CN101377911A - 源极驱动器、显示装置和系统及其数据输出方法 - Google Patents

源极驱动器、显示装置和系统及其数据输出方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种源极驱动器、显示装置和系统及其数据输出方法。源极驱动器的输出方法可包括以下步骤：接收图像数据；将图像数据转换为模拟图像信号；和基于多个延迟的控制信号分布式地输出模拟图像信号，其中，可通过延迟外部控制信号来产生所述多个延迟的控制信号。

Description

源极驱动器、显示装置和系统及其数据输出方法
本申请要求于2007年8月28日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2007-0086648号韩国专利申请的优先权，其内容完整地包含于此，以资参考。
技术领域
这里公开的示例实施例涉及显示装置。更具体地讲，这里公开的示例实施例涉及一种源极驱动器、一种包括所述源极驱动器的显示装置及其数据输出方法。
背景技术
随着信息社会的技术发展，在应用上对显示单元的需求会增加。响应于这些需求，近年来已经研究了各种平板显示单元，例如，包括液晶显示器(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)装置和真空荧光显示器(VFD)装置，以上装置中的一些装置可能已经在多种装置中被用作显示单元。
因为LCD会有很多优点(可包括高画面质量、厚度薄和低功耗)，所以可广泛使用LCD替代传统的阴极射线管(CRT)作为移动显示单元。现在，除了膝上型电脑、便携式多媒体播放器(PMP)和导航系统以外，还可以为多种应用(包括接收广播信号的电视的监视器和计算机系统)开发LCD。
这种LCD装置大致上包括LCD面板和驱动电路，可在LCD面板上表现图像信号，而驱动电路可将外部驱动信号施加到LCD面板。LCD面板可以是这样的显示部件，在该显示部件中，可将液晶注入到两个透明基底(例如，玻璃基底)之间，所述两个透明基底可以隔开一定的间隔被结合。所述两个基底之一可包括：以恒定间隔布置的多条栅极线、垂直于栅极线规则布置的多条数据线、设置在以由栅极线和数据线限定的矩阵布置的像素区域的多个像素电极、以及可用于将信号从栅极线和数据线施加到像素电极的多个薄膜晶体管(TFT)。可以在栅极线和数据线的交叉点形成薄膜晶体管。可将滤色器层、公共电极和黑矩阵层设置在另一基底上。根据这种结构，每当导通信号被顺序地提供给栅极线时，数据信号就可被施加到相应线的像素电极，并且随后图像可被显示在面板上。
此外，在所述两个基底(可以彼此粘结)的背面上，可以设置背光，背光可为面板提供均匀的光源。可用作背光的光源的冷阴极荧光灯(CCFL)可具有以下特性，即，亮度具有与其寿命相反的关系。例如，如果用大电流驱动背光以增加亮度，则会减少寿命。因此，由于较长的寿命会伴随着较低的电流率，所以难以实现高亮度。
许多产品应用会要求高亮度和长寿命。为了满足这些要求，存在这样一种技术，其中，如果在一般的LCD装置中驱动具有普通亮度的屏幕时需要驱动高亮度图像，则该技术可通过及时地向背光灯提供大电流来扩展用于显示装置的亮度的有效域。
通常，因为LCD装置可具有随着其分辨率增加而增加的多条数据线，所以可如图1所示将多个源极驱动器SD1～SD8设置到LCD装置。所述多个源极驱动器可通过单个公共互连连接到时序控制器(未示出)。源极驱动器可通过公共互连顺序地从时序控制器接收并存储图像数据，所述图像数据可对应于一个点。在存储与线相应的所有图像数据后，源极驱动器可同时将图像数据输出到数据线。
可从源极驱动器通过数模转换器(DAC)将存储的图像数据转换为模拟信号。转换后的模拟信号可通过输出缓冲器而在驱动性能方面被提高，并且被同时输出到多条数据线。近年来，根据用于电视机的TFT LCD屏幕扩大的趋势，显示单元不可避免地与大量负载一起运行，所述负载主要可包括容性部件和阻性部件。此外，显示单元现在可改变为具有用于清晰图像的高分辨率，这会导致更多的数据线和用于驱动的源极驱动器。可能需要实现用于高频操作的快的输出速率，这会导致从屏幕消除余像，从而输出缓冲器会浪费相对多的电流量。其结果是，电流消耗率在初始输出操作中会更高，并且伴随有非常陡的电流尖峰。这些电流尖峰会以电磁波的形式辐射，这会降低路径之间的电磁干扰(EMI)特性。
发明内容
示例实施例可通过提供一种能够减少EMI的显示装置及其数据输出方法来解决上述问题。
