[發明專利]可編程的灰度級發生單元

無效

• 申請號: 200680002423.0
• 申請日: 2006-01-13
• 公開（公告）號: CN101142613A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 皮爾·L·卡瓦利尼;埃卡德·日特卡;薩沙·埃格萬
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

技術領域

本發明涉及一種用于提供電壓以便在顯示設備中產生不同灰度級的電路裝置。此外還涉及一種應用這種電路裝置的顯示設備。本發明還涉及一種用于提供表示施加于顯示設備的不同電壓特性的不同灰度級曲線的方法。

背景技術

在未來的若干年，顯示技術將在信息和通信技術中扮演重要的角色。作為人與數字世界的接口，顯示設備對于現代信息系統的接受是至關重要的。特別是便攜式設備，例如筆記本電腦、電話、數碼相機和個人數字助理，不利用顯示器是不可能實現的。

通常，存在不同種類的顯示器。由多個襯底構成的液晶顯示器(LCD)代表了一個重要的部分。這樣的LCD顯示器可再分為行和列的矩陣形式。在各個襯底上具有行電極和列電極，其中電極形成格柵。在所述襯底之間提供具有液晶的層。這些電極的交叉定義了象素。向電極施加電壓，電壓使得被驅動象素的液晶分子在適當的方向上定向，因此被驅動象素根據反射光或背光而呈現出不同的亮度。

兩種LC顯示裝置是無源矩陣顯示器和有源矩陣顯示器。無源矩陣LCD技術是非常通用的顯示技術；例如在PAD和移動電話中就使用了無源矩陣LCD。無源矩陣顯示器通常是基于(S)TN(超扭曲向列)效應。

有源矩陣顯示器也被稱作薄膜晶體管(TFT)顯示器，其在每個象素內使用開關元件，開關元件通常實現為薄膜晶體管。

此外，還有其他種類的顯示技術，例如有機發光二極管(OLED)、聚合物發光二極管(PLED)、或低溫多晶硅(LTPS)，這些顯示器也具有以矩陣形式排列的行和列。

多數種類的顯示設備使用灰度級電壓發生電路，用于為不同的灰度級提供不同的多個不同的電壓。根據將要在顯示設備的某個象素處顯示的數據，來選擇這些不同的灰度級電壓。

用于為灰度級提供不同電壓的最常用的電路裝置使用電阻階梯來提供多個不同的分壓。使用電阻階梯在靈活性方面具有缺點，因為如果顯示設備需要一組新的灰度級，則需要移動電阻階梯的所有抽頭。這需要花費高成本來重新設計電路裝置。

另一種可能性是使用電壓多路復用方法，其中靈活性也受限于多路復用電壓值的選擇和多路器編程的算法復雜度。

在US2002/0186231中公開了一種基準電壓發生電路。該基準電壓發生電路使用兩個電阻階梯來提供不同的分壓。此外，還有用于放大第一電阻階梯提供的電壓的緩沖器。其公開了設置兩個電阻階梯，其中連接某種多路開關，以便允許在不同電壓之間選擇。但是，該電路非常復雜，并且在用于不同顯示面板的可能性方面受到限制。

發明內容

因此，本發明的目標是提供一種克服上述問題的電路裝置和方法。另一個目的是提供一種能夠產生寬范圍的灰度級曲線的電路裝置。

通過獨立權利要求的特征來實現上述目的。

本發明基于如下構思：通過使用在第二分壓器單元注入或汲取電流的可編程電流源，能夠產生寬范圍的不同的灰度級曲線。這避免了執行高成本的重新設計，并避免了根據應用來重新設計芯片的基本設計的掩模。因此只需通過編程各個電流源，就可以將該電路裝置用于寬范圍的不同彩色LCD面板。

典型的灰度級曲線的電壓值從最大電壓到最小電壓具有單調非線性分布。通過改變這種灰度級曲線的特性，能夠提高在顯示設備上顯示灰度級的質量。通常，灰度級曲線適用于具體的顯示設備。但是灰度級電壓的發生受到工藝參數和環境溫度的影響。因此，無論如何都要執行灰度級電壓發生的一些校準。將通過現有技術中已知的方法來進行該校準。但是極大地限制了對于不同顯示設備來使用該灰度級發生的電路裝置的可能性。

為了避免芯片生產工藝中重新設計掩模的問題，根據本發明提出了設置第一電壓單元和具有多個抽頭點的第二分壓器單元。此外，必須具有連接在第一電壓單元與第二分壓器單元之間的至少一個放大單元，其中使用至少一個可編程電流源來提供注入到第二分壓器單元內的抽頭點的電流。

本發明的一個基本理念是使用兩個不同的彼此連接的分壓器單元。第一電壓單元至少提供用于顯示黑色和白色值的電壓。使用放大單元來緩存被饋送至第二分壓器單元的最大電壓和/或最小電壓。使用最大電壓在顯示器上顯示黑色，其中最小電壓值用于在顯示器上顯示白色。