CN100429562C - 面板显示装置的色彩管理结构与色彩管理方法、源极驱动器以及面板显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置的色彩管理结构，包括一显示阵列单元、多个栅极驱动器、多个源极驱动器、以及一时序控制单元。该些栅极驱动器与该些源极驱动器驱动该显示阵列单元以显示图像。该时序控制单元，输出多个信号给该些栅极驱动器与该些源极驱动器以驱动该显示阵列单元。又，该时序控制单元也输出一时脉信号与一彩色管理资料给该些源极驱动器。

Description

面板显示装置的色彩管理结构与色彩管理方法、源极驱动器以及面板显示装置

技术领域

本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种面板显示装置的色彩管理结构与色彩管理方法。

背景技术

近几年来，由于影像显示技术已有很大的进步与发展，传统的阴极射线显示器，已有一大部分被所谓的面板显示器所取代。面板显示器一般常见的是薄膜电晶体液晶显示器(thin-film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)。另外，利用发光二极管或是电浆的面板显示器已日渐普遍。

面板显示器的显示部分，是由画素阵列所构成。其画素阵列一般是行列式的矩阵，而画素则由驱动器控制，根据点阵化的图像资料，驱动对应的画素。画素由驱动器的控制，在所指定的时刻会显示所指定的颜色。然而，由画素的色彩仍需要色彩修正，例如伽玛曲线修正，才可达到对应人眼感官的理想色彩。以下以薄膜电晶体液晶显示器为例而说明传统上色彩修正的安排。

图1绘示传统液晶显示器的源极驱动器的方块图。液晶显示器使用源极驱动器与栅极驱动器以驱动画素。而色彩的修正资料会输入到源极驱动器以修正显示的色彩。源极驱动器一般如图示包括移位暂存器(shiftregister)100，线栓锁器(line latch)102，准位移位器(level shifter)104，数字到模拟转换器(digital to analog converter，DAC)106，输出缓冲器(outputbuffer)108，信号接收器(signal receiver)110，资料暂存器(data register)112。其中，数字到模拟转换器106会接收并行输入的伽玛色彩修正曲线的电位值VGMA1～VGMA14。信号接收器110接收输入信号，例如接收RSDS的相关信号。另外，输出缓冲器108所输出的信号Y1，Y2，…，则用以驱动画素的显示。如图1所示的传统源极驱动器是一般公知技术，不详细描述。

就传统的液晶显示装置，其基本架构如图2所示，包括一TFT-LCD画素阵列120以显示图像。于画素阵列120行与列的阵列分别由多个源极驱动器122与多个栅极驱动器124所驱动。电源单元130，例如直流/直流(DC/DC)转换器，提供电压给源极驱动器122与栅极驱动器124。另外，一ASIC晶片126(Application Specification IC，ASIC)，根据从连接器128来的输入资料，会产生适当时脉信号以及色彩资料等，对应源极驱动器122与栅极驱动器124输出所需的资料信号(如输出箭头所示)。其所需的资料信号，为本领域技术人员所熟悉的，不详细描述。一般ASIC晶片126会包括接收器126a、RSDS/TTL传送器(RSDS/TTL transmitter)126b、及时序控制器126c。

另外，传统液晶显示装置又包括一伽玛(gamma)修正单元132，以并行输出多个伽玛曲线的色彩修正电压给每一个源极驱动器122，以修正画素的色彩。

于此，伽玛曲线所需的分压是由系统线路板的电阻分压所提供。又，对于电视的应用，为了有更好的色彩表现或是色彩管理，理想上，对应个别的红绿蓝(RGB)会个别会有一组伽玛曲线，即所谓的3-gamma设计。如此，系统线路板上的分压电阻及稳压电容势必又增加为三倍。这随著会增加成本。又随著大量位元数的驱动器的需要，更为了有较佳的gamma适量化(gamma fitting)，伽玛资料也从一般的10组增加到14或更多。如果再加上3-gamma的设计，会导致线路板的尺寸增加，系统的成本与重量也会随著增加。并且这种传统设计，伽玛资料无法弹性调整。但是，面板设计常因不同亮度与不同液晶，而必须调整系统线路板上的电阻。采用这种电阻在线路板(resister on PCB)的设计方式，常需要许多微细调整的时间，导致开发时程的延迟。

