CN1293764A - 液晶驱动用电源装置及使用它的液晶装置和电子仪器 - Google Patents

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Abstract

为了驱动液晶装置而生成第1、第2基准电压间的4个液晶驱动电压V1～V4的本发明的液晶驱动用电源装置具有:将分割上述电压V0、V5间的电压生成4对第1电压NV1～NV4和第2电压PV1～PV4的分压电路102;根据上述4对第1、第2电压生成阻抗变换了的液晶驱动电压V1～V4的N个阻抗变换电路103、104。各阻抗变换电路具有:输入一对第1、第2电压的跟随器型差动放大电路120、110;由该差动放大电路驱动的输出电路130。输出电路中的N型晶体管134和P型晶体管132由差动放大电路120、110的第1、第2输出电压VN、VP独立驱动。

Description

液晶驱动用电源装置及使用它的液晶装置和电子仪器
[技术领域]
本发明涉及驱动液晶装置的液晶驱动用电源装置及使用它的液晶装置和电子仪器。
[背景技术]
过去降低液晶驱动用电源装置的消耗电流的方法在特开平6-324640、特开平7-98577和特开平9-43568等中已经公开。图7示出先有的液晶驱动用电源装置一个例子。
图7所示的液晶驱动用电源装置701具有分压电路702、2个第1阻抗变换电路703和2个第2阻抗变换电路704。
分压电路702包含电阻元件706～710，对电源电压VDD和液晶驱动用基准电压VLCD间的电压进行分压，生成多值的电压V1～V4。
由该液晶驱动用电源形成液晶驱动波形的各种电压电平，若将电源电压VDD作为电压V0，将液晶驱动用基准电压VLCD作为电压V5，则包含它们的电压V0～V5供给图13所示的扫描电极(也称作公共电极)COM0、COM1、COMX和图14所示的信号电极(也称作段电极)SEG1～SEG4。
第1阻抗变换电路703如图8所示，通过把由恒流电路801、P型差动放大电路802和输出电路803构成的运算放大器连接成电压跟随器形成。此外，输出电路803中的N型晶体管805通过由恒流电路801加给一定的偏置电压形成电流源，构成P型晶体管804的负载。
生成电压V1、V3的第1阻抗变换电路703的特性在考虑供给电压V1或V2的扫描电极(公共电极)和信号电极(段电极)的电荷移动方向之后再决定。即，如图13和图14符号1102所示那样，有必要从第1阻抗变换电路703向电极移动的电荷量，正极这一方大。因此，在第1阻抗变换电路703中，向电极流出电流的P型晶体管804是有源元件。
第2阻抗变换电路704如图9所示，通过把由恒流电路901、N型差动放大电路902和输出电路903构成的运算放大器连接成电压跟随器形成。此外，输出电路903中的P型晶体管904通过由恒流电路901加给一定的偏置电压形成电流源，构成N型晶体管905的负载。
生成电压V2、V4的第2阻抗变换电路704的特性在考虑供给电压V2或V4的扫描电极(公共电极)或信号电极(段电极)的电荷移动方向之后再决定。即，在图13和图14中用符号1201所示那样，从第2阻抗变换电路704向电极移动的必要的电荷量负极这一方大。因此，在第2阻抗变换电路704中，从电极吸入电流的N型晶体管905是有源元件。
而且，在上述分压电路702的各分压电压V1～V4中，电压V1、V3分别输入到2个第1阻抗变换电路703的+端，电压V2、V4分别输入到2个第2阻抗变换电路704的+端。由此，进行各电压V1～V4的阻抗变换，并生成液晶驱动用电压V1～V4。
先有的液晶驱动用电源装置其阻抗变换电路的输出电路中使用有源负载，尽量减小流过负载晶体管的电流，从而降低流过阻抗变换电路的消耗电流。
在上述阻抗变换电路中，为了既要限制流过负载晶体管的电流又要保证一定的显示质量，有必要对上述负载电流进行补偿。因此，如图7所示，有必要在电压V1～V4的各输出线和电压V0(VDD)的输出线之间附加电容元件705。这些电容元件705通过对已充电的电荷进行放电，可以对上述负电流进行补偿。
但是，因这些电容元件705的电容量大，故只能外置在液晶驱动用电源装置的外面。
对于内部装有液晶装置的电子仪器、特别是便携式电子仪器，强烈要求小型化和廉价。既要削减电容元件等实际安装的部件又要维持显示质量。
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够实现低消耗电流的液晶驱动用电源装置及使用它的液晶装置和电子仪器。
