显示面板驱动器、显示装置及其操作方法

专利名称：显示面板驱动器、显示装置及其操作方法
技术领域：
本发明涉及显示面板驱动器，并且更加具体地涉及显示面板驱动中的电荷恢复技术。
背景技术：
电荷恢复是用于减少被提供有作为电容负载进行操作的诸如PDP(等离子显示面 板)、LCD(液晶显示)面板、0LED(有机发光二极管)面板、或者无机发光二极管面板的显 示面板的面板显示装置的功率消耗的技术之一。电荷恢复是一种用于通过在数据线被驱动 之后将电荷从显示面板恢复到恢复电容器并且在数据线被驱动之前将电荷从恢复电容器 提供到显示面板有效地使用能量的技术。例如，在日本特开专利申请No. P2005-210119A中 公布了此种技术。 图1A是示出适合于电荷恢复的显示面板驱动器的输出电路100的典型的构造的 电路图。在图1A中仅示出用于驱动输出电路100的一条数据线的部分。在图1A中，符号 VDD2表示电源端子的电压电平(电源电平)，并且符号VSS2表示接地端子的电压电平(接 地电平)。 输出电路100包括上拉晶体管Gp，该上拉晶体管Gp被连接在输出端子OUT与电 源端子之间；和下拉晶体管Gn，该下拉晶体管Gn被连接在输出端子OUT与接地端子之间。 在这里，上拉晶体管Gp是PM0S晶体管，并且下拉晶体管Gn是NM0S晶体管。输出端子OUT 经由恢复开关SW被进一步连接至恢复电容器连接端子ERC。外部恢复电容器CER被连接至 恢复电容器连接端子ERC。 图IB是示出恢复开关SW的构造的电路图。恢复开关SW包括NM0S晶体管101， PM0S晶体管102，它们被并联连接，以及逆变器103。 NM0S晶体管101和PM0S晶体管102 的源极(或者漏极)被连接至恢复电容器连接端子ERC并且其漏极(或者源极)被连接至 输出端子0UT。控制信号Gs被馈送到画0S晶体管101的栅极，并且由逆变器103生成的控 制信号Gs的倒相信号被馈送到PM0S晶体管102的栅极。NM0S晶体管101的背栅被固定在 接地电平，并且PM0S晶体管102的背栅被固定在电源电平。 NM0S晶体管101和PM0S晶体管102被典型地构造为使得其源极和漏极具有高击 穿电压。这是因为电压电平VDD2的电压可以被施加给被连接至输出端子OUT的NM0S晶体 管101和PM0S晶体管102的源极(漏极)并且被施加到被连接至恢复电容器连接端子ERC 的其的漏极(源极)。本领域的技术人员应理解的是，需要使用具有高耐受电压源极和漏极 的M0S晶体管。 图2是示出在图1A和图1B中所示的输出电路100的示例性操作的时序图。在初 始状态下，输出端子OUT被设置为低电平，并且恢复开关SW被置于截止状态(即，控制信号 Gs被设置为低电平)。当输出端子OUT被从低电平上拉到高电平时，恢复控制信号CE首先 被断言(assert)，并且控制信号Gs被进一步上拉到高电平。因此，恢复开关SW被导通，并 且经由恢复开关SW将电荷从恢复电容器C^提供到显示面板的相应的数据线。然后控制信号Gs被下拉到低电平以截止恢复开关SW，并且上拉晶体管Gp还被导通，从而数据线被上拉 到高电平。 类似地，当输出端子OUT被从高电平下拉到低电平时，恢复控制信号CE首先被断 言，并且控制信号Gs被上拉到高电平。因此，恢复开关SW被导通，并且经由恢复开关SW将 电荷从恢复电容器CEK提供到显示面板的数据线。然后恢复开关SW被截止，并且下拉晶体 管Gn还被导通，从而数据线被下拉到低电平。 应注意的是，在将输出端子OUT从低电平上拉到高电平和将输出端子OUT从高电 平下拉到低电平的情况下，在图2的操作中执行将恢复开关SW从截止状态切换到导通状态 和进一步切换到截止状态的操作。 图IB中所示的构造的一个问题在于用于集成恢复开关SW所要求的面积较大。如 上所述，源极和漏极处具有高耐受电压的晶体管需要被用作包括在恢复开关SW中的NMOS 晶体管101和PM0S晶体管102。然而，此种晶体管的尺寸是所不期望的较大的。另外，在 恢复开关SW操作的中间电势VDD2/2附近的电压范围中，由于背栅效应NMOS晶体管101和 PMOS晶体管102的导通电阻增加。即，由于NMOS晶体管101和PMOS晶体管102的背栅电 平和源极电平之间的电压电平差，NMOS晶体管101和PMOS晶体管102的导通电阻不期望 地增加。需要增加NMOS晶体管101和PMOS晶体管102的面积，以解决由于背栅效应而增 加的导通电阻。 另一问题在于恢复开关SW需要在高频率下操作，并且这不期望地增加了被要求 用于操作恢复开关SW的功率消耗。如上所述，每当输出端子OUT被从低电平切换到高电平 或者从高电平切换到低电平时，图IB的恢复开关SW的构造必须将恢复开关SW从截止状态 切换到导通状态并且然后进一步切换到截止状态。即，需要使用输出电路100的操作频率 的两倍的频率来操作恢复开关SW。这不期望地增加恢复开关SW中的功率消耗。
