TWI357035B - Semiconductor device, degital-analog converter and - Google Patents

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TWI357035B TW092134597A TW92134597A TWI357035B TW I357035 B TWI357035 B TW I357035B TW 092134597 A TW092134597 A TW 092134597A TW 92134597 A TW92134597 A TW 92134597A TW I357035 B TWI357035 B TW I357035B
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1357035 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關具有珈瑪校正機能的半導體裝置之技 術。更詳而言之’有關數位·類比變換機能，電壓電流變 換機能及珈瑪校正機能會一體化的半導體裝置之技術。 【先前技術】 近年來’將自發光元件利用於畫素的顯示器，例如有 機EL(有機電激發光（亦稱爲有機LED，〇LED等）） 顯示器漸受到注視。特別是在各畫素中配置薄膜電晶體 (TFT)的主動型有機EL顯示器正如火如荼地被硏究 著。 有機EL顯不器的最基本畫素搆成是在]畫素中使用 2個TFT。一方的TFT是具有控制是否將畫像訊號輸入至 畫素的機能，被稱爲選擇用TFT等。另一方的TFT.是具 有控制到底要對有機EL元件流動多少電流的機能，被稱 爲驅動用TFT等。.可根據驅動用TFT的閘極•源極間電 壓的大小來控制流動於有機E L元件的電流値。 但，驅動用TFT會產生問題，亦即電流特性會依畫 素而偏差。其結果，會造成流動於有機EL元件的電流値 產生偏差，亮度不均一。 在此，爲了使流動於有機EL元件的電流値不會產生 偏差，而對各種的畫素構成進行檢討。其中之一，在決定 亮度時，並非是使輸入畫素的畫像訊號形成電壓，而是以 -4- (2) !357〇35 電流來進行之形態的畫素被開發（例如，參照以下所示的 文獻1〜3)。在本說明書中，將此形態的畫素稱爲「電 流輸入型畫素」。在電流輸入型畫素中，會將具有對應於 _像訊號的値之訊號電流輸入至畫素。如此一來，對應於 訊號電流的大小之電流會流動於有機E L元件。因此， TFT的電流特性或電晶體大小等，即使依畫素而偏差，還 逶會因爲流動於有機E L元件的電流値形成對應於訊號電 流的大小’所以可防止亮度不均一。 在如此的電流輸入型畫素中會使用電流作爲畫像訊 號。因應於此’必須要有將對應於畫像訊號之大小的電流 供應給畫素的手段，亦即驅動電路。因此，電流輸入壁畫 素用的驅動電路會被檢討（例如，參照以下所示的文獻 4 ) ° 圖32是表示記載於文獻4的驅動電路的一部份。圖 32的驅動電路爲輸入4位元的數位電壓訊號及輸出類比 電流訊號的電路。亦即，同時具有將電壓訊號變換成電流 訊號的機能及將數位値變換成類比値的機能。由於爲4位 元輸入，因此配置有4個TFT3206〜3209來作爲電流源 勤作的TFT。 其次’說明有關圖32的動作。首先，在輸入端子 3 2 02〜3 205輸入各位元的數位電壓訊號。在輸入端子 3 2 〇2輸入最下位位元的數位電壓訊號，在輸入端子3 2 05 輸入最上位位元的數位電壓訊號。由於輸入端子3 2 02〜 32〇5會被連接至 TFT3206〜3209的閘極端子，因此 -5- (3) (3)1357035 TFT3 2 06〜3 209會根據輸入至輸入端子3 2 02〜3 205的數 位電壓訊號來分別形成開啓狀態或關閉狀態。然後，電流 會從形成開啓狀態的TFT來流動，且根據基爾霍夫的電 流法則，從TFT3 206〜3 2 09流動的電流總和會從輸出端 子3201輸出。從輸出端子3201輸出的電流爲顯示類比 値。 亦即，TFT3 206〜3209是作爲電流源而動作，是否輸 出電流是根據從輸入端子3 202〜3205輸入的數位電壓來 進行控制。 TFT3206〜3 209的閘極長L爲全部相同。閘極寬W 會依照 TFT而有所不同。TFT3 206的閘極寬 W最小， TFT3 2 09的閘極寬最大。又，各TFT的閘極寬對配置於 圖靣左側的TF T而言各大2倍。因此，若從最下位位元 用的電流源（TFT3 206 )流動的電流大小爲10，則從 TFT3 207流動的電流大小爲2x I 0，從TFT3 2 08流動的電 流大小爲4x10，從TFT3 2 09流動的電流大小爲8x10。 因此，可依照各 TFT3 206〜3209來控制是否使電流 輸出，藉此可由輸出端子3 2 01來輸出4位元分，亦即16 種大小的電流。例如，若對輸入端子3 2 0 3，3 2 0 4輸入開 啓狀態的資料’則會從輸出端子320 1流動2 χΙΟ的電流 與4 X I 0的電流的總和，亦即6 X I 0的大小電流。若對輸 入端子3202 ’ 3 203，3 204輸入開啓狀態的資料，則會從 輸出端子3201流動1〇的電流與2x10的電流及4x10的 電流的總和’亦即7 X I 0的大小電流。如此一來，對應於 -6- (4) 1357035 輸入至輸入端子3 202〜3 2 05的數位電壓訊號之大小的類 比電流訊號會從輸出端子3201輸出。 因此，若使用圖32的驅動電路來作爲輸入訊號電流 至電流輸入型畫素的驅動電路，則可進行1 6灰階的顯 不 °
圖33是使對應於圖32的數位•類比變換電路的方塊 圖。電流源3311具有輸入端子3312及輸出端子3313。 在輸入端子3312連接輸入端子3 2 02。在輸出端子3313 連接輸出端子3201。4個電流源3311會分別對應於圖32 的TFT3206〜3 209，四角形中的文字是分別表示從電流源 3 3 1 1流動的電流大小。如此的電流源會複數個並列配 置。 以下，列舉上述參考文獻。 (文獻1) 國際公開第0 1 /06484號 (文獻2) 日本特表2002-514320號公報
(文獻3) 日本特表2002-517806號公報 (文獻 4) 「（ A n a 1 〇 g - C i r c u i t S i m u 1 a t i ο η 〇 f the Current-Programmed A c t i v e - M at r i x Pixel Electrode Circuits Based on Poly-Si TFT for Organic Light-Emitting Displays)」，AM-LCD.01，p223-226」 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） 人的眼睛所感覺的亮度與光的強度不會有比例關係。 (5) (5)1357035 即使光的強度形成2倍，人的眼睛也未必一定會感覺到2 倍的亮度。因此’必須按照人所感覺的亮度（視感度）來 校正從顯示裝置發出的光強度。如此在顯示裝置中進行光 強度的校正稱爲珈瑪校正。 另一方面，在上述圖32或圖33所示之以往的數位. 類比變換電路中，輸入端子與電流源爲1對〗對應，控制 是否從對應於各位元的電流源輸出電流，從各電流源輸出 的電流總和會從輸出端子3201輸出。因此，輸入至輸入 端子3202〜3205的數位電壓與從輸出端子3201輸出的類 比電流會形成正比例的關係。 爲了易於了解，圖34是表示圖33之數位，類比變換 電路之輸入的灰階數與輸出的電流大小關係曲線圖。橫軸 爲灰階數，縱軸爲電流。如圖3 4所示，若灰階數增加， 則電流値會成正比例變大，於全域，灰階數與電流的關係 是以1個一次函數來表示。. 因此，在圖32，33之習知例的數位·類比變換電路 中，無法使所輸入的數位電壓與所輸出的類比電流之間的 關係形成非線形。因此，無法進行珈瑪校正》 本發明是有鑑於上述問題點而硏發者，其課題是在於 提供一種可進行珈瑪校正的半導體裝置。更詳而言之，其 課題是在於提供一種數位•類比變換機能，電壓電流變換 機能及珈瑪校正機能爲一體化的半導體裝置。 (用以解決課題的手段） -8- (6) (6)1357035 爲了解決上述問題點，本發明之半導體裝置，係具有 m個的電流源h，12......，Im及切換電路，其特 徵爲= 上述切換電路具有·· η個的輸入端子 D|， D2’ · . · ，Dn ’及m個的輸出端子 〇ι，〇2，· · ·， 〇m， 上述電流源Ik與上述切換電路的輸出端子〇k會被電 性連接（k = 1〜m )， 上述切換電路係利用輸入上述切換電路的輸入端子 D· ’ D2 ’ . · . ’ Dn的訊號來選擇連接上述輸入端子Dk 的輸出端子〇1，+ 〇2，· · · ，0m 。 又’本發明之半導體裝置，係具備：m個的電流源， 及具有n個的輸入端子及m個的輸出端子之切換電路， 其特徵爲： 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 在上述切換電路中’上述輸入端子的至少1個係連接 1個或複數個開關’ •上述開關係連接至上述m個的輸出 ’端子的其中之一， 上述切換電路係利用自上述η個的輸入端子的至少1 個端子所輸入的訊號來控制上述開關的開啓關閉。 或者’在上述切換電路中，上述輸出端子的至少1個 係連接】個或複數個開關，上述開關係連接至上述η個的 輸入端子的其中之~， -9- (7) (7)1357035 上述切換電路係利用自上述η個的輸入端子的至少1 個端子所輸入的訊號來控制上述開關的開啓關閉。 具有上述構成的半導體裝置的切換電路，亦可更利用 自外部輸入的訊號來控制上述開關的開啓關閉的狀態= 藉由具有上述構成，可使1個輸入端子能夠連接至複 數個電流源之方式’或者可對1個電流源連接複數個輸入 端子，因此可將輸入訊號與所被輸出的電流的關係設定成 各式各樣。 又，爲了解決上述問題點，本發明之數位•類比變換 電路，係供以將η位元的數位電壓訊號變換成類比電流訊 號，其特徵爲具備：m個的電流源，及具有η個的輸入端 子及m個的輸出端子之切換電路， 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 上述切換電路係利用上述η位元的數位電壓訊號的至 少1個訊號來從上述m個的輸出端子中選擇連接上述η 個的輸入端子之輸出端子。 又’本發明之供以將η位元的數位電壓訊號變換成類 比電流訊號的數位•類比變換電路的其他構成的特徵爲具 備：m個的電流源，及具有η個的輸入端子，！„個的輸出 端子，m個的開關單元之切換電路， 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 上述m個的輸出端子係分別連接至相異的1個上述 •10- (8) (8)1357035 開關單元， 上述m個的開關單元係分別連接至1個或複數個的 輸入端子’ 上述切換電路係利用上述η位元的數位電壓訊號的至 少1個訊號來控制上述m個的開關單元，選擇連接至上 述輸出端子的輸入端子。 或者’其特徵爲具備：m個的電流源，及具有η個的 輸入端子’ m個的輸出端子及k個（ISkSm)的開關單 元之切換電路， 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 上述m個的輸出端子中’ k個的輸出端子係連接至相 異的1個上述開關單元，其他m - k個的輸出端子係不經由 上述開關單元來連接至上述輸入端子的至少1個， 上述k個的開關單元係分別連接至〗個或複數個的輸 入端子， 上述切換電路係利用上述η位元的數位電壓訊號的至 少1個訊號來控制上述k個的開關單元，選擇連接至上述 輸出端子的輸入端子。 在上述本發明的數位.類比變換電路中，可利用 AND電路，〇R電路等的數位電路來構成上述開關單元。 又，本發明的數位•類比變換電路可適用於電激發光 顯示裝置等的訊號線驅動電路。 -11 - (9) 1357035 (發明的效果） 在以往的電路中，所被輸入之 出之電流値的關係爲1個正比例函 中，所被輸入之訊號的灰階數與所 是將灰階數分成複數個領域，事先 數，根據輸入訊號來切換連接輸入 出的電流値能夠形成所期望的函數 校正。 又，利用對應於灰階數的輸入 訊號來切換輸入端子與電流源的連 階數來選擇複數個函數。例如，在 光顯示器時，當因爲劣化而導致亮 流値高的函數，則可補償亮度的降 又，本發明係將輸入訊號形成 僅具有珈瑪校正機能，而且還具有 電壓電流變換機能。因此，可提供 能，電壓電流變換機能及珈瑪校正 裝置。由於該等的機能爲形成一體 1C，可謀求成本降低。 【實施方式】 (實施形態η 在本實施形態中，針對本發明 以説明。 訊號的灰階數與所被輸 數。相對的，在本發明 被輸出之電流値的關係 於各領域適當地設定函 端子的電流源，而使輸 ，藉此使能夠進行珈瑪 訊號及其他外部的控制 接，藉此可對相同的灰 將本發明適用於電激發 度降低時，若切換成電 低。 數位電Μ訊號，藉此不 數位•類比變換機能及 一種數位，類比變換機 機能爲一體化的半導體 化，因此不需要專用的 之珈瑪校正的原理來加 -12- (10) (10)1357035 首先，將灰階數分割於某個範圍的複數個領域。 然後，在所被分割的1個領域内，若使用曲線圖來表 示灰階數與電流的關係，則其關係會形成具有規定形狀的 線。亦即，在1個領域内，灰階數與電流可使用1個函數 來表示。最單純的情況是若使用曲線圖來表示灰階數與電 流的關係，則其關係會形成直線，表示灰階數與電流的關 係的函數會形成1個〗次式。 又，於灰階數的各個領域中，可使表示灰階數與電流 的關係的函數有所不同。例如，在利用一次函數來表示灰 階數與電流的關係時，可於各個領域中使其斜度有所不 同。其結果，全體領域之表示灰階數與電流的關係的曲線 圖，在各領域内之表示灰階數與電流的關係的曲線圖爲直 線時，會形成折線狀的曲線圖》 又，可利用從輸入端子輸入的資料來判斷灰階數到底 是屬於所被分割的領域中的哪個領域。這是因爲此被輸入 的資料會對應於灰階數所致。利用此判斷結果來決定表示 灰階數與電流的關係的函數到底要選擇哪個。亦即，根據 所被輸入的資料來切換有關表示灰階數與電流的關係的函 數。· 如此一來，可適當地將表示灰階數與電流的關係的函 數設定於所被分割的每個領域，藉由切換對應於灰階數而 使用的函數來進行珈瑪校正。 爲了實現上述珈瑪校正的原理，只要使用具備切換電 流源的機能之電路即可，亦即到底從輸入端子輸入的訊號 -13- (11) (11)1357035 爲輸入至哪個電流源是根據從輸入端子輸入的訊號値來切 換連接輸入端子的電流源。 