CN1168984A - Lcd驱动回路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力消耗小的LCD驱动回路。它是由用移位寄存器和调整/重调整式双稳态多谐振荡器和阻尼器部分组成的，被反复依次驱动的多段TFT-LCD驱动回路20-1～20-240构成；各段的调整输入部与前段的驱动回路的输出端子相连接，各段的重调整输入部与后段的输出端子相连接，只在从前段的驱动开始时到后段的驱动开始时这段时间里，使该段的阻尼器部分的动作偏置电流接通。

Description

LCD驱动回路
本发明涉及与液晶显示板成一体地形成的LCD驱动回路，尤其是能较好地用在TFT-LCD的LCD驱动回路。
TFT-LCD(薄膜晶体管-液晶显示装置)的领域中，至今还在进行着将驱动回路装在LCD本体里的试验。
这是因为一般把驱动LCD用的驱动回路形成集成电路后配置在LCD的周围。即，是因为用LCD的显示板等形成镜框状，将实际的LCD的显示面积缩小了。
为解决上述问题，在构成LCD的玻璃基板上形成作为驱动LCD的回路，例如形成由n波道FET(Field Effect Transistor)构成的移位寄存器。
这个由n波道FET构成的移位寄存器大致区分如下。
图8(a)、(b)分别表示n波道移位寄存器的结构示意图，图8(a)是由比例回路构成的移位寄存器。
在图8(a)所示的移位寄存器上，将相互反相的时标信号供给时标输入端子φ1和φ-1。由此，在φ1处于＂H＂(高电平)时，读入输入端子D的值，在φ1处于＂H-＂时，在输出端子Q呈现被读入的输入端子D的状态。在这图中，Vd是漏极电压(电源)。
但是在上述的比例，回路上流过固定的穿透电流。因此消耗电力较大，阻碍回路小型化。
另一方面，图8(b)是由非比例回路构成的移位寄存器。在图8(b)所示的移位寄存器上将图8(c)所示的各个相位不同的脉冲状的时标信号供给时标输入端子φ1～φ4。在这回路中，φ1处于＂H＂时，使C充电；在φ2处于＂H＂时，读入输入端子D的值；在φ4处于＂H＂时在输出端子Q上反映出被读入的输入端子D的状态。
但是，在上述非比例回路中，为了维持动作，有脉冲混入输出信号的问题。
为了解决这问题，在输出端子Q上必需连接作为阻尼器的静态倒相器，结果造成消耗的电力增加。
一般，TFT-LCD都使用根据所谓的电视信号(具有亮度信号和同步信号的复合信号)显示图像的装置作为替代CRT(Cathode Ray Tube)的显示装置
至今，在电视信号类里存在与CRT的扫描特性和余辉特性相对应的按垂直同步时间的垂直回描线期间和按水平同步时间的水平回描线期间。
在日本专利公报特开平6-337655号等公开了一种在上述两种回描线期间，将插入在移位寄存器的输出端子的全部阻尼器的动作停止，以减轻LCD的消耗电力的技术。
但是用上述公报所公开的技术只能将LCD的驱动回路的消耗电力减少10～20％左右。
本发明是为了解决现有技术存在的上述问题而作出的，其目的是提供一种电力消耗少的LCD驱动回路。
为了达到上述目的而作出的本发明的LCD驱动回路，其特征在于：设有多段驱动回路，这些驱动回路是具有使被输入的驱动信号与被输入的同步信号同步后变换成输出信号而输出的移位寄存器；由动作偏置电流驱动，根据上述移位寄存器的输出信号，输出使LCD驱动的驱动信号的阻尼器部分，设有将上述动作偏置电流加到阻尼器部分上的调整输入部和切断流向上述阻尼器部分的动作偏置电流的重调整输入部的双稳态多谐振荡器的，由上述同步信号依次扫描的多段驱动回路中的各段的双稳态多谐振荡器的调整输入部被连接在该驱动回路的前段驱动回路的与LCD相连接的输出端上，各段驱动回路的上述双稳态多谐振荡器的重调整输入部被连接在该驱动回路的后段驱动回路的与LCD相连接的输出端上。
