驱动电压生成器及其数模转换器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种驱动电压生成器及其数模转换器，包括电压选择器、M个电压传送开关以及选择信号译码器。电压选择器接收模拟格式的多个输入电压中的N个第一电压，并接收数字格式的多个选择信号。电压选择器依据选择信号选择第一电压的最多其中之一以提供至输出端。电压传送开关的一端分别接收输入电压中非第一电压的M个第二电压。电压传送开关分别依据M个传送使能信号以导通或断开。选择信号译码器依据选择信号来产生传送使能信号，其中，M以及N皆为正整数。
【专利说明】驱动电压生成器及其数模转换器
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种驱动电压生成器及其数模转换器。
【背景技术】
[0002]在显示装置中，为了能够在显示面板上呈现正确灰阶值的图像，显示装置的源极驱动器需要依据显示面板所要显示的灰阶数据来提供正确的伽玛电压至显示面板上。因此，在显示装置的源极驱动器上，需要使用数模转换器来进行依据数字格式的灰阶数据来产生模拟格式的驱动输出电压，并通过驱动输出电压来驱动显示面板进行画面的显示。
[0003]请参照图1，图1为现有技术的数模转换器100的电路图。数模转换器100包括多个晶体管MPI?晶体管MP11所构成的开关。其中，晶体管MPI?晶体管MP7所构成的开关分成三级，排列在第一级的晶体管MPl?晶体管MP4分别接收四个伽玛输入电压VP[n]?伽玛输入电压VP[n+3]，并且，晶体管MP1、晶体管MP3以及晶体管MP2、晶体管MP4分别受控于选择信号SEL[n]以及选择信号SELB[η]，其中，选择信号SELB[η]为选择信号SEL[η]的反向信号。此外，排列在第二级的晶体管ΜΡ5以及晶体管ΜΡ6分别接收晶体管MPl以及晶体管ΜΡ2共同耦接端点的电压以及晶体管MP3以及晶体管MP4共同耦接端点的电压。晶体管ΜΡ5以及晶体管ΜΡ6则分别受控于选择信号SEL[n+l]以及选择信号SELB[n+1]以导通或断开。晶体管MP7则至晶体管MP5以及晶体管MP6共同耦接端点，其受控于选择信号SELB[n+2]以导通或断开，并决定是否提供晶体管MP5以及晶体管MP6共同耦接端点的电压以作为驱动输出电压V0UTP。
[0004]由图1可以清楚得知，其中的任一个伽玛输入电压VP[η]?伽玛输入电压VP[η+3]被传送以作为驱动输出电压VOUTP都需要经过三个晶体管开关。也就是说，现有的数模转换器100中，伽玛输入电压传输以作为驱动输出电压VOUTP的传输路径间，具有一定的传输电阻。这个传输电阻在伽玛输入电压的个数越多时就会越大，甚至会影响到驱动输出电压VOUTP的品质。此外，现有技术的数模转换器100，在其转换的二进制位数越多时，所需要的晶体管开关亦会随之增加，大幅增加所需的电路面积。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种数模转换器，有效降低输入电压及输出电压间的导通电阻，并降低电路布局的面积。
[0006]本发明提供一种驱动电压生成器，有效降低其数模转换器中输入电压及输出电压间的导通电阻，并降低电路布局的面积。
[0007]本发明提出一种数模转换器，包括电压选择器、M个电压传送开关以及选择信号译码器。电压选择器接收模拟格式的多个输入电压中的N个第一电压，并接收数字格式的多个选择信号。电压选择器依据选择信号选择第一电压的最多其中之一以提供至输出端。电压传送开关的一端分别接收输入电压中非第一电压的M个第二电压。电压传送开关的另一端共同接至输出端。电压传送开关分别依据M个传送使能信号以导通或断开。选择信号译码器耦接电压传送开关，以依据选择信号来产生传送使能信号，其中，M以及N皆为正整数。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的电压传送开关至多一个依据传送使能信号而导通。
[0009]在本发明的一实施例中，当上述的电压选择器选择第一电压的其中之一以提供至输出端时，电压传送开关均被断开。
[0010]在本发明的一实施例中，当上述的电压选择器未选择第一电压的任一以提供至输出端时，电压传送开关的其中之一被导通。
