驱动集成电路、液晶显示器、显示系统和驱动ic的方法
专利名称：驱动集成电路、液晶显示器、显示系统和驱动ic的方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动集成电路(IC)、 一种液晶显示设备、 一种显示系统和一种驱动集成电路的方法。
背景技术：
液晶显示设备包括第 一基底、第二基底和置于这两个基底之间的液晶层， 像素电极和薄膜晶体管形成在第一基底上，共电极和滤色器形成在第二基底 上。液晶层基于第 一基底的像素电极和第二基底的共电极之间的电位差而扭曲(twist)。由像素电极和共电极之间的电压差导致的扭曲改变穿过液晶层的光 的透射率。向像素电极施加数据电压，向共电极施加共电压。为了延长液晶 分子的寿命，经常地改变施加到液晶层的相对侧上的电极的电压差。在一时 刻可向像素电极施加正电压，而在另一时刻可向像素电极施加负电压，其中， 这两个电压与共电极的电压相差相同的值。这可通过基于共电压向像素电极 施加正图像数据电压和负图像数据电压来实现。正图像数据电压可不必是正 电压，而负图像数据电压可不必是负电压，只要正图像数据电压和负图像数 据电压在共电压上下变化相同的值；例如，如果共电压为IOV，则正图像数 据电压可以为15V,而负图像数据电压可以为5V。然而，会因反沖(kickback)现象(反沖现象是因寄生电容和开关元件的特 性产生的反冲电压而造成的)而发生闪烁(flicker)，其上施加有共电压的共电极 的电压会因与之连接的液晶电容器的反应(reaction)而失真，从而造成显示品 质的劣化。对于每个开关元件，栅极导通电压和冲册极截止电压之差随着沿驱 动开关元件的栅极线的距离而变化。就是这种变化导致反沖现象及相关联的 不期望的闪烁。存储在液晶电容器中的电压没有立即对与之连接的像素电极 的电压的改变作出反应，从而造成显示器的透射水平(transmittance level)的失 真。因此，为了提高显示品质，有必要减少显示器的闪烁和共电极的电压的 失真
发明内容
本发明的一方面在于提供一种提高显示品质的驱动IC。本发明的另一方面在于提供一种提高显示品质的液晶显示设备。本发明的又一方面在于提供一种调整共电压以提高显示品质的显示系统。本发明的又一方面在于提供一种驱动调整共电压以提高显示品质的集成 电路的方法。根据本发明的一个示例性实施例， 一种驱动IC包括接口单元，从外部 接收外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接 收所述内部数据信号并输出对应于所述内部数据信号的第一参考电压；至少 一个共电压输出单元，接收来自共电极的电压和所述第一参考电压，将所述 第一参考电压和所述来自共电极的电压进行比较，并基于比较结果输出共电 压。根据本发明的另一示例性实施例， 一种液晶显示设备包括液晶面板组 件，包括第一基底和第二基底，所述第一基底包括像素电极，所述第二基底 包括共电极；驱动单元，包括存储器、数模转换器和至少一个共电压输出单 元，所述存储器输出内部数据信号，所述数模转换器接收所述内部数据信号 并输出对应于所述内部数据信号的第一参考电压，所述至少一个共电压输出 单元接收所述共电极的电压，将所述第一参考电压与所述共电极的电压进行 比较，并基于比较结果输出共电压。根据本发明的另一示例性实施例， 一种显示系统包括外部信号提供设 备，提供外部数据信号；液晶显示设备，包括液晶面板组件和驱动装置，所 述液晶面板组件包括其上形成有像素电极的第一基底和其上形成有共电极的 第二基底，所述驱动装置包括接口单元、至少一个参考电压输出单元和至少 一个共电压输出单元，所述接口单元接收所述外部数据信号，并输出内部数 据信号，所述至少一个参考电压输出单元接收所述内部数据信号并输出对应 于所述内部数据信号的第 一参考电压，所述至少一个共电压输出单元接收所 述第一参考电压，将所述第一参考电压和所述共电极的电压进行比较，并基 于比较结果输出共电压。根据本发明的另 一示例性实施例， 一种驱动集成电路的方法包括以下步 骤将外部数据信号转换为内部数据信号，并向至少一个参考电压输出单元 提供所述内部数据信号；将所述内部数据信号转换为第一参考电压，并向至少一个共电压输出单元输出所述第 一参考电压；将所述第一参考电压和来自 共电极的电压进行比较；基于比较结果输出共电压。
通过参照附图来更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和 其它方面、特征及优点将变得更加清楚，在附图中图1是示出了根据本发明的显示系统的示例性实施例的框图；图2是图1中所示的液晶显示设备的示例性实施例中的像素的示例性实 施例的等效电路图；图3是示出了造成闪烁现象的等效电路图；图4是示出了施加到图1所示的显示系统的示例性实施例的外部数据信 号的曲线图；图5是示出了图1所示的显示系统的示例性实施例的内部数据信号和时 钟信号的曲线图；图6是更详细地示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的参考电 压输出单元的示例性实施例的电路图；图7A是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共电压输出单 元的示例性实施例的电图；图7B是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共电压输出单 元的另 一示例性实施例的电路图；图8是示出了图7A和图7B中所示的电容器的电压随时间变化的曲线图；图9是示出了从图7A和图7B中所示的共电压输出单元的示例性实施例 输出的共电压的电压随时间变化的曲线图；图IO是示出了根据本发明的显示系统的另一示例性实施例的框图；图11是示出了根据本发明的液晶显示设备的另一示例性实施例的框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的实 施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为局 限于这里阐述的实施例。当然，提供这些实施例使得本公开是彻底的且完全 的，这些实施例将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。相同的标 号始终表示相同的元件。应该理解，当元件被称作在另一元件"上"时，该元件可直接在另一元 件上，或者也可在该元件和另一元件之间存在中间元件。相反，当元件被称 作"直接在另一元件上'，时，不存在中间元件。如这里所用的，术语"和/或" 包括相关的所列项的 一个或多个的任意组合和全部组合。应该理解，尽管在这里会用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、 组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被 这些术语所限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另 一元件、组件、区域、层或部分区别开来。因此，在不脱离本发明教导的情 况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组 件、区域、层或部分。这里所用的术语仅是为了描述具体的实施例，而不意图来限制本发明。 如这里所用的，除非上下文明确地指明，否则单数形式也意图包括复数形式。 还应该理解，术语"包括"或"包含"用在本说明书中时说明存在所述特征、 区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但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/或它们的组的存在或添加。此外，为了描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系，在这里可使 用相对术语，例如"下面的"、"底部"、"上面的"、"顶部"等。应该理解， 相对术语意在包含装置在除了附图中描述的方位之外的不同方位。例如，如 果将一幅图中的装置翻转，则被描述为在其它元件"下"面的元件将随后会 位于其它元件"上"面。因此，根据附图中的具体方位，示例性术语"下面" 可包含"下面"和"上面"两种方位。同样，如果将一幅图中的装置翻转， 则被描述为"在其它元件下方"或"在其它元件之下"的元件将随后位于其 它元件的"上方"。因此，示例性术语"在...下方"或"在...之下"可包含"在... 上方"和"在...下方"两种方位。本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还应该理解， 除非这里明确定义，否则术语例如在通用的词典中定义的术语应被解释为具 有与相关领域和本^>开的上下文中它们的意思相 一致的意思，而不应理想地
