专利名称：显示装置及其电容性负载之驱动电路的制作方法
发明所属之技术领域本发明系关於广泛应用於显示装置之驱动电路，特别系关於显示装置中对电容性负载供应目标电压信号之驱动电路，更具体而言，系关於对於如液晶显示面板之显示装置之列电极施加对应像素资讯信号之电压之显示驱动电路等。本发明又系关於使用此驱动电路之显示装置。
先前技术
图1系显示本发明相关连之用於液晶显示装置之如上述类型之驱动电路之示意态样。
图1所示之驱动电路之构成系为可对液晶显示装置之列电极，例如於画面区域之垂直方向延伸并与作为用以驱动像素之主动元件之薄膜电晶体(TFT)之源极电极相连接之源极汇流排线，供应对应像素资讯之驱动电压信号，例如於每一源极汇流排线各设置一个驱动电路。
此驱动电路主要包含灰阶电压产生电路10，供应作为像素资讯信号之数位像素资料；放大器20，具备与灰阶电压产生电路10之输出相耦合之输入；及开关30，用以控制放大器20之电源亦即偏压电流之开启/关闭(ON/OFF)，放大器20之输出系藉著输出线40连接至上述源极汇流排线。
配置於初阶之灰阶电压产生电路10系由数位-类比转换器所构成，系作为供应具有应呈目标电压之驱动信号之驱动信号供应机构。灰阶电压产生电路10具有由串联之复数个电阻元件所形成之分压电路，如图所示，该分压电路之一端耦合於正侧电源电压Vdd，而另一端则耦合於负侧电源电压Vss，而产生将Vdd-Vss间电压加以分压并渐进地增加或减少之复数个灰阶电压。於电阻元件之共同连接点上，分别连接开关元件之一端，而开关元件之另一端则全部共同连接，并导出作为灰阶电压产生电路10之输出端。开关元件分别可个别控制，并对应输入之像素资料Vdata值而任一个可切换为导通(ON)。藉此，於由分压电路所形成之各种灰阶电压中，仅有使对应由像素资料Vdata所示之灰阶位准之灰阶电压成为ON之开关元件为导通，而输出导通之该灰阶电压之驱动信号Vin。
配置於次阶之放大器20具有互补连接之n通道及p通道场效电晶体(FET)21、22，其驱动信号Vin共同供应至闸极；及定电流源23，其一端连接於n通道FET21之源极。p通道FET22之汲极与正侧电源电压Vdd相连接，而定电流源23之另一端则与开关30之一端相耦合。开关30，其另一端系与负侧电源电压Vss相连接，对应来自未图示之控制电路之控制信号C0而控制ON/OFF。仅於开关30为导通(ON)时，放大器20於正负电源电压间形成封闭回路，以定电流源23之输出电流作为偏压电流，具备对应该偏压电流之驱动能力而呈现放大作用。亦即，放大器20以对应定电流源23之固有偏压电流之通过速率，而输出对应输入之驱动信号Vin之电压。p通道FET22之源极与n通道FET21之汲极共同连接，此共同连接部导出作为该放大器之输出端，而与输出线40或源极汇流排线相连。
源极汇流排线规定形成於显示区域之TFT之源极电极之电位，例如，藉由供应至作为与源极汇流排线交叉并於画面区域之水平方向延伸之行电极之闸极汇流排线之行选择信号(或导线选择信号或闸极控制信号)，使该TFT导通时(ON)，对该TFT，从与其汲极电极相耦合之像素电极，对液晶层中之该液晶部分，附加对应所供应之驱动电压信号之电位。於像素电极之相对侧，设置夹住液晶层且约横跨画面全区域而形成之共同电极50，该液晶部分对应於该像素电极与共同电极50间所产生之电压而改变分子配向，而使其光学调变状态改变。於此态样中，源极汇流排线於画面区域中长长地延伸，输出线40与共同电极50之间所挟持的电容Ccol可视为源极汇流排线及液晶层之等效电容。
图2系显示此驱动电路之动作，最上阶为驱动信号Vin之波形，次阶为像素资料Vdata之时序信号之水平同步信号之波形，第3阶为放大器20之输出电压Vout之波形，第4阶为放大器20中之依据定电流源23之偏压电流之波形，最下阶为开关控制信号C0。
水平同步信号系规定像素资料Vdata之更新时序，於本例中，藉由水平同步信号落至低位准之时点，来区分1个水平扫描期间(所谓1个(扫描)行)。因此，藉由该时点而显示行之始期及终期，於各行更新像素资料Vdata。
现在，考虑像素资料Vdata之水平扫描期间推移为第(n-1)行、第n行、第(n+1)行、第(n+2)行之情形。
於第n行中，灰阶电压产生电路10因应水平同步信号之下降，产生对应像素资料Vdata之灰阶电压亦即驱动信号Vin。此时，对应该资料，电路10内之任一开关导通时(ON)。其次，不久当水平同步信号上升时，则开关30之控制信号C0成为高位准，於整个固定期间TA维持其高位准。开关30因控制信号C0於高位准其间而导通(ON)，故定电流源23於整个固定期间TA可输出电流，对互补型电晶体21、22以依据定电流源23之偏压电流而供应电源。在此之偏压电流之值为定电流源23所固有之固定电流值Ia。因此，放大器20之输出Vout以由偏压电流值Ia所订定之通过速率，於整个固定期间TA，缓慢接近作为目标值之驱动信号Vin之值。於本例中，第(n-1)行之Vin之值为最小值，而第n行之Vin之值为最大值，可事先设定偏压电流值Ia及期间TA，使可依据从该最小值至该最大值为止，亦即最大变化量(输出振幅最大值)Vpp而改变输出Vout。