根据示例实施例的显示装置可通过将模拟电压分布式地(而非以单一整体的方式)传输到面板来运行，以降低EMI。
根据示例实施例，显示装置的源极驱动器可包括可使输出数据被顺序地提供给面板的输出控制电路。
在根据示例实施的显示装置中，输出控制电路可顺序地(而非同时)驱动源极驱动器的输出缓冲器。
示例实施例可提供一种源极驱动器的输出方法，所述方法可包括：接收图像数据；将图像数据转换为模拟图像信号；和分布式地输出模拟图像信号。
根据示例实施例，输出图像信号的步骤可包括放大图像信号。
根据示例实施例，图像信号可被分为多个组，所述多个组可被单独放大。
根据示例实施例，输出图像信号的步骤还可包括：通过延迟外部控制信号来产生多个控制信号。所述多个控制信号中的每个可被相应地施加到组。
根据示例实施例，控制信号可被顺序地延迟预时序间。
根据示例实施例，相邻的控制信号可被延迟预时序间。从源极驱动器的两端输出的控制信号可被同时产生。响应于控制信号的图像信号可以以函数的形式被延迟。
示例实施例可提供一种源极驱动器，所述源极驱动器可包括：数据锁存块，接收并存储图像数据；数模转换器，将图像数据转换为模拟信号；和输出缓冲器块，响应于多个控制信号分布式地输出模拟信号。
根据示例实施例，所述源极驱动器还可包括：输出控制电路，产生所述多个控制信号。
根据示例实施例，输出控制电路可通过延迟外部控制信号来产生所述多个控制信号。
根据示例实施例，可产生顺序延迟参考时间量的所述多个控制信号。
根据示例实施例，相邻的控制信号可被延迟预定时间。从源极驱动器的两端输出的控制信号可被同时产生。
根据示例实施例，输出控制电路可包括多个反相器。
根据示例实施例，输出控制电路可包括多个触发器，所述多个触发器与移位时钟同步地输出所述多个控制信号。
示例实施例还可提供一种可包括源极驱动器的显示装置，所述源极驱动器可包括：数据锁存块，接收并存储图像数据；数模转换器，将图像数据转换为模拟信号；和输出缓冲器块，响应于多个控制信号分布式地输出模拟信号。
根据示例实施例，所述显示装置可通过施加电压来表示灰度。
根据示例实施例，所述显示装置可以是液晶显示装置或电致变色显示装置之一。
示例实施例还可提供一种显示系统，所述显示系统可包括：主机；和接收图像数据和控制信号并显示图像的显示装置，其中，显示装置配置为包括源极驱动器，所述源极驱动器包括：数据锁存块，接收并存储图像数据；数模转换器，将图像数据转换为模拟信号；和输出缓冲器块，响应于多个控制信号分布式地输出模拟信号。
附图说明
通过参照附图对示例实施例进行的详细描述，示例实施例的以上和其他特点和优点将会变得更清楚。附图旨在描述示例实施例，而不应被解释为限制权利要求的预期范围。除非明确标注，否则附图不被考虑为按比例绘出。
图1是传统显示装置的示图；
图2是根据示例实施例的显示装置的框图；
图3是显示根据示例实施例的源极驱动器的实施的框图；
图4是显示驱动图3的源极驱动器的特征的时序图；
图5是示出根据示例实施例的图3所示的输出控制电路的框图；
图6是示出根据示例实施例的图3所示的输出控制电路的框图；
图7是示出包括八个源极驱动器的显示装置的框图；
图8A到图8F显示来自根据示例实施例的源极驱动器的数据驱动电路的各种输出波形；
图9A和图9B显示根据示例实施例的图8A所示的输出波形的输出控制电路，图9A示出具有反相器的输出控制电路，而图9B示出具有触发器的输出控制电路；
图10A和图10B显示根据示例实施例的图8B所示的输出波形的输出控制电路，图10A示出具有反相器的输出控制电路，而图10B示出具有触发器的输出控制电路；
图11A和图11B显示根据示例实施例的图8C所示的输出波形的输出控制电路，图11A示出具有反相器的输出控制电路，而图11B示出具有触发器的输出控制电路；
图12A和图12B显示根据示例实施例的图8D所示的输出波形的输出控制电路，图12A示出具有反相器的输出控制电路，而图12B示出具有触发器的输出控制电路；
图13A和图13B显示根据示例实施例的图8E所示的输出波形的输出控制电路，图13A示出具有反相器的输出控制电路，而图13B示出具有触发器的输出控制电路；
图14A和图14B显示根据示例实施例的图8F所示的输出波形的输出控制电路，图14A示出具有反相器的输出控制电路，而图14B示出具有触发器的输出控制电路；
图15是包括根据示例实施例的显示装置的显示系统的框图；
图16A和图16B显示源极驱动器消耗的电流波形；
图17A和图17B显示频域中图16A和图16B的电流波形；和
图18显示电流的频率特性的仿真结果。
具体实施方式
