TW444185B - Driving voltage generating device of liquid crystal display device - Google Patents

Description

^ 444 1 8 5 A7 經濟部中央梂準局貝工消费合作·社印轚 __B7_____五、發明説明（彳） 發明所屬之技術領域 本發明係關於對單純矩陣型液晶顯示裝置供給驅動電 壓之驅動電壓產生裝置。 此處，上述驅動電壓特別是根據A S DM (先進 S T N 驅動法：Advanced STN Driving Method )之驅動電 堅° 先行技術 作爲單純矩陣型液晶顯示裝置，有「A S DM」與「 電壓平均化驅動法j兩種方法係屬習知。 其中，ASDM，係使用5種類的電壓（ V HCOM ' V HSEC、V Μ、V LSE。、V LCOM )乘驅動液晶顯示裝置的方法 Ο 另一方面，電壓平均化驅動法，係使用與上述5種類 的電壓完全不同的6種類的電壓，來驅動液晶顯示裝置的 方法。 如此，於這雨種方式之間，驅動所必要的電壓（種類 數、電位）都相互不同· 此外，於2種方式之間，被施加於共同電極與區段電 極的電壓波形（波形圖案）也相互不同（但是，最終被施 加於各液晶細胞的電壓波形，兩種方式都是相同的）· 如以上所述，兩種方式在技術上可以說是完全相異。 以下，簡單說明2種方式的開發經緯。 比較兩種方式的話，ASDM的方式_.，較電壓平均化 (讀先閏婧背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家樣率（CNS ) Α4洗格（210X29?公釐） -4 · 經濟部中夾樣準局貝工消费合作杜印^ A44 1 85 A7 B7五、發明説明（2 ) 驅動法更早被開發出來· 然而，於AS DM法，雖然區段電極的施加電壓只需 較小的値（5〜6V)，但是必須要有大電壓（60V程 度）作爲共同電極的施加電壓，而此正爲課題之所在。 在液晶顯示裝置開發初期時的技術，要製造如此高耐 壓的驅動I C是困難的。 電壓平均化驅動法，係爲了解決如此的課題而發明的 〇 在電壓平均化驅動法中，藉由將共同電極的施加電壓 與區段電極的施加電壓平均化，各電極的施加電壓波形（ 波形圖案）|係較ASDM的場合更爲複雜，但是可以將 各電極的施加電壓分別異至於3 Ο V程度。 因此，藉由使用電壓平均化驅動法，可以將各電極的 驅動器I C化。 然而，最近由於開發出高耐壓程序的驅動I C，因爲 根據ASDM，施加電壓波形（波形圖案）可以更爲單純 的理由，所以A S DM又開始爲人所重視。 以下，說明關於A S DM的特徵。 第3圖係於A S DM，被使用於液晶顯示裝置的驅動 之電壓的一例之說明圇。 如此圖所不，在A S D M.使用V HCOM、V HSEG、V Μ、 V LSEG ' V LCOM 等5種類的電壓•驅動液晶顯示裝置。此處 ，Vm係在共同側、區段側共通使用的基準電壓。 於如此的電壓構成，於選擇某個共同.電極的場合，對 (請先閲讀背面之注意事項存填S本頁) 本纸張尺度速用中國國家揉隼（CNS 格U10X297公釐） -5 - 444185 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印家 A7 B7五、發明説明（3 ) 於該共同電極，施加（V HC。《— V M)或是（V Μ— V LCOM ) 的電壓。 另一方面，選擇某個區段電極的場合，對於該區段電 極’施加（Vhsec— Vm)或是（Vm - Vlsbc)的電壓。 第4圖係顯示產生第3圖所示之各電壓的驅動電壓產 生裝置之構成例方塊圖》 於此圖，DC — DC變換器100，係由開關1C或 變壓器等所構成的昇壓電路所構成的混成I C。 DC — DC變換器1〇〇，將輸入電壓（例如，假設 爲5V)昇壓，產生電壓V HCOM ' V HSEG ' V Μ ' V LSEG χ V LCOM ° 發明所欲解決的課題 然而，於上述的從前的（液晶顯示裝置的）驅動電壓 產生裝置，具有以下所示之課題。 (1 ) DC - DC轉換器的輸出端子必須要5個的緣 故•外型變大。 (2) DC — DC轉換器的輸出端子必須要5個的緣 故，成本變高。 (3) DC - DC轉換器因爲是混成I C，所以一旦 製造之後內部電路的調整是有困難的，電壓V HCOM、V HSE0 ' V Μ ' V LSEG ' V LCOM 不能夠自由設定。 本發明係在如此的背景之下所完成的，以提供小型而 且低價，可以容易地調整輸出電壓之（液晶顯示裝置的） •w * . ---------裝------訂------耒 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家揉車（CNS ) A4规格（210X297公着） -6- 备44185 A7 B7 五、發明説明（4 ) 驅動電壓產生裝置爲目的。 供解決課題之手段 此發明之特徵爲具備：產生2種類的電壓的電壓產生 手段，及分割前述電壓產生手段所產生的前述2種類的電 壓的電位差，產生指定種類的電壓的電壓分割手段•及電 流增幅前述電壓分割手段所產生的各電壓之增幅手段》 於本發明，電壓產生手段係產生2種類的電壓，電壓 分割手段係分割該2種類的電壓的電位差，產生指定種類 的電壓。接著，增幅手段，係電流增幅電壓分割手段所產 生的電壓。 發明之實施形態 第1實施形態 以下，參照圖面說明本發明之第1實施形態。 第1圖係顯示根據本發明之第1實施形態之（液晶顯 示裝置的）驅動電壓產生裝置的構成之方塊圖。 經濟部中央橾率局員工消费合作社4-簟 (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 於此圖，DC - DC變換器1，係以由開關I C或是 變壓器等所構成的昇壓電路所構成的混成I C。 DC — DC變換器1，昇壓輸入電壓（例如，設爲5 V )，產生電壓V Η與電壓。此處，電壓V Η例如爲3 0 〜40V，電壓Vl例如爲—25〜一3 5V。 但是，於電壓7((與電壓Vu之間，具有以下的關係。 本纸張尺度速角中國國家揉率（CNS > A4*l格（210X297公釐> 444 f 85 A7 B7 五、發明说明（5 )

(V«+Vl)/2 = Vm= 2.5V 藉此，使用電阻分割產生基準電壓VM時，可以容易產 生該基準電壓V Μ， 電阻R1〜R6,以電阻分割的方式分割電壓V η與電壓 V t之電位差。 因爲係藉由電阻分割而產生各電壓的緣故，電阻R1〜 R 6的精度，係±1%以上。 運算放大器I Cl、I C2，電流增幅被電阻分割的 各電壓而輸出。此處，運算放大器IC1， IC2,分別是 不同的封每。 於運算放大器IC1，電壓νΗ與接地（GND)被供 給作爲電源電壓。 另一方面，運算放大器I C2,將電壓VDD與電壓被 供給作爲電源電壓。此處電壓Vdd例如爲5 V。 也就是說，運算放大器I C1以及I C2,都是被供給 著30〜40V的電源電壓· 第1圖所示的裝置，解決第4圖所示之從前裝置的課 題。 (1 )因爲DC — DC變換器1的輸出端子只要2個 即可，所以外型可以縮小。 (2)因爲DC — DC變換器1的輸出端子只要2個 即可，所以成本可以降低。 (3 )因爲電阻R1〜R6係設於D D C轉換器1 ^^^1 H^I ^^^1 nn ϋ^— ^^^1 —1 J In -f -- (請先M讀背面之注項再填耗本頁) 訂 經濟部中央樣準局貝工W费合作杜印装 本紙張尺度適用ta國家標準（CNS ) A«l格（2I0X 297公釐） * 8 - 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印製 444 1 8 5 A7 ___B7 _五、發明説明（6 ) (混成I C )的外側，所以該電阻R1〜R 6的交換很簡單 。因此可以容易調整電壓V KCOM ' V HSEG ' V Μ ' V LSEG ' V LCOM 。 第2實施形態 其次，說明本發明之第2實施形態。 在第1圖所示的裝置，如上所述，於運算放大器I C1 以及I C 2都被供給30〜40V的電源電壓》 此時，電壓V HC〇M、V Μ、V 的輸出電流的最大値， 爲1 0〜1 5mA程度。另一方面，電壓Vhseg、Vlsec；的 輸出電流的最大値，爲3 0〜40mA程度。 因此|在第1圖所示的裝置，具有：由於以V HSEC、 V 所消耗的電流，運算放大器會發熱，成爲高溫狀態（ 70〜80 °C)之課題》 根據本實施形態（亦即，第2實施形態）之驅動電壓 產生裝置，係爲了解決上述發熱問題而完成的發明。 