專利名稱：顯示裝置及其電容性負載之驅動電路的制作方法
發(fā)明所屬之技術領域本發(fā)明系關於廣泛應用於顯示裝置之驅動電路，特別系關於顯示裝置中對電容性負載供應目標電壓信號之驅動電路，更具體而言，系關於對於如液晶顯示面板之顯示裝置之列電極施加對應像素資訊信號之電壓之顯示驅動電路等。本發(fā)明又系關於使用此驅動電路之顯示裝置。
先前技術

圖1系顯示本發(fā)明相關連之用於液晶顯示裝置之如上述類型之驅動電路之示意態(tài)樣。
圖1所示之驅動電路之構成系為可對液晶顯示裝置之列電極，例如於畫面區(qū)域之垂直方向延伸并與作為用以驅動像素之主動元件之薄膜電晶體(TFT)之源極電極相連接之源極匯流排線，供應對應像素資訊之驅動電壓信號，例如於每一源極匯流排線各設置一個驅動電路。
此驅動電路主要包含灰階電壓產生電路10，供應作為像素資訊信號之數(shù)位像素資料；放大器20，具備與灰階電壓產生電路10之輸出相耦合之輸入；及開關30，用以控制放大器20之電源亦即偏壓電流之開啟/關閉(ON/OFF)，放大器20之輸出系藉著輸出線40連接至上述源極匯流排線。
配置於初階之灰階電壓產生電路10系由數(shù)位-類比轉換器所構成，系作為供應具有應呈目標電壓之驅動信號之驅動信號供應機構?；译A電壓產生電路10具有由串聯(lián)之復數(shù)個電阻元件所形成之分壓電路，如圖所示，該分壓電路之一端耦合於正側電源電壓Vdd，而另一端則耦合於負側電源電壓Vss，而產生將Vdd-Vss間電壓加以分壓并漸進地增加或減少之復數(shù)個灰階電壓。於電阻元件之共同連接點上，分別連接開關元件之一端，而開關元件之另一端則全部共同連接，并導出作為灰階電壓產生電路10之輸出端。開關元件分別可個別控制，并對應輸入之像素資料Vdata值而任一個可切換為導通(ON)。藉此，於由分壓電路所形成之各種灰階電壓中，僅有使對應由像素資料Vdata所示之灰階位準之灰階電壓成為ON之開關元件為導通，而輸出導通之該灰階電壓之驅動信號Vin。
配置於次階之放大器20具有互補連接之n通道及p通道場效電晶體(FET)21、22，其驅動信號Vin共同供應至閘極；及定電流源23，其一端連接於n通道FET21之源極。p通道FET22之汲極與正側電源電壓Vdd相連接，而定電流源23之另一端則與開關30之一端相耦合。開關30，其另一端系與負側電源電壓Vss相連接，對應來自未圖示之控制電路之控制信號C0而控制ON/OFF。僅於開關30為導通(ON)時，放大器20於正負電源電壓間形成封閉回路，以定電流源23之輸出電流作為偏壓電流，具備對應該偏壓電流之驅動能力而呈現(xiàn)放大作用。亦即，放大器20以對應定電流源23之固有偏壓電流之通過速率，而輸出對應輸入之驅動信號Vin之電壓。p通道FET22之源極與n通道FET21之汲極共同連接，此共同連接部導出作為該放大器之輸出端，而與輸出線40或源極匯流排線相連。
源極匯流排線規(guī)定形成於顯示區(qū)域之TFT之源極電極之電位，例如，藉由供應至作為與源極匯流排線交叉并於畫面區(qū)域之水平方向延伸之行電極之閘極匯流排線之行選擇信號(或導線選擇信號或閘極控制信號)，使該TFT導通時(ON)，對該TFT，從與其汲極電極相耦合之像素電極，對液晶層中之該液晶部分，附加對應所供應之驅動電壓信號之電位。於像素電極之相對側，設置夾住液晶層且約橫跨畫面全區(qū)域而形成之共同電極50，該液晶部分對應於該像素電極與共同電極50間所產生之電壓而改變分子配向，而使其光學調變狀態(tài)改變。於此態(tài)樣中，源極匯流排線於畫面區(qū)域中長長地延伸，輸出線40與共同電極50之間所挾持的電容Ccol可視為源極匯流排線及液晶層之等效電容。
圖2系顯示此驅動電路之動作，最上階為驅動信號Vin之波形，次階為像素資料Vdata之時序信號之水平同步信號之波形，第3階為放大器20之輸出電壓Vout之波形，第4階為放大器20中之依據定電流源23之偏壓電流之波形，最下階為開關控制信號C0。
水平同步信號系規(guī)定像素資料Vdata之更新時序，於本例中，藉由水平同步信號落至低位準之時點，來區(qū)分1個水平掃描期間(所謂1個(掃描)行)。因此，藉由該時點而顯示行之始期及終期，於各行更新像素資料Vdata。
現(xiàn)在，考慮像素資料Vdata之水平掃描期間推移為第(n-1)行、第n行、第(n+1)行、第(n+2)行之情形。
於第n行中，灰階電壓產生電路10因應水平同步信號之下降，產生對應像素資料Vdata之灰階電壓亦即驅動信號Vin。此時，對應該資料，電路10內之任一開關導通時(ON)。其次，不久當水平同步信號上升時，則開關30之控制信號C0成為高位準，於整個固定期間TA維持其高位準。開關30因控制信號C0於高位準其間而導通(ON)，故定電流源23於整個固定期間TA可輸出電流，對互補型電晶體21、22以依據定電流源23之偏壓電流而供應電源。在此之偏壓電流之值為定電流源23所固有之固定電流值Ia。因此，放大器20之輸出Vout以由偏壓電流值Ia所訂定之通過速率，於整個固定期間TA，緩慢接近作為目標值之驅動信號Vin之值。於本例中，第(n-1)行之Vin之值為最小值，而第n行之Vin之值為最大值，可事先設定偏壓電流值Ia及期間TA，使可依據從該最小值至該最大值為止，亦即最大變化量(輸出振幅最大值)Vpp而改變輸出Vout。
