CN100371785C - 液晶显示装置及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种液晶显示装置及其驱动电路，其包括储存单元、外部伽玛电压产生器及源极驱动芯片。储存单元用以储存多种数字伽玛数据，且其分别与至少一种预设颜色相关。源极驱动芯片包括有内部伽玛电压产生器以及数字模拟转换器模块，内部伽玛电压产生器依据所述多种数字伽玛数据来产生多组内部伽玛参考电压至数字模拟转换器模块。此外，数字模拟转换器模块亦接收外部伽玛电压产生器所提供的外部输入伽玛参考电压。

Description

液晶显示装置及其驱动电路

技术领域

本发明涉及一种平面显示技术领域，尤指一种液晶显示装置及其驱动电路。

背景技术

图1显示一典型液晶显示器的源极驱动芯片(Source Driver IC)1的示意图，其包括移位缓存器10、数据缓存器11、数据锁存器(Data Latch)(或称线锁存器(Line Latch))12、电平偏移13、数字模拟转换器(DAC)14、及输出缓冲器15。源极驱动芯片1用以依序锁存所输入的红(R)、绿(G)、蓝(B)数据，并将其转换且输出数据电压至显示面板中的数据线，其中数字模拟转换器14依据伽玛电压产生器(Gamma Reference Voltage Generator)2所提供的伽玛参考电压来转换RGB数据，该RGB数据是由数据锁存器12提供，且经由电平偏移13处理。

上述伽玛电压产生器2与数字模拟转换器14的间具有多条传输线21。一般来说，传输线21的数量是取决于源极驱动芯片1的分辨率，例如：源极驱动芯片1的分辨率为6位(6-bit)时，传输线21的数量为10条，源极驱动芯片1的分辨率为8位(8-bit)时，传输线21的数量为16～20条。

一般的液晶显示器是假设RGB像素的光学特性皆相同，所以提供与单一种像素相关的伽玛参考电压给数字模拟转换器14。事实上，RGB像素的光学特性是各自不同的。所以，若只有使用相同的伽玛参考电压来提供给不同的RGB像素，则将会使得显示面板所显示的颜色的相关灰阶不平衡，或使得显示面板所显示的颜色过度偏差。

为了解决上述问题，可分别提供三组与RGB像素相对应的伽玛参考电压给数字模拟转换器14，如此将必须增加更多的传输线21。例如：源极驱动芯片1的分辨率为6位时，对于RGB像素，若采用相同的伽玛参考电压，则仅需10条传输线；若采用与RGB像素分别对应的三组伽玛参考电压，则需30条传输线。如此，将会大幅增加印刷电路板(PCB)上的走线面积，且增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶显示装置及其驱动电路，以减少印刷电路板的走线面积。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示装置及其驱动电路，以降低生产成本。

本发明提供一种液晶显示装置的驱动电路。该驱动电路包括储存单元、及源极驱动芯片。上述储存单元储存有多种数字伽玛数据，且储存单元可为非易失性内存，例如：电子可擦洗式只读存储器(EEPROM)、可擦洗式只读存储器(EPROM)或闪存。

上述源极驱动芯片通过串行传输线与储存单元电性连接，以供储存单元通过串行传输线提供所述多种数字伽玛数据至该源极驱动芯片。源极驱动芯片更包括内部伽玛电压产生器与数字模拟转换器模块，内部伽玛电压产生器依据所述多种数字伽玛数据来产生多组内部伽玛参考电压，内部伽玛电压产生器并输出所述多组内部伽玛参考电压至数字模拟转换器模块，数字模拟转换器模块接收该内部伽玛电压产生器提供的所述多组内部伽玛参考电压，并能接收多组外部输入伽玛参考电压，其中所述多组内部伽玛参考电压与多种第一预设颜色的伽玛曲线相关，例如：所述多种第一预设颜色可为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及白色(W)。所述多种第一预设颜色可为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及黄色(Y)。所述多种第一预设颜色可为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及青色(C)。

