發光顯示器及其數據驅動器的制作方法

專利名稱：發光顯示器及其數據驅動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一發光顯示器，特別是涉及該發光顯示器中用于輸出數據電流的一數據驅動器。
背景技術：
發光顯示器是一顯示設備，其使用多個發光元件來顯示圖象。每個發光元件根據所施加電流發光。尤其是，一有機發光二極管顯示器使用一有機發光單元作為該發光元件，和該有機發光單元具有二極管特征，并稱之為有機發光二極管(OLED)。該有機發光單元包括一陽極、一有機薄膜、以及一陰極。
根據尋址方法，將驅動有機發光單元的方法分為無源矩陣方法和有源矩陣方法。在無源矩陣方法中，將有機發光單元構成在陽極線和與該陽極線垂直交叉的陰極線之間，和通過選擇各條線來驅動。在有源矩陣方法中，將一薄膜晶體管連接到每個像素電極(如一陽極線)，和根據一與薄膜晶體管的柵極所連接電容維持的電壓來驅動該有機發光單元。此外，根據施加到該電容器用于維持該電壓的信號格式，可將有源矩陣方法分為電壓編程方法和電流編程方法。
由于薄膜晶體管開啟電壓和/或電子漂移上的偏移，該偏移是由制造工藝不一致所造成的，根據電壓編程方法的一像素電路難于獲得高灰度級。另一方面，根據電流編程方法，假定為該像素提供電流的一電流源在整個面板上是恒定的(即所有數據線)，即使每個像素中的驅動晶體管有不一致的電壓-電流特征，也能獲得一致的顯示特征。
可是，在使用電流編程方法的發光顯示器中，必須提供一數據驅動器，其將一表示灰度級的數據信號轉換成一模擬電流(下文稱之為“數據電流”)，以施加到與該像素電路連接的一數據線上。
該數據驅動器需要一數/模轉換器，用于將數字數據信號轉換成模擬數據電流、以及一輸出級，用于緩沖并輸出轉換后的數據電流。通常，在一水平周期中將數據電流傳輸到數據線之前，輸出級必須在該水平周期中緩沖與一行中的像素電路相對應的數據電流。可是，隨著發光顯示器的分辨率變高，水平周期變短。因此，當數據電流的幅度小時，輸出級在水平周期中不能緩沖數據電流。其結果，數據電流可能會不正確地傳輸到數據線上。

發明內容
本發明的一實施例提供一數據驅動器，用于將表示灰度級的數據信號轉換成數據電流，并將該數據電流輸出到數據線上。本發明實施例還提供一數據驅動器，用于將數據電流正確傳輸到一輸出級。
根據本發明一實施例，在將數據電流傳輸到輸出級之前，將連接到輸出級的一導線預充電。
本發明的一實施例提供一數據驅動器，用于順序接收多個表示灰度級的數據信號，將多個數據電流施加到發光顯示器的顯示區域上構成的多條數據線上。數據驅動器包括至少一轉換器、至少一輸出級、至少一條導線、以及一預充電部件。轉換器將數據信號轉換成數據電流，和輸出級順序接收自轉換器傳輸的數據電流，并將所接收數據電流傳輸到數據線上。該導線連接在轉換器和輸出級之間，和預充電部件在將對應的一數據電流傳輸到輸出級之前，將一預充電電壓施加到該導線。
根據本發明的示例性實施例，轉換器包括一第一晶體管，其具有該對應的一數據電流流入的漏極。預充電部件包括一第二晶體管，其作為一電流鏡象連接到該第一晶體管，并將對應于該第二晶體管漏極電壓的、由該對應的一數據電流所確定的一電壓作為預充電電壓輸出。這里，預充電部件還可包括一單位增益放大器，其連接在第二晶體管漏極與導線第一端之間。
根據本發明的另一示例性實施例，預先確定預充電電壓，并與數據電流無關。
根據本發明的又一示例性實施例，轉換器包括一第一晶體管，其漏極連接到導線的第一端，和源極連接到一第一電源，以提供一第一電壓。輸出級包括一第二晶體管，其漏極連接到導線第二端，和源極連接到一第二電源，以提供一第二電壓。預充電部件將一位于第二電壓和第一電壓之間的第三電壓作為預充電電壓輸出。
根據本發明另一示例性實施例，預充電部件將對應于相應一數據信號的一電壓確定為預充電電壓。
根據本發明又一示例性實施例，預充電部件包括一變壓器，用于從相應一數據信號的多個數據位中的至少一數據位產生預充電電壓。
本發明一實施例提供一發光顯示器，其包括一顯示區域、一掃描驅動器、以及一數據驅動器。顯示區域包括多條數據線、多條第一掃描線、多條第二掃描線、以及多個像素區域。第一和第二掃描線與數據線垂直分布，和每個像素區域由相應一數據線和相應一第一掃描線定義，和有至少一發光元件。掃描驅動器有選擇性地將多個選擇信號傳輸到多條第一掃描線，并有選擇性地將多個發射控制信號傳輸到多條第二掃描線。數據驅動器包括一轉換器，用于順序接收多個數據信號以及將多個數據信號順序轉換成多個數據電流、以及一輸出級，用于從該轉換器順序接收數據電流以及將數據電流傳輸到多條數據線。在將相應一數據電流從轉換器傳輸到輸出級之前，將一預充電電壓施加到一連接在轉換器和輸出級之間的導線上。


圖1表示根據本發明一示例性實施例的一發光顯示器示圖；圖2表示根據本發明一第一示例性實施例的一數據驅動器結構圖；圖3表示圖2所示數據驅動器的一多路復用處理器結構圖；圖4表示一數模(D/A)轉換器示例的結構圖；圖5表示根據本發明第一示例性實施例的數據驅動器中D/A轉換器的一輸出端以及一輸出級的一輸入端；圖6、8和10分別表示根據本發明第二、第三和第四示例性實施例的數據驅動器中D/A轉換器的輸出端、預充電部件、以及輸出級的輸入端；圖7、9和11分別表示圖6、8和10中預充電部件的開關時序圖；圖12表示圖10所示一電壓D/A轉換器示例；圖13表示根據本發明一第五示例性實施例的一數據驅動器結構圖。
