專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，特別涉及像液晶投影儀裝置、液晶監(jiān)視器等那樣驅(qū)動(dòng)液晶面板的液晶驅(qū)動(dòng)裝置，涉及像液晶投影儀裝置、液晶監(jiān)視器等那樣驅(qū)動(dòng)液晶面板的液晶驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
例如，TFT(Thin Film Transistor薄膜晶體管)式液晶面板使用具有被稱為預(yù)充電器的、將信號(hào)線臨時(shí)短路的開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)電路中使用的預(yù)充電器通過將信號(hào)線臨時(shí)短路，實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶電容的信號(hào)電壓的充放電所需要的驅(qū)動(dòng)能力和低功耗。并且，為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)中的低功耗，主要的驅(qū)動(dòng)電路采用兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)的技術(shù)。所謂兩點(diǎn)反轉(zhuǎn)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)是指使信號(hào)在每兩個(gè)水平掃描期間反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)。在該技術(shù)中由于產(chǎn)生顯示質(zhì)量的下降，所以預(yù)充電一般按照每一個(gè)水平掃描期間進(jìn)行。
可是，在專利文獻(xiàn)1中，當(dāng)實(shí)現(xiàn)公用恒定驅(qū)動(dòng)方法的點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，該預(yù)充電器的短路只能使源極線的電位達(dá)到共同電極電位。因此，由于殘留有未預(yù)充電時(shí)的一半的充放電，所以該充放電通過驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。結(jié)果，導(dǎo)致不能充分削減功耗。
因此，在專利文獻(xiàn)2中，可以根據(jù)由灰度電壓產(chǎn)生電路生成的規(guī)定電位進(jìn)行源極線驅(qū)動(dòng)，使開始驅(qū)動(dòng)的電位從以往的共同電極電位變?yōu)橛苫叶入妷寒a(chǎn)生電路生成的電位，由此削減功耗。
專利文獻(xiàn)1日本特開平11-095729號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2005-121911號(hào)公報(bào)但是，即使采用按照上面所述考慮了功耗的削減等的以往的驅(qū)動(dòng)，將要?jiǎng)幼鞯臏系罃?shù)例如加倍，在縮短驅(qū)動(dòng)周期并使其快速動(dòng)作時(shí)，液晶驅(qū)動(dòng)裝置的功耗增大。因此，集成化的液晶驅(qū)動(dòng)裝置存在發(fā)熱增大至動(dòng)作保證溫度的界限的問題。并且，即使在保證溫度以下，液晶驅(qū)動(dòng)裝置由于是在接近液晶的部位使用的電路，所以不能在該動(dòng)作保證界限下使用。并且，期望液晶驅(qū)動(dòng)裝置伴隨驅(qū)動(dòng)周期縮短，縮短上升/下降所需要的時(shí)間。在液晶驅(qū)動(dòng)裝置中，在前述的液晶驅(qū)動(dòng)中上升時(shí)間的快速化與因功耗增大造成的發(fā)熱為折中關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決這種現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種可以同時(shí)確保驅(qū)動(dòng)的快速化和發(fā)熱的驅(qū)動(dòng)裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)所提供的各個(gè)灰度數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)與像素對(duì)應(yīng)的各個(gè)顯示元件負(fù)荷，其特征在于，該裝置包括第1驅(qū)動(dòng)單元，其與提供規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的電壓的第1電源連接，輸入與灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)，向顯示元件負(fù)荷施加與該灰度信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓，以驅(qū)動(dòng)顯示元件負(fù)荷；第2驅(qū)動(dòng)單元，其將從規(guī)定的電壓范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的多個(gè)電壓作為第2電源施加給顯示元件負(fù)荷，以驅(qū)動(dòng)顯示元件負(fù)荷；驅(qū)動(dòng)切換單元，其切換第1驅(qū)動(dòng)單元的第1驅(qū)動(dòng)和第2驅(qū)動(dòng)單元的第2驅(qū)動(dòng)；以及切換控制單元，其生成選擇該驅(qū)動(dòng)切換單元的第1和第2驅(qū)動(dòng)的任一方的切換信號(hào)，第2電源位于遠(yuǎn)離第1電源的設(shè)置位置的外部。
