CN1551075B - 显示板的电流驱动电路和设备 - Google Patents

Abstract

为了均衡显示设备中的显示元件的发光强度，提供了一种用于显示板的电流驱动设备，包括：级联连接的多个电流驱动电路，所述多个电流驱动电路中的每一个都包括一参考电流生成部件，该部件包括一参考电阻器，并且允许从所述多个电流驱动电路外部生成的参考电流流经所述参考电阻器，以及至少一个内部参考电流是响应于所述至少一个内部参考电流的流动而生成的；和一参考电流源，允许所述外部参考电流流经所述多个电流驱动电路，所述电流驱动电路能够计算期望数目的所述至少一个内部参考电流之和，并将期望数目的内部参考电流输出到所述显示板的显示部件。

Description

显示板的电流驱动电路和设备

技术领域

本发明涉及显示板的电流驱动电路和设备，特别是涉及允许在显示板上集成显示元件以提高发光发射强度的均匀性的电流驱动电路和设备。

背景技术

近年，随着微处理技术的进步，半导体元件越来越小，集成这种半导体元件的LSI(大规模集成电路)变得越来越大。例如，在诸如液晶显示设备等显示设备，在驱动电路中提供的输出电路为了驱动数据线路而接收用于显示1个像素的8比特数字数据并且产生用于显示256灰度的2维图像的电压，使得该电压施加于液晶并驱动液晶，使液晶显示板能够显示16,770,000种颜色。

也就是说，当将模拟图像转换成数字数据时，使用8比特或16比特信号来将灰度与特定的亮度级别对应起来。为了得到单色图像，用1比特信息来表示灰度级的最小数目，1比特信息也就是2灰度表示，其中“0”和“1”分别表示黑和白。

另一方面，在现有技术中已知，将红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色混合在一起，可以得到彩色图像。例如，当红(R)、绿(G)、蓝(B)三色表现为256个灰度级时，通过计算：256×256×256＝16,770,000，总共可以显示16,770,000种颜色。

这种显示板的驱动电路中所使用的电流驱动设备在日本专利申请号13(2001)-42827中得到了公开。上述公开的现有电流驱动设备包括多个串联连接的电流驱动集成电路(下面简称IC)，如图1所示。参考图1，多个电流驱动IC 1至IC 4以及参考电流源5插于高压电源和低压电源之间，其中每一个IC都使用了电流镜像电路作为恒流源，并且集成于每一个电流驱动IC中的电流镜像电路呈级联的形式，以使得流经多个电流驱动IC的电流几乎大小相等。

当上述电流驱动IC中的电流镜像电路由MOS晶体管组成时，MOS晶体管的门限电压VT的变动将使流经电流驱动IC芯片的电流的变动增大，增大幅度与电流驱动IC的个数成比例。

显示板的驱动电路中使用的另一个电流驱动设备如图2所示，它在日本专利申请号14(2002)-244618中得到了公开。参考图2，电流驱动设备包括电流源单元22和吸收电流调整单元23。电流源单元22包括参考电流源I1、I2、...、In，用于提供不同级别的电流；以及多个开关SW1、SW2、...、SWn，用于接收来自参考电流源I1、I2、...、In的电流和对应于控制信号D1、D2、...、Dn而在ON和OFF状态之间切换，从而将来自参考电流源I1、I2、...、In的电流与特定级别的输出电流结合起来。在这种情况下，多个开关SW1、SW2、...、SWn的一端分别连接到参考电流源I1、I2、...、In，另一端连接在一起。吸收电流调整单元23接收特定级别的参考电流作为开关SW1、SW2、...、SWn的输出的结果，然后调整吸收电流的级别，将特定级别的吸收电流输出到连接单个像素的数据线路之一。

上述例子表示的是一般的电流驱动电路，并且当例如以n比特灰度级来表示每一个原色时，电流驱动电路通过结合二进制加权恒流I1至In来提供特定级别的电流。

不过，当要提供给显示板的输出电流因为附近恒流之间有二倍的不同而无变化时，提供二进制加权恒流的电流驱动电路不能保证输出电流的单调增加。因此，电流驱动电路既不能高精度地增加或减少电流，也不能提供用来以更大灰度级数目表示特定颜色的电流。而且，上述电流驱动电路不能对于对应于数字信号的输出电流使用具有高精确度的伽马校正。

还有，显示板的驱动电路中使用的另一个现有驱动设备在日本专利申请号13(2001)-350439中得到了公开。上述公开的图像显示设备通过调整对应于数字信号的驱动电流的级别和脉宽来对驱动电流使用伽马(γ＝2.0)校正。不过，由于驱动电流在表示小数目灰度级时脉宽较小，因此无法提供能够以特定亮度级别来驱动发光元件的驱动电流。

如上所述，在日本专利申请号13(2001)-42827所公开的用于显示板的现有电流驱动设备例子中，电流驱动设备被构造为：多个电流驱动IC 1至IC 4级联连接，并且多个电流驱动IC 1至IC 4中的每一个IC中的电流镜像电路级联连接，并且产生几乎相等大小的电流流经多个电流驱动IC 1至IC 4的每一个。不过，当每一个电流镜像电路都由MOS晶体管构建时，MOS晶体管的门限电压的变化将会与电流驱动IC的个数成比例地增加电流驱动IC之间的变化程度。

而且，在日本专利申请号14(2002)-244618所公开的电流驱动设备例子中，结合任意二进制加权恒流I1至In很难提供用于以更大数目灰度级表示特定颜色的电流，因为作为来自电流驱动电路的二进制加权恒流的集合的输出电流的单调增加得到了恶化。进而，电流驱动电路无法对于对应于数字信号的输出电流应用具有高精确度的伽马校正。

