CN104077994B - 面板驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种面板驱动电路，包括视频信号转换电路、参考电压产生电路、数字模拟转换器及插补运算放大器。视频信号转换电路根据查阅表将视频信号转换为高位数视频信号。高位数视频信号包括第一部分数据及第二部分数据，且高位数视频信号的位数是大于转换前视频信号的位数。参考电压产生电路产生数个参考电压。数字模拟转换器于数个参考电压之中选择与第一部分数据相对应的第一参考电压及第二参考电压。插补运算放大器根据第一参考电压、第二参考电压及第二部分数据输出对应至转换后高位数视频信号的驱动电压。

Description

面板驱动电路
本申请是申请人于2011年2月15日提交的、申请号为“201110043260.3”的、发明名称为“面板驱动电路”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是有关于一种驱动电路，且特别是有关于一种面板驱动电路。
背景技术
请参照图1，图1绘示是传统面板驱动电路的部分示意图。传统面板驱动电路10包括正红色灰阶电压产生电路12a、正绿色灰阶电压产生电路12b、正蓝色灰阶电压产生电路12c、负红色灰阶电压产生电路12d、负绿色灰阶电压产生电路12e、负红色灰阶电压产生电路12f、数字模拟转换器(Digital to Analog Converter,DAC)13、伽玛寄存器(GammaRegister)15、数据缓存器(Latch)16及电位移转器(Level Shifter)17。
正红色灰阶电压产生电路12a、正绿色灰阶电压产生电路12b及正蓝色灰阶电压产生电路12c根据伽玛寄存器15所储存的数据分别产生256个正红色灰阶电压、256个正绿色灰阶电压及256个正蓝色灰阶电压。负红色灰阶电压产生电路12d、负绿色灰阶电压产生电路12e及负蓝色灰阶电压产生电路12f根据伽玛寄存器15所储存的数据分别产生256个负红色灰阶电压、256个负绿色灰阶电压及256个负蓝色灰阶电压。
红色视频信号R[7：0]、绿色视频信号G[7：0]或蓝色视频信号B[7：0]经数据缓存器16及电位移转器17输出至数字模拟转换器13。数字模拟转换器13于256个正红色灰阶电压、256个正绿色灰阶电压、256个正蓝色灰阶电压256个负红色灰阶电压、256个绿色灰阶电压及256个负蓝色灰阶电压选择与红色视频信号R[7：0]、绿色视频信号G[7：0]或蓝色视频信号B[7：0]相对应的驱动电压Vo输出。
然而，传统面板驱动电路10为了能独立地调整红色伽玛校正曲线、绿色伽玛校正曲线及蓝色伽玛校正曲线，至少需要使用3组灰阶电压产生电路，而每一组灰阶电压产生电路需包括一个正灰阶电压产生电路及一个负灰阶电压产生电路。如此一来，将相当地占用芯片上的面积且浪费芯片上的功率消耗。不仅如此，传统面板驱动电路10更需在电路布局上使用为数不少的跑线数量。
发明内容
本发明的目的是提供一种面板驱动电路，其减少参考电压产生电路的使用个数，以降低于芯片上的占用面积及功率消耗；此外，还降低电路布局上的跑线数量。
根据本发明，提出一种面板驱动电路。面板驱动电路包括视频信号转换电路、参考电压产生电路、数字模拟转换器及插补运算放大器。视频信号转换电路根据查阅表(LookupTable,LUT)将视频信号转换为高位数视频信号。视频信号是数个视频信号其中之一且高位数视频信号是数个高位数视频信号其中之一。高位数视频信号包括第一部分数据及第二部分数据，且高位数视频信号的位数是大于转换前视频信号的位数。参考电压产生电路产生数个参考电压。数字模拟转换器于数个参考电压之中选择与第一部分数据相对应的第一参考电压及第二参考电压。插补运算放大器根据第一参考电压、第二参考电压及第二部分数据输出对应至转换后高位数视频信号的驱动电压。
本发明的有益技术效果是：相较于传统面板驱动电路，本发明的面板驱动电路仅需使用一个正参考电压产生电路及一个负参考电压产生电路，而不需使用三个正参考电压产生电路及三个负参考电压产生电路即能独立调整对应至红色伽玛校正曲线、绿色伽玛校正曲线及蓝色伽玛校正曲线的驱动电压。面板驱动电路除了减少参考电压产生电路的使用个数外，更降低于芯片上的占用面积及功率消耗。此外，还同时降低电路布局上的跑线数量。