或过于正式地解释它们的意思。在这里参照剖视图来描述本发明的示例性实施例，剖视图是本发明的理 想化实施例的示意性图示。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差的变 化引起的示例的形状变化。因此，本发明的实施例不应被解释为局限于这里 图示的区域的特定形状，而是包括例如由制造所造成的形状上的偏差。例如， 示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙和/或非线性特征。另外，示出的锐 角可能为圆角。因而，图中示出的区域实质上是示意性的，它们的形状并不 意图说明区域的精确形状，也不意图限制本发明的范围。在下文中，将参照附图来详细描述本发明。图1是示出了根据本发明的显示系统的示例性实施例的框图，图2是图 1中所示的液晶显示设备的示例性实施例中的像素的示例性实施例的等效电 路图。参照图1，根据本发明的显示系统10的示例性实施例包括外部信号提供 设备100和液晶显示设备200。液晶显示设备200包括驱动集成电路(IC)300 和液晶面才反组4牛400。当外部信号提供设备100向液晶显示设备200提供外部数据信号EXDAT 和时钟信号CLK时，驱动IC 300利用从液晶面板组件400反馈的共电极的 电压FB输出多个共电压Vcom—1至Vcom—n。驱动IC 300在内部产生对应于 外部数据信号EXDAT的第一参考电压REF1—1至REF1—n。输出共电压Vcom一l至Vcom—n中的每个具有直流分量或交流分量。直 流分量对应于第一参考电压REF1—1至REFl一n，利用反馈的共电极的电压 FB产生交流分量。这里，具有直流分量的第一参考电压REF1—1至REFl_n 对应于外部信号提供设备IOO提供的外部数据信号EXDAT，这将减少闪烁现 象(在下文更详细地描述)，交流分量对应于共电极的电压FB,这将减少共电 压Vcom—1至Vcom—n中的每个的失真(在下文更详细地描述)。在一个示例性实施例中，显示系统10可以是用于液晶显示设备200的测 试系统。即，当制造商对液晶显示设备200执行测试时，通过外部信号提供 设备100向液晶显示设备200提供外部数据信号EXDAT，以输出共电压 Vcom—1至Vcom—n，从而在用户使用液晶显示设备之前使闪烁现象最小化。 否则，当用户使用液晶显示设备200时，用户通过外部信号提供设备100向 液晶显示设备200提供外部数据信号EXDAT，并调整共电压VcomJ至Vcom一n,以提高显示品质。在这些示例性实施例中的任一示例性实施例中， 外部信号提供设备100可以是计算机。.在下文中，将详细描述每个功能块。首先，为了减少液晶显示设备200 的闪烁，外部信号提供设备100提供外部数据信号EXDAT。其中制造商或用 户可利用外部信号提供设备100向液晶显示设备200提供外部数据信号 EXDAT,以减少液晶显示设备200的闪烁。下文将参照图3和图4来描述外 部数据信号EXDAT和闪烁。驱动IC 300接收外部数据信号EXDAT和时钟信号CLK，并输出对应于 外部数据信号EXDAT的多个共电压Vcom—1至Vcom—n。驱动IC 300包括接口单元320、 一个或多个参考电压输出单元350—1至 350—n以及一个或多个共电压输出单元360_1至360—n，其中，n为正整数。 在下文中，假设驱动IC 300包括n个参考电压输出单元350—1至350—n和n 个共电压输出单元360—1至360—n。接口单元320将外部数据信号EXDAT转换为内部数据信号INDAT，并 串行地向多个参考电压输出单元350—1至350—n提供该内部数据信号INDAT。 这里，接口单元320可包括内部集成电路310(在下文中，称作"I2C"),内 部集成电路是一种串行数字接口 。下面将更详细地讨i仑从EXDAT到INDAT 的转换。fC接口是二线式接口，并包括串行数据线SDA和串行时钟线SCL,串 行数据线SDA用于执行主设备(master)和从设备(slave)之间的数据通信，串行 时钟线SCL用于控制主设备和从设备之间的通信，并使该通信同步。即，用作主设备的外部信号提供设备IOO通过串行数据线SDA提供外部 数据信号EXDAT，通过时钟线SCL提供时钟信号CLK。在本示例性实施例 中，通过一条串行数据线SDA串行提供内部数据信号INDAT，内部数据信 号INDAT被提供给用作从设备的多个参考电压输出单元350_1至350—n。这 种数据通信称为串行接口。用作从设备的多个参考电压输出单元350—1至 350—n根据时钟信号CLK同步，并接收通过串行数据线SDA提供的内部数 据信号INDAT。在本示例性实施例中，I2C接口块310将外部数据信号EXDAT转换为内 部数据信号INDAT,可通过多个参考电压输出单元350—1至350一n对内部数 据信号INDAT进行处理。在一个示例性实施例中，I2C接口块310将外部数
据信号EXDAT转换为包括晶体管-晶体管逻辑(TTL)信号的内部数据信号 INDAT。然而，接口单元320可包括串行数据线SDA和串行时钟线SCL,而 不具有120^妻口块310。在这样的示例性实施例中，外部数据信号EXDAT可 以与内部数据信号INDAT —样。下文将参照图5来描述内部数据信号INDAT 和时钟信号CLK。同时，多个参考电压输出单元350—1至350—n根据外部信号提供设备100 提供的内部数据信号INDAT分别输出第一参考电压REF1—1至REF1—n。参 考电压输出单元350—1至350—n可分别包括输出第一参考电压REF1_1至 REFl—n(为模拟电压)的数^t转换器340—1至340—n,并对应于内部数据信号 INDAT，将参照图6对其进行更详细的讨论。这里，第一参考电压REF1一1至REF1—n具有减少闪烁的电压电平，该 电压电平变为从各共电压输出单元360—1至360—n输出的共电压Vcom—1至 Vcom—n中的每个的直流分量。下文将参照图6描述参考电压输出单元350J 至350一n中的每个的内部电路及其操作。多个共电压输出单元360—1至360—n中的每个接收从液晶面板组件400 的共电极反馈的共电极的电压FB，并将第一参考电压REF1—1至REFl—n中 的每个与共电极的电压FB进行比较。根据比较结果，共电压输出单元360—1 至360一n中的每个输出共电压Vcom—1至Vcom—n中相应的一个。具体地讲， 共电压输出单元360—1至360—n中的每个基于反馈的共电极的电压FB产生 交流分量，并将产生的交流分量与由第一参考电压REFl—1至REFl—n中的每 个提供的直流分量混合。为了显示运动图像，显示器必须快速显示连续的单个图像(也称为"帧")。 多帧的快速显示被连续地一起观看时，产生对运动图像的错觉。当向液晶面 板组件400的像素电极施加用于每帧的极性不同的图像数据电压时，由于像 素电极和共电极构成的电容分量造成液晶面板组件400的共电极的电压FB 失真。即，因液晶电容器使得共电极的电压FB与施加到像素电极的图像数 据电压结合(couple)。结果，共电极的电压FB失真，例如，不恒定。这里， 失真分量为直流类型的失真。因此，需要产生相对于失真分量相位相反的交 流分量，并将该交流分量与第一参考电压REFl—1至REFl一n中的每个混合， 以输出共电压Vcom—1至Vcom—n，从而减少闪烁和失真。即，修改第一参考 电压REFl—1至REFl—n中的每个，并输出共电压Vcom一l至Vcom_n中的每
个，从而即使因电压FB与图像数据电压结合(couple)所造成的失真而使得共 电极的电压FB下降，也可通过第一参考电压REF1—1至REFl一n使共电极的 电压FB保持恒定。'下文将参照图7A和图7B描述利用共电压输出单元360—1至360_11中的 每个的单独的内部电路和反馈的共电极的电压FB输出共电压Vcom—1至 Vcom—n中的每个的过程。同时，图1示出了从液晶面板组件400反馈一个共 电极的电压FB并将该电压FB提供给共电压输出单元360—1至360—n中的每 个的示例性实施例。然而，本发明不限于此，可选的示例性实施例包括其中 共电压输出单元360—1至360—n中的每个可从共电极的不同部分接收电压FB 的构造。这个可选的示例性实施例对于电压FB在共电极的每个部分可能不 同的情形特别有效。液晶面板组件400将共电极的电压FB返回至共电压输出单元360—1至 360—n中的每个，接收共电压Vcom—1至Vcom—n，并显示图像。参照图2，液晶面板组件400中的一个像素包括第一面板410，薄膜晶 体管(TFT)和像素电极PE形成在其上；第二面板420，共电极CE形成在其上； 液晶层430，置于这两个面4反之间。滤色器CF可形成在第二面板420的共电极CE的部分区域内，以面对第 一面板410的像素电极PE。像素包括开关元件Q，连接在第i栅极线Gi 和第j数据线Dj之间；液晶电容器Clc,连接到开关元件Q;存储电容器Cst。当向液晶面板组件400的共电极施加驱动IC 300所提供的共电压 Vcom—1至Vcom—n日+,减少了闪烁现象。即使施加极性不同的图像数据电压， 共电极的电压FB也没有失真，从而提高了显示品质。这里，将参照图3和图4来描述闪烁和被提供的用来减少闪烁的外部数 据信号。图3是示出了闪烁的电路图，图4是示出了图1中所示的外部数据 信号的曲线图。图3是示出了造成闪烁现象的等效电路图。图3的等效电路包括像素， 该像素包括开关元件Q;寄生电容器Cgd,形成在开关元件Q的漏电极d 和第i栅极线Gi之间；液晶电容器Clc，形成在像素电极PE和共电极之间； 存储电容器Cst，形成在像素电极PE和被施加存储电压Vst的存储电极之间。图4是示出了施加到图1所示的显示系统的示例性实施例的外部数据信 号的曲线图。该曲线图示出了在两个连续帧内，施加到图3中示出的像素PX的栅极信号Vg、数据信号Vd、像素电极电压Vc、共电极的电压FB和第一 参考电压REF1—1。这里，将描述用来减少闪烁的外部数据信号EXDAT。为 了便于说明，没有考虑共电极的电压FB的失真现象。示出了共电极的电压 FB的直流分量和具有共电压Vcom—1的直流分量的第一参考电压REF1—1。栅极信号Vg为栅极导通/截止电压Von/Voff，并在每一帧被顺序地提供 给图3中示出的第i栅极线Gi。数据信号Vd在第一帧FRAME1内具有正图 像数据电压POS,然后在第二帧FRAME2内变为负图像数据电压NEG。