CN100449364C - 对扫描线驱动电路的电源供给方法、电源电路 - Google Patents

Abstract

电源电路(100)包括电荷泵电路(110)，对栅极驱动器供给电源电压。定时控制器(200)对“与非”电路(102)、电荷泵(110)的断路端子、以及包含电容(122)、电阻(124)、“非”电路(126)、及晶体管(128)的栅极屏蔽电路(120)供给规定的定时信号。在该定时信号为高电平时，电荷泵电路(110)进行通常动作，而栅极屏蔽电路(120)不动作。在该定时信号为低电平时，电荷泵电路(110)停止动作，栅极屏蔽电路(120)进行动作，从电荷泵电路(110)的输出中排放电荷。

Description

对扫描线驱动电路的电源供给方法、电源电路

技术领域

本发明涉及向扫描线和数据线矩阵状配置的液晶板等的扫描线驱动电路供给电源的电源供给方法、电源电路、显示装置及携带装置。

背景技术

近年来，有源矩阵型的TFT(Thin Film Transistor)液晶板等得到普及，这种液晶板逐年大型化。随着液晶板大型化，扫描线的寄生阻抗增大，在液晶板的两端，例如在脉冲状的扫描线信号中产生定时延迟。这种定时延迟成为液晶板闪烁的原因。

专利文献1包括缓冲电路，对于施加在像素电极的开关晶体管的栅电极上的栅极脉冲信号，可从外部进行电源电压的控制。因而，在将视频信号写入对应像素电极期间的导通期间中，将施加在该缓冲电路上的电源电压控制为正弦波。由此，进行控制，以使开关晶体管的栅电极上施加的栅极脉冲波形的上升和下降形状平滑地改变。

[专利文献1]特开2000-221474号公报

但是，专利文献1如其图1中公开的那样，分别构成用于生成对垂直扫描驱动器供给电源的电路、以及上述缓冲电路。因此，需要单独地对该缓冲电路供给电源，为了进行这样的控制而增大消耗电流。

发明内容

本发明是鉴于这种状况的发明，其目的在于，提供可抑制消耗电流、使显示板的闪烁降低的电源供给方法、电源电路、显示装置和携带装置。

为了解决上述课题，本发明的方案之一的电源供给方法，对生成用于驱动被连接到显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路供给电源电压，对应于开关元件的导通期间，使电源电压的波形钝化(rounded)。根据该方案，可抑制消耗电流，并使显示板的闪烁降低。

本发明的另一方案是电源电路。该电源电路对生成用于驱动被连接到显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路供给电源电压，它包括：生成规定的电源电压的电压生成电路；以及对应于开关元件的导通期间，为使所述电源电压的波形钝化而从所述电压生成电路的输出中排放规定的电荷的电路。‘电压生成电路’也可以是电荷泵电路。电源电路也可以一体集成于一个半导体衬底上。根据该方案，可抑制消耗电流，并使显示板的闪烁降低。

对应于排放电荷的期间，电压生成电路也可以停止电源电压的生成。根据该方案，在排放电荷的期间，可抑制电压生成电路的消耗电流。电压生成电路的动作定时和排放电荷的电路的动作定时，也可以由同一定时控制器生成的定时信号来控制。根据该方案，在排放电荷的期间，可以抑制电压生成电路的消耗电流，还可以简化电路结构。

还可以包括延迟电路，该电路使对扫描线驱动电路进行控制的定时控制器生成的定时信号延迟。电压生成电路的动作定时和排放所述电荷的电路的动作定时也可以由延迟电路延迟后的定时信号来控制。根据该方案，不受限于从定时控制器供给的定时信号，就可以对输出波形进行整形。

本发明的再一方案是显示装置。该装置包括：生成用于驱动被连接到所述显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路；以及上述方案的电源电路。

根据该方案，可以实现抑制消耗电流，并使显示板的闪烁降低的显示装置。

本发明的另一方案是携带装置。该装置包括：显示板；生成用于驱动被连接到所述显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路；以及上述方案的电源电路。从所装载的直流电源向电源电路供给电源。‘装载的直流电源’也可以是电池。