具體實施例方式
在下面詳細描述中，僅通過圖解表示并描述了本發明的某些示例性實施例。正如本領域的技術人員認識到的，可以多種不同方式修改所描述實施例，而不會偏離本發明的實質或范圍。因此，應將附圖和描述當作本質上是說明性的，而不是限制性的。說明書中相同標記表示同一部件。
圖1表示根據本發明一示例性實施例的一發光顯示器示圖。
如圖1所示，該發光顯示器包括一顯示區域100，用戶將其看作一屏幕、一掃描驅動器200、以及一數據驅動器300。
顯示區域100包括多條數據線D1至Dm、多條選擇掃描線S1至Sn、多條發射掃描線E1至En、以及多個子像素110。數據線D1至Dm沿列方向延伸，并將表示圖象的數據電流傳輸到相應的子像素110。選擇掃描線S1至Sn沿行方向延伸，并傳輸選擇信號，用于選擇與選擇掃描線S1至Sn交叉的相應數據線D1至Dm，從而將數據電流施加到相應數據和掃描線D1至Dm和S1至Sn的子像素110上。發射掃描線E1至En沿行方向延伸，并傳輸發射控制信號，用于控制子像素110發光。
一像素區域由數據線D1至Dm中的一條和選擇掃描線S1至Sn中的一條來定義，和在該像素區域上構成一子像素110。例如，連接到第i條選擇掃描線和第j條數據線的子像素110，根據來自選擇掃描線Si的選擇信號，對來自數據線Dj的數據電流編程，并根據來自發射掃描線Ei的發射控制信號，表示相應于被編程數據電流的一灰度級。同樣，假設由發射紅(R)色光的子像素、發射綠(G)色光的子像素和發射藍(B)色光的子像素構成一像素。
數據驅動器300從一定時控制器(未圖示)順序接收表示灰度級的數據信號，將所接收數據信號轉換成數據電流，并將所轉換數據電流施加到與選擇信號所施加到的數據和掃描線D1至Dm和S1至Sn的子像素110相應的數據線D1至Dm用上。掃描驅動器200將選擇信號順序施加到選擇掃描線S1至Sn上，和將發射控制信號順序施加到發射掃描線E1至Em上。
在一實施例中，將掃描驅動器200和/或數據驅動器300構成成集成電路(IC)，和將該IC安裝在其上構成顯示區域100的一襯底上。另一做法是，在一實施例中，將該IC安裝在軟性連接構件上，如薄膜封裝(TCP)、軟性印刷電路(FPC)、以及依附于所連接襯底的軟性連接構件。另一方面，可用襯底上構成的驅動電路取代掃描驅動器200和/或數據驅動器300，其由與掃描線、數據線和晶體管相同層制成，以用于驅動該像素。此外，可將掃描驅動器200和/或數據驅動器300安裝在通過電路連接到其上構成顯示區域100的襯底的印刷電路板上。
將參照圖2和3更詳細描述圖1中數據驅動器300。
圖2表示根據本發明一第一示例性實施例的數據驅動器300結構圖，和圖3表示圖2所示數據驅動器300的一多路復用處理器330的結構圖。出于示例的目的，圖2和圖3表示對應于100個像素的300條數據線D1至D300，即100條數據線對應于R子像素、100條數據線對應于G子像素、以及100條數據線對應于B子像素。即，示例性描述含300通路的數據驅動器300，而本發明不限制于此。同樣，假定將對應于一行100個像素的數據信號順序輸入到數據驅動器300中，和將對應于該像素的3個子像素的R、G和B數據信號并行輸入到數據驅動器300中。
如圖2所示，數據驅動器300包括一移位寄存器310、一鎖存器320、一多路復用處理器330、一數模(之后稱D/A)轉換部件340、一控制信號發生器350、以及一輸出級360。在圖2中，鎖存器320、多路復用處理器330、D/A轉換部件340、以及輸出級360并行處理一像素所對應的R、G和B數據信號或R、G和B數據電流。
移位寄存器310將一采樣信號順序移位，以將多個采樣信號SRH0至SRH99傳輸到鎖存器320。鎖存器320根據采樣信號SRH0至SRH99順序對R、G和B數據信號DR0至DR99、DG0至DG99以及DB0至DB99進行采樣并保持，并包括一采樣鎖存器321和一保持鎖存器322。
更詳細而言，移位寄存器310根據啟用信號IE產生采樣信號SRH0，并與一時鐘CLKH同步順序移位采樣信號SRH0，以順序輸出多個采樣信號SRH0至SRH99。這樣，產生與一行中100個像素對應的100個采樣信號SRH0至SRH99。
采樣鎖存器321分別根據采樣信號SRH0至SRH99，順序對R、G和B數據信號DR0至DR99、DG0至DG99以及DB0至DB99進行采樣。即，采樣鎖存器321根據采樣信號SRHi(其中′i′是0到99之間的一整數)對第(i+1)個像素對應的R、G和B數據信號DRi、DGi和DBi進行采樣。在一實施例中，若R、G和B數據信號DRi、DGi和DBi分別為10位數據，采樣鎖存器321為每個像素采樣30位數據。保持鎖存器322保持由采樣鎖存器321順序采樣的數據信號，直到對該行所對應的數據信號進行了采樣，并根據一保持啟用信號DH輸出所采樣的數據信號DR0至DR99、DG0至DG99以及DB0至DB99。
