驱动电路及驱动方法技术

一种驱动ＬＣＤ数组中的像素的驱动电路，包括双信道数字－模拟转换器（ＤＡＣ）。各双信道ＤＡＣ在信道Ａ与信道Ｂ输出端上分别输出模拟形式数字信号与一止通电压，及随着一变换信号而相互切换。　　ＤＡＣ输出端是施加到成对的输出晶体管，以在各显示周期使各晶体管对中的一个晶体管呈导通，另一晶体管呈截止。藉由设定交变的ＤＡＣ分别接收高、低电压范围的驱动电压，各像素可交替地由高、低电压范围内的电压驱动，及在一显示周期内，施加到各像素的驱动电压范围与在显示周期内施加至相邻像素的电压范围为相反。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Driving circuit and driving method

The invention relates to a driving circuit for driving pixels in a LCD array, which comprises a dual channel digital to analog converter (DAC). Each of the dual channel DAC outputs the analog digital signal and a stop voltage on the channel A and the channel B output terminal, and switches with each other. The output end of the DAC is applied to a pair of output transistors in order to conduct a transistor in each transistor pair during the display period. The driving voltage by setting DAC to respectively receive alternating high and low voltage range, each pixel can be alternately driven by high voltage, low voltage range, and in a display period, applied to each pixel driving voltage range in the display period applied to adjacent pixel is opposite to voltage range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电学领域用于输出驱动电压的驱动电路，特别是涉及一种在交变驱动电压范围内输出电压的驱动电路。现有传统的液晶显示器(LCD)包括有排列成行与列的像素(pixel)数组。各像素上显示的影像信息，如灰色或彩色阴影，是由施加于像素之上的驱动电压的振幅所控制。一般而言，我们是藉由致能显示器的一行像素，并且施加驱动电压于对应的像素列(column)来驱动LCD。对显示器的各行(row)像素重复此过程可以产生一完整的显示影像。整个过程被定时地重复以更新所显示的影像。根据液晶显示器LCD的电流设计，较好的是将一相对较大的电压范围内(如0-12V)的驱动电压施加于各像素上。理论上，为了令金氧半导体场效晶体管(MOSFET)构成的驱动电路可以输出涵盖该范围的驱动电压，单独的晶体管需被设计成可以容许最大输出电压，如12V。此举将使各个晶体管为了因应工作中突发的输出电提供大的容许度，而导致晶体管实体变大。其次不利的是，这些大尺寸的晶体管将使其整合而成的电路系统占据更大的实体空间。如此额外的空间一般意味着LCD驱动电路成本与尺寸增大。一种解决之道，是通过限制驱动电路中各单个晶体管所遭遇的电压范围，而设计成容许全范围驱动电压的MOSFET。此方法的一种实现方式是将驱动晶体管的闸极氧化物上的施加电压限制在闸极氧化物崩溃电压以下。更为甚者，令各个驱动晶体管藉由选择固定电压施加于其闸极上以达成令闸极电压小于闸极氧化物崩溃电压的效果。然而，为了在具有大电压范围的驱动电路中实现此设计，必须将所需的驱动电压范围分成至少两个部分，并且至少需要有两个MOSFET对应地与此两部分连接。在某些LCD应用中，较好的方法是将振幅大小为在电压范围内的交变驱动电压施加于各别像素上。实施电压振幅的交变为用以提升显示影像的品质。该交变的电压振幅是将高、低电压范围内的电压分别施加于各显示周期中同一行的两个相邻像素上。同时，该高、低电压范围的交变电压亦可分别被施加于各显示周期中行与列方向任意的两个像素上。在现有传统的实施方式中，必须通过多任务电路系统使所需的驱动电压与各像素耦合。该多任务电路系统将增加电路的复杂程度并且减慢LCD的工作速度。再者，现有传统实施方式中，通过一多任务以交替地在一对数字-模拟转换器(DAC)的输出高低范围电压的输出端间进行选择切换，以达到供应至一对LCD列(column)的效果，此更将导致DAC与LCD列之间形成不等信号路径长度，将进一步限制LCD驱动电路的工作速度。由此可见，上述现有的驱动电路仍存在有诸多缺陷，而丞待加以改进。