專利名稱:模擬緩沖器及其驅動方法,具有該緩沖器的顯示設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種模擬緩沖器,一種具有模擬緩沖器的顯示設備,和驅動模擬緩沖器的方法,尤其涉及在高灰度級和高分辨率應用中的模擬緩沖器。
背景技術:
具有不同功能和形狀的信息處理裝置正在日益發展中。這些信息處理裝置通常使用如液晶顯示器(LCD)這種的顯示設備來顯示其中的信息處理。液晶顯示器設備有許多的優點,例如,輕且薄,有低功率耗損并且能夠顯示高分辨率圖像。
所述的液晶顯示器設備可以分類為多晶硅類型或非晶硅類型。多晶硅類型的液晶顯示器設備包括含有多晶硅(poly-Si)的薄膜晶體管(TFT),并且非晶硅類型的液晶器顯示器設備包括含有非晶硅(a-Si)的薄膜晶體管。
多晶硅類型的液晶顯示器設備與非晶硅類型的液晶顯示器設備相比,具有低功率耗損和高工作速度。然而,多晶硅類型的液晶顯示器設備需要更復雜的制造過程。
一般多晶硅類型的液晶顯示器設備用于小尺寸顯示設備,非晶硅類型的液晶顯示器設備用于如筆記本個人電腦(PC),液晶顯示器的監視器,電視機等這種大尺寸顯示設備。
依據低溫多晶硅(LTPS)技術,柵極驅動部分和數據驅動部分直接安裝在顯示板上。更進一步,一種用于驅動所述柵極和數據驅動部分的系統可以直接安裝在顯示板上。用于驅動所述柵極和數據驅動部分的系統包括一個如數模(D/A)轉換器,模擬緩沖器等這種的模擬電路。所述模擬緩沖器的一個例子是源極跟隨器。
圖1是表示一個傳統源極跟隨器的等效電路示意圖,圖2是表示用于控制圖1中開關的控制信號的時序圖。源極跟隨器的一個輸入端電連接數據驅動部分的數/模轉換器(或DAC),并且源極跟隨器的一個輸出端電連接負載,該負載對應于顯示板的源極線(或數據線)。
參考圖1和2,當第一開關SW1導通時,數模轉換器的輸出電壓Vd施加到節點‘A’并且第二開關SW2打開,以便補償電容器C1進行充電直到節點‘A’和節點‘B’之間的電位差達到Vth,其對應于驅動器TFT100的閾值電壓。
然后,第一開關SW1關斷和第二開關SW2導通用來將節點‘B’的電壓從Vd-Vth增加到Vd,從而節點‘A’的電壓也從Vd增加到Vd+Vth。因為在節點‘A’和節點‘C’之間的電壓差是閾值電壓Vth,所以節點‘C’的電壓變成Vd。
正如以上所描述的,源極跟隨器的工作包括兩個步驟。第一,源極跟隨器通過導通第一開關SW1以通過補償電容C1來存儲閾值電壓Vth,和第二,源極跟隨器通過驅動器TFT100來驅動負載。
在充電期間源極跟隨器使用負(N)類型TFT,和在放電期間使用正(P)類型TFT。因此,驅動器TFT100的電壓絕對值Vgs(舉例,|Vgs|)降低到如圖3中所示的驅動器TFT100驅動功率的較低值。另外,用于存儲閾值電壓Vth的時間由于以上所描述的相同理由而增加。
圖3是表示圖1中源極跟隨器輸出電壓的曲線圖。參考圖3,隨著電壓到達Vd時間的增加,負載的驅動速度下降。
圖1中源極跟隨器用了一個較長的時間來執行存儲閾值電壓的第一步驟和驅動負載的第二步驟。因此,需要較短時間以驅動源極線來顯示移動圖象的液晶顯示器設備通常是不使用圖1中源極跟隨器。
再次參考圖1,在驅動器TFT100的柵極端和驅動器TFT100的源極端之間產生寄生電容Cgs,并且在驅動器TFT100柵極端的和驅動器TFT100的漏極端之間產生寄生電容Cgd。寄生電容Cgs和Cgd與補償電容C1之間電連通,用于影響驅動器TFT100的柵極電壓。
以下的表達式1表示在用于驅動負載的第二步驟中驅動器TFT100的柵極電壓。
表達式1
Vg=Vcompensation×Vth/(Vcompensation+Vparastic)+Vd,其中‘Vcompensation’表示補償電容器C1的電壓,并且“Vparastic”表示寄生電容Cgs和Cgd的電壓。
參考表達式1,補償電容器C1的電壓和寄生電容Cgs和Cgd的電壓影響著驅動器TFT100的柵極電壓Vd。
以下的表達式2表示由寄生電容Cgs和Cgd所產生的誤差電壓Verror。
表達式2Verror=Vparasitic×Vth/(Vcompensation+Vparasitic)。
為了增強源極跟隨器的驅動功率,可以加寬驅動器TFT100的溝道寬度。然而,當驅動器TFT100的溝道寬度增加時,寄生電容Cgs和Cgd也增加,因此誤差電壓Verror增加。
相反,當驅動器TFT100的溝道寬度減少時,寄生電容Cgs和Cgd也減少。然而,補償電容器C1的充電時間增加。
正如以上所描述的,當一個源極跟隨器驅動一個源極線以減少工作時間時源極跟隨器需要一個較長的時間用于驅動源極線。然而,因為Ploly-siTFT的尺寸大于單位像素的寬度,所以在使用LTPS時形成具有大的尺寸和單位像素寬度的Ploly-siTFT是很困難的。
發明內容
本發明提供一種在模擬緩沖器制造晶體管過程期間內能夠穩定輸出電壓的模擬緩沖器。所述的模擬緩沖器還能夠減少源極驅動電路的尺寸。本發明還提供一種具有模擬緩沖器的顯示設備和驅動該模擬緩沖器的方法。
依據本發明一個示范性實施例中的模擬緩沖器,該模擬緩沖器將模擬電壓施加到負載上。該模擬緩沖器包括一個比較器和一個晶體管。比較器配置成將從外部設備接收的輸入電壓與施加到負載的模擬電壓進行比較。當模擬電壓低于輸入電壓時,晶體管導通以對負載進行充電并且當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,晶體管關斷。
依據本發明另一個示范性實施例的模擬緩沖器,該模擬緩沖器將模擬電壓施加到負載上。該模擬緩沖器包括一個比較器和一個晶體管。比較器配置成將從外部設備接收的輸入電壓與施加到負載的模擬電壓進行比較。當模擬電壓高于輸入電壓時,晶體管導通以對負載進行放電并且當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,晶體管關斷。
仍然是依據本發明另一個示范性實施例中的模擬緩沖器,該模擬緩沖器將模擬電壓施加到負載上。該模擬緩沖器包括一個比較器,第一晶體管和第二晶體管。比較器配置成將從外部設備接收的輸入電壓與施加到負載的模擬電壓進行比較。當模擬電壓低于輸入電壓時,第一晶體管導通對負載進行充電并且當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,第一晶體管關斷。當模擬電壓高于輸入電壓時,第二晶體管導通對負載進行放電并且當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,第二晶體管關斷。
