專利名稱：顯示器的源驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器，更具體地，涉及一種顯示器的源驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
在下文中，將參照附圖描述包含在顯示器中的源驅(qū)動器的一般結(jié)構(gòu)。 圖1是一般的源驅(qū)動器的電路圖，該源驅(qū)動器包括R-串(R-string)20、開關(guān)盒
(switch box)30、電平轉(zhuǎn)換器(level shifter) 40和緩沖器50。 關(guān)于圖1中所示的源驅(qū)動器的詳細配置和操作，可以參考Behzad Razavi，DesignofAnalog CMOS Integrated Circuits. NewYork :McGraw-Hill，2001以及K. Martin andD. A. Johns，AnalogIntegrated Circuit Design. New York :Wiley， 1997。因此，將省略圖l中所示的元件的詳細操作的詳細描述。 在圖1中所示的一般的源驅(qū)動器中，電平轉(zhuǎn)換器40將數(shù)據(jù)信號D。至D,—工的電平轉(zhuǎn)換為可以驅(qū)動高壓開關(guān)盒30的電平。這是因為開關(guān)盒30不能被具有小電平的數(shù)據(jù)信號D。至DN—工驅(qū)動。必須需要電平轉(zhuǎn)換器40的源驅(qū)動器導(dǎo)致了大尺寸。 此外，由于分辨率的提高，包含在開關(guān)盒30中的高壓晶體管的數(shù)量增加(2N_1)倍，電平轉(zhuǎn)換器40的數(shù)量增加N倍。因此，隨著分辨率的提高，源驅(qū)動器的尺寸進一步增大。
此外，由于連接到輸出驅(qū)動電壓V。ut的緩沖器50的電壓增益是"l"，例如，為了輸出9伏輸出驅(qū)動電壓V。ut，電源電壓V。M的電平也應(yīng)被提高到大約9伏。此外，具有由電平轉(zhuǎn)換器40提高的電平的信號被提供給開關(guān)盒30。由于這些原因，配置開關(guān)盒30的晶體管應(yīng)該是高壓晶體管。因此，具有高壓晶體管(高壓晶體管的尺寸大于低壓晶體管的尺寸)的開關(guān)盒30的尺寸也增大。 因此，由于圖1中所示的一般的源驅(qū)動器具有復(fù)雜的配置，所以需要大尺寸和高功耗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對一種顯示器的源驅(qū)動器，該源驅(qū)動器基本上避免了由于相關(guān)技
術(shù)的限制和缺點導(dǎo)致的一個或多個問題。 本發(fā)明的一個目的在于提供一種利用開關(guān)電容器模式放大原理的具有小尺寸和
低功耗的顯示器的源驅(qū)動器，。 本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征一部分將在下文中闡述，一部分對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言通過下文的實驗將變得顯而易見或者可以從本發(fā)明的實踐中獲得。通過所寫的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，可以了解和獲知本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點以及根據(jù)本發(fā)明的目的，如在本文中所體現(xiàn)和概括描述的， 一種包括時序控制器、源驅(qū)動器和顯示器面板的顯示器的源驅(qū)動器包括數(shù)_模轉(zhuǎn)換器(DAC)，配置該數(shù)_模轉(zhuǎn)換器以響應(yīng)于來自時序控制器的數(shù)字數(shù)據(jù)信號來輸出模擬值；以及放大單元，配置該放大單元從而以開關(guān)電容模式放大模擬值并將放大的結(jié)果作為用來驅(qū)動顯示面板的單元列線的驅(qū)動信號輸出。 由于根據(jù)本發(fā)明的顯示器的源驅(qū)動器使用了設(shè)置在輸出側(cè)的開關(guān)電容模式的放大器，而不同于使用設(shè)置在輸出側(cè)的單元緩沖器的一般源驅(qū)動器，所以可以獲得以下效果。
1.由于可以使用電平低于一般源驅(qū)動器中使用的電源電壓V。M的電平的電源電壓V，，則在相關(guān)技術(shù)中采用高壓晶體管的開關(guān)盒可以采用低壓晶體管，從而可以減小其尺寸。 2.與使用電平轉(zhuǎn)換器的一般源驅(qū)動器不同的是，由于不需要電平轉(zhuǎn)換器，所以可以進一步降低功耗和減小尺寸。 3.由于運算放大器設(shè)置在開關(guān)電容模式的放大單元中的兩個金屬-絕緣體-金屬(MM，Metal-Insulator-Metal)電容器的下一級上，所以可以進一步降低源驅(qū)動器的尺寸。
