TW503385B - Gray scale display reference voltage generating circuit capable of changing gamma correction characteristic and LCD drive unit employing the same - Google Patents

Gray scale display reference voltage generating circuit capable of changing gamma correction characteristic and LCD drive unit employing the same Download PDF

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503385 A7 ____________ B7 _-……"……丨__…丨_丨丨……丨 — 五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明係有關一種用於LCD(液晶顯示器）驅動單元等之 灰階顯示參考電壓產生電路以及關於採用該電路至LCD驅 動單元❹ 前逑灰階顯示參考電壓產生電路爲一種介於二電壓間形 成中間電壓的電路0例如於主動矩陣系統LCD裝置之 LCO驅動區段等，中間電壓係經由電阻劃分形成。然後電 阻劃分用電阻器具有一種稱作伽瑪（7〇校正之電阻比，以及 根據此一電阻比，液晶材料光學特徵經修正而提供更爲自 然灰階顯示。 以下將參照設置有前述灰階顯示參考電壓產生電路之 LCD裝置之構造、LCD裝置之TFT(薄膜電晶體）型lcd 面板之構造、LCD驅動波形以及LCD面板之來源驅動器作 説明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6顯示TFT系統LCD作爲主動鉅陣系統之代表例之 方塊圖。此種LCD裝置被分成LCD區段以及驅動[Co區 段之LCD驅動電路(LCD驅動區段）。前述lcd驅動區段 具有TFT系統LCD面板1。LCD面板i係與Lcd元件 (圖中未顯示）以及一對電極（公用電極）2整合一體設置，容 後詳述。 他方面，LCD驅動電路包括源極驅動器總成3、一門極 驅動器總成4及一控制器5，係由ICs(積體電路）以及LCD 驅動電源供應器6组成。控制器5將顯示資料^以及#制 信號S1輸入源極驅動器總成3，以及將垂直同步作號2輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 503385 A7 B7 ________^--*---—- 五、發明說明（2 ) 入閘極驅動器誠4 ，水平同步錢輸人源極驅動 器總成3以及閘極驅動器總成4 ° 前述構造中，外部輸入資料透過控制器5輸人源極驅動 器總成3作錢示資料D，其錄位信號。然後源極驅動 器總成3分時劃分被輸入顯1^資料〇 ’經由第n個源極驅 動器將資料鎖成至第4神動器，以及隨後與由控制器5 輸入的水刊步信«步將被關的資料進行D/A(數位至 類比）轉換。然後經由將分時劃分顯示資料D接受D/A轉 換而形成的灰階顯示器使用類比電壓（後文稱作灰階顯示器 電壓）透過源極信號線（圖中未顯示）輸出至LCD面板1内側 的LCD元件。 圖7顯示LCD面板1之構造。LCD面板具有像素電極 11，像素電容器12，TFTsl3用以控制欲施加於像素電極 11之電壓的開及關，源極信號線14，閘極信號線15以及 對電極16(對應於圖6之對電極2)。此案例中，一像素之 LCD元件A係由像素電極11，像素電容器12，TFTsl3 組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 imll[IIII * I I {請先閱讀背面之注意事項再本頁) .線 前述對應於欲用於顯示的像素免度之灰階顯示電壓由國6 之源極驅動器總成3施加至源極信號線14。他方面，連續 導通排列於行方向之TFTsl3之掃描信號由閘極驅動器總 成4施加至閘極信號線15。然後透過各個處於導通態的 TFTS13，源極信號線i4之灰階顯示電壓施加至連結至 TFTsl3之汲極的像素電極11，以及電荷積聚於設置於像 素電極與對電極16間的像素電容器12。如此液晶的光透 -5 - ^紙張尺度適用中國國(CNS)A4規格（210X 297公' 503385 Α7 Β7 五、發明說明（ 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 視比隨灰階顯示電壓改變，俾執行像素顯示。 圖8及圖9顯示LCD驅動波形之—例。冑8及圖中，參 考編號2…5表示源極驅動器總成3之一源極驅動器的 驅動波形，而參考編號22及26表示閘極驅動器總成4之 一閘極驅動器的驅動波形。