专利名称：数据驱动器、平板显示装置和驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种平板显示装置，更具体地讲，涉及一种设置在平板显示装置上的数据驱动器及其驱动方法。
背景技术：
平板显示装置包括显示面板、扫描驱动器和数据驱动器。扫描驱动器向形成在显示面板上的多条扫描线顺次输出扫描驱动信号，数据驱动器向显示面板上的数据线输出R、G、B图像信号。平板显示装置的非限制性的示例包括液晶显示装置、场发射显示装置、等离子体显示面板、发光显示装置等。
图1是示出了传统的数据驱动器的方框图。
这里，将在假设数据驱动器具有n个通道的前提下描述数据驱动器参照图1，数据驱动器包括移位寄存器单元110、取样锁存单元120、保持锁存单元130、数模转换器(DAC)140和放大器150。
移位寄存器单元110从时序控制器(未示出)接收源移位时钟(SSC)和源起始脉冲(SSP)，并顺序地产生n个取样信号，同时在源移位时钟(SSC)的每个周期使得源起始脉冲(SSP)移位。为了产生n个取样信号，移位寄存器单元110包括n个移位寄存器。
响应于由移位寄存器110顺序提供的取样信号，取样锁存单元120顺序地存储数据。这里，取样锁存单元120设置有n个取样锁存器，用于存储n个数字数据。此外，各个取样锁存器具有与数据的位数对应的大小。例如，当数据被构造为具有k位时，各个取样锁存器被设置成具有k位的大小当源输出使能(SOE)信号输入时，保持锁存单元130从取样锁存单元120接收数据并将其存储。此外，当源输出使能(SOE)信号输入时，保持锁存单元130将存储在其中的数据提供给DAC140。这里，保持锁存单元130设置有n个保持锁存器，用于存储n个数据。另外，各个保持锁存器具有与数据的位数对应的大小。例如，为了存储具有k位的数据，各个保持锁存器彼设置成具有k位的大小。
DAC140产生与输入的数字数据的位值对应的模拟信号，DAC140选择与保持锁存单元130提供的数据的位值对应的多个灰阶电压(或灰度级)中的任何一个，从而产生模拟数据信号。
放大器150将从数字数据转换来的模拟信号放大到一定的或预定的水平，并通过面板上的数据线将其输出。
如此，图1中的数据驱动器每个水平周期输出一个数据。即，在数据驱动器在一个水平周期内取样并保持一个数字R，G、B数据(或一组R、G、B数据)之后，数据驱动器将它们转换成模拟R、G、B数据再以一定或预定宽度将其放大并输出。此外，当保持锁存单元130保持与第n列线对应的R、G、B数据时，取样锁存单元1 20对与第n+1列线对应的R、G、B数据取样。
图2是示出了图1中示出的DAC的框图。
参照图2，传统的DAC140包括基准电压发生器142、电平转换器144和开关阵列146。
如图2中所示，DAC140利用具有R串R1、R2、...、Rn的基准电压发生器142，用于产生校正灰阶电压和/或伽玛校正，并且DAC140包括ROM型的开关阵列146，用于选择通过基准电压发生器142产生的电压。
DAC140包括电平转换器，用于转换通过取样锁存单元(图1中的120)输入的数字数据的电压电平并将其提供给开关阵列146。
DAC140的缺点在于由于R串的静态电流导致功耗增加。为了克服这个缺点，开发了一种方法，在该方法中，R串设计有大阻值以减小流入R串中的静态电流，并且通过利用各通道中的模拟缓冲器作为放大器150，将期望的灰阶电压施加到各数据线。然而，这种方法的缺点在于由于当构成模拟缓冲器的部分的某些晶体管的阈值电压和迁移率的不均匀时通道之间的输出电压差导致图像品质劣化。
此外，为了实现6位的灰阶，应该在各通道中设置6×64个开关以选择64个灰阶电压(或灰度级)中的一个，这造成了使电路面积大幅度增加的缺点。在现有技术的实施例中，实现6位灰阶的DAC的面积占了数据驱动器的一大半面积。
随着灰阶的位(或灰度级的数目)的增加，会需要更大的电路面积。例如，为了实现8位的灰阶，数据驱动器的电路面积可增大至大于实现6位灰阶的DAC的电路面积的4倍。
此外，近来已经开发出利用面板上系统(SOP)工艺的平板显示装置，其中，面板上系统的工艺利用多晶硅TFT来将驱动器等与显示区一起集成在基底上。当利用SOP工艺来实现平板显示装置时，传统DAC的上述缺点即功耗和/或面积使用的问题以及将模拟缓冲器实现为放大器的问题变得愈发显著。
发明内容
