JP2002062858A - Power supply circuit, liquid crystal display device and electronic equipment - Google Patents
Power supply circuit, liquid crystal display device and electronic equipmentInfo
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶の駆動電位であるVH、V3、V2、V
C、−V2、−V3、VL等を供給する電源回路であ
り、液晶表示装置の低消費電力化が目的である。
【解決手段】 チャージ・ポンプ回路は、ラッチパルス
LP(周期的に発生するパルスを含むパルス状クロッ
ク)により生成されたクロックに基づきチャージ・ポン
プ動作を行い、これにより液晶の駆動電位を供給する。
ポンピング・コンデンサ及びバックアップ・コンデンサ
の充電を、LPのパルス発生期間において停止させる。
複数のポンピング・コンデンサによりバックアップ・コ
ンデンサを交互に充電するチャージ・ポンプ動作を所与
のクロックに基づき行う。ポンピング・コンデンサ及び
バックアップ・コンデンサの充電を、液晶の駆動におけ
る1水平走査期間毎に行わせる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] VH, V3, V2, V which are drive potentials of liquid crystal
This is a power supply circuit for supplying C, -V2, -V3, VL, and the like, and aims to reduce the power consumption of the liquid crystal display device. A charge pump circuit performs a charge pump operation based on a clock generated by a latch pulse LP (a pulse-like clock including a periodically generated pulse), thereby supplying a driving potential of a liquid crystal.
The charging of the pumping capacitor and the backup capacitor is stopped during the LP pulse generation period.
A charge pump operation for alternately charging the backup capacitor with a plurality of pumping capacitors is performed based on a given clock. The pumping capacitor and the backup capacitor are charged every horizontal scanning period in driving the liquid crystal.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電源回路、該電源回
路を含む液晶表示装置、該液晶表示装置を含む電子機器
に関する。The present invention relates to a power supply circuit, a liquid crystal display device including the power supply circuit, and an electronic apparatus including the liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】第1の背
景技術として、1ライン線順次駆動の液晶表示装置に用
いられる電源回路について図48を用いて説明する。こ
の図は、特開平2−150819号公報の図3と基本的
に同じである。ここにV0〜V5は、VD=V0−V1
=V1−V2=V3−V4=V4−V5なる関係を持
ち、例えば1/240デューティの場合にVDは1.6
V程度である。2. Description of the Related Art As a first background art, a power supply circuit used in a liquid crystal display device driven one line at a time will be described with reference to FIG. This figure is basically the same as FIG. 3 of JP-A-2-150819. Here, V0 to V5 are VD = V0−V1
= V1-V2 = V3-V4 = V4-V5. For example, when the duty is 1/240, VD is 1.6.
About V.
【0003】液晶表示装置に外部から入力される電圧
は、GNDを基準電位としてドライバICのロジック部
のためのVCCと、液晶パネル駆動電圧を作るためのV
EEである。VEEはVCCに比べてかなり高く、例え
ば1/240デューティの場合、20V〜25V程度で
ある。V0〜V5の内、V0にはVEEを、V5にはG
NDをそのまま用いる。残りのV1〜V4は、VEE−
GND間を抵抗R1〜R5で分割した電圧をオペアンプ
OP1〜OP4で低インピーダンス変換したものを用い
る。OP1〜OP4はVEE系の電圧で動作し、VCC
はパネル駆動電圧自体の形成には直接関与していない。A voltage externally input to the liquid crystal display device has a reference potential of GND for VCC for a logic portion of a driver IC and V for generating a liquid crystal panel drive voltage.
EE. VEE is considerably higher than VCC, and is, for example, about 20 V to 25 V at a duty of 1/240. Of V0 to V5, VEE is VEE and V5 is G
ND is used as it is. The remaining V1 to V4 are VEE-
The voltage obtained by dividing the voltage between GNDs by the resistors R1 to R5 is subjected to low impedance conversion by the operational amplifiers OP1 to OP4. OP1 to OP4 operate with VEE system voltage, and
Are not directly involved in forming the panel drive voltage itself.
【0004】以下、走査線側をY、データ線側をXで表
し、消費電力について述べる。例えばパネルの走査線電
極をY電極、Y電極を駆動するドライバICをYドライ
バ、パネルのデータ線電極をX電極、X電極を駆動する
ドライバICをXドライバと表す。非選択のY電極に加
えられる電圧はV1かV4である。そして非選択のY電
極がV1の場合にX電極に加えられる電圧はV0かV2
であり、非選択のY電極がV4の場合にX電極に加えら
れる電圧はV3かV5である。Hereinafter, power consumption will be described with the scanning line side represented by Y and the data line side represented by X. For example, a scanning line electrode of the panel is represented by a Y electrode, a driver IC for driving the Y electrode is represented by a Y driver, a data line electrode of the panel is represented by an X electrode, and a driver IC for driving the X electrode is represented by an X driver. The voltage applied to the unselected Y electrodes is V1 or V4. When the unselected Y electrode is at V1, the voltage applied to the X electrode is V0 or V2.
When the non-selected Y electrode is at V4, the voltage applied to the X electrode is V3 or V5.
【0005】1/240デューティの場合、選択状態の
Y電極が1ラインのみであるのに対して残りの239ラ
インは全て非選択状態である。従って、X電極と選択状
態のY電極との間で流れる充放電電流は、X電極と非選
択状態のY電極との間で流れる充放電電流よりもかなり
小さい。即ち、液晶パネル自体の消費電流は、X電極と
非選択状態のY電極との間で流れる充放電電流が大部分
である。よって、ここではX電極と非選択状態のY電極
との間で流れる充放電電流についてのみ注目する。In the case of a duty of 1/240, only one line of the Y electrode is in a selected state, while all the remaining 239 lines are in a non-selected state. Therefore, the charge / discharge current flowing between the X electrode and the selected Y electrode is considerably smaller than the charge / discharge current flowing between the X electrode and the non-selected Y electrode. That is, most of the current consumed by the liquid crystal panel itself is a charge / discharge current flowing between the X electrode and the Y electrode in a non-selected state. Therefore, here, attention is paid only to the charge / discharge current flowing between the X electrode and the unselected Y electrode.
【0006】例えば非選択のY電極の電圧がV1である
時に、X電極の電圧がV0からV2に変化した場合を考
える。この時、X−Y電極間の液晶層の容量をCpnと
すると、X電極の電圧がV0からV1になる際に、Cp
n×(V0−V1)の電荷がV0から流出してV1に流
入する(図48のD参照)。次にX電極の電圧がV1か
らV2になる際に、Cpn×(V1−V2)の電荷がV
1から流出してV2に流入する(E参照)。ここでV0
−V1=V1−V2であるため、V1に流入する電荷と
V1から流出する電荷とは等しくなる。従って、V1へ
の電荷の流出入は差し引き零となり、結果的にはCpn
×(V0−V2)の電荷がV0から流出してV2に流入
することになる(F参照)。この電荷はオペアンプOP
2を通って最終的にGNDへ流れ込む(G参照)。しか
しながら、この電荷は、OP2の中を移動してGNDへ
至る経路では有効な働きをせず、単に熱損失を発生させ
OP2を発熱させるだけとなる。この場合のパネルの充
放電電流をIpn、GND=0Vとすると、このIpn
による消費電力はIpn×VEEとなる。そして図48
のGから明らかなように、このIpnの有効利用率は
(V0−V2)/VEEである。1/240デューティ
の場合、V0−V2が2×1.6V程度であるのに対し
てVEEは20V〜25Vであるため、有効利用率は1
6%以下ということになる。For example, consider the case where the voltage of the X electrode changes from V0 to V2 when the voltage of the unselected Y electrode is V1. At this time, assuming that the capacitance of the liquid crystal layer between the X and Y electrodes is Cpn, when the voltage of the X electrode changes from V0 to V1, Cp
The charge of n × (V0−V1) flows out of V0 and flows into V1 (see D in FIG. 48). Next, when the voltage of the X electrode changes from V1 to V2, the charge of Cpn × (V1−V2) becomes V
It flows out of 1 and flows into V2 (see E). Where V0
Since −V1 = V1−V2, the charge flowing into V1 is equal to the charge flowing out of V1. Therefore, the flow of charge into and out of V1 is reduced to zero, resulting in Cpn
The charge of × (V0−V2) flows out of V0 and flows into V2 (see F). This charge is the operational amplifier OP
2 finally flows to GND (see G). However, this charge does not work effectively on the path that travels through OP2 to GND, and merely generates heat loss and heats OP2. If the charge / discharge current of the panel in this case is Ipn and GND = 0V, this Ipn
Is Ipn × VEE. And FIG.
As is clear from G of FIG. 5, the effective utilization rate of this Ipn is (V0−V2) / VEE. In the case of 1/240 duty, since V0-V2 is about 2 × 1.6 V and VEE is 20 V to 25 V, the effective utilization rate is 1
That is less than 6%.
【0007】第2の背景技術として、4ライン同時選択
駆動の液晶表示装置に用いられる電源回路について説明
する。複数のY電極(行電極)を同時に選択する駆動方
法(MLS駆動)の基本概念は、文献1(A GENE
RALIZED ADDRESSING TECHNI
QUE FOR RMS RESPONDINGMA
TRIX LCDS. 1988 INTERNATI
NAL DISPLAY RESEARCH CON
F.の講演集80〜85頁)や、USP5,262,8
81に記載されている。単純な1ライン線順次駆動にて
液晶の応答を速くした場合にはコントラストの低下が問
題になるが、MLS駆動によればこの問題を解決でき
る。As a second background art, a power supply circuit used in a liquid crystal display device driven by four lines simultaneously selected will be described. The basic concept of a driving method (MLS driving) for simultaneously selecting a plurality of Y electrodes (row electrodes) is described in Reference 1 (A GENE).
RALIZED ADDRESSING TECHNI
QUE FOR FOR RMS RESPONDINGMA
TRIX LCDS. 1988 INTERRNATI
NAL DISPLAY RESEARCH CON
F. 80-85), USP 5,262,8
81. If the response of the liquid crystal is made faster by simple one-line sequential driving, the reduction of contrast becomes a problem. However, the MLS driving can solve this problem.
【0008】MLS駆動でLライン(Lは2以上の正整
数)を同時選択する場合、Y電極には、VM及びこのV
Mを中点電位とするVHとVLの合計3レベルの電位が
必要となる。ここでVMは非選択電位、VH、VLは選
択電位に使用する。またX電極には、VMを中心として
(L+1)レベルの電位が必要となる。Lが大きくなる
にしたがい、Y電極を駆動する電圧幅VH−HLは小さ
くなり、逆に、X電極の駆動には大きな電圧幅が必要と
なる。When simultaneously selecting L lines (L is a positive integer of 2 or more) by MLS driving, VM and V
A total of three levels of potentials, VH and VL, with M as the midpoint potential, are required. Here, VM is used as a non-selection potential, and VH and VL are used as selection potentials. The X electrode requires a potential of (L + 1) level around VM. As L increases, the voltage width VH-HL for driving the Y electrode decreases, and conversely, a large voltage width is required for driving the X electrode.
【0009】図49に4ライン同時選択法を使用した場
合に考えられる電源回路の一例を示す。パネルの駆動に
必要な電圧は、Y電極の選択電圧となるVH及びVL、
Y電極の非選択電圧となるVM、X電極の駆動電圧とな
るVx0〜Vx4である。VMは、パネルに加える電圧
の中央電位となるものであり、VH−VM=VM−V
L、Vx0−Vx1=Vx1−Vx2=Vx2−Vx3
=Vx3−Vx4の関係が成り立つ。またX電極側の中
央電位Vx2はVMと同電位である。例えば1/240
デューティ相当のパネルではVH−VLは25V程度、
Vx0−Vx1は1.6V程度となる。FIG. 49 shows an example of a power supply circuit that can be considered when the four-line simultaneous selection method is used. The voltages required for driving the panel include VH and VL, which are the selection voltages for the Y electrodes,
VM is a non-selection voltage of the Y electrode, and Vx0 to Vx4 are a drive voltage of the X electrode. VM is the central potential of the voltage applied to the panel, and VH−VM = VM−V
L, Vx0-Vx1 = Vx1-Vx2 = Vx2-Vx3
= Vx3-Vx4 holds. The central potential Vx2 on the X electrode side is the same as VM. For example, 1/240
For a panel equivalent to duty, VH-VL is about 25V,
Vx0−Vx1 is about 1.6V.
