技术领域

本发明属于液晶显示技术领域， 具体涉及一种灰阶电压产生电路和方法、 源极驱动芯片、 液晶显示装置。 背景技术

随着技术的发展， 液晶显示装置的应用越来越广泛。 如图 1 所示， 液晶 显示装置包括时序控制器、 伽马基准电压单元、 源极驱动芯片、 栅极驱动芯 片、 背光源单元、 显示面板单元等。 如图 2所示， 伽马基准电压单元产生多 个伽马基准电压 V广 V _m , 源极驱动芯片中包括由多个串联的分压电阻 组成的分压电路， 各伽马基准电压 V广 V _m 分别接入分压电路的不同位置， 相 邻的伽马基准电压 V^Vm经过其间的多个分压电阻 R^Rq分压后输出不同的 灰阶电压 Go~G _n 。 其中， 各分压电阻 R^Rq的阻值可不同， 其具体阻值及数量 等可根据所要产生的灰阶电压 G _Q ~G _n 选择。 在进行显示时， 时序控制器控制 栅极驱动芯片对显示面板单元的像素进行逐行 或逐列扫描， 并根据所要显示 的画面确定各像素的灰阶值 (即亮度等级)，再控制源极驱动芯片将与各像� ��灰 阶值对应的灰阶电压 Go~G _n 接入像素中， 使各像素中的液晶分子发生特定程 度的扭转并产生特定透光率， 因此由背光源单元发出的光会以特定比例透过 各像素并使像素显示所需内容。

在传统的液晶显示装置中， 背光源单元亮度恒定， 故在画面亮度较低时 背光源单元发出的光大部分不能透过显示面板 单元而实际未用于显示， 从而 造成能源浪费。 为此， 人们研发出了自适应亮度控制技术 (CABC , Content Adaptive Brightness Control),也就是根据每帧画面的亮度动态的调整 背光源单 元的亮度， 同时相应动态调整各像素的灰阶值， 但灰阶值与灰阶电压 (即透过 率)的对应关系不变。 当背光源单元亮度降低时， 为保证像素亮度不变， 应用 透过率较大的灰阶值替代原透过率较小的灰阶 值； 但是， 由于人眼在低亮环 境下对亮度变化敏感， 在高亮环境下对亮度变化不敏感， 故灰阶值与亮度 (即 透过率)的对应关系并非线性， 而是类似幂函数的伽马曲线， 在透过率低时相 邻灰阶值间的透过率差别小， 在透过率高时相邻灰阶值间的透过率差别大； 因此， 当背光源单元亮度降低时， 不能保证每个原灰阶值（透过率较低的灰 阶值）都能找到与其准确对应的新灰阶值（透 过率较高的灰阶值）； 故 CABC 技术会有灰阶损失现象， 从而导致显示画面不够细腻， 画质差。 例如， 原有 三个灰阶值对应的透过率分别为 45%、 45.5%、 46%, 当背光源单元亮度降低 到 50%时， 本应将它们分别用透过率为 90%、 91%、 92%的灰阶值替代， 但在 90~92%的透过率范围内， 因为透过率随灰阶值的变化较快， 故可能只有分别 对应 90%透过率和 92%透过率的两个灰阶值； 因此， 透过率 45.5%的灰阶值 只能被透过率 90%或 92%的灰阶值近似替代， 原本的三个灰阶就变成了两个 灰阶， 即造成了灰阶损失； 当然， 上述例子只是示例性的说明， 并不代表灰 阶值与透过率的真实关系情况。

无限色彩技术（ICT, Infinity Color Technology )则在调整背光亮度的同 时相应动态调整灰阶值与灰阶电压的对应关系 ， 也就是改变灰阶值对应的透 过率， 从而避免灰阶损失的问题。 因为灰阶电压是由伽马基准电压经电阻分 压产生的， 而集成电路中电阻阻值很难动态变化， 故只能通过改变伽马基准 电压以改变灰阶电压。 常规的伽马基准电压单元是通过电阻分压方式 产生伽 马基准电压的电阻分压式伽马基准电压单元， 其产生的伽马基准电压也无法 动态变化； 故 ICT技术中必须使用可编程伽马校正緩冲电路 (P-gamma电路) 作为伽马基准电压单元， 而 P-gamma电路结构复杂、 成本高， 从而导致 ICT 技术的成本和电路设计难度很高。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题： 当液晶显示装置中使用亮度 动态变化的背光源单元以降低能耗时， 或者会造成灰阶损失， 降低画面质量， 或者必须使用 P-gamma电路， 成本和电路设计难度提高。 发明内容