通 过第j数据线Dj向像素电极PE(见图3)提供数据信号Vd。具体地讲，当在第一帧FRAME1期间，向像素电极PE施加正图像数据 电压POS时，像素电极电压Vc基本上等于正图像数据电压POS。如果向开 关元件Q的栅电才及g施加栅极截止电压Voff,则栅电极g的电压迅速降低， 并结合到(couple to)寄生电容器Cgd。结果，像素电极电压Vc降低。由于这 种反沖现象，像素电极电压Vc变得比正图像数据电压POS低反沖电压AV。以相同的方式，在第二帧FRAME2期间，像素电极电压Vc降低反冲电 压AV,而变得比负图像数据电压NEG低。即，液晶面板组件400的像素电极电压Vc因反冲现象而降低了预定的 电平。因此，基于共电极的电压FB，正图像数据电压POS的均方根(RMS) 值变得与负图像数据电压NEG的RMS值不同，/人而发生闪烁。换言之，正 图像数据电压POS与共电极的电压FB之差的绝对值不同于负图像数据电压 NEG与共电极的电压FB之差的绝对值。在图4中示出的示例性实施例中， 正图像数据的电压更靠近于共电极的电压FB，而负图像数据更远离共电极的 电压FB;从而图像数据和共电极之间的电压差的大小在连续的帧内变化。这 种图像数据的变化将使得显示装置在一帧内的透光率不同于显示装置在连续 的帧内的透光率，这种不期望的从帧到连续的帧的透光率的变化就是闪烁现 象。根据本发明的示例性实施例，第一参考电压REF1—1使正图像数据电压 POS的RMS值与负图像数据电压NEG的RMS值相等。第一参考电压REF1—1 为与外部数据信号EXDAT对应的模拟电压。即，为了减少闪烁，制造商或 用户通过外部信号提供设备IOO(见图1)向液晶显示设备200提供对应于第一 参考电压REF1一1的外部数据信号EXDAT。因此，能够减少液晶显示设备 200(见图l)的闪烁，并能够提高其显示品质。将参照图5来描述用来减少闪烁而传输内部数据信号和时钟信号的方 法。图5是示出了图1所示的显示系统的示例性实施例的内部数据信号和时 钟信号的曲线图。参照图5,串行数据线SDA上的信号包括起始信号S、寻址信号ADR、 应答信号ACK、读/写信号R/W和内部数据信号INDAT。具体地讲，当时钟信号CLK处于高电平且起始信号S从高电平变为低电 平时，开始传输寻址信号ADR、应答信号ACK、读/写信号R/W和内部lt据 信号INDAT。寻址信号ADR是用于指定多个参考电压输出单元350—1至350—n中的 一个参考电压输出单元的信号。即，7位寻址信号可指定128(27)个参考电压 输出单元350_1至350—n。读/写信号R/W通知外部信号提供设备100和参考电压输出单元350—1 至350—n之间的数据传输方向。根据本发明的当前示例性实施例，由于在写 操作的情况下，外部信号提供设备100向多个参考电压输出单元350—1至 350—n提供内部数据信号INDAT,所以时钟信号CLK可处于低电平。应答信号ACK是通知参考电压输出单元350—1至350_n中由寻址信号 ADR指定的那个参考电压输出单元并通知外部信号提供设备100该寻址信号 是否指定了其它的参考电压输出单元350—1至350一n的信号。例如，由一个 寻址信号ADR指定的第一参考电压输出单元350—1向外部信号提供设备100 传输处于低电平的应答信号ACK，其它参考电压输出单元350—2至350一n向 外部信号提供设备100传输处于高电平的应答信号ACK。继续上面提供的示例，当外部信号提供设备IOO接收到处于低电平的应 答信号ACK时，外部信号提供设备100向对应的参考电压输出单元350_1 传输内部数据信号INDAT，直到接收到处于高电平的应答信号ACK为止。 当外部信号提供设备IOO接收到处于高电平的应答信号ACK时，外部信号提 供设备IOO停止传输内部数据信号INDAT，并提供起始信号S、寻址信号ADR 等，从而向其它参考电压输出单元350—2至350一n传输内部数据信号INDAT。虽然已经参照其中接口单元320包括I2C接口的示例性实施例描述了接 口单元320 ，但是可选的示例性实施例包括其中可由串行外围接口 (在下文中， 称作"SPI")构成接口单元320的构造，串行外围接口为三线式接口。虽然
在附图中没有示出，但是SPI接口包括用于发送数据的第一串行数据线、用 于接收数据的第二串行数据线和用于同步的串行时钟线。将参照图6更详细地描述对接口单元提供的内部数据信号进行处理的参考电压输出单元350。图6是更详细地示出了如图1所示的显示系统的示例 性实施例的参考电压输出单元的示例性实施例的电路图。参照图6，参考电压输出单元350_1至350_n分别包括存储器330_1至 330_n和数模转换器340—1至340—n。现在回到共电压失真这个问题，存储器330—1至330_n中的每个从外部 信号提供设备100接收内部数据信号INDAT,并存储接收到的内部数据信号 INDAT。因此，即使当外部信号提供设备100不提供外部数据信号EXDAT 时，存储器330—1至330一n也可分别向数模转换器340_1至340一n提供内部 数据信号INDAT，连续地输出第一参考电压REF1—1至REF1—n。在图6中，第一存储器330J至第n存储器330—n功能性地分开。然而， 示例性实施例包括其中第一存储器330—1至第n存储器330—n物理分开的构 造以及其中第一存储器330—1至第n存储器330_n中的一些物理连接的构造。 存储器330—1至330—n中的每个存储对应于I2C系统的7位内部数据信号 INDAT，存储器330—1至330—n中的每个可以是非易失性存储器。在一个示 例性实施例中，存储器330—1至330—n中的每个可以是电可擦除可编程只读 存储器(EEPROM)。
数模转换器340_1至340—n相应地输出对应于内部数据信号INDAT的模 拟电压类型的第一参考电压REF1一1至REF1—n。即，用来减少闪烁的内部数 据信号INDAT被转换为相应的第一参考电压REF1—1至REF1—n，第一参考 电压REF1—1至REF1—n中的每个变为共电压Vcom—1至Vcom—n中的每个的 直流分量。
这里，将参照图7A至图9来描述利用具有直流分量的第一参考电压和 对应于反馈的共电极的电压的交流分量输出共电压的共电压输出单元。图7A 是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共电压输出单元的示例性 实施例的电路图。图7B是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共 电压输出单元的另一示例性实施例的电路图。图8是示出了图7A和图7B中 所示的电容器的电压随时间变化的曲线图。图9是示出了从图7A和图7B中 所示的共电压输出单元的示例性实施例输出的共电压的电压随时间变化的曲线图。参照图7A,共电压输出单元360—1至360—n分别包括电容器Cl至Cn、 运算放大器0P1至OPn和多个电阻器Rl至R2n。从液晶面板组件400反馈共电极的失真电压FB,并向各共电压输出单元 360—1至360—n提供该失真电压FB。因液晶电容器对施加的像素电极电压的 改变的反应而造成失真电压FB。另外，如图7B所示，共电压输出单元360—1至360—n中的每个可接收共电极的多个部分处的共电极的对应的电压FB—1、 FB—2.....FB—n。优选地，可以从向对应的共电压输出单元360—1至360—n施加共电压Vcom一l至Vcom—n中的每个的位置处反馈共电极的各电压FB—1、 FB—2.....FB—n中的每个。参照图8，共电极的电压FB结合到(coupleto)图像数据电压IMVOL，并 由此而失真。具体地讲，如果向像素电极施加正图像数据电压POS，则共电 极的电压FB因液晶电容器Clc(见图2)的电荷的改变而升高。如果向像素电 极施加负图像数据电压NEG,则共电极的电压FB因液晶电容器的电荷的改 变而降低。共电极的电压FB如图8中所示失真。共电压输出单元360—1至360—n中的每个的电容器.C1-Cn分别向运算放 大器OP1至OPn中的每个提供具有共电极的电压FB的失真直流分量的第二 参考电压REF2。即，第二参考电压节点N(见图7A和图7B)处的电压变为第 二参考电压REF2。如图9所示，运算放大器OP1至OPn中的每个放大第二参考电压REF2 与对应的参考电压输出单元350—1至350—n所提供的第一参考电压REF1一1 至REF1—n中的每个参考电压之差，并输出共电压Vcom—1至Vcom—n。即， 通过从直流第一参考电压REF1_1至REF1—n中的每个减去第二参考电压 REF2得到共电压Vcom—1至Vcom—n中的每个。当向液晶面板组件400提供共电压Vcom一l至Vcom一n时，即使液晶电 容器Clc(见图2)造成失真，共电压Vcom_l至Vcom一n也使失真被补偿(offset), 从而共电极的电压FB可与第一参考电压REF1J至REF1—n保持相同的电平。 即，共电极的电压FB ^皮保持到预定的直流电压电平。因此，不发生闪烁，并且共电极的电压FB没有失真而是被保持到预定 的直流电压。结果，能够提高液晶显示设备200(见图l)的显示品质。