【0010】液晶表示装置に外部から入力される電圧
は、GNDを基準電位(0V)として、ドライバICの
ロジック部のためのVCCと、液晶パネル駆動電圧を作
るためのVEE(=VH−VL)であり、前述したよう
にVEEはVCCに比べてかなり高電圧である。なお図
49においてVDDyとVSSyはYドライバのロジッ
ク部の電圧であり、VCCとGNDがそのまま結線され
る。またVDDxとVSSxはXドライバのロジック部
の電圧であり、GND=0VとしてVDDx−VSSx
=VCCである。Xドライバに必要な耐圧はVx0−V
x4であり、例えば1/240デューティ相当のパネル
では7V程度で済む。VHとVLには各々VEEとGN
Dをそのまま用いる。Vx0〜Vx4とVSSXは、V
EE−GND間を抵抗R1〜R6で分割した電圧をオペ
アンプOP1〜OP6で低インピーダンス変換したもの
を用いる。またVDDx−VSSx=VCCの関係を成
り立たせるために、R7=R8かつR9=R10となる
ようにR7〜R10の抵抗値を設定している。OP1〜
OP6はVEE系の電圧で動作し、VCCはパネル駆動
電圧自体の形成には直接関与していない。The voltage externally input to the liquid crystal display device is, with GND as a reference potential (0 V), VCC for the logic section of the driver IC, and VEE (= VH-VL) for generating the liquid crystal panel drive voltage. As described above, VEE has a considerably higher voltage than VCC. In FIG. 49, VDDy and VSSy are voltages of the logic portion of the Y driver, and VCC and GND are directly connected. VDDx and VSSx are voltages of the logic section of the X driver, and assuming GND = 0 V, VDDx−VSSx
= VCC. The withstand voltage required for the X driver is Vx0-V
x4, for example, about 7 V for a panel corresponding to 1/240 duty. VH and VL have VEE and GN respectively
Use D as is. Vx0 to Vx4 and VSSX are V
A voltage obtained by dividing the voltage between EE and GND by the resistors R1 to R6 into low impedance by the operational amplifiers OP1 to OP6 is used. Further, in order to satisfy the relationship of VDDx-VSSx = VCC, the resistance values of R7 to R10 are set so that R7 = R8 and R9 = R10. OP1
OP6 operates with a VEE-based voltage, and VCC is not directly involved in forming the panel drive voltage itself.
【0011】以下、図49に示す電源回路を用いた場合
の消費電力について述べる。Y電極に非選択時に加えら
れる電圧はVMであり、X電極に加えられる電圧はVx
0〜Vx4である。前述した1ライン線順次駆動の場合
と同様に、液晶パネル自体の消費電流の大部分は、X電
極と非選択状態のY電極との間で流れる充放電電流であ
る。パネルの充放電電流Ipnによる消費電力は、GN
D=0VとしてIpn×VEEとなる。しかしながら、
前述したように、Vx0〜Vx4とVMとの電圧差はV
EE−GND間の電圧差に比べてかなり小さい。従っ
て、Ipnの有効利用率は極めて低く、大部分がオペア
ンプの中を移動してGNDへ至る経路で単に熱損失とな
ってオペアンプを発熱させるだけとなる。The power consumption when the power supply circuit shown in FIG. 49 is used will be described below. The voltage applied to the Y electrode when not selected is VM, and the voltage applied to the X electrode is Vx
0 to Vx4. As in the case of the one-line sequential driving described above, most of the current consumption of the liquid crystal panel itself is a charge / discharge current flowing between the X electrode and the Y electrode in a non-selected state. The power consumption by the charge / discharge current Ipn of the panel is GN
Assuming that D = 0 V, Ipn × VEE is obtained. However,
As described above, the voltage difference between Vx0 to Vx4 and VM is V
It is considerably smaller than the voltage difference between EE and GND. Therefore, the effective utilization rate of Ipn is extremely low, and most of the path travels through the operational amplifier and goes to GND, causing only heat loss and causing the operational amplifier to generate heat.
【0012】更に、Xドライバのロジック部等での消費
電流をIXDとすると、これによる消費電力がIXD×
VCCではなくIXD×VEEとなる。IXD×(VE
E−VCC)の部分はやはりオペアンプの中を移動して
GNDへ至る経路で単に熱損失となってオペアンプを発
熱させるだけとなっている。複数ライン同時選択法によ
ればXドライバの動作電圧幅を小さくできるが、この背
景技術ではこの利点を消費電力低減に全く活用できてい
ない。Further, assuming that the current consumption in the logic section of the X driver is IXD, the power consumption due to this is IXD ×
IXD × VEE instead of VCC. IXD × (VE
The portion of (E-VCC) also travels in the operational amplifier and reaches the GND to simply cause a heat loss and heat the operational amplifier. Although the operating voltage width of the X driver can be reduced according to the multiple line simultaneous selection method, this advantage cannot be utilized at all in reducing power consumption in this background art.
【0013】第3の背景技術として、2端子型非線形ス
イッチング素子を用いた液晶表示装置の電源回路につい
て説明する。このような液晶表示装置の駆動方法は、特
公平5−34655に記載されており、また、この場合
に用いられる電源回路としては、特公平5−46954
やUSP5,101,116に記載されたものがある。
以下、図50(USP5,101,116のFig.1
Aに記載される駆動電圧波形を転記)及び図51(同F
ig.2Bに記載される回路を転記)を用いて、この電
源回路の動作と構成を説明する。図50においてTPy
(y=1,2,…,n)はY電極を駆動する電圧波形で
あり、VD2は正側の選択電圧、VS2は負側の選択電
圧、VM+はVD2を選択した後の非選択電圧、VM-は
VS2を選択した後の非選択電圧である。VD2−VS
2は約40V程度であり、ほぼ、VD2−VM+=VM-
−VS2の関係が成り立つ。すなわち、VD2とVS2
の中央電圧をVCとすれば、VD2とVS2はVCに対
して互いにほぼ対称であり、VM+とVM-もVCに対し
て互いにほぼ対称である。As a third background art, a power supply circuit of a liquid crystal display device using a two-terminal type nonlinear switching element will be described. A driving method of such a liquid crystal display device is described in Japanese Patent Publication No. 5-34655, and a power supply circuit used in this case is disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-46954.
And US Pat. No. 5,101,116.
FIG. 50 (FIG. 1 of US Pat. No. 5,101,116)
A drive voltage waveform described in A is transcribed) and FIG.
ig. The operation and configuration of this power supply circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 50, TPy
(Y = 1, 2,..., N) is a voltage waveform for driving the Y electrode, VD2 is a positive-side selection voltage, VS2 is a negative-side selection voltage, and VM + is a non-selection voltage after selecting VD2. , VM - is a non-selection voltage after selecting the VS2. VD2-VS
2 is about 40 V, and VD2−VM + = VM −
-VS2 holds. That is, VD2 and VS2
If the center voltage VC, VD2 and VS2 are substantially symmetrical with respect to VC, VM + and VM - also substantially symmetric with respect to VC.
【0014】VM+−VM-はVD2−VS2に比べてか
なり小さい。また、前述したMLS駆動では正側と負側
の選択電圧の両方が常時必要である。これに対して、2
端子型非線形スイッチング素子を用いた液晶表示装置に
おいては、ある時点で必要な選択電圧はVD2かVS2
の一方のみであり、同一タイミングにおいて両方の選択
電圧が必要となることは無い。図51は、この点に着目
し、Yドライバの耐圧がVD2−VS2の約半分で済む
ように工夫した回路の例である。VD2が必要なタイミ
ングではトランジスタ250をオン、トランジスタ25
2をオフさせる。これにより、VD(t)はVM+より
高い電圧であるVD2となり、VS(t)は容量結合に
よりVS2より高い電圧であるVS1となる。VS2が
必要なタイミングではトランジスタ252をオン、トラ
ンジスタ250をオフさせる。これにより、VS(t)
はVM-より低い電圧であるVS2となり、VD(t)
は容量結合によりVD2より低い電圧であるVD1とな
る。同一タイミングにおいて選択電圧が正側か負側のど
ちらか一方だけを与えればよい場合には、このようにY
ドライバに加える電源電圧を揺さぶることにより、Yド
ライバの耐圧をVD2−VS2の約半分で済ませること
が可能である。以下、電源電圧をこのように揺さぶる駆
動方式を揺さぶり電源方式と表す。現在はこの揺さぶり
電源方式が、2端子型非線形スイッチング素子を用いた
液晶パネルでは主流となっている。VM + -VM - is considerably smaller than VD2-VS2. In the MLS drive described above, both the positive and negative selection voltages are always required. In contrast, 2
In a liquid crystal display device using a terminal type nonlinear switching element, a selection voltage required at a certain point in time is VD2 or VS2.
, And both selection voltages are not required at the same timing. FIG. 51 is an example of a circuit that focuses on this point and is devised so that the withstand voltage of the Y driver is about half of VD2−VS2. At the timing when VD2 is required, the transistor 250 is turned on and the transistor 25 is turned on.
Turn 2 off. As a result, VD (t) becomes VD2 which is higher than VM + , and VS (t) becomes VS1 which is higher than VS2 due to capacitive coupling. At the timing when VS2 is required, the transistor 252 is turned on and the transistor 250 is turned off. Thereby, VS (t)
The VM - than VS2 next to a low voltage, VD (t)
Becomes VD1 which is lower than VD2 due to capacitive coupling. When it is sufficient to apply either the positive voltage or the negative voltage at the same timing,
By shaking the power supply voltage applied to the driver, the withstand voltage of the Y driver can be reduced to about half of VD2−VS2. Hereinafter, the driving method in which the power supply voltage is fluctuated in this way is referred to as a fluctuating power supply method. At present, this swing power supply method is predominant in liquid crystal panels using a two-terminal type nonlinear switching element.
【0015】揺さぶり電源方式は上述のようにYドライ
バの耐圧がVD2−VS2の約半分で済むという長所は
あるが、それにもかかわらず、液晶表示装置の消費電力
を極端に増加させるという欠点がある。消費電力が増加
する原因の一つは、Yドライバに寄生する全ての容量が
揺さぶられる電圧幅で充放電するためと、揺さぶられる
タイミングにおいてYドライバ内でショート的に電流が
流れるためである。もう一つの原因は、電源回路自体の
消費電力が大きいためであり、電源回路自体の消費電力
を減らす良い方法が無いためである。As described above, the swing power supply method has an advantage that the withstand voltage of the Y driver is only about half of VD2-VS2, but nevertheless, there is a disadvantage that the power consumption of the liquid crystal display device is extremely increased. . One of the causes of the increase in power consumption is that all the parasitic capacitances of the Y driver are charged / discharged with the swaying voltage width and that a short-circuit current flows in the Y driver at the swaying timing. Another cause is that the power consumption of the power supply circuit itself is large, and there is no good way to reduce the power consumption of the power supply circuit itself.
【0016】以上をまとめれば、図48、図49のよう
な構成の電源回路には次のような問題点があった。In summary, the power supply circuit having the configuration shown in FIGS. 48 and 49 has the following problems.
【0017】(1)パネルの充放電電流を供給する際の
無効消費電力が大きい。(1) The reactive power consumption when supplying the charge / discharge current of the panel is large.
【0018】(2)Xドライバのロジック部での消費電
流も高電圧のVEEから供給されるため、更に消費電力
が増大する。(2) Since the current consumption in the logic section of the X driver is also supplied from the high voltage VEE, the power consumption further increases.
【0019】(3)オペアンプの電源として高電圧のV
EEを用いるため、VEEからGNDに定常的に流れる
オペアンプのアイドリング電流による消費電力が大き
い。(3) A high voltage V as a power supply for the operational amplifier
Since EE is used, the power consumption due to the idling current of the operational amplifier that constantly flows from VEE to GND is large.
【0020】(4)電源回路に用いるオペアンプとし
て、高価格の低電力高耐圧オペアンプを用いなければな
らない。(4) As the operational amplifier used in the power supply circuit, a high-priced, low-power, high-voltage operational amplifier must be used.
【0021】また図51の構成の電源回路・駆動方式に
おいても消費電力を低減できない。Further, even in the power supply circuit / drive system having the structure shown in FIG. 51, the power consumption cannot be reduced.
【0022】本発明は以上のような課題を解決するもの
で、その目的とするところは、低消費電力で安価な電源
回路、液晶表示装置、電子機器を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inexpensive power supply circuit with low power consumption, a liquid crystal display device, and electronic equipment.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、入力電源電圧が与えられ、表示素子を駆動
するための第1〜第N(N≧4)電位を供給する電源回
路であって、周期的に発生するパルスを含むパルス状ク
ロックにより生成されたクロックに基づきチャージ・ポ
ンプ動作を行い、前記第1〜第N電位のいずれかを直接
に又は調整手段を介して供給するチャージ・ポンプ回路
と、前記チャージ・ポンプ回路が含むポンピング・コン
デンサの充電及びポンピングコンデンサによるバックア
ップ・コンデンサの充電を、前記パルス状クロックの前
記パルスの発生期間において停止させる手段とを含むこ
とを特徴とする。According to the present invention, there is provided a power supply circuit which is supplied with an input power supply voltage and supplies first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element. Performing a charge pump operation based on a clock generated by a pulsed clock including a periodically generated pulse, and supplying any of the first to Nth potentials directly or via an adjustment unit. A charge pump circuit; and means for stopping charging of a pumping capacitor included in the charge pump circuit and charging of a backup capacitor by the pumping capacitor during a period during which the pulse of the pulsed clock is generated. I do.