为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下：
附图说明
图1绘示是传统面板驱动电路的部分示意图。
图2绘示是依照本发明实施例的一种面板驱动电路的部分示意图。
图3绘示是第一种视频信号转换电路。
图4绘示是第二种视频信号转换电路。
图5绘示是插补技术的示意图。
图6绘示是转换前视频信号与转换后高位数视频信号的对应关系的示意图。
图7绘示是依照本发明实施例的一种参考电压产生电路的示意图。
图8绘示是参考电压曲线的示意图。
图9绘示是第二部分数据与驱动电压的对应关系列表。
具体实施方式
下述实施例是揭露一种面板驱动电路。面板驱动电路包括视频信号转换电路、参考电压产生电路、数字模拟转换器及插补运算放大器。视频信号转换电路根据查阅表(Lookup Table,LUT)将视频信号转换为高位数视频信号。视频信号是选择性地为数个视频信号其中之一且高位数视频信号是选择性地为数个高位数视频信号其中之一。高位数视频信号包括第一部分数据及第二部分数据，且高位数视频信号的位数是大于转换前视频信号的位数。参考电压产生电路产生数个参考电压。数字模拟转换器于数个参考电压之中选择与第一部分数据相对应的第一参考电压及第二参考电压。插补运算放大器根据第一参考电压、第二参考电压及第二部分数据输出对应至转换后高位数视频信号的驱动电压。
请同时参照图2，图2绘示是依照本发明实施例的一种面板驱动电路的部分示意图。面板驱动电路20包括视频信号转换电路21、参考电压产生电路、数字模拟转换器(Digital to Analog Converter,DAC)23、插补运算放大器24、数据缓存器(Latch)26及电位移转器(Level Shifter)27。参考电压产生电路例如为图2绘示的正参考电压产生电路22a或负参考电压产生电路22b。
查阅表用以记录数个视频信号与数个高位数视频信号的对应关系。于本实施例中视频信号的位数是以8位表示，而高位数视频信号的位数是以10位表示。查阅表进一步包括红色视频数据查阅表、绿色视频数据查阅表及蓝色视频数据查阅表。红色视频数据查阅表、绿色视频数据查阅表及蓝色视频数据查阅表分别对应至红色伽玛校正曲线、绿色伽玛校正曲线及蓝色伽玛校正曲线。
视频信号转换电路21根据查阅表(Lookup Table,LUT)及数字插补技术将视频信号转换为高位数视频信号，高位数视频信号的位数是大于转换前视频信号的位数。视频信号例如为数个视频信号其中之一且高位数视频信号例如为数个高位数视频信号其中之一。高位数视频信号包括第一部分数据P1及第二部分数据P2。第一部分数据P1包括高位数视频信号中的数个位，而第二部分数据P2包括高位数视频信号中除第一部分数据P1以外的数个位。第一部分数据P1经数据缓存器26及电位移转器27输出至数字模拟转换器23，而第二部分数据P2经数据缓存器26及电位移转器27输出至插补运算放大器24。
第一部分数据P1及第二部分数据P2的位数于本实施例分别以6位及4位为例说明，而转换前视频信号及转换后高位数视频信号于本实施例分别以8位及10位为例说明。转换前视频信号例如为图2绘示的红色视频信号R[7：0]、绿色视频信号G[7：0]或蓝色视频信号B[7：0]，而转换后高位数视频信号例如为红色视频信号R’[9：0]、绿色视频信号G’[9：0]或蓝色视频信号B’[9：0]。
正参考电压产生电路22a用以产生数个正参考电压，而负参考电压产生电路22b用以产生数个负参考电压。举例来说，当视频信号的位数为8位时，正参考电压及负参考电压的个数分别小于28。本实施例是以65个正参考电压及65个负参考电压为例说明。
相较于传统面板驱动电路10，面板驱动电路20仅需使用一个正参考电压产生电路及一个负参考电压产生电路，而不需使用三个正参考电压产生电路及三个负参考电压产生电路即能独立调整对应至红色伽玛校正曲线、绿色伽玛校正曲线及蓝色伽玛校正曲线的驱动电压。面板驱动电路20除了减少参考电压产生电路的使用个数外，更降低于芯片上的占用面积及功率消耗。此外，更同时降低电路布局上的跑线数量。
