伽马电压产生方法、产生电路、源极驱动电路、驱动芯片以及
显示装置
技术领域
背景技术
[0002] 现有
显示面板如
液晶显示面板包括呈阵列式排布的多个
像素单元，任一像素单元均包括红、绿、蓝三个子像素，各个子像素中的像素
电极均连接至一伽马(Gamma)电压。伽马电压用于控制子像素的显示灰阶(即
亮度)，不同的伽马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] 伽马电压的确定方法为：通过液晶显示面板的灰度-光透过率曲线拟合出所要求的伽马曲线(即理想的伽马曲线)，再根据该理想的伽马曲线和液晶的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伽马电压。
[0004] 伽马电压需要相应的伽马电压产生电路来产生，目前伽马电压产生电路通常采用
电阻串联分压的方式产生伽马电压。在显示装置中，伽马电压产生电路被安装在显示面板
驱动器上，以通过驱动电压来驱动诸如液晶显示面板的显示面板。伽马电压产生电路意为产生与显示面板上可用的等级中的各个等级相应的伽马电压的电路。在典型的显示面板驱动器中，依据显示像素的灰阶数据来选择在伽马电压产生电路中产生的伽马电压，并且通过所选择的伽马电压来驱动相应像素。
[0005] 现有的显示面板驱动IC的参考电压电阻，有些需要对多个电阻值整体进行相同的变动，影响显示面板效能。
发明内容
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种伽马电压产生方法、产生电路、源极驱动电路、驱动芯片以及显示装置，可以使得客户定义的参考电压电阻的调整更灵活，显示面板的效能表现更佳。同时可针对耗电、转台速度、面积或其他关键要素进行更佳的设计组合。
[0007] 根据本发明提供的一种伽马电压产生电路的控制方法，所述伽马电压产生电路包括串联连接在供电端和参考接地端之间的多个电阻单元，其特征在于，所述控制方法包括：提供多个参考电压，每两个相邻的所述电阻单元的连接
节点接收相应的所述参考电压；所述电阻单元根据其接收的所述参考电压以及相应的比例系数提供至少一级伽马电压；以及分别设置各个所述电阻单元的比例系数，从而调节各级所述伽马电压。
[0008] 优选地，不同所述电阻单元的比例系数相同或不同。
[0009] 优选地，调节各级所述伽马电压的步骤包括：根据所述比例系数调整相应的所述电阻单元的电阻值。
[0010] 优选地，所述电阻单元包括串联在相应的两个所述连接节点之间的至少一个子电阻，所述子电阻根据该电阻单元的所述比例系数提供相应的一级所述伽马电压。
[0011] 优选地，在所述电阻单元中，各个所述子电阻的电阻值等于该所述子电阻的初始阻值与该电阻单元对应的所述比例系数的乘积。
[0012] 优选地，将所述多个参考电压进行缓冲，每两个相邻的所述电阻单元的连接节点接收相应的缓冲后的所述参考电压。
[0013] 根据本发明提供的一种伽马电压产生电路，其特征在于，包括：多个电阻单元，串联连接在供电端和参考接地端之间，每两个相邻的所述电阻单元的连接节点接收相应的参考电压，所述电阻单元根据其接收的所述参考电压提供至少一级伽马电压；以及控制电路，根据各个所述电阻单元对应的各个比例系数，分别调节各级所述伽马电压。
[0014] 优选地，所述参考电压由电源电路提供。
[0015] 优选地，不同所述电阻单元的比例系数相同或不同。
[0016] 优选地，所述多个电阻单元由连接在所述供电端和所述参考接地端之间的导体走线实现，所述控制电路按照各个所述比例系数调节各个所述连接节点在所述导体走线上的
位置，以分别调节与各个所述电阻单元对应的部分所述导体走线的长度。
[0017] 优选地，所述电阻单元包括串联在相应的两个所述连接节点之间的至少一个子电阻，所述子电阻根据该电阻单元的所述比例系数提供相应的一级所述伽马电压。