[0011]本发明还提出一种驱动电压生成器，适用于显示装置。驱动电压生成器包括第一数模转换器，第一数模转换器包括第一电压选择器、M个第一电压传送开关以及第一选择信号译码器。第一电压选择器接收模拟格式的多个第一伽玛输入电压中的N个第一电压,并接收数字格式的多个第一选择信号。第一电压选择器依据第一选择信号选择第一电压的最多其中之一以提供至第一输出端。第一电压传送开关的一端分别接收第一伽玛输入电压中非第一电压的M个第二电压,第一电压传送开关的另一端共同接至第一输出端。第一电压传送开关分别依据M个第一传送使能信号以导通或断开。第一选择信号译码器耦接第一电压传送开关，以依据第一选择信号来产生第一传送使能信号，其中，M以及N皆为正整数。
[0012]在本发明的一实施例中，驱动电压生成器还包括第二数模转换器。第二数字模拟转换器则包括第二电压选择器、第二个电压传送开关以及第二选择信号译码器。第二电压选择器接收模拟格式的多个第二伽玛输入电压中的N个第三电压，并接收数字格式的多个第二选择信号。第二电压选择器依据第二选择信号选择第三电压的最多其中之一以提供至第二输出端。第二电压传送开关的一端分别接收第二伽玛输入电压中非第二电压的M个第四电压。第二电压传送开关的另一端共同接至第二输出端，第二电压传送开关分别依据M个第二传送使能信号以导通或断开。第二选择信号译码器耦接第二电压传送开关，以依据第二选择信号来产生第二传送使能信号。
[0013]在本发明的一实施例中，驱动电压生成器还包括伽玛输入电压生成器。伽玛输入电压生成器耦接第一以及第二数模转换器，用以产生第一及第二伽玛输入电压。
[0014]在本发明的一实施例中，驱动电压生成器还包括驱动电压输出缓冲储存器。驱动电压输出缓冲存储器耦接至第一及第二输出端，驱动电压输出缓冲存储器依据极性选择信号来选择依据第一或第二输出端上的电压以产生驱动输出电压。
[0015]基于上述，本发明在数模转换器中，提供一个或多个的电压传送开关，并通过选择信号译码器所产生的传送使能信号，来将电压传送开关所接收的输入电压直接传输至数模转换器的输出端。如此一来，电压传送开关所接收的输入电压可以不通过具有复杂电路结构的电压选择器来选择输出，而可以在需要的时间，直接通过电压传送开关被传送到数模转换器的输出端，有效降低输入电压传送至输出端所通过路径的电阻值。另外，通过简单的电压传送开关来进行输入电压的传输，也可有效减小电路的布局面积。本发明还提出利用上述的数模转换器所建构的用在显示装置的驱动电压生成器，以提供更为准确的伽玛输入电压来做为驱动输出电压，进以提升显示效能。
[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有技术的数模转换器100的电路图；
[0018]图2为本发明实施例的一数模转换器200的示意图；
[0019]图3为本发明另一实施例的数模转换器300的示意图；
[0020]图4为本发明一实施例的驱动电压生成器400的示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]100、200、300、421、422:数模转换器；
[0023]210、310:电压选择器；
[0024]221?22M、321?32M:电压传送开关；
[0025]230、330:选择信号译码器；
[0026]400:驱动电压生成器；
[0027]410:伽玛输入电压生成器；
[0028]430:驱动电压输出缓冲储存器；
[0029]VPl?VPP、VNl?VNP:伽玛输入电压；
[0030]VP [η]?VP [n+M_4] ,VN [η]?VN [η+Μ-4]:输入电压；
[0031 ]SEL [η]?SEL [n+2]、SELB [η]?SELB [n+2]、SEL, SELB:选择信号；
[0032]0UT1、0UT2:输出端；
[0033]MP21 ?MP28、MN21 ?MN28、MPl ?MP7:晶体管；
[0034]V1、V2:电压；
[0035]HB [η]?HB [η+Μ-4]、H [η]?H [η+Μ-4]:使能信号；
[0036]VOUTP, VDRV:驱动输出电压；
[0037]VOUTl、V0UT2:输出电压；
[0038]P0L:极性选择信号。
【具体实施方式】
