CN103794187B - 伽马参考电压产生装置及显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种伽马参考电压产生装置及显示器，属于液晶显示技术领域，其可解决现有的显示器由于温度变化导致显示不良的问题。本发明的伽马参考电压产生装置，包括:伽马参考电压源和伽马参考电压转换模块，所述伽马参考电压源与所述伽马参考电压转换模块连接，用于提供伽马参考电压，其中，所述伽马参考电压产生装置还包括至少一个温度补偿电路，所述温度补偿电路与所述伽马参考电压转换模块连接，用于根据温度变化以补偿所述伽马参考电压源经伽马参考电压转换模块输出的伽马参考电压。本发明的显示器包括上述伽马参考电压产生装置。

Description

伽马参考电压产生装置及显示器
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种伽马参考电压产生装置及显示器。
背景技术
目前，薄膜晶体管液晶显示装置（ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD）显示的驱动电压为一个固定值，一般为AVDD。源极驱动芯片（SourceDriverIC）通过对驱动电压（AVDD）、公共电压（VCOM）、伽马电压的运算，最终形成灰阶电压，以用于TFT-LCD实现不同灰阶的显示。如图1、2所示，伽马参考电压源给伽马参考电压转换模块供电，并通过伽马电压转换模块转换成不同的伽马参考电压（VGMA_1～VGMA_N），伽马参考电压通过伽马电压信号端口输出给灰阶电压产生模块，最终产生灰阶电压（Vg1～Vgn）。以8bit的源极驱动芯片为例，其共产生256个灰阶电压，对应与其连接的VGMA_1～VGMA_8共8个伽马电压信号端口，通过VGMA_1～VGMA_8电压信号端口输出给灰阶电压产生模块，产生256个灰阶电压（Vg1～Vg256），以实现256个灰阶显示。当TFT-LCD的环境温度改变时，相同的灰阶电压对液晶分子的偏转角将会不同，导致TFT-LCD显示亮度和对比度改变，体现在伽马灰阶曲线上的伽马电压值偏离设计值。尤其是当温度降低时，液晶粘度增大，若在相同驱动电压作用下，液晶响应时间将会变长，要使得液晶分子偏转到与常温下相同角度时，此时所需的电场力将要增大，也就是需要更大的灰阶电压。所以随着温度变化，相应改变TFT-LCD的驱动电压，进而实现对温度补偿，改善由于温度改变而引起的显示不良。
目前TFT-LCD温度补偿多用热敏电阻或电阻温度传感器来实现，该方法具体是利用电阻阻值与温度变化呈线性的关系来实现的，但是一般情况下，液晶分子的响应时间与温度变化并不是线性关系，即显示相同灰阶时，液晶所需电场力与温度变化不是线性的。所以，使用热敏电阻或电阻温度传感器不能很好地实现对TFT-LCD温度补偿。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的灰阶电压产生装置存在的上述问题，提供一种可以进行温度补偿的伽马参考电压产生装置及显示器。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种伽马参考电压产生装置，包括:伽马参考电压源和伽马参考电压转换模块，所述伽马参考电压源与所述伽马参考电压转换模块连接，用于提供N个伽马参考电压，其特征在于，所述伽马参考电压产生装置还包括至少一个温度补偿电路，所述温度补偿电路与所述伽马参考电压转换模块连接，用于根据温度变化以补偿所述伽马参考电压源经伽马参考电压转换模块输出的伽马参考电压。
优选的是，所述温度补偿电路包括温度感应模块、选择输出模块和第一电压源，
所述温度感应模块用于将温度信号转化为电信号；
所述第一电压源与所述选择输出模块连接，用于给所述选择输出模块提供第一电压；
所述选择输出模块根据来自所述温度感应模块的电信号，通过第一电压的输入选择输出补偿电压。
进一步优选的是，所述选择输出模块包括：模数转换单元、逻辑选择单元，以及逻辑控制单元，
所述模数转换单元用于将来自温度感应模块的电信号转换为数字信号；
所述逻辑选择单元用于根据来自模数转换单元的数字信号选择输入到逻辑控制单元的补偿电压；
所述逻辑控制单元用于输出稳定的补偿电压，用以补偿伽马参考电压。
更进一步优选的是，所述逻辑选择单元包括选择器和Rx电阻网络，
