TWI398841B - 液晶驅動裝置 - Google Patents

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Description

液晶驅動裝置
本發明，係相關驅動液晶顯示裝置之液晶驅動裝置，特別是關於可低消耗電力化之液晶驅動裝置。
液晶顯示裝置，由液晶顯示面板和為顯示於此液晶顯示面板而供給各種信號和電壓之液晶驅動裝置所構成。各種電子機器顯示裝置之現在主流之液晶顯示裝置，係為於畫素電路具有主動元件之稱為主動．矩陣型之物。做為此主動元件，係以薄膜電晶體為一般，故將於本說明書內說明薄膜電晶體。
此種之液晶顯示裝置，係具備下列所構成：延伸存在於絕緣基板之內面之第1方向(例如縱向)，並列設置於和該第1方向交叉之第2方向(例如橫向)之複數之源極電極配線，和延伸存在於第2方向並列設置於該第1方向之複數之閘極電極配線，和於源極電極配線及閘極電極配線之各交叉部構成各畫素之薄膜電晶體，和於隔著液晶層所配置之複數之對向電極施加對向電極電壓(以下，亦可單稱為對向電壓)之對向電極配線，和具備共通連接該對向電極配線之外部端子之液晶顯示面板，和供給為顯示於液晶顯示面板之各種信號及電壓之驅動驅動電路。再者，複數之對向電極配線，係不侷限於在液晶顯示面板之畫素領域(顯示領域)之外共通連接後，做為外部端子(共通 電極端子、或單稱之為共通電極)，尚有採用於全部畫素共通之平塗電極之對向電極。
然後，於此顯示動作，係將藉由施加於閘極電極配線之選擇電壓所選擇之畫素之薄膜電晶體設為導通，使介於連接於薄膜電晶體之畫素電極和對向電極之間之液晶層之配向方向產生變化，來控制透過光或反射光量。此時施加於對向電極之對向電壓，係使用於昇壓電路昇壓之電壓來產生。發明之前述及其它之目的和新穎之特徵，係由本說明書之記述及附加圖面可全部明瞭。再者，關於傳統以來之液晶顯示裝置和其液晶驅動電路之具體例，係於發明之實施形態之項目，作為本發明之對比並後述之。
特別是以電池做為電源之攜帶型終端機中，低消耗電力化係為重要之要素。例如，施加於共通連接複數之對向電極配線之外部端子(亦可稱之為共通電極CT)之對向電壓(以下，亦可稱之為VCOM)，係於某參照電壓(例如，低電位VCOML)和昇壓電路產生之其它之參照電壓(例如，高電位VCOMH)間，產生變化(充放電)。因此，於對向電壓之充電/放電過程之電力之消耗較大，將成為將液晶顯示裝置整體之低消耗電力化的妨礙之一。
本發明之目的，係實現將液晶驅動裝置施加於對向電極配線之對向電極電壓之低電力化，並謀求液晶顯示裝置整體之低消耗電量化。
如下述，將說明於本發明所開示之發明中具代表性之物之概要。
為達成上述之目的，本發明係於用以驅動一枚液晶顯示面板之液晶驅動裝置之電源電路部，具備：被供給有第1參照電壓(邏輯之電源電壓VCC)之第1端子、和被供給有第2參照電壓(接地電位GND)之第2端子，和被供給有第3參照電壓(類比之電源電壓VCI)之第3端子、及連接於液晶顯示面板之前述外部端子之第4端子(VCOM輸出端子)。並以：連接於第1端子及第2端子，產生較第1參照電壓高之第1電壓(VCOMH)之第1電壓產生電路，和產生較第2參照電壓低之第2電壓(VCOML)之第2電壓產生電路所構成。
並且，本發明之液晶驅動裝置，係將供給給第4端子之電壓(對向電壓VCOM)，以由第2電壓(VCOML)變更為第3參照電壓(VCI)後，由第3參照電壓(VCI)成為前述之第1電壓(VCOMH)一般地來控制。
尚且，本發明係於上述之第1端子及第2端子，設置產生較第3參照電壓(VCI)高之第1電壓(VCOMH)之第1電壓產生電路(第1昇壓電路)，和產生較第2參照電壓(GND)低之第2電壓(VCOML)之第2電壓產生電路(第2昇壓電路)，將供給於第4端子(VCOM輸出端子)之電壓，以由第1電壓(VCOMH)變更為第2參照電壓(GND)之後，由第2參照電壓(GND)變更為第2電壓(VCOML)一般地來控制。
