发明名称 显示装置,数位类比转换电路及数位类比转换方法
摘要 本发明之信号线驱动电路包含:闩锁电路,其系闩锁数位像素资料;D/A转换器,其系将闩锁电路之闩锁输出转换成类比影像信号;AMP17,其系放大经D/A转换器所转换之类比影像信号;及信号线选择电路18,其系选择经 AMP17放大之类比影像信号供给对象的信号线;AMP17包含:纵向连接之奇数个反向器IV1~IV3;电容器元件C4, C5,其系分别连接于反向器之段间、及初段反向器之输入端子与最后段之反向器输出端子之间;第一电源供给线 XAVDD1,其系供给电源电压至初段之反向器IV1;及第二电源供给线XAVDD2,其系供给电源电压至初段以外之反向器。藉由仅分开初段之反向器的电源供给线,以可提高AMP17的精度。
申请公布号 TW526465 申请公布日期 2003.04.01
申请号 TW091108703 申请日期 2002.04.26
申请人 东芝股份有限公司 发明人 中村 卓;林 宏宜;藤原 久男;蓟部 正男;中村 和夫;木谷 正克
分类号 G09G3/36 主分类号 G09G3/36
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述放大器包含:纵向连接有奇数个的反向器;第一电容器元件,其系分别连接于前述反向器之段间、初段之前述反向器之输入端子与最后段之前述反向器之输出端子间;第一电源供给线,其系供给电源电压至初段之前述反向器;及第二电源供给线,其系供给电源电压至初段以外之前述反向器。2.如申请专利范围第1项之显示装置,其中包含个别地插入于前述第一及第二电源供给线之阻抗元件。3.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述信号线选择电路在各信号线上具有并联之数个类比开关,对应于同一条信号线之前述数个类比开关被控制在同一方向上接通、断开。4.如申请专利范围第3项之显示装置,其中各条前述信号线上,包含插入于与前述信号线对应之前述数个类比开关之间之阻抗元件。5.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;类比开关,其系形成于前述绝缘基板上;及穿透补偿用类比开关,其系串联于至少一部分之前述各个类比开关,被控制于与对应之类比开关反方向上接通、断开,前述穿透补偿用类比开关包含并联之pMOS电晶体与nMOS电晶体,两电晶体之源极、汲极间短路。6.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述放大器包含:电源线及接地线;纵向连接的3个反向器;电阻元件,其系设置于前述反向器与前述电源线之间;电阻元件,其系设置于前述反向器与前述接地线之间;第一电容器元件,其系连接于前段之前述反向器之输入端子与最后段之前述反向器之输出端子间;切换电路,其系设置于前述初段之反向器内,可切换是否于初段之反向器之输入输出端子间形成短路;及相位补偿阻抗元件,其系插入第二段之前述反向器之输入输出端子间。7.如申请专利范围第6项之显示装置,其中前述放大器包含:电容器元件,其系分别连接于纵向连接之3个反向器之段间;及切换电路,其系分别设置于前述3个反向器内,可切换是否于对应之反向器之输入输出端子间形成短路。8.如申请专利范围第6项之显示装置,其中前述相位补偿阻抗元件之电阻値与电容値之积,大致为信号线负荷电容与信号线电阻之积的値。9.如申请专利范围第6项之显示装置,其中第二段之反向器之(闸宽/闸长)大于第三段之反向器之値。10.一种显示装置,其包含:绝缘基板,其系包含:信号线及扫描线,其系纵横排列;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;及相对基板,其系相对配置于前述绝缘基板上,并形成有共用电极;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述放大器具有纵向连接之奇数个反向器,于显示元件之电压-照度特性曲线坡度最大之电压附近,使各反向器之增益最大。11.如申请专利范围第10项之显示装置,其中前述放大器系从属连接奇数个反向器而构成,前述反相器分别为具有串联于第一及第二电源电压间之pMOS电晶体及nMOS电晶体之相位互补型反向器。12.