Схема возбуждения емкостной нагрузки и устройство отображения, включающее в себя ее

Схема возбуждения емкостной нагрузки и устройство отображения, включающее в себя ее

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к схеме возбуждения емкостной нагрузки, которая возбуждает емкостную нагрузку на основании входного напряжения, и к устройству отображения, включающему в себя схему возбуждения емкостной нагрузки.

Уровень техники

В качестве одного из способов уменьшения размера жидкокристаллического устройства отображения и снижения его энергопотребления известен способ объединенного формирования пиксельных схем и схем возбуждения пиксельных схем на одной и той же подложке. Далее, жидкокристаллическое устройство отображения, сформированное согласно этому способу, будет именоваться “жидкокристаллическим устройством отображения со встроенным драйвером”. В жидкокристаллическом устройстве отображения со встроенным драйвером схемы возбуждения формируются с использованием тонкопленочных транзисторов (далее именуемых TFT), выполненных из низкотемпературного поликремния, CG-кремния (кремния с непрерывной структурой кристаллов) и пр.

На фиг.7 показана блок-схема, демонстрирующая конфигурацию традиционного жидкокристаллического устройства отображения со встроенным драйвером. Жидкокристаллическое устройство отображения, показанное на фиг.7, включает в себя жидкокристаллическую панель 81, в которой пиксельные схемы 82, затворная схема возбуждения 83 и истоковая схема возбуждения 84 сформированы воедино на стеклянной подложке. Истоковая схема возбуждения 84 включает в себя сдвиговый регистр 85, схему Ц/А преобразования 86, буферную схему 87 и дискретизирующий вентиль 88. Буферная схема 87 возбуждает истоковую линию SL, подключенную к пиксельной схеме 82, на основании аналогового сигнала напряжения Vin, выводимого из схемы Ц/А преобразования 86. Дискретизирующий вентиль 88 производит переключение в зависимости от того, нужно ли подключать буферную схему 87 и истоковую линию SL. Дискретизирующий вентиль 88 предусмотрен для отключения истоковой линии SL от буферной схемы 87 и поддержания постоянного напряжения истоковой линии SL. Кроме того, дискретизирующий вентиль 88 используется для переключения и возбуждения совокупности истоковых линий SL. Переключение и возбуждение совокупности истоковых линий SL позволяет сократить количество истоковых линий SL схем Ц/А преобразования 86 и буферных схем 87.

На фиг.8 показана принципиальная схема, демонстрирующая часть последовательных каскадов схемы Ц/А преобразования 86 жидкокристаллического устройства отображения, показанного на фиг.7. В схеме, показанной на фиг.8, буферная схема 87 выполнена с использованием операционного усилителя 89. На входной контакт положительной стороны операционного усилителя 89 подается аналоговый сигнал напряжения Vin, выводимый из схемы Ц/А преобразования 86. Выходной контакт операционного усилителя 89 подключен в рамках обратной связи к его входному контакту отрицательной стороны. Операционный усилитель 89 функционирует как усилитель единичного усиления и осуществляет управление таким образом, что напряжение истоковой линии SL равно аналоговому сигналу напряжения Vin.

На фиг.9 показана принципиальная схема, демонстрирующая один пример операционного усилителя 89. Операционный усилитель 89, показанный на фиг.9, включает в себя TFT M1-M7 и конденсатор C1 и применяет усиление класса А к дифференциальным входным напряжениям Vin+ и Vin- для генерации выходного напряжения Vout. Осуществление усиления класса А в операционном усилителе 89 позволяет возбуждать истоковую линию SL на основании выходного напряжения Vout с малым искажением.

Методы, относящиеся к изобретению, настоящей заявки также описаны в следующих документах. В патентном документе 1 описана схема выходного каскада истоковой схемы возбуждения, показанной на фиг.10. Схема выходного каскада, показанная на фиг.10, осуществляет трехэтапную операцию первоначального установления, записи и сохранения в соответствии с диаграммой хронирования, показанной на фиг.11. Состояния переключателей SW7-SW10 изменяются в соответствии с высоким уровнем или низким уровнем выходного сигнала схемы компаратора 92. В патентных документах 2-4 описаны другие примеры истоковой схемы возбуждения, которая возбуждает истоковую линию на основании входного напряжения.