參考編號23及27表示對電極 16之電位，而參考編號24及28表示像素電極u之電壓 波形β此例中，施加至液晶材料之電壓爲像素電極u與對 電極16間的電位差，且於圖中以影線表示。 例如於圖8之例，TFTS13唯有於閘極驅動器之驅動波形 22之位置係於Η位準時才被導通，藉此源極驅動器之驅動 波形21與對電極16之電位23間之差異電壓施加至像素電 極11。隨後，閘極驅動器之驅動波形22之位置變成L位 準，藉此TFTsl3被斷開。此種情況下由於對像素設置像 素電容器12，故保有前述電壓。 相同情沉可見於圖9之例。需注意圖8及圖9分別顯示 不同電壓施加至液晶材料之例。於圖8之例，施加電壓係 高於圖9之施加電壓。如前述，經由變更呈類比電壓至液 晶材料電壓，液晶之光透射比係以類比方式改變，提供多 位準灰階顯示。需注意可供顯示的灰階位準數係依據欲選 擇性施壓至液晶材料的類比電壓數目決定。 圖10顯示組成圖6之源極驅動器總成3之一部份之第η 個源極驅動器之一例之方塊圈。輸入的數位信號之顯示資 料D具有R(紅）、G(綠）及Β(藍）之顯示資料（DR，DG， DB)。然後顯示資料D —旦閂鎖於輸入閂鎖電路31以及隨 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公复） ί請先閱讀背面之注意事項再網寫本頁) .¾ 訂· •線. 503385
發明說明d 後根據位移暫存器η之操作而分時 Γ::暫存器執行藉控制器5供應的開始脈衝二ί 脈CK執仃位移。隨後，資料基於由控制器 時 =(圖中未顯示)而集合移轉至維持記憶體：ί: 意參考數母S表巧義ά。 & 34 “ 電壓產生電路Μ基於由外轉考電恩產生 電路(對應於目6〈 LCD義電源6敗 生於各位準之-參考電壓。於維持記憶體34 準位移器35傳輸至D/A轉換器電路(數位至類二= 路)36’錢基於來自灰階顯轉考電壓產生電路μ於 位準參考電路而被轉成類比電壓。騎類比電壓由[CD 動祕輸出端予38藉輸出電路37被輸出至lcd元件A 的源極信號線14作爲前述灰階顯示電壓。換言之，參考電 壓位準數目變成可供顯示的灰階位準數目。 私 圖11顯示前述可產生中間電壓用以輸出多個參考電壓之 灰階顯示參考電壓產生電路39之構造。需注意_ U之灰 階顯示參考電壓產生電路39產生64個參考電壓位準。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此種灰階顯示參考電壓產生電路39係由九個灰階電壓輸 出端子组成，端子分別以V0,V8,Vl6,V24mK(K V48, V56及V64指示；電阻器元件R〇至R7具有伽瑪校 正之電阻比以及共64個電阻器（圖中未顯示），64個電阻器 分成八組串聯連結跨電阻器元件R0至R7之二終端。如前 述，稱作伽瑪校正之電阻比内建於源接驅動器，提供LCD 驅動輸出電壓用於轉換成具有線圖特徵的灰階顯示電壓。 7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規袼（210 X 297公釐） 503385
發明說明（ 因此藉前述電阻比校正液晶材料 液晶材料之光學特性之自然灰階顯示:習1灰== 電絲特徵之—例 但則述i知灰階顯示參考電壓產生 ==的伽瑪校正特徵(如圖12所示二:出 電壓的線_特徵）佩液騎料類型錢LCD聽像素i 二個LCD模組而異。然後於源極驅動器之設計 期間決#驅動¥之内建灰_轉考電壓產生電路39 之電阻劃分比。因此當根據所採用的液晶材料類型以及 LCD面紅像素數目較伽瑪校正特徵時，有需要依各種 情況重新製作源極驅動器的問題。 可考慮-種提財考調絲置之方法，該調整裝置 係用以調整由外部參考電壓產生電路供給的多階灰階顯示 參考電壓產生電路至灰階電壓輸入端子V〇至V64，以及藉 參考電壓調整裝置調整欲供給灰階電壓輸入端子V0至V64 之中間電壓β但設置參考電壓調整裝置促成端子數目及電 路尺寸的加大，結果導致製造成本的升高。 發明概述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此本發明之一目的係提供一種可根據液晶材料及LCD 面板特徵改變伽瑪校正特徵而未增加製造成本之一種灰階 顯示參考電壓產生電路，以及採用該電路之LCD驅動單 元 爲了達成前述目的，根據本發明之第一特徵方面提供一 種灰階顯示參考電壓產生電路，用以產生灰階顯示用之參 8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 503385 A7 B7___ 五、發明說明（6 ) 考電壓而用於將顯示資料由數位形式轉成類比形式，該電 路包括：一參考電壓產生電路，用以產生多數位準之參考 電壓；以及 調整電路，用以基於外部調整資料調整參考電壓。 根據前述構造，由參考電壓產生電路產生的多個位準的 參考電壓各自係藉調整電路基於外部調整資料作調整。