而且，本发明可做成从外部将驱动信号输入到上述多段驱动回路中的第1段驱动回路的双稳态多谐振荡器的调整输入部。
本发明可做成将切断上述多段驱动回路中的最后一段驱动回路的动作偏置电流的停止信号输入到该驱动回路的双稳态多谐振荡器的重调整输入部。
而且，本发明中的移位寄存器可使用非比例式移位寄存器。
此外，本发明的上述阻尼器部分可由多个电压效果型的晶体管和由上述多个电压效果型晶体管形成的自举回路构成。
本发明的LCD驱动回路是由用移位寄存器和调整/重调整式双稳态多谐振荡器和阻尼器部分组成的，被反复依次驱动的多段驱动回路构成，各段的调整输入部与前段驱动回路的输出端子相连接，各段的重调整输入部与后段的输出端子相连接，只在从前段的驱动开始时到后段的驱动开始时这段时间里，使该段的阻尼器部分的动作偏置电流接通。
图1是表示本发明的LCD驱动回路特征部分的阻尼器部分10的动作原理的示意图，其中的图1(a)是表示阻尼器部分的结构的原理图，图1(b)是表示图1(a)所示回路的各部分信号变化的样子的示意图；
图2是表示本发明第1实施例的LCD驱动回路的结构的连接图；
图3是表示上述实施例中各部分信号的变化样子的时间图表；
图4是表示本发明第2实施例的LCD驱动回路的结构的连接图；
图5是表示本发明第3实施例的LCD驱动回路的结构的连接图；
图6是表示在本发明实施例的构成LCD驱动回路的门脉冲线的最终阶段上设置使漏极电流停止用的END端子的结构示意图；
图7是表示图6所示结构的各部分信号的样子的时间图表；
图8是表示以前的用在LCD驱动回路上的时间移位寄存器的结构示意图，其中，图8(a)是表示由比例回路构成的例子，图8(b)是表示由非比例回路构成的例子，图8(c)是表示供给图8(b)所示结构的各个时标输入端子φ1～φ4的时标信号的示意图。
下面，说明本发明的实施例。图1是说明作为本发明的LCD驱动回路的特征部分的阻尼器回路10的动作原理的示意图，其中的图1(a)是结构图，图1(b)是表示图1(a)所示回路的各部分信号变化的样子的时间图表。
如图1(a)所示，阻尼器回路10的结构包括由FET1-1、FET1-2构成的双稳态多谐振荡器2和由FET3-1、FET3-2构成的阻尼器部分10。
一般，TFT-LCD的各个象素被配置在有FET(将其称为TFT)，由多条数据线和多条门脉冲线形成的矩阵的各个交点处。其中，各条门脉冲线与构成电视画面的各条扫描线相对应。因而，在门脉冲线的各段中不会在同一时刻、多条门脉冲线同时成为＂H＂。
在本发明中，用图1(a)所示的阻尼器部分10，由前段的门脉冲信号使其开始动作，由后段的门脉冲信号使其停止动作。
具体的动作如图1(b)所示，例如，n段数的阻尼器部分10在时间tn-1时被输入它的前段的n-1段数的门脉冲信号i-1。这时，由于FET1-1接通，电容Ca由漏极电压Vd充电，而且FET3-1接通，开始流过漏极电流Id(动作偏置电流)。
当漏极电流Id流过时，输入端子j的信号被逆转后输出到输出端子i。
而在时间tn+1时，被输入它的后段的n+1段数的门脉冲信号i+1。由此，FET1-2接通，电容Ca放电，其结果FET3-1断开，使漏极电流Id停止。
通过将阻尼器部分10形成这样的结构，使整体的电力消耗减少，例如，如果门脉冲线是k段，则电力消耗就为2/k倍、段数越增加、效果越大。
图2是表示本发明第1实施例的LCD驱动回路的结构的连接图。在本实施例中，门脉冲线由240段构成，与此相应地，将这结构的驱动回路形成设有240组的结构。
因此，下面只表示驱动回路20-1，并对其进行说明，省略对驱动回路20-2～驱动回路20-240的说明。
虽然表示本实施例的LCD驱动回路是由非晶形硅处理、在构成液晶显示板的玻璃板上成一体地形成，但这里省略对机械结构的说明。
