CN1954353A - 伽马校正电路及具备它的显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置(1)，包含伽马校正电路(2)、显示屏驱动器(3)、显示屏(4)、保存多个伽马校正数据的非易失性存储器(5)、以及生成与温度对应的电信号的温度传感器(6)。伽马校正电路(2)包含：输出与检出的温度对应的多个伽马校正数据的伽马校正数据输出电路(11)；分别输入多个伽马校正数据后保持的多个寄存器(121～12m)；分别将多个寄存器的数据变换成模拟电压后输出伽马校正设定电压(VI1～VIm)的D/A变换器(DAC)(131～13m)。显示屏驱动器(3)输入图象数据，与其对应，输出被伽马校正电路(2)的多个伽马校正设定电压修正过的外加电压。显示屏(4)具有被外加来自显示屏驱动器(3)的外加电压的显示元件。提供能够在广大的温度范围内进行良好的图象显示的液晶显示装置等显示装置。

Description

伽马校正电路及具备它的显示装置
技术领域
[0001]
本发明涉及伽马校正电路。另外，还涉及包含伽马校正电路的液晶显示装置等显示装置。
背景技术
[0002]
一般来说，在液晶显示装置等显示装置的显示屏中，在显示元件的外加电压和亮度之间，存在非线性的相互关系、即伽马特性。图3示出一般的伽马特性。图3中的实线的曲线A，是未修正(伽马校正)图象电压(例如V1或Vm)，原封不动地将其作为外加电压时的液晶的显示元件的特性(即伽马特性)。在该图中，横轴是外加电压，纵轴是相对性的亮度(即液晶的光透过率)。现在，假设不对图象电压(例如V1或Vm)进行伽马校正，原封不动地将其作为外加电压，那么由于遵照该非线性的关系，所以不能显示良好的图象。这样，为了显示良好的图象，就将沿着图象电压和亮度的线性的相互关系——虚线的直线B，对图象电压(例如V1或Vm)进行伽马校正后获得的修正过的图象电压(例如VI1或VIm)，作为外加电压。
[0003]
这样，在液晶显示装置中，作为进行伽马校正的伽马校正电路，例如专利文献1、2及3所公开的技术，已经广为人知。另外，本发明申请人在专利文献4中提出了将这些专利文献公开的技术作为背景技术的伽马校正电路。图4表示包含和专利文献4同样的伽马校正电路的液晶显示装置。该液晶显示装置101，包含：输出伽马校正设定电压VI1～VIm的伽马校正电路102；输出n比特(例如8比特)的图象数据Di，选择与其对应的伽马校正设定电压VI1～VIm或后文讲述的它们的插补电压，从而将修正过的图象电压Vo作为外加电压，按照其源极线，向后文讲述的显示屏4输出的显示屏驱动器6；显示屏4；保存伽马校正数据的非易失性存储器5。
[0004]
伽马校正电路102，包含：将通过输入端子SD做媒介从外部输入的串行的伽马校正数据，变换成相当于伽马校正设定电压VI1～VIm的数字数据——L比特(例如10比特)的并行的伽马校正数据后输出的伽马校正数据输出电路111；输入该并行的伽马校正数据后保持的m个(例如9个)寄存器1121～112m；将寄存器1121～112m输出的数据变换成模拟电压的例如10比特的D/A变换器(DAC)1131～113m；输入D/A变换器(DAC)1131～113m输出的模拟电压，提高电流能力后，输出伽马校正设定电压VI1～VIm的缓冲器1141～114m。另外，伽马校正数据输出电路111，将伽马校正数据保存到非易失性存储器5中，按照需要从非易失性存储器5取出。
[0005]
显示屏驱动器3，包含：用m’个电阻在伽马校正电路102的输出——伽马校正设定电压VI1～VIm中邻接的电压之间(例如V1和V2之间)均等地插补后，生成插补电压的电阻串15；按照n比特的图象数据Di，选择伽马校正设定电压VI1～VIm或它们的插补电压后，输出修正过的图象电压Vo的解码器16。输入修正过的图象电压Vo的显示屏4，具有2n的灰度。就是说，如果设n为8，那么显示屏4的灰度就成为256。另外，m’的值可以用2n/(m-1)求出。就是说，如果设n为8、m为9，那么m’就成为32。例如：如果图象数据Di的值为0，那么修正过的图象电压Vo就成为和VI1相等的电压；如果图象数据Di的值为16，那么修正过的图象电压Vo就成为VI1和VI2的中央的电压。