本发明另提供一种液晶显示装置。该液晶显示装置包括显示面板、储存单元及至少一源极驱动芯片。上述储存单元储存有多种数字伽玛数据。上述至少一源极驱动芯片与显示面板电性连接，并通过串行传输线与储存单元电性连接，以供储存单元通过串行传输线提供所述多种数字伽玛数据至该至少一源极驱动芯片，该至少一源极驱动芯片更包括内部伽玛电压产生器与数字模拟转换器模块，内部伽玛电压产生器依据所述多种数字伽玛数据来产生多组内部伽玛参考电压，内部伽玛电压产生器并输出所述多组内部伽玛参考电压至数字模拟转换器模块。数字模拟转换器模块接收内部伽玛电压产生器提供的所述多组内部伽玛参考电压，并能接收多组外部输入伽玛参考电压，其中所述多组内部伽玛参考电压与多种第一预设颜色的伽玛曲线相关，所述多组外部输入伽玛参考电压与一种第二预设颜色的伽玛曲线相关，由此该数字模拟转换器模块能依据所述多组内部伽玛参考电压或所述多组外部输入伽玛参考电压来转换影像数据。

上述内部伽玛电压产生器更包括反串列化器、正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元，反串列化器分别与正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元电性连接。

上述反串列化器接收储存单元所提供的串行数字伽玛数据，并对储存单元所提供的串行数字伽玛数据分为第一数字数据与第二数字数据，以分别输出至正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元。

上述正伽玛参考电压产生单元依据第一数字数据产生多组内部正伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块，负伽玛参考电压产生单元依据第二数字数据产生多组内部负伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块。

上述正伽玛参考电压产生单元更包括第一内部数字模拟转换器、第一取样保持电路及多组第一单位增益缓冲器，第一内部数字模拟转换器分别与反串列化器及第一取样保持电路电性连接，第一取样保持电路与所述多组第一单位增益缓冲器电性连接。

上述第一内部数字模拟转换器用以接收第一数字数据，并转换第一数字数据为所述多组内部伽玛参考电压的其中一个内部伽玛参考电压，继而内部伽玛参考电压通过第一取样保持电路被送至其中一单位增益缓冲器，以输出至数字模拟转换器模块。

上述负伽玛参考电压产生单元更包括第二内部数字模拟转换器、第二取样保持电路、及多组第二单位增益缓冲器，第二内部数字模拟转换器分别与反串列化器及第二取样保持电路电性连接，第二取样保持电路与所述多组第二单位增益缓冲器电性连接。

上述多种数字伽玛数据以多种参考表储存于储存单元，且源极驱动芯片以一环境参数(例如：温度)来决定所采用的参考表。

附图说明

图1为公知液晶显示器的源极驱动芯片的示意图。

图2为本发明一较佳实施例的功能方块图。

图3为本发明一较佳实施例的内部伽玛电压产生器的内部功能方块图。

图4为本发明一较佳实施例的实施示意图。

图5为本发明一较佳实施例的源极驱动芯片的伽玛曲线示意图。

源极驱动芯片1、5、6、7                    移位缓存器10、53

数据缓存器11、52                          数据锁存器12、54

电平偏移13、55                            数字模拟转换器14、56

输出缓冲器15、57                          伽玛电压产生器2

储存单元3                                 串行传输线30

外部伽玛电压产生器4                       内部伽玛电压产生器51

栅极驱动芯片81、82、83                    显示面板9

反串列化器511                             正伽玛参考电压产生单元512

第一内部数字模拟转换器5121                第一取样保持电路5122

第一单位境益缓冲器5123                    负伽玛参考电压产生单元513

第二内部数字模拟转换器5131                第二取样保持电路5132

第二单位境益缓冲器5133                正电压部分数字模拟转换器561

负电压部分数字模拟转换器562

具体实施方式

有关本发明的较佳实施例，敬请参照图2显示本发明较佳实施例的功能方块图，其包括储存单元3、外部伽玛电压产生器4及源极驱动芯片5，其中源极驱动芯片5更包括内部伽玛电压产生器51、数据缓存器52、移位缓存器53、数据锁存器54、电平偏移55、数字模拟转换器模块56及输出缓冲器57。

上述储存单元3与源极驱动芯片5电性连接，例如：储存单元3通过串行传输线30与源极驱动芯片5的内部伽玛电压产生器51电性连接。外部伽玛电压产生器4与内部伽玛电压产生器51皆与数字模拟转换器模块56电性连接。数字模拟转换器模块56分别与输出缓冲器57及电平偏移55电性连接。数据锁存器54分别与电平偏移55、数据缓存器52及移位缓存器53电性连接。

