伽馬電壓產生電路及產生方法、數據驅動器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種伽馬電壓產生電路及產生方法、數據驅動器，其中所述電路包括對應電壓-光透過率曲線的非線性區的相互串聯的多個電阻，多個電阻產生多個備選電壓，多個備選電壓的個數大于對應電壓-光透過率曲線的非線性區的伽馬電壓的個數；與每相鄰兩個電阻的公共端相連的電壓選擇器，電壓選擇器從多個備選電壓中選出至少一個備選電壓作為對應電壓-光透過率曲線的非線性區的伽馬電壓，以使實際的伽馬曲線符合理想的伽馬曲線。本發明中的伽馬電壓產生電路適用于不同電壓-光透過率曲線的顯示面板，在電壓-光透過率曲線變化時，無需重新設計和修改電路，提高了生產效率。
【專利說明】伽馬電壓產生電路及產生方法、數據驅動器

【技術領域】
[0001] 本發明涉及顯示【技術領域】，尤其涉及一種伽馬電壓產生電路及產生方法、數據驅 動器。

【背景技術】
[0002] 液晶顯示面板包括呈多個陣列式排布的像素單元，每個像素單元均包括紅、綠、藍 三個子像素，每個子像素中的像素電極均連接至一伽馬（Ga_a)電壓。Ga_a電壓用于控制 子像素的顯示灰階（即亮度），不同的Gamma電壓與公共電極電壓之間的電壓差使液晶分子 發生不同程度的旋轉，進而產生光線透過率的差異，實現對灰階的顯示。
[0003] Ga_a電壓的確定方法為：通過液晶顯示面板的灰度-光透過率曲線擬合出所要 求的Gamma曲線（即理想的Gamma曲線），再根據該理想的Gamma曲線和液晶的V-T曲線 (即液晶的電壓-光透過率曲線）計算出各個灰階所對應的Ga_a電壓。
[0004] Ga_a電壓需要相應的Ga_a電壓產生電路來產生，目前Ga_a電壓產生電路通 常采用電阻串聯分壓的方式產生Ga_a電壓，電路內部電阻的阻值根據所確定的Ga_a電 壓計算得到。以采用6bit的二進制編碼的數據驅動器（Data Driver)為例，從全白至全黑 的變化過程可劃分為26 = 64個灰階，需要產生64組Gamma電壓。如圖1所示，該數據驅 動器內部的Gamma電壓產生電路包括依次串聯的R0?R63共64個電阻，產生V0?V63共 64組6&1111^電壓，其中，￥0、￥1、￥15、￥31、￥47、￥62和￥63分別依次由外部電壓￥1'1?￥『7 提供，其余電壓均需由電阻分壓產生。
[0005] 但是，在實際應用過程中發現，當液晶顯示面板的V-T曲線變化時，原本的Gamma 電壓產生電路會引起實際的Ga_a曲線與理想的Ga_a曲線產生偏差，因此，需要對Ga_a 電壓產生電路進行重新設計和修改，這導致制作周期延長（通常需要1個月），使生產效率 嚴重下降。


【發明內容】

[0006] 本發明的實施例提供一種Ga_a電壓產生電路及產生方法、數據驅動器，以適用 不同的V-T曲線，提高生產效率。
[0007] 為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0008] -種Gamma電壓產生電路，包括：對應電壓-光透過率曲線的非線性區的相互串聯 的多個電阻，所述多個電阻產生多個備選電壓，所述多個備選電壓的個數大于對應所述電 壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓的個數；與每相鄰兩個所述電阻的公共端相連 的電壓選擇器，所述電壓選擇器從所述多個備選電壓中選出至少一個備選電壓作為對應所 述電壓 _光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓，以使實際的Ga_a曲線符合理想的Ga_a 曲線。
[0009] 優選的，對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓中，相鄰兩個所述 Ga_a電壓之間的所述電阻的個數為一個或多個。
[0010] 優選的，當相鄰兩個所述Gamma電壓之間的所述電阻的個數為多個時，相鄰兩個 所述Gamma電壓之間的所述電阻的阻值相等。
[0011] 優選的，一個所述非線性區對應的電阻與一個或多個所述電壓選擇器相連。
[0012] 優選的，所述電壓選擇器與外部處理器相連。
[0013] 優選的，所述電壓選擇器通過I2C通訊接口與所述外部處理器相連。
[0014] 優選的，所述實際的Gamma曲線與所述理想的Gamma曲線的符合程度隨對應所述 電壓-光透過率曲線的非線性區的電阻的個數的增大而增大。