如圖3所示，多路復用處理器330包括一移位寄存器331以及一多路復用器332。移位寄存器331通過接收一時鐘CLKL和一啟用信號DAS，順序輸出多路復用信號MSW0至MSW99和移位信號SRL0至SRL99。此時，施加到移位寄存器331的時鐘CLKL的頻率可低于施加到移位寄存器310的時鐘CLKH的頻率，和啟用信號DAS與施加到保持鎖存器322的啟用信號DH有相同的時序。從定時控制器(未圖示)與時鐘CLKL同步輸出多路復用信號MSW0至MSW99和移位信號SRL0至SRL99。此外，將多路復用信號MSW0至MSW99傳輸給多路復用處理器330中的多路復用器332，并將移位信號SRL0至SRL99傳輸給控制信號發生器350。
多路復用處理器330中的多路復用器332，根據每個多路復用信號MSW0至MSW99，對自保持鎖存器322輸出的每個R、G和B數據信號DR0至DR99、DG0至DG99以及DB0至DB99作多路復用，并順序將R、G和B數據信號DR0至DR99、DG0至DG99以及DB0至DB99傳輸到D/A轉換部件340。即，多路復用器332根據多路復用信號MSWi將R、G和B數據信號DRi、DGi和DBi傳輸到D/A轉換部件340。
D/A轉換部件340順序將R、G和B數據信號DR0至DR99、DG0至DG99以及DB0至DB99轉換成數據電流R0至R99、G0至G99和B0至B99，并順序將所轉換數據電流R0至R99、G0至G99和B0至B99輸出到輸出級360。這里，D/A轉換部件340包括R、G和B D/A轉換器341、342和343，和R、G和BD/A轉換器341、342和343分別將R、G和B數據信號轉換成R、G和B數據電流。
控制信號發生器350從多路復用處理器330順序接收移位信號SRL0至SRL99，并產生采樣信號CHS0至CHS99以將它們順序輸出到輸出級360。由移位信號SRLi產生采樣信號CHSi，以與將D/A轉換部件340根據多路復用信號MSWi所轉換的R、G和B數據電流Ri、Gi和Bi傳輸到輸出級360的時刻同步。
輸出級360根據每個采樣信號CHS0至CHS99順序對R、G和B數據電流R0至R99、G0至G99和B0至B99進行采樣。即，輸出級360根據采樣信號CSHi對從D/A轉換部件340輸入的R、G和B數據電流Ri、Gi和Bi進行采樣。輸出級360對一行像素所對應的R、G和B數據電流R0至R99、G0至G99和B0至B99進行采樣，并將所采樣R、G和B數據電流R0至R99、G0至G99和B0至B99同時輸出到相應的數據線D1至D300上。
以上已描述一過程，其中將一行像素所對應的R、G和B數據信號輸入到數據驅動器300以轉換成數據電流，并將數據電流輸出到顯示區域100的數據線上。數據驅動器300對所有行像素所對應的R、G和B數據信號重復執行該過程，從而將一幀所對應的數據信號轉換成數據電流，并將所轉換數據電流輸出到顯示區域100的數據線上。此外，根據第一示例性實施例，D/A轉換器不是根據數據線D1至Dm構成的，而是根據R、G和B數據的顏色構成的。因此，可減少D/A轉換器的數量。
下面，將參照圖4描述數據驅動器300中使用的D/A轉換部件340示例。圖4表示D/A轉換器341的示例結構圖。圖4中，示出D/A轉換部件340中的R D/A轉換器341，和未示出和/或更詳細描述與R D/A轉換器341結構大致相同的G和B D/A轉換器342和343。
參照圖4，D/A轉換器341包括一晶體管TB，其連接到一電流源IB、10個鏡象晶體管T0至T9、開關SW0至SW9、以及一輸出端341a(圖5所示)。晶體管T0至T9作為電流鏡象分別連接到晶體管TB，和鏡象晶體管T0至T9的尺寸分別為晶體管TB尺寸的20至29倍。這里，晶體管尺寸為晶體管溝道寬度W與溝道長度L之比W/L。更詳細而言，晶體管TB作為二極管連接，和源極連接到一電源電壓VDD1，漏極連接到電流源IB。晶體管Tj源極連接到電源電壓VDD1，柵極連接到晶體管TB柵極(這里′j′為0到9的整數)。將一開關SWj連接在D/A轉換器341的晶體管Tj的漏極與輸出端341a(圖5)之間。
之后，將電流20lB至29lB，其分別為流過晶體管TB漏極的電流IB的20至29倍，分別通過鏡象晶體管T0至T9漏極輸出。根據從多路復用處理器330的多路復用器332中順序傳輸的10位R數據信號DRi中的一位數據，將每個開關SW0至SW9接通。例如，當R數據信號DRi為″0101000101″時，將位數據′1′對應的開關SW0、SW2、SW6和SW8接通，從而傳輸到D/A轉換器341輸出端341a(圖5)數據電流lin為(20+22+26+28)lB。
如上所述，D/A轉換器分別將R、G和B數據信號轉換成R、G和B數據電流，并分別將R、G和B數據電流通過導線370傳輸到輸出級360(圖5所示)。
圖5表示根據本發明第一示例性實施例的數據驅動器300中D/A轉換器341的輸出端341a以及輸出級360的一輸入端361。圖5中，只示出RD/A轉換器341的輸出端341a以及連接到RD/A轉換器341的輸出級360的輸入端361，和G和BD/A轉換器342和343的輸出端結構大致與RD/A轉換器341的341a相同。此外，輸出級360具有連接到G和BD/A轉換器342和343的輸入端，和具有與連接到RD/A轉換器341的361大致相同的結構。