所述Rx电阻网络与第一电压源连接，所述Rx电阻网络包括串联的n个电阻组成的分压电路和n个开关单元，且第i个开关单元的一端连接第i个电阻的分压节点，每个开关单元的另一端都连接逻辑控制单元，其中，i大于1小于n；所述选择器用于根据所述模数转换单元输出的数字信号选择打开所述Rx电阻网络的开关单元。
进一步优选的是，所述逻辑控制单元包括加法器和负反馈放大器，
所述加法器的正向输入端接收所述逻辑选择单元输出的信号，所述加法器的负向输入端与输出端连接；
所述负反馈放大器正向输入端与所述加法器的输出端连接，所述负反馈放大器的反向输入端接地，所述反馈放大器的输出端输出经过温度补偿后的电压信号。
优选的是，所述温度感应模块包括温度传感器和温度变送器，
所述温度传感器用于感应温度，并将温度信号传送给所述温度变送器，温度变送器将温度信号转换为电信号。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示器，其包括上述伽马参考电压产生装置和与其连接的灰阶电压产生装置，
所述灰阶电压产生装置用于根据经过温度补偿的伽马参考电压产生多个灰度电压，所述显示器利用所述灰度电压显示灰度。
本发明的伽马参考电压产生装置包括温度补偿单元，该温度补偿单元通过其温度感应模块感应温度变化，并通过第一电源模块调节该温度补偿单元的输出电压，也就是温度补偿单元根据温度变化输出相应的温度补偿电压，将输出的温度补偿电压输入到伽马电压转换单元，此时伽马电压转换单元通过各个伽马电压信号端口输出补偿后的伽马电压。将该伽马参考电压产生装置应用于灰阶电压产生装置中，此时伽马电压得到了补偿，由伽马电压衍生出的各个灰阶电压也将得到补偿，由于本发明的显示器包括上述伽马参考电压产生装置，故其可以避免由于温度影响而产生的显示不良。
附图说明
图1为现有的伽马参考电压产生装置的基本原理图；
图2为现有的伽马参考电压产生装置的基本电路图；
图3为本发明的实施例1的伽马参考电压产生装置的基本原理图；
图4为本发明的实施例1的伽马参考电压产生装置的具体原理图；
图5为本发明的实施例1的电压温度补偿电路基本原理图；
图6为本发明的实施例1和2的四个补偿点的伽马参考电压产生装置的示意图；以及，
图7为本发明的实施例1的四个补偿点的伽马参考电压产生装置的伽马电压曲线图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图3-6所示，本实施例提供一种伽马参考电压产生装置，包括伽马参考电压源和伽马参考电压转换模块，所述伽马参考电压源与所述伽马参考电压转换模块连接，用于提供N个伽马参考电压，在本实施例的伽马参考电压产生装置还包括至少一个温度补偿电路，所述温度补偿电路与所述伽马参考电压转换模块连接，用于根据温度变化以补偿所述伽马参考电压源经伽马参考电压转换模块输出的伽马参考电压。
其中，所述伽马参考电压转换模块包括N个伽马参考电压信号端口，该伽马参考电压信号端口与N个伽马参考电压相对应，伽马参考电压源用于为伽马参考电压转换模块输入电压源，伽马参考电压转换模块根据电压源转换生成N个伽马参考电压至伽马参考电压信号端口。
本实施例提供的伽马参考电压产生装置包括温度补偿电路，该温度补偿电路可以根据温度的变化补偿参考电压转换模块输出的伽马参考电压。将该伽马参考电压产生装置应用于灰阶电压产生装置中，此时伽马参考电压得到了补偿，由伽马参考电压衍生出的各个灰阶电压也将得到补偿，进而对由于温度变化产生的显示不良得到了改善。
具体地说，本实施例的温度补偿电路包括：温度感应模块、选择输出模块和第一电压源，所述温度感应模块用于将温度信号转化为电信号，该温度感应模块与所述选择输出模块连接，所述第一电压源与所述选择输出模块连接，用于给所述选择输出模块提供第一电压；所述选择输出模块根据来自所述温度感应模块的电信号，通过第一电压的输入选择输出补偿电压。也就是说，温度不同，所述选择输出模块输出的补偿电压是不同，根据温度的变化可以自动调节输出电压，以对伽马参考电压进行补偿。
其中，进一步优选地，所述选择输出模块包括：模数转换单元、逻辑选择单元，以及逻辑控制单元，所述温度感应单元用于将温度信号转化为电信号（模拟量），并与模数转换单元连接；所述模数转换单元用于将来自温度感应单元的电信号转换为数字量，并与逻辑选择单元连接；所述逻辑选择单元用于根据来自模数转换单元的数字量调节第一电压源提供的第一电压输入到逻辑控制单元的电压多少，并与逻辑控制单元电连接；所述逻辑控制单元用于输出稳定的电压，以补偿各个伽马参考电压。
