源极驱动器的制作方法

专利名称：源极驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种源极驱动器，特别涉及一种用于降低电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)的源极驱动器。
背景技术：
由于液晶显示器(liquid crystal display, LCD)具有重量轻、体积小、低功率消 耗以及无辐射线散射等优点，因此近年来已被大量使用。图1为传统液晶显示器的示意图。如图1所示，液晶显示器100包括显示面板 102、栅极驱动器104以及源极驱动器106。显示面板102包括由多个像素111所组成的像 素阵列。栅极驱动器104依次致能扫描线Sl至SM。接着，源极驱动器106将数字视频数 据转换为多个驱动电压，并通过数据线Dl DN将多个驱动电压传送至被致能的扫描线上 的像素111以显示画面。源极驱动器106主要包括数字模拟转换器(digital-to-analog converter，DAC)、输出缓冲器(output buffer)及输出多工器(output multiplexer)。数 字模拟转换器用于将数字影像信号转换为驱动电压，并传送驱动电压至输出缓冲器以提升 驱动电压的驱动能力，以及传送驱动电压至显示面板102上的像素111以显示影像。一般而言，为了避免像素111内残余电荷所造成的液晶极化现象，像素111必 须采用极性反转(polarity inversion)的方式来驱动以提升显示品质。以点反转(dot inversion)为例，两连续画面中相同位置的像素111会以不同极性的驱动电压来驱动，例 如是正极性或负极性的驱动电压，且在同一画面中相邻像素111也会以不同极性的驱动电 压来驱动。在源极驱动器106中，由于自输出缓冲器输出的驱动电压会摆荡(swing)于正 极性电压以及负极性电压之间，因此会造成较高的功率消耗。为了降低功率消耗，输出缓冲器会分别被设计为提升正极性的驱动电压的输出缓 冲器以及负极性的驱动电压的驱动能力的输出缓冲器。而通过输出多工器的操作，正极性 的驱动电压与负极性的驱动电压可通过数据线Dl DN被一同输出至像素111。目前在不 考虑线负载(line loading)会影响信号传输的情况下，由于控制信号所控制的输出多工器 是同时被致能以输出驱动电压，因此会产生瞬间的大电流，进而造成源极驱动器106中的 电磁干扰。电磁干扰会降低源极驱动器106的效能，进而造成液晶显示器的操作失常，因此 源极驱动器必须通过电路设计来解决上述问题。

发明内容
有鉴于此，本发明提供一种源极驱动器，用于降低源极驱动器所产生的电磁 干扰。因此，一种包括上述源极驱动器的显示面板可符合电磁干扰的安全准则(safe criterion)0本发明的一个示范性实施例提供一种源极驱动器，用于驱动显示面板，其中源极 驱动器包括多个通道以及一个输出开关。所述通道产生多个驱动电压以驱动显示面板。输 出开关包括多个输出多工器，以选择性地连接所述通道至显示面板上的数据线。当每个输
5出多工器被致能时，每个输出多工器将通道连接至数据线中的一条，其中这些输出多工器 在一个帧周期内依次被致能。本发明的一个示范性实施例的源极驱动器利用输出开关选择性地连接所述通道 至显示面板的数据线，以控制输出多工器在一个帧周期内依次被致能。因此，当源极驱动器 在驱动显示面板上的像素时，源极驱动器内不会产生瞬间的大电流，进而降低电磁干扰。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。在此须明白的是，以下的一般性描述和详细描述皆为示范性说明，且是为了替 本发明的权利要求书作进一步的解释。


图1为传统液晶显示器的示意图。图2为依照本发明的一实施例的源极驱动器的方框图。图3为图2的一个画框期间内控制信号与延迟控制信号的时序图。图4为图2的源极驱动器的输出多工器的电路图。图5为依照本发明的另一实施例的源极驱动器的方框图。图6为依照本发明的另一实施例的源极驱动器的方框图。图7为依照本发明的另一实施例的源极驱动器的方框图。
