数字模拟变换器、数据驱动器及显示装置的制作方法

本发明涉及数字模拟变换器、包括该数字模拟变换器的数据驱动器、以及包括该数据驱动器的显示装置。

背景技术：

1、现在，作为有源矩阵型的显示装置，液晶显示装置或有机el显示装置等成为主流。在这样的显示装置中，搭载有多个数据线与多个扫描线呈交叉状地布线并且经由像素开关与多个数据线连接的显示单元呈矩阵状地排列的显示面板、以及向显示面板的多个数据线供应与灰度等级对应的模拟电压信号的数据驱动器、及向显示面板的多个扫描线供应控制各像素开关的开、关的扫描信号的扫描驱动器。在数据驱动器中包括数字模拟变换部，该数字模拟变换部将视频数字信号变换为与亮度等级对应的模拟的电压，并将其放大后的电压信号供应到显示面板的各数据线。

2、以下，对数据驱动器的概略结构进行说明。

3、数据驱动器例如包括移位寄存器、数据寄存器锁存器、电平移位器、数字模拟变换部。

4、移位寄存器根据从显示控制器供应的启动脉冲，生成用于与时钟信号同步地进行锁存器的选择的多个锁存器定时信号，并供应到数据寄存器锁存器。数据寄存器锁存器基于从移位寄存器供应的锁存器定时信号中的每一个，按照规定的每s个(s为2以上的整数)导入从显示控制器供应的视频数字数据，将s个视频数字数据信号供应到电平移位器。电平移位器针对从数据寄存器锁存器供应的s个视频数字数据信号中的每一个，将通过实施增加其信号振幅的电平移位处理而得到的s个电平移位后的视频数字数据信号供应到数字模拟变换部。

5、数字模拟变换部包括参照电压组生成部、解码器部及放大部。

6、参照电压组生成部生成电压值相互不同的多个参照电压，并供应到解码器部。例如，参照电压组生成部将利用梯形电阻对至少2个基准电源电压之间进行分压后的多个分压电压作为参照电压组供应到解码器部。解码器部具有分别对应于数据驱动器的各输出而设置的s个解码器。解码器中的每一个被供应由参照电压组生成部生成的参照电压组，并且接收从电平移位器供应的视频数字数据信号，从多个参照电压中选择与该视频数字数据信号对应的参照电压，将选择出的参照电压供应到放大部。放大部具有对由解码器部的各解码器选择出的参照电压分别进行放大并输出的s个差动放大器。

7、另外，在上述的数字模拟变换部中，参照电压组生成部生成的参照电压的数量越多，越能够增加能够表现的亮度等级的灰度数(颜色数)。但是，若增加由参照电压组生成部生成的参照电压的数量，则选择该量的布线区域或参照电压的解码器中包括的开关元件的数量也增加，数据驱动器的芯片尺寸(制造成本)增加。

8、因此，提出了作为上述差动放大器而采用如下那样的差动放大器的数字模拟变换器，该差动放大器通过以规定的加权对基于亮度等级选择出的2个参照电压之间进行分割，从而能够输出3个以上的多个电压值(例如，参照专利文献1)。

9、在专利文献1中，提出了输出具有将2个参照电压分割为4个的4个电压值中的1个电压值的输出电压的负反馈型的差动放大器和使用该差动放大器的数字模拟变换器。

10、这样的差动放大器包括4个差动对，每个以相同的尾电流驱动，自身的输出电压共同反馈输入到多个反相输入端，并且连接到自身的非反相输入端，具有1对1对2的加权，各自接收2个参照电压中的一个。

11、在该差动放大器中，根据数字数据信号中的低位2比特的数据，将2个参照电压中的1个输入到各差动对的非反相输入端，输出具有通过直线插值对该2个参照电压之间进行4分割后的4个电压电平(level)中的任1个的输出电压。

12、另外，在包括该差动放大器的数字模拟变换器中，根据数字数据信号的高位比特组的数据，从每隔4灰度的参照电压组中选择邻接的2个参照电压，由此，能够相对于参照电压组的电压数f，从该差动放大器输出(f-1)的4倍的电压电平。这样，在专利文献1所记载的数字模拟变换器中，差动放大器的差动对的数量等于通过线性插值对2个输入电压(参照电压)之间进行分割的电压电平的数量。

13、现有技术文献

14、专利文献

15、专利文献1：日本特开2002-43944号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，在专利文献1所记载的数字模拟变换器中，越增加搭载的差动对的数量，对2个参照电压间进行分割的电压电平的数量就越多，而能够减少解码器的面积。

3、但是，此时，存在如下那样的问题：2个参照电压彼此的电压差越大，则相对于作为输出电压而被期望的期望值(通过直线插值将2个参照电压之间分割成多个的电压)，实际输出的输出电压越产生误差(输出误差)。

4、因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制输出误差的数字模拟变换器、包括该数字模拟变换器的数据驱动器、以及显示装置。