[0006]
调整时，实时确认显示屏4的显示，通过输入端子SD做媒介，将串行的伽马校正数据从外部输入伽马校正电路102，从而将伽马校正设定电压VI1～VIm调整成适当的值。调整完毕后，将调整完毕状态的伽马校正数据存入非易失性存储器5，以后使用被非易失性存储器5保存的伽马校正数据。
[0007]
专利文献1：日本国特开平10-108040号公报
专利文献2：日本国特开平11-32237号公报
专利文献3：美国专利第5796384号说明书
专利文献4：日本国特愿2002-326266号公报(日本国特开2004-165749号公报)
[0008]
可是，进几年来，彩色液晶显示装置迅速普及，对显示的大画面化及高品质化的要求更高。另外，随着液晶显示装置的用途多样化，例如在车辆上使用后，显示屏的使用环境温度的范围扩大。该使用环境温度范围变大后，液晶的粘性等特性也受到影响，上述的外加电压和亮度之间的非线性的相互关系、即伽马特性发生变化。这样，使用液晶显示装置时的环境温度和调整时的环境温度之差变大后，就会造成不能显示良好的图象的状态。
发明内容
[0009]
本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供能够在广大的温度范围内进行良好的图象显示的液晶显示装置等显示装置。
发明内容
[0010]
本发明首选的实施方式涉及的伽马校正电路，是按照显示元件的的外加电压和亮度的非线性的相互关系，为了修正图象电压而输出伽马校正设定电压的伽马校正电路，具备：按照检出的温度，输出多个伽马校正数据的伽马校正数据输出电路；分别输入多个伽马校正数据后保持的多个寄存器；将多个寄存器的数据分别变换成模拟电压后，输出伽马校正设定电压的多个D/A变换器。
[0011]
该伽马校正电路的伽马校正数据输出电路，最好在调整伽马校正设定电压时，输出从外部输入的伽马校正数据；在调整伽马校正设定电压后，从非易失性存储器取出与检出的温度对应的伽马校正数据后输出。
[0012]
该伽马校正电路，最好与显示屏显示一个画面的周期同步地进行温度的检出。
[0013]
本发明首选的其它实施方式涉及的显示装置，具备：本发明首选的实施方式涉及的伽马校正电路；输入图象数据，选择与其对应的伽马校正设定电压或它们的插补电压后，输出修正过的图象电压的显示屏驱动器；具有被外加来自显示屏驱动器的修正过的图象电压的显示元件的显示屏；保存多个伽马校正数据的非易失性存储器；生成与温度对应的电信号后，向伽马校正电路输出的温度传感器。
[0014]
采用本发明首选的实施方式后，因为伽马校正电路具备输出与检出的温度对应的伽马校正数据的伽马校正数据输出电路，所以能够按照检出的温度进行伽马校正。另外，具备该伽马校正电路的显示装置，能够在广大的范围显示良好的图象。
附图说明
[0015]
图1是本发明首选的实施方式涉及的显示装置的电路图。
图2是表示图1的伽马校正数据输出电路的结构的图形。
图3是表示一般的伽马特性的图形。
图4是背景技术的显示装置的电路图。
[0016]
图中：1-显示装置；2-伽马校正电路；3-显示屏驱动器；4-显示屏；5-非易失性存储器；6-温度传感器；11-伽马校正数据输出电路；121～12m-寄存器；131～13m-D/A变换器。
具体实施方式
[0017]
下面，参照附图，讲述本发明最好的实施方式。图1是本发明首选的实施方式涉及的液晶显示装置1的电路图。该液晶显示装置1，包含：按照液晶的显示元件的外加电压和亮度的非线性的相互关系，为了修正图象电压而输出伽马校正设定电压VI1～VIm的伽马校正电路2；输入n比特(例如8比特)的图象数据Di，选择与其对应的伽马校正设定电压VI1～VIm或它们的插补电压，从而将修正过的图象电压Vo作为外加电压，按照其源极线，向后文讲述的显示屏4输出的显示屏驱动器3；具有液晶的显示元件的显示屏4；保存伽马校正数据的非易失性存储器5；生成与温度对应的电信号后，向伽马校正电路2输出的温度传感器6。在这里，显示屏驱动器3、显示屏4及非易失性存储器5，是与前文讲述的液晶显示装置101实质上相同的电路结构或相同的构造。