【0024】本発明によれば、パルス状クロックのパル
ス発生期間では、ポンピング・コンデンサ、バックアッ
プ・コンデンサの充電が停止され、これにより遷移タイ
ミングでの電荷の逃げが防止される。なおパルス状のク
ロックとしては、ドライバICに用いられるラッチパル
ス等が最適である。According to the present invention, the charging of the pumping capacitor and the backup capacitor is stopped during the pulse generation period of the pulse-like clock, thereby preventing the charge from escaping at the transition timing. As the pulsed clock, a latch pulse or the like used for the driver IC is optimal.
【0025】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、所与のクロックに基づきチ
ャージ・ポンプ動作を行い、高電位側の前記第1電位と
低電位側の前記第N電位のいずれかを、直接に又は調整
手段を介して供給するチャージ・ポンプ回路と、複数の
ポンピング・コンデンサによりバックアップ・コンデン
サを交互に充電するチャージ・ポンプ動作を所与のクロ
ックに基づき行い、前記第1〜第N電位の中の第I電位
(1<I<N)を直接に又は調整手段を介して供給する
チャージ・ポンプ回路とを含むことを特徴とする。The present invention also provides an input power supply voltage,
A power supply circuit for supplying first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, performs a charge pump operation based on a given clock, and connects the first potential on the high potential side to the low potential. A charge pump circuit for supplying any of the N-th potentials on the potential side, directly or via adjustment means, and a charge pump operation for alternately charging a backup capacitor with a plurality of pumping capacitors are provided. And a charge pump circuit for supplying an I-th potential (1 <I <N) among the first to N-th potentials directly or via an adjustment unit based on a clock.
【0026】本発明によれば、複数のポンピング・コン
デンサによりバックアップコンデンサが交互に充電され
るため、チャージ・ポンプ回路の出力能力を高めること
ができる。特に、供給しなければならない消費電流が一
般的に多い中間電位の第I電位を、この出力能力の高い
チャージ・ポンプ回路で発生することで、表示特性等を
効果的に向上できる。According to the present invention, since the backup capacitor is charged alternately by the plurality of pumping capacitors, the output capability of the charge pump circuit can be increased. In particular, display characteristics and the like can be effectively improved by generating the intermediate potential I, which generally requires a large amount of current to be supplied, by the charge pump circuit having a high output capability.
【0027】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、所与のクロックに基づきチ
ャージ・ポンプ動作を行い、前記第1〜第N電位のいず
れかを直接に又は調整手段を介して供給するチャージ・
ポンプ回路と、前記チャージ・ポンプ回路が含むポンピ
ング・コンデンサの充電及びポンピングコンデンサによ
るバックアップ・コンデンサの充電を、前記表示素子の
駆動における1水平走査期間毎に行わせる手段とを含む
ことを特徴とする。According to the present invention, there is provided an input power supply voltage,
A power supply circuit for supplying first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, performing a charge pump operation based on a given clock, and performing any one of the first to Nth potentials Supply directly or via the adjusting means.
A pump circuit; and means for charging a pumping capacitor included in the charge pump circuit and charging a backup capacitor by the pumping capacitor every horizontal scanning period in driving the display element. .
【0028】本発明によれば、1水平期間毎にチャージ
・ポンプ動作を完了させることができ、これにより表示
ムラの発生等を効果的に防止できる。According to the present invention, the charge pump operation can be completed every one horizontal period, thereby effectively preventing display unevenness and the like.
【0029】また本発明は、前記チャージ・ポンプ回路
が、複数のポンピング・コンデンサによりバックアップ
・コンデンサを1水平期間毎に交互に充電するチャージ
・ポンプ動作を行うことを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that the charge pump circuit performs a charge pump operation of alternately charging a backup capacitor by a plurality of pumping capacitors every horizontal period.
【0030】このように複数のポンピング・コンデンサ
で1水平期間毎に交互にバックアップ・コンデンサを充
電することで、1水平期間毎にチャージ・ポンプ動作を
完了させることが可能となる。As described above, by alternately charging the backup capacitor with each of the plurality of pumping capacitors every horizontal period, it is possible to complete the charge pump operation every horizontal period.
【0031】また本発明は、前記チャージ・ポンプ回路
の所与のクロックを停止する手段を含むことを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized in that it includes means for stopping a given clock of the charge pump circuit.
【0032】本発明によれば、ごくわずかな素子数の増
加だけで表示オフ制御が可能となり、表示オフ時の消費
電流をほぼ零まで低減できる。According to the present invention, the display-off control can be performed with only a slight increase in the number of elements, and the current consumption when the display is off can be reduced to almost zero.
【0033】また本発明に係る液晶表示装置は、上記の
いずれかの電源回路と、複数のデータ線電極と複数の走
査線電極により駆動される液晶層を含む液晶パネルと、
前記電源回路により供給される電位に基づいて前記デー
タ線電極を駆動するデータ線ドライバと、前記電源回路
により供給される電位に基づいて前記走査線電極を駆動
する走査線ドライバとを含むことを特徴とする。Further, according to the present invention, there is provided a liquid crystal display device including any one of the above power supply circuits, a liquid crystal panel including a liquid crystal layer driven by a plurality of data line electrodes and a plurality of scanning line electrodes,
A data line driver that drives the data line electrode based on a potential supplied by the power supply circuit; and a scan line driver that drives the scan line electrode based on a potential supplied by the power supply circuit. And
【0034】本発明によれば、電源回路自体の消費電力
のみならず、液晶表示装置の消費電力も低減でき、携帯
用電子機器等に最適な液晶表示装置を提供できる。According to the present invention, not only the power consumption of the power supply circuit itself but also the power consumption of the liquid crystal display device can be reduced, and a liquid crystal display device most suitable for portable electronic equipment can be provided.
【0035】また本発明に係る液晶表示装置は、前記電
源回路が、前記入力電源電圧に含まれる高電位側の第1
入力電位、低電位側の第2入力電位を、前記第1〜第N
電位のいずれかとして供給する手段と、所与のクロック
に基づきチャージ・ポンプ動作を行い、前記第1〜第N
電位のいずれかを直接に又は調整手段を介して供給する
チャージ・ポンプ回路とを含み、前記第1、第2入力電
位を、前記データ線ドライバ及び走査線ドライバの少な
くとも一方のロジック部の電源電圧として使用すること
を特徴とする。Further, in the liquid crystal display device according to the present invention, the power supply circuit may be configured such that the power supply circuit includes a first high-potential-side voltage included in the input power supply voltage.
The input potential and the second input potential on the low potential side
A charge pump operation based on a means for supplying the potential as one of the potentials and a given clock, and
A charge pump circuit for supplying any one of the potentials directly or via an adjusting means, and supplying the first and second input potentials to a power supply voltage of at least one logic unit of the data line driver and the scanning line driver. It is characterized by being used as
【0036】本発明によれば、第1、第2入力電位が、
第1〜第N電位のいずれかとして使用されると共に、デ
ータ線ドライバ又は走査線ドライバのロジック部の電源
電圧としても使用される。これにより、データ線ドライ
バ等のロジック部のために電源電圧を別に与える必要が
なくなり、装置の使用者の利便性を図ることができる。
また装置の更なる低消費電力化も図れる。According to the present invention, the first and second input potentials are
It is used as any one of the first to N-th potentials, and is also used as a power supply voltage of a logic portion of a data line driver or a scanning line driver. As a result, it is not necessary to separately supply a power supply voltage for a logic unit such as a data line driver, and the convenience of the user of the device can be improved.
Further, the power consumption of the device can be further reduced.
【0037】また本発明は、前記電源回路が、所与のク
ロックに基づきチャージ・ポンプ動作により前記第1、
第2入力電位と異なる電位を発生し、該発生電位を前記
第1〜第N電位のいずれかとして供給するチャージ・ポ
ンプ回路を含むことを特徴とする。Further, according to the present invention, in the power supply circuit, the first and second power supply circuits are operated by a charge pump operation based on a given clock.
A charge pump circuit that generates a potential different from the second input potential and supplies the generated potential as any of the first to N-th potentials is provided.
【0038】本発明によれば、例えばロジック部の電源
電圧と、液晶駆動に使用する第G、第J電位(1<G、
J<N)の電位差が異なる場合に、チャージ・ポンプ回
路によりこれらが同一となるように調整することが可能
となる。これにより、第1、第2入力電位をドライバの
ロジック部の電源電圧として使用することが、より容易
になる。According to the present invention, for example, the power supply voltage of the logic section and the Gth and Jth potentials (1 <G,
When the potential difference of J <N) is different, the charge pump circuit can adjust the potential difference to be the same. This makes it easier to use the first and second input potentials as the power supply voltage of the logic section of the driver.
【0039】また本発明に係る液晶表示装置は、前記電
源回路が、前記データ線ドライバ用のラッチパルス又は
前記走査線ドライバ用のシフトクロックにより生成され
たクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行い、前記
第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手段を介し
て供給するチャージ・ポンプ回路を含むことを特徴とす
る。Further, in the liquid crystal display device according to the present invention, the power supply circuit performs a charge pump operation based on a clock generated by a latch pulse for the data line driver or a shift clock for the scanning line driver. A charge pump circuit for supplying any one of the first to N-th potentials directly or via an adjusting unit is provided.
【0040】ラッチパルス、シフトクロックは、周期的
に発生するパルスを含むパルス状のクロックであり、チ
ャージ・ポンプ回路のクロックを生成するものとして最
適である。従ってこれらを使用することで、液晶表示装
置の表示品質の維持と、低消費電力とを両立できる。The latch pulse and the shift clock are pulse-like clocks including periodically generated pulses, and are most suitable for generating a clock for the charge pump circuit. Therefore, by using these, it is possible to maintain both the display quality of the liquid crystal display device and low power consumption.
【0041】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、前記入力電源電圧に含まれ
る高電位側の第1入力電位を、前記第1〜第N電位の中
の第G(1<G<N)電位として供給する手段と、前記
入力電源電圧に含まれる低電位側の第2入力電位を、前
記第1〜第N電位の中の第J(1<J<N)電位として
供給する手段と、所与のクロックに基づきチャージ・ポ
ンプ動作を行い、高電位側の前記第1電位を直接に又は
調整手段を介して供給するチャージ・ポンプ回路と、所
与のクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行い、低
電位側の前記第N電位を直接に又は調整手段を介して供
給するチャージ・ポンプ回路とを含むことを特徴とす
る。According to the present invention, an input power supply voltage is given.
A power supply circuit for supplying first to N-th (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein the first input potential on the high potential side included in the input power supply voltage is supplied to the first to N-th potentials. Means for supplying a G-th potential (1 <G <N) of the potentials; and a second input potential on the low potential side included in the input power supply voltage, the J-th potential of the first to N-th potentials. 1 <J <N) means for supplying as a potential; a charge pump circuit which performs a charge pump operation based on a given clock, and supplies the first potential on the high potential side directly or via an adjusting means; And a charge pump circuit that performs a charge pump operation based on a given clock and supplies the N-th potential on the low potential side directly or via an adjustment unit.
【0042】液晶等の表示素子を駆動する場合、一般的
に、高電位側の第1電位、低電位側の第N電位により供
給しなければならない消費電流は少く、中間電位である
第G電位、第J電位により供給しなければならない消費
電流は多い。そして本発明によれば、第1、第N電位
は、出力能力は低いが高効率のチャージ・ポンプ回路に
より供給され、第G、第J電位は、出力能力の高い入力
電源電圧により供給される。この結果、本発明によれ
ば、表示品質の維持と低消費電力化とを両立することが
可能となり、低消費電力化を目指す液晶表示装置に最適
の電源回路を提供できる。When a display element such as a liquid crystal is driven, generally, the consumption current that must be supplied by the first potential on the high potential side and the N-th potential on the low potential side is small, and the G-th potential is an intermediate potential. And the J-th potential, the amount of current that must be supplied is large. According to the present invention, the first and Nth potentials are supplied by a charge pump circuit having a low output capability but high efficiency, and the G and Jth potentials are supplied by an input power supply voltage having a high output capability. . As a result, according to the present invention, it is possible to maintain both display quality and lower power consumption, and it is possible to provide a power supply circuit optimal for a liquid crystal display device aiming for lower power consumption.
【0043】また本発明は、前記第1〜第N電位の中の
前記第1、第G、第J、第N電位以外の電位を、所与の
クロックに基づきチャージ・ポンプ動作するチャージ・
ポンプ回路あるいは所与のオペアンプにより供給するこ
とを特徴とする。Further, according to the present invention, there is provided a charge pump that performs a charge pump operation based on a given clock by using a potential other than the first, G, J, and N-th potentials among the first to N-th potentials.
