JP2001337651A - 液晶駆動用電源回路 - Google Patents
液晶駆動用電源回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低消費電力の液晶駆動用電源回路を得る。
【解決手段】低圧電源15の電圧を昇圧回路16によっ
て液晶表示用電圧まで上昇させ、この出力を抵抗R1〜
R5の直列抵抗回路によって分圧し、液晶駆動用の所定
の電圧を得る。これら分圧回路によって生成された駆動
電圧はボルテージフォロア構成のアンプA1〜A4を通
して出力回路17に送る。各アンプA1〜A4には電荷
回収線13が接続されている。液晶表示パネルのフレー
ム反転駆動の際の過剰電荷をこの電荷回収線13を通し
て低圧電源15に回収し再利用する。
て液晶表示用電圧まで上昇させ、この出力を抵抗R1〜
R5の直列抵抗回路によって分圧し、液晶駆動用の所定
の電圧を得る。これら分圧回路によって生成された駆動
電圧はボルテージフォロア構成のアンプA1〜A4を通
して出力回路17に送る。各アンプA1〜A4には電荷
回収線13が接続されている。液晶表示パネルのフレー
ム反転駆動の際の過剰電荷をこの電荷回収線13を通し
て低圧電源15に回収し再利用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶駆動用電源回
路に関し、特に低消費電力の液晶駆動用電源回路に関す
る。
路に関し、特に低消費電力の液晶駆動用電源回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ポケットベル(登録商標)、携帯電話な
どの携帯端末に液晶表示パネルが使用されている。この
ような液晶表示パネルに用いる液晶駆動用電源回路はバ
ッテリーを用いて電源を供給するので、消費電流が少な
い程よい。そこで、低消費電力の液晶駆動用電源回路が
要求される。また、液晶表示装置(LCD)の駆動方法
は、液晶表示パネルに同じ極性の電圧を印加するとパネ
ルが劣化してしまうため、1フレームごとに印加する電
圧の極性を交互に反転する駆動法を用いている。この駆
動法では、印加する電圧の極性が反転する際に、前にた
まっていた電荷が過剰電荷となり捨てられ、また新たな
電荷が充電される。この電荷の充放電が繰り返されてい
るため消費電荷が多くなり消費電力も多くなる。そこ
で、従来より様々な電荷回収方法が考案されてきた。例
えば、特許第2954162号には、印加電圧の極性を
反転する際に一旦、負荷の正負電極間を短絡することに
より、消費電力を半減する方法が示されている。この従
来例は電荷がより電位の低い側へ移動することを利用し
たものであり、電極間の電位差が0になった時点で、電
荷の移動は停止する。これにより従来例では、およそ5
0%の電荷を回収できた。
どの携帯端末に液晶表示パネルが使用されている。この
ような液晶表示パネルに用いる液晶駆動用電源回路はバ
ッテリーを用いて電源を供給するので、消費電流が少な
い程よい。そこで、低消費電力の液晶駆動用電源回路が
要求される。また、液晶表示装置(LCD)の駆動方法
は、液晶表示パネルに同じ極性の電圧を印加するとパネ
ルが劣化してしまうため、1フレームごとに印加する電
圧の極性を交互に反転する駆動法を用いている。この駆
動法では、印加する電圧の極性が反転する際に、前にた
まっていた電荷が過剰電荷となり捨てられ、また新たな
電荷が充電される。この電荷の充放電が繰り返されてい
るため消費電荷が多くなり消費電力も多くなる。そこ
で、従来より様々な電荷回収方法が考案されてきた。例
えば、特許第2954162号には、印加電圧の極性を
反転する際に一旦、負荷の正負電極間を短絡することに
より、消費電力を半減する方法が示されている。この従
来例は電荷がより電位の低い側へ移動することを利用し
たものであり、電極間の電位差が0になった時点で、電
荷の移動は停止する。これにより従来例では、およそ5
0%の電荷を回収できた。
【0003】また、特開平11−352459号公報に
は、電位の高い第1の電源とこれより電位の低い第2の
電源と、これら電源の間に直列に設けた複数の分圧用抵
抗器と、これら抵抗器の接続点の異なる複数の電圧を液
晶表示パネルに導くための複数のボルテージフォロア構
成のアンプとを有し、各アンプの出力端子と第2の電源
との間に流れ込んだ電荷を蓄えるコンデンサを接続した
液晶駆動用電源回路が記載されている。
は、電位の高い第1の電源とこれより電位の低い第2の
電源と、これら電源の間に直列に設けた複数の分圧用抵
抗器と、これら抵抗器の接続点の異なる複数の電圧を液
晶表示パネルに導くための複数のボルテージフォロア構
成のアンプとを有し、各アンプの出力端子と第2の電源
との間に流れ込んだ電荷を蓄えるコンデンサを接続した
液晶駆動用電源回路が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特許第295
4162号の方法では、残り50%は回収不可能であ
る。また、特開平11−352459号公報の方法は、
各レベルアンプで消費したバイアス電流を他のレベルに
付加しているコンデンサに一時的に蓄えてそれを下位レ
ベルアンプの電源として再利用しようとするものであ
り、本発明のように各アンプから昇圧回路の低圧電源側
へ電荷回収手段を設けて過剰電荷として捨てられていた
電荷を回収するものとは構成が明らかに異なっている。
4162号の方法では、残り50%は回収不可能であ