并且，為了解決上述問題，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法根據(jù)所提供的各個(gè)灰度數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)與像素對(duì)應(yīng)的各個(gè)顯示元件負(fù)荷，其特征在于，該方法從提供規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的電壓的第1電源、和處于遠(yuǎn)離第1電源的設(shè)置位置的外部的第2電源，向所述顯示元件負(fù)荷供電，第1電源在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)施加電壓，第2電源施加從規(guī)定的電壓范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的多個(gè)電壓，在施加給該顯示元件負(fù)荷時(shí)，根據(jù)是否在多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)或該電壓范圍外的電壓范圍內(nèi)，生成對(duì)顯示元件負(fù)荷放電或充電的短路的切換控制信號(hào)，根據(jù)該切換控制信號(hào)，如果在多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)，則從第2電源供電，如果在電壓范圍以外，則從第1電源供電。
根據(jù)本發(fā)明涉及的驅(qū)動(dòng)裝置，將第2電源設(shè)在第1電源的設(shè)置位置的外部，將通過切換控制單元生成的切換信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)切換單元，選擇第1和第2驅(qū)動(dòng)的任一方電壓，向顯示元件負(fù)荷施加電壓，抑制基于第1驅(qū)動(dòng)單元的第1驅(qū)動(dòng)，利用第2驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償所抑制的量，由此可以抑制伴隨第1驅(qū)動(dòng)的功耗。根據(jù)該電力抑制，對(duì)于包括第1驅(qū)動(dòng)單元的裝置內(nèi)部的發(fā)熱，通過使用第2電源，抑制基于第1電源的發(fā)熱。這樣，驅(qū)動(dòng)裝置可以選擇將要施加的合適電壓向顯示元件負(fù)荷供電，由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示元件負(fù)荷的充電或放電的快速化。
根據(jù)本發(fā)明涉及的顯示元件的驅(qū)動(dòng)方法，設(shè)置提供規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的電壓的第1電源、和處于遠(yuǎn)離第1電源的設(shè)置位置的外部的第2電源，從第1和第2電源分別向顯示元件負(fù)荷供電，第1電源在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)施加電壓，第2電源施加從規(guī)定的電壓范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的多個(gè)電壓，在向該顯示元件負(fù)荷供電時(shí)，根據(jù)是在多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)還是在該電壓范圍外的電壓范圍內(nèi)，生成對(duì)使顯示元件負(fù)荷放電或充電的短路的切換控制信號(hào)，根據(jù)該切換控制信號(hào)，如果在多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)，則從第2電源供電，如果在電壓范圍以外，則從第1電源供電，通過電荷共享抑制來自第1電源的供電。因此，可以抑制伴隨第1電源的功耗。并且，根據(jù)該電力抑制，對(duì)于包括第1電源的裝置內(nèi)部的發(fā)熱，通過使用第2電源，抑制基于第1電源的發(fā)熱。這種驅(qū)動(dòng)方法可以適當(dāng)選擇電壓施加給顯示元件負(fù)荷，由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示元件負(fù)荷的充電或放電的快速化。