在图2中，FFT21-1～21-6和电容Cb、Cc构成非比例式移位寄存器30。其中，φ1处在＂H＂时，使电容Cb充电；φ2处在＂H＂时，读入输入端子IN的电平。而φ3处在＂H＂时，使电容Cc充电；φ4处在＂H＂时，上次读入的输入端子IN的电平状态被反映成电容Cc的端子电平。
FET22-1～22-6和电容器ed也构成非比例式移位寄存器30，但在这些回路中，作为阻尼器部分10的预置阻尼器而动作。
在FET21-2的门脉冲端子上输入作为电容Cb的端子电平的Sr1。这样，φ3处在＂H＂时，使Cd充电；φ4处在＂H＂时，电容Cb的端子电平被反映成电容Cd的端子电平。而且，在φ2成为＂H＂时，电容Cd的端子电平被作为Pb1输出。
图3是表示时标信号φ1～φ4和输入端子IN、和TFT-LCD驱动回路20-1的各部分和TFT-LCD驱动回路20-2的输出端子G2的信号样子的时间图表。下面，参照图2和图3、对本实施例的动作进行说明。
当输入端子IN成为＂H＂(时间t01)时，由于驱动回路20-1上FET1-1接通，使电容Ca充电。由于FET3-1接通，流过漏极电流Id1(即bc1的电平变高，使阻尼器部分10开始动作)。
在输入端子IN是＂H＂时，当φ2成为＂H＂时(即时间t02)，Sr1成为＂L(低电平)＂。此后当φ4成为＂H＂(时间t04)时，电容Cc的端子电平反映输入端子IN的状态而成为＂H＂，向驱动回路20-2设有的FET21-3的门电路供给。
上述Sr1在时间经过一轮之后，在下一次φ1成为＂H＂(时间t11)前，保持着＂L＂，这时FET21-1接通，成为＂H＂。此后，当φ2成为＂H＂(时间t12)时，Sr1的状态被反映成Pb1，成为＂L＂。这个Pb1在φ1下一次成为＂H＂(时间t21)之前，保持＂L＂，这时FET22-4接通，成为＂H＂。
在bc1的电平处在高的时间里(从时间t01到下述的t22)，Pb1成为＂L＂时，驱动回路20-1的输出端子G1成为＂H＂。即在本实施例中，在输入端子IN成为＂H＂之后，在φ2第2次成为＂H＂(时间t12)时，输出端子G1成为＂H＂。
当输出端子G1成为＂H＂时，在驱动回路20-2上，FET1-1接通，结果FET3-1上流过漏极电流Id2(即，图上没表示的bc2的电平变高，使阻尼器部分10开始动作)。
此后，驱动回路20-2经过与上述回路20-1同样的动作，在输入端子IN成为＂H＂之后，φ2第3次成为＂H＂(时间t22)时，输出端子G2成为＂H＂。
当输出端子G2成为＂H＂时，由于驱动回路20-1上的FET1-2接通，bc1的电平变低(即，使阻尼器部分10停止动作)。
驱动回路20-2在时间又经过一轮，φ1成为＂H＂时(时间t31)之前，使输出端子G2维持成＂H＂，这时FET22-4和3-2接通，成为＂L＂。
依次反复与驱动回路20-3、20-4……同样的动作，半输入端子IN的端子电平(＂＂)传送到驱动回路20-240。
驱动回路20-240设有的FET1-2的门电路连接在输入端子IN上。这样，当输入端子IN下一次成为＂H＂时，TFT-LCD驱动回路20-240上的FET1-2接通，bc240(图中省略)的电平变低，因而使阻尼器部分10停止动作。
这样，在240段的门脉冲线内，只把2段作成动作状态，其余通过切断阻尼器的偏置电流(漏极电流)而使全部回路的电力消耗降低，本实施例约是100mW。
在图2所示的实施例中，将作为阻尼器部分10的预置阻尼器而进行动作的那部分中的FET22-1～22-6和电容Cd省略，将移位寄存器30的输出Sr1直接输入到阻尼器部分10的FET3-2的门电路端子上，也可取得同样的作用。
