專利名稱：電源裝置、液晶顯示器件及其供電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源裝置，一種包括這種電源裝置的液晶顯示器件以及供電的方法。
用于例如液晶顯示器件之類的電子器件中的電源裝置的現(xiàn)有技術(shù)如圖33所示。應(yīng)該注意，下面給出的用于液晶顯示器件中的電源裝置的說明僅是一個例子而已。這一電源裝置320包括電壓調(diào)節(jié)器322和一多值電壓發(fā)生器324。
在這種情況下，電壓調(diào)節(jié)器322具有借助于調(diào)節(jié)兩個電源電壓VS和VDD這間的電壓來產(chǎn)生一調(diào)節(jié)電壓Vreg的功能，它包括控制部分314和分壓電阻器313。控制部分314進一步包括開關(guān)S1至S4，用來根據(jù)輸入的調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號來控制分壓電阻器313的阻值。分壓電阻器313包括電阻R1至R4，它們供助于控制部分314的控制，被選擇性地旁路，這樣便改變了分壓電阻器313的阻值，從而確定調(diào)節(jié)好的電壓Vreg。用這種方式實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，允許用戶調(diào)節(jié)液晶顯示器件的對比度。
多值電壓發(fā)生部分324進一步包括由電阻Ra對Re構(gòu)成的分壓電阻312。它的功能是對來自電壓調(diào)節(jié)部分322的已調(diào)節(jié)電壓Vreg進行分壓，從而產(chǎn)生V0至V5不同大小的電源電壓。產(chǎn)生多值電壓V0至V5使得可以實現(xiàn)例如6級驅(qū)動方法，以便驅(qū)動液晶顯示。
另一個電源裝置的現(xiàn)有技術(shù)的例子如圖34所示，圖中的電源裝置321與圖3的區(qū)別在于，多值電壓發(fā)生部分326包括以電壓跟隨的形式連接的運算放大器301至305。這些運算放大器301至305中的每一個與分壓電阻器312的分壓端子(抽頭)330至338中的一個相連。在這種現(xiàn)有技術(shù)的電源裝置中，所有運算放大器301至305都有后面參照

圖10要說明的結(jié)構(gòu)(n型運算放大器)。
圖33和34所示的電壓調(diào)節(jié)部分322根據(jù)調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號接通或斷開控制部分314的開關(guān)S1至S4。這便調(diào)節(jié)3連接在供電電壓VS和VDD之間的分壓電阻器內(nèi)的級數(shù)。然后這一已調(diào)節(jié)電壓Vreg被多值電壓發(fā)生器324或326中的分壓電阻器312分壓。在圖33的結(jié)構(gòu)中，這些分壓過的電壓不經(jīng)任何阻抗變換，作為多值驅(qū)動供電電壓V0至V5輸出。在另一方面，在圖34的結(jié)構(gòu)中，這些分壓后電壓借助以電壓跟隨的方式連接的運算放大器301至305進行變換，從而產(chǎn)生多級驅(qū)動電壓V0至V5輸出。
這些驅(qū)動電壓V0至V5被供給圖中沒有示出的液晶驅(qū)動信號發(fā)生部分(LCD驅(qū)動器)。它產(chǎn)生驅(qū)動信號，用來根據(jù)這些驅(qū)動電壓V0至V5來驅(qū)動液晶屏。
液晶顯示器件經(jīng)常用在袖珍電子設(shè)備中，這便是為何要求這種液晶顯示器件所需電流必須作得極其低，從而減少功率消耗的原因。另外人們關(guān)心的不僅是以這種方式的液晶顯示器件的功率消耗應(yīng)減少，而且還要增加其顯示質(zhì)量，為了確保其較低的功率消耗，就需要減小為其供電的電源裝置的功率消耗。此外，為了保證具有高的顯示質(zhì)量，來自電源裝置的供電電壓必須對顯示質(zhì)量沒有不良影響。
從上述觀點看來，圖33、34的現(xiàn)有的電源裝置有下述問題。
如上所述，為了調(diào)節(jié)液晶顯示的對比度，液晶顯示器件的電源裝置可以調(diào)節(jié)電壓。在圖33、34的現(xiàn)有技術(shù)中，借助于電壓調(diào)節(jié)部分322改變連接在供電電壓之間的電阻器中的分壓數(shù)來進行電壓調(diào)節(jié)。假定分壓器312和313的電阻為R12和R13，電阻R12被固定在R12＝Ra+Rb+Rc+Re電阻R13由控制部分314中哪個開關(guān)接通來確定。例如，如果電阻R4至R1的比設(shè)定為8∶4∶2∶1，并且開關(guān)S4至S2斷開而S1接通，則R13＝R4+R3+R2＝14R(此處R1的電阻假定為R)、用這種方式，電阻R13可以借助于調(diào)節(jié)電壓設(shè)定器信號使開關(guān)S4至S1接通或斷開，從而按級從0至15R(＝R13總計)變化。
在這些現(xiàn)有技術(shù)電源裝置中，已調(diào)節(jié)電壓Vreg由電阻R12和R13之比確定，由下式表示。注意在以下的說明中，VDD假定是0優(yōu)，VS假定是例如-9伏的負電壓。
Vreg＝VS·R12/(R12+R13) (1)在這種情況下，電阻R13可以如上所述這樣在0和15R(R13總計)之間改變，使得Vreg的值可以如圖35A所示改變。例如，如果R13＝0(S4至S1全部接通)，Vreg則有由下式給出的最大值Vrmax(負)Vrmax＝Vs(2)此外，如果R13＝R13總計(tot)＝15R(S4至S1全部斷開，Vreg則有由下式給出的最小值Vrmin(負)Vrmin＝Vs·R12/(R12+R13tot) (3)因此，電壓調(diào)節(jié)范圍Vrang由下式給出Vrange＝|Vrmax-Vrmin|＝|VS|·R13tot/(R12+R13tot)(4)因為希望用于液晶顯示器件中的電源裝置應(yīng)該能提供寬范圍的對比度調(diào)節(jié)，所以電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange也應(yīng)該在盡可能寬的范圍內(nèi)設(shè)定。由方程可以理解，如果希望加寬上述每一現(xiàn)有技術(shù)中的電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange，則需要減少設(shè)定分壓級數(shù)的分壓電阻器312的電阻R12，或者增加能夠改變級數(shù)的分壓電阻器313的總電阻R13總計。但是，用前述方法，因為分壓電阻器的電阻小，在電源電壓VDD和VS之間流過的電損耗就大，因而不能解決提供低功率消耗的問題。用后一種方法，因為這一電路被安裝在半導(dǎo)體集成電路上，用例如多晶硅制成的電阻器的縱橫尺寸比將太大，從而引起芯片面積增加的問題。
另外，當用這種類型的電源器件提供電壓調(diào)節(jié)時，需要設(shè)定一中心值Vc來進行電壓調(diào)節(jié)。當進行液晶顯示的對比度調(diào)節(jié)時，該中心值處于對比度亮度范圍中心的值。例如，可能希望設(shè)定中心值Vc對于S4至S1(0111)(此處0指斷開，1指接通)，如圖35A所示，這使電壓調(diào)節(jié)處在例如中心值以上7級和中心值以下8級的范圍內(nèi)，結(jié)果使得對比度調(diào)節(jié)可以在亮側(cè)和暗側(cè)相同的范圍上提供。但是，例如由于制造工藝的改變，在包括這種電源裝置的半導(dǎo)體器件或液晶顯示元件中會發(fā)生制造偏差。如果這種偏差發(fā)生，就可能發(fā)生用于調(diào)節(jié)對比度的亮度中心值Ve的改變。在這種情況下，在先有技術(shù)電源裝置中的調(diào)節(jié)電壓的最大值、最小值以及電壓調(diào)節(jié)范圍由分壓電阻器的電阻R12和R13固定，這由方程1至4可清楚地看出。因此，如果以這樣方式由于制造偏差引起中心值Vc的改變，就不能上下移動最大值、最小值和電壓調(diào)節(jié)范圍。例如，如果中心值Vc偏移到由S4至S1＝(0100)設(shè)定的值，如圖35B所示，在Vc以上范圍內(nèi)的電壓調(diào)節(jié)僅能在4級上進行，因而不再能提供在中心的亮側(cè)和暗側(cè)都相同的對比度調(diào)節(jié)范圍。這便不能解決改善顯示質(zhì)量的問題。已討論過的解決這一問題的方法是增加電壓分壓電阻器313的分壓級數(shù)，以此來加寬電壓調(diào)節(jié)范圍，從而允許制造偏差，但是這方法引起的進一步的問題是，它增加了半導(dǎo)體芯片的面積。此外，因為在先有技術(shù)的電源裝置中電壓調(diào)節(jié)是通過改變分壓電阻器的分壓級數(shù)來提供的，因而必須存貯用來確定中心值Vc的值，例如圖35A中的值(0111)和圖35B中的值(0100)，在例如非易失存儲器的裝置中，當增加存儲器時，會產(chǎn)生使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
在圖33、34所示的先有技術(shù)的例子中，從方程1可以明白，已調(diào)節(jié)電壓Vreg由電源電壓諸因素以及電壓分壓電阻器312和313的電阻比確定。因此，存在的一個問題是，如果電源電壓改變，調(diào)節(jié)電壓也隨之改變。這就使得在用電池作電源的液晶顯示器件中，電池電壓的任何變化都會引起顯示質(zhì)量的變化。
現(xiàn)在討論圖33、34的多值電壓發(fā)生部分324和326。
一般地說，在驅(qū)動液晶顯示的分時系統(tǒng)(多路傳輸)中，使用借助于已知的6級驅(qū)動方法(電壓平均法，幅值選擇尋址法)通過計算獲得的6級電源電壓。這些電壓從最高的開始稱為V0、V1、V2、V3、V4和V5。液晶顯示器件具有公共電極和分段電極，其中公共電極上提供有公共信號(掃描信號)，用來確定是否某些行被選擇。此外，分段電極上提供有局部信號(數(shù)據(jù)信號)，用來確定是否顯示象素被點亮。在選擇期間每個公共電極的電壓為V5(或V0)在非選擇期間為V1(或V4)。當公共電極的電壓是V5(或V0)時，如果分段電極的電壓是V0(或V5)，則相應(yīng)的象素亮；如果那電壓是V3(或V2)，相應(yīng)的象素則不亮。注意這種情況下成對的值指示當幀(FR)信號的極性變化時的電源電壓。這幀信號在幀轉(zhuǎn)換技術(shù)或行轉(zhuǎn)換技術(shù)中是交變信號。
這些從V0至V5的多級電壓借助于多值電壓發(fā)生部分324或326產(chǎn)生。在這種情況下，圖33的多值電壓發(fā)生部分324由分壓電阻器312對電源電壓分壓，得到的值用作不改變的V0至C5。
但是，從顯示質(zhì)量和減小電力消耗的討論中，對于液晶驅(qū)動，使用這些不變的電阻分壓的電壓作電源電壓并不是可取的。換句話說，為了保證器件的低功率消耗，構(gòu)成分壓電阻器312的電阻器Ra至Re的電阻必須盡量大，從而使得流過分壓電阻器的電流盡可能小。但是，如果Ra至Re的電阻大，則分壓電阻器312的分壓端子330至338的輸出阻抗也大。如果按這種方式把輸出阻抗作得很高，在液晶驅(qū)動期間電源電壓的變化也將很大，這對液晶顯示的質(zhì)量是有不良影響。因此，這種產(chǎn)生多值電壓的方法不適合于驅(qū)動大的液晶顯示屏。
在另一方面，在圖34所示的方法中，通過使用運算放大器301至305來解決上述問題這些運算放大器的電壓跟隨器的方式連接，用來轉(zhuǎn)換在分壓端子330至338產(chǎn)生的分壓電壓的阻抗。換句話說，多級電壓發(fā)生部分326的輸出阻抗被運算放大器301至305提供的阻抗變換減小了，使得可以防止液晶顯示質(zhì)量變環(huán)。當提供有這種阻抗變換時，在分壓端子330至338增加的輸出阻抗不會引起問題，因此Ra至Re的電阻可以被增加。如果Ra至Re的電阻被增加，流過分壓電阻器312的電流可以減小，這便能設(shè)計功率消耗小的器件。
為了進一步減小器件的功率消耗，需要限制運算放大器301至305消耗的功率。這些運算放大器301至305將參考圖10進行說明，每個運算放大器具有一驅(qū)動部分，其具有在一端連接到電源高電位側(cè)的電阻或恒流源，以及在一端連接到電源低電位側(cè)的n溝道驅(qū)動晶體管。為了限制運算放大器301至305的功耗，需要減少流過這驅(qū)動部分(所述電阻或恒流源)的電源。
