專利名稱：顯示器驅動電路及調整顯示器輸出亮度的方法
技術領域：
本發明關于顯示器，特別涉及顯示器的驅動電路。
背景技術：
圖1為依據現有技術的顯示器驅動電路的示意圖。驅動電路100包括像素102 以及用以驅動像素102的輸出級104。驅動電路100的輸出級104又包括一 ρ型金屬氧 化物半導體場效應晶體管(p-type-MOSFET) 112及一 η型金屬氧化物半導體場效應晶體管 (n-type-MOSFET) 114，兩晶體管112及114各包括一柵極耦接至該一像素信號Sp并接受其 控制，使該像素102上的輸出電壓V。ut切換于高壓Vh及低壓(接地電壓)VeND之間而開啟或 關閉。施加于像素102上的輸出電壓V。ut往往影響像素的亮度，然而，顯示器本身的性質 也會導致畫面亮度出現些微變化。以碳納米管顯示器(carbon nanotube display, CNDP) 為例，基于其本身的特性，碳納米管顯示器常因老化而導致亮度漸增。針對上述情況，驅動 電路100必須包括一調校裝置130以達成調整顯示器亮度的目的。舉例而言，該調校裝置 130為圖1中ρ型金屬氧化物半導體場效應晶體管T1與η型金屬氧化物半導體場效應晶體 管T2所形成的傳輸門，接受一偏壓Vbias的控制而調整該調校裝置130的等效電阻值，進而 校準該像素102的顯示亮度。然而，值得注意的是，由于晶體管T1本身的耦合效應(柵極與漏極/源極間存在耦 合電容)，使得像素102上的輸出電壓V。ut反過來影響偏壓Vbias，如圖2所示。其中像素102 上的輸出電壓V。ut隨像素信號Sp而變動于兩電壓電平之間。當輸出電壓V。ut由低壓VeND切 換至高壓Vh時，會使偏壓Vbias的電壓陡升而產生一突波P1 ；而當輸出電壓V。ut由高壓Vh切 換至低壓VeND時，則會使偏壓Vbias的電壓劇降而產生另一突波P2。再者，由于顯示器的驅動 電路100為一高壓裝置，而操作于像素102上的高壓VH，舉例而言，可高達110伏特，使得偏 壓Vbias因上述耦合效應所產生的突波變得不可忽略。一旦偏壓Vbias發生變動，該調校裝置 130的等效電阻值亦隨之改變，進而造成顯示器畫面出現閃爍、跳動等不穩定的現象。為了解決上述的問題，驅動電路100又包括一穩定裝置140，其耦接至該調校裝置 130的輸入端A，用以抑制該偏壓Vbias中因該輸出電壓V。ut的電壓電平切換所產生的突波， 意即使調校裝置的該輸入端A的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏壓Vbias。舉例而言，該 穩定裝置140可包括該電壓下拉裝置141、該電壓上拉裝置142以及該偏壓傳輸裝置143。 圖3A表示輸出電壓V。ut的波形時序圖，而圖3B則為上述穩定裝置140對應輸出電壓V。ut所 產生的波形時序圖。圖3B中，時序的第1段、第2段及第3段分別由該電壓下拉裝置141、 該偏壓傳輸裝置143及該電壓上拉裝置142所造成。時序的第1段，電壓電平被拉下至接 地電壓以期與圖2中的突波P1抵消，在第2段，電壓電平恢復至理想的Vbias，而在第3 段，電壓電平被拉上至Vh以期與圖2中的突波P2抵消。然而，從圖3B可知，該穩定裝置140在時序的第2段間的作用效果不佳，主要是因 為上述偏壓傳輸裝置143充電速度緩慢的原因。因此，若有裝置能改善此現象，將能使顯示器的亮度表現更為穩定。
發明內容
