TWI838051B - 伽瑪調節模塊、顯示驅動晶片、顯示裝置以及資訊處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明主要揭示一種伽瑪調節模塊，係應用於一顯示驅動晶片之中，且包括：一類比運算單元以及一數位運算單元，其中，依據外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據，該類比運算單元產生對應的一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓，且該數位運算單元用以對應的一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值。最終，一數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而生成並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。

Description

伽瑪調節模塊、顯示驅動晶片、顯示裝置以及資訊處理裝置

本發明係關於顯示技術的有關領域，尤指一種白平衡校正方法。

圖1為習知的一種平面顯示裝置的方塊圖。如圖1所示，習知的平面顯示裝置1a主要包括：一顯示面板11a(如OLED面板或LED面板)以及至少一個顯示驅動晶片12a。熟悉顯示器之設計與製造的電子工程師都知道，人眼對亮度的響應不是一個線性的比例關係，更具體的說，人眼對低亮度的分辨能力會强於高亮度。因此，爲了人眼可以正確、靈敏地感受該顯示面板11a所顯示的圖像的灰階變化，現有技術係在該顯示驅動晶片12a增設一個伽馬校正模塊121a。

圖2為圖1所示之伽馬調節模塊121a的方塊圖。如圖2所示，該伽馬調節模塊121a包括一伽瑪變換單元1211a以及一伽瑪電壓產生單元1212a，其中該伽瑪變換單元1211a為利用一程式語言編輯成一智慧財產(Intellectual property, IP)文件並燒寫在該顯示驅動晶片12a的一記憶體內。另一方面，該伽瑪電壓產生單元1212a則為一實體電路，例如中國專利公開號CN110379396A揭示了所述伽瑪電壓產生單元1212a的實體電路的拓樸結構。

熟悉該顯示驅動晶片12a之設計與製造的電子工程師都知道，該伽瑪變換單元1211a利用下式(1)完成一伽瑪變換處理： ……………………(1)

在上式(1)中，x為歸一化(normalized)的輸入顯示數據，且y為x的函數，可記為y=f(x)。另外，k為顯示器的最大亮度，且 為例如為1.8、2.0、2.2、2.4、或2.6之伽馬設定值。簡單地說，所述伽瑪變換單元1211a具有依據顯示器的亮度閥值所產生的伽瑪曲線。進一步地，由於一個畫素係由R/G/B三個子畫素組成，因此，如圖3所示，會有3條伽瑪曲線。如圖2所示，若Rin、Gin和Bin為輸入R灰階數據、輸入G灰階數據和輸入B灰階數據，則該伽瑪變換單元1211a利用所述伽瑪曲線將Rin、Gin和Bin映射為紅色子畫素灰階值R1、綠色子畫素G1和藍色子畫素B1。最終，該伽瑪電壓產生單元1212a依據R1、G1和B1產生對應的紅色灰階電壓R _GV、綠色灰階電壓R _GV、以及藍色灰階電壓R _GV提供至該顯示驅動晶片12a內部的數位類比轉換器(即，DAC)。

由中國專利公開號CN110379396A的揭示內容可知，所述伽瑪電壓產生單元1212a係利用調節電阻值的方式來產生對應於子畫素灰階值的灰階電壓。實務經驗指出，這種灰階值調控方式不夠靈活，且其灰階值的調節精度受限於電阻的數量和電阻數值。因此，現有技術存在缺陷有待改善。

由上述說明可知，本領域亟需一種新式的伽瑪調節模塊。

本發明之主要目的在於提供一種伽瑪調節模塊，係應用於一顯示驅動晶片之中，且包括：一類比運算單元以及一數位運算單元，其中，依據外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據，該類比運算單元產生對應的一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓，且該數位運算單元用以對應的一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值。最終，一數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而生成並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。

由前述說明可知，本發明利用第一數位值、第二數位值與第三數位值調節紅色子畫素伽瑪電壓、綠色子畫素伽瑪電壓和藍色子畫素伽瑪電壓，因此對於伽瑪電壓的調節精度不會受到實體電阻的數量和電阻數值的限制，具有充分的伽瑪電壓調節靈活性。

為達成上述目的，本發明提出所述伽瑪調節模塊的一實施例，其係應用於一顯示驅動晶片之中，且包括： 一類比運算單元，係利用一紅色子畫素伽瑪曲線、一藍色子畫素伽瑪曲線和一綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據映射為一第一紅色子畫素灰階數據、一第一綠色子畫素灰階數據和一第一藍色子畫素灰階數據，並進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓；以及 一數位運算單元，係利用一第一灰階值-索引值映射曲線、一第二灰階值-索引值映射曲線和一第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為一第一索引值、一第二索引值與一第三索引值，並進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值； 其中，該類比運算單元和該數位運算單元在該數位運算單元同時耦接至一數位類比轉換單元，使該數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而產生並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。

