專利名稱：適用于灰度調(diào)整電壓源的輸出緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種輸出緩沖器，且特別有關(guān)于一種灰度調(diào)整(gray-scale) 電壓源的輸出緩沖器，適用于譬如液晶顯示器的平面顯示器。
背景技術(shù)：
目前在薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)中，DC/DC電路的灰度調(diào)整電壓源一 般設(shè)計為直接接續(xù)至灰度調(diào)整電壓(俗稱為階調(diào)電壓或灰階電壓)，其中灰度調(diào)整電 壓源將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的豕度調(diào)整電壓時的基準(zhǔn)電壓。由于像素(pixel)必須 采用譬如點反轉(zhuǎn)(dot inversion)的驅(qū)動方式，因此灰度調(diào)整電壓源輸出的電壓在 畫面(frame)與畫面之間會因顯示面板上的負載而有一暫態(tài)變化。
所以， 一般需利用畫面與畫面之間的空白時間(blanking time)來使灰度調(diào)整 電壓源輸出的電壓回復(fù)穩(wěn)態(tài)。然而，當(dāng)畫面'5畫面之間的空白時間不夠提供灰度調(diào) 整電壓源輸出的電壓回復(fù)至穩(wěn)態(tài)時，這個電壓的暫態(tài)變化就可能會對其前后的畫面 造成影響，使得顯示出來的畫面有輝度不均的情形。
圖1為灰度調(diào)整電壓源輸出的電壓在畫面與畫面之間的波形圖，其中橫坐標(biāo) 單位為每格100微秒(100 us/DIV)，而縱座標(biāo)為每格200毫伏特(200 mV/DIV)。請 參照圖l，水平同步信號H^在空白時間Tb^k之前有一脈沖串，且此脈沖串具有 多個脈沖。其中，某一脈沖即表示某一掃描線被致動，且經(jīng)由數(shù)據(jù)線送入與掃描線 相應(yīng)的數(shù)據(jù)的灰度調(diào)整電壓，故一脈沖串即表示一個畫面被顯示。
以液晶顯示器而言，若具有8位數(shù)據(jù)驅(qū)動器且液晶驅(qū)動電壓(即基準(zhǔn)電壓)為4 V，則因具有256(=28)個灰度調(diào)整，故每一灰度調(diào)整電壓間隔相差約15mV。此時， 由于像素驅(qū)動方式造成灰度調(diào)整電壓源VDDA輸出電壓的暫態(tài)變化(即區(qū)塊103)約 100 mV。此暫態(tài)變化可能因為空白時間Tb^k太短(或者回復(fù)至穩(wěn)態(tài)所需的時間太 長)以致于影響到前一個畫面中的最后幾條數(shù)據(jù)線(即區(qū)塊ioi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)的灰度 調(diào)整電壓，甚至于影響到后一個畫面中的最前幾條數(shù)據(jù)線(即區(qū)塊102)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在提供一種灰度調(diào)整電壓源的輸出緩沖器，適用于訾如液晶 顯示器的平面顯示器，用以改善在畫面與畫面之間灰度調(diào)整電壓源輸出的電壓因顯 示面板上的負載而產(chǎn)生暫態(tài)變化，進而改善畫面的品質(zhì)。
本發(fā)明提出一種輸出緩沖器，適用于譬如液晶顯示器的平面顯示器的灰度調(diào) 整電壓源，其中灰度調(diào)整電壓源提供將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的灰度調(diào)整電壓時的基
準(zhǔn)電壓。此輸出緩沖器包括差分放大器、功率放大器以及反饋網(wǎng)絡(luò)，其中差分放大 器的正輸入端耦接至灰度調(diào)整電壓源，差分放大器的負輸入端耦接至反饋網(wǎng)絡(luò)的第 二端，差分放大器的輸出端耦接至功率放大器的輸入端，以及功率放大器的輸出端 耦接至反饋網(wǎng)絡(luò)的第一端并輸出經(jīng)緩沖后的灰度調(diào)整電壓源的電壓作為基準(zhǔn)電壓。
在一實施例中，差分放大器是運算放大器，功率放大器是B類放大器或B類推挽式
(push-pull)放大器，而反饋網(wǎng)絡(luò)是一導(dǎo)線或并聯(lián)耦接的電阻器與電容器。
