DE69627609T2 - Vorrichtung zum Erzeugen von Anzeigesteuerspannungen - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen von Anzeigesteuerspannungen Download PDF

Info

Publication number
DE69627609T2
DE69627609T2 DE69627609T DE69627609T DE69627609T2 DE 69627609 T2 DE69627609 T2 DE 69627609T2 DE 69627609 T DE69627609 T DE 69627609T DE 69627609 T DE69627609 T DE 69627609T DE 69627609 T2 DE69627609 T2 DE 69627609T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
drive voltage
drive
generating device
potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69627609T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69627609D1 (de
Inventor
Masato Ayama-gun Takemoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of DE69627609D1 publication Critical patent/DE69627609D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69627609T2 publication Critical patent/DE69627609T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Ansteuerspannung für eine Anzeigeeinheit wie eine Flüssigkristall-Anzeigetafel vom Typ mit einfacher Matrix.
  • Beschreibung der einschlägigen Technik
  • Bei herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten vom Typ mit einfacher Matrix oder bei MIM(Metall-Isolator-Metall)-Anzeigeeinheiten werden eine Ansteuerung im Zeitmultiplex und eine Ansteuerung mit wechselnder Spannung unter Verwendung von sechs an eine Treiberschaltung gelieferten Spannungspegeln ausgeführt. Diese Spannungen werden auf Grundlage einer Spannungsversorgung mit zwei Spannungstypen über einer logischen Quellenspannung einer in einem die Anzeigeeinheit bildenden System verwendeten Logikschaltung widerstandsmäßig geteilt. Als Alterantive wird die geteilte Spannung einer Flüssigkristall-Treiberschaltung über einen als Spannungsfolger geschalteten Operationsverstärker zugeführt. Typisch herkömmliche Techniken sind detailliert in "Hitachi LCD Driver LSI Data Book", Auflage März 1990, S. 61, 62, 286, veröffentlicht von Hitachi, Ltd. sowie in einer Erläuterung zu LA5311M in "1190 Sanyo Semiconductor Data Book, Industrial Equipment Integrated Circuits Vol. 4, Constant Voltage Edition", S. 183, 184, veröffentlicht von Sanyo Electric Co., Ltd. offenbart.
  • Die 12 zeigt den elektrischen Aufbau einer Treiberspannungs-Erzeugungsvorrichtung für sechs Pegel gemäß dem Stand der Technik. Zum Ansteuern des Flüssigkristalls benötigte Spannungen V0, V5 werden von einer externen Quelle über Anschlüsse V0in, V5in zugeführt. Die Spannungen V0, V5 werden durch als Spannungsteilerwiderstände bezeichnete Widerstände 1 bis 5 get eilt, um vier Spannungstypen zu erzeugen. Die Impedanzen der widerstandsgeteilten Spannungen werden durch vier als Spannungsfolger geschaltete Operationsverstärker 11 bis 14 abgesenkt, wobei Spannungen V1, V2, V3, V4 erzeugt werden. Sechs Spannungstypen, mit diesen Spannungen und den von einer externen Quelle zugeführten Spannungen V0, V5, werden an die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit geliefert. Die relative Stärke der Spannungen ist V0 > V1 > V2 > V3 > V4 > V5. Es kann der Fall existieren, dass eine Spannung über der Spannung V0 und eine Spannung unter der Spannung V5 zugeführt werden, um die Spannungen V0 und V5 durch Teilung unter Verwendung von Widerständen zu erzeugen. Dieser Fall wird jedoch nicht beschrieben, da die minimale Grundkonfiguration dergestalt ist, wie es in der 12 dargestellt ist.
  • Verfahren zum Veringern des Energieverbrauchs einer Flüssigkristallvorrichtung unter Verwendung derartiger Operationsverstärker sind in JP-A-5-313612 mit dem Titel "Flüssigkristallvorrichtung und elektronische Einrichtung", wie in der 1 dargestellt, und in JP-A-5-150736 unter Verwendung mehrerer "Impedanzwandlerschaltungen" offenbart.
  • Ob eine Treiberspannung nur durch Teilung unter Verwendung von Widerständen oder durch Hinzufügen eines Spannungsfolgers mit einem Operationsverstärker erzeugt wird, wird durch die Anzahl der Ansteuerleitungen auf Grundlage der Größe der elektrostatischen Kapazität der angesteuerten Flüssigkristalltafel, die Anzahl der Ansteuervorgänge im Zeitmultiplex und den Tastfaktor bestimmt. Wenn die Spannung nur durch Teilung mittels Widerständen zugeführt wird, ist die verwendete Anzeigetafel auf eine relativ kleine begrenzt, in welchem Fall im Allgemeinen ein Spannungsfolger hinzufügt wird. Der als Spannungsfolger verwendete Operationsverstärker wird mit einer Quellenspannung und einer Massespannung von V0 bzw. V5 betrieben.
  • Wie es in der 12 dargestellt ist, können dann, wenn die Operationsverstärker 11 bis 14 als Spannungsfolger geschaltet sind, die in den Widerständen 1 bis 5 fließenden Ströme beträchtlich im Vergleich zur Konfiguration gesenkt werden, bei der die Spannung einfach durch die Widerstände 1 bis 5 geteilt wird, um eine Ansteuerspannung zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Ausgangsspannung verbessert werden. Aufgrund der unten beschriebenen Tatsache erhöht jedoch die Konfiguration der 12 den Energieverbrauch.
    • (1) Den Operationsverstärkern 11 bis 14 wird Spannung zwischen den An schlüssen V0in und V5in mit der maximalen Potenzialdifferenz von einer externen Quelle zugeführt. Da die Differenz zwischen dieser Spannung und den Ausgangsspannungen V1 bis V4 groß ist, wird die Potenzialdifferenz in den als serielle Regler geschalteten Operationsverstärkern 11 bis 14 durch Wärme verbraucht. Wenn z. B. vom Anschluss V3 ein Strom geliefert wird, wird dieser vom Spannungsanschluss V0in geliefert, so dass die Energie hinsichtlich des Produkts aus der Spannung zwischen V0 und V3 und dem dem Anschluss V3 zugeführten Strom im Operationsverstärker 13 als Wärme verbraucht wird.
    • (2) Da der von den Operationsverstärkern 11 bis 14 selbst verbrauchte Strom beträchtlich ist, wird eine vorbestimmte Energiemenge dauernd als Wärme unabhängig von der der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zugeführten Energie verbraucht.
  • Beim Verfahren zum Erzeugen einer Ansteuerspannung alleine durch Widerstandsteilung muss, trotz des einfachen Aufbaus, die Impedanz der Ausgangsspannung gesenkt werden. Daher kann der Widerstandswert der Teilerwiderstände nicht erhöht werden, so dass durch diese mehr Energie als in der Flüssigkristallvorrichtung durch Wärme verbraucht wird.
  • Die 13 und 14 zeigen die Spannungsverläufe zum Ansteuern der gemeinsamen Elektrode und der Segmentelektrode bei einer Konfiguration mit einfacher Matrix. Die 14A zeigt einen Ansteuersignalverlauf für das Segment, wenn der Flüssigkristall für weiße Anzeige ausgeschaltet wird, die 14B zeigt einen Ansteuersignalverlauf für die Segmentseite, wenn der Flüssigkristall für schwarze Anzeige vollständig eingeschaltet wird, und die 14C zeigt einen Ansteuersignalverlauf für die Segmentseite für den Fall, dass die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung entlang einer Zeile für gestaffelte Anzeige wiederholt ein- und ausgeschaltet wird. Die 15A zeigt schematisch das Analyseergebnis für den in der Flüssigkristalltafel fließenden Strom, wenn der Flüssigkristall für weiße Anzeige ausgeschaltet wird. Die 15B zeigt schematisch das Analyseergebnis für den in der Flüssigkristalltafel fließenden Strom, wenn diese für schwarze Anzeige vollständig eingeschaltet wird. Die 15C zeigt schematisch das Analyseergebnis für den in der Flüssigkristalltafel fließenden Strom, wenn das Ein- und Ausschalten für gestaffelte Anzeige entlang einer Zeile wiederholt wird.
  • Wie es aus der 15 erkennbar ist, fließt der Strom in der Flüssigkris tall-Anzeigevorrichtung nicht immer zwischen den maximalen Quellenspannungen V0 und V5. Zum Beispiel fließt der Strom I4c in der 15C zwischen V0 und V2 oder zwischen V3 und V5. Insbesondere nimmt der Strom I4c mit der Anzahl von Ein/Aus-Wiederholungen entlang einer Spalte des Flüssigkristalldisplays zu, und er nimmt einen beträchtlichen Anteil des Gesamtstroms ein. Der durch I2a, I2b, I2c gekennzeichnete Strom ist andererseits ein solcher aufgrund des Zeilenauswählimpulses des gemeinsamen Ausgangssignals, und er hat nicht viel Auswirkung auf die Änderung der Stromstärke abhängig vom Anzeigemuster.
  • Die Operationsverstärker 11 bis 14 mit der in der 12 dargestellten zugehörigen Spannungsleitung, die eine Ansteuerspannung-Erzeugungsschaltung zum Liefern dieser Ströme bilden, werden unten unter Bezugnahme auf die 16 genau beschrieben, die den Stromfluss für den Fall zeigt, dass eine Last 21 mit der Impedanz Z1 zwischen V0 und V2 eingefügt ist und eine Last 22 mit der Impedanz Z2 zwischen V3 und V4 eingefügt ist. In diesem Fall werden Operationsverstärker 11 bis 14 derselben Charakteristik verwendet, ein Strom ohne Last wird als Is angenommen, der durch die Last 21 fließende Strom wird als Iz1 angenommen, der durch die Last 22 fließende Strom wird als Iz2 angenommen und der in den Operationsverstärkern 11 bis 14 fließende Steuerstrom wird vernachlässigt. Auch wird angenommen, dass die Teilerwiderstände 1 bis 5 einen so großen Widerstand aufweisen, dass der in ihnen fließende Strom vernachlässigbar ist. Es wird angenommen, dass die Lasten 21, 22 auf solche Weise arbeiten, dass die Last 22 abgetrennt ist, wenn die Last 21 angeschlossen ist, während dann, wenn die Last 21 abgetrennt ist, die Last 22 angeschlossen ist. Dieser Betriebszyklus wird mit demselben Verhältnis von Zeitintervallen für die zwei Lasten wiederholt.