仍然是依據本發明另一個示范性實施例中的模擬緩沖器,該模擬緩沖器將模擬電壓施加到具有預先設置參考電壓的負載上。該模擬緩沖器包括一個比較器,第一晶體管和第二晶體管。比較器配置成將從外部設備接收的輸入電壓與參考電壓進行比較。當輸入電壓低于參考電壓時,第一晶體管導通提供一個電壓給負載,其中該電壓比參考電壓高出一輸入電壓幅值。當輸入電壓高于參考電壓時,第二晶體管導通提供一個電壓給負載,其中該電壓比參考電源低一輸入電壓的幅值。
依據本發明一個示范性實施例中的顯示設備,該顯示設備包括顯示板和控制部分。顯示板有大量的柵極線和大量的與柵極線基本上正交的數據線。顯示板顯示圖像。控制部分接收用于顯示圖像的原始圖像信號和用于控制顯示板的控制信號。控制部分有一個用于接收輸入電壓的模擬緩沖器,并且產生施加到顯示板數據線上的模擬電壓。該模擬緩沖器包括一個比較器,第一晶體管和第二晶體管。所述比較器對輸入電壓與模擬電壓進行比較。當模擬電壓低于輸入電壓時,第一晶體管導通以對數據線進行充電,當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,第一晶體管關斷。當模擬電壓高于輸入電壓時,第二晶體管導通以對數據線進行放電,當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,第二晶體管關斷。
本發明的另一個示范性實施例中,驅動模擬緩沖器以將模擬電壓施加到負載的方法包括從外部設備接收的輸入電壓與模擬電壓進行比較;當模擬電壓低于輸入電壓直到模擬電壓基本上與輸入電壓相同為止,使用第一電壓對負載進行充電;當模擬電壓高于輸入電壓直到模擬電壓基本上與輸入電壓相同為止,使用第二電壓對負載進行放電。第一電壓是電源電壓并且第二電壓是地電壓。
通過參考附圖詳細描述示范性實施例,本發明以上和其它的特征將會很明顯,其中圖1是表示傳統源極跟隨器的等效電路示意圖;圖2是表示用于控制圖1中開關的控制信號的時序圖;圖3是表示圖1中源極跟隨器輸出電壓的曲線圖;圖4是表示依據本發明一個示范性實施例的模擬緩沖器的原理電路示意圖;圖5是表示圖4中模擬緩沖器示范性實施例中的電路示意圖;圖6是表示用于控制圖5中模擬緩沖器的控制信號的時序圖;圖7是表示依據本發明另一個示范性實施例的模擬緩沖器的電路示意圖;圖8是表示用于控制圖7中制模擬緩沖器的控制信號的時序圖;圖9是表示根據圖8中控制信號產生第一到第六控制信號的一個開關控制部分的原理電路示意圖;圖10是表示根據本發明一個示范性實施例的液晶顯示器(LCD)設備的方塊圖;圖11是表示圖10中模擬緩沖器的電路示意圖;圖12是表示用于圖10中模擬緩沖器點反相(dot inversion)的控制信號的時序圖;圖13是表示根據圖12中控制信號產生第一到第九控制信號的一個開關控制部分的原理電路示意圖;圖14是表示用于圖11中模擬緩沖器列反相的控制信號的時序圖;圖15是表示用于圖11中模擬緩沖器線反相(line inversion)的控制信號的時序圖;圖16是表示用于圖11中模擬緩沖器幀反相的控制信號的時序圖;圖17是表示圖11中模擬緩沖器輸出的曲線圖,其在表1的狀態下工作點反相;圖18和19是表示根據在表2或3的狀態下點反相或列反相的充電的誤差電壓的曲線圖;
圖20和21是表示根據在表2或3的狀態下對線反相或幀反相的充電的誤差電壓的曲線圖;和圖22是表示依據本發明一個示范性實施例的模擬緩沖器輸出的曲線圖,該輸出是由圖15中的控制信號來控制。
具體實施例方式
可以理解以下所描述的本發明示范性實施例能夠在不脫離本發明的所公開的創新原理的情況下以許多種方式不同改變,并且本發明的范圍不會局限于這些特定實施例。但是,對于本領域的技術人員來說提供的這些實施方式使得該公開內容是全面的和完整的,并且通過非限制性的實例的方式將全面的理解本發明的原理。
在下文中,將會參考附圖進行詳細地描述本發明的示范性實施例。
圖4是表示依據本發明一個示范性實施例的模擬緩沖器的原理電路示意圖。參考圖4,模擬緩沖器包括一個比較器400和一個用于驅動負載的驅動器薄膜晶體管(TFT)410。
所述比較器400包括一個負極端,一個正極端和一個輸出端。驅動器TFT410包括柵極端,漏極端和源極端。將輸入電壓Vin通過比較器400的負極端施加到比較器400。比較器400的正極端電連接驅動器TFT410的漏極端。比較器400的輸出端電連接驅動器TFT410的柵極端。一個負載或多個負載電連接驅動器TFT410的漏極。例如,驅動器TFT410可以采用P型金屬氧化物半導體(PMOS)晶體管。
在下文中,將會對模擬緩沖器的工作進行說明。
當施加到負載的電壓是0V并且輸入電壓Vin施加到比較器400的負極端時,比較器400輸出一個低電平電壓用來導通驅動器TFT410。然后,提升負載電壓。
比較器400的正極輸入端電連接驅動器TFT400的漏極,以便當負載電壓被提升等于輸入電壓Vin時,比較器400輸出高電平電壓用來關斷驅動器TFT410。然后,等于輸入電壓Vin的負載電壓不再提升。
正如以上所討論的,當驅動器TFT410是PMOS TFT時,模擬緩沖器對負載進行充電。然而,當模擬緩沖器形成時包括具有NMOS TFT的驅動器TFT410,模擬緩沖器對負載進行放電。詳細地說,所述NMOS TFT包括電連接地電壓的源極端,電連接比較器400正極端的漏極和電連接比較器400輸出端的柵極。
圖5是表示圖4中模擬緩沖器實施例中的電路示意圖,并且圖6是表示用于控制圖5中模擬緩沖器的控制信號的時序圖。
參考圖5,所述模擬緩沖器包括比較器500和驅動器TFT600。比較器500包括第一反相器510和第二反相器520。第一反相器510包括第一PMOS晶體管PM1和第一NMOS晶體管NM1。第一PMOS晶體管PM1的柵極端電連接第一NMOS晶體管NM1的柵極端,和第一PMOS晶體管PM1的漏極端電連接第一NMOS晶體管NM1的漏極端。第一PMOS晶體管PM1的源極端電連接電源電壓Vdd,和第一NMOS晶體管NM1的源極端電連接地電壓。
第二反相器520包括第二PMOS晶體管PM2和第二NMOS晶體管NM2。第二PMOS晶體管PM2的柵極端電連接第二NMOS晶體管NM2的柵極端,和第二PMOS晶體管PM2的漏極端電連接第二NMOS晶體管NM2的漏極端。第二PMOS晶體管PM2的源極端電連接電源電壓Vdd,和第二NMOS晶體管NM2的源極端電連接地電壓。