根据该方案，可以实现抑制消耗电流，并使显示板的闪烁降低的携带装置。

应该指出，上述结构部件的任意组合或重新排列，作为本发明的实施方式都是有效的。

此外，本发明的概述未表述所有必要特征，以致本发明也可以是这些表述特征的子组合。

附图说明

下面通过参照以示例性方式示出的非限定性的附图来表述实施方式，在这些附图中相同的部件赋予相同的标号，其中：

图1是采用了实施方式的电源电路的显示装置的概略图。

图2是表述实施方式1的电源电路的结构的图。

图3(a)、图3(b)是表述实施方式1的定时控制器供给的定时信号的波形、以及电源电路的输出波形的图.

图4(a)、图4(b)是表示栅极驱动器的输出波形的图。

图5是表示实施方式2的电源电路的结构的图。

图6(a)、图6(b)、图6(c)是表示实施方式2的定时控制器供给的定时信号的波形、第3电容的两端电压的波形及电源电路的输出波形的图。

图7是表示实施方式3的携带装置的结构的图。

具体实施方式

以下，根据优选实施方式来表述本发明。这种表述不用于限定本发明的范围，而是例示本发明。

首先，在说明本发明的实施方式的电源电路100的细节之前，说明采用了该电源电路的显示装置500的与本发明相关联的部分。图1是采用了实施方式的电源电路100的显示装置500的概略图。电源电路100和定时控制器200的细节后面论述。

就显示板400来说，可以使用液晶板或有机EL板等。在显示板400内设置多个像素，显示板400内的像素组由矩阵状配置的扫描线410和数据线420控制。图1中，表示了对显示板400内的像素组中的一个像素进行控制的像素电路。

该像素电路包括：两个n沟道晶体管--第1晶体管430、第2晶体管434；有机EL元件等的光学元件436；第1电容432；扫描线410；电源Vdd；以及输入亮度数据的数据线420。不用说，光学元件436也可以是液晶单元。

该像素电路的动作如下：为了光学元件436的亮度数据的写入，在扫描线410为高电平，第1晶体管430导通时，输入到数据线420的亮度数据被设定在第2晶体管434和第1电容432中。在发光的定时，第1晶体管430因扫描线410为低电平而截止，维持第2晶体管434的栅极电压，以设定的亮度数据来发光。再有，在图1中，说明了有源矩阵驱动，但也可以是无源矩阵驱动的显示板。

这样，各像素通过第1晶体管430的栅极的导通/截止控制而受到发光控制。栅极驱动器300将用于第1晶体管430的栅极的导通/截止控制的脉冲状的控制信号施加在扫描线410上。即，具有作为驱动扫描线的扫描线驱动电路的功能。

(实施方式1)

图2是表述实施方式1的电源电路100的结构的图。电源电路100包括电荷泵电路110。电荷泵电路110是将来图示的电源电压升压，从而输出一定电平的电压的电路。在本实施方式中，例如输出30V左右的恒定电压。电荷泵电路110在其内部包括：未图示的多个电容；以及对这些电容的充电进行导通/截止的开关。一般地，电荷泵电路通过对各电容的充放电定时进行控制，从而可以将输入电压升压。这种开关的导通/截止定时由后述的定时信号来控制。

第2电容122、电阻124、及第3晶体管128构成用于从电荷泵电路110的输出中以规定的定时排放电荷的电路(以下，称为栅极屏蔽电路(gateshading circuit)120)。第2电容122对电荷泵电路110的输出进行充电。“非”电路126对后述的定时信号的逻辑进行反转。第3晶体管128为n沟道晶体管，其在“非”电路126的输出为高电平时导通，而在低电平时截止。再有，第3晶体管128只要是具有开关作用的元件，可以为任意的元件。电阻124用于第3晶体管128导通时，将充电于第2电容122的电荷排放到地。

