专利名称：显示面板驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示面板驱动器，并且更加具体地，涉及用于减少显示面板驱动 器的输出电路中被连接至焊盘(pad)的静电保护电阻器的影响的技术。
背景技术：
当将诸如LCD (液晶显示)驱动器的显示面板驱动器实现为集成电路时，静电保护 电阻器通常被串联地插入在输出电路的输出级和焊盘之间。这是因为串联连接的静电保护 电阻器的消除会要求进行特殊的措施，包括输出级的晶体管尺寸的不需要的增加和作为输 出晶体管的静电保护元件的使用。然而，此种特殊措施会造成各种问题，包括芯片尺寸和寄 生电容的不需要的增加、难以实现所想要的特性。当静电保护电阻器被串联地插入在输出电路的输出级和焊盘之间，静电保护电阻 器的电阻值被设置在满足被确定为保护内部晶体管避免静电的某一标准的范围内。静电保 护电阻器通常被设置为处于数十至数百欧姆(Ω)的范围内的电阻值。如果电阻值小于该 范围，那么不能满足在MIL标准(军用标准)或者EIAJ(日本电子工业协会)标准中确定 的静电保护标准。然而，到显示面板驱动器的输出电路的静电保护电阻器的连接，不想要地恶化输 出电路的输出特性。接下来，我们讨论由到输出电路的静电保护电阻器的连接引起的输出 特性的恶化。图1是示出使用模拟放大器电路的LCD驱动器的输出电路的示例的电路图。图1 仅示出与输出电路的两个输出焊盘相对应的部分。图1中的LCD驱动器的输出电路被提供 有负侧放大器101、正侧放大器102、偶数输出焊盘103、奇数输出焊盘104、公共线105、静电 保护电阻器Resdi和RESD2、以及开关S1至S7。负和正侧放大器101和102都是电压跟随器连 接的，其非反转输入端子被连接至正和负侧D/A转换器(数字模拟转换器)。开关S1被连接在偶数输出结点Nquti和负侧放大器101的输出之间，并且开关S2被 连接在奇数输出结点Ntm2和正侧放大器102的输出之间。开关S3被连接在奇数输出结点 Nout2和负侧放大器101的输出之间，并且开关S4被连接在偶数输出结点Noti和正侧放大器 102的输出之间。开关S1至S4被相互关联地进行操作。开关S5被连接在偶数输出结点Noti 和奇数输出结点Nott2之间；开关S6被连接在奇数输出结点Nott2与公共线105之间；并且开 关S7被连接在偶数结点Noti和公共线105之间。开关S5至S7被相互关联地进行操作。另一方面，静电保护电阻器Resdi被连接在偶数输出结点Nquti和偶数输出焊盘103 之间，并且静电保护电阻器Resd2被连接在奇数输出结点Not2与奇数输出焊盘104之间。应 注意的是，尽管通常实际上使用除了静电保护电阻器Resdi和Resd2之外的静电保护二极管用 于静电保护，但是没有示出电路图中的静电保护二极管并且没有对其进行描述；本发明没 有直接涉及静电保护二极管等等。尽管有效地避免静电击穿，但是静电保护电阻器Resdi和Resd2不想要地恶化输出信 号的波形。在图2中示出对于在将矩形波形输入到输入端子的情况的输出波形，其被对于静电保护电阻器的各个电阻值而绘制。如从图2可以理解的，随着静电保护电阻器的电阻 值被增加输出波形变圆。尽管当静电保护电阻器的电阻值是零时获得理想的特性，但是实 际上应插入具有非零电阻值的静电电阻器，并且因此取决于电阻值限制特性。另一方面，例如，在日本专利申请公开JP 2001-358300A中公布了用于减少静电 保护电阻器对数字电路的输出电路的影响的电路构造。接下来，参考图3描述在该专利申 请中公布的输出电路。图3中所示的输出电路被提供有η个PMOS晶体管MP1至ΜΡη、η个 匪OS晶体管至MNn、PMOS静电保护电阻器RP1至RPn、匪OS静电保护电阻器RN1至RNn、 内部电路106、输出端子焊盘107、以及逆变器108。