其中，进一步优选地，所述逻辑选择单元包括选择器和Rx电阻网络，
所述Rx电阻网络与第一电压源连接，所述Rx电阻网络包括串联的n个电阻组成的分压电路和n个开关单元，且第i个开关单元的一端连接第i个电阻的分压节点，每个开关单元的另一端都连接逻辑控制单元，其中，i大于1小于n；所述选择器用于根据所述模数转换单元输出的数字信号选择打开所述Rx电阻网络的开关单元。当温度改变时，选择器选通某一支路，Rx电阻网络分得第一电压源的一定电压，以补偿各个伽马参考电压信号。其中，n个串联的电阻的阻值可以相同也可以不同。
当然可以更优选地，如图5所示，所述Rx电阻网络包括：n个开关单元（S1～Sn），以及n个电阻，n为大于1的整数；具体地说，当温度感应模块将感应到的温度信号转换为电信号，电信号为模拟量，该电信号可以是电流信号也可以是电压信号，为了信号处理简便，通常转变成电压信号，再通过模数转换单元（ADC），将电压信号这个模拟量转换成二进制的数字量，此时选择器则根据这二进制代码选择n个开关单元（S1～Sn）哪一路导通，其中n个开关单元所对应的n个电阻，任意一个开关单元闭合都对应唯一的一个电阻阻值的输出，即对应一个温度补偿电压。也就是根据温度的不同，此时加载的电阻阻值也是不同的，所以说选通不同支路所分得第一电压源的电压也是不同的，从而针对不同温度对伽马参考电压的补偿电压也是不同的，进而可以对由于不同温度变化产生的显示不良进行改善。需要说明的是选择器与Rx电阻网络可以是集成在一块芯片中，实现逻辑选择的功能。
当然上述描述的是在Rx电阻网络的两个开关单元直接连接有一个电阻的情况，当然在两个开关单元之间也可以连接有多个电阻。
更进一步优选地，所述逻辑控制单元包括加法器和负反馈放大器，所述加法器的正向输入端接收所述逻辑选择单元输出的信号，所述加法器的负向输入端与输出端连接；
所述负反馈放大器正向输入端与所述加法器的输出端连接，所述负反馈放大器的反向输入端接地，所述反馈放大器的输出端输出经过温度补偿后的电压信号。所述逻辑控制单元相当于跟随器，本领域技术人员可以理解的是，跟随器的作用是输入电压近似输出电压幅度，并对前级电路呈高阻状态，对后级电路呈低阻状态，因而对前后级电路起到“隔离”的作用，也就说通过跟随器可以输出更稳定的电压。具体地说，本实施例中的逻辑控制单元包括加法器和负反馈放大器，其中，如图5所示，电阻R1、R2、R3的阻值相等，则有△V=Vi，△V为对应温度的补偿电压值，Vi为逻辑选择单元输出的电压。通过逻辑控制单元所得到的△V更加稳定。需要说明的是，在集成电路中，逻辑控制单元中的加法器和负反馈放大器集成在一块芯片中。
优选地，所述温度感应模块包括温度传感器和温度变送器，所述温度传感器用于感应温度，并将温度信号传送给所述温度变送器，温度变送器将温度信号转换为电信号。当然在温度感应模块中还包括其他对信号进行处理的元器件，在此就不一一描述了。
优选地，所述伽马参考电压转换模块包括：电阻分压单元，以及多个运算放大器，其中，所述电阻分压单元耦接伽马参考电压源，具有N个分压点，分别提供N个伽马参考电压，每个分压点连接一运算放大器，所述温度补偿电路输出的电信号输入到运算放大器，所述运算放大器输出经过温度补偿后的伽马参考电压。
为了更好的理解本实施例，下面以包括四个温度补偿点的伽马参考电压产生装置为例进行说明。
如图6、7所示，选取四个补偿点，每个补偿点对应一个温度补偿单元，每个温度补偿单元根据其温度感应模块感应的温度变化输出一个补偿电压△V，原伽马参考电压产生装置（不设有温度补偿单元的伽马参考电压产生装置）是分压的，输出多个伽马参考电压，此时△V接到部分补偿点，从而这些补偿点处的电压变为△V，如图6中所示的△V1、△V2、△V3、△V4，且两点之间的与伽马参考电压的对应的支路上的分压状况也改变，故伽马参考电压的输出发生变化。如图7所示，伽马曲线中的坐标恢复到设计值，此时显示器的显示品质可以恢复到常温工作状态下。
本实施例中对伽马电压的补偿点以4个为例，但并不局限于此数目，实际中可根据需要进行增减，比如设置16或64个补偿点，以8bit-256灰阶为例，原理上最多可设置256个补偿点对每个伽马电压进行补偿。显然补偿点越多，伽马曲线越准确，显示器的显示受温度变化的影响越小，温度补偿电路的个数也就越多越复杂。若显示器的显示为10bit，则有1024个伽马电压，补偿点同样可根据情况删减。
实施例2：
本实施例提供了一种显示器，其包括实施例1所述的伽马参考电压产生装置和与其连接的灰阶电压产生装置，所述灰阶电压产生装置用于根据经过温度补偿的伽马参考电压产生多个灰度电压，所述显示器利用所述灰度电压显示灰度。
需要说明的是，本实施中的伽马参考电压均对应在伽马参考电压产生装置中的一个伽马参考电压信号端口。
当然，该灰阶电压产生装置还包括灰阶电压产生模块，所述灰阶电压产生模块与伽马电压信号端口连接，用以根据所述伽马电压信号端口输出的伽马电压产生多个灰阶电压。
需要说明的是，所述灰阶电压产生模块通常就是源极驱动芯片。以8bit的源极驱动芯片为例，伽马参考电压源提供8个伽马参考电压并通过伽马电压信号端口输出给源极驱动芯片（灰阶电压产生模块），生成256个灰阶电压。该灰阶电压产生过程为本领域技术人员所公知，在此不详细描述。
该显示器可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本实施例的显示器中具有实施例1中的伽马参考电压产生装置，故其可以避免由于温度变化而引起的显示不良的现象。
当然，本实施例的显示器中还可以包括其他常规结构，如显示驱动单元等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种伽马参考电压产生装置，包括:伽马参考电压源和伽马参考电压转换模块，所述伽马参考电压源与所述伽马参考电压转换模块连接，用于提供伽马参考电压，其特征在于，所述伽马参考电压产生装置还包括至少一个温度补偿电路，所述温度补偿电路与所述伽马参考电压转换模块连接，用于根据温度变化以补偿所述伽马参考电压源经伽马参考电压转换模块输出的伽马参考电压；其中，所述温度补偿电路包括温度感应模块、选择输出模块和第一电压源，
所述温度感应模块用于将温度信号转化为电信号；
所述第一电压源与所述选择输出模块连接，用于给所述选择输出模块提供第一电压；
所述选择输出模块根据来自所述温度感应模块的电信号，通过第一电压的输入选择输出补偿电压；
所述选择输出模块包括：模数转换单元、逻辑选择单元，以及逻辑控制单元，
所述模数转换单元用于将来自温度感应模块的电信号转换为数字信号；
所述逻辑选择单元用于根据来自模数转换单元的数字信号选择输入到逻辑控制单元的补偿电压；
所述逻辑控制单元用于输出稳定的补偿电压，以补偿伽马参考电压；
所述逻辑控制单元包括加法器和负反馈放大器，
所述加法器的正向输入端接收所述逻辑选择单元输出的信号，所述加法器的负向输入端与输出端连接；
所述负反馈放大器正向输入端与所述加法器的输出端连接，所述负反馈放大器的反向输入端接地，所述反馈放大器的输出端输出经过温度补偿后的电压信号。
2.根据权利要求1所述的伽马参考电压产生装置，其特征在于，所述逻辑选择单元包括选择器和Rx电阻网络，
所述Rx电阻网络与第一电压源连接，所述Rx电阻网络包括串联的n个电阻组成的分压电路和n个开关单元，且第i个开关单元的一端连接第i个电阻的分压节点，每个开关单元的另一端都连接逻辑控制单元，其中，i大于1小于n；所述选择器用于根据所述模数转换单元输出的数字信号选择打开所述Rx电阻网络的开关单元。
3.根据权利要求1所述的伽马参考电压产生装置，其特征在于，所述温度感应模块包括温度传感器和温度变送器，
所述温度传感器用于感应温度，并将温度信号传送给所述温度变送器，温度变送器将温度信号转换为电信号。
4.根据权利要求1所述的伽马参考电压产生装置，其特征在于，所述伽马参考电压转换模块包括：电阻分压单元，以及多个运算放大器，其中，
所述电阻分压单元耦接伽马参考电压源，具有N个分压点，分别提供N个伽马参考电压，每个分压点连接一运算放大器，所述温度补偿电路输出的电信号输入到运算放大器，所述运算放大器输出经过温度补偿后的伽马参考电压；其中，N为正整数。
5.一种显示器，其特征在于，所述显示器包括权利要求1至4中任意一项所述的伽马参考电压产生装置和与其连接的灰阶电压产生装置，
所述灰阶电压产生装置用于根据经过温度补偿的伽马参考电压产生多个灰度电压，所述显示器利用所述灰度电压显示灰度。
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