在一實施例中，該類比運算單元包括： 一伽瑪變換單元，係利用所述紅色子畫素伽瑪曲線、所述藍色子畫素伽瑪曲線和所述綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據；以及 一伽瑪電壓產生單元，耦接該伽瑪變換單元，用以進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生所述紅色子畫素伽瑪電壓、所述綠色子畫素伽瑪電壓與所述藍色子畫素伽瑪電壓。

在一實施例中，該數位運算單元包括： 一索引值產生單元，用以利用所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線和所述第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為所述第一索引值、所述第二索引值與所述第三索引值； 一數位值提供單元，耦接該索引值產生單元，用以進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生並提供所述第一數位值、所述第二數位值與所述第三數位值至該數位類比轉換單元。

在一實施例中，該數位運算單元更包括： 一記憶單元，包括一第一記憶區塊與一第二記憶區塊； 其中，一最高顯示亮度值(Display brightness value, DBV)和一最低顯示亮度值之間為一顯示亮度調節區段，且在該顯示亮度調節區段進一步設定有K個區間亮度值，K為正整數； 其中，該K-2個區間亮度值、該最高顯示亮度值和該最低顯示亮度值組成K個顯示亮度值，K/2個顯示亮度值具有奇數序號，K/2個顯示亮度值具有偶數序號，該第一記憶區塊12M1儲存有對應具奇數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第一配置數據，且該第二記憶區塊12M2儲存有對應具偶數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第二配置數據，P為正整數。

在一實施例中，在用戶設定的一當前顯示亮度值落在第j個顯示亮度值和第j-1個顯示亮度值之間的時候，該索引值產生單元自該記憶單元讀出對應該第j個顯示亮度值的一組所述第一配置數據以及對應該第j-1個顯示亮度值的一組所述第二配置數據，進而透過對該第一配置數據和該第二配置數據執行一線性插值運算從而獲得對應該顯示亮度值的一當前配置數據，最終依據該當前配置數據生成所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線以及所述第三灰階值-索引值映射曲線；j為正整數。

在一實施例中，執行該線性插值運算之前，該索引值產生單元對該第一配置數據和該第二配置數據執行一並-串轉換操作，使該第一配置數據和該第二配置數據以串行數據的形式經過所述線性插值運算而成為一串行數據，最終該索引值產生單元對該串行數據執行一串-並轉換操作以生成所述當前配置數據。

並且，本發明同時提供一種顯示驅動晶片的一實施例，其特徵在於，包含一伽瑪調節模塊，且該伽瑪調節模塊包括： 一類比運算單元，係利用一紅色子畫素伽瑪曲線、一藍色子畫素伽瑪曲線和一綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據映射為一第一紅色子畫素灰階數據、一第一綠色子畫素灰階數據和一第一藍色子畫素灰階數據，並進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓；以及 一數位運算單元，係利用一第一灰階值-索引值映射曲線、一第二灰階值-索引值映射曲線和一第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為一第一索引值、一第二索引值與一第三索引值，並進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值； 其中，該類比運算單元和該數位運算單元在該數位運算單元同時耦接至一數位類比轉換單元，使該數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而產生並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。

在一實施例中，該類比運算單元包括： 一伽瑪變換單元，係利用所述紅色子畫素伽瑪曲線、所述藍色子畫素伽瑪曲線和所述綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據；以及 一伽瑪電壓產生單元，耦接該伽瑪變換單元，用以進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生所述紅色子畫素伽瑪電壓、所述綠色子畫素伽瑪電壓與所述藍色子畫素伽瑪電壓。

在一實施例中，該數位運算單元包括： 一索引值產生單元，用以利用所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線和所述第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為所述第一索引值、所述第二索引值與所述第三索引值； 一數位值提供單元，耦接該索引值產生單元，用以進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生並提供所述第一數位值、所述第二數位值與所述第三數位值至該數位類比轉換單元。

在一實施例中，該數位運算單元更包括： 一記憶單元，包括一第一記憶區塊與一第二記憶區塊； 其中，一最高顯示亮度值(Display brightness value, DBV)和一最低顯示亮度值之間為一顯示亮度調節區段，且在該顯示亮度調節區段進一步設定有K個區間亮度值，K為正整數； 其中，該K-2個區間亮度值、該最高顯示亮度值和該最低顯示亮度值組成K個顯示亮度值，K/2個顯示亮度值具有奇數序號，K/2個顯示亮度值具有偶數序號，該第一記憶區塊12M1儲存有對應具奇數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第一配置數據，且該第二記憶區塊12M2儲存有對應具偶數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第二配置數據，P為正整數。