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[Патентный документ 1] Выложенная патентная заявка Японии №2004-166039

[Патентный документ 2] Выложенная патентная заявка Японии №2001-222261

[Патентный документ 3] Выложенная патентная заявка Японии №2005-338131

[Патентный документ 4] Выложенная патентная заявка Японии №2006-133444

Сущность изобретения

Задачи изобретения

Истоковая схема возбуждения жидкокристаллического устройства отображения со встроенным драйвером имеет проблемы в том, что она имеет большое энергопотребление, подвержена изменению процесса, имеет большую площадь схемы и т.п. Например, в операционном усилителе 89, показанном на фиг.9, для осуществления усиления класса А, ток смещения Ist стабильно течет через TFT M5 и TFT M7. При использовании операционного усилителя, в котором течет установившийся ток, энергопотребление истоковой схемы возбуждения увеличивается. Кроме того, поскольку имеющееся напряжение общего режима в схеме дифференциального усилителя ограничено, рабочее напряжение схемы нужно увеличивать для обеспечения нужной производительности, в то же время удовлетворяя ограничению. Однако при увеличении рабочего напряжения энергопотребление схемы увеличивается. Кроме того, поскольку в дискретизирующем вентиле существуют емкостной компонент и резистивный компонент, электрическая мощность также потребляется в дискретизирующем вентиле. По вышеописанным причинам истоковая схема возбуждения имеет большое энергопотребление, что неблагоприятно.

Кроме того, когда TFT сформированы на стеклянной подложке, изменение (изменение процесса) легко происходит в характеристиках TFT (например, пороговых напряжениях). Изменения пороговых напряжений TFT приводят к изменению производительности операционного усилителя, сформированного с использованием TFT. Кроме того, напряжение смещения, подаваемое на операционный усилитель, будет изменяться. Производительность истоковой схемы возбуждения изменяется по вышеописанным причинам, что приводит к возникновению линейного шума на экране дисплея, что приводит к неблагоприятному снижению качества изображения экрана дисплея.

Во избежание снижения качества изображения экрана дисплея можно предусмотреть схему для компенсации изменения процесса. Однако добавление компенсационной схемы создает проблему в том, что при этом увеличивается площадь схемы истоковой схемы возбуждения. Кроме того, в истоковой схеме возбуждения предусмотрены дискретизирующий вентиль и его схема управления, что также увеличивает площадь схемы.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение малоразмерной схемы возбуждения емкостной нагрузки с низким энергопотреблением и устойчивой к изменению процесса, что предпочтительно для схемы выходного каскада истоковой схемы возбуждения в устройстве отображения со встроенным драйвером и пр., и устройства отображения, включающего в себя ее.

