TWI441153B - 顯示裝置及其伽瑪電壓產生器 - Google Patents

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Description

顯示裝置及其伽瑪電壓產生器
本發明是有關於一種伽瑪電壓產生器及顯示裝置，且特別是有關於一種可調整伽瑪電壓準位的伽瑪電壓產生器及使用其顯示裝置。
隨著光電與半導體技術的演進，所以帶動了平面顯示器之蓬勃發展，而在諸多平面顯示器中，液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)因具有高空間利用效率、低消耗功率、無輻射以及低電磁干擾等優越特性，隨即成為市場之主流。
而眾所皆知的是，依據現今液晶顯示器的架構而言，源極驅動器(source driver)外部必須設置一個伽瑪電壓產生器來用以產生多個伽瑪電壓，而源極驅動器利用這些伽瑪電壓產生多個像素電壓並輸出至顯示面板。其中，每一像素電壓分別為這些伽瑪電壓的其中之一，而顯示面板中的液晶會依據對應的像素電壓與共同電壓間的壓差而轉動。然而，在顯示面板耦合至這些像素電壓，共同電壓的電壓準位會改變。在共同電壓不固定的情況下，對應同一灰階值的像素電壓與共同電壓間的壓差會變動，進而影響液晶顯示器的顯示效果。
為了降低顯示面板耦合至像素電壓的影響，部分廠商會提高輸出共同電壓的緩衝器的輸出能力，但提高緩衝器 的輸出能力會增加緩衝器所使用的晶片面積，亦即會提高緩衝器的製造成本。並且，提高緩衝器的輸出能力並無法消除顯示面板耦合至像素電壓的影響，因此改善的效果有限。
本發明提供一種伽瑪電壓產生器，其依據顯示面板的電壓耦合量位移用以產生伽瑪電壓所參照的第一參考電壓及第二參考電壓，以使伽瑪電壓與共同電壓的壓差維持固定。
本發明亦提供一種顯示裝置，其依據顯示面板的電壓耦合量位移伽瑪電壓的電壓準位，以消除顯示面板耦合至像素電壓對共同電壓的影響。
本發明提出一種伽瑪電壓產生器，包括電阻串列及電壓調整單元。電阻串列耦接於第一參考電壓與第二參考電壓之間，用以產生多個伽瑪電壓。電壓調整單元用以感測顯示面板內的共同電壓的電壓耦合量，且依據電壓耦合量位移第一參考電壓及第二參考電壓。
本發明亦提出一種顯示裝置，包括顯示面板、一如上述的伽瑪電壓產生器、源極驅動器、閘極驅動器及時序控制器。伽瑪電壓產生器耦接顯示面板，用以輸出多個伽瑪電壓，且依據顯示面板內的共同電壓的電壓耦合量位移這些伽瑪電壓。源極驅動器耦接伽瑪電壓產生器以接收這些伽瑪電壓，且耦接顯示面板。時序控制器耦接至源極驅動 器與閘極驅動器，用以控制源極驅動器輸出多個像素電壓至顯示面板，其中每一像素電壓對應這些伽瑪電壓的其中之一。
在本發明之一實施例中，第一參考電壓及第二參考電壓的位移量等於電壓耦合量。
在本發明之一實施例中，第一參考電壓大於第二參考電壓。
在本發明之一實施例中，伽瑪電壓產生器更包括電容，耦接於第一參考電壓與第二參考電壓之間。
在本發明之一實施例中，共同電壓為直流共同電壓。
在本發明之一實施例中，顯示面板為一液晶顯示面板。
在本發明之一實施例中，顯示裝置更包括閘極驅動器耦接顯示面板及時序控制器，並受控於時序控制器依序輸出多個掃描信號至顯示面板。
在本發明之一實施例中，顯示裝置更包括背光模組，用以提供顯示面板所需的面光源。
