液晶显示装置的驱动电路和驱动装置的制作方法
专利名称：液晶显示装置的驱动电路和驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在液晶显示装置等中使用的驱动电路和驱动装置。特 别涉及具有许多输出运算放大器的液晶显示装置的源极驱动器。
背景技术：
伴随着近年的液晶显示装置的大型化，希望提高液晶驱动装置的 各种性能。特别伴随着液晶显示装置的大型化，数据线的负栽电容也 增大了，希望提高液晶驱动装置的驱动能力。另外，最近液晶显示装 置的市场急剧增大，正在研究降低各安装部件的成本。对于驱动装置 也一样，希望高驱动能力并且廉价。专利文献l:特开平05 - 041651号^H艮 专利文献2:特开2003 - 122325号,>才艮在专利文献1中，用比较器对输出运算放大器的输入输出信号的 差进行比较，只在输入信号比输出信号低规定的阈值电压以上时，使 得从比较器输出激活信号，使开关晶体管ON，使大电流源有效，由 此能够改变负载电容的放电侧的输出电流，抑制装置的消耗功率。在 专利文献2中，通过设置多个充放电路径，而谋求提高吞吐量。但是，在上述专利文献1中，在低阈值电压以上时，能够迅速进 行放电，但直到成为一定阈值为止，其输出和动作都与现有技术完全 一样。在输出电压的范围宽的情况下，有效性非常低。另外，无法迅 速地进行充电动作。在上述专利文献2中，具有充电动作、放电动作， 但对于各个的不同路径，必须根据任意的不同信号进行控制，其结果 是控制电路增加。另外，即使单纯通过晶体管的开关进行控制，在与 大电流对应的晶体管中，也无法期待很快的反应，控制是困难的
发明内容
本发明就是鉴于上述问题点，提供一种廉价并且具有高驱动能力 的液晶显示装置的驱动电路。在本发明的液晶显示装置的驱动电路中，具备具有反转输入、 非反转输入、第一输出，将反转输入和第一输出连接起来的运算放大 器；栅极与运算放大器的非反转输入的节点连接，源极与运算放大器 的输出节点连接的第一 PMOS晶体管；栅极与第一 PMOS晶体管的 漏极连接，漏极与运算放大器的输出节点连接，源极接地的第一NMOS 晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与第一PMOS晶体管的漏 极连接，源极接地的第二NMOS晶体管。通过本发明的液晶显示装置的驱动电路的结构，能够提供廉价、 具有高驱动能力的液晶显示装置的驱动电路。
图l是本发明的实施例1的驱动电路。图2是图1的驱动电路的时序图。图3是本发明的实施例2的驱动电路。图4是图3的驱动电路的时序图。图5是本发明的实施例3的驱动电路。图6是图5的驱动电路的时序图。图7是本发明的实施例4的驱动电路。图8是图7的驱动电路的时序图。图9是安装了本发明的驱动电路的驱动装置的概念图。图10是本发明的实施例4的变形例子1。图11是本发明的实施例4的变形例子2。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的实施例.另外，在以下的说 明和附图中，对于具有大致相同的功能和结构的构成要素，附加相同 的符号，省略重复说明。 实施例1首先，使用图l、图2、图9说明本发明的实施例1的液晶显示装 置的驱动电路。图l是本发明的实施例1的驱动电路100的电路图。 如图所示，作为最小结构，驱动电路100由放大器(OPAMP) 10、晶 体管MP-SW1、晶体管MN-DIS、晶体管MN-SW1构成。作为最 小结构，放大器10具有反转输入、非反转输入、输出。放大器10的 输出与反转输入连接，进行一般被称为电压跟随(Voltage follower ) 的连接。输入信号IN被输入到非反转输入。该输入信号IN如图9所 示那样，是从灰度等级电压产生电路910通过数字模拟变换器920选 择了与输入数据对应的灰度等级电压的电压。驱动电路930的输出是 供给到液晶板940的灰度等级电压。另外，放大器10的输出被作为驱 动电路100的输出信号OUT供给到驱动器IC的输出焊点PAD,最终 供给到安装了驱动器IC950的液晶板940的负载电容CLOAD。在作为第一PMOS晶体管的晶体管MP-SW1中，向栅极施加输 入信号IN，同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点NGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位低阈值以上的情况下，晶体管MP-SW1成为ON。在作为第一 NMOS晶体管的晶体管MN-DIS中，栅极与节点 NGATE连接，同时源极与地GND连接，漏极与放大器10的输出连 接。在作为第二NMOS晶体管的晶体管MN-SW1中，向栅极施加规 定的恒定电压VBL，漏极与节点NGATE连接，源极与地GND连接。 在此，规定的恒定电压VBL是晶体管MN-SW1的阈值电压以上的 电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V，将VBL设置为I.IV。 由此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MN-SW1始终为 ON状态，实质上是作为恒定电流进行动作的晶体管。以下，使用图2说明动作。图2是驱动电路100的时序图。VIN 表示输入信号IN的电压的变化，VIN表示出相对于共通电位Vcom在
时刻tl从高电位变化为低电位的情况。由于VIN在时刻tl发生变化， 对于输入信号IN和输出信号OUT,产生电位差。晶体管MP-SW1 根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是晶体管 MP-SW1的阈值以上。)由于晶体管MP-SW1为ON，在晶体管 MP - SW1中流过电流，节点NGATE接近时刻tl以前的VOUT。伴 随着节点NGATE的电位的上升，晶体管MN-DIS成为ON。在输入 信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管MN-DIS成 为深度的ON。如果晶体管MN-DIS为ON，则使得液晶板的负载电 容CLOAD的电荷急剧放电。如果负栽电容CLOAD充分放电，则输 入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管MP - SW1緩慢成 为OFF。其结果是节点NGATE逐渐接近接地电平，晶体管MN — DIS 逐渐成为OFF,结束负载电容CLOAD的放电。根据本发明的实施例1，利用在输入信号IN的切换时产生的输入 信号IN与输出信号OUT的电位差，能够使输出电位尽快地跟踪输入 信号IN的电位。特别在利用输入信号IN与输出信号OUT的电位差 的本实施例l的结构中，并不需要外部控制信号，因此不需要专用的 定时控制器等控制电路。因此，能够削减控制电路的开发成本。另外，能够削减因控制电路产生的电路面积。另外，晶体管MN - DIS与输入信号IN和输出信号OUT的电位差对应地进行ON/OFF, 因此在输出信号OUT的电位的下降时，能够实现緩慢的动作。通过 晶体管MN — DIS的緩慢OFF动作，能够减小在信号输出OUT中产 生开关噪声等的可能性。进而，通过釆用本发明的实施例1，不增加 放大器10的恒定电流，就能够提高驱动能力，能够降低驱动器IC的 发热。另外，即使在输出需要恒定地流过电流的情况下，不需要增大 放大器10的输出级的晶体管大小，只要增大在本发明的实施例1中采 用的晶体管MN-DIS的晶体管大小，就能够对应，能够抑制放大器 内部的恒定电流的增加。实施例2使用图3和困4说明本发明的实施例2的液晶显示装置的驱动电 路。图3是本发明的实施例2的驱动电路200的电路图。对于与实施 例l一样的结构，附加相同的符号，并省略说明。作为最小结构，驱动电路200由放大器(OPAMP) 10、晶体管 MN-SW2、晶体管MP-CHG、以及晶体管MP - SW2构成。放大 器10的输出与反转输入连接。输入信号IN被输入到非反转输入。放 大器10的输出被作为驱动电路200的输出信号OUT供给到驱动器IC 的输出焊点PAD，最终供给到安装了驱动器IC的液晶板的负载电容 CLOAD。