  • In diesem Fall ist die zwischen V0 und V5 verbrauchte mittlere Leistung wie folgt gegeben:
    Ps = (V0 – V5) × {4Is + (Iz1 + Iz2)/2} (1)
  • Die tatsächlich durch die Lasten verbrauchte Energie ist andererseits:
    Pz = {(V0 – V2) × Iz1 + (V3 – V5) × Iz2}/2 (2)
  • Idealerweise gilt:
    Iz1 = Iz2 (3)
  • Auch ergibt sich aus dem Teilungsverhältnis
    (V0 – V2)/(V0 – V5) = (V3 – V5)/(V0 – V5) = 2/b (4)
  • Der Spannungswandlungs-Wirkungsgrad ist ausgedrückt als
    Pz/Ps = 2 × Iz1/(b × (4Is + Iz1)} (5)
  • So ist es ersichtlich, dass der Spannungswandlungs-Wirkungsgrad sehr niedrig ist.
  • JP-A-5-313612 offenbart eine Konfiguration zum Absenken des eigenen Stromverbrauchs in Operationsverstärkern im lastfreien Betrieb. JP-A-5-150736 offenbart andererseits eine Konfiguration, bei der ausreichendes Stromtreibervermögen während des Entladens einer kapazitiven Last aufrecht erhalten wird und vergeudender Energieverbrauch dadurch vermieden wird, dass der Vorbelastungsstrom abgesenkt wird, der der Differenzverstärkerschaltung nach einem Lade- oder Entladevorgang der kapazitiven Last zugeführt wird. Bei beiden Konfigurationen wird nur der in den oben angegebenen Gleichungen gekennzeichnete Strom Is verringert, jedoch wird die Spannung nicht berücksichtigt. Daher wird der Energieverbrauch nicht ausreichend gesenkt. Ferner ist die Schaltungskonfiguration der Operationsverstärker kompliziert, da der eigene Stromverbrauch gesenkt ist.
  • Das Dokument EP-A-O 756 190, bei dem es sich um relevanten Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ handelt, offenbart eine Spannungsversorgungsschaltung zur Verwendung beim Ansteuern eines Flüssigkristalldisplays, die über eine Gruppe von Spannungsteilerwiderständen und Operationsverstärkern verfügt.
  • Gemäß der Erfindung, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, ist Folgendes geschaffen: eine Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung für ein Display zum Erzeugen mehrerer verschieden starker Ansteuerspannungen für eine Anzeigevorrichtung durch Teilen einer von einer Gleichspannungsversorgung gelieferten Eingangsspannung unter Verwendung einer Spannungsteilereinrichtung, mit: einer Einrichtung zum Liefern einer Zwischenspannung von vorbestimmtem Pegel relativ zur Eingangsspannung; einer hochpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung, die zwischen die Hochpotenzialseite der Eingangsspannung und die Ausgangsseite der Zwischenspannungs-Liefereinrich tung geschaltet ist, um eine erste Ansteuerspannung zwischen der hochpotenzialseitigen Spannung und der Zwischenspannung zu erzeugen; einer niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung, die zwischen die Niederpotenzialseite der Eingangsspannung und die Ausgangsseite der Zwischenspannungs-Liefereinrichtung geschaltet ist, um eine zweite Ansteuerspannung zwischen der niederpotenzialseitigen Spannung und der Zwischenspannung zu erzeugen; wobei die hochpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung und die niederpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung erste bzw. zweite Operationsverstärker zum Stabilisieren der ersten bzw. zweiten Ansteuerspannungen beinhalten; gekennzeichnet durch eine Ladungsspeichereinrichtung zum Halten der Zwischenspannung, die für herein und heraus fließenden Strom in Bezug auf einen Verbindungspunkt zwischen der hochpotenzialseitigen und der niederpotenzialseitigen Ansteuerspannun-Erzeugungseinrichtung angeschlossen ist; wobei die Einrichtung zum Liefern der Zwischenspannung zwischen die Ausgänge der Operationsverstärker der hochpotenzialseitigen bzw. der niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung geschaltet ist.
  • Gemäß der Erfindung kann die Energie zum Ansteuern einer kapazitiven Anzeigeeinheit effektiv genutzt werden, da eine durch die Zwischenspannung-Liefereinrichtung hergeleitete Zwischenspannung durch die Ladungsspeichereinrichtung gehalten wird, und es kann der Energieverbrauch durch den Spannungsabfall verringert werden. Außerdem kann der Energieverbrauch durch eine einfache Konfiguration gesenkt werden, da die Durchbruchspannungen der hochpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung und der niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung ebenfalls gesenkt werden können.
  • Auch ist die Impedanz gesenkt, da die erste und die zweite Ansteuerspannung unter Verwendung von Operationsverstärkern stabilisiert werden, und es kann der Energieverbrauch beim Erzeugen eines Potenzials durch Widerstandsteilung gesenkt werden.
  • Die Ladungsspeichereinrichtung ist vorzugsweise ein Kondensator, der eine Schwankung der Ausgangsspannung unterdrückt.
  • Gemäß diesem bevorzugten Merkmal, da also ein Kondensator als Ladungsspeichereinrichtung verwendet wird, kann der Energieverbrauch ohne Verkomplizierung der Schaltungskonfiguration gesenkt werden.
  • Weitere bevorzugte Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 3 bis 5 definiert.
  • Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Grundkonfiguration einer Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 zeigt, die als Hintergrund zur Erfindung angegeben wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit mit der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 der 1 zeigt.
  • 3A ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Wegs des in der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 fließenden Stroms, wenn eine Last 51 zwischen Spannungen V0 und V2 geschaltet ist.
  • 3B ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Wegs des in der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 fließenden Stroms, wenn eine Last 51 zwischen V3 und VS geschaltet ist.
  • 4 ist ein Kurvenbild, das die Potenzialänderung an einem Punkt A zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, das eine elektrische Schaltung der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 zeigt.
  • 6A ist ein Diagramm zum Erläutern des Wegs des Stroms, wie er während der positiven Wechselspannungs-Umkehrperiode fließt.
  • 6B ist ein Diagramm zum Erläutern des Wegs des Stroms, wie er während der negativen Wechselspannungs-Umkehrperiode fließt.
  • 7 ist ein Diagramm, das eine elektrische Schaltung einer anderen Form einer Potenzialkorrektureinrichtung 36a in der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung zeigt.
  • 8 ist ein Diagramm, das eine elektrische Schaltung mit einer anderen Form der Potenzialkorrektureinrichtung 36b in der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung zeigt.
  • 9 ist ein Diagramm, das eine Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 10 ist ein Diagramm, das eine Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 11 ist ein Diagramm, das eine andere Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung zeigt, die jedoch keine gemäß der Erfindung ist.
  • 12 ist ein Diagramm, das eine elektrische Schaltung einer herkömmlichen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung für einen Flüssigkristall ist.
  • 13 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das eine Spannung zum Ansteuern einer gemeinsamen Elektrode einer Flüssigkristalltafel zeigt.
  • 14A ist ein Signalverlaufsdiagramm, das eine Spannung zum Ansteuern einer Segmentelektrode einer Flüssigkristalltafel zeigt, wenn der Flüssigkristall ausgeschaltet wird.
  • 14B ist ein Signalverlaufsdiagramm, das eine Spannung zum Ansteuern einer Segmentelektrode einer Flüssigkristalltafel zeigt, wenn der Flüssigkristall eingeschaltet wird.
  • 14C ist ein Signalverlaufsdiagramm, das eine Spannung zum Ansteuern einer Segmentelektrode einer Flüssigkristalltafel bei gestaffelter Anzeige durch den Flüssigkristall zeigt.
  • 15A ist ein Diagramm, das schematisch das Analyseergebnis für den in der Flüssigkristalltafel fließenden Strom, wenn der Flüssigkristall ausgeschaltet ist, zeigt.
  • 15B ist ein Diagramm, das schematisch das Analyseergebnis für den in der Flüssigkristalltafel fließenden Strom, wenn der Flüssigkristall eingeschaltet ist, zeigt.
  • 15C ist ein Diagramm, das schematisch das Analyseergebnis für den in der Flüssigkristalltafel fließenden Strom bei gestaffelter Anzeige durch den Flüssigkristall zeigt.
  • 16 ist ein Diagramm, das eine elektrische Schaltung zum Erläutern des Wegs des zum Ansteuern einer Last fließenden Stroms bei einer Konfiguration gemäß der 12 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und zugehöriger Hintergrund beschrieben.
  • Die 1 zeigt eine elektrische Grundkonfiguration einer Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37, die als Hintergrund der Erfindung angegeben wird. Die Differenz zwischen V0 und V5, die von einer Spannungsversorgung über Anschlüsse V0in und V5in angelegt werden, wird zum Ansteuern einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zugeführt. Eine Spannungsteilrschaltung 30 teilt die angelegte Spannung und erzeugt vier Spannungstypen Vd1, Vd2, Vd3, Vd4. Jede der Spannungen Vd1 bis Vd4 wird durch Spannungsreglerschaltungen 31, 32, 33, 34 in eine Konstantspannung umgesetzt und als Treiberspannung V1, V2, V3 bzw. V4 erzeugt. Die an den Anschluss VOin angelegte Spannung V0 wird als maximale Spannung V0 herausgeführt, während die an den Anschluss V5in angelegte Spannung V5 direkt als minimale Spannung V5 herausgeführt wird. Die Spannungsversorgungsschaltungen 31 bis 34 versorgen ihre Ausgangsanschlüsse mit Strömen, die die Spannungen V1, V2, V3 bzw. V4 repräsentieren, oder sie nehmen den Strom von den Ausgangsanschlüssen weg. Wenn der Strom im Stromzuführmodus geliefert wird, arbeiten die Spannungsversorgungsschaltungen 31 bis 34 als serielle Regler zum Umsetzen des von einer Spannungsleitung L0 mit der Spannung V0 zugeführten Stroms in eine Konstantspannung. Wenn der Strom andererseits im Stromabsorptionsmodus weggenommen wird, wirken die Spannungsversorgungsschaltungen 31 bis 34 so, dass sie die Ausgangsspannung dadurch auf einem konstanten Pegel halten, dass sie den mit der Spannung V5 gelieferten Strom von den Ausgangsanschlüssen zur Spannungsleitung L5 entladen.
