数据驱动装置、液晶显示器及其驱动方法

专利名称：数据驱动装置、液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种数据驱动装置、 一种包括该装置的液晶显示器、 以及一种驱动该液晶显示器的方法。具体地，本发明涉及一种减少制 造成本并改进显示质量的数据驱动装置、 一种包括该装置的液晶显示 器、以及一种驱动该液晶显示器的方法。
背景技术：
通常，使用液晶来显示图像的液晶显示器是一种平板显示设备。 与其他显示设备相比，液晶显示器比较薄，质量比较轻，并且具有较 低功耗和较低驱动电压。
液晶显示器(下文中称为"LCD")包括滤色器显示衬底，在 其上形成参考电极和滤色器；薄膜衬底，在其上形成薄膜晶体管和像 素电极；以及插入在两个衬底之间的液晶层。通过向像素电极和参考 电极施加不同的电势(也称为电压)来产生电场，液晶分子的排列随 着所产生的电场而改变。经过液晶层的光的透射率由液晶分子的排列 所控制。因此LCD操纵多个像素的透射率来显示图像。
根据现有技术，印刷电路板("PCB")与液晶板的一侧上的数据 驱动单元电连接，在该印刷电路板上安装了用于驱动液晶板以及用于 产生控制信号的多个电子组件。PCB配备有灰度电压产生单元，用 于产生多个参考灰度电压；多条布线线路，用于将灰度电压产生单元 所产生的多个参考灰度电压传输给数据驱动单元。因此，PCB包括在 其上形成的大量布线线路。此外，因为要通过多个布线线路传输给数 据驱动单元的参考灰度电压是模拟电压，经过其他布线线路的模拟电
压所产生的噪声可能导致参考灰度电压失真。
此外，并没有根据从外部提供的图像信号来调整参考灰度电压， 而是随意产生参考灰度电压并提供给数据驱动单元。因此，在参考灰 度电压具有任意提供的电压时，很难表现出从黑色灰度电平到白色灰 度电平的精细图像质量。

发明内容
本发明的方面提供了一种可以减少制造成本并改进显示质量的 数据驱动装置。
本发明的另一个方面提供了一种包括可以减少制造成本并改进 显示质量的数据驱动装置的液晶显示器。
本发明的又一方面提供了一种可以减少制造成本并改进显示质 量的用于驱动液晶显示器的方法。
本发明的方面不局限于那些上面所提到的方面，并且通过以下描 述，本领域的那些技术人员将理解本发明的其他方面。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种数据驱动装置，该数据 驱动装置包括集成电路芯片；设置在该集成电路芯片上的灰度电压 产生单元，用于从外部接收灰度产生信号，并产生多个参考灰度信号； 以及设置在该集成电路芯片上的驱动单元，用于接收参考灰度电压， 并将来自外部的图像信号转换成相应的模拟数据电压，并将转换后的 模拟数据电压提供给液晶板的数据线。
根据本发明的另一个示例性实施例，提供了一种液晶显示器，该 液晶显示器包括液晶板，包括实质上在多条栅极线和多条数据线的 交叉处所提供的多个单元像素；定时控制单元，产生用于驱动液晶板 的控制信号，并接收每个帧的图像数据，其中该定时控制单元包括图 像信号校正单元，用于在多个灰度电平中确定与在第n帧所接收到的 图像信号的分布相对应的灰度电平，并根据确定结果输出校正图像信 号；驱动电压产生单元，用于接收控制信号，并产生多个驱动电压； 栅极驱动单元，用于接收驱动电压，并将接收到的驱动电压施加给栅 极线；以及数据驱动设备，包括集成电路芯片；设置在所述集成电 路芯片上的灰度电压产生单元，用于从外部接收灰度产生信号，并产
生多个参考灰度电压；以及设置在所述集成电路芯片上的驱动单元， 用于接收参考灰度电压，并将来自定时控制单元的校正图像信号转换 成相应的模拟数据电压，并将转换后的模拟数据电压提供给液晶板的
数据线o
根据本发明的又一个示例性实施例，提供了一种用于驱动液晶显
示器的方法，该方法包括提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括 与多条栅极线和数据线对应地相连的开关元件，以及以矩阵形状设置 在多条栅极线和数据线的交叉点处的多个像素；给栅极线施加驱动电 压；接收每个帧的图像信号；在多个灰度电平中确定与在第n帧所接 收到的图像信号的分布相对应的灰度电平；根据确定结果将校正图像 信号提供给数据驱动单元；将灰度产生信号从定时控制单元传输至数 据驱动单元；在数据驱动单元中产生多个参考灰度电压；将校正图像 信号转换成相应的模拟数据电压；以及将转换后的模拟数据电压提供 给数据线。


参考附图，通过对示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上 述和其他方面、特征和优点将变得更加显而易见，在图中