又’使用電晶體來作爲開關時，由於該電晶體只不過 是作爲開關來動作’因此電晶體的極性並無特別加以限 定。有時會以使用關閉電流較少一方的極性之電晶體爲 佳。就關閉電流較少的電晶體而言，例如有設置L D D領 域者。 又，當作爲開關動作的電晶體的源極端子的電位接近 低電位側電源（V s s ’ V g n d，0V等）時，最好是使用n通 道型電晶體。相反的’當源極端子的電位爲接近高電位側 電源（Vdd等）時’最好是使用ρ通道型電晶體。這是因 爲可使閘極’源極間電壓的絕對値形成較大，所以容易作 爲開關動作。又’亦可使用η通道型與ρ通道型雙方，形 成CMOS型。 本發明之電晶體不論材料，手段，製造方法的種類如 何’何種形態的電晶體皆可。例如，可爲薄膜電晶體 (TFT )。在 TFT中，半導體層可爲非晶質 (amorphous )或多結晶（ρ ο 1 y c r y s t a 1 )或單結晶。就其 他的電晶體而言’可爲製作於單結晶基板中的電晶體，或 製作於SOI基板中的電晶體，或者形成於塑膠基板上的電 晶體’形成於玻璃基板上的電晶體。其他，亦可爲使用有 機物或奈米碳管所形成的電晶體。又，亦可爲M0S型電 晶體或雙極型電晶體。 如圖3 4所示’以往表示灰階數與電流的關係的曲線 -14- (12) (12)1357035 圖是在灰階全域中爲1直線。在本實施形態中是針對用以 將表示灰階數與電流的關係的曲線圖形成折線狀的原理進 行說明。 例如圖3 1是表示分割成3個領域時之灰階數與電流 的關係之曲線圖。分割成灰階數爲G0〜G1的領域，G1〜 G2的領域，G2〜G3的領域。在各個領域中’表示灰階數 與電流的關係之曲線圖的斜度會有所不同。 首先，在說明用以形成折線狀的原理之前，說明有關 一般數値的表示方法。通常，數値L是以基數爲基礎，可 表現成以下的式（1 )。又，例如位數爲6。 L =f 氺 B5 + e 氺 B4 + d* B 3 +c 氺 B2 + b 氺 B】+a 氺 B0 · · (1) B爲基數。例如，在10進位時，基數會形成10，在 2進位時，基數會形成2。f〜a爲各位數的數字，.通常會 記述成fedcba。在此，因爲爲6位數，所以使用f〜a的6 個數字來表示之。 又，若以Y[5]〜Y[0]來表示基數的指數（由位數減去 1的値），則式（1 )可表現成如式（2 )者。 L = f* Y[5]+e* Y[4]+d 氺 Υ[3] + c*Y[2] + b*Y[l] + a*Y[〇]. · · (2) 藉此’ 10進位’ 321867的數字可由式（l)來表現成 -15- (13) (13)1357035 如其次的式（3 )所示者。 L =3 氺 105+ 2 氺 104 + 1 氺 1〇3 + 8 氺 1〇2 + 6氺 1 〇 ' + 7 * 10°· . · ( 3 ) 又，2進位，101101的數字可表現成如其次的式 (4 )所示者。 L = 1* 25 + 0 氺 24+1氺 23+1氺 22 + 〇 氺 21 +1*2°· · · ( 4) 如此一來，數値可將各位數的數字（f〜a )與比例係 數（Y[5]〜Y[0])乘算後，予以加算的方式來表現之。 利用以上數値的表現方法來說明有關供以將表示灰階 數與電流的關係之曲線圖形成折線狀的原理° 如圖3 1所示，表示灰階數與電流的關係的曲線圖會 形成在各領域具有不同斜度的直線之曲線圖。爲了能夠改 變表示灰階數與電流的關係之曲線圖的斜度，可改變各領 域中與各位數的數値乘算之比例係數（Υ[5]〜γ[〇])的大 小°或者，亦可於各領域中改變基數的大小。 以下，說明表示圖3 I之灰階數與電流的關係曲線圖 之式子的導出方法。 首先，在灰階數爲G0〜G1的領域中，使用基數時， 爲式（5所示者。在此，（：爲基數。 •16- (14) (14)1357035 L = f* C5 + e* C4 + d* C3 + c* C2 + b* C1 + a * C0 · . · ( 5 ) 若將式（5 )形成更一般的記述’則會形成式（6 ) 。_ 在此，C[5]〜C[〇]爲比例係數。C[5]〜C [〇]的比例係數並 非一定要形成式（5 )之基數C的指數= L = f* C[5] + e* C[4] + d* C[3]+c* C[2] + b * C[1] + a 氺 C[0] · · - ( 6) 在灰階數爲 G1〜G2的領域中，使用基數時，爲式 (7)所示者。在此，D爲基數。並且，灰階數爲G1時的 電流値，亦即，灰階數爲G0〜G〗的領域與G 1〜G2的領 域之境界的電流値爲L 1。 L = Ll+f 氺 D5 + e* D4 + d* D3* +c 氺 D2 + b* D'+a* D° · · · ( 7 ) 若將式（7 )形成更一般的記述，則會形成式（8 ) 。· 在此’ D [ 5 ]〜D [ 0 ]爲比例係數。D [ 5 ]〜D [ 〇 ]的比例係數並 非一定要形成式（7)之基數d的指數。 L = Ll+f* D[5]+e* D[4] + d* D[3] + c* D[2] + b*D[l] + a*D[〇]. . . (8) -17- (15) (15)1357035 最後，有關灰階數爲G2〜G3的領域，若同樣使用基 數來表示，則會形成式（9)。在此，E爲基數。並且， 灰階數爲G 2時的電流値，亦即，灰階數爲G 1〜G 2的領 域與G 2〜G 3的領域之境界的電流値爲L2。 L = L2 + f* E5 + e 氺 E4 + d 氺 E3 + c* E2 + b* E1 + a * E0 · . . ( 9 ) 若使形成更一般的記述，則會形成式（1 〇 )。在此， E[5]〜E[0]爲比例係數。E[5]〜E[0]的比例係數並非一定 要形成式（9 )之基數E的指數。 L =L2 + f* E[5] + e* E[4] + d* E[3]+c* E[2] + b * E[ l] + a * E[0] · . . (10) 在灰階數的各領域中，可改變乘上式（6) ，（8)及 (1 〇 )之各位數的數（f〜a )之比例係數（c[5]〜C[0]， D[5]〜D[0]，E[5]〜E[0])的大小。或者，可於各領域中 改變基數（C，D，E )的大小。藉此，各領域中表示灰階 數與電流的關係之曲線圖會形成具有不同斜度的直線之曲 線圖。其結果，全體領域之表示灰階數與電流的關係的曲 線圖會形成折線狀。 因此，可藉由改變灰階數之領域的分割數，各領域之 灰階數的範圍，或各領域之曲線圖的斜度來任意進行珈瑪 -18- (16) 1357035 校正。由圖31的曲線圖可明確得知，在1個 階數與電流的關係雖爲一次函數，但若分割 多，則亦可使全領域之一次函數的集合（折 圖）近似非線形函數。 又，本實施形態中雖是以灰階數與電流的 進行說明，但並非限於此。亦可適用於灰階數 與電流的關係，或者電流以外的數値與灰階數 (實施形態2 ) 在上述實施形態1是針對供以將表示灰階 關係的曲線圖形成折線狀的曲線圖（在各領 同）的原理來進行說明。在本實施形態中是利 1所述的原理來說明用以搆成一供以使輸入訊 與輸出的電流値的關係形成折線狀的曲線圖 理。 .圖1是表示本發明的電路槪略圖。舉例說 位，4位數，亦即4位元的訊號時。 以往的數位·類比變換電路，如圖3 3所 元數與電流源3311的數量是一致，各輸入每 3205會串聯於1個電流源3311。 另一方面，在本實施形態中，如圖1所示 子102〜〗〇5會經由切換電路101來連接至並 數個電流源1 Π〜1 1 4。 又，輸入位元數（輸入端子的總數）與電 領域中，灰 後的領域數 線狀的曲線 關係爲例來 以外的數値 的關係。 數與電流的 域中斜度不 用實施形態 號的灰階數 之電路的原 明輸入2進 示，輸入位 S子 3 2 0 2〜 ，各輸入端 列配置的複 流源的數量 -19- (17) (17)1357035 並非一定要一致。在切換電路101的各輸出端子分別連接 有電流源1 1 1〜1 1 6的輸入端子1 2 1〜1 2 6。電流源111〜 116的輸出端子131〜136會分別連接至輸出端子106。 在各電流源 111〜Π6 的圖中所示之 a*I0，b* I〇，. · · I〇等是表示從該電流源111〜116輸出的電 流値（在本說明書中亦稱爲「電流源的大小」）。有關其 他的圖面也是同樣的。 又，本說明書中所謂連接是與電性連接同義。因此， 其間亦可配置其他的元件等。 切換電路101是根據從各輸入端子102〜105輸入的 訊號或控制訊號等來切換各輸入端子1 02〜1 05與並列配 置的各電流源1 1 1〜1 1 6的連接·狀態。 如實施形態！中所述，本發明之珈瑪校正的原理是根 據灰階數來切換是否使用例如式（6) ， （8) ， （10)的 其中任一式。切換電路101具有由輸入端子102〜105所 輸入的訊號來判斷灰階數所屬的領域，且自電流源1 1 1〜 116中選擇各輸入端子.102〜105所應連接的電流源之機 能。藉此，切換電路101的動作是相當於根據灰階數來切 換到底是使用式（6 ) ， ( 8 ) ， （ 1 〇 )的哪個式子。藉 此，可使顯示灰階數與從輸出端子1 〇6輸出的電流的關係 曲線圖形成圖31所示那樣在各個領域中具有不同的斜度 之直線的曲線圖。 圖2是表示切換電路101的内部構成例。並且，在各 圖面中，對相同的構成賦予同樣的符號。 -20- (18) 1357035 來自各輸入端子102〜105的訊號會被輸 電路2 0 1及開關群2 02。在領域判定電路2 0 1 各輸入端子1 02〜1 05所輸入的訊號來判定所 號到底是屬於灰階數的哪個領域。表示在領 201所取得的資訊之訊號203會被輸入開關群 關群2〇2中’以表不從領域判定電路201輸入 號203爲基礎來切換各輸入端子10i〜105到 的電流源連接較好。在開關群202中，並非只 域判定電路2 0 1的訊號2 0 3，有時亦可利用自 控制訊號2〇4來切換各輸入端子102〜105與 〜I 1 6的連接。並非一定要是控制訊號2 04。 在圖2中，雖是在切換電路101中明確地 定電路2 0 1與開關群2 0 2來作爲其他的電路， 體化，而無法明確分離的情況亦多，因此領: 201與開關群2 02爲一體不可分離的切換電路 於本發明中。 在圖1，圖2中，記載於表示電流源的対 *10」，· 「b*IO」等的文字列是表示從各電 1 1 6輸出的電流値。電流源之輸出的表示方法 中也是同樣的。 該等的電流値是形成對應於式（6 ) ，（8 的比例係數（C [ 5 ]〜C [0]，D [ 5 ]〜D [ 0 ]，E [ 5 ] 大小。因此，到底要將電流源配置成幾個並列 將來自各個電流源的電流的値形成多大較佳， 入領域判定 中是利用從 被輸入的訊 域判定電路 202 。在開 的資訊之訊 底要和多大 限於來自領 外部輸入的 電流源1 1 1 分離領域判 伯雨老佳一 > f IW U-l ft 域判定電路 101亦包含 5形中之^ a 流源1 1 1〜 在其他圖面 )，（10) 〜E[0])之 較好，以及 可根據灰階 -21 - (19) (19)1357035 數的領域的分割數或各領域的灰階數的範圍寬度或每個領 域的曲線圖的斜度等來設定。 例如，在某個領域中，某個位元的輸入端子被連接至 某個電流源的輸入端子，在其他的領域中，其他的位元的 輸入端子與和該電流源同大小的電流源連接時，可將電流 源共用於2個領域。 如此一來，可對1個電流源連接複數個輸入端子，而 使能夠減少電流源的個數。藉由電流源的個數減少，可縮 小佈局面積及電路規模，因此可提高良品率或使動作簡單 化。 其次，利用圖3，圖4來說明切換電路1 〇 1或開關群 2 02的具體構成。圖3，4是表示切換電路1〇1或開關群 2 0 2的部份電路圖。圖3是表示1個輸入端子會經由開關 單元來與複數個電源線連接的例子。另一方面，圖4是表 示複數個輸入端子會連接至1個電流源的例子。首先，針 對圖3的情況來進行説明。基於簡單說明，圖3是表示對 1個輸入端子使用3個開關，3個電流源311〜313的情況 時。在輸入端子301中，X位元的訊號會被輸入。3個開 關3 0 3〜3 0 5會並聯，電流源3 1 1〜3 1 3的輸入端子會對各 開關3 03〜305串聯。各電流源3 1 1〜3 1 3的輸出端子會分 別被連接至輸出端子〗06。彙集開關303〜305的電路302 會成爲切換電路1〇1或開關群202的.一部份之開關單元。 上述電路302會利用從領域判定電路201輸入的訊號等來 進行控制。 -22- (20) (20)1357035 如圖3所示，將開關與電流源的組合配置3個，藉此 可適用於灰階數最少分割成3個的領域時。亦即，可使開 關303〜305的其中一個形成導通狀態，藉此使能夠從3 個電流源3 11〜3 1 3來一個一個地選擇連接輸入端子 301。又，可使開關303〜305同時形成複數個導通狀態， 藉此使連接輸入端子3 0 1的電流源3 1 1〜3 1 3的組合可形 成3種以上，因此可使灰階數所被分割的領域數能夠比3 更多。 又，在輸入X位元以外的訊號時，亦可分別予以同 樣地配置。又，若可對1個電流源輸入複數個位元的訊 號，則將能夠減少電流源的總數。 在此，圖4是表示對1個電流源連接複數個輸入端子 時的電路例。基於簡單化，圖示爲3個輸入端子時。 輸入端子401〜403會分別經由開關40 5〜407來連接 至電流源411的輸入端子。又，電流源411的電源輸出端 子會被連接至輸出端子106。 彙集開關405〜407的電路404會成爲切換電路101 或開關群202的一部份之開關單元。上述電路404會利用 從領域判定電路2 0 1輸入的訊號等來進行控制。 如此一來，可藉由配置3個開關405〜407來適用於 灰階數最少分割成3個領域時。亦即，可藉由使開關405 〜407的其中一個形成導通狀態來選擇連接至電流源411 的3個輸入訊號。如此一來，可藉由設置複數個能夠連接 1個電流源的輸入端子來將1個電流源使用於複數個領 -23- (21) (21)1357035 域，進而可以減少電流源的總數。 實際的切換電路101或開關群202是藉由圖3的電路 302或圖4的電路404來構成’或者適當地組合圖3的電 路3 02與圖4的電路4〇4所複合使用的電路。以對應於某 1個位元的資料的輸入端子能夠連接至複數個電流源之方 式’或者某1個電流源能夠和複數個位元的輸入端子連接 之方式來構成切換電路101或開關群202。 藉由使用如此的切換電路101，可使從輸入端子輸入 的訊號的灰階數與從輸出端子1 0 6輸出的電流的關係曲線 圖形成折線狀的曲線圖》 (實施形態3 ) 在本實施形態中是針對切換電路1 〇 1之更具體的電路 構成來進行説明。