另外，在日本专利申请号13(2001)-350439所公开的电流驱动设备例子中，图像显示设备通过调整对应于数字信号的驱动电流的级别和脉宽来对驱动电流应用伽马校正。不过，当驱动电流的幅度变得很小时，MOS晶体管电路中的驱动电流的响应速度有可能降低。

发明内容

考虑到上述问题，本发明提供的电流驱动设备能够使电流在显示板的多个电流驱动IC内部均匀流动，通过电流驱动IC输出具有高精确度的驱动电流到显示板，以及进一步对驱动电流应用伽马校正，其中的电流是通过参考由参考电流源提供的电流而产生的。

根据本发明的电流驱动设备包括：级联连接的多个电流驱动电路，每一个电流驱动电路都包括参考电流生成部件，该部件包括参考电阻器，并且该部件允许从多个电流驱动电路的外部生成的参考电流流经参考电阻器，以及对应于至少一个内部参考电流的流动而生成至少一个内部参考电流；参考电流源，允许外部参考电流流经多个电流驱动电路，其中电流驱动电路能够计算出期望数目的至少一个内部参考电流的总和并将期望数目的内部参考电流输出到显示板的显示元件。

进而，电流驱动设备中，参考电流生成部件进一步包括多个电流调整电阻器，并且使得参考电阻器两端生成的参考电压应用于多个电流调整电阻器中的每一个电阻器两端，以产生至少一个内部参考电流。

根据电流驱动设备的上述配置，单个参考电流可以流经包括在多个电流驱动电路的每一个中的参考电阻器，因此消除了流经多个电流驱动电路的参考电阻器的参考电流的幅度变化。

根据发明的用于显示板的电流驱动设备的第一个方面，从多个电流驱动电路中选取的、位于高压电源侧的电流驱动电路的参考电阻器通过电压调整电阻器连接到高压电源，并且从多个电流驱动电路中选取的、位于低压电源侧的电流驱动电路的参考电阻器连接到参考电流源。

根据发明的用于显示板的电流驱动设备的第二个方面，多个电流驱动电路中的每一个都包括电压调整电路，其连接到位于高压电源侧的参考电阻器的端子，其中当多个电流驱动电路被偏压时，只有从多个电流驱动电路中选取的、位于高压电源侧的电流驱动电路的电压调整电路具有压降，而其他电流驱动电路被短路。

利用发明的用于显示板的电流驱动设备的第一个方面和第二个方面，能够将参考电阻器两端的参考电压安全地应用在从多个电流驱动电路中选取且最靠近高压电源的电流驱动电路中包括的电流调整电阻器的两端，并且进而能够减少在多个电流驱动电路中包括的电流调整电阻器两端的电压变化。

根据本发明的电流驱动电路包括：参考电流生成部件，该部件包括参考电阻器，并且允许从电流驱动电路外部生成的参考电流流经参考电阻器，以及对应于至少一个内部参考电流的流动生成至少一个内部参考电流，其中电流驱动电路能够计算出期望数目的至少一个内部参考电流的总和并输出期望数目的内部参考电流。

进而，电流驱动电路被构造为，参考电流生成部件进一步包括多个电流调整电阻器，并且将参考电阻器两端生成的参考电压应用于所述多个电流调整电阻器的两端，以产生多个内部参考电流。

根据电流驱动电路的上述配置，包括在电流驱动电路中的电流调整电阻器的阻值可变，以使得要提供给显示板的显示部件的驱动电流与用驱动电流对输入信号特性(也就是，伽马特性)来表示的驱动电流大致相等。

根据本发明的设备包括：第一和第二端子；第一电阻器，连接在第一和第二端子之间以接收参考电流；以及电流生成电路，响应于参考电流并生成第一电流。

如上所述构建的设备可以构造为，电流生成电路包括：第二电阻器；电压施加电路，响应于第一电阻器一端处的电压并且对第二电阻器的一端施加驱动电压；以及第一驱动电路，响应于第一电阻器另一端处的电压并且驱动第二电阻器另一端，使得第一电流流经第二电阻器。

如上所述构建的设备还可以进一步构造为，电流生成电路进一步包括：第三电阻器，其一端施加了驱动电压；以及第二驱动电路，其响应于第一电阻器另一端处的电压并且驱动第三电阻器，使得第二电流流经第三电阻器。