在一實施例中，在用戶設定的一當前顯示亮度值落在第j個顯示亮度值和第j-1個顯示亮度值之間的時候，該索引值產生單元自該記憶單元讀出對應該第j個顯示亮度值的一組所述第一配置數據以及對應該第j-1個顯示亮度值的一組所述第二配置數據，進而透過對該第一配置數據和該第二配置數據執行一線性插值運算從而獲得對應該顯示亮度值的一當前配置數據，最終依據該當前配置數據生成所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線以及所述第三灰階值-索引值映射曲線；j為正整數。

在一實施例中，執行該線性插值運算之前，該索引值產生單元對該第一配置數據和該第二配置數據執行一並-串轉換操作，使該第一配置數據和該第二配置數據以串行數據的形式經過所述線性插值運算而成為一串行數據，最終該索引值產生單元對該串行數據執行一串-並轉換操作以生成所述當前配置數據。

進一步地，本發明還提出一種顯示裝置的一實施例，其包括一顯示面板以及至少一個顯示驅動晶片，其特徵在於，該顯示驅動晶片包含如前所述本發明之伽瑪調節模塊。

此外，本發明還提出一種資訊處理裝置，其包含一顯示裝置，並且，其特徵在於，該顯示裝置包括一顯示面板以及至少一個如前所述本發明之顯示驅動晶片。在一實施例中，該資訊處理裝置為選自於由智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦、一體式電腦、筆記型電腦、自動櫃員機、車載娛樂裝置、和視訊式門口機所組成群組之中的一種電子裝置。

為使  貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵、目的、與其優點，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

圖4為具有本發明之一種伽瑪調節模塊的一平面顯示裝置的方塊圖，且圖5為本發明之一種伽瑪調節模塊121的方塊圖。如圖4所示，該平面顯示裝置1包括：一顯示面板11(如OLED面板、LCD面板或LED面板)以及至少一個顯示驅動晶片12，且該顯示驅動晶片12包含本發明之一種伽瑪調節模塊121。進一步地，如圖5所示，本發明之伽瑪調節模塊121包括：一類比運算單元12C1以及一數位運算單元12C2。具體地，本發明之技術方案為：依據外部輸入的一紅色子畫素灰階數據Rin、一綠色子畫素灰階數據Gin和一藍色子畫素灰階數據Bin，該類比運算單元12C1產生對應的一紅色子畫素伽瑪電壓R _GV、一綠色子畫素伽瑪電壓G _GV與一藍色子畫素伽瑪電壓B _GV，且該數位運算單元12C2用以對應的一第一數位值DV1、一第二數位值DV2與一第三數位值DV3。最終，在該顯示驅動晶片12之中，複數個驅動單元耦接該顯示驅動晶片12的複數個通道，且一數位類比轉換單元122耦接該複數個驅動單元、該類比運算單元12C1以及該數位運算單元12C2，從而該數位類比轉換單元122依據該紅色子畫素伽瑪電壓R _GV、該綠色子畫素伽瑪電壓G _GV、該藍色子畫素伽瑪電壓B _GV、該第一數位值DV1、該第二數位值DV2與該第三數位值DV3而生成並輸出一紅色子畫素驅動電壓Vo_R、一綠色子畫素驅動電壓Vo_G與一藍色子畫素驅動電壓Vo_B。

簡單地說，本發明利用該第一數位值、第二數位值該與該第三數位值調節所述紅色子畫素伽瑪電壓R_GV、所述綠色子畫素伽瑪電壓G_GV和所述藍色子畫素伽瑪電壓B_GV，因此對於伽瑪電壓的調節精度不會受到實體電阻的數量和電阻數值的限制，具有充分的伽瑪電壓調節靈活性。

如圖5所示，該類比運算單元12C1包括一伽瑪變換單元1211與一伽瑪電壓產生單元1212，其中，該伽瑪變換單元1211係利用一紅色子畫素伽瑪曲線、一藍色子畫素伽瑪曲線和一綠色子畫素伽瑪曲線(如圖3所示)將外部輸入的一紅色子畫素灰階數據Rin、一綠色子畫素灰階數據Gin和一藍色子畫素灰階數據Bin映射為一第一紅色子畫素灰階數據R1、一第一綠色子畫素灰階數據R2和一第一藍色子畫素灰階數據R3。並且，該伽瑪電壓產生單元1212耦接該伽瑪變換單元1211，用以依據該第一紅色子畫素灰階數據R1、該第一綠色子畫素灰階數據G1和該第一藍色子畫素灰階數據B1分別產生一紅色子畫素伽瑪電壓R_GV、一綠色子畫素伽瑪電壓G_GV與一藍色子畫素伽瑪電壓B_GV傳送至該數位類比轉換單元122。