其次，於第(n+1)行中，灰阶电压产生电路10在此亦因应水平同步信号之下降而产生对应像素资料Vdata之驱动信号Vin。又，因应水平同步信号之上升，开关30之控制信号C0成为高位准，於整个固定期间TA维持其高位准，同样地进行开关30及定电流源23之控制。但是，於本例中，第(n+1)行之Vin之值成为中间值，输出Vout於期间TA之中途未待该期间结束即达到目标之Vin之值。
此外，於第(n+2)行中，灰阶电压产生电路10、开关30及定电流源23之动作亦同样进行，但於本例中，第(n+2)行之Vin之值为与前行中完全相同中间值，於期间TA中，即使对互补型电晶体21、22附加偏压电流，输入亦不会改变，故基本上输出Vout不会变化。
从以上可知，於本发明相关之态样中，除了要求输出振幅最大值Vpp之行以外，於偏压期间TA之中途或自开始起已达到目标电压。因此，於达到该目标电压后仍浪费地使用对放大器电晶体21、22之偏压电流，故不利於省电。
发明内容有监於上述问题点，本发明之目的在於提供一种驱动电路及显示装置，其可极力减少放大器之浪费之偏压电流而实现低消耗电力。
本发明之另一目的在於提供一种驱动电路及显示装置，其可以简单之态样达成消耗电力之削减。
为了达成上述目的，本发明之第1态样系为一种驱动电路，其用以驱动显示装置之电容性负载，其具有驱动信号供应机构，供应具有於周期性更新值时所应呈现之目标电压之驱动信号；放大机构，具有以该驱动信号为输入并产生对应此之输出而供应至该电容性负载之放大部、对该放大部供应规定其通过速率之偏压电流之电流值可调控型之定电流源、及对该定电流源之电流输出动作进行开启/关闭(ON/OFF)控制之开关部；及控制机构，於该目标电压每次更新时检测该目标电压之上次值与本次值之差，改变该定电流源之电流值使当此差越大时该偏压电流越大。
承上所述，由於目标电压从上次值至本次值为止之变化量所对应的偏压电流不会过剩，故可抑制消耗电力。
於此态样中，该控制机构具有缓冲器记忆体，分别记忆该驱动信号之上次值及本次值；减法器，求得此记忆之上次值与本次值之差；及记忆体，对应该差值事先记忆该定电流源之适当电流值，该定电流源可藉由该减法器之输出而设定从该记忆体所读出之电流值。又，该控制机构具有差动放大器，以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；及取样保持机构，於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压，该定电流源可藉由利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出，而设定电流值。此外，该控制机构具有差动放大器，以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；取样保持机构，於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压；及记忆体，对应利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出之电压之数位值，事先记忆该定电流源之适当电流值，该定电流源亦可藉由该差之数位值而设定从该记忆体所读出之电流值。如此，可以简单之态样达成所期之目的。又，该偏压电流可控制为至少2阶段，当阶段数越多越能达到消耗电力节省效果。
又，为了达成上述目的，本发明之第2态样系为一种驱动电路，其用以驱动显示装置之电容性负载，其具有驱动信号供应机构，供应具有於周期性更新值时所应呈现之目标电压之驱动信号；放大机构，具有以该驱动信号为输入并产生对应此之输出而供应至该电容性负载之放大部、对该放大部供应规定其通过速率之偏压电流之电流值可调控型之定电流源、及对该定电流源之电流输出动作进行开启/关闭(ON/OFF)控制之开关部；及控制机构，於该目标电压每次更新时检测该目标电压之上次值与本次值之差，以改变该定电流源之电流输出动作期间之长度，使当此差越大时该偏压电流之累加值越大之态样，进行该开关之开启/关闭(ON/OFF)的控制。
承上所述，由於目标电压从上次值至本次值为止之变化量所对应的偏压电流不会有太长之运转期间让电流通过，故可抑制消耗电力。
於此态样中，该控制机构具有缓冲器记忆体，分别记忆该驱动信号之上次值及本次值；减法器，求得此记忆之上次值与本次值之差；及记忆体，对应该差值以事先记忆该定电流源之适当电流输出之动作期间长度，该开关部可藉由该减法器之输出，而从该记忆体读出之电流输出之动作期间长度所对应之期间，将该定电流源设为开启(ON)。又，该控制机构具有差动放大器，以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；及取样保持机构，於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压，该定电流源於对应利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出电压之长度之电流输出动作期间，可藉由该开关部而设为开启(ON)。此外，该控制机构具有差动放大器，以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；取样保持机构，於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压；及记忆体，对应利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出之电压之数位值，事先记忆该定电流源之适当电流输出动作期间之长度，该定电流源亦可为於藉由该差之数位值而从该记忆体读出之电流输出动作期间之长度，藉由该开关部而设为开启(ON)。如此，可以简单之态样达成所期目的。又，该偏压电流之累加值可控制为至少2阶段，当阶段数越多越能达到消耗电力节省效果。
