液晶显示装置的驱动装置.pdf

本发明提供可令液晶显示装置稳定动作且耗电小的液晶显示装置的驱动装置。它包括：生成液晶驱动电压的极性反转信号的极性反转部；响应极性反转信号而反转液晶驱动电压的极性并驱动液晶显示面板的液晶驱动器；在液晶驱动电压的极性反转之前生成表示该极性反转的警告信号的警告信号生成部；以及响应上述警告信号而调整供给液晶驱动器的液晶驱动电压的调节部。

1.  一种基于显示数据将液晶驱动电压施加到液晶显示面板的电极上并加以显示的液晶显示装置的驱动控制装置，其特征在于包括：
生成所述液晶驱动电压的极性反转信号的极性反转部；
响应所述极性反转信号而反转所述液晶驱动电压的极性并驱动所述液晶显示面板的液晶驱动器；
在所述液晶驱动电压的极性反转之前生成表示该极性反转的警告信号的警告信号生成部；以及
响应所述警告信号而调整供给所述液晶驱动器的所述液晶驱动电压的调节部。

2.  如权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于：所述警告信号生成部与所述液晶显示装置的水平同步脉冲同步，并按每个预定数的所述水平同步脉冲生成所述警告信号。

3.  如权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于：所述警告信号生成部基于所述极性反转信号的周期及所述显示数据的传送时钟的计数值生成所述警告信号。