第一和第二反相器510和520通過第一開關S1和第二開關S2互相電連接在一起。詳細地說,第一PMOS晶體管PM1和第一NMOS晶體管NM1的柵極通過第一開關S1電連接第一PMOS晶體管PM1和第一NMOS晶體管NM1的漏極。第二PMOS晶體管PM2和第二NMOS晶體管NM2的柵極通過第二開關S2電連接第二PMOS晶體管PM2和第二NMOS晶體管NM2的漏極。
第一和第二反相器510和520的第一和第二PMOS晶體管PM1和PM2和第一及第二NMOS晶體管NM1和NM2工作在飽和區作為一個用于放大輸入電壓Vin的比較器。第一耦合電容Cc1位于第一和第二反相器510和520之間,第二耦合電容Cc2位于第二反相器520和驅動器TFT600之間。
第一補償電容器Cp1的第一端和第二補償電容器Cp2的第一端電連接第一PMOS晶體管PM1和第一NMOS晶體管NM1的漏極。第一補償電容器Cp1的第二端通過第三開關S3電連接輸入電壓Vin,第一補償電容器Cp1的第二端通過第四開關S4電連接地電壓Vgnd’。第二補償電容器Cp2的第二端電連接負載用于把負載電壓Vload送回第一反相器510。
驅動器TFT600包括柵極端,源極端和漏極端。驅動器TFT600的柵極端通過第二補償電容器Cc2電連接第二反相器520的輸出端。驅動器TFT600的源極端電連接電源電壓Vdd。驅動器TFT600的漏極端通過第五開關S5電連接驅動器TFT600的柵極端,通過第六開關S6電連接負載,以及通過第七開關S7電連接地電壓。負載通過第八開關S8電連接地電壓。驅動器TFT600采用第三PMOS晶體管PM3。
第一、第二、第三、第五和第八開關S1,S2,S3,S5和S8由圖6中的第一開關控制信號SC1導通,第四和第六開關S4和S6由圖6中的第二開關控制信號SC2導通,第七開關S7由圖6中的第三開關控制信號SC3導通。
在下文中,將會對具有以上所表示結構的模擬緩沖器的工作進行說明。
第一、第二、第三、第五和第八開關S1,S2,S3,S5和S8由第一開關控制信號SC1導通。另外,第七開關S7由第三開關控制信號SC3導通以對驅動器TFT600進行初始化。第一開關控制信號SC1在第一時間周期T1內是高電平。在第一時間周期T1內,存儲輸入電壓Vin。
當第三開關S3導通時,輸入電壓Vin存儲在第一補償電容器Cp1中,并且節點‘C’的電壓Vc通過第一和第二PMOS晶體管PM1和PM2以及第一和第二NMOS晶體管NM1和NM2充電到Vdd-Vth,來關斷驅動器TFT600。
另外,第八開關S8由第一開關控制信號SC1導通,用于將負載與地電連接。因此,負載放電使得電壓大概為0V。
在第一時間周期T1結束時,第二開關控制信號SC2充電到高電平。第二開關控制信號SC2在第二時間期間T2保持高電平。第四和第六開關S4和S6由第二開關控制信號SC2導通。在第二時間周期期間內,驅動負載。
當第四開關S4導通時,用于存儲輸入電壓Vin的第一補償電容器Cp1的節點‘A’電連接地電壓Vgnd’以便節點‘A’的電壓低于大概0V。因此,因為節點‘B’通過第一補償電容器Cp1電耦合節點‘A’,所以節點‘B’的電壓降低。節點‘B’電壓變化由第一和第二反相器510和520放大,用來將節點‘C’的電壓降低到大概0V。因此,驅動器TFT600導通用來增加負載電壓Vload。
當第四和第六開關S4和S6由第二開關控制信號SC2導通時,第一補償電容器Cp1,第二補償電容器Cp2和負載電容Cload電耦合在一起。當Va=Vin-Vgnd’時,其中Va表示節點‘A’的電壓變化,以下的表達式3表示節點‘B’的電壓變化Vb。
表達式3Vb={[Cp1×(Cp2+Cload)]/[Cp1×(Cp2+Cload)+Cp2×Cload]}×Va=α×Va因此,表達式3中的α由如下來表示。
表達式4α={[Cp1×(Cp2+Cload)]/[Cp1×(Cp2+Cload)+Cp2×Cload]}當第一反相器510的邏輯閾值電壓是V1th時,節點‘B’的電壓Vb由以下的表達式4.1來表示。
表達式4.1Vb=Vlth-α×Va當α×Va高于Voffset時,其中Voffset是用于驅動驅動器TFT600的比較器500的最小電壓,節點‘B’的電壓變化(例如,α×Va)由第一和第二反相器510和520放大,以便節點‘C’的電壓Vc降低到大概0V。因此,導通驅動器TFT600。
當負載電壓Vload增加時,‘B’節點電壓Vb由于第二補償電容器Cp2而增加。換句話說,‘B’節點電壓Vb最初由于第一補償電容器Cp1而降低并且由于第二補償電容Cp2而增加。當驅動驅動器TFT600時,第一和第二補償電容器Cp1和Cp2電串聯在一起。
‘B’節點電壓Vb的變化可以由以下表達式5來表示。
表達式5Vb=[Cp2/(Cp1+Cp2)]×Vout=β×Vout,其中Vout將在以下說明。
換句話說,‘B’節點電壓Vb首先通過第一補償電容器Cp1減少數量為α×Va,然后‘B’節點電壓Vb通過第二補償電容器Cp2增加數量為β×Vout,由以下的表達式6來表示。
表達式6Vb=Vlth-α×Va+β×Vout。
當‘B’節點電壓Vb的減小量等于‘B’節點電壓Vb的增加量時,‘B’節點電壓Vb由第一和第二反相器510和520放大以提高‘C’節點電壓Vc。當提高‘C’節點電壓Vc以用于關斷驅動器TFT600時,固定負載電壓Vload。
當‘B’節點電壓Vb高于Vlth+Voffset時,關斷驅動器TFT600。當驅動器TFT600關斷時,關斷電壓(off-voltage)Vout由以下表達式7來表示。
表達式7
Vlth+Voffset=Vlth-α×Va+β×Vout因此,驅動器TFT6 00的關斷電壓Vout由以下表達式8來表示。
表達式8Vout=(Voffset+α×Va)/β當Va等于Vin-Vgnd’時,表達式8的關斷電壓Vout可以由以下表達式9到11來表示。
表達式9Vout=[Voffset+α×(Vin-Vgnd’)]/β表達式10Vout=[α×Vin+(Voffset-α×Vgnd’)]/β表達式11Vout=(α×Vin)/β+Vdc,其中Vdc對應模擬緩沖器產生的誤差電壓,并且Vdc等于(Voffset-α×Vgnd’)/β。當Vdc小的足夠可以略去時,表達式11可以由以下的表達式12來表示。
表達式12Vout≈(α×Vin)/β=γ×Vin其中γ等于α/β。
