知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5737639
(24)【登録日】2015年5月1日
(45)【発行日】2015年6月17日
(54)【発明の名称】液晶ディスプレイのための回路
(51)【国際特許分類】
G09G 3/18 20060101AFI20150528BHJP
G09G 3/36 20060101ALI20150528BHJP
G09G 3/04 20060101ALI20150528BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20150528BHJP
【ＦＩ】
G09G3/18
G09G3/36
G09G3/04 J
G09G3/20 611E
【請求項の数】9
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2013-207927(P2013-207927)
(22)【出願日】2013年10月3日
(62)【分割の表示】特願2006-326432(P2006-326432)の分割
【原出願日】1996年9月6日
(65)【公開番号】特開2014-6556(P2014-6556A)
(43)【公開日】2014年1月16日
【審査請求日】2013年10月3日
(31)【優先権主張番号】08/526026
(32)【優先日】1995年9月7日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】508243639
【氏名又は名称】エルエスアイ コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100082946
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 昭広
(74)【代理人】
【識別番号】100121061
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 清春
(74)【代理人】
【識別番号】100195693
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 玲
(72)【発明者】
【氏名】ディヴィッド アーサー リッチ
(72)【発明者】
【氏名】ハロルド ジョセフ ウィルソン
【審査官】
小川 浩史
(56)【参考文献】
【文献】
特開平３−２５１８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平５−１５０７３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平５−３２３２８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第９５／２０２０９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開平９−１２７４８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特許第５４４３６６６（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０９Ｇ ３／１８−３／３８
Ｇ０２Ｆ １／１３３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のための回路であって、
該回路は、
（a）第１の基準電圧対及び第２の基準電圧対を発生する基準電圧信号発生器と、
（b）（i）前記第１の基準電圧対を受け取り、（ii）前記第１の基準電圧対により規定される第１電圧範囲内になるように前記ＬＣＤの第１のセグメント電極の電圧を制御する第１のＬＣＤ駆動装置と、を備え、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲より低い場合に、前記第１のＬＣＤ駆動装置は、充電電流を前記第１のセグメント電極に印加して、前記第１のセグメント電極の電圧を増加させ、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲を超える場合に、前記第１のＬＣＤ駆動装置は、放電電流を前記第１のセグメント電極に印加して、前記第１のセグメント電極の電圧を減少させ、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲内にある場合に、前記第１のＬＣＤ駆動装置は、実質的に電流を発生しないようにターンオフされており、
前記第１のＬＣＤ駆動装置は、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の電圧範囲より低い場合にターンオンされ、前記充電電流を発生するように構成された充電電流発生器と、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の電圧範囲を超える場合に、前記放電電流を発生するように構成された放電電流発生器と、を備え、
前記充電電流発生器及び前記放電電流発生器は、両方とも、前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲内にある場合に、実質的に電流を発生しないように構成されており、
前記基準電圧信号発生器は、
２つの電圧源間に接続される直列接続抵抗列と、
前記直列接続抵抗列の第１および第２抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第１のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第２および第３抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第２のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第３および第４抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第３のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第４および第５抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第４のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第３および第４抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第５のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第４および第５抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第６のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第５および第６抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの前記低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第７のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第６および第７抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの前記高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第８のスイッチとを備える、ことを特徴とする回路。
該回路は、
（a）第１の基準電圧対及び第２の基準電圧対を発生する基準電圧信号発生器と、
