專利名稱：升壓電路、電源電路及液晶驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及升壓電路、電源電路及液晶驅(qū)動裝置。
技術(shù)背景對便攜式電子設(shè)備人們越來越追求低功率消耗。因此配置在這 種電子設(shè)備上的顯示裝置，也大多采用諸如液晶裝置等。不過驅(qū)動液晶裝置需要高電壓。因此，從成本的角度考慮，用 于驅(qū)動液晶裝置的液晶驅(qū)動裝置最好內(nèi)置有用于生成高電壓的電 源電路。這樣的話，電源電路就要包括升壓電路。作為這種升壓電 路，通過使用生成電壓的所謂的電荷泵電路，實現(xiàn)低功率消耗的目 的，該電荷泵電i 各的電壓是基于電荷泵工作而升壓的。專利文獻特開2000 - 262045號7>^艮 發(fā)明內(nèi)容電荷泵電路(廣義上是指升壓電路)通過將積蓄電荷的電容器 一端通過轉(zhuǎn)換元件[例如金屬氧化膜半導(dǎo)體(Metal Oxide Semiconductor:MOS )晶體管]連接到各種電壓上，從而使與積蓄到該電容器的電荷對應(yīng)的電壓升壓。因此，即使在電荷泵電路的工作 停止時，電荷仍能保持工作中積蓄到電容器上的電荷。4旦是，在構(gòu)成液晶裝置的4象素的液晶上施加直流電壓時，該液 晶將劣化。從而，當停止生成液晶裝置用電壓的電荷泵電路的工作 時，有必要以預(yù)定步驟進行放電工作來控制施加在液晶上的電壓。不過，構(gòu)成電荷泵電路的MOS晶體管以所謂的三重勢阱結(jié)構(gòu) 實現(xiàn)在半導(dǎo)體襯底上時，進行放電工作時，寄生雙極型晶體管元件 導(dǎo)通，往往會產(chǎn)生人們感覺不到的過電流。鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于電荷泵工作的 MOS晶體管在以所謂的三重勢阱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)時，能夠可靠抑制;^支電 過程中過電流產(chǎn)生的升壓電路、電源電路及液晶驅(qū)動裝置。為了解決以上i果題，本發(fā)明所涉及的升壓電路，利用電荷泵工 作而積蓄到電容器上的電荷生成升壓電壓，包括第一-第N(N為大于或等于2的整數(shù))晶體管，其用于進行電荷泵工作，所述第 一晶體管的一端被提供有第一電壓，各晶體管串聯(lián)連接；以及第一 -第N放電晶體管，用于放電與所述第一-第N晶體管連接的電 容器的電荷，各放電晶體管的一端被提供有放電電壓，各放電晶體 管的另一端連接第K (l<k<N, k是整數(shù))晶體管的源極側(cè)或漏 極側(cè)，其中，所述第一-第N晶體管，形成在第一導(dǎo)電型的第一-第N勢阱區(qū)上，所述第一導(dǎo)電型的第一-第N勢阱區(qū)設(shè)置在第一 導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底的第二導(dǎo)電型的勢阱區(qū)上，對所述第一-第N 勢阱區(qū)的反偏壓#:施加在所述第二導(dǎo)電型的勢阱區(qū)上，所述第一 -第N勢阱區(qū)的各勢阱區(qū)具有第二導(dǎo)電型的源極區(qū)和漏極區(qū)，所述第 ——第N晶體管的各柵極通過絕緣膜設(shè)置在所述源極區(qū)和漏極區(qū) 間的溝道區(qū)上，向第 一勢阱區(qū)的源4及區(qū)或漏才及區(qū)4是供所述第 一 電壓 的同時，第(m-l)(2<m《N， m是整數(shù))勢阱區(qū)的漏極區(qū)或源極區(qū)和第m勢阱區(qū)的源才及區(qū)或漏才及區(qū)電連4妄，第N勢阱區(qū)的漏才及區(qū) 或源極區(qū)的電壓作為所述升壓電壓被輸出，在進行放電工作時，所 述第一-第N放電晶體管的各放電晶體管一個一個被設(shè)定為導(dǎo)通 狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。此外，在本發(fā)明所涉及的升壓電路中，所述第一晶體管，其一 端被提供有所述第一電壓，在第一期間向第一電容器的一端施加第 一電壓，所述第 一電容器的另 一端在所述第 一期間具有第二電壓， 在第二期間具有所述第一電壓，第I(2《i《N， N是大于或等于3 的整數(shù)，i是偶數(shù))晶體管，其一端連接在第(i-l)晶體管的另一 端上，并在所述第二期間將第i電容器的一端連接在第(i-l)電容 器的另一端上，所述第i電容器的另一端在所述第一期間具有所述 第一電壓，在所述第二期間具有所述第二電壓，第j (3<j《N， j 是奇數(shù))晶體管，其一端連接在第(j-l)晶體管的另一端上，并將 第j電容器的一端在所述第一期間連接在所述第(j-l)電容器的另 一端上，所述第j電容器的另一端在所述第一期間具有所述第二電 壓，在所述第二期間具有所述第一電壓。在本發(fā)明中，通過電荷泵工作，可輸出例如將第一以及第二電 壓的電壓差升壓N倍的升壓電壓，而該電荷泵工作^f吏用了由所謂三 重勢阱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的第一-第N晶體管、和連接在其上的電容器。而 且，當?shù)贜晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，可以省略對使用該晶體管的電 荷泵工作有幫助的電容器的連接，此時可輸出將例如第一以及第二 電壓的電壓差升壓例如(N-l)倍的升壓電壓。在形成第——第N 晶體管的區(qū)上形成寄生雙極性晶體管元件，使第一-第N放電晶體 管同時導(dǎo)通，此時，向通過第(N-l )放電晶體管形成在第(N-l) 晶體管上的寄生雙極性晶體管元件上施加第一電壓。因此，寄生雙 極性晶體管元件達林頓連接，其結(jié)果，有時產(chǎn)生過電流。因此，根據(jù)本發(fā)明，在進行放電工作時，所述第一-第N放電 晶體管的各放電晶體管被一個一個地設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀 態(tài)，所以可以防止上述過電流的產(chǎn)生。此外，在本發(fā)明所涉及的升壓電路中，在進行放電工作時，才艮 據(jù)升壓倍率，所述第一-第N放電晶體管的各放電晶體管被設(shè)定為 導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。在本發(fā)明所涉及的升壓電路中，還包括偏置比設(shè)定寄存器，其 用于設(shè)定偏置比，所述偏置比由施加在簡單矩陣型的液晶面板的7> 共電才及上的/>共電壓的振幅和施加在^更電才及上的#更電壓的振幅求 得，在進行放電工作時，根據(jù)所述偏置比設(shè)定寄存器的設(shè)定值，所 述第一-第N放電晶體管的各放電晶體管可以被設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài) 或非導(dǎo)通狀態(tài)。在本發(fā)明中，由于根據(jù)偏置比應(yīng)該連接的電容器不同，即使設(shè) 定不同的偏置比，也能夠可靠地^中制過電流的產(chǎn)生。在本發(fā)明所涉及的升壓電路中，在所述偏置比設(shè)定寄存器的初 始化信號被激活，并且反偏壓小于或等于閾值的前提下，所述第一 -第N》文電晶體管全都凈皮設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。在本發(fā)明中，基于升壓電壓生成反偏壓時，當反偏壓不降低時， 偏置比設(shè)定寄存器的設(shè)定值不必初始化，與初始化信號無關(guān)，才艮據(jù) 偏置比設(shè)定寄存器的設(shè)定值，能夠進行放電工作。此外，當反偏壓 下降時，可以乂于第——第N》文電晶體管進4亍;故電工作。在本發(fā)明所涉及的升壓電路中，在進行上述放電工作時，僅將 所述第一-第N放電晶體管中的與進行放電工作的電容器連接的 放電晶體管設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。在本發(fā)明所涉及的升壓電^各中，所述》文電電壓是所述第一電壓。此外，本發(fā)明涉及的電源電路，包括上述任一所述的升壓電路和電壓才及'hi反4爭電i 各，所述電壓才及性反4爭電路以所述第一電壓和第 二電壓間的電壓為基準，使所述升壓電壓的極性反轉(zhuǎn)，并且，所述 電源電贈-輸出所述第一電壓、所述第二電壓、所述升壓電壓和4吏所 述升壓電壓的極性反轉(zhuǎn)的電壓。此外，本發(fā)明涉及的電源電路，使所述升壓電壓的極性反轉(zhuǎn)的 電壓可以是反偏壓。此外，在本發(fā)明涉及的電源電路中，所述第一電壓是施力口在簡 單矩陣型液晶面板的段電極上的電壓之一，所述反偏壓是施力口在所 述液晶面板的7>共電極上的高電位側(cè)電壓和低電位側(cè)電壓中的一 個，所述升壓電壓是所述高電4立側(cè)電壓和所述^氐電^f立側(cè)電壓中的另 一個。本發(fā)明的電源電路即使包括為進行電荷泵工作而采用所謂的 三重勢阱結(jié)構(gòu)的升壓電路，也能夠可靠抑制過電流的產(chǎn)生。本發(fā)明涉及的液晶驅(qū)動裝置，包括上述4壬一所述的電源電路； 以及驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路利用所述第一電壓、所述反偏壓和所 述升壓電壓中的至少一個驅(qū)動簡單矩陣型液晶面^反的,殳電才及或7> 共電才及。才艮據(jù)本發(fā)明，可以提供一種液晶驅(qū)動裝置，內(nèi)置有電源電路， 能夠可靠防止過電流，以低成本和低功耗生成液晶驅(qū)動電壓。