It is characterized by being supplied by a pump circuit or a given operational amplifier.
【0044】第1、第G、第J、第N電位以外の電位
を、全てチャージ・ポンプ回路により供給すれば、更な
る低消費電力化を図れる。一方、これらの電位の供給
に、出力能力の高いオペアンプを用いたとしても、本発
明では、オペアンプの動作電圧を低くできるため、消費
電力はそれほど悪化しないという利点がある。If all the potentials other than the first, Gth, Jth, and Nth potentials are supplied by the charge pump circuit, further lower power consumption can be achieved. On the other hand, even if an operational amplifier having a high output capability is used to supply these potentials, the present invention has the advantage that the operating voltage of the operational amplifier can be reduced, so that the power consumption is not significantly reduced.
【0045】また本発明は、前記第1〜第N電位を、前
記第1入力電位、前記第2入力電位、該第1、第2入力
電位の中点電位、並びに該第1、第2入力電位と異なる
電位を発生した場合の該発生電位と該第1又は第2入力
電位との中点電位のいずれかに対して対称に形成するこ
とを特徴とする。Further, according to the present invention, the first to Nth potentials may be the first input potential, the second input potential, a midpoint potential of the first and second input potentials, and the first and second input potentials. It is characterized in that it is formed symmetrically with respect to either the generated potential when a potential different from the potential is generated and the midpoint potential of the first or second input potential.
【0046】即ち本発明によれば、第1〜第N電位を、
第1入力電位に対して対称に、あるいは第2入力電位に
対して対称に、あるいは第1、第2入力電位の中点電位
に対して対称に、あるいは発生電位と第1又は第2入力
電位との中点電位に対して対称に形成することができ
る。That is, according to the present invention, the first to N-th potentials are
Symmetrically with respect to the first input potential, symmetrically with respect to the second input potential, symmetrically with respect to the midpoint potential of the first and second input potentials, or the generated potential and the first or second input potential Can be formed symmetrically with respect to the midpoint potential.
【0047】また本発明は、前記第1、第2入力電位の
いずれかに基づき該第1、第2入力電位と異なる電位を
発生し、該発生電位を前記第G、第J電位のいずれかと
することを特徴とする。Further, according to the present invention, a potential different from the first and second input potentials is generated based on one of the first and second input potentials, and the generated potential is changed to one of the G-th and J-th potentials. It is characterized by doing.
【0048】例えば第1、第2入力電位の電位差に比べ
て、必要とされる第G、第J電位の電位差が大きい場合
を考える。この場合に、本発明によれば、例えば第1入
力電位から、より高い電位を発生することで、所望の電
位差を持つ第G、第J電位を得ることができる。これに
よりロジック電圧の低電圧化等が可能となる。For example, consider the case where the required potential difference between the Gth and Jth potentials is larger than the potential difference between the first and second input potentials. In this case, according to the present invention, for example, by generating a higher potential from the first input potential, it is possible to obtain the Gth and Jth potentials having a desired potential difference. This makes it possible to lower the logic voltage.
【0049】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、所与のクロックに基づきK
倍(K≧2)昇圧のチャージ・ポンプ動作を行い、前記
第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手段を介し
て供給するチャージ・ポンプ回路と、所与のクロックに
基づきL/M倍(但しL/Mは整数でない)降圧又はM
/L倍昇圧のチャージ・ポンプ動作を行い、前記第1〜
第N電位のいずれかを直接に又は調整手段を介して供給
するチャージ・ポンプ回路とを含むことを特徴とする。According to the present invention, when an input power supply voltage is applied,
A power supply circuit for supplying first to N-th (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein K is set based on a given clock;
A charge pump circuit that performs a charge pump operation of double (K ≧ 2) boosting and supplies any of the first to N-th potentials directly or through an adjusting unit; M times (where L / M is not an integer) step-down or M
/ L times boosting charge pump operation,
And a charge pump circuit for supplying any of the N-th potential directly or via an adjusting means.
【0050】本発明によれば、例えば6倍昇圧回路と1
/3倍降圧回路とが混在するような電源回路を実現でき
る。これにより、表示素子の駆動に必要とされる種々の
電圧群を、低消費電力で供給することが可能となる。According to the present invention, for example, a six-fold booster circuit and one
A power supply circuit in which a / 3-fold step-down circuit is mixed can be realized. This makes it possible to supply various voltage groups required for driving the display element with low power consumption.
【0051】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、所与のクロックに基づきK
倍(K≧2)昇圧又はL/M倍(但しL/Mは整数でな
い)降圧又はM/L倍昇圧のチャージ・ポンプ動作を行
い、前記第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手
段を介して供給するチャージ・ポンプ回路と、前記チャ
ージ・ポンプ回路の昇圧倍率又は降圧倍率を変更する手
段とを含むことを特徴とする。According to the present invention, an input power supply voltage is given,
A power supply circuit for supplying first to N-th (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein K is set based on a given clock;
Double (K ≧ 2) step-up or L / M times (L / M is not an integer) step-down or M / L times step-up charge pump operation to directly or one of the first to Nth potentials It is characterized by including a charge pump circuit supplied through an adjusting means, and means for changing a boosting rate or a step-down rate of the charge pump circuit.
【0052】本発明によれば、チャージ・ポンプ回路が
行う昇圧又は降圧の倍率を変更でき、例えば6倍昇圧回
路を5倍昇圧回路に変更すること等が可能となる。例え
ば表示素子の特性、入力電源電圧の値に応じて昇圧倍率
等を変更することで、必要となる種々の駆動電圧群を形
成することが可能となる。なお、昇圧、降圧倍率の変更
は、外部端子等を用いても行えるようにしておくことが
望ましい。According to the present invention, the step-up or step-down ratio of the charge pump circuit can be changed. For example, it is possible to change a six-fold booster circuit to a five-fold booster circuit. For example, by changing the step-up ratio or the like in accordance with the characteristics of the display element and the value of the input power supply voltage, it becomes possible to form various necessary drive voltage groups. It is desirable that the step-up / step-down ratio can be changed by using an external terminal or the like.
【0053】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、所与のクロックに基づきチ
ャージ・ポンプ動作を行い、高電位側の前記第1電位又
は低電位側の前記第N電位を直接に又は調整手段を介し
て供給するチャージ・ポンプ回路と、前記入力電源電圧
の投入後の所与の期間、前記チャージ・ポンプ回路によ
る前記第1電位又は前記第N電位の供給を停止する手段
とを含むことを特徴とする。Further, according to the present invention, when an input power supply voltage is given,
A power supply circuit for supplying a first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein the power supply circuit performs a charge pump operation based on a given clock, and the first potential or the low potential on the high potential side. A charge pump circuit for supplying the N-th potential on the potential side directly or via an adjusting unit; and a first period or the first potential by the charge pump circuit for a given period after the input power supply voltage is turned on. Means for stopping the supply of the N potential.
【0054】本発明によれば、入力電源電圧の投入後、
所与の期間が経過し、制御回路等が正常に動作した後
に、第1又は第N電位の供給を開始させることが可能と
なる。これによりシステムの正常な立ち上げが可能とな
る。According to the present invention, after the input power supply voltage is turned on,
After a given period has elapsed and the control circuit or the like operates normally, supply of the first or Nth potential can be started. This allows the system to start up normally.
【0055】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、前記入力電源電圧に含まれ
る高電位側の第1入力電位を、前記第1〜第N電位の中
の第G(1<G<N)電位として供給する手段と、前記
入力電源電圧に含まれる低電位側の第2入力電位を、前
記第1〜第N電位の中の第J(1<J<N)電位として
供給する手段と、前記入力電源電圧に含まれ前記第1、
第2入力電位よりも高電位側又は低電位側の第3入力電
位を、高電位側の前記第1電位と低電位側の前記第N電
位のいずれかとして供給する手段と、所与のクロックに
基づきチャージ・ポンプ動作を行い、前記第1、第N電
位のいずれかを直接に又は調整手段を介して供給するチ
ャージ・ポンプ回路と、所与のクロックに基づきチャー
ジ・ポンプ動作を行い、前記第G、第J電位よりも高電
位側又は低電位側の第F電位(1<F<N)を、直接に
又は調整手段を介して供給するチャージ・ポンプ回路と
を含み、前記第1〜第N電位の中の前記第1、第F、第
G、第J、第N電位以外の電位を、所与のクロックに基
づきチャージ・ポンプ動作するチャージ・ポンプ回路に
より供給することを特徴とする。According to the present invention, an input power supply voltage is given,
A power supply circuit for supplying first to N-th (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein the first input potential on the high potential side included in the input power supply voltage is supplied to the first to N-th potentials. Means for supplying a G-th potential (1 <G <N) of the potentials; and a second input potential on the low potential side included in the input power supply voltage, the J-th potential of the first to N-th potentials. 1 <J <N) means for supplying the potential as the potential;
Means for supplying a third input potential higher or lower than the second input potential as one of the first potential on the high potential side and the N-th potential on the low potential side, and a given clock Performs a charge pump operation based on a charge pump circuit that supplies any one of the first and Nth potentials directly or through an adjusting unit, and performs a charge pump operation based on a given clock; A charge pump circuit for supplying an F-th potential (1 <F <N) higher or lower than the G-th and J-th potentials, directly or via an adjusting unit; A potential other than the first, F, G, J, and N-th potentials in the N-th potential is supplied by a charge pump circuit that performs a charge pump operation based on a given clock. .
【0056】本発明によれば、必要とされる消費電流に
見合った出力能力を有する回路及び手段により第1〜第
N電位の供給が可能となり、表示品質の維持と低消費電
力化とを両立できる。According to the present invention, it is possible to supply the first to Nth potentials by a circuit and means having an output capability commensurate with the required current consumption, and to maintain both display quality and low power consumption. it can.
【0057】また本発明は、入力電源電圧が与えられ、
表示素子を駆動するための第1〜第N(N≧4)電位を
供給する電源回路であって、所与のクロックに基づきチ
ャージ・ポンプ動作を行い、前記第1〜第N電位のいず
れかを直接に又は調整手段を介して供給するチャージ・
ポンプ回路と、前記入力電源電圧の供給停止、前記所与
のクロックの供給停止あるいは表示オフ制御信号の入力
の少なくとも1つがなされた場合に、前記第1、第N電
位の少なくとも一方により電圧が供給される回路部分の
残留電荷を放電させる手段とを含むことを特徴とする。According to the present invention, an input power supply voltage is given,
A power supply circuit for supplying first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, performing a charge pump operation based on a given clock, and performing any one of the first to Nth potentials Supply directly or via the adjusting means.
When at least one of a pump circuit and supply of the input power supply voltage, supply of the given clock, or input of a display-off control signal is performed, a voltage is supplied by at least one of the first and Nth potentials. Means for discharging the residual charge of the circuit portion to be performed.
【0058】本発明によれば、表示素子に高電圧が印加
され続ける等の事態が防止され、信頼性の向上等を図る
ことができる。According to the present invention, a situation in which a high voltage is continuously applied to the display element can be prevented, and the reliability can be improved.
【0059】また本発明に係る電子機器は、前記液晶表
示装置を含むことを特徴とする。Further, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-mentioned liquid crystal display device.
【0060】本発明によれば、液晶表示装置のみなら
ず、これを含む電子機器の低消費電力化を図ることがで
きる。これにより携帯用情報機器等の電子機器の電池寿
命を延ばすこと等が可能となる。According to the present invention, it is possible to reduce the power consumption of not only a liquid crystal display device but also an electronic device including the same. This makes it possible to extend the battery life of an electronic device such as a portable information device.
【0061】[0061]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。なお、特に記さないかぎり便宜上GN
Dの電位を0Vとして説明を進める。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. GN for convenience unless otherwise noted
The description will proceed with the potential of D set to 0V.
【0062】〔実施例1〕図1に実施例1の電源回路の
ブロック図を示す。この電源回路は図49の電源回路と
同一の出力電圧を発生する機能を持つ。[Embodiment 1] FIG. 1 is a block diagram of a power supply circuit according to Embodiment 1. This power supply circuit has a function of generating the same output voltage as the power supply circuit of FIG.