  • Die Ladungsspeichereinrichtung 35 verfügt über eine Batterie von Zellen und einen Kondenator. Die Spannungsversorgungsschaltungen 31 und 32 sorgen für eine Positivspannungsversorgung an die Leitung L0 und eine Negativspannungsversorgung an die Ladungsspeichereinrichtung 35. Die Positivspannungsversorgung der Spannungsversorgungsschaltungen 33 und 34 ist dagegen mit der Ladungsspeichereinrichtung 35 verbunden, und die Negativspannungsversorgung ist mit der Leitung L5 verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen der Negativspannungsversorgungsseite der Spannungsversorgungsschaltungen 31, 32 und der Positivversorgungsseite der Spannungsversorgungsschaltungen 33, 34 wird als Punkt A angenommen. Der Punkt A ist ferner mit einer Potenzialkorrektureinrichtung 36 mit den Versorgungsspannungen V0 und V5 verbunden. Die Potenzialkorrektureinrichtung 36 wirkt so, dass sie den Punkt A auf einem Zwischenpotenzial zwischen VO und V5 hält.
  • Es sei angenommen, dass das Potenzial am Punkt A durch die Potenzialkorrektureinrichtung 36 auf einem Zwischenpotenzial zwischen V0 und V5 gehalten wird. Der Quellenstrom im lastfreien Zustand jeder der Spannungsversorgungsschaltungen 31 bis 34 ist derselbe, mit dem Wert Is. Derselbe Strom fließt in den Punkt A und aus ihm heraus, der mit der Ladungsspeichereinrichtung 35 verbunden ist, so dass das Potenzial am Punkt A unverändert bleibt. Die Gesamtkonfiguration der 1 wirkt als Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 für eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit.
  • Die 2 zeigt eine vereinfachte elektrische Konfiguration zum Ansteuern einer Flüssigkristalltafel 40 unter Verwendung der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 der 1. Die Flüssigkristalltafel 40 verfügt über n Segmentelektroden 41 und m gemeinsame Elektrode 42, zwischen denen ein Flüssigkristallmaterial festgehalten ist. Die Segmentelektroden 41 sind mit einem Segmenttreiber 43 verbunden, der so ausgebildet ist, dass er selektiv vier Spannungstypen, einschließlich V0, V2, V3, V5, schaltet. Die gemeinsamen Elektroden 42 sind andererseits mit einem gemeinsamen Treiber 44 verbunden, der so ausgebildet ist, dass er selektiv vier Spannungstypen, einschließlich V0, V1, V4, V5, schaltet. Der Segmenttreiber 43 und der gemeinsame Treiber 44 werden durch die Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 mit sechs Spannungspegeln, einschließlich V0, V1, V2, V3, V4, V5, versorgt. Bei dieser Schaltungskonfiguration sind nicht alle Komponententeile notwendigerweise unabhängig. Stattdessen können z. B. der Segmenttreiber 43 und der gemeinsame Treiber 44 sowie die Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 selbst in eine einzelne integrierte Halbleiterschaltung eingebaut sein.
  • Mit dem Strom, wie er in der in der 2 dargestellten Flüssigkristall-Anzeigeeinheit fließt, gehen Lastschwankungen einher, wie sie in den oben beschriebenen 15A, 15B, 15C dargestellt sind. unter den in der 15C dargestellten Strömen ist der Strom I4c zu beachten. Dieser Strom entspricht dem Strom, wie er während der positiven Wechselspannungs-Umkehrperiode zwischen V0 und V2 fließt, und er entspricht dem Strom, wie er während der negativen Wechselspannungs-Umkehrperiode zwischen V3 und V5 fließt.
  • Unter Verwendung einer diesen Strom verbrauchenden Last als Modell wird unter Bezugnahme auf die 3A, 3B, 3C der Stromfluss in die Flüssigkristall-Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung der 1 erläutert. 3A zeigt den Fall, dass eine Last 51 zwischen V0 und V2 geschaltet ist, und die 3B zeigt den Fall, dass eine Last 52 zwischen V3 und V5 eingefügt ist.
  • Wie es in der 3A dargestellt ist, vereinigt sich, wenn der Strom IZ1 durch die zwischen V0 und V2 geschaltete Last 51 fließt, dieser Strom mit dem Quellenstrom IS der Spannungsversorgungsschaltung 32, und einem Punkt A wird von der Negativspannungsversorgungsseite der Spannungsversorgungsschaltung 32 der Strom IS + IZ1 zugeführt. Bei diesem Prozess haben die Quellenströme der anderen Spannungsversorgungsschaltungen 31, 33, 34 sowohl für die Positiv- als auch die Negativspannungsversorgung den Wert IS. Daher ist der am Punkt A fließende Strom durch die Gleichungen 6 und 7 wie folgt gegeben:
    Herein fließender Strom = 2IS + IZ1 (6)
    Heraus fließender Strom = 2IS (7)
  • Ein Überschussstrom IZ1, der herein geflossen ist, wird nicht in den Spannungsversorgungsschaltungen 33 und 34 verbraucht, sondern als Ladung in der Ladungsspeichereinrichtung 35 gespeichert. Die Last 51 wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer getrennt, und es wird die Last 52 angeschlossen. Dann fließt der Strom IZ2 in der Last 52 zwischen V3 und V5, wie es in der 3B dargestellt ist. Dieser Strom wird von der in der Ladungsspeichereinrichtung 35 gespeicherten Ladung, also nicht von der Leitung L0, geliefert. Idealerweise sind die Ströme IZ1 und IZ2 einander gleich, da die die Flüssigkristalllasten bildenden Lasten 51 und 52 dieselbe Charakteristik zeigen. Selbst wenn wiederholte Ladezyklen angewandt werden, wiederholt sich der Betrieb. Bei diesem Prozess wiederholt die Ladungsspeichereinrichtung 35 Lade-und Entladevorgänge, und daher stabilisiert sich das Potenzial am Punkt A, während es, wie in der 4 dargestellt, Schwankungen bei ungefähr einem Zwischenpotenzial zwischen V0 und V5 erfährt. Wenn dabei
    IZ1 = IZ2 = IZ (8)
    angenommen wird, ist der Energieverbrauch der gesamten Schaltung, wenn die Zustände der 3A und 3B wiederholt werden, durch die folgende Gleichung 9 gegeben:
    PS = (V0 – V5) × (2IS + IZ) (9)
  • Im Ergebnis ist das Verhältnis des Energieverbrauchs zur oben beschriebenen Schaltung des herkömmlichen Systems wie folgt gegeben:
    Ps/Ps = (V0 – V5) × (2IS + IZ)/(V0 – V5) × (4Is + Iz) (10)
  • Wenn angenommen wird, dass der Stromverbrauch ohne Last in den Spannungsversorgungsschaltungen 31 bis 34 derselbe wie beim herkömmlichen System ist, d. h., wenn angenommen wird, dass die folgende Gleichung 11 gilt:
    Is = IS (11)
    zeigt dies an, dass dieselbe Last mit einem Energieverbrauch betrieben werden kann, der der Hälfte desjenigen entspricht, der beim herkömmlichen System benötigt wird.
  • Die 5 zeigt ein Hintergrundbeispiel für eine elektrische Konfiguration zum Realisieren der Grundkonfiguration der 1.
  • Die Operationsverstärker 61, 62, 63, 64 mit derselben Charakteristik bilden einen Spannungsfolger, und sie realisieren die Spannungsversorgungsschaltungen 31 bis 34 in der 1.
  • Die Spannungsteilerschaltung 30 verfügt über Widerstände 71, 72, 73, 74, 75. Die Widerstände 71 bis 75 teilen den Spannungsbereich zwischen V0 und V5. Die Widerstände 71, 72, 74, 75 verfügen über denselben Widerstandswert. Der Widerstand 73 verfügt über einen als (b – 4)R ausgedrückten Widerstandswert, wobei b eine ganze Zahl ist, die nicht kleiner als fünf ist.
  • Die Potenzialkorrektureinrichtung 36 verfügt über Widerstände 81 und 82. Das Potenzial am Punkt B wird durch die Widerstände 81 und 82 korrigiert. Die Widerstände 81 und 82 können denselben Widerstandswert aufweisen.
  • Die Ladungsspeichereinrichtung 35 verfügt über einen Kondensator 79 als wesentliches Komponententeil. Die Ladungsspeichereinrichtung 35 kann ferner über einen durch eine gestrichelte Linie dargestellten Kondensator 80 verfügen. Der Kondensator 80 ist ein Spannungsteilungskondensator zum Überfüh ren des Potenzials am Punkt B auf eine Zwischenspannung zwischen V0 und V5, wenn die Spannung zwischen V0 und V5 angelegt wird. Der Kondensator 80 wird dann wünschenswerterweise hinzugefügt, wenn die zum Korrigieren des Potenzials verwendeten Widerstände 81, 82 ziemlich große Widerstandswerte aufweisen, oder dann, wenn der Energieverbrauch der Operationsverstärker 61 bis 64 ziemlich klein ist oder wenn keine Spannung über der Quellenspannung an die Operationsverstärker 61 bis 64 angelegt werden kann. Um den Grundbetrieb des Beispiels zu erläutern, ist jedoch der Kondensator 80 nicht notwendig erforderlich. Aus diesem Grund ist in der folgenden Beschreibung angenommen, dass der Kondensator 80 fehlt.