當將輸入電壓Vin施加到模擬緩沖器時,γ×Vin提供給負載,γ×Vin是與輸入電壓Vin直接成比例的。例如,當γ是1時,輸入電壓Vin直接施加到負載。
當液晶顯示器設備采用了以上所描述的模擬緩沖器時,通過調節數模轉換器的輸出電壓等于γ×Vin,可以來調節輸出和輸入相等。
依據本發明實施例的模擬緩沖器有‘C’節點電壓Vc(例如,Vdd-Vth),該‘C’節點電壓Vc提供給驅動器TFT600的柵極。換句話說,通過電源電壓Vdd驅動驅動器TFT600,該電壓高于輸入電壓Vin,以便負載電壓Vload在短時間內接近目標電平。
另外,比較器500不受驅動器TFT600的閾值電壓的影響,其在制作過程中可以通過變化來改變。更進一步,驅動器TFT600依據比較器500的輸出來充電或放電。因此,負載電壓Vload的閾值電壓的影響可以減到最小。
正如以上所討論的,模擬緩沖器僅僅對負載充電,并且在下文中,將會說明被配置成對負載充電和放電的模擬緩沖器。
圖7是表示依據本發明另一個實施例的模擬緩沖器的電路示意圖。參考圖7,模擬緩沖器包括一個比較器500,第一驅動器TFT700和第二驅動器TFT710。第一驅動器TFT700采用PMOS晶體管,并且第二驅動器TFT710采用NMOS晶體管。
所述比較器500包括第一反相器510和第二反相器520。第一和第二反相器510和520與圖5中第一和第二反相器510和520具有相同的結構。因此,省略了更進一步的說明。
如圖7,第一補償電容器Cp1的第一端電連接第一反相器510的第一PMOS晶體管PM1和第一NMOS晶體管NM1的柵極。第一補償電容器Cp1的第二端電連接節點‘A’。
當第三開關S3或第九開關S9導通時,將輸入電壓Vin提供給節點‘A’。當第四開關S4或第九開關S9導通時,將地電壓Vgnd’提供給節點‘A’。
第二補償電容器Cp2的第一端電連接第一反相器510的第一PMOS晶體管PM1和第一NMOS晶體管NM1的柵極。第二補償電容器Cp2的第二端電連接負載用來將負載電壓Vload送回到第一反相器510,以便將負載電壓Vload提供給第一反相器510。
第一驅動器TFT700包括柵極,其通過第二耦合電容器Cc2電連接第二反相器520的輸出端;源極,其電連接電源電壓Vdd;和漏極,其通過第五開關S5電連接第一驅動器TFT700的柵極。第一驅動器TFT700的漏極還通過開關S6電連接負載,以及通過第七開關S7電連接地電壓Vgnd’。當第八開關S8導通時,負載電連接公共電壓Vcom。
第二驅動器TFT710包括柵極,其通過第二耦合電容器Cc2電連接第二反相器520的輸出端;和漏極,其通過第十三開關S13電連接電源電壓Vdd。第二驅動器TFT710的漏極還通過第十一開關S11電連接第二驅動器TFT710的柵極,以及通過第十二開關S12電連接負載。第二驅動器TFT710的源極電連接地電壓。
圖8是表示用于控制圖7中模擬緩沖器的控制信號的時序圖,和圖9是表示根據圖8中控制信號產生第一到第六控制信號的一個開關控制部分的原理電路示意圖。第一到第六控制信號導通第一到第十三開關S1,S3...S13。
參考圖8和圖9,控制信號部分包括第一與門800,第二與門810,第三與門820,第四與門830,第五與門840和第六與門850。
第一與門800接收充電控制信號Ch和第一開關控制信號SC1并且輸出第一控制信號CON1。第二與門810接收充電控制信號Ch和第二開關控制信號SC2并且輸出第二控制信號CON2。第三與門820接收充電控制信號Ch和第三開關控制信號SC3并且輸出第三控制信號CON3。第四與門830接收放電控制信號DisCh和第一開關控制信號SC1并且輸出第四控制信號CON4。第五與門840接收放電控制信號DisCh和第二開關控制信號SC2并且輸出第五控制信號CON5。第六與門850接收放電控制信號DisCh和第三開關控制信號SC3并且輸出第六控制信號CON6。
參考圖7和8,第一到第十三開關S1,S3...S13由第一到第六控制信號CON1...CON6導通。
詳細地說,當第一開關控制信號SC1是高電平時,第一開關S1,第二開關S2和第八開關S8導通。當第一控制信號CON1是高電平或第一開關控制信號SC1和充電控制信號Ch是高電平時,第三開關S3和第五開關S5導通。當第二控制信號CON2是高電平或第二開關控制信號SC2和充電控制信號Ch是高電平時,第四開關S4和第六開關S6導通。當第三控制信號CON3是高電平或第三開關控制信號SC3和充電控制信號Ch是高電平時,第七開關S7導通。
當第四控制信號CON4是高電平或第一開關控制信號SC1和放電控制信號DisCh是高電平時,第十開關S10和第十一開關S11導通。當第五控制信號CON5是高電平或第二開關控制信號SC2和放電控制信號DisCh是高電平時,第九開關S9和第十二開關S12導通。當第六控制信號CON6是高電平或第三開關控制信號SC3和放電控制信號DisCh是高電平時,第十三開關S13導通。
在下文中,將會對具有以上所表示結構的模擬緩沖器的工作進行說明。
首先,將會對負載充電的工作進行說明。
當第一開關控制信號SC1是高電平時,第一開關S1,第二開關S2和第八開關S8導通。另外,第三和第五開關S3和S5由第一控制信號CON1導通。第三控制信號CON3導通第七開關S7用于初始化第一驅動器TFT700。
當第三開關S3導通時,第一補償電容器Cp1由輸入電壓Vin進行充電,并且第一和第二反相器510和520放大輸入電壓Vin以便‘C’節點電壓Vc增加到Vdd-Vth的值,用來關斷第一驅動器TFT700。另外,當第八開關S8導通時,負載電連接公共電壓Vcom。
然后,響應于第二控制信號CON2導通第四和第六開關S4和S6。當第四開關S4導通時,‘A’節點電壓從Vin降低到Vgnd’。因此,‘B’節點電壓由于第一補償電容器Cp1也降低。‘B’節點電壓Vb的變化由第一和第二反相器510和520放大,以便‘C’節點電壓降低到大概0V,用于導通第一驅動器TFT700。當第一驅動器TFT700導通時,負載電壓Vload增加。
當負載電壓Vload增加時,‘B’節點電壓Vb由于第二補償電容器Cp2也增加。也就是說,‘B’節點電壓首先由于第一補償電容Cp1而降低,然后由于第二補償電容Cp2而增加。
當‘B’節點電壓Vb的增量等于‘B’節點電壓Vb的減量時,‘B’節點電壓由第一和第二反相器510和520放大,以用于增加‘C’節點電壓Vc。因此,第一驅動器TFT700關斷從而負載電壓Vload變成恒定值。