尚且，本發明，係具備：於驅動第1液晶顯示面板和第2液晶顯示面板之二枚液晶顯示面板之液晶驅動電路之電源部，供給第1參照電壓(VCC)之第1端子、和供給第2參照電壓(GND)之第2端子、及供給第3參照電壓(VCI)之第3端子。尚且，設置如下述：連接於第1端子及第2端子，並產生較第1參照電壓(VCC)高之第1電壓(VCOMH)，及較第2參照電壓(GND)低之第2電壓(VCOML)之電壓產生電路，和共通連接於第1液晶顯示面板之複數之畫素，產生第1對向電壓(VCOM1)之第1對向電壓產生電路，和共通連接於第2液晶顯示面板之複數之畫素，產生第2對向電壓(VCOM2)之第2對向電壓產生電路，和輸出第1對向電壓(VCOM1)之第4端子，和輸出第2對向電壓(VCOM2)之第5端子。
接著，當第1對向電壓產生電路又或第2對向電壓產生電路，產生供給至第4端子或第5端子之第1對向電壓(VCOM1)又或第2對向電壓(VCOM2)之時，第1對向電壓產生電路又或第2對向電壓產生電路，係進行將第1對向電壓(VCOM1)又或第2對向電壓(VCOM2)由第2電壓(VCOML)變更為第3電壓後，由第2參照電壓(GND)變更為第1電壓(VCOMH)之控制。
尚且，本發明係設置連接於前述外部端子，供給對向電壓之對向電壓產生電路。該對向電壓產生電路具有特徵為：當外部端子上之電位，由第1電壓(VCOMH)之電 位，遷移到和該第1電位不同之第2電壓(VCOML)之電位時，被形成有於該第1電位和該第2電位之間之第3電位點具有彎曲點之電壓波形。
再者，本發明係不侷限於上述之構造及後述之本發明之實施形態所記載之構造，若不脫離本發明之技術思想，將有各種變更之可能性。
以下，將參考實施例之圖面來詳細說明關於本發明之實施形態。圖1係為說明本發明之液晶驅動裝置之其中一構造例之方塊圖。於圖1中，做為LCD面板而表記之液晶顯示面板PNL，係由液晶驅動裝置CRL，供給用以顯示之各種信號或電壓。在此，做為由液晶驅動裝置CRL供給於液晶顯示面板PNL之主要信號，將只表示源極信號(顯示資料)Si、閘極信號(掃描信號)Gi、對向電極電壓VCOM。
於液晶驅動裝置CRL，係由外部信號源，輸入欲顯示於液晶顯示面板之顯示信號、各種時脈、垂直及水平同期信號等之時序信號。於圖1係將此等之信號或電壓做為控制信號來表記。尚且，此液晶驅動裝置CRL之輸入端，係具有被供給第1參照電壓VCC(邏輯之電源電壓)之第1端子，和被供給第2參照電壓GND(接地電位)之第2端子，和被供給第3參照電壓VCI(類比之電源電壓)之第3端子。
而後，具備連接於液晶顯示面板PNL之第4端子VCOM(VCOM輸出端子)。伴隨半導體積體電路之製造過程之精密化，由於元件之尺寸係變得較小，而邏輯元件之耐壓係變得較低，故一般第1參照電壓VCC係相較於第3參照電壓VCI之電壓較為低。雖並未特別限制，但第3參照電壓VCI為了產生用以驅動液晶顯示面板PNL之電壓，亦有相較於第1參照電壓VCC更為高精密度且安定化之可能。在此，由第3參照電壓VCI使電壓下降，產生第1參照電壓VCC亦可。藉由此結果，可減少端子數並減少成本。再者，於此，為避免煩瑣，將端子之記號以此等之信號名或電壓名來表示之。
並且，液晶驅動裝置，係由源極驅動裝置SDR、閘極驅動裝置GDR、對向電極驅動裝置VCDR、內建有時序控制器TCON之驅動裝置控制電路DRCR、及LCD用電源電路PWU所構成之。
由外部信號源輸入之控制信號(顯示信號、各種時脈、垂直及水平同期信號等之時序信號)，係於驅動裝置控制電路DRCR處理。於源極驅動裝置SDR，係被供給有包含顯示資料之源極控制信號SCi，於閘極驅動裝置GDR，係被供給有用以產生掃描信號之閘極控制信號GCi，並分別施加源極信號Si、閘極信號(掃描信號)Gi於液晶顯示面板PNL之源極電極配線、閘極電極配線。
另一方面，LCD用電源電路PWU，係根據由驅動裝置控制電路DRCR輸入之電源電路控制信號及VCOM控 制信號，由第1參照電壓VCC、第2參照電壓GND、第3參照電壓VCI產生第1共通電壓VCOM1和第2共通電壓VCOM2，輸出此等於對向電極驅動裝置VCDR。對向電極驅動裝置VCDR，係藉由時序控制TCON所輸出之對向電極電壓控制信號(VCOM控制信號)所控制，施加對向電壓於液晶顯示面板PNL之對向電極配線(共通配線)。
並未特別限制，但圖1之液晶驅動裝置CRL係於如矽單結晶般之一個半導體基板上製作亦可。藉由此結果，藉由將I/O緩衝器等共通化，可降低附加零件、亦可減少液晶驅動裝置CRL之總面積。尚且，於圖1之液晶驅動裝置CRL中，區分為驅動控制電路DRCR和其它部分，各於一個之半導體基板上製作亦可。藉由此結果，於製造工程，高耐壓過程係於控制邏輯部為不需要之故，而可減少成本。尚且，於圖1之液晶驅動裝置CRL，區分為LCD用電源電路PWU和其它部分，各於一個之半導體基板上製作亦可。藉由此結果，對於各種面板PNL之電源，係可共通使用，其它係可配合各種面板PNL來適用之。