另一方面，該數位運算單元12C2包括：一索引值產生單元1213、一數位值提供單元1214以及一記憶單元1215，其中，該索引值產生單元1213係利用一第一灰階值-索引值映射曲線、一第二灰階值-索引值映射曲線和一第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據Rin、所述綠色子畫素灰階數據Gin和所述藍色子畫素灰階數據Bin映射為一第一索引值In_R、一第二索引值In_G與一第三索引值In_B。

圖6為二條灰階值-索引值映射曲線的示圖。正常的情況下，每一個顯示亮度值(Display brightness value, DBV)需有與其對應的一條灰階值-索引值映射曲線。如圖6所示，最高顯示亮度值DBV_high和最低顯示亮度值DBV_low各對應一條灰階值-索引值映射曲線。因此，可以推知，在一固定顯示亮度值(如：用戶設定的DBV)下，會有三條灰階值-索引值映射曲線分別用以將外部輸入的一紅色子畫素灰階數據Rin、一綠色子畫素灰階數據Gin和一藍色子畫素灰階數據Bin分別映射為一第一索引值In _R、一第二索引值In _G與一第三索引值In _B。

具體地，所述第一灰階值-索引值映射曲線係依據25個紅色子畫素灰階綁點以及其對應的25個索引值(Index)繪製而成，所述第二灰階值-索引值映射曲線係依據25個綠色子畫素灰階綁點以及其對應的25個索引值(Index)繪製而成，且所述第三灰階值-索引值映射曲線係依據25個藍色子畫素灰階綁點以及其對應的25個索引值繪製而成。受限於該顯示驅動晶片12的記憶體的空間大小，不可能將每一個DBV值所對應的灰階值-索引值映射曲線之25個灰階綁點與25個索引值都儲存在記憶體之中。因此，較佳的方案是將一部份的灰階綁點和索引值儲存在記憶體之中，再配合使用線性差值運算來生成所需要用到的灰階值-索引值映射曲線。

依據本發明之設計，係先界定介於一最高顯示亮度值(Display brightness value, DBV)和一最低顯示亮度值之間的一顯示亮度調節區段，並接著在該顯示亮度調節區段內進一步設定K個區間亮度值，K為正整數。圖7為一最高顯示亮度值、一最低顯示亮度值和一顯示亮度調節區段的示圖。具體地，如圖7所示，一最高顯示亮度值DBV_high和一最低顯示亮度值DBV_low之間係為一顯示亮度調節區段，且在該顯示亮度調節區段進一步設定有K-2個區間亮度值，K為正整數。如此，該K-2個區間亮度值、該最高顯示亮度值和該最低顯示亮度值組成K個顯示亮度值，即，th_band_9、th_band_8、th_band_7、th_band_6、th_band_5、th_band_4、th_band_3、th_band_2、th_band_1、th_band_0。其中，K/2個顯示亮度值具有奇數序號，且K/2個顯示亮度值具有偶數序號。

圖8為圖5所示之記憶單元1215的方塊圖。可以理解的是，一個顯示亮度值(如：th_band_9=DBV_high)對應有75個子畫素灰階綁點和75個索引值(Index)用以繪製出所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線和所述第三灰階值-索引值映射曲線。基於此需求，本發明在該記憶單元1215內規劃一第一記憶區塊12M1與一第二記憶區塊12M2，其中，該第一記憶區塊12M1儲存有對應具奇數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第一配置數據，例如Mode0_Bd0_dgm_data、Mode0_Bd2_dgm_data、Mode3_Bd4_dgm_data、Mode0_Bd6_dgm_data、Mode0_Bd8_dgm_data。另一方面，該第二記憶區塊12M2儲存有對應有對應具偶數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第二配置數據，例如Mode0_Bd1_dgm_data、Mode0_Bd3_dgm_data、Mode0_Bd5_dgm_data、Mode0_Bd7_dgm_data、Mode0_Bd9_dgm_data。於此，P為顯示模式的數量，例如，顯示裝置1具有一般顯示模式、戶外顯示模式、遊戲顯示模式、劇院顯示模式等4種顯示模式，則P=4。具體地，可示範性地以mode0表示一般顯示模式，且以mode3為劇院顯示模式。更詳細地說明，所述配置數據(如Mode0_Bd5_dgm_data)包含用以繪製出三條灰階值-索引值映射曲線的75個子畫素灰階綁點和75個索引值(Index)。