如圖5所示，D/A轉換器341的輸出端341a包括一電流鏡象M1和M2，和輸出級360的輸入端361也包括一電流鏡象M3和M4。圖5中，將構成D/A轉換器341電流鏡象的晶體管M1和M2作為NMOS晶體管描述，和將構成輸出級360電流鏡象的晶體管M3和M4作為PMOS晶體管描述。
在輸出端341a中，將來自D/A轉換器341的數據電流lin傳輸到作為二極管連接的晶體管M1的漏極，和晶體管M1的源極連接到一地電壓。晶體管M2的源極連接到地電壓，柵極連接到晶體管M1的柵極，和晶體管M2的漏極通過導線370連接到輸出級360的輸入端361。
在輸入端361中，作為二極管連接的晶體管M3的漏極通過導線370連接到D/A轉換器341的輸出端341a，和晶體管M3源極連接到一電源電壓VDD2。晶體管M4源極連接到電源電壓VDD2，和柵極連接到晶體管M3的柵極。流入晶體管M4的漏極的電流為輸出級360的輸入電流。
2個晶體管M1和M2具有相同尺寸，和2個晶體管M3和M4具有相同尺寸。因此，與流入晶體管M1的漏極的數據電流lin同樣大小的一電流通過導線370從晶體管M3的漏極流入晶體管M2的漏極。因此，與D/A轉換器341的數據電流lin同樣大小的一電流流入輸出級360的晶體管M4的漏極。
以同樣的方式，當從D/A轉換部件340順序輸出一行像素所對應的R、G和B數據電流時，輸出級順序對這些R、G和B數據電流進行采樣。這里，將一行像素所對應的R、G和B數據電流傳輸到輸出級360所需時間大致與水平周期相等。即，將一像素所對應的R、G和B數據電流傳輸到輸出級360周期(下文稱為“數據傳輸周期”)為水平周期的1/100。可是，當數據電流幅度小和導線370上寄生成分大時，在數據傳輸周期中不會將數據電流正確地傳輸到輸出級360，從而輸出級360無法對所需電流進行采樣。
圖6表示根據本發明第二示例性實施例的數據驅動器300中D/A轉換器341的輸出端341a以及輸出級360的輸入端361。
如圖6所示，對比第一示例性實施例，根據第二示例性實施例的數據驅動器還包括預充電部件380a，其分別連接在R、G和BD/A轉換器341、342和343的輸出端與輸出級360的輸入端(如輸入端361)之間。圖6只表示連接到RD/A轉換器341的輸出端341a和輸出級360的輸入端361的預充電部件380a，和將其結構與預充電部件380a大致相同的預充電部件分別連接到G和BD/A轉換器342和343。
預充電部件380a包括晶體管M5和M6、開關SW11和SW12、以及一單位增益放大器381。圖6中，將晶體管M5作為NMOS晶體管描述，和將晶體管M6作為PMOS晶體管描述。
晶體管M5的柵極連接到晶體管M1的柵極，和源極連接到地電壓，并與晶體管M1構成一電流鏡象。晶體管M6作為二極管連接，和漏極連接到晶體管M5的漏極，源極連接到電源電壓VDD2。晶體管M5和M6具有分別與晶體管M2和M3相同的尺寸和特性。將晶體管M5和M6的漏極連接到單位增益放大器381的一輸入端，和將開關SW11連接在單位增益放大器381的一輸出端與導線370的一第一端之間。將開關SW12連接在輸出級360的輸入端361與導線370的一第二端之間。這里，將單位增益放大器381的輸出電壓作為一預充電電壓施加到導線370上。
接著，也將參照圖7描述預充電部件380a的操作。圖7表示圖6預充電部件380a的一開關時序圖。圖7中，顯示一像素所對應的數據傳輸周期，和高電平和低電平分別表示每個開關SW11和SW12的接通狀態和斷開狀態。
參照圖7，數據傳輸周期包括一預充電周期Tp和一鏡象周期Tm。
在預充電周期Tp中，開關SW11接通，和開關SW12斷開。之后，與傳輸到晶體管M1的漏極的數據電流lin相同大小的一電流流入晶體管M5的漏極，和由晶體管M5的漏極電流確定晶體管M5的漏極電壓。即，通過晶體管M5和M6的開啟電阻(on-resistance)將電源電壓VDD2分壓，以成為晶體管M5的漏極電壓。之后，單位增益放大器381將與晶體管M5的漏極電壓大致相同大小的預充電電壓施加到導線370的第一端和晶體管M2的漏極。相應地，由于開關SW12斷開，導線370上的電壓和晶體管M2的漏極電壓大致等于該晶體管的漏極電壓。
在鏡象周期Tm中，開關SW11斷開，和開關SW12接通。由于在預充電周期Tp已將導線370上的電壓設置成大致等于晶體管M2的漏極電壓，所以當開關SW12接通時，晶體管M3的漏極電壓大致等于晶體管M2的漏極電壓。在該實施例中，由于晶體管M2和M3的尺寸和特性分別與晶體管M5和M6的尺寸和特性相同，晶體管M2和M3的漏極電壓等于晶體管M5和M6的漏極電壓。相應地，在鏡象周期Tm開始時，流入晶體管M2和M3的漏極的電流大致等于流入晶體管M5和M6的漏極的數據電流lin。即，在鏡象周期Tm開始時，可將數據電流lin從晶體管M1的漏極傳輸達到晶體管M3的漏極。
如上所述，根據第二示例性實施例，即使數據傳輸周期短，也可將數據電流lin從D/A轉換器341的輸出端341a傳輸到輸出級360的輸入端361。
圖8表示根據本發明第三示例性實施例的數據驅動器中D/A轉換器341的輸出端341a、一預充電部件380b、以及輸出級360的輸入端361，和圖9表示圖8預充電部件380b的一開關時序圖。圖9中，高電平和低電平分別表示每個開關SW13、SW14和SW15的接通狀態和斷開狀態。