圖1是包含本實施方式中液晶驅(qū)動裝置的液晶裝置的構(gòu)成例的 方框圖。圖2是X驅(qū)動部的構(gòu)成例的方^匡圖。圖3是Y驅(qū)動部的構(gòu)成例的方;f匡圖。圖4是液晶驅(qū)動用的各種電壓的關(guān)系說明圖。圖5是COM電極、SEG電極、導(dǎo)通像素(ON pixel)和截止 像素(OFF pixel)的一例波形圖。圖6是本實施方式中電源電3各的構(gòu)成例的方?jīng)_匡圖。圖7 (A)和圖7(B)是電荷泵電路的構(gòu)成概況的示意圖。圖8是電荷泵電路的詳細構(gòu)成例的示意圖。圖9是成為電荷信號的基準計時的兩個信號的示意圖。圖IO是電荷信號生成部的構(gòu)成例的示意圖。圖11是方文電4空制部的構(gòu)成例的示意圖。圖12是圖11的譯碼器工作的真值表。圖13是圖6的電壓極性反轉(zhuǎn)電路的構(gòu)成例的示意圖。圖14是三倍升壓時本實施方式中電荷泵電路的電容器連接例 示意圖。圖15是連4妄在圖14的電荷泵電路上的電容器兩端的一例電壓波形圖。圖16是圖14的MOS晶體管形成在p型半導(dǎo)體襯底上時的截面圖。圖17是圖16的寄生雙極晶體管元件達林頓連接時的說明圖。圖18時形成在n型硅襯底上的電荷泵電路的電路圖的一例示意圖。圖19是圖18的MOS晶體管形成在n型半導(dǎo)體襯底上時的截 面圖。圖20是圖19的寄生雙極晶體管元件達林頓連接時的說明圖。
具體實施方式
以下、參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式加以詳細"i兌明。而且，內(nèi)容的不當限定。而且，以下所描述的一切構(gòu)成并不是本發(fā)明的必 須構(gòu)成元件。1.液晶裝置圖1是包含本實施方式中的液晶驅(qū)動裝置的液晶裝置構(gòu)成例的 方框圖。液晶裝置510包括液晶面板520和液晶驅(qū)動裝置530。液晶面板520包括多個COM電極(公共電極)(狹義上是指 掃描線)；多個SEG電極(段電極)(狹義上是指數(shù)據(jù)線)；以及由COM電極和SEG電極指定的像素。該液晶面板520是簡單矩陣型 的液晶面灃反。更具體地說，液晶面板520形成在面板襯底(例如Jf皮璃襯底) 上。在該面^反^j"底上配置有沿圖1的Y方向4非列的、并分別向X 方向延伸的多個COM電極CO!V^ - COMM (M是大于或等于2的 自然數(shù))，以及沿X方向排列的、并分別向Y方向延伸的SEG電招_ SEG廣SEGN (N是大于或等于2的自然數(shù))。而且，在COM電極 COMK (1<K<M, K是自然凄t)和SEG電極SEGL (1<L《N, L 是自然lt)的交叉點對應(yīng)的位置上設(shè)置〗象素。各像素通過在COM 電極和SEG電才及間封入液晶而形成，4艮據(jù)COM電極和SEG電^f及 間施加的電壓，改變、液晶體的穿透率。在液晶面板520上這樣配置各COM電極，COM電才及一個一個 地乂人互相相對的該面一反的兩邊向該面才反的內(nèi)側(cè)配置。而且，COM 電極一個一個地從液晶面板520的第一邊一側(cè)和與該第一邊相對的 第二邊一側(cè)4皮驅(qū)動。液晶驅(qū)動裝置530包括X驅(qū)動部532、 Y驅(qū)動部534和電源 電^各536。 X驅(qū)動部532基于顯示數(shù)據(jù)驅(qū)動液晶面4反520的SEG電 極SEG! - SEGN。 Y驅(qū)動部534依次選擇液晶面板520的COM電 才及COM! - COMM。電源電^各536生成SEG電才及的驅(qū)動電壓和COM 電才及的馬區(qū)動電壓。液晶驅(qū)動裝置530才艮據(jù)附圖中沒有標記的中央處理裝置 (Central Processing Unit: CPU )等的主才凡或者依據(jù):故該主枳i控制的 控制器i殳定的內(nèi)容進4亍工作。更具體地i兌，主才幾或控制器對液晶驅(qū)動裝置530的X驅(qū)動部 532和Y驅(qū)動部534進4亍il"如工作才莫式的i殳定和供給在內(nèi)部生成的垂直同步信號和水平同步信號，對液晶驅(qū)動裝置530的電源電路536 進行升壓倍率的設(shè)定和放電工作的操作。而且，電源電路536基于從外部供給的系統(tǒng)4妾地電源電壓GND 和從外部供給的系統(tǒng)電源電壓VDD，生成SEG電才及的驅(qū)動電壓 (Vl、 MV1、 VC)、 COM電極的驅(qū)動電壓(V2、 MV2、 VC )。 X 驅(qū)動部532才艮據(jù)顯示凄史據(jù)將由電源電路536生成的驅(qū)動電壓VI、 MV1 、 VC中的一個施加在SEG電才及上。Y驅(qū)動部534將由電源電 路536生成的驅(qū)動電壓V2、 MV2、 VC中的一個施加在COM電相_ 上。圖2是X驅(qū)動部532的構(gòu)成例的方框圖。X驅(qū)動部532包括顯示凄t據(jù)RAM 540、月永寬調(diào)制(Pulse Width Modulation: PWM) 4言號生成電路542和SEG電才及驅(qū)動電路544 (廣義上是指驅(qū)動電路)。顯示數(shù)據(jù)RAM 540存儲諸如一水平掃描 期間的顯示數(shù)據(jù)。PWM信號生成電i 各542從顯示數(shù)據(jù)RAM 540中 讀出 一水平掃描期間的顯示數(shù)據(jù)，并分別生成施加在各SEG電極上 的PWM信號。SEG電極驅(qū)動電路544將由PWM信號生成電路542 生成的各PWM信號對應(yīng)的驅(qū)動電壓VI、 MV1中的一個施加在各 SEG電極上。而且，SEG電極驅(qū)動電路544能夠?qū)Ψ秋@示區(qū)的SEG 電才及施加驅(qū)動電壓VC。驅(qū)動電壓VC是與Y驅(qū)動部534通用的電 壓。圖3是Y驅(qū)動部534的構(gòu)成例的方框圖。Y驅(qū)動部534包括移位寄存器550和COM電極驅(qū)動電路552 (廣義上是指驅(qū)動電路)。移位寄存器550包括對應(yīng)于各COM電極 設(shè)置的、依次連接的多個觸發(fā)器。該移位寄存器550與水平同步信 號Hsync同步，將垂直同步信號Vsync保持在觸發(fā)器中時，依次與水平同步信號Hsync同步，將垂直同步信號Vsync移位至鄰近的觸 發(fā)器中。COM電極驅(qū)動電路552將來自移位寄存器550的電壓的電平 轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電壓V2、 MV2、 VC中的一個電壓的電平。而且，將電 平轉(zhuǎn)換后的電壓輸出到COM電極。選中與觸發(fā)器對應(yīng)的COM電 才及，在該COM電才及上外力口驅(qū)動電壓VI、 MV1中的一個，該觸發(fā) 器保持被移位寄存器550移位的垂直同步信號Vsync。在沒被選擇 的COM電才及上施加驅(qū)動電壓VC。圖4是液晶驅(qū)動用的各種電壓的關(guān)系說明圖。在本實施方式中，可以將驅(qū)動電壓VC作為共同施加在SEG電 -歐和COM電才及上的電壓。而且，以驅(qū)動電壓VC為基準，生成在 正方向和負方向上具有相同振幅的SEG電才及的4區(qū)動電壓V1、MV1。 也就是說，SEG電極的驅(qū)動電壓VI、 MV1間的一半電壓為驅(qū)動電 壓VC。此時，能夠?qū)Ⅱ?qū)動電壓MV1作為系統(tǒng)4矣地電源電壓GND。 