圖1是表示適用了本發(fā)明的液晶驅(qū)動(dòng)裝置的液晶驅(qū)動(dòng)器的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示圖1中的切換控制生成部的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是說明圖1中的液晶驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖4是表示以往的液晶驅(qū)動(dòng)器的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是表示圖4中的液晶驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖6是表示電壓相對(duì)于圖1中的液晶驅(qū)動(dòng)器的顯示數(shù)據(jù)的關(guān)系的圖。
圖7是表示圖1中的切換控制生成部的結(jié)構(gòu)的電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的液晶驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例。參照圖1，本發(fā)明的液晶驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施例中的液晶驅(qū)動(dòng)器10將未圖示的外部電源設(shè)在內(nèi)部電源的設(shè)置位置的外部，連接驅(qū)動(dòng)器部12的內(nèi)部電源，在電壓V1和V4的范圍內(nèi)從內(nèi)部電源提供電流，從驅(qū)動(dòng)器切換部14以規(guī)定周期向驅(qū)動(dòng)器切換部14提供切換信號(hào)72～78，將內(nèi)部切換部28和外部切換部32的切換控制設(shè)為內(nèi)部和外部驅(qū)動(dòng)的任一方，選擇合適電壓施加給液晶負(fù)荷54、58，抑制基于驅(qū)動(dòng)器部1 2的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，利用外部驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償所抑制的量，由此可以抑制伴隨內(nèi)部驅(qū)動(dòng)的功耗。根據(jù)該電力抑制，對(duì)于裝置內(nèi)部的發(fā)熱，通過使用外部電源，抑制基于內(nèi)部電源的發(fā)熱。在這種驅(qū)動(dòng)中，可以選擇合適電壓施加給液晶負(fù)荷，由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶負(fù)荷的充電或放電的快速化。
本實(shí)施例為將本發(fā)明的液晶驅(qū)動(dòng)裝置適用于液晶驅(qū)動(dòng)器10的情況。對(duì)與本發(fā)明沒有直接關(guān)系的部分，省略圖示及說明。在以下的說明中，信號(hào)利用其表現(xiàn)的連接線的參照序號(hào)表示。
液晶驅(qū)動(dòng)器10如圖1所示包括驅(qū)動(dòng)器部12、驅(qū)動(dòng)器切換部14和切換控制生成部16。液晶驅(qū)動(dòng)器10具有驅(qū)動(dòng)液晶面板的液晶單元的功能。液晶單元中具有液晶電容。
此處，液晶驅(qū)動(dòng)器10被提供了與圖像的像素?cái)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)22和24。灰度信號(hào)22和24是與所提供的灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。為了獲得灰度信號(hào)22和24，液晶驅(qū)動(dòng)器10在輸入側(cè)具有未圖示的鎖存電路和D/A轉(zhuǎn)換器。鎖存電路臨時(shí)保存灰度數(shù)據(jù)，將所保存的灰度數(shù)據(jù)輸出給D/A轉(zhuǎn)換器。D/A轉(zhuǎn)換器將所提供的灰度數(shù)據(jù)作為模擬信號(hào)、即灰度信號(hào)22和24輸出給驅(qū)動(dòng)器部12。
驅(qū)動(dòng)器部12被輸入了灰度信號(hào)22和24。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)器部12包括運(yùn)算器18和20。在本實(shí)施例中，至少驅(qū)動(dòng)器部12被收納在LSI(Large-Scale Integration大規(guī)模集成)殼體內(nèi)，裸露的未圖示的外部電源設(shè)在殼體外部。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器部12利用內(nèi)部電源驅(qū)動(dòng)。液晶驅(qū)動(dòng)器10分別在利用內(nèi)部電源和后述的外部電源所驅(qū)動(dòng)的電壓范圍內(nèi)動(dòng)作。
運(yùn)算器18作為內(nèi)部電源，分別連接電壓V1和接地電壓V4。運(yùn)算器18使輸出信號(hào)26反饋給運(yùn)算器18的反轉(zhuǎn)端子(-)，輸出給驅(qū)動(dòng)器切換部14的內(nèi)部切換部28。運(yùn)算器20的連接與運(yùn)算器18的連接相同，運(yùn)算器20將輸出信號(hào)30輸出給內(nèi)部切換部28。運(yùn)算器18和20以液晶公用電壓為基準(zhǔn)進(jìn)行輸出，并且彼此成為相反極性。
