一種Gamma參考電壓的產生電路和產生方法
2023-06-08 04:15:21
專利名稱：一種Gamma參考電壓的產生電路和產生方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示器製造領域，尤其涉及一種Gamma參考電壓的產生電路和產 生方法。
背景技術：
薄膜電晶體液晶顯示器的顯示面板上具有多個像素單元，每一像素單元具有紅 色、綠色和藍色三個亞像素。每一亞像素所呈現的亮度由Gamma(伽馬)參考電壓所決定。Gamma參考電壓產生電路的作用是根據液晶顯示器所要求的Gamma曲線，來設定 Gamma參考電壓，作為薄膜電晶體液晶顯示器進行灰度顯示的參考電壓。將各個Gamma參考 電壓輸入到薄膜電晶體液晶顯示器的源極驅動器中，經過源極驅動器中的數模轉換器，產 生所有灰度電壓。Gamma參考電壓的確定方法如下通過薄膜電晶體液晶顯示面板的灰度和透過率 曲線擬合出所要求的Gamma曲線；再根據液晶材料的電壓-透過率(V-T)曲線，通過計算得 到各個Gamma參考電壓。得到Gamma參考電壓後就可以採用Gamma參考電壓產生電路來產 生這些Gamma參考電壓，提供給源極驅動器實現信號驅動。在液晶顯示器的驅動中，需要驅動電路提供交流驅動電壓，從而使得液晶分子能 夠向相反的方向偏轉，以防止液晶老化。目前的液晶顯示器的驅動電路設計，通常是由 AVDD (模擬電壓，一般在12V左右)產生基準Gamma參考電壓，並以AVDD為電源，由源極驅 動器根據Gamma參考電壓和數據信號提供輸出到液晶顯示面板上的像素電極的驅動電壓。 通常，Gamma參考電壓為正向電壓，公共電極電壓Vcom的具體值可以根據AVDD電位來調 節。目前現有技術中大多數的液晶顯示器通過上述方式達到對液晶分子的正、負向驅動的 目的。圖1所示為目前液晶顯示器電路中的Gamma參考電壓的產生電路。由AVDD經電 阻分壓產生從0V到AVDD之間的一組電壓，作為基準Gamma參考電壓。通常分壓電路中共 有N+1個電阻，即R0 RN，產生的Gamma參考電壓有N個，即GMA1 GMAN。現有技術中與 基準Gamma參考電壓相應的Vcom電壓在5V左右。目前的液晶顯示器，用於驅動像素電極的驅動電壓電位較高，因而相對應的Vcom 電位也較高。從整體上來說，目前的液晶顯示器的驅動電路功耗較大。
發明內容
本發明提供一種Gamma參考電壓的產生電路和產生方法，能夠解決現有技術中驅 動電路的功耗較大的問題。為達到上述目的，本發明採用如下技術方案一種Gamma參考電壓的產生電路，包括第一分壓電路，所述第一分壓電路在第一 正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下從各個電壓輸出點輸出Gamma參考 電壓。
本發明Gamma參考電壓的產生電路中的第一分壓電路，在第一正極性直流電壓和 第一負極性直流電壓的共同作用下從第一分壓電路的各個電壓輸出點輸出Gamma參考電 壓，實現了正、負向Gamma參考電壓的輸出，能夠降低液晶顯示器公共電極電壓，從而降低 了液晶顯示器的功耗。本發明還提供了一種Gamma參考電壓的產生方法，能夠解決現有技術中驅動電路 的功耗較大的問題。本發明提供的一種Gamma參考電壓的產生方法，包括在第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下，通過第一分壓電路 輸出Gamma參考電壓。本發明Gamma參考電壓的產生方法，通過第一正極性直流電壓和第一負極性直流 電壓的共同作用、利用第一分壓電路輸出Gamma參考電壓，實現了正、負向Gamma參考電壓 的輸出，能夠降低液晶顯示器公共電極電壓，從而降低了液晶顯示器的功耗。