图1是根据本发明的液晶显示器的示例性实施例的方框图； 图2是示出了根据本发明的示例性实施例的偏移电压值的图示； 图3是根据本发明的图像信号校正单元的示例性实施例的内部方 框图4是图3中所示的彩色校正单元的示例性实施例的内部方框
图5是图3中所示的灰度信号校正单元的示例性实施例的内部方 框图6是示出了根据本发明的用于施加数据电压的方法的示例性实 施例的图示；
图7是根据本发明的数据驱动单元的示例性实施例的内部方框
图8是图7中所示的灰度电压产生单元的示例性实施例的内部方 框图9是图8中所示的电阻器串单元的示例性实施例的内部方框
图IO是图7中所示的驱动单元的示例性实施例的内部方框图。
具体实施例方式
下文将参考附图对本发明进行更加完整的描述，附图中示出了本 发明的实施例。然而，可以以多种不同的形式来实施本发明，而不应 被解释为限于这里提出的实施例。相反，提供这些实施例以使说明变 得彻底和完整，并将向本领域的技术人员完整地传达本发明的范围。 在全文中，相似附图标记表示相似元件。
可以理解的是，当元件被称为在另一元件的"上面"时，它可以 直接在另一元件上面，或者可以存在居间元件。相反，当元件被称为 "直接地"在另一元件的"上面"时，不存在居间元件。正如这里所 使用的，术语"和/或"包括一个或多个相关列出项的任意和所有组合。
可以理解的是，虽然术语第一、第二、第三等可以在这里用于描 述多个元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层 和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用于把一个元件、组件、 区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。因此，在不背离 本发明的教义的前提下，可以将下文所讨论的第一元件、组件、区域、 层或部分称为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里所使用的术语仅为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制
本发明。正如这里所用的，单数形式"一"、"一个"和"这个"也将
会包括复数形式，除非上下文清楚地指出是其它方式。还可以理解的
是，当在本说明书中使用术语"包括"时，指定了所述特征、整体、
步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、
区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或附加。 此外，这里可以使用诸如"在...之下"、"在…下面"和"在上面"、
"上面的"之类的相对术语来描述图中所示的一个元件与另一个元件
的关系。可以理解的是，相对术语旨在包括除了图中所描述的方位之 外的设备的不同方位。例如，如果一个图中的设备被翻转，被描述为 在其它元件"下面"或"之下"的元件将被定向到其它元件的"上面"。 因此，示例性术语"之下"能够包括"下面"和"上面"两个方位， 这取决于图中的特定方位。类似地，如果一个图中的设备被翻转，被 描述为在其它元件"下面"或"之下"的元件可以被定向到其它元件 的"上面"。因此，示例性术语"下面"或"之下"能够包括对上面和 下面两个方位。
除非另有定义，这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语) 具有与本发明所属领域内一个普通技术人员所通常理解的含义相同的
含义。还可以理解的是，例如在通常所使用的字典中所定义的那些术 语，应该被解释为具有与其现有技术领域内的上下文含义相一致的含 义，并且并不以理想化或过度正式的理解来解释，除非这里清楚地那 样定义了。
这里参考剖面图对本发明的示例性实施例进行描述，所述剖面图
是本发明理想化实施例的示意图。因此，例如作为制造技术和/或容限
的结果，可以预期图中的形状出现多种变化。因此，本发明的实施例
不应被解释为受到这里所示出的区域的具体形状的限制，而是包括例
如由制造所导致的形状上的偏差。例如，示为或描述为平面的区域可
以典型地具有不平和/或非线性特征。此外，所示出的锐角可以变圆。
因此，附图中所示区域实质上是示意性的，它们的形状并不旨在示出
区域的精确形状，并且不旨在限制本发明的范围。
在下文中，将参考附图，对根据本发明的实施例进行详细描述。
图1是根据本发明的液晶显示器的示例性实施例的方框图。图2 是示出了根据本发明的示例性实施例的偏移电压值的图示。
如图1中所示，根据本发明的液晶显示器的示例性实施例包括 液晶板100、电压产生单元200、栅极驱动单元300、第一存储单元400、 数据驱动单元500、以及定时控制单元600。
