TWI420486B - 伽瑪電壓產生器及源極驅動器 - Google Patents

Description

伽瑪電壓產生器及源極驅動器

本發明是有關於一種伽瑪電壓產生器，且特別是有關於一種用於源極驅動器之伽瑪電壓產生器及源極驅動器。

液晶顯示裝置是藉由液晶分子的光學特性與極性，控制來自光源的入射光的穿透率，進行達到顯示畫面的目的。近年來，由於各種輕巧、短薄的手持式裝置，或是高畫質大尺寸的顯示裝置都可應用液晶顯示裝置，而得到低功率的省電效果，因此液晶顯示裝置逐漸成為主流。

簡而言之，液晶顯示裝置與其他的顯示裝置相較下，由於光僅能沿著液晶分子的光傳輸軸傳導，而具有較小的視角。一些新技術藉由形成複數個傳導軸區於子畫素，並分別驅動，及施加不同的電壓於各子畫素上，使各軸區為不同的電壓所充電，而改善了側邊的可視度。因此，為了精確地產生不同的電壓，伽瑪電壓產生器成為不可或缺的裝置。本發明係提供一個新的伽瑪電壓產生器，以精確地產生伽瑪電壓。

因此，本發明之一態樣是在提供一種伽瑪電壓產生器，係用於源極驅動器中，伽瑪電壓產生器包含：第一運算電路、第二運算電路以及伽瑪電阻串。第一運算電路用以接收第一伽瑪參考電壓以及第一調整電壓以供應第一參考電壓，其中第一參考電壓係為第一伽瑪電壓及第一調整電壓之運算結果；第二運算電路用以接收第二伽瑪參考電壓以及第二調整電壓以供應第二參考電壓，其中第二參考電壓係為第二伽瑪電壓及第二調整電壓之運算結果；以及伽瑪電阻串包含複數個電阻，伽瑪電阻串之二端點係分別連接第一及第二運算電路，以分別接收第一及第二參考電壓，其中伽瑪電阻串用以產生複數個伽瑪電壓至源極驅動器之數位類比轉換器，各伽瑪電壓係對應至第一及第二參考電壓間之電壓差之分壓。

本發明之另一目的係在於提供一種源極驅動器，係用於顯示面板中，源極驅動器包含：伽瑪電壓產生器以及數位類比轉換器。伽瑪電壓產生器用以產生複數伽瑪電壓，包含：第一運算電路、第二運算電路以及伽瑪電阻串。第一運算電路用以接收第一伽瑪參考電壓以及第一調整電壓以供應第一參考電壓，其中第一參考電壓係為第一伽瑪電壓及第一調整電壓之運算結果；第二運算電路用以接收第二伽瑪參考電壓以及第二調整電壓以供應第二參考電壓，其中第二參考電壓係為第二伽瑪電壓及第二調整電壓之運算結果；以及伽瑪電阻串包含複數個電阻，伽瑪電阻串之二端點係分別連接第一及第二運算電路，以分別接收第一及第二參考電壓，其中伽瑪電阻串用以產生複數個伽瑪電壓，各伽瑪電壓係對應至第一及第二參考電壓間之電壓差之分壓。數位類比轉換器用以接收複數個數位畫素資料以及複數個伽瑪電壓，以產生複數個驅動電壓至顯示面板之畫素陣列。

本發明之再一目的係在於提供一種伽瑪電壓產生器，係用於源極驅動器中，伽瑪電壓產生器包含：第一參考電阻串、第一選擇器、第二參考電阻串、第二選擇器以及伽瑪電阻串。第一參考電阻串包含複數個電阻，第一參考電阻串之一端點係接收第一伽瑪參考電壓，另一端點係接地，以產生複數個第一預先參考電壓，各對應至第一伽瑪參考電壓之分壓；第一選擇器用以選擇至少一第一預先參考電壓以產生第一參考電壓；第二參考電阻串包含複數個電阻，第二參考電阻串之一端點係接收第二伽瑪參考電壓，另一端點係接地，以產生複數個第二預先參考電壓，各對應至第二伽瑪參考電壓之分壓；第二選擇器用以選擇至少一第二預先參考電壓以產生第二參考電壓；以及伽瑪電阻串，包含複數個電阻，伽瑪電阻串之二端點係分別接收第一及第二參考電壓，其中伽瑪電阻串用以產生複數個伽瑪電壓至源極驅動器之數位類比轉換器，各伽瑪電壓係對應至第一及第二參考電壓間之電壓差之分壓。