る。また、特開平11−352459号公報の方法は、
各レベルアンプで消費したバイアス電流を他のレベルに
付加しているコンデンサに一時的に蓄えてそれを下位レ
ベルアンプの電源として再利用しようとするものであ
り、本発明のように各アンプから昇圧回路の低圧電源側
へ電荷回収手段を設けて過剰電荷として捨てられていた
電荷を回収するものとは構成が明らかに異なっている。
【0005】本発明の目的は、従来では回収不可能であ
った残り50%の電荷の大半を回収し、再利用すること
により低消費電力の液晶駆動用電源回路を提供すること
である。
った残り50%の電荷の大半を回収し、再利用すること
により低消費電力の液晶駆動用電源回路を提供すること
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源電圧を液
晶表示用電圧まで上昇させる昇圧手段と、この昇圧手段
の出力を電源とし、所定のタイミングで液晶表示パネル
に印加する電圧を切り替えて液晶表示パネルに供給する
液晶駆動電圧出力手段とを備える液晶駆動用電源回路に
おいて、前記液晶駆動電圧出力手段は、液晶表示パネル
に印加する電圧の変化に伴って過剰となった電荷を液晶
表示パネルから回収する電荷回収手段と、この電荷回収
手段によって回収された電荷を前記昇圧手段の電源に供
給する手段とを有することを特徴とする。また本発明の
液晶駆動用電源回路は、前記電荷回収手段によって回収
された電荷を前記昇圧手段の電源に供給する経路上に逆
流防止用整流手段を備え、前記昇圧手段の電源入力部に
電荷蓄積用の容量を備えている。
晶表示用電圧まで上昇させる昇圧手段と、この昇圧手段
の出力を電源とし、所定のタイミングで液晶表示パネル
に印加する電圧を切り替えて液晶表示パネルに供給する
液晶駆動電圧出力手段とを備える液晶駆動用電源回路に
おいて、前記液晶駆動電圧出力手段は、液晶表示パネル
に印加する電圧の変化に伴って過剰となった電荷を液晶
表示パネルから回収する電荷回収手段と、この電荷回収
手段によって回収された電荷を前記昇圧手段の電源に供
給する手段とを有することを特徴とする。また本発明の
液晶駆動用電源回路は、前記電荷回収手段によって回収
された電荷を前記昇圧手段の電源に供給する経路上に逆
流防止用整流手段を備え、前記昇圧手段の電源入力部に
電荷蓄積用の容量を備えている。
【0007】前記電荷回収手段は、液晶表示パネルに印
加する電圧が変化する時刻から所定の時間が経過するま
での間だけ液晶表示パネルから回収した電荷を前記昇圧
手段の電源に供給し、その後再び液晶表示パネルに印加
する電圧が変化する時刻の直前までの間、液晶表示パネ
ルから回収した電荷を接地電位点に流出させ、以後印加
電圧が変化する周期でこれを繰り返すことを特徴とす
る。前記液晶駆動電圧出力手段は、液晶表示パネルに印
加する所定の電圧を出力する1個以上の増幅器を備え、
該増幅器はその出力と電源電位との間に第1の増幅素子
または第1の電流制限素子が接続され、前記増幅器の出
力と第1の節点との間に第2の増幅素子または第2の電
流制限素子が接続され、第1の節点と接地電位点との間
にスイッチ素子が接続され、第1の節点と前記昇圧手段
の電源との間に逆流防止用整流手段を備えた構造を有
し、電荷を回収する期間だけ前記スイッチ素子が遮断状
態となり、それ以外の期間は前記スイッチ素子が導通状
態となる様に制御される。前記第1の節点は、各増幅器
または各スイッチ素子ごとに電気的に独立した節点であ
る。
加する電圧が変化する時刻から所定の時間が経過するま
での間だけ液晶表示パネルから回収した電荷を前記昇圧
手段の電源に供給し、その後再び液晶表示パネルに印加
する電圧が変化する時刻の直前までの間、液晶表示パネ
ルから回収した電荷を接地電位点に流出させ、以後印加
電圧が変化する周期でこれを繰り返すことを特徴とす
る。前記液晶駆動電圧出力手段は、液晶表示パネルに印
加する所定の電圧を出力する1個以上の増幅器を備え、
該増幅器はその出力と電源電位との間に第1の増幅素子
または第1の電流制限素子が接続され、前記増幅器の出
力と第1の節点との間に第2の増幅素子または第2の電
流制限素子が接続され、第1の節点と接地電位点との間
にスイッチ素子が接続され、第1の節点と前記昇圧手段
の電源との間に逆流防止用整流手段を備えた構造を有
し、電荷を回収する期間だけ前記スイッチ素子が遮断状
態となり、それ以外の期間は前記スイッチ素子が導通状
態となる様に制御される。前記第1の節点は、各増幅器
または各スイッチ素子ごとに電気的に独立した節点であ
る。
【0008】前記昇圧手段は、所定の昇圧用クロック信
号に同期して容量に対して充放電動作を行うチャージポ
ンプであり、該チャージポンプが容量に対して充電を開
始する時刻と前記電荷回収手段が電荷回収を開始する時
刻とが同期している。
号に同期して容量に対して充放電動作を行うチャージポ
ンプであり、該チャージポンプが容量に対して充電を開
始する時刻と前記電荷回収手段が電荷回収を開始する時
刻とが同期している。
【0009】前記逆流防止用整流手段として、ダイオー
ドやスイッチ素子を用いる。逆流防止用整流手段がスイ
ッチ素子の場合は、電荷を回収する期間だけ前記スイッ
チ素子が導通状態となり、それ以外の期間は前記スイッ
チ素子が遮断状態となる様に制御される。
ドやスイッチ素子を用いる。逆流防止用整流手段がスイ
ッチ素子の場合は、電荷を回収する期間だけ前記スイッ
チ素子が導通状態となり、それ以外の期間は前記スイッ
