伽马电压产生电路及产生方法、数据驱动器的制造方法

伽马电压产生电路及产生方法、数据驱动器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种伽马电压产生电路及产生方法、数据驱动器，其中所述电路包括对应电压-光透过率曲线的非线性区的相互串联的多个电阻，多个电阻产生多个备选电压，多个备选电压的个数大于对应电压-光透过率曲线的非线性区的伽马电压的个数；与每相邻两个电阻的公共端相连的电压选择器，电压选择器从多个备选电压中选出至少一个备选电压作为对应电压-光透过率曲线的非线性区的伽马电压，以使实际的伽马曲线符合理想的伽马曲线。本发明中的伽马电压产生电路适用于不同电压-光透过率曲线的显示面板，在电压-光透过率曲线变化时，无需重新设计和修改电路，提高了生产效率。
【专利说明】伽马电压产生电路及产生方法、数据驱动器

【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种伽马电压产生电路及产生方法、数据驱 动器。

【背景技术】
[0002] 液晶显示面板包括呈多个阵列式排布的像素单元，每个像素单元均包括红、绿、蓝 三个子像素，每个子像素中的像素电极均连接至一伽马（Ga_a)电压。Ga_a电压用于控制 子像素的显示灰阶（即亮度），不同的Gamma电压与公共电极电压之间的电压差使液晶分子 发生不同程度的旋转，进而产生光线透过率的差异，实现对灰阶的显示。
[0003] Ga_a电压的确定方法为：通过液晶显示面板的灰度-光透过率曲线拟合出所要 求的Gamma曲线（即理想的Gamma曲线），再根据该理想的Gamma曲线和液晶的V-T曲线 (即液晶的电压-光透过率曲线）计算出各个灰阶所对应的Ga_a电压。
[0004] Ga_a电压需要相应的Ga_a电压产生电路来产生，目前Ga_a电压产生电路通 常采用电阻串联分压的方式产生Ga_a电压，电路内部电阻的阻值根据所确定的Ga_a电 压计算得到。以采用6bit的二进制编码的数据驱动器（Data Driver)为例，从全白至全黑 的变化过程可划分为26 = 64个灰阶，需要产生64组Gamma电压。如图1所示，该数据驱 动器内部的Gamma电压产生电路包括依次串联的R0?R63共64个电阻，产生V0?V63共 64组6&1111^电压，其中，￥0、￥1、￥15、￥31、￥47、￥62和￥63分别依次由外部电压￥1'1?￥『7 提供，其余电压均需由电阻分压产生。
[0005] 但是，在实际应用过程中发现，当液晶显示面板的V-T曲线变化时，原本的Gamma 电压产生电路会引起实际的Ga_a曲线与理想的Ga_a曲线产生偏差，因此，需要对Ga_a 电压产生电路进行重新设计和修改，这导致制作周期延长（通常需要1个月），使生产效率 严重下降。


【发明内容】

[0006] 本发明的实施例提供一种Ga_a电压产生电路及产生方法、数据驱动器，以适用 不同的V-T曲线，提高生产效率。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种Gamma电压产生电路，包括：对应电压-光透过率曲线的非线性区的相互串联 的多个电阻，所述多个电阻产生多个备选电压，所述多个备选电压的个数大于对应所述电 压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压的个数；与每相邻两个所述电阻的公共端相连 的电压选择器，所述电压选择器从所述多个备选电压中选出至少一个备选电压作为对应所 述电压 _光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压，以使实际的Ga_a曲线符合理想的Ga_a 曲线。
[0009] 优选的，对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压中，相邻两个所述 Ga_a电压之间的所述电阻的个数为一个或多个。
[0010] 优选的，当相邻两个所述Gamma电压之间的所述电阻的个数为多个时，相邻两个 所述Gamma电压之间的所述电阻的阻值相等。
[0011] 优选的，一个所述非线性区对应的电阻与一个或多个所述电压选择器相连。
[0012] 优选的，所述电压选择器与外部处理器相连。
[0013] 优选的，所述电压选择器通过I2C通讯接口与所述外部处理器相连。