本发明的方面提供了一种数据驱动器及其驱动方法，其中，当对应于通过设置在平板显示装置的面板上的多条数据线中的至少两条数据线之间的电荷共享输入的数字数据，来产生灰阶电压时，数据驱动器通过数字数据的包括最高有效位(MSB)的高k位来预置灰阶电压的范围，并在预置的范围内执行电荷共享，从而将功耗最小化并使电路面积最优化。
根据本发明的第一实施例，提供了一种数据驱动器，该数据驱动器包括移位寄存器单元，用于通过产生至少一个移位寄存器时钟来提供取样信号；取样锁存单元，用于通过对每列线接收取样信号来取样和锁存具有m位的数字数据；保持锁存单元，用于同时接收和锁存取样锁存单元中锁存的数字数据，用于输出数字数据的包括最高有效位MSB的高k位，并以串行状态输出数字数据的剩余低m-k位，其中，k小于m；数模转换器，用于通过保持锁存单元提供的数字数据的高k位来预置灰阶电压的范围，用于对应于所述剩余低m-k位执行电荷共享，并用于最终产生并输出所述灰阶电压。
根据本发明的第二实施例，提供了一种平板显示装置，该平板显示装置包括显示区，包括与布置在第一方向上的多条扫描线和布置在第二方向上的多条数据线连接的多个像素；数据驱动器，向所述多个像素提供模拟灰阶电压；扫描驱动器，向所述扫描线提供扫描信号，其中，所述数据驱动器通过数字数据的包括最高有效位(MSB)的高位来预置所述灰阶电压的范围，并在预置的范围内产生与通过至少两条数据线之间的电荷共享输入的所述数字数据对应的模拟灰阶电压，并将所述模拟灰阶电压提供到对应的像素。
根据本发明的第三实施例，提供了一种平板显示装置的数据驱动方法，该数据驱动方法包括通过输入的数字数据的高k位来预置灰阶电压的范围；在所述灰阶电压的预置范围内，通过对应于所述数字数据的低位进行电荷共享来产生最后的灰阶电压；将最后产生的灰阶电压通过数据线施加到对应的像素。
附图与说明书一起示出本发明的示例性实施例，附图与描述一起用来解释本发明的原理。
图1是示出了传统的数据驱动器的框图；图2是示出了图1中示出的传统的DAC的框图；图3是示出了根据本发明实施例的数据驱动器的构成的框图；图4是示出了图3中示出的数据驱动器中的DAC的框图；图5是示出了图4中示出的DAC中的灰阶发生器的框图；图6是示出了图4中示出的由灰阶电压范围设置单元所设置的灰阶电压的范围的示图；图7是示出了输入到图5中示出的灰阶发生器的数字数据的示例的信号波形图；图8是示出了对于图7中示出的输入灰阶发生器的输出的仿真波形图；图9是示出了根据本发明实施例的平板显示装置的框图。
具体实施例方式
在下面的详细描述中，以示例的方式仅示出和描述了本发明的一些示例性实施例。如本领域的技术人员将认识到的，在所有不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种方式来更改所描述的示例性实施例。因此，附图和描述应该被当作在实质上是说明性的，而不是限制性的。
图3是示出了根据本发明实施例的数据驱动器的框图。
为了方便起见，下面的描述都是指构造为接收具有8位的数字数据的数据驱动器。
如图3中所示，数据驱动器包括移位寄存器单元710、取样锁存单元720、保持锁存单元730和数模转换器(DAC)300。
与图1中的传统数据驱动器相比，图3中的数据驱动器不需要将模拟缓冲器用作放大器、这导致因为模拟缓冲器不必用作放大器，所以可以克服由阈值电压和迁移率不均匀(或不一致)的模拟缓冲器造成的通道之间的输出电压差异而导致的图像品质的劣化。
此外，近来已经开发出利用多晶硅来将驱动器等与显示区一起集成在基底上的面板上系统(SOP)工艺的平板显示装置。因此，当利用SOP工艺来实现平板显示装置时，根据本发明实施例的数据驱动器能够克服功耗和/或面积使用的问题，还能够克服将模拟缓冲器实现为放大器的问题，即使当这些问题变得愈发显著时。
另外，当设置在数据驱动器中的DAC300利用设置在平板显示装置的面板上的至少两条数据线中存在的寄生电容成分，来产生与通过数据线之间的电荷共享输入的数字数据对应的灰阶电压(或灰阶值或灰度级)，更具体地讲，DAC300通过输入的数字数据的高k位来提供灰阶电压的范围，并在灰阶电压的范围内执行电荷共享，从而使功耗最小化并提高了产量。
参照图3，移位寄存器单元710从时序控制器(未示出)接收源移位时钟(SSC)和源起始脉冲(SSP)，并顺序产生作为n或n/2个取样信号的移位寄存器时钟(SRC)，同时在源移位时钟(SSC)的每个周期将源起始脉冲(SSP)移位。这里，移位寄存器单元710包括n或n/2个移位寄存器。
即，当利用1∶2的多路分解法(demuxing method)来驱动面板时，对应于n个通道，移位寄存器单元710包括至少n/2个移位寄存器。