驅(qū)動(dòng)器切換部14具有使液晶驅(qū)動(dòng)器10具有電荷共享功能的內(nèi)部切換部28和外部切換部32。內(nèi)部切換部28相對(duì)一個(gè)運(yùn)算器具有兩個(gè)切換開關(guān)。內(nèi)部切換部28相對(duì)于運(yùn)算器18包括切換開關(guān)34和36，相對(duì)于運(yùn)算器20包括切換開關(guān)38和40。并且，外部切換部32相對(duì)一個(gè)運(yùn)算器也具有兩個(gè)切換開關(guān)。外部切換部32相對(duì)于運(yùn)算器18包括切換開關(guān)42和44，相對(duì)于運(yùn)算器20包括切換開關(guān)46和48。切換開關(guān)36～48是低電阻的開關(guān)。
另外，說明切換開關(guān)36～48中的連接。切換開關(guān)34和38的端子a共同連接著。并且，運(yùn)算器18的輸出信號(hào)26提供給切換開關(guān)36的端子a，運(yùn)算器20的輸出信號(hào)30提供給切換開關(guān)40的端子a。切換開關(guān)36的端子b與切換開關(guān)34的端子b、切換開關(guān)42的端子a和切換開關(guān)44的端子b共同連接著，也連接液晶面板的端子50。同樣，切換開關(guān)40的端子b與切換開關(guān)38的端子b、切換開關(guān)48的端子b和切換開關(guān)46的端子a共同連接著，也連接液晶面板的端子52。
外部切換部32的切換開關(guān)42和46的端子b連接施加電壓V2的未圖示的外部電源。并且，切換開關(guān)44和48的端子a連接施加電壓V3的未圖示的外部電源。
作為被驅(qū)動(dòng)裝置的液晶面板具有電容性負(fù)荷。端子50連接負(fù)荷54的一端56側(cè)，端子52連接負(fù)荷58的一端60側(cè)。負(fù)荷54和58的另一端62和64共同連接著。
切換控制生成部16具有生成用于切換控制切換開關(guān)36～48的切換信號(hào)的功能。切換控制生成部16被提供了負(fù)載信號(hào)66和68、以及極性信號(hào)70。切換控制生成部16根據(jù)負(fù)載信號(hào)66和68、以及極性信號(hào)70，生成切換信號(hào)72～78。
為了生成切換信號(hào)72～78，本實(shí)施例的切換控制生成部16如圖2所示，包括緩沖器82、異或(NOR)電路84、反轉(zhuǎn)(NOT)電路86和“與”(AND)電路88及90。
說明切換控制生成部16的連接關(guān)系。負(fù)載信號(hào)66經(jīng)由緩沖器82輸出。緩沖器82將負(fù)載信號(hào)66作為切換信號(hào)(S1)72輸出。負(fù)載信號(hào)66和68被輸入給異或電路84。異或電路84在所輸入的負(fù)載信號(hào)66和68的任一方為“H”電平時(shí)，也使其成為“L”電平輸出。異或電路84將輸出信號(hào)作為切換信號(hào)(S2)74輸出。反轉(zhuǎn)電路86使極性信號(hào)70反轉(zhuǎn)后輸出到“與”電路88的一端92側(cè)。負(fù)載信號(hào)68被輸入給“與”電路88的另一端94側(cè)。“與”電路88僅在極性為“L”、而且負(fù)載信號(hào)68為“H”電平時(shí)，將“H”電平作為切換信號(hào)(S3)76輸出。并且，“與”電路90被輸入負(fù)載信號(hào)68和極性信號(hào)70。“與”電路90僅在極性為“H”、而且負(fù)載信號(hào)68為“H”電平時(shí)，將“H”電平作為切換信號(hào)(S4)78輸出。
返回圖1，切換控制生成部16將切換信號(hào)72提供給切換開關(guān)34和38，將切換信號(hào)74提供給切換開關(guān)36和40。并且，切換控制生成部16將切換信號(hào)76提供給切換開關(guān)42和48，將切換信號(hào)78提供給切換開關(guān)44和46。切換開關(guān)36～48全部為正邏輯。
通過形成這種結(jié)構(gòu)，在液晶負(fù)荷之間進(jìn)行電荷共享，雖然作為液晶面板消耗的電力的總量沒有變化，但可以抑制LSI內(nèi)部的發(fā)熱。
下面，參照圖3說明液晶驅(qū)動(dòng)器10的動(dòng)作。本實(shí)施例的液晶面板中的液晶負(fù)荷如圖3(a)所示，在液晶驅(qū)動(dòng)器10的電壓V1～V4的范圍內(nèi)被進(jìn)行電荷共享驅(qū)動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)適用1點(diǎn)反轉(zhuǎn)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)方法。基于該適用的驅(qū)動(dòng)的電荷共享如圖3(b)～(e)所示，可以通過切換控制來實(shí)現(xiàn)。并且，如前面所述，利用圖3(f)～(g)的負(fù)載信號(hào)66、68和極性信號(hào)70生成將要切換控制的切換信號(hào)S1～S4。