因 此即使於LCD驅動單元安裝以灰階顯示參考電壓產生電路 後，參考電壓可藉外部供給調整資料單純根據液晶材料以 及LCD面板特徵調整而無須重新製作LCD驅動單元。 一具體實施例中，各該調整電路包括·· 一參考電壓之輸入端子；一調整資料之輸入端子；一調 整後電壓之輸出端子；以及一調整後電壓產生電路，其根 據調整資料產生比參考電壓更高的電壓或比參考電壓更低 的電壓以及輸出如此所得的電壓作爲調整後的電壓。 根據前述構造，由輸入端子輸入的比參考電壓更高或更 低的電壓係藉調整電壓產生電路根據調整資料而產生，以 及由輸出端子輸出作爲調整後電壓。 此外於一具體實施例中，調整後的電壓產生電路包含： 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 • i - ! ·丨 — 丨 · ί {請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 一電位差產生的電路，用於根據調整資料產生的電位 差；以及 一和電壓輸出電路用於輸出參考電壓與電位差的和電 壓， 來自和電壓輸出電路的和電壓係被輸出作爲調整後電 壓。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 503385 A7 B7 五、發明說明（7) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 根據前述構造，對應於調整資料之電位差係由電位差產 生電路產生。然後電位差與參考電壓之和電壓係由和電壓 輸出電路產生且輸出作為調整後電壓。 此外，於一具體實施例中，調整後的電壓產生電路包含： 一電阻器元件，其係設置於輸入端子與輸出端子間，且 產生對應於流經電阻器元件之電流值之電位差； 至少一恆定電流電源；以及 至少一開關元件，其係基於調整資料被導通及斷開，以 及插置於恆定電流電源與電阻器元件間， 電位差係經由基於調整資料藉各開關元件的導通及斷開 控制而改變流經電阻器元件之電流值而改變電位差。 根據前述構造，當各個插置於恆定電流來源與電阻器元 件間之開關元件係基於調整資料被控制成導通及斷開時， 流經插置於輸入端子與輸出端子間之電阻器元件之電流值 改變。結果跨電阻器元件之二端子產生的電位差改變因而 以對應於調整資料之調整數量調整參考電壓且輸出作為調 整後的電壓。 此外，一具體實施例包括一缓衝放大器插置於電阻器元 件與輸出端子間。 根據前述構造，輸出阻抗係經由插置於電阻器元件與輸 出端子間的缓衝放大器而減少，藉此由輸出端子穩定取出 輸出電流。 此外，於一具體實施例中，恆定電流來源產生以2(η·υ加 權的電流，假設為η正整數，以及 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 頁i 訂 ·> 503385 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明說明（8 ) 調整資料為以2的補數表示式表示的二進制位數者多位 元數位資料。 根據前述構造，經由設定調整資料的位元數目為η，恆定 電流來源之調整資料以及權值可變成彼此相對應，以及對 應於調整資料之乘數電位差係跨電阻器元件之二終端產 生。 此外，於一具體實施例中，恆定電流來源係由下列組 成：至少一第一恆定電流來源用於將電流流入電阻器元 件，及至少一第二恆定電流來源用於讓電流流出，以及 開關元件中之至少一者可讓電流由第一恆定電流來源流 入電阻器元件，以及開關元件之另一者可讓電流由電阻器 元件流出而流至第二恆定電流來源。 根據前述構造，若各開關元件係控制成基於調整資料可 導通及斷開，則將電流流經電阻器元件之第一恆定電流來 源以及電流流出電阻器元件之第二恆定電流來源被設定。 如此調整量及參考電壓之增減係根據調整資料而設定。 此外，於一具體實施例中，參考電壓產生電路產生伽瑪 校正後的參考電壓，以及 調整電路為伽瑪校正調整電路用於調整伽瑪校正參考電 歷。 根據前述構造，已經經過伽瑪校正的參考電壓進一步根 據液晶材料以及LCD面板特徵調整。因此可產生更正確對 液晶材料以及LCD面板特徵作調整的參考電壓。 根據本發明之第二特徵方面，提供一種LCD驅動單元， -11 - (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