  • Bevor der Fall erläutert wird, gemäß dem eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit als Last mit der Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 verbunden wird, wird das verhalten der Ladungen in der Flüssigkristall-Arzeigeeinheit weiter beschrieben. In der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, wie sie bereits unter Bezugnahme auf den Stand der Technik beschrieben wurde, ist die Ladungsbewegung sehr kompliziert. Die Richtung der Ladungsbewegung ist in der 15 dargestellt. Genauer gesagt, werden jedoch in der in der 2 dargestellten Flüssigkristall-Anzeigetafel 40 die Stromstärken auf Grundlage der Annahme abgeschätzt, wie in der 15 dargestellt, dass das Flüssigkristallmaterial STN ist, die Anzahl n der Segmentelektroden 320 ist und die Anzahl m der gemeinsamen Elektroden 240 ist, d. h. aufgrund der Annahme, dass eine STN-Tafel mit einer Punktmatrix von 320 × 240 betrieben wird. Die Berechnung ist letztendlich eine Abschätzung, und sie wird teilweise weggelassen. Es wird angenommen, dass die zur Abschätzung verwendete Flüssigkristalltafel 40 die in der folgenden Tabelle 1 angegebene Spezifikation aufweist. [Tabelle 1]
    Nr. von Punkten in horizontaler Richtung H = 320
    Nr. v. Punkten in vertikaler Richtung V = 240
    Ansteuerung im Zeitmultiplex D = 1/240 Tastverhältnis
    Treiberfrequenz f = 70 Hz
    Weehselspannungsfrequenz Fm = 1120 Hz
    Ansteuer-Vorspannung 1/b = 1/10
    Flüssigkristall-Ansteuerspannung V0 – V5 = 16,5 V
    Punktgröße 0,3 × 0,3 mm
    Flüssigkristall-Zellenspalt 6 μm
    Dielektrizitätskonstante des Flüssigkristalls Ein-Zustand = 10 Aus-Zustand = 4
  • Die Kapazität pro Punkt, wenn der Flüssigkristall eingeschaltet ist, ist durch die Gleichung 12 bestimmt, und diejenige, wenn er ausgeschaltet ist, ist durch die Gleichung 13 bestimmt. Con spezifiziert die Kapazität des eingeschalteten Flüssigkristalls, und Coff spezifiziert diejenige des ausgeschalteten Flüssigkristalls.
    Con = 10 × (8,8 × 10–12) × (0,3 × 0,3 × 10–6)/(6 × 10–6) = 1,32 × 10–12 [F] = 1,32 [pF] (12)
    Coff = 5,3 × 10–13 [F] = 0,53 [pF] (13)
  • Zunächst repräsentiert hinsichtlich des Falls, bei dem die gesamte Tafel ausgeschaltet ist, wie es in der 15A dargestellt ist, der Strom I1a zwischen V1 und V2 den Transport von Ladungen, wie sie zwischen den gemeinsamen und den Segmentelektroden erzeugt werden, wenn ein Wechselspannungs- Umkehrbetrieb des Flüssigkristalls erfolgt. Dieser Strom ist wie folgt gegeben:
    I1a = Fm × Coff × H × V × 2 × (V0 – V5)/b = 1120 × 5,3 × 10–13 × 320 × 240 × 2 × 16,5/10 = 1,5 × 10–4 [A] = 0,15 [mA] (14)
  • Der Strom I2a zwischen V1 und V5, wie in der 15A dargestellt, ist durch die folgende Gleichung 15 ausgedrückt:
    I2a = (f × 1/D) × (Coff × V) × (V0 – V5) × (b – 1)/b = (70 × 240) × (5,3 × 10–13 × 240) × 16,5 × 9/10 = 3,2 × 10–5 [A] = 0,032 [mA] (15)
  • Ferner ist hinsichtlich des Falls, dass die gesamte Tafel eingeschaltet wird, wie es in der 15B dargestellt ist, der Strom I3b zwischen V0 und V1 durch die folgende Gleichung 16 gegeben:
    I3b = Fm × Con × H × V × 2 × (V0 – V5)/b = 1120 × 1,32 × 10–12 × 320 × 240 × 2 × 16,5/10 = 3,7 × 10–4 [A] = 0,37 [mA] (16)
  • Auf ähnliche Weise ist der Strom I2b zwischen V1 und V5 in der 15B dergestalt, wie es in der folgenden Gleichung 17 angegeben ist:
    I2b = (f × 1/D) × (Con × V) × (V0 – V5) × (b – 1)/b = (70 × 240) × (1,32 × 10–12 × 240) × 16,5 × 9/10 = 7,9 × 10–5 [A] = 0,079 [mA] (17)
  • Auch ist, wenn angenommen wird, dass für die Segmente das Ein- und Ausschalten der maximalen Frequenz wiederholt wird, der zwischen V0 und V2 in der 15C fließende Strom I4c durch die folgende Gleichung 18 gegeben:
    I4c = 1/2 × (f × 1/D) × (Con + Coff)/2 × H × V × 2 × (V0 – V5)/b = 1/2 × (70 × 240) × (0,53 +1,32) × 10–12/2 × 320 × 240 × 2 × 16,5/10 = 1,97 × 10–5 [A] = 0,0197 [mA] (18)
  • Wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, ist der zwischen V1 und V5 fließende Strom über das gesamte Anzeigesystem hinweg vergleichsweise klein. Bei normalen Anzeigebedingungen ist davon auszugehen, dass ein zu sammengesetzter Strom fließt, wobei die oben angegebenen Ströme I1a, I2a, I3b, I2b, I4c die Maximalwerte bilden. Insbesondere dominiert der Strom I4c umso stärker, je mehr die Ein-Aus-Zustände auf dem Schirm wiederholt werden, während die anderen Stromelemente, insbesondere der zwischen V1 und V5 fließende Strom, vernachlässigbar klein wird.
  • Die Beschreibung kehrt zum Betrieb der ersten Schaltung der 5 auf Grundlage der oben genannten Simulation zurück. Um das Verständnis zu erleichtern, wird als Modell für den normalen Fall eines Flüssigkristalldisplays eine Last angenommen, die es erforderlich macht, dass der Strom den in der 15C dargestellten Weg einschlägt. Der in den Spannungsleitungen der Operationsverstärker 61 bis 64 fließende Strom ist in der 6 dargestellt. Die 6A zeigt ein Modell für die in der 15C dargestellte positive Wechselspannungs-Umkehrperiode, und die 6B zeigt ein Modell für die negative Wechselspannungs-Umkehrperiode. In der 6A sind die Lasten 83, 84, 85, 86 solche, die in der Flüssigkristalltafel angenommen sind und die den in der 15C dargestellten Strömen I1c, I2c, I3c bzw. I4c entsprechen.
  • In der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit werden, um zu verhindern, dass eine Gleichspannung an das Flüssigkristallmaterial angelegt wird, die positive und die negative Wechselspannungs-Umkehrperiode so miteinander abgewechselt, dass die positive Wechselspannungs-Umkehrzeit der negativen pro Zeiteinheit entspricht.
  • Erläuterungshalber sei angenommen, dass das Potenzial am Punkt B ein Zwischenpotenzial ist. Nachfolgend wird der Prozess am Punkt B unter Annahme eines Zwischenpotenzials beschrieben.
  • Als Erstes hat das Potenzial am Kondensator 79 den Wert V5, wenn die Spannung zwischen V0 und V5 eingeschaltet wird. Danach wird der Kondensator 79 durch den in den Operationsverstärkern 61 und 62 fließenden Strom geladen. Bei ständiger Zunahme des Potenzials am Punkt B nimmt der Strom zum Laden des Kondensators 79 über die Operationsverstärker 61 und 62 ab. Gleichzeitig wird ein erhöhter Strom über die Operationsverstärker 63 und 64 entladen. Am Endpunkt, wenn das Potenzial am Punkt B das Zwischenpotenzial zwischen V0 und V5 erreicht, erreichen die in den Operationsverstärkern 61, 62, 63 und 64 fließenden Ströme denselben Wert. Im Ergebnis fließt ein kleiner Korrekturstrom durch die Widerstände 81 und 82, um ein Zwischenpotenzial aufrecht zu erhalten, so dass der Punkt B ein Zwischenpotenzial gewährleistet.
  • Für diesen Zustand sei angenommen, dass während der positiven Wechselspannungs-Umkehrperiode die in der 6A dargestellte Last anliegt. Es sei angenommen, dass in den Lasten 83, 84, 85, 86 mit den Impedanzen Z3, Z4, Z5 bzw. Z6 die Ströme IZ3, IZ4, IZ5 bzw. IZ6 fließen. Die Ströme, wie sie in der unten folgenden Tabelle 2 angegeben sind, werden von Anschlüssen TV0, TV1, TV2, TV3, TV4, TV5 geliefert. [Tabelle 2]
    Anschluss TV0 IZ5 + IZ6
    Anschluss TV1 IZ3 + IZ4 – IZ5
    Anschluss TV2 –(IZ3 + IZ6)
    Anschluss TV3, TV4 0
    Anschluss TV5 –IZ4
  • Daraus folgt, dass dann, wenn die Ungleichung 19 erfüllt ist, die Last mit einem Strom über den Anschluss TV1 versorgt wird.
    IZ3 + IZ4 – IZ5 > 0 (19)
  • Bei diesem Prozess ist der in der Positivspannungsversorgung und der Negativspannungsversorgung der Operationsverstärker 61 bis 64, wie in der 6A dargestellt, fließende Strom durch die unten folgende Tabelle 3 gegeben.