チ素子が遮断状態となる様に制御される。
【0010】
【発明の実施の形態】つぎに本発明について図面を参照
して説明する。本発明は、従来の昇圧回路を搭載する液
晶駆動用電源回路において、昇圧された高圧電源系の負
荷である液晶表示パネルに充放電される電荷のうち、過
剰電荷として捨てられていた電荷を駆動回路で回収し、
その回収した電荷を低電圧電源回路で再利用することに
よって、液晶駆動用電源回路の低消費電力化を図るもの
である。液晶表示パネルは交流駆動する必要があり、か
つ容量性の負荷であるため、常に充放電動作を行ってい
る。放電電荷は、その全てがアンプ等の駆動用電圧源を
経由してGND(接地電位)に流出して捨てられる。
して説明する。本発明は、従来の昇圧回路を搭載する液
晶駆動用電源回路において、昇圧された高圧電源系の負
荷である液晶表示パネルに充放電される電荷のうち、過
剰電荷として捨てられていた電荷を駆動回路で回収し、
その回収した電荷を低電圧電源回路で再利用することに
よって、液晶駆動用電源回路の低消費電力化を図るもの
である。液晶表示パネルは交流駆動する必要があり、か
つ容量性の負荷であるため、常に充放電動作を行ってい
る。放電電荷は、その全てがアンプ等の駆動用電圧源を
経由してGND(接地電位)に流出して捨てられる。
【0011】そこで本発明は、図1のように液晶駆動回
路から低圧電源15に向けて、電荷を回収するための電
荷回収線13を設けている。この例の場合は、駆動電圧
を生成するための各アンプにおいて、回収電荷を分離し
て出力する構成を示すが、その詳細な構造は図2によっ
て示される。図2において、アンプが通常動作している
時は、電荷回収制御信号12はトランジスタT8をオン
するように作用するが、電荷回収時、即ちアンプ出力2
5を介して液晶表示パネルより過剰電荷が流入してくる
時は、電荷回収制御信号12がトランジスタT8をオフ
するように作用し、その結果過剰電荷はGNDには流出
せずに電荷回収線13に向けて流出する。
路から低圧電源15に向けて、電荷を回収するための電
荷回収線13を設けている。この例の場合は、駆動電圧
を生成するための各アンプにおいて、回収電荷を分離し
て出力する構成を示すが、その詳細な構造は図2によっ
て示される。図2において、アンプが通常動作している
時は、電荷回収制御信号12はトランジスタT8をオン
するように作用するが、電荷回収時、即ちアンプ出力2
5を介して液晶表示パネルより過剰電荷が流入してくる
時は、電荷回収制御信号12がトランジスタT8をオフ
するように作用し、その結果過剰電荷はGNDには流出
せずに電荷回収線13に向けて流出する。
【0012】図3に、電荷回収制御のタイミングを示
す。図3において、COM1,COM2,…およびSE
G1,SEG2,…は液晶表示パネルに印加する電圧波
形を示していて、これらの電圧が変化する際に、液晶表
示パネルに対する電荷の流入、または流出が行われる。
したがって、電荷回収制御信号12は図3に示すよう
に、COM1,COM2,…またはSEG1,SEG
2,…の印加電圧が変化した直後の所定の時間だけ、図
2のトランジスタT8をオフする状態となり、それ以外
の通常時はトランジスタT8をオンする。また、回収さ
れた電荷が低圧電源系で過剰となることを回避するた
め、電荷回収タイミングを昇圧回路等の電流消費タイミ
ングに同期させ、回収と同時に消費されるように工夫し
ている。
す。図3において、COM1,COM2,…およびSE
G1,SEG2,…は液晶表示パネルに印加する電圧波
形を示していて、これらの電圧が変化する際に、液晶表
示パネルに対する電荷の流入、または流出が行われる。
したがって、電荷回収制御信号12は図3に示すよう
に、COM1,COM2,…またはSEG1,SEG
2,…の印加電圧が変化した直後の所定の時間だけ、図
2のトランジスタT8をオフする状態となり、それ以外
の通常時はトランジスタT8をオンする。また、回収さ
れた電荷が低圧電源系で過剰となることを回避するた
め、電荷回収タイミングを昇圧回路等の電流消費タイミ
ングに同期させ、回収と同時に消費されるように工夫し
ている。
【0013】要約すると、本実施の形態の液晶駆動用電
源回路の特徴は、(1)容量性負荷を交流駆動する液晶
表示装置において、負荷の放電時に過剰となった電荷が
必ず通過するアンプの低電位側(GND側)で回収する、
(2)過剰電荷が発生するタイミング、および回収先の
消費のピークに同期して回収する、(3)回収先は回収
元との電位差が大きい低圧側電源系とすることにより回
収効率を高くしている、等である。
源回路の特徴は、(1)容量性負荷を交流駆動する液晶
表示装置において、負荷の放電時に過剰となった電荷が
必ず通過するアンプの低電位側(GND側)で回収する、
(2)過剰電荷が発生するタイミング、および回収先の
消費のピークに同期して回収する、(3)回収先は回収
元との電位差が大きい低圧側電源系とすることにより回
収効率を高くしている、等である。
【0014】
【実施例】以下に、本発明の液晶駆動用電源回路の具体
例を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の
第1の実施例の液晶駆動用電源回路を示すブロック図で
ある。図1において、制御回路10はクロック信号14
を入力し、これに同期した昇圧制御信号11および電荷
回収制御信号12を生成する。したがって、昇圧制御信