（b）（i）前記第１の基準電圧対を受け取り、（ii）前記第１の基準電圧対により規定される第１電圧範囲内になるように前記ＬＣＤの第１のセグメント電極の電圧を制御する第１のＬＣＤ駆動装置と、を備え、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲より低い場合に、前記第１のＬＣＤ駆動装置は、充電電流を前記第１のセグメント電極に印加して、前記第１のセグメント電極の電圧を増加させ、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲を超える場合に、前記第１のＬＣＤ駆動装置は、放電電流を前記第１のセグメント電極に印加して、前記第１のセグメント電極の電圧を減少させ、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲内にある場合に、前記第１のＬＣＤ駆動装置は、実質的に電流を発生しないようにターンオフされており、
前記第１のＬＣＤ駆動装置は、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の電圧範囲より低い場合にターンオンされ、前記充電電流を発生するように構成された充電電流発生器と、
前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の電圧範囲を超える場合に、前記放電電流を発生するように構成された放電電流発生器と、を備え、
前記充電電流発生器及び前記放電電流発生器は、両方とも、前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１電圧範囲内にある場合に、実質的に電流を発生しないように構成されており、
前記基準電圧信号発生器は、
２つの電圧源間に接続される直列接続抵抗列と、
前記直列接続抵抗列の第１および第２抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第１のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第２および第３抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第２のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第３および第４抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第３のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第４および第５抵抗を接続するノードと前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第４のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第３および第４抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第５のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第４および第５抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第６のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第５および第６抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの前記低基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第７のスイッチと、
前記直列接続抵抗列の第６および第７抵抗を接続するノードと前記第２の基準電圧対のうちの前記高基準電圧に対応する出力ノードとの間に接続される第８のスイッチとを備える、ことを特徴とする回路。
【請求項2】
前記第１の基準電圧対における２つの基準電圧は実質的に互いに等しい、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項3】
前記第１のＬＣＤ駆動装置と前記第１のセグメント電極との間に接続され、前記第１のＬＣＤ駆動装置を前記第１のセグメント電極に選択的に接続するように構成された第１のスイッチをさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項4】
前記第１の基準電圧対における２つの基準電圧は実質的に互いに等しい、ことを特徴とする請求項３に記載の回路。
【請求項5】
前記充電電流発生器は、
前記充電電流を発生するよう構成された充電電流源と、
第１の演算増幅器とを備え、
前記第１の演算増幅器は、
（i）前記第１の電圧範囲の最小値に対応する、前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧と、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号とを受け取るよう接続され、そして、
（i）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧より低い場合に、前記充電電流源をターンオンし、かつ、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧を超える場合に、前記充電電流源をターンオフするための第１制御信号を発生するように構成されており、
前記放電電流発生器は、
前記放電電流を発生するよう構成された放電電流源と、
第２の演算増幅器とを備え、
前記第２の演算増幅器は、
（i）前記第１の電圧範囲の最大値に対応する、前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧と、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号とを受け取るよう接続され、そして、
（i）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧を超える場合に、前記放電電流源をターンオンし、かつ、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧より低い場合に、前記放電電流源をターンオフするための第２制御信号を発生するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
前記充電電流を発生するよう構成された充電電流源と、
第１の演算増幅器とを備え、
前記第１の演算増幅器は、
（i）前記第１の電圧範囲の最小値に対応する、前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧と、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号とを受け取るよう接続され、そして、
（i）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧より低い場合に、前記充電電流源をターンオンし、かつ、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧を超える場合に、前記充電電流源をターンオフするための第１制御信号を発生するように構成されており、
前記放電電流発生器は、
前記放電電流を発生するよう構成された放電電流源と、
第２の演算増幅器とを備え、
前記第２の演算増幅器は、
（i）前記第１の電圧範囲の最大値に対応する、前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧と、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号とを受け取るよう接続され、そして、
（i）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧を超える場合に、前記放電電流源をターンオンし、かつ、（ii）前記第１のセグメント電極の電圧が前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧より低い場合に、前記放電電流源をターンオフするための第２制御信号を発生するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項6】
前記第１の基準電圧対のうちの前記低基準電圧は前記第１の演算増幅器の反転入力へ印加され、
