发明名称 用于驱动平面显示器之降低功率消耗的电路与方法
摘要 本发明提供用以驱动平面显示器(flat panel displays)(例如液晶显示器(liquid crystal display, LCD))之电路及方法,其以降低功率消耗来驱动平面显示器的资料线路及共同电极(common electrodes)。用以驱动资料线路之源极驱动电路(source driving circuits)及方法与用以驱动共同电极之电路及方法在每一个驱动周期同时使用中间参考电压(intermediate reference voltages)及放大的驱动电压(相对于完全使用放大的驱动电压),以降低功率消耗并提供电荷循环利用。
申请公布号 TWI258724 申请公布日期 2006.07.21
申请号 TW093131756 申请日期 2004.10.20
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 郑圭荣
分类号 G09G3/18;G09G3/36 主分类号 G09G3/18
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种用以驱动显示器的资料线之源极驱动电路, 该源极驱动电路包括: 一源极驱动器电路,该源极驱动器电路接收显示资 料并产生一个与所接收之该显示资料相对应之源 极驱动电压,且施加该源极驱动电压至该显示器的 该资料线路; 一电压产生器电路,该电压产生器电路产生一中间 源极驱动电压;以及 一控制电路,在该源极驱动器电路施加该源极驱动 电压至该资料线路以驱动该资料线路由该中间源 极驱动电压至该源极驱动电压之前,该控制电路将 施加该中间源极驱动电压至该资料线路以驱动该 资料线路至该中间源极驱动电压。 2.如申请专利范围第1项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中该控制电路包括: 一比较器,该比较器比较目前所接收之该显示资料 与先前所接收之显示资料并产生一比较信号;以及 一开关,该开关由该电压产生器电路选择性施加该 中间源极驱动电压至该资料信号线路以响应该比 较信号。 3.如申请专利范围第2项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中该控制电路更包括一 个输出先前所接收之该显示资料到该比较器之闩 锁。 4.如申请专利范围第2项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中该比较器比较目前所 接收之该显示资料的一最高位元与先前所接收之 该显示资料的一最高位元。 5.如申请专利范围第4项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中当目前所接收之该显 示资料与先前所接收之该显示资料的该些最高位 元相同时该比较器将产生一控制信号以断开该开 关。 6.如申请专利范围第4项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中该比较器包括一个接 收目前所接收之该显示资料的该最高位元及先前 所接收之该显示资料的该最高位元作为输入之互 斥或(exclusive OR)闸。 7.如申请专利范围第2项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,该源极驱动电路更包括一 个选择性施加该比较信号至该开关以响应一闸门 控制信号之闸门电路。 8.如申请专利范围第1项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中藉由一第一控制信号 来启动该源极驱动器电路以施加该源极驱动电压 至该资料线路,而其中藉由一第二控制信号来启动 该控制电路以施加该中间源极驱动电压至该资料 线路,且其中不同时导通该些第一及第二控制信号 ,以便在施加该源极驱动电压至该资料线路之前能 施加该中间源极驱动电压至该资料线路。 9.如申请专利范围第1项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中该电压产生器所输出 的该中间源极驱动电压是一灰阶参考电压。 10.如申请专利范围第1项所述之用以驱动显示器的 资料线之源极驱动电路,其中该中间源极驱动电压 是在该源极驱动电压的全幅电压的大约1/2到大约1 /3范围内。 11.