CN103426417A

CN103426417A - 显示装置

Info

Publication number: CN103426417A
Application number: CN2012105724053A
Authority: CN
Inventors: 金大焕
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2032-12-25
Also published as: CN103426417B; US20130300773A1; TW201346874A; KR101998230B1; US9275609B2; TWI517129B; KR20130127230A

Abstract

本发明致力于提供一种显示装置，该显示装置包括：数据驱动器；响应于从数据驱动器提供的数据信号来显示图像的显示面板；以及用于将伽马参考电压提供给数据驱动器的可编程伽马单元，其中不同的位数被分配给包括在可编程伽马单元中的每个解码器。

Description

显示装置

本申请要求享有于2012年5月14日提交的第10-2012-0050999号韩国专利申请的优先权权益，为了所有目的以引用的方式将该申请并入本文，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种显示装置。

背景技术

随着信息技术的发展，显示装置（即，连接使用者和信息的媒介）的市场也日益成长。和该趋势一致，诸如液晶显示（LCD）装置、有机发光二极管（OLED）显示装置和等离子体显示板（PDP）的平板显示器（FPD）的使用也不断增加。在上述显示装置中，液晶显示器广泛使用，因为它们可以实现高分辨率并且既可以配置成大尺寸也可以配置成小尺寸。

这样的显示装置使用可编程伽马单元，该伽马单元通过编程方法来产生伽马参考电压，从而在显示面板上呈现期望的亮度和色坐标。可编程伽马单元包括用于产生伽马参考电压的解码器，而伽马参考电压被提供给用于向显示面板提供数据信号的数据驱动器。

在伽马曲线上，在趋近中心时，即使电压电平轻微变化，伽马也会变化许多。然而，由于相同的位数（例如，3位）被分配给常规的可编程伽马单元的解码器，因此对于位于伽马曲线中心的灰度来说，难以精细地调节伽马参考电压的电压电平。也就是说，由于分配给相应区域的位数少，所以难以精细地调节伽马参考电压的电压电平。

虽然只要增加位数，再对所有解码器分配相同的位数就可能没有问题，但是位数的增加导致寄存器使用的增加和成本的上升。因此，存在解决这些问题的需求。

发明内容

附图说明

给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明示例性实施方式的显示装置的示意性框图；

图2和图3是子象素的电路结构的示意图；

图4是扫描驱动器的框图，图5是数据驱动器的框图；

图6是示出显示装置的一部分结构的视图；

图7是图6中示出的可编程伽马单元的框图；

图8是根据本发明第一示例性实施方式的解码器的框图；

图9示出解释根据本发明第一示例性实施方式的可编程伽马单元的优点的伽马曲线图；

图10是根据本发明第二示例性实施方式的解码器的框图；

图11是具体示出图10所示的阶跃电压调节器的框图；

图12是示出图11所示的阶跃电压调节器的部分结构的视图；以及

图13和图14是显示出通过阶跃电压调节器的电压调节而获得的伽马参考电压值的表格。

具体实施方式

现在将参照本发明的详细实施方式，其在附图中示出。

在下文中，将参照附图描述本发明的具体实施方式。

如图1所示，根据本发明示例性实施方式的显示装置包括图像处理器110、时序控制器120、数据驱动器130、扫描驱动器140和显示面板150。

显示面板150包括设置成矩阵形式的子象素SPr、SPg和SPb。子象素SPr、SPg和SPb包括构成一个像素的红色子象素SPr、绿色子象素SPg和蓝色子象素SPb。像素可还包括白色子象素。

显示面板150可以是液晶显示面板、有机电致发光显示面板或等离子体显示面板。在本发明中，为便于说明，将以有机电致发光显示面板和液晶显示面板作为显示面板150的示例来描述子象素的电路结构。

