專利名稱：源極驅(qū)動器及其輸出緩沖器的位移電壓的補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種源極驅(qū)動器(source driver)，且特別涉及一種補償輸出緩沖器 的位移電壓的源極驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示器因具有低功率消耗、無幅射污染及高空間利用的特性，逐漸地 成為市場的主流。在顯示裝置的驅(qū)動系統(tǒng)中，源極驅(qū)動器為一重要元件，其用以轉(zhuǎn)換數(shù)字圖 像信號為驅(qū)動電壓并提供驅(qū)動電壓至與已被致能的掃描線聯(lián)結(jié)的像素電極。因為面板負載 效應(yīng)及制程差異，所以提供至像素電極的驅(qū)動電壓和預(yù)期的不一樣。源極驅(qū)動器利用輸出 緩沖器增加驅(qū)動電壓的驅(qū)動能力。一般而言，運算放大器會用來實現(xiàn)源極驅(qū)動器的輸出緩沖器。運算放大器為一差 動輸入的直接耦合電極放大器，其具有高電壓增益。然而，因為由電子元件所組成的差動放 大器并不理想，所以位移電壓會存在實際的運算放大器。由于運算放大器的高電壓增益，如 果運算放大器無負反饋的話，在運算放大器即將進入飽和狀態(tài)之際，位移電壓會產(chǎn)生在運 算放大器的輸出信號，即使當運算放大器的兩輸入端連接在一起。也就是說，運算放大器的 輸出信號的擺動電壓會被限制住。此外，在回路中，如果輸入信號非常小的話，位移電壓會 與輸入信號一同被放大，并且位移電壓的影響會變得嚴重以導(dǎo)致運算放大器的錯誤運算。近年來，為了視覺感官的享受，于是制造大尺寸的顯示面板，并且增加用以表示圖 像的灰階值的數(shù)目。因此，源極驅(qū)動器的解析度必須發(fā)展朝向高位數(shù)，并且在系統(tǒng)規(guī)格中的 最低位必須更加精準。然而，由于制程誤差，運算放大器的位移電壓經(jīng)常大于1/2最低位， 且因此降低源極驅(qū)動器的準確度。因此，在源極驅(qū)動器中，應(yīng)設(shè)計一適當電路以減少輸出緩 沖器的位移電壓。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種源極驅(qū)動器及對像素信號補償一個在源極驅(qū)動器中的 輸出緩沖器的位移電壓的方法，以減少位移電壓的影響。藉此，來自源極驅(qū)動器的輸出緩沖 器的擺動范圍可以增加，并且源極驅(qū)動器的解析度及準確度可因此增加。本發(fā)明提出一種源極驅(qū)動器，適于驅(qū)動顯示面板。源極驅(qū)動器包括存儲元件、輸出 緩沖器取樣單元及第一開關(guān)。輸出緩沖器的第一輸入端及第二輸入端分別耦接至該存儲元 件及輸出緩沖器的輸出端。輸出緩沖器增強其第一輸入端所接收的輸入信號，且據(jù)此通過 其輸出端輸出一輸出信號。在第一子期間中，取樣單元傳送像素信號至輸出緩沖器的第一 輸入端，并傳送輸出信號至存儲元件以存儲輸出緩沖器的位移電壓在存儲元件中。第一開 關(guān)的第一端接收像素信號，第一開關(guān)的第二端耦接存儲元件。在第二子期間中，第一開關(guān)為 導(dǎo)通以傳送像素信號至存儲元件，并以存儲于存儲元件的位移電壓對像素信號進行補償。在本發(fā)明的一實施例中，源極驅(qū)動器包括輸出多工器。輸出多工器依據(jù)切換信號 而啟動以傳送輸出信號至顯示面板。在一幀期間中的一轉(zhuǎn)換期間中，輸出多工器為關(guān)閉以斷開顯示面板與輸出緩沖器，其中轉(zhuǎn)換期間包括第一子期間及第二子期間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的取樣電路包括第二開關(guān)及第三開關(guān)。第二開關(guān)的 第一端接收像素信號，且第二開關(guān)的第二端耦接輸出緩沖器的第一輸入端。第三開關(guān)的第 一端及第二端分別耦接輸出緩 沖器的輸出端及存儲元件。