4.  如权利要求1至权利要求3中任一项所述的驱动控制装置，其特征在于：所述警告信号是将断言状态从所述液晶驱动电压的极性反转以前开始维持到极性反转后的脉冲信号。

5.  如权利要求4所述的驱动控制装置，其特征在于：所述调节部在所述警告信号为断言的期间，使对于所述液晶驱动器的供给电流能力增加。

6.  如权利要求1所述的驱动控制装置，其特征在于：所述液晶显示面板、所述液晶驱动器及所述警告信号生成部一体地构成。

液晶显示装置的驱动装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置的驱动装置，特别是涉及单纯矩阵型液晶显示装置的驱动装置。
背景技术
以往以格子状配置X电极、Y电极，并通过驱动配置在它们的交叉点上的液晶来进行显示的液晶显示装置是众所周知的。
图1是传统液晶显示装置的结构示意图。该液晶显示装置包括液晶组件控制装置101、液晶组件(LCM)102、电源111及调节器103。
液晶组件(LCM)102中设有液晶面板、驱动该液晶面板的背电极驱动器及段电极驱动器、控制该驱动器等的动作的组件控制器等(未图示)。
液晶组件控制装置101包括数据传送时钟生成电路105、显示数据生成电路106、同步信号生成电路107及交流化信号生成电路108，将各传送时钟CLK、显示数据DATA、水平/垂直同步信号(HSYNC，VSYNC)、交流化信号(以下称为交流化信号DF)供给液晶组件(LCM)102。液晶组件控制装置101经由系统总线117连接到微处理器单元(MPU)110，在MPU110的控制下，进行液晶组件(LCM)102的显示控制。
另外，液晶组件(LCM)102上从电源111经过调节器103供给驱动电流。
如上所述，液晶组件(LCM)102上被供给交流化信号，液晶面板被交流驱动。即，液晶组件(LCM)102的背电极及段电极上施加的驱动电压响应交流化信号而反转。
图2示意表示从调节器103供给液晶组件(LCM)102的交流化信号及驱动电流。如图2所示，每次交流化信号反转时就会流过钉状或浪涌状峰值大的电流(I2)。由于流过这样的大电流而出现液晶显示装置的动作不稳定或引起误动作的问题(例如参照专利文献1)。
调节器103的电流供给能力仅为通常电流(图2的I1)左右时，为供给峰值电流(I2)而需要安装大容量的电容器。但在这种情况下，存在装置变大且成本也增大的问题。
或者，当调节器103的电流供给能力提高到可供给峰值电流(I2)的程度时，调节器103的使用时间的一大半用来供给通常电流(I1)，因此在调节器103的变换效率较差的区域使用的时间变长，存在耗电增大的问题。
专利文献1：日本特开平7-253565号公报(第3页)
发明内容
本发明鉴于上述课题构思而成，其目的是提供可使液晶显示装置稳定动作且耗电小的液晶显示装置的驱动装置。
本发明的驱动装置是基于显示数据将液晶驱动电压施加到液晶显示面板的电极上并加以显示的液晶显示装置的驱动控制装置，其特征在于包括：生成液晶驱动电压的极性反转信号的极性反转部；响应极性反转信号而反转液晶驱动电压的极性并驱动液晶显示面板的液晶驱动器；在液晶驱动电压的极性反转之前生成表示该极性反转的警告信号的警告信号生成部；以及响应上述警告信号而调整供给液晶驱动器的液晶驱动电压的调节部。
附图说明
图1是传统液晶显示装置的结构示意图。
图2是从调节器供给液晶组件(LCM)的交流化信号及驱动电流的示意图。
图3是本发明的液晶显示装置的结构示意图。
图4是液晶组件(LCM)的结构示意图。
图5是实施例1中的传送时钟CLK、水平同步信号(HSYNC)、DF信号及峰值电流警告信号AL的关系的示意时序图。
图6是一例具体表示峰值电流警告信号AL的生成电路的电路图。
图7是图6所示峰值电流警告信号生成电路的动作时序图。
图8是一例具体表示调节器的电路图。
图9是图8所示调节器的动作时序图。
图10是本发明的实施例2的液晶显示装置的结构示意图。
(主要部分的标记说明)
10  液晶显示装置，11  液晶组件(LCM)控制装置，12  液晶组件(LCM)，13  调节器，21  传送时钟生成电路，23  同步信号生成电路，24  交流化信号(DF信号)生成电路，25  峰值电流警告信号生成电路。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。还有，在以下说明的图中，基本相同或等效的构成要素、部分采用同一参考标记。
实施例1
图3是本发明的液晶显示装置10的结构示意图。
液晶显示装置10中设有液晶组件(LCM)控制装置11、液晶组件(LCM)12、电源14及调节器13。另外，液晶组件(LCM)控制装置11经由系统总线17连接到微处理器单元(MPU)15，在MPU15的控制的下，进行液晶组件(LCM)12的显示控制。
液晶组件控制装置11包括传送时钟生成电路21、显示数据生成电路22、同步信号生成电路23及交流化信号(DF信号)生成电路24。传送时钟生成电路21生成数据传送用的预定频率(预定周期)的同步时钟(CLK)。显示数据生成电路22经由数据总线等，将从液晶显示装置10的外部输入的数据信号变换成在液晶组件(LCM)12上显示的显示数据。同步信号生成电路23生成水平同步信号(HSYNC)及垂直同步信号(VSYNC)。另外，在液晶组件控制装置11中设有交流化信号(DF信号)生成电路24，生成交流化信号(以下称为DF信号)。