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，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術Gamma參考電壓的產生電路的示意圖；圖2為本發明的一實施例Gamma參考電壓的產生電路的示意圖；圖3為本發明的另一實施例Gamma參考電壓的產生電路的示意圖；圖4為本發明的實施例中負極性直流電壓的產生電路；圖5為本發明的實施例Gamma參考電壓的產生方法的流程圖。附圖標記說明100，第一分壓電路；200，穩壓電路；210，第二分壓電路；220，反饋放大電路。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例Gamma參考電壓的產生電路和產生方法進行詳 細描述。應當明確，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 於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬於本發明保護的範圍。參照圖2，本發明的實施例提供的一種Gamma參考電壓的產生電路，包括第一分壓 電路，所述第一分壓電路在第一正極性直流電壓VDD1和第一負極性直流電壓NVDD1的共同 作用下從各個電壓輸出點Cl，C2......C14輸出Gamma參考電壓GMA1，GMA2......GMA14。本發明的實施例Gamma參考電壓的產生電路中的第一分壓電路，通過第一分壓 電路在第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下從各個電壓輸出點輸出 Gamma參考電壓，實現了正、負向Gamma參考電壓的輸出，能夠降低液晶顯示器公共電極電 壓，從而降低了液晶顯示器的功耗。
所述第一分壓電路可以是圖2中所述的電阻分壓電路，各個電阻R0 R15的阻值 大小可以根據液晶顯示器所需的各Gamma參考電壓的取值大小來選擇。在上述方案的基礎上，本發明的其它實施例中，所述第一正極性直流電壓VDD1和 第一負極性直流電壓NVDD1絕對值相等。在這種方案下，選擇合適的分壓電阻R0 R15，使 得輸出的Gamma參考電壓GAM1 GAM7與GAM14 GAM8是關於電壓零對稱的。因而可以 將Vcom設置在零附近，因而能夠大幅度降低液晶顯示器驅動電路的功耗。如圖3所示，本發明的另一實施例提供的一種Gamma參考電壓的產生電路，包括 穩壓電路200和第一分壓電路100 ；所述穩壓電路200用於輸出至少一個第一電壓，用於保 持所述第一分壓電路中至少一個電壓輸入點的電壓值不變；所述第一分壓電路100用於在 所述至少一個第一電壓的控制下從各個電壓輸出點輸出Gamma參考電壓；其中，所述穩壓 電路200在第二正極性直流電壓VDD2和第二負極性直流電壓NVDD2的共同作用下產生所 述至少一個第一電壓；所述第一分壓電路100在所述至少一個第一電壓、第一正極性直流 電壓VDD1和第一負極性直流電壓NVDD1的共同作用下從各個電壓輸出點輸出Gamma參考 電壓。本發明的實施例Gamma參考電壓的產生電路，通過由第二正極性直流電壓和第二 負極性直流電壓共同作用的穩壓電路輸出至少一個第一電壓，並將第一電壓輸入到第一分 壓電路的電壓輸入點中，從而能夠保持電壓輸入點的電壓不變，由第一電壓、第一正極性直 流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用，從第一分壓電路中輸出Gamma參考電壓，實現 了正、負向Gamma參考電壓的輸出，能夠降低液晶顯示器公共電極電壓，從而降低了液晶顯 示器的功耗。由於本實施例採用穩壓電路對第一分壓電路進行穩壓，從而能為液晶顯示器 提供更為穩定的Gamma電壓值，提高畫面顯示質量。如圖3所示的，在上述方案的基礎上，在本發明的一較佳實施例中，所述穩壓電路 100包括第二分壓電路210和反饋放大電路220。其中，所述第二分壓電路210為電阻分壓電路，包括至少一個電壓輸出點，所述第 二分壓電路在所述第二正極性直流電壓VDD2和第二負極性直流電壓NVDD2的共同作用下， 從所述第二分壓電路210的各個電壓輸出點輸出至少一個第二電壓。例如，第二分壓電路 210可以包括四個電阻，R16、R17、R18和R19。第二正極性直流電壓VDD2和第二負極性直 流電壓NVDD2施加在第二分壓電路210的兩端。