  • [Tabelle 3]
    Figure 00170001
  • Die Summe der am Punkt B herein und heraus fließenden Ströme ist als IZ3 + IZ6 gegeben. Dieser Strom wird als Ladung im Kondenator 79 gespeichert. Wenn die unten angegebene Ungleichung 20 erfüllt ist, fließt der Strom IS in die Positivspannungsversorgung des Operationsverstärkers 61, und aus der Negativspannungsversorgung fließt der Strom IS – (IZ3 + IZ4 + IZ5). Die im Kondensator 79 gespeicherte Ladung nimmt so entsprechend –(IZ3 + IZ4 – IZ5) zu. Dieser Prozess wird nicht beschrieben.
    IZ3 + IZ4 – IZ5 < 0 (20)
    mit –(IZ3 + IZ4 – IZ5) > 0.
  • Nun sei der Fall angenommen, dass die in der 6B dargestellte Last während der negativen Wechselspannungs-Umkehrperiode wirkt. Auch sei angenommen, dass die in den Lasten 87, 88, 89, 90 mit den Impedanzen Z7, Z8, Z9 bzw. Z10 fließenden Ströme IZ7, IZ8, IZ9 bzw. IZ10 sind. Die von den Spannungsleitungen V0, V1, V2, V3, V4, V5 sind dergestalt, wie sie in der unten folgenden Tabelle 4 angegeben sind. [Tabelle 4]
    Anschluss TV0 IZ8
    Anschluss TV1, TV2 0
    Anschluss TV3 IZ7 + IZ10
    Anschluss TV4 –(IZ7 + IZ8 – IZ9)
    Anschluss TV5 –(IZ9 + IZ10)
  • Es sei angenommen, dass –(IZ7 + IZ8 – IZ9) < 0 gilt, d. h., dass der Strom über den Anschluss TV4 von der Last herein fließt. Der in die Positivspannungsversorgung und die Negativspannungsversorgung jedes Operationsverstärkers herein fließende Strom ist in der Tabelle 5 angegeben.
  • [Tabelle 5]
    Figure 00180001
  • Wenn die Summe aus den am Punkt B herein und heraus fließenden Strömen berechnet wird, ergibt sich, dass vom Punkt B der Strom IZ7 + IZ10 heraus fließt.
  • In der Flüssigkristall-Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 sind die Spannungen V0 – V1, V1 – V2, V3 – V4 und V4 – V5 so konzipiert, dass sie denselben Wert einnehmen. Idealerweise gelten Z3 = Z7, Z4 = Z8, Z5 = Z9 und Z6 = Z10. Demgemäß entspricht der während der positiven Wechselspannungs-Umkehrperiode in den Punkt B fließende Strom IZ3 + IZ6 dem während der negativen Wechselspannungs-Umkehrperiode aus dem Punkt B heraus fließenden Strom IZ7 + IZ8.
  • Demgemäß ist dann, wenn nur der vom Anschluss TV0 gelieferte Strom betrachtet wird, der zwischen V0 und V5 während der positiven Wechselspannungs-Umkehrperiode fließende Strom I+ durch die Gleichung 21 gegeben:
    I+ = (IZ5 + IZ6) + (IS + IZ3 + IZ4 – IZ5) + IS = 2IS + IZ3 + IZ4 + IZ6 (21)
  • Auch ist der zwischen V0 und V5 während der negativen Wechselspannungs-Umkehrperiode fließende Strom I durch die Gleichung 22 bestimmt:
    I = 2IS + IZ8 (22)
  • Die positive und die negative Wechselspannungs-Umkehrperiode wechseln einander ab. Daher ist der mittlere Strom IAVE durch die Gleichung 23 gegeben:
    IAVE = (I+ – I)/2 = 2IS + IZ4 + (IZ3 + IZ6)/2 (23)
  • Der mittlere Strom IAVE beim Stand der Technik ist durch die Gleichung 24 gegeben, so dass das Verhältnis zum herkömmlichen Verfahren durch die Gleichung 25 wiedergegeben ist.
    IAVE (herk.) = 4IS + IZ3 + IZ4 + IZ6 (24)
    IAVE/IAVE (herk.) = [2IS + IZ4 + (IZ3 + IZ6)/2]/[4IS + IZ3 + IZ4 + IZ6] (25)
  • Wie oben beschrieben, ist IZ4 kleiner als IZ3, und der Anteil von IZ6 ist umso höher, je höher die Ein-Aus-Wiederholung der Flüssigkristalltafel ist. Wenn dies berücksichtigt wird, nähert sich das Verhältnis für ein Standard display schließlich dem Verhältnis 1/2 an.
  • Der Minimalwert der Kapazität des als Ladungsspeichereinrichtung verwendeten Kondensators 39 ist durch die unten angegebene Gleichung 26 aus der Beziehung zwischen der Spannungsänderung ΔV, wie sie während der Wechselspannungsumkehrung einzuhalten ist, und der übertragenen Ladungsmenge ΔQ, wie sie durch Integrieren des herein fließenden Stroms erhalten wird, bestimmt:
    C = ΔQ/ΔV (26)
  • Im Fall z. B. der Flüssigkristalltafel 40 wird die IZ6 zugeordnete übertragene Ladungsmenge, die die maximal übertragene Ladung repräsentiert, aus der unten angegebenen Gleichung 27 berechnet:
    ΔQ = (Con + Coff)/2 × 320 × 240 × 2 × (V0 – V5)/b 2,2 × 10–7[C] (27)
  • Im Ergebnis hat der Versuch, die Spannungsänderung innerhalb von 1 V einzustellen, Erfolg, wenn die Kapazität auf die niedrigste Grenze eingestellt wird, wie sie durch die Gleichung 28 definiert ist:
    C = 2,2 × 10–7/1 = 2,2 × 10–7[F] = 0,22 [μF] (28)
  • Die Widerstände 81 und 82 sind als Potenzialkorrektureinrichtung 36 angeordnet, wobei zwar dargestellt ist, dass sie zwischen V0 und dem Punkt B bzw. zwischen diesem und V5 eingefügt sind, wobei sie jedoch nicht notwendigerweise zwischen V0 und V5 einzufügen sind, sondern zwischen den geteilten Ausgangsspannungen. Durch Einfügen zwischen z. B. V1 und V4 oder zwischen V2 und V3 wird das Reguliervermögen für die Korrektur des Potenzials am Punkt B verbessert, da die Potenzialdifferenz verringert ist und mit demselben Widerstandswert ein kleinerer Strom realisiert werden kann. Die Potenzialkorrektureinrichtung 36, die das Zwischenpotenzial am Punkt B im Anfangszustand einstellt, wird auch für die folgende Erläuterung verwendet.
  • Idealerweise wird die Spannung zwischen V0 und V1, zwischen V1 und V2, zwischen V3 und V4 sowie zwischen V4 und V5 auf denselben Pegel eingestellt. Tatsächlich ist es jedoch schwierig, aufgrund der Wirkung von Schwankungen in Teilerwiderständen, der Offsetspannung, der Operationsverstärker 61 bis 64 und des Vorbelastungsstroms eine derartige Einstellung vorzunehmen. Durch verschiedene Potenzialdifferenzen gelingt es nicht, wenn auch nur geringfügig, die Beziehungen IZ3 = IZ7, IZ4 = IZ8, IZ5 = IZ9 und IZ6 = IZ10 einzustellen. Daher ist eine Schaltung dazu erforderlich, diese Stromdifferenzen aufzufangen und den Punkt B immer auf ein Zwischenpotenzial zu korrigieren. Jedoch ist die Stromdifferenz, falls eine vorhanden ist, so klein, dass sie insgesamt für die Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37 vernachlässigt werden kann. So kann für die Widerstände 71 bis 75, 81, 82 ein vergleichsweise großer Widerstandswert verwendet werden.
  • Für eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit mit 320 × 240 Punkten, ähnlich dem oben genannten Modell, ist in der folgenden Tabelle 6 ein Vergleich zwischen der Beispielsschaltung und dem herkömmlichen Verfahren dargestellt.
  • [Tabelle 6]
    Figure 00210001
  • In der Tabelle 6 sind die tatsächlichen Messwerte und die berechneten Werte einander im Wesentlichen ähnlich. Die tatsächlichen Messwerte sind hinsichtlich der Verringerungsrate geringfügig größer als die berechneten Werte, da zu den Zwecken der Berechnungen angenommen wurde, dass die Stromstärken der Operationsverstärker ohne Last beim vorliegenden Beispiel dieselben wie beim Stand der Technik sind. Der Quellenstrom der tatsächlichen Operationsverstärker ist umso kleiner, je niedriger die Quellenspannung ist. Dies wird als anderer Grund dafür gesehen, dass der Strom auf ungefähr die Hälfte verringert ist.
  • Es sei der Fall angenommen, dass das Vorspannungsverhältnis (V0 – V1)/(V0 – V5), d. h. das Verhältnis der Spannung zwischen V0 und V1 zur Spannung zwischen V0 und V5 für die Flüssigkristall-Treiberspannungseinheit klein ist. Der Widerstandswert der Widerstände 81, 82 in der 5 kann vergleichsweise erhöht werden, wenn V0 – V1 = V1 – V2 = V3 – V4 = V4 – V5 gilt. Obwohl die Widerstände 81, 82 als Potenzialkorrektureinrichtung 36 verwendet werden, können Spannungsschwankungen im Wesentlichen ignoriert werden. Durch Erhöhen des Widerstandswerts kann die Stromstärke zwischen V0 und V5 auf einen kleinen Wert kontrolliert werden. Eine Potenzialkorrektureinrichtung 36 unter Verwendung von Widerständen auf diese Art ist sehr billig und einfach zu realisieren. Bei einer Zunahme des Vorspannungsverhältnisses muss jedoch die Spannungsgenauigkeit der Potenzialkorrektureinrichtung 36 verbessert werden.
