可编程伽玛校正缓冲电路及相关的方法和驱动电路的制作方法
【专利摘要】本发明提出的用于一LCD显示装置的可编程伽玛校正缓冲电路之一，包含：一控制信号产生电路，用于产生多个控制信号；一或多个降压电路，用于产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的多个降压信号，其中该多个降压信号会分别耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号；以及多个放大电路，用于分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号。上述可编程伽玛校正缓冲电路可确保LCD显示装置中的驱动电路产生的驱动信号与液晶阵列使用中的共用电压信号间的差值，能维持固定或大致固定，藉此可大幅提高LCD显示装置所呈现的影像亮度的精确度。
【专利说明】可编程伽玛校正缓冲电路及相关的方法和驱动电路
【技术领域】
[0001]本发明有关IXD显示装置，尤指一种用于IXD显示装置的可编程伽玛校正缓冲电路及相关的方法和驱动电路。
【背景技术】
[0002]在LCD显示装置中，多半都会设置伽玛校正信号产生器来产生伽玛校正信号，以进行影像的伽玛校正(Gamma calibration)。源极驱动电路会依据伽玛校正信号来产生IXD显示装置所需的驱动信号，使LCD显示装置呈现所需的亮度。
[0003]在运作时，IXD显示装置实际呈现的影像的亮度，还会受到IXD显示装置中的时序电路所产生的共用电压(common reference voltage)信号的影响。具体而言，影像的亮度会和伽玛校正信号与共用电压信号间的差值有关。
[0004]然而，当IXD显示装置的负载产生变化时，例如，当IXD显示装置上的画面由暗转亮或者是由亮转暗时，容易导致共用电压信号产生涟波，进而造成IXD显示装置实际呈现的影像的亮度偏离理想的设定。如此一来，将会导致画面失真的状况发生。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，如何减轻或消除因IXD显示装置的负载变化而导致IXD显示装置的画面失真的状况，实为业界有待解决的问题。
[0006]本说明书提供一种用于一 IXD显示装置的可编程伽玛校正缓冲电路的实施例，其包含:一控制信号产生电路，用于产生多个控制信号；一或多个降压电路，用于产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的多个降压信号，其中该多个降压信号会分别耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号；以及多个放大电路，用于分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号。
[0007]本说明书另提供一种IXD显示装置的伽玛校正信号产生方法的实施例，其包含:产生多个控制信号；产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的多个降压信号；将该多个降压信号分别耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号；以及分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号。
[0008]本说明书另提供一种用于一 IXD显示装置的驱动电路，其包含:一控制信号产生电路，用于产生多个控制信号；一或多个降压电路，用于产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的一或多个降压信号，其中该一或多个降压信号会耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号；多个放大电路，用于分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号；以及一驱动信号产生电路，耦接于该多个放大电路，用于依据该多个伽玛校正信号产生多个驱动信号。
[0009]上述实施例的优点之一，是可确保IXD显示装置中的驱动电路产生的驱动信号与液晶阵列使用中的共用电压信号间的差值，能维持固定或大致固定，藉此可大幅提高LCD显示装置所呈现的影像亮度的精确度。[0010]上述实施例的另一优点，是可有减少电路的整体面积。
[0011]本发明的其它优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的IXD显示装置的一实施例简化后的功能方块图。
[0013]图2为图1中的任一降压电路的一实施例简化后的功能方块图。
[0014]图3为图1中的可编程伽玛校正缓冲电路所产生的伽玛校正信号的一实施例简化后的不意图。
[0015]图4为图1中的任一降压电路的另一实施例简化后的功能方块图。
[0016]图5为本发明的IXD显示装置的另一实施例简化后的功能方块图。
【具体实施方式】
[0017]以下将配合相关附图来说明本发明的实施例。在附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或流程步骤。