請參照第1圖。第1圖係為本發明之一實施例中，顯示面板1之示意圖。顯示面板1包含畫素陣列10、源極驅動器12、閘極驅動器14以及時序控制模組16。畫素陣列10包含複數個畫素點(未繪示)。源極驅動器12用以透過資料線11傳送驅動電壓至畫素陣列10，以使畫素陣列10根據驅動電壓11顯示正確的畫面。閘極驅動器14用以在適當時機開啟閘極線13，以使源極驅動器12傳送驅動電壓至適當的一列畫素點。時序控制模組16用以藉由時序控制訊號15控制時序，以決定何時該傳送驅動電壓及何時該開啟閘極線13。

請同時參考第2圖。第2圖係為本發明之一實施例中，源極驅動器12之示意圖。源極驅動器包含：伽瑪電壓產生器20以及數位類比轉換器22。伽瑪電壓產生器20用以產生複數個伽瑪電壓21，其中伽瑪電壓產生器20包含：第一運算電路200、第二運算電路202以及伽瑪電阻串204。第一運算電路200用以接收第一伽瑪參考電壓GMAR1以及兩個第一調整電壓VT11及VT12以供應第一參考電壓VR1，其中第一參考電壓VR1係為第一伽瑪電壓GMAR1及第一調整電壓VT11及VT12之運算結果。須注意的是，於本實施例中，第一運算電路200實質上為操作放大器201。操作放大器201具有四個電阻R1、R2、R3及R4。電阻R1係連接操作放大器201之反相輸入端(-)及輸出端(o)。電阻R2係連接反相輸入端以接收第一調整電壓VT11。電阻R3係連接非反相輸入端(+)以接收第一伽瑪參考電壓GMAR1。電阻R4係連接非反相輸入端以接收第一調整電壓VT12。因此，操作放大器201的運算結果VR1，係為第一伽瑪參考電壓GMAR1與第一調整電壓VT11、VT12之加法及減法運算後的結果，可表示如下的公式：VR1=GMAR1-VT11+VT12

同樣地，對第二運算電路202來說，本實施例之第二運算電路202用以接收第二伽瑪參考電壓GMAR2以及兩個第二調整電壓VT21及VT22以供應第二參考電壓VR2，其中第二參考電壓VR2係為第二伽瑪參考電壓GMAR2及第二調整電壓VT21及VT22之加法及減法運算後的運算結果，可表示如下的公式：

VR2=GMAR2-VT21+VT22

伽瑪電阻串204包含複數個電阻204a。伽瑪電阻串204之二端點係分別連接第一及第二運算電路200及202，以分別接收第一及第二參考電壓VR1及VR2。其中伽瑪電阻串204用以產生複數個伽瑪電壓21，各伽瑪電壓21對應至第一及第二參考電壓VR1及VR2間之電壓差之各分壓。數位類比轉換器22用以接收複數個數位畫素資料23以及複數個伽瑪電壓21，以執行伽瑪校正，產生複數個驅動電壓至資料線11，並進一步經由緩衝器24，送至第1圖所繪示的顯示面板1之畫素陣列10。因此，顯示面板1實質上係根據驅動電壓來產生畫面。時序控制訊號15實質上控制數位畫素資料23以決定產生驅動電壓的適當時機。

須注意的是，本實施例中的第一及第二調整電壓VT12及VT22係為固定的電壓。而第一及第二調整電壓VT11及VT21係分別接收一類比電壓，其中類比電壓係由時序控制訊號15持續地做調整。因此，第一及第二調整電壓VT11及VT21可以持續地做調整。

