專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管液晶顯示器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的裝置，更具體地說(shuō)，通過(guò)取消大功耗元件，比如模似開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器及推挽式電路，該裝置能夠降低功耗。
為了繼續(xù)發(fā)展當(dāng)前電子產(chǎn)品體輕、小型的趨勢(shì)，一直進(jìn)行著作為陰極射線管(CRT)替代品的液晶顯示器(LCD)的研究及開(kāi)發(fā)。
LCD或平板顯示器具有許多優(yōu)點(diǎn)，這包括重量輕和厚度薄。一個(gè)更進(jìn)一步且更明顯的優(yōu)點(diǎn)是LCD可以采用一個(gè)LSI驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)長(zhǎng)CD可以用低電壓和功率來(lái)驅(qū)動(dòng)。由于這些原因，大多數(shù)制造商已經(jīng)投資于LCD的技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)際使用。
TFT-LCD是將每個(gè)像素與一個(gè)薄膜晶體管結(jié)合的LCD。以這樣的方式構(gòu)造這些晶體管，即以薄膜技術(shù)在玻璃基片上涂覆非晶硅，并以扭曲向列型液晶作為液晶材料。
由于當(dāng)從晶體管接到一個(gè)信號(hào)時(shí)只有一個(gè)像素被接通，所以TFT-LCD具有不會(huì)產(chǎn)生交擾的優(yōu)點(diǎn)。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于每個(gè)像素具有一個(gè)存儲(chǔ)電壓的薄膜電容器，在非選擇期間也能維持整個(gè)顯示。
典型的TFT-LCD如

圖1-5所示，下面將詳細(xì)討論。
圖1表示一個(gè)常規(guī)選通電路型TFT-LCD的像素電路圖。如圖1所示，一個(gè)常規(guī)像素電路包括開(kāi)關(guān)晶體管TFT，一個(gè)連接在開(kāi)關(guān)晶體管TFT漏極端和一個(gè)公共電極之間的液晶Clc，和一個(gè)連接在開(kāi)關(guān)晶體管TFT的漏極端和另一個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管TFT的柵極端之間的電容器Cst。
該電路的主要特征是把電容器Cst的一個(gè)電極連接到另一個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管TFT的柵極端上。
為了驅(qū)動(dòng)該電路，通常采用一種交流公共驅(qū)動(dòng)方法。在該方法中，向連接到液晶Clc的公共電極施加一個(gè)具有交流波形的公共電壓信號(hào)Vcom，并且向開(kāi)關(guān)晶體管TFT的柵極端施加用于周期性導(dǎo)通/截止開(kāi)關(guān)晶體管TFT的柵極導(dǎo)通/截止(gate-on/-off)電壓信號(hào)Von/Voff。
在這種情況下，由于至少兩個(gè)原因，公共電壓信號(hào)Vcom應(yīng)當(dāng)與柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)和柵極截止電壓信號(hào)同相。
首先，電容器Cst和液晶Clc與公共電壓信號(hào)Vcom和柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)Voff相連接。在這里，如果公共電壓信號(hào)不具有與柵極截止電壓信號(hào)Voff相同的電壓和振幅，則隨時(shí)間變化的Von和Voff之間的電位差會(huì)導(dǎo)致來(lái)自電容Cst和液晶Clc的漏電流。這增加了功耗，同時(shí)表現(xiàn)出不穩(wěn)定的顯示特性。
其次，在一個(gè)LCD中，應(yīng)當(dāng)均勻地保持反沖電壓。由于反沖電壓正比于Von-｜Voff｜，應(yīng)當(dāng)保持Von-｜Voff｜均勻。然而，如果反沖電壓不均勻，則會(huì)產(chǎn)生不正常的顯示特性。
在常規(guī)的裝置中通常采用如圖2所示的電路，以產(chǎn)生柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)量Von?，F(xiàn)在描述該電路。
圖2是在一個(gè)常規(guī)TFT-LCD中采用的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖。如圖2所示，一個(gè)柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器包括一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)電路AS，該模擬開(kāi)關(guān)電路AS具有連接到一對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)線POL、/POL，一對(duì)柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)線Von1、Von2，和一個(gè)輸入電源電壓VEE的輸入端。一個(gè)運(yùn)算放大器的非反相輸入端連接模擬開(kāi)關(guān)電路AS的一個(gè)輸出端，并且一個(gè)推挽式電路的輸入端連接到運(yùn)算放大器的一個(gè)輸出端。
在柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器中，當(dāng)向模擬開(kāi)關(guān)電路AS施加一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL或/POL時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)電路AS對(duì)應(yīng)于處于高狀態(tài)的Von1或處于低狀態(tài)的Von2交替地輸出柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)。
如圖3所示，在輸出柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)Von之前不論負(fù)載狀況如何，把從模擬開(kāi)關(guān)電路AS的輸出信號(hào)施加到運(yùn)算放大器和推挽式電路以分配阻抗。在此情況下，Von1-Von2應(yīng)當(dāng)?shù)扔赩com1-Vcom2以便均勻地保持反沖電壓。
另外，為了以高狀態(tài)輸出柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)Von1，電源電壓VEE應(yīng)當(dāng)滿足下列條件VEE＞Von1＋VBE＋Vos其中VBE是推挽式電路中降低了的電壓量，Vos是電源電壓VEE和運(yùn)算放大器的最大可能輸出電壓之間的偏差電壓。在一個(gè)常規(guī)TFT-LCD中，從一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生電源電壓VEE。
然而，這種TFT-LCD驅(qū)動(dòng)電路的常規(guī)柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器存在幾個(gè)問(wèn)題。第一，不容易調(diào)節(jié)柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)Von、Von2的電平以使它們與公共電壓信號(hào)Vcom的振幅相等。一個(gè)更嚴(yán)重的問(wèn)題是由于TFT-LCD模塊的每個(gè)部件可能具有容差并因而每個(gè)模塊具有稍微不同的公共電壓Vcom，所以需要調(diào)整柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)Von1和Von2。這種多少有些麻煩的調(diào)整降低了制造過(guò)程的生產(chǎn)率。
第二，電源電壓VEE應(yīng)當(dāng)是一個(gè)相當(dāng)高的電壓，通常是+20V以上，并且，由于模擬開(kāi)關(guān)AS、運(yùn)算放大器和推挽式電路的緣故TFT-LCD的總功耗太大。
第三，需要一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器以產(chǎn)生電源電壓VEE，從而增加了制造成本。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4描述用于一個(gè)TFT-LCD的常規(guī)柵極截止電壓發(fā)生器。如圖4所示，一個(gè)常規(guī)柵極截止電壓發(fā)生器包括一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)電路AS，該模擬開(kāi)關(guān)電路具有連接到一對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)線POL、/POL，一對(duì)柵極截止電壓信號(hào)線Von1、Von2，和一個(gè)電源電壓VSS的輸入端。一個(gè)運(yùn)算放大器的非反相輸入端連接到模擬開(kāi)關(guān)電路AS的一個(gè)輸出端，并且一個(gè)推挽式電路的輸入端連接到運(yùn)算放大器的輸出端。
現(xiàn)在將描述這一常規(guī)柵極截止電壓發(fā)生器的操作。
當(dāng)把開(kāi)關(guān)信號(hào)POL或/POL施加于模擬開(kāi)關(guān)電路AS時(shí)，模擬開(kāi)關(guān)電路AS對(duì)應(yīng)于處于高狀態(tài)的柵極截止電壓信號(hào)Voff1或處于低狀態(tài)的Voff2交替地輸出一個(gè)信號(hào)。
如圖5所示，為了分配阻抗，在輸出柵極截止電壓信號(hào)Voff之前，不論負(fù)載狀態(tài)如何，把來(lái)自模擬開(kāi)關(guān)電路AS的輸出信號(hào)施加給運(yùn)算放大器和推挽式電路。
通常，因?yàn)門(mén)FT-LCD的截止電壓電平低于-2V，柵極截止電壓電平在-7V至-2V的范圍內(nèi)。
然而，該常規(guī)柵極截止發(fā)生器存在幾個(gè)問(wèn)題。第一，不容易調(diào)整柵極截止電壓信號(hào)Voff1、Voff2的電平。具體來(lái)說(shuō)，處于高狀態(tài)的柵極截止電壓信號(hào)Voff1和處于低狀態(tài)的Voff2應(yīng)當(dāng)與公共電壓信號(hào)Vcom的振幅相等；因而應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于公共電壓信號(hào)Vcom的振幅，在一定的容差范圍內(nèi)調(diào)整柵極截止電壓信號(hào)Voff1和Voff2。這種困難的調(diào)整降低了制造過(guò)程中的生產(chǎn)率。
第二，功耗相當(dāng)大。為了產(chǎn)生為柵極截止電壓信號(hào)電平的-7V的電位，對(duì)于模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和推挽式電路來(lái)說(shuō)需要低于-7V電源，該電源必須從DC/DC轉(zhuǎn)換器中獲得。盡管在便攜式LCD中低功耗是必須的，但由于模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和推挽式電路消耗了大量的功率并且DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率轉(zhuǎn)換效率低于70％，因而常規(guī)柵極截止電壓發(fā)生器的總功耗增加了。