还有一个问题在于很难控制上拉晶体管Gp、下拉晶体管Gn以及恢复开关SW的操 作时序。恢复开关SW被进入导通状态时以及上拉晶体管Gp和下拉晶体管Gn被进入导通状 态时的时序的不适当的控制会导致不想要的电流流入恢复电容器(^，其没有被分配给电荷 恢复和分配给所恢复电荷的提供。这不良地恶化电荷恢复效率和所恢复电荷的使用效率。 例如，将上拉晶体管Gp和恢复开关SW变成导通状态可以导致从电源端子到恢复电容器CEK 的电流流动，增加了恢复电容器C^上的电压。这减小了电荷恢复效率。另一方面，将下拉 晶体管Gn和恢复开关SW变成导通状态可以导致从恢复电容器CEK到接地端子的电流流动， 这将在恢复电容器(^上积累的电荷舍弃到接地端子。为了避免电荷恢复效率和电荷使用 效率中的劣化，要求对上拉晶体管Gp、下拉晶体管Gn、以及恢复开关SW进行精确的时序控 制。

发明内容
在本发明的一个方面中，显示面板驱动器被提供有输出端子，该输出端子被连接 至显示面板的数据线；恢复电容器连接端子，该恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器； 以及恢复开关，该恢复开关被连接在输出端子与恢复电容器连接端子之间。恢复开关包括 相同的导电型的第一和第二MOS晶体管。第一MOS晶体管的漏极被连接至恢复电容器连接 端子，并且第二 MOS晶体管的漏极被连接至输出端子。第一和第二 MOS晶体管的源极被彼此连接。
在本发明的另一方面中，显示面板驱动器被提供有输出端子，该输出端子被连接
至显示面板的数据线；恢复电容器连接端子，该恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器；
以及恢复开关，该恢复开关被连接在所述输出端子与所述恢复电容器连接端子之间。恢复
开关被构造为响应于控制信号可设置为第一和第二状态，其中，第一状态是允许电流仅在
从所述输出端子到所述恢复电容器连接端子的方向中流动的状态，并且第二状态是允许电
流仅在从所述恢复电容器连接端子到所述输出端子的方向中流动的状态。 在本发明的又一方面中，提供了用于操作显示面板驱动器的方法，显示面板驱动
器包括被连接至数据线的输出端子、被连接至恢复电容器的恢复电容器连接端子、以及被
连接在输出端子和恢复电容器连接端子之间的恢复开关。该方法包括 将恢复开关置于允许电流仅在从输出端子到恢复电容器连接端子的方向中流动
的第一状态；以及 将恢复开关置于允许电流仅在从恢复电容器连接端子到输出端子的方向中流动 的第二状态。 在本发明的一个实施例中，有效地减少集成恢复开关所需要的面积。在本发明的 又一实施例中，减少了用于操作恢复开关的控制信号的操作频率，并且还有助于控制信号 的时序控制。


结合附图，从某些优选实施例的以下描述中，本发明的以上和其它目的、优点和特 征将更加明显，其中 图1A是示出适合于电荷恢复的显示面板驱动器的输出电路的典型的构造的电路 图； 图1B是示出图1A中所示的输出电路的恢复开关的构造的电路图； 图2是示出图1A中所示的输出电路的示例性操作的时序图； 图3是示出本发明的第一实施例中的显示面板驱动器的示例性构造的框图； 图4是示出图3的显示面板驱动器的输出电路的示例性构造的电路图； 图5是示出第一实施例中的恢复开关的示例性构造的电路图； 图6是示出图4的输出电路的示例性操作的时序图； 图7是示出输出电路的另一示例性构造的电路图； 图8是示出图7的输出电路的示例性操作的时序图； 图9A是示出在恢复电容器的初始电压是VDD2/2的情况下的图7的输出电路的操 作的仿真结果的图； 图9B是示出在恢复电容器的初始电压是0的情况下的图7的输出电路的操作的 仿真结果的图； 图IO是示出在图7的输出电路中的恢复电容器的预充电的示例性操作的时序 图； 图11是示出恢复电容器的预充电操作的仿真结果的图；
图12是示出第二实施例中的恢复开关的示例性构造的电路 图13A是示出根据第三实施例的恢复开关的示例性构造的电路图；以及