在一實施例中，B類推挽式放大器包括第一型晶體管以及第二型晶體管，其中 第一型晶體管的第一端耦接至第一電壓源，第一型晶體管的第二端耦接至第二型晶 體管的第一端與B類椎挽式放大器的輸出端，第一型晶體管的控制端耦接至第二型 晶體管的控制端與B類推挽式放大器的輸入端，以及第二型晶體管的第二端耦接至 第二電壓源。在這里，第一型與第二型晶體管可以分別為NPN與PNP雙極型晶體管 (BJT)，也可以分別為N型與P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(M0SFET)。
本發(fā)明利用負反饋來改善在畫面與畫面之間灰度調(diào)整電壓源輸出的電壓因顯 示面板上的負載而產(chǎn)生暫態(tài)變化，進而改善畫面的品質(zhì)。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1為灰度調(diào)整電壓源輸出的電壓在畫面與畫面之間的波形圖。
圖2為依照本發(fā)明一實施例所示的灰度調(diào)整電壓源輸出緩沖器的方塊圖。
圖3為灰度調(diào)整電壓源采用或未釆用圖2所示輸出緩沖器的輸出模擬圖。
具體實施例方式
為了實施例方便說明起見，以下差分放大器以運算放大器為例，功率放大器 以B類推挽式放大器(簡稱推挽式放大器)為例，反饋網(wǎng)絡(luò)以并聯(lián)耦接的電阻器與電 容器為例，而第一型與第二型晶體管分別以NPN與PNP雙極型晶體管為例。
圖2為依照本發(fā)明一實施例所示的灰度調(diào)整電壓源的輸出緩沖器的方塊圖。 請參照圖2，輸出i愛沖器200包括運算放大器210、推挽式放大器220以及反饋網(wǎng) 絡(luò)230。
其中，運算放大器210的正輸入端I1P耦接至灰度調(diào)整電壓源VDDA，運算放 大器210的負輸入端I1M耦接至反饋網(wǎng)絡(luò)230的第二端N2，而運算放大器210的 輸出端01耦接至推挽式放大器220的輸入端12。在這里，灰度調(diào)整電壓源VDDA 在平面顯示器(譬如液晶顯示器)中提供將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的灰度調(diào)整電壓時 之基準(zhǔn)電壓。此外，推挽式放大器220的輸出端02耦接至反饋網(wǎng)絡(luò)230的第一端 Nl，并輸出經(jīng)緩沖后&勺灰度調(diào)整電壓源VDDA之電壓Vout作為基準(zhǔn)電壓。
推挽式放大器220包括NPN晶體管Ql以及PNP晶體管Q2，其中NPN晶體管 Ql的第一端(即集電極)耦接至第一電壓源VDD，NPN晶體管Q1的第二端(即發(fā)射極) 耦接至PNP晶體管Q2的第一端(即發(fā)射極)與推挽式放大器220的輸出端02， NPN 晶體管Ql的控制端(即基極)耦接至PNP晶體管Q2的控制端(即基極)與推挽式放大 器220的輸入端12，而PNP晶體管Q2的第二端(即集電極)耦接至第二電壓源GND。 反饋網(wǎng)絡(luò)230包括電阻器R與電容器C并聯(lián)耦接于第一端Nl與第二端N2之間。
圖3為灰度調(diào)整電壓源采用或未采用圖2所示輸出緩沖器200的輸出模擬圖， 其中此模擬圖針對畫面的最初、中間以及最后幾條掃描線進行模擬，故有三個取樣 點。請參照圖3，此模擬結(jié)果所使用的參數(shù)如下灰度調(diào)整電壓源VDDA的電壓為 9. 2 V，基準(zhǔn)電壓Vout為4 V，垂直同步信號之頻率為60赫茲(Hz)，水平同步信 號的頻率為64kHz，而輸出負載為200微法(uF)，其中基準(zhǔn)電壓Vout為4 V是適 當(dāng)調(diào)整第一電壓源VDD與第二電壓源GND而得。
另外，由于畫面由代表黑的灰度調(diào)整龜壓到代表白的灰度調(diào)整電壓相差約1.4 單位，且基準(zhǔn)電壓Vout為4 V，因此圖3的縱座標(biāo)每1單位約代表3 V的電壓。 對于未采用輸出緩 的灰度調(diào)整電壓源而言，其第1與第2取樣點的電壓差及第 2與第3取樣點的電壓差皆約0.04單位(g卩120 mV)。而采用輸出緩沖器的灰度調(diào) 整電壓源而言，其第1與第2取樣點的電壓差及第2與第3取樣點的電壓差皆約
0.018單位(即50 mV)?；蛘?，由圖3也可直觀地看出采用輸出緩沖器的灰度調(diào)整 電壓源的輸出電壓較為平緩穩(wěn)定，改善了因象素驅(qū)動方式造成灰度調(diào)整電壓源的輸 出電壓的暫態(tài)變化。