前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号は前記第１の演算増幅器の非反転入力へ印加され、
前記充電電流源はｐチャネルトランジスタであり、前記第１制御信号が前記ｐチャネルトランジスタのゲートに印加され、高電圧源が前記ｐチャネルトランジスタのソースに印加され、前記ｐチャネルトランジスタのドレインが第１の演算増幅器の非反転入力に接続され、
前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧は前記第２の演算増幅器の反転入力へ印加され、
前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号は前記第２の演算増幅器の非反転入力へ印加され、
前記放電電流源はｎチャネルトランジスタであり、前記第２制御信号が前記ｎチャネルトランジスタのゲートに印加され、低電圧源が前記ｎチャネルトランジスタのソースに印加されており、前記ｎチャネルトランジスタのドレインが前記第２の演算増幅器の非反転入力に接続されている、ことを特徴とする請求項５に記載の回路。
前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号は前記第１の演算増幅器の非反転入力へ印加され、
前記充電電流源はｐチャネルトランジスタであり、前記第１制御信号が前記ｐチャネルトランジスタのゲートに印加され、高電圧源が前記ｐチャネルトランジスタのソースに印加され、前記ｐチャネルトランジスタのドレインが第１の演算増幅器の非反転入力に接続され、
前記第１の基準電圧対のうちの前記高基準電圧は前記第２の演算増幅器の反転入力へ印加され、
前記第１のセグメント電極の電圧に対応する信号は前記第２の演算増幅器の非反転入力へ印加され、
前記放電電流源はｎチャネルトランジスタであり、前記第２制御信号が前記ｎチャネルトランジスタのゲートに印加され、低電圧源が前記ｎチャネルトランジスタのソースに印加されており、前記ｎチャネルトランジスタのドレインが前記第２の演算増幅器の非反転入力に接続されている、ことを特徴とする請求項５に記載の回路。
【請求項7】
前記基準電圧信号発生器は、前記第１、第２、第７、および第８のスイッチが閉じているときには、前記第３、第４、第５および第６のスイッチは開き、前記第１、第２、第７、および第８のスイッチが開いているときには、前記第３、第４、第５および第６のスイッチは閉じるように動作する、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項8】
前記第１、第２、第７、および第８のスイッチは、単一のトランジスタであり、
前記第３、第４、第５および第６のスイッチは、伝送ゲートである、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
前記第３、第４、第５および第６のスイッチは、伝送ゲートである、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【請求項9】
前記第２の基準電圧対における２つの基準電圧は、実質的に互いに等しい、ことを特徴とする請求項１に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に関し、特にＬＣＤ駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、ディスプレイパネル上に情報を表示することが望ましい多くの用途に用いられている。図２は従来の液晶ディスプレイ１０を示す。基本的には、前面電極パネル２６と裏面電極パネル１８間に液晶１６がはさまれている。前面電極パネル２６は、セグメント電極として知られている個々の光透過ユニットで形成される数個の番号数字または英数字を含むことができる。例えば、番号数字は７個のセグメント電極１４で形成することができる。表示したい番号に依って、１つ以上のセグメント電極が暗くなる。液晶ディスプレイは、さらに、前面垂直光フィルタ１２と裏面水平光フィルタ２２を含む。前面垂直フィルタは、ランダムに偏光された外部光を受け、実質的に垂直に偏光されている光線を通過させる。同様に、裏面水平フィルタは、実質的に水平に偏光されている光線を通過させるように形成されている。
【0003】
水平フィルタ２２の後ろには、水平フィルタを通過した光を反射するミラー２４がある。液晶ディスプレイの動作は周知であり、参照によりここに含まれるポールスミス(Paul Smith)による多重液晶ディスプレイ、エレクトロニクス（１９７８年５月２５日）に開示されている。
【0004】
液晶ディスプレイは、その中を通過する光線による液晶の効果に基づいて動作する。液晶は、自然に認められるかまたは合成的に作られた他の結晶のものと同じパターンに配置された分子を有する液体物質である。分子は通常長手軸に沿って回転する。偏光された光が液晶の中を通る時、その平面は直角に回転する。したがって、垂直に偏光された光線は、液晶領域から水平に偏光された光線となって出てくる。一定のスレショールド以上の振幅を有する電界は、液晶の分子のパターンを変え、平らな平面に沿って整列させる。この電界は、偏光された光が液晶の中を通る時にもはや影響を受けないように、分子を一列に並ばせる。
【0005】
動作時、ランダムに偏光された光は垂直フィルタ１２に当たり、そこから垂直に偏光された光線３０が出てくる。次いで、光線３０は透明なセグメント電極１４の中を通る。光線３０が通過するセグメント電極は、液晶分子のパターンを変えるのに必要なスレショールドレベルより大きな振幅を有する電界でバイアスされている。したがって、光線３０は変わらない状態で液晶を通過し、裏面水平フィルタ２２に進む。光線３０は垂直に偏光されたままなので、水平フィルタはその通過を妨げる。その結果、光線３０が通過したセグメント電極は暗くなる。同様に、垂直に偏光された光線３２が垂直フィルタ１２から出てくる。そして、光線３２は透明なセグメント電極を通過する。光線３２が通過するセグメント電極は、液晶分子のパターンを変えるのに必要なスレショールドレベルより小さい振幅を有する電界でバイアスされている。したがって、液晶は水平面に沿って光線３２を偏光させる。水平に偏光された光線３２は裏面水平フィルタ２２に進む。水平フィルタ２２は光線３２の通過を許す。その結果、光線３２はミラー２４に当たって反射し、水平フィルタ２２を通って初めに通過したセグメントに戻る。したがって、このセグメントは明るくなる。
【0006】
セグメント電極１４及び裏面電極２０は、典型的に、端子３４及び３６に適当な電圧または電流を供給する電圧調整器のような液晶ディスプレイ駆動装置で駆動される。セグメント電極及び裏面電極は、一定の望ましい電圧レベルに充電される有効容量負荷を提供する。動作時、これらの電極には直流（ＤＣ）よりむしろ交流（ＡＣ）を供給して、液晶を横断するＡＣ電界を発生させるのが望ましい。さもなければ、液晶の動作は、前述したように、直流（ＤＣ）でバイアスされた場合実質的に悪化する。したがって、液晶分子の方向に影響を与えるのが望まれる場合は、電極に十分に高振幅のＡＣ信号が印加され、液晶分子の回転方向を維持するのが望まれる場合は、低振幅ＡＣ信号が印加される。
【0007】
動作中、電極を駆動する電圧調整器は、多数の容量負荷を同時に効果的に駆動する。電圧調整器はこれらの容量負荷にＡＣ信号を供給するので、動作時に発振がほとんどもしくはまったく生じない事が望ましい。従来の調整器と関連した少なくとも１つの欠点は、安定な動作を維持するために複雑なアナログ回路処理を用いて実行されることである。従来の調整器と関連した他の欠点は、前述のＡＣ信号を供給するためにかなりの電力を使用することである。これは、特に、液晶ディスプレイが例えばバッテリ駆動式ＬＣＤのような限られたエネルギー源で動作している時に好ましくない。よって、前記の問題を軽減する液晶ディスプレイ駆動装置が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平０３−２５１８１７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0009】