图13B是示出根据第三实施例的恢复开关的另一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，并且本发明不限于出于解释性目的而示出的 实施例。 图3是示出在本发明的第一实施例中的显示面板驱动器1的示例性构造的框图。 显示面板驱动器1被提供有分别被连接至显示面板的n条数据线的输出端子0UT1至0UTn， 并且被如此构造以驱动该n条数据线。显示面板驱动器1和显示面板组成面板显示装置。 在本实施例中，通过显示面板驱动器1驱动的显示面板是PDP(等离子显示面板)。然而，应 注意的是，可以使用作为电容负载进行操作的显示面板替代PDP。 LCD(液晶显示)面板、电 压驱动的0LED面板和电压驱动的无机的LED面板是作为电容负载进行操作的显示面板的 典型示例。在图3中，示出作为负载电容CLl至CLn的显示面板的n条数据线。在下文中， 将会详细地描述显示面板驱动器1的构造。 显示面板驱动器l包括n位移位寄存器2 ;n位锁存3 ;输出控制电路4 ;以及输出 电路5-1至5-n。 n位移位寄存器2顺序地锁存连续地输入的显示数据信号LD1至LDn，并 且并行地输出显示数据信号LD1至LDn。显示数据信号LD1至LDn分别指示连接至输出端 子0UT1至0UTn的各数据线应被驱动到的电压电平。n位锁存3锁存来自于n位移位寄存 器2的显示数据信号LD1至LDn，并且将被锁存的显示数据信号LD1至LDn传输到输出控制 电路4。输出控制电路4响应显示数据信号LD1至LDn以将控制信号提供给输出电路5_1 至5-n，从而控制输出电路5-1至5-n。 输出电路5-1至5-n响应从输出控制电路4接收到的控制信号，用于将输出端子 OUTl至OUTn分别驱动至高电平(S卩，电源电压VDD2)或者低电平(S卩，接地电压VSS2)。更 加具体地，当显示数据信号LDi被设置为高电平时，输出电路5-i将输出端子OUTi驱动至 高电平，并且当显示数据信号LDi被设置为低电平时，输出电路5-i将输出端子OUTi驱动 至低电平。此外，输出电路5-l至5-n被共同地连接至恢复电容器连接端子ERC。在这里， 恢复电容器连接端子ERC是被连接至外部恢复电容器C^的外部连接端子。在本实施例中， 恢复电容器CEK被外部地连接至显示面板驱动器1。 图4是示出输出电路5-1至5-n的示例性构造的电路图。为了简化，在图4中仅 示出两个输出电路5。每个输出电路5-i包括上拉晶体管Gp-i ;下拉晶体管Gn-i ;以及恢 复开关SW-i。上拉晶体管Gp-i是用于将输出端子OUTi上拉到电源电压VDD2的PMOS晶 体管，并且下拉晶体管Gn-i是用于将输出端子OUTi下拉到接地电压VSS2的NMOS晶体管。 恢复开关SW-i被连接在输出端子OUTi与恢复电容器连接端子ERC之间，并且被用于提供 连接至输出端子OUTi的数据线与恢复电容器C^之间的电连接。 图5是示出每个恢复开关SW-i的示例性构造的电路图。每个恢复开关SW-i包括 具有共同地连接的源极的栅极晶体管Gl和G2对，和逆变器6。在本实施例中，栅极晶体管 Gl和G2都是PMOS晶体管。栅极晶体管Gl的漏极被连接至恢复电容器连接端子ERC，并且 栅极晶体管G2的漏极被连接至输出端子0UTi。控制信号Gs被提供给栅极晶体管Gl的栅极，并且通过逆变器6生成的控制信号Gs的倒相信号/Gs被提供给栅极晶体管G2的栅极。
在栅极晶体管G1和G2中，分别形成寄生二极管D1和D2。形成寄生二极管Dl以 允许在栅极晶体管Gl上的从漏极到源极方向中的电流流动，并且类似地，形成寄生二极管 D2以允许在栅极晶体管G2上的从漏极到源极方向中的电流流动。如稍后所述，寄生二极管 Dl和D2被用于确定流过恢复开关SW-i的电流的方向。 被用作栅极晶体管Gl和G2的是其中仅漏极被形成具有高耐受电压的MOS晶体 管；栅极晶体管Gl和G2的漏极比其源极具有更高的耐受电压。在具有图4的构造的恢复 开关SW-i中，栅极晶体管Gl和G2的源极被构造为是浮置的，并且因此栅极晶体管Gl和G2 的源极不需要必须被形成为具有高耐受电压。因此，其中像栅极晶体管G1和G2—样仅漏 极被形成具有高耐受电压的MOS晶体管的使用没有引起源极的耐受电压的问题。反而，其 中仅漏极被形成具有高耐受电压的MOS晶体管的使用有效地减少元件面积，并且还减少恢 复开关SW-i的面积(与其中源极和漏极具有高耐受电压的MOS晶体管相比较)。