於另一實施例中，第一及第二調整電壓VT12及VT22仍為固定的電壓。而第一及第二運算電路200及202各更包含調整電阻串及選擇器。請參考第3圖，係為本實施例中，第一運算電路200之示意圖。第一運算電路200更包含調整電阻串30及選擇器32。調整電阻串30包含複數電阻300，調整電阻串30之二端點係分別接收第一及第二調整參考電壓VTR1及VTR2，其中調整電阻串30用以產生複數個預先調整電壓31，各對應至第一及第二調整參考電壓VTR1及VTR2間之電壓差之分壓。選擇器32用以選擇至少一預先調整電壓31，以供應第一調整電壓VT11。於本實施例中，各種組合的預先調整電壓31所產生不同的第一調整電壓VT11係經由數位編碼，並根據不同的情況由選擇器做選擇。在本實施例中，例如是以10bit當作選擇器32的選擇控制，以產生1024種組合的電壓。而第二運算電路202於本實施例中係具有與第一運算電路200相同的結構，因此不再贅述。

於另一實施例中，伽瑪電壓產生器20更包含第一多工器及第二多工器。請參考第4圖，係為本實施例之第一運算電路200之示意圖。第一運算電路200更包含第一多工器40。第一多工器40連接於第一運算電路200及第一調整電壓VT11及VT12之間，用以選擇第一運算電路200之運算順序。於第4圖中所繪示的第一多工器40中，運算順序係為VR1=GMAR1-VT11+VT12或是VR1=GMAR1-VT12+VT11。因此，第一參考電壓的產生，將有更多種可能性可供選擇。一實施例中，VT12可為固定電壓，而VT11則可接收由時序控制訊號15持續調整的類比電壓。

請參考第5圖，係為本發明之另一實施例之第一運算電路200。於本實施例中，第一運算電路200更包含調整電阻串50及選擇器52，連接於第一多工器40。調整電阻串50包含複數電阻500，調整電阻串50之二端點係分別接收第一及第二調整參考電壓VTR1及VTR2，其中調整電阻串50用以產生複數個預先調整電壓51，各對應至第一及第二調整參考電壓VTR1及VTR2間之電壓差之分壓。選擇器52用以選擇至少一預先調整電壓51，以供應第一調整電壓VT11。本實施例之第一運算電路200之優點係在於可以將第一調整電壓VT11進行數位編碼，並且亦可以選擇第一運算電路200之運算順序。在本實施例中，例如是以10bit當作選擇器52的選擇控制，以產生1024種組合的電壓。因此，第一調整電壓VT11係可精密地做調整。

第6圖係為本發明之再一實施例之源極驅動器之示意圖。於本實施例中，源極驅動器12’之數位類比轉換器22實質上係與先前之實施例相同。然而，本實施例之伽瑪電壓產生器20’具有些微的不同。伽瑪電壓產生器20’包含第一參考電阻串600、第一選擇器602、第二參考電阻串604、第二選擇器606以及伽瑪電阻串608。第一參考電阻串600包含複數個電阻600a，第一參考電阻串600之一端點係接收第一伽瑪參考電壓GMAR1，另一端點係接地(GND)，以產生複數個第一預先參考電壓601，各對應至第一伽瑪參考電壓GMAR1之分壓。

第一選擇器602用以選擇至少一第一預先參考電壓601以產生第一參考電壓VR1；第二參考電阻串604包含複數個電阻604a，第二參考電阻串604之一端點係接收第二伽瑪參考電壓GMAR2，另一端點係接地(GND)，以產生複數個第二預先參考電壓603，各對應至第二伽瑪參考電壓GMAR2之分壓。第二選擇器606用以選擇至少一第二預先參考電壓603以產生第二參考電壓VR2。在本實施例中，第一選擇器602及第二選擇器606可分別以10bit作為選擇控制，以分別產生1024種組合的電壓。伽瑪電阻串608包含複數個電阻608a，伽瑪電阻串608之二端點係分別接收第一及第二參考電壓VR1及VR2，其中伽瑪電阻串608用以產生複數個伽瑪電壓21至源極驅動器1之數位類比轉換器22，各伽瑪電壓21係對應至第一及第二參考電壓VR1及VR2間之電壓差之分壓。

