产生用于伽马和公共电极电压的基准电压的共享的分压器的制作方法

专利名称：产生用于伽马和公共电极电压的基准电压的共享的分压器的制作方法
技术领域：
本公开通常涉及显示设备，更特别地涉及液晶显示器(IXD)设备。
背景技术：
该部分意图为读者介绍可能与下面将要描述和/或要求权利的本技术的各个方面相关的技术的各个方面。相信该讨论会有助于为读者提供便于更好理解本公开的各个方 面的背景信息。因此，应当理解的是，这些陈述要以这种理解的方式来阅读，而不是作为现有技术的承认。液晶显示器(LCD)通常用作各种各样电子设备的屏幕或显示器，这些电子设备包括消费电子产品(例如电视机)、计算机和手持设备(例如，移动电话、音频和视频播放器、游戏系统等等)。这种LCD设备典型地以适用于各种电子商品的相对薄的包装来提供平板显示。此外，这种LCD设备典型地使用比可比较的显示技术少的功率，使它们适用于电池供电的设备或期望使功率使用最小化的其它环境中。LCD设备典型地包括矩阵状排列的多个单元像素。单元像素可以被扫描线和数据线电路驱动以显示可以被用户感知的图像。LCD设备典型地包括数以千计(或数以百万计)的行列状排列的图画元件(即，像素)。对于LCD设备的任何指定像素，可以在LCD上观看到的光的量取决于施加到像素的电压。典型地，LCD包括用于将数字图像数据转换为模拟电压值的驱动电路，该模拟电压值可以被供应给LCD显示面板内的像素。像素电极和公共电极之间的电压差产生电场，该电场可以调整相邻液晶层内的液晶分子以便调制通过LCD面板的光透射。在传统的显示器中，由可以不基准相同的地的不同的相应电路提供数据信号与公共电压信号。因此，数据信号或公共电压信号的变化(其可由寄生电容、串扰、线干扰等等引起)可不期望地表现为所显示的图像上的伪像(artifact)和/或闪烁。此外，由于IXD设备与其它类似显示器继续被并入越来越多的电子设备中以及近年来被并入许多便携式电子设备中，因此持续需要减少硬件组件的数量和/或用于驱动这种显示器的电路的芯片面积，以便不仅减小显示器的大小和/或重量，而且降低总的制造及生产成本。

发明内容
下面陈述在此公开的特定实施例的概要。应当理解的是，呈现这些方面仅仅是为读者提供这些特定实施例的简要概述，而这些方面并不意图限制本公开的范围。实际上，本公开可以包含下面可能没有陈述的各个方面。本公开通常涉及具有数据电压产生电路和公共电压产生电路的显示设备，该数据电压产生电路和该公共电压产生电路二者耦接至公共基准电压(例如，地)。通过利用共享或公共的地，可以减少数据信号之间相对于公共电压的变化，由此提高显示设备中的电压精度与颜色的精确度。在一实施例中，数据电压产生电路可以是利用具有中心接地点的电阻器串的伽马调节电路。公共电压产生电路可与伽马调节电路共享电阻器串及接地点。以此方式，可基于相同电压基准而产生数据电压信号及公共电压信号。此外，在一些实施例中，在伽马调节电路与公共电压产生电路之间的电阻器串的共享可减少为实现这些组件所需的电路组件的数量，并且因此可以减少用以驱动显示设备的显示电路的总体大小和/或面积。


在阅读下述详细描述之后并且在基准附图之后可以更好地理解本公开的各个方面，在附图中图1是根据本公开的方面的包括显示设备的电子设备的示例性组件的框图；图2是根据本公开的方面的呈计算机形式的电子设备的透视图；图3是根据本公开的方面的便携式手持电子设备的正视图；图4是可结合本公开的方面使用的平板型电子设备的透视图；图5是根据本公开的方面的示出可被设置在图1的显示设备中的单元像素的结构的电路图；图6是根据本公开的方面的描述了单个单元像素的电路图；图7是根据本公开的方面的示出图5的处理器及源极驱动器集成电路(IC)的示例的框图；图8是根据本公开的方面的伽马调节电路的视图；图9是根据本公开的方面的图8的伽马调节电路的一部分的放大视图；图10是根据本公开的方面的公共电压产生电路的框图；图11是振据本公开的方面的共享电压基准点的伽马调节电路及公共电压产生电路的框图；图12是根据本公开的方面的如图11中所示的伽马调节电路及公共电压产生电路的框图，但是其中该公共电压产生电路被配置为产生多个公共电压信号；以及图13是根据本公开的方面的描绘用于在显示设备中产生公共电压的方法的流程图。
具体实施例方式下面将描述一个或更多个具体实施例。这些被描述的实施例仅仅作为示例被提供，并不限制本公开的范围。此外，为了提供这些示例性实施例的简明描述，实际实施方式的全部特征可能没有在本说明书中被描述。应当明白，在任何这种实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出众多实施方式所特有的决定以达到开发者的特定目标，例如遵循系统相关的和商业相关的约束，该约束可能在各个实施方式之间变化。此外，应当明白，这种开发努力可能是复杂的和耗费时间的，但是对于享有本公开的益处的本领域技术人员而言不过是设计、制造和加工的例程任务。
当介绍下面描述的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”和“该”意图意指存在一个或更多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”意图是非排他性的，并意指除了列出的元件外还可以存在其它的元件。此外，在术语“示例性”在此可以与本公开的主题的实施例或方面的特定示例结合地使用时，将明白这些示例本质上是例示性的，并且术语“示例性”在此不被用来表示相对于公开的方面或实施例的任何的优选或要求。此外，应当理解的是，对于“一个实施例”、“一实施例”、“一些实施例”和类似措词的提及并不意图被解释为排除存在其它也具有所公开的特征的实施例。如下文将讨论的，本公开通常涉及具有数据电压产生电路及公共电压产生电路的显示设备，该数据电压产生电路与该公共电压产生电路两者耦接至公共基准电压(例如，地)。通过利用公共地，可减少数据信号之间相对于公共电压的变化，由此提高显示设备中的电压精度及颜色精确度。