[0014] 优选的，所述实际的Gamma曲线与所述理想的Gamma曲线的符合程度随对应所述 电压-光透过率曲线的非线性区的电阻的个数的增大而增大。
[0015] 本发明还提供了一种Gamma电压产生方法，应用于以上所述的Gamma电压产生电 路，所述Ga_a电压产生方法包括：产生多个对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的备 选电压，所述备选电压的个数大于对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压 的个数；从所述多个备选电压中选出至少一个备选电压作为对应所述电压-光透过率曲线 的非线性区的Gamma电压，以使实际的Gamma曲线符合理想的Gamma曲线。
[0016] 本发明还提供了一种数据驱动器，包括以上所述的Gamma电压产生电路。
[0017] 本发明实施例所提供的Ga_a电压产生电路及产生方法、数据驱动器中，通过增 加 Ga_a电压产生电路的对应电压-光透过率曲线的非线性区的电阻的个数，使非线性区 对应的电阻所产生的电压的个数大于需要的Gamma电压的个数，然后将所产生的多个电压 作为备选电压，设置与该些电压相连的电压选择器。在电压-光透过率曲线发生变化时，只 需利用电压选择器参考理想的Ga_a曲线，根据电压-光透过率曲线从多个备选电压中选 取合适的电压作为对应电压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压，就能使实际的Ga_a 曲线符合理想的Ga_a曲线，无需重新对Ga_a电压产生电路进行设计和修改，极大地提高 了生产效率。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。
[0019] 图1为现有技术中Gamma电压产生电路的结构图；
[0020] 图2为显示面板的电压-光透过率曲线；
[0021] 图3为本发明实施例所提供的Ga_a电压产生电路的结构图。

【具体实施方式】
[0022] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施 例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范 围。
[0023] 通常显示面板的电压与光透过率并不完全呈线性关系，其V-T曲线分为线性区与 非线性区。如图2所示，为显示面板的V-T曲线，曲线的左半部分（即虚线左侧的部分）为 施加负压时的v-τ曲线，曲线的右半部分（即虚线右侧的部分）为施加正压时的ν-τ曲线， 左半部分与右半部分在光透过率相同时所对应的电压值相等，但是极性相反；其中，S1、S3、 S5、S6、S8和S10为线性区。S2、S4、S7和S9为非线性区。
[0024] 由于控制不同灰阶显示的各个Gamma电压确定的依据为显示面板的V-T曲线，因 此各个Gamma电压与V-T曲线之间存在对应关系。Gamma电压中只有少数个是由外部直接 施加在Ga_a电压产生电路上产生的，其余大部分Ga_a电压均由Ga_a电压产生电路内 部的电阻串分压产生。通常会设定由外部电压提供的Ga_a电压对应V-T曲线的线性区与 非线性区的相接处，因此该些由外部电压提供的Gamma电压也称为绑点电压，线性区和非 线性区的内部对应的Ga_a电压则设定由电阻串分压产生。
[0025] 当显示面板的V-T曲线发生变化时，例如：当同样的Ga_a电压产生电路用于不同 的显示面板中时（不同的显示面板的V-T曲线不同），原本的Gamma电压产生电路所产生的 Gamma电压不能满足变化后的V-T曲线光透过率对电压的要求，造成光透过率的偏差，进而 引起灰阶显示的误差，即导致显示面板实际的Ga_a曲线偏离理想的Ga_a曲线，画面显示 效果下降。
[0026] 在这种情况下，需要依据变化后的V-T曲线调整Ga_a电压产生电路所产生的 Ga_a电压。发明人研究发现，对于V-T曲线的线性区，其所对应的Ga_a电压与光透过率 是呈线性变化的，各点斜率一致，可通过调整线性区对应的绑点电压，使该绑点电压区间内 的各Ga_a电压相对原来等比例变化，从而使线性区的斜率统一变化为另一个值，达到使 线性区所对应的Ga_a曲线符合理想的Ga_a曲线的目的。而对于V-T曲线的非线性区， 其所对应的Ga_a电压与光透过率是呈非线性变化的，各点斜率均不相同，此时若仅调整 非线性区对应的绑点电压，则绑点电压区间内的各Ga_a电压会按原本的电阻分压情况产 生变化，但是变化后的Gamma电压不一定符合显示相应灰阶所需要的Gamma电压，因此，当 显示面板的V-T曲线变化时，需要对原本的Ga_a电压产生电路中对应V-T曲线非线性区 的电阻进行调整，以使非线性区对应的Ga_a曲线符合理想的Ga_a曲线。