簡潔に言うと、本発明の一態様によれば、液晶ディスプレイ電極を駆動する液晶ディスプレイ駆動装置は、液晶ディスプレイ電極に予め決められた電圧信号を供給するように適応されると共に、前記電極の電圧信号レベルが予め決められた不感帯領域外にある時に作動状態になりかつ前記電極の電圧信号レベルが実質的に前記予め決められた不感帯領域内にある時に不作動状態になるように適応された電圧信号発生器と、前記電圧信号発生器を前記液晶ディスプレイ電極の少なくとも１つに接続するように適応されたスイッチとからなる。
【0010】
簡潔に言うと、本発明の他の態様によれば、液晶ディスプレイの電極に電圧信号を供給する方法は、前記電極の電圧信号レベルが不感帯領域外にある時、前記電極用の電圧信号を供給する第１の電圧信号発生器を作動状態にする工程と、前記電極の電圧信号レベルが前記不感帯領域内にある時、前記第１の電圧信号発生器を不作動状態にする工程とからなる。
【0011】
本発明とみなされる主題が特許請求の範囲に特に示されている。しかしながら、本発明は、動作の構成及び方法の両方に関し、その特徴、目的及び利点と共に、添付図面と共に読まれた場合の以下の詳細な説明の参照によって最も良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明による液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）駆動装置の一実施例を示す概略図である。
【図2】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を形成するいくつかの構成要素の拡大図である。
【図3】液晶ディスプレイのセグメント電極及び裏面電極に電圧または電流信号を供給する配線レイアウトを示す概略図である。このような配線レイアウトは、本発明による液晶ディスプレイの一実施例と共に用いることができる。
【図5】液晶ディスプレイを駆動する従来技術の調整器の高レベル略図である。
【図6】本発明による液晶ディスプレイ駆動装置に組み込むことができる電圧調整器の一実施例のトランジスタレベル概略図を示す。
【図8】液晶ディスプレイのセグメント及び裏面電極に電圧信号を供給するために用いることができる切り換え制御器の一実施例のトランジスタレベル概略図を示す。このような切り換え制御器の実施例は、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置に組み込むことができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図３は、図２に示されたＬＣＤ１０のような液晶ディスプレイのセグメント電極及び裏面電極に電圧または電流信号を印加する配線装置の一例を示しているが、本発明はその範囲においてこの特定の配線図に限らない。この装置は、前に引用した引例、すなわち、参照によりここに含まれるポール スミス(Paul Smith)による多重液晶ディスプレイ、エレクトロニクス（１９７８年５月２５日）に開示されている。以下より詳細に説明されるように、それぞれ２０，５０及び５２のような対応する裏面電極を持つ、６０，６２及び６４のような、予め決められた数の番号数字は、互いに接続され、多重化された信号が入力される。各番号数字は７セグメント電極から形成されている。ある特定装置のために、４つの番号数字からなる複数群が互いに接続されている（図示しない）。しかしながら、本発明は、その範囲において、４つの番号数字からなる複数群に限らず、ｎ個まで番号数字を互いに接続することができ、ここでｎは正の整数である。
【0014】
ある番号数字の各セグメント電極は、残りの数字の対応するセグメント電極に接続される。例えば、番号数字６０のセグメント電極５４は、番号数字６２のセグメント電極５６や番号数字６４のセグメント電極５８等に接続される。したがって、４つの番号数字からなる各群のセグメント電極は、セグメント電極と裏面電極間に位置する液晶分子の方向を制御するための電気信号が入力される７つの端子３４ａ乃至３４ｇを共用する。２０，５０及び５２のような各裏面電極には、それぞれ信号線６６，６８及び７０を介して電気信号が入力される。電気信号は、セグメント電極と裏面電極間に位置する液晶分子の方向を制御するために裏面電極に印加される。
【0015】
前述したように、液晶ディスプレイの寿命を増すために、セグメント電極と裏面電極の両方に時間変動（ＡＣ）電圧または電流信号を印加するのが望ましい。したがって、液晶ディスプレイの前面セグメント電極に対応する端子３４に、公称ＡＣ電圧信号７２が連続的に印加される。同様に、６６，６８及び７０のような信号線に、図４に示されるような公称ＡＣ信号が実質的に同時に印加される。これらの公称ＡＣ信号の振幅は、液晶分子の方向に影響を与えないほど小さいが、液晶を実質的に短時間の悪化から防ぐにたる大きさになっていることがわかる。
【0016】
一群の互いに接続された番号数字において、裏面電極には、前述の公称ＡＣ信号より大きな振幅を有する多重バイアス信号７４が連続的に入力される。番号数字の裏面がバイアス信号７４でバイアスされるのと実質的に同時に、裏面の前面の対応するセグメント電極にも、予め決められたスレショールド以上のバイアス信号が入力されると、これらの電極間にある液晶は、影響を与えられるようになり、その方向が変わる。
【0017】
図４は、図２に示されたセグメント電極及び裏面電極をバイアスすることができる信号のタイミング図の一例を示しているが、本発明はその範囲においてこのようなタイミング配置に限らない。このようなタイミングを発生する液晶ディスプレイ駆動装置の一例は、その仕様書に説明されかつ参照によりここに含まれる、モトローラディスプレイ駆動装置モデルＮｏ．ＭＣ６８ＨＣ０５Ｌ５である。
【0018】
４つの番号数字からなる一群と関連する電極は、１フレーム期間内に公称交流（ＡＣ）電圧信号以上に連続的にバイアスすることができる。したがって、１フレーム期間内に、バイアス信号７４は４つの番号数字からなる一群内の裏面で局の全てに連続的に接続され、それにより、各裏面電極はそのフレーム期間内の指定されたタイムスロットでバイアスされる。裏面電極に印加されるバイアス信号は、後続のフレーム期間内に再び起こる。フレーム期間は、液晶ディスプレイに表示される情報が実質的にちらつかずに現われるほど短い。図４は、それぞれ、各フレーム期間内に対応する裏面電極に印加される、９０，９２，９４及び９６のような交流（ＡＣ）電圧信号を示している。
【0019】
この特定の実行では、各セグメント及び裏面電極の電圧信号レベルは、ＶＬＣＤ ，２／３ＶＬＣＤ ，１／３ＶＬＣＤ 及びゼロボルトのような４つの実質的に不連続な信号レベルの間で変化する。フレーム期間内の予め決められたタイムスロットを除いて、各セグメント及び裏面電極は、２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ 間で変化する公称交流（ＡＣ）電圧信号で連続的にバイアスされる。
【0020】
裏面電極は、下文に説明される装置によってバイアスすることができる。予め決められたタイムスロットで、対応する裏面電極とセグメント電極は信号レベルＶＬＣＤ またはゼロにバイアスすることができ、これらのレベルは共に、公称信号レベルより大きな振幅を有する電圧スイングに導く。例えば、時間Ｔ０ とＴ１ の間に、裏面電極２０は、電圧信号レベルＶＬＣＤ とゼロの間の電圧信号パルス７４でバイアスされる。時間Ｔ１ とＴ４ の間では、裏面電極２０は、電圧信号レベル２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ 間でバイアスされる。同様に、裏面電極５０は、時間Ｔ０ と時間Ｔ１ の間に電圧信号パルス７４でバイアスされる。フレーム内の他の期間中、裏面電極５０は、電圧信号レベル２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ 間でバイアスされる。
【0021】
同様に、第３の裏面電極（図示しない）は、時間Ｔ２ と時間Ｔ３ の間に電圧信号パルス７４でバイアスされる。フレーム内の他の期間中、この裏面電極は、電圧信号レベル２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ 間でバイアスされる。最後に、裏面電極５２は、時間Ｔ３ と時間Ｔ４ の間に電圧信号パルス７４でバイアスされる。フレーム内の他の期間中、裏面電極５２は、電圧信号レベル２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ 間でバイアスされる。
