專利名稱：數(shù)據(jù)緩沖器及使用該緩沖器的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩沖器及使用該緩沖器的液晶顯示驅(qū)動(dòng)方法，特別是涉及一 種基于動(dòng)態(tài)偏置電流的緩沖器及使用該緩沖器的液晶顯示驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)液晶顯示器(LCD Panel)尺寸越來(lái)越大，解析度也越來(lái)高時(shí)，伴隨著更大 容性和電阻阻抗負(fù)載，如此一來(lái)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的模擬信號(hào)源設(shè)計(jì)更復(fù)雜。為了控 制生產(chǎn)成本，在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的模擬信號(hào)源設(shè)計(jì)中采用OP增益滿足更高解析度的要 求。圖la是現(xiàn)有的AB類的軌至軌0P模塊電路圖，圖lb是現(xiàn)有的AB類的軌至 軌0P簡(jiǎn)化框架圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖la和圖lb，場(chǎng)效應(yīng)管M1， M2， M3， M4，電流源Ibiasp， Ibiasn構(gòu)成差動(dòng)輸入級(jí)。其中，包括鏡像電流模塊。場(chǎng)效應(yīng)管M5 M16構(gòu)成中間 放大級(jí)。場(chǎng)效應(yīng)管M17， M18構(gòu)成AB類推挽輸出。CM1，CM2是補(bǔ)償電容，作用是改 善電路的相位裕度，提高環(huán)路穩(wěn)定性。在傳統(tǒng)的AB類的軌至軌0P動(dòng)作時(shí)，所有 輸入偏置電流流入補(bǔ)償電容CM1和CM2。因此，反轉(zhuǎn)速率(Slew-rate)由輸入偏 置電流(Ibiasp， n)的與補(bǔ)償電容的比例決定，表示如下
Slew-rate二 Ibiasp， n/CMl， 2
由上表達(dá)式可知，要得到更高的反轉(zhuǎn)速率，需要增加輸入偏置電流或減小補(bǔ) 償電容，這樣的結(jié)果將增加系統(tǒng)的功耗，同時(shí)減小系統(tǒng)相位裕度。當(dāng)0P工作時(shí)， 偏置電流對(duì)補(bǔ)償電容進(jìn)行充電和放電，直到充入足夠或放出足夠多的電荷時(shí)，OP 才進(jìn)行反轉(zhuǎn)動(dòng)作。因此0P開(kāi)始運(yùn)行階段與建立輸出電壓成線性關(guān)系?？偟腛P建 立時(shí)間是slewing時(shí)間與linear settling時(shí)間之和， 一般來(lái)說(shuō)反轉(zhuǎn)時(shí)間占主要 部分。如果我們能夠在反轉(zhuǎn)時(shí)間段內(nèi)增加偏置電流，就可以縮短建立時(shí)間。
動(dòng)態(tài)偏置電流電路可以實(shí)現(xiàn)以上要求，圖2是現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)偏置電流模塊電路 圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，場(chǎng)效應(yīng)管M1 M5使用差分對(duì)控制偵測(cè)反轉(zhuǎn)時(shí)間點(diǎn)，場(chǎng)效應(yīng)管M6、 M7為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器提供輔助電流，在反轉(zhuǎn)時(shí)間段由M6和M7提供額外的電流。在穩(wěn) 態(tài)時(shí)，VIN-和VIN+的電壓相等，在這段時(shí)間，為了保持場(chǎng)效應(yīng)管M3、 M4工作在線 性區(qū)，M3、 M4的基極電壓接近VDD，因此，M6、 M7被關(guān)閉，沒(méi)有提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輔助電流。但是，當(dāng)輸入反轉(zhuǎn)時(shí)，所有電流從Ml或M2流出，這時(shí)M3或M4 處于飽和區(qū)，漏級(jí)電壓降低，打開(kāi)M6或M7，通過(guò)M6或M7提供輔助電流Iadd。 在通常運(yùn)行狀態(tài)下，M6和M7被關(guān)閉，不提供電流?；趧?dòng)態(tài)偏置電流電路的OP 結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括輔助鏡像電流源模塊301和主鏡像電流源模塊302，后面兩 部分是中間放大級(jí)和AB類推挽輸出。
圖4是現(xiàn)有的基于動(dòng)態(tài)偏置電流電路的信號(hào)輸出波形圖，請(qǐng)參見(jiàn)圖4，在極性 反轉(zhuǎn)時(shí)提供輔助電流，其他狀態(tài)下不提供，使建立時(shí)間更快，Proposed為采用動(dòng) 態(tài)偏置電流后的數(shù)據(jù)電壓信號(hào)，Conventional為未采用動(dòng)態(tài)偏置電流后的數(shù)據(jù)電 壓信號(hào)，從圖4可以看出，數(shù)據(jù)電壓信號(hào)Pr叩osed建立時(shí)間更快。
此背景技術(shù)來(lái)源于High-speed and low-power Analog Source Driver for TFT-IXD using Dynamic Current Biased Operational Amplifier. ，' Author-Jin yong Choi, Kyung youl Min and Changsik Y00。