这里公开了详细的示例实施例。然而，这里公开的特定结构和功能细节仅表示描述示例实施例的目的。然而，示例实施例可以以许多替换的形式被实施，并不应被解释为仅限于这里阐述的实施例。
因此，示例实施例能够具有各种修改和替换形式，而在附图中作为示例显示了其实施例，并且这里将对其进行详细描述。然而，应该理解的是，示例实施例将不限于公开的特定形式，相反，示例实施例覆盖落入示例实施例的范围的所有修改、等同物和替换。在附图的全部描述中，相同的标号表示相同的部件。
应该理解的是，尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件与另一个元件彼此区分。例如，在不脱离示例实施例的情况下，可将第一元件称为第二元件，相似地，可将第二元件称为第一元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
应该理解的是，当元件或层被称为“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，不存在中间元件。应该以相同的方式来解释其他用于描述元件之间的关系的词语(例如，“在...之间”对“直接在...之间”，“与...相邻”对“直接与...相邻”)。
这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制示例实施例。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在这里使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
还应该注意的是，在一些替换实施方式中，示出的功能/动作可不按附图中示出的次序出现。例如，根据所涉及的功能/动作，连续示出的两幅图实际上可基本同时执行，或者有时可以以相反的次序被执行。
图2是根据示例实施例的显示装置10的框图。参照图2，显示装置10可包括时序控制器100、源极驱动器200、栅极驱动器300和面板400。图2所示的显示装置10可以是一种LCD装置。但是，示例实施例可不限于LCD类型。示例实施例还可应用于一种非发射显示装置，非发射显示装置可通过向其自身施加电压来表现灰度图像。例如，本领域技术人员可容易地理解，显示装置10可以是电致变色显示(ECD)装置。根据示例实施例的源极驱动器200可包括输出控制电路250，输出控制电路250用于分布输出数据线驱动信号D1～D3n的时间点以减少EMI。
时序控制器100可输出可从主机(未示出)提供的图像数据信号R、G和B(以下称为“RGB”)，对其进行调整以适应于源极驱动器200和栅极驱动器300所需的时序。此外，时序控制器100可输出控制信号TP、DIO和POL，以控制源极驱动器200和栅极驱动器300。
源极驱动器200可从时序控制器100接收图像数据信号RGB，并且可响应于控制信号TP分布式地输出面板400的数据线驱动信号D1～D3n。通过经由数据线将像素数据分别传输到像素的函数形式进行输出，可从时序控制器100分布式地输出数据线驱动信号D1～D3n。源极驱动器200可包括用于响应于控制信号TP产生多个延迟的控制信号的输出控制电路250。源极驱动器200可响应于相应的延迟的控制信号中的每一个输出数据线驱动信号D1～D3n中的每一个。根据示例实施例，数据线驱动信号D1～D3n的延迟模式可以以不同的形式灵活变化，稍后将结合图3对此进行详细描述。
栅极驱动器300可响应于从时序控制器100输出的控制信号TP，产生用于顺序地驱动栅极线(未示出)的栅极线驱动信号G1～Gm。
面板400可包括栅极线、数据线(未示出)和像素，所述数据线可布置为与栅极线交叉，所述像素可结合到栅极线和数据线。像素可实现为根据通过数据线施加到其的数据驱线动信号来显示灰度。
根据示例实施例的显示装置10可以以分开的组来输出数据线驱动信号D1～D3n，而不是以单一整体的方式输出数据线驱动信号D1～D3n。因此，数据线驱动信号D1～D3n可以不被同时传输到面板400。其结果是，可减少源极驱动器200消耗的电流的急剧波动或最大电流。电流变化率的降低可有助于减少EMI。
图3是显示根据示例实施例的源极驱动器200的框图。参照图3，源极驱动器200可包括移位寄存器块210、数据锁存块220、数模转换器(DAC)230、输出缓冲器块240和输出控制电路250。根据示例实施例，输出控制电路250可响应于控制信号TP产生用于延迟输出缓冲器A1～A3的激活点的控制信号DTP1～DTPn。控制信号DTP1～DTPn的整体延迟率可以以如下方式配置，即，控制信号DTP1～DTPn不会通过影响面板400的充电率而降低画面质量。