更加具體地?cái)⑹鲆壕?qū)動(dòng)器10的動(dòng)作。液晶驅(qū)動(dòng)器10中的運(yùn)算器18位于電壓V1附近。在時(shí)刻t1，從電平“L”到“H”的切換信號(hào)(S1)72被提供給切換開關(guān)34和38。在時(shí)刻t1，從電平“H”到“L”的切換信號(hào)(S2)74被提供給切換開關(guān)36和40。在該時(shí)刻t1，“L”電平的切換信號(hào)(S3)76和(S4)78被提供給外部切換部32的切換開關(guān)42～48。由此，只有切換開關(guān)34和38處于導(dǎo)通狀態(tài)而短路。該短路使得從液晶負(fù)荷54的電壓V1附近放電。液晶驅(qū)動(dòng)器10達(dá)到液晶公用電位VCOM。
并且，未圖示的運(yùn)算器20位于電壓V4附近。切換開關(guān)38的短路使得從液晶負(fù)荷58的電壓V4附近充電。液晶驅(qū)動(dòng)器10達(dá)到液晶公用電位VCOM。
然后，在時(shí)刻t2，從電平“H”到“L”的切換信號(hào)(S1)72被提供給切換開關(guān)34和38。由此，切換開關(guān)34和38截止。在該階段，切換開關(guān)36和40也截止。因此，在時(shí)刻t2，液晶驅(qū)動(dòng)器10也保持液晶公用電位VCOM。期望液晶驅(qū)動(dòng)器10從液晶公用電位VCOM降低到電壓V4附近。
此處，在時(shí)刻t2，切換信號(hào)(S4)78從電平“L”變?yōu)椤癏”。由此，切換開關(guān)44和46導(dǎo)通。此時(shí)，外部切換部32動(dòng)作。即，液晶驅(qū)動(dòng)器10由于切換開關(guān)44的導(dǎo)通，通過外部電源使液晶面板的端子50的電壓降低到電壓V3。另外，雖然在圖3(a)中未示出，但液晶驅(qū)動(dòng)器10由于切換開關(guān)46的導(dǎo)通，通過外部電源使液晶面板的端子52的電壓升壓到電壓V2來進(jìn)行充電。由于功耗依賴于外部電源，所以不存在LSI的發(fā)熱。
然后，在時(shí)刻t3，切換信號(hào)(S2)74從電平“L”變?yōu)椤癏”，切換信號(hào)(S4)78從電平“H”變?yōu)椤癓”。在時(shí)刻t3，由于該變化，切換開關(guān)36和40導(dǎo)通，切換開關(guān)44和46截止。液晶驅(qū)動(dòng)器10在該狀態(tài)下，由運(yùn)算器18輸出與灰度信號(hào)22對(duì)應(yīng)的期待值電壓信號(hào)。在圖3(a)中，運(yùn)算器18通過內(nèi)部切換部28從電壓V3下拉降低到電壓V4。并且，雖然沒有圖示，但運(yùn)算器20也輸出與灰度信號(hào)22對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，例如電壓V1附近的信號(hào)即期待值電壓。如果是運(yùn)算器18和20，則實(shí)際上僅在切換開關(guān)36和40為導(dǎo)通狀態(tài)的期間在LSI內(nèi)部消耗電力。
然后，在時(shí)刻t4，在內(nèi)部切換部28中，切換開關(guān)34和38導(dǎo)通，切換開關(guān)36和40截止。外部切換部32內(nèi)的切換開關(guān)42～48全部截止。如果注重于液晶面板的端子50，則如圖3(a)所示，在時(shí)刻t4的稍前面，電壓為V4。為了達(dá)到平衡，通過切換開關(guān)34的導(dǎo)通而使端子50的電壓升壓到液晶公用電位VCOM。另外，如果注重于液晶面板的端子52，則在時(shí)刻t4的稍前面，電壓為V1。端子52的電壓通過切換開關(guān)38的導(dǎo)通，而降壓到液晶公用電位VCOM。
然后，在時(shí)刻t5，通過向切換開關(guān)42提供切換信號(hào)S3的“H”電平，從外部電源施加電壓V2，并升壓充電到電壓V2。并且，切換開關(guān)48通過被提供切換信號(hào)S3的“H”電平，從外部電源施加電壓V3，并降壓到電壓V3。
在時(shí)刻t6，切換信號(hào)S2再次成為“H”電平，切換開關(guān)36和40導(dǎo)通。此時(shí)，切換開關(guān)34和38、以及外部切換部32的切換開關(guān)42～48全部截止。因此，端子50的電壓如圖3(a)所示，通過運(yùn)算器18升壓充電到電壓V1附近或與灰度信號(hào)對(duì)應(yīng)的期待值電壓。并且，端子52的電壓雖然沒有圖示，但通過運(yùn)算器20降壓放電到電壓V4附近或與灰度信號(hào)對(duì)應(yīng)的期待值電壓。