  • Die 7 zeigt schematisch die elektrische Konfiguration der Potenzialkorrektureinrichtung 36 gemäß einem anderen den Hintergrund bildenden Beispiel. Die Potenzialkorrektureinrichtung 36a ersetzt die Potenzialkorrektureinrichtung 36 der oben genannten Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37. Die Potenzialkorrektureinrichtung 36a verfügt über Spannungsreglerdioden 91, 92, und sie zeigt eine hörere Genauigkeit des kerrigierten Potenzials als die Potenzialkorrektureinrichtung 36. Die Durchschlagspannung Vz jeder der Spannungsreglerdioden 91, 92 ist so ausgewählt, dass die Bedingungen der unten angegebenen Ungleichung 29 erfüllt sind:
    Vz > (V0 – V5)/2 (29)
  • Diese Schaltung arbeitet so, wie es unten beschrieben ist. Zunächst fällt das Potenzial am Punkt B, und wenn die Bedingung der unten angegebenen Ungleichung 30 erfüllt ist, wird über die Spannungsreglerdiode 91 ein Strom an den Punkt B geliefert. Bei diesem Prozess ist die Spannung an der Spannungsreglerdiode 92 nicht höher als die Durchschlagspannung Vz, und daher erreicht die Spannungsreglerdiode 92 im Wesentlichen einen Zustand hoher Impedanz, so dass der Energieverbrauch merklich verringert ist:
    (V0 – Potenzial am Punkt B) ≥ Vz (30)
  • Wenn das Potenzial am Punkt B ansteigt, entlädt die Spannungsreglerdiode 92 andererseits die Ladung vom Punkt B. Im Ergebnis wird das Potenzial am Punkt B innerhalb des durch die Ungleichung 31 definierten Bereichs gehalten:
    Vz ≥ Potenzial am Punkt B ≥ (V0 – V5) – Vz (31)
  • Gemäß der Ungleichung 31 kann, insbesondere dann, wenn gleichzeitig die unten angegebene Ungleichung 32 gilt, der zwischen V0 und V5 fließende Leckstrom auf einen niedrigen Wert gesteuert werden. Demgemäß kann durch das Anbringen der Potenzialkorrektureinrichtung 36a der Blindstrom verringert werden, und es kann eine Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung hoher Genauigkeit realisiert werden.
    Vz > Potenzial am Punkt B > (V0 – V5) – Vz (32)
  • Die 8 zeigt die Konfiguration einer Potenzialkorrektureinrichtung 36b gemäß einem weiteren Beispiel als Hintergrund.
  • Die Potenzialkorrektureinrichtung 36b ersetzt die Potenzialkorrektureinrichtung 36 der oben beschriebenen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung 37. Gemäß diesem Beispiel hält eine Spannungsteilerschaltung mit den Widerständen 93, 94 das Potenzial am Punkt B1 auf einem Zwischenpotenzial (V0 – V5)/2, das an der gemeinsamen Basis einer Komplementärschaltung mit einem npn-Transistor 95 und einem pnp-Transistor 96 anliegt. Wenn das Potenzial am Punkt B auf der Seite des gemeinsamen Emitters fällt und die Basis-Emitter-Spannung VBE den Transistor 95 einschaltet, wird vom Kollektor des Transistors 95 zu seinem Emitter ein Strom geliefert, wodurch das Potenzial am Punkt B ansteigt. Bei ansteigendem Potenzial am Punkt B und sich ergebendem Einschalten der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 96 fällt andererseits das Potenzial am Punkt B durch die Entladung vom Emitter zum Kollektor des Transistors 96. Im Ergebnis stellt sich das Potenzial am Punkt B innerhalb des Bereichs der Ungleichung 33 ein:
    (V0 – V5)/2 + VBE ≥ Potenzial am Punkt B ≥ (V0 – V5)/2 – VBE (33)
  • Die Basis-Emitter-Spannung VBE eines Bipolartransistors beträgt ungefähr 0,6 V, und daher hält der Punkt B das Potenzial (V0 – V5)/2) ± 0,6 V. Wenn die Potenzialkorrektureinrichtung 36b auf diese Weise konfiguriert ist, kann das Zwischenpotenzial selbst dann mit hoher Genauigkeit erhalten bleiben, wenn sich die Spannung zwischen V0 und V5 ändert.
  • Die 9 zeigt eine Konfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform ist Betrieb selbst bei einem Vorspannungsverhältnis von 1/5 möglich. Diese Ausführungsform ist daher vorzugsweise bei einem System anwendbar, das eine höhere Vorspannung als das erste Hintergrundbeispiel benötigt. Operationsverstärker 97, 98, als Spannungsfolger, erzeugen Spannungen V1, V4 mit niedriger Ausgangsimpedanz. Ein pnp-Transistor 99 und ein npn-Transistor 100 erzeugen auch Spannungen V2, V3, wobei ihre Ausgangsimpedanz als Emitterfolger verringert ist. Widerstände 101 bis 107 sind Spannungsteilerwiderstände, ein Kondensator 108 ist eine Ladungsspeichereinrichtung, und Widerstände 109, 110 bilden eine Potenzialkorrektureinrichtung, die zwischen die Ausgänge der Operationsverstärker 97 und 98 geschaltet ist. Im Allgemeinen ist bei einem aus einem Bipolartransistor aufgebauten Operationsverstärker der Bereich der Ausgangsspannung, der in Bezug auf die Versorgungsspannung Vcc des Operationsverstärkers selbst kontrollierbar ist, so begrenzt, wie es durch die unten angegebene Ungleichung 34 angegeben ist:
    1,0 V ≤ Ausgangsspannung ≤ Vcc – 1,0 V (34)
  • Im Allgemeinen wird die Spannung zwischen V0 und V1 auf ungefähr 1,5 bis 2 V eingestellt, was jedoch etwas vom Tastfaktor abhängt. Wenn versucht würde, beim ersten Beispiel das Vorspannungsverhältnis 1/5 zu realisieren, wäre es unmöglich, eine andere Potenzialdifferenz als eine solche von ungefähr 0,75 bis 1 V zwischen dem V0-V5-Potenzial und V2 oder V3 zu gewährleisten. In diesem Zustand ist ein Betrieb unmöglich. Wenn dagegen ein CMOS-Operationsverstärker verwendet wird, kann mit dem Nachteil hoher Kosten die Beziehung "Quelienspennungsbereich = Eingangsspannungsbereich = Ausgangsspannungsbereich", d. h. dasjenige, was als Stromschiene-auf-Stromschiene-Ausgangsschwankungen bezeichnet wird, erfüllt werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform werden die Widerstände 101 bis 103 zur Spannungsteilung auf solche Weise verwendet, dass die Spannungen an Punkten C und C1 der Spannungsteilerschaltung die Werte V2 – VBE des Transistors bzw. V3 + VBE des Transistors einnehmen. Die Widerstände 101, 102 haben denselben Widerstandswert. Ferner sind die Leitung L0 und der Emitter des Transistors 99 über zwei in Reihe geschaltete Widerstände 104, 105 mit demselben Widerstandswert miteinander verbunden. Die Verbindungsstelle der Widerstände 104 und 105 ist mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 97 verbunden. Auf ähnliche Weise sind zwei in Reihe geschaltete Widerstände 106, 107 mit demselben Widerstandswert zwischen die Leitung L5 und den Emitter des Transistors 100 eingefügt, und ihre Verbindungsstelle ist mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 98 verbunden. Im Ergebnis nimmt V1 eine Spannung ein, die dadurch erhalten wird, dass eine gleichmäßige Teilung zwischen V0 und V2 vorgenommen wird, und V4 nimmt eine Spannung ein, die durch gleichmäßige Teilung zwischen V3 und V5 erhalten wird. So wird die Gleichung 35 erhalten:
    V0 – V1 = V1 – V2 = V3 – V4 = V4 – V5 (35)
  • Ferner können durch geeignetes Auswählen der Beziehung der Widerstandswerte die Bedingungen der Gleichung 36 eingestellt werden:
    (V0 – V1)/(V0 – V5) = 1/5 (36)
  • Dabei entspricht selbstverständlich der Spannungsbereich V3 – V5 dem Spannungsbereich V0 – V2. Selbst wenn nur minimal 1,5 V gewährleistet werden können, wie oben beschrieben, beträgt die Basis-Emitter-Spannung VBE des Transistors ungefähr 0,6 V. Zwischen den Punkten C und C1 kann daher die Potenzialdifferenz 1,5 V – (0,6V × 2) = 0,3 V gewährleistet werden. Im Ergebnis ist ein Betrieb möglich. Obwohl die Transistoren 99, 100 als Spannungsreglerschaltung für V2, V3 verwendet werden, ist der Betrieb möglich, da der Ausgang V2 nur zur Stromaufnahme verwendet wird und der Ausgang V3 nur zur Stromausgabe verwendet wird.
  • Die 10 zeigt die Konfiguration einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform ist vorzugsweise dann anwendbar, wenn das Vorspannungsverhältnis höher ist oder wenn die Stromlastschwankungen für V2, V3 ziemlich groß sind. Die vorliegende Ausführungsform, die dem in der 5 dargestellten ersten Beispiel ähnlich ist, verfügt über einen ausgeprägten Unterschied dahingehend, dass Operationsverstärker 113, 114 zwischen V0 und V5 eingefügt sind.
  • Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 113 ist mit der Basis eines pnp-Transistors 115 verbunden, dessen Emitter mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 113 verbunden ist. Die Emitterspannung des pnp-Transistors 115 und die Spannung am invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 113 nehmen den Spannungswert V2 ein. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 114 ist mit der Basis eines npn-Transistors 116 verbunden, dessen Emitter mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 114 verbunden ist. Die Emitterspannung des npn-Transistors 116 und die Spannung am invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärker 114 nehmen einen Spannungswert V3 ein.
  • Auf diese Weise ist Betrieb als scheinbar einzelne Spannungsreglerschaltung dadurch möglich, dass Operationsverstärker und Transistoren angeschlossen werden. Demgemäß kann die nicht invertierte Eingangsspannung des Operationsverstärkers 133 durch die Spannung V2 mit hoher Genauigkeit gehalten werden.
