《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》是深圳市華星光電技術有限公司於2012年12月25日申請的專利，該專利的申請號為2012105719981，公布號為CN103000157A，授權公布日為2013牛3月27日，發明人是扶偉、王念茂。
《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》包括：第一至第n數模轉換器，從液晶顯示器的時序控制器接收數據並將其轉換為模擬信號；第一至第n運算放大器，每個運算放大器連線到相應一個數模轉換器，放大模擬信號作為像素灰階參考電壓；第一至第五電阻器，彼此串聯連線，液晶顯示器的電壓轉換器轉換基準電壓所得的操作電壓輸入到第一電阻器的一端，第五電阻器的一端接地，第一和第二電阻器之間的電壓分別輸入到前n/2個運算放大器的電源端，第二和第三電阻器之間的電壓分別輸入到前n/2個運算放大器的接地端，第三和第四電阻器之間的電壓分別輸入到後n/2個運算放大器的電源端，第四和第五電阻器之間的電壓分別輸入到後n/2個運算放大器的接地端。
2016年12月7日，《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路
- 公布號：CN103000157A
- 授權日：2013牛3月27日
- 申請號：2012105719981
- 申請日：2012年12月25日
- 申請人：深圳市華星光電技術有限公司
- 地址：廣東省深圳市光明新區塘明大道9-2號
- 發明人：扶偉、王念茂
- Int.Cl.：G09G3/36(2006.01)I
- 代理機構：深圳市銘粵智慧財產權代理有限公司
- 代理人：楊林、馬翠平
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2012年12月前的液晶顯示器（LCD）的驅動系統通常包括可程式伽馬（P-Gamma）電路。P-Gamma電路產生像素灰階參考電壓（Gamma電壓），像素灰階參考電壓可提供給柵極驅動器，以驅動液晶顯示面板的各個像素。
圖1示出了2012年12月前技術的LCD的驅動系統的一部分的框圖。參照圖1，內部積體電路（Inter Integrated Circuit，I2C）接口邏輯1接收串列時鐘（SCL）信號、串列數據（SDA）和寫使能信號（nWR），並且將接收的信號和數據提供給時序控制器2。時序控制器2產生時序控制信號以及用於產生像素灰階參考電壓的數據。P-Gamma電路3包括多個數模轉換器（DAC）和多個OP，每個DAC連線到相應一個OP。DAC從時序控制器2接收用於產生像素灰階參考電壓的數據，將所述數據轉換為模擬信號，OP放大轉換的模擬信號作為像素灰階參考電壓Vout1、Vout2、……、Voutn（圖1中示出了n為14的情況）。時序控制器2根據時序控制信號控制各個OP產生像素灰階參考電壓的時序。此外，液晶分子偏轉參考電壓（Vcom）模組4根據時序控制器2產生液晶分子偏轉參考電壓Vcom_out。
通常，P-Gamma電路中的OP的工作電壓為VAA/0（VAA是LCD的驅動系統的電壓轉換器轉換基準電壓所得的操作電壓），OP的跨壓比較大，OP的功耗P=V（電壓）×I（電流），所以OP功耗會較大，相應的P-Gamma電路的功耗也會較大，從而P-Gamma電路的溫度也較高，這會降低P-Gamma電路的性能且縮短P-Gamma電路的使用壽命。
發明內容
根據《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》的一方面，提供一種液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路，所述可程式伽馬電路包括：第一數模轉換器至第n數模轉換器，從液晶顯示器的驅動系統的時序控制器接收用於產生像素灰階參考電壓的數據，並將所述數據轉換為模擬信號；第一運算放大器至第n運算放大器，每個運算放大器連線到第一數模轉換器至第n數模轉換器中的相應一個數模轉換器，第一運算放大器至第n運算放大器放大轉換的模擬信號作為像素灰階參考電壓Vout1至Voutn，其中，n為偶數；第一電阻器至第五電阻器，彼此串聯連線，液晶顯示器的驅動系統的電壓轉換器轉換基準電壓所得的操作電壓VAA輸入到第一電阻器的一端，第五電阻器的一端接地，其中，第一電阻器和第二電阻器之間的電壓VAA1分別輸入到前n/2個運算放大器的電源端，第二電阻器和第三電阻器之間的電壓VAA2分別輸入到前n/2個運算放大器的接地端，第三電阻器和第四電阻器之間的電壓VAA3分別輸入到後n/2個運算放大器的電源端，第四電阻器和第五電阻器之間的電壓VAA4分別輸入到後n/2個運算放大器的接地端。