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MN-SW2中，向栅极施加输 入信号IN,同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点PGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位提高阈值以上的情况下，晶体管MN-SW2成为ON。在作为第 二 PMOS晶体管的晶体管MP - CHG中，栅极与节点PGATE连接， 同时源极与电源电位VDDH连接，漏极与放大器10的输出连接。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MP — SW2中，向栅极施加规 定的恒定电压VBH，漏极与节点PGATE连接，源极与电源电位VDDH 连接。在此，规定的恒定电压VBH是晶体管MP-SW2的阈值电压 以下的电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V,将VBH设 置为13.8V。因此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MP - SW2 始终为ON状态，实质上是作为恒定电流动作的晶体管。以下，使用图4说明动作。图4是驱动电路200的时序图。VIN 表示输入信号IN的电压的变化。VIN表示出相对于共通电位Vcom在 时刻t2从低电位变化为高电位的情况.由于VIN在时刻t2发生变化， 对于输入信号IN和输出信号OUT,产生电位差。晶体管MN-SW2 根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是晶体管 MN-SW2的阈值以上。)由于晶体管MN-SW2为ON，在晶体管 MN — SW2中流过电流，节点PGATE接近时刻t2以前的VOUT.伴 随着节点PGATE的电位的下降，晶体管MP-CHG成为ON.在输 入信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管MP-CHG
成为深度的ON。如果晶体管MP-CHG为ON,则使得液晶板的负 载电容CLOAD的电荷急剧充电。如果负载电容CLOAD充分充电， 则输入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管MN - SW2緩 慢成为OFF。其结果是节点PGATE逐渐接近电源电位VDDH，晶体 管MP-CHG逐渐成为OFF,结束负栽电容CLOAD的充电。根据本发明的实施例2，利用在输入信号IN的切换时产生的输入 信号IN与输出信号OUT的电位差，能够使输出信号OUT的电位尽 快地跟踪输入信号IN的电位。特别在利用输入信号IN与输出信号 OUT的电位差的本实施例2的结构中，并不需要外部控制信号，因此 不需要专用的定时控制器等控制电路。因此，能够削减控制电路的开 发成本。另外，能够削减因控制电路产生的电路面积。另外，晶体管 MP-CHG与输入信号IN和输出信号OUT的电位差对应地进行 ON/OFF，因此在输出信号OUT的电位的上升时，能够实现緩慢的动 作。通过晶体管MP-CHG的緩慢OFF动作，能够减小在信号输出 OUT中产生开关噪声等的可能性。进而，通过采用本发明的实施例2, 不增加放大器10的恒定电流，就能够提高驱动能力，能够降低驱动器 IC的发热。另外，即使在输出需要恒定地流过电流的情况下，不需要 增大放大器10的输出级的晶体管大小，只要增大在本发明的实施例1 中采用的晶体管MP-CHG的晶体管大小，就能够对应，能够抑制放 大器内部的恒定电流的增加。实施例3使用图5和图6说明本发明的实施例3的液晶显示装置的驱动电 路。图5是本发明的实施例3的驱动电路300的电路图。驱动器300 是同时具有实施例l和实施例2的驱动电路的结构的驱动电路。作为 最小结构，驱动电路300由放大器(OPAMP)10、晶体管MP-SW1、 晶体管MN-DIS、晶体管MN-SW1、晶体管MN-SW2、晶体管 MP-CHG、晶体管MP-SW2构成，放大器10的输出与反转输入连 接，进行一般称为电压跟随的连接。输入信号IN被输入到非反转输入。 该输入信号IN如图9所示那样，是连接在前级的数字模拟变换器的输
出，被施加供给液晶板的灰度等级电压。另外，放大器10的输出被作 为驱动电路300的输出信号OUT供给到驱动器IC的输出焊点PAD, 最终供给到安装了驱动器IC的液晶板的负载电容CLOAD。在作为第一PMOS晶体管的晶体管MP-SW1中，向栅极施加输 入信号IN，同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点NGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位下降阈值以上的情况下，晶体管MP-SW1成为ON。在作为第一 NMOS晶体管的晶体管MN-DIS中，栅极与节点 NGATE连接，同时源极与接地GND连接，漏极与放大器10的输出 连接。在作为第二NMOS晶体管的晶体管MN-SW1中，向栅极施加规 定的恒定电压VBL，漏极与节点NGATE连接，源极与接地GND连 接。在此，规定的恒定电压VBL是晶体管MN-SW1的阈值电压以 上的电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V，将VBL设置 为I.IV。由此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MN-SW1 始终为ON状态，实质上是作为恒定电流进行动作的晶体管。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MN-SW2中，向栅极施加输 入信号IN，同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点PGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位提高阈值以上的情况下，晶体管MN-SW2成为ON。在作为第二 PMOS晶体管的晶体管MP-CHG中，栅极与节点 PGATE连接，同时源极与电源电位VDDH连接，漏极与放大器10 的输出连接。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MP-SW2中，向栅极施加规 定的恒定电压VBH，漏极与节点PGATE连接，源极与电源电位VDDH 连接。在此，规定的恒定电压VBH是晶体管MP-SW2的阈值电压 以下的电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V，将VBH设 置为13.8V,由此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MP-SW2 始终为ON状态，实质上是作为恒定电流动作的晶体管。
以下，使用图6说明动作。图6是驱动电路300的时序图。VIN 表示输入信号IN的电压的变化。VIN表示出相对于共通电位Vcom在 时刻tl从高电位变化为低电位，在时刻t2从低电位变化为高电位的 情况。由于VIN在时刻tl相对于共通电位Vcom从高电位变化为低电 位，对于输入信号IN和输出信号OUT，产生电位差。晶体管MP-SW1根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是晶 体管MP-SW1的阈值以上。)由于晶体管MP-SW1为ON，在晶 体管MP - SW1中流过电流，节点NGATE接近时刻tl以前的VOUT。 伴随着节点NGATE的电位的上升，晶体管MN-DIS成为ON。在输 入信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管MN-DIS 成为深度的ON。如果晶体管MN-DIS为ON，则使得液晶板的负载 电容CLOAD的电荷急剧放电。如果负载电容CLOAD充分放电，则 输入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管MP - SW1緩慢 成为OFF。其结果是节点NGATE逐渐接近接地电平，晶体管MN -DIS逐渐成为OFF，结束负载电容CLOAD的放电。另外，VIN在时刻t2相对于共通电位Vcom从低电位变化为高电 位，由此对于输入信号IN和输出信号OUT产生电位差。晶体管MN -SW2根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是 晶体管MN-SW2的阈值以上。)由于晶体管MN-SW2为ON，在 晶体管MN-SW2中流过电流，节点PGATE接近时刻t2以前的 VOUT。伴随着节点PGATE的电位的下降，晶体管MP-CHG成为 ON。在输入信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管 MP — CHG成为深度的ON。如果晶体管MP — CHG为ON,则使得 液晶板的负载电容CLOAD的电荷急剧充电.如果负栽电容CLOAD 充分充电，则输入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管 MN — SW2緩慢成为OFF。其结果是节点PGATE逐渐接近电源电位 VDDH，晶体管MP _ CHG逐渐成为OFF,结束负栽电容CLOAD的 充电。通过以上的动作，根据本发明的实施例3，在实施例1和实施例2
