TWI601120B - 緩衝器、資料驅動電路及顯示裝置 - Google Patents

Description

緩衝器、資料驅動電路及顯示裝置

本發明係關於一種緩衝器，特別關於一種資料驅動電路之緩衝器。

顯示面板常因其使用之液晶材料與資料驅動電路的內阻不相匹配，無法提供達到適當液晶穿透率的電壓值，造成部分灰階訊號無法趨近於理想伽瑪曲線，因此需藉由修正伽瑪電壓來改善畫面影像。

圖1為習知技術之資料驅動電路及其緩衝器之示意圖，請參照圖1，目前市面上有些資料驅動晶片，其應用規格會包含有兩顆伽瑪緩衝器，以及伽瑪匹配電阻RU1、RU2、RU3、RU4、RD1、RD2、RD3和RD4，在此，以四顆資料驅動晶片IC1~IC4為例，於圖1中，該些資料驅動晶片之輸入訊號簡要表示為V_in，該些資料驅動晶片IC1、IC2、IC3和IC4之伽瑪匹配電阻RU1~RU4和RD1~RD4為11K歐姆，而且，由於四顆資料驅動晶片IC1~IC4係共用伽瑪補償電壓，因此其伽瑪匹配電阻RU1~RU4和RD1~RD4為並聯，其等效電阻為11K/4歐姆。就如圖2所示，其為圖1之資料驅動電路及其緩衝器之簡化示意圖。請參照圖2，資料驅動電路包括有多個伽瑪緩衝器，分別為第一伽瑪緩衝器11、第二伽瑪緩衝器12、第三伽瑪緩衝器13以及第四伽瑪緩衝器14，圖1中資料驅動晶片IC1~IC4之伽瑪匹配電阻RU及RD之等效電阻，於圖2中以第一阻抗R1A和第二阻抗R2A表示，因此第一阻抗R1A和第二阻抗R2A的阻抗值為11K/4歐姆。

該些伽瑪緩衝器11、12、13和14之工作電壓皆為16V及0V，而伽瑪緩衝器11、12、13和14之輸入訊號V_in1A、V_in2A、V_in3A和V_in4A分別為15.8V、8.2V、7.8V以及0.23V。伽瑪緩衝器11、12、13和14之輸 出訊號V_out1A、V_out2A、V_out3A和V_out4A則分別為15.8V、8.2V、7.8V以及0.23V(也就是伽瑪補償電壓)。在圖1中，第一阻抗R1A係第一伽瑪緩衝器11到第二伽瑪緩衝器12之輸出端之間的等效阻抗，而第二阻抗R2A則是第三伽瑪緩衝器13到第四伽瑪緩衝器14之輸出端之間的等效阻抗，而第一阻抗R1和第二阻抗R2A的阻抗值係11K/4。因此，流經第一阻抗R1A及第二阻抗R2A的電流I_R1A和I_R2A分別為(15.8V-8.2V)/(11K/4)及(7.8V-0.23V)/(11K/4)，其約為2.76毫安培。其中，第一伽瑪緩衝器11上所消耗之功率，係第一伽瑪緩衝器11上的跨壓(16V-15.8V)乘上電流I_R1A(2.76mA)，即為(16V-15.8V)*2.76mA，約為0.552mW；第二伽瑪緩衝器12所消耗之功率，係(8.2V-0V)*2.76mA，約為22.6mW；第三伽瑪緩衝器13上所消耗之功率，係(16V-7.8V)*2.76mA，約為22.632mW；而第四伽瑪緩衝器14所消耗之功率，係(0.23V-0V)*2.76mA，約為0.552mW。由上述可知，第二伽瑪緩衝器12和第三伽瑪緩衝器13所消耗的功率，遠大於第一伽瑪緩衝器11和第四伽瑪緩衝器14，因此會造成整個電路功率的消耗大幅提升。另外，因習知電路消耗功率較大，而會有過熱的問題。

因此，如何提供一種緩衝器，能夠降低進行伽瑪補償時所造成之功率損耗，已成為重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種能夠在進行伽瑪補償時，有效降低功率損耗之緩衝器及資料驅動電路及顯示裝置。

為達上述目的，依據本發明之一種緩衝器。緩衝器包括有一輸入電路、一偵測電路以及一輸出電路。輸入電路接收一輸入訊號。偵測電路係電性連接至輸入電路，並將輸入訊號與一參考電壓進行比較而輸出一開關訊號。輸出電路具有一訊號輸出端，並電性連接至輸入電路和偵測電路。輸出電路依據開關訊號的狀態而選擇依據一第一高工作電壓和一第一低工作電壓，或依據一第二高工作電壓和一第二低工作電壓，而將輸入訊號當作一輸出訊號而從訊號輸出端輸出，其中輸出訊號的電位介於第一高工作電壓和第一低工作電壓之間，或介於第二高工作電壓和第二低工作 電壓之間。