於第1及第2态样中，该目标电压可设为於每次水平扫描期间更新，或该目标电压可为灰阶电压。
又，本发明系关於一种显示装置，其系使用依据上述各态样及其具体的形态之驱动电路作为列驱动电路。在此，於性能面上，具有延伸於画面之垂直方向之复数个列电极，该放大机构设置於各该列电极，该放大机构之输出分别与该列电极耦合，该控制机构最好设置於各该列电极，又，从缩减电路规模之观点而言，具有延伸於画面之垂直方向之复数个列电极，该放大机构设置於各该列电极，该放大机构之输出分别与该列电极耦合，该控制机构设置为可对复数个列电极所相关之放大机构，进行共同之偏压控制，可根据於该复数个列电极所相关之放大机构所得之差中之最大差，进行控制。
图式简单说明图1为习知液晶显示装置所使用之驱动电路之示意态样之电路图；图2为图1之驱动电路之各部之信号之波形之时序图；图3为依据本发明之一实施例之列电极驱动电路之示意态样之电路图；图4为图3之驱动电路中之控制电路之示意态样之方块图；图5为图3之驱动电路中之偏压控制中所呈之像素资料之差与偏压电流之关系图；图6为图3之驱动电路之各部之信号之波形之时序图；图7为依据本发明之另一实施例之列电极驱动电路之示意态样之电路图；图8为图7之驱动电路中之控制电路之示意态样之方块图；图9为图7之驱动电路之各部之信号之波形之时序图；图10为图8之控制电路中之波峰微分电路之示意态样之电路图11为图10之波峰微分电路之动作之时序图；图12为依据本发明之又一实施例之列电极驱动电路之示意态样之电路图；图13为依据本发明之再一实施例之列电极驱动电路之示意态样之电路图；以及图14为使用依据本发明之驱动电路之示意态样之方块图。
实施方式以下，根据实施例，参考添附图式，详细说明本发明之上述各态样之其他实施形态。
图3系示意显示依据本发明之一实施例之液晶显示装置所使用之列电极驱动电路之态样，对於与图1同等之部分附加相同符号。
图3所示之驱动电路中，与图1之驱动电路不同，被改变之放大器20A之定电流源23a之类型为可藉由从该放大器外部所供应之偏压控制信号而改变其输出电流值。又，设置接收像素资料Vdata之控制电路60，控制电路60根据像素资料Vdata产生适当之偏压控制信号，将其供应至定电流源23a，以进行可减少放大器20A之偏压电流之浪费之控制。为了此控制，控制电路60检测驱动电路之上次目标值与本次目标值之差，在此为成为驱动信号Vin基本之像素资料Vdata之上次行之值与本次行之值之差，对应此差，而於每次像素资料Vdata及驱动信号Vin更新时，进行设定定电流源23a之输出电流值之动作。
图4系显示控制电路60之具体态样，设有切换电路61，以输入接收像素资料Vdata，其系交互导通至输出的一端及另一端；缓冲器记忆体62、63，分别接收及记忆来自该一端及另一端之像素资料；减法器64，接收从此等缓冲器记忆体所读出之资料，计算此等值之差；查找表记忆体(以下称为LUT)65，将减法器64之输出作为位址信号输入，而输出该位址所指定之资料。
输入之像素资料Vdata於每一行更新，另一方面，切换电路61於每一行，将该资料区分供应至缓冲器记忆体62及缓冲器记忆体63。因此，於缓冲器记忆体62及缓冲器记忆体63中，将相互差1行之像素资料，亦即连续之前后行之像素资料记忆为上次值及本次值。减法器64求得此前后行之像素资料之差，将对应此差值之资料供应至LUT65。LUT65事先记忆对应像素资料之差所应输出值之资料，利用以该差值指定位址而读出该资料。所读出之资料作为偏压控制信号供应至定电流源23a。
例如，於LUT65记忆2种资料之情形时，以如下方式，进行像素资料之差与记忆资料之对应分配。
例如，以放大器20A之输出振幅之最大变化量(输出振幅最大值)，亦即尖峰对尖峰值Vpp之一半之值作为阈值，依据像素资料之差值较该阈值为大或小，并以其所对应之大小之值决定记忆资料。换言之，限定将像素资料之差值之可取得范围分为2等分所取得之个别之分割范围，依据像素资料之差值落入该分割范围之何区，而将该分割范围之分别对应之2个值定为记忆资料。图5之图表所示之实线系显示此像素资料之差(像素资料之上次值与本次值之差)值与记忆资料值(偏压控制信号位准)之关系，可知以该差值之一半(Vpp/2)为界，依据最大值Ia及中央值Ib切换偏压电流之值。
又，不限於在此所述之例，亦可将像素资料之差值之可取得范围不等分地分成2分而限定一方较另一方为大之分割范围亦可，而分割数亦可超过2。不论何种情形，皆将LUT65之记忆资料值定为当该差值越大，则定电流源23a之输出电流值越大，亦即，放大器20A之偏压电流值变大。偏压电流之控制可为2阶段以上之控制，此阶段数越多为佳。图5之图表之点虚线系表示不均等4阶段控制之一例。又，例如，若定电流源23a呈现如图5之点线m之特性，则最好规定偏压控制信号位准(亦即LUT65之记忆资料)使其等於或大於此点线m所呈之值。此外，偏压电流之切换时点p最好位於点线m上。