具体实施例方式一般而言，源极驱动器包括多个驱动通道，以于不同的扫描期间内分别驱动每一 数据线上的像素。源极驱动器的每一驱动通道可包括移位暂存器(shift register, SR)、 数字模拟转换器(digital-to-analog converter, DAC)、输出缓冲器(output buffer) 等。移位暂存器依据时序控制信号控制数据锁存器(data latch, DL)以接收视频数据 (video data)。数字模拟转换器将视频数据转换为模拟电压，而输出缓冲器用于提升此 模拟电压。此外，源极驱动器的后端电路更包括多个输出多工器，其依据控制信号同时传 送驱动通道的模拟电压至显示面板上的像素，其中控制信号例如是由时序控制器(timing controller)所产生。为了解决因瞬间同时输出模拟电压所产生的电磁干扰，本发明的示范 实施例提供一种电路设计以控制输出多工器。由于任何本领域技术人员均可了解源极驱动 器内上述元件的操作，因此与上述元件有关的操作部份在此就不加以详述。图2为依照本发明的一个实施例的源极驱动器的方框图。请参照图2，源极驱动器 200适于驱动显示面板230上的多条数据线Dl DN，且源极驱动器200包括多个驱动通道 CH以及输出开关202。其中，数据线Dl DN包括多条奇数据线与多条偶数据线。输出开 关202包括多个延迟单元210_1 210_N，以及多个输出多工器组220_1 220_N。输出开 关202耦接所述通道，并选择性地连接驱动通道CH至数据线Dl DN。驱动通道CH分别 驱动扫描线S 1 SM上的N个像素231。每一驱动通道分别包括移位暂存器(SR) 242、数 据锁存器(DL) 243、数字模拟转换器(DAC) 244以及输出缓冲器(OP) 246。驱动通道CH分别 接收像素数据DPl DPN (未绘示)。数字模拟转换244包括多个驱动通道CH，分别将像素 数据DP 1 DPN转换为像素信号VPl VPN。接着，驱动通道CH通过多个输出缓冲器246 分别输出像素信号VPl VPN至输出多工器MUX。由于任何本领域技术人员都知道每一驱动通道的详细操作，故针对此部分就不加以详述。每一输出多工器组220_1 括输出多工器MUX。每一输出多工器MUX耦 接至对应的通道，且于被致能时至少连接对应的通道至多条数据线中的一条，其中输出多 工器MUX在一个帧周期内依次被致能。举例来说，当第一输出多工器MUX被致能时，其耦接 于第一与第二通道CH，且第一通道与第二通道连接至数据线Dl与D2。每一输出多工器MUX的第一输入端与第二输入端分别接收来自源极驱动器的输 出缓冲器246的像素信号VPl与像素信号VP2。在本实施例中，像素信号VPl与像素信号VP2 可具有互补极性以进行极性反转，其中互补极性例如是正极性与负极性。每一输出多工器 的第一输出端与第二输出端分别耦接奇数据线中的一条(例如数据线Dl)及偶数据线中的 一条(例如数据线D2)。当显示面板进行极性反转时(例如是列反转(column inversion) 或点反转(dot inversion))，每一输出多工器MUX被控制信号CON致能，并分别传送像素信 号VPl与像素信号VP2至奇数据线Dl与偶数据线D2，或分别传送像素信号VPl与像素信号 VP2至偶数据线D2与奇数据线Dl。延迟单元210_1 210_N以串联方式耦接，以连续延迟控制信号C0N，进而分别产 生多个延迟控制信号D_1 D_N至输出多工器组220_1 220_N。输出多工器组220_1 220_N分别依据延迟控制信号0_1 D_N而依次被驱动。在本实施例中，每一延迟单元通 过两个彼此串联的反向器211、214来实施。当然，任何本领域技术人员也可使用逻辑门 (logic gate)、布局走线(routing wire)等其他元件来实施，因此本发明并不受限于此。图3为图2的一个画框期间内控制信号CON与延迟控制信号0_1 D_N的时序图。 