本發明提供一種顯示器驅動電路，用以驅動至少一像素，該顯示器驅動電路包括 一輸出級，耦接至該像素，并受一像素信號控制以使該像素輸出電壓切換于一高電平及一 低電平之間；一調校裝置，耦接于該輸出級與該像素之間，包括一輸入端，該輸入端用以接 受一偏壓的控制而調整該調校裝置的等效電阻值以校準該像素的顯示亮度；一穩定裝置， 耦接至該調校裝置的該輸入端，用以使該調校裝置的該輸入端的電壓電平在經過變動后能 恢復至該偏壓；以及一加速裝置，耦接于該穩定裝置及一電壓源之間，用以產生該偏壓，并 使該調校裝置的該輸入端的電壓電平加速恢復至該偏壓。本發明所述的顯示器驅動電路，該加速裝置還包括一補償裝置，用以當該偏壓與 一基準偏壓不一致時補償該偏壓。本發明所述的顯示器驅動電路，該補償裝置包括一第一晶體管，該第一晶體管包 括一第一柵極，用以接收該基準偏壓；一第一漏極，耦接至一第一高壓點；以及一第一源 極，耦接至該穩定裝置及該偏壓。本發明所述的顯示器驅動電路，該基準偏壓由一基準偏壓產生裝置所提供，該基 準偏壓產生裝置包括一第二晶體管，該第二晶體管包括一第二柵極，耦接至該電壓源； 一第二源極，耦接至一第一低壓點；以及一第二漏極，用以提供該基準偏壓；以及一第一電 阻，耦接于一第二高壓點及該第二漏極之間。本發明所述的顯示器驅動電路，該加速裝置包括一偏壓產生裝置，用以提供該偏 壓至該穩定裝置。本發明所述的顯示器驅動電路，該偏壓產生裝置還包括一第三晶體管，該第三晶 體管包括一第三柵極，耦接至該電壓源；一第三源極，耦接至一第二低壓點；以及一第三 漏極，用以提供該偏壓；以及一第二電阻，耦接于一第三高壓點及該第三漏極之間。本發明所述的顯示器驅動電路，該第一電阻與該第二電阻的阻值相同，且該第二 晶體管與該第三晶體管相匹配。本發明所述的顯示器驅動電路，該第二高壓點即該第三高壓點，且該第一低壓點 即該第二低壓點。本發明所述的顯示器驅動電路，該第一晶體管、該第二晶體管及該第三晶體管皆 為η型金屬氧化物半導體場效應晶體管。本發明所述的顯示器驅動電路，該穩定裝置包括一電壓下拉裝置，用以當該輸出 電壓由該低電平切換至該高電平時將該偏壓的電壓拉低。本發明所述的顯示器驅動電路，該穩定裝置還包括一電壓上拉裝置，用以當該輸 出電壓由該高電平切換至該低電平時將該偏壓的電壓拉高。本發明所述的顯示器驅動電路，該穩定裝置包括一偏壓傳輸裝置，耦接于該調校 裝置與該加速裝置之間，用以將該偏壓傳輸至該調校裝置的該輸入端。本發明所述的顯示器驅動電路，該顯示器為一碳納米管顯示器。本發明另提供調整顯示器的輸出亮度的方法，包括配置一輸出級，其中該輸出級 耦接至一顯示器的至少一像素，而該輸出級接受一像素信號控制以使該像素上的一輸出電壓切換于一高壓及一低壓之間；配置一調校裝置于該輸出級與該像素之間；施加一偏壓于 該調校裝置的一輸入端以調整該調校裝置的等效電阻值而校準該像素的顯示亮度；使該調 校裝置的該輸入端的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏壓；以及使該調校裝置的該輸入 端的電壓電平加速恢復至該偏壓。本發明可改善偏壓傳輸裝置充電速度緩慢的現象，使顯示器的亮度表現更為穩 定。
圖1為依據現有技術的顯示器驅動電路的示意圖；圖2為偏壓與輸出電壓的關系示意圖；圖3A為輸出電壓的波形時序圖；圖3B為穩定裝置對應輸出電壓所產生的波形時序圖；圖4為本發明的驅動電路示意圖；圖5為依照本發明的穩定裝置對應輸出電壓所產生的波形時序圖；圖6為依照本發明的調整顯示器輸出亮度的方法流程圖。
具體實施例方式為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉多個較佳 實施例，并配合所附圖示，作詳細說明如下。圖4為依據本發明的顯示器驅動電路示意圖。本發明的驅動電路400用以驅動顯 示器的至少一像素402，該顯示器驅動電路400又包括一輸出級404、一調校裝置430以及 一穩定裝置440。其中該輸出級404耦接至該像素402，受一像素信號Sp控制以使該像素 上的一輸出電壓V。ut切換于高壓Vh及低壓VeND間；該調校裝置430耦接于該輸出級404與 該像素402之間，還包括一輸入端A用以接受一偏壓Vbias的控制而調整該調校裝置430的 等效電阻值，進而達到校準該像素的顯示亮度目的。