于本实施例中，储存单元3为电子可擦洗式只读存储器(EEPROM)，在其它实施例中，储存单元3可为其它种类的非易失性内存，例如：闪存或可擦洗式只读存储器(EPROM)等。上述储存单元3中储存有多种数字伽玛数据，且该多种数字伽玛数据分别与多种预设颜色的伽玛曲线相关，例如：该多种预设颜色可为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)、黄色(Y)或青色(C)。亦即，该多种数字伽玛数据可与RGBW相关，该多种数字伽玛数据亦可与RGBY相关，该多种数字伽玛数据亦可与RGBC相关，以供在多色调整系统达成较佳的色彩表现。此外，该多种数字伽玛数据可在生产制造过程中以多种参考表方式来记录于储存单元3中，使得源极驱动芯片5可由环境参数(例如：温度)来决定所要采用的参考表。

图3进一步显示上述内部伽玛电压产生器51的内部功能方块图，有关其说明，敬请一并参照图2。内部伽玛电压产生器51包括反串列化器511、正伽玛参考电压产生单元512及负伽玛参考电压产生单元513，其中正伽玛参考电压产生单元512更包括第一内部数字模拟转换器5121、第一取样保持电路5122及多组第一单位增益缓冲器5123，负伽玛参考电压产生单元513更包括第二内部数字模拟转换器5131、第二取样保持电路5132及多组第二单位增益缓冲器5133。

上述反串列化器511分别与正伽玛参考电压产生单元512及负伽玛参考电压产生单元513电性连接，亦即反串列化器511与正伽玛参考电压产生单元512的第一内部数字模拟转换器5121电性连接，反串列化器511与负伽玛参考电压产生单元513的第二内部数字模拟转换器5131电性连接。此外，第一内部数字模拟转换器5121并与第一取样保持电路5122电性连接，且第一取样保持电路5122与所述多组第一单位增益缓冲器5123电性连接。第二内部数字模拟转换器5131并与第二取样保持电路5132电性连接，且第二取样保持电路5132与所述多组第二单位增益缓冲器5133电性连接。

上述内部伽玛电压产生器51接收储存单元3所提供的串行数字伽玛数据，以供内部伽玛电压产生器51可依据所述多种数字伽玛数据来产生多组内部伽玛参考电压，以输出至该数字模拟转换器模块。

例如：源极驱动芯片5使用到RGBW的伽玛参考电压时，储存单元3提供与RGBW等颜色相关的数字伽玛数据(亦即，所述多种数字伽玛数据分别与RGBW的每一种颜色的伽玛曲线相关)至源极驱动芯片5中的内部伽玛电压产生器51。继而，内部伽玛电压产生器51接收到所述多种数字伽玛数据之后，反串列化器511会将所述多种串行数字伽玛数据分成第一数字数据与第二数字数据，其中第一数字数据被送至正伽玛参考电压产生单元512，第二数字数据被送至负伽玛参考电压产生单元513。

上述正伽玛参考电压产生单元512依据第一数字数据产生多组内部正伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块56。亦即，正伽玛参考电压产生单元512的第一内部数字模拟转换器5121接收第一数字数据后，将其转换为正内部伽玛参考电压，继而通过取样保持电路5122的处理而输出至其中一组第一单位增益缓冲器5123，以能通过第一单位增益缓冲器5123来稳定该内部伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块56的正电压部份数字模拟转换器561。

上述取样保持电路5122更包括多个取样保持单元，每一取样保持单元用以取样与其中一种颜色相关的正内部伽玛参考电压，例如：其中一个取样单元可以取样与红色(R)相关的多组正内部伽玛参考电压，继而该取样单元再将其所取样的电压送至相关的第一单位增益缓冲器5123。

相类似地，上述负伽玛参考电压产生单元513依据第二数字数据产生多组内部负伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块56。亦即，负伽玛参考电压产生单元513的第二内部数字模拟转换器5131接收第二数字数据后，将其转换为负内部伽玛参考电压，继而通过取样保持电路5132的处理而输出至其中一组第二单位增益缓冲器5133，以能通过第二单位增益缓冲器5133来稳定该内部伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块56的负电压部份数字模拟转换器562。

