CN103745695A - Gamma电压驱动电路、源极驱动模块以及液晶面板 - Google Patents

Gamma电压驱动电路、源极驱动模块以及液晶面板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Gamma电压驱动电路，该电路包括：基准电压模块，向分压电阻串提供基准电压；分压电阻串，包括依次串联的2n个电阻，将基准电压分为2n个电压；其中，n为不小于1的整数；电压选取模块，用于选择输出2n个电压的其中一个；基准电压模块包括第一和第二基准电压，第一基准电压耦接于分压电阻串的一端，第二基准电压耦接于分压电阻串的第
Figure DDA0000428362380000011
与第
Figure DDA0000428362380000012
个电阻之间；其中，电压选取模块包括2n-1条传输线，分别将分压电阻串中的第
Figure DDA0000428362380000013
以及第
Figure DDA0000428362380000014
个电阻的分压节点连接到输出端；并且，每一传输线上设置有n-1个开关元件。本发明提供的驱动电路能够减少元件的使用数量，降低了驱动IC的设计以及制作工艺的难度，节省了制造成本。

Description

Gamma电压驱动电路、源极驱动模块以及液晶面板
技术领域
本发明涉及液晶显示器技术领域,尤其涉及一种液晶显示器中的Gamma电压驱动电路、源极驱动模块以及包含该源极驱动模块的液晶面板。
背景技术
液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，并且具有高画质、体积小、重量轻的特点，因此倍受大家青睐，成为显示器的主流。目前液晶显示器是以薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）液晶显示器为主，液晶面板是液晶显示器的主要组件。
如图1所示的一种现有的液晶面板，其包括上玻璃基板1、下玻璃基板2以及上玻璃基板1和下玻璃基板2之间的液晶层3。液晶层3的一侧设有ITO共电极4，ITO共电极4连接到Vcom电压，液晶层3另一侧设有多个像素电极5，每个像素电极分别连接到一Gamma电压；Gamma电压是用来控制液晶面板的显示灰阶的，不同的Gamma电压与Vcom电压之间的压差造成液晶体旋转角度不同从而形成亮度的差异，即Gamma电压就是把从白色到黑色的变化过程分成2的N次幂等份。
例如，如图2所示的一种现有的Gamma电压驱动电路，包括基准电压模块10、分压电阻串20以及电压选取模块30，该电路对应3bit的二进制编码，即分压电阻串20将基准电压分为8个Gamma电压V1～V8（把从白色到黑色的变化过程分成2的3次幂等份），由电压选取模块30选择输出其中的一个Gamma电压。电压选取模块30由多个MOS晶体管301组成的，对于3bit的驱动电路，每一Gamma电压的输出线上设置有3个MOS晶体管，总共为8*3=24个MOS晶体管，如图2所示，当需要选择输出Gamma电压V8时，此时对应二进制编码为（111），电压选取模块30中将MOS晶体管b2、b1和b0导通，则Gamma电压V8就连接到输出端。在这种驱动电路中，当采用10bit的二进制编码时，如图3所示，分压电阻串20将基准电压分为1024个Gamma电压V1～V1024（把从白色到黑色的变化过程分成2的10次幂等份），电压选取模块30总共需要1024*10=10240个MOS晶体管301组成。大量的MOS晶体管增加了驱动IC的设计以及制作工艺的难度，增加了成本。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明目的之一是提供了一种Gamma电压驱动电路，该电路能够减少元件的使用数量，降低了驱动IC的设计以及制作工艺的难度，节省了制造成本。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种Gamma电压驱动电路，用于产生多个Gamma电压，该电路包括：
基准电压模块，向分压电阻串提供基准电压；
分压电阻串，包括依次串联的2n个电阻，用于将基准电压分为2n个Gamma电压；其中，n为不小于1的整数；
电压选取模块，用于选择输出所述2n个Gamma电压的其中一个；
其中，所述基准电压模块包括第一基准电压和第二基准电压，所述第一基准电压耦接于所述分压电阻串的一端，所述分压电阻串的另一端与地连接；所述第二基准电压耦接于所述分压电阻串20的第
Figure BDA0000428362360000021
与第
Figure BDA0000428362360000022
个电阻之间，其中，第二基准电压的电压值为第一基准电压的
Figure BDA0000428362360000023
其中，所述电压选取模块包括2n-1条传输线，分别将所述分压电阻串中的第
Figure BDA0000428362360000024
以及第
Figure BDA0000428362360000025
个电阻的分压节点连接到输出端；并且，每一传输线上设置有n-1个开关元件。
优选地，在分压电阻串中，第
Figure BDA0000428362360000026