如圖8所示，除預充電部件380b之外，根據第三示例性實施例的數據驅動器與第二示例性實施例有大致相同的結構。
詳細而言，預充電部件380b包括電阻R11和R12、以及開關SW13、SW14和SW15。將電阻R11和R12串聯在電源電壓VDD2和地電壓之間，和電阻R11和R12有大致相同的電阻值。將開關SW13連接在晶體管M1的柵極與晶體管M2的柵極之間，和將開關SW14連接在導線370的第二端與晶體管M3的漏極之間。將開關SW15連接在電阻R11和R12的交點與導線370的第一端之間。
參照圖9，在一預充電周期Tp′中，開關SW13和SW14斷開，和開關SW15接通。之后，通過電阻R11和R12將電源電壓VDD2和地電壓分壓，從而將電源電壓VDD2的一半所對應的一電壓VDD2/2作為預充電電壓施加到導線370的第一端。
接著，在一鏡象周期Tm′中，開關SW15斷開，和開關SW13和SW14接通。之后，由處于電源電壓VDD2與地電壓之間的數據電流lin確定晶體管M2和M3的漏極電壓。其間，由于在預充電周期Tp′中已將連接到導線370的晶體管M2和M3的漏極預充電到電壓VDD2/2，可使晶體管M2和M3的漏極電壓迅速改變成與數據電流lin相應的電壓。因此，在本發明一實施例中，縮短了將數據電流lin傳輸到晶體管M3的漏極的周期。
盡管在第三示例性實施例中已描述通過相同電阻值的電阻R11和R12將導線370預充電到電壓VDD2/2，電阻R11和R12可有不同電阻值，從而將導線370預充電到另一電壓。
圖10表示根據本發明第四示例性實施例的數據驅動器中D/A轉換器341的輸出端341a、一預充電部件380c、以及輸出級360的輸入端361，和圖11表示圖10預充電部件380c的一開關時序圖。圖11中，高電平和低電平分別表示每個開關SW16和SW17的接通狀態和斷開狀態。
如圖10所示，除預充電部件380c之外，根據第四示例性實施例的數據驅動器與第二示例性實施例有大致相同的結構。
詳細而言，預充電部件380c包括一電壓D/A轉換器382以及開關SW16和SW17。電壓D/A轉換器382接收傳輸給D/A轉換器341的R數據信號DRi，并將所接收R數據信號DRi轉換成一電壓。將開關SW16連接在電壓D/A轉換器382的一輸出端與導線370的第一端之間，和將開關SW17連接到導線370的第二端與輸出級360的輸入端361。可計算當數據電流lin流入輸入端361時導線370的電壓。即，當數據電流流入晶體管M2和M3的漏極時晶體管M3的漏極電壓對應于導線370的電壓。相應地，預充電部件380c接收傳輸給D/A轉換器341的數據信號DRi，并將數據信號DRi轉換成一電壓，其相當于當數據信號DRi所對應的數據電流流入輸出級360的輸入端361時的電壓。此外，預充電部件380c將所轉換電壓作為預充電電壓施加到導線370的第一端。
參照圖11，在預充電周期Tp″中，開關SW16接通，和開關SW17斷開。之后，D/A轉換器382根據傳輸給D/A轉換器382的數據信號DRi產生預充電電壓，并通過開關SW16將預充電電壓施加到導線370上。即，將導線370充電到預充電電壓。
接著，在鏡象周期Tm″中，開關SW16斷開，和開關SW17接通。由于已將導線370充電到數據信號DRi所對應的預充電電壓，在鏡象周期Tm″開始時可將流入晶體管M1的漏極的電流傳輸到晶體管M3的漏極。
如上所述，在第四示例性實施例中，將當數據信號DRi所對應的數據電流lin流入晶體管M2和M3的漏極時的晶體管M3的漏極電壓用作預充電電壓。
通常，電壓D/A轉換器382使用多個串聯的電阻以及分別連接到多個電阻的多個開關，以將數據信號轉換成預充電電壓。當數據信號DRi為10位數據時，電壓D/A轉換器382需要大量電阻和開關來處理210個數據信號，從而電壓D/A轉換器382的尺寸增加。為降低電壓D/A轉換器382的尺寸，可由10位數據的高位來確定預充電電壓。
圖12表示圖10所示電壓D/A轉換器382的示例。圖12中，表示電壓D/A轉換器382使用10位數據信號的3個高位D0、D1和D2來確定預充電電壓。
如圖12所示，電壓D/A轉換器382包括多個電阻R1至R7、以及多個開關S10至S17、S20至S23、S30和S31。將電阻R1至R7串聯在一電源電壓VDD3與地電壓之間。將8個開關S10至S17分別連接到地電壓與電阻R1的交點、電阻R1至R7中相鄰的2個電阻相交的6個點、以及電源電壓VDD3與電阻R7的交點。將開關S20連接到開關S10和S11的交點，和將開關S21連接到開關S12和S13的交點。將開關S22連接到開關S14和S15的交點，和將開關S23連接到開關S16和S17的交點。此外，將開關S30連接到開關S20和S21的交點，和將開關S31連接到開關S22和S23的交點。開關S30和S31的交點處的輸出電壓為預充電電壓Vpre。