首先針對在適用實施形態2及3時供以 實現動作的切換電路之最單純的例子來進行說明，亦即將 灰階數的領域分成2等分’在後半的領域中，表示灰階數 與電流的關係之曲線圖的斜度會形成前半領域的2倍。 首先’說明有關表示各領域之灰階數與電流的關係之 函數。其次’說明有關用以實現該函數的電路構成。 在包含本實施形態的實施形態4〜8中，切換電路之 輸入訊號的位元數’例如爲6位元。又，最下位位元的第 1位元是使用a來表示之，第2位元是使用b來表示之， 第3位元是使用c來表示之，第4位元是使用d來表示 之，第5位元是使用e來表示之，第6位元是使用f來表 -24- (22) (22)1357035 示之。又，於實施形態3〜8中，由於從輸入端子輸入的 訊號是假設爲數位訊號，因此a〜f會取0或1的一個數 字。藉此會從對應於a〜f的訊號之各輸入端子輸出1 (高 位準訊號’以下稱爲「Η訊號」）或0 (低位準訊號，以 下稱爲「L訊號」）。 又，若1 ( Η訊號）被輸入電流源的輸入端子，則會 從各電流源輸出電流，若〇(L訊號）被輸入輸入端子， 則會從電流源輸出電流。又，控制是否從電流源輸出電流 者並非限於此。 首先，說明有關表示各領域之灰階數與電流値的關係 式。 在本實施形態中，因爲是正中央將灰階數的領域分成 2個部份，所以必須判斷所被輸入的訊號到底是屬於前半 的領域還是後半的領域。在本實施形態中，因爲所輸入的 訊號爲6位元（26 = 64 )，所以境界的灰階數會形成 3 2 = 2 5。因此，第6位元的訊號f不會包含於灰階數的前 半領域。 因此，領域的判別只要著眼於最上位位元（第6位 元）的訊號f即可。若輸入的訊號的最上位位元f爲0(L 訊號），則可判斷爲灰階數的前半領域，若爲1 ( Η訊 號），則可判斷爲灰階數的後半領域。 其次，導出顯示灰階數與電流値的關係之函數。首 先，在灰階數的前半領域中，電流値L是以式（Π )來表 示之。 •25- (23) (23)1357035 L = a* 10 + b* 2* 10* +c* 4* IO + d* 8* 10 + e*l6*I〇 + f 氺 32 氺 10· · · (11) 式（11)爲表現通吊的2進位數的一般式。在前半的 領域中，由於第6位元的輸入訊號f爲0，因此式（n) 可寫成式（12)。 L = a氺 IO + b氺 2* ΙΟ + c氺 4氺 I0 + d* 8 氺 10 + e*16*I0...(12) 當第6位元的輸入訊號f爲1 (Η訊號）時，亦即， 在灰階數的後半領域中，電流値L是以式（1 3 )來表示 之。在後半的領域中，顯示灰階數與電流的關係之曲線圖 的斜度爲前半的斜度的2倍，因此可使式（1 1 )的a〜f 的比例係數形成2倍。 L = a氺 2氺 IO + b氺 4氺 ΙΟ + c氺 8氺 I0 + d* 16 氺 10 + e * 32 * I0 + L1 =a氺 2氺 IO + b氺 4 氺 10 + c 氺 8* I0 + d* 16 氺 10 + e氺；52氺 I〇 + f氺 32氺 10. . · (13) 在式（13)中’ L1爲領域的境界之L的値。由於境 界的灰階數G1爲32，因此在式（11)中可代入a〜d = 〇 -26- (24) (24)1357035 來算出，Ll=f*32*10。由於第6位元的輸入訊號『爲i (Η訊號），因此式（13)可表現成式（〗4)。 L = a 氺 2* IO + b 氺 4 氺 ΙΟ + c 氺 8 氺 IO + d 氺 16 氺 10 + e 氺 32 氺 10 + 32 氺 L1 · . · (14) 若比較式（11 )與式（1 3 ) 之a〜f 比例係數，則 可知 2*10，4*10，8*10，16*10，32*10 可作爲其中 任何一個的比例係數來使用於雙方的式子。因此，可知該 等比例係數即使領域不同還是可以共用。亦即，在切換電 路中，可共用相當於該等的比例係數的大小之電流源。因 此，可減_少.所使用之電流源的數量。 如此，當輸入訊號爲2進位時，在斜度依領域丽形成 2 ( 2 1 )倍時，大多的情況是被輸入訊號之電流源的大小 也會形成2倍。藉此，只要將所使用的電流源的位數錯開 1個即可令如此的電流源也可使用於斜度形成2倍的領 域，形成共用。 其次，利.用圖5來說明有關供以實現上述式（Π )， (13 )的電路。 爲了輸入第1位元〜6位元的訊號a〜f，而設有6個 輸入端子501〜506。各輸入端子501〜506會經由開關群 2 02來連接至各電流源5】1〜516的輸入端子。電流源511 〜516的各個電流輸出端會被連接至輸出端子106。開關 群2 02的連接狀態是根據來自訊號領域判定電路20 1的控 -27- (25) (25)1357035 制訊號來切換。 以a〜f的係數爲基礎來決定必要的電流源個數，及 從電流源輸出的電流値的値，而使能夠實現上述式 (1 1 ) ’ （ 1 3 )。如圖5所示，合計使用7個電流源5 1 1 〜5 1 7 ’亦即供以輸出在式（丨1 )與式（1 3 )中作爲a〜f 的比例係數而共通使用的「2 * 10」，「4*10」，「8 * I 〇」，「] 6 * I 〇」，「3 2 * I 0」値的電流之5個的電流源 512〜516’及對應於未共通使用的式（η)的a的係數 「10」之電流源511，及對應於式（13)的f的係數「32 * I 〇」之電流源5 1 7。 在領域判定電路2 0 1中，根據第6位元的輸入訊號f 的値來判斷灰階數是屬於哪個領域。因應於此，在領域判 定電路2 0 1中配置有：供以使所輸入的訊號反轉之反相器 521，及連接至反相器521的輸入端之配線522，及連接 至反相器521的輸出端之配線5 23。在配線522連接輸入 端子506’輸入訊號f。藉此，在配線523輸入有以反相 器521所反轉的訊號f之反轉訊號。 在開關群2 0 2中設有：根據來自配線5 2 2的控制訊號 進行控制的第1開關5 3 1〜5 3 6，及根據來自配線5 2 3的 控制訊號進行控制的第2開關541〜546。各第1開關531 〜5 3 6的輸入側會被連接至輸入端子5 0 1〜5 0 6，輸出側會 被連接至電流源512〜517。另一方面，各第2開關541〜 546的輸入側會被連接至輸入端子501〜5 06，輸出側會被 連接至電流源5 1 1〜5 1 6。 -28- (26) (26)1357035 藉由以上的構成，在開關群202中，根據從領域判定 電路2 01輸出的訊號，亦即根據第6位元的輸入訊號f及 其反轉訊號來切換各輸入端子501〜506到底要連接至哪 個電流源5 1 1〜5 1 7的輸入端子。亦即，根據配線5 2 2及 配線5 2 3的訊號來切換設置於開關群202的第1開關53 1 〜536及第2開關541〜546的連接狀態。藉此，圖5之 開關群202的構成是對應於實施形態1之圖3的電路 3 02，以第1及第2開關的6個開關單元來構成。 其次，利用圖6，圖7來說明圖5之數位•類比變換 電路的動作。 圖6是表示第6位元的輸入訊號f爲〇(L訊號） 時，亦即對應於式（1 1 )的連接狀態。此刻，輸入配線 523的訊號會形成1(H訊號）。因此，藉由配線523面 形成導通狀態的第2開關541〜54.6會開啓。另一方面， 由於輸入至配線5 22的訊號爲〇 ( L訊號），因此第1開 關5 3 1〜5 3 6會形成.非導通狀態（關閉）^藉此，輸入端 子5 0 ]〜5 0 6會分別連接至電流源5 1 1〜5 1 6，而使第1位 元的輸入訊號a能夠輸入至大小1〇的電流源5〗1，第2位 元的輸入訊號b能夠輸入至大小2 * 10的電流源5 1 2，第 3位元的輸入訊號c能夠輸入至大小4 * 10的電流源 513， * · · ° 另一方面’圖7是表示第6位元的輸入訊號〖爲i (Η訊號）時’亦即對應於式（丨3 )的連接狀態。此刻， 配線5 2 2的訊號會形成I ( η訊號），輸入至配線5 2 3的 -29- (27) (27)1357035 訊號會形成〇(L訊號）。因此’藉由配線522而形成導 通狀態的第1開關5 3 1〜5 3 6會開啓，另一方的第2開關 541〜546會形成非導通狀態。因此，輸入端子501〜506 會分別連接至電流源5 1 2〜5 1 7，而使第】位元的輸入訊 號a能夠輸入至大小2 * I 0的電流源5 1 2，第2位元的輸 入訊號b能夠輸入至大小4 * 10的電流源5 1 3，第3位元 的輸入訊號 c能夠輸入至大小 8 *】0的電流源 514， · · ° 又，利用式（12 ) ， （14)，且0 ( L訊號）會從輸 入端子5 0 6來輸入電流源5 1 7時，若使形成電流不會從電 流源5 1 7流動，則如圖8所示，可使開關群2 02形成簡 單。亦即，在圖5的開關群202中，可省略連接至輸入端 子5 0 6的開關5 3 6及5 4 6。 其次，圖9是表示利用數位電路來構成圖8的開關群 202時的電路圖。 圖9是以AND電路及OR電路來構成開關群202的 例子，對7個電流源設置6個開關單元551〜5 54，561， 5 6 2的例子。 在開關群202中，共用於不同灰階領'域的電流源512 〜515的輸入端子會分別連接至電路551〜554，該電路 551〜554是由2個AND電路及連接至該等2個AND電 路的輸出側之1個OR電路所構成。另一方面，在未被共 用的電流源51 1，51 6的輸入端子分別連接有AND電路 561 ， 562 〇 -30- (28) (28)1357035 以下，說明圖9之電路的動作方法。 當第6位元的輸入訊號f爲0 ( L訊號）時，亦即對 應於式（1 2 )時，輸入至配線5 23的訊號f的反轉訊號會 形成1 ( Η訊號），另一方的配線5 2 2的訊號爲L訊號。 因此，在開關群202中，連接至配線523的AND電 路會原封不動地輸出從該AND電路的另一方輸入端所輸 入的訊號b〜e値。另一方面，從與配線522連接的AND 電路輸出〇(L訊號）。藉此，在電路551〜554的OR電 路中，由於連接至一方配線522的 AND電路的輸出爲 〇，因此連接至另一方配線523的AND電路的輸出，亦即 訊號b〜e的値會被輸出。 因此，輸入端子501〜506與電流源511〜517的連接 狀態會形成與圖6相同。亦即，來自輸入端子5 0 1〜5 0 5 的訊號a〜e會分別輸入至電流源5 Π〜5 1 5，各電流源 511〜515會按照訊號a〜e的値來將電流輸出至輸出端子 1 06，從輸出端子1 06輸出的電流値會形成如式（1 2 )所 示者。 當第6位元的輸入訊號f爲1(H訊號）時，亦即， 對應於式（14)時，在配線5 22輸入有Η訊號，在配線 523輸入有訊號f的反轉訊號，因此L訊號會被輸入。 因此，在開關群202中，連接至配線522的AND電 路會原封不動地輸出從該AND電路的另一方輸入端輸入 的訊號a〜d的値，且從連接至配線523的AND電路輸出 〇(L訊號）。電路551〜554的0R電路會因爲連接至配 -31 - (29) (29)1357035 線52 3的AND電路的輸出爲〇，所以會輸出連接至配線 522的AND電路的輸出之訊號a〜d的値。 因此，與圖7同様的，來自輸入端子501〜506的訊 號a〜f會分別輸入至電流源5 1 2〜5 1 7，各電流源會按照 訊號a〜f 値來將電流輸出至輸出端子106，所以從輸出 端子〗06輸出的電流値會形成式（1 4 )所示者。 如以上所述，在領域判定電路2 0 1與開關群2 02共同 運作下，輸入端子501〜5 06會對應於不同的灰階來連接 至適當的電流源 511〜517。雖是以AND電路及OR電路 來構成圖 9的開關群 202，但並非限於此。亦可使用 N AND電路，NOR電路，反相器電路，轉換閘極電路（類. 比開關），三態緩衝器電路等各種的電路來構成開關群 2 0 2或切換電路1 0 1。 圖1 〇是表示有關本實施形態之數位·類比變換的執 行結果。橫軸爲電路的輸入訊號的灰階數，縱軸爲從輸出 端子1 〇 6輸出的電流値。’由圖1 0可得知，灰階數的領域 會被2等分，在後半的領域中，曲線圖的斜度會形成前半 時的斜度的2倍之折線狀的曲線圖，珈瑪校正也會與電壓 電流變換一起進行。 (實施形態4 ) 本實施形態與實施形態3同樣的，將灰階數的領域2 等分，在後半的領域中，顯示灰階數與電流的關係之一次 函數的斜度爲前半領域的3倍。亦即，本實施形態與實施 -32- (30) (30)1357035 形態3不同點是在於後半領域的斜度’以下主要針對與貝 施形態3不同的部份來進行説明° 首先，導出顯示灰階數與電流的關係之函數。 當灰階數爲前半的領域’亦即第6位元的輸入訊號f 爲〇 ( L訊號）時，與實施形態3同樣的’灰階數的電流 的關係是以式（1 1 )或式（1 2 )來表示。 當後半的領域，亦即第6位元的輸入訊號f爲1 ( Η 訊號）時，灰階數與電流的關係會形成式（I 5 )所示者。 在後半的領域中，顯示灰階數與電流的關係之曲線圖的斜 度會形成前半領域的3倍，對式（11)或（12)而言，a 〜f的比例係數會形成3倍。 L- = a 氺 3* ΙΟ + b氺 6 氺 I〇 + c 氺 12 氺 I〇 + d* 24* 10 + e * 48 * IO+L1 =a* 3氺 10 + b* 6 氺 IO + c 氺 12 氺 I〇 + d* 24 氺 10 + e 氺 48 氺 I〇 + f 氺 32 木 Ι0· . . (15) 在式（1 5 )中，L1爲領域的境界之L的値。與實施 形態3同樣的形成Ll=f*32*l〇。並且，第6位元的輸 入訊號f在式（15)中經常爲1 (η訊號）。 但，在式（1 5 )中沒有與式（丨丨）或式（I 2 )同大小 的係數。在此，由於在前半的領域與後半的領域可共用電 流源’因此可將式（1 5 )變形成式（丨6 )。 -33- (31) (31)1357035 L = a * ( 2 氺 10 + 10) +b 氺（4氺 10 + 2 氺 10) + c 氺（8氺 10 + 4* 10) +d* (]ό 氺 10 + 8 氺 ΙΟ) + e* (32 氺 10+16*10) +f*32*I0· · . (16) 若對比式（1 2 )與式（1 6 )，貝 ij 10，2 * 10，4 * I 〇， 8*10，16*10及32*10可作爲對同數（a〜f)的係數來 使用於式（12) ’ （16)雙方，因此具有該等大小的電流 源，即使灰階數的領域不同，還是能夠共用。 其次，利用圖1 1來說明供以實現式（1 2 ),(丨6 ) 的電路。當第6位元的輸入訊號f爲0(L訊號）時，圖 1 1的電路會形成對應於式（1 2 )的連接狀態，另—方 面’當第6位兀的輸入訊號f爲1(H訊號）時，會形成 對應於式（1 6 )的連接狀態。 