号11と電荷回収制御信号12は、同期した信号とな
る。昇圧回路16は、昇圧制御信号11によって動作す
るチャージポンプ回路であり、低圧電源15の電圧を所
定の倍率に昇圧して出力する。昇圧回路16の出力V1
は、抵抗R1〜R5の直列抵抗回路によって分圧され、
液晶駆動用の所定の電圧V2〜V5が得られる。これ
ら、分圧回路によって生成された駆動電圧は、ボルテー
ジフォロア構成のアンプA1〜A4を通して出力回路1
7に送られる。ボルテージフォロアを構成する各アンプ
A1〜A4には、電荷回収線13が接続されている。容
量Cvは電荷回収線13に接続されており、断続的に回
収された電荷を一時的に吸収して平滑化するために設け
ている。
例を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の
第1の実施例の液晶駆動用電源回路を示すブロック図で
ある。図1において、制御回路10はクロック信号14
を入力し、これに同期した昇圧制御信号11および電荷
回収制御信号12を生成する。したがって、昇圧制御信
号11と電荷回収制御信号12は、同期した信号とな
る。昇圧回路16は、昇圧制御信号11によって動作す
るチャージポンプ回路であり、低圧電源15の電圧を所
定の倍率に昇圧して出力する。昇圧回路16の出力V1
は、抵抗R1〜R5の直列抵抗回路によって分圧され、
液晶駆動用の所定の電圧V2〜V5が得られる。これ
ら、分圧回路によって生成された駆動電圧は、ボルテー
ジフォロア構成のアンプA1〜A4を通して出力回路1
7に送られる。ボルテージフォロアを構成する各アンプ
A1〜A4には、電荷回収線13が接続されている。容
量Cvは電荷回収線13に接続されており、断続的に回
収された電荷を一時的に吸収して平滑化するために設け
ている。
【0015】また、出力回路17にはCOM1,COM2,
…COMmまでの出力部18とSEG1,SEG2,…S
EGnまでの出力部18がありV1、VGおよびボルテージ
フォロア構成のアンプA1〜A4の出力より表示駆動用電圧
が入力され、各出力ごとに必要な電圧を、これら入力の
中から選択して出力し、各出力は液晶表示パネル19に
入力される。
…COMmまでの出力部18とSEG1,SEG2,…S
EGnまでの出力部18がありV1、VGおよびボルテージ
フォロア構成のアンプA1〜A4の出力より表示駆動用電圧
が入力され、各出力ごとに必要な電圧を、これら入力の
中から選択して出力し、各出力は液晶表示パネル19に
入力される。
【0016】次に、ボルテージフォロア構成のアンプA
1〜A4の内部回路図の一例を図2に示す。この例は、
Pch差動入力部とNchトランジスタT7の出力駆動
部を有する一般的なCMOSアンプに、トランジスタT
8およびダイオードD1より構成される電荷回収回路を
付加している。このアンプは、電荷回収制御信号12に
“H”レベルが入力されることにより、トランジスタT
8がオン状態の時は通常のアンプとして動作するが、電
荷回収制御信号12が“L”レベルの時は、トランジス
タT8がオフし、電荷回収線13の接続先である低圧電
源がGNDであるかのように動作する。
1〜A4の内部回路図の一例を図2に示す。この例は、
Pch差動入力部とNchトランジスタT7の出力駆動
部を有する一般的なCMOSアンプに、トランジスタT
8およびダイオードD1より構成される電荷回収回路を
付加している。このアンプは、電荷回収制御信号12に
“H”レベルが入力されることにより、トランジスタT
8がオン状態の時は通常のアンプとして動作するが、電
荷回収制御信号12が“L”レベルの時は、トランジス
タT8がオフし、電荷回収線13の接続先である低圧電
源がGNDであるかのように動作する。
【0017】なお、図1の昇圧回路16、出力回路17
は本発明と直接関係しないので、同等の機能を有する回
路であればなんでも良く、特に限定しない。また、制御
回路10は図3のタイミングチャートのような波形を生
成する回路であれば、特に限定しないが、例えば図6に
示すような回路で実現される。
は本発明と直接関係しないので、同等の機能を有する回
路であればなんでも良く、特に限定しない。また、制御
回路10は図3のタイミングチャートのような波形を生
成する回路であれば、特に限定しないが、例えば図6に
示すような回路で実現される。
【0018】以下に、本発明の液晶駆動用電源回路の動
作を図3のタイミングチャートを用いて説明する。液晶
表示パネルは、同じ極性の電圧を印加するとパネルが劣
化してしまうため、一般に交流電圧を印加する駆動方法
を用いている。図3において、COM1,COM2,…
COMmとSEG1,SEG2,…SEGnは、負荷で
ある液晶表示パネルに印加される電圧波形を示してい
る。液晶表示パネルを構成する各表示要素(画素)は容
量性の負荷であり、この容量の一方の電極にはCOM
1,COM2,…COMmが、また対向する電極にはS
EG1,SEG2,…SEGnが印加される。図3に示
した第1フレームの期間に、一画面の全ての要素に対す
る印加が実行されると、次の第2フレームで逆方向に印
加される。ここまでは従来の駆動方法と同じである。
作を図3のタイミングチャートを用いて説明する。液晶
表示パネルは、同じ極性の電圧を印加するとパネルが劣
化してしまうため、一般に交流電圧を印加する駆動方法
を用いている。図3において、COM1,COM2,…
COMmとSEG1,SEG2,…SEGnは、負荷で
ある液晶表示パネルに印加される電圧波形を示してい