鑒于上述原因，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于驅(qū)動(dòng)TFT-LCD的電路，該電路通過(guò)省去一些大功耗元件，比如模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和推挽式電路可以減少功耗。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)用于接通TFT-LCD的裝置包括用于響應(yīng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)反相公共電壓信號(hào)的第一開(kāi)關(guān)電路，和用于響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)公共電壓信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)電路。一個(gè)第一電平移位電路用反相公共電壓信號(hào)和公共電壓信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)使TFT導(dǎo)通的電位。
另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)用于關(guān)斷TFT-LCD的裝置包括用于響應(yīng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)反相公共電壓信號(hào)的第三開(kāi)關(guān)電路，和用于響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)公共電壓信號(hào)的第四開(kāi)關(guān)電路。一個(gè)第二電平移位電路用反相公共電壓信號(hào)和公共電壓信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)使TFT截止的電位。
現(xiàn)在參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中
圖1是一個(gè)常規(guī)選通電路型TFT-LCD的像素電路圖；圖2是一個(gè)在典型常規(guī)TFT-LCD中采用的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖；圖3表示圖2的波形；圖4是一個(gè)在典型常規(guī)TFT-LCD中采用的柵極截止電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖；圖5是表示圖4的波形；圖6是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明TFT-LCD優(yōu)選實(shí)施例的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖；圖7表示圖6的波形；圖8是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明TFT-LCD優(yōu)選實(shí)施例的柵極截止電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖；和圖9表示圖8的波形。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6-9描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖6是在本發(fā)明的在TFT-LCD中采用的一個(gè)柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖，圖7表示圖6的主要波形。
如圖6所示，在一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)TFT-LCD的裝置中，一個(gè)柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器包括第一晶體管M1，其源極端連接于一個(gè)電源電壓VDD，其柵極端連接于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)線POL；第二晶體管M2，其源極端接地，其柵極端連接于開(kāi)關(guān)信號(hào)線POL；第三晶體管M3，其源極端連接于電源電壓VDD，其柵極端連接于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)線/POL；以及第四晶體管M4，其源極端接地，其柵極端連接于反相開(kāi)關(guān)信號(hào)線/POL。
四個(gè)二極管D1至D4從電源電壓VDD開(kāi)始彼此串聯(lián)地連接。一個(gè)電容器C1連接在晶體管M1和M2的連接節(jié)點(diǎn)N1與二極管D1和D2的連接節(jié)點(diǎn)N3之間。一個(gè)電容器C3連接在晶體管M1和M2的連接節(jié)點(diǎn)N1與二極管D3和D4的連接節(jié)點(diǎn)N5之間。一個(gè)電容器C2連接在晶體管M3和M4的連接節(jié)點(diǎn)N2與二極管D2和D3的連接節(jié)點(diǎn)N4之間。并且，一個(gè)電容器C4連接在晶體管M3和M4的連接節(jié)點(diǎn)N2與二極管D4的陰極之間。
該柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器的操作從施加電源電壓VDD開(kāi)始。接著，第一和第二晶體管M1和M2響應(yīng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL輸出一個(gè)反相公共電壓信號(hào)/Vcom，而第三和第四晶體管M3和M4響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)/POL輸出一個(gè)公共電壓信號(hào)Vcom。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7描述該操作。當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL處于VDD電平時(shí)，第二晶體管M2導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N1輸出零電壓0V，而當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL處于零電平時(shí)，第一晶體管M1導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N1輸出VDD電平電壓。即在節(jié)點(diǎn)N1處輸出如圖7所示的反相公共電壓波形/Vcom。
接著，當(dāng)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)/POL處于零電平時(shí)，第三晶體管M3導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N2輸出VDD電平電壓，而當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL處于VDD電平時(shí)，第四晶體管M4導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N2輸出零電壓。即在節(jié)點(diǎn)N2處輸出如圖7所示的公共電壓波形Vcom。
這些波形Vcom和/Vcom輸出到電平移位電路，該電平移位電路包括串聯(lián)連接的二極管D1至D4和電容器C1至C4，這樣使得電壓升高至一個(gè)使薄膜晶體管導(dǎo)通的電平。
下面詳細(xì)解釋該操作。首先，對(duì)于節(jié)點(diǎn)N3，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的反相公共電壓信號(hào)/Vcom處于零電平時(shí)，來(lái)自電源電壓VDD的與二極管電壓VD下降一樣多的電壓VDD-VD施加給電容器C1，使得與C1*(VDD-VD)等量的電荷Q1存儲(chǔ)在電容器C1中。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的反相公共電壓信號(hào)/Vcom處于電平VDD時(shí)，節(jié)點(diǎn)N3具有以下的電壓VDD+Q1C1=VDD+C1*(VDD-VD)C1=2VDD-VD]]>其中VD代表二極管電壓降。結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N3輸出如圖7所示的波形。
接著，對(duì)于節(jié)點(diǎn)N4，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N2的公共電壓信號(hào)Vcom處于零電平時(shí)，從節(jié)點(diǎn)N3的電壓2VDD-VD降低與二極管電壓VD相同大小的電壓2VDD-2VD施加給電容器C2，使得與C2*(2VDD-2VD)等量的電荷Q2存儲(chǔ)在電容器C2中。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N2的公共電壓信號(hào)Vcom處于VDD電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)N4具有下列電壓VDD+Q2C2=VDD+C2*(2VDD-2VD)C2=3VDD-2VD]]>結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N3輸出如圖7所示的波形。
對(duì)于節(jié)點(diǎn)N5，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的反相公共電壓信號(hào)/Vcom處于零電平時(shí)，從電壓3VDD-2VD降低了與二極管電壓VD相同大小的電壓3VDD-3VD施加給電容器C3，使得與C3*(3VDD-3VD)等量的電荷Q3存儲(chǔ)在電容器C3中。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N1的反相公共電壓信號(hào)/Vcom處于VDD電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)N5具有下面的電壓VDD+Q3C3=VDD+C3*(3VDD-3VD)C3=4VDD-3VD]]>結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N5輸出如圖7所示波形。
對(duì)于節(jié)點(diǎn)N6，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N2的公共電壓信號(hào)Vcom處于零電平時(shí)，自電壓4VDD-3VD降低了與二極管電壓VD相同大小的電壓4VDD-4VD施加給電容器C4，這樣與C4*(4VDD-4VD)等量的電荷Q4存儲(chǔ)在電容器C4中。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N2的公共電壓信號(hào)Vcom處于VDD電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)N6具有以下電壓VDD+Q4C4=VDD+C4*(4VDD-4VD)C4=5VDD-4VD]]>結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N6輸出如圖7所示的波形。即，從節(jié)點(diǎn)N6輸出一個(gè)方波，它在4VDD-4VD與5VDD-4VD之間反復(fù)變化，同時(shí)該方波具有與公共電壓信號(hào)Vcom相同的相位和振幅。