其中第二正極性直流電壓VDD2可以由液晶顯示器驅動電路內部的直流穩定電壓 VDD2提供，而第二負極性直流電壓NVDD2則可以通過如圖4所示的負極性直流電壓產生電 路來實現。如圖4所示的電路中，當場效應管Q導通時，電感器L兩端就有輸入電壓，即電感 器L進行充電；這時送入負載的所有輸出電流均來自輸出電容C，即電容C處於放電狀態； 二極體D是反向偏置的；電路中的電流流向為A — B，E — C ；輸出的電壓VQUT為負。電感器 中的電流繼續增大，直到控制器確定關斷場效應Q的合適時間為止。此時為了保持電流流 動，電感器L開始放電；電容器開始充電；二極體D導通；電路中的電流流向為A —B，E —C; 輸出的電壓￥_為負。具體地，輸入的電壓VIN的取值，可以根據電路中電感器L、電容C以及場效應管Q 的參數來選擇。而上述控制器控制關斷場效應管Q的合適時間應當根據電感器L和電容C組成的LC迴路充放電的周期來確定。在圖4所示的電路中選擇合適的元件參數，從而能夠 輸出Gamma參考電路所需的NVDD2。本實施例中，第二正極性直流電壓VDD2和第二負極性直流電壓NVDD2的絕對值可 以相等。第二分壓電路210中包括三個電壓輸出點Al、A2和A3，分別輸出三個第二電壓 VI、V2和V3給反饋放大電路220。所述反饋放大電路220包括至少一個反饋運算放大器，所述反饋運算放大器根據 所述第二電壓輸出第一電壓到所述第一分壓電路100。圖3所示的實施例中，反饋放大電 路220中包括三個反饋放大器，AMUAM2和AM3。其中AMI將電壓輸出點A1輸出的第二電 壓VI進行反饋放大後，輸出第一電壓V21輸入到第一分壓電路的電壓輸入點B1 ；AM2將電 壓輸出點A2輸出的第二電壓V2進行反饋放大後，輸出第一電壓V22輸入到第一分壓電路 100的電壓輸入點B2 ；AM3將電壓輸出點A3輸出的第二電壓V3進行反饋放大後，輸出第一 電壓V23輸入到第一分壓電路100的電壓輸入點B3。第一電壓V21、V22和V23用於保持 所述第一分壓電路100中相應的電壓輸入點B1、B2和B3的電壓值不變，從而保持第一分壓 電路100輸出的Gamma參考電壓穩定。第一電壓V22輸入到第一分壓電路100控制第一分 壓電路100位於電壓中點的電壓輸入點B2的電壓值保持不變。第二電壓V2的電壓值介於 VDD2和NVDD2之間，如果VDD2與NVDD2的絕對值相等，且R16、R17的阻值之和與R18、R19 的阻值之和相等，則V2、V22應為零，從而能夠保持電壓輸入點B2處的電壓為零。本發明的實施例並不局限於此，第二分壓電路210的電阻不限於四個，電壓輸出 點的個數也不限於三個。如圖3所示，進一步地，所述第一分壓電路100為電阻分壓電路，包括至少一個電 壓輸入點，至少一個第一電壓輸出到所述第一分壓電路100的各個電壓輸入點；在各個第 一電壓、第一正極性直流電壓VDD1和第一負極性直流電壓NVDD1的共同作用下，從所述第 一分壓電路100的各個電壓輸出點輸出Gamma參考電壓。其中，所述第一負極性直流電壓NVDD1也可以採用圖4所示的負極性直流電壓產 生電路來產生需要的電壓NVDD1。具體地，所述第一正極性直流電壓VDD1和第一負極性直流電壓NVDD1的絕對值 大小可以相等。為了使輸出的Gamma電壓關於零對稱，則將穩壓電路200輸出的第一電壓 V22輸入到第一分壓電路的電壓輸入點B2，即電阻R7、R8之間，從而得到關於零對稱分布的 Gamma參考電壓。本發明的實施例並不局限於此，輸出的Gamma參考電壓也可以不關於零對稱，而 是關於其它某個電壓值對稱。第二正極性直流電壓VDD2和第二負極性直流電壓NVDD2可 以相等或不相等，第一正極性直流電壓VDD1和第一負極性直流電壓NVDD1可以相等或不相 等。具體地可以根據實際要輸出的Gamma參考電壓相應調整各電阻阻值、以及各直流電源 的電壓大小。本發明的實施例Gamma電壓的產生方法，能夠輸出正、負Gamma電壓，實現正、負 Gamma電壓驅動，從而公共電極電壓Vcom可以由+5V左右降到0伏附近，這樣整個源極驅 動部分的功耗將明顯降低。其次，Gamma緩存器(Gamma buffer)的輸入電壓由12V降到5V 左右，使得Gamma緩存器的功耗也將降低。