[0015] 本發明還提供了一種Gamma電壓產生方法，應用于以上所述的Gamma電壓產生電 路，所述Ga_a電壓產生方法包括：產生多個對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的備 選電壓，所述備選電壓的個數大于對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓 的個數；從所述多個備選電壓中選出至少一個備選電壓作為對應所述電壓-光透過率曲線 的非線性區的Gamma電壓，以使實際的Gamma曲線符合理想的Gamma曲線。
[0016] 本發明還提供了一種數據驅動器，包括以上所述的Gamma電壓產生電路。
[0017] 本發明實施例所提供的Ga_a電壓產生電路及產生方法、數據驅動器中，通過增 加 Ga_a電壓產生電路的對應電壓-光透過率曲線的非線性區的電阻的個數，使非線性區 對應的電阻所產生的電壓的個數大于需要的Gamma電壓的個數，然后將所產生的多個電壓 作為備選電壓，設置與該些電壓相連的電壓選擇器。在電壓-光透過率曲線發生變化時，只 需利用電壓選擇器參考理想的Ga_a曲線，根據電壓-光透過率曲線從多個備選電壓中選 取合適的電壓作為對應電壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓，就能使實際的Ga_a 曲線符合理想的Ga_a曲線，無需重新對Ga_a電壓產生電路進行設計和修改，極大地提高 了生產效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0019] 圖1為現有技術中Gamma電壓產生電路的結構圖；
[0020] 圖2為顯示面板的電壓-光透過率曲線；
[0021] 圖3為本發明實施例所提供的Ga_a電壓產生電路的結構圖。

【具體實施方式】
[0022] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面將結合本發明實施 例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例 僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技 術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，均屬于本發明保護的范 圍。
[0023] 通常顯示面板的電壓與光透過率并不完全呈線性關系，其V-T曲線分為線性區與 非線性區。如圖2所示，為顯示面板的V-T曲線，曲線的左半部分（即虛線左側的部分）為 施加負壓時的v-τ曲線，曲線的右半部分（即虛線右側的部分）為施加正壓時的ν-τ曲線， 左半部分與右半部分在光透過率相同時所對應的電壓值相等，但是極性相反；其中，S1、S3、 S5、S6、S8和S10為線性區。S2、S4、S7和S9為非線性區。
[0024] 由于控制不同灰階顯示的各個Gamma電壓確定的依據為顯示面板的V-T曲線，因 此各個Gamma電壓與V-T曲線之間存在對應關系。Gamma電壓中只有少數個是由外部直接 施加在Ga_a電壓產生電路上產生的，其余大部分Ga_a電壓均由Ga_a電壓產生電路內 部的電阻串分壓產生。通常會設定由外部電壓提供的Ga_a電壓對應V-T曲線的線性區與 非線性區的相接處，因此該些由外部電壓提供的Gamma電壓也稱為綁點電壓，線性區和非 線性區的內部對應的Ga_a電壓則設定由電阻串分壓產生。
[0025] 當顯示面板的V-T曲線發生變化時，例如：當同樣的Ga_a電壓產生電路用于不同 的顯示面板中時（不同的顯示面板的V-T曲線不同），原本的Gamma電壓產生電路所產生的 Gamma電壓不能滿足變化后的V-T曲線光透過率對電壓的要求，造成光透過率的偏差，進而 引起灰階顯示的誤差，即導致顯示面板實際的Ga_a曲線偏離理想的Ga_a曲線，畫面顯示 效果下降。
[0026] 在這種情況下，需要依據變化后的V-T曲線調整Ga_a電壓產生電路所產生的 Ga_a電壓。發明人研究發現，對于V-T曲線的線性區，其所對應的Ga_a電壓與光透過率 是呈線性變化的，各點斜率一致，可通過調整線性區對應的綁點電壓，使該綁點電壓區間內 的各Ga_a電壓相對原來等比例變化，從而使線性區的斜率統一變化為另一個值，達到使 線性區所對應的Ga_a曲線符合理想的Ga_a曲線的目的。而對于V-T曲線的非線性區， 其所對應的Ga_a電壓與光透過率是呈非線性變化的，各點斜率均不相同，此時若僅調整 非線性區對應的綁點電壓，則綁點電壓區間內的各Ga_a電壓會按原本的電阻分壓情況產 生變化，但是變化后的Gamma電壓不一定符合顯示相應灰階所需要的Gamma電壓，因此，當 顯示面板的V-T曲線變化時，需要對原本的Ga_a電壓產生電路中對應V-T曲線非線性區 的電阻進行調整，以使非線性區對應的Ga_a曲線符合理想的Ga_a曲線。