第2圖，係顯示根據本發明的第2實施形態之（液晶 顯示裝置的）驅動電壓產生裝置之構成例的方塊圖。 於此圖· DC — DC變換器2，昇壓輸入電壓（例如 ，5V)，除了電位VH與V!·之外，產生新的中間電壓 V 1 5。 電壓Vh及電壓VI·的電位，與第1圖所示之裝置相同 。另一方面，中間電壓V 15例如爲1 0〜1 5 V。此處· 關於中間電壓V 1 5的電壓値，其精度並，不那麼被要求， · (請先«讀背面之注意ί項再填寫本頁) 本紙银尺度速用中Β國家揲準（CNS 规格（210X297公釐） 444185 經濟部中央標痒局貝工消费合作社印装 A7 B7五、發明説明（7 ) 可以是較粗糙的値亦可。 電阻R1〜R6，與第1圖所示之裝置相同。 運算放大器I C3〜I C5,電流增幅被電阻分割的各 電壓而輸出。此處，運算放大器I C3〜I C5，分別是相 異的封包，運算放大器I C 3以及I C5，係高耐壓運算放 大器。另一方面，運算放大器I C 4則不被要求耐壓性》 運算放大器I C3,以電壓與接地（GND)被供 給作爲電壓電源。也就是說，於運算放大器I C3,被供給 30〜40V的電源電壓。 運算放大器IC4，以中間電壓V15與接地（GND) 被供給作爲電壓電源。也就是說，於運算放大器I C4,被 供給10〜15V的電源電壓。 . 運算放大器I C 5，以電壓V DD與電壓V L被供給作爲電 壓電源。此處|電壓例如爲5 V。也就是說，於運算放 大器I C5,被供給30〜40V的電源電壓。 如第3圖所示，於A SDM，電壓V HSE。以及V的 絕對値，較電壓V HCOM以及VlCCIM的絕對値還小β 此處，如第2圖所示，在本裝置新追加了中間電壓 V 15,將該中間電壓VI 5作爲電源電壓僅供給至區段側的 運算放大器（I C 4)。 藉此，可以使運算放大器I C 4的電源電壓降低（1 0 〜15V)，結果，可以減少該運算放大器1C 4之發熱。 此外，在第2圖所示之裝置，因爲新追加中間電壓 V15,所以共同側的運算放大器的電源敗壓，與區段側的 I ^^^1 1_ - [ - »n I—- - I、J I I ^^1 n {請先《饋背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中两國家稀率（CNS } A狀WM 210X297公釐） -10- 444 1 85 經濟部中夬標率局負工消费合作杜印裝 A7 B7五'發明説明（8 ) 運算放大器的電源電壓可以分離。 藉此，可以將共同側的運算放大器與區段側的運算放 大器以封包單位分離。 結果，在共同側與區段側，可以選定適合於各種分別 的電壓以及電流等級的規格的運算放大器。 以上，參照圖面詳細說明本發明的實施形態，但是本 發明之具體構成並不以此實施形態爲限，即使是有不逸脫 本發明的要旨範圍之設計變更也被包含於本發明。 發明的效果 如以上所說明的，根據本發明可以小型而且低價格地 構成液晶顯示裝置的驅動電壓產生裝置。 此外，根據本發明，可以容易進行輸出電壓的調整。 圖面之簡單說明 第1圖係顯示本發明的第1實施形態之（液晶顯示裝 置的）驅動電壓產生裝置的構成例之方塊圖。 第2圖係顯示本發明的第2實施形態之（液晶顯示裝 置的）驅動電壓產生裝置的構成例之方塊圖。 第3圖係於A S DM被使用於液晶顯示裝置的電壓之 一例之說明圖。 第4圖係顯示根據先行技術之（液晶顯示裝置的）驅 動電壓產生裝置的構成例之方塊圖。 (請先聞讀背面之注意事項再填疼本頁) 本紙张尺度遑用中國B家摞準（CNS >六4洗格（210X297公釐） •11 - 444 1 8 5 A7 B7 五、發明説明（9 ) 符號說明 1 > 2 ' 1 0 0 DC-DC 變換器 R 1〜R 6 電阻 I Cl、I C2、I C3、I C4、I C5 運算放大器 {請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 Λ 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度遑用中8國家揉率（CNS > Α4说格（210Χ297公羞> -12-

Claims (1)