  • Der Kollektor des Transistors 115 ist mit einem eine Ladungsspeichereinrichtung bildenden Kondensator 122 verbunden. Der mittels V2 aufgenommene Strom, mit Ausnahme des Basisstroms des Transistors 115, wird über den Punkt B in den Kondensator 122 geladen. Der Basisstrom wird als Kollektorstrom geteilt durch den Gleichspannungs-Verstärkungsfaktor des Transistors erhalten, und daher wird der Strom von V2 größtenteils im Kondensator 122 gespeichert. Ein ähnlicher Vorgang kann auch durch eine Kombination aus dem Operationsverstärker 114 und dem Transistor 116 ausgeführt werden.
  • Bei diesem Prozess ist die minimale Potenzialdifferenz zwischen V2 und dem Potenzial am Punkt B oder zwischen dem Potenzial am Punkt b und V3 durch die Kollektorsättigungsspannung des Transistors bestimmt. Abhängig von einem großen Wert der Stromstärke beträgt die Kollektorsättigungsspannung bei niedriger Stromstärke ungefähr 0,1 V. Daher kann eine stabile Ausgangsspannung selbst bei sehr kleiner Potenzialdifferenz erzeugt werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform arbeiten die Operationsverstärker 113, 114 mit dem Spannungsbereich V0 – V5 als Spannungsversorgung. Daraus folgt, dass die Stromstärke IS ohne Last um einen Wert erhöht ist, der einem Operationsverstärker entspricht. Durch die Gleichung 37 ist ein Vergleich zwischen den mittleren Spannungen beim Stand der Technik und bei der Ausführungsform angegeben. Dadurch zeigt sich die Überlegenheit der Ausführungsform gegenüber dem Stand der Technik. Das Potenzial am Punkt B muss mit sehr hoher Genauigkeit kontrolliert werden. Die Konfiguration der Potenzialkorrektureinrichtung muss daher mit Widerständen 123, 124 realisiert werden, die zwischen die Ausgänge der Operationsverstärker 113 und 114, und damit zwischen V2 und V3, geschaltet sind:
    IAVE/IAVE (herk.) = [3IS + IZ4 + (IZ3 + IZ6)/2]/[4IS + IZ3 + IZ4 + IZ6] (37)
  • 11 zeigt eine Konfiguration eines anderen Beispiels. Dieses Beispiel ist vorzugsweise dann anwendbar, wenn ein hohes Vorspannungsverhältnis von 1/4 verwendet wird. Die Widerstände 127 bis 130, die über denselben Widerstandswert verfügen, haben gleichzeitig die Doppelfunktion eines Spannungsteilers und einer Potenzialkorrektureinrichtung. Da V2 = V3 gilt, und da zum Zuführen und Aufnehmen des Stroms dieselbe Ausgangsleitung verwendet wird, ist ein Kondensator 131 direkt ohne Einfügung eines Operationsverstärkers oder dergleichen angeschlossen. Die Spannungsänderung zwischen V2 und V3 muss auf ungefähr einige 10 mV kontrolliert werden. Die Kapazität C des Kondensators 131 kann auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform berechnet werden. Die durch das vorliegende Beispiel realisierte Verbesserung ist durch die Gleichung 38 angegeben:
    IAVE/IAVE (herk.) = [IS + IZ4 + (IZ3 + IZ6)/2]/[3IS + IZ3 + IZ4 + IZ6) (38)
  • Auf jeden Fall ist für eine Verbesserung gesorgt. Das Vorspannungsverhältnis von 1/4 wird für eine vergleichsweise kleine Anzeigeeinheit mit einem Tastfaktor von 1/3 bis 1/4 verwendet. Daher gilt es manchmal, dass der Strom des Operationsverstärkers im lastfreien Zustand mehr als derjenige zu kontrollieren ist, der im Flüssigkristall aufgenommen wird. Abhängig vom speziellen System kann daher der Energieverbrauch auf ungefähr 1/3 gesenkt werden.
  • Obwohl bei den oben beschriebenen Hintergrundbeispielen und Ausführungsformen eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit angesteuert wird, kann auf ähnliche Weise mit gleicher Wirkung ein Elektrolumineszenz(EL)-Display angesteuert werden.

Claims (5)

  1. Ansteuerspannung-Erzeugungsvorrichtung für ein Display zum Erzeugen mehrerer verschieden starker Ansteuerspannungen für eine Anzeigevorrichtung durch Teilen einer von einer Gleichspannungsversorgung gelieferten Eingangsspannung unter Verwendung einer Spannungsteilereinrichtung (101 bis 107; 117 bis 120), mit: – einer Einrichtung (109, 110; 123, 124) zum Liefern einer Zwischenspannung von vorbestimmtem Pegel relativ zur Eingangsspannung; – einer hochpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung (97, 99; 111, 113, 115), die zwischen die Hochpotenzialseite der Eingangsspannung und die Ausgangsseite der Zwischenspannungs-Liefereinrichtung geschaltet ist, um eine erste Ansteuerspannung (V1; V2) zwischen der hochpotenzialseitigen Spannung und der Zwischenspannung zu erzeugen; – einer niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung (98, 100; 112, 114, 116), die zwischen die Niederpotenzialseite der Eingangsspannung und die Ausgangsseite der Zwischenspannungs-Liefereinrichtung geschaltet ist, um eine zweite Ansteuerspannung (V4; V3) zwischen der niederpotenzialseitigen Spannung und der Zwischenspannung zu erzeugen; – wobei die hochpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung und die niederpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung erste bzw. zweite Operationsverstärker (97, 98; 113, 114) zum Stabilisieren der ersten bzw. zweiten Ansteuerspannungen (V1, V4; V2, V3) beinhalten; gekennzeichnet durch – eine Ladungsspeichereinrichtung (108; 122) zum Halten der Zwischenspannung, die für herein und heraus fließenden Strom in Bezug auf einen Verbindungspunkt (B) zwischen der hochpotenzialseitigen und der niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung angeschlossen ist; – wobei die Einrichtung zum Liefern der Zwischenspannung zwischen die Ausgänge der Operationsverstärker der hochpotenzialseitigen bzw. der niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung geschaltet ist.
  2. Ansteuerspannung-Erzeugungsvorichtung für ein Display nach Anspruch 1, bei der die Ladungsspeichereinrichtung (108; 122) ein Kondensator ist, der Schwankungen der Ausgangsspannung unterdrückt.
  3. Ansteuerspannung-Erzeugungsvorichtung für ein Display nach Anspruch 1, bei der die hochpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung einen ersten Transistor (99) aufweist, der so angeschlossen ist, dass er an seinem Emitter eine dritte Ansteuerspannung (V2) zwischen der ersten Ans teuerspannung (V1) und der Zwischenspannung erzeugt, und die niederpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung einen zweiten Transistor (100) aufweist, der so angeschlossen ist, dass er an seinem Emitter eine vierte Ansteuerspannung (V3) zwischen der zweiten Ansteuerspannung (V4) und der Zwischenspannung erzeugt, wobei sowohl der erste als auch der zweite Transistor so angeordnet ist, dass sein Kollektor mit dem Verbindungspunkt (B) verbunden ist und seine Basis so angeschlossen ist, dass sie von der Spannungsteilereinrichtung eine jeweilige vorbestimmte Spannung (C, C1) auf einem Spannungspegel empfängt, der zwischen der zugehörigen Spannung der Hoch- bzw. Niederpotenzialseite und der Zwischenspannung liegt, um dadurch den Pegel der dritten bzw. vierten Ansteuerspannung (V2, V3) relativ zur vorbestimmten Spannung einzustellen und zu stabilisieren; wobei die Spannungsteilereinrichtung eine erste Spannungsteilerschaltung (101, 102, 103) vom Wliderstardstyp aufweist, die zwischen die Hoch- und die Niederpotenzialseite der Eingangsspannung geschaltet ist, um einen ersten und einen zweiten Verbindungspunkt (C, C1) auf den jeweils vorbestimmten Spannungen zu erzeugen, die Basis des Transistors der hochpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung mit dem ersten Punkt (C) verbunden ist, an dem die Spannung den Wert V2 – VBE aufweist und die Basis des Transistors der niederpotenzialseitigen Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung mit dem zweiten Punkt (C1) verbunden ist, an dem die Spannung den Wert V3 + VBE aufweist, wobei V2 und V3 die dritte bzw. vierte Ansteuerspannung sind und VBE die Basis-Emitter-Spannung des jeweiligen Transistors ist; wobei die Spannungsteilereinrichtung über eine zweite Spannungsteilerschaltung (104, 105) vom Widerstandstyp verfügt, die zwischen die Hochpotenzialseite der Eingangsspannung und den Emitter des ersten Transistors (99) geschaltet ist, um die erste Ansteuerspannung (V1) zu liefern, und sie über eine dritte Spannungsteilerschaltung (106, 107) vom Widerstandstyp verfügt, die in Reihe zwischen der Niederpotenzialseite der Eingangsspannung und den Emitter des zweiten Transistors (100) geschaltet ist, um die zweite Ansteuerspannung (V4) zu liefern; und wobei die Zwischenspannungs-Liefereinrichtung eine vierte Spannungsteilerschaltung (109, 110) vom Widerstandstyp aufweist, die zwischen die Ausgänge des ersten und des zweiten Operationsverstärkers, die die stabilisierte erste und zweite Ansteuerspannung liefern, geschaltet ist, wobei ein Mittelpunkt mit dem Verbindungspunkt (B) verbunden ist.