[0018] 优选地，在所述电阻单元中，各个所述子电阻的电阻值等于该所述子电阻的初始阻值与该电阻单元对应的所述比例系数的乘积。
[0019] 优选地，还包括：多个
缓冲器，用以接收参考电压，并将所述参考电压进行缓冲后输出给所述多个电阻单元。
[0020] 根据本发明提供的一种源极驱动电路，其特征在于，包括：上述的伽马电压产生电路，所述伽马电压产生电路用以根据多个参考电压以产生多个伽马电压；数据寄存器，接收并存储显示像素的灰阶数据；
锁存器，与所述数据寄存器连接，响应于选通
信号而锁存所述灰阶数据，并将锁存的灰阶数据进行输出；电平转换器，与所述锁存器连接，用于对所述灰阶数据进行电平转换后输出；
数模转换器，分别与所述伽马电压产生电路和所述电平转换器连接，依据所述灰阶数据输出所述多个伽马电压中的其中之一；输出电路，输入端与所述
数模转换器连接，输出端与数据线连接，接收所述伽马电压，并将所述数据线驱动至所述伽马电压对应的驱动电压。
[0021] 根据本发明提供的一种驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片上集成有上述的源级驱动电路。
[0022] 根据本发明提供的一种显示装置，其特征在于，包括：显示面板，包括多条数据线、多条扫描线及多个像素；栅极驱动电路，与所述显示面板的多条扫描线连接，用以顺序的驱动所述显示面板的多条扫描线；以及上述的源极驱动电路，与所述显示面板的多条数据线连接，用于依据显示像素等级的灰阶数据驱动所述显示面板的多条数据线；以及电源电路，与所述源级驱动电路连接，应以产生多个参考电压。
[0023] 优选地，所述显示面板包括但不限于：
阴极射线管显示面板、
数字光处理显示面板、液晶显示面板、发光
二极管显示面板、
有机发光二极管显示面板、
量子点显示面板、Mirco-LED显示面板、Mini-LED显示面板、场发射显示面板、电浆显示面板、
电泳显示面板或
电润湿显示面板。
[0024] 本发明的有益效果是：本发明通过对伽马电压产生电路中电阻串不同的相邻输入端之间的电阻进行不同调节比例的调节，实现了对客户定义的参考电压电阻的灵活调整，使得显示面板的效能表现更佳。
[0025] 同时，以上述方法而制成的驱动芯片，其
电流小，能耗低，转态速度快，可以实现对芯片面积、耗电、转态速度等其他关键要素的更佳搭配。
[0026] 应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
[0027] 通过以下参照附图对本发明
实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0028] 图1示出本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
[0029] 图2示出图1显示装置中伽马电压产生电路的第一示例性结构示意图；
[0030] 图3示出图1显示装置中伽马电压产生电路的第二示例性结构示意图；
[0031] 图4示出本发明实施例提供的伽马电压产生方法的
流程图。
具体实施方式
[0032] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0033] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0034] 下面，参照附图对本发明进行详细说明。
[0035] 图1示出本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
[0036] 如图1中所示，显示装置100包括显示面板1、电源电路2、源极驱动电路3以及栅极驱动电路4。
[0037] 其中，显示面板1包括多条数据线5、多条扫描线6和多个像素7，该多个像素7被置于相应的数据线5与扫描线6相交的位置处。任一像素7均包括TFT(
