數模轉換電路的製作方法

2023-06-22 14:47:16

專利名稱：數模轉換電路的製作方法
技術領域：
本發明是關於數模轉換電路，特別是關於可產生依液晶的光學特性修正 的y曲線的驅動電壓的數模轉換電路。
背景技術：
液晶通過改變電壓而驅動，驅動電壓與光學特性的關係， 一般而言是非 線性，為了修正該非線性的關係，而供給液晶y電壓。
此種y電壓在低溫多晶矽(ltps)液晶顯示器中，現有技術是由製作於 玻璃上的多個串聯電阻與連接於該多個串聯電阻的多個中間分接頭所構成。 可從如此形成的構造取出對應於輸入數據的y電壓，該y電壓形成通過液晶的 特性而決定的電壓曲線。
但是，此種電壓曲線是由使用曝光遮罩而製作的固定串聯電阻的值來決 定，爾後無法變更。
因此，改變液晶的材質時，而使特性產生變化，此種情況下，必須重新 製作曝光遮罩，以改變串聯電阻的值。
再者，液晶本身的光學特性，可依使用者的喜好而要求改變畫質特性， 但，現有技術無法依此要求而改變畫質特性。此外，為了符合各種要求，需 要各個不同特性的y電壓產生器，而影響小型化及低成本化。此外，以一種 設計可對應於各種製品的便攜性設計差，多個製品的共用設計化困難，而連 帶導致成本增加。

發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的為提供一種依設計變更及使用者的喜 好，適當修正液晶的光學特性，且可達成小型化、低成本化、廣泛的便攜性 設計的數模轉換電路。
本發明提供一種數模轉換電路，其包含-
一儲存裝置，其是儲存所需的電壓特性曲線數據；
一調製裝置，其是依選擇數據產生一根據儲存於前述儲存裝置的電壓特 性曲線數據所對應的頻率信號；
一可變電阻裝置，其是連接於第一電源與第二電源之間，且電阻值通過 來自前述調製裝置的頻率信號而變化；
一保持裝置，其是保持產生於前述可變電阻裝置的電壓；及
一輸出裝置，其是依前述選擇數據，將前述電壓輸出至所需的輸出端。
本發明因為可通過調製頻率任意地決定依預先儲存的特性的Y電壓值， 所以可依設計變更及使用者的喜好而適當地修正液晶的光學特性。
此外，因為無須對各種y電壓要求而變更玻璃板上的電路，所以可達成 小型化、低成本化及廣泛的便攜性設計。
再者，以單一的Y電壓產生電路，亦可實現RGB獨立驅動及AC共用驅
動等，而具有高度通用性。


圖1是顯示一般液晶顯示裝置的概略構造的方框圖。 圖2是顯示適用本發明的現有液晶顯示裝置的主要部分的LCD模塊的方 框圖。
圖3是顯示本發明的數模轉換電路的基本構造的方框圖。 圖4是說明開關電容器的基本動作的方框圖。
圖5是顯示通過調製頻率的變化與藉此獲得的Y加權輸出電壓的關係圖。 圖6是顯示按照數據的值與藉此參照的査找表的值，而自調製器輸出的
兩個頻率之比fa / fb的關係圖。
圖7是顯示數據變化時的圖3中的輸出電壓Vs的變化圖。
圖8是本發明第二種實施例的構造的方框圖，其顯示3種基本顏色(三
基色)分別獲得Y加權輸出電壓的實施例。 圖9是顯示第二種實施例的動作圖。 圖IO是顯示本發明第三種實施例的構造的方框圖。 圖11是顯示本發明第三種實施例的動作圖。
圖12是顯示適用包含本發明的數模轉換電路的液晶顯示裝置的一種攜帶 型電話裝置的斜視圖。 附圖標號 1液晶顯示裝置 2液晶單元陣列 3液晶單元 4薄膜電晶體 5液晶顯示元件 6貯存電容 7柵極線驅動電路 8源極線驅動電路 10 LCD模塊 20液晶單元陣列 40 數據閂鎖 50攜帶型電話裝置 50 Y電壓產生器 51切換電壓 52切換電壓 100控制部200810144942. 1
110調製器
120查找表
130開關電容器
131開關電容器
132開關電容器
140數模轉換器
151抽樣保持電路
152抽樣保持電路
153抽樣保持電路
161緩衝存儲器
162緩衝存儲器
163緩衝存儲器
171充電泵
172充電泵
181抽樣保持電路
182抽樣保持電路
191緩衝存儲器
192緩衝存儲器
200切換器
Cpa電容
Cpb電容