发明内容

本发明目的其一就是在提供一种显示装置的色彩管理结构，其不需要如传统上分别设置的伽玛修正单元以提供色彩管理资料给源极驱动器。本发明，由时序控制单元的晶片，也同时提供一色彩管理资料给源极驱动器。此色彩管理资料经由源极驱动器解码与转换后使用。如此，可以大量省去在传统的伽玛修正单元中，用于分压的电阻。也因此可大量节省装置的尺寸与重量，进而可减少传统技术的前述问题。

本发明提出一种显示装置的色彩管理结构，包括一显示阵列单元、多个栅极驱动器、多个源极驱动器、以及一时序控制单元。该些栅极驱动器与该些源极驱动器驱动该显示阵列单元以显示图像。该时序控制单元，输出多个信号给该些栅极驱动器与该些源极驱动器以驱动该显示阵列单元，该时序控制单元也输出一时脉信号与一彩色管理资料给该些源极驱动器。

本发明另外提出一种显示装置的色彩管理结构的变化，包括一显示阵列单元、多个栅极驱动器、多个源极驱动器、一时序控制单元、以及一彩色管理接口系统。该些栅极驱动器与该些源极驱动器，驱动该显示阵列单元以显示图像。时序控制单元，输出多个信号给该些栅极驱动器与该些源极驱动器以驱动该显示阵列单元，以及输出一时脉信号。彩色管理接口系统，耦接于该时序控制单元与该些源极驱动器之间，以产生一彩色管理资料给该些源极驱动器。

本发明目的另其一就是在提供一种源极驱动器，用于一面板显装置以驱动一显示阵列单元。此源极驱动器可接收串列的色彩管理资料，转换成并行的多个色彩管理资料以进行画素色彩管理。

本发明提供一种源极驱动器，包括一源极驱动电路，以驱动该显示阵列单元，以及一可编程资料接口，接收一彩色管理资料与一时脉信号，而并行输出多个色彩电位信号给该源极驱动电路使用。

本发明目的另其一就是在提供一种面板显示装置的色彩管理方法，其不必由传统上分别设置的伽玛修正单元以提供色彩管理资料给源极驱动器。本发明可以大量省去在传统的伽玛修正单元中，用于分压的电阻。也因此可大量节省装置的尺寸与重量，进而可减少传统技术的前述问题。

本发明的面板显示装置的色彩管理方法，适用于一面板显示装置，其中该面板显示装置包括一显示阵列单元，多个驱动器，以及一时序控制单元，其中该时序控制单元，输出多个信号给该些驱动器以驱动该显示阵列单元。面板显示装置的色彩管理方法包括根据一时脉信号，由该时序控制单元产生一串列色彩管理资料信号。又，将该串列色彩管理资料信号转换成多个并行色彩资料模拟信号。又，将该些并行色彩资料模拟信号输入给该些驱动器，以进行一画素色彩修正。

就所谓面板显示装置而言，本发明另外提供一种面板显示装置，其包括一显示阵列单元。多个驱动器可以驱动该显示阵列单元以显示图像。又，一时序控制单元可输出多个信号给该些驱动器以驱动该显示阵列单元，以及输出一时脉信号。又可输出一彩色管理资料给该些驱动器。

附图说明

图1为传统的源极驱动器结构方块图。

图2为传统的液晶显示装置结构方块图。

图3为依照本发明一实施例的液晶显示装置方块图。

图4为依照本发明图3中ASIC晶片的另一实施例方块图。

图5为依照本发明实施例的液晶显示装置方块图。

图6～7为依照本发明源极驱动器的结构方块图。

图8～9为依照本发明时序控制单元的设计方块图。

具体实施方式

请参照图3，其显示依照本发明第一实施例的液晶显示装置方块图。液晶显示装置包括TFT-LCD画素阵列120以显示图像。另外，多个源极驱动器204与多个栅极驱动器202，以驱动对应画素而显示图像。DC/DC转换器130如前述，至少提供电压给驱动器202、204。

