CN102760398A - 伽码电压产生装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种伽码电压产生装置和方法。所述伽玛电压产生装置包括：伽码参考电压产生单元，向伽码电压产生单元提供伽码参考电压；极性翻转信号产生单元，用于向伽码电压产生单元提供极性翻转信号；伽码电压产生单元包括伽码参考电压选择模块和分压模块；伽码参考电压选择模块，将公共电极电压设置为0，并在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；分压模块在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自所述伽码参考电压选择模块的伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。本发明仅需采用一组分压电阻就可以产生伽码电压，并且可以省去输入多路复用器和输出多路复用器。

Description

伽码电压产生装置和方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种伽码电压产生装置和方法。
背景技术
通常液晶显示装置包括用于图像显示的液晶显示面板，液晶显示面板包括上玻璃基板、下玻璃基板以及液晶盒；所述液晶盒位于所述上玻璃基板和所述下玻璃基板之间。
通过对液晶分子施加电场，电压的大小控制液晶分子旋转的角度，实现控制透过液晶面板的光量，因此，每一个亮度灰阶对应一个Gamma（伽玛）电压。液晶分子长时间向一个方向旋转，会造成液晶分子的极化，因此需要实现液晶分子的极性翻转。目前液晶面板的极性翻转方式有帧翻转、列翻转、行翻转、点翻转等。
施加在液晶盒上的电压等于公共电极和像素电极的电压差。公共电极电压（Vcom）固定，像素电极的电压由Gamma电压产生。要实现液晶面板的极性翻转，需要有两组Gamma电压，这两组Gamma电压介于公共电极电压两边，可以形成正负压差。以18个Gamma电压为例，V1~V9与Vcom形成正压差，V10~V18形成负压差，V1~V18由V_REF电阻分压产生，Vcom的大小在V9和V10附近。
Source Driver IC（源极驱动集成电路）内部256个正分压电阻R0~R255将V1~V9分压成256个正Gamma电压；Source Driver IC（源极驱动集成电路）内部256个负分压电阻R0~R255将V10~V18分压成256个负Gamma电压。
Source Driver IC采集到的极性翻转信号控制每帧每个像素需要充正电压或负电压。如图1所示，Source Driver IC内相邻的Odd channel（奇通道）和Even channel（偶通道）共用一对DAC（数模转换装置）：+DAC和-DAC，然后用MUX(多路复用器)切换Odd channel与Even channel的正负极性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种伽码电压产生装置和方法，仅采用一组分压电阻就可以产生伽码电压。
为了达到上述目的，本发明提供了一种伽玛电压产生装置，包括伽码参考电压产生单元、极性翻转信号产生单元和伽码电压产生单元，其中，
所述伽码参考电压产生单元，用于向所述伽码电压产生单元提供伽码参考电压；
该伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反；
所述极性翻转信号产生单元，用于向所述伽码电压产生单元提供极性翻转信号；
所述伽码电压产生单元，包括伽码参考电压选择模块和分压模块；
所述伽码参考电压选择模块，分别与所述伽码参考电压单元和极性翻转信号产生单元连接，用于将公共电极电压设置为0，并在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；
所述分压模块，用于在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自所述伽码参考电压选择模块的伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
实施时，所述伽码参考电压产生单元是DC/DC转换器。
实施时，所述极性翻转信号产生单元是时序控制器。
实施时，所述伽码参考电压选择模块包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，其中，
所述极性翻转信号接入所述NMOS晶体管的栅极和所述PMOS晶体管的栅极；
所述负伽码参考电压接入所述NMOS晶体管的源极和所述PMOS晶体管M2的源极；
所述正伽码参考电压接入所述NMOS晶体管M1的漏极，所述负伽码参考电压接入所述PMOS晶体管的漏极。
本发明还提供了一种伽码电压产生方法，包括以下步骤：
伽码参考电压产生步骤：向所述伽码电压产生单元提供伽码参考电压；
伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反；
极性翻转信号产生步骤：向所述伽码电压产生单元提供极性翻转信号；
伽码电压产生步骤：在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自该伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
实施时，所述伽码电压产生步骤包括：在奇数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在偶数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压；所述伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反。
实施时，所述伽码电压产生步骤包括：在偶数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在奇数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压。
与现有技术相比，本发明所述的伽码电压产生装置和方法，通过将公共电极电压设置为0，并根据极性翻转信号选择正伽码参考电压或负伽码参考电压，从而仅需采用一组分压电阻就可以产生伽码电压，并且可以省去输入多路复用器和输出多路复用器。
附图说明
图1是现有的源极驱动集成电路的内部结构设计图；