虽然源极驱动芯片5使用到与多种颜色相关的伽玛参考电压，但由于本实施例已将与所述多种颜色相关的数字伽玛数据储存于储存单元3中，且通过串行传输线30来传输，故仅需使用到一条线，如此将能大幅降低印刷电路板上的走线面积与降低生产成本。

图4显示本发明一较佳实施例的实施示意图，其包括储存单元3、外部伽玛电压产生器4、多个源极驱动芯片5，6，7、多个栅极驱动芯片81，82，83、及显示面板9。所述多个源极驱动芯片5，6，7与所述多个栅极驱动芯片81，82，83皆与显示面板电性连接。储存单元3分别与所述多个源极驱动芯片5，6，7电性连接，外部伽玛电压产生器4分别与所述多个源极驱动芯片5，6，7电性连接。有关所述多个源极驱动芯片5，6，7的操作如前所述。

图5显示源极驱动芯片的伽玛曲线示意图，其被分为四个部份(A部份、B部份、C部份、及D部份)，其中伽玛曲线在A部份、B部份及D部份的转折比较大(亦即，各个灰阶的变化量比较大)，而曲线在C部份的转折比较小(亦即，各个灰阶的变化量比较小)。是故，源极驱动芯片所接收的影像数据属于伽玛曲线的预设区间(曲线的C部份)时，则数字模拟转换器模块接收外部伽玛电压产生器所提供的多组外部输入伽玛参考电压(其是与某一种颜色的伽玛曲线相关)，其中外部输入伽玛参考电压包括多组外部正伽玛参考电压与多组外部负伽玛参考电压。数字模拟转换器模块依据所述多组外部输入伽玛参考电压来转换其所接收的影像数据。当源极驱动芯片所接收的影像数据不属于伽玛曲线的预设区间(曲线的A、B、D部份)时，则数字模拟转换器模块依据所述多组内部伽玛参考电压来转换其所接收的影像数据。

因此，本实施例提供数字模拟混合式的伽玛电压产生模式，使得源极驱动芯片在显示部份画面时，采用与至少一种颜色相关的数字伽玛数据来产生内部伽玛参考电压，且对于印刷电路板而言，无需浪费过多的走线面积便可达成较佳的色彩表现。此外，源极驱动芯片在显示某一些画面时，仍可采用传统方式来提供伽玛参考电压，以利用一组与特定颜色相关的外部伽玛参考电压便能达成需求的色彩表现，而无需使用过多内部伽玛参考电压(内部伽玛参考电压是与至少一种颜色相关)，以节省电源损耗。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (21)

1.一种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，包括：

一储存单元，储存有多种数字伽玛数据；以及

一源极驱动芯片，通过一串行传输线与储存单元电性连接，供储存单元通过串行传输线提供所述多种数字伽玛数据至该源极驱动芯片，该源极驱动芯片更包括：

一内部伽玛电压产生器，依据所述多种数字伽玛数据来产生多组内部伽玛参考电压；及

一数字模拟转换器模块，接收内部伽玛电压产生器提供的所述多组内部伽玛参考电压，并能接收多组外部输入伽玛参考电压，其中所述多组内部伽玛参考电压与多种第一预设颜色的伽玛曲线相关，所述多组外部输入伽玛参考电压与一种第二预设颜色的伽玛曲线相关，由此所述数字模拟转换器模块能依据所述多组内部伽玛参考电压或所述多组外部输入伽玛参考电压来转换影像数据。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述内部伽玛电压产生器更包括一反串列化器、一正伽玛参考电压产生单元及一负伽玛参考电压产生单元，反串列化器分别与正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元电性连接。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述反串列化器接收储存单元所提供的串行数字伽玛数据，并对储存单元所提供的串行数字伽玛数据分为一第一数字数据与一第二数字数据，以分别输出至正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述正伽玛参考电压产生单元依据第一数字数据产生多组内部正伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块，负伽玛参考电压产生单元依据第二数字数据产生多组内部负伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块。