由上述本發明實施方式可知，本發明提供了新的伽瑪電壓產生器，係可經由電阻串、運算電路、多工器、選擇器等元件的組合，產生更精密而多樣的伽瑪電壓。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧顯示面板

10‧‧‧畫素陣列

11‧‧‧資料線

12、12’‧‧‧源極驅動器

13‧‧‧閘極線

14‧‧‧閘極驅動器

15‧‧‧時序控制訊號

16‧‧‧時序控制模組

20、20’‧‧‧伽瑪電壓產生器

200‧‧‧第一運算電路

201‧‧‧操作放大器

202‧‧‧第二運算電路

204‧‧‧伽瑪電阻串

204a‧‧‧電阻

21‧‧‧伽瑪電壓

22‧‧‧數位類比轉換器

23‧‧‧數位畫素資料

24‧‧‧緩衝器

30‧‧‧調整電阻串

300‧‧‧電阻

31‧‧‧預先調整電壓

32‧‧‧選擇器

40‧‧‧第一多工器

50‧‧‧調整電阻串

500‧‧‧電阻

51‧‧‧預先調整電壓

52‧‧‧選擇器

600‧‧‧第一參考電阻串

600a‧‧‧電阻

601‧‧‧第一預先參考電壓

602‧‧‧第一選擇器

603‧‧‧第二預先參考電壓

604‧‧‧第二參考電阻串

604a‧‧‧電阻

606‧‧‧第二選擇器

608‧‧‧伽瑪電阻串

608a‧‧‧電阻

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係為本發明之一實施例之顯示面板之示意圖；

第2圖係為本發明之一實施例之源極驅動器之示意圖；

第3圖係為本發明之另一實施例之第一運算電路之示意圖； 第4圖係為本發明之又一實施例之第一運算電路之示意圖；第5圖係為本發明之另一實施例之第一運算電路之示意圖；以及第6圖係為本發明之再一實施例之源極驅動器之示意圖。

11‧‧‧資料線

12‧‧‧源極驅動器

15‧‧‧時序控制訊號

20‧‧‧伽瑪電壓產生器

200‧‧‧第一運算電路

201‧‧‧操作放大器

202‧‧‧第二運算電路

204‧‧‧伽瑪電阻串

204a‧‧‧電阻

21‧‧‧伽瑪電壓

22‧‧‧數位類比轉換器

23‧‧‧數位畫素資料

24‧‧‧緩衝器

Claims (15)

