CN103996391B - 伽马校正电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伽马校正电路及显示装置，涉及液晶显示技术领域。解决了同一型号不同批次的液晶显示面板的理想伽马曲线变化导致的部分液晶显示面板出现显示失真的问题。本发明实施例提供的伽马校正电路，用于对液晶显示面板进行伽马校正，包括伽马寄存器及数模转换单元，所述伽马寄存器中的值经所述数模转换单元转换后的伽马电压用于形成测试伽马曲线，所述伽马校正电路还包括修正单元，用于当所述测试伽马曲线与所述液晶显示面板的理想伽马曲线之间存在偏差时，对所述伽马寄存器的值进行修正，或者对数模转换单元的参考电压进行修正。

Description

伽马校正电路及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及伽马校正电路及显示装置。

背景技术

液晶显示的机理是通过在一对透明电极上施加电压，控制夹在电极间液晶分子的偏转角度，从而控制光线从一个电极进入液晶分子再从另一个电极射出的量，透过的光线量越大，亮度越高。

对于液晶显示面板，施加电压与具有最佳显示效果的透光量（灰阶）之间呈非线性关系，根据这个关系绘制的曲线称为理想gamma曲线。由于施加电压与灰阶之间的非线性对应关系，在等量地增加施加电压值时，透光量并不会等量地增加，所以，当以与输入图像的亮度线性对应的电压值作为施加电压控制液晶显示面板输出图像时，输出的图像相比于输入的图像会偏亮或者偏暗（失真），因此需要对施加在电极上的电压按照液晶显示面板的理想gamma曲线进行校正，以避免输出图像的失真，这种校正称为gamma（伽马）校正。

对液晶显示面板进行gamma校正需要使用gamma校正电路，其中包括gamma寄存器和数模转换单元。输入图像的数据被转换为数字信号后寄存在gamma寄存器中，再经数模转换单元转换，形成与各灰阶对应的gamma电压，最后输出至像素单元的数据线上。

使用上述gamma校正电路的过程中，根据数模转换后形成的gamma电压与灰阶之间的对应关系绘制的曲线称为测试gamma曲线。由于gamma校正电路是根据理想gamma曲线进行设计的，因此，该测试gamma曲线应该与理想gamma曲线重合。但由于生产工艺的限制，同一型号不同批次的液晶显示面板的理想gamma曲线会发生变化，如果这些液晶显示面板均使用相同的gamma校正电路，则测试gamma曲线不发生变化，这会使得测试gamma曲线与变化后的理想gamma曲线之间产生较大偏差，从而导致同一型号中的部分液晶显示面板出现显示失真的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种伽马校正电路及显示装置，解决了同一型号不同批次的液晶显示面板的理想gamma曲线变化导致的部分液晶显示面板出现显示失真的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种伽马校正电路，用于对液晶显示面板进行伽马校正，包括伽马寄存器及数模转换单元，所述伽马寄存器中的值经所述数模转换单元转换后的伽马电压用于形成测试伽马曲线，所述伽马校正电路还包括修正单元，用于当所述测试伽马曲线与所述液晶显示面板的理想伽马曲线之间存在偏差时，对所述伽马寄存器的值进行修正，或者对数模转换单元的参考电压进行修正。

进一步地，所述伽马校正电路，还包括加法器，用于将所述伽马寄存器中的值与所述偏移寄存器中的值相加后输出至所述伽马寄存器，以对所述伽马寄存器的值进行修正。

可选地，所述伽马寄存器的数量为多个；所述偏移寄存器用于同时对至少两个所述伽马寄存器的值进行修正。

优选地，所述偏移寄存器由可多次编程逻辑器件实现。

可选地，所述数模转换单元包括串联在电压输入端与接地端之间的多个电阻；所述修正单元为串联在电源与所述电压输入端之间的可变电阻，用于对所述数模转换单元的参考电压进行修正。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的伽马校正电路。

本发明实施例提供的伽马校正电路及显示装置中，由于增加了修正单元，当测试伽马曲线与液晶显示面板的理想伽马曲线之间存在偏差时，能利用修正单元对伽马寄存器的值进行修正，从而使得数模转换单元对修正后的伽马寄存器的值进行转换后，获得修正后的伽马电压，或者能利用修正单元对数模转换单元的参考电压，从而使得从数模转换单元输出的伽马电压获得修正。根据该修正后的伽马电压形成的修正后测试曲线比修正前的测试伽马曲线更接近理想伽马曲线，从而使得修正后测试曲线与理想伽马曲线之间的偏差减小。当液晶显示面板输出图像的亮度较低时，可以通过修正操作，适当提高输出图像的亮度；而当液晶显示面板输出图像的亮度较高时，也可以通过修正操作，减小输出图像的亮度，以达到最佳的显示效果。进而避免了显示失真问题的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种伽马校正电路的模块图；