【0022】
セグメント電極は、下文に説明される装置にしたがってバイアスすることができる。電圧信号９８は、図３のセグメント電極５４に接続された端子３４ｂのような、番号数字の７セグメント電極の１つに接続された端子の１つに印加される電圧の一例を示している。前述したように、一群の番号数字におけるセグメント電極５４，５６及び５８は互いに接続されている。一例において、４つの番号数字からなる一群が互いに接続されている場合、第１及び最後のセグメント電極５４及び５８は暗く現われ、かつ第２及び第３のセグメント電極は明るく現われるのが望まれることがある。したがって、端子３４ｂに印加される信号９８は、論理２進数“１００１”で表わすことができる。この例では、論理“１”は２つの不連続レベル、ゼロとＶＬＣＤ を有する電圧信号である。論理“０”は２つの不連続レベル、２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ を有する電圧信号である。したがって、端子３４ｂに接続されたセグメント電極には、時間Ｔ０ とＴ１ 、及び時間Ｔ３ とＴ４ の間に電圧信号レベルゼロとＶＬＣＤ が入力される。時間Ｔ１ とＴ２ 、及び時間Ｔ２ とＴ３ の間には、端子３４には電圧信号レベル２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ が入力される。
【0023】
端子３４ｂに接続されたセグメント電極５４とその対応する裏面電極間の合成電圧信号は、図４の電圧信号１０２で示される。したがって、時間Ｔ０ において、セグメント電極５４（図３）と裏面電極２０間の電圧信号レベルはＶＬＣＤ になり、これは実質的にＶＬＣＤ −ゼロに等しい。半サイクル後、セグメント電極５４と裏面電極２０間の電圧信号レベルは−ＶＬＣＤ になり、これは実質的にゼロ−ＶＬＣＤ に等しい。電圧信号レベルＶＬＣＤ と−ＶＬＣＤ の振幅は、セグメント電極５４とその対応する裏面電極の間にある液晶に影響を与えるに足る大きさである。フレーム期間内の残りの時間中、セグメント電極５４とその対応する裏面電極２０間の電圧信号レベルは、＋ＶＬＣＤ ／３と−ＶＬＣＤ ／３の間で振れる。これらの電圧信号レベルは、セグメント電極５４とその対応する裏面電極２０の間にある液晶に影響を与えるのに十分ではない。その結果、液晶の分子の方向は変わらないままとなる。
【0024】
同様に、セグメント電極５６とその対応する裏面電極５０間の合成電圧信号は、図４の電圧信号１０４で示される。前述したように、裏面電極５０は、時間Ｔ１ 乃至Ｔ２ の間電圧信号７４でバイアスされる。このセグメント電極は明るくすなわち透明になるのが望ましいので、電極セグメント５６に印加される電圧信号９８はこの時間の間論理“０”にとどまる。したがって、セグメント電極５６とその対応する裏面間の合成電圧信号の振幅は、電極間にある液晶の分子の方向を変えるための十分に高いレベルに達しない。電圧信号９６及び９８は第３（図示しない）及び第４の裏面電極５２の電圧信号レベルを表わす。上記に説明した装置によって電圧信号を印加することにより、液晶ディスプレイのセグメント電極及び裏面電極間の公称交流（ＡＣ）電圧信号を維持して、ＬＣＤを悪化から実質的に防ぐことができるのがわかる。電極が暗く現われるのが望まれる時はいつでも、セグメント電極とその対応する裏面電極間の電圧信号は、液晶に影響を与えるように十分に増加させる。もちろん、液晶分子の方向を変更させるためにセグメント及び裏面電極に印加される電圧信号レベルの適切な大きさと極性は、使用される液晶物質等の多くの要因によって決まる。
【0025】
また、図３及び図４を参照して説明されたような番号数字を有する液晶ディスプレイの例は、セグメント電極及び裏面電極を形成することができる多くの方法のうちの１つであることがわかる。セグメント及び裏面電極の形状と寸法が同じ液晶ディスプレイの中で変更される多くの他の用途がある。例えば、いくつかのセグメント電極と対応する裏面は英数字を表わし、そのほかは種々の記号や文字を表わし、さらにほかのものはバーグラフを表わすことができる。したがって、セグメント及びその対応する裏面電極の容量負荷は、特定の実施例によって、実質的に小さい値から実質的に大きな値まで変わり得る。各容量負荷の両端電圧信号レベルは、図４に示されるように予め決められた信号レベルに切り換えられるべきであることが望まれる。さらに、容量負荷の両端電圧信号レベルがあるレベルから他のレベルに切り換わる時、信号オーバーシュートを減らすべきであることも望まれる。さもなければ、例えば、液晶ディスプレイに表示される情報は不鮮明になることがある。しかしながら、多数のセグメント及び裏面電極で賦課された容量負荷の正確な量を確認するのは難しいので、電圧信号調整器すなわち駆動装置の設計は、図５に示される電圧調整器を参照して説明される欠点を有する。
【0026】
図５は、液晶ディスプレイのセグメント及び裏面電極に印加することができる、図４に示されるような電圧信号レベルを発生させるのに用いることができる電圧調整器１２０の従来技術を示す。電圧調整器１２０は、その反転入力端子が基準電圧信号ＶＸ に接続された演算増幅器１２２を含む。この基準電圧信号は、例えば図４の２／３ＶＬＣＤ のような電圧信号レベルに一致させることができる。演算増幅器１２２の出力端子は、この構成では“プルアップ”トランジスタとして働くｐチャンネルＭＯＳＦＥＴトランジスタ１２４に接続されている。トランジスタ１２４は電流源１４０に接続されている。電流源１４０は、その飽和領域で動作するＭＯＳＦＥＴトランジスタのような多くの可能な構成の１つを持つことができる。トランジスタ１２４と電流源１４０は“Ａ級”回路として技術上知られている。
【0027】
演算増幅器１２２の非反転入力端子は、帰還路を形成するトランジスタ１２４のドレインに接続されている。トランジスタ１２４のドレインはスイッチ１２８を介してセグメント電極１３０に接続されている。セグメント及び裏面電極はそれらの容量特性によりここではコンデンサとして示されている。スイッチ１２８は、例えば、トランジスタ１２４の出力端子をセグメント電極１３０に接続するトランジスタスイッチとすることができる。図示されていないが、同様の電圧調整回路は裏面電極１３８に電圧信号を供給することができる。トランジスタ１２４のドレインの電圧信号は、電圧調整器１２０の動作により実質的にＶＸ にとどまる。
【0028】
基準電圧信号ＶＹ を供給するために、電圧調整器１２０と同じ電圧調整器を用いることができる。電圧信号ＶＹ は、例えば図４の１／３ＶＬＣＤ のような電圧信号レベルに一致させることができる。この電圧信号はスイッチ１３２を介してセグメント電極１３０に接続されている。電圧信号ＶＬＣＤ と接地は、それぞれスイッチ１３６及び１３４を介してセグメント電極１３０に接続することができる。電圧信号ＶＬＣＤ は、液晶ディスプレイ駆動装置に電力を供給する電源電圧発生器で発生させることができる。
【0029】
この特定の実施例では、同じ電圧調整器１２０が、スイッチ１２８と同じ複数のスイッチを介して、信号レベルＶＸ に充電されることが望まれる液晶ディスプレイの全セグメント電極を駆動する。したがって、電圧調整器１２０は、所定の時間に不特定数の容量負荷を駆動することができる。充電されるべき容量負荷の数は変わり得るので、この動作形式のために演算増幅器１２２を適当に補償するのは難しくなる。これは、演算増幅器で駆動される負荷が常に変動しているので起こる。各容量負荷は、その入力端子に帰還される、演算増幅器の出力信号における位相マージンを引き起こすことがある。したがって、演算増幅器が実質的に安定なままになることを保証するため、増幅器の帰還ループに支配的極を導入するのが望ましいかもしれない。このようなドミナント・ポールの導入は、実質的に予め決められたレベル内にとどまる全ての動作周波数に対して演算増幅器の出力信号の位相遅れを許容する。
【0030】