在一实施例中，数据电压产生电路可为利用具有中心接地点的电阻器串的伽马调节电路。公共电压产生电路可与伽马调节电路共享电阻器串及接地点。以此方式，可基于相同电压基准而产生数据电压信号和公共电压信号。此外，在一些实施例中，在伽马调节电路与公共电压产生电路之间共享电阻器串可减少为实现这些组件所需的电路组件的数量，并且因此可减少用以驱动显示设备的显示电路的总大小。如将明白的，这还可以降低显示设备的制造和/或生产成本。记住这些前述特征，下文基准图1-4提供用于执行这些功能的适当电子设备的一般描述。具体而言，图1为描述可存在于适合用于提供本技术的电子设备中的各个组件的框图。图2描述了呈计算机形式的适当的电子设备的示例。图3描述了呈手持便携式电子设备形式的适当电子设备的另一示例。另外，图4描述了呈具有平板型形状因子的计算设备形式的适当电子设备的又一示例。可结合本技术来使用这些类型的电子设备及提供可比较显示能力的其它电子设备。记住上述点，图1为示出组件的框图，这些组件可存在于一个这种电子设备10中，且可允许设备10根据本文中所讨论的技术起作用。图1所示的各个功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储于诸如硬盘驱动或系统内存之类的计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件与软件元件两者的结合。应当注意，图1仅仅是一特定实现方式的一个示例，且仅仅意图示出可存在于电子设备10中的组件的类型。例如，在所示出的实施例中，这些组件可包括显示器12、输入/输出(I/O)端口 14、输入结构16、一个或更多个处理器18、(多个)内存设备20、非易失性存储器22、(多个)扩展卡24、RF电路26及电源28。显示器12可用来显示由电子设备10产生的各种图像。显示器可为任何适当的显示器，诸如液晶显示器(IXD)、等离子体显示器或有机发光二极管(OLED)显示器。在一实施例中，显示器12可为使用边缘场(fringe field)切换(FFS)、面内切换(IPS)或在操作这种IXD设备中有用的其它技术的IXD。显示器12可为利用多个颜色通道来产生彩色图像的彩色显示器。举例来说，显示器12可利用红色、绿色和蓝色颜色通道。显示器12可包括伽马调节电路，该伽马调节电路被配置为根据目标伽马曲线将数字等级(level)(例如，灰度等级)转换为模拟电压数据。举例来说，可使用数模转换器来促进这种转换，该数模转换器可以包括一个或更多个电阻器串，以产生“伽马校正的”电压数据。在特定实施例中，显示器12可包括形成显示器12的图像可观看区域的定义行和列的单元像素的排列。源极驱动器电路可利用定义显示器12的每个列的源极线来将该电压数据输出给显示器12。每个单元像素可包括被配置为切换像素电极的薄膜晶体管(TFT)。液晶电容器可被形成于像素电极与公共电极之间，公共电极可耦接至公共电压线(Vcom)。当被启用时，TFT可将经由各自数据线或源极线接收的图像信号作为电荷而存储在像素电极中。由像素电极存储的图像信号可被用来在相应的像素电极与公共电极之间产生电场。这种电场可调整邻近液晶层内的液晶分子以调制通过液晶层的光透射。如下文将进一步讨论的，本技术的实施例可提供公共电压(Vot)产生电路，该公共电压(Vot)产生电路诸如通过共享可从其导出数据电压和公共电压值的公共电阻器串来与上文所提到的伽马调节电路共享公共基准(例如，地)。这种技术可减少数据信号相对于公共电压信号的变化，且因此可提高显示器12中的总电压精度及颜色精确度。此外，在Vot电路与伽马电路之间共享电阻器串可减少显示设备12中的电路组件的总数，这可减少总芯片面积和制造成本。在一些实施例中，还可将本技术应用于利用多个公共电压线的显示器。例如，在一实现方式中，可将两个或更多个公共电压供应至与各自像素集合耦接的各自公共电压线，以限定一体形成的触摸感测系统内的离散区域。可利用两个或更多个公共电压以提供触摸感测功能的显示设备的一示例大体上被公开在2008年9月29日提交的、申请名称为“Display With Dual-Function Capacitive Elements”的共同未决且共同转让的美国专利申请No. 12/240,964中，出于全部目的，该美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。这种触摸感测系统可结合显示器12被提供，并且可通常称为触摸屏。触摸屏可用作设备10的控制界面的一部分。在这种实施例中，触摸屏可与显示器12 —体化地形成为输入结构16中的一个。例如，形成显示器12的像素的某些电容元件可双重地充当像素存储电容器或充当用于检测触摸输入的触摸感测系统的电容元件。以这个方式，用户可通过触摸显示器12 (例如通过用户的手指或尖笔(stylus))来与设备交互。图2示出了呈计算机30形式的电子设备10的实施例。计算机30可以包括通常便携的计算机(例如膝上型、笔记本、平板式和手持式计算机)、以及通常在一个地点使用的计算机(例如传统的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施例中，计算机形式的电子设备10可以是可从加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司得到的MacBook 、MacBook Pro、MacBook Air 、iMac 、Mac Mini 或 Mac Pro 的型号。被描述的计算机 30 包括外壳或机壳33、显不器12 (例如,IXD 34或其它一些合适的显不器)、I/O端口 14和输入结构16。显示器12可被与计算机30集成(例如，膝上型计算机的显示器)，或者可以是通过使用I/o端口 14之一(例如经由显示器端口(DisplayPort)、DV1、高清多媒体接口(HDMI)或模拟(D-sub)接口)与计算机30接口联接的独立的显示器。