个电阻将第一基准电压至第二基准电压之间的电压值分压形成
Figure BDA0000428362360000027
个Gamma电压；第个电阻将第二基准电压至接地电压之间的电压值分压形成
Figure BDA0000428362360000029
个Gamma电压。
优选地，所述2n个电阻为等值电阻。
优选地，所述驱动电路还包括控制模块，用于向所述电压选取模块提供控制信号和选取信号；当电压选取模块接收第一控制信号和选取信号时，选取信号连接于第
Figure BDA0000428362360000031
个电阻的传输线上的n-1个开关元件，控制开关元件导通或断开，选择其中一个Gamma电压连接到输出端；当电压选取模块接收第二控制信号和选取信号时，选取信号连接于第
Figure BDA0000428362360000032
个电阻的传输线上的n-1个开关元件，控制开关元件导通或断开，选择其中一个Gamma电压连接到输出端。
优选地，在基准电压模块中，所述第一基准电压通过串联的第一分压电阻和第二分压电阻与地连接，在第一分压电阻与第二分压电阻之间连出第二基准电压，所述第一分压电阻与第二分压电阻的阻值相等。
优选地，所述开关元件为MOS晶体管。
优选地，n的取值为10。
本发明的另一目的是提供一种源极驱动模块，向像素阵列单元提供驱动，所述像素阵列单元包括第一、第二和第三像素单元，分别对应的设置有第一、第二和第三像素电极，所述源极驱动模块包括第一、第二和第三Gamma电压驱动电路，分别向第一、第二和第三像素电极提供Gamma电压，其中，所述Gamma电压驱动电路为如上所述的驱动电路。
本发明的另一目的是提供一种液晶面板，包括：
像素阵列单元，包括对应第一、第二和第三颜色的第一、第二和第三像素单元，所述像素单元对应的设置有第一、第二和第三像素电极；
栅极驱动模块，向所述像素阵列单元提供扫描信号；
源极驱动模块，向所述像素阵列单元提供数据信号；其中，所述源极驱动模块为如上所述的源极驱动模块。
相比于现有技术，本发明提供的Gamma电压驱动电路能够减少元件的使用数量，降低了驱动IC的设计以及制作工艺的难度，节省了制造成本。
附图说明
图1是一种液晶面板的结构示意图。
图2是现有的一种Gamma电压驱动电路连接模块图。
图3是现有的一种Gamma电压驱动电路的电路图,其中该电路可以基准电压分为8个Gamma电压。
图4是现有的一种Gamma电压驱动电路的电路图,其中该电路可以基准电压分为1024个Gamma电压。
图5是本发明一实施例提供的Gamma电压驱动电路的电路图。
具体实施方式
如前所述，本发明为了解决现有技术存在的问题，提供了一种Gamma电压驱动电路，该电路包括：基准电压模块，向分压电阻串提供基准电压；分压电阻串，包括依次串联的2n个电阻，用于将基准电压分为2n个Gamma电压；其中，n为不小于1的整数；电压选取模块，用于选择输出所述2n个Gamma电压的其中一个；
其中，所述基准电压模块包括第一基准电压和第二基准电压，所述第一基准电压耦接于所述分压电阻串的一端，所述分压电阻串的另一端与地连接；所述第二基准电压耦接于所述分压电阻串的第
Figure BDA0000428362360000041
与第个电阻之间，其中，第二基准电压的电压值为第一基准电压的
Figure BDA0000428362360000043
所述电压选取模块包括2n-1条传输线，分别将所述分压电阻串中的第以及第
Figure BDA0000428362360000045
个电阻的分压节点连接到输出端；并且，每一传输线上设置有n-1个开关元件。
在如上所述的Gamma电压驱动电路中，设置有两组基准电压，以连接第一基准电压为起点，分压电阻串中的第
Figure BDA0000428362360000046
个电阻将第一基准电压至第二基准电压之间的电压值分压形成
Figure BDA0000428362360000047
个Gamma电压，因此，在此部分中，每一传输线上只需要n-1个开关元件，按照（n-1）bit二进制编码的方式，实现每次输出其中的一个Gamma电压；第
Figure BDA0000428362360000048
个电阻将第二基准电压至接地电压之间的电压值分压形成
Figure BDA0000428362360000049
个Gamma电压，因此，在此部分中，每一传输线上只需要n-1个开关元件，按照（n-1）bit二进制编码的方式，实现每次输出其中的一个Gamma电压；并且，对于灰阶精度要求较高的Gamma电压驱动电路中，需要将基准电压分成大量的Gamma电压，此时中间位置的两组Gamma电压（第
Figure BDA0000428362360000051
与第
Figure BDA0000428362360000052
电阻的分压电压）接近相等，因此可以共用其中的一个Gamma电压，在本发明中，去除了第个电阻分压得到的Gamma电压，而使用第
Figure BDA0000428362360000054
电阻的分压得到的Gamma电压来代替，进一步减少了开关元件的数量。在本发明的驱动电路中，对于需要将基准电压分为2n个Gamma电压的情况，需要使用的开关元件的数量为(2n-1)*（n-1）,而现有的Gamma电压驱动电路需要使用的开关元件的数量为2n*n，减少使用开关元件的数量为2n+（n-1）。
