显示设备及显示设备所用的驱动装置和驱动方法

专利名称：显示设备及显示设备所用的驱动装置和驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种显示设备，一种显示设备所用的驱动装置和一种显示设备所用的驱动方法。
背景技术：
近年来，质轻形薄的个人计算机和电视的发展需要质轻形薄的显示设备。平板显示器包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示板(PDP)等。一般而言，有源平板显示器包括排列为矩阵的多个像素，并通过控制像素的亮度，显示图像。
亮度信息由信号控制器作为数字图像信号而提供，并由数据驱动器的数模转换器转换为模拟数据电压，然后提供给每个像素。向数模转换器提供由具有成列电阻器的灰度电压发生器产生的多个灰度电压。数模转换器从灰度电压中选择与数字图像信号相对应的灰度电压，并输出所选灰度电压，作为数据电压。
当灰度电压的数量较大时，用于选择灰度电压之一的数模转换器可能变得比较复杂。因此，提出了一种方法，该方法允许灰度电压发生器产生有限数量的灰度电压，以及允许数据驱动器选择有限数量的灰度电压之一，对所选的灰度电压进行划分，并选择分压之一，以输出所选电压，作为数据电压。但是，先前的努力还未精确地反映显示设备的伽马特征，也未提供单调渐进的灰度电压。

发明内容
本发明简化了数据驱动器的数模转换器电路，并根据显示设备的伽马特征和单调渐进的灰度电压提供灰度电压值。本发明的范例实施例提供了一种显示设备所用的驱动装置，该驱动装置包括灰度电压发生器，产生多个灰度电压集合，每个集合包括具有不同电平的多个灰度电压；以及信号转换器，包括用于根据图像信号的第一部分从多个灰度电压集合中选择一个灰度电压集合的第一选择器、以及根据图像信号的第二部分从属于所选灰度电压集合的多个灰度电压中选择一个或多个灰度电压的第二选择器。
灰度电压发生器可以在不同时间，输出属于每个灰度电压集合的多个灰度电压。
灰度电压发生器可以包括选择性地传输灰度电压的多个开关元件。
第二选择器可以连续输出所选的一个或多个灰度电压。
在连续输出的一个或多个灰度电压中，最后输出的灰度电压可以与图像信号相对应。
根据本发明范例实施例的显示设备所用的驱动装置还可以包括时间控制器，向第二选择器提供灰度电压的输出时间信息。第二选择器可以根据图像信号的第二部分和输出时间信息，选择一个或多个灰度电压。
第二选择器可以包括开关元件，选择性地传输属于所选灰度电压集合的多个灰度电压；以及输出控制器，根据输出时间信息和图像信号的第二部分，产生用于控制开关元件的选择信号。
输出控制器可以包括脉冲宽度调制器，根据输出时间信息，对图像信号的第二部分进行脉冲宽度调制，从而产生选择信号。
输出控制器可以包括比较器，将图像信号的第二部分与输出时间信息相比较；以及选择信号发生器，根据比较结果，产生选择信号。选择信号可以具有第一电压电平和第二电压电平。选择信号可以从参考时间到输出时间信息与图像信号的第二部分相同的部分中的预定时间点，具有第一电压电平，而在其它部分中具有第二电压电平。可以在选择信号处于第一电压电平时，导通开关元件。
第一选择器可以包括多个开关元件列，每列具有彼此串联的多个开关元件。每个开关元件列可以根据图像信号的第一部分，传输多个灰度电压集合之一。
图像信号的第一部分可以包括第三部分和第四部分。第一选择器可以包括第一开关元件组，根据图像信号的第三部分，选择多个灰度电压集合中的两个或多个；以及第二开关元件组，根据图像信号的第四部分，选择所选两个或多个灰度电压集合之一。
第一选择器还可以包括第一转换器，转换图像信号的第三部分，以产生用于控制第一开关元件组的第一控制信号；以及第二转换器，转换图像信号的第四部分，以产生用于控制第二开关元件组的第二控制信号。
图像信号的第一部分可以是高位数据，其第二部分可以是低位数据。
本发明另一实施例提供一种显示设备，该显示设备包括电压发生器，产生多个灰度电压集合，每个集合包括具有不同电平的多个灰度电压；多个灰度电压输出单元，分别通过一个输出端，周期性地、顺序地输出属于多个灰度电压集合之一的多个灰度电压；第一选择器，根据图像信号的高位数据，选择并输出多个灰度电压输出单元的输出之一；第二选择器，根据图像信号的低位数据，在一段时间上，输出第一选择器的输出；以及显示板，根据第二选择器的输出，显示图像。
每个灰度电压输出单元可以包括多个开关元件。每个开关元件可以连接在属于所提供的灰度电压集合的多个灰度电压之一与灰度电压输出单元的输出端之间，并可以由图像信号的低位数据控制。
根据本发明另一实施例的显示设备还可以包括时间控制器，向第二选择器提供每个灰度电压输出单元的灰度电压输出时间信息。
第二选择器可以包括脉冲宽度调制器，根据输出时间信息，对图像信号的低位数据进行脉冲宽度调制，以产生选择信号；以及输出开关元件，根据选择信号而受到控制，并与第一选择器的输出相连。
