[发明专利]用于以降低的功耗来驱动LCD显示器的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动LCD显示器的设备。

背景技术

LCD的驱动电路(例如有源矩阵LCD)可分为两个部分：源和栅极驱动器。栅极驱动器控制晶体管的栅极以选择和取消选择特定行的象素。源驱动器向当前所选行的所有子象素提供与每种颜色的希望强度相对应的所需电压电平。为此，源驱动器典型地包括模拟输出缓冲器。

LCD驱动器电路在单个芯片中包括越来越多的通道，同时输出电压范围以及相应的模拟供电电压变大，以便提供增加的动态范围和颜色深度。由于通道的量大且供电电压增加，因此驱动器电路的最重要参数之一，即整体功耗，主要由模拟输出缓冲区的功耗确定。

传统源驱动器包含两种不同类型的模拟输出缓冲器。在一些实施方式中，采用包含N和P输出缓冲器(这里称为N缓冲器和P缓冲器)的所谓极性有关驱动器。源驱动器的全部供电电压范围被提供给这些输出缓冲器，但是这些输出缓冲器仅在供电电压范围的上部或下部区域中工作。

还存在一些显示实施方式，其中采用所谓的轨到轨(rail-to-rail)输出缓冲器(这里称为P轨到轨缓冲器和N轨到轨缓冲器)。这些输出缓冲器典型地位于供电电压区域的两个电源轨道之间。

在图1中，示出了具有极性有关输出缓冲器1、2的传统源驱动器100的示例。在该示例中，取决于P输出缓冲器1和N输出缓冲器2的各自输入101、102处的极性，显示器的每个象素(即驱动器100的每个输出103、104)可由P输出缓冲器1或N输出缓冲器2驱动。如图1所示，伽马曲线3的正部分被施加于P输出缓冲器1的输入101，而伽马曲线4的负部分被施加于N输出缓冲器2的输入102，以便总是使用两个缓冲器1和2。该设计的结果是，必须在源驱动器芯片100的设计期间定义且“硬连线”供电电压，并且在此后不能够改变。由于两个输出缓冲器1、2由两个电源轨道VDDH、VSSH供电，所以这些缓冲器1、2必须由高电压晶体管组成。由于缓冲器1、2均使用VDDH和VSSH之间的整个供电电压范围，因此功率很高。

这种设计的另一缺点在于，由于需要高电压晶体管，所以占用了很大的芯片面积。

图2表示具有轨到轨缓冲器的传统架构。在图2中，示出了具有一个这种轨到轨缓冲器7的驱动器芯片110的一部分。在使用这种轨到轨缓冲器7时，单个缓冲器7必须驱动正8和负伽马9电压。然而，缓冲器7仍然工作在整个供电电压范围内，因而具有与高电压晶体管相同的缺点，即功耗增大且尺寸较大。

对于上述两种情况，输出缓冲器的DC功耗可计算如下：

TotalPowerPerChannel＝VDDH·Iddh_average

其中Iddh_average是流过图2中两个缓冲器1和2或流过图2中缓冲器7的平均电流。

对于整个驱动器芯片100或110，该值必须乘以通道数目N_channels：

TotalPowerPerChip＝TotalPowerPerChannel·N_chanels

如上所述，两种设计的主要缺陷在于高功耗和大芯片面积。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于显示器的驱动方案，消耗的功率比传统的显示器驱动器要少，并且能够设计更小的驱动器芯片。

由根据权利要求1的设备来实现该目的和其它目的。

根据本发明，提供一种用于驱动LCD显示器的设备，其中采用新颖且具有创造性的TFT LCD驱动技术。该设备包括在第一和第二电源轨道之间工作的源驱动器。该源驱动器具有设置在这些电源轨道之间的至少一个功率缓冲器。该功率缓冲器在输出处提供大约为两个电源轨道之间可提供的电压的一半的虚拟电压。此外，该源驱动器包括大量P缓冲器和N缓冲器(取决于输出通道的数目，典型地为几百个)。对于P缓冲器和N缓冲器，可以采用轨到轨缓冲器和极性有关缓冲器。P缓冲器位于第一电源轨道和提供虚拟电压的输出之间。N缓冲器位于提供虚拟电压的输出和第二电源轨道之间。根据本发明，P缓冲器由正伽马电压曲线驱动，并且采用N缓冲器，以便其由负伽马电压曲线驱动。

根据本发明，通过使用提供降低功耗的新颖且有创造性的TFTLCD驱动技术，实现了功耗的降低以及典型由高电压晶体管所占用的面积的减少。