TW571277B - Column electrode driving circuit for use with image display device and image display device incorporating the same - Google Patents

Description

571277 五、發明說明（1) 發明背景 1.發明範疇 本發明關係一行電極驅動電路使用於影像顯示裝置以便 顯示影像，例如文字符號及/或圖形（靜止或移動）；及一 影像顯示裝置包含一行電極驅動電路。 2 .相關技藝說明 一種液晶顯示裝置，即是一種影像顯示裝置，包括一液 晶顯不板’該板主要由一液晶層炎在一對玻璃基板之間組 成。在該液晶顯示板的一個基板上，配置複數個互相平行 的資料線（行電極）及複數個垂直交叉資料線的掃描線（列 電極）。供應該液晶顯不板的各像素的電壓係根據供應各 資料線的電壓而控制。資料線由一源驅動器I C驅動，該驅 動器的功能是作為行電極驅動電路I C。 圖3為一方塊圖顯示一源驅動器I C 1的内部結構，其功 能是作為傳統彩色液晶顯不板的一行電極驅動電路I C。所 不的源驅動器I C 1 (行電極驅動電路I C )具有3 8 4個輸出。 源驅動器I C 1包括一偏移暫存器2，一取樣記憶體3，一保 存記憶體4，一 D/A轉換器5，一輸出電路6，及一參考電 壓產生電路7。 偏移暫存器2接收一時鐘訊號CK及一取樣開始訊號SP， 這些訊號係從一訊號控制電路傳來（未顯示），及輸出資料 取樣訊號至取樣記憶體3。 根據自偏移暫存器2輸出的資料訊號取樣的時間控制， 取樣記憶體3鎖住R G B (紅’綠，藍）各彩色的一來自一訊號

571277 五'發明說明（2) 控制電路（未顯示）的6位元資料訊號，及儲存該6位元資料 訊號作為6位元取樣資料。如果源驅動器1 c 1 (行電極驅動 電路1C)具有384個輸出’取樣記憶體3具有RGB每彩色128 個輪出（即，總計3 8 4個輸出）。3 8 4個輸出的每個於山 為6位元取樣資料儲存。 〗®都作 根據從訊號控制番 送儲存在取樣記憶(未顯严）輸土的資料傳送訊號LS傳 樣資料由保存記憶體的6位元取樣資料。傳送的6位元取 來自參考電壓產生儲存。 器5。由參考電壓產電路7的64條參考電壓線連接D/A轉 元）分別供應6 4條表電路7輸出的6 4個電壓電平（相當6位 類比轉換開關（未顯7電壓線。各參考電壓線具有一數位/ 平選擇各RGB彩色的' :)。D/A轉換器5根據一指定的訊號電 的6位元取樣資料）'，6位元資料訊號（儲存在保存記憶體I 輸出。特別，D / A轉彳及轉換該選擇訊號成為類比訊號以便 號的一指定的訊銳矣，器5根據各RG B彩色的一 6位元資料訊 條參考電壓線，^松平選擇（利用數位/類比轉換開關）一 路6。 兩出一已經轉換成類比的訊號至輸出電 輸出電路6將阻& 比訊號，及輸出作&轉變加到已經由D/A轉換器5轉換的類 出節點的資料線。“''驅動電壓的合成類比訊號至連接各輸 如果一液晶顯示较 液晶材料，必須容^置的液晶顯示板使用一 D C電流來驅動 液晶顯示板因而發t電極表面產生電解或其他類似反應， 與速劣化。所以，一般液晶顯示板由

571277 、發明說明（3) A C驅動方法驅動，其中加 、曰 在正負之間交替。不過，ϋ在液晶_示板電極的電壓極性係 述64個電平的參考電壓之在此情&形中，因為每條線施加上 電壓之每條線必須是二綠一（相當6位元），所以64條參考 負電壓，因此，需要成，即一線為正電壓及一線為 下列只說明代表64個正或\參考電壓線。為了簡單起見， 供應各參考電壓線的^ 2 =的64條參考電壓線。 種從低參考電壓電源與彳t考電壓電平的產生基本上採用一 獲得的一電壓VH之間‘二=二電壓VL及從高參考電壓電源 之間使用63個電阻器便可=壓技術。例如，藉由在VL及” 條參考電壓線。。 ^生6 4個參考電壓電平以供應6 4 片員不包作括為一订括電極•驅動電路1C的源驅動器1 C 1的一晶 ^該源驅動器考:壓、線的參考電壓產生電路 β — t i (仃電極驅動電路ic)包括：—D/A轉換 型ic，曰片一Λ 6。輸出電路6基本上由一狹長的長方 曰曰、、 具有3 8 4條資料線平行連接在一縱邊上。 64條參考電壓線連接位於輸出電路6之前的d/a轉換器5。 如圖5所示’參考電壓線L1至164可分別選擇相當°的綠色 灰階位準1至64。參考電壓線L1至L64可分別選擇相當的紅 ，灰b位準1至64。參考電壓線L1至L64可分別選擇相當的 監色灰階位準1至6 4。因此，對所有紅，綠及藍等色，各 參考電壓線L 1至L 6 4所相關的灰階位準相同（1至6 * )。所 以，用來使液晶顯示板灰階位準增加的每一額外灰卩比位準 需要一額外參考電屢線。注意，這並非本技藝的習^，如

