数据驱动器和包括数据驱动器的显示装置的制作方法

数据驱动器和包括数据驱动器的显示装置
1.本技术要求于2020年8月10日提交的第10-2020-0100137号韩国专利申请的优先权以及从其获得的所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用以其整体地并入本文中。
技术领域
2.本发明涉及数据驱动器和包括数据驱动器的显示装置。


背景技术：

3.随着信息技术的发展，用作用户与信息之间的连接介质的显示装置的重要性增加了。因此，越来越多地使用着诸如液晶显示装置和有机发光显示装置的显示装置。
4.显示装置可包括连接到扫描线和数据线的像素、用于驱动扫描线的扫描驱动器、用于驱动数据线的数据驱动器、用于向数据驱动器供给灰度电压的灰度电压生成器以及用于向数据驱动器供给图像数据的时序控制器。
5.数据驱动器可针对每个信道使用灰度电压来生成与输入图像数据对应的数据电压。在这种情况下，每个信道可包括用于从多个灰度电压中选择与图像数据对应的一个灰度电压的解码器(或复用器)。解码器在信道中占用的区域可与待表达的灰度级的数量成比例地增加。
6.为了减少解码器在信道中占用的区域，已提出了以时间轴转换多个灰度电压以生成分组的阶梯波形灰度电压信号(在下文中，称为斜坡信号)并且将斜坡信号供给到解码器的方法。


技术实现要素：

7.然而，在向数据驱动器的解码器供给分组的斜坡信号的方法中，可在一个水平时段单位中执行选择和维持斜坡信号中的任何一个以生成数据电压的操作(或采样/保持操作)。在这种情况下，在显示装置中，当出现大的电压差时，例如，当在每个水平时段灰度级从高灰度级(255的灰度级)改变为低灰度级(零的灰度级)或从低灰度级(零的灰度级)改变为高灰度级(255的灰度级)时，采样/保持操作的电流消耗可能增加。
8.另外，为了稳定地执行采样/保持操作，期望在至少1/16水平时段((1/16)h)内达到与选择的斜坡信号对应的灰度级，并且当电流消耗减少时，斜坡信号难以稳定。因此，斜坡信号的线性可能被破坏。
9.本发明的实施方式提供了能够通过向解码器供给数量比灰度电压的数量少的斜坡信号来降低在采样/保持操作期间的平均电流消耗的数据驱动器。
10.本发明的另一方面将提供能够通过向解码器供给数量比灰度电压的数量少的斜坡信号来在采样/保持操作期间维持斜坡信号的线性的数据驱动器。
11.然而，应理解的是，本发明的方面可不受前述方面的限制，而是可在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种扩展。
12.为了解决以上问题，根据本发明的实施方式的数据驱动器包括信号生成器和信道
驱动器，其中信号生成器包括阶梯波形灰度电压信号生成器，阶梯波形灰度电压信号生成器使用最低伽马基准电压、最高伽马基准电压和具有在最低伽马基准电压与最高伽马基准电压之间的大小的多个伽马电压来生成多个阶梯波形灰度电压信号，信道驱动器包括输出从多个阶梯波形灰度电压信号中选择的一个阶梯波形灰度电压信号的解码器、输出与选择的阶梯波形灰度电压信号对应的灰度电压的输出电路以及将多个伽马电压中的一个伽马电压供给到输出电路作为复位电压的复位单元。
13.解码器可在每个水平时段从多个阶梯波形灰度电压信号中选择一个阶梯波形灰度电压信号。
14.复位电压可为多个伽马电压中的与在前一水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号的最终灰度电压和在当前水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号的初始灰度电压之间的中间值对应的一个伽马电压。
15.复位单元可使用供给到解码器的图像数据的高位来检测在前一水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号和在当前水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号。
16.复位单元可在每个水平时段将复位电压供给到输出电路，并且可在由解码器选择的一个阶梯波形灰度电压信号被供给到输出电路之前，将复位电压供给到输出电路。
17.具有多个灰度电压的多个阶梯波形灰度电压信号中的每个可在每个水平时段逐步增加。
18.具有多个灰度电压的多个阶梯波形灰度电压信号中的每个可每隔一水平时段交替地逐步增加和减少。
19.信号生成器还可包括脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)信号生成电路，脉冲宽度调制(pwm)信号生成电路根据基于振荡信号而生成的数字代码生成多个pwm信号。
20.pwm信号生成电路可包括振荡器、分频器、代码生成器和pwm信号生成器，其中振荡器生成振荡信号，分频器以恒定的分频比对振荡信号的频率进行划分并且生成具有经划分的频率的振荡信号，代码生成器对具有经划分的频率的振荡信号进行计数并且生成数字代码作为计数的结果，pwm信号生成器响应于数字代码来生成多个pwm信号。
21.信道驱动器还可包括使用响应于图像数据的低位从多个pwm信号中选择的任何一个pwm信号来生成多个开关信号的开关信号生成电路。
22.开关信号生成电路可包括选择电路和电平移位器，选择电路响应于图像数据的低位来输出从多个pwm信号中选择的一个pwm信号，电平移位器通过将从选择电路输出的一个pwm信号的电平移位来生成多个开关信号。
23.输出电路可包括电容器和多个开关以及运算放大器，电容器和多个开关响应于多个开关信号，对与选择的阶梯波形灰度电压信号对应的灰度电压执行采样/保持操作，运算放大器放大通过采样/保持操作而保持在电容器中的电压。