优选的是，恢复开关SW-i的栅极晶体管Gl和G2被排列在通过元件隔离膜(例 如，LOCOS(硅的局部氧化)绝缘膜或者沟槽绝缘膜)与显示面板驱动器l的其它元件电分 离的区域中。在避免寄生电流流入恢复电容器C^和寄生电流从恢复电容器(^中流出的方 面中，此安排是有效的。 栅极晶体管Gl的背栅被直接地连接至其源极，并且栅极晶体管G2的背栅被直接 地连接至其源极。此种连接使背栅的电压电平等于栅极晶体管G1和G2中的源极的电压电 平，并且有效地避免由于背栅效应导致的栅极晶体管G1和G2的导通电阻中的增加。这有 效地改善了电荷恢复效率。 在将电荷从恢复电容器CEK馈送到被连接至输出端子0UTi的数据线中，和将电荷 从数据线恢复到恢复电容器CEK中，恢复开关SW-i的栅极晶体管Gl和G2中只有一个被导 通。因此，恢复开关SW-i进行操作以允许仅单向的电流流动(非双向的电流流动)。更加 具体地，当电荷被从恢复电容器(^馈送到被连接至输出端子OUTi的数据线时，控制信号 Gs被上拉到高电平，从而栅极晶体管Gl被设置为截止状态，并且栅极晶体管G2被设置为导 通状态。在这样的条件下，经由栅极晶体管G1的寄生二极管D1和栅极晶体管G2的沟道， 恢复开关SW-i允许在从恢复电容器连接端子ERC到输出端子OUTi的方向中的电流流动。 由栅极晶体管G1的寄生二极管D1的方向确定流过恢复开关SW-i的电流的方向。另一方 面，当将电荷从数据线恢复到恢复电容器CEK时，控制信号Gs被下拉到低电平，从而栅极晶 体管Gl被设置为导通状态，并且栅极晶体管G2被设置为截止状态。在这样的条件下，经由 栅极晶体管G2的寄生二极管D2和栅极晶体管G1的沟道，恢复开关SW-i允许在从输出端 子OUTi到恢复电容器连接端子ERC的方向中的电流流动。由栅极晶体管G2的寄生二极管 D2的方向确定流过恢复开关SW-i的电流的方向。 图6是示出输出电路5-i的示例性操作，尤其地，恢复开关SW-i的操作的时序图。 最初，控制信号Gs被设置为低电平，并且输出端子OUTi被设置为低电平。即，在初始状态 下，栅极晶体管Gl被导通并且栅极晶体管G2被截止。 在将输出端子OUTi从低电平上拉到高电平中，首先断言恢复控制信号CE，并且还 将控制信号Gs上拉到高电平。在此的恢复控制信号CE是在输出控制电路4中生成的信号， 以控制来自于数据线的电荷恢复和到数据线的电荷提供。响应于恢复控制信号CE的断言，上拉晶体管GP-i和下拉晶体管Gn-i被截止。另一方面，响应于将控制信号Gs上拉到高电 平，栅极晶体管Gl被截止并且栅极晶体管G2被导通。因此，对恢复开关SW-i进行操作，以 允许电流在从恢复电容器连接端子ERC到输出端子OUTi的方向中流动，并且经由恢复开关 SW-i将电荷从恢复电容器(^提供给输出端子0UTi (即，显示面板的数据线)。这导致输出 端子OUTi的电压V,，即，数据线的电压被增加到中间电压电平。然后恢复控制信号CE被 否定，并且上拉晶体管Gp-i被导通，以将输出端子OUTi上拉到高电平。
另一方面，在将输出端子OUTi从高电平下拉到低电平中，断言恢复控制信号CE， 并且还将控制信号Gs下拉到低电平。响应于恢复控制信号CE的断言，上拉晶体管GP-i和 下拉晶体管Gn-i被截止。另一方面，响应于将控制信号Gs下拉到低电平，栅极晶体管Gl 被导通，并且栅极晶体管G2被截止。因此，对恢复开关SW-i进行操作，以允许电流在从输 出端子OUTi到恢复电容器连接端子ERC的方向中流动，并且经由恢复开关SW-i从数据线 (即，从输出端子OUTi)将电荷恢复到恢复电容器CEK。这导致输出端子OUTi的电压V。UTi， 即，数据线的电压被减少。然后恢复控制信号CE被否定，并且还导通下拉晶体管Gn-i以将 输出端子OUTi下拉到低电平。 仅当要切换输出端子OUTi的电压时，执行恢复开关SW-i的状态的切换(S卩，在其 中栅极晶体管Gl被导通并且栅极晶体管G2被截止的状态与其中栅极晶体管Gl被截止并 且栅极晶体管G2被导通的状态之间的切换)。这有效地减少被馈送到栅极晶体管Gl和G2 的控制信号Gs的电压电平的切换的次数，实现功率消耗减少。 应注意的是，图6的操作不要求切换用于停止从数据线恢复电荷或者向数据线提 供电荷的控制信号Gs。这是因为恢复开关SW-i被构造为使电流仅单向地流动。由于恢复 开关SW-i被构造为使电流仅单向地流动，所以在完成将电荷从恢复电容器CEK提供到数据 线之后，即使没有切换控制信号Gs也没有出现从数据线到恢复电容器CEK的电荷回流。类 似地，在完成从数据线到恢复电容器CEK的电荷恢复之后，即使没有切换控制信号Gs也没有 出现从恢复电容器(^到数据线的电荷回流。因此，在输出端子OUTi被从低电平切换到高 电平的情况或者输出端子0UTi被从高电平切换到低电平的情况的任何一个中，在图6的操 作中控制信号Gs的切换仅需要被执行一次。此种操作有效地减少控制信号Gs的频率，从 而实现功率消耗减少(与图2的操作相比较)。在控制信号Gs的时序控制的容易性方面， 即，在有助于上拉晶体管Gp、下拉晶体管Gn以及恢复开关SW操作时序的控制方面，控制信 号Gs的频率中的减少也是优选的。 通过图5的构造，恢复电容器连接端子ERC还能够被用作用于禁止显示面板驱动 器1执行电荷恢复操作的外部控制端子。即，图5的构造使其容易禁止显示面板驱动器1执 行电荷恢复操作。