液晶显示器用的驱动电路的制作方法

专利名称：液晶显示器用的驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动电路和一种驱动液晶显示器的方法，尤其涉及 的是在没有正常使用显示器的低功耗工作模式中有选择地驱动显示器。
技术背景众所周知，液晶显示器使用了二维的液晶单元阵列，在该阵列中， 这些单元共享了处于一个方向的多条信号线，并且由垂直方向上的栅极线有选择地被使能(enable)。提供了使用了栅极线来使能相应液晶单 元集合的驱动电路。然后，信号线被用于向所使能的单元提供视频信号 电平，以便将这些单元充电到为这些单元供应其期望亮度所需要的电 平。通常，液晶单元会被组合在一起来形成图像像素。每个图像像素一 般会包含分别与红色、绿色及蓝色相对应的三个液晶单元。像素的红色、 绿色和蓝色液晶单元是在相同的栅极线上被提供的，并且实际上是可以 用同一视频信号驱动的。特别地，如果栅极线使能了像素的所有液晶单 元，那么首先会借助红色液晶单元的信号线而将视频信号提供给该红色 液晶单元，然后则会借助绿色液晶单元的信号线而将视频信号提供给绿色液晶单元，并且最后会借助蓝色液晶单元的信号线而将视频信号提供给蓝色液晶单元。对液晶显示模块来说，低功耗工作模式是众所周知的。当在移动电话或相机之类的设备中设置液晶显示模块时，如果该设备在预定时段中未被使用，那么驱动电路会从正常工作模式切换到低功耗工作模式。通常，液晶显示模块配备了背光。液晶显示器中的单个液晶显示单 元具有由信号线依照所要显示的图像而改变的传递性(transitivity),并 且所述背光会从后面照亮这些液晶显示单元。如果设备未被使用，则可 以关闭背光，由此只微弱地依靠被反射的入射光看见图像。该方案可以 提供有效的节电。但是，本申请认为理想的将是实现更进一步的节电。发明内容根据本发明，在这里提供了一种驱动液晶显示器的方法，其中该液晶显示器具有液晶单元阵列和信号线，并且每个液晶单元都可以经由信 号线之一净皮充入两个饱和值之间的任何量的电量，由此提供相应的显示强度，该方法包括在一个帧(frame)周期中，有选择地对阵列中的所有液晶显示单元 进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像；在正常工作模式中，以第 一刷新率来重复地对所有液晶单元进行再 充电；以及在低功耗工作模式中，以低于所述第一刷新率的第二刷新率来重复 地对所有液晶单元进行再充电。根据本发明，还设置了液晶显示模块用的驱动电路，其中该液晶显 示模块具有液晶单元阵列和信号线，并且每个液晶单元可以经由信号线 之一^皮充入在在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示 强度，该驱动电路被配置用于在一个帧周期中，有选择地对阵列中的所有液晶单元进行充电，以 使该液晶单元阵列显示图像；在正常工作冲莫式中，以第 一刷新率来重复地对所有液晶单元进行再 充电；以及在低功耗工作模式中，以低于所述笫 一刷新率的第二刷新率来重复 地对所有液晶单元进行再充电。根据本发明，还设置了液晶显示模块用的驱动电路，其中该液晶显 示模块具有由液晶单元阵列以及信号线形成的框架，并且每个液晶单元 都可以经由信号线之一被充入在在两个饱和值之间的任何量的电量，以 便提供相应的显示强度，该驱动电路被配置用于在具有正常刷新率的帧周期中，有选择地对该框架中的所有液晶单 元进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像；在第一工作模式中，在再次有选择地对阵列中的所有液晶单元进行 充电之前循环通过至少一个帧周期，由此，在第一工作模式中，驱动电 路被配置用于以低于为液晶单元阵列的单个框架(frame )进行充电的所 述正常刷新率的低刷新率来重复地对阵列中的所有液晶单元进行再充 电。