I 線 ¥ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 503385 A7 B7_ 五、發明說明（9 ) 包含灰階顯示參考電壓產生電路。 (請先M讀背面之注意事項再^寫本頁) 根據前述構造，灰階顯示參考電壓產生電路可基於調整 資料調整由參考電壓產生電路產生的多個參考電壓位準中 之各個位置。因此經由外部供給調整資料，單純根據液晶 材料以及LCD面板特徵作調整而無需重新製成LCD驅動 單7G 0 圖式之簡單説明 由後文詳細説明及附圖將更完整了解本發明，詳細説明 及附圖僅供舉例説明之用而非限制性，附圖中： 圈1爲方塊圈顯示本發明之灰階顯示參考電壓產生電 路； 圖2爲國1之伽瑪校正調整電壓之示意方塊圈·， 圖3Α及3Β爲獲得比參考電壓更高的輸出電壓時以及獲 得比參考電壓更低的輸出電壓時之恆定電流來源之操作之 説明； 線. 圖4爲略圖顯示於伽瑪校正調整電壓之恆定電流來源區 段之電路構造； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖5爲線圈顯示圖1顯示灰階顯示參考電壓產生電路之 LCD驅動輸出電壓特徵； 圖6爲方塊圖顯示TFT系統LCD裝置； 圖7爲略圖顯示圖6之LCD面板構造； 圖8爲圖表顯示LCD驅動波形之一例； 圈9爲圈表顯示當施加電壓係低於圖8時之LCD驅動波 形； -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑽X 297公釐) 503385 A7 五、發明說明（ 10 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖10爲國6之來源驅動器之方塊國； 圖11爲略圖顯示於圖10之灰階顯示參考電麼產生電路 之構造；以及 圖I2爲線圖顯示圖11所承灰階顯示參考電壓產生電路 之LCD驅動輸出電壓特徵之一例。 較隹具體實施例之詳細説明 基於附圖所示具體實施例説明本發明之細節如後°圖1 爲方塊圖顯示本具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路 之構造。此種灰階顯示參考電歷產生電路特別可用於主動 矩陣系統LCD裝置之LCD #動電路。需注意内建有本發 明之灰階顯示參考電壓產生電路之LCD裝置，LCD裝置之 LCD面板之構造，LCD驅動波形以及LCD面板之源極驅 動器之構造皆係以參照圖6至圖10所述之LCD裝置構 造、LCD面板構造、LCD驅動波形及源極驅動器構造完全 相同，因此不再於此處説明。 本具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路41形成64 位準參考電壓，以及產生類似圖11所示習知灰階顯示參考 電壓產生電路39之中間電壓。 本具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路41包括最高 電壓輸入端子V0及最低電壓輸入端子V64之二電壓輸入 端子，八個電阻器元件R0至R7具有電阻器比其二爲二二 伽瑪校正之參考値，伽瑪（γ)校正調整電路42用以 : 下精密調整由電阻器元件R0至R7產生 I " $向參考電壓，於规定範，…資=::= -13 本紙張尺度翻中國國家標準（CNS)A4規格(21G X 297 ^^7* (請先閱讀背面之注意事項本頁) 裝 -ιδτ· 訾 -線 503385 A7 五、發明說明（11 ) 鎖於微調期間由伽瑪校正調整電路42使用的調整資料。你 阻器7L件R0至R7組成參考電壓產生電路。進一步共有^ 電阻器（圖中未顯示），分成八組串聯連結於跨最上方伽= 正調整電路42之最高電壓輸入端子v〇及輸出端子，跨= 間:瑪校正調整電路42之輸出端子以及跨最低伽瑪校正 整電路42之輸出端子與最低電壓輸出端子v64。 使用前述構造，無須設置九個灰階電壓輸出端子v〇至 V64不似圖u所示習知灰階顯示參考電壓產生電路39 於灰階顯示參考電壓產生電路41產生中間電壓且可作 圖2爲7F意方塊國顯示伽瑪校正調整電路之告。 瑪校，整電路42係由-電阻器元件R用以產生電壓伽 一恆疋電流來源44及45以及一缓衝放大器46組 奴 流經電阻器元件R引起的電壓降，輪出電壓： 輸入電壓向上或向下位移達—蚊電壓而予調整。二 述構造之伽瑪校正調整電路42操作如下。 /、則 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :言之例如作爲參考値之電壓_供給伽碼 路42心輸出端子ο。當獲得比參考電壓整宅 2出電壓時’流經電阻器元件R之電流Μ::。 祿）隨缺電流來源4 4及4 5改變，經由⑽電 不 R引起的電壓降，經由將輸人電㈣上 疋科 ^而於電阻器元件W騎㈣壓VGut^；；=4= 換言之電壓係藉伽瑪校正調整電路42調整，故當獲得赛 -14- 本紙張尺度適用中國a^^(CNS〉A4 ϋ— χ挪公 503385 A7 B7 五、發明說明（12) 經濟部智慧財產局員工消費合作社邱製 出電壓rVout係高於參考電壓Vref時維持方程式： Vout = Vref +i.R 以及當輸出電壓Vout係低於參考電壓Vref時維持方程 式： Vout = Vref - i.R 當獲得輸出電壓Vout係高於參考電壓Vref(圈3A)時以 及當獲得輸出電壓Vout係低於參考電壓Vref(圖3B)時， 經由操作恆定電流來源44及45改變流經電阻器元件R之 電流之狀態。