PMOS晶体管MP1至MPn的源极被共同地 连接至正电源电压(Vdd)的电源线，并且NMOS晶体管1^1至11凡的源极被共同地连接至负电 源电压(Vss)的电源线。逆变器108具有被连接至输出端子焊盘107的输入和被连接至内 部电路106的输出。PMOS晶体管MP1至MPn和NMOS晶体管至MNn的栅极被共同地连接 至内部电路106的输出。而且，PMOS静电保护电阻器Rpi至Rpn被连接在PMOS晶体管MP1至 MPn的漏极和输出端子焊盘107之间，并且NMOS静电保护电阻器Rni至RNn被连接在NMOS晶 体管MN1至MNn的漏极和输出端子焊盘107之间。参考图3，PMOS和NMOS静电保护电阻器Rpi至Rpn和Rni至RNn被用于防止MOS晶 体管被静电浪涌损坏，并且取决于器件制造工艺，电阻器的电阻值通常为大约数十至数百 欧姆。依赖于每个器件工艺的实际精确度变化的静电保护电阻器Rpi至Rpn* Rni至RNn的 实际电阻值应被调整为满足标准的电阻值。如上所述，静电保护电阻器上的压降可能引起 输出电路的特性的恶化；然而，如图3中所示，并联连接的MOS晶体管的使用允许将流动的 电流分布到η个静电保护电阻器。即，通过每个静电保护电阻器的电流被降低到原始电流 的1/η。这也将由通过每个静电保护电阻器的电流引起的压降降低到1/η，因此避免输出电 路的特性的恶化。如上所述，已知输出特性随着静电保护电阻器的电阻值降低而改进。因此，基于与 图3中所示的电路相同理念的一个潜在方法可以使用多个信号输出以降低每个静电保护 电阻器的有效电阻值。然而，图3中的电路只是应用于数字电路中的输出电路的一个示例， 并且因此传统的技术不能直接应用于如图1中所示的显示面板驱动器的输出电路中一样 的开关电路被插入在输出中的示例。这是因为晶体管开关电路和CMOS逻辑电路在本质上 完全不同。开关可以由单个N沟道MOS晶体管、单个P沟道MOS晶体管、或者被提供有成对 的NMOS晶体管和PMOS晶体管的传输门电路组成。因为显示面板驱动器的输出电路在本质 上不同于图3中所示的电路，因此最佳方法会不同于用于图3中所示的传统电路的解决方 案。即，一个问题是传统的解决方案不能简单地应用于显示面板驱动器的输出电路。
发明内容
本发明的基本概念是将多条路径提供在显示面板驱动器的输出电路中的输出焊 盘与放大器之间，每条路径包括静电保护电阻器。这降低有效输出电阻，从而抑制输出信号 波形的恶化。在本发明的一方面中，显示面板驱动器被提供有第一和第二放大器；第一至第η 偶数输出结点，η是2或者更大的整数；第一至第η奇数输出结点；第一和第二输出焊盘，该 第一和第二输出焊盘分别被连接至显示面板的数据线；第一至第η开关组(block)；第一至
4第η偶数静电保护电阻器；以及第一至第η奇数静电保护电阻器。第一至第η开关组中的 第i开关组被构造为切换第一和第二放大器与第一至第η偶数和奇数静电保护电阻器中的 第i偶数和奇数静电保护电阻器之间的连接。第一至第η偶数静电保护电阻器分别被连接 在第一至第η偶数输出结点和第一输出焊盘之间。第一至第η奇数静电保护电阻器分别被 连接在第一至第η奇数输出结点和第二输出焊盘之间。本发明提供了一种显示面板驱动器，该显示面板驱动器包括改进输出特性同时提 供必要的静电保护电阻值的输出电路。
结合附图，根据某些优选实施例的以下描述，本发明的以上和其它目的、优点和特 征将更加明显，其中图1是示出传统的LCD驱动器的输出电路的构造的电路图；图2是示出静电保护电阻器的电阻值和输出电压波形之间的关系的图；图3是示出传统的数字电路中的输出电路的构造的电路图；图4是示出本发明的第一实施例中的LCD驱动器的输出电路的示例性构造的电路 图；图5是比较基于本发明和传统技术的输出电路之间的输出特性的图；图6A是示出本发明的第二实施例中的LCD驱动器的输出电路的示例性构造的电 路图；图6B是示出第二实施例中的极性切换开关组的示例性构造的电路图；图6C是示出第二实施例中的电荷收集开关组的示例性构造的电路图；图7A是示出本发明的第三实施例中的LCD驱动器的输出电路的示例性构造的电 路图；图7B是示出第三实施例中的直接开关组(straight switch block)的示例性构 造的电路图；以及图8是示出传输门(transfer gate)的示例性构造的电路图。