1. 444 1 85 AS B8 C8 1)8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 t、申請專利範圍 第8 7 1 Ο 8 6 5 6號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 9年4月修正 V. ' 1、一種液晶顯示裝置之顒動電壓產生裝置，其特徵 爲具有： 產生2種類的電壓的電壓產生手段； - 分割前述電壓產生手段所產生的前述2種類的電壓的 電位差，產生指定種類的電壓的電壓分割手段：及 Ί \ 電流增幅前述電壓分割手段所產生的各電壓之增幅手-段， 前述電壓產生手段，係混成（hybrid) I C， 前述電壓分割手段，係被設於前述混成I C的外側， 前述電壓分割手段產生的前述指定種類的電壓，係 A S DM之高準位共同電壓、高準位區段電壓、基準電壓 、低準位區段電壓、與低準位共同電壓。 2、如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置之驅動電 壓產生裝置，其中 前述增幅手段，係由 電壓增幅至少前述高準位共同電壓與前述高準位區段 電壓之高準位增幅器，以及 電壓增幅至少前述低準位共同電壓與前述低準位區段 電壓之低準位增幅器所構成； 前述高準位增幅器，係將前述電壓產生手段所產生的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨裝--------訂---------線 本纸張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 經濟部智慧財庚局員工消費合作钍印製 Λ8 B8 CS六、申請專利範圍 前述2種類之電壓中，高準位側的電壓作爲電源電壓而被 供給， 前述低準位增幅器，係將前述電壓產生手段所產生的 前述2種類之電壓中，低準位側的電壓作爲電源電壓而被 供給。 3、如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置之驅動電 壓產生裝置，其中前述電壓產生手段所產生的前述2種類 的電壓之相加平均，等於前述A S DM之前述基準電壓》 4，一種液晶顯示裝置之驅動電壓產生裝置，其特徵 爲具備： '產生2種類的電壓，與具有該2種類的電壓之間的電 位的中間電壓之電壓產生手段，及 分割前述電壓產生手段所產生的前述2種類的電壓之 電位差，產生指定種類的電壓之電壓分割手段’及 電壓增幅前述電壓分割手段所產生的各電壓之增幅手 段， 一 前述電壓產生手段，係混成（hybrid) I C ;前述電壓分 割手段，係被設於前述混成I C的外側’前述電壓分割手 段產生的前述指定種類的電壓，係A S DM之高準位共同 電壓、高準位區段電壓.基準電壓、低準位區段電壓 '與 低準位共同電壓。 5、如申請專利範圍第4項之液晶顯示裝置之驅動電 壓產生裝置，其中 前述增幅手段，係由 444185 ----— — — — — — — — 1 --------^ - — — «II <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)/V1規格（210 X 297公釐） -2- 4441 85 | Π8 六、申請專利範圍 電壓增幅前述高準位共同電壓之高準位增幅器，以及 電壓增幅前述高準位區段電壓與前述基準電壓與前述 低準位區段電壓之中間準位增幅器，以及 電壓增幅前述低準位共同電壓之低準位增幅器所構成 t 前述高準位增幅器，係將前述電壓產生手段所產生的 前述2種類之電壓中，高準位側的電壓作爲電源電壓而被 供給* 前述中間準位增幅器，係將前述電壓產生手段所產生 的前述中間電壓作爲電源電壓而被供給， 前述低準位增幅器，係將前述電壓產生手段所產生的 前述2種類之電壓中，低準位側的電壓作爲電源電壓而被 供給。 6、如申請專利範圍第5項之液晶顯示裝置之驅動電 壓產生裝置，其中前述高準位增幅器、前述中間準位增幅 器、前述低準位增幅器都是運算放大器。 -------------I --------訂---------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（210 η四7公釐） -3-