的效果的基础上，还能够实现与rail to rail动作的放大器IO对应的驱 动电路。实施例4使用图7和图8说明本发明的实施例4的液晶显示装置的驱动电 路。图7是本发明的实施例4的驱动电路400的电路图。对于与实施 例3—样的结构，附加相同的符号，并省略说明。另外，在图7中， 用详细的电路图表示了放大器10，但由于是用电路水平表现了一般的 放大器，所以在此省略详细的动作说明。本实施例4的特征在于在具有实施例3中说明了的放大器 (OPAMP) 10、晶体管MP-SW1、晶体管MN-DIS、晶体管MN -SW1、晶体管MN-SW2、晶体管MP-CHG、晶体管MP — SW2 的基础上，还具有第一开关装置HIZ - SW和第二开关装置CS - SW。 第一开关装置HIZ — SW被连接在将晶体管MP 一 CHG的漏极和晶体 管MN-DIS的漏极连接起来的节点OUTA与输出焊点PAD之间 第一开关装置HIZ-SW例如是传输门(transfer gate )。第二开关装置CS — SW被连接在第一开关装置HIZ — SW与和输 出焊点PAD之间的节点OUTBn相邻的驱动电路的输出节点OUTBn-l之间。第二开关装置cs-sw例如由传输门构成。接着，使用图8说明动作。图8是驱动电路400的时序图。VIN 表示了相对于共通电位Vcom在时刻tl从高电位变化为低电位，在时 刻t2相对于共通电位Vcom从低电位变化为高电位的情况。VHIZ在 时刻tl和t2从高电位下降到低电位，在时刻t3和t4从低电位上升到 高电位。VXHIZ在时刻tl和t2从低电位上升到高电位，在时刻t3、 t4从高电位下降到低电位。VHIZ和VXHIZ是互补的信号。通过VHIZ和VXHIZ的信号的变化，第一开关装置HIZ - SW在 时刻tl、 t2成为OFF，第二开关装置CS-SW成为ON.由于第二开 关装置CS-SW成为ON，各个驱动电路的输出OUTBn短路。由于 各个驱动电路的输出OUTBn短路，各个驱动电路的输出OUTBn的 电位被平均化，成为接近于共通电位Vcom的电位。在时刻t3，第二
开关装置CS-SW成为OFF,第一开关装置HIZ-SW成为ON。在 驱动电路的输出OUTBn接近于共通电位Vcom的状态下，第一开关 装置HIZ - SW成为ON,由此在输入信号IN和输出信号OUTA之间 产生电位差。由于在输入信号IN和输出信号OUTA之间产生电位差，晶体管 MP-SWl成为ON。(其中，输入信号与输出信号OUTA的电位差 是晶体管MP-SW1的阈值以上。)由于晶体管MP-SW1为ON, 在晶体管MP-SW1中流过电流，节点NGATE接近共通电位Vcom。 伴随着节点NGATE的电位的上升，晶体管MN-DIS成为ON。在输 入信号IN和输出信号OUTA的电位差大的情况下，晶体管MN - DIS 成为深度的ON。如果晶体管MN-DIS为ON，则使得液晶板的负栽 电容CLOAD的电荷急剧放电。如果负栽电容CLOAD充分放电，则 输入信号IN和输出信号OUTA的电位差变小，晶体管MP-SW1緩 慢成为OFF。其结果是节点NGATE逐渐接近接地电平，晶体管MN -DIS逐渐成为OFF，结束负载电容CLOAD的放电。在时刻t4，第二开关装置CS-SW成为OFF,第一开关装置HIZ -SW成为ON.在驱动电路的输出OUTBn接近共通电位Vcom的状 态下，第一开关装置HIZ-SW成为ON，由此在输入信号IN与输出 信号OUTA之间产生电位差。由于在输入信号IN和输出信号OUTA之间产生电位差，晶体管 MN-SW2成为ON。(其中，输入信号IN与输出信号OUTA的电位 差是晶体管MN-SW2的阈值以上。)由于晶体管MN-SW2为ON， 在晶体管MN - SW2中流过电流，节点PGATE接近共通电位Vcom。 伴随着节点PGATE的电位的下降，晶体管MN - CHG成为ON。在 输入信号IN和输出信号OUTA的电位差大的情况下，晶体管MP-CHG成为深度的ON。如果晶体管MP _ CHG为ON,则使得液晶板 的负载电容CLOAD的电荷急剧充电。如果负栽电容CLOAD充分充 电，则输入信号IN和输出信号OUTA的电位差变小，晶体管kN-SW2緩慢成为OFF.其结果是节点PGATE逐渐接近电源电位VDDH，晶体管MP-CHG逐渐成为OFF,结束负载电容CLOAD的充电。根据以上的说明，根据本发明的实施例4，在实施例l、实施例2、 实施例3的效果的基础上，通过设置使各个驱动电路的OUTBn短路 的期间，还能够减少放大器10的驱动期间，削减消耗电力。另外，作为本发明的基本结构，通过使各个驱动电路的输出 OUTBn短路，输入信号IN与输出信号OUTA之间会产生电位差。其 结果是晶体管MP — SW1或晶体管MN — SW2有可能成为ON。但是， 根据本实施例4的结构，通过利用用于控制使各个驱动电路的输出 OUTBn短路的第二开关装置CS-SW的信号，来控制第一开关装置 HIZ-SW，能够容易地防止误动作。图IO表示作为实施例4的变形例子1的驱动电路1000。说明与实 施例4的不同点。在驱动电路1000中，在第一开关装置HIZ-SW与 输出焊点PAD之间的节点OUTBn和MP - SW1的源极之间设置有第 三开关装置HIZ1-SW。另外，在第一开关装置HIZ-SW与输出焊 点PAD之间的节点OUTBn和MN - SW2的源极之间设置有第四开关 装置HIZ2-SW。晶体管MN-DIS的漏极、晶体管MP-CHG的漏 极与输出节点OUTBn连接。用相同的控制信号HIZ和控制信号XHIZ对第一开关装置HIZ -SW、第三开关装置HIZ1-SW、第四开关装置HIZ2-SW进行控制， 因此进行相同的ON-OFF动作。作为驱动电路的动作与实施例4 一 样。晶体管MP-SW1、晶体管MN-SW2、晶体管MN-DIS、晶体管MP-CHG的连接关系与实施例4不同，但与实施例4同样地能够 没有误动作地进行动作。图11表示作为实施例4的变形例子2的驱动电路1100。说明与实 施例4的不同点。在驱动电路1100中，与变形例子l相比，删除了第 一开关装置HIZ-SW。另外，OPAMPIO被多功能化。图ll所示的 OPAMPIO在反转输入、非反转输入、输出的基础上，还输入2个控 制信号。是第三开关装置HIZ1-SW、笫四开关装置HIZ2-SW的控制信号，即控制信号HIZ和控制信号XHIZ。 OPAMP10与控制信号 HIZ同步，在控制信号HIZ为High的情况下，输出与输入信号IN对 应的输出信号OUTBn，在控制信号HIZ为Low的情况下，通过内置 于OPAMP10内的开关装置而切断输入信号IN与输出信号OUTBn 的连接。假设了 OPAMP10输入2个控制信号，但也可以输入至少一 个。也可以如本变形例子2那样，在OPAMP10内根据一个控制信号 生成2个控制信号。另外，作为驱动电路的动作与实施例4一样。与变形例子1 一样，能够没有误动作地进行动作。另外，能够提 供还与多功能化了的OPAMP对应的驱动电路。
权利要求
