专利名称：位准移位器、接口驱动电路及图像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种位准移位器、接口驱动电路及图像显示系统，特别是 一种用于电压位准控制的位准移位器、接口驱动电路及图像显示系统。
背景技术：
一般而言，为了避免功率耗损，在电子系统中控制信号多以低位准信号
进行传输，并在传输到后端负载电路之前经由一位准移位器(Levd Shifter)将 该控制信号转换为高位准信号，以驱动后端负载电路。
参考图6为一已知位准移位器的电路架构图。该位准移位器包括一 PMOS 晶体管Ml、 M3以及NMOS晶体管M2、 M4。其中，输入信号VrN连接至 NMOS晶体管M2，且其反相信号连接至NMOS晶体管M4，且该NMOS晶 体管M2、 M4分别串联该PMOS晶体管Ml、 M3，以连结一直流电压源VDD。
当输入信号VrN为低位准，则NMOS晶体管M2切断且NMOS晶体管 M4导通，因此点B的电压位准为Vss，致使晶体管M1导通，且点A的电压 位准亦提升至Vdd，致使晶体管M3关闭，因此驱动晶体管M6即导通，致使 输出电压信号V0UT的电压位准为Vss。
当输入信号V!n为高位准，则晶体管M2导通，而晶体管M4逐渐关闭， 致使点A的电压位准降为Vss，因此晶体管M3即导通，致使点B的电压位 准提升至Vdd，因此晶体管M1亦逐渐关闭，致使驱动晶体管M5导通，而输 出电压信号V(x;t的电压位准亦提升为VDD。
然而，由于较高电压位准的控制信号在传递时会产生较大的功率损耗， 因此目前一般在手持式装置之中，多半采用省电模式或低功率控制信号。特 别是在采用薄膜晶体管液晶显示装置(TFT-LCD)的手持式装置，由于耗电量较
5大，因此其接口驱动电路的控制信号(Main Clock, MCK)的电压位准须由传统 约2.5V降至约1.3V左右。但在传统的位准移位器架构中，13V的控制信号 无法在原本的高频操作频率之中驱动高达5V的输出电压信号。
参考图7为一已知改良式接口驱动电路的电路架构图，其是包括2组并 联的位准移位器51、 52， 一用于水平信号同步(Hsync)的异步位准移位器53， 以及一用于产生重设脉波(ResetPulse)的逻辑电路54。该改良式接口驱动电路 能产生多组输出电压信号，并由复数个开关55选择一输出电压信号并提供至 输出电路56。
该改良式接口驱动电路虽可利用较低电压位准的控制信号MCK产生一 高电压位准的输出电压信号，然而该改良式接口驱动电路的电路架构庞大， 需由3组位准移位器产生该输出电压信号，因此不适合应用于小体积的手持 式装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种位准移位器、接口驱动电路及图像显示系统， 利用低电压位准的控制信号控制并驱动一高电压位准的输出电压信号。
为达上述目的，本发明提供一种位准移位器，接收一控制信号以产生一 驱动电压，包括 一储存电容，该储存电容的一端用以耦接前述控制信号与 一参考电压，该储存电容的另一端用以耦接前述驱动电压与一辅助电压；以 及一选择开关组，用以选择前述控制信号或前述参考电压之一提供至前述储 存电容的一端，以及选择前述驱动电压或前述辅助电压之一提供至前述储存 电容的另一端;其中，前述选择开关组选择前述参考电压与辅助电压提供至 前述储存电容的二端，致使在前述储存电容的二端耦接前述控制信号与前述 驱动电压时，前述储存电容用以增压前述控制信号的电压位准。
为达上述目的，本发明还提供一种接口驱动电路，接收一控制信号并产 生一输出电压信号，包括 一位准移位器，接收并增压前述控制信号；以及一驱动电路，具有一输入，该输入接收前述增压后的控制信号以产生前述输 出电压信号；其中，前述位准移位器包括 一储存电容；以及一选择开关组，
用以选择前述参考电压与一辅助电压连接至前述储存电容的二端，以及选择
前述储存电容连接于前述控制信号与前述驱动电路的输入之间；其中，前述 选择开关组选择前述参考电压与辅助电压连接至前述储存电容的二端，致使 在前述储存电容介于前述控制信号与前述驱动电路的输入之间时，前述储存 电容用以增压前述控制信号的电压位准。