根据本发明，还提供了一种驱动液晶显示器的方法，其中该液晶显 示器具有由液晶单元阵列以及信号线形成的框架，并且每个液晶单元都可以经由信号线之一^皮充入在在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示强度，该方法包括在具有正常刷新率的帧周期中，有选择地对该框架中的所有液晶单 元进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像；以及在第 一工作模式中，在再次有选择地对阵列中的所有液晶单元进行 充电之前循环通过至少一个帧周期，使得，在第一工作模式中，以低于 用于为液晶单元阵列的单个框架进行充电的所述正常刷新率的低刷新 率对相继的(successive)框架进行再充电。众所周知，在每次刷新液晶显示器的图像帧时，都必须对液晶显示 单元进行再充电。此外，其他元件、例如液晶显示单元附着的COM板 同样必须被再充电。诸如COM板之类的各种元件具有电容，并且在为 这些相应装置提供电荷时将会耗费功率。由于液晶显示单元需要在连续 刷新周期之间反转，并且从而必须反转不同电容部件上的极性，因此情 况将会变得更糟。在低功耗模式中，假设观察者对所显示图像中的不完整性的容忍度 更高。第一刷新率被设置在了任何用于提供期望质量的图像的已知常规 刷新率上。借助本发明可以认定，在其他时间，该刷新率可以降低，以 便节约功率。就此而论，预期典型的3mW功耗可以降低至lmW。优选地，第一刷新率是任何用于提供可接受质量的正常图像的已知标准刷新率，例如在每秒50到60次之间。实质上，第二刷新率可以是仍旧能够为液晶显示器的特定应用所接受的任何较低刷新率。就此而论，在每秒10到1次之间的刷新率都是可行的。优选地，第二刷新率是每秒10次或更低，甚至可以是每秒5次或更低。优选地，该驱动电路包括被配置用于产生同步脉冲的时钟电路，其 中该驱动电路响应于该同步脉沖来对所有液晶单元进行再充电。该时钟电路可以被配置用来以第 一 刷新率产生同步脉冲。换句话 说，该同步脉冲相应于在图像的每个场/帧的开端使用的垂直同步脉沖。笫二刷新率可以用多种不同方式实现。在一个方面中，在低功耗工作模式中，驱动电路被配置成忽略预定的多个连续同步脉冲以便以第二刷新率来对所有液晶单元进行再充电。 与此同时，驱动电路可以忽略所接收的图像数据帧，并且仅用对应于所 作用的根据第二刷新率的同步脉沖的接收帧来刷新液晶显示器。
作为替换，时钟电路可以被配置用于在低功耗工作模式中以第二刷 新率来产生同步脉冲。该驱动电路可以再次被配置成忽略那些在处于第 二刷新率的同步脉冲之间被接收的图像数据接收帧。
优选地，在低功耗工作模式中，驱动电路被配置用于将所有液晶单 元仅充电至两个饱和值中的 一个或另 一个饱和值。
由此，对黑色和白色显示来说，将不会显示灰色色调，并且图像将 仅在黑色和白色像素中被显示。另一方面，对彩色显示来说，所有子像
素/像素单元都将被驱动至完全透射或零透射，以使显示器工作在8色模 式中。
当通过使用电位来驱动单个液晶显示单元来避免饱和以及提供中 间透射时， 一旦施加了该信号，那么泄漏电流将会导致液晶显示单元上 的电位改变以及图像衰落的发生。即使液晶显示器是在用户不太关心图 像质量的低功耗模式中工作的，连续图像刷新之间的图像衰落仍旧是不 希望的。
在液晶显示单元的饱和状态中，在任何传递性改变之前有可能出现 某些泄漏电流和某些电压降。因此，通过在低功耗模式中仅使用处于其 饱和状态的液晶显示单元，可以在没有显著闪烁的情况下使用更长的刷 新周期。
优选地，在低功耗工作模式中，在对相应的液晶单元进行充电之间， 驱动电路被配置用于在每一信号线上保持一个最适合减小来自相应液 晶单元的充电泄漏的电压。
在将液晶显示单元充电至其期望值并且借助相应开关断开了相应 信号线之后，泄漏电流仍旧有可能穿越开关到达信号线。现在可以认定 的是，主动将信号线驱动至特定电位可以减小跨开关的电位差，并且由 此减小泄漏电流。这样做可以实现延长的刷新周期。
优选地，在低功耗工作冲莫式中，在对相应液晶单元进行充电之间， 驱动电路被配置用于在每一信号线上保持一个相对于液晶单元的接地 端而言为零伏的电压。
考虑液晶单元的传递性属性，应该指出的是，与跨液晶单元的高电位差相比，在跨液晶单元的电位差低时，液晶单元对传递性的变化更为 敏感。因此，在写信号处理间，如果信号线保持接近零或是液晶单元的 接地电压，则可以进一步减小刷新率。在某些反转方法中，液晶单元接