1.一种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述第一输出连接起来的运算放大器；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上述运算放大器的上述输出的节点连接的第一PMOS晶体管；栅极与上述第一PMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大器的上述输出的节点连接，源极接地的第一NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与上述第一PMOS晶体管的漏极连接，源极接地的第二NMOS晶体管。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于 还包括栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上 述运算放大器的上述输出的节点连接的第三NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出的节点连接，源极与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极与上述第三NMOS晶体管的漏 极连接，源极与电源连接的第三PMOS晶体管。
3. —种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括 具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述第 一输出连接起来的运算放大器；检测上述运算放大器的上述第一输出与上述非反转输入的电位差 而进行ON — OFF的第一 PMOS晶体管；与上述第一 PMOS晶体管的ON 一 OFF对应地进行ON 一 OFF, 进行动作使得抵消上述第一输出与上述非反转输入的电位差的第一 NMOS晶体管；串联连接在上述第一 PMOS晶体管与接地之间，栅极被施加阈值 以上的电压的第二NMOS晶体管。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于 还包括检测上述运算放大器的上述第一输出与上述非反转输入的电位差 而进行ON - OFF的第三NMOS晶体管；与上述第三NMOS晶体管的ON - OFF对应地进行ON - OFF, 进行动作使得抵消上述第一输出与上述非反转输入的电位差的第二 PMOS晶体管；串联连接在上述第三NMOS晶体管与电源之间，栅极被施加阈值 以下的电压的第三PMOS晶体管。
5. —种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括 具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述第一输出连接起来的运算放大器；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上 述运算放大器的上述输出的节点连接的第三NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出的节点连接，源极与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极与上述第三NMOS晶体管的漏 极连接，源极与电源连接的第三PMOS晶体管。
6.—种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述 第一输出连接起来的运算放大器；检测上述运算放大器的上述第一输出与上述非反转输入的电位差 而进行ON - OFF的第三NMOS晶体管；与上述第三NMOS晶体管的ON - OFF对应地进行ON - OFF, 进行动作使得抵消上述第一输出与上述非反转输入的电位差的第二 PMOS晶体管；串联连接在上述第三NMOS晶体管与电源之间，栅极被施加阈值 以下的电压的第三PMOS晶体管.
7. —种液晶显示装置的驱动装置，具备多个驱动电路，该驱动电 路具备具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和 上述第一输出连接起来的运算放大器；栅极与上述运算放大器的上述 非反转输入的节点连接，源极与上述运算放大器的上述输出的节点连 接的第一 PMOS晶体管；栅极与上述第一 PMOS晶体管的漏极连接， 漏极与上述运算放大器的上述输出的节点连接，源极接地的第一 NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与上述第一PMOS 晶体管的漏极连接，源极接地的第二NMOS晶体管；栅极与上述运算 放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上述运算放大器的上述 输出的节点连接的第三NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体 管的漏极连接，漏极与上述运算放大器的上述输出的节点连接，源极 与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极 与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，源极与电源连接的第三PMOS 晶体管，该驱动装置的特征在于上述驱动装置具有分别与上述驱动电路对应的输出焊点，在上述驱动电路中，在上述运算放大器的上述输出的节点与上述 输出焊点之间具有第 一开关装置，并且在各个驱动电路的上迷第 一开 关装置与上述输出焊点之间的节点之间具有第二开关装置。
8. —种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括具有反转输入、非反转输入、第一输出、控制端子，将上述反转 输入与上述第一输出连接起来，并且与输入到上述控制端子的控制信 号对应地切换是否将与上述非反转输入对应的输出输出/非输出到上 述第一输出的运算放大器；与上述运算放大器的输出节点连接，并且根振上述控制信号进行 ON - OFF的第三开关装置；与上述运算放大器的输出节点连接，并且根据上述控制信号进行 ON 一 OFF的第四开关装置；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极经由 上述第三开关装置与上述运算放大器的上述输出节点连接的第一 PMOS晶体管；栅极与上述第一PMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出节点连接，源极接地的第一NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与上述第一PMOS晶体管的漏 极连接，源极接地的第二NMOS晶体管；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极经由 上述第四开关装置与上述运算放大器的上述输出节点连接的笫三 NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出节点连接，源极与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极与上述第三NMOS晶体管的漏 极连接，源极与电源连接的第三PMOS晶体管。
9. 一种液晶显示装置的驱动装置，具备多个权利要求8所述的驱 动电路，其特征在于上述驱动装置具有分别与上述驱动电路对应的输出焊点， 在上述驱动电路中，在上述运算放大器的上述输出的节点与上述 输出焊点之间具有第一开关装置，并且在各个驱动电路的上述第一开 关装置与上述输出焊点之间的节点之间具有第二开关装置。
10. —种液晶显示装置的驱动装置，其特征在于包括与输入数据对应地从灰度等级电压产生电路选择输出规定的模拟 电压的多个数字模拟变换器；分别将上述多个数字模拟变换器的输出作为输入，输出驱动电压 的多个输出电路，其中上述输出电路具备在对上述数字模拟变换器的输出和上述输出 电路的输出进行比较，上述数字模拟变换器的输出和上述输出电路的 输出之间有规定的电位差的情况下，成为ON的第一晶体管；与第一晶体管对应地成为ON，使得上述输出电路的输出接近上述 数字模拟变换器的输出的电位的第二晶体管.