る。液晶表示パネルを構成する各表示要素(画素)は容
量性の負荷であり、この容量の一方の電極にはCOM
1,COM2,…COMmが、また対向する電極にはS
EG1,SEG2,…SEGnが印加される。図3に示
した第1フレームの期間に、一画面の全ての要素に対す
る印加が実行されると、次の第2フレームで逆方向に印
加される。ここまでは従来の駆動方法と同じである。
【0019】次に、本発明の制御回路10のクロック1
4、昇圧制御信号11および電荷回収制御信号12につ
いて説明する。クロック14が制御回路10に入力され
ると、そのクロックから分周された昇圧制御信号11に
よって、昇圧回路16が充電状態となる。これは図3に
おいて昇圧制御信号11が“H”の期間に対応する。一
方、制御回路10では昇圧回路制御信号11の立ち上が
りに同期して、所定の時間のパルスを生成し、これを電
荷回収制御信号12として出力する。昇圧回路16の高
圧出力V1は、抵抗R1〜R5によって、所定の比率で
分圧され、V2〜V5の電圧が生成される。
4、昇圧制御信号11および電荷回収制御信号12につ
いて説明する。クロック14が制御回路10に入力され
ると、そのクロックから分周された昇圧制御信号11に
よって、昇圧回路16が充電状態となる。これは図3に
おいて昇圧制御信号11が“H”の期間に対応する。一
方、制御回路10では昇圧回路制御信号11の立ち上が
りに同期して、所定の時間のパルスを生成し、これを電
荷回収制御信号12として出力する。昇圧回路16の高
圧出力V1は、抵抗R1〜R5によって、所定の比率で
分圧され、V2〜V5の電圧が生成される。
【0020】第1フレームの動作に限定して説明する
と、COM1の出力は選択時にVGが、また非選択時に
V2が出力され、SEG1出力は表示時にV1がまた、
非表示時にV3レベル電源が出力される。これらの動作
によって、LCDに所定の電圧が印加され、それに応じ
た電荷が蓄えられる。次に第2フレームでは第1フレー
ムとは極性が変わり、COM1の出力は選択時にV1
が、非選択時にV5が出力され、SEG1の出力は表示
時にVGが、また非表示時にV4レベル電源が出力され
る。これらの電圧を液晶表示パネルに印加する際に、第
1フレームの時に液晶表示パネルにたまった電荷は過剰
電荷となる。過剰電荷の流れを図1を参照して説明する
と、過剰電荷は液晶表示パネル19から出力回路17を
通ってボルテージフォロア構成のアンプA1〜A4に戻
ってくる。
と、COM1の出力は選択時にVGが、また非選択時に
V2が出力され、SEG1出力は表示時にV1がまた、
非表示時にV3レベル電源が出力される。これらの動作
によって、LCDに所定の電圧が印加され、それに応じ
た電荷が蓄えられる。次に第2フレームでは第1フレー
ムとは極性が変わり、COM1の出力は選択時にV1
が、非選択時にV5が出力され、SEG1の出力は表示
時にVGが、また非表示時にV4レベル電源が出力され
る。これらの電圧を液晶表示パネルに印加する際に、第
1フレームの時に液晶表示パネルにたまった電荷は過剰
電荷となる。過剰電荷の流れを図1を参照して説明する
と、過剰電荷は液晶表示パネル19から出力回路17を
通ってボルテージフォロア構成のアンプA1〜A4に戻
ってくる。
【0021】ボルテージフォロア構成のアンプA1〜A
4の具体例を示す図2を参照すると、過剰電荷は、アン
プ出力からNchトランジスタT7を通る。電荷回収制
御信号12によりNchトランジスタT8がオフすると
過剰電荷がダイオードD1を通り、電荷回収線13から
低電圧電源15に向けて電荷が移動し、再利用される。
容量Cvは断続的に回収された電荷を一時的に吸収し
て平滑化するために設けている。
4の具体例を示す図2を参照すると、過剰電荷は、アン
プ出力からNchトランジスタT7を通る。電荷回収制
御信号12によりNchトランジスタT8がオフすると
過剰電荷がダイオードD1を通り、電荷回収線13から
低電圧電源15に向けて電荷が移動し、再利用される。
容量Cvは断続的に回収された電荷を一時的に吸収し
て平滑化するために設けている。
【0022】本発明の効果をより明瞭に説明するため
に、図4を用いて負荷である液晶表示パネルを1つの容
量にモデル化して説明する。例えば図4において、AM
P1を図1におけるA1、図4のAMP2を図1におけ
るA4と仮定し、A1から15V、A4から0Vが出力さ
れるものとする。図4においてAMP1,AMP2は所
定の表示用電圧を出力するアンプで、容量C1は負荷で
ある。最初の充電での消費電荷は同じ条件のため考えな
い。また、1VあたりのコンデンサC1に充電される電
荷を、ここでは単位電荷Qと定義する。
に、図4を用いて負荷である液晶表示パネルを1つの容
量にモデル化して説明する。例えば図4において、AM
P1を図1におけるA1、図4のAMP2を図1におけ
るA4と仮定し、A1から15V、A4から0Vが出力さ
れるものとする。図4においてAMP1,AMP2は所
定の表示用電圧を出力するアンプで、容量C1は負荷で
ある。最初の充電での消費電荷は同じ条件のため考えな
い。また、1VあたりのコンデンサC1に充電される電
荷を、ここでは単位電荷Qと定義する。
【0023】図4(a)は従来回路をモデル化して示し
たものである。図4(a)を参照すると、まず最初にA
MP1より+15V、AMP2より0Vが印加された状
態であるとする。この時、C1のAMP1側電極には+