尚且，於圖1之液晶驅動裝置CRL，僅獨立出閘極驅動裝置，而和其它部分各於一個半導體基板上製作亦可。藉由此結果，可配合面板PNL而適用閘極驅動裝置。採用於液晶面板嵌入閘極驅動裝置型之液晶面板時，將可減少閘極驅動裝置之面積。同時此等之作法，取代於図1之液晶駆動装置CRL，亦可適用於後述之図4之液晶駆動装 置CRL。
圖2係說明於圖1之LCD用電源電路PWU之其中一構造例之方塊圖。此LCD用電源電路PWU係由昇壓電路MVR、基準電壓產生電路VRG、源極電壓產生電路SVG、閘極電壓產生電路GVG、及對向電極用電壓產生電路(VCOM用電壓產生電路)VCVG所構成。於昇壓電路MVR之輸入，係輸入由第1之驅動裝置控制電路DRCR所輸入之電源電路控制信號、第1參照電壓VCC、第2參照電壓GND、第3參照電壓VCI，並供給於昇壓電路MVR。再者，第3參照電壓VCI係亦被供給至基準電壓產生電路VRG，由基準電壓產生電路VRG將基準電壓供給於源極電壓產生電路SVG、閘極電壓產生電路GVG、及對向電極用電壓產生電路VCVG。
源極電壓產生電路SVG、閘極電壓產生電路GVG、及對向電極用電壓產生電路VCVG，係基於由基準電壓產生電路VRG輸入之基準電壓，和於昇壓電路MVR所昇壓之電壓，將源極電壓VS0~VSn、閘極電壓VGH、VGL、VCOM電壓VCOMH、VCOML各供給至源極驅動裝置SDR、閘極驅動裝置GDR、VCOM驅動裝置VCDR。源極驅動裝置SDR，係基於輸入之源極電壓VS0~VSn，和由驅動裝置控制電路DRCR而來之源極控制信號SCi，於源極電極配線輸出顯示電極Si。閘極驅動裝置GDR，係基於輸入之閘極電壓VGH、VGL和閘極控制信號GCi，於閘極電極配線輸出掃描信號Gi。接著，VCOM驅動裝置VCDR ，係基於VCOM電壓VCOMH、VCOL和VCOM控制信號，於對向電極配線輸出作為共通電極電位(共通電位)之對向電壓VCOM。
圖3係主動矩陣型之液晶顯示面板PNL之其中一構造例之等效電路圖。標示為LCD面板之液晶顯示面板PNL係具有：延伸存在於第1方向(縱向)，並列設置於和第1方向交叉之第2方向之複數之源極電極配線S1，S2，…Sm，和延伸存在於第2方向，並列設置於第1方向之複數之閘極電極配線G1，G2，…Gn，及延伸存在於第2方向，並列設置於第1方向之複數之對向電極配線。複數之對向電極配線，係共通連接於共通電極CT，此共通電極CT係成為外部端子。
於源極電極配線S1，S2，…Sm和G1，G2，…Gn之各交叉部，係具有構成畫素之薄膜電晶體TFT，於此薄膜電晶體TFT之閘極連接閘極電極配線，於源極電極(或汲極電極)連接源極電極配線。薄膜電晶體TFT之汲極電極(或源極電極)，係連接成為液晶LC之其中一方之電極，即畫素電極。液晶LC之另一方之電極，即對向電極，係連接成為外部端子之共通電極CT之對向電極配線。圖3中，包圍薄膜電晶體TFT和液晶LC部分係一畫素，將此畫素以m×n之2次元配列，構成顯示領域(畫素領域)。再者，參照符號Cp係表示為面板PNL之負荷電容。
圖4係說明藉由本發明之液晶驅動裝置之其它之構造 例之方塊圖。表示於圖4之液晶驅動裝置CRL，係成為驅動二枚之第1液晶顯示面板PNL1(LCD面板1)和第2液晶顯示面板PNL2(LCD面板2)之構成。液晶驅動裝置CRL之基本之構造，係和圖1相同，但此構造例，對應於各液晶顯示面板PNL1、PNL2，具備2個之VCOM驅動裝置VCOM1和VCOM2。於各VCOM驅動裝置VCOM1和VCOM2，係由LCD用電源電路PWU輸入第1之VCOM電壓VCOMH1、VCOML1、第2之VCOM電壓VCOMH2、VCOML2，基於此VCOM電壓輸入，輸出VCOM電壓於第1液晶顯示面板PNL 1和第2液晶顯示面板PNL2之各VCOM電壓輸入VCOM1，VCOM2。第1液晶顯示面板PNL 1和第2液晶顯示面板PNL2之源極電極配線和閘極電極配線係為共通。