【0063】この電源回路の入力電源電圧は、Vcc
(第1入力電位)、GND(第2入力電位)のみであり
単一電源入力となっている。また水平走査期間毎に発生
するパルスから成るラッチパルスLPが入力される。ク
ロック形成回路1は、LPに基づき、チャージ・ポンプ
回路に必要な、タイミングの異なるいくつかのクロック
信号を形成するものであり、Vcc及びGNDを電源と
している。負方向6倍昇圧回路2は、Vccを基準にG
NDを負方向へ6倍昇圧した電圧VEEをチャージ・ポ
ンプ動作により発生する。Vccが3.3Vの時、VE
Eは−16.5Vになる。コントラスト調整回路3は、
最適コントラストとなる選択電圧VLをVEEに基づき
発生する。このVLはY電極の負側選択電圧となる。2
倍昇圧回路4は、VLを基準にGNDを2倍昇圧した正
側の選択電圧VHをチャージ・ポンプ動作により発生す
る。負方向2倍昇圧回路5は、Vccを基準にGNDを
負方向へ2倍昇圧した電圧である−V3をチャージ・ポ
ンプ動作により発生する。1/2降圧回路6、7は、V
cc−GND間を2等分した電圧であるV2、GND−
(−V3)間を2等分した電圧である−V2をチャージ
・ポンプ動作により発生する。中央電位VCにはGND
をそのまま用いる。またGNDに対して−V3と対称な
電位であるV3には、Vccをそのまま用いる。以上で
液晶パネルを駆動する電圧は形成できた。この電源回路
では、出力される電圧VH、V3、V2、VC、−V
2、−V3、VLは、GND(第2入力電位)に対して
対称となる。なお回路8は、VLよりVccだけ高い電
圧を形成し、これをYドライバのロジック電圧VDDy
として供給するものである。VDDy自体はパネルには
直接加えられることがないため、電圧の対称性の対象外
である。The input power supply voltage of this power supply circuit is Vcc
(First input potential) and only GND (second input potential), and are single power supply inputs. A latch pulse LP composed of a pulse generated every horizontal scanning period is input. The clock forming circuit 1 forms several clock signals having different timings necessary for the charge pump circuit based on LP, and uses Vcc and GND as power supplies. The negative-direction six-fold booster circuit 2 generates G based on Vcc.
A voltage VEE obtained by boosting ND six times in the negative direction is generated by a charge pump operation. When Vcc is 3.3V, VE
E becomes -16.5V. The contrast adjustment circuit 3
A selection voltage VL that provides an optimum contrast is generated based on VEE. This VL becomes the negative side selection voltage of the Y electrode. 2
The double boosting circuit 4 generates a positive-side selection voltage VH, which is twice the GND with reference to VL, by a charge pump operation. The negative-direction double boosting circuit 5 generates -V3, which is a voltage obtained by double-raising GND in the negative direction with reference to Vcc, by a charge pump operation. The 1/2 step-down circuits 6 and 7
V2, which is a voltage obtained by equally dividing between cc and GND, and GND-
-V2, which is a voltage obtained by dividing (-V3) into two equal parts, is generated by the charge pump operation. GND is applied to the central potential VC.
Is used as it is. Further, Vcc is used as it is for V3 which is a potential symmetrical to −V3 with respect to GND. Thus, a voltage for driving the liquid crystal panel was formed. In this power supply circuit, the output voltages VH, V3, V2, VC, -V
2, -V3 and VL are symmetric with respect to GND (second input potential). The circuit 8 forms a voltage higher than VL by Vcc, and generates this voltage by the logic voltage VDDy of the Y driver.
It is supplied as. Since VDDy itself is not directly applied to the panel, it is not subject to voltage symmetry.
【0064】以上説明した本実施例は、次のような構成
上の特徴を有している。The present embodiment described above has the following structural features.
【0065】(1)本実施例では、入力電源電圧に含ま
れる高電位側の第1入力電位Vcc、低電位側の第2入
力電位GNDを、第1〜第N電位(N≧4)の中の第G
電位V3、第J電位VCとしてそのまま用いている。ま
た所与のクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行
い、高電位側の第1電位VH、低電位側の第N電位VL
を、直接に又は調整手段(コントラスト調整回路3)を
介して供給する2倍昇圧回路4、負方向6倍昇圧回路2
を含んでいる。(1) In this embodiment, the first input potential Vcc on the high potential side and the second input potential GND on the low potential side included in the input power supply voltage are set to the first to Nth potentials (N ≧ 4). G in
The potential V3 and the J-th potential VC are used as they are. Further, a charge pump operation is performed based on a given clock, and the first potential VH on the high potential side and the N-th potential VL on the low potential side are performed.
Booster circuit 4, which supplies the voltage directly or via an adjusting means (contrast adjusting circuit 3), a negative direction 6-fold booster circuit 2
Contains.
【0066】背景技術において説明したように、液晶パ
ネル自体の消費電流は、Y電極の非選択電圧VCと、X
電極の駆動電圧V3、V2、−V2、−V3との間で流
れるものが大部分である。例えば1/240デューティ
の場合、選択状態のY電極は4ラインのみであるのに対
して残りの236ラインは全て非選択状態だからであ
る。本実施例はこの点に着目し、第1電位VH、第N電
位VLを、出力能力(電流供給能力)は低いが高効率の
チャージ・ポンプ回路で供給すると共に、中間電位であ
る第G電位V3、第J電位VCには出力能力の高い入力
電源電圧Vcc、GNDを接続している。このようにす
ることで、表示品質の維持と低消費電力化とを両立でき
る。一方、図49の電源回路は、全ての電流が第1電位
VEE、第N電位GND間を流れる構成となっているた
め、VEEを形成する回路は出力能力の高いものでなけ
ればならない。従って、VEEをチャージ・ポンプ回路
で供給することがほとんど不可能であり、表示品質の維
持と低消費電力化とを両立できない。As described in the background art, the current consumption of the liquid crystal panel itself is determined by the non-selection voltage VC of the Y electrode and the X
Most of the current flows between the electrode drive voltages V3, V2, -V2, and -V3. For example, when the duty is 1/240, only four lines of the Y electrode are in the selected state, while all the remaining 236 lines are in the non-selected state. This embodiment pays attention to this point, and supplies the first potential VH and the N-th potential VL by a charge pump circuit having low output capability (current supply capability) but high efficiency, and the G-th potential which is an intermediate potential. V3 and the J-th potential VC are connected to input power supply voltages Vcc and GND having high output capability. By doing so, it is possible to maintain both display quality and reduce power consumption. On the other hand, the power supply circuit in FIG. 49 has a configuration in which all the current flows between the first potential VEE and the N-th potential GND. Therefore, the circuit forming VEE must have high output capability. Therefore, it is almost impossible to supply VEE with a charge pump circuit, and it is impossible to maintain display quality and reduce power consumption at the same time.
【0067】(2)本実施例では、第1〜第N電位の中
の前記第1、第G、第J、第N電位以外の電位V2、−
V2、−V3を、所与のクロックに基づきチャージ・ポ
ンプ動作する1/2降圧回路6、7、負方向2倍昇圧回
路5により供給している。このようにV2、−V2、−
V3もチャージ・ポンプ回路により供給することで、更
なる低消費電力化を図れる。しかも本実施例によればチ
ャージ・ポンプ動作に必要なクロックをチャージ・ポン
プ回路間で共有できるため、制御が容易であり、回路規
模の増大も最小限に抑えることができる。(2) In this embodiment, the potentials V2,-other than the first, Gth, Jth, and Nth potentials among the first to Nth potentials are used.
V2 and -V3 are supplied by 降 step-down circuits 6 and 7 and a negative-direction double step-up circuit 5 that perform a charge pump operation based on a given clock. Thus, V2, -V2,-
By further supplying V3 by the charge pump circuit, further lower power consumption can be achieved. Moreover, according to the present embodiment, the clock necessary for the charge pump operation can be shared between the charge pump circuits, so that the control is easy and the increase in the circuit scale can be minimized.
【0068】なお図2に、V2、−V2をオペアンプO
P1、OP2により供給する場合のブロック図を示す。
R1、R3は、V3、VC(GND)間を電圧分割する
ためのブリーダ抵抗、R2、R4は、VC、−V3間を
電圧分割するためのブリーダ抵抗である。またOP1、
OP2は、ブリーダ抵抗により分割された電圧を低イン
ピーダンスで出力するためのオペアンプである。またR
11、R12は、OP1、OP2の出力電流を制限して
動作の安定化を図るともにその消費電力を減らすための
抵抗であり、C1〜C4はV2、−V2の変動を抑える
ための平滑コンデンサである。OP1はV3、VCを電
源として、OP2はVC、−V3を電源として動作す
る。C1はV3、VC間に、C4はVC、−V3間に配
置してもよい。このようにV2、−V2をオペアンプO
P1、OP2により供給しても、OP1、OP2は、図
49の電源回路と異なり、小さい電源電圧で動作するた
め、この部分の消費電力を許容範囲内に抑えることがで
きる。FIG. 2 shows that V2 and -V2 are
The block diagram in the case of supplying by P1 and OP2 is shown.
R1 and R3 are bleeder resistors for dividing the voltage between V3 and VC (GND), and R2 and R4 are bleeder resistors for dividing the voltage between VC and -V3. OP1,
OP2 is an operational amplifier for outputting the voltage divided by the bleeder resistance at low impedance. Also R
Reference numerals 11 and R12 denote resistors for limiting the output currents of the OP1 and OP2 to stabilize the operation and reduce the power consumption, and C1 to C4 are smoothing capacitors for suppressing fluctuations of V2 and -V2. is there. OP1 operates using V3 and VC as power supplies, and OP2 operates using VC and -V3 as power supplies. C1 may be arranged between V3 and VC, and C4 may be arranged between VC and -V3. As described above, V2 and -V2 are connected to the operational amplifier O.
Even when supplied by P1 and OP2, OP1 and OP2 operate with a small power supply voltage unlike the power supply circuit of FIG. 49, so that the power consumption of this part can be suppressed within an allowable range.
【0069】(3)また本実施例は、所与のクロックに
基づきK倍(K≧2)昇圧のチャージ・ポンプ動作を行
い、第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手段
(コントラスト調整回路3)を介して供給する負方向6
倍昇圧回路2、2倍昇圧回路4、負方向2倍昇圧回路5
と、所与のクロックに基づきL/M倍(但しL/Mは整
数でない)降圧又はM/L倍のチャージ・ポンプ動作を
行い、第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手段
を介して供給する1/2降圧回路6、7とを含む。この
ように本実施例では、K倍昇圧を行うチャージ・ポンプ
回路と、L/M倍降圧等を行うチャージ・ポンプ回路と
を混在させている。これにより、単一入力電源(Vc
c、GND)から種々の電圧を低消費電力で供給するこ
とが可能となる。(3) In the present embodiment, a charge pump operation of K-fold (K.gtoreq.2) is performed based on a given clock, and any one of the first to N-th potentials is adjusted directly or by adjusting means ( Negative direction 6 supplied via contrast adjustment circuit 3)
Double booster circuit 2, Double booster circuit 4, Negative double booster circuit 5
Performs a L / M-fold (where L / M is not an integer) step-down or M / L-times charge pump operation based on a given clock, and adjusts any of the first to Nth potentials directly or by adjusting means降 step-down circuits 6 and 7 supplied through As described above, in the present embodiment, the charge pump circuit that performs the K-fold boost and the charge pump circuit that performs the L / M-fold step-down are mixed. Thereby, a single input power supply (Vc
c, GND) can be supplied with low power consumption.
【0070】次にコントラスト調整回路3について図3
を用いて説明する。コントラスト調整回路3は、GND
−VEE間に直列接続で挿入された固定抵抗Rfix及
び可変抵抗Rvolと、バイポーラ・トランジスタTr
と、コンデンサCVLとを含む。本実施例の電源回路で
駆動する液晶表示装置においては、出力電圧VLを流れ
る電流が小さいため、Trのベース電流も小さくて済
む。その結果、RfixやRvolは500KΩ〜1M
Ωと高抵抗でよく、この抵抗による消費電力を0.2m
W〜0.4mW程度に抑えることができる。Next, FIG.
This will be described with reference to FIG. The contrast adjustment circuit 3 is connected to GND
-Fixed resistor Rfix and variable resistor Rvol inserted in series between VEE and bipolar transistor Tr
And a capacitor CVL. In the liquid crystal display device driven by the power supply circuit of the present embodiment, since the current flowing through the output voltage VL is small, the base current of the Tr can be small. As a result, Rfix and Rvol are 500KΩ ~ 1M
Ω and high resistance, the power consumption by this resistance is 0.2m
W to about 0.4 mW.