具体实施例方式现在在此将参考示例性实施例来描述本发明。本领域的技术人员将会理解能够使 用本发明的教导完成许多可替选的实施例并且本发明不限于为解释性目的而示出的实施 例。[第一实施例]图4是示出本发明的第一实施例中的LCD驱动器的输出电路的示例性构造的电路 图。第一实施例的输出电路被提供有负侧放大器1、正侧放大器2、偶数输出焊盘3、奇数输 出焊盘4、以及静电保护电阻器RESDie、RESD2(;、RESD1K和RESD2K。偶数焊盘3和奇数输出焊盘4被 连接至IXD面板的相应数据线。负侧放大器1生成“负”驱动电压，并且正侧放大器2生成 “正，，驱动电压。应注意的是，在本说明书中，术语“正，，意指电压高于被馈送给LCD面板的 相对电极的公共电压，而“负，，意味着电压低于公共电压。负侧放大器1和正侧放大器2的非反转输入端子分别被连接至负侧D/A转换器(数字模拟转换器)和正侧D/A转换器。负侧D/A转换器响应于被馈送给LCD驱动器的相 应的图像数据将“负”灰阶电压提供给负侧放大器1的非反转输入端子，并且正侧D/A转换 器响应于相应的图像数据将“正”灰阶电压提供给正侧放大器2的非反转输入端子。负侧放 大器1和正侧放大器2都是电压跟随器连接的，并且输出驱动电压与提供的灰阶电压基本 相同。负侧放大器1生成的“负”驱动电压被提供给偶数输出焊盘3和奇数输出焊盘4中 的一个，并且正侧放大器2生成的“正”驱动电压被提供给另一个。而且，静电保护电阻器 Resdig被连接在输出结点Nrane和偶数输出焊盘3之间，静电保护电阻器Resd2c被连接在输出 结点Nott2c和偶数输出焊盘3之间。此外，静电保护电阻器Resdik被连接在输出结点Notik和 奇数输出焊盘4之间，并且静电保护电阻器Resd2k被连接在输出结点Not2k和奇数输出焊盘 4之间。第一实施例的输出电路进一步被提供有十四个开关开关S11至S71，以及S12至S72。 开关S11至S41被用于切换负侧放大器1和正侧放大器2的输出和输出结点NOTTie和
间的连接。开关S11被连接在偶数输出结点化_和负侧放大器1的输出之间，并且开关S21 被连接在奇数输出结ANottik和正侧放大器2的输出之间。开关S31被连接在奇数输出结点 Noutik和负侧放大器1的输出之间，并且开关S41被连接在奇数输出结点Naine和正侧放大器 2的输出之间。类似地，开关S12至S42组成用于切换负侧放大器1和正侧放大器2的输出 和输出结点Nott2c和Nott2k之间的连接关系的开关组。开关S12被连接在偶数输出结点Ntm2e 和负侧放大器1的输出之间，并且开关S22被连接在奇数输出结点Nott2k和正侧放大器2的 输出之间。开关S32被连接在奇数输出结点化_和负侧放大器1的输出之间，并且开关S42 被连接在奇数输出结点Ntm2e和正侧放大器2的输出之间。开关S11至S41和S12至S42使得 能够进行从偶数输出焊盘3和奇数输出焊盘4输出的驱动电压的反转极性操作。开关S51、S52, S61、S71、S62,以及S72被用作电荷收集开关。开关S51被连接在偶数输 出结点Naine和奇数输出结点Nottik之间，并且开关S52被连接在偶数输出结点Ntm2e和奇数输 出结点Not2k之间。开关S61被连接在奇数输出结点Nottik和公共线5之间，并且开关S71被 连接在偶数输出结点Nrane和公共线5之间。类似地，开关S62被连接在奇数输出结点Not2k 和公共线5之间，并且开关S72被连接在偶数输出结点NOTT2e和公共线5之间。