24.运算放大器可包括接收基准电压的第一输入端子、连接到电容器的第一端子的第二输入端子和输出端子。电容器可包括连接到第一节点的第二端子。
25.多个开关可包括位于复位单元与第一节点之间的第一开关、位于运算放大器的第二输入端子与运算放大器的输出端子之间的第二开关、位于解码器的输出端子与第一节点之间的第三开关以及位于运算放大器的输出端子与第一节点之间的第四开关。
26.第一开关可在第三开关导通之前导通，并且然后第一开关可在第三开关导通之后关断。
27.根据本发明的实施方式的显示装置包括包含连接到数据线的多个像素的像素单元和向数据线供给数据信号的数据驱动器。
28.数据驱动器包括信号生成器和信道驱动器，信号生成器包括阶梯波形灰度电压信号生成器，阶梯波形灰度电压信号生成器使用最低伽马基准电压、最高伽马基准电压和具有在最低伽马基准电压与最高伽马基准电压之间的大小的多个伽马电压来生成多个阶梯波形灰度电压信号，信道驱动器包括输出从阶梯波形灰度电压信号中选择的一个阶梯波形灰度电压信号的解码器、将与选择的阶梯波形灰度电压信号对应的灰度电压输出到数据线作为数据信号的输出电路以及将多个伽马电压中的一个伽马电压供给到输出电路作为复位电压的复位单元。
29.解码器可在每个水平时段从多个阶梯波形灰度电压信号中选择一个阶梯波形灰度电压信号。
30.复位电压可为多个伽马电压中的与在前一水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号的最终灰度电压和在当前水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号的初始灰度电压之间的中间值对应的一个伽马电压。
31.复位单元可使用供给到解码器的图像数据的高位来检测在前一水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号和在当前水平时段中选择的一个阶梯波形灰度电压信号。
32.复位单元可在每个水平时段将复位电压供给到输出电路，并且可在由解码器选择的一个阶梯波形灰度电压信号被供给到输出电路之前，将复位电压供给到输出电路。
33.具有多个灰度电压的多个阶梯波形灰度电压信号中的每个可在每个水平时段逐步增加。
34.显示装置还可包括伽马基准电压供给单元，伽马基准电压供给单元将最低伽马基准电压、最高伽马基准电压和多个伽马电压供给到数据驱动器。
附图说明
35.图1是示出根据本发明的实施方式的显示装置的示意性框图。
36.图2是示出图1中所示的像素的实施方式的图。
37.图3是图1的信号生成器的示意性框图。
38.图4是用于描述数字阶梯波形灰度电压信号与模拟灰度电压之间的关系的曲线图。
39.图5是图1的信道驱动器的示意性框图。
40.图6是示出脉冲宽度调制(pwm)信号的跟踪过程的曲线图。
41.图7示出了根据实施方式的在采样/保持期间的多个开关之间的时序图。
42.图8示出了8位图像数据被划分为高4位和低4位的表。
43.图9示出了示出在图3的信号生成器和图5的信道驱动器的特定点处的伽马电压电平的曲线图。
44.图10a和图10b是用于描述由于复位单元而产生的效果的曲线图。
45.图11示出了示出根据本发明的另一实施方式的在图3的信号生成器和图5的信道
驱动器的特定点处的伽马电压电平的曲线图。
46.图12是用于描述根据图11的实施方式的效果的曲线图。
具体实施方式
47.在下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行更加详细的描述。在图的整个描述中，相似的附图标记涉及相似的元件，并且相同部件的描述将不再重复。
48.将理解的是，尽管措辞“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应受这些措辞限制。这些措辞仅用于将一个元件、部件、区、层或者部分与另一元件、部件、区、层或者部分区分开。因此，以下讨论的第一“元件”、“部件”、“区”、“层”或“部分”可被称为第二元件、部件、区、层或部分，而不背离本文中的教导。
49.本文中所使用的措辞是仅出于描述特定实施方式的目的，而不旨在进行限制。除非内容另有清楚指示，否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，从而包括“至少一个”。“至少一个(at least one)”将不被解释为限制“一(a)”或者“一(an)”。“或者(or)”意味着“和/或(and/or)”。如本文中所使用的，措辞“和/或”包括相关联所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。还将理解的是，措辞“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”或者“包括(includes)”和/或“包括(including)”，当在本说明书中使用时，指明所陈述的特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集群的存在或添加。
50.图1是示出根据本发明的实施方式的显示装置1的示意性框图。
51.参照图1，根据本发明的实施方式的显示装置1可包括时序控制器100、伽马基准电压供给单元200、数据驱动器300、扫描驱动器400和像素单元500。
52.时序控制器100可接收图像数据以及用于控制图像数据的显示的同步信号和时钟信号。时序控制器100可校正从外部输入的图像数据以适合于像素单元500的图像显示，并且可将经校正的图像数据data提供给数据驱动器300。