LUT65之记忆资料为2种之情形时，例如，对於显示较小值之一方之分割范围之差值，以小的值分配为LUT65之记忆资料；而对於显示较大值之另一方之个别范围之差值，则以大的值分配为LUT65之记忆资料。当从LUT65所读出之资料值为小时，则对定电流源23a供应低位准之偏压控制信号；而於资料值为大时，则对定电流源23a供应高位准之偏压控制信号，以控制使定电流源23a分别呈现低输出电流及高输出电流。
当该记忆资料为3种情形以上时，分别对3个以上之个别分割范围设定记忆资料值。对於该差值属於个别分割范围之何者，使从LUT65所读出之资料值越大，则对定电流源23a供应越高位准之偏压控制信号，以控制使定电流源23a呈现大之输出电流。
图6系显示图3之驱动电路之动作，上阶至下阶分别显示与图2为相同信号之波形。
於本例中，亦检视像素资料Vdata之水平扫描期间从第(n-1)行往第(n+2)行推移之情形。但是，本实施例仅针对特有之偏压电流之控制设为2阶段，而上述阈值仅为Vpp/2之例加以说明。
於第n行中，灰阶电压产生电路10回应水平同步信号之下降，产生对应像素资料Vdata之灰阶电压(亦即驱动信号Vin)。其次，当经过一段时间水平同步信号上升时，则开关30之控制信号C0成为高位准，并於整个固定期间TA维持为此高位准。开关30因控制信号C0於高位准之期间成为导通(ON)，故定电流源23a於整个固定期间TA可输出电流，而依据利用定电流源23a之偏压电流，对互补型电晶体21、22供应电源。在此之偏压电流之值系为由以控制电路60所产生之偏压控制信号所规定之电流值Ia。因此，放大器20A之输出Vout以由偏压电流值Ia所规定之通过速率，於整个固定期间TA缓慢接近作为目标值之驱动信号Vin值。於本例中，第(n-1)行之Vin值成为最小值，而第n行之Vin值成为最大值，电晶体21、22於期间TA中，依据从该最小值至该最大值，亦即最大变化量(输出振幅最大值)Vpp而产生可改变输出Vout之位准之偏压控制信号。此时，於控制电路60中，从减法器64(参考图4)所得之像素资料之差为最大，而LUT65输出对应此最大值之最大位准之偏压控制信号之值。
其次，於第(n+1)行中，灰阶电压产生电路10在此亦回应水平同步信号之下降，产生对应像素资料Vdata之驱动信号Vin。又，回应水平同步信号之上升，开关30之控制信号C0成为高位准，於整个固定期间TA维持为此高位准，同样地，开关30及定电流源23分别成为导通与开启(ON)。但是，在此，第(n+1)行之Vin值成为中间值，与第n行之Vin值之差较输出振幅最大值Vpp之一半(Vpp/2)为小。因此，控制电路60中之LUT65输出之资料系低於此一半之值之范围，参考图5可清楚得知偏压电流Ib之位准系用来实现偏压控制信号。从图6可知，与於第n行所通过之偏压电流Ia不同的是，通过的偏压电流Ib系偏压电流Ia之一半。
藉此，因电晶体21、22亦即放大器20A之通过速率亦减半，第(n+1)行中之放大器20A之输出Vout，从控制信号C0(开关30)变成ON起至达到目标电压Vin为止之电压梯度较第n行时变成更为缓和。然而，电压变化量因可以最大值之一半完成，故於开关30导通(ON)之期间TA内来达到目标电压Vin。
此外，於第(n+2)行中，於本例中，第(n+2)行之Vin值与前行者完全相同，成为中间值，第(n+1)行与第(n+2)行之目标电压Vin之差为零。因此，控制电路60中之LUT65产生对应此之低位准之偏压控制信号，互补型电晶体21、22依据低偏压电流Ib而动作。然而，因输入Vin不变电压变化量变为零，故输出Vout持续维持前面行之值。
如上所述，依据本实施例，对应上次行之目标电压值与本次行之目标电压值之差，亦即输出Vout之应变化量而改变偏压电流，以适应当该变化量为小时以小之偏压电流；而当该变化量为大时以大之偏压电流之输入状况之态样，使放大器动作。因此，可以配合该变化量且不会明显过剩之通过速率达到目标电压，可避免偏压电流之浪费。藉此，可抑制驱动电路整体之消耗电力。
又，基本上，例如第(n+2)行，输出变化量为零之行中，可使开关30维持非导通(OFF)。如此，因输出变化量为零之行中不使用偏压电流，故可更加促进省电效果。
图7系示意显示依据本发明之另一实施例之液晶显示装置所使用之列电极驱动电路之态样，对於图1及图3之同等部分附加相同符号。
图7之驱动电路与图3之驱动电路不同，藉由开关30之ON/OFF控制而实现偏压电流控制。因此，於此电路中，放大器20之定电流源23不必为如图3之输出电流可调控型。
在此，设置接收像素资料Vdata之控制电路60A，控制电路60A基於像素资料Vdata产生适当之偏压控制信号C0a，以此取代控制信号C0供应至开关30之控制端，进行如节省放大器20之偏压电流之浪费之ON/OFF控制。为了如此之控制，控制电路60A检测像素资料Vdata之上次行值与本次行值之差，对应此差，而於每次像素资料Vdata及驱动信号Vin更新时，进行设定定电流源23之电流输出动作期间之长度之动作。详言之，控制电路60A於每行产生偏压控制信号C0a，以使对应该像素资料之差而指定将开关30设为ON之期间。