在下文中,將會將負載電壓Vload放電的工作進行說明。
當第一開關控制信號SC1是高電平時,第一,第二和第八開關S1,S2和S8導通。當第四開關控制信號SC4是高電平時,第十和第十一開關S10和S11導通用來初始化第二驅動器TFT710。
當第十一開關S11導通用來將‘A’節點與地電壓Vgnd’電連接時,‘A’節點電壓Va降低到地電壓Vgnd’和‘C’節點電壓Vc變成第二驅動器TFT710的閾值電壓Vlth。
然后,第五控制信號CON5導通第九和第十二開關S9和S12。當第九開關S9導通時,‘A’節點電壓從地電壓Vgnd’增加到輸入電壓Vin。當‘A’節點電壓Va增加時,‘B’節點電壓Vb也會增加由以下表達式13所表示的α×Vin’的量。
表達式13Vb=Vlth+α×Vin’其中Vlth表示第二驅動器TFT710的邏輯閾值電壓,Vin’表示Vin-Vgnd’。
如表達式13所示,增加的‘B’節點電壓Vb通過第一和第二反相器510和520來放大以用于增加‘C’節點電壓Vc從而導通第二驅動器TFT710。當第二驅動器TFT710導通時,負載電連接地從而負載電壓Vload降低。
當負載電壓的降低值由Vfall表示時,‘V’節點電壓Vb由于第二補償電容器Cp2而降低數量β×Vfall,該數量由以下表達式14所示。
表達式14Vb=Vlth+o×Vin’-β×Vfall當‘B’節點電壓Vb等于Vlth-Voffset時,第二驅動器TFT710關斷。因此,降低的負載電壓Vfall可以如下表示。
表達式15Vlth+α×Vin’-β×Vfall=Vlth-Voffset,Vfall=(α×Vin’+Voffset)/β當每次關斷第二驅動器TFT710時,負載的輸出電壓Vout是Vcom-Vfall。因此,輸出電壓Vout可以如下表示。
表達式16Vout=Vcom-(α×Vin’+Voffset)/β,=Vcom-(α/β×Vin+Vdc當通過調節地電壓Vgnd’,誤差電壓Vdc被調節到很小時,表達式16中的Vout可以如下表示。
表達式17Vout≈Vcom-(α/β)×Vin=Vcom-γ×Vin如表達式17所示,依據本發明實施例的模擬緩沖器可以將輸入電壓Vin與公共電壓Vcom相加或從公共電壓Vcom中減去輸出電壓Vin。詳細地說,當輸入電壓Vin高于公共電壓Vcom時,模擬緩沖器對負載進行放電。當輸入電壓Vin低于共公電壓Vcom時,模擬緩沖器對負載進行充電。
以上所說明的,負載被預先充電到例如Vcom。做為選擇,負載可以充電到地電壓(例如,0V)。因此,模擬緩沖器可以將輸入電壓Vin與地電壓相加和/或從地電壓中減去輸入電壓Vin。
圖10是表示依據本發明一個實施例的液晶顯示器設備的方塊圖,和圖11是表示圖10中模擬緩沖器的電路示意圖。
參考圖10,液晶顯示器設備包括液晶顯示控制板900,柵極驅動部分910,源極驅動部分920和時序控制器930。所述的液晶顯示控制板900顯示圖像。柵極驅動部分910提供柵極驅動信號給液晶顯示控制板900。源極驅動部分920提供數據信號給液晶顯示控制板900。時序控制器930根據來自外部設備的原始圖像信號和原始控制信號來控制柵極驅動部件910和源極驅動部件920。
源極驅動部分920包括鎖存器部分922,數/模轉換器924,模擬緩沖器926和開關控制部分928。鎖存器部分922鎖存來自時序控制器930的紅,綠和藍(RGB)數據信號,以用來將點序列型時序系統轉換成線序列型時序系統。數/模轉換器924接收來自鎖存器部分922的具有線序列型時序系統的RGB數據信號,以用來將RGB數據信號轉換成模擬電壓。模擬緩沖器926接收來自數/模轉換器924的模擬電壓并且將模擬電壓提供給液晶顯示控制板900。開關控制部分928根據時序控制器930提供的控制信號來控制模擬緩沖器926。
參考圖11,模擬緩沖器926包括第一反相器510,第二反相器520,第一驅動器TFT700,第二驅動器710,第一補償電容器Cp1,第二補償電容器Cp2,第一耦合電容器Cc1和第二耦合電容器Cc2。
用于驅動紅色(R)像素的R-源極線SL-R,用于驅動綠色(G)像素的G-源極線SL-G,和用于驅動藍色(B)像素的B-源極線SL-B電連接模擬緩沖器926的輸出端。例如,在圖11中,三個源極線電連接模擬緩沖器926的輸出端。作為選擇,多于三個源極線可以電連接模擬緩沖器926的輸出端。
詳細地說,R-源極線SL-R通過第十四開關S14電連接模擬緩沖器926的輸出端,G-源極線SL-G通過第十五開關S15電連接模擬緩沖器926的輸出端,B-源極線SL-B通過第十六開關S16電連接模擬緩沖器926的輸出端。
另外,R-源極線SL-R通過第十七開關S17電連接公共電壓Vcom,G-源極線SL-G通過第十八開關S18電連接公共電壓Vcom,并且B-源極線SL-B通過第十九開關S19電連接公共電壓Vcom。
圖12是表示模擬緩沖器點反相的控制信號的時序圖,和圖13是表示用于根據圖12中控制信號產生第一到第九控制信號的開關控制部分928的原理電路示意圖。第一到第九控制信號導通第一到第十九開關S1,S2…S19中的一個。
參考圖12和13,開關控制部分928包括第一與門800,第二與門810,第三與門820,第四與門830,第五與門840,第六與門850,第七與門860,第八與門870和第九與門880。第一,第二,第三,第四,第五和第六與門800,810,820,830,840和850與圖9中的這些與門相同。因此略去進一步的說明。
第七與門860接收第一開關控制信號SC1和R-控制信號‘R’并且輸出第七控制信號CON7。第八與門870接收第一開關控制信號SC1和G-控制信號‘G’并且輸出第八控制信號CON8。第九與門880接收第一開關控制信號SC1和B-控制信號‘B’并且輸出第九控制信號CON9。
再次參考圖11,第一到第九控制信號CON1,CON2...CON9中的一個控制信號導通第一到第十九開關S1,S2...S19。
同樣參考以上圖7所示由第一到第六控制信號CON1,CON2...CON6中的一個控制信號導通第一到第十三開關S1,S2...S13。因此,略去進一步的說明。
響應R-控制信號‘R’導通第十四開關S14,響應G-控制信號‘G’導通第十五開關S15,和響應B-控制信號‘B’導通第十六開關S16。