取样锁存单元720顺序地存储将响应于移位寄存器710依次提供的取样信号而输入的数据。这里，取样锁存单元720中设置有用于存储n个数字数据的n或n/2个取样锁存器。
此外，各取样锁存器具有与数据的位数对应的大小。例如，当数据被构造为8位时，各取样锁存器被设置成8位的大小。
即，取样锁存器单元720顺序地存储输入数据，然后以并行状态向保持锁存单元730输出8位的数字数据。
当源输出使能(SOE)信号输入时，保持锁存单元730从取样锁存单元720接收数据并将其存储。即，保持锁存单元输入并存储以并行状态提供的8位数字数据。
当源输出使能(SOE)信号输入时，保持锁存单元730将存储在其中的数据提供给DAC300。这里，保持锁存单元730中设置有n或n/2个保持锁存器，用于存储n个数据。此外，各保持锁存器的大小与数据的位数对应。例如，各保持锁存器被设置成具有8位的大小，用于存储8位的数据。
当将存储在保持锁存单元730中的数字数据输出到DAC300时，本发明首先将数字数据的包括MSB的高k位输出到DAC300，以预置将要产生的灰阶电压的范围，然后将剩下的低位以串行状态转换并输出至DAC。
即，假设输入的数字数据具有8位，保持锁存单元730首先将高2位输出至DAC300，DAC300通过数字数据的高2位提供的信息来预置将要产生的灰阶电压的范围。
数字数据的除了高2位的剩余的低6位被转换成串行状态并被输入至DAC300，DAC300在灰阶电压的预置范围内执行电荷共享，从而最终产生将要输入到对应像素的灰阶电压。
如所示出的，保持锁存单元730接收由移位寄存器产生的移位寄存器时钟信号(SRC)，并通过时钟信号将8位数字数据的低6位转换成串行状态，并将其输出至DAC300。
DAC300产生与输入数字数据的位值对应的模拟信号，DAC300选择与由保持锁存单元730提供的数据的位值对应的多个灰阶电压中的任一个，由此将灰阶电压输出至对应的数据线。
在本发明中，DAC300利用设置在平板显示装置的面板上的多条数据线中的至少两条数据线中存在的寄生电容成分作为取样电容器和保持电容器，以产生与通过数据线之间的电荷共享输入的数字数据对应的灰阶电压，DAC300通过数字数据的高k位预置灰阶电压的范围，并在预置的范围内执行剩余低几位的电荷共享，从而最终产生灰阶电压。
将参照下面的图4至图9来更详细地描述本发明实施例的DAC300。
图4是更详细地示出图3中的DAC300的框图。
在一个实施例中，在平板显示装置的数据驱动器中设置DAC300。
如上所述，DAC300利用设置在平板显示装置的面板上的多条数据线中的至少两条数据线中存在的寄生电容成分作为取样电容器和保持电容器，以产生与通过数据线之间的电荷共享而输入的数字数据(例如，合计具有m位)对应的模拟灰阶电压，DAC300通过数字数据的包括MSB的高k位来预置灰阶电压的范围，并在预置的范围内执行剩余低几位(m-k位)的电荷其享，从而最终产生灰阶电压。
参照图4，DAC300包括灰阶发生器310，用于分别执行第一数据线342和第二数据线344之间的电荷共享(或电荷的共享)；开关信号发生器330，用于为灰阶发生器310中设置的多个开关提供操作控制信号；基准电压发生器320，用于产生基准电压并将其提供给灰阶发生器310；灰阶电压范围设置单元350，用于通过接收数字数据(例如，合计具有m位)的包括MSB的高k位(k＜m)来设置与数字数据对应的灰阶电压的范围。
这里，对于各红色、绿色、蓝色(R、G、B)数据，对应于由灰阶范围设置单元预置的的灰阶电压的范围，基准电压发生器320产生对应的高电平基准电压和低电平基准电压，并将这些基准电压提供到灰阶发生器310。
在本发明的一个实施例中，施加有一定或预定的灰阶电压的数据线342、344将灰阶电压提供给与数据线342、344连接的对应的像素。此外，数据线342和数据线344用于提供在数据线342、数据线344本身中存在的寄生电容成分。
数据线324、344可以以多个连接的电阻器和电容器的形式来构造，因此也可以根据面板尺寸等将各自的数据线的电容值构造为或标准化为一定的或预定的值。
本发明的实施例采用在彼此相邻形成的第一数据线342和第二数据线344中存在的各寄生电容成分作为取样电容器和保持电容器，因此产生与通过第一数据线342和第二数据线344之间的电荷共享而输入的数字数据对应的模拟灰阶电压，并将灰阶电压提供给与第一数据线342或第二数据线344连接的对应的像素。