图8系显示控制电路60A之具体态样，藉由切换电路61及缓冲器记忆体62、63保持前后行之像素资料，利用减法器64取得此等之差并从LUT65读出对应该差之资料，此点与图4相同，但LUT65之记忆资料非电流设定值，为上述电流输出期间之长度值。控制电路60A并不限於此，而具有以从LUT65所读出之资料作为资料输入(计数初始值)之反向计数器66；以水平同步信号Hsync作为输入之波峰微分电路67；及以波峰微分电路67之输出67o作为设定(S)输入，而以计数器66之借位输出66br作为重设(R)输入之S-R正反器电路68。又，波峰微分电路67之输出67o连接於计数器66之预设(PS)输入，而正反器电路68之Q输出连接於计数器66之致能(EN)输入。对计数器66之时脉(CK)输入，供应来自未图示之时序产生器之高频时脉信号。S-R正反器电路68之Q输出导出作为控制开关30之ON/OFF之偏压控制信号C0a。此控制电路60A之动作於以下说明。
图9系显示图7之驱动电路及图8之控制电路之动作，从上阶至中途为止依序所示者与图2及图6所示者相同为信号之波形，而於更下方之3阶，则附加表示控制电路60A之动作之各部信号之波形。
於本例中，亦针对像素资料Vdata之水平扫描期间从第(n-1)行往第(n+2)行推移，而偏压电流之控制为2阶段，而上述阈值仅为Vpp/2之例加以说明。
於第n行中，灰阶电压产生电路10回应水平同步信号Hsync之下降而产生对应像素资料Vdata之驱动信号Vin。其次，当水平同步信号上升时，偏压控制信号C0a成为高位准，於整个期间TA维持此高位准。开关30因控制信号C0a於高位准之期间成为ON，故定电流源23於整个此期间TA可输出电流，而依据利用定电流源23之偏压电流，对互补型电晶体21、22供应电源。在此之偏压电流之值系为定电流源23所固有之电流值Ia。因此，放大器20之输出Vout以由偏压电流值Ia所规定之通过速率，於整个固定期间TA缓慢接近作为目标值之驱动信号Vin值。於本例中，第(n-1)行之Vin值成为最小值，而第n行之Vin值成为最大值，电晶体21、22於期间TA中，於可依据从该最小值至该最大值，亦即最大变化量(输出振幅最大值)Vpp改变输出Vout之长度之整个期间TA，产生让开关30ON之偏压控制信号。
偏压控制信号C0a以如下方式产生。例如，於第n行中，於控制电路60A中，从图8之减法器64所得之像素资料之差为最大，从LUT65读出对应此最大值之资料，而供应至计数器66之资料输入。而於波峰微分电路中，若水平同步信号Hsync乘以波峰微分，则如图9所示，以水平同步信号Hsync之上升时序，波峰微分输出67o上升至高位准。回应此，正反器电路68成为设定状态，使偏压控制信号C0a设为高位准(参考箭头k)，并且输出67o使计数器66预设来自LUT65之资料。於图9中，以斜线之1条格显示计数器66之刚预设后之状态。藉由正反器电路68成为设定状态，以该Q输出作为计数器66之致能输入以控制计数器66成为计数动作可能之状态。预设於计数器66之资料为对应上述期间TA之长度之初始计数值。
计数器66其后从所预设之值，回应时脉信号CLK而降低计数值。计数器66於时脉信号CLK之如上升时则减少其计数值。图9之「计数器」之段中所示之各条格系模式地显示渐减之计数值。
如此，当逐渐减值而计数值成为零时，计数器66将BR输出66br设为高位准。藉此，正反器电路68成为重设状态，将偏压控制信号C0a设为低位准(参考箭头j)，同时藉由使计数器66之致能输入成为低位准，而使其计数动作停止(参考箭头h)。
藉由如此之动作，於LUT65之输出资料所得到之像素资料之差，在该差所对应之整个期间TA之长度内，从正反器电路68可产生呈现高位准之偏压控制信号C0a。
其次，於第(n+1)行中，灰阶电压产生电路10在此亦因应水平同步信号之下降产生对应像素资料Vdata之驱动信号Vin。又，回应水平同步信号之上升，开关30之控制信号C0a成为高位准，此次於整个期间TB，维持其高位准，同样地，开关30及定电流源23成为ON。但是，在此，第(n+1)行之Vin值成为中间值，与第n行之Vin值之差成为较输出振幅最大值Vpp之一半(Vpp/2)为小。因此，控制电路60A中之LUT65输出对应此一半之值之资料，而产生用以呈现缩短之电流输出动作期间TB之偏压控制信号C0a。在此之偏压电流与前行相同成为Ia，结果，亦可从图9所读取地，较第n行中者，可缩小偏压电流之运转时间、亦即其累加值。用以产生可呈现缩短之电流输出动作期间TB之偏压控制信号C0a之电路动作，除了初始计数值对应期间TB之点外，对於期间TA，电路亦为同样的动作。
在此，因电晶体21、22，亦即放大器20之通过速率不变，故放大器20之输出Vout因电压变化量较前行为小，故可更早达到目标电压。然而，因约在达到目标电压时即停止偏压电流之供应，故於达到目标电压后不会供应浪费之偏压电流。
此外，於第(n+2)行中，於本例中，第(n+2)行之Vin值与前行完全相同皆为中间值，第(n+1)行与第(n+2)行之目标电压Vin之差为零。因此，控制电路60中之LUT65因将对应此之值之小的资料输出至计数器66，故产生电流输出动作期间为短之偏压控制信号C0a。在此，互补型电晶体21、22与上次、上上次相同，藉由偏压电流Ia而动作，但因输入Vin不变电压变化量为零，故输出Vout持续保持为前一行之值。
