專利名稱：源極驅(qū)動器及電平移位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器，尤其是涉及一種顯示器的驅(qū)動電路。
技術(shù)背景圖1示出了使用于液晶顯示裝置的源極驅(qū)動器的示意圖。圖1中的源極驅(qū)動器100至少包括一移位寄存器102、 一線緩沖器(Line Buffer)104、 一 電平移位器106以及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(D/A Converter) 108。線緩沖器104 在移位寄存器102的控制下，會儲存并輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號。電平移位器106 會提高此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號的電壓電平至預(yù)設(shè)電壓值。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器108則 根據(jù)電平移位器106輸出的信號，產(chǎn)生一驅(qū)動電壓Vd,以驅(qū)動液晶顯示裝置。圖2示出了一已知的電平移位器的示意圖。如圖2所示，電平移位器106 至少包括一第一晶體管202、 一第二晶體管204、 一第三晶體管206、 一第四 晶體管208以及一第五晶體管210。電平移位器106經(jīng)由第五晶體管210接 收一高電壓源VDDA,以及經(jīng)由輸入端IN1和IN2接收一輸入電壓藉以通過輸 出端OUT和OUTB輸出信號。為了提升速度以及降低消耗功率，會降低集成電路的電壓源，例如從3. 3 伏降低至2. 5伏，甚至降低至1. 8伏。然而，因為輸入信號電壓電平的降低， 造成電平移位器106的轉(zhuǎn)換速度變慢，導(dǎo)致晶體管的反應(yīng)時間變長。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種電平移位裝置和驅(qū)動方法來加速電 平移位裝置的轉(zhuǎn)換速度。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種電平移位方法。此方法首先接收一數(shù) 據(jù)信號，并根據(jù)一電壓源由一電荷泵浦供應(yīng)一升壓電壓。接著，根據(jù)該數(shù)據(jù) 信號由一緩沖器輸出一緩沖后數(shù)據(jù)信號，其中緩沖器由升壓電壓驅(qū)動。最后， 根據(jù)緩沖后數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生 一 電平移位數(shù)據(jù)信號。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，

如下圖1示出了使用于液晶顯示裝置的源極驅(qū)動器的示意圖； 圖2示出了一已知的電平移位器的示意圖；圖3示出了依照本發(fā)明較佳實施例的使用于液晶顯示裝置的源極驅(qū)動器 的示意圖；圖4示出了依照本發(fā)明較佳實施例的電平移位裝置的電平移位器和緩沖 器的概略電路圖；圖5A示出了依照本發(fā)明較佳實施例的電荷泵浦概略電路圖；圖5B示出了依照本發(fā)明另 一較佳實施例的電荷泵浦概略電路圖；及圖6B示出了依照本發(fā)明另一較佳實施例的用以驅(qū)動電荷泵浦的時序圖。附圖符號說明 100:源極驅(qū)動器 102:移位寄存器 104:線緩沖器 106:電平移位器 108:數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 202:第一晶體管 204:第二晶體管 206:第三晶體管 208:第四晶體管 210:第五晶體管 300:源極驅(qū)動器 302:移位寄存器 304:線緩沖器 306:電平移位裝置 308:數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器406:第三晶體管 408:第四晶體管 410:第五晶體管 412:輸出端 414:反相輸出端 420 :第一反相器 422 :第二反相器 500:電荷泵浦 504:第六晶體管 506:第七晶體管 508:第八晶體管 510:第九晶體管 512:第一端 516:第十晶體管 518:第十一晶體管400:緩沖器 402:第一晶體管 404:第二晶體管520 :晶體管 522 :晶體管 600:電平移位器具體實施方式
