CN1595809A - 可变换输出顺序的数/模转换器及应用该转换器的显示器 - Google Patents

Abstract

一种可变换输出顺序的数字/模拟转换器及应用该转换器的显示器，该数字/模拟转换器包括一数字数据输入、一译码器、一顺序变换电路以及多个单位电流元。数字数据输入用于接收一数字输入数据；译码器用以对该数字输入数据进行译码，以产生一译码数据；顺序变换电路用以将该译码数据各位的顺序加以重新变换以作为一变序译码数据；多个单位电流元中的每一单位电流元皆包括一精准电流源以及一内部逻辑门，内部逻辑门依据顺序变换电路的变序译码数据决定该精准电流源的电流是否输出。

Description

可变换输出顺序的数/模转换器及 应用该转换器的显示器

技术领域

本发明涉及一种数字/模拟转换器，特别是涉及一种用于有机发光二极管显示器的可变换输出顺序的数字/模拟转换器。

背景技术

有机发光二极管显示器为近年来快速发展的平面显示器之一，由于有机发光二极管(organic luminescence emitting diode；OLED)所发出光的亮度正比于流过的电流，电流大小的变异便直接影响到有机发光二极管显示器的画面均匀度，因此针对电流驱动架构进行改进可以有效改善画面的显示均匀度，而电流式数字/模拟转换器的优劣将直接影响电流数据的输出，进而影响画面品质。

温度计码(thermometer code)数字/模拟转换器本身为电流模式且具有速度快、精确度高的优点，所以利用此种形式的电流式数字/模拟转换器，可以创造出一理想的电流数据输出，但是，此电路却有各电流源开启次数或时间不均的缺点，说明如下。

图1A至1D为4位的温度计码数字/模拟转换器，其数字数据的变化为(0000)→(0001)→(1000)→(1111)，阴影表示有被开启的电流源。由图1A至1D中可以得知，除了四个位数据皆为零(0000)的情况外，电流源101一直都是处于开启的状态，而相反地，除了四个位数据皆为一(1111)的情况外，电流源116一直都是处于关闭的状态，在此传统的电流驱动架构下，构成电流源101的薄膜晶体管最有可能受到电流应力(current stress)的影响，造成组件特性的劣化，而导致此温度计码数字/模拟转换器在使用一段时间后不能正常工作。

图2A所示为一已知的6位的温度计码数字/模拟转换器，包括数字数据输入B1至B6、一行译码器202、一列译码器204、及单位电流元矩阵206。数字数据输入B1至B6分别代表6位数据输入的最低位至最高位；行译码器202负责将较低位数据(B1至B3)予以解碼，并输出C1至C7，C8为一固定的低电压电平；列译码器204负责将较高位数据(B4至B6)予以解碼，并输出R2至R8，R1为一固定的高电压电平，而R9为一固定的低电压电平；单位电流元(unit current cell)矩阵206包括64个单位电流元A(1，1)至A(8，8)，单位电流元A(1，1)至A(8，8)分别包括一精准电流源CMR以及一内部逻辑门LG，如图2B所示，内部逻辑门LG以行译码器202与列译码器204的输出信号C1至C8之一C_N及R1至R9之二R_N及R_N+1作为输入，再输出一逻辑信号控制精准电流源CMR的开启或关闭。

现以6位的数字输入数据(011110)为例，单位电流元矩阵206的动作情形如图2A所示，共有30个电流源被开启，阴影标示处为被开启的电流源，其余的则为关闭，由图1的说明可得知图2A中的A(1，1)为最常被开启的电流源，相对的A(8，8)为最少被开启的电流源，也就是说A(1，1)最容易受到电流应力(current stress)的影响，造成其组件特性的劣化，而在经过一段时间的操作之后，导致其输出异常。