“与非”电路102连接到电荷泵电路110的前级。在“与非”电路102的一个输入端子上，始终输入规定的时钟信号CLK。该时钟信号CLK是在电荷泵电路内供给用于升压上述电源电压的定时的信号。在“与非”电路102的另一个输入端子上，输入来自定时控制器200的定时信号。

图3是表示实施方式1的定时控制器200供给的定时信号的波形、以及电源电路100的输出波形的图。定时控制器200生成图3(a)所示的输出波形，并将其输入到“与非”电路102、电荷泵电路110的断路端子、以及栅极屏蔽电路120。结果，波形变化为图3(b)的样子，从电源电路100输出电压。

例如，假设在1秒间显示60帧，扫描线为760条的显示板400，则可以将一条扫描线410的分配时间设定为20μs左右。这种情况下，作为电源电路100的输出波形中用于生成钝化的期间，设定为5μs左右的低电平期间。这些期间为一例，因显示板400的标准等而为合适的、设定变更的值。

在上述定时信号为高电平时，“与非”电路102输出将上述时钟信号CLK的逻辑反转所得的信号。这种情况下，电荷泵电路110利用该反转后的时钟信号CLK，将上述电源电压升压。另一方面，在上述定时信号为低电平时，无论上述时钟信号CLK如何，“与非”电路102都始终输出高电平。这种情况下，电荷泵电路110因未被供给定时而不能升压。

在将电荷泵电路110的结构形成为可利用自身的输出电压来控制内部的最后级的电容的开关的结构，通过采用了运算放大器的积分电路，从而在开关控制上利用该积分电路的输出电压的情况下，可以将断路端子连接到该运算放大器的电源。在这种结构中，在上述定时信号为高电平时，向该运算放大器供给电源，使其如通常那样动作。另一方面，在上述定时信号为低电平时，不向该运算放大器供给电源，上述开关截止，最后级的电容不能充电。由此，电荷泵电路110停止动作，不对第2电容122充电。

栅极屏蔽电路120在上述定时信号为高电平时，其第3晶体管128截止，并不起作用。另一方面，在上述定时信号为低电平时，其第3晶体管128导通，可以从电荷泵电路110的输出中排放电荷。

电源电路100的输出波形根据栅极驱动器300和显示板400的规格等进行调整。这种调整可根据排放的电荷量来进行，通过对第2电容122的电容值、电阻124的电阻值、以及第3晶体管128的大小的其中之一、或它们的组合进行调整，可以设定被排放的电荷量。

归纳以上的说明，就电源电路100的输出来说，在上述定时信号为高电平时，电荷泵电路110的输出原封不动地呈现，在上述定时信号为低电平时，电荷泵电路110的输出被排放，呈现钝化过的波形。例如，对于图3(a)的定时信号，电源电路100的输出成为图3(b)那样的输出波形。图3(b)的高电平和低电平的电位差ΔV可根据第2电容122的电容值和电阻124的电阻值而任意地产生。

这样的电源电路100的输出成为图1所示的栅极驱动器300的电源电压。图4是表述栅极驱动器300的输出波形的图。栅极驱动器300根据该电源电压和上述定时信号，生成用于驱动第1晶体管430的控制信号。图4(a)表述本实施方式的控制信号的波形。由于电源电压被钝化，所以其控制信号的从高电平到低电平的下降沿也被钝化。

相对于此，图4(b)是根据未钝化的通常的电源电压和上述定时信号而生成的控制信号。图4(b)左边的波形表述在栅极驱动器附近的点的信号，右边的波形表述距栅极驱动器远的点的信号。在图1的显示板400，以下降沿的定时来切换扫描线。因此，如图4(b)所示，距栅极驱动器远的点的下降沿被钝化，而近的点的下降沿未被钝化时，则因距栅极驱动器的距离而在第1晶体管430的驱动定时上产生偏差。关于这一点，如图4(a)所示，通过根据预先钝化的电源电压而生成对应控制信号，可以使下降沿的定时均匀而与距栅极驱动器的距离无关。