如上所述构建的设备可进一步包括：输出端；第一开关，其在激活时能够为输出端提供第一电流；以及第二开关，其当激活时能够为输出端提供第二电流。

根据本发明构建的设备提供了与前面提到的发明的电流驱动设备和电流驱动电路的描述同样的有益效果。

附图说明

图1解释了集成了多个电流驱动IC的现有电流驱动设备的结构配置；

图2解释了一般的电流驱动设备的结构配置；

图3为一个图表，解释了在本发明的第一实施例中，电流驱动IC和显示板之间的几何关系；

图4解释了本发明的第一实施例的电流驱动IC的结构配置；

图5解释了在本发明的第一实施例的电流驱动IC中的电流源的结构配置；

图6解释了根据本发明的第二实施例的压降调整电路的结构配置；

图7A为压降调整电路的电压特性；

图7B为示意图，解释了当测量压降调整电路的电压特性时，电流驱动设备是如何偏压的；

图8为一个图表，解释了在本发明的第三实施例的电流驱动IC中的多个电流源；

图9解释了本发明的第四实施例的改型的电流驱动IC的结构配置；

图10解释了本发明的第五实施例的电流驱动IC的结构配置；

图11解释了在本发明的第五实施例中，结合了电流源和电流驱动IC的电路的结构配置；

图12解释了图11中的电流驱动IC的开关的结构配置；

图13为一个图表，解释了驱动电流对输入信号特性，即伽马特性，的关系；

图14解释了根据本发明的第六实施例，生成驱动电流的电流驱动IC的结构配置，其中的驱动电流根据是否要显示由输入信号代表的三个原色R、G、B的任何一个来变化；和

图15为源电流的电流驱动IC的结构配置，表明本发明的电流驱动设备不仅可以为吸收电流使用电流驱动IC，如图11所示，而且可以为源电流使用电流驱动IC。

具体实施方式

首先，讲述本发明的概要。图3解释了本发明的电流驱动设备和由本发明的电流驱动设备(由电流驱动IC组成)所驱动的显示板之间的几何关系。如图3所示，根据本发明的电流驱动IC 1至IC 4分别有参考电阻器Rr，这些参考电阻器Rr串联连接，并且进一步地，位于最低电位侧的一个参考电阻器Rr连接到外部参考电流源5。假定位于电流驱动IC 1至IC 4中每一个电流驱动IC内的两个端子101和102之间的参考电阻器Rr能够让由外部电流源IREF提供的外部参考电流流经参考电阻器Rr，在电阻器Rr的两端产生压降VR，因此能够均衡显示设备的发光元件的发光亮度。

尽管图中未示出，诸如液晶显示板等显示板具有驱动设备，该设备位于显示板的外围，用于驱动液晶显示板。在这种情况下，驱动设备是用于通过输出驱动信号到每一源线路来驱动源线路的源驱动器，以及用于以分时的形式来驱动多个源线路的门驱动器。

本发明的电流驱动设备的构建，使得分别包含于多个电流驱动IC1至IC 4中的各个参考电阻器Rr与参考电流源5级联连接，并且使得外部参考电流IRef流经单个的电阻器Rr，以便在每个电阻器Rr的两端产生压降VR。通过使用压降VR，可以使通过参考由参考电流源5提供的参考电流所生成的均匀数量的电流在每一个电流驱动IC 1至IC4内流动。

利用上述的由电流驱动IC 1至IC 4组成的电流驱动设备，能够将来自电流驱动IC 1至IC 4的高精度驱动电流输出到显示板6，并且进而对驱动电流应用伽马校正。

首先，将参考附图讲述本发明的第一实施例。

图4解释了根据本发明的第一实施例的电流驱动IC的结构配置。参考图4，本发明的电流驱动设备被构造为，电流驱动IC 1至IC 4和参考电流源5在高压电源VDD和低压电源GND之间级联连接。因此，集成于单个电流驱动IC 1至IC 4中的各个参考电阻器Rr和参考电流源5也级联连接，以便能够使外部参考电流IRef经单个电流驱动IC 1至IC 4的参考电阻器Rr而从高压电源VCC流出。

图5解释了电流驱动IC 1的结构配置。参考图5，电流驱动IC 1包括参考电阻器Rr，运算(OP)放大器11和12，电流调整电阻器R，以及参考MOS晶体管13和14(组成参考电流部分)，所有这些都组成了电流驱动IC中的参考电流生成部件。参考电阻器Rr连接在每一电流驱动IC 1至IC 4的两个端子101和102之间，将高压电源VDD分成多个电压(参考图4)。OP放大器11用作为电压跟随器，通过放大器的非反相输入端(+)来接收出现于参考电阻器Rr的高电位端的电压V1，并输出与电压V1相等的电压V3。通过让内部参考电流I经电流调整电阻器R从OP放大器11的输出端流出，产生了电压V4。

OP放大器12通过放大器的反相输出端(-)来接收参考电阻器Rr的低电位端的电压V2，并且将电压V2输出到电流调整电阻器R的低电位端。因此，近似等于参考电阻器Rr两端电压的一个电压被加在电流调整电阻器R的两端，以使内部参考电流I流经参考晶体管13和14。

需要指出的是，OP放大器11的非反相输入端(+)处的电压V1和反相输入端(-)处的电压V3是相等的，因为OP放大器原理上在这两个端子处具有虚短路点，而且进一步地，OP放大器12的反相输入端(-)处的电压V2和非反相输入端(+)处的电压V4是相等的，原因同上。

因此，由方程V1＝V3和V2＝V4可以导出电阻器R和Rr两端的电压相等，这样就建立起如下方程：

I＝IRef×(Rr/R)                              (1)

上述方程告诉我们，内部参考电流I可以通过参考外部参考电流Iref而在每一电流驱动IC 1至IC 4内部产生。

再次参考图5，设ΔR表示参考电阻器Rr与电流调整电阻器R的阻值之差，ΔVos表示OP放大器11和12的偏移电压之差，内部参考电流I与外部参考电流IRef的差值ΔI是这样计算的：

$\mathrm{\ΔI}=\sqrt{{\left(\frac{\mathrm{\ΔR}\×I}{R}\right)}^2+2{\left(\frac{\mathrm{\ΔVos}}{\mathrm{Vr}}\right)}^2}---\left(2\right)$

其中在方程中假设了R＝Rr，I＝IRef。

当假设I＝10μA，R＝200kΩ，ΔR＝1kΩ，且ΔVos＝5mV时，ΔI＝0.06μA，则其含义是，内部参考电流I与外部参考电流IRef之间的差值为外部参考电流IRef的0.6％。

不过，无论电流驱动IC位于电流驱动设备内部何处，内部参考电流I与外部参考电流IRef之间的差值是一样的，因此，可以将在电流驱动IC 1至IC 4的内部生成的内部参考电流I与外部参考电流IRef之间的相差程度调整的几乎一样。