Решение задач

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предусмотрена схема возбуждения емкостной нагрузки, которая возбуждает емкостную нагрузку на основании входного напряжения, включающая в себя: блок сравнения напряжений, который сравнивает входное напряжение, поступающее с входного контакта, и выходное напряжение, выводимое с выходного контакта, для вывода напряжения результата сравнения в соответствии с результатом сравнения; блок управления возбуждением, который выводит напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом, которые установлены на начальных уровнях, соответственно, в течение первого периода, и изменяются в соответствии с напряжением результата сравнения в течение второго периода; и двухтактный выходной блок, включающий в себя зарядную схему, которая заряжает емкостную нагрузку, подключенную к выходному контакту, на основании напряжения управления зарядом, и разрядную схему, которая разряжает емкостную нагрузку на основании напряжения управления разрядом, причем блок управления возбуждением избирательно оперирует зарядной схемой и разрядной схемой таким образом, что выходное напряжение становится равным входному напряжению.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения в первом аспекте настоящего изобретения блок сравнения напряжений включает в себя: переключатель выбора входной стороны, который предусмотрен между входным контактом и заранее определенным узлом и переходит в состояние включения в течение первого периода; переключатель выбора выходной стороны, который предусмотрен между выходным контактом и узлом и переходит в состояние включения в течение второго периода; и схему компаратора, вход которой подключен к узлу, причем схема компаратора сравнивает входное напряжение в течение первого периода и выходное напряжение в течение второго периода для вывода напряжения результата сравнения.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения во втором аспекте настоящего изобретения схема компаратора включает в себя: инвертирующую схему; емкостной элемент, предусмотренный между входом инвертирующей схемы и узлом; и переключатель для короткого замыкания, который предусмотрен между входом и выходом инвертирующей схемы и переходит в состояние включения в течение первого периода, причем емкостной элемент поддерживает разность между входным напряжением и напряжением инверсии инвертирующей схемы в течение первого периода, и, в течение второго периода, инвертирующая схема выводит, в качестве напряжения результата сравнения, напряжение в соответствии с напряжением, полученным путем прибавления напряжения инверсии к разности между выходным напряжением и входным напряжением.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения в первом аспекте настоящего изобретения в течение первого периода блок управления возбуждением устанавливает напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом на уровнях, при которых зарядная схема и разрядная схема не действуют, соответственно, и в течение второго периода, на основании напряжения результата сравнения, блок управления возбуждением устанавливает напряжение управления зарядом на уровне, при котором зарядная схема действует, когда выходное напряжение меньше входного напряжения, и устанавливает напряжение управления разрядом на уровне, при котором разрядная схема действует, когда выходное напряжение больше входного напряжения.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения в четвертом аспекте настоящего изобретения блок управления возбуждением включает в себя: схему усилителя зарядной стороны, которая выводит напряжение управления зарядом на зарядную схему; и схему усилителя разрядной стороны, которая выводит напряжение управления разрядом на разрядную схему.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения в пятом аспекте настоящего изобретения блок управления возбуждением дополнительно включает в себя: емкостной элемент зарядной стороны для обеспечения емкостной связи выхода блока сравнения напряжений и входа схемы усилителя зарядной стороны; емкостной элемент разрядной стороны для обеспечения емкостной связи выхода блока сравнения напряжений и входа схемы усилителя разрядной стороны; переключатель установки зарядной стороны, который переходит в состояние включения в течение первого периода для подачи напряжения отключения на вход схемы усилителя зарядной стороны; и переключатель установки разрядной стороны, который переходит в состояние включения в течение первого периода для подачи напряжения отключения на вход схемы усилителя разрядной стороны.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения в первом аспекте настоящего изобретения в качестве зарядной схемы двухтактный выходной блок включает в себя переключатель для заряда, который предусмотрен между линией питания высоковольтной стороны и выходным контактом, и управляется с использованием напряжения управления зарядом, и в качестве разрядной схемы, двухтактный выходной блок включает в себя переключатель для разряда, который предусмотрен между линией питания низковольтной стороны и выходным контактом, и управляется с использованием напряжения управления разрядом.

Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения в седьмом аспекте настоящего изобретения двухтактный выходной блок дополнительно включает в себя: переключатель для остановки заряда, который предусмотрен между линией питания высоковольтной стороны и выходным контактом последовательно с переключателем для заряда; и переключатель для остановки разряда, который предусмотрен между линией питания низковольтной стороны и выходным контактом последовательно с переключателем для разряда.

Согласно девятому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство отображения, которое возбуждает сигнальную линию, подключенную к пиксельной схеме, с использованием схемы возбуждения емкостной нагрузки согласно любому из аспектов настоящего изобретения с первого по восьмой.