更加具体地，当恢复电容器连接端子ERC被设置为电源电压VDD2并且控 制信号Gs进一步被设置为低电平(即，栅极晶体管Gl被导通并且栅极晶体管G2被截止) 时，显示面板驱动器1不执行电荷恢复操作。这使容易满足不期望进行电荷恢复操作的用 户的需要。 图7是示出输出电路5-i的更加实际的构造的电路图。图7的电路构造用于提供 对上拉晶体管Gp-i或者下拉晶体管Gn-i被导通的时序和栅极晶体管Gl和G2被切换的时 序的更加精确的控制。 在图7的电路中，电平移位器11的输出被连接至上拉晶体管Gp-i的栅极。电平移位器11包括NM0S晶体管21和22 ;以及PM0S晶体管23和24。另外，缓冲器12被连接 至恢复开关SW-i的栅极晶体管G1的栅极，并且电平移位器13的输出被连接至栅极晶体管 Gl的栅极。缓冲器12包括NMOS晶体管25和PMOS晶体管26。电平移位器13包括NMOS 晶体管27和28，以及PMOS晶体管29和30。电平移位器13还被连接至缓冲器12的PMOS 晶体管26的栅极。电平移位器11的输出信号被用作被提供给上拉晶体管Gp-i的栅极的 控制信号。此外，缓冲器12的输出信号被用作被提供给栅极晶体管G1的栅极的控制信号 Gsl，并且电平移位器13的输出信号被用作被提供给栅极晶体管G2的栅极的控制信号Gs2。
图7的输出电路5-i接收来自于输出控制电路4的控制信号INI至IN6。在这里， 控制信号INI至IN3是用于上拉晶体管Gp-i和下拉晶体管Gn-i的导通-截止控制的信号， 并且其响应于显示数据信号LDi和恢复控制信号CE生成。另一方面，控制信号IN4至IN6 是用于恢复开关SW-i的栅极晶体管Gl和G2的导通-截止控制的信号，并且其响应于显示 数据信号LDi生成。 图8是示出图7的输出电路5-i的示例性操作的时序图。最初，输出端子OUTi被 设置为低电平。具体地，在初始状态下，恢复控制信号CE被否定，并且控制信号INl还被设 置为高电平，控制信号IN2被设置为低电平，并且控制信号IN3被设置为高电平。在这样的 条件下，电平移位器11的输出信号LSI被设置为高电平。上拉晶体管Gp-i被截止，并且下 拉晶体管Gn-i被导通。另外，在初始状态下，栅极晶体管Gl被导通，并且栅极晶体管G2被 截止。具体地，在初始状态下，控制信号IN4被设置为高电平，控制信号IN5被设置为低电 平，并且控制信号IN6被设置为高电平。 在将输出端子OUTi从低电平上拉到高电平中，首先截止下拉晶体管Gn-i。更加 具体地，恢复控制信号CE被断言，并且控制信号IN3还被下拉到低电平。因此，下拉晶体管 Gn-i被截止。 因此，栅极晶体管G1被截止，并且栅极晶体管G2被导通。更加具体地，控制信号 IN4和IN6被从高电平切换到低电平，并且然后控制信号IN5被上拉到高电平。因此，对恢 复开关SW-i进行操作，以允许电流在从恢复电容器连接端子ERC到输出端子OUTi的方向 中流动，并且经由恢复开关SW-i将电荷从恢复电容器C^提供到输出端子OUTi (即，显示面 板的数据线)。在控制信号IN3的下拉时序之后的控制信号IN5的上拉时序的滞后防止电 荷经由下拉晶体管Gn-i从恢复电容器C^流到接地端子。这时，输出端子0UTi的电压V。m， 即，数据线的电压被增加到中间电压电平。 然后否定恢复控制信号CE，还导通上拉晶体管Gp-i，以将输出端子0UTi上拉到高 电平。更加具体地，在否定恢复控制信号CE之后，控制信号IN2被上拉到高电平。因此，电 平移位器11的输出信号LSI被下拉到低电平，并且上拉晶体管Gp-i被导通。
另一方面，当输出端子0UTi被从高电平下拉到低电平时，上拉晶体管Gp-i首先被 截止。更加具体地，断言恢复控制信号CE，还将控制信号IN2下拉到低电平，并且因此将控 制信号IN1上拉到高电平。因此，电平移位器11的输出信号LSI被上拉到高电平，并且上 拉晶体管Gp-i被截止。 另外，栅极晶体管G2被截止，并且然后栅极晶体管Gl被导通。同时执行栅极晶体 管G2到截止状态的切换和上拉晶体管Gp-i到截止状态的切换。更加具体地，控制信号IN5 被下拉到低电平，并且然后控制信号IN4被从低电平切换到高电平。因此，栅极晶体管G2被截止。然后控制信号IN6被上拉到高电平。因此，栅极晶体管G1被导通。结果，操作恢 复开关SW-i以允许电流在从输出端子0UTi到恢复电容器连接端子ERC的方向中流动，并 且经由恢复开关SW-i将电荷从输出端子OUTi (即，从显示面板的数据线)恢复到恢复电容 器C『在控制信号INI的上拉时序之后的控制信号IN6的上拉时序的滞后避免电流经由 上拉晶体管Gp-i从电源端子流动到恢复电容器CEK。