[发明专利]具有降低功耗的电压电平移动

说明书

优先权要求

本申请要求以下美国专利申请的优先权：

·2011年2月4日由Chor Yin Chia和Hong Joong Kim提交的题为“VOLTAGE LEVEL SHIFTING WITH REDUCED POWER CONSUMPTION(具有降低功耗的电压电平移动)(委托案号No.ELAN-01256US2)”的美国专利申请No.13/021,623；

·2010年5月12日由Chor Yin Chia和Hong Joong Kim提交的题为“VOLTAGE LEVEL SHIFTING WITH REDUCED POWER CONSUMPTION(具有降低功耗的电压电平移动)(委托案号No.ELAN-01256US1)”的美国专利申请No.61/334,133；以及

·2010年5月5日由Chor Yin Chia和Hong Joong Kim提交的题为“VOLTAGE LEVEL SHIFTING WITH REDUCED POWER CONSUMPTION(具有降低功耗的电压电平移动)(委托案号No.ELAN-01256US0)”的美国专利申请No.61/331,512。

技术领域

本发明的实施例总的涉及用于驱动显示面板的电压电平移动电路以及电压电平移动方法。

背景技术

集成在玻璃上的薄膜晶体管(TFT)用来制造液晶显示(LCD)面板。集成在玻璃上的TFT具有比常规NMOS晶体管或PMOS晶体管(统称为常规N/PMOS晶体管)慢得多的迁移率。通常，常规N/PMOS晶体管一般具有0.7～3V范围内的阈值电压。为了导通常规N/PMOS晶体管，栅极源极电压(Vgs)必须大于阈值电压(Vthreshold)。相对而言，由于低劣的迁移率，TFT具有比常规N/PMOS晶体管明显更高的阈值电压。因此，TFT需要非常高的栅极源极电压，并因此需要施加至其栅极的非常高的电压。要求的栅极源极电压对于不同的LCD制造商来说是不同的，但多数TFT要求栅极源极电压落在30V～60V的范围内。因此，经常使用电压电平移动器来产生驱动集成在玻璃上的这类TFT的栅极所需的电压电平。

图1示出传统电压电平移动器102的示例性高级电路。参见图1，传统电压电平移动器102被示为包括连接在高电压供给干线Vs+和电压输出V_OUT节点之间的第一开关S1以及连接在低电压供给干线Vs-和电压输出V_OUT节点之间的第二开关S2。图1的左侧示出第一配置(配置1)，其中S1断开而S2闭合，这使V_OUT拉低至Vs-。图1的右侧示出第二配置(配置2)，其中S1闭合而S2断开，这使V_OUT拉高至Vs+。

图2示出在图1的电压输出节点V_OUT处获得的示例性输出电压的曲线图。对于图2，假设Vs-＝-15V并且Vs+＝+20V。如从图2所领会到的那样，电压电平移动器102在配置1和配置2之间交替变化，这使V_OUT在拉低至Vs-和拉高至Vs+之间交替变化。在图2中，在V_OUT处的电压移动V_SHIFT为35V。

等式P＝C*V_SHIFT^2*F指定例如图1所示的电压电平移动器102的电压电平移动器所消耗的功率(P)。这里，C是LCD面板的电容性负载(C_LOAD)的电容，V_SHIFT是电压电平移动器所提供的电压移动(就是图1中的电压电平移动器102的Vs+-Vs-)，而F是电压电平移动器的工作频率。在该等式中，对于特定LCD面板，C和F是固定的，但V_SHIFT是可变的。此外，如可从该等式中领会的那样，如果V_SHIFT改变，则功耗改变V_SHIFT^2(即V_SHIFT的平方)。

再次参见图2，Vs+示为+20V而Vs-示为-15V。这意味着V_SHIFT＝35V。因此，在该例中，P＝C*35^2*F。C的示例值＝4.7nF，而F的示例值＝129kHz(例如假设120Hz的帧速率和1080行，则F＝120Hz*1080行＝129kHz频率)。

组件温度是功耗的一个函数。LCD面板制造优选是降低组件温度以及与电压电平移动器芯片关联的功耗。

发明内容