如圖1 1所示，領域判定電路2 01設有連接至輸入端 子·5 0 6的配線6 0 1，而使能夠利用最上位的第6位元的.輸 入訊號f來判斷灰階數的領域。 電流源的數量及輸出的電流値是以式（1 2 )及式 (16)來決定。如上述，對同數（a〜f)輸出共通的係數 「10」，「2氺10」，「4氺10」，「8氺10」，「16氺10」 及「32*10」大小的電流之6個的電流源611〜616，及輸 出未共通的係數「2*10」，「4*10」，「8*10」， 「16*10」及「32*10」大小的電流之5個的電流源621 〜625會被使用。 在開關群202中配置有5個AND電路631〜63 5。該 -34- (32) 1357035 等 AND電路 631〜63 5 —方的輸入端會被連 601，另一方的輸入端會被連接至輸入端子501 -輸出端會分別連接至電流源621〜62 5。 共用的電流源6 1 1〜6 1 6，無論訊號f的値如 經由開關來直接連接各輸入端子501〜506，而 入對應於訊號a〜f的輸入端子501〜506的訊號 圖Π的數位，類比變換電路是針對1個輸 設置2個電流源者，在1 1個中，針對6個電流 6個開關單元，不經由開關單元來將5個電流源 入端子。 又，圖11中雖顯示對應於式（12) ， （16 •類比變換電路圖，但亦可使對應於式（1 2 )， 來構成雷路。該信》的雷吆加圓1 ? Sfi壬。 當第6位元的輸入訊號f爲0(L訊號）時， 數位·類比變換電路會形成對應於式（1 2 )的連 另一方面，當第6位元的輸入訊號f爲1(H訊 會形成對應於式（1 5 )的連接狀態。 領域判定電路2 01是與實施形態3的領域 201同様的配置有：被輸入來自輸入端子506的 f之配線 522，及輸入側會被連接至配線522 521，及被輸入反相器的輸出之配線523。 爲了使對應於式（15)，而將圖11之未被 流源62 1〜62 5分別變更成輸出對應於式（15)由 係數「3*10」，「6氺10」，「12氺10」， 接至配線 -505，且 何，會不 使能夠輸 〇 入端子來 源來設置 連接至輸 )的數位 (15) 圖1 2的 接狀態， 號）時， 判定電路 輸入訊號 的反相器 共用的電 3 a〜f的 「2 4氺 -35- (33) 1357035 I 0」，···，「4 8 * I 0」的電流之電流源6 3 1〜6 3 5。 在開關群202中設有：供以使輸入端子501〜505連 接至電流源6 1 1〜6 1 5的第1 AN D電路64 1〜64 5，及供以 使連接至電流源63 1〜63 5的第2AND電路65 1〜65 5。第 1AND電路641〜64 5 —方的輸入端會被連接至配線523, 第 2AND電路651〜65 5 —方的輸入端會被連接至配線 5 22 〇
當訊號f爲〇(L訊號）時，圖12之切換電路101的 動作是藉由第1AND電路641〜645來將輸入端子501〜 505連接至電流源611〜615，當訊號f爲l(H訊號） 時，藉由第2 AND電路651〜655來將輸入端子501〜505 連接至電流源631〜63 5。
圖Η，圖1 2的切換電路1 0 1是利用數位電路的！種 ΑΝΌ電路來構成，但並非限於此。亦可利用開關，或者 其他邏輯電路的OR電路，N AND電路，NOR電路，反相· 器電路，轉換閘極電路（類比開關），三態緩衝器電路等 各種的電路來構成切換電路101。 (實施形態5 ) 本實施形態與實施形態3，4的不同點是在於顯示灰 階數與電流的關係之曲線圖的斜度。本實施形態是將灰階 數的領域2等分，在後半領域中’顯示灰階數與電流的關 係之一次函數的斜度爲前半領域的4倍。 由於本實施形態與實施形態3，4僅後半領域之函數 -36- (34) (34)1357035 的斜度有所不同’因此以不同的部份爲中心來迤行說明。 當第6位元的輸入訊號€爲0(L訊號）時，亦即在 灰階數的前半領域中’灰階數與電流的關係是缉實施形態 3，4同樣以式（11)或式（12)來表示。 當第6位兀的輸入訊號f爲1 (H訊號）時，亦即在 灰階數的後半領域中，顯示灰階數與電流的關保之一次函 數的斜度會形成前半斜度的4倍’因此灰階數與電流的關 係是以式（1 7 )來表示，比例係數會形成式（1 1 )， (1 2 )的4倍。 L = a* 4 氺 IO + b氺 8 氺 ΙΟ + c 氺 16 氺 IO + d 氺 32 氺 10 +e氺 64氺 I0+L1 =a氺4氺ΤΟ + b木8氺I0 + C氺16氺10 + <j氺32氺10 + e氺 64 * ΙΟ + f* 32 氺 10 · · · (17) 在式（17)中，L1爲領域的境界之L的値，與實施 形態3，4同_樣的，Ll=f*32*I0。並且，第6位元的輸 入訊號f在式（17)中經常爲1(H訊號）。 若比較式（1 2 )與式（1 7 )，則可知4 * 10，8 * 10， 1 6 * I 0的比例係數可作爲a〜e的其中任—係數來使用雙 方的式子。因此’輸出該等比例係數大小的電流之電流源 即使灰階的領域不同還是能夠共用。因此，可減少所使用 之電流源的數量。 如Jit ’當輸入訊號爲2進位時，在斜度依領域而形成 -37- (35) 1357035 4 ( 22 )倍時’大多的情況是被輸入訊號之電流源的 也會形成4倍。藉此’只要將所使用的電流源的位數 2個即可令如此的電流源也可使用於斜度形成4倍 域，形成共用。 圖1 3是表示對應於式（1 2 ) ， （ 1 7 )的數位 變換電路。 圖13的電路是在領域判定電路201中利用最上 第6位元的輸入訊號f來判斷灰階的領域，在開關群 中根據從領域判定電路201輸出的訊號來切換連接至 端子的電流源。 在領域判定電路2 01中，與實施形態3的圖5或 形態4的圖1 2時同樣的，配置有反相器521，配線 及 5 2 3。 電流源的數量及其輸出的電流値是以式（1 2 ) (1 7 )來決定。合計並列配置有8個的電流源，亦即 用於不同的領域之「4*10」，「8*10」，「16*10 大小之3個的電流源7 0 1〜7 0 3，及只對應於式（1 2 比例係數「I 〇」，「2 * 10」之2個的電流源7 1 1，7 及只對應於式（17)的比例係數「’32*10」，「64* 及「32*10」之3個的電流源713〜7]5。 開關群2 02的構成是與實施形態3的圖9同樣。 用的電流源70 1〜703的輸入端子分別如圖示連接有 個AND電路及1個OR電路所構成的電路721〜723 對應於式（]2 )的比例係數之電流源7 1 1，7 1 2的輸 大小 錯開 的領 累比 位的 202 輸入 實施 522 及式 可共 」的 )的 12， 10」 在共 由2 。只 入端 -38- (36) (36)1357035 子會分別經由AND電路72 4，72 5來連接至輸入端子 50 1，5 02。只對應於式（1 7 )的比例係數「32 * 10」， 「64 * 10」之電流源 713，714會分別經由 AND電路 726’ 727來連接至輸入端子504，505。 又，利用於領域判別的輸入端子5 0 6不會經由 AN D 電路等的開關來直接連接至電流源7 1 5。 亦即，圖13的切換電路101會對8個的輸出端子設 置7個開關單元724〜727，且於1個輸出端子不會經由 開關單元來使連接輸入端子。 以下，利用圖14，圖1 5來說明圖1 3之數位•類比 變換電路的動作。 圖14是表示第6位元的輸入訊號f爲〇(訊號） 時，亦即對應於式（1 2 )的連接狀態。此刻，在領域判定 電路201中，在配線523輸入丨（H訊號），在另一方的 配線5 2 2則輸入0的訊號（L訊號）。 連接至配線5 23的 AND電路會原封不動地輸出該 AND電路的另一個輸入訊號的値。又，由於配線522的 訊號爲〇(L訊號）’因此連接至配線522的AND電路的 輸出爲〇(L訊號）。藉此，電路721〜723會輸出連接至 配線5 2 3的A N D電路的輸出値。 其結果，如虛線箭頭所示，來自輸入端子501〜505 的訊號a〜e會分別被輸入電流源7Π’ 712’ 701〜703， 各電流源會按照訊號a〜e的値來將電流輸出至輸出端子 106。由於來自輸入端子506的訊號f爲〇 ( L訊號），因 -39- (37) (37)1357035 此不會從電流源7 1 5輸出電流。 另一方面，圖15是表示第6位元的輸入訊號f爲1 (Η訊號）時，亦即形成對應於式（1 7 )的連接狀態。此 刻，配線5 2 2上的訊號會形成1 ( Η訊號），另一方配線 523的訊號會形成0(L訊號）。因此，如圖15的虛線箭 頭所示，來自輸入端子501〜506的訊號a〜f會分別被輸 入電流源701〜703，71 3〜71 5，各電流源會按照訊號a〜 f的値來將電流輸出至輸出端子106。又，圖13的切換電 路101爲數位電路，利用AND電路及OR電路來構成， 但並非限於此。亦可利用開關，NAND電路，NOR電路， 反相器電路，轉換閘極電路（類比開關），三態緩衝器電 路等各種的電路來構成切換電路101。 (實施形態6 ) 在本實施形態中，是使灰階數的領域分割方法與實施 形態3〜5有所不同，將灰階數的領域分成2個，使前半 的領域成爲全體的3 /4寬，後半的領域成爲全體的1 /4 寬，且後半的領域之表示灰階數與電流的關係之曲線圖的 斜度，與實施形態5同樣的，會形成前半時的斜度的4 倍。 首先，本實施形態與實施形態3〜5不同的地方是在 於灰階數的領域的分開方法。因此，供以判斷灰階數的領 域的方法會有所不同。 在本實施形態中，因爲灰階數爲64 = 26，後半的領域 -40- (38) 1357035 爲1 /4的寬度，所以境界的灰階數G1會形成 屬於後半的領域之灰階數的訊號是在第5位元 e與第6位元的輸入訊號f雙方皆爲1(H訊 要第5位元的輸入訊號e與第6位元的輸入訊 之一爲1，則會形成屬於前半的3 /4的領域。 用取第5位元的輸入訊號e與第6位元的輸入 輯積（AN D )之資料來判斷灰階的領域。亦即 元的輸入訊號e與第6位元的輸入訊號f的3 訊號）時或除此以外時來判定灰階的領域即可 其次，針對表示灰階數與電流的關係之函 明。在灰階數的前半領域中，與實施形態3同 式（Π)或式（12)來表示之。 在灰階數的後半領域，亦即第5位元的輸 第6位元的輸入訊號f雙方爲1( Η訊號）時 數與電流的關係式會形成式（18)。這是因爲 域中表示灰階數與電流的關係之一次函數的斜 的斜度的4倍所致。 L = a 氺 4 氺 IO + b 氺 8 氺 I0 + c* 16 氺 IO + d 氺 32 氺 10 + L1 =a* 4 氺 I0 + b* 8 氺 I0 + c* 16 氺 ΙΟ + d 氺 32 氺 10 + e*16*I0 + f*32 氺 Ι〇· ♦ . (18) 在此，L1爲領域的境界之灰階數G1 =4 8 4 8 ε因此， 的輸入訊號 號）時。只 號f的其中 因此，可利 訊號f的邏 ，以第5位. I方爲1 ( Η 〇 數來進行説 樣的，是以 入訊號e與 ，表示灰階 在後半的領 度爲前半時
24+25 的 L -41 - (39) (39)1357035 的値。因此，在式（11)中，可代入a〜d = 0，e，f=]來 算出’ Ll = 16*IO + f*32*I〇。由於第5位元的輸入訊號 e與第6位元的輸入訊號f經常爲](H訊號），因此在 式（1 8 )中 e，f= 1。 若比較式（12)與式（18)，則可知4*10，8*10， 1 6 * 10，3 2 * 10的比例係數可作爲a〜f的其中任一係數 來使用雙方的式子。因此，輸出該等比例係數大小的電流 之電流源即使灰階的領域不同還是能夠共用。因此，可減 少所使用之電流源的數量。 如此一來，當輸入訊號爲2進位時，在斜度依領域而 形成4 ( 22 )倍時，大多的情況是被輸入訊號的電流源大 小也會形成4倍。因此，只要所使用之電流源的位數錯開 2個即可令如此的電流源也可使用於斜度爲形成4倍的領 域，形成共用。 圖16是表示使對應於式（12) ，（18)的數位.類 比變換電路。 在領域判定電路20 1中是利用第5位元的訊號e與第 6位元的訊號f來進行領域判定。在領域判定電路2 0 1中 配置有輸入訊號e及f的AND電路801，且AND電路 801的輸出端會被連接至配線802。在配線802連接有供 以使AND電路801的輸出反轉的反相器803，反相器803 的輸出端會被連接至配線804。 又，電流源爲合計使用有8個，亦即輸出在式（12) 及式（18)共通的比例係數「4*10」，「8*10」，「16 -42- (40) (40)1357035 *1〇」及「32*10」大小的電流之4個電流源8Π〜814’ 及輸出只被使用於式（1 2 )的比例係數「I 〇」’ 「2 * 1〇」大小的電流之2個電流源821’ 822’及輸出對應於 只被使用於式（1 8 )的境界的電流値L 1之「1 6 * 10」’ 「3 2 * 10」大小的電流之2個電流源8 2 3，8 2 4。 開關群2 02是與實施形態3的圖9或實施形態4的圖 13同樣構成。在共用於不同領域的電流源811〜814的輸 入端子分別連接有如圖示由2個AND電路及1個OR電 路所構成的電路831〜834。在只對應於未被共用的式 (12 )的比例係數之電流源821及822的輸入端子連接 AND電路835及836的輸出端。AND電路835，836的一 方輸入端會被連接至配線8〇4。 又，電流源8 2 3及824的輸入端會經由配線8 02來連 接至AND電路801的輸出端，以領域判定電路201的一 部份作爲開關用。 利用圖.1 7，圖1 8來說明圖1 6之電路的動作。 圖17是第5位元的輸入訊號e與第6位元的輸入訊 號f之邏輯積（AND )的結果爲〇(L訊號）時，亦即形 成對應於式（1 2 )的連接狀態。 此刻，配線804的訊號會形成1 ( Η訊號），輸入配 線802的訊號會形成0 ( L訊號）。因此，在開關群202 中連接至配線804的AND電路會原封不動地輸出來自輸 入端子501〜506(連接至該AND電路的另一方輸入端） 的輸入訊號a〜f的値。因此，如虛線箭頭所示，輸入端 -43- (41) (41)1357035 子501〜506會分別被連接至電流源821，822，及811〜 814’各電流源會按照所輸入的訊號a〜f的値來將電流輸 出至輸出端子106。 另一方面’圖18是取第5位元的輸入訊號e與第6 位元的輸入訊號f之邏輯積（AND)的資料爲1 (H訊 號）時，亦即形成對應於式（1 8 )的連接狀態。 此刻，配線8 02上的訊號會形成1 ( Η訊號），配線 8〇4的訊號會形成〇 ( L訊號）。