這里，當最高有效位(MSB)D0為′1′時開關S30接通，和當MSB D0為′0′時開關S31接通。當第二高位D1為‘1’時開關S20和S22接通，和當第二高位D1為‘0’時開關S21和S23接通。當第三高位D2為‘1’時，開關S10、S12、S14和S16接通，和當第三高位D2為‘0’時，開關S11、S13、S15和S17接通。之后，由3個高位D0、D1和D2來確定多個開關S10至S17、S20至S23、S30和S31中將會接通的開關，從而確定預充電電壓Vpre。例如，當3個高位D0、D1和D2為′110′時，開關S30、S20和S11接通，從而通過電阻R2至R7以及電阻R1將電源電壓VDD3分壓并作為預充電電壓Vpre輸出。
如上所述，盡管在第一至第四示例性實施例中，將R、G和BD/A轉換器構成在D/A轉換部件340上，也可使用一D/A轉換器將R、G和B灰度級數據轉換成電流。在該情況下，多路復用處理器330順序將一像素所對應的R、G和B數據信號傳輸給該D/A轉換部件340。
此外，盡管在第一至第四示例性實施例中，數據驅動器300上構成一D/A轉換部件340，數據驅動器中可構成多個D/A轉換部件。即，可將多條數據線D1至Dm分成多組，并可構成與多個組分別對應的多個D/A轉換部件。
圖13表示根據本發明一第五示例性實施例的一數據驅動器結構圖。圖13中，表示數據驅動器上構成2個D/A轉換部件時的情況。
如圖13所示，根據第五示例性實施例的數據驅動器300′結構大致與第一示例性實施例相同。可是，與圖2所示數據驅動器300相比，數據驅動器300′包括2個D/A轉換部件340a和340b、2個多路復用處理器330a和330b、以及2個輸出級360a和360b。
詳細而言，多路復用處理器330a的一移位寄存器(未示出)順序輸出50個多路復用信號MSW0至MSW49，并將信號SRL0至SRL49移位。多路復用處理器330a中的一多路復用器(未示出)，根據每個多路復用信號MSW0至MSW99，對自保持鎖存器322輸出的第1至50個R、G和B數據信號DR0至DR49、DG0至DG49以及DB0至DB49中的每個作多路復用，并順序將R、G和B數據信號DR0至DR49、DG0至DG49以及DB0至DB49傳輸到D/A轉換部件340a。以同樣的方式，多路復用處理器330b的一移位寄存器(未示出)順序輸出50個多路復用信號MSW50至MSW99，并將信號SRL50至SRL99移位。多路復用處理器330b中的一多路復用器(未示出)，根據每個多路復用信號MSW50至MSW99，對自保持鎖存器322輸出的第51至100個R、G和B數據信號DR50至DR99、DG50至DG99以及DB50至DB99中的每個作多路復用，并順序將R、G和B數據信號DR50至DR99、DG50至DG99以及DB50至DB99傳輸到D/A轉換部件340b。
D/A轉換部件340a順序將R、G和B數據信號DR0至DR49、DG0至DG49以及DB0至DB49轉換成數據電流R0至R49、G0至G49和B0至B49，并順序將所轉換數據電流R0至R49、G0至G49和B0至B49輸出到輸出級360a。以同樣的方式，D/A轉換部件340b順序將R、G和B數據信號DR50至DR99、DG50至DG99以及DB50至DB99轉換成數據電流R50至R99、G50至G99和B50至B99，并順序將所轉換數據電流R50至R99、G50至G99和B50至B99輸出到輸出級360b。
控制信號發生器350從多路復用處理器330a和330b順序接收移位信號SRL0至SRL49和SRL50至SRL99，并產生采樣信號CHS0至CHS49以將它們順序輸出到輸出級360a，以及產生采樣信號CHS50至CHS99以將它們順序輸出到輸出級360b。輸出級360a根據每個采樣信號CHS0至CHS49順序對R、G和B數據電流R0至R49、G0至G49和B0至B49進行采樣，和輸出級360b根據每個采樣信號CHS50至CHS99順序對R、G和B數據電流R50至R99、G50至G99和B50至B99進行采樣。
根據第五示例性實施例，由于并行處理2個像素所對應的數據信號，可增加數據傳輸周期。因此，可將數據電流正確地從D/A轉換部件(如D/A轉換部件340a和340b)傳輸到輸出級(如輸出級360a和360b)。此外，可將第二至第四示例性實施例中描述的預充電部件380a、380b或380c應用到第五示例性實施例中。
在第一至第五示例性實施例中，盡管描述了用于輸出300條數據線D1至D300所對應的數據電流的數據驅動器，該數據驅動器不必受該數量數據線的限制。此外，可將數據驅動器制成一集成電路(IC)，和可在發光顯示器上構成多個IC。此外，盡管將一像素描述成由R、G和B子像素構成，一像素也可由至少2個子像素構成，或一像素可由1個子像素構成。
根據本發明示例性實施例，可將數據信號轉換成數據電流，以傳輸到多條數據線上，和多條數據線可共享一D/A轉換部件，從而最小化D/A轉換部件的尺寸。此外，可將從D/A轉換部件輸出的數據電流正確傳輸到輸出級。
盡管已結合某些示例性實施例描述了本發明，此領域的技術人員應理解本發明不受所公開實施例的限制，相反，目的是要囊括權利要求及其等效果的精神和范圍中所包括的不同修改。
權利要求
1.一數據驅動器，用于順序接收多個表示灰度級的數據信號，并將多個數據電流施加到一發光顯示器的一顯示區域上構成的多條數據線上，該數據驅動器包括至少一轉換器，用于將數據信號轉換成數據電流；至少一輸出級，用于順序接收從所述至少一轉換器傳輸的數據電流，并將所接收數據電流傳輸到所述數據線上；至少一條導線，其連接在所述至少一轉換器與所述至少一輸出級之間；以及一預充電部件，用于在將對應的一數據電流傳輸給所述輸出級之前，將一預充電電壓施加到所述導線上。