本发明特别提出新设计的ASIC晶片200。此ASIC晶片200又可广泛称为时序控制单元。此ASIC晶片200除了包括传统的接收器(receiver)200a、RSDS/TTL传送器(RSDS/TTL transmitter)200b、及时序控制器(time controller)200c以外，又包含一储存元件200d。储存元件200d储存色彩管理的基本资料。另外，有一可编程接口存在于ASIC晶片200与源极驱动器204之间。如此，ASIC晶片200可输出多个信号给栅极驱动器202与源极驱动器204以驱动该显示阵列单元。同时，ASIC晶片200也输出一时脉信号与一彩色管理资料给该些源极驱动器204。

此彩色管理资料为可调或是可编程的资料，经源极驱动器204接收处理后，可对应的到所要的色彩管理资料，例如伽玛曲线资料，以驱动画素显示适当的色彩。

于本发明的实施例，由于色彩管理资料以数字方式储存于储存元件200d，经接口转换成色彩管理资料给源极驱动器204使用。本发明可省去在传统设计将伽玛修正单元132分别设置于系统线路板上，至少可省去大量分压电阻的设置。

根据本发明提出相同的设计概念，ASIC晶片200的设计也可以变化如图4所示。于图4中，ASIC晶片200可以提供信号(如箭头所示)给源极驱动器204与栅极驱动器202。同时，ASIC晶片200可以包括储存元件200d与处理单元200e。处理单元200e根据储存元件200d的资料，经处理后由可编程接口，将色彩管理资料，例如伽玛曲线资料，输出到源极驱动器204。

于上述ASIC晶片200可统称为时序控制单元。液晶装置系统可如图5所示。显示面板例如是MxN画素阵列的面板250。面板250周围设置有多个源极驱动器204与多个栅极驱动器202，以驱动对应画素的色彩亮度。画素阵列则构成欲显示的图像。电源258至少可提供适当电压值给源极驱动器204。

又，液晶显示装置又包括一时序控制单元256。此时序控制单元256输出多个信号给该些栅极驱动器202与该些源极驱动器204以驱动该显示阵列单元。时序控制单元256也输出一时脉信号与一彩色管理资料给源极驱动器204。此彩色管理资料包括可调的伽玛曲线电压值，其也可以是一串列电压数字资料。串列数字色彩资料经源极驱动器204的解码后可得到并行的模拟色彩资料电压值。这些模拟色彩资料电压值例如就是图1中的VGA1～VGA141 14的电压值。

就源极驱动器204设计而言，如图6所示，例如可以将可编程接口300与传统的源极驱动器122整合成本发明的源极驱动器204或是也可以依实际设计设置于时序控制单元256与源极驱动器122之间。

于图6所示的实施例，可编程接口300包括一输入接口302以接收由时序控制单元256输出的可编程资料以及一参考时脉Clock。输入接口302将可编程资料先译成所要的资料格式后，输出到一解码器304。解码器304也同时接收参考时脉Clock，且进行解码以产生数字资料及控制信号。一数字到模拟转换(digital to analog converter，DAC)单元306，接收资料、控制信号与参考时脉Clock，以转换成并行多个色彩管理资料，例如Vgamma 1、Vgamma 2…、Vgamma n。这些色彩管理资料，接著例如输入到传统的源极驱动器122。

对于可编程接口300的设计安排，依实际设计可以有多种变化。图7绘示可编程接口300的一种设计方块图。由串列到并行的输入接口302，将串列的可编程资料转换成并行资料。解码器304将并行资料解码，接著利用移位暂存器与栓锁器及多个DAC，以得到色彩管理资料模拟信号，例如Vgamma 1、Vgamma 2…、Vgamma n等的电压信号。

因此，本发明的源极驱动器，可以包括一源极驱动电路，以驱动该显示阵列单元，以及一可编程资料接口，接收该彩色管理资料与该时脉信号，而并行输出多个色彩电位信号给该源极驱动电路使用。