15Q、反対側には−15Qの電荷が蓄えられている。
この状態から、C1に印加する電圧の極性を反転する操
作を考える。つまり、SW1とSW2を切り替える。この過
渡期において、C1の電荷が0となる瞬間があり、それま
での期間に電源からAMP1を経由してC1に+15Qが供給
されている。さらに継続してAMP1より+15Qが供給さ
れることによって、C1に対する印加極性の反転が完了す
る。従って、この間にC1に供給された電荷総量は30Q
であり、これらの電荷が消費されたことになる。
たものである。図4(a)を参照すると、まず最初にA
MP1より+15V、AMP2より0Vが印加された状
態であるとする。この時、C1のAMP1側電極には+
15Q、反対側には−15Qの電荷が蓄えられている。
この状態から、C1に印加する電圧の極性を反転する操
作を考える。つまり、SW1とSW2を切り替える。この過
渡期において、C1の電荷が0となる瞬間があり、それま
での期間に電源からAMP1を経由してC1に+15Qが供給
されている。さらに継続してAMP1より+15Qが供給さ
れることによって、C1に対する印加極性の反転が完了す
る。従って、この間にC1に供給された電荷総量は30Q
であり、これらの電荷が消費されたことになる。
【0024】次に、本発明の動作を本発明をモデル化し
て示した図4(b)を参照しながら説明する。従来例と
同様に、最初はAMP1より+15Vが、AMP2より
0Vが印加され、C1のAMP1側には+15Q、反対側に
は−15Qの電荷が蓄えられているものとする。これよ
り次の手順により印加極性を反転させる。まず、SW3を
オフし、続いてSW1とSW2を切り替える。ここまでの操
作では、電荷の出入りは全くない。次にSW4をオンにす
ると、低圧の3V電源系に接続された状態になるので、
C1に印加された電圧は15−3=12(V)なので、C1
のSW4側の電極には−12Q、AMP2側には+12Qが
蓄えられた状態となる。つまり、これまでにAMP2から
27Qの電荷を供給したことになるが、同時にSW4を経
由して+27Qの電荷が3V電源系で再利用されている。
次に、SW4をオフし、SW3をオンすることによって、C1
のSW3側に−15Q、C1のAMP2側に+15Qの電荷が蓄え
られて印加極性の反転が完了する。この間の回収不能の
電荷は3Qに過ぎない。
て示した図4(b)を参照しながら説明する。従来例と
同様に、最初はAMP1より+15Vが、AMP2より
0Vが印加され、C1のAMP1側には+15Q、反対側に
は−15Qの電荷が蓄えられているものとする。これよ
り次の手順により印加極性を反転させる。まず、SW3を
オフし、続いてSW1とSW2を切り替える。ここまでの操
作では、電荷の出入りは全くない。次にSW4をオンにす
ると、低圧の3V電源系に接続された状態になるので、
C1に印加された電圧は15−3=12(V)なので、C1
のSW4側の電極には−12Q、AMP2側には+12Qが
蓄えられた状態となる。つまり、これまでにAMP2から
27Qの電荷を供給したことになるが、同時にSW4を経
由して+27Qの電荷が3V電源系で再利用されている。
次に、SW4をオフし、SW3をオンすることによって、C1
のSW3側に−15Q、C1のAMP2側に+15Qの電荷が蓄え
られて印加極性の反転が完了する。この間の回収不能の
電荷は3Qに過ぎない。
【0025】このように本実施例の場合、供給した電荷
のうちの90%を回収、再利用したことになる。また、
前記従来例では、C1への印加極性反転の過渡期の中で、
C1に蓄えられた電荷が0になるまでは、新たな電荷供給
が行われないため、実質的には電荷を回収したことに等
しいが、それ以降は全く回収不可能であった。ところが
本発明を用いることによって、さらに回収が可能とな
り、従来例の不十分な点を改善する効果がある。
のうちの90%を回収、再利用したことになる。また、
前記従来例では、C1への印加極性反転の過渡期の中で、
C1に蓄えられた電荷が0になるまでは、新たな電荷供給
が行われないため、実質的には電荷を回収したことに等
しいが、それ以降は全く回収不可能であった。ところが
本発明を用いることによって、さらに回収が可能とな
り、従来例の不十分な点を改善する効果がある。
【0026】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。図5は本発明の第2の実施例を示す回路図で、アン
プの部分の構成のみを示している。基本的な構成は図1
に示した第1の実施例と同様であるが、アンプ内部の電
荷回収部の構成が異なる。この実施例では、図2に示さ
れていた電荷回収線13の逆流を防ぐためのダイオード
D1に代わって、電荷回収制御信号12をゲートに入力
し同期させて制御するためのトランジスタT9を用いた
構成になっている。この場合も過剰電荷は、液晶表示パ
ネルから出力回路を通ってアンプに戻ってくる。戻って
きた過剰電荷は、アンプ出力からNchトランジスタT
7を通る。電荷回収制御信号12によりNchトランジ
スタT8がオフするのと同期してPchトランジスタT
9がオンになり、過剰電荷はPchトランジスタT9を
通り電荷回収線13から低圧電源に向けて電荷が移動し
再利用される。この第2の実施例ではダイオードの代わ
りにPchトランジスタを用いているので、ダイオード
の電圧降下による回収率低下が改善される。
る。図5は本発明の第2の実施例を示す回路図で、アン