才艮据显示系统IO(见图l)，可容易地调整共电压Vcom_l至Vcom—n乂人而 提高显示品质。在另一示例性实施例中，参考电压输出单元350_1至350—n 的数量和共电压输出单元360—1至360—n(见图l)的数量增大，因而能够获得 优良的显示品质。在这个示例性实施例中，可容易地调整共电压Vcom—1至 Vcom—n。图IO是示出了根据本发明的显示系统11的另一示例性实施例的框图。 由相同的标号表示相似的组件，为了便于说明，将省略对这些组件的描述。参照图10，与前面描述的示例性实施例不同，驱动IC301包括并行接口 单元32L例如，如图IO中所示，在n个参考电压输出单元350—1至350_11 用作从设备的情况下，外部信号提供设备101分别通过n条并行数据线PDL—1 至PDL—n向n个参考电压输出单元350—1至350_n提供外部数据信号 EXDAT—1至EXDAT—n。即，接口单元321包括多条并行数据线PDL—1至PDL—n和多个计数器 311—1至311—n,并通过多条并行数据线PDL—1至PDL—n向多个参考电压输 出单元350—1至350—n传输外部信号提供设备101提供的外部数据信号 EXDAT—1至EXDAT—n。计数器311—1至311—n分别接收外部数据信号EXDAT—1至EXDAT—n， 将接收的外部数据信号EXDAT—1至EXDAT—n转换成多个内部数据信号 INDAT—1至INDAT—n,并向第一参考电压输出单元350_1至350—n提供转换 后的内部数据信号INDAT—1至INDAT—n。这里，当外部数据信号EXDAT一l 至EXDAT—n中的每个为脉冲串(pulse train)(具有基于预定电压的高电平和低 电平)时，计数器311—1至311_n中的每个可以是加法/减法计数器(up/down counter),加法/减法计数器通过对高电平计数而增大或通过对低电平计数而减然而，计数器311一1至311一n不限于加法/减法计数器，而可以以各种形 式来实现。在一个示例性实施例中，计数器311_1至311—n中的每个可以是 在对处于高电平的外部数据信号EXDAT—1至EXDAT一n进行计数的同时而减 1的减法计数器或加1的加法计数器。包括接口单元321的显示系统11可利用外部信号提供设备101来容易地 调整共电压Vcom一l至Vcom—n，并且可^t是高显示品质。图11是示出了根据本发明的液晶显示设备的另一示例性实施例的框图。
相同的标号用于与图1中所示的部件相似的部件，为了1"更于说明，将省略对 这些组件的描述。参照图11，液晶显示设备201包括液晶面板组件400和驱动装置302。 驱动装置302包括存储器单元330、 一个或多个数;漠转换器340_1至340—n 及一个或多个共电压输出单元360—1至360—n。在根据本发明示例性实施例的显示系统10和ll(见图1和图IO)中，当 调整共电压Vcom—1至Vcom—n以防止产生闪烁时，去除了外部信号提供设 备100和IOI(见图1和图10)。即，通过转换存储在存储器330—1至330—n(见 图6)中的内部数据信号INDAT来产生不产生闪烁的共电压Vcom—1至 Vcom—n。此外，可去除驱动IC 300(见图l)的接口单元320(见图1)。因此，如图11中所示，液晶显示设备201包括存储器单元330,输出 预定的内部数据信号INDAT—1至INDAT—n; —个或多个数模转换器340—1 至340—n, /人对应的存4渚器330—1至330—n接收内部数据信号INDAT—1至 INDAT—n,并输出模拟类型的第一参考电压REF1—1至REF1—n;共电压输出 单元360—1至360一n，接收共电极的电压FB和第一参考电压REF1_1至 REF1—n中的每个，将接收的共电极的电压FB与第一参考电压REF1—1至 REF1—n中的每个进行比较，并基于比较结果输出共电压Vcom—1至Vcom—n。如上所述，根据本发明示例性实施例的驱动IC、液晶显示设备和显示系 统可减少闪烁和共电极的电压的失真，从而提高了显示品质。虽然已经结合本发明的示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术 人员应该清楚，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对本发明进行各 种修改和改变。因此，应该明白，上述示例性实施例在所有方面不是限制性 的而是说明性的。
权利要求
1、一种驱动集成电路，包括接口单元，从外部接收外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接收所述内部数据信号并输出对应于所述内部数据信号的第一参考电压；至少一个共电压输出单元，接收来自外部的第一共电压和所述第一参考电压，将所述第一参考电压和所述第一共电压进行比较，并基于比较结果输出第二共电压。
2、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述接口单元为串行数字接口。
3、 如权利要求2所述的驱动集成电路，其中，所述接口单元为内部集成 电路。
4、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述参考电压输出单元中 的每个包括将所述内部数据信号转换为所述第一参考电压的数模转换器，其 中，所述第一参考电压为模拟电压。
5、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述参考电压输出单元中 的每个包括存储所述内部数据信号的存储器和将所述内部数据信号转换为所 述第一参考电压的数模转换器，其中，所述第一参考电压为模拟电压。
6、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述共电压输出单元中的 每个包括运算放大器。
7、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述共电压输出单元中的 每个包括电容器，接收所述第一共电压并输出交流第二参考电压； 运算放大器，将所述第一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
8、 一种液晶显示设备，包括液晶面板组件，包括其上形成有像素电极的第一基底和其上形成有共电 极的第二基底；驱动单元，包括存储器、数模转换器和至少一个共电压输出单元，所述 存储器输出内部数据信号，所述数模转换器接收所述内部数据信号并输出对 应于所述内部数据信号的第一参考电压，所述至少一个共电压输出单元接收 所述共电极的电压，将所述第一参考电压与所述共电极的电压进行比较，并 基于比较结果输出共电压。
9、 如权利要求8所述的液晶显示设备，其中，对应于所述内部数据信号的所述第 一参考电压使闪烁最小化。
10、 如权利要求8所述的液晶显示设备，其中，所述共电压输出单元中 的每个包括电容器，接收所述共电极的电压并提供具有交流的第二参考电压； 运算放大器，将所述第一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
11、 一种显示系统，包括 外部信号提供设备，提供外部数据信号；液晶显示设备，包括液晶面板组件和驱动装置，所述液晶面板组件包括 其上形成有像素电极的第一基底和其上形成有共电极的第二基底，所述驱动 装置包括接口单元，接收所述外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接收所述内部数据信号并输出对应于所述内部数据信号的第 一参考电压；至少一个共电压输出单元，接收所述第一参考电压，将所述第一参 考电压和所述共电极的电压进行比较，并基于比较结果输出共电压。
12、 如权利要求11所述的显示系统，其中，所述接口单元为串行数字接口 。
13、 如权利要求12所述的显示系统，其中，所述接口单元为内部集成电路。
14、 如权利要求13所述的显示系统，其中，所述参考电压输出单元中的 每个包括存储器，接收并存储所述内部数据信号；数模转换器，将所述内部数据信号转换为所述第一参考电压，其中，所 述第一参考电压为模拟电压。
15、 如权利要求13所述的显示系统，其中，所述共电压输出单元中的每 个包括电容器，接收所述共电极的电压，并提供交流第二参考电压； 运算放大器，将所述第一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
16、 如权利要求11所述的显示系统，其中，所述接口为并行接口。
17、 如权利要求16所述的显示系统，其中，所述接口包括至少一个计数器，所述至少 一个计数器对处于高电平和低电平中的至少 一个的外部数据信 号的数量进行计数，并将所述外部数据信号转换为所述内部数据信号。
18、 如权利要求16所述的显示系统，其中，所述参考电压输出单元中的 每个包括将所述内部数据信号转换为所述第一参考电压的数沖莫转换器，其中， 所述第一参考电压为模拟电压。
19、 如权利要求18所述的显示系统，其中，所述参考电压输出单元中的 每个还包括存储所述内部数据信号的存储器。
20、 如权利要求16所述的显示系统，其中，所述共电压输出单元中的每 个包括电容器，接收所述共电极的电压并提供交流第二参考电压； 运算放大器，将所述第 一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
21、 一种驱动集成电路的方法，所述方法包括以下步骤 将外部数据信号转换为内部数据信号，并向至少一个参考电压输出单元提供所述内部数据信号；将所述内部数据信号转换为第一参考电压，并向至少一个共电压输出单 元输出所述第一参考电压；将所述第 一参考电压和来自共电极的电压进行比较；基于比较结果输出共电压。
全文摘要
本发明提供了一种驱动IC。该驱动IC包括接口单元，从外部接收外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接收内部数据信号并输出对应于内部数据信号的第一参考电压；至少一个共电压输出单元，接收来自共电极的电压和第一参考电压，将第一参考电压和来自共电极的电压进行比较，并基于比较结果输出共电压。