图2为使用本发明实施例提供的伽马校正电路产生的校正后测试曲线与校正前测试曲线及理想伽马曲线的对比图；

图3为对本发明实施例提供伽马校正电路中的17个伽马寄存器值进行校正的实例列表；

图4为基于本发明实施例提供的第一种伽马校正电路的变形例的模块图；

图5为本发明实施例提供的两个伽马寄存器共用一个偏移寄存器的伽马校正电路的模块图；

图6为本发明实施例提供的第一种伽马校正电路的模块图；

图7为本发明实施例提供的第二种伽马校正电路的模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种伽马校正电路，如图1和图2所示，用于对液晶显示面板进行伽马校正，包括伽马寄存器11及数模转换单元12，该伽马寄存器11中的值经数模转换单元12转换后的伽马电压用于形成测试伽马曲线A，该伽马校正电路还包括修正单元13，用于当测试伽马曲线A与液晶显示面板的理想伽马曲线B之间存在偏差时，对伽马寄存器11的值进行修正，或者对数模转换单元12的参考电压进行修正。

本发明实施例提供的伽马校正电路中，由于增加了修正单元，当测试伽马曲线与液晶显示面板的理想伽马曲线之间存在偏差时，能利用修正单元对伽马寄存器的值进行修正，从而使得数模转换单元对修正后的伽马寄存器的值进行转换后，获得修正后的伽马电压，或者能利用修正单元对数模转换单元的参考电压，从而使得从数模转换单元输出的伽马电压获得修正。根据该修正后的伽马电压形成的修正后测试曲线C比修正前的测试伽马曲线A更接近理想伽马曲线B，从而使得修正后测试曲线C与理想伽马曲线B之间的偏差减小。当液晶显示面板输出图像的亮度较低时，可以通过修正操作，适当提高输出图像的亮度；而当液晶显示面板输出图像的亮度较高时，也可以通过修正操作，减小输出图像的亮度，以达到最佳的显示效果。进而避免了显示失真问题的发生。

上述实施例提供的伽马校正电路中，修正单元13可以为图6所示的偏移寄存器61，用于对伽马寄存器11的值进行修正。由于使用偏移寄存器61进行修正操作时，仅需要写寄存器的动作，且可以通过读动作随时调整修正值的大小，因此可实现修正操作简便、直观的技术效果。

通常情况下，伽马校正电路中的伽马寄存器有16～27个，用来调节显示灰阶，伽马寄存器中存储的数值决定了显示对应灰阶时伽马电压的大小。图3中示出了伽马校正电路中有17个伽马寄存器的情形，V0表示调节0级灰阶的伽马寄存器，V13表示调节13级灰阶的伽马寄存器。

假设当V0中的值为0时，经数模转换单元12转换后，能产生4.3v的伽马电压，这个电压施加给像素单元的数据线后，该像素单元显示的是0级灰阶。进一步假设，伽马寄存器的值增加1，则产生的伽马电压增加0.1v，因此，当显示的0级灰阶亮度不够时，可以设置V0中的值为1，则会产生4.4v的伽马电压，从而在该像素单元上显示亮度增加的0级灰阶。通过这种方式来实现伽马寄存器中存储的数值决定显示对应灰阶时伽马电压的大小。

图3中，偏移寄存器的个数有7个，用R1～R7表示，通过将伽马寄存器的值加上偏移寄存器的值作为修正后的伽马寄存器的值，从而实现对伽马电压的调整。另外，图3中伽马寄存器的值用16进制表示。

上述实施例提供的伽马校正电路中，还可以包括图4所示的加法器41，加法器属于数字逻辑器件，用于对加数和被加数执行二进制加法运算。在本实施例中，加法器41用于将伽马寄存器11中的值与偏移寄存器61中的值相加后输出至伽马寄存器11，以对伽马寄存器11的值进行修正。

当然，实现用偏移寄存器61的值对伽马寄存器11的值进行修正的电路结构可以有很多种，上述设置加法器41的方法比较简单，且需要增加的器件较少，也不会使伽马校正电路的版图面积增加过多。另外，使用偏移寄存器61对伽马寄存器11的值进行修正时，不限于通过求和（加法器）的方式来修正，其它对数值进行修正的运算方式，如相减、相乘或相除等均可以用于本发明。