地端所连接的COM线路是逐步增大或逐步减小的。在这些方案中，优 选的是在对相应液晶单元进行充电处理之间，信号线上的电压跟随COM 电压。
优选地，驱动电路是与具有可以选择性工作的背光的液晶显示模块 一起使用的。当处于低功耗工作模式时，驱动电路优选被配置成关闭背 光。
由于在关闭背光时得到的图像更为模糊，因此对观察者来说，使用 液晶显示单元的饱和值会较不明显。这样则可以在不干扰观察者的情况 下实现较长的刷新时间。驱动电路可以在包含液晶显示器的液晶显示模 块中实现。
此外，该模块可以设置在任何恰当的设备例如移动电话或相机中。


从以下参考附图并且仅仅作为示例给出的描述中将更清楚地了解 本发明，其中
图1示出了可以实现本发明的移动电话；
图2示出了可以实现本发明的相机；
图3示出了可以实现本发明的液晶显示模块；
图4示意性示出了液晶显示器的像素的三个像素单元；
图5示出了用于驱动图4中的像素单元的信号的定时(timing);
图6示出了典型的液晶显示单元的传输响应；
图7示出了另一个典型的液晶显示单元的传输响应；以及
图8示意性示出了液晶显示单元的DC驱动。
具体实施例方式
本发明可适用于LCD (液晶显示器)模块，如例如在图1和2中分 别示出的移动电话设备或数码相机中使用的LCD模块。本发明可以应 用于任何LCD,其中包括那些具有被成形在LCD模块自身的显示面板 上的LCD驱动电路的LCD。
在图1的移动电话设备2和图2的数码相机4中，其中根据需要设 置了相应的LCD模块6和8,以便显示图像。的LCD模块10。
LCD模块10包括至少一个用玻璃(或其他任何适当的透明材料) 制成的板片(plate) 12,靠着该板片12以任何已知方式成形有液晶显 示器16。在所说明的实施例中，驱动电路14也成形在玻璃板12上。依 照本发明的LCD驱动电路14在显示^t块10的下部被示出。类似的驱 动电路也可以被设置在显示区域16周围的玻璃板12上的任何部分，或 者，实际上，它可以以分布方式设置在显示区域16周围。
图4示出了显示区域16可以如何净皮实施的一个示例。
显示区域16被分为二维像素阵列。这些像素在第一方向上的水平 行以及第二方向上的垂直列上延伸。通过用期望的颜色和亮度来激活每 个像素，可以在显示器16上显示恰当图像。
为了产生多种不同颜色，每个像素都包含了分别用于产生红、绿和 蓝色的三个像素单元20R、 20G、 20B (此外也被称为子像素)。图4示 出了像素的三个像素单元20R、 20G、 20B,这些像素单元在第一 (水平) 方向是并排排列的。就此可以理解的是，这三个像素单元20R、 20G、 20B应该彼此接近，以便提供期望的可视的组合颜色，但是像素单元的 确切定位是无关紧要的。
每个像素单元20R、 20G、 20B都包含了相应的液晶单元22R、 22G、 22B。每个液晶单元22R、 22G、 22B的一端都连接到公共线路COM, 其中在优选实施例中，该公共线路COM作为玻璃板片12本身的一部分 构成。每个液晶单元22R、 22G、 22B的对侧与相应的控制晶体管或开 关24R、 24G、 24B相连。
如所示的，处于行中的所有开关24R、 24G、 24B都是借助公共栅 极线26而被控制的，换句话说，这些开关是借助公共栅极线26而被接 通或断开的。为显示器16的每一行都提供了相应栅极线。另一方面， 开关24R、 24G、 24B的输入与信号线28R、 28G、 28B相连。特别地， 同一列中的所有红色像素单元20R都连接到单一的相应信号线28R,同 一列中的所有绿色像素单元20G都连接到单一的相应信号线28G,并且 同一列中的所有蓝色像素单元20B都连接到单一的相应信号线28B。
为了在LCD^t块10的显示区域16上显示图像，以逐行方式来提 供图像。特定的栅极线26将被驱动至某个电压以接通其相应行中的所
10有开关或晶体管24R、 24G、 24B。在所述栅极线启动该特定行或垂直线 时，首先，所有的红色信号线28R被用于驱动该行中的所有红色液晶单 元22R,然后，所有的绿色信号线28G被用于驱动该特定行中的所有绿 色LCD单元22G,最后，所有的蓝色信号线28B被用于驱动该特定行 中的所有蓝色液晶单元22B。优选地，特定颜色的所有像素单元20R、 20G、 20B都是同时被驱动的。但是，其他方案同样是可行的。
