CN101739981A - 液晶显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示设备，以防止液晶模块被异常驱动。该液晶显示设备包括：液晶显示面板，其显示对应于数据的画面；DC-DC转换器，其产生用于驱动所述液晶显示面板的驱动电压；系统，其用于在播放状态下提供数据、模块操作电源以及背光操作电源，并在暂停状态下切断所述模块操作电源和所述背光操作电源而提供所述数据；以及开关电路，其用于根据是否提供了所述模块操作电源和所述背光操作电源，来控制所述DC-DC转换器的输入，其中如果所述模块操作电源或所述背光操作电源不被输入到所述开关电路，则切断所述DC-DC转换器的输入。

Description

液晶显示设备
技术领域
本发明涉及一种防止液晶模块被异常驱动的液晶显示设备。
背景技术
本申请要求2008年11月19日提交的韩国专利申请No.10-2008-115175的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容，就像在此进行了完整阐述一样。
液晶显示设备通过使用施加到液晶层的电场控制液晶层的透光率来显示对应于视频信号的画面。液晶显示设备是一种具有轻、薄、低功耗等特性的平板显示设备，并已经在例如笔记本型计算机的便携式计算机、办公自动化产品、音频产品以及视频产品中使用。具体地，其中在各个液晶元件中形成了开关元件的有源矩阵型液晶显示设备在运动画面的实现中非常优秀，因为开关元件能够被有源地控制。
薄膜晶体管(TFT)通常用作有源矩阵型液晶显示设备的开关元件。图1示出了有源矩阵型液晶显示设备的像素的等效电路，其中TFT用作开关元件。
参照图1，有源矩阵型液晶显示设备基于伽玛基准电压将数字视频数据转换为模拟数据电压，向数据线DL提供模拟数据电压，并向选通线GL提供扫描脉冲，由此将数据电压充入到电容器。为此，TFT的栅极连接到选通线GL，TFT的源极连接到数据线DL，并且TFT的漏极连接到液晶单元Clc的像素电极和存储电容器Cst的一个电极。而且，液晶单元Clc的公共电极连接到公共电压源，使得公共电压Vcom被提供到液晶单元Clc。在此，当TFT导通时，存储电容器Cst利用从数据线DL提供的数据电压保持液晶单元Clc的电压恒定。当扫描脉冲被提供给选通线GL以在TFT的源极和漏极之间形成沟道时，提供到数据线DL的数据电压被施加到液晶单元Clc的像素电极。此时，液晶单元Clc的液晶分子通过形成在液晶单元Clc的像素电极和公共电极之间的电场而重新排列，由此改变入射光。
为了进行上述操作，如图2所示，液晶显示设备包括用于显示画面的液晶模块20以及用于产生驱动液晶模块20所需的驱动信号的系统10。图2示出了相关技术的液晶显示设备的框图。
系统10产生数据信号DATA、模块操作电源VCC、背光操作电源Vinv等，并将其提供到液晶模块20。
液晶模块20包括定时控制器21、DC-DC转换器22、面板驱动电路23、液晶显示面板24、背光驱动电路25、以及背光单元26。定时控制器21由模块操作电源VCC驱动。定时控制器21还重新排列来自系统10的数据信号DATA，将其提供到面板驱动电路23，并使用多个控制信号来控制面板驱动电路23的操作定时。DC-DCC转换器22由从系统10提供的模块操作电源VCC来操作，并产生用于驱动面板驱动电路23所需的多个驱动电压。面板驱动电路23根据来自定时控制器21的控制信号和来自DC-DC转换器22的驱动电压，来驱动形成在液晶显示面板24中的数据线和选通线。背光驱动电路25由来自系统10的背光操作电压Vinv来驱动，并产生用于驱动背光单元26所需的背光驱动电压。背光单元26由背光驱动电压驱动，并将光照射在液晶显示面板24上。
相关技术的液晶显示设备有时在暂停状态下进行驱动，而不是被连续驱动。例如，在液晶显示设备被应用于导航设备的情况下，仅当用户想要导航服务时需要工作。也就是说，在用户不想要导航服务时，期望液晶模块20的工作暂停，以节省功耗。总体而言，在暂停模式下，施加到液晶模块20的模块操作电源VCC和背光操作电源Vinv被切断，而数据信号被连续地提供到液晶模块20以减少当导航服务重新启动时系统10的加载时间。
