CN100437735C - 液晶显示器驱动器 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示器驱动器，其特征在于，利用一电压切换控制电路接收驱动电压产生电路产生的液晶正电压、分段正电压，通过电压切换控制电路在不同帧阶段分别切换液晶正电压和液晶反电压输入到通用驱动器，使同一时间该液晶正电压与该液晶反电压只有一个存在，因此该液晶显示器驱动器在半导体制程的选择上，根据原电路设计只需选原耐压一半的制程即可，且不变地提供分段驱动器与通用驱动器所需的电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器技术，特别是涉及一种通过自动切换液晶正反电压(+Vlcd和-Vlcd)的电路，由此驱动电压电路的制程选择可以选耐压一半的制程。
背景技术
在一个超级交错(Super Twisted Nematic，STN)液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)驱动器的五位准驱动方法中，需要使用五个驱动电压来驱动一个液晶显示器，具体而言，是使用四个驱动电压及一个分段反电压。按一般HiFas(High FrequencyAmplitude Selection Method)驱动IC的规格而言，其液晶正电压+Vlcd为+20V，而液晶反电压-Vlcd为-20V，则半导体制程必须选择耐压40V的高压制程。
图1是显示一根据五位准驱动方法运作的公知LCD驱动器的方块图。请参照图1所示，公知的LCD驱动器包括一驱动电压产生电路11，用于产生五个驱动电压，该五个驱动电压包括液晶正电压+Vlcd、液晶反电压-Vlcd、分段(segment)正电压+Vseg、共电极电压Vcom及分段反电压-Vseg。还包括由一驱动极性讯号CON所控制的一分段驱动器12，接收分段正电压Vseg及分段反电压-Vseg，用于产生一分段驱动讯号SEG；由该驱动极性讯号CON所控制的一通用(common)驱动器13，接收液晶正电压+Vlcd、共电极电压Vcom及液晶反电压-Vlcd，用于产生一通用驱动讯号COM。其中一个驱动极性讯号CON的分段驱动讯号SEG与通用驱动讯号COM的电压波形图如图2所示。
在公知的LCD驱动器中，由图2可清楚看出液晶显示器(如STN LCD与CSTN LCD)操作时，根据该驱动极性讯号CON的逻辑状态可将显示时间区分为正帧(Positive Frame)与负帧(NegativeFrame)，其中该负帧的逻辑状态可以是低电压，而正帧的为高电压(如图2所示)；或该负帧的逻辑状态是高电压，而正帧为低电压(图中未示)。根据图2所示的驱动极性讯号CON的逻辑状态，其中正帧阶段需使用到液晶反电压-Vlcd，而在负帧时需使用到液晶正电压+V1cd，且该两组电压具有以下关系：
+Vlcd-(-Vseg)＝+Vseg-(-Vlcd)
例如+Vlcd＝20V；-Vlcd＝-15V；-Vseg＝0V；Vseg＝5V。
则LCD驱动器的半导体制程必须选择耐压达该驱动电压产生电路11中最高电压+Vlcd和最低电压-Vlcd间的压差，具体而言，其半导体制程必需以完成一高压(40V)元件为考量。
然而，高压元件所需的芯片面积很大，所以耐压越高，高压元件的尺寸就越大。并且，高压元件的半导体制程比一般的半导体制程所需的设备成本更高，而尺寸越大材料需求越多，成本相对要提高。
发明内容
为解决上述缺陷，本发明提供一种具有一电压切换控制电路的LCD驱动器，由于液晶显示器的液晶正反电压是分别在负帧与正帧出现，不会同时存在，也就是说液晶正反驱动电压可以不用同时存在。因此本发明可通过该电压切换控制电路切换该液晶正电压和液晶反电压交替产出，且不变地提供分段驱动器与通用驱动器所需的电压。因此利用本发明的驱动器在半导体制程的选择上，根据原电路设计只需选原耐压一半的制程即可。由此，该LCD驱动器的制程设备不需用到高电压制程设备，且元件尺寸也可缩小，大幅度降低制造成本。