但是，如果為了減少功率消耗而減小這驅(qū)動部分的電流，就會產(chǎn)生在液晶顯示中發(fā)生陰影現(xiàn)象或串擾現(xiàn)象的問題，因而使液晶顯示的質(zhì)量變劣。用所謂的6級驅(qū)動方法(電壓平均法，幅值選擇尋址模式)，在驅(qū)動期間施加在象素上的有效電壓對所有導(dǎo)通象素和所有截止象素取平均值，試圖平均顯示狀態(tài)，因此，不能維持作為6級驅(qū)動方法的前提的平均(均等)狀況，因而將發(fā)生上述的陰影和串擾現(xiàn)象。因此，決定如何減少功率消耗同時又確保不發(fā)生陰影和串擾現(xiàn)象是一大的技術(shù)難題。
注意如果只有4級(V0至V3)多級電源電壓(4級驅(qū)動方法)，則可以考慮一種方案，其中例如在電源V1的高電位側(cè)連接P型運算放大器(以后參考圖8說明)，在電源V2的低電位側(cè)連接n型運算放大器(以后參照圖10說明)。采用這種方案的理由如下。P型運算放大器被這樣構(gòu)成，使得差動放大器的輸入部分有一n型溝道晶體管和一連接于電源低電位側(cè)的恒流源。因此，為了正?？刂戚斎氩糠值膎型溝道晶體管和恒流源的n型溝道晶體管(使得每個晶體管的漏極和源極間的電壓足夠大)，必須在輸入部分輸入給晶體管一個高電位，這就是P型運算放大器連接于V1的原因。與此相對，n型運算放大器這樣構(gòu)成，使得差功放大器的輸入部分有一P型溝道晶體管，并且在電源的高電位側(cè)連接一恒流源。因此，為了正?？刂戚斎氩糠值腜型溝道晶體管和恒流源的P型溝道晶體管，必須在輸入部分給晶體管輸入一低電位，這就是n型運算放大器連接于V2的原因。這便確保運算放大器的控制電壓的范圍被加寬。
但是，如果有5級或更多級的多值電源電壓，并且因此至少需三個阻抗變換裝置時，就不可能確定對于第三及其相繼的阻抗變換裝置應(yīng)該使用什么類型的運算放大器，因而決定應(yīng)該如何確定運算放大器的類型就是一個大的技術(shù)問題。
本發(fā)明旨在解決上述問題，其目的在于提供一種電源裝置、一種液晶顯示器件和一種供電的方法，它們能夠?qū)崿F(xiàn)低的功率消耗和高的顯示質(zhì)量。
為了解決上述問題，本發(fā)明的電源器件包括一個電壓調(diào)節(jié)裝置，用來提供被該電壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)過的電源電壓到被驅(qū)動地點，其中該電壓調(diào)節(jié)裝置包括；第一電壓發(fā)生裝置，用來從電源電壓產(chǎn)生第一恒定電壓；加法裝置，用來把第一電壓和不依賴于第一電壓的第二電壓相加；以及控制裝置，用來在一包括第一電壓的預(yù)定的電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可改變地控制第二電壓。
按照本發(fā)明，第一個恒定的電壓從供電壓產(chǎn)生，然后產(chǎn)生不依賴于第一電壓的第二電壓，并把第二電壓和第一電壓相加。在這種情況下，第二電壓在被確定包括第一電壓的預(yù)定電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)被可改變地控制，因而這種便可把所需的已調(diào)節(jié)電壓送至得驅(qū)動裝置。本發(fā)明的具體特點是第二電壓不依賴于第一電壓。因此，即使第一電壓由其調(diào)節(jié)，這不影響第二電壓可以被控制裝置在預(yù)定電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。結(jié)果，第一電壓可以不依賴于其它例如電壓調(diào)節(jié)范圍等因素來調(diào)節(jié)，因而可以防止由于第一電壓的改變引起的不希望的電壓調(diào)節(jié)范圍變窄的現(xiàn)象。這便使用先有技術(shù)中沒有的極其靈活的方式調(diào)節(jié)電壓，從而導(dǎo)致改善顯示質(zhì)量和其它的依賴調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動的驅(qū)動物的特性。
在本發(fā)明中，被第一電壓發(fā)生裝置產(chǎn)生的第一電壓以及用加法器加到第一電壓上去的第二電壓具有補償被驅(qū)動物的溫度特性的溫度特性。
按照本發(fā)明，第一、第二電壓具有補償被驅(qū)動物的溫度特性的溫度特性。這便確保如果被驅(qū)動物的元件特性由于溫度改變而改變時，第一電壓、第二電壓以及把第一第二電壓相加而得到的調(diào)節(jié)電壓以這種方式改變，使得能補償元件特性的變化，。這便可以提供一種穩(wěn)定的、不受溫度變化影響的電源，可以提供根據(jù)這一調(diào)節(jié)電壓的驅(qū)動，從而得到極好的顯示質(zhì)量和被驅(qū)動裝置的其它特性。
在本發(fā)明中，用加法器疊加的第二電壓在器件的初始操作期間固定在一預(yù)定值上。
按照本發(fā)明，加到第一電壓上的第二電壓在器件操作初始期間被固定在一預(yù)定值上。這便使得從該電源裝置輸出的調(diào)節(jié)電壓在初始操作期間被固定在一預(yù)定值上。換句話說，調(diào)節(jié)電壓可以被固定在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的任何值上，例如中心值，最大值或最小值。這使得在用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓的固件中不需包括任何變化的調(diào)節(jié)程序，或不需提供用于檢測電壓調(diào)節(jié)部分的輸出電壓的電路。結(jié)果，器件就可以做得較小，同時當該器件被合并在半導(dǎo)體裝置中時，其芯片尺寸可以減小。
在本發(fā)明中，第一電壓調(diào)節(jié)裝置包括運算放大器，與運算放大器的第一輸入端相連的基準電壓源，一端連于運算放大器的第二輸入端、另一端連接于一固定電位的第一電阻，以及一端連接于運算放大器的第二輸入端、另一端連于運算放大器的輸出端的第二電阻；以及加法裝置，它包括用來從被控制裝置可改變地控制的恒流源中通過第二電阻流通電流的裝置。
按照本發(fā)明，第一電壓由來自基準電壓源的基準電壓和第一、第二電阻的阻值確定。第二電壓由通過第二電阻來自恒流源的電流產(chǎn)生，并且第二電壓與第一電壓相加。這便確保獲得希望的調(diào)節(jié)電壓。用這種方式，本發(fā)明確保第一電壓第二電壓各自獨立地產(chǎn)生。換句話說，第一電壓可以通過調(diào)節(jié)第一電阻調(diào)節(jié)。另外，第二電壓可以通過調(diào)節(jié)從恒流源流過第二電阻的電流來獨立于第一電壓調(diào)節(jié)。這也意味著第二電壓的調(diào)節(jié)范圍可以獨立于第一電壓。因為這加寬了先有技術(shù)的電壓調(diào)節(jié)范圍，就不需提供可轉(zhuǎn)換電阻器的大量的分壓點，因而可以使器件較小，因而減少半導(dǎo)體芯片尺寸。借助于使電路結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有技術(shù)更簡化，就可以設(shè)計低能量消耗的器件。因為第一電壓被來自基準電壓源的基準電壓確定，并且第二電壓根據(jù)來自恒流源電流確定，便可達到穩(wěn)定的調(diào)節(jié)電壓和電壓調(diào)節(jié)范圍，而與電源電壓的改變無關(guān)。
在本發(fā)明中，基準電壓源和恒流源包括MOS晶體管，來自基準電壓源的基準電壓和半自恒流源的恒定電流通過使用MOS晶體管的閾限電壓產(chǎn)生。
MOS晶體管的閾限電壓有負溫度特性。這便能提供第一電壓、第二電壓、調(diào)節(jié)電壓以及電壓調(diào)節(jié)范圍的負溫度特性，而不必須加任何有溫度特性的元件，例如熱敏電阻。因而本發(fā)明可以提供適用于液晶顯示的電源器件，其對比度和其它特性具有負溫度特性。
本發(fā)明的電源器件包括多值電壓發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)可以提供來自多值電壓發(fā)生裝置的多值驅(qū)動電壓，其中多值電壓發(fā)生裝置包括用來在分壓端子產(chǎn)生分配電壓的分壓裝置，以及一組(至少三個)阻抗變換裝置，連在分壓端子和被驅(qū)動裝置之間，用來變換分壓端子上產(chǎn)生的分壓電壓的阻抗，從而產(chǎn)生一多值驅(qū)動電壓，給容性被驅(qū)動裝置供電；以及其結(jié)構(gòu)是這樣的，使得當必須從被驅(qū)動裝置傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置的電荷的極性在驅(qū)動期間總體為正時，具有吸取大量正電荷的驅(qū)動部分的第一阻抗變換裝置與被驅(qū)動物相連，并且當必須從被驅(qū)動物傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置在驅(qū)動期間的電荷極性總體為負時，具有吸取大量負電荷的驅(qū)動部分的第二阻抗變換裝置連在被驅(qū)動裝置上。
按照本發(fā)明，用分壓裝置產(chǎn)生分壓電壓，并在它們的阻抗被阻抗變換裝置變換之后，這些分壓電壓被供給被驅(qū)動裝置，當被驅(qū)動物是這樣時，即在驅(qū)動期間必須從被驅(qū)動物傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置的電荷的極性總的為正時，由具有吸收大量正電荷的第一阻抗變換裝置進行阻抗變換。另一方面，如果被驅(qū)動裝置抽出的電荷的極性總體為負時，則用具有吸收大量負電荷的驅(qū)動部分的第二阻抗變換裝置進行阻抗變換。這確保適合應(yīng)用于相應(yīng)的驅(qū)動電壓的負載的多值驅(qū)動電壓被送到每一被驅(qū)動的容性驅(qū)動裝置上。此外，沒有不必要的電流流過阻抗變換器的驅(qū)動部分，從而改善了顯示質(zhì)量和被驅(qū)動裝置的其它特性。
具體地說，如果需提供三個或更多個阻抗變換裝置，本發(fā)明的這一方面就能使得容易確定，對于第三以及其后的阻抗變換器使用什么類型的運算放大器。這樣，如果本發(fā)明被應(yīng)用于使用6級驅(qū)動方法的液晶顯示器件上，例如，它就可以容易地確定對于4個阻抗變換裝置中的第一個應(yīng)該使用什么類型的阻抗變換器。
在本發(fā)明中，第一、第二阻抗變換裝置中的第一個包括一差動部分和一驅(qū)動部分的運算放大器，采用電壓跟隨式連接；第一阻抗變換裝置的驅(qū)動部分包括一恒流源或在一端連在于電源高電位側(cè)，在另一端連接于輸出側(cè)的電阻，以及在一端連在電源低電位側(cè)，而另一端連于輸出側(cè)的n溝道驅(qū)動晶體管；第二阻抗變換裝置包括在一端連于電源高電位側(cè)，另一端連接于輸出側(cè)的P溝道晶體管，以及一個恒流源或在一端連于電源低電位側(cè)，在另一端連于輸出側(cè)的電阻。
按照本發(fā)明，分壓電壓的阻抗被連接運算放大器的電壓跟隨器轉(zhuǎn)換，并且作為分壓電壓的相同電壓的電源電壓被施加到被驅(qū)動裝置上。第一阻抗變換裝置的驅(qū)動部分包括一恒流源或連接于高電位側(cè)的電阻，和連接于低電位側(cè)的n溝道晶體管，并且第二阻抗變換裝置的驅(qū)動部分包括一恒流源或連接在低電位側(cè)的電阻，以及連接于高電位側(cè)的P溝道驅(qū)動晶體管。在這種情況下，第一阻抗變換裝置與待驅(qū)動裝置連接，當必須被從被驅(qū)動裝置傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置的電荷的極性總的為正時，這些電荷可以充分地被驅(qū)動部分內(nèi)的n溝道驅(qū)動晶體吸收，因而流過恒流源或電阻的電流可以足夠小。相對地，第二阻抗變換裝置與行驅(qū)動裝置連接，當必須從被驅(qū)動物傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置的電荷的極性總的為負時，這些負電荷可以被驅(qū)動部分的P溝道驅(qū)動晶體管充分地吸收，從而流過恒流源或電阻的電流可以足夠小。這便能改善顯示質(zhì)量和被驅(qū)動裝置的其它特性，使得節(jié)省流過驅(qū)動部分的電流，同時也能極大地減少所需電流量。結(jié)果，包括本發(fā)明電源裝置的設(shè)備的電池壽命可大大延長。