[0018]图1为本发明一实施例的IXD显示装置100简化后的功能方块图。IXD显示装置100包含可编程伽玛校正缓冲电路(programmable Gamma circuit) 110、驱动电路120、液晶阵列(LC array) 130、以及电容140。在运作时，可编程伽玛校正缓冲电路110会产生多个伽玛校正信号(图中绘示Ga?Gn为例)以及共用电压信号Vcom。驱动电路120耦接于可编程伽玛校正缓冲电路110，用于依据伽玛校正信号Ga?Gn产生多个驱动信号(图中绘示Sa?Sn为例)。液晶阵列130是由多个像素单元所组成，并耦接于驱动电路120，用于依据驱动信号Sa?Sn显示对应的影像。液晶阵列130还会输出共用电压反馈信号Vcom-FB。在本实施例中，电容140耦接于液晶阵列130的输出端和可编程伽玛校正缓冲电路110之间，用于将液晶阵列130输出的共用电压反馈信号Vcom-FB，耦合到可编程伽玛校正缓冲电路110。电容140的设置可降低共用电压反馈信号Vcom-FB中的噪声。
[0019]实作上，IXD显示装置100中的不同功能方块可整合在单一电路芯片中，也可分别用不同的电路来实现。例如，IXD显示装置100中的可编程伽玛校正缓冲电路110和驱动电路120，可整合在单一电路芯片中，也可用两个分离的电路芯片实现。
[0020]为了便利说明起见，IXD显示装置100中的其它元件和连接关系并未绘示于图1中。
[0021]在图1的实施例中，可编程伽玛校正缓冲电路110包含控制信号产生电路111、多个降压电路(voltage-reducing circuit,图中绘不113a?113η为例)、多个放大电路(图中绘示115a?115η为例)、多个电容(图中绘示117a?117η为例)、以及时序电路119。控制信号产生电路111用于产生多个控制信号(图中绘示CSa?CSn为例)。降压电路113a?113η用于产生与共用电压反馈信号Vcom-FB相对应的多个降压信号FBa?FBn，且降压信号FBa?FBn的电压摆幅(voltage swing)皆分别小于共用电压信号Vcom的电压摆幅以及小于共用电压反馈信号Vcom-FB的电压摆幅。如图1所示，降压信号FBa?FBn会分别稱合于控制信号CSa?CSn,以产生多个稱合信号Ca?Cn。放大电路115a?115η用于分别放大耦合信号Ca?Cn，以产生多个伽玛校正信号Ga?Gn。电容117a?117η分别耦接于降压电路113a?113η与放大电路115a?115η之间，用于降低前述多个降压信号FBa?FBn中的噪声。时序电路119稱接于液晶阵列130的输入端,用于产生液晶阵列130运作时所需的共用电压信号Vcom。
[0022]在本实施例中，驱动电路120包含耦接于放大电路115a?115η的驱动信号产生电路(未绘示于图1)，用于依据伽玛校正信号Ga?Gn产生多个驱动信号Sa?Sn。实作上，驱动信号Sa?Sn可以是液晶阵列130运作所需的源极驱动讯号。
[0023]如图1所示，在本实施例的控制信号产生电路111包含分压电阻串162以及多个数字至模拟转换器(DAC，图中绘示164a?164η为例)。分压电阻串162中包含多个分压电阻，用于依据参考电压Vref来产生多个分压信号。数字至模拟转换器164a?164η则会依据对应的数字控制码(图中未绘示)和分压信号来产生前述的控制信号CSa?CSn。在本实施例中，参考电压Vref的电压摆幅小于共用电压信号Vcom的电压摆幅并且小于共用电压反馈信号Vcom-FB的电压摆幅，藉此降低对分压电阻串162中的分压电阻的抗电压能力的要求。
[0024]为方便说明起见，可编程伽玛校正缓冲电路110中的其它元件和连接关系并未绘示于图1中。
[0025]请注意，在本案说明书和附图中使用的元件编号和信号编号中的小写英文索引a?n，只是为了方便指称个别的元件和信号，并非有意将前述元件和信号的数量局限在特定数目。在本案说明书和附图中，若使用某一元件编号或信号编号时没有指明该元件编号或信号编号的索引，则代表该元件编号或信号编号是指称所属元件群组或信号群组中不特定的任一元件或信号。例如，元件编号113a指称的对象是降压电路113a，而元件编号113指称的对象则是降压电路113a?113η中的任一降压电路。又例如，信号编号FBa指称的对象是降压信号FBa，而信号编号FB指称的对象则是降压信号FBa?FBn中的任一降压信号。
[0026]在实作上，可编程伽玛校正缓冲电路110中的多个降压电路113a?113η可以用多个分压电路来实现。例如，图2为图1中的任一降压电路113的一实施例简化后的功能方块图。如图2所示，降压电路113是由电阻210和可变电阻装置220所构成的分压电路。在本实施例中，可变电阻装置220包含多个并联的电阻和多个并联的开关，且该等并联的开关分别耦接于该等并联的电阻。实作上，可变电阻装置220中的各个开关可用晶体管来实现。在运作时，位于可编程伽玛校正缓冲电路110之内或之外的控制电路(未绘示)，可藉由控制可变电阻装置220中的开关导通数量，来调整可变电阻装置220的等效电阻值，以改变降压电路113输出的降压信号FB的大小。
[0027]实作上，视电路运作的需要而定，可以将不同的降压电路113中的可变电阻装置220设置成具有相同的等效电阻值，使不同的降压电路113具有相等的降压效果。或者，也可以将不同的降压电路113中的可变电阻装置220设置成具有不同的等效电阻值，使不同的降压电路113具有不相等的降压效果。
[0028]图3为可编程伽玛校正缓冲电路110所产生的伽玛校正信号的一实施例简化后的示意图。如前所述，LCD显示装置100的负载变化会对液晶阵列130使用中的共用电压信号Vcom造成干扰，导致共用电压信号Vcom中产生涟波，使得液晶阵列130所输出的共用电压反馈信号Vcom-FB中也产生相应的涟波。
[0029]如图3所示，当IXD显示装置100上的画面由亮转暗时，液晶阵列130所输出的共用电压反馈信号Vcom-FB中产生如波形310所绘示的涟波，而当IXD显示装置100上的画面由暗转亮时，共用电压反馈信号Vcom-FB中则会产生如波形320或330所绘示的涟波。