另一方面，参考图1，它解释了日本专利申请号13(2001)-42827中的电流驱动设备。该设备的构建使得每一个都包含级联连接的电流镜像(电流镜像比率：1)电路的多个电流驱动IC 1至IC 4级联连接，因此在位于距离参考电流源IREF最远的电流驱动IC 4内部产生的内部参考电流I与外部参考电流IRef之间的差值达到最大。

也就是说，ΔI1＜ΔI2＜ΔI3＜ΔI4的关系意味着位于距离参考电流源IREF最远处的电流驱动IC内产生的内部参考电流I与外部参考电流IRef之间的差值变得越来越大，与电流驱动IC的个数成比例。

再一次参考图5，当将人们所熟知的偏移补偿电路添加于每一OP放大器11和12时，由方程(2)表示的ΔVos变得接近于零，使得由方程(2)表示的ΔI进一步减小。

而且，从方程(2)可以知道，将偏移补偿电路添加于每一OP放大器11和12，能够防止如图5所示的压降VR影响内部参考电流I与外部参考电流IRef之间的差值ΔI。这样能够减少电阻器Rr的阻值，进而减少压降VR。

也就是说，将偏移补偿电路添加于每一OP放大器11和12，能够减少电阻器Rr两端的压降VR，这样允许了级联连接更多个电流驱动IC。

需要指出的是，第一实施例的电流驱动设备被构造为，每一个电流驱动IC 1至IC 4中包含的如图4所示的OP放大器11和12都具有一高压电源VDD作为工作电源，并且如图5所示的电流驱动IC的结构配置被用于如图4所示的电流驱动IC 1至IC 4中的每一个。在这种情况下，在如图4所示的电流驱动IC 4中的电压V1等于高压电源VDD。

图4所示的电流驱动IC 4中的OP放大器11的工作电压为高压电源VDD，并且出现于OP放大器11的输入端的电压V1等于VDD。因此能够理想地得到方程V3(出现于OP放大器11的输出端的电压)＝V1＝VDD。不过在实际上，通过让一定的电流流经OP放大器11的输出晶体管来将电流提供给电流调整电阻器R，从而在输出晶体管的两端产生压降，据此可以得到如下关系：V3＜VDD＝V1。因此得不到I＝IRef这一关系。不过，如果OP放大器11的输出晶体管是由一种具有高驱动能力的功率晶体管实现的，则功率晶体管两端的压降会很小，因此可以建立关系：在这种情况下，OP放大器11的输出晶体管的尺寸会很大，消耗更大的电流。

为了解决上述问题，在字母“A”标示的位置放置一电阻器，即该电阻器连接在高压电源VDD和电流驱动IC 4的输入端之间。这种情况下，电阻器A两端的压降最好是，例如，约500mV，因此将阻值为50kΩ至100kΩ且包含于电流驱动IC 4中的电阻器A串联连接至高压电源，能够建立如下关系：V1＜VDD，V1＝V3＜VDD且I＝IRef。

因此，即使当如图4所示的电流驱动IC 1至IC 4的每一个中的OP放大器11使用高压电源VDD作为工作电源时，将具有合适的电阻值的电阻器置于标有字母“A”(参考图4)的位置，使得OP放大器11在其两个输入端处具有虚短路点，允许每一个电流驱动IC 1至IC4产生由方程I＝IRef表示的内部参考电流I。

下面将参考附图来讲述本发明的第二实施例。

当没有如第一实施例的图4所示将外部电阻器放置于标有字母“A”的位置时，需要将压降调整电路7放置于电流驱动IC 1至IC 4的内部位置，这些位置用字母“B”来表示。图6解释了压降调整电路7的配置。压降调整电路7包括第一P沟道MOS晶体管71，恒流源72，倒相器73，第二P沟道MOS晶体管74，第三P沟道MOS晶体管75，以及用于降压的电阻Rv(或减缓电阻器)，其中第一P沟道MOS晶体管71与恒流源72在高压电源VDD和低压电源GND之间级联相连。第二P沟道MOS晶体管74的源极连接到第一P沟道MOS晶体管71的栅极和用于降压的输入端VIN，并且它的漏极连接到用于降压的输出端VOUT，并且进一步地，它的栅极经由倒相器73连接到第一P沟道MOS晶体管71的漏极。第三P沟道MOS晶体管75的栅极连接到高压电源VDD。用于降压的电阻器Rv连接在用于降压的输入端VIN和用于降压的输出端VOUT之间。

下面将要讲述压降调整电路7的工作原理。

当假定VIN端子处的电压等于VDD(＝10V)并且VOUT端子处的电压等于(VDD-2V)时，级联连接的电流驱动IC1至IC 4中的电流驱动IC 4在工作时，N沟道MOS晶体管75没有打开，且P沟道MOS晶体管71也没有打开，使得P沟道MOS晶体管73的输入端为逻辑低L(0V)，P沟道MOS晶体管74的栅极为逻辑高H(VDD)。因此，P沟道MOS晶体管74也未打开。

也就是说，电流驱动IC 4中的任何晶体管均未打开，因此电流通过电阻器Rv，在VIN和VOUT端子之间造成压降Rv×I。

考虑电流驱动IC 3，VIN端子处的电压等于(VDD-2V)，并且VOUT端子处的电压等于(VDD-4V)，因此，P沟道MOS晶体管71打开，而P沟道MOS晶体管74也打开。因此，降低P沟道MOS晶体管74的导通电阻能够使电流流经P沟道MOS晶体管74，使得在VIN和VOUT端子之间的压降变得很小。