571277 五、發明說明（4) 果加入一額外灰階位準，便須提供各RGB彩色一額外參考 電壓線（結果RG B三色總共需三條額外參考電壓線）因為， 較理想，減少任何參考電壓線數量增加，避免佔據I C晶片 上的大部份面積。 不過，前述的結構有下列的問題，其中不論選定RGB的 那一種彩色，相同的灰階位準所施加的電壓相同。如果一 已知由任何型電壓驅動的顯示裝置具有紅色，綠色及藍色 各不相同的供應電壓亮度特性（或為液晶顯示的供應電壓 透射特性），則白光顯示螢幕的亮度任何從較亮移到較暗 狀態都會造成色度變化，否則保持不變。 如圖6所示，如果是液晶顯示裝置，顯示螢幕的白色色 度趨向藍色偏移，因為顯示螢幕的亮度從較亮狀態移到較 暗狀態。這種現象可以解釋為，液晶顯示裝置具有的不同 的紅色，綠色及藍色灰階位準-亮度曲線。 圖7顯示一灰階位準-亮度曲線的例子。水平座標代表各 RGB彩色的6位元資料灰階位準1(暗）至級64(亮）。垂直座 標代表各RGB彩色的亮度。在圖7 的曲線中，標準化（單 位·· ％ )亮度級係根據假設各RGB彩色的任何級64(即最大 亮度）的6位元輸入資料具有1 0 0 %亮度。從圖7可以看出， 相當各RGB彩色的6位元資料的亮度值並不相等。為了改善 影像顯示裝置的彩色顯示性能，強制確保各RGB彩色亮度 值的一致性。 為了改善影像顯示裝置的彩色顯示性能，行電極驅動電 路内出現，各RGB彩色分別具有一組的參考電壓線（及參考

571277 五、發明說明（5) 電壓電平）’及完成6位元貧料的位元校正。不過’那樣的 結構須要包含192條（而非64條）參考電壓線，因為各RGB彩 色需3條參考電壓線。因為I C晶片的面積無可避免需要增 加，如此耍以低成本生產行電極驅動電路便成為困難。 或者，可以用一種利用軟體裝置完成已知資料移到較高 或較低值的適當計算的方法。不過，那樣的方法無法根本 解決，因為會產生所有RGB彩色再現性衰弱。 發明總結

根據本發明，提供一行電極驅動電路使用於影像顯示裝 置以便從複數個參考電壓電平中選擇相當各輸入資料的灰 階位準的參考電壓電平，及輸出各選擇電壓電平到至少一 資料線，其中輸入資料包括一第一彩色資料，一第二彩色 資料，及一第三彩色資料，其中：參考電壓電平係獨立選 擇相當第一，第二，及第三輸入資料的灰階位準；在相當 第一，第二，及第三輸入資料的已知灰階位準的獨立選擇 參考電壓電平中，選擇的參考電壓電平相當至少一彩色不 同於選擇的參考電壓電平相當的其他彩色，已知的灰階位 準在一預定範圍内；及相當至少一彩色輸入資料的已知灰 階位準的選擇參考電壓電平等於相當其他彩色輸入資料的 其他灰階位準的選擇參考電壓電平。

在本發明的一具體實施例中，在相當第一，第二，及第 三彩色輸入資料的已知灰階位準的獨立選擇灰度中，相當 第一及第三彩色的選擇的電壓電平對相當第二彩色的選擇 的電壓電平移動一預定數量的灰階位準；行電極驅動電路