本發(fā)明電源裝置的特征在于，包括用來檢驗由多值電壓發(fā)生裝置產(chǎn)生的一個或多個多值電壓的控制裝置，且以這種方式進行控制即在緊跟電源被接通之后的一個預(yù)定期間內(nèi)這些電壓能達到預(yù)定值。
這使得能夠保證在電源接通在這些驅(qū)動電壓在預(yù)定的期間立刻達到其預(yù)定值。這能防止如果這些驅(qū)動電壓受到瞬變電壓所帶來的任何不良影響；從而改善了顯示質(zhì)量和被驅(qū)動物的其它特性。
本發(fā)明的電源裝置其特征于，包括用來控制由多值電壓產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的一個或幾個多值驅(qū)動電壓的裝置，并以這種方式進行控制，使得在緊隨電源接通之后的一個預(yù)定期間內(nèi)，這些電壓達到預(yù)定值；其中控制裝包括增加在預(yù)定期間內(nèi)流入第二阻抗變換裝置的驅(qū)動部分的低電位電源側(cè)電流的裝置，前提是當高電位電源作為固定電源以及低電位電源接通時。
按照本發(fā)明，流進第二阻抗變換裝置的驅(qū)動部分低電位電源側(cè)的電流在緊跟電源接通后的預(yù)定期間內(nèi)增加。這便確保多級驅(qū)動電壓中的一個或幾個，例如6級驅(qū)動方法中的V1和V3被以這種方式控制，使得這些電壓在預(yù)定期間內(nèi)達到預(yù)定值，因而可以防止由于電壓V1和V3受到瞬變電壓而引起的不利影響。這便阻止了使液晶顯示完全變黑的不利情況。
本發(fā)明的電源裝置的特征在于，包括以這種方式控制由多值電壓產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的一個或幾個多值驅(qū)動電壓的裝置，使得在緊跟電源接通后的一預(yù)定的期間內(nèi)這些電壓能達到預(yù)定值；其中控制裝置包括用來增加在預(yù)定期間從第一阻抗變換裝置的驅(qū)動部分的高電位電源側(cè)流入的電流的裝置，前提是當?shù)碗娢浑娫磦?cè)作為固定電位電源并且高電位電源被接通時。
按照本發(fā)明，在緊跟電源接通之后的一預(yù)定期間內(nèi)，通過第一阻抗變換裝置的驅(qū)動部分的高電位電源側(cè)的電流立即增加。這就確保多值驅(qū)動電壓中的一個或幾個，例如6級驅(qū)動方法中的V2和V4，以這種方式被控制，使得這些電壓在預(yù)定期間內(nèi)達到預(yù)定值，從而阻止了由電壓V2和V4處于過渡狀態(tài)而引起的任何不利影響，這便阻止了液晶顯示器完全變黑的不利情況。
在本發(fā)明中，處于來自多級驅(qū)動電源瞬變狀態(tài)的電壓被這樣控制，使得在預(yù)定期間內(nèi)它不能施加到被驅(qū)動裝置上。
按照本發(fā)明，在直到驅(qū)動電壓達到其預(yù)定值的預(yù)定期間，沒有來自驅(qū)動電源的瞬變電壓被傳輸給被驅(qū)動裝置上。在經(jīng)過預(yù)定期間后，驅(qū)動電壓已達其預(yù)定值，這時，驅(qū)動電壓才施加于被驅(qū)動裝置上。這可以更完全地阻止由處于瞬變狀態(tài)的驅(qū)動電壓引起的任何不利影響，從而進一步改善顯示質(zhì)量和被驅(qū)動裝置的特性。
本發(fā)明的電源裝置包括多值電壓發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)使得從多值電壓發(fā)生裝置提供多值驅(qū)動電壓，其中多值電壓發(fā)生裝置包括電壓分壓裝置，用來在其分壓端子上產(chǎn)生分壓電壓；幾個阻抗變換裝置，連在分壓端子和被驅(qū)動裝置之間，用來轉(zhuǎn)換分壓端子上產(chǎn)生的分壓電壓的阻抗，從而產(chǎn)生旨在用于容性被驅(qū)動裝置的多值分壓電壓；以及用來控制阻抗變換裝置的裝置；阻抗變換裝置由連接包括一差動部分和一驅(qū)動部分的運算放大器的電壓跟隨器構(gòu)成；驅(qū)動部分包括一恒流源或一端連在第一電源側(cè)、另一端連在輸出側(cè)的電阻，以及一端連在第二電源側(cè)、另一端連在輸出側(cè)的驅(qū)動晶體管；以及用來控制阻抗變換器的裝置，控制電流在用于驅(qū)動被驅(qū)動裝置中使用的基準時鐘上升或下降之后的僅僅一固定的期間內(nèi)立即流過恒流源或阻抗變換裝置的電阻。
按照本發(fā)明，用來控制阻抗變換的裝置在其準時鐘信號上升或下降之后，只在一固定期間內(nèi)立即控制電流通過恒流源或阻抗變換裝置內(nèi)的電阻。換句話說，當容性被驅(qū)動裝置被驅(qū)動時，驅(qū)動電壓只在基準時鐘信號的上升或下降之后的固定期間內(nèi)被立即加上負載。因此，如果僅在這一期間內(nèi)電流流過恒流源或電阻，被驅(qū)動裝置就可以被這一恒流源或電阻充分地驅(qū)動。這便確保在上述期間以外的期間內(nèi)抑制流過恒流源或電阻的電源，因而器件具有低的功率消耗。
本發(fā)明的電流器件包括多值電壓發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)使得從多值電壓發(fā)生裝置提供多值驅(qū)動電壓，其中多值電壓發(fā)生裝置包括電壓分壓裝置，用來在其分壓端產(chǎn)生分壓；幾個阻抗變換裝置，連接在分壓端子和被驅(qū)動物之間，用來轉(zhuǎn)換在分壓端子上產(chǎn)生的分壓電壓的阻抗，從而產(chǎn)生旨在用于容性被驅(qū)動裝置的多級驅(qū)動電壓；以及用來控制阻抗變換器的裝置；阻抗變換裝置由連接包括差動部分和驅(qū)動部分的運算放大器的電壓跟隨器構(gòu)成；所述驅(qū)動部分包括的恒流源或一端連在第一電源側(cè)、另一端連在輸出端子側(cè)的電阻，以及一端連在第二電源側(cè)、另一端連在輸出端子的驅(qū)動晶體管；以及當用來驅(qū)動被驅(qū)動裝置的幀信處于一預(yù)定電平時，用于控制阻抗變換裝置的裝置對流過恒流源或阻抗變換裝置的電流加以限制。
按照本發(fā)明，流過阻抗變換裝置內(nèi)恒流源或電阻的電流，當幀信號(一種在幀轉(zhuǎn)換技術(shù)或行轉(zhuǎn)換技術(shù)中的交變信號)處于一預(yù)定值時，借助于控制阻抗變換裝置的裝置被限制。換句話說，根據(jù)驅(qū)動電壓，在幀信號為預(yù)定值時，可能不加上負載。因此，這種結(jié)構(gòu)確保，如果流過恒流源或電阻的電流被控制，可以有效地阻止在恒流源或電阻中的不需要的電流。這使器件具有更低的功率消耗，而不會使顯示質(zhì)量和被驅(qū)動裝置的特性變壞。
在本發(fā)明中，驅(qū)動部分包括被阻抗控制裝置控制的恒流源或電阻，以及另一個恒流源和不被控制裝置控制的電阻。
用這種結(jié)構(gòu)，驅(qū)動部分的輸出電壓可以用恒流源或不被控制裝置控制的電阻保持在一固定值上。比外，如果流過恒流源或電阻的電流按照加到驅(qū)動電壓的負載控制，使可以實現(xiàn)具有低功率消耗并且有足夠驅(qū)動能力的驅(qū)動器。
本發(fā)明的電源裝置包括電壓調(diào)節(jié)裝置和多級電壓發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)使得從電壓調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生的已調(diào)節(jié)電壓提供經(jīng)過多值電壓發(fā)生裝置產(chǎn)生的多值驅(qū)動電壓，其中電壓調(diào)節(jié)裝置包括第一電壓發(fā)生裝置，用來從電源電壓產(chǎn)生第一恒定電壓；加法裝置，用來把第一電壓和與第一電壓無關(guān)的第二電壓相加；以及控制裝置，用來在一被確定包括第一電壓的預(yù)定電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可改變地控制第二電壓；多值電壓發(fā)生裝置包括電壓分壓裝置，用來對電壓調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生的調(diào)節(jié)電壓分壓，從而借助于其分壓端子產(chǎn)生分壓電壓；以及幾個(至少三個)阻抗變換裝置，連接于分壓端子和被驅(qū)動裝置之間，用來轉(zhuǎn)換分壓端子處產(chǎn)生的分壓電壓的阻抗，從而產(chǎn)生旨在用于容性被驅(qū)動裝置的驅(qū)動電壓；以及其結(jié)構(gòu)是，當必須從被驅(qū)動裝置傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置的電荷的極性在驅(qū)動期間總體為正時，具有吸收大量正電荷的驅(qū)動部分的第一阻抗變換裝置連接到被驅(qū)動裝置上；當必須從被驅(qū)動裝置傳輸?shù)阶杩棺儞Q裝置的電荷極性在驅(qū)動期間總體為負時，具有吸收大量負電荷的驅(qū)動部分的第二阻抗變換裝置連接到被驅(qū)動裝置上。
按照本發(fā)明，多值電壓產(chǎn)生裝置可以根據(jù)電壓調(diào)節(jié)產(chǎn)生的調(diào)節(jié)電壓產(chǎn)生阻抗可被轉(zhuǎn)換的多值驅(qū)動電壓。這就確保被多值電壓裝置產(chǎn)生的多值驅(qū)動電壓可以被調(diào)節(jié)。而且，適合于加到驅(qū)動電壓的負載的多值電源電壓可以供給容性被驅(qū)動裝置。如果例如運算放大器的元件被用于電壓調(diào)節(jié)裝置中調(diào)節(jié)電壓，這些運算放大器也可以被用作多級電壓發(fā)生裝置中的阻抗變換裝置。這就能設(shè)計較小的器件。
本發(fā)明的液態(tài)晶體顯示器件包括電壓調(diào)節(jié)裝置，其中用來驅(qū)動液晶器件的電壓被電壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度，并且其中電壓調(diào)節(jié)裝置包括第一電壓發(fā)生裝置，用來從電源電壓產(chǎn)生第一恒定電壓；加法裝置，用來把不依賴于第一電壓的第二電壓加到第一電壓上；以及控制裝置，用在被確定包括第一電壓的預(yù)定電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)可改變地控制第二電壓。
按照本發(fā)明，液晶顯示的對比度借助于使電壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)驅(qū)動液晶元件的電壓來調(diào)節(jié)。換句話說，作為對比度基準的電壓的調(diào)節(jié)，例如中心值，借助于調(diào)節(jié)第一電壓可以達到。然后液晶顯示器件的用戶借助于調(diào)節(jié)第二電壓可以得到任何需要的對比度。在這種情況下，調(diào)節(jié)第一電壓以改變中心值或其它值，將不影響第二電壓。因此，可以獨立地設(shè)定中心值或其它值、第二電壓以及電壓調(diào)節(jié)范圍，從而確保優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的對比度調(diào)節(jié)。這便提供了通常用于體積小和重量輕的袖珍電子設(shè)備中的液晶顯示器件的對比度最佳調(diào)節(jié)方法。
本發(fā)明的液晶顯法器件包括多值電壓發(fā)生裝置，其結(jié)構(gòu)是根據(jù)由多值電壓調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生的多值驅(qū)動電壓，使得能使用6級方法驅(qū)動作為被驅(qū)動裝置的液晶元件，其中多值驅(qū)動電壓發(fā)生裝置包括電壓分壓裝置，用來在其分壓端子上產(chǎn)生分壓電壓，以及幾個阻抗變換裝置，連在分壓端子和被驅(qū)動裝置之間，用來變換分壓端子上產(chǎn)生的分壓的阻抗，從而產(chǎn)生旨在用于容性被驅(qū)動裝置的多值驅(qū)動電壓；以及如果通過6級驅(qū)動方法用來驅(qū)動液晶元件的電壓從高電位側(cè)被稱作零級、另一級、第二級、第三級、第四級以及第五級電壓，驅(qū)動電壓中的第二級和第四級中的每一個被第一阻抗轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生，它有一從被驅(qū)動裝置吸收大量正電荷到阻抗轉(zhuǎn)換裝置的驅(qū)動部分，以及驅(qū)動電壓的第一、第三級中的每一個被第二阻抗轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生，它有一從被驅(qū)動裝置吸收大量負電荷到阻抗轉(zhuǎn)換裝置的驅(qū)動部分。