参照图1，液晶板IOO包括多条显示信号线Gl到Gn以及D1到 Dm。液晶板100还包括与显示数据线Gl到Gn和Dl到Dm对应相
连并以矩阵形状排列的多个单元像素。液晶板100包括滤色器显示 衬底，在其上形成有参考电极和滤色器；薄膜衬底，在其上形成有薄 膜晶体管("TFT")以及像素电极；以及插入在两个衬底之间的液晶 层。
这里，显示信号线G1到Gn和Dl到Dm包括传输栅极信号的多 条栅极线Gl到Gn以及传输数据信号的多条数据线Dl到Dm。栅极 线G1到Gn实质上沿行方向延伸，以便实质上相互平行，数据线D1 到Dm实质上沿列方向延伸，以便实质上相互平行。
每个单元像素都包括与显示信号线Gl到Gn以及Dl到Dm的 相应信号线相连的开关元件Q;与开关元件Q相连的液晶电容器Clc; 以及也与开关元件Q相连的存储电容器Cst。备选的示例性实施例包 括在其中省略了存储电容器Cst的配置。
开关元件Q是一种三端元件，其示例性实施例包括TFT。开关元 件Q的控制端与栅极线Gl到Gn中的相应一个相连，其输入端与数 据线Dl到Dm中的相应一个相连，以及其输出端与液晶电容器Clc 和存储电容器Cst相连。
液晶电容器Clc包括TFT衬底的像素电极和滤色器衬底的公共电 极，作为液晶电容器Clc的两个端子，并且还具有设置在两个电极之 间作为电介质的液晶层。像素电极与开关元件Q相连，并且公共电极 实质上是在滤色器衬底的整个表面上形成的，并为公共电极提供公共 电压Vcom。备选的示例性实施例包括在TFT衬底上提供公共电极的 配置。在这种备选的示例性实施例中，可以将两个电极排列成线状或 棒状形状。
在包括存储电容器Cst的示例性实施例中，液晶板还包括在与像 素电极重叠的TFT衬底上所设置的附加信号线(未示出)。在一个示 例性实施例中，将诸如公共电压Vcom之类的预定电压施加到附加信 号线上，这称为独立布线方法。在备选的示例性实施例中，存储电容 器Cst可以是层压结构，包括像素电极、绝缘体、以及以被称为在前 栅极(previous gate)方法在TFT上所形成的在前栅极线。
同时，为了显示彩色，每个单元像素都可以显示一种彩色。可以
通过在与像素电极相对应的区域中提供滤色器来执行彩色显示，其示
例性实施例包括红色、绿色和蓝色。这里，可以在与下覆(underlying) 像素电极相对应的滤色器衬底的区域中提供滤色器。示例性实施例包 括其中可以在TFT衬底的像素电极的上面或下面提供滤色器的配置。
用于使光偏振的偏振器被附在液晶板100的TFT衬底和滤色器衬 底中的至少一个的外表面上。
电压产生单元200产生多个驱动电压。例如，电压产生单元200 产生栅极导通电压Von、栅极截止电压Voff、以及公共电压Vcom。
栅极驱动单元300与液晶板100的栅极线Gl到Gn相连，并将作 为栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的组合的栅极选择信号提供 给栅极线Gl到Gn。
第一存储单元400被设置在数据驱动单元500的外部，并存储用 于产生参考灰度电压的灰度产生信号GMA一GEN。此时，第一存储器 400存储与多个灰度电平相对应的灰度产生信号GMA_GEN、用于校 正彩色的自动彩色校准("ACC"查找表)、以及用于改进液晶的响应 速度的动态电容补偿("DCC")査找表。第一存储器可以是电可擦可 编程只读存储器("EEPROM")。
这里，灰度产生信号GMA_GEN具有多个电压值和偏移电压值。 如图2中所示，第一电压区域A指示了公共电压Vcom和驱动电压 Avdd之间的一组电压值，第二电压区域B指示公共电压Vcom和地电 压GND之间的一组电压值。偏移电压值包括第一偏移电压值(a)， 指示了驱动电压Avdd和第一电压区域A中的最大正灰度电压 GRAY_MAX1之间的电压差；第二偏移电压值(b)，指示了公共电压 Vcom和第一电压区域A中的最小正灰度电压GRAY—MINI之间的电 压差；第三偏移电压值(c)，指示了公共电压Vcom和第二电压区域 B中的最小负灰度电压GRAY一MIN2之间的电压差；以及第四偏移电 压值(d)，指示了地电压GND和第二电压区域B中的最大负灰度电 压GRAY一MAX2之间的电压差。
不同电压区域A和B与相对于地电压GND的不同电压极性相对 应。为了显示运动图像，LCD快速地显示一系列图像，然后眼睛将其
理解为运动。 一系列图像中的每个图像都被显示较短时间段，例如30 分之一秒，也称为一帧。如果向液晶板100发送仅具有一个极性的图 像数据信号，则使液晶分子仅沿一个方向扭曲，并将快速恶化。然而， 如果给液晶板施加交变极性的数据信号，则根据数据信号的极性使得 液晶分子沿相反方向扭曲，并减少或者有效地防止其快速恶化。