演算増幅器における不安定性や発振の発生を軽減するためのドミナント・ポールの導入は周知であり、参照によりここに含まれる、Analysis and Design of Analog Integrated Circuits,Gray and Meyer(Wiley,2d ed.1984)に開示されている。支配的極を導入する方法の１つは、演算増幅器１２２の出力端子とトランジスタ１２４のドレインの間に接続されたコンデンサ１２６を提供することである。このコンデンサは、演算増幅器の出力で発生する電圧信号遷移がコンデンサの値に影響を与えないように、遅れずに直線的に応答することが望まれる。このようなコンデンサを作るための従来方法は、コンデンサを形成するための２つのポリシリコン層の使用に基づいている。この方法で形成されるコンデンサは、実質的に直線的な応答を有する“ポリ−ポリ コンデンサ”としても知られている。しかしながら、特に集積回路に対しては、このようなポリ−ポリ コンデンサの製造は、電圧調整回路の複雑さの程度が増える。
【0031】
さらに、電圧調整器の動作中、スイッチ１２８が閉じると、電流源１４０は、電圧信号調整器の出力信号を電圧信号レベルＶＸ に維持または調整するための電流信号を発生する。これは、トランジスタ１２４のドレインの電圧レベルを信号レベルＶＸ に継続的に調整するように電流源と協動する演算増幅器の動作から起こる。図５に示された電圧調整器１２０は少なくとも２つの欠点を有するのがわかる。それは継続的に電流を発生する電流源を使用しているため、電力の利用が増加することと、ポリーポリ コンデンサを使用するので、製造が複雑になることである。
【0032】
図１は、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置の一実施例１５０を示しているが、本発明はその範囲においてこの実施例に限らない。実施例１５０は、セグメント電極と裏面電極を予め決められた電圧レベルに充電するのに適当な電圧信号レベルを発生する電圧信号発生器１８０を含む。この特定の実施例では、各電圧信号発生器は、２つの演算増幅器１５４及び１５２を含む。演算増幅器１５４の反転入力端子は、予め決められた基準電圧信号ＶＸ −ΔＶ／２に接続され、演算増幅器１５２の反転入力端子は、予め決められた基準電圧信号ＶＸ ＋ΔＶ／２に接続されている。ここで、ΔＶはＶＸ に対して実質的に小さい電圧信号値である。演算増幅器１５４の出力端子はｐチャンネルトランジスタ１５６に接続されている。
【0033】
同様に、演算増幅器１５２の出力端子はｎチャンネルトランジスタ１５８に接続されている。トランジスタ１５６のソースは電圧信号レベルＶＤＤに接続され、トランジスタ１５８のソースは電圧信号レベルＶＳＳに接続されている。したがって、この実施例では、ＶＤＤは電圧の大きさがＶＳＳより大きくなっている。トランジスタ１５６及び１５８の各ドレインは互いに接続されると共に、典型的にはトランジスタとして実行することができるスイッチ１６４を介してセグメント電極１６６に接続されている。トランジスタ１５６及び１５８は、セグメント電極１６６に電流を供給する電流源として動作する形態に接続されている。
【0034】
本発明はその範囲においてバッテリ駆動式液晶ディスプレイに限らないが、バッテリ駆動式液晶ディスプレイでは、例えば、電源電圧信号ＶＤＤはセグメント及び裏面電極に印加される電圧信号レベルの１つとして用いることができない。なぜなら、バッテリで発生する電源電圧信号は実質的に時間と共に変化するからである。したがって、電圧信号レベルＶＬＣＤ は、例えば、電圧信号発生器１８０と同じ形態を有するような電圧信号発生器で発生させることができるが、本発明はその範囲においてこの点に限らない。電圧信号レベルＶＬＣＤ の大きさは、セグメント及び裏面電極に印加される電圧信号レベルの中で最大である。
【0035】
同様に、電圧信号レベルＶＳＳは、例えば、電圧信号発生器１８０と実質的に同じ動作をするもののような電圧信号発生器で発生させることができる。それに応じて、スイッチ１７４は、パッド線３９２とも呼ばれる信号線３９２を介して電圧信号レベルＶＬＣＤ をセグメント電極１６６に接続する。同様に、スイッチトランジスタ１７２は、電圧信号レベル、この実施例では接地、をパッド線３９２を介してセグメント電極１６６に接続する。スイッチ１７０は、電圧信号レベルＶＹ をパッド線３９２を介してセグメント電極１６６に接続する。
【0036】
液晶ディスプレイ駆動装置１５０の動作中、スイッチ１６４は、セグメント電極１６６が信号レベルＶＸ に充電されるように、所定の瞬間に閉じられる。例えば、スイッチ１６４が作動した時、セグメント電極１６６の電圧信号レベルは、ＶＸ −ΔＶ／２以下の大きさを有すると仮定する。この電圧信号レベルは、演算増幅器１５４の非反転入力端子に印加されているので、演算増幅器１５４の出力端子は“ロー”になる。その結果、トランジスタ１５６は“オン”になり、この形態では電流源として動作する。セグメント電極１６６の静電容量は、充電を始め、セグメント電極１６６の電圧信号は、ＶＸ −ΔＶ／２に実質的に等しいかまたはわずかに越える電圧信号レベルまで“引き上げられる”。次いで、演算増幅器１５４の出力端子は、“ハイ”になり、トランジスタ１５８は“オフ”になる。
【0037】
その間、セグメント電極１６６の電圧信号レベルはまだＶＸ ＋ΔＶ／２以下なので、トランジスタ１５８は“オフ”になったままである。したがって、セグメント電極１６６の電圧信号レベルは、実質的にＶＸ −ΔＶ／２に等しくなり、その後、トランジスタ１５６及び１５８は共に“オフ”になり、電圧信号源ＶＤＤ及びＶＳＳから電流は引きだされない。電圧信号発生器１８０は、図５を参照して前述したように電圧信号レベルを調整しない。セグメント電極１６６の電圧信号レベルが、ＶＸ −ΔＶ／２に実質的に等しいかまたはわずかに越えるがまだＶＸ ＋ΔＶ／２以下のような、望ましい信号レベル領域に入ると、どちらの電圧信号源からも電流が引きだされず、電圧信号発生器は不作動状態となり、“不感帯”領域に入ったと呼ばれる。
【0038】
逆に、スイッチ１６４が閉じられている時、セグメント電極１６６の電圧信号レベルがＶＸ ＋ΔＶ／２を越えた場合、トランジスタ１５８は電流シンクとして動作し、セグメント電極１６６の電圧信号レベルをＶＸ ＋ΔＶ／２に実質的に等しいかまたはわずかに下回る大きさまで“引き下げる”。これが起こるや否や、トランジスタ１５８は“オフ“になる。その間、セグメント電極１６６の電圧信号レベルはＶＸ −ΔＶ／２を越えているので、トランジスタ１５６は“オフ”になったままである。セグメント電極１６６の電圧信号レベルが、ＶＸ ＋ΔＶ／２に実質的に等しいかまたはわずかに下回るがまだＶＸ −ΔＶ／２以上のような、望ましい信号レベル領域に入ると、どちらの電圧信号源からも電流が引き出されず、電圧信号発生器は不作動状態になり、“不感帯”領域に入る。
【0039】
よって、セグメント電極１６６が、図１に示されるように、スイッチ１６４を介する電圧信号発生器１８０のような、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置用の電圧信号発生器の一実施例に接続されると、この電圧信号発生器は、電流信号を実質的に瞬間的に供給して、セグメント電極の有効静電容量を適当な電圧信号レベルに充電する。セグメント電極がその適当な電圧信号レベルに充電されるやいなや、電圧信号発生器は不感帯領域に入り、電流信号の発生を停止する。図１に示される実施例１５０のような、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置の動作は、従来技術のＬＣＤ駆動装置に勝るかなりの改善を提供することがわかる。例えば、１つの利点は、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置の一実施例は、実質的に短時間の間だけ充電電流を発生してセグメント及び裏面電極の有効静電容量を充電することができ、したがって、所定のバッテリセットで実質的により長い期間の間動作することである。他の利点の一例として、電圧調整はほとんど行なわれないので、電圧信号発生器がその不感帯領域に入ると、発振が起こる見込みは実質的に軽減される。その結果、補償ポリーポリ コンデンサの要求はなくなる。
【0040】
