本发明涉及一种数字模拟转换器、包含所述数字模拟转换器的数据驱动器、以及包含所述数据驱动器的显示装置。
背景技术：
1、当前，作为有源矩阵型的显示装置，液晶显示装置或者有机电致发光(electroluminescent，el)显示装置等已成为主流。此种显示装置中，与显示面板一同搭载有数据驱动器及扫描驱动器，所述显示面板呈交叉状地布设有多个数据线与多个扫描线，且呈矩阵状地排列有经由像素开关连接于多个数据线的显示胞元，所述数据驱动器对显示面板的多个数据线供给与灰度级对应的模拟电压信号，所述扫描驱动器对显示面板的多个扫描线供给控制各像素开关的导通、断开的扫描信号。在数据驱动器中包含数字模拟转换电路，所述数字模拟转换电路将影像数字信号转换为与亮度级对应的模拟电压，并将对其放大所得的电压信号供给至显示面板的各数据线。
2、以下，对数据驱动器的概略结构进行说明。
3、数据驱动器例如包含移位寄存器、数据寄存锁存器、电平转换器、数字模拟(digital to analog，da)转换部。
4、移位寄存器对应于从显示控制器供给的开始脉冲，生成用于与时钟信号同步地进行锁存器的选择的多个锁存器时机信号，并供给至数据寄存锁存器。数据寄存锁存器基于从移位寄存器供给的各个锁存器时机信号，每规定个(例如n个)地导入从显示控制器供给的影像数字数据，将表示各影像数字数据的n个影像数字数据信号供给至电平转换器。电平转换器将对从数据寄存锁存器供给的n个影像数字数据信号的各个实施增加其信号振幅的电平转换处理而获得的n个电平转换后的影像数字数据信号供给至da转换部。
5、da转换部包含参照电压生成电路、解码器部以及放大部。
6、参照电压生成电路生成电压值互不相同的多个参照电压并供给至解码器部。例如，参照电压生成电路将以梯形电阻对电源电压及基准电压间进行分压所得的多个分压电压作为参照电压群而供给至解码器部。解码器部具有与数据驱动器的各输出分别对应地设置的n个解码器电路。解码器电路各自接收从电平转换器供给的影像数字数据信号，从多个参照电压中选择与所述影像数字数据信号对应的参照电压，并将所选择的参照电压供给至放大部。放大部具有将由解码器部的各解码器所选择的参照电压各别地放大并输出作为灰度电压信号的n个放大电路。
7、此外，所述的da转换部中，越增多从放大电路输出的灰度电压信号的电压电平数，则能越增加可表达的亮度级的灰度数(色数)。但是，当对应于灰度电压信号的电压电平数的增加而增加由参照电压生成电路所生成的参照电压的数量时，数据驱动器的芯片尺寸(制造成本)会相应地增加。
8、因此，提出一种da转换电路，其包含进行所谓的插值运算的差分放大器，即，对双系统的输入电压进行加权而平均化(也称作加权平均)，由此生成将双系统的输入电压分割为多个而获得的插值电压的一个(例如参照专利文献1)。
9、图1是表示专利文献1所记载的差分放大器的结构的电路图。
10、如图1所示，所述差分放大器包含：四系统的差分级，分别具有包含源极彼此连接的n沟道型的一对晶体管的差分对与使尾电流流至所述差分对的电流源(n沟道型晶体管)；作为负载的电流镜电路；以及p沟道型的输出晶体管。此处，在各差分对的其中一个晶体管的栅极分别连接有输入端子in1～输入端子in3，各差分对的另一个晶体管的栅极均连接于输出端子out。另外，如图1所示，输入端子in1连接于两个差分对各自的其中一个晶体管的栅极。
11、进而，各差分对的其中一个晶体管各自的漏极均连接于电流镜电路的输出电流路，各差分对的另一个晶体管各自的漏极均连接于电流镜电路的输入电流路。输出晶体管以自身的栅极接受电流镜电路的输出电流路的电压，将与所述电压对应的输出电流送出至输出端子，由此从所述输出端子输出输出电压vd。
12、此处，当对输入端子in1～输入端子in3分别输入输入电压vin1～输入电压vin3时，图1所示的差分放大器输出以下所示的输出电压vd。
13、vd＝(vin1×2+vin2+vin3)/4
14、因而，例如将具有互不相同的电压值的两个参照电压以也包含重复在内的、与输入数字数据对应的组合分别分配给输入电压vin1～输入电压vin3，由此可生成具有四系统的电压值的输出电压vd。即，根据具有图1所示的结构的差分放大器，可使用两个参照电压获得四个电压电平，因此可实现装置规模的降低。
15、[现有技术文献]
16、[专利文献]
17、专利文献1：日本专利特开2002-43944
技术实现思路
1、[发明所要解决的问题]