本发明所要解决的技术问题包括， 针对现有的液晶显示技术中使用亮度 动态变化的背光源单元时， 或者会造成灰阶损失， 降低画面质量， 或者必须 使用 P-gamma电路， 成本和电路设计难度提高的问题， 提供一种可避免灰阶 损失， 且成本和电路设计难度均低的液晶显示技术。

解决本发明技术问题所釆用的一种技术方案是 一种灰阶电压产生电路， 其包括：

用于对多个伽马基准电压进行分压以产生多个 灰阶电压的分压电路； 与所述分压电路的不同位置相连的、 分别输出各灰阶电压的多个输出支 路；

与所述分压电路相连的、 用于分别连接各伽马基准电压的多个接入端； 其中， 至少有一个所述接入端通过多个接入支路连接 到所述分压电路的多个 不同位置， 且每个所述接入支路上均有用于导通或切断该 接入支路的开关； 用于控制所述开关通断的控制单元。

由于本发明的灰阶电压产生电路中， 有伽马基准电压通过接入支路与分 压电路的多个不同位置相连， 且接入支路上具有开关， 因此只要调整各开关 的通断即可改变伽马基准电压接入分压电路中 的位置， 从而改变分压状况 (即 改变所分的电压值、 分压电阻的数量、 分压电阻的阻值等)以产生可随每帧画 面动态变化的灰阶电压， 由此其可在动态改变背光源单元亮度以实现节 能的 同时避免灰阶损失； 而且， 由于其中没有 P-gamma电路， 而只是简单的通过 开关的通断动态改变灰阶电压， 因此成本和电路设计难度低。

优选的是， 所述灰阶电压产生电路包括至少三个所述接入 端， 且其中两 个接入端分别直接与所述分压电路的两端相连 ； 除与所述分压电路的两端相 连的两个接入端外， 其它每个接入端均通过多个接入支路连接到分 压电路除 两端外的多个不同位置。

优选的是， 所述开关为晶体管或二极管。

进一步优选的是， 所述晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管 。

优选的是， 所述分压电路由多个串联的电阻组成。

解决本发明技术问题所釆用的另一种技术方案 是一种源极驱动芯片， 其 包括：

上述的灰阶电压产生电路。 避免灰阶损失， 且成本和电路设计难度低。

解决本发明技术问题所釆用的又一种技术方案 是一种源极驱动芯片液晶 显示装置， 其包括：

背光源单元；

上述的源极驱动芯片；

用于产生伽马基准电压的伽马基准电压单元， 其产生的多个伽马基准电 压分别接入所述源极驱动芯片的灰阶电压产生 电路的各接入端； 与所述背光源单元和源极驱动芯片相连的时序 控制器， 用于根据所要显 示的画面的亮度调整所述背光源单元的亮度， 并通过所述源极驱动芯片的灰 阶电压产生电路的控制单元控制各开关的通断 ， 以将各伽马基准电压接入所 述灰阶电压产生电路的分压电路的不同位置而 产生所需的灰阶电压。

由于本发明的液晶显示装置中具有上述的源极 驱动芯片， 因此其可避免 灰阶损失， 且成本和电路设计难度低。

优选的是， 所述伽马基准电压单元为电阻分压式伽马基准 电压单元。 解决本发明技术问题所釆用的又一种技术方案 是一种灰阶电压产生方 法， 其包括：

分析所要显示的画面的亮度；

根据所述画面的亮度调整背光源单元的亮度， 并控制灰阶电压产生电路 中各开关的通断， 以将各伽马基准电压接入所述灰阶电压产生电 路的分压电 路的不同位置而产生所需的灰阶电压。

本发明的灰阶电压产生方法中， 可根据每帧画面的亮度动态调整各伽马 基准电压的接入位置， 从而其灰阶电压也可根据画面的亮度动态调整 ， 因此 其可在动态改变背光源单元亮度以实现节能的 同时避免灰阶损失， 且由于其 中使用上述的灰阶电压产生电路， 因此其成本和电路设计难度低。

优选的是， 所述分析所要显示的画面的亮度为： 分析所要显示的画面的 各像素的亮度分布状况或最大亮度值。

本发明特别适用于使用亮度动态变化的背光源 单元的液晶显示装置中。 附图说明

图 1为液晶显示装置的结构示意框图；

图 2为现有的灰阶电压产生电路的结构示意框图� �

图 3为本发明的实施例 2的灰阶电压产生电路的结构示意图。

其中附图标记为： 1、 分压电路； 2、 输出支路； 3、 接入端； 31、 接入支 路； 311、 开关； V广 V _m 、 伽马基准电压； Go~G _n 、 灰阶电压； ~ 、 分压电 阻。 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 :