在一實施例中，輸出電路包括有一電壓提供電路、一第一工作電壓選擇電路以及一第二工作電壓選擇電路。電壓提供電路係電性連接至輸入電路和訊號輸出端，電壓提供電路提供一第一操作電壓和一第二操作電壓，並依據輸入訊號而產生輸出訊號。第一工作電壓選擇電路係電性連接至電壓提供電路和偵測電路，並電性連接至訊號輸出端。當開關訊號係為一第一狀態時，第一工作電壓選擇電路依據該第一操作電壓和輸出訊號之間的電壓差，以及輸出訊號和第二操作電壓之間的電壓差而使輸入電路電性連接第一高工作電壓和第一低工作電壓，並使得輸出訊號介於第一高工作電壓和第一低工作電壓之間。第二工作電壓選擇電路係電性連接至電壓提供電路和偵測電路，並電性連接至訊號輸出端，當開關訊號係為一第二狀態時，第二工作電壓選擇電路依據輸出訊號和第一操作電壓之間的電壓差，以及第二操作電壓和輸出訊號之間的電壓差而使輸入電路電性連接第二高工作電壓和第二低工作電壓，並使得輸出訊號介於第二高工作電壓和第二低工作電壓之間。

在一實施例中，偵測電路包括有一比較器以及一反相器。比較器係接收輸入訊號與參考電壓，並將二者進行比較而產生開關訊號。反相器係電性連接至比較器的輸出端，接收開關訊號，輸出一開關訊號之反相訊號。其中，輸出電路依據開關訊號及開關訊號之反相訊號的狀態而選擇依據一第一高工作電壓和一第一低工作電壓，或依據一第二高工作電壓和一第二低工作電壓。

在一實施例中，第一低工作電壓等於第二高工作電壓。

在一實施例中，第一高工作電壓和第一低工作電壓之電壓差等於第二高工作電壓和第二低工作電壓之電壓差。

在一實施例中，輸出訊號係為伽瑪補償電壓訊號。

為達上述目的，依據本發明之一種資料驅動電路，其適用於顯示裝置，資料驅動電路包括有一電路板、一第一伽瑪緩衝器以及一第二伽瑪緩衝器。第一伽瑪緩衝器配置於該電路板上，並具有一第一訊號輸入端和一第一訊號輸出端，第一伽瑪緩衝器從第一訊號輸入端接收一第一輸 入訊號，且第一伽瑪緩衝器依據一第一高工作電壓和一第一低工作電壓而將第一輸入訊號當作一第一伽瑪補償電壓訊號從第一訊號輸出端輸出，其中第一伽瑪補償電壓訊號的電位係介於第一高工作電壓和第一低工作電壓之間。第二伽瑪緩衝器配置於該電路板上，並具有第二訊號輸入端和一第二訊號輸出端，第二伽瑪緩衝器從第二訊號輸入端接收一第二輸入訊號，且第二伽瑪緩衝器依據一第二高工作電壓和一第二低工作電壓而將第二輸入訊號當作一第二伽瑪補償電壓訊號從第二訊號輸出端輸出，其中第二伽瑪補償電壓訊號的電位係介於第二高工作電壓和第二低工作電壓之間。

在一實施例中，資料驅動電路還包括多個資料驅動單元，而第一伽瑪緩衝器和第二伽瑪緩衝器位於相同或不同的資料驅動單元中。

在一實施例中，第一低工作電壓等於該第二高工作電壓。

在一實施例中，第一高工作電壓和第一低工作電壓之電壓差等於第二高工作電壓和第二低工作電壓之電壓差。

為達上述目的，依據本發明之一種顯示裝置，包括有一顯示面板以及一資料驅動電路。資料驅動電路電性連接至顯示面板。資料電路包括有一電路板、一第一伽瑪緩衝器以及一第二伽瑪緩衝器。第一伽瑪緩衝器配置於電路板上，並具有一第一訊號輸入端和一第一訊號輸出端，第一伽瑪緩衝器從第一訊號輸入端接收一第一輸入訊號，且第一伽瑪緩衝器依據一第一高工作電壓和一第一低工作電壓而將第一輸入訊號當作一第一伽瑪補償電壓訊號從第一訊號輸出端輸出，其中第一伽瑪補償電壓訊號的電位係介於第一高工作電壓和第一低工作電壓之間。第二伽瑪緩衝器配置於電路板上，並具有第二訊號輸入端和一第二訊號輸出端，第二伽瑪緩衝器從第二訊號輸入端接收一第二輸入訊號，且第二伽瑪緩衝器依據一第二高工作電壓和一第二低工作電壓而將第二輸入訊號當作一第二伽瑪補償電壓訊號從該第二訊號輸出端輸出，其中第二伽瑪補償電壓訊號的電位係介於第二高工作電壓和第二低工作電壓之間。

在一實施例中，資料驅動電路還包括多個資料驅動單元，而該第一伽瑪緩衝器和該第二伽瑪緩衝器位於相同或不同的資料驅動單元中。

在一實施例中，第一低工作電壓等於第二高工作電壓。

在一實施例中，第一高工作電壓和第一低工作電壓之電壓差等於第二高工作電壓和第二低工作電壓之電壓差。

在一實施例中，顯示面板係為液晶顯示面板或有機發光二極體顯示面板。

綜上所述，本發明之緩衝器係藉由選擇不同工作電壓區間，降低功率損耗，亦使具有多個該緩衝器之資料驅動電路可避免部份緩衝器因跨壓過大而產生過熱的情況，進而降低使用該資料驅動電路之顯示裝置的功率消耗。