  4. Ansteuerspannung-Erzeugungsvorichtung für ein Display nach Anspruch 1, bei der – die hochpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung einen ersten Transistor (115) aufweist, der so angeschlossen ist, dass er an seinem Emitter die erste Ansteuerspannung (V2) erzeugt, und die niederpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung einen zweiten Transistor (116) aufweist, der so angeschlossen ist, dass er an seinem Emitter die zweite Ansteuerspannung (V3) erzeugt, wobei sowohl der erste als auch der zweite Transistor so angeordnet sind, dass ihr Kollektor mit dem Verbindungspunkt (B) verbunden ist; – die Spannungsteilereinrichtung eine erste Spannungsteilerschaltung (117 bis 121) vom Widerstandstyp aufweist, die zwischen die Hoch- und die Niederpotenzialseite der Eingangsspannung geschaltet ist, um einen ersten und einen zweiten Verbindungspunkt auf verschiedenen Spannungen zwischen der Hoch- und der Niederpotenzialseite zu erzeugen, wobei die Basis des ersten Transistors (115) mit dem Ausgang des die erste Ansteuerspannung (V2) stabilisierenden ersten Operationverstärkes (113) verbunden ist und die Basis des zweiten Transistors (116) mit dem Ausgang des die zweite Ansteuerspannung (V3) stabilisierenden zweiten Operationsverstärkers (114) verbunden ist; – wobei die erste Spannungsteilerschaltung vom Widerstandstyp an einem dritten Verbindungspunkt auch eine dritte Ansteuerspannung (V1), die zwischen der ersten Ansteuerspannung (V2) und der Hochpotenzialseite der Eingangsspannung liegt, und an einem vierten Verbindungspunkt eine vierte Ansteuerspannung (V4) liefert, die zwischen der zweiten Ansteuerspannung (V3) und der Niederpotenzialseite der Eingangsspannung liegt, wobei die hochpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung einen dritten Operationsverstärker (111) aufweist, der so angeordnet ist, dass er die dritte Ansteuerspannung (V1) stabilisiert; und die niederpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung einen vierten Operationsverstärker (112) aufweist, der so angeordnet ist, dass er die vierte Ansteuerspannung (V4) stabilisiert; – und die Zwischenspannungs-Liefereinrichtung eine zweite Spannungsteilerschaltung (123, 124) vom Widerstandstyp aufweist, die zwischen den Ausgang des ersten und des zweiten Operationsverstärkers (113, 114) geschaltet ist und deren Mittelpunkt mit dem Verbindungspunkt (B) verbunden ist.
  5. Ansteuerspannung-Erzeugungsvorrichtung für ein Display nach Anspruch 1, bei der die hochpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung und die niederpotenzialseitige Ansteuerspannung-Erzeugungseinrichtung vier Ansteuerspannungen (V1 – V4) von sechs Ansteuerspannungen (V0 – V5) erzeugen, die zum Ansteuern einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (40) benötigt werden.
DE69627609T 1995-10-04 1996-10-04 Vorrichtung zum Erzeugen von Anzeigesteuerspannungen Expired - Lifetime DE69627609T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7257926A JPH09101496A (ja) 1995-10-04 1995-10-04 表示装置駆動用電圧発生装置
JP25792695 1995-10-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69627609D1 DE69627609D1 (de) 2003-05-28
DE69627609T2 true DE69627609T2 (de) 2004-02-12

Family

ID=17313118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69627609T Expired - Lifetime DE69627609T2 (de) 1995-10-04 1996-10-04 Vorrichtung zum Erzeugen von Anzeigesteuerspannungen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5781001A (de)
EP (1) EP0772182B1 (de)
JP (1) JPH09101496A (de)
DE (1) DE69627609T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006040186A1 (de) * 2006-08-26 2008-03-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Gerätes

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6188395B1 (en) * 1995-01-13 2001-02-13 Seiko Epson Corporation Power source circuit, power source for driving a liquid crystal display, and a liquid crystal display device
FR2751804B1 (fr) * 1996-07-26 1998-10-23 Sgs Thomson Microelectronics Alimentation continue haute et basse tension
TW505803B (en) 1997-10-20 2002-10-11 Citizen Watch Co Ltd Integrated circuit for driving liquid crystal
JP3016143B2 (ja) * 1998-07-27 2000-03-06 セイコーインスツルメンツ株式会社 液晶用電源回路
JP3558964B2 (ja) * 1999-07-23 2004-08-25 シャープ株式会社 半導体集積回路の検査装置及びその検査方法
JP4737825B2 (ja) * 2000-12-18 2011-08-03 京セラ株式会社 液晶駆動用電圧発生回路および液晶表示装置
EP1324304A1 (de) * 2001-12-27 2003-07-02 STMicroelectronics S.r.l. "Stromversorgungssystem für Spannungsgenerator zur Ansteuerung der Zeilen und Spalten einer Flüssigkristallanzeige"
KR100523665B1 (ko) * 2003-02-04 2005-10-24 매그나칩 반도체 유한회사 에스티엔 액정표시 패널 구동 회로
DK1473812T3 (da) * 2003-04-30 2006-10-23 Bernafon Ag IC-kredslöb til lav spænding
US7329968B2 (en) * 2003-05-08 2008-02-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Charge-recycling voltage domains for energy-efficient low-voltage operation of digital CMOS circuits
WO2005017869A1 (en) * 2003-08-18 2005-02-24 Koninklijke Philips Electronics N. V. Display device having reduced power consumption
CN101079231B (zh) * 2006-05-25 2011-04-27 松下电器产业株式会社 驱动电压供给电路
JP2012194275A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Panasonic Corp 階調電圧発生回路及び表示装置
JP2012194276A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Panasonic Corp 階調電圧発生回路及び表示装置
JP6233642B2 (ja) * 2013-05-23 2017-11-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 調理器の液晶駆動装置
CN105511534B (zh) * 2014-09-22 2017-12-05 联合聚晶股份有限公司 多级分压电路
DE102014226495B4 (de) * 2014-12-18 2018-03-08 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Gestapelte Energieversorgung für einen reduzierten Stromverbrauch

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4158786A (en) * 1976-07-27 1979-06-19 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Display device driving voltage providing circuit
GB2149942B (en) * 1983-11-21 1987-03-04 Shiojiri Kogyo Kk Electronic timepiece
JPH03230116A (ja) * 1990-02-05 1991-10-14 Seiko Instr Inc 液晶駆動用高電圧バイアス回路
JPH04294325A (ja) * 1991-03-25 1992-10-19 Ricoh Co Ltd 液晶駆動用電源
JPH05150736A (ja) * 1991-12-02 1993-06-18 Toshiba Corp インピーダンス変換回路
DE9115126U1 (de) * 1991-12-05 1992-03-19 Friedrich Merk-Telefonbau GmbH, 8000 München Schaltungsanordnung zur Spannungserzeugung für Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen
JPH05313612A (ja) * 1992-05-14 1993-11-26 Seiko Epson Corp 液晶表示装置及び電子機器
JP2872511B2 (ja) * 1992-12-28 1999-03-17 シャープ株式会社 表示装置の共通電極駆動回路
JP3096836B2 (ja) * 1994-03-03 2000-10-10 セイコーインスツルメンツ株式会社 表示装置
US6188395B1 (en) * 1995-01-13 2001-02-13 Seiko Epson Corporation Power source circuit, power source for driving a liquid crystal display, and a liquid crystal display device
US5589790A (en) * 1995-06-30 1996-12-31 Intel Corporation Input structure for receiving high voltage signals on a low voltage integrated circuit device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006040186A1 (de) * 2006-08-26 2008-03-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Gerätes
DE102006040186B4 (de) * 2006-08-26 2008-07-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Gerätes

Also Published As

Publication number Publication date
EP0772182B1 (de) 2003-04-23
DE69627609D1 (de) 2003-05-28
EP0772182A3 (de) 1997-05-14
EP0772182A2 (de) 1997-05-07
US5781001A (en) 1998-07-14
JPH09101496A (ja) 1997-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69627609T2 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Anzeigesteuerspannungen
DE60216024T2 (de) Steuerschaltung und Steuerverfahren für eine elektrolumineszente Bildanzeige
DE69632764T2 (de) Stromversorgungsschaltung, stromversorgung für flüssigkristallanzeigevorrichtung und flüssigkristallanzeigevorrichtung
DE60003771T2 (de) Koordiniertes Schalten in einem Mehrfach-Schaltregelkreissystem zur Verringerung des maximalen Laststroms
DE60019689T2 (de) Steuerung mit niedrigem Strom einer licht-emittierenden Vorrichtung
DE60023772T2 (de) Vorrichtung mit mehreren elektrischen Doppelschichtkondensatoren und Verfahren zur Einstellung der Kondensatorspannungen
DE60129969T2 (de) Abwärtsregler mit doppelantrieb
DE60023775T2 (de) Spannungserhöhungsschaltung, Spannungserhöhungsverfahren, und elektronisches Gerät
DE102005059542B4 (de) Organisches Elektrolumineszenzdisplay und Ansteuerungsverfahren für dieses
DE1901804C3 (de) Stabilisierter Differentialverstärker
DE112005000026T5 (de) Gleichspannungswandler und Wandlervorrichtung
EP1894300A1 (de) Stromquellenanordnung und verfahren zum betreiben einer elektrischen last
CH651985A5 (de) Schaltung zur abgabe eines regulierten schlaufenstromes an eine 2-draht-teilnehmerleitung.
DE102014119097B4 (de) Spannungsregler mit schneller übergangsreaktion
DE10218097B4 (de) Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung
DE69633847T2 (de) Kleiner Gleichspannung-Schaltnetzteil
DE3710211A1 (de) Treiberschaltung fuer fluessigkristall-bildwiedergabevorrichtung
DE2840034C2 (de)
DE102015221223A1 (de) Spannungsumsetzer mit asymmetrischen Gate-Spannungen
DE102019113858A1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung der Ausgangsspannung eines Spannungsreglers
DE60316555T2 (de) Ladungspumpe
DE3715238A1 (de) Transistor-schalteinrichtung mit basisstrom-regulierung
DE3124431A1 (de) &#34;wiedergabeanordnung mit einem fluessigkristall&#34;
DE2834394A1 (de) Hochleistungsschaltverstaerker
DE69632526T2 (de) Multiplexerschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition