CN101377912A - 充电控制方法和使用其的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供预充电控制方法，包括步骤：提供具有用于输出具有需要的电平的电压的输出电路的电压产生电路以及比较器；在预充电时间段期间，在比较器中判断来自输出电路的输出电压，并且将来自比较器的输出信号反馈到输出电路；和控制预充电电压，直到到达从输出电路输出的、具有需要的电平的预充电电压为止。

Description

充电控制方法和使用其的显示装置

相关申请的交叉引用

本发明包含涉及于2007年8月31日向日本专利局提交的日本专利申请JP2007-227169的主题，通过引用将其全部内容合并在此。

技术领域

本发明涉及充电控制方法和使用其的显示装置。

背景技术

电容耦合驱动系统被认为是用于驱动例如液晶显示装置之类的显示装置的系统。在使用电容耦合驱动系统的液晶显示装置中，形成像素部分以便分别对应于扫描线和信号线相互交叉的交叉部分，每个像素部分由开关元件、液晶像素单元和耦合电容器Cs组成。在这种情况下，在视频信号Vsig被写入像素单元之后，通过使用耦合电容器Cs向像素单元施加偏置电压作为电势，由此驱动像素单元。例如，在日本专利公开No.2001-255851中描述了该技术。也就是说，在视频信号Vsig被写入像素单元之后，通过使用必要的电压(下面称为“耦合电压”)驱动耦合电容器Cs，并且通过使用通过将视频信号Vsig和耦合电压Vcs相互相加而获得的像素电势驱动像素单元。根据电容耦合驱动系统，可以高速地将视频信号Vsig写入像素单元，并且由于视频信号Vsig的小幅度，因此可以实现低功耗。

由表达式(1)表示当执行电容耦合驱动时施加到像素单元的像素电势Vpix：

Vpix＝Vsig+(Cs/(Cs+Clc))×Vcs             ......(1)

其中Vpix是像素电势，Vsig是视频信号(信号线上的视频信号的幅度)，Cs是耦合电容器的耦合电容、Clc是具有反电极(counter electrode)的液晶单元的电容，而Vcs是驱动耦合电容器Cs的耦合电压。这里，在日本专利公开No.2007-47221中描述了表达式(1)。

在此以前，驱动耦合电容器Cs的耦合电压被设置在特定的固定电势。然而如表达式(1)所示，像素电势Vpix依赖于耦合电容Cs对耦合电容Cs和像素单元的保持电容Clc之和的电容比值。结果，由于制造公差(manufacturedispersion)以及周围温度导致的相对介电常数的波动引起产出的下降，并且图像质量降低。在日本专利公开No.2007-47221中描述了为了应对这样的情况而设计的方法。根据该方法，控制耦合电压Vcs，使得通过使用最佳耦合电压Vcs驱动耦合电容Cs，而不依赖于制造公差和周围温度(所谓环境温度)。

此外，日本专利公开No.2005-99170公开将在后面描述的驱动电路的预充电操作。

发明内容

在日本专利公开No.2007-47221中描述的现有技术中，在开始像素的有效显示之后，控制耦合电压来获得最佳电压。结果，在像素的有效显示的开始的初始阶段，在最佳耦合电压值和提供给显示装置的耦合电压值之间出现误差。该误差引起这样的问题，例如在激活的初始阶段，整个面板画面的对比度变高，相对在整个面板表面中较暗地显示图像。此外，当如将在后面描述的图16中的输出波形102所示，正常地输出耦合电压Vcs所需的时间很长时，感觉画面模糊。

为了应对这样的情况，希望在显示装置的激活的初始阶段，无论制造公差和温度变化，都能自动地校正耦合电压来获得最佳的电压。也就是说，希望通过合适地控制预充电操作直到到达最佳耦合电压为止，来减少预充电误差以便尽可能迅速地变为零，以缩短预充电时间段，由此增强图像质量。

现在，让我们考虑如图17所示的、使用低通滤波器LPF的输出电路系统。配置输出电路系统，使得来自输出电路1的输出电压Vout被输入到比较器2来与参考电压Vref进行比较，由此进行关于比较的判断，并且将该判断结果通过电荷泵3和低通滤波器(LPF)4再次反馈到输出电路1。在这样的输出电路系统中，作为预充电操作，与输出负载电容器Cout和输出电路1的输入电容器对应的低通滤波器4的电容Cin的电势需要被预充电到特定值。在日本专利公开No.2005-99170中显示驱动电路的预充电操作。

然而，根据在日本专利公开No.2005-99170中描述的技术，针对输出负载电容器执行预充电。因此，在图16所示的输出电路系统的应用中，低通滤波器的电容器Cin的电势4必须被充电到输入电压，而针对来自输出电路1的输出电压Vout排他地确定所述输入电压。其原因在于，当仅仅在输入侧的电容器Cin或输出负载电容器Cout之一被预充电时，在预充电控制的完成之后的操作点不与正常操作的操作点一致，使得可能出现输出误差。因此，输入侧上的输出负载电容器Cout和负载电容器Cin必须被同时预充电。

图16示意性显示当在预充电时间段之前和之后发生预充电误差时的输出波形。在图16中，纵坐标轴表示输出电压，而横坐标轴表示时间。从激活阶段到当获得最佳输出电压Vcs时的时间点的范围上的时间段是预充电时间段(对应于液晶面板的空白时间段)A。此外，在获得最佳输出电压Vcs中和之后的时间段变为正常操作时间段C。曲线101表示当控制预充电电压的输出波形，并且曲线102表示当未控制预充电电压时的输出波形。在曲线101和102之间的预充电时间段完成之前和之后的电势差被称为预充电误差C。

当图16所示的预充电误差C和返回时间D落入人的眼睛的灵敏度的范围内时，它们被识别为画面的模糊。为此，预充电电压的量化估计变得必要。

此外，当使用以源跟随器电路(source follower circuit)形式配置的输出电路时，期望将合适的给定电压分别施加到输出负载电容器Cout和输入电容器Cin的方法。然而，由于(输出电压-输入电压)＝Vgs≈Vth依赖于由于制造过程导致的公差，甚至当将固定电势统一地分别施加到其时预充电误差D也会出现。

为了应对这样的情况，需要提供用于执行控制的电路，以便获得最佳预充电电压，而不依赖于电源电压、制造公差和负载电流等。

另一方面，希望实现电源电压的降低和包括预充电功能的输出电路的宽动态范围。在下面描述其原因。由表达式(1)表示当在液晶显示装置中执行电容耦合驱动时的像素电势Vpix。

近些年来，为了达到液晶显示装置的功耗的降低的目的，希望具有低电源电压的操作。然而，例如，对于VA液晶中的白色显示来说，需要大约4V作为像素电势。此外，增加视频信号Vsig的幅度在降低功耗方面不是明智的计划。也就是说，根据表达式(1)，甚至对于电源电压的降低来说，也希望大的耦合电压Vcs。因此，可以利用其中可以用预充电控制的输入电压Vin和输出电压Vout的动态范围宽的电路配置解决这些问题，并且可以使输出接近于电源电压。