移位寄存器块210可与时钟CLK同步地将数字图像数据RGB(可从时序控制器100输入)存储为关于每个像素(3像素＝1点)的信息。数据锁存块220可根据移位寄存器块210的选择与时钟CLK同步地存储数字图像数据RGB。DAC 230可将数据锁存块220的数字图像数据RGB转换为模拟数据信号。输出缓冲器块240可响应于控制信号DTP1～DTPn放大模拟数据信号(可从DAC 230输出)，并且可将放大的模拟数据信号输出到数据线。可通过输出控制电路250顺序地延迟控制信号TP来产生控制信号DTP1～DTPn。
图3所示的控制信号DTP1～DTPn可运行以按照每三个输出缓冲器为一个单元的方式来驱动输出缓冲器A1～A3n。例如，控制信号DTP1可驱动输出缓冲器A1～A3，控制信号DTP2可驱动输出缓冲器A4～A6。控制信号DTPn可驱动输出缓冲器A3n-2～A3n。
为了便于描述，可假设输出控制电路250产生n个控制信号DTP1～DTPn。控制信号的数量n可变。这里，可通过将源极驱动器200的输出的数量除以3的倍数来得出控制信号的数量n。
根据示例实施例，源极驱动器200可响应于延迟的控制信号DTP1～DTPn驱动输出缓冲器A1～A3n。源极驱动器200的数据线驱动信号D1～D3n可以在不同时间以每三个为一组被顺序地输出，而不是以单一整体的方式被输出。因此，相对于传统的源极驱动器，根据示例实施例可在输出数据线驱动信号D1～D3n时减少电流消耗率的急剧变化。这会减少EMI。
图4是显示驱动根据示例实施例的图3的源极驱动器200的示例的时序图。参照图3和图4，源极驱动器200可响应于控制信号TP产生多个延迟的控制信号DTP1～DTPn。延迟的控制信号DTP1～DTPn可用于驱动输出缓冲器A1～A3n。源极驱动器200可输出每个响应于延迟的控制信号DTP1～DTPn而延迟的数据线驱动信号D1～D3n。同时，还可响应于控制信号TP驱动栅极线。
图5是示出根据示例实施例的图3所示的输出控制电路250的框图。参照图5，输出控制电路250可包括多个反相器INV1～INVn。反相器INV1～INVn可配置为将控制信号TP连续地延迟延迟时间TD。
图6是示出根据示例实施例的图3所示的输出控制电路250的框图。参照图6，输出控制电路250可包括多个触发器FF1～FFn。触发器FF1～FFn可以与移位时钟SCLK同步地输出它们的输入信号。移位时钟SCLK可以以延迟时间TD为周期振荡，并且可以通过修改输入到源极驱动器200的时钟CLK被产生。因此，触发器FF1～FFn可响应于控制信号TP分别输出延迟的控制信号DTP1～DTPn。
图2所示的显示装置10可只包括一个源极驱动器200。但是，由于源极驱动器的物理尺寸，可能存在对单个源极驱动器驱动的数据线的限制。一般的显示装置可具有多个源极驱动器。图7是示出包括八个源极驱动器261～268的显示装置的框图。源极驱动器261～268可分别包括输出控制电路271～278。输出控制电路271～278可以与图4所示的输出控制电路相同或基本相似。
参照图7，尽管源极驱动器261～268中的每一个可包括输出控制电路271～278，但是不总是需要将源极驱动器布置为单独包括输出控制电路。可选择地，源极驱动器261～268可共享单个输出控制电路。
源极驱动器261～268可产生可分别被顺序延迟的多个数据线驱动信号。在这种情况下，数据线驱动信号的输出延迟时间之间的差会在源极驱动器261～268的边界被最大化或增大，这会导致图像质量的劣化。为了解决上述问题，可如图8A至图8D来设计源极驱动器的数据驱动电路的输出。参照图8A至图8F，数据线驱动信号可同时从源极驱动器的两端输出。但是，如果即使具有第一点和结束点之间的延迟时间的差，对图像质量也不存在影响，则输出的延迟时间会导致与图8E至图8F一样的波形。
图9A和图9B显示根据示例实施例的图8A所示的输出波形的输出控制电路。图9A示出具有反相器的输出控制电路，而图9B示出具有触发器的输出控制电路。图10A和图10B显示根据示例实施例的图8B所示的输出波形的输出控制电路。图10A示出具有反相器的输出控制电路，而图10B示出具有触发器的输出控制电路。图11A和图11B显示根据示例实施例的图8C所示的输出波形的输出控制电路。图11A示出具有反相器的输出控制电路，而图11B示出具有触发器的输出控制电路。图12A和图12B显示根据示例实施例的图8D所示的输出波形的输出控制电路。图12A示出具有反相器的输出控制电路，而图12B示出具有触发器的输出控制电路。图13A和图13B显示根据示例实施例的图8E所示的输出波形的输出控制电路。图13A示出具有反相器的输出控制电路，而图13B示出具有触发器的输出控制电路。图14A和图14B显示根据示例实施例的图8F所示的输出波形的输出控制电路。图14A示出具有反相器的输出控制电路，而图14B示出具有触发器的输出控制电路。