全文摘要
在本发明的液晶显示装置的驱动电路中，具备具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和第一输出连接起来的运算放大器；栅极与运算放大器的非反转输入的节点连接，源极与运算放大器的输出的节点连接的第一PMOS晶体管；栅极与第一PMOS晶体管的漏极连接，漏极与运算放大器的输出的节点连接，源极接地的第一NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与第一PMOS晶体管的漏极连接，源极接地的第二NMOS晶体管。
文档编号G09G3/36GK101126850SQ20071014106
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者山崎厚司 申请人:冲电气工业株式会社
技术领域：
本发明涉及在液晶显示装置等中使用的驱动电路和驱动装置。特 别涉及具有许多输出运算放大器的液晶显示装置的源极驱动器。
背景技术：
伴随着近年的液晶显示装置的大型化，希望提高液晶驱动装置的 各种性能。特别伴随着液晶显示装置的大型化，数据线的负栽电容也 增大了，希望提高液晶驱动装置的驱动能力。另外，最近液晶显示装 置的市场急剧增大，正在研究降低各安装部件的成本。对于驱动装置 也一样，希望高驱动能力并且廉价。专利文献l:特开平05 - 041651号^H艮 专利文献2:特开2003 - 122325号,>才艮在专利文献1中，用比较器对输出运算放大器的输入输出信号的 差进行比较，只在输入信号比输出信号低规定的阈值电压以上时，使 得从比较器输出激活信号，使开关晶体管ON，使大电流源有效，由 此能够改变负载电容的放电侧的输出电流，抑制装置的消耗功率。在 专利文献2中，通过设置多个充放电路径，而谋求提高吞吐量。但是，在上述专利文献1中，在低阈值电压以上时，能够迅速进 行放电，但直到成为一定阈值为止，其输出和动作都与现有技术完全 一样。在输出电压的范围宽的情况下，有效性非常低。另外，无法迅 速地进行充电动作。在上述专利文献2中，具有充电动作、放电动作， 但对于各个的不同路径，必须根据任意的不同信号进行控制，其结果 是控制电路增加。另外，即使单纯通过晶体管的开关进行控制，在与 大电流对应的晶体管中，也无法期待很快的反应，控制是困难的
发明内容
本发明就是鉴于上述问题点，提供一种廉价并且具有高驱动能力 的液晶显示装置的驱动电路。在本发明的液晶显示装置的驱动电路中，具备具有反转输入、 非反转输入、第一输出，将反转输入和第一输出连接起来的运算放大 器；栅极与运算放大器的非反转输入的节点连接，源极与运算放大器 的输出节点连接的第一 PMOS晶体管；栅极与第一 PMOS晶体管的 漏极连接，漏极与运算放大器的输出节点连接，源极接地的第一NMOS 晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与第一PMOS晶体管的漏 极连接，源极接地的第二NMOS晶体管。通过本发明的液晶显示装置的驱动电路的结构，能够提供廉价、 具有高驱动能力的液晶显示装置的驱动电路。
图l是本发明的实施例1的驱动电路。图2是图1的驱动电路的时序图。图3是本发明的实施例2的驱动电路。图4是图3的驱动电路的时序图。图5是本发明的实施例3的驱动电路。图6是图5的驱动电路的时序图。图7是本发明的实施例4的驱动电路。图8是图7的驱动电路的时序图。图9是安装了本发明的驱动电路的驱动装置的概念图。图10是本发明的实施例4的变形例子1。图11是本发明的实施例4的变形例子2。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的实施例.另外，在以下的说 明和附图中，对于具有大致相同的功能和结构的构成要素，附加相同 的符号，省略重复说明。 实施例1首先，使用图l、图2、图9说明本发明的实施例1的液晶显示装 置的驱动电路。图l是本发明的实施例1的驱动电路100的电路图。 如图所示，作为最小结构，驱动电路100由放大器(OPAMP) 10、晶 体管MP-SW1、晶体管MN-DIS、晶体管MN-SW1构成。作为最 小结构，放大器10具有反转输入、非反转输入、输出。放大器10的 输出与反转输入连接，进行一般被称为电压跟随(Voltage follower ) 的连接。输入信号IN被输入到非反转输入。该输入信号IN如图9所 示那样，是从灰度等级电压产生电路910通过数字模拟变换器920选 择了与输入数据对应的灰度等级电压的电压。驱动电路930的输出是 供给到液晶板940的灰度等级电压。另外，放大器10的输出被作为驱 动电路100的输出信号OUT供给到驱动器IC的输出焊点PAD,最终 供给到安装了驱动器IC950的液晶板940的负载电容CLOAD。在作为第一PMOS晶体管的晶体管MP-SW1中，向栅极施加输 入信号IN，同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点NGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位低阈值以上的情况下，晶体管MP-SW1成为ON。在作为第一 NMOS晶体管的晶体管MN-DIS中，栅极与节点 NGATE连接，同时源极与地GND连接，漏极与放大器10的输出连 接。在作为第二NMOS晶体管的晶体管MN-SW1中，向栅极施加规 定的恒定电压VBL，漏极与节点NGATE连接，源极与地GND连接。 在此，规定的恒定电压VBL是晶体管MN-SW1的阈值电压以上的 电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V，将VBL设置为I.IV。 由此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MN-SW1始终为 ON状态，实质上是作为恒定电流进行动作的晶体管。以下，使用图2说明动作。图2是驱动电路100的时序图。VIN 表示输入信号IN的电压的变化，VIN表示出相对于共通电位Vcom在
时刻tl从高电位变化为低电位的情况。由于VIN在时刻tl发生变化， 对于输入信号IN和输出信号OUT,产生电位差。晶体管MP-SW1 根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是晶体管 MP-SW1的阈值以上。)由于晶体管MP-SW1为ON，在晶体管 MP - SW1中流过电流，节点NGATE接近时刻tl以前的VOUT。伴 随着节点NGATE的电位的上升，晶体管MN-DIS成为ON。在输入 信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管MN-DIS成 为深度的ON。如果晶体管MN-DIS为ON，则使得液晶板的负载电 容CLOAD的电荷急剧放电。如果负栽电容CLOAD充分放电，则输 入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管MP - SW1緩慢成 为OFF。其结果是节点NGATE逐渐接近接地电平，晶体管MN — DIS 逐渐成为OFF,结束负载电容CLOAD的放电。根据本发明的实施例1，利用在输入信号IN的切换时产生的输入 信号IN与输出信号OUT的电位差，能够使输出电位尽快地跟踪输入 信号IN的电位。特别在利用输入信号IN与输出信号OUT的电位差 的本实施例l的结构中，并不需要外部控制信号，因此不需要专用的 定时控制器等控制电路。因此，能够削减控制电路的开发成本。另外，能够削减因控制电路产生的电路面积。另外，晶体管MN - DIS与输入信号IN和输出信号OUT的电位差对应地进行ON/OFF, 因此在输出信号OUT的电位的下降时，能够实现緩慢的动作。通过 晶体管MN — DIS的緩慢OFF动作，能够减小在信号输出OUT中产 生开关噪声等的可能性。进而，通过釆用本发明的实施例1，不增加 放大器10的恒定电流，就能够提高驱动能力，能够降低驱动器IC的 发热。另外，即使在输出需要恒定地流过电流的情况下，不需要增大 放大器10的输出级的晶体管大小，只要增大在本发明的实施例1中采 用的晶体管MN-DIS的晶体管大小，就能够对应，能够抑制放大器 内部的恒定电流的增加。实施例2使用图3和困4说明本发明的实施例2的液晶显示装置的驱动电 路。图3是本发明的实施例2的驱动电路200的电路图。对于与实施 例l一样的结构，附加相同的符号，并省略说明。