二级数字模拟转换器与液晶显示器源极驱动器制造技术

本发明专利技术提供一种二级数字模拟转换器与液晶显示器源级驱动器。源级驱动器包含二级数字模拟转换器。此二级数字模拟转换器是根据M位数字输入码来输出模拟电压。源级驱动器包含2位串行电荷重布数字模拟转换器和电压选择器。2位串行电荷重布数字模拟转换器具有可接收高参考电压的高参考电压输入节点以及可接收低参考电压的低参考电压输入节点。电压选择器是根据M位数字输入码的至少一部分来将高参考电压和低参考电压设定至选定电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于液晶显示器源极驱动器，且特别是使用数字模拟转换器 (digital-to-analog, DAC)的液晶显示器源极驱动器。
技术介绍
现今的高级电子产品，如高分辨率电视，对电子科技有愈来愈高的要求。例如顾客们要求高分辨率电视显示器系统能以愈来愈自然的色彩来呈现影像。液晶显示器的典型的液晶显示器驱动用以驱动像素阵列，使用数字模拟转换器以转换数字码，此数字码代表对应至模拟输出的电压准位。例如使用4个位来表示16个二进制数字，以代表数字模拟转换器的输出电压。实际的模拟输出电压V。ut是和输入二进制数字成比例，且以此二进制数字的倍数来表示。当数字模拟转换器的参考电压Vref为常数时，此输出电压V。ut只有一离散值，例如16个可能的电压准位之一，因此数字模拟转换器的输出并非真正为一个模拟值。 然而，可能输出值的数量可通过增加输入数据的位数量来增加。输出范围中较大量的可能输出值可减少数字模拟转换器输出值间的差异。很明显的是，当数字模拟转换器输入包含相对大量的位数，此数字模拟转换器提供相对高分辨率的输出。然而，此数字模拟转换器所消耗的电路面积和分辨率成正比。增加一位的分辨率会使数字模拟转换器中的译码器的面积加倍。液晶显示器源极驱动器所使用的已知R型(电阻串)数字模拟转换器结构的范例是如图1所示。更具体的是，图1是绘示6位数字模拟转换器结构。此数字模拟转换器结构具有耦合于参考电压VO至V8间的电阻串。一个电阻组合是基于6位数字输入DO至D5 来被选择，因此电压也基于6位数字输入DO至D5来被选择。运算放大器被提供来增加驱动器电流。此6位数字模拟转换器结构需要64个电阻、64条信号线与一个64x1译码器。 使用此标准结构来制造一个8位数字模拟转换器将需要增加4倍大的面积，例如256个电阻、256条信号线和一个256x1译码器。使用此标准结构来制造一个10位数字模拟转换器将需要增加4倍大的面积，例如10 个电阻、IOM条信号线和一个IOMxl译码器。因此， 此10位数字模拟转换器将消耗比被比较的6位数字模拟转换器多16倍的晶粒或芯片面积。已知的数字模拟转换器结构占晶粒或晶片面积的30%。随着愈来愈高的分辨率(例如10位和10位以上的分辨率)，以逹成这些分辨率所需的尺寸增加是无法令人接受的。因此，需要一种使用于高分辨率液晶显示器源极驱动器的新颖DAC结构。
技术实现思路
本专利技术的一方面是在提供一种二级数字模拟转换器与液晶显示器源级驱动器，借以解决上述已知技术的缺点。根据本专利技术的一实施例，此二级数字模拟转换器包含2位串行电荷重布数字模拟转换器和电压选择器。2位串行电荷重布数字模拟转换器具有接收高参考电压的高参考电压输入节点和接收低参考电压的低参考电压输入节点。电压选择器是根据M位数字输入码5的至少一部分来将高参考电压和低参考电压设定至选定电压。根据本专利技术的另一实施例，此液晶显示器源极驱动器包含二级DAC，用以根据M位数字输入码来输出模拟电压，此二级DAC包含2位串行电荷重布数字模拟转换器、电压选择器以及伽玛校正扩充和决定逻辑。2位串行电荷重布DAC具有用以接收高参考电压的高参考电压输入节点和用以接收低参考电压的低参考电压输入节点。