这里，如参照图4所描述的，执行两条相邻的数据线之间的电荷共享仅仅是一个实施例，本发明不受此限制。例如，不采用两条相邻的数据线作为取样电容器和/或保持电容器，本发明还可以采用在两条或更多条数据线中存在的寄生电容成分的总值来作为取样电容器和/或保持电容器。
此外，不采用两条相邻的数据线，本发明还可以采用在接收相同颜色的数据的至少两条数据线中存在的各自的寄生电容成分作为取样电容器和/或保持电容器。
然而，在图3中示出的实施例中，由于利用了两条相邻数据线中存在的寄生电容成分，即如果利用了接收不同颜色的数据线中存在的寄生电容成分，所以灰阶发生器310中设置有多路分解器316，以将用于每条数据线的基准电压区分开。这是因为两条相邻的数据线会接收对应于不同颜色的数据，且对于红色、绿色和蓝色(R、G、B)中的每种，基准电压可以不同。
在一个实施例中，当利用接收相同颜色的数据的至少两条数据线中存在的寄生电容成分作为取样电容器和/或保持电容器时，在灰阶发生器310中不需要多路分解器。
另外，不必对输入数字数据的所有位进行电荷共享。例如，数字数据的高k位用于对应于数字数据来预置灰阶电压的范围，因此，如果预置了灰阶电压的范围，则在预置的范围内对剩余低几位(m-k)进行电荷共享，从而最终在预置的范围内选择特定的灰阶电压，并将其输出到对应的像素。
例如，假设输入8位的数字数据，通过数字数据的高2位来设置和产生最终灰阶电压的一定的或预定的范围，在设置了范围之后，对数字数据的剩余低6位各进行电荷共享，从而在预置范围内确定了特定灰阶电压。
图5是更详细地示出了灰阶发生器310的框图，图6是示出了由灰阶电压范围设置单元350设置的灰阶电压的范围的示图。
此外，图7是示出了输入到图5中示出的灰阶发生器310的数字数据的一个示例的信号波形图，图8是示出了对于图7中示出的输入灰阶发生器310的输出的仿真波形图。
在本发明的一个实施例中，由于通过利用两条相邻的数据线来产生与一条数据线对应的灰阶电压，所以利用1∶2的多路分解法来驱动面板，因此，驱动各数据线的时间可以缩短至现有驱动时间(或传统驱动时间)的一半。
此外，为了方便说明，将在假设输入数字数据具有8位且数字数据的高2位输入到灰阶电压范围设置单元350的前题下，描述本发明的实施例。
参照图5，灰阶发生器310包括取样电容器C_取样312，通过图4中的一条或多条第一数据线342中的寄生电容成分来形成；保持电容器C保持314，通过图4中的一条或多条第二数据线344中的寄生电容成分来形成；第一开关SW1，用于根据输入数字数据的各位值来控制处于高电平(或高电压电平)VH的基准电压，以将其提供到取样电容器312；第二开关SW2，用于根据输入数字数据的各位值来控制处于低电平(或低电平电压)VL的基准电压，以将其提供到取样电容器312；第三开关SW3，用于施加在取样电容器312和保持电容器314之间的电荷共享。
如图5中所示，第一数据线342和第二数据线344可以通过连接的多个电阻器R1、R2、R3和电容器C1、C2、C3来构造，因此，根据面板的尺寸等，也可以将各第一数据线和第二数据线中的电容值构造为或标准化为一定的或预定的值。
在本发明中，第一数据线和第二数据线中的各自的寄生电容成分被用作取样电容器C_取样312和保持电容器C_保持314。
此外，灰阶电压发生器310中还设置有第四开关，第四开关与保持电容器连接，用于将保持电容器C_保持314初始化。
此外，本发明的实施例通过利用两条相邻的数据线来产生与一条数据线对应的灰阶电压，并利用1∶2的多路分解法来驱动面板。因此，各数据线传输与不同颜色R、G、B对应的图像信号，并且由于与各颜色对应的基准电压不同，所以基准电压必须按每条数据线被区分开以被提供给各数据线。
因此，如所示出的，根据本发明实施例的灰阶发生器310还包括多路分解器316，多路分解器316用于区分和提供每条数据线的基准电压。
即，当一定的或预定的灰阶电压提供到第一数据线时，多路分解器316不提供与第二数据线对应的基准电压；当一定的或预定的灰阶电压提供到第二数据线时，多路分解器316不提供与第一数据线对应的基准电压。
在一个实施例中，当利用接收相同颜色的数据的至少两条数据线中存在的各寄生电容成分来代替利用两条相邻的数据线中的各寄生电容组分作为取样电容器和/或保持电容器时，在灰阶发生器310中不需要多路分解器316此外，信号S1、S2、S3、S4和信号E由如图3中所示的开关信号发生器330提供，高电平的基准电压和低电平的基准电压由基准电压发生器320提供。这里，信号E用于控制第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四开关SW4和多路分解器316的操作。
