电平电压生成电路、数据驱动器及显示装置的制作方法

本发明涉及一种电平电压生成电路、数据驱动器及显示装置。

背景技术：

1、近年来，作为包含液晶或有机电致发光(electro luminescence，el)等显示元件的显示装置的驱动方式，采用有源矩阵驱动方式。在有源矩阵驱动方式的显示装置中，显示面板包含将像素部及像素开关配置成矩阵状的半导体基板(例如，在彩色4k面板的情况下，为3840×红绿蓝(red green blue，rgb)像素列×2160像素行)。通过栅极信号来控制像素开关的开启/关闭，在像素开关变成开启时将与影像数据信号对应的灰阶电压信号供给至像素部，而对各像素部的亮度进行控制，由此进行显示。栅极信号向像素开关的供给通过栅极驱动器经由扫描线来进行。另外，灰阶电压信号向像素部的供给通过数据驱动器经由数据线来进行。栅极驱动器至少供给2值的栅极信号，与此相对，数据驱动器供给与灰阶电压对应的多值电平的灰阶电压信号。

2、在有源矩阵驱动方式的显示装置中，根据多灰阶化、高精细化及高画质化的需要，要求从数据驱动器输出的灰阶电压(以下，也称为输出电压)的高精度化。尤其，在使用多个数据驱动器集成电路(integrated circuit，ic)作为数据驱动器的显示面板中，数据驱动器ic间的输出电压的偏差会导致引起显示不均。数据驱动器ic间的输出电压的偏差例如要求成为5mv以下。数据驱动器ic间的输出电压的偏差主要是由各数据驱动器ic内的电平电压生成电路的电压精度引起。

3、电平电压生成电路内置于数据驱动器ic，包含于伽马电压/灰阶电压生成电路中。伽马电压/灰阶电压生成电路包括根据伽马基准电压生成多个伽马电压的电平电压生成电路、及根据多个伽马电压生成与灰阶电压对应的电压的电平电压生成电路。由伽马电压/灰阶电压生成电路生成的灰阶电压信号被供给至数字/模拟(digital/analog，d/a)转换部。d/a转换部包含针对数据驱动器ic的各输出设置的多个解码器及输出放大器。由伽马电压/灰阶电压生成电路生成的多个电平电压分别以共用的方式被供给至多个解码器。各解码器根据从数据驱动器ic的外部输入的影像数字信号，从多个电平电压中选择一个或规定数量的电平电压，并将其供给至对应的输出放大器。各输出放大器输出对由解码器选择的电平电压进行运算放大而得的灰阶电压信号。

4、在伽马电压/灰阶电压生成电路中，例如设置有分别接收伽马基准电压的供给的一对放大器，所述一对放大器分别对伽马基准电压进行电流放大并将其供给至第一梯形电阻的两端。从第一梯形电阻输出对伽马基准电压进行分压而得的多个电平的伽马电压。多个伽马解码器基于外部输入的伽马调整数字信号，从第一梯形电阻的输出电压选择一些伽马电压，并将其供给至多个放大器。所述多个放大器对分别由伽马解码器选择的伽马电压进行电流放大，并将其供给至第二梯形电阻。从第二梯形电阻输出对伽马电压进行分压而得的多个电平电压作为与灰阶电压对应的电压。

5、图11a是示意性地表示伽马电压/灰阶电压生成电路中的伽马基准电压或伽马电压向第一梯形电阻或第二梯形电阻供给的部分的一例的平面图。再者，此处仅示出梯形电阻的一端侧。另外，图11b是沿着图11a中的aa线的剖面图。

6、梯形电阻包含电阻层52、多根金属配线及触头(在图11a中为金属配线m0、金属配线m1及金属配线m2、触头cn0、触头cn1及触头cn2)。电阻层52例如通过在半导体基板或绝缘性基板等基板上形成薄膜而构成。金属配线m0经由触头cn0而连接于电阻层52。金属配线m1经由触头cn1而连接于电阻层52。金属配线m2经由触头cn2而连接于电阻层52。