按照本發(fā)明，驅(qū)動電壓的第二和第四級，當必須被傳輸?shù)阶杩罐D(zhuǎn)換裝置的電荷總體為正時，被第一阻抗轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生，它有一吸收大量正電荷的驅(qū)動部分，類似地，驅(qū)動電壓的第一、第三級，當所述電荷總的為負時，被第二阻抗變換裝置產(chǎn)生，它有一吸收大量負電荷的驅(qū)動部分。這便能對液晶元件提供適合于加到驅(qū)動電壓的負載的6級電壓。結(jié)果，在液晶顯示期間發(fā)生的陰影現(xiàn)象和串擾現(xiàn)象被有效地消除了，從而使得液晶顯示質(zhì)量得以改善，并且可以設(shè)計出低功耗的器件。
圖1是本發(fā)明另一實施例的電源裝置的方塊圖；圖2A、2B是說明第一實施例電壓調(diào)節(jié)方法的圖；圖3是本發(fā)明第二實施例的電壓調(diào)節(jié)部分的電路圖；圖4是圖3中的電壓調(diào)節(jié)部分當基準電壓源、恒流源和控制部分用MOS管構(gòu)成時的電路圖；圖5是使用本發(fā)明的電源裝置的液晶顯示器件例子的電路圖；圖6是在第二實施例中驅(qū)動電壓V5的溫度特性曲線；圖7是本發(fā)明第二實施例的多值電壓發(fā)生器的電路圖；圖8是P型運算放大器的晶體管電級電路圖；圖9是n型溝道晶體管和P型溝道晶體管的電流特性曲線；圖10為n型運算放大器的晶體管級的電路圖。
圖11A是公共電極和分段電極之間的電壓和電壓V0至V5的關(guān)系表示圖1B是公共電極和分段電極的一個例子；圖12A、12B是表明當公共電極和分段電極的電壓變化時，在驅(qū)動電壓上電荷運動會有多大的變化的略圖；圖13是FR信號和DCK信號的時序圖14是當部分電極的電壓從V3變到V2時在FR轉(zhuǎn)換點A獲得的公共的分段波形圖；圖15是施加到圖14的V2上的負載的計算過程圖以及獲得的計算結(jié)果；力16是當公共極電壓從V5變到V2時，在FR轉(zhuǎn)換點A處獲得的公共和分段波形圖；圖17表明加到圖16中的V2的負載的計算過程以及計算結(jié)果；圖18是當分段電極電壓從V0變到V2時，在期間B獲得的公共和分段波形圖；圖19表明加到圖18V2的負載的計算過程及其計算結(jié)果；圖20是在分段電極電壓在期間B保持V2不變時公共和公段波形圖；圖21是加到圖20中V2的負載的計算過程及計算結(jié)果；圖22是當分段電極電壓在FR轉(zhuǎn)換點A從V5變到V2時或從V5變到V0時加于V1上的負載的計算過程和計算結(jié)果；圖23是當公段電極電壓在FR轉(zhuǎn)換點A從V3變到V2時加到V1上的負載的計算過程和計算結(jié)果；圖24是在期間B當分段電極電壓從V0變到V2或從V0變到V0時，加到V1的負載的計算過程和計算結(jié)果；圖25是在期間B當分段電極電壓從V2變到V2或從V2變到V0時，加到V1負載的計算過程和計算結(jié)果；圖26是V1至V4的負載的計算結(jié)果；圖27是具有電流控制功能的n型運算放大器的電路圖；圖28是DCK、控制信號和FR信號的時序圖；圖29A是當電源在高電位側(cè)是固定的電源時，變值電壓產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)圖，圖29B是當電源在低電位側(cè)為固定電源時多值電壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)；圖30A、30B分別說明當電源接通時電壓在V1和V4上的變化；圖31是當電源接通時電壓V1、V2、V3、V4和V5的變化特性曲線；圖32是本發(fā)明第五實施例中的電源接通順序圖；圖33是現(xiàn)有技術(shù)的用在液晶顯示器件中的電源裝置1個例子；圖34是現(xiàn)有技術(shù)中用在例如液晶顯示器件中的電源裝置的另一個例子；圖35A、35B說明圖33、34現(xiàn)有技術(shù)的電壓調(diào)節(jié)方法。
下面說明本發(fā)明的最佳實施例。
本發(fā)明第1實施例如圖1所示，第1實施例的電源裝置100包括電壓調(diào)整部分102和多值電壓產(chǎn)生部分110，如圖1所示，它從電源電壓產(chǎn)生多值電壓V0至V5，供液晶顯示用。
在這種情況下，電壓調(diào)節(jié)部分102包括第一電壓發(fā)生部分104、加法器部分106，第二電壓發(fā)生部分107，以及控制部分108，并且它產(chǎn)生已調(diào)節(jié)的電壓Vreg。
第一電壓發(fā)生部分104具有從電源Vs和VDD產(chǎn)生第一電壓Vx的功能。例如，假定用來提供液晶示對比度調(diào)的中心電壓Vc被定位于如圖2A所示。在這種情況下，第一電壓發(fā)生部分104用來這樣產(chǎn)生第一電壓Vx，使得例如Vx＝Vc。第二電壓產(chǎn)生部分107獨立于上述第一電壓的產(chǎn)生而產(chǎn)生第二電壓。在這種情況下，第二電壓Vy被控制部分108在被限定的包括第一電壓Vx的預(yù)定范圍內(nèi)進行可變化地控制，這可變化地控制的第二電壓Vy在加法器106中與上述第一電壓Vx相加，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓Vreg。
在圖2所示的例子中，第二電壓的正的或者負的值被加到第一電壓Vx上，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓Vreg。被加上的第二電壓的值由輸入到控制部分108的調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號確定。
這樣，在第一實施例中，不依賴于第一電壓值的可變的第二電壓Vy被加到第一電壓Vx上以產(chǎn)生調(diào)節(jié)電壓Vreg，因此，如圖2B所示的例子，如果用于對比度調(diào)節(jié)的中心值由于在半導(dǎo)體器件或液晶顯示器件制造期間發(fā)生偏差而改變時，將不會發(fā)生現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。換句話說，在這種情況下，第一電壓Vx適應(yīng)第一個被調(diào)節(jié)的以匹配中心值Vc的任何改變，使得Vx＝Vc。然后，如果可變地受控的第二電壓Vy加到第一電壓Vx上，便可獲得所需電壓Vreg。這就使用戶能把液晶顯示的對比度調(diào)到任何所需的亮度。這方案不同于圖35A、35B的現(xiàn)有技術(shù)的例子之處在于，對比度調(diào)節(jié)可以在上、下兩側(cè)基本相同的范圍內(nèi)進行。
注意并不總是要求第一電壓Vx等于中心值；可以使其等于圖2A、2B中的Vrmax或Vrmin、如果使Vx等于Vrmax，為電壓調(diào)節(jié)加上的第二電壓應(yīng)該有下值；如果Vx等于Vrmin，則應(yīng)該有負值。
現(xiàn)在描述多值電壓發(fā)生部分110。在這第一實施例中，多值電壓發(fā)生部分110包括電壓分壓器部分112和第一、第二阻抗變換部分114、116、118和120。電壓分壓器部分112完成調(diào)節(jié)電壓Vreg和電源電壓VDD之間的分壓，并從分壓器抽頭122、124、126、128、130和132輸出被分壓過的的電壓、在這種情況下，分壓的抽頭126和130連接于第一阻抗變換器部分116和120，并且經(jīng)過阻抗變換的電源電壓V2和V4由此供給容性液晶顯示器件。類似地，分壓10抽頭124和128與第二阻抗轉(zhuǎn)換器114和118相連，并且經(jīng)過阻抗變的電壓V1和V3由此容性的液晶顯示器件。
在所謂的6級驅(qū)動方法的液晶驅(qū)動類型中，如下所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在驅(qū)動期間必須被從液晶元件傳輸?shù)诫娫囱b置的電荷的極性依電源電壓的因型而不同。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，電荷的極性在V2和V4上為正。相反，在V1和V3上這電荷的極性卻為負。這就是在這一實施例中第一阻抗變換部分116和120，它們每個都有一吸收大量正電荷的驅(qū)動部分，被連于V2和V4原因。類似地，第二阻抗變換裝置114和118，每個都有吸收大量負電荷的驅(qū)動部分，被連在V1和V3上。這就保證了維持6級驅(qū)動方法中的電壓平均(均等)狀態(tài)，因而可以消除顯示屏上的陰影和串擾現(xiàn)象。結(jié)果使液晶顯示的質(zhì)量增加到極高的程度。
現(xiàn)在說明本發(fā)明的第二實施例。這第二實施例說明了電壓調(diào)節(jié)部分102的一種特定的結(jié)構(gòu)。
圖3所示的第二實施例的電壓調(diào)節(jié)部分包括運算放大器6，基準電壓源7，具有幾個電流源的恒流源8，以及具有一組開關(guān)的控制部分9。運算放大器6的正的輸入端與基準電壓源7相連，其負的輸入端(第二輸入端)連接到電阻10、11每個的一端和控制部分9的輸出端。電阻10的另一端連接于運算放大器6的輸出端，電阻器11的另一端連接于固定電位VDD?？刂撇糠?位于恒流源8和運算6的負輸入端之間。從恒流源8流到電阻10的電流大小根據(jù)調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號被控制，并通過改變此電流大小來實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。
電壓調(diào)節(jié)部分輸出的調(diào)節(jié)電壓Vreg是第一電壓VX和第二電壓VY之和，如下式Vreg＝VX+VY(5)在這種情況下，如果電阻10的阻值為R10，電阻11的阻值為R11，以及基準電壓源7的電壓為Vref，第一輸出電壓VX可以用下面對運算放大器歸納出的等式表示VX＝(1+R10/R11)·Vref(6)第二輸出電壓VY由通過控制部分9從恒流源8流入電阻器10的電流I10決定。在這種情況下，電流I10可依靠調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號使控制部分9中的開關(guān)選擇性地接通或斷開而改變。因此，第二電壓VY由下式表示VY＝I10·R10 (7)因此，調(diào)節(jié)電壓Vreg由下式給出Vreg＝(1+R10/R11)·Vref+I10·R10(8)例如，如果電流I10的最大值(從恒流源8流入電阻10)為Imax，最小值為Imin，則電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange由下式給出Vrange＝(Imax-Imin)·R10 (9)從等式6至9可看出，照本實施例，VY由R10確定，因而電壓調(diào)節(jié)范圍也被R10確定。類似地，VX被R11決定，因此作為調(diào)節(jié)基準的電壓也由此確定。如上所述，這作為電壓調(diào)節(jié)基準的電壓可以是電壓調(diào)節(jié)的中心值，或者是其最大或最小值。這樣，按照本實施例的電壓調(diào)節(jié)部分，每個VX、VY和Vrange的值可以獨立地設(shè)定。
當圖3的基準電壓源7、控制部分9、恒流源8由MOS晶體管構(gòu)成時的電路例子如圖4所示。
基準電壓源7包括P型溝道晶體管15和n型溝道晶體管20。由基準電壓源7產(chǎn)生的Vref的幅值，借助于減小n型溝道晶體管20的電流容量和減小流過電源之間的電流來作得基本與P溝道晶體管的閾限電壓相同。恒流源8包括P型溝道晶體管16至19。該恒流源8借助于利用當控制極連到基準電壓Vref的P型溝道晶體管16至19飽和時的恒流特性來提供恒流?？刂撇糠?包括P型溝道晶體管21至24，它們分別連接到P型溝道晶體管16至19的漏極區(qū)，并且電流的通過和切斷由連接在P型溝道晶體管21至24的控制極的調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號來轉(zhuǎn)換。在這種情況下，假定從恒流源8內(nèi)幾個恒流源流出的電流值的權(quán)重為2n。換句話說，如果來自恒流源的電流幅值之經(jīng)是8∶4∶2∶1，4個調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號可以得到24＝16步的電壓調(diào)節(jié)。注意圖3，4所示為具有4個調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號的例子，但是當然可以設(shè)定不同于圖3，4的信號數(shù)。此外還注意，因為調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號可以從由例如微處理器寫入的寄存器內(nèi)以二進制形式獲得，從而利于由微處理器控制。