[0018]
伽马校正电路2，包含：将通过输入端子SD做媒介，从外部输入的串行的伽马校正数据，变换成相当于伽马校正设定电压VI1～VIm的数字数据——L比特(例如10比特)的并行的伽马校正数据后输出的伽马校正数据输出电路11；输入该并行的伽马校正数据后保持的m个(例如9个)寄存器121～12m；将寄存器121～12m输出的数据变换成模拟电压的例如10比特的D/A变换器(DAC)131～13m；输入D/A变换器(DAC)131～13m输出的模拟电压，提高电流能力后，输出伽马校正设定电压VI1～VIm的缓冲器141～14m。
[0019]
图2是表示伽马校正数据输出电路11的结构例的图形。该伽马校正数据输出电路11，包含接口电路21、控制电路22和温度检出电路23。接口电路21，在调整伽马校正设定电压VI1～VIm时，将通过输入端子SD做媒介，从外部输入的串行的伽马校正数据，变换成并行的伽马校正数据后，向寄存器121～12m输出。与此同时，将伽马校正数据向控制电路22发送，存入非易失性存储器5。然后，接口电路21，在调整伽马校正设定电压VI1～VIm后，从控制电路22接收非易失性存储器5保存的伽马校正数据，向寄存器121～12m输出。控制电路22，从接口电路21接收伽马校正数据，存入失性存储器5，或者取出失性存储器5保存的伽马校正数据，发送给接口电路21。温度检出电路23，将在后文详叙，它是根据例如由二极管连接的晶体管构成的温度传感器6的电信号，检出温度的信号，受控制电路22的控制。
[0020]
接着，讲述调整伽马校正设定电压VI1～VIm时和调整后的以伽马校正电路2为中心的动作。首先，实时确认显示屏4的显示，通过输入端子SD做媒介，将串行的伽马校正数据从外部输入伽马校正电路2，从而适当地调整伽马校正设定电压VI1～VIm。调整完毕后，调整完毕状态的伽马校正数据，被保存到非易失性存储器5中，以后使用非易失性存储器5保存的伽马校正数据。在这里，非易失性存储器5保存的伽马校正数据，与液晶的显示元件的温度特性一致，在每个规定的温度(例如每10℃)进行微调。具体的说，调整时的温度如果只是常温，就根据该伽马校正数据通过试验求出的液晶的显示元件的温度特性，在每个规定的温度进行微调。另外，调整时的温度如果有最低温度、常温及最高温度等3种时，通过内插它们的伽马校正数据，从而在每个规定的温度进行微调。此外，向非易失性存储器5保存伽马校正数据，不仅可以在调整完毕时进行，而且还可以每当从外部输入新的伽马校正数据时进行。
[0021]
调整伽马校正设定电压VI1～VIm以后，使用非易失性存储器5保存伽马校正数据。但是这时，伽马校正数据输出电路11的控制电路22，在规定的周期，控制温度检出电路23，进行温度检出，从非易失性存储器5取出与检出的温度对应的每个规定的温度的伽马校正数据，发送给接口电路21。该伽马校正数据，由接口电路21向寄存器121～12m输出，被D/A变换器131～13m变换成模拟电压，通过缓冲器141～14m做媒介，作为伽马校正设定电压VI1～VIm输出。在这里，温度检出的规定周期是任意的，但是为了每一个画面或每几个画面更新伽马校正设定电压VI1～VIm，所以最好是与显示屏4显示1个画面的周期(例如大约为16mS)同步的周期。
[0022]
另外，该控制电路22，如果将与温度对应的伽马校正数据都存取到非易失性存储器5中，就能够进行高速控制。但是将基准的(例如常温的)伽马校正数据和与来自它的温度对应的差分的数据，作为与温度对应的伽马校正数据都存取，还能够合成它们后输出。
[0023]
这样，液晶显示装置1能够按照检出的温度，进行伽马校正，能够在广大的范围内进行良好的图象显示。
[0024]