7、梯形电阻中，以按照基于预先制作的电阻设计值及电阻层52的片电阻的尺寸导出与电压设计值相应的电压的方式布局有电阻层52、金属配线m0、金属配线m1及金属配线m2、触头cn0、触头cn1及触头cn2。例如，在将通过电阻设计值r0、电阻设计值r1进行了分压的电阻层52上的电压设计值设为vgs0、vgs1及vgs2的情况下，期待通过在电阻层52上的分压地点设置触头cn0、触头cn1及触头cn2，而从金属配线m0、金属配线m1及金属配线m2导出电压vgs0、电压vgs1及电压vgs2。

8、放大器51例如在非反相输入端接受伽马基准电压vg0的供给，并输出对其进行电流放大而得的输出电压vout。从放大器51输出的输出电压vout被施加至放大器51的反相输入端，并且经由金属配线m0及触头cn0被供给至电阻层52的电阻r0的区域的边界(电压供给点)。另外，从金属配线m0、金属配线m1及金属配线m2导出梯形电阻的输出电压(即，分压电压)。再者，若将放大器51的非反相输入端与反相输入端为相互相同电压时设为稳定状态，则在稳定状态下放大器51的输出电压vout与伽马基准电压vg0相等。

9、电阻层52的连接有触头cn0的电阻r0的区域的边界点成为电阻层52上的电压供给点且电压输出点。对金属配线m0供给放大器51的输出电压vout(＝vg0)，从金属配线m0导出电压vg0。

10、放大器51设置于梯形电阻的一端附近，将对伽马基准电压vg0进行电流放大而得的电压作为输出电压vout(＝vg0)而供给至金属配线m0。在梯形电阻的另一端附近，例如在与放大器51成对的位置设置有输出伽马电压的放大器(未图示)。在电阻层52流动和所述伽马电压与从放大器51供给的伽马基准电压vg0的电压差相应的电流。另外，所述电流也流过金属配线m0及触头cn0。此处，当将金属配线m0的电阻值设为足够小而可忽视的值时，在施加至金属配线m0的伽马基准电压vg0与电阻层52上的电压供给点且电压输出点的电压vgs0之间产生与触头cn0的电阻rc相应的电压差vc。即，金属配线m0的电压vg0与电阻层52上的电压vgs0的关系成为vg0＝vgs0+vc。

11、另一方面，作为梯形电阻的电压输出端的金属配线m1及金属配线m2连接于灰阶电压信号的形成输出部的放大器的栅极部分。因此，在金属配线m1、金属配线m2及触头cn1、触头cn2中不流动稳定电流。因此，从金属配线m1及金属配线m2直接导出电阻层52上的电压vgs1及电压vgs2。

12、金属配线m0与金属配线m1之间的电阻值并非作为设计电阻值的电阻值r0，而是成为将电阻值r0与触头cn0的电阻rc相加而得的电阻值。因此，从梯形电阻输出的分压电压产生电压间的相对误差。

13、为了消除此种分压电压间的相对误差，提出了具有如下构成的多电平电压发生器：在电阻层52上将从放大器51接受输出电压vout的供给的电压供给点与输出电压vgs0的电压输出点分离(例如专利文献1)。

14、在所述多电平电压发生器中，例如在电阻层52的比电阻r0的区域更靠外侧(即，梯形电阻的端部侧)设置电阻rr的区域，在电阻rr的区域的最外部经由触头cn0a连接金属配线m0a。而且，经由金属配线m0将放大器51的输出电压vout供给至电阻层52，另一方面，从金属配线m0a导出梯形电阻的输出电压。此时，在电阻层52不流动稳定电流，因此连接有触头cn0的电阻层52的电压供给点与连接有触头cn0a的电阻层52的电压输出点的电压相等，成为电压vgs0。根据所述构成，可从梯形电阻的金属配线m0a输出和电阻设计值r0与电阻设计值r1的分压比相应的电压，因此可改善分压电压的相对误差。

15、[现有技术文献]

16、[专利文献]