然而，尽管在暂停模式下，施加到液晶模块20的模块操作电源VCC和背光操作电源Vinv被切断，但是在液晶显示面板24的操作中存在异常现象，因为DC-DC转换器22和面板驱动电路23被沿着操作电源供应线12感应的数据信号DATA驱动。参照图3，用于静电放电(ESD)的二极管安装在定时控制器21中，以保护电路元件免受内部静电影响。二极管由连接在提供数据信号DATA的数据总线11和接地电压供应线12之间的第一二极管D1、以及连接在操作电源供应线12和数据总线11之间的第二二极管D2组成。第二二极管D2用作数据总线11和操作电源供应线12之间的电流路径。因此，即使当模块操作电源VCC被切断时，在操作电源供应线12中仍感应数据信号DATA。在此，数据信号DATA具有从晶体管-晶体管逻辑(TTL)电平(例如3.3V)减去第二二极管D2的阈值而得到的电压电平(例如2.6V)。由于操作电源供应线12电连接到DC-DC转换器22以及定时控制器21，所以DC-DC转换器22和定时控制器21在模块操作电源VCC被切断的状态下由感应的数据信号DATA驱动，由此液晶显示模块24被驱动。在此情形持续的情况下，不能获得液晶显示模块20的功耗的有效降低。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种液晶显示设备，其中可以防止液晶模块的异常操作，由此降低功耗。
本发明的示例性实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本发明的示例性实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的示例性实施方式的目的和其他优点。
在一个方面，一种液晶显示设备包括：液晶显示面板，其显示对应于数据的画面；DC-DC转换器，其产生用于驱动所述液晶显示面板的驱动电压；系统，其用于在播放状态下提供数据、模块操作电源以及背光操作电源，并在暂停状态下切断所述模块操作电源和所述背光操作电源而提供所述数据；以及开关电路，其用于根据是否提供了所述模块操作电源和所述背光操作电源，来控制所述DC-DC转换器的输入，其中如果所述模块操作电源或所述背光操作电源不被输入到所述开关电路，则切断所述DC-DC转换器的输入。
附图说明
附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1是液晶显示设备的像素的等效电路；
图2是示出了相关技术的液晶显示设备的框图；
图3是说明了当DC-DC转换器和面板驱动电路由感应的数据信号驱动时液晶显示设备的异常驱动的图；
图4是示出了根据本发明的实施方式的液晶显示设备的框图；
图5是示出了开关电路和DC-DC转换器的示例的电路图；以及
图6是示出了开关电路和DC-DC转换器的另一示例的电路图。
具体实施方式
在下文将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，使得本公开详尽而完整，并全面地向本领域技术人员传达本发明的概念。然而，本发明可按许多不同形式来实现，而不应被理解为限于此处阐述的实施方式。
下面将详细描述本发明的实施方式，在图4至图6中例示出了其示例。
图4是示出了根据本发明的实施方式的液晶显示设备的框图。
参照图4，根据本发明的实施方式的液晶显示设备包括显示画面的液晶模块200和用于产生驱动液晶模块200所需的驱动信号的系统100。
系统100包括图形处理部分、定时信号产生部分以及电源产生部分。图形处理部分将来自外部的模拟视频数据转换为数字视频数据DATA并调整数字视频数据的分辨率和色温。定时信号产生部分产生包括水平/垂直同步信号Hsync和Vsync、数据使能信号DE、点时钟信号DCLK等的定时信号。电源产生部分产生操作驱动液晶模块200所需的模块操作电源VCC以及背光操作电源Vinv。