本发明的LCD驱动器包括一驱动电压产生电路、一分段驱动器、一通用驱动器以及一电压切换控制电路。驱动电压产生电路产生五个驱动电压，该电压包括液晶正电压、液晶反电压、分段正电压、共电极电压及分段反电压。该分段驱动器接收该分段正电压及分段反电压，用于产生一分段驱动讯号。该电压切换控制电路接收液晶正电压、分段正电压、分段反电压及液晶反电压，再由该通用驱动器接收分别由第一输出端与第二输出端输出的液晶正电压与液晶反电压、以及共电极电压，用于产生一通用驱动讯号。
在本发明中，该电压切换控制电路包括一第一开关及一第二开关。其中该第一开关将该第一输出端连接到该液晶正电压的输出端点，或连接到该分段正电压的输出端点；且该第一输出端连接到该通用驱动器的正电压端。该第二开关将该第二输出端连接到该液晶反电压的输出端点，或连接到该分段反电压的输出端点；且该第二输出端连接到该通用驱动器的负电压端。
更具体而言，本发明利用液晶显示器操作时，正帧阶段只使用到液晶反电压，而负帧阶段只使用到液晶正电压，该液晶反电压与该液晶正电压不会同时存在。所以当显示状态为正帧时，该第一开关会使第一输出端连接到该分段正电压的输出端点；该第二开关会使第二输出端连接到该液晶反电压的输出端点。所以在正帧时，该电压切换控制电路导通该分段正电压与液晶反电压至该通用驱动器，其中该液晶反电压仅在该正帧阶段为该通用驱动器所需要。
当显示状态为负帧阶段时，此时该第一开关会使第一输出端连接到该液晶正电压的输出端点；该第二开关会使第二输出端连接到分段反电压的输出端点。所以在负帧时，该电压切换控制电路导通该液晶正电压与分段反电压，其中液晶正电压仅在该负帧阶段为该通用驱动器所需要。
因此，本发明通过该电压切换控制电路切换液晶正电压和液晶反电压在不同帧阶段输入到该通用驱动器，使在同一时间该液晶正电压与该液晶反电压只有一个存在，因此该LCD驱动器在半导体制程的选择上，根据原电路设计只需选原耐压一半的制程即可，且不变地提供分段驱动器与通用驱动器所需的电压。
附图说明
图1是显示一根据五位准驱动方法运作的公知LCD驱动器的方块图。
图2是基于图1所示的LCD驱动器的一驱动极性讯号CON的分段驱动讯号SEG与通用驱动讯号COM的电压波形图。
图3是显示一根据五位准驱动方法运作的本发明的LCD驱动器的方块图。
图4是本发明的LCD驱动器的另一实施方块图。
具体实施方式
有关本发明的详细内容及技术说明，现结合附图说明如下：
请参照图3所示，其是显示一根据五位准驱动方法运作的本发明一实施方式的LCD驱动器的方块图。本发明的LCD驱动器包括一驱动电压产生电路21，用于产生五个驱动电压，该五个驱动电压包括液晶正电压+Vlcd、液晶反电压-Vlcd、分段正电压+Vseg、共电极电压Vcom及分段反电压-Vseg。本发明的LCD驱动器还包括由一驱动极性讯号CON所控制的一分段驱动器22，其接收分段正电压Vseg及分段反电压-Vseg，用于产生一分段驱动讯号SEG。由该驱动极性讯号CON所控制的一电压切换控制电路30接收液晶正电压+Vlcd、分段正电压+Vseg、分段反电压-Vseg及液晶反电压-Vlcd。本发明的LCD驱动器还包括由该驱动极性讯号CON所控制的一通用驱动器23，其接收分别由该电压切换控制电路30的第一输出端301与第二输出端302输出的液晶正电压+Vlcd及液晶反电压-Vlcd、以及该共电极电压Vcom，由该通用驱动器23接收，用于产生一通用驱动讯号COM。
该电压切换控制电路30包括第一开关31及第二开关32。其中该第一开关31响应驱动极性讯号CON，通过该第一输出端31连接到该液晶正电压+Vlcd的输出端点，或连接到该分段正电压+Vseg的输出端点，且该第一输出端301也连接到该通用驱动器23的正电压端(+Vlcd)。该第二开关32响应驱动极性讯号CON，通过该第二输出端302连接到该液晶反电压-Vlcd的输出端点，或连接到该分段反电压-Vseg的输出端点，且该第二输出端32也连接到该通用驱动器23的负电压端(-Vlcd)。