図６は、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置の一実施例１５５のトランジスタレベル図を示す。この実施例１５５は、液晶ディスプレイのセグメント及び裏面電極を充電するのに適当な電圧信号レベルを発生するために、電圧信号発生器１８０と同じ形態とすることができるいくつかの信号発生器（図示しない）を含むことができるが、本発明の範囲はこの点に限らないことがわかるだろう。図６に示される特定の実施例では、電圧信号発生器は２つの増幅器２００及び２０２で形成されている。しかしながら、本発明はその範囲において図６に示される形態に限らないことがわかる。
【0041】
増幅器２００は１段差動増幅器として形成されているが、本発明はその範囲においてこの点に限らず、演算増幅器のような他の差動回路を用いることができる。トランジスタ２０４及び２２８は増幅器２００の差動入力端子として働く。トランジスタ２０４のゲートは基準電圧信号ＶＸ ＋ΔＶ／２に接続されている。トランジスタ２０４及び２２８は、それぞれ、トランジスタ２０８及び２１０からなる差動入力ペアに接続されている。トランジスタ２０８及び２１０の各ソースは互いに接続されると共に、バイアス電流源トランジスタ２０６に接続されている。トランジスタ２０８及び２１０のドレインは、トランジスタ２１４及び２１２で形成された電流ミラー回路配置に接続されている。トランジスタ２２８のゲートは、増幅器２００の非反転入力端子として役立ち、出力電圧信号線２４０に接続されている。トランジスタ２２８のドレインはバイアストランジスタ２１８に接続されている。トランジスタ２０４のドレインはバイアストランジスタ２１６に接続されている。
【0042】
増幅器２０２は１段差動増幅器として形成されているが、本発明はその範囲においてこの点に限らず、演算増幅器のような他の差動回路を用いることができる。増幅器２０２は、トランジスタ２２２及び２３０からなる差動入力ペアを含む。トランジスタ２２２のゲートには基準電圧信号ＶＸ −ΔＶ／２が入力されている。トランジスタ２３０のゲートは出力電圧信号線２４０に接続されている。トランジスタ２２２及び２３０の各ソースは互いに接続されると共に、バイアス電流源トランジスタ２２０に接続されている。トランジスタ２２２及び２３０のドレインは、トランジスタ２２４及び２２６で形成された電流ミラー回路配置に接続されている。
【0043】
電流源トランジスタ１５８は、そのゲートがトランジスタ２０８のドレイン（端子ＮＴＸ）に接続されかつそのソースが電圧信号源ＶＳＳに接続されるように、増幅器２００に接続されている。トランジスタ１５８のドレインは出力信号線２４０に接続されている。同様に、電流源トランジスタ１５６は、そのゲートがトランジスタ２２４のドレイン（端子ＮＴＹ）に接続されかつそのソースが電圧信号源ＶＤＤに接続されるように、増幅器２０２に接続されている。トランジスタ１５６のドレインは出力信号線２４０に接続されている。最後に、トランジスタ２４２及び２３６はパワーダウントランジスタとして働き、電圧信号発生器の動作を止めさせたい時はいつでも作動する。
【0044】
動作中、１つ以上のセグメントまたは裏面電極を電圧信号レベルＶＸ に充電したい場合、出力電圧信号線２４０は、図１に示されるように、スイッチ１６４を介して関連するセグメントまたは裏面電極に接続される。例えば、セグメントまたは裏面電極の電圧信号レベルが電圧信号レベルＶＸ −ΔＶ／２以下ならば、電圧信号発生器は作動状態になる。したがって、増幅器２０２は、電極の電圧信号レベルを望ましい電圧信号レベルに引きあげるために、トランジスタ１５６の駆動を始める。関連のセグメントまたは裏面電極を充電するために、トランジスタ１５６に電流が流れ始める。トランジスタ１５６のドレインの電圧信号はＶＤＤの方へ上昇し始める。
【0045】
しかしながら、この電圧信号がＶＸ −ΔＶ／２に実質的に等しくなるかまたはわずかに越えると、電圧信号発生器は不作動状態になる。したがって、増幅器２０２はトランジスタ１５６の駆動を停止する。トランジスタ１５６は“オフ”になり、トランジスタに電流が流れなくなる。トランジスタ１５６のドレインと関連のセグメントもしくは裏面電極の電圧信号レベルは、ＶＸ −ΔＶ／２に実質的に等しい電圧信号レベルにとどまる。その間に、関連のセグメントまたは裏面電極の電圧信号レベルがその望ましい電圧信号レベルに達した時に、トランジスタ１５８は“オフ”になる。したがって、関連のセグメントまたは裏面電極がその望ましい電圧信号レベルに充電されるやいなや、電圧信号発生器は不作動状態になり、関連のセグメントまたは裏面電極の望ましい電圧信号レベルを維持するように望まれる残りの期間の間、その不感帯に効果的に入る。逆に、関連のセグメントまたは裏面電極がＶＸ ＋ΔＶ／２を越える電圧信号レベルにある時は、電圧信号発生器は作動状態になる。増幅器２００は、上述のようトランジスタ１５８を駆動して、電極の電圧信号レベルを望ましい電圧信号レベルに引き下げる。
【0046】
図７は、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置に用いることができるような、それぞれ、バイアス信号発生器と基準電圧信号発生器からなる、実施例２５０及び３００のトランジスタ回路図を示す。しかしながら、本発明は、その範囲において、バイアス及び電圧信号を発生するためのこの形態に限らず、他の周知の手段を用いることができる。
【0047】
バイアス信号発生器の実施例２５０は、トランジスタ２６０及び２６２で形成された電流ミラーを含む。トランジスタ２８８は、トランジスタ２８６と共に電流ミラーを形成する。トランジスタ２６４は、トランジスタ２２０，２１８及び２１６（図６）と共に電流ミラーを形成する。トランジスタ２８６は、その線形動作領域になるようにバイアスされ、抵抗として働く。信号レベルＰＤＮは、トランジスタ２８６及び２８８のゲートに印加されてそれらを“オフ”にする。同様に、信号ＰＤは、トランジスタ２６８のゲートに印加されてそれを“オフ”にする。ＰＤＮ及びＰＤ信号の印加によって、バイアス回路は、望む時はいつでもパワーダウンすることができる。
【0048】
基準電圧信号発生器の実施例３００は、互いに直列に接続された分圧抵抗２９２，２９４，２９６，２９８，３０６，３０８及び３１０で形成されている。この特定の実施例では、基準電圧信号発生器は、電源電圧信号レベルＶＬＣＤ より電源を与えられる。抵抗２９４の両端電圧信号は、スイッチトランジスタ３１２を介してＶ２ＭＸＨ端子に供給される。抵抗２９２の両端電圧信号は、スイッチトランジスタ３１４を介してＶ２ＭＸＬ端子に供給される。端子Ｖ２ＭＸＨの電圧信号レベルは、２／３ＶＬＣＤ ＋ΔＶ／２に実質的に等しくなる。ここで、ＶＬＣＤ は、基準電圧信号発生器３００に印加される電源の大きさである。端子Ｖ２ＭＸＬの電圧信号レベルは、端子Ｖ２ＭＸＨの電圧信号レベル以下になり、１／３ＶＬＣＤ −ΔＶ／２に実質的に等しくなる。端子Ｖ２ＭＸＨ及びＶ２ＭＸＬの電圧信号レベルは、例えば、図１及び図６に関する２／３ＶＬＣＤ ＋ΔＶ／２と１／３ＶＬＣＤ −ΔＶ／２のような基準電圧信号レベルに一致していることがわかる。
【0049】
同様に、抵抗３０８の両端電圧信号は、スイッチトランジスタ３２４を介してＶ１ＭＸＨ端子に供給され、抵抗３１０の両端電圧信号は、スイッチトランジスタ３２６を介してＶ１ＭＸＬ端子に供給される。Ｖ１ＭＸＨ端子の電圧信号レベルは、１／３ＶＬＣＤ ＋ΔＶ／２に実質的に等しくなる。端子Ｖ１ＭＸの電圧信号レベルは、端子Ｖ１ＭＸＨの電圧信号レベル以下になり、１／３ＶＬＣＤ −ΔＶ／２に実質的に等しくなる。端子Ｖ１ＭＸＨ及びＶ１ＭＸＬの電圧信号レベルは、基準電圧信号レベルの第２のセット、例えば、ＶＹ ＋ΔＶ／２とＶＹ −ΔＶ／２（図示しない）に一致していることがわかる。
【0050】
基準電圧信号発生器３００は、この特定の実施例では、１／３ＶＬＣＤ 及び２／３ＶＬＣＤ に実質的に等しい２つの電圧信号レベルか、または１／２ＶＬＣＤ に実質的に等しい１つの電圧信号レベルのどちらかを発生することができる。これは、液晶ディスプレイ用途では、３つの信号レベル、例えば、ＶＬＣＤ と１／２ＶＬＣＤ とＶＳＳもしくは接地とを持つことが望まれることがあるので有用である。ある他の液晶ディスプレイ用途では、４つの信号レベル、例えば、ＶＬＣＤ と２／３ＶＬＣＤ と１／３ＶＬＣＤ とＶＳＳもしくは接地とを持つことが望まれることがある。３つの信号レベルを持つことが望まれる場合は、伝送ゲートすなわちパスゲート３１６，３１８とパスゲート３２０及び３２２は、抵抗２９８の両端電圧信号を基準電圧信号発生器３００の出力端子に接続する。