数字模拟转换器23的位数于本实施例是以6位为例说明，而插补运算放大器24的插补位数于本实施例是以4位为例说明。数字模拟转换器23于参考电压产生电路所提供的参考电压之中选择与第一部分数据P1相对应的第一参考电压VH及第二参考电压VL。第一参考电压VH与第二参考电压VL相邻。插补运算放大器24根据第一参考电压VH、第二参考电压VL及第二部分数据P2输出对应至转换后高位数视频信号的驱动电压Vo。
请参照图3，图3绘示是第一种视频信号转换电路的示意图。前述图2绘示的视频信号转换电路21例如为图3绘示的视频信号转换电路21(1)。视频信号转换电路21(1)包括查表单元211与储存单元25，且储存单元25例如为伽玛寄存器(Gamma Register)。储存单元25储存前述查阅表。查阅表例如是记录全阶视频信号与高位数视频信号间的对应关系。举例来说，视频信号的位数为8位，查阅表例如是记录完整的256阶红色视频信号与高位数红色视频信号的对应关系、256阶绿色视频信号与高位数绿色视频信号的对应关系、256阶蓝色视频信号与高位数蓝色视频信号的对应关系。查表单元211根据查阅表所记录的内容值，通过一对一的对应关系迅速地将8位的视频信号转换成10位的高位数视频信号。
请参照图4、图5及图6，图4绘示是第二种视频信号转换电路示意图，图5绘示是数字插补技术的示意图，图6绘示是转换前视频信号与转换后高位数视频信号的对应关系的示意图。前述图2绘示的视频信号转换电路21例如为图4绘示的视频信号转换电路21(2)。视频信号转换电路21(2)包括查表单元211、储存单元25及插补电路212，且储存单元25例如为伽玛寄存器(Gamma Register)。储存单元25储存前述查阅表。查阅表例如是记录部分阶视频信号与高位数视频信号间的对应关系。举例来说，视频信号的位数为8位，查阅表例如是记录部分的视频信号与高位数视频信号的对应关系。举例来说，前述视频信号的位数为8位，红色视频数据查阅表、绿色视频数据查阅表及蓝色视频数据查阅表所记录的视频信号与高位数视频信号的对应关系个数分别小于28。于本实施例中，红色视频数据查阅表、绿色视频数据查阅表及蓝色视频数据查阅表仅记录256阶中的其中26阶的视频信号与高位数视频信号的对应关系，而其它阶未被查阅表所记录的视频信号则可通过插补电路212运算得到其相对应的高位数视频信号。以图5为例，视频信号xn及xm为查阅表中所记录的其中2阶，其相对应的转换后高位数视频信号分别为yn及ym。若视频信号为介于视频信号xn与xm之间的视频信号x，而视频信号x未被查阅表所记录，插补电路212会根据视频信号xn、视频信号xm、转换后高位数视频信号yn及转换后高位数视频信号ym插补出转换后高位数视频信号使得视频信号转换电路21(2)输出的高位数视频信号等于高位数视频信号y。
请同时参照图7及图8，图7绘示是依照本发明实施例的一种参考电压产生电路的示意图，图8绘示是参考电压曲线的示意图。参考电压产生电路包括电阻串221、电阻串222、多路复用器223、解多路复用器224、缓冲器225、多路复用器226、解多路复用器227及缓冲器228。电阻串221用以提供原始参考电压VR1_1至VR1_63，而电阻串222包括输出电压节点VR2_1至VR2_63。多路复用器223耦接至电阻串221，并根据控制信号VGP1IN[4:0]选择原始参考电压VR1_1至VR1_32其中之一做为调整电压VGP1。解多路复用器224耦接至电阻串222，并根据控制信号VGP1OUT[4:0]将调整电压VGP1输出至输出电压节点VR2_1至VR2_32其中之一。缓冲器225耦接于多路复用器223及解多路复用器224之间。
多路复用器226耦接至电阻串221，并根据控制信号VGP2IN[4:0]选择原始参考电压VR1_32至VR1_63其中之一做为调整电压VGP2。解多路复用器227耦接至电阻串222，并根据控制信号VGP2OUT[4:0]将调整电压VGP2输出至输出电压节点VR2_32至VR2_63其中之一。缓冲器227耦接于多路复用器226及解多路复用器227之间。