传送时钟(CLK)、显示数据DATA、水平/垂直同步信号(HSYNC，VSYNC)、交流化(DF)信号供给液晶组件(LCM)12。
另外，液晶组件(LCM)12上从电源14经过调节器13被供给驱动电力。
如图4所示，在液晶组件(LCM)12中设有：液晶显示面板(LCD)31；驱动该液晶面板的背电极驱动器及段电极驱动器32；以及控制该驱动器等的动作的组件控制器33等。
背电极及段电极驱动器32例如由CMOS IC构成。背电极及段电极驱动器32的背电极驱动器包括移位寄存器电路、电平移位器电路及驱动器电路等(未图示)。另外，背电极及段电极驱动器32的段电极驱动器包括移位寄存器电路、锁存以并行数据方式传送的显示数据的锁存电路、电平移位器电路、驱动器电路及驱动器控制电路等(未图示)。
如上所述，液晶组件(LCM)12的背电极及段电极驱动器32上被供给交流化信号(DF)。需要使施加到液晶面板的液晶元件的驱动电压的极性周期性反转，交流化信号(DF)为表示该反转周期的信号。因而，根据交流化信号(DF)，液晶面板被交流驱动(反转驱动)。即，施加到液晶组件(LCM)12的背电极及段电极的驱动电压的极性响应交流化信号(DF)而反转。
在本实施例中，液晶组件控制装置11上还设有峰值电流警告信号生成电路(以下只称为警告信号生成电路)25。警告信号生成电路25生成峰值电流警告信号AL，并供给调节器13。调节器13响应该峰值电流警告信号AL而调整对液晶组件(LCM)12的电流供给能力地动作(后述)。
以下，参照附图详细说明本实施例的液晶组件控制装置11的动作。
图5是传送时钟CLK、水平同步信号(HSYNC)、DF信号及峰值电流警告信号AL的关系的示意时序图。
液晶组件控制装置11中设有存放用以生成峰值电流警告信号的设定值的寄存器电路(未图示)。根据MPU15的控制，该设定值可为预定值或者由从外部输入的值来确定。具体地说，设定了确定各HSYNC信号的脉宽、HSYNC信号的周期、DF信号的反转周期、峰值电流警告信号AL的断言定时及否定定时相关的设定值的Wh、Th、Ad、Pa及Pn。图5示出以传送时钟CLK的周期TCL的整数倍控制预先设定的各定时的场合。
具体地说，设定HSYNC信号的脉宽为传送时钟CLK的周期TCL的Wh倍(以下描述为Wh*TCL)、HSYNC信号的周期THSY为THSY＝Th*TCL。另外，设定DF信号的反转周期为Ad*THSY；峰值电流警告信号AL的断言定时相关的设定值为Pa；峰值电流警告信号AL的否定定时相关的设定值为Pn。峰值电流警告信号AL由断言(警告导通)的期间即断言期间由设定值Pa、Pn及Ad*THSY确定。
因而HSYNC信号每在THSY＝Th*TCL的期间激活，在Wh*TCL的期间保持激活状态后(即，经过Wh*TCL的期间后)被去激活。
DF信号每在HSYNC信号被Ad次否定后，即，每个Ad*THSY＝Ad*(Th*TCL)反转。
峰值电流警告信号AL从DF信号变化(由“高电平”到“低电平”或由“低电平”到“高电平”反转)的时刻开始经过Pn*TCL期间后成为低电平，从DF信号的该反转时刻开始经过Pa*TCL期间后成为“高电平”。就是说，峰值电流警告信号AL在DF信号反转之前成为“高电平”，即成为断言(激活)。结果，峰值电流警告信号AL在DF信号反转时刻之前的“DF信号周期-Pa*TCL”的时间(ΔT)的时刻成为“高电平”(断言)，在该DF信号反转后经过Pn*TCL的时间内成为维持“高电平”(断言)的脉冲信号。这里，ΔT＝[Ad*THSY-Pa*TCL]＝[Ad*(Th*TCL)-Pa*TCL]＞0。
因而，通过相关设定，能够将DF信号的变化在该变化时刻的ΔT前的时刻探测到，通过将峰值电流警告信号AL供给调节器13，能够应对DF信号反转时的电流增大。
图6是一例具体表示峰值电流警告信号AL的生成电路25的电路图，图7是图6所示的峰值电流警告信号生成电路25的动作的时序图。
警告信号生成电路25由反相器(NOT)电路41、触发器(F/F)42、“异”门(ExOR)电路43、计数器44、比较器45构成。
通过反相器(NOT)电路41、触发器(F/F)42及“异”门(ExOR)电路43，如图7所示，每次DF信号反转(由“高电平”到“低电平”或由“低电平”到“高电平”)时，生成仅1个传送时钟期间(TCL)成为“高电平”的DF-ALT信号。
计数器44每次在DF-ALT信号成为“高电平”时被清零，当DF-ALT信号为“低电平”时将传送时钟(CLK)向上计数。计数器44输出计数值即COUNT信号。
比较器45上被输入COUNT信号、上述的峰值电流警告信号AL的断言定时及否定定时相关的设定值即Pa和Pn。比较器45生成例如在计数值为Pa-2时成为“高电平”、在计数值为Pn-2时成为“低电平”的峰值电流警告信号AL。如图5及图7所示，由于[DF信号为“高电平”(或“低电平”)的期间]＞[Pa*TCL]，当计数值成为Pa-2的时刻(时刻T1)为比DF信号反转的时刻(图7的时刻T0)仅超前ΔT的时刻。另外，从DF信号反转的时刻(时刻T0)开始1时钟(1TCL)后DF-ALT信号成为“高电平”，计数器44被清零，再开始时钟CLK的计数。其后，当计数值成为Pn-2时(时刻T2)，峰值电流警告信号AL成为“低电平”。因而，得到在DF信号的反转时刻(时刻T0)之前成为“高电平”(断言：警告导通)，在DF信号的反转后成为“低电平”(否定：警告断开)的峰值电流警告信号AL(脉宽：Tal＝T2-T1)。