基於上述，本發明的實施例中，伽瑪電壓產生器及顯示裝置會偵測顯示面板的電壓耦合量，以依據電壓耦合量位移第一參考電壓及第二參考電壓，致使伽瑪電壓對應電壓耦合量而位移。藉此，可消除顯示面板耦合至像素電壓而對共同電壓的影響。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為依據本發明一實施例的顯示裝置的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，顯示裝置100包括時序控制器110、伽瑪電壓產生器120、源極驅動器130、顯示面板140、閘極驅動器150及背光模組160，其中顯示面板100例如為液晶顯示面板。伽瑪電壓產生器120耦接顯示面板140，用以產生伽瑪電壓VD1~VDn。伽瑪電壓產生器120感測顯示面板140內共同電壓Vcom’的電壓耦合量△VC，並依據電壓耦合量△VC位移伽瑪電壓VD1~VDn。其中，電壓耦合量△VC例如透過顯示面板140的共同電壓Vcom’的電壓變動量來感測，並且電壓耦合量△VC可以為共同電壓Vcom’受到顯示面板140內的其他電壓(例如像素電壓VP)或信號(例如掃描信號SC)的影響而產生。在此，n設定為正整數且兩倍於顯示裝置100的灰階值範圍，亦即若顯示裝置100的灰階值為0~63，則n為128。
源極驅動器130耦接伽瑪電壓產生器120以接收伽瑪電壓VD1~VDn，且耦接時序控制器110及顯示面板140。閘極驅動器150耦接時序控制器110及顯示面板140。時序控制器110用以控制源極驅動器130輸出多個像素電壓VP至顯示面板140，其中每一像素電壓VP對應這些伽瑪電壓VD1~VDn的其中之一。換言之，源極驅動器130受控於時序控制器110選擇伽瑪電壓VD1~VDn的其中之一作為一個像素電壓VP並輸出至顯示面板140。
並且，時序控制器110用以控制閘極驅動器150依序輸出多個掃描信號SC至顯示面板140。背光模組160用以提供顯示面板140所需的面光源。而顯示面板140依據掃描信號SC接收像素電壓VP，並依據所接收的像素電壓VP及顯示面板140所提供的面光源顯示對應的影像。在本實施例中，顯示面板140例如由非自發光元件所構成，但在其他實施例中，顯示面板140可由自發光元件所構成，並且可省略背光模組160。依據上述，由於伽瑪電壓VD1~VDn依據電壓耦合量△VC而位移，因此在共同電壓Vcom’因為電壓耦合量△VC而改變時，像素電壓VP與共同電壓Vcom’的壓差會維持固定。藉此，可消除顯示面板140耦合至像素電壓VP而對共同電壓Vcom’的影響。
在本發明的一實施例中，顯示裝置100更包括共同電壓產生器170及緩衝器BF。共同電壓產生器170用以產生的共同電壓Vcom。緩衝器BF接收共同電壓產生器170所產生的共同電壓Vcom而輸出共同電壓Vcom’至顯示面板140。共同電壓Vcom’會由於耦合至顯示面板140內的其他電壓(例如像素電壓VP)或信號(例如掃描信號SC)而變動，共同電壓Vcom則因為緩衝器BF的阻隔而不受影響。因此，伽瑪電壓產生器120可利用共同電壓Vcom來偵測共同電壓Vcom’的電壓變動量(即電壓耦合量△VC)。在其他實施例中，伽瑪電壓產生器120可記錄共同電壓Vcom’的初始值，並利用共同電壓Vcom’的初始值來以偵測共同電壓Vcom’的電壓變動量，亦即伽瑪電壓產生器120 可依據共同電壓Vcom’而偵測出共同電壓Vcom’的電壓變動量。
圖2為圖1依據本發明一實施例的伽瑪電壓產生器的電路示意圖。請參照圖1及圖2，在本實施例中，伽瑪電壓產生器120包括電壓調整單元210、電阻串列RS及電容C。在本實施例中，電壓調整單元210用以產生第一參考電壓V+及第二參考電壓V-，其中第一參考電壓V+設定為大於第二參考電壓V-。電阻串列RS例如由多個串接的電阻R1~Rn+1所構成，並且耦接於第一參考電壓V+與第二參考電壓V-之間，用以對第一參考電壓V+與第二參考電壓V-之間的壓差進行分壓而產生伽瑪電壓VD1~VDn，其中電阻R1~Rn+1為依據伽瑪曲線設計而定，本發明實施例不以此為限。電容C耦接於第一參考電壓V+與第二參考電壓V-之間，以濾除雜訊。
