TWI406243B - 平面顯示裝置 - Google Patents

Description

平面顯示裝置

本發明係關於一種平面顯示裝置。

用於電視、計算機等平面顯示裝置之非線性特性造成輸入訊號與輸出訊號亮度等級呈現非線性關係。因此，在輸入訊號驅動平面顯示裝置之前，必須將輸入訊號進行預處理使其恢復他們之間線性關係以便獲得較好圖像品質，伽瑪校正(Gamma Correction)便被廣泛採用。

請參閱圖1，係一種先前技術之平面顯示裝置之示意圖。該平面顯示裝置100包括一時序控制器101、一掃描驅動電路102、一資料驅動電路103、一液晶顯示器104、一電源電路105及一伽瑪電壓產生電路106。

該時序控制器101接收外部資料訊號並為該掃描驅動電路102及該資料驅動電路103提供控制訊號。

該液晶顯示器104包括複數沿水平方向延伸之掃描線(圖未示)、與該掃描線相互絕緣相交之資料線(圖未示)，該掃描驅動電路102驅動該複數掃描線。該資料驅動電路103驅動該複數資料線並為該複數資料線提供顯示灰階電壓。

該電源電路105可包括升壓電路、調節電路等，其為該伽瑪電壓產生電路106提供一固定之驅動電壓VDD。

該伽瑪電壓產生電路106在該驅動電壓VDD之驅動下為該資料驅動電路103提供一組伽瑪基準電壓。

惟，這種平面顯示裝置100之電源電路105為該伽瑪 電壓產生電路106只提供一固定之驅動電壓VDD，即，該電源電路105不能根據輸入至該時序控制器101之外部資料輸出變化且對應之驅動電壓VDD。然而，該液晶顯示器104顯示之灰階畫面所參考之實際伽瑪基準電壓係不同的，例如，該液晶顯示器104顯示一白畫面與顯示一黑畫面所參考之伽瑪基準電壓不同，同時，該伽瑪電壓產生電路106所需要之實際驅動電壓也係不同的。而該電源電路105不能為該伽瑪電壓產生電路106提供合適之驅動電壓VDD，從而導致該平面顯示裝置100比較浪費電能。

有鑑於此，有必要提供一種省電之平面顯示裝置。

一種平面顯示裝置，該平面顯示裝置包括一圖像處理電路、一電源電路及一伽瑪電壓產生電路。該圖像處理電路接收用於顯示之外部灰度資料。該圖像處理電路判別該外部灰度資料灰階範圍並產生相應訊號至該電源電路，該電源電路根據該灰階範圍輸出呈單調變化之驅動電壓至該伽瑪電壓產生電路。

一種平面顯示裝置，該平面顯示裝置包括一圖像處理電路、一資料驅動電路、一電源電路及一伽瑪電壓產生電路。該圖像處理電路處理用於顯示之外部灰度資料，該資料驅動電路接收經過處理之外部灰度資料。該伽瑪電壓產生電路包括至少四伽瑪基準電壓產生電路，該電源電路根據該經過處理之外部灰度資料輸出單調變化之驅動電壓。該至少四伽瑪基準電壓產生電路一一對應接收該單調變化 之驅動電壓。

相較於先前技術，本發明平面顯示裝置包括該圖像處理電路，該圖像處理電路藉由判別該輸入資料之兩高位元資料，然後產生相應之訊號至該電源電路。該電源電路根據輸入資料之灰度級數落入之範圍輸出可變且單調之驅動電壓，同時，選擇該伽瑪電壓產生電路內之四伽瑪基準電壓產生電路之一導通。由於該電源電路可以根據該圖像處理電路接收之外部資料輸出所需之驅動電壓給該伽瑪電壓產生電路，因此，有效節省了電能。

請參閱圖2，圖2係本發明平面顯示裝置之示意圖。該平面顯示裝置200包括一圖像處理電路201、一掃描驅動電路202、一資料驅動電路203、一液晶顯示器204、一電源電路205及一伽瑪電壓產生電路206。