其次，於第(n+1)行中，灰階電壓產生電路10在此亦因應水平同步信號之下降而產生對應像素資料Vdata之驅動信號Vin。又，因應水平同步信號之上升，開關30之控制信號C0成為高位準，於整個固定期間TA維持其高位準，同樣地進行開關30及定電流源23之控制。但是，於本例中，第(n+1)行之Vin之值成為中間值，輸出Vout於期間TA之中途未待該期間結束即達到目標之Vin之值。
此外，於第(n+2)行中，灰階電壓產生電路10、開關30及定電流源23之動作亦同樣進行，但於本例中，第(n+2)行之Vin之值為與前行中完全相同中間值，於期間TA中，即使對互補型電晶體21、22附加偏壓電流，輸入亦不會改變，故基本上輸出Vout不會變化。
從以上可知，於本發(fā)明相關之態(tài)樣中，除了要求輸出振幅最大值Vpp之行以外，於偏壓期間TA之中途或自開始起已達到目標電壓。因此，於達到該目標電壓后仍浪費地使用對放大器電晶體21、22之偏壓電流，故不利於省電。

發(fā)明內容有監(jiān)於上述問題點，本發(fā)明之目的在於提供一種驅動電路及顯示裝置，其可極力減少放大器之浪費之偏壓電流而實現(xiàn)低消耗電力。
本發(fā)明之另一目的在於提供一種驅動電路及顯示裝置，其可以簡單之態(tài)樣達成消耗電力之削減。
為了達成上述目的，本發(fā)明之第1態(tài)樣系為一種驅動電路，其用以驅動顯示裝置之電容性負載，其具有驅動信號供應機構，供應具有於周期性更新值時所應呈現(xiàn)之目標電壓之驅動信號；放大機構，具有以該驅動信號為輸入并產生對應此之輸出而供應至該電容性負載之放大部、對該放大部供應規(guī)定其通過速率之偏壓電流之電流值可調控型之定電流源、及對該定電流源之電流輸出動作進行開啟/關閉(ON/OFF)控制之開關部；及控制機構，於該目標電壓每次更新時檢測該目標電壓之上次值與本次值之差，改變該定電流源之電流值使當此差越大時該偏壓電流越大。
承上所述，由於目標電壓從上次值至本次值為止之變化量所對應的偏壓電流不會過剩，故可抑制消耗電力。
於此態(tài)樣中，該控制機構具有緩沖器記憶體，分別記憶該驅動信號之上次值及本次值；減法器，求得此記憶之上次值與本次值之差；及記憶體，對應該差值事先記憶該定電流源之適當電流值，該定電流源可藉由該減法器之輸出而設定從該記憶體所讀出之電流值。又，該控制機構具有差動放大器，以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；及取樣保持機構，於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓，該定電流源可藉由利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出，而設定電流值。此外，該控制機構具有差動放大器，以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；取樣保持機構，於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓；及記憶體，對應利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出之電壓之數(shù)位值，事先記憶該定電流源之適當電流值，該定電流源亦可藉由該差之數(shù)位值而設定從該記憶體所讀出之電流值。如此，可以簡單之態(tài)樣達成所期之目的。又，該偏壓電流可控制為至少2階段，當階段數(shù)越多越能達到消耗電力節(jié)省效果。
又，為了達成上述目的，本發(fā)明之第2態(tài)樣系為一種驅動電路，其用以驅動顯示裝置之電容性負載，其具有驅動信號供應機構，供應具有於周期性更新值時所應呈現(xiàn)之目標電壓之驅動信號；放大機構，具有以該驅動信號為輸入并產生對應此之輸出而供應至該電容性負載之放大部、對該放大部供應規(guī)定其通過速率之偏壓電流之電流值可調控型之定電流源、及對該定電流源之電流輸出動作進行開啟/關閉(ON/OFF)控制之開關部；及控制機構，於該目標電壓每次更新時檢測該目標電壓之上次值與本次值之差，以改變該定電流源之電流輸出動作期間之長度，使當此差越大時該偏壓電流之累加值越大之態(tài)樣，進行該開關之開啟/關閉(ON/OFF)的控制。
承上所述，由於目標電壓從上次值至本次值為止之變化量所對應的偏壓電流不會有太長之運轉期間讓電流通過，故可抑制消耗電力。
於此態(tài)樣中，該控制機構具有緩沖器記憶體，分別記憶該驅動信號之上次值及本次值；減法器，求得此記憶之上次值與本次值之差；及記憶體，對應該差值以事先記憶該定電流源之適當電流輸出之動作期間長度，該開關部可藉由該減法器之輸出，而從該記憶體讀出之電流輸出之動作期間長度所對應之期間，將該定電流源設為開啟(ON)。又，該控制機構具有差動放大器，以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；及取樣保持機構，於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓，該定電流源於對應利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出電壓之長度之電流輸出動作期間，可藉由該開關部而設為開啟(ON)。此外，該控制機構具有差動放大器，以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；取樣保持機構，於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓；及記憶體，對應利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出之電壓之數(shù)位值，事先記憶該定電流源之適當電流輸出動作期間之長度，該定電流源亦可為於藉由該差之數(shù)位值而從該記憶體讀出之電流輸出動作期間之長度，藉由該開關部而設為開啟(ON)。如此，可以簡單之態(tài)樣達成所期目的。又，該偏壓電流之累加值可控制為至少2階段，當階段數(shù)越多越能達到消耗電力節(jié)省效果。
