DE69416227T2

DE69416227T2 - Einrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE69416227T2
Application number: DE69416227T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kashihara-Shi Nara 634 Ise
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2014-08-31
Also published as: EP0645751A1; KR950006504A; JPH07120718A; DE69416227D1; TW253955B; EP0645751B1; KR0166110B1; US5510814A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Steuerspannung zum Betreiben einer Flüssigkristalldisplay-Tafel erzeugt.
Herkömmlicherweise wird bei Flüssigkristallanzeigevorrichtungen vom Typ mit einfacher Matrix (einschließlich Flüssigkristallanzeigevorrichtungen desselben Ansteuersystems, wie MIM (Metall-Isolator-Metall) usw.) ein Ansteuersystem mit sechs Pegeln verwendet. Beim Sechs-Pegel-Ansteuersystem wird eine Flüssigkristalldisplay-Tafel dadurch betrieben, dass einem Flüssigkristalltreiber von einer Steuerspannung-Erzeugungsvorrichtung ein Potential von sechs Niveaus zugeführt wird. Daher ist es, um tragbare Vorrichtungen unter Verwendung von Batterien anzusteuern, erforderlich, die dem Flüssigkristalltreiber zuzuführende Spannung auf einen höheren Wert einzustellen, als es der Spannung der selbstständigen Batterie entspricht, wobei sie auch ein Potential von sechs Niveaus aufweisen muss.
Zunächst kann, als Technik zum Erzielen einer Spannung über der Spannung von einer Spannungsquelle, z. B. ein Verfahren verwendet werden, bei dem die Ladung in einem Kondensator übertragen wird. Diese Technik zum Erzielen einer höheren Spannung wird z. B. durch eine Schaltung ermöglicht, wie sie in Fig. 3 von "Voltalte boosting circuit for electronic watches", offenbart in der Veröffentlichung Nr. 6424/1993 zu einem geprüften japanischen Patent (Tokukohei 5-6424) dargestellt ist, und durch eine Schaltung, wie sie in Fig. 1 von "Up-voltalte circuit", offenbart in der Veröffentlichung Nr. 49822/1987 zu einem geprüften japanischen Patent (Tokukosho 62-49822) dargestellt ist.
Eine Technik zum Erzielen einer höheren Spannung als der Spannung einer Spannungsquelle durch Übertragen der Ladung in einem Kondensator kann auch durch die folgenden Schaltungen realisiert sein, eine Cockcroftschaltung, wie in Fig. 2 von "Portable digital electronic device", offenbart in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 74120/1973 (Tokukaisho 48-74120), dargestellt; eine Schankelschaltung, wie in Fig. 3 von "Digital electronic device", offenbart in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 44781/1974 (Tokukaisho 49-44781), dargestellt; und Cockcroft- und Schankelschaltungen, wie in Fig. 2 von "Digital electronic device", offenbart in der japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 35074/1974 (Tokukaisho 49-35074), dargestellt.
Jedoch sind alle vorstehend angegebenen Spannungserhöhungsschaltungen dazu konzipiert, eine höhere Spannung zu erzielen, als sie einer von der Spannungsquelle ursprünglich erzeugten Spannung entspricht, mit einem Potential eines Niveaus, wozu eine einzelne Spannungsquelle und ein Kondensator verwendet werden. Daher ist es schwierig, die Schaltungen so zu modifizieren, dass einem Flüssigkristalltreiber Potentiale von sechs Niveaus zugeführt werden.
Um das obige Problem zu überwinden, wurde als andere Technik zum Erzielen von Potentialen von sechs Niveaus aus einer einzelnen Spannungsquelle als Beispiel, wie in Fig. 10 dargestellt, ein Verfahren zum Liefern einer durch einen Widerstand R geteilten Spannung an einen Flüssigkristalltreiber IC über einen Operationsverstärker 101, der als Spannungsfolger beschaltet ist, vorgeschlagen. (Einzelheiten sind in Fig. 6.18, Seite 403 des Handbuchs für Flüssigkristallvorrichtungen des 142. Treffens von Nippon Gakujutsu Shinkokai, veröffentlicht von Nikkan Industrial Newspaper Publishing company sowie in Abschnitten in Zusammenhang mit "T6AO4" des IC-Datenblatts von Toshiba Co., Ltd. dargestellt}. Um den Kontrast einzustellen ist ein in Fig. 10 dargesteller variabler Widerstand VR vorhanden.
Bei der beschriebenen Anordnung, bei der der Operationsverstärker 101 als Spannungsfolger beschaltet ist, kann der in einem Ableitwiderstand fließende Strom deutlich in Vergleich zu einer Anordnung verringert werden, bei der die Spannung lediglich durch den Widerstand geteilt wird, um dadurch die Genauigkeit der Ausgangsspannung zu erhöhen.
Jedoch bestehen bei der vorstehend beschriebenen Anordnung die folgenden Faktoren, die den Energieverbrauch erhöhen, und in den herkömmlichen Techniken findet sich noch keine zufriedenstellende Lösung zu diesem Problem.
(1) Als Spannungsversorgung für den Operationsverstärker 101 wird eine Spannung zwischen Ausgangsansschlussspannungen V&sub0; und V&sub5; verwendet, und jede Differenz zwischen der Eingangsanschlussspannung und der Ausgangsanschlussspannung V&sub1;-V&sub4; ist groß. Daher wird beim Betrieb mit konstanter Spannung die Spannungsdifferenz durch den Operationsverstärker 101 wie im Fall eines seriellen Reglers als Wärme absorbiert.
(2) Zusätzlich zur Energieversorgung durch die Ausgangsanschlussspannungen V&sub1; bis V&sub4; nimmt der Operationsverstärker 101 auch eine Ladung auf, wie sie in einer Kondensatorkomponente eines Flüssigkristalls gespeichert ist. Daher wird die als elektronische Energie zu speichernde Ladung ebenfalls als Wärme durch den Operationsverstärker 101 absorbiert.
(3) Wenn sich angezeigte Daten stark ändern, wie im Fall einer Anzeige, die für jede Zeile EIN/AUS invertiert, ist ein großer Steuerstrom erforderlich, um das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 101 folgend auf jeden Wechsel konstant zu halten.
Das Dokument GB-A-2 078 021, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart eine Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung mit einer Spannungsquelle und einer Erhöhungsschaltung. Die Ausgangsspannung kann auf ein ganzzahliges Vielfaches der von der Spannungsquelle gelieferten Spannung erhöht werden.
Das Dokument EP-A-0 386 261 offenbart eine Vorrichtung mit Eingangsanschlüssen, die elektrisch von ihren Ausgangsanschlüssen isoliert sind. Ein Eingangsanschluss ist über einen Schalter S1 mit einem ersten Anschluss eines Kondensators verbunden, und der andere Eingangsanschluss ist über einen Schalter S1' über mit dem zweiten Anschluss des Kondensators verbunden. Ein Ausgangsanschluss ist über einen Schalter S2 mit dem ersten Anschluss des Kondensators verbunden, und der andere Ausgangsanschluss ist über einen Schalter S2' mit dem zweiten Anschluss des Kondensators verbunden. Im Gebrauch werden die Schalter S1 und S1' geöffnet, während die Schalter S2 und S2' geschlossen sind, so dass der Kondensator durch die an seine Eingangsanschlüsse angelegte Spannung geladen wird. Dann werden die Schalter S1 und S1' geschlossen, woraufhin die Schalter S2 und S2' geöffnet werden, so dass die Spannung am Kondensator an die Ausgangsanschlüsse angelegt wird.
Das Dokument US-A-4 807 104 offenbart eine Spannungserhöhungsschaltung. Diese erzeugt Ausgangsspannungen 2VDD oder -2VDD aus einer Eingangsspannung VDD.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit: einer ersten Spannungsversorgung zum Erzeugen einer ersten Spannung; einem Ausgangsanschlussabschnitt mit mehreren Ausgangsanschlüssen jeweils zum Liefern einer vorbestimmten Spannung an einen Flüssigkristalldisplay-Abschnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, und einer Spannungserhöhungseinrichtung zum Erzeugen der vorbestimmten Spannungen; dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungserhöhungseinrichtung folgendes aufweist: mehrere erste Ladungsspeichereinrichtungen zum Speichern von durch die erste Spannungsversorgung gelieferten Ladungen; mehrere zweite Ladungsspeichereinrichtungen, wobei eine zweite Ladungsspeichereinrichtung jeder ersten Ladungsspeichereinrichtung zugeordnet ist, um die durch die zugeordnete erste Ladungsspeichereinrichtung gelieferte Ladung zu speichern; mehrere Umschalteinrichtungen, wobei eine Umschalteinrichtung jeder ersten Ladungsspeichereinrichtung zugeordnet ist, um die erste Ladungsspeichereinrichtung selektiv entweder (i) mit der ersten Spannungsversorgung zu verbinden, so dass Ladung von der ersten Spannungsversorgung zur ersten Ladungsspeichereinrichtung geliefert wird, oder (ü) mit der zugeordneten zweiten Ladungsspeichereinrichtung zu verbinden, so dass in der ersten Ladungsspeichereinrichtung gespeicherte Ladung an die zugeordnete zweite Ladungsspeichereinrichtung übertragen wird; wobei die Ausgangsanschlüsse in einer ersten und einer zweiten Gruppe entsprechender Anschlüsse angeordnet sind, wobei jede Gruppe aus mehreren Ausgangsanschlüssen besteht; wobei die Vorrichtung ferner eine zweite Spannungsversorgung zum Liefern einer zweiten Spannung aufweist, wobei das Potential an einem Ausgangsanschluss der zweiten Gruppe um die zweite Spannung niedriger als das Potential am entsprechenden Ausgangsanschluss der ersten Gruppe ist; wobei, innerhalb einer Gruppe, die Potentialdifferenz zwischen jeweils zwei beliebigen benachbarten Ausgangsanschlüssen der ersten Spannung entspricht; und wobei die Ausgangsanschlüsse alle voneinander verschiedene Potentiale aufweisen.
Gemäß der obigen Anordnung wird eine von der Spannungsversorgung gelieferte Ladung als erstes in die erste Ladungsspeichereinrichtung eingespeichert. Danach wird die Ladung von der ersten Ladungsspeichereinrichtung an die zweite Ladungsspeichereinrichtung übertragen. Im Ergebnis kann an jedem Paar Ausgangsanschlüsse, die mit der zweiten Ladungsspeichereinrichtung verbunden sind, eine vorgeschriebene Spannung erhalten werden. Daher wird, abweichend vom Fall, in dem eine Spannung über einen Operationsverstärker an Ausgangsanschlüssen erhalten wird, elektrische Energie nicht in Wärme umgesetzt oder verbraucht, wodurch der elektrische Energieverbrauch erniedrigt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung drei Schaltungsabschnitte, von denen jeder aus einer ersten Ladungsspeichereinrichtung, einer zweiten Ladungsspeichereinrichtung und einer Umschalteinrichtung besteht.
Gemäß der obigen Anordnung können Potentiale von sechs Niveaus erzeugt werden, da drei Schaltungsabschnitte als Einheit vorhanden sind, von denen jeder aus der ersten Ladungsspeichereinrichtung, der zweiten Ladungsspeichereinrichtung und der Umschalteinrichtung besteht. Daher wird die zweite Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung geeigneterweise als Treiberschaltung für ein Ansteuersystem mit sechs Niveaus verwendet, um ein Flüssigkristalldisplay vom Typ mit einfacher Matrix usw. anzusteuern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Anordnung aus einer ersten und einer zweiten Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für jede Umschalteinrichtung aus zwei Umschaltstufen, von denen jede mit einem FET (field effect transistor) vom MOS(metal oxide semiconductor)-Typ versehen ist, wobei der MOSFET einer der zwei Schaltstufen nicht entsprechend einem Schaltvorgang durch eine parasitäre Diode gesteuert wird, die durch den Effekt eines rückseitig angeschlossenen Gates des MOSFET erzeugt ist, während der MOSFET der anderen Umschaltstufe entsprechend dem Schaltvorgang einer parasitären Diode gesteuert wird, die durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des MOSFET erzeugt ist.
Gemäß der beschriebenen Anordnung besteht die Umschalteinrichtung aus zwei Umschaltstufen, die jeweils mit einem MOSFET versehen sind, wobei der MOSFET der einen der zwei Umschaltstufen nicht entsprechend einem Schaltvorgang einer parasitären Diode gesteuert wird, die durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des MOSFET erzeugt ist, während der MOSFET der anderen Umschaltstufe entsprechend dem Schaltvorgang einer parasitären Diode gesteuert wird, die durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des MOSFET erzeugt ist. Da die obige Anordnung zu geringem EIN-Widerstand und geringem Spannungsabfall im Schalter führt, können Verluste beim Übertragen der Ladung von der Spannungsversorgung zur ersten Ladungsspeichereinrichtung sowie beim Übertragen der Ladung von der ersten Ladungsspeichereinrichtung zur zweiten Ladungsspeichereinrichtung deutlich verrin gert werden. Daher kann im Vergleich mit dem Fall der Verwendung einer Diode anstelle eines FET, in dem die Durchlassspannung nicht vernachlässigt werden kann, wie bei einer Siliciumdiode mit einer Durchlassspannung von ungefähr 0,7 V, verbesserter Wandlungswirkungsgrad erzielt werden.
Daher kann die elektrische Leistung verringert werden, wie sie zum Umsetzen einer in der ersten Ladungsspeichereinrichtung gespeicherten Ladung erforderlich ist, die in der zweiten Ladungsspeichereinrichtung zu speichern ist, um dadurch eine Verringerung des elektrischen Energieverbrauchs in der gesamten Vorrichtung zu erzielen.
Die Erfindung und ihre verschiedenen Vorteile werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele deutlicher, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild, das eine Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung zur Verwendung bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Grundaufbau gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch die Konfiguration der Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt, die mit der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung versehen ist.
Fig. 3 ist eine Ansicht, die schematisch die Konfiguration der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt, das die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit dem Grundaufbau von Fig. 1 verwendet.
Fig. 4 ist ein schematisches Schaltbild, das jede Schaltung in der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß Fig. 3 zeigt.
Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Zeitsteuerschaltung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern des Schaltzeitpunkts eines MOSFET in der in Fig. 3 dargestellten Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt.
Fig. 6(a) und Fig. 6(b) zeigen jeweilige Signalverläufe von durch die in Fig. 5 dargestellte Zeitsteuerschaltung erzeugten Steuersignalen, wobei Fig. 6(a) ein Signalverlaufsdiagramm eines Steuersignals SN ist und Fig. 6(b) ein Signalverlaufsdiagramm eines Steuersignals SP ist.
Fig. 7 ist ein Schaltbild einer Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 8 ist ein Schaltbild einer Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 9 ist ein Schaltbild einer Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das eine herkömmliche Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1]