驅(qū)動電壓VI和驅(qū)動電壓MV1間的電壓可以例々口是3.3V。此外，以馬區(qū)動電壓VC為基準，生成在正方向和負方向上具有 相同振幅的COM電才及的驅(qū)動電壓V2、 MV2。驅(qū)動電壓VC和驅(qū)動 電壓V2間的電壓可以例如是20V，驅(qū)動電壓MV2和驅(qū)動電壓VC 間的電壓可以例》o是20V 。在簡單矩陣型的液晶面^反520中，可以如下面的(1)式所示， 定義偏置比。1/偏置比=(VCOM/VSEG ) +1 ( 1 )這里，如圖4所示，VCOM是施加在公共電極上的驅(qū)動電壓 V2和驅(qū)動電壓VC兩者之差。而且，如圖4所示，VSEG是施加在 ,殳電極上的驅(qū)動電壓VI和驅(qū)動電壓VC兩者之差。圖1所示的電源電路536將系統(tǒng)接地電源電壓GND和驅(qū)動電 壓VI兩者間相差的電壓以滿足上述偏置比的升壓倍率升壓，生成 SEG電才及的驅(qū)動電壓(Vl、 MV1、 VC)和COM電極的驅(qū)動電壓 (V2、 MV2、 VC)。圖5示出了 COM電極、SEG電極、導(dǎo)通像素和截止像素的各 波形的一個例子。在圖5中，示意性地示出了在以幀為單位進行極性反轉(zhuǎn)的極性 反轉(zhuǎn)驅(qū)動時的COM電才及COMi - COM3的波形、SEG電才及SEGi -SEG;的波形。而且，作為導(dǎo)ii/f象素，示出了與COM電極COMi和SEG電極 SEG!的交叉位置對應(yīng)的^f象素的波形。此外，作為截止^f象素，示出了 與COM電極COM!和SEG電極SEGt的交叉位置對應(yīng)的像素的波 形。這樣，簡單矩陣型的液晶面4反利用了對有效值響應(yīng)的液晶性質(zhì)， 該有效值由圖5所示的導(dǎo)通《象素(ON pixel )和截止像素(OFF pixel) 的殺牛線部分所確定。2.電源電路圖6是本實施方式中電源電路的構(gòu)成例的方框圖。本實施方式 中的電源電路100可以適用圖1所示的液晶裝置的電源電路536。電源電路100包括電阻分壓電路110、穩(wěn)壓器120、分壓電 3各130、電荷泵電路200和電壓極性反轉(zhuǎn)電路140。15電阻分壓電路110 i殳置在電源電壓VDD1和系統(tǒng)接地電源電壓 GND之間。可以將諸如乂人外部供^合的系統(tǒng)電源電壓VDD在電源電 ^各100內(nèi)升壓而生成電源電壓VDD1。而且，將電源電壓VDD1和 系統(tǒng)4妄地電源電壓GND之間的電壓經(jīng)電阻電i 各分壓形成的分壓向 穩(wěn)壓器120供給。電阻分壓電路110可以根據(jù)附圖中沒有標記的設(shè) 定寄存器的設(shè)定值改變分壓點，從而將電源電壓VDD1和系統(tǒng)接地 電源電壓GND間希望的電壓向穩(wěn)壓器120供給。穩(wěn)壓器120調(diào)整由電阻分壓電路110供給的分壓，將調(diào)整后的 電壓作為驅(qū)動電壓VI輸出。更具體地說，穩(wěn)壓器120由以電壓跟 隨器的方式連接的運算放大器構(gòu)成，并將分壓進行阻抗變換，作為 驅(qū)動電壓VI l俞出。分壓電路130設(shè)置在穩(wěn)壓器120的輸出和系統(tǒng)接地電源電壓 GND之間。而且，將穩(wěn)壓器120的輸出電壓(驅(qū)動電壓VI )和系 統(tǒng)接地電源電壓GND之間的電壓的一半的分壓作為驅(qū)動電壓VC輸出。電荷泵電路(廣義上是指升壓電路)200 4艮據(jù)穩(wěn)壓器120的輸 出和系統(tǒng)4妄;也電源電壓GND之間的電壓，生成驅(qū)動電壓MV2。更 具體地說，電荷泵電路200將作為穩(wěn)壓器120輸出的驅(qū)動電壓VI 和系統(tǒng)4妄;也電源電壓GND之間的電壓，以系統(tǒng)4妄J也電源電壓GND 為基準向負方向升壓，生成驅(qū)動電壓MV2。電壓極性反轉(zhuǎn)電3各140以驅(qū)動電壓VC為基準對由電荷泵電鴻" 200生成的驅(qū)動電壓MV2進行才及性反轉(zhuǎn)，生成驅(qū)動電壓V2。根據(jù)這種電源電路100生成具有圖4所示關(guān)系的各種驅(qū)動電路。因ot匕，電源電路100包4舌電^i泵電路200 (升壓電if各)，以及. 以電源電壓VDD1和系統(tǒng)4妄;也電源電壓GND間的電壓VC (第一 電壓和第二電壓間的電壓)為基準使驅(qū)動電壓MV2的極性反轉(zhuǎn)的 電壓極性反轉(zhuǎn)電路140,并且，該電源電路100能夠輸出驅(qū)動電壓 MV1 (第一電壓)、驅(qū)動電壓V1 (第二電壓)。驅(qū)動電壓MV2 (升 壓電壓)和驅(qū)動電壓V2 (使升壓電壓的極性反轉(zhuǎn)的電壓)。在電源電i 各100中，穩(wěn)壓器120和分壓電路130由7>知的結(jié)構(gòu) 實現(xiàn)，所以在此省略對其的說明。圖7 ( A)和圖7(B)是電荷泵電路200的構(gòu)成4既況圖。電荷泵電3各200包括轉(zhuǎn)換元件部210、電容器元件部220、 電荷信號生成部230和放電控制部240。轉(zhuǎn)換元件部210包括用于 進行電荷泵工作的轉(zhuǎn)換元件群，以及用于對基于電荷泵工作積蓄到 電容器的電荷進行放電工作的放電轉(zhuǎn)換元件群。在本實施方式中， 可以在用于電荷泵工作的電容器的兩端設(shè)置力文電轉(zhuǎn)換元件。電容器 元件部220包括利用電荷泵工作積蓄電荷的電容器元件群。電荷信號生成部230生成電荷信號，該電荷信號用于對轉(zhuǎn)換元 件部210的各轉(zhuǎn)換元件進行電荷泵工作。放電控制部240生成控制 信號，該控制信號用于對使用了放電轉(zhuǎn)換元件群的放電進行控制。 在本實施方式中，放電控制部240可以分別對各力文電轉(zhuǎn)換元件進4亍 導(dǎo)通截止控制。此外，轉(zhuǎn)換元件部210和電容器元件部220如圖7 (B )所示， 可以直接連接，但也可以如圖7(A)所示通過外部連接端子部250 連接。這種情況下，轉(zhuǎn)換元件部210的各轉(zhuǎn)換元件通過外部連4妄端 子部250的各外部連接端子，與電容器元件部220的各電容元件連 接。也就是說，電源電路100所包含的電荷泵電路200具有省略了電容器元件部220的結(jié)構(gòu)。在本說明書中，這種電荷泵電路200也可以稱作廣義上的》文電電路。下面，以圖7 (A)所示的結(jié)構(gòu)的方文電電路為例進^f于"i兌明。圖8是電荷泵電路200的詳細結(jié)構(gòu)例。圖8表示了以驅(qū)動電壓VI和系統(tǒng)4妄i也電源電壓GND間的電 壓以及4妾地電源電壓GND為基準向負方向升壓四倍的電荷泵電路 的構(gòu)成，^旦本發(fā)明的升壓倍率并不限于此。此外，圖8的電荷泵電路200具有用于進行電荷泵工作的轉(zhuǎn)換 元件群，以及外部連接端子TCI-TC7,而且，用于進行電荷泵工 作的電容器為在電源電路100的外部(電源電路IOO應(yīng)用于液晶驅(qū) 動裝置時i殳置在該液晶驅(qū)動裝置的外部)連4姿的部件。下面，作為 轉(zhuǎn)換元件以使用金屬氧化膜半導(dǎo)體(Metal Oxide Semiconductor: MOS)晶體管的元件進4亍說明。電荷泵電^各200包4舌在驅(qū)動電壓V1和系統(tǒng)4妄;也電源電壓GND 之間串聯(lián)連接的p型(比如第一導(dǎo)電型)的MOS晶體管PSW1， 以及n型(比如第二導(dǎo)電型)MOS晶體管PSW2。此夕卜，還包括在 驅(qū)動電壓VI和系統(tǒng)接地電源電壓GND之間串聯(lián)連接的p型的 MOS晶體管PSW3，以及n型MOS晶體管PSW4。 MOS晶體管 PSW1、 PSW2的連4妄節(jié)點連4妾在與外部連4妄端子TC1連4妄的電容 器的一端。MOS晶體管PSW3、 PSW4的連接節(jié)點連接在與外部連 接端子TC2連接的電容器的一端。而且，電荷泵電路200包括第一-第N(N是大于或等于2 的整數(shù))晶體管，其是用于進行電荷泵工作的晶體管，向第一晶體 管的一端供給第一電壓，各晶體管串聯(lián)連接；以及第一-第N放電 晶體管，其是對與該第一 -第N晶體管連接的電容器的電荷進行放電工作的晶體管，向各放電晶體管的一端供給放電電壓，各放電晶體管的另一端與第K ( 1 <K<N， K是整數(shù))晶體管的源極一側(cè)或 漏才及一側(cè)連4姿。在圖8中，N為5。