因此，在開關群202 中，連接至配線8 0 2的AN D電路會形成能夠原封不動地 輸出來自輸入端子（連接至另一方的輸入端）的訊號之狀 態。另一方面，連接至配線8〇4的AND電路的輸出爲〇 (L訊號）。因此，如虛線的箭頭所不，輸入端子501〜 5 0 6會分別連接至電流源8 1 1〜8 1 4及8 2 3，8 2 4，各電流 源會按照所被輸入的訊號a〜f的値來將電流輸出至輸出 端子1 06。 最後，圖1 9是表示本實施形態之數位•類比變換的 執行結果。橫軸爲對應於輸入訊號的灰階數，縱軸爲電流 値，爲輸出端子106的輸出結果。由圖19可知，顯示灰 階數與電流的關係之曲線圖的斜度爲後半的1/4寬度的領 域係形成前半的領域的4倍之折線狀的曲線圖，可進行珈 瑪校正。 圖16的切換電路101爲數位電路，利用AND電路與 OR電路來構成，但並非限於此》可利用開關，NAND電 路’ NOR電路，反相器電路，轉換閘極電路（類比開 -44- (42) (42)1357035 關）’三態緩衝器電路等各種的電路來構成切換電路 10 1。 (實施形態7 ) 在本實施形態中是針對將灰階數的領域分成4等間 隔’且越靠近後半的領域，表示灰階數與電流的關係之一 次函數的斜度會越增加2倍時來進行說明。 首先’針對供以判斷灰階數的領域之方法來進行說 明。 因爲將領域數分割成4等分，所以境界的灰階數G1 〜G3 分別爲 Gl=16=24， G2=32=25，及 G3=48=24+25。 因此’在第1領域中，第5位元的輸入訊號e及第 6位元的輸入訊號f皆爲〇 ( L訊號）。在第2領域中， 第5位元的輸入訊號e爲1(H訊號），第6位元的輸入 訊號f爲〇(L訊號）。在第3領域中，第5位元的輸入 訊號e爲0(L訊號），第6位元的輸入.訊號f爲1 ( Η訊 號）。在第4領域中’第5位元的輸入訊號e及第6位元 的輸入訊號f爲1(H訊號）。因此，若利用上位2位元 分的訊號e及f，則可判別4個領域β 其次’導出表示各領域之灰階數與電流的關係之函 數。 . 首先’在灰階數的第1領域中，顯示灰階數與電流的 關係之式子是與其他實施形態同樣的，以式（11 )來表 示。在本實施形態中’由於第5位元的輸入訊號e爲〇 -45- (43) (43)1357035 (L訊號），第6位元的輸入訊號f爲〇(L訊號）’因 此式（11)會形成式（19)所示者。 氺 IO + b氺 2 氺 ΙΟ + c 氺 4氺 IO + d氺 8 氺 10· . (19) 在灰階數的第2領域中，對第1領域而言，函數的斜 度爲第1領域的2倍，且因爲第5位元的輸入訊號e爲1 (H訊號），第6位元的輸入訊號f爲〇(L5號），所以 灰階數與電流的關係爲式（20)所示者。在此，L1爲領 域的境界（灰階數G1M6)之電流L的値。 L = a氺 2氺 IO + b* 4氺 IO + c氺氺 10 + d* 16 氺 I0 + L1 =a* 2 氺 ΙΟ + b氺 4 氺 ΙΟ + c 氺 8* l〇 + d* 16 氺 10 + 16*10- . · (20) 在灰階數的第3領域中，第5位元的輸入訊號e爲0 (L訊號）’第6位元的輸入訊號f爲1(H訊號），斜 度會形成第2領域的2倍，其結果，因爲會形成第1領域 的4倍，所以灰階數與電流的關係爲式（2 1 )所示者。在 此，L2爲領域的境界（灰階數G2 = 32)之電流L的値。 L = a* 4 氺 I0 + b* 8 氺 IO + c 氺 16* 10 + d* 32* I0 + L2 =a氺 4 氺 IO + b氺 8* 10 + c 氺 16氺 10 + d* 32* 10 + 16*10 + 32*10· · · (21) -46- (44) (44)1357035
在灰階數的第4領域中’因爲第5位兀的輸入訊號e 爲1(H訊號）’第6位元的輸入訊號f爲1(H訊 號），斜度會形成第1領域的8倍’所以函數爲式（2 2 ) 所示者。在此’ L3爲領域的境界（灰階數G3 = 48)之L 的値。 L = a氺 8 氺 10 + b* 16 氺 I〇 + c* 32 氺 I0 + d* 64 氺 I0 + L3 =a 氺 8木 IO + b* 16本 1〇 + £：氺 32 氺 I0 + d 氺 64 氺 10 + 1 6 * 10 + 32 * 10 + 64 * 1〇 ' · . (22) 若比較式（19) ， （20) ， （21) ， （22)之 a〜e 的比例係數及L 1〜L 3的項，則可知有使用於複數個領域 的項。因此，可知具有該等比例係數大小的電流源即使灰 階數的領域不同還是能夠共用。因此，可減少所使用之電 流源的數量。 如此一來，在輸入訊號爲2進位時’當斜度依照領域 而形成2 ( 21 )倍，4 ( 22 )倍，8 ( 23 ):倍時，輸入訊號 的電流源大小也會形成2倍，4倍，8倍。因此，只要將 所使用之電流源的位數予以1個1個地錯開於各領域即可 令如此的電流源使用於各個的領域，形成共用。 在此，當輸入訊號爲2進位時，有關電流源的共有爲 一般化記載。 有第 η位元資料V ( η )，第（n+1 )位元資料 v -47 - (45) (45)1357035 (n+1 )，第（n + 2 )位元資料V ( n + 2 )，該等的資料爲 屬某灰階領域K ( m )的資料。又，於領域K ( m )中， 第η位元資料V ( η )會被輸入大小I ( k )的電流源，第 (n+1 )位元資料 V ( n+l )會被輸入大小I ( k+Ι )的電 流源，第（n + 2 )元資料 V ( n + 2 )會被輸入大小I (k + 2 )的電流源。 又，各位元的資料所示的灰階數會變大，該資料爲屬 下個領域K ( m + 1 )的灰階數者。又，領域K ( m+Ι )之 曲線圖的斜度爲領域K ( m )的斜度的2p倍。在此，P爲 整數。此情況，在領域K ( m+1 )中，第η位元資料V (η )會被輸入大小I ( k + P )的電流源，第（n+1 )位元 資料 V ( η +1 )會被輸入大小I ( k + P + 1 )的電流源，第 (n + 2)位元資料 V(n + 2)會被輸入大小 I(k + P + 2)的 電流源。- 例如，領域 K ( m + l )之曲線圖的斜度爲領域 K (m )的斜度的 2倍（21倍）。此情況，在領域 K (m+1 )中，第 η位元資料 V ( η )會被輸入大小I (k+Ι )的電流源，第（n+1 )位元資料V ( n+1 )會被輸 入大小I ( k + 2 )的電流源。因此，大小I ( k+Ι )的電流 源與大小I ( k + 2 )的電流源可共用於領域K ( m )與K (m+1 )。並且，在大小I ( k+l )的電流源中會被輸入第 (n+1 )位元資料V ( n +1 )或第η位元資料V ( η )的其 中之一，在大小I (k + 2)的電流源中會被輸入第（n + 2) 位元資料V ( n + 2 )或第（n+1 )位元資料V ( n+1 )的其 -48- (46) (46)1357035 中之一’因此可構成一開關群來使能夠進行切換該等的動 作。 同様的，領域K(m+1)之曲線圖的斜度爲領域K (m )的斜度的 4倍（22倍）。此情況’在領域 K (m+1)中，第 η位元資料 V(n)會被輸入大小I (k + 2 )的電流源。因此，大小I ( k + 2 )的電流源可共用 於領域K(m)及K(m+1)。又，由於大小I(k + 2)的 電流源中會被輸入第（n + 2 )位元資料V ( n + 2 )或第η位 元資料V(n)的其中之一，因此可構成一開關群來使能 夠進行切換該等的動作。 只要根據以上的原理來共用電流源即可。 圖20是表示使對應於式（19) ， （20) ， （21)， C 22 )的數位·類比變換電路。 在各式（_1_9)〜（22)中，作爲.a〜d的任一比例係 數來共通使用於2個以上的式子之係數爲「2*10」，「4 *10」，「8*10」，「16*10」及「32*10」，因此會使 用5個供以輸出該等値的電流之電流源901〜90 5。又， 於各式（19)〜（22)中，單獨使用的係數爲式（19)之 a的係數「10」及式（22)之d的係數「64 *10」，設有 輸出該等値的電流之電流源906及907。又，設有對應於 「16*10」’ 「32*10」及「64*10」（被使用於各境界 之電流値L1〜L3的項中）之3個的電流源908〜910。以 上，合計有1 〇個的電流源被並列配置。 在領域判定電路20〗中設有領域判定訊號輸出電路 -49- (47) 1357035 921。在領域判定輸出訊號電路921的輸入端 2位元的輸入端子505及506。該輸出端連接 控制訊號的4條配線9 2 2〜9 2 5，該控制訊號 第1〜第4領域。 在領域判定訊號輸出電路92 1中，如圖： 置有2個反相器926，927，及4個AND電路 且AND電路928〜931的輸出端會分別連接至 92 5。第5位元的輸入訊號e與第6位元的輸 分別反轉於反相器9 2 6，9 2 7。 如上述’在第1〜第4領域中是利用「e = 「e=l，f=0」，「e=0，f=l」，「e=l，f=l」 灰階數的領域，因此AND電路928〜931的輸 被輸入訊號f或其反轉訊號，另一方會被輸入 反轉訊號。例如，當灰階數爲屬第1領域時， 及f皆爲0(L訊號），所以只有來自AND電 出會形成1(H訊號），其他AND電路的輸出 (L訊號）因此只有在配線922輸出1 ( Η 其他配線923〜92 5的輸出則是輸出0 ( L訊號 桌4領域亦相同。如此一來，自領域判定訊 92 1輸出的訊號會形成反映灰階數所屬領域的$ 在開關群202中，開關單元941〜950僅 源相同的數量，.分別連接至不同電流源的輸入 單元94 1〜95 0會利用來自輸入端子501〜506 a〜f或來自領域判定電路201的訊號，亦即 連接有上位 有供以輸出 是供以選擇 Π所示，配 92 8 〜93 1， :配線922〜 入訊號f會 Ο，f = 0 j ， 來判別該當 入端一方會 訊號e或其 因爲訊號e 路9 2 8_的輸 ，則會形成0 訊號），往 :)。第2〜 號輸出電路 Ϊ訊者。 配置與電流 端子。.開關 的輸入訊號 輸入至配線 -50- (48) (48)1357035 92 2〜92 5的訊號，來將判斷是否使電流流動的訊號輸出 至電流源。 圖22是表示開關單元941〜950的構成例。在各開關 單元94 1〜9 50中，輸入配線會以2條1組的方式來設 置。2條的輸入配線組會被連接至1個AND電路的輸入 端。在各開關單元中，由2條輸入配線與AN D電路所構 成的組合會並列配置1個或複數個，且AN D電路所有的 輸出端會被連接至1個OR電路的輸入端，來自此OR電 路的輸出訊號會被連接至對應於各開關單元的1個電流源 的輸入端子。因此，若開關單元的AND電路的至少1個 輸出爲1 ( Η訊號），則OR電路的輸出會形成1 ( Η訊 號）。 圖22雖是表示AND電路爲配置5個時的例子，但 AND電路的個數會依連接開關單元941〜9 5 0的電流源而 有所不同，以使用電流源的領域數來決定。又，連接至各 AND電路的2條輸入配線組是相當於圖20之各開關單元 的輸入側的相鄰的2條配線，如圖示，連接至輸入端子 501〜506或領域判定電路201的配線922〜925。 由於電流大小爲「10」的電流源906是只使用於第1 領域，因此連接至電流源906的開關單元941係AND電 路爲1個，其輸入配線組的一方配線會被連接至輸入端子 501，另一方的輸入配線會被連接至配線922。又，由於 電流大小爲「2 * 10」的電流源901是使用於第1及第2 領域，因此在連接至電流源901的開關單元942中配置有 -51 - (49) 1357035 2個AND電路。一方的AND電路的輸入端會被連接至輸 入端子502及配線922，另一方的and電路會被連接至 輸入端子501及配線923。其他的開關單元943〜950亦 爲同樣的構成。
如此一來，在領域判定電路2 0 1中，利用上位2位元 的第5位元的輸入訊號e及第6位元的輸入訊號f來判斷 灰階的領域，在開關群202中，根據從領域判定電路201 輸出的訊號來控制各開關單元941〜950，而選擇連接至 各電流源的輸入端子。 最後’圖2 3是表示本實施形態之數位，類比變換的 執行結果。由圖23可知，表示灰階數與電流的關係之曲 線圖會形成灰階數的領域爲4等分，曲線圖的斜度在各領 域爲成2倍之折線狀的曲線圖，可進行珈瑪校正。
又，圖20的切換電路1〇1爲數位電路，利用AND電 路及OR電路等來構成，但並非限於此。亦可利用開關， NAND電路，NOR電路，反相器電路，轉換閘極電路（類 比開關），三態緩衝器電路等各種的電路來構成切換電路 1 0卜 (實施形態8 ) 在實施形態3〜7中，分割灰階數的領域數量或各領 域之曲線圖的斜度爲一定。在本實施形態中則是針對將分 割灰階數的領域數量或曲線圖的斜度予以切換時來進行説 明。 -52- (50) (50)1357035 又’基於簡單起見，將灰階數的領域予以2等分，在 後半的領域中表示灰階數與電流的關係之曲線圖的斜度爲 形成前半領域的斜度的2倍或3倍，而針對此切換情況來 進行說明。 首先’導出表示灰階數與電流的關係之函數。 在實施形態3中是針對將灰階數的領域予以2等分， 在後半領域中表示灰階數與電流的關係之曲線圖的斜度爲 前半領域的斜度的2倍時來進行說明。又，在實施形態4 中是針對將灰階數的領域予以2等分，在後半領域中表示 灰階數與電流的關係之曲線圖的斜度爲前半領域的斜度的 3倍時來進行說明。 因此，在本實施形態中也是與實施形態3 ’ 4同樣 的’對應於前半的灰階數之電流L的式子是以上述式 (12) 來表示之。 L = a* IO + b氺 2* IO + c* 4氺 IO + d氺 8氺 10 + e * 16*10· . . (12) 在後半的領域中，當斜度形成2倍時，是以上述式 (13) 來表示之，當斜度形成3倍時，是以上述式（16) 來表示之。 L = a氺 2氺 I〇 + b* 4 氺 ΙΟ + c氺 8氺 I〇 + d* 16 氺 1〇 + e * 32 * I0 + L1 -53- (51) (51)1357035 =a氺 2* I0 + b* 4氺 IO + c氺 8* 10 + d* 16*10 + e 氺 32*I〇 + f 氺 32*10· · · (13) L=a* (2*I〇 + I〇) +b* (4氺 10 + 2* 10) + c* (8*10 + 4*10) +d* (16*10 + 8*10) + e* (32*10+16*10) +f*32*I0· · · (16) 圖24是表示本實施形態的數位.