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述放大器包含:纵向连接之(2n+1)段(其n为1以上的整数)的反向器;及电容器元件,其系分别连接于前述(2n+1)段之反向器之段间、与初段之前述反向器之输入端子及最后段之前述反向器之输出端子之间;构成第二段至第2n段之前述反向器之各电晶体尺寸大于构成最后段之前述反向器之电晶体的尺寸,且构成初段之前述反向器之各电晶体的尺寸小于构成第二段之前述反向器之电晶体的尺寸。13.如申请专利范围第12项之显示装置,其中前述电晶体之尺寸为该电晶体之闸长与闸宽之比。14.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述放大器包含:电源线及接地线;纵向连接之(2n+1)段(其n为1以上的整数)的反向器;电容器元件,其系分别连接于前述(2n+1)段之反向器之段间、与初段之前述反向器之输入端子及最后段之前述反向器之输出端子之间;及数个阻抗元件,其系分别连接于电源线与前述奇数个反向器;分别连接于第二段至第2n段之前述反向器之前述阻抗元件之阻抗値小于连接于最后段之前述反向器之前述阻抗元件的阻抗値,且连接于初段之前述反向器之前述阻抗元件之阻抗値大于连接于第二段之前述反向器之前述阻抗元件的阻抗値。15.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:闩锁电路,其系闩锁数位像素资料;D/A转换器,其系将前述闩锁电路之闩锁输出转换成类比影像信号;放大器,其系放大经前述D/A转换器所转换之类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线;前述放大器包含:纵向连接之(2n+1)段(其n为1以上的整数)的反向器;及电容器元件,其系分别连接于前述(2n+1)段之反向器之段间、与初段之前述反向器之输入端子及最后段之前述反向器之输出端子之间;前述(2n+1)段之反相器分别具有第一及第二电源端子,前述第一及第二电源端子之至少一方供给有前述(2n+1)段之各个反相器不同的基准电压,供给于自第二段至第2n段之前述反向器之各个前述第一及第二电源端子之至少一方的基准电压,大于供给于最后段之前述反向器之前述第一及第二电源端子之至少一方的基准电压,且供给于初段之前述反向器之前述第一及第二电源端子之至少一方的基准电压小于供给于第二段之前述反向器之前述第一及第二电源端子之至少一方的基准电压。16.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;及信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线,并执行信号线写入;前述放大器包含:数个第一放大部,其系分别以一个以上的反向器构成,且相互并联;第二放大部,其系包含纵向连接之数个反向器;选择部,其系依序选择前述数个第一放大部之任何一个,供给选出之第一放大部之输出至前述第二放大部之初段的反向器,并且使前述第二放大部之输出归还前述选出之第一放大部之初段之反向器的输入侧,以形成封闭回路;及数个电容器元件,其系分别连接于前述封闭回路内之各反向器的段间;前述放大器之前述信号线选择电路执行信号线写入时,放大对应于执行下一个写入之信号线的类比影像信号。17.如申请专利范围第16项之显示装置,其中前述数个第一放大部包含并联之第一及第二反向器,前述选择部包含:第一切换部,其系切换是否夹住前述电容器元件,连接前述第一反向器之输出端子与前述第二放大部之输入端子;第二切换部,其系切换是否夹住前述电容器元件,连接前述第一反向器之输入端子与前述第二放大部之输出端子;第三切换部,其系切换是否夹住前述电容器元件,连接前述第二反向器之输出端子与前述第二放大部之输入端子;及第四切换部,其系切换是否夹住前述电容器元件,连接前述第二反向器之输入端子与前述第二放大部之输出端子;前述放大器于前述信号线选择电路执行信号线写入时,交互形成包含前述第一反向器之封闭回路,与包含前述第二反向器之封闭回路。18.如申请专利范围第16项之显示装置,其中于接通前述第二或第四切换部,将前述第一及第二反向器之一方输出供给至前述第二放大部之后,接通前述第一或第三切换部,其次,将须写入之类比影像信号供给至前述第一及第二反向器之另一方。19.