在上述开关当中，开关Sn、S21、S12以及S22被相互关联地进行操作。而且，开关S31、 S41、S32以及S42被相互关联地进行操作。此外，开关S51、S52、S61、S62、S71以及S72被相互关联 地进行操作。接下来，参考图4描述本实施例的输出电路的示例性操作。本实施例的输出电路 的操作与图2中所示的传统电路的基本相同。开关S11至S41和S12至S42被用于实现极性 反转功能。这些开关提供负侧放大器1和正侧放大器2中的一个与偶数输出焊盘3之间的 连接，以及另一个与奇数输出焊盘4之间的连接。开关S51、S61, S71, S52, S62以及S72用作电 荷收集开关。在本实施例中，不同之处在于两条路径被提供在负侧放大器1和输出焊盘(偶数 输出焊盘3或者奇数输出焊盘4)之间，并且类似地，两条路径被提供在正侧放大器2和输 出焊盘(偶数输出焊盘3或者奇数输出焊盘4)之间。在每一条路径中，插入具有满足标 准的电阻值的静电保护电阻器(RESDie、RESD2(;、Resdik、或者RESD2k)。这允许流过偶数输出焊盘3 或者奇数输出焊盘4的电流被分到两条路径中。在静电保护电阻器RESDie、RESD2(;、RESD1K、以及RESD2k具有相同的电阻值的情况下，相同的电流流过静电保护电阻器RESDie和Resd2g，并且相同 的电流流过静电保护电阻器Resdik和RESD2K。即，通过上述两条路径提供输入到焊盘/从焊盘 输出的电流的一半。这导致流过静电保护电阻器RESDie、RESD2G> Resdik、或者RESD2k的电流成为 所要求的输出电流的一半，这有效地改进了输出瞬态响应波形。在图5中示出改进的示例性结果。图5是其中通过分别基于图4中所示的本实施 例和图5中所示的传统技术的电路的模拟获得的电压波形叠置的图。粗线示出基于本实施 例的电路的输出电压的波形，并且细线示出基于传统技术的电路的输出电压的波形。在传 统技术和本实施例之间依赖于压摆率的波形的上升和下降边缘显著地不同；然而，如上所 述，通过输出电阻值(此情况下的静电保护电阻器的电阻值)确定波形的肩部的形状(参 见图2)。如从图5可以理解的，与传统电路相比，改进了输出的瞬态特性。从输出幅值的 10%和90%值，我们能够确认获得大约20%的改进效果。此外，波形被集中在中心的时间 对应于电荷收集期间的波形，并且当波形被更加集中在中心时电荷收集效率增加。从基于 本发明的波形在电荷收集时段期间被集中在中心的观点，发现与传统电路相比，电荷收集 效率增加。(第二实施例)图6A是示出本发明的第二实施例中的输出电路的示例性构造的框图。通过类推 图4的电路构造获得图6A中所示的电路构造；在第二实施例的输出电路中，η条路径被提 供在负侧放大器1和输出焊盘(偶数输出焊盘3或者奇数输出焊盘4)之间，并且η条路径 还被提供在正侧放大器2和输出焊盘(偶数输出焊盘3或者奇数输出焊盘4)之间。图4 的电路构造是图6Α的电路构造中η是2的示例。具体地，第二实施例的输出电路被提供有负侧放大器1、正侧放大器2、偶数输出 焊盘3、奇数输出焊盘4、以及静电保护电阻器Resdic至Resm和Resdik至RESDnK。静电保护电阻 器‘me至Resm分别被连接在偶数输出结点Nrane至Notim和偶数输出焊盘3之间，并且静 电保护电阻器Resdik至Resm分别被连接在奇数输出结点腳T1K至Notm和奇数输出焊盘4之 间。第二实施例的输出电路进一步被提供有极性切换开关组SW_P0L1至SW_P0Ln，和 电荷收集开关组SW_CH1至SW_CHn。极性切换开关组SW_P0L1至SW_P0Ln具有切换负侧放大 器1和正侧放大器的输出与输出结点Noune至Notm和Nottik至Notm之间的连接的功能。另 一方面，电荷收集开关组SW_CH1至SW_CHn具有切换输出结点Naine至Notm和Nottik至Notm 与公共线5之间的连接的功能。