在本实施例中，假设控制信号CON在逻辑高准位时可致能输出多工器MUX，以输出像素信号 VPl与像素信号VP2至显示面板230上的数据线。然而，任何本领域技术人员也可依其所需 自行设计控制信号CON的逻辑状态。请同时参照图2和图3，延迟单元210_1延迟控制信 号C0N，以于时间tl产生延迟控制信号D_l。同时，输出多工器组220_1的输出多工器MUX 实质上同步传送像素信号至显示面板上的像素231。其中，像素信号是来自输出多工器MUX 所对应的输出缓冲器。类似地，其他延迟单元和输出多工器组也具有相似的操作。由于输 出多工器组220_1 220_N于不同时间被不同的延迟控制信号致能，因此在一个画框期间 中，输出多工器MUX是依次被致能。如此一来，源极驱动器的瞬间感应电流便可降低，进而 减少电磁干扰。图4为图2的源极驱动器200的输出多工器MUX的电路图。请同时参照图2与图 4，输出多工器包括开关Tl至T4。开关Tl和T3依据第一控制信号Fl导通输出多工器MUX 的第一输入端Il与第二输入端12至输出多工器MUX的第一输出端01和第二输出端02。 开关T2和T4依据第二控制信号F2导通输出多工器MUX的第一输入端Il与第二输入端12 至输出多工器MUX的第二输出端02和第一输出端01。在本实施例中，延迟控制信号D_1 D_N为第一控制信号Fl或第一控制信号F2，且第一控制信号Fl与第一控制信号F2互为反 向信号。因此，当输出多工器MUX被延迟控制信号0_1 D_N致能时，输出多工器MUX分别 传送像素信号VPl与像素信号VP2至奇数据线Dl与偶数据线D2，或者分别传送像素信号 VPl与像素信号VP2至偶数据线D2与奇数据线Dl。在本发明的另一实施例中，开关Tl T4可通过晶体管来实施。举例来说，若第一 像素信号VPl具有正极性，而第二像素信号VP2具有负极性，则开关Tl与T2可利用N型金
7属氧化物半导体(N-typemetal-oxide-semiconductor，NM0S)晶体管来实施，而开关T3与 T4可利用P型金属氧化物半导体(P-type M0S，PM0S)晶体管来实施，以避免晶体管的本体 效应(body effect) 0因此，第一控制信号Fl必须控制开关Tl和T4的导通状态，而第二控 制信号F2必须控制开关Τ2和Τ3的导通状态。其中，第一控制信号Fl和第二控制信号F2 互为反向信号。图5为依照本发明的另一实施例的源极驱动器的方框图。请参照图5，每一延迟单 元510_1 510_Ν可通过反向器512来实施，以依次延迟控制信号CON。图5的实施例的操 作类似图3的实施例，故在此就不加赘述。如上所述，输出多工器是由控制信号CON致能， 因此利用反向器512来实施延迟单元的设计必须适当地修正输出多工器MUX的控制方法。 也就是说，输出多工器组520_1由延迟控制信号0_1致能，而输出多工器组520_2由延迟控 制信号D_2致能，且延迟控制信号D_2为延迟控制信号D_1的反向信号，以此类推。图6为依照本发明的一实施例的源极驱动器的方框图。请参照图2与图6，两者差 异之处在于源极驱动器600的输出开关602还包括多个反向器630_1 630_N，其分别耦 接延迟单元610_1 610_N。反向器630_1 630_N可避免延迟控制信号在信号传输时的 衰减。图7为依照本发明的一实施例的源极驱动器的方框图。请参照图7，源极驱动器 700的输出开关702包括多个反向器730_1 730_N，多个延迟单元710_1 710_N，以及 多个输出多工器组720_1 720_N。反向器730_1 730_N以串联方式耦接，以依据控制 信号CON产生多个反向控制信号1_1 I_N。延迟单元710_1 710_N延迟反向控制信号 1_1 I_N以分别产生延迟控制信号D_1 D_N。本实施例的操作类似上述图2、图5与图 6的实施例，即在不同时间依次致能输出多工器组720_1 720_N以减少电磁干扰。在本实 施例中，每个反向器直接传送反向控制信号至下一个反向器，而并非如同图6的实施例是 以通过对应的延迟单元和耦接至输出多工器MUX布局走线来传送反向信号。