伽马校正数模转换器、数据驱动器及其方法与流程

本公开大体上涉及一种数模转换器(digital-to-analogconverter；dac)，且更特定地说涉及一种伽马校正dac、一种数据驱动器及其方法，所述伽马校正dac、所述数据驱动器以及所述方法能够改善伽马校正dac的输出动态范围。

背景技术：

dac是用于将数字数据转换成模拟信号的电子装置，且是例如有机发光二极管(organiclight-emittingdiode；oled)显示系统的显示系统中的基本电子组件。由dac执行伽马校正操作以便在显示系统的显示面板上精确地显示数据。

随着oled显示技术的普及，较合乎需求的是具有占据较小面积、能够调节输出动态范围且具有较小内阻的伽马校正dac。

背景技术中的公开内容不应解释认可所述公开内容为本发明的现有技术。

技术实现要素：

引入一种伽马校正数模转换器(dac)、一种数据驱动器以及一种方法，所述伽马校正数模转换器、所述数据驱动器以及所述方法能够动态地调节输出动态范围、具有较小占据面积且具有较小内阻。

伽马校正dac包含第一dac电路、第二dac电路以及电压产生器。第一dac电路包含多个第一晶体管且配置成接收多个第一参考伽马电压和k位数字数据的l高位，且基于k位数字数据的l高位和第一参考伽马电压来产生第一伽马电压。第二dac电路包含多个第二晶体管且配置成接收多个第二参考伽马电压和k位数字数据的m低位，且基于k位数字数据的m低位和第二参考伽马电压来产生第二伽马电压，其中l、m以及k是自然数，且l和m小于k。电压产生器配置成产生主体电压且根据第一伽马电压和第二伽马电压将产生的主体电压提供到第一晶体管中的每一个的主体端子，或将产生的主体电压提供到第二晶体管中的每一个的主体端子，以产生伽马校正模拟信号。

数据驱动器包含伽马校正dac，所述伽马校正dac包含第一dac电路、第二dac电路以及电压产生器。

用于将k位数字数据转换成伽马校正模拟信号的方法，适用于伽马校正数模转换器。所述方法包含以下步骤：接收多个第一参考伽马电压和k位数字数据的l高位，且基于k位数字数据的所述l高位和第一参考伽马电压来产生第一伽马电压，其中k是自然数；接收多个第二参考伽马电压和k位数字数据的m低位，且基于k位数字数据的m低位和第二参考伽马电压来产生第二伽马电压；产生主体电压且根据第一伽马电压和第二伽马电压将产生的主体电压提供到第一晶体管中的每一个的主体端子，或将产生的主体电压提供到第二晶体管中的每一个的主体端子，以产生伽马校正模拟信号。

附图说明

包含附图以提供对本公开的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本公开的实施例，且与描述一起用于解释本公开的原理。

图1示出包含具有根据本公开的实施例的伽马校正dac的数据驱动器的显示系统。

图2示出根据本公开的实施例的数据驱动器的数据信道。

图3a到图3b示出根据本公开的实施例的伽马校正dac。

图4a到图4b示出根据本公开的实施例的伽马校正dac的驱动阶段和传感阶段中的伽马校正曲线。

图5示出根据本公开的实施例的用于将k位数字数据转换成伽马校正模拟信号的方法。

附图标记说明

100：显示系统；

110、210：数据驱动器；

112、212、312a、312b：伽马校正数模转换器；

120：显示面板；

130：控制器；

140：电压产生器；

214：输出缓冲放大器；

3121a、3121b：第一数模转换器电路；

3123a、3123b：第二数模转换器电路；

c1、c2：伽马校正曲线

chx：信道；

cs：控制信号；

d[0]～d[k]：k位数字数据；

gnd：接地电压；

m0、m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8、m9：晶体管；

ron：内阻；

s510、s520、s530：步骤；

vb、vb1、vb2：主体电压；

vdb：漏极主体电压；

vdd：电源电压；

vdd/2：电源电压的一半；

vgma[0]、vgma[1]、vgma[2]、vgma[3]、vgma[4]、vgma[5]、vgma[6]、vgma[7]～vgma[n]：参考伽马电压。

具体实施方式

应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可利用其它实施例，且可作出结构性改变。此外，应理解，本文中所使用的措词和术语是出于描述的目的且不应被视为是限制性的。本文中使用“包含(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”以及其变体意在涵盖其后列出的项目和其等效物以及额外项目。除非另有限制，否则本文中的术语“连接(connected)”、“耦合(coupled)”以及“安装(mounted)”及其变体是广义上使用的并且涵盖直接和间接连接、耦合以及安装。