該穩定裝置440耦接至該調校裝置430 的該輸入端A，用以使該調校裝置430的該輸入端A的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏 壓Vbias。在本發明的一較佳實施例中，該穩定裝置440還以一電壓下拉裝置441將電壓電 平拉低、以一電壓上拉裝置442將電壓電平拉高、并以一偏壓傳輸裝置443接收并傳輸該偏 壓Vbias。為了解決現有技術中的問題，本發明的驅動電路400還包括一加速裝置460耦接 于該穩定裝置440及一電壓源470之間，用以產生該偏壓Vbias，并使該調校裝置430的該輸 入端A的電壓電平能迅速地恢復至該偏壓Vbias。上述的電壓源470用以提供輸入電壓Vin， 具有多種實施方式，舉例而言，該電壓源可由一內部電阻Rin與外部電阻Rrait串聯并耦接至 一電壓Vdd所組成，本發明不以此為限。本發明加速裝置460中包括一偏壓產生裝置463，用以產生該偏壓Vbias。舉例而 言，該偏壓產生裝置463可由一 η型金屬氧化物半導體場效應晶體管T3與一電阻R2所組 成，其中該晶體管T3以柵極耦接至該電壓源470以接收該輸入電壓Vin，以第三源極耦接至 一低壓點(為方便說明，該低壓點在本實施例中與該接地電壓Vem相同，然而在其他實施例 中不必以此為限)，并以第三漏極提供產生的該偏壓Vbias給該穩定裝置440的輸入端B。該 電阻R2則耦接于一高壓點(為方便說明，該高壓點在本實施例中與該高壓Vh相同，然而在其他實施例中不必以此為限)及該晶體管T3的漏極之間。本領域技術人員可通過設計一 適當的電阻R2輕易產生所需的偏壓vbias。 然而，僅該偏壓產生裝置463不足以達到使偏壓Vbias迅速恢復穩定的效果，因此， 本發明的加速裝置460尚需包括一補償裝置461，用以當該偏壓Vbias與一基準偏壓Vtl不一 致時補償該偏壓Vbias。依據本發明，該基準偏壓Vtl無論以何種方式供應，皆Vtl的值皆必須 與未受影響前的偏壓Vbias相同且保持穩定。在本實施例中，該補償裝置461為一 η型金屬 氧化物半導體場效應晶體管T1,以柵極接收該基準偏壓Vtl，以漏極耦接至一高壓點(為方便 說明，該高壓點在本實施例中與該高壓Vh相同，然而在其他實施例中不必以此為限)，并以 源極耦接至該穩定裝置440的輸入端B及該偏壓產生裝置463的漏極。本領域技術人員可 知，當該晶體管T1的柵極接收的基準偏壓Vtl與其源極所接收的偏壓Vbias之間差異超過該晶 體管T1的臨界電壓Vt時，晶體管T1漏極耦接的高壓Vh會即刻對該偏壓Vbias充電，達成迅 速將該偏壓Vbias回穩的效果。在一實施例中，上述的基準偏壓V。可由一基準偏壓產生裝置462所提供。該基準 偏壓產生裝置462可由一 η型金屬氧化物半導體場效應晶體管T2以及一電阻R1所組成。 該晶體管1~2以一柵極耦接至該電壓源470以接收該輸入電壓Vin，以一源極耦接至一低壓點 (為方便說明，該低壓點在本實施例中與該接地電壓V·相同，然而在其他實施例中不必以 此為限)，并以一漏極提供該基準偏壓Vtl至該補償裝置461的柵極。值得注意的是，依據本 發明，該基準偏壓產生裝置462需與該偏壓產生裝置463完全相同，意即晶體管T2及晶體 管1~3相匹配(具有相同的寬長比)；電阻R1與電阻R2的阻值也必須相同，且都耦接至相同 高壓Vh與低壓V_。因為基準偏壓產生裝置462與該偏壓產生裝置463完全相同，從電壓 源470接收輸入電壓Vin后，皆會分別于該基準偏壓產生裝置462的輸出端及該偏壓產生裝 置463的輸出端產生相同的電壓，再通過上述補償裝置461的作用，兩輸出端上的電壓若有 變動亦能即時恢復穩定。