圖5係說明於圖4之LCD用電源電路PWU之其中一構造例之方塊圖。於此LCD用電源電路PWU，係對應於第1液晶顯示面板PNL1和第2液晶顯示面板PNL2，設置各對向電極用電壓產生電路VCVG1、VCVG2。對向電極電壓產生電路VCVG1、VCVG2，係對於第1液晶顯示面板具有VCOM驅動裝置VCDR1、VCDR2，輸出第1之VCOM電壓VCOMH1、VCOML1、第2之VCOM電壓VCOMH2、VCOML2。其它之構造和動作圖係和圖2相同。
圖6係說明具有一枚之液晶顯示面板之液晶顯示裝置之LCD用電源電路PWU的其它之構造例之方塊圖。於圖 1所示之液晶驅動裝置其本身，係整合於一個LSI晶片。但是，於圖6係將VCOM驅動裝置VCDR和LCD用電源電路PWU一同收納於一個LSI晶片PWU-IC。因此，其動作和圖2相同。如此一般，VCOM驅動裝置VCDR於LCD用電源電路PWU一體化之故，可謀求減少液晶顯示裝置之安裝空間。
以下，說明本發明之液晶驅動裝置之動作之細節並和傳統技術做對比。圖7係傳統以來之VCOM驅動裝置VCDR之動作波形圖。於圖7之信號M係VCOM之交流化信號，藉由此信號M，可決定如圖7所示之VCOM之輸出信號之準位。
於圖7，M信號係L準位之時，輸出VCOM係L準位(第2電壓VCOML)，而H準位之時，輸出VCOM係H準位(第1電壓VCOMH)。於圖7，做為其中一例，第2電壓VCOML係-1.0V、第1電壓VCOMH係3.0V、第2參照電壓係接地電位(GND=0V)、第3參照電壓VCI係2.7V來表示之。
於動作模式，藉由將M信號由L準位遷移往H準位，輸出VCOM係被充電至第1電壓VCOMH之準位。
藉由將M信號由H準位遷移往L準位，輸出VCOM係被充電至VCOML準位。以下，重覆相同之動作。
如此一來，於傳統之VCOM驅動裝置，輸出VCOM係於第1電壓VCOMH和第2電壓VCOML之間進行充電動作(充電-放電動作)，故於此之消耗電力較大。因此 ，欲減低液晶顯示裝置整體消耗電力是有限度的。
圖8係本發明之VCOM驅動裝置VCDR之其中一構造例之要部說明圖。圖9係圖8之VCOM驅動裝置VCDR之動作波形圖。於圖8，由VCOM用電壓產生電路VCVG輸出第1電壓VCOMH、VCOML，並各連接設置於往對向電極驅動裝置VCDR之輸出VCOM之間之第1開關SW1、第2開關SW2。尚且，於輸出VCOM之前段，和接地電位GND之間，設置第3開關SW3、和第3參照電壓VCI之間，設置第4開關SW4。此等之開關SW1~SW4，係由開關控制電路(SW控制電路)SWC所輸出之開關控制信號CH、CL、CG、CC來開關之。
信號GON係為閘極開啟(顯示致能(enable))信號、信號M係為VCOM之交流化信號、VCOMG係VCOM交流化時之第2電壓VCOML之準位選擇信號。進行於VCOMG=0，VCOM=第1電壓VCOMH-接地電位GND之間之振幅動作和進行於VCOMG=1，VCOM=第1電壓VCOMH-VCOML之間之振幅動作。信號EQ係為了於輸出VCOM預充電第3參照電壓VCI或接地電位GND之時序信號(控制信號)。GON、M、EQ、VCOMG之各信號係由時序控制器TCON所輸出。再者，QE係在欲進行本發明之動作時，藉由預先設定為H準位使其有效之控制信號，於動作時序並無直接相關。因此，QE=L準位之情況，係不用說可用以往之動作來產生動作。
以下，將參照圖9來說明圖8之動作。首先，M信號 為L準位時，則輸出VCOM係為L準位。M信號為H準位之時，則輸出VCOM係為H準位，控制信號EQ係於H準位做為本構造例之動作模式，再者，控制信號EQ為L準位時，不用說係為於圖7所說明之動作模式。
在M信號由L準位遷移往H準位之時序，控制信號EQ係由L準位遷移往H準位。此時，輸出VCOM之切換開關SW2之控制信號CK，係由H準位遷移往L準位。即，於控制信號CL=L準位，由於開關SW2係為非導通，故輸出VCOM係由VCOM用電壓產生電路VCVG之輸出VCOML所切離之，成為高阻抗狀態。之後，開關SW4之控制信號CC，係於較控制信號EQ從L準位至H準位之遷移遲移之時序下，由L準位往H準位遷移。此遲延，如圖9所示，使控制信號CC之上升時點和下降時點，各和控制信號EQ之上升時點與下降時點不會重疊。