一种用以驱动显示器的资料线路之电路,该电路 包括: 一极性控制电路,该极性控制电路接收一n位元显 示信号及一极性控制信号,并且倒置抑或维持该n 位元显示信号的一极性以响应该极性控制信号; 一第一闩锁,该第一闩锁闩锁该极性控制电路所输 出的该n位元显示信号以响应一第一闩锁控制信号 ; 一解码器,该解码器接收复数个灰阶参考电压及该 第一闩锁所输出的该n位元显示信号作为输入,并 且解码该n位元显示信号以选择性输出该些灰阶参 考电压之一; 一缓冲器电路,该缓冲器电路产生一源极驱动电压 并施加该源极驱动电压至该显示器的该资料线路, 其中于一第一操作模式,该缓冲器电路由该解码器 所输出的该灰阶参考电压产生该源极驱动电压以 响应一第一模式控制信号,且其中于一第二操作模 式,该缓冲器电路根据该第一闩锁所输出的该n位 元显示信号的一最高位元来产生该源极驱动电压 以响应一第二模式控制信号; 一电压产生器电路,该电压产生器电路产生一中间 源极驱动电压;以及 一控制电路,在该缓冲器电路施加该源极驱动电压 至该资料线路以驱动该资料线路由该中间源极驱 动电压至该源极驱动电压之前,该控制电路将施加 该中间源极驱动电压至该资料线路以驱动该资料 线路至该中间源极驱动电压。 12.如申请专利范围第11项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该控制电路包括: 一比较器,该比较器比较该n位元显示信号的该最 高位元与先前所接收之一n位元显示信号的一最高 位元并产生一比较信号作为响应;以及 一开关,该开关选择性施加该中间源极驱动电压至 该资料信号线路以响应该比较信号。 13.如申请专利范围第12项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该控制电路更包括一个闩 锁及输出先前所接收之该n位元显示信号的该最高 位元到该比较器之一位元闩锁。 14.如申请专利范围第12项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该比较器包括一互斥或( exclusive OR)闸。 15.如申请专利范围第12项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该电路更包括一个选择性 输出该比较信号到该开关以响应一闸门控制信号 之闸门电路。 16.如申请专利范围第12项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中当目前所接收之该n位元 显示信号与先前所接收之该n位元显示信号的该些 最高位元相同时该比较信号将断开该开关。 17.如申请专利范围第11项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中藉由该第一抑或该第二模 式控制信号来启动该缓冲电路以施加该源极驱动 电压至该资料线路,而其中藉由一控制信号来启动 该控制电路以施加该中间源极驱动电压至该资料 线路,且其中不同时导通该控制信号与该第一或第 二模式控制信号,以便在施加该源极驱动电压至该 资料线路之前能施加该中间源极驱动电压至该资 料线路。 18.如申请专利范围第11项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该中间源极驱动电压是在 该源极驱动电压的全幅电压的大约1/2到大约1/3范 围内。 19.如申请专利范围第11项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该第一模式包括一梯度模 式且其中该第二模式包括一二进位模式。 20.如申请专利范围第11项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该电压产生器电路包括: 一中间电压驱动器;以及 一开关,其中一开关控制信号控制该开关以连接到 一第一节点或一第二节点,且其中该第一节点与一 中间电压电源耦合而该第二节点则与该中间电压 驱动器的一输出耦合。 21.如申请专利范围第20项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该电路更包括一个连接在 该第二节点与地电压之间的电容器。 22.如申请专利范围第20项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该电压产生器电路输出该 中间电压电源所产生的一第一电压作为该第二操 作模式的该中间源极驱动电压,且其中该电压产生 器输出该中间电压驱动器所产生的一第二电压作 为该第一操作模式的该中间源极驱动电压。 23.如申请专利范围第22项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该中间电压驱动器利用该 中间电压电源所产生的该第一电压来操作。 24.如申请专利范围第23项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该中间电压驱动器缓冲及 输出一灰阶参考电压作为该第二电压,而该第二电 压则用来当作一中间源极驱动电压。 25.