在写入一行或一条水平线时，相应的栅极线26被驱动至某个电压 以断开其相应的所有开关或晶体管24R、 24G、 24B,并且另一条栅极线 被驱动至某个电压以接通其相应的开关。相邻栅极线26可以相继被驱 动，但是其他方案也是可行的。应该也被理解的是，不同的像素单元阵 列排列可以被提供来实现相同的效果。
在实践中，液晶电容是可以略微改变的，如果只凭借上述方案，那 么以可靠方式将液晶单元22R、 22G、 22B驱动至恰当或期望的亮度等 级会变得困难。为了有助于补偿液晶单元22R、 22G、 22B的变化，与 液晶单元22R、 22G、 22B并行地(in parallel)提供了 CS电容器30。 如所示，CS电容器30设置在液晶单元22R、 22G、 22B的信号驱动端 与CS线路32之间。就上述方案而言，CS线路32是为每个相应的行或 水平线提供的。由此，相应行和水平线中的所有像素单元20R、 20G、 20B的CS电容器30被连接到对应的相应CS线路32。
CS线路32是用精密相当于公共电压COM的电压的电压驱动的。 这样，液晶单元22R、 22G、 22B的电容变化对那些液晶单元22R、 22G、 22B的驱动产生较小的影响。
图5示出根据1H反转方法来驱动显示器16的前两条水平线的不同 信号。在这个方面，值得一提的是，为了液晶显示器16的正在进行的 操作，有必要在每次使用液晶单元22R、 22G、 22B时反转应用于这些 液晶单元的才及性；这^支已知为反转(inversioin)。由此，在将每个帧显 示在显示器16上之后，也就是在每个垂直周期之后，极性将会被反转。 对1H反转来说，相邻水平线用相反极性来驱动。
如图5所示，具有长度为1个水平定时(horizontal timing)的垂直 同步脉冲表示 一 个新帧。也提供短的水平同步脉冲来指示每 一新的水平 线或行。
针对第一和第二水平线示出了门脉冲(gate pulse)。每个门脉冲都处于水平线周期以内，并且在门脉沖期间，像素单元20R、 20G、 20B 的相应行或水平线会以上述方式被使能。由此，在用于第一水平线的门 脉沖期间，第一水平线的所有开关/晶体管24R、 24G、 24B都被使能， 但是其他的开关/晶体管则未被使能。同样，对第二水平门脉冲来说，只 有第二行或水平线的开关/晶体管才被使能。
在图5中，为第一和第二水平线指示了用于红色像素单元20R、绿 色像素单元20G以及蓝色像素单元20B的电压。COM信号被表示成叠 加在电压上的虚线，其中该电压为像素单元20R、 20G、 20B的液晶单 元22R、 22G、 22B示出。对所说明的1H反转来说，在/人一条水平线到 下一条水平线时，COM信号会从一个电压状态变到另一个电压状态。 这样，应用于相邻的水平像素行的极性被反转。此外，如所示，在第二 垂直周期中(在图5的右侧)，COM信号整体反转，以便用逐帧相反 的极性来驱动水平行的像素。
CS信号跟随通常具有相同电压的COM信号。
COM信号和CS信号变化可以规定在零伏与大约5伏之间。
在每个水平周期内部，为红色像素单元20R、绿色像素单元20G以 及蓝色像素单元20B提供相应的选择脉沖。由此，可以为一个像素提供 公共一见频线，其中该一见频线按顺序包括同 一像素的红色像素单元20R、 绿色像素单元20G以及蓝色像素单元20B所需要的驱动信号。图5所示 的选择脉冲被用于将视频线信号的恰当部分施加于相应的红色、绿色和 蓝色像素单元20R、 20G、 20B。由此，在特定的相应选择脉冲期间，用 于相应像素单元20R、 20G、 20B的信号线被驱动到由公共视频线信号 在该时间提供的必要电压。
现在，可以提出，如上所述的液晶显示器应该能在如上所述的正常 模式以及低功耗模式中工作。
在低功耗模式中，提出的是减小刷新率。换句话说，重写完整的像 素帧或像素单元的频率被减小。从以上说明中可以理解，只要重写或刷 新像素或像素单元，则有必要反转电位。由于不同元件的电容，尤其是 COM线路/板片的电容，因此，这样做通常会消耗相对较多量的功率。 通过减小重写或刷新进行的频率，可以减小功耗。