此外，在本實施例中，電壓調整單元210可依據共同電壓Vcom及Vcom’感測顯示面板140的電壓耦合量△VC，並依據電壓耦合量△VC位移第一參考電壓V+及第二參考電壓V-。當電壓耦合量△VC為正時，則電壓調整單元210會向上位移第一參考電壓V+及第二參考電壓V-，以至於伽瑪電壓VD1~VDn亦會向上位移。當電壓耦合量△VC為負時，則電壓調整單元210會向下位移第一參考電壓V+及第二參考電壓V-，以至於伽瑪電壓VD1~VDn亦會向下位移。其中，第一參考電壓V+及第二參考電壓V-的位移量可等於電壓耦合量△VC，以至於伽瑪電壓 VD1~VDn的位移量亦會等於電壓耦合量△VC。
圖3為圖2依據本發明一實施例的電壓調整單元的系統示意圖。請參照圖3，在本實施例中，電壓調整單元210包括電壓計算單元310及電壓產生單元320。電壓計算單元310接收共同電壓Vcom及Vcom’，以計算出共同電壓Vcom’的電壓耦合量△VC。電壓產生單元320耦接電壓計算單元310，用以產生第一參考電壓V+及第二參考電壓V-，並依據電壓耦合量△VC位移第一參考電壓V+及第二參考電壓V-。在本發明的一些實施例中，電壓產生單元320位移第一參考電壓V+及第二參考電壓V-的方式可透過電壓鉗位電路、電壓加法器或其他電壓調整技術來實現，且本發明實施例不以此為限。
圖4為圖1依據本發明一實施例的伽瑪電壓VD1~VDn及共同電壓Vcom’的示意圖。請參照圖1及圖4，在本實施例中，共同電壓Vcom’為一直流共同電壓，並且將伽瑪電壓VD1~VDn分為正極性伽瑪電壓(如伽瑪電壓VD1~VDn/2)及負極性伽瑪電壓(如伽瑪電壓VDn/2+1~VDn)兩個部分。其中，共同電壓Vcom’一般會等於對應同一灰階值的兩個伽瑪電壓(如VD1與VDn或VD2與VDn-1)的平均值。
綜上所述，在本發明實施例中，伽瑪電壓產生器及顯示裝置會偵測顯示面板的電壓耦合量，以依據電壓耦合量位移第一參考電壓及第二參考電壓，致使伽瑪電壓對應電壓耦合量而位移。藉此，可消除顯示面板耦合至像素電壓 而對共同電壓的影響。並且，伽瑪電壓產生器可配置電容，以消除第一參考電壓與第二參考電壓之間的雜訊。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧時序控制器
120‧‧‧伽瑪電壓產生器
130‧‧‧源極驅動器
140‧‧‧顯示面板
150‧‧‧閘極驅動器
160‧‧‧背光模組
170‧‧‧共同電壓產生器
210‧‧‧電壓調整單元
310‧‧‧電壓計算單元
320‧‧‧電壓產生單元
BF‧‧‧緩衝器
C‧‧‧電容
RS‧‧‧電阻串列
R1~Rn+1‧‧‧電阻
SC‧‧‧掃描信號
V+‧‧‧第一參考電壓
V-‧‧‧第二參考電壓
Vcom、Vcom’‧‧‧共同電壓
VD1~VDn‧‧‧伽瑪電壓
VP‧‧‧像素電壓
△VC‧‧‧電壓耦合量
圖1為依據本發明一實施例的顯示裝置的系統示意圖。
圖2為圖1依據本發明一實施例的伽瑪電壓產生器的電路示意圖。
圖3為圖2依據本發明一實施例的電壓調整單元的系統示意圖。
圖4為圖1依據本發明一實施例的伽瑪電壓VD1~VDn及共同電壓Vcom’的示意圖。
120‧‧‧伽瑪電壓產生器
210‧‧‧電壓調整單元
C‧‧‧電容
RS‧‧‧電阻串列
R1-Rn+1‧‧‧電阻
V+‧‧‧第一參考電壓
V-‧‧‧第二參考電壓
Vcom、Vcom’‧‧‧共同電壓
VD1~VDn‧‧‧伽瑪電壓

Claims (13)