2.根據權利要求1的數據驅動器，其中所述轉換器包括一第一晶體管，其具有對應的一數據電流流入的漏極，且其中所述預充電部件包括一第二晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第一晶體管，并將對應于所述第二晶體管漏極電壓的、由對應的一數據電流所確定的一電壓作為所述預充電電壓輸出。
3.根據權利要求2的數據驅動器，其中所述預充電部件還包括一單位增益放大器，其連接在所述第二晶體管的漏極與所述導線的第一端之間。
4.根據權利要求3的數據驅動器，其中所述預充電部件還包括一第一開關，其連接在所述單位增益放大器的一輸出端與所述導線的第一端之間；以及一第二開關，其連接在所述導線的第二端與所述輸出級之間，以及其中所述第一開關接通，且所述第二開關斷開，以便將所述預充電電壓施加到所述導線上，以及其中所述第一開關斷開，且所述第二開關接通，以便將對應的一數據電流傳輸到所述輸出級。
5.根據權利要求4的數據驅動器，其中所述轉換器還包括一第三晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第一晶體管，且具有連接到所述導線的第一端的漏極。
6.根據權利要求5的數據驅動器，其中所述預充電部件還包括一第四晶體管，其連接在一第一電源與所述第二晶體管的漏極之間，以及其中所述輸出級還包括一第五晶體管，其連接在所述第一電源與所述導線的第二端之間。
7.根據權利要求1的數據驅動器，其中預先確定所述預充電電壓，且與所述數據電流無關。
8.根據權利要求1的數據驅動器，其中所述轉換器包括一第一晶體管，其具有連接到所述導線的第一端的漏極，和連接到用于提供一第一電壓的一第一電源的源極，其中所述輸出級包括一第二晶體管，其具有連接到所述導線第二端的漏極，和連接到用于提供一第二電壓的一第二電源的源極，以及其中所述預充電部件將所述第二電壓和所述第一電壓之間的一第三電壓作為所述預充電電壓輸出。
9.根據權利要求8的數據驅動器，其中所述第三電壓為所述第一電壓和所述第二電壓的平均電壓。
10.根據權利要求8的數據驅動器，其中所述預充電部件包括一第一電阻和一第二電阻，其串聯在所述第一電源與所述第二電源之間，其中將所述第一電阻和所述第二電阻相交的一第一點連接到所述導線的第一端。
11.根據權利要求10的數據驅動器，其中所述第一電阻的電阻值與所述第二電阻的電阻值相等。
12.根據權利要求10的數據驅動器，其中所述轉換器還包括一第三晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第一晶體管，并具有對應的一數據電流流入的漏極，其中所述預充電部件還包括一第一開關，其連接在所述第三晶體管的柵極與所述第一晶體管的柵極之間、一第二開關，其連接在所述導線的第二端與所述第二晶體管的漏極之間、以及一第三開關，其連接在所述導線的第一端與所述第一點之間，以及其中所述第三開關接通，且所述第一和第二開關斷開，以便將所述預充電電壓施加到所述導線上，以及所述第三開關斷開，且所述第一和第二開關接通，以便將對應的一數據電流傳輸到所述輸出級。
13.根據權利要求1的數據驅動器，其中所述預充電部件將與對應的一數據信號相應的一電壓確定為所述預充電電壓。
14.根據權利要求13的數據驅動器，其中所述預充電部件包括一電壓轉換器，用于從對應的一數據信號的多個數據位中的至少一數據位產生所述預充電電壓。
15.根據權利要求14的數據驅動器，其中所述電壓轉換器包括多個電阻，其串聯在提供一第一電壓的一第一電源與提供一第二電壓的一第二電源之間，以及其中所述電壓轉換器選擇一選擇點，用于從所述第一電源與多個電阻中的一個相交的一第一點、所述第二電源與多個電阻中的另一個相交的一第二點、以及與多個電阻中的相鄰2個相交的多個第三點中輸出所述預充電電壓。
16.根據權利要求14的數據驅動器，其中所述至少一數據位包括對應的一數據信號的一最高有效位。
17.根據權利要求14的數據驅動器，其中所述轉換器包括一第一晶體管，用于接收數據電流，以及一第二晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第一晶體管，且具有連接到所述導線的第一端的漏極，其中所述輸出級包括一第三晶體管，其具有連接到所述導線的第二端漏極。
18.根據權利要求17的數據驅動器，其中所述預充電部件還包括一第一開關，其連接在所述電壓轉換器的一輸出端與所述導線的第一端之間；以及一第二開關，其連接在所述導線的第二端與所述第三晶體管的漏極之間，其中所述第一開關接通，且所述第二開關斷開，以便將所述預充電電壓施加到所述導線上，以及其中所述第一開關斷開，且所述第二開關接通，以便將對應的該轉換器的一數據電流傳輸到所述輸出級。
19.根據權利要求1的數據驅動器，還包括一鎖存器，用于順序對多個數據信號進行采樣并保持；以及一多路復用處理器，用于將從所述鎖存器提供的多個數據信號作多路復用，并順序將多個數據信號傳輸給所述轉換器，其中所述轉換器順序將多個數據信號轉換成多個數據電流，并順序將多個數據電流傳輸給所述輸出級，以及其中所述輸出級順序對多個數據電流進行采樣，并將多個數據電流傳輸到多條數據線上。