1. 一種伽瑪電壓(gamma voltage)產生器，係用於一源極驅動器中，該伽瑪電壓產生器包含：一第一運算電路，用以接收一第一伽瑪參考電壓以及至少一第一調整電壓以供應一第一參考電壓，其中該第一參考電壓係為該第一伽瑪電壓及該至少一第一調整電壓之一運算結果；一第二運算電路，用以接收一第二伽瑪參考電壓以及至少一第二調整電壓以供應一第二參考電壓，其中該第二參考電壓係為該第二伽瑪電壓及該至少一第二調整電壓之一運算結果；以及一伽瑪電阻串，包含複數個電阻，該伽瑪電阻串之二端點係分別連接該第一及該第二運算電路，以分別接收該第一及第二參考電壓，其中該伽瑪電阻串用以產生複數個伽瑪電壓至該源極驅動器之一數位類比轉換器，各該等伽瑪電壓係對應至該第一及第二參考電壓間之電壓差之一分壓。
2. 如請求項1所述之伽瑪電壓產生器，其中該第一運算電路之該運算結果係為該第一伽瑪參考電壓及該至少一第一調整電壓之加法及減法運算結果。
3. 如請求項1所述之伽瑪電壓產生器，其中該至少一第一調整電壓實質上係為經由一時序控制訊號持續調整之類比電壓。
4. 如請求項1所述之伽瑪電壓產生器，更包含一第一多工器(multiplexer)及第二多工器，其中該第一多工器連接於該第一運算電路及該至少一第一調整電壓之間，用以選擇該第一運算電路之一運算順序，該第二多工器連接於該第二運算電路及該至少一第二調整電壓之間，用以選擇該第二運算電路之一運算順序。
5. 如請求項4所述之伽瑪電壓產生器，其中該第一及第二多工器實質上接收一類比電壓，以分別選擇該運算順序，其中該類比電壓實質上係經由一時序控制訊號持續調整。
6. 如請求項1所述之伽瑪電壓產生器，其中各第一及第二運算電路更包含：一調整電阻串，包含複數個電阻，該調整電阻串之二端點係分別接收一第一及一第二調整參考電壓，其中該調整電阻串用以產生複數個預先調整電壓，各對應至該第一及第二調整參考電壓間之電壓差之一分壓；以及一選擇器，用以選擇至少一該等預先調整電壓，以供應該第一及第二調整電壓。
7. 如請求項4所述之伽瑪電壓產生器，其中各該第一及該第二運算電路更包含：一調整電阻串，包含複數個電阻，該調整電阻串之二 端點係分別接收一第一及一第二調整參考電壓，其中該調整電阻串用以產生複數個預先調整電壓，各對應至該第一及第二調整參考電壓間之電壓差之一分壓；以及一選擇器，用以選擇至少一該等預先調整電壓，以供應該第一及第二調整電壓。
8. 一種源極驅動器，係用於一顯示面板中，該源極驅動器包含：一伽瑪電壓產生器，用以產生複數伽瑪電壓，其中該伽瑪電壓產生器包含：一第一運算電路，用以接收一第一伽瑪參考電壓以及至少一第一調整電壓以供應一第一參考電壓，其中該第一參考電壓係為該第一伽瑪電壓及該至少一第一調整電壓之一運算結果；一第二運算電路，用以接收一第二伽瑪參考電壓以及至少一第二調整電壓以供應一第二參考電壓，其中該第二參考電壓係為該第二伽瑪電壓及該至少一第二調整電壓之一運算結果；以及一伽瑪電阻串，包含複數個電阻，該伽瑪電阻串之二端點係分別連接該第一及該第二運算電路，以分別接收該第一及第二參考電壓，其中該伽瑪電阻串用以產生複數個伽瑪電壓，各該等伽瑪電壓係對應至該第一及第二參考電壓間之電壓差之一分壓；以及一數位類比轉換器，用以接收複數個數位畫素資料以及複數個伽瑪電壓，以產生複數個驅動電壓至該顯示面板之 一畫素陣列。
9. 如請求項8所述之源極驅動器，其中該第一運算電路之該運算結果係為係為該第一伽瑪參考電壓及該至少一第一調整電壓之加法及減法運算結果。
10. 如請求項8所述之源極驅動器，其中該至少一第一調整電壓實質上係為經由一時序控制訊號持續調整之類比電壓。
11. 如請求項8所述之源極驅動器，更包含一第一多工器(multiplexer)及第二多工器，其中該第一多工器連接於該第一運算電路及該至少一第一調整電壓之間，用以選擇該第一運算電路之一運算順序，該第二多工器連接於該第二運算電路及該至少一第二調整電壓之間，用以選擇該第二運算電路之一運算順序。
12. 如請求項11所述之源極驅動器，其中該第一及第二多工器實質上接收一類比電壓，以分別選擇該運算順序，其中該類比電壓實質上係經由一時序控制訊號持續調整。
13. 如請求項8所述之源極驅動器，其中各第一及第二運算電路更包含：一調整電阻串，包含複數個電阻，該調整電阻串之二 端點係分別接收一第一及一第二調整參考電壓，其中該調整電阻串用以產生複數個預先調整電壓，各對應至該第一及第二調整參考電壓間之電壓差之一分壓；以及一選擇器，用以選擇至少一該等預先調整電壓，以供應該第一及第二調整電壓。
14. 如請求項11所述之源極驅動器，其中各第一及第二運算電路更包含：一調整電阻串，包含複數個電阻，該調整電阻串之二端點係分別接收一第一及一第二調整參考電壓，其中該調整電阻串用以產生複數個預先調整電壓，各對應至該第一及第二調整參考電壓間之電壓差之一分壓；以及一選擇器，用以選擇至少一該等預先調整電壓，以供應該第一及第二調整電壓。
15. 如請求項8所述之源極驅動器，更包含複數個操作放大器，分別用以增強各該等驅動電壓之驅動能力。