Преимущества изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, избирательно оперируя зарядной схемой и разрядной схемой, входящими в состав двухтактного выходного блока, на основании результата сравнения входного напряжения и выходного напряжения для осуществления заряда и разряда емкостной нагрузки, выходное напряжение и входное напряжение можно сделать равными. Кроме того, избирательно оперируя зарядной схемой и разрядной схемой, можно препятствовать протеканию установившегося тока в схеме и, таким образом, можно снизить энергопотребление схемы. Кроме того, осуществляя заряд и разряд емкостной нагрузки, только когда выходное напряжение не равно входному напряжению, можно препятствовать расточительному энергопотреблению за счет заряда и разряда емкостной нагрузки. Поскольку в течение второго периода выходное напряжение устанавливается равным входному напряжению, не требуется схема для поддержания выходного напряжения (например, дискретизирующего вентиля), благодаря чему можно уменьшить энергопотребление, область и площадь схемы. Для блока сравнения напряжений, блока управления возбуждением и двухтактного выходного блока можно легко сформировать схемы, устойчивые к изменению процесса. Соответственно, можно сформировать малоразмерную схему возбуждения емкостной нагрузки с низким энергопотреблением и устойчивую к изменению процесса.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предпочтительно благодаря управлению состояниями двух переключателей, напряжение, вводимое в схему компаратора, переключается между в течение первого периода и в течение второго периода, и с использованием схемы компаратора, можно найти напряжение результата сравнения в соответствии с результатом сравнения между входным напряжением в течение первого периода и выходным напряжением в течение второго периода.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения в схеме компаратора, включающей в себя емкостной элемент, инвертирующую схему и переключатель, предпочтительно благодаря управлению состоянием переключателя, инвертирующая схема, в течение второго периода, выводит напряжение в соответствии с напряжением, полученным путем прибавления напряжения инверсии инвертирующей схемы (входного/выходного напряжения, когда вход и выход инвертирующей схемы закорочены) к разности между выходным напряжением и входным напряжением. Когда напряжение, выводимое из инвертирующей схемы, используется в качестве напряжения результата сравнения, напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом не подвергаются влиянию изменения порогового напряжения инвертирующей схемы. Соответственно, выходное напряжение можно сделать равным входному напряжению, не подвергая влиянию изменения порогового напряжения инвертирующей схемы. Следовательно, можно сформировать схему возбуждения емкостной нагрузки, устойчивую к изменению процесса.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения в течение первого периода зарядная схема и разрядная схема останавливаются, и в течение второго периода зарядная схема действует, когда выходное напряжение меньше входного напряжения, и разрядная схема действует, когда выходное напряжение больше входного напряжения, благодаря чему, не изменяя выходное напряжение в течение первого периода, выходное напряжение можно сделать равным входному напряжению в течение второго периода.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения использование двух схем усилителя позволяет легко сформировать блок управления возбуждением, в котором в течение первого периода напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом установлены на соответствующие начальные уровни, и в течение второго периода напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом изменяются в соответствии с напряжением результата сравнения.

Согласно шестому аспекту настоящего изобретения в течение первого периода два переключателя установки переводятся в состояние включения для подачи напряжения отключения на входы соответствующих схем усилителя, благодаря чему напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом можно установить на соответствующие начальные уровни. В течение второго периода два переключателя установки переводятся в состояние выключения для подачи напряжения результата сравнения на входы соответствующих схем усилителя через емкостные элементы, благодаря чему напряжение управления зарядом и напряжение управления разрядом можно изменять в соответствии с напряжением результата сравнения.

Согласно седьмому аспекту настоящего изобретения переключатели предусмотрены между двумя типами линии питания и выходного контакта, соответственно, и управление ими осуществляется с использованием напряжения управления зарядом и напряжения управления разрядом, что позволяет легко сформировать двухтактный выходной блок, причем двухтактный выходной блок включает в себя зарядную схему, которая заряжает емкостную нагрузку на основании напряжения управления зарядом, и разрядную схему, которая разряжает емкостную нагрузку на основании напряжения управления разрядом. С использованием этого двухтактного выходного блока можно препятствовать протеканию установившегося тока в схеме, таким образом, снижая энергопотребление схемы.

Согласно восьмому аспекту настоящего изобретения переключатели добавлены между двумя типами линии питания и выходного контакта, соответственно, и предпочтительно управлять состояниями добавленных переключателей таким образом, чтобы период, когда осуществляются заряд и разряд емкостной нагрузки, был ограничен, что позволяет предотвратить отказ схемы и снизить энергопотребление.

Согласно девятому аспекту настоящего изобретения при возбуждении сигнальной линии, подключенной к пиксельной схеме, использование малоразмерной схемы возбуждения емкостной нагрузки с низким энергопотреблением и устойчивой к изменению процесса позволяет сформировать малоразмерное устройство отображения с низким энергопотреблением и высоким качеством изображения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - принципиальная схема буферной схемы двухтактного типа согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - блок-схема, демонстрирующая конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения со встроенным драйвером, включающего в себя буферную схему, показанную на фиг.1.