当灰阶发生器310接收8位的数字数据时，在将高2位输入到灰阶电压范围设置单元350以设置将通过灰阶电压范围设置单元350最终输出的灰阶电压的范围之后，对剩余低6位各进行电荷共享，从而执行产生预置范围内的特定灰阶电压的操作。
即，通过由灰阶电压范围设置单元350接收8位数字数据的高2位，DAC300预置将最终输出的灰阶电压的范围，如图6中所示，并且DAC300通过灰阶电压发生器310在预置范围内执行剩余低6位的电荷共享，从而最终产生灰阶电压。
参照图6，当输入的数字数据的高2位为[11]时，灰阶电压被设置为具有第四电压范围，第四电压范围的范围从电压Vref4至电压Vref5。当高2位为[10]时，灰阶电压被设置为具有第三电压范围，第三电压范围的范围从电压Vref3至电压Vref4。当高2位为
时，灰阶电压被设置为具有第二电压范围，第二电压范围的范围从电压Vref2至电压Vref3；当高2位为
时，灰阶电压被设置为具有第一电压范围，第一电压范围的范围从电压Vref1至电压Vref2。
下文中，作为在输入数字数据[d7d6d5d4d3d2d1d0]为
的前题下的示例，以下将更详细地描述用于产生与数字数据对应的灰阶电压的操作。
首先，由于数字数据的高2位是
，所以由灰阶电压范围设置单元350将数字数据的灰阶电压设置为具有第二电压范围内的特定电压，第二电压范围的范围从电压Vref2至电压Vref3。因此，灰阶电压发生器310在第二电压范围内通过利用数字数据的剩余低6位来进行各电荷共享，从而最终产生灰阶电压。
将参照图7和图8来更详细地描述执行电荷共享的过程。
首先，根据输入数字数据的最低有效位(LSB)，取样电容器C_取样312被设置成高电平VH的基准电压或者低电平VL的基准电压。
这里，高电平VH的基准电压或低电平VL的基准电压对应于通过灰阶电压范围设置单元350预置的灰阶电压范围。
因此，当输入数字数据[d7d6d5d4d3d2d1d0]为
时，由于通过高2位的设置，灰阶电压对应于范围从电压Vref2至电压Vref3的第二电压范围，所以高电平的基准电压变成电压Vref3，低电平的基准电压变成电压Vref2。
即，当输入的数字数据的最低有效位LSB为1(LSB＝1)时，第一开关SW1导通，以将高电平VH的基准电压Vref提供到取样电容器312，这使得取样电容器被设置为高电平的基准电压Vref3。此外，当数字数据的最低有效位LSB为0(LSB＝0)时，第二开关SW2导通，以将低电平的基准电压Vref2提供到取样电容器C_取样，这使得取样电容器C_取样被设置成低电平的基准电压Vref2。
参照图7和图8，由于输入数据[d7d6d5d4d3d2d1d0]为
，所以数字数据的LSB为1，这使得取样电容器C_取样被设置为高电平的基准电压Vref3。如图8中的仿真曲线图所示。
此外，在用取样电容器C_取样的LSB的输入的同时，初始化保持电容器C_保持，其中，这是通过导通第四开关SW4来实现的。
如图4中所示的本发明的实施例表示出保持电容器C_保持被初始化为低电平的基准电压Vref2。即，通过导通第四开关SW4，低电平的基准电压Vref2被提供到保持电容器C_保持，使得保持电容器C_保持被初始化为低电平的基准电压。如图8中的仿真曲线图所示。
然而，以上只是一个实施例，本发明并不受此限制。例如，还能够将保持电容器C_保持初始化为高电平的基准电压Vref3。
当假设如图7和图8中所示输入的数字数据为8位时，对于除了用于产生灰阶电压范围的高2位之外的剩余低6位，灰阶电压发生器310在各位输入的6个时间段内执行取样电容器C_取样和保持电容器C_保持之间的电荷共享，最终执行第六(或最后的)电荷共享的结果，变成通过数据线施加到对应像素的最终的灰阶电压。
即，对于输入的数字数据，在接收第一LSB的时间段T1和用于分别接收各来自于第二低位至第六位的接下来的几位的各时间段T2、T3、T4、T5和T6内，使得根据各个位来导通第一开关(当位值为1时)或第二开关(当位值为0时)，以将一定的或预定的基准电压存储在取样电容器C_取样中，在各时间段T2、T3、T4、T5和T6的每个的时间段内导通第三开关SW3，以应用在存储于取样电容器C_取样中的基准电压和存储于保持电容器C_保持中的电压之间的电荷共享。
结果，产生与最后的第六时间段T6内通过电荷共享输入的数字数据对应的一定的或预定的灰阶电压，并通过数据线将灰阶电压提供到对应的像素。
参照图4至图8，以下将更详细地描述产生与8位的数字数据