第一電阻器和第二電阻器之間的電壓VAA1大於第一運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Vout1，第二電阻器和第三電阻器之間的電壓VA2小於第（n/2-1）運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Vout（n/2-1），第三電阻器和第四電阻器之間的電壓VAA3大於第（n/2-1）運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Vout（n/2-1），第四電阻器和第五電阻器之間的電壓VAA4小於第n運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Voutn。
第一電阻器至第五電阻器的電阻值R1至R5滿足等式：VAA/（R1+R2+R3+R4+R5）=VAA1/（R2+R3+R4+R5）=VAA2/（R3+R4+R5）=VAA3/（R4+R5）=VAA4/R5，根據預定的像素灰階參考電壓Vout1至Voutn的值確定電壓VAA1至VAA4的值，然後選擇第五電阻器的電阻值R5，根據所述等式計算第一電阻器至第四電阻器的電阻值R1至R4。
附圖說明
圖1是示出2012年12月前技術的LCD的驅動系統的一部分的框圖；
圖2是示出根據《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》第一實施例的LCD的驅動系統的P-Gamma電路的示意圖；
圖3是示出根據該發明第二實施例的LCD的驅動系統的P-Gamma電路的框圖。
技術領域
《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》屬於液晶顯示領域，涉及一種液晶顯示器的降低功耗和溫度的可程式伽馬電路。
權利要求
1.一種液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路，包括：第一數模轉換器至第n數模轉換器，從液晶顯示器的驅動系統的時序控制器接收用於產生像素灰階參考電壓的數據，並將所述數據轉換為模擬信號；第一運算放大器至第n運算放大器，每個運算放大器連線到第一數模轉換器至第n數模轉換器中的相應一個數模轉換器，第一運算放大器至第n運算放大器放大轉換的模擬信號作為像素灰階參考電壓Vout1至Voutn，其中，n為偶數；第一電阻器至第五電阻器，彼此串聯連線，液晶顯示器的驅動系統的電壓轉換器轉換基準電壓所得的操作電壓VAA輸入到第一電阻器的一端，第五電阻器的一端接地，其中，第一電阻器和第二電阻器之間的電壓VAA1分別輸入到前n/2個運算放大器的電源端，第二電阻器和第三電阻器之間的電壓VAA2分別輸入到前n/2個運算放大器的接地端，第三電阻器和第四電阻器之間的電壓VAA3分別輸入到後n/2個運算放大器的電源端，第四電阻器和第五電阻器之間的電壓VAA4分別輸入到後n/2個運算放大器的接地端。
2.根據權利要求1所述的可程式伽馬電路，其中，第一電阻器和第二電阻器之間的電壓VAA1大於第一運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Vout1，第二電阻器和第三電阻器之間的電壓VA2小於第（n/2-1）運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Vout（n/2-1），第三電阻器和第四電阻器之間的電壓VAA3大於第（n/2-1）運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Vout（n/2-1），第四電阻器和第五電阻器之間的電壓VAA4小於第n運算放大器輸出的像素灰階參考電壓Voutn。
3.根據權利要求1所述的可程式伽馬電路，其中，第一電阻器至第五電阻器的電阻值R1至R5滿足等式：VAA/（R1+R2+R3+R4+R5）=VAA1/（R2+R3+R4+R5）=VAA2/（R3+R4+R5）=VAA3/（R4+R5）=VAA4/R5，根據預定的像素灰階參考電壓Vout1至Voutn的值確定電壓VAA1至VAA4的值，然後選擇第五電阻器的電阻值R5，根據所述等式計算第一電阻器至第四電阻器的電阻值R1至R4。
實施方式
圖2是示出根據《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》第一實施例的LCD的驅動系統的P-Gamma電路的示意圖。
參照圖2，在《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》的第一實施例中，引入LCD的驅動系統的電壓轉換器轉換基準電壓所得的操作電壓VAA的一半（HVAA）作為P-Gamma電路的OP的工作電壓。