也就是說，圖8的電荷泵電路200包括n型MOS晶體管NSW1 -NSW5(第一 -第五晶體管)，其是用于進行電荷泵工作的晶體管， 向n型MOS晶體管NSW1 (第一晶體管)的一端供給系統(tǒng)接地電 源電壓GND (第一電壓)，各晶體管串聯(lián)連接。當這種MOS晶體管NSW1 -NSW5形成在p型半導(dǎo)體襯底上 時，可以通過采用所謂的三重勢阱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。而且，電荷泵電路200包括第一放電晶體管DSWl,向其一端 上供給系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與MOS晶體管NSW1 的源極一側(cè)(MOS晶體管NSW2的漏才及一側(cè))連接。第一力文電晶 體管DSWl通過將力文電控制信號SLl施加在其4冊才及上的n型MOS 晶體管實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路200包括第二放電晶體管DSW2，向其一端 供給系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與MOS晶體管NSW2的源 極一側(cè)(MOS晶體管NSW3的漏極一側(cè))連接。第二力文電晶體管 DSW2通過將放電控制信號SL2施加在其柵極上的n型MOS晶體 管實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路200包括第三放電晶體管DSW3，向其 一端供給系統(tǒng)接地電源電壓GND，其另一端與MOS晶體管NSW3 的源極一側(cè)(MOS晶體管NSW4的漏4及一側(cè))連接。第三》文電晶 體管DSW3通過將》文電控制信號SL3施加在其4冊極上的n型MOS 晶體管實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路200包括第四放電晶體管DSW4, 其一端供有系統(tǒng)j妄;也電源電壓GND，其另一端與MOS晶體管 NSW4的源極一側(cè)(MOS晶體管NSW5的漏極一側(cè))連接。第四 ;改電晶體管DSW4通過將i文電控制信號SL4施加在其棚—及上的n型MOS晶體管實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路200包括第五放電晶體管 DSW5,其一端上供有系統(tǒng)接地電源電壓GND，其另一端與MOS 晶體管NSW5的源極一側(cè)連接。第五》文電晶體管DSW5通過將》欠 電控制信號SL5施加在其棚-才及上的n型MOS晶體管實現(xiàn)。而且，電荷泵電路200包括第六》文電晶體管DSW6，向其一端 供給系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與MOS晶體管PSW2的漏 一極側(cè)連接。第六放電晶體管DSW6通過將》文電控制信號SL6施加 在其柵極上的n型MOS晶體管實現(xiàn)。而且，電荷泵電路200包括 第七放電晶體管DSW7,向其一端供給系統(tǒng)接地電源電壓GND，其 另一端與MOS晶體管PSW4的漏才及一側(cè)連4妄。第七方丈電晶體管 DSW7通過將放電控制信號SL7施加在其柵極上的n型MOS晶體 管實現(xiàn)。外部連接端子TC3與MOS晶體管NSW1、 NSW2的連接節(jié)點 連接。外部連接端子TC4與MOS晶體管NSW2、 NSW3的連接節(jié) 點連接。外部連接端子TC5與MOS晶體管NSW3、 NSW4的連接 節(jié)點連接。外部連接端子TC6與MOS晶體管NSW4、 NSW5的連 接節(jié)點連接。外部連接端子TC7與MOS晶體管NSW5的漏極連接。在外部連接端子TC1與TC3間從外部連接電容器Cl。在外部 連接端子TC2與TC4間從外部連接電容器C2。在外部連接端子TC1 與TC5間從外部連接電容器C3。在外部連接端子TC2與TC6間從 外部連4妄電容器C4。在外部連4妻端子TC7與系統(tǒng)4妄;也電源電壓 GND間/人外部連4妄穩(wěn)定用電容器Cs。這種結(jié)構(gòu)的電荷泵電路200在正常工作時將第——第七放電晶 體管DSW1 -DSW7設(shè)定為非導(dǎo)通狀態(tài)，4艮據(jù)利用了 MOS晶體管 PSW1-PSW4、 NSW1 -NSW5的電荷泵工作，輸出作為升壓電壓 的驅(qū)動電壓MV2，并祐:保持在穩(wěn)定電容器Cs中。此時，驅(qū)動電壓MV2成為以系鍵^妄i也電源電壓GND為基準的，向負方向?qū)⑾到y(tǒng)"l妄 ;也電源電壓GND和驅(qū)動電壓VI間的電壓升壓了四倍的電壓。因為在電^^泵電路200正常工作時進4亍電荷泵工作，所以向 MOS晶體管PSW1-PSW4、 NSW1-NSW5的各4冊極供給電荷信 號CL10-CX13、 CL1-CX5。電荷信號CLIO-CL13、 CX1 - CL5 是由電荷信號生成部230生成的。圖9是電荷信號的說明圖。圖9示出了作為電荷信號CL10-CL13、 CL1 - CL5基準計時 的兩個信號CLA、 CLB。信號CLA、 CLB的相位互相反轉(zhuǎn)。例如 在第一期間T1，信號CLA為高電平時，信號CLB為低電平，在第 二期間T2，信號CLA為低電平時，信號CLB為高電平。圖10示出了電祠4言號生成部230的構(gòu)成例。電荷信號CL10 - CL13、 CL1 - CL5是將信號CLA、 CLB中的 一個轉(zhuǎn)換為各MOS晶體管的電壓電平的信號。例如，電荷信號CL1 作為將信號CLA的振幅轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)接地電源電壓GND (MV1 )和 驅(qū)動電壓VI間的電壓的振幅的信號而生成。此外，例如電荷信號 CL4作為將信號CLB的4展幅轉(zhuǎn)4灸為驅(qū)動電壓MV2和驅(qū)動電壓VI 間的電壓的振幅的4言號而生成。在圖8中，例如在第一期間Tl ， MOS晶體管PSW1導(dǎo)通，MOS 晶體管PSW2截止，電容器C1的一端連接驅(qū)動電壓VI。此時，因 為MOS晶體管NSW1導(dǎo)通，MOS晶體管NSW2截止，所以電容 器C1的另一端連4妄系統(tǒng)4妄地電源電壓GND。同樣，例如在第二期間T2， MOS晶體管PSW1截止，MOS晶 體管PSW2導(dǎo)通，電容器Cl的一端連接系統(tǒng)接地電源電壓GND。此時，因為MOS晶體管NSW1截止，MOS晶體管NSW2導(dǎo)通， 所以電容器Cl的另一端的電〗立(-VI )成為電容器C2 —端的電 位。在第二期間T2中，因為MOS晶體管PSW3導(dǎo)通，MOS晶體 管PSW4截止，所以該電容器C2的另一端與驅(qū)動電壓VI連4妄。 在這種時候，電容器C2可以積蓄相當于電壓2x VI的電荷。也就是說，電荷泵電路200可以包括MOS晶體管NSW1 (第 一晶體管)，該MOS晶體管NSW1是向其一端供給系統(tǒng)接地電源電 壓GND (第一電壓)的晶體管，在第一期間Tl向電容器Cl (第 一電容器)的一端外加系統(tǒng)接地電源電壓GND,該電容器C1的另 一端在第一期間Tl具有驅(qū)動電壓VI (第二電壓)，在第二期間T2 具有系統(tǒng)4妄地電源電壓GND。而且，電荷泵電^各200可以包4舌以 下所述的MOS晶體管NSW2 - NSWN (第二 -第N晶體管)。MOS晶體管NSWi (第i晶體管)(2<i《N， N是3以上的整 數(shù)，i是偶數(shù))，其一端與MOS晶體管NSW (i - 1 )[第(i - 1 )晶 體管]的另一端連接，在第二期間T2將電容器Ci (第i電容器)的 一端與電容器C (i-l)[第(i-l)電容器]的另一端連接，該電容 器Ci的另一端在第一期間Tl具有系統(tǒng)*接地電源電壓GND，在第 二期間具有驅(qū)動電壓VI。MOS晶體管NSWj (第j晶體管)(3<j<N， j是奇數(shù))，其一 端與MOS晶體管NSW (j-l)[第(j-l)晶體管]的另一端連接， 在第一期間Tl將電容器Q(第j電容器)的一端與電容器C(j- 1 ) [第(j-l)電容器]的另一端連接，該電容器Cj的另一端在第一期 間Tl具有驅(qū)動電壓VI,在第二期間具有系統(tǒng)4妾i也電源電壓GND。此外，在圖8中，示出了在第一期間Tl和第二期間T2向各電 容器的一端外加電壓的一例。