上例中，如圈3 A所示，經由將位在於輸出端 子48該側之恆定電流來源45連接至電流源，於正向方向 由恆定電流來源45指向恆定電流來源44之電流i流經電 阻器元件R。結果當參考電壓Vref由輸入端子47輸入 時，來自輸出端子48之輸出電壓Vout變成具有下式表示 之電壓： Vout = Vref +i.R 該電壓係高於參考電壓Vref達電阻器元件R之電壓降。 與前述相反，如圖3B所示，經由連結恆定電流來源44 至電源以及將恆定電流來源45接地，由恆定電流來源44 至恆定電流來源45於負向取向的電流i流經電阻器元件 R。結果當參考電壓Vref係由輸入端子47輸入時，來自輸 出端子48之輸出電壓Vout變成具有下式表示之電壓： Vout = Vref - i.R 該電壓係低於參考電壓Vref達電阻器元件R之電壓降° 然後就個別伽瑪校正調整電路42之恆定電流來源44及 15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 項 再 1¾ 頁i 訂 A7 五、發明說明（13 45而言，經 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 交換，以及値介於#値岐換，讓接地與電源間 述交換操資料閃鎖電路43之資料控制前 後的電壓。如:=Γ器元件R0至R7所得伽瑪校正 ^參考=^_以等份’傳輸至·轉換器 圖4顯7F伽瑪校正調整電路42之 換以及執行有關妓電流㈣^及ί 區段係連結交換。如圖4上半所示恆定電流 » f源及包括五個恆定電流來源卜2卜仏^ 數。二=ί α⑼加權㈣流，假設11爲正整 號+2(’、n'_n道1'd錄源2(n l)i透過開關+2(n_1)藉控制信 子48。R之―端子及―輸出端 輸入S47導通而連結至電阻^元件R之另—端子及一 :理如圖4下半所示’設置五個恆定電流來源 ^ !及16i，其接地且產生以2⑹)加權的電流2(叫i。 =各電源2叫透過開關+2⑹)藉控制信號+2(n、通 ㈣起電阻器元件R之另-端子及—輪人端子47。怪定 =來源進—步透L2U”)紐靜號_2(η ι) 導=連結至電阻器元件R之—端子及-輸出端子48。 換言之透過開關+2^-^而連結至輸入端子47之恆定電流 來源2(1係作爲圖3B之怪定電流來源44，以及透過= -16. 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再Wir本頁) 本 訂-
B 線 503385 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明說明（14 ) 關連結至輸入端子47之恆定電流來源2(|^4係作爲 圖3A之恆定電流來源44 ;而透過開關+2(η_υ連結至輸出 端子48之恆定電流來源2(η~υί係作爲圖3Α之恒定電流來 源45，以及透過開關-2(η·υ連結至輸出端子48之恆定電流 來源2(η~υί係作爲圖3Β之恆定電流來源45。然後基於調 整資料控制開關+2(1^1》以及開關-2(η·υ的導通及斷開，調整 資料爲由二補數閂鎖於資料閂鎖電路43上所編碼的二進制 位數之多位元數位資料，可達成有關恆定電流來源44及 45之電流値的交換以及介於電源與接地間連結的交換。 使用前述配置，可變更流經電阻器元件R之電流値及方 向，允許藉數步驟向上或向下位移輸入電壓Vin達電壓降 發生於電阻器元件R所得的電壓Vout輸出。後文將以具體 實施例作説明。 後文説明係基於假設調整資料爲6位元資料。基於6位 元表示式調整資料作調整可執行由-32至+ 31的64步驟的 伽瑪校正値的調整。 參照圖4，恆定電流來源i、2i、4i、8i及16 i產生以 2(η·υ加權的電流i、2i、4i、8i及16i。開關+2(n-1)以及開 關係基於資料閂鎖電路43輸入的6位元調整資料而 被導通或斷開。基於6位元調整資料之伽瑪校正調整電路 42之操作容後詳述。 至於第一例，係參考調整資料爲” + 1 : (000001)"之案 例。本例中僅二開關+2G被導通，而所有其他開關皆斷開。 此種狀態同圖3A之狀態。換言之流經電阻器元件R之電 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注音？事項再 I 0 i MMml 本頁) 訂· 線 503385 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明說明（15) 流Ϊ total係等於恆定電流來源i之恆定電流i以及電流方向 如前文說明為正向。因此輸出電壓：Vout由輸入的參考電墨 Vin提昇達發生於電阻器元件R的電壓降，結果獲得以方 程式 Vout= Vin+i x R 表示的輸出電壓。此乃高於輸入參考電壓Vin達(i x R)之 電壓。 至於另一例，係參考調整資料為"-9 : (100111)”。此例 中二開關-23二開關-2。共四個開關被導通，而所有其他開 關皆被斷開，此種狀態同圖3B之狀態。