53.时序控制器100可输出用于控制数据驱动器300的操作时序的数据控制信号dcs和用于控制扫描驱动器400的操作时序的扫描控制信号scs。另外，时序控制器100可输出用于控制伽马基准电压供给单元200的操作时序和伽马基准电压vref的电压电平的电压控制信号vcs。
54.伽马基准电压供给单元200可将伽马基准电压vref供给到数据驱动器300。这里，伽马基准电压vref可包括与最低灰度级值对应的最低伽马基准电压vgma_l和与最高灰度级值对应的最高伽马基准电压vgma_h。
55.数据驱动器300可连接到多个数据线d1至dm，并且可通过多个数据线d1至dm向像素单元500供给数据信号。数据驱动器300可响应于数据控制信号dcs生成数据信号(或数据电压)，并且可在水平时段期间将生成的数据信号供给到多个数据线d1至dm。这里，m是自然数。
56.作为实例，数据驱动器300可基于伽马基准电压vref生成模拟数据信号，以便具有与图像数据data的位值(或灰度级值)对应的某一电压值。
57.根据实施方式，数据驱动器300可包括信号生成器10和多个信道驱动器20。信号生成器10可根据基于振荡信号而生成的数字代码(4位)来生成多个脉冲宽度调制(pwm)信号track《0:15》和多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16(见图3)。多个信道驱动器20中的每个可通过多个数据线d1至dm，将响应于多个pwm信号track《0:15》、多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16以及图像数据data而生成的数据信号供给到像素单元500。
58.扫描驱动器400可连接到多个扫描线s1至sn，并且可通过多个扫描线s1至sn向像素单元500提供扫描信号。具体地，扫描驱动器400可响应于从时序控制器100接收的扫描控制信号scs，通过将栅极电压的电平移位来输出扫描信号。在实施方式中，扫描驱动器400可设置有多个级电路，并且可顺序地将扫描信号供给到多个扫描线s1至sn。这里，n是自然数。
59.像素单元500可响应于从数据驱动器300供给的数据信号和从扫描驱动器400供给的扫描信号来显示图像。像素单元500可包括连接到多个扫描线s1至sn和多个数据线d1至dm的多个像素px。
60.具体地，响应于供给到多个扫描线s1至sn中的任何一个的扫描信号，以水平线为单位来选择像素px。在这种情况下，由扫描信号选择的多个像素px中的每个可从与其连接的多个数据线d1至dm中的任何一个接收数据信号。用于接收数据信号的多个像素px中的每个可以与数据信号对应的预定亮度发射光。多个像素px中的每个可包括分别用于发射红色光、绿色光和蓝色光的子像素。然而，由根据本发明的子像素所发射的颜色光不限于此。例如，多个像素px中的每个可包括分别用于发射红色光、绿色光、蓝色光和白色光的子像素。
61.根据实施方式，数据驱动器300可通过在每个水平时段供给与图像数据data对应的数据信号来在像素单元500中显示预定图像。扫描驱动器400可在每个水平时段顺序地供给扫描信号，以选择待被供给数据信号的像素px。
62.图2是示出图1中所示的像素px的实施方式的图。具体地，在图2中，为了描述的便利，示出了连接到第n扫描线sn(简称为扫描线sn)和第m数据线dm(简称为数据线dm)的像素。
63.参照图2，每个像素px可包括发光二极管ld和连接到数据线dm和扫描线sn以控制发光二极管ld的像素电路pxc。
64.发光二极管ld的阳极可连接到像素电路pxc，并且发光二极管ld的阴极可连接到第二电压源vss。
65.发光二极管ld可响应于从像素电路pxc供给的电流，以预定亮度来生成光。
66.发光二极管ld可提供为有机发光二极管或诸如微型发光二极管(微型led)的无机发光二极管或量子点发光二极管。此外，发光二极管ld可为由有机材料和无机材料的组合制成的发光二极管。在图2中，像素px被示出为包括单个发光二极管ld，但是在其它实施方式中，像素px可包括多个发光二极管。多个发光二极管可串联、并联或串联且并联地连接。
67.当扫描信号被供给到扫描线sn时，像素电路pxc响应于供给到数据线dm的数据信号来控制供给到发光二极管ld的电流量。为此，像素电路pxc包括连接在第一电压源vdd与发光二极管ld之间的第二晶体管t2、连接在第二晶体管t2、数据线dm与扫描线sn之间的第一晶体管t1以及连接在第二晶体管t2的栅电极与第一电极之间的存储电容器cst。
68.第一晶体管t1的栅电极连接到扫描线sn，并且第一晶体管t1的第一电极连接到数据线dm。第一晶体管t1的第二电极连接到存储电容器cst的一个端子。
69.这里，第一电极设定为源电极和漏电极中的一个，并且第二电极设定为源电极和漏电极中的另一个。例如，当第一电极设定为源电极时，第二电极设定为漏电极。
70.当从扫描线sn供给扫描信号时，连接到扫描线sn和数据线dm的第一晶体管t1导通，从而将来自数据线dm的数据信号供给到存储电容器cst。在这种情况下，存储电容器cst被充电有与数据信号对应的电压。
71.第二晶体管t2的栅电极连接到存储电容器cst的一个端子，并且第二晶体管t2的第一电极连接到存储电容器cst的另一个端子和第一电压源vdd。第二晶体管t2的第二电极连接到发光二极管ld的阳极。
72.第二晶体管t2响应于存储电容器cst中存储的电压值，控制从第一电压源vdd经由发光二极管ld流至第二电压源vss的电流量。在这种情况下，发光二极管ld生成与从第二晶体管t2供给的电流的量对应的光。
73.因为图2的像素px的上述结构仅是本发明的实施方式，所以本发明的像素px不限于该像素的结构。实际上，像素电路pxc可具有能够向发光二极管ld供给电流的电路结构，并且可被选择为本领域当前已知的各种结构中的任何一种。