数据驱动单元500与液晶板100的数据线Dl到Dm相连，基于 灰度电压产生单元510产生的多个灰度电压来产生多个数据电压，选 择灰度电压，并将所选灰度电压提供给单元像素作为数据信号。在一 个示例性实施例中，数据驱动单元500可以是集成电路(IC)芯片。 稍后将参考图7到图9，对灰度电压产生单元510进行更加详细的描 述。
定时控制单元600产生用于控制栅极驱动单元300和数据驱动单 元500的操作的控制信号。然后，定时控制单元600将所产生的控制 信号提供给栅极驱动单元300和数据驱动单元500。在当前的示例性 实施例中，定时控制单元600包括图像信号校正单元630，用于对在 第n帧所接收到的图像数据信号进行校正，并将其输出。下面将参考 图3、 5和6，对图像信号校正单元630进行更详细的描述。
在下文中，将对上述液晶显示器的操作进行更详细的描述。 定时控制单元600接收信号R、 G和B以及来自外部图形控制器 (未示出)的用于控制图像信号的显示的输入控制信号。例如，定时 控制单元600接收垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时 钟MCLK、以及数据使能信号DE。定时控制单元600基于输入控制 信号产生栅极控制信号C0NT1和数据控制信号CONT2，并对图像信 号R、 G和B进行处理以符合液晶板100的操作条件。在对图像信号 R、 G和B进行处理之后，这些图像信号变成修改后的图像信号R'、 G邻B'。
这里，栅极控制信号CONTl包括垂直同步开始信号STV，指 示了输出栅极导通脉冲的开始(栅极导通电压时间段)；栅极时钟信号 CPV，用于控制栅极导通脉冲的输出定时；以及输出使能信号OE， 用于定义栅极导通脉冲的宽度。将输出使能信号OE和栅极时钟信号
CPV提供给电压产生单元200。
数据控制信号CONT2包括水平同步开始信号STH，指示了输 入修改后的图像信号R'、 G'和B'的开始；加载信号TP，用于能够向 数据线D1到Dm提供数据电压；极性信号POL，用于反转数据信号 电压的极性(在下文中，将"数据电压相对于公共电压的极性"简称 为"数据电压的极性")；以及数据时钟信号HCLK。
具体地，根据本发明的当前示例性实施例的定时控制单元600读 取存储在第一存储器400中的灰度产生信号GMA一GEN、用于校正彩 色的ACC査找表、以及用于改进液晶的响应速度的DCC查找表中的 至少一个。
之后，定时控制单元600接收图像信号R、 G和B，并确定在多 个灰度电平中与在第n个帧所接收到的图像信号的分布相对应的灰度 电平。这里，多个灰度电平包括第一灰度电平、第二灰度电平和第三 灰度电平。第一灰度电平与较低的灰度电平相对应，并指示所施加的 灰度电压低于50，第二灰度电平与中等灰度电平相对应，并指示所施 加的灰度电压的范围从50到128，第三灰度电平与较高灰度电平相对 应，并指示所施加的灰度电压大于128。灰度电压产生单元510基于 二进制以最低(并因此最暗)并且为零的灰度来施加灰度电压，并且 随着灰度增大该灰度持续变亮。
根据灰度的确定来对图像信号R、 G和B进行校正，并将其输出。 例如，如果对在第n帧中接收到的图像信号R、 G和B的分布与多个 灰度电平中的第一灰度电平相对应，则定时控制单元选择与第一灰度 电平相对应的灰度产生信号GMA—GEN。定时控制单元600还从ACC 査找表和DCC查找表的至少一个中选择与第一灰度电平相对应的值， 以便校正图像信号。然后，定时控制单元600据此对图像信号进行校 正以便产生修改后的图像信号R'、 G'和B'。
如上所述，定时控制单元600能够选择用于校正彩色的ACC校 正以及用于改进液晶的响应速度的DCC校正。在完成对图像信号的 校正之后，定时控制单元600将栅极控制信号C0NT1提供给栅极驱 动单元300，并且还将数据控制信号C0NT2、校正图像信号DAT、以
及灰度产生信号GMA_GEN提供给数据驱动单元500。
在本发明的当前示例性实施例中，使用小幅度摆动(reduced swing)差动信号("RSDS")传输方法来将校正图像信号DAT传输给 数据驱动单元500，并使用集成电路("I2C")间传输方法来将灰度产 生信号GMA—GEN传输给数据驱动单元500。如图1中所示，在I2C 传输方法中，使用两条信号线，即串行时钟线SCL和串行数据线SDL。 定时控制单元600针对每个设备指定一个7比特地址和一个10比特地 址，以允许对该设备的独立访问。串行时钟线SCL是用于传送用于传 输信号的同步时钟的信号线，其提供自例如定时控制单元600的主导 装置。因此，串行时钟线SCL是从定时控制单元600到数据驱动单元 500的单向信号线。串行数据线SDL是用于表示待传输的数据的比特 信息的信号线。当将数据从定时控制单元600传输到数据驱动单元500 或者从数据驱动单元500传输到定时控制单元600时，使用串行数据 线SDL。因此，串行数据线SDL是双向信号线。