當第七控制信號CON7是高電平或R-控制信號和第一開關控制信號SC1都是高電平時,第十七開關S17導通。當第八控制信號CON8是高電平或G-控制信號和第一開關控制信號SC1都是高電平時,第十八開關S18導通。當第九控制信號CON9是高電平或B-控制信號和第一開關控制信號SC1都是高電平時,第十九開關S19導通。
第一和第二反相器51O和520,第一和第二驅動器TFT700和710,第一和第二補償電容器Cp1和Cp2,以及第一和第二耦合電容器Cc1和Cc2與圖7中的內容相同。因此,略去進一步的說明。
用于控制第一到第十九開關S1,S2...S19的控制信號由圖9中時序控制器930所提供。作為選擇,用于控制第一到第十九開關S1,S2...S19的控制信號可以由外部設備所提供。
在下文中,將會對具有以上所描述結構的液晶顯示器設備的工作進行說明。
首先,將會對液晶顯示器設備的點反相工作進行說明。
再次參考圖12和13,當第N柵極線被驅動時,第N線時間被分成三個時間區間,即第一時間周期T1-1,第二時間周期T1-2和第三時間周期T1-3。在第N線時間的第一時間周期T1-1的期間內,R-控制信號‘R’和充電控制信號Ch是高電平狀態,從而第一驅動器TFT700由第一控制信號CON1導通。因此,由圖10中數/模轉換器924所提供的模擬數據電壓(或輸入電壓)Vin施加到R-源極線SL-R。
在第N線時間的第二時間周期T1-2的期間內,G-控制信號‘G’和放電控制信號DisCh是高電平狀態,從而第二驅動器TFT71O由第四控制信號CON4導通用來對G-源極線SL-G進行放電。
在第N線時間的第三時間周期T1-3的期間內,B-控制信號‘B’和充電控制信號Ch是高電平狀態,從而第一驅動器TFT700由第一控制信號CON1導通。因此,模擬數據電壓Vin施加到B-源極線SL-B。
當第(N+1)柵極線被驅動時,第(N+1)線時間被分成三個時間區間,即第一時間周期T2-1,第二時間周期T2-2和第三時間周期T2-3。在第(N+1)線時間的第一時間周期T2-1的期間內,R-控制信號‘R’和放電控制信號Di sCh是高電平狀態,從而第二驅動器TFT710導通用來對R-源極線SL-R進行放電。
在第(N+1)線時間的第二時間周期T2-2的期間內,G-控制信號‘G’和充電控制信號Ch是高電平狀態,從而第一驅動器TFT700導通。因此,模擬數據電壓Vin施加到放電G-源極線SL-G中,該放電G-源極線SL-G在第N線時間的第二時間周期T1-2的期間內被放電。
在第(N+1)線時間的第三時間周期T2-3的期間內,B-控制信號‘B’和放電控制信號DisCh是高電平狀態,從而第二驅動器TFT710導通以用來對B-源極線SL-B進行放電。
因此,模擬數據電壓Vin施加到每個點(或像素)中從而一個點的模擬數據電壓Vin與施加到沿著經度和緯度方向的附近點的模擬數據電壓Vin是相反的。
圖14是表示用于圖11中模擬緩沖器列反相的控制信號的時序圖。
參考圖14,當第N柵極線被驅動時,第N線時間被分成三個時間區間,即第一時間周期T1-1,第二時間周期T1-2和第三時間周期T1-3。在第N線時間的第一時間周期T1-1的期間內,R-控制信號‘R’和充電控制信號Ch是高電平狀態,從而第一驅動器TFT700由第一控制信號CON1導通。因此,由圖10中數/模轉換器924所提供的模擬數據電壓(或輸入電壓)Vin施加到R-源極線SL-R。
在第N線時間的第二時間周期T1-2的期間內,G-控制信號‘G’和放電控制信號DisCh是高電平狀態,從而第二驅動器TFT710由第四控制信號CON4導通用來對G-源極線SL-G進行放電。
在第N線時間的第三時間周期T1-3的期間內,B-控制信號‘B’和充電控制信號Ch是高電平狀態,從而第一驅動器TFT700由第一控制信號CON1導通。因此,模擬數據電壓Vin施加到B-源極線SL-B。
當第(N+1)柵極線被驅動時,第(N+1)線時間被分成三個時間區間,即第一時間周期T2-1,第二時間周期T2-2和第三時間周期T2-3。在第(N+1)線時間的第一時間周期T2-1的期間內,R-控制信號‘R’和充電控制信號Ch是高電平狀態,從而第一驅動器TFT700導通。因此,模擬數據電壓Vin施加到R-源極線SL-R。
在第(N+1)線時間的第二時間周期T2-2的期間內,G-控制信號‘G’和放電控制信號DisCh是高電平狀態,從而第二驅動器TFT710導通用來對G-源極線SL-G進行放電。
因此,模擬數據電壓Vin施加到每個列(或沿著列線排列的像素)從而列的模擬數據電壓Vin與施加到沿著行方向的附近列的模擬數據電壓Vin是相反的。
圖15是表示用于圖11中模擬緩沖器線反相的控制信號的時序圖。
參考圖15,當第N柵極線被驅動時,第N線時間被分成三個時間區間,即第一時間周期T1-1,第二時間周期T1-2和第三時間周期T1-3。當第(N+1)柵極線被驅動時,第(N+1)線時間被分成第一時間周期T2-1,第二時間周期T2-2和第三時間周期T2-3三個時間區間。在第N線時間的期間內,公共電壓Vcom是低電平(Vcom-L),且在第(N+1)線時間的期間內,公共電壓Vcom是高電平(Vcom-H)。
在第N線時間的第一時間周期T1-1的期間內,R-控制信號‘R’和充電控制信號Ch是高電平狀態。當第一開關控制信號SC1是高電平時,第十七開關S17導通以用來將R-源極線與低電平(Vcom-L)的公共電壓Vcom電連接在一起。因此,R-源極線被放電。當第二開關控制信號SC2是高電平時,第一驅動器TFT700導通,從而來自圖10中數/模轉換器924的模擬數據電壓Vin施加到R-源極線SL-R中,該R-源極線SL-R在先前的步驟的中被放電。
在第N線時間的第二時間周期T1-2的期間內,G-源極線SL-G被放電以等于低電壓(Vcom-L)的公共電壓Vcom,然后第一驅動器TFT700導通從而模擬數據電壓Vin施加到G-源極線SL-G。
在第N線時間的第三時間周期T1-3的期間內,B-源極線SL-B被放電以等于低電壓(Vcom-L)的公共電壓Vcom,然后第一驅動器TFT700導通從而模擬數據電壓V in施加到B-源極線SL-B。
在第(N+1)線時間的第一時間周期T2-1的期間內,R-控制信號‘R’和放電控制信號DisCh是高電平狀態。當第一開關控制信號SC1是高電平時,R-th數據線DL-R由高電平(Vcom-H)的公共電壓Vcom進行充電,并且當第二開關控制信號SC2是高電平時,第二驅動器TFT710導通用來對R-源極線SL-R進行放電,從而R-源極線SL-R的電壓從高電平(Vcom-H)的公共電壓Vcom降低到模擬數據電壓Vin。