脉冲宽度调制器可以包括比较器，将图像信号的低位数据与输出时间信息相比较，并输出输出信号；以及选择信号发生器，根据比较器的输出信号，转换选择信号的电平。
选择信号发生器可以包括第一晶体管，与比较器的输出相连，并根据第一控制信号而受到控制；第二晶体管，连接在第一晶体管与参考节点之间，并根据选择信号而受到控制；反相门，具有与参考节点相连的输入端，并输出选择信号；以及第三晶体管，连接在第一电压与参考节点之间，并根据选择信号而受到控制。
选择信号发生器还可以包括第四晶体管，连接在第二电压与参考节点之间，并根据第二控制信号而受到控制。
第二晶体管和第三晶体管可以是不同导电类型的晶体管。
第一选择器可以包括多个开关元件列，每列具有彼此串联的多个开关元件。每个开关元件列可以连接在多个灰度电压输出单元之一与第一选择器的输出之间。
每个开关元件可以根据图像信号的高位数据的一位而受到控制。
每个开关元件可以根据图像信号的高位数据的两位或更多位而受到控制。
图像信号的高位数据可以包括多个具有两位或多位的划分数据。第一选择器还可以包括多个转换器，分别具有数量与划分数据所代表的情况的数量相同的多个输出端，并根据多个划分数据之一，确定输出端的输出。每个开关元件可以根据多个转换器的输出端的一个输出而受到控制。
本发明另一实施例提供一种显示设备的驱动方法，该方法包括产生多个灰度电压集合，每个集合包括多个灰度电压；顺序地输出属于多个灰度电压集合的每一个的多个灰度电压；根据图像信号的高位数据，选择多个灰度电压集合之一；根据基于图像信号的低位数据而限定的时间，选择属于所选灰度电压集合的多个灰度电压之一；以及根据所选灰度电压，驱动像素。


通过阅读以下结合附图的描述，本发明的前述和其它目的和特征将更加明显，其中
图1是根据本发明范例实施例的液晶显示器的方框图。
图2是根据本发明范例实施例的液晶显示器中一个像素的等效电路图。
图3是根据本发明范例实施例的液晶显示器中的数据驱动器和灰度电压发生器的方框图。
图4是图3所示数据驱动器的数模转换器和灰度电压发生器的具体视图。
图5是示出图4所示的输入选择器示例的电路图。
图6是示出图4所示的输入选择器的另一示例的电路图。
图7是示出图4所示的输出控制器示例的电路图。
图8是示出根据本发明范例实施例、数据驱动器和灰度电压发生器的操作的信号波形图。
具体实施例方式
为清楚显示，图中的层、膜、板、区等的厚度是放大的。在说明书中，相同的参考数字表示相同的元件。要理解，当叙述层、膜、区或基板等元件“在另一元件上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者可以存在介入元件。相反，当叙述元件“直接在另一元件上”时，不存在介入元件。
现在将参考图1和图2，详细描述作为显示设备示例的液晶显示器。图1是根据本发明范例实施例的液晶显示器的方框图，图2是根据本发明范例实施例的液晶显示器中一个像素的等效电路图。
如图1所示，根据本发明范例实施例的液晶显示器包括液晶板组件300、与液晶板组件300相连的栅极驱动器400和数据驱动器500、与数据驱动器500相连的灰度电压发生器800、以及控制上述元件的信号控制器600。
从等效电路中可见，液晶板组件300包括多根信号线G1到Gn和D1到Dm、以及与多根信号线G1到Gn和D1到Dm对应连接、并实质上呈矩形排列的多个像素PX。同时，从图2所示的结构可见，液晶板组件300包括彼此相向的下显示板100和上显示板200、以及插入下显示板100和上显示板200之间的液晶层3。
信号线G1到Gn和D1到Dm包括传输栅极信号(也称作“扫描信号”)的多根栅极线G1到Gn、以及传输数据电压的多根数据线D1到Dm。栅极线G1到Gn实质上沿行方向、彼此平行地延伸，数据线D1到Dm实质上沿列方向、彼此平行地延伸。
每个像素PX，例如与第i(i＝1、2、…n)根栅极线Gi和第j(j＝1、2、…m)根数据线Dj相连的像素PX，包括与信号线Gi和Dj相连的开关元件Q、以及与开关元件Q相连的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。
开关元件Q是诸如薄膜晶体管之类的三端元件，设置在下板100中。开关元件Q的控制端与栅极线Gi相连，其输入端与数据线Dj相连，输出端与液晶电容器Clc和存储电容器Cst相连。薄膜晶体管可以包括多晶硅或无定形硅。
液晶电容器Clc具有两个端子下板100的像素电极191和上板200的共用电极270。液晶层3插入在两个电极191与270之间，作为电介质。像素电极191与开关元件Q相连，共用电极270形成在上板200的整个表面上。共用电压Vcom施加在共用电极270上。与图2不同，共用电极270可以设置在下板100上。在这种情况下，两个电极191和270的至少一个可以形成为线形或条形。
