专利名称：伽玛校正电压产生装置及伽玛校正装置和显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生用于液晶显示器(此后被称为LCD)的伽玛校正电压的伽玛校正(gamma correction)电压产生装置，以及使用该装置的伽玛校正装置和显示装置。
背景技术：
近年来，由于使用和包括LCD的液晶显示装置较薄并且消耗较少的能量，因此它已经被广泛地并且一般性地用作需要降低尺寸或者小型化的电子设备的信息显示装置。这里，如图4A所示，在施加到LCD上电压和光透射率之间存在非线性相关性(此后被称为灰度特性)。由于这个原因，如图4B所示，需要依据进入到LCD的输入信号的电压电平，进行电平转换(此后被称为伽玛校正)。
因此，对传统的液晶显示装置进行配置，以便依据LCD的灰度特性对输入电压V1到Vn进行补偿，并且将其作为输出电压V1’到Vn’施加，从而由输入电压V1到Vn来获得线性光透射率T1到Tn，其中输入电压V1到Vn中的每一个间隔恒定不变的增量。用于LCD伽玛校正过程中产生输出电压(此后被称为伽玛校正电压)V1’到Vn’的产生装置通常包括用于将预定电压分割为多个电压的电阻梯(resistance ladder)(例如，参考日本专利申请待审公开No.H10-108040)。
当然，如果使用具有如上所述配置的液晶显示装置，则可以使灰度特性最优化，从而在LCD上满意地显示图像，然而，具有如上所述配置的液晶显示装置需要重复复杂并且效率低下的工作，所述的工作涉及改变形成电阻梯的外部电阻元件的个数(score)，并且检查在LCD上显示的图像，以便对输出电压V1’到Vn’进行精密调整，从而使输出的电压符合LCD的灰度特性。因此，不能够在对显示进行检查的同时，实时地进行解密调整。这表示由于需要延长的时间段对具有如上所述配置的液晶显示器进行调整，因此，难以快速地处理为高清晰度图像或者较大屏幕而设置的LCD的灰度特性的改变。此外，作为对灰度特性进行调整的方法的外部电阻元件的个数在衬底上占用了较宽的区域，并且阻碍了装置尺寸的最小化。
作为传统技术，公开和提出了一种具有不同于前述配置的伽玛校正装置。该伽玛校正装置通过使用多条直线来近似LCD的灰度特性曲线，从直线中鉴别与进入LCD的输入信号的电平对应的线，并且进行相应地输入/输出电平转换(例如，参考日本专利申请待审公开No.H11-32237)。然而，按照这种方式配置的伽玛校正装置需要用于找到对应的线的鉴别电路、以及各个算术电路，因此，这使该装置变得复杂且尺寸较大。
作为传统技术的另一实例公开和提出了一种伽玛校正装置，该校正装置依据记忆(memorize)与输入电平对应的输出电平的转换表(例如，参考美国专利No.5,796,384)进行输入/输出电平转换。然而，按照这种方式配置的伽玛校正装置需要为LCD的每一个特性创建转换表，并且这使得用于存储转换表的存储器占用了衬底上的扩展区域。
发明内容
考虑到以上的缺陷，本发明的目的为提出一种伽玛校正电压产生装置、以及使用伽玛校正电压产生装置的伽玛校正装置、以及显示装置，所有这些装置能够容易且有效地执行对伽玛校正电压进行调整的过程。
为了实现上述目的，依据本发明的一个方面，依据本发明的伽玛校正电压产生装置包括多个组，每一个组包括数据保持部分，用于保持输入的数据；数字模拟转换器，用于将在数据保持部分中保持的数字数据转换为模拟电压、以及缓冲器，由于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出该模拟电压，其中，从缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。
从结合附图所采用的以下描述中，本发明的这个和其他目的和特征将变得显而易见，图1是示出依据本发明的第一实施例的液晶显示装置的方框图；图2是示出依据本发明的第二实施例的液晶显示装置的方框图；图3是示出依据本发明的第三实施例的液晶显示装置的方框图；以及图4A和图4B是用于说明伽玛校正的图。
具体实施例方式