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verfügt über eine Konfiguration, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Mit einer Flüssigkristalldisplay-Tafel 11 (Flüssigkristalldisplay- Abschnitt) sind ein Segmenttreiber 12 und ein gemeinsamer Treiber 13 verbunden. Ferner ist eine Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 sowohl mit dem Segmenttreiber 12 als auch dem gemeinsamen Treiber 13 verbunden.
Als erstes wird nachfolgend die Grundkonfiguration der Steuerspannungs- Erzeugungsvorrichtung 14 gemäß der erfindungsgemäßen Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung erläutert. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 mit einer Anschlussspannungsversorgung 1 (Spannungsversorgung) mit einer Ausgangsspannung VS sowie einer Aktivierungsspannungsversorgung 2 mit einer Ausgangsspannung VE, einer ersten Schaltung 13 (Schaltungsabschnitt), einer zweiten Schaltung 4 (Schaltungsabschnitt) und einer dritten Schaltung 5 (Schaltungsabschnitt) versehen.
Die Anschlussspannungsversorgung 1 ist vorhanden, um jedem von Ausgangsanschlüssen T&sub0; bis T&sub5; (Ausgangsanschlussabschnitt) eine Ausgangsspannung zuzuführen, wobei die Anode derselben mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden ist und ihre Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden ist. Jedoch besteht für den Anschluss der Anode und der Kathode der Anschlussspannungsversorgung 1 keine Beschränkung auf T&sub0; und T&sub1;, sondern der Anschluss kann zwischen jedem Satz von Ausgangsanschlüssen vorhanden sein, wie zwischen T&sub1; und T&sub2;, T&sub3; und T&sub4; sowie T&sub4; und T&sub5; ausgewählt.
Die Aktivierungsspannungsversorgung 2 ist vorhanden, um an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 11 eine Aktivierungsspannung anzulegen, wenn eine negative Spannung angelegt wird, wobei ihre Anode mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; und ihre Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub3; verbunden ist. Jedoch besteht für den Anschluss der Anode und der Kathode der Aktivierungsspannungsversorgung 2 keine Beschränkung auf das Vorstehende. Die Anode kann mit einem der Ausgangsanschlüsse T&sub0;, T&sub1; und T&sub2; verbunden sein, und die zugehörige Kathode kann mit einem der Ausgangsanschlüsse T&sub3;, T&sub4; und T&sub5; verbunden sein.
Hierbei sind die Ausgangsspannungen an den Ausgangsanschlüssen T&sub0; bis T&sub5; jeweils mit V&sub0; bis V&sub5; gekennzeichnet. Hierbei ist der Ausgangsanschluss T&sub0; ein Spannungsbezugspunkt (GND).
Der erste Schaltungsabschnitt 3 ist mit einem Umschalter 6a (Umschalteinrichtung), einem Kondensator 7a (erste Ladungsspeichereinrichtung), einem Umschalter 8a (Umschalteinrichtung) und einem Kondensator 9a (zweite Ladungsspeichereinrichtung) versehen.
Die Umschalter 6a und 8a nehmen einen Umschaltvorgang zum Übertragen einer Ladung von der Anschlussspannungsversorgung 1 an den Kondensator 9a nach Einspeicherung im Kondensator 7a vor. Die Umschalter 6a und 8a sind Schaltelemente wie Transistoren, FETs usw. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden als Schaltelemente für die Umschalter 6a und 8a jeweils MOSFETs (wie später beschrieben) verwendet.
Der Umschalter 6a besteht aus einem festen Anschluss 6a&sub1;, einem festen Anschluss 6a&sub2; und einem Umschaltanschluss 6a&sub3;. Der feste Anschluss 6a&sub1; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden, und der feste Anschluss 6a&sub2; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden. Der Umschaltanschluss 6a&sub3; ist vorhan den, um das Anschlussende des Kondensators 7a zwischen dem festen Anschluss 6a&sub1; und dem festen Anschluss 6a&sub2; umzuschalten.
Auf ähnliche Weise besteht der Umschalter 8a aus einem festen Anschluss 8a&sub1;, einem festen Anschluss 8a&sub2; und einem Umschaltanschluss 8a&sub3;. Der feste Anschluss 8a&sub1; ist mit der Kathode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden, und der feste Anschluss 8a&sub2; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub2; verbunden. Der Umschaltanschluss 8a&sub3; ist vorhanden, um das Anschlussende des Kondensators 7a zwischen dem festen Anschluss 8a&sub1; und dem festen Anschluss 8a&sub2; umzuschalten.
Der Kondensator 7a ist für ein vorübergehendes Einspeichern einer Spannung V&sub5;, d. h. der Ladung der Anschlussspannungsversorgung 1, vorhanden. Ein Ende des Kondensators 7a ist mit dem Umschaltanschluss 6a&sub3; des Umschalters 6a verbunden, und das andere Ende ist mit dem Umschaltanschluss 8a&sub3; des Umschalters 8a verbunden.
Daher schalten die Umschalter 6a und 8a die Umschaltanschlüsse 6a&sub3; bzw. 8a&sub3; zwischen den festen Anschlüssen 6a&sub1; und 6a&sub2; bzw. den festen Anschlüssen 8a&sub1; und 8a&sub2; um, um die Ladung von der Anschlussspannungsversorgung 1 in den Kondensator 7a zu laden und anschließend die Ladung an den Kondensator 9a zu übertragen. Der Kondensator 9a ist vorhanden, um die Spannung an den Ausgangsanschlüssen T&sub1; und T&sub2; anzulegen, die schließlich an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 11 {siehe Fig. 2) angelegt wird. Der Kondensator 9a ist zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub1; und T&sub2; vorhanden.
Der zweite Schaltungsabschnitt 4 ist mit einem Umschalter 6b (Umschalteinrichtung), einem Umschalter 8b (Umschalteinrichtung), einem Kondensator 7b (erste Ladungsspeichereinrichtung) und einem Kondensator 9b (zweite Ladungsspeichereinrichtung) versehen, die dem Umschalter 6a, dem Umschalter 8a, dem Kondensator 7a bzw. dem Kondensator 9a des ersten Schaltungsabschnitts 3 entsprechen. Die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6b, dem Umschalter 8b, dem Kondensator 7b und dem Kondensator 9b sind dieselben wie die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6a, dem Umschalter 8a, dem Kondensator 7a und dem Kondensator 9a des ersten Schaltungsabschnitts 3. Der Umschalter 6b ist so ausgebildet, dass der feste Anschluss 6b&sub1; mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; und der Anode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden ist, während der feste Anschluss 6b&sub2; mit dem Ausgangsanschluss T&sub3; verbunden ist. Der Umschalter 8b ist so ausgebildet, dass der feste Anschluss Bbl mit der Kathode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden ist, während der feste Anschluss 8b2 mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden ist. Der Kondensator 9b ist zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub3; und T&sub4; vorhanden.
Der dritte Schaltungsabschnitt 5 ist mit einem Umschalter 6c (Umschalteinrichtung), einem Umschalter 8c (Umschalteinrichtung), einem Kondensator 7c (erste Ladungsspeichereinrichtung) und einem Kondensator 9c (zweite Ladungsspeichereinrichtung) versehen, die dem Umschalter 6a, dem Umschalter 8a, dem Kondensator 7a bzw. dem Kondensator 9a des ersten Schaltungsabschnitt 3 entsprechen. Die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6c, dem Umschalter 8c, dem Kondensator 7c und dem Kondensator 9c sind dieselben wie die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6a, dem Umschalter 8a, dem Kondensator 7a bzw. dem Kondensator 9a im ersten Schaltungsabschnitt 3. Der Umschalter 6c ist so ausgebildet, dass der feste Anschluss 6c1 mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; und der Anode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden ist, während der feste Anschluss 6c2 mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden ist. Der Umschalter 8c ist so ausgebildet, dass der feste Anschluss Bcl mit der Kathode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden ist und der feste Anschluss Sc&sub2; mit dem Ausgangsanschluss T&sub5; verbunden ist. Der Kondensator 9c ist zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub4; und T&sub5; vorhanden. Die Umschalter 6a, 6b und 6c sowie die Umschalter 8a, 8b und 8c sind so steuerbar, dass sie durch eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) gleichzeitig in dieselbe Richtung umgeschaltet werden.
Nachfolgend wird für die beschriebene Anordnung die Funktion des ersten Schaltungsabschnitts 3 für den Fall beschrieben, dass die Steuerspannungs- Erzeugungsvorrichtung 14 aktiviert wird.
Als erstes werden der Umschaltanschluss 6a&sub3; des Umschalters 6a sowie der Umschaltanschluss 8a&sub3; des Umschalters 8a jeweils auf die Seite des festen Anschlusses 6a&sub1; bzw. des festen Anschlusses 8a&sub1; umgeschaltet, wie es durch die durchgezogene Linie in der Figur dargestellt ist.