總之，該液晶驅(qū)動(dòng)方法設(shè)置用于提供電壓范圍V1-V4內(nèi)的電壓的內(nèi)部電源、和在內(nèi)部電源的設(shè)置位置外部遠(yuǎn)離的未圖示的外部電源，從內(nèi)部和外部電源分別向液晶負(fù)荷供電，內(nèi)部電源在電壓范圍V1-V4內(nèi)施加電壓來進(jìn)行供電，外部電源分別施加相對(duì)于在電壓范圍V1-V4內(nèi)設(shè)定的液晶公用電位VCOM而設(shè)定的電壓范圍V1-V4內(nèi)的電壓V2、V3來進(jìn)行供電，在向該液晶負(fù)荷供電時(shí)，根據(jù)是否在電壓范圍內(nèi)即電壓范圍V2-VCOM、VCOM-V3、或該電壓范圍外即電壓范圍V1-V2、V3-V4的電壓范圍內(nèi)的電壓區(qū)分，生成對(duì)液晶負(fù)荷放電或充電的短路的切換控制信號(hào)72～78，根據(jù)該切換控制信號(hào)72～78，如果在多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)，則從外部電源供電進(jìn)行供電，如果在電壓范圍以外，則從內(nèi)部電源供電進(jìn)行供電，通過電荷共享來抑制來自驅(qū)動(dòng)器部12的供電。
通過這樣動(dòng)作，使運(yùn)算器18和20的功耗期間實(shí)際上僅在一個(gè)周期中的一部分期間電荷共享即可。這樣，在本實(shí)施例中，將來自液晶公用電位VCOM的兩個(gè)階段的預(yù)充電劃分為基于外部電源的功耗和基于內(nèi)部電源的功耗來動(dòng)作，可以抑制作為LSI的動(dòng)作即基于內(nèi)部電源的功耗。由此，LSI可以抑制發(fā)熱。
下面，與以往的液晶驅(qū)動(dòng)器200比較結(jié)構(gòu)。對(duì)共同部分賦予相同的參照符號(hào)并省略說明。液晶驅(qū)動(dòng)器200如圖4所示包括驅(qū)動(dòng)器部12、驅(qū)動(dòng)器切換部14和切換控制生成部16。驅(qū)動(dòng)器切換部14只具有內(nèi)部切換部28，沒有外部切換部32。切換控制生成部16包括圖2所示的緩沖器82和異或電路84。在異或電路84中，其一端側(cè)被輸入負(fù)載信號(hào)66，另一端側(cè)被輸入極性信號(hào)70。
參照圖5說明液晶驅(qū)動(dòng)器200的動(dòng)作。在時(shí)刻t1，“H”電平的切換信號(hào)S1(72)提供給切換開關(guān)34和38，“L”電平的切換信號(hào)S2(74)提供給切換開關(guān)36和40。由此，液晶面板的端子50的電壓降壓到液晶公用電位VCOM。在時(shí)刻t2，“L”電平的切換信號(hào)S1(72)提供給切換開關(guān)34和38，“H”電平的切換信號(hào)S2(74)提供給切換開關(guān)36和40。液晶面板的端子50的電壓通過運(yùn)算器18從液晶公用電位VCOM降壓到期待值電壓V4附近。在該階段，運(yùn)算器18的功耗較小。
并且，在時(shí)刻t4，“H”電平的切換信號(hào)S1(72)再次提供給切換開關(guān)34和38，“L”電平的切換信號(hào)S2(74)提供給切換開關(guān)36和40。由此，液晶面板的端子50的電壓升壓到液晶公用電位VCOM。在時(shí)刻t5，“L”電平的切換信號(hào)S1(72)提供給切換開關(guān)34和38，“H”電平的切換信號(hào)S2(74)提供給切換開關(guān)36和40。液晶面板的端子50的電壓通過運(yùn)算器18從液晶公用電位VCOM升壓充電到期待值電壓V1附近。由于該充電，運(yùn)算器18消耗電力。這樣，液晶驅(qū)動(dòng)器200通過在液晶負(fù)荷之間進(jìn)行電荷共享，使作為液晶面板的功耗減半。
可是，液晶驅(qū)動(dòng)器10和200在液晶面板中的功耗總量相同。功耗主要消耗在充電中。如果比較該功耗中的液晶驅(qū)動(dòng)器10和200的LSI內(nèi)部的功耗，則圖3(a)中的面積96明顯小于圖5(a)中的面積98。即，液晶驅(qū)動(dòng)器10在LSI的內(nèi)部消耗的電力較小。并且，圖3(a)中的面積100表示從外部電源提供的電流的充電量、即功耗。該功耗無助于LSI內(nèi)部的發(fā)熱，所以液晶驅(qū)動(dòng)器10相比液晶驅(qū)動(dòng)器200可以有效地抑制發(fā)熱。
液晶驅(qū)動(dòng)器200通過進(jìn)行電荷共享，與沒有進(jìn)行電荷共享時(shí)相比，能夠以成倍的通過速率驅(qū)動(dòng)液晶面板。另外，液晶驅(qū)動(dòng)器10除基于內(nèi)部電源的預(yù)充電外，通過基于外部電源的兩個(gè)階段的預(yù)充電，相比依靠內(nèi)部電源進(jìn)行電荷共享的液晶驅(qū)動(dòng)器200，可以更加快速地驅(qū)動(dòng)。
此處，本實(shí)施例的液晶驅(qū)動(dòng)器10的特征是除基于內(nèi)部電源的預(yù)充電外，還進(jìn)行與基于外部電源的放電和充電對(duì)應(yīng)的兩個(gè)階段的預(yù)充電。在這兩個(gè)階段內(nèi)，在基于外部電源的預(yù)充電中設(shè)定的電壓V2和V3優(yōu)選根據(jù)圖像的灰度發(fā)定。如圖6所示，圖像的灰度數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)，利用伽馬曲線102表示。伽馬曲線102與電壓對(duì)應(yīng)。電壓V2和V3在利用十六進(jìn)位顯示來表示伽馬曲線的灰度數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)選設(shè)定在(40)～(80)之間。因此，設(shè)定圖6所示的與該數(shù)據(jù)范圍對(duì)應(yīng)的電壓范圍104和106。