数据驱动单元500根据来自定时控制单元600的数据控制信号 C0NT2，顺序地接收与一行单元像素相对应的校正图像信号DAT。然 后，数据驱动单元500选择与每个校正图像信号DAT相对应的数据电 压，并将该校正图像信号DAT转换成相应的数据电压。
数据驱动单元300根据来自定时控制单元600的栅极控制信号 C0NT1，将栅极导通电压Von顺序地提供给栅极线Gl到Gn，并由此 顺序地接通与栅极线Gl到Gn相连的开关元件Q。
在将栅极导通电压Von提供给栅极线Gl到Gn之一的时间段期 间，接通与栅极线Gl到Gn中的相应一个相连的开关元件Q[将这个 时间段称为"1H"或"一个水平时间段"，并等于水平同步信号Hsync 和数据使能信号DE以及栅极时钟CPV的一个周期]。数据驱动单元 500将每个数据电压提供给数据线Dl到Dm中的相应一个。通过接通 的开关元件Q，将提供给数据线Dl到Dm的数据电压提供给相应的 单元像素。
液晶分子的排列根据由像素电极和公共电极所产生的电场的改 变而改变，这引起通过液晶层的光的偏振的改变。偏振的改变导致由 附在TFT衬底和滤色器衬底的偏振器的光的透射率的改变。
按照这种方式，针对一个帧，将栅极导通电压Von顺序地提供给 所有栅极线G1到Gn，从而将数据电压施加给所有的单元像素。在一 个示例性实施例中，当一个帧结束时，下一个帧开始。当下一个帧开 始时，控制要施加给数据驱动单元500的极性信号POL的状态，使得 施加给每个单元像素的数据电压的极性都与前一帧中的数据电压的极 性相反；将这种极性反转称为"帧反转"。在另一个示例性实施例中， 可以根据极性信号POL的特性，相对于同一帧中的相邻数据线来反转 施加给一条数据线的数据电压的极性;将这种极性反转称为"线反转"。 此外，要施加给一行像素的数据电压的极性可以彼此不同，即"点反 转"。
图3是根据本发明的图像信号校正单元630的示例性实施例的内 部方框图。图4是图3中所示的彩色校正单元650的示例性实施例的 内部方框图。
参照图3，根据本发明的图像信号校正单元630的当前示例性实 施例包括彩色校正单元650和灰度信号校正单元670。
参照图4，彩色校正单元650包括R数据校正单元652、 G数据 校正单元654、 B数据校正单元656,以及分别针对R、 G和B的多灰 度转换单元662、 664和666。
R、 G和B数据校正单元652、 654、和656根据存储于第一存储 器400的ACC査找表，将来自外部的n比特图像信号R、 G和B转 换成预定的m比特图像信号，并分别将转换后的m比特图像信号输 出至针对R、 G和B的多灰度转换单元662、 664和666。
针对R、 G和B的多灰度转换单元662、 664和666将m比特图 像信号(其中111>11)转换成针对R、 G和B的n比特图像信号，并将 转换后的n比特图像信号提供给定时控制单元600。这里，针对R、 G 和B的多灰度转换单元662、 664和666执行抖动处理和帧速率控制 处理。在一个示例性实施例中，针对R、G和B的多灰度转换单元662、 664和666可以是一个多灰度转换单元。
图5是图3中所示的灰度信号校正单元的示例性实施例的内部方
框图。图6是根据本发明的用于施加数据电压的方法的示例性实施例 的图示。
参照图5，灰度信号校正信号670包括第一帧存储器672、第二 帧存储器674、以及数据灰度信号转换器676。
第一帧存储器672响应于来自定时控制单元600的控制信号 ICON,将来自前一帧的所存储的第(n-l)帧图像信号Gn-l输出至数 据灰度信号转换器676和第二帧存储器674。此外，第一帧存储器672 响应于来自定时控制单元600的控制信号ICON,存储第n帧图像信 号Gn。然后，对于下一帧，输出此第n帧图像信号Gn，作为第(n-l) 帧图像信号。
第二帧存储器674响应于来自定时控制单元600的控制信号 ICON,将两帧之前所存储的第(n-2)帧图像信号Gn-2输出至数据灰 度信号转换器676。此外，第二帧存储器674响应于控制信号ICON， 存储来自第一帧存储器672的第(n-l)帧图像信号Gn-l。然后，对 于下一帧，输出此第(n-l)帧图像信号Gn-l，作为第(n-2)帧图像 信号。