而且，與圖9和圖10所示生成的電荷信號同步，通過反復(fù)進 行利用了上述電容器的電荷泵工作，在電容器C4上積蓄相當于電 壓4 x VI的電4，。在進行電荷泵電路200的放電工作時，用于進行放電工作的放 電控制信號SL1-SL7由力丈電控制部240生成。圖11示出了》丈電控制部240的構(gòu)成例。放電控制部240可以將第一-第N放電晶體管的各放電晶體管 一個一個地設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。也就是i兌，當N為5時，；改電控制部240在進4亍ii電工作時可 以將第——第五》文電晶體管DSW1 - DSW5的各i文電晶體管一個一 個地設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。更具體地說，放電控制部240在進行放電工作時，才艮據(jù)升壓倍 率可以將第——第五放電晶體管DSW1 - DSW5的各》丈電晶體管設(shè) 定為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。而且，放電控制部240包括偏置比設(shè) 定寄存器242，該偏置比設(shè)定寄存器242用于對通過外加在簡單矩 陣型液晶面板的段電極上的段電壓的振幅VSEG和外加在公共電極 上的公共電壓的振幅VCOM求得的偏置比進行設(shè)定，在進行;故電 工作時，根據(jù)偏置比設(shè)定寄存器242的設(shè)定值，可以將第一-第五 放電晶體管DSW1 -DSW5的各放電晶體設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通 狀態(tài)。因此，放電控制部240包括偏置比設(shè)定寄存器242和譯碼器 244。譯碼器244輸出與偏置比設(shè)定寄存器242的設(shè)定值對應(yīng)的譯 碼結(jié)果。放電控制部240根據(jù)譯碼器244的譯碼結(jié)果，輸出放電控 制信號SL1-SL7。更具體地i兌，力欠電控制部240包括用于4呆持譯 碼器244譯碼結(jié)果的觸發(fā)器FF1 -FF4;用于轉(zhuǎn)換各觸發(fā)器的輸出電壓電平的電平位移器L/S1-L/S4;以及利用放電開始信號DIS屏 蔽電平位移器L/S1-L/S4的輸出的屏蔽電路。此外，共同輸入觸發(fā)器FF1 -FF4的信號是邏輯部的工作信號 CLK，該邏輯部生成各種控制信號，并包括偏置比設(shè)定寄存器242。 因此，觸發(fā)器FF1-FF4與工作信號CLK同步，讀取譯碼器244的 i奪石馬結(jié)果。而且，共同輸入觸發(fā)器FF1 -FF4的初始化信號是上述邏輯部 的復(fù)位信號RESET (偏置比i殳定寄存器242的初始化信號)和電壓 電平降低檢測電路246的檢測信號的"與非"運算結(jié)果輸出。電壓電平降低斥僉測電路246包4舌其一端連4妄在從外部豐命入的系 統(tǒng)電源電壓VDD上的阻抗元件248,以及其漏才及與阻抗元件248 的另一端連接的MOS晶體管249。 MOS晶體管249的源極與系統(tǒng) 接地電源電壓GND連接。在MOS晶體管249的棚_極上外加驅(qū)動電 壓V2。電壓電平降低4企測電^各246在驅(qū)動電壓V2小于或等于MOS 晶體管249的閾值時，輸出高電平的檢測信號，在驅(qū)動電壓V2超 過MOS晶體管249的閾值時，輸出低電平的檢測信號。這樣的話，在驅(qū)動電壓V2超過MOS晶體管249的閾值時， 偏置比設(shè)定寄存器242的初始化信號沒有被觸發(fā)器FF1-FF4響應(yīng)。 因此，放電開始信號DIS激活時，可以僅對由偏置比i殳定寄存器242 設(shè)定的放電晶體管進行放電工作(設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài))。另一方面，在驅(qū)動電壓V2沒有超過MOS晶體管249的閾值 時，偏置比設(shè)定寄存器242的初始化信號被觸發(fā)器FF1-FF4響應(yīng)， 并將觸發(fā)器FF1-FF4中保持的值初始化。因此，當放電開始信號 DIS激活時，僅使被設(shè)定為初始狀態(tài)的放電晶體管開始放電工作。 例如使作為初始狀態(tài)的第一-第五放電晶體管DSW1-DSW5全部開始方文電工作時，當方丈電開始信號DIS激活時，可以將第一-第五》文 電晶體管DSW1-DSW5全部設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。圖12示出了用于i兌明i,碼器244工作的真^直表。偏置比設(shè)定寄存器242設(shè)定的偏置比和電荷泵電路200的升壓 倍率可以對應(yīng)為1比l。在圖12中，示出了對應(yīng)于升壓倍率的、作 為快速電容器的、將通過外部連接端子連接的電容器連接的有無， 以及放電工作時的各放電晶體管的控制狀態(tài)。譯碼器244根據(jù)偏置比設(shè)定寄存器242的設(shè)定值確定的升壓倍 率，輸出放電工作時與各放電晶體管對應(yīng)的譯碼結(jié)果。例如3倍升 壓時，在放電工作時第一-第三放電晶體管、第五-第七方文電晶體管 導(dǎo)通，第四放電晶體管截止，譯碼器244輸出這樣的譯碼結(jié)果。該 譯碼結(jié)果在放電工作開始時，根據(jù)放電開始信號DIS被4聶取到觸發(fā) 器FF1-FF4中，并作為放電控制信號SL1-SL7輸出。MV2凈皮供給到Y(jié)驅(qū)動部534和電壓才及性反轉(zhuǎn)電路140中。圖13示出了電壓才及性反轉(zhuǎn)電路140的構(gòu)成例。電壓極性反轉(zhuǎn)電路140包括串聯(lián)連接在驅(qū)動電壓VC、 MV2間 的p型MOS晶體管PL1和n型MOS晶體管PL2。此外，電壓極 性反轉(zhuǎn)電路140包括n型MOS晶體管PL3和p型MOS晶體管PL4。 而且，將驅(qū)動電壓VC供給到源極側(cè)的n型MOS晶體管PL3的漏 極側(cè)連接有p型MOS晶體管PL4。電壓極性反轉(zhuǎn)電路140還包括外部連接端子TL1-TL3。外部連 接端子TL1連接在MOS晶體管PL4的源極側(cè)。外部連接端子TL2連接在MOS晶體管PL3、 PL4的連接節(jié)點處。外部連接端子TL3 連接在MOS晶體管PL1、 PL2的連接節(jié)點處。在外部連接端子TL2和TL3間從外部連4妻電容器Cpl。在外 部連接端子TL1和系統(tǒng)接地電源電壓GND間從外部連接電容器 Cp2。外加在MOS晶體管PL1-PL4的各柵極上的電荷信號既可以與 圖8所示的電荷泵電路200的電荷信號同步，也可以不同步。例如 可以在MOS晶體管PL1-PL4的各4冊極上這樣供給》文電信號，在第 一期間Tl在電容器Cpl的兩端外加驅(qū)動電壓VC、 MV2，在4妾著 的第二期間T2向外加驅(qū)動電壓MV2的電容器的一端外力ff驅(qū)動電壓vc。如上所述，本實施方式中的電源電路100可以生成具有圖4所示關(guān)系的多個驅(qū)動電壓。3.放電工作在圖8所示結(jié)構(gòu)的電荷泵電路200中，正常工作時，第一-第七 放電晶體管DSW1-DSW7被設(shè)定為非導(dǎo)通狀態(tài)，根據(jù)利用了 MOS 晶體管PSW1-PSW4、 NSW1-NSW5的電荷泵工作，車lr出作為4倍 升壓電壓的馬區(qū)動電壓MV2。這種結(jié)構(gòu)的電荷泵電路200通過省略電容器的連接，可以實現(xiàn) 3倍升壓和2倍升壓。圖14示出了在3倍升壓時的本實施方式中的電荷泵電^各的電 容器連接例。在圖14中，和圖8所示的電荷泵電3各200相同的部分標注相 同的符號，并適當?shù)厥÷哉f明。進行3倍升壓的圖14所示的電荷 泵電路和進行4倍升壓的圖8所示的電荷泵電路的不同點在于在圖 14中省略了電容器C4的連接。而且，電荷信號CL21供給到MOS 晶體管NSW5的斥冊才及上以使MOS晶體管NSW5在正常工作狀態(tài)中 經(jīng)常處于導(dǎo)通狀態(tài)這點也不相同。圖15示出了連接在圖14所示的電荷泵電路的電容器兩端的電 壓波形圖的一例。在圖15中，將與MOS晶體管PSW1-PSW4中的一個連4妄的電 容器的一端設(shè)為正向，將與MOS晶體管NSW1-NSW5中的一個連 接的電容器的另 一端設(shè)為負向。除了 MOS晶體管NSW5以外，3倍升壓和4倍升壓都進4亍相 同的工^f乍，所以省略只于其的i兌明。