優(yōu)選液晶驅(qū)動(dòng)器10一般是輸出與從低灰度到高灰度的n級(jí)灰度對(duì)應(yīng)的電壓的驅(qū)動(dòng)裝置，外部電源是與n/4到n/2灰度對(duì)應(yīng)的電壓。外部電源的電壓可以將電壓范圍設(shè)為n/4～(3n)/4。但是，在外部電源的預(yù)充電過大時(shí)，液晶驅(qū)動(dòng)器10伴隨有儲(chǔ)存于液晶中的電荷的抽拉。這意味著產(chǎn)生無用的功耗。因此，現(xiàn)實(shí)中優(yōu)選與灰度對(duì)應(yīng)的電壓設(shè)定在n/4～n/2的范圍內(nèi)。
并且，在本實(shí)施例的液晶驅(qū)動(dòng)器10中，將與基于外部電源的放電和充電對(duì)應(yīng)的預(yù)充電作為兩個(gè)階段進(jìn)行了說明，但不限于該數(shù)量，也可以根據(jù)將要顯示的圖像特性等設(shè)定為該數(shù)量以上的細(xì)致的階段。
通過形成這種結(jié)構(gòu)，一端通過外部電源被上拉到中間電壓V2，所以即使驅(qū)動(dòng)器部12的運(yùn)算器18和20的能力變更是以往的充電電壓V1的一半，也能夠?qū)崿F(xiàn)相同的上升/下降特性。并且，如果使用相同的驅(qū)動(dòng)器部12，則液晶驅(qū)動(dòng)器10相比以往的液晶驅(qū)動(dòng)器200可以快速動(dòng)作。如果注重于發(fā)熱，則在以往的液晶驅(qū)動(dòng)器200中，液晶的充電電流從電壓V1流向電壓V4，但液晶驅(qū)動(dòng)器10的充電電流的一部分從電壓V2流向電壓V3。由此，液晶驅(qū)動(dòng)器10在LSI內(nèi)部消耗的電力減小從該外部電源流過的量，發(fā)熱量大約為以往的一半。因此，液晶驅(qū)動(dòng)器10可以在動(dòng)作保證界限以下的溫度使用。
另外，在本實(shí)施例的液晶驅(qū)動(dòng)器10中使用切換開關(guān)34～38進(jìn)行了說明，但當(dāng)然也可以利用以低電阻選擇導(dǎo)通/截止的電路和裝置等實(shí)現(xiàn)。
另外，液晶驅(qū)動(dòng)器10適用使避免無用的功耗的切換控制生成電路16。切換控制生成電路16也可以具有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的判定功能。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的判定功能判定有無灰度數(shù)據(jù)的最上位比特，判定是否利用電壓V2和V3充電。
切換控制生成電路16在圖2的構(gòu)成要素中具有“與”電路108和110?；叶葦?shù)據(jù)的最上位比特116提供給“與”電路108的一端112側(cè)和“與”電路110的一端114側(cè)。并且，“與”電路88的輸出信號(hào)122提供給“與”電路108的另一端118側(cè)?！芭c”電路90的輸出信號(hào)124提供給“與”電路110的另一端114側(cè)?！芭c”電路108和110根據(jù)有無最上位比特，輸出輸出信號(hào)。在有最上位比特時(shí)，輸出“H”電平。在沒有最上位比特時(shí)，輸出“L”電平。
返回圖3，在有最上位比特時(shí)，如圖3(d)和(e)所示表現(xiàn)為切換信號(hào)S3和S4。因此，進(jìn)行與前述實(shí)施例相同的動(dòng)作。
另一方面，在沒有最上位比特時(shí)，圖3(d)和(e)的電平始終為“L”。由此，在時(shí)刻t2以后，外部切換部32始終為切斷狀態(tài)。該情況時(shí)，液晶驅(qū)動(dòng)器10抑制無用的功耗，并且抑制為與灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的例如單點(diǎn)劃線126的電平以下。液晶驅(qū)動(dòng)器10在時(shí)刻t4開始充電，升壓到液晶公用電位VCOM。然后，在時(shí)刻t5，驅(qū)動(dòng)器部12的運(yùn)算器18升壓到與灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電平，優(yōu)化功耗。
這樣，液晶驅(qū)動(dòng)器10根據(jù)最上位數(shù)據(jù)的判定，確定有無基于外部電源的預(yù)充電，可以通過動(dòng)作來進(jìn)一步抑制無用的功耗，來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)所提供的各個(gè)灰度數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)與像素對(duì)應(yīng)的各個(gè)顯示元件負(fù)荷，其特征在于，該裝置包括第1驅(qū)動(dòng)單元，其與提供規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的電壓的第1電源連接，輸入與所述灰度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