Daher fließt der Strom wie folgt: Anschlussspannungsversorgung 1 → Umschalter 6a → Kondensator 7a → Umschalter 8a → Anschlussspannungsversorgung 1. Im Ergebnis wird die Ladung mit der in der Figur dargestellten Polarität in den Kondensator 7a eingespeichert. Daher entsprechen die beschriebenen Umschaltperioden für den Umschalter 6a und den Umschalter 8a der Ladeperiode, und im Stationärzustand haben die beiden Enden des Kondensators 7a die Spannung VS.
Als nächstes werden der Umschaltanschluss 6a&sub3; des Umschalters 6a sowie der Umschaltanschluss 8a&sub3; des Umschalters 8a auf den festen Anschluss 6a&sub2; bzw. den festen Anschluss 8a&sub2; umgeschaltet, wie es durch die gestrichelte Linie dargestellt ist.
Daher fließt der Strom wie folgt: Kondensator 7a → Umschalter 6a → Kondensator 9a → Umschalter 8a → Kondensator 7a. Hierbei entsprechen die beschriebenen Umschaltperioden des Umschalters 6a und des Umschalters 8a der Entladeperiode. In diesem Fall wird eine Ladung einer Größe gespeichert, die dem Kapazitätsverhältnis des Kondensators 7a zum Kondensator 9a entspricht, und es werden die beiden Enden der zwei Kondensatoren identisch. Wenn z. B. die ursprünglich im Kondensator 9a gespeicherte Ladung den Wert 0 hat und die elektrostatischen Kapazitäten der Kondensatoren 7a und 9a den Wert C&sub0; haben, sind die in den Kondensatoren 7a und 9a gespeicherten Ladungen C&sub0; VS/2.
Daher werden durch die Umschaltvorgänge des Umschalters 6a und des Umschalters 8a die Lade- und Entladevorgänge wiederholt. So wird die Spannung Va an den beiden Enden des Kondensators 9a in VS umgesetzt, wie es durch die folgende Gleichung dargestellt ist. Im Ergebnis fällt das Potential am Ausgangsanschluss T&sub2; auf -2VS.
Va = VS (1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + ...) → VS (1)
Andererseits ist dann, wenn die Last mit dem Kondensator 9a verbunden ist, da die zum Laden des Kondensators 7a auf die Spannung VS erforderliche Zeit kurz ist, die Ladeperiode kürzer als die Entladeperiode eingestellt, so dass die Ladeperiode sogar vernachlässigt werden kann. In diesem Fall kann die Änderung der Ausgangsspannung, d. h. die Welligkeitsspannung ΔV durch die folgende Gleichung berechnet werden:
ΔV = I&sub0;/(2C&sub0;f&sub0;) (2),
wobei I&sub0;(A) und f&sub0;(Hz) den mittleren Ladestrom bzw. die Umschaltfrequenz des Umschalters 6a repräsentieren.
Demgemäß können die Umschaltfrequenz f&sub0; des Umschalters 6a und die elektrostatische Kapazität C&sub0; der Kondensatoren 7a und 9a auf Grundlage des gewünschten mittleren Ladestroms I&sub0; und der Welligkeitsspannung ΔV einge stellt werden.
Außerdem sind die jeweiligen Funktionen des zweiten Schaltungsabschnitts 4 und des dritten Schaltungsabschnitts 5 beinahe dieselben wie die Funktion des ersten Schaltungsabschnitts 3.
Genauer gesagt, fließt im zweiten Schaltungsabschnitt 4 der Strom in der Ladeperiode wie folgt: Anschlussspannungsversorgung 1 → Umschalter 6b → Kondensator 7b → Umschalter 8b → Anschlussspannungsversorgung 1. Im Ergebnis wird der Kondensator 7b so geladen, dass er die in der Figur dargestellte Polarität aufweist. Andererseits fließt der Strom in der Entladeperiode wie folgt: Kondensator 7b → Umschalter 6b → Kondensator 9b → Umschalter 8b → Kondensator 7b. Der Kondensator 9b ist zwischen die Ausgangsanschlüsse T&sub3; und T&sub4; geschaltet, und die Kathode der Aktivierungsspannungsversorgung 2 ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub3; verbunden. Daher erhält das Potential am Ausgangsanschluss T&sub3; den Wert -VE, und das Potential am Ausgangsanschluss T&sub4; erhält den Wert -(VE + V&sub5;).
Auf ähnliche Weise fließt im dritten Schaltungsabschnitt 5 in der Ladeperiode der Strom wie folgt: Anschlussspannungsversorgung 1 → Umschalter 6c → Kondensator 7c → Umschalter 8c → Anschlussspannungsversorgung 1. Im Ergebnis wird der Kondensator 7c so geladen, dass er die in der Figur dargestellte Polarität aufweist. Andererseits fließt der Strom in der Entladeperiode wie folgt: Kondensator 7c → Umschalter 6c → Kondensator 9c → Umschalter 6c → Kondensator 7c. Der Kondensator 9c ist zwischen die Ausgangsanschlüsse T&sub4; und T&sub5; geschaltet. Daher erhält das Potential am Ausgangsanschluss T&sub5; den Wert -(VE + 2VS).
Wie beschrieben, ist die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass die jeweiligen Spannungen zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub1;, T&sub1; und T&sub2;, T&sub3; und T&sub4; sowie T&sub4; und T&sub5; auf V&sub5; eingestellt sind, während die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub5; auf (VE + 2VS) eingestellt ist. Außerdem kann das Vorspannungsverhältnis B beim Ansteuern des Flüssigkristalls sowie der Spitzenwert der Steuerspannung Vop durch die folgenden Gleichungen erhalten werden:
1/B = VS/(V&sub0; - V&sub5;) (3)
Vop = VE + 2VS (4)
Nachfolgend wird die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 detaillierter erläutert.
Die in Fig. 3 dargestellte Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 ist mit derselben Anschlussspannungsversorgung 1 und der Aktivierungsspannungsversorgung 2 wie die in Fig. 1 dargestellte Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 versehen. Bei der in Fig. 3 dargestellten Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 sind ein erster Schaltungsabschnitt 21 (Schaltungsabschnitt), ein zweiter Schaltungsabschnitt 22 (Schaltungsabschnitt) und ein dritter Schaltungsabschnitt 23 (Schaltungsabschnitt) vorhanden, die dem ersten Schaltungsabschnitt 3, dem zweiten Schaltungsabschnitt 4 bzw. dem dritten Schaltungsabschnitt 5 entsprechen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind.
Die jeweiligen Anschlüsse a des ersten Schaltungsabschnitts 21, des zweiten Schaltungsabschnitts 22 und des dritten Schaltungsabschnitts 23 sind mit der Anode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden, während die jeweiligen Anschlüsse b mit der Kathode der Anschlussspannungsversorgung 1 verbunden sind. Der Anschluss c des ersten Schaltungsabschnitts 21 ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden, während der Anschluss d mit dem Ausgangsanschluss T&sub2; verbunden ist. Der Anschluss c des zweiten Schaltungsabschnitts 22 ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub3; verbunden, während der Anschluss d mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden ist. Der Anschluss c des dritten Schaltungsabschnitts 23 ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden, während der Anschluss d mit dem Ausgangsanschluss T&sub5; verbunden ist.
Die Anode der Anschlussspannungsversorgung 1 ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden, und ihre Kathode ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden. Andererseits ist die Anode der Aktivierungsspannungsversorgung 2 mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden, während ihre Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub3; verbunden ist.
Der erste Schaltungsabschnitt 21, der zweite Schaltungsabschnitt 22 und der dritte Schaltungsabschnitt 23, wie beschrieben, weisen jeweils dieselbe Konfiguration auf. D. h., dass, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, jede Schaltung mit einer ersten Umschaltstufe 24 (Umschaltstufe), einer zweiten Umschaltstufe 25 (Umschaltstufe), einem Kondensator 26 (erste Ladungsspeichereinrichtung) und einem Kondensator 27 (zweite Ladungsspeichereinrichtung) versehen ist.
Die erste Umschaltstufe 24 entspricht den jeweiligen Umschaltern 6a, 6b und 6c des ersten Schaltungsabschnitt 3, des zweiten Schaltungsabschnitts 4 bzw. des dritten Schaltungsabschnitts 5 von Fig. 1. Die erste Umschaltstufe 24 ist mit einem p-Kanal-FET vom MOS(Metal Oxide Semiconductor)-Typ (nachfolgend als Pch-MOSFET bezeichnet) 28 (MOSFET) und einem n-Kanal-MOSFET (nachfolgend als Nch-MOSFET bezeichnet) 29 (MOSFET) als Schaltelementen versehen. Zwischen dem Sourceanschluss (5) und dem Drainanschluss (D) des Pch-MOSFET 28 wird durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des Pch-MOSFET 28 eine parasitäre Diode 30 erzeugt. Andererseits wird zwischen dem Anschluss S und dem Anschluss D des Nch-MOSFET 29 durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des Nch-MOSFET 29 eine parasitäre Diode 31 erzeugt. D. h., dass die Kathode der parasitären Diode 30 mit dem, Anschluss S des Pch-MOSFET 28 verbunden ist und die Anode mit dem Anschluss D des Pch-MOSFET 28 verbunden ist. Andererseits ist die Kathode der parasitären Diode 31 mit dem Anschluss D des Nch-MOSFET 29 verbunden und die Anode ist mit dem Anschluss S dieses Nch-MOSFET 29 verbunden.