这时，输出端子OUTi的电压V。UTi，即， 数据线的电压被减少到中间电平。 然后否定恢复控制信号CE，下拉晶体管Gn-i还被导通，以将输出端子OUTi下拉到 低电平。更加具体地，在恢复控制信号CE的否定之后，控制信号IN3被上拉到高电平。因 此，下拉晶体管Gn-i被导通。 应注意的是，同样在图8的操作中，仅需要执行控制信号Gsl和Gs2的切换一次， 以将输出端子OUTi从低电平切换到高电平或者将输出端子OUTi从高电平切换到低电平。 此种操作有效地减少控制信号Gsl和Gs2的频率，从而实现功率消耗减少(与图2的操作 相比较)。 图9A和图9B是示出图7的电路的操作的仿真结果的图。更加具体地，图9A是示 出在恢复电容器C^的初始电压是VDD2/2的情况下，输出端子OUTi的电压V。UTi和恢复电容 器CEK的电压VEKC中的变化的图。另一方面，图9B是示出在恢复电容器CEK的初始电压是0 的情况下(即，在显示面板驱动器1激活之后恢复电容器C^的电压是0的情况下)输出端 子OUTi的电压V,和恢复电容器C^的电压V皿中的变化的图。在任意一种情况下，本领 域的技术人员应理解的是，有效地执行了到恢复电容器C^的电荷恢复并且从恢复电容器 (^到输出端子OUTi(S卩，数据线)的电荷提供。 应注意的是，在显示面板驱动器1激活之后恢复电容器CEK的电压是0的情况下的 图9B的操作中，在显示面板驱动器1激活之后，需要相当多的时间来使恢复电容器C^的电 压达到电压VDD2/2的邻近。虽然当恢复电容器C^的电压处于VDD2/2的邻近时，显示面板 驱动器1具有高电荷使用效率，但是显示面板驱动器1不能获得足够高的电荷使用效率，直 到恢复电容器CEK的电压达到VDD2/2的邻近。 为了避免此问题，优选的是，在显示面板驱动器1激活之后，执行对恢复电容器CEK 的预充电操作。在图5或者图7的任一构造中的本实施例中的显示面板驱动器1能够在不 要求有任何特殊电路的情况下对恢复电容器CEK预充电。 图10是示出在具有图7的构造的显示面板驱动器1中恢复电容器CER的预充电 操作的时序图。通过对恢复开关SW-i进行设置使得电流在从输出端子OUTi到恢复电容器 连接端子ERC的方向中流动并且在预定时段内保持上拉晶体管Gp-i处于导通状态，来执行 恢复电容器C^的预充电。 接下来，详细地描述恢复电容器CEK的预充电操作。在初始状态下，输出端子OUTi 被设置为低电平。具体地，否定恢复控制信号CE，并且控制信号IN1还被设置为高电平，控 制信号IN2被设置为低电平，并且控制信号IN3被设置为高电平。在这样的条件下，电平移 位器11的输出信号LSI被设置为高电平。因此，上拉晶体管Gp-i被截止，并且下拉晶体管 Gn-i被导通。另外，栅极晶体管G1最初被导通，并且栅极晶体管G2被截止。具体地，控制 信号IN4被设置为高电平，控制信号IN5被设置为低电平，并且控制信号IN6被设置为高电 平。在这样的条件下，对恢复开关SW-i进行操作，以允许电流在从输出端子0UTi到恢复电容器连接端子ERC的方向中流动。 为了预充电恢复电容器C^，被输入至输出控制电路4的显示数据信号LD1至LDn首先被设置为高电平。此外，控制信号IN1和IN3被下拉到低电平，并且下拉晶体管Gn-i被截止。因此，控制信号IN2被上拉到高电平，并且从而电平移位器11的输出信号LSI被下拉到低电平。响应于输出信号LS1的下拉，上拉晶体管Gp-i被导通，从而开始对恢复电容器(^的预充电。这时，输出端子OUTi的电压电平还被增加。 接下来，在控制信号IN2被下拉到低电平之后，控制信号INI被上拉到高电平。因此，电平移位器11的输出信号LSI被上拉到高电平，并且上拉晶体管Gp-i被截止。结果，恢复电容器CEK的预充电被完成。接下来，控制信号IN3被上拉到高电平，并且下拉晶体管Gn-i被导通。因此，输出端子OUTi被下拉到低电平。然后，用于对恢复电容器C^预充电的操作被完成。其后，通过与图8的相同的操作，执行对输出端子OUTi的驱动和电荷恢复以及重新使用。 图11是示出在图7的电路构造中的恢复电容器CEK的预充电操作的仿真结果的图。从图11中应理解的是，有效地执行了对恢复电容器C^预充电的操作。
总之，在本实施例的显示面板驱动器1中使用的恢复开关SW-i具有如下各种不同的优点。首先，用于集成恢复开关SW-i所需的面积小。这是基于恢复开关SW-i中的两个栅极晶体管G1和G2的源极被共同地连接和浮置，并且从而其中仅漏极具有高耐受电压的MOS晶体管能够被用作栅极晶体管Gl和G2。在减少恢复开关SW-i的面积中，其中仅漏极具有高耐受电压的MOS晶体管的使用是有效的。 第二，有效地减少了恢复开关SW-i内的栅极晶体管Gl和G2的导通电阻。这是基