為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并結(jié)合圖3至圖 6B的圖示。圖3示出了依照本發(fā)明較佳實施例的使用于液晶顯示裝置的源極驅(qū)動器 的示意圖。圖3中的源極驅(qū)動器300至少包括一移位寄存器302、 一線緩沖 器304、 一電平移位裝置306以及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 308。線緩沖器 304受移位寄存器302的控制，接收一數(shù)據(jù)信號流，并儲存及輸出一緩沖數(shù) 據(jù)信號。電平移位裝置306接收此緩沖數(shù)據(jù)信號并將其電壓電平加以移位。 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器308可接收此電壓電平移位后的數(shù)據(jù)信號，以輸出一驅(qū)動 電壓Vd,來驅(qū)動液晶顯示裝置。電平移位裝置306至少包括一緩沖器400、 一電荷泵浦500和一電平移 位器600。電荷泵浦500可根據(jù)一電壓源提供一升壓電壓Vp,其中此電壓源 為供應(yīng)給源極驅(qū)動器300的低電壓源VDDD。 一般而言，低電壓源VDDD被提 供給移位寄存器302和線緩沖器304，而高電壓源VDDA則被提供給電平移位 器600以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器308。緩沖器400受此升壓電壓Vp驅(qū)動，并接 收數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生寄存的數(shù)據(jù)信號給電平移位器600。其中，升壓電壓Vp 的電壓值大于低電壓源VDDD的電壓值，使得緩沖器400傳送出較大的緩沖 數(shù)據(jù)信號，因此，可加速電平移位器600的轉(zhuǎn)換速度。以下將詳細(xì)說明此電 平移位裝置306。圖4示出了依照本發(fā)明較佳實施例的電平移位裝置306的電平移位器 600和緩沖器400的概略電路圖。電平移位器600至少包括一第一晶體管402、 一第二晶體管404、 一第三晶體管406、 一第四晶體管408以及一第五晶體 管410。第一晶體管402與第二晶體管404為N型晶體管，而第三晶體管406、 第四晶體管408以及第五晶體管410為P型晶體管。第一晶體管402具有一 第一源極/漏極連接至一參考電壓源VSSA, —第二源極/漏極連接至一反相輸 出端414,以及一柵極作為一第一輸入端IN1。第二晶體管404具有一第一源極/漏極連接至參考電壓源VSSA， 一第二源極/漏極連接至一輸出端412, 以及一柵極作為一第二輸入端IN2。第三晶體管406具有一第一源極/漏極連 接至反相輸出端414， 一柵極連接至輸出端412,以及一第二源極/漏極。第 四晶體管408具有一第一源極/漏極連接至輸出端412，一柵極連接至反相輸 出端414,以及一第二源極/漏極連接至第三晶體管406的第二源極/漏極。 第五晶體管410具有一第一源極/漏極連接至第三晶體管406與第四晶體管 408的第二源極/漏極， 一第二源極/漏極與一高電壓源VDDA相接，以及一柵 極與一參考電壓源VSSA相接。緩沖器400包括一第一反相器420和一第二反相器422。第一反相器420 由升壓電壓Vp驅(qū)動，并接收由線緩沖器304所傳送出的數(shù)據(jù)信號來輸出一 反相緩沖數(shù)據(jù)信號。第二反相器422由受升壓電壓Vp驅(qū)動，并接收由第一 反相器420所傳送出的反相緩沖數(shù)據(jù)信號來輸出一緩沖數(shù)據(jù)信號。此緩沖數(shù) 據(jù)信號被傳送給電平移位器600的第一輸入端IN1。而反相緩沖數(shù)據(jù)信號則 被傳送給電平移位器600的第二輸入端IN2。電平移位器600接收此緩沖數(shù) 據(jù)信號以及反相緩沖數(shù)據(jù)信號后，會輸出一電平移位數(shù)據(jù)信號。有多種不同形式的電荷泵浦，圖5A示出了依照本發(fā)明一較佳實施例的 電荷泵浦概略電路圖。電荷泵浦500至少包括一第六晶體管504、 一第七晶 體管506、 一第八晶體管508、 一第九晶體管510、 一第十晶體管516以及一 第十一晶體管518。電荷泵浦500接收升壓信號S來輸出升壓電壓Vp。當(dāng)升 壓信號S是在一高電平狀態(tài)時，升壓電壓Vp的電壓值大于低電壓源VDDD的 電壓值。緩沖器400由此升壓電壓Vp驅(qū)動，藉以加強其輸出電壓電平。電荷泵浦500的結(jié)構(gòu)描述如下。第六晶體管504當(dāng)作一電容使用，其具 有一第一端512與一柵極，柵極接收第一升壓信號S。第七晶體管506當(dāng)作 一開關(guān)使用，且受第一升壓信號S所控制，第七晶體管506可選擇性地導(dǎo)通 一低電壓源VDDD與第六晶體管504的第一端512。第八晶體管508當(dāng)作一開 關(guān)使用，且受反相升壓信號SB所控制，第八晶體管508可選擇性地導(dǎo)通第 六晶體管504的第一端512與升壓輸出端0UTP。第九晶體管510當(dāng)作一開關(guān) 使用，且受反相升壓信號SB所控制，可選擇性地導(dǎo)通升壓輸出端OUTP與參 考電壓源VSSD。第十晶體管516當(dāng)作一二極管使用，可選擇性地導(dǎo)通升壓輸 出端OUTP與低電壓源VDDD。第十一晶體管518當(dāng)作一開關(guān)使用，且受反相 升壓信號SB所控制，可選擇性地導(dǎo)通升壓輸出端OUTP與低電壓源VDDD。值得注意的是,根據(jù)另一實施例，可不使用第九晶體管510且第十一晶體管518 由升壓信號S所控制。