プの部分の構成のみを示している。基本的な構成は図1
に示した第1の実施例と同様であるが、アンプ内部の電
荷回収部の構成が異なる。この実施例では、図2に示さ
れていた電荷回収線13の逆流を防ぐためのダイオード
D1に代わって、電荷回収制御信号12をゲートに入力
し同期させて制御するためのトランジスタT9を用いた
構成になっている。この場合も過剰電荷は、液晶表示パ
ネルから出力回路を通ってアンプに戻ってくる。戻って
きた過剰電荷は、アンプ出力からNchトランジスタT
7を通る。電荷回収制御信号12によりNchトランジ
スタT8がオフするのと同期してPchトランジスタT
9がオンになり、過剰電荷はPchトランジスタT9を
通り電荷回収線13から低圧電源に向けて電荷が移動し
再利用される。この第2の実施例ではダイオードの代わ
りにPchトランジスタを用いているので、ダイオード
の電圧降下による回収率低下が改善される。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
昇圧回路を内蔵し容量性負荷を交流駆動する液晶駆動用
電源回路において、負荷の放電時に過剰となった電荷を
電荷回収回路を設けることにより、表示用の高圧電源系
から昇圧回路入力側の低圧電源系に回収するので、高い
電位差間での電荷移動が行われて高い回収効率が得ら
れ、従来の電荷回収手段では回収できずに残っていた電
荷までも回収できるという効果がある。
昇圧回路を内蔵し容量性負荷を交流駆動する液晶駆動用
電源回路において、負荷の放電時に過剰となった電荷を
電荷回収回路を設けることにより、表示用の高圧電源系
から昇圧回路入力側の低圧電源系に回収するので、高い
電位差間での電荷移動が行われて高い回収効率が得ら
れ、従来の電荷回収手段では回収できずに残っていた電
荷までも回収できるという効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】本発明のアンプの具体例を示す回路図である。
【図3】本発明における電荷回収制御のタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図4】(a)、(b)はそれぞれ従来回路のモデル図
と本発明の回路のモデル図である。
と本発明の回路のモデル図である。
【図5】本発明の第2の実施例を示すアンプ部分の回路
図である。
図である。
【図6】本発明に用いる制御回路の具体例を示す図であ
る。
る。
10 制御回路 11 昇圧制御信号 12 電荷回収制御信号 13 電荷回収線 14 クロック 15 低圧電源 16 昇圧回路 17 出力回路 18 出力部 19 液晶表示パネル 21 高圧電源 22 バイアス電圧 23,24 アンプ入力 25 アンプ出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山上 裕 神奈川県川崎市中原区小杉町一丁目403番 53 日本電気アイシーマイコンシステム株 式会社内 Fターム(参考) 2H093 NC02 NC03 NC49 NC59 ND39 5C006 BB11 BF42 BF43 BF46 FA47 5C080 AA10 BB05 DD26 JJ02 JJ03 JJ04 KK47
Claims (8)
- 【請求項1】 電源電圧を液晶表示用電圧まで上昇させ
る昇圧手段と、該昇圧手段の出力を電源とし、所定のタ
イミングで液晶表示パネルに印加する電圧を切り替えて
液晶表示パネルに供給する液晶駆動電圧出力手段とを備
える液晶駆動用電源回路において、前記液晶駆動電圧出
力手段は、液晶表示パネルに印加する電圧の変化に伴っ
て過剰となった電荷を液晶表示パネルから回収する電荷
回収手段と、該電荷回収手段によって回収された電荷を
前記昇圧手段の電源に供給する手段とを有することを特
徴とする液晶駆動用電源回路。 - 【請求項2】 前記電荷回収手段によって回収された電
荷を前記昇圧手段の電源に供給する経路上に逆流防止用
整流手段を備え、前記昇圧手段の電源入力部に電荷蓄積
用の容量を備えたことを特徴とする請求項1記載の液晶
駆動用電源回路。 - 【請求項3】前記電荷回収手段は、液晶表示パネルに印
加する電圧が変化する時刻から所定の時間が経過するま
での間だけ液晶表示パネルから回収した電荷を前記昇圧
手段の電源に供給し、その後再び液晶表示パネルに印加
する電圧が変化する時刻の直前までの間、液晶表示パネ
ルから回収した電荷を接地電位点に流出させ、以後印加
電圧が変化する周期でこれを繰り返すことを特徴とする
請求項1または請求項2記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項4】 前記液晶駆動電圧出力手段は、液晶表示
パネルに印加する所定の電圧を出力する1個以上の増幅
器を備え、該増幅器はその出力と電源電位との間に第1
の増幅素子または第1の電流制限素子が接続され、前記
増幅器の出力と第1の節点との間に第2の増幅素子また
は第2の電流制限素子が接続され、第1の節点と接地電
位点との間にスイッチ素子が接続され、第1の節点と前
記昇圧手段の電源との間に逆流防止用整流手段を備えた
構造を有し、電荷を回収する期間だけ前記スイッチ素子
が遮断状態となり、それ以外の期間は前記スイッチ素子
が導通状態となる様に制御されることを特徴とする請求
項1乃至3の何れかに記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項5】 前記第1の節点が、各増幅器または各ス