为达上述目的，本发明还提供一种图像显示系统，包括 一种接口驱动 电路，接收一控制信号并产生一输出电压信号，包括 一位准移位器，接收 并增压前述控制信号；以及一驱动电路，接收前述增压后的控制信号以产生 前述输出电压信号；其中，前述位准移位器包括 一储存电容；以及一选择 开关组，用以选择前述参考电压与一辅助电压连接至前述储存电容的二端， 以及选择前述储存电容连接于前述控制信号与前述驱动电路的输入之间；其 中，前述选择开关组选择前述参考电压与辅助电压连接至前述储存电容的二 端，致使在前述储存电容介于前述控制信号与前述驱动电路的输入之间时， 前述储存电容用以增压前述控制信号的电压位准。
达到本发明目的的接口驱动电路、接口驱动电路及图像显示系统由复数 个开关与一储存电容的简单结合即可有效的达到控制信号的增压，以达到在 较低的电压位准的控制信号即可推动后级的驱动电路的作动，并输出高电压 位准的输出电压信号。
本发明的前述目的或特征，将依据后附图式加以详细说明，惟需说明的 是，后附图式及所举之例，只是作为说明而非在限制或縮限本发明。
图1为本发明接口驱动电路一实施例的电路架构图2A为本发明位准移位器在第一种操作模式下的电路架构图；图2B为本发明位准移位器在第二种操作模式下的电路架构图;
图3为本发明一实施例的信号波形图4显示本发明一实施例的显示面板的系统架构图5为本发明图像显示系统一实施例的系统架构图6为一已知位准移位器的电路架构图；以及
图7为一已知改良式接口驱动电路的电路架构图。
主要组件符号对照说明
200-—接口驱动电路
10- -位准移位器
11- -储存电容
12、 13、 14、 15-—开关 20—驱动电路
21 —电流镜
22- -第一驱动晶体管
23- -第二驱动晶体管
24- -偏压晶体管
25- --反向器
310--水平驱动电路 320--垂直驱动电路 330--显示矩阵 400—-显示面板 500-—电源
51、 52、 53--位准移位器
54- -逻辑电路
55- -开关
56- -输出电路600—图像显示系统
具体实施例方式
虽然本发明将参阅含有本发明较佳实施例的所附图标予以充分描述，但 在此描述之前应了解熟悉本学课的专业人士可修改本文中所描述的发明，同 时获致本发明的功效。因此，需了解以下的描述对熟悉本领域相关人员而言 为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明。
本发明有关一种接口驱动电路，利用一位准移位器接收一低位准的输入 控制信号，并结合一驱动电路以产生一高位准的输出电压信号。
参考图1为本发明接口驱动电路一实施例的电路架构图。如图所示，一 接口驱动电路200包括一位准移位器10与一驱动电路20，该位准移位器10
用以接收一具有高、低电压位准的控制信号V!n(V!n-h、 V!n丄)，并增压该控制
信号Vtn以产生一驱动电压VA，再将该驱动电压VA提供至该驱动电路20， 以驱动该驱动电路20产生一额定的高电压位准的输出电压信号V0UT。
该位准移位器10包含1个储存电容11以及4个开关12、 13、 14、 15。 所述的开关13、 14接收同一开关信号SRST为同步操作的开关组，用以对该储 存电容ll进行充电，而所述的开关12、 15接收同一开关信号SsT为同步操作 的开关组，用以控制该储存电容产生该驱动电压VA，其中开关13、 14与开 关12、 15的操作关系为反向，亦即开关信号S^T与开关信号SsT为互补信号， 致使该位准移位器10具有2种不同的操作模式。
在第一种操作模式中，该储存电容11由一参考电压源VREF以及一辅助电 压源VD!m进行充电，以将该储存电容11增压至某一预设电压位准。而在第二 种操作模式中，该储存电容11接收该控制信号V!n，而由于该储存电容11在
第一种操作模式中即增压至该预设电压位准，因此该储存电容11在第二种操
作模式中即可将该控制信号Vjn加上该预设电压位准并输出增压后的该驱动
电压VA。参考图2A为本发明位准移位器10在第一种操作模式下的电路架构图。 在第一种操作模式下，所述的开关13、 14导通(TumedON)且所述的开关12、 15关闭(TumedOFF)，致使该储存电容11的一端点经由该开关13连接该参考 电压源Vref，而该储存电容11的另一端点经由该开关14连接该辅助电压源 VDD1，且该储存电容11与该驱动电路20的联机即中断，致使该储存电容11 无输出任何驱动电压VA。所以，该储存电容11在第一种操作模式下即可保持 在预设电压位准(VoDr Vref)。
参考图2B为本发明位准移位器10在第二种操作模式下的电路架构图。 在第二种操作模式下，开关13、 14关闭且开关12、 15导通，致使该储存电 容11与该参考电压源VREF以及该辅助电压源Vom联机中断，且该储存电容 11并接收该控制信号Vjn以输出增压后的该驱动电压VA至该驱动电路20。其