因此，本实施 例可以降低影响反向信号之变动的负载效应(loading effect) 0综上所述，上述实施例的源极驱动器利用延迟单元依次延迟控制信号，因此输出 多工器组会于不同时间被驱动。如此一来，可避免产生瞬间感应的大电流，进而减少了电磁 干扰。此外，通过使用与每个延迟单元连接的反向器，控制信号的强度也可于信号传输获得 增强。虽然本发明已以实施例披露如上，但是其并非用来限定本发明，任何本领域技术 人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以作出些许变化与修改，故本发明的保护范 围应当视后附的权利要求书所界定的为准。
权利要求
一种源极驱动器，用于驱动显示面板，该源极驱动器包括多个通道，用以产生多个驱动电压；以及输出开关，耦接所述通道并选择性地连接所述通道至该显示面板的多条数据线，其中所述数据线包括多条奇数据线与多条偶数据线，该输出开关包括多个输出多工器，各个所述输出多工器耦接对应的所述通道，当各个所述输出多工器被致能时，各个所述输出多工器连接至少一个对应的所述通道至所述数据线中的一条，其中所述输出多工器在一个帧周期内依次被致能。
2.根据权利要求1所述的源极驱动器，其中该输出开关还包括多个延迟单元，用于连续延迟控制信号，并分别产生多个延迟控制信号，其中所述延迟 单元以串联方式耦接。
3.根据权利要求2所述的源极驱动器，其中所述输出多工器形成多个输出多工器组， 且所述输出多工器组分别接收所述延迟控制信号。
4.根据权利要求3所述的源极驱动器，其中各个所述输出多工器具有第一输入端、第 二输入端、第一输出端以及第二输出端，其中该第一输入端与该第二输入端分别接收第一 像素信号与第二像素信号，而该第一输出端与该第二输出端分别耦接所述奇数据线中的一 条与所述偶数据线中的一条，以依据各个所述输出多工器组所接收的该延迟控制信号选择 性地分别传送该第一像素信号与该第二像素信号至所述奇数据线中的一条与所述偶数据 线中的一条，或分别传送该第一像素信号与该第二像素信号至所述偶数据线中的一条与所 述奇数据线中的一条。
5.根据权利要求2所述的源极驱动器，其中该输出开关还包括多个反向器，各个所述反向器具有输入端与输出端，第一个反向器的输入端接收该控 制信号，第一个反向器的输出端耦接第一个延迟单元，第i个反向器的输入端接收第(i_l) 个延迟单元所产生的该延迟控制信号，且第i个反向器的输出端耦接第i个延迟单元，其中 2彡i彡N，N为延迟单元的个数。
6.根据权利要求3所述的源极驱动器，其中该输出多工器包括第一开关，具有第一端作为各个所述输出多工器的该第一输入端，以及第二端耦接至 所述奇数据线中的一条，以依据第一控制信号导通其第一端以及其第二端；第二开关，具有第一端耦接至该第一开关的第一端，以及第二端耦接所述偶数据线中 的一条，以依据第一控制信号导通其第一端以及其第二端；第三开关，具有第一端作为各个所述输出多工器的该第二输入端，以及第二端耦接该 偶数据线中的一条，以依据第二控制信号导通其第一端以及其第二端；第四开关，具有第一端耦接该第三开关之第一端，以及第二端耦接所述奇数据线中的 一条，以依据第二控制信号导通其第一端以及其第二端；其中该第一控制信号以及该第二控制信号彼此互为反向信号，而该输出多工器所接收 的该延迟控制信号为该第一控制信号或该第二控制信号。
7.根据权利要求6所述的源极驱动器，其中该第一控制信号的反向信号是将该第一控 制信号反向而得，而该第二控制信号的反向信号是将该第二控制信号反向而得。
8.根据权利要求6所述的源极驱动器，其中该第一开关至该第四开关为晶体管。
9.根据权利要求3所述的源极驱动器，其中该延迟单元包括第一反向器，该第一反向器具有输入端与输出端，第一个延迟单元中的第一反向器的输入端接收该控制信号，第一 个延迟单元中的第一反向器的输出端产生第一个延迟控制信号，且第i个延迟单元中的第 一反向器的输入端接收第(i_l)个延迟控制信号，其中2 ≤ i ≤ N，N为输出多工器组的个 数。