電荷泵浦500的操作描述如下。首先，當(dāng)升壓信號S在一低電平時，第 八晶體管508和第十一晶體管518關(guān)閉，第七晶體管506與第九晶體管510 導(dǎo)通。第一端512的電壓電平為VDDD,而升壓輸出端OUTP的電壓電平為VSSD。接著，當(dāng)升壓信號S在一高電平時，第八晶體管508和第十一晶體管518 導(dǎo)通，第七晶體管506與第九晶體管510關(guān)閉。因此，第一端512的電壓電 平便會高于低電壓源VDDD，且升壓電壓Vp便會產(chǎn)生于升壓輸出端OUTP。再 者，會有一電流從低電壓源VDDD流經(jīng)第十一晶體管518，流至升壓輸出端 OUTP,以提供一電壓至升壓輸出端OUTP。圖5B示出了依照本發(fā)明另一較佳實施例的電荷泵浦概略電路圖。與電 荷泵浦500相比較，電荷泵浦550并不具有第九晶體管510,且具兩額外晶 體管522和524。晶體管522受反相升壓信號SB所控制。晶體管524則受升 壓信號S所控制。當(dāng)升壓信號S在一低電平時，升壓輸出端OUTP的電壓電 平為VDDD。當(dāng)升壓信號S在一高電平時，升壓輸出端OUTP的電壓電平為Vp, 其中Vp的電壓電平大于VDDD的電壓電平。圖6A為依照本發(fā)明第一種驅(qū)動電荷泵浦550的方法所示出了的時序圖。 根據(jù)線緩沖器304所輸出的數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生升壓信號S，升壓信號S的升緣 端(rising edge)與數(shù)據(jù)信號的升緣端具相同的時序。升壓信號S是一脈 沖信號，且其持續(xù)時間(duration time )，例如，與電平移位器600的轉(zhuǎn)換 時間有關(guān)。升壓電壓Vp首先會被升壓至電壓值VDDD+DVl，接著此電壓值會 因緩沖器4 00內(nèi)的內(nèi)生電容影響而降壓至電壓值VDDD+DVl-DV2,其中電壓值 DV2小于電壓值DV1。因為，升壓電壓Vp的電壓電平大于VDDD的電壓電平， 因此，可提升緩沖器400的輸出能力。圖6 B為依照本發(fā)明第二種驅(qū)動電荷泵浦5 5 0的方法所示出了的時序圖。 此第二種驅(qū)動方法會產(chǎn)生一兩階升壓信號S。在時間tl時，升壓信號S會被 拉升至高電平，使得升壓電壓Vp升壓至電壓值VDDD+DV1,接著此升壓電壓 Vp的電壓值會因緩沖器400內(nèi)的內(nèi)生電容影響而下降。在時間t2時，此升 壓信號S會被再次拉升至高電平，使得升壓電壓Vp保持在電壓值VDDD+DV1， 由于緩沖器400內(nèi)的內(nèi)生電容在時間tl時均已被充電，因此此升壓電壓Vp 的電壓值可被保持在電壓值VDDD+DV1。因此，第二種驅(qū)動方法所產(chǎn)生的升壓電壓Vp的電壓值會大于第一種驅(qū)動方法所產(chǎn)生的升壓電壓Vp的電壓值。上述用以驅(qū)動電荷泵浦550的第一種與第二種驅(qū)動方法，也可用于驅(qū)動 其它種的電荷泵浦，例如電荷泵浦500，但并不僅限于本申請所述的電荷泵 浦550和電荷泵浦500。雖然本發(fā)明已以一較佳實施例批露如上，但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)明的精神和范圍的前提下，可以作若千的更改 與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本申請的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種源極驅(qū)動器，至少包括一移位寄存器；一線緩沖器，受該移位寄存器控制以儲存一數(shù)據(jù)信號；以及一電平移位裝置，至少包括一電荷泵浦，根據(jù)一電壓源產(chǎn)生一升壓電壓；一緩沖器，由該升壓電壓驅(qū)動并根據(jù)該數(shù)據(jù)信號輸出一緩沖后數(shù)據(jù)信號；以及一電平移位器，根據(jù)該緩沖后數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生一電平移位數(shù)據(jù)信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中該電荷泵浦在該數(shù)據(jù)信號由 該線緩沖器輸入至該電平移位裝置時，會接收一升壓信號來升壓該電壓源。
3. 如權(quán)利要求2所述的源極驅(qū)動器，其中該升壓信號是一脈沖信號， 且該升壓信號的持續(xù)時間與該電平移位器的轉(zhuǎn)換時間有關(guān)。
4. 如權(quán)利要求2所述的源極驅(qū)動器，其中該升壓信號的升緣端與該數(shù) 據(jù)信號的升緣端具相同的時序。
5. 如權(quán)利要求2所述的源極驅(qū)動器，其中該升壓信號對應(yīng)一數(shù)據(jù)信號 具有兩脈沖。
