专利名称：一种显示色彩亮度的调节装置及显示器件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液晶显示技术，尤其涉及一种显示色彩亮度的调节装置及显示器件。
技术背景 随着液晶平板显示技术的成熟与普及，人们对液晶显示质量的要求越来越高。如何使人眼的视觉效果达到最佳，成为越来越多液晶面板厂家所热衷的技术研究领域。首先，来了解一下人眼的视觉特性。图I为人眼对光线的变化曲线示意图。如图I所示，横坐标为入射光线亮度，纵坐标为人眼视觉特性。从图I中可以看出，入射光线亮度从全黑到有一点亮度时，人眼就觉得够亮了 ；然后，随着入射光线亮度继续加强，到了很强的时候，人眼的反应却变得非常迟钝，入射光线亮度再进一步加强，人眼也不会觉得亮了很多。人眼对光线变化的这条反应曲线可以称为人眼的伽玛(Ga_a)曲线。严格来讲，人眼的Ga_a曲线并不是单一的指数幂关系，而是由不同亮度下的多个幂值数组成，可以用公式⑴进行表达Y = X"a (I)其中，Y表示人眼反应，X表示环境亮度，a表示指数幂。这里，a的取值满足以下关系
a2< as< Ia4<a,<
_ ■
■ ■
■ ■
■ ■
■ ■
■ ■an< an_j< 3-11-2
0<an< an_io正是由于人眼如此的视觉特性，显示设备在显示过程中，就需要对显示色彩的亮度进行调节，从而能够使人眼看到最佳的显示效果。要想得到色彩的亮度与人眼的线性响应关系，就需要显示设备采用图2所示的Ga_a曲线调节色彩的亮度。由于人眼的Ga_a曲线的幂指数a是一个不断变化的值，所以显示设备采用的Gamma曲线的幂指数b也应该是不断变化的值，可以采用公式(2)进行表达Z = Wb(2)其中，Z表示透过率，即色彩的亮度，W表示灰阶，b表示指数幂。这里，b的取值满足以下关系1< bi< hi b2< b.K b4
bn-2< b,,_i< bribn ] < b,.< 00。由于人眼的视觉特性与周围环境的亮度有着非线性的关系。因此，目前，改善液晶显示质量的较为传统的解决方案多是在驱动(Driver)集成电路(IC, IntegratedCircuit)中进行Gamma校正。具体地，在印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)上焊接一组电阻，来调节Ga_a电压,从而能对由Driver IC中视频信号所输出图像的显示色彩进行亮度调节。这种方法虽然能够在一定程度上满足人眼的视觉要求，但是该方法只能提供一种单一亮度下的Gamma曲线。即无论周围环境的亮度是否发生变化，液晶显示设备只能采用固定的Gamma曲线进行亮度调节，如此，当周围环境的亮度改变时，便无法满足人眼在不同亮度下对Ga_a曲线的要求，从而会影响到人眼的视觉效果。另外，还有一种解决方案是采用可编程伽玛校正缓冲电路(Pga_a)芯片的方式。Pga_aS片是随着存储技术的发展而产生出来的新技术。与传统的解决方案的区别在于采用PGa_a芯片的方式利用存储器存储几组Ga_a数据控制芯片中Ga_a电阻的开关状态，来调节Ga_a电阻的大小,从而来调节Ga_a电压的大小,进而达到调节亮度的目的。这种方法虽然能够利用芯片内部存储的几组Ga_a数据，来调节Ga_a电压的大小，从而实现亮度的调节，但是，该方法依然不能够依据实际周围环境的亮度，进行亮度的调节。换句话说，当周围环境的亮度发生改变时，该方法依然无法满足人眼在不同亮度下对Gamma曲线的要求，依然会影响到人眼的视觉效果。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种显示色彩亮度的调节装置及显示器件，能依据周围环境亮度的变化，有效地动态调节显示色彩的亮度。