液晶模块200包括液晶显示面板210、数据驱动电路220、选通驱动电路230、定时控制器240、开关电路250、DC-DC转换器260、背光驱动电路270以及背光单元280。
液晶层形成在液晶显示面板210的两个玻璃基板之间。液晶显示面板210包括多条数据线DL、多条选通线GL、以及在数据线DL和选通线GL交叉处形成的液晶单元Clc。在液晶显示面板210的下玻璃基板上形成数据线DL、选通线GL、薄膜晶体管TFT以及存储电容器Cst。液晶单元Clc分别连接到TFT，并由像素电极1和公共电极2之间的电场驱动。在液晶显示面板210的上玻璃基板上形成黑矩阵、滤色器、以及公共电极2。在例如扭曲向列(TN)模式和垂直对准(VA)模式的垂直电场驱动模式中，公共电极2形成在上玻璃基板上，而在例如共面切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式的水平电场驱动模式中，公共电极2与像素电极一起形成在下玻璃基板上。在下和上玻璃基板上分别形成偏振器和配向膜。配向膜设定液晶的预倾角。
数据驱动电路220由经由第一电源供应线102从系统100提供的模块操作电源VCC来操作。响应于来自定时控制器240的数字控制信号DDC，数据驱动电路220参照伽玛基准电压将来自定时控制器240的数字视频数据DATA转换为模拟伽玛补偿电压，并向数据线DL提供该模拟伽玛补偿电压作为数据电压。为了产生伽玛基准电压，数据驱动电路220包括多个数据驱动IC。多个数据驱动IC中的每一个包括伽玛电阻器串，用于分割从DC-DC转换器260提供的高电势电源电压VDD。而且，为了将数字视频数据DATA转换为模拟伽玛补偿电压，数据驱动电路220包括多个数据驱动IC。多个数据驱动IC中的每一个包括：移位寄存器，其对时钟信号进行采样；数据寄存器，其暂时存储数字视频数据DATA；锁存器，其响应于来自移位寄存器的时钟信号一次一行地存储数字视频数据，并输出存储的数字视频数据；数模转换器，其通过参照伽玛基准电压选择对应于来自锁存器的数字视频数据的正极性伽玛补偿电压或负极性伽玛补偿电压；复用器，其选择数据线，其中该数据线被提供有通过正极性伽玛补偿电压或负极性伽玛补偿电压而转换的模拟数据；以及输出缓冲器，其位于该复用器和数据线DL之间。
选通驱动电路230由经由第一电源供应线102从系统100提供的模块操作电源VCC来操作。选通驱动电路230顺序地向选通线GL提供扫描脉冲。在此，各个扫描脉冲选择液晶显示面板210的水平线，其中该水平线被提供有数据电压。基于来自DC-DC转换器260的扫描高压VGH和扫描低压VGL而产生扫描脉冲。为了产生扫描脉冲，选通驱动电路230包括多个选通驱动IC。多个选通驱动IC中的每一个包括：移位寄存器；电平移位器，其将来自移位寄存器的输出信号转换为具有适于驱动TFT的摆动宽度的信号；以及输出缓冲器，其连接在电平移位器和选通线GL之间。
定时控制器240由经由第一电源供应线102从系统100提供的模块操作电源VCC来操作。而且，定时控制器240通过使用定时信号Hsync、Vsync、DE以及DCLK来产生用于控制数据驱动电路220的操作定时的数据控制信号DDC和用于控制选通驱动电路230的操作定时的选通控制信号GDC。数据控制信号DDC包括：源采样时钟，其基于上升沿或下降沿指示数据驱动电路220中的数字视频数据DATA的锁存操作；源使能输出信号，其指示数据驱动电路220的输出；极性控制信号，其确定要提供到液晶显示面板210的液晶单元的数据电压的极性；等等。选通控制信号GDC包括：选通启动脉冲，其指示开始水平线，当显示一个帧时在一个垂直周期中扫描操作从该开始水平线开始；选通移位时钟信号，其是向选通驱动电路230中的移位寄存器输入的定时控制信号，该选通移位时钟信号顺序地移位选通启动脉冲，并具有对应于TFT的ON周期的脉宽；选通输出使能信号，其指示选通驱动电路230的输出；等等。