  1. 一種伽瑪電壓產生器，包括：一電阻串列，耦接於一第一參考電壓與一第二參考電壓之間，用以產生多個伽瑪電壓；以及一電壓調整單元，用以依據該電壓耦合量位移該第一參考電壓及該第二參考電壓，其中，該電壓耦合量係依據提供給一顯示面板的一預設共同電壓與從該顯示面板所感測到的一實際共同電壓而決定，其中，該電壓調整單元包括：一電壓計算單元，用以接收該預設共同電壓與該實際共同電壓，並據以計算出該電壓耦合量；以及一電壓產生單元，耦接該電壓計算單元，用以產生該第一參考電壓與該第二參考電壓，並且依據該電壓耦合量位移該第一參考電壓與該第二參考電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之伽瑪電壓產生器，其中該第一參考電壓及該第二參考電壓的位移量等於該電壓耦合量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之伽瑪電壓產生器，其中該第一參考電壓大於該第二參考電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之伽瑪電壓產生器，更包括：一電容，耦接於該第一參考電壓與該第二參考電壓之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之伽瑪電壓產生器，其中該共同電壓為一直流共同電壓。
  6. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；一伽瑪電壓產生器，耦接該顯示面板，用以產生多個伽瑪電壓，其中該伽瑪電壓產生器包括：一電阻串列，耦接於一第一參考電壓與一第二參考電壓之間，用以產生該些伽瑪電壓；以及一電壓調整單元，耦接該顯示面板，用以依據一電壓耦合量位移該第一參考電壓及該第二參考電壓；一源極驅動器，耦接該伽瑪電壓產生器以接收該些伽瑪電壓，且耦接該顯示面板；以及一時序控制器，耦接至該源極驅動器，用以控制該源極驅動器輸出多個像素電壓至該顯示面板，其中每一該些像素電壓對應該些伽瑪電壓的其中之一，其中，該電壓耦合量係依據提供給該顯示面板的一預設共同電壓與從該顯示面板所感測到的一實際共同電壓而決定，其中，該電壓調整單元包括：一電壓計算單元，用以接收該預設共同電壓與該實際共同電壓，並據以計算出該電壓耦合量；以及一電壓產生單元，耦接該電壓計算單元，用以產生該第一參考電壓與該第二參考電壓，並且依據該電壓耦合量位移該第一參考電壓與該第二參考電壓。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該第一參考電壓及該第二參考電壓的位移量等於該電壓耦合量。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該第一參考電壓大於該第二參考電壓。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該伽瑪電壓產生器更包括一電容，耦接於該第一參考電壓與該第二參考電壓之間。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該共同電壓為一直流共同電壓。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該顯示面板為一液晶顯示面板。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，更包括一閘極驅動器，耦接該顯示面板及該時序控制器，並受控制該時序控制器依序輸出多個掃描信號至該顯示面板。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，更包括一背光模組，用以提供該顯示面板所需的一面光源。
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