不仅在液晶显示装置中，在使用电容耦合驱动系统的有机电致发光显示装置中也引起上述问题。

因此，根据以上描述，希望提供预充电控制方法，所示预充电控制方法能够增强在激活阶段到达具有需要的电平的合适电压之前的预充电操作的精度，并且实现用于输出具有需要的电平的合适电压的电压产生电路中的预充电时间段的缩短。

还希望提供能够允许具有宽动态范围的预充电范围的预充电操作的预充电控制方法。

还希望提供使用预充电控制方法的显示装置。

为了达到上述要求，提供预充电控制方法，包括步骤：

提供具有用于输出具有需要的电平的电压的输出电路的电压产生电路以及比较器；

在预充电时间段期间，在比较器中判断来自输出电路的输出电压，并且将来自比较器的输出信号反馈到输出电路；和

控制预充电电压，直到到达从输出电路输出的、具有需要的电平的预充电电压为止。

利用根据本发明实施例的预充电控制方法，来自输出电路的输出电压通过比较器被反馈到输出电路，这导致来自输出电路的输出电压被合适地预充电，由此使得可以在正常操作的开始之后紧接着输出具有需要的电平的合适电压。也就是说，可以减少预充电误差。

根据本发明的另一实施例，提供显示装置，包括

放置来以便分别与其中扫描线和信号线相互交叉的交叉部分对应的像素部分，每个像素部分由开关元件、像素单元和耦合电容器组成；和

电压产生电路，用于将耦合电压提供给每个耦合电容器；

其中电压产生电路包括用于输出耦合电压的输出电路和电容器；

在预充电时间段期间，在比较器中判断来自输出电路的输出电压，并且将来自比较器的输出信号反馈到输出电路；和

控制预充电电压，直到到达从输出电路输出的、具有需要的电平的预充电电压为止。

利用根据本发明另一实施例的显示装置，来自输出电路的输出电压通过比较器被反馈到输出电路，这导致来自输出电路的输出电压被合适地预充电，由此使得可以在正常操作的开始之后紧接着输出具有需要的电平的合适电压。也就是说，可以在直到到达最佳耦合电压之前的预充电操作期间减少预充电误差。

根据本发明的实施例的预充电控制方法，可以增强在激活阶段在到达具有需要的电平的合适电压之前的预充电操作的精度，由此使得可以缩短在用于输出具有需要的电平的合适电压的电压产生电路的预充电时间段。结果，可以加速正常操作的启动。

根据本发明实施例的预充电控制方法，通过电压-电流反馈电路控制相互储电路中的偏置电流，由此使得可以进一步加宽输出电路中的输出电压的动态范围。

根据本发明另一实施例的显示装置，在用于输出用于驱动像素部分的耦合电容器的合适的耦合电压的电压产生电路中，可以增强在激活阶段中在到达合适的耦合电压之前的预充电操作的精度，由此使得可以缩短预充电反馈。结果，可以加速显示装置的正常操作的启动。

附图说明

图1是当使用根据本发明的电容耦合装置的显示装置被应用到液晶显示装置时的示例性结构图；

图2是显示根据本发明第一实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的结构的部分电路方框图；

图3是显示用于将参考电压和来自输出电路的输出电压输入到根据本发明第一实施例的液晶显示装置中的电压产生电路中的比较器的系统的部分电路方框图；

图4是显示根据本发明第一实施例的显示装置中的电压产生电路的具体预充电电路的电路图；

图5是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的部分电路方框图；

图6是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的具体预充电电路的示例的电路图；

图7是概念性解释图6所示的预充电电路的预充电操作的图示；

图8是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的具体预充电电路的另一示例的电路图；

图9是概念性解释图8所示的预充电电路的预充电操作的图示；

图10A和10B是分别解释源跟随器电路的输出范围的比较的图示；

图11是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的部分电路方框图；

图12是显示根据本发明第三实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的具体预充电电路的示例的电路图；

图13是显示根据本发明第三实施例的液晶显示装置中的整个电压产生电路的具体电路图；

图14是解释本发明的定时图；

图15是根据本发明的实施例的有机EL显示装置的部分电路的示意方框图；

图16是概念性解释其中控制预充电电压的情况和其中未控制预充电电压的情况之间的预充电操作的差异的图示；和

图17是显示根据现有技术的参考示例的输出电路系统的部分电路方框图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图1显示作为显示装置的、使用电容耦合驱动系统的液晶显示装置的示意配置。根据本发明的实施方式的液晶显示装置1包括像素阵列部分3、垂直驱动电路4、水平驱动电路5和电压产生电路6。在这种情况下，像素阵列部分3具有二维放置的多个像素部分2。垂直驱动电路4和水平驱动电路5驱动像素阵列部分3。此外，放置像素部分2以便分别与其中以行布线的扫描线8和以列布线的信号线9彼此相交的相交部分对应。每个像素部分2由作为开关元件的薄膜晶体管11、连接到薄膜晶体管11的像素单元(即，液晶单元)12和耦合电容器Cs组成。

薄膜晶体管11的栅极连接到扫描线8的对应一条扫描线，其源极连接到信号线9的对应一条信号线，而其漏极连接到像素对应的像素电极的对应一个上。此外，在每个像素部分2中提供的耦合电容器Cs的一端连接到薄膜晶体管11的对应一个的漏极，而其另一端连接到电压产生电路6的输出端。

垂直驱动电路4连续扫描扫描线8来选择关于一行的像素列。水平驱动电路5通过每条信号线9输出视频信号Vsig。然后在一个水平时间段内，通过对应的一个薄膜晶体管11，将视频信号Vsig提供给由垂直驱动电路4选择的关于一行的每个像素单元12。另一方面，从电压产生电路6中输出具有需要电平的电压，也就是，用于驱动每个耦合电容器Cs的耦合电压Vcs。通过对应的一个耦合电容器Cs，耦合对应Vcs被施加到像素单元12的每个像素电极。也就是说，在一个水平时间段内，通过对应的一个薄膜晶体管11，通过将视频信号Vsig与耦合电压Vcs相彼此加获得的像素电压被施加到由垂直驱动电路4选择的关于一行的每个像素单元。

本发明的该实施方式采用这样的结构：电压产生电路6可以在激活阶段(对于空白时间段)中执行具有较少错误的预充电操作，同时最佳地控制耦合电压Vcs。预充电操作表示在电压产生电路6的激活阶段中，预充电电压上升直到到达最佳耦合电压Vcs为止的时间段的操作。

图2是显示根据本发明第一实施例的液晶显示装置中的电压产生电路61的结构的部分电路方框图。在根据该实施例的液晶显示装置中的电压产生电路61包括输出电路21和比较器22。在这种情况下，比较器22将从输出电路21的输出电压Vout与参考电压Vref进行比较，并且将关于基于比较的判断结果的输出电压反馈到输出电路21的一个输入侧。图17的低通滤波器4具有电容器Cin。电容器Cin对应于图2所示的输出电路21中的输入电容器Cin。输入电压Vin被输入到输出电路21的另一输入端。此外，输出电容器Cout连接到输出电路21的输出侧。