藉由如此一來，藉由SW2和SW4之阻抗同時下降，可防止由VCI往VCOML之電流之流入，並可抑制消耗電力。如VCOM驅動電壓一般，產生用以驅動液晶面板之電壓之線路(圖8之VCOMH、VCOML、GND、VCI)由於輸出阻抗低且驅動力大，故而應盡可能避免造成此等之短路發生。控制信號CC為H準位時，由於輸出VCOM係連接第3參照電壓VCI之故，輸出VCOM係往第3參照電壓VCI之準位來充電之。
於時序控制器TCON(參考圖1)所控制之一定時間中，控制信號EQ係由H準位遷移住L準位。此時，第4 開關SW4之控制信號CC係由H準位往L準位遷移，輸出VCOM將由第3參照電壓VCI所切離。於較控制信號CC之H準位往L準位之遷移延遲之時序下，開關SW1之控制信號CH係由L準位往H準位遷移。此遲延，係用以抑制因SW4和SW1同時阻抗下降時所造成之消耗電流之增大。即，於開關SW1之控制信號CH=H準位時，該開關SW1為導通之故，輸出VCOM係連接於VCOM用電壓產生電路VCVG之VCOMH，充電於VCOMH之準位。
當M信號由H準位往L準位遷移之時序時，和上述相同，控制信號EQ係由L準位遷移往H準位。此時，輸出VCOM之切換開關SW1之控制信號CH係由H準位遷移往L準位。即，於開關SW1之控制信號CH=L準位，該開關SW1為非導通之故，輸出VCOM係由VCOM用電壓產生電路VCVG之VCOMH所切離，成為高阻抗狀態。
之後，開關SW3之控制信號CG，將於較控制信號EQ之從L準位至H準位之遷移延遲之時序下，由L準位往H準位遷移。此延遲，係用以抑制因SW1和SW3同時阻抗下降所造成之消耗電流之增大。當控制信號CG為H準位之時，輸出VCOM係連接於接地電位GND之故，輸出VCOM係往接地電位GND充電之(實際是放電動作)。
於時序控制器所控制之一定時間內，控制信號EQ，係由H準位往L準位遷移。此時，控制信號CG係由H準位往L準位遷移，將輸出VCOM由接地GND切離。於 較控制信號CG之H準位往L準位之遷移延遲之時序下，第2開關SW2之控制信號CL係由L準位往H準位遷移。此延遲，係用以抑制因SW4和SW1同時阻抗下降所造成之消耗電流之增大。即，於開關SW2之控制信號CL=H準位，該開關SW2為導通之故，輸出VCOM係連接於VCOM用電壓產生電路VCVG之VCOMH，輸出VCOM係充電於VCOMH之準位。以下重覆相同之動作。
於圖10，VCOM用電壓產生電路VCVG係基於由外部所施加之第3參照電壓VCI和接地電位GND之電壓而動作。於此VCOM用電壓產生電路VCVG之輸出端，用以選擇VCOMH、VCOML，及接地電位GND之選擇器SL，係與輸出第1電壓VCOMH和第2電壓VCOML之運算放大器和GND連接。構成要素，係如圖示之運算放大器。但是，這僅是其中一例。再者，DDVDH係於後述之圖13之第1之昇壓電壓，VCL係於同圖13之第2之昇壓電壓，VCOMHR係VCOMH之參照電壓，VCOMLR係VCOML之參照電壓。
圖11和圖12係本發明之VCOM驅動裝置之電路例之說明圖。圖11係於圖8說明之SW控制電路SWC之構造圖，圖12係同樣為VCOM用電壓產生電路VCVG.和設置於其輸出端之開關電路構造圖。圖11之SW控制電路SWC係由：邏輯處理M信號、GON係閘極開啟信號、VCOMG係VCOM交流化時之第2電壓VCOML之準位選擇信號、EQ信號、QE信號(作為將本發明之動作致能( enable)之信號，與EQ信號同時使用。QE=L準位且EQ信號為H準位之情況時，進行本發明之動作。)之邏輯電路LGC；和變換此邏輯電路LGC之輸出準位之準位變換電路LS1、LS2、LS3、LS4所構成之。
於圖12，VCOM用電壓產生電路VCVG，係和圖10相同，基於由外部施加之第3參照電壓VCI和接地電位GND之電壓而動作。於此VCOM用電壓產生電路VCVG之輸出端，係連接有由開關SW1、SW2、SW3、SW4輸出第1電壓VCOMH和第2電壓VCOML之運算放大器。構成要素，係如圖示所示之運算放大器。但這只是其中一例。再者，開關SW4係開關第3參照電壓VCI之開關。藉由此構造，可得到下述說明之減少消耗電力之效果。