CTRL 控制信號Data數字數據
DAC數模轉換器GL柵極線
fa頻率信號
fb頻率信號 Ic穩流
R0~RN 電阻 SL 源極線 SWl SWn 開關 SWp開關 SWn開關 SWR開關 SWG開關 SWB開關
VoO Vo(n—l)源極電壓
Vdd電源電壓
Vcc 電源電壓
Vss 接地電壓
Vs 輸出電壓
Vout輸出電壓
具體實施例方式
以下，配合所附圖式，對本發明的幾個實施例作詳細說明如下。
在詳細說明本發明之前，就現有技術的構造作說明。
圖1是顯示一般液晶顯示裝置的概略構造的方框圖。液晶顯示裝置1包 括，對應於像素的液晶單元3，其配置成矩陣狀而構成形成顯示部的液晶單元 陣列2，且具有用於驅動該液晶單元陣列的柵極線驅動電路7及源極線驅動電 路8。
液晶單元3是由薄膜電晶體4、液晶顯示元件5與輔助電容器6所構成， 其中液晶顯示元件5是連接於薄膜電晶體4的漏極與接地間的一電容器，且
其與輔助電容器6並聯連接，且該薄膜電晶體4的柵極連接於柵極線GL，源 極連接於源極線SL。
此外，柵極線驅動電路依序驅動共同連接於各行的液晶單元的各薄膜晶 體管的各行柵極線GL。再者，源極線驅動電路是提供一電壓信號於該源極線 SL，且該源極線SL共同連接於各列的液晶單元的各薄膜電晶體的源極上。
圖2顯示適用本發明的液晶顯示裝置的主要部分的LCD模塊的方框圖。 LCD模塊10具有將液晶單元配置成矩陣狀的液晶單元陣列20 (對應於圖1 的參考編號2所示者)，該液晶單元陣列20與多個柵極線GL、多個源極線 SL、設於該多個柵極線GL與多個源極線SL交叉處的薄膜電晶體及液晶元件 的關係如圖l所示。
在柵極線GL上，自柵極線驅動電路(圖未示)依序提供模擬的柵極電壓 至柵極線，在各源極線SL的一側(圖2的上側)設置數模轉換器DAC 30，該 數模轉換器DAC 30中分別輸入來自後述的Y電壓產生器50的電壓信號，與 來自用以鎖存外部的數字數據的數據閂鎖40的信號。
Y電壓產生器50是於二互補的電源電壓Vdd與接地電壓Vss的任何一方 的切換電路51及52之間串聯連接(n+l)個電阻RO RN，從中間分接頭的各電 阻的連接點，取出電阻被分割的n個Y電壓值。該Y電壓值以總線的形式供給 至前述的DAC30，並依來自數據閂鎖的選擇數據，而以DAC30進行數模轉 換，而供給至源極線。通過將兩個切換電路51及52切換成相反側，施加於 電阻列的電壓的極性反轉，可使液晶的驅動極性反轉。
此時，因為Y電壓產生器50是由多個串聯電阻與連接於該多個串聯電阻 的多個中間分接頭而構成，所以如前述，獲得固定的Y電壓。
實施例1 :
圖3是顯示本發明的數模轉換電路的基本構造方框圖，其中提供施加於 液晶元件的電壓的大部份構造，與圖2所示者不同。
調製裝置例如一調製器IIO接收由控制部IOO產生的控制信號CTRL，並
參考儲存裝置例如Y查找表(LUT)120所儲存的y值，而輸出兩個頻率信號fa 與fb，其中Y查找表(LUT)120是依控制信號CTRL的值而儲存所需的Y曲線 的Y值。此等頻率信號fa與fb被傳送至電容Cpa與Cpb的兩個開關電容器 131及132，該電容Cpa與Cpb的兩個開關電容器131及132是串聯地連接於 電源Vcc與接地間，且利用此等頻率信號fa與fb來控制兩個開關電容器131 及132。其中2開關電容器組成一可變電阻裝置，其亦可為一開關電容器與一 固定電阻串聯而成。
在此就開關電容器的動作作說明。圖4是說明開關電容器130的基本動 作的方框圖，且僅就圖3中部份構造說明之。於此實施例中， 一端為接地的 電容器Cpa，將其他端置換成電源電壓Vcc及產生穩流Ic的電流源，且設置 一以頻率信號fa作為切換連接的開關，該頻率信號fa是通過控制信號CTRL 經由一調製器110進行調製傳送。
而後，從電流源與電流源側的開關的連接點取出輸出電壓Vout，其值由
Vout=Vcc—Ic / (fa*Cpa)