74.图3是图1的信号生成器10的示意性框图。图4是用于描述数字阶梯波形灰度电压信号与模拟灰度电压之间的关系的曲线图。
75.参照图3，信号生成器10可包括pwm信号生成电路11、灰度电压生成器12和阶梯波形灰度电压信号生成电路13。
76.pwm信号生成电路11可根据基于振荡信号而生成的数字代码(4位)，来生成多个pwm信号track《0:15》。
77.pwm信号生成电路11可包括振荡器11-1、分频器11-2、代码生成器11-3和pwm信号生成器11-4。
78.振荡器11-1可生成具有例如约2.0兆赫(mhz)的频率的振荡信号。另外，振荡器11-1可生成具有约1.5mhz至约2.5mhz的频率的振荡信号。根据实施方式，振荡器11-1可实现为晶体振荡器。
79.分频器11-2可以恒定的分频比来划分振荡器11-1生成的振荡信号的频率，并且可生成具有经划分的频率的振荡信号。例如，分频比可为实数。
80.在实施方式中，例如，当振荡信号的频率为2mhz时，其分频比设定为1的分频器11-2可生成具有0.5微秒(μs)的周期的振荡信号，其分频比设定为2的分频器11-2可生成具有1.0μs的周期的振荡信号，并且其分频比设定为4的分频器11-2可生成具有2.0μs的周期的振荡信号。随着分频比的增加，数据驱动器300(或信号生成器10)所消耗的功率可减少。
81.分频器11-2可包括用于设定分频比的寄存器(未示出)。此外，分频器11-2可生成具有根据在外部寄存器(未示出)中设定的分频比而划分的频率的振荡信号。
82.能够实现为计数器的代码生成器11-3可对具有由分频器11-2生成的经划分的频率的振荡信号进行计数，并且生成数字代码(例如，4位)作为计数结果。例如，代码生成器11-3可对振荡信号的上升沿或下降沿的数量进行计数，并且生成与计数结果对应的k位数字代码(例如，4位)。这里，k是自然数，并且在本说明书中，为了描述的便利，k设定为k＝4。
83.pwm信号生成器11-4可响应于由代码生成器11-3生成的4位数字代码，生成多个pwm信号track《0:15》。例如，如图6中所示，当4位数字代码从0000顺序地增加到1111时，pwm
信号生成器11-4可生成如图6中所示的脉冲宽度以一最低有效位(1“lsb”)为周期增加的多个pwm信号track《0:15》。
84.灰度电压生成器12可生成多个灰度电压v0至v255。在本说明书中，示出了用于生成256个灰度电压v0至v255的电阻串。这里，灰度电压生成器12可使用连接在用于接收最低伽马基准电压vgma_l的第一线vl1与用于接收最高伽马基准电压vgma_h的第二线vl2之间的电阻串，来生成256个灰度电压v0至v255。例如，最低伽马基准电压vgma_l可为9伏特(v)，并且最高伽马基准电压vgma_h可为0v。
85.根据实施方式，灰度电压生成器12可从伽马基准电压供给单元200接收具有在最低伽马基准电压vgma_l与最高伽马基准电压vgma_h之间的大小的多个伽马分接电压vgma_t。
86.多个伽马分接电压vgma_t可包括通过将最低伽马基准电压vgma_l与最高伽马基准电压vgma_h之间的大小差相等地划分为十六份而获得的第一伽马分接电压vgma_t1至第十五伽马分接电压vgma_t15。例如，第一伽马分接电压vgma_t1可具有第一阶梯波形灰度电压信号a1的最终值(即，对应于v15的灰度电压)或第二阶梯波形灰度电压信号a2的初始值(即，对应于v16的灰度电压)。
87.阶梯波形灰度电压信号生成电路13可根据数字代码(4位)来生成多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16。
88.多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16可分别包括多个灰度电压v0至v255的多组灰度电压v0至v15、v16至v31、v32至v47、v48至v63、v64至v79、v80至v95、v96至v111、v112至v127、v128至v143、v144至v159、v160至v175、v176至v191、v192至v207、v208至v223、v224至v239以及v240至v255，而多个灰度电压v0至v255的多组灰度电压v0至v15、v16至v31、v32至v47、v48至v63、v64至v79、v80至v95、v96至v111、v112至v127、v128至v143、v144至v159、v160至v175、v176至v191、v192至v207、v208至v223、v224至v239以及v240至v255根据从pwm信号生成电路11输出的数字代码(4位)而解码。
89.在实施方式中，例如，如图4中所示，第一阶梯波形灰度电压信号a1可包括第一组的灰度电压v0至v15。第二阶梯波形灰度电压信号a2可包括第二组的灰度电压v16至v31。第三阶梯波形灰度电压信号a3可包括第三组的灰度电压v32至v47。第四阶梯波形灰度电压信号a4可包括第四组的灰度电压v48至v63。第五阶梯波形灰度电压信号a5可包括第五组的灰度电压v64至v79。第六阶梯波形灰度电压信号a6可包括第六组的灰度电压v80至v95。第七阶梯波形灰度电压信号a7可包括第七组的灰度电压v96至v111。第八阶梯波形灰度电压信号a8可包括第八组的灰度电压v112至v127。第九阶梯波形灰度电压信号a9可包括第九组的灰度电压v128至v143。第十阶梯波形灰度电压信号a10可包括第十组的灰度电压v144至v159。第十一阶梯波形灰度电压信号a11可包括第十一组的灰度电压v160至v175。第十二阶梯波形灰度电压信号a12可包括第十二组的灰度电压v176至v191。第十三阶梯波形灰度电压信号a13可包括第十三组的灰度电压v192至v207。第十四阶梯波形灰度电压信号a14可包括第十四组的灰度电压v208至v223。第十五阶梯波形灰度电压信号a15可包括第十五组的灰度电压v224至v239。第十六阶梯波形灰度电压信号a16可包括第十六组的灰度电压v240至v255。