5、用于解决课题的方案

6、本发明的数字模拟变换器将k比特(k为2以上的正数)的数字数据变换为模拟的输出电压并输出，其特征在于，所述数字模拟变换器包括：差动放大器，其具有多个输入端，从自身的输出端子输出所述输出电压，所述输出电压具有通过直线插值将在所述多个输入端分别接收到的电压分割为2的k次方个的电压电平组中的、与所述k比特的数字数据对应的1个电压电平；以及第一解码器，其接收第一电压和第二电压，基于所述k比特的数字数据，将所述第一电压或所述第二电压分配供应到所述差动放大器的所述多个输入端中的每一个，所述差动放大器具有：2的k次方个差动对，每一个包括所述输出电压被共同输入的反相输入端、在所述多个输入端接收到的电压中的一个被供应为输入电压的非反相输入端、以及输出对，每一个的所述输出对彼此被共同连接，每一个由分别接收到的尾电流驱动；放大级，其通过放大作用而生成所述输出电压，所述放大作用是基于所述2的k次方个差动对各自的所述输出对的一个或两个的输出；以及尾电流控制电路，向所述2的k次方个差动对中的每一个分别供应所述尾电流，所述尾电流控制电路将所述2的k次方个差动对中的除2个差动对以外的各差动对中流动的所述尾电流中的相对于基准电流值的电流比设为规定的基准值，将所述2个差动对中的每一个中流动的所述尾电流的所述电流比设定为比所述基准值大的值。

7、本发明的数据驱动器包括多个上述数字模拟变换器，通过多个所述数字模拟变换器，将用数字值表示各像素中的每个的亮度等级的视频数字数据片中的每一个变换为分别具有模拟的电压值的多个所述输出电压，将分别具有多个所述输出电压的多个驱动信号分别供应到显示面板的多个数据线。

8、本发明的显示装置具有：显示面板，其具有分别连接有多个显示单元的多个数据线；以及数据驱动器，其包括多个上述数字模拟变换器，通过多个所述数字模拟变换器，将用数字值表示各像素中的每个的亮度等级的视频数字数据片中的每一个变换为分别具有模拟的电压值的多个所述输出电压，将分别具有多个所述输出电压的多个驱动信号分别供应到所述显示面板的所述多个数据线。

9、发明效果

10、本发明的数字模拟变换器包括差动放大器和解码器，所述差动放大器具有在每一个的反相输入端和非反相输入端接收在多个输入端接收到的输入电压和输出电压的2的k次方个差动对，所述解码器基于k比特的数字数据，将第一和第二电压中的一个分配供应到差动放大器的输入端中的每一个。差动放大器将驱动2的k次方个差动对的尾电流分别供应到各差动对，并控制为使得除2个差动对以外的各差动对中流动的尾电流中的相对于基准电流值的电流比成为规定的基准值，使该2个差动对中的每一个中流动的尾电流的电流比大于基准值。

11、通过这样的尾电流比控制电路，产生了与在将各差动对中流动的尾电流的电流比全部统一为基准值的情况下在输出电压中产生的、相对于期望值的输出误差相反方向的输出误差，该输出误差被抵消。

12、因此，根据本发明，能够降低在数字模拟变换器的模拟的输出电压中产生的输出误差。

技术特征：

1.一种数字模拟变换器，将k比特的数字数据变换为模拟的输出电压并输出，其中k为2以上的正数，其特征在于，所述数字模拟变换器包括：

2.根据权利要求1所述的数字模拟变换器，其特征在于，所述第一解码器将所述第一电压及所述第二电压中的一个电压供应到所述2个差动对中的一个差动对的所述非反相输入端，将所述第一电压及所述第二电压中的另一个电压供应到所述2个差动对中的另一个差动对的所述非反相输入端。

3.根据权利要求1或2所述的数字模拟变换器，其特征在于，所述尾电流控制电路将所述2个差动对中的每一个中流动的所述尾电流的电流比设为比所述基准值大的规定的第一值。

4.根据权利要求3所述的数字模拟变换器，其特征在于，不管所述k比特的数字数据如何，所述尾电流控制电路都将所述2个差动对中的每一个中流动的所述尾电流的电流比固定为所述第一值。

5.根据权利要求3所述的数字模拟变换器，其特征在于，所述尾电流控制电路基于所述k比特的数字数据，将所述2个差动对中的每一个中流动的所述尾电流的电流比切换为所述第一值或与所述第一值不同的第二值。

6.根据权利要求3所述的数字模拟变换器，其特征在于，所述尾电流控制电路基于所述k比特的数字数据，将所述另一个差动对切换为所述2的k次方个差动对中除了所述一个差动对以外的1个差动对。

7.根据权利要求3所述的数字模拟变换器，其特征在于，不管所述k比特的数字数据如何，所述第一解码器都将所述第一电压和所述第二电压中的一个电压共同供应到所述2的k次方个差动对中的规定的2个差动对的所述非反相输入端。

8.根据权利要求1所述的数字模拟变换器，其特征在于，所述2的k次方个差动对中的每一个由相同导电型且具有同等特性的晶体管对构成，差动对彼此也相互为相同导电型且具有同等特性的晶体管对。

9.根据权利要求1所述的数字模拟变换器，其特征在于，还包括：

10.一种数据驱动器，其特征在于，

11.一种显示装置，其特征在于，具有：

技术总结
目的是提供一种能够抑制输出误差的数字模拟变换器、包括该数字模拟变换器的数据驱动器、以及显示装置。本发明包括差动放大器和第一解码器，所述第一解码器基于数字数据向多个输入端中的每一个分配并供应第一或第二电压。差动放大器具有每一个由分别接收到的尾电流驱动的2的K次方个差动对、以及对2的K次方个差动对分别供应尾电流的尾电流控制电路。尾电流控制电路使2的K次方个差动对中的2个差动对中的每一个中流动的尾电流的电流比大于除该2个差动对以外的其他差动对中的每一个中流动的尾电流的电流比。

技术研发人员：土弘
受保护的技术使用者：蓝碧石科技株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23