イッチ素子ごとに電気的に独立した節点であることを特
徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の液晶駆動用電
源回路。 - 【請求項6】 前記昇圧手段は所定の昇圧用クロック信
号に同期して容量に対して充放電動作を行うチャージポ
ンプであり、該チャージポンプが容量に対して充電を開
始する時刻と前記電荷回収手段が電荷回収を開始する時
刻とが同期していることを特徴とする請求項1乃至5の
何れかに記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項7】 前記逆流防止用整流手段が、ダイオード
であることを特徴とする請求項2または請求項4に記載
の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項8】 前記逆流防止用整流手段がスイッチ素子
であり、電荷を回収する期間だけ前記スイッチ素子が導
通状態となり、それ以外の期間は前記スイッチ素子が遮
断状態となる様に制御されることを特徴とする請求項2
または請求項4に記載の液晶駆動用電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000153681A JP2001337651A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 液晶駆動用電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000153681A JP2001337651A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 液晶駆動用電源回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001337651A true JP2001337651A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18658892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000153681A Pending JP2001337651A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 液晶駆動用電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001337651A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004004609A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
KR100864921B1 (ko) * | 2002-01-14 | 2008-10-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 데이터 전송 장치 및 방법 |
JP2009109881A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Rohm Co Ltd | ソースドライバおよびそれを用いた液晶ディスプレイ装置 |
JPWO2011092750A1 (ja) * | 2010-01-29 | 2013-05-23 | 富士通フロンテック株式会社 | メモリ性液晶の駆動回路 |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000153681A patent/JP2001337651A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100864921B1 (ko) * | 2002-01-14 | 2008-10-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 데이터 전송 장치 및 방법 |
JP2004004609A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
JP4632113B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2011-02-16 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
JP2009109881A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Rohm Co Ltd | ソースドライバおよびそれを用いた液晶ディスプレイ装置 |
JPWO2011092750A1 (ja) * | 2010-01-29 | 2013-05-23 | 富士通フロンテック株式会社 | メモリ性液晶の駆動回路 |
US8482553B2 (en) | 2010-01-29 | 2013-07-09 | Fujitsu Frontech Limited | Drive circuit for driving memory-type liquid crystal |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030325 |