【0071】なお図1ではコントラスト調整回路3をV
L側にのみ設けたが、VH側のみに設けたり、VH側と
VL側の両方に設けてもかまわない。図1では、一方側
にのみコントラスト調整回路3を設け、コントラスト調
整回路3で得た電圧VLに基づいて2倍昇圧回路4によ
りVHを生成している。この構成では、コントラスト調
整回路3によりVLを調整することで、VHも自動的に
調整できるという利点がある。一方、VH、VLの両側
にコントラスト調整回路3を設ける構成によると、V
H、VLを独立に調整できるという利点がある。MIM
等の非線形スイッチング素子は、電圧を印加する方向に
よって電流の流し易さが異なるというの特性を有してい
る。従って、MIM等を用いた液晶表示装置では、|V
H|を|VL|に対して0.5V程度低くすることが好
ましい場合がある。従って、このような場合には、コン
トラスト調整回路をVH側と、VL側の両方に設けるこ
とが望ましい。具体的には、VH側のコントラスト調整
回路にダイオード等を含ませ、このダイオードの順方向
電圧を利用してVHを降圧すればよい。In FIG. 1, the contrast adjustment circuit 3 is connected to V
Although provided only on the L side, it may be provided only on the VH side, or provided on both the VH side and the VL side. In FIG. 1, the contrast adjusting circuit 3 is provided only on one side, and VH is generated by the double boosting circuit 4 based on the voltage VL obtained by the contrast adjusting circuit 3. This configuration has an advantage that VH can be automatically adjusted by adjusting VL by the contrast adjustment circuit 3. On the other hand, according to the configuration in which the contrast adjustment circuit 3 is provided on both sides of VH and VL,
There is an advantage that H and VL can be adjusted independently. MIM
The non-linear switching element has a characteristic that the easiness of current flow differs depending on the direction in which the voltage is applied. Therefore, in a liquid crystal display device using MIM or the like, | V
It may be preferable to lower H | by approximately 0.5 V with respect to | VL |. Therefore, in such a case, it is desirable to provide the contrast adjustment circuit on both the VH side and the VL side. Specifically, a diode or the like may be included in the contrast adjustment circuit on the VH side, and VH may be reduced using the forward voltage of the diode.
【0072】また図1では、7レベルの電圧を得るため
に1/2降圧回路6、7を設けたが、所望の電圧が5レ
ベルの場合には、1/2降圧回路6、7を省略すればよ
い。In FIG. 1, the 1/2 step-down circuits 6 and 7 are provided in order to obtain a voltage of 7 levels. However, when the desired voltage is 5 levels, the 1/2 step-down circuits 6 and 7 are omitted. do it.
【0073】以上の構成の本実施例によれば、以下に述
べる理由により、4ライン同時選択法で駆動される液晶
表示装置の低消費電力化が可能となる。According to the present embodiment having the above configuration, it is possible to reduce the power consumption of the liquid crystal display device driven by the four-line simultaneous selection method for the following reasons.
【0074】第一の理由は、パネルの充放電電流による
消費電力が究極的にまで低減するからである。パネル電
流の大部分を占める充放電電流、即ちX電極と非選択状
態のY電極との間で流れる充放電電流について考える。
X電極の電圧V3、−V3、V2、−V2と、Y電極の
電圧VCとの間で流れる充放電電流を各々IP3、IM
3、IP2、IM2とする。するとIP3による消費電
力はVcc×IP3となる。またチャージ・ポンプ回路
は極めて高効率であるから、IM3による消費電力もほ
ぼVcc×IM3となり、IP2、IM2による消費電
力も各々ほぼ(1/2)×Vcc×IP2、(1/2)
×Vcc×IM2となる。一方、図49の背景例では、
高電圧をVEEとすると、これら各電流による消費電力
はVEE×IP3、VEE×IM3、VEE×IP2、
VEE×IM2となる。VEEは25V程度であり、V
ccは3.3V程度であるから、IP3、IM3による
消費電力は背景例の1/7以下となり、IP2、IM2
による消費電力は1/14以下となる。The first reason is that the power consumption due to the charge / discharge current of the panel is ultimately reduced. Consider a charge / discharge current that accounts for most of the panel current, that is, a charge / discharge current flowing between the X electrode and the unselected Y electrode.
The charge / discharge current flowing between the voltage V3, -V3, V2, -V2 of the X electrode and the voltage VC of the Y electrode are represented by IP3 and IM, respectively.
3, IP2 and IM2. Then, the power consumption by IP3 is Vcc × IP3. Further, since the charge pump circuit has extremely high efficiency, the power consumption by IM3 is also approximately Vcc × IM3, and the power consumption by IP2 and IM2 is also approximately (1 /) × Vcc × IP2, (1/2), respectively.
× Vcc × IM2. On the other hand, in the background example of FIG.
Assuming that the high voltage is VEE, the power consumption by each of these currents is VEE × IP3, VEE × IM3, VEE × IP2,
VEE × IM2. VEE is about 25V,
Since cc is about 3.3 V, the power consumption by IP3 and IM3 is 1/7 or less of the background example, and IP2 and IM2
, The power consumption is 1/14 or less.
【0075】次に、X電極と選択状態のY電極との間で
流れる充放電電流について考える。Y電極の電圧VH、
VLとX電極との間で流れる充放電電流を各々IVH、
IVLとする。すると、やはり、チャージ・ポンプ回路
の高効率性から、IVH、IVLによる消費電力は各々
ほぼ5×Vcc×IVH、5×Vcc×IVLとなり、
背景例の消費電力よりも小さくなる。Next, the charge / discharge current flowing between the X electrode and the selected Y electrode will be considered. Y electrode voltage VH,
The charge / discharge current flowing between the VL and the X electrode is IVH,
IVL. Then, again, due to the high efficiency of the charge pump circuit, the power consumption by IVH and IVL is approximately 5 × Vcc × IVH and 5 × Vcc × IVL, respectively.
It becomes smaller than the power consumption of the background example.
【0076】第二の理由は高速で動作し消費電流の大き
いXドライバのロジック部での消費電力が低減するから
である。前述したように、背景例の電源回路では、Xド
ライバのロジック部での消費電流が高電圧VEEから供
給されているため、消費電力がVEE×消費電流とな
る。これに対して、本実施例では消費電力がVcc×消
費電流となり、背景例の1/7以下となる。The second reason is that the power consumption in the logic section of the X driver which operates at a high speed and consumes a large amount of current is reduced. As described above, in the power supply circuit of the background example, since the current consumption in the logic section of the X driver is supplied from the high voltage VEE, the power consumption is VEE × current consumption. On the other hand, in this embodiment, the power consumption is Vcc × current consumption, which is 1/7 or less of the background example.
【0077】第三の理由は高電圧VEEを形成する昇圧
回路の消費電力が小さいからである。一般に、チャージ
・ポンプ式の昇圧回路は昇圧能力が小さく、大きな電流
を取り出すと出力電圧が低下してしまう。背景例の電源
回路で駆動する液晶表示装置では、高電圧系の電流が大
きいため、VEEを形成するのにチャージ・ポンプ式の
昇圧回路では能力不足である。従って背景例では、コイ
ルに流す電流を断続する時に発生する高電圧を整流して
高電圧VEEを形成するスイッチング・レギュレータ方
式のDC−DCコンバータが用いられる。スイッチング
・レギュレータ方式のDC−DCコンバータの効率は5
V入力のもので通常80%程度、3.3V入力のもので
は60%程度と極めて低い。このため、VEEを形成す
る昇圧回路まで含めると、背景例の電源回路で駆動する
液晶表示装置の消費電力は大変大きい。これに対し本実
施例の電源回路で駆動する液晶表示装置は高電圧系の電
流が小さい。従って、高電圧VEEは、出力能力は小さ
いが高効率のチャージ・ポンプ式昇圧回路で供給でき、
VEEを形成する昇圧回路まで含めた消費電力を大きく
低減できる。The third reason is that the power consumption of the booster circuit for forming the high voltage VEE is small. Generally, a charge pump type booster circuit has a small boosting capability, and when a large current is taken out, an output voltage is reduced. In the liquid crystal display device driven by the power supply circuit of the background example, the current of the high-voltage system is large, so that the charge pump type booster circuit has insufficient capacity to form VEE. Therefore, in the background example, a switching regulator type DC-DC converter that rectifies a high voltage generated when the current flowing through the coil is intermittent and forms a high voltage VEE is used. Switching regulator type DC-DC converter has an efficiency of 5
It is about 80% for V input and about 60% for 3.3V input. Therefore, the power consumption of the liquid crystal display device driven by the power supply circuit of the background example is very large, including the step-up circuit for forming the VEE. On the other hand, the liquid crystal display device driven by the power supply circuit of this embodiment has a small high-voltage current. Therefore, the high voltage VEE can be supplied by a charge pump type booster circuit having a small output capability but high efficiency,
Power consumption including the booster circuit forming VEE can be greatly reduced.
【0078】以上が本実施例の電源回路により液晶表示
装置の低消費電力化が可能となる理由である。実際に図
1の方式の電源回路でドット数が640×480、ドッ
トピッチが0.2mmの2画面駆動の液晶表示装置を駆
動してみたところ、典型的な消費電力が12mW程度と
いう期待通りの値であった。The above is the reason why the power supply circuit of this embodiment can reduce the power consumption of the liquid crystal display device. When a liquid crystal display device driven by two screens having 640 × 480 dots and a dot pitch of 0.2 mm was actually driven by the power supply circuit of the system shown in FIG. 1, the typical power consumption was about 12 mW as expected. Value.
【0079】なお本実施例の電源回路をIC化する場
合、VLの形成は、前述したバイポーラ・トランジスタ
による回路を外付けする方式ではなく、オペアンプ形式
のレギュレータをICに内蔵させることでも可能であ
る。また、ICの耐圧を下げるために、VH形成用の2
倍昇圧回路4を構成する素子のうち、VH−GNDをス
イッチングするトランジスタを外付けとし、それ以外を
1チップにまとめることも実用的な手段である。In the case where the power supply circuit of this embodiment is integrated into an IC, the VL can be formed by incorporating an operational amplifier type regulator in the IC instead of using the above-mentioned externally mounted circuit using bipolar transistors. . Further, in order to lower the withstand voltage of the IC, a second voltage for forming the VH is required.
It is also a practical means to externally connect a transistor for switching VH-GND among the elements constituting the double booster circuit 4, and to integrate the other elements into one chip.
【0080】本実施例の電源回路では、その構成のほと
んどをチャージ・ポンプ回路で形成しているため、コン
デンサを多く必要とする印象を与える。しかしながら実
際には、チャージ・ポンプ回路に含まれるバックアップ
・コンデンサの一部を省略したり、0.1μF程度の小
さな容量値のもので済ませることが可能である。これ
は、液晶パネル自体が持つ容量が、バックアップ・コン
デンサとして働くためと考えられる。In the power supply circuit of this embodiment, most of the structure is formed by the charge pump circuit, so that an impression that many capacitors are required is given. However, in practice, it is possible to omit a part of the backup capacitor included in the charge pump circuit or to use only a small capacitance value of about 0.1 μF. This is probably because the capacity of the liquid crystal panel itself acts as a backup capacitor.
【0081】〔実施例2〕実施例2は、図1のクロック
形成回路1に関する実施例であり、図4にその構成の一
例を、図5にその動作を説明するためのタイミングチャ
ートを示す。この回路全体はVcc−GND系で動作す
る。また基本クロック信号として、水平走査期間(1
H)毎に発生するパルスを含むラッチパルスLPを使用
する。Dタイプ・フリップフロップDFは、/Q出力が
書き込みデータ入力Dに接続されており、これによりL
Pの立ち上がりエッジでトグル動作をする。ノア回路N
or1、Nor2は、2相のクロック信号A、Bを形成
するためのものであり、インバータ回路Inv1、In
v2、Inv3は、各々、A、B、/Doffの逆相の
信号/A、/B、Doffを形成するためのものであ
る。[Embodiment 2] Embodiment 2 is an embodiment relating to the clock forming circuit 1 of FIG. 1. FIG. 4 shows an example of its configuration, and FIG. 5 shows a timing chart for explaining its operation. This entire circuit operates on the Vcc-GND system. In addition, as a basic clock signal, a horizontal scanning period (1
H) A latch pulse LP including a pulse generated every time is used. The D-type flip-flop DF has a / Q output connected to the write data input D, thereby providing an L-type flip-flop.
A toggle operation is performed at the rising edge of P. NOR circuit N
or1 and Nor2 are for forming two-phase clock signals A and B, and have inverter circuits Inv1 and Inv.
v2 and Inv3 are for forming signals / A, / B and Doff having phases opposite to those of A, B and / Doff, respectively.
【0082】(1)パルス状クロック 本実施例では、周期的に発生するパルス(図5のP1、
P2等)を含むパルス状クロックLPにより生成された
クロックに基づき、チャージ・ポンプ回路(図1の負方
向6倍昇圧回路2等)にチャージ・ポンプ動作を行わせ
ている。そしてチャージ・ポンプ回路が含むポンピング
・コンデンサの充電、及びポンピングコンデンサによる
バックアップ・コンデンサの充電を、パルス状クロック
LPのパルスの発生期間において停止させている。即
ち、図5のTpに示すように、LPのパルスの発生期間
(LPがハイレベルの期間)は、信号Aも信号Bもロウ
レベルになるようにしている。信号A、Bがロウレベル
になると、チャージ・ポンプ回路を形成するスイッチ群
(トランジスタ群)は全てオフになり、これにより、遷
移タイミングでの電荷の逃げを防止できる。(1) Pulse-like clock In this embodiment, a periodically generated pulse (P1 in FIG. 5,
A charge pump circuit (such as the negative-direction six-fold booster circuit 2 in FIG. 1) performs a charge pump operation based on a clock generated by the pulse-like clock LP including P2. The charging of the pumping capacitor included in the charge pump circuit and the charging of the backup capacitor by the pumping capacitor are stopped during the pulse generation period of the pulse clock LP. That is, as shown by Tp in FIG. 5, during the period during which the pulse of LP is generated (the period when LP is at the high level), both the signal A and the signal B are set to the low level. When the signals A and B become low level, all the switches (transistors) forming the charge pump circuit are turned off, thereby preventing the charge from escaping at the transition timing.