當(dāng)電源電壓VDD是5V，二極管電壓VD是0.6V時(shí)，節(jié)點(diǎn)N6的電壓在17.6V和22.6V之間反復(fù)變化。該電位足以使TFT導(dǎo)通。
因此，在一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)TFT-LCD的裝置中，柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器具有幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)。第一，由于柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)V6不用額外調(diào)整即具有與公共電壓信號(hào)Vcom相同的相位和振幅，則有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。第二，由于反沖電壓均勻，可以獲得穩(wěn)定的畫(huà)面。第三，由于在產(chǎn)生柵極導(dǎo)通電壓信號(hào)Von過(guò)程中功耗很小，可以獲得低功耗的LCD。第四，由于無(wú)需DC/DC轉(zhuǎn)換器，降低了生產(chǎn)成本。
圖8是一個(gè)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)TFT-LCD中采用的柵極截止電壓發(fā)生器的詳細(xì)電路圖，圖9表示在圖8電路中不同點(diǎn)處的主要波形。
如圖8所示，在一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)TFT-LCD的裝置中，一個(gè)柵極截止電壓發(fā)生器包括一個(gè)第五晶體管M5，其源極端連接于一個(gè)電源電壓VDD，其柵極端連接于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)線POL；一個(gè)第六晶體管M6，其源極端接地，其柵極端連接于開(kāi)關(guān)信號(hào)線POL；一個(gè)第七晶體管M7，其源極端連接于電源電壓VDD，其柵極端連接于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)線/POL；和一個(gè)第八晶體管M8，其源極端接地，其柵極端連接于反相開(kāi)關(guān)信號(hào)線/POL。
四個(gè)二極管D5至D8以反相朝地的方向彼此串聯(lián)連接。電容器C5連接在晶體管M5和M6的連接節(jié)點(diǎn)N7與二極管D6和D7的連接節(jié)點(diǎn)N9之間，而電容器C6連接在晶體管M7和M8的連接節(jié)點(diǎn)N8與二極管D8的陽(yáng)極的連接節(jié)點(diǎn)N10之間。
柵極截止電壓發(fā)生器的操作開(kāi)始于施加電源電壓VDD。接著，第五和第六晶體管M5和M6響應(yīng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL輸出一個(gè)反相公共電壓信號(hào)/Vcom，并且第七和第八晶體管M7和M8響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)/POL輸出一個(gè)公共電壓信號(hào)Vcom。
下面參照?qǐng)D9討論該操作。當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL處于VDD電平時(shí)，第六晶體管M6導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N7輸出零電壓0V，而當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)POL處于零電平時(shí)，第五晶體管M5導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N7輸出VDD電平電壓。即，在節(jié)點(diǎn)N1處輸出如圖9所示的反相公共電壓波形/Vcom。
接著，當(dāng)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)/POL處于零電平時(shí)，第七晶體管M7導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N8輸出VDD電平電壓，而當(dāng)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)/POL處于VDD電平時(shí)，第八晶體管M8導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)N8輸出零電壓。即，在節(jié)點(diǎn)8處輸出如圖9所示的公共電壓波形Vcom。
這些波形Vcom和/Vcom輸出到包括二極管D5至D8和電容器C5和C6的電平移位電路上，這樣電壓陸續(xù)降低至一個(gè)使薄膜晶體管截止的電平。