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571277 五、發明說明（7) 度。 另外，單獨顯示時相當第一，第二，及第三彩色的灰階 位準的亮度值用一第一最大，一第二最大，及一第三最大 加以標準化，該等最大分別代表單獨顯示時各彩色的最大 亮度值；及根據本發明設定參考電壓電平致使根據灰階位 準-亮度曲線以代表灰階位準的標準亮度值表示的各色亮 度值相等。結果，便可減少灰階位準變化有關的不良色度 變化。

所以，本發明所述可能達成的優點為：（1 )提供一行電 極驅動電路用來完成位元校正以便均化一第一，第二，及 第三彩色的亮度值而不會降低由第一，第二，及第三彩色 組成的彩色系統的總彩色重現性，及小量增加I C晶片面 積；（2 )提供一影像顯示裝置包含一行電極驅動電路。 本發明的這些及其他優點，熟悉本技藝者閱讀下列詳細 說明及參考附圖後會明白。 圖式簡單說明 圖1為一方塊圖顯示根據本發明的一例子作為一行電極 驅動電路的一源驅動器I C的晶片配置。 圖2為一曲線圖顯示根據本發明的一例子的行電極驅動 電路中RGB各彩色亮度值的位元校正。

圖3為一方塊圖顯示作為傳統行電極驅動電路I C的一源 驅動器I C的内部結構。 圖4為一方塊圖顯示作為傳統行電極驅動電路I C的一源 驅動器I C，包括一參考電壓產生電路，的晶片配置。

第12頁 571277 五、發明說明（8) 圖5為一方塊圖顯示一源驅動器I C ( 一傳統行電極驅動電 路1C)其中相當RGB各彩色的顯示資料的參考電壓電平為所 有三彩色相等。 圖6為一 X - Y色度圖顯示一 R G B彩色系統。 圖7為一曲線圖顯示RGB亮度值與灰階位準之間的偏差。 圖8為一方塊圖顯示根據本發明的一影像顯示裝置包含 一行電極驅動電路。 較佳具體實施例說明 以下，本發明將舉例說明，並參考附圖。 根據本發明的行電極驅動電路的位元校正原理如圖2所 不’顯不液晶顯不板上顯不的各RGB彩色的竞度值與灰階 位準之間的關係。本發明的位元校正原理注意任何6位元 資料的灰階位準（水平座標）及相當的紅，綠，及藍色的亮 度資料（垂直座標）之間的偏差。從圖2的實例中看出，比 較綠色的亮度值，藍色的亮度值向該亮度值的陰暗邊偏移 一灰階位準，而紅色亮度值則向該亮度值的明亮邊偏移二 灰階位準。所以，為了平均藍色及綠色亮度值，藍色的亮 度值必須向亮度值的陰暗邊偏移一灰階位準。同樣，為了 平均紅色及綠色亮度值，藍色的亮度值必須向亮度值的光 亮邊偏移二灰階位準。 圖1為一方塊圖顯示根據本發明的例子用來實施一行電 極驅動電路的一源驅動器I C的晶片配置。

首先，儲存在一取樣記憶體（未顯示）的6位元取樣資料 根據從訊號控制電路（未顯示）輸出的一資料傳送訊號LS

571277 五、發明說明（9) "一"' --- 傳匕 保存記憶體4 〇儲存傳送的6位元取樣資料。 ，接6 4條芩考電壓線l 1至l 6 4及3條插補電壓線η 1至Η 3 D / Α轉換器5 0。參考電壓線L 1至L 6 4及插補電壓線Η 1至 ^的。各線具有一數位/類比轉換開關。d/a轉換器5〇根據各 R G Β彩色6位元資料訊號的灰階位準選擇一參考電壓線（即 為儲存在保存記憶體4 0内的6位元取樣資料），及轉換該選 擇的參考電壓線成為類比訊號以便輸出。特別，D / a轉換 器根據各RGB彩色6位元資料訊號（已校正位元）的灰階位 準選擇（利用數位/類比轉換開關）相當（6 4 + 3 )參考電壓電 平的電壓線之一，及輸出一已經轉換成類比的訊號至一輸 出電路6 0。 輸出電路6 0將已由D/ A轉換器5 0轉換的類比訊號加阻抗 轉變’及輸出作為驅動電壓的合成類比訊號至連接各輸出 節點的資料線。 64條分別施加參考電壓電平的參考電壓線L1至[64按次 序，從高電壓端（VH)至低電壓端（VL)，連接64參考電壓產 生電路70。插補電壓線H1及H2位在高電壓端參考電壓線 及L2之間。一插補電壓線H3位在低壓端參考電壓線L6 3及 L 6 4之間。 利用電阻分壓技術根據加在L 1及L 2之間的電勢差獲得的 電壓施加在高壓端的Η1及Η 2。利用電阻分壓技術根據加在 L63及L64(亦即在電壓L63及L64間之平均電壓）之間的電勢 差獲得的電壓施加在低壓端的H3。 現在，繼續參考圖1更詳細說明根據本發明行電極驅動