本发明的另一个目的在于提供一种既能保持显示质量又能节省电容元件等部件的液晶驱动用电源装置及使用它的液晶装置和电子仪器。
[发明的公开]
为了驱动液晶装置而生成第1、第2基准电压间的N个液晶驱动电压的本发明的液晶驱动用电源装置具有：
分压电路，将上述第1、第2基准电压间的电压分割成N对第1、第2电压(只是，在各对中第1电压≠第2电压)，上述N对第1、第2电压由分别大于上述液晶驱动电压的N个第1电压和分别小于上述液晶驱动电压的N个第2电压形成；
N个阻抗变换电路，根据上述N对第1、第2电压生成阻抗变换了上述N个液晶驱动电压。
上述N个阻抗变换电路分别具有：
电压跟随器型差动放大电路，输入上述N对第1、第2电压中的1对第1、第2电压；
输出电路，包含P型晶体管和N型晶体管，串联连接在供给上述第1基准电压的第1供电线和供给上述第2基准电压的第2供电线之间，从连接在上述P型晶体管和上述N型晶体管之间的输出端子输出上述液晶驱动电压。
而且，N型晶体管由差动放大电路的第1输出电压控制其导通截止，P型晶体管由差动放大电路的第2输出电压控制其导通截止。
若按照本发明，在各阻抗变换电路中，从输入互不相同的第1、第2电压的电压跟随器型差动放大器输出互不相同的第1、第2输出电压。在各阻抗变换电路中，利用第1、第2输出电压，分别独立控制N型、P型晶体管的导通截止，由此，可以生成液晶驱动用电压。
这里，上述差动放大电路在上述输出端子的输出电压比上述第1电压高时，使上述N型晶体管导通，在上述输出端子的输出电压比上述第2电压低时，使上述P型晶体管导通，当上述输出端子的电压在上述第1、第2电压之间时，使上述P型和N型晶体管都截止。这样一来，防止了P型和N型晶体管都导通，由此，可以防止流过P型和N型晶体管的贯通电流，达到低消耗电流的目的。
该输出电路的P型和N型晶体管设定成其电流驱动能力实质相等。由此，从作为驱动对象的液晶面板的电极移动到阻抗变换电路的电荷无论是什么极性，都能够很快地在液晶驱动电压下收敛。此外，即使不连接电容元件，也能够确保足够的负载电流。进而，当有必要移动的电荷的极性因浪涌等原因而反方向过载时，通过由P型或N型晶体管立即供给必要的电荷，可以降低噪声和提高显示质量。
此外，上述分压电路最好使各对第1、第2电压间的电位差可变。这样可以对付差动放大器的特性、特别是输入输出失调电压的离散。
各对第1、第2电压间的电位差最好比上述差动放大电路的输入输出电压间的失调电压的绝对值大。若不这样，即使使第1、第2电压不同，恐怕也不会使第1、第2输出电压产生电位差。
上述差动放大电路包含电压跟随器型的N型差动放大电路和电压跟随器型的P型差动放大电路，上述N型差动放大电路输入上述第1电压，上述第1输出电压加在上述N型晶体管的栅极上，上述P型差动放大电路输入上述第2电压，上述第2输出电压加在上述P型晶体管的栅极上。
这时，上述1对第1、第2电压间的电位差可以设定成比上述N型差动放大电路的输入输出电压间的第1失调电压的绝对值和上述P型差动放大电路的输入输出电压间的第2失调电压的绝对值相加之和大。由此，可以可靠地使第1、第2输出电压产生电位差。
上述N个阻抗变换电路中的至少一个可以在上述输出端子和上述第2供电线之间与上述N型晶体管并联连接，进而可以具有栅极加上一定偏置电压的恒定电流用N型晶体管。
若这样，对于从作为驱动对象的液晶驱动电极移动到阻抗变换电路的电荷量负极性比正极性大的情况是有利的。这是因为由于恒定电流用N型晶体管的驱动能够吸引负电荷。
上述N个阻抗变换电路中的至少另一个可以在上述第1供电线和上述输出端子之间与上述P型晶体管并联连接，进而可以具有栅极加上一定偏置电压的恒定电流用P型晶体管。
若这样，对于从作为驱动对象的液晶驱动电极移动到阻抗变换电路的电荷量正极性比负极性大的情况是有利的。这是因为由于恒定电流用P型晶体管的驱动能够吸引正电荷。
上述N个阻抗变换电路中的至少一个可以设定成使上述各对的第1、第2电压中的上述第2电压与上述N个液晶驱动电压中的一个实质相等。
若这样，阻抗变换电路的输出端子即使在液晶驱动期间内加上比液晶驱动电压高的电压，也能够较快地收敛直到原来的液晶驱动电压。
上述N个阻抗变换电路中的至少另一个可以使上述各对的第1、第2电压中的上述第2电压与上述N个液晶驱动电压中的另一个实质相等。
若这样，阻抗变换电路的输出端子即使在液晶驱动期间内加上比液晶驱动电压高的电压，也能够较快地收敛到原来的液晶驱动电压。