5.如权利要求3所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述正伽玛参考电压产生单元更包括一第一内部数字模拟转换器、一第一取样保持电路及多组第一单位增益缓冲器，第一内部数字模拟转换器分别与反串列化器及第一取样保持电路电性连接，第一取样保持电路与所述多组第一单位增益缓冲器电性连接。

6.如权利要求5所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述第一内部数字模拟转换器用以接收一第一数字数据，并转换该第一数字数据为所述多组内部伽玛参考电压的其中一个内部伽玛参考电压，继而该内部伽玛参考电压通过第一取样保持电路被送至其中一单位增益缓冲器，以输出至数字模拟转换器模块。

7.如权利要求2所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述负伽玛参考电压产生单元更包括一第二内部数字模拟转换器、一第二取样保持电路、及多组第二单位增益缓冲器，第二内部数字模拟转换器分别与反串列化器及第二取样保持电路电性连接，第二取样保持电路与所述多组第二单位增益缓冲器电性连接。

8.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述多种数字伽玛数据以多种参考表储存于储存单元，且源极驱动芯片以一环境参数来决定所采用的参考表。

9.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述多种第一预设颜色为红色、绿色、蓝色及白色。

10.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述多种第一预设颜色为红色、绿色、蓝色及黄色。

11.如权利要求1所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于，所述多种第一预设颜色为红色、绿色、蓝色及青色。

12.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

一显示面板；

一储存单元，储存有多种数字伽玛数据；以及

至少一源极驱动芯片，与显示面板电性连接，并通过一串行传输线与储存单元电性连接，供储存单元通过串行传输线提供所述多种数字伽玛数据至所述的至少一源极驱动芯片，所述的至少一源极驱动芯片更包括：

一内部伽玛电压产生器，依据所述多种数字伽玛数据来产生多组内部伽玛参考电压；及

一数字模拟转换器模块，接收内部伽玛电压产生器提供的所述多组内部伽玛参考电压，并能接收多组外部输入伽玛参考电压，其中所述多组内部伽玛参考电压与多种第一预设颜色的伽玛曲线相关，所述多组外部输入伽玛参考电压与一种第二预设颜色的伽玛曲线相关，由此该数字模拟转换器模块能依据所述多组内部伽玛参考电压或所述多组外部输入伽玛参考电压来转换影像数据。

13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述多种第一预设颜色为红色、绿色、蓝色及白色。

14.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述多种第一预设颜色为红色、绿色、蓝色及黄色。

15.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述多种第一预设颜色为红色、绿色、蓝色及青色。

16.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，所述内部伽玛电压产生器更包括一反串列化器、一正伽玛参考电压产生单元及一负伽玛参考电压产生单元，反串列化器分别与正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元电性连接。

17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反串列化器接收储存单元所提供的串行数字伽玛数据，并对储存单元所提供的串行数字伽玛数据分为一第一数字数据与一第二数字数据，以分别输出至正伽玛参考电压产生单元及负伽玛参考电压产生单元。

18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，所述正伽玛参考电压产生单元依据第一数字数据产生多组内部正伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块，负伽玛参考电压产生单元依据第二数字数据产生多组内部负伽玛参考电压，以输出至数字模拟转换器模块。

19.如权利要求17所述的液晶显示装置，其特征在于，所述正伽玛参考电压产生单元更包括一第一内部数字模拟转换器、一第一取样保持电路及多组第一单位增益缓冲器，第一内部数字模拟转换器分别与反串列化器及第一取样保持电路电性连接，第一取样保持电路与所述多组第一单位增益缓冲器电性连接。

20.如权利要求19所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一内部数字模拟转换器用以接收一第一数字数据，并转换该第一数字数据为所述多组内部伽玛参考电压的其中一个内部伽玛参考电压，继而该内部伽玛参考电压通过第一取样保持电路被送至其中一单位增益缓冲器，以输出至数字模拟转换器模块。

21.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，所述负伽玛参考电压产生单元更包括一第二内部数字模拟转换器、一第二取样保持电路及多组第二单位增益缓冲器，第二内部数字模拟转换器分别与反串列化器及第二取样保持电路电性连接，第二取样保持电路与所述多组第二单位增益缓冲器电性连接。

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