首先，如果显示面板150是有机电致发光显示面板，则子象素SPr、SPg和SPb可具有图2所示的电路结构。

开关晶体管T1的栅极连接到扫描线SL1，经由所述扫描线SL1来提供栅信号，开关晶体管T1的一端连接到数据线DL1，经由所述数据线DL1来提供数据信号，开关晶体管T1的另一端连接到第一节点n1。驱动晶体管DR的栅极连接到第一节点n1，驱动晶体管DR的一端连接到第二节点n2，另一端连接到第三节点n3，该第二节点n2连接到提供有高电势电压的第一电源线VDD。存储电容器Cst的一端连接到第一节点n1，另一端连接到第二节点n2。有机发光二极管D的阳极连接到第三节点n3，阴极连接到第二电源线VSS，其中该第三节点n3连接到驱动晶体管T2的所述另一端，该第二电源线VSS被提供有低电势电压。

当在每个子象素中包括的发光层根据经扫描线SL1提供的栅信号和经数据线DL1提供的数据信号发光时，具有上述电路结构的有机电致发光显示面板可以显示图像。

子象素可具有包括开关晶体管SW、驱动晶体管DR、电容器Cst、有机发光二极管D的2T（晶体管）1C（电容器）结构，或可具有包括更多个晶体管和电容器的3T1C结构、4T1C结构、5T2C结构或类似结构。子像素根据其结构而形成为顶发光型子像素、底发光型子像素或双面发光型子像素。

与上述情况不同，在显示面板150配置为液晶显示面板的情形中，子象素可具有如图3所示的以下电路结构。

开关晶体管TFT的栅极连接到扫描线SL1，经由所述扫描线SL1来提供栅信号，开关晶体管TFT的一端连接到数据线DL1，经由所述数据线DL1来提供数据信号，开关晶体管TFT的另一端连接到第一节点n1。像素电极1的位于液晶单元Clc一侧的一端连接到第一节点n1，该第一节点n1连接到开关晶体管TFT的所述另一端，而位于液晶元件Clc另一侧的公共电极2连接到公共电压线Vcom。

具有这样的电路结构的液晶显示器面板因光的透过率而显示图像，所述光的透过率是与经由扫描线SL1提供的栅信号以及经由数据线DL1提供的数据信号DATA而使包括在每个子象素中的液晶层所发生的变化相关。

通过将像素电极和公共电极形成在薄膜晶体管基板上而使子象素配置成在IPS（面内转换）模式或FFS（边缘场转换）模式下运行，或通过改变像素电极和公共电极的结构和位置而使子象素配置成在TN（扭曲向列）模式或VA（垂直排列）模式下运行。

图像处理器110从外部源接收垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、时钟信号和数据信号DATA。图像处理器110对数据信号执行图像处理，并将其提供到时序控制器120。图像处理器110通过使用数据信号来计算平均图像电平，并基于该平均图像电平执行峰亮度控制（peak luminancecontrol）。图像处理器110可通过使用数据信号DATA来执行其它各种图像处理操作。

时序控制器120从图像处理器110接收垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、时钟信号和数据信号DATA。时序控制器120使用诸如垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号和时钟信号的时序信号来控制数据驱动器130和扫描驱动器140的操作时序。由于时序控制器120能够通过计数1个水平周期的数据使能信号来确定帧周期，因此可以省略从外部源提供的垂直同步信号和水平同步信号。从时序控制器120产生的控制信号包括用于控制扫描驱动器140的操作时序的栅时序控制信号GDC以及用于控制数据驱动器130的操作时序的数据时序控制信号DDC。栅时序控制信号DDC包含栅起始脉冲、栅移位时钟信号、栅输出使能信号等。数据时序控制信号DDC包括源起始脉冲、源采样时钟、极性控制信号、源输出使能信号等。

扫描驱动器140响应于从时序控制器120提供的栅时序控制信号GDC而顺序地产生扫描信号。扫描驱动器140将产生的扫描信号经由扫描线SL1至SLm提供给显示面板150中包括的子象素SPr、SPg和SPb。扫描驱动器140与薄膜晶体管工艺一起，以集成电路的形式形成并安装在外部基板上，或以GIP（面板中栅极）的形式形成在显示面板150上。以集成电路形式形成的扫描驱动器140如图4所示。