更詳細地說明，當用戶設定的當前DBV的值等於前述之預設的任一顯示亮度值之時，該索引值產生單元1213可以自該記憶單元1215讀出對應所述配置數據。例如，當前DBV=th_band_2，則自該第一記憶區塊12M1讀出第一配置數據Mode0_Bd2_dgm_data。又例如，當前DBV=th_band_3，則自該第二記憶區塊12M2讀出第二配置數據Mode0_Bd3_dgm_data。

值得說明的是，如圖7所示，在用戶設定的一當前顯示亮度值(即，當前DBV)落在第j個顯示亮度值(如：th_band_6)和第j-1個顯示亮度值(如：th_band_5)之間的時候，該索引值產生單元1213自該記憶單元1215讀出對應該第j個顯示亮度值的一組所述第一配置數據(如：Mode0_Bd6_dgm_data)以及對應該第j-1個顯示亮度值的一組所述第二配置數據(如：Mode0_Bd5_dgm_data)，接著透過對該第一配置數據和該第二配置數據執行一線性插值運算從而獲得對應該顯示亮度值的一當前配置數據(即，th_band_CurDBV)，最終依據該當前配置數據生成所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線以及所述第三灰階值-索引值映射曲線。其中，j為正整數。

在依據用戶當前設定的DBV值而生成所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線以及所述第三灰階值-索引值映射曲線之後，該索引值產生單元1213接著利用所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線和所述第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據Rin、所述綠色子畫素灰階數據Gin和所述藍色子畫素灰階數據Bin映射為一第一索引值In _R、一第二索引值In _G與一第三索引值In _B。繼續地，與該索引值產生單元1213耦接的該數位值提供單元1214進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生並提供一第一數位值DV1、一第二數位值DV2與一第三數位值DV3至該數位類比轉換單元122。在一實施例中，所述數位值提供單元1214為一查找表(Look-up table, LUT)，其儲存有複數個數位值以及對應該複數個數位值的複數個索引值。因此，當該索引值產生單元1213送出第一索引值、第二索引值和第三索引值至該查找表後，該查找表即輸出對應該三個索引值的一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值至該數位類比轉換單元122。最終，該數位類比轉換單元122依據該紅色子畫素伽瑪電壓R _GV、該綠色子畫素伽瑪電壓G _GV、該藍色子畫素伽瑪電壓B _GV、該第一數位值DV1、該第二數位值DV2與該第三數位值DV3而產生並輸出一紅色子畫素驅動電壓Vo_R、一綠色子畫素驅動電壓Vo_G與一藍色子畫素驅動電壓Vo_B。

必須考慮的是，只有預先設置的K個顯示亮度值(即，K個DBV)具有預先儲存在該記憶單元內1215的配置數據，其它用戶設定的DBV的索引值(index)則是利用圖7所示之插值運算獲得。然而，每一個DBV對應75個索引值，如果75個插值同時計算的話，所需要的計算資源係相當巨大，因此難以在所述顯示驅動晶片12的IC設計中實現。為了有效節省計算資源，在執行該線性插值運算之前，該索引值產生單元1213對該第一配置數據(如對應顯示亮度值th_band_6的Mode0_Bd6_dgm_data)和該第二配置數據(如：如對應顯示亮度值th_band_5的Mode0_Bd5_dgm_data)執行一並-串轉換操作，使該第一配置數據和該第二配置數據組合成一第一串行數據；接著，經過所述線性插值運算之後，該第一串行數據被處理為一第二串行數據。最終，該索引值產生單元1213對該第二串行數據執行一串-並轉換操作以生成所述當前配置數據(即，對應當前顯示亮度值th_band_CurDBV的Mode0_BdCurDBV_dgm_data)。