圖5為使用本發明加速裝置460后該穩定裝置440對應輸出電壓 Vout所產生的波形時序圖，相較于圖3B而言，時序的第2段上明顯獲得改進。此外，本發明又提供一種調整顯示器的輸出亮度的方法，圖6即為該方法的流程 圖。請一并參照圖4，本發明的方法包括于步驟S602中，配置該輸出級404，其中該輸出級 404耦接至該顯示器的至少該像素402，而該輸出級404接受該像素信號Sp控制以使該像素 402上的該輸出電壓Vout切換于該高壓Vh及該低壓VeND之間；于步驟S604中，配置該調校裝 置430于該輸出級404與該像素402之間；于步驟S606中，施加該偏壓Vbias于該調校裝置 430的該輸入端以調整該調校裝置430的等效電阻值而校準該像素402的顯示亮度；于步 驟S608中，使該調校裝置430的該輸入端的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏壓Vbias ； 最后于步驟S610中，使該調校裝置430的該輸入端的電壓電平加速恢復至該偏壓Vbias。以上所述僅為本發明較佳實施例，然其并非用以限定本發明的范圍，任何熟悉本 項技術的人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，可在此基礎上做進一步的改進和變化，因 此本發明的保護范圍當以本申請的權利要求書所界定的范圍為準。附圖中符號的簡單說明如下100 驅動電路；102 像素；104 輸出級；130 調校裝置；140 穩定裝置；41 電壓 下拉裝置；142 電壓上拉裝置；143 偏壓傳輸裝置；400 驅動電路；402 像素；404 輸出 級；430 調校裝置；440 穩定裝置；441 :電壓下拉裝置；442 電壓上拉裝置；443 偏壓傳輸裝置；460 加速裝置；461 補償裝置；462 基準偏壓裝置；463 偏壓產生裝置；470 電 壓源；A 輸入端；B 輸入端；I\ :晶體管；T2 :晶體管；T3 晶體管；SP 像素信號氓電阻；R2 電阻；電阻；R 電阻；Vin 輸入電壓；VH 高壓；VeND 低壓；Vbias 偏壓；V。ut 輸出電壓。
權利要求
一種顯示器驅動電路，其特征在于，用以驅動一顯示器的至少一像素，該顯示器驅動電路包括一輸出級，耦接至該像素，并受一像素信號控制以使該像素輸出電壓切換于一高電平及一低電平之間；一調校裝置，耦接于該輸出級與該像素之間，包括一輸入端，該輸入端用以接受一偏壓的控制而調整該調校裝置的等效電阻值以校準該像素的顯示亮度；一穩定裝置，耦接至該調校裝置的該輸入端，用以使該調校裝置的該輸入端的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏壓；以及一加速裝置，耦接于該穩定裝置及一電壓源之間，用以產生該偏壓，并使該調校裝置的該輸入端的電壓電平加速恢復至該偏壓。
2.根據權利要求1所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該加速裝置還包括一補償裝 置，用以當該偏壓與一基準偏壓不一致時補償該偏壓。
3.根據權利要求2所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該補償裝置包括 一第一晶體管，該第一晶體管包括一第一柵極，用以接收該基準偏壓； 一第一漏極，耦接至一第一高壓點；以及 一第一源極，耦接至該穩定裝置及該偏壓。
4.根據權利要求2所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該基準偏壓由一基準偏壓產 生裝置所提供，該基準偏壓產生裝置包括一第二晶體管，該第二晶體管包括一第二柵極，耦接至該電壓源；一第二源極，耦接至一第一低壓點；以及一第二漏極，用以提供該基準偏壓；以及一第一電阻，耦接于一第二高壓點及該第二漏極之間。