6. 如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中該緩沖器至少包括 一第一反相器，其中該第一反相器由該升壓電壓驅(qū)動，并接收該數(shù)據(jù)信號來輸出一反相緩沖數(shù)據(jù)信號以及一第二反相器，其中該第二反相器由該升壓電壓驅(qū)動，并接收該反相緩沖數(shù)據(jù)信號來輸出該緩沖后數(shù)據(jù)信號。
7. 如權(quán)利要求6所述的源極驅(qū)動器，其中該電平移位器接收該緩沖后 數(shù)據(jù)信號以及該反相緩沖數(shù)據(jù)信號以輸出該電平移位數(shù)據(jù)信號。
8. 如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中當(dāng)該電平移位器由一供應(yīng)給 該源極驅(qū)動器的一高電壓源驅(qū)動時，該電壓源是一供應(yīng)給該源極驅(qū)動器的一 低電壓源。
9. 如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中該電平移位器至少包括 一第一晶體管，具有一第一源極/漏極連接至一參考電壓源， 一第二源極/漏極連接至一反相輸出端，以及一柵極作為一第一輸入端；一第二晶體管，具有一第一源極/漏極連接至該參考電壓源， 一第二源 極/漏極連接至一輸出端，以及一柵極作為一第二輸入端；一第三晶體管，具有一第一源極/漏極連接至該反相輸出端， 一柵極連接至該輸出端，以及一第二源極/漏極；一第四晶體管，具有一第一源極/漏極連接至該輸出端， 一柵極連接至該反相輸出端，以及一第二源極/漏極連接至該第三晶體管的該第二源極/漏 極；以及一第五晶體管，具有一第一源極/漏極連接至該第三晶體管與該第四晶 體管的這些第二源極/漏極， 一第二源極/漏極與一高電壓源相接，以及一柵極。
10. 如權(quán)利要求9所述的源極驅(qū)動器，其中該第一晶體管與該第二晶體 管為N型晶體管，而該第三晶體管、該第四晶體管以及該第五晶體管為P型 晶體管。
11. 如權(quán)利要求1所述的源極驅(qū)動器，其中該電荷泵浦至少包括 一電容，具有一第一端與一第二端，其中該第二端用以接收一升壓信號； 一第 一開關(guān)，可選擇性地導(dǎo)通該電壓源與該電容的該第一端； 一第二開關(guān)，可選擇性地導(dǎo)通該電容的該第一端與該電荷泵浦的一升壓輸出端，以輸出該升壓電壓給該緩沖器；以及一第三開關(guān)，可選擇性地導(dǎo)通該升壓輸出端與該電壓源。
12. 如權(quán)利要求11所述的源極驅(qū)動器，其中該升壓信號根據(jù)該數(shù)據(jù)信
13. 如權(quán)利要求11所述的源極驅(qū)動器，其中當(dāng)該升壓信號在一低電平 時，該第二開關(guān)關(guān)閉，該第一開關(guān)與該第三開關(guān)導(dǎo)通。
14. 如權(quán)利要求11所述的源極驅(qū)動器，其中當(dāng)該升壓信號在一高電平 時，該第二開關(guān)導(dǎo)通，該第一開關(guān)與該第三開關(guān)關(guān)閉。
15. —種電平移位方法，至少包括下列步驟 接收一數(shù)據(jù)信號；根據(jù)一電壓源由一電荷泵浦供應(yīng)一升壓電壓；根據(jù)該數(shù)據(jù)信號由一緩沖器輸出 一緩沖后數(shù)據(jù)信號，其中該緩沖器由該 升壓電壓驅(qū)動；以及根據(jù)該緩沖后數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生 一 電平移位數(shù)據(jù)信號。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中該電荷泵浦在該數(shù)據(jù)信號輸入至 該緩沖器時，會接收一升壓信號來升壓該電壓源。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該升壓信號的升緣端與該數(shù)據(jù)信 號的升緣端具相同的時序。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該升壓信號是一脈沖信號。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該升壓信號對應(yīng)一數(shù)據(jù)信號具有 兩脈沖。
全文摘要
本發(fā)明披露一種源極驅(qū)動器及電平移位的方法。該源極驅(qū)動器包括一移位寄存器、一儲存一數(shù)據(jù)信號并輸出一緩沖后數(shù)據(jù)信號的線緩沖器、以及一根據(jù)緩沖后數(shù)據(jù)信號來產(chǎn)生一電平移位數(shù)據(jù)信號的電平移位裝置。其中電平移位裝置還包括有一根據(jù)一電壓源產(chǎn)生一升壓電壓的電荷泵浦以及一由該升壓電壓驅(qū)動并根據(jù)該數(shù)據(jù)信號輸出一緩沖后數(shù)據(jù)信號的緩沖器。
文檔編號G09G3/36GK101246671SQ20071010393
公開日2008年8月20日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者張育瑞, 范文騰 申請人:奇景光電股份有限公司