另外，上述实施例提供的伽马校正电路中，伽马寄存器11的数量为多个，偏移寄存器61可以用于同时对至少两个伽马寄存器11的值进行修正。图5为一个偏移寄存器61使用两个加法器41，分别对两个伽马寄存器的值进行修正的结构示意图。通过这种方式，可以对需要修正的数值相同的伽马寄存器11仅使用一个偏移寄存器61，从而达到节省使用器件数量的目的，进而可以防止伽马校正电路的版图面积增加过多。

上述实施例提供的伽马校正电路中，偏移寄存器61由可多次编程（MTP，Multi Time Program）逻辑器件实现。这种器件的特点是掉电后，其中存储的值不会消失，且能够通过编程的方式对这个值进行多次修改，由MTP逻辑器件实现的偏移寄存器61能够在液晶面板上电时，自动加载设定好的值，以实现对伽马寄存器的自动修正。另外，MTP逻辑器件存储的值可多次修改这个的特点可以使液晶显示面板的制造者根据不同面板之间的差异，对偏移寄存器61的值进行修改，以将伽马电压的值按照变化后的理想伽马曲线进行修正。

上述实施例提供的伽马校正电路中，数模转换单元12，如图7所示，包括串联在电压输入端VDD与接地端GND之间的多个电阻(R1,R2、……、Rn)，还包括多路选择器S1，包括多个输入端和一个输出端，多个输入端从不同电阻之间获取多个不同的电压，输出端用于将多个输入电压中的一路输出，作为一种灰阶的伽马电压。伽马寄存器11的值用来选通多路选择器中的一路，从而确定多路选择器的输出电压。当伽马校正电路工作时，电压输入端VDD接电源V，电源V电压为数模转换单元12的参考电压，数模转换单元12以此参考电压为基准输出一种灰阶的伽马电压。

如图7所示，在电源V与电压输入端VDD之间串联有可变电阻Rc，该可变电阻Rc作为修正单元，具有电阻可调的特性，当可变电阻Rc的电阻变化而电源V电压不变时，电压输入端VDD的电压会因可变电阻Rc上分压的变化而发生变化，从而使得数模转换单元12的参考电压发生变化，进而使得输出的伽马电压发生变化，最终使液晶显示面板的亮度被调整到最佳值。需要说明的是，数模转换单元12的参考电压也可以其他方式变化，在此不做限定。

根据液晶显示面板的电压-透光率特性曲线可知，在电压发生变化时，中间的灰阶的亮度变化较大，而灰阶为0（全白）和灰阶为255（全黑）的亮度变化较小。通过将参考电压稍微调高一些的话，中间灰阶的亮度就会大大降低，而全白和全黑的亮度只有略微的降低，从而使修正后的测试伽马曲线C向理想伽马曲线B的方向移动，逐渐接近理想伽马曲线B。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的伽马校正电路，该显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种伽马校正电路，用于对液晶显示面板进行伽马校正，包括伽马寄存器及数模转换单元，所述伽马寄存器中的值经所述数模转换单元转换后的伽马电压用于形成测试伽马曲线，其特征在于，

所述伽马校正电路包括修正单元，用于当所述测试伽马曲线与所述液晶显示面板的理想伽马曲线之间存在偏差时，对所述伽马寄存器的值进行修正，所述伽马校正电路还包括加法器，当所述修正单元对所述伽马寄存器的值进行修正时，所述加法器将所述伽马寄存器中的值与所述修正单元中的值相加后输出至所述伽马寄存器，以对所述伽马寄存器的值进行修正；

或者，当所述测试伽马曲线与所述液晶显示面板的理想伽马曲线之间存在偏差时，所述修正单元对所述数模转换单元的参考电压进行修正。

2.根据权利要求1所述的伽马校正电路，其特征在于，当所述修正单元对所述伽马寄存器的值进行修正时，所述修正单元为偏移寄存器。

3.根据权利要求2所述的伽马校正电路，其特征在于，所述伽马寄存器的数量为多个；当所述修正单元对所述伽马寄存器的值进行修正时，所述偏移寄存器用于同时对至少两个所述伽马寄存器的值进行修正。

4.根据权利要求2-3任一项所述的伽马校正电路，其特征在于，所述偏移寄存器由可多次编程逻辑器件实现。

5.根据权利要求1所述的伽马校正电路，其特征在于，所述数模转换单元包括串联在电压输入端与接地端之间的多个电阻；

当所述修正单元用于对所述数模转换单元的参考电压进行修正时，所述修正单元为串联在电源与所述电压输入端之间的可变电阻。

6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至5任一所述的伽马校正电路。