本发明的另一形态的液晶装置具有：
上述液晶驱动用电源装置；
形成了扫描电极和信号电极的液晶面板；
从上述液晶驱动用电源装置接受电源供给并驱动上述扫描电极的扫描电极驱动电路；
从上述液晶驱动用电源装置接受电源供给并驱动上述信号电极的信号电极驱动电路。
此外，本发明的又一形态的电子仪器的特征在于具有该液晶装置。
若按照本发明的液晶装置和电子仪器，因防止了贯通电流的发生而可以实现低消耗电流和削减了电容元件等实装部件而可以实现小型化，故对具有液晶装置的便携式电子仪器特别有用。
[附图的简单说明]
图1是本发明实施形态的液晶驱动用电源装置的电路图。
图2是在图1所示的分压电路中使用了电阻元件的电路图。
图3是表示将图2所示的部分电阻元件作为可变电阻元件的变形例的电路图。
图4是图1的第1、第2阻抗变换电路共用的电路例的电路图。
图5是表示图1的第1阻抗变换电路的另一例的电路图。
图6是表示图1的第2阻抗变换电路的另一例的电路图。
图7是表示先有的液晶驱动用电源装置的电路图。
图8是图7所示的先有的第1阻抗变换电路的电路图。
图9是图7所示的先有的第2阻抗变换电路的电路图。
图10是表示图4的阻抗变换电路的输出端子的输出波形的特性图。
图11是表示图5的第1阻抗变换电路的输出端子的输出波形的特性图。
图12是表示图6的第2阻抗变换电路的输出端子的输出波形的特性图。
图13是供给扫描电极的液晶驱动波形的波形图。
图14是供给信号电板的液晶驱动波形的波形图。
图15是表示图1所示的第1、第2阻抗变换电路的基本构成的电路图。
图16是表示图15所示的阻抗变换电路的共用第1、第2电压的电路例的电路图。
图17是表示CMOS反相器的特性的特性图。
图18是表示本发明实施形态的液晶驱动用电源装置的输出电路中的P型和N型晶体管的导通截止特性的一个例子的特性图。
图19是本发明实施形态的液晶装置的方框图。
[实施本发明的最佳形态]
下面，参照附图说明本发明的实施形态。
(液晶驱动用电源装置的整体说明)
图1是本发明实施形态的液晶驱动用电源装置的电路图。图1所示的液晶驱动用电源装置101大概具有分压电路102、2个第1阻抗变换电路103和2个第2阻抗变换电路104。
作为第1、第2阻抗变换电路103、104的基本构成，如图15所示，包含P型运算放大器110、N型运算放大器120和由它们驱动的输出电路130。第1、第2阻抗变换电路103、104分别通过使P型和N型运算放大器110、120的负输入端和输出端连接成为电压跟随器来构成。此外，P型运算放大器正输入端和N型运算放大器的正输入端分别独立输入电压(+PV)和电压(+NV)。输出电路130具有P型晶体管132和N型晶体管134，它们串联连接在供给电源电压VDD的第1供电线105和供给电源电压VLCD的第2供电线106之间。在P型和N型晶体管132、134之间连接输出端子OUT。该P型晶体管132的栅极加上P型差动放大电路110的输出电压，N型晶体管134的栅极加上N型差动放大电路120的输出电压。
分压电路102将电源电压VDD(电压V0)供给高电压侧，将液晶显示驱动用基准电压VLCD(电压V5)供给低电压侧，在电压V0-V5之间分割并生成N=4个第1电压(+NV1)～(+NV4)和N=4个第2电压(+PV1)～(+PV4)。例如，由第1电压(+NV1)和第2电压(+PV1)构成一对第1、第2电压。因此，在分压电路102中，生成N=4对第1、第2电压。
一对第1、第2电压(+NV1)、(+PV1)分别供给生成电压V1的第1阻抗变换电路103的+N输入端子和+P输入端子。另一对第1、第2电压(+NV2)、(+PV2)分别供给生成电压V2的第2阻抗变换电路104的+N输入端子和+P输入端子。进而，另一对第1、第2电压(+NV3)、(+PV3)分别供给生成电压V3的第1阻抗变换电路103的+N输入端子和+P输入端子。进而，另一对第1、第2电压(+NV4)、(+PV4)分别供给生成电压V4的第2阻抗变换电路104的+N输入端子和+P输入端子。由此，分压电路102的输出电压经阻抗变换生成电压V1～V4。
这时，各电压VDD、(+NV1)～(+NV4)、(+PV1)～(+PV4)、VLCD的电位关系由下式(1)表示。
VDD＞(+NV1)＞(+PV1)＞(+NV2)＞(+PV2)＞(+NV3)＞(+PV3) ＞(+NV4)＞(+PV4)＞VLCD    …(1)