作为最小结构，驱动电路200由放大器(OPAMP) 10、晶体管 MN-SW2、晶体管MP-CHG、以及晶体管MP - SW2构成。放大 器10的输出与反转输入连接。输入信号IN被输入到非反转输入。放 大器10的输出被作为驱动电路200的输出信号OUT供给到驱动器IC 的输出焊点PAD，最终供给到安装了驱动器IC的液晶板的负载电容 CLOAD。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MN-SW2中，向栅极施加输 入信号IN,同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点PGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位提高阈值以上的情况下，晶体管MN-SW2成为ON。在作为第 二 PMOS晶体管的晶体管MP - CHG中，栅极与节点PGATE连接， 同时源极与电源电位VDDH连接，漏极与放大器10的输出连接。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MP — SW2中，向栅极施加规 定的恒定电压VBH，漏极与节点PGATE连接，源极与电源电位VDDH 连接。在此，规定的恒定电压VBH是晶体管MP-SW2的阈值电压 以下的电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V,将VBH设 置为13.8V。因此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MP - SW2 始终为ON状态，实质上是作为恒定电流动作的晶体管。以下，使用图4说明动作。图4是驱动电路200的时序图。VIN 表示输入信号IN的电压的变化。VIN表示出相对于共通电位Vcom在 时刻t2从低电位变化为高电位的情况.由于VIN在时刻t2发生变化， 对于输入信号IN和输出信号OUT,产生电位差。晶体管MN-SW2 根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是晶体管 MN-SW2的阈值以上。)由于晶体管MN-SW2为ON，在晶体管 MN — SW2中流过电流，节点PGATE接近时刻t2以前的VOUT.伴 随着节点PGATE的电位的下降，晶体管MP-CHG成为ON.在输 入信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管MP-CHG
成为深度的ON。如果晶体管MP-CHG为ON,则使得液晶板的负 载电容CLOAD的电荷急剧充电。如果负载电容CLOAD充分充电， 则输入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管MN - SW2緩 慢成为OFF。其结果是节点PGATE逐渐接近电源电位VDDH，晶体 管MP-CHG逐渐成为OFF,结束负栽电容CLOAD的充电。根据本发明的实施例2，利用在输入信号IN的切换时产生的输入 信号IN与输出信号OUT的电位差，能够使输出信号OUT的电位尽 快地跟踪输入信号IN的电位。特别在利用输入信号IN与输出信号 OUT的电位差的本实施例2的结构中，并不需要外部控制信号，因此 不需要专用的定时控制器等控制电路。因此，能够削减控制电路的开 发成本。另外，能够削减因控制电路产生的电路面积。另外，晶体管 MP-CHG与输入信号IN和输出信号OUT的电位差对应地进行 ON/OFF，因此在输出信号OUT的电位的上升时，能够实现緩慢的动 作。通过晶体管MP-CHG的緩慢OFF动作，能够减小在信号输出 OUT中产生开关噪声等的可能性。进而，通过采用本发明的实施例2, 不增加放大器10的恒定电流，就能够提高驱动能力，能够降低驱动器 IC的发热。另外，即使在输出需要恒定地流过电流的情况下，不需要 增大放大器10的输出级的晶体管大小，只要增大在本发明的实施例1 中采用的晶体管MP-CHG的晶体管大小，就能够对应，能够抑制放 大器内部的恒定电流的增加。实施例3使用图5和图6说明本发明的实施例3的液晶显示装置的驱动电 路。图5是本发明的实施例3的驱动电路300的电路图。驱动器300 是同时具有实施例l和实施例2的驱动电路的结构的驱动电路。作为 最小结构，驱动电路300由放大器(OPAMP)10、晶体管MP-SW1、 晶体管MN-DIS、晶体管MN-SW1、晶体管MN-SW2、晶体管 MP-CHG、晶体管MP-SW2构成，放大器10的输出与反转输入连 接，进行一般称为电压跟随的连接。输入信号IN被输入到非反转输入。 该输入信号IN如图9所示那样，是连接在前级的数字模拟变换器的输
出，被施加供给液晶板的灰度等级电压。另外，放大器10的输出被作 为驱动电路300的输出信号OUT供给到驱动器IC的输出焊点PAD, 最终供给到安装了驱动器IC的液晶板的负载电容CLOAD。在作为第一PMOS晶体管的晶体管MP-SW1中，向栅极施加输 入信号IN，同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点NGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位下降阈值以上的情况下，晶体管MP-SW1成为ON。在作为第一 NMOS晶体管的晶体管MN-DIS中，栅极与节点 NGATE连接，同时源极与接地GND连接，漏极与放大器10的输出 连接。在作为第二NMOS晶体管的晶体管MN-SW1中，向栅极施加规 定的恒定电压VBL，漏极与节点NGATE连接，源极与接地GND连 接。在此，规定的恒定电压VBL是晶体管MN-SW1的阈值电压以 上的电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V，将VBL设置 为I.IV。由此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MN-SW1 始终为ON状态，实质上是作为恒定电流进行动作的晶体管。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MN-SW2中，向栅极施加输 入信号IN，同时源极与放大器10的输出连接，漏极与节点PGATE 连接。在对源极的电位和栅极的电位进行比较，栅极的电位比源极的 电位提高阈值以上的情况下，晶体管MN-SW2成为ON。在作为第二 PMOS晶体管的晶体管MP-CHG中，栅极与节点 PGATE连接，同时源极与电源电位VDDH连接，漏极与放大器10 的输出连接。在作为第三PMOS晶体管的晶体管MP-SW2中，向栅极施加规 定的恒定电压VBH，漏极与节点PGATE连接，源极与电源电位VDDH 连接。在此，规定的恒定电压VBH是晶体管MP-SW2的阈值电压 以下的电压。作为一个例子，可以将VDDH设置为15V，将VBH设 置为13.8V,由此，在向驱动电路施加电源的情况下，晶体管MP-SW2 始终为ON状态，实质上是作为恒定电流动作的晶体管。
以下，使用图6说明动作。图6是驱动电路300的时序图。VIN 表示输入信号IN的电压的变化。VIN表示出相对于共通电位Vcom在 时刻tl从高电位变化为低电位，在时刻t2从低电位变化为高电位的 情况。由于VIN在时刻tl相对于共通电位Vcom从高电位变化为低电 位，对于输入信号IN和输出信号OUT，产生电位差。晶体管MP-SW1根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是晶 体管MP-SW1的阈值以上。)由于晶体管MP-SW1为ON，在晶 体管MP - SW1中流过电流，节点NGATE接近时刻tl以前的VOUT。 伴随着节点NGATE的电位的上升，晶体管MN-DIS成为ON。在输 入信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管MN-DIS 成为深度的ON。如果晶体管MN-DIS为ON，则使得液晶板的负载 电容CLOAD的电荷急剧放电。如果负载电容CLOAD充分放电，则 输入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管MP - SW1緩慢 成为OFF。其结果是节点NGATE逐渐接近接地电平，晶体管MN -DIS逐渐成为OFF，结束负载电容CLOAD的放电。另外，VIN在时刻t2相对于共通电位Vcom从低电位变化为高电 位，由此对于输入信号IN和输出信号OUT产生电位差。晶体管MN -SW2根据输入信号IN的变化成为ON。(其中，输入信号的变化是 晶体管MN-SW2的阈值以上。)由于晶体管MN-SW2为ON，在 晶体管MN-SW2中流过电流，节点PGATE接近时刻t2以前的 VOUT。伴随着节点PGATE的电位的下降，晶体管MP-CHG成为 ON。在输入信号IN和输出信号OUT的电位差大的情况下，晶体管 MP — CHG成为深度的ON。如果晶体管MP — CHG为ON,则使得 液晶板的负载电容CLOAD的电荷急剧充电.如果负栽电容CLOAD 充分充电，则输入信号IN和输出信号OUT的电位差变小，晶体管 MN — SW2緩慢成为OFF。其结果是节点PGATE逐渐接近电源电位 VDDH，晶体管MP _ CHG逐渐成为OFF,结束负栽电容CLOAD的 充电。通过以上的动作，根据本发明的实施例3，在实施例1和实施例2