这里，虽然在这里为了简明的原因省略了用于确定被输入到比较器22的一个输入端的参考电压Vref的系统的细节，但是如图3所示，假设参考电压Vref是通过将希望的最佳像素电势乘以(1/n)获得的给定电压。此外，假设基于参考电压Vref，被输入到比较器22的另一输入端的输出电压是通过由电压减小电路23将在点P(像素电极)上获得的像素电势Vpix(视频信号Vsg和输出电压Vout彼此相加)减小到Vpix×(1/n)而获得电压Vout’。该结构还应用到将在后面描述的实施例中。

图4显示第一实施例的液晶显示装置1中的电压产生电路61的结构，特别是其具体的预充电电路。在该实施例的电路结构中，以源跟随器电路的形式配置输出电路21，其中输出电路21由驱动晶体管TP1(TP1由例如P沟道MOS晶体管组成)以及恒流源32组成。从驱动晶体管TP1的源极和恒流源32之间的连接中点引出输出端。第一开关SW1连接在恒流源32和连接中点之间，第二开关SW2连接在驱动晶体管TP1的漏极和地(大地)之间。输入电容器Cin连接到源跟随器电路的输入端，也就是，驱动晶体管TP1的栅极，并且输出电容器Cout连接到源跟随器电路的输出端。输入电压Vin被提供给源跟随器电路的输入端。根据来自比较器22的输出电压信号控制第一开关SW1导通或截止。由附图标记Iout指定的输出负载电流是在像素部分侧消耗的电流。

接下来，将关于具有图4所示的预充电电路结构的电压产生电路61的操作进行描述。在预充电时间段期间，第二开关SW2通常处在截止状态。对于预充电时间段，根据来自比较器22的输出电压信号控制第一开关导通或截止。也就是说，对于预充电时间段，根据比较器22中的来自输出电路21的输出电压Vout与参考电压Vref的比较结果将第一开关SW1导通或截止。

也就是说，当Vout<Vref时，第一开关SW1导通，而当Vout>Vref时，第一开关SW1截止。

作为初始状态，假设输出电压Vout低于最佳预充电电压(＝Vcs)。此时，于预充电操作的开始同时地导通第一开关SW1，以输出负载电流Iout的形式消耗了被促使从恒流源32流出的偏置电流I的一部分，而其剩余部分被使得流过输出电容器Cout以充电输出电容器Cout。

当输出电容器Cout被充电，使得在比较器中做出输出电压Vout在电平上变得等于参考电压Vref的比较时，第一开关SW1被截止，结果，不从恒流源32提供偏置电流I。

当输出电压Vout变得高于最佳预充电电压时，第一开关SW1被截止。结果，中断了偏置电流I向第一电容器Cout的供应。当输出负载电流Iout≈0时，从输出电容器Cout放电电荷。此外，当获得输出电压Vout<参考电压Vref时，再次导通第一开关SW1，由此，将偏置电流I提供给输出电容器Cout。重复执行该操作，这最终导致获得输出电压Vout<参考电压Vref的关系，因此，获得平衡条件。

根据上述第一实施例，在电压产生电路61中，来自输出电路的输出电压Vout通过比较器22被反馈到输出电路。具体地，根据比较器22的判断结果控制第一开关SW1被导通或截止，由此控制到驱动晶体管TP1的偏置电流的流动。首先，从输出电路21获得合适的预充电电压，也就是，最佳耦合电压Vcs。因此，与现有技术中将耦合电压用作固定电压的情况相比，可以降低预充电误差，并且可以增强激活阶段中的预充电操作的精度。

可以增强预充电操作的精度，并且可以缩短预充电时间段(即，直到激活的完成为止的时间段)，同时最佳地控制耦合电压Vcs。在液晶显示装置中，可以稍早进入正常操作，并且可以避免显示的早期阶段中的图像质量的恶化。

这里，在本发明的该实施例中，输入电容器Cin和输出电容器Cout分别具有大电容值。例如，作为应用，输出电容器Cout被用作像素的耦合电容器Cs的驱动电源。因此，输出电容器Cout的电容值需要远远大于同时驱动的耦合电容器Cs(对于像素的一条线)的电容值的总值。如果不满足这种必要条件，则一旦电荷被提供给每个耦合电容器Cs(对于像素的一条线)，就降低输出电压Vout。由于虽然依赖于对象，但是电荷施加的目的地的电容值处在pF到nF的级别，因此通常使用具有大约在μF(10^-6F)级别上的电容值的输出电容器Cout。具有大电容值的输出电容器Cout被用作例如液晶显示装置的应用。因此，为了根据控制系统获得稳定的操作，输入电容器Cin还需要具有大约等于输出电容器Cout的大电容值。为此，输入电容器Cin的电容值也在大约μF的级别上。这种结构还应用到下面的每个实施例中。

图5是显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的结构的部分电路方框图。

当在图2所示的方框结构中，以一般源跟随器电路的形式偏置输出电路21时，建立表达式(2)的关系：

Vout＝Vin+|Vgs(ID)|              ......(2)

其中Vgs(ID)是驱动晶体管TP1的栅极到源极电压，并且依赖于诸如流过驱动晶体管TP1的偏置电流ID、制造公差和温度之类的条件而不同。因此，当施加关于输出电压Vout是统一的恒定电压作为输入电压Vin时，预充电误差变得容易发生。换句话说，甚至当只有输出电路21的输出侧被充电以具有需要的电压时，只要将不受控制的恒定电压施加到输出电路21的输入侧，输出电压就产生预充电误差以便跟随输入电压。

图5所示的第二实施例提供改善上述问题的一种方法。在该实施例的液晶显示装置中的电压产生电路62包括输出电路21和比较器22，并且还包括反馈路径23。在这种情况下，反馈路径23被提供在输出电路21的输入端和输出端之间，并且用于直接将输出电压Vout反馈到输出电路21的输入侧。由于其它结构和连接关系与图2所示的第一实施例相同，因此，为了简明的原因在这里省略了其详细描述。在该实施例中，可以执行控制，以根据制造过程条件和负载条件从来自输出电路21的输出电压Vout确定最佳输入电压Vin。

图6显示第二实施例的液晶显示装置1中的电压产生电路62的结构的示例。在该实施例的电路结构中，与图4所示的情况类似，以源跟随器电路的形式配置输出电路21，其中输出电路21由驱动晶体管TP1(TP1由例如P沟道MOS晶体管组成)以及恒流源32组成。从驱动晶体管TP1的源极和恒流源32之间的连接中点引出输出端。第一开关SW1连接在恒流源32和连接中点之间，第二开关SW2连接在驱动晶体管TP1的漏极和地(大地)之间。输入电容器Cin连接到源跟随器电路的输入端，也就是，驱动晶体管TP1的栅极，并且输出电容器Cout连接到源跟随器电路的输出端。输入电压Vin被提供给源跟随器电路的输入端。此外，根据来自比较器22的输出电压信号控制第一开关SW1导通或截止。

