、S2、S3、S4、S5‧‧‧開關

Q1、Q2‧‧‧電晶體

V1、V2、V3、V4‧‧‧電壓源

RESD‧‧‧靜電保護電阻

45‧‧‧輸出緩衝器

450、452、454‧‧‧輸出端

40‧‧‧鎖存器

42‧‧‧位準轉換器

44‧‧‧數位類比轉換器

Claims (14)

1. 一種源極驅動器，用於輸出驅動電壓給顯示面板，其改良在於：該源極驅動器包括：輸出緩衝器，該輸出緩衝器包括第一輸出端、第二輸出端及第三輸出端，該第一輸出端用於輸出驅動電壓，該第二輸出端及第三輸出端用於分別輸出第一驅動訊號及第二驅動訊號；第一開關，該第一開關的一端連接第一輸出端，另一端連接顯示面板；第二開關；第一電晶體，該第一電晶體的第一端藉由第二開關連接第二輸出端，該第一電晶體的第二端連接第一電壓源，該第一電晶體的第三端連接於第一開關與顯示面板之間；第三開關；第二電晶體，該第二電晶體的第一端藉由第三開關連接第三輸出端，該第二電晶體的第二端連接第二電壓源，該第二電晶體的第三端連接第一電晶體的第三端；第四開關，該第四開關的一端連接第三電壓源，另一端連接於第二開關與第一電晶體的第一端之間；第五開關，該第五開關的一端連接第四電壓源，另一端連接於第三開關與第二電晶體的第一端之間；當第二開關導通，第四開關截止時，該第一電晶體接收第一驅動訊號而導通；當第三開關導通，第五開關截止時，該第二電晶體接收第二驅動訊號而導通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該第一電晶體為PMOS管，該第二電晶體為NMOS管，該第一端為柵極，該第二端為源極，該第三端 為汲極。
3. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該第一開關、第二開關及第三開關在第一控制訊號的控制下同時導通或斷開，該第四開關及第五開關在第二控制訊號的控制下同時導通或斷開。
4. 如申請專利範圍第3項所述之源極驅動器，其中，當該第一開關、第二開關及第三開關均導通時，該第四開關及第五開關均斷開；當該第一開關、第二開關及第三開關均斷開時，該第四開關及第五開關均導通。
5. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中，該第一開關、第二開關及第三開關非同時導通或截止，該第四開關及第五開關非同時導通或斷開，當第二開關導通時，該第四開關截止；當第二開關截止時，該第四開關導通；當第三開關導通時，該第五開關截止；當第三開關截止時，該第五開關導通。
6. 如申請專利範圍第3項所述之源極驅動器，其中該源極驅動器還包括靜電保護電阻，該靜電保護電阻連接於第一開關與顯示面板之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該源極驅動器還包括鎖存器、位準轉換器及數位類比轉換器，該鎖存器用於鎖存一行的複數數位顯示訊號，該位準轉換器用於將上述鎖存的複數低電平數位顯示訊號分別轉換成複數高電平數位顯示訊號，並將轉換後的複數數位顯示訊號提供給數位類比轉換器，該數位類比轉換器將轉換後的複數數位顯示訊號分別轉換成複數驅動電壓，並將複數驅動電壓送至輸出緩衝器緩存。
8. 一種顯示裝置，其包括源極驅動器及顯示面板，該源極驅動器用於輸出驅動電壓給顯示面板，其改良在於：該源極驅動器包括：輸出緩衝器，該輸出緩衝器包括第一輸出端、第二輸出端及第三輸出端，該第一輸出端用於輸出驅動電壓，該第二輸出端及第三輸出端用於分別輸出第一驅動訊號及第二驅動訊號； 第一開關，該第一開關的一端連接第一輸出端，另一端連接顯示面板；第二開關；第一電晶體，該第一電晶體的第一端藉由第二開關連接第二輸出端，該第一電晶體的第二端連接第一電壓源，該第一電晶體的第三端連接於第一開關與顯示面板之間；第三開關；第二電晶體，該第二電晶體的第一端藉由第三開關連接第三輸出端，該第二電晶體的第二端連接第二電壓源，該第二電晶體的第三端連接第一電晶體的第三端；第四開關，該第四開關的一端連接第三電壓源，另一端連接於第二開關與第一電晶體的第一端之間；第五開關，該第五開關的一端連接第四電壓源，另一端連接於第三開關與第二電晶體的第一端之間；當第二開關導通，第四開關截止時，該第一電晶體接收第一驅動訊號而導通；當第三開關導通，第五開關截止時，該第二電晶體接收第二驅動訊號而導通。
9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該第一電晶體為PMOS管，該第二電晶體為NMOS管，該第一端為柵極，該第二端為源極，該第三端為汲極。
10. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該第一開關、第二開關及第三開關在第一控制訊號的控制下同時導通或斷開，該第四開關及第五開關在第二控制訊號的控制下同時導通或斷開。
11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置；其中，當該第一開關、第二開關及第三開關均導通時，該第四開關及第五開關均斷開；當該第一開關、第二開關及第三開關均斷開時，該第四開關及第五開關均導通。
12. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中，該第一開關、第二開關及 第三開關非同時導通或截止，該第四開關及第五開關非同時導通或斷開，當第二開關導通時，該第四開關截止；當第二開關截止時，該第四開關導通；當第三開關導通時，該第五開關截止；當第三開關截止時，該第五開關導通。
13. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該源極驅動器還包括靜電保護電阻，該靜電保護電阻連接於第一開關與顯示面板之間。
14. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該源極驅動器還包括鎖存器、位準轉換器及數位類比轉換器，該鎖存器用於鎖存一行的複數數位顯示訊號，該位準轉換器用於將上述鎖存的複數低電平數位顯示訊號分別轉換成複數高電平數位顯示訊號，並將轉換後的複數數位顯示訊號提供給數位類比轉換器，該數位類比轉換器將轉換後的複數數位顯示訊號分別轉換成複數驅動電壓，並將複數驅動電壓送至輸出緩衝器緩存。