发明内容

本发明提供一新型的温度计码数字/模拟转换器，目的之一在于使各电流开启时间能够平均，而降低TFT组件受到电流应力的影响，并进而提升电路寿命。

本发明提供一种可变换输出顺序的数字/模拟转换器，该数字/模拟转换器包括一数字数据输入、一行译码器、一列译码器、一顺序变换电路以及多个单位电流元。数字数据输入用于接收一数字输入数据；译码器用以对该数字输入数据进行译码，以产生一译码数据；顺序变换电路用以将该译码数据各位的顺序加以重新变换以作为一输出数据；多个单位电流元中的每一单位电流元均包括一精准电流源以及一内部逻辑门，内部逻辑门依据顺序变换电路的输出数据决定该精准电流源的电流是否输出。

本发明还提供一种有机发光二极管显示器，该有机发光二极管显示器包括以阵列形式排列的多个像素、一扫描驱动电路以及一数据驱动电路。扫描驱动电路依序开启该多个像素中的一列像素；数据驱动电路包括一可变换输出顺序的数字/模拟转换器，该数字/模拟转换器包括一数字数据输入、一行译码器、一列译码器、一顺序变换电路以及多个单位电流元。数字数据输入用于接收一数字输入数据；译码器用以对该数字输入数据进行译码，以产生一译码数据；顺序变换电路用以将该译码数据各位的顺序加以重新变换以作为一输出数据；多个单位电流元中的每一单位电流元均包括一精准电流源以及一内部逻辑门，内部逻辑门依据顺序变换电路的输出数据决定该精准电流源的电流是否输出。

本发明提供一可切换输出位方向的数字/模拟转换器，其可利用有机发光二极管显示器面板的既有信号(Vertical start pulse以下简称STV或Horizontal start pulse以下简称STH)创造出切换信号，并根据此切换信号将传统电路的行译码器(column decoder)及列译码器(row decoder)产生的输出位信号加以重新排列，藉以使每一电流源开启次数或时间能够平均，而进一步提升电路的操作寿命，使得可切换输出位方向的数字/模拟转换器可兼顾精确性与可靠度。

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1A至1D为4位的温度计码数字/模拟转换器。

图2A为一已知的6位的温度计码数字/模拟转换器。

图2B为图2A中单位电流元的架构图。

图3A为依据本发明一实施例可切换输出位方向的数字/模拟转换器的架构图。

图3B为图3A中单位电流元的架构图。

图4A为各信号的输出波形的模拟图。

图4B为图4A的各信号所产生的模拟电流输出示意图。

图5图为包括一可变换输出顺序的数字/模拟转换器的显示器。

附图符号说明

101～电流源；116～电流源；202～行译码器；204～列译码器；206～单位电流源矩阵；LG～逻辑门；CMR～电流镜；302～行译码器；304～列译码器；306～单位电流源矩阵；308～切换信号产生器；310～列顺序变换电路；311～行顺序变换电路；312～第一逻辑门；313～第二逻辑门；314～切换器组；V(STH)～水平起始脉冲信号的电压；V(BI_DIR)～切换信号产生器所产生的Bi_dir信号电压；V(B1)-V(B6)～数字输入数据电压；V(C_1)-V(C_7)～顺序变换电路所产生的行变序译码信号电压；V(R_1)-V(R_7)～顺序变换电路所产生的列变序译码信号电压；500～显示器；510～像素阵列；520～扫描驱动电路；530～数据驱动电路；540～可变换输出顺序的数字/模拟转换器。

具体实施方式

现请参照图3A，其为依据本发明实施例可切换输出位方向的数字/模拟转换器的架构图，该数字/模拟转换器包括数字数据输入B1至B6、一行译码器302、一列译码器304、一单位电流元矩阵306、一切换信号产生器(Bi_dirsignal generator)308、一列顺序变换电路310与一行顺序变换电路311、第一逻辑门312与第二逻辑门313、以及一切换器组314。数字数据输入B1至B6分别代表最低位至最高位的6位数据输入；行译码器302负责将较低位数据(B1至B3)予以解碼，并输出C1至C7，在图3A中，C8为一固定的低电压电平，以接地表示；列译码器304负责将较高位数据(B4至B6)予以解碼，并输出R2至R8，在图3A中，R1为一固定的高电压电平，R9为一固定的低电压电平，以接地表示。前述的数字数据输入、行译码器302、列译码器304皆与已知技术类似，本发明与已知技术甚为明显的差异详述于后。