通过将分离信号线(未示出)与下板100中设置的像素电极191交迭，并在其间插入绝缘体，形成辅助液晶电容器Clc的存储电容器Cst。对分离信号线施加诸如共用电压Vcom之类的预定电压。可选地，通过将像素电极191与在前的栅极线经由绝缘体交迭，可以形成存储电容器Cst。
为实现彩色显示，每个像素PX专有地显示原色之一(空间划分)，或者每个像素PX暂时地、交替地显示原色(时间划分)。然后，在空间和时间上对原色进行合成，从而辨别出需要的颜色。原色的示例包括三原色红、绿和蓝。图2示出空间划分的示例。在图2中，每个像素PX在与像素电极191相对应的上板200的区中，具有代表原色之一的滤色镜230。与图2不同，滤色镜230可以放置在下板100的像素电极191的上面或下面。在液晶显示板组件300的外表面，至少附有一个用于偏振光的起偏器(未示出)。
返回图1，灰度电压发生器800产生与像素PX的透射率相关的两个灰度电压集合。两个灰度电压集合之一具有相对于共用电压Vcom的正值，另一集合具有相对于共用电压Vcom的负值。由灰度电压发生器800产生的灰度电压的一个集合中的灰度电压数量可以与液晶显示器可以显示的灰度级的数量相同。
栅极驱动器400与液晶板组件300的栅极线G1到Gn相连，并向栅极线G1到Gn施加通过组合栅极导通电压Von与栅极截止电压Voff所得到的栅极信号。
数据驱动器500与液晶板组件300的数据线D1到Dm相连，选择来自灰度电压发生器800的灰度电压，并向数据线D1到Dm施加所选灰度电压，作为数据电压。数据驱动器500的具体结构将在下面描述。信号控制器600控制栅极驱动器400、数据驱动器500等。
驱动器件400、500、600和800的每一个可以与信号线G1到Gn和D1到Dm、薄膜晶体管开关元件Q等一起，结合在液晶显示板组件300中。可选地，驱动器件400、500、600和800可以直接安装在液晶显示板组件300上，作为至少一个IC芯片，或者可以安装在柔性印刷电路膜(未示出)上，并附着到液晶显示板组件300上，作为TCP(带载封装)。此外，每个驱动器件可以安装在分离的印刷电路板(PCB)(未示出)上。另外，驱动器件400、500、600和800可以集成为单个芯片。在这种情况下，驱动器件400、500、600和800的至少一个或驱动器件400、500、600和800的至少一个电路元件可以设置在单个芯片的外部。
现在将详细描述液晶显示器的操作。
信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号R、G和B、以及用于控制显示的输入控制信号。输入图像信号R、G和B具有每个像素PX的亮度信息，亮度具有预定数量的灰度级，例如1024(＝210)、256(＝28)或64(＝26)。输入控制信号的示例包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE。
信号控制器600根据液晶板组件300的工作状况，基于输入控制信号，适当地处理输入图像信号R、G和B，并产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2。接着，信号控制器600向栅极驱动器400传输栅极控制信号CONT1，并向数据驱动器500传输数据控制信号CONT2和经处理的图像信号DAT。
栅极控制信号CONT1包括用于指示开始扫描的扫描开始信号STV、以及用于控制栅极导通电压Von的输出周期的至少一个时钟信号。栅极控制信号CONT1还可以包括用于限定栅极导通电压Von的持续时间的输出使能信号OE。
数据控制信号CONT2包括用于向一行像素PX通知数字图像信号DAT的传输开始的水平同步开始信号STH、用于指示向数据线D1到Dm施加模拟数据电压的加载信号LOAD、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可以包括反转信号RVS，用于反转模拟数据电压相对于共用电压Vcom的电压极性(以下，“数据电压相对于共用电压的极性”简称为“数据电压极性”)。
数据驱动器500根据来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，接收针对一行像素PX的数字图像信号DAT，并选择与数字图像信号DAT相对应的灰度电压。接着，数据驱动器500将数字图像信号DAT转换为模拟数据电压，并向数据线D1到Dm施加转换的模拟数据电压。
栅极驱动器400根据来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1，向栅极线G1到Gn施加栅极导通电压Von，并导通与栅极线G1到Gn分别相连的开关元件Q。接着，通过导通的开关元件Q，向像素PX施加在数据线D1到Dm上所施加的数据电压。
施加到像素PX上的数据电压与共用电压Vcom之差成为液晶电容器Clc的充电电压，即，像素电压。液晶分子的排列根据像素电压的幅度而变化，使得通过液晶层3的光的偏振改变。通过附着在显示板组件300上的起偏器，偏振的改变引起光透射率的改变。接着，像素PX显示由图像信号DAT的灰度级代表的亮度。