另外，电荷收集开关组SW_CHi中的每一个具有实现输出结 点Ntmie和输出结点NOTTiK之间的短路的功能。极性切换开关组中的每一个SW_P0Li具有所谓的交叉开关构造。即，如图6B中所 示，极性切换开关组中的每一个SW_P0Li被提供有开关Sli至S4i。开关Sli被连接在负侧放 大器1的输出Nnega和偶数中间结点Nme之间，并且开关S2i被连接在正侧放大器2的输出 Nposi和奇数中间结点NMiK之间。而且，开关S3i被连接在正侧放大器2的输出Np。si和偶数中 间结点NMie之间，并且开关S4i被连接在负侧放大器1的输出Nmga和奇数中间结点NMiK之间。另一方面，如图6C中所示，电荷收集开关组中的每一个SW_CHi被提供有开关S5i 至S7i。开关S5i被连接在奇数输出结点Nrara和偶数输出结点Name之间。开关S6i被连接 在偶数输出结点Name和公共线5之间，并且开关S7i被连接在奇数输出结点Nrara和公共线5之间。注意的是，在电荷收集开关组SW_CHi的内部，奇数中间结点NMiK和奇数输出结点 NQUTiK被直接地相互连接在一起，并且偶数中间结点NMie和偶数输出结点NOTTie被直接地相互 连接在一起。被包括在开关SW_P0L1至SW_P0Ln中的开关都相互关联地进行操作。而且，被包 括在开关SW_CH1至SW_CHn中的开关都相互关联地进行操作。图6A中的电路的操作与图4中的电路的基本相同。应注意的是，随着η增加，有 效静电保护电阻值降低。即，由于在图2中输出电阻值降低所以输出波形变得更接近于理
ηΜ' ο(第三实施例)图7Α是示出本发明的第三实施例的输出电路的示例性构造的框图。在图7Α的电 路中，图6的电路中的正侧放大器2和负侧放大器1被分别替换为均提供轨对轨操作的放 大器2Α和1Α。同时，交叉开关组6被插入在放大器IA和2Α与正和负侧D/A转换器之间， 并且极性切换开关组SW_P0L1至SW_P0Ln被替换为直接开关组SW_ST1至SW_STn。交叉开 关组6被提供有开关SST1、SST2, Sm、以及Sra2。开关Ssn被连接在负侧D/A转换器的输出和 放大器IA的非反转输入端子之间，并且开关Sst2被连接在正侧D/A转换器的输出和放大器 2A的非反转输入端子之间。而且，开关Sm被连接在负侧D/A转换器的输出和放大器2A的 非反转输入端子之间，并且开关Sae被连接在正侧D/A转换器的输出和放大器IA的非反转 输入端子之间。在本实施例中，放大器IA和IB均提供轨对轨操作，并且因此放大器IA和2A的输 入/输出电压范围是从负电源电压Vss到正电源电压VDD。因此，放大器IA或者2A能够被 输入有从正侧D/A转换器输出的正灰阶电压和从负侧D/A转换器输出的负灰阶电压中的任 何一个。而且，由于交叉开关被插入在D/A转换器和放大器之间，因此每个放大器被构造为 输出正和负驱动电压。因此，没有要求放大器IA或者2A的输出与交叉开关相连接。在本 实施例中，如图7B中所示，直接开关组SW_ST1至SW_STn中的每一个仅包括在收集电荷中 将放大器IA和2A与偶数输出焊盘3和奇数输出焊盘4相分离的开关。此种构造还允许将 正驱动电压和负驱动电压分别输出到偶数输出焊盘3和奇数输出焊盘4。剩下的构造与第 二实施例中的相同。(开关的构造)各种类型的开关可以被用作上述第一至第三实施例的输出电路中的开关；NMOS 晶体管可以被使用，或者PMOS晶体管可以被替代地使用。或者，传输门可以被使用，其包括 如图8中所示的具有共同地连接的源极和漏极的成对的NMOS晶体管11和PMOS晶体管12。 在这样的情况下，逆变器13被用于将补充控制信号提供给NMOS晶体管11和PMOS晶体管 12的栅极。这允许同时导通和截止NMOS晶体管11和PMOS晶体管12。取决于被施加给开关的电压确定NMOS晶体管、PMOS晶体管、或者传输门被用作输 出电路中的开关的标准是否是想要的。