2、此外，专利文献1所记载的差分放大器是各差分对包含n沟道型晶体管的、所谓的单电源型的运算放大器，因此在晶体管的阈值电压vth以下不运行。因此，考虑对图1所示的结构追加将所述图1中所示的各差分级的晶体管替换为p沟道型而构成的新的差分放大器，由此将可在电源电压的全范围内运行的、所谓的轨到轨型的差分放大器用于所述da转换部。
3、但是，以此种形态而轨到轨化的差分放大器与单电源型的差分放大器相比，电路规模约为两倍，产生da转换部的电路面积增大的问题。
4、因此，本发明的目的在于提供一种抑制电路面积的增大且可在电源电压的全范围内运行的数字模拟转换器、数据驱动器以及显示装置。
5、[解决问题的技术手段]
6、本发明的数字模拟转换器将数字数据转换为模拟的输出电压信号，所述数字模拟转换器包括：解码器，基于所述数字数据，从多个参照电压中选择包含重复在内的两个电压来作为第一电压以及第二电压；以及差动放大电路，将具有将所述第一电压以及所述第二电压间分割为n(n为以2的幂表示的自然数)个的电压值各自中的、与所述数字数据对应的一电压值的信号，输出作为所述输出电压信号，所述差动放大电路具有：第一导电型的第一差分级～第n差分级，各自以自身的非反相输入端来接受所述第一电压或所述第二电压而使与所述第一电压或所述第二电压对应的差分电流流至第一节点，并且以自身的反相输入端来接受所述输出电压信号而使与所述输出电压信号对应的差分电流流至第二节点；单个第二导电型的差分级，以自身的非反相输入端来接受所述第一电压以及所述第二电压中的其中一个电压并且以自身的反相输入端来接受所述输出电压信号，在由所述数字数据所示的数字值包含在规定范围内的情况下成为激活状态而将与以自身的非反相输入端所接受的所述其中一个电压对应的差分电流流至第三节点，并且将与以自身的反相输入端子所接受的所述输出电压信号对应的差分电流流至第四节点；以及输出放大级，将与分别流至所述第一节点以及所述第二节点的电流彼此的差值或分别流至所述第三节点以及所述第四节点的电流彼此的差值对应的输出电流流至输出端子，由此将在所述输出端子产生的电压输出作为所述输出电压信号。
7、本发明的数据驱动器包含多个所述的数字模拟转换器，将以数字值来表示各像素的每个像素的亮度级的影像数字数据片各自通过多个所述数字模拟转换器而转换为分别具有模拟电压值的多个所述输出电压信号，并将分别具有多个所述输出电压信号的多个驱动信号分别供给至显示面板的多个数据线。
8、本发明的显示装置包括：显示面板，具有分别连接着多个显示胞元的多个数据线；以及数据驱动器，包含多个所述的数字模拟转换器，将以数字值来表示各像素的每个像素的亮度级的影像数字数据片各自通过多个所述数字模拟转换器而转换为分别具有模拟电压值的多个所述输出电压信号，并将分别具有多个所述输出电压信号的多个驱动信号分别供给至所述显示面板的所述多个数据线。
9、[发明的效果]
10、本发明中，由包含第一导电型的第一差分级～第n差分级的差动放大电路来生成输出电压信号，所述输出电压信号具有将两个电压间分割为n个的电压值各自中的、与数字数据对应的一电压值。但是，在由数字数据所示的数字值包含在规定范围内的情况下激活单个第二导电型的差分级，由所述第二导电型的差分级来生成输出电压信号，所述输出电压信号具有与所述规定范围内的各数字值对应的电压值各自中的、与数字数据对应的一电压值。
11、由此，只要对第一导电型的第一差分级～第n差分级追加一个第二导电型的差分级，便能够使差动放大电路轨到轨化。
12、因此，根据本发明，与通过设置跟第一导电型的差分级为同数量(n个)的第二导电型的差分级来实现差动放大电路的轨到轨化的情况相比，能够抑制电路面积的增大。
1.一种数字模拟转换器，将数字数据转换为模拟的输出电压信号，所述数字模拟转换器的特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的数字模拟转换器，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的数字模拟转换器，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其特征在于，
7.根据权利要求2所述的数字模拟转换器，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的数字模拟转换器，其特征在于，
9.一种数据驱动器，其特征在于，
10.一种显示装置，其特征在于，包括：