在第一子期間中，第二開關(guān)及第 三開關(guān)為導(dǎo)通。本發(fā)明亦提出一種輸出緩沖器的位移電壓的補償方法，其中輸出緩沖器具有第一 輸入端、第二輸入端及輸出端，其第一輸入端耦接存儲元件，其第二輸入端耦接其輸出端。 在補償方法中，在第一子期間中，像素信號會傳送至輸出緩沖器第一輸入端，并且自輸出緩 沖器輸出的輸出信號會傳送至存儲元件，以致于存儲元件存儲輸出緩沖器的位移電壓。接 著，在第二子期間中，像素信號會傳送至存儲元件，并以存儲于存儲元件中的位移電壓對像 素信號進行補償。在本發(fā)明的一實施例中，補償方法還包括在幀期間的轉(zhuǎn)換期間中，耦接于緩沖 器的輸出端與顯示面板間的輸出多工器為關(guān)閉，其中轉(zhuǎn)換期間包括第一子期間及第二子期 間。輸出多工器依據(jù)切換信號而啟動以傳送輸出信號至顯示面板。本發(fā)明提出一種源極驅(qū)動器，在第一子期間中，源極驅(qū)動器存儲輸出緩沖器的位 移電壓于存儲元件中，并接著在第二子期間中，對像素信號以存儲在存儲元件的位移電壓 進行補償，以避免輸出自輸出緩沖器的輸出信號受到其位移電壓的影響。藉此，傳送至顯示 面板的輸出信號的擺動范圍可以增加。此外，此補償操作為執(zhí)行于轉(zhuǎn)換期間的第一子期間 及第二子期間，并且此時輸出多工器為斷開顯示面板與輸出緩沖器。由于輸出信號免于面 板負載的影響，所以補償操作可以更加的準確。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細說明如下。


圖IA為依據(jù)本發(fā)明一實施例的源極驅(qū)動器的電路圖。圖IB為依據(jù)圖IA的實施例的源極驅(qū)動器的時序圖。主要元件符號說明100:源極驅(qū)動器110:顯示面板120:輸出多工器130:電荷分享電路140:調(diào)整電路BUF1、BUF2 輸出緩沖器C11、C21:存儲元件CNV 轉(zhuǎn)換期間D1、D2:數(shù)據(jù)線Fl 幀期間P1、P2:子期間Sl S4、S11 S13、S21 S23 開關(guān)
TP:開關(guān)信號 VPl、VP2:像素信號
具體實施例方式以下的敘述將伴隨著實施例的圖示，來詳細對本發(fā)明所提出的實施例進行說明。 在各圖示中所使用相同或相似的參考標號，是用來敘述相同或相似的部分。圖IA為依據(jù)本發(fā)明一實施例的源極驅(qū)動器的電路圖。圖IB為依據(jù)圖IA的實施 例的源極驅(qū)動器的時序圖。請參照圖1A，源極驅(qū)動器100適于驅(qū)動顯示面板110，其中顯示 面板110例如液晶顯示面板或單晶硅反射液晶面板。一般而言，為了避免液晶的極化，極性 反轉(zhuǎn)會經(jīng)常執(zhí)行在顯示面板110上以驅(qū)動顯示面板110上的像素。也就是說，在不同的幀 期間中，互補極性(例如正極性及負極性)的像素信號會交替性的由源極驅(qū)動器100提供 至顯示面板的像素。為了節(jié)省電力消耗，源極驅(qū)動器Iio會包括輸出緩沖器BUFl及BUF2 以分別增強正極性的像素信號VPl及負極性的像素信號VP2，并且包括輸出多工器120以分 別傳送輸出緩沖器BUFl及BUF2的輸出信號至顯示面板110的數(shù)據(jù)線Dl及D2 (或者數(shù)據(jù) 線D2及Dl)上的像素，以便于執(zhí)行極性反轉(zhuǎn)，其中輸出多工器120包括開關(guān)Sl S4。在本發(fā)明的一實施例中，輸出緩沖器BUFl及BUF2為利用運算放大器來實現(xiàn)，其中 各輸出緩沖器具有第一輸入端(例如非反相端，標記為”+ ”)、第二輸入端(例如反相端，標 記為”_”)及輸出端，第一輸入端接收輸入信號，第二輸入端耦接至其輸出端。一般而言，由 于制程誤差及電子元件的特性，無法避免實際的輸出緩沖器BUFl及BUF2具有位移電壓且 互不相同。由于位移電壓的關(guān)系，各輸出緩沖器的輸出信號的擺動電壓被限制，而被限制的 輸出信號可能無法驅(qū)動于顯示面板110中對應(yīng)像素的液晶來顯示圖像的正確灰階。