本实施例提供一种灰阶电压产生电路， 包括：

用于对多个伽马基准电压进行分压以产生多个 灰阶电压的分压电路。 与分压电路的不同位置相连的、 分别输出各灰阶电压的多个输出支路。 与分压电路相连的、 用于分别连接各伽马基准电压的多个接入端； 其中， 至少有一个接入端通过多个接入支路连接到分 压电路的多个不同位置， 且每 个接入支路上均有用于导通或切断该接入支路 的开关。

用于控制开关通断的控制单元。

由于本实施例的灰阶电压产生电路中， 有伽马基准电压通过接入支路与 分压电路的多个不同位置相连， 且接入支路上具有开关， 因此只要调整各开 关的通断即可改变伽马基准电压接入分压电路 中的位置， 从而改变分压状况 (即改变所分的电压值、分压电阻的数量、 分压电阻的阻值等)以产生可随每帧 画面动态变化的灰阶电压， 由此其可在动态改变背光源单元亮度以实现节 能 的同时避免灰阶损失； 而且， 由于其中没有 P-gamma电路， 而只是简单的通 过开关的通断动态改变灰阶电压， 因此成本和电路设计难度低。

实施例 2:

本实施例提供一种灰阶电压产生电路， 如图 3所示， 其包括：

1 )用于对多个伽马基准电压 ¼~V _m 进行分压以产生多个灰阶电压 G。~G _n 的分压电路 1； 优选的， 该分压电路 1由多个串联的分压电阻 组成。

2 )与分压电路 1的不同位置相连的、 分别输出各灰阶电压 G ₀ ~G _n 的多个 输出支路 2。 其中， 各输出支路 2可连接在分压电路 1 的两端即分压电路 1 中各分压电阻 R^Rq之间的位置， 伽马基准电压 V^Vm被各分压电阻 分压， 从而在各输出支路 2产生所需的灰阶电压 G ₀ ~G _n 。 图 3中， 分压电路 1 的两端和所有分压电阻 间均连接有输出支路 2,但显然， 如果在上述位 置中有一部分没有输出支路 2也是可行的。

3 )与分压电路 1相连的、用于分别连接各伽马基准电压 V^Vm的多个接 入端 3; 其中， 至少有一个接入端 3通过多个接入支路 31连接到分压电路 1 的多个不同位置（即连接到不同的分压电阻 Ri~Rq之间）， 且每个接入支路 31 上均有用于导通或切断该接入支路 31的开关 311。

也就是说， 灰阶电压产生电路包括分别与 m个伽马基准电压 V^Vm相对 应的 m个接入端 3。 在现有技术中， 这些接入端 3分别接入分压电路 1的固 定的不同位置。 而在本实施例中， 部分接入端 3(连接伽马基准电压 VFV 的接入端 3)并非只连接分压电路 1的一个位置， 而是通过多条接入支路 31同 时连接到分压电路 1的多个不同位置处； 同时， 每条接入支路 31上均有开关 311 , 通过通断该开关 311即可使相应的接入支路 31导通或断开。

因此， 通过控制各开关 311的通断， 即可动态的将接入端 3连接到分压 电路 1的不同位置处，也就是将各伽马基准电压 VFV 动态的连接到分压电 路 1 的不同位置处， 从而使分压状况动态的变化而得到动态变化的 灰阶电压 G ₀ ~G _n 。 也就是说， 故本实施例的灰阶电压产生电路可在不改变各 伽马基准电 压 V^Vm的值的情况下， 动态的改变输出的灰阶电压 G。~G _n 的值， 从而简单 的实现灰阶电压 G _Q ~G _n 的动态驱动， 避免灰阶损失。

优选的，接入端 3至少有三个 (也就是 m大于等于 3), 且其中有两个接入 端 3分别直接与分压电路 1的两端相连 (其没有接入支路 31和开关 311结构；)， 则它们输入的伽马基准电压 ¼、 V _m 就等于分压电路 1两端的输出支路 2输出 的灰阶电压 G ₀ 、 G _n ; 同时， 除这两个与分压电路 1的两端相连的接入端 3夕卜， 其它的接入端 3均通过多个接入支路 31连接到分压电路 1中除两端外的不同 位置。 也就是说， 作为优选的方式， 与伽马基准电压 ¼、 V _m 相连的两个接入 端 3直接连接到分压电路 1的两端，而与其它伽马基准电压 V^Vm 相连的接 入端 3分别通过多个接入支路 31接到分压电路 1的不同位置（但不为两端）。 之所以优选釆用这样的方式，是因为灰阶电压 的端值 G。、 G _n 通常不需要改变， 其直接等于伽马基准电压的端值 ¼、 V _m 即可， 因此与分压电路 1两端相连的 接入端 3的接入位置不用变化， 故其不必设置接入支路 31和开关 311。