输出电压节点VR2_0至VR2_64所对应的电压形成参考电压曲线6，参考电压曲线6是片段线性，控制信号VGP1IN[4:0]、控制信号VGP1OUT[4:0]、控制信号VGP2IN[4:0]及控制信号VGP2OUT[4:0]用以改变至少部分参考电压曲线6的斜率。以图8为例，控制信号VGP1OUT[4:0]控制解多路复用器224将调整电压VGP1输出至输出电压节点VR2_m，而控制信号VGP2OUT[4:0]控制解多路复用器227将调整电压VGP2输出至输出电压节点VR2_n。
控制信号VGP1IN[4:0]控制多路复用器223以决定调整电压VGP1的大小，而控制信号VGP2IN[4:0]控制多路复用器226以决定调整电压VGP2的大小。如此一来，部分参考电压曲线6的斜率即可通过控制信号VGP1IN[4:0]、控制信号VGP1OUT[4:0]、控制信号VGP2IN[4:0]及控制信号VGP2OUT[4:0]进行弹性地调整，以提高某段电压区间经插补运算放大器24插补后各灰阶可调整的驱动电压Vo的分辨率。插补运算放大器24的细部电路可通过参考美国专利第US7541844B2号来据以实施，在此不另行赘述。
请参照图9，图9绘示是第二部分数据与驱动电压的对应关系列表。如前所述，插补运算放大器24根据第一参考电压VH、第二参考电压VL及第二部分数据P2输出对应至高位数视频信号的驱动电压Vo。而第二部分数据P2与驱动电压Vo的对应关系即如图9绘示。举例来说，当第二部分数据P2为0000时，驱动电压Vo＝VH。当第二部分数据P2为0001时，驱动电压当第二部分数据P2为0010时，驱动电压当第二部分数据P2为0011时，驱动电压当第二部分数据P2为0100时，驱动电压当第二部分数据P2为0101时，驱动电压当第二部分数据P2为0110时，驱动电压当第二部分数据P2为0111时，驱动电压当第二部分数据P2为1000时，驱动电压当第二部分数据P2为1001时，驱动电压当第二部分数据P2为1010时，驱动电压当第二部分数据P2为1011时，驱动电压当第二部分数据P2为1100时，驱动电压当第二部分数据P2为1101时，驱动电压当第二部分数据P2为1110时，驱动电压当第二部分数据P2为1111时，驱动电压由此可知，插补运算放大器24根据图9绘示的对应关系即能迅速地输出对应于高位数视频信号的驱动电压Vo。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等同的改变或替换。因此，本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims (20)

1.一种面板驱动电路，其特征在于包括：
一视频信号转换电路，用以将一输入视频信号转换为一转换后视频信号，该转换后视频信号具有一高位数大于该输入视频信号的位数；
一数据缓存器，耦接至该视频信号转换电路；
一电位移转器，耦接至该数据缓存器；
一数字模拟转换器，从该电位移转器接收n位数据；以及
一插补运算放大器，耦接至该数字模拟转换器并从该电位移转器接收m位数据，用以输出一驱动电压，其中n+m等于该转换后视频信号的位数。
2.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，该视频信号转换电路依据一查阅表(Lookup Table,LUT)或一数位插补技术将该输入视频信号转换为该转换后视频信号，具有该高位数的该转换后视频信号包括该n位数据以及该m位数据。
3.如权利要求2所述的面板驱动电路，其特征在于，该视频信号转换电路包括：
一储存单元，用以储存该查阅表的多笔查阅数据；以及
一查表单元，用以藉由多笔对应关系将该输入视频信号转换成具有该高位数的该转换后视频信号，其中该查阅表记录多笔输入影像信号值与多笔对应的输出影像信号值之间的该些对应关系。
4.如权利要求2所述的面板驱动电路，其特征在于，该视频信号转换电路包括：
一储存单元，用以储存该查阅表的多笔查阅数据；