这里，考察各对第1、第2电压的电位差。对一对第1、第2电压设置电位差的意义在于：防止图15所示的输出电路130中的P型和N型晶体管132、134同时导通，由此，防止在第1、第2供电线105、106之间经P型和N型晶体管132、134流过最大贯通电流，实现低消耗电流。
图16是图15所示的P型差动放大电路110的输出和N型差动放大电路120的输出为同一电压的形态，即输入图16所示的阻抗变换电路的一对第1、第2电压相等的极限状态的等效电路。这时，P型差动放大电路110的输出和N型差动放大电路120的输出被短路，利用该短路的同一电压去驱动P型和N型晶体管132、134。
这时，图16中的P型和N型晶体管132、134的特性与众所周知的CMOS晶体管相同，具有图17的导通截止特性。按该CMOS晶体管的特性，当加在P型和N型晶体管132、134的栅极的公共电压在规定的范围内时，P型和N型晶体管132、134同时导通并流过最大贯通电流。本实施形态的目的是防止流过这样的最大贯通电流。
可知，为了防止P型和N型晶体管132、134同时导通并流过最大贯通电流，只要使输入该阻抗变换电路的一对第1、第2电压不同并将不同的电压加在P型和N型晶体管132、134的栅极上即可。为此，可知，只要对输入到N型和P型差动放大电路110、120的正输入端子的一对第1、第2电压设置电位差即可。这是因为，P型和N型差动放大电路110、120都是电压跟随型的，取出与正输入电压相同的电压作为其输出。
这里，P型和N型差动放大电路110、120的输出电压不一定和各输入电压一致。该输入输出电压的差称之为差动放大电路的失调电压OFFSET。
在如图15所示的阻抗变换电路中，设作为N型差动放大电路110的输入输出电压的差的第1失调电压的绝对值为|VOFFSETN|，P型差动放大电路120的输入输出电压的差的第2失调电压的绝对值为|VOFFSETP|。第1、第2失调电压可能为正，可能为负，但在这里，如下所述，设想最坏的情况，将其定义为失调电压的绝对值。
这里，试举在图1中产生电压V1的第1阻抗变换电路103的例子，输入第1电压NV的N型差动放大电路120的第1输出电压VN和输入第2电压PV的P型差动放大电路110的第2输出电压PV的电位差(VN-VP)为零时的最坏情况是下面的情况。即，输入第1电压NV的N型差动放大电路120的第1输出电压NV=NV1-|VOFFSETN|，而且，输入第2电压PV的P型差动放大电路110的第2输出电压PV=PV1+|VOFFSETP|。
这时，若VN-VP=NV1-|VOFFSETN|-(PV1+|VOFFSETP|)＞0不成立，则构成该第1阻抗变换电路103的图15的输出电路130中的P型和N型晶体管132、134有同时导通的危险。
因此，若定义|VOFFSETN|+|VOFFSETP|=VOFFSET，则没有贯通电流流过的条件如下式(2)所示。
VOFFSET＜(+NV1)-(+PV1)    …(2)
对于图1所示的其它阻抗变换电路104、104，该条件同样成立，即必须满足下面的式(3)、(4)、(5)。
VOFFSET＜(+NV2)-(+PV2)    …(3)
VOFFSET＜(+NV3)-(+PV3)    …(4)
VOFFSET＜(+NV4)-(+PV4)    …(5)
通过满足式(2)～(5)所示的电位关系，可以防止图15所示的P型晶体管132和N型晶体管134同时导通并流过最大的贯通电流，能够降低电流消耗。即，可以使本实施形态的P型和N型晶体管132、134的导通截止特性象图18所示那样。
再有，VDD、V1、V2、V3、V4、VLCD的电位关系和一般的液晶驱动电源一样，可由式(6)表示，
VDD=V0＞V1＞V2＞V3＞V4＞V5=VLCD    …(6)
(关于分压电路)
图2是一例图1所示的分压电路102，由在供给电源电压VDD(电压V0)的第1供电线105和供给液晶驱动基准电压(电压V5)的第2供电线106之间相互串联连接的5个第1电阻元件201和4个第2电阻元件202构成。
若VDD-VLCD间的电压为VOP，电阻值R1～R9的和为Rt，则4个第2电阻元件202的电阻值R2、R4、R6、R8可由式(7)、(8)表示。
R2=R4=R6=R8=Ra           …(7)
Ra=VOFFSET／(VOP／Rt)    …(8)