扫描驱动器140包括移位寄存器61、电平转换器63、连接在移位寄存器61与电平转换器63之间的多个与门62、用于转换栅输出使能信号GOE的转换器（inverter）64等。移位寄存器61通过使用多个互相连接的D-触发器而根据栅移位时钟GSC 顺序地移动栅起始脉冲GSP。与门62对移位寄存器61的输出信号以及栅输出使能信号GOE的反相信号执行与操作以产生输出。转换器64转换栅输出使能信号GOE并将转换后的栅输出信号GOE提供到与门62。电平转换器63将与门62的输出电压摆动宽度转换为使显示面板150中包括的晶体管可运行的扫描电压摆动宽度。从电平转换器63输出的扫描信号被顺序地提供给扫描线SL1至SLm。

数据驱动器130响应于从时序控制器120供应的数据时序控制信号DDC而采样并锁存从时序控制器120提供的数据信号DATA，并将其转换成并行数据格式的数据信号。数据驱动器130响应于伽马参考信号GMA1至GMAn而将数字数据信号转换成并行数据格式的模拟数据信号。从数字数据信号到模拟数据信号的转换是通过数据驱动器130中包括的数模转换器而DAC执行的。数据驱动器130将数据信号DATA经由数据线DL1至DLn提供给显示面板150中包括的子象素SPr、SPg和SPb。数据驱动器130以集成电路的形式形成并安装在外部基板上。以集成电路的形式形成的数据驱动器130如图5所示。

数据驱动器130包括移位寄存器、数据寄存器52、第一锁存器53、第二锁存器54、DA转换器55和输出电路56。移位寄存器51移位从时序控制器120提供的源采样时钟SSC。移位寄存器51将进位信号CAR传输到相邻的下一级的源驱动IC的移位寄存器。数据寄存器52临时存储从时序控制器120提供的数据信号DATA并将其提供到第一锁存器53。第一锁存器53根据从移位寄存器51顺序提供的时钟来采样并锁存串行输入的数据信号DATA，并同时将其输出。第二锁存器54锁存从第一锁存器53提供的数据信号，并响应于源输出使能信号SOE而与其它源驱动IC的第二锁存器54同步地输出该数据信号。DA转换器55响应于伽马参考电压GMA1至GMAn而将从第二锁存器54输入的数据信号DATA转换成模拟电压。从输出电路56输出的数据信号DATA响应于源输出使能信号SOE而被提供给数据线DL1至DLn。

在下文中，将更详细地描述根据本发明示例性实施方式的显示装置。

第一示例性实施方式

如图6和图7所示，显示装置包括图像处理器110、时序控制器120、数据驱动器130和可编程伽马单元135。

响应于从可编程伽马单元135提供的伽马参考电压GMA1至GMAn，数据驱动器130将数字数据信号转换成并行数据格式的模拟数据信号。如其中所示，可编程伽马单元135可以独立地配置在数据驱动器130的外部，或者包括在数据驱动器130中。

基于从图像处理器110提供的伽马控制信号GC，可编程伽马单元135将内部伽马参考电压GMA1至GMAn提供给数据驱动器130。

虽然例如在本发明的示例性实施方式中伽马控制信号GC由图像处理器110提供，但是图像处理器110可以包含时序控制器120以及一个集成电路。而且，可由时序控制器120提供伽马控制信号GC。

为此，图像处理器110和可编程伽马单元135可通过分别包括在其中的通信部IFM和IFS而进行通信，或可以使用其它方法。在可编程伽马单元135通过通信方法发送和接收控制信号的情形中，通信部IFM和IFS可具有使用串行计算机总线协议的I2C（内部集成电路）接口。