換言之流經電阻器 元件R之電流It0tai變成恨定電流i及恒·定電流8i之和的 9i，以及電流方向如前述為負向。因此輸出電壓Vout由輸 入的參考電壓Vin降低達發生於電阻器元件R的電壓降， 結果獲得以方程式 Vout= Vin-9i x R 表示的輸出電壓。此乃低於輸入參考電壓Vin達（i x R)值 九倍之電壓。 於其他調整資料案例，根據前述操作經由導通或斷開開 關+2(.1)以及麵2(n“），電壓調整可以由糖32至+ 31之64個 步騾執行，每一步驟之電壓（i X R)係對中於輸入的參考電 壓 Vin。 換言之經由使用以二的補數表示式編碼的二進制位數之 多位元數位資料作為調整資料，流經電阻器元件R之值之 位元數η及權值（幅度）2(η·υ可變成透過開關以及- -18- <請先閱讀背面之注音S事項再
訂·
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 五、發明說明（1e) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
2(ί1 υ彼此對應。因此可 / 之調整資料之調整幅度:。于於得自資料閂鎖電路43 參考值調整量。 Υ換0之可藉調整資料單純指定 如此經由根據來自資料网鎖斷開開關+2(η])以及_2(ttel) ' ， $碉整資料而導通及電壓所得電壓經由基於電阻二:出=調整資料調整輸入至伽瑪校正討基於取中城 ^施加此項調整 元件七人 戶〗登貧枓，基於電阻器 如圖5所示。 “下變更LCD驅動輪iii電壓特徵， 需注意調整資料之寫入資料問鎖電路幻 顯示資料D之輸人端予與取自顯 ^讀使用正系 過例如-輸人_電路，—、，脈信號同步透 -位=位移器電路（參考_⑼—維持記憶體及 動=:3: =例中，供給參考電壓對源極堪 括伽瑪校正調整電路42的灰T參考電恩產生電路41包 之調整資料儲存於資科_電路43R7，向上Μ下^ 校正電阻比之電阻器元件R〇至 勹上或向下碉整參考電壓Vref❹ 此種伽瑪校正調整電路42之構造如下。、定電流來源2㈣i連結至電源以及產生以2(;二二恆 ，於妓4正整數），該五節定電流二）=控制信號+2㈣導通而連結至電阻器元件R以及輸出端 f 48 ,以及透過開關ju-u由控制信號_2(η·υ s ^„ 導通而連結至电阻器元件R以及輸入端子4卜同理，五個接地且產生 19 本紙張尺度賴t國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公髮） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-n n ϋ I --訂— 線. 503385 A7 B7 五、發明說明（17) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以2(n-u加權的電流的恒定電流源2(n-ui係透過開 關+2(n_u由控制信號導通而連結至電阻器元件R以 及輸入端子47以及透過開關-2(n-u由控制信號-2(n-1》導通 而連結至電阻器元件R以及輸出端子48。 因此，基於來自資料閂鎖電路43的6位元調整資料而控 制開關+2(Ι^υ及-2(η_υ的導通或斷開，流經電阻器元件R的 電流值及電流方向的組合可以64種方式切換及設定。換言 之，已經進行電阻器元件R0至R7之伽瑪校正的各個參考 電壓Vref共可於64個階調整包括3 1個向上階以及32個 向下階。 換言之，根據本具體實施例，例如經由將調整資料加至 顯示資料以及利用顯示資料D的輸入端子將調整資料窝入 資料閂鎖電路43，可單純改變伽瑪校正特徵。如此免除需 要根據液晶材料以及LCD面板特徵變更電源驅動器的設 計，允許提供一種電源驅動器其可因應所有此等情況的變 化而無需重新製造LSI’s(大型積體電路）。 前述例中，參考灰階顯示參考電壓產生電路41藉電阻器 元件R0至R7及伽瑪校正調整電路42產生所需中間電 壓，因此例如無須由外部供給九個位準灰階參考電壓。因 此經由僅對外部接收的灰階參考電壓提供最高電壓輸入端 子V0以及最低電壓輸入端子V64做二輸入端子，可減少 外部電路規模及端子數ϋ。如此外部電路規模及端子數目 的減少允許降低製造成本。 如前述，調整資料可隨時窝入設置於來源驅動器内侧的 -20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 項 再 訂