於第1及第2態(tài)樣中，該目標電壓可設為於每次水平掃描期間更新，或該目標電壓可為灰階電壓。
又，本發(fā)明系關於一種顯示裝置，其系使用依據上述各態(tài)樣及其具體的形態(tài)之驅動電路作為列驅動電路。在此，於性能面上，具有延伸於畫面之垂直方向之復數(shù)個列電極，該放大機構設置於各該列電極，該放大機構之輸出分別與該列電極耦合，該控制機構最好設置於各該列電極，又，從縮減電路規(guī)模之觀點而言，具有延伸於畫面之垂直方向之復數(shù)個列電極，該放大機構設置於各該列電極，該放大機構之輸出分別與該列電極耦合，該控制機構設置為可對復數(shù)個列電極所相關之放大機構，進行共同之偏壓控制，可根據於該復數(shù)個列電極所相關之放大機構所得之差中之最大差，進行控制。
圖式簡單說明圖1為習知液晶顯示裝置所使用之驅動電路之示意態(tài)樣之電路圖；圖2為圖1之驅動電路之各部之信號之波形之時序圖；圖3為依據本發(fā)明之一實施例之列電極驅動電路之示意態(tài)樣之電路圖；圖4為圖3之驅動電路中之控制電路之示意態(tài)樣之方塊圖；圖5為圖3之驅動電路中之偏壓控制中所呈之像素資料之差與偏壓電流之關系圖；圖6為圖3之驅動電路之各部之信號之波形之時序圖；圖7為依據本發(fā)明之另一實施例之列電極驅動電路之示意態(tài)樣之電路圖；圖8為圖7之驅動電路中之控制電路之示意態(tài)樣之方塊圖；圖9為圖7之驅動電路之各部之信號之波形之時序圖；圖10為圖8之控制電路中之波峰微分電路之示意態(tài)樣之電路圖11為圖10之波峰微分電路之動作之時序圖；圖12為依據本發(fā)明之又一實施例之列電極驅動電路之示意態(tài)樣之電路圖；圖13為依據本發(fā)明之再一實施例之列電極驅動電路之示意態(tài)樣之電路圖；以及圖14為使用依據本發(fā)明之驅動電路之示意態(tài)樣之方塊圖。
實施方式以下，根據實施例，參考添附圖式，詳細說明本發(fā)明之上述各態(tài)樣之其他實施形態(tài)。
圖3系示意顯示依據本發(fā)明之一實施例之液晶顯示裝置所使用之列電極驅動電路之態(tài)樣，對於與圖1同等之部分附加相同符號。
圖3所示之驅動電路中，與圖1之驅動電路不同，被改變之放大器20A之定電流源23a之類型為可藉由從該放大器外部所供應之偏壓控制信號而改變其輸出電流值。又，設置接收像素資料Vdata之控制電路60，控制電路60根據像素資料Vdata產生適當之偏壓控制信號，將其供應至定電流源23a，以進行可減少放大器20A之偏壓電流之浪費之控制。為了此控制，控制電路60檢測驅動電路之上次目標值與本次目標值之差，在此為成為驅動信號Vin基本之像素資料Vdata之上次行之值與本次行之值之差，對應此差，而於每次像素資料Vdata及驅動信號Vin更新時，進行設定定電流源23a之輸出電流值之動作。
圖4系顯示控制電路60之具體態(tài)樣，設有切換電路61，以輸入接收像素資料Vdata，其系交互導通至輸出的一端及另一端；緩沖器記憶體62、63，分別接收及記憶來自該一端及另一端之像素資料；減法器64，接收從此等緩沖器記憶體所讀出之資料，計算此等值之差；查找表記憶體(以下稱為LUT)65，將減法器64之輸出作為位址信號輸入，而輸出該位址所指定之資料。
輸入之像素資料Vdata於每一行更新，另一方面，切換電路61於每一行，將該資料區(qū)分供應至緩沖器記憶體62及緩沖器記憶體63。因此，於緩沖器記憶體62及緩沖器記憶體63中，將相互差1行之像素資料，亦即連續(xù)之前后行之像素資料記憶為上次值及本次值。減法器64求得此前后行之像素資料之差，將對應此差值之資料供應至LUT65。LUT65事先記憶對應像素資料之差所應輸出值之資料，利用以該差值指定位址而讀出該資料。所讀出之資料作為偏壓控制信號供應至定電流源23a。
例如，於LUT65記憶2種資料之情形時，以如下方式，進行像素資料之差與記憶資料之對應分配。
例如，以放大器20A之輸出振幅之最大變化量(輸出振幅最大值)，亦即尖峰對尖峰值Vpp之一半之值作為閾值，依據像素資料之差值較該閾值為大或小，并以其所對應之大小之值決定記憶資料。換言之，限定將像素資料之差值之可取得范圍分為2等分所取得之個別之分割范圍，依據像素資料之差值落入該分割范圍之何區(qū)，而將該分割范圍之分別對應之2個值定為記憶資料。圖5之圖表所示之實線系顯示此像素資料之差(像素資料之上次值與本次值之差)值與記憶資料值(偏壓控制信號位準)之關系，可知以該差值之一半(Vpp/2)為界，依據最大值Ia及中央值Ib切換偏壓電流之值。
又，不限於在此所述之例，亦可將像素資料之差值之可取得范圍不等分地分成2分而限定一方較另一方為大之分割范圍亦可，而分割數(shù)亦可超過2。不論何種情形，皆將LUT65之記憶資料值定為當該差值越大，則定電流源23a之輸出電流值越大，亦即，放大器20A之偏壓電流值變大。偏壓電流之控制可為2階段以上之控制，此階段數(shù)越多為佳。圖5之圖表之點虛線系表示不均等4階段控制之一例。又，例如，若定電流源23a呈現(xiàn)如圖5之點線m之特性，則最好規(guī)定偏壓控制信號位準(亦即LUT65之記憶資料)使其等於或大於此點線m所呈之值。此外，偏壓電流之切換時點p最好位於點線m上。