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种显示色彩亮度的调节装置，该调节装置包括光电传感器、模数转换器、伽马电压产生单元、以及驱动集成电路；其中，所述光电传感器为将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给所述模数转换器的光电传感器；所述模数转换器为将收到的所述光电传感器发送的电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给伽玛电压产生单元的模数转换器；所述伽玛电压产生单元为在预先存储的伽玛数据组中选择收到的所述模数转换器发送的数字信号对应的伽玛数据，并根据选择的伽玛数据，调节自身内部的伽玛电阻值，产生相应的伽玛电压，将产生的伽玛电压发送给所述驱动集成电路的伽玛电压产生单元；所述驱动集成电路为根据视频信号及所述伽玛电压产生单元发送的所述伽玛电压对应的伽玛曲线，调节显示色彩的亮度的驱动集成电路。其中，所述伽玛电压产生单元进一步包括时序控制器及可编程伽玛校正缓冲电路芯片；其中，所述时序控制器为在预先存储的伽玛数据组中选择收到的所述模数转换器发送的数字信号对应的伽玛数据，并将选择的伽玛数据发送给可编程伽玛校正缓冲电路芯片的时序控制器；所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片为根据所述时序控制器发送的选择的伽玛数据调节自身内部的伽玛电阻值，产生相应的伽玛电压，并将产生的伽玛电压发送给所述驱动集成电路的可编程伽玛校正缓冲电路芯片。其中，该调节装置进一步包括存储伽玛数据组的存储单元。其中，所述存储单元集成在所述时序控制器中或集成在所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片中。 其中，所述伽玛电压产生单元进一步包括数据选择器及可编程伽玛校正缓冲电路芯片，所述数据选择器集成在所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片中；所述数据选择器为在预先存储的伽玛数据组中选择收到的所述模数转换器发送的数字信号对应的伽玛数据，并根据选择的伽玛数据，调节所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片的伽玛电阻值，产生相应的伽玛电压的数据选择器；所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片为将产生的伽玛电压发送给所述驱动集成电路的可编程伽玛校正缓冲电路芯片。其中，该调节装置进一步包括存储伽玛数据组的存储单元。 其中，所述存储单元集成在所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片中。一种显示器件，包括如上述任一项所述的显示色彩亮度的调节装置。本实用新型提供的显示色彩亮度的调节装置及显示器件，包括光电传感器、模数转换器、Gamma电压产生单元、以及Drive IC ;其中，光电传感器将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给模数转换器；模数转换器收到光电传感器发送的电信号后，将电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给Ga_a电压产生单元；Ga_a电压产生单元收到模数转换器发送的数字信号后，在预先存储的Ga_a数据组中选择所述数字信号对应的Gamma数据,根据选择的Gamma数据,调节自身内部的Gamma电阻值，产生相应的Gamma电压，并将产生的Gamma电压发送给Drive IC ；Drive IC收到Gamma电压产生单元发送的Ga_a电压后,根据视频信号及所述Ga_a电压对应的Ga_a曲线，调节显示色彩的亮度，如此，能依据周围环境亮度的变化，动态调节Ga_a曲线,从而有效地动态了调节显示色彩的亮度。
图I为人眼对光线的变化曲线示意图；图2为显示设备调节色彩所采用的Gamma曲线示意图；图3为本实用新型显示色彩亮度的调节装置结构示意图；图4为实施例显示色彩亮度的调节装置结构示意图。附图标记说明31—光电传感器；32—模数转换器；33—Gamma电压产生单元；34—Drive IC ；331—时序控制器(TCON, Timer CONtrol register) ；332—PGamma 芯片。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。