綜上所述，本發(fā)明利用差分放大器、功率放大器以及反饋網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的負反 饋架構(gòu)來改善在畫面與畫面之間灰度調(diào)整電壓源輸出的電壓因顯示面板上的負載 而產(chǎn)生暫態(tài)變化，進而改善畫面的品質(zhì)。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許更動與潤飾，因此 本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種輸出緩沖器，適用于一平面顯示器的一灰度調(diào)整電壓源，其中所述灰度調(diào)整電壓源提供將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的灰度調(diào)整電壓時的一基準(zhǔn)電壓，所述輸出緩沖器包括一差分放大器，包括一正輸入端耦接至所述灰度調(diào)整電壓源、一負輸入端以及一輸出端；一功率放大器，包括一輸入端耦接至所述差分放大器的所述輸出端以及一輸出端輸出經(jīng)緩沖后的灰度調(diào)整電壓源的電壓作為所述基準(zhǔn)電壓；以及一反饋網(wǎng)絡(luò)，包括一第一端耦接至所述功率放大器的所述輸出端以及一第二端耦接至所述差分放大器的所述負輸入端。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述平面顯示器是一液晶顯不器。
3. 如權(quán)利要求1所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述差分放大器是一運算放人器。
4. 如權(quán)利要求1所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述功率放大器是一 B類 放大器。
5. 如權(quán)利要求4所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述功率放大器是一 B類 推挽式放大器。
6. 如權(quán)利要求5所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述B類推挽式放大器包括一第一型晶體管，包括一第一端耦接至一第一電壓源、 一第二端耦接至所述B 類推挽式放大器的所述輸出端以及一控制端耦接至所述B類推挽式放大器的所述 輸入端；一第二型晶體管，包括一第一端耦接至所述第一型晶體管的所述第二端與所 述B類推挽式放大器的所述輸入端、 一第二端耦接至一第二電壓源以及一控制端 耦接至所述B類推挽式放大器的所述輸入端。
7. 如權(quán)利要求6所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述第一型晶體管是NPN 雙極型晶體管，而所述第二型晶體管是PNP雙極型晶體管。
8. 如權(quán)利要求6所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述第一型晶體管是N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，而所述第二型晶體管是p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效 應(yīng)管。
9. 如權(quán)利要求1所述的瑜出緩沖器，其特征在于，所述反饋網(wǎng)絡(luò)是一導(dǎo)線。
10. 如權(quán)利要求1所述的輸出緩沖器，其特征在于，所述反饋兩絡(luò)是一電阻器 與一電容器并聯(lián)耦接于所述功率放大器的所述輸出端與所述差分放大器的所述負 輸入端之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸出緩沖器，適用于譬如液晶顯示器的平面顯示器的灰度調(diào)整電壓源，其中灰度調(diào)整電壓源提供將數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的灰度調(diào)整電壓時的基準(zhǔn)電壓。此輸出緩沖器包括差分放大器、功率放大器以及反饋網(wǎng)絡(luò)，其中差分放大器的正輸入端耦接至灰度調(diào)整電壓源，差分放大器的負輸入端耦接至反饋網(wǎng)絡(luò)的第二端，差分放大器的輸出端耦接至功率放大器的輸入端，以及功率放大器的輸出端耦接至反饋網(wǎng)絡(luò)的第一端并輸出經(jīng)緩沖后的灰度調(diào)整電壓源的電壓作為基準(zhǔn)電壓。
文檔編號G02F1/133GK101101734SQ200610101360
公開日2008年1月9日 申請日期2006年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者許益禎 申請人:中華映管股份有限公司