在图像处理器110和可编程伽马单元135的通信部IFM和IFS具有I2C接口的情形中，图像处理器110的第一通信部IFM用作主动部（master），可编程伽马单元135的第二通信部IFS用作从动部（slave）。此外，图像处理器110和可编程伽马单元135通过连接到通信线SDA和SCL的第一和第二通信部IFM和IFS进行通信。利用该结构，可编程伽马单元135在图像处理器110的控制下输出内部伽马参考电压GMA1至GMAn。

可编程伽马单元135包括存储内部伽马参考电压等的存储器131，响应于从图像处理器110提供的伽马控制信号GC而输出存储在存储器131中的伽马参考电压来作为伽马参考电压GMA1至GMAn的解码器132，以及用于输出伽马参考电压GMA1至GMAn的输出电路133。

伽马控制信号GC可以是用于改变存储在存储器131中的伽马参考电压的值或用于控制解码器132的位控制信号（bit control signal）。存储器131可以存储预设伽马参考电压或存储从图像处理器110提供的伽马参考电压。

存储器131可以存储用于限定解码器132的输入和输出的位数的位控制信号信息。

解码器132包括用于将数字信号转换成模拟信号的DAC寄存器。输出电路133包括缓冲器或类似物。解码器132将存储在存储器131中的数字信号形式的伽马参考电压转换成模拟信号形式的伽马参考电压。执行该功能的解码器132包括用于输出正的伽马参考电压的第一解码器132P以及用于输出负的伽马参考电压的第二解码器132N。

第一解码器132P和第二解码器132N具有相同的结构，除了它们输出互相反相的伽马参考电压GMA1至GMAn。因此，在以下示例性实施方式的描述中，第一解码器132P和第二解码器132N通常称为解码器132。

根据本发明第一示例性实施方式，不同的位数被分配给每个解码器132。更具体地说，分配给每个解码器132的位数基于灰度而不同。

在伽马曲线上，在趋近中心时，即使电压电平轻微变化，伽马也会变化许多。分配给每个解码器132的位数在中间灰度比在低灰度大，并且在中间灰度比在高灰度大。

如图8所示，根据本发明第一示例性实施方式的解码器132可包括被分配i位（i是等于或大于2的整数）的低灰度解码器132a和132b，被分配j位（j是等于或大于4的整数）的中间灰度解码器132c和132d，以及被分配k位（k是等于或大于3的整数）的高灰度解码器132e。

例如，2位被分配给低灰度解码器132a和132b，4位被分配给中间灰度解码器132c和132d，而3位被分配给高灰度解码器132e。因此，低灰度解码器132a和132b可由2至4个解码器构成，中间灰度解码器132c和132d可由4至16个解码器构成，高灰度解码器132e可由3至9个解码器构成。

一旦位被分配给图8所示的解码器132，位于伽马曲线中心的中间灰度区域GMA3和GMA4中的灰度的电压电平可被如图9所示地进一步划分。也就是说，由于分配给伽马曲线的中心区域GMA3和GMA4的位数大于分配给其它区域GMA1、GMA2和GM5的位数，因此可精细地调节伽马参考电压GMA1至GM5的电压电平。

解码器132的位数可响应于从外部源（例如图像处理器110）提供的位控制信号2bit Gma、4bit Gma和3bit Gma而变化。因此，解码器132的位数可固定为初始设置可编程伽马单元时所确定的值，或者可根据显示面板的灰度特性而被调节。

在下文中，将参照图1至图7描述第二示例性实施方式。

第二示例性实施方式

如图10所示，根据本发明第二示例性实施方式，不同的位数类似地分配给每个解码器132。更具体地说，分配给每个解码器132的位数基于灰度而不同。

根据本发明第二示例性实施方式的解码器132可包括被分配i位（i是等于或大于2的整数）的低灰度解码器132a和132b，被分配j位（j是等于或大于4的整数）的中间灰度解码器132c和132d，以及被分配k位（k是等于或大于3的整数）的高灰度解码器132e。