圖9為圖5所示索引值產生單元1213的方塊圖。具體地，如圖5、圖7與圖9所示，該索引值產生單元1213具有一並/串轉換單元1216、一線性插值運算單元1217以及一串/並轉換單元1218。當用戶當前設定的DBV落在第j個顯示亮度值(如：th_band_6)和第j-1個顯示亮度值(如：th_band_5)之間的時候，該索引值產生單元1213先自該記憶單元1215讀出對應該第j個顯示亮度值的一組所述第一配置數據(如：Mode0_Bd6_dgm_data)以及對應該第j-1個顯示亮度值的一組所述第二配置數據(如：Mode0_Bd5_dgm_data)。接著，該索引值產生單元1213啟用其並/串轉換單元1216以對該第一配置數據和該第二配置數據執行一並-串轉換處理從而獲得一第一串行數據，並接著啟用其線性插值運算單元1217以對該第一串行數據執行一線性插值處理以獲得一第二串行數據。最終，該索引值產生單元1213啟用其串/並轉換單元1218以對該第二串行數據一串-並轉換處理從而獲得對應所述當前DBV的一當前配置數據。如圖9與圖7所示，該當前配置數據包含對應75個子畫素灰階綁點的75個索引值(Index)，因此利用該當前配置數據可以繪製出對應該當前DBV的一第一灰階值-索引值映射曲線、一第二灰階值-索引值映射曲線和一第三灰階值-索引值映射曲線。

依前述方式，當DBV變化時，本發明之伽瑪調節模塊121係可以在有效節省計算資源的情況下，於VBP(Vertical Back Porch)期間快速得到所需的75個綁點值。補充說明的是，為了節省計算時間和功耗，本發明利用片選信號(chip section)對該記憶單元1215進行連讀邏輯控制，期間讀地址信號會連續變化，直至將所需的配置數據讀取完畢為止。同時，如圖8所示，本發明係將對應具奇數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第一配置數據儲存在第一記憶區塊12M1，且將對應具偶數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第二配置數據儲存在第二記憶區塊12M2。依此設置，當我們需要讀取兩個band的配置數據時，可一次將其讀取出。因此，相比於傳統方式，本發明之總讀取時間縮減了50%。

此外，還可利用時鐘門控(clock gating)信號控制每一個電路單元的運作，藉此方式有效管理晶片功耗。舉例而言，只有當需要自該記憶單元1215讀出配置數據時，用以門控該記憶單元1215的一記憶體門控信號(memory_clock)才會使能。同樣地，只有當需要執行插值運算時，用以門控該線性插值運算單元1217的一時鐘門控信號才會使能。因此，在導入時鐘門控(clock gating)信號控制每一個電路單元的運作之後，係能夠有效地降低該顯示驅動晶片12的功耗。

值得說明的是，實際運行數據顯示，利用如圖9所示之運算架構進行一當前配置數據(即，包含對應75個子畫素灰階綁點的75個索引值)的插值計算，僅需消耗300個時鐘週期(clk_cycle)。並且，在功耗表現方面，當DBV有變化時，對於利用2400個hsync_cycle控制顯示時間的一當前幀而言，在時鐘門控(clock gating)的控制下，僅有1個hsync_cycle有使能動作，功耗接近於0。另一方面，由於本發明採用如圖9所示之運算架構執行所述線性插值運算，因此可以大幅減少運算電路，從而大幅縮小晶片面積。

如此，上述已完整且清楚地說明本發明之伽瑪調節模塊；並且，經由上述可得知本發明具有下列優點：

(1)本發明揭示一種伽瑪調節模塊，係應用於一顯示驅動晶片之中，且包括：一類比運算單元以及一數位運算單元，其中，依據外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據，該類比運算單元產生對應的一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓，且該數位運算單元用以對應的一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值。最終，一數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而生成並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。由前述說明可知，本發明係利用第一數位值、第二數位值與第三數位值調節紅色子畫素伽瑪電壓、綠色子畫素伽瑪電壓和藍色子畫素伽瑪電壓，因此對於伽瑪電壓的調節精度不會受到實體電阻的數量和電阻數值的限制，具有充分的伽瑪電壓調節靈活性。

(2)並且，本發明同時提供一種顯示驅動晶片，其特徵在於，包含如前所述本發明之伽瑪調節模塊。

(3)進一步地，本發明還提供一種顯示裝置，其包括一顯示面板以及至少一個顯示驅動晶片，其特徵在於，該顯示驅動晶片包含如前所述本發明之伽瑪調節模塊。

(4)本發明還提供一種資訊處理裝置，其包含一顯示裝置，並且，其特徵在於，該顯示裝置包括一顯示面板以及至少一個如前所述本發明之顯示驅動晶片。在一實施例中，該資訊處理裝置為選自於由智慧型電視、智慧型手機、智慧型手錶、平板電腦、一體式電腦、筆記型電腦、自動櫃員機、車載娛樂裝置、和視訊式門口機所組成群組之中的一種電子裝置。

必須加以強調的是，前述本案所揭示者乃為較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請  貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。