接着，具体讲述温度检出电路23的结构和功能动作。温度检出电路23包含：电源VCC侧的恒电流源24；电流能力是恒电流源24的N倍的电源VCC侧的恒电流源25；切换温度传感器6和恒电流源24或恒电流源25的连接的开关26；将温度传感器6产生的电压放大的放大器27；将放大器27的输出变换成数字值的A/D变换器(ADC)28。从恒电流源24的电流流入温度传感器6时，与其发射极·基极之间产生的电压对应的上述数字值，减去恒电流源25的电流流入温度传感器6时，与其发射极·基极之间产生的电压对应的数字值，因为不是本发明的主要内容，所以不予详述，但该值(温度检出数据)成为A×(KT/q)×ln(N)。在这里，K是玻尔兹曼常数，T是绝对温度，q是电子的单位电荷。另外，A是放大器27的放大倍数。这样，能够在控制电路22中，进行上述减法运算，根据其结果的温度检出数据，导出温度(T)，进行温度检出。此外，使用在这里讲述的温度传感器6及温度检出电路23后，能够进行高精度的温度检出。但是毫无疑问，温度检出并不局限于上述方式。
[0025]
此外，如果D/A变换器(DAC)131～13m的电流输出能力足够大，还能够省略缓冲器141～14m。
[0026]
另外，本发明并不局限于上述的实施方式，可以在《权利要求书》记述的条款的范围内，进行各种设计变更。例如，在本实施方式中，讲述了液晶显示装置1。但本发明的伽马校正电路及显示装置并不局限于此，还可以应用于需要伽马校正的显示装置(例如有机EL显示装置)。

Claims (12)

1、一种伽马校正电路，按照显示元件的外加电压与亮度之间的非线性的相互关系，为了修正图象电压而输出伽马校正设定电压，
所述伽马校正电路，具备：
按照检出的温度，输出多个伽马校正数据的伽马校正数据输出电路；
分别输入并保持多个伽马校正数据的多个寄存器；以及
将多个寄存器的数据分别变换成模拟电压后，输出伽马校正设定电压的多个D/A变换器。
2、如权利要求1所述的伽马校正电路，其特征在于：
所述伽马校正设定电压，通过缓冲器后输出。
3、如权利要求1或2所述的伽马校正电路，其特征在于：
伽马校正数据输出电路，在调整伽马校正设定电压时，输出从外部输入的伽马校正数据；在调整伽马校正设定电压后，从非易失性存储器中取出与检出的温度对应的伽马校正数据后输出。
4、如权利要求3所述的伽马校正电路，其特征在于：
伽马校正数据输出电路，在调整伽马校正设定电压后，从非易失性存储器中取出与检出的温度对应的每个规定的温度的伽马校正数据后输出。
5、如权利要求4所述的伽马校正电路，其特征在于：
所述每个规定的温度的伽马校正数据，是每10℃的伽马校正数据。
6、如权利要求4或5所述的伽马校正电路，其特征在于：所述每个规定的温度的伽马校正数据，与根据常温的伽马校正数据，通过试验求出的显示元件的温度特性相吻合。
7、如权利要求4或5所述的伽马校正电路，其特征在于：
所述每个规定的温度的伽马校正数据，通过内插3个温度的伽马校正数据后获得。
8、如权利要求3～7任一项所述的伽马校正电路，其特征在于：
所述与温度对应的伽马校正数据，全部从非易失性存储器中取出。
9、如权利要求3～7任一项所述的伽马校正电路，其特征在于：
所述与温度对应的伽马校正数据，通过将一个伽马校正数据和与自它起的温度相对应的差分的数据合成后获得。
10、如权利要求1～9任一项所述的伽马校正电路，其特征在于：
温度的检出，与显示屏显示一个画面的周期同步地进行。
11、一种显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1～10任一项所述的伽马校正电路；
输入图象数据，选择与其对应的伽马校正设定电压或它们的插补电压后，输出修正过的图象电压的显示屏驱动器；
具有被外加了来自显示屏驱动器的修正过的图象电压的显示元件的显示屏；
保存多个伽马校正数据的非易失性存储器；以及
生成与温度对应的电信号后，输出到伽马校正电路的温度传感器。
12、如权利要求11所述的显示装置，其特征在于：
显示装置是液晶显示装置。
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