遗憾的是，在将信号写入液晶显示单元的时间之间将会发生泄漏， 由此液晶显示单元上的电位会减小，并且所显示的图像会衰落。当然，在刷新液晶显示单元的时候，它们将被带回到其正确的电位，并且显示 正确的图像强度。对观察者来说，图像强度的这种改变将会导致出现可 -视的闪烁。
对用户来说，可视闪烁通常是不可接受的，由此，即使在低功耗或 节能模式中使用液晶显示器，刷新率的减小也是存在限度的。
现在可以认定，如果液晶显示单元处于饱和状态，那么在图像中出 现任何可感知的降级之前可能发生有些泄漏，由此可能进一步减小刷新 率。在黑白显示的情况下，则将驱动液晶显示器使所有像素为黑色或白 色。另一方面，在彩色显示的情况下，则将驱动所有像素单元或子像素
使其为黑色或是分别为全红、全蓝或全绿，即8色显示。
当以这种方式驱动液晶显示器时，可以在刷新率低于正常刷新率的 低功耗模式中操作液晶显示器。
所提出的是，液晶显示模块的驱动电路14可以确定图像仅是黑白 色或8色的，或作为替换，在处于低功耗工作模式时，驱动电路将接收 到的任何图像数据帧转换成完全的黑白色或8色。
为了提供较低的刷新率，可以为驱动电路14配备一个用于较低帧 速率的时钟信号，并且该时钟信号与用于正常帧速率的时钟信号是不同 的。但是，在优选实施例中，驱动电路14为这些帧使用了相同的时钟 信号，例如图5所示的垂直同步脉冲，但忽略了预定连续数量的巾贞时钟 信号(垂直同步脉沖)，以便实现较低的刷新率。
在很多方案中，无论是工作在正常模式还是低功耗模式，液晶显示 模块都会接收连续的 一 系列图像帧用于显示。在具有低刷新率的低功耗 模式中，驱动电路14被配置成忽略那些在被忽略的时钟信号(垂直同 步脉冲)时接收的图像数据帧。
在将信号线28经由其开关24连接到液晶显示单元22并且随后断 开开关24以断开信号线28的过程之后，常规地，不怎么考虑信号线28 上的电压。然而不可避免的是，有些泄漏将会从液晶显示单元22经由 其开关24出现在其信号线28上。如果信号线28与液晶显示单元22之 间的电位差较大，那么泄漏电流将会较大。
现在，提出的是，至少在低功耗模式中控制信号线28上的电压， 以便减小来自液晶显示单元22的泄漏电流，并且由此允许更长的刷新 率。在具有用于单个的相应液晶显示单元的单个的相应信号线的液晶
显示器中，单个信号线的驱动可以借助相应于其相应液晶显示单元22 上的电位的相应电位来保持。这样，如果跨相应的开关24没有电位差， 则可以消除流至信号线28的泄漏电流。然而应该指出的是，如上文中 参考图5描述的那样，即便在此类方案中，与所有液晶显示单元22相 连的COM线也会振荡，从而产生期望的反转。由此，液晶显示单元22 的另一端上的电位会上下振荡，使得有必要相应地使相应信号线28上 的电位振荡。
如上所述，在大多数液晶显示方案中，每一条信号线实际上都可以 连接到多个不同的液晶显示单元22。在参考图4描述的实施例中，栅极 线26跨越水平线而对液晶显示单元22的开关24进行控制，而每一条 信号线28都能向排列在垂直列中的液晶显示单元22的阵列提供信号。 如果使用了信号线28将信号写入特定水平线的液晶显示单元22，那么 该信号线28可以被保持在其电位上，而该水平线的所有其他液晶显示 单元22则会被其他信号线28写入。但是应该理解的是，由于其他水平 线的液晶显示单元22使用了相同的信号线28，因此，保持在特定信号 线28上的电位有可能与在其垂直列中写入其他液晶显示单元22的电位 不相适合。
图6示出了关于液晶显示单元的典型响应的分布，其中该分布测定 的是相对于所施加的跨液晶显示单元的电压的、作为百分数的透射率。 应该理解的是，对正和负的外加电压来说，该响应通常是对称的。
通过使用具有如图6所示响应的液晶显示单元，并且如为低功耗模 式建议的那样在其饱和状态中使用该液晶显示单元，可以看出，跨液晶 显示单元施加2.7伏(无论正负)将有效地将透射率减小到零。另一方 面，如果跨液晶显示单元施加的是O伏，那么液晶显示单元会提供大小 约为100%的透射率。