此外，第1电阻元件201的电阻值R1、R3、R5、R7、R9是根据液晶驱动电压所要的偏置电压比对电源电压VDD和液晶驱动用基准电压VLCD间的电压分压后决定的。下面，若以液晶驱动电压所要的偏置电压比为1／5偏压、电压V1～V4以电压(+PV1)～(+PV4)为基准的情况为例，则第1电阻元件201的电阻值R1、R3、R5、R7、R9可由式(9)、(10)表示。
R1=R3=R5=R7=Rt／5-Ra    …(9)
R9=Rt／5                …(10)
图3是图1所示的分压电路102的另一个例子，由在第1、第2供电线105、106之间相互串联连接的5个电阻元件301和4个可变电阻元件302构成。
5个电阻元件301的电阻值R1、R3、R5、R7、R9如上述式(9)、(10)所示。4个可变电阻元件302的电阻值R2、R4、R6、R8可变，由此可以消除因半导体集成电路产品的离散而引起的失调电压的离散。调整后的各电阻值R2、R4、R6、R8应满足上述式(7)的条件。
(关于第1、第2阻抗变换电路构成例)
图4示出图1所示的第1阻抗变换电路103和第2阻抗变换电路104共用的一例阻抗变换电路400。
该阻抗变换电路400具有恒流电路401、P型差动放大电路402、N型差动放大电路403和输出电路404。输出电路404内具有在第1、第2供电线105、106之间串联连接的实质上具有相同电流驱动能力的P型晶体管405和N型晶体管406，在各晶体管405、406之间，连接输出端子OUT。
P型差动放大电路402和N型差动放大电路403的负输入端相互连接对各正输入端(+N、+P)分别独立加上一对第1、第2电压。
输出电路404的P型晶体管405其栅极加上P型差动放大电路402的输出电压，对其源极供给电源电压VDD。输出电路404的N型晶体管406其栅极加上N型差动放大电路403的输出电压，对其源极供给液晶驱动用基准电压VLCD。P型晶体管405和N型晶体管406的漏极相互连接并与输出端子OUT连接。
下面，参照图10说明利用图4所示的阻抗变换电路400进行电压V1的阻抗变换的情况。
图10示出图4所示的阻抗变换电路400的输出端子OUT的输出波形。
图10中的符号1001表示N型晶体管406的动作期间，符号1002表示P型晶体管405的动作期间，符号1003表示P型差动放大电路402和N型差动放大电路403的未动作期间的一例。
图4中的输出电路404通过象图1所示那样将输出端子OUT连接成电压跟随器形式，当N型差动放大电路403向其+N端子的输入电压高于(+NV1)时，使N型晶体管406导通，P型差动放大电路402当向+P端子的输入电压低于(+PV1)时，使P型晶体管405导通。
根据该基本动作，在P型晶体管405和N型晶体管406都未动作的期间(截止期间)1003中，输出端OUT的电压是由连接成电压跟随器所决定的电压(+NV1)和电压(+PV1)之间的电压V1，输出电路404能够维持不产生最大贯通电流的状态。
有时，输出端OUT的电压因被驱动的液晶面板一侧的电极电位的变动会从电压V1的维持状态变成为大于(+NV1)的状态(参照图10中的符号1001)。这时，阻抗变换电路400的负输入端的电压也上升，所以，N型差动放大电路403的输出电压上升，N型晶体管406导通。结果，输出端子OUT的电压下降到(+NV1)以下(图10的1001的状态)。
而且，当输出端OUT的电压变成与输入到+N端子的电压(+NV1)相等时，通过使N型晶体管406截止，使其回到电压NV1、PV1间的电压V1。
与此相反，有时，输出端OUT的电压因被驱动的液晶面板一侧的电极电位的变动会变成为小于(+PV1)的状态(参照图10中的符号1002)。这时，阻抗变换电路400的负输入端的电压也下降，所以，P型差动放大电路402的输出电压下降，P型晶体管407导通。结果，输出端子OUT的电压上升到(+PV1)以上(图10的1002的状态)。
而且，当输出端OUT的电压变成与输入到+P端子的电压(+PV1)相等时，通过截止P型晶体管407，使其回到电压NV1、PV1间的电压V1。
再有，上述基本动作在生成其它电压V2～V4时也一样。
(关于第1、第2阻抗变换电路的其它构成例)