503385 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（18) 貝料閂鎖電路43。因此可修正每個LCD模組產生的灰階 顯示之量產變異。此外，調整資料也可窝至lcD面板之每 水平線。因此經由修正水平陰影或Lcd面板之顯示瑕疵 可達成較高品質的顯示。 則逑具體實施例係提供以五個第一恆定電流源2(n_Ui連 結至電源，五個開關+2(η-υ用以連結第一恆定電流源至電 阻器元件R〇至R7以及輸出端子48，五個開關_2(η])用以 連結第一恆定電流源至電阻器元件R()至R7以及輸入端子 47 ’五個接地第二恆定電流源_2(心1：^，五個開關+2(η-υ用 以連結第二恆定電流源至電阻器元件R以及輸入端子47， 以及五個開關-2(n-1》用以連結第二恆定電流源至電阻器元件 R以及輸出端子48 «開關+2(η·!)及-2(η·υ係基於6位元調 整資料導通及斷開，以64階調整各伽瑪校正參考電壓 Vref^但恆定電流源及開關數目以及調整資料的位元數當 然非僅限於前述數值。 此外，由恆定電流源產生的電流值的加權非僅限於 2(η〃》，反而可經由將液晶材料，LCD面板特徵以及灰階顯 示器之量產變異列入考慮而予適當設定β 前文說明顯然易知，本發明之灰階顯示參考電壓產生電 路可基於外部調整資料，藉調整電路調整由參考電壓產生 電路的多位準參考電壓❹因此即使於LCD驅動單元安裝於 灰階顯示參考電壓產生電路後，根據液晶材料以及LCD面 板特徵可藉外部供給調整資料單純調整參考電壓而無需重 新製造LCD驅動單元。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂：
503385 A7 _._B7_ 五、發明說明（19) 此外，經由隨時提供調整資料，可修正安裝有灰階顯示 參考電壓產生電路之灰階顯示產生的每個LCD模组之量產 變異。此外，預定中間電壓係於參考電壓產生電路以及調 整電路於内部產生，因此無須由外部供給三或三以上的位 準灰階參考電壓。因此可減少外部電路規模及端子數目， 允許降低製造成本。 根據一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路，調整 電路包括參考電壓之輸入端子，調整資料之輸入端子，調 整後電壓之輸出端子，以及調整後電壓產生電路，其根據 調整資料產生比參考電壓更高或更低的電壓且輸出結果所 得電壓作為調整後的電壓◎使用此種配置，根據調整資料 調整後的電壓容易基於參考電壓而產生且由輸出端子輸 出。 根據一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路，調整 後的電壓產生電路係由電位差產生電路（用以根據調整資料 產電位差）以及和電壓輸出電路（用以輸出參考電壓與電位差 之和電壓）組成。使用此種配置，可單純形成調整後的電壓 產生電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路，調整 後的電壓產生電路係由電阻器元件設置於輸入端子與輸出 端子間，恆定電流源及開關元件组成，開關元件係插置於 恆定電流源與電阻器元件間且係基於調整資料而被導通與 斷開◎使用此種配置，流經電阻器元件之電流值可經由基 於調整資料控制各開關元件的導通與斷開而予改變，允許 •22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐） 503385 A7 B7 五、發明說明（20) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制跨二端之間的電位差。因此可根據調整資料調整參考 電壓達調整量。 一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路包括缓衝放 大器插置至於電阻器元件與輸出端子間。使用此種配置， 輸出電流可以較低輸出阻抗由輸出端子穩定送出。 根據一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路，恆定 電流源產生以2(n_1》加權的電流，假設η為正整數，以及調 整資料為以二的補數形式表示的二進制位數的多位元數位 資料。使用此種配置，調整資料以及恆定電流源之權值可 變成彼此對應，而調整資料之位元數可設定為η。因此對應 於調整資料之乘數電位差可跨電阻器元件而產生。 換言之，根據本具體實施例，參考電壓之調整量可單純 藉調整資料指定。此外，經由將調整資料加至顯示資料， 經由調整LCD面板每一水平線之灰階顯示的參考電壓以及 修正水平陰影或LCD面板之一顯示瑕疵可獲得較高品質的 顯示。 根據一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路，恆定 電流源係由第一恆定電流源（供電流流入電阻器元件）以及第 二恆定電流源（供電流流出電阻器元件）組成；將電流流入電 阻器元件的第一恆定電流源以及將電流流出電阻器元件之 第二恆定電流源係藉開關元件操作。使用此種配置，可根 據調整資料設定調整量以及參考電壓的增減。 