例如，在某些实施例中，这种独立的显示器12可以是可从苹果公司获得的Apple Cinema Display 的型号。如下文将讨论的，显示器12可包括公共电压(Vot)产生电路，该公共电压产生电路例如通过共享可从其导出数据电压和公共电压值的公共电阻器串来与伽马调节电路共享公共基准(例如，地)。电子设备10还可以采取其它类型的设备的形式，比如移动电话、媒体播放器、个人数据管理器(organizer)、手持游戏平台、照相机和/或这些设备的结合。例如，如图3中大体地描绘的，设备10可以被提供为包括各种功能(例如能够照相、打电话、访问因特网、经由电子邮件进行通信、记录音频和/或视频、听音乐、玩游戏以及连接无线网络等等)的手持电子设备32的形式。根据示例，手持设备32可以是可从苹果公司获得的iPod 、iPod Touch 或 iPhone 的型号。在所描述的实施例中，手持设备32包括显示器12，该显示器12可以是IXD34的形式。IXD 34可显示由手持设备32产生的各种图像，例如具有一个或更多个图标40的图形用户界面(GUI)38。如下文将讨论的，显示器12/LCD 34可包括公共电压(Vot)产生电路，该公共电压(Vot)产生电路与伽马调节电路共享公共基准(例如，地)。如将明白的，这种技术可以减少数据信号相对于公共电压的变化，且因此可以提高显示器12中的电压精度和颜色精确度。在一实施例中，可通过在公共电压(Vot)产生电路与伽马调节电路之间共享电阻器串来提供公共基准点。例如，在某些传统的显示器中，νωΜ电路及伽马电路可利用单独的各自的电阻器串。因此，在^ 电路与伽马电路之间共享电阻器串可减少显示设备12中的电路组件的总数，这可降低总芯片面积与制造成本。 在另一实施例中，还可以以便携式多功能平板计算设备50的形式提供电子设备10，如图4中所示。在某些实施例中，平板计算设备50可提供媒体播放器、网页浏览器、蜂窝式电话、游戏平台、个人数据管理器等中的两个或更多个的功能。仅仅作为示例，平板计算设备50可以是可从苹果公司得到的iPad平板计算机的型号。平板设备50包括呈可用以显示⑶I 38的IXD 34的形式的显示器12。⑶138可包括表示平板设备50的应用及功能的图形元件。例如，GUI 38可包括可显示于显示器12的全部或一部分中的各种层、视窗60、屏幕、模板或其他图形元件。如图4中所示，LCD 34可包括触摸感测系统56 (例如，触摸屏)，该触摸感测系统56允许用户与平板设备50及GUI38交互。仅作为示例，图4中所显示的操作系统GUI 38可来自可从苹果公司获得的Mac OS (例如，0SX)操作系统的版本。现在基准图5，示出根据一实施例的显示器12的电路图。如所示出的，显示器12可包括显示面板80,例如液晶显示面板。显示面板80可包括共同形成显示器12的图像可观看区域的、以定义单元像素的多个行和列的像素阵列或矩阵方式布置的多个单元像素82。在这种阵列中，每个单元像素82可以通过行和列的交叉来定义，该行和列这里分别由示出的栅极线84 (也称为“扫描线”)和源极线86 (也称为“数据线”)代表。尽管出于简单的目的而仅仅示出分别由附图标记82a_82f单独指示的六个单元像素，但应理解，在实际实现方式中，每个源极线86及栅极线84可包括数百个或甚至数千个这种单元像素82。举例来说，在具有1024X768的显示分辨率的彩色显示面板80中，每个源极线86 (其可定义像素阵列的列)可包括768个单元像素，而每个栅极线84 (其可定义像素阵列的行)可包括1024组单元像素，其中每组包括红色、蓝色和绿色像素，因此每个栅极线84总共为3072个单元像素。根据另一示例，面板80可具有480X320的显示分辨率，或者960X640的显示分辨率。如将明白的，在IXD的上下文中，特定单元像素的颜色一般取决于布置于单元像素的液晶层上方的特定滤色器。在当前示出的示例中，单元像素82a-82c的组可表示具有红色像素(82a)、蓝色像素(82b)及绿色像素(82c)的像素组。可以用类似的方式排列单元像素82d-82f的组。
如本实施例中所示，每个单元像素32a_32f包括用于切换相应的像素电极92的薄膜晶体管(TFT)90。在所描绘的实施例中，每个TFT90的源极94可电连接至源极线86。类似的，每个TFT 90的栅极96可电连接到栅极线84。此外，每个TFT 90的漏极98可电连接到各自的像素电极92。每个TFT 90充当切换元件，其可基于在TFT 90的栅极96处扫描信号的存在或不存在而被启用和停用(例如，导通和截止)达预定时段。例如，当被启用时，TFT 90可将经由各自源极线86接收的图像信号作为电荷而存储于其相应像素电极92中。由像素电极92存储的图像信号可用以在各自像素电极92与公共电极(图5中未示出)之间产生电场。如上文所讨论的，像素电极92及公共电极可形成用于给定单元像素82的液晶电容器。因此，在LCD面板80中，这种电场可调整液晶层内的液晶分子以调制通过液晶层的对应于单元像素82的区域的光透射。例如，光典型地以对应于所施加电压(例如，来自相应源极线86)的强度而透射通过单元像素82。显示器12还包括被配置为控制显示器12及面板80的各个方面的源极驱动器集成电路(源极驱动器IC) 100，该源极驱动器集成电路可包括诸如处理器或ASIC之类的芯片。例如，源极驱动器IC 100可从(多个)处理器18接收图像数据102，且将相应的图像信号发送至面板80的单元像素82。源极驱动器IC100还可耦接到栅极驱动器IC 104，栅极驱动器IC 104可被配置为经由栅极线84启用或停用单元像素82的行。因而，源极驱动器IC 100可将定时信息(这里由附图标记108示出)发送至栅极驱动器IC 104，以促进对像素82的各个行的启用/停用。在其他实施例中，可以某一其他方式将定时信息提供到栅极驱动器IC 104。