本实用新型显示色彩亮度的调节装置，如图3所示，该调节装置包括光电传感器31、模数转换器32、Gamma电压产生单元33、以及Drive IC 34 ;其中，光电传感器31，与模数转换器32连接，用于将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给模数转换器32 ；模数转换器32，与Ga_a电压产生单元33连接，用于收到光电传感器31发送的电信号后，将电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给Ga_a电压产生单元33 ；Gamma电压产生单元33,与Drive IC 34连接,用于收到模数转换器32发送的数 字信号后，在预先存储的Gamma数据组中选择所述数字信号对应的Gamma数据，根据选择的Gamma数据,调节自身内部的Ga_a电阻值,产生相应的Ga_a电压,并将产生的Ga_a电压发送给 Drive IC 34 ；Drive IC 34,与Gamma电压产生单元33连接,用于收到Gamma电压产生单元33发送的Ga_a电压后,根据视频信号及所述Ga_a电压对应的Ga_a曲线,调节由Driver IC中视频信号所输出图像的显示色彩的亮度。其中，所述光电传感器31可以为现有的能实现光信号转换成电信号的任意一种光电传感器。所述外界环境是指本实用新型提供的显示色彩亮度的调节装置所处的周围环境。所述模数转换器32可以为现有的能实现模拟信号转换成数字信号的任意一种模数转换器。这里，所述电信号即为模拟信号。所述Gamma电压产生单元33还可以进一步包括TC0N及PGamma芯片；其中，TC0N，与PGamma芯片连接，用于收到模数转换器32发送的数字信号后，在预先存储的Ga_a数据组中选择所述数字信号对应的Ga_a数据,并将选择的Ga_a数据发送给PGamma 芯片；PGamma芯片，与TCON连接,用于收到TCON发送的选择的Gamma数据后,根据选择的Ga_a数据调节自身内部的Ga_a电阻值,产生相应的Ga_a电压,并将产生的Ga_a电压发送给Drive IC 34。或者，所述Gamma电压产生单元33可以进一步包括数据选择器及PGamma芯片，所述数据选择器集成在所述PGa_a芯片中；数据选择器，用于收到模数转换器32发送的数字信号后，在预先存储的Ga_a数据组中选择所述数字信号对应的Gamma数据，并根据选择的Gamma数据,调节所述PGamma芯片的Ga_a电阻值,产生相应的Ga_a电压；PGamma芯片,用于将产生的Gamma电压发送给Drive IC 34。该调节装置还可以进一步包括存储单元，用于存储6&_&数据组。其中，在实际应用时，所述存储单元可以集成在所述Ga_a电压产生单元33中，更具体地，可以集成在Gamma电压产生单元33的TCON中，在这种情况下，所述TCON收到模数转换器32发送的数字信号后，直接从所述存储单元中调用选择的Ga_a数据即可。或者，所述存储单元还可以集成在所述Gamma电压产生单元33的PGamma芯片中，如此，一方面可节省PCB中芯片所占据的面积，方便布局，另一方面还可节省生产成本。或者，可以单独设立所述存储单元。这里，优选地，可以将所述存储单元可以集成在所述PGa_a芯片中。下面结合实施例对本实用新型再作进一步详细的描述。本实施例显示色彩亮度的调节装置，如图4所示，包括光电传感器31、模数转换器32、Gamma电压产生单元33、以及Drive IC 34 ;所述Gamma电压产生单元33还可以进一步包括TC0N 331及PGamma芯片332 ;其中，光电传感器31将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给模数转换器32 ;模数转换器32收到光电传感器31发送的电信号后，将电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给TCON 331 ；TC0N331收到模数转换器32发送的数字信号后，在预先存储的Gamma数据组中选择所述数字信号对应的Gamma数据，并将·选择的Gamma数据发送给PGamma芯片332 ；PGamma芯片332收到TCON 331发送的选择的Ga_a数据后,调节自身内部的Ga_a电阻值,产生相应的Ga_a电压,并将产生的Ga_a电压发送给Drive IC 34 ；Drive IC 34收到PGamma芯片332发送的Gamma电压后,根据视频信号及所述Ga_a电压对应的Ga_a曲线,调节显示色彩的亮度。