如申请专利范围第24项所述之用以驱动显示器 的资料线路之电路,其中该中间源极驱动电压是在 该源极驱动电压的全幅电压的大约1/2到大约1/3范 围内。 26.一种液晶显示器装置,该液晶显示器装置包括: 一液晶显示面板,该液晶显示面板具有复数个薄膜 电晶体、复数条连接到该些薄膜电晶体的闸极电 极之闸极线路、以及复数条连接到该些薄膜电晶 体的源极电极之资料线路; 一闸极驱动器,该闸极驱动器包括复数个闸极驱动 器电路,其中每一该闸极驱动器电路驱动该液晶显 示面板的一条相对应的闸极线路; 一源极驱动器,该源极驱动器包括复数个源极驱动 器电路,其中每一该源极驱动器电路驱动该液晶显 示面板的一条相对应的资料线路,其方式为产生一 个对应于所接收的显示资料之源极驱动电压并施 加该源极驱动电压至该资料线路;以及 一电压产生器电路,该电压产生器电路产生一个通 常施加至每一该源极驱动器电路之中间源极驱动 电压, 其中每一该源极驱动器电路包括一控制电路,在该 源极驱动器电路施加该源极驱动电压至该资料线 路以驱动该资料线路由该中间源极驱动电压至该 源极驱动电压之前,该控制电路将施加该中间源极 驱动电压至该条相对应的资料线路以驱动该条相 对应的资料线路至该中间源极驱动电压。 27.如申请专利范围第26项所述之液晶显示器装置, 其中该控制电路包括: 一比较器,该比较器比较目前所接收之该显示资料 与先前所接收之显示资料并产生一比较信号;以及 一开关,该开关由该电压产生器电路选择性施加该 中间源极驱动电压至该资料信号线路以响应该比 较信号。 28.如申请专利范围第27项所述之液晶显示器装置, 其中该控制电路更包括一个输出先前所接收之该 显示资料到该比较器之闩锁。 29.如申请专利范围第27项所述之液晶显示器装置, 其中该比较器比较目前所接收之该显示资料的一 最高位元与先前所接收之该显示资料的一最高位 元。 30.如申请专利范围第29项所述之液晶显示器装置, 其中当目前所接收之该显示资料与先前所接收之 该显示资料的该些最高位元相同时该比较器将产 生一控制信号以断开该开关。 31.如申请专利范围第29项所述之液晶显示器装置, 其中该比较器包括一个接收目前所接收之该显示 资料的该最高位元及先前所接收之该显示资料的 该最高位元作为输入之互斥或(exclusive OR)闸。 32.如申请专利范围第27项所述之液晶显示器装置, 其中该控制电路更包括一个选择性施加该比较信 号至该开关以响应一闸门控制信号之闸门电路。 33.如申请专利范围第26项所述之液晶显示器装置, 其中藉由一第一控制信号来启动该源极驱动器电 路以施加该源极驱动电压至该资料线路,而其中藉 由一第二控制信号来启动该控制电路以施加该中 间源极驱动电压至该资料线路,且其中不同时导通 该些第一及第二控制信号,以便在施加该源极驱动 电压至该资料线路之前能施加该中间源极驱动电 压至该资料线路。 34.如申请专利范围第26项所述之液晶显示器装置, 其中该电压产生器所输出的该中间源极驱动电压 是一灰阶参考电压。 35.如申请专利范围第26项所述之液晶显示器装置, 其中该中间源极驱动电压是在该源极驱动电压的 全幅电压的大约1/2到大约1/3范围内。 36.一种用以驱动显示器的资料线路之方法,该方法 包括: 产生一个对应于所接收的显示资料之源极驱动电 压; 产生一中间源极驱动电压; 施加该中间源极驱动电压至该资料线路以驱动该 资料线路至该中间源极驱动电压;以及 施加该源极驱动电压至该资料线路以驱动该资料 线路由该中间源极驱动电压至该源极驱动电压。 37.一种使用在显示面板的共同电压驱动电路,该共 同电压驱动电路包括: 一第一驱动器电路,该第一驱动器电路输出一高共 同电压; 一第二驱动器电路,该第二驱动器电路输出一低共 同电压; 一第一开关,该第一开关选择性连接该第一驱动器 电路的输出到该显示面板的一共同电极以响应一 第一控制信号; 一第二开关,该第二开关选择性连接该第二驱动器 电路的输出到该共同电极以响应一第二控制信号; 以及 一中间电压输出电路,该中间电压输出电路输出一 个或多个中间共同电压到该显示面板的该共同电 极以响应一个或多个中间控制信号。 38.如申请专利范围第37项所述之使用在显示面板 的共同电压驱动电路,其中该共同电压驱动电路藉 由在输出该高共同电压之前以该些一个或多个中 间共同电压来驱动该共同电极的方式驱动该共同 电极由该低共同电压至该高共同电压。 39.如申请专利范围第37项所述之使用在显示面板 的共同电压驱动电路,其中该共同电压驱动电路藉 由在输出该低共同电压之前以该些一个或多个中 间共同电压来驱动该共同电极的方式驱动该共同 电极由该高共同电压至该低共同电压。 40.如申请专利范围第37项所述之使用在显示面板 的共同电压驱动电路,其中该中间电压输出电路包 括一个或多个开关装置,其中每一该开关装置选择 性连接该些一个或多个中间共同电压当中一个相 对应的中间共同电压到该显示面板的该共同电极, 以响应该些一个或多个中间控制信号当中一个相 对应的中间控制信号。 