使用低功率驱动液晶显示装置的电路和方法制造方法及图纸

提供一种使用低功率来驱动液晶显示装置的电路和方法。该电路包括：显示数据锁存器、灰度解码器和驱动单元电路。所述显示数据锁存器锁存来自存储器的显示数据。所述灰度解码器接收多个灰度级电压，并响应显示数据选择并输出多个灰度级电压中的一个。所述驱动单元电路接收灰度解码器的输出电压，并产生施加到液晶显示装置的输出电压。所述驱动单元电路响应显示数据的当前数据与先前数据之间的比较结果而控制转换速率。驱动单元电路包括先前数据锁存器、偏压控制电压发生器和激励放大器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示装置，尤其涉及一种使用低功率来驱动薄膜晶体管液晶显示装置的面板的电路和方法。
技术介绍
用于驱动薄膜晶体管(下文称作TFT)液晶显示(下文称作LCD)装置的电路通常被分成栅极驱动电路(gate driver circuit)和源极驱动电路(source drivercircuit)。图1示出了常规TFT-LCD装置的图。参考图1，常规TFT-LCD装置包括液晶板110、栅极驱动电路120、和源极驱动电路130。液晶板110包括液晶、存储电容CST、和开关ST。液晶可以形成液晶电容CL。因此，可以以如下结构构造液晶板110沟道的数量L一样多的液晶单元111被排列在行上以及与线一样多的液晶单元111被排列在列上，其中所述液晶单元111包括液晶电容CL、存储电容CST和开关ST。液晶电容CL的节点连接到相应的开关ST。开关ST是一个MOS晶体管，其栅极被施加了从栅极驱动电路120输出的电压。栅极驱动电路120导通/截止开关ST的栅极。源极驱动电路130将对应于显示数据的灰度电压(或灰度级电压)输入到液晶。如果从栅极驱动电路120输出的电压导通指定行的开关，则将从源极驱动电路130输出的灰度电压施加到液晶电容CL，该液晶电容连接到导通的开关。存储电容CST是用于减小从液晶泄漏的电流的电容。对于栅极驱动电路120和源极驱动电路130，源极驱动电路130占了整个功率消耗的大部分。尤其是，在源极驱动电路130中，激励放大器131至13L消耗了大部分的功率，其中所述激励放大器131至13L形成了用于实际驱动液晶的沟道端。因此，减小源极驱动电路130中的功率消耗，尤其是激励放大器131至13L中的功率消耗是减小整个驱动电路的功率消耗的最有效的方法。图2示出了图1所示的激励放大器131的示图。激励放大器131消耗的功率被分成静态功率和驱动功率。静态功率是由用于稳定地驱动激励放大器131的恒定电流IS所消耗的。驱动功率是由用于驱动液晶电容和存储电容的驱动电流ID所消耗的。激励放大器131的功率消耗由等式1获得。P_TOT＝PS+PD＝IS×VDD+CL_EFF×VOS×F...(1)其中，P_TOT是激励放大器131的整个功率消耗，PS是激励放大器131的静态功率，PD是激励放大器131的驱动功率，IS是激励放大器131的恒定电流，CL_EFF是液晶电容和存储电容的等效电容，VDD是功率电压，VOS是激励放大器131的输出电压VOUT的工作单元中的电压差，以及F是显示装置的工作频率。在等式1中，由于激励放大器131的驱动功率PD取决于液晶板的负载CL_EFF和显示装置的工作频率，驱动功率PD被限制一直减小。因此，通过由激励放大器131的恒定电流IS减小静态功率PS，可以减小激励放大器131的功率消耗P_TOT。将参考图3来更详细地描述图1所示的激励放大器131的结构。参考图3，激励放大器131通常包括放大级131_1和激励级131_2。具有图3所示结构的激励放大器131中的恒定电流IS被分成偏压电流(bias current)IB和激励级恒定电流IQ，其中所述偏压电流IB在具有输入差分对的放大级131_1中流动，以及所述激励级恒定电流IQ在用于驱动大负载的激励级131_2中流动。偏压电流IB和补偿电容CC按公式2来确定激励放大器131的转换速率(slew rate)。激励级恒定电流IQ决定激励级131_2的驱动晶体管PM1和NM1的跨导gm，并影响表示激励放大器131的稳定性的相位余量。SR=IBCC...(2)]]>其中，SR是激励放大器131的转换速率，IB是偏压电流IB，以及CC是补偿电容CC的电容。在现有TFT-LCD驱动电路中使用激励放大器的情况中，设计决定转换速率的偏压电流IB，以便满足在最坏的情况中所需的驱动输出准备时间特性(driver output setup time characteristic)，所述最坏情况即激励放大器131的输出电压VOUT在它的最大值摆动。图4示出了根据现有技术的激励放大器的输出特性示图。如上所述，根据现有技术的激励放大器被设计用来满足当激励放大器的输出电压VOUT在它的最大值摆动时所需的驱动输出准备时间tD。即，在图4中，输出电压VOUT的斜率必须满足G1。因此，即使当激励放大器的输出电压VOUT变化不大时，输出电压VOUT G2的斜率等于G1。这样，驱动输出准备时间tD比所需要的减小的要多。因此，在激励放大器中流入了大于容许值的偏压电流，这就导致了LCD驱动电路的整个功率消耗的增加。