[0027] 但是，對于特定的顯示面板來說，與V-T曲線匹配的Gamma電壓產生電路一旦制作 完成，其內部電阻串各電阻的阻值就已經固定了，如果需要調整某些電阻的阻值，就需要對 電路進行重新設計，確定所需要的電阻阻值，然后解焊并替換相應的電阻，這一過程是相當 耗費時間的。
[0028] 基于此，本實施例提供了一種Ga_a電壓產生電路，對電路中對應V-T曲線非線性 區的電阻的設置做出改進。該Gamma電壓產生電路包括：對應電壓-光透過率曲線的非線性 區的相互串聯的多個電阻，該多個電阻產生多個備選電壓，該多個備選電壓的個數大于對 應電壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓的個數；與每相鄰兩個電阻的公共端相連 的電壓選擇器，該電壓選擇器從多個備選電壓中選出至少一個備選電壓作為對應電壓-光 透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓，以使實際的Ga_a曲線符合理想的Ga_a曲線。
[0029] 需要說明的是，由于工藝的限制、材料的限制、實際使用過程中的損耗等諸多因 素，顯示面板實際的Ga_a曲線是不可能與理想的Ga_a曲線完全重合的，因此本實施例 中所述的"使實際的Ga_a曲線符合理想的Ga_a曲線"是指在誤差允許范圍內，使實際的 Gamma曲線盡可能逼近理想的Gamma曲線。
[0030] 上述Gamma電壓產生電路中，對應非線性區的電阻的個數多于產生對應非線性區 的Ga_a電壓所需要的電阻的個數，使得所產生的電壓的個數多于該非線性區對應所需要 的Ga_a電壓的個數。在電壓-光透過率曲線發生變化時，將所產生的電壓作為備選電壓， 只需利用電壓選擇器參考理想的Ga_a曲線，根據電壓-光透過率曲線從多個備選電壓 中選取合適的電壓作為對應電壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓，就能使實際的 Ga_a曲線符合理想的Ga_a曲線，無需重新對Ga_a電壓產生電路進行設計和修改，使得 上述Ga_a電壓產生電路能夠適用于多個V-T曲線，提高了生產效率。
[0031] 以上是本申請的核心思想。基于該核心思想，下面以采用6bit的二進制編碼的數 據驅動器為例對本實施例所提供的Ga_a電壓產生電路的具體結構和工作過程進行詳細 介紹。
[0032] 采用6bit的二進制編碼，則顯示面板從全白至全黑的變化過程可劃分為26 = 64 個灰階，需要產生64個Gamma電壓。
[0033] 確定該64個Gamma電壓的過程為：通過實際測試得到顯示面板的灰度-光透過率 曲線；將該灰度-光透過率曲線進行歸一化，擬合得到該顯示面板的所要求的理想的Ga_a 曲線，Gamma曲線能夠表征灰階與光透過率的對應關系，Gamma曲線的Gamma值為一常量，目 前較常見的為Gamma值=2. 2 ;根據所得到的Gamma曲線可知不同灰階所對應的光透過率， 然后根據顯示面板的V-T曲線，可得到不同灰階對應的電壓，進而計算得到64個Ga_a電 壓。
[0034] 根據計算得到的64個Gamma電壓設計Gamma電壓產生電路，并增加對應V-T曲 線非線性區的電阻的個數，使該區域所包含的電阻的個數大于該區域需要產生的Ga_a電 壓的個數。該6bit的二進制編碼的Ga_a電壓產生電路的具體結構可如圖3所示，包括： R0?R76共76個相互串聯的電阻和兩個電壓選擇器Selector，電阻串可產生76個電壓， 經過電壓選擇器Selector的選擇，其中的V0?V63共64個電壓可作為顯不64個灰階的 Gamma電壓。