現(xiàn)在更加詳細(xì)地描述該操作。首先，對(duì)于節(jié)點(diǎn)N9，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N7的反相公共電壓信號(hào)/Vcom處于VDD時(shí)，自二極管電壓2VD降低了與電源電壓VDD相同大小的電壓2VD-VDD施加給電容器C5，使得與C5*(2VD-VDD)等量的電荷Q5存儲(chǔ)在電容器C5中。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N7的反相公共電壓信號(hào)/Vcom處于零電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)N9具有以下電壓0V+Q5C5=0V+C5*(2VD-VDD)C5=2VD-VDD]]>其中，VD代表二極管壓降。結(jié)果節(jié)點(diǎn)N9輸出如圖9所示的波形。
接著，對(duì)于節(jié)點(diǎn)N10，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N8的公共電壓信號(hào)Vcom處于VDD電平時(shí)，自二極管電壓4VD降低了與電源電壓2VDD相同大小的電壓4VD-2VDD施加給電容器C6，這樣與C6*(4VD-2VDD)等量的電荷Q6存儲(chǔ)在電容器C6中。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)節(jié)點(diǎn)N8的公共電壓信號(hào)Vcom處于零電平時(shí)，節(jié)點(diǎn)N10具有以下電壓0V+Q6C6=0V+C6*(4VD-2VDD)C64VD-2VDD]]>結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N10輸出如圖9所示的波形。即，從節(jié)點(diǎn)N10輸出一個(gè)方波，它在4VD-VDD和4VD-2VDD之間反復(fù)變化，同時(shí)其具有與公共電壓信號(hào)Vcom相同的相位和振幅。
當(dāng)電源電壓VDD是5V，二極管電壓VD是0.75V時(shí)，節(jié)點(diǎn)N10的電壓在-2V和-7V之間反復(fù)變化。該電位足以使TFT截止。
因此，如上所述的用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)TFT-LCD的柵極截止電壓發(fā)生器具有幾個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。第一，柵極截止電壓信號(hào)Voff具有與公共電壓信號(hào)Vcom相同的相位和振幅，因而無(wú)需進(jìn)行附加的電壓調(diào)整，因此增加了生產(chǎn)率。第二，由于可以把由電容Cst和Cls造成的斷路電流降至最小，可以獲得穩(wěn)定的畫(huà)面。第三，由于在產(chǎn)生柵極截止電壓信號(hào)Voff時(shí)只消耗最小功率，LCD的功耗低。第四，由于不需要DC/DC轉(zhuǎn)換器，使生產(chǎn)成本降低。
如上所述，由于省去了模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和推挽式電路，該裝置降低了功耗。因此，可以獲得低功耗型LCD。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然并且容易作出許多其它變型而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。因此，所附的權(quán)利要求書(shū)的范圍并不限于前面所作的描述，認(rèn)為該權(quán)利要求書(shū)包括所有存在于本發(fā)明中的可獲專利的新穎的技術(shù)特征，包括本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員按等同物對(duì)待的所有技術(shù)特征。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管液晶顯示器的裝置包括第一開(kāi)關(guān)電路，它響應(yīng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生并輸出一個(gè)反相公共電壓信號(hào)；第二開(kāi)關(guān)電路，它響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生并輸出一個(gè)公共電壓信號(hào)；和第一電平移位電路，它通過(guò)采用所說(shuō)反相公共電壓信號(hào)和所說(shuō)公共電壓信號(hào)而產(chǎn)生并輸出一個(gè)能導(dǎo)通一個(gè)薄膜晶體管的電位。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第一開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)N-MOS晶體管和一個(gè)P-MOS晶體管，并且它響應(yīng)于開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出一個(gè)電源電壓和零電壓。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第二開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)N-MOS晶體管和一個(gè)P-MOS晶體管，并且它響應(yīng)于反相開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出一個(gè)電源電壓和一個(gè)零電壓。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第一電平移位電路包括四個(gè)串聯(lián)連接的二極管和四個(gè)電容器，每個(gè)所說(shuō)電容器連接在所說(shuō)二極管中相應(yīng)一個(gè)的陰極端與所說(shuō)第一及所說(shuō)第二開(kāi)關(guān)電路中之一之間。