首先，将参考图1对本发明的第一实施例的液晶显示装置进行详细的描述。图1是示出本发明的第一实施例的液晶显示装置的方框图。如图1所示，第一实施例的液晶显示装置包括串行接口1(此后被称为串行I/F)，用于将n组数字数据串行地输入到寄存器21到2n中；寄存器21到2n，用于保持输入的数字数据；数字模拟转换器31到3n(此后被称为DAC 31到3n)，用于将寄存器21到2n保持的数字信号转换为模拟电压V1’到Vn’；缓冲器41到4n，用于放大模拟电压V1到V1’的电流的容量，并且输出模拟电压；源驱动器(source driver)5，用于将输入信号Vi转换为输出信号Vo，并且输出该信号；以及液晶显示器6，该液晶显示器具有依据施加的电压而改变光透射率的、作为像素的液晶单元。
在具有如上所述配置的液晶显示装置中，源驱动器5包括电阻梯51，用于对从缓冲器41到4n输出的模拟电压(伽玛校正电压)V1’到Vn’进行相等地分割(divide)，并且产生位于模拟电压V1’到Vn’中的两个相邻电压之间的中间电压；以及解码器52，用于依据输入电压Vi(电压V1到Vn)对输出电压Vo(伽玛校正电压V1’到Vn’或者其间的中间电压)进行选择和输出。
依据如上所述的液晶显示装置，可以对由寄存器21到2n(即输入到串行I/F1的数字数据)保持的数字数据进行重写，并且同时，实时地检查在LCD 6上的图像。当完成调整时，将存储在寄存器21到2n中的数字数据存储在未示出的非易失性存储装置中，然后，使用以上所述的数字数据对显示器进行操作。结果，这可以容易并且有效地对伽玛校正电压V1’到Vn’进行调整，从而可以快速地处理即使为高清晰度图像或者较大屏幕设计的LCD 6的灰度特性的变化。由于与传统配置相比，不再需要诸如作为对灰度特性进行调整的装置的外部电阻元件的个数，因此，还可以降低装置的尺寸。
此外，在诸如本实施例的液晶显示装置的配置中，其中串行地输入存储在寄存器21到2n中的数字数据，通过降低外部布线，可以防止装置的尺寸受到不必要的增加。
下面将参考图2详细描述本发明的第二实施例的液晶显示装置。图2是示出本发明的第二实施例的液晶显示装置的方框图。如图2所示，按照与第一实施例(参考图1)大致相似的方式，对第二实施例的液晶显示装置进行配置。因此，使用与图1相同的参考符号来表示诸如在第一实施例中也可以找到的部分，并且不再重复对这些部分进行描述，下面的描述以第二实施例特有的特征为中心。
如图所示，该液晶显示装置在DAC 31到31n之前的阶段(stage)具有寄存器21a和21b到寄存器2na到2nb的组，用于保持被输入的n组×m方式(pattern)的数字数据(其中，n≥2且m≥2，并且在本实施例中示出了m＝2的实例)；选择器71到7n，用于选择其每一个由每一个寄存器组21a到21b到寄存器组2na和2nb保持的数字数据组中的之一；以及切换控制器8，用于控制每一个选择器71到7n的切换操作。
按照这种方式，分别由寄存器21a到2na保持要被输入到DAC 31到3nm方式的数字数据(在本实施例中为包括方式a和方式b的两个方式)，并且选择方式a和b的其中之一，以便按照需要产生模拟电压V1’到Vn’或者V1”到Vn”，从而可以依据用户的要求来实现伽玛校正。
对切换控制器8进行配置，以便根据对其进行伽玛校正的LCD 6的扫描线，对选择区是71到7n进行控制。例如，对于奇数的扫描线选择方式a，而对于偶数的扫描线，使用方式b。依据此配置，可以提高在LCD6上显示的图像质量。
下面将参考图3详细描述本发明的第三实施例的液晶显示装置。图3是示出本发明的第三实施例的液晶显示装置的方框图。如图3所示，按照大致与第二实施例(参考图2)相似的方式，对第三实施例的液晶显示装置进行配置。因此，使用与图2中相同的参考符号表示在第二实施例中也可以找到的部分，并且不再对该部分进行详细的描述，因而以下的描述将以第三实施例特有的特征为中心。
如图所示，液晶显示装置在用于保持被输入的n组×m方式数字数据(其中，n≥2且m≥2，并且在本实施例中示出了m＝2的实例)的寄存器21a和21b到寄存器2na和2nb的组之后的阶段，具有DAC 31a和31b到DAC 3na和3nb的组，对该液晶显示装置进行配置，从而通过之后排列的选择器71’和7n’，选择模拟电压V1’到Vn’或者模拟电压V1”到Vn”中的一种方式，并且将其输出到缓冲器41到4n。
按照这种方式，产生要被输入到缓冲器41到4n中的多个方式的模拟电压，在本实施例中为两种方式，即包括针对V1’到Vn’的方式a和针对V1”和Vn”的方式b。因此，通过对该装置进行配置，以便按照需要选用一个方式，可以将一组模拟电压用作不同的目的，而将另一组模拟电压输入到缓冲器41到4n。