表示，通過改變由調製器輸出的頻率信號fa，可使輸出電壓變化。 另外，即使以固定電阻來取代低電流源，仍可獲得相同動作。 圖3的構造是串聯連接分別以不同頻率驅動的兩個開關電容器，其連接 中點為輸出電壓Vs，且其值為
Vs=Vcc*Cpa*fa/(Cpa*fa+Cpb*fb)
該電壓是與通過調製器輸出的頻率比fa/fb變化的周期相同的時序，依 序經過逐一關閉的開關SWl SWn，且分別經由設於開關的輸出側與接地間的 保持裝置，將該電壓作為源極電壓VoO Vo(n—1)傳送至數模轉換器DAC140。 保持裝置例如是由電容器及緩衝存儲器組成的抽樣保持電路。另外，開關 SWl-SWn與抽樣保持電路是對應於源極線而設置。 一輸出裝置例如是數模轉 換器DAC140是通過顯示選擇哪個y值的數字數據Data，而選擇依所需的Y 值的源極電壓，而該源極電壓再傳送至源極線。
圖5是顯示調製頻率的變化與藉此獲得的Y加權輸出電壓的關係圖，參 照Y査找表，通過調製器而調製的頻率輸出fa以實線顯示，頻率輸出fb以虛 線顯示。此時，以64的值表示Y曲線時，而使n的值自0至63變化時，參 照查找表，按照Y曲線而獲得調製頻率信號fa及化的組合，通過前述Vs的 公式，而獲得Y加權的輸出電壓VoO Vo(n—l)。
圖6為數據與頻率比fa/fb的關係圖。以Y值二1.8時為例說明，調製器按 照數據的值與根據此數據值參照查找表120的值，而輸出的兩個頻率之比fa /fb。如圖5所示，因為隨著n的值增加，fa減少，而fb增加，所以頻率比 fa/fb的曲線為n-0時的值為9，且於初期急遽減少，其後減少的程度趨緩， 而逐漸接近值為0。
圖7是顯示數據變化時圖3中的輸出電壓Vs的變化圖。該輸出電壓是對 應於各源極線指定的數據n，供給至各源極線。
實施例2:
圖8是本發明第二種實施例的數模轉換電路的方框圖，其顯示3種基本 顏色(三基色)分別獲得Y加權輸出電壓的實施例。圖9是顯示其動作的圖。
本實施例是設置三個圖3所示的構造，且設置用於選擇的開關SWR、 SWG、 SWB，並如圖9所示地分時依序選擇之。
圖3中的SW1至SWn與電容器於此圖中以抽樣保持電路151 153表示， 對應數據所求出的各顏色電壓輸出分別經過緩衝存儲器161~163而供給至 DAC140(如圖3所示)。
本實施例中，就1顏色的動作與圖3的情況完全相同，當觀察一個像素 時，將分別對應3顏色的適當的y加權輸出電壓供給至源極線。
實施例3:
圖IO是顯示本發明第三種實施例的數模轉換電路的方框圖，且適用為消 除殘影現象，而每幀使極性反轉的顯示方法的裝置。
本實施例與圖3所示的構造比較，包括兩個充電泵171、 172取代兩個開
關電容器、切換器200(切換裝置)用以在Vss與Vcc間切換傳送至充電泵171 、 172的電源電壓，以及作為輸出用的開關SWp及SWn、抽樣保持電路181、 182及緩衝存儲器191、 192，其中，切換極性時該開關SWp及SWn分別選 擇輸出所獲得來自充電泵的輸出。
圖ll是顯示本發明第三種實施例的動作圖。在最初期間，切換器200選 擇Vcc，進行與圖5所示者完全相同的減少動作，而獲得Y加權輸出電壓，關 閉開關SWp,經過抽樣保持電路181及緩衝存儲器191而輸出。
下一個期間，因為切換器200選擇Vss，所以極性反轉，自調製器110輸 出的y加權輸出電壓從負側電壓隨著n的值變化而上升。
該輸出電壓經過開關SWn、抽樣保持電路181及緩衝存儲器191而輸出。
以上說明的實施例僅是例示者，可做各種改良。
例如可取出透過模式與反射模式的最佳Y電壓。
以上，是就用於液晶顯示裝置為前提的數模轉換電路作說明，不過，本 發明亦可適用於包含此種數模轉換電路作為源極線驅動電路的一部分的液晶 顯示裝置。
圖12是顯示適用包含本發明的數模轉換電路的液晶顯示裝置的一種攜帶 型電話裝置的斜視圖。此種液晶顯示裝置適合作為圖12所示的攜帶型電話裝 置50的顯示裝置1，不過並不限於攜帶型電話裝置，還適用於數位相機、個 人數字助理(PDA)、筆記本電腦、臺式計算機、電視、車用顯示器及便攜 式DVD播放器的任何一種電子裝置。
權利要求