需要指出的是，N沟道MOS晶体管75是弱打开的。将我们的注意力从电流驱动IC 3移到电流驱动IC 2和IC 1，VIN端子处的电压等于(VDD-6V)，且VOUT端子处的电压等于(VDD-8V)，因此，P沟道MOS晶体管71和N沟道MOS晶体管75都是强打开的。

这种情况下，尽管P沟道MOS晶体管74也打开，VIN端子处的电压较低，因此P沟道MOS晶体管74被弱打开。也就是说，电流I主要流经N沟道MOS晶体管75，使得在每一电流驱动IC 1和IC 2的压降调整电路7两端的压降很小，这与电流驱动IC 3的情形一样。

图7A为一个曲线，表示图6中的压降调整电路7的电压特性，也就是，VIN和VOUT端子之间的电压与VIN端子的电压之间的关系。如图7B所示，图7A中所示的特性是通过将压降调整电路7的VOUT端子连接到电流源IREF然后对其VIN端子施加0～10V的电压而得到的。参考图7B明显可以看出，将图6的压降调整电路7放入图4的部件B中(即将压降调整电路串联连接至近邻的电流驱动IC)，只会在最靠近高压电源VDD的电流驱动IC 4的部件B的两端产生压降。

也就是说，如图7A所示的波形表明，当假定VDD＝10V和压降Vr＝2V时，如果压降在电流驱动IC 1至IC 4的电阻器Rr两端，则仅在电流驱动IC 4的压降调整电路7两端观察到压降Vr，并且其余的电流驱动IC的压降调整电路7两端的压降几近于零。因此，可以为单个的电流驱动IC 1至IC 4内部提供电流I＝IREF。

下面将来讲述本发明的第三实施例。

图8解释了在第三实施例的电流驱动IC 8中的多个电流源的配置。这种情况下，各个电流驱动IC(具有与图4中同样的配置)都具有第三实施例的电流驱动IC的配置，它们一起组成了第三实施例的电流驱动设备。电流驱动IC 8包括参考电阻器Rr，OP放大器11至19，电流调整电阻器R1至R8，参考MOS晶体管131至138和141至148(每一套晶体管，例如晶体管131和141，组成了参考电流部件)，所有这些部件组成了电流驱动IC中的参考电流生成部件。参考电阻器Rr连接在每一电流驱动IC的端子101和102之间，以将高压电源VDD分成多个电压。OP放大器11用作电压跟随器，它能够将位于高压电源侧的参考电阻器Rr的一端处的电压V1输入到它的非反相端子(+)，然后作为与电压V1相等的电压V3来输出。

进而，提供电流调整电阻器R1至R8，以允许来自OP放大器11的输出电流I1至I8分别流经参考MOS晶体管131至138。OP放大器12至19工作时，位于低压电源GND侧的参考电阻器Rr的另一端处的电压V2被输入到每一个OP放大器12至19的反相端子(-)，几乎等于电压V2的电压被作为电压V4输出到每一个OP放大器12至19的非反相端子(+)。在每一个电流调整电阻器R1至R8的两端施加电压V3和V4之间的差压，使电流I1至I8流经参考MOS晶体管131至138和141至148(每一套晶体管，例如晶体管131和141，组成了参考电流部件)。

也就是说，该实施例的电流驱动IC 8具有多个如图5所示的在如前所述的第二实施例中使用的电流驱动IC内部的电路(详细地说，在该实施例的电流驱动IC 8中提供了多套电流调整电阻器、低端OP放大器和两个串联的参考MOS晶体管)，然后电流调整电阻器R1至R8经过调整，能够调节流经电阻器R1至R8的电流I1至I8，使得电流驱动IC 8中具有多个电流源。

另外在第三实施例中，将阻值为50kΩ至100kΩ的电阻器放置于第三实施例的电流驱动设备对应于图4中部件A的部件中，并且串联连接到压电源，以建立关系V1＜VDD。因此，还是在第三实施例的电流驱动IC 8中，由于方程V1＝V3，对于第三实施例的电路来说也就是I＝IRef，与图5中所示的实施例的例子一样，甚至当电流驱动IC 8内部的OP放大器11的电源为高压电源VDD的情况下，将具有合适电阻值的电阻器置于第三实施例的电流驱动设备对应于图4中A部件的部件中，这样能够使OP放大器11正常工作，然后能够在第三实施例的电流驱动设备的电流驱动IC内部供应由方程I＝IRef表示的电流I。

另一种情况是，在第三实施例的电流驱动设备对应于图4的B部分的部件中，放置如图6所示的压降调整电路7，并且串联连接到邻近的电流驱动IC，使得仅在第三实施例的电流驱动设备的相应部件的两端产生压降，该部件最靠近高压电源端子VDD。

下面将详细讲述本发明的第四实施例。

第四实施例的电流驱动IC 8与图8中所示的具有同样的结构配置，而且组成第四实施例的电流驱动设备的只有电流驱动IC 8。第四实施例的电流驱动IC 8包括参考电阻器Rr，OP放大器11至19，电流调整电阻器R1至R8，参考MOS晶体管131至138和141至148，所有这些组成了参考电流生成部件。参考电阻器Rr连接在高压电源VDD和低压电源GND之间。尽管图中未示出，还是在这种情况下，用于降压的电阻器插于VDD侧的端子101和高压电源VDD之间。OP放大器11用作电压跟随器并且能够将位于高压电源VDD侧的参考电阻器Rr的一端处的电压V1输入到非反相端子(+)，然后作为与电压V1相等的电压V3来输出。