参考图1，显示系统100包含数据驱动器110、显示面板120、控制器130以及电压产生器140。数据驱动器110包含配置成产生用于显示面板120的伽马校正显示信号的伽马校正dac112。显示面板120配置成根据从数据驱动器110输出的伽马校正显示信号来显示数据。电压产生器140配置成针对显示系统100的操作产生不同电压。电压产生器140可产生提供到位于伽马校正dac112中的晶体管的主体电压vb。控制器130配置成控制显示系统100中的组件的操作。在本公开的实施例中，主体电压vb根据由控制器120输出的控制信号cs产生。可根据控制信号cs来调节主体电压的值。

在本公开的实施例中，显示面板120可以是有机发光二极管(oled)显示面板，且数据驱动器110可以是用于驱动oled显示面板的oled数据驱动器。

参考图2，数据驱动器210的信道chx包含伽马校正dac212和输出缓冲放大器214。在信道chx中，伽马校正dac212接收参考伽马电压vgam[n:0]和k位数字数据d[0]到数字数据d[k]，其中n和k是自然数。伽马校正dac配置成基于接收到的参考伽马电压vgam[n:0]和k位数字数据d[0]到数字数据d[k]来产生输出电压vout。输出缓冲放大器212接收输出电压vout且将经放大输出电压输出到信道chx的端子out。

参考图3a，示出10位伽马校正dac312a的实例。伽马校正dac312a包含第一dac电路3121a和第二dac电路3123a。第一dac电路3121a接收参考伽马电压vgma[0]到参考伽马电压vgma[3]和数字数据的低位d[0]到低位d[3]，且配置成根据接收到的参考伽马电压vgma[0]到参考伽马电压vgma[3]和接收到的数字数据的低位d[0]到低位d[3]来输出第一伽马电压。第一dac电路3121a包含多个晶体管m0到晶体管m3，其中晶体管m0到晶体管m3中的每一个的栅极端子接收位d[0]到位d[3]中的一个，且晶体管m0到晶体管m3中的每一个的漏极端子接收参考伽马电压vgam[0]到参考伽马电压vgam[3]中的一个。晶体管m0到晶体管m3中的每一个的主体端子接收由例如图1中示出的电压产生器140的电压产生器产生的主体电压vb1。

主体电压vb1的值可根据控制信号cs来调节。在本公开的实施例中，主体电压vb1的值在最大参考伽马电压到电源电压vdd的范围内，其中最大参考伽马电压是参考伽马电压当中的最大电压值。应注意，参考伽马电压的值在接地电压gnd到电源电压vdd的范围内，因此最大参考伽马电压小于电源电压vdd。由于主体电压vb1可调节而不固定为电源电压vdd，所以可控制晶体管m0到晶体管m3的体效应，且改善伽马校正dac312a的输出动态范围。另外，当主体电压vb1可在最大参考伽马电压到电源电压vdd的范围内调节时，晶体管m0到晶体管m3的漏极主体电压vdb可以更小，内阻ron较小。因此，改善了输出动态范围，降低了内阻ron，且改善了伽马校正dac312a的性能。

第二dac电路3123a接收参考伽马电压vgma[4]到参考伽马电压vgma[7]和数字数据的高位d[4]到高位d[7]，也就是k位数字数据的l高位，且配置成根据接收到的参考伽马电压vgma[4]到参考伽马电压vgma[7]和接收到的数字数据的低位d[5]到低位d[8](也就是数字数据的低位d[5]到低位d[8])来输出第二伽马电压，其中l、m以及k是自然数，且l和m小于k。第二dac电路3123a包含多个晶体管m5到晶体管m8，其中晶体管m5到晶体管m8中的每一个的栅极端子接收位d[5]到位d[8]中的一个，且晶体管m5到晶体管m8中的每一个的漏极端子接收参考伽马电压vgam[4]到参考伽马电压vgam[7]中的一个。晶体管m5到晶体管m8中的每一个的主体端子接收接地电压gnd。

伽马校正dac312a进一步包含晶体管m4和晶体管m9。晶体管m4的栅极端子接收数字数据的位d[4]，且晶体管m4的主体端子接收电源电压vdd。晶体管m9的栅极端子接收数字数据的位d[9]，且晶体管m8的主体端子接收接地电压gnd。晶体管m4配置成根据位d[4]的值来选择或取消选择由第一dac3121a产生的第一伽马电压。晶体管m9配置成根据位d[9]的值来选择或取消选择由第二dac3123a产生的第二伽马电压。

在本公开的实施例中，晶体管m0到晶体管m3和晶体管m5到晶体管m8是中电压晶体管，且晶体管m4和晶体管m9是高电压晶体管。换句话说，晶体管m4和晶体管m9的阈值高于晶体管m0到晶体管m3和晶体管m5到晶体管m8的阈值。由于高电压晶体管比中电压晶体管占据的面积更大，所以晶体管m0到晶体管m3和晶体管m5到晶体管m8在电路板中占据的面积较小。通过这种方式，伽马校正dac312a的总体占据面积减小了。