如上所述，依据本实施例，对应上次行之目标电压值与本次行之目标电压值之差，亦即输出Vout之应变化量而改变偏压电流之运转期间之长度，以适应当该变化量为小时以短的期间；而当该变化量为大时以长的期间通过偏压电流之输入状况之态样，使放大器20动作。因此，可於配合该变化量且不会显著太长之偏压动作期间达到目标电压，可减少偏压电流之浪费，抑制驱动电路整体之消耗电力。
又，在此，基本上，亦如第(n+2)行之输出变化量於零之行中，可使开关30维持为OFF。如此，因输出变化量为零之行中不使用偏压电流，故可更加促进省电效果。
波峰微分电路67可为如图10及图11所示之态样及动作。图10中，波峰微分电路67具有以水平同步信号Hsync作为资料输入而以时脉信号CLK作为触发脉波输入之D型正反器电路671；及以此正反器电路671之Q输出及水平同步信号Hsync作为输入之逻辑AND电路672。AND电路672之逻辑积输出导出作为波峰微分输出67o。
依据如此之态样，如图11所示，从正反器电路671系将水平同步信号Hsync延迟1个周期的时脉信号CLK，并将水平同步信号Hsync反向以得到Q输出的波形。而此Q输出与水平同步信号Hsync藉由AND电路672取得逻辑积，藉此，从水平同步信号Hsync之上升起至Q输出之下降(即1个周期的时脉信号CLK)可得到成为高位准之波形之波峰微分输出67o。
图12系显示依据本发明之又一实施例之液晶显示装置所使用之列电极驱动电路之态样，对於与图1、图3及图7之同等部分附加相同符号。
图12之驱动电路与图3之驱动电路相同，藉由改变定电流源23a之输出电流值而实现偏压电流控制。
此驱动电路特有之控制电路60B之内部态样全部设为类比电路，基於放大器20A之输出入电压产生适当之偏压控制信号，将此供应至定电流源23a之控制端，而进行可节省放大器20A之偏压电流之浪费之控制动作。为了进行如此之控制动作，控制电路60B具有以放大器20A之输入电压及输出电压作为一方及另一方之输入之差动放大器71；对应此差动放大器之输出之绝对值来产生信号之绝对值电路72；及取样并保持此绝对值电路72之输出之取样保持电路73。取样保持电路73之输出经导出后系作为偏压控制信号。
驱动信号Vin之电压系作为此次目标电压，从行40所导出之电压系作为上次目标电压，二者的差经差动放大器71而产生对应的输出。此差输出藉由绝对值电路72而为对应此差之绝对值之信号。此系为了因应当该差输出为可呈现正极性及负极性两方，即使该差为负时对应此差之绝对值之偏压电流必须流至放大器20A之状况。绝对值电路72之输出供应至取样保持(S/H)电路73，在此，以适当之时序取样对应该绝对值输出之电压，此保持至於下一行进行取样动作为止。取样保持电路73之输出供应至定电流源23a，以作为每次行所更新之偏压控制信号。
上述适当之时序设定於图6所示之期间Tx内。亦即，当一超过此期间，则放大器20A之输出Vout因从上次之目标电压变成接近本次之目标电压，故无法正确取得两电压之差。因此，於此变化之前，於如图6所示之时点p中，从输入之驱动信号Vin取得本次之目标电压，并於时点q中，从输出之驱动信号Vout得到上次之目标电压，取得两者之差之绝对值，并可於整个1行保持。藉此，可产生适当之偏压控制信号。
依据如此之电路态样，可实现如图6所示之动作，可达到消耗电力削减效果。又，图12之态样为控制偏压电流值之态样，但与图7之态样之意旨相同，亦可改变为控制开关30之ON期间而控制偏压电流运转期间。此时，例如设置将取样保持电路73之输出变换成数位值之电路，取代LUT65(参考图8)之输出，可藉由将该变换输出设为计数器66之预设资料输入而实现。
又，图12之态样系将取样保持电路置於控制电路60B之输出侧，取代此方式，亦可同样地取样保持差动放大器71之输入电压。其他各种与图12等效之态样亦可考虑使用。
图13系示意显示依据本发明之再一实施例之液晶显示装置所使用之列电极驱动电路之态样，对於与图1、图3、图7及图12同等部分附加相同符号。
图13所示之驱动电路与图3之驱动电路相同，藉由改变定电流源23a之输出电流值，而实现偏压电流控制。
此驱动电路所特有之控制电路60C之内部态样设为类比/数位混合电路，基於放大器20A之输出入电压产生适当之偏压控制信号，将此供应至定电流源23a之控制端，进行如节省放大器20A之偏压电流之浪费控制。为了如此之控制，控制电路60C具有以放大器20A之输入电压及输出电压分别作为一方及另一方输入之差动放大器71；保持此差动放大器之输出并加以数位化之附加取样保持功能之类比-数位(A/D)转换器74；及对应A/D转换器74之可取得输出值而事先记忆指示定电流源23a之控制位准之值之查找表记忆体(LUT)75。LUT75之输出系供应至定电流源23a作为偏压控制信号。
驱动信号Vin之电压系作为此次目标电压，从行40所导出之电压系作为上次目标电压，二者的差经差动放大器71而产生对应之输出。此差输出之电压於A/D转换器74中，以上述期间Tx内之任一时序取样保持，而输出对应其所保持之电压之数位值。藉由此输出之数位值，LUT75之对应之记忆资料被指定位址并读出。藉由LUT75之读出输出控制定电流源23a之态样如图3之实施例中於先前所述。
於本例中，如上述之该差输出之极性问题於LUT75中解决。亦即，不论该差输出为正或负，皆将对应输出之记忆资料准备於LUT75。