藉此， 本發(fā)明的實施例教示一電路設(shè)計及補償輸出緩沖器的位移電壓的方法。以輸出緩沖器BUFl為例，源極驅(qū)動器100還包括存儲元件C11、開關(guān)Sll及取樣單 元，以補償輸出緩沖器BUFl的位移電壓，其中取樣單元包括開關(guān)S12及S13。開關(guān)Sll的 第一端接收像素信號VP1，開關(guān)Sll的第二端耦接存儲元件Cll的第一端。開關(guān)S12的第 一端接收像素信號VP1，開關(guān)S12的第二端耦接輸出緩沖器BUFl的第一輸入端及存儲元件 Cll的第二端。開關(guān)S13的第一端及第二端分別耦接存儲元件Cll的第一端及輸出緩沖器 BUFl的第二端。一般而言，源極驅(qū)動器100驅(qū)動顯示面板110上的像素以逐一顯示各幀的圖像。參 照圖1B，當顯示幀期間Fl的圖像時，源極驅(qū)動器100利用數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(未繪示于圖1A) 轉(zhuǎn)換圖像的灰階值為驅(qū)動電壓(例如像素信號VPl及VP2)。在幀期間Fl的轉(zhuǎn)換期間CNV 中，灰階值會被轉(zhuǎn)換，且不穩(wěn)定的驅(qū)動電壓應(yīng)避免傳送至顯示面板110。藉此，在轉(zhuǎn)換期間 CNV中，輸出多工器120受控于開關(guān)信號TP而閉關(guān)以斷開顯示面板110與輸出緩沖器BUFl 及BUF2，其中轉(zhuǎn)換期間可開始于幀期間的起始點。轉(zhuǎn)換期間CNV包括第一子期間(first sub-period)及第二子期間 (secondsub-period)，其中第一子期間用以取樣輸出緩沖器BUF的位移電壓及存儲位移電 壓于存儲元件C11，第二子期間以輸出緩沖器BUFl的位移電壓補償像素信號VP1。在第一子 期間Pl中，開關(guān)S12為導(dǎo)通以傳送像素信號VPl至輸出緩沖器BUFl的第一輸入端，其中像 素號信號VPl作為輸出緩沖器BUFl的輸入信號。此外，在第一子期間Pl中，開關(guān)S13也會導(dǎo)通以傳送輸出緩沖器BUFl的輸出信號至存儲元件Cll的第一端。此時，由于驅(qū)動器100 反饋輸出緩沖器BUFl的輸出信號至存儲元件C11，所以輸出緩沖器BUFl的位移電壓會存儲 于存儲元件C11。也就是說，存儲元件Cll兩端間的電壓會為輸出緩沖器BUFl的輸出信號 與輸入信號間的壓差(即輸出緩沖器BUFl的位移電壓)。在第一子期間Pl后的第二子期間P2中，開關(guān)Sll為導(dǎo)通以傳送像素信號VPl至存 儲元件Cll的第一端。接著，像素信號VPl會以存儲于存儲元件Cll的位移電壓進行補償， 并且作為輸出緩沖器BUFl的輸入信號。經(jīng)補償?shù)南袼匦盘朧Pl可以消除輸出緩沖器BUFl 的位移電壓，并且接著輸出緩沖器BUFl可以產(chǎn)生輸出信號而不受位移電壓的影響。舉例來說，在第一子期間Pl中，1伏特的像素信號VPl通過導(dǎo)通的開關(guān)S12被傳送 至輸出緩沖器BUFl的第一輸入端。由于輸出緩沖器BUFl的第一輸入端耦接存儲元件Cll 的第二端，所以存儲元件Cll的第二端具有與像素信號VPl同樣的電壓(亦即1伏特)。如 果輸出緩沖器BUFl的位移電壓為+0. 1伏特，則輸出緩沖器BUFl的輸出信號會為1. 1伏特， 并且通過導(dǎo)通的開關(guān)S13傳送至存儲元件Cll的第一端。此時，存儲元件Cll兩端間的電 壓為0. 1伏特，其中存儲元件Cll的第一端及第二端可分別視為正極性及負極性。在第二期間P2中，1伏特的像素信號VPl會通過導(dǎo)通的開關(guān)Sll傳送至輸出緩沖 器BUFl的第一輸入端。像素信號VPl會以存儲于存儲元件Cll的位移電壓進行補償，并且 存儲元件Cll的第二端會提供經(jīng)補償后為0. 9伏特的像素信號VPl作為輸出緩沖器BUFl 的輸入信號。像素信號VP的減少量可抵消輸出緩沖器BUFl的位移電壓，以致于輸出緩沖 器BUFl可通過其輸出端產(chǎn)生為1伏特的輸出信號而不受位移電壓的影響。 