Фиг.3 - схема, демонстрирующая состояние переключателей в течение периода установки буферной схемы, показанной на фиг.1.

Фиг.4 - схема, демонстрирующая состояние переключателей в течение периода возбуждения буферной схемы, показанной на фиг.1.

Фиг.5 - диаграмма хронирования буферной схемы, показанной на фиг.1.

Фиг.6 - принципиальная схема буферной схемы двухтактного типа согласно модификации варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - блок-схема, демонстрирующая конфигурацию традиционного жидкокристаллического устройства отображения со встроенным драйвером.

Фиг.8 - принципиальная схема, демонстрирующая часть последовательных каскадов схемы Ц/А преобразования жидкокристаллического устройства отображения, показанного на фиг.7.

Фиг.9 - принципиальная схема, демонстрирующая один пример операционного усилителя, входящего в состав схемы, показанной на фиг.8.

Фиг.10 - принципиальная схема, демонстрирующая схему выходного каскада истоковой схемы возбуждения, описанной в документе.

Фиг.11 - диаграмма хронирования схемы выходного каскада, показанной на фиг.10.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

На фиг.1 показана принципиальная схема буферной схемы двухтактного типа согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Буферная схема 1, показанная на фиг.1, является одним конкретным примером схемы возбуждения емкостной нагрузки настоящего изобретения и возбуждает емкостную нагрузку 9, подключенную к выходному контакту OUT, на основании напряжения, вводимого из входного контакта IN. Далее, напряжение, вводимое с входного контакта IN, именуется входным напряжением Vin, и напряжение, выводимое с выходного контакта OUT, именуется выходным напряжением Vout.

Буферная схема 1 используется, например, в качестве схемы выходного каскада истоковой схемы возбуждения, которая возбуждает истоковую линию (также именуемую сигнальной линией данных, сигнальной линией видео и пр.) в жидкокристаллическом устройстве отображения со встроенным драйвером (жидкокристаллическом устройстве отображения, в котором пиксельные схемы и их схемы возбуждения сформированы воедино на одной и той же подложке). На фиг.2 показана блок-схема, демонстрирующая конфигурацию жидкокристаллического устройства отображения со встроенным драйвером, включающего в себя буферную схему 1. Жидкокристаллическое устройство отображения 40, показанное на фиг.2, включает в себя жидкокристаллическую панель 41, в которой пиксельные схемы 42, затворная схема возбуждения 43 и истоковая схема возбуждения 44 сформированы воедино на стеклянной подложке. Схемы на стеклянной подложке сформированы с использованием TFT, выполненных из низкотемпературного поликремния, CG-кремния и пр.

В жидкокристаллической панели 41 сформированы совокупность затворных линий GL, параллельных друг другу, и совокупность истоковых линий SL, перпендикулярных затворным линиям GL и параллельных друг другу (на фиг.2 показаны одна затворная линия GL и одна истоковая линия SL). В соответствии с соответствующими пересечениями затворных линий GL и истоковых линий SL сформированы пиксельные схемы 42, каждая из которых включает в себя TFT 45, емкость жидкого кристалла Cc и дополнительную емкость Cs. Каждая пиксельная схема 42 подключена к соответствующей затворной линии GL и истоковой линии SL.

Кроме того, в жидкокристаллической панели 41, в качестве схем возбуждения пиксельных схем 42, сформированы затворная схема возбуждения 43 и истоковая схема возбуждения 44. Затворная схема возбуждения 43 выбирает одну затворную линию из совокупности затворных линий GL. Истоковая схема возбуждения 44 подает на истоковые линии SL напряжения, подлежащие записи в пиксельные схемы 42, подключенные к выбранной затворной линии GL. Истоковая схема возбуждения 44 включает в себя сдвиговый регистр 46, схему Ц/А преобразования 47 и буферную схему 1 согласно настоящему варианту осуществления. Схема Ц/А преобразования 47 преобразует цифровые видеоданные DAT, поступающие извне жидкокристаллического устройства отображения 40, в аналоговый сигнал напряжения Vin. Буферная схема 1 подключена к истоковой линии SL, которая является емкостной нагрузкой, для возбуждения истоковой линии SL на основании аналогового сигнала напряжения Vin, выводимого из схемы Ц/А преобразования 47. Поскольку буфер 1 способен производить переключение в зависимости от того, нужно ли подключать истоковую линию SL, истоковую схему возбуждения 44, включающую в себя буферную схему 1, не требуется снабжать дискретизирующим вентилем.