更具体而言，本发明利用液晶显示器(如STN LCD与CSTNLCD)操作时，该驱动极性讯号CON的逻辑状态可将显示时间区分为正帧(Positive Frame)与负帧(Negative Frame)。该负帧的逻辑状态可以是低电压，而正帧的为高电压(如图2所示)；或该负帧的逻辑状态是高电压，而正帧为低电压(图中未示)。其中该正帧阶段只使用到液晶反电压-Vlcd，而负帧阶段只使用到液晶正电压+Vlcd，即该液晶反电压-Vlcd与该液晶正电压+Vlcd不会同时存在的特性。但本发明需得到与图2、即在一个驱动极性讯号CON的分段驱动讯号SEG与通用驱动讯号COM相同的电压波形图。
如图2所示，当该驱动极性讯号CON在正帧阶段时，该分段驱动讯号SEG与通用驱动讯号COM电压输出需有分段正电压+Vseg、共电极电压Vcom、分段反电压-Vseg以及液晶反电压-Vlcd。因此，当显示状态为正帧阶段时，该第一开关31会使第一输出端301连接到该分段正电压+Vseg的输出端点；该第二开关32会使第二输出端302连接到该液晶反电压-Vlcd的输出端点。由此该驱动电压产生电路21产生的分段正电压+Vseg与分段反电压-Vseg用于该分段驱动器22，且该分段正电压+Vseg、共电极电压Vcom及液晶反电压-Vlcd用于该通用驱动器23。
当该驱动极性讯号CON在负帧阶段时，该分段驱动讯号SEG与通用驱动讯号COM电压输出需有液晶正电压+Vlcd、分段正电压+Vseg、共电极电压Vcom以及分段反电压-Vseg。因此，当显示状态为负帧阶段时，该第一开关31会使第一输出端301连接到该液晶正电压+Vlcd的输出端点；该第二开关32会使第二输出端302连接到该分段反电压-Vseg的输出端点。由此该驱动电压产生电路21产生的分段正电压+Vseg与分段反电压-Vseg用于该分段驱动器22，且该液晶正电压+Vlcd、共电极电压Vcom及分段反电压-Vseg用于该通用驱动器23。其中分段正电压Vseg与分段反电压-Vseg用于分段驱动器23，共电极电压Vcom与液晶正电压+Vlcd用于通用驱动器。
本发明通过该电压切换控制电路30切换该液晶正电压+Vlcd和液晶反电压-Vlcd，使在同一时间该液晶正电压+Vlcd与该液晶反电压-Vlcd只需一个存在，因此该LCD驱动器在半导体制程的选择上，根据原电路设计只需选原耐压一半(Vlcd-GND)的制程即可，且不变地提供分段驱动器22与通用驱动器23所需的电压。请参照图4，其是本发明LCD驱动器的另一实施方块图。本发明的LCD驱动器可进一步包括一储存电容33，其中该储存电容33是有正电压端VP与负电压端VN两端，且该电压切换控制电路30的第一输出端301与第二输出端302分别连接到该正电压端VP与负电压端VN。
该第一输出端与第二输出端是分别电性连接至一储存电容的正电压端及负电压端。
相同地，本实施方式利用在液晶显示器操作时，正帧阶段只使用到液晶反电压-Vlcd，而负帧阶段只使用到液晶正电压+Vlcd，即该液晶反电压-Vlcd与该液晶正电压+Vlcd不会同时存在。
其实施时的动作方式为，当显示状态为正帧阶段时，此时该第一开关31会使第一输出端301连接到该分段正电压+Vseg的输出端点；该第二开关32会使第二输出端302连接到该液晶反电压-Vlcd的输出端点。因此，该储存电容33的正电压端VP的电位即为该分段电压Vseg，其负电压端VN的电位为该液晶反电压-Vlcd。即在正帧阶段，该电压切换控制电路30产生分段正电压+Vseg与液晶反电压-Vlcd分别输入到该通用驱动器23的正电压端与负电压端。
当显示状态由正帧转换至负帧时，此时通过控制讯号将该第一开关31切离该分段正电压+Vseg的输出端点，该第二开关32切离该液晶反电压-Vlcd的输出端点。然后该第二开关32切换而连接到该分段反电压-Vseg的输出端点；且该第一开关31切换而连接到该液晶正电压+Vlcd的输出端点，使该储存电容33的正电压端VP保持准位于液晶正电压+Vlcd。
当显示状态为负帧阶段时，此时该第一开关31会使第一输出端301连接到该液晶正电压+Vlcd的输出端点；该第二开关32会使第二输出端302连接到分段反电压-Vseg的输出端点。因此，该储存电容33的正电压端VP的电位即为该液晶正电压+Vlcd，其负电压端VN的电位为该分段反电压-Vseg。即在负帧阶段，该电压切换控制电路30产生该液晶正电压+Vlcd与分段反电压-Vseg分别输入到该通用驱动器23的正电压端与负电压端。