1、3、42‧‧‧資料驅動電路

2‧‧‧緩衝器

11、311‧‧‧第一伽瑪緩衝器

12、312‧‧‧第二伽瑪緩衝器

13、313‧‧‧第三伽瑪緩衝器

14、314‧‧‧第四伽瑪緩衝器

21‧‧‧輸入電路

22‧‧‧偵測電路

23‧‧‧輸出電路

210‧‧‧輸入端

221‧‧‧比較器

222‧‧‧反相器

230‧‧‧輸出端

231‧‧‧第一工作電壓選擇電路

232‧‧‧第二工作電壓選擇電路

233‧‧‧電壓提供電路

2331‧‧‧浮動電流源

30、421、422、423、424‧‧‧資料驅動單元

31‧‧‧電路板

4‧‧‧顯示裝置

41‧‧‧顯示面板

43‧‧‧掃描驅動電路

C1‧‧‧第一電容

C2‧‧‧第二電容

HV1‧‧‧第一高工作電壓

HV2‧‧‧第二高工作電壓

IC1、IC2、IC3、IC4‧‧‧資料驅動晶片

I_R1A‧‧‧流經第一阻抗之電流

I_R2A‧‧‧流經第二阻抗之電流

LV1‧‧‧第一低工作電壓

LV2‧‧‧第二低工作電壓

MP1‧‧‧第一P型電晶體

MP2‧‧‧第二P型電晶體

MP3‧‧‧第三P型電晶體

MP4‧‧‧第四P型電晶體

MP5‧‧‧第五P型電晶體

MP6‧‧‧第六P型電晶體

MP7‧‧‧第七P型電晶體

MP8‧‧‧第八P型電晶體

MN1‧‧‧第一N型電晶體

MN2‧‧‧第二N型電晶體

MN3‧‧‧第三N型電晶體

MN4‧‧‧第四N型電晶體

MN5‧‧‧第五N型電晶體

MN6‧‧‧第六N型電晶體

MN7‧‧‧第七N型電晶體

MN8‧‧‧第八N型電晶體

N1‧‧‧第一端

N2‧‧‧第二端

N3‧‧‧第三端

N4‧‧‧第四端

R1A‧‧‧第一阻抗

R2A‧‧‧第二阻抗

RU1、RU2、RU3、RU4、RD1、RD2、RD3、RD4‧‧‧伽瑪匹配電阻

SW1‧‧‧第一開關

SW2‧‧‧第二開關

SW3‧‧‧第三開關

SW4‧‧‧第四開關

SW5‧‧‧第五開關

SW6‧‧‧第六開關

SWS1‧‧‧開關訊號

SWS2‧‧‧反相開關訊號

V+‧‧‧正電源

V_ref‧‧‧參考電壓

V_bias1‧‧‧第一工作偏壓

V_bias2‧‧‧第二工作偏壓

V_bias3‧‧‧第三工作偏壓

V_bias4‧‧‧第四工作偏壓

V_op1‧‧‧第一操作電壓

V_op2‧‧‧第二操作電壓

V_in、V_in1、V_in2、V_in3、V_in4、V_in1A、V_in2A、V_in3A、V_in4A‧‧‧輸入訊號

V_out、V_out1、V_out2、V_out3、V_out4、V_out1A、V_out2A、V_out3A、V_out4A‧‧‧輸出訊號

圖1為習知技術之資料驅動電路及其緩衝器之示意圖。

圖2為圖1習知技術之資料驅動電路及其緩衝器之簡化示意圖。

圖3為本發明較佳實施例之一種緩衝器之電路示意圖。

圖4為本發明較佳實施例之一種資料驅動電路之示意圖。

圖5為顯示面板之伽瑪補償電壓對輸入資料之關係曲線示意圖。

圖6為本發明較佳實施例之一種顯示裝置之示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種緩衝器、資料驅動電路及顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖3為本發明較佳實施例之一種緩衝器之電路示意圖。為方便說明，於以下敘述中，圖中各電晶體朝向上方之端點為第一端，朝向下方的端點為第二端。其中，第一端或第二端可分別為源極端或汲極端，以下將不再特別說明。另外，各元件之控制閘極或其他特殊用途之端點則另作說明。

請參照圖3，緩衝器2包括一輸入電路21、一偵測電路22以及一輸出電路23。輸入電路21電性連接偵測電路22和輸出電路23，並 且偵測電路22也會電性連接輸出電路23。在本實施例中，輸出電路21係接收輸入訊號V_in。另外，偵測電路22會將輸入訊號V_in與一參考電壓V_ref進行比較，並且輸出開關訊號SWS1。此時，輸出電路23會依據開關訊號SWS1的狀態而選擇依據一第一高工作電壓HV1和一第一低工作電壓LV1，或依據一第二高工作電壓HV2和一第二低工作電壓LV2，而將輸入訊號V_in當作一輸出訊號V_out而從輸出端230輸出。其中，輸出訊號V_out的電壓係介於第一高工作電壓HV1和第一低工作電壓LV1之間，或介於第二高工作電壓HV2和第二低工作電壓LV2之間。