一种显示装置,其包含:信号线及扫描线,其系纵横排列于绝缘基板上;显示元件,其系形成于前述信号线及扫描线之各交叉点附近;扫描线驱动电路,其系驱动前述扫描线;信号线驱动电路,其系驱动形成于前述绝缘基板上之前述信号线;及电源电压产生电路,其系依据自外部供给之第一电源电压,产生具有前述第一电源电压大致整数倍之电压电平的第二电源电压;且前述信号线驱动电路包含:放大器,其系放大类比影像信号;及信号线选择电路,其系选择经前述放大器所放大之类比影像信号供给对象的信号线,并执行信号线写入;前述放大器系以前述第二电源电压驱动。20.如申请专利范围第19项之显示装置,其中前述信号线驱动电路内之数位电路组件系以前述第二电源电压驱动。21.如申请专利范围第19项之显示装置,其中前述放大器包含:电容器元件,其系分别连接于纵向连接之3个反向器之段间;切换电路,其系分别设于前述3个反向器内,可切换是否在对应之反向器之输入输出端子间形成短路;第一阻抗元件,其系连接于前述第二电源线与前述奇数个反向器之各个第一电源端子之间;及第二阻抗元件,其系连接于接地电位线与前述奇数个反向器之各个第二电源端子之间,且阻抗小于前述第一阻抗元件。22.一种数位类比转换电路,其系依据第一基准电压、与电压电平低于该第一基准电压之第二基准电压,输出对应于n(n为2以上的整数)位元之数位信号的电压,其包含:第一电容器元件,其系可储存因应前述数位信号之最上阶位元以外之各位元値的电荷;第二电容器元件,其系在与前述第一电容器元件之间可再分配储存电荷;第三电容器元件,其系可储存因应前述数位信号之最上阶位元値之电荷;及电荷控制电路,其系依序在前述第一电容器元件内储存因应前述数位信号之最上阶位元以外之各位元値之电荷,在前述数位信号之最上阶位元以外之各位元反覆执行在与前述第二电容器元件之间执行储存电荷之再分配处理,并且将因应前述数位信号之最上阶位元値之电荷储存于前述第三电容器元件内,之后,在前述第二电容器元件与前述第三电容器元件之间执行储存电荷的再分配。23.如申请专利范围第22项之数位类比转换电路,其包含:第一切换电路,其系切换是否在前述第一电容器元件与前述第二电容器元件之间执行储存电荷之再分配;第二切换电路,其系切换是否将因应前述数位信号之最上阶位元値之电荷储存于前述第三电容器元件内;及第三切换电路,其系切换是否在前述第二电容器元件与前述第三电容器元件之间执行储存电荷之再分配;前述电荷控制电路于前述数位信号之最上阶位元以外之各位元,在前述第一电容器元件内储存因应各位元値之电荷后,接通前述第一切换电路,在前述第一电容器元件与前述第二电容器元件之间执行储存电荷之再分配,且接通前述第二切换电路,在前述第三电容器元件内储存因应前述数位信号之最上阶位元値之电荷,之后,接通前述第三切换电路,在前述第二电容器元件与前述第三电容器元件之间执行储存电荷之再分配。24.如申请专利范围第23项之数位类比转换电路,其包含:第四切换电路,其系切换是否将因应前述第二基准电压之电荷储存于前述第二电容器元件内;前述电荷控制电路于将因应前述数位信号之最下阶位元之电荷储存于前述第一电容器元件内时,接通前述第四切换电路,将因应前述第二基准电压之电荷储存于前述第二电容器元件内。25.如申请专利范围第23项之数位类比转换电路,其包含:放大器,其系以使负荷电容之电压与因应第一期间之前述第三电容器元件之储存电荷之电压相等之方式,于第二期间供给电压至负荷电容内;及第五切换电路,其系切换是否使前述放大器之输入输出端子形成短路;前述电荷控制电路于前述数位信号之最上阶位元以外之各位元,在前述第一电容器元件内储存因应各位元値之电荷后,接通前述第一切换电路,在前述第一电容器元件与前述第二电容器元件之间执行储存电荷之再分配,之后,接通前述第二切换电路,在前述第三电容器元件内储存因应前述数位信号之最上阶位元値之电荷,之后,接通前述第三切换电路,在前述第二电容器元件与前述第三电容器元件之间执行储存电荷之再分配,且于前述第二切换电路接通期间与前述第三切换电路接通期间,接通前述第五切换电路,使前述放大器之输入输出端子短路。26.如申请专利范围第23项之数位类比转换电路,其包含:第六切换电路,其系切换是否供给前述放大器之输出至负荷;及第七切换电路,其系连接于前述第六切换电路与前述负荷之连接点、与前述第二切换电路与前述第三电容器元件之连接点之间;前述电荷控制电路,除前述第二切换电路接通期间与前述第三切换电路接通期间之外,接通前述第六及第七切换电路,将前述第二切换电路与前述第三电容器元件之连接点的电压供给至前述负荷。27.