电压选择器是根据M位数字输入码来将高参考电压和低参考电压设定至多个选定准位。伽玛校正扩充和决定逻辑是用以根据M位数字输入码来透过码扩充完成伽码校正。根据本专利技术的又一实施例，此液晶显示器源极驱动器包含二级数字模拟转换器。 此二级数字模拟转换器是用以根据M位数字输入码来输出模拟电压。此二级数字模拟转换器包含2位串行电荷重布DAC、电压选择器、伽玛校正扩充和决定逻辑以及2位译码器。 2位串行电荷重布数字模拟转换器具有接收高参考电压的高参考电压输入节点和接收低参考电压的低参考电压输入节点。电压选择器是设置来从多个相邻参考电压对中选定一个相邻参考电压对，以获得高参考电压和低参考电压。这些相邻参考电压对包含Y个相邻参考电压对，且电压选择器是根据M位数字输入码的X个最高有效位来选定相邻参考电压对，其中X是相等于log2Y。伽玛校正扩充和决定逻辑是根据M位数字输入码来透过码扩充完成伽玛校正。伽玛校正扩充和决定逻辑是根据M位数字输入码来透过码扩充完成伽玛校正， 伽玛校正扩充和决定逻辑由M位数字输入码的Z个最低有效位中提供一扩充码，其中Z是相等于M-X。2位译码器是用以根据从扩充码导出的2位组合序列来提供控制信号至2位串行电荷重布数字模拟转换器。本专利技术的实施例所提供的DAC架构可显著地减少高分辨率DAC架构的DAC的面积，例如使用于DAC源极驱动器的DAC架构。例如，可相信的是，对于10位DAC架构而言， 相比于使用已知DAC架构来完成的10位DAC，此处揭露的DAC架构至少减少50%面积。此 DAC架构十分适合高速、大面板和高分辨率显示。附图说明所附的附图是绘示本专利技术的较佳实施例和此揭露有关的其它信息，其中图1是绘示应用已知具有6位分辨率的电阻串数字模拟转换器架构的源极驱动器的电路图；图2是绘示液晶显示器源极驱动器的已知设计，而图3是较为详细地绘示图2的液晶显示器源极驱动器的数字模拟转换器；图4是绘示根据本专利技术一实施例的10位数字模拟转换器的架构，而图4A是绘示图4的数字模拟转换器架构的连续操作图表；图4B是绘示列出在图4A所绘示的每一操作后的数字模拟转换器架构的输出电压的图表；图5是绘示根据本专利技术另一实施例的10位数字模拟转换器架构，而图5A是绘示图5的数字模拟转换器架构的连续操作的图表；图6是绘示根据本专利技术另一实施例的10位数字模拟转换器的架构，而图6A是绘示图6的数字模拟转换器架构的连续操作的图表；图7是绘示具有内建偏移消除的图4的10位数字模拟转换器架构的实施例，而图7A是绘示图7的数字模拟转换器架构的连续操作的图表；图8是绘示具有内建偏移消除的图5的10位数字模拟转换器架构的实施例，而图 8A是绘示图8的数字模拟转换器架构的连续操作的图表；图9是绘示具有内建偏移消除的图6的10位数字模拟转换器架构的实施例，而图 9A是绘示图9的数字模拟转换器架构的连续操作的图表；图10是绘示源极驱动器的转移曲线的非线性范例；图11是绘示根据本专利技术一实施例的数字模拟转换器的伽玛校正操作；图12是绘示具有被修改的參考电压选择器的图8的10位数字模拟转换器架构的 实施例。主要组件符号说明10 源极驱动器12 移位寄存器14 取样寄存器16 保持寄存器18 数据锁存器20 移位寄存器22 数字模拟转换器2 =DAC结构22b =DAC结构24 參考电压产生器25 解多任务器26 输出电路26a 运算放大器26b 运算放大器100 =DAC 结构100A =DAC 结构100B =DAC结构102 运算放大器104:电荷重布电路104A:电荷重布电路105:电容充电节点106:电压选择器106A:电压选择器107:电容充电节点108:第一译码器109:电荷收集节点110:寄存器111:节点112:码扩充和决定逻辑 112A 码扩充与决定逻辑112B 码扩充与决定逻辑 112C 