[0030]当共用电压反馈信号Vcom-FB中有涟波发生时，降压电路113所产生的降压信号FB中也会形成对应的涟波，但由于经过降压电路113的降压处理，所以降压信号FB中的涟波振幅会小于共用电压反馈信号Vcom-FB中的涟波振幅。
[0031]如前所述，可编程伽玛校正缓冲电路110中的多个降压电路113a?113η产生的降压信号FBa?FBn,会分别稱合于控制信号CSa?CSn,以产生多个稱合信号Ca?Cn。因此，耦合信号Ca?Cn中也会带有与共用电压反馈信号Vcom-FB中的涟波相对应的信号成分。
[0032]由于放大电路115a?115η会分别放大耦合信号Ca?Cn，以产生多个伽玛校正信号Ga?Gn，所以伽玛校正信号Ga?Gn中也会带有与共用电压反馈信号Vcom-FB中的涟波相同或相近的信号成分。因此，如图3所示，在后级的驱动电路120依据伽玛校正信号Ga?Gn所产生的驱动信号Sa?Sn中，也会带有与共用电压反馈信号Vcom-FB中的涟波相同或相近的信号成分。
[0033]因此，藉由前述可编程伽玛校正缓冲电路110的运作，将可确保驱动信号Sa?Sn与液晶阵列130使用中的共用电压信号Vcom间的差值，能维持固定或大致固定。如此一来，便能大幅提高IXD显示装置100所呈现的影像亮度的准确度。
[0034]在某些实施例中，IXD显示装置100壳体内部的容置空间相当有限，不允许设置过多的电路元件。由于前述的降压电路113a?113η会对共用电压反馈信号Vcom-FB进行降压，以使降压信号FBa?FBn的摆幅小于共用电压反馈信号Vcom-FB，故可降低所需的电容117a?117η的面积，进而有效减少可编程伽玛校正缓冲电路110的整体电路面积。
[0035]此外，但由前述说明可知，在液晶阵列130的输出端与可编程伽玛校正缓冲电路110之间，只需要耦接单一电容140，故所需占用的空间很少。因此，在使用相同尺寸的液晶阵列130的情况下，采用前述可编程伽玛校正缓冲电路110的架构将可有效缩小LCD显示装置100的外观尺寸，故前述的可编程伽玛校正缓冲电路110非常适合应用在高解析度的IXD显示装置中。
[0036]实作上，可编程伽玛校正缓冲电路110中的降压电路113也可以改用具有相同或类似功能的其它电路来实现，而不局限于前述图2的实施例。例如，图4为图1中的任一降压电路113的另一实施例简化后的功能方块图。在图4的实施例中，降压电路113包含采用OP放大器的放大电路410和420，且放大电路410和420的增益都小于I。与图2的实施例功能类似，图4中的降压电路113也会对共用电压反馈信号Vcom-FB进行降压，以使产生的降压信号FB的摆幅小于共用电压反馈信号Vcom-FB。
[0037]此外，在采用图4架构实现降压电路113的某些实施例中，降压电路113a?113η可以共用部分元件，以减少可编程伽玛校正缓冲电路110内部的元件数量。例如，降压电路113a?113η可以共用同一组放大电路410，但使用各自的放大电路420。
[0038]图5为本发明另一实施例的IXD显示装置500简化后的功能方块图。IXD显示装置500与图1中的IXD显示装置100很类似，两者的差别在于IXD显示装置500的可编程伽玛校正缓冲电路510中，只设置了单一组降压电路113a。如图5所示，降压电路113a会对共用电压反馈信号Vcom-FB进行降压，以产生多个相同大小的降压信号FBa，并分别输出至电容117a?117η。有关图1的IXD显示装置100中的其它功能方块的实施和运作方式以及相关优点，也适用于图5的LCD显示装置500中，为简明起见，在此不重复叙述。
[0039]相较于图1中的可编程伽玛校正缓冲电路110，图5中的可编程伽玛校正缓冲电路510的架构可进一步精简所需的元件数量，有助于缩小可编程伽玛校正缓冲电路510所需的电路面积。
[0040]与前述的实施例相同，IXD显示装置500中的可编程伽玛校正缓冲电路510和驱动电路120，可整合在单一电路芯片中，也可用两个分离的电路芯片实现。
[0041]实作上，在前述的各实施例中，可以将位于不同伽玛校正信号信道中的放大电路115a?115η设置成具有大于I的相同增益。或者，也可以依据伽玛校正曲线的特性，将放大电路115a?115η设置成具有不同的增益，使得不同伽玛校正信号信道具有不同的信号放大倍率，以提升伽玛校正的准确度。例如，可将放大电路115a和115η设置成具有相同的第一增益，并将放大电路115g设置成具有不同的第二增益。
[0042]另外，在某些实施例中，也可以将前述的电容140省略，以进一步减少IXD显示装置100或500所需的电路面积。
[0043]由前述说明可知，前述的可编程伽玛校正缓冲电路110或510可确保驱动电路120产生的驱动信号Sa?Sn与液晶阵列130使用中的共用电压信号Vcom间的差值，能维持固定或大致固定，藉此可大幅提高IXD显示装置100或500所呈现的影像亮度的精确度。
[0044]此外，藉由前述降压电路113的设置，可有效降低所需的电容117a?117η的面积，进而有效减少可编程伽玛校正缓冲电路110或510的整体电路面积。
[0045]在说明书及申请专利范围中使用了某些词汇来指称特定的元件。然而，所属【技术领域】的技术人员应可理解，同样的元件可能会用不同的名词来称呼。说明书及申请专利范围并不以名称的差异做为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及申请专利范围所提及的「包含」为开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述第一元件耦接于第二元件，则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件，或者通过其它元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。