这种过程以每一个水平周期重复，也称作“1H”，等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期。接着，依次向所有栅极线G1到Gn施加栅极导通电压Von，并且向所有像素PX施加数据电压，从而显示一帧图像。
当在一帧结束，下一帧开始时，控制施加到数据驱动器500的反转信号RVS的状态，从而相对于在前帧的极性，反转向每个像素PX施加的数据电压的极性(“帧反转”)。此时，根据反转信号RVS的特征，在一帧中，可以反转数据线中的数据电压极性(例如，行反转和点反转)，或者可以改变向像素行施加的数据电压的极性(例如，列反转和点反转)。
现在将参考图3到图8，详细描述根据本发明范例实施例的数据驱动器500和灰度电压发生器800。
图3是根据本发明范例实施例的液晶显示器中的数据驱动器的方框图。图4是图3所示数据驱动器的数模转换器和灰度电压发生器的具体视图。
参考图3，数据驱动器500包括彼此依次连接的移位寄存器510、锁存器530、数模转换器700和输出缓冲器570。
移位寄存器510在接收到水平同步开始信号STH(或移位时钟信号)时，根据数据时钟信号HCLK，向锁存器530传输图像信号DAT。
锁存器530存储图像信号DAT，并根据加载信号LOAD，向数模转换器700发送所存的图像信号DAT。
数模转换器700接收来自灰度电压发生器800的灰度电压，将数字图像信号DAT转换为模拟数据电压，并向输出缓冲器570发送转换的模拟数据电压。
输出缓冲器570向数据线输出来自数模转换器700的电压，作为数据电压，并在一个水平周期中，保持输出的数据电压。
参考图4，根据本发明范例实施例的灰度电压发生器800包括成列的电阻器810和多个输出单元821到836。
电阻器810包括串联在第一参考电压VDD与第二参考电压VSS之间的多个电阻器R11到R164。电阻器R11到R164之间的节点处的电压成为灰度电压。在图4中，假设像素要显示的灰度级数量是64时，电阻器的总数为64。
电阻器R11到R164可以具有相同的电阻。在这种情况下，平均划分第一参考电压VDD与第二参考电压VSS之间的电压差。可选地，电阻器R11到R164可以具有不同的电阻，并且有利的是，可以确定电阻值，使之与显示设备的伽马曲线拟合。
输出单元821到836分别与电阻器R11到R164之间的节点相连，并且包括多个相邻选择开关元件Q11到Q14、…、Q161到Q164。单独输出单元821到836中的开关元件Q11到Q14、…、Q161到Q164在互不相同的时间导通，并输出灰度电压。每个输出单元的开关元件的输出端彼此相连。因此，输出单元821到836的数量，即，灰度电压发生器800的输出Ga1到Ga16的数量，小于电阻器810列的电阻器的数量。
例如，当用作数字信号的图像信号DAT分为低位数据和高位数据时，由灰度电压发生器800产生的灰度电压数量与图像信号DAT要代表的灰度级数量相同。输出单元821到836的数量与高位数据要代表的情况的数量相同。另外，由输出单元821到836的每一个输出的灰度电压的数量与低位数据要代表的情况的数量相同。如图所示，当图像信号DAT的位数是6，高位位数是4，低位位数是2时，由灰度电压发生器800产生的灰度电压总数是64，输出单元821到836的数量是16，由输出单元821到836的每一个输出的灰度电压的数量是4。
参考图4，数模转换器700包括输入选择器710、输出选择器720和时间控制器750。
输入选择器710与灰度电压发生器800的输出单元821到836相连，并接收灰度电压发生器800的输出Ga1到Ga16，作为输入。输入选择器710还接收图像信号DAT的高位数据D5、D4、D3和D2，并根据高位数据D5、D4、D3和D2，选择并输出多个输入Ga1到Ga16之一。
图5是示出图4所示的输入选择器示例的电路图。图6是示出图4所示的输入选择器的另一示例的电路图。
参考图5，根据本发明范例实施例的输入选择器710包括多个开关晶体管列S1到S16。
开关晶体管列S1到S16的每一列的输入端与输入选择器710的输入Ga1、Ga2、…和Ga16之一相连。开关晶体管列S1到S16的输出端彼此相连，从而形成输入选择器710的输出SL。
开关晶体管列S1到S16分别包括串联的多个开关晶体管S11到S14、…和S161到S164。这里，串联表示开关晶体管的输入端与另一开关晶体管的输出端彼此连接。
分别属于开关晶体管列S1到S16的开关晶体管S11到S14、…和S161到S164的数量相同。例如，开关晶体管的数量与图像信号DAT的高位数据的位数相同。开关晶体管列S1到S16的开关晶体管S11到S14、…和S161到S164可以是N型或P型晶体管。开关晶体管列S1到S16包括所有可能的组合。