[0039]请参照图2，图2为本发明实施例的一数模转换器200的示意图。数模转换器200包括电压选择器210、电压传送开关221?电压传送开关22M以及选择信号译码器230。电压选择器210接收模拟格式的多个输入电压VP[n]?输入电压VP[n+M_4]中的输入电压VP[n]?输入电压VP[n+2]，并接收数字格式的多个选择信号SEL[n]?选择信号SEL[n+2]以及选择信号SELB[n]?选择信号SELB[n+2]。其中，选择信号SELB[η]?选择信号SELB[n+2]分别为选择信号SEL[n]?选择信号SEL[n+2]的反向信号。电压选择器依据选择信号SEL [η]?选择信号SEL [n+2]、选择信号SELB [η]?选择信号SELB [n+2]选择输入电压VP [η]?输入电压VP [n+2]的最多其中之一以提供至输出端OUTl。
[0040]在本实施例中，电压选择器210包括多个晶体管MP21?晶体管MP26所构成的开关。其中，晶体管MP21以及晶体管MP22用来选择输入电压VP[η]以及输入电压VP[n+1]的其中之一来传输至晶体管MP24的一端。晶体管MP21受控于选择信号SELB [η]以导通或断开，而晶体管ΜΡ22则受控于选择信号SEL[n]以导通或断开。另外，晶体管MP23接收输入电压VP[n+2]并受控于选择信号SELB[n]。也就是说，当晶体管MP21以及晶体管MP22依据选择信号SEL[n]以及选择信号SELB[n]传输输入电压VP[n]至晶体管MP24时(输入电压VP[n]等于电压VI)，晶体管MP23同时被导通，并传输输入电压VP[n+2]至晶体管MP25的一端(输入电压VP[n+2]等于电压V2)。相对的，当晶体管MP21以及晶体管MP22依据选择信号SEL[n]以及选择信号SELB[n]传输输入电压VP[n+l]至晶体管MP24时(输入电压VP[n+1]等于电压VI)，晶体管MP23同时被断开，并使晶体管MP23与晶体管MP25耦接的端点呈浮接(floating)状态(电压V2为高阻抗)。
[0041 ] 晶体管MP24与晶体管MP25分别受控于选择信号SELB [n+1]以及选择信号SEL[n+1]以用来选择电压Vl以及电压V2的其中之一来输入至晶体管MP26。晶体管M26则受控于选择信号SELB[n+2]而导通或断开，并决定是否将电压Vl以及电压V2的其中之一传输至输出端OUTl以作为输出电压。
[0042]此外，在本实施例中，电压传送开关221?电压传送开关22M分别由晶体管MP27?晶体管MP28所建构。晶体管MP27?晶体管MP28分别受控于传送使能信号HB [η]?使能信号ΗΒ[η+Μ-4]以导通或断开。值得注意的是，晶体管ΜΡ27?晶体管ΜΡ28中至多一个会被导通，并直接传送其所接收的输入电压VP [η+3]?输入电压VP [η+Μ-4]的其中之一至输出端0UT1。并且，此时电压选择器210中的晶体管ΜΡ26为断开的状态。上述的η以及M皆为正整数。
[0043]当然，晶体管ΜΡ27?晶体管ΜΡ28也可能全部都断开，并使电压传送开关221?电压传送开关22Μ不传送任何电压至输出端0UT1，而在这个条件下，电压选择器210中的晶体管ΜΡ26则必为导通的状态并传送晶体管ΜΡ24以及晶体管ΜΡ25相耦接端点上的电压至输出端OUTl。
[0044]请注意，由上述的说明可以得知，本实施例中的输入电压VP[n+3]?输入电压VP[η+Μ-4]可以通过单一个晶体管ΜΡ27?晶体管ΜΡ28所建构的电压传送开关221?电压传送开关22Μ来传送至输出端OUTI。也就是说，在数模转换器200传送输入电压VP[η+3]?输入电压VP[n+M-4]的其中之一来作为输出电压时，所具有的传输阻抗是很小的。若数模转换器200在高速的操作下，假设具有相对大的电压绝对值的输入电压VP[η+3]?输入电压VP[n+M-4]被有效传输至输出端OUTl所需要的延迟时间就可以有效的被缩短。也就是说，数模转换器200所产生的输出电压可以更为准确。
[0045]选择信号译码器230耦接至电压传送开关221?电压传送开关22M，并接收选择信号SEL [η]?选择信号SEL [n+2]。选择信号译码器230可依据选择信号SEL [η]?选择信号SEL [n+2]及/或其反向信号SELB [η]?反向信号SELB [n+2]来产生传送使能信号HB [η]?使能信号ΗΒ[η+Μ-4]。选择信号译码器230可以通过逻辑运算电路来建构，举例来说，在本实施例的晶体管ΜΡ21?晶体管ΜΡ28皆为P型晶体管的条件下，当数模转换器200依据选择信号SEL [η]?选择信号SEL [n+2]传输输入电压VP [η+3]?输入电压VP[n+M_4]的其中之一至输出端OUTl时，选择信号译码器230使传送使能信号HB[η]?使能信号ΗΒ[η+Μ_4]的其中之一等于逻辑低电位信号，而其余的传送使能信号则等于逻辑高电位信号。