LUT65之記憶資料為2種之情形時，例如，對於顯示較小值之一方之分割范圍之差值，以小的值分配為LUT65之記憶資料；而對於顯示較大值之另一方之個別范圍之差值，則以大的值分配為LUT65之記憶資料。當從LUT65所讀出之資料值為小時，則對定電流源23a供應低位準之偏壓控制信號；而於資料值為大時，則對定電流源23a供應高位準之偏壓控制信號，以控制使定電流源23a分別呈現(xiàn)低輸出電流及高輸出電流。
當該記憶資料為3種情形以上時，分別對3個以上之個別分割范圍設定記憶資料值。對於該差值屬於個別分割范圍之何者，使從LUT65所讀出之資料值越大，則對定電流源23a供應越高位準之偏壓控制信號，以控制使定電流源23a呈現(xiàn)大之輸出電流。
圖6系顯示圖3之驅動電路之動作，上階至下階分別顯示與圖2為相同信號之波形。
於本例中，亦檢視像素資料Vdata之水平掃描期間從第(n-1)行往第(n+2)行推移之情形。但是，本實施例僅針對特有之偏壓電流之控制設為2階段，而上述閾值僅為Vpp/2之例加以說明。
於第n行中，灰階電壓產生電路10回應水平同步信號之下降，產生對應像素資料Vdata之灰階電壓(亦即驅動信號Vin)。其次，當經過一段時間水平同步信號上升時，則開關30之控制信號C0成為高位準，并於整個固定期間TA維持為此高位準。開關30因控制信號C0於高位準之期間成為導通(ON)，故定電流源23a於整個固定期間TA可輸出電流，而依據利用定電流源23a之偏壓電流，對互補型電晶體21、22供應電源。在此之偏壓電流之值系為由以控制電路60所產生之偏壓控制信號所規(guī)定之電流值Ia。因此，放大器20A之輸出Vout以由偏壓電流值Ia所規(guī)定之通過速率，於整個固定期間TA緩慢接近作為目標值之驅動信號Vin值。於本例中，第(n-1)行之Vin值成為最小值，而第n行之Vin值成為最大值，電晶體21、22於期間TA中，依據從該最小值至該最大值，亦即最大變化量(輸出振幅最大值)Vpp而產生可改變輸出Vout之位準之偏壓控制信號。此時，於控制電路60中，從減法器64(參考圖4)所得之像素資料之差為最大，而LUT65輸出對應此最大值之最大位準之偏壓控制信號之值。
其次，於第(n+1)行中，灰階電壓產生電路10在此亦回應水平同步信號之下降，產生對應像素資料Vdata之驅動信號Vin。又，回應水平同步信號之上升，開關30之控制信號C0成為高位準，於整個固定期間TA維持為此高位準，同樣地，開關30及定電流源23分別成為導通與開啟(ON)。但是，在此，第(n+1)行之Vin值成為中間值，與第n行之Vin值之差較輸出振幅最大值Vpp之一半(Vpp/2)為小。因此，控制電路60中之LUT65輸出之資料系低於此一半之值之范圍，參考圖5可清楚得知偏壓電流Ib之位準系用來實現(xiàn)偏壓控制信號。從圖6可知，與於第n行所通過之偏壓電流Ia不同的是，通過的偏壓電流Ib系偏壓電流Ia之一半。
藉此，因電晶體21、22亦即放大器20A之通過速率亦減半，第(n+1)行中之放大器20A之輸出Vout，從控制信號C0(開關30)變成ON起至達到目標電壓Vin為止之電壓梯度較第n行時變成更為緩和。然而，電壓變化量因可以最大值之一半完成，故於開關30導通(ON)之期間TA內來達到目標電壓Vin。
此外，於第(n+2)行中，於本例中，第(n+2)行之Vin值與前行者完全相同，成為中間值，第(n+1)行與第(n+2)行之目標電壓Vin之差為零。因此，控制電路60中之LUT65產生對應此之低位準之偏壓控制信號，互補型電晶體21、22依據低偏壓電流Ib而動作。然而，因輸入Vin不變電壓變化量變?yōu)榱悖瘦敵鯲out持續(xù)維持前面行之值。
如上所述，依據本實施例，對應上次行之目標電壓值與本次行之目標電壓值之差，亦即輸出Vout之應變化量而改變偏壓電流，以適應當該變化量為小時以小之偏壓電流；而當該變化量為大時以大之偏壓電流之輸入狀況之態(tài)樣，使放大器動作。因此，可以配合該變化量且不會明顯過剩之通過速率達到目標電壓，可避免偏壓電流之浪費。藉此，可抑制驅動電路整體之消耗電力。
又，基本上，例如第(n+2)行，輸出變化量為零之行中，可使開關30維持非導通(OFF)。如此，因輸出變化量為零之行中不使用偏壓電流，故可更加促進省電效果。
圖7系示意顯示依據本發(fā)明之另一實施例之液晶顯示裝置所使用之列電極驅動電路之態(tài)樣，對於圖1及圖3之同等部分附加相同符號。
圖7之驅動電路與圖3之驅動電路不同，藉由開關30之ON/OFF控制而實現(xiàn)偏壓電流控制。因此，於此電路中，放大器20之定電流源23不必為如圖3之輸出電流可調控型。
在此，設置接收像素資料Vdata之控制電路60A，控制電路60A基於像素資料Vdata產生適當之偏壓控制信號C0a，以此取代控制信號C0供應至開關30之控制端，進行如節(jié)省放大器20之偏壓電流之浪費之ON/OFF控制。為了如此之控制，控制電路60A檢測像素資料Vdata之上次行值與本次行值之差，對應此差，而於每次像素資料Vdata及驅動信號Vin更新時，進行設定定電流源23之電流輸出動作期間之長度之動作。詳言之，控制電路60A於每行產生偏壓控制信號C0a，以使對應該像素資料之差而指定將開關30設為ON之期間。