另外，当显示状态由负帧转换至正帧时，此时可通过控制讯号，将该第一开关31切离该液晶正电压+Vlcd的输出端点，该第二开关32切离分段反电压-Vseg的输出端点。然后该第二开关32切换而连接到该液晶反电压-Vlcd的输出端点；且该第一开关31切换而连接到该分段正电压+Vseg的输出端点，使该储存电容33的负电压端VN保持准位于液晶反电压-Vlcd。
与前一实施方式相同，该液晶正反电压(+Vlcd，-Vlcd)分别是在负帧与正帧中才会出现，不会同时存在，所以该驱动电压产生电路21产生的驱动电压+Vlcd与-Vlcd也可以不用同时存在。
综上所述，本发明通过该电压切换控制电路30切换该液晶正电压+Vlcd和液晶反电压-Vlcd，使在同一时间该液晶正电压+Vlcd与该液晶反电压-Vlcd只需一个存在，因此该LCD驱动器在半导体制程的选择上，根据原电路设计只需选原耐压一半(Vlcd-GND)的制程即可，且不变地提供分段驱动器22与通用驱动器23所需的电压。所以，本发明的LCD驱动器在制程设备不需用到高电压制程设备，且元件尺寸也可缩小，大幅度降低LCD驱动器的制造成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种液晶显示器驱动器，其特征在于，该驱动器包括：
一驱动电压产生电路(21)，用于产生并输出液晶正电压(+Vlcd)、液晶反电压(-Vlcd)、分段正电压(+Vseg)、共电极电压(Vcom)、及分段反电压(-Vseg)；
一分段驱动器(22)，由一驱动极性讯号(CON)所控制，用于接收分段正电压(+Vseg)及分段反电压(-Vseg)，用于产生一分段驱动讯号(SEG)；
一电压切换控制电路(30)，由所述驱动极性讯号(CON)所控制，用于接收液晶正电压(+Vlcd)与分段正电压(+Vseg)、以及分段反电压(-Vseg)与液晶反电压(-Vlcd)，用于控制所述液晶正电压(+Vlcd)与液晶反电压(-Vlcd)根据驱动极性讯号(CON)在负帧与正帧的状态，由一第一输出端(301)与一第二输出端(302)交替输出；
一通用驱动器(23)，由所述驱动极性讯号(CON)所控制，用于接收由所述电压切换控制电路(30)两输出端提供的液晶正电压(+Vlcd)与液晶反电压(-Vlcd)、以及所述共电极电压(Vcom)，用于产生一通用驱动讯号(COM)。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器驱动器，其特征在于：
所述电压切换控制电路(30)包括：
一第一开关(31)，将所述第一输出端(301)连接到所述液晶正电压(+Vlcd)输出端点及所述分段正电压(+Vseg)输出端点中的任一个；
一第二开关(32)，将所述第二输出端连接到所述液晶反电压(-Vlcd)输出端点及分段反电压(-Vseg)输出端点中的任一个。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器驱动器，其特征在于：所述第一输出端(301)与第二输出端(302)分别电性连接至一储存电容(33)的正电压端(VP)及负电压端(VN)。
4.根据权利要求2所述的液晶显示器驱动器，其特征在于：当所述驱动极性讯号(CON)在负帧的逻辑状态时，所述第一开关(31)使所述第一输出端(301)连接到所述分段正电压(+Vseg)输出端点，所述第二开关(32)使所述第二输出端(302)连接到所述液晶反电压(-Vlcd)输出端点。
5.根据权利要求2所述的液晶显示器驱动器，其特征在于：当所述驱动极性讯号(CON)在正帧的逻辑状态时，所述第一开关(31)使所述第一输出端(301)连接到所述液晶正电压(+Vlcd)输出端点，所述第二开关(32)使所述第二输出端(302)连接到分段反电压(-Vseg)输出端点。
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