文档编号G09G5/00GK101118730SQ20071014021
公开日2008年2月6日 申请日期2007年8月3日 优先权日2006年8月3日
发明者金钟雨 申请人:三星电子株式会社
技术领域：
本发明涉及一种驱动集成电路(IC)、 一种液晶显示设备、 一种显示系统和一种驱动集成电路的方法。
背景技术：
液晶显示设备包括第 一基底、第二基底和置于这两个基底之间的液晶层， 像素电极和薄膜晶体管形成在第一基底上，共电极和滤色器形成在第二基底 上。液晶层基于第 一基底的像素电极和第二基底的共电极之间的电位差而扭曲(twist)。由像素电极和共电极之间的电压差导致的扭曲改变穿过液晶层的光 的透射率。向像素电极施加数据电压，向共电极施加共电压。为了延长液晶 分子的寿命，经常地改变施加到液晶层的相对侧上的电极的电压差。在一时 刻可向像素电极施加正电压，而在另一时刻可向像素电极施加负电压，其中， 这两个电压与共电极的电压相差相同的值。这可通过基于共电压向像素电极 施加正图像数据电压和负图像数据电压来实现。正图像数据电压可不必是正 电压，而负图像数据电压可不必是负电压，只要正图像数据电压和负图像数 据电压在共电压上下变化相同的值；例如，如果共电压为IOV，则正图像数 据电压可以为15V,而负图像数据电压可以为5V。然而，会因反沖(kickback)现象(反沖现象是因寄生电容和开关元件的特 性产生的反冲电压而造成的)而发生闪烁(flicker)，其上施加有共电压的共电极 的电压会因与之连接的液晶电容器的反应(reaction)而失真，从而造成显示品 质的劣化。对于每个开关元件，栅极导通电压和冲册极截止电压之差随着沿驱 动开关元件的栅极线的距离而变化。就是这种变化导致反沖现象及相关联的 不期望的闪烁。存储在液晶电容器中的电压没有立即对与之连接的像素电极 的电压的改变作出反应，从而造成显示器的透射水平(transmittance level)的失 真。因此，为了提高显示品质，有必要减少显示器的闪烁和共电极的电压的 失真
发明内容
本发明的一方面在于提供一种提高显示品质的驱动IC。本发明的另一方面在于提供一种提高显示品质的液晶显示设备。本发明的又一方面在于提供一种调整共电压以提高显示品质的显示系统。本发明的又一方面在于提供一种驱动调整共电压以提高显示品质的集成 电路的方法。根据本发明的一个示例性实施例， 一种驱动IC包括接口单元，从外部 接收外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接 收所述内部数据信号并输出对应于所述内部数据信号的第一参考电压；至少 一个共电压输出单元，接收来自共电极的电压和所述第一参考电压，将所述 第一参考电压和所述来自共电极的电压进行比较，并基于比较结果输出共电 压。根据本发明的另一示例性实施例， 一种液晶显示设备包括液晶面板组 件，包括第一基底和第二基底，所述第一基底包括像素电极，所述第二基底 包括共电极；驱动单元，包括存储器、数模转换器和至少一个共电压输出单 元，所述存储器输出内部数据信号，所述数模转换器接收所述内部数据信号 并输出对应于所述内部数据信号的第一参考电压，所述至少一个共电压输出 单元接收所述共电极的电压，将所述第一参考电压与所述共电极的电压进行 比较，并基于比较结果输出共电压。根据本发明的另一示例性实施例， 一种显示系统包括外部信号提供设 备，提供外部数据信号；液晶显示设备，包括液晶面板组件和驱动装置，所 述液晶面板组件包括其上形成有像素电极的第一基底和其上形成有共电极的 第二基底，所述驱动装置包括接口单元、至少一个参考电压输出单元和至少 一个共电压输出单元，所述接口单元接收所述外部数据信号，并输出内部数 据信号，所述至少一个参考电压输出单元接收所述内部数据信号并输出对应 于所述内部数据信号的第 一参考电压，所述至少一个共电压输出单元接收所 述第一参考电压，将所述第一参考电压和所述共电极的电压进行比较，并基 于比较结果输出共电压。根据本发明的另 一示例性实施例， 一种驱动集成电路的方法包括以下步 骤将外部数据信号转换为内部数据信号，并向至少一个参考电压输出单元 提供所述内部数据信号；将所述内部数据信号转换为第一参考电压，并向至少一个共电压输出单元输出所述第 一参考电压；将所述第一参考电压和来自 共电极的电压进行比较；基于比较结果输出共电压。
通过参照附图来更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和 其它方面、特征及优点将变得更加清楚，在附图中图1是示出了根据本发明的显示系统的示例性实施例的框图；图2是图1中所示的液晶显示设备的示例性实施例中的像素的示例性实 施例的等效电路图；图3是示出了造成闪烁现象的等效电路图；图4是示出了施加到图1所示的显示系统的示例性实施例的外部数据信 号的曲线图；图5是示出了图1所示的显示系统的示例性实施例的内部数据信号和时 钟信号的曲线图；图6是更详细地示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的参考电 压输出单元的示例性实施例的电路图；图7A是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共电压输出单 元的示例性实施例的电图；图7B是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共电压输出单 元的另 一示例性实施例的电路图；图8是示出了图7A和图7B中所示的电容器的电压随时间变化的曲线图；图9是示出了从图7A和图7B中所示的共电压输出单元的示例性实施例 输出的共电压的电压随时间变化的曲线图；图IO是示出了根据本发明的显示系统的另一示例性实施例的框图；图11是示出了根据本发明的液晶显示设备的另一示例性实施例的框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的实 施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为局 限于这里阐述的实施例。当然，提供这些实施例使得本公开是彻底的且完全 的，这些实施例将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。相同的标 号始终表示相同的元件。应该理解，当元件被称作在另一元件"上"时，该元件可直接在另一元 件上，或者也可在该元件和另一元件之间存在中间元件。相反，当元件被称 作"直接在另一元件上'，时，不存在中间元件。如这里所用的，术语"和/或" 包括相关的所列项的 一个或多个的任意组合和全部组合。应该理解，尽管在这里会用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、 组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被 这些术语所限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另 一元件、组件、区域、层或部分区别开来。因此，在不脱离本发明教导的情 况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组 件、区域、层或部分。这里所用的术语仅是为了描述具体的实施例，而不意图来限制本发明。 如这里所用的，除非上下文明确地指明，否则单数形式也意图包括复数形式。 还应该理解，术语"包括"或"包含"用在本说明书中时说明存在所述特征、 区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但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/或它们的组的存在或添加。此外，为了描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系，在这里可使 用相对术语，例如"下面的"、"底部"、"上面的"、"顶部"等。应该理解， 相对术语意在包含装置在除了附图中描述的方位之外的不同方位。例如，如 果将一幅图中的装置翻转，则被描述为在其它元件"下"面的元件将随后会 位于其它元件"上"面。因此，根据附图中的具体方位，示例性术语"下面" 可包含"下面"和"上面"两种方位。同样，如果将一幅图中的装置翻转， 则被描述为"在其它元件下方"或"在其它元件之下"的元件将随后位于其 它元件的"上方"。因此，示例性术语"在...下方"或"在...之下"可包含"在... 上方"和"在...下方"两种方位。本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还应该理解， 除非这里明确定义，否则术语例如在通用的词典中定义的术语应被解释为具 有与相关领域和本^>开的上下文中它们的意思相 一致的意思，而不应理想地