接著，以本發明之液晶驅動裝置之效果和傳統之液晶驅動裝置做對比來說明之。圖13係說明傳統以來之LCD用電源電路PWU之VCOM電壓輸出電路週邊之構造的方塊圖。圖14係圖13之動作波形之說明圖。昇壓電路MVR係由多段之昇壓器×2，……×-1所構成，供給昇壓之電壓於VCOM用電壓產生電路VCVG。VCOM用電壓產生電路VCVG，係由以VCOMHR做為輸入運算放大器，和以VCOMLR做為輸入之運算放大器所構成，於VCOM驅動裝置VCDR給予第1電壓VCOMH和第2電壓VCOML。VCOM驅動裝置VCDR，係藉由此第1電壓VCOMH和第2電壓VCOML、及接地電位GND、由時序控制器TCON所輸入之VCOM控制信號，輸出輸出VCOM。
在往VCOM用電壓產生電路VCVG之電力供給之觀點之下，以圖14來說明。VCOM動作波形，係於第2電壓VCOML=-1.0V之準位至第1電壓VCOMH=3.0V之間進行充放電。充電時之充電電流Icha，係在以液晶顯示面板之負荷容量做為Cp之時，為Cp(VCOMH-VCOML)/△t。此為參照電壓VCI和VCOML之電壓差下之充電電流Icha1，和由VCI到VCOMH之充電電流Icha2之總和。此時換算為第3參照電壓VCI之電源所消耗之電力時，因為由第3參照電壓VCI所供給之電流Ici，藉由二倍昇壓之電流係變成充電電流Icha，故此換算電力係為VCI×(Icha1+Icha2)×2。
另一方面，放電時之放電電流Idis係Cp(VCOMH-VCOML)/△t。係為VCOMH和接地電位GND之電位差間之放電電流Idis1，和接地電位GND和VCOML之差電位間之放電電流Idis2之總和。此時由第3參照電壓VCI所供給之電流Ici，藉由-1倍昇壓之電流係變成充電電流Idis，故此換算電力係為VCI×(Idis1+Idis2)。
圖15係說明本發明之LCD用電源電路PWU之VCOM電壓輸出電路週邊之構造之方塊圖。圖16係圖15之動作波形之說明圖。於圖15之構造，於圖13之VCOM驅動程式VCDR之輸入加入第3參照電壓VCI，其它之構造和圖13相同。於此構造，在往VCOM用電壓產生電路VCVG之電力供給之觀點之下，以圖16來說明之。VCOM動作波形，在由此第2電壓VCOML往第1電壓VCOMH 之充電過程中，其充電電流，為由VCOML到參照電壓VCI之充電電流Icha1=Cp(VCI-VCOML)/△t，和由參照電壓VCI往第1電壓VCOMH之充電電流Icha2=Cp(VCOMH-VCI)/△t之總和。藉由Icha1之消耗電力，係參照電壓VCI×Icha1，藉由Icha2之消耗電力，係由第3參照電壓VCI所供給之電流Ici，藉由二倍昇壓之電流之故，變成VCI×Icha2×2。
另一方面，由第1電壓VCOMH往第2電壓VCOML之放電，係由第1電壓VCOMH往接地電位GND之放電電流Idis1=Cp(VCOMH-GND)/△t。此為用參照電壓VCI來換算為所消耗電力之時，由於被接地電位GND抽走之故，電流消耗為0。接著，由接地電位GND往第2電壓VCOML之放電，其放電電流為Idis2=Cp(GND-VCOML)/△t。因為係藉由第3參照電壓VCI所供給之電流Ici-1倍昇壓之電流之故，此時之同換算電力變成VCI×Idis2。
如此一來，比較圖14和圖16即可一目瞭然，和傳統技術相比之情況，本發明之消耗電力大幅減少。
於以上說明之傳統技術和於本發明之實施例之VCOM動作，比較將此動作波形以可視的表現後之不同來說明之。圖17係於以往之技術之VCOM動作波形圖，圖18係於本發明之實施例之VCOM動作波形圖。於圖17所示之VCOM動作波形，係於由第1電位點之第2電壓VCOML往第2電位點之第1電壓VCOMH之充電過程，及由第1 電壓VCOMH往第2電壓VCOML之充電過程之任一電位點，表示平滑之上昇(充電)，或下降(放電)波形。
相對於此，如圖18所示之本發明之實施例之VCOM動作波形，由第2電壓VCOML往第1電壓VCOMH之充電過程，及由第1電壓VCOMH往第2電壓VCOML之充電過程之中，均表示有對應於第3參照電壓VCI之第3電位點有反曲點P1，對應於接地電位GND之反曲點P2。如此一來，本發明係於觀察VCOM動作波形上，和傳統技術有顯著不同。
圖19係適用於本發明之液晶驅動裝置之電子機器之一例之攜帶電話機之系統構造說明圖。此攜帶電話機之系統，係將各構成要素組入積體電路。該系統，係具備有：讀入麥克風MC之聲音資料並輸出聲音於揚聲器SPK之界面AIF、與天線ANT之間交換高頻率資料之高頻率界面HFIF、基頻處理電路BB、數位信號處理電路DSP、ASIC、微處理器MPU、記憶體MR。