开关晶体管列S1到S16的开关晶体管S11、…、S161，S12、…、S162，S13、…、S163和S14、…、S164，即，沿图中列方向排列的开关晶体管S11、…、S161，S12、…、S162，S13、…、S163和S14、…、S164，彼此并联。这里，并联表示开关元件的控制端彼此连接。例如，所有开关晶体管列S1到S16中的第一开关晶体管S11、S21、…和S161的控制端彼此相连，第二开关晶体管S12、S22、…和S162的控制端彼此相连。图像信号DAT的高位数据D5、D4、D3和D2分别输入分别彼此并联的开关晶体管S11、…、S161，S12、…、S162，S13、…、S163和S14、…、S164的控制端。
当根据图像信号DAT的高位数据D5、D4、D3和D2，同时导通所有开关晶体管S11到S164时，开关晶体管列S1到S16分别输出输入Ga1、Ga2、…和Ga16，作为输出SL。
参考图6，根据本发明另一范例实施例的输入选择器710包括高位数据转换器711和开关单元713。
高位数据转换器711接收图像信号DAT的高位数据D5、D4、D3和D2，并且包括多个划分数据转换器711U和711L。将高位数据D5、D4、D3和D2的每一个划分为具有两位或更多位的划分数据，并向高位数据转换器711输入划分数据(图中，通过不同的信号线，逐位并行输入划分数据，但是本发明不限于这种配置)。向划分数据转换器711U和711L的每一个输入一个划分数据。划分数据转换器711U和711L的每一个根据划分数据，选择多个输出端P11到P14或P21到P24之一，并向其提供高电压。
例如，可以将高位数据D5、D4、D3和D2的每一个划分为多个两位的划分数据，或者划分为两个划分数据。划分数据转换器711U和711L的每一个的输出端P11到P14或P21到P24的数量与由划分数据所代表的情况的数量相同。例如，当划分数据的位数是2时，每个划分数据代表的情况的数量是4，划分数据转换器711U和711L的每一个的输出端P11到P14或P21到P24的数量是4，划分数据转换器711U和711L的数量是BN(＝高位数据的位数)×1/2。因此，数据转换器711的输出端P11到P14和P21到P24的总数变为4×BN×1/2＝2BN。当将高位数据D5、D4、D3和D2的每一个划分为两个划分数据时，划分数据的位数是BN/2，由划分数据代表的情况的数量是2BN/2。因此，划分数据转换器711U和711L的每一个的输出端P11到P14或P21到P24的数量是2BN/2，高位数据转换器711的输出端P11到P14和P21到P24的总数变为2BN/2+1。
开关单元713与高位数据转换器711相连。开关单元713从灰度电压发生器800接收多个输入Ga1到Ga16，选择其中之一，并输出所选的一个，作为输出SL。
开关单元713包括多个开关元件组713U和713L。开关元件组713U和713L的数量与划分数据转换器711U和711L的数量相同。开关元件组713U和713L与划分数据转换器711U和711L分别相连。
开关元件组713U和713L的一个开关组713U与输入Ga1到Ga16相连，另一开关组713L与输出SL相连。另外，开关元件组713U和713L彼此相连。
开关元件组713U或713L包括多个开关元件SWU11到SWU14、…和SWU41到SWU44或者SWL11到SWL14、…和SWL41到SWL44。开关元件组713U或713L的开关元件SWU11到SWU44或SWL11到SWL44的数量与输入Ga1到Ga16的数量相同。开关元件SWU11到SWU44或SWL11到SWL44的每一个与划分数据转换器711U或711L的输出之一相连，并根据划分数据转换711U或711L的输出而被切断。开关元件组713U或713L的多个开关元件SWU11到SWU44或SWL11到SWL44与划分数据转换器711U或711L的输出分别相连。因此，当从划分数据转换器711U或711L的输出端之一输出高电压时，导通多个开关元件SWU11到SWU44或SWL11到SWL44，接着传输输入Ga1到Ga16。
开关元件组713U或713L的开关元件SWU11到SWU44或SWL11到SWL44的每一个的输入与输出端之一与相邻开关元件组713U或713L的开关元件SWL11到SWL44或SWU11到SWU44相连，另一个与输入Ga1到Ga16或输出SL之一相连。当开关元件组是三个或更多时，中间开关元件组中的开关元件与两侧的开关元件组的开关元件相连，而不是输入或输出端。
此外，与连接到划分数据转换器711U的相同输出的开关元件组713U的开关元件SWU11到SWU44相连的开关元件组713L的开关元件SWL11到SWL44，与划分数据转换器711L的不同输出相连。