第14頁 571277 五、發明說明（ίο) 電路的位元校正原理。 分別選擇相當綠色灰階位準1至6 4的參考電壓線L 1至 L64 〇 分別選擇相當紅色灰階位準i或6 4的高電壓端（v Η )的參 考電壓線L1或低電壓端（VL)的參考電壓線L64。由設定類 比切換選擇電路選擇明亮側相當紅色灰階位準2或3的插補 電壓線Η 1或Η 2。由設定類比切換選擇電路分別選擇相當紅 色灰階位準4至6 3的參考電壓線l 2至L 6 1，致使紅色的灰階 位準比較相當的綠色灰階位準2至6 1向高電壓端（V Η)上移2 灰階位準（即，明亮側）。 分別選擇相當藍色灰階位準1或6 4高電壓端（V Η)的參考 電壓線L1或低電壓端（VL)的參考電壓線L64。由設定類比 切換選擇電路分別選擇相當藍色灰階位準2至6 2的參考電 壓線L 3至L 6 3，致使藍色的灰階位準比較相當的綠色灰階 位準3至6 3向低電壓端（V L)下移1灰階位準（即，陰暗側）。 由设疋類比切換選擇電路選擇陰暗側相當藍色灰階位準6 3 的插補電壓線Η 3。 所以，例如，綠色灰階位準3 3，紅色灰階位準3 5或藍色 灰階位準3 1選擇的參考電壓線為L3 3。如此，紅，綠及藍 色的灰階位準不同（即，35，33，31)施加的參考電壓電平 相同。結果，液晶顯示板上顯示影像的所有RGB亮度相 等。另外，在灰度的明亮側具有插補電壓線H1及H2用來校 正紅色灰度以便向上移2級。另外，在灰度的陰暗側具有 插補電壓線Η 3用來校正藍色灰度以便向下移1級。如此，

第15頁 571277 五、發明說明（π) 既使灰度相當而所施加的參考電壓電平不同，導致紅色及 藍色的灰度對綠色灰度偏移，而防止整個液晶顯示板的總 彩色重現性衰退。 在圖1所示的結構中，額外電壓線數量（額外參考電壓電 平數量）等於紅色及藍色為了平均所有RGB亮度值而對綠色 偏移的灰階位準數。或者，使用比紅色及藍色灰度偏移的 灰階位準更大數量的額外電壓線（額外參考電壓電平數 量）。 例如，參考電壓線從6 4增加至8 0及根據相當已知綠色亮 度值的參考電壓電平，由紅色及藍色參考電壓電平偏移任 何任意數量（1或更大）的灰階位準而完成灰階位準校正。 結果，各RGB色可以平均並具有較高的解析度。 根據本發明前述結構，影像顯示裝置的彩色顯示性能可 以改善，藉由比具有相當各RGB色亮度值的參考電壓線的 結構，使用較少數量用於施加參考電壓電平的的參考電壓 線來達成。結果，根據本發明I C晶片的面積可以維持較 小 〇 參考電壓線可以放在任何適當的位置以便配合影像顯示 裝置的其他内部元件的位置。 單獨顯示時相當紅色，綠色或藍色的各灰階位準的亮度 值以R m a X，G m a X或B m a X標準化，分別表示單獨顯示時紅 色，綠色或藍色的最大亮度值，及根據本發明設定參考電 壓電平致使根據灰階位準-亮度曲線以標準亮度值表示的 各RGB色亮度值相相等。

571277 五、發明說明（12) · 圖8為一方塊圖顯示一影像顯示裝置8 0包含一根據本發 . 明的行電極驅動電路1 0。影像顯示裝置8 0包括行電極驅動 / 電路10，一控制電路82，一列電極驅動電路84，及一顯示 板8 6。顯示板8 6的亮度根據本發明的原理控制。行電極驅 動電路10中的一輸出電路60(圖1)，如上述，將阻抗變換 . 加至已由D/ A轉換器5 0轉換的類比訊號，及輸出作為驅動 電壓的合成類比訊號至連接各輸出節點的資料線。 · 雖然一 TF T液晶顯示裝置已在上例中說明，本發明適用 於廣大範圍的矩陣型影像顯示裝置包含一行電極驅動電路 的，如，MIM，簡單矩陣型影像顯示裝置，PALC，PDP， EL，等等。 _ 雖然一 TF T液晶顯示裝置其中使用紅色，綠色，及藍色 的輸出資料已在上例中說明，這些彩色可由任何3種單色 彩色（一第一彩色，一第二彩色，及一第三彩色）組成一彩 色系統。例如，本發明的效果可使用一青色，品紅色，及 黃色系統達成。