优选的， 上述的各开关 311 可为晶体管或二极管的形式； 更优选的， 各 开关 311为金属氧化物半导体场效应晶体管 （MOS管） 的形式。

4 )用于控制开关 311通断的控制单元 (由于控制单元需要与每个开关 311 相连， 电路较复杂， 为使附图简明故其未在图中示出）。

通过控制单元可以控制各接入支路 31上的开关 311的通断， 从而选择各 接入端 3的接入位置 (或是否接入)以控制灰阶电压 G _Q ~G _n ; 显然， 该控制单元 应当能够对各开关 311进行独立的控制。

显然， 上述各开关 311 的通断状况不能是随意的， 其必须保证电路能够 实现产生灰阶电压的功能； 例如， 不能有两个伽马基准电压 ¼~V _m 接入分压 电路 1的同一位置等。

图 3中除了连接到分压电路 1两端的接入端 3夕卜， 其它的接入端 3都与 分压电路 1的除两端外的全部接入位置相连； 但显然， 如果各接入端 3只与 部分其较常用的接入位置相连也是可行的。 另外， 图 3 中所示的分压电阻的 具体数量、 各条线路及开关 311 的具体位置等都只是示意性的， 不应视为对 本发明保护范围的限制。

实施例 3:

本实施例提供一种源极驱动芯片， 其包括上述的灰阶电压产生电路。 也 就是说， 上述的灰阶电压产生电路可集成在源极驱动芯 片中， 从而方便电路 设计， 降低产品成本。 可避免灰阶损失， 且成本和电路设计难度低。

实施例 4:

本实施例提供一种液晶显示装置， 其包括：

背光源单元；

上述的源极驱动芯片；

用于产生伽马基准电压的伽马基准电压单元， 其产生的多个伽马基准电 压分别接入源极驱动芯片的灰阶电压产生电路 的各接入端； 优选的， 该伽马 基准电压单元为电阻分压式伽马基准电压单元 ， 也就是伽马基准电压单元中 也包括由多个分压电阻组成的分压电路；

与背光源单元和源极驱动芯片相连的时序控制 器， 用于根据所要显示的 画面的亮度调整背光源单元的亮度， 并通过源极驱动芯片的灰阶电压产生电 路的控制单元控制各开关的通断， 以将各伽马基准电压接入灰阶电压产生电 路的分压电路的不同位置而产生所需的灰阶电 压。

由于本实施例的液晶显示装置中具有上述的源 极驱动芯片， 因此其可避 免灰阶损失， 且成本和电路设计难度低。

当然， 本实施例的液晶显示装置中还包括其它常规部 件， 例如栅极驱动 单元、 显示面板、 电源单元、 框架外壳等。

实施例 5:

本实施例提供一种灰阶电压产生方法， 包括以下步骤：

分析所要显示的画面的亮度 (或者说灰阶值)； 优选的， 分析所要显示的画 面的亮度具体为： 分析所要显示的画面的各像素的亮度分布状况 (如亮度的直 方图)或最大亮度值 (即亮度最大的像素的亮度)；

根据画面的亮度调整背光源单元的亮度， 并控制上述灰阶电压产生电路 中各开关的通断， 以将各伽马基准电压接入灰阶电压产生电路的 分压电路的 不同位置而产生所需的灰阶电压。

本实施例的灰阶电压产生方法中， 可根据每帧画面的亮度动态调整各伽 马基准电压的接入位置， 从而其灰阶电压也可根据画面的亮度动态调整 ， 因 此其可在动态改变背光源单元亮度以实现节能 的同时避免灰阶损失， 且由于 其中使用上述的灰阶电压产生电路， 因此其成本和电路设计难度低。

其中， 在背光源单元亮度变化时应保证画面的显示亮 度不变， 故可根据 背光源单元亮度和所需的显示亮度得到各像素 所需的透过率 (即灰阶电压)，由 此即可算出与各灰阶值对应的灰阶电压， 而根据所需的灰阶电压又可得到应 如何对各伽马基准电压进行分压， 也就是得到应将各伽马基准电压接入分压 电路的什么位置 (即各开关的通断状况)。在进行显示时， 各开关的通断状况可 根据每帧画面的亮度按上述过程实时计算得到 ； 或者， 也可预先存储好不同 亮度与开关通断状况的对应关系， 再直接根据亮度选择相应的开关通断状况。 由于根据画面亮度选择所需的灰阶电压的过程 ， 以及根据所需的灰阶电压选 择合适的开关通断状况的过程均可通过已有的 技术的实现， 故在此不再对本 实施例的灰阶电压产生方法中的控制各开关通 断的具体算法进行详细描述。

当然， 要实现完整的显示过程， 还需要将各灰阶电压接入相应的像素中， 并需要对像素进行扫描等； 由于这些步骤是已知的， 故在此不再相似描述。

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 釆用的示 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。