[0027] 但是，对于特定的显示面板来说，与V-T曲线匹配的Gamma电压产生电路一旦制作 完成，其内部电阻串各电阻的阻值就已经固定了，如果需要调整某些电阻的阻值，就需要对 电路进行重新设计，确定所需要的电阻阻值，然后解焊并替换相应的电阻，这一过程是相当 耗费时间的。
[0028] 基于此，本实施例提供了一种Ga_a电压产生电路，对电路中对应V-T曲线非线性 区的电阻的设置做出改进。该Gamma电压产生电路包括：对应电压-光透过率曲线的非线性 区的相互串联的多个电阻，该多个电阻产生多个备选电压，该多个备选电压的个数大于对 应电压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压的个数；与每相邻两个电阻的公共端相连 的电压选择器，该电压选择器从多个备选电压中选出至少一个备选电压作为对应电压-光 透过率曲线的非线性区的Ga_a电压，以使实际的Ga_a曲线符合理想的Ga_a曲线。
[0029] 需要说明的是，由于工艺的限制、材料的限制、实际使用过程中的损耗等诸多因 素，显示面板实际的Ga_a曲线是不可能与理想的Ga_a曲线完全重合的，因此本实施例 中所述的"使实际的Ga_a曲线符合理想的Ga_a曲线"是指在误差允许范围内，使实际的 Gamma曲线尽可能逼近理想的Gamma曲线。
[0030] 上述Gamma电压产生电路中，对应非线性区的电阻的个数多于产生对应非线性区 的Ga_a电压所需要的电阻的个数，使得所产生的电压的个数多于该非线性区对应所需要 的Ga_a电压的个数。在电压-光透过率曲线发生变化时，将所产生的电压作为备选电压， 只需利用电压选择器参考理想的Ga_a曲线，根据电压-光透过率曲线从多个备选电压 中选取合适的电压作为对应电压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压，就能使实际的 Ga_a曲线符合理想的Ga_a曲线，无需重新对Ga_a电压产生电路进行设计和修改，使得 上述Ga_a电压产生电路能够适用于多个V-T曲线，提高了生产效率。
[0031] 以上是本申请的核心思想。基于该核心思想，下面以采用6bit的二进制编码的数 据驱动器为例对本实施例所提供的Ga_a电压产生电路的具体结构和工作过程进行详细 介绍。
[0032] 采用6bit的二进制编码，则显示面板从全白至全黑的变化过程可划分为26 = 64 个灰阶，需要产生64个Gamma电压。
[0033] 确定该64个Gamma电压的过程为：通过实际测试得到显示面板的灰度-光透过率 曲线；将该灰度-光透过率曲线进行归一化，拟合得到该显示面板的所要求的理想的Ga_a 曲线，Gamma曲线能够表征灰阶与光透过率的对应关系，Gamma曲线的Gamma值为一常量，目 前较常见的为Gamma值=2. 2 ;根据所得到的Gamma曲线可知不同灰阶所对应的光透过率， 然后根据显示面板的V-T曲线，可得到不同灰阶对应的电压，进而计算得到64个Ga_a电 压。
[0034] 根据计算得到的64个Gamma电压设计Gamma电压产生电路，并增加对应V-T曲 线非线性区的电阻的个数，使该区域所包含的电阻的个数大于该区域需要产生的Ga_a电 压的个数。该6bit的二进制编码的Ga_a电压产生电路的具体结构可如图3所示，包括： R0?R76共76个相互串联的电阻和两个电压选择器Selector，电阻串可产生76个电压， 经过电压选择器Selector的选择，其中的V0?V63共64个电压可作为显不64个灰阶的 Gamma电压。
[0035] 具体的，以所产生的电压均为负值为例，电路中的电阻串及所产生的电压对应V-T 曲线的左半部分。若设定64个Ga_a电压中对应V-T曲线左半部分的起始端与终止端、及 线性区与非线性区的相接处的7个Gamma电压：V0、VI、V15、V31、V47、V62和V63作为绑 点电压，分别依次由外部电压：Vr 1、Vr2、Vr3、Vr4、Vr5、Vr6和Vr7提供，则电阻R0、电压区 间Vrl?Vr2对应线性区Sl，电阻R1?R21、电压区间Vr2?Vr3对应非线性区S2,电阻 R22?R53、电压区间Vr3?Vr5对应线性区S3,电阻R54?R75、电压区间Vr5?Vr6对应 非线性区S4,电阻R76、电压区间Vr6?Vr7对应线性区S5。