一种显示装置,其包含:数个切换元件,其系设置于信号线及扫描线之交叉点附近;信号线驱动电路,其系驱动信号线;扫描线驱动电路,其系驱动扫描线;前述信号线驱动电路具有将表示像素资讯之数位信号转换成类比信号之如申请专利范围第22项之数位类比转换电路,前述数位类比转换电路之输出供给于对应之信号线。28.如申请专利范围第27项之显示装置,其包含:基准电压选择机构,其系表示供给至前述信号线驱动电路之图像资讯之数位信号中,依据上阶位元侧之位元行,选择两种基准电压;及前述第一及第三电容器元件储存因应前述基准电压选择机构所选择之两种基准电压的电荷。29.一种数位类比转换方法,其系输出第一电压与第二电压之间的电压,亦即输出对应于n(n为2以上之整数)位元之数位信号的电压,且依序在前述第一电容器元件内储存因应前述数位信号之最上阶位元以外之各位元値之电荷,在前述数位信号之最上阶位元以外之各位元反覆执行在与前述第二电容器元件之间执行储存电荷之再分配处理,并且将因应前述数位信号之最上阶位元値之电荷储存于第三电容器元件内,之后,在前述第二电容器元件与前述第三电容器元件之间执行储存电荷的再分配。图式简单说明:图1系显示液晶显示装置之第一种实施形态之大致构造的区块图。图2系显示信号线驱动电路之内部构造的区块图。图3系显示信号线驱动电路内之DAC、AMP 17及信号线选择电路18之详细构造的电路图。图4系DAC之工作时序图。图5系显示一种将自外部供给之电源电压之种类以初段之反向器与第二段以后之反向器分开之图。图6A,6B系显示信号线选择电路18之具体构造的电路图。图7系显示信号线选择电路18之类似例的电路图。图8系显示预充电控制电路之构造的电路图。图9A、9B系显示一种在类比开关上串联穿透补偿用类比开关的电路图。图10系显示一种在AMP内设置相位补偿用电容器元件之电路图。图11系显示图10之类似例的电路图。图12系显示图10之其他类似例的电路图。图13系显示图12之类似例的电路图。图14系显示一种将AMP 17之电源配线图案配置成重叠于共用电极上之图。图15系显示一种将AMP 17内之电容器元件配置成重叠于共用电极上之图。图16系显示自玻璃基板2上之共用电位供给端的合成电阻图。图17系显示自辅助电容电位供给端的合成电阻图。图18A系显示AMP之增益特性图,图18B系显示使用互补型反向器之AMP的增益特性图。图19系显示一种将归还路径上之类比开关配置于初段之反向器之输入电容附近之图。图20系信号线驱动电路之第十种实施形态的电路图。图21系显示本实施形态之液晶显示装置内之各部电压电平图。图22系显示电源电压侧与接地电压侧之边缘图。图23系信号线驱动电路之第十一种实施形态的电路图。图24系第十二种实施形态之信号线驱动电路内之AMP的电路图。图25系第十三种实施形态之信号线驱动电路内之AMP与信号线选择电路的电路图。图26系显示相位余裕变化的状态图。图27系第十四种实施形态之信号线驱动电路内之AMP的电路图。图28系第十五种实施形态之信号线驱动电路内之AMP的电路图。图29A系第十六种实施形态之信号线驱动电路内之AMP的电路图,图29B系先前之AMP的电路图。图30A系本实施形态之AMP 17之工作时序图,图30B系用于比较之图25之AMP 17的工作时序图。图31系AMP 17的周边电路图。图32系图31之电路的工作时序图。图33系显示图2之电源IC上所含之一种升压电路的电路图。图34系电源IC之功能的说明图。图35系显示外部电源电压VDD、电源电压XAVDD、分压电阻梯所产生之基准电压最大値REFH、基准电压最小値REVL之电压电平的关系图。图36系连接于AMP内之反向器之电源线及接地线之电阻的说明图。图37系AMP输出之收缩时间的说明图。图38系显示使初段之反向器闸宽W1与第二段之反向器闸宽W2相等,并改变第二段反向器之闸宽W2与第三段反向器之闸宽W3之比W2/W3时,AMP 17之输出的收缩时间变化图。图39系图3之AMP的部分布局图。图40系第二十种实施形态之低温多晶矽TFT阵列基板的布局图。图41系信号线驱动电路的大致构造图。图42系显示DAC 16与AMP 17之详细构造的电路图。图43系DAC 16的工作时序图。图44系本实施形态之信号线驱动电路5的工作时序图。图45系显示一种H共用反转驱动之信号线驱动电路的电路图。图46系连接于不具差动放大器之AMP之DAC的电路图。图47系在玻璃基板上使用多晶矽TFT构成之先前DAC的电路图。
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