图5是表示图1的第1阻抗变换电路103的其它例的电路图。该第1阻抗变换电路103在具有恒流电路501、P型差动放大电路502、N型差动放大电路503和输出电路504这一点上与图4所示的阻抗变换电路400相同。此外，输出电路504在具有P型晶体管505和N型晶体管506这一点上也与图4所示的阻抗变换电路400相同。与图4的电路的不同点是具有连接在输出端子OUT和第2供电线106之间的N型晶体管507。恒流电路501的输出电压加在该N型晶体管507的栅极上。只是，N型晶体管507尽可能是恒定电流量小的晶体管。
图6是表示图1的第2阻抗变换电路104的其他例的电路图。该第2阻抗变换电路104在具有恒流电路601、P型差动放大电路602、N型差动放大电路603和输出电路604这一点上与图4所示的阻抗变换电路400相同。此外，输出电路604在具有P型晶体管605和N型晶体管606这一点上也与图4所示的阻抗变换电路400相同。与图4的电路的不同点是具有连接在第1供电线105和输出端子OUT之间的P型晶体管607。恒流电路601的输出电压加在该P型晶体管607的栅极上。只是，P型晶体管607尽可能是恒定电流量小的晶体管。
其次，参照图11、图12说明图5、图6所示的电路的动作。
图11是表示图5的阻抗变换电路103的输出端子OUT的输出波形的图。
符号1101、1102、1103、1104和1105分别表示N型晶体管506的动作期间、P型晶体管505的动作期间、P型和N型晶体管505、507都未动作的期间、恒流用N型晶体管507的动作期间(稳定期)和恒流用N型晶体管507的动作期间(过渡期)。
图5所示的第1阻抗变换103的基本动作与图4所示的阻抗变换400的基本动作相同，只有N型晶体管507根据恒流电路501的输出来动作这一点不同。即，在P型晶体管505和N型晶体管506都未动作的期间(截止期间)1004中，恒定电流量尽可能小的N型晶体管507动作。因此，第1阻抗变换电路103的输出端OUT的电压保持在已变动到输入电压(+PV1)或(+PV3)一侧的电压V1或V3(图11的符号1104的状态)。
有时，输出端OUT的电压因被驱动的液晶面板一侧的电极电位的变动会从电压V1或V3的维持状态变成为大于电压(+NV1)或(+NV3)的状态(参照图11中的符号1101和图13、14中的符号1101)。这时，第1阻抗变换电路103的负输入端的电压也上升，所以，N型差动放大电路503的输出电压上升，N型晶体管506导通。结果，输出端子OUT的电压下降到(+NV1)或(+NV3)以下(图11的1101的状态)。
而且，当输出端OUT的电压变成与输入电压(+NV1)或(+NV3)相等时，虽然N型晶体管606截止，但因N型晶体管507的动作使输出端子OUT的电压进一步下降，并回到与输入电压(+PV1)或(+PV3)大致相等的电压(图11的1105的状态)。
与此相反，有时，输出端OUT的电压因被驱动的液晶面板一侧的电极电位的变动会变成为小于(+PV1)或(+PV3)的状态(参照图11中的符号1102和图13、14中的符号1102)。这时，第1阻抗变换电路103的负输入端的电压也下降，所以，P型差动放大电路502的输出电压下降，P型晶体管505导通。结果，输出端子OUT的电压上升到(+PV1)以上(图11的1102的状态)。
而且，当输出端OUT的电压变成与输入到+P端子的电压(+PV1)或(+PV3)相等时，P型晶体管505截止，通过N型晶体管507的稳定期的动作，使输出端子OUT的电压维持在电压(+PV1)或(+PV3)的电压上。
其次，参照图12说明图6所示的第2阻抗变换电路104。图6所示的第2阻抗变换电路104的基本动作与图4所示的阻抗变换电路400的基本动作相同，只有P型晶体管607根据恒流电路601的输出来动作这一点不同。
有时，输出端OUT的电压因被驱动的液晶面板一侧的电极电位的变动会从电压V2或V4的维持状态(图12的参照符号1204的状态)变成为大于(+NV2)或(+NV4)的状态(参照图12中的符号1201和图13、14中的符号1201)。这时，第2阻抗变换电路104的负输入端的电压也上升，所以，N型差动放大电路603的输出电压上升，N型晶体管606导通。结果，输出端子OUT的电压下降到(+NV2)或(+NV4)以下(图12的1201的状态)。
而且，当输出端OUT的电压变成与输入电压(+NV2)或(+NV4)相等时，N型晶体管606截止，并因P型晶体管607的动作使输出端子OUT的电压回到与输入电压(+PV2)或(+PV4)大致相等的电压。