按照本實施例，如果是這種結(jié)構(gòu)，使得電阻10的阻值是固定的，并且有一改變電阻11的裝置，則作為電壓調(diào)節(jié)的基準的電壓，例如中心值可以改變，而電壓調(diào)節(jié)范圍保持不變。因此，如果在半導(dǎo)體元件或液晶顯示器件的制造期間發(fā)生了偏差，這些偏差可以用上述的電阻調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)電阻11的阻值來得以補償。換句許說，假定調(diào)節(jié)是這樣的，即使VX匹配用于度調(diào)節(jié)的中心值VC，如圖2所示的例子，因為電阻10的阻值是固定的，從等式9可以看出，即使電阻11的阻值改變，電壓調(diào)節(jié)范圍也不變。因此，使用調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號，可在這不變的電壓調(diào)節(jié)內(nèi)得到所需的調(diào)節(jié)電壓Vreg。用圖33，34所示的先有技術(shù)電源裝置，如果作為電壓調(diào)節(jié)基準電壓的中心值VC要改變，如圖35A，35B所示，不可能在這一值的上下相同的范圍內(nèi)提供電壓調(diào)節(jié)(對比度調(diào)節(jié))。因此，這些先有技術(shù)的電壓裝置具有很大的電壓調(diào)節(jié)范圍，以保證如果在作為電壓調(diào)節(jié)基準的電壓有任何改變時，可以足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)提供電壓調(diào)節(jié)。換句許說，它具有這樣的結(jié)構(gòu)，即圖33，34的分壓電阻器313具有極大的分壓數(shù)。
與此對照，本發(fā)明的實施例對于電壓調(diào)節(jié)范圍所需的較低限可以被固定，因為即使作為電壓調(diào)節(jié)基準的電壓改變，電壓調(diào)節(jié)范圍也不變。這就意味著，在為電壓調(diào)節(jié)的恒流源8中恒流源的數(shù)目以及在控制部分9中開關(guān)的數(shù)目可被設(shè)定為所需的較低限。時一步地，這還意味著，如果可以從被例如微處理器寫入的寄存器中得到二進制的電壓調(diào)節(jié)控制信號，寄存器的位數(shù)可被設(shè)定為所需的低限，因而連線也可以減少。
如果對現(xiàn)有技術(shù)的電源裝置進行調(diào)節(jié)，以便允許制造偏差的存在，在調(diào)整之后分壓電阻器中的分壓數(shù)的數(shù)據(jù)(即圖35A，35B中的數(shù)據(jù)(0111)和(0100))必須被存貯在非易失的存儲器中。但是，因為這一實施例能夠借助于改變電阻11的陰值來調(diào)整，以便允許制造偏差，就不再需要儲這種數(shù)據(jù)。
此外，如果由微處理的器控制，并且來自恒流源8的電流已在回答系統(tǒng)重置信號時被切斷，電壓調(diào)整部分的輸出電壓就只由電阻10和11的阻值確定。因此，在固件中就不必包括可變調(diào)節(jié)程序，也不需要檢測電壓調(diào)節(jié)部分的輸出電壓的電路。例如，如果來自恒流源8的電流在系統(tǒng)重置時被設(shè)定切斷，VX可以等于圖2A所示的最小值Vrmin。此外，其結(jié)構(gòu)是這樣的，即在控制部分9中的一些開關(guān)在系統(tǒng)重置時被接通，VX可以等于中心值VC，例如圖2A所示。
圖5示出了使用本發(fā)明的液晶顯示器件的例子。這一流晶顯示器件包括電源裝置100，對比度調(diào)節(jié)部分140，驅(qū)動信號發(fā)生部分142以及液晶顯示屏144。
電壓調(diào)節(jié)部分輸出的調(diào)節(jié)電壓被加到驅(qū)動信號發(fā)生部分142，作為用于液晶顯示驅(qū)動的供電電壓V5，并也連接到分壓電阻器12的一端，其另一端連接固定電位。被分壓電阻器12分出的電壓被連到運算放大器1至4的正輸入端，運算放大器1至4的輸出端被輸入給驅(qū)動信號發(fā)生部分作為供電電壓V1、V2、V3和V4。注意在這種情況下，分壓器抽頭126和130被分別連于n型運算放大器2、4，分壓器抽頭124、128被分別連于運算放大器1和3。這些運算放大器將在下面詳述。還應(yīng)注意在電壓調(diào)整部分中的運算放大器6可為V5提供阻抗變換，這可減少電路元件數(shù)。
驅(qū)動信號發(fā)生部分142根據(jù)例如6級驅(qū)動方法通過選擇任何這些驅(qū)動供電電壓V0至V5來發(fā)出驅(qū)動信號。這些驅(qū)動信號被用來驅(qū)動液晶顯示器件。如果用戶用對比度調(diào)節(jié)部分140調(diào)節(jié)對比度，借助于作為對比度調(diào)節(jié)部分140輸出的調(diào)節(jié)電壓設(shè)定信號可調(diào)節(jié)Vreg的值。供給液晶顯示屏144的電壓V1至V5以這種方式調(diào)節(jié)，從而提供液晶顯示的對比度調(diào)節(jié)。
在這種情況下，來自電壓調(diào)節(jié)部分的調(diào)節(jié)電壓Vreg的輸出與分壓電阻器12的阻值無關(guān)，如式8所示。因此，在電源之間流動的電流可借助于增加分壓電阻器12阻值作得極小。這便能設(shè)計出極低功率消耗的電源裝置和液晶顯示器件。
本實施例的電源裝置可以應(yīng)用于液晶顯示器件，如上所述，因為液晶顯示器件重量輕，并具有低的能耗，它經(jīng)常用于袖珍型電子設(shè)備中，這種設(shè)備需要尺寸小和重量輕。因此，裝有這種液晶顯示器件的設(shè)備應(yīng)該利用液晶顯示器件的固有的優(yōu)點(體積小重量輕)，并且這種設(shè)備需要體積小能耗低的電路。本實施例的電源裝置當用于液晶顯示器件中時，是一種有效的滿足這些要求的裝置。
本實施例的效果現(xiàn)從電路穩(wěn)定性的觀點說明。
在這實施例中，作為電壓調(diào)節(jié)基準的電壓VX被基準電壓的值和電阻10和11的阻值比確定，這從式6可清楚看出。與此相反，要圖33、34的現(xiàn)有技術(shù)的例子中，作為電壓調(diào)節(jié)基準的電壓被電源電壓VDD和VS之間的電壓差的電阻分壓確定。因此，現(xiàn)有技術(shù)的例子中會出現(xiàn)電源電壓的變化引起作為電壓調(diào)節(jié)基準的電壓改變的問題。然而，在本實施例中，即使電源電奈變化的VX也保持恒定。
另外，在這個實施例中，決定電壓調(diào)節(jié)范圍的電壓VY如等式7所示，是由從恒流源8流入電阻器10的電流值I10所控制的，所述電流值I10受到控制部分9和電阻器10的電阻的制約。即使當電源電壓變化時，來自恒流源8的電流I10仍保持不變。這表示，電壓VY相對于電源電壓的變化也能保持恒定，因此電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange也保持不變。例如圖4是這樣一個實例，其中圖2或圖3的恒流源8包括一些晶體管，工作在恒流區(qū)的一晶體管的柵電壓由基準電壓Vref獲取，由于該柵壓保持不變，漏電流也是固定的。這樣保證了當電源電壓變化時，恒流源輸出的電流是恒定的，因此VY和Vrange也不變。
如上所述，這個實施例易于獲得穩(wěn)定的調(diào)節(jié)電壓值Vreg(＝VX+VY)及電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange，并且與電源電壓的變化開關(guān)，這表示本實施例使用電池作為設(shè)備電源，具有寬的操作電壓范圍，于是不考慮電源電壓，可以穩(wěn)定的工作。在液晶顯示器件中的對比度調(diào)節(jié)部分地取決于這已調(diào)節(jié)的電。因此，如果將這個實施例用于裝在具有寬的工作電壓范圍的設(shè)備中的液晶顯示器件上，驅(qū)動電源的電壓保持不變，從而可獲得固定的對比度，且與電源電壓無關(guān)，同樣地，電壓調(diào)節(jié)范圍也可保持不變，不受電源電壓變化的影響。因此，根據(jù)這個實施例，顯示質(zhì)量可獲得極大改善，并且顯示數(shù)值可達到極高的電平。
另一個可能出現(xiàn)的問題是，如果作為調(diào)壓目的的驅(qū)動物的元件特征具有溫度特性，在這種情況下，最理想的是該調(diào)整后的電壓具有對這些被驅(qū)動物的溫度特性進行補償?shù)臏囟忍匦?。例如，液晶顯示器件的顯示質(zhì)量主要取決于周圍的溫度，因此，為保證穩(wěn)定的顯示質(zhì)量，最好使驅(qū)動液晶顯示器件的電壓具有與周圍溫度為負的溫度特性。在現(xiàn)有技術(shù)中，實現(xiàn)這種負溫度特性的通常的方法包括連接一個具有負溫度特性的元件到分壓電阻器上，例如負溫度系數(shù)電阻器，從而補償該溫度特性。
這種提供相對于第一和第二電壓VX和VY對驅(qū)動物溫度特性加以補償?shù)臏囟忍匦缘膶嵤├恼f明將參照圖4進行，以利于理解。換句許說，由基準電壓源7產(chǎn)生的基準電壓值Vref如上所述幾乎與P-溝道晶體管15的閾臨界電壓相同。由于MOS晶體管的閾臨界電壓一般帶有負溫度特性，則第一電壓VX也具有負溫度特性，這個電壓取決于基準電壓Vref和電阻器10和11的電阻比值。此外，來自恒流源8的電流幅值也與該MOS晶體管的閾電壓有關(guān)，因此也同樣帶有負溫度特性，以及第二電壓VY和電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange也具有負溫度特性。換句許說，本發(fā)明的器件能相對于已調(diào)節(jié)的電壓Vreg和電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange體現(xiàn)出負溫度特性。因此，這個實施例可以提供具有溫度特性的調(diào)整后的電壓Vreg和電壓調(diào)節(jié)范圍Vrange，而不必附加任何諸如熱敏電阻的具有溫度特性的器件。這樣可以減少元件數(shù)量，而且當把該電源裝置引入一個半導(dǎo)體裝置內(nèi)，能減少外部器件數(shù)量，從而由此得到的成品尺寸更小和成本低。
圖6表示采用本實施例的驅(qū)動電源電壓V5中體現(xiàn)的溫度特性的一例。正如圖6中清楚表明的，V5具有負溫度特性。因此，如果將V5用作驅(qū)動具有負溫度特性的液晶器件的電源電壓，則能得到具有優(yōu)良顯示質(zhì)量的液晶顯示器件。
此外，如果一個電阻內(nèi)所具有的溫度特性不同于與圖4中基準電壓源7的P-溝道晶體管15或與圖4中恒壓源8的P-溝道晶體管16-19相串接的一個晶體管的溫度特性，則溫度特性曲線的斜度可以象圖6所示變化。這能進一步增加與液晶器件的溫度特性的適應(yīng)性。
下面將描述本發(fā)明的第三個實施例。該實施例表示多值電壓發(fā)生器110的一種特殊配置。
根據(jù)第三個實施例的多值電壓發(fā)生器包括如圖7所示的一個電壓分壓器203和運算放大器1-4(OP-amps)，這些運算放大器1-4各自與電壓分壓器203的分壓端子224，226，228和230相連接，并且分別輸出電壓V1-V4。在這個實施例中，圖8所示配置的運算放大器(此后稱為P型運算放大器)用作提供V1和V3運算放大器，圖10所示配置的運算放大器(此后稱為n型運算放大器)用作提供V2和V4的運算放大器。
