[发明专利]一种用于液晶显示器驱动的灰度混合调制低功耗电路

说明书

技术领域

到目前为止，灰度混合调制电路已经成功应用在液晶显示器驱动芯片设计中。

背景技术

液晶显示器的灰阶表现是由显示器内部的控制IC所管理的，所谓“灰阶”其实是指亮度的级别，我们在液晶显示器屏幕上看到的每一个点(即为一个像素)，它是由红、绿、蓝(RGB)三个子像素组成，每一个子像素显现出的不同亮度级别就是“灰阶”。要实现画面色彩的变化，就必须对RGB三个子像素分别作出不同的明暗度的控制，以调配出不同的色彩。比如6bit面板，其中“6bit”就表示每个子像素可以显示2的6次方个不同级别的亮度。灰阶越分明，显示的画面也就越逼真。而8bit面板能表现2的8次方，等于256个亮度层次，我们就称之为256灰阶。

灰度是由液晶显示器控制IC通过控制两层玻璃上的电压差来控制液晶的翻转而实现的，而电压差是由液晶显示器控制IC上输出的信号控制的，目前主流的实现灰阶的方法有两种，分别是脉宽调制和帧频控制。脉宽调制是在一次扫描时间内分成若干个时间片，如64级灰度，就分成64个时间片，如果显示5/64灰度，那么只有5/64的时间内是有驱动电压的，最后的等效电压就只有全黑的5/64了。帧频控制是每个时间片变成了一子帧，显示64级灰度，那么就要用64子帧。

随着灰度级别越高，单独采用脉宽调制需要的频率就越高，图象的闪烁也越大；而单独采用FRC则灰度级别越高功耗越大，因此采用两者相结合的方式来实现灰度调制。例如在6bit面板中，可采用“5位脉宽调制+1位帧频控制”和“4位脉宽调制+2位帧频控制”等方式。“5位脉宽调制+1位帧频控制”方式有2个子帧，每个子帧要用5种脉冲宽度(5bits)表示PWM 0~31的脉冲宽度；“4位脉宽调制+2位帧频控制”方式有4个子帧，每个子帧要用4种脉冲宽度(4bits)表示PWM 0~15的脉冲宽度。

上述传统的硬件电路实现方法，是采用计数器的方式，计数到该值后停止。例如，21，如果采用“5位脉宽调制+1位帧频控制”模式，则第一子帧计数到10，第二子帧计数到11。但采用计数器方式消耗太多硬件资源，因为是每列调制，而每列包括RGB三种色彩，假设每列三种调制模式占用N门，如果液晶显示器的驱动芯片的列数是132列，则占用的逻辑门数是N*132，这在硬件资源上消耗太多。

本发明电路减小了“脉宽调制/帧频控制”处理单元的逻辑的复杂度，简化了“脉宽调制/帧频控制”的实现方法：传统的方法是每个“脉宽调制/帧频控制”模块都通过计数器数脉冲个数，现在改为通过拼接几个固定长度的脉冲实现。固定长度的脉冲也是由计数器数脉冲生成，但所有列的“脉宽调制/帧频控制”调制逻辑可以共用一套计数器。

本发明电路，配合适当的脉冲激励，可以做到脉冲合并，降低功耗。传统电路因为脉冲不停的翻转，会导致功耗增加，脉冲合并后，可以降低功耗和避免短脉冲。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬件实现和功耗均很小的脉宽调制和帧频控制混合调制电路。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：通过脉冲选通的方式，拼接几个固定长度的脉冲实现脉宽调制/帧频控制，并将脉冲合并以降低电路功耗。

本发明揭露了一种灰度混合调制方法。

附图说明

图1为灰度等级拆分表；

图2为脉冲选通方式；

图3为灰度混合调制电路；

图4为“5位脉宽调制+1位帧频控制”灰度混合调制方式电路；

图5为传统灰度调制信号与经过“5位脉宽调制+1位帧频控制”度混合调制方式电路后的信号对比图；

图6为液晶显示器奇偶数行的列脉冲合并示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

图1是灰度等级拆分表。以64级灰度为例，我们要实现64级灰度，最核心的问题在于，我们要找到一组值，可以把64个不同的值拆分到每个子帧中去。如果每个子帧的宽度确定了，我们从RAM取到的数据就可以通过每个子帧的组合得到，也就是说，可以通过选通某个子帧得到。5位脉宽调制+1位帧频控制方式有2个子帧，每个子帧要用5种脉冲宽度(5bits)表示PWM 0~31的脉冲宽度；4位脉宽调制+2位帧频控制方式有4个子帧，每个子帧要用4种脉冲宽度(4bits)表示PWW 0~15的脉冲宽度。根据二进制计数的原理，固定脉冲的长度可以选择二进制计数的权值，即1，2，4，8，16…。比如，4PWM+2FRC中显示强度63拆分到4个子帧，各子帧脉冲宽度为(15+1)/(15+1)/(15+1)/15。