圖5是現(xiàn)有的反轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)示意圖。D0T反轉(zhuǎn)(點(diǎn)反轉(zhuǎn))的特征是每個(gè)像素點(diǎn) 的數(shù)據(jù)電壓極性和相鄰點(diǎn)相反，由于數(shù)據(jù)電壓的極性按照每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行反轉(zhuǎn)，控制 比較復(fù)雜，目前比較常用的是2Line或l+2line反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方式。2Line或l+21ine 驅(qū)動(dòng)方式都是相對(duì)點(diǎn)反轉(zhuǎn)而言，2Line的特征是每?jī)尚袨閱挝粩?shù)據(jù)電壓的極性和 相鄰兩行相反。l+21ine和2Line的差別在于只是第一行為一個(gè)單位，進(jìn)行極性 反轉(zhuǎn)。
圖4提供的方案是根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)上升的高度調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)鏡像電流源的大小。如 果是點(diǎn)反轉(zhuǎn)的話，此技術(shù)無(wú)異議。但目前較大比例的面板都使用2Une或l+21ine 驅(qū)動(dòng)方式，上述驅(qū)動(dòng)裝置針對(duì)2ine或l+21ine反轉(zhuǎn)方式仍然存在如下一些問(wèn)題
1、 由于LCD面板上的Cgd， Cgs等雜散電容的存在，對(duì)于l+2Line和2Line 反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方法，極性相同的連續(xù)兩行充電速率不一致，偶數(shù)行比奇數(shù)行數(shù)據(jù)電 壓的上升速率要快。
2、 因?yàn)闃O性相同的第二行數(shù)據(jù)電壓充電時(shí)，等效電容要遠(yuǎn)小于第一行，根據(jù)ic^C，，
充電電容越小，所需電流越小，如果兩行輸出(source)電流或吸入(Sink)電流 相同，會(huì)帶來(lái)不必要的功耗增加。
3、 此夕卜，偶數(shù)行比奇數(shù)行的液晶先旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度，而且，由于RC-delay效 應(yīng)，偶數(shù)行比奇數(shù)行的充電電壓稍高，所以造成兩行之間視覺(jué)上的亮度偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)據(jù)緩沖期及使用該緩沖器的液晶顯
示裝置驅(qū)動(dòng)方法，有選擇地提供輔助鏡像電流，改善2Line或l+21ine反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 時(shí)的亮度偏差，節(jié)省功耗。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種數(shù)據(jù)緩沖器，包括 輔助鏡像電流源模塊，提供動(dòng)態(tài)偏置電流；主鏡像電流源模塊，提供偏置電流輸 入；中間放大級(jí)模塊以及AB類推挽輸出模塊；其中，所述輔助鏡像電流源模塊包括
啟動(dòng)選擇模塊。
上述的數(shù)據(jù)緩沖器，其中，所述輔助鏡像電流源模塊的啟動(dòng)選擇模塊包括第 一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管，控制輔助鏡像電流源的差分輸入。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題還提供一種液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法，液晶顯示裝 置包括柵極驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和時(shí)序控制器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器使用如權(quán)利要求1 所述的數(shù)據(jù)緩沖器；
所述時(shí)序控制器為柵極驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，所述柵極驅(qū) 動(dòng)器和柵極掃描線相連，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)線相連；
其中，所述方法包括以下步驟a)在時(shí)序控制器驅(qū)動(dòng)下，所述柵極驅(qū)動(dòng)器輸 出柵極掃描信號(hào)，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器輸出數(shù)據(jù)信號(hào)；b)所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器在極性反轉(zhuǎn) 信號(hào)控制下，按照2Line或l+21ine反轉(zhuǎn)方式提供正負(fù)極性的數(shù)據(jù)信號(hào)；c)對(duì)柵 極掃描信號(hào)分頻或?qū)O性反轉(zhuǎn)信號(hào)倍頻得到選通信號(hào)，所述輔助鏡像電流源模塊 的啟動(dòng)選擇模塊在選通信號(hào)驅(qū)動(dòng)下提供輔助鏡像電流。