Ниже, согласно фиг.1, приведено подробное описание буферной схемы 1. Как показано на фиг.1, буферная схема 1 включает в себя блок 2 сравнения напряжений, блок 3 управления возбуждением и двухтактный выходной блок 4. Эти схемы сформированы с использованием переключателей 11-15, TFT 21-26, конденсаторов 31-33 и инвертирующей схемы 34. TFT 21, 23 и 25 являются TFT P-типа и TFT 22, 24 и 26 являются TFT N-типа.

Блок 2 сравнения напряжений включает в себя переключатели 11-13 и конденсатор 31 и инвертирующую схему 34. Переключатель 11 предусмотрен между входным контактом IN и одним электродом конденсатора 31 (электродом на левой стороне на фиг.1. Далее именуемый электродом входной стороны). Переключатель 12 предусмотрен между выходным контактом OUT и электродом входной стороны конденсатора 31. Другой электрод конденсатора 31 подключен ко входу инвертирующей схемы 34. Переключатель 13 предусмотрен между входом и выходом инвертирующей схемы 34. Переключатель 13, конденсатор 31 и инвертирующая схема 34 образуют схему компаратора, которая сравнивает два последовательно вводимые напряжения.

Блок 3 управления возбуждением включает в себя переключатели 14 и 15, TFT 21-24 и конденсаторы 32 и 33. TFT 21 и 22 соединены последовательно и установлены между линией питания высоковольтной стороны и линией питания низковольтной стороны (в дальнейшем первая именуется линией VDD и последняя именуется линией VSS). В частности, стоковые контакты TFT 21 и 22 подключены друг к другу, и истоковые контакты TFT 21 и 22 подключены к линии VDD и линии VSS, соответственно. Заранее определенное напряжение смещения Vbn поступает на затворный контакт TFT 22, и TFT 22 функционирует как транзистор со смещением. Конденсатор 32 предусмотрен между выходом инвертирующей схемы 34 и затворным контактом TFT 21. Переключатель 14 предусмотрен между линией VDD и затворным контактом TFT 21. Таким образом, TFT 21 и 22 образуют схему усилителя (далее именуемую схемой усилителя разрядной стороны), и вход схемы усилителя разрядной стороны подключен посредством емкостной связи к выходу блока 2 сравнения напряжений.

TFT 23 и 24, по аналогии с TFT 21 и 22, соединены последовательно и установлены между линией VDD и линией VSS. Заранее определенное напряжение смещения Vbp поступает на затворный контакт TFT 23, и TFT 23 функционирует как транзистор со смещением. Конденсатор 33 предусмотрен между выходом инвертирующей схемы 34 и затворным контактом TFT 24. Переключатель 15 предусмотрен между линией VSS и затворным контактом TFT 24. Таким образом, TFT 23 и 24 образуют схему усилителя (далее именуемую схемой усилителя зарядной стороны), и вход схемы усилителя зарядной стороны подключен посредством емкостной связи к выходу блока 2 сравнения напряжений.

Двухтактный выходной блок 4 включает в себя TFT 25 и 26. TFT 25 и 26, по аналогии с TFT 21 и 22, соединены последовательно и установлены между линией VDD и линией VSS. Затворный контакт TFT 25 подключен к стоковым контактам TFT 23 и 24, затворный контакт TFT 26 подключен к стоковым контактам TFT 21 и 22. Стоковые контакты TFT 25 и 26 подключены к выходному контакту OUT. Таким образом, TFT 25 предусмотрен между линией VDD и выходным контактом OUT, и TFT 26 предусмотрен между линией VSS и выходным контактом OUT.

В буферной схеме 1 переключатели 11-15 функционируют как переключатель выбора входной стороны, переключатель выбора выходной стороны, переключатель для короткого замыкания, переключатель установки разрядной стороны и переключатель установки зарядной стороны, соответственно. Конденсатор 32 функционирует как емкостной элемент разрядной стороны, и конденсатор 33 функционирует как емкостной элемент зарядной стороны. TFT 25 функционирует как переключатель для заряда, и TFT 26 функционирует как переключатель для разряда. Переключатель для заряда образует зарядную схему, и переключатель для разряда образует разрядную схему.

