[发明专利]驱动电路及包含该驱动电路的液晶显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示系统，并且特别地，本发明涉及用于配合液晶显示系统的驱动电路。

背景技术

近年来，液晶显示器被广泛应用在各种家用或商用的电子产品中。如何降低液晶显示器的耗电量，以实现节能减碳的目标或延长可携式装置的使用时间，一直为其设计者高度重视的议题。

如本领域中的熟练技术人员所知，通过提供给液晶分子不同的电压可调整液晶分子的旋转方向，进而控制显示图像中各个像素的灰阶值。此外，提供给液晶分子的电压不得维持在某个固定值时间过长，否则液晶分子长时间被固定在某个转动方向后特性会受到破坏，将无法再根据电场的变化而转动。然而在某些实际情况下，液晶显示器所呈现的图像不可避免地可能会长时间维持不变。为了防止液晶分子的特性因此遭到破坏，液晶显示器的驱动电路必须适时调整设置于液晶分子两侧的显示电极和共通电极的电压。

一般而言，液晶显示器中所有的显示点共用一个共通电极，位在同一直行的液晶分子则共用一个显示电极。当某个液晶分子本身所对应的显示电极的电压高于共通电极的电压时，可称该液晶分子具有正极性。相对地，当显示电极的电压低于共通电极的电压时，可称液晶分子具有负极性。

只要这两个电极间的压差绝对值固定不变，不论是显示电极的电压较高，或是共通电极的电压较高，该液晶分子所对应的灰阶值是相同的。不过在这两种情况下，液晶分子的转向完全相反。因此，驱动电路可通过令液晶分子的正负极性交替变换，来达到维持显示画面不变而液晶分子特性不受破坏的效果。

实现上述正负极性交替变换的方式有很多种，比方说令共通电极的电压不断变动。各种方式的共通点之一就是在每次更换画面数据的时候改变液晶分子的极性。以60赫兹的画面更新频率为例，液晶显示器的驱动电路即每16毫秒更改一次所有液晶分子的极性。

图1示出驱动电路与液晶显示器的相对关系示例。于此示例中，驱动电路10中的图像驱动单元16负责提供显示电极32对应于各种灰阶变化的图像驱动信号。交流电压产生单元12和直流电压产生单元14负责产生周期性方波，并将此方波提供给共通电极34。

如图1所示，交流电压产生单元12通过耦合电容C_AC连接至共通电极34。由于耦合电容C_AC被设计为远大于共通电极34形成的等效负载，当交流电压产生单元12的输出端A发生电压变化，耦合电容C_AC两端的电压差会大致维持不变。换句话说，此电压变化亦将反应在连接至共通电极34的端点B。举例而言，假设原本端点A和端点B的电压分别为4伏特和1伏特。当交流电压产生单元12将端点A的电压下拉为0伏特，端点B的电压会相对应地被下拉为-3伏特。

于此示例中，直流电压产生单元14产生的输出电压值被固定为V_DC，而交流电压产生单元12的输出电压则是在0伏特和电压值V_CAC之间交替变化的周期性方波。由此，端点B的电压(亦即驱动电路10提供给共通电极34的电压)会如图2所示，为在电压值(V_DC-0.5*V_CAC)和(V_DC+0.5*V_CAC)之间变化的周期性方波。

实践中，V_CAC通常是直流电压产生单元14及图像驱动单元16等电路所采用的参考电压的两倍高。因此，要令端点A的电压如此周期性变换，进而实现令共通电极34的电压不断变动的效果，其实会耗费相当多的电能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于配合液晶显示系统的驱动电路，通过电荷分享(charge sharing)及预先充电(pre-charging)的概念，有效降低改变共通电极的电压所需要的耗电量。

根据本发明的一个具体实施例为一种驱动电路，其中包含直流电压供应单元、图像驱动单元、交流电压输出端、充电/放电开关、充电/放电单元、电荷分享开关，以及控制单元。该交流电压输出端通过液晶显示系统中的耦合电容耦接至共通电极。该直流电压供应单元也与共通电极相连接，用于提供共通电极直流电压。该图像驱动单元用于提供液晶显示系统中的显示电极图像驱动信号。