有鉴于上述现有驱动电路存在的缺陷，本专利技术人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本专利技术。因此，本专利技术驱动电路所指的是一种可消除由先前现有技术的限制与缺点所引起的一项或多项问题的驱动电路。以下的描述指出了本专利技术的其它特性与优点，其中一部分可从描述中清楚地理解，或者可通过本专利技术的实施例来认知。本专利技术的目的与其它优点可以通过书面描述与申请专利范围以及附图中特别指出的方法与装置来实现。本专利技术的主要目的在于，为了达成上述这些以及其它的优点，并且根据所实施与详细描述的本专利技术的用途，而提供一种用于从数字-模拟转换器的数组中输出驱动信号至一输出端数组的驱动电路，使该驱动电路包括第一与第二输出端；一用于输出第一电压范围内的模拟电压的第一数字-模拟转换器(DAC)；一用于输出一第二电压范围内的模拟电压的第二DAC；以及一用于输出该第二电压范围内的一第三电压的第三DAC。该第一与第二输出端为耦合，以在一第一时间周期内分别接收来自该第一DAC的一第一模拟电压与来自该第二DAC的一第二模拟电压，并且该第一与第二输出端为耦合，以在一第二时间周期内分别接收来自该第三DAC的一第三模拟电压与来自该第一DAC的一第四模拟电压。本专利技术的次一目的在于，依据本专利技术，提供一种用于从一数字-模拟转换器(DAC)数组输出一在高电压范围与低电压范围交替变化的驱动信号数组至一输出端数组的方法，使该输出端数组至少包括第一与第二输出端。该方法包括界定连续交替变化的第一与第二时间周期；在该第一时间周期内从该DAC数组的一第一DAC输出一第一电压范围内的一第一模拟电压至该第一输出端；在该第一时间周期内从该DAC数组的一第二DAC中输出一第二电压范围内的一第二模拟电压至该第二输出端；在该第二时间周期内从该DAC数组的一第三DAC中输出该第二电压范围内的一第三模拟电压至该第一输出端；以及在该第二时间周期内从该第一DAC输出该第一电压范围内的一第四模拟电压至该第二输出端。本专利技术的另一目的在于，依据本专利技术，提供一种将一数字输入值转换为一模拟输出的数字-模拟转换器，使其包括一用于接收该数字输入值及提供译码位的译码器；第一与第二组逻辑闸，为相互连接以接收一第一输入端上的译码位；一第一组输出晶体管，各晶体管具有受控于该第一组逻辑闸其一输出的导通状态；一第二组输出晶体管，各晶体管具有受控于该第二组逻辑闸其一输出的导通状态；一反相器，用以在其输入端上接收一外部施加的二进制信号并且在其输出端上提供二进制信号的反相；该第一组逻辑闸为在一第二输入端接收该反相器的输出；该第二组逻辑闸为在一第二输入端上接收该二进制信号；一模拟电压节点数组；一第一输出端；一第二输出端；该第一组输出晶体管的各个晶体管是连接在该第一输出端与该模拟电压节点数组的各预定点之间；该第二组输出晶体管的各个晶体管是连接在该第二输出端与该模拟电压节点数组的各预定点之间；一第一分流晶体管，是连接在一用于接收一第一电源供应电压的第一节点与该第一输出端之间，并且具有一受控于反相器输出的导通状态；及一第二分流晶体管，是连接在该第一节点与该第二输出端之间，并且具有一受控于二进制信号的导通状态。本专利技术的再一目的在于，依据本专利技术，提供一种将一数字输入值转换为一模拟输出的数字-模拟转换器，使其包括一用于接收该数字输入值并且提供译码位的译码器；一组输出晶体管，各晶体管具有受译码位中不同位所控制的一导通状态；一模拟电压节点数组；一选择电路，具有第一与第二输入端以及第一与第二输出端，该选择电路为接收一数字控制信号，该选择器电路根据数字信号是否具有一第一或第二值而分别在该第一与第二输出端上提供该第一与第二输入端或该第二与第一输入端上的电压；该组输出晶体管的各晶体管是连接在该第一输入端与该模拟电压节点数组之间；及该第二输入端是耦合到代表一止通电压的另一节点上。本专利技术的还一目的在于，依据本专利技术，提供一种由一数字-模拟转换器(DAC)数组输出一交变高、低范围驱动信号数组至一输出端数组的方法。本专利技术的还一目的在于，依据本专利技术，提供一种用于输出在高、低电压范围的交变型驱动信号的方法。本专利技术的还一目的在于，依据本专利技术，提供一种用于交替地输出第一与第二驱动电压的方法。本专利技术的还一目的在于，依据本专利技术，提供一种将一数字输入值转换为一模拟输出的数字-模拟转换器。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的。依据本专利技术提出的一种由一数字-模拟转换器数组输出驱动信号至一输出端数组的驱动电路，其特征在于其包括第一与第二输出端；一第一数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一第一电压范围的模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由一数字－模拟转换器数组输出驱动信号至一输出端数组的驱动电路，其特征在于其包括： 第一与第二输出端； 一第一数字－模拟转换器（ＤＡＣ），用于输出一第一电压范围的模拟电压； 一第二数字－模拟转换器（ＤＡＣ），用于输出一第二电压范围的模拟电压； 一第三数字－模拟转换器（ＤＡＣ），用于输出一处于该第二电压范围的模拟电压；其中： 该第一与第二输出端，分别在一第一时间周期内接收来自该第一ＤＡＣ的一第一模拟电压以及一来自该第二ＤＡＣ的一第二模拟电压，及 该第一与第二输出端，分别在一第二时间周期内接收来自该第三ＤＡＣ的一第三模拟电压以及一来自该第一ＤＡＣ的一第四模拟电压。