Die erste Umschaltstufe 24 ist mit einer ersten Klemmschaltung 32 für Gateansteuerungszwecke und einer zweiten Klemmschaltung 33 für Gateansteuerungszwecke versehen. Die erste Klemmschaltung 32 für Gateansteuerungszwecke ist vorhanden, um eine Spannung an einen Gateanschluss (G) des Pch- MOSFET 28 anzulegen, während die zweite Klemmschaltung 33 für Gateansteuerungszwecke vorhanden ist, um eine Spannung an den Anschluss G des Nch- MOSFET 29 anzulegen.
Die erste Klemmschaltung 32 für Gateansteuerungszwecke wird gestützt auf ein Steuersignal Sp angesteuert, das von einer Zeitsteuerschaltung (wird später beschrieben) auszugeben ist, während die zweite Klemmschaltung 33 für Ansteuerungszwecke durch ein Steuersignal SN angesteuert wird, das von der Zeitsteuerschaltung auszugeben ist.
Die erste Klemmschaltung 32 für Gateansteuerungszwecke besteht aus einem Kondensator 34, einem Widerstand 35 und einer Diode 36, wobei die Kathode der Diode 36 mit dem Anschluss S des Pch-MOSFET 28 verbunden ist, während ihre Anode mit dem Anschluss G verbunden ist.
Die zweite Klemmschaltung 33 für Gateansteuerungszwecke besteht aus einem Kondensator 37, einem Widerstand 38 und einer Diode 39, wobei die Kathode der Diode 39 mit dem Anschluss G des Nch-MOSFET 29 verbunden ist, während ihre Anode mit dem Anschluss S verbunden ist.
Die zweite Umschaltstufe 25 entspricht den Schaltern 8a, 8b und 8c des ersten Schaltungsabschnitts 3, des zweiten Schaltungsabschnitts 4 bzw. des dritten Schaltungsabschnitts 5 von Fig. 1. Wie die erste Umschaltstufe 24 ist auch die zweite Umschaltstufe 25 mit einem Pch-MOSFET 40 (MOSFET) und einem Nch-MOSFET 41 (MOSFET) als Schaltelementen versehen. Zwischen dem Sourceanschluss (S) und dem Drainanschluss (D) des Pch-MOSFET ist durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des Pch-MOSFET 40 eine parasitäre Diode 42 erzeugt. Andererseits ist zwischen dem Anschluss S und dem Anschluss D des Nch-MOSFET 41 durch den Effekt des rückseitig angeschlossenen Gates des Nch-MOSFET 41 eine parasitäre Diode 43 erzeugt. D. h., dass die Kathode der parasitären Diode 42 mit dem Anschluss S des Nch-MOSFET 40 verbunden ist und die Anode mit dem Anschluss D des Pch-MOSFET 40 verbunden ist. Andererseits ist die Kathode der parasitären Diode 43 mit dem Anschluss D des Nch-MOSFET 41 verbunden und die Anode derselben ist mit dem Anschluss S dieses Nch-MOSFET 41 verbunden.
Die zweite Umschaltstufe 25 ist mit einer ersten Klemmschaltung 44 für Gateansteuerungszwecke und einer zweiten Klemmschaltung 45 für Gateansteuerungszwecke versehen. Die erste Klemmschaltung 44 für Gateansteuerungszwecke ist vorhanden, um eine Spannung an einen Gateanschluss G des Pch-MOSFET 40 anzulegen, während die zweite Klemmschaltung 45 für Gateansteuerungszwecke vorhanden ist, um eine Spannung an den Anschluss G des Nch-MOSFET 41 anzulegen.
Die erste Klemmschaltung 44 für Gateansteuerungszwecke wird durch ein Steuersignal SP angesteuert, das von der Zeitsteuerschaltung (wird später beschrieben) auszugeben ist, während die zweite Klemmschaltung 45 für Ansteuerungszwecke durch ein Steuersignal SN angesteuert wird, das von der Zeitsteuerschaltung auszugeben ist.
Die erste Klemmschaltung 44 für Gateansteuerungszwecke besteht aus einem Kondensator 46, einem Widerstand 47 und einer Diode 48. Die zweite Klemmschaltung 45 für Gateansteuerungszwecke besteht aus einem Kondensator 49, einem Widerstand 50 und einer Diode 51.
Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, sind der Pch-MOSFET 28 und der Nch-MOSFET 29 mit dem Anschluss a verbunden, weswegen eine positive Spannung angelegt ist. Demgemäß werden im Pch-MOSFET 28 und im Nch-MOSFET 29 normale EIN/AUS Vorgänge ausgeführt. Daher sind die parasitäre Diode 30 und die parasitäre Diode 31 nicht in den EIN-Zustand versetzt.
Andererseits sind der Pch-MOSFET 40 und der Nch-MOSFET 41 mit dem Anschluss b verbunden, weswegen eine negative Spannung angelegt ist. Demgemäß sind der Pch-MOSFET 40 und die parasitäre Diode 42 gleichzeitig auf EIN geschaltet, und der Nch-MOSFET 41 und die parasitäre Diode 43 sind gleichzeitig auf EIN geschaltet. Daher fließt ein Strom in entgegengesetzter Richtung zum Fluss bei Normalbetrieb.
Wenn die Spannung VS der Anschlussspannungsversorgung 1 an den Kondensator 26 übertragen wird, werden die jeweiligen Klemmschaltungen 32 und 44 für Gateansteuerungszwecke in den Umschaltstufen 24 bzw. 25 auf Grundlage des Steuersignals SP von der Zeitsteuerschaltung (wird später beschrieben) angesteuert, und der Pch-MOSFET 28, der Pch-MOSFET 40 und die parasitäre Diode 42 werden auf EIN geschaltet. Indessen werden die zweiten Klemmschaltungen 33 und 45 für Gateansteuerungszwecke durch das Steuersignal SN angesteuert, und der Nch-MOSFET 29, der Nch-MOSFET 41 und die parasitäre Diode 43 werden auf AUS geschaltet. Andererseits werden, wenn eine Ladung vom Kondensator 26 an den Kondensator 27 übertragen wird, die jeweiligen ersten Klemmschaltungen 32 und 44 für Gateansteuerungszwecke in den Umschaltstufen 24 bzw. 25 durch das Steuersignal Sp angesteuert, und der Pch- MOSFET 28, der Pch-MOSFET 40 und die parasitäre Diode 42 werden auf AUS geschaltet. Indessen werden die zweiten Klemmschaltungen 33 und 45 für Gateansteuerungszwecke durch das Steuersignal SN angesteuert, und der Nch- MOSFET 29, der Nch-MOSFET 41 und die parasitäre Diode 43 werden auf EIN geschaltet.
Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, besteht die Zeitsteuerschaltung zum Ausgeben des Steuersignals SP und des Steuersignals SN aus einem Oszillator 52, Nicht-Schaltungen 53 und 54, einer NAND-Schaltung 55 sowie einer UND- Schaltung 56. Die NAND-Schaltung 55 und die UND-Schaltung 56 sind mit Verzögerungsschaltungen 57 bzw. 58 verbunden, so dass die Umschaltvorgänge des Steuersignals SP und des Steuersignals SN zwischen einem hohen Pegel (H) und einem niedrigen Pegel (L) nicht überlappen. Außerdem können die Verzögerungsschaltungen 57 und 58 Integrierschaltungen sein, die z. B. aus C (Kondensator) und R (Widerstand) bestehen.
Das Steuersignal SP und das Steuersignal SN werden jeweils mit der zeitlichen Lage ausgegeben, wie sie in den zeitbezogenen Diagrammen der Fig. 6(a) und 6(b) dargestellt sind.
Wie beschrieben, werden mit dem ersten Schaltungsabschnitt 21, dem zweiten Schaltungsabschnitt 22 und dem dritten Schaltungsabschnitt 23 mit den beschriebenen Anordnungen nur der Pch-MOSFET 28 und der Nch-MOSFET 29 in der ersten Umschaltstufe 24 auf EIN/AUS geschaltet, während die parasitären Dioden 30 und 31 immer im Zustand AUS gehalten werden. Darüber hinaus werden der Pch-MOSFET 40 und der Nch-MOSFET 41 in der zweiten Umschaltstufe 45 entsprechend dem Schaltvorgang der parasitären Dioden 42 und 43 angesteuert, um es dadurch zu ermöglichen, Ladung mit geringen Verlusten an die Kondensatoren 26 und 27 zu übertragen. Die beschriebene Anordnung bietet z. B. einen verbesserten Wandlungswirkungsgrad im Vergleich mit dem Fall eines Schaltvorgangs unter Verwendung einer Diode anstelle der Verwendung eines MOSFET. Im Ergebnis kann die elektrische Energie verringert werden, die dazu erforderlich ist, die im Kondensator 26 gespeicherte Ladung an den Kondensator 27 zu übertragen, um sie in ihm zu speichern, um dadurch niedrigen Energieverbrauch der gesamten Vorrichtung zu ermöglichen.
Als nächstes werden die Ergebnisse eines Vergleichs zwischen dem Energieverbrauch in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Ansteuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 und dem Energieverbrauch in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung, die mit dem in Fig. 10 dargestellten herkömmlichen Operationsverstärker 101 versehen ist, erläutert.
Als Flüssigkristalldisplay-Tafel wird eine Tafel von 4,7 Zoll mit 320 · 240 Punkten und einer Teilungsweite von 0,30 mm verwendet. Der Energieverbrauch der Flüssigkristallvorrichtung wird beim Tastverhältnis 1/16 gemessen, wenn ein Zickzackmuster von 4 Bits dargestellt wird, was zum größten Energieverbrauch führt.
Als Ergebnis dieser Messung sind die Energieverbrauchswerte für jeden Abschnitt des Flüssigkristalldisplays unter Verwendung der herkömmlichen, mit einem Operationsverstärker versehenen Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung die folgenden:
- Logikabschnitt: 12 mW
Treiberabschnitt: 99 mW
- Logikabschnitt: 5-V-Aktivierungsteil für den gemeinsamen und den Segmenttreiber
- Treiberabschnitt: 23-V-Aktivierungsteil für den Segment und den gemeinsamen Treiber und die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung

(Einzelheiten des Treiberabschnitts)

- Verluste im Operationsverstärkerabschnitt der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung: 84 mw
- Verluste im Treiber-IC-Abschnitt des Segment- und des gemeinsamen Treibers: 8 mW
- Verluste beim Laden und Entladen einer kapazitiven Flüssigkristallkomponente: 7 mW
Die Ergebnisse zeigen, dass hinsichtlich des Energieverbrauchs der Flüssigkristallanzeigevorrichtung die Verluste im Operationsverstärkerabschnitt den überragend großen Anteil einnehmen.
Die Energieverbrauchswerte jedes Abschnitts eines Flüssigkristalldisplays unter Verwendung der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die folgenden:
- Logikabschnitt: 12 mW
- Treiberabschnitt: 21 mW
- Umschaltfrequenz f0 jedes der Umschalter 6a - 6c und 8a
- 8c: 1,3 kHz
(Einzelheiten im Treiberabschnitt)
- Verluste im Treiber-IC-Abschnitt des Segment- und gemeinsamen Treibers: 8 mW
- Verluste beim Laden und Entladen einer kapazitiven Flüssigkristallkomponente: 7 mW
Die Ergebnisse zeigen, dass der Energieverbrauch im Treiberabschnitt um die Größe der Verluste im Operationsverstärkerabschnitt verringert werden kann. Außerdem wird zum Ansteuern der Umschalter 6a, 6b und 6c sowie der Umschalter 8a, 8b und 8c eine Leistung von 6 mW von den 21 mW aufgenommen, die im Treiberabschnitt umgesetzt werden.
Daher ist, wenn nur die Treiberabschnitte verglichen werden, das Verhältnis aus dem Energieverbrauch im Treiberabschnitt bei der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Energieverbrauch im Treiberabschnitt der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung das Folgende:
21/99 = 1/4,7.
Wenn die gesamten Flüssigkristallanzeigevorrichtungen verglichen werden, hat das Verhältnis aus dem Energieverbrauch in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels zum Energieverbrauch in der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung den folgenden Wert: (12 + 21)/(12 + 99) = 1/3, 4.
Wie beschrieben, zeigt die Flüssigkristallanzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsbeispiele eine große Verringerung des Energieverbrauchs. Ferner nimmt, wenn die Spannung des Logikabschnitts von 5 V auf 3 V geändert wird, der Energieverbrauch im Logikabschnitt den Wert 1/2,8 ein. In diesem Fall ist der Energieverbrauch der gesamten Flüssigkristallanzeigevorrichtung immer noch wie folgt verbessert:
((12 + 6) · 1/2,8 + 15)/111 = 22/111 = 1/5,1.

(AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2)

Die folgenden Beschreibungsteile erörtern unter Bezugnahme auf Fig. 7 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist anstelle der Steuerspannungs- Erzeugungsvorrichtung 14 für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, wie in Fig. 2 dargestellt und wie beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet, eine in Fig. 7 dargestellte Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 verwendet. Der Zweckdienlichkeit der Erläuterungen halber sind Elemente mit denselben Funktionen wie denen bei den vorigen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und daher werden hier die zugehörigen Beschreibungsteile weggelassen.
Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, ist die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 mit einer Anschlussspannungsversorgung 1 mit einer Ausgangsspannung von VS sowie einer Aktivierungsspannungsversorgung 2 mit einer Ausgangsspannung VE versehen, wie im Fall der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 14 von Fig. 1. Die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 ist ferner mit einem ersten Schaltungsabschnitt 62 (Schaltungsabschnitt), einem zweiten Schaltungsabschnitt 63 (Schaltungsabschnitt) und einem dritten Schaltungsabschnitt 64 (Schaltungsabschnitt) versehen, die den ersten Schaltungsabschnitt 3, den zweiten Schaltungsabschnitt 4 bzw. den dritten Schaltungsabschnitt 5 von Fig. 1 ersetzen.
Die Anschlussspannungsversorgung 1 ist vorhanden, um an jeden der Ausgangsanschlüsse TD bis T&sub5; eine Ausgangsspannung zu liefern, wobei ihre Anode mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden ist, während ihre Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden ist. Die Aktivierungsspannungsversorgung 2 ist vorhanden, um an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 1 eine Aktivierungsspannung anzulegen, wenn eine negative Spannung angelegt wird, wobei ihre Anode mit dem Ausgangsanschluss TU verbunden ist, während ihre Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden ist. Hierbei sind die jeweiligen Ausgangsspannungen an den Ausgangsanschlüssen T&sub0; bis T&sub5; mit V&sub0; bis V&sub5; bezeichnet.
Die erste Schaltung 62 ist mit einem Umschalter 6a, einem Kondensator 7a, einer Diode 67a, einer Diode 68a und einem Kondensator 9a versehen. Der Umschalter 6a nimmt einen Umschaltvorgang vor, nachdem die Ladung der Anschlussspannungsversorgung 1 in den Kondensator 7a eingespeichert wurde, um die Ladung an den Kondensator 9a zu übertragen. Der Umschalter 6a besteht z. B. aus Schaltelementen wie einem Transistor, FET usw. Der Umschalter 6a ist mit einem festen Anschluss 6a&sub1;, einem festen Anschluss 6a&sub2; und einem Umschaltanschluss 6a&sub3; versehen. Der feste Anschluss 6a&sub1; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden, und der feste Anschluss 6a&sub2; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden. Der Umschaltanschluss 6a&sub3; ist vorhanden, um das Anschlussende des Kondensators 7a zwischen dem festen Anschluss 6a&sub1; und dem festen Anschluss 6a&sub2; umzuschalten.
Der Kondensator 7a ist vorhanden, um vorübergehend eine Spannung VS, d. h. die Ladung von der Anschlussspannungsversorgung 1, einzuspeichern. Ein Ende des Kondensators 7a ist mit dem Umschaltanschluss 6a&sub3; des Umschalters 6a verbunden, und sein anderes Ende ist mit der Anode der Diode 67a und der Kathode der Diode 68a verbunden. Die Diode 67a und die Diode 68a bilden mit dem Umschalter 6a eine Umschalteinrichtung, und nach dem Einspeichern der Ladung von der Anschlussspannungsversorgung 1 in den Kondensator 7a wirken die Diode 67a und die Diode 68a als Schalter zum übertragen der Ladung an den Kondensator 9a. In der Diode 67a ist die Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden, während in der Diode 68a die Anode mit dem Ausgangsanschluss T&sub2; verbunden ist. Der Kondensator 9a ist vorhanden, um eine Spannung an die Ausgangsanschlüsse T&sub1; und T&sub2; anzulegen, die schließlich an die Flüssigkristalldisplay-Tafel 11 angelegt wird. Der Kondensator 9a ist zwi schen den Ausgangsanschlüssen T&sub1; und T&sub2; vorhanden.
Der zweite Schaltungsabschnitt 63 ist mit einem Umschalter 6b, einem Kondensator 7b, einer Diode 67b, einer Diode 68b und einem Kondensator 9b versehen, die dem Umschalter 6a, dem Kondensator 7a, der Diode 67a, der Diode 68a bzw. dem Kondensator 9a des ersten Schaltungsabschnitts 62 entsprechen. Die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6b, dem Kondensator 7b, der Diode 67b und der Diode 68b sind dieselben wie die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6a, dem Kondensator 7a, der Diode 67a und der Diode 68a.
Im Umschalter 6b ist der feste Anschluss 6b&sub1; mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbunden, und der feste Anschluss 6b&sub2; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden. In der Diode 67b ist die Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub1; verbunden, während in der Diode 68b die Anode mit dem Ausgangsanschluss T&sub5; verbunden ist. Der Kondensator 9b ist zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub4; und T&sub5; vorhanden.
Der dritte Schaltungsabschnitt 64 ist mit dem Umschalter 6c, dem Kondensator 7c, der Diode 67c, der Diode 68c und dem Kondensator 9c versehen, die dem Umschalter 6a, dem Kondensator 7a, der Diode 67a, der Diode 68a bzw. dem Kondensator 9a, des ersten Schaltungsabschnitts 62 entsprechen. Die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6c, dem Kondensator 7c, der Anode 67c und der Diode 68c sind dieselben wie die Verbindungen zwischen dem Umschalter 6a, dem Kondensator 7a, der Diode 67a und der Diode 68a.
Im Umschalter 6c ist der feste Anschluss 6c&sub1; mit dem Ausgangsanschluss T&sub5; verbunden, und der feste Anschluss 6c&sub2; ist mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden. In der Diode 67c ist die Anode mit dem Ausgangsanschluss T&sub4; verbunden, während in der Diode 68c die Kathode mit dem Ausgangsanschluss T&sub3; verbunden ist. Der Kondensator 9c ist zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub3; und T&sub4; vorhanden.
Die Umschalter 6a, 6b und 6c werden durch eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) so gesteuert, dass sie gleichzeitig in einer Richtung umgeschaltet werden.
Nachfolgend wird für die beschriebene Anordnung die Funktion des ersten Schaltungsabschnitt 62 für den Fall beschrieben, dass die Steuerspannungs wird.
Als erstes wird der Umschaltanschluss 6a&sub3; des Umschalters 6a auf die Seite des festen Anschlusses 6a&sub1; umgeschaltet, wie es durch die durchgezogene Linie in der Figur dargestellt ist.
Daher fließt der Strom wie folgt: Anschlussspannungsversorgung. 1 → Umschalter 6a → Kondensator 7a → Diode 67a → Anschlussspannungsversorgung 1. Im Ergebnis wird die Ladung mit der in der Figur dargestellten Polarität in den Kondensator 7a eingespeichert. Daher entspricht die beschriebene Umschaltperiode für den Umschalter 6a der Ladeperiode, und im stationären Zustand hat die Spannung am Kondensator 7a den Wert VS.
Als nächstes wird der Umschaltanschluss 6a&sub3; des Umschalters 6a auf die Seite des festen Anschlusses 6a&sub2; umgeschaltet, wie es durch eine Linie mit kurzen Strichen in der Figur dargestellt ist. Hierbei sind, im zweiten Schaltungsabschnitt 63 und im dritten Schaltungsabschnitt 64, die jeweiligen Umschaltanschlüsse 6b&sub3; und 6c&sub3; der Umschalter 6b und 6c auf die Seite der festen Anschlüsse 6b&sub2; bzw. 6c&sub2; umgeschaltet.
Daher fließt der Strom wie folgt: Kondensator 7a → Umschalter 6a → Kondensator 9a → Diode 68a → Kondensator 7a. Hierbei entspricht die beschriebene Umschaltperiode für den Umschalter 6a der Entladeperiode. In diesem Fall wird Ladung mit einer Menge, die dem Kapazitätsverhältnis des Kondensators 7a zum Kondensator 9a entspricht, in die Kondensatoren 7a und 9a eingespeichert, und die Spannungen an den zwei Kondensatoren 7a und 10a werden gleich. Wenn z. B. die ursprünglich im Kondensator 9a gespeicherte Ladung den Wert 0 hat und die elektrostatische Kapazität der Kondensatoren 7a und 9a den Wert C&sub0; hat, betragen die in die Kondensatoren 7a und 9a eingespeicherten Ladungen C&sub0; V&sub5;/2.
Daher werden, entsprechend dem Umschalten des Umschalters 9a, Lade- und Entladevorgänge wiederholt. Im Ergebnis konvergiert die Spannung Va am Kondensator 9a auf V&sub5;, wie es in der folgenden Gleichung angegeben ist. Hierbei ist angenommen, dass die Durchlassspannung der Dioden 67a und 68a ausreichend klein dafür ist, dass sie vernachlässigt werden kann.
Va = VS (1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + ...) → V&sub5; (5)
Daher nehmen die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub1; und die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub1; und T&sub2; den Wert VsS ein.
Andererseits kann, wenn mit dem Kondensator 9a eine Last verbunden ist, da die zum Laden des Kondensators 7a auf die Spannung VS erforderliche Zeit kurz ist, die Ladeperiode unbedeutend kürzer als die Entladeperiode eingestellt werden. In diesem Fall kann die Änderung der Ausgangsspannung, d. h. die Welligkeitsspannung Δv durch die folgende Gleichung berechnet werden:
ΔV = I&sub0;/(2C&sub0;f&sub0;)
wobei I&sub0;(A) und f&sub0;(Hz) den mittleren Ladestrom bzw. die Umschaltfrequenz des Umschalters 6a repräsentieren.
Demgemäß können die Umschaltfrequenz f&sub0; des Umschalters 6a und die elektrostatische Kapazität C&sub0; der Kondensatoren 7a und 9a auf Grundlage des mittleren Laststroms I&sub0; und der Welligkeitsspannung DV nach Wunsch eingestellt werden.
Außerdem sind die jeweiligen Funktionen des zweiten Schaltungsabschnitts 63 und des dritten Schaltungsabschnitts 64 beinahe dieselben wie die Funktion des ersten Schaltungsabschnitts 62. Genauer gesagt, fließt im zweiten Schaltungsabschnitt 63 in der Ladeperiode der Strom wie folgt: Anschlussspannungsversorgung 1 → Umschalter 6b → Kondensator 7b → Diode 67b → Anschlussspannungsversorgung 1. Im Ergebnis wird der Kondensator 7b so geladen, dass er die in der Figur dargestellte Polarität aufweist. Andererseits fließt der Strom in der Entladeperiode wie folgt: Kondensator 7b → Umschalter 6b → Kondensator 9b → Diode 68b → Kondensator 7b. Im Ergebnis nimmt die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub4; und T&sub5; den Wert V&sub5; ein. Das Anschlussende des Umschaltanschlusses 6b&sub3; des Umschalters 6b in der Entladeperiode sowie das Anschlussende der positiven Ladungsspeicherseite des Kondensators 9b befinden sich auf der Kathodenseite der Aktivierungsspannungsversorgung 2. Durch diese Anschlussart nimmt die Spannung zwischen der Aktivierungsspannungsquelle 2 und dem Ausgangsanschluss T&sub5; den Wert Vs ein. Durch die beschriebene Funktion nimmt die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub5; den Wert (VE + VS) ein.
Auf ähnliche Weise fließt im dritten Schaltungsabschnitt 64 der Strom in der Ladeperiode wie folgt: Kondensator 9b → Diode 67c → Kondensator 7c Umschalter 6c → Kondensator 9b. Im Ergebnis wird der Kondensator 7c so geladen, dass er die in der Figur dargestellte Polarität aufweist. Anderer seits fließt der Strom in der Entladeperiode wie folgt: Kondensator 7c → Diode 68c → Kondensator 9c → Umschalter 6c → Kondensator 7c. Im Ergebnis nimmt die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub3; und T&sub4; den Wert VS ein.
Wie beschrieben ist die Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 des vorliegenden Ausführungsbeispiels so ausgebildet, dass die Spannung zwischen jedem Satz von Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub1;, T&sub1; und T&sub2;, T&sub3; und T&sub4; sowie T&sub4; und T&sub5; auf Vs eingestellt ist und die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub5; auf (VE + Vs) eingestellt ist. Außerdem können dann, wenn T&sub0; auf GND gesetzt ist, das Vorspannungsverhältnis B beim Ansteuern des Flüssigkristalls sowie der Spitzenwert der Steuerspannung Vop jeweils durch die folgenden Gleichungen erhalten werden:
1/B = VS/(V&sub0; - VS) (7)
Vop = VE + V&sub5; (8)