圖8系顯示控制電路60A之具體態(tài)樣，藉由切換電路61及緩沖器記憶體62、63保持前后行之像素資料，利用減法器64取得此等之差并從LUT65讀出對應該差之資料，此點與圖4相同，但LUT65之記憶資料非電流設定值，為上述電流輸出期間之長度值?？刂齐娐?0A并不限於此，而具有以從LUT65所讀出之資料作為資料輸入(計數(shù)初始值)之反向計數(shù)器66；以水平同步信號Hsync作為輸入之波峰微分電路67；及以波峰微分電路67之輸出67o作為設定(S)輸入，而以計數(shù)器66之借位輸出66br作為重設(R)輸入之S-R正反器電路68。又，波峰微分電路67之輸出67o連接於計數(shù)器66之預設(PS)輸入，而正反器電路68之Q輸出連接於計數(shù)器66之致能(EN)輸入。對計數(shù)器66之時脈(CK)輸入，供應來自未圖示之時序產生器之高頻時脈信號。S-R正反器電路68之Q輸出導出作為控制開關30之ON/OFF之偏壓控制信號C0a。此控制電路60A之動作於以下說明。
圖9系顯示圖7之驅動電路及圖8之控制電路之動作，從上階至中途為止依序所示者與圖2及圖6所示者相同為信號之波形，而於更下方之3階，則附加表示控制電路60A之動作之各部信號之波形。
於本例中，亦針對像素資料Vdata之水平掃描期間從第(n-1)行往第(n+2)行推移，而偏壓電流之控制為2階段，而上述閾值僅為Vpp/2之例加以說明。
於第n行中，灰階電壓產生電路10回應水平同步信號Hsync之下降而產生對應像素資料Vdata之驅動信號Vin。其次，當水平同步信號上升時，偏壓控制信號C0a成為高位準，於整個期間TA維持此高位準。開關30因控制信號C0a於高位準之期間成為ON，故定電流源23於整個此期間TA可輸出電流，而依據利用定電流源23之偏壓電流，對互補型電晶體21、22供應電源。在此之偏壓電流之值系為定電流源23所固有之電流值Ia。因此，放大器20之輸出Vout以由偏壓電流值Ia所規(guī)定之通過速率，於整個固定期間TA緩慢接近作為目標值之驅動信號Vin值。於本例中，第(n-1)行之Vin值成為最小值，而第n行之Vin值成為最大值，電晶體21、22於期間TA中，於可依據從該最小值至該最大值，亦即最大變化量(輸出振幅最大值)Vpp改變輸出Vout之長度之整個期間TA，產生讓開關30ON之偏壓控制信號。
偏壓控制信號C0a以如下方式產生。例如，於第n行中，於控制電路60A中，從圖8之減法器64所得之像素資料之差為最大，從LUT65讀出對應此最大值之資料，而供應至計數(shù)器66之資料輸入。而於波峰微分電路中，若水平同步信號Hsync乘以波峰微分，則如圖9所示，以水平同步信號Hsync之上升時序，波峰微分輸出67o上升至高位準?；貞耍雌麟娐?8成為設定狀態(tài)，使偏壓控制信號C0a設為高位準(參考箭頭k)，并且輸出67o使計數(shù)器66預設來自LUT65之資料。於圖9中，以斜線之1條格顯示計數(shù)器66之剛預設后之狀態(tài)。藉由正反器電路68成為設定狀態(tài)，以該Q輸出作為計數(shù)器66之致能輸入以控制計數(shù)器66成為計數(shù)動作可能之狀態(tài)。預設於計數(shù)器66之資料為對應上述期間TA之長度之初始計數(shù)值。
計數(shù)器66其后從所預設之值，回應時脈信號CLK而降低計數(shù)值。計數(shù)器66於時脈信號CLK之如上升時則減少其計數(shù)值。圖9之「計數(shù)器」之段中所示之各條格系模式地顯示漸減之計數(shù)值。
如此，當逐漸減值而計數(shù)值成為零時，計數(shù)器66將BR輸出66br設為高位準。藉此，正反器電路68成為重設狀態(tài)，將偏壓控制信號C0a設為低位準(參考箭頭j)，同時藉由使計數(shù)器66之致能輸入成為低位準，而使其計數(shù)動作停止(參考箭頭h)。
藉由如此之動作，於LUT65之輸出資料所得到之像素資料之差，在該差所對應之整個期間TA之長度內，從正反器電路68可產生呈現(xiàn)高位準之偏壓控制信號C0a。
其次，於第(n+1)行中，灰階電壓產生電路10在此亦因應水平同步信號之下降產生對應像素資料Vdata之驅動信號Vin。又，回應水平同步信號之上升，開關30之控制信號C0a成為高位準，此次於整個期間TB，維持其高位準，同樣地，開關30及定電流源23成為ON。但是，在此，第(n+1)行之Vin值成為中間值，與第n行之Vin值之差成為較輸出振幅最大值Vpp之一半(Vpp/2)為小。因此，控制電路60A中之LUT65輸出對應此一半之值之資料，而產生用以呈現(xiàn)縮短之電流輸出動作期間TB之偏壓控制信號C0a。在此之偏壓電流與前行相同成為Ia，結果，亦可從圖9所讀取地，較第n行中者，可縮小偏壓電流之運轉時間、亦即其累加值。用以產生可呈現(xiàn)縮短之電流輸出動作期間TB之偏壓控制信號C0a之電路動作，除了初始計數(shù)值對應期間TB之點外，對於期間TA，電路亦為同樣的動作。
在此，因電晶體21、22，亦即放大器20之通過速率不變，故放大器20之輸出Vout因電壓變化量較前行為小，故可更早達到目標電壓。然而，因約在達到目標電壓時即停止偏壓電流之供應，故於達到目標電壓后不會供應浪費之偏壓電流。
此外，於第(n+2)行中，於本例中，第(n+2)行之Vin值與前行完全相同皆為中間值，第(n+1)行與第(n+2)行之目標電壓Vin之差為零。因此，控制電路60中之LUT65因將對應此之值之小的資料輸出至計數(shù)器66，故產生電流輸出動作期間為短之偏壓控制信號C0a。在此，互補型電晶體21、22與上次、上上次相同，藉由偏壓電流Ia而動作，但因輸入Vin不變電壓變化量為零，故輸出Vout持續(xù)保持為前一行之值。