因此，如上所述，由于與上述一般的源驅(qū)動器相比可以進一步地減小尺寸和降低功耗，因此可以降低成本并且可以通過降低功耗來改善電磁干擾(ElectromagneticInterference, EMI)。 可以理解的是，本發(fā)明的上述總體描述和以下的具體描述都是示例性的和說明性的，并且旨在提供對所要求的本發(fā)明的進一步解釋。


附圖被包括用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合于此而構(gòu)成本申請的一部分。本發(fā)明的示例性實施例連同描述都用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中
圖1是一般的源驅(qū)動器的電路圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的源驅(qū)動器的電路圖。 圖3A和圖3B是示出了圖2中所示的第一至第五開關(guān)響應(yīng)于開關(guān)信號和反向開關(guān)信號而開啟/關(guān)閉的狀態(tài)的視圖。
具體實施例方式
在下文中，將在描述本發(fā)明之前描述顯示器的簡要配置和操作。
通常，顯示器包括時序控制器(未示出)、多個源驅(qū)動器(或列驅(qū)動電路)和門驅(qū)動器(或行驅(qū)動電路)(未示出)以及顯示面板(未示出)。時序控制器控制門驅(qū)動器和源驅(qū)動器，而門驅(qū)動器和源驅(qū)動器驅(qū)動顯示面板。顯示器面板根據(jù)從門驅(qū)動器提供的掃描信號&至Rn以及從源驅(qū)動器提供的數(shù)據(jù)信號Q至Cm來顯示圖像，并且可以包括用在時序控制其和顯示驅(qū)動集成電路(displaydriving integrated circuit)之間的多種顯示面板，例如液晶顯示(LCD)面板(例如薄膜晶體管(TFT)LCD、超扭曲向列(SuperTwisted Nematic，STN)LCD或鐵電液晶顯示器(0LED，))、等離子體顯示面板(Plasma Display Panel, PDP)或有機發(fā)光顯示(OrganicUiminescence Electro Display, 0LED)面板或場發(fā)身寸顯示器(FieldEmission Display, FED)。時序控制器可以將各種用來控制源驅(qū)動器的信號和數(shù)據(jù)
4發(fā)送到源驅(qū)動器。 在下文中，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示器的源驅(qū)動器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的源驅(qū)動器的電路圖。 圖2中所示的源驅(qū)動器包括數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-AnalogConverter，DAC)60和放大單元70。 DAC 60響應(yīng)于從時序控制器(未示出)提供的N個數(shù)字數(shù)據(jù)信號(digital datasignal)D。至DN—工產(chǎn)生模擬值并將產(chǎn)生的模擬值輸出到放大單元70。
DAC 60可以由分壓器62和解碼器64實現(xiàn)。 分壓器62將電源電壓VDD2分成具有不同電平的n個電壓并將劃分的具有不同電平的n個電壓輸出到解碼器64 。分壓器62可以由串聯(lián)在電源電壓VDD2和地之間的n個串電阻器R。至R^來實現(xiàn)。 解碼器64響應(yīng)于數(shù)字數(shù)據(jù)信號D。至DN—n解碼由分壓器62提供的具有不同電平的n個電壓，并將解碼的結(jié)果作為模擬值輸出到放大單元70。解碼器64可以由具有多個開關(guān)的開關(guān)盒64實現(xiàn)，其中，所述多個開關(guān)被切換以響應(yīng)于數(shù)字數(shù)據(jù)信號D。至DN—工將具有不同電平的n個電壓轉(zhuǎn)換為模擬值。開關(guān)盒64的開關(guān)可以由圖2中所示的MOS晶體管實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，MOS晶體管可以是與包含在圖1中所示的開關(guān)盒30中的高壓晶體管不同的低壓晶體管。例如，MOS晶體管可以是NMOS、 PMOS或者CMOS晶體管。