至于本发明的时序控制单元256，例如可以集成于一ASIC晶片中。时序控制单元256如图8所示，可以包括一传统的时控器256a以及一控制区块256b。控制区块256b与时控器256a耦接，而产生可编程的色彩资料，例如伽玛值。接著，控制区块256b输出可编程资料以及参考时脉。此可编程资料以及参考时脉，可输出到每一个源极驱动器204。

上述控制区块256b，如图9所示，又可由处理单元402与储存元件400所构成。储存元件400储存色彩管理的参考资料或是基本资料。处理单元402根据储存元件400的色彩管理参考资料或是基本资料，经处理后输出可编程资料以及参考时脉clock。

关于本发明提出的彩色管理接口系统，虽然分成两部分，分置于时序控制单元与源极驱动器，但是不受限于如此安排设置。此彩色管理接口系统，也可以耦接于该时序控制单元与该些源极驱动器之间的其他位置，以产生一彩色管理资料给该些源极驱动器。

又，本发明也提出面板显示装置的色彩管理方法，适用于一面板显示装置。其中面板显示装置包括一显示阵列单元，多个驱动器，以及一时序控制单元。时序控制单元，输出多个信号给该些驱动器以驱动该显示阵列单元。本发明的色彩管理方法可包括根据一时脉信号，由该时序控制单元产生一串列色彩管理资料信号。又，将该串列色彩管理资料信号转换成多个并行色彩资料模拟信号。又，将该些并行色彩资料模拟信号输入给该些驱动器，以进行一画素色彩修正。

根据本发明的液晶显示装置，其不需要如传统上分别设置的伽玛修正单元以提供色彩管理资料给源极驱动器。由时序控制单元的晶片也同时提供一色彩管理资料给源极驱动器。此色彩管理资料经资由源极驱动器解码与转换后使用。如此，可以大量省去在传统的伽玛修正单元中，用于分压的电阻。也因此可大量节省装置的尺寸与重量，进而可减少传统技术的问题。

本发明的色彩管理方法，除了可适用于TFT-LCD显示装置外，也可适用于其他面板显示装置的色彩管理与修正。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视申请的专利范围所界定为准。

Claims (21)

1.一种面板显示装置的色彩管理结构，包括：

一显示阵列单元；

多个栅极驱动器；

多个源极驱动器，其中该些栅极驱动器与该些源极驱动器，驱动该显示阵列单元以显示图像；以及

一时序控制单元，其中该时序控制单元输出多个信号给该些栅极驱动器与该些源极驱动器以驱动该显示阵列单元，该时序控制单元也输出一时脉信号与一彩色管理资料给该些源极驱动器。

2.如权利要求1所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该彩色管理资料的内容是可调的。

3.如权利要求1所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中面板显示装置为液晶显示装置。

4.如权利要求1所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该时序控制单元包括：

一时控器，接收一系统输入，且提供该时脉信号；以及

一色彩管理控制区块，与该时控器耦接，且输出该彩色管理资料以及该时脉信号给该些源极驱动器，其中该彩色管理资料是可编程的。

5.如权利要求4所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该色彩管理控制区块包括：

一储存单元，储存一色彩管理基本资料；以及

一处理单元，接收该色彩管理基本资料以及该时控器的输出以进行处理，且输出该彩色管理资料以及该时脉信号。

6.如权利要求1所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中每一该些源极驱动器包括：

一源极驱动电路，以驱动该显示阵列单元；以及

一可编程资料接口，接收该彩色管理资料与该时脉信号，而并行输出多个色彩电位信号给该源极驱动电路使用。

7.如权利要求6所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该些色彩电位信号包括多个色彩伽玛电位资料。

8.如权利要求6所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该可编程资料接口包括：

一输入接口，接收该彩色管理资料与该时脉信号，且以一资料格式将该彩色管理资料转译；

一解码器，接收译后的该彩色管理资料以及该时脉信号以进行解码，且输出一解码后资料以及一控制信号；以及

一数字到模拟转换单元，接收该解码后资料、该控制信号以及该时脉信号，以并行输出多个色彩电位信号。

9.如权利要求8所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该输入接口根据该时脉信号，将一串列输入信号转换成多个并行输出信号。