中，由于该储存电容ll已预先增压至该预设电压位准(VoDrVREF)，因此该储
存电容11在接收该控制信号VrN之后即可输出增压后的驱动电压VA: Va-l=Vin-l+(Vddi- Vref)
Va-h=Vin-h+(Vddi- Vref)
其中，VA.l为该驱动电压VA的低电压位准，而VA-h为该驱动电压VA的高电 压位准。
请再参考图1，该驱动电路20为一放大电路，用以产生足够大的高电压
位准的输出电压信号VouT，在本发明一实施例中，该驱动电路20为一双端输 入电流镜放大器。在本发明该实施例中，该驱动电路20包括一电流镜21、 一 第一驱动晶体管22、 一第二驱动晶体管23、 一偏压晶体管24以及一反向器 25，且该驱动电路20连接一直流电压源VDD2以产生该输出电压信号V0UT。
该第一驱动晶体管22串联于该电流镜21的输入端以及该偏压晶体管24 之间，而该第二驱动晶体管23串联于该电流镜21的输出端以及该偏压晶体 管24之间，且该第一驱动晶体管22的栅极由该位准移位器10所输出的驱动 电压Va所控制，以及该第二驱动晶体管23的栅极由一基准电压Vb所控制。因此，藉由该驱动电压VA与该基准电压VB的电压位准高低相对关系即可控
制该输出电压信号V0UT的输出值。该偏压晶体管24接收一偏压电压源VBIAS 用以控制该电流镜21的流通电流大小，以进一步控制该驱动电路20的作动 频率。
参考图3为本发明一实施例的信号波形示意图，并配合参考图1、 2A、
2B，其中该参考电压源VREF为一接地源(Vss)，故该参考电压源VREF的电压位
准可表示为0V，且该控制信号Vjn具有1.65V的高电压位准以及0V的低电 压位准，而该辅助电压源VoD,的电压位准为1.65V，因此该驱动电压VA的电 压位准即介于(0+1.65)以及(1.65+1.65)之间，亦即介于1.65V与3.3V之间，该 基准电压VB即为介于1.65V与3.3V之间的中间值电压。
如图3所示，并配合参考图l、 2A、 2B，当该开关信号S^t为高电压位 准(逻辑l)时，则由于该储存电容11与该驱动电路20的联机中断，因此该驱 动电压VA以及该输出电压信号V0UT皆为低电压位准(逻辑0)。当该开关信号
S^t为低电压位准(逻辑0)时，该开关信号SsT即为高电压位准(逻辑l)，致使
该储存电容11接收该控制信号Vrw并输出该驱动电压VA，进而驱动该驱动电 路20输出该输出电压信号V0UT。
其中，当该控制信号V!n为低电压位准，亦即具有OV的电压位准时，该 储存电容11即输出具有1.65V的电压位准的驱动电压VA，致使该第一驱动晶 体管22不导通，且该输出电压信号VouT在经由该反向器25的信号反向后输 出低电压位准。当该控制信号V!n为高电压位准，亦即具有1，65V的电压位准 时，该储存电容ll即输出具有3.3V的电压位准的驱动电压VA，致使该第一 驱动晶体管22导通，且该输出电压信号VouT在经由该反向器25的信号反向 后输出约为5V的高电压位准。
综上所述，本发明的接口驱动电路是、接口驱动电路及图像显示系统藉 由复数个幵关与一储存电容的简单结合即可有效的达到控制信号的增压，以 达到在较低的电压位准(如1.65V)的控制信号即可推动后级的驱动电路运作， 并输出约为5V的高电压位准的输出电压信号。
ii参考图4是显示本发明一实施例的显示面板的系统架构图。在本实施例
中， 一显示面板400为一电子装置的一部份，且包括一水平驱动电路310、 一 垂直驱动电路320以及一显示矩阵330。其中，该水平驱动电路310进一步包 含该接口驱动电路200，该接口驱动电路200接收该控制信号V!N以由该位准 移位器10以及该驱动电路20产生该输出电压信号V(xjT。该垂直驱动电路320 用以控制该水平驱动电路310与该显示矩阵330的联机，以将该输出电压信 号VouT提供至该显示矩阵330并对该显示矩阵330进行亮度控制。
参考图5显示本发明一实施例的图像显示系统的系统架构图。在本实施 例中， 一图像显示系统600可包括具有该接口驱动电路200的显示面板400 以及一电源供应器500，其中，该电源供应器500耦接至该显示面板400以提 供电能至该显示面板400。该图像显示系统600可以是手机、数字相机、个 人数字助理、笔记本电脑、桌上型计算机、电视、全球定位系统(GPS)、车用 显示器、航空用显示器、数字相框(Digital Photo Frame)或可携式DVD放影机。