尽管所示出的实施例出于简单的目的而仅仅示出耦接到面板80的单个源极驱动器IC 100，但应明白，另外的实施例可利用多个源极驱动器IC 100以用于将图像信号提供到像素82。例如，另外的实施例可包括沿面板80的一个或更多个边缘布置的多个源极驱动器IC 100，其中每个源极驱动器IC 100被配置为控制源极线86和/或栅极线84的子集。在操作中，源极驱动器IC 100自处理器18或分离的显示控制器接收图像数据102，且基于接收的数据而输出信号来控制像素82。例如，为显示图像数据102，源极驱动器IC 100可一次一行地调节像素电极92(图2中缩写为P. E.)的电压。为访问像素82的单独一行，栅极驱动器IC 104可将启用信号发送至与所寻址(address)的像素82的特定行相关联的TFT 90。此启用信号可致使所寻址的行上的TFT 90导通。因此，可经由相应的数据线86将对应于寻址的行的图像数据102自源极驱动器IC 100传输至寻址的行内的单元像素82中的每一个。之后，栅极驱动器IC 104可停用寻址的行中的TFT 90，由此阻止那一行内的像素82改变状态直到其下一次被寻址为止。可针对面板80中的像素82的每个行重复上述的过程以将图像数据102再现为显示器12上的可观看图像。简要的基准图6，更详细地示出像素82的实施例的电路图。如所示出的，TFT 90耦接到源极线86(DX)及栅极线84(Gy)。像素电极92及公共电极110可形成液晶电容器114。公共电极110耦接到供应公共电压Vot的公共电压线112。Vot线112可被形成为平行于像素82所耦接的扫描线86 (Dx)。在本实施例中，像素82还包括存储电容器116，存储电容器116具有耦接到TFT 90的漏极98的第一电极及耦接到供应电压Vst的存储电极线的第二电极。在其他的实施例中，存储电容器116的第二电极可替代耦接至先前的栅极线84(例如，GyJ或接地。如将明白的，存储电容器116可在保持时段期间维持像素电极电压(例如，直到栅极线84(Gy)下一次由栅极驱动器IC 104启用为止)。返回基准图5，在将图像数据发送至像素82中的每个时，典型地将数字图像转换为数值数据使得其可由显示设备解释。举个例子，图像102可自身被划分为小的“像素”部分，它们中的每个可对应于面板80的各个像素82。为避免与面板80的物理的单元像素82混淆，在本文中应将图像102的像素部分称作“图像像素”。图像102的每个图像像素可与数值相关联，该数值可称为量化特定光点处图像102的发光强度(例如，亮度或暗度)的“数字等级”。每个图像像素的数字等级可表示黑色与白色之间的暗度或亮度的浓淡，其统称为灰度等级。图像中的灰度等级的数量通常取决于用以表示显示设备中的像素强度等级的比特的数量，其可被表示为2N个灰度等级，其中N是用以表示数字等级的比特的数量。举例来说，在显示器12为使用10个比特来表示数字等级的正常黑色显示器的实施例中，显示器12可以能够提供1024个灰度等级(例如，21°)以显示图像，其中数字等级O对应于全黑(例如，无透射)，且数字等级1023对应于全白(例如，完全透射)。类似的，若使用8个比特来表示数字等级，则256个灰度等级(例如，28)可用于显示图像。为提供一示例，在一实施例中，源极驱动器IC 100可接收相当于24比特的数据的图像数据流，其中图像数据流中的8个比特对应于用于红色、绿色和蓝色颜色通道中的每一个的数字等级，所述红色、绿色和蓝色颜色通道对应于具有红色、绿色和蓝色单元像素中的每一个的像素组(例如，82a-82c或82d-82f)。此外，尽管一般以灰度等级来表示对应于亮度的数字等级，但在显示器利用多个颜色通道(例如，红色、绿色、蓝色)的情况下，图像的对应于每个颜色通道的部分可就这种灰度等级而言来单独地表示。因此，尽管可将用于每个颜色通道的数字等级数据解释为灰度级图像，但当使用面板80的单元像素82来处理和显示时，覆盖每个单元像素32的滤色器(例如，红色、蓝色和绿色)允许由观看者将图像感知为彩色图像。为将灰度等级数据转换为模拟信号，典型地提供数模转换器且有时将其称为伽马调节电路。如将明白的，由显示设备(如显示器12)显示的数字图像数据的可观看的表示的亮度特性在由观看显示器12的人眼感知时可能不一定被精确地再现(例如，相对于“原始”图像数据102)。大体而言，这种不精确可至少部分归因于源极驱动器IC 100内的数字等级的数模转换、与显示面板80相关的亮度转移功能、和/或通常对于亮度以非线性方式感知数字等级或灰度等级的人眼的非线性响应。另外，可常常由不同供应商制造构成显示器12的各种组件，如源极驱动器IC 100和面板80。因此，在源极驱动器IC 100包括呈电阻器串的形式的数模转换电路的情况下，由一个供应商选择的电阻器值可并非总是匹配由不同供应商生产的面板80的要求，因此导致伽马不精确性。因此，伽马调节电路通常负责转换灰度等级数据和补偿这种不精确性，使得人眼将显示于面板80上的图像数据感知为关于数字等级及所感知的亮度而具有大体线性关系。在一些实施例中，可针对每个颜色通道(例如，红色、绿色及蓝色)独立地调节伽马。继续来看图7，示出了源极驱动器IC 100的较详细框图。如所示出的，源极驱动器IC 100可包括用于处理自处理器18接收的图像数据102的各个逻辑块，包括定时产生器块120、伽马调节电路122和一个或更多个帧缓冲器124。定时产生器块120可产生用于控制源极驱动器IC 100及栅极驱动器IC 104的适当定时信号。举个例子，定时产生器块120可控制图像数据102至伽马调节电路122、帧缓冲器124和源极线86的传输。举例来说，定时产生器块120可以用时间控制的方式将图像数据102的一部分128提供至伽马调节电路122。举个例子，图像数据102的部分128可表示经由预定定时而以线(line)序列传输的图像信号。定时产生器块120可另外将适当的定时信号108提供至栅极驱动器IC104，使得沿栅极线84(图5)的扫描信号可通过线序列以预定的定时和/或以脉冲的方式施加至单元像素82的适当的行。