因此，为了减小功率消耗，最好是在激励放大器的输出电压VOUT变化不大的情况中，与输出电压VOUT在它的最大值摆动的情况相比，输出电压VOUT的斜率G2比较平缓，如图4所示。即，最好是就功率消耗而言激励放大器的转换速率是较低的。由于根据现有技术的用于驱动LCD装置的激励放大器使用了固定转换速率而不管输出电压中的变化，因此不必要地消耗了功率。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种用于驱动LCD装置的驱动电路，其通过自适应地控制激励放大器的转换速率来最小化功率消耗。本专利技术也提供一种具有用于驱动LCD装置的驱动电路的LCD装置驱动电路。本专利技术也提供一种用于驱动LCD装置的方法，通过该方法可以通过自适应地控制激励放大器的转换速率而减小功率消耗。根据本专利技术的一方面，提供一种用于驱动液晶显示装置的驱动电路。该驱动电路包括一先前数据锁存器、一偏压控制电压发生器、以及一激励放大器。先前数据锁存器接收显示数据的至少一部分，并输出所接收的显示数据作为先前数据。偏压控制电压发生器将显示数据的当前数据与先前数据进行比较，并产生一控制信号。激励放大器接收一输入电压，产生一输出电压，并响应所述控制信号而控制转换速率。最好地，激励放大器响应所述控制信号而控制偏压电流，以便控制转换速率。根据本专利技术的另一方面，也提供一种使用低功率来驱动液晶显示装置的电路。该电路包括一显示数据锁存器、一灰度解码器、以及一驱动单元电路。该显示数据锁存器锁存来自存储器的显示数据。该灰度解码器接收多个灰度级电压，并响应显示数据而选择和输出多个灰度级电压中的一个。该驱动单元电路接收灰度解码器的输出电压，并产生施加到液晶显示装置的输出电压。驱动单元电路响应显示数据的当前数据与先前数据之间的比较结果而控制转换速率。最好地，驱动单元电路包括一先前数据锁存器、一偏压控制电压发生器、以及一激励放大器。先前数据锁存器至少接收显示数据的一部分，并输出显示数据的部分或全部作为先前数据。偏压控制电压发生器比较显示数据的当前数据与先前数据，并产生一控制信号。激励放大器接收灰度解码器的输出电压，产生施加到液晶显示装置的输出电压，并响应所述控制信号而控制转换速率。根据本专利技术的另一方面，还提供一种用于在驱动电路中驱动液晶显示装置的方法，其中驱动电路具有驱动放大器，用于接收灰度级电压，并产生用于使用低功率来驱动液晶显示装置的输出电压。锁存至少一部分显示数据，并产生先前数据。比较显示数据的先前数据与当前数据，并产生一控制信号。响应所述控制信号而控制激励放大器的偏压电流。最好地，当前数据的比特数等于先前数据的比特数。附图说明通过下面附图对本专利技术的优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动液晶显示装置的驱动电路，该驱动电路包括：一先前数据锁存器，用于接收显示数据的至少一部分，并输出所接收的显示数据作为先前数据；一偏压控制电压发生器，用于比较显示数据的当前数据与先前数据，并产生一控制信号；以及一激励放大 器，用于接收一输入电压，产生一输出电压，并响应所述控制信号而控制转换速率。

【技术特征摘要】
KR 2002-8-20 49295/021.一种用于驱动液晶显示装置的驱动电路，该驱动电路包括一先前数据锁存器，用于接收显示数据的至少一部分，并输出所接收的显示数据作为先前数据；一偏压控制电压发生器，用于比较显示数据的当前数据与先前数据，并产生一控制信号；以及一激励放大器，用于接收一输入电压，产生一输出电压，并响应所述控制信号而控制转换速率。2.如权利要求1所述的驱动电路，其中所述激励放大器响应所述控制信号而控制偏压电流，以便控制转换速率。3.如权利要求2所述的驱动电路，其中偏压控制电压发生器产生所述控制信号，以便当当前数据和先前数据之间的差大时，大量的偏压电流流入激励放大器。4.如权利要求2所述的驱动电路，还包括一临时锁存器，用于响应临时时钟而锁存当前数据，其中偏压控制电压发生器响应临时时钟而产生所述控制信号。5.如权利要求2所述的驱动电路，其中所述激励放大器包括一放大器，用于放大输入电压；两个或更多偏压电流源，放置于所述放大器和地电压之间，用于提供流经所述放大器的电流；以及一开关，放置于所述放大器和偏压电流源之间，响应所述控制信号而导通或截止。6.如权利要求2所述的驱动电路，其中先前数据和当前数据是显示数据的两个比特，其中偏压控制电压发生器比较两比特的先前数据和两比特的当前数据，并且然后产生由m(m是大于1的自然数)比特组成的控制信号。7.如权利要求6所述的驱动电路，其中，如果先前数据和当前数据之间的差是二或更大步长，则控制信号达到第一电平，而如果先前数据和当前数据之间的差是二或更小步长，则控制信号达到第二电平。8.一种使用低功率驱动液晶显示装置的电路，该电路包括一显示数据锁存器，用于锁存来自存储器的显示数据；一灰度解码器，用于接收多个灰度级电压，并响应显示数据而选择和输出多个灰度级电压中的一个；以及一驱动单元电路，用于接收灰度解码器的输出电压，并产生施加到液晶显示装置的输出电压，其中驱动单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圭荣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]