同時，放大單元70以開關(guān)電容模式(switched capacitor mode)放大DAC 60提供的模擬值(例如模擬電壓)，并且將放大的結(jié)果作為用來驅(qū)動顯示面板(未示出)的單元列線(unit column line)的驅(qū)動信號V。ut輸出。通常，開關(guān)電容模式的放大器具有電容器。因此，通過調(diào)整包含在放大單元70中的電容器的值，從DAC 60輸出的模擬電壓可以被放大為期望的值并且作為輸出電壓V。ut輸出。 圖2中所示的放大單元70的元件只是示例性的，本發(fā)明不局限于這種電路結(jié)構(gòu)。例如，如果由電容器的值放大模擬電壓從而輸出輸出驅(qū)動電壓V。ut，則電路可以具有任意結(jié)構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，圖2中所示的放大單元70包括第一至第五開關(guān)72至80、第一和第二電容器Q和C2以及運算放大器90?，F(xiàn)在將描述包含在放大單元70中的元件的配置。 運算放大器90具有連接到每個第一和第二電容器&和C2 —側(cè)的負輸入端(_)、連接到驅(qū)動信號V。ut的輸出端以及接地的正輸入端。 第一電容器Q連接在運算放大器90的負輸入端(_)和第一開關(guān)72之間。第二電容器C2連接在運算放大器90的負輸入端(_)和第二開關(guān)74之間。 第一開關(guān)72連接到第一電容器Q和DAC 60的輸出端，并且響應(yīng)于開關(guān)信號S來切換。第二開關(guān)74連接在第二電容器G和DAC 60的輸出端之間，并且響應(yīng)于開關(guān)信號S來切換。第三開關(guān)76連接在第二開關(guān)74和第二電容器C2之間的接觸點與地之間，并且響應(yīng)于反向開關(guān)信號SB來切換。第四開關(guān)78連接在第一開關(guān)72和第一電容器Q之間的接觸點與運算放大器90的輸出端之間，并且響應(yīng)于反向開關(guān)信號SB來切換。第五開關(guān)80連接在運算放大器90的負輸入端(_)和輸出端之間，并且響應(yīng)于開關(guān)信號S來切換。
現(xiàn)在將描述具有上述結(jié)構(gòu)的放大單元70的工作原理。
圖3A和圖3B是示出了圖2中所示的第一至第五開關(guān)72至80響應(yīng)于開關(guān)信號S和反向開關(guān)信號SB開啟/關(guān)閉的狀態(tài)的視圖。 首先，如果開關(guān)信號S處于"高"邏輯電平而反向開關(guān)信號SB處于"低"邏輯電平，則圖2中所示的放大單元70的連接結(jié)構(gòu)可如圖3A所示。如果開關(guān)信號S處于"低"邏輯電平而反向開關(guān)信號SB處于"高"邏輯電平，則圖2中所示的放大單元70的連接結(jié)構(gòu)可如圖3B所示。 如等式1所示，圖3A中所示的連接結(jié)構(gòu)中的電容器Q和C2中所帶電荷量Q的變化A Q工和圖3B中所示的連接結(jié)構(gòu)中的電容器Q和C2中所帶的電荷量Q的變化A Q2相等。
這是基于電荷守恒定理。 等式1 A Q丄=A Q2 等式1可以由等式2表示。 等式2(S = L) (S = H) = Q2 (S = L) -Q2 (S = H) 其中，S = L表示開關(guān)信號處于"低"邏輯電平，而S = H表示開關(guān)信號處于"高"邏輯電平。因此，如等式3所示，可以看出，從DAC 60輸出的模擬值Vin被放大以便產(chǎn)生作為驅(qū)動信號的輸出電壓V。ut。
等式3 V。ut = ~^"xVin 由等式3可見，可以通過調(diào)節(jié)電容器Q和C2的值來調(diào)整電壓增益(V。ut/Vin)。
在根據(jù)本發(fā)明的源驅(qū)動器中，開關(guān)電容器模式的放大器70設(shè)置在源驅(qū)動器的輸出側(cè)，取代單元緩沖器50。因此，可以使用具有比圖1中所示的用來驅(qū)動R串20的電源電壓VDD1小的電平的電源電壓VDD2。例如， 一般的電源電壓VDD1是9伏，而圖2中所示的電源電壓V鵬只需3伏。 此外，包含在圖1中所示的開關(guān)盒30中的晶體管是高壓晶體管，而實現(xiàn)圖2中所示的開關(guān)盒64的晶體管不必要是高壓晶體管，低壓晶體管就足夠了。由于低壓晶體管的尺寸小于高壓晶體管的尺寸，因此根據(jù)本發(fā)明的圖2中所示的源驅(qū)動器的開關(guān)盒64小于圖1中所示的開關(guān)盒30的尺寸。 此外，圖1中所示的源驅(qū)動器使用電平轉(zhuǎn)換器40，而根據(jù)本發(fā)明的源驅(qū)動器不需要電平轉(zhuǎn)換器40。因此，可以進一步減小源驅(qū)動器的尺寸和降低功耗。此外，由于運算放大器90設(shè)置在兩個金屬-絕緣體-金屬(Metal-Insulator-Metal，MIM)電容器Q和C2的下一級(stage)上，所以可以減小降低源驅(qū)動器的尺寸。 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以作各種修改及變形，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本發(fā)明意在涵蓋在所附權(quán)利要求及其等同替換的范圍內(nèi)的對本發(fā)明的修改和變形。