切换信号产生器308的输入信号为STX，STX可为STV或STH，STV为一垂直起始信号，而STH为一水平起始信号，输出为一组互补信号对Bi_dir及XBi_dir；列顺序变换电路310及行顺序变换电路311受Bi_dir信号控制，其主要的功能是将C1至C8及R1至R9的信号依据Bi_dir信号重新排列，而输出C1’至C8’及R1’至R7’，更明确地说，该行顺序变换电路311及该列顺序变换电路310为方向切换电路(Bi-direction circuit)，依据Bi_dir信号而将C1至C8及R1至R9的输出顺序予以反转，而输出C1’至C8’及R1’至R7’；切换器组314包括切换器SW-1至切换器SW-8，分别受互补信号对Bi_dir及XBi_dir信号控制，切换器SW-2至切换器SW-7根据Bi_dir信号而将单位电流元内部逻辑门的输入信号之二(R1’至R7’之二)作一适当的切换，同理，切换器SW-1根据Bi_dir信号而将第一列单位电流元内部逻辑门的输入信号之二(R1’与第一逻辑门312的输出)作一适当的切换，而切换器SW-8根据Bi_dir信号而将第八列单位电流元内部逻辑门的输入信号之二(R7’与第二逻辑门313的输出)作一适当的切换；第一逻辑门312以Bi_dir信号作为输入，并输出一信号给切换器SW-1，第二逻辑门313以Bi_dir信号作为输入，并输出一信号给切换器SW-8；单位电流元(unitcurrent cell)矩阵306包括64个单位电流元A(1，1)至A(8，8)，单位电流元A(1，1)至A(8，8)分别包括一精准电流源CMR以及一内部逻辑门LG，如图3B所示，内部逻辑门LG以切换器之一所输出的切换信号与行顺序变换电路311的输出信号C1’至C8’之一作为输入，而输出一逻辑信号控制精准电流源CMR的开启或关闭。

须注意的是，本发明提供的数字/模拟转换器不限于使用六位输入，其输入位可为任意正整数；此外，单位电流元亦不限于以阵列形式排列。

图4A为各信号的输出波形的模拟图，V(STH)为水平起始脉冲信号的电压，V(BI_DIR)为切换信号产生器所产生的Bi_dir信号电压，V(B1)至V(B6)为六位的数字输入数据电压，V(C_1)至V(C_7)为顺序变换电路所产生的行变序译码信号，V(R_1)至V(R_7)为顺序变换电路所产生的列变序译码信号，可以见到在不同的周期中(以水平起始脉冲信号界定)，所输出的变序译码信号的切换顺序有所变化，其所产生的模拟电流输出如图4B所示，当在周期A中，V(BI_DIR)为高电压电平，而单位电流元矩阵内的电流源的开启顺序为由左上往右下，如实线箭头所示；当在周期B中，V(BI_DIR)为低电压电平，而单位电流元矩阵内的电流源的开启顺序为由右下往左上，如虚线箭头所示，如此可使得各电流开启时间能够平均，而降低TFT组件受到电流应力的影响，并进而提升电路寿命。

本发明亦提供一种显示器，如图5所示，该显示器500包括以阵列形式排列的多个像素510、一扫描驱动电路520以及一数据驱动电路530。扫描驱动电路520依序开启该多个像素中的一列像素；数据驱动电路530包括一可变换输出顺序的数字/模拟转换器540；该数字/模拟转换器为图3A与3B所描述的数字/模拟转换器，其包括一数字数据输入、一行译码器、一列译码器、一行顺序变换电路、一列顺序变换电路以及多个单位电流元。数字数据输入用于接收一数字输入数据；译码器用以对该数字输入数据进行译码，以产生一译码数据；顺序变换电路用以将该译码数据各位的顺序加以重新变换以作为一输出数据；多个单位电流元中的每一单位电流元均包括一精准电流源以及一内部逻辑门，内部逻辑门依据顺序变换电路的输出数据决定该精准电流源的电流是否输出。此外，显示器500可以是有机发光二极管显示器。

