[发明专利]一种液晶显示器的行扫描驱动电路及电压切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备制造技术领域，特别涉及一种液晶显示器的行扫描驱动电路及该驱动电路的电压切换方法。

背景技术

自液晶显示技术开发成功以来，由于其具有的低电压微功耗，无污染、长寿命、易于彩色化的优点，使其得到了广泛的普及和应用。CSTN(Colour SuperTwisted Nematic，彩色超扭曲向列相)液晶显示器是较为常用的液晶显示器，其在价格和功耗方面具有较大的优势。

CSTN(STN)都采用无源矩阵动态驱动技术，无源矩阵动态驱动技术就是循环地给行电极(COM)施加选择脉冲，同时给所有的列电极(SEG)加上相应的选择或非选择的驱动脉冲，从而实现某行所有像素的显示功能。如图1所示，为现有技术中CSTN驱动示意图。具体来说：CSTN屏由液晶上下玻璃基片内表面的水平直线电极组和垂直直线电极组构成。水平电极称为行扫描电极(COM)，其将被按时间顺序加上一串扫描电压；垂直电极称为选址或选通电极(SEG)，它将与扫描电极同步，分别输入选通或非选通的电压波形。在行输入扫描电压且列同步输入选通的电压波形的瞬间，在行列电极焦点像素点上合成驱动波形，则该行该列焦点对应的像素点被点亮，所有行扫描一遍，全部被选通的像素点便组成一幅图片。

为了延长液晶的使用寿命，需在液晶的两端加变化的电压，在液晶的两端实现交流的电场，对应于电路来说也就是在行电极(COM)和列电极(SEG)上要加跳变的电压值，高压值称为VH，低压值称为VL。其中，在列电极上加的电压有两个：VG和VSSD。在行扫描电极上加的电压有三个：V0(选通电压)、VM(非选通电压)和XV0(选通电压)。该驱动方法需要满足以下要求：V0-VSSD＝VG-XV0，并且为了保证液晶显示屏上所有显示点和非显示点的平均电压相等，电路必须满足：VM＝(VG+VSSD)/2。列电极上VG、VSSD以及行扫描电极上V0、VM和XV0原理图如图2所示。

以下就对现有技术中的三管输出结构及其工作情况分别进行描述。

一、如图3所示，为现有技术采用NMOS管输出VM的三管输出结构示意图，包括PMOS管2、NMOS管3和NMOS管4，其中，PMOS管2、NMOS管3和NMOS管4的漏极均与输出out相连，PMOS管2的源极与VH相连，NMOS管3的源极与VL相连和NMOS管4的源极与VM相连，通过输出结构控制模块产生的时序信号对PMOS管2、NMOS管3和NMOS管4的开启或关闭，可分别实现VH、VL和VM的输出。在该三管输出结构中选择NMOS管4输出VM，如可控制PMOS管2和NMOS管3关闭，以及控制NMOS管4开启使输出VM。其中，如图1所示，V0为正高压，XV0为负高压，VM＝(VG+VSSD)/2。在电压的传输过程中为了避免阈值损失，V0电压应采用高压PMOS管传输电压，XV0电压应采用高压NMOS管传输。根据驱动原理，行扫描电极的输出电压需要在V0和VM，VM和XV0间切换。VH＝V0，VL＝XV0的情况下，通过时序控制信号控制PMOS管2栅端电压为V0、NMOS管3栅端电压为V0和NMOS管4栅端电压为XV0，输出为XV0；PMOS管2栅端电压为XV0、NMOS管3栅端电压为XV0和NMOS管4栅端电压为XV0，输出为V0；PMOS管2栅端电压为V0、NMOS管3栅端电压为XV0和NMOS管4栅端电压为V0，输出为VM。

二、如图4所示，为现有技术采用PMOS管输出VM的三管输出结构示意图，该三管输出结构与图3所示的结构类似，区别在于该图4中选择PMOS管作为VM的输出。

现有技术的缺点是：目前的三管输出结构如果想要实现V0至VM，以及XV0至VM间的流畅切换的最基本的功能，高压器件的耐压必须在V0和XV0间，然而器件耐压越高则对应的器件尺寸越大，工艺成本越高，且对工艺要求较高。因此急需一种在保证一定输出电压的条件下，高效、面积小、成本低且对材料耐压要求低的行驱动电路来实现行扫描。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述技术缺陷之一，特别解决现有技术对器件耐压值高要求的缺陷，提供一种在保证一定输出电压的情况下降低材料耐压要求的输出行扫描驱动电路及驱动电路的电压切换方法。同时降低电路对高压工艺的要求，减小电路面积，节约系统开发成本。