20.根據權利要求19的數據驅動器，其中多個數據信號包括表示一第一顏色的多個第一數據信號、表示一第二顏色的多個第二數據信號、以及表示一第三顏色的多個第三數據信號，以及其中所述轉換器包括一第一轉換器，用于轉換所述第一數據信號、一第二轉換器，用于轉換所述第二數據信號、以及一第三轉換器，用于轉換所述第三數據信號。
21.根據權利要求19的數據驅動器，其中將多條數據線分成多個組，且所述轉換器包括與多個組相對應的多個轉換器。
22.根據權利要求1的數據驅動器，其中所述發光顯示器使用一有機發光單元作為一發光元件。
23.一發光顯示器，包括一顯示區域，包括多條數據線、多條第一掃描線、多條第二掃描線、以及多個像素區域，所述第一和第二掃描線在所述數據線的垂直方向上延伸，每個像素區域由所述數據線和對應的一所述第一掃描線來定義，并具有至少一發光元件；一掃描驅動器，用于有選擇性地將多個選擇信號傳輸到多條第一掃描線上，并有選擇性地將多個發射控制信號傳輸到多條第二掃描線上；以及一數據驅動器，包括一轉換器，用于順序接收多個數據信號以及將多個數據信號順序轉換成多個數據電流、以及一輸出級，用于從所述轉換器順序接收數據電流以及將數據電流傳輸到多條數據線上，其中在將相應一數據電流從所述轉換器傳輸到所述輸出級之前，將一預充電電壓施加到一連接在所述轉換器和所述輸出級之間的導線上。
24.根據權利要求23的發光顯示器，其中所述轉換器包括一第一晶體管，其連接到所述導線的第一端，并輸出與對應的一數據電流相應的一電流，其中所述輸出級包括一第二晶體管，其連接到所述導線的第二端，并用于接收流入所述第一晶體管的一電流，其中所述數據驅動器還包括一預充電部件，其包括串接的一第三晶體管和一第四晶體管，以及其中所述預充電部件將與對應的一數據電流相應的電流傳輸給所述第三晶體管，且所述預充電電壓為所述第三晶體管和所述第四晶體管相交的第一點的一電壓。
25.根據權利要求24的發光顯示器，其中所述轉換器還包括一第五晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第二和第三晶體管，并用于傳輸數據電流。
26.根據權利要求24的發光顯示器，其中所述預充電部件還包括一單位增益放大器，其連接在所述第一點與所述導線的第一端之間，且用于將所述第一點處的電壓施加到所述導線上。
27.根據權利要求23中的發光顯示器，其中所述預充電電壓由對應的一數據電流來確定。
28.根據權利要求23的發光顯示器，其中所述預充電電壓是處于從所述轉換器的一第一電源提供的一第一電壓與從所述輸出級的一第二電源提供的一第二電壓之間的一電壓。
29.根據權利要求28的發光顯示器，其中所述轉換器包括一第一晶體管，其連接在所述導線的第一端與所述第一電源之間，并用于輸出與對應的一數據電流相應的一電流，其中所述輸出級包括一第二晶體管，其連接在所述導線的第二端與所述第二電源之間，并用于接收流入所述第一晶體管的一電流，其中所述數據驅動器還包括一預充電部件，其連接在所述第一電源與所述第二電源之間，并包括串接的一第一電阻和一第二電阻，和將所述第一電阻和所述第二電阻相交的一第一點連接到所述導線的第一端，以及其中所述預充電電壓為所述第一點處的一電壓。
30.根據權利要求29的發光顯示器，其中所述第一電阻的電阻值與所述第二電阻的電阻值相等。
31.根據權利要求29的發光顯示器，其中所述轉換器還包括一第三晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第一晶體管，并用于傳輸對應的一數據電流。
32.根據權利要求23的發光顯示器，其中所述預充電電壓為與對應的一數據信號的至少一數據位相應的一電壓。
33.根據權利要求32的發光顯示器，其中所述轉換器包括一第一晶體管，其連接到所述導線的第一端，并用于輸出與數據電流相應的一電流，其中所述輸出級包括一第二晶體管，其連接到所述導線的第二端，并用于接收流入所述第一晶體管的一電流，其中所述數據驅動器還包括一預充電部件，其具有串接在一第一電源與一第二電源之間的多個電阻，以及其中根據對應的一數據信號的至少一數據位，所述預充電電壓對所述第一電源的電壓和所述第二電源的電壓進行分壓，和分壓所得電壓為所述預充電電壓。
34.根據權利要求33的發光顯示器，其中所述轉換器還包括一第三晶體管，其作為一電流鏡象連接到所述第一晶體管，并用于傳輸對應的一數據電流。
35.根據權利要求23的發光顯示器，其中所述發光元件為一有機發光二極管。
全文摘要
一有機發光二極管顯示器，其根據一電流編程方法來驅動。一數據驅動器中的一數模轉換器順序將表示灰度級的數據信號轉換成數據電流，并順序將數據電流傳輸到一輸出級。輸出級順序對數據電流進行采樣，并同時將數據電流傳輸到數據線上。在將對應的一數據電流傳輸到輸出級之前，將一預充電電壓施加到數模轉換器和輸出級之間的一導線上。這樣，可正確地將數據電流傳輸給輸出級。
文檔編號H05B33/02GK1758312SQ200510108710
公開日2006年4月12日 申請日期2005年9月28日 優先權日2004年10月8日
發明者權五敬 申請人:三星Sdi株式會社