码扩充与决定逻辑114:第二译码器114A:第二译码器114B:第二译码器114C:第二译码器116A:寄存器116B:寄存器Il本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种二级数字模拟转换器，其特征在于，用以根据一Ｍ位数字输入码来输出一模拟电压，包含：一２位串行电荷重布数字模拟转换器，具有接收一高参考电压的一高参考电压输入节点和接收一低参考电压的一低参考电压输入节点；以及一电压选择器，该电压选择器根据该Ｍ位数字输入码的至少一部分来将该高参考电压和该低参考电压设定至选择电压。

【技术特征摘要】
2010.04.23 US 61/327,147;2010.08.20 US 12/859,8881.一种二级数字模拟转换器，其特征在于，用以根据一 M位数字输入码来输出一模拟电压，包含一 2位串行电荷重布数字模拟转换器，具有接收一高参考电压的一高参考电压输入节点和接收一低参考电压的一低参考电压输入节点；以及一电压选择器，该电压选择器根据该M位数字输入码的至少一部分来将该高参考电压和该低参考电压设定至选择电压。2.根据权利要求1所述的二级数字模拟转换器，其特征在于，该电压选择器是设置来从多个相邻参考电压对中选择出一相邻参考电压对，以获得该高参考电压和该低参考电压；以及其中该些相邻参考电压对包含8个相邻参考电压对，且其中该电压选择器根据该M位数字输入码的3个最高有效位来选择该相邻参考电压对。3.根据权利要求1所述的二级数字模拟转换器，其特征在于，该电压选择器是设置来分别设定该高参考电压和该低参考电压至一低电源供应电压和一共模电压，或分别设定该高参考电压和该低参考电压至该共模电压和一高电源供应电压。4.根据权利要求1所述的二级数字模拟转换器，其特征在于，该2位串行电荷重布数字模拟转换器包含一输出运算放大器且有内建的偏移消除功能。5.根据权利要求1所述的二级数字模拟转换器，其特征在于，还包含一伽玛校正扩充和决定逻辑，用以根据该M位数字输入码来透过码扩充完成伽玛校正，其中该伽玛校正扩充和决定逻辑将该M位数字输入码扩充1、2或3位。6.根据权利要求1所述的二级数字模拟转换器，其特征在于，该电压选择器是设置来由多个相邻电压对中选择出一相邻参考电压对，以获得该高参考电压和低参考电压，其中该些相邻参考电压对包含Y个相邻参考电压对，且其中该电压选择器根据该M位数字输入码的该些X个最高有效位来选择出该相邻参考电压对，其中X等于Iog2Y, 其中该二级数字模拟转换器，还包含 一第一逻辑，用以选择该M位数字输入码的X个最高有效位； 一 X位译码器，该X位译码器译码被选择的X个最高有效位，以控制该电压选择器； 一第二逻辑，用以选择该M位数字输入码的Z个最低有效位，其中Z等于M-X ； 一寄存器，用以暂时储存至少该些Z个最低有效位且提供由至少该些Z个最低有效位导出的多个2位组合位；一 2位译码器，该2位译码器具有耦接至该寄存器的一输入和耦接至该2位串行电荷重布数字模拟转换器的一输出；以及一码扩充和决定逻辑，包含用以选择该些Z个最低有效位的第二逻辑，并根据至该M位数字输入码来经由码扩充完成伽玛校正，其中该伽玛校正扩充和决定逻辑是将该M位数字输入码扩充1、2或3位。7.根据权利要求1所述的二级数字模拟转换器，其特征在于，该2位串行电荷重布数字模拟转换器包含一输出运算放大器，具有一第一运算放大器输入和一第二运算放大器输入，该第一运算放大器输入耦接至该输出运算放大器的输出，而该第二运算放大器输入耦接至一电荷收集节点；一...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂能平，薛福隆，刘醇明，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71