图2是本发明所述的伽玛电压产生装置的第一实施例的结构框图；
图3是本发明所述的伽码电压产生装置的第二实施例的结构框图；
图4是本发明所述的伽码电压产生装置的第二实施例包括的时序控制器产生的极性翻转信号的时序图；
图5A、图5B是应用了本发明所述的伽码电压产生装置的液晶面板采用的帧翻转方式的示意图；
图6是与本发明所述的伽码电压产生装置连接的源极驱动器的内部结构示意图；
图7是本发明所述的伽码电压产生装置包括的伽码参考电压选择模块的一实施例的电路图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再做进一步详细的说明。
如图2所示，本发明所述的伽玛电压产生装置的第一实施例，包括伽码参考电压产生单元21、极性翻转信号产生单元22和伽码电压产生单元23，其中，
所述伽码参考电压产生单元21，用于向所述伽码电压产生单元23提供伽码参考电压；
所述伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反；
所述极性翻转信号产生单元22，用于向所述伽码电压产生单元23提供极性翻转信号；
所述伽码电压产生单元23，包括伽码参考电压选择模块和分压模块（图2中未示）；
所述伽码参考电压选择模块，分别与所述伽码参考电压产生单元21和所述极性翻转信号产生单元22连接（图2中未示），用于将公共电极电压设置为0，并在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；
所述分压模块，与所述伽码参考电压选择模块连接（图2中未示），用于在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自所述伽码参考电压选择模块的伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
具体地，在该第一实施例中，所述伽码电压产生单元23进一步用于在奇数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在偶数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压；
所述伽码电压产生单元23进一步用于在奇数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在偶数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压。
在具体实施时，所述伽码参考电压产生单元可以采用DC/DC Converter（直流/直流转换器），所述极性翻转信号产生单元可以采用Timing Controller（时序控制器）。
如图3所示，本发明所述的伽码电压产生装置的第二实施例包括DC/DC转换器31、时序控制器32和伽码电压产生单元33，该伽码电压产生单元33与源极驱动器34连接；
所述DC/DC转换器31，用于产生正伽码参考电压+V_REF和负伽码参考电压-V_REF，+V_REF和-V_REF的绝对值相等而极性相反；
所述时序控制器32，用于产生在奇数帧为高电平而在偶数帧为低电平的极性翻转信号（该极性翻转信号的时序图如图4所示）；
所述伽码电压产生单元33，分别与所述DC/DC转换器31和所述时序控制器32连接，用于将公共电极电压Vcom设置为0，并在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压+V_REF进行分压而产生正伽码电压，并将该正伽码电压传送至所述源极驱动器34，而在偶数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压-V_REF进行分压而产生负伽码电压，并将该负伽码电压传送至所述源极驱动器34，或者，在该极性翻转信号的控制下，在偶数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压+V_REF进行分压而产生正伽码电压，并将该正伽码电压传送至所述源极驱动器34，而在奇数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压-V_REF进行分压而产生负伽码电压；
所述源极驱动器34，采用一组分压电阻对来自所述伽码电压产生单元33的伽码电压进行分压。
在本发明所述的伽码电压产生装置的第二实施例中，DC/DC转换器31输出正伽码参考电压+V_REF和负伽码参考电压-V_REF，+V_REF和-V_REF绝对值相等，极性相反；伽码电压产生单元33采用同一组分压电阻分别对+V_REF和-V_REF分压，相邻帧的伽码参考电压在+V_REF和-V_REF之间切换，例如：在奇数帧用+V_REF作为伽码参考电压，输出的伽码电压极性都为正，而在偶数帧采用-V_REF作为伽码参考电压，输出的伽码电压极性都为负；或者，在奇数帧采用-V_REF作为伽码参考电压，输出的伽码电压极性都为负，而在偶数帧用+V_REF作为伽码参考电压，输出的伽码电压极性都为正。如图4所示，所述时序控制器32输出的极性翻转信号POL，在奇数帧为高电平，在偶数帧是低电平。
如图5A、图5B所示，应用了本发明所述的伽码电压产生装置的液晶面板采用frame inversion（帧反转）。图5A示意的是在奇数帧液晶分子的极性，图5B示意的是在偶数帧液晶分子的极性。
在本发明所述的伽码电压产生装置中，公共电极电压Vcom设置成0V接地，不用外部提供特定的Vcom，并且分压电阻减少一半，例如现有技术中需要采用18个分压电阻对伽码参考电压进行分压而产生伽码电压V1-V18，则本发明所述的伽码电压产生装置只需采用9个分压电阻对伽码参考电压进行分压而产生伽码电压V1-V9；奇数帧时，伽码电压均为正；偶数帧时，伽码电压均为负；而在具体实施时，如图6所示，采用了本发明所述的伽码电压产生装置后，源极驱动器内部只需采用一组256个分压电阻对V1~V9分压，且每个通道输入的数据只输出数据给所对应的一个输出通道，从而可以省掉输入多路复用器和输出多路复用器。
在本发明所述的伽码电压产生装置的第二实施例中，所述伽码电压产生单元包括伽码参考电压选择模块和分压模块；所述伽码参考电压选择模块用于根据所述极性翻转信号POL选择是采用正伽码参考电压还是采用负伽码参考电压；所述分压模块用于对所述伽码参考电压选择模块选择的伽码参考电压进行分压。
如图7所示，根据一种具体实施方式，所述伽码参考电压选择模块包括NMOS晶体管M1和PMOS晶体管M2，其中，