在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人员可清楚的了解， 在不脱离上述申请专利范围与精神下进行各种变化与改变，且本发明亦不受 限于说明书中所举实施例的实施方式。
权利要求
1. 一种位准移位器，接收一控制信号以产生一驱动电压，其特征在于所述的位准移位器包括一储存电容，该储存电容的一端用以耦接前述控制信号与一参考电压，该储存电容的另一端用以耦接前述驱动电压与一辅助电压；以及一选择开关组，用以选择前述控制信号或前述参考电压提供至前述储存电容的一端，以及选择前述驱动电压或前述辅助电压提供至前述储存电容的另一端；其中，前述选择开关组选择前述参考电压与辅助电压提供至前述储存电容的二端，致使在前述储存电容的二端耦接前述控制信号与前述驱动电压时，前述储存电容用以增压前述控制信号的电压位准。
2. 如权利要求所述1的位准移位器，其中前述选择开关组包含一第一开 关组用以控制前述储存电容的二端分别接收前述参考电压与前述辅助电压， 以及一第二开关组用以控制前述储存电容的二端分别接收前述控制信号以及 输出前述驱动电压。
3. 如权利要求所述1的位准移位器，其中前述第一开关组与前述第二开 关组的操作关系为反向。
4. 如权利要求所述1的位准移位器，其中前述参考电压为一接地电压。
5. —种接口驱动电路，接收一控制信号并产生一输出电压信号，包括 一位准移位器，接收并增压前述控制信号;以及一驱动电路，具有一输入，该输入接收前述增压后的控制信号以产生前 述输出电压信号；其中，前述位准移位器包括 一储存电容；以及一选择开关组，用以选择前述参考电压与辅助电压连接至前述储存电容的二端，以及选择前述储存电容连接于前述控制信号与前述驱动电路的输入之间；其中，前述选择开关组选择前述参考电压与辅助电压连接至前述储存电 容的二端，致使在前述储存电容介于前述控制信号与前述驱动电路的输入之 间时，前述储存电容用以增压前述控制信号的电压位准。
6. 如权利要求所述5的接口驱动电路，其中前述驱动电路为一双端输入 电流镜放大器，具有一第一驱动晶体管与一第二驱动晶体管分别连接一电流 镜的二端，且前述第一驱动晶体管的栅极接收前述驱动电压，而前述第二驱 动晶体管的栅极接收一基准电压，以及前述第二驱动晶体管与前述电流镜的 接点输出前述输出电压信号。
7. 如权利要求所述6的接口驱动电路，其中前述第一驱动晶体管以及前 述第二驱动晶体管并同时连接一偏压晶体管，以控制流经前述第一驱动晶体 管以及前述第二驱动晶体管的电流大小。
8. 如权利要求所述7的接口驱动电路，其中前述偏压晶体管的栅极进一 步接收一偏压电压源用以控制流经前述第一驱动晶体管以及前述第二驱动晶 体管的电流大小。
9. 一种图像显示系统，包括一种接口驱动电路，接收一控制信号并产生一输出电压信号，包括一位准移位器，接收并增压前述控制信号；以及一驱动电路，接收前述增压后的控制信号以产生前述输出电压信号；其中，前述位准移位器包括一储存电容；以及一选择开关组，用以选择前述参考电压与辅助电压连接至前述储存电容 的二端，以及选择前述储存电容连接于前述控制信号与前述驱动电路的输入 之间；其中，前述选择开关组选择前述参考电压与辅助电压连接至前述储存电容的二端，致使在前述储存电容介于前述控制信号与前述驱动电路的输入之 间时，前述储存电容用以增压前述控制信号的电压位准。
10.如权利要求所述9所述的图像显示系统，其中前述图像显示系统为一手机、 一数字相机、 一个人数字助理、 一笔记本电脑、 一桌上型计算机、一 电视、 一全球定位系统、 一车用显示器、 一航空用显示器、 一数字相框或一可携式DVD放影机。
全文摘要
本发明有关一种位准移位器，接收一控制信号以产生一驱动电压，所述的位准移位器包括一储存电容，该储存电容的一端用以耦接前述控制信号与一参考电压，该储存电容的另一端用以耦接前述驱动电压与一辅助电压；以及一选择开关组，用以选择前述控制信号或前述参考电压提供至前述储存电容的一端，以及选择前述驱动电压或前述辅助电压提供至前述储存电容的另一端；其中，前述选择开关组选择前述参考电压与辅助电压提供至前述储存电容的二端，致使在前述储存电容的二端耦接前述控制信号与前述驱动电压时，前述储存电容用以增压前述控制信号的电压位准。本发明还提供一种接口驱动电路以及一图像显示系统。
文档编号H03K19/0175GK101453205SQ20071019630
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者薛富元 申请人:统宝光电股份有限公司