在本實施例中，緩衝器2可以利用運算放大器來實現。因此，在輸入電路21中，可以包括有一第一N型電晶體MN1、一第二N型電晶體MN2，一第三N型電晶體MN3、一第四N型電晶體MN4、一第五N型電晶體MN5、一第六N型電晶體MN6、一第一P型電晶體MP1、一第二P型電晶體MP2、一第三P型電晶體MP3、一第四P型電晶體MP4、一第五P型電晶體MP5以及一第六P型電晶體MP6。上述的N型電晶體和P型電晶體皆可利用金氧半導體(MOS)電晶體來實現。此外，本領域具有通常知識者當知，上述的N型半導體和P型半導體可以互換，並不影響本發明的精神，而同樣的原則也可以應用於以下的敘述，因此以下各段中將不再贅述。

請繼續參照圖3，第三P型電晶體MP3之第二端電性連接至第一P型電晶體MP1之第一端及第二P型電晶體MP2之第一端。類似地，第三N型電晶體MN3之第一端電性連接至第一N型電晶體MN1之第二端及第二N型電晶體MN2之第二端。第三P型電晶體MP3的第一端電性連接至一正電源V+，而第三N型電晶體MN3之第二端係接地，其中正電源V+的電位可以(但是並不限制)與第一高工作電壓HV1的電位相同。此外，第三P型電晶體MP3的閘極電性連接一第一工作偏壓V_bias1，而第三N型電晶體MN3的閘極則電性連接一第二工作偏壓V_bias2。另外，第一P型電晶體MP1的閘極與第一N型電晶體MN1的閘極電性連接，並且共同電性連接至輸出端230。此外，第二P型電晶體MP2的閘極亦與第二N型電晶體MN2的閘極電性連接。第一N型電晶體MN1之第一端電性連接至 第五P型電晶體MP5的第二端，而第二N型電晶體MN2的第一端則電性連接至第四P型電晶體MP4的第二端。此外，第一P型電晶體MP1的第二端電性連接至第五N型電晶體MN5的第一端，而第二P型電晶體MP2的第二端則是電性連接至第四N型電晶體MN4的第一端。

於本實施例中，第二P型電晶體MP2的閘極端係輸入電路21的輸入端210(也是運算放大器其中一輸入端)，係接收一輸入訊號V_in，並且第二N型電晶體MN2的閘極端電性連接第二P型電晶體MP2的閘極端。類似地，第一P型電晶體MP1的閘極也電性連接至第一N型電晶體MN1的閘極端(也是運算放大器的另一輸入端)，並且共同電性連接至緩衝器2的輸出端230。上述的第一N型電晶體MN1、第二N型電晶體MN2、第三N型電晶體MN3、第一P型電晶體MP1、第二P型電晶體MP2與第三P型電晶體MP3共同組成一差動放大電路。

請繼續參照圖3，第四P型電晶體MP4和第五P型電晶體MP5的第一端共同耦接至上述的正電源V+，並且第四P型電晶體MP4的閘極與第五P型電晶體MP5的閘極共同電性連接至與該第六N型電晶體MN6及該第六P型電晶體MP6的第一端。其中，第五P型電晶體MP5的第二端與第六N型電晶體MN6及第六P型電晶體MP6之第一端電性連接，而第四P型電晶體MP4的第二端則電性連接至輸出電路23。

相對應地，第四N型電晶體MN4的第二端與第五N型電晶體MN5的第二端共同接地，並且第四N型電晶體MN4與第五N型電晶體MN5的閘極端共同地性連接至第六P型電晶體MP6與第六N型電晶體MN6的第二端。其中，第五N型電晶體MN5的第一端電性連接至第六P型電晶體MP6與第六N型電晶體的第二端，而第四N型電晶體MN4的第一端則電性連接至輸出電路23。另外，第六P型電晶體MP6和第六N型電晶體MN6的閘極分別電性連接工作偏壓V_bias3和V_bias4。其中，第四P型電晶體MP4、第五P型電晶體MP5、第六P型電晶體MP6、第四N型電晶體MN4、第五N型電晶體MN5以及第六N型電晶體MN6係電流鏡電路。

偵測電路22係與該輸入電路21電性連接，並且包括有一比 較器221。比較器221之一輸入端(例如正輸入端)係電性連接輸入電路210的輸入端210，以接收輸入訊號V_in。另外，比較器221的另一輸入端(例如是負輸入端)則電性連接一參考電壓V_ref。如此一來，比較器221係將輸入訊號V_in與參考電壓V_ref進行比較，並且從其輸出端230輸出一開關訊號SWS1。在本實施例中，偵測電路22還配置一反相器222，其輸入端電性連接比較器221的輸出端，以接收開關訊號SWS1，並且輸出反相開關訊號SWS2。