而且，定时控制器240重新排列经由数据总线101a从系统100提供的数字视频数据DATA以适用于液晶显示面板210的分辨率，并向数据驱动电路220提供重新排列的数字视频数据。
开关电路250通过使用经由第一电源供应线102从系统100提供的模块操作电源VCC和经由第二电源供应线103从系统100提供的背光操作电源Vinv来控制DC-DC控制器260。换句话说，在从系统100提供模块操作电源VCC和背光操作电源Vinv的正常播放状态下，开关电路250向DC-DC转换器260的输入端提供能够操作DC-DC转换器260的输入电压Vin。在另一方面，在从系统100不提供模块操作电源VCC或背光操作电源Vinv的暂停状态下，开关电路250切断要向DC-DC转换器260提供的输入电压Vin。将参照图5和图6更具体地描述开关电路250。
DC-DC转换器260由从开关电路250提供的输入电压Vin来操作。DC-DC转换器260基于输入电压Vin产生VDD电压、Vcom电压、VGH电压以及VGL电压。VDD电压被提供到数据驱动电路220的伽玛电阻器串，Vcom电压被提供到液晶单元Clc的公共电极。VGH电压被提供到选通驱动电路230作为扫描脉冲的高逻辑电压，其被设定为大于TFT的阈值电压的值，并且VGL电压被提供到选通驱动电路230作为扫描脉冲的低逻辑电压，其被设定为TFT的OFF电压。
背光驱动电路270由经由第二电源供应线103从系统100提供的背光操作电源Vinv来驱动，并产生驱动背光单元280所需的背光驱动信号BLD。背光驱动电路270可根据背光单元280中所包括的光源的类型而包括逆变器或发光二极管驱动器。
背光单元280由背光驱动信号BLD来操作，并将光照射在液晶显示面板210上。
图5和图6是示出了图4所示的开关电路250和DC-DC转换器260的示例的电路图。在图5和图6中，标号52表示连接到接地电压源GND的接地电压端。
参照图5，开关电路250通过使用从系统100提供的模块操作电源VCC和背光操作电源Vinv来控制DC-DC转换器260的操作。为此，开关电路250包括第一和第二开关元件Q1和Q2以及连接在第一开关元件Q1和第二开关元件Q2之间的电阻器，并控制向DC-DC转换器260提供的输入电压Vin。
在此，第一开关元件Q1根据模块操作电源VCC是否施加到第一开关元件Q1来切换电阻器R和接地电源GND之间的电流路径。第一开关元件Q1包括：控制端，其连接到提供模块操作电源VCC的第一电源供应线102；第一端，其连接到电阻器R；以及第二端，其连接到接地电源GND。第一开关元件Q1用npn型双极结晶体管(BJT)来实现。如果除了npn型BJT之外的其他元件可实现与npn型BJT相同的功能，则第一开关元件Q1可用该其他元件来实现。例如，第一开关元件Q1可用如图6所示的n型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实现。
第二开关元件Q2与第一开关元件Q1的操作关联地导通或截止，由此切换背光操作电源Vinv和DC-DC转换器260的输入电压端51之间的电流路径。第二开关元件Q2包括：控制端，其连接到电阻器R；第一端，其连接到向其提供背光操作电源Vinv的第二电源供应线103；以及第二端，其连接到DC-DC转换器的输入端。第二开关元件Q2用pnp型BJT来实现。如果除了pnp型BJT之外的其他元件可实现与pnp型BJT相同的功能，则第二开关元件Q2可用该其他元件来实现。例如，第二开关元件Q2可用如图6所示的p型MOSFET来实现。
在下文，将描述开关电路250的操作。