該圖像處理電路201接收外部資料訊號(R、G、B資料訊號)進行處理。同時，該圖像處理電路201為該掃描驅動電路202及該資料驅動電路203提供控制訊號，以及為該資料驅動電路203提供灰度資料訊號。該圖像處理電路201與該資料驅動電路203藉由RSDS(Reduced Swing Differential Signaling,RSDS)介面實現資料傳輸。

如圖3所示，該圖像處理電路201包括一時序控制器2010、一編碼電路2020及一解碼電路2019。該編碼電路2020具有二輸入端及四輸出端。該二輸入端和該時序控制器2010之二資料輸出線Dx₄、Dx₅對應連接，該四輸出端 輸出至該解碼電路2019。該編碼電路2020包括四反閘2011、2012、2013、2014及四及閘2015、2016、2017、2018。該四及閘2015、2016、2017、2018之各自輸出端S0、S1、S2、S3構成該編碼電路2020之四輸出端並分別連接至該解碼電路2019。

該時序控制器2010接收外部資料訊號並分別為該掃描驅動電路202及該資料驅動電路203提供控制訊號con1、con2。該時序控制器2010之二位元資料經過該二資料輸出線Dx₄、Dx₅輸出至該編碼電路2020。其中，一位元資料經過一資料輸出線Dx₄分流成四路A₀、A₁、A₂、A₃。其A₀路藉由該反閘2011連接至該及閘2015之一輸入端；A₁路直接連接至該及閘2016之一輸入端；A₂路藉由該反閘2014連接至該及閘2017之一輸入端；A₃路直接連接至該及閘2018之一輸入端。同時，該時序控制器2010之另一位元資料藉由一資料輸出線D_x5也分流成四路B₀、B₁、B₂、B₃。B₀路藉由該反閘2012連接至該及閘2015之另一輸入端；B₁路直接連接至該及閘2016之另一輸入端；B₂路藉由該反閘2014連接至該及閘2017之另一輸入端；B₃路直接連接至該及閘2018之另一輸入端。

該解碼電路2019根據輸入至其之編碼資訊解碼並分別輸出訊號G₀、G₁至該電源電路205及該伽瑪電壓產生電路206。該電源電路205根據該訊號G₀輸出對應之所需驅動電壓Vi至該伽瑪基準電壓產生電路206。該伽瑪基準電壓產生電路206根據該訊號G₁為該資料驅動電路203 提供伽瑪基準電壓VGMA，如圖2所示。

該液晶顯示器204包括複數沿水平方向延伸之掃描線、複數與該掃描線相互絕緣相交之資料線(圖未示)，該掃描驅動電路202驅動該複數掃描線。該資料驅動電路203驅動該複數資料線，並在該伽瑪電壓產生電路206提供之伽瑪基準電壓VGMA下藉由其內部之電阻梯(圖未示)之分壓產生複數灰階電壓以驅動該液晶顯示器204。

請一併參閱圖4，圖4係圖2所示伽瑪電壓產生電路與資料驅動電路連接關係之示意圖。該伽瑪電壓產生電路206包括一第一伽瑪基準電壓產生電路2060、一第二伽瑪基準電壓產生電路2061、一第三伽瑪基準電壓產生電路2062、一第四伽瑪基準電壓產生電路2063及一開關2064。該開關2064響應來自該圖像處理電路201之訊號G₁進行選擇閉合。

該伽瑪電壓產生電路206為該資料驅動電路203提供兩組VGMA1至VGMA7及VGMA8至VGMA14共十四伽瑪基準電壓，其中VGMA1至VGMA7大於公共電壓VCOM，VGMA8至VGMA14小於公共電壓VCOM，即如下：VGMA1>VGMA2>VGMA3>VGMA4>VGMA5>VGMA6>VGMA7>VCOM,VCOM>VGMA8>VGMA9>VGMA10>VGMA11>VGMA12>VGMA13>VGMA14。