)，并向所述顯示元件負(fù)荷施加與該灰度信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓，以驅(qū)動(dòng)所述顯示元件負(fù)荷；第2驅(qū)動(dòng)單元，其將從所述規(guī)定的電壓范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的多個(gè)電壓作為第2電源施加給所述顯示元件負(fù)荷，以驅(qū)動(dòng)所述顯示元件負(fù)荷；驅(qū)動(dòng)切換單元，其切換第1驅(qū)動(dòng)單元的第1驅(qū)動(dòng)和第2驅(qū)動(dòng)單元的第2驅(qū)動(dòng)；以及切換控制單元，其生成選擇該驅(qū)動(dòng)切換單元的第1和第2驅(qū)動(dòng)的任一方的切換信號(hào)，第2電源位于遠(yuǎn)離第1電源的設(shè)置位置的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第2電源位于收納該裝置的殼體的外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述切換控制單元根據(jù)與第2電源所設(shè)定的電壓的設(shè)定數(shù)對(duì)應(yīng)的負(fù)載信號(hào)和表示極性的極性信號(hào)，生成所述切換信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述切換控制單元包括判定有無第2驅(qū)動(dòng)的判定單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，該裝置是輸出與從低灰度到高灰度的n級(jí)灰度對(duì)應(yīng)的電壓的驅(qū)動(dòng)裝置，第2電源是與第n/4到第n/2灰度對(duì)應(yīng)的電壓。
6.一種驅(qū)動(dòng)方法，該驅(qū)動(dòng)方法根據(jù)所提供的各個(gè)灰度數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)與像素對(duì)應(yīng)的各個(gè)顯示元件負(fù)荷，其特征在于，該方法從提供規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的電壓的第1電源、和處于遠(yuǎn)離第1電源的設(shè)置位置的外部的第2電源，向所述顯示元件負(fù)荷供電，第1電源在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)施加電壓，第2電源施加從所述規(guī)定的電壓范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的多個(gè)電壓，在將電壓施加給該顯示元件負(fù)荷時(shí)，根據(jù)電壓是在所述多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)還是在該電壓范圍外的電壓范圍內(nèi)，生成對(duì)使所述顯示元件負(fù)荷放電或充電的短路的切換控制信號(hào)，根據(jù)該切換控制信號(hào)，如果在所述多個(gè)設(shè)定的電壓范圍內(nèi)，則從第2電源供電，如果在所述電壓范圍以外，則從第1電源供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該方法根據(jù)有無所述灰度數(shù)據(jù)的最上位比特，判定是否從第2電源供電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，可以同時(shí)確保驅(qū)動(dòng)的快速化和發(fā)熱。液晶驅(qū)動(dòng)器(10)將未圖示的外部電源設(shè)在內(nèi)部電源的設(shè)置位置的外部，連接驅(qū)動(dòng)器部(12)的內(nèi)部電源，在電壓V1和V4的范圍內(nèi)從內(nèi)部電源提供電流，從驅(qū)動(dòng)器切換部(14)以規(guī)定周期向驅(qū)動(dòng)器切換部(14)提供切換信號(hào)(72～78)，將內(nèi)部切換部(28)和外部切換部(32)的切換控制設(shè)為內(nèi)部和外部驅(qū)動(dòng)的任一方，一面共享電壓一面向液晶負(fù)荷(54、58)提供電流，抑制基于驅(qū)動(dòng)器部(12)的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，并利用外部驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償所抑制的量。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101008723SQ200610169209
公開日2007年8月1日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者平間厚志 申請人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社