例如，2位被分配给低灰度解码器132a和132b，4位被分配给中间灰度解码器132c和132d，3位被分配给高灰度解码器132e。因此，低灰度解码器132a和132b可由2至4个解码器构成，中间灰度解码器132c和132d可由4至16个解码器构成，高灰度解码器132e可由3至9个解码器构成。

一旦位被分配给图10所示的解码器132，位于伽马曲线中心的中间灰度区域GMA3和GMA4中的灰度的电压电平可被如图9所示地进一步划分。也就是说，由于分配给伽马曲线中心区域GMA3和GMA4的位数大于分配给其它区域GMA1、GMA2和GM5的位数，因此可精细地调节伽马参考电压GMA1至GM5的电压电平。

解码器132的位数可响应于从外部源（例如图像处理器110）提供的位控制信号ibit Gma、jbit Gma和kbit Gma而变化。因此，解码器132的位数可固定为初始设置可编程伽马单元时所确定的值，或者可根据显示面板的灰度特性而被调节。

根据第二示例性实施方式的可编程伽马单元包括阶跃电压调节器，所述阶跃电压调节器响应于从外部源提供的阶跃调节信号CTR1和CTR2来调节预存储在存储器131中的或从解码器132输出的伽马参考电压GMA1至GMA5的阶跃电压电平。

阶跃电压调节器134可包括N阶电压调节器（N是等于或大于1的整数），从而根据显示面板的特性调节伽马参考电压GMA1至GMA5的阶跃电压电平。虽然已经针对其中阶跃电压调节器134包括两阶电压调节器134a和134b的示例描述了第二示例性实施方式，但是阶跃电压调节器的数目可以根据显示面板的特性而增加。

关于阶跃电压调节器134，响应于阶跃控制信号CTR1或CTR2选择两阶电压调节器134a和134b中的一个134a或134b，以将电压提供给解码器132。

如图11所示，阶跃电压调节器134可由根据电平来分压的电阻器Rs1至Rsx构成。电阻器Rs1至Rsx以电阻器串的形式配置，从而根据显示面板的特性来调节从解码器132输出的伽马参考电压GMA1至GMA5的电压值。根据从阶跃电压调节器134产生的电平的电压分别被提供给解码器132。

N阶电压调节器134可具有不同的电阻器串，并输出不同的电压比，其中该不同的电阻器串具有不同的电阻特性。为了精确的伽马表示，N阶电压调节器134使从解码器132输出的阶跃电压非离散，或者当由于电阻器成本的问题而需要减少解码器132的位数时，N阶电压调节器134可扩展阶跃电压。为此，可以配置用于输出非离散的阶跃电压的阶跃电压调节器134a和134b以及用于输出扩展的阶跃电压的阶跃电压调节器134a和134b。

图12是显示出用于将第一伽马参考电压GMA1值提供到第一解码器132的阶跃电压调节器134的一个电阻器串的结构的视图。阶跃电压调节器134包括多个电阻器Rs1至RSx，并且参考电压被提供给阶跃电压调节器134的两端。电阻器串通过电阻器Rs1至Rsx的电阻比来给施加到两端的电压分压。由于第一解码器132具有四个电压阶，因此其从阶跃电压调节器134接收四个伽马参考电压值GMA1值。

如图10至图14所示，当第一解码器132a通过第一阶跃调压器134a调节时，第一伽马参考电压GMA1的范围设定为图13的第一伽马参考电压值类型1GMA1值。假设通过第一阶跃调压器134a调节的电压值设定为每阶0.044V，则第一伽马参考电压值类型1GMA1值为7.4670、7.5114、7.5557和7.6000。

相反地，当第一解码器132a通过第二阶跃电压调节器134b调节时，第一伽马参考电压GMA1的范围设定为图14的第二伽马参考电压值类型2GMA1值。假设通过第二阶跃调压器134b调节的电压值设定为每阶0.096V，则第二伽马参考电压值类型2GMA1值是7.3120、7.4080、7.5040和7.6000。在以上描述中，由第一伽马参考电压值类型1GMA1值和第二伽马参考电压值类型2GMA1值表示的数值仅是被呈现以用于表示电压变化的值，但是并不限于此。