[0046]以下请参照图3，图3为本发明另一实施例的数模转换器300的示意图。数模转换器300包括电压选择器310、电压传送开关321?电压传送开关32Μ以及选择信号译码器330。电压选择器310接收模拟格式的多个输入电压VN[n]?输入电压VN[n+M_4]中的电压VN[n]?VN[n+2]，并接收数字格式的多个选择信号SEL[n]?选择信号SEL[n+2]以及选择信号SELB[η]?选择信号SELB[n+2]。其中，选择信号SELB[η]?选择信号SELB[n+2]分别为选择信号SEL[n]?选择信号SEL[n+2]的反向信号。电压选择器310依据选择信号SEL [η]?选择信号SEL [n+2]、选择信号SELB [η]?选择信号SELB [n+2]选择电压VN [η]?电压VN[n+2]的最多其中之一以提供至输出端OUT2。电压传送开关321?电压传送开关32M的一端分别接收输入电压VN[n]?输入电压VN[n+M_4]中的电压VN[n+3]?电压VN [η+Μ-4]。电压传送开关321?电压传送开关32Μ的另一端共同接至输出端OUT2。电压传送开关321?电压传送开关32Μ分别依据传送使能信号Η[η]?使能信号Η[η+Μ_4]以导通或断开。
[0047]与图2的实施例不相同的，本实施例的开关皆利用N型晶体管来建构，因此，其中的晶体管丽21?晶体管丽28所受控的信号皆为图2的实施例的晶体管ΜΡ21?晶体管ΜΡ28的反向。而关于本实施例的动作细节，与图2示出的实施例相类似，以下不多赘述。
[0048]以下请参照图4，图4为本发明一实施例的驱动电压生成器400的示意图。驱动电压生成器400适用于显示装置，在此所指的显示装置例如为液晶显示器或发光二极管显示器等。以显示装置如为液晶显示器为范例，驱动电压生成器400包括伽玛输入电压生成器410、数模转换器421及422以及驱动电压输出缓冲存储器430。伽玛输入电压生成器410与数模转换器421、422相耦接，用以产生伽玛输入电压VPl?VPP及VNl?VNP。数模转换器421、422分别接收伽玛输入电压VPl?VPP及VNl?VNP以及选择信号SEL、SELB，并由其输出端产生输出电压VOUTl及V0UT2至驱动电压输出缓冲储存器430。驱动电压输出缓冲储存器430则耦接至数模转换器421、422的输出端，并依据极性选择信号POL来选择依据数模转换器421、422的输出端上的电压以产生驱动输出电压VDRV。
[0049]在此请注意，关于数模转换器421、数模转换器422的实施细节，其中，数模转换器421可以利用如图2示出的实施例的数模转换器200来建构，而数模转换器422则可以利用如图3示出的实施例的数模转换器300来建构，其中，数模换器421用来选择正的伽玛输入电压VPl?伽玛输入电压VPP来产生输出电压VOUTl，而数模转换器422则用来选择负的伽玛输入电压VNl?伽玛输入电压VNP来产生输出电压V0UT2。
[0050]另外，选择信号SEL、选择信号SELB可以依据显示装置所要显示的图像的灰阶数据来产生。通常来说，每一个选择信号SEL、选择信号SELB使数模转换器421、数模转换器422分别对应产生一个输出电压VOUTl及V0UT2，其中，选择信号SEL及选择信号SELB互为反向信号。
[0051]在此，数模转换器421、数模转换器422并非皆是必要，若应用在驱动电压生成器400不具驱动极性的例如发光二极管显示器上时，数模转换器421、数模转换器422可以针对驱动输出电压的电压正负来择一使用，当然，在此条件下，驱动电压输出缓冲存储器430则无需接收极性选择信号P0L，而仅需要加强输出电压VOUTl或输出电压V0UT2的驱动能力来产生驱动输出电压VDRV。
[0052]综上所述，本发明通过在数模转换器的电压选择器外，另设置电压传送开关。并设定使输入电压中的部分电压通过电压传送开关来传送至在数模转换器的输出端。这样一来，这些耦接至电压传送开关的输入电压在进行电压传送时，不需要经过具有高阻抗的电压传输路由，可以更快速的被传送至输出端，以加快数模转换器的电压转换效率。另外，通过简单的电压传送开关的配置，还可以有效降低电路的面积，节省成本。附带一提的，本发明所提出的数模转换器可应用在显示装置的驱动电压生成器上，在显示画面具有高画面更新率的状态下，可以有效的提升其显示效能并减少电路元件的数量，兼顾产品品质与价格竞争力的提升。