对应的模拟灰阶电压并将其施加到与数据线连接的对应像素的过程。
根据本发明的DAC300通过施加的数字数据的高2位来设置与数字数据对应的灰阶电压的范围，并在预置的范围内通过数字数据的低6位来执行电荷共享，从而产生最终的灰阶电压并将产生的灰阶电压施加到对应的像素。
当如上所述通过彼此相邻的第一数据线和第二数据线之间的电荷共享来产生灰阶电压时，对于每个像素，连接到各像素的扫描线需要两条扫描线S[ja]、S[jb]，由此，对应于扫描线的行时间缩短到传统(或现有)行时间的一半。
即，参照图7，在根据本发明的实施例的情况下，产生与连接到第一扫描线S[na]的像素对应的灰阶电压，产生与连接到第二扫描线S[nb]的像素对应的灰阶电压，使得施加的第一数据行时间和施加的第二数据行时间之和成为现有行时间。这里，行时间对应于一个水平周期1H内的时间段。
此外，对于各数据行时间，产生与输入的数字数据对应的灰阶电压的时间成为DAC时间，产生的灰阶电压施加到对应的像素的时间成为程序(programming)时间。
因此，如图7中所示，提供给各扫描线的扫描信号被设置为仅在程序时间内为低电平。
另外，DAC时间被划分为时间段A和时间段B，在时间段A是产生灰阶电压的范围的时间，时间段B是执行电荷共享的时间。执行电荷共享的时间段B被再划分成剩余的低几位一样多的时间段，这是因为无论何时输入各个位，都产生取样电容器和保持电容器之间的电荷共享。在本发明的本实施例的情况下，由于输入8位的数字数据，且高2位用于产生灰阶电压范围，所以执行电荷共享的时间段被划分为6个时间段T1～T6。因此，在第一时间段T1内，由于输入的数字数据
的LSB为1，所以第一开关SW1导通，以将高电平的基准电压Vref3存储在取样电容器C_取样中，这使得取样电容器C_取样被设置成高电平的基准电压Vref3。
当如上所述输入的数字数据[d7d6d5d4d3d2d1d0]为
时，由于通过设置高2位，灰阶电压对应于范围从电压Vref2至电压Vref3的第二电压范围，所以高电平的基准电压成为电压Vref3且低电平的基准电压成为电压Vref2。
此外，通过导通第四开关SW4，给保持电容器C_保持提供低电平的基准电压Vref2，由此保持电容器C_保持被初始化为低电平的基准电压Vref2因此，在第一时间段T1的一定的或预定的时间段内，即，在第一开关SW1导通之后的剩余的第一时间段的时间段内，第三开关SW3导通，使得存储在取样电容器C_取样中的电压和存储在保持电容器C_保持中的电荷被分配，从而转化并存储与存储在各取样电容器和保持电容器中的电压的中间电平对应的电压。
接着，在第二时间段T2内，由于第二低位为0，所以第二开关SW2导通，使得低电平的基准电压Vref2存储在取样电容器中，而在第二时间段T2的时间段内，即，在第二开关SW2导通之后的剩余的第二时间段的时间段内，第三开关SW3导通，使得存储在取样电容器C_取样中的电压和存储在保持电容器C_保持中的电荷被分配，从而转换并存储与存储在各取样电容器和保持电容器中的电压的中间电平对应的电压。
接着，从第三时间段T3到第八时间段T8，根据在第二时间段内的输入的位，第一开关SW1导通(当该位为1时)或者第二开关SW2导通(当该位为0时)，这使得高电平的基准电压Vref3或低电平的基准电压Vref2分别存储在取样电容器中。在在第一开关SW1或第二开关SW2导通之后的时间段内的各时间段之中，第三开关SW3导通，使得存储在取样电容器C_取样中的基准电压和存储在保持电容器C_保持中的电荷被分配，从而在取样电容器和保持电容器中存储中间电平的电压。
结果，在最后的第6时间段T6内，分配在取样电容器和保持电容器中的电压最终成为与输入数字数据对应的灰阶电压，这样的灰阶电压通过数据线被提供到对应的像素。
如上所述的数模转换器DAC300利用在相邻的数据线中存在的各电容器成分来作为取样电容器C_取样和保持电容器C_保持，以通过数据线之间的电荷共享来产生期望的灰阶电压，从而与现有的R串型传统DAC相比，大大降低了功耗，而且通过去除现有(或传统)DAC构造中的R串、解码器和开关阵列，所以与现有技术中的现有(或传统)DAC面积相比，还大大减小了DAC的面积。
此外，图4中示出的开关信号发生器330用于产生并提供信号S1、S2、S3、S4、E，信号S1、S2、S3、S4、E用于控制设置在灰阶发生器310中的多个开关和多路分解器的操作，其中，根据输入的数字数据的位值来确定第一开关SW1和第二开关SW2导通或截止，从而通过经由保持锁存单元以串行状态输出的数字数据的低6位值来产生控制信号。