【0083】但し、この遷移タイミングでのスイッチ群
のオフ時間が長すぎると(Tpの期間が長すぎると)、
逆にポンピング・コンデンサ、バックアップ・コンデン
サを充電する時間が短くなるため、必要な電圧が得られ
なくなる。LPは、パルス幅が通常100ns〜300
ns程度、周期が数十μs〜100μs程度のパルス状
クロックであるため、この回路の基本クロックとして好
都合である。また、パネルの充放電は1水平走査(1
H)周期で起こるため、LPを用いて1H周期でパネル
の駆動電圧を充電することは理に合っている。LPを入
力とせず、CR発振回路等で基本クロックを内部発生す
ることも可能ではあるが、ドライバICに入力されるラ
ッチパルスを、本電源回路の基本クロックにも転用する
方が回路が簡単となり好ましい。However, if the off time of the switch group at this transition timing is too long (the period of Tp is too long),
Conversely, the time required to charge the pumping capacitor and the backup capacitor is reduced, so that the required voltage cannot be obtained. LP has a pulse width of usually 100 ns to 300 ns.
Since this is a pulsed clock having a period of about ns and a period of about several tens μs to 100 μs, it is convenient as a basic clock of this circuit. In addition, the charge / discharge of the panel is performed by one horizontal scan (1
H) Since it occurs in a cycle, it is reasonable to charge the panel drive voltage in a 1H cycle using LP. Although it is possible to generate a basic clock internally with a CR oscillation circuit or the like without inputting LP, it is simpler to use the latch pulse input to the driver IC as the basic clock for this power supply circuit. preferable.
【0084】なお本実施例で使用するパルス状クロック
は、Xドライバ用のラッチパルスであるLPに限らず、
例えばYドライバ用のシフトクロックYSCL等を用い
てもよい。またパルス状クロックを用いない場合には、
スイッチ群をオフさせる期間Tpを、ディレイ回路等を
利用して作り出せばよい。The pulse clock used in this embodiment is not limited to LP which is a latch pulse for an X driver,
For example, a shift clock YSCL for the Y driver may be used. If a pulsed clock is not used,
The period Tp for turning off the switch group may be created using a delay circuit or the like.
【0085】(2)クロックの停止機能 また本実施例では、表示オフ制御信号/Doffがロウ
レベルに間は、信号Aも信号Bもロウレベルにして、チ
ャージ・ポンプ回路の動作が停止するようにしている。
即ち電源回路に、チャージ・ポンプ回路に与えるクロッ
クを停止する機能を持たせている。この機能を付加する
ことで、表示オフ制御時の電源回路の消費電力をほぼ零
にできる。また、選択電圧の出力が同時に停止するた
め、Yドライバに表示オフ制御機能が無いものを用いて
も、液晶表示装置全体として表示オフ制御機能を持たせ
ることが可能となる。なお、図4の例では電源回路をI
C化した時のテスト容易性を考慮し、DFにリセットを
かけることによってクロックの発生を停止し、チャージ
・ポンプ回路の動作を停止している。しかしながら、L
Pと/Doffを所与のAND回路に入力し、得られた
信号を新たな基本クロックとするという方法を用いて
も、チャージ・ポンプ回路の動作を停止することは可能
である。(2) Clock Stop Function In this embodiment, while the display-off control signal / Doff is at the low level, both the signal A and the signal B are set to the low level so that the operation of the charge pump circuit is stopped. I have.
That is, the power supply circuit has a function of stopping the clock supplied to the charge pump circuit. By adding this function, the power consumption of the power supply circuit during the display-off control can be reduced to almost zero. In addition, since the output of the selection voltage is stopped at the same time, even if the Y driver does not have the display off control function, the entire liquid crystal display device can have the display off control function. In the example shown in FIG.
In consideration of testability at the time of C conversion, the generation of the clock is stopped by resetting the DF, and the operation of the charge pump circuit is stopped. However, L
It is also possible to stop the operation of the charge pump circuit by using a method of inputting P and / Doff to a given AND circuit and using the obtained signal as a new basic clock.
【0086】〔実施例3〕実施例3は、図1の負方向6
倍昇圧回路2、2倍昇圧回路4等のチャージ・ポンプ回
路に関する実施例である。[Embodiment 3] In Embodiment 3, the negative direction 6 shown in FIG.
This is an embodiment relating to a charge pump circuit such as a double booster circuit 2, a double booster circuit 4, and the like.
【0087】(1)基本概念 図6はチャージ・ポンプ回路の最も基本となる概念図で
ある。図6においてSWaとSWbは連動スイッチであ
り、一方がA側に倒れている間は他方もA側に倒れてい
る。また図6ではSWa、SWbを機械的なスイッチで
表したが、実際にはスイッチSWa、SWbは、A側と
の導通・遮断を制御するMOSトランジスタと、B側と
の導通・遮断を制御するMOSトランジスタの通常2つ
のトランジスタにより構成できる。(1) Basic Concept FIG. 6 is the most basic conceptual diagram of the charge pump circuit. In FIG. 6, SWa and SWb are interlocking switches, and one of them is also falling to the A side while the other is falling to the A side. In FIG. 6, SWa and SWb are represented by mechanical switches. However, actually, the switches SWa and SWb control a MOS transistor for controlling conduction and interruption to the A side and a conduction and interruption to the B side. Usually, it can be constituted by two MOS transistors.
【0088】SWa、SWbがA側に切り替わっている
間は、ポンピング・コンデンサCpはVb−Vaの電圧
で充電される。次いでSWa、SWbがB側に切り替わ
ると、Cpに充電された電荷がバックアップ・コンデン
サCbに転送される。このスイッチング動作を繰り返す
ことにより、Cbに加わっている電圧、すなわち、Ve
−Vd間の電圧はVb−Va間の電圧とほぼ等しい値に
近づく。この時、Vdがある定まった電圧である場合に
は、VdよりVb−Vaだけ高い電圧がVeに発生す
る。逆に、Veがある定まった電圧である場合には、V
eよりVb−Vaだけ低い電圧がVdに発生する。以上
がチャージ・ポンプ回路の基本動作である。次に述べる
ように、Va、Vb、Vd、Veをどこに接続するかに
よって、この回路が昇圧回路として機能したり、降圧回
路として機能したりする。While SWa and SWb are switched to the A side, the pumping capacitor Cp is charged with the voltage of Vb-Va. Next, when SWa and SWb are switched to the B side, the charge charged in Cp is transferred to the backup capacitor Cb. By repeating this switching operation, the voltage applied to Cb, that is, Ve
The voltage between -Vd approaches a value substantially equal to the voltage between Vb-Va. At this time, if Vd is a fixed voltage, a voltage higher than Vd by Vb-Va is generated in Ve. Conversely, if Ve is a fixed voltage, Ve
A voltage lower than e by Vb-Va is generated at Vd. The above is the basic operation of the charge pump circuit. As described below, depending on where Va, Vb, Vd, and Ve are connected, this circuit functions as a booster circuit or a step-down circuit.
【0089】(2)2倍昇圧 図7は、図6においてVdをVbに結線したもので、2
倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の概念図となる。つま
り、上述した理由により、SWaとSWbが連動スイッ
チング動作を繰り返すことでVe−Vd=Ve−Vb=
Vb−Vaとなるから、Ve−Va=(Ve−Vb)+
(Vb−Va)=2×(Vb−Va)が成立する。すな
わち、Vaを電位の基準レベル(0V)とするとVe=
2×Vbとなり、VeはVbを2倍昇圧した電圧とな
る。(2) Double boosting FIG. 7 is a diagram in which Vd is connected to Vb in FIG.
It is a conceptual diagram of a double boosting charge pump circuit. That is, for the above-mentioned reason, Ve−Vd = Ve−Vb =
Ve−Va = (Ve−Vb) +
(Vb−Va) = 2 × (Vb−Va) holds. That is, when Va is set to the reference level (0 V) of the potential, Ve =
2 × Vb, and Ve is a voltage obtained by boosting Vb twice.
【0090】(3)負方向2倍昇圧 図8は、図6においてVeをVaに結線したもので、負
方向2倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の概念図となる。
SWaとSWbが連動スイッチング動作を繰り返すこと
でVe−Vd=Va−Vd=Vb−Vaとなるから、V
b−Vd=(Vb−Va)+(Va−Vd)=2×(V
b−Va)が成立する。すなわちVbを電位の基準レベ
ル(0V)とするとVd=2×Vaとなり、VdはVa
を負方向へ2倍昇圧した電圧となる。(3) Negative Double Boost FIG. 8 is a conceptual diagram of a negative double boost charge pump circuit in which Ve is connected to Va in FIG.
Since SWa and SWb repeat the interlocking switching operation, Ve−Vd = Va−Vd = Vb−Va.
b−Vd = (Vb−Va) + (Va−Vd) = 2 × (V
b-Va) holds. That is, when Vb is set to the reference level (0 V) of the potential, Vd = 2 × Va, and Vd is Va
Is doubled in the negative direction.
【0091】(4)1/2降圧 図9は、図8において入力電圧をVb−VaからVb−
Vdに変更したものであり、1/2降圧用チャージ・ポ
ンプ回路の概念図である。Veが出力電圧であり、Ve
につながる負荷が消費する電流はバックアップ・コンデ
ンサCbから供給される。まず、SWa、SWbがB側
と導通している時はCpとCbとは並列接続になるか
ら、このCp、Cbに加わっている電圧は等しい。次に
SWa、SWbがA側に切り変わると、直列接続となっ
たCp、Cbが、入力電圧Vb−Vd間に入る形とな
り、Cp、Cbに加わる電圧は入力電圧の半分となる。
次いで再びSWa、SWbがB側に切り変わると、Cp
とCbは並列接続になるから、Cpに蓄えられていた電
荷がCbに供給され、Cpに加わる電圧とCbに加わる
電圧が等しくなる。従って、Cp、Cbに蓄えることの
できる電荷が、Veの負荷電流により持ち去られる電荷
に比べて充分に大きければ、SWaとSWbが連動スイ
ッチング動作を繰り返すことで、Veには、入力電圧の
1/2に近い出力電圧が発生することになる。(4) 1/2 step-down FIG. 9 shows that the input voltage is changed from Vb-Va to Vb-
Vd, which is a conceptual diagram of a 降 step-down charge pump circuit. Ve is the output voltage, and Ve
Is supplied from the backup capacitor Cb. First, when SWa and SWb are conducting with the B side, Cp and Cb are connected in parallel, and the voltages applied to Cp and Cb are equal. Next, when SWa and SWb are switched to the A side, the series-connected Cp and Cb fall between the input voltages Vb and Vd, and the voltage applied to Cp and Cb becomes half of the input voltage.
Next, when SWa and SWb switch to the B side again, Cp
And Cb are connected in parallel, the charge stored in Cp is supplied to Cb, and the voltage applied to Cp and the voltage applied to Cb become equal. Therefore, if the electric charge that can be stored in Cp and Cb is sufficiently larger than the electric charge carried away by the load current of Ve, SWa and SWb repeat the interlocking switching operation, so that Ve becomes 1 / the input voltage. An output voltage close to 2 will be generated.
【0092】(5)負方向6倍昇圧 図10は、負方向6倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の一
例を示す概念図であり、図11(A)、図11(B)
は、各々、SWa1〜SWa3及びSWb1〜SWb3
がA側、B側に切り替わっている時の接続関係図であ
る。SWa1〜SWa3及びSWb1〜SWb3は連動
スイッチであり、Cp1〜Cp3はポンピング・コンデ
ンサ、Cb1とCb23はバックアップ・コンデンサで
ある。(5) Negative Direction Sixfold Boost FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of a negative direction sixfold boosting charge pump circuit, and FIGS. 11 (A) and 11 (B).
Are SWa1 to SWa3 and SWb1 to SWb3, respectively.
FIG. 7 is a connection relation diagram when the switch is switched to the A side and the B side. SWa1 to SWa3 and SWb1 to SWb3 are interlock switches, Cp1 to Cp3 are pumping capacitors, and Cb1 and Cb23 are backup capacitors.