而且，在前述的每一个实施例中，如果将寄存器设置为非易失性存储器，则可以容易地存储校正值，而不需要单独地设置存储装置。此外，在这些实施例中，可以使用任意类型的DAC。
如前所述，依据本发明的伽玛校正电压产生装置具有n个组(其中n≥2)，其中所述的每一个组包括数据保持部分，用于保持输入其中的数字数据；数字模拟转换器，用于将在数据保持部分中保持的数字数据转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流的容量进行放大，并且输出模拟电压，其中，从缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。该配置可以在对由每一个数据保持部分保持的数字数据进行重写的同时，实时地检查液晶显示器上的图像。作为结果，由于可以容易并且有效地进行伽玛校正电压的调整过程，因此，可以快速地处理为高清晰度图像或者较大屏幕设计的液晶显示器的灰度特性的改变。同时，由于不再需要诸如对灰度特性进行调整的装置那样的外部电阻元件的个数，因此，还可以实现装置尺寸的降低。
此外，依据本发明的伽玛校正电压产生装置具有n个组(其中n≥2)，其中的每一个组包括m个数据保持部分(其中m≥2)，m个数据保持部分中的每一个用于保持输入到其中的m个方式的数字数据中的每一个；选择器，用于从数据保持部分保持的数字数据中选择和输出数字数据；数字模拟转换器，用于将选择器选择的数字数据组转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出模拟电压，其中，从缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。由于此配置，除了具有前面提到的优点之外，还可以执行根据用户的特定需要定制的伽玛校正。
此外，依据本发明的伽玛校正电压产生装置具有n个组(其中n≥2)，其中每一个组包括m个数据保持部分(其中m≥2)，m个数据保持部分中的每一个用于保持输入其中的m个方式的数字数据中的每一个；m个数字模拟转换器，m个数字模拟转换器中的每一个用于将由每一个数据保持部分保持的数字数据转换为模拟电压；选择器，用于从数字模拟转换器产生的模拟电压中选择并且输出模拟电压；以及缓冲器，用于放大由选择器选择的模拟电压的电流容量，并且输出模拟电压，其中，从缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。由此配置，除了具有前面提到的优点之外，还可以将一个方式的模拟电压用于不同的目的，而将另一方式的模拟电压输入缓冲器。
而且，需要对具有如上配置的伽玛校正电压产生装置进行配置，以便具有切换控制器，从而依据对其进行伽玛校正的液晶显示器的扫描线，对每一个选择器的切换操作进行控制。按照这样的配置，还可以提高在液晶显示器上的图像质量。
此外，需要对具有如上配置的伽玛校正电压产生装置进行配置，以便具有串行接口，该串行接口用于使包括n组或者n组×m方式的数字数据串行地分配到所有数据保持部分中。按照这样的配置，可以减少外部布线的数量，并且防止装置尺寸不必要的增加。
此外，需要使依据本发明的伽玛校正装置包括伽玛校正电压产生装置，用于产生多个伽玛校正电压；电阻梯，用于产生位于伽玛校正电压中的两个相邻电压之间的中间电压；以及解码器，用于依据输入信号的电压电平，从伽玛校正电压和中间电压中输出电压。按照这种配置，可以实现这样的伽玛校正装置，通过该伽玛校正装置，可以容易地并且有效地执行伽玛校正电压的调整过程。
此外，需要使依据本发明的显示装置包括按照以上描述的方式配置的作为对液晶显示器上的灰度系数进行校正的装置的伽玛校正装置。按照这种配置，可以实现一种这样的显示装置，通过该显示装置，可以容易地并且有效地执行伽玛校正电压的调整过程。
权利要求
1.一种具有n个组(其中n≥2)的伽玛校正电压产生装置，其中的每一个组包括数据保持部分，用于保持输入到其中的数字数据；数字模拟转换器，用于将数据保持部分中保持的数字数据转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出所述的模拟电压，其中，从所述的缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。
2.根据权利要求1所述的伽玛校正电压产生装置，其特征在于还包括串行接口部分，用于将串行地输入到其中的n组数字数据分配到数据保持部分中。