類比變換電路。 在本實施形態中是針對屬於後半領域的灰階數來設定 2個電流値。本實施形態之切換電路可按照條件來切換到 底是執行實施形態3之切換電路1 0 1的動作，還是執行實 施形態4之切換電路1 〇 1的動作。 若對比式（1 2 ) ’ （ 1 3 )及式（1 6 )的比例係數，則 於式（1 6 )的係數中含有式（1 2 )及'(1 3 )的比例係數。. 因此，在圖24中，可使對應於式（1 6 )的所有比例係數 來並列配置1 1個電流源1 00 1〜1 0 1 1。 在切換電路1 0 1中，爲了判定灰階的領域，而設有反 相器1 020，及4條的配線1 02 1〜1 024。在反相器1 〇20的 輸入端連接有輸入端子506，在輸出端連接有配線102 1。 並且，訊號f會從輸入端子506來輸入至配線1022。根 據輸入至配線1 02 1，1 022的訊號來判別灰階所屬的領域 爲前半還是後半。 又，供以判別灰階數的後半領域之表示灰階數與電流 的關係之曲線圖的斜度之訊號會從切換電路101的外部來 -54- (52) (52)1357035 輸出至配線1 02 3，1 024。在此，當配線1 023的訊號爲1 (Η訊號），配線1 024的訊號爲〇 ( L訊號）時，曲線圖 的斜度會形成3倍，當配線1023的訊號爲〇(L訊號）， 配線1 〇 2 4的訊號爲1 ( Η訊號）時，曲線圖的斜度會形 成2倍。輸入配線1 023及1 024的訊號爲圖2之控制訊號 2 04的一例。 並且，在圖24的電路中，針對11個電流源配置有由 1 0個AND電路及OR電路所構成的開關單元。在電流源 1001連接有由2個AND電路及1個OR電路所構成的開 關單元，在電流源1002，1004，1006及1008連接有由1 個AND電路所構成的開關單元，在電流源1003，1005, 10〇7及1009連接有由3個AND電路及1個OR電路所構 成的開關單元。 輸入至配線lOil〜1024的訊號會反映灰階數所屬的 領域與曲線圖的斜度之資訊，根據配線1 02 1〜1 024的訊 號來控制各開關單元，而來選擇連接輸入端子501〜506 的電流源。 由於圖24之切換電路的.動作與實施形態3，4等相 同，因此省略其詳細的説明，但當訊號f爲〇(L訊號） 時，由於灰階數是屬於前半的領域，因此來自各輸入端子 501〜505的訊號a〜e會經由連接至配線102 1的AND電 路來輸入至電流源，從輸出端子1 06輸出的電流値會形成 式（〗2 )的關係。 又，當訊號f爲1(H訊號），配線1 023的訊號爲〇 -55- (53) 1357035 (L訊號），配線1 024的訊號爲1 ( H訊號）時 輸入端子501〜5〇5的訊號a〜e會經由連接至i 及]024的AND電路來輸入至電流源】〇〇3 1007，1009，1010，從輸出端子1〇6輸出的電流 式（1 3 )的關係。 又，當訊號f爲1(H訊號）’配線1〇23的 (Η訊號），配線1 024的訊號爲〇 ( L訊號）時 輸入端子501〜505的訊號a〜e會經由連接至g 及1023的 AND電路來輸入至電流源（1001， (1003 ， 1004) ， ( 1005 ， 1006) ， ( 1007 ， (1 0 09，1 01 0)，從輸出端子106輸出的電流値 (1 6 )的關係。 藉由取如此的構成，可切換曲線圖的斜度。 施形態是在正中央將灰階數的領域分成2個，在 域中，表示灰階數與電流的關係之曲線圖的斜度 成前半的領域之斜度的2倍及3倍，但並非限於 切換分割灰階數的領域的數量，或者切換曲線圖 分割的數量雙方。又，曲線圖的斜度並非只限於 3倍時的兩種類，亦可爲其他種類。 又’圖24的切換電路1〇〗爲數位電路，利月 路及電路來構成’但並非限於此。亦可利 NAND電路’ NOR電路’反相器電路，轉換閘極 比開關）’三態緩衝器電路等各種的電路來構成 101 ° :，來自各 配線1 0 2 2 ，1005， 値會形成 ]訊號爲1 ，來自各 E 線 1 〇 2 2 1 002 )， 1008)， 會形成式 又，本實 後半的領 會被切換 此。亦可 的斜度及 2倍時及 § AND 電 用開關， 電路（類 切換電路 -56- (54) (54)1357035 在以上實施形態3〜8中，是著眼於最上位的第6位 元的輸入訊號f，或上位2個位元訊號的第5位元及第6 位元的訊號e及f來判斷輸入訊號的灰階數到底是屬於哪 個領域，但本發明並非限於此。亦可藉由別的方法來判斷 所被輸入的訊號到底是屬於灰階數的哪個領域。 又，本發明並非限於本實施形態3〜8之電流源的數 量或大小，開關的數量，分割灰階數的領域數量，各領域 之曲線圖的斜度，表示數値時的位數，輸入位元數，輸入 端子數等。只要是利用各實施形態的槪念，便可改變各種 的數量。 (實施形態9 ) 本實施形態是針對實施形態3〜8之電流源的具體構 成例來加以說明。 電流源之最單純的構成如上述圖3 2所示的構成。在 圖3 2中，施加於各電晶體的閘極端子的電壓爲2値，在 全體的電晶體中爲同一値。在此，爲了依照各電晶體來改 變電流的大小，而調解電晶體的大小（閘極長L，閘極寬 W等）。 因應於此，圖25與圖32的構成有所不同，亦即使施 加於各電晶體的閘極端子的電壓形成不同之電流源例。並 且，在圖25中，爲了方便說明，而顯示2個電流源1021 及1 022爲並列配置時。 在電流源1021，1022的輸入端子1023’ 1024，如上 -57- (55)!357035 述輸 1025 配線 端子 源極 另一 晶體 或者 1034 根據 從電 1036 時， 103 1 會形 輸出 出的 (通 於電 的輸 入有來自切換電路1〇ι的電壓訊號，輸出端子 ，1 0 2 6會被連接至輸出端子丨〇 6。 電流源1 02 1的電晶體1 〇 3 1，其源極端子會被連接至 1 03 2，該配線1 03 2會被連接至高電壓側電源’汲極 會被連接至輸出端子1 02 5 ’且於閘極端子施加有與 端子相同的電壓V d d或者供給至配線丨〇 3 3的電壓。 方面，電流源1 〇 2 2是與電流源丨〇 2】相同構成，在電 1036的聞極端子施加有與源極端子相同的電壓Vdd 配線1 0 3 5的電壓。 電晶體1031及1036之閘極端子的電壓是在開關 ’ 1 03 7的連接狀態下進行控制，開關My，1〇37是 從輸入端子1023，1024輸入的訊號來進行控制。在 流源1021 ’ 1022輸出電流時，會使電晶體1〇3]， 的閘極端子連接至配線1033，1035。在不輸出電流 會使各閘極端子連接至配線1 03 2。 若在配線1033與1035中電壓不同，則在電晶體 與電晶體1036中流動電流時施加於閘極端子的電壓 成不同。其結果’可使從電晶體1 〇 3.1與電晶體丨〇 3 6 的電流値形成不同’可控制從電流源1 〇 2 1及1 〇 2 2輸 電流値。電晶體1031與電晶體1036的電晶體大小 道長及通道寬等）可爲相同或不同。 如此，在圖3 2或圖2 5的電流源中，會藉由控制施加 晶體的閘極端子的電壓來切換電流是否最後從電流源 出端子輸出。圖26是表示藉由其他方法來切換電流 -58- (56) 1357035 是否從電流源的輸出端子輸出之電流源。 在圖 26中，各電流源 1021，1 022的各電 1(Μ1，1 042，其各閘極端子會被連接至相同的 1 (M3，汲極端子會分別串聯至開關1 044，1 045，各 端子會被連接至配線1 046，該配線1 046會被連接至 壓側電源V d d )。 開關1 044，1 045是根據從輸入端子1 023，1024 的訊號（來自切換電路101)來進行控制。 施加於電晶體1041，1 042的閘極端子的電壓與 從輸出端子1025，1 02 6輸出電流無關。是否從輸出 1 02 5，1 026輸出電流是根據串聯於各電晶體1041， 的開關1 044，1 045爲開啓或關閉來進行控制。 與電晶體1041，1042串聯的開關1044，1045, 是能夠遮斷來自電晶體 1 04 1，1 0.42的電流至輸出 1 02 5，1 026，無論是配置於何處皆可。 又，圖26中，雖於2個電流源1021及1022中 同樣的電壓於電晶體1041，1 042的閘極端子，但並 於此。亦可對各電晶體施加不同的閘極電壓。在各閘 子施加相同的電壓時，必須配合應由輸出端子輸出至 晶體的電流大小來變更電晶體大小（通道長及通 等）。在對各閘極端子施加不同的電壓時，電晶體大 爲相同或不相同。 圖32，25，26的電流源是由電流源的外部來將 施加於各電晶體的閘極端子，而由電流源來輸出規定 晶體 配線 源極 高電 輸入 是否 端子 1042 只要 端子 施加 非限 極端 各電 道寬 小可 電壓 大小 -59- (57) (57)1357035 的電流者。但，若電晶體的特性（臨界値電壓及移動度 等）或電晶體大小（通道長及通道寬等）不均一，則從電 晶體流動的電流大小也會不均一。 因應於此，不會從電流源的外部來對閘極端子賦予電 壓，而是從電流源的外部來賦予電流，構成一使與該電流 成比例大小的電流從電晶體輸出之電流源。圖2 7是表示 該電流源的構成例。 如圖27所示，配線1 050連接高電壓側電流源Vdd， 在配線105 1，1 052分別連接用以供給規定値的電流la， lb之電流源（未圖示）。 在電流源1 0 2 1中，若電流I a從配線1 〇 5 1輸入電晶 體1 0 5 3，則電晶體1 0 5 3可使與從配線1 〇 5 1輸入的電流 la相同大小的電流流動。同様的，在電流源丨〇22中，電 晶體1 0 5 4可使與供給至配線1 〇 5 2的電流I b相同大小的 電流流動。電晶體1053，1054爲P通道型。 以下，針對圖2 7之電流源1 〇 2 1的動作來進行説明。 首先’藉由控制配線1 0 5 5的電壓來開啓開關1 05 6及 開關1 0 5 7，以及關閉開關1 〇 5 8。由於開關1 0 5 8是根據在 反相器1 05 9所被反轉之配線1 0 5 5的訊號的反轉訊號來進 行控制’因此開關1 0 5 6與1 0 5 7會形成動作相反❶如此一 來’電荷會經由開關1056及1057來從配線1051儲存於 連接至電晶體1 053的閘極•源極間的保持電容1 060。 若形成定常狀態，則供給至配線105 1的電流U與流 動至電晶體1 〇 5 3的源極.汲極間的電流會形成相等，且 -60- (58) (58)1357035 電流會流至保持電容1 060。其結果，藉由所被儲存的電 荷，保持電容1 060的電壓會形成使大小la的電流流至電 晶體1 0 5 3的源極•汲極間時所需的電壓。將以上的動作 稱爲設定動作。 其次，藉由控制配線1 05 5的電壓來關閉開關1 05 6及 開關1 05 7，以及開啓開關1 058。如此一來，以後，在保 持電容1 06 0中可保存根據設定動作而被儲存的電荷。藉 由該被保存的電荷，在電晶體1 05 3的閘極端子保持有使 與供給至配線1 05 1的電流la相同大小的電流流至源極· 汲極間時所需的電壓。 其次，根據從輸入端子1 023輸入的訊號來切換開關 1 06 1的開啓關閉，控制是否使流動於電晶體1 05 3的電流 流至輸出端子1 02 5。將此動作稱爲通常動作。在開啓開 關1 0 6 1時，流動於電晶體1 0 5 3的源極，汲極間的電流會 被輸出至輸出端子1025。該被輸出的電流大小爲la。亦 即，可不受電晶體特性等的偏差影響，使與從電流源 1021供應給配線1051的電流U相等的電流從電流源 1021輸出。 在圖2 7中，雖省略部份的符號，但實際上電流源 1 022是與電流源1021相同構成。不同點是在於開關 1 0 5 7 ’連接至配線1 0 5 2。電流源1 〇 2 2亦與電流源1 0 2 1同 樣動作，利用從輸入端子1024及配線1055’輸入的訊'號 來進行設定動作及通常動作，在輸出端子1026輸出與供 應給配線1 〇 5 2的電流I b相等的電流。 -61 - (59) (59)1357035 藉由如此的電流源動作，可減少電晶體的特性或電晶 體大小等的偏差影響。 又’開關1056〜1058的配置及開啓關閉的動作並非 限於圖2 7時。只要能夠進行同樣的動作，無論哪種配置 或開啓關閉的動作皆可。 又，於圖27的電流源中，雖是使用同一電晶體（電 晶體1 0 5 3，1 0 5 4 )來進行設定動作與通常動作，但並非 限於此。亦可分別設置供以進行設定動作的電晶體及供以 進行通常動作的電晶體，構成電流鏡電路。或者，設定動 作與通常動作，可部份使用相同的電晶體，部份使用其他 的電晶體。 又，於電流源1021，1 022中，作爲電流源動作的電 晶體可爲複數個。例如爲2個，一方的電晶體爲進行設定 動作，另一方的電晶體爲進行通常動作，可予以切換。藉 此，可同時進行設定動作與通常動作。 又，亦可連接電晶體1053及1054的閘極電極，藉此 以使閘極電位能夠保持相同之方式，在電流源共有閘極· 源極間電壓等的資訊。 在圖27中，電晶體1 05 3，1 054雖爲P通道型，但亦 可爲N通道型。此情況，只要將保持電容1 0 60連接 晶體的閘極·源極間，變更開關1 05 6的連接即可° 圖32，25，26，27是針對由電流源1021，1022來使 電流輸出至外部時進行說明。但，並非限於此。即使胃11 流由外部來流至電流源1 0 2 1，1 0 2 2時，還是可以容易變 -62- (60) (60)1357035 更電晶體的極性，或變更配線的電位。 當然，在供以實現本發明的珈瑪校正之半導體裝置中 所被使用的電流源的構成並非限於本實施形態的電流源。 亦可爲使用讀出放大器等來構成各式各樣的習知電流源。 例如，國際公開第03/038793號，國際公開第03/038794 號’國際公開第03/0 3 8 79 5號，國際公開第 03 /03 8 796 號，或國際公開第〇 3 / 0 3 8 7 9 7號等所記載各種不同情況時 的電流源電路亦可適用於本發明。上述各種不同情況時， 例如有電流流向不同時，或作爲電流源動作的電晶體的極 性不同時，或者變更配線的電位時，或開關的配置場所不 同時等。 (實施形態1 0 ) 本實施形態是將本發明的電路適用於顯示裝置的訊號 線驅動電路的一部份。 本發明所適用的顯示裝置，例如有E L (電激發光） 顯示器或FED (場射顯示器）等。如圖28所示，顯示 裝置具有：配置複數個畫素的畫素部1081，閘極線驅動 電路1082，及訊號線驅動電路1〇83。閘極線驅動電路 1082會依次將選擇訊號輸出至畫素部1081。訊號線驅動 電路1083會依次將視頻訊號輸出至畫素部1〇81。在畫素 部1 08 1中根據視頻訊號來控制光的狀態，藉此來顯示畫 像。