如上所述，依據本實施例，對應上次行之目標電壓值與本次行之目標電壓值之差，亦即輸出Vout之應變化量而改變偏壓電流之運轉期間之長度，以適應當該變化量為小時以短的期間；而當該變化量為大時以長的期間通過偏壓電流之輸入狀況之態(tài)樣，使放大器20動作。因此，可於配合該變化量且不會顯著太長之偏壓動作期間達到目標電壓，可減少偏壓電流之浪費，抑制驅動電路整體之消耗電力。
又，在此，基本上，亦如第(n+2)行之輸出變化量於零之行中，可使開關30維持為OFF。如此，因輸出變化量為零之行中不使用偏壓電流，故可更加促進省電效果。
波峰微分電路67可為如圖10及圖11所示之態(tài)樣及動作。圖10中，波峰微分電路67具有以水平同步信號Hsync作為資料輸入而以時脈信號CLK作為觸發(fā)脈波輸入之D型正反器電路671；及以此正反器電路671之Q輸出及水平同步信號Hsync作為輸入之邏輯AND電路672。AND電路672之邏輯積輸出導出作為波峰微分輸出67o。
依據如此之態(tài)樣，如圖11所示，從正反器電路671系將水平同步信號Hsync延遲1個周期的時脈信號CLK，并將水平同步信號Hsync反向以得到Q輸出的波形。而此Q輸出與水平同步信號Hsync藉由AND電路672取得邏輯積，藉此，從水平同步信號Hsync之上升起至Q輸出之下降(即1個周期的時脈信號CLK)可得到成為高位準之波形之波峰微分輸出67o。
圖12系顯示依據本發(fā)明之又一實施例之液晶顯示裝置所使用之列電極驅動電路之態(tài)樣，對於與圖1、圖3及圖7之同等部分附加相同符號。
圖12之驅動電路與圖3之驅動電路相同，藉由改變定電流源23a之輸出電流值而實現(xiàn)偏壓電流控制。
此驅動電路特有之控制電路60B之內部態(tài)樣全部設為類比電路，基於放大器20A之輸出入電壓產生適當之偏壓控制信號，將此供應至定電流源23a之控制端，而進行可節(jié)省放大器20A之偏壓電流之浪費之控制動作。為了進行如此之控制動作，控制電路60B具有以放大器20A之輸入電壓及輸出電壓作為一方及另一方之輸入之差動放大器71；對應此差動放大器之輸出之絕對值來產生信號之絕對值電路72；及取樣并保持此絕對值電路72之輸出之取樣保持電路73。取樣保持電路73之輸出經導出后系作為偏壓控制信號。
驅動信號Vin之電壓系作為此次目標電壓，從行40所導出之電壓系作為上次目標電壓，二者的差經差動放大器71而產生對應的輸出。此差輸出藉由絕對值電路72而為對應此差之絕對值之信號。此系為了因應當該差輸出為可呈現(xiàn)正極性及負極性兩方，即使該差為負時對應此差之絕對值之偏壓電流必須流至放大器20A之狀況。絕對值電路72之輸出供應至取樣保持(S/H)電路73，在此，以適當之時序取樣對應該絕對值輸出之電壓，此保持至於下一行進行取樣動作為止。取樣保持電路73之輸出供應至定電流源23a，以作為每次行所更新之偏壓控制信號。
上述適當之時序設定於圖6所示之期間Tx內。亦即，當一超過此期間，則放大器20A之輸出Vout因從上次之目標電壓變成接近本次之目標電壓，故無法正確取得兩電壓之差。因此，於此變化之前，於如圖6所示之時點p中，從輸入之驅動信號Vin取得本次之目標電壓，并於時點q中，從輸出之驅動信號Vout得到上次之目標電壓，取得兩者之差之絕對值，并可於整個1行保持。藉此，可產生適當之偏壓控制信號。
依據如此之電路態(tài)樣，可實現(xiàn)如圖6所示之動作，可達到消耗電力削減效果。又，圖12之態(tài)樣為控制偏壓電流值之態(tài)樣，但與圖7之態(tài)樣之意旨相同，亦可改變?yōu)榭刂崎_關30之ON期間而控制偏壓電流運轉期間。此時，例如設置將取樣保持電路73之輸出變換成數(shù)位值之電路，取代LUT65(參考圖8)之輸出，可藉由將該變換輸出設為計數(shù)器66之預設資料輸入而實現(xiàn)。
又，圖12之態(tài)樣系將取樣保持電路置於控制電路60B之輸出側，取代此方式，亦可同樣地取樣保持差動放大器71之輸入電壓。其他各種與圖12等效之態(tài)樣亦可考慮使用。
圖13系示意顯示依據本發(fā)明之再一實施例之液晶顯示裝置所使用之列電極驅動電路之態(tài)樣，對於與圖1、圖3、圖7及圖12同等部分附加相同符號。
圖13所示之驅動電路與圖3之驅動電路相同，藉由改變定電流源23a之輸出電流值，而實現(xiàn)偏壓電流控制。
此驅動電路所特有之控制電路60C之內部態(tài)樣設為類比/數(shù)位混合電路，基於放大器20A之輸出入電壓產生適當之偏壓控制信號，將此供應至定電流源23a之控制端，進行如節(jié)省放大器20A之偏壓電流之浪費控制。為了如此之控制，控制電路60C具有以放大器20A之輸入電壓及輸出電壓分別作為一方及另一方輸入之差動放大器71；保持此差動放大器之輸出并加以數(shù)位化之附加取樣保持功能之類比-數(shù)位(A/D)轉換器74；及對應A/D轉換器74之可取得輸出值而事先記憶指示定電流源23a之控制位準之值之查找表記憶體(LUT)75。LUT75之輸出系供應至定電流源23a作為偏壓控制信號。
驅動信號Vin之電壓系作為此次目標電壓，從行40所導出之電壓系作為上次目標電壓，二者的差經差動放大器71而產生對應之輸出。此差輸出之電壓於A/D轉換器74中，以上述期間Tx內之任一時序取樣保持，而輸出對應其所保持之電壓之數(shù)位值。藉由此輸出之數(shù)位值，LUT75之對應之記憶資料被指定位址并讀出。藉由LUT75之讀出輸出控制定電流源23a之態(tài)樣如圖3之實施例中於先前所述。