如果给液晶显示单元施加2.7伏，并且存在泄漏电流，那么跨液晶 显示单元的电压将会减小。从图6所示的特性中可以理解，在透射率增 加1%之前，该电压可降4氐0.8伏。另一方面，如果最初为液晶显示单元 提供0伏并且存在泄漏电流，那么仅仅0.25伏的增长将会导致透射率降 低大约1%。
应该指出的是，在一方面应用电压并且不透射的情形与另一方面不
14应用电压并且透射的情形之间是存在非对称性的，可以理解，液晶显示 单元的响应的零伏特/透射 一端对泄漏电流更为敏感。在控制液晶显示器 的驱动时，这一点是可以加以考虑的。
现在首先考虑的是一种帧反转(frame inversion)方法，在该方法中， 帧的所有水平线都用相同电位(无论正负)驱动，并且对连续的帧来说 该电位是反转的。
假设将特定的相应垂直信号线28上的液晶显示单元22驱动到了 一 个随机选择的透射率，那么对驱动液晶显示器的帧反转方法(或者至少 其中用相同电位驱动该垂直列的所有液晶显示单元22 )来说，在使用该 信号线来驱动与之相连的液晶显示单元22之间(换言之，在写其他垂 直列的时候)，较为优选的是使该信号线处于这样一个电位，其中所述 电位对与之相连的所有液晶显示单元22在泄漏电流方面引起的损害平 均起来将会最小。假设某一列中的一半液晶显示单元处于零伏电压，并 且该列中的一半液晶显示单元处于最大伏特电压，那么可以计算出如图 6所示的恰当的中间电压Vmid,其中所述中间电压虽然不在零与最大伏 特电压中间，但是其在泄漏电流方面对两个饱和单元状态具有相似的影 响。
图7示出了具有对于零外加电压的零透射率的液晶单元响应以及恰 当的中间电压Vmid。图6和7中示出的Vmid的特定值提供了 50%的透 射率。
在一个实施例中，信号线可以被置于处于中点的电位，并且其通常 将会引起完全透射单元在透射率方面减小指定百分比(例如1%),与 此同时，不透射单元达到相同百分比的透射率。这样，液晶显示器衰落 至不可接受的程度所耗费的总的时间将会最大化，并且刷新率可以被减 小到最大限度。
通常，已经发现，在透射率上1%的变化是可以为用户观察所接受 的恰当的最大值。
在写入了整个帧之后，优选的是将信号线保持在恰当的Vmid,并 且将Vcom保持恒定，直至下一个帧。应当理解的是，当用相对于Vcom 为正的电位驱动像素帧时，Vmid相对于Vcom来说是正的，而当用相 对于Vcom为负的电位驱动像素帧时，Vmid相对于Vcom来说是负的。
对上文中参考图5所述的1H线反转方法来说，每一条信号线28当然都与液晶显示单元22的垂直阵列相连，其中相对于从一条水平线到 下一条水平线上下移动的COM线来说，这些液晶显示单元的电位是以 正或负的方式施加的。由此，当一条水平线的液晶显示单元22跨过其 将会具有相对于COM线而言为零伏或最大正伏特(例如+2.7伏)的电 位时，下一条水平线的液晶显示单元22将会具有相对于COM线而言为 零伏或负的最大伏特(例如-2.7伏特)的电位。
由此，对所描述的1H反转方法来说，在使用信号线来将期望的信 号写入单个的液晶显示单元22之间，平均起来最为有利的是使信号线 处于COM线的电位。
同样已知的是，将驱动方法用于其中Vcom保持为DC电平的液晶 显示器。虽然这一点会被技术读者很好地理解，但是在这里还是参考图 8给出了简要描述。
如迹线(b)所示，Vcom是保持恒定的，例如保持在l伏。
在迹线(a)中示出了信号线，并且在迹线(c)中示出了栅极线。 举例来说，虽然信号线处于2伏，但是门脉冲将该信号线连接到特定的 液晶显示单元，由此，如迹线(e)所示，该单元上的电压Vx(与其Vcom 端相反)上升到2伏的信号电平。
在使用DC驱动方法的情况下，CS电压并未跟随Vcom电压。如迹 线(d)所示，在栅极电压使能像素晶体管将信号电压施加于液晶单元 之后，CS电压从0伏变为2伏。根据CS电容器和液晶单元的相对电容 (comparative capacitances ),液晶单元上的电压Vx将会相应上升。在 图示示例中，有50°/。的耦合效应，由此液晶单元上的电压Vx上升到3 伏。
在接下来的帧中，为了向液晶单元应用相反的极性，栅极促使晶体 管向Vx施加0伏的信号电压。但是，当CS电压随后返回到0伏时，耦 合效应促使跨液晶单元的电压进一步降低到-1伏。