如以上说明，根据实施方式1，通过将电源电路的输出进行钝化而使扫描线上施加的控制信号的高电平期间钝化，从而可降低同一扫描线上的像素选择的定时偏差，并可降低显示板的闪烁。

此外，在对该电源电压进行钝化的期间，停止对构成电源电路的电荷泵电路等的恒定电压生成电路的动作，从而可以抑制消耗电流。在上述图3的例子中，通过对于20μs的一周期而将电荷泵电路的动作停止5μs，可以抑制到未停止情况下的3/4的消耗电流。

(实施方式2)

图5是表述实施方式2的电源电路100的结构的图。实施方式2是在实施方式1的电源电路100中附加了延迟电路130的结构。对与实施方式1相同的结构赋予相同标号，并说明与实施方式1不同的结构和动作。

延迟电路130包括：锁存电路132；恒流源134；第4晶体管136；第3电容138；比较器140；第2“非”电路142；第3“非”电路144；以及“与”电路146。

锁存电路132，从栅极驱动器300供给的定时信号被输入到置位端子，“与”电路146的输出被输入到复位端子。首先，在上述定时信号为高电平时，输出高电平。于是，第2“非”电路142的输出为低电平，在“与”电路146的一个端子上被输入低电平。由此，“与”电路146的输出为低电平，“与非”电路102、电荷泵电路110的断路端子、第3晶体管的栅极、以及锁存电路132上被输入低电平。因此，电荷泵电路110维持通常动作，栅极屏蔽电路120也不排放电荷。

接着，锁存电路132在上述定时信号转变为低电平时输出低电平。于是，第2“非”电路142的输出为高电平，在“与”电路146的一个端子上被输入高电平。因此，根据对另一个端子的输入来决定输出。

锁存电路132的低电平输出使第4晶体管136的基极截止。于是，恒流源134的输出未使第4晶体管136导通，输出呈现在其集电极上，电压充电到第3电容138上。该第3电容138的两端电压Vc被输入到比较器140的反转输入端子。

在比较器140的非反转输入端子上，输入规定的基准电压Vr。可根据该基准电压值、恒流源134的电流值I、以及第3电容138的电容值来设定后述的延迟期间Δt。即，Δt＝Vr·C/I。

比较器140在第3电容138的两端电压Vc超过了规定的基准电压Vr时输出高电平，而在低于基准电压时输出低电平。第4晶体管136变为截止后，经上述延迟期间Δt，比较器140输出低电平。此时，第3“非”电路的输出为高电平，“与”电路146的所有输入端子为高电平，所以“与”电路146向“与非”电路102、电荷泵电路110的断路端子、第3晶体管的栅极、以及锁存电路132输出高电平。

由此，电荷泵电路110停止动作，栅极屏蔽电路120从电荷泵电路110的输出中排放电荷。本实施方式的锁存电路132在复位端子为高电平时，保持置位端子的输入。这种情况下，即使上述定时信号转变为高电平，也保持低电平。

在第4晶体管136截止后，经过上述延迟期间Δt，比较器140转变为高电平。于是，第3“非”电路的输出为低电平，“与”电路146的一个输入端子为低电平，所以“与”电路146向“与非”电路102、电荷泵电路110的断路端子、第3晶体管的栅极、以及锁存电路132输出低电平。因此，电荷泵电路110恢复为通常动作，栅极屏蔽电路120也不排放电荷。此外，锁存电路132在复位端子为低电平时，将置位端子的值复位。因此，如果在该阶段置位端子上被输入高电平，则输出高电平。