於本例中，如上述之該差輸出之極性問題於LUT75中解決。亦即，不論該差輸出為正或負，皆將對應輸出之記憶資料準備於LUT75。
藉由如此之電路態(tài)樣，亦可實現(xiàn)如圖6所示之動作，可達到消耗電力削減效果。又，圖13之態(tài)樣為控制偏壓電流值之態(tài)樣，但與圖7之態(tài)樣之意旨相同，亦可改變?yōu)榭刂崎_關30之ON期間而控制偏壓電流運轉期間。此時，例如可藉由將LUT75之輸出取代LUT65(參考圖8)之輸出設為計數(shù)器66之預設資料輸入而實現(xiàn)。
又，圖13之態(tài)樣系於A/D轉換器74具備取樣保持功能，但取代此方式，亦可將如此之功能於差動放大器71之輸入側實現(xiàn)。其他亦可考慮各種與圖13之態(tài)樣為等效之態(tài)樣。
圖14系為對復數(shù)之驅動電路進行共同偏壓控制之例，於與上述放大器20相同態(tài)樣之本例中，3個放大器201、202、203用為共有相同偏壓控制之1個驅動單元801、802、…。放大器201、202、203之各輸出連接至源極線。對此等放大器內之定電流源供應相同偏壓控制信號。偏壓控制信號於驅動單元內基於1個LUT之輸出而產生。指定LUT之位址之前后行之像素資料之差值以如下方式產生。
於每一源極匯流排線所供應之像素資料Vdata1、Vdata2、Vdata3、…系分別供應至方塊811、812、813，方塊811、812、813系求出各行前次與本次之像素資料之差。此等方塊分別由如上述之切換電路、2個緩沖器記憶體及減法器所構成，於3個方塊中所求得之像素資料之差，分別供應至大小判斷電路82。大小判斷電路82判斷此等3個差中之最大之值而輸出。藉由如此所得之差值，LUT因對3個放大器成單一之讀出輸出，故目標電壓變化之最大之放大器之偏壓控制對於其他放大器亦可進行。方塊811、812、813、判斷電路82及單一之LUT形成被改變之控制電路60D。
藉由如此方式，3個放大器因可共用LUT故可受到抑制而縮小電路規(guī)模。又，相鄰像素之顯示灰階位準接近情況下，如本例所示於每個相鄰像素形成驅動單元之形態(tài)是特別有效的。又，控制信號C0不限於驅動單元，可共同用於全部之放大器。
圖14之態(tài)樣藉由改變定電流源之輸出電流值而進行偏壓控制，但亦可如先前之圖7之實施例之意旨般，亦可改變?yōu)榻逵筛淖冮_關30之ON期間而進行偏壓控制。此情形時，較LUT為輸出側之態(tài)樣置換為具有先前圖8之計數(shù)器之態(tài)樣。
又，於上述之例中，系藉由3個放大器構成1個驅動單元，但藉由2個放大器或4個以上之放大器構成亦可。
又，於上述各實施例中，顯示面板系使用液晶顯示面板，但本發(fā)明不必限定於此，可適用於具有驅動電容性負載之用途之任一顯示裝置。又，於上述內容中，偏壓控制方法系分別說明改變定電流源之電流值之方法與改變定電流源之電流輸出動作期間之長度之方法，但亦可同時改變定電流源之電流值與電流輸出動作期間之長度二者，本發(fā)明亦包含如此組合方法之形態(tài)。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明之精神與范疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於后附之申請專利范圍中。
元件符號說明Vdata、Vdata1～6像素資料Vin輸入驅動信號Vout輸出驅動信號10灰階電壓產生電路20、20A、201、202、203放大器21n通道場效電晶體22p通道場效電晶體23、23a定電流源30開關40輸出線C0、C0a控制信號Ccol電容性負載50共同電極60、60A、60B、60C、60D控制電路61切換電路62、63緩沖器記憶體64減法器65查找表記憶體66計數(shù)器66br借位輸出67波峰微分電路68S-R正反器電路671 D型正反器電路672 AND電路71差動放大器72絕對值電路73取樣保持電路74附加取樣保持功能之A/D轉換器75查找表記憶體801、802驅動單元811、812、813差檢測方塊
82大小判斷電路TA、TB、TX期間Ia電流值Ib電流值(中央值)p、q時點m點線Hsync水平同步信號CLK時脈信號Vdd正側電源電壓Vss負側電源電壓
權利要求
1.一種驅動電路，其用以驅動顯示裝置之電容性負載，其系包含一驅動信號供應機構，其系供應具有於周期性更新值時所應呈現(xiàn)之目標電壓之一驅動信號；一放大機構，其系具有一以該驅動信號為輸入并產生對應此之輸出而供應至該電容性負載之放大部、一供應規(guī)定其通過速率之偏壓電流至該放大部之電流值可調控型定電流源、及一對該定電流源之電流輸出動作進行ON/OFF控制之開關部；以及一控制機構，其系於該目標電壓每次更新時檢測該目標電壓之上次值與本次值之差，改變定該電流源之電流值使當此差越大時該偏壓電流越大。
2.如申請專利范圍第1項之驅動電路，其中，該控制機構包含一緩沖器記憶體，其系分別記憶該驅動信號之上次值及本次值；一減法器，其系求得此記憶之上次值與本次值之差；以及一記憶體，其系對應該差值事先記憶該定電流源之適當電流值，該定電流源可藉由該減法器之輸出而設定從該記憶體所讀出之電流值。
3.如申請專利范圍第1項之驅動電路，其中，該控制機構包含一差動放大器，其系以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；以及一取樣保持機構，其系於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓，該定電流源可藉由利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出，而設定電流值。