于栅极晶体管Gl和G2的背栅被直接地连接至其源极。由于栅极晶体管Gl和G2的背栅直
接连接至其源极，所以没有出现由于背栅效应而导致的导通电阻增加。 第三，被馈送到栅极晶体管G1和G2的控制信号(控制信号Gs、Gsl、以及Gs2)的
频率被减小。这是基于恢复开关SW-i被构造为能够控制电流流动的方向。控制信号的频
率的减小有助于功率消耗的减少，并且在容易对上拉晶体管Gp、下拉晶体管Gn以及恢复开
关SW的操作时序进行控制方面还是优选的。 图12是示出第二实施例中的恢复开关SW-i的示例性构造的电路图。通过图12的构造，NMOS晶体管被用作栅极晶体管G1和G2。即使采用图12的电路构造时，恢复开关SW-i的操作基本上与图5的电路构造的相同，其不同之处在于由于寄生二极管D1和D2的方向之间的不同而导致电流流动的方向被颠倒，以及在于控制信号Gs的信号电平被颠倒。在减少栅极晶体管Gl和G2的面积方面，像恢复开关SW-i —样(相比于PMOS晶体管)具有较大的载子迁移率的NMOS晶体管的使用是有利的。 图13A和图13B是示出第三实施例的恢复开关SW_i的示例性构造的电路图。图13A示出在PM0S晶体管被用作恢复开关SW-i中的栅极晶体管G1和G2的情况下的构造，并且图13B示出在NMOS晶体管被用作栅极晶体管Gl和G2的情况下的构造。
通过图13A和图13B的构造，通过共同的控制信号Gs控制栅极晶体管Gl和G2的栅极。仅在从数据线到恢复电容器CEK的电荷恢复和从恢复电容器CEK到数据线的电荷提供期间，需要将栅极晶体管Gl和G2保持在导通状态。即，与第一和第二实施例的相比较，第三实施例中的控制信号Gs的频率被增加。在功率消耗方面这是不利的。然而，即使是图13A和图13B的构造也提供了如下的优点用于集成恢复开关SW-i所需的面积被减少并且包括在恢复开关SW-i中的栅极晶体管G1和G2的导通电阻被减少。另外，通过图13A和图13B的构造，驱动恢复开关SW-i的驱动电路的构造被简化，这在元件面积方面是有利的。
显然的是，本发明不限于上述实施例，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下可以进行修改和变化。
权利要求
一种显示面板驱动器，包括输出端子，所述输出端子被连接至显示面板的数据线；恢复电容器连接端子，所述恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器；以及恢复开关，所述恢复开关被连接在所述输出端子与所述恢复电容器连接端子之间，其中，所述恢复开关包括相同导电型的第一和第二MOS晶体管，所述第一MOS晶体管的漏极被连接至所述恢复电容器连接端子，所述第二MOS晶体管的漏极被连接至所述输出端子，以及所述第一和第二MOS晶体管的源极被彼此连接。
2. 根据权利要求1所述的显示面板驱动器，其中，所述第一MOS晶体管的背栅被连接至 所述第一 MOS晶体管的源极，并且所述第二 MOS晶体管的背栅被连接至所述第二 MOS晶体管的源极。
3. 根据权利要求l所述的显示面板驱动器，其中，所述第一和第二MOS晶体管的漏极的 耐受电压高于所述第一和第二 MOS晶体管的源极的耐受电压。
4. 根据权利要求1所述的显示面板驱动器，其中，所述恢复开关被置于将电荷从所述 输出端子传输到所述恢复电容器连接端子的第一状态，所述第一状态是其中所述恢复开关 通过将所述第一和第二MOS晶体管中的一个置于导通状态并且将所述第一和第二MOS晶体管的另一个置于截止状态来允许电流仅在从所述输出端子到所述恢复电容器连接端子的 方向中流动的状态，并且所述恢复开关被置于将电荷从所述恢复电容器连接端子传输到所述输出端子的第二 状态，所述第二状态是其中所述恢复开关通过将所述第一和第二MOS晶体管中的所述另一 个置于导通状态并且将所述第一和第二MOS晶体管的所述一个置于截止状态来允许电流 仅在从所述恢复电容器连接端子到所述输出端子的方向中流动的状态。
5. 根据权利要求4所述的显示面板驱动器，其中，仅当在第一电压电平和高于所述第 一电压电平的第二电压电平之间切换所述输出端子的电压电平时，执行从所述第一状态到 所述第二状态和从所述第二状态到所述第一状态的所述恢复开关的切换。
6. 根据权利要求4所述的显示面板驱动器，进一步包括上拉晶体管，所述上拉晶体管用于将所述输出端子上拉到所述第二电压电平；禾口下拉晶体管，所述下拉晶体管用于将所述输出端子下拉到所述第一电压电平，其中，通过将所述恢复开关置于所述第二状态并且所述上拉和下拉晶体管均被截止，并且然后导通所述上拉晶体管并且所述恢复开关被保持在所述第二状态，来实现将所述输出端子从所述第一电压电平上拉到所述第二电压电平；并且通过将所述恢复开关置于所述第一状态并且所述上拉和下拉晶体管均被截止，并且然后导通所述下拉晶体管并且所述恢复开关被保持在所述第一状态，来实现将所述输出端子从所述第二电压电平下拉到所述第一 电压电平。