【0051】
抵抗２９６と抵抗２９８の間の電圧は１／２ＶＬＣＤ ＋ΔＶ／２に実質的に等しいのに対して、抵抗２９８と抵抗３０６の間の電圧は１／２ＶＬＣＤ −ΔＶ／２に実質的に等しい。パスゲート３１６，３１８，３２０及び３２２は、端子ＢＰＬＸ及びＢＰＬＸＮに供給される電圧信号レベルで作動する。この電圧信号レベルは、トランジスタ３１２，３１４，３２４及び３２６を“オフ”にする。パスゲートすなわち伝送ゲートの動作は周知であり、参照によりここに含まれる、Prinsiples of CMOS VLSI Design,Weste,Eghraghian(Addison-Wesley 1993)に開示されている。基本的に、各伝送ゲートは、ｐチャンネル及びｎチャンネルトランジスタからなる。２つのトランジスタの各ソースとドレインは互いに接続されている。２つのトランジスタの各ゲートに相補信号が入力されると、各ソースの電圧信号は、トランジスタの各ドレインの電圧信号に実質的に等しくなる。
【0052】
図８は、液晶ディスプレイのセグメント及び裏面電極に適当な電圧信号を供給する切り換え制御器の一実施例のトランジスタレベル回路図を示す。このような切り換え制御器は本発明による液晶ディスプレイ駆動装置と共に用いることができるが、本発明の範囲はこの点に限らない。したがって、電圧信号レベルＶＬＣＤ が、トランジスタ３５０を介して図１にも示されているパッド線３９２に印加される。接地電圧信号はトランジスタ３５２を介してパッド線３９２に印加される。同様に、電圧信号レベルＶＸ はトランジスタ３５４を介してパッド線３９２に印加され、電圧信号レベルＶＹ はトランジスタ３５６を介してパッド線３９２に印加される。素子３８６，３８８及び３９０は静電放電保護を提供する。トランジスタ３５０のゲートは、トランジスタ３６６のドレイン接続されると共に、伝送ゲート３５８を形成するトランジスタの各ソースに接続されている。
【0053】
トランジスタ３６２は、そのゲートに印加される低電圧信号で“オン”になると、トランジスタ３５０のゲートに電圧信号ＶＬＣＤ を供給する。同様に、トランジスタ３７０は、そのゲートに印加される高電圧信号（ＶＬＣＤ ）で“オン”になる。トランジスタ３５４のゲートは、トランジスタ３７６のドレイン接続されると共に、伝送ゲート３６０を形成するトランジスタの各ソースに接続されている。トランジスタ３７２は、そのゲートに印加される低電圧信号で“オン”になると、トランジスタ３５４のゲートに電圧信号ＶＬＣＤ を供給する。トランジスタ３６４は、そのゲートに印加される高電圧信号で“オン”になると、トランジスタ３５６のゲートに接地電圧信号Ｄ を供給する。
【0054】
パスすなわち伝送ゲート３５８及び３６０の動作は、この特定の実施例では、それぞれデータ線４０４及び４０６を介して供給される相補電圧信号ＤＡＴ及びＤＡＴ＿で制御される。したがって、電圧信号ＤＡＴがハイになりかつ電圧信号ＤＡＴ＿がローになると、トランジスタ３７２及び３６４が“オン”になり、それに応じて、トランジスタ３５４及び３５６が“オン”になることができない。しかしながら、パストランジスタ３５８は、トランジスタ３６６のドレインをトランジスタ３７４のドレインに接続し、そして、線４０８の電圧信号レベルＬＣＬＫにより、トランジスタ３５０または３５２の一方が“オン”になることができる。逆に、電圧信号ＤＡＴがローになりかつ電圧信号ＤＡＴ＿がハイになると、トランジスタ３６２及び３７０が“オン”になり、それに応じて、トランジスタ３５０及び３５２は“オン”になることができない。しかしながら、パストランジスタすなわち伝送ゲート３６０は、トランジスタ３７６のドレインをトランジスタ３６８のドレインに接続し、そして、線４１０の電圧信号レベルＬＣＬＫ＿により、トランジスタ３５４または３５６の一方が“オン”になることができる。
【0055】
線４０８及び４１０の電圧信号レベルは同様に相補的になっている。線４０８の電圧信号が“ハイ”になりかつ線４１０の電圧信号が“ロー”になると、電圧信号ＤＡＴ及びＤＡＴ＿の状態により、トランジスタ３５０または３５６のどちらか一方が“オン”になる。逆に、線４０８の電圧信号が“ロー”になりかつ線４１０の電圧信号が“ハイ”になると、電圧信号ＤＡＴ及びＤＡＴ＿の状態により、トランジスタ３５２または３５４のどちらか一方が“オン”になる。したがって、電圧信号ＤＡＴとＣＬＫの組み合わせは、スイッチ３５０，３５２，３５４または３５６のうちの１つを作動させる制御信号を提供する。
【0056】
上述のスイッチの１つを作動させる制御信号ＤＡＴ及びＬＣＬＫは、液晶ディスプレイに表示させたい情報に対応するデータ信号を発生するように構成された集積回路すなわちチップセット（図示しない）より発生する。このようなチップセットは、論理“１”及び“０”を構成する制御ＤＡＴ及びＬＣＬＫ信号を発生する音ができる。ここで、論理“１”は電圧信号レベルＶＤＤに相当し、論理“０”は接地電圧信号に相当する。しかしながら、液晶ディスプレイ電極は電圧信号レベルＶＬＣＤ でパワーが与えられているので、制御信号レベルをＶＤＤからＶＬＣＤ にシフトすることが必要である。この仕事はレベルシフター４５０及び４５２でなし遂げられる。
【0057】
レベルシフター４５０の動作は、実質的に４５２の動作と同じである。レベルシフター４５０は、制御電圧信号ＤＡＴのためのトランジスタ４１２，４１４，４１６及び４１８からなる。レベルシフター４５２は、制御電圧信号ＬＣＬＫのためのトランジスタ４２０，４２２，４２４及び４２６からなる。それに応じて、トランジスタ４１４のゲートはトランジスタ４１２及び４１６の各ドレインに接続され、トランジスタ４１２のゲートはトランジスタ４１４及び４１８の各ドレインに接続される。トランジスタ４１６のゲートには、電圧信号ＤＡＴに対応する制御電圧信号ＱＤが入力される。トランジスタ４１８のゲートには、電圧信号ＤＡＴ＿に対応する電圧信号ＱＤＢが入力される。トランジスタ４１４のドレインには、電圧信号線４０４の電圧信号ＤＡＴが発生する。同様に、トランジスタ４１２のドレインには、電圧信号線４０６の電圧信号ＤＡＴ＿が発生する。
【0058】
最後に電圧信号ＤＡＴ及びＬＣＬＫに変換する制御電圧信号は、ＤＡＴＡ線４６０及びクロックＬＣＤＣＬＫ線４６２に接続された制御器（図示しない）より供給される。典型的には、この制御器は、パッド線３９２に電圧信号レベルを供給するスイッチの１つを作動させるための適当な信号を提供するディスプレイ読み書きメモリ（ＲＡＭ）とすることができる。トランジスタ４６４及び４６６は、ＤＡＴＡ線４６０の到来信号が入力されるインバータを形成する。このインバータの出力信号はスイッチトランジスタ４６８に接続される。ＬＣＤＣＬＫ線４６２の電圧信号が“ハイ”になると、トランジスタスイッチ４６８が作動し、インバータの出力信号を、トランジスタ４７２，４７４，４７６及び４７８からなるラッチ４７０に送る。
【0059】
ラッチ４７０は、ＬＣＤＣＬＫ線４６２のあるクロックパルスからＬＣＤＣＬＫ線４６２に供給される連続するクロックパルスまで、ＤＡＴＡ線４６０の到来信号を保持する。同様に、トランジスタ４８０及び４８２で形成されたインバータ４８６には、ＬＣＤＣＬＫ線４６２にある信号が入力される。フリップフロップ４７０の出力ポートは、トランジスタ４２４及び４２８で形成されたインバータ４８８に接続される。同様に、インバータ４８６で発生する出力信号は、トランジスタ４３２及び４３４で形成されてインバータ４８８と実質的に同じ動作を行なう他のインバータ４９０に供給される。
【0060】
このように、本発明による液晶ディスプレイ駆動装置の一実施例は、電圧調整器の不安定動作や、ポリーポリ コンデンサを用意する比較的複雑な製造工程や、電力消費等の、従来技術の駆動装置に関連する問題に取り組んでいる。本発明による液晶ディスプレイ駆動装置の実施例は、例えば、都合よく構成された配置で、セグメント及び裏面電極を駆動する複数の電圧を供給すると共に、従来の駆動装置より少ない電力を使うことができる。
【0061】
ここでは、本発明のいくつかの特徴のみを示して説明したが、多くの変形、代替、変更または同等物が当業者に思い浮かぶだろう。したがって、付随の特許請求の範囲は、本発明の真の精神内にある前記の全ての変形や変更をカバーするようにもくろまれている。