进而，提供电流调整电阻器R1至R8，使来自OP放大器11的输出电流I1至I8分别流经参考MOS晶体管131至138。OP放大器12至19工作时，位于低压电源GND侧的参考电阻器Rr的另一端处的电压V2被输入到每一个OP放大器12至19的反相端子(-)，几乎等于电压V2的电压被作为电压V4输出到每一个OP放大器12至19的非反相端子(+)。在每一个电流调整电阻器R1至R8的两端施加电压V3和V4之间的差压，使得电流I1至I8流经参考MOS晶体管131至138和141至148。

尽管第三实施例的电流驱动IC 8中，在诸如图4中解释的电流驱动IC 1至IC 4这样的多个电流驱动IC的每一个中提供多个电流源，但是单个电流驱动IC 8被集成到具有第四实施例中的显示板的小型移动电话中。

也就是说，考虑到电流驱动IC在具有小型显示板的显示设备上的应用，用于在电流驱动IC和显示板之间提供电连接的驱动数据线路的数目较小，因此一般在显示设备中只集成了一个芯片作为用于驱动显示板的电流驱动IC。

因此，甚至在具有显示板的显示设备中集成了单个电流驱动IC来代替多个电流驱动IC的情况下，单个电流驱动IC能够具有如该实施例中所示的多个电流源。

下面将要参考图9，讲述对前述第四实施例的变型。图8的电流驱动IC经过配置，使得每一个OP放大器12至19的输出端被连接到位于电流调整电阻器R1至R8侧的每一参考MOS晶体管131至138的栅极端子。图9中的电流驱动IC 58经过配置后，使得每一个OP放大器12至19的输出端被连接到位于大地GND侧的每一参考MOS晶体管161至168的栅极端子。

在单个电流驱动IC被集成到具有小型显示板的移动电话中的情况下，甚至如图9中所示的电路也能够组成恒流源电路。

也就是说，当将多个电流驱动IC 1至IC 4按其他实施例中所示连接时，位于单个电流驱动IC 1至IC 4中的端子101处的电压V3和端子102处的电压V4互不相同，因此，如图9所示的电流驱动IC不能用于其它实施例中。

例如，当图9中的电流驱动IC位于靠近高压电源VDD的电流驱动IC 4所处的位置时，端子102处的电压V4就等于大小为(VDD-3V)至(VDD-2V)之间的电压值，因此将如图9所示的有关电路(例如，多套电流调整电阻器、低端OP放大器和两个串联的参考MOS晶体管)连接到图11中的每一个驱动部件X和Y(这些部件后面将有讲述)，将会使可能出现于驱动部件所共享的输出端OUT处的电压范围变得更窄。

这是因为电流镜像电路的第二MOS晶体管的栅极电压等于值为从(VDD-3V)至(VDD-2V)的电压V4。

因此，即使将单个电流驱动IC集成到显示设备中，将端子102处的电压V4设为尽可能低的电平，防止了端子OUT处的电势移出电压的有限范围。

下面将要讲述本发明的第五实施例。

图10解释了根据本发明的第五实施例的电流驱动电路的结构配置。电流驱动电路9是通过利用电流驱动IC 8来实现的，电流驱动IC8能够使多个恒流I1至I8在电流驱动IC内流动，这一点已经在对前述的第三实施例的讲述中讲过了。进而，在图11中对结合了例如图8的电流驱动IC和图10的电流驱动电路而构建的电流驱动IC做出了解释。尽管未示出，电流驱动IC可以结合图9的电流驱动IC和图10的电流驱动电路而构建。

如图10所示，电流驱动电路9组成了有多个电流驱动部件的一电流驱动部件，其中红(R)、绿(G)、蓝(B)用256(8比特)灰度级表示，并且多个电流源以同样的方式产生了恒流I1至I8，这一点正如在前面对图8的电流驱动IC的讲述一样。

也就是说，电流驱动电路9包括电流输出端OUT，255级电流源I1至I8，以及在电流输出端OUT和电流源I1至I8之间并联连接的选择开关SW1至SW255。这种情况下，例如，在电流驱动IC中，一套电流源I1组成电流驱动部件Q，一套电流源I8组成电流驱动部件R，如图10所示。

这种情况下，图11的电流驱动部件X和Y对应于图10的电流驱动部件Q和R。注意到电流I1至I8不同于八个二进制加权恒流。

也就是说，当在电流驱动电路中使用八个二进制加权恒流时，八个电流源用于提供相互之间以因子2为比例的电流，以提供缩放比例128∶64∶32∶16∶8∶4∶2∶1。使用开关选择这些电流源以获取1至255个电流级别(对应于由255个全刻度精度的电流驱动电路所提供的电流级别以及当图2中的n＝8的情况)。

不过，在本发明中，流经每一个恒流源I1至I8的电流表示为1 LSB(1灰度级)，而且进一步地，可以将各个恒流源I1至I8的电流级别设置得各不相同，以改变对应于1 LSB的电流级别或灰度级。例如，电流I1表示1至32 LSB范围中的1 LSB，电流I2表示33至64 LSB范围中的1 LSB，以此类推，电流I8表示216至255 LSB范围中的1 LSB(参考图10)。

调整由恒流源I1至I8所提供的电流级别，能够创建驱动电流和输入信号之间的关系，即后面将要讲述的伽马曲线。

应该注意，当图10中的电流驱动电路的配置使得由电流驱动电路的电流源通过端子OUT而吸收的电流单调增加，则由于通过顺序打开开关SW1至SW255而单调增加了驱动电流，所以可以保持由电流驱动电路吸收的电流的幅度单调增加。