薄膜晶体管)8、像素电极9a，以及与像素电极9a相对放置的具有公共电压Vcom的公共电极9b。
[0038] 进一步地，显示面板1包括但不限于：
阴极射线管显示面板、数字光处理显示面板、液晶显示面板、发光二极管显示面板、
有机发光二极管显示面板、量子点显示面板、Mirco-LED显示面板、Mini-LED显示面板、场发射显示面板、电浆显示面板、电泳显示面板或电润湿显示面板中的任一种。
[0039] 可选地，在液晶显示面板中，像素电极9a和公共电极9b之间的空间填充有液晶。
[0040] 电源电路2与源极驱动电路3连接，用以向源极驱动电路3提供参考电压VE1-VEm。如下面所述，参考电压VE1-VEm被用于产生伽马电压V1-Vn。进一步地，电源电路2可位于时序控制电路内。其中，m、n均为自然数。
[0041] 源极驱动电路3与显示面板1的多条数据线5连接，用以依据显示像素等级的灰阶数据DIN来驱动显示面板1中的数据线5。更具体地，源极驱动电路3包括数据寄存器11、锁存器12、伽马电压产生电路13、数模(D/A)转换器14、输出电路15以及电平转换器16。其中，锁存器12的输入端与数据寄存器11的输出端连接；电平转换器16的输入端与锁存器12的输出端连接；数模(D/A)转换器14的部分输入端与电平转换器16的输出端连接，另一部分输入端与伽马电压产生电路13的输出端连接，数模(D/A)转换器14的输出端与输出电路15的输入端连接。
[0042] 本实施例中，数据寄存器11接收并存储显示像素7的灰阶数据DIN。锁存器12响应于选通信号ST而锁存来自数据寄存器11的灰阶数据DIN，并将该所锁存的灰阶数据DIN发送到电平转换器16。电平转换器16则用于接收灰阶数据DIN，并将灰阶数据DIN进行电平转换后输出到数模转换器14。伽马电压产生电路13根据从电源电路2接收的参考电压VE1-VEm来产生伽马电压V1-Vn。数模转换器14依据灰阶数据DIN来选择伽马电压V1-Vn，并且向输出电路15输出所选择的伽马电压。输出电路15包括多个电压跟随器，多个电压跟随器与多条数据线5一一对应连接，并且将每条数据线5驱动至与从数模转换器14提供的伽马电压相应的驱动电压。
[0043] 栅极驱动电路4与显示面板1的多条扫描线6连接，用以顺序地驱动显示面板1上的扫描线6。当在扫描线6被激活的状态下驱动数据线5时，经由数据线5将驱动电压写入与该所激活的扫描线6相连的像素7中，并且由此驱动像素7。
[0044] 图2示出图1显示装置中伽马电压产生电路的第一示例性结构示意图。
[0045] 如图2所示，电源电路2包括恒压源21和第一电阻串22。恒压源21向第一电阻串22的两端提供规定的电压。第一电阻串22分别从多个输出端输出参考电压VE1-VEm(第一参考电压VE1和第二参考电压VEm分别为参考电压中的最高压和最低压)。第一电阻串22包括串联连接的多个电阻Rr0～Rrm，配置第一电阻串22，以使得相邻的输出端之间的电阻值可以为可变的，以使参考电压VE1-VEm可调节。本实施例中，可依据显示面板1的特性而最优地调节参考电压VE1-VEm。
[0046] 伽马电压产生电路13包括连接于第一参考电压VE1和第二参考电压VEm之间的第二电阻串132以及控制电路133。
[0047] 其中，第二电阻串132包括多个电阻单元，该多个电阻单元串联连接在供电端(如参考电压VE1)和参考接地端(如参考电压VEm)之间，每两个相邻的电阻单元的连接节点接收相应的参考电压VE1-VEm，任一电阻单元根据其接收的参考电压提供至少一级伽马电压。同时，电阻单元包括串联在相应的两个连接节点之间的至少一个子电阻，子电阻根据该电阻单元的比例系数提供相应的一级伽马电压。
[0048] 本实施例中，第二电阻串132包括相互串联连接的多个电阻R1～Rn，以及位于任意两个电阻连接处的多个连接节点a1～an，可选取该多个连接节点中的部分节点为输入节点(如节点a3、和节点an-2)，以接收多个参考电压VE1-VEm。同时，将第二电阻串132上的多个连接节点a1～an作为