例如，当被施加给开关的电压高于大约VDD/2，其中 Vdd是正电源电压时，P沟道MOS晶体管被优选使用。当被施加给开关的电压低于大约Vdd/2 时，NMOS晶体管被优选使用。而且，当要求开关在从负电源电压Vss到正电源电压Vdd的整 个输入电压范围内进行操作时，传输门被优选地使用。尽管在上面描述了本发明的各种实施例，应理解本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员理解，可以对本发明进行各种修改。尤其地，对本领域的技术人员来说显然的 是，本发明不仅可应用于LCD驱动器，而且可应用于驱动其它类型的显示面板的显示驱动
ο
权利要求
一种显示面板驱动器，包括第一和第二放大器；第一至第n偶数输出结点，n是2或者更大的整数；第一至第n奇数输出结点；第一和第二输出焊盘，所述第一和第二输出焊盘分别被连接至显示面板的数据线；第一至第n开关组；第一至第n偶数静电保护电阻器；以及第一至第n奇数静电保护电阻器；其中所述第一至第n开关组中的第i开关组被构造为切换所述第一和第二放大器与所述第一至第n偶数和奇数静电保护电阻器的第i偶数和奇数静电保护电阻器之间的连接，其中所述第一至第n偶数静电保护电阻器分别被连接在所述第一至第n偶数输出结点和所述第一输出焊盘之间，并且其中所述第一至第n奇数静电保护电阻器分别被连接在所述第一至第n奇数输出结点和所述第二输出焊盘之间。
2.根据权利要求1所述的显示面板驱动器，其中所述第一放大器被构造为生成低于被 馈送给所述显示面板的相对电极的公共电压的驱动电压；其中所述第二放大器被构造为生成高于所述公共电压的驱动电压； 其中所述第i开关组包括第一开关，所述第一开关被连接在所述第一放大器和所述第i偶数输出结点之间； 第二开关，所述第二开关被连接在所述第二放大器和所述第i奇数输出结点之间； 第三开关，所述第三开关被连接在所述第一放大器和所述第i奇数输出结点之间；以及第四开关，所述第四开关被连接在所述第二放大器和所述第i偶数输出结点之间。
3.根据权利要求1所述的显示面板驱动器，进一步包括 第一至第η电荷收集开关组；和公共线，其中所述第一至第η电荷收集开关组中的第i电荷收集开关组包括第五开关，所述第五开关被连接在所述第i偶数输出结点和所述第i奇数输出结点之间；第六开关，所述第六开关被连接在所述第i奇数输出结点和所述公共线之间；以及 第七开关，所述第七开关被连接在所述第i偶数输出结点和所述公共线之间。
4.根据权利要求1所述的显示面板驱动器，进一步包括交叉开关组，所述交叉开关组 被连接在所述第一和第二放大器与第一和第二 D/A转换器之间，其中所述第一和第二放大器均提供轨对轨操作，其中所述交叉开关组被构造为切换所述第一和第二 D/A转换器的输出和所述第一和 第二放大器的输入之间的连接，并且 其中所述第i开关组包括第一开关，所述第一开关被连接在所述第一放大器和所述第i偶数输出结点之间；和 第二开关，所述第二开关被连接在所述第二放大器和所述第i奇数输出结点之间。
全文摘要
本发明涉及一种显示面板驱动器，提供有第一和第二放大器；第一至第n偶数输出结点，n是2或者更大的整数；第一至第n奇数输出结点；第一和第二输出焊盘，分别被连接至显示面板的数据线；第一至第n开关组；第一至第n偶数静电保护电阻器；以及第一至第n奇数静电保护电阻器。第一至第n开关组中的第i开关组被构造为切换第一和第二放大器与第一至第n偶数和奇数静电保护电阻器中的第i偶数和奇数静电保护电阻器之间的连接。第一至第n偶数静电保护电阻器分别被连接在第一至第n偶数输出结点和第一输出焊盘之间。第一至第n奇数静电保护电阻器分别被连接在第n奇数输出结点和第二输出焊盘之间。
文档编号H01L23/488GK101930716SQ201010170050
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者西村浩一 申请人:瑞萨电子株式会社