在本實施中，輸出電路23包括一第一工作電壓選擇電路231、一第二工作電壓選擇電路232以及一電壓提供電路233。電壓提供電路233包括一浮動電流源2331、第一電容元件C1及一第二電容元件C2。另外，第一工作電壓選擇電路231包括有一第七P型電晶體MP7、第七N型電晶體MN7、第一開關SW1、第二開關SW2以及一第三開關SW3。類似地，第二工作電壓選擇電路232包括有一第八P型電晶體MP8、一第八N型電晶體MN8、第四開關SW4、第五開關SW5以及一第六開關SW6。其中，第一開關SW1、第二開關SW2以及第三開關SW3係同時作動，第四開關SW4、第五開關SW5以及第六開關SW6亦為同時作動。在一些實施例中，第一開關SW1、第二開關SW2、第三開關SW3、第四開關SW4、第五開關SW5以及第六開關SW6可以利用MOS電晶體來實現。

該浮動電流源2331具有一第一端N1、一第二端N2、一第三端N3以及一第四端N4。浮動電流源2331之第一端N1與第四P型電晶體MP4之第二端電性連接，而浮動電流源2331之第二端N2與第四N型電晶體MN4之第一端電性連接。此外，浮動電流源2331之第三端N3和第四端N4，分別連接第一電容元件C1之第一端及第二電容元件C2之第二端。另外，第一電容元件C1之第二端和第二電容元件C2之第一端電性連接，並且共同電性連接至訊號輸出端230。其中，浮動電流源2331係於第一電容元件C1之第一端提供一第一操作電壓V_op1，並且於第二電容元件C2之第二端提供一第二操作電壓V_op2。

於第一工作電壓選擇電路231中，第七P型電晶體MP7之一第一端係電性連接第一高工作電壓HV1，相對地，第七N電晶體MN7 之第二端係電性連接第一低工作電壓LV1。此外，第七P型電晶體MP7之第二端電性連接第七N型電晶體MN7之第一端，並且透過第三開關SW3電性連接至訊號輸出端230。另外，第七P型電晶體MP7的閘極及第七N型電晶體MN7的閘極分別透過第一開關SW1和第二開關SW2電性連接該第一操作電壓V_op1與第二操作電壓V_op2。

相對地，於第二工作電壓選擇電路232中，第八P型電晶體MP8的第一端電性連接第二高工作電壓HV2，而第八N電晶體MN8的第二端係電性連接第二低工作電壓LV2。此外，第八P型電晶體MP8之第二端電性連接第八N型電晶體MN8之第一端，並且透過第六開關SW6電性連接至訊號輸出端230。第八P型電晶體MP8的閘極及第八N型電晶體MN8的閘極分別透過第四開關SW4和第五開關SW5電性連接第一操作電壓V_op1與第二操作電壓V_op2。在本實施例中，第二低工作電壓LV2可以是接地電位。

在本實施例中，第一低工作電壓LV1的電位與第二高工作電壓HV2的電位可以是相同，並且第一高工作電壓HV1和第一低工作電壓LV1的電壓差，可以與第二高工作電壓HV2和第二低工作電壓LV2之間的電壓差相同，但是上述二電壓差所形成的電壓區間並不互相重疊。從另一個角度來看，第一低工作電壓LV1的電位值可以是正電源之電位值的一半。例如，第一高工作電壓HV1可以是16V，而第一低工作電壓LV1(或第二高工作電壓HV2)則可以是8V。

請繼續參照圖3，第三P型電晶體MP3和第三N型電晶體MN3會因為偏壓V_bias1和V_bias2的緣故而分別導通。當輸入訊號V_in是低電位時，由於第一P型電晶體MP1和第二P型電晶體MP2係的閘極端會因為虛短路的特性，因此輸入訊號V_in會被複製到第一電晶體MP1的閘極端，因此第一P型電晶體MP1和第二P型電晶體MP2會被導通(Turn on)，而第一N型電晶體MN1和第二N型電晶體MN2則會關閉(Turn off)，並且輸出訊號V_out也會被拉至低電位。此時，正電源V+的電壓會施加到第四N型電晶體MN4與第五N型電晶體MN5的第一端。由於第五N型電晶體MN5的第一端與閘極端電性連接，因此，第四N型電晶體MN4與第五N 型電晶體MN5都會導通。另外，第六P型電晶體MP6和第六N型電晶體MN6由於閘極被施加偏壓V_bias3和V_bias4的緣故也會導通，因此正電源V+的電壓也會施加到第四P型電晶體MP4和第五P型電晶體MP5的閘極端，而使第四P型電晶體MP4和第五P型電晶體MP5關閉。由於第四N型電晶體MN4與第五N型電晶體MN5會形成電流鏡結構，因此浮動電流源2331會從第三端N3產生電流，並且流經第二電容C2和第一電容C1，因而導致浮動電流源2331的第四端N4是低電位，而第三端N3則是高電位。

另一方面，由於輸入訊號V_in是低電位，因此比較器221會輸出具有第一狀態(例如是低電位，但並不限定)的開關訊號SWS1，使得第四開關SW4、第五開關SW5和第六開關SW6導通，並且第八N型電晶體MN8和第八P型電晶體MP8也會導通。此時，輸出訊號V_out係低電位，並且介於第二高工作電壓HV2和第二低工作電壓LV2之間。