采用这种连接，开关元件组713U根据划分数据转换器711U的输出，选择多个输入Ga1到Ga16的几个输入，开关元件组713L根据划分数据转换器711L的输出，选择并输出所选的输入Ga1到Ga16的几个输入之一。
采用这种配置，可以根据图像信号DAT的高位数据D5、D4、D3和D2，选择多个输入Ga1到Ga16之一。
另外，可以通过多种范例实施例，实现图4的输入选择器710。
返回图4，数模转换器700的时间控制器750产生输出控制信号OC，用于根据该控制信号，控制从灰度电压发生器800的各个输出单元821到836输出的多种灰度电压的输出时间，时间控制器750还向输出选择器720输出与上述输出时间相关的信息(下称“输出时间信息(OT)”)。时间控制器750可以包括计数器。
此时，输出控制信号OC通过四根传输线输出。向四根传输线施加用于交替导通选择开关元件Q11到Q14、…和Q161到Q164的电压，从而控制灰度电压的输出时间。例如，输出时间信息OT是数字信号，具有与图像信号DAT的低位数据D1和D0相同的位数。输出时间信息OT的值在时间上改变。输出时间信息代表输出单元821到836中当时输出的开关元件Q11到Q14、…和Q161到Q164的相对位置，或者灰度电压的相对位置。
输出选择器720与输入选择器710和时间控制器750相连，并且包括输出控制器730和输出开关元件Q1。
输出控制器730根据时间控制器750的输出时间信息OT和图像信号DAT的低位数据D1和D0，输出选择信号SEL。输出控制器730的示例包括根据输出时间信息OT、对低位数据D1和D0进行脉冲宽度调制的脉冲宽度调制器。
输出开关元件Q1根据输出控制器730的选择信号SEL而被导通或切断，选择输入选择器710的输出SL的值，即，在不同时间、灰度电压发生器800的输出单元821到836之一中输出的多个灰度电压中的一个或多个灰度电压，并连续输出所选的一个或多个灰度电压。输出开关元件Q1的输出为数模转换器700的输出。
现在将参考图7，详细描述图4所示的输出控制器。
图7是示出图4所示输出控制器示例的电路图。
参考图7，根据本发明范例实施例的输出控制器730是一种脉冲宽度调制器，包括在第一节点n1彼此连接的比较器732和选择信号发生器734。
比较器732将时间控制器750的输出时间信息OT与图像信号DAT的低位数据D1和D0相比较，输出输出信号。例如，当输出时间信息OT与低位数据D1和D0相同时，比较器732输出高电压，而当它们彼此不同时，输出低电压。
根据低位数据D1和D0的位数(＝输出时间信息的位数)，可以按照多种方式实现比较器732。例如，与图7一样，当低位数据D1和D0的位数是2时，比较器732可以包括三个与非门G1、G2和G3、以及一个反相门G4。
即，第一和第二与非门G1和G2对图像信号DAT的低位数据D1和D0的单独数位与输出时间信息OT的反转数据OTB1和OTB2的单独数位执行与非操作。第三与非门G3对第一和第二与非门G1和G2的输出执行与非操作。反相门G4反转第三与非门G3的输出，并向第一节点n1输出反转的输出。
选择信号发生器734包括第一和第二输入晶体管Q7和Q8、初始化晶体管Q6、高电压传输晶体管Q9和反相门G5。
第一和第二输入晶体管Q7和Q8彼此串联在第一节点n1，即，输入端与第二节点n2之间。反相门G5连接在第二节点n2与输出端n3之间。反相门G5反转第二节点n2的电压，并向选择信号发生器734的输出端n3输出反转的电压，作为选择信号SEL。
第一输入晶体管Q7的控制端接收采样信号Vsam，第二输入晶体管Q8的控制端接收选择信号SEL。
初始化晶体管Q6包括接收初始化信号Vrst的控制端、接地的输入端、以及与第二节点n2相连的输出端。
高电压传输晶体管Q9包括与输出端n3相连的控制端、与参考电压AVDD相连的输入端、以及与第二节点n2相连的输出端。
第二输入晶体管Q8和高电压传输晶体管Q9具有不同的导电类型。根据第一输入晶体管Q7和初始化晶体管Q6的性类型，确定采样信号Vsam和初始化信号Vrst的波形。
现在将参考图8，详细描述图4和7所示的数模转换器700和灰度电压发生器800的操作。
如以上描述和图所示，假设图像信号DAT是6位数字信号，并划分为4位的高位数据和2位的低位数据。
当从锁存器530接收到图像信号DAT时，输入选择器710根据图像信号DAT的高位数据D5、D4、D3和D2，选择16个输入Ga1、Ga2、…和Ga16之一，并输出所选的一个，作为输出SL。输入选择器710的输出SL在时间上包括4个不同的灰度电压。
如上所述，根据时间控制器750的输出控制信号OC，依次输出包括在输出SL中的4个灰度电压，并且向输出控制器730提供与之有关的输出时间信息OT。输出控制器730的比较器732将图像信号DAT的低位数据D1和D0与输出时间信息OT相比较。