或过于正式地解释它们的意思。在这里参照剖视图来描述本发明的示例性实施例，剖视图是本发明的理 想化实施例的示意性图示。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差的变 化引起的示例的形状变化。因此，本发明的实施例不应被解释为局限于这里 图示的区域的特定形状，而是包括例如由制造所造成的形状上的偏差。例如， 示出或描述为平坦的区域通常可具有粗糙和/或非线性特征。另外，示出的锐 角可能为圆角。因而，图中示出的区域实质上是示意性的，它们的形状并不 意图说明区域的精确形状，也不意图限制本发明的范围。在下文中，将参照附图来详细描述本发明。图1是示出了根据本发明的显示系统的示例性实施例的框图，图2是图 1中所示的液晶显示设备的示例性实施例中的像素的示例性实施例的等效电 路图。参照图1，根据本发明的显示系统10的示例性实施例包括外部信号提供 设备100和液晶显示设备200。液晶显示设备200包括驱动集成电路(IC)300 和液晶面才反组4牛400。当外部信号提供设备100向液晶显示设备200提供外部数据信号EXDAT 和时钟信号CLK时，驱动IC 300利用从液晶面板组件400反馈的共电极的 电压FB输出多个共电压Vcom—1至Vcom—n。驱动IC 300在内部产生对应于 外部数据信号EXDAT的第一参考电压REF1—1至REF1—n。输出共电压Vcom一l至Vcom—n中的每个具有直流分量或交流分量。直 流分量对应于第一参考电压REF1—1至REFl一n，利用反馈的共电极的电压 FB产生交流分量。这里，具有直流分量的第一参考电压REF1—1至REFl_n 对应于外部信号提供设备IOO提供的外部数据信号EXDAT，这将减少闪烁现 象(在下文更详细地描述)，交流分量对应于共电极的电压FB,这将减少共电 压Vcom—1至Vcom—n中的每个的失真(在下文更详细地描述)。在一个示例性实施例中，显示系统10可以是用于液晶显示设备200的测 试系统。即，当制造商对液晶显示设备200执行测试时，通过外部信号提供 设备100向液晶显示设备200提供外部数据信号EXDAT，以输出共电压 Vcom—1至Vcom—n，从而在用户使用液晶显示设备之前使闪烁现象最小化。 否则，当用户使用液晶显示设备200时，用户通过外部信号提供设备100向 液晶显示设备200提供外部数据信号EXDAT，并调整共电压VcomJ至Vcom一n,以提高显示品质。在这些示例性实施例中的任一示例性实施例中， 外部信号提供设备100可以是计算机。.在下文中，将详细描述每个功能块。首先，为了减少液晶显示设备200 的闪烁，外部信号提供设备100提供外部数据信号EXDAT。其中制造商或用 户可利用外部信号提供设备100向液晶显示设备200提供外部数据信号 EXDAT,以减少液晶显示设备200的闪烁。下文将参照图3和图4来描述外 部数据信号EXDAT和闪烁。驱动IC 300接收外部数据信号EXDAT和时钟信号CLK，并输出对应于 外部数据信号EXDAT的多个共电压Vcom—1至Vcom—n。驱动IC 300包括接口单元320、 一个或多个参考电压输出单元350—1至 350—n以及一个或多个共电压输出单元360_1至360—n，其中，n为正整数。 在下文中，假设驱动IC 300包括n个参考电压输出单元350—1至350—n和n 个共电压输出单元360—1至360—n。接口单元320将外部数据信号EXDAT转换为内部数据信号INDAT，并 串行地向多个参考电压输出单元350—1至350—n提供该内部数据信号INDAT。 这里，接口单元320可包括内部集成电路310(在下文中，称作"I2C"),内 部集成电路是一种串行数字接口 。下面将更详细地讨i仑从EXDAT到INDAT 的转换。fC接口是二线式接口，并包括串行数据线SDA和串行时钟线SCL,串 行数据线SDA用于执行主设备(master)和从设备(slave)之间的数据通信，串行 时钟线SCL用于控制主设备和从设备之间的通信，并使该通信同步。即，用作主设备的外部信号提供设备IOO通过串行数据线SDA提供外部 数据信号EXDAT，通过时钟线SCL提供时钟信号CLK。在本示例性实施例 中，通过一条串行数据线SDA串行提供内部数据信号INDAT，内部数据信 号INDAT被提供给用作从设备的多个参考电压输出单元350_1至350—n。这 种数据通信称为串行接口。用作从设备的多个参考电压输出单元350—1至 350—n根据时钟信号CLK同步，并接收通过串行数据线SDA提供的内部数 据信号INDAT。在本示例性实施例中，I2C接口块310将外部数据信号EXDAT转换为内 部数据信号INDAT,可通过多个参考电压输出单元350—1至350一n对内部数 据信号INDAT进行处理。在一个示例性实施例中，I2C接口块310将外部数
据信号EXDAT转换为包括晶体管-晶体管逻辑(TTL)信号的内部数据信号 INDAT。然而，接口单元320可包括串行数据线SDA和串行时钟线SCL,而 不具有120^妻口块310。在这样的示例性实施例中，外部数据信号EXDAT可 以与内部数据信号INDAT —样。下文将参照图5来描述内部数据信号INDAT 和时钟信号CLK。同时，多个参考电压输出单元350—1至350—n根据外部信号提供设备100 提供的内部数据信号INDAT分别输出第一参考电压REF1—1至REF1—n。参 考电压输出单元350—1至350—n可分别包括输出第一参考电压REF1_1至 REFl—n(为模拟电压)的数^t转换器340—1至340—n,并对应于内部数据信号 INDAT，将参照图6对其进行更详细的讨论。这里，第一参考电压REF1一1至REF1—n具有减少闪烁的电压电平，该 电压电平变为从各共电压输出单元360—1至360—n输出的共电压Vcom—1至 Vcom—n中的每个的直流分量。下文将参照图6描述参考电压输出单元350J 至350一n中的每个的内部电路及其操作。多个共电压输出单元360—1至360—n中的每个接收从液晶面板组件400 的共电极反馈的共电极的电压FB，并将第一参考电压REF1—1至REFl—n中 的每个与共电极的电压FB进行比较。根据比较结果，共电压输出单元360—1 至360一n中的每个输出共电压Vcom—1至Vcom—n中相应的一个。具体地讲， 共电压输出单元360—1至360—n中的每个基于反馈的共电极的电压FB产生 交流分量，并将产生的交流分量与由第一参考电压REFl—1至REFl—n中的每 个提供的直流分量混合。为了显示运动图像，显示器必须快速显示连续的单个图像(也称为"帧")。 多帧的快速显示被连续地一起观看时，产生对运动图像的错觉。当向液晶面 板组件400的像素电极施加用于每帧的极性不同的图像数据电压时，由于像 素电极和共电极构成的电容分量造成液晶面板组件400的共电极的电压FB 失真。即，因液晶电容器使得共电极的电压FB与施加到像素电极的图像数 据电压结合(couple)。结果，共电极的电压FB失真，例如，不恒定。这里， 失真分量为直流类型的失真。因此，需要产生相对于失真分量相位相反的交 流分量，并将该交流分量与第一参考电压REFl—1至REFl一n中的每个混合， 以输出共电压Vcom—1至Vcom—n，从而减少闪烁和失真。即，修改第一参考 电压REFl—1至REFl—n中的每个，并输出共电压Vcom一l至Vcom_n中的每
个，从而即使因电压FB与图像数据电压结合(couple)所造成的失真而使得共 电极的电压FB下降，也可通过第一参考电压REF1—1至REFl一n使共电极的 电压FB保持恒定。'下文将参照图7A和图7B描述利用共电压输出单元360—1至360_11中的 每个的单独的内部电路和反馈的共电极的电压FB输出共电压Vcom—1至 Vcom—n中的每个的过程。同时，图1示出了从液晶面板组件400反馈一个共 电极的电压FB并将该电压FB提供给共电压输出单元360—1至360—n中的每 个的示例性实施例。然而，本发明不限于此，可选的示例性实施例包括其中 共电压输出单元360—1至360—n中的每个可从共电极的不同部分接收电压FB 的构造。这个可选的示例性实施例对于电压FB在共电极的每个部分可能不 同的情形特别有效。液晶面板组件400将共电极的电压FB返回至共电压输出单元360—1至 360—n中的每个，接收共电压Vcom—1至Vcom—n，并显示图像。参照图2，液晶面板组件400中的一个像素包括第一面板410，薄膜晶 体管(TFT)和像素电极PE形成在其上；第二面板420，共电极CE形成在其上； 液晶层430，置于这两个面4反之间。滤色器CF可形成在第二面板420的共电极CE的部分区域内，以面对第 一面板410的像素电极PE。像素包括开关元件Q，连接在第i栅极线Gi 和第j数据线Dj之间；液晶电容器Clc,连接到开关元件Q;存储电容器Cst。当向液晶面板组件400的共电极施加驱动IC 300所提供的共电压 Vcom—1至Vcom—n日+,减少了闪烁现象。即使施加极性不同的图像数据电压， 共电极的电压FB也没有失真，从而提高了显示品质。这里，将参照图3和图4来描述闪烁和被提供的用来减少闪烁的外部数 据信号。图3是示出了闪烁的电路图，图4是示出了图1中所示的外部数据 信号的曲线图。图3是示出了造成闪烁现象的等效电路图。图3的等效电路包括像素， 该像素包括开关元件Q;寄生电容器Cgd,形成在开关元件Q的漏电极d 和第i栅极线Gi之间；液晶电容器Clc，形成在像素电极PE和共电极之间； 存储电容器Cst，形成在像素电极PE和被施加存储电压Vst的存储电极之间。图4是示出了施加到图1所示的显示系统的示例性实施例的外部数据信 号的曲线图。该曲线图示出了在两个连续帧内，施加到图3中示出的像素PX的栅极信号Vg、数据信号Vd、像素电极电压Vc、共电极的电压FB和第一 参考电压REF1—1。这里，将描述用来减少闪烁的外部数据信号EXDAT。为 了便于说明，没有考虑共电极的电压FB的失真现象。示出了共电极的电压 FB的直流分量和具有共电压Vcom—1的直流分量的第一参考电压REF1—1。栅极信号Vg为栅极导通/截止电压Von/Voff，并在每一帧被顺序地提供 给图3中示出的第i栅极线Gi。数据信号Vd在第一帧FRAME1内具有正图 像数据电压POS,然后在第二帧FRAME2内变为负图像数据电压NEG。通 过第j数据线Dj向像素电极PE(见图3)提供数据信号Vd。