图6是表示实施方式2的定时控制器200供给的定时信号的波形、第3电容138的两端电压Vc的波形和电源电路100的输出波形的图。图6(a)与图3(a)同样，表示由定时控制器200生成的脉冲信号。图6(b)是第3电容138的两端电压被积分，同时上升至比较器140的基准电压Vr。直至该基准电压Vr的期间是上述延迟期间Δt。图6(c)表示实施方式2的电源电路100的输出波形。与图3(b)所示的实施方式1的输出波形进行比较可知，不受限于上述定时信号的脉冲宽度，可以设定使波形钝化的期间。即，可以生成对应于上述延迟期间Δt的钝化，所以通过调整上述基准电压Vr的基准电压值、恒流源134的电流值I、以及第3电容138的电容值C等参数，可以生成任意的波形。

如以上说明，根据实施方式2，不受限于从定时控制器供给的定时，可以使电源电路的输出波形钝化。因此，在该定时信号在栅极驱动器等其他电路中使用的情况下，可以调整上述输出波形而不对该电路产生影响，可以使设计容易。

(实施方式3)

图7是表示实施方式3的携带装置600的结构的方框图。该携带装置600对应于携带电话机、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal DigitalAssistance)、数字照相机、音乐重放装置等装载了显示部的携带装置。携带装置600包括：显示规定的图像的显示板400；控制该显示板的扫描线的栅极驱动器300；向显示板供给电源的实施方式1、2中说明的电源电路100；向该电源电路100供给电源的直流电源610。直流电源610例如对应于锂离子电池或充电式电池等。

如以上说明，根据实施方式3，通过装载实施方式1、2的电源电路100，可以实现抑制消耗电流，并降低显示板的闪烁的携带装置。因此，可以兼顾携带装置的驱动时间的延长和提高显示部上显示的图像质量。

以上，根据实施方式说明了本发明。本领域技术人员应该理解，这些实施方式是例示，在这些各结构部件和各处理工序组合上可形成各种变形例，而这些变形例也在本发明的范围内。

在实施方式中，说明了为了生成稳定的电源电压而采用电荷泵电路的例子。在这一点上，也可以使用开关调节器或普通的调节器。这种情况下，需要对调节器输入稍高的电源电压。

此外，在实施方式中，通过电阻来排放电荷，但也可以用恒流源进行排放。

此外，在实施方式中，说明了使下降沿钝化的例子，但也可以使扫描线上施加的信号的上升沿钝化。此外，也可以使两者的边沿钝化。这样的电源电压的波形，可通过一般的波形整形技术而容易地实现。

本发明的优选实施方式已使用特定的术语进行了表述，但这种表述仅用于说明性目的，应该指出，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可进行改进和变更。

Claims (8)

1.一种电源供给方法，对生成用于驱动被连接到显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路供给电源电压，其特征在于：

对应于所述开关元件的导通期间，使所述电源电压的波形钝化。

2.一种电源电路，对生成用于驱动被连接到显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路供给电源电压，其特征在于，所述电源电路包括：

生成规定的电源电压的电压生成电路；以及

从所述电压生成电路的输出中排放规定的电荷，以对应于所述开关元件的导通期间而使所述电源电压的波形钝化的电路。

3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述电压生成电路对应于排放所述电荷的期间而停止所述电源电压的生成。

4.如权利要求2或3所述的电源电路，其特征在于，所述电压生成电路的动作定时和排放所述电荷的电路的动作定时，由同一定时控制器生成的定时信号来控制。

5.如权利要求2或3所述的电源电路，其特征在于，还包括用于使控制所述扫描线驱动电路的定时控制器生成的定时信号延迟的延迟电路，

所述电压生成电路的动作定时和排放所述电荷的电路的动作定时，由所述延迟电路延迟后的定时信号来控制。

6.如权利要求2或3所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路被一体集成在一个半导体衬底上。

7.一种显示装置，其特征在于包括：

显示板；

生成用于驱动被连接到所述显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路；以及

权利要求2或3所述的电源电路。

8.一种携带装置，其特征在于包括：

显示板；

生成用于驱动被连接到所述显示板的扫描线上的开关元件的信号的扫描线驱动电路；以及

权利要求2或3所述的电源电路，

从所装载的直流电源向所述电源电路供给电源。

Images