除了以上结构，在该实施例中，二极管连接的晶体管TP2通过第三开关SW3连接在驱动晶体管TP1的源极，也就是上述连接中点以及作为源跟随器电路的输入端的驱动晶体管TP1的栅极之间。在这种情况下，二极管连接的晶体管TP2以前向方向连接到驱动晶体管TP1的栅极。在图6中，二极管连接的晶体管TP2由简化的二极管符号表示。该二极管连接的晶体管TP2构成反馈路径23。实际上通过相互连接p沟道MOS晶体管的栅极和漏极来配置二极管连接的晶体管TP2。为了获得前向方向，二极管连接的晶体管TP2的源极连接到输出端侧，也就是，驱动晶体管TP1的源极，并且其栅极和漏极连接到输入端，也就是，驱动晶体管TP1的栅极。由p沟道晶体管组成的二极管连接的晶体管TP2的沟道长度L和沟道宽度W与由p沟道晶体管组成的驱动晶体管TP1相同。

在图6中，附图标记I指被促使从恒流源32流动的偏置电流，而附图标记Iout指被促使从具有连接到输出电路21的输出侧的端子的恒流源流动的输出负载电流。假设偏置电流I大于输出负载电流Iout(Iout<I)。此外，附图标记Cin和Cout指输出电路21的输入电容器和输出电容器。由于其它结构和连接关系与图4的第一实施例相同，为了简明的原因，在这里省略了其详细描述。

接下来，将关于具有图6所示的预充电电路结构的电压产生电路62的操作进行描述。在预充电时间段期间，第三开关SW3被保持在导通状态。在预充电时间段期间，第二开关SW2通常在截止状态。对于预充电时间段，根据来自比较器22的输出电压信号控制第一开关SW1导通或截止。也就是说，对于预充电时间段，根据比较器22中的来自输出电路21的输出电压Vout与参考电压Vref的比较结果将第一开关SW1导通或截止。

也就是说，当Vout<Vref时，第一开关SW1被导通，而当Vout>Vref时，第一开关SW1被截止。

作为初始状态，假设输入电压Vin和输出电压Vout的每一个低于最佳预充电电压(＝Vcs)。此时，与预充电操作的开始同时导通第一开关SW1，以输出负载电流Iout的形式消耗了被促使从恒流源32流出的偏置电流I的一部分，而其剩余部分通过二极管连接的晶体管TP2被分流到输出电容器Cout和输入电容器Cin中，以充电输出电容器Cout和输入电容器Cin。

当从恒流源32看来，在指向输入电容器Cin的路径中的电阻比指向输出电容器Cout的路径中的电阻大与二极管连接的晶体管TP2对应的长度。因此，比针对输出电容器Cout更柔和地针对输入电容器Cin执行充电。当输出电容器Cout被充电，使得在比较器22中输出电压在电平上变为等于参考电压Vref时，第一开关SW1被截止，并且不从恒流源32提供偏置电流I。

此时，当(Vout-Vin)大于二极管连接的晶体管TP2的阈值电压Vth，从输出电容器Cout向输入电容器Cin提供电荷。结果，输入电容器Cin被充电，并且在输出电容器Cout中积累的电荷被放电。因此，由于再次建立Vout<Vref的关系，第一开关SW1被导通。重复执行操作，这导致最终获得以下关系，因此获得平衡条件：

Vout＝Vref

Vin＝Vout-Vth

图7是示意性显示图6所示的预充电电路62的预充电操作的概念图。在图中，附图标记103表示输出电压Vout的预充电波形，而附图标记104表示输入电压Vin的预充电波形。当预充电时间段足够长时，输出电压Vout和输入电压Vin之间的差变得在电平上大约等于图6中的驱动晶体管TP1和二极管连接的晶体管TP2的每一个的阈值电压Vth。

最终，当p沟道MOS晶体管被用作二极管连接的晶体管TP2时，控制输入电压Vin来变为作为低于输出电压Vout的阈值电压Vth的电压。在第一开关SW1被保持在导通状态时，输出电容器Cout被充电。然而，当输出电压Vout到达希望的输出电压Vcs时，通过比较器22，第一开关SW1被截止。当第一开关SW1被截止时，不向输出电容器Cout供应电荷。当低电压仍然保持在输入电容器Cin时，在输出电容器Cout中积累的电荷通过二极管连接的晶体管TP2流入输入电容器Cin。此外，当输出电压Vout被降低到低于希望的最佳预充电输出电压Vcs时，通过比较器22，第一开关SW1被再次导通，来使输出电压Vout上升。重复执行该操作，使得最终输出电压Vout被稳定在期望的输出电压Vcs。波形103显示出该状态。

当在完成预充电操作之后进入正常操作时，第一和第二开关SW1和SW2被正常导通，并且输出电路21用作一般源跟随器电路。另一方面，第三开关SW3被截止，因此反馈路径23变为截止状态。

根据第二实施例，在电压产生电路6中，来自输出电路21的输出电压Vout通过比较器22被反馈到输出电路21的输入端。此外，来自输出电路21的输出电压Vout通过反馈路径23(也就是二极管连接的晶体管TP2)被反馈到驱动晶体管TP1的栅极。通过采用该电路结构，可以更合适地预充电输出电路21的输入和输出，可以降低预充电误差，并且可以进一步增强激活阶段中的预充电操作的精度。

可以增强预充电操作的精度，并且可以缩短预充电时间段(也就是直到激活的完成为止的时间段)，同时最佳地控制的耦合电压Vcs，而无需依赖于电源电压、制造公差和稳定变化。在液晶显示装置中，可以稍早进入正常操作，并且可以避免显示的早期阶段中的图像质量的恶化。

利用图6所示的电路结构，关于根据在正常操作阶段中由p沟道MOS晶体管组成的源跟随器电路获得的电压关系，输入电压Vin变为低于输出电压Vout的二极管连接的晶体管TP2的栅极到源极电压Vgs。换句话说，获得电压关系(Vout＝Vin+Vgs)。只要精确地获得电压关系，操作就可以平滑地前进到正常操作。

在预充电操作阶段，当二极管连接的晶体管TP2的阈值电压是Vth时，输入电容器Cin被充电来获得作为低于输出电压Vout的阈值电压Vth的电压。当阈值电压Vth完全等于二极管连接的晶体管TP2的栅极到源极电压Vgs时，建立上述关系。然而，实际上，当正常打开时驱动晶体管TP1的栅极到源极电压Vgs与阈值电压Vth稍微不同。阈值电压Vth是引起电流流动的情况和不引起电流流动的情况之间的边界。另一方面，Vgs是当引起电流流过驱动晶体管(TP1)时所需的源极到栅极电压Vgs。因此，针对Vgs(Vgs>Vth)要求高于Vth的电压。结果，在输入电容器Cin中提供过充电状态，因此输入电压和输出电压之间的关系变得不严格精确。输入侧上的过充电的影响导致输出电压Vout变为高于希望的电压Vcs。结果，获得希望的电压Vcs需要很长时间。