图12解释了电流驱动电路的开关SW1至SW255的配置。由于电流源I1至I8吸收表示1至255 LSB(即8比特精度)的电流，所以开关SW1至SW255的结构配置如图12所示。也就是说，当单个开关SW1至SW255中每一个的8个MOS开关的漏极和源极合适地连接到相关端子，依次打开开关SW1至SW255将会使吸收电流单调增加。

当使驱动电流单调增加时，驱动电流和输入信号之间的关系成为表示伽马曲线的时序线图，如图13所示，因为由恒流源I1至I8所吸收的电流被互不相同地加权。

通过调整图10中的恒流源I1至I8的幅度，也就是说，调整图8中的电流调整电阻器R1至R8的电阻值，可以使时序线图几近等于伽马曲线(γ＝2.2)。因此，图10中的电流驱动电路能够对于驱动电流使用伽马校正。

进而，调整对应于由图12的每一个恒流源I1至I8所覆盖的一套数字信号的一个片断的宽度(如图13中示出了相等的宽度)，可以使驱动电流对数字信号特性的关系近似于伽马曲线(γ＝2.2)。

也就是说，参考图13，例如，驱动电流大的片断I8中的时序线图的线性化程度很明显，尽管可以进行期望的操作来调整驱动电流对数字信号特性的关系，以使它接近于伽马曲线(γ＝2.2)。然后，将对应于由恒流源I8覆盖的一套数字信号的216至255LSB范围减少到，例如，232至255 LSB范围。这种情况下需要考虑到，由于由恒流源所吸收的电流幅度对应于1LSB，所以对应于由恒流源I1覆盖的一套数字信号的1至32 LSB范围将增加到，例如，1至48 LSB的范围。

除了上述调整以外，图10的恒流源I1至I8的电流级别，也就是时序线图的伽马值，也可以通过调节图8中的电阻器R1至R8的阻值而得到调整。

下面将要讲述本发明的第六实施例。

图14解释了根据本发明的第六实施例，用于生成根据是否显示三源色R、G、B之一而变化的驱动电流的电流驱动IC 21的结构配置，其中的颜色由数字信号来表示。电流驱动IC 21包括第一颜色开关SWB1、SWG1和SWR1，以及第二颜色开关SWB2、SWG2和SWR2，OP放大器11和12，参考MOS晶体管13和14，以及电流调整电阻器RB、RG和RR，所有这些组成了电流驱动IC中的参考电流生成部件。第一颜色开关SWB1、SWG1和SWR1以及第二颜色开关SWB2、SWG2和SWR2用于选择对应于电流级别和伽马特性的参考电流的幅度，其中的电流提供给显示部件，其中的伽马特性用于电流驱动IC。第二颜色开关SWB2、SWG2和SWR2分别置于OP放大器11的输出端和电流调整电阻器RB、RG和RR之间。这些电阻器连接到用于OP放大器12的负载MOS晶体管13。

需要指出的是，图14中的电流驱动IC 21是对应于图8的内部电流源I1至I8之一说明的。在这种情况下，电流驱动IC 21作为电流源而提供，该电流源适合对应于显示板的R、G、B发光部件的驱动电流级别和伽马特性各不相同的情况，也就是应产生多个驱动电流对应于前面提到的第五实施例中的数字输入信号这一情况。

电流驱动IC 21工作时使得当用于从显示板发射R(红)光的发光部件被电流驱动时，只有开关SWR1和SWR2被打开，以允许电流IR流经电阻器RR到达内部电流源。

当用于从显示板发射G(绿)光的发光部件被电流驱动时，只有开关SWG1和SWG2被打开，以允许电流IG流经电阻器RG到达内部电流源。

当用于从显示板发射B(蓝)光的发光部件被电流驱动时，只有开关SWB1和SWB2被打开，以允许电流IB流经电阻器RB到达内部电流源。

如上所述，打开电流驱动IC 21的开关，能够使驱动电流的级别根据表示三原色R、G、B之一的输入数字信号而变化。

明显可以看出，第六实施例的电路结构与前述的第五实施例的电路结构之间的差别是，第六实施例的电路除了包括第五实施例的电路以外，还包括六个开关和电阻器RR、RG、RB。第六实施例的电流驱动电路与图10中所示的电流驱动电路9完全一样。因此，只要稍微改变电路结构和芯片面积就有可能提供用于根据对应于R、G、B三原色之一的数字信号来驱动显示板的电流驱动IC。

截至目前的讲述，根据本发明用于显示设备的电流驱动设备包括外部参考电流源和在每一个电流驱动IC内部的两个端子之间提供的参考电阻器，这样，由外部参考电流源生成的外部参考电流将流经参考电阻器，在参考电阻器的两端形成电压降，以便能够均衡由发光部件发射的光强度。这种情况下，如上所述而构建的多个电流驱动IC的参考电阻器与外部电流源级联连接。因此，根据本发明的电流驱动设备能够以高精确度输出驱动电流到显示板，并且进一步对驱动电流应用伽马校正，以便将发明的用于显示板的电流驱动设备与市场上使用的其他电流驱动设备区分开来。

本领域技术人员明显可以看出，本发明并不限定于上述实施例和对它们的说明，只要不偏离所附的权利要求的范围和精神主旨，可以对其进行改动或变型。

例如，在图11中，尽管在实施例中解释了用于通过输出端子来吸收驱动电流的电流驱动IC 10，但是本发明中仍然可以使用用于通过输出端来产生驱动电流的电流驱动IC 60，如图15所示。电流驱动IC 60被构造为，使得电流驱动IC 10的OP放大器的反相端子和非反相端子可以相互替代，并且电流驱动IC 10的N沟道参考MOS晶体管由P沟道参考MOS晶体管替代。进而，在用于向外部产生驱动电流的电流驱动设备中，多个电流驱动IC 60级联连接，并且外部参考电流源IREF插入于高压电源VDD和距离高压电源最近的电流驱动IC60之间。