与此相反，有时，输出端OUT的电压因被驱动的液晶面板一侧的电极电位变动会变成为小于(+PV2)或(+PV4)的状态(参照图12中的符号1202和图13、14中的符号1202)。这时，第2阻抗变换电路104的负输入端的电压也下降，所以，P型差动放大电路602的输出电压下降，P型晶体管605导通。结果，输出端子OUT的电压上升到(+PV2)或(+PV4)以上(图12的1202的状态)。
而且，当输出端OUT的电压变成与输入到+P端子的电压(+PV2)或(+PV4)相等时，P型晶体管605截止，通过P型晶体管607的动作，使输出端子OUT的电压进一步上升，通过P型晶体管607的稳定期的动作，使输出端子OUT的电压维持在电压(+NV1)或(+NV4)的电压上。
这样，根据必须从阻抗变换电路向作为驱动对象的电极移动的电荷量的极性，分别使用第1、第2阻抗变换电路103、104。
(关于第1、第2阻抗变换电路的其它构成例)
通过象下述那样去设定对其+N端子和+P端子的输入电压，在图1所示的第1、第2阻抗变换电路103、104中可以分别使用。图4所示的阻抗变换电路400。此外，下述的电压设定对图5、图6所示的第1、第2阻抗变换电路103、104也可以同样适用。
若以液晶驱动电压的偏压比为1／5偏压的情况为例，本例的电压设定如下。
图1的输出电压V1、V3的第1阻抗变换电路103从图13、图14的符号1101和1102的比较来看，从作为驱动对象的电极到向第1阻抗变换电路103移动的必需要的电荷量负极比正极的电荷量大。这是因为，正的电荷量如符号1101所示与相当于V0-V1或V2-V3的电位差(1个电平差)不同，而负的电荷量的最大值如符号1102所示相当于V5-V1的电位差(4个电平差)。因此，电压的设定需满足下面式(11)～(14)。
+PV1=V1             …(11)
+PV3=V3             …(12)
+NV1-V1＞VOFFSET    …(13)
+NV3-V3＞VOFFSET    …(14)
这样一来，第1阻抗变换电103的输出端子OUT的电压能够较快地从低于(+PV1)或(+PV3)的电压较快地回到电压V1或V3，所以，能够使第1阻抗变换电路103在返回过程中消耗的电流少。
另一方面，图1的输出电压V2、V4的第2阻抗变换电路104从图13、图14的符号1201和1202的比较来看，从作为驱动对象的电极到对第2阻抗变换电路104移动的必需要的电荷量正极比负极的电荷量大。这是因为，负的电荷量的最大值如符号1202所示相当于V5-V2的电位差(3个电平差)，而与此不同正的电荷量的最大值如符号1201所示相当于V0-V4的电位差(4个电平差)。因此，电压的设定需满足下面式(15)～(18)。
+NV2=V2              …(15)
+PV4=V4              …(16)
+PV2-V12＞VOFFSET    …(17)
+PV4-V4＞VOFFSET     …(18)
这样一来，第2阻抗变换电路104的输出端子OUT的电压能够较快地从高于(+NV1)或(+NV3)的电压回到电压V2或V4，所以，能够使第2阻抗变换电路104在返回过程中消耗的电流少。
这时的电阻值如上述式(7)～(8)和下面的式(19)所示。
R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7+R8+R9=Rt／5    …(19)
(液晶装置和电子仪器的说明)
图19示出使用了本发明的液晶驱动用电源的液晶装置。该液晶装置例如包括具有图1所示的构成的液晶驱动用电源电路1300、形成了扫描电极和信号电极的液晶面板1310、接受从液晶驱动用电源电路1300供给的电源并驱动扫描电极的扫描电极驱动电路1320和接受从液晶驱动用电源电路1300供给的电源并分别驱动信号电极的信号电极驱动电路1330。
在单纯的矩阵型液晶装置的情况下，扫描电极称之为公共电极，信号电极称之为段电极，本发明当然也适用于其它驱动方式，例如有源矩阵型液晶装置。
此外，具有该液晶装置而构成的电子仪器可以举出使用该液晶装置作为监视器的各种电子仪器，或者将液晶装置作为光阀使用的投影仪等。特别是，因本发明能降低功耗，所以，对便携式电话、移动式计算机、电子笔记本、游戏机、带液晶取景器的摄像机和数字照相机等便携式电子仪器特别有用。

Claims (13)

1、一种液晶驱动用电源装置，为了驱动液晶装置而生成第1、第2基准电压间的N个液晶驱动电压，其特征在于，具有：