所述极性翻转信号POL接入所述NMOS晶体管M1的栅极和所述PMOS晶体管M2的栅极都；
-V_REF接入所述NMOS晶体管M1的源极和所述PMOS晶体管M2的源极；
+V_REF接入所述NMOS晶体管M1的漏极，-V_REF接入所述PMOS晶体管M2的漏极。
本发明所述的伽码电压产生方法的第一实施例包括以下步骤：
伽码参考电压产生步骤：向所述伽码电压产生单元提供伽码参考电压；
伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反；
极性翻转信号产生步骤：向所述伽码电压产生单元提供极性翻转信号；
伽码电压产生步骤：将公共电极电压设置为0，并在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自该伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
在具体实施时，所述伽码电压产生步骤包括：在奇数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在偶数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压。
在具体实施时，所述伽码电压产生步骤还包括：在偶数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在奇数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压。
本发明所述的伽码电压产生方法的第二实施例，应用于本发明所述的伽码电压产生装置的第二实施例，包括以下步骤：
步骤一：DC/DC转换器输出正伽码参考电压+V_REF和负伽码参考电压-V_REF，+V_REF和-V_REF绝对值相等，极性相反；将公共电极电压Vcom设置为0V，接地；
步骤二：将时序控制器输出的极性翻转信号POL设计成奇数帧为高电平，偶数帧为低电平。
步骤三：源极驱动器内每个通道输入的数据只输出数据给所对应的一个输出通道，省掉输入多路复用器和输出多路复用器；
步骤四：奇数帧时，极性翻转信号POL为高电平，NMOS晶体管M1打开，伽码参考电压为正，伽码电压均为正，为像素充正电压，所有液晶分子极性均为正；偶数帧时，极性翻转信号POL为高电平，PMOS晶体管M2打开，伽码参考电压为负，伽码电压均为负，为像素充负电压，所有液晶分子极性为负。
本发明所述的伽码电压产生装置和方法，通过将公共电极电压设置为0，并根据极性翻转信号选择正伽码参考电压或负伽码参考电压，从而仅需采用一组分压电阻就可以产生伽码电压，并且可以省去输入多路复用器和输出多路复用器。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种伽玛电压产生装置，其特征在于，包括伽码参考电压产生单元、极性翻转信号产生单元、和伽码电压产生单元，其中，
所述伽码参考电压产生单元，用于向所述伽码电压产生单元提供伽码参考电压；
该伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反；
所述极性翻转信号产生单元，用于向所述伽码电压产生单元提供极性翻转信号；
所述伽码电压产生单元，用于在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性，并在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对该伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
2.如权利要求1所述的伽码电压产生装置，其特征在于，
所述伽码电压产生单元包括伽码参考电压选择模块和分压模块；
所述伽码参考电压选择模块，用于在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；
所述分压模块，用于在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自所述伽码参考电压选择模块的伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
3.如权利要求1所述的伽码电压产生装置，其特征在于，所述伽码参考电压产生单元是DC/DC转换器。
4.如权利要求1所述的伽码电压产生装置，其特征在于，所述极性翻转信号产生单元是时序控制器。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的伽码电压产生装置，其特征在于，所述伽码参考电压选择模块包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，其中，
所述极性翻转信号接入所述NMOS晶体管的栅极和所述PMOS晶体管的栅极；
所述负伽码参考电压接入所述NMOS晶体管的源极和所述PMOS晶体管M2的源极；
所述正伽码参考电压接入所述NMOS晶体管的漏极，所述负伽码参考电压接入所述PMOS晶体管的漏极。
6.一种伽码电压产生方法，其特征在于，包括以下步骤：
伽码参考电压产生步骤：向所述伽码电压产生单元提供伽码参考电压；所述伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反；
极性翻转信号产生步骤：向所述伽码电压产生单元提供极性翻转信号；
伽码电压产生步骤：在该极性翻转信号的控制下，在奇数帧和偶数帧翻转伽码参考电压的极性；在奇数帧和偶数帧采用同一组分压电阻对来自该伽码参考电压进行分压而产生伽码电压。
7.如权利要求6所述的伽码电压产生方法，其特征在于，所述伽码电压产生步骤包括：在奇数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在偶数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压；所述伽码参考电压包括正伽码参考电压和负伽码参考电压，该正伽码参考电压和负伽码参考电压的绝对值相等而极性相反。
8.如权利要求6或7所述的伽码电压产生方法，其特征在于，所述伽码电压产生步骤包括：在偶数帧采用一组分压电阻对该正伽码参考电压进行分压而产生正伽码电压，而在奇数帧采用该组分压电阻对该负伽码参考电压进行分压而产生负伽码电压。
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