阶跃控制信号CTR1或CTR2可被施加到选自N阶电压调节器134中的一个电压调节器134，但是本发明不限于此。对于每个解码器132，可选择不同的阶跃电压调节器134。这样，可选择N阶电压调节器134中的一个以将电压提供给每个解码器132。

因此，根据本发明第二示例性实施方式的可编程伽马单元可根据显示面板的特性而利用阶跃电压调节器134来调节从解码器132输出的伽马参考电压GMA1至GMA5的电压值。

已经关于其中占据中间灰度的解码器的位数大于占据其它灰度的解码器的位数的示例描述了根据本发明的可编程伽马单元的部分结构。然而，毫无疑问，本发明不局限于上述示例，分配给解码器的位数可变化使得期望的灰度区域与其它区域相比更进一步地被划分。虽然在本发明中，灰度被分成低、中、高，并且分配给每个解码器的位数是2位、4位和3位，但是可根据解码器的电阻器来改变灰度划分和位分配。此外，虽然在本发明中阶跃电压调节器由电阻器构成，但是它也可以是包括在可编程伽马单元中的内部存储器。

从以上描述可知，本发明提供了包括可编程伽马单元的显示装置，该可编程伽马单元能够根据伽马特性，通过分配位来精细地调节伽马电压电平。此外，本发明提供了能够防止成本提高的可编程伽马单元，这是因为根据伽马特性来执行位分配（这提高了有限资源的利用）以调节单独的伽马电压电平的电压电平。此外，本发明提供包括可编程伽马单元的显示装置，该可编程伽马单元通过使用通信协议能够精细地调节伽马电压电平，而不增加数据包（packet）的数量。此外，本发明提供包括可编程伽马单元的显示装置，这种显示装置能够被商业化而不管显示面板的类型，因为能够根据显示面板的特性来精确地调节伽马阶跃电压电平而不增加电阻器的数量。

Claims

1.一种显示装置，包括：

数据驱动器；

显示面板，响应于从所述数据驱动器提供的数据信号来显示图像；以及

可编程伽马单元，将伽马参考电压提供给所述数据驱动器，

其中不同的位数被分配给包括在所述可编程伽马单元中的每个解码器。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中分配给每个所述解码器的位数基于灰度而不同。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中分配给每个所述解码器的位数在中间灰度比在低灰度大。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其中分配给每个所述解码器的位数在中间灰度比在高灰度大。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述解码器的位数响应于从外部源提供的位控制信号而变化。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述解码器包括：

被分配有i位的低灰度解码器，其中i是等于或大于2的整数；

被分配有j位的中间灰度解码器，其中j是等于或大于4的整数；以及

被分配有k位的高灰度解码器，其中k是等于或大于3的整数。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述可编程伽马单元包括存储器，所述存储器存储从外部源提供的伽马参考电压和用于限定所述解码器的输入和输出位数的位控制信号信息。

8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括阶跃电压调节器，其中所述阶跃电压调节器响应于从外部源提供的阶跃调节信号来调节从所述解码器输出的所述伽马参考电压的阶跃电压电平。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述阶跃电压调节器由根据电平来分压的电阻器而构成。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述阶跃电压调节器由N阶电压调节器而构成，从而根据所述显示面板的特性来调节所述伽马参考电压的阶跃电压电平，其中N是等于或大于1的整数。

11.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述阶跃电压调节器包括N阶电压调节器，从而根据所述显示面板的特性来调节所述伽马参考电压的阶跃电压电平，其中N是等于或大于2的整数，

其中可以选择所述N阶电压调节器之一以将电压提供给每个所述解码器。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述可编程伽马单元包括在所述数据驱动器中。