【技术特征摘要】
US 1999-12-10 09/4580221.一种由一数字-模拟转换器数组输出驱动信号至一输出端数组的驱动电路，其特征在于其包括第一与第二输出端；一第一数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一第一电压范围的模拟电压；一第二数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一第二电压范围的模拟电压；一第三数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一处于该第二电压范围的模拟电压；其中该第一与第二输出端，分别在一第一时间周期内接收来自该第一DAC的一第一模拟电压以及一来自该第二DAC的一第二模拟电压，及该第一与第二输出端，分别在一第二时间周期内接收来自该第三DAC的一第三模拟电压以及一来自该第一DAC的一第四模拟电压。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于其更包括一第一闸门电路，为耦合在该第一DAC与该第一输出端之间，该第一闸门电路通过一第一传导信道而连接到该第一DAC；及一第二闸门电路，为耦合在该第一DAC与该第二输出端之间，该第二闸门电路是通过一第二传导信道连接到该第一DAC。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于所述的第一传导信道与第二传导信道具有大致相同的路径长度。4.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于该第一DAC在该第一时间周期内，通过该第一闸门电路在该第一传导信道上输出该第一模拟电压；及该第一DAC在该第二时间周期内，通过该第二闸门电路在该第二传导信道上输出该第四模拟电压。5.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于所述的第一DAC在该第一时间周期内，在该第二传导信道上输出一止通模拟电压，并且在该第二时间周期内，在该第一传导信道上输出一止通模拟电压。6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于所述的第一DAC在一时间周期内依据变换信号，在该第一传导信道上输出一通行模拟电压及在该第二传导信道处输出一止通电压，在另一时间周期内，在该第一传导信道上输出一止通模拟电压及在该第二传导信道上输出一通行电压。7.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于所述的第一闸门电路包括一第一MOS晶体管；所述的第二闸门电路包括一第二MOS晶体管。8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于所述的第一MOS晶体管的闸极为耦合及接收一第一预定电压，当第一DAC输出一止通电压时，该第一MOS晶体管为截止。9.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于所述的第一与第二MOS晶体管皆为PMOS晶体管；所述的第一电压范围为高于该第二电压范围。10.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于所述的第一MOS晶体管与第二MOS晶体管皆为NMOS晶体管；所述的第一电压范围为低于该第二电压范围。11.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述的输出端适于连接及驱动一液晶显示像素数组。12.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述的输出端适于连接及驱动一液晶显示列(column)的数组。13.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述的第一时间周期与该第二时间周期为在驱动电路工作期间为呈交替变化。14.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述的第一时间周期与该第二时间周期，为根据施加至该DAC数组的变换信号而连续交替变化。15.一种回应一变换信号而由一数字-模拟转换器数组输出信号至一输出端数组的驱动电路，其特征在于其包括一第一输出端；一第二输出端；一第一数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一第一电压范围内的模拟电压；一第二数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一第二电压范围的模拟电压；一第三数字-模拟转换器(DAC)，用于输出一处于该第二电压范围的模拟电压；一第一闸门电路，耦合在该第一DAC与该第一输出端之间；及一第二闸门电路，耦合在该第一DAC与该第二输出端之间；其中该第一闸门电路是经由一第一传导信道连接至该第一DAC，该第二闸门电路是经由一第二传导信道连接至该第一DAC；回应于处于第一状态下的变换信号，该第一DAC输出一第一模拟电压至该第一输出端，而该第二DAC输出一第二模拟电压至该第二输出端，及回应于处于第二状态下的变换信号，该第一DAC输出一第三模拟电压至该第一输出端，而该第一DAC输出一第四模拟电压至该第二输出端。