尚且，關於本發明之液晶驅動裝置圖，係於(標示為液晶控制器)CRL，具備：用以讀取資料之閉鎖電路LAT1、LAT2、顯示RAMGRAM、供給液晶顯示面板(於圖，標示為液晶面板)PNL顯示資料和掃描信號等之各種驅動裝置DR、LCD用電源電路(於圖，標示為液晶用電源電路)PWU。攜帶電話機皆圖求小型化，高機能化，由於要小型化而要使用較大之電池係為較難，而由於要求要高機能化若又要減少消耗電力更加困難。因此，液晶驅動 裝置之低消耗電力化是必須的。在此，藉由使用本發明之液晶驅動裝置，可簡單的達到低消耗電力化。
對向電極電壓VCOM，係一般來說具有於每條閘極線條反轉之線條反轉方式，和隨圖框週期反轉之圖框反轉方式。線條反轉方式雖然畫質較優，但消耗電力較大，而圖框週期反轉則相反，畫質較不佳，但消耗電力較小。如上述般，本發明係具有減少VCOM驅動裝置之消耗電力之效果，故故特別適用於對向電極電壓VCOM之控制方式中之線條反轉方式。於線條反轉驅動，若適用於VCOM驅動裝置則特別可達到低消耗電量化之效果。
雖然未圖示，但當對向電極電壓VCOM，由第2電壓VCOML往第1電壓VCOMH遷移電壓之際，係由VCOML往接地電壓GND遷移之後，遷移到第3參照電壓VCI，最後進行遷移到第1電壓VCOMH亦可。由第2電壓VCOML經過接地電壓GND而遷移時，因為由接地電壓GND流入電流之故，以液晶驅動裝置CRL來看，消耗電力為0。因此，由第2電壓VCOML往第3參照電壓VCI遷移時之液晶驅動裝置CRL來看，消費電流係為Cp×VCI/△t。消耗電流和圖15相比較，則變為較小。
此時之開關控制，雖然設置如圖9中之SW2、SW3、SW4、SW1及控制之控制電路即可，但若於相互開關切換時，設置全部之開關為開啟之期間，可防止貫通電流流過，亦可抑制消耗電力。
尚且，此時之VCOM動作之動作波形，係於VCOM 動作波形，在由第2電壓VCOML往第1電壓VCOMH之充電過程中，存在有對應於第3參照電壓VCI之反曲點，及對應於接地電位GND之反曲點。
再者，適用本發明之液晶驅動裝置之電子機器，係未侷限於如圖19所示之攜帶電話機，如PDA等之攜帶終端機和電子書、其它之各種機器亦可相同適用之。
(發明之效果)
如以上之說明，藉由本發明，可實施由液晶驅動裝置之電源施加於液晶顯示面板之對向電極配線之對向電極電壓之低電力化。可提供要求整體之低消耗電量化之液晶顯示裝置用之液晶驅動裝置。
PNL‧‧‧液晶顯示面板
CRL‧‧‧液晶驅動裝置
Si‧‧‧源極信號(顯示資料)
Gi‧‧‧閘極信號(掃描信號)
VCOM‧‧‧對向電極電壓
VCC‧‧‧第1參照電壓(邏輯之電源電壓)
GND‧‧‧第2參照電壓
VCI‧‧‧第3參照電壓(類比之電源電壓)
VCOM‧‧‧第4端子(VCOM輸出端子)
SDR‧‧‧源極驅動裝置
GDR‧‧‧閘極驅動裝置
VCDR‧‧‧對向電極驅動裝置
TCON‧‧‧時序控制器
DRCR‧‧‧驅動裝置控制電路
PWU‧‧‧LCD用電源電路
MVR‧‧‧昇壓電路
VRG‧‧‧基準電壓產生電路
SVG‧‧‧源極電壓產生電路
GVG‧‧‧閘極電壓產生電路
VCVG‧‧‧對向電極用電壓產生電路
VCOMH‧‧‧第1電壓
VCOML‧‧‧第2電壓
SW1,SW2,SW3,SW4‧‧‧第1，第2，第3，第4開關
EQ‧‧‧時序信號(控制信號)
QE‧‧‧致能信號
圖1係為說明藉由本發明之液晶驅動裝置之其中一構造例之方塊圖。
圖2係說明於圖1之LCD用電源電路PWU之其中一構造例之方塊圖。
圖3係主動.矩陣型之液晶顯示面板PNL之其中一構造例之等效電路圖。
圖4係說明藉由本發明之液晶驅動裝置之其它之構造例之方塊圖。
圖5係於圖4之LCD用電源電路PWU之其中一構造例之方塊圖。
圖6係說明具有一枚之液晶顯示面板之液晶顯示裝置之LCD用電源電路PWU之其它之構造例之方塊圖。
圖7係傳統之VCOM驅動裝置VCDR之動作波形圖。
圖8係藉由本發明之VCOM驅動裝置VCDR之其中一構造例之重點說明圖。
圖9係圖8之VCOM驅動裝置VCDR之動作波形圖。
圖10係傳統之VCOM輸出用電路之構造圖。
圖11係說明圖8之SW控制電路SWC之構造圖。