分壓器203包括9個串接的晶體管，每個的漏區(qū)與相應(yīng)的柵電極短接，這些晶體管用于代替分壓電阻器。在這種情況下，由于設(shè)定所有這些體管具有同樣的電流輸出能力，則V0和V5之間的電壓可精確地分為9份(1/9偏壓)?？傠妷阂源朔绞椒譃?份，假設(shè)在低壓側(cè)緊靠V0的第一電壓稱為V1，第二電壓稱為V2，在高壓側(cè)緊靠V5的第一電壓稱為V4，第二電壓稱為V3。自然，電壓分壓可以采用如圖33和圖34所示的現(xiàn)有技術(shù)的電阻器方式實現(xiàn)，不過，為了降低電流需用量，勢必加大電阻器的電阻，但是在集成電路芯片中采用這樣大數(shù)值的電阻必然導(dǎo)致芯片面積增口，并且必須附加新的生產(chǎn)工藝。與采用大電阻相反，本實施例使用其漏區(qū)和柵電極短接的晶體管。這可確保流過該分壓器203的電流消耗量限制到0.2μA的程度。
圖7中P型運算放大器的晶體管電平電路圖示于圖8中。這種P型運算放大器包括一個差分放大器206和一個驅(qū)動電路200。差分放大器206的電路具有兩個輸入端，一個正輸入端208和一個負輸入端209，及一輸出端210。該電路將兩個輸入端之間的電壓差放大，然后將其從輸出端210輸出，這種方式是熟知的，因此這里不再詳述。驅(qū)動電路200具有一個P-溝道控制晶體管204和一個n-溝道負載晶管205。此外，在差分放大器206和驅(qū)動電路200之間接有阻止振蕩的電容器207。這種配置是一種電壓跟隨器連接，換句話說，在這種配置中，差分放大器206的負輸入端209與運算放大器的一個輸出端211相連接。
P-溝道控制晶體管204和n-溝道負載晶體管205在激勵電路200內(nèi)串聯(lián)連接，并且將這個連接點用作運算放大器的輸出端211。將n-溝道負載晶體管205的漏區(qū)和柵電極連接到一起，以便使該晶體管起電阻器作用。該運算放大器的輸出端子211連接到差分放大器206的負輸出端209，并且該差分放大器206的輸出端210連接到P-溝道控制晶體管204的柵電極。以這種方式連接的電路可保證在輸出端211處呈現(xiàn)的電壓電平與提供到正輸出端208上的電壓電平相同。差分放大器206通過對P-溝道控制晶體管204的柵電壓的控制，確保正輸入端子208和運算放大器的輸出端子211同處于一個電位。
應(yīng)注意若對n-溝道負載晶體管205的柵電極施加常壓，可使該晶體管起恒流源的作用。
圖9中示出了n-溝道負載晶體管205和P-型運算放大器的P-溝道控制晶體管204的電流特性之間的關(guān)系曲線。圖9中，曲線214代表n-溝道負載晶體管205的電流特性，曲線215代表當輸出放大器的輸出端211上無負載時的P-溝道控制晶體管204的電流特性。此外，曲線216表示有負的負載施加到運算放大器的輸出端子211時P-溝道控制晶體管204的電流特性，曲線217表示有正向負載作用到運算放大器的輸出端子211時的電流特性。
在這種情況下，所謂提供負負載表示與一個低電平電壓(電位)連接，從而取出電流(吸入一負電荷到驅(qū)動電路)，所謂提供正負載表示與一個高電平電壓(電位)連接，從而接收電流(吸入一正電荷到驅(qū)動電路)。
當運算放大器的輸出端子211為空載時，P-溝道控制晶體管204的電流特性示于圖9中的曲線215，并且在點A處，這個電流特性215與n-溝道負載晶體管205的電流特性曲線214相交，所流過的電流視為穩(wěn)態(tài)電流。
例如，考慮這樣一種情況，負的負載作用到運算放大器的輸出端211上，該輸出端211處的電壓下降(連接到低電平電壓，以便取出電流)。由于運算放大器的輸出端211是與負輸入端209相連的，于是在負輸入端209處的電位下降。另一方面，由于在正輸入端208處的電壓并沒改變，于是在正輸入端208和負輸入端209之間產(chǎn)生一個電壓差，并且由差分放大器206放大的差分放大器206輸出端210處的電壓下降。這導(dǎo)臻施加到P-溝道控制晶體管204的柵電極上的柵壓的下降，于是增加了P-溝道控制晶體管204的電流供給能量。P-溝道控制晶體管204的電流特性變成圖9中電流特性曲線216，并且通過取出電流將運算放大器的輸出端子211的電壓拉上去。
現(xiàn)在考慮相反的情況，此時正向負載作用到運算放大器的輸出端211上，并且輸出端211處的電壓上升(連接到高電平電壓，從而接收一電流)。在此情況下，工作情況完全與負向負載作用時的情況相反，由差分放大器206放大的輸出端子210的電壓上升，這導(dǎo)致作用到P-溝道控制晶體管204的柵極上的柵壓上升，于是減小了P-溝道控制晶體管204的電流供給能力。P-溝道控制晶體管204的電流特性變成圖9中的電流特性曲線217，并且由于n-溝道負載晶體管205接收電流，將運算放大器的輸出端211的電壓向下拉。
如上所述，運算放大器輸出端211的電壓總是與差分放大器206的正輸出端子208的電壓處于相同電位。
這種P-型運算放大器的電流需求與差分放大器206的電流需求I1及流在P-溝道控制晶體管204和n-溝道負載晶體管205之間的電流需求I2之總和有關(guān)。在這個實施例中，電流需求量I1限制為0.7μA。不過穩(wěn)戊電流需求量I2與P-溝道控制晶體管204的電流供給能力不具有任何關(guān)系，它是由n-溝道負載晶體管205的電流供給能力所決定的。如果n-溝道負載晶體管205的電流供給能力小，則穩(wěn)戊電流的電流需求I2也小，但它不會變得非常小。其原因是當運算放大器的輸出端211的電壓升高時(當作用有正向負載)，將電壓再拉下的能力也取決于n-溝道負載晶體管205的電流供應(yīng)能力。換句話說，電流反偏能力下降越多，電流需求則受到抑制，而電流需求量增加越多，電壓反偏能力也增加。
可是如后面所述，當驅(qū)動周期為負期間，電荷的極性必須從V1和V3中的每一個移動朝向運算放大器側(cè)。因此，在這個實施例中，V1和V3各自與一個帶有驅(qū)動部分200的運算放大器相連接，該運算放大器用于吸收大量負電荷。換言之，這是一個P型運算放大器。它能確保在驅(qū)動周期內(nèi)從V1和V3二者吸入足夠量的負電荷，于是可以避免發(fā)生如陰影和串擾的現(xiàn)象，防止液晶顯示器件顯示特性的惡化。另一方面，若在P-型運算放大器上加正向負載，正電荷必須由n-溝道負載晶體管205吸接。但由于具有電壓V1和V3，因此在驅(qū)動周期內(nèi)必須移向運算放大器側(cè)的電荷極性為負。則在本實施例中，V1和V3連接到P-型運算放大器，每個P-型運算放大器的驅(qū)動部分200就不再需要能吸收這些正電荷。其結(jié)果是本實施例可以使n-溝道負載晶體管205的電流供給能力保持在足夠低的水平，從而使穩(wěn)定流過驅(qū)動部分200的電流需求量I2可限制在15μA的等級，這保證了每個P-型運算放大器的總電流需求I1+I2能限制在15.7μA的程度。
圖10表示圖7的n型運算放大器的晶體管電平電路圖，這個n-型運算放大器與上述P型運算放大器的區(qū)別在于驅(qū)動部分201的配置。這個驅(qū)動部分201包括一個n-溝道控制晶體管212和一個P-溝道負載晶體管213。差分放大器206的負輸入端209和該運算放大器的輸出端211的配置屬于一種電壓跟隨器連接。
這個n-型運算放大器與P型運算放大器類似，其中運算放大器輸出端211處的電壓若高于正輸出端208處的電壓，則被拉下，反之如果低于正輸出端處的電壓，則被上拉，因此正輸出端208處的電壓總保持相同。n型運算放大器與P型運算放大器的區(qū)別體現(xiàn)在，如果運算放大器輸出端211的電壓已升高(當作用有正向負載時)，電壓反偏能力取決于n-溝道控制晶體管212的電流供給能力。另一與P型運算放大器的區(qū)別在于，如果運算放大器輸出端211處的電壓已下降(當作用有負向負荷時)，電壓反偏能力取決于P-溝道負載晶體管213的供流能力。在這種情況下，將P-溝道負載晶體管213的柵電極和漏區(qū)短接，使晶體起電阻器作用。如果對P-溝道負載晶體管213的柵電極施加恒壓的話，可使該晶體管起恒流源的作用。
穩(wěn)定地流過n-型運算放大器的驅(qū)動部分201的電流需求量I2與n-溝道控制晶體管212的供流能力關(guān)系，并且隨著P-溝道負載晶體管213供流能力的下降擊下降。換言之，電壓反偏能力下降越多，電流需求量受到抑制，而電流需求量增加越多，電壓反偏能力也增大。
不過正如下面要描述的，在驅(qū)動周期內(nèi)必須從V2和V4中每一個移動朝向運算放大器側(cè)的電荷極性是正的。因此，在本實施例中，V2和V4各自與一個具有驅(qū)動部分201的運算放大器連接，運算放大器用于吸收大量正電荷。換言之，這是一個n-型運算放大器。這樣保證了在驅(qū)動周期內(nèi)可有足夠量的正電荷從V2和V4吸收過來，因此可以防止出現(xiàn)陰影和串擾現(xiàn)象。另一方面，當負向負載作用到n-型運算放大器上，負電荷必須由P-溝道負載晶體管213吸收。不過由于V2和V4的存在，在驅(qū)動周期內(nèi)必須移支運算放大器側(cè)的電荷極性為正。因此在本實施例的結(jié)構(gòu)中，V2和V4與n-型運算放大器相連接，每個n-型運算放大器的驅(qū)動部分201不再需要能吸收大量負電荷。結(jié)果，本實施例可使P-溝道負載晶體管213的供流能力可保持足夠低，則穩(wěn)定地流過驅(qū)動部分201的電流需求量I2可被限制到15μA的程度。這保證了每個n-型運算放大器的總電流需求I1+I2也可限制在15.7μA的程度上。
如上所述，根據(jù)本實施例，電壓分壓器件203的電流需求量是0.2μA，而P型和n型運算放大器中每一個的電流需求量是15μA。因此，整個多值電壓發(fā)生器的電流需求量可限制到0.2+15.7×4＝63μA。以這種方式，顯然，為使整個裝置的電流需求量減至最小，而又不使液晶顯示質(zhì)量受到任何影響影響，最好將-n型運算放大器與每個驅(qū)動電源電壓(V2和V4)相連，其中電荷的極性是正的，這些電荷在驅(qū)動周期內(nèi)必須傳導(dǎo)到阻抗變換裝置，另外最好將-P型運算放大器與每個驅(qū)動電源電壓(V1和V3)相連，其中電荷的極性是負的。
下面描述驅(qū)動一個具有確定尺寸的LCD板的例子，涉及如何將負載施另到V1-V4上，這些電壓均為驅(qū)動電源電壓，例中簡單矩陣LCD的驅(qū)動方式為逐行掃描的分時(多路傳輸)方式。
公共和分段電極電壓和電壓V0-V5間的關(guān)系列于圖表F11A中。例如，在選擇該電極的期間內(nèi)公共電極的電壓是V5(V0)，則未選定該電極時電壓是V1(V4)。此外，當公共電極的電壓是V5(V0)，如果分段電極電壓是V0(V5)，則相應(yīng)的象素亮，如果分段電極電壓是V2(V3)，則象素不亮(在方框內(nèi)值是FR信號為低電平的情況)。公共電極和分段電極的典型布置示于圖11B中。
如下所述的計算目的是確定作用到V1-V4上的最大負載的相應(yīng)大小。因此該計算是在下述條件下完成的，以便簡化計算(1)LCD板的顯示能力是64×100象素(pixels)。換言之，該LCD板具有64個公共電極行和100個分段電極行(見圖11B)。
(2)由于具有64公共電極，(多路傳輸)驅(qū)動的實現(xiàn)具有1/64的工作負載循環(huán)。
(3)驅(qū)動電源電壓V0-V5的值是這樣確定的，即按照電壓平均法(幅值選擇性尋址圖解)導(dǎo)出的方程式解出的1/9偏壓，為使計算簡單，它們各取為V0＝0V，V1＝-1V，V2＝-2V，V3＝-7V，V4＝-8V及V5＝-9V。
(4)為簡化計算，一個公共電極的電容量設(shè)為1法拉(F)。
(5)液晶是一種電容器件，因此LCD板在電氣上相當于一個電容器。當電荷通過該電容器的各端部電極傳導(dǎo)時，這些運動的電荷量為Q＝CV(Q是電荷量，C是電容，V是電壓)，Q的不同大小可看作施加到V1-V4的負載。例如，如果分段電極的電壓是V3，公共電極的電壓是V4，當這種狀況改變時，分段電極的電壓變?yōu)閂2，公共電極的電壓變?yōu)閂1，則相對于V2流過的電荷量簡示于圖12A和圖12B。換言之，在圖12A所示的狀況中，用于代表LCD元件的等值電容器(C＝1F)的分段電極側(cè)被充滿(-7)-(-8)＝+1庫侖(C)。另一方面，如果狀況變到圖12B所示的情況，等值電容器的分段電極側(cè)被充有(-2)-(-1)＝-1C。因此，如圖12B所示，通過這種狀況的改變，總共有+1-(-1)＝2C的正電荷必須吸入V2中。換言之，在此情況下，+2的正負載施加到V2上。
(6)從這些計算得到的值是V1-V4上的負載的最大值。因此，當開始計算這些負載時，所有分段電極的電壓變化方向可認為是相同的。例如，當圖11B的分段電極SEG1從V3變?yōu)閂2，及分段電極SEG2從V5變?yōu)閂2時，無須考慮分段電極的電壓會向不同方向改變。這是由于當這些變化方向不同時負載的大小是小于當所有分段電極SEG1-SEG100上的電變?yōu)橥?最大負載情況)時的負載大小的。