41.如申请专利范围第37项所述之使用在显示面板 的共同电压驱动电路,其中该些中间共同电压当中 至少一个中间共同电压是一地电压。 42.如申请专利范围第37项所述之使用在显示面板 的共同电压驱动电路,其中该些中间共同电压当中 至少一个中间共同电压是一个在该高共同电压的 大约1/2到大约3/4范围内的电压。 43.一种液晶显示器装置,该液晶显示器装置包括: 一液晶显示面板,该液晶显示面板具有复数个薄膜 电晶体、复数条连接到该些薄膜电晶体的闸极电 极之闸极线路、复数条连接到该些薄膜电晶体的 源极电极之资料线路、以及一共同电极; 一闸极驱动器,该闸极驱动器包括复数个闸极驱动 器电路,其中每一该闸极驱动器电路驱动该液晶显 示面板的一条相对应的闸极线路; 一源极驱动器,该源极驱动器包括复数个源极驱动 器电路,其中每一该源极驱动器电路驱动该液晶显 示面板的一条相对应的资料线路,其方式为产生一 个对应于所接收的显示资料之源极驱动电压并施 加该源极驱动电压至该资料线路;以及 一共同电压驱动电路,该共同电压驱动电路包括: 一第一驱动器电路,该第一驱动器电路输出一高共 同电压; 一第二驱动器电路,该第二驱动器电路输出一低共 同电压; 一第一开关,该第一开关选择性连接该第一驱动器 电路的输出到该显示面板的该共同电极以响应一 第一控制信号; 一第二开关,该第二开关选择性连接该第二驱动器 电路的输出到该共同电极以响应一第二控制信号; 以及 一中间电压输出电路,该中间电压输出电路输出一 个或多个中间共同电压到该显示面板的该共同电 极以响应一个或多个中间控制信号。 44.如申请专利范围第43项所述之液晶显示器装置, 其中该共同电压驱动电路藉由在输出该高共同电 压之前以该些一个或多个中间共同电压来驱动该 共同电极的方式驱动该共同电极由该低共同电压 至该高共同电压。 45.如申请专利范围第43项所述之液晶显示器装置, 其中该共同电压驱动电路藉由在输出该低共同电 压之前以该些一个或多个中间共同电压来驱动该 共同电极的方式驱动该共同电极由该高共同电压 至该低共同电压。 46.如申请专利范围第43项所述之液晶显示器装置, 其中该中间电压输出电路包括一个或多个开关装 置,其中每一该开关装置选择性连接该些一个或多 个中间共同电压当中一个相对应的中间共同电压 到该显示面板的该共同电极,以响应该些一个或多 个中间控制信号当中一个相对应的中间控制信号 。 47.如申请专利范围第43项所述之液晶显示器装置, 其中该些中间共同电压当中至少一个中间共同电 压是一地电压。 48.如申请专利范围第43项所述之液晶显示器装置, 其中该些中间共同电压当中至少一个中间共同电 压是一个在该高共同电压的大约1/2到大约3/4范围 内的电压。 49.一种用以驱动显示面板的共同电极之方法,该方 法包括: 产生一高共同电压; 产生一低共同电压; 产生一个或多个中间共同电压;以及 藉由在输出该高共同电压之前输出该些一个或多 个中间共同电压到该共同电极来驱动该显示面板 的该共同电极由该低共同电压至该高共同电压。 50.如申请专利范围第49项所述之用以驱动显示面 板的共同电极之方法,该方法更包括藉由在输出该 低共同电压之前输出该些一个或多个中间共同电 压到该共同电极来驱动该共同电极由该高共同电 压至该低共同电压。 51.如申请专利范围第49项所述之用以驱动显示面 板的共同电极之方法,其中该驱动步骤包括循序导 通复数个开关控制信号以循序输出该些一个或多 个中间共同电压。 52.如申请专利范围第49项所述之用以驱动显示面 板的共同电极之方法,其中该些中间共同电压当中 至少一个中间共同电压是一地电压。 53.如申请专利范围第49项所述之用以驱动显示面 板的共同电极之方法,其中该些中间共同电压当中 至少一个中间共同电压是一个在该高共同电压的 大约1/2到大约3/4范围内的电压。 图式简单说明: 图1是习知显示系统的示意图。 图2是习知源极驱动电路的示意图。 图3是图2的源极驱动电路的二进位操作模式的时 态图。 图4是图2的源极驱动电路的梯度操作模式的时态 图。 图5是习知共同电压电极(VCOM)驱动电路的示意图。 图6是图5的共同电压电极(VCOM)驱动器的操作模式 的时态图。 图7是图1的显示系统的习知功率产生器电路的示 意图。 图8是根据本发明的一较佳实施例之用以驱动资料 线路之源极驱动电路的示意图。 图9是根据本发明的一较佳实施例之图8的源极驱 动电路的二进位操作模式的典型时态图。 图10是根据本发明的一较佳实施例之图8的源极驱 动电路的梯度操作模式的典型时态图。 图11是根据本发明的一较佳实施例之共同电压电 极(VCOM)驱动电路的示意图。 图12是图11的共同电压电极(VCOM)驱动器的操作模式 的典型时态图。
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