换句话说，在图6中，通过预充电，二极管连接的晶体管TP2最终被充电到静电流变为大约为零的点上。因此，驱动晶体管TP1的栅极到源极电压是Vgs(ID≈0)。另一方面，虽然第一和第二开关SW1和SW2在完成预充电操作之后被正常导通，但是此时由(I-Iout)表示从驱动晶体管TP1流入地(大地)的电流量。此外，此时，驱动晶体管TP1所需的栅极到源极电压是Vgs(ID＝I-Iout)，并且获得绝对大于之前陈述的Vgs(ID≈0)的值。也就是说，在图6所示的系统的情况中，从关于输出电压Vout，针对输入电压Vin执行过充电的观点看来，存在发生预充电误差的可能性。

虽然图6中的电路结构中的预充电操作的精度高于图4中的电路结构中的预充电操作的精度，但是，希望一种获得预充电操作的更高精度的电路结构。

图8显示根据本发明第二实施例的液晶显示装置中的进一步改进的电压产生电路的另一示例。也就是说，图8显示根据图5所示的本发明第二实施例的液晶显示装置的电压产生电路中的具体预充电电路结构的另一示例。第二实施例中的电压产生电路63的输出电路21由驱动晶体管TP1(TP1由例如P沟道MOS晶体管组成)以及由恒流源32’组成的源跟随器电路组成。从驱动晶体管TP1的源极和恒流源32’之间的连接中点引出输出端，并且第一开关SW1连接在恒流源32’和连接中点之间。此外，二极管连接的晶体管TP2通过第三开关SW3连接到驱动晶体管TP1的漏极，也就是，在上述连接中点和驱动晶体管TP1的栅极(作为源跟随电路的输入端)之间。在这种情况下，二极管连接的晶体管TP2以前向方向连接到驱动晶体管TP1的栅极。二极管连接的晶体管TP2构成反馈路径23。如下所述，在预充电操作阶段，被促使从恒流源32’流出大于正常操作阶段的偏置电流I的偏置电流I’。

此外，在该实施例的示例中，提供电流镜电路35。在这种情况下，电流镜电路35由用于监视被促使流过驱动晶体管TP1的电流的晶体管(例如，n沟道MOS晶体管36)以及与n沟道晶体管36组成电流镜结构的晶体管(例如，n沟道MOS晶体管37)组成。晶体管36通过第四开关SW4连接在驱动晶体管TP1的漏极和地(大地)之间。此外，晶体管37通过第五开关SW5连接在驱动晶体管TP1的漏极和地(大地)之间。晶体管36和37的栅极相互连接，并且还连接到驱动晶体管TP1的漏极。

根据来自比较器22的输出电压信号，控制第四和第五开关SW4和SW5以相互同相地被导通或截止。由于其它配置和连接关系与图6的情况中的配置和连接关系相同，因此，由相同的附图标记分别指定对应的部分，并且为了简明的原因在这里省略了重复描述。

接下来，将关于图8所示的具有预充电电路的电压产生电路63的操作进行描述。在预充电时间段，第一和第三开关SW1和SW3被保持在导通状态。此外，在预充电时间段，根据在比较器22中对来自输出电路21的输出电压Vout与参考电压Vref的比较结果控制第四和第五开关SW4和SW5以被导通或截止。

也就是说，当Vout<Vref时，第四和第五开关SW4和SW5被导通，而当Vout>Vref时，第四和第五开关SW4和SW5被截止。

作为初始状态，假设输入电压Vin和输出电压Vout的每一个都低于最佳预充电电压(＝Vcs)。此时，随着预充电操作的开始同时导通第四和第五开关SW4和SW5，以输出负载电流Iout的形式消耗了被促使从恒流源32’流出的偏置电流I’的一部分，而其剩余部分通过二极管连接的晶体管TP2被分流到输出电容器Cout和输入电容器Cin中，以充电输出电容器Cout和输入电容器Cin。

当在比较器22中输出电压Vout变得在电平上等于参考电压Vref时，第四和第五开关SW4和SW5被导通，以便促使电流从驱动晶体管TP1流到地(大地)。在要被镜像到另一路径的另一晶体管37的一个路径中，由电流镜电路的一个晶体管36监视该电流。结果，与上述相同的电流从晶体管37流到地(大地)。

此时，由表达式(3)稳定地表示流过这些路径(也就是，从驱动晶体管TP1到地(大地)的路径和从二极管连接的晶体管TP2到地(大地)的路径)中的每一个的电流量Ipre：

Ipre＝(I’-Iout)/2       ......(3)

当在输出电容器Cout中积累的电荷被放电，使得获得Vout<Vref的关系时，第四和第五开关SW4和SW5被再次截止，因此，输入电容器Cin和输出电容器Cout被充电。重复执行上述操作，从而最终获得平衡状态。由表达式(4)表示平衡状态：

Vout＝Vref

Vin＝Vout-Vgs(ID＝(I’-Iout)/2)    ......(4)

其中ID是驱动晶体管TP1的漏极电流。

图9是示意性显示图8所示的电压产生电路的预充电操作的概念图。在该图中，附图标记105表示输出电压Vout的预充电波形，而附图标记106表示输入电压Vin的预充电波形。当预充电时间段足够长时，从表达式(4)的Vgs(ID＝(I’-Iout)/2)提供输出电压Vout和输入电压Vin之间的差。

最终，当p沟道MOS晶体管被用作二极管连接的晶体管TP2时，控制输入电压Vin来变为作为低于输出电压Vout的阈值电压Vgs(ID＝(I’-Iout)/2)的电压。这里，ID表示驱动晶体管TP1的漏极电流。由于在这种情况下晶体管TP1和TP2中的每一个由相同的晶体管组成，它们的每一个具有相同栅极到源极电压Vgs。以图9中的输入电压Vin的波形106产生的波的原因是根据第五开关SW5的导通或截止，针对输入电容器Cin执行充电或放电。

在之前描述的图6所示的电压产生电路62的操作中，输出电压Vout和输入电压Vin之间的差等于二极管连接的晶体管TP2的阈值电压Vth。与之相比，该实施例中的图8的另一示例的特征是输入电压Vin的预充电电压根据流过输出级的电流(I’-Iout)而变化。一般地，栅极到源极电压Vgs在其中包含阈值电压Vth的参数，因此，可以消除由于制造公差导致的预充电误差。

当在预充电操作的完成之后从电流源提供的电流量是I时，由(I-Iout)给出被促使流过驱动晶体管TP1的电流量。因此，当在预充电操作期间利用满足表达式(5)的电流I’设置电流源时，预充电误差理论上变为零：

(I’-Iout)/2＝I-Iout        ......(5)