該第一伽瑪基準電壓產生電路2060為該資料驅動電路203提供六伽瑪基準電壓VGMA1、VGMA2、VGMA3及VGMA14、VGMA13、VGMA12。該第二伽瑪基準電壓 產生電路2061為該資料驅動電路203提供四伽瑪基準電壓VGMA3、VGMA4及VGMA12、VGMA11。該第三伽瑪基準電壓產生電路2062為該資料驅動電路203提供四伽瑪基準電壓VGMA4、VGMA5及VGMA11、VGMA10。該第四伽瑪基準電壓產生電路2063為該資料驅動電路203提供六伽瑪基準電壓VGMA5、VGMA6、VGMA7及VGMA10、VGMA9、VGMA8。

該兩組伽瑪基準電壓VGMA1至VGMA7及VGMA8至VGMA14應用如圖5所示。在點反轉之驅動方式下，第n幀畫面之奇數資料線Y_2m-1參考該伽瑪基準電壓VGMA8至VGMA14，同時，該第n幀畫面之偶數資料線Y_2m參考該伽瑪基準電壓VGMA1至VGMA7。而在第n+1幀畫面之奇數資料線Y_2m-1參考該伽瑪基準電壓VGMA1至VGMA7，同時，第n+1幀畫面之偶數資料線Y_2m參考該伽瑪基準電壓VGMA8至VGMA14。第n+2幀畫面驅動方式同第n幀，第n+3幀驅動方式同第n+1幀，依序循環。

對於6比特之液晶顯示器，輸入至該資料驅動電路203之灰度資料與該資料驅動電路203輸出之64階灰階電壓之間之關係以及該資料驅動電路203內之電阻梯(圖未示)值如表1、2、3、4。

在極性反轉時所採用之伽瑪基準電壓VGMA8至VGMA14輸出之相應之灰階電壓，只需要將上述表格VGMA1至VGMA7一對一替換成VGMA14至VGMA8。故不贅述。

據上述表1、2、3、4中資料位元之兩高位元D5、D4，可以將該灰階電壓分割成為四部份。將該兩高位資料D5、D4之資料對應輸出至圖3所示之資料輸出線D_x5、D_x4。該資料輸出線D_x5、D_x4與該輸出端S0、S1、S2、S3及該電源電路205輸出之電壓Vi(i=1、2、3、4)之間之對應關係如表5所示，表5係圖2所示電源電路輸出之驅動電壓與該灰度資料之間關係之對應表。

當輸入之資料灰階電壓落入第一部份，即該兩高位元D5、D4之資料為00並輸入至該資料輸出線D_x5、D_x4時，該編碼電路2020之四輸出端S0、S1、S2、S3對應輸出為1000，該訊號決定該電源電路205輸出電壓為V1，同時，該訊號使得該開關2064閉合將該第一伽瑪基準電壓產生電路2060與該電源電路205導通。同理，當兩高位元D5、D4資料分別為01、10、11並輸入至該資料輸出線D_x5、D_x4時，該輸出端S1、S2、S3對應有輸出訊號，並且該電源電路205分別對應輸出驅動電壓V2、V3、V4，同時，該訊號使得該開關2064閉合將該驅動電壓V2、V3、V4分別提供給該第二伽瑪基準電壓產生電路2061、該第三伽瑪基準電壓產生電路2062及該第四伽瑪基準電壓產生電路2063。其中，Vi(i=1、2、3、4)為遞減函數，其電壓大小可根據實際需要確定。對於伽瑪基準電壓VGMA14至VGMA8，Vi(i=1、2、3、4)為遞增函數。

請一併參閱圖6，圖6係圖2所示資料驅動電路203之方框圖。該資料驅動電路203接收灰度資料(R/G/B資料)以及由伽瑪電壓產生電路206產生之伽瑪基準電壓VGMA1至VGMA14，並輸出驅動訊號Y_n以驅動該液晶顯示器204。該資料驅動電路203包括一移位寄存器S/R2030、一鎖存器2031及一數模轉換器DAC2032。該移位寄存器S/R2030同步於時鐘訊號clk依次對啟動訊號sp移位元並輸出。該鎖存器2031輸出灰度資料並與該移位寄 存器S/R2030同步。該數模轉換器DAC2032接收該伽瑪基準電壓VGMA1至VGMA14與該灰度資料並將該灰度資料轉換成類比資料驅動訊號Y_n。然後，將該類比資料驅動訊號Y_n輸出至該液晶顯示器204。