例如，假设，如果输出时间信息OT是00，则输出灰度电压发生器800的输出单元821到836中的最高灰度电压(下称“第一灰度电压”)V1，如果输出时间信息OT是01，则输出第二最高灰度电压(下称“第二灰度电压”)V2。此外，假设，如果输出时间信息OT是10，则输出第三最高灰度电压(下称“第三灰度电压”)V3，如果输出时间信息OT是11，则输出最低灰度电压(下称“第四灰度电压”)V4。另外，如图8所示，假设从最高灰度电压到最低灰度电压，依次输出灰度电压，图像信号DAT的低位数据是01。首先，如果输入选择器710开始输出第一灰度电压V1，则根据初始化信号Vrst，导通输出控制器730的初始化晶体管Q6，并将第二节点n2设为低电压，然后将初始化晶体管Q6截止。接着，反相门G5的输出电压变为高电压。因此，高电压传输晶体管Q9截止，第二输入晶体管Q8导通。如果采样信号Vsam是低电压，则第一输入晶体管Q7截止，从而第二节点n2保持低电压。因此，输出控制器730的选择信号SEL变为高电压，输出开关元件Q1导通，由此，数模转换器700输出第一灰度电压V1。
此时，输出时间信息OT是00。接着，因为输出时间信息OT与图像信号DAT的低位数据D1和D0不同，所以比较器732输出低电压。
在这种状态下，如果将采样信号Vsam改变为高平，则第一输入晶体管Q7导通，第一节点n1的低电压传输到第二节点n2。因此，第二节点n2保持低电压，选择信号发生器734将选择信号SEL保持在高电压。
接着，如果输入选择器710开始输出第二灰度电压V2，输出时间信息OT变为01，因为输出时间信息OT与低位数据D1和D0相同，所以比较器732的输出变为高电压。但是，因为第一输入晶体管Q7仍然截止，所以选择信号SEL保持高电压。
如果将采样信号Vsam改变为高平，则第一输入晶体管Q7导通，比较器732的高电压输出施加到第二节点n2。反相门G5将第二节点n2的高电压反转，输出低电压。因此，高电压传输晶体管Q9导通，第二输入晶体管Q8截止。高电压传输晶体管Q9向第二节点n2传输作为高电压的参考电压AVDD，保持第二节点n2的高电压。
接着，当将选择信号SEL改变为低电压时，输出开关元件Q1断开，切断数模转换器700的输出。
截止的第二输入晶体管Q8保持截止状态，直到初始化信号Vrst变为高电压，并且第二节点n2变为低电压。因此，在此之前，数模转换器700的输出也是切断的。
输出缓冲器570向数据线施加最终要提供的灰度电压，即，第二灰度电压V2，作为数据电压，并在一个水平周期中保持该电压。
除了上述液晶显示器之外，本发明还可以应用于其它显示设备，例如有机发光二极管(OLED)显示器等。
根据本发明，产生在不同时间输出的灰度电压，并选择其中之一。因此，可以显著减小数模转换器的尺寸。
虽然结合目前所谓的实际范例实施例描述了本发明，但是要理解，多种修改和等效配置对于本领域技术人员显而易见，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以进行修改。
权利要求
1.一种接收图像信号的显示设备所用的驱动装置，包括灰度电压发生器，产生多个灰度电压集合，每个集合包括具有不同电平的多个灰度电压；以及信号转换器，包括用于根据图像信号的第一部分从多个灰度电压集合中选择一个灰度电压集合的第一选择器、以及根据图像信号的第二部分从属于所选灰度电压集合的多个灰度电压中选择一个或多个灰度电压的第二选择器。
2.根据权利要求1所述的显示设备所用的驱动装置，其中灰度电压发生器在不同时间，输出属于每个灰度电压集合的多个灰度电压。
3.根据权利要求2所述的显示设备所用的驱动装置，其中灰度电压发生器包括选择性地传输灰度电压的多个开关元件。
4.根据权利要求2所述的显示设备所用的驱动装置，其中第二选择器连续输出所选的一个或多个灰度电压。
5.根据权利要求4所述的显示设备所用的驱动装置，其中在连续输出的灰度电压中，最后输出的灰度电压与图像信号相对应。
6.根据权利要求4所述的显示设备所用的驱动装置，还包括时间控制器，向第二选择器提供灰度电压的输出时间信息，其中第二选择器根据图像信号的第二部分和输出时间信息，选择一个或多个灰度电压。
7.根据权利要求6所述的显示设备所用的驱动装置，其中第二选择器包括开关元件，选择性地传输属于所选灰度电压集合的多个灰度电压；以及输出控制器，根据输出时间信息和图像信号的第二部分，产生用于控制开关元件的选择信号。
8.根据权利要求7所述的显示设备所用的驱动装置，其中输出控制器包括脉冲宽度调制器，根据输出时间信息，对图像信号的第二部分进行脉冲宽度调制，从而产生选择信号。
9.根据权利要求7所述的显示设备所用的驱动装置，其中输出控制器包括比较器，将图像信号的第二部分与输出时间信息相比较；以及选择信号发生器，根据比较结果，产生选择信号，其中选择信号具有第一电压电平和第二电压电平，选择信号从参考时间到输出时间信息与图像信号的第二部分相同的部分中的预定时间点，具有第一电压电平，而在其它部分中具有第二电压电平，以及在选择信号处于第一电压电平时，导通开关元件。