基于以上所述的Gamma电压驱动电路能够减少元件的使用数量，降低了驱动IC的设计以及制作工艺的难度，节省了制造成本。
下面将对结合附图用具体实施例对本发明做进一步说明。
本实施例是以n=10为例进行说明的，应当说明的是本发明的技术方案并不限制于此。
如图5所示，本实施例提供的Gamma电压驱动电路包括：
基准电压模块10，用于向分压电阻串20提供基准电压；分压电阻串20，包括依次串联的1024个电阻，用于将基准电压分为1024个Gamma电压；电压选取模块30，用于选择输出所述1024个Gamma电压的其中一个；
其中，基准电压模块10包括第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2，第一基准电压Vref1耦接于所述分压电阻串20的一端，分压电阻串20的另一端与地连接；第二基准电压Vref2耦接于所述分压电阻串20的第512与第513个电阻之间，其中，
Figure BDA0000428362360000055
其中，电压选取模块30包括1023条传输线，分别将分压电阻串20中的第1～511以及第513～1024个电阻的分压节点连接到输出端；并且，每一传输线上设置有9个开关元件301；需要说明的是，在本实施例中，由于中间位置的两组Gamma电压（第512与第513个电阻的分压电压）接近相等，因此可以共用其中的一个Gamma电压，在本实施例中，去除了第512个电阻分压得到的Gamma电压，即第512个电阻分压得到的Gamma电压没有连接到输出端，而是使用第513个电阻的分压得到的Gamma电压来代替，这样进一步节省了开关元件的用量。
在本实施例中，
Figure BDA0000428362360000061
的关系是通过两个分压电阻101和102来实现的。第一基准电压Vref1连接到第一分压电阻101，第二分压电阻102与第一分压电阻101串联，第二分压电阻102的另一端与地连接，在第一分压电阻101与第二分压电阻102之间连出第二基准电压Vref2，并且第一分压电阻101与第二分压电阻102的阻值相等，由此得到
Figure BDA0000428362360000062
在本实施例中，分压电阻串20中1024个电阻为等值电阻；连接于传输线上的开关元件301为MOS晶体管。
如上所述的Gamma电压驱动电路，在分压电阻串20中，以连接第一基准电压Vref1的一端为基准，第1～512个电阻将Vref1～Vref2之间的电压值分压形成512个Gamma电压；第513～1024个电阻将Vref2～V0（V0指接地电压）之间的电压值分压形成512个Gamma电压。
本实施例的Gamma电压驱动电路还包括控制模块（附图中未标示出），用于向电压选取模块30提供控制信号和选取信号。其中，控制信号是控制将选取信号连接到第1～512个电阻之间的开关元件或者是连接到第513～1024个电阻之间的开关元件，而选取信号是控制控制开关元件导通或断开，以选取其中的一个Gamma电压。
当电压选取模块30接收第一控制信号时，选取信号连接于第1～512个电阻的传输线上的开关元件301上，控制开关元件301导通或断开，选择第1～512个电阻分压形成的Gamma电压中一个连接到输出端；当电压选取模块30接收第二控制信号时，选取信号连接于第513～1024个电阻的传输线上的开关元件301，控制开关元件301导通或断开，选择第513～1024个电阻分压形成的Gamma电压中一个连接到输出端。
在对应于第1～512个电阻的传输线上，每一个开关元件有导通和断开两种状态，所有开关元件上组合正好构成512个9bit二进制代码，按顺序正好对应512个Gamma电压V1～V512，当选取信号对应于其中的一个二进制代码时，输出相应的Gamma电压；与此类似，对应于第513～1024个电阻的传输线上，每一个开关元件有导通和断开两种状态，所有开关元件上组合正好构成512个9bit二进制代码，按顺序正好对应512个Gamma电压V513～V1024，当选取信号对应于其中的一个二进制代码时，输出相应的Gamma电压；需要说明的是，当选取信号对应的是V512，则由控制模块转换连通第513个电阻对应的传输线，输出V513到输出端。
如上所述，对于需要将基准电压分为1024个Gamma电压的情况，本实施例提供的驱动电路总共使用1023条传输线，每条传输线上设置有9个MOS晶体管，总共需要9207个MOS晶体管，而现有的Gamma电压驱动电路则需要10240个，减少使用了1033个MOS晶体管。对灰阶的精度要求更高时，即n取更大值时，本发明提出的技术方案具有更大的优势。
本实施例还提供了一种源极驱动模块，用于向像素阵列单元提供驱动，像素阵列单元包括第一、第二和第三像素单元（对应于红、绿、蓝三种颜色），分别对应的设置有第一、第二和第三像素电极，所述源极驱动模块包括第一、第二和第三Gamma电压驱动电路，分别向第一、第二和第三像素电极提供Gamma电压，其中，所述Gamma电压驱动电路采用如上所述的Gamma电压驱动电路。
本实施例还提供了一种液晶面板，包括：
像素阵列单元，包括对应第一、第二和第三颜色（红、绿、蓝三种颜色）的第一、第二和第三像素单元，所述像素单元对应的设置有第一、第二和第三像素电极；