在這種構(gòu)成的電荷泵電路200中，具有三重勢阱構(gòu)造，在3倍 升壓和2倍升壓時如果對上述的放電晶體管進行導(dǎo)通截止控制時就 會發(fā)生過電流。下面，；f無這點進^S兌明。圖16示出了 MOS晶體管NSW1-NSW5形成在p型半導(dǎo)體襯 底上時的截面圖。圖16和圖14中相同的部分標注相同的符號。圖8和圖14所示的電荷泵電3各200形成在p型半導(dǎo)體襯底上 時，需要采用所謂的三重勢阱構(gòu)造。MOS晶體管NSW1-NSW5形成在p型(比如第一導(dǎo)電型)半 導(dǎo)體村底300 (廣義上是指襯底)上時，在p型的半導(dǎo)體極^反300上形成n勢阱[n型(比如第二導(dǎo)電型)的勢阱區(qū)]310。而且，n勢 阱310上形成第一-第五p勢阱(p型的第一-第五勢阱區(qū))320-1-320-5。在第一-第五p勢阱320-1 -320-5上形成MOS晶體管 NSW1-NSW5。P型娃襯底300通過p+區(qū)提供系統(tǒng)接地電源電壓GND。在n 勢阱310上通過n+區(qū)提供反偏壓，用于與第一-第五p勢阱相對的 反偏壓。為避免鎖定，反偏壓最好是在電源電路IOO內(nèi)也能使用的 電壓中的最高電壓。在圖16中，如圖4所示那樣，將驅(qū)動電壓V2 作為反偏壓。因此，反偏壓可以是外加在液晶面4反520的掃4苗電才及 上的高電位側(cè)電壓和低電位側(cè)電壓中的高電位側(cè)電壓。因為驅(qū)動電 壓V2根據(jù)驅(qū)動電壓MV2生成，所以反偏壓是基于升壓電壓而生成 的電壓。在圖16中，第一-第五p勢阱320-1 ~ 320-5形成在n勢阱310 上，^旦并不限于此。第一-第五p勢阱320-1-320-5可以分別形成 在分離的n勢阱上。分離的n勢阱分別外加反偏壓。在第一-第五p勢阱320-1 ~ 320-5的各勢阱區(qū)上形成n型漏極 區(qū)322-1 ~ 322-5和源極區(qū)324-1 ~ 324-5。通過絕緣膜，MOS晶體管NSW1 (第一晶體管)的柵核/沒置 在漏極區(qū)322-1和源極區(qū)324-1間的溝道區(qū)上。通過絕緣膜，MOS 晶體管NSW2 (第二晶體管)的柵極設(shè)置在漏才及區(qū)322-2和源極區(qū) 324-2間的溝道區(qū)上。通過絕緣膜，MOS晶體管NSW3 (第三晶體 管)的斥冊極設(shè)置在漏極區(qū)322-3和源極區(qū)324-3間的溝道區(qū)上。通 過絕緣膜，MOS晶體管NSW4 (第四晶體管)的柵4及_沒置在漏才及區(qū) 322-4和源極區(qū)324-4間的溝道區(qū)上。通過絕緣膜MOS,晶體管 NSW5 (第五晶體管)的柵極設(shè)置在漏極區(qū)322-5和源極區(qū)324-5 間的溝道區(qū)上。極區(qū)322-1供給系統(tǒng)4妄地電源電壓 GND。第(m-l ) (2《m<5, m是整#0 p勢阱320- ( m-l )的源 極區(qū)324- ( m國l )與第mp勢阱320隱m的漏才及區(qū)322-m電連4妻，第 五p勢阱320-5的源極區(qū)324-5的電壓成為驅(qū)動電壓MV2。
在圖16中，形成以第一 p勢阱320-1作為基才及區(qū)、以n勢阱 310作為集電才及區(qū)和以漏才及區(qū)322-1作為發(fā)射才及區(qū)的npn型第一寄 生雙極型晶體管元件PBE-1。同樣，形成以第二p勢阱320-2作為 基極區(qū)、以n勢阱310作為集電極區(qū)和以漏極區(qū)322-2作為發(fā)射極 區(qū)的叩n型第二寄生雙極型晶體管元件PBE-2。形成以第三p勢阱 320-3作為基才及區(qū)、以n勢阱310作為集電才及區(qū)和以漏才及區(qū)322-3 作為發(fā)射才及區(qū)的npn型第三寄生乂又才及型晶體管元件PBE-3。形成以 第四p勢阱320-4作為基極區(qū)、以n勢阱310作為集電才及區(qū)和以漏 才及區(qū)322-4作為發(fā)射極區(qū)的npn型第四寄生^U及型晶體管元件 PBE-4。形成以第五p勢阱320-5作為基極區(qū)、以n勢阱310作為 集電極區(qū)和以漏極區(qū)322-5作為發(fā)射極區(qū)的npn型第五寄生雙4及型 晶體管元ffPBE-5。
這里，在進行放電工作時，如果第一-第五放電晶體管 DSW1-DSW5同時導(dǎo)通，通過第四放電晶體管DSW4在第四寄生雙 極型晶體管元件PBE-4的基極區(qū)上外加系統(tǒng)接地電源電壓GND。 其結(jié)果，如圖17所示，第四寄生雙才及型晶體管元件PBE-4導(dǎo)通， 第一-第四寄生雙極型晶體管元件PBE-l-PBE-4成為達林頓連接 狀態(tài)。也就是說，通過導(dǎo)通寄生雙極型晶體管元件PBE-4，形成從 反偏壓V2向系統(tǒng)4妄地電源電壓GND的電流通路。
即4吏寄生雙4及型晶體管元件PBE-4導(dǎo)通，電流力欠大率也小。不 過，制造工藝的精細化需要先進，或者串聯(lián)連接的MOS晶體管的 級數(shù)變多，寄生雙極型晶體管元件的達林頓連接級數(shù)增加，這樣一來電流;改大率變大一些，所以，其結(jié)果可以形成由n勢阱310到系 統(tǒng)4妄地電源電壓GND的大的電流通3各。
因此，如圖12所示，在進行放電工作時，第四方文電晶體管DSW4 導(dǎo)通，通過切斷寄生雙極型晶體管元件達林頓連接時的電流供給 源，,人而能夠防止過電流的發(fā)生。
也就是說，在進行放電工作時，可以僅將在第一-第五放電晶體 管DSW1-DSW5中的與進行放電工作的電容器連接的放電晶體管 設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。
此夕卜，為了在進4亍該方文電工作時不形成達4木頓連4妄的寄生雙才及 型晶體管元件，最好實現(xiàn)將MOS晶體管NSW5設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。 因為積蓄在電容器Cs中的驅(qū)動電壓MV2外加在連4妄節(jié)點A4上， 第四寄生雙才及型晶體管元件PBE-4 ,以導(dǎo)通。
將上述描述的電荷泵電路200應(yīng)用在電源電路100中時，可以 將系統(tǒng)接地電源電壓GND ( =MV1)(第一電壓)作為外加在簡單 矩陣型的液晶面板的段電極上的電壓之一。此外，可以將反偏壓作 為外加在液晶面^反的/>共電纟及上的高電位側(cè)電壓和4氐電位側(cè)電壓 中的高電4立側(cè)電壓，爿夸作為升壓電壓的驅(qū)動電壓MV2應(yīng)用在〗氐電 4立側(cè)電4及上，該〗氐電〗立側(cè)電4及是外加在7>共電才及上的高電J立側(cè)電壓 禾口^f氐電4立-胸電壓中的4氐電^f立,'J電才及。
而且本發(fā)明還提供了 一種包括這種電源電路和驅(qū)動電3各的液 晶驅(qū)動裝置，該驅(qū)動電路使用了系統(tǒng)接地電源電壓GND(第一電 壓)、驅(qū)動電壓V2 (反偏壓)和驅(qū)動電壓MV2 (升壓電壓)中的至 少一種，驅(qū)動簡單矩陣型的液晶面^反的^殳電才及或/>共電極。
304.變形例
在以上描述的實施方式中，對形成在p型石圭襯底上的電荷泵電
路進行了說明，但并不局限于此。也可一將電荷泵電路形成在n型 的硅襯底上。形成在該n型的硅襯底上的電荷泵電路350也適用于 圖6所示的電源電路、圖l所示的液晶驅(qū)動裝置。這種情況下，電 荷泵電路350生成驅(qū)動電壓，電壓才及性反轉(zhuǎn)電^各可以生成以馬區(qū)動電 壓VC為基準使其極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動電壓MV2。
圖18示出了形成在n型硅襯底上的電荷泵電路的電路圖的一例。
電荷泵電路350包括串聯(lián)連接在驅(qū)動電壓VI和系統(tǒng)接地電源 電壓GND之間的p型MOS晶體管PSW1和n型MOS晶體管PSW2。 此外，還包4舌串聯(lián)連4妄在驅(qū)動電壓VI和系統(tǒng)接:;也電源電壓GND之 間的p型MOS晶體管PSW3和n型MOS晶體管PSW4。 MOS晶 體管PSW1和PSW2的連接節(jié)點與連接在外部連接端子TC1上的電 容器的一端連接。MOS晶體管PSW3和PSW4的連接節(jié)點與連接 在外部連4妻端子TC2上的電容器的一端連4矣。