10.如权利要求8所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该数字到模拟转换单元包括：

一移位暂存器，接收该解码器的输出；

一栓锁器，接受该移位暂存器的输出，且接收该解码器的输出；以及

多个数字到模拟转换器，耦接于该栓锁器，各别对应输出该些色彩电位信号。

11.如权利要求1所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该时序控制单元集成于一ASIC晶片(Application Specification IC，ASIC)中。

12.一种源极驱动器，用于一面板显装置以驱动一显示阵列单元，该源极驱动器包括：

一源极驱动电路，以驱动该显示阵列单元；以及

一可编程资料接口，接收一彩色管理资料与一时脉信号，而并行输出多个色彩电位信号给该源极驱动电路使用。

13.如权利要求12所述的源极驱动器，其特征在于，其中该些色彩电位信号包括多个色彩伽玛电位资料。

14.如权利要求12所述的源极驱动器，其特征在于，其中该可编程资料接口包括：

一输入接口，接收该彩色管理资料与该时脉信号，且以一资料格式将该彩色管理资料转译；

一解码器，接收译后的该彩色管理资料以及该时脉信号以进行解码，且输出一解码后资料以及一控制信号；以及

一数字到模拟转换单元，接收该解码后资料、该控制信号以及该时脉信号，以并行输出多个色彩电位信号。

15.如权利要求14所述的源极驱动器，其特征在于，其中该输入接口根据该时脉信号，将一串列输入信号转换成多个并行输出信号。

16.如权利要求14所述的源极驱动器，其特征在于，其中该数字到模拟转换单元包括：

一移位暂存器，接收该解码器的输出；

一栓锁器，接受该移位暂存器的输出，且接收该解码器的输出；以及

多个数字到模拟转换器，耦接于该栓锁器，各别对应输出该些色彩电位信号。

17.一种面板显示装置的色彩管理结构，包括：

一显示阵列单元；

多个栅极驱动器；

多个源极驱动器，其中该些栅极驱动器与该些源极驱动器，驱动该显示阵列单元以显示图像；

一时序控制单元，其中该时序控制单元输出多个信号给该些栅极驱动器与该些源极驱动器以驱动该显示阵列单元，以及输出一时脉信号给该些源极驱动器；以及

一彩色管理接口系统，耦接于该时序控制单元与该些源极驱动器之间，以产生一彩色管理资料给该些源极驱动器。

18.如权利要求17所述的面板显示装置的色彩管理结构，其特征在于，其中该彩色管理接口系统，包括一色彩管理控制区块，设置于该时序控制单元中，以及一色彩资料转换单元，设置于每一该些源极驱动器，以得到多个色彩电位信号给该些源极驱动器。

19.一种面板显示装置，包括：

一显示阵列单元；

多个源极驱动器和栅极驱动器，以驱动该显示阵列单元以显示图像；以及

一时序控制单元，其中该时序控制单元输出多个信号给该些驱动器以驱动该显示阵列单元，以及输出一时脉信号给该些源极驱动器，以及输出一彩色管理资料给该些源极驱动器。

20.如权利要求19所述的面板显示装置，其特征在于，其中该彩色管理资料是一串列彩色管理修正资料。

21.一种面板显示装置的色彩管理方法，适用于一面板显示装置，其中该面板显示装置包括一显示阵列单元，多个源极驱动器和栅极驱动器，以及一时序控制单元，其中该时序控制单元，输出多个信号给该些驱动器以驱动该显示阵列单元，该面板显示装置的色彩管理方法包括：

根据一时脉信号，由该时序控制单元产生一串列色彩管理资料信号；

将该串列色彩管理资料信号转换成多个并行色彩资料模拟信号；以及

将该些并行色彩资料模拟信号输入给该些源极驱动器，以进行一画素色彩修正。

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