值得注意的是，補償操作為執(zhí)行于轉(zhuǎn)換期間CNV的第一子期間Pl及第二子期間 P2，在此同時輸出多工器120會斷開顯示面板110與輸出緩沖器BUFl及BUF2。輸出緩沖 器BUFl的輸出信號會免于面板負載的影響，并且補償操作可更加準確。同樣地，源極驅(qū)動 器100還包括開關(guān)S21、存儲元件C21及由開關(guān)S22及S23所組成的取樣單元，以補償輸出 緩沖器BUF2的位移電壓。輸出緩沖器BUF2的補償操作相似于輸出緩沖器BUFl的補償操 作，在此則不再贅述。此外，在本發(fā)明的實施例中，源極驅(qū)動器100還包括電荷分享電路130及調(diào)整電路 140。電荷分享電路130可通過耦接于數(shù)據(jù)線Dl與D2間的開關(guān)元件來實現(xiàn)。在轉(zhuǎn)換期間 CNV,電荷分享電路130執(zhí)行電荷分享功能于顯示面板110。舉例來說，開關(guān)元件為導(dǎo)通以 連接數(shù)據(jù)線Dl及D2。由于各輸出緩沖器的輸出信號會隨著其輸入信號改變，在輸出多工 器120為啟動以傳送輸出緩沖器BUFl及BUF2的輸出信號至顯示面板之前，電荷分享功能 會讓數(shù)據(jù)線Dl及D2上于同一掃描線的像素分享顯示面板110的殘存電荷，并且當輸出多 工器120啟動時，減少各輸出緩沖器的擺動電壓以節(jié)省電力消耗。轉(zhuǎn)換期間可能過短而無 法補償輸出緩沖器的位移電壓。所以在轉(zhuǎn)換期間中，調(diào)整電路140可通過增加各輸出緩沖 器的尾電流來增加各輸出緩沖器的驅(qū)動能力，以致于加速充放電及增加各輸出緩沖器的回 轉(zhuǎn)率。綜上所述，上述實施例所提供源極驅(qū)動器及補償方法，在第一子期間中，存儲輸出 緩沖器的位移電壓于存儲元件中，并且接著在第二子期間中，以存儲在存儲元件的位移電 壓對像素信號進行補償。經(jīng)補償?shù)南袼匦盘栕鳛檩敵鼍彌_器的輸入信號可消除輸出緩沖 器的位移電壓，并且接著輸出緩沖器可以通過其輸出端產(chǎn)生輸出信號而不受位移電壓的影響。藉此，傳送至顯示面板的輸出信號的擺動電壓可以增加以顯示圖像的正?；译A值。此 夕卜，補償操作執(zhí)行于轉(zhuǎn)換期間，此時輸出多工器斷開顯示面板與輸出緩沖器。由于輸出信號 免于面板負載的影響，所以補償操作可以更加的準確。
雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員，在 不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視所附 權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種源極驅(qū)動器，適于驅(qū)動一顯示面板，包括一存儲元件；一輸出緩沖器，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，該第一輸入端耦接至該 存儲元件，該第二輸入端耦接至該輸出端，用以增強該第一輸入端所接收的一輸入信號，且 據(jù)此通過該輸出端輸出一輸出信號；一取樣單元，在一第一子期間中，傳送一像素信號至該輸出緩沖器的該第一輸入端，且 傳送該輸出信號至該存儲元件，用以存儲該輸出緩沖器的一位移電壓在該存儲元件中；以 及一第一開關(guān)，具有一第一端及一第二端，該第一開關(guān)的該第一端接收該像素信號，該第 一開關(guān)的該第二端耦接該存儲元件，其中該第一開關(guān)于一第二子期間為導(dǎo)通，并以存儲于 該存儲元件的該位移電壓對該像素信號進行補償。
2.如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，還包括一輸出多工器，依據(jù)一切換信號而啟動以傳送該輸出信號至該顯示面板，其中在一幀 期間中的一轉(zhuǎn)換期間，該輸出多工器為關(guān)閉以斷開該顯示面板與該輸出緩沖器，并且該轉(zhuǎn) 換期間包括該第一子期間及該第二子期間。