1a:平面顯示裝置 11a:顯示面板 12a:顯示驅動晶片 121a:伽馬調節模塊 1211a:伽瑪變換單元 1212a:伽瑪電壓產生單元 1:平面顯示裝置 11:顯示面板 12:顯示驅動晶片 121:伽馬調節模塊 12C1:類比運算單元 12C2:數位運算單元 1211:伽瑪變換單元 1212:伽瑪電壓產生單元 1213:索引值產生單元 1214:數位值提供單元 1215:記憶單元 1216:並/串轉換單元 1217:線性插值運算單元 122:數位類比轉換單元 1218:串/並轉換單元 12M1:第一記憶區塊 12M2:第二記憶區塊

圖1為習知的一種平面顯示器的方塊圖； 圖2為圖1所示之伽馬校正模塊的方塊圖； 圖3為伽瑪曲線的示圖； 圖4為具有本發明之一種伽瑪調節模塊的一平面顯示裝置的方塊圖； 圖5為本發明之一種伽瑪調節模塊的方塊圖； 圖6為二條灰階值-索引值映射曲線的示圖； 圖7為一最高顯示亮度值、一最低顯示亮度值和一顯示亮度調節區段的示圖； 圖8為圖5所示之記憶單元的方塊圖；以及 圖9為圖5所示索引值產生單元的方塊圖。

121:伽馬調節模塊

12C1:類比運算單元

12C2:數位運算單元

1211:伽瑪變換單元

1212:伽瑪電壓產生單元

1213:索引值產生單元

1214:數位值提供單元

1215:記憶單元

122:數位類比轉換單元

Claims (13)