分压电路，将上述第1、第2基准电压间的电压分割成N对第1、第2电压(只是，在各对中第1电压≠第2电压)，上述N对第1、第2电压由分别大于上述N个液晶驱动电压以上的N个第1电压和分别小于上述N个液晶驱动电压以下的N个第2电压形成；
N个阻抗变换电路，根据上述N对第1、第2电压生成阻抗变换了的上述N个液晶驱动电压。
上述N个阻抗变换电路分别具有：
电压跟随器型差动放大电路，输入上述N对第1、第2电压中的1对第1、第2电压；
输出电路，包含P型晶体管和N型晶体管，串联连接在供给上述第1基准电压的第1供电线和供给上述第2电压的第2供电线之间，从连接在上述P型晶体管和N型晶体管之间的输出端子输出上述液晶驱动电压，
而且，上述N型晶体管由来自上述差动放大电路的第1输出电压控制其导通截止，上述P型晶体管由来自上述差动放大电路的第2输出电压控制其导通截止。
2、权利要求1记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述差动放大电路在上述输出端子的输出电压比上述第1电压高时，使上述N型晶体管导通，在上述输出端子的输出电压比上述第2电压低时，使上述P型晶体管导通，当上述输出端子的输出电压在上述第1、第2电压之间时，使上述P型和N型晶体管都截止。
3、权利要求1或2记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述P型和N型晶体管的电流驱动能力实质相等。
4、权利要求1至3中任一项记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述分压电路使各对第1、第2电压间的电位差可变。
5、权利要求1至4中任一项记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：各对第1、第2电压间的电位差比上述差动放大电路的输入输出电压间的失调电压的绝对值大。
6、权利要求1至4中任一项记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述差动放大电路包含电压跟随器型的N型差动放大电路和电压跟随器型的P型差动放大电路，上述N型差动放大电路输入上述第1电压，上述第1输出电压加在上述N型晶体管的栅极上，上述P型差动放大电路输入上述第2电压，上述第2输出电压加在上述P型晶体管的栅极上。
7、权利要求6记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述1对第1、第2电压间的电位差比上述N型差动放大电路的输入输出电压间的第1失调电压的绝对值和上述P型差动放大电路的输入输出电压间的第2失调电压的绝对值相加之和大。
8、权利要求6或7记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述N个阻抗变换电路中的至少一个在上述输出端子和上述第2供电线之间与上述N型晶体管并联连接，进而具有栅极加上一定偏置电压的恒定电流用N型晶体管。
9、权利要求8记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述N个阻抗变换电路中的至少另一个在上述第1供电线和上述输出端子之间与上述P型晶体管并联连接，进而具有栅极加上一定偏置电压的恒定电流用P型晶体管。
10、权利要求6至9中任何一项记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述N个阻抗变换电路中的至少一个设定成使上述各对的第1、第2电压中的上述第1电压与上述N个液晶驱动电压中的一个实质相等。
11、权利要求10记载的液晶驱动用电源装置，其特征在于：上述N个阻抗变换电路中的至少另一个设定成使上述各对的第1、第2电压中的上述第2电压与上述N个液晶驱动电压中的另一个实质相等。
12、一种液晶装置，其特征在于，具有：
权利要求1至11中任何一项记载的液晶驱动用电源装置；
形成了扫描电极和信号电极的液晶面板；
从上述液晶驱动用电源装置接受电源供给并驱动上述扫描电极的扫描电极驱动电路；
从上述液晶驱动用电源装置接受电源供给并驱动上述信号电极的信号电极驱动电路。
13、一种电子仪器，其特征在于：具有权利要求12记载的液晶装置。
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