即，当数字数据的位值为1时，开关信号发生器330产生使第一开关SW1能够导通的控制信号S1，并将控制信号S1提供给灰阶发生器310；当数字数据的位值为0时，开关信号发生器330产生用于使第二开关SW2能够导通的控制信号S2，并将控制信号S2提供给灰阶发生器310。
此外，当保持电容器被初始化时，第四开关SW4应该导通，而在各行时间的一定的或预定的时间段内，即在各数字数据位输入的各时间段内，第三开关SW3应该有规律地导通。因此，由于第三开关SW3和第四开关SW4的控制信号S3、S4是与输入的数字数据无关的在每个数据行时间内重复的信号，所以控制信号S3、S4可以由时序控制器来单独地产生并被使用。
图9是示出了根据本发明实施例的平板显示装置的框图。
这里，由于平板显示装置包括参照图3至图8描述的数据驱动器，因此，将不再更详细地提供对数据驱动器的构造和操作的详细描述。
参照图9，根据本发明实施例的平板显示装置包括显示区30，包括与扫描线S[1]至S[n]和数据线D[1]至D[m]连接的多个像素40；扫描驱动器10，用于驱动扫描线S[1]至S[n]；数据驱动器20，用于驱动数据线D[1]至D[m]；时序控制器50，用于控制扫描驱动器10和数据驱动器20。
响应于由一个或多个外部源提供的同步信号，时序控制器50产生数据驱动控制信号(DCS)和扫描驱动控制信号(SCS)。将时序控制器50产生的数据驱动控制信号(DCS)提供给数据驱动器20，将扫描驱动控制信号(SCS)提供给扫描驱动器10。此外，时序控制器50将外部源提供的数字数据提供给数据驱动器20。
数据驱动器20从时序控制器50接收数据驱动控制信号(DCS)。因此，接收了数字数据和数据驱动控制信号(DCS)的数据驱动器20，产生与数字数据对应的灰阶电压，并使产生的灰阶电压与扫描信号同步，以将相应的灰阶电压提供给对应的像素。
然而，在本发明的一个实施例中，当利用设置在平板显示装置的面板上的多条数据线中的至少两条数据线中存在的寄生电容成分来作为取样电容器和保持电容器，从而通过数据线之间的电荷共享产生期望的灰阶电压时，该实施例通过数字数据的高k位来预置灰阶电压的范围，并在预置的范围内产生与通过电荷共享而输入的数字数据对应的模拟灰阶电压，并将模拟灰阶电压提供到对应的像素。
以上已经描述了用于产生灰阶电压的DAC300和数据驱动器的构造和操作，因此将不再提供对其的描述。
然而，在如上所述的这种平板显示装置的情况下，对于每个像素，连接到各像素的扫描线S[j]需要两条扫描线S[ja]、S[jb]，与各扫描线对应的行时间缩短到现有(或传统)行时间的一半。
根据前面的描述，本发明的实施例利用了在至少两条数据线中存在的寄生电容成分来作为保持电容器和取样电容器，以通过数据线之间的电荷共享来产生期望的灰阶电压，从而与现有R串型DAC相比，大大减小了面积并降低了功耗。
此外，本发明的实施例利用了输入的数字数据的一定的或预定的高几位来预置灰阶电压的范围，从而缩短了电荷共享的过程并优化了功耗和电路面积。
此外，本发明的实施例可以去除现有DAC中的R串、解码器和开关阵列，从而与现有的R串型DAC相比减小了DAC的面积。
此外，当通过利用SOP工艺来制造数据驱动器时，本发明实施例的优点在于，因为模拟缓冲器不必用来做放大器，所以可以克服由于阈值电压和迁移率不同的模拟缓冲器造成的通道之间的输出电压差异而导致图像品质的劣化。
虽然已经结合特定示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，本发明不限于公开的实施例，而是，相反地，本发明意在覆盖包括在权利要求及其等同物的精神和范围内的各种更改。
权利要求
1.一种数据驱动器，包括移位寄存器单元，用于通过产生至少一个移位寄存器时钟来提供取样信号；取样锁存单元，用于通过对每列线接收所述取样信号来取样和锁存具有m位的数字数据；保持锁存单元，用于同时接收和锁存所述取样锁存单元中锁存的数字数据，用于输出数字数据的包括最高有效位MSB的高k位，并以串行状态输出数字数据的剩余的低m-k位，其中，k小于m；数模转换器，用于通过所述保持锁存单元提供的数字数据的高k位来预置灰阶电压的范围，用于对应于所述剩余的低m-k位执行电荷共享，并用于最终产生并输出所述灰阶电压。