1. 一種伽瑪調節模塊，係應用於一顯示驅動晶片之中，且包括： 一類比運算單元，係利用一紅色子畫素伽瑪曲線、一藍色子畫素伽瑪曲線和一綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據映射為一第一紅色子畫素灰階數據、一第一綠色子畫素灰階數據和一第一藍色子畫素灰階數據，並進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓；以及 一數位運算單元，係利用一第一灰階值-索引值映射曲線、一第二灰階值-索引值映射曲線和一第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為一第一索引值、一第二索引值與一第三索引值，並進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值； 其中，該類比運算單元和該數位運算單元在該數位運算單元同時耦接至一數位類比轉換單元，使該數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而產生並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。
2. 如請求項1所述之伽瑪調節模塊，其中，該類比運算單元包括： 一伽瑪變換單元，係利用所述紅色子畫素伽瑪曲線、所述藍色子畫素伽瑪曲線和所述綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據；以及 一伽瑪電壓產生單元，耦接該伽瑪變換單元，用以進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生所述紅色子畫素伽瑪電壓、所述綠色子畫素伽瑪電壓與所述藍色子畫素伽瑪電壓。
3. 如請求項2所述之伽瑪調節模塊，其中，該數位運算單元包括： 一索引值產生單元，用以利用所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線和所述第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為所述第一索引值、所述第二索引值與所述第三索引值；以及 一數位值提供單元，耦接該索引值產生單元，用以進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生並提供所述第一數位值、所述第二數位值與所述第三數位值至該數位類比轉換單元。
4. 如請求項3所述之伽瑪調節模塊，其中，該數位運算單元更包括： 一記憶單元，包括一第一記憶區塊與一第二記憶區塊； 其中，一最高顯示亮度值(Display brightness value, DBV)和一最低顯示亮度值之間為一顯示亮度調節區段，且在該顯示亮度調節區段進一步設定有K-2個區間亮度值，K為正整數； 其中，該K-2個區間亮度值、該最高顯示亮度值和該最低顯示亮度值組成K個顯示亮度值，K/2個顯示亮度值具有奇數序號，K/2個顯示亮度值具有偶數序號，該第一記憶區塊儲存有對應具奇數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第一配置數據，且該第二記憶區塊儲存有對應具偶數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第二配置數據，P為正整數。
5. 如請求項4所述之伽瑪調節模塊，其中，在用戶設定的一當前顯示亮度值落在第j個顯示亮度值和第j-1個顯示亮度值之間的時候，該索引值產生單元自該記憶單元出對應該第j個顯示亮度值的一組所述第一配置數據以及對應該第j-1個顯示亮度值的一組所述第二配置數據，進而透過對該第一配置數據和該第二配置數據執行一線性插值運算從而獲得對應該顯示亮度值的一當前配置數據，最終依據該當前配置數據生成所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線以及所述第三灰階值-索引值映射曲線；j為正整數。
6. 如請求項5所述之伽瑪調節模塊，其中，執行該線性插值運算之前，該索引值產生單元對該第一配置數據和該第二配置數據執行一並-串轉換操作，使該第一配置數據和該第二配置數據以串行數據的形式經過所述線性插值運算而成為一串行數據，最終該索引值產生單元對該串行數據執行一串-並轉換操作以生成所述當前配置數據。
7. 一種顯示驅動晶片，其特徵在於，包含一伽瑪調節模塊，且該伽瑪調節模塊包括： 一類比運算單元，係利用一紅色子畫素伽瑪曲線、一藍色子畫素伽瑪曲線和一綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的一紅色子畫素灰階數據、一綠色子畫素灰階數據和一藍色子畫素灰階數據映射為一第一紅色子畫素灰階數據、一第一綠色子畫素灰階數據和一第一藍色子畫素灰階數據，並進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生一紅色子畫素伽瑪電壓、一綠色子畫素伽瑪電壓與一藍色子畫素伽瑪電壓；以及 一數位運算單元，係利用一第一灰階值-索引值映射曲線、一第二灰階值-索引值映射曲線和一第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為一第一索引值、一第二索引值與一第三索引值，並進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生一第一數位值、一第二數位值與一第三數位值； 其中，該類比運算單元和該數位運算單元在該數位運算單元同時耦接至一數位類比轉換單元，使該數位類比轉換單元依據該紅色子畫素伽瑪電壓、該綠色子畫素伽瑪電壓、該藍色子畫素伽瑪電壓、該第一數位值、該第二數位值與該第三數位值而產生並輸出一紅色子畫素驅動電壓、一綠色子畫素驅動電壓與一藍色子畫素驅動電壓。
8. 如請求項7所述之顯示驅動晶片，其中，該類比運算單元包括： 一伽瑪變換單元，係利用所述紅色子畫素伽瑪曲線、所述藍色子畫素伽瑪曲線和所述綠色子畫素伽瑪曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據；以及 一伽瑪電壓產生單元，耦接該伽瑪變換單元，用以進一步地依據該第一紅色子畫素灰階數據、該第一綠色子畫素灰階數據和該第一藍色子畫素灰階數據分別產生所述紅色子畫素伽瑪電壓、所述綠色子畫素伽瑪電壓與所述藍色子畫素伽瑪電壓。
9. 如請求項8所述之顯示驅動晶片，其中，該數位運算單元包括： 一索引值產生單元，用以利用所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線和所述第三灰階值-索引值映射曲線將外部輸入的所述紅色子畫素灰階數據、所述綠色子畫素灰階數據和所述藍色子畫素灰階數據映射為所述第一索引值、所述第二索引值與所述第三索引值；以及 一數位值提供單元，耦接該索引值產生單元，用以進一步地依據該第一索引值、該第二索引值與該第三索引值產生並提供所述第一數位值、所述第二數位值與所述第三數位值至該數位類比轉換單元。
10. 如請求項9所述之顯示驅動晶片，其中，該數位運算單元更包括： 一記憶單元，包括一第一記憶區塊與一第二記憶區塊； 其中，一最高顯示亮度值(Display brightness value, DBV)和一最低顯示亮度值之間為一顯示亮度調節區段，且在該顯示亮度調節區段進一步設定有K-2個區間亮度值，K為正整數； 其中，該K-2個區間亮度值、該最高顯示亮度值和該最低顯示亮度值組成K個顯示亮度值，K/2個顯示亮度值具有奇數序號，K/2個顯示亮度值具有偶數序號，該第一記憶區塊儲存有對應具奇數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第一配置數據，且該第二記憶區塊儲存有對應具偶數序號的K/2個所述顯示亮度值的P(K/2)組第二配置數據，P為正整數。
11. 如請求項10所述之顯示驅動晶片，其中，在用戶設定的一當前顯示亮度值落在第j個顯示亮度值和第j-1個顯示亮度值之間的時候，該索引值產生單元自該記憶單元讀出對應該第j個顯示亮度值的一組所述第一配置數據以及對應該第j-1個顯示亮度值的一組所述第二配置數據，進而透過對該第一配置數據和該第二配置數據執行一線性插值運算從而獲得對應該顯示亮度值的一當前配置數據，最終依據該當前配置數據生成所述第一灰階值-索引值映射曲線、所述第二灰階值-索引值映射曲線以及所述第三灰階值-索引值映射曲線；j為正整數。
12. 一種顯示裝置，包括一顯示面板以及至少一個顯示驅動晶片，其特徵在於，該顯示驅動晶片包含如請求項1至請求項6之中任一項所述之伽瑪調節模塊。
13. 一種資訊處理裝置，包含一顯示裝置，其特徵在於，該顯示裝置包括一顯示面板以及至少一個如包含請求項7至請求項11之中任一項所述之顯示驅動晶片。

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