7. 根据权利要求6所述的显示面板驱动器，其中，通过导通所述上拉晶体管预定的时 段并且所述恢复开关被置于所述第一状态，来实现所述恢复电容器的预充电。
8. —种显示面板驱动器，包括输出端子，所述输出端子被连接至显示面板的数据线；恢复电容器连接端子，所述恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器；以及恢复开关，所述恢复开关被连接在所述输出端子与所述恢复电容器连接端子之间， 其中，所述恢复开关被构造为响应于控制信号可设置为第一和第二状态， 所述第一状态是允许电流仅在从所述输出端子到所述恢复电容器连接端子的方向中 流动的状态，以及所述第二状态是允许电流仅在从所述恢复电容器连接端子到所述输出端子的方向中 流动的状态。
9. 根据权利要求8所述的显示面板驱动器，其中，所述恢复开关包括相同导电型的第 一和第二MOS晶体管，所述第一 M0S晶体管的漏极被连接至所述恢复电容器连接端子， 所述第二 M0S晶体管的漏极被连接至所述输出端子，并且 所述第一和第二 M0S晶体管的源极被彼此连接。
10. —种显示装置，包括 显示面板，所述显示面板包括数据线，和 显示面板驱动器，所述显示面板驱动器包括 输出端子，所述输出端子被连接至所述数据线；恢复电容器连接端子，所述恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器；以及恢复开关，所述恢复开关被连接在所述输出端子和所述恢复电容器连接端子之间，其中，所述恢复开关包括相同导电型的第一和第二MOS晶体管，所述第一 M0S晶体管的漏极被连接至所述恢复电容器连接端子，所述第二 M0S晶体管的漏极被连接至所述输出端子，并且所述第一和第二 M0S晶体管的源极被彼此连接。
11. 一种显示装置，包括 显示面板，所述显示面板包括数据线，和 显示面板驱动器，所述显示面板驱动器包括 输出端子，所述输出端子被连接至所述数据线；恢复电容器连接端子，所述恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器；以及恢复开关，所述恢复开关被连接在所述输出端子与所述恢复电容器连接端子之间， 其中，所述恢复开关允许响应于控制信号被置于第一和第二状态， 所述第一状态是允许电流仅在从所述输出端子到所述恢复电容器连接端子的方向中 流动的状态，并且所述第二状态是允许电流仅在从所述恢复电容器连接端子到所述输出端子的方向中 流动的状态。
12. —种对包括被连接至数据线的输出端子、被连接至恢复电容器的恢复电容器连接 端子、以及被连接在所述输出端子和所述恢复电容器连接端子之间的恢复开关的显示面板 驱动器进行操作的方法，所述方法包括将所述恢复开关置于第一状态，以允许电流仅在从所述输出端子到所述恢复电容器连 接端子的方向中流动；禾口将所述恢复开关置于第二状态，以允许电流仅在从所述恢复电容器连接端子到所述输 出端子的方向中流动。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述恢复开关包括相同导电型的第一和第二 M0S晶体管，所述第一 M0S晶体管的漏极被连接至所述恢复电容器连接端子， 所述第二M0S晶体管的漏极被连接至所述输出端子，并且 所述第一和第二MOS晶体管的源极被彼此连接。
全文摘要
本发明涉及显示面板驱动器、显示装置及其操作方法。显示面板驱动器(1)被提供有输出端子(OUT-i)，该输出端子被连接至显示面板的数据线；恢复电容器连接端子(ERC)，该恢复电容器连接端子被连接至恢复电容器；以及恢复开关(SW-i)，该恢复开关被连接在输出端子与恢复电容器连接端子(ERC)之间。恢复开关(SW-i)包括相同导电型的第一和第二MOS晶体管(G1，G2)。第一MOS晶体管(G1)的漏极被连接至恢复电容器连接端子(ERC)，并且第二MOS晶体管(G2)的漏极被连接至输出端子(OUT-i)。第一和第二MOS晶体管(G1，G2)的源极被彼此连接。
文档编号G09G3/20GK101783110SQ201010004599
公开日2010年7月21日 申请日期2010年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者奥谷保, 植田敏明, 藤原章 申请人:恩益禧电子股份有限公司