90.阶梯波形灰度电压信号生成电路13可包括多个解码器13a-01、13a-02和13a-03至
13a-16以及多个缓存器13b-01、13b-02和13b-03至13b-16。阶梯波形灰度电压信号生成电路13还可包括用于调整延迟时间的延迟电路13c。延迟电路13c还可包括用于存储外部可设定的延迟时间的寄存器(未示出)。
91.因此，延迟电路13c可通过设定的延迟时间来延迟与构成4位数字代码的每位对应的信号。
92.在实施方式中，例如，第一解码器13a-01可接收256个灰度电压v0至v255中的第一组的灰度电压v0至v15，并且可输出包括根据4位数字代码或由延迟电路13c延迟的4位数字代码而解码的第一组的灰度电压v0至v15的第一阶梯波形灰度电压信号a1。
93.也即，如图4中所示，当4位数字代码从0000顺序地增加到1111时，第一解码器13a-01可输出其灰度电压从灰度电压v15顺序地增加到灰度电压v0的第一阶梯波形灰度电压信号a1。
94.以与第一解码器13a-01中的方式相同的方式，当4位数字代码从0000顺序地增加到1111时，第二解码器13a-02至第十六解码器13a-16可分别输出其灰度电压顺序地增加的第二阶梯波形灰度电压信号a2至第十六阶梯波形灰度电压信号a16。
95.多个缓存器13b-01、13b-02和13b-03至13b-16可分别缓存从多个解码器13a-01、13a-02和13a-03至13a-16输出的第一阶梯波形灰度电压信号a1至第十六阶梯波形灰度电压信号a16。多个缓存器13b-01、13b-02和13b-03至13b-16中的每个可实现为单位增益缓存器。多个缓存器13b-01、13b-02和13b-03至13b-16中的每个可实现为运算放大器。
96.由信号生成器10生成的多个pwm信号track《0:15》和多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16可被供给到多个信道驱动器20。
97.图5是图1的信道驱动器20的示意性框图。图6是示出pwm信号的跟踪过程的曲线图。图7示出了根据实施方式的在采样/保持期间的多个开关之间的时序图。图8示出了8位的图像数据data被划分为高4位和低4位的表。
98.参照图5，信道驱动器20可包括数据锁存器21、开关信号生成电路22、解码器23、复位单元24和输出电路25。
99.根据本发明的实施方式，数据锁存器21可从时序控制器100接收并且锁存图像数据data，可将锁存的图像数据data划分为高位du《7:4》和低位dl《3:0》，并且可将经划分的高位du《7:4》输出到解码器23，并且将经划分的低位dl《3:0》输出到开关信号生成电路22。
100.在实施方式中，例如，当图像数据data是8位数据时，数据锁存器21可将锁存的8位的图像数据data划分为高4位du《7:4》和低4位dl《3:0》。
101.信道驱动器20还可包括第一电平移位器26，第一电平移位器26连接在数据锁存器21与解码器23之间并且将高4位du《7:4》中的每位的电平移位。也即，第一电平移位器26可将高4位du《7:4》中的每位的电平移位，以便控制在解码器23中实现的每个开关的操作。因此，解码器23可响应于由第一电平移位器26移位的高4位du《7:4》的电平，输出多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16中的任何一个阶梯波形灰度电压信号。
102.开关信号生成电路22可使用响应于低4位dl《3:0》选自从pwm信号生成器11-4(参见图3)输出的多个pwm信号track《0:15》中的任何一个pwm信号tp来生成多个开关信号s1、s2和s3。
103.开关信号生成电路22可包括用于响应于图像数据data的低4位dl《3:0》而从多个
pwm信号track《0:15》中选择任何一个pwm信号tp的选择电路22-1。
104.当低4位dl《3:0》被输入到选择电路22-1，并且然后多个pwm信号track《0:15》被输入到选择电路22-1时，选择电路22-1可响应于低4位dl《3:0》而从多个pwm信号track《0:15》选择性地输出任何一个pwm信号tp。
105.在实施方式中，例如，如图6中所示，当低4位dl《3:0》为“1010”时，开关《10》可响应于“1010”而导通，并且因此，选择电路22-1可输出pwm信号track《10》。
106.以与以上所描述的相同的方式，图像数据data的低4位dl《3:0》为“0000”、“0001”、“0010”、“0011”、“0100”、“0101”、“0110”、“0111”、“1000”、“1001”、“1011”、“1100”、“1101”、“1110”和“1111”，选择电路22-1可响应于各个低4位dl《3:0》而输出pwm信号track《0》、pwm信号track《1》、pwm信号track《2》、pwm信号track《3》、pwm信号track《4》、pwm信号track《5》、pwm信号track《6》、pwm信号track《7》、pwm信号track《8》、pwm信号track《9》、pwm信号track《11》、pwm信号track《12》、pwm信号track《13》、pwm信号track《14》和pwm信号track《15》。
107.在从选择电路22-1输出的任何一个pwm信号tp的电平增加之后，开关信号生成电路22可生成具有增加的电平的多个开关信号s1、s2和s3。