3.一种具有n个组(其中n≥2)的伽玛校正电压产生装置，其中的每一个组包括m个数据保持部分(其中m≥2)，m个数据保持部分中的每一个用于保持输入到其中的m个方式的数字数据中的每一个；选择器，用于从数据保持部分保持的数字数据中，选择并且输出数字数据；数字模拟转换器，用于将由选择器选择的数字数据组转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出所述的模拟电压，其中，从所述的缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。
4.根据权利要求3所述的伽玛校正电压产生装置，其特征在于还包括切换控制器，用于依据对其进行伽玛校正的液晶显示器的扫描线，对每一个选择器的切换操作进行控制。
5.根据权利要求3所述的伽玛校正电压产生装置，其特征在于还包括串行接口，用于将串行地输入到其中的包括n组×m方式的数字数据分配到所有数据保持部分中。
6.一种具有n个组(其中n≥2)的伽玛校正电压产生装置，其中的每一个组包括m个数据保持部分(其中m≥2)，m个数据保持部分中的每一个用于保持输入到其中的m个方式的数字数据中的每一个；m个数字模拟转换器，m个数字模拟转换器中的每一个用于将由每一个数据保持部分保持的数字数据转换为模拟电压；选择器，用于从数字模拟转换器产生的模拟电压中，选择并且输出模拟电压；以及缓冲器，用于对由选择器选择的模拟电压的电流容量进行放大，并且输出所述的模拟电压，其中，从所述的缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。
7.根据权利要求6所述的伽玛校正电压产生装置，其特征在于还包括切换控制器，用于依据对其进行伽玛校正的液晶显示器的扫描线，对选择器中的每一个的切换操作进行控制。
8.根据权利要求3所述的伽玛校正电压产生装置，其特征在于还包括串行接口，用于将串行地输入到其中的包括n组×m方式的数字数据分配到所有数据保持部分中。
9.一种伽玛校正装置，包括伽玛校正电压产生装置，用于产生多个伽玛校正电压；电阻梯，用于产生在伽玛校正电压中相邻的两个电压之间的中间电压；以及解码器，用于依据输入信号的电压电平，从伽玛校正电压和所述的中间电压中选择并且输出电压，其中，所述的伽玛校正电压产生装置具有多个组，其中的每一个组包括数据保持部分，用于保持输入到其中的数字数据；数字模拟转换器，用于将数据保持部分中保持的数字数据转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出所述的模拟电压，其中，从所述的缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。
10.一种显示装置，包括液晶显示器，其包括依据被施加到电压电平，对光透射率进行改变的作为像素的液晶单元；伽玛校正电压产生装置，用于产生多个伽玛校正电压；电阻梯，用于产生在伽玛校正电压中的两个相邻电压之间的中间电压；解码器，用于依据输入信号的电压电平，从伽玛校正电压和所述的中间电压中选择电压，并且将其输出到液晶显示器，其中，所述的伽玛校正电压产生装置具有多个组，其中的每一个组包括数据保持部分，用于保持输入到其中的数字数据；数字模拟转换器，用于将数据保持部分中保持的数字数据转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出所述的模拟电压，其中，从所述的缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。
全文摘要
依据本发明的伽玛校正电压产生装置具有多个组，其中的每一个组包括数据保持部分，用于保持输入到其中的数字数据；数字模拟转换器，用于将数据保持部分中保持的数字数据转换为模拟电压；以及缓冲器，用于对模拟电压的电流容量进行放大，并且输出所述的模拟电压，其中，从所述的缓冲器中输出作为伽玛校正电压的模拟电压。按照这种配置，可以容易并且有效地进行伽玛校正电压的调整过程。
文档编号H04N5/202GK1499828SQ20031010457
公开日2004年5月26日 申请日期2003年11月4日 优先权日2002年11月11日
发明者中田健一, 土井干也, 井上晃一, 一, 也 申请人:罗姆股份有限公司