如上所述，可利用伽马校正或调节来补偿出现于再现数字图像数据的可观看的表示中的不精确性，诸如由非线性人眼响应和/或灰度等级的数模转换所产生的那些不精确性。源极驱动器IC 100的实施例可提供应用于所有颜色通道的单个伽马调节电路122，或可提供分离的伽马调节电路以提供对多个颜色通道(如红色、绿色和蓝色通道)的独立伽马调节。在一实施例中，伽马调节电路122可为包括一个或更多个电阻器串的数模转换器。举个例子，伽马调节电路122可包括以串的构造(电阻器串)配置的第一级电阻器，第 一级电阻器可提供可被选择为调节或抽头(tap)电压的多个电压。可将选定的抽头电压提供至用以选择伽马电压的第二级电阻器串。举例而言，电压调节或抽头点可沿着第二电阻器串修改分压比率，由此修改伽马输出电压电平中的一个或更多个。可将伽马电压值供应至选择电路，如多路复用器，该选择电路基于相应的灰度等级来选择适当的电压。如将明白的，可基于特定的颜色通道对所施加的电压电平的透射敏感性来选择抽头点的位置。下文将在图8中进一步讨论这种伽马调节电路的实施例。此外，尽管本文中所公开的各种实施例关于具有红色、绿色和蓝色通道(RGB)的显示器，但应明白的是，附加实施例中的显示器可利用其他适当的颜色配置，如四通道红色、绿色、蓝色和白色(RGBW)显示器，或青色、洋红色、黄色及黑色(CMYB)显示器。(多个)帧缓冲器124可接收表示“经伽马校正的”图像数据130的电压信号。还可自定时产生器块120接收定时信号132的帧缓冲器124可通过源极线86将经伽马校正的图像数据130输出至显示面板80。所示出的源极驱动器IC 100还包括V-产生电路134，其可被配置为将公共电压(Vcom)提供至公共电压线112。如上文所讨论的，可将公共电压Vcqm提供至每个像素82的公共电极110，而将数据电压(例如，表示图像数据)提供至像素电极92。因此，由像素电极92与公共电极110之间的电压差而产生电场，该电场可调整相邻液晶层内的液晶分子以调制通过面板80的光透射。此外，尽管被示出为与源极驱动器IC 100集成，但在其他实施例中，Vrai产生电路134、伽马调节电路122以及定时产生器120可与源极驱动器IC 100分离。通常，Vot产生电路134可包括用于产生Vot的数模转换器，诸如电阻器串。通常，提供电平接近O伏但并非处于O伏(诸如近似处于O. 4至O. 5伏)的VOT，以补偿面板80内的寄生电容。当栅极96处的电压减小时，Vot通常上升以补偿栅极电压降，这可防止闪烁。如图7中所描述的，Vkjm产生电路134可与伽马调节电路122共享公共地或基准电压136。这可减少数据信号相对于公共电压(Vot)的变化，且因此可提高显示器12中的电压精度及颜色精确度。也就是说，由于νωΜ依赖于与数据信号相同的基准，因此由干扰、串扰、寄生电容等引起的任何变化将存在于Vot与数据信号两者中，因此有效消除这种变化。如下文中将要讨论的，在一实现方式中，可通过在公共电压(Vot)产生电路134与伽马调节电路122之间共享电阻器串来提供公共基准电压。在这种实施例中，附图标记136可表示共享的电阻器串及公共接地点。此外，在一些实施例中，在伽马调节电路与公共电压产生电路之间共享电阻器串可减少为实现这些组件所需的电路组件的数量，且因此可减小用以驱动显示面板80的显示电路的总大小。如可以明白的，这可降低用于制造和/或生产显示器12的总成本。另外，如下文将进一步讨论的，由于共享电阻器串以导出数据电压及(多个)公共电压，因此可在Vtom产生电路134中利用额外电阻器串以在选择Vot值中提供经改善(例如，更精细)的分辨率。在描述这种实施例之前，图8、图9及图10意图描绘传统的显示面板，其可包括不共享公共基准的伽马调节电路122及Vkjm产生电路134。参看图8，示出了伽马调节电路122(伽马电路)的实施例。伽马电路122包括第一电阻器串138，第一电阻器串138在节点140处接地(GNDl)以产生正极性侧142和负极性侧146。如将明白的，若在相同方向上持续地施加在像素电极92与公共电极110之间产生的电场，则这可随时间的过去使显示器 12内的液晶材料劣化。因此，为防止液晶的劣化，提供至显示器12的图像信号通过相对于νωΜ使其极性交替来被驱动，由此引起电场的方向交替。这种驱动方法可称为线反转、列反转或点反转。因此，正极性侧142被用以提供用于产生正伽马电压144(当图像信号被驱动为正时)的抽头电压，且负极性侧146被用以提供用于产生负伽马电压148的抽头电压。第一电阻器串138可为沿着正极性侧142和负极性侧144提供在V·与Vkkn之间均匀分布的电压的线性电阻器串。V·可表示提供至伽马电路122以使伽马曲线与显示器12和/或源极驱动器IC 100内的干扰隔离的经调整的电压。仅仅作为示例，V·可为近似4至5伏。尽管下文的讨论集中于正极性侧142，但应明白，伽马电路122的负极性侧144可以类似的方式起作用。如所示出的，将来自正极性侧142的电压提供至可为多路复用器的选择电路150a、150b和150c。尽管只有三个多路复用器被描绘为耦接至正极性侧142，但可提供任意数量的多路复用器。多路复用器150中的每个从电阻器串138接收多个电压，且响应于各自的控制信号而输出选定的电压。来自每个多路复用器150的选定的电压在被提供至第二电阻器串154作为调节电压之前被传递至各自的模拟缓冲器152。第二电阻器串154将缓冲器152的输出用作电压抽头以产生与目标伽马曲线一致的非线性曲线(例如，非线性曲线匹配人眼的响应以产生被感知为具有线性的亮度-灰度等级关系的图像)。举例而言，电阻器串154包括多个电阻器156且提供电压V1至^1，其中N表示以比特为单位的图像数据的分辨率。举例来说，8比特图像数据可产生伽马电压V1至V256。尽管图8中未示出，但将2N个正伽马电压144提供至接收当前灰度等级作为控制信号的多路复用器。基于灰度等级，选择适当的伽马电压。