108.也即，因为从选择电路22-1输出的pwm信号tp的电平为逻辑电平(例如，1.5v或更小)，所以为了控制在输出电路25中实现的每个开关的开关操作，需要高电压电平(例如，4v至6v的电平)。因此，开关信号生成电路22还可包括用于将从选择电路22-1输出的任何一个pwm信号tp的电平移位的第二电平移位器22-2。
109.解码器23可响应于高4位du《7:4》而选择性地输出多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16中的任何一个阶梯波形灰度电压信号vin。解码器23可响应于高4位du《7:4》而选择性地输出第一阶梯波形灰度电压信号a1至第十六阶梯波形灰度电压信号a16。
110.在实施方式中，例如，如图4和图6中所示，当图像数据data的高4位du《7:4》为“0000”时，解码器23可将第一阶梯波形灰度电压信号a1输出到输出电路25。
111.以与以上所描述的相同的方式，当高4位du《7:4》为“0001”、“0010”、“0011”、“0100”、“0101”、“0110”、“0111”、“1000”、“1001”、“1010”、“1011”、“1100”、“1101”、“1110”和“1111”时，解码器23可输出第二阶梯波形灰度电压信号a2至第十六阶梯波形灰度电压信号a16。
112.在由解码器23选择的第一阶梯波形灰度电压信号a1至第十六阶梯波形灰度电压信号a16被供给到将在以下描述的输出电路25之前，复位单元24可使用伽马分接电压vgma_t(参见图3)和图像数据data的高4位du《7:4》来生成复位电压vrst，并且将复位电压vrst供给到输出电路25。例如，多个阶梯波形灰度电压信号a1至a16可在每个水平时段被采样/保持。因此，复位单元24可在每个水平时段将复位电压vrst供给到输出电路25。
113.根据实施方式，复位单元24可将与在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终值与在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始值之间的中间值对应的伽马分接电压vgma_t(参见图3)供给到输出电路25作为复位电压vrst。
114.输出电路25可对包括在从解码器23输出的阶梯波形灰度电压信号vin中的多个灰度电压v0至v255的特定灰度电压的电平执行采样/保持操作，并且可将输出电压vout输出到像素单元500，而输出电压vout使用运算放大器amp通过将凭借采样/保持操作而保持的一电压进行放大来获得。
115.输出电路25可包括电容器ch、多个开关sw1、sw2、sw3和sw4以及运算放大器amp。输出电路25可使用电容器ch和每个开关的开关操作来对包括在从解码器23输出的阶梯波形灰度电压信号vin中的多个灰度电压v0至v255的特定灰度电压的电平执行采样/保持操作，并且可使用运算放大器amp放大并且输出通过采样/保持操作而保持在电容器ch中的电压。
116.也即，输出电路25可对响应于选择的pwm信号tp的多个开关信号s1、s2和s3的时序进行响应，从而对包括在选择的阶梯波形灰度电压信号vin中的多个灰度电压v0至v255中的任何一个灰度电压进行采样和保持。
117.参照图5和图7，当用于控制第一开关sw1的导通/关断的第一开关信号s0从第二电平(例如，低电平)转变为第一电平(例如，高电平)时，第一开关sw1可导通。在这种情况下，电容器ch的左端子的电压va变为复位电压vrst。根据实施方式，可从时序控制器100供给第一开关信号s0。
118.此后，当用于控制第二开关sw2的导通/关断的第二开关信号s1从第二电平(例如，低电平)转变为第一电平(例如，高电平)时，第二开关sw2导通。在这种情况下，运算放大器amp的第二输入端子(例如，反相输入端子)的电压vb设定为基准电压gvref。这里，基准电压gvref可设定为运算放大器amp的电源电压gvdd的一半。此后，当用于控制第三开关sw3的导通/关断的第三开关信号s2从第二电平转变为第一电平时，第三开关sw3导通。在这种情况下，在第三开关信号s2维持第一电平的同时，在电容器ch的左端子中充电有包括在阶梯波形灰度电压信号vin中的多个灰度电压v0至v255中的特定灰度电压的电平，即，期望被采样的灰度电压的电平。
119.因此，电容器ch充电有与电压差(δvi＝vin-vb)对应的电荷，该电压差(δvi＝vin-vb)与将被采样的灰度电压的电平(vin)和电容器ch的右端子的电压vb之间的差对应。
120.在第二开关信号s1和第三开关信号s2从第一电平转变为第二电平之后，当第四开关信号s3从第二电平转变为第一电平时，因为运算放大器amp的输出电压vout为“零”，所以运算放大器amp的第二输入端子的电压vb变为-δvi。在这种情况下，因为运算放大器amp在差分模式下工作，所以运算放大器amp可放大电容器ch中所保持的电压。
121.如图8中所示的表中所示，可通过图像数据data的高位du《7:4》和低位dl《3:0》的组合来确定灰度电压v0至v255。
122.图9示出了示出在图3的信号生成器10和图5的信道驱动器20的特定点处的伽马电压电平的曲线图。图10a和图10b是用于描述由于复位单元24而产生的效果的曲线图。这里，“gamma_top”意味着最大伽马电压，“gamma_bot”意味着最小伽马电压，并且“s/h”意味着采样/保持。