输出节点以输出多个不同等级的伽马电压V1-Vn。
[0049] 优选地，参考电压的数量与输入节点的数量相同，可依据显示面板1的伽马曲线来进行多个输入节点的选取，以及多个电阻单元阻值的确定。
[0050] 进一步地，以采用6比特(bit)的二进制编码的数据驱动器(Data Driver)为例，其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组伽马电压。在图2中，此时以n等于64、m等于7为例进行理解说明：伽马电压产生电路13包括依次串联的R1～R64共64个电阻，7个输入端和64个输出端，用以根据7个参考电压VE1～VE7产生V1～V64共64组伽马电压。其中，部分伽马电压如V1、V3、V(n-2)以及Vn分别由参考电压VE1～VE7提供，其余电压均需由电阻分压产生。
[0051] 控制电路133与第二电阻串132连接，用于根据各个电阻单元对应的各个比例系数，分别调节各级伽马电压。
[0052] 本实施例中，电阻单元包括串联在相应的两个连接节点之间的至少一个子电阻，且该电阻单元对应的设置有一个比例系数，该比例系数用于在进行参考电压的分压时，提高电阻单元中多个子电阻的阻值，以减小电路中电流，减少能耗。进而由电阻单元根据其所对应的比例系数输出至少一级的伽马电压。
[0053] 进一步地，在本发明的一个实施例中，多个电阻单元由连接在供电端和参考接地端之间的导体走线实现，控制电路133可以按照所需的各个比例系数调节各个连接节点在导体走线上的位置，以分别调节与电阻单元对应的部分导体走线的长度，进而实现对第二电阻串132中多个电阻阻值的比例调节。
[0054] 进一步地，在电阻单元中，各个子电阻的电阻值等于该子电阻的初始阻值与该电阻单元对应的比例系数的乘积。
[0055] 优选地，不同电阻单元的比例系数相同或不同，但同一电阻单元中多个电阻的比例系数相同。如将第一输入节点与第二输入节点之间的电阻阻值均乘以S1，将第二输入节点与第三输入节点之间的电阻阻值均乘以S2，以此类推，将第m-1个输入节点与第m个输入节点之间的电阻阻值均乘以Sn。这样可以在减小电流的同时，实现对不同电阻阻值的灵活调节，避免所有电阻阻值在同一调节比例下的适配度较低的问题，提高显示面板的显示效能；进而针对芯片在能耗、转态速度、面积或其他关键要素之间进行更佳的设计组合。其中，S1～Sn代表不同的调节比例，为正数。
[0056] 在本发明的其它实施例中，也可通过其它方法来对第二电阻串中的电阻阻值进行不同比例的调整，如采用可调
电阻器、在不同输出节点间的电阻上串联相应阻值的电阻、或利用选择
开关根据相应选择信号在多个电阻中进行阻值的选择输出等。
[0057] 应当理解的是，上述阻值调整方法仅是示例性的，凡是对第二电阻串中多个电阻单元的电阻阻值按照不同比例系数进行调整的均在本发明的保护范围内。
[0058] 图3示出图1显示装置中伽马电压产生电路的第二示例性结构示意图。
[0059] 如图3所示，伽马电压产生电路13包括与图2中示出的伽马电压产生电路相同方式的第二电阻串132，其不同在于，还包括与第二电阻串132输入端相连接的多个缓冲器1311-131m，为了方便理解，此处通过向参考标记131增加下标来临时相互区分缓冲器131。缓冲器
133的输入端与电源电路2的输出端一一对应连接，缓冲器131的输出端与第二电阻串132的输入端一一对应连接，用以接收电源电路2产生的多个参考电压，并将参考电压进行缓冲后输出给第二电阻串。
[0060] 本实施例中，缓冲器用来隔离信号输入端和输出端，避免信号输入端受负载影响，以增强信号驱动负载的能
力。
[0061] 进一步地，本发明不限于参考电压VE1-VEm必须直接与第二电阻串132连接，当参考电压VE1-VEm与第二电阻串132之间有其它辅助期间如缓冲器或