[0053]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种数模转换器，其特征在于，包括: 一电压选择器，接收模拟格式的多个输入电压中的N个第一电压，并接收数字格式的多个选择信号，该电压选择器依据该些选择信号选择该些第一电压的最多其中之一以提供至一输出端； M个电压传送开关,该些电压传送开关的一端分别接收该些输入电压中非该些第一电压的M个第二电压，该些电压传送开关的另一端共同接至该输出端，该些电压传送开关分别依据M个传送使能信号以导通或断开；以及 一选择信号译码器，耦接该些电压传送开关，依据该些选择信号来产生该些传送使能信号， 其中，M以及N皆为正整数。
2.根据权利要求1所述的数模转换器，其特征在于，该些电压传送开关至多一个依据该些传送使能信号而导通。
3.根据权利要求2所述的数模转换器，其特征在于，当该电压选择器选择该些第一电压的其中之一以提供至该输出端时，该些电压传送开关均被断开。
4.根据权利要求2所述的数模转换器，其特征在于，当该电压选择器未选择该些第一电压的任一以提供至该输出 端时，该些电压传送开关的其中之一被导通。
5.一种驱动电压生成器，适用于一显示装置，其特征在于，包括: 一第一数模转换器，包括: 一第一电压选择器，接收模拟格式的多个第一伽玛输入电压中的N个第一电压，并接收数字格式的多个第一选择信号，该第一电压选择器依据该些第一选择信号选择该些第一电压的最多其中之一以提供至一第一输出端； M个第一个电压传送开关，该些第一电压传送开关的一端分别接收该些第一伽玛输入电压中非该些第一电压的M个第二电压，该些第一电压传送开关的另一端共同接至该第一输出端，该些第一电压传送开关分别依据M个第一传送使能信号以导通或断开；以及 一第一选择信号译码器，耦接该些第一电压传送开关，依据该些第一选择信号来产生该些第一传送使能信号，其中，M以及N皆为正整数。
6.根据权利要求5所述的驱动电压生成器，其特征在于，还包括: 一第二数模转换器，包括: 一第二电压选择器，接收模拟格式的多个第二伽玛输入电压中的N个第三电压，并接收数字格式的多个第二选择信号，该第二电压选择器依据该些第二选择信号选择该些第三电压的最多其中之一以提供至一第二输出端； M个第二个电压传送开关，该些第二电压传送开关的一端分别接收该些第二伽玛输入电压中非该些第二电压的M个第四电压，该些第二电压传送开关的另一端共同接至该第二输出端，该些第二电压传送开关分别依据M个第二传送使能信号以导通或断开；以及 一第二选择信号译码器，耦接该些第二电压传送开关，依据该些第二选择信号来产生该些第二传送使能信号。
7.根据权利要求6所述的驱动电压生成器，其特征在于，还包括: 一伽玛输入电压生成器，耦接该第一以及该第二数模转换器，用以产生该些第一及该些第二伽玛输入电压。
8.根据权利要求6所述的驱动电压生成器，其特征在于，还包括: 一驱动电压输出缓冲储存器，耦接至该第一及该第二输出端，该驱动电压输出缓冲储存器依据一极性选择信号来选择依据该第一或该第二输出端上的电压以产生一驱动输出电压。
9.根据权利要求6所述的驱动电压生成器，其特征在于，该些第一电压传送开关至多一个依据该些第一传送使能信号而导通，该些第二电压传送开关至多一个依据该些第二传送使能信号而导通。
10.根据权利要求9所述的驱动电压生成器，其特征在于，当该第一电压选择器选择该些第一电压的其中之一以提供至该第一输出端时，该些第一电压传送开关均被断开，当该第二电压选择器选择该些第三电压的其中之一以提供至该第二输出端时，该些第二电压传送开关均被断开。
11.根据权利要求9所述的驱动电压生成器，其特征在于，当该第一电压选择器未选择该些第一电压的任一以提供至该第一输出端时，该些第一电压传送开关的其中之一被导通，当该第二电压选择器未选择该些第三电压的任一以提供至该第二输出端时，该些第二电压传送开关的其中之一被导通·。
【文档编号】G09G3/20GK103544913SQ201210245679
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月16日 优先权日:2012年7月16日
【发明者】程智修, 黄如琳, 洪邦桢 申请人:联咏科技股份有限公司