10.根据权利要求2所述的显示设备所用的驱动装置，其中第一选择器包括多个开关元件列，每列具有彼此串联的多个开关元件，每个开关元件列根据图像信号的第一部分，传输多个灰度电压集合之一。
11.根据权利要求2所述的显示设备所用的驱动装置，其中图像信号的第一部分包括第三部分和第四部分，并且第一选择器包括第一开关元件组，根据图像信号的第三部分，选择多个灰度电压集合中的两个或多个；以及第二开关元件组，根据图像信号的第四部分，选择所选两个或多个灰度电压集合之一。
12.根据权利要求11所述的显示设备所用的驱动装置，其中第一选择器还包括第一转换器，转换图像信号的第三部分，以产生用于控制第一开关元件组的第一控制信号；以及第二转换器，转换图像信号的第四部分，以产生用于控制第二开关元件组的第二控制信号。
13.根据权利要求2所述的显示设备所用的驱动装置，其中图像信号的第一部分是高位数据，图像信号的第二部分是低位数据。
14.一种显示设备，包括电压发生器，产生多个灰度电压集合，每个集合包括具有不同电平的多个灰度电压；多个灰度电压输出单元，分别通过一个输出端，周期性地、顺序地输出属于多个灰度电压集合之一的多个灰度电压；第一选择器，根据图像信号的高位数据，选择并输出多个灰度电压输出单元的输出之一；第二选择器，根据图像信号的低位数据，在一段时间上，输出第一选择器的输出；以及显示板，根据第二选择器的输出，显示图像。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中每个灰度电压输出单元包括多个开关元件，每个开关元件连接在属于所提供的灰度电压集合的多个灰度电压之一与灰度电压输出单元的输出端之间，并由图像信号的低位数据控制。
16.根据权利要求14所述的显示设备，还包括时间控制器，向第二选择器提供每个灰度电压输出单元的灰度电压输出时间信息。
17.根据权利要求16所述的显示设备，其中第二选择器包括脉冲宽度调制器，根据输出时间信息，对图像信号的低位数据进行脉冲宽度调制，以产生选择信号；以及输出开关元件，根据选择信号而受到控制，并与第一选择器的输出相连。
18.根据权利要求17所述的显示设备，其中脉冲宽度调制器包括比较器，将图像信号的低位数据与输出时间信息相比较，并输出输出信号；以及选择信号发生器，根据比较器的输出信号，转换选择信号的电平。
19.根据权利要求18所述的显示设备，其中选择信号发生器包括第一晶体管，与比较器的输出相连，并根据第一控制信号而受到控制；第二晶体管，连接在第一晶体管与参考节点之间，并根据所述选择信号而受到控制；反相门，具有与所述参考节点相连的输入端，并输出所述选择信号；以及第三晶体管，连接在第一电压与所述参考节点之间，并根据所述选择信号而受到控制。
20.根据权利要求19所述的显示设备，其中选择信号发生器还包括第四晶体管，连接在第二电压与所述参考节点之间，并根据第二控制信号而受到控制。
21.根据权利要求20所述的显示设备，其中第二晶体管和第三晶体管是不同导电类型的晶体管。
22.根据权利要求14所述的显示设备，其中第一选择器包括多个开关元件列，每列具有彼此串联的多个开关元件，每个开关元件列可以连接在多个灰度电压输出单元之一与第一选择器的输出之间。
23.根据权利要求22所述的显示设备，其中每个开关元件根据图像信号的高位数据的一位而受到控制。
24.根据权利要求22所述的显示设备，其中每个开关元件根据图像信号的高位数据的两位或更多位而受到控制。
25.根据权利要求24所述的显示设备，其中图像信号的高位数据包括多个具有两位或多位的划分数据，第一选择器还包括多个转换器，分别具有数量与划分数据所代表的情况的数量相同的多个输出端，并根据多个划分数据之一，确定输出端的输出，以及每个开关元件根据多个转换器的输出端的一个输出而受到控制。
26.一种显示设备的驱动方法，包括产生多个灰度电压集合，每个集合包括多个灰度电压；顺序地输出属于多个灰度电压集合的每一个的多个灰度电压；根据图像信号的高位数据，选择多个灰度电压集合之一；根据基于图像信号的低位数据而限定的时间，选择属于所选灰度电压集合的多个灰度电压之一；以及根据所选灰度电压，驱动像素。
全文摘要
一种显示设备所用的驱动装置包括灰度电压发生器，产生多个灰度电压集合，每个集合包括具有不同电平的多个灰度电压；以及信号转换器，包括用于根据图像信号的第一部分从多个灰度电压集合中选择一个灰度电压集合的第一选择器、以及根据图像信号的第二部分从属于所选灰度电压集合的多个灰度电压中选择一个或多个灰度电压的第二选择器，以采用更小尺寸的数模转换器，输出和选择灰度电压。
文档编号G09G5/00GK101075398SQ20061016695
公开日2007年11月21日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年5月19日
发明者禹斗馨, 金一坤, 朴基灿 申请人:三星电子株式会社