关于输出电路21的前提，在预充电操作中偏置电流I’大于输出负载电流Iout，在正常操作的阶段中的偏置电流I大于输出负载电流Iout，并且偏置电流I’大于偏置电流I(I’>I>Iout)。虽然未在图8中显示，但是如将参照图13在后面描述的那样，可以根据源跟随器电路的恒流源切换到用于使偏置电流I在正常操作的阶段中流动的恒定电流。

根据第二实施例中的图8的另一示例，输出电压Vout通过比较器22被反馈到输出电路21，并且还通过二极管连接的晶体管TP2反馈到作为输入侧的驱动晶体管TP1的栅极。除此之外，提供电流镜电路35。通过电流镜电路35的操作，可以控制在输出电路21的输入侧上的预充电电压变为作为低于输出电压Cout的、在正常操作的阶段中的驱动晶体管TP1的栅极到源极电压的电压。为此，只要能实施，就可以使预充电误差变为0，并且可以进一步增强预充电操作的精度。

此外，与该实施例的上述示例类似，可以增强预充电操作的精度，并且可以缩短预充电时间段，也就是直到激活的完成为止的时间段，同时最佳地控制耦合电压Vcs，而无需依赖于电源电压、制造公差和温度变化。在液晶显示装置中，可以稍早进入正常操作，并且可以避免显示的早期阶段中的图像质量的恶化。

图11是显示根据本发明第三实施例的液晶显示装置中的电压产生电路的结果的部分电路方框图。

如前所述，当以一般源跟随器电路的形式配置输出电路21时，由建立表达式(2)提供的关系。在这种情况下，存在定量地确定在表达式(2)中的ID(流过驱动晶体管TP1的漏极电流)的必要性。通常，存在从电流源晶体管提供偏置电流的方法。电流源晶体管表示配置来根据施加到MOS晶体管(例如，p沟道晶体管)的栅极的合适的偏置电流促使从其流出偏置电流的恒定电流源晶体管。

然而，当纵向堆叠式电流源晶体管被用在源跟随器(在这种情况下由p沟道MOS晶体管组成的源跟随器)电路时，消耗如图10A所示的电压头部净高(headroom)。该值通常需要数百mV或更多。也就是说，预充电的操作范围(所谓输出范围)不到达电源电压VDD附近。针对具有低功耗和宽动态范围的输出电路来说，这导致出现预充电误差的可能性。注意，在图10A和10B中，附图标记Vds是在电流源晶体管的非饱和区域中的源极到漏极电压，所述电压仅足够导通驱动晶体管。

虽然近些年来，需要降低电源电压，但对于像素电压来说，仍然需要高电压。为了应对这样的情况的目的，尽管信号幅度的降低，但是为了提供必要的像素电压，需要增加耦合电压Vcs。为此，对于在正常操作阶段中从电压产生电路输出的耦合电压Vs，希望获得耦合电压Vcs到接近于电源电压的电压的，也就是，获得宽动态范围。自然地，在正常操作阶段中从电压产生电路提供高电压Vcs导致对于预充电电压来说也要获得高电压。

图11所示的第三实施例提供改善上述问题的方法。在该实施例的液晶显示装置中的电压产生电路64包括输出电路21、比较器22和反馈路径23。在这种情况下，反馈路径23被提供在输出电路21的输入端和输出端之间，并且用作直接将输出电压Vout反馈到输出电压21的输入侧。此外，电压产生电路64被提供有用于监视输出电压Vout并根据监视结果控制输出电路21的偏置电流的电压-电流反馈电路24。由于其它电路结构和连接关系与图5所示的第二实施例的电路结构和连接关系相同，为了简明的缘故在这里省略了其详细描述。通过电压-电流反馈电路24的操作，甚至当输出电压Vout接近于电源电压VDD时，将合适的偏置电流提供给输出电路21，因此如图10B所示拓宽预充电的操作范围。

图12显示第三实施例的液晶显示装置1的电压产生电路64，特别地，其具体预充电电路的结构的示例。

为了使偏置电流I和I’分别从上述第一和第二实施例中的恒流源中流出，通常希望使用其中合适的偏置电压被施加到(例如)p沟道晶体管的栅极的恒流晶体管。然而，当在这种情况下需要恒流晶体管利用接近于电源电压的输出电压Vout操作时，在一般电流源晶体管中不能确保操作范围。结果，不可能提供具有希望的值的电流。换句话说，不可能达到精确的预充电电压。

图12所示的第三实施例中的示例解决上述问题。在该实施例中，具有图12所示的电路配置的输出电路21包括由(例如)构成源跟随器电路的p沟道MOS晶体管组成的驱动晶体管TP1以及具有连接到驱动晶体管TP1的源极侧的端子的电压-电流反馈电路24。此外，输出电路21包括具有连接在驱动晶体管TP1的源极和栅极之间的二极管连接的晶体管TP2的反馈路径23以及连接在驱动晶体管TP1的漏极和栅极之间的电流镜电路35。

电压-电流反馈电路24由放大器41、两个晶体管TP3和TP4以及参考电流源44组成。在该示例中，p沟道MOS晶体管被分别用作晶体管TP3和TP4。晶体管TP4的漏极被连接到驱动晶体管TP1的源极，并且其源极连接到电源。此外，从驱动晶体管TP1和晶体管TP4之间的连接中点输出输出电压Vout。晶体管TP4用作用于源跟随器电路的恒流源。此外，晶体管TP3的源极连接到电源，并且参考电流源44连接到晶体管TP3的漏极。另一方面，放大器41的输出侧连接到晶体管TP3和TP4的每个栅极，驱动晶体管TP1的源极连接到放大器41的倒相输入端，并且用于监视参考电流Iref的晶体管TP3的漏极连接到放大器41的非倒相输入端。被促使流过晶体管TP3的电流与被促使流过晶体管TP4的电流的镜像比(mirror ratio)(电流比)被设置为TP3:TP4＝1:α。

此外，与图8所示的情况类似地配置电流镜电路35。也就是说，电流镜电路35包括具有连接到驱动晶体管TP1的漏极的端子的晶体管TN1以及具有连接到驱动晶体管TP1的栅极的端子、并与晶体管TN1构成电流镜结构的晶体管TN2。晶体管TN1和TN2的栅极相互连接，并且还连接到驱动晶体管TN1的漏极。此外，第四和第五开关SW4和SW5的一端分别连接到晶体管TN1和TN2的源极。根据来自比较器22的输出电压信号(未示出)导通或截止第四和第五开关SW4和SW5。

由于其它电路结构和连接关系与图8的情况中的电路结构和连接关系相同，因此为了简明的缘故在这里省略了其详细描述。

接下来，将关于具有图12所示的预充电电路结构的电压产生电路63的操作进行描述。在该实施例的示例中，执行控制，使得甚至当输出电压Vout上升到接近于电源电压时，由来自放大器41的输出信号降低被用作源跟随器电路的偏置电流源的晶体管TP4的栅极电压，由此拓宽输出动态范围。