(7)在這種計算中，有必要算出在驅(qū)動周期內(nèi)流過V1-V4的電荷的總量。在此情況下，假設(shè)將該計算分為兩份，如圖13所示，一份為FR信號的轉(zhuǎn)接點A及離開此點的周期B。注意在圖13中，F(xiàn)R信號是液晶裝置的交變信號，并且DCK(點計時)時用于產(chǎn)生驅(qū)動信號的基準時鐘。
取V2作為特例，下面的計算將以施加到V2的負載為例。
如表11A所示，每個分段電極的值取V0，V2(當FR信號處于高電平時)，V5和V3(當FR信號處于低電平時)中任一個。于是，如果該分段電極的電壓被認為要變?yōu)閂2，則所具有的變化將是V0→V2，V2→V2，V5→V2和V3→V2。在FR信號的轉(zhuǎn)換點A處，由于這是在周期之間的過渡點，則可以忽略V0→V2和V2→V2的變化，只需考慮V3→V2和V5→V2的變化。此外，在周期B內(nèi)，可以忽略V3→V2和V5→V2的變化，因為他們發(fā)生在相同的周期內(nèi)，只需考慮V0→V2和V2→V2的變化。
分段電極的電壓在FR轉(zhuǎn)換點A處從V3變?yōu)閂2的公共波形及分段波形示于圖14中。如圖14所示，分段電極是通過在電壓達到V5(V0)的周期內(nèi)的方波變換而選擇的。如上所述，由于允許只考慮所有分段電極的電壓方向都沿同一方向變化，圖14只表示COM1-COM64和SEG1間的關(guān)系。
在計算負載過程中，可考慮的行數(shù)可分為未選擇行，選擇結(jié)束行和起始選擇行。在這種情況下，未選定行是那些沒有被公共信號選定的行；在圖14中，這是標為#1的62(64-2)行。選擇結(jié)束行是前的那行；在圖14中，它標為#2。一條開始選擇行是已由公共信號所選定的那行；在圖14中，它標為#3。負載計算與這些行#1，#2和#3有關(guān)。
所有分段電極的電壓在FR轉(zhuǎn)換點A處從V3變?yōu)閂2時加到V2上的負載的計算過程參見圖15，并且包括計算結(jié)果。假設(shè)每條未選定的行(#1)的分段電極電壓從V3變到V2，并且公共電極電壓從V4變到V1。參看前面圖12A和圖12B的內(nèi)容，存儲在等效電容器分段電極側(cè)的電荷從+1C變到-1C，這個等效電容器代表該LCD器件。于是，在這種情況下必須吸入V2的電荷量是+2C。由于如圖14所示，共有62條未選定的行(#1)，所有共有2×62＝124C的正電荷必須吸入V2內(nèi)。
如圖15所示，選擇結(jié)束行(#2)和起始選擇行(#3)的計算可采用相同方式進行。不過要注意，如圖14所示，每個這類行均只有一行，因此對這兩種情況中的每一種，所得從這種行吸入V2的總電荷為-6C，是很小的。
由此，當所有分段電極電壓在FR轉(zhuǎn)換點A處從V3變?yōu)閂2時的總電荷為124-6-6＝-112C。換言之，在這種情況下作用到V2上的是正負載。
分段電極電壓在FR轉(zhuǎn)換點A處從V5變成V2時的公共波形和分段波形示于圖16中。與圖14的描述類似，圖16的計算也分為未選定行(#1)，選擇結(jié)束行(#2)和起始選定行(#3)。在這種情況下的計算過程和結(jié)果示于圖17中。如圖17所示，必須作用到V2上的總電荷是-16C。即在這種情況下作用到V2上的是負向負載。
各分段電極的電壓在周期B內(nèi)從V0變?yōu)閂2的公共和分段波形示于圖18中。例如在周期B的點B1處，COM1是選擇結(jié)束行(#2)，COM2是一條起始選擇的行(#3)，而COM3-COM64均是未選定的行(#1)。類似地，在點B2處，COM1，COM2，COM5-COM64均是未選定行(#1)，COM3是選擇結(jié)束行(#2)，COM4是起始選擇的行(#3)。而在點B3-B31的狀態(tài)可以采用同樣方式分析得出。
采用與圖14相同的方式，圖18的計算也分成未選定行(#1)，選擇結(jié)束行(#2)和起始選擇行(#3)。在這種情況下得到的計算過程和結(jié)果見圖19。如圖19所示，必須加到V2上的總電荷為+128C。換句話說，這種情況下是正向負載作用到V2上。請注意圖18中各點B1-B31上所得到的計算結(jié)果與圖19中所示的相同。
分段電極的電壓在周期B內(nèi)保持在V2不變時的公共和分段波形示于圖20。采用與圖4相同的方式，圖20的計算也分成未選定行(#1)，選擇結(jié)束行(#2)和起始選擇行(#3)，計算過程和結(jié)果則示于圖21中，如圖21所示，加到V2上的負載是零。
如上所述，在所有情況下加到V2上的負載均能計算出來。換句話說，根據(jù)顯示圖型，在FR轉(zhuǎn)換點A處的電壓V2必須接收-16C-+112C的電荷，在周期B內(nèi)電壓V2必須接收0C-+128C的電荷。
在這種情況下作用到V1上的負載計算過程和結(jié)果顯示在圖22-圖25中。圖22表示所有分段電極的電壓在FR轉(zhuǎn)換點A處從V5變到V2或從V5變到V0的情況，圖23表示所有分段電極電壓在FR轉(zhuǎn)換點A處從V3變?yōu)閂2或從V3變?yōu)閂0的情況，圖24表示所有分段電極的電壓在周期B內(nèi)從V0變到V2或從V0變到V0的情況，和圖25表示所有分段電極的電壓在周期B內(nèi)從V2變到V2或從V2變?yōu)閂0的情況。
在V3和V4上的負載可以彩完全相同的方式計算。上述所有的計算結(jié)果組合列舉在圖26的表中。如圖26所示，作用到V2上的負載大小與作用到V3上的負載大小相同，但方向相反，并且作用到V1上的負載大小與V4上的相同，但方向相反。
從圖26可清楚看出，在V2上最大負載的極性(在激勵周期內(nèi)必須朝向運算放大器側(cè)運動的電荷總的極性)是正的，而在V3上的最大負載極性為負。相反，由于在V1和V4上的兩個正的和負的負載的大小完全相同，則最大負載的極性可以是正，也可以為負，并且并不能單獨從圖26確定。不過，通常FR信號大大低于DCK；在本實施例中，采用了70HZ數(shù)量級的信號。與此相反，在周期B內(nèi)與DCK同步的時間內(nèi)所施加的負載頻率本實施例取為4KHZ。因此在周期B內(nèi)所施加負載的次數(shù)遠遠多于在FR轉(zhuǎn)換點A處。例如，圖18中所施加的負載次數(shù)，在FR轉(zhuǎn)換點A處只有一次，而在周其B內(nèi)，在點B1-B31間則為31次。此外，由于叫作平滑電容器的電容器(圖中未示出)是連接在VDD(0V)和V1-V4之間，因此V1-V4處的電壓可平滑地過渡。換言之，如果這些電壓是平滑過渡的，那么在驅(qū)動階段作用到V1-V4上的負載大小能或多或少地由在周期B內(nèi)作用的負載的大小所決定。
因此，在周期B內(nèi)施加到V1上的負方向負載較大，使最大負載的極性為負。同樣地，在周期B內(nèi)施加到V4上的正方向負載較大，則最大負載的極性變?yōu)檎?br> 如上所述，在V1和V3處最大負載的極性變成負的。這就是為什么對V1和V3使用P型運算放大器較合適的原因。反之，在V2和V4處的最大負載的極性變成正的，這也是為什么對V2和V4使用n-型運算放大器較合適的原因。這些連接配置保證了整個多值電壓發(fā)生器的電流需求量為63μA，從而使產(chǎn)品功耗低，并且改進了顯示質(zhì)量。
與此相反，在圖34所示的現(xiàn)有技術(shù)實例中用于實現(xiàn)V1-V4阻抗變換的只靠n型運算放大器。而采用這種配置，在每個n型運算放大器中的P-溝道負載晶體管213(見圖10)的供流能力必須相當高，這些n型運算放大器完成V和V3的阻抗變換過程。如上所述，在驅(qū)動周期內(nèi)必須有大量的負電荷加到V1和V3上，否則，如果不能拉吸住這些電荷，用于電壓平均算法的平均(等效)狀態(tài)就不能維持，于是將會出現(xiàn)諸如陰影和串擾的現(xiàn)象。反之，如果這個現(xiàn)有技術(shù)實例中的P-溝道負載晶體管213的供流能力被加大，以試圖防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，則電流需求量將至少需350μA，勢必造成大功率消耗，因而是不可取的。
在本發(fā)明的第四個實施例中，為運算放大器配置了電流控制功能，以實現(xiàn)阻抗變換，進一步降低功率消耗。
圖27表示具有這種電流控制功能的n型運算放大器的一個實例。圖27的運算放大器與圖10的n-型運算放大器的區(qū)別在于驅(qū)動電路202的配置不同。換言之，除了n-溝道控制晶體管212和P-溝道負載晶體管213以外，該驅(qū)動電路202還包括一個第二P-溝道負載晶體管218和電流控制P-溝道晶體管219。第二P-溝道負載晶體管218的漏區(qū)和柵極是短接的，并且該漏區(qū)也連接到運算放大器的輸出端211。這個電流控制P-溝道晶體管219與第二P-溝道負載晶體管218串聯(lián)連接，而它的柵極連接到一個控制端子222。
采用DCK作為基準時鐘產(chǎn)生激勵LCD的激勵信號，可以考慮在電氣上將LCD等效為一個電容器，當LCD被驅(qū)動時，僅在驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換點即在DCK的轉(zhuǎn)換點上產(chǎn)生作用到驅(qū)動電源電壓的負載。換言之，在一個在DCK的下降邊工作的系統(tǒng)中，負載僅在DCK下降處產(chǎn)生；而在一個DCK上升邊工作的系統(tǒng)中，負載僅在DCK上升時產(chǎn)生，原因在于，由于可認為該LCD元件等效為一個電容器，一旦這個電容器已充電到一確定的電壓，由于沒有其它供電流流過的通路，因此可認為該電壓可保持不變。下面將描述的是在DCK上升邊工作的系統(tǒng)。
回過來從前面對圖26的描述中可知，加到各驅(qū)動電源電壓的負載不一定非是正的或負的。例如，正的負載可加到與V1或V3之一相連接的P-型運算放大器上，且在這種情況下正電荷必須由n-溝道負載晶體管205拉入該P型運算放大器。同樣地，負的負載可加到與V2或V4之一相連接的n-型運算放大器上，并且在這種情況下負電荷必須由P-溝道負載晶體管213拉入該n-型運算放大器。這表示P-型運算放大器的n-溝道負載晶體管205和n-型運算放大器的P-溝道負載晶體管213必須具有一定等級水平的電流供應(yīng)能力。
不過如上所述，僅當DCK轉(zhuǎn)換時，負載作用到V1-V4上，因此，負載晶體管205和213只需當DCK轉(zhuǎn)換時允許電流流過，并且其后持續(xù)一個固定的周期；在其他周期內(nèi)，足以允許恰好的電流量來維持電壓。
在第四個實施例中，如圖27所示，第二P-溝道負載晶體管218與P-溝負載晶體管213并連配置，而電流控制P-溝道晶體管219與晶體管218串接。在DCK上升時刻及之后的一定周期內(nèi)產(chǎn)生的一個低電平的控制信號輸入到控制端子222，接著第二P-溝道負載晶體管218僅當DCK上升時及之后的一個固定周期內(nèi)允許電流I3流過。在所有其他的周期內(nèi)，恰好足以維持電壓的小電流I2流過P-溝道負載晶體管213。圖28中表示DCK的時間圖，控制信號和FR信號。電流控制P-溝道晶體管219只在DCK上升時刻及之后一固定周期內(nèi)導(dǎo)通，產(chǎn)生的CONT1信號用作允許電流I3流過的控制信號。這個CONT1信號通過控制端子222輸入到電流控制P-溝道晶體管219的柵電極。
在這個實施例中，電流I2限定為0.1μA，而控制電流I3為30μA。由于僅當DCK的1/4周期內(nèi)才允許電流I3流過，因此平均電流I3是7.5μA。因此，驅(qū)動電路202所消耗的電流為I2+I3＝7.6μA。差分放大器206所有消耗的電流I1是0.7μA，整個運算放大器的電流需求量為8.3μA。這能將運算放大器中的電流需求量減小到圖10的n-型運算放大器電流需求量(15.7μA)的約1/1.9，圖10中的該運算放大器不具有電流控制功能。
上面的描述涉及一種n-型運算放大器，不過，P-型運算放大器也可使用，包括一個第二n-型溝道負載晶體管與n-溝道負載晶體管205并聯(lián)布置，并與一電流控制n-溝道晶體管串聯(lián)連接，于是可提供同樣的電流控制功能。在這種情況下，使用與CONT1相倒置的控制信號，如圖28所示。
為了進一步降低功耗，下面將描述向控制端子222輸入的有關(guān)控制信號。