此外，正、負Gamma電壓驅動的方法，需對源極驅動器做相應的設計更改，使得其可以實現負電壓驅動，即將源極驅動器的數模轉換器和輸 出緩存改善成為可支持負壓驅動的模式。數模轉換器的輸出電位也將降低，使得源極驅動 器的功耗減小，從而降低了液晶顯示器的功耗。需要注意的是，在實現本發明時，Vcom同樣 需要緩存來穩定輸出；在PCB (Published Circuit Board，印製線路板)布線方面也要考慮 Vcom儘可能不受其他信號或電源幹擾。本發明的實施例還提供了一種Gamma參考電壓的產生方法，能夠解決現有技術中 驅動電路的功耗較大的問題。本發明的實施例提供的Gamma參考電壓的產生方法，包括在第一正極性直流電 壓和第一負極性直流電壓的共同作用下，通過第一分壓電路輸出Gamma參考電壓。本發明Gamma參考電壓的產生方法，通過第一正極性直流電壓和第一負極性直流 電壓的共同作用、利用第一分壓電路輸出Gamma參考電壓，實現了正、負向Gamma參考電壓 的輸出，能夠降低液晶顯示器公共電極電壓，從而降低了液晶顯示器的功耗。如圖5所示，本發明的另一實施例一種Gamma參考電壓的產生方法，包括S501、在第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的共同作用下，通過穩壓電 路輸出保持不變的至少一個第一電壓；S502、根據所述至少一個第一電壓、第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓 的共同作用，通過第一分壓電路輸出Gamma參考電壓；其中，所述至少一個第一電壓用於保 持所述第一分壓電路中至少一個電壓輸入點的電壓值不變。本發明Gamma參考電壓的產生方法，通過第二正極性直流電壓和第二負極性直流 電壓的共同作用產生至少一個第一電壓，再根據所述至少一個第一電壓、第一正極性直流 電壓和第一負極性直流電壓的共同作用，通過第一分壓電路輸出Gamma參考電壓，實現了 正、負向Gamma參考電壓的輸出，能夠降低液晶顯示器公共電極電壓，從而降低了液晶顯示 器的功耗。在上述實施例的基礎上，步驟S501具體為在第二正極性直流電壓和第二負極性 直流電壓的共同作用下，通過第二分壓電路輸出至少一個第二電壓；對所述至少一個第二 電壓進行反饋放大，輸出保持不變的至少一個第一電壓。可以參照圖3中的穩壓電路200 的電路布置來實現該步驟，具體實現方式可以參照圖3所示的實施例中的描述。所述第一 電壓用於保持所述第一分壓電路中相應的電壓輸入點的電壓值不變，從而保持第一分壓電 路輸出的Gamma參考電壓不變。進一步地，所述第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的絕對值大小可以相 等；所述第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的絕對值大小可以相等。如果第二正 極性直流電壓和第二負極性直流電壓的絕對值大小相等，且選定合適的第二分壓電路的各 阻值，使得從穩壓電路輸出的V22為零，且第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的 絕對值大小相等，則能夠從第一分壓電路輸出關於零對稱的Gamma參考電壓。參照圖3所示的實施例，第二正極性直流電壓和第一正極性直流電壓可以由液晶 顯示器驅動電路中的直流穩定電源VDD提供，第二負極性直流電壓和第一負極性直流電壓 可以由圖4所示的電路產生。本發明的實施例Gamma電壓的產生方法，能夠輸出正、負Gamma電壓，實現正、負 Gamma驅動，公共電極電壓Vcom可以由+5V左右降到0伏附近，整個源極驅動器的功耗將明顯降低。其次，Gamma緩存器的輸入電壓由12V降到5V左右，使得Gamma緩存器的功耗也 將降低。另外，要實現正、負壓Gamma電壓驅動的方法，需對源極驅動器做相應的設計更改， 使得其可以實現負電壓驅動，即將源極驅動器的數模轉換器和輸出緩存改善成為可支持負 壓驅動的模式。從而數模轉換器的輸出電位也將降低，使得源極驅動器的功耗減小，從而降 低了液晶顯示器的功耗。 以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