运算放大器等时，也可对第二电阻串132中的多个电阻阻值做不同比例的调接，以达到更佳的显示效能。
[0062] 图4示出本发明实施例提供的伽马电压产生方法的流程图。
[0063] 如图4所示，本实施例中，伽马电压产生方法包括对图2和图3中所示的伽马电压产生电路执行步骤S01至步骤S03。
[0064] 在步骤S01中，提供多个参考电压，每两个相邻的电阻单元的连接节点接收相应的参考电压。
[0065] 本实施例中，由电源电路2根据第一电阻串22分压产生多个参考电压VE1-VEm。伽马电压产生电路13中第二电阻串132包括多个电阻单元，该多个电阻单元串联连接在供电端(如参考电压VE1)和参考接地端(如参考电压VEm)之间，每两个相邻的电阻单元的连接节点与电源电路2的输出端连接，以接收相应的参考电压VE1-VEm。
[0066] 在步骤S02中，电阻单元根据其接收的参考电压以及相应的比例系数提供至少一级伽马电压。
[0067] 本实施例中，第二电阻串132包括多个电阻单元，任一电阻单元均包括串联在相应两个连接节点之间的至少一个子电阻，与电源电路2的输出端连接的连接节点上输出的对应等级的伽马电压由其所接收的参考电压直接提供，其它等级的伽马电压由电阻单元中的多个子电阻对相应电阻单元两端所接收的参考电压之差进行分压产生。
[0068] 进一步地，任一电阻单元均对应的设置有一个比例系数，该比例系数用于在进行参考电压的分压时，提高电阻单元中多个子电阻的阻值，以减小电路中电流，减少能耗。进而由电阻单元根据其所对应的比例系数输出至少一级的伽马电压。
[0069] 进一步地，在电阻单元中，各个子电阻的电阻值等于该子电阻的初始阻值与该电阻单元对应的比例系数的乘积。
[0070] 可选地，在本发明的一个优选实施例中，多个参考电压可以先经过缓冲器或
运算放大器进行缓冲，再将经过缓冲之后的参考电压输入到相应的连接节点，用以隔离信号输入端和输出端，避免信号输入端受负载影响，以增强信号驱动负载的能力。
[0071] 在步骤S03中，分别设置各个电阻单元的比例系数，从而调节各级伽马电压。
[0072] 本实施例中，通过设置电阻单元所对应的比例系数，在减小电路电流的同时，可以实现对第二电阻串132中不同电阻阻值的灵活调节，避免多个电阻单元在同一调节比例下的不能达到较高适配度的问题，提高显示面板的显示效能。
[0073] 进一步地，调节各级伽马电压的步骤包括：根据相应的比例系数调整相应的电阻单元的电阻值。
[0074] 优选地，不同电阻单元的比例系数可以相同也可以不同，但一个电阻单元中的多个子电阻的比例系数相同。
[0075] 进一步地，多个电阻单元由连接在供电端和参考接地端之间的导体走线实现。在本发明的一个优选实施例中，可以按照所需的各个比例系数调节各个连接节点在导体走线上的位置，以分别调节与电阻单元对应的部分导体走线的长度，进而实现对第二电阻串132中多个电阻阻值的比例调节。
[0076] 在本发明的其它实施例中，也可通过其它方法来对电阻串中的电阻阻值进行不同比例的调整，如采用可调电阻器、在不同输出节点间的电阻上串联相应阻值的电阻、或增加选择开关，根据相应的选择信号控制选择开关按相应的调节比例选取电阻的电阻值进行输出等。相当理解的是，凡是对电阻串中的电阻阻值进行不同比例调整的均在本发明的保护范围内。
[0077] 进一步地，本发明还公开了一种驱动芯片，该驱动芯片包括图1中的源极驱动电路3。
[0078] 本发明所公开的上述伽马电压产生电路在使得该驱动芯片的伽马曲线满足客户需求的同时，芯片中对应的伽马电流能够进一步的减小，实现了在能耗、转态速度、面积等其他关键要素之间的更佳搭配。
[0079] 应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0080] 最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