一查表单元，用以藉由多笔对应关系将该输入视频信号转换成具有该高位数的该转换后视频信号，其中该查阅表记录部分的输入影像信号值与对应的输出影像信号值之间的该些对应关系；以及
一数字插补电路，用以计算对应关系未被该查阅表所记录的该些输入视频信号值所相对应的该些输出影像信号值。
5.如权利要求2所述的面板驱动电路，其特征在于，该查阅表包括针对每一色彩通道的伽玛校正曲线的电压设定的对应关系资讯。
6.如权利要求5所述的面板驱动电路，其特征在于，该输入视频信号的位数为m，该查阅表所记录的针对各该伽玛校正曲线的对应关系个数小于2m。
7.如权利要求5所述的面板驱动电路，其特征在于，该输入视频信号的位数为m，该查阅表所记录的针对各该伽玛校正曲线的对应关系个数等于2m。
8.如权利要求1所述的面板驱动电路，更包括：
一参考电压产生电路，用以产生多个参考电压，包括：
一第一电阻串，用以产生跨于该第一电阻串的分压；
一第二电阻串，用以产生跨于该第二电阻串的分压；
一第一缓冲放大器；
一第一多路复用器，耦接于该第一电阻串以及该第一缓冲放大器之间，用以根据一第一控制信号自跨于该第一电阻串的分压中选择一参考电压以作为该第一缓冲放大器的一输入电压；以及
一第一解多路复用器，耦接于该第一缓冲放大器以及该第二电阻串之间，用以根据一第二控制信号将该参考电压输出至跨于该第二电阻串的多个输出电压节点的其中之一。
9.如权利要求8所述的面板驱动电路，其特征在于，该参考电压产生电路更包括：
一第二缓冲放大器；
一第二多路复用器，耦接于该第一电阻串以及该第二缓冲放大器之间，用以根据一第三控制信号自跨于该第一电阻串的分压中选择该参考电压以作为该第二缓冲放大器的一输入电压；
一第二解多路复用器，系耦接于该第二缓冲放大器以及该第二电阻串之间，用以根据一第四控制信号将该参考电压输出至跨于该第二电阻串的该些输出电压节点的其中之一。
10.如权利要求9所述的面板驱动电路，其特征在于，该些输出电压节点所对应的电压系形成一参考电压曲线，该参考电压曲线系为片段线性率。
11.如权利要求10所述的面板驱动电路，其特征在于，该第一控制信号、该第二控制信号、该第三控制信号以及该第四控制信号用于改变该参考电压曲线的至少一部分的斜率。
12.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，更包括一参考电压产生电路，用以产生多个参考电压。
13.如权利要求12所述的面板驱动电路，其特征在于，该参考电压产生电路为一正参考电压产生电路。
14.如权利要求13所述的面板驱动电路，其特征在于，该输入视频信号的位数为m，该些参考电压的个数小于2m。
15.如权利要求12所述的面板驱动电路，其特征在于，该参考电压产生电路为一负参考电压产生电路。
16.如权利要求15所述的面板驱动电路，其特征在于，该视频信号的位数为m，该些参考电压的个数小于2m。
17.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，该电位移转器转换针对该转换后视频信号的电源域(power domain)，该转换后视频信号在该电位移转器的一输出节点被分成该n位数据以及该m位数据。
18.如权利要求1所述的面板驱动电路，其特征在于，更包括：
一参考电压产生电路，用以产生多个参考电压；
其中该数字模拟转换器自该参考电压产生电路所产生的该些参考电压中选择一第一参考电压以及一第二参考电压，其中该第一参考电压以及该第二参考电压系依据具有该高位数的该转换后视频信号中的该n位数据而选择。
19.如权利要求18所述的面板驱动电路，其特征在于，该插补运算放大器依据该第一参考电压、该第二参考电压以及具有该高位数的该转换后视频信号中的该m位数据，输出对应于具有该高位数的该转换后视频信号的该驱动电压。
20.如权利要求19所述的面板驱动电路，其特征在于，该插补运算放大器依据该m位数据调整该第一参考电压以及该第二参考电压的比例以产生该驱动电压。
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