На переключатели 11 и 13-15 поступает сигнал управления переключением Xs, и на переключатель 12 поступает сигнал управления переключением Xd. Переключатели 11-15 переходят в состояние включения, когда каждый из поступающих сигналов управления переключением находится на высоком уровне, и переходят в состояние выключения, когда каждый из сигналов находится на низком уровне. В дальнейшем, узел, где соединены переключатели 11 и 12 и конденсатор 31, именуется N1, узел, где подключен вход инвертирующей схемы 34, именуется N2, узел, где подключен выход инвертирующей схемы 34, именуется N3, и узлы, где подключены затворные контакты TFT 21, 24, 25 и 26, именуются, соответственно, N4-N7.

Буферная схема 1 осуществляет двухэтапную операцию установки и возбуждения для возбуждения емкостной нагрузки 9. В дальнейшем, период, когда осуществляется операция установки, именуется “периодом установки”, и период, когда осуществляется операция возбуждения, именуется “периодом возбуждения”. В течение периода установки сигнал управления переключением Xs поддерживается на высоком уровне, и сигнал управления переключением Xd поддерживается на низком уровне. Соответственно, в течение периода установки переключатели 11 и 13-15 находятся в состоянии включения, и переключатель 12 находится в состоянии выключения (см. фиг.3). С другой стороны, в течение периода возбуждения сигнал управления переключением Xs поддерживается на низком уровне, и сигнал управления переключением Xd поддерживается на высоком уровне. Соответственно, в течение периода возбуждения переключатели 11 и 13-15 находятся в состоянии выключения, и переключатель 12 находится в состоянии включения (см. фиг.4).

На фиг.5 показана диаграмма хронирования буферной схемы 1. На фиг.5 показаны изменения сигналов управления переключением Xs, Xd, входного напряжения Vin, напряжений на узлах N1-N7 и выходного напряжения Vout. Период, когда сигнал управления переключением Xs находится на высоком уровне, является периодом установки, и период, когда сигнал управления переключением Xd находится на высоком уровне, является периодом возбуждения. Период установки и период возбуждения устанавливаются так, чтобы не перекрывать друг друга. Кроме того, во избежание отказа буферной схемы 1 небольшой запас по времени предусмотрен между периодом установки и периодом возбуждения.

В примере, показанном на фиг.5, входное напряжение Vin растет в момент t1 и падает в момент t3. Буферная схема 1 осуществляет операцию установки для инициализации состояния схемы в течение периода установки, начинающегося в момент времени t1. В течение периода возбуждения, начинающегося в момент времени t2, буферная схема 1 осуществляет операцию возбуждения, в которой емкостная нагрузка 9 заряжается, обеспечивая рост выходного напряжения Vout. В течение периода установки, начинающегося в момент времени t3, буферная схема 1 осуществляет ту же операцию установки, что и в течение периода установки, начинающегося в момент времени t1. В течение периода возбуждения, начинающегося в момент времени t4, буферная схема 1 осуществляет операцию возбуждения, в которой емкостная нагрузка 9 разряжается, обеспечивая спад выходного напряжения Vout. Далее будет подробно описана работа буферной схемы 1 в соответствующие периоды.

Поскольку в течение периода установки, начинающегося в момент времени t1 или в момент времени t3, сигнал управления переключением Xs поддерживается на высоком уровне и сигнал управления переключением Xd поддерживается на низком уровне, переключатели 11 и 13-15 переходят в состояние включения и переключатель 12 переходит в состояние выключения (см. фиг.3). Поскольку переключатель 11 находится в состоянии включения, и переключатель 12 находится в состоянии выключения, входное напряжение Vin поступает на электрод входной стороны конденсатора 31 через переключатель 11, в результате чего напряжение на узле N1 становится равным входному напряжению Vin.