栅极驱动模块，向所述像素阵列单元提供扫描信号；
源极驱动模块，向所述像素阵列单元提供数据信号；其中，所述源极驱动模块为如上所述的源极驱动模块。
综上所述，本发明提供的Gamma电压驱动电路能够减少元件的使用数量，降低了驱动IC的设计以及制作工艺的难度，节省了制造成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种Gamma电压驱动电路，用于产生多个Gamma电压，该电路包括：
基准电压模块（10），向分压电阻串（20）提供基准电压；
分压电阻串（20），包括依次串联的2n个电阻，用于将基准电压分为2n个Gamma电压；其中，n为不小于1的整数；
电压选取模块（30），用于选择输出所述2n个Gamma电压的其中一个；
其特征在于，所述基准电压模块（10）包括第一基准电压和第二基准电压，所述第一基准电压耦接于所述分压电阻串（20）的一端，所述分压电阻串（20）的另一端与地连接；所述第二基准电压耦接于所述分压电阻串（20）的第
Figure FDA0000428362350000011
与第
Figure FDA0000428362350000012
个电阻之间，其中，第二基准电压的电压值为第一基准电压的
Figure FDA0000428362350000013
其中，所述电压选取模块（30）包括2n-1条传输线，分别将所述分压电阻串（20）中的第
Figure FDA0000428362350000014
以及第
Figure FDA0000428362350000015
个电阻的分压节点连接到输出端；并且，每一传输线上设置有n-1个开关元件（301）。
2.根据权利要求1所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，在分压电阻串（20）中，第个电阻将第一基准电压至第二基准电压之间的电压值分压形成
Figure FDA0000428362350000017
个Gamma电压；第
Figure FDA0000428362350000018
个电阻将第二基准电压至接地电压之间的电压值分压形成
Figure FDA0000428362350000019
个Gamma电压。
3.根据权利要求2所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，所述2n个电阻为等值电阻。
4.根据权利要求2所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括控制模块，用于向所述电压选取模块（30）提供控制信号和选取信号；当电压选取模块（30）接收第一控制信号和选取信号时，选取信号连接于第
Figure FDA00004283623500000110
个电阻的传输线上的n-1个开关元件（301），控制开关元件（301）导通或断开，选择其中一个Gamma电压连接到输出端；当电压选取模块（30）接收第二控制信号和选取信号时，选取信号连接于第个电阻的传输线上的n-1个开关元件（301），控制开关元件（301）导通或断开，选择其中一个Gamma电压连接到输出端。
5.根据权利要求1所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，在基准电压模块（10）中，所述第一基准电压通过串联的第一分压电阻（101）和第二分压电阻（102）与地连接，在第一分压电阻（101）与第二分压电阻（102）之间连出第二基准电压，所述第一分压电阻（101）与第二分压电阻（102）的阻值相等。
6.根据权利要求4所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，在基准电压模块（10）中，所述第一基准电压通过串联的第一分压电阻（101）和第二分压电阻（102）与地连接，在第一分压电阻（101）与第二分压电阻（102）之间连出第二基准电压，所述第一分压电阻（101）与第二分压电阻（102）的阻值相等。
7.根据权利要求1-6任一所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，所述开关元件（301）为MOS晶体管。
8.根据权利要求7所述的Gamma电压驱动电路，其特征在于，n的取值为10。
9.一种源极驱动模块，向像素阵列单元提供驱动，所述像素阵列单元包括第一、第二和第三像素单元，分别对应的设置有第一、第二和第三像素电极，所述源极驱动模块包括第一、第二和第三Gamma电压驱动电路，分别向第一、第二和第三像素电极提供Gamma电压，其中，所述Gamma电压驱动电路为权利要求1-8任一所述的驱动电路。
10.一种液晶面板，包括：
像素阵列单元，包括对应第一、第二和第三颜色的第一、第二和第三像素单元，所述像素单元对应的设置有第一、第二和第三像素电极；
栅极驱动模块，向所述像素阵列单元提供扫描信号；
源极驱动模块，向所述像素阵列单元提供数据信号；其中，所述源极驱动模块为如权利要求9所述的源极驱动模块。
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