数据灰度信号转换器676响应于来自定时控制单元600的控制信 号ICON，接收输出自第一帧存储器672的第n帧图像信号Gn、第(n-1 ) 帧图像信号Gn-l、以及输出自第二帧存储器674的第(n-2)帧图像 信号Gn-2。此外，数据灰度信号转换器676将第n帧图像信号Gn、 第(n-l)帧图像信号Gn-l、以及第(n-2)帧图像信号进行比较，并 输出根据DCC査找表校正的图像信号G' n-l。当输出第n帧图像信 号Gn时，对第(n-l)帧图像信号Gn-l进行校正并输出。因此，将 输出帧图像信号延迟一帧。
当第n帧图像信号Gn、第(n-l)帧图像信号Gn-l、以及第(n-2) 帧图像信号Gn-2都相同时，数据灰度信号转换器676输出没有经过 校正的第(n-l)帧图像信号Gn-l。然而，当图像信号第(n-l)帧图 像信号Gn-l和第(n-2)帧图像信号Gn-2与黑色灰度电平相对应并 且第n帧图像信号Gn与白色灰度电平相对应时，对第(n-l)帧图像 信号Gn-l进行校正，并将其作为较高预倾斜(pretilt)电压Vpt输出，
使得如图6中所示能够将液晶预先预倾斜。此外，在第n帧，施加高 于实际灰度电压Vp的灰度电压Vd，使得第n帧更快地达到白色灰度 电平。例如，当黑色灰度电压在0.5到1.5V范围内时，预倾斜电压 Vpt可以在2到3.5V范围内。对LCD分子的这种预倾斜允许液晶显 示器能够在亮和暗显示之间快速地切换，并有助于对液晶分子的相对 较慢的响应时间进行补偿。
此外，当第(n-2)帧图像信号Gn-2与黑色灰度电平相对应，而 第(n-l)帧图像信号Gn-l和第n帧图像信号Gn与白色灰度电平相 对应时，对第(n-l)帧图像信号Gn-l进行校正，并将其作为高于白 色灰度电平的过冲(overshoot)电压输出。
备选地，当第(n-2)帧图像信号Gn-2和第(n-l)帧图像信号 Gn-l与白色灰度电平相对应，而第n帧图像信号Gn与黑色灰度电平 相对应时，对第(n-l)帧图像信号Gn-l进行校正，并将其作为略微 有些低的预倾斜电压输出，从而能够对液晶进行预先预倾斜。
此外，当第(n-2)帧图像信号Gn-2与白色灰度电平相对应，而 第(n-l)帧图像信号Gn-l和第n帧图像信号Gn与黑色灰度电平相 对应时，对第(n-l)帧图像信号Gn-l进行校正，并将其作为低于黑 色灰度电平的下冲(undershoot)电压输出。这里，可以通过多种方法 来确定过冲或下冲电压的大小。
图7是根据本发明的数据驱动单元500的示例性实施例的内部方 框图。图8是图7中的灰度产生单元的示例性实施例的内部方框图。 图9是图8中的电阻器串单元518的示例性实施例的内部方框图。
参照图7，根据本发明的当前示例性实施例的数据驱动单元500 包括灰度电压产生单元510和驱动单元530。
参照图8，灰度电压产生单元510包括第二存储单元512、针对 参考灰度电压的数模转换单元514、第一缓冲单元516、以及电阻器串 单元518。
第二存储单元512包括多个电阻器(未示出)，用于通过串行数 据线SDL来从定时控制单元600接收灰度产生信号GMA一GEN，并存 储接收到的灰度产生信号GMA一GEN。
针对参考灰度电压的数模转换单元514包括多个数模转换器(未 示出)。针对参考灰度电压的数模转换单元514接收具有多个电阻值和 偏移电压值的灰度产生信号GMA一GEN，并输出多个参考灰度电压 Vgl，…，和Vgn。
第一缓冲单元516包括与针对参考灰度电压的数模转换单元514 相连的多个缓冲器(未示出)。各个缓冲器分别保持输出自针对参考灰 度电压的数模转换单元514的参考灰度电压Vgl，...，和Vgn。
电阻器串单元518与第一缓冲单元516相连。如图9中所示，电 阻器串单元518对多个参考灰度电压Vgl,...，和Vgn进行分配，并 产生具有不同电平的多个灰度电压Vg' 1，...，和Vg' n。在电阻器 串单元518中，分别将电阻器串连接在相邻的缓冲器之间。每个电阻 器串都具有两个串联的电阻器R1，...，和Rm。在备选的示例性实施 例中，为了产生更多的灰度电压，电阻器串可以串联更多电阻器，例 如如果每个电阻器串都具有两个电阻器，则灰度电压的数量加倍，如 果每个电阻器串包括三个电阻器，则灰度电压的数量增至三倍，等等。 为此，还可以将电阻器串518称为电压分压器。
图10是图7中的驱动单元的示例性实施例的内部方框图。
参照图10，通过从灰度电压产生单元510接收多个灰度电压Vg' 1，...，和Vg' n来驱动根据本发明的驱动单元530的示例性实施例。 该驱动单元530包括移位寄存器532、数模转换器534、和第二缓冲单 元536。
如果输入水平同步开始信号STH，则移位寄存器532接收来自定 时控制单元600的校正图像信号DAT，并将校正图像信号DAT锁定 在水平同步开始信号STH的上升沿。其后，移位寄存器532在对校正 图像信号DAT进行移位的同时，不断地存储校正图像信号DAT。