2.如权利要求1所述的数据驱动器，其中，所述数模转换器包括灰阶发生器，用于执行至少两条数据线之间的电荷共享；开关信号发生器，用于为用于所述灰阶发生器中的多个开关提供操作控制信号；基准电压发生器，用于产生基准电压，并用于将所述基准电压提供给所述灰阶发生器；灰阶电压范围设置单元，用于对应于包括数字数据的MSB的数字数据的高k位来设置所述灰阶电压的范围。
3.如权利要求2所述的数据驱动器，其中，通过利用所述至少两条数据线中存在的各自的寄生电容成分作为取样电容器和保持电容器，来执行电荷共享。
4.如权利要求2所述的数据驱动器，其中，所述基准电压发生器产生与所述灰阶范围设置单元预置的灰阶电压范围对应的基准电压，并将所述基准电压提供到所述灰阶发生器。
5.如权利要求2所述的数据驱动器，其中，所述灰阶发生器包括取样电容器，通过所述数据线中的第一数据线中的寄生电容成分形成；保持电容器，通过所述数据线中的第二数据线中的寄生电容成分形成；第一开关，用于根据输入的数字数据的位值来控制处于高电平的基准电压，以将其提供给所述取样电容器；第二开关，用于根据输入的数字数据的位值来控制处于低电平的基准电压，以将其提供给所述取样电容器；第三开关，用于施加在所述取样电容器和所述保持电容器之间的电荷共享；第四开关，连接到所述保持电容器，用于将所述保持电容器初始化。
6.如权利要求5所述的数据驱动器，其中，通过导通所述第四开关，将所述保持电容器初始化为处于高电平的基准电压和处于低电平的基准电压中的任一个。
7.如权利要求5所述的数据驱动器，其中，在输入数字数据的所述低m-k位的m-k个时间段内，在所述取样电容器和所述保持电容器之间进行电荷共享，其中，最终电荷共享的结果成为施加到对应像素的最后的灰阶电压。
8.如权利要求7所述的数据驱动器，其中，所述电荷其享通过导通所述第三开关来均匀分布存储在所述取样电容器和所述保持电容器中的基准电压。
9.如权利要求8所述的数据驱动器，其中，在所述第一开关和所述第二开关已经导通之后，所述第三开关导通。
10.一种平板显示装置，包括显示区，包括与布置在第一方向上的多条扫描线和布置在第二方向上的多条数据线连接的多个像素；数据驱动器，向所述多个像素提供模拟灰阶电压；扫描驱动器，向所述扫描线提供扫描信号，其中，所述数据驱动器通过数字数据的包括最高有效位MSB的高几位来预置所述灰阶电压的范围，并在预置的范围内产生与通过至少两条数据线之间的电荷共享输入的所述数字数据对应的模拟灰阶电压，并将所述模拟灰阶电压提供到对应的像素。
11.如权利要求10所述的平板显示装置，其中，通过利用所述至少两条数据线中存在的各自的寄生电容成分作为取样电容器和保持电容器，来执行所述电荷共享。
12.如权利要求11所述的平板显示装置，其中，所述至少两条数据线是彼此相邻的一对数据线。
13.如权利要求11所述的平板显示装置，其中，所述至少两条数据线包括用于接收相同颜色的数据的不少于两条的数据线。
14.如权利要求11所述的平板显示装置，其中，在所述至少两条数据线中存在的寄生电容成分是在不少于两条的数据线中存在的各自的寄生电容成分的总值。
15.一种平板显示装置的数据驱动方法，包括通过输入的数字数据的高k位来预置灰阶电压的范围；在所述灰阶电压的预置范围内，通过对应于所述数字数据的低位进行电荷共享来产生最后的灰阶电压；将最后产生的灰阶电压通过数据线施加到对应的像素。
16.如权利要求15所述的平板显示装置的数据驱动方法，其中，在输入所述数字数据的低位的各时间段内，在所述取样电容器和所述保持电容器之间进行电荷共享，其中，最终的电荷共享的结果成为施加到所述对应的像素的最后的灰阶电压。
17.如权利要求16所述的平板显示装置的数据驱动方法，其中，通过在所述数据线中的第一数据线中存在的寄生电容成分来实现所述取样电容器，通过在所述数据线中的第二数据线中存在的寄生电容成分来实现所述保持电容器。
全文摘要
本发明提供了一种数据驱动器，该数据驱动器包括移位寄存器单元，用于通过产生至少一个移位寄存器时钟来提供取样信号；取样锁存单元，用于通过对每列线接收取样信号来取样和锁存具有m位的数字数据；保持锁存单元，用于同时接收和锁存取样锁存单元中锁存的数字数据，用于输出数字数据的包括最高有效位MSB的高k位，并以串行状态输出数字数据的剩余低m－k位，其中，k小于m；数模转换器，用于通过保持锁存单元提供的数字数据的高k位来预置灰阶电压的范围，用于对应于剩余低m－k位执行电荷共享，并用于最终产生并输出灰阶电压。
文档编号G09G5/00GK101017639SQ20071000422
公开日2007年8月15日 申请日期2007年1月18日 优先权日2006年2月9日
发明者崔秉德, 权五敬 申请人:三星Sdi株式会社