藉由如此之电路态样，亦可实现如图6所示之动作，可达到消耗电力削减效果。又，图13之态样为控制偏压电流值之态样，但与图7之态样之意旨相同，亦可改变为控制开关30之ON期间而控制偏压电流运转期间。此时，例如可藉由将LUT75之输出取代LUT65(参考图8)之输出设为计数器66之预设资料输入而实现。
又，图13之态样系於A/D转换器74具备取样保持功能，但取代此方式，亦可将如此之功能於差动放大器71之输入侧实现。其他亦可考虑各种与图13之态样为等效之态样。
图14系为对复数之驱动电路进行共同偏压控制之例，於与上述放大器20相同态样之本例中，3个放大器201、202、203用为共有相同偏压控制之1个驱动单元801、802、…。放大器201、202、203之各输出连接至源极线。对此等放大器内之定电流源供应相同偏压控制信号。偏压控制信号於驱动单元内基於1个LUT之输出而产生。指定LUT之位址之前后行之像素资料之差值以如下方式产生。
於每一源极汇流排线所供应之像素资料Vdata1、Vdata2、Vdata3、…系分别供应至方块811、812、813，方块811、812、813系求出各行前次与本次之像素资料之差。此等方块分别由如上述之切换电路、2个缓冲器记忆体及减法器所构成，於3个方块中所求得之像素资料之差，分别供应至大小判断电路82。大小判断电路82判断此等3个差中之最大之值而输出。藉由如此所得之差值，LUT因对3个放大器成单一之读出输出，故目标电压变化之最大之放大器之偏压控制对於其他放大器亦可进行。方块811、812、813、判断电路82及单一之LUT形成被改变之控制电路60D。
藉由如此方式，3个放大器因可共用LUT故可受到抑制而缩小电路规模。又，相邻像素之显示灰阶位准接近情况下，如本例所示於每个相邻像素形成驱动单元之形态是特别有效的。又，控制信号C0不限於驱动单元，可共同用於全部之放大器。
图14之态样藉由改变定电流源之输出电流值而进行偏压控制，但亦可如先前之图7之实施例之意旨般，亦可改变为藉由改变开关30之ON期间而进行偏压控制。此情形时，较LUT为输出侧之态样置换为具有先前图8之计数器之态样。
又，於上述之例中，系藉由3个放大器构成1个驱动单元，但藉由2个放大器或4个以上之放大器构成亦可。
又，於上述各实施例中，显示面板系使用液晶显示面板，但本发明不必限定於此，可适用於具有驱动电容性负载之用途之任一显示装置。又，於上述内容中，偏压控制方法系分别说明改变定电流源之电流值之方法与改变定电流源之电流输出动作期间之长度之方法，但亦可同时改变定电流源之电流值与电流输出动作期间之长度二者，本发明亦包含如此组合方法之形态。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精神与范畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包含於后附之申请专利范围中。
元件符号说明Vdata、Vdata1～6像素资料Vin输入驱动信号Vout输出驱动信号10灰阶电压产生电路20、20A、201、202、203放大器21n通道场效电晶体22p通道场效电晶体23、23a定电流源30开关40输出线C0、C0a控制信号Ccol电容性负载50共同电极60、60A、60B、60C、60D控制电路61切换电路62、63缓冲器记忆体64减法器65查找表记忆体66计数器66br借位输出67波峰微分电路68S-R正反器电路671 D型正反器电路672 AND电路71差动放大器72绝对值电路73取样保持电路74附加取样保持功能之A/D转换器75查找表记忆体801、802驱动单元811、812、813差检测方块
82大小判断电路TA、TB、TX期间Ia电流值Ib电流值(中央值)p、q时点m点线Hsync水平同步信号CLK时脉信号Vdd正侧电源电压Vss负侧电源电压
权利要求
1.一种驱动电路，其用以驱动显示装置之电容性负载，其系包含一驱动信号供应机构，其系供应具有於周期性更新值时所应呈现之目标电压之一驱动信号；一放大机构，其系具有一以该驱动信号为输入并产生对应此之输出而供应至该电容性负载之放大部、一供应规定其通过速率之偏压电流至该放大部之电流值可调控型定电流源、及一对该定电流源之电流输出动作进行ON/OFF控制之开关部；以及一控制机构，其系於该目标电压每次更新时检测该目标电压之上次值与本次值之差，改变定该电流源之电流值使当此差越大时该偏压电流越大。
2.如申请专利范围第1项之驱动电路，其中，该控制机构包含一缓冲器记忆体，其系分别记忆该驱动信号之上次值及本次值；一减法器，其系求得此记忆之上次值与本次值之差；以及一记忆体，其系对应该差值事先记忆该定电流源之适当电流值，该定电流源可藉由该减法器之输出而设定从该记忆体所读出之电流值。
3.如申请专利范围第1项之驱动电路，其中，该控制机构包含一差动放大器，其系以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；以及一取样保持机构，其系於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压，该定电流源可藉由利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出，而设定电流值。