[0035] 具體的，以所產生的電壓均為負值為例，電路中的電阻串及所產生的電壓對應V-T 曲線的左半部分。若設定64個Ga_a電壓中對應V-T曲線左半部分的起始端與終止端、及 線性區與非線性區的相接處的7個Gamma電壓：V0、VI、V15、V31、V47、V62和V63作為綁 點電壓，分別依次由外部電壓：Vr 1、Vr2、Vr3、Vr4、Vr5、Vr6和Vr7提供，則電阻R0、電壓區 間Vrl?Vr2對應線性區Sl，電阻R1?R21、電壓區間Vr2?Vr3對應非線性區S2,電阻 R22?R53、電壓區間Vr3?Vr5對應線性區S3,電阻R54?R75、電壓區間Vr5?Vr6對應 非線性區S4,電阻R76、電壓區間Vr6?Vr7對應線性區S5。
[0036] 除由外部電壓提供的7個綁點電壓外，對應非線性區S2的電壓區間Vr2?Vr3之 間所需要產生的Ga_a電壓為V2?V14,共13個Ga_a電壓，原本需要14個電阻，本實施 例中將14個電阻增加至21個電阻（即R1?R21)，可產生20個電壓作為備選電壓，由電 壓選擇器Selector根據V-T曲線選擇其中的13個電壓作為Ga_a電壓輸出；對應非線性 區S4的電壓區間Vr5?Vr6之間所需要產生的Gamma電壓為V48?V61，共14個Gamma電 壓，原本需要15個電阻，本實施例中將15個電阻增加至22個電阻（即R54?R75)，可產生 21個電壓作為備選電壓，由電壓選擇器Selector根據V-T曲線選擇其中的14個電壓作為 Gamma電壓輸出。
[0037] 由于增加了對應V-T曲線非線性區的電阻的個數，使對應非線性區的電阻串所能 產生的電壓的個數，該些電壓能夠作為對應非線性區所需要產生的Ga_a電壓的備選電 壓，然后通過電壓選擇器Selector選擇出該些備選電壓中能夠使實際的Ga_a曲線更逼近 理想的Ga_a曲線的備選電壓（對于常見的Ga_a值=2. 2的Ga_a曲線，即選擇出能夠 使Ga_a值更接近2. 2的備選電壓），作為最終對應非線性區的Ga_a電壓輸出，從而為V-T 曲線變化時對電路中電阻阻值的調整留下選擇的余地，使得本實施例所提供的Ga_a電壓 產生電路能夠適用于不同的V-T曲線，節約了現有技術中V-T曲線變化時需要重新設計電 路、解焊電阻、替換電阻等操作所浪費的時間，極大地提高了產品的生產效率。
[0038] 需要說明的是，以上僅以將對應V-T曲線非線性區的電阻個數增加7個為例進行 說明，基于本發明的核心思想，V-T曲線非線性區所增加的電阻個數可根據實際需要進行設 定。
[0039] 實際上，實際的Gamma曲線與理想的Gamma曲線的符合程度隨對應V-T曲線的非 線性區的電阻的個數的增大而增大，也就是說，對應非線性區的電阻的個數增加的越多， V-T曲線變化時，對應非線性區的Gamma電壓的可選擇范圍就越大，Gamma電壓的精準度就 越高，因而最終實際的Ga_a曲線就越接近理想的Ga_a曲線。
[0040] 考慮到隨著對應非線性區的電阻的個數的增多，生產成本會升高，占用的芯片面 積也會變大，因此，在實際設計中，可根據對Ga_a曲線精準度的要求和對生產成本與芯片 面積的要求，取得二者的平衡點，以對Gamma電壓產生電路進行合理設計。
[0041] 本實施例中，將對應非線性區的電阻的個數設置為多于產生對應該區域的Ga_a 電壓所需要的電阻的個數。在實際設計時，優選的可使在對應V-T曲線的非線性區的Ga_a 電壓中，相鄰兩個Ga_a電壓之間的電阻的個數為一個或多個，即可將原來用于產生某一 Ga_a電壓的電阻細分為多個小電阻。更為優選的是，當相鄰兩個Ga_a電壓之間的電阻 的個數為多個時，相鄰兩個Ga_a電壓之間的電阻的阻值可相等，即將原來用于產生某一 Ga_a電壓的電阻平均分為多個小電阻，以進一步提高最終選擇的Ga_a電壓的精準度。
[0042] 需要說明的是，本實施例僅以上述對應V-T曲線非線性區的各個電阻的布置方法 為例進行說明，但是這并不能對本發明所提供的技術方案構成限定，本領域技術人員從本 發明的核心思想出發，還能夠對非線性區的各個電阻設計其它的布置方案，如：將原來用于 產生某一 Gamma電壓的電阻按某種特定設計進行細分，或者將原來相鄰的兩個電阻合并再 細分為二個電阻等等。
[0043] 本實施例中，顯示面板的V-T曲線的一個非線性區對應的電阻優選的可與一個或 多個電壓選擇器相連，簡單來說，非線性區與電壓選擇器的對應關系可以為一個對一個，也 可以為一個對多個。例如，對于圖3所示的Ga_a電壓產生電路來說，對應非線性區的電阻 R1?R21中相鄰兩電阻的公共端可與一個電壓選擇器Selector相連，以簡化電路結構，或 者可與多個電壓選擇器Selector相連，以實現對備選電壓選擇的更靈活地控制。