17、[专利文献1]日本专利特开2008-146028号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、根据所述现有技术文献那样的多电平电压发生器，可改善从梯形电阻输出的分压电压的电压间的相对误差，但在从金属配线m0a输出的输出电压vgs0与作为输出期待值的伽马基准电压vg0之间，依然存在与触头cn0的电阻rc相应的电压vc的差异。即，会在来自梯形电阻的输出电压与输出电压的期望值之间产生绝对的误差。另外，触头的电阻值与电阻层相比，通常电阻值的偏差大。

3、而且，若在不同的数据驱动器ic之间连接电阻层与金属配线的触头的电阻值产生偏差，则在数据驱动器内部生成的电平电压产生误差，因此从数据驱动器输出的灰阶电压信号也产生误差，从而存在导致显示不均的问题。

4、本发明是鉴于所述问题点而成，其目的在于提供一种能够对数据驱动器ic间的输出电压抑制偏差，而进行无不均的显示的显示装置。

5、解决问题的技术手段

6、本发明的电平电压生成电路基于不同的n个输入电压，生成m个电平电压，其中n是n≧2的整数，m是m＞n的整数。电平电压生成电路的特征在于包括：n个差动放大器，分别接收n个输入电压，分别具有输出端，用以将各n个输入电压放大并输出；以及梯形电阻，具有分别连接于n个差动放大器的输出端的n个电压供给点、及输出m个电平电压的m个电压输出点。述梯形电阻具有：第一配线，经由n个电压供给点中的一个电压供给点，连接到n个差动放大器的一个差动放大器的输出端，及第二配线，连接于m个电压输出点的一个以及n个差动放大器的一个差动放大器的输入对的其中一个之间。

7、本发明的数据驱动器是连接于具有多根数据线的显示面板，将与影像数据信号对应的灰阶电压信号供给至所述多根数据线。数据驱动器包括：伽马电压生成部，基于供给至数据驱动器的不同的n个基准电压，将n个基准电压进行分压而生成m个伽马电压，且通过放大器将m个伽马电压进行放大，其中n是n≧2的整数，m是m＞n的整数；灰阶电压输出部，基于从伽马电压生成电路输出的m个伽马电压，生成与影像数据信号相应的灰阶电压信号。伽马电压生成电路包括：n个差动放大器，分别接收n个输入电压，且分别具有输出端，用以将各n个输入电压放大并输出；以及梯形电阻，具有分别连接于n个差动放大器的输出端的n个电压供给点、及输出m个电平电压的m个电压输出点。梯形电阻具有：第一配线，经由n个电压供给点中的一个电压供给点，连接到n个差动放大器的一个差动放大器的输出端，及第二配线，连接于m个电压输出点的一个以及n个差动放大器的一个差动放大器的输入对的其中一个之间。

8、本发明的显示装置包括：显示面板，具有多根数据线、多根扫描线、分别设置于所述多根数据线与所述多根扫描线的交叉部的像素开关及像素部；栅极驱动器，在与脉冲宽度相应的选择期间，将控制像素开关为开启的扫描信号供给至多根扫描线；以及数据驱动器，将与影像数据信号对应的灰阶电压信号供给至多根数据线。数据驱动器具有：伽马电压生成部，基于供给至数据驱动器的不同的n个基准电压，将n个基准电压进行分压而生成m个伽马电压，且通过放大器将m个伽马电压进行放大，其中n是n≧2的整数，m是m＞n的整数；灰阶电压输出部，基于从伽马电压生成电路输出的m个伽马电压，生成与影像数据信号相应的灰阶电压信号。伽马电压生成电路包括：n个差动放大器，分别接收n个输入电压，且分别具有输出端，用以将各n个输入电压放大并输出；以及梯形电阻，具有分别连接于n个差动放大器的输出端的n个电压供给点、及输出m个电平电压的m个电压输出点。梯形电阻具有：第一配线，经由n个电压供给点中的一个电压供给点，连接到n个差动放大器的一个差动放大器的输出端，及第二配线，连接于m个电压输出点的一个以及n个差动放大器的一个差动放大器的输入对的其中一个之间。

9、发明的效果

10、根据本发明的电平电压生成电路，能够对数据驱动器ic间的输出电压抑制偏差，进行无不均的显示。