图15是包括根据示例实施例的显示装置10的显示系统1的框图。参照图15，显示系统1可包括显示装置10和主机30。显示装置10可运行为通过从主机30的图形控制器32接收颜色数据RGB、水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync和dot时钟信号(DCLK)，在面板上表示彩色图像。这里，显示装置10与图2的显示装置相同。
图16A和图16B显示源极驱动器消耗的电流的波形。图16A显示传统显示装置的电流波形的示例，而图16B显示根据示例实施例的显示装置的电流波形的示例。如图16A和图16B所示，根据示例实施例的显示装置在减少峰值电流的变化率方面可优于传统显示装置。
图17A和图17B显示频域中图16A和图16B的电流波形。如图17A和图17B所示，根据示例实施例的显示装置在频率特性方面可优于传统显示装置。图18显示电流的频率特性的仿真结果的示例。参照图18，根据示例实施例的显示装置在降低电流频率方面可比传统显示装置更有效约20dB。
根据示例实施例的显示装置可有助于通过分布式地输出源极驱动器的输出降低显示装置瞬时消耗的峰值电流的倾向。
如上所述，根据示例实施例的显示装置有利于通过顺序地(而非以单一整体的方式)将数据提供给面板来减少EMI。
已经描述了示例实施例，清楚的是可以以许多方式改变示例实施例。这样的改变不被认为脱离示例实施例预期的精神和范围，并且对本领域技术人员来说清楚的是，所有修改将意图被包括在权利要求的范围内。

Claims (16)

1、一种源极驱动器的输出方法，包括:
接收图像数据；
将图像数据转换为模拟图像信号；和
基于多个延迟的控制信号分布式地输出模拟图像信号。
2、如权利要求1所述的输出方法，其中，输出图像信号的步骤包括放大图像信号。
3、如权利要求2所述的输出方法，其中，图像信号被分为多个组，并且图像信号的所述多个组被单独放大。
4、如权利要求3所述的输出方法，其中，输出图像信号的步骤还包括:通过延迟外部控制信号来产生多个延迟的控制信号，并且所述多个延迟的控制信号中的每个延迟的控制信号被施加到所述多个组中的相应组。
5、如权利要求4所述的输出方法，其中，延迟的控制信号被顺序地延迟参考时间量。
6、如权利要求4所述的输出方法，其中，所述多个延迟的控制信号中的相邻的控制信号彼此延迟参考时间量，
从源极驱动器的两端输出的延迟的控制信号被同时产生，和
响应于控制信号以函数的形式延迟图像信号。
7、一种源极驱动器，包括:
数据锁存块，接收并存储图像数据；
数模转换器，将图像数据转换为模拟信号；和
输出缓冲器块，响应于多个延迟的控制信号分布式地输出模拟信号。
8、如权利要求7所述的源极驱动器，还包括:输出控制电路，产生所述多个延迟的控制信号。
9、如权利要求8所述的源极驱动器，其中，输出控制电路通过延迟外部控制信号来产生所述多个延迟的控制信号。
10、如权利要求9所述的源极驱动器，其中，产生顺序延迟参考时间量的所述多个延迟的控制信号。
11、如权利要求10所述的源极驱动器，其中，所述多个延迟的控制信号中的相邻的控制信号被延迟参考时间量，和
其中，从源极驱动器的两端输出的所述多个延迟的控制信号中的延迟的控制信号被同时产生。
12、如权利要求10所述的源极驱动器，其中，输出控制电路包括多个反相器。
13、如权利要求10所述的源极驱动器，其中，输出控制电路包括多个触发器，所述多个触发器与移位时钟同步地输出所述多个延迟的控制信号。
14、一种包括如权利要求7所述的源极驱动器的显示装置。
15、如权利要求14所述的显示装置，其中，所述显示装置是通过施加电压显示灰度的非发射型显示装置，所述非发射型显示装置是液晶显示装置或电致变色显示装置中的一种。
16、一种显示系统，包括:
主机；和
接收图像数据和控制信号并显示图像的显示装置，
其中，接收图像数据和控制信号并显示图像的显示装置被配置为如权利要求14所述的显示装置。
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