图9是示出伽马电路122的由图8的线9_9圈起的区域的放大图。举个例子，图9描绘电阻器串138包括多个电阻器162以将电压164a-164e提供至多路复用器150a。如上文所讨论的，电阻器串138可为线性分压器，由此电阻器162中的每个具有相同的电阻值。多路复用器150a基于控制信号168而选择电压164a_164e中的一个,且将选定电压170输出至模拟缓冲器152a。此构造可以对于耦接至第一电阻器串138的每个多路复用器150而H都是相似的。图10示出Vot产生电路134的实施例，Vkjm产生电路134不与伽马电路122共享公共基准电压或公共电阻器串。Vot产生电路134包括电阻器串172，电阻器串172耦接于正公共电压源(Vot p)与负公共电压源(Votln)之间且在节点175处接地(GND2)以产生正极性侧171和负极性侧173。电阻器串172包括电阻器174。在一个实施例中，电阻器串172可为线性电阻器串，其中电阻器174中的每个具有相同电阻。如将明白的，电阻器串172基本上用作提供电压176的分压器。将电压176提供至选择电路(诸如多路复用器178)，选择电路响应于控制信号180来选择Vot的适当电压。在将选定的Vot电压182经由Vot线112传输至像素82的公共电极110之前将选定的Vot电压182提供至模拟缓冲器184。每个电压176之间(例如，176a和176b之间)的步长(step)可表示分辨率，可以通过该分辨率来选择V·。仅仅作为示例,在一个实施例中，Vcom p可为近似2伏，Vcmm n可为近似-2伏，且电阻器串172可以以近似IOmV至50mV的步长提供电压176。因此，在这种实施例中，可由电路134以近似IOmV至50mV之间的分辨率来调节VCQM。现在参见图11，示出根据本公开的方面的一实施例，在该实施例中，伽马调节电路122与Vot产生电路134共享电阻器串138，使得电路122及134中的每个耦接到公共基准(例如，GND1)。出于简单考虑，已由块190和192来概括图8中所描述的伽马调节电路122的某些元件。举例而言，块190可表示多路复用器150、缓冲器152及用以产生正伽马电压144的电阻器串154，且块192可表示多路复用器150、缓冲器152及用以产生负伽马电压148的电阻器串160。在所示出的实施例中，从电阻器串138中选择供应至Vot产生电路134的电阻器串172的正电压和负电压。因此，Vkjm产生电路134与伽马调节电路122共享电阻器串138，并且也共享节点140处的公共基准GND1。此外，应注意，电阻器串172在图11中未接地至GND2(在节点175处)，因为正值和负值是由选自电阻器串138的值来确定的。如上所述，电阻器串138可为线性电阻器串。可将一组正电压196自电阻器串138的正极性侧142供应至多路复用器200。多路复用器200基于选择信号202来选择正电压196中的一个，且输出选定的正电压204。选定的正电压204由缓冲器206接收，且接着提供至电阻器串172的上部端节点186。也就是说，选定的正电压204将Vcqm P有效地提供至电阻器串172。类似地，可将一组负电压198自电阻器串138的负极性侧146供应至多路复用器210。多路复用器210基于选择信号212来选择负电压198中的一个,且输出选定的负电压214。选定的负电压214由缓冲器216接收且接着提供至电阻器串172的下部端节点188。也就是说，选定的负电压214将Votln有效地提供至电阻器串172。如将要明白的，选定的电压204及214的幅值可以分别相对于Vkk和Vkkn更小。仅仅作为示例，Veeg和Vkkn可分别等于近似4伏及-4伏，且选定电压204和214可分别等于近似2伏及-2伏。取决于电压204及214的选定值，电阻器串172充当分压器以将电压176提供至多路复用器178。每个相邻电压176之间的步长大小可取决于节点186与节点188之间的电压差及每个电阻器174的电阻。如上文所述，在一实施例中，电阻器串172可为线性电阻器串，使得每个电阻器174具有相同值。在一实施例中，可选择电阻器174以使得由电阻器串172提供的每个电压176之间的步长近似在O. 05至O. 25mV之间，或更具体地近似在O. 10至O. 15mV之间。如上文在图10中所述，将电压176提供至选择电路(诸如多路复用器178)，选择电路响应于控制信号180而选择Vot的适当电压。在将选定的Vot电压182经由Vkjm线112传输至像素82的公共电极110之前将选定的Vcqm电压182提供至缓冲器184。如上文所述，通过利用用于公共电压及数据电压的公共地，数据信号相对于公共电压信号的变化可相对于彼此抵消。这可提高显示器12中的整体的面板操作、电压精度及颜色精确度。此外，在某些实施例中，共享电阻器串138可减小总芯片面积且因此减小用于驱动显不面板80的显不电路的大小。尽管图11中未明确不出，但在一实施例中，可将电压196和198直接提供到多路复用器178以用于选择(多个)VOT值。在这种实施例中，选择Vot的分辨率可基于电阻器串139中的每个电阻器(例如，图10的162)之间的电压步长。以此方式，总芯片面积得以减小，因为电阻器串138为Vot产生电路134与伽马调节电路122两者所共用。在所描述的实施例中，电阻器串172进一步提供用于选择Vot的甚至更精细的分辨率。举例而言，电阻器串172可以以一比率对选自电阻器串138的电压2044及214分压，以在每个电阻器174之间提供与电阻器串138的电阻器162之间的电压步长相比更小的电 压步长(例如，近似在O. 10至O. 15mV之间或更小)。如将明白的，尽管当前所示出的实施例利用多路复用器200及210以及缓冲器206及216，但仍然可选择和/或制作这些组件以使得它们大体占据比提供用于Vot值的独立分离的电阻器串小的芯片面积。如上所述，这不仅仅提高用于调节和/或选择Vot值的分辨率，而且可通过减小芯片面积及硬件来降低总的制造成本。