4.如申請專利范圍第1項之驅動電路，其中，該控制機構包含一差動放大器，其系以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；一取樣保持機構，其系於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓；以及一記憶體，其系對應利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出之電壓之數(shù)位值，事先記憶該定電流源之適當電流值，該定電流源藉由該差之數(shù)位值而設定從該記憶體所讀出之電流值。
5.如申請專利范圍第1、2、3或4項之驅動電路，其中，該偏壓電流控制為至少2階段。
6.如申請專利范圍第1、2、3或4項之驅動電路，其中，該目標電壓於每一水平掃描期間更新。
7.如申請專利范圍第1、2、3或4項之驅動電路，其中，該目標電壓為灰階電壓。
8.一種驅動電路，其用以驅動顯示裝置之電容性負載，其系包含一驅動信號供應機構，其系供應具有於周期性更新值時所應呈現(xiàn)之目標電壓之驅動信號；一放大機構，其系具有一以該驅動信號為輸入并產生對應此之輸出而供應至該電容性負載之放大部、一供應規(guī)定其通過速率之偏壓電流至該放大部之電流值可調控型定電流源、及一對該定電流源之電流輸出動作進行ON/OFF控制之開關部；以及一控制機構，其系於該目標電壓每次更新時檢測該目標電壓之上次值與本次值之差，以改變該定電流源之電流輸出動作期間之長度，使當此差越大時該偏壓電流之累加值越大之態(tài)樣，進行該開關部之ON/OFF控制。
9.如申請專利范圍第8項之驅動電路，其中，該控制機構包含一緩沖器記憶體，其系分別記憶該驅動信號之上次值及本次值；一減法器，其系求得此記憶之上次值與本次值之差；以及一記憶體，其系對應該差值事先記憶該定電流源之適當電流輸出動作期間之長度，該開關部可藉由該減法器之輸出，而於對應從該記憶體讀出之電流輸出動作期間之長度之期間，將該定電流源設為ON。
10.如申請專利范圍第8項之驅動電路，其中，該控制機構包含一差動放大器，其系以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；以及一取樣保持機構，其系於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓，該定電流源於對應利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出電壓之長度之電流輸出動作期間，藉由該開關部而設為ON。
11.如申請專利范圍第8項之驅動電路，其中，該控制機構包含一差動放大器，其系以該放大機構之輸入作為一輸入，以該放大機構之輸出作為另一輸入，而輸出此等輸入間之差；以及一取樣保持機構，其系於該放大機構之輸出從該目標電壓之上次值起往本次值變化之前，取樣并保持對應該差值之電壓，或取樣并保持該差動放大器之各輸入之電壓；以及一記憶體，其系對應利用該保持之電壓或該保持之電壓之輸入所得之該差動放大器之輸出之電壓之數(shù)位值，事先記憶該定電流源之適當電流輸出動作期間之長度，該定電流源於藉由該差之數(shù)位值而從該記憶體讀出之電流輸出動作期間之長度，藉由該開關部而設為ON。
12.如申請專利范圍第8、9、10或11項之驅動電路，其中，該偏壓電流之累加值控制為至少2階段。
13.如申請專利范圍第8、9、10或11項之驅動電路，其中，該目標電壓於每一水平掃描期間更新。
14.如申請專利范圍第8、9、10或11項之驅動電路，其中，該目標電壓為灰階電壓。
15.一種顯示裝置，其系以如申請專利范圍第1或8項中之驅動電路用為列驅動電路。
16.如申請專利范圍第15項之顯示裝置，其具有延伸於畫面之垂直方向之復數(shù)個列電極，該放大機構設置於各該列電極，該放大機構之輸出分別與該列電極耦合，該控制機構設置於各該列電極。
17.如申請專利范圍第16項之顯示裝置，其具有延伸於畫面之垂直方向之復數(shù)個列電極，該放大機構設置於各該列電極，該放大機構之輸出分別與該列電極耦合，該控制機構設置為對復數(shù)個列電極所相關之放大機構，進行共同之偏壓控制，根據於該復數(shù)個列電極所相關之放大機構所得之差中之最大差，進行控制。
全文摘要
本發(fā)明系提供一種驅動電路及顯示裝置，其可極力減少放大器之偏壓電流之浪費而實現(xiàn)低消耗電力。本發(fā)明系為用以驅動顯示裝置之電容性負載之驅動電路，此電路包含一驅動信號供應機構10，其系供應具有於周期性更新值時所應呈現(xiàn)之目標電壓之驅動信號；一放大機構(20A、30)，其系具有以該驅動信號為輸入并產生對應此之輸出而供應至電容性負載之放大部20A、對放大部20A供應規(guī)定其通過速率之偏壓電流之電流值可調控型之定電流源23a、及對定電流源23a之電流輸出動作進行ON/OFF控制之開關部30；以及一控制機構60，其系於目標電壓每次更新時檢測目標電壓之上次值與本次值之差，改變定電流源23a之電流值使當此差越大時其偏壓電流變越大。
文檔編號G09F9/35GK101055702SQ200610169370
公開日2007年10月17日 申請日期2006年12月13日 優(yōu)先權日2005年12月13日
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