如果数据驱动单元534通过上述过程变得充满校正图像信号 DAT,则当输入至移位寄存器532的加载信号TP上升时，移位寄存 器532将所有的校正图像信号DAT输出至数模转换器534。
数模转换器534从移位寄存器532接收校正图像信号DAT，将所 接收到的校正图像信号DAT转换成与校正图像信号DAT相对应的模
拟数据电压，并在输入至数模转换器534中的加载信号TP下降时将 转换后的模拟数据电压输出至第二缓冲单元536。
第二缓冲单元536选择来自数模转换器534的模拟数据电压的极 性，并将具有所选极性的模拟数据电压Sl到Sn施加给液晶板100的 数据线Dl到Dm。在一个示例性实施例中，数据电压Sn的数量等于 数据线Dm的数量。
尽管就本发明的示例性实施例对本发明进行了描述，对于本领域 的技术人员而言，显而易见的是，可以在不背离本发明的范围和精神 的前提下进行多种修改和改变。因此，应理解的是，上述实施例并非 限制性的，而是在所有方面都是示例性的。本发明的范围由所附权利 要求而非之前的描述所限定，并且落入权利要求的边界和范围或这种 边界和范围的等同物内的所有改变和修改都旨在由权利要求所包含。
根据对数据驱动装置、包括该数据驱动装置的液晶显示器、以及 用于驱动本发明的液晶显示器的方法的上述示例性实施例，在数据驱 动单元中提供了用于产生参考灰度电压的灰度电压产生单元，由此减 少将要在印刷电路板上所形成的布线线路的数量，并减少印刷电路板 的大小。
此外，可以根据来自外部的图像信号来调整参考灰度电压，由此 表现出从黑色灰度电平到白色灰度电平的精细图像质量。
权利要求
1.一种数据驱动装置，包括集成电路芯片；设置在集成电路芯片上的灰度电压产生单元，用于从外部接收灰度产生信号，并产生多个参考灰度电压；以及设置在集成电路芯片上的驱动单元，用于接收参考灰度电压，将来自外部的图像信号转换成相应的模拟数据电压，并将转换后的模拟数据电压提供给液晶板的数据线。
2. 如权利要求1所述的数据驱动装置，其中，所述灰度电压产生 单元包括多个第一存储单元，用于接收并存储灰度产生信号； 多个数模转换器，与多个第一存储单元对应相连，用于将灰度产生信号转换成多个模拟灰度电压，并将所述模拟灰度电压输出至多个节点；以及多个电阻器串单元，分别串联地连接于节点之间，用于分配灰度 电压，并输出多个参考灰度电压。
3. 如权利要求2所述的数据驱动装置，其中，所述灰度产生信号包括多个电阻和偏移电压值，用于产生参考灰度电压。
4. 如权利要求3所述的数据驱动装置，其中，当第一区域指示公 共电压和驱动电压之间的电压差，而第二区域指示公共电压和地电压 之间的电压差时，所述偏移电压值包括第一偏移电压值，指示驱动电压和第一区域中的最大正灰度电压 之间的电压差；第二偏移电压值，指示公共电压和第一区域中的最小正灰度电压 之间的电压差；第三偏移电压值，指示公共电压和第二区域中的最小负灰度电压 之间的电压差；以及第四偏移电压值，指示地电压和第二区域中的最大负灰度电压之 间的电压差。
5. 如权利要求l所述的数据驱动装置，其中，使用小幅度摆动差 动信号传输方法来传输图像信号。
6. 如权利要求2所述的数据驱动装置，其中，使用集成电路间传 输方法来传输灰度产生信号。
7. —种液晶显示器，包括-液晶板，包括实质上在多条栅极线和多条数据线的交叉点处提供 的多个单元像素；定时控制单元，产生用于驱动液晶板的控制信号，并接收每个帧 的图像信号，其中，所述定时控制单元包括图像信号校正单元，用于 在多个灰度电平中确定与在第n帧所接收到的图像信号的分布相对应 的灰度电平，并根据确定结果输出校正图像信号；驱动电压产生单元，用于接收控制信号，并产生多个驱动电压；栅极驱动单元，用于接收驱动电压，并将接收到的驱动电压施加给栅极线；以及数据驱动设备，包括 集成电路芯片；设置在所述集成电路芯片上的灰度电压产生单元，用于从外部接 收灰度产生信号，并产生多个参考灰度电压；以及设置在所述集成电路芯片上的驱动单元，用于接收参考灰度电压， 并将来自定时控制单元的校正图像信号转换成相应的模拟数据电压， 并将转换后的模拟数据电压提供给液晶板的数据线。
8. 如权利要求7所述的液晶显示器，其中，多个灰度电平包括第 一灰度电平、第二灰度电平、和第三灰度电平。
9. 如权利要求8所述的液晶显示器，其中-所述第三灰度电平与最高灰度电平相对应； 所述第二灰度电平与低于第三组灰度的灰度组相对应； 所述第一灰度电平与低于第二组灰度的灰度组相对应。
10. 如权利要求7所述的液晶显示器，还包括 第一存储单元，用于存储灰度产生信号， 其中，所述第一存储单元存储以下内容中的至少一个与多个灰 度电平相对应的灰度产生信号、用于校正彩色的ACC査找表、用于 改进液晶显示器的响应速度的DCC查找表。
11. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中，所述第一存储单元 位于所述数据驱动设备的外部。
12. 如权利要求IO所述的液晶显示器，其中，所述第一存储单元 是电可擦可编程只读存储器。
13. 如权利要求7所述的液晶显示器，其中，基于图像信号校正 单元的确定结果来选择与多个灰度电平中的至少一个电平相应的灰度 产生信号。
14. 如权利要求7所述的液晶显示器，其中，基于图像校正单元 的确定结果来选择ACC査找表和DCC查找表中的一个，以校正图像 信号。
15. 如权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述灰度产生信号 包括多个电阻和偏移电压值，用于产生参考灰度电压。
16. 如权利要求15所述的液晶显示器，其中，当第一区域指示公 共电压和驱动电压之间的电压差，而第二区域指示公共电压和地电压 之间的电压差时，所述偏移电压值包括第一偏移电压值，指示驱动电压和第一区域中的最大正灰度电压 之间的电压差；第二偏移电压值，指示公共电压和第一区域中的最小正灰度电压 之间的电压差；第三偏移电压值，指示公共电压和第二区域中的最小负灰度电压 之间的电压差；以及第四偏移电压值，指示地电压和第二区域中的最大负灰度电压之 间的电压差。
17. 如权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述灰度电压产生 单元包括多个存储单元，用于接收并存储灰度产生信号； 多个数模转换器，分别与多个存储单元对应地相连，用于将灰度 产生信号转换成多个模拟灰度电压，并将所述模拟灰度电压输出至多个节点；以及多个电阻器串单元，分别串联在节点之间，用于分配灰度电压， 并输出多个参考灰度电压。
18. —种用于驱动液晶显示器的方法，所述方法包括 提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括与多条栅极线和数据线对应地相连的开关元件，以及以矩阵形状设置在多条栅极线和数 据线的交叉点处的多个像素；给栅极线施加驱动电压；接收每个帧的图像信号；在多个灰度电平之中，确定与在第n帧所接收到的图像信号的分 布相对应的灰度电平；根据确定结果将校正图像信号提供给数据驱动单元； 将灰度产生信号从定时控制单元发送至数据驱动单元； 在数据驱动单元中产生多个参考灰度电压； 将校正图像信号转换成相应的模拟数据电压；以及 将转换后的模拟数据电压提供给数据线。
19. 如权利要求18所述的方法，还包括基于所述确定结果来选择与多个灰度电平中的至少一个电平相对 应的灰度产生信号。
20. 如权利要求18所述的方法，还包括基于所述确定结果来选择ACC查找表和DCC查找表中的一个， 以校正图像信号。
21. 如权利要求18所述的方法，其中，多个灰度电平包括第一灰 度电平、第二灰度电平、和第三灰度电平。
22. 如权利要求21所述的方法，其中所述第三灰度电平与最高灰度电平相对应；所述第二灰度电平与低于第三灰度组的灰度组相对应；所述第一灰度电平与低于第二灰度组的灰度组相对应。
23. 如权利要求18所述的方法，其中，将校正图像信号转换成相应的模拟数据电压以及将转换后的模拟数据电压提供给数据线的步骤 还包括-在将所选模拟电压提供给数据线之前，选择所述模拟数据电压。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，所述灰度产生信号包括多 个电阻和偏移电压值，用于产生参考灰度电压。
25. 如权利要求24所述的方法，其中，当第一区域指示公共电压 和驱动电压之间的电压差，而第二区域指示公共电压和地电压之间的 电压差时，所述偏移电压值包括第一偏移电压值，指示驱动电压和第一区域中的最大正灰度电压 之间的电压差；第二偏移电压值，指示公共电压和第一区域中的最小正灰度电压 之间的电压差；第三偏移电压值，指示公共电压和第二区域中的最小负灰度电压 之间的电压差；以及第四偏移电压值，指示地电压和第二区域中的最大负灰度电压之 间的电压差。
全文摘要
一种数据驱动装置包括集成电路芯片；设置在集成电路芯片上的灰度电压产生单元，用于从外部接收灰度产生信号，并产生多个参考灰度信号；以及设置在集成电路芯片上的驱动单元，用于接收参考灰度电压，将来自外部的图像信号转换成相应的模拟数据电压，并将转换后的模拟数据电压提供给液晶板的数据线。
文档编号G09G3/36GK101169923SQ200710166898
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月23日 优先权日2006年10月23日
发明者崔玟圣, 朴柄和, 白承澔, 金相渊, 金萤煜 申请人:三星电子株式会社