此外，由于Vkjm电路134及伽马调节电路122依赖于公共基准(例如，节点140处的GND1)，所以这些信号之间的变化可相对于彼此而实质上减少。也就是说，像素82的像素电极(例如，92)与公共电极(例如，110)之间的电压差经受较少变化，因此提高所显示图像中的总颜色精确度，上述电压差用以产生用于调制通过液晶层的光透射的电场。本公开的技术还可应用于利用多个公共电压的显示设备。举个例子，在一些显示设备中，可将不同的公共电压供应至某些像素。根据示例，在形成像素的电容元件也充当触摸感测系统的元件的显示设备中，多个公共电压(例如，第一公共电压νωΜ1和第二公共电压Vote)可用以定义触摸屏内的像素的离散区域。在一实施例中，区域可由公共电压线中的断裂来定义。举个例子，可调节￥_和V·使得￥_和Vot2具有相同或不同值。可提供可以这种方式调节的两个或两个以上的公共电压的显示器的示例大体公开于2010年3月22日提交的题为“Kickback Compensation Techiques”的共同转让的美国临时专利申请No. 61/316210、代理人案号APPL 0195PR0(P8974USP1)中，出于全部目的，该美国临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。图12示出图11的电路被配置为提供多个公共电压的实施例。大体而言，伽马调节电路122和Vot产生电路134的操作是相同的(如图11所描述的)，除了多路复用器178可为被配置为选择表示Voti和Vot2的两个值的M至2多路复用器(例如，M为电压输入端176的数量)之外。举例而言，此处由附图标记182表示的Voti基于控制信号180被选择且在传输至第一公共电压线之前被提供至缓冲器184。此处由附图标记220表示的Vote基于控制信号218被选择且在传输至第二相应公共电压线之前被提供至缓冲器222。因此，此处公共电压线112可实际表示包括提供Voti的第一公共电压线及提供Vot2的第二公共电压线的公共电压总线。图13为描绘用于根据本文中所公开的技术操作显示设备的方法230的流程图。在块232处，使用Vot产生电路134来从与伽马调节电路122共享的电阻器串138获得一组电压(例如，196和198)，由MVot产生电路134与伽马调节电路122共享电压基准点。在块234处，从块232处所获得的该组电压中选择正供应电压及负供应电压。其后，在块236处，将正供应电压及负供应电压供应至Vkjm产生电路134的电阻器串172。接着，在块238处，获得第二组电压(例如，176)，该第二组电压可沿着电阻器串172经由分压而获得，且将第二组电压提供至选择电路178。在块240处，选择电路178响应于控制信号180而从第二组电压(例如，176)中选择公共电压值。已经通过示例示出了上述的特定实施例，且应理解，这些实施例可易受各种修改及替代形式。应进一步理解，权利要求并不意图受限于所公开的特定形式，而是涵盖落入本公开的精神及范畴内的所有修改、等同物和替代方式。
权利要求
1.一种系统，包括 液晶显示器(LCD)面板，包括具有多个单元像素的像素阵列，其中所述多个单元像素包括第一组单元像素，第一组单元像素中的每个单元像素具有与第一公共电极形成电容元件的像素电极； 伽马调节逻辑，被配置为将数字图像数据转换为对应的模拟电压信号； 公共电压产生电路，被配置为将第一公共电压信号提供至与第一公共电极耦接的第一公共电压线；以及 第一电阻器串，被配置为将第一组电压提供至伽马调节逻辑，并将第二组电压提供至公共电压产生电路，其中第一电阻器串包括接地点，所述接地点提供用于伽马调节逻辑和公共电压产生电路中的每一个的共享电压基准。
2.如权利要求1所述的系统，包括源极驱动器电路，其中相应的模拟电压信号通过耦接至源极驱动器电路的源极线而被提供到多个单元像素中的相应一个。
3.如权利要求1所述的系统，其中第一电阻器串包括 第一组电阻器，被耦接于中心接地点与正电压源之间且定义第一电阻器串的正极性侦牝其中第一电阻器串的正极性侧被配置为提供正电压；以及 第二组电阻器，被耦接于接地点与负电压源之间且定义第一电阻器串的负极性侧，其中第一电阻器串的负极性侧被配置为提供负电压。
4.如权利要求1所述的系统，其中伽马调节电路包括第二电阻器串和第三电阻器串； 其中第一电阻器串的正极性侧被配置为将一组正调节电压提供至第二电阻器串，且其中第二电阻器串被配置为基于所述一组正调节电压来提供一组正数据电压；以及 其中第一电阻器串的负极性侧被配置为将一组负调节电压提供至第三电阻器串，且其中第三电阻器串被配置为基于所述一组负调节电压来提供一组负数据电压。
5.如权利要求4所述的系统，其中公共电压产生电路包括具有第一端节点及第二端节点的第四电阻器串，其中第一端节点接收选自第一电阻器串的正极性侧的正电压，且其中第二端节点接收选自第一电阻器串的负极性侧的负电压。
6.如权利要求5所述的系统，其中第一电阻器串的正极性侧将一组正电压提供至第一多路复用器，第一多路复用器被配置为响应于第一控制信号而从所述一组正电压中选择正电压；以及 其中第一电阻器串的负极性侧将一组负电压提供至第二多路复用器，第二多路复用器被配置为响应于第二控制信号而从所述一组负电压中选择负电压。
7.如权利要求5所述的系统，其中第四电阻器串被配置为将一组电压输入提供至第三多路复用器，其中第三多路复用器被配置为响应于第三控制信号而从所述一组电压输入中选择第一公共电压信号。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述多个单元像素包括第二组单元像素，第二组单元像素中的每个单元像素具有与第二公共电极形成电容元件的像素电极。
9.如权利要求8所述的系统，其中第三多路复用器被配置为响应于第四控制信号而从所述一组电压输入中选择第二公共电压信号，且其中第二公共电压信号被提供至第二公共电极。