参考图3b，示出10位伽马校正dac312b的实例。伽马校正dac312b包含第一dac电路3121b和第二dac电路3123b。图3b中示出的伽马校正dac312b与图3a中示出的伽马校正dac312a之间的不同在于将主体电压提供到晶体管m0到晶体管m3和晶体管m5到晶体管m8的主体端子。特定来说，在图3b中，第一dac电路3121b的晶体管m0到晶体管m3中的每一个的主体端子接收电源电压vdd，且第二dac电路3123b的晶体管m5到晶体管m8中的每一个接收由电压产生器产生的主体电压vb2。在图3a中，第一dac电路3121a的晶体管m0到晶体管m3中的每一个的主体端子接收主体电压vb1，且第二dac电路3123a的晶体管m5到晶体管m8中的每一个接收接地电压gnd。

主体电压vb2的值可根据控制信号cs来调节。在本公开的实施例中，主体电压vb2的值在接地电压gnd到最小参考伽马电压的范围内，其中最小参考伽马电压是参考伽马电压当中的最小电压值。由于主体电压vb2可调节而不固定为接地电压gnd，所以可控制晶体管m5到晶体管m8的体效应，且改善伽马校正dac312b的输出动态范围。另外，当主体电压vb2可在接地电压gnd到最小参考伽马电压的范围内调节时，内阻ron较小，且进一步改善伽马校正dac312b的性能。

在图3a和图3b中，存在数字数据的四个高位d[0]到高位d[3]输入到第一dac电路3121a/第一dac电路3121b且四个低位d[5]到低位d[8]输入到第二dac电路3123a/第二dac电路3123b，但本公开不限于数字数据的低位、高位或位数目的任何具体数目。

参考图4a，示出oled显示系统的驱动阶段期间的伽马校正曲线c1的实例。伽马校正曲线c1指示数字数据的代码(例如，灰度值)与参考伽马校正电压vgma[0]到参考伽马校正电压vgma[n]的数目之间的关系，其中参考伽马校正电压vgma[0]到参考伽马校正电压vgma[n]从接地电压gnd布置到电源电压vdd。oled显示系统的伽马校正dac在oled显示面板的驱动阶段期间使用伽马校正曲线c1以便执行伽马校正操作。

参考图4b，示出oled显示系统的传感阶段期间伽马校正曲线c2的实例。伽马校正曲线c2指示数字数据的代码(例如，灰度值)与参考伽马校正电压vgma[0]到参考伽马校正电压vgma[n]的数目之间的关系，其中参考伽马校正电压vgma[0]到参考伽马校正电压vgma[n]从电源电压的一半(vdd/2)布置到电源电压vdd。oled显示系统的伽马校正dac在oled显示面板的传感阶段期间使用伽马校正曲线c2以便执行伽马校正操作。

作为图4a和图4b中示出的实例，数字数据是10位数字数据，因此存在1023(210)代码或灰度值。然而，具有其它位数目的数字数据落在本公开的范围内。

图5示出根据本公开的实施例的用于将k位数字数据转换成伽马校正模拟信号的方法。参考图5，在步骤s510中，接收多个第一参考伽马电压和k位数字数据的l高位，且基于k位数字数据的l高位和第一参考伽马电压来产生第一伽马电压。在步骤s520中，接收多个第二参考伽马电压和k位数字数据的m低位，且基于k位数字数据的m低位和第二参考伽马电压来产生第二伽马电压。在步骤s530中，产生主体电压且根据第一伽马电压和第二伽马电压将产生的主体电压提供到第一晶体管中的每一个的主体端子，或将产生的主体电压提供到第二晶体管中的每一个的主体端子，以产生伽马校正模拟信号。

根据以上实施例，提供到伽马校正dac的晶体管的主体电压可在具体范围内动态地调节而不为固定的。如果将可调节的主体电压提供到伽马校正dac的第一dac电路，那么可调节的主体电压在最大参考伽马电压到电源电压vdd的范围内。如果将可调节的主体电压提供到伽马校正dac的第二dac电路，那么可调节的主体电压在接地电压vdd到最小参考伽马电压的范围内。通过这种方式，减小了晶体管体对伽马校正dac的操作的影响，且改善了伽马校正dac的输出动态范围。此外，第一dac电路和第二dac电路的晶体管是占据较小面积的中电压晶体管，减小了dac的总体占据面积。

将对本领域的技术人员可以理解的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对所公开实施例的结构作出各种修改和变化。鉴于前述，希望本公开涵盖本公开的修改和变化，前提是所述修改和变化落入所附权利要求书和其等效物的范围内。