本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)緩沖器及使用該 緩沖器的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法，對(duì)極性相同的兩行充電時(shí)，因?yàn)榈诙谐潆姇r(shí)， 等效電容要遠(yuǎn)小于第一行，所以數(shù)據(jù)電壓爬升比第一行快得多，本發(fā)明通過(guò)啟動(dòng)選擇 模塊提供輔助鏡像電流，在極性反轉(zhuǎn)的第二行一直關(guān)閉輔助電流源模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)電 壓上升速率的控制，在2Line或l+21ine反轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，不但可以在極性反轉(zhuǎn)的 第一行提供輔助鏡像電流，而且使得連續(xù)的極性相同兩行的數(shù)據(jù)電壓上升速度和上 升高度達(dá)到平衡，改善亮度偏差，節(jié)省功耗。


圖la是現(xiàn)有的AB類的軌至軌OP模塊電路圖lb是現(xiàn)有的AB類的軌至軌OP簡(jiǎn)化框架圖2是現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)偏置電流模塊電路圖3是現(xiàn)有的基于動(dòng)態(tài)偏置電流電路的0P模塊電路圖4是現(xiàn)有的基于動(dòng)態(tài)偏置電流電路的信號(hào)輸出波形圖5是現(xiàn)有的反轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)示意圖6是本發(fā)明的基于動(dòng)態(tài)偏置電流電路的0P模塊電路圖;
圖7是本發(fā)明的的信號(hào)輸出波形示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖6是本發(fā)明的基于動(dòng)態(tài)偏置電流電路的0P模塊電路圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6，本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)緩沖器，包括輔助鏡像電流源模塊，提供動(dòng)態(tài)
偏置電流；主鏡像電流源模塊，提供偏置電流輸入；中間放大級(jí)模塊以及AB類推
挽輸出模塊；其中，所述輔助鏡像電流源模塊包括啟動(dòng)選擇模塊601。
上述的數(shù)據(jù)緩沖器，其中，所述輔助鏡像電流源模塊的啟動(dòng)選擇模塊601包
括第一場(chǎng)效應(yīng)管Ma和第二場(chǎng)效應(yīng)管Mb，控制輔助鏡像電流源Vin-和Vin+的差分輸入。 本發(fā)明提供的緩沖器輸入是外部電壓VDD，直流參考電壓VSS，輸出是Vout。 VIN—和VIN+是此差分輸入端的電源信號(hào)，啟動(dòng)選擇模塊601的選通信號(hào)為BCS信 號(hào)(Bias Current Selector)，通過(guò)第一場(chǎng)效應(yīng)管Ma和第二場(chǎng)效應(yīng)管Mb的Gate 極控制輔助鏡像電流源的VIN—和VIN+的供給。
本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法，液晶顯示裝置包括柵極驅(qū)動(dòng)器、 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和時(shí)序控制器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器使用上述的數(shù)據(jù)緩沖器輸出數(shù)據(jù)電壓 信號(hào)；
所述時(shí)序控制器為柵極驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，所述柵極驅(qū) 動(dòng)器和柵極掃描線相連，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)線相連；
其中，所述方法包括以下步驟a)在時(shí)序控制器驅(qū)動(dòng)下，所述柵極驅(qū)動(dòng)器輸 出柵極掃描信號(hào)，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器輸出數(shù)據(jù)信號(hào)；b)所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器在極性反轉(zhuǎn)信號(hào)控制下，按照2Line或l+21ine反轉(zhuǎn)方式提供正負(fù)極性的數(shù)據(jù)信號(hào)；c)對(duì)柵 極掃描信號(hào)分頻或?qū)O性反轉(zhuǎn)信號(hào)倍頻得到選通信號(hào)，所述輔助鏡像電流源模塊 的啟動(dòng)選擇模塊在選通信號(hào)驅(qū)動(dòng)下提供輔助鏡像電流。
上述驅(qū)動(dòng)方法，當(dāng)BCS信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)2line反轉(zhuǎn)的 第一行，此時(shí)，由于對(duì)液晶電容充電的同時(shí)，需要對(duì)面板的寄生電容充電，需要 較大的驅(qū)動(dòng)能力，所以，便把動(dòng)態(tài)偏置電流的第一場(chǎng)效應(yīng)管Ma和第二場(chǎng)效應(yīng)管Mb 打開(kāi)，啟動(dòng)動(dòng)態(tài)偏置電流電路，提高數(shù)據(jù)電壓上升的速度。