圖12係說明圖8之VCOM用電壓產生電路VCVG.和設置於其輸出端之開關電路構造圖。
圖13係說明傳統以來之LCD用電源電路PWU之VCOM電壓輸出電路週邊之構造之方塊圖。
圖14係圖13之動作波形之說明圖。
圖15係說明本發明之LCD用電源電路PWU之VCOM電壓輸出電路週邊之構造之方塊圖。
圖16係圖17之動作波形之說明圖。
圖17係於以往技術中之VCOM動作波形圖。
圖18係於本發明之實施例之VCOM動作波形圖。
圖19係適用於本發明之液晶驅動裝置之電子機器之其中一例之攜帶電話機之系統構造說明圖。
GND‧‧‧第2參照電壓
VCI‧‧‧第3參照電壓(類比之電源電壓)
VCOMH‧‧‧第1電壓
VCOML‧‧‧第2電壓

Claims (5)

  1. 一種液晶驅動裝置，係具備延伸存在於第1方向，並列設置於與第1方向交叉之第2方向之複數源極電極配線，和延伸存在於前述第2方向，並列設置於前述第1方向之複數閘極電極配線，和於前述源極電極配線與前述閘極電極配線之各交叉部，構成各畫素之主動元件，和隔著液晶層所配置之複數對向電極配線，和共同連接該對向電極配線之外部端子之液晶顯示面板，供給為了顯示之各種信號及電壓之液晶驅動裝置；其特徵為，具備有：被供給身為邏輯系電源電壓的第1參考電壓(VCC)之第1端子；和被供給身為接地電壓第2參考電壓(GND)之第2端子；和被供給身為類比系之電源電壓的第3參考電壓(VCI)之第3端子；和連接於前述液晶顯示面板之前述外部端子之第4端子；和基準電壓電路(VRG)；和升壓電路(MVR)；和對向電極用電壓產生電路(VCVG)；和對向電極用驅動器(VCDR)， 前述升壓電路，係被供給有從前述基準電壓電路而來之基準電壓、和前述第1參考電壓、和前述第2參考電壓、以及前述第3參考電壓，並產生第1升壓電壓(VCOMHR)和第2升壓電壓(VCOMLR)，前述第1升壓電壓和前述第2升壓電壓，係被供給至前述對向電極用電壓產生電路處，前述對向電極用電壓產生電路，係產生第1電壓(VCOMH)和第2電壓(VCOML)，前述第1電壓係較前述第1參考電壓以及前述第3參考電壓更高，前述第1參考電壓以及前述第3參考電壓係較前述第2參考電壓更高，前述第2參考電壓係較前述第2電壓更高，在前述第4端子處，係依照前述第2電壓、前述第3參考電壓、前述第1電壓、前述第2參考電壓之順序，而反覆被供給電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之液晶驅動裝置，其中，前述液晶驅動裝置，係更進而具有：第1開關元件、和第2開關元件、和第3開關元件、以及第4開關元件，前述第1電壓，係透過前述第1開關元件而被供給至前述第4端子處，前述第2電壓，係透過前述第2開關元件而被供給至前述第4端子處，前述第2參考電壓，係透過前述第3開關元件而被供給至前述第4端子處，前述第3參考電壓，係透過前述第4開關元件而被供給至前述第 4端子處，藉由依照前述第2開關元件、前述第4開關元件、前述第1開關元件、前述第3開關元件之順序來反覆切換各開關元件，而對於前述第4端子，依照前述第2電壓、前述第3參考電壓、前述第1電壓、前述第2參考電壓之順序，而反覆供給電壓，在各個開關元件被作切換時，係在使正被作短路之開關元件作了開放之後，於經過了特定之時間時，使下一個開關元件短路。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之液晶驅動裝置，其中，具有產生供給於前述複數之畫素閘極電極配線之選擇信號的閘極驅動裝置，和供給供給於前述複數畫素之源極電極配線之顯示資料的源極驅動裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之液晶驅動裝置，其中，前述液晶驅動裝置，係具備有：當從前述第2電壓而切換至前述第1電壓時，於前述第3參考電壓之近旁處具備有反曲點，當從前述第1電壓而切換至前述第2電壓時，於前述第2參考電壓之近旁處具備有反曲點之電壓波形。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之液晶驅動裝置，其中，前述液晶驅動裝置，係被形成於1個的半導體基板上。
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