本发明所提供的可切换输出位方向的数字/模拟转换器，可利用显示器面板的既有信号(STV或STH)产生出切换信号，并根据此切换信号将传统电路的行译码器(column decoder)及列译码器(row decoder)产生的输出位信号加以重新排列，藉以使每一电流源开启次数或时间能够平均，而进一步提升电路的操作寿命，使得可切换输出位方向的数字/模拟转换器可兼顾精确性与可靠度。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可变换输出顺序的数字/模拟转换器，包括：

一数字数据输入端，用于接收一数字输入数据，其中该数字输入数据至少包括一第一数字输入数据及一第二数字输入数据；

一行译码器，用以对该第一数字输入数据进行译码，以产生一第一译码数据；

一列译码器，用以对该第二数字输入数据进行译码，以产生一第二译码数据；

一行顺序变换电路，用以将该第一译码数据转换为一第一变序译码数据；

一列顺序变换电路，用以将该第二译码数据转换为一第二变序译码数据；以及

多个单位电流元，每一单位电流元均包括一精准电流源以及一内部逻辑门，该内部逻辑门依据该第一变序译码数据或第二变序译码数据输出一逻辑讯号控制该精准电流源的开启或关闭。

2.如权利要求1所述的可变换输出顺序的数字/模拟转换器，其中，该行顺序变换电路及该列顺序变换电路为一双向电路，用以切换对应的该第一译码数据及该第二译码数据的位顺序的排列方向。

3.如权利要求1所述的可变换输出顺序的数字/模拟转换器，还包括：

一切换器组，用以将该第一变序译码数据或第二变序译码数据进行切换再输出，以控制该内部逻辑门。

4.如权利要求3所述的可变换输出顺序的数字/模拟转换器，还包括：

一切换信号产生器，产生一互补信号对，以控制该切换器组。

5.如权利要求1所述的可变换输出顺序的数字/模拟转换器，其中，所述单位电流元以矩阵式排列，并组成一单位电流元矩阵。

6.一种显示器，包括：

多个像素，以阵列形式排列；

一扫描驱动电路，依序开启该多个像素中的一列像素；以及

一数据驱动电路，该数据驱动电路包括一可变换输出顺序的数字/模拟转换器，该可变换输出顺序的数字/模拟转换器包括：

一数字数据输入端，用于接收一数字输入数据，其中该数字输入数据至少包括一第一数字输入数据及一第二数字输入数据；

一行译码器，用以对该第一数字输入数据进行译码，以产生一第一译码数据；

一列译码器，用以对该第二数字输入数据进行译码，以产生一第二译码数据；

一行顺序变换电路，用以将该第一译码数据转换为一第一变序译码数据；

一列顺序变换电路，用以将该第二译码数据转换为一第二变序译码数据；以及

多个单位电流元，每一单位电流元均包括一精准电流源以及一内部逻辑门，该内部逻辑门依据该第一变序译码数据或该第二变序译码数据输出一逻辑讯号控制该精准电流源的开启或关闭。

7.如权利要求6所述的显示器，其中，该行顺序变换电路及列顺序变换电路为一双向电路，用以切换该位顺序的排列方向。

8.如权利要求6所述的显示器，还包括：

一切换器组，用以将该第一变序译码数据或该第二变序译码数据进行切换再输出，以控制该内部逻辑门。

9.如权利要求8所述的显示器，还包括：

一切换信号产生器，产生一互补信号对，以控制该切换器组。

10.如权利要求6所述的显示器，其中，所述单位电流元以矩阵形式排列，并组成一单位电流元矩阵。

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