[0046]在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列举的其中之一或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。
[0047]以上仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种用于一 LCD显示装置的可编程伽玛校正缓冲电路，其包含: 一控制信号产生电路，用于产生多个控制信号； 一或多个降压电路，用于产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的多个降压信号，其中该多个降压信号会分别耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号；以及 多个放大电路，用于分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号。
2.如权利要求1的可编程伽玛校正缓冲电路，其另包含: 多个电容，分别耦接于该多个放大电路与该一或多个降压电路之间。
3.如权利要求1的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该控制信号产生电路包含多个数字至模拟转换器，用来产生该多个控制信号。
4.如权利要求1的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该多个降压电路是多个分压电路。
5.如权利要求1的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该多个降压电路中的各降压电路皆包含一可变电阻装置。
6.如权利要求5的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该可变电阻装置包含: 多个并联的电阻；以及 多个并联的开关，分别耦接于该多个并联的电阻。
7.如权利要求1的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该多个放大电路具有相同的增益。
8.如权利要求1的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该多个放大电路中的至少一个放大电路的增益与该多个放大电路中的其它放大电路不同。
9.如权利要求1~8中任一项的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该可编程伽玛校正缓冲电路中的降压电路的个数只有一个。
10.如权利要求1~8中任一项的可编程伽玛校正缓冲电路，其中该可编程伽玛校正缓冲电路中包含多个降压电路。
11.一种IXD显示装置的伽玛校正信号产生方法，其包含: 产生多个控制信号； 产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的多个降压信号； 将该多个降压信号分别耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号；以及 分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号。
12.—种用于一 IXD显不装置的驱动电路,其包含: 一控制信号产生电路，用于产生多个控制信号； 一或多个降压电路，用于产生与该LCD显示装置中的一液晶阵列所输出的一共用电压反馈信号相对应的一或多个降压信号，其中该一或多个降压信号会耦合于该多个控制信号，以产生多个耦合信号； 多个放大电路，用于分别放大该多个耦合信号，以产生多个伽玛校正信号；以及一驱动信号产生电路，耦接于该多个放大电路，用于依据该多个伽玛校正信号产生多个驱动信号。
13.如权利要求12的驱动电路，其另包含: 多个电容，分别耦接于该多个放大电路与该一或多个降压电路之间。
14.如权利要求12的驱动电路，其中该控制信号产生电路包含多个数字至模拟转换器，用来产生该多个控制信号。
15.如权利要求12的驱动电路，其中该多个降压电路是多个分压电路。
16.如权利要求12的驱动电路，其中该多个降压电路中的各降压电路皆包含一可变电阻装置。
17.如权利要求16的驱动电路，其中该可变电阻装置包含: 多个并联的电阻；以及 多个并联的开关，分别耦接于该多个并联的电阻。
18.如权利要求12的驱动电路，其中该多个放大电路具有相同的增益。
19.如权利要求12的驱动电路，其中该多个放大电路中的至少一个放大电路的增益与该多个放大电路中的其它放大电路不同。
20.如权利要求12~19中任一项的驱动电路，其中该驱动电路中的降压电路的个数只有一个。
21.如权利要求1·2~19中任一项的驱动电路，其中该驱动电路中包含多个降压电路。
【文档编号】G09G3/36GK103544924SQ201210335588
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年9月11日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】王德峻, 吳典融 申请人:立锜科技股份有限公司