也就是说，配置预充电电路使得放大器41输出这样的输出信号，其使得输入到倒相输入端的输出电压Vout与输出端非倒相输入端的晶体管TP3的漏极电压彼此相等。现在，当输出电压Vout上升到接近于电源电压时，其被输入到放大器41的倒相输入端，并且具有与输入电压Vout的电压值相同的电压值的晶体管TP3的漏极电压被输入到非倒相输入端。此时，放大器41输出低电压信号，使得甚至当漏极电压升高，使参考电流Iref从参考电流源44流向晶体管TP3。也就是说，在晶体管TP3的栅极到源极电压Vgs升高的条件下，使参考电流Iref流过晶体管TP3，这导致放大器41将低电压施加到晶体管TP3的栅极。来自放大器41的输出电压信号还被施加到用作源跟随器电路的电流源晶体管的晶体管TP4的栅极，这导致电流(α×Iref)流过晶体管TP4，使得输出电路21变得可操作。

从晶体管TP4的特性，也就是晶体管TP4的I-Vds特性可知，当晶体管TP4的栅极到源极电压Vgs升高(也就是，其栅极电压被降低)时，即使输出电压Vout变为接近电源电压来降低漏极到源极电压Vds，也获得大电流I(＝α×Iref)。

如上所述，在第三实施例的该示例中，甚至在由于输出电压Vout上升到接近于电源电压来使得晶体管TP4进入非饱和区域，因此晶体管TP4不操作为恒流源的区域中，放大器41控制晶体管TP4的栅极电压，由此使得可以通常地提供电流(＝α×Iref)。

另一方面，在输出电路21中，二极管连接的晶体管TP2连接在驱动晶体管TP1的源极和栅极之间，并且还提供电流镜电路35。结果，该第三实施例中的该示例的预充电电路与图8所示的情况类似地操作，因此，只要实施就可以将预充电误差变为零。

图13显示第三实施例的液晶显示装置中1中的电压产生电路的结构的另一示例，也就是，第三实施例的液晶显示装置1中的整个电压产生电路的具体预充电电路。在第三实施例的另一示例的电路结构中，除了提供图12所示的电路结构之外，提供向其输入输出电压Vout和参考电压Vref的比较器22。在这种情况下，根据来自比较器22的输出电压信号，控制在电流镜电路35的各个路径中提供的第四和第五开关SW4和SW5导通或截止。此外，第六开关SW6连接在作为电流源晶体管的晶体管TP4和驱动晶体管TP1之间。此外，与晶体管TP4和第六开关SW6的连接电路并联地提供晶体管TP5和第七开关SW7的连接电路。

为了分离在预充电时间段的偏置电流I’以及正常操作时间的偏置电流I的目的，提供晶体管TP4和TP5。第六开关SW6仅在驱动预充电操作期间保持导通状态，而第七开关SW7在预充电操作完成之后的正常操作期间被保持在导通状态。

由于图13中的其它电路结构和连接关系与图12的情况相同，因此，为了简明的缘故省略了重复的描述。

根据第三实施例的该示例，可以控制输入电容器和输出电容器来分别具有输出电路21的最佳值，而不依赖于诸如制造不支持、输出负载电流值、电源电压和温度变化之类的条件。此外，电压-电流反馈电路24的提供导致可以拓宽输出电路21的输入电压Vin和输出电压Vout的动态范围，由此使得可以获得输出电压Vout，也就是，直到接近于电源电压的电压的耦合电压Vcs。结果，可以实现液晶显示装置中的低功耗。

换句话说，采用监视流过输出级的电流的预充电控制方法，由此使得可以确保电流源晶体管的最佳栅极到源极电压Vgs。结果，消除电源电压、制造公差、输出负载电流等的影响，由此精确地实现具有宽动态范围的预充电操作。

此外，获得与参照图8在第二实施例中的示例中所述的那些相同的效果。也就是说，输出电压Vout通过比较器22被反馈到输出电路21，并且还通过二极管连接的晶体管TP2被反馈到驱动晶体管TP1的栅极。除此之外，提供电流镜电路35。通过电流镜的操作，可以控制在输出电路21的输入侧上的预充电电压变为作为低于输出电压Vout的、在正常操作阶段中的驱动晶体管TP1的栅极到源极电压Vgs的电压。为此，只要实施，就使预充电误差变为零，并且可以进一步增强预充电操作。

可以增强预充电操作的精度，并且可以缩短预充电时间段，也就是直到激活的完成为止的时间段，同时最佳地控制耦合电压Vcs。结果，在液晶显示装置中，可以稍早进入正常操作，并且可以避免显示的早期阶段中的图像质量的恶化。

图14显示作为像素部分中的开关元件的薄膜晶体管11的栅极电压Vg、从电压产生电路6提供给耦合电容器Cs的耦合电压Vcs、视频信号Vsig和像素电压Vpix的定时图。栅极脉冲

被施加到薄膜晶体管11的栅极来导通薄膜晶体管11，由此将视频信号Vsig通过对应的一条信号线9写入像素单元12。在截止薄膜晶体管11之后，从电压产生电路6将耦合电压Vcs提供耦合电容器Cs，并且像素单元的像素电压Vpix被保持在(Vsig+Vcs)的电压。在下一帧，像素电压Vpix的极性被倒相。

根据图11到13所示的第三实施例，可以预充电控制输入电容器和输出电容器来分别具有输出电路的最佳电容值，而无需依赖于诸如制造公差和负载电流值之类的条件，并且可以拓宽预充电电压的动态范围。除此之外，提供与参照图8描述的第二实施例中的示例相同的效果。

根据上述第三实施例，将最佳预充电电压提供给输入侧，同时控制输出信号来具有特定值，这导致可以减轻输出值的预充电误差，并且可以缩短从预充电误差的返回时间。在诸如电源激活、返回睡眠状态之类的阶段以及例如在移动电话的移动显示的应用中，激活缩短空白时间段加速液晶显示装置的启动，由此带来液晶显示装置的增值。

此外，根据第三实施例，与现有技术中施加特定固定的恒定电压用于预充电电压相比，预充电操作的恒定电压不是必须的。此外，拓宽通用目的属性而不限制应用，这是因为可以执行控制来具有最佳预充电电压，而无需依赖于制造过程中的公差、电源电压和负载电流值。

当通过使用放大器控制电流源晶体管的栅极电压时，拓宽预充电的操作范围。因此，可以以具有用于低功耗的低电源电压的输出电路的预充电功能的形式实现该电路结构。

以上是本发明的预充电控制方法被应用到液晶显示装置的情况。除此之外，本发明还应用到使用电容耦合驱动系统的有机场致发光(EL)显示装置。图15显示使用根据本发明实施例的电容耦合驱动系统的有机EL显示装置的示意结构，以及单元像素的等效电路。根据本发明的该实施例的有机EL显示装置51具有其中以矩阵形式放置的多个有机EL像素52的显示区域。在该实施例中的单元像素52由有机EL单元54、电流驱动晶体管Tr2、开关晶体管Tr1和耦合电容器Cs1组成。