Кроме того, поскольку переключатель 13 находится в состоянии включения, вход и выход инвертирующей схемы 34 короткозамкнуты, и входное напряжение и выходное напряжение инвертирующей схемы 34 становятся равными. Входное/выходное напряжение инвертирующей схемы 34 при короткозамкнутых входе и выходе именуется напряжением инверсии Vm. В течение периода установки напряжения на узлах N2 и N3 становятся равными напряжению инверсии Vm, и напряжение между электродами конденсатора 31 становится равным (Vin-Vm). Конденсатор 31 поддерживает напряжение между электродами в конце периода установки.

Кроме того, поскольку переключатели 14 и 15 находятся в состоянии включения, напряжение источника питания на высоковольтной стороне (далее именуемое VDD) поступает на узел N4 с линии VDD, и напряжение источника питания на низковольтной стороне (далее именуемое VSS) поступает на узел N5 с линии VSS. Таким образом, напряжение между электродами конденсатора 32 становится равным (VDD-Vm), и напряжение между электродами конденсатора 33 становится равным (VSS-Vm). Конденсаторы 32 и 33 поддерживают соответствующие напряжения между электродами в конце периода установки.

TFT 24 переходит в состояние выключения, поскольку на его затворный контакт поступает напряжение VSS. В этот момент времени TFT 23 повышает напряжение на узле N6, чтобы оно превышало пороговое напряжение TFT 25. Кроме того, TFT 21 переходит в состояние выключения, поскольку на его затворный контакт поступает напряжение VDD. В этот момент времени TFT 22 понижает напряжение на узле N7, чтобы оно было меньше порогового напряжения TFT 26. Соответственно, в течение периода установки, поскольку TFT 25 и 26 переходят в состояние выключения, в результате чего выходной сигнал буферной схемы 1 переходит в плавающее состояние, так что выходное напряжение Vout не изменяется.

В течение периода возбуждения, начинающегося в момент времени t2, поскольку сигнал управления переключением Xs поддерживается на низком уровне, и сигнал управления переключением Xd поддерживается на высоком уровне, переключатели 11 и 13-15 переходят в состояние выключения и переключатель 12 переходит в состояние включения (см. фиг.4). Поскольку переключатель 11 находится в состоянии выключения, и переключатель 12 находится в состоянии включения, выходное напряжение Vout поступает на электрод входной стороны конденсатора 31 через переключатель 12, в результате чего напряжение на узле N1 становится равным выходному напряжению Vout. Таким образом, напряжение на узле N1 падает с Vin до Vout в момент времени t2.

Кроме того, в момент времени t2 и далее переключатель 13 находится в состоянии выключения. Напряжение, поддерживаемое на конденсаторе 31, не изменяется до и после момента t2, и, таким образом, когда напряжение на узле N1 падает с Vin до Vout, напряжение на узле N2 падает на ту же величину, достигая значения (Vout-Vin+Vm). Когда напряжение на узле N2 падает, напряжение на узле N3, к которому подключен выход инвертирующей схемы 34, растет. В общем случае, выходное напряжение инвертирующей схемы изменяется в большей степени, чем входное напряжение, когда входное напряжение изменяется вблизи напряжения инверсии Vm. Соответственно, в соответствии с величиной спада (Vout-Vin+Vm) напряжения на узле N2, напряжение на узле N3 растет в большей степени, чем величина спада напряжения на узле N2.

Кроме того, в момент времени t2 и далее, переключатели 14 и 15 находятся в состоянии выключения. Напряжения, поддерживаемые на конденсаторах 32 и 33, не изменяются до и после момента t2, и, таким образом, когда напряжение на узле N3 растет, напряжения на узлах N4 и N5 растут на ту же величину, соответственно. Когда напряжение на узле N5 растет, TFT 24 переходит в состояние включения, напряжение на узле N6 падает, и TFT 25 переходит в состояние включения. С другой стороны, даже когда напряжение на узле N4 растет, TFT 21 и 26 остаются в состоянии выключения. Таким образом, поскольку TFT 25 переходит в состояние включения, и TFT 26 остается в состоянии выключения, емкостная нагрузка 9 подключена к линии VDD через TFT 25. В результате, емкостная нагрузка 9 заряжается, в связи с чем выходное напряжение Vout растет.

Выходное напряжение Vout продолжает расти, пока не становится равным входному напряжению Vin. Когда выходное напряжение Vout становится равным входному напряжению Vin, напряжения на узлах N1-N7 возв