在实际应用时，该调节装置还可以进一步包括存储单元，用于存储Ga_a数据组。这里，所述Ga_a数据组中的Ga_a数据表示PGa_a芯片332中的Ga_a电阻代码，换句话说，所述PGamma芯片332可以根据所述Ga_a数据组中的每个Ga_a数据,可以控制自身每个Ga_a电阻的开关状态。其中，需要预先设置所述Ga_a数据组中的Ga_a数据，在设置时，需要依据人眼的视觉特性，在不同的亮度下制定不同幂指数的Ga_a曲线，将不同幂指数的Gamma曲线转换成对应的Gamma电压,根据不同的Gamma电压,找到对应的Gamma电阻代码，将不同的Ga_a电压所对应的Ga_a电阻代码作为所述Ga_a数据组中的每个Gamma数据。其中，在实际应用时，所述存储单元可以集成在所述TCON 331中，在这种情况下，所述TCON 331收到模数转换器32发送的数字信号后，直接从所述存储单元中调用选择的Gamma数据即可。或者，所述存储单元可以集成在所述PGamma芯片332中，如此，一方面可节省PCB中芯片所占据的面积，方便布局，另一方面可节省生产成本。或者，可以单独设立所述存储单元。这里，优选地，可以将所述存储单元可以集成在所述PGa_a芯片332中。由于人眼的视觉特性，即入射光线从全黑到有一点亮度时，人眼就觉得够亮了。之后，随着光线亮度的继续加强，到了很强的时候，人眼的反应却变得非常迟钝，之后随着光线亮度再一步提高，人眼也不会觉得亮了很多。那么，实际要求中，在亮度高的地方Gamma幂指数的值要比亮度低的地方Gamma幂指数值要大。举个例子来说，在300LX的办公室，人眼达到最优化的视觉效果时，需要采用幂指数a为2. 2的Ga_a曲线来调节视觉效果，而在500LX的办公室，人眼达到最优化的视觉效果时，需要采用幂指数a为2. 3的Ga_a曲线调节视觉效果。这里，所述LX表示亮度单元。所以在实际的显示器件产品中，就需要对显示器件产品的使用环境的亮度进行评估，然后依据人眼的视觉特性，在不同的亮度下制定不同幂指数的Ga_a曲线。然后将这些不同幂指数的Ga_a曲线对应的电阻值放入PGa_a芯片中，这样，当显示器件产品的光电传感器感知周围环境的亮度改变时，显示器件产品的TCON通过模数转换器接收到来自光电传感器的亮度值信息，TCON依据光电传感器所测出的周围环境的亮度值，选取对应的Ga_a数据，并发送给PGa_a芯片,PGa_a芯片根据选取的Ga_a数据,设置自身内部的电阻的开关状态，以调节自身内部的Ga_a电阻值,产生相应的Gamma电压，从而产生相应的Gamma曲线。这样，就可以实现依据周围环境的亮度来动态调节Ga_a曲线的目的，进而实现依据周围环境亮度的变化，动态调节显示色彩的亮度。另外，在实际应用时，可以不采用TCON选择所述数字信号对应的Gamma数据，而是采用数据选择器的方式。换句话说，所述Ga_a电压产生单元33还可以进一步包括数据选择器及PGamma芯片，所述数据选择器集成在所述PGamma芯片中，在这种情况下，光电传感器将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给模数转换器；模数转换器收到传感器发送的电信号后，将电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给所述数据选择器，所述数据选择器在预先存储的Ga_a数据组中选择所述数字信号对应的Ga_a数据，并根据选择的Ga_a数据,调节所述PGa_a芯片的Ga_a电阻值，产生相应的Gamma电压,所述PGamma芯片将产生的Gamma电压发送给Drive IC ；Drive IC收到所述PGa_a芯片发送的Ga_a电压后,根据视频信号及所述Ga_a电压对应的Ga_a曲线，调节显示色彩的亮度。基于上述显示色彩亮度的调节装置，本实用新型还提供了一种显示器件，包括上·述的显示色彩亮度的调节装置。