开关晶体管Tr1的漏极连接到由水平选择器56选择的、并向其提供与亮度信息对应的信号的对应一条信号线57。开关晶体管Tr1的源极连接到电流驱动晶体管TR2的栅极，并且其栅极连接到从写扫描器58布线的对应一条扫描线59。电流驱动晶体管Tr2的漏极连接到电源VCC，并且其源极连接到有机EL单元54的阳极。此外，耦合电容器Cs1的一端连接到从预充电电路(也就是，电压-电流产生电路)61布线的对应一条预充电线62。

在有机EL像素52中，通过由写扫描器58将来自阴极射线管的扫描信号提供给对应的一条扫描线59导通开关晶体管Tr1。此外，与亮度信息对应的信号通过对应一条信号线57被提供给电流驱动晶体管Tr2的栅极，由此导通电流驱动晶体管Tr2。此时，电流从电源VCC被提供到有机EL54。另一方面，给定电流预先通过对应一条预充电线62，以通过耦合电容器Cs1从预充电电路61提供给有机EL单元54。由通过将通过对应一条预充电线62提供的电流加到从电源VCC提供的电流获得的电流驱动有机EL单元54以进行显示。

以本发明的上预充电控制方法还可以应用到该实施例中的有机EL显示装置。

此外，本发明的以上预充电控制方法还可以应用到其它电子装置。

本领域技术人员应该理解，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和改变，而他们落入所附权利要求及其等效物的范围。

Claims (17)

1.一种预充电控制方法，包括步骤:

提供具有用于输出具有需要的电平的电压的输出电路的电压产生电路以及比较器；

在预充电时间段期间，在所述比较器中判断来自所述输出电路的输出电压，并且将来自所述比较器的输出信号反馈到所述输出电路；和

控制预充电电压，直到到达从所述输出电路输出的、具有需要的电平的预充电电压为止。

2.根据权利要求1所述的预充电控制方法，其中来自所述输出电路的输出电压通过反馈路径被直接反馈到所述输出电路的输出侧。

3.根据权利要求2所述的预充电控制方法，其中通过监视来自所述输出电路的输出电压，通过电压-电流反馈电路控制所述输出电路的偏置电流。

4.根据权利要求1所述的预充电控制方法，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；和

根据来自所述比较器的输出控制连接在所述输出电路的输出端和所述恒流源之间的开关元件。

5.根据权利要求2所述的预充电控制方法，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；

所述输出电路的输出电压通过构成所述反馈路径的二极管连接的晶体管被反馈到所述输出电路的输入侧；和

根据来自所述比较器的输出控制连接在所述输出电路的输出端和所述恒流源之间的开关元件。

6.根据权利要求2所述的预充电控制方法，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；

所述输出电路的输出电压通过构成所述反馈路径的二极管连接的晶体管被反馈到所述输出电路的输入侧；

提供电流镜电路，以使控制被促使流过所述二极管连接的晶体管的电流，使得等于被促使流过所述驱动晶体管的电流；和

根据来自所述比较器的输出控制在两系统电流系统中分别提供的、构成所述电流镜电路的开关元件。

7.根据权利要求3所述的预充电控制方法，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；

来自所述输出电路的输出电压通过二极管连接的晶体管被反馈到所述输出电路的输入侧；

提供电流镜电路，以使控制流过被促使所述二极管连接的晶体管的电流，使得等于被促使流过所述驱动晶体管的电流；和

根据来自所述比较器的输出控制在两系统电流系统中分别提供的、构成所述电流镜电路的开关元件；和

提供由变为所述源跟随器电路的恒流源的第一晶体管、被促使通过其流过参考电流的第二晶体管以及放大器组成的电压-电流反馈电路，并且通过根据来自所述放大器的输出控制所述第一晶体管的栅极来控制在所述第一晶体管中的偏置电流。

8.根据权利要求7所述的预充电控制方法，其中在正常操作阶段中变为恒流源的第三晶体管与在预充电操作阶段变为恒流源的所述第一晶体管并联；和

对于预充电操作阶段和正常操作阶段，所述第一晶体管和所述第三晶体管相互切换。

9.根据权利要求1所述的预充电控制方法，其中所述输出电路输出具有需要的电平的耦合电压，所述耦合电压被提供给组成被放置来以便与扫描线和信号线相互交叉的交叉部分对应的像素部分的组成元件的耦合电容器。

10.一种显示装置，包括

放置来分别与其中扫描线和信号线相互交叉的交叉部分对应的像素部分，每个所述像素部分由开关元件、像素单元和耦合电容器组成；和

电压产生电路，用于将耦合电压提供给每个所述耦合电容器，

其中所述电压产生电路包括用于输出耦合电压的输出电路和电容器；

在预充电时间段期间，所述比较器判断来自输出电路的输出电压，并且将来自所述比较器的输出信号反馈到所述输出电路；和

控制预充电电压，直到到达从所述输出电路输出的耦合电压为止。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其中来自所述输出电路的输出电压通过反馈路径被直接反馈到所述输出电路的输出侧。

12.根据权利要求11所述的显示装置，还包括电压-电流反馈电路，用于通过监视来自所述输出电路的输出电压控制所述输出电路中的偏置电流。

13.根据权利要求10所述的显示装置，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；和

根据来自所述比较器的输出控制连接在所述输出电路的输出端和所述恒流源之间的开关元件。

14.根据权利要求11所述的显示装置，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；

提供具有连接在所述输出电路的输出侧和输入侧的二极管连接的晶体管的反馈路径；和

根据来自所述比较器的输出控制连接在所述输出电路的所述输出端和所述恒流源之间的开关元件。

15.根据权利要求11所述的显示装置，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；

提供具有连接在所述输出电路的输出侧和输入侧的二极管连接的晶体管的反馈路径；

提供电流镜电路，用于使得被促使流过所述二极管连接的晶体管的电流等于被促使流过所述驱动晶体管的电流；和

根据来自所述比较器的输出控制在两系统电流系统中分别提供的、构成所述电流镜电路的开关元件。

16.根据权利要求12所述的显示装置，其中以由驱动晶体管和恒流源组成的源跟随器电路的形式配置所述输出电路；

提供具有连接在所述输出电路的输出侧和输入侧的二极管连接的晶体管的反馈路径；

提供电流镜电路，用于使得被促使流过所述二极管连接的晶体管的电流等于被促使流过所述驱动晶体管的电流；

提供由变为所述源跟随器电路的恒流源的第一晶体管、被促使通过其流过参考电流的第二晶体管和放大器组成的电压-电流反馈电路，并且通过根据来自所述放大器的输出控制所述第一晶体管的栅极来控制在所述第一晶体管中的偏置电流；和

根据来自所述比较器的输出控制在两系统电流系统中分别提供的、构成所述电流镜电路的开关元件。

17.根据权利要求16所述的显示装置，其中在正常操作阶段中变为恒流源的第三晶体管与在预充电操作阶段变为恒流源的所述第一晶体管并联；和

对于预充电操作阶段和正常操作阶段，所述第一晶体管和所述第三晶体管相互切换。

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