具體地，P-Gamma電路包括第一DAC至第nDAC以及第一OP至第nOP，n為偶數（參見圖3）。每個DAC連線到相應一個OP。每個OP連線到相應一個DAC。DAC從LCD的驅動系統的時序控制器接收用於產生像素灰階參考電壓的數據，將所述數據轉換為模擬信號，OP放大轉換的模擬信號作為像素灰階參考電壓Vout1、Vout2、……、Voutn。
將n個OP分為前n/2個OP和後n/2個OP兩組。下面以n等於14為例描述《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》的第一實施例，但是《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》不限於此，可根據需要改變n的大小。將14個OP分為前7個OP和後7個OP兩組。引入LCD的驅動系統的電壓轉換器轉換基準電壓所得的操作電壓VAA的一半（HVAA），操作電壓VAA分別輸入到前7個OP的電源端，操作電壓VAA的一半HVAA分別輸入到前7個OP的接地端；類似地，操作電壓VAA的一半HVAA分別輸入到後7個OP的電源端，後7個OP的接地端接地（即，電壓為0）。
因此，跨在OP上的工作電壓就只有根據2012年12月前技術的工作電壓的一半。流經OP的電流由OP後端所連線的負載決定，負載不變，則流經OP的電流也不變。根據功耗P=V×I，在理論上各個OP的功耗就會降低一半，溫度也會跟著降低，從而P_Gamma電路的功耗降低，溫度也隨著降低。
可通過LCD的驅動系統的電壓轉換器直接產生操作電壓VAA的一半HVAA，或者可通過兩個相同的分壓電阻器串聯產生操作電壓VAA的一半HVAA。
圖3是示出根據《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》第二實施例的LCD的驅動系統的P-Gamma電路的示意圖。
參照圖3，P-Gamma電路包括第一DAC至第nDAC以及第一OP至第nOP，n為偶數。每個DAC連線到相應一個OP。每個OP連線到相應一個DAC。第一DAC至第nDAC從LCD的驅動系統的時序控制器接收用於產生像素灰階參考電壓的數據，將所述數據轉換為模擬信號，OP放大轉換的模擬信號作為像素灰階參考電壓Vout1、Vout2、......、Voutn。
將n個OP分為前n/2個OP和後n/2個OP兩組。下面以n等於14為例描述《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》的第二實施例，但是該發明不限於此，可根據需要改變n的大小。因此，將14個OP分為前7個OP和後7個OP兩組。
在《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》的第二實施例中，引入第一電阻器R1至第五電阻器R5對操作電壓VAA進行分壓。
具體地，第一電阻器R1至第五電阻器R5彼此串聯連線，操作電壓VAA輸入到第一電阻器R1的一端，第五電阻器R5的一端接地。
第一電阻器R1和第二電阻器R2之間的電壓VAA1分別輸入到前7個OP的電源端，第二電阻器R2和第三電阻器R3之間的電壓VAA2分別輸入到前7個OP的接地端，第三電阻器R3和第四電阻器R4之間的電壓VAA3分別輸入到後7個OP的電源端，第四電阻器R4和第五電阻器R5之間的電壓VAA4分別輸入到後7個OP的接地端。這樣，前7個OP的跨壓為VAA1-VAA2，後7個OP的跨壓為VAA3-VAA4，（VAA1-VAA2）以及（VAA3-VAA4）均小於VAA。
各個OP的工作電壓為兩個，一高一低，OP的輸出電壓Vout需要在OP的工作電壓之間。因此，VAA1>Vout1，VAA2<Vout7，VAA3>Vout8，VAA4<Vout14。對於n個OP的情形，類似得到VAA1>Vout1，VAA2<Vout（n/2-1），VAA3>Vout（n/2+1），VAA4＜Voutn。
根據第一電阻器R1至第五電阻器R5彼此串聯連線的關係，可以得知VAA/（R1+R2+R3+R4+R5）=VAA1/（R2+R3+R4+R5）=VAA2/（R3+R4+R5）=VAA3/（R4+R5）=VAA4/R5。這裡，還使用R1至R5來表示第一電阻器至第五電阻器的電阻值。
因此，可根據需要的各個像素灰階參考電壓Vout1、Vout2、......、Vout14的值確定VAA1至VAA4的值，然後選定第五電阻器的電阻值R5，接著可根據上面的等式依次計算出第一電阻器至第四電阻器的電阻值。
如上所述，流經OP的電流由OP後端所連線的負載決定，負載不變，則流經OP的電流也不變。根據功耗P=V×I，V變小，則在理論上各個OP的功耗就會降低，溫度也會跟著降低，從而P_Gamma電路的功耗降低，溫度也隨著降低。因此，可保持P-Gamma電路的性能且延長P-Gamma電路的使用壽命。
榮譽表彰
2016年12月7日，《液晶顯示器的驅動系統的可程式伽馬電路》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
