[发明专利]具有升压部的半导体装置以及升压电路

说明书

本发明涉及具有升压部的半导体装置以及升压电路。在不使晶体管尺寸变大的情况下使升压电路的输出阻抗变低。将电荷泵电路的升压电压的输出端子在升压工作开始前预充电至规定的电压。电荷泵电路一边将泵送电容的一个电容电极交替地切换为第一电压和第二电压一边周期性地对泵送电容的另一个电容电极施加第三电压，每当该切换时将该第三电压抬升，由此进行升压，经由输出用的MOS开关电路将该升压电压逐次供给到稳定化电容。由此，能够得到升压至第二电压与第三电压之和的电压的升压电压。通过使预充电电路的预充电电压为所述第三电压，从而能够使供给第三电压的MOS开关电路以及升压电压的输出用的MOS开关电路为比第二电压与第三电压之和的电压低的电压。

技术领域

本发明涉及具有升压部的半导体装置，进而涉及升压电路，例如涉及应用于显示面板的驱动器IC(IntegratedCircuit)而有效的技术。

背景技术

为了将外部电源升压，能够使用电荷泵电路。例如在液晶显示面板的驱动中使用的液晶驱动器为了以显示线为单位选择液晶面板的像素而需要升压电压。再有，作为针对电荷泵电路进行了记载的文献的例子，有专利文献1。

在利用半导体装置的芯片上电路实现电荷泵电路时，稳定化电容和泵送电容使用外附元件。电荷泵电路一边将泵送电容的一个电容电极交替地切换为第一电压和第二电压，一边周期性地对泵送电容的另一个电容电极施加第三电压，每当从泵送电容的第一电压向第二电压的输入的切换时将所施加的第三电压抬升，由此，将该升压电压经由输出用的MOS(metal-oxide-semiconductor)开关电路逐次供给到稳定化电容。由此，能够得到升压到第二电压与第三电压之和的电压的升压电压。

在这样的电荷泵电路中，在泵送电容的另一个电容电极形成最终所需的升压电压，因此，在对该电容电极施加第三电压的MOS开关电路以及输出用的MOS开关电路中需要与第二电压与第三电压之和的电压相匹敌的耐压。这需要使用耐压与将升压前的第一电压和第二电压交替地施加到泵送电容的一个电容电极的中耐压的MOS开关电路相比更大的高耐压MOS开关电路。MOS开关元件的耐压越大，导通电阻越大，为了使导通电阻变小，必须使晶体管尺寸变大而扩展栅极宽度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2010–256403号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明人对电荷泵电路的输出电阻进行了研究。如果电荷泵电路的输出电阻大，那么升压工作变得效率差，功耗也无益地变大。本发明人明确了存在如下问题：为了降低电荷泵电路的输出电阻，必须使上述输出用的MOS开关电路的晶体管尺寸变大，使芯片尺寸大型化。特别是，对驱动液晶面板的液晶驱动器这样的驱动器IC进行了研究，鉴于液晶面板的高分辨率化发展且还装载触摸检测功能的情况多，处于液晶驱动器的消耗电流增加的趋势，需要能够与增加的消耗电流对应的电源。因此，对于用于形成高压的工作电源的电荷泵电路，为了与增加的消耗电流对应，也需要使升压工作更加有效而消除功耗的浪费。因此，必须降低装载于液晶驱动器的电荷泵电路的输出电阻来提高驱动能力。说是这样，但不能使液晶驱动器的芯片尺寸变大。由于液晶驱动器以在显示面板的周围配置在框缘上的方式被安装，所以，为了不与显示面板单元的小型化的要求相反而需要极力不使液晶驱动器的芯片尺寸变大。关于电荷泵电路的输出阻抗和芯片占有面积的情况不限于液晶驱动器，对于具备电荷泵电路的其它的驱动器IC也认为是同样的。

本发明的目的在于在不使电荷泵电路的输出用晶体管的尺寸变大的情况下降低其输出阻抗。

本发明的前述以及其它的目的和新的特征根据本说明书的记述以及附图是清楚的。

用于解决课题的方案

对在本申请中公开的发明中的代表性的内容的概要简单地说明如下。再有，在本项中记载在括号内的附图标记等是用于使理解容易化的一例。