具体地讲，当在第一帧FRAME1期间，向像素电极PE施加正图像数据 电压POS时，像素电极电压Vc基本上等于正图像数据电压POS。如果向开 关元件Q的栅电才及g施加栅极截止电压Voff,则栅电极g的电压迅速降低， 并结合到(couple to)寄生电容器Cgd。结果，像素电极电压Vc降低。由于这 种反沖现象，像素电极电压Vc变得比正图像数据电压POS低反沖电压AV。以相同的方式，在第二帧FRAME2期间，像素电极电压Vc降低反冲电 压AV,而变得比负图像数据电压NEG低。即，液晶面板组件400的像素电极电压Vc因反冲现象而降低了预定的 电平。因此，基于共电极的电压FB，正图像数据电压POS的均方根(RMS) 值变得与负图像数据电压NEG的RMS值不同，/人而发生闪烁。换言之，正 图像数据电压POS与共电极的电压FB之差的绝对值不同于负图像数据电压 NEG与共电极的电压FB之差的绝对值。在图4中示出的示例性实施例中， 正图像数据的电压更靠近于共电极的电压FB，而负图像数据更远离共电极的 电压FB;从而图像数据和共电极之间的电压差的大小在连续的帧内变化。这 种图像数据的变化将使得显示装置在一帧内的透光率不同于显示装置在连续 的帧内的透光率，这种不期望的从帧到连续的帧的透光率的变化就是闪烁现 象。根据本发明的示例性实施例，第一参考电压REF1—1使正图像数据电压 POS的RMS值与负图像数据电压NEG的RMS值相等。第一参考电压REF1—1 为与外部数据信号EXDAT对应的模拟电压。即，为了减少闪烁，制造商或 用户通过外部信号提供设备IOO(见图1)向液晶显示设备200提供对应于第一 参考电压REF1一1的外部数据信号EXDAT。因此，能够减少液晶显示设备 200(见图l)的闪烁，并能够提高其显示品质。将参照图5来描述用来减少闪烁而传输内部数据信号和时钟信号的方 法。图5是示出了图1所示的显示系统的示例性实施例的内部数据信号和时 钟信号的曲线图。参照图5,串行数据线SDA上的信号包括起始信号S、寻址信号ADR、 应答信号ACK、读/写信号R/W和内部数据信号INDAT。具体地讲，当时钟信号CLK处于高电平且起始信号S从高电平变为低电 平时，开始传输寻址信号ADR、应答信号ACK、读/写信号R/W和内部lt据 信号INDAT。寻址信号ADR是用于指定多个参考电压输出单元350—1至350—n中的 一个参考电压输出单元的信号。即，7位寻址信号可指定128(27)个参考电压 输出单元350_1至350—n。读/写信号R/W通知外部信号提供设备100和参考电压输出单元350—1 至350—n之间的数据传输方向。根据本发明的当前示例性实施例，由于在写 操作的情况下，外部信号提供设备100向多个参考电压输出单元350—1至 350—n提供内部数据信号INDAT,所以时钟信号CLK可处于低电平。应答信号ACK是通知参考电压输出单元350—1至350_n中由寻址信号 ADR指定的那个参考电压输出单元并通知外部信号提供设备100该寻址信号 是否指定了其它的参考电压输出单元350—1至350一n的信号。例如，由一个 寻址信号ADR指定的第一参考电压输出单元350—1向外部信号提供设备100 传输处于低电平的应答信号ACK，其它参考电压输出单元350—2至350一n向 外部信号提供设备100传输处于高电平的应答信号ACK。继续上面提供的示例，当外部信号提供设备IOO接收到处于低电平的应 答信号ACK时，外部信号提供设备100向对应的参考电压输出单元350_1 传输内部数据信号INDAT，直到接收到处于高电平的应答信号ACK为止。 当外部信号提供设备IOO接收到处于高电平的应答信号ACK时，外部信号提 供设备IOO停止传输内部数据信号INDAT，并提供起始信号S、寻址信号ADR 等，从而向其它参考电压输出单元350—2至350一n传输内部数据信号INDAT。虽然已经参照其中接口单元320包括I2C接口的示例性实施例描述了接 口单元320 ，但是可选的示例性实施例包括其中可由串行外围接口 (在下文中， 称作"SPI")构成接口单元320的构造，串行外围接口为三线式接口。虽然
在附图中没有示出，但是SPI接口包括用于发送数据的第一串行数据线、用 于接收数据的第二串行数据线和用于同步的串行时钟线。将参照图6更详细地描述对接口单元提供的内部数据信号进行处理的参考电压输出单元350。图6是更详细地示出了如图1所示的显示系统的示例 性实施例的参考电压输出单元的示例性实施例的电路图。参照图6，参考电压输出单元350_1至350_n分别包括存储器330_1至 330_n和数模转换器340—1至340—n。现在回到共电压失真这个问题，存储器330—1至330_n中的每个从外部 信号提供设备100接收内部数据信号INDAT,并存储接收到的内部数据信号 INDAT。因此，即使当外部信号提供设备100不提供外部数据信号EXDAT 时，存储器330—1至330一n也可分别向数模转换器340_1至340一n提供内部 数据信号INDAT，连续地输出第一参考电压REF1—1至REF1—n。在图6中，第一存储器330J至第n存储器330—n功能性地分开。然而， 示例性实施例包括其中第一存储器330—1至第n存储器330—n物理分开的构 造以及其中第一存储器330—1至第n存储器330_n中的一些物理连接的构造。 存储器330—1至330—n中的每个存储对应于I2C系统的7位内部数据信号 INDAT，存储器330—1至330—n中的每个可以是非易失性存储器。在一个示 例性实施例中，存储器330—1至330—n中的每个可以是电可擦除可编程只读 存储器(EEPROM)。
数模转换器340_1至340—n相应地输出对应于内部数据信号INDAT的模 拟电压类型的第一参考电压REF1一1至REF1—n。即，用来减少闪烁的内部数 据信号INDAT被转换为相应的第一参考电压REF1—1至REF1—n，第一参考 电压REF1—1至REF1—n中的每个变为共电压Vcom—1至Vcom—n中的每个的 直流分量。
这里，将参照图7A至图9来描述利用具有直流分量的第一参考电压和 对应于反馈的共电极的电压的交流分量输出共电压的共电压输出单元。图7A 是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共电压输出单元的示例性 实施例的电路图。图7B是示出了如图1所示的显示系统的示例性实施例的共 电压输出单元的另一示例性实施例的电路图。图8是示出了图7A和图7B中 所示的电容器的电压随时间变化的曲线图。图9是示出了从图7A和图7B中 所示的共电压输出单元的示例性实施例输出的共电压的电压随时间变化的曲线图。参照图7A,共电压输出单元360—1至360—n分别包括电容器Cl至Cn、 运算放大器0P1至OPn和多个电阻器Rl至R2n。从液晶面板组件400反馈共电极的失真电压FB,并向各共电压输出单元 360—1至360—n提供该失真电压FB。因液晶电容器对施加的像素电极电压的 改变的反应而造成失真电压FB。另外，如图7B所示，共电压输出单元360—1至360—n中的每个可接收共电极的多个部分处的共电极的对应的电压FB—1、 FB—2.....FB—n。优选地，可以从向对应的共电压输出单元360—1至360—n施加共电压Vcom一l至Vcom—n中的每个的位置处反馈共电极的各电压FB—1、 FB—2.....FB—n中的每个。参照图8，共电极的电压FB结合到(coupleto)图像数据电压IMVOL，并 由此而失真。具体地讲，如果向像素电极施加正图像数据电压POS，则共电 极的电压FB因液晶电容器Clc(见图2)的电荷的改变而升高。如果向像素电 极施加负图像数据电压NEG,则共电极的电压FB因液晶电容器的电荷的改 变而降低。共电极的电压FB如图8中所示失真。共电压输出单元360—1至360—n中的每个的电容器.C1-Cn分别向运算放 大器OP1至OPn中的每个提供具有共电极的电压FB的失真直流分量的第二 参考电压REF2。即，第二参考电压节点N(见图7A和图7B)处的电压变为第 二参考电压REF2。如图9所示，运算放大器OP1至OPn中的每个放大第二参考电压REF2 与对应的参考电压输出单元350—1至350—n所提供的第一参考电压REF1一1 至REF1—n中的每个参考电压之差，并输出共电压Vcom—1至Vcom—n。即， 通过从直流第一参考电压REF1_1至REF1—n中的每个减去第二参考电压 REF2得到共电压Vcom—1至Vcom—n中的每个。当向液晶面板组件400提供共电压Vcom一l至Vcom一n时，即使液晶电 容器Clc(见图2)造成失真，共电压Vcom_l至Vcom一n也使失真被补偿(offset), 从而共电极的电压FB可与第一参考电压REF1J至REF1—n保持相同的电平。 即，共电极的电压FB ^皮保持到预定的直流电压电平。因此，不发生闪烁，并且共电极的电压FB没有失真而是被保持到预定 的直流电压。结果，能够提高液晶显示设备200(见图l)的显示品质。