的效果的基础上，还能够实现与rail to rail动作的放大器IO对应的驱 动电路。实施例4使用图7和图8说明本发明的实施例4的液晶显示装置的驱动电 路。图7是本发明的实施例4的驱动电路400的电路图。对于与实施 例3—样的结构，附加相同的符号，并省略说明。另外，在图7中， 用详细的电路图表示了放大器10，但由于是用电路水平表现了一般的 放大器，所以在此省略详细的动作说明。本实施例4的特征在于在具有实施例3中说明了的放大器 (OPAMP) 10、晶体管MP-SW1、晶体管MN-DIS、晶体管MN -SW1、晶体管MN-SW2、晶体管MP-CHG、晶体管MP — SW2 的基础上，还具有第一开关装置HIZ - SW和第二开关装置CS - SW。 第一开关装置HIZ — SW被连接在将晶体管MP 一 CHG的漏极和晶体 管MN-DIS的漏极连接起来的节点OUTA与输出焊点PAD之间 第一开关装置HIZ-SW例如是传输门(transfer gate )。第二开关装置CS — SW被连接在第一开关装置HIZ — SW与和输 出焊点PAD之间的节点OUTBn相邻的驱动电路的输出节点OUTBn-l之间。第二开关装置cs-sw例如由传输门构成。接着，使用图8说明动作。图8是驱动电路400的时序图。VIN 表示了相对于共通电位Vcom在时刻tl从高电位变化为低电位，在时 刻t2相对于共通电位Vcom从低电位变化为高电位的情况。VHIZ在 时刻tl和t2从高电位下降到低电位，在时刻t3和t4从低电位上升到 高电位。VXHIZ在时刻tl和t2从低电位上升到高电位，在时刻t3、 t4从高电位下降到低电位。VHIZ和VXHIZ是互补的信号。通过VHIZ和VXHIZ的信号的变化，第一开关装置HIZ - SW在 时刻tl、 t2成为OFF，第二开关装置CS-SW成为ON.由于第二开 关装置CS-SW成为ON，各个驱动电路的输出OUTBn短路。由于 各个驱动电路的输出OUTBn短路，各个驱动电路的输出OUTBn的 电位被平均化，成为接近于共通电位Vcom的电位。在时刻t3，第二
开关装置CS-SW成为OFF,第一开关装置HIZ-SW成为ON。在 驱动电路的输出OUTBn接近于共通电位Vcom的状态下，第一开关 装置HIZ - SW成为ON,由此在输入信号IN和输出信号OUTA之间 产生电位差。由于在输入信号IN和输出信号OUTA之间产生电位差，晶体管 MP-SWl成为ON。(其中，输入信号与输出信号OUTA的电位差 是晶体管MP-SW1的阈值以上。)由于晶体管MP-SW1为ON, 在晶体管MP-SW1中流过电流，节点NGATE接近共通电位Vcom。 伴随着节点NGATE的电位的上升，晶体管MN-DIS成为ON。在输 入信号IN和输出信号OUTA的电位差大的情况下，晶体管MN - DIS 成为深度的ON。如果晶体管MN-DIS为ON，则使得液晶板的负栽 电容CLOAD的电荷急剧放电。如果负栽电容CLOAD充分放电，则 输入信号IN和输出信号OUTA的电位差变小，晶体管MP-SW1緩 慢成为OFF。其结果是节点NGATE逐渐接近接地电平，晶体管MN -DIS逐渐成为OFF，结束负载电容CLOAD的放电。在时刻t4，第二开关装置CS-SW成为OFF,第一开关装置HIZ -SW成为ON.在驱动电路的输出OUTBn接近共通电位Vcom的状 态下，第一开关装置HIZ-SW成为ON，由此在输入信号IN与输出 信号OUTA之间产生电位差。由于在输入信号IN和输出信号OUTA之间产生电位差，晶体管 MN-SW2成为ON。(其中，输入信号IN与输出信号OUTA的电位 差是晶体管MN-SW2的阈值以上。)由于晶体管MN-SW2为ON， 在晶体管MN - SW2中流过电流，节点PGATE接近共通电位Vcom。 伴随着节点PGATE的电位的下降，晶体管MN - CHG成为ON。在 输入信号IN和输出信号OUTA的电位差大的情况下，晶体管MP-CHG成为深度的ON。如果晶体管MP _ CHG为ON,则使得液晶板 的负载电容CLOAD的电荷急剧充电。如果负栽电容CLOAD充分充 电，则输入信号IN和输出信号OUTA的电位差变小，晶体管kN-SW2緩慢成为OFF.其结果是节点PGATE逐渐接近电源电位VDDH，晶体管MP-CHG逐渐成为OFF,结束负载电容CLOAD的充电。根据以上的说明，根据本发明的实施例4，在实施例l、实施例2、 实施例3的效果的基础上，通过设置使各个驱动电路的OUTBn短路 的期间，还能够减少放大器10的驱动期间，削减消耗电力。另外，作为本发明的基本结构，通过使各个驱动电路的输出 OUTBn短路，输入信号IN与输出信号OUTA之间会产生电位差。其 结果是晶体管MP — SW1或晶体管MN — SW2有可能成为ON。但是， 根据本实施例4的结构，通过利用用于控制使各个驱动电路的输出 OUTBn短路的第二开关装置CS-SW的信号，来控制第一开关装置 HIZ-SW，能够容易地防止误动作。图IO表示作为实施例4的变形例子1的驱动电路1000。说明与实 施例4的不同点。在驱动电路1000中，在第一开关装置HIZ-SW与 输出焊点PAD之间的节点OUTBn和MP - SW1的源极之间设置有第 三开关装置HIZ1-SW。另外，在第一开关装置HIZ-SW与输出焊 点PAD之间的节点OUTBn和MN - SW2的源极之间设置有第四开关 装置HIZ2-SW。晶体管MN-DIS的漏极、晶体管MP-CHG的漏 极与输出节点OUTBn连接。用相同的控制信号HIZ和控制信号XHIZ对第一开关装置HIZ -SW、第三开关装置HIZ1-SW、第四开关装置HIZ2-SW进行控制， 因此进行相同的ON-OFF动作。作为驱动电路的动作与实施例4 一 样。晶体管MP-SW1、晶体管MN-SW2、晶体管MN-DIS、晶体管MP-CHG的连接关系与实施例4不同，但与实施例4同样地能够 没有误动作地进行动作。图11表示作为实施例4的变形例子2的驱动电路1100。说明与实 施例4的不同点。在驱动电路1100中，与变形例子l相比，删除了第 一开关装置HIZ-SW。另外，OPAMPIO被多功能化。图ll所示的 OPAMPIO在反转输入、非反转输入、输出的基础上，还输入2个控 制信号。是第三开关装置HIZ1-SW、笫四开关装置HIZ2-SW的控制信号，即控制信号HIZ和控制信号XHIZ。 OPAMP10与控制信号 HIZ同步，在控制信号HIZ为High的情况下，输出与输入信号IN对 应的输出信号OUTBn，在控制信号HIZ为Low的情况下，通过内置 于OPAMP10内的开关装置而切断输入信号IN与输出信号OUTBn 的连接。假设了 OPAMP10输入2个控制信号，但也可以输入至少一 个。也可以如本变形例子2那样，在OPAMP10内根据一个控制信号 生成2个控制信号。另外，作为驱动电路的动作与实施例4一样。与变形例子1 一样，能够没有误动作地进行动作。另外，能够提 供还与多功能化了的OPAMP对应的驱动电路。
权利要求