反之，若是輸入訊號V_in是高電位時，第一P型電晶體MP1和第二P型電晶體MP2會關閉，而第一N型電晶體MN1和MN2則會導通。而與以上所輸入訊號相反，第四N型電晶體MN4與第五N型電晶體MN5會關閉，而第四P型電晶體MP4和第五P型電晶體MP5則會導通，並且也會形成電流鏡的結構。因此，浮動電流源2331會從第三端N3產生電流，並且流經第二電容C1和第一電容C2，使得浮動電流源233的第三端N3是低電位，而第四端N4係高電位。另外，由於輸入訊號V_in是高電位，因此比較器221會輸出具有第二狀態(例如是高電位)的開關訊號SWS1，使得第一開關SW1、第二開關SW2和第三開關SW3會導通，並且第七P型電晶體MP7和第七N型電晶體MN7也會導通。此時，輸出訊號V_out係被推至高電位，並且會介於第一高工作電壓HV1和第一低工作電壓LV1之間。於本實施例中，輸出訊號V_out係為伽瑪補償電壓訊號。

請參閱圖4及圖5，圖4為本發明較佳實施例之一種資料驅動電路3之示意圖。圖5為顯示面板之伽瑪補償電壓對輸入資料之關係曲線示意圖。資料驅動電路3包括一電路板31、一第一伽瑪緩衝器311、一第二伽瑪緩衝器312、一第三伽瑪緩衝器313及一第四伽瑪緩衝器314，資料驅動電路3可包括有多個資料驅動單元，例如資料驅動單元30。在本實 施例中，資料驅動單元30包括第二伽瑪緩衝器312和第三伽瑪緩衝器313。然而，在另外一些實施例中，第二伽瑪緩衝器312和第三伽瑪緩衝器313可以位於不同的資料驅動單元中，於本發明不作限制。此外，第一伽瑪緩衝器311及第四伽瑪緩衝器314則屬於其他資料驅動單元。於本實施例中，第一伽瑪緩衝器311及第二伽瑪緩衝器312之輸入端間係透過一被動元件(圖未示)電性連接，第三伽瑪緩衝器313及第四伽瑪緩衝器314之輸入端間亦係透過一被動元件(圖未示)電性連接，上述之被動元件可為阻抗元件、電容元件或是電感元件，或是其他被動元件。於本實施例中，資料驅動單元中之伽瑪緩衝器數量可依據實際需求而定，並不做其他限制。

第一伽瑪緩衝器311及第二伽瑪緩衝器312之輸出訊號端間的等效阻抗係第一阻抗R1A，而第三伽瑪緩衝器313及第四伽瑪緩衝器314之輸出訊號端之間的等效阻抗則為第二阻抗R2A。於本實施例中，第一阻抗R1A及第二阻抗R2A的阻抗值係11K/4(請參照圖1和圖2的敘述)。另外，第一伽瑪緩衝器311及第二伽瑪緩衝器312係根據第一高工作電壓HV1及第一低工作電壓LV1工作，相對地第三伽瑪緩衝器313及第四伽瑪緩衝器314則是根據第二高工作電壓HV2及第二低工作電壓LV2工作，其中第一高工作電壓HV1例如是16V，第一低工作電壓LV1與第二高工作電壓HV2則例如是8V，第二低工作電壓LV2可以是接地。根據圖4，第一伽瑪緩衝器311及第二伽瑪緩衝器312之輸入訊號V_in1和V_in2分別為15.8V及8.2V，第三伽瑪緩衝器313及第四伽瑪緩衝器314之輸入訊號V_in3和V_in4分別為7.8V及0.23V，因此，第一伽瑪緩衝器311及第二伽瑪緩衝器312之輸出訊號V_out1、V_out2分別為15.8V及8.2V，第三伽瑪緩衝器313及第四伽瑪緩衝器314之輸出訊號V_out3、V_out4分別為7.8V及0.23V。

於本實施例中，流經第一阻抗R1A及第二阻抗R2A之電流IR1A和IR2A分別為(15.8V-8.2V)/(11K/4)及(7.8V-0.23V)/(11K/4)，兩者皆約為2.76毫安培，第一伽瑪緩衝器311上所消耗之功率，係為(16V-15.8V)*2.76mA，約為0.552mW，第二伽瑪緩衝器312所消耗之功率，係為(8.2V-8V)*2.76mA，約為0.552mW，第三伽瑪緩衝器313上所消耗之功率，係為(8V-7.8V)*2.76mA，約為0.552mW，第四伽瑪緩衝器 314所消耗之功率，係為(0.23V-0V)*2.76mA，約為0.552mW，本資料驅動電路3中的伽瑪緩衝器，共消耗功率2.208mW。本發明之資料驅動電路消耗之功率(2.208mW)較之習知資料驅動電路之消耗功率(46.336mW)，約減少44.128mW。

圖6為本發明較佳實施例之一種顯示裝置4之示意圖。該顯示裝置4包括有一顯示面板41、至少一資料驅動電路42以及至少一掃描驅動電路43。於本實施例中，資料驅動電路42包括多個資料驅動單元，例如421、422、423和424，而這些資料驅動單元421、422、423和424都如圖3中的資料驅動單元30，分別包含有至少一伽瑪緩衝器。資料驅動電路42及資料驅動單元421、422、423、424及伽瑪緩衝器之結構及動作敘述，皆與上述實施例中之資料驅動電路、資料驅動單元及伽碼緩衝器相同，於此不再贅述。另外，該顯示面板41可為液晶顯示面板(Liquid Crystal Display Panel)或是有機發光二極體顯示面板(Organic Light Emitting Diode Display Panel)。在本實施例中，顯示面板41係液晶顯示面板。由於液晶顯示面板的架構已由眾所皆知，因此不再贅述。

其中，掃描驅動電路43係電性連接該顯示面板41，並提供開關該顯示面板41中各畫素所須的掃描訊號。另外，資料驅動電路42係電性連接顯示面板41，以提供資料訊號，並且可依據第一高工作電壓HV1及第一低工作電壓LV1或第二高工作電壓HV2及第二低工作電壓LV2等不同工作電壓區間而產生伽瑪補償電壓訊號。如此一來，本實施例所提供的顯示裝置4可以降低消耗功率、並避免元件過熱，提供伽瑪補償電壓訊號至顯示面板41，補強該顯示面板41之顯示特性。

綜上所述，本發明之緩衝器係藉由選擇不同工作電壓區間，降低功率損耗，亦使具有多個緩衝器之資料驅動電路可避免部份緩衝器因跨壓過大而產生過熱的情況，進而降低使用該資料驅動電路之顯示裝置的功率消耗。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

2‧‧‧緩衝器

21‧‧‧輸入電路

22‧‧‧偵測電路

23‧‧‧輸出電路

210‧‧‧輸入端

221‧‧‧比較器

222‧‧‧反相器

230‧‧‧輸出端

231‧‧‧第一工作電壓選擇電路

232‧‧‧第二工作電壓選擇電路

233‧‧‧電壓提供電路

2331‧‧‧浮動電流源

C1‧‧‧第一電容

C2‧‧‧第二電容

HV1‧‧‧第一高工作電壓

HV2‧‧‧第二高工作電壓

LV1‧‧‧第一低工作電壓

LV2‧‧‧第二低工作電壓

MP1‧‧‧第一P型電晶體

MP2‧‧‧第二P型電晶體

MP3‧‧‧第三P型電晶體

MP4‧‧‧第四P型電晶體

MP5‧‧‧第五P型電晶體

MP6‧‧‧第六P型電晶體

MP7‧‧‧第七P型電晶體

MP8‧‧‧第八P型電晶體

MN1‧‧‧第一N型電晶體

MN2‧‧‧第二N型電晶體

MN3‧‧‧第三N型電晶體

MN4‧‧‧第四N型電晶體

MN5‧‧‧第五N型電晶體

MN6‧‧‧第六N型電晶體

MN7‧‧‧第七N型電晶體

MN8‧‧‧第八N型電晶體

N1‧‧‧第一端

N2‧‧‧第二端

N3‧‧‧第三端

N4‧‧‧第四端

SWS1‧‧‧開關訊號

SWS2‧‧‧反相開關訊號

SW1‧‧‧第一開關

SW2‧‧‧第二開關

SW3‧‧‧第三開關

SW4‧‧‧第四開關

SW5‧‧‧第五開關

SW6‧‧‧第六開關

V+‧‧‧正電源

V_in‧‧‧輸入訊號

V_out‧‧‧輸出訊號

V_ref‧‧‧參考電壓

V_bias1‧‧‧第一工作偏壓

V_bias2‧‧‧第二工作偏壓

V_bias3‧‧‧第三工作偏壓

V_bias4‧‧‧第四工作偏壓

V_op1‧‧‧第一操作電壓

V_op2‧‧‧第二操作電壓

Claims (14)