從訊號線驅動電路1083輸入至畫素部1081的視頻訊 號爲電流。亦即，配置於畫素的顯示元件或控制顯示元件 -63- (61) (61)1357035 的元件會根據從訊號線驅動電路】〇 8 3輸入的視頻訊號 (電流）來變化狀態》配置於畫素部1 〇 8 1的顯示元件， 可爲有機EL·元件’或複合性地使用無機el與有機EL的 EL元件等。 閘極線驅動電路1082或訊號線驅動電路1083亦可配 置複數個。 訊號線驅動電路1083會被分成複數個電路。例如， 分成位移暫存器1084，第1閂鎖電路（LAT1) 1085，第 2閂鎖電路（LAT2 ) 1 086，數位·類比變換電路1〇87。 數位·類比變換電路1087具有：將電壓變換成電流的機 能，及進行珈瑪校正的機能。亦即，數位.類比變換電路 1087可適用本發明的電路。 以下’簡單說明訊號線驅動電路！ 〇 8 3的動作。位移 暫存器1 084是使用複數列的觸發電路（FF )等來構成， 輸入時脈訊號（S - C L K )，啓動脈衝（S P )，時脈反轉訊 號（S-CLKb )，且根據該等訊號的時序來依次輸出取樣 脈衝。 由位移暫存器1 084輸出的取樣脈衝會被輸入第1閂 鎖電路1 0 8 5。在第1閂鎖電路1 〇 8 5中會藉由視頻訊號線 1 〇 8 8來輸入視頻訊號，且根據輸入取樣脈衝的時序來將 視頻訊號保持於各列。並且，因爲是配置數位•類比變換 電路1 〇 8 7，所以從視頻訊號線1 〇 8 8輸入的視頻訊號爲數 位値。而且，在此段階的視頻訊號一般爲電壓訊號。 在第1閂鎖電路1 〇 8 5中，若至最終列完成視頻訊號 -64 - (62) (62)1357035 的保持，則於水平歸線期間，閂鎖脈衝（Latch Pulse )會 由閂鎖控制線1 089輸入，且保持於第1閂鎖電路]〇85的 視頻訊號會一起傳送至第2閂鎖電路1 0 8 6。然後，保持 於第2閂鎖電路1 0 8 6的視頻訊號會】行份同時輸入至數 位·類比變換電路 1 〇 8 7。又’由數位.類比變換電路 1087輸出的訊號會作爲視頻訊號來輸入至畫素部1〇81。 保持於第2閂鎖電路1 0 8 6的視頻訊號會被輸入至數. 位·類比變換電路1 〇 8 7，且於輸入至畫素部1 〇 8 1的期間， 由位移暫存器1084再度輸出取樣脈衝至第1閂鎖電路 1 0 8 6。亦即，同時進行2個動作。藉此，可進行線次驅 動。以後，重複進行此動作。 圖29是表示有關圖28之數位•類比變換電路1087 與畫素部1081的連接。在圖29中僅顯示1列份的數位· 類比變換電路1087，及畫素部1081的1個份的畫素1 090。 由第2閂鎖電路1 08 6輸出的訊號（電壓）會被輸入 數位·類比變換電路1 〇 8 7。在數位·類比變換電路1 0 8 7 中，與珈瑪校正一起將數位訊號變換成類比訊號，且電壓 訊號會被變換成電流訊號，因此最後會·從輸出端子1 06輸 出類比電流。 輸出端子106會被連接至畫素部1081的訊號線1092。 在訊號線1092連接有畫素1090。爲了簡單說明，在圖29 中訊號線1 092僅連接1個畫素1 090，在閘極訊號線1〇93 也僅連接1個畫素1090，但實際上在圖28的畫素部1〇81 中，一條的訊號線1 092連接有複數個畫素1 090，一條的 -65- (63) (63)1357035 閘極訊號線1093也會連接複數個畫素1090 =又，訊號線 1 092或閘極訊號線1 09 3也會被配置複數個，而於畫素部 1081中複數個畫素1 090會被配置成矩陣狀。又，於畫素 1090中配置選擇用電晶體Trl及驅動用電晶體Tr2的2 個電晶體。 畫素1 090會如以下所述動作。 被輸入訊號線1 092的訊號（類比電流）會形成對應 於其畫素所顯示的畫像，亦即灰階數的大小，進行珈瑪校 正。 首先，若控制閘極訊號線1 〇93來開啓開關1 094， 1 09 5，則電荷會被保存於保持電容1 096。此保持電容 1 09 6的一方會被連接至電晶體Trl的閘極端子，另一方 會被連接至供給規定値的電壓之配線1097。 然後，若控制閘極訊號線1 093來關閉開關1 094， 1 095，則電流會流至顯示元件1096。輸入訊號線1 092的· 訊號（類比電流）大小與流至元件1 0 9 8的電流是處於相 互關係。在畫素1〇9〇的情況時’與輸入訊號線1092的訊 號（類比電流）成比例大小的電流會流至顯示元件 1 09 8 ° 因爲輸入畫素1 090的訊號（類比電流）會被進行珈 瑪校正，所以流至顯示元件1 098的電流也會被進行珈瑪 校正。因此，顯示元件1 098的亮度也會被進行珈瑪校正。 又，圖29所示的畫素1 090爲一例，並非限於此。只 要是從訊號線1 092輸入電流的畫素’亦即電流輸入型畫 -66 - (64) (64)1357035 素即可。例如，利用輸入畫素的訊號電流來對配置於畫素 的電流源電路供給電流，然後，從該電流源電路來對配置 於畫素的E L元件等的顯示元件供給電流時，將訊號電流 變換成電壓的部份（以後稱爲變換部）與利用所被變換的 電壓來對顯示元件供給電流的部份，亦即驅動顯示元件的 部份（以後稱爲驅動部）可爲相同或不同。當變換部與驅 動部爲不同時，通常會被稱爲電流鏡電路。又，變換部與 驅動部亦可爲一體配置（以後稱爲變換驅動部），而配置 有驅動部。此情況是使用變換驅動部及驅動部來對EL元 件等的顯示元件供給電流。又，亦可配置變換部與變換驅 動部。此情況是使用變換部與變換驅動部來將訊號電流變 換成電壓。又，於供給訊號電流時（將電流變換成電壓 時）及對顯示元件供給電流時，電流源電路之電晶體的通 道長L及通道寬W亦可爲不同。 例如，在圖29所示的畫素中，在對顯示元件供給電 流時，電晶體Tr 1與電晶體Tr2會作爲多閘極的電晶體來 動作。在對畫素輸入訊號時，電晶體Tr2會關閉，電流會 被輸入電晶體T r 1。因此，在對顯示元件供給電流時，通 道長L會變大，可使流至顯示元件的電流形成比訊號電流 還要小。藉此，可擴大訊號電流的大小來提高訊號的寫入 速度。 又，亦可使作爲電流源電路動作的電晶體的極性形成 不同，而來構成電流源電路，或使訊號電流的流向形成不 同，而來構成電流源電路，或者使開關的配置場所形成不 -67- (65) (65)1357035 同，而來構成電流源電路。 有關該等的詳細，例如記載於日本特願2002-274680 號’特開2003- 1 777 1 0號公報，特開2 003 - 1 7 77】2號公報 等，亦可爲如此的構成。 又’往畫素部1081輸入的訊號並非限於電流。亦可 在供給電流的前後供給電壓，或與電流同時供給電壓。 又’雖於本實施形態的數位類比變換電路]〇 8 7中配 置有電流源，但只要能夠達成所期望的目的，電流源電路 的構成並無特別加以限定。 例如’並非是經常使用相同的電流源電路來對各列的 訊號線供給電流，而是如特開2003-255880號公報所示， 亦可於某個期間切換電流源來使動作。例如，亦可在某期 間利用配置於第（i - 1 )列的電流源電路來對第，·列的訊號 線供給電流，在別的期間，利用配置於第i列的電流源電 路來供給電流’且在別的期間，利用配置於第（i + 1 )列 的電流源電路來供給電流。當然，亦可使用實施形態9所 述的電流源。在使用圖2 7的電路 '時，必須藉由對電流源 輸入電流來進行設定動作。此情況，爲了控制設定動作， 亦可配置專用的驅動電路（位移暫存器等）。或者，亦可 利用從位移暫存器（用以控制L AT 1電路）輸出的訊號來 對電流源電路控制設定動作。亦即，亦可使用1個位移暫 存器來控制L AT 1電路與電流源電路雙方。此情況，亦可 直接將從位移暫存器Γ用以控制LAT1電路）輸出的訊號 輸入至電流源電路’或者分開對L AT 1電路及電流源電路 -68- (66) (66)1357035 進行控制，而經由控制分開的電路來控制電流源電路。或 者，亦可利用從LAT2電路輸出的訊號來對電流源電路控 制設定動作。由於從LAT2電路輸出的訊號通常爲視頻訊 號，因此爲了分開作爲視頻訊號使用時與控制電流源電路 時，可經由控制其切換的電路來控制電流源電路。 有關用以控制使用圖2 7之類的的電流源時之設定動 作或通常動作的電路構成或電路的動作等方面，例如有記 載於國際公開第 0 3/03 8 793號，國際公開第 03 /03 8 794 號，國際公開第 0 3/03 8 795號，國際公開第 03 /03 8 796 號，國際公開第03 /03 8 79 7號者，可將其内容適用於本發 明。 又，利用從訊號線1 092輸入的訊號（類比電流）來 控制顯示元件1 096的亮度，但並非限於此。亦即並非是 限於從訊號線1 092輸入的訊號（類比電流），亦可藉由 組合其他的手法來控制顯示元件1 0 9 8的亮度。例如，亦 可藉由改變顯示元件1 098的顯示期間，亦即組合時間灰 階來控制亮度，或者藉由改變顯示元件1 09 8的顯示面 積’亦即組合面積灰階來控制亮度。或者，亦可組合時間 灰階與面積灰階雙方。 至目前爲止是針對將灰階數變換成電流値的情況時來 進行説明。電流的大小是根據基爾霍夫的電流法則，形成 由各·電流源所流動的電流總和。因此，即使以電流以外的 物理量作爲對象時，只要各部份的物理量的總和與全體的 物理量相等，便可適用本發明。 -69- (67) (67)1357035 例如，利用時間灰階來控制灰階時，顯示元件的發光 時間的總和會對應於灰階數，發光時間與灰階數會具有相 關關係。因此，可藉由將電流置換成時間來適用本發明。 同樣的，在利用面積灰階來控制灰階時，顯示元件的 發光面積總和會對應於灰階數，發光面積與灰階數會具有 相關關係。因此，可藉由將電流値置換成發光面積來適用 本發明。 同様的，在組合時間灰階與面積灰階時亦可適用本發 明。 又，本實施形態可任意組合實施形態1〜實施形態 9。當然，本發明之顯示裝置的構成並非限於圖28之方塊 電路的構成，只要是使用本發明之數位•類比變換電路者 即可。 又’如前述’本發明中所使用的電晶體種類或所使用 的基板·亦非限定者。 因此’圖.28的電路全體可形成於玻璃基板上，或形 成於塑膠基板上’或形成於單結晶基板上，或者形成於 SOI基板上。或者圖28之電路的一部份亦可形成於其他 的基板上’或者全體電路形成於相同的基板上。例如，在 圖28中’畫素1081與閘極線驅動電路1082可利用薄膜 電晶體等來形成於玻璃基板上，以訊號線驅動電路丨〇 8 3 全部或其一部份來作爲使用單結晶基板的集積電路，使其 1C晶片形成COG ( Chip On Glass )連接，而與玻璃基板 上的其他電路共同配置。或者，亦可利用TAB ( Tape •70- (68) 1357035
Auto Bonding)及印刷基板來使其1C晶片與玻璃基 的其他電路連接。 (實施形態Π ) 其次，就利用本發明的電子機器而言’例如有 機，數位相機，風鏡型顯示器（頭戴式顯示器），汽 航系統，音響再生裝置（汽車音響’組合音響等）’ 型個人電腦，遊戲機器，攜帶資訊終端機（攜帶型電 行動電話，攜帶型遊戲機或電子書籍等），及具備記 體的畫像再生裝置（具體而言，具備播放 Di Versatile Disc (DVD)等的記録媒體而顯示其畫像的 器之裝置）等。圖30是表示該等電子機器的具體例。 圖30(A)爲發光裝置，包含框體3001，支 3 002 -顯示部3 003，喇叭部 3 004，視頻輸入端子 等。本發明可使用於構成顯示部3 003的電路。又， 由本發明來完成圖30(A)所示的發光裝置。由於發 置爲自發光型，因此不需要背光，可形成比液晶顯示 要薄的顯示部。又，發光裝置包含個人電腦用，TV 受訊用，廣告顯示用等的所有資訊顯示用顯示裝置。 圖 30(B)爲數位相機，包含本體3011，顯 30]2’受像部3013，操作鍵3014，外部連接埠30]5 門3016等。本發明可使用於構成顯示部3012的電路 圖3〇(C)爲筆記型個人電腦，包含本體3〇2 1, 3022’顯示部3023，鍵盤3024，外部連接埠3025, 板上 攝影 車導 筆記 腦， 録媒 gital 顯示 持台 3 005 可藉 光裝 器還 播放 示部 ，快 〇 框體 點位 -71 - (69) (69)l357〇35 滑鼠3026等。本發明可使用於構成顯示部3 023的電路。 圖3 0 ( D )爲攜帶型電腦，包含本體· 3 03 1，顯示部 3032’開關3033’操作鍵3034，紅外線埠3035等。本發 明可使用於構成顯示部3032的電路。 .圖30(E)爲具備記録媒體的搞帶型畫像再生裝置 (具體而言爲DVD再生裝置），包含本體3 04],框體 3042’顯示部A3043’顯示部B 3044’記録媒體（DVD 等）讀入部3 04 5 ’操作鍵3 04 6，喇叭部3 04 7等。顯示部 A3043主要爲顯不畫像資訊，顯示部B3〇44主要爲顯示文 字資訊’本發明可使用於構成顯示部A，B3043，30444 的電路。又’於具備記録媒體的畫像再生裝置中亦可包含 家庭用遊戲機器等。 圖3 0 ( F )爲風鏡型顯示器（頭戴式顯示器），包含 本體305·1 ’顯示部3052，手臂部3053。本發明可使用於 構成顯示部3 05 2的電路。 圖30 (G)爲攝影機，包含本體3061，顯示部 3062，框體3063，外部連接埠3064，遙控受訊部3065， 受像部3066，電池3067，音聲輸入部3068，操作鍵3 069 等。本發明可使用於構成顯示部3062的電路。 圖30 (Η)爲行動電話，包含本體3071，框體 3072’顯示部3073，音聲輸入部3074，音聲輸出部 3075，操作鍵3076’外部連接埠3077，天線3078等。本 發明可使用於構成顯示部3073的電路。又，顯示部3073 可於黒色的背景顯示白色的文字之下壓制行動電話的消耗 -72- (70) (70)1357035 電流。 又’若將來發光材料的發光亮度變高，則可利用於以 透鏡等來擴大投影包含輸出後的畫像資訊的光之前置型或 後置型的投影機。 又’上述電子機器爲經由網際網路或CATV (有線電 視）等的電子通訊迴線來顯示所配送的資訊者變多，特別 是顯示動畫資訊的機會增加。由於發光材料的回應速度非 常高，因此發光裝置適於動畫顯示。 又’因爲發光裝置發光的部份會消耗電力，所以最好 是以發光部份能夠形成極少的方式來顯示資訊。因此，攜 帶資訊終端機，特別是行動電話或音響再生裝置等以文字 資訊爲主的顯示部中使用發光裝置時，最好是以非發光部 份爲背景’而以發光部份來彩成文字資訊。 如以上所述，本發明的適用範圍極廣，可運用於所有 領域的電子機器。又，本實施形態的電子機器可利用實施 形態1〜實施形態9所示構成的半導體裝置。 