而且，電荷泵電路350是用于進行電荷泵工作的晶體管，包括 向p型MOS晶體管PSW11的一端供纟合驅(qū)動電壓VI，各晶體管串 聯(lián)連接的p型MOS晶體管PSW11-PSW15 (第一-第N晶體管)。此 外，電荷泵電路350是用于對與MOS晶體管PSW11-PSW15連接 的電容器C1-C5的電荷進行放電的晶體管，其包括第一-第五放電 晶體管DSW1-DSW5,向各放電晶體管的一端供給;改電電壓(系統(tǒng) 接地電源電壓GND)，各》丈電晶體管的另一端與第K ( 1 <K<5， K 是整數(shù))晶體管的源極側(cè)或漏極側(cè)連接。在圖18中，N為5。當這種MOS晶體管PSWl -PSW5形成在n型半導(dǎo)體襯底上 時，可以通過采用所謂的三重勢阱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。而且，電荷泵電路350包括第一力文電晶體管DSW1，向其一端 供給系統(tǒng)接地電源電壓GND，其另一端與MOS晶體管PSW11的 源極側(cè)(MOS晶體管PSW12的漏極側(cè))連"l矣。第一力文電晶體管 DSW1通過i文電控制信號SL1施加在其4冊極上的n型MOS晶體管實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路350包括第二放電晶體管DSW2,其一端上 供有系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與MOS晶體管PSW12的 源極側(cè)(MOS晶體管PSW13的漏極側(cè))連接。第二i文電晶體管 DSW2通過放電控制信號SL2施加在其柵極上的n型MOS晶體管 實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路350包括第三》丈電晶體管DSW3,其一端 供有系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與MOS晶體管PSW13的 源才及側(cè)(MOS晶體管PSW14的漏才及側(cè))連4妄。第三力丈電晶體管 DSW3通過放電控制信號SL3施加在其棚—及上的n型MOS晶體管 實現(xiàn)。同樣，電荷泵電路350包括第四》文電晶體管DSW4，其一端 供有系統(tǒng)接地電源電壓GND，其另一端與MOS晶體管PSW14的 源極側(cè)(MOS晶體管PSW15的漏才及側(cè))連接。第四力文電晶體管 DSW4通過》文電控制信號SL4施加在其斥冊極上的n型MOS晶體管 實現(xiàn)。同才羊，電荷泵電^各350包4舌第五》文電晶體管DSW5，其一端 供有系統(tǒng)接地電源電壓GND，其另一端與MOS晶體管PSW15的 源極側(cè)連接。第五放電晶體管DSW5通過放電控制信號SL5施加在 其棚4及上的n型MOS晶體管實J見。而且，電荷泵電路350包括第六力丈電晶體管DSW6,其一端供 有系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與MOS晶體管PSW2的漏極 側(cè)連接。第六放電晶體管DSW6通過放電控制信號SL6施加其在柵 才及上的n型MOS晶體管實現(xiàn)。而且，電荷泵電路350包括第七》文電晶體管DSW7,其一端供有系統(tǒng)接地電源電壓GND,其另一端與 MOS晶體管PSW4的漏才及側(cè)連接。第七》文電晶體管DSW7通過放 電控制4言號SL7施加在其柵4及上的n型MOS晶體管實J見。外部連接端子TC3與MOS晶體管PSWll、 PSW12的連接節(jié) 點連接。外部連接端子TC4與MOS晶體管PSW12、 PSW13的連 4妄節(jié)點連接。外部連接端子TC5與MOS晶體管PSW13、 PSW14 的連接節(jié)點連接。外部連接端子TC6與MOS晶體管PSW14、PSW15 的連接節(jié)點連4妄。外部連接端子TC7與MOS晶體管PSW15的源 極連接。在外部連接端子TC1與TC3間從外部連接電容器Cl。在外部 連接端子TC2與TC4間從外部連接電容器C2。在外部連接端子TC1 與TC5間從外部連接電容器C3。在圖18中有所省略，但為了進一 步提高升壓倍率，在外部連接端子TC2與TC6間從外部連接電容 器C4。在外部連4妾端子TC7與系統(tǒng)插「地電源電壓GND間乂人外部連 接穩(wěn)定用電容器Cs。這種結(jié)構(gòu)的電荷泵電路350因為與圖8和圖14相同的2相的 電荷信號同步的電荷泵進行操作，所以在此省略對其的說明。而且，因為采用與電荷泵電路200相同的三重勢阱結(jié)構(gòu)，所以形成寄生雙極型晶體管元件。圖19示出了將MOS晶體管PSWll-PSW15形成在n型半導(dǎo)體 4于底上時的截面圖的一例。圖18和圖19相同的部分標注相同的才尋號。在n型硅襯底400上形成p勢阱(p型勢阱區(qū))410。而且，在 p勢阱410上形成第一-第五n勢阱(n型的第一-第五勢阱區(qū))420-1 ~420-5。在第一-第五n勢阱420-1 ~ 420-5上形成MOS晶體管 PSW11畫PSW15。n型硅襯底400通過n+區(qū)供給例如驅(qū)動電壓VI。在p勢阱410 上通過p+區(qū)供給反偏壓，用于對第一-第五p勢阱反偏置。為避免 鎖定，反偏壓最好是在電源電路100內(nèi)也能使用的電壓中的最低電 壓。作為反偏壓，可以采用例如圖4所示的驅(qū)動電壓MV2或系統(tǒng) 4妄地電源電壓GND。因此，反偏壓可以是外加在液晶面4反520的 掃描電極上的高電位側(cè)電壓和低電位側(cè)電壓中的低電位側(cè)電壓。因 為驅(qū)動電壓MV2才艮據(jù)驅(qū)動電壓V2生成，所以反偏壓是基于升壓電 壓而生成的電壓。在圖19中，第一-第五n勢阱420-1 -420-5形成在p勢阱410 上，但并不限于此，第一-第五n勢阱420-1-420-5可以形成在相 互分離的勢阱410上。向分離的勢阱分別施加反偏壓。在第一-第五n勢阱420-1-420-5的各勢阱區(qū)上形成p型源極 區(qū)424-1 ~ 424-5和漏極區(qū)422-1 ~ 422-5。通過絕緣膜，MOS晶體管PSWll (第一晶體管)的棚*及_沒置 在源才及區(qū)424-1和漏才及區(qū)422-1間的溝道區(qū)上。通過絕》彖月莫，MOS 晶體管PSW12 (第二晶體管)的柵極設(shè)置在源極區(qū)424-2和漏極區(qū) 422-2間的溝道區(qū)上。通過絕緣膜，MOS晶體管PSW13 (第三晶體 管)的柵極設(shè)置在源極區(qū)424-3和漏極區(qū)422-3間的溝道區(qū)上。通 過絕緣膜，MOS晶體管PSW14 (第四晶體管)的4冊才及i殳置在源招^ 區(qū)424-4和漏極區(qū)422-4間的溝道區(qū)上。通過絕緣膜，MOS晶體管 PSW15 (第五晶體管)的柵極設(shè)置在源極區(qū)424-5和漏極區(qū)422-5 間的溝道區(qū)上。向第一n勢阱420-1的漏極422-1供給驅(qū)動電壓VI。第(m-l ) (2《m<5， m是整凄t) n勢阱420- ( m-l )的源才及區(qū)424- ( m-l ) 與第mn勢阱420-m的漏極區(qū)422-m電連接，第五n勢阱420-5的 源才及區(qū)424-5的電壓成為驅(qū)動電壓V2。在圖19中，形成以第一 n勢阱420-1作為基才及區(qū)、以p勢阱 410作為集電4及區(qū)和以漏才及區(qū)422-1作為發(fā)射才及區(qū)的pnp型第一寄 生雙極型晶體管元件PBE-ll。同樣，形成以第二n勢阱420-2作為 基極區(qū)、以p勢阱410作為集電極區(qū)和以漏極區(qū)422-2作為發(fā)射極 區(qū)的pnp型第二寄生雙極型晶體管元件PBE-12。形成以第三n勢 阱420-3作為基才及區(qū)、以p勢阱410作為集電才及區(qū)和以漏才及區(qū)422-3 作為發(fā)射極區(qū)的pnp型第三寄生雙極型晶體管元件PBE-13。形成 以第四n勢阱420-4作為基極區(qū)、以p勢阱410作為集電極區(qū)和以 漏才及區(qū)422-4作為發(fā)射才及區(qū)的pnp型第四寄生雙才及型晶體管元件 PBE-14。形成以第五n勢阱420-5作為基才及區(qū)、以p勢阱410作為 集電極區(qū)和以漏極區(qū)422-5作為發(fā)射才及區(qū)的pnp型第五寄生雙極型 晶體管元件PBE-15。因此，用于對電源斷開時積蓄在電荷泵電路350的電容器的電 荷進行放電的方丈電工作時，放電晶體管DSW1-DSW7同時導(dǎo)通時， MOS晶體管PSW14、 PSW15的連接節(jié)點B4的電壓被設(shè)定為系統(tǒng) 才妄;也電源電壓GND。