由此可以理解，从帧到帧，跨液晶单元的相对于Vcom(处于+1伏) 的电压将会从+2伏变为-2伏。
应该理解的是，为了独立地控制每一条水平线，用于相应水平线的 CS线也是独立被控制的。
对1H反转驱动方法来说， 一旦写入了完整的帧，将会有处于+l伏 和+3伏的正极性像素的混合，以及处于+1伏和-1伏的负极性像素的混合。因此，在将要写入下一个帧之前，建议应将信号线保持在Vcom电 压，在本例中则是+l伏，以便将泄漏电流最小化。
对IF反转方法来说，在写入一个帧的末期，对正极性帧来说，液 晶单元将会处于1伏与3伏之间的混合状态，而对负极性帧来说，液晶 单元将会处于1伏与-1伏之间的混合状态。
考虑另一种方式，对正极性帧来说，相对于Vcom而言，液晶单元 将会处于0伏与2伏的混合状态。另一方面，对负极性帧来说，相对于 Vcom而言，液晶单元将会处于0伏和-2伏的混合状态。因此，对正极 性帧来说，所建议的是将信号线电平设置成如上所述用于AC驱动方法 的中间电压，其中所述中间电压则被设置成高于Vcom。另一方面，对 负极性帧来说，相对于Vcom电压而言，信号线电平将被设置成具有负 极性的中间电压电平。
当然，对于驱动电路，还可以考虑正显示的实际图像以及正被提供 给特定信号线28的单个液晶显示单元22的实际电位。根据在特定信号 线28的液晶显示单元22上提供的实际电位，在写入单个液晶显示单元 22之间在信号线28上提供的电位可以被控制在其最优值，以便将泄漏 电流最'J、化，并且允许在后续的刷新帧之间的最大时间。
借助上述技术，在低功耗模式中，提出将50 60Hz的正常模式刷新 率可减小至10Hz或更低，抑或是5Hz或更低。实际上，所建议的是为 低功耗模式提供在每秒10次到1次之间的刷新率。
借助上述方案，可以设想将3mW的典型功耗降至小于lmW。
权利要求
1.一种液晶显示模块用的驱动电路，该液晶显示模块具有由液晶单元阵列以及信号线形成的框架，每个液晶单元都能够经由信号线之一而被充入在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示强度，该驱动电路被配置用于在帧周期中，有选择地对该框架的所有液晶单元进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像；在第一工作模式中，以低刷新率来重复地对所有液晶单元再充电；以及在第二工作模式中，以正常刷新率来重复地对所有液晶单元再充电，其中所述低刷新率低于所述正常刷新率。
2. 根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述正常刷新率在每秒 50到60次之间。
3. 根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述低刷新率是每秒10 次或更低。
4. 根据权利要求3所述的驱动电路，其中所述低刷新率是每秒5 次或更低。
5. 根据权利要求4所述的驱动电路，其中所述低刷新率是至少每 秒1次。
6. —种液晶显示模块用的驱动电路，该液晶显示模块具有由液晶 单元阵列以及信号线形成的框架，每个液晶单元都能够经由信号线之一 而#皮充入在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示强 度，该驱动电路^L配置用于在具有正常刷新率的帧周期中，有选择地对该框架中的所有液晶单 元进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像；在笫一工作模式中，在再次有选择地对该阵列的所有液晶单元进行充电之前循环通过至少一个帧周期，使得，在笫一工作模式中，该驱动 电路被配置用于以低于所述正常刷新率的低刷新率来重复地对该阵列 的所有液晶单元进行再充电，所述正常刷新率用于为所述液晶单元阵列 的单个框架进行充电。
7. 根据权利要求6所述的驱动电路，其中所述正常刷新率在每秒 50到60次之间。
8. 根据权利要求6所述的驱动电路，其中所述低刷新率是每秒10 次或更j氐。