123.参照图3、图5和图9，第一曲线图g1是示出灰度电压生成器12的输出端子处的伽马电压电平的波形图，第二曲线图g2是示出阶梯波形灰度电压信号生成电路13的输出端子处的伽马电压电平的波形图，第三曲线图g3是示出复位单元24与输出电路25连接的第一节点n1处的伽马电压电平的波形图，并且第四曲线图g4是示出输出电路25的输出端子处的伽马电压电平的波形图。
124.参照第一曲线图g1，在灰度电压生成器12的输出端子处，伽马电压可对应于多个灰度电压v0至v255中的每个，并且可具有256个(256pcs)电压电平，256个电压电平中的每个在一个水平时段1h期间维持相同的电平。
125.参照第二曲线图g2，在阶梯波形灰度电压信号生成电路13的输出端子处，伽马电压可被分组为第一阶梯波形灰度电压信号a1至第十六阶梯波形灰度电压信号a16，并且因此可具有在一个水平时段1h期间逐步增加的16个(16pcs)电压电平。在这种情况下，第一阶梯波形灰度电压信号a1至第十六阶梯波形灰度电压信号a16中的每个的伽马电压电平可在一个水平时段1h期间逐步增加。
126.参照第三曲线图g3，在复位单元24与输出电路25连接的第一节点n1处，解码器23可从第一阶梯波形灰度电压信号a1至第十六阶梯波形灰度电压信号a16中选择一个阶梯波形灰度电压信号vin，并且因此伽马电压电平可具有在一个水平时段1h期间逐步增加的一个电压电平。
127.根据实施方式，复位单元24可在每个水平时段1h将复位电压vrst供给到输出电路25。
128.复位单元24可使用从解码器23供给的高4位du《7:4》来检测在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号和在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号。复位单元24可选择多个伽马分接电压vgma_t中的一个伽马分接电压vgma_t，该一个伽马分接电压vgma_t与在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终灰度值和在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始灰度值之间的中间值对应，并且复位单元24可将选择的伽马分接电压vgma_t供给到输出电路25作为复位电压vrst。
129.根据实施方式，复位单元24可通过将在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终灰度值和在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始灰度值之间的差值除以2来获得中间值，并且可设定与中间值对应的伽马分接电压vgma_t作为复位电压vrst。
130.在实施方式中，例如，在复位单元24中，当在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号为第一阶梯波形灰度电压信号a1并且在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号为第十六阶梯波形灰度电压信号a16时，在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终灰度值为v15，在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始灰度值为v240，并且两个值之间的差值为v225。因此，v225除以2为约v112。灰度电压v112对应于第八组的灰度电压v112至v127，并且第八组的灰度电压v112至v127对应于第八伽马分接电压vgma_t8。其结果，复位单元24可从多个伽马分接电压vgma_t中选择第八伽马分接电压vgma_t8作为复位电压vrst。
131.同时，为了稳定的采样/保持操作，必须在至少1/16水平时段((1/16)h)内达到与选择的阶梯波形灰度电压信号vin对应的电压电平。优选地，当在作为1/16水平时段((1/16)h)的一半的1/32水平时段((1/32)h)内达到目标值时，稳定的采样/保持操作是可能的。例如，在采样/保持操作期间的电流消耗i可通过以下等式1来计算。
132.[等式1]
[0133][0134]
其中，ch是指输出电路25的电容器的电容，并且δv是指在前一水平时段(m-1)h中
选择的阶梯波形灰度电压信号的最终值与在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始值之间的差值。
[0135]
参照图10a，当不从复位单元24施加复位电压vrst时，因为在前一水平时段(m-1)h中选择的第一阶梯波形灰度电压信号a1的最终值约为9v，并且在当前水平时段(m)h中选择的第十六阶梯波形灰度电压信号a16的初始值约为1v，所以能够看出差值δv为8v。这里，当通过以上等式1计算时，电流消耗i约为12微安(μa)。然而，在这种情况下，如以下表1中所示，假设输出电路25的电容器的电容为300飞法(ff)，并且(1/32)h是200纳秒(ns)。
[0136]
[表1]
[0137][0138]
另一方面，根据本发明的实施方式，为了稳定地执行采样/保持操作，采样/保持操作可稳定在与在1/17水平时段((1/17)h)内选择的阶梯波形灰度电压信号vin(或斜坡信号)对应的电压电平处。
[0139]
在这种情况下，可通过以下等式2来计算在采样/保持操作期间的电流消耗i。
[0140]
[等式2]
[0141][0142]
其中，ch是指输出电路25的电容器的电容，并且δv是指在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终值与在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始值之间的差值。