1. 一種緩衝器，包括：一輸入電路，接收一輸入訊號；一偵測電路，電性連接該輸入電路，並將該輸入訊號與一參考電壓進行比較而輸出一開關訊號；以及一輸出電路，具有一訊號輸出端，且包括一電壓提供電路，電性連接該輸入電路和該訊號輸出端，該電壓提供電路提供一第一操作電壓和一第二操作電壓，並依據該輸入訊號而產生該輸出訊號，一第一工作電壓選擇電路，電性連接該電壓提供電路和該偵測電路，並電性連接該訊號輸出端，當該開關訊號係一第一狀態時，該第一工作電壓選擇電路依據該第一操作電壓和該輸出訊號之間的電壓差，以及該輸出訊號和該第二操作電壓之間的電壓差而使該輸入電路電性連接該第一高工作電壓和該第一低工作電壓，並使得該輸出訊號介於該第一高工作電壓和該第一低工作電壓之間，一第二工作電壓選擇電路，電性連接該電壓提供電路和該偵測電路，並電性連接該訊號輸出端，當該開關訊號係一第二狀態時，該第二工作電壓選擇電路依據該輸出訊號和該第一操作電壓之間的電壓差，以及該第二操作電壓和該輸出訊號之間的電壓差而使該輸入電路電性連接該第二高工作電壓和該第二低工作電壓，並使得該輸出訊號介於該第二高工作電壓和該第二低工作電壓之間。
2. 如申請專利範圍第1項之緩衝器，其中，該偵測電路包括：一比較器，接收該輸入訊號與該參考電壓，並將二者進行比較而產生該開關訊號；以及一反相器，電性連接該比較器的輸出端，接收該開關訊號，輸出一開關訊號之反相訊號；其中，該輸出電路依據該開關訊號及該開關訊號之反相訊號的狀態而選擇依據該第一高工作電壓和該第一低工作電壓，或依據該第二高工作 電壓和該第二低工作電壓。
3. 如申請專利範圍第1項之緩衝器，其中，該第一低工作電壓等於該第二高工作電壓。
4. 如申請專利範圍第1項之緩衝器，其中，該第一高工作電壓和第一低工作電壓之電壓差等於該第二高工作電壓和第二低工作電壓之電壓差。
5. 如申請專利範圍第1項之緩衝器，其中，該輸出訊號係為伽瑪補償電壓訊號。
6. 一種資料驅動電路，適用於一顯示裝置，該資料驅動電路包括：一電路板；以及二如申請專利範圍第1項所述之緩衝器，且分別定義為一第一伽瑪緩衝器及一第二伽瑪緩衝器，該第一伽瑪緩衝器，配置於該電路板上，並具有一第一訊號輸入端和一第一訊號輸出端，該第一伽瑪緩衝器從該第一訊號輸入端接收一第一輸入訊號，且該第一伽瑪緩衝器依據一第一高工作電壓和一第一低工作電壓而將該第一輸入訊號當作一第一伽瑪補償電壓訊號從該第一訊號輸出端輸出，其中該第一伽瑪補償電壓訊號的電位係介於該第一高工作電壓和該第一低工作電壓之間，該第二伽瑪緩衝器，配置於該電路板上，並具有第二訊號輸入端和一第二訊號輸出端，該第二伽瑪緩衝器從該第二訊號輸入端接收一第二輸入訊號，且該第二伽瑪緩衝器依據一第二高工作電壓和一第二低工作電壓而將該第二輸入訊號當作一第二伽瑪補償電壓訊號從該第二訊號輸出端輸出，其中該第二伽瑪補償電壓訊號的電位係介於該第二高工作電壓和該第二低工作電壓之間。
7. 如申請專利範圍第6項之資料驅動電路，其中該資料驅動電路還包括多個資料驅動單元，而該第一伽瑪緩衝器和該第二伽瑪緩衝器位於相同或不同的資料驅動單元中。
8. 如申請專利範圍第6項之資料驅動電路，其中，該第一低工作電壓等於該第二高工作電壓。
9. 如申請專利範圍第6項之資料驅動電路，其中，該第一高工作電壓和第一低工作電壓之電壓差等於該第二高工作電壓和第二低工作電壓之電壓差。
10. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一資料驅動電路，電性連接該顯示面板，且該資料驅動電路包括：一電路板，及二如申請專利範圍第1項所述之緩衝器，且分別定義為一第一伽瑪緩衝器及一第二伽瑪緩衝器，該第一伽瑪緩衝器，配置於該電路板，並具有一第一訊號輸入端和一第一訊號輸出端，該第一伽瑪緩衝器從該第一訊號輸入端接收一第一輸入訊號，且該第一伽瑪緩衝器依據一第一高工作電壓和一第一低工作電壓而將該第一輸入訊號當作一第一伽瑪補償電壓訊號從該第一訊號輸出端輸出，其中該第一伽瑪補償電壓訊號的電位係介於該第一高工作電壓和該第一低工作電壓之間，該第二伽瑪緩衝器，配置於該電路板，並具有第二訊號輸入端和一第二訊號輸出端，該第二伽瑪緩衝器從該第二訊號輸入端接收一第二輸入訊號，且該第二伽瑪緩衝器依據一第二高工作電壓和一第二低工作電壓而將該第二輸入訊號當作一第二伽瑪補償電壓訊號從該第二訊號輸出端輸出，其中該第二伽瑪補償電壓訊號的電位係介於該第二高工作電壓和該第二低工作電壓之間。
11. 如申請專利範圍第10項之顯示裝置，其中該資料驅動電路還包括多個資料驅動單元，而該第一伽瑪緩衝器和該第二伽瑪緩衝器位於相同或不同的資料驅動單元中。
12. 如申請專利範圍第10項之顯示裝置，其中，該第一低工作電壓等於該第二高工作電壓。
13. 如申請專利範圍第10項之顯示裝置，其中，該第一高工作電壓和第一低工作電壓之電壓差等於該第二高工作電壓和第二低工作電壓之電壓 差。
14. 如申請專利範圍第10項之顯示裝置，其中，該顯示面板係為液晶顯示面板或有機發光二極體顯示面板。