图8是一例具体表示调节器13的电路图，图9是表示调节器13的动作的时序图。
调节器13与电源14连接，由电源14供给驱动电力(驱动电压)。该驱动电压经由开关56以调节器输出的方式供给LCM12。
调节器13上还被输入来自警告信号生成电路25的峰值电流警告信号AL。该警告信号AL在警告信号电压变换电路51中电压变换，在放大器52中放大与预定基准电压Vref的电压差。
被放大的差分信号Vaa在脉宽调制(PWM：Pulse Width Modulation)比较器53中，与以一定振幅进行三角波振荡的三角波振荡器55的三角波输出电压Vtr进行比较。根据其输出信号，进行开关56的导通/断开控制。开关56例如由MOS晶体管构成。
如上所述，警告信号AL是在DF信号的反转时刻以前到DF信号的反转以后的期间(Tal)维持“高电平”(警告导通)的信号，在该“高电平”的期间(Tal)内需要增加电流供给(负载大的期间)。
当负载较小时，警告信号生成电路25提供“低电平”的警告信号AL，警告信号AL在电压变换电路51中变换为与基准电压Vref的差值变大的电压(图9的区间A-B)。该电压差由放大器52放大，放大器52的输出电压变高(电压VH)。
在PWM比较器53中，比较该输出电压(电压VH)和三角波电压Vtr，仅在三角波电压Vtr高的期间PWM比较器53输出“H”(“高电平”)。在PWM比较器53的输出为“H”的期间，开关56导通，将来自调节器13的驱动电流以调节器输出的方式供给LCM12。
即，在警告信号AL为“低电平”的期间放大器52的输出电压变高，结果，PWM比较器53的输出为“H”的期间变短。即，开关56导通的期间变短，抑制了从调节器13到LCM12的供电量。
相反地，由警告信号AL预测到负载增大时，警告信号生成电路25向调节器13供给“高电平”的警告信号AL。警告信号AL在电压变换电路51中变换成与基准电压Vref的差值变小的电压(图9的区间B-C)。该电压差由放大器52放大，放大器52的输出电压变低(电压VL)。这样，PWM比较器53的输出为“H”的期间变长，开关56导通的期间变长，从调节器13到LCM12的供电量增加。
还有，调节器13可由线性调节器、切换调节器、DC-DC变换器等构成。另外，警告信号AL可为模拟信号也可为数字信号。另外，警告信号AL可不经过电压变换电路51而输入直接放大器52。
如上所述，依据本实施例，在交流化信号(DF信号)反转之前，生成表示供给电流增大的警告信号AL，以根据该警告信号调整供给电流。因而，不像传统技术那样自供电量不足开始增加供电量，而是根据峰值电流警告信号，实际上在负载增大之前进行供电量的增加，因此可将稳定的电力常时向液晶显示组件(LCM)供给。另外，由于仅在需要时增加供电量，可减小耗电。
而且，能够提供在不导致部件数的增加、大型化、成本增加的情况下，可应对交流化信号反转时的供给电流增大，并可稳定动作且耗电小的液晶显示装置的驱动装置。
实施例2
图10是本发明实施例2的液晶显示装置10的结构示意图。
本实施例中，液晶组件控制装置由控制装置11A及控制装置11B构成。设有交流化信号(DF信号)生成电路24及峰值电流警告信号生成电路25的控制装置11B设于液晶组件(LCM)12内。
液晶组件(LCM)12包括液晶驱动器35，该液晶驱动器35作为所谓背电极驱动器及段电极驱动器而动作。本实施例中为简化说明，仅说明液晶驱动器35由移位寄存器61、锁存器62及驱动器电路63构成。液晶组件控制装置11A包括传送时钟生成电路21、显示数据生成电路22、同步信号生成电路23。
还有，液晶组件控制装置11A及11B经由系统总线17连接到微处理器单元(MPU)15，在MPU15的控制下进行的液晶显示面板(LCD)31的显示控制与上述的实施例相同。
来自显示数据生成电路22的显示数据与传送时钟CLK同步，在移位寄存器61中由串行数据变换到并行数据。若在移位寄存器61中存储了显示1线的数据，则水平同步信号(HSYNC)由同步信号生成电路23输入，移位寄存器61的数据锁存到锁存器62中。
驱动器电路63基于锁存器62中锁存的数据，驱动液晶显示面板(LCD)31并显示数据。此时，通过设于液晶组件(LCM)12内的交流化信号(DF信号)生成电路24，生成使施加到液晶面板的液晶元件的驱动电压的极性周期性反转的交流化信号(DF信号)。DF信号供给驱动器电路63。
此时，DF信号生成电路24接收水平同步信号(HSYNC)，通过将该水平同步信号(HSYNC)分频来生成DF信号。该分频比设定为对液晶驱动最佳的交流驱动(反转驱动)即预定频率(周期)。
峰值电流警告信号生成电路25的结构与上述的实施例1的场合相同。
另外，在比DF信号的反转时刻仅超前ΔT的时刻向调节器13供给成为断言的警告信号AL，调节器13调整对液晶驱动器35的供给电流能力，可应对DF信号反转时的电流增大，在这方面也与上述的实施例1的场合相同。
另外，本实施例中，在液晶组件(LCM)12内设置峰值电流警告信号生成电路25。即，液晶显示面板31、液晶驱动器35及警告信号生成电路25成为一体而构成液晶组件(LCM)。因而，依据本实施例，液晶组件(LCM)具有通用性，而且能够应对DF信号反转时的电流增大。
还有，上述的实施例仅为例示。可根据应用的显示装置等来作适当的改变。