图4是表示本发明第2实施例的LCD驱动回路结构的连接图。这图所示的驱动回路20a-1、20a-2……20a-240分别形成使用阻尼器部分10a的结构
阻尼器部分10a在阻尼器部分10(参照图1)所示的FET3-1、3-2的后段设置由FET5-1和FET5-2构成的推挽式的变换器。
本实施例的动作的大致情况和第1实施例同样的，因而省略对其详细的说明，但使用本结构，能得到较大的输出幅度(输出电平幅度)。
由于在需要偏置电流的部位能用小型的晶(FET)，因而能使电力消耗进一步降低，本实施例大约是10mW。
图5是表示本发明第3实施例的LCD驱动回路的结构的连接图。这图中所示的驱动回路20b-1、20b-2、……20b-240分别形成使用阻尼器部分10b的结构。
阻尼器部分10b是在阻尼器部分10a(参照图4)所示的EFT5的门电路～源之间插入电容Ce，这些形成自觉回路。
由于本实施例的动作的大致情况和第2实施例同样，因而省略对它的说明。
在上述的各个实施例中，最终段(240段)的漏极电流由输入到输入端子IN的输入信号使其停止。但是，在本发明中，例如图6所示，使最终段的FET1-2上停止流过漏极电流用的END端子可被独立地设置。
在图6所示的结构中，输出端子G240的输出期间结束后，通过把形成停止信号的＂H＂信号输入到END端子，就能如图7所示地使垂直回描线期间里全部漏极电流都停止。
例如在上述的第1实施例里应用图6所示的设置END端子的结构时，它的电力消耗进一步降低10％左右。
图4、5和图6所示的任何一个实施例和图2所示的实施例一样，把作为阻尼器部分10的预置阻尼器而动作的部分中的FET22-1～22-6和电容Cd省略，把移位寄存器30的输出Sr1直接输入阻尼器部分10的FET3-2的门电路端子也可得到同样的作用。
在各个实施例中所示的门脉冲线的段数和时标信号的相数也不局限于上述各实施例，其他数也适用于本发明。
如上所述，本发明是由移位寄存器和调整/重调整式双稳态多谐振荡器和阻尼器部分形成LCD驱动回路，由反复依次驱动的多段的驱动回路构成，各段的调整输入端子与前段的驱动回路的输出端子相接，各段的重调整输入端子与后段的输出端子相接，只在从前段的驱动开始到后段的驱动开始这段时期，使该段的阻尼器部分的动作偏置电流接通，因而能得到电力消耗小的LCD驱动回路的效果。

Claims (5)

1.LCD驱动回路，其特征在于：设有多段驱动回路，这些驱动回路是具有使被输入的驱动信号与被输入的同步信号同步后变换成输出信号而输出的移位寄存器；由动作偏置电流驱动，根据上述移位寄存器的输出信号，输出使LCD驱动的驱动信号的阻尼器部分；设有将上述动作偏置电流加到阻尼器部分上的调整输入部与切断流向上述阻尼器部分的动作偏置电流的重调整输入部的双稳态多谐振荡器的，由上述同步信号依次扫描的多段驱动回路中的各段的双稳态多谐振荡器的调整输入部被连接在该驱动回路的前段驱动回路的与LCD相连接的输出端上，各段驱动回路的上述双稳态多谐振荡器的重调整输入部被连接在该驱动回路的后段驱动回路的与LCD相连接的输出端上。
2.如权利要求1所述的LCD驱动回路，其特征在于：从外部将驱动信号输入到上述多段驱动回路中的第1段驱动回路的双稳态多谐振荡器的调整输入部。
3.如权利要求1所述的LCD驱动回路，其特征在于：将切断上述多段驱动回路中的最后一段驱动回路的动作偏置电流的停止信号输入到该段驱动回路的双稳态多谐振荡器的重调整输入部。
4.如权利要求1所述的LCD驱动回路，其特征在于：上述移位寄存器使用非比例式移位寄存器回路。
5.如权利要求1所述的LCD驱动回路，其特征在于：上述阻尼器部分由多个电压效果型的晶体管和由上述多个电压效果型的晶体管形成的自举回路构成。
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