一種Gamma參考電壓的產生電路，包括第一分壓電路，其特徵在於，所述第一分壓電路在第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下從各個電壓輸出點輸出Gamma參考電壓。
2.根據權利要求1所述的Gamma參考電壓的產生電路，其特徵在於，進一步包括穩壓電 路，所述穩壓電路在第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的共同作用下輸出至少一 個第一電壓，所述第一電壓用於保持所述第一分壓電路中至少一個電壓輸入點的電壓值不變。
3.根據權利要求2所述的Gamma參考電壓的產生電路，其特徵在於，所述穩壓電路包括 第二分壓電路和反饋放大電路；所述第二分壓電路為電阻分壓電路，包括至少一個電壓輸出點，所述第二分壓電路在 所述第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的共同作用下，從所述第二分壓電路的各 個電壓輸出點輸出至少一個第二電壓；所述反饋放大電路包括至少一個反饋運算放大器，所述反饋運算放大器根據所述第二 電壓輸出所述第一電壓到所述第一分壓電路。
4.
5.根據權利要求4所述的Gamma參考電壓的產生電路，其特徵在於， 所述第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的絕對值大小相等。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的Gamma參考電壓的產生電路，其特徵在於， 所述第一分壓電路為電阻分壓電路；所述第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的絕對值大小相等。
7.一種Gamma參考電壓的產生方法，其特徵在於，包括在第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下，通過第一分壓電路輸出 Gamma參考電壓。
8.根據權利要求7所述的Gamma參考電壓的產生方法，其特徵在於，所述方法進一步包括在第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的共同作用下，通過穩壓電路輸出保持 不變的至少一個第一電壓；根據所述第一電壓，保持所述第一分壓電路中至少一個電壓輸入點的電壓值不變。
9.根據權利要求8所述的Gamma參考電壓的產生方法，其特徵在於，所述在第二正極性 直流電壓和第二負極性直流電壓的共同作用下，通過穩壓電路輸出保持不變的至少一個第 一電壓，具體為在第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的共同作用下，通過第二分壓電路輸出 至少一個第二電壓；對所述至少一個第二電壓進行反饋放大，輸出保持不變的至少一個第一電壓。
10.根據權利要求9所述的Gamma參考電壓的產生方法，其特徵在於，所述第二正極性直流電壓和第二負極性直流電壓的絕對值大小相等；所述第一正極性 直流電壓和第一負極性直流電壓的絕對值大小相等。
全文摘要
本發明的實施例公開了一種Gamma參考電壓的產生電路和產生方法，涉及液晶顯示器製造領域，能夠解決現有技術中驅動電路的功耗較大的問題。Gamma參考電壓的產生電路，包括第一分壓電路，所述第一分壓電路在第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下從各個電壓輸出點輸出Gamma參考電壓。Gamma參考電壓的產生方法，包括在第一正極性直流電壓和第一負極性直流電壓的共同作用下，通過第一分壓電路輸出Gamma參考電壓。本發明適用於液晶顯示器的製造。
文檔編號G09G3/36GK101826307SQ20091007971
公開日2010年9月8日 申請日期2009年3月6日 優先權日2009年3月6日
發明者籍欣 申請人:北京京東方光電科技有限公司