在第(N+1)線時間的第二時間周期T2-2的期間內,G-源極線SL-G由高電平(Vcom-H)的公共電壓Vcom進行充電,然后G-源極線SL-G由模擬數據電壓Vin進行放電。在第(N+1)線時間的第三時間周期T2-3的期間內,B-源極線SL-B由高電平(Vcom-H)的公共電壓Vcom進行充電,然后B-源極線SL-B由模擬數據電壓Vin進行放電。
依據本實施例,模擬緩沖器如以上描述進行放電和充電,從而相反的模擬數據電壓施加到彼此臨近的源極線。因此,執行線反相。
圖16是表示用于圖11中模擬緩沖器幀反相的控制信號的時序圖。
參考圖16,在第N幀期間內,公共電壓Vcom處于低電平(Vcom-L)并且在第(N+1)電平期間內,公共電壓Vcom處于高電平(Vcom-H)。在第N幀期間內,充電控制信號Ch處于高電平并且在第(N+1)幀期間內,放電控制信號DisCh處于高電平。
因此,在第N幀期間內,第一驅動器TFT700導通以用來連續地將模擬數據電壓Vin提供給R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B,然后,在第(N+1)電平期間內,第二驅動器TFT710被導以通用來對R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B進行放電。
依據本實施例,模擬緩沖器926如以上描述進行放電和充電,從而依據幀來施加相反的模擬數據電壓。因此,執行幀反相。
當源極驅動部分920沒有調制公共電壓Vcom并且液晶顯示器設備沒有采用倍增結構時,每個源極線使用兩個電阻線和兩個解碼器用來產生高電壓電平和低電壓電平。
當源極驅動部分920調制公共電壓Vcom時,每個源極線使用一個解碼器,但是每個源極線使用兩個電阻線用于伽馬(灰度系數)校正。
然而,依據本發明的一個實施例,負載預先由公共電壓Vcom進行充電并且模擬輸入電壓Vin施加到第一補償電容器Cp1中,然后第一補償電容器Cp1放電到大概為0V。接著模擬緩沖器926執行放電直到對第一補償電容器Cp1進行補償從而負載電壓Vload變成Vcom-Vin。因此,模擬緩沖器926輸出一個低于公共電壓Vcom的電壓。
依據本實施例,模擬緩沖器926由公共電壓Vcom對第一補償電容器Cp1進行充電,然后輸出一個高電平電壓和一個低電平電壓。因此,數/模轉換器和電阻線的數量可能被減少到不具有公共電壓Vcom反向的傳統設備的一半。
圖17是表示圖11中模擬緩沖器926輸出的曲線圖,其在表1的狀態下執行點反相。
參考圖17,當模擬緩沖器926在表1的狀態下執行點反相時,輸出電壓的速度變化不會減少,即使當輸出電壓達到大概9V或1V時,其是符合目標電壓的。因此,負載的驅動速度增加從而RGB源極線可以在大概51μs中被驅動,當驅動一個柵極線時,其是符合柵極線時間。
例如,具有四分之一視頻圖形陣列(QVGA)分辨率的液晶顯示控制板900使用模擬緩沖器926,并且在線時間期間內,一個柵極線在大概51μs中被驅動。R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B在大概51μs中被驅動。因此,模擬緩沖器926具有大概17μs的工作時間。
表1
表2
表3
表2和3顯示了當一個閾值電壓施加到模擬緩沖器926中驅動器TFTs700和710之一的一個柵極端時的狀態。驅動器TFT700或710閾值電壓的標準偏差大概是200mV。依據表2和3,閾值電壓改變了大概1V或1000mV,其是標準偏差的5倍。
接下來討論依據表2和3中所示閾值電壓的改變的模擬緩沖器926的輸出。
圖18和19是表示根據在表2或3的狀態下對點反相或列反相期間充電的誤差電壓的曲線圖,并且圖20和21是表示根據在表2或3的狀態下對線反相或幀反相期間充電的誤差電壓的曲線圖。
參考圖18和19,在表2和3的狀態下點反相或列反相的期間內,模擬緩沖器926的輸出電壓大概有28mV的最大偏差。參考圖20和21,在表2和3的狀態下線反相或幀反相的期間內,模擬緩沖器926的輸出電壓大概有28mV的最大偏差。
如圖18到21所示,即使當閾值電壓有大概1000mV的偏差,模擬緩沖器926的輸出有大概22mV或28mV的偏差。因此,顯示質量可以得到提高。
圖22是表示由圖15中控制信號所控制的模擬緩沖器926的輸出的曲線圖。
參考圖22,R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B由低電平(Vcom-L)的公共電壓Vcom預先進行放電,然后R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B由負載電壓Vload進行充電,該負載電壓是在第一線時間預先設定的。
R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B由高電平(Vcom-H)的公共電壓Vcom預先進行充電,然后R-源極線SL-R,G-源極線SL-G和B-源極線SL-B由負載電壓Vload進行放電,該負載電壓是在第一線時間預先設定的。
依據本發明一個實施例中的模擬緩沖器包括一個比較器和一個驅動器TFT。驅動器TFT由比較器進行驅動并且包括第一和第二反相器。驅動器TFT的閾值電壓受驅動器TFT制造過程所影響。然而,模擬緩沖器的工作與驅動器TFT制造過程無關,因此,最小化輸出電壓的變化。
此外,依據本發明一個實施例的模擬緩沖器在短時間內執行充電和放電,從而當驅動一個柵極線時,可以驅動大量的源極線。因此,當模擬緩沖器被用于高分辨率液晶顯示控制板的源極驅動電路或具有多路輸出選擇結構的源極驅動電路中時,可以實現高分辨率的應用。
此外,依據本發明一個實施例,通過公共電壓進行充電的負載,進一步通過輸入電壓進行充電或通過輸入電壓進行放電,以減少源極驅動器中使用的數模轉換器,編碼器和電阻線的數量。因此,可以減小源極驅動器電路的面積。
雖然已經描述的本發明實施例,但是值得注意的是在不脫離本發明所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下,能夠進行不同的改變、代替和修改。
權利要求
