[发明专利]驱动电压控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制驱动液晶面板等的驱动电路的负载驱动电压的驱动电压控制装置，更具体地说，涉及以一种与比由负载电容和负载电阻所确定的时间常数更短的时间段相当的速度来快速升高所述负载驱动电压的技术。

背景技术

已知一种常规的驱动电压控制装置，其能够通过控制运算放大器的偏置电流来同时实现功耗的降低和较高的速度。另一种常规装置是具有升压功能的运算放大器，从而实现甚至更高的速度，这在日本专利申请特许公开No.2003-188652中有描述。

参照液晶面板，随着分辨率的增高以及屏幕尺寸的增加，对可实现更高精度和更快速度的驱动装置的需求日益增加。进一步地，除了对应于大尺寸屏幕的需求之外，在液晶面板中还要求减小装置尺寸从而降低显示器面板的帧，并且也要控制消耗电流。

图31示出常规的有源矩阵型液晶面板驱动装置。参照图中的附图标记，11表示具有以二维矩阵形式排布的X×Y个液晶单元LC的液晶面板，12表示控制器，13表示源极驱动器，14表示栅极驱动器，而15表示驱动电压控制装置。D1-DX表示X条数据线，它们从源极驱动器13延伸出并连接至液晶单元LC的源极。G1-GY表示Y条栅极线，它们从栅极驱动器14延伸出并连接至液晶单元LC的栅极。COM表示连接至相应液晶单元LC的反向电极。液晶单元LC包括液晶元件和诸如TFT(薄膜晶体管)之类的切换元件。

控制器12接收表明面板驱动的状态指示信号STATE，然后将显示数据DATA输出至源极驱动器13，并将扫描控制信号LINE输出至栅极驱动器14。包含在液晶单元LC中的液晶元件接收从驱动电压控制装置15供给至反向电极COM的高电平侧目标驱动电压VH或者低电平侧目标驱动电压VL。源极驱动器13将具有与从控制器12输出的表示灰度级的显示数据DATA相对应的电压值的数据信号供给至数据线D1-DX。栅极驱动器14将与从控制器12输出的扫描控制信号LINE对应的栅极信号供给至栅极线G1-GY。包含在液晶单元LC中的液晶元件允许根据供给至数据线的数据信号的电压值与供给至反向电极的高电平侧目标驱动电压VH或低电平侧目标驱动电压VL的电压值之差，来基于透射率透光。

在驱动电压控制装置15中高电平侧目标驱动电压VH和低电平侧目标驱动电压VL按照固定周期交替重复，从而防止驱动电压控制装置15老化，这称为交替电流驱动系统(反行反转驱动系统)。

图32示出常规驱动电压控制装置的总体电路结构。A1表示运算放大器，2表示负载电路，其等效地表示具有负载电容C_OUT和负载电阻R_OUT的液晶面板。在具有图34A所示波形的信号输入至运算放大器A1时，可以获得图34B所示的输出波形。从运算放大器A1输出的负载驱动电压V_OUT收敛至高电平侧的目标驱动电压VH，在这种情况下，运算放大器A1的转换速率(内部转换速率)和以从负载电路2的负载电容C_OUT和负载电阻R_OUT所得出的时间常数为基础的运算放大器A1的外部转换速率，无论其中哪一个更低，都对整个延迟时间进行速率限制。根据先前提到日本专利申请特许公开No.2003-188652中所述的方法，在运算放大器A1的内部转换速率设置成相当高的值时，驱动电压控制装置的系统由外部转换速率来确定，从而使得所述速度饱和。

图33示出移动电话的液晶屏幕所采用的用于产生关于反向电极的驱动电压的驱动电压控制装置的结构性示例。供给至液晶屏幕的高电平侧目标驱动电压VH(例如，3V)和低电平侧目标驱动电压VL(例如，-3V)分别由正极侧的运算放大器A1和负极侧的运算放大器A3进行阻抗变换，并且输出开关Sx在预定时刻进行切换，以便将具有在-3V和+3V之间的振幅的电压供给至液晶屏幕。提供有电阻R1、R2和电容C1、C2，以用于滤波操作(为了防止振荡)。电阻R_OUT和电容C_OUT是液晶面板的等效模型。图35A和35B示出输入波形和输出波形。输出开关Sx由来自时序控制器3的选择信号SEL操作，正极侧运算放大器A1和负极侧运算放大器A3被交替选择，而高电平侧目标驱动电压VH和低电平侧目标驱动电压VL交替输出至用于反向电极的电源输出端。

在图33所示驱动电压控制装置中，当输出开关Sx工作时，在其输出端产生延迟。此时，以下项中处于最低电平的一项决定整个延迟时间：

·运算放大器A1和电容C1；

·与运算放大器A3和电容C2关联的内部转换速率；和