【0093】前述した負方向2倍昇圧回路と同じ動作に
より、−V3Bには、Vccを基準としてGNDを負方
向へ2倍昇圧した電圧である−2×(Vcc−GND)
が発生する。全スイッチがA側に切り替わっている場合
は、図11(A)に示すように、Cp2とCp3は並列
接続となるため、Cp2、Cp3は、各々、ほぼ2×
(Vcc−GND)の電圧で充電されることになる。By the same operation as the above-described double boosting circuit in the negative direction, -V3B is a voltage obtained by boosting GND twice in the negative direction with respect to Vcc, -2 × (Vcc-GND).
Occurs. When all the switches are switched to the A side, as shown in FIG. 11A, Cp2 and Cp3 are connected in parallel, so that Cp2 and Cp3 are approximately 2 ×
It will be charged with the voltage of (Vcc-GND).
【0094】次に全スイッチがB側に切り変わると、図
11(B)に示すように、直列接続されたCp2、Cp
3が、Cb23に並列接続される。Cp2、Cp3は、
前述のように2×(Vcc−GND)で充電されてい
る。従って、−V3B、VEE間には4×(Vcc−G
ND)の電圧が発生し、この電圧でCb23が充電され
る。以上の理由から、全スイッチが連動スイッチング動
作を繰り返すことで、VEEには、Vccを基準にGN
Dを負方向へ6倍昇圧した電圧、即ちVcc−6×(V
cc−GND)が発生する。例えばVcc=3Vの場合
には、−V3Bには−3V、VEEには−15Vの電圧
が発生する。Next, when all the switches are switched to the B side, as shown in FIG. 11B, Cp2 and Cp2 connected in series are connected.
3 is connected in parallel to Cb23. Cp2 and Cp3 are
As described above, the battery is charged at 2 × (Vcc−GND). Therefore, 4 × (Vcc−G) is applied between −V3B and VEE.
ND), and Cb23 is charged with this voltage. For the above reasons, all switches repeat the interlocking switching operation, so that VEE has GN based on Vcc.
A voltage obtained by boosting D six times in the negative direction, that is, Vcc−6 × (V
cc-GND). For example, when Vcc = 3V, a voltage of -3V is generated at -V3B and a voltage of -15V is generated at VEE.
【0095】図12は、負方向6倍昇圧用チャージ・ポ
ンプ回路の他の例を示す概念図であり、図13(A)、
図13(B)は、各々、SWa1〜SWa3及びSWb
1、SWb23がA側、B側に切り替わっている時の接
続関係図である。Cp1〜Cp3はポンピング・コンデ
ンサ、Cb1〜Cb3はバックアップ・コンデンサであ
る。FIG. 12 is a conceptual diagram showing another example of the charge pump circuit for boosting the negative direction six times.
FIG. 13B shows SWa1 to SWa3 and SWb, respectively.
1 is a connection relation diagram when SWb23 is switched to A side and B side. Cp1 to Cp3 are pumping capacitors, and Cb1 to Cb3 are backup capacitors.
【0096】図10の回路と同様に、−V3Bには、V
ccを基準にGNDを負方向へ2倍昇圧した電圧である
−2×(Vcc−GND)が発生する。全スイッチがA
側に切り替わっている時は、図13(A)に示すよう
に、Cp2は、ほぼ2×(Vcc−GND)の電圧で充
電される。また図12に示すようにCp2、Cb2、S
Wb23、SWa2から成る回路は、Cp1、Cb1、
SWb1、SWa1から成る回路と同様に、負方向2倍
昇圧回路となっている。従ってCb2も、2×(Vcc
−GND)の電圧で充電され、VEMには、−4×(V
cc−GND)の電圧が発生する。これによりCp3
は、4×(Vcc−GND)の電圧で充電されることに
なる。As in the circuit of FIG. 10, -V3B includes V
A voltage of −2 × (Vcc−GND), which is a voltage that is twice as high as GND with respect to cc, is generated. All switches are A
When switching to the side, as shown in FIG. 13A, Cp2 is charged with a voltage of approximately 2 × (Vcc-GND). Further, as shown in FIG. 12, Cp2, Cb2, S
The circuit composed of Wb23 and SWa2 is Cp1, Cb1,
Like the circuit composed of SWb1 and SWa1, it is a negative direction double boosting circuit. Therefore, Cb2 is also 2 × (Vcc
−GND), and VEM has −4 × (V
(cc-GND). This allows Cp3
Is charged at a voltage of 4 × (Vcc−GND).
【0097】次に全スイッチがB側に切り替わると、図
13(B)に示すように、−V3BとVEEとの間にC
P3が挿入される接続関係になる。−V3Bの電圧は−
2×(Vcc−GND)であり、Cp3は4×(Vcc
−GND)の電圧で充電されている。従ってVEEには
結局、Vccを基準にGNDを負方向へ6倍昇圧した電
圧、即ちVcc−6×(Vcc−GND)の電圧が発生
する。Next, when all the switches are switched to the B side, as shown in FIG. 13 (B), C is set between -V3B and VEE.
The connection relationship is such that P3 is inserted. The voltage of -V3B is-
2 × (Vcc−GND), and Cp3 is 4 × (Vcc−GND).
−GND). Therefore, VEE eventually generates a voltage obtained by boosting GND six times in the negative direction based on Vcc, that is, a voltage of Vcc−6 × (Vcc−GND).
【0098】図10の回路は図12の回路と異なり、−
V3BとVEEとの中間の安定した電圧であるVEMが
不要であるため、図12の回路よりも必要なコンデンサ
の数が1つ少なくてよいという利点がある。一方、図1
2の回路は、Cp2及びCp3の+電極につながるスイ
ッチが共用となるため、図10の回路よりも必要なスイ
ッチの数が1つ(トランジスタ数としては2つ)少なく
てよいという利点がある。更に、中間電圧VEMを形成
することで図10の回路よりもトランジスタのドレイン
耐圧が低くてもよくなり、トランジスタのサイズを小さ
くできるという利点もある。The circuit of FIG. 10 differs from the circuit of FIG.
Since VEM which is a stable voltage between V3B and VEE is not required, there is an advantage that the number of capacitors required is one less than that of the circuit of FIG. On the other hand, FIG.
Since the circuit of No. 2 shares a switch connected to the + electrodes of Cp2 and Cp3, there is an advantage that the number of switches required is one less (two as the number of transistors) than the circuit of FIG. Further, by forming the intermediate voltage VEM, there is an advantage that the drain withstand voltage of the transistor may be lower than that of the circuit of FIG. 10 and the size of the transistor can be reduced.
【0099】(6)3/2倍昇圧 図14(A)、図14(B)は、3/2倍昇圧用チャー
ジ・ポンプ回路の概念図である。CpH、CpLはポン
ピング・コンデンサであり、Cbはバックアップ・コン
デンサである。図14(A)、14(B)に示すよう
に、この回路では、CpH、CpL、Cbが直列接続に
なっている状態と、Cb、CpH、CpLが並列接続に
なっている状態とが交互に繰り返される。CpH、Cp
Lに加わっている電圧を各々VcpH、VcpLと表す
と、図14(B)でCpHとCpLが並列接続になって
いることから、VcpH=VcpLとなる。また図14
(A)のようにCpHとCpLとがVcc−GND間に
直列接続となった時、CpHとCpLにはVccの1/
2の電圧が充電される。その後、図14(B)の接続状
態となった時、CpHとCpLに蓄えられていた電荷が
Cbに供給される。この動作を何回も繰り返すことによ
り、Cb、CpH、CpLに加わっている電圧はどれも
Vccの1/2に近づき、この結果、出力電圧にはVc
cを3/2倍に昇圧した電圧が発生する。(6) 3/2 boosting FIGS. 14A and 14B are conceptual diagrams of a 3/2 boosting charge pump circuit. CpH and CpL are pumping capacitors, and Cb is a backup capacitor. As shown in FIGS. 14A and 14B, in this circuit, a state where CpH, CpL and Cb are connected in series and a state where Cb, CpH and CpL are connected in parallel are alternated. Is repeated. CpH, Cp
When the voltages applied to L are expressed as VcpH and VcpL, respectively, since CpH and CpL are connected in parallel in FIG. 14B, VcpH = VcpL. FIG.
When CpH and CpL are connected in series between Vcc and GND as shown in (A), CpH and CpL have 1 / Vcc of Vcc.
2 is charged. Thereafter, when the connection state shown in FIG. 14B is reached, the charges stored in CpH and CpL are supplied to Cb. By repeating this operation many times, the voltages applied to Cb, CpH, and CpL each approach 1/2 of Vcc, and as a result, the output voltage becomes Vc.
A voltage is generated by boosting c by 3/2 times.
【0100】(7)負方向3/2倍昇圧 図15(A)、図15(B)は、負方向3/2倍昇圧用
チャージ・ポンプ回路の概念図である。動作原理は上記
の3/2倍昇圧と同様であるため、詳細な説明は省略す
る。3/2倍昇圧の場合と同様に、ポンピング・コンデ
ンサCpH及びCpLがバックアップ・コンデンサCb
と直列接続になっている図15(A)の状態と、Cbと
CpHとCpLが並列接続になっている図15(B)の
状態とを交互に繰り返すことにより、上記の3/2倍昇
圧とは逆方向の昇圧電圧−3/2×Vccを得ることが
できる。液晶表示装置のドライバICには、ロジック電
圧と、そのロジック電圧よりも負側の電圧とを必要とす
ることがよくあり、そうした液晶表示装置にこの回路を
応用することにより、液晶表示装置の低消費電力化が可
能となる。(7) Negative 3 / 2-times Boosting FIGS. 15A and 15B are conceptual diagrams of a negative-direction 3 / 2-fold boosting charge pump circuit. The principle of operation is the same as that of the above-mentioned 3/2 boosting, so that detailed description is omitted. As in the case of 3/2 boosting, the pumping capacitors CpH and CpL are connected to the backup capacitor Cb.
15A in which Cb, CpH and CpL are connected in parallel alternately with the state shown in FIG. And a boosted voltage −3 × Vcc in the opposite direction. A driver IC of a liquid crystal display device often requires a logic voltage and a voltage on the negative side of the logic voltage. By applying this circuit to such a liquid crystal display device, the low voltage of the liquid crystal display device can be reduced. Power consumption can be reduced.
【0101】(8)2/3倍降圧 図16(A)、図16(B)は、2/3倍降圧用チャー
ジ・ポンプ回路の概念図である。この回路においても、
ポンピング・コンデンサCpH及びCpLがバックアッ
プ・コンデンサCbと直列接続になっている図16
(A)の状態と、CbとCpHとCpLが並列接続にな
っている図16(B)の状態とを交互に繰り返す。C
b、CpH、CpLに加わっている電圧は図16(B)
では並列接続になることから全て同一となり、図16
(A)のように直列接続となった時、CbとCpHとC
pLにはそれぞれVccのほぼ1/3の電圧が充電され
る。この動作を何回も繰り返すことにより、Cb、Cp
H、CpLに加わっている電圧はどれもVccの約1/
3に近づき、この結果、出力にはVccより(1/3)
×Vccだけ低い電圧、すなわち、Vccを2/3倍に
降圧した電圧が発生する。(8) 2/3 Step-Down FIG. 16A and FIG. 16B are conceptual diagrams of a 2/3 step-down charge pump circuit. Also in this circuit,
FIG. 16 with pumping capacitors CpH and CpL connected in series with backup capacitor Cb
The state of FIG. 16A and the state of FIG. 16B in which Cb, CpH, and CpL are connected in parallel are alternately repeated. C
b, CpH, and the voltage applied to CpL are shown in FIG.
16 are all the same because they are connected in parallel.
When connected in series as shown in (A), Cb, CpH and C
Each of pL is charged with a voltage substantially equal to 1/3 of Vcc. By repeating this operation many times, Cb, Cp
Each of the voltages applied to H and CpL is about 1 / Vcc.
3 and as a result, the output is (() less than Vcc.
A voltage lower by × Vcc, that is, a voltage obtained by stepping down Vcc by 2/3 times, is generated.
【0102】(9)負方向2/3倍降圧 図17(A)、図17(B)は、負方向2/3倍降圧用
チャージ・ポンプ回路の概念図である。動作原理は上記
の2/3倍降圧と同様であるため、詳細な説明は省略す
る。2/3倍降圧の場合と同様に、CpH及びCpLが
バックアップ・コンデンサCbと直列接続になっている
図17(A)の状態と、CbとCpHとCpLが並列接
続になっている図17(B)の状態とを交互に繰り返す
ことにより、2/3倍降圧の場合とは逆方向の降圧電圧
−2/3×Vccを得ることができる。(9) Negative 2/3 Step Down FIG. 17A and FIG. 17B are conceptual diagrams of a negative 2/3 step down charge pump circuit. The operation principle is the same as that of the above-mentioned 2/3 step-down, so that the detailed description is omitted. As in the case of 2/3 step-down, the state of FIG. 17A in which CpH and CpL are connected in series with the backup