在分别经由第一和第二电源供应线102和103从系统100提供模块操作电源VCC和背光操作电源Vinv的正常播放状态下，开关电路250向DC-DC转换器260的输入端提供操作DC-DC转换器260所需的输入电压Vin，因为开关元件Q1和Q2被导通。在另一方面，如果模块操作电源VCC或背光操作电源Vinv不输入到开关电路250，则开关电路250防止输入电压Vin提供到DC-DC转换器260的输入端。换句话说，尽管在背光操作电源Vinv被切断的暂停状态下第一开关元件Q 1由沿着第一电源供应线102感应的数字视频数据DATA的电压电平导通，但是因为背光操作电源Vinv被切断而不能向DC-DC转换器260的输入电压端51提供输入电压Vin。如果输入电压Vin不被提供到DC-DC转换器260的输入电压端51，则DC-DC转换器将不能操作。因此，能够解决在暂停模式下，驱动电压VDD、VGH、VGL以及Vcom经由DC-DC转换器260的输出端53被提供到驱动电路220和230以及液晶显示面板210的问题。
如上所述，根据本发明的液晶显示设备包括连接在系统和DC-DC转换器之间的开关电路。如果模块操作电源或背光操作电源不输入到开关电路，则DC-DC转换器不会被开关电路操作。因此，能够有效地防止液晶模块由在暂停状态下感应的数据信号电平异常地操作。结果，根据本发明的液晶显示设备，能够获得的效果是，因为在暂停状态下液晶模块不被异常操作，所以能够减少从暂停状态变为正常播放状态时产生的系统加载时间，并且能够降低功耗。
对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的范围或精神的条件下，可以对本发明的结构做出各种修改和变型。考虑到上述方面，本说明书和示例旨在被认为仅是示例性的，而本发明的真实的范围和精神由下面的权利要求及其等同物来表明。

Claims (6)

1.一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：
液晶显示面板，其显示对应于数据的画面；
DC-DC转换器，其产生用于驱动所述液晶显示面板的驱动电压；
系统，其用于在播放状态下提供数据、模块操作电源以及背光操作电源，并在暂停状态下切断所述模块操作电源和所述背光操作电源而提供所述数据；以及
开关电路，其用于根据是否提供了所述模块操作电源和所述背光操作电源，来控制所述DC-DC转换器的输入，
其中如果所述模块操作电源或所述背光操作电源不被输入到所述开关电路，则切断所述DC-DC转换器的输入。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述开关电路包括：
第一开关元件，其连接到提供所述模块操作电源的第一电源供应线；
电阻器，其一端连接到所述第一开关元件；以及
第二开关元件，其连接到所述电阻器的另一端，并用于切换提供所述背光操作电源的第二电源供应线和所述DC-DC转换器的输入端之间的电流路径。
3.根据权利要求2所述的液晶显示设备，其中所述第一开关元件包括连接到所述第一电源供应线的控制端，连接到所述电阻器的第一端，以及连接到接地电压源的第二端，并且
所述第二开关元件包括连接到所述电阻器的控制端，连接到所述第二电源供应线的第一端，以及连接到所述DC-DC转换器的输入端的第二端。
4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中所述第一开关元件包括npn型双极结晶体管，而所述第二开关元件包括pnp型双极结晶体管。
5.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中所述第一开关元件包括n型金属氧化物半导体场效应晶体管，而所述第二开关元件包括p型金属氧化物半导体场效应晶体管。
6.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述模块操作电源被提供到所述开关电路、用于驱动所述液晶显示面板的显示面板驱动电路、以及用于控制所述显示面板驱动电路的操作定时的定时控制器，并且
所述背光操作电源被提供到所述开关电路以及用于驱动背光单元的背光驱动电路，其中该背光单元将光照射在所述液晶显示面板上。
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