10.根据权利要求2所述的源极驱动器，其中该延迟单元包括第一反向器，具有输入端与输出端，第一个延迟单元中的第一反向器的输入端接收该 控制信号，且第i个延迟单元中的第一反向器的输入端接收第(i_l)个延迟控制信号，其中 2≤i≤N，N为延迟单元的个数；以及第二反向器，具有输入端耦接至该第一反向器的输出端，第一个延迟单元中的该第二 反向器的输出端产生第一个延迟控制信号，且第i个延迟单元中的该第二反向器的输出端 产生第i个延迟控制信号。
11.根据权利要求1所述的源极驱动器，其中该输出开关还包括多个反向器，依据控制信号产生多个反向控制信号，其中该反向器以串联方式耦接；以及多个延迟单元，分别延迟该反向控制信号并产生多个延迟控制信号。
12.根据权利要求11所述的源极驱动器，其中该输出多工器形成多个输出多工器组， 且该输出多工器组分别接收该延迟控制信号。
13.根据权利要求12所述的源极驱动器，其中各个所述输出多工器具有第一输入端、 第二输入端、第一输出端以及第二输出端，其中该第一输入端与该第二输入端分别接收第 一像素信号与第二像素信号，而该第一输出端与该第二输出端分别耦接所述奇数据线中的 一条及所述偶数据线中的一条，以依据各个所述输出多工器组所接收的该延迟控制信号选 择性地分别传送该第一像素信号与该第二像素信号至所述奇数据线中的一条与所述偶数 据线中的一条，或分别传送该第一像素信号与该第二像素信号至所述偶数据线中的一条以 及所述奇数据线中的一条。
14.根据权利要求11所述的源极驱动器，其中各个所述输出多工器包括第一开关，具有第一端作为该输出多工器的该第一输入端，以及第二端耦接至所述奇 数据线中的一条，以依据第一控制信号导通其第一端以及其第二端；第二开关，具有第一端耦接至该第一开关的第一端，以及第二端耦接所述偶数据线中 的一条，以依据第一控制信号导通其第一端以及其第二端；第三开关，具有第一端作为所述输出多工器的该第二输入端，以及第二端耦接所述偶 数据线中的一条，以依据第二控制信号导通其第一端以及其第二端；第四开关，具有第一端耦接该第三开关之第一端，以及第二端耦接所述奇数据线的其 中之一，以依据第二控制信号导通其第一端以及其第二端；其中该第一控制信号以及该第二控制信号彼此互为反向信号，而各个所述输出多工器 所接收的该延迟控制信号为该第一控制信号或该第二控制信号。
15.根据权利要求14所述的源极驱动器，其中该第一控制信号的反向信号是将该第一 控制信号反向，而该第二控制信号的反向信号是将该第二控制信号反向。
16.根据权利要求14所述的源极驱动器，其中该第一开关至该第四开关为晶体管。
17.根据权利要求11所述的源极驱动器，其中该延迟单元包括第一反向器，具有输入端与输出端，第一个延迟单元中的第一反向器的输入端接收该 控制信号，且第i个延迟单元中的第一反向器的输入端接收第(i_l)个延迟控制信号，其中 2彡i彡N，N为延迟单元的个数；以及第二反向器，具有输入端耦接至该第一反向器的输出端，第一个延迟单元中的该第二 反向器的输出端产生第一个延迟控制信号，且第i个延迟单元中的该第二反向器的输出端 产生第i个延迟控制信号。
18.根据权利要求4所述的源极驱动器，其中该第一像素信号与该第二像素信号具有 互补极性。
19.根据权利要求4所述的源极驱动器，其中该第一像素信号与该第二像素信号具有 不同颜色。
全文摘要
一种源极驱动器，用于驱动显示面板。源极驱动器包括多个通道和一个输出开关。所述通道产生多个驱动电压。输出开关耦接所述通道并选择性地连接所述通道至显示面板的多条数据线。所述数据线包括多条奇数据线和多条偶数据线。输出开关包括多个输出多工器。每个输出多工器耦接对应的通道，且在被致能时连接至少一个对应通道至多条数据线中的一条，其中输出多工器在一个帧周期(frame period)内依次被致能。
文档编号G09G3/36GK101887676SQ200910141240
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者陈建儒, 黄大容 申请人:奇景光电股份有限公司