才艮据显示系统IO(见图l)，可容易地调整共电压Vcom_l至Vcom—n乂人而 提高显示品质。在另一示例性实施例中，参考电压输出单元350_1至350—n 的数量和共电压输出单元360—1至360—n(见图l)的数量增大，因而能够获得 优良的显示品质。在这个示例性实施例中，可容易地调整共电压Vcom—1至 Vcom—n。图IO是示出了根据本发明的显示系统11的另一示例性实施例的框图。 由相同的标号表示相似的组件，为了便于说明，将省略对这些组件的描述。参照图10，与前面描述的示例性实施例不同，驱动IC301包括并行接口 单元32L例如，如图IO中所示，在n个参考电压输出单元350—1至350_11 用作从设备的情况下，外部信号提供设备101分别通过n条并行数据线PDL—1 至PDL—n向n个参考电压输出单元350—1至350_n提供外部数据信号 EXDAT—1至EXDAT—n。即，接口单元321包括多条并行数据线PDL—1至PDL—n和多个计数器 311—1至311—n,并通过多条并行数据线PDL—1至PDL—n向多个参考电压输 出单元350—1至350—n传输外部信号提供设备101提供的外部数据信号 EXDAT—1至EXDAT—n。计数器311—1至311—n分别接收外部数据信号EXDAT—1至EXDAT—n， 将接收的外部数据信号EXDAT—1至EXDAT—n转换成多个内部数据信号 INDAT—1至INDAT—n,并向第一参考电压输出单元350_1至350—n提供转换 后的内部数据信号INDAT—1至INDAT—n。这里，当外部数据信号EXDAT一l 至EXDAT—n中的每个为脉冲串(pulse train)(具有基于预定电压的高电平和低 电平)时，计数器311—1至311_n中的每个可以是加法/减法计数器(up/down counter),加法/减法计数器通过对高电平计数而增大或通过对低电平计数而减然而，计数器311一1至311一n不限于加法/减法计数器，而可以以各种形 式来实现。在一个示例性实施例中，计数器311_1至311—n中的每个可以是 在对处于高电平的外部数据信号EXDAT—1至EXDAT一n进行计数的同时而减 1的减法计数器或加1的加法计数器。包括接口单元321的显示系统11可利用外部信号提供设备101来容易地 调整共电压Vcom一l至Vcom—n，并且可^t是高显示品质。图11是示出了根据本发明的液晶显示设备的另一示例性实施例的框图。
相同的标号用于与图1中所示的部件相似的部件，为了1"更于说明，将省略对 这些组件的描述。参照图11，液晶显示设备201包括液晶面板组件400和驱动装置302。 驱动装置302包括存储器单元330、 一个或多个数;漠转换器340_1至340—n 及一个或多个共电压输出单元360—1至360—n。在根据本发明示例性实施例的显示系统10和ll(见图1和图IO)中，当 调整共电压Vcom—1至Vcom—n以防止产生闪烁时，去除了外部信号提供设 备100和IOI(见图1和图10)。即，通过转换存储在存储器330—1至330—n(见 图6)中的内部数据信号INDAT来产生不产生闪烁的共电压Vcom—1至 Vcom—n。此外，可去除驱动IC 300(见图l)的接口单元320(见图1)。因此，如图11中所示，液晶显示设备201包括存储器单元330,输出 预定的内部数据信号INDAT—1至INDAT—n; —个或多个数模转换器340—1 至340—n, /人对应的存4渚器330—1至330—n接收内部数据信号INDAT—1至 INDAT—n,并输出模拟类型的第一参考电压REF1—1至REF1—n;共电压输出 单元360—1至360一n，接收共电极的电压FB和第一参考电压REF1_1至 REF1—n中的每个，将接收的共电极的电压FB与第一参考电压REF1—1至 REF1—n中的每个进行比较，并基于比较结果输出共电压Vcom—1至Vcom—n。如上所述，根据本发明示例性实施例的驱动IC、液晶显示设备和显示系 统可减少闪烁和共电极的电压的失真，从而提高了显示品质。虽然已经结合本发明的示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术 人员应该清楚，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对本发明进行各 种修改和改变。因此，应该明白，上述示例性实施例在所有方面不是限制性 的而是说明性的。
权利要求
1、一种驱动集成电路，包括接口单元，从外部接收外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接收所述内部数据信号并输出对应于所述内部数据信号的第一参考电压；至少一个共电压输出单元，接收来自外部的第一共电压和所述第一参考电压，将所述第一参考电压和所述第一共电压进行比较，并基于比较结果输出第二共电压。
2、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述接口单元为串行数字接口。
3、 如权利要求2所述的驱动集成电路，其中，所述接口单元为内部集成 电路。
4、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述参考电压输出单元中 的每个包括将所述内部数据信号转换为所述第一参考电压的数模转换器，其 中，所述第一参考电压为模拟电压。
5、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述参考电压输出单元中 的每个包括存储所述内部数据信号的存储器和将所述内部数据信号转换为所 述第一参考电压的数模转换器，其中，所述第一参考电压为模拟电压。
6、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述共电压输出单元中的 每个包括运算放大器。
7、 如权利要求1所述的驱动集成电路，其中，所述共电压输出单元中的 每个包括电容器，接收所述第一共电压并输出交流第二参考电压； 运算放大器，将所述第一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
8、 一种液晶显示设备，包括液晶面板组件，包括其上形成有像素电极的第一基底和其上形成有共电 极的第二基底；驱动单元，包括存储器、数模转换器和至少一个共电压输出单元，所述 存储器输出内部数据信号，所述数模转换器接收所述内部数据信号并输出对 应于所述内部数据信号的第一参考电压，所述至少一个共电压输出单元接收 所述共电极的电压，将所述第一参考电压与所述共电极的电压进行比较，并 基于比较结果输出共电压。
9、 如权利要求8所述的液晶显示设备，其中，对应于所述内部数据信号的所述第 一参考电压使闪烁最小化。
10、 如权利要求8所述的液晶显示设备，其中，所述共电压输出单元中 的每个包括电容器，接收所述共电极的电压并提供具有交流的第二参考电压； 运算放大器，将所述第一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
11、 一种显示系统，包括 外部信号提供设备，提供外部数据信号；液晶显示设备，包括液晶面板组件和驱动装置，所述液晶面板组件包括 其上形成有像素电极的第一基底和其上形成有共电极的第二基底，所述驱动 装置包括接口单元，接收所述外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接收所述内部数据信号并输出对应于所述内部数据信号的第 一参考电压；至少一个共电压输出单元，接收所述第一参考电压，将所述第一参 考电压和所述共电极的电压进行比较，并基于比较结果输出共电压。
12、 如权利要求11所述的显示系统，其中，所述接口单元为串行数字接口 。
13、 如权利要求12所述的显示系统，其中，所述接口单元为内部集成电路。
14、 如权利要求13所述的显示系统，其中，所述参考电压输出单元中的 每个包括存储器，接收并存储所述内部数据信号；数模转换器，将所述内部数据信号转换为所述第一参考电压，其中，所 述第一参考电压为模拟电压。
15、 如权利要求13所述的显示系统，其中，所述共电压输出单元中的每 个包括电容器，接收所述共电极的电压，并提供交流第二参考电压； 运算放大器，将所述第一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
16、 如权利要求11所述的显示系统，其中，所述接口为并行接口。
17、 如权利要求16所述的显示系统，其中，所述接口包括至少一个计数器，所述至少 一个计数器对处于高电平和低电平中的至少 一个的外部数据信 号的数量进行计数，并将所述外部数据信号转换为所述内部数据信号。
18、 如权利要求16所述的显示系统，其中，所述参考电压输出单元中的 每个包括将所述内部数据信号转换为所述第一参考电压的数沖莫转换器，其中， 所述第一参考电压为模拟电压。
19、 如权利要求18所述的显示系统，其中，所述参考电压输出单元中的 每个还包括存储所述内部数据信号的存储器。
20、 如权利要求16所述的显示系统，其中，所述共电压输出单元中的每 个包括电容器，接收所述共电极的电压并提供交流第二参考电压； 运算放大器，将所述第 一参考电压和所述第二参考电压之差放大。
21、 一种驱动集成电路的方法，所述方法包括以下步骤 将外部数据信号转换为内部数据信号，并向至少一个参考电压输出单元提供所述内部数据信号；将所述内部数据信号转换为第一参考电压，并向至少一个共电压输出单 元输出所述第一参考电压；将所述第 一参考电压和来自共电极的电压进行比较；基于比较结果输出共电压。
全文摘要
本发明提供了一种驱动IC。该驱动IC包括接口单元，从外部接收外部数据信号，并输出内部数据信号；至少一个参考电压输出单元，接收内部数据信号并输出对应于内部数据信号的第一参考电压；至少一个共电压输出单元，接收来自共电极的电压和第一参考电压，将第一参考电压和来自共电极的电压进行比较，并基于比较结果输出共电压。
文档编号G09G5/00GK101118730SQ20071014021
公开日2008年2月6日 申请日期2007年8月3日 优先权日2006年8月3日
发明者金钟雨 申请人:三星电子株式会社
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