如圖11A所示，在FR信號電平低的周期內(nèi)每個公共和分段信號的電壓達到V0，V3，V4和V5中之一，同樣地，在FR信號電平高的周期內(nèi)這個電壓達到V0，V1，V2和V5中之一。因此，當FR信號處于低電平時在V1和V2上沒有負載，而當FR信號處于高電平時，在V3和V4上沒的負載。這意味著通過在FR信號低電平周期內(nèi)截止與V1和V2連接的每個運算放大器的第二負載晶體管，和在FR信號高電平周期內(nèi)截止與V3和V4連接的每個運算放大器的第二負載晶體管，來實現(xiàn)進一步降低功耗的目的。
如果為V4提供阻抗變換，例如如圖27所示連接上一個具有電流控制功能的運算放大器，通過ORing CONT1信號獲得一控制信號，接著圖28的FR信號輸入到控制端子222。由于在FR信號為高電平期間使第二P-溝道負載晶體管218截止，因此沒有電流I3流過，這可進一步降步降低功耗。上述電流控制的實施例可將平均電流I3限制在3.75μA，于是總的電流需求量可減少到I1+I2+I3＝4.55μA。這可以將電流需求量降低到?jīng)]有電流控制功能的n-型運算放大器的電流需求量(15.7μA)的約1/3.5。請注意如果具有電流控制功能的運算放大器接到V1，V2和V3上，并且將圖28所示的CONT2，CONT3和CONT4信號輸入控制端子222，所述功耗還能進一步降低。
上述第三和第四個實施例的配置是將V1和V3與P型運算放大器1和3相連接，而V2和V4與n型運算放大器2和4相連接，這樣減少了流過運算放大器驅(qū)動部分的電流，因此實現(xiàn)了低功耗的設(shè)計目標。不過，這種配置當該裝置的電源接通時容易產(chǎn)生下述問題。
例如，見圖29A的電路配置，V0是處于高電位側(cè)的電源，標以VDD(0伏)，并且作為一固定的電源(當存在一n-型基片時)，這種配置的問題是其中的V1和V3需花費相當長時間才能達到預(yù)定的電壓(見圖31)。原因在于為了降低功耗，n-溝道負載晶體管205的供流能力限定為很小，而這個晶體管構(gòu)成與V1和V3連接的P-型運算放大器1和3中各一個的驅(qū)動部分。如圖30A所示，如圖VDD作為固定電位電源，并且電源朝V5導(dǎo)通，V5的電壓漸漸下降，這導(dǎo)致V1的電壓也逐漸下降。如圖30A所示，V1電壓的這個下落是隨著流過n-溝道負載晶體管205的電流Ip和從電壓平滑電容器270(或LCD板)中抽出電荷產(chǎn)生的。但是，由于該n-溝道負載晶體管205的供流能力小，因此電流Ip也小，于是如圖31所示，要使V1達到其預(yù)定值則需經(jīng)過相當長的時間，這種現(xiàn)象以同樣方式影響V3，但這種情況下V3甚至需經(jīng)過更長時間才能達到其預(yù)定值，如圖31所示。
在圖29B所示的配置中，V5是處于低電位側(cè)的電源，即地(0伏)電位，并且是固定的電源(當存在一P-型基片時)，這樣V2和V4需經(jīng)過長時間才能達到其預(yù)定值。原因在于，構(gòu)成與V2和V4連接的n-型運算放大器2和4中每一個的激勵器件的P-溝道負載晶體管204的供流能力特別小。換句話說，如圖30B所示，當電源接通時，從V0流出的電流Ip很小，于是V4的壓升也相當慢。這種現(xiàn)象以同樣方式影響V2。
當上述現(xiàn)象出現(xiàn)時，液晶顯示質(zhì)量引人注目地下降，例如，如果V1和圖31表示地需過很長時間才達到其正確電壓值，則在這段時間難以維持電壓平均方法(幅值選擇性尋址圖)所要求的平均(等值)狀態(tài)。此外，必須保持的在圖31的點A處上V1＜V2＜V3的關(guān)系變成了V1＜V3＜V2，這導(dǎo)致液晶顯示器件的顯示為相當黑的現(xiàn)象。
為了防止上述情況發(fā)生，在電源饋給后立即增大每個運算放大器的驅(qū)動部分的供流能力，并持續(xù)一預(yù)定的周期。這種增大供流能力的電路配置將在下面結(jié)合圖29A說明，在這個配置中，P型運算放大器1和3均是象圖27所示的具有電流控制功能的運算放大器(圖27的運算放大器是具有電流控制功能的n-溝道運算放大器)。換言之，在此電路中，第二n-溝道負載晶體管與n-溝道負載晶體管205并聯(lián)接連接，但與電流控制n-溝道晶體管串聯(lián)連接，在緊隨電源接通后的一預(yù)定周期內(nèi)，一個導(dǎo)通電流控制n-溝道晶體管的控制信號輸入到與電流控制n-溝道晶體管的柵極連接的控制端子222上。于是在緊隨電源接通之后的一預(yù)定周期內(nèi)可增大該激勵電路的電流供應(yīng)能力，這可加速V1和V3的下落時間，從而避免發(fā)生前面的情況。同樣的控制也可通過圖29B所示的電路配置實現(xiàn)，即采用具有電流控制功能的n-型運算放大器2和4。
需說明的是，在緊隨電源饋給后一預(yù)定周期內(nèi)用于保證V1和V3(或V2和V4)達到其預(yù)定電平的方法不限于上述這一種，其他多種方法可使用，例如使V1和晶體管導(dǎo)通，或使V3和V4的晶體管導(dǎo)通。
為確保液晶顯示質(zhì)量不劣化，最好注意保證在實現(xiàn)上述控制時，在V1和V3(或V2和V4)到達其預(yù)定電壓的期內(nèi)沒有瞬變電壓作用到液晶顯示器件上。采用的方式是一旦V1和V3已到達其預(yù)定電壓時，即施加正常的激勵電源電壓。這樣可防止液晶顯示完全變黑的現(xiàn)象發(fā)生。
圖32給出了本實施例中電源接通序列的示意圖。首先在該裝置內(nèi)的控制電路(邏輯電路)由一個重新起動信號(#1)重置。接著由該控制電路發(fā)出一個邏輯電源接通命令(#2)，于是在該裝置內(nèi)的邏輯電路受到激勵開始工作，產(chǎn)生多值激勵電源電壓，在這種情況下，如前所述，連接到例如V1和V3的運算放大器的供流能力增加，以提供一個使驅(qū)動電源電壓在預(yù)定周期內(nèi)到達預(yù)定電壓值的控制功能，所述預(yù)定周期由一個定時器設(shè)定，在這個預(yù)定周期內(nèi)，所有的VCD驅(qū)動部分的輸出均固定到V0，它是一個固定的電位。這樣可防止瞬態(tài)電壓作用到液晶顯示器件上。當預(yù)定時間已逝去之后，在電源裝置和LCD驅(qū)動器間建立聯(lián)系，并且該LCD驅(qū)動器設(shè)定到能輸出的狀態(tài)，接著由控制單元輸出一個接通顯示命令(#3)，于是存儲在RAM內(nèi)的圖象信息輸入到LCD驅(qū)動器，從而能夠?qū)崿F(xiàn)所需的液晶顯示，注意在這種情況下，如果是在等待時間段內(nèi)輸出，則該接通顯示命令可忽略。
然后，如果由控制單元輸出一個電源節(jié)約命令(power-save)(#4)，則該裝置進入電源節(jié)約模式。接著又發(fā)出釋放電源節(jié)約的命令(#5)，于是恢復(fù)對電源電壓的控制功能，保證驅(qū)動電源電壓在由定時器設(shè)定的預(yù)定周期內(nèi)達到其預(yù)定的電壓。
隨著上述電源接通序列的完成，液晶顯示完全變黑的現(xiàn)象也得以避免。
需說明的是，本發(fā)明并不局限于這里所述的實施例；還可具有屬于權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)的多種變化形式。
例如，上述實施例中說明V0為OV，而且是固定的電位，但本發(fā)明同樣可等效地適用于V5設(shè)在固定的OV電位的情況。
此外，用于電壓調(diào)節(jié)部分的基準電壓源和恒流源不限于圖4中所給方式；其他結(jié)構(gòu)的電源也可使用。同樣地，控制部分的電路配置也不限于圖3，圖4及圖5中所示的方式。
圖7中的P型運算放大器和n型運算放大器的結(jié)構(gòu)不限于圖8和圖10中的形式；例如，差分部分和驅(qū)動部分可以采用不同電路構(gòu)成的運算放大器。
此外，本發(fā)明所用的液晶顯示驅(qū)動方法也不局限于在上述實施例中所討論的驅(qū)動方法。
類似地，本發(fā)明不局限于用在逐行掃描、分時(多路傳輸)方式所驅(qū)動的顯示裝置上，它也可用在以分時(多路傳輸)方式驅(qū)動的顯示裝置，因此各線的極性可同時選定。此外，本發(fā)明所適用的顯示裝置也不只限定于液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種電源裝置，它包括一個調(diào)壓器件，并且被配置成把一個經(jīng)所述調(diào)壓器件調(diào)整過的電源電壓饋給一個待驅(qū)動的目標裝置，其中所述的調(diào)壓器件包括一個運算放大器，它具有第一和第二輸入端，以及用于根據(jù)輸入到所述第一和第二輸入端的電壓而輸出一個輸出電壓的一個輸出端；一個基準電壓電源；一個第一電阻器；一個第二電阻器；其特征在于所述的基準電壓電源被電連接于所述的第一輸入端；所述的第一電阻器以其一端電連接于所述運算放大器的所述第二輸入端，且以其另一端電連接于一個固定的電位；所述的第二電阻器以其一端電連接于所述運算放大器的所述第二輸入端，且以其另一端電連接于所述運算放大器的所述輸出端；和所述調(diào)壓器件包括可調(diào)制器件，用于可調(diào)地控制一個流過所述第二電阻器的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其中，從所述基準電壓源輸出的基準電壓和由所述可變控制裝置控制的電流具有溫度特性，可以對待驅(qū)動的目標裝置的溫度特性進行補償。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其中由所述可變控制裝置控制的所述電流在該裝置的初始工作階段固定在預(yù)定數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電源裝置，其中所述可變控制裝置包括一個恒流源和用于對從所述恒流源輸出的電流進行可變控制的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電源裝置，其中從所述基準電壓源輸出的基準電壓和由所述可變控制裝置控制的電流具有溫度特性，可以對待驅(qū)動的目標裝置的溫度特性進行補償。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電源裝置，其中由所述可變控制裝置控制的所述電流在該裝置的初始工作階段固定在預(yù)定數(shù)據(jù)。
7.一種液晶顯示裝置，包括一個調(diào)壓器，其中用于驅(qū)動液晶器的電源電壓是經(jīng)過所述調(diào)壓器調(diào)節(jié)的，從而可調(diào)節(jié)用于液晶顯示的對比度，和其中所述的調(diào)壓器包括一個運算放大器，該放大器具有第一和第二輸入端，以及用于根據(jù)輸入到所述第一和第二輸入端的電壓而輸出一個輸出電壓的一個輸出端；一個基準電壓電源；一個第一電阻器；一個第二電阻器；其特征在于所述的基準電壓電源被電連接于所述的第一輸入端；所述的第一電阻器以其一端電連接于所述運算放大器的所述第二輸入端，且以其另一端電連接于一個固定的電位；所述的第二電阻器以其一端電連接于所述運算放大器的所述第二輸入端，且以其另一端電連接于所述運算放大器的所述輸出端；和所述調(diào)壓器件包括可調(diào)控制器件，用于可調(diào)地控制一個流過所述第二電阻器的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的液晶顯示裝置，其中所述可變控制裝置包括一個恒流源和一個用于可變控制從所述恒流源輸出的電流的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種電源裝置,一個液晶顯示裝置和一種供電方法,具有低功耗,和高顯示質(zhì)量。第一電壓Vx作為一恒定電壓由電壓調(diào)節(jié)器中的第一電壓發(fā)生器產(chǎn)生。第二電壓Vy由第二電壓發(fā)生器產(chǎn)生,并且它的值與第一電壓Vx無關(guān),通過加法器將Vx和Vy相加,以產(chǎn)生一個調(diào)節(jié)好的電壓Vreg、一個控制器對Vy在一個包括Vx的調(diào)壓范圍內(nèi)實現(xiàn)可變化的控制,調(diào)好后的電壓Vreg由一個分壓器進行分壓,該分壓器裝在多值電壓發(fā)生器內(nèi)。
文檔編號G02F1/133GK1183571SQ9712047
公開日1998年6月3日 申請日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月21日
發(fā)明者石山久展, 青木茂樹 申請人:精工愛普生株式會社