當(dāng)BCS信號(hào)為低電平時(shí)，由于此時(shí)對(duì)液晶電容充電的同時(shí)，面板的寄生電容 不需要充電，需要較小的驅(qū)動(dòng)能力，所以，不啟動(dòng)動(dòng)態(tài)偏置電流電路。即將第一 場(chǎng)效應(yīng)管Ma和第二場(chǎng)效應(yīng)管Mb關(guān)閉，關(guān)閉動(dòng)態(tài)偏置電流電路，延緩數(shù)據(jù)電壓上 升的速度。
圖7是本發(fā)明的的信號(hào)輸出波形示意圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖7， CPV信號(hào)為柵極掃描信號(hào)， 一個(gè)CPV周期意味著掃描一行，P0L 是極性反轉(zhuǎn)信號(hào)， 一個(gè)POL周期意味著數(shù)據(jù)信號(hào)的一個(gè)周期極性反轉(zhuǎn)。其中，BCS 信號(hào)通過(guò)對(duì)柵極掃描信號(hào)CPV分頻或?qū)O性反轉(zhuǎn)信號(hào)P0L倍頻得到。針對(duì)21ine 或l+21ine的液晶反轉(zhuǎn)方式，便可以達(dá)到第一行液晶充電速率和原先的增加了動(dòng) 態(tài)偏置電流電路的速度一樣快，而第二行液晶充電速率比原先的要慢，從而達(dá)到 節(jié)省不必要的功耗損耗和平衡同極性兩行亮度偏差的目的。
雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)據(jù)緩沖器器，包括輔助鏡像電流源模塊，提供動(dòng)態(tài)偏置電流；主鏡像電流源模塊，提供偏置電流輸入；中間放大級(jí)模塊以及AB類推挽輸出模塊；其特征在于，所述輔助鏡像電流源模塊包括啟動(dòng)選擇模塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)緩沖器，其特征在于，所述輔助鏡像電流源 模塊的啟動(dòng)選擇模塊包括第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管，控制輔助鏡像電流源的 輸入。
3、 一種液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法，所述液晶顯示裝置包括柵極驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng)器和時(shí)序控制器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器使用如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)緩沖器；所述時(shí)序控制器為柵極驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，所述柵極驅(qū) 動(dòng)器和柵極掃描線相連，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)線相連； 其特征在于，所述方法包括以下步驟a) 在時(shí)序控制器驅(qū)動(dòng)下，所述柵極驅(qū)動(dòng)器輸出柵極掃描信號(hào)，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 器輸出數(shù)據(jù)信號(hào)；b) 所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器在極性反轉(zhuǎn)信號(hào)控制下，按照2Line或l+21ine反轉(zhuǎn)方式 提供正負(fù)極性的數(shù)據(jù)信號(hào)；c) 對(duì)柵極掃描信號(hào)分頻或?qū)O性反轉(zhuǎn)信號(hào)倍頻得到選通信號(hào)，所述輔助鏡像 電流源模塊的啟動(dòng)選擇模塊在選通信號(hào)驅(qū)動(dòng)下提供輔助鏡像電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)緩沖器及使用該緩沖器的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法，該緩沖器包括輔助鏡像電流源模塊，提供動(dòng)態(tài)偏置電流；主鏡像電流源模塊；中間放大級(jí)模塊以及AB類推挽輸出模塊；其中，所述輔助鏡像電流源模塊包括啟動(dòng)選擇模塊。本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)緩沖器及使用該緩沖器的液晶顯示裝置驅(qū)動(dòng)方法，對(duì)于2Line或1+2line的反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方法，通過(guò)啟動(dòng)選擇模塊有選擇地提供輔助鏡像電流，改善2Line或1+2line反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的亮度偏差，節(jié)省功耗。
文檔編號(hào)H03K19/0175GK101615904SQ20091005484
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者梁恒鎮(zhèn), 羅紅磊 申請(qǐng)人:上海廣電光電子有限公司