5.根據權利要求4所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該加速裝置包括一偏壓產生 裝置，用以提供該偏壓至該穩定裝置。
6.根據權利要求5所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該偏壓產生裝置還包括 一第三晶體管，該第三晶體管包括一第三柵極，耦接至該電壓源；一第三源極，耦接至一第二低壓點；以及一第三漏極，用以提供該偏壓；以及一第二電阻，耦接于一第三高壓點及該第三漏極之間。
7.根據權利要求6所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該第一電阻與該第二電阻的 阻值相同，且該第二晶體管與該第三晶體管相匹配。
8.根據權利要求6所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該第二高壓點即該第三高壓 點，且該第一低壓點即該第二低壓點。
9.根據權利要求6所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該第一晶體管、該第二晶體管 及該第三晶體管皆為n型金屬氧化物半導體場效應晶體管。
10.根據權利要求1所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該穩定裝置包括一電壓下拉裝置，用以當該輸出電壓由該低電平切換至該高電平時將該偏壓的電壓拉低。
11.根據權利要求1所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該穩定裝置還包括一電壓上 拉裝置，用以當該輸出電壓由該高電平切換至該低電平時將該偏壓的電壓拉高。
12.根據權利要求1所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該穩定裝置包括一偏壓傳輸 裝置，耦接于該調校裝置與該加速裝置之間，用以將該偏壓傳輸至該調校裝置的該輸入端。
13.根據權利要求1所述的顯示器驅動電路，其特征在于，該顯示器為一碳納米管顯示o
14.一種調整顯示器輸出亮度的方法，其特征在于，包括配置一輸出級，其中該輸出級耦接至一顯示器的至少一像素，而該輸出級接受一像素 信號控制以使該像素上的一輸出電壓切換于一高壓及一低壓之間； 配置一調校裝置于該輸出級與該像素之間；施加一偏壓于該調校裝置的一輸入端以調整該調校裝置的等效電阻值而校準該像素 的顯示亮度；使該調校裝置的該輸入端的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏壓；以及 使該調校裝置的該輸入端的電壓電平加速恢復至該偏壓。
全文摘要
一種顯示器驅動電路及調整顯示器輸出亮度的方法，特別涉及一種顯示器驅動電路，用以驅動至少一像素，該顯示器驅動電路包括一輸出級，耦接至該像素，并受一像素信號控制以使該像素輸出電壓切換于一高電平及一低電平之間；一調校裝置，耦接于該輸出級與該像素之間，包括一輸入端，該輸入端用以接受一偏壓的控制而調整該調校裝置的等效電阻值以校準該像素的顯示亮度；一穩定裝置，耦接至該調校裝置的該輸入端，用以使該調校裝置的該輸入端的電壓電平在經過變動后能恢復至該偏壓；以及一加速裝置，耦接于該穩定裝置及一電壓源之間，用以產生該偏壓，并使該調校裝置的該輸入端的電壓電平加速恢復至該偏壓。本發明可使顯示器的亮度表現更為穩定。
文檔編號G09G5/10GK101866628SQ20091013551
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月17日 優先權日2009年4月17日
發明者周彥云 申請人:普誠科技股份有限公司