1.一种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述第一输出连接起来的运算放大器；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上述运算放大器的上述输出的节点连接的第一PMOS晶体管；栅极与上述第一PMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大器的上述输出的节点连接，源极接地的第一NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与上述第一PMOS晶体管的漏极连接，源极接地的第二NMOS晶体管。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于 还包括栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上 述运算放大器的上述输出的节点连接的第三NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出的节点连接，源极与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极与上述第三NMOS晶体管的漏 极连接，源极与电源连接的第三PMOS晶体管。
3. —种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括 具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述第 一输出连接起来的运算放大器；检测上述运算放大器的上述第一输出与上述非反转输入的电位差 而进行ON — OFF的第一 PMOS晶体管；与上述第一 PMOS晶体管的ON 一 OFF对应地进行ON 一 OFF, 进行动作使得抵消上述第一输出与上述非反转输入的电位差的第一 NMOS晶体管；串联连接在上述第一 PMOS晶体管与接地之间，栅极被施加阈值 以上的电压的第二NMOS晶体管。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动电路，其特征在于 还包括检测上述运算放大器的上述第一输出与上述非反转输入的电位差 而进行ON - OFF的第三NMOS晶体管；与上述第三NMOS晶体管的ON - OFF对应地进行ON - OFF, 进行动作使得抵消上述第一输出与上述非反转输入的电位差的第二 PMOS晶体管；串联连接在上述第三NMOS晶体管与电源之间，栅极被施加阈值 以下的电压的第三PMOS晶体管。
5. —种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括 具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述第一输出连接起来的运算放大器；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上 述运算放大器的上述输出的节点连接的第三NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出的节点连接，源极与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极与上述第三NMOS晶体管的漏 极连接，源极与电源连接的第三PMOS晶体管。
6.—种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和上述 第一输出连接起来的运算放大器；检测上述运算放大器的上述第一输出与上述非反转输入的电位差 而进行ON - OFF的第三NMOS晶体管；与上述第三NMOS晶体管的ON - OFF对应地进行ON - OFF, 进行动作使得抵消上述第一输出与上述非反转输入的电位差的第二 PMOS晶体管；串联连接在上述第三NMOS晶体管与电源之间，栅极被施加阈值 以下的电压的第三PMOS晶体管.
7. —种液晶显示装置的驱动装置，具备多个驱动电路，该驱动电 路具备具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和 上述第一输出连接起来的运算放大器；栅极与上述运算放大器的上述 非反转输入的节点连接，源极与上述运算放大器的上述输出的节点连 接的第一 PMOS晶体管；栅极与上述第一 PMOS晶体管的漏极连接， 漏极与上述运算放大器的上述输出的节点连接，源极接地的第一 NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与上述第一PMOS 晶体管的漏极连接，源极接地的第二NMOS晶体管；栅极与上述运算 放大器的上述非反转输入的节点连接，源极与上述运算放大器的上述 输出的节点连接的第三NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体 管的漏极连接，漏极与上述运算放大器的上述输出的节点连接，源极 与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极 与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，源极与电源连接的第三PMOS 晶体管，该驱动装置的特征在于上述驱动装置具有分别与上述驱动电路对应的输出焊点，在上述驱动电路中，在上述运算放大器的上述输出的节点与上述 输出焊点之间具有第 一开关装置，并且在各个驱动电路的上迷第 一开 关装置与上述输出焊点之间的节点之间具有第二开关装置。
8. —种液晶显示装置的驱动电路，其特征在于包括具有反转输入、非反转输入、第一输出、控制端子，将上述反转 输入与上述第一输出连接起来，并且与输入到上述控制端子的控制信 号对应地切换是否将与上述非反转输入对应的输出输出/非输出到上 述第一输出的运算放大器；与上述运算放大器的输出节点连接，并且根振上述控制信号进行 ON - OFF的第三开关装置；与上述运算放大器的输出节点连接，并且根据上述控制信号进行 ON 一 OFF的第四开关装置；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极经由 上述第三开关装置与上述运算放大器的上述输出节点连接的第一 PMOS晶体管；栅极与上述第一PMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出节点连接，源极接地的第一NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与上述第一PMOS晶体管的漏 极连接，源极接地的第二NMOS晶体管；栅极与上述运算放大器的上述非反转输入的节点连接，源极经由 上述第四开关装置与上述运算放大器的上述输出节点连接的笫三 NMOS晶体管；栅极与上述第三NMOS晶体管的漏极连接，漏极与上述运算放大 器的上述输出节点连接，源极与电源连接的第二PMOS晶体管；栅极被施加规定的第二电压，漏极与上述第三NMOS晶体管的漏 极连接，源极与电源连接的第三PMOS晶体管。
9. 一种液晶显示装置的驱动装置，具备多个权利要求8所述的驱 动电路，其特征在于上述驱动装置具有分别与上述驱动电路对应的输出焊点， 在上述驱动电路中，在上述运算放大器的上述输出的节点与上述 输出焊点之间具有第一开关装置，并且在各个驱动电路的上述第一开 关装置与上述输出焊点之间的节点之间具有第二开关装置。
10. —种液晶显示装置的驱动装置，其特征在于包括与输入数据对应地从灰度等级电压产生电路选择输出规定的模拟 电压的多个数字模拟变换器；分别将上述多个数字模拟变换器的输出作为输入，输出驱动电压 的多个输出电路，其中上述输出电路具备在对上述数字模拟变换器的输出和上述输出 电路的输出进行比较，上述数字模拟变换器的输出和上述输出电路的 输出之间有规定的电位差的情况下，成为ON的第一晶体管；与第一晶体管对应地成为ON，使得上述输出电路的输出接近上述 数字模拟变换器的输出的电位的第二晶体管.
全文摘要
在本发明的液晶显示装置的驱动电路中，具备具有反转输入、非反转输入、第一输出，将上述反转输入和第一输出连接起来的运算放大器；栅极与运算放大器的非反转输入的节点连接，源极与运算放大器的输出的节点连接的第一PMOS晶体管；栅极与第一PMOS晶体管的漏极连接，漏极与运算放大器的输出的节点连接，源极接地的第一NMOS晶体管；栅极被施加规定的第一电压，漏极与第一PMOS晶体管的漏极连接，源极接地的第二NMOS晶体管。
文档编号G09G3/36GK101126850SQ20071014106
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者山崎厚司 申请人:冲电气工业株式会社
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