CN110867168B - 伽马电压调整电路、调整方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于改善自动彩色校准的伽马电压调整电路、调整方法及显示装置，其中，该伽马电压调整电路可根据自动彩色校准功能选择对应的输出电压，以使色坐标满足用户要求的同时尽可能地保证显示亮度不发生明显变化。该伽马电压调整电路包括：控制模块，用于提供控制信号；多个供电模块，多个供电模块中的至少部分由控制模块控制，供电模块用于产生伽马电压；多个分压模块，用于将伽马电压分压以生成各阶伽马电压；其中，每个供电模块包括至少两个用于提供输入电压的输入端，使供电模块产生两种或两种以上的不同的输出电压，供电模块根据输入端提供的输入电压以及控制模块提供的控制信号选择对应的输出电压作为伽马电压提供给分压模块。

Description

伽马电压调整电路、调整方法及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，更具体地，涉及一种用于改善自动彩色校准功能的伽马电压调整电路及显示装置。

背景技术

现有的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)不仅具有轻薄，体积小等特点，并且还具有无辐射、低功耗和制造成本相对较低的优点，因此，液晶显示器在现有的平板显示领域占据主导地位。

随着电子技术的不断发展，手机、平板电脑和高清电视等高屏幕分辨率显示设备越来越受到用户的青睐，用户对其显示画面的品质也提出了更高的要求。因此，现有的显示装置大多需要进行自动彩色校准，以保证显示装置的显示效果，但自动彩色校准功能虽然会调整显示装置的色坐标，使显示色彩更加符合客户要求，但会影响显示器的显示亮度。在现有技术中，自动彩色校准功能一般情况下在调节色坐标时会下调各子像素的最高阶亮度，从而造成整个显示装置亮度的下降，尤其是在下调绿色子像素的最高阶亮度时对显示装置亮度的影响最为明显。具体地，某产品在进行自动彩色校准后，实测亮度从367nit下降至169nit，显示装置的亮度下降十分明显。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用于改善自动彩色校准功能的伽马电压调整电路及显示装置，其中，该伽马电压调整电路可根据是否开启自动彩色校准功能选择不同的对应的输出电压，以使显示效果在满足色坐标要求的同时，保证显示亮度，进一步提升显示效果及用户观感。

根据本发明的一方面，提供一种伽马电压调整电路，包括：控制模块，用于提供控制信号；多个供电模块，至少一个所述供电模块与所述控制模块相连接，所述供电模块用于产生伽马电压；多个分压模块，与所述多个供电模块对应连接，用于将所述伽马电压分压以生成各阶伽马电压；其中，与所述控制模块相连接的供电模块设置有至少两个用于提供输入电压的输入端，所述供电模块根据所述输入端提供的输入电压以及控制模块提供的控制信号选择对应的输出电压作为伽马电压提供给所述分压模块。

优选地，所述伽马电压调整电路包括两组所述分压模块，两组所述分压模块分别向红色子像素和蓝色子像素提供各阶伽马电压。

优选地，所述输入电压包括第一输入电压和第二输入电压，与所述控制模块相连接的供电模块包括开关电路和电源处理单元，所述开关电路接收所述第二输入电压并根据所述控制信号产生开关电路输出电压。

优选地，所述电源处理单元根据所述第一输入电压和开关电路输出电压得到所述输出电压，并将所述输出电压提供给所述分压模块。

优选地，所述电源处理单元包括加法电路，该加法电路将所述第一输入电压和所述开关电路输出电压叠加以得到所述输出电压。

优选地，所述加法电路为同相加法运算电路，所述加法电路包括运算放大器，所述第一输入电压和所述开关电路输出电压的输入端均与所述运算放大器的同相输入端相连。

优选地，所述运算放大器的输出端与反向输入端之间设置有反馈电阻。

另一方面，本发明还提供一种伽马电压调整方法，包括上述的伽马电压调整电路，并包括以下步骤：

确定色坐标调整方向，选择至少两种色光作为调整对象；

确定色坐标调整方向与色光灰度调整方向的对应关系；

控制信号控制所述供电模块将对应的输出电压提供给所述分压模块，通过调整输出电压对相应色光灰度进行调整。

优选地，选择红色光和蓝色光作为调整对象，保证绿色光的亮度不下降。

再一方面，本发明还提供一种液晶显示装置，包括：上述的伽马电压调整电路，用于提供各阶伽马电压；驱动电路，用于根据各阶伽马电压调节灰阶电压；时序控制器，用于提供时序信号以控制所述驱动电路；显示面板，用于接收所述灰阶电压并驱动各子像素实现图像的显示。

本发明的实施例具有以下优点或有益效果：本发明提供的伽马电压调整电路，根据是否开启自动彩色校准功能可提供多种不同的输出电压，以供调整对应色光的灰阶亮度，采用了红、绿、蓝三组，每组均有至少两种输入电压以产生至少两种可供选择的输出电压的方式，通过选择不同的电压，在保证显示亮度的同时实现色坐标的调整。该伽马电压调整电路可在实现彩色校准功能时维持较高的显示亮度，提高了对应的显示装置的显示质量和显示效果，进一步地，采用多种可选择的输出电压，可提高显示装置的显示细腻程度。

本发明提供的具有伽马电压调整电路的显示装置，由于具有多个供电输入端提供供电电压，可产生多个可供选择的输出电压，其在对色坐标进行调整时更加灵活，也进一步保证了整个显示装置的亮度，使其亮度不会因是否开启自动彩色校准功能产生较大差异，影响显示效果，在开启自动彩色校准功能时也能一定程度的保证显示装置亮度的稳定。

附图说明

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，在附图中：

图1示出了本发明第一实施例的伽马电压调整电路的结构示意图。

图2示出了本发明第二实施例的伽马电压调整电路的结构示意图。

图3示出了本发明第二实施例的第一供电模块的示意图。

图4示出了本发明第二实施例的电源处理单元的示意图。

图5示出了本发明第二实施例的伽马电压调整电路的真值表。

图6示出了本发明实施例的伽马电压调整方法的步骤示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了本发明第一实施例的伽马电压调整电路的结构示意图，图中该伽马电压调整电路包括控制模块110、供电模块120和分压模块130；其中，供电模块120和分压模块130中的两组由控制模块110控制，用于调节红色子像素和蓝色子像素的灰度。第二供电模块122和绿色子像素分压模块132用于控制绿色子像素的灰度，两者均不与控制模块110相连，不受控制模块110的控制。

控制模块110例如通过I2C总线或SPI总线接收调整信号M，根据接收到的调整信号M生成与之对应的红色子像素控制信号A0和蓝色子像素控制信号A2，并将相应的控制信号传递给对应的第一供电模块121和第三供电模块123。

供电模块120包括第一供电模块121、第二供电模块122和第三供电模块123；分压模块130例如包括红色子像素分压模块131、绿色子像素分压模块132和蓝色子像素分压模块133，其中，第一供电模块121与红色子像素分压模块131相连，第二供电模块122与绿色子像素分压模块132相连，第三供电模块123与蓝色子像素分压模块133相连。

以第一供电模块121和红色子像素分压模块131为例，第一供电模块121包括第一输入端、第二输入端和控制信号输入端，其中，第一输入端用于接收第一输入电压AVDD，第二输入端用于接收第二输入电压VIN，控制信号输入端用于接收红色子像素控制信号A0，进一步地，控制信号输入端接地，并在控制信号输入端与地之间设置有第一电阻R1。第一供电模块121根据第一输入电压AVDD、第二输入电压VIN以及红色子像素控制信号A0，生成对应的输出电压Vout，并将输出电压Vout作为伽马电压提供给对应的红色子像素分压模块131，以获取各阶伽马电压，对红色子像素的灰度进行调节，从而调整显示面板的色坐标。进一步地，供电模块还可包括3个、4个或多个输入端，每个输入端均接有输入电压，结合控制信号生成更加多样的输出电压。

输出电压Vout例如包括第一输出电压Vout1和第二输出电压Vout2两种不同的输出电压，其中，第二输出电压Vout2大于第一输出电压Vout1，选用第二输出电压Vout2时，对应的子像素具有相比于选用第一输出电压Vout1时更高的亮度。第三供电模块与第一供电模块相类似，在此不再赘述。

第二供电模块122不受控制模块110的控制，其仅包括一个用于接收第一输入电压AVDD的输入端，相应地，第二供电模块的输出电压Vout也仅具有单一的电压值，并将单一的输出电压Vout提供给对应的绿色子像素分压模块132。

进一步地，对于采用RGB色彩模式的显示装置，其绿色光亮度的下降对于整体的显示亮度的影响较为明显，故该伽马电压调整电路仅对红色光和蓝色光对应模块进行调整，保持绿色光对应模块不变，通过控制信号以及不同的输入电压产生对应的输出电压，通过调整红色光及蓝色光，实现色坐标的调整，并最大程度的维持整体显示亮度。

图2示出了本发明第二实施例的伽马电压调整电路的结构示意图，图中该伽马电压调整电路包括控制模块110、供电模块120和分压模块130；其中，供电模块120和分压模块130均分为三组，分别用于调节红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素的灰度。

控制模块110例如通过I2C总线或SPI总线接收调整信号M，根据接收到的调整信号M生成与之对应的红色子像素控制信号A0、绿色子像素控制信号A1以及蓝色子像素控制信号A2，并将相应的控制信号传递给对应的供电模块120。

供电模块120包括第一供电模块121、第二供电模块122和第三供电模块123；分压模块130例如包括红色子像素分压模块131、绿色子像素分压模块132和蓝色子像素分压模块133，其中，第一供电模块121与红色子像素分压模块131相连，第二供电模块122与绿色子像素分压模块132相连，第三供电模块123与蓝色子像素分压模块133相连。

以第一供电模块121和红色子像素分压模块131为例，第一供电模块121包括第一输入端、第二输入端和控制信号输入端，其中，第一输入端用于接收第一输入电压AVDD，第二输入端用于接收第二输入电压VIN，控制信号输入端用于接收红色子像素控制信号A0，进一步地，控制信号输入端接地，并在控制信号输入端与地之间设置有第一电阻R1。第一供电模块121根据第一输入电压AVDD、第二输入电压VIN以及红色子像素控制信号A0，生成对应的输出电压Vout，并将输出电压Vout作为伽马电压提供给对应的红色子像素分压模块131，以获取各阶伽马电压，对红色子像素的灰度进行调节，从而调整显示面板的色坐标。进一步地，供电模块还可包括3个、4个或多个输入端，每个输入端均接有不同的输入电压，结合控制信号生成更加多样的输出电压。

输出电压Vout例如包括第一输出电压Vout1和第二输出电压Vout2两种不同的输出电压，其中，第二输出电压Vout2大于第一输出电压Vout1，选用第二输出电压Vout2时，对应的子像素具有相比于选用第一输出电压Vout1时更高的亮度。

该伽马电压调整电路通过控制信号控制三个供电模块的输出电压，实现与该三个供电模块对应连接的红、绿、蓝三色子像素分压模块均能够接收到大于AVDD电压的第二输出电压，突破了以往最大电压所限定的最大亮度的限制，从而能够在进行色坐标的调整还能够最大限度的维持整体的亮度。

进一步地，该伽马电压调整电路还可适用于采用RGBW色彩模式的显示装置，在原有的RGB(红绿蓝)三原色上增加了W白色子像素，相应地，供电模块120和分压模块130也分别增设与白色子像素对应的第四供电模块和白色子像素分压模块即可，在此不再赘述。

图3示出了本发明第二实施例的供电模块的示意图，以第一供电模块121为例，第一供电模块121包括电源处理单元1211和开关电路1212，电源处理单元1211例如包括加减法运算电路，开关电路1212的输入端用于接收第二输入电压VIN，开关电路1212的控制端用于接收控制信号A0，开关电源1212的输出端与电源处理单元1211的一个输入端相连，电源处理单元1211的另一个输入端用于接收第一输入电压AVDD，具体地，电源处理单元1211包括加法电路，在红色子像素控制信号A0为0(低电位)时，开关电路1212断开，电源处理单元1211根据接收到的第一输入电压AVDD产生对应的第一输出电压Vout1，第一输出电压Vout1例如与第一输入电压AVDD相同，进一步地，当控制信号A0为1(高电位)时，开关电路1212闭合，第二输入电压VIN通过开关电路1212，开关电路输出电压VIN1接入电源处理单元1211，该电源处理单元1211的加法电路将第一输入电压AVDD开关电路输出电压VIN1叠加以在输出端得到第二输出电压Vout2。

图4示出了本发明第二实施例的电源处理单元的示意图，该电源处理单元1211例如为同相加法运算电路，包括运算放大器IOP1，该运算放大器IOP1的同相输入端分别与第一输入电压AVDD和开关电路输出电压VIN1相连，第一输入电压AVDD和开关电路输出电压VIN1与同相输入端之间分别设置有电阻R6和电阻R7，进一步地，开关电路输出电压VIN1接地，与地之间还设置有电阻R8。运算放大器IOP1的输出端与其反相输入端相连，并在输出端与反相输入端之间设置有反馈电阻R5，类似地，反相输入端同样接地，与地之间设置有电阻R4，以此形成深度负反馈，保证该电源处理单元的输出电压Vout的稳定。

图5示出了本发明第二实施例的伽马电压调整电路的真值表，以控制信号A为1(高电位)时，开关电路闭合，VIN1＝VIN，控制信号A为0(低电位)时，开关电路断开为例，供电模块及整个伽马电压调整电路的真值表如图4所示，不同色光子像素对应的供电模块根据其对应的控制信号A的不同，选取不同的输出电压Vout，对应的色光分压模块根据输出电压Vout产生各阶伽马电压对相应的子像素的灰度进行调节，

即当控制信号A＝0时，对应的输出电压Vout＝Vout1，分压模块根据输入电压Vout1产生各阶伽马电压，对相应的子像素的灰度进行调节，从而调整整体的色坐标；当控制信号A＝1时，对应的输出电压Vout＝AVDD+VIN＝Vout2，分压模块根据输入电压Vout2产生各阶伽马电压，对相应的子像素的灰度进行调节，从而调整整体的色坐标。

图6示出了本发明实施例的伽马电压调整方法的步骤示意图，以第二实施例为例，其具体步骤包括：

S10确定色坐标调整方向，选择至少两种色光作为调整对象；将当前色坐标与用户所需的色坐标(目标值)进行比较，确定色坐标的调整方向及所需调整的色光，产生对应的调整信号M，并通过I2C总线或SPC总线传递给控制模块。

优选地，可选择红光和蓝光作为调整对象，在调整过程中对绿光的亮度不进行调整，以保持整体亮度。

S20确定色坐标调整方向与色光亮度值调整方向的对应关系；根据色坐标调整方向确定相应色光需要增大或减小的亮度值。

S30控制信号控制所述供电模块将对应的输出电压提供给所述分压模块，通过调整输出电压调整对应色光的亮度值，使色坐标达到目标值；

具体地，在本发明的第一实施例中，该伽马电压调整电路根据调整信号M产生相应的控制信号，供电模块通过控制信号选取第一输出电压或第二输出电压提供给各子像素分压模块；进一步地，供电模块根据控制模块传来的控制信号产生第一输出电压Vout1或第二输出电压Vout2，根据输出电压的不同，调整对应色光的灰阶，使色坐标达到目标值；根据选取的输出电压，通过分压模块生成各阶伽马电压，以调节对应色光的子像素的灰阶，从而调整显示面板的显示效果，使其色坐标达到目标值。

进一步地，为了减少色坐标调整之前和调整之后显示装置的亮度变化，可优先选择红色子像素和蓝色子像素作为调整对象，尽量不对绿色子像素的灰度进行调整，以在实现色坐标调整的同时，尽可能的减少整体显示亮度的变化。

综上所述，本发明的实施例具有以下优点或有益效果：本发明提供的伽马电压调整电路，根据是否开启自动彩色校准功能可提供多种不同的输出电压，以供调整对应色光的灰阶，采用了红、绿、蓝三组，每组均有至少两种输入电压以产生至少两种可供选择的输出电压的方式，通过选择不同的电压，在保证显示亮度的同时实现显示效果的调整。该伽马电压调整电路可在开启自动彩色校准功能时维持较高的显示亮度，提高了对应的显示装置的显示质量和显示效果。

本发明提供的具有伽马电压调整电路的显示装置，由于具有多个供电输入端提供供电电压，可产生多个可供选择的输出电压，其在对显示效果进行调整时更加灵活，也进一步保证了整个显示装置的亮度，使其亮度不会因是否开启自动彩色校准功能产生较大差异，影响显示效果，在开启自动彩色校准功能时也能一定程度的保证显示装置亮度的稳定。

依照本发明的实施例如上文所述，图示中为突出本发明技术方案的细节，各部件比例并非按照真实比例绘制，其附图中所示的比例及尺寸并不应限制本发明的实质技术方案，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种伽马电压调整电路，其特征在于，包括：

控制模块，用于根据接收的调整信号生成提供控制信号；

多个供电模块，所述多个供电模块与所述控制模块相连接以接收控制信号，以及根据所述控制信号产生相应的输出电压；

多个分压模块，与所述多个供电模块对应连接，用于将所述输出电压分压以生成相应子像素的各阶伽马电压；

其中，所述供电模块包括开关电路和电源处理单元，所述开关电路根据所述控制信号断开或闭合所述开关电路，所述电源处理单元的第一输入端接收第一输入电压，第二输入端经由所述开关电路接收第二输入电压；

在所述开关电路断开时，所述电源处理单元将所述第一输入电压作为所述输出电压，在所述开关电路闭合时，所述电源处理单元将所述第一输入电压和所述第二输入电压的叠加电压作为所述输出电压；

所述多个分压模块包括红色子像素分压模块和蓝色子像素分压模块，分别向红色子像素和蓝色子像素提供各阶伽马电压；

所述电源处理单元包括加法电路，在所述开关电路断开时，所述加法电路基于所述第一输入电压产生所述输出电压；在所述开关电路闭合时，所述加法电路将所述第一输入电压和所述第二输入电压叠加以得到所述输出电压；

所述加法电路为同相加法运算电路，所述加法电路包括运算放大器，所述第一输入电压与所述运算放大器的同相输入端相连，并且所述开关电路的输出端与所述运算放大器的同相输入端相连。

2.根据权利要求1所述的伽马电压调整电路，其特征在于，所述运算放大器的输出端与反向输入端之间设置有反馈电阻。

3.一种伽马电压调整方法，包括如权利要求1所述的伽马电压调整电路，其特征在于，包括以下步骤：

确定色坐标调整方向，选择至少两种色光作为调整对象；

确定色坐标调整方向与色光灰度调整方向的对应关系；

控制信号控制所述多个供电模块将对应的输出电压提供给所述多个分压模块中的相应分压模块，通过调整输出电压对相应色光灰度进行调整。

4.根据权利要求3所述的调整方法，其特征在于，选择红色光和蓝色光作为调整对象，以及保证绿色光的亮度不下降。

5.一种液晶显示装置，包括：

如权利要求1至2任一项所述的伽马电压调整电路，用于提供各阶伽马电压；

驱动电路，用于根据各阶伽马电压调节灰阶电压；

时序控制器，用于提供时序信号以控制所述驱动电路；

显示面板，用于接收所述灰阶电压并驱动各子像素实现图像的显示。

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