10.一种用于操作显示设备的方法，包括提供来自第一电阻器串的第一组电压及第二组电压，第一电阻器串具有耦接至处于正电压源与负电压源之间的地的中间节点； 使用伽马调节电路来基于第一组电压而产生相应组的数据电压值；以及使用公共电压产生电路来从第二组电压中选择正供应电压及负供应电压，将正供应电压及负供应电压分别供应至第二电阻器串的第一端节点及第二端节点，将来自第二电阻器串的第三组电压供应至第一选择电路，及使用第一选择电路来从第三组电压中选择第一公共电压； 其中，在伽马调节电路与公共电压产生电路之间共享接地的中间节点。
11.如权利要求10所述的方法，其中由伽马调节电路产生的所述一组数据电压值包括正数据电压值和负数据电压值。
12.如权利要求10所述的方法，包括将第一公共电压提供至第一公共电压线，第一公共电压线耦接至与显示设备的第一组像素相关联的第一公共电极。
13.如权利要求10所述的方法，包括使用选择电路来从第三组电压中选择第二公共电压、以及提供第二公共电压。
14.如权利要求13所述的方法，包括将第二公共电压提供至第二公共电压电极线，第二公共电压电极线耦接至与显示设备的第二组像素相关联的第二公共电极。
15.如权利要求10所述的方法，其中从第二组电压中选择正供应电压及负供应电压的步骤包括 使用第二选择电路来响应于第一控制信号而从第二组电压中选择正供应电压；以及 使用第三选择电路来响应于第二控制信号而从第二组电压中选择负供应电压。
16.一种源极驱动器集成电路(1C)，包括 第一电阻器串，包括中间接地点、串联连接于中心接地点与正电压源之间的第一多个电阻器以及串联耦接于中间接地点与负电压源之间的第二多个电阻器，其中第一多个电阻器提供正电压且第二多个电阻器提供负电压； 公共电压产生电路，被配置为从第一电阻器串接收第一组正电压及负电压，且将第一公共电压及第二公共电压提供至第一公共电压线及第二公共电压线；以及 伽马调节逻辑，被配置为从第一电阻器串接收第二组正电压和负电压，且将由源极驱动器IC接收的数字图像数据转换为相应的模拟电压信号。
17.如权利要求16所述的源极驱动器1C，其中公共电压产生电路包括 第一多路复用器，被配置为从第一组正电压及负电压接收正电压及选择正供应电压值； 第二多路复用器，被配置为从第一组正电压及负电压接收负电压及选择负供应电压值； 第二电阻器串，包括布置于第一节点与第二节点之间的多个电阻器，其中第一节点接收正供应电压值且第二节点接收负供应电压值，其中第二电阻器串被配置为提供一组公共电压值；以及 第三多路复用器，被配置为从所述一组公共电压值中选择第一公共电压及第二公共电压。
18.如权利要求17所述的源极驱动器1C，其中第二电阻器串为线性电阻器串。
19.如权利要求17所述的源极驱动器1C，其中第二电阻器串的多个电阻器中的每个电阻器提供近似在O. 05至O. 25毫伏(mV)之间的电压降。
20.如权利要求16所述的源极驱动器1C，其中正电压源具有近似在4至5伏之间的值，且其中负电压源具有近似在-4至-5伏之间的值。
21.—种电子设备,包括 一个或更多个输入结构； 存储器结构，用于编码一个或更多个可执行例程； 处理器，能够接收来自一个或更多个输入结构的输入并能够在一个或更多个可执行例程被装载到内存中时执行一个或更多个可执行例程；以及 显示设备，被配置为显示处理器的输出，其中，显示设备包括 包括多个单元像素的液晶显示器面板，所述多个单元像素包括与第一公共电压相关的第一单元像素和与第二公共电压相关的第二单元像素；以及源极驱动器集成电路(IC)，包括 包括中心接地点的第一电阻器串； 公共电压产生电路，被耦接于第一电阻器串并被配置为接收来自第一电阻器串的第一组电压以及确定第一公共电压和第二公共电压；以及 伽马调节逻辑，被耦接于第一电阻器串并被配置为接收来自第一电阻器串的第二组电压并将由源极驱动器IC接收的数字图像数据转换为相应的模拟电压信号。
22.如权利要求21所述的电子设备，其中伽马调节逻辑与公共电压产生电路中的每个被配置为通过将第一电阻器串的中心接地点用作共享电压基准点来产生信号。
23.如权利要求21所述的电子设备，其中第一单元像素与第二单元像素被耦接于各自的第一和第二公共电压线，并且其中公共电压产生电路将第一公共电压提供给第一公共电压线并将第二公共电压提供给第二公共电压线。
24.如权利要求21所述的电子设备，其中源极驱动器IC被配置为使用线反转、列反转或点反转驱动技术中的至少一个来驱动液晶显示器面板。
25.如权利要求21所述的电子设备，包括膝上型计算机、台式计算机、便携式媒体播放器、移动电话、平板计算设备或其某一组合。
26.一种用于操作显示设备的方法，包括 在伽马调节电路和公共电压产生电路之间共享第一电阻器串； 使用第一组电压来确定对应于图像数据的数据电压； 使用第二组电压来确定第一公共电压； 当像素被启用时，把数据电压提供给像素的像素电极；以及 把公共电压提供给与像素电极相关联的公共电极。
全文摘要
提供了一种显示器(12)，其具有均被耦接到公共基准电压(GND1)上的数据电压产生电路(122)和公共电压产生电路(134)。通过利用公共地，数据信号之间相对于公共电压的变化可以被减小，因此提高了电压的精度与颜色的精确度。在一实施例中，数据电压产生电路(122)可以包括伽马调节电路(190，192)，其利用具有中心接地点(140)的电阻器串(138)。公共电压产生电路(134)可以与伽马调节电路(190，192)共享电阻器串(138)和接地点(140)。因此，数据电压信号与公共电压信号可以基于相同的电压基准点(140)得到。此外，通过共享电阻器串(138)，显示器(12)中的电路组件的总数可以被减少，因此减少了总芯片面积和/或制造成本。
文档编号G09G3/36GK103003865SQ201180017772
公开日2013年3月27日 申请日期2011年2月28日 优先权日2010年3月22日
发明者李永万 申请人:苹果公司