如此，根據一行電極驅動電路用於根據本發明的影像顯 示裝置，選擇第一彩色，第二彩色，及第三彩色的灰階位 準致使第一彩色，第二彩色，及第三彩色的灰階位準-亮 度曲線變為相同，及相當第一彩色，第二彩色，及第三彩 色的選擇灰階位準應用到顯示板上的各資料線。結果，可 H 以達成優良的3種彩色總重現性，同時避免重大增加I C晶 片面積。 根據一行電極驅動電路使用於根據本發明的影像顯示裝

第17頁 571277 五、發明說明（13) 置，相當第一彩色及第二彩色的灰階位準的參考電壓電平 可以對第三彩色電壓電平偏移。如此，可以額外使用額外 參考電壓電平插補因參考電壓電平偏移而變得更遠的2或 更多值，因而在該2或更多值之間獲得不變的灰度解析 度。需要使用的額外參考電壓線可以減少，及I C晶片面積 可以維持較小。

另外，根據一行電極驅動電路使用於根據本發明的影 像顯示裝置，單獨顯示時相當各彩色的灰階位準的亮度值 可用各彩色單獨顯示的最大亮度值標準化，及設定參考電 壓電平致使根據灰階位準-亮度曲線以標準亮度值表示的 各色亮度值相等。結果灰階位準變化引起的不良色度變化 可減少，致使不論顯示影像亮度的變化可以維持白色平 衡。 熟悉本技藝者會了解及在不背離本發明精神及範圍下 完成其他各種修改。所以，附件申請專利範圍不受前述說 明限制，反而應作廣泛解釋。

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Claims (1)

1. 571277 六、申請專利範圍 1. 一種影像顯示裝置的行電極驅動電路，用於從複數個 參考電壓電平中選擇分別對應到輸入資料内灰階位準的參 考電壓電平，並將個別選擇的電壓電平輸出到至少一資料 線，其中該輸入資料包括一第一彩色資料、一第二彩色資 料及一第三彩色資料， 其中： 將獨立選擇對應至輸入資料内第一彩色、第二彩色及第 三彩色灰階位準之參考電壓電平；

   在獨立選擇對應到輸入資料内第一彩色、第二彩色及第 三彩色已知灰階位準的參考電壓電平中，對應到至少一彩 色所選擇的參考電壓電平不同於對應到其他色彩所選擇的 參考電壓電平，已知的灰階位準係在一預定範圍内；及 對應到輸入資料内至少一彩色已知灰階位準所選擇的參 考電壓電平係等於對應到輸入資料内其他彩色之其他灰階 位準所選擇的參考電壓電平。 2. 如申請專利範圍第1項之行電極驅動電路，其中·· 在對應到輸入資料内第一彩色、第二彩色及第三彩色已 知灰階位準的獨立選擇參考電壓電平中，對應到第一彩色 及第二彩色所選擇的參考電壓電平根據對應到第三彩色的 選擇參考電壓電平偏移一預定數量的灰階位準；及

   行電極驅動電路提供一些額外參考電壓電平作為插補 用，其數量等於預定數量。 3. 如申請專利範圍第1項之行電極驅動電路，其中： 單獨顯示時對應到第一彩色、第二彩色及第三彩色每一

   第20頁 571277 六、申請專利範圍 灰階位準的亮度值會用一第一最大、一第二最大及一第三 最大加以標準化，該最大分別表示單獨顯示的第一彩色、 第二彩色及第三彩色的最大亮度值；及 選擇對應到灰階位準所選擇的參考電壓電平，如此在以 正常亮度值方式所表示的灰階位準照明特性之基礎上，第 一彩色、第二彩色及第三彩色的亮度值將會相等。 4.如申請專利範圍弟1項之行電極驅動電路’其中第一 彩色、第二彩色及第三彩色分別為紅色、綠色及藍色。

   5 .如申請專利範圍第1項之行電極驅動電路，其中第一 彩色、第二彩色及第三彩色分別為青色、洋紅色，及黃 色。 6 . —種顯示裝置，包括如申請專利範圍第1項之行電極 驅動電路。

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