[0143]
参照图10b，当在前一水平时段(m-1)h中选择的第一阶梯波形灰度电压信号a1的最终值约为9v，并且在当前水平时段(m)h中选择的第十六阶梯波形灰度电压信号a16的初始值约为1v时，因为从复位单元24施加约5v的第八伽马分接电压vgma_t8作为复位电压vrst，所以能够看出δv约为4v。这里，当通过以上等式2计算时，在采样/保持操作期间的电流消耗i约为6.38μa。然而，在这种情况下，如以下表2中所示，假设输出电路25的电容器的电容为300ff，并且(1/34)h为188ns。
[0144]
[表2]
[0145][0146]
也即，根据实施方式，当与在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终值和在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始值之间的中间值对应的伽马分接电压vgma_t作为复位电压vrst被供给到输出电路25时，与复位单元24不将复位电压vrst供给到输出电路25时相比，在采样/保持操作期间的电流消耗i可减少约1/2倍。
[0147]
再次参照图9的第四曲线图g4，在输出电路25的输出端子处，伽马电压可具有通过采样/保持操作而保持的选择的阶梯波形灰度电压信号vin的16个电压电平中的一个电压电平。一个保持的电压电平，也即，数据信号可在一个水平时段1h期间维持相同的电平。根据实施方式，在当前水平时段(m)h期间供给到像素单元500(参见图1)的数据信号可具有在前一水平时段(m-1)h中通过采样/保持操作而保持的电压电平。在这种情况下，n是指数据驱动器300的分辨率，也即，图像数据data的位的总数，并且k是指图像数据data的高位的数量。
[0148]
在下文中，将描述其它实施方式。在下面的实施方式中，将省略或简化与先前描述的实施方式的配置相同的配置的描述，并且将主要描述区别。
[0149]
图11示出了示出根据本发明的另一实施方式的图3的信号生成器10和图5的信道驱动器20的特定点处的伽马电压电平的曲线图。图12是用于描述根据图11的实施方式的效果的曲线图。这里，“gamma_top”意味着最大伽马电压，“gamma_bot”意味着最小伽马电压，并且“s/h”意味着采样/保持。
[0150]
因为图11中所示的第一曲线图g1和第四曲线图g4与图9的第一曲线图g1和第四曲线图g4基本上相同，所以将省略多余的描述，并且将主要描述图11中所示的第二曲线图g2'和第三曲线图g3'与图9中所示的第二曲线图g2和第三曲线图g3之间的区别。
[0151]
参照图11的第二曲线图g2'，本实施方式中的阶梯波形灰度电压信号生成电路13与根据图9的实施方式的阶梯波形灰度电压信号生成电路13的区别之处在于，本实施方式中的阶梯波形灰度电压信号生成电路13输出包括每隔一水平时段1h交替地按电压值的递增顺序和递减顺序的16个灰度电压的阶梯波形灰度电压信号a1至a16，并且根据图9的实施方式的阶梯波形灰度电压信号生成电路13在每个水平时段1h输出包括按电压值的递增顺序的16个灰度电压的阶梯波形灰度电压信号a1至a16。
[0152]
参照图11的第三曲线图g3'，在复位单元24与输出电路25连接的第一节点n1(参见
图5)处，一个阶梯波形灰度电压信号vin可被选择，并且可具有在每个水平时段1h交替地逐步减少或增加的电压电平。
[0153]
参照图12，如图11中所示，当在前一水平时段(m-1)h中选择第一阶梯波形灰度电压信号a1并且在当前水平时段(m)h中选择第十六阶梯波形灰度电压信号a16时，因为第一阶梯波形灰度电压信号a1具有逐步增加的电压电平，所以第一阶梯波形灰度电压信号a1的最终值可具有约9v的相同电压，但是因为第十六阶梯波形灰度电压信号a16具有逐步减少的电压电平，所以第十六阶梯波形灰度电压信号a16的初始值可改变为约1.5v。在这种情况下，因为从复位单元24施加约5.25v的第七伽马分接电压vgma_t7作为复位电压vrst，所以能够看出δv约为3.75v。这里，当通过以上等式2计算时，在采样/保持操作期间的电流消耗i约为5.98μa。然而，在这种情况下，如以下表3中所示，假设输出电路25的电容器的电容为300ff，并且(1/34)h为188ns。
[0154]
[表3]
[0155][0156]
在前一水平时段(m-1)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的最终值与在当前水平时段(m)h中选择的阶梯波形灰度电压信号的初始值之间的差值δv减少，从而进一步降低了在采样/保持操作期间的电流消耗i。
[0157]
在向解码器供给数量比灰度电压的数量少的斜坡信号的方法中，根据本发明的实施方式的数据驱动器使用伽马分接电压，响应于斜坡信号的起始点来施加复位电压，从而降低了在采样/保持操作期间的平均电流消耗。
[0158]
在向解码器供给数量比灰度电压的数量少的斜坡信号的方法中，根据本发明的实施方式的数据驱动器使用伽马分接电压，响应于斜坡信号的起点来施加复位电压，从而在采样/保持期间维持了斜坡信号的线性操作。
[0159]
然而，本发明的效果不限于上述效果，而是在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。
[0160]
尽管已参照实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将领会的是，在不背离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变化。