适用于平面显示器之模拟输出缓冲电路制造技术

一种适用于平面显示器之模拟输出缓冲电路，可有效改善输出信号失真的问题。此电路包括晶体管、电流源、输入电容、上开关、下开关、第一开关、第二开关、第三开关。其中，晶体管与电流源串联电连接于第一电压源与第二电压源之间。当发生漏电流时，电流源会提供补偿电流给该晶体管。上开关与第一开关于第一期间时导通，而下开关与第二开关于第二期间时导通，其中该第二期间是在该第一期间之后。这些开关是用以改善输入信号经由输出缓冲电路后的输出信号与输入信号电位不相同的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模拟输出缓冲电路，且特别涉及一种适用于平面显示器的模拟输出缓冲电路。
技术介绍
在液晶显示器中，虽然低温多晶硅(low temperature poly-silicon，简称LTPS)工艺具有将驱动电路与控制电路集成化至面板上的优点，但是相对于单晶硅(single crystal silicon)而言，低温多晶硅仍具有低载流子迁移率(mobility)、高截止电压、薄膜晶体管(thin film transistor，简称TFT)电性不均匀等问题，且工艺稳定性也不如一般单晶硅工艺稳定，导致电路在集成化至面板上时电性不容易控制，造成电路设计上的困难。 此外，由于信号端的阻抗负载与面板端的阻抗负载不同，如果直接由信号端输入面板端也会发生信号失真的问题，且会导致灰阶显示不正确。所以，在信号端与面板端之间一般会通过模拟输出缓冲电路去驱动面板端的负载，此输出缓冲电路必须完整呈现信号端所输入的信号，同时也隔离信号端与面板端的负载，使信号端不会因为面板端负载的改变而使输出信号失真。 由于传统输出缓冲电路设计不良与多晶硅薄膜晶体管(poly-siliconTFT)电性不均的问题，而使得经由输出缓冲电路输出的信号会发生失真的现象，也就是说，其信号和原先信号端所传送的信号不一样，反而造成显示器上的画面质量不佳。因此，一个可以克服低温多晶硅工艺中质量不稳定的模拟输出缓冲电路对于低温多晶硅显示器的信号驱动而言相当重要。 图1为传统的模拟输出缓冲电路，其中N型晶体管N10与P型晶体管P10皆为多晶硅薄膜晶体管。请参照图1，晶体管N10与晶体管P10串联电连接于电压源VDD与电压源VSS之间。输入节点IN电连接至晶体管N10的栅极与晶体管P10的栅极，输出负载电容CL电连接于输出节点OUT与接地GND之间，及输出节点OUT电连接至晶体管N10与晶体管P10的共用节点。其中，输出负载电容CL是输出节点OUT所电连接的面板上像素(pixel)之总电容。 输入信号Vin经由输入节点IN输入，输出信号Vout则经由输出端点OUT输出，其输入信号Vin与输出信号Vout如图2所示。由图2可以看到当输入电压Vin由0伏特上升到6伏特时，输出电压Vout明显无法上升至6伏特，即输入信号经由输出缓冲电路后的输出信号电位无法与输入信号相同。 图3为另一传统的模拟输出缓冲电路，其与图1所示电路主要差别在于利用输入电容C30与开关S31～S33以改善图1所示电路之输入与输出信号电位无法相同的缺点。请参照图3，当开关S31、S33导通时，可以在输入电容C30上储存电压差，然后关闭开关S31、S33并导通开关S32，则输入信号Vin经由输入电容C30会得到输入信号Vin加电压差的电压信号，藉以提高原先的输入信号准位。 但是因为晶体管N10作为开关元件在关闭时的非理想特性，即使输出信号Vout电位上升到使得晶体管N10关闭时，仍会有漏电流流过并对输出负载电容CL不断充电，造成输出信号Vout高于输入信号Vin的问题。图3的电路之输入信号Vin与输出信号Vout如图4所示，可以明显看出输出信号的准位明显随着时间而上升，并且超出输入信号的准位，造成输出信号Vout的失真。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模拟输出缓冲电路，适用于平面显示器，利用增加电流源提供补偿电流的方式，避免晶体管的漏电流使输出信号失真，并且降低因晶体管电性变异对信号传输的影响，提高电路稳定性。 本专利技术的另一目的是在提供一种模拟输出缓冲电路，适用于平面显示器，可以在不使用电容充电的方式下，使输入电压信号可以提高电压准位，达到输出信号不失真的效果，减少芯片面积与降低成本。 为达成上述目的及其它目的，在一实施例中，本专利技术提出一种适用于平面显示器之模拟输出缓冲电路，包括晶体管、电流源、上开关、下开关、第一开关、第二开关、第三开关以及输入电容。晶体管包含第一源/漏极电连接至第一电压源，第二源/漏极电连接至电路输出节点，以及栅极电连接至输入电容的第一端，上述之晶体管为N型晶体管，例如N型多晶硅薄膜晶体管。上述之电流源电连接于电路输出节点与第二电压源之间，当发生漏电流时，电流源会根据其漏电流大小提供补偿电流给晶体管，避免其漏电流继续对输出负载电容充电，造成输出电压失真。上述之上开关电连接于输入节点与输入电容的第一端之间，下开关电连接于输入节点与输入电容的第二端之间，第一开关电连接于输入电容的第二端与电路输出节点之间，第二开关电连接于电路输出节点与输出节点之间，以及第三开关电连接于输出节点与第三电压源之间。