1.一種模擬緩沖器,用于將模擬電壓施加到負載,包括比較器,用于從外部設備接收的輸入電壓與施加到負載的模擬電壓進行比較;和晶體管,用于當模擬電壓低于輸入電壓時,晶體管導通用來對負載進行充電,和當模擬電壓高于輸入電壓時,晶體管導通用來對負載進行放電;以及當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,用于關斷晶體管。
2.如權利要求1中所述的模擬緩沖器,其特征在于,晶體管是PMOS晶體管,具有電連接電源電壓的第一電極和電連接負載的第二電極。
3.如權利要求2中所述的模擬緩沖器,其特征在于,所述比較器包括第一電容器,首先由輸入電壓進行充電然后進行放電;第二電容器,當所述PMOS晶體管導通時,用于反饋施加到負載的模擬電壓;和反相器部分,當第一電容器放電時,用于導通所述PMOS晶體管并且當反饋的模擬電壓基本上和輸入電壓相同時,用于關斷所述PMOS晶體管。
4.如權利要求3中所述的模擬緩沖器,其特征在于,所述反相器部分包括第一反相器,具有一個電連接輸入電壓的輸入端和一個輸出端;和第二反相器,具有一個電連接第一反相器輸出端的輸入端,和一個電連接所述PMOS晶體管的輸出端。
5.如權利要求1中所述的模擬緩沖器,其特征在于,所述晶體管是NMOS晶體管,具有一個電連接地電壓的第一電極和電連接負載的第二電極。
6.如權利要求5中所述的模擬緩沖器,其特征在于,所述比較器包括第一電容器,首先由地電壓進行放電然后由輸入電壓進行充電;第二電容器,當所述NMOS晶體管導通時,用于反饋施加到負載的模擬電壓;和反相器部分,當第一電容器充電時,用于導通所述NMOS晶體管并且當反饋的模擬電壓基本上和輸入電壓相同時,用于關斷所述NMOS晶體管。
7.一種模擬緩沖器,用于將模擬電壓施加到具有參考電壓的負載,包括比較器,用于將從外部設備接收的輸入電壓與參考電壓進行比較;第一晶體管,當輸入電壓低于參考電壓時,該晶體管導通提供一個電壓給負載,其中該電壓比參考電壓高出一輸入電壓幅值;和第二晶體管,當輸入電壓高于參考電壓時,該晶體管導通提供一個電壓給負載,其中該電壓比參考電壓低一輸入電壓幅值。
8.如權利要求7所述的模擬緩沖器,其特征在于,第一晶體管是PMOS晶體管,具有電連接電源電壓的第一電極,和第二晶體管是NMOS晶體管,具有電連接地的第一電極。
9.如權利要求7所述的模擬緩沖器,其特征在于,參考電壓是公共電壓和地電壓其中的一種。
10.如權利要求7所述的模擬緩沖器,其特征在于,預先設定參考電壓。
11.一個顯示設備包括顯示板,用于顯示圖像,該顯示板具有大量的柵極線和與柵極線基本上正交的數據線;和控制部分,用于接收用于顯示圖像的第一圖像信號和控制顯示板的控制信號,所述控制部分具有模擬緩沖器,其接收一個輸入電壓并且產生一個施加到顯示板數據線的模擬電壓,所述模擬緩沖器包括比較器,用于將輸入電壓與模擬電壓進行比較;第一晶體管,用于當模擬電壓低于輸入電壓時導通對數據線進行充電,和當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,用于晶體管關斷;和第二晶體管,用于當模擬電壓高于輸入電壓時導通對數據線進行放電,和當模擬電壓基本上與輸入電壓相同時,用于晶體管關斷。
12.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,第一晶體管是PMOS晶體管,具有電連接電源電壓的第一電極,和第二晶體管是NMOS晶體管,具有電連接地電壓的第一電極。
13.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,當驅動其中一個柵極線時,數據線進行充電,并且當驅動其中一個柵極線時,第一和第二晶體管交替工作以將模擬電壓施加到數據線。
14.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,當驅動其中一個柵極線時,數據線進行充電,當驅動柵極線的第N柵極線時,第一和第二晶體管交替地工作,并且當驅動第(N+1)柵極線時,第一和第二晶體管將模擬電壓施加到數據線從而當驅動第N柵極線時,在第一和第二晶體管之間的第一柵極線首先工作。
15.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,當驅動第N柵極線時,首先將數據線充電到具有第一電壓電平的第一參考電壓,當驅動第(N+1)柵極線時,將數據線充電到第二參考電壓,該第二參考電壓具有比第一電壓電平高的第二電壓電平,并且當驅動第N柵極線時,僅僅第一晶體管工作和當驅動第(N+1)柵極線時,僅僅第二晶體管工作從而將模擬電壓施加到數據線。
16.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,在第N幀的期間內,數據線充電到具有第一電壓電平的第一參考電壓,在第(N+1)幀的期間內,數據線充電到第二參考電壓,該第二參考電壓具有比第一電壓電平高的第二電壓電平,并且在第N幀的期間內,僅僅第一晶體管工作和在第(N+1)幀的期間內,僅僅第二晶體管工作從而將模擬電壓施加到數據線。
17.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,第一圖像信號是原始圖像信號。
18.如權利要求11中所述的顯示設備,其特征在于,控制信號是原始控制信號。
19.一種驅動模擬緩沖器的方法,該模擬緩沖器用于將模擬電壓施加到負載,包括從外部設備接收的輸入電壓與參考電壓進行比較;當模擬電壓低于輸入電壓時,用第一電壓對負載進行充電直到模擬電壓基本上與輸入電壓相同;和當模擬電壓高于輸入電壓時,用第二電壓對負載進行放電直到模擬電壓基本上與輸入電壓相同。
20.如權利要求19中所述的方法,其特征在于,第一電壓是電源電壓和第二電壓是地電壓。
全文摘要
提供一種模擬緩沖器,具有模擬緩沖器的顯示設備和驅動模擬緩沖器的方法。模擬緩沖器將模擬電壓施加到負載。模擬緩沖器包括一個比較器和一個晶體管。所述比較器配置成將從外部設備接收的輸入電壓與施加到負載的模擬電壓進行比較。當模擬電壓低于輸入電壓時,晶體管導通以對負載進行充電或當模擬電壓高于輸入電壓時,晶體管導通以對負載進行放電,和當模擬電壓變成基本上與輸入電壓相同時,晶體管被關斷。
文檔編號H03K19/00GK1722212SQ20051007889
公開日2006年1月18日 申請日期2005年5月11日 優先權日2004年5月11日
發明者金哲民, 權五敬, 金縣裁, 金一坤, 文國哲, 金喆鎬, 樸基燦, 崔晉榮, 李秀卿, 樸泰炯, 沈鉉淑 申請人:三星電子株式會社