3.如權(quán)利要求2所述的源極驅(qū)動器，還包括一電荷分享電路，在該轉(zhuǎn)換期間中，執(zhí)行一電荷分享功能于該顯示面板上的多個像素。
4.如權(quán)利要求2所述的源極驅(qū)動器，還包括一調(diào)整電路，在該轉(zhuǎn)換期間中，增加該輸出緩沖器的一驅(qū)動能力以增加該輸出緩沖器 的一回轉(zhuǎn)率。
5.如權(quán)利要求4所述的源極驅(qū)動器，其中該調(diào)整電路通過增加該輸出緩沖器的一尾電 流增強該輸出緩沖器的該驅(qū)動能力。
6.如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中該取樣電路包括一第二開關(guān)，具有一第一端及一第二端，該第二開關(guān)的該第一端接收該像素信號，該第 二開關(guān)的該第二端耦接該輸出緩沖器的該第一輸入端，其中該第二開關(guān)于該第一子期間中 導(dǎo)通；以及一第三開關(guān)，具有一第一端及一第二端，該第三開關(guān)的該第一端耦接該輸出緩沖器的 該輸出端，該第三開關(guān)的該第二端耦接該存儲元件，其中該第三開關(guān)于該第一子期間中導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中該第二子期間接在該第一子期間之后。
8.一種輸出緩沖器的位移電壓的補償方法，適用于驅(qū)動一顯示面板的一源極驅(qū)動器， 其中該輸出緩沖器具有一第一輸入端、一第二輸入端及輸出端，該第一輸入端耦接一存儲 元件，該第二輸入端耦接該輸出端，該補償方法包括在一第一子期間中，傳送一像素信號至該輸出緩沖器該第一輸入端；在該第一子期間中，由該輸出緩沖器傳送一輸出信號至該存儲元件，其中該存儲元件 于該第一子期間中存儲該輸出緩沖器的該位移電壓；以及在一第二子期間中，傳送該像素信號至該存儲元件，以在該第二子期間中，以存儲于該 存儲元件的該位移電壓對該像素信號進行補償。
9.如權(quán)利要求8所述的補償方法，還包括在一幀期間的一轉(zhuǎn)換期間中，關(guān)閉耦接于該緩沖器的該輸出端與該顯示面板的一輸出 多工器，其中該輸出多工器依據(jù)一切換信號而啟動以傳送該輸出信號至該顯示面板，并且 該轉(zhuǎn)換期間包括該第一子期間及該第二子期間。
10.如權(quán)利要求9所述的補償方法，還包括在該轉(zhuǎn)換期間中，執(zhí)行一電荷分享功能于該顯示面板上的多個像素。
11.如權(quán)利要求9所述的補償方法，還包括在該轉(zhuǎn)換期間中，增加該輸出緩沖器的一驅(qū)動能力以增加該輸出緩沖器的一回轉(zhuǎn)率。
12.如權(quán)利要求9所述的補償方法，其中該輸出緩沖器的該驅(qū)動能力的增強為經(jīng)由增 加該輸出緩沖器的一尾電流。
13.如權(quán)利要求8所述的補償方法，其中該第二子期間接在該第一子期間之后。
全文摘要
一種源極驅(qū)動器及輸出緩沖器的位移電壓的補償方法。源極驅(qū)動器包括存儲元件、輸出緩沖器、取樣單元及第一開關(guān)。輸出緩沖器具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端，第一輸入端耦接存儲元件，第二輸入端耦接其輸出端。輸出緩沖器增強第一輸入端的輸入信號，并據(jù)此通過輸出端輸出一輸出信號。在第一子期間中，取樣單元分別傳送像素信號及輸出信號至輸出緩沖器的第一輸入端及存儲元件，以存儲輸出緩沖器的位移電壓于存儲元件中。在第二子期間中，第一開關(guān)傳送像素信號至存儲元件，并以存儲于存儲元件的位移電壓對像素信號進行補償。
文檔編號G09G3/36GK102005190SQ201010108329
公開日2011年4月6日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者張進添, 王家輝, 蔡建泓, 陳英烈 申請人:奇景光電股份有限公司, 財團法人成大研究發(fā)展基金會