上述之模拟输出缓冲电路的运行方式则依次分为三个期间，在第三期间开启第三开关以重置系统，在第一期间开启上开关与第一开关以对输入电容充电，以及在第二期间开启下开关与第二开关以利用输入电容两端的电压准位使输入电压准位提高。 上述之平面显示器在一实施例中包括液晶显示器(LCD)或低温多晶硅液晶显示器(LTPS LCD)。上述之电流源在一实施例中，可由偏压晶体管所实现，而此偏压晶体管可以是P型晶体管亦可以是P型多晶硅薄膜晶体管，其P型晶体管包含第一源/漏极电连接至电路输出节点，第二源/漏极电连接至第二电压源，以及栅极电连接至偏压电压源。通过调整偏压电压源的电压大小，可控制通过此P型晶体管的电流大小。 为达成上述目的及其它目的，在一实施例中，本专利技术提出另一种适用于平面显示器之模拟输出缓冲电路，包括第一晶体管、第二晶体管、第一输入晶体管以及第二输入晶体管。第一晶体管包含第一源/漏极电连接至第一电压源，第二源/漏极电连接至输出节点，以及栅极电连接至电路输入节点。第二晶体管包含第一源/漏极电连接至输出节点，第二源/漏极电连接至第二电压源，以及栅极电连接至电路输入节点。第一输入晶体管包含第一源/漏极电连接至输入节点，第二源/漏极电连接至电路输入节点，以及栅极电连接至输入节点。第二输入晶体管包含第一源/漏极电连接至电路输入节点，第二源/漏极电连接至输入节点，以及栅极电连接至电路输入节点。 上述之第一晶体管、第一输入晶体管与第二输入晶体管在一实施例中可为N型晶体管，而N型晶体管包括N型多晶硅薄膜晶体管。上述之第二晶体管在一实施例中可为P型晶体管，而P型晶体管包括P型多晶硅薄膜晶体管。上述之平面显示器在一实施例中包括液晶显示器(LCD)或低温多晶硅液晶显示器(LTPS LCD)。 本专利技术因采用电流源以排除因晶体管漏电流所造成输出信号失真的问题，所以即使晶体管电性上有很大的变异性，亦可通过外部偏压调整电流源的电流大小，使电路工作在最佳的状况下，因此可以增高电路稳定性，将正确的输入信号导入面板中。另外，本专利技术因采用晶体管并联电连接的方式，取代以电容储存电荷让输入信号电压提高的电路设计，因此，可以降低电路面积与成本。 为让本专利技术之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术之较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为传统的模拟输出缓冲电路之电路图，其中晶体管皆为多晶硅薄膜晶体管。 图2为图1所示电路之输入与输出信号模拟图。 图3为另一传统的模拟输出缓冲电路之电路图。 图4为图3所示电路之输入与输出信号模拟图。 图5为根据本专利技术一实施例之模拟输出缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟输出缓冲电路，适用于平面显示器，其特征是该模拟输出缓冲电路包括：晶体管，包含第一源／漏极电连接至第一电压源，第二源／漏极电连接至电路输出节点，以及栅极电连接至输入电容的第一端；电流源，电连接于该电路输出节点与第二电压 源之间，当发生漏电流时提供补偿电流给该晶体管；上开关，电连接于输入节点与该输入电容的第一端之间，并于第一期间时导通；下开关，电连接于该输入节点与该输入电容的第二端之间，并于第二期间时导通；第一开关，电连接于该输入电容 的第二端与该电路输出节点之间，并于该第一期间时导通；以及第二开关，电连接于该电路输出节点与输出节点之间，并于该第二期间时导通，其中该第二期间是在该第一期间之后。

【技术特征摘要】
所界定者为准。权利要求1.一种模拟输出缓冲电路，适用于平面显示器，其特征是该模拟输出缓冲电路包括晶体管，包含第一源/漏极电连接至第一电压源，第二源/漏极电连接至电路输出节点，以及栅极电连接至输入电容的第一端；电流源，电连接于该电路输出节点与第二电压源之间，当发生漏电流时提供补偿电流给该晶体管；上开关，电连接于输入节点与该输入电容的第一端之间，并于第一期间时导通；下开关，电连接于该输入节点与该输入电容的第二端之间，并于第二期间时导通；第一开关，电连接于该输入电容的第二端与该电路输出节点之间，并于该第一期间时导通；以及第二开关，电连接于该电路输出节点与输出节点之间，并于该第二期间时导通，其中该第二期间是在该第一期间之后。2.根据权利要求1所述之模拟输出缓冲电路，其特征是该平面显示器包括液晶显示器。3.根据权利要求1所述之模拟输出缓冲电路，其特征是该平面显示器包括低温多晶硅液晶显示器。4.根据权利要求1所述之模拟输出缓冲电路，其特征是该晶体管包括N型晶体管。5.根据权利要求4所述之模拟输出缓冲电路，其特征是该N型晶体管包括N型多晶硅薄膜晶体管。6.根据权利要求1所述之模拟输出缓冲电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晃忠，戴亚翔，陈柏廷，方俊雄，
申请(专利权)人：中华映管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]