相較於先前技術，本發明平面顯示裝置200包括該圖像處理電路201，該圖像處理電路201藉由判別該輸入資料之兩高位元資料D5、D4確定外部資料訊號之灰階範圍，並產生相應之訊號G₀、G₁分別輸出至該電源電路205及該開關2064。該電源電路205根據該訊號G₀輸出該可變之驅動電壓Vi，同時，該開關2064對應閉合並選擇該伽瑪電壓產生電路206內之四伽瑪基準電壓產生電路之一導通。由於該電源電路205可以根據該圖像處理電路201接收之外部資料輸出所需之驅動電壓Vi給該伽瑪電壓產生電路206，因此，有效節省了電能，克服了先前技術之電源電路只能輸出固定之驅動電壓而較浪費電能之缺陷。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出申請專利。惟，以上所述者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

2011、2012、2013、2014‧‧‧反閘

2015、2016、2017、2018‧‧‧及閘

2060‧‧‧第一伽瑪基準電壓產生電路

2061‧‧‧第二伽瑪基準電壓產生電路

2062‧‧‧第三伽瑪基準電壓產生電路

2063‧‧‧第四伽瑪基準電壓產生電路

200‧‧‧平面顯示裝置

201‧‧‧圖像處理電路

202‧‧‧掃描驅動電路

203‧‧‧資料驅動電路

204‧‧‧液晶顯示器

205‧‧‧電源電路

206‧‧‧伽瑪電壓產生電路

2010‧‧‧時序控制器

2019‧‧‧解碼電路

2020‧‧‧編碼電路

2030‧‧‧移位寄存器

2031‧‧‧鎖存器

2032‧‧‧數模轉換器

圖1係先前技術平面顯示裝置實施方式之示意圖。

圖2係本發明平面顯示裝置一較佳實施方式之示意圖。

圖3係圖1所示圖像處理電路之示意圖。

圖4係圖2所示伽瑪電壓產生電路與資料驅動電路連接關係之示意圖。

圖5係圖4所示伽瑪電壓產生電路產生之伽瑪基準電壓應用之示意圖。

圖6係圖2所示資料驅動電路內部結構之示意圖。

200‧‧‧平面顯示裝置

201‧‧‧圖像處理電路

202‧‧‧掃描驅動電路

203‧‧‧資料驅動電路

204‧‧‧液晶顯示器

205‧‧‧電源電路

206‧‧‧伽瑪電壓產生電路

Claims (14)