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于第一電平移位電路包括四個(gè)串聯(lián)連接的二極管和四個(gè)電容器，每個(gè)所說(shuō)電容器連接在所說(shuō)二極管中相應(yīng)一個(gè)的陰極端與所說(shuō)第一及所說(shuō)第二開(kāi)關(guān)電路中之一之間。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于第一電平移位電路包括四個(gè)串聯(lián)連接的二極管和四個(gè)電容器，每個(gè)所說(shuō)電容器連接在所說(shuō)二極管中相應(yīng)一個(gè)的陰極端與所說(shuō)第一及所說(shuō)第二開(kāi)關(guān)電路中之一之間。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于第一電平移位電路提高從第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路施加的電壓。
8.一種用于關(guān)斷一個(gè)薄膜晶體管液晶顯示器的裝置包括第一開(kāi)關(guān)電路，它響應(yīng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生并輸出一個(gè)反相公共電壓信號(hào)；第二開(kāi)關(guān)電路，它響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生并輸出一個(gè)公共電壓信號(hào)；和一個(gè)電平移位電路，它通過(guò)采用所說(shuō)的反相公共電壓信號(hào)和所說(shuō)的公共電壓信號(hào)產(chǎn)生并輸出一個(gè)足以截止一個(gè)薄膜晶體管的電位。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于第一開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)N-MOS晶體管和一個(gè)P-MOS晶體管，并且它響應(yīng)于開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出一個(gè)電源電壓和零電壓。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于第二開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)N-MOS晶體管和一個(gè)P-MOS晶體管，并且它響應(yīng)于一個(gè)反相開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出一個(gè)電源電壓和零電壓。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于電平移位電路包括四個(gè)串聯(lián)連接的二極管和兩個(gè)電容器，每個(gè)所說(shuō)電容器連接在所說(shuō)二極管之一的相應(yīng)陰極端和所說(shuō)第一及第二開(kāi)關(guān)電路之一之間。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于電平移位電路包括四個(gè)串聯(lián)連接的二極管和兩個(gè)電容器，每個(gè)所說(shuō)電容器連接在所說(shuō)二極管之一的相應(yīng)陰極端和所說(shuō)第一及第二開(kāi)關(guān)電路之一之間。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于電平移位電路包括四個(gè)串聯(lián)連接的二極管和兩個(gè)電容器，每個(gè)所說(shuō)電容器連接在所說(shuō)二極管之一的相應(yīng)陰極端和所說(shuō)第一及第二開(kāi)關(guān)電路之一之間。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于電平移位電路提高從第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路施加的電壓。
全文摘要
一種用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管液晶顯示器的裝置包括響應(yīng)于開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生并輸出反相公共電壓信號(hào)的第一開(kāi)關(guān)電路，響應(yīng)于反相開(kāi)關(guān)信號(hào)產(chǎn)生并輸出公共電壓信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)電路，和一個(gè)通過(guò)采用反相公共電壓信號(hào)和公共電壓信號(hào)產(chǎn)生并輸出能夠?qū)ū∧ぞw管的電位的電平移位電路。開(kāi)關(guān)最好采用PMOS和NMOS晶體管。通過(guò)省略模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和推挽式電路，該裝置降低了功耗。還公開(kāi)了一種類似的用于關(guān)斷一個(gè)薄膜晶體管液晶顯示器的裝置。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1141468SQ9610554
公開(kāi)日1997年1月29日 申請(qǐng)日期1996年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月13日
發(fā)明者文勝煥 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社