【圖式簡單說明】 圖1是表示具備本發明之_瑪校正機能的半導體裝置 的方塊電路説明圖。 圖2是用以說明本發明之切換電路構成的方塊電路 圖。 圖3是表示本發明之切換電路或開關電路的部份構成 圖。 -73- (71 ) (71 )1357035 _ 4是表示本發明之切換電路或開關電路的部份構成 圖。 _ 5是表示本發明之數位•類比變換電路的電路圖。 圖6是用以說明圖5之數位•類比變換電路的動作。 _ 7是用以說明圖5之數位，類比變換電路的動作。 圖8是用以說明圖5之變形例。 圖9是用以說明圖8之變·形例。 圖1〇是表示本發明之數位.類比變換電路的輸入 (灰階數）與輸出（電流値）的關係曲線圖。 圖11是表示本發明之數位•類比變換電路的電路圖。 圖12是表示本發明之數位.類比變換電路的電路圖。 圖13是表示本發明之數位.類比變換電路的電路圖。 圖1 4是用以說明圖1 3之數位.類比變換電路的動作。 圖1 5是用以說明圖1 3之數位•類比變換電路的動作。 圖16是表示本發明之數位•類比變換電路的電路圖。 圖1 7是用以說明圖1 6之數位•類比變換電路的動作。 圖18是用以說明圖16之數位，類比變換電路的動 作。 圖19是表示本發明之數位.類比變換電路的輸入 (灰階數）與輸出（電流値）的關係曲線圖。 圖20是表示本發明之數位•類比變換電路的電路圖。 圖21是用以說明圖20之領域判定訊號輸出電路的構 成例。 圖22是用以說明圖20之開關單元的構成例。 -74- (72) (72)1357035 圖23是表示本發明之數位.類比變換電路的輸入 (灰階數）與輸出（電流値）的關係曲線圖。 圖24是表示本發明之數位•類比變換電路的電路圖。 圖2 5是用以說明本發明之電流源的構成例。 圖2 6是用以說明本發明之電流源的構成例。 圖2 7是用以說明本發明之電流源的構成例。 圖28是表示本發明之顯示裝置的構成方塊圖。 圖29是用以說明圖28之顯示裝置的數位•類比變換 電路與畫素的連接。 圖30是表示本發明所適用的電子機器。 圖31是表示本發明之電路的輸入（灰階數）與輸出 (電流値’）的關係曲線圖。 圖3 2是用以說明以往的數位•類比變換電路的構成。 圖33是表示對應於圖32的電路之數位•類比變換電 路的方塊電路圖。 圖34是表示圖33之數位•類比電路的輸入（灰階 數）與輸出（電流値）的關係曲線圖。 【符號之說明】 101 :切換電路 102〜105、121 〜126、301、401 〜403、501 〜506、3202 〜3205、3312 :輸入端子 111 〜116、311〜313、411、511〜517、621 〜625、701 〜 703、713 〜715、811 〜814、906、907、3311:電流源 -75- (73) (73)1357035 106、131 〜136、3201、3313：輸出端子 2 0 1 :領域判定電路 202 :開關群 203 :訊號 2 0 4 :控制訊號 521、 926、 927、 1020：反相器 522 ' 523 ' 601、 804、 922〜925:配線 561、562、631 〜635、724、725、801' 835、836、92 8 93 1 ： AND 電路 9 2 1 :領域判定輸出訊號電路 941〜950:開關單兀 1 0 8 1 :畫素部 1 0 8 2 :閘極線驅動電路 1 〇 8 3 :訊號線驅動電路 1 084 :位移暫存器 1 08 5 :第1閂鎖電路（LAT1 ) 1 08 6 :第2閂鎖電路（LAT2 ) 1087:數位·類比變換電路 1 0 8 8 .視頻訊號線 1 〇 8 9 :閂鎖控制線 1 090 :畫素 1 092 :訊號線 1 0 9 3 :閘極訊號線 1 0 9 4、1 0 9 5 :開關 -76- (74) (74)1357035 1 096 ：保持電容 1 0 9 7 :配線 1 0 9 8 :顯不兀件 1031、 1036、 1041' 1042、 1053、 1054：電晶體 ]0 6 0 :保持電容 303〜305、 405〜407:開關 3 00 1 :框體 3 0 0 2 :支持台 3 0 0 3 :顯示部 3 0 0 4 :喇叭部 3005:視頻輸入端子 3 0 1 1 :本體 3 0 1 2 :顯示部 3 0 1 3 :受像部 3 0 1 4 :操作鍵 3 0 1 5 :外部連接埠 3 0 1 6 :快門 3021:本體 3 022 :框體 3 02 3 :顯示部 3024 ：鍵盤 3 02 5 :外部連接埠 3 0 2 6 :點位滑鼠 3031 :本體 -77- (75) (75)1357035 3 03 2 ：顯示部 3033 ：開關 3 03 4 :操作鍵 3 03 5 ：紅外線埠 3 04 1 :本體 3042 :框體
3 04 3 :顯示部A
3 044 :顯示部B 3 04 5 :記錄媒體讀入部 3 046 :操作鍵 3 0 4 7 :喇叭部 3 0 5 i :本體 3 05 2 ：顯示部 3 0 5 3 ：手臂部 3061 :本體 3062 :顯示部 3 06 3 :框體 3 0 6 4 :外部連接埠 3 06 5 ：遙控受訊部 3 066 :受像部 3 0 6 7 :電池 306 8 :音聲輸入部 3 069 :操作鍵 3 0 7〗：本體 (76) 1357035
3 0 7 2 :框體 3 0 7 3 :顯示部 3 0 74 :音聲輸入部 3 0 7 5 :音聲輸出部 3 0 7 6 :操作鍵 3 0 7 7 :外部連接埠 3 0 7 8 :天線 3206〜3209 : TFT

Claims (1)

1357035 第092134597號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年9月28日修正 拾、申請專利範圍 1. —種半導體裝置，係具有m個的電流源I!，〗：，· .· · · ，I«n及切換電路，其特徵爲： 上述切換電路具有：n個的輸入端子D,，D2，. . · ，Dn ’及m個的輸出端子〇1，〇2，. · · ，〇m， 從輸出端子Ok所輸出的信號係被輸入至電流源Ik， 上述電流源Ik與上述切換電路的輸出端子〇k會被電 性連接（k=l〜m )， 上述切換電路係利用輸入上述切換電路的輸入端子 Di 5 1)2 5 . . ，Dn的訊號來選擇連接上述輸入端子 Dj(j = l 〜η)的輸出端子 ο,，。，. . . ，〇m 。 2. 如申請專利範圍第丨項之半導體裝置，其中上述切 換電路更利用自外部輸入的訊號來選擇連接上述輸入端子 Dj的輸出端子心，〇2，· . . ，〇m。 3. —種顯示裝置，其特徵爲具備申請專利範圍第！項 所記載之半導體裝置。 4. 一種電子機器，其特徵爲將具備申請專利範圍第1 項所記載之半導體裝置的顯示裝置利用於顯示部。 5. —種半導體裝置，係具備：m個的電流源，及具有 η個的輸入端子及m個的輸出端子之切換電路，其特徵爲 從m個的输出端子的一個輸出的信號係被輸入至連 1357035 接於上述輸出端子的電流源， 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 在上述切換電路中，上述輸入端子的至少1個係連接 1個或複數個開關，上述開關係連接至上述m個的輸出端 子的其中之一， 上述切換電路係利用自上述η個的輸入端子的至少1 個端子所輸入的訊號來控制上述開關的開啓關閉。 6·—種半導體裝置，係具備：m個的電流源，及具有 η個的輸入端子及m個的輸出端子之切換電路，其特徵爲 從m個的輸出端子的一個輸出的信號係被輸入至連 接於上述輸出端子的電流源， 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 在上述切換電路中，上述輸出端子的至少1個係連接 1個或複數個開關，上述開關係連接至上述η個的輸入端 子的其中之一， 上述切換電路係利用自上述η個的輸入端子的至少1 個端子所輸入的訊號來控制上述開關的開啓關閉。 請 申 如 用 利 更 路 電 換 切 述 上 中的 其關 ’ 開 置述 裝上 體制 導控 半來 之號 項訊 6 的 或入 5輸 第斗 0 ^ 範 利 專 態 狀 的 中 其 置 裝 體 導 半 之 項 6 或 5 第 圍 範 利 專 請 串 · 昆 8 啓 開 -2 - 1357035 上述開關爲數位電路。 9. 一種顯示裝置’其特徵爲具備申請專利範圍第5 或6項所記載之半導體裝置。 10. —種電子機器’其特徵爲將具備申請專利範圍第5 或6項所記載之半導體裝置的顯示裝置利用於顯示部。 11. —種數位•類比變換電路，係供以將n位元的數 位電壓訊號變換成類比電流訊號，其特徵爲具備：m個的 電流源，及具有η個的輸入端子及m個的輸出端子之切 換電路， 從m個的輸出端子的一個輸出的信號係被輸入至連 接於上述輸出端子的電流源， 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 上述切換電路係利用上述η位元的數位電壓訊號的至 少1個訊號來從上述m個的輸出端子中選擇連接上述η 個的輸入端子之輸出端子。 12. 如申請專利範圍第11項之數位•類比變換電路， 其中上述切換電路更利用自外部輸入的訊號來從上述m 個的輸出端子中選擇連接上述η個的輸入端子之輸出端子 〇 1 3 . —種數位·類比變換電路，係供以將η位元的數 位電壓訊號變換成類比電流訊號，其特徵爲具備：m個的 電流源，及具有η個的輸入端子，m個的輸出端子，m個 的開關單元之切換電路， -3- 1357035 從m個的輸出端子的一個輸出的信號係被輸入至連 接於上述輸出端子的電流源， 上述m個的電流源係分別連接至相異的丨個上述輸 出端子， 上述m個的輸出端子係分別連接至相異的〗個上述 開關單元， 上述m個的開關單元係分別連接至丨個或複數個的
上述切換電路係利用上述η位元的數位電壓訊號的至 少1個訊號來控制上述m個的開關單元，選擇連接至上 述輸出端子的輸入端子。 1 4 _如申請專利範圍第1 3項之數位·類比變換電路 ’其中上述切換電路更利用來自外部的輸入訊號來控制上 述m個的開關單元。 15· —種數位•類比變換電路，係供以將n位元的數 φ位電壓訊號變換成類比電流訊號，其特徵爲具備：m個的 電流源’及具有η個的輸入端子，m個的輸出端子及k個 (ISkSm)的開關單元之切換電路， 從m個的輸出端子的一個輸出的信號係被輸入至連 * 接於上述輸出端子的電流源， • 上述m個的電流源係分別連接至相異的1個上述輸 出端子， 上述m個的輸出端子中，k個的輸出端子係連接至相 異的1個上述開關單元，其他m-k個的輸出端子係不經由 -4- 1357035 上述開關單元來連接至上述輸入端子的至少1個， 上述k個的開關單元係分別連接至1個或複數個的輸 入端子， 上述切換電路係利用上述η位元的數位電壓訊號的至 少1個訊號來控制上述k個的開關單元，選擇連接至上述 輸出端子的輸入端子。 1 6.如申請專利範圍第1 5項之數位·類比變換電路 ，其中上述切換電路更利用來自外部的輸入訊號來控制上 述k個的開關單元。 17. 如申請專利範圍第11，13，15項的其中任一項 所記載之數位·類比變換電路，其中上述開關單元爲數位 電路。 18. —種顯示裝置，其特徵係於訊號線驅動電路中包 含申請專利範圍第Π，1 3，1 5項的其中任一項所記載之 數位•類比變換電路。 19•一種電子機器，其特徵係使用具備申請專利範圍 第11，13，15項的其中任一項所記載之數位.類比變換 電路的顯示裝置來作爲顯示部。 20. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，上 述電流源Ik與上述切換電路的輸出端子係直接連接。 21. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中’更 具有電性連接至上述m個的電流源Ιι、12.....Im的信 號線及連接至信號線的畫素，與輸入至信號線的信號有依 存關係的電流會流至畫素的顯示元件。， -5- 1357035 22. 如申請專利範圍第21項之半導體裝置，其中， 上述依存關係爲比例關係。 23. 如申請專利範圍第5或6項之半導體裝置，其中 ’上述m個的電流源係分別直接連接至相異的輸出端子 的一個。 24.如申請專利範圍第5項之半導體裝置，其中，更
具有電性連接至上述m個的電流源的信號線及連接至信 號線的畫素，與輸入至信號線的信號有依存關係的電流會 流至畫素的顯示元件。 25. 如申請專利範圍第24項之半導體裝置，其中， 上述依存關係爲比例關係。 26. 如申請專利範圍第6項之半導體裝置，其中，更 具有電性連接至上述m個的電流源的信號線及連接至信 號線的畫素，與輸入至信號線的信號有依存關係的電流會 流至畫素的顯示元件。 2 7.如申請專利範圍第26項之半導體裝置，其中， 上述依存關係爲比例關係。 2 8.如申請專利範圍第1 1或1 3項之數位•類比變換 電路，其中，上述m個的電流源係分別直接連接至相異 的輸出端子的一個。 2 9.如申請專利範圍第1 1項之數位·類比變換電路 ，其中，在上述m個的電流源電性連接信號線’且在信 號線連接畫素，與上述類比電流信號有依存關係的電流會 流至畫素的顯示元件。 1357035 30·如申請專利範圍第29項之數位·類比變換電路 ’其中’上述依存關係爲比例關係。 31·如申請專利範圍第π項之數位·類比變換電路 ’其中’在上述m個的電流源電性連接信號線，且在信 號線連接畫素，與上述類比電流信號有依存關係的電流會 流至畫素的顯示元件。 32. 如申請專利範圍第31項之數位·類比變換電路 ，其中’上述依存關係爲比例關係。 33. 如申請專利範圍第15項之數位·類比變換電路 ，其中，在上述m個的電流源電性連接信號線’且在信 號線連接畫素，與上述類比電流信號有依存關係的電流會 流至畫素的顯示元件。 3 4 ·如申請專利範圍第3 3項之數位·類比變換電路 ，其中，上述依存關係爲比例關係。 1357035 第92134597號專利申請案 中文圖式修正頁
民國95年12月5曰呈 g9- S9\ I0LO- r 6位元、 L資料 、位元' ί資料j Γ 4位元’ L資料J Γ 3位元’ L資料J Γ2位元Λ L資料j 1位元Λ 1資料J
32*10 48*10 16*10 24*10 8*10 12*10 4*10 6*10 2*10 3*10 o LOS COCO9 CS1I9 919 919 H9 29 i ICO9 119 SI
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