1. 一種平面顯示裝置，其包括一圖像處理電路、一電源電路及一伽瑪電壓產生電路，該圖像處理電路接收用於顯示之外部灰度資料，該圖像處理電路判別該外部灰度資料灰階範圍並產生相應訊號至該電源電路，該電源電路根據該灰階範圍輸出呈單調變化之驅動電壓至該伽瑪電壓產生電路。其中，該圖像處理電路包括一編碼電路及一解碼電路，該編碼電路包括至少兩輸入端和至少四輸出端，該至少兩輸入端接收該至少兩高位元資料，該至少四輸出端輸出至該解碼電路。其中，該編碼電路包括至少四及閘及四反閘，該至少兩高位元灰度資料其中每一路都分流成至少四路並分別輸入至該至少四及閘，該至少四反閘根據該至少兩高位元灰度資料之高低電平之組合方式保證同一時間僅一及閘導通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中：該圖像處理電路藉由判別該外部灰度資料之至少兩高位元資料確定該灰階範圍，該灰階範圍包括至少四部份。
3. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示裝置，其中：該解碼電路根據解碼資訊輸出二控制訊號，其中一控制訊號輸出至該電源電路，另一控制訊號輸出至該伽瑪電壓產生電路。
4. 如申請專利範圍第3項所述之平面顯示裝置，其中：該 伽瑪電壓產生電路包括至少四伽瑪基準電壓產生電路及一開關，該開關響應該解碼電路輸入之控制訊號進行閉合並將該單調變化之驅動電壓一一對應提供給該至少四伽瑪基準電壓產生電路。
5. 如申請專利範圍第4項所述之平面顯示裝置，其中：該平面顯示裝置還包括一資料驅動電路及一液晶顯示器，該資料驅動電路為該液晶顯示器提供顯示灰階電壓，該至少四伽瑪基準電壓產生電路為該資料驅動電路提供單調之第一組伽瑪基準電壓及第二組伽瑪基準電壓。
6. 如申請專利範圍第5項所述之平面顯示裝置，其中：該液晶顯示器包括互相絕緣垂直相交之掃描線及資料線，該液晶顯示器之奇數幀之偶數資料線參考該第一組伽瑪基準電壓，該奇數幀之奇數資料線參考該第二組伽瑪基準電壓，偶數幀與其奇數幀驅動方式相反。
7. 如申請專利範圍第6項所述之平面顯示裝置，其中：該伽瑪電壓產生電路輸出之第一組伽瑪基準電壓與該第二組伽瑪基準電壓大小之單調性與該電源電路提供之驅動電壓大小之單調性相同。
8. 一種平面顯示裝置，其包括：一圖像處理電路、一資料驅動電路、一電源電路及一伽瑪電壓產生電路，該圖像處理電路接收並處理用於顯示之外部灰度資料，該資料驅動電路接收經過處理之外部灰度資料，該伽瑪電壓產生電路包括至少四伽瑪基準電壓產生電路，該電源電路 根據該經過處理之外部灰度資料輸出單調變化之驅動電壓，該至少四伽瑪基準電壓產生電路一一對應接收該單調變化之驅動電壓。其中，該圖像處理電路包括一編碼電路及一解碼電路，該編碼電路包括至少兩輸入端和至少四輸出端，該至少兩輸入端接收該至少兩高位元資料，該至少四輸出端輸出至該解碼電路。其中，該編碼電路包括至少四及閘及四反閘，該至少兩高位元灰度資料其中每一路都分流成至少四路並分別輸入至該至少四及閘，該至少四反閘根據該至少兩高位灰度資料之高低電平之組合方式保證同一時間僅一及閘導通。
9. 如申請專利範圍第8項所述之平面顯示裝置，其中：該圖像處理電路藉由判別該外部灰度資料之至少兩高位元資料來將該外部灰度資料分割成至少四部份之灰階範圍並輸出對應之控制訊號至該電源電路及該伽瑪電壓產生電路。
10. 如申請專利範圍第8項所述之平面顯示裝置，其中：該解碼電路根據解碼訊息輸出二控制訊號，其中一訊號輸出至該電源電路，另一控制訊號輸出至該伽瑪電壓產生電路。
11. 如申請專利範圍第8項所述之平面顯示裝置，其進一步包括一液晶顯示器，該液晶顯示器包括互相絕緣垂直相交之掃描線及資料線，該資料驅動電路為該液晶 顯示器提供顯示灰階電壓。
12. 如申請專利範圍第11項所述之平面顯示裝置，其中：該至少四伽瑪基準電壓產生電路為該資料驅動電路提供單調之第一組伽瑪基準電壓及第二組伽瑪基準電壓。
13. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示裝置，其中：該第一組伽瑪基準電壓及第二組伽瑪基準電壓之大小之單調性與該電源電路輸出之驅動電壓單調性相同。
14. 如申請專利範圍第13項所述之平面顯示裝置，其中：該液晶顯示器之奇數幀之偶數資料線參考該第一組伽瑪基準電壓，該奇數幀之奇數資料線參考該第二組伽瑪基準電壓，偶數幀與其奇數幀驅動方式相反。