[0044] Gamma電壓產生電路中的電壓選擇器優選的可與外部處理器相連，以實現 對電壓選擇器選擇并輸出符合要求的Ga_a電壓的控制。電壓選擇器優選的可通過 I2C(Inter-Integrated Circuit,集成電路總線）通訊接口與外部處理器相連，以實現電壓 選擇器與外部處理器之間的迅速通信。
[0045] 本實施例還提供了一種Ga_a電壓產生方法，應用于本實施例所述的Ga_a電壓 產生電路，該Gamma電壓產生方法包括以下步驟：
[0046] 步驟A:產生多個對應電壓-光透過率曲線的非線性區的備選電壓，備選電壓的個 數大于對應電壓-光透過率曲線的非線性區的Ga_a電壓的個數。
[0047] 步驟B :從多個備選電壓中選出至少一個備選電壓作為對應電壓-光透過率曲線 的非線性區的Gamma電壓，以使實際的Gamma曲線符合理想的Gamma曲線。
[0048] 上述Gamma電壓產生方法通過首先產生個數多于對應V-T曲線的非線性區需要 的Gamma電壓的個數的備選電壓，然后從該些備選電壓中選取適當的備選電壓作為對應 V-T曲線的非線性區的Ga_a電壓，從而在顯示面板的V-T曲線發生變化后，能夠使實際的 Ga_a曲線更接近理想的Ga_a曲線，避免了重新對Ga_a電壓產生電路進行設計和修改， 極大地提商了生廣效率。
[0049] 本實施例還提供了一種數據驅動器，包括本實施例所述的Ga_a電壓產生電路。 由于本實施例中的Ga_a電壓產生電路能夠適用于不同的V-T曲線，因此，本實施例中的數 據驅動器能夠對不同V-T曲線的顯示面板進行驅動，從而解節約了針對不同V-T曲線的顯 示面板設計并生產對應的數據驅動器的時間，提高了生產效率。
[0050] 以上所述僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為 準。
【權利要求】
1. 一種伽馬電壓產生電路，其特征在于，包括： 對應電壓-光透過率曲線的非線性區的相互串聯的多個電阻，所述多個電阻產生多個 備選電壓，所述多個備選電壓的個數大于對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的伽馬 電壓的個數； 與每相鄰兩個所述電阻的公共端相連的電壓選擇器，所述電壓選擇器從所述多個備選 電壓中選出至少一個備選電壓作為對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的伽馬電壓， 以使實際的伽馬曲線符合理想的伽馬曲線。
2. 根據權利要求1所述的伽馬電壓產生電路，其特征在于，對應所述電壓-光透過率 曲線的非線性區的伽馬電壓中，相鄰兩個所述伽馬電壓之間的所述電阻的個數為一個或多 個。
3. 根據權利要求2所述的伽馬電壓產生電路，其特征在于，當相鄰兩個所述伽馬電壓 之間的所述電阻的個數為多個時，相鄰兩個所述伽馬電壓之間的所述電阻的阻值相等。
4. 根據權利要求1所述的伽馬電壓產生電路，其特征在于，一個所述非線性區對應的 電阻與一個或多個所述電壓選擇器相連。
5. 根據權利要求1所述的伽馬電壓產生電路，其特征在于，所述電壓選擇器與外部處 理器相連。
6. 根據權利要求5所述的伽馬電壓產生電路，其特征在于，所述電壓選擇器通過集成 電路總線通訊接口與所述外部處理器相連。
7. 根據權利要求1?6任一項所述的伽馬電壓產生電路，其特征在于，所述實際的伽馬 曲線與所述理想的伽馬曲線的符合程度隨對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的電 阻的個數的增大而增大。
8. -種伽馬電壓產生方法，其特征在于，應用于權利要求1?7任一項所述的伽馬電壓 產生電路，所述伽馬電壓產生方法包括： 產生多個對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的備選電壓，所述備選電壓的個數 大于對應所述電壓-光透過率曲線的非線性區的伽馬電壓的個數； 從所述多個備選電壓中選出至少一個備選電壓作為對應所述電壓-光透過率曲線的 非線性區的伽馬電壓，以使實際的伽馬曲線符合理想的伽馬曲線。
9. 一種數據驅動器，其特征在于，包括權利要求1?7任一項所述的伽馬電壓產生電 路。
【文檔編號】G09G3/36GK104091575SQ201410299904
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】賴意強 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司