[0036] 除由外部电压提供的7个绑点电压外，对应非线性区S2的电压区间Vr2?Vr3之 间所需要产生的Ga_a电压为V2?V14,共13个Ga_a电压，原本需要14个电阻，本实施 例中将14个电阻增加至21个电阻（即R1?R21)，可产生20个电压作为备选电压，由电 压选择器Selector根据V-T曲线选择其中的13个电压作为Ga_a电压输出；对应非线性 区S4的电压区间Vr5?Vr6之间所需要产生的Gamma电压为V48?V61，共14个Gamma电 压，原本需要15个电阻，本实施例中将15个电阻增加至22个电阻（即R54?R75)，可产生 21个电压作为备选电压，由电压选择器Selector根据V-T曲线选择其中的14个电压作为 Gamma电压输出。
[0037] 由于增加了对应V-T曲线非线性区的电阻的个数，使对应非线性区的电阻串所能 产生的电压的个数，该些电压能够作为对应非线性区所需要产生的Ga_a电压的备选电 压，然后通过电压选择器Selector选择出该些备选电压中能够使实际的Ga_a曲线更逼近 理想的Ga_a曲线的备选电压（对于常见的Ga_a值=2. 2的Ga_a曲线，即选择出能够 使Ga_a值更接近2. 2的备选电压），作为最终对应非线性区的Ga_a电压输出，从而为V-T 曲线变化时对电路中电阻阻值的调整留下选择的余地，使得本实施例所提供的Ga_a电压 产生电路能够适用于不同的V-T曲线，节约了现有技术中V-T曲线变化时需要重新设计电 路、解焊电阻、替换电阻等操作所浪费的时间，极大地提高了产品的生产效率。
[0038] 需要说明的是，以上仅以将对应V-T曲线非线性区的电阻个数增加7个为例进行 说明，基于本发明的核心思想，V-T曲线非线性区所增加的电阻个数可根据实际需要进行设 定。
[0039] 实际上，实际的Gamma曲线与理想的Gamma曲线的符合程度随对应V-T曲线的非 线性区的电阻的个数的增大而增大，也就是说，对应非线性区的电阻的个数增加的越多， V-T曲线变化时，对应非线性区的Gamma电压的可选择范围就越大，Gamma电压的精准度就 越高，因而最终实际的Ga_a曲线就越接近理想的Ga_a曲线。
[0040] 考虑到随着对应非线性区的电阻的个数的增多，生产成本会升高，占用的芯片面 积也会变大，因此，在实际设计中，可根据对Ga_a曲线精准度的要求和对生产成本与芯片 面积的要求，取得二者的平衡点，以对Gamma电压产生电路进行合理设计。
[0041] 本实施例中，将对应非线性区的电阻的个数设置为多于产生对应该区域的Ga_a 电压所需要的电阻的个数。在实际设计时，优选的可使在对应V-T曲线的非线性区的Ga_a 电压中，相邻两个Ga_a电压之间的电阻的个数为一个或多个，即可将原来用于产生某一 Ga_a电压的电阻细分为多个小电阻。更为优选的是，当相邻两个Ga_a电压之间的电阻 的个数为多个时，相邻两个Ga_a电压之间的电阻的阻值可相等，即将原来用于产生某一 Ga_a电压的电阻平均分为多个小电阻，以进一步提高最终选择的Ga_a电压的精准度。
[0042] 需要说明的是，本实施例仅以上述对应V-T曲线非线性区的各个电阻的布置方法 为例进行说明，但是这并不能对本发明所提供的技术方案构成限定，本领域技术人员从本 发明的核心思想出发，还能够对非线性区的各个电阻设计其它的布置方案，如：将原来用于 产生某一 Gamma电压的电阻按某种特定设计进行细分，或者将原来相邻的两个电阻合并再 细分为二个电阻等等。
[0043] 本实施例中，显示面板的V-T曲线的一个非线性区对应的电阻优选的可与一个或 多个电压选择器相连，简单来说，非线性区与电压选择器的对应关系可以为一个对一个，也 可以为一个对多个。例如，对于图3所示的Ga_a电压产生电路来说，对应非线性区的电阻 R1?R21中相邻两电阻的公共端可与一个电压选择器Selector相连，以简化电路结构，或 者可与多个电压选择器Selector相连，以实现对备选电压选择的更灵活地控制。
[0044] Gamma电压产生电路中的电压选择器优选的可与外部处理器相连，以实现 对电压选择器选择并输出符合要求的Ga_a电压的控制。电压选择器优选的可通过 I2C(Inter-Integrated Circuit,集成电路总线）通讯接口与外部处理器相连，以实现电压 选择器与外部处理器之间的迅速通信。