權(quán)利要求
一種包括時序控制器、源驅(qū)動器以及顯示面板的顯示器的源驅(qū)動器，所述源驅(qū)動器包括數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)，配置所述數(shù)-模轉(zhuǎn)換器以響應(yīng)于由所述時序控制器提供的數(shù)字數(shù)據(jù)信號輸出模擬值；以及放大單元，配置所述放大單元從而以開關(guān)電容模式放大所述模擬值，并且將所述放大的結(jié)果作為用來驅(qū)動所述顯示面板的單元列線的驅(qū)動信號輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的源驅(qū)動器，其中，所述DAC包括分壓器，配置所述分壓器以將電源電壓劃分為具有不同電平的n個電壓并輸出具有不同電平的所述n個電壓；以及解碼器，配置所述解碼器以響應(yīng)于數(shù)字數(shù)據(jù)信號解碼由分壓器提供的具有所述不同電平的所述n個電壓，并且將解碼結(jié)果作為模擬值輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的源驅(qū)動器，其中，所述分壓器包括串聯(lián)連接在電源電壓和地之間的n個電阻器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的源驅(qū)動器，其中，所述解碼器包括開關(guān)盒，所述開關(guān)盒包括多個開關(guān)，所述多個開關(guān)用來響應(yīng)于所述數(shù)字數(shù)據(jù)信號將具有所述不同電平的n個所述電壓轉(zhuǎn)換為所述模擬值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的源驅(qū)動器，其中，所述開關(guān)盒的開關(guān)是M0S晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的源驅(qū)動器，其中，所述MOS晶體管是低壓晶體管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的源驅(qū)動器，其中，所述MOS晶體管是NMOS、PMOS或者CMOS晶體管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的源驅(qū)動器，其中，所述放大單元包括運算放大器，具有連接到所述驅(qū)動信號的輸出端以及接地的正輸入端；第一電容器，有一側(cè)連接到所述運算放大器的負輸入端；第二電容器，有一側(cè)連接到所述負輸入端；第一開關(guān)，連接在所述第一電容器的另一側(cè)和所述模擬值之間，并且響應(yīng)于開關(guān)信號來切換；第二開關(guān)，連接在所述第二電容器的另一側(cè)和所述模擬值之間，并且響應(yīng)于開關(guān)信號來切換；第三開關(guān)，連接在所述第二開關(guān)和所述第二電容器之間的接觸點與地之間，并且響應(yīng)于反向開關(guān)信號來切換；第四開關(guān)，連接在所述第一開關(guān)和所述第一電容器之間的接觸點與所述輸出端之間，并且響應(yīng)于所述反向開關(guān)信號來切換；以及第五開關(guān)，連接在所述負輸入端和所述輸出端之間，并且響應(yīng)于所述開關(guān)信號來切換。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種顯示器的源驅(qū)動器，該包括時序控制器、源驅(qū)動器以及顯示面板的顯示器的源驅(qū)動器包括數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)，配置該數(shù)-模轉(zhuǎn)換器以響應(yīng)于由時序控制器提供的數(shù)字數(shù)據(jù)信號來輸出模擬值；以及放大單元，配置該放大單元從而以開關(guān)電容模式放大所述模擬值，并且將放大的結(jié)果作為用于驅(qū)動顯示面板的單元列線的驅(qū)動信號輸出。因此，由于與一般的源驅(qū)動器相比，可以進一步地減小尺寸和降低功耗，因此可以降低成本并且通過降低功耗改善電磁干擾(EMI)。
文檔編號G09G3/04GK101770740SQ20091026039
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者宋南珍, 李相憲 申請人:東部高科股份有限公司