Claims (13)

1.一种用于显示板的电流驱动设备，包括：

多个电流驱动电路，所述多个电流驱动电路中的每一个都包括第一和第二端子，连接在所述第一和第二端子之间的参考电阻器，以及参考电流生成电路，其与基于参考电阻器而生成的电压相对应从而产生至少一个内部参考电流；和

电流源，所述电流源与所述多个所述电流驱动电路连接，从而使流过所述电流源的电流等于流过每个所述电流驱动电路的所述参考电阻器的电流，

其中流过所述电流驱动电路的第一个中的所述参考电阻器的电流流过所述电流驱动电路的第二个中的参考电阻器，

其中，所述电流驱动电路以如下方式串联连接：所述电流驱动电路的前一个的所述第一端子连接到临近所述电流驱动电路的前一个的所述电流驱动电路的下一个的第二端子。

2.如权利要求1的电流驱动设备，其中所述参考电流生成电路进一步包括至少一个电流调整电阻器，并且操作使得所述参考电阻器两端产生的参考电压应用于所述至少一个电流调整电阻器中的每一个的两端，以产生所述至少一个内部参考电流。

3.如权利要求1的电流驱动设备，其中从所述多个电流驱动电路中选取的且位于高压电源侧的所述电流驱动电路的所述参考电阻器通过电压调整电阻器连接到所述高压电源，并且从所述多个电流驱动电路中选取的且位于低压电源侧的所述电流驱动电路的所述参考电阻器连接到所述参考电流源。

4.如权利要求1的电流驱动设备，其中所述多个电流驱动电路中的每一个都包括一电压调整电路，其连接到位于高压电源侧的所述参考电阻器的端子，其中所述多个电流驱动电路被配置为，当所述多个电流驱动电路被偏压时，只有从所述多个电流驱动电路中选取的且最靠近所述高压电源的所述电流驱动电路的所述电压调整电路具有压降，而所述多个电流驱动电路的其他电流驱动电路均被短路。

5.如权利要求4的电流驱动设备，其中所述电压调整电路包括一高电压端子，一低电压端子，连接在所述高电压端子和低电压端子之间的一减缓电阻器，以及导电类型互不相同且与所述减缓电阻器并联连接的第一和第二MOS晶体管，其中所述多个电流驱动电路被配置为，当所述多个电流驱动电路被偏压时，只有在从所述多个电流驱动电路中选取的且距离所述高压电源最近的所述电流驱动电路的所述电流调整电路的所述减缓电阻器上具有电压降，而所述多个电流驱动电路中的其他电流驱动电路均因为至少一个所述第一和第二MOS晶体管被打开而短路。

6.如权利要求2的电流驱动设备，其中所述参考电流生成电路包括作为电压跟随器而提供的第一运算放大器，用于输出位于高压电源侧的所述参考电阻器的端子处的电压，以及作为电压跟随器而提供的多个第二运算放大器，用于输出位于低压电源侧的所述参考电阻器的端子处的电压，并且其中所述参考电流生成电路被配置为，使得所述第一运算放大器的输出和每一个所述多个第二放大器的输出施加于每一个所述至少一个电流调整电阻器的两端，以产生所述至少一个内部参考电流中相应的一个。

7.如权利要求6的电流驱动设备，其中所述参考电流生成电路进一步包括置于每一个所述至少一个电流调整电阻器和所述低压电源之间的参考电流部件，并且该部件被配置为，使得所述多个第二运算放大器的相应之一的输出被输入到所述参考电流部件，以使得所述至少一个内部参考电流的所述相应之一流入到所述低压电源。

8.如权利要求1的电流驱动设备，其中所述多个电流驱动电路中的每一个进一步包括至少一个电流驱动部件，其中所述至少一个电流驱动部件中的每一个均镜像所述至少一个内部参考电流的相应之一以产生多个镜像电流，以及从所述多个镜像电流中计算出期望数目的镜像电流之和以输出所述期望数目的镜像电流之和。

9.如权利要求8的电流驱动设备，其中所述至少一个电流驱动部件中的每一个进一步包括对应于所述多个镜像电流的多个开关，并且使所述多个开关有选择地打开，以得到所述期望数目的镜像电流的所述总和。

10.如权利要求8的电流驱动设备，其中所述至少一个电流驱动部件中的每一个进一步包括对应于所述多个镜像电流的多个开关，并且使所述多个开关有选择地打开，以得到所述期望数目的镜像电流的所述总和，其中所述多个电流驱动电路中的每一个用于计算至少一套所述期望数目的镜像电流之和，以及输出所述至少一套所述期望数目的镜像电流之和给所述的显示元件，从而确定所述显示元件的发光亮度。

11.如权利要求6的电流驱动设备，其中提供了一套三个次电阻器作为所述至少一个电流调整电阻器中的每一个电阻器，以便对应于三原色，并且在所述一套三个次电阻器和所述第一运算放大器之间提供一开关电路，用于选择三原色之一。

12.如权利要求11的电流驱动设备，其中所述开关电路包括在所述三个次电阻器和所述第一运算放大器的输出之间提供的第一开关组，以及在所述三个次电阻器和所述第一运算放大器的所述非反相端子之间提供的第二开关组。

13.如权利要求1的电流驱动设备，其中所述电流驱动电路可用于计算期望数目的所述至少一个内部参考电流之和，并将期望数目的内部参考电流输出到所述显示板的显示部件。

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