9. 根据权利要求8所述的驱动电路，其中所述低刷新率是每秒5 次或更低。
10. 根据权利要求9所述的驱动电路，其中所述低刷新率是每秒至 少1次。
11. 根据前述任一权利要求所述的驱动电路，还包括被配置用于 产生序列脉沖的时钟电路，该驱动电路响应于该序列脉冲而对所有的液 晶单元进行再充电。
12. 根据权利要求11所述的驱动电路，其中该时钟电路被配置用 于以正常刷新率来产生序列脉冲。
13. 根据权利要求11所述的驱动电路，它被配置成在第一工作模 式中忽略预定的多个连续序列脉冲以便以低刷新率对所有液晶单元进 4亍再充电。
14. 根据权利要求11所述的驱动电路，其中该时钟电路被配置用 于在第 一 工作模式中以低刷新率来产生序列脉冲。
15. 根据权利要求1 10中任一权利要求所述的驱动电路，它被配 置用于在第 一工作模式中将所有液晶单元仅充电至两个饱和值中的一 个或另一个饱和值。
16. 根据权利要求1~10中任一权利要求所述的驱动电路，它被配 置用于在第一工作模式中，在对相应的液晶单元充电之间，在每条信 号线上译持最适于减小从相应的液晶单元的电荷泄漏的电压。
17. 根据权利要求16所述的驱动电路，它被配置用于在笫一工 作模式中，在对相应的液晶单元充电之间，在每条信号线上保持相对于 这些液晶单元的接地端为零伏的电压。
18. 根据权利要求1 10中任一权利要求所述的驱动电路，其中该 驱动电路与液晶显示模块结合使用，该液晶显示模块具有用于照亮液晶 单元的、能够有选择地工作的背光，该驱动电路被配置成在第一工作模 式中关闭背光。
19. 一种液晶才莫块，其包含了根据权利要求1 10中任一权利要求 所述的驱动电路以及液晶显示器。
20. —种移动电话，其包含了根据权利要求19所述的液晶模块。
21. —种相机，其中包含了根据权利要求19所述的液晶模块。
22. —种驱动液晶显示器的方法，其中该液晶显示器具有由液晶单元阵列以及信号线形成的框架，其中每个液晶单元都能够经由信号线之一而被充入在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示强度，该方法包括在帧周期中，有选择地对该框架的所有液晶单元进行充电，以使该 液晶单元阵列显示图像；在笫 一 工作模式中，以低刷新率来重复地对所有液晶单元进行再充电；以及在第二工作模式中，以正常刷新率来重复地对所有液晶单元进行再 充电，其中所述低刷新率低于所述正常刷新率。
23. —种驱动液晶显示器的方法，其中该液晶显示器具有由液晶单 元阵列以及信号线形成的框架，每个液晶单元都能够经由信号线之一而 被充入在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示强度， 该方法包括在具有正常刷新率的帧周期中，有选择地对该框架的所有液晶单元 进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像；在第一工作模式中，在再次有选择地对所有液晶单元进行充电之前循环通过至少一个帧周期，使得，在第一工作模式中，以低于为液晶单 元阵列的单个框架进行充电的所述正常刷新率的低刷新率来对相继的框架进行再充电。
全文摘要
一种液晶显示器用的驱动电路，其中该模块具有由液晶单元阵列以及信号线形成的框架，每个液晶单元都可以经由信号线之一而被充入在两个饱和值之间的任何量的电量，以便提供相应的显示强度。该驱动电路被配置用于在帧周期中有选择地对该框架的所有液晶单元进行充电，以使该液晶单元阵列显示图像。在正常工作模式中，所有液晶单元都是以第一刷新率而被重复再充电的。在低功耗工作模式中，所有液晶单元都是以低于所述第一刷新率的第二刷新率而被重复再充电的。此外，在低功耗模式中，所有液晶单元都仅被充电至两个饱和值中的一个或另一个饱和值。
文档编号H04M1/02GK101593498SQ20091014181
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月26日 优先权日2008年5月27日
发明者D·普西, P·沙德韦尔, 乃一俊祐, 伊藤大亮, 木田芳利, 竹内刚也 申请人:索尼株式会社