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3]

Die folgenden Beschreibungsteile erörtern unter Bezugnahme auf Fig. 8 noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Zweckdienlichkeit der Erläuterung halber sind Elemente mit denselben Funktionen wie denen bei den vorigen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und demgemäß werden die zugehörigen Beschreibungsteile hier weggelassen.
Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist eine Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 71 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem ersten Schaltungsabschnitt 72 (Schaltungsabschnitt), einem zweiten Schaltungsabschnitt 73 (Schaltungsabschnitt) und einem dritten Schaltungsabschnitt 74 (Schaltungsabschnitt) jeweils anstelle des ersten Schaltungsabschnitts 62, des zweiten Schaltungsabschnitts 63 bzw. des dritten Schaltungsabschnitts 64 in der in Fig. 7 dargestellten Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 versehen.
Im ersten Schaltungsabschnitt 72 ist eine aus vier Dioden bestehende Diodengruppe 75 entlang dem Speisepfad vorhanden, der den festen Anschluss 6a&sub1; des Umschalters 6a mit dem Ausgangsanschluss T&sub0; verbindet. Die vier Dioden sind auf solche Weise in Reihe geschaltet, dass die Richtung vom festen Anschluss 6a&sub1; des Umschalters 6a zum Ausgangsanschluss Tg die Durchlassrichtung ist. Im ersten Schaltungsabschnitt 72 ist eine aus zwei Dioden bestehende Diodengruppe 76 entlang dem Speisepfad vorhanden, der den Kondensator 9a mit der Diode 68a verbindet. Die zwei Dioden sind so in Reihe geschaltet, dass die Richtung vom Kondensator 9a zur Diode 68a die Durchlassrichtung ist.
Im zweiten Schaltungsabschnitt 73 ist eine aus zwei Dioden bestehende Diodengruppe 77 entlang dem Speisepfad vorhanden, der den Kondensator 9b mit der Diode 68b verbindet. Die zwei Dioden sind so in Reihe geschaltet, dass die Richtung vom Kondensator 9b zur Diode 68b die Durchlassrichtung ist. Der zweite Schaltungsabschnitt 73 ist mit einem Kondensator 78 versehen. Ein Ende des Kondensators 78 ist zwischen den festen Anschluss 6b&sub2; des Umschalters 6b und den festen Anschluss 6c&sub2; des Umschalters 6c geschaltet, während sein anderes Ende zwischen den festen Anschluss 6c&sub1; des Umschalters 6c und die Diode 68b geschaltet ist.
Bei der beschriebenen Anordnung wird eine von der Anschlussspannungsversorgung 1 erzeugte Spannung VS über die Diodengruppe 75, d. h. die vier Dioden, zwischen die Ausgangsanschlüsse T&sub0; und T&sub1; gelegt.
Die von der Anschlussspannungsversorgung 1 erzeugte Spannung VS wird über die vier Dioden zwischen die Ausgangsanschlüsse T&sub1; und T&sub2; gelegt: eine Diode 67a, die in der Ladeperiode des ersten Schaltungsabschnitts 72 verwendet wird, die Diodengruppe 76, d. h. die zwei in der Entladeperiode des ersten Schaltungsabschnitts 72 verwendeten Dioden, und die Diode 68a.
Die von der Anschlussspannungsversorgung 1 erzeugte Spannung VS wird über vier Dioden zwischen die Ausgangsanschlüsse T&sub4; und T&sub5; gelegt: die in der Ladeperiode des zweiten Schaltungsabschnitts 73 verwendete Diode 67b, die Diodengruppe 77, d. h. die zwei in der Entladeperiode des zweiten Schaltungsabschnitts 73 verwendeten Dioden, und die Diode 68b. Während der Entladeperiode des zweiten Schaltungsabschnitts 73 werden sowohl der Kondensator 78 als auch der Kondensator 9b geladen.
In der Ladeperiode des dritten Schaltungsabschnitts 74 fließt ein Strom wie folgt: Kondensator 78 → Diode 67c → Kondensator 7c → Umschalter 6c → Kondensator 78. Im Ergebnis wird der Kondensator 7c geladen. Andererseits fließt in der Entladeperiode der Strom wie folgt: Kondensator 7c → Diode 68c → Kondensator 9c → Umschalter 6c → Kondensator 7c. Im Ergebnis wird der Kondensator 9c geladen. Daher wird die von der Anschlussspannungsversorgung 1 erzeugte Spannung VS über die vier Dioden an die Ausgangsanschlüsse T&sub3; und T&sub4; gelegt: die in der Ladeperiode im zweiten Schaltungsabschnitt 73 verwendete Diode 67b, die in der Entladeperiode im zweiten Schaltungsabschnitt 73 verwendete Diode 68b, die in der Ladeperiode des dritten Schaltungsabschnitts 64 verwendete Diode 67c sowie die in der Entladeperiode des dritten Schaltungsabschnitts 74 verwendete Diode 68c.
Wie beschrieben, wird bei der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 71 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Spannung VS zwischen jedem Paar von Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub1;, T&sub1; und T&sub2;, T&sub3; und T&sub4; sowie T&sub4; und T&sub5; über jeweils vier Dioden, d. h. dieselbe Anzahl von Dioden geliefert. Daher kann die Spannung zwischen jedem Paar von Anschlüssen mit hoher Genauigkeit auf dieselbe Spannung eingestellt werden.
In der Praxis erniedrigt eine Diode die Durchlassspannung. Im Fall z. B. einer Siliciumdiode fällt die Durchlassspannung um ungefähr 0,7 V. Daher beeinflusst der Abfall der Durchlassspannung die Spannung zwischen Anschlüssen stark, wenn eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Spannung VS von mehreren Volt aktiviert wird. Daher sind bei der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 71 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Diodengruppen 75 bis 77 zusätzlich zur Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 vorhanden, um die Spannung zwischen jedem Paar von Anschlüssen auf den gleichen Wert von (VS - 0,7 · 4) V einzustellen. Außerdem sollte das Vorspannungsverhältnis zum Erzielen eines gewünschten Kontrasts auf dem Anzeigeschirm durch (VS - 2,8) V statt durch VS berechnet sein.

[AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4]

Die folgenden Beschreibungsteile erörtern unter Bezugnahme auf Fig. 9 noch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Zweckdienlichkeit der Erläuterung halber sind Elemente mit denselben Funktionen wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und demgemäß werden zugehörige Beschreibungsteile hier weggelassen.
Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, ist eine Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 81 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem ersten Schaltungsabschnitt 82 (Schaltungsabschnitt), einem zweiten Schaltungsabschnitt 83 (Schaltungsabschnitt) und einem dritten Schaltungsabschnitt 84 (Schaltungsabschnitt) jeweils anstelle des ersten Schaltungsabschnitts 62, des zweiten Schaltungsabschnitts 63 bzw. des dritten Schaltungsabschnitts 64 der in Fig. 7 dargestellten Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 vorhanden. Der erste Schaltungsabschnitt 82 ist mit einem Umschalter 85a (Umschalteinrichtung) sowie einem Umschalter 86a (Umschalteinrichtung) versehen, die jeweils die Diode 67a bzw. die Diode 68a ersetzen. Der zweite Schaltungsabschnitt 83 ist mit einem Umschalter 85b (Umschalteinrichtung) und einem Umschalter 86b (Umschalteinrichtung) versehen, die jeweils die Diode 67b bzw. die Diode 68b ersetzen. Der dritte Schaltungsabschnitt 84 ist mit einem Umschalter 85c (Umschalteinrichtung) und einem Umschalter 86c (Umschalteinrichtung) versehen, die jeweils die Diode 67c bzw. die Diode 68c ersetzen. Die Umschalter 85a, 85b und 85c sind jeweils mit festen Anschlüssen 85a&sub1;, 85b&sub1; bzw. 85c&sub1;, festen Anschlüssen 85a&sub2;, 85b&sub2; bzw. 85c&sub2; sowie Umschaltanschlüssen 85a&sub3;, 85b&sub3; bzw. 85c&sub3; versehen. Auf ähnliche Weise sind die Umschalter 86a, 86b und 86c mit festen Anschlüssen 86a&sub1;, 86b&sub1; bzw. 86c&sub1; festen Anschlüssen 86a&sub2;, 86b&sub2; bzw. 86c&sub2; sowie Umschaltanschlüssen 86a&sub3;, 86b&sub3; bzw. 86c&sub3; versehen.
In den Umschaltern 85a, 85b und 85c sowie den Umschaltern 86a, 86b und 86c werden in der Ladeperiode die Umschaltanschlüsse 85a&sub3;, 85b&sub3; bzw. 85c&sub3; sowie die Umschaltanschlüsse 86a&sub3;, 86b&sub3; bzw. 86c&sub3; auf die Seite der festen Anschlüsse 85a&sub1;, 85b&sub1; bzw. 85c&sub1; sowie die festen Anschlüsse 86a&sub1;, 86b&sub1; bzw. 86c&sub1; umgeschaltet, wie es durch die durchgezogene Linie in der Figur dargestellt ist, während sie in der Entladeperiode auf die Seite der festen Anschlüsse 85a&sub2;, 85b&sub2; bzw. 85c&sub2; sowie die festen Anschlüsse 86a&sub2;, 86b&sub2; bzw. 86c&sub2; umgeschaltet werden, was durch Steuerung durch eine Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) erfolgt, wie durch die Linie mit kurzen Strichen in der Figur dargestellt. Daher werden in der Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 81 der Erfindung die Kondensatoren 7a, 7b und 7c sowie die Kondensatoren 9a, 9b und 9c über denselben Pfad wie bei der vorigen Steuerspannungs-Erzeugungsvorrichtung 61 geladen und entladen. Im Ergebnis ist die Spannung zwischen jedem Paar von Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub1;, T&sub1; und T&sub2;, T&sub3; und T&sub4; sowie T&sub4; und T&sub5; auf V&sub5; eingestellt, und die Spannung zwischen den Ausgangsanschlüssen T&sub0; und T&sub5; ist auf (VE + VS) eingestellt.
Wie beschrieben, kann bei der Anordnung, bei der der Umschalter anstelle jeder Diode vorhanden ist, das Problem verhindert werden, dass sich Spannungen zwischen jedem Paar von Ausgangsanschlüssen aufgrund des Spannungsabfalls in jeder Diode unterscheiden.
Nachdem die Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass sie auf viele Arten variiert werden kann. Derartige Variationen sind nicht als Abweichung vom Schutzumfang der in den beigefügten Ansprü chen definierten Erfindung anzusehen, sondern alle Modifizieren, wie sie für den Fachmann erkennbar sind, sollen im Schutzumfang der beigefügten Ansprüche enthalten sein.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit:

- einer ersten Spannungsversorgung (1) zum Erzeugen einer ersten Spannung (VS); einem Ausgangsanschlussabschnitt mit mehreren Ausgangsanschlüssen (Ti) jeweils zum Liefern einer vorbestimmten Spannung (Vi) an einen Flüssigkristalldisplay-Abschnitt der Flüssigkristallanzeigevorrichtung, und einer Spannungserhöhungseinrichtung zum Erzeugen der vorbestimmten Spannungen (Vi);

dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungserhöhungseinrichtung folgendes aufweist:

- mehrere erste Ladungsspeichereinrichtungen (7a, 7b, 7c) zum Speichern von durch die erste Spannungsversorgung (1) gelieferten Ladungen;

- mehrere zweite Ladungsspeichereinrichtungen (9a, 9b, 9c), wobei eine zweite Ladungsspeichereinrichtung (9a, 9b, 9c) jeder ersten Ladungsspeichereinrichtung (7a, 7b, 7c) zugeordnet ist, um die durch die zugeordnete erste Ladungsspeichereinrichtung (7a, 7b, 7c) gelieferte Ladung zu speichern;

- mehrere Umschalteinrichtungen, wobei eine Umschalteinrichtung jeder ersten Ladungsspeichereinrichtung (7a, 7b, 7c) zugeordnet ist, um die erste Ladungsspeichereinrichtung selektiv entweder (i) mit der ersten Spannungsversorgung zu verbinden, so dass Ladung von der ersten Spannungsversorgung (1) zur ersten Ladungsspeichereinrichtung (7a, 7b, 7c) geliefert wird, oder (ii) mit der zugeordneten zweiten Ladungsspeichereinrichtung (9a, 9b, 9c) zu verbinden, so dass in der ersten Ladungsspeichereinrichtung (7a, 7b, 7c) gespeicherte Ladung an die zugeordnete zweite Ladungsspeichereinrichtung übertragen wird;

- wobei die Ausgangsanschlüsse in einer ersten und einer zweiten Gruppe entsprechender Anschlüsse angeordnet sind, wobei jede Gruppe aus mehreren Ausgangsanschlüssen besteht;

- wobei die Vorrichtung ferner eine zweite Spannungsversorgung (2) zum Liefern einer zweiten Spannung (VE) aufweist, wobei das Potential an einem Ausgangsanschluss der zweiten Gruppe um die zweite Spannung (VE) niedriger als das Potential am entsprechenden Ausgangsanschluss der ersten Gruppe ist;

- wobei, innerhalb einer Gruppe, die Potentialdifferenz zwischen jeweils zwei beliebigen benachbarten Ausgangsanschlüssen der ersten Spannung (VS) entspricht;

- und wobei die Ausgangsanschlüsse alle voneinander verschiedene Potentiale aufweisen.

2. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der im Wesentlichen dieselbe Spannung zwischen jedem Paar von Ausgangsanschlüssen geliefert wird.

3. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die zwischen jedem Paar von Ausgangsanschlüssen gelieferte Spannung im Wesentlichen auf eine Spannung eingestellt ist, wie sie von der ersten Spannungsversorgung erzeugt wird.

4. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der:

- jede Umschalteinrichtung gleichzeitig für alle zweite Ladungsspeichereinrichtungen ein Umschalten von einem Zustand, in dem die erste Spannungsversorgung und die erste Ladungsspeichereinrichtung verbunden sind, auf einen Zustand vornimmt, in dem die erste Ladungsspeichereinrichtung und die zweite Ladungsspeichereinrichtung verbunden sind; und

- jede Umschalteinrichtung gleichzeitig für alle zweite Ladungsspeichereinrichtungen einen Umschaltvorgang vom Zustand, in dem die erste Ladungsspeichereinrichtung und die zweite Ladungsspeichereinrichtung verbunden sind, auf einen Zustand vornimmt, in dem die erste Spannungsversorgung und die erste Ladungsspeichereinrichtung verbunden sind.

5. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der:

- die erste Ladungsspeichereinrichtung und die zweite Ladungsspeichereinrichtung jeweils Kondensatoren enthalten und

- in der ersten Ladungsspeichereinrichtung eine von der ersten Spannungsversorgung gelieferte Ladung in einen Kondensator eingespeichert wird, während in der zweiten Ladungsspeichereinrichtung eine von der ersten Ladungsspeichereinrichtung übertragene Ladung in einen Kondensator eingespeichert wird.

6. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit drei Schaltungsabschnitten, von denen jeder die erste Ladungsspeichereinrichtung, die zweite Ladungsspeichereinrichtung und die Umschalteinrichtung enthält.

7. Vorrichtung zur Steuerspannungserzeugung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede Umschalteinrichtung zwei Schaltstufen enthält, von denen jede mit einem MOSFET versehen ist, wobei der in einer der Schaltstufen enthaltene MOSFET nicht entsprechend dem Schaltvorgang einer parasitären Diode angesteuert wird, die durch den Effekt eines rückseitig angeschlossenen Gates des MOSFET gebildet ist, während der MOSFET der anderen Schaltstufe entsprechend einem Schaltvorgang einer parasitären Diode gesteuert wird, die durch den Effekt eines rückseitig angeschlossenen Gates des MOSFET gebildet ist.