16.根据权利要求15所述的驱动电路，其特征在于所述的第一传导信道与第二传导信道对该第一闸门电路至该第一DAC之间的距离以及该第二闸门电路至该第二DAC之间的距离为约呈相同的路径长度。17.根据权利要求15所述的驱动电路，其特征在于其中回应于一处于第一状态的变换信号，该第一DAC通过该第一闸门电路，在该第一传导信道上输出该第一模拟电压，及在该第二传导信道上输出一止通模拟电压；及回应于一处于第二状态的变换信号，该第一DAC通过该第二闸门电路，在该第二传导信道上输出该第四模拟电压，及在该第一传导信道上输出一止通模拟电压。18.一种由一数字-模拟转换器(DAC)数组输出一交变高、低范围驱动信号数组至一输出端数组的方法，其特征在于该输出端数组包括至少第一与第二输出端，该方法包括界定连续交变的第一与第二时间周期；在该第一时间周期，自该DAC数组的一第一DAC输出一第一电压范围的一第一模拟电压至该第一输出端；在该第一时间周期，自该DAC数组的一第二DAC输出一第二电压范围的一第二模拟电压至该第二输出端；在该第二时间周期，自该DAC数组的一第三DAC输出一第二电压范围的一第三模拟电压至该第一输出端；及在该第二时间周期，自该第一DAC输出第一电压范围的一第四模拟电压至该第二输出端。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于该方法更包括在该第二时间周期，自该第二DAC输出第二电压范围内的一第五模拟电压至一第三输出端。20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于该方法更包括在该第一时间周期内，由该第一DAC的一第一信道输出该第一模拟电压至该第一输出端，及由该第二DAC的一第一信道输出该第二模拟电压至该第二输出端；及在该第二时间周期内，由该第三DAC的一第二信道输出该第三模拟电压至该第一输出端，及由该第一DAC的一第二信道输出该第四模拟电压至该第二输出端。21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于该方法更包括在该DAC数组与该输出端数组之间设置一闸门电路数组；在该第一时间周期内，自该第一DAC输出一止通模拟电压至该第二输出端；及在该第二时间周期内，自该第一DAC输出一止通模拟电压至该第一输出端。22.一种用于输出在高、低电压范围的交变型驱动信号的驱动电路，其特征在于其包括一第一数字-模拟转换器(DAC)，用于接收代表低电压范围的一第一数字输入值或代表一止通电压的一第一数字止通值；一第二数字-模拟转换器(DAC)，用于接收代表高电压范围的一第二数字输入值或代表一止通电压的一第二数字止通值；一输出端；一第一MOS晶体管，耦合在该第一DAC的一模拟输出端与该输出端之间，该第一MOS晶体管的闸极为耦合及接收一第一预定电压，当该第一DAC输出止通电压时，该第一MOS晶体管为截止；及一第二MOS晶体管，耦合在该第二DAC的一模拟输出端与该输出端之间，该第二MOS晶体管的闸极为耦合及接收一第二预定电压，当该第二DAC输出止通电压时，该第二MOS晶体管为截止；其中在一第一工作周期，该第一DAC接收该第一数字输入值且该第二DAC接收该数字止通电压，在一第二工作周期内，该第一DAC接收该数字止通电压且该第二DAC接收该第二数字值，因此驱动电路在第一工作周期与第二工作周期内，在输出端上分别输出一低电压范围的模拟电压与一高电压范围内的模拟电压。23.根据权利要求22所述的驱动电路，其特征在于所述的低电压范围是从一高电压V1至一低电压V2，及该高电压范围是从一高电压V3至一低电压V4。24.根据权利要求23所述的驱动电路，其特征在于其中第一MOS晶体管具有一第一临界电压VT1，当第一数字-模拟转换器输出具有V1-VT1的振幅或更高时，该第一MOS晶体管概为截止；及该第二MOS晶体管具有一第二临界电压VT2，当第二数字-模拟转换器输出具有V4+|VT2|的振幅或更低时，该第二MOS晶体管概为截止。25.根据权利要求24所述的驱动电路，其特征在于当第一数字-模拟转换器输出约为V1-VT1时，该第一MOS晶体管概为截止；及当第二数字-模拟转换器输出约为V4+|VT2|时，该第二MOS晶体管概为截止。26.根据权利要求22所述的驱动电路，其特征在于所述的第一MOS晶体管为一NMOS晶体管，且该第二MOS晶体管为一PMOS晶体管。27.根据权利要求23所述的驱动电路，其特征在于所述的第一预定电压为V1，且该第二预定电压为V4。28.根据权利要求22所述的驱动电路，其特征在于所述的第一预定电压概为等于该第二预定电压。29.根据权利要求23所述的驱动电路，其特征在于所述的第一预定电压是在V1-VT1至V1+VT1的范围内，该第二预定电压是在V4-|VT2|至V4+|VT2|的范...

【专利技术属性】
技术研发人员：林锡聪，黄云朋，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]