4.如申请专利范围第1项之驱动电路，其中，该控制机构包含一差动放大器，其系以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；一取样保持机构，其系於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压；以及一记忆体，其系对应利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出之电压之数位值，事先记忆该定电流源之适当电流值，该定电流源藉由该差之数位值而设定从该记忆体所读出之电流值。
5.如申请专利范围第1、2、3或4项之驱动电路，其中，该偏压电流控制为至少2阶段。
6.如申请专利范围第1、2、3或4项之驱动电路，其中，该目标电压於每一水平扫描期间更新。
7.如申请专利范围第1、2、3或4项之驱动电路，其中，该目标电压为灰阶电压。
8.一种驱动电路，其用以驱动显示装置之电容性负载，其系包含一驱动信号供应机构，其系供应具有於周期性更新值时所应呈现之目标电压之驱动信号；一放大机构，其系具有一以该驱动信号为输入并产生对应此之输出而供应至该电容性负载之放大部、一供应规定其通过速率之偏压电流至该放大部之电流值可调控型定电流源、及一对该定电流源之电流输出动作进行ON/OFF控制之开关部；以及一控制机构，其系於该目标电压每次更新时检测该目标电压之上次值与本次值之差，以改变该定电流源之电流输出动作期间之长度，使当此差越大时该偏压电流之累加值越大之态样，进行该开关部之ON/OFF控制。
9.如申请专利范围第8项之驱动电路，其中，该控制机构包含一缓冲器记忆体，其系分别记忆该驱动信号之上次值及本次值；一减法器，其系求得此记忆之上次值与本次值之差；以及一记忆体，其系对应该差值事先记忆该定电流源之适当电流输出动作期间之长度，该开关部可藉由该减法器之输出，而於对应从该记忆体读出之电流输出动作期间之长度之期间，将该定电流源设为ON。
10.如申请专利范围第8项之驱动电路，其中，该控制机构包含一差动放大器，其系以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；以及一取样保持机构，其系於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压，该定电流源於对应利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出电压之长度之电流输出动作期间，藉由该开关部而设为ON。
11.如申请专利范围第8项之驱动电路，其中，该控制机构包含一差动放大器，其系以该放大机构之输入作为一输入，以该放大机构之输出作为另一输入，而输出此等输入间之差；以及一取样保持机构，其系於该放大机构之输出从该目标电压之上次值起往本次值变化之前，取样并保持对应该差值之电压，或取样并保持该差动放大器之各输入之电压；以及一记忆体，其系对应利用该保持之电压或该保持之电压之输入所得之该差动放大器之输出之电压之数位值，事先记忆该定电流源之适当电流输出动作期间之长度，该定电流源於藉由该差之数位值而从该记忆体读出之电流输出动作期间之长度，藉由该开关部而设为ON。
12.如申请专利范围第8、9、10或11项之驱动电路，其中，该偏压电流之累加值控制为至少2阶段。
13.如申请专利范围第8、9、10或11项之驱动电路，其中，该目标电压於每一水平扫描期间更新。
14.如申请专利范围第8、9、10或11项之驱动电路，其中，该目标电压为灰阶电压。
15.一种显示装置，其系以如申请专利范围第1或8项中之驱动电路用为列驱动电路。
16.如申请专利范围第15项之显示装置，其具有延伸於画面之垂直方向之复数个列电极，该放大机构设置於各该列电极，该放大机构之输出分别与该列电极耦合，该控制机构设置於各该列电极。
17.如申请专利范围第16项之显示装置，其具有延伸於画面之垂直方向之复数个列电极，该放大机构设置於各该列电极，该放大机构之输出分别与该列电极耦合，该控制机构设置为对复数个列电极所相关之放大机构，进行共同之偏压控制，根据於该复数个列电极所相关之放大机构所得之差中之最大差，进行控制。
全文摘要
本发明系提供一种驱动电路及显示装置，其可极力减少放大器之偏压电流之浪费而实现低消耗电力。本发明系为用以驱动显示装置之电容性负载之驱动电路，此电路包含一驱动信号供应机构10，其系供应具有於周期性更新值时所应呈现之目标电压之驱动信号；一放大机构(20A、30)，其系具有以该驱动信号为输入并产生对应此之输出而供应至电容性负载之放大部20A、对放大部20A供应规定其通过速率之偏压电流之电流值可调控型之定电流源23a、及对定电流源23a之电流输出动作进行ON/OFF控制之开关部30；以及一控制机构60，其系於目标电压每次更新时检测目标电压之上次值与本次值之差，改变定电流源23a之电流值使当此差越大时其偏压电流变越大。
文档编号G09F9/35GK101055702SQ200610169370
公开日2007年10月17日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者山下正胜 申请人:统宝香港控股有限公司