1、一種數模轉換電路，其特徵在於，所述的數模轉換電路包含一儲存裝置，其是儲存所需的電壓特性曲線數據；一調製裝置，其是依選擇數據產生一根據儲存於所述儲存裝置的電壓特性曲線數據所對應的頻率信號；一可變電阻裝置，其是連接於第一電源與第二電源之間，且電阻值通過來自所述調製裝置的頻率信號而變化；一保持裝置，其是保持產生於所述可變電阻裝置的一電壓；及一輸出裝置，其是依所述選擇數據，將所述電壓輸出至所需的輸出端。
2、 如權利要求l所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述可變電阻裝置 包括兩個開關電容器，而從此等兩個開關電容器的連接中點取出電壓。
3、 如權利要求2所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述幵關電容器的 一個可置換成電流源。
4、 如權利要求2所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述調製裝置是對 所述兩個開關電容器，提供依選擇數據改變傳送頻率比的兩個頻率信號。
5、 如權利要求l所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述可變電阻裝置 是串聯連接一個開關電容器與一個固定電阻，並自該開關電容與該固定電阻 間的連接點取出電壓。
6、 如權利要求l所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述保持裝置是抽 樣保持電路。
7、 如權利要求6所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述抽樣保持電路 具有一緩衝存儲器。
8、 如權利要求l所述的數模轉換電路，其特徵在於，所述保持裝置的數 量是根據取出的輸出電壓的數量設置，且設置同樣數量的開關，並通過使所 述同樣數量的開關分時接通，使其連接至所述可變電阻裝置。
9、 如權利要求1所述的數模轉換電路，其特徵在於，進一步包含一切換 裝置，其是對所述可變電阻裝置，對調連接所述第一及第二電源，且形成通 過所述切換裝置的切換信號選擇兩個開關之一，以切換兩個系統的保持裝置。
10、 如權利要求1所述的數模轉換電路，其特徵在於，自所述可變電阻 裝置取出的電壓是經由分時選擇的三個開關而提供至以三個顏色設置的三個 系統的保持裝置。
11、 一種液晶顯示裝置，其特徵在於，所述的液晶顯示裝置包含 一液晶顯示元件陣列，其具有多個柵極線、多個源極線，且在該柵極線及源極線間交叉處設有一薄膜電晶體，該薄膜電晶體的柵極與該柵極線連接，源極與源極線連接，而漏極則與所述液晶顯示元件連接； 柵極線驅動裝置，其是驅動所述柵極線；及源極線驅動裝置，其是驅動所述源極線；所述源極線驅動裝置包含權利 要求1至10中任一項所述的數模轉換電路。
12、 一種電子裝置，其特徵在於，其具備如權利要求ll所述的液晶顯示 裝置，該電子裝置包括攜帶型電話裝置、數位相機、個人數字助理、筆記本 電腦、臺式計算機、電視、車用顯示器或可攜式DVD播放器。
全文摘要
本發明提供一種數模轉換電路，其為依設計變更及使用者的喜好，適當地修正液晶的光學特性，且可達成小型化、低成本化、廣泛的便攜性設計的數模轉換電路。數模轉換電路包含儲存所需的電壓特性曲線數據的儲存裝置；依選擇數據產生一利用儲存於前述儲存裝置的電壓特性曲線數據的頻率信號的調製裝置；連接於第一電源與第二電源之間，電阻值通過來自前述調製裝置的頻率信號而變化的可變電阻裝置；保持產生於前述可變電阻裝置的電壓的保持裝置；及依前述選擇數據，將前述電壓輸出至所需的輸出端的輸出裝置。
文檔編號H03M1/66GK101364806SQ20081014494
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月7日 優先權日2007年8月10日
發明者山下佳大朗 申請人:統寶光電股份有限公司