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种显示色彩亮度的调节装置，其特征在于，该调节装置包括光电传感器、模数转换器、伽玛电压产生单元、以及驱动集成电路；其中， 所述光电传感器为将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给所述模数转换器的光电传感器； 所述模数转换器为将收到的所述光电传感器发送的电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给伽玛电压产生单元的模数转换器； 所述伽玛电压产生单元为在预先存储的伽玛数据组中选择收到的所述模数转换器发送的数字信号对应的伽玛数据，并根据选择的伽玛数据，调节自身内部的伽玛电阻值，产生相应的伽玛电压，将产生的伽玛电压发送给所述驱动集成电路的伽玛电压产生单元； 所述驱动集成电路为根据视频信号及所述伽玛电压产生单元发送的所述伽玛电压对应的伽玛曲线，调节显示色彩的亮度的驱动集成电路。
2.根据权利要求I所述的调节装置，其特征在于，所述伽玛电压产生单元进一步包括时序控制器及可编程伽玛校正缓冲电路芯片；其中， 所述时序控制器为在预先存储的伽玛数据组中选择收到的所述模数转换器发送的数字信号对应的伽玛数据，并将选择的伽玛数据发送给可编程伽玛校正缓冲电路芯片的时序控制器； 所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片为根据所述时序控制器发送的选择的伽玛数据调节自身内部的伽玛电阻值，产生相应的伽玛电压，并将产生的伽玛电压发送给所述驱动集成电路的可编程伽玛校正缓冲电路芯片。
3.根据权利要求2所述的调节装置，其特征在于，该调节装置进一步包括存储伽玛数据组的存储单元。
4.根据权利要求3所述的调节装置，其特征在于，所述存储单元集成在所述时序控制器中或集成在所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片中。
5.根据权利要求I所述的调节装置，其特征在于，所述伽玛电压产生单元进一步包括数据选择器及可编程伽玛校正缓冲电路芯片，所述数据选择器集成在所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片中； 所述数据选择器为在预先存储的伽玛数据组中选择收到的所述模数转换器发送的数字信号对应的伽玛数据，并根据选择的伽玛数据，调节所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片的伽玛电阻值，产生相应的伽玛电压的数据选择器； 所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片为将产生的伽玛电压发送给所述驱动集成电路的可编程伽玛校正缓冲电路芯片。
6.根据权利要求5所述的调节装置，其特征在于，该调节装置进一步包括存储伽玛数据组的存储单元。
7.根据权利要求6所述的调节装置，其特征在于，所述存储单元集成在所述可编程伽玛校正缓冲电路芯片中。
8.—种显示器件，其特征在于，包括如权利要求I至7任一项所述的显示色彩亮度的调节装置。
专利摘要本实用新型公开了一种显示色彩亮度的调节装置及显示器件，光电传感器将接收到的外界环境的光信号转换成电信号，并将转换后的电信号发送给模数转换器；模数转换器将收到的电信号转换成数字信号，并将转换后的数字信号发送给Gamma电压产生单元；Gamma电压产生单元在预先存储的Gamma数据组中选择收到的数字信号对应的Gamma数据，根据选择的Gamma数据，调节自身内部的Gamma电阻值，产生相应的Gamma电压，并将产生的Gamma电压发送给驱动集成电路；驱动集成电路根据视频信号及收到的Gamma电压对应的Gamma曲线，调节显示色彩的亮度。采用本实用新型，能依据周围环境亮度的变化，动态调节Gamma曲线，从而有效地动态了调节显示色彩的亮度。
文档编号G09G3/36GK202796008SQ20122040746
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者张大宇 申请人:北京京东方光电科技有限公司