這種情況下，上述的寄生雙極型晶體管元件PBE-14的基極區(qū) 被設(shè)定為系統(tǒng)接地電源電壓GND或驅(qū)動電壓VI。其結(jié)果，如圖20 所示，第四寄生雙極型晶體管元件PBE-4導(dǎo)通，第一-第四寄生雙 極型晶體管元件PBE-11 -PBE-14成為達林頓連接狀態(tài)，形成電流 通路。因此，同本實施方式一樣，如圖12所示，在進行放電工作時， 第四》文電晶體管DSW4截止，通過切斷寄生雙才及型晶體管元件達4木 頓連4妻時的電流供纟會源，乂人而能夠防止過電流的發(fā)生。也就是說，在進行放電工作時，可以僅將在第一-第五放電晶體 管DSW1-DSW5中與用于進4亍;改電工作的電容器連4妻的^:電晶體 管設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。此外，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，在本發(fā)明宗旨的范 圍內(nèi)可以有各種變形，例如本發(fā)明不僅適用于上述的液晶面板的驅(qū) 動，也可以適用于電致發(fā)光裝置、等離子體顯示裝置的驅(qū)動。此外，并不限于上述實施方式或變形例所描述的構(gòu)成，可以采 用這些的各種等同物的構(gòu)成。在本發(fā)明的從屬權(quán)利要求所涉及的發(fā)明中，可以采用省略一部 分從屬權(quán)利要求的構(gòu)成要件。而且，本發(fā)明的一個權(quán)利要求所涉及的發(fā)明的要不可以從屬于其他的獨立權(quán)利要求。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的4青神和原則之內(nèi)，所作的"f壬^Pf奮改、等同換、改進 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。附圖標記"^兌明100、 536 電源電路110 電阻分壓電路120穩(wěn)、壓器130 分壓電路140電壓才及性反轉(zhuǎn)電路200 電荷泵電路210轉(zhuǎn)換元件部220 電容器元件部230電荷〗言號生成部240 方文電4空制部242偏置比i史定寄存器244 譯碼器246電壓電平下降才全測電路 248 阻抗元件249 MOS晶體管250 外部連接端子部510液晶裝置520 液晶面4反530液晶驅(qū)動裝置532X 4區(qū)動部534 Y驅(qū)動部Cl-C5 電容器Cs 穩(wěn)、定電容器CL1一CX5、 CL10-CL13電荷信號DSW1 ;改電晶體管DSW2 》文電晶體管NSW1-NSW5、 PSW1-PSW4 MOS晶體管TC1 - TC7外部連4妄端子
權(quán)利要求
1.一種升壓電路，其利用電荷泵工作生成升壓電壓，其特征在于包括第一-第N晶體管，各晶體管串聯(lián)連接，其中，N為大于等于2的整數(shù)；以及第一-第N放電晶體管，其中，第一晶體管的源極或漏極中的一個上被供給有第一電壓，第N晶體管的源極或漏極中的一個連接至第N-1晶體管，在所述第N晶體管的源極或漏極中的另一個上輸出所述升壓電壓，所述第j放電晶體管的源極或漏極中的一個上被供給有放電電壓，所述第j放電晶體管的源極或漏極中的另一個連接有第k晶體管的源極或漏極中的一個，其中，j為大于等于1且小于等于N的整數(shù)，k為大于等于1且小于等于N的整數(shù)，所述第k晶體管具有形成在第一導(dǎo)電型的第k勢阱區(qū)上的第二導(dǎo)電型的源極區(qū)和漏極區(qū)，所述第一導(dǎo)電型的所述第k勢阱區(qū)被設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上的所述第二導(dǎo)電型的區(qū)域上；以及隔著絕緣膜設(shè)置在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間的溝道區(qū)上的柵極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于在所述第二導(dǎo) 電型的區(qū)域和所述第k勢阱區(qū)的接合處施加有反向電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于所述第一晶體管，其一端被提供有所述第一電壓，在第 一期間向第 一電容器的一端施加所述第 一 電壓，所述第 一電容 器的另 一端在所述第 一期間具有第二電壓，在第二期間具有所 述第一電壓，第i晶體管，其一端連接在第i-l晶體管的一端上，并在 所述第二期間將第i電容器的一端連接在第i-l電容器的一端 上，所述第i電容器的另一端在所述第一期間具有所述第一電 壓，在所述第二期間具有所述第二電壓，其中，2《i<N, N 是大于等于3的整數(shù)，i是偶數(shù)，第j晶體管，其一端連接在第j-l晶體管的一端上，并將 第j電容器的一端在所述第一期間連接在第j-l電容器的一端 上，所述第j電容器的另一端在所述第一期間具有所述第二電 壓，在所述第二期間具有所述第一電壓，其中，3<j<N, j 是奇數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于在進行放電工作時，根據(jù)升壓倍率，將所述第一-第N 放電晶體管的各放電晶體管設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的升壓電路，其特征在于還包括偏置比設(shè)定寄存器，所述偏置比設(shè)定寄存器用于 i殳定偏置比，所述偏置比由施加在簡單矩陣型液晶面板的/^共 電極上的公共電壓的振幅和施加在段電極上的段電壓的振幅 求得，在進行放電工作時，根據(jù)所述偏置比設(shè)定寄存器的設(shè)定 值，將所述第一-第N放電晶體管的各放電晶體管設(shè)定為導(dǎo) 通狀態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源電路，其特征在于在所述偏置比i殳定寄存器的初始化信號激活，并且反偏 壓小于或等于閾值的前纟是下，所述第——第N》欠電晶體管全 都被設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的升壓電路，其特征在于在進行上述放電工作時，僅將所述第——第N放電晶體 管中的與進行放電工作的電容器連接的放電晶體管設(shè)定為導(dǎo) 通狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于所述力文電電壓是所述第一電壓。
9. 一種電源電路，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓 電路。
10. —種液晶驅(qū)動裝置，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的<formula>formula see original document page 4</formula>丌乂工吧嶺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種升壓電路、電源電路以及液晶驅(qū)動裝置，當進行電荷泵工作的MOS晶體管以三重勢阱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)時，能夠可靠抑制放電時過電流的產(chǎn)生。電荷泵電路(200)包括MOS晶體管NSW1-NSW5，MOS晶體管NSW1的一端被提供有系統(tǒng)接地電源電壓GND，各晶體管串聯(lián)連接；以及第一-第五放電晶體管DSW1-DSW5，其一端被提供有系統(tǒng)接地電源電壓GND，另一端連接在MOS晶體管NSW1-NSW5上。MOS晶體管NSW1-NSW5可以由形成在p型半導(dǎo)體襯底上的三重勢阱結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。在放電時，對第一-第五放電晶體管DSW1-DSW5一個一個地進行導(dǎo)通/截止控制，防止由于寄生雙極性晶體管元件達林頓連接導(dǎo)致的電流通路的形成。
文檔編號G09G5/00GK101247077SQ20081008773
公開日2008年8月20日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者西村元章 申請人:精工愛普生株式會社