根據一具體實施例之灰階顯示參考電壓產生電路，參考 電壓產生電路產生伽瑪校正後的參考電壓；以及調整電路 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 m i 訂 線 503385 A7 B7___ 五、發明說明（21 ) (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 為調整伽瑪校正後的參考電壓之伽瑪校正調整電路。因此 伽瑪校正後的參考電壓可進一步根據液晶材料以及LCD面 板特徵作調整。如此允許產生根據液晶材料以及LCD面板 特徵更為正確調整的參考電壓。 根據本發明之第二特徵方面之LCD驅動單元包括灰階顯 示參考電壓產生電路，其可基於調整資料而調整多位準所 產生的參考電壓。使用此種配置，由外部供給調整資料， 可單純根據液晶材料以及LCD面板特徵調整參考電壓而無 需重新製造LCD驅動單元。 如此說明本發明，顯然易知可以多種方式作變化◎此等 變化不可视為悖離本發明之精髓及範園，所有業界人士顯 然易知的此等修改意圈皆含括於如下申請專利範圍之範 參考編號 41 :灰階顯示參考電壓產生電路 4 2 ·伽瑪权正調整電路 43 :資料閂鎖電路 44，45，i，2i，4i，gi，16i :恆定電流源 46 :缓衝放大器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 VO :最高電壓輸入端子 V64 :最低電壓輸入端子 R0-R7，R :電阻器元件 + 2(n-l)，_2(n-l):開關 • 24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 麵089 1 26226號專利申請案 g S if文申請專利範園修正本(91年5月）cs ___________________/ Σ)3 七、申請專利範圍 1. 一種灰階顯示參考電壓產生電路，用以產生灰階顯示用之 參考電壓而用於將顯示資料由數位形式轉成類比形式，該 電路包括： 一參考電壓產生電路，用以產生多數位準之參考電 壓；以及 調整電路，用以基於外部調整資料調整參考電壓； 各該調整電路包括： 一參考電壓之輸入端子；一調整資料之輸入端子；一 調整後電壓之輸出端子；以及一調整後電壓產生電路，其 根據調整資料產生比參考電壓更高的電壓或比參考電壓更 低的電壓以及輸出如此所得的電壓作為調整後的電壓。 2. 如申請專利範園第1項之灰階顯示參考電壓產生電路，其 中 調整後的電壓表#電路包含： 一電位差產生的電路，用於根據調整資料產生的電位 差；以及 一和電壓輸出電路，用於輸出參考電壓與電位差的和 電壓， 來自和電壓輸出電路的和電壓係被輸出作為調整後電 壓。 3. 如申請專利範圍第1項之灰階顯示參考電壓產生電路，其 中 調整後的電壓產生電路包含： 一電阻器元件，其係設置於輸入端子與輸出端子間， O:\68\68137-910531 .DOD 6 * 1 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐) 廣免 Λ轉 Α8 Β8 C8 DB 六、申請專利範圍 且產生對應於流經電阻器元件之電流值之電位差； 至少一恆定電流電源； 至少一開關元件，其係基於調整資料被導通及斷開， 以及插置於恆定電流電源與電阻器元件間；以及 一缓衝放大器，插置於電阻器元件與輸出端子間，而 電位差係經由基於調整資料藉各開關元件的導通及斷£ 開控制而改變流經電阻器元件之電流值而改變電位差。 4. 如申請專利範園第3項之灰階顯示參考電壓產生電路，其 中 恆定電流來源產生以2(卜1》加權的電流，假設為η正整 數，以及 調整資料為以2的補數表示式表示的二進制位數者多 位元數位資料。 5. 如申請專利範圍第3項之灰階顯示參考電壓產生電路.，其 中 _ 恆定電流來源係由下列組成：至少一第一恆定電流來 源用於將電流流入電阻器元件，及至少一第二恆定電流來 源用於讓電流流出，以及 開關元件中之至少一者可讓電流由第一恆定電流來源 流入電阻器元件，以及開關元件之另一者可讓電流由電阻 器元件流出而流至第二恆定電流來源。 6. 如申請專利範圍第1項之灰階顯示參考電壓產生電路，其 中 參考電壓產生電路產生伽瑪校正後的參考電壓，以及 O:\68V68137-910S3! .DOQ 6 - 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4规格(210X297公釐) 裝 訂
    5 8 3 3 P1 5 ! 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 調整電路係為伽瑪校正調整電路，用於調整伽瑪校正 參考電壓。 7. 一種LCD驅動單元，包含如申請專利範園第1項之灰階 顯示參考電壓產生電路。 O:\68\68137-9l053i DOC\ 6 * 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐)
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