[0045] 本实施例还提供了一种Ga_a电压产生方法，应用于本实施例所述的Ga_a电压 产生电路，该Gamma电压产生方法包括以下步骤：
[0046] 步骤A:产生多个对应电压-光透过率曲线的非线性区的备选电压，备选电压的个 数大于对应电压-光透过率曲线的非线性区的Ga_a电压的个数。
[0047] 步骤B :从多个备选电压中选出至少一个备选电压作为对应电压-光透过率曲线 的非线性区的Gamma电压，以使实际的Gamma曲线符合理想的Gamma曲线。
[0048] 上述Gamma电压产生方法通过首先产生个数多于对应V-T曲线的非线性区需要 的Gamma电压的个数的备选电压，然后从该些备选电压中选取适当的备选电压作为对应 V-T曲线的非线性区的Ga_a电压，从而在显示面板的V-T曲线发生变化后，能够使实际的 Ga_a曲线更接近理想的Ga_a曲线，避免了重新对Ga_a电压产生电路进行设计和修改， 极大地提商了生广效率。
[0049] 本实施例还提供了一种数据驱动器，包括本实施例所述的Ga_a电压产生电路。 由于本实施例中的Ga_a电压产生电路能够适用于不同的V-T曲线，因此，本实施例中的数 据驱动器能够对不同V-T曲线的显示面板进行驱动，从而解节约了针对不同V-T曲线的显 示面板设计并生产对应的数据驱动器的时间，提高了生产效率。
[0050] 以上所述仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为 准。
【权利要求】
1. 一种伽马电压产生电路，其特征在于，包括： 对应电压-光透过率曲线的非线性区的相互串联的多个电阻，所述多个电阻产生多个 备选电压，所述多个备选电压的个数大于对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的伽马 电压的个数； 与每相邻两个所述电阻的公共端相连的电压选择器，所述电压选择器从所述多个备选 电压中选出至少一个备选电压作为对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的伽马电压， 以使实际的伽马曲线符合理想的伽马曲线。
2. 根据权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，对应所述电压-光透过率 曲线的非线性区的伽马电压中，相邻两个所述伽马电压之间的所述电阻的个数为一个或多 个。
3. 根据权利要求2所述的伽马电压产生电路，其特征在于，当相邻两个所述伽马电压 之间的所述电阻的个数为多个时，相邻两个所述伽马电压之间的所述电阻的阻值相等。
4. 根据权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，一个所述非线性区对应的 电阻与一个或多个所述电压选择器相连。
5. 根据权利要求1所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述电压选择器与外部处 理器相连。
6. 根据权利要求5所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述电压选择器通过集成 电路总线通讯接口与所述外部处理器相连。
7. 根据权利要求1?6任一项所述的伽马电压产生电路，其特征在于，所述实际的伽马 曲线与所述理想的伽马曲线的符合程度随对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的电 阻的个数的增大而增大。
8. -种伽马电压产生方法，其特征在于，应用于权利要求1?7任一项所述的伽马电压 产生电路，所述伽马电压产生方法包括： 产生多个对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的备选电压，所述备选电压的个数 大于对应所述电压-光透过率曲线的非线性区的伽马电压的个数； 从所述多个备选电压中选出至少一个备选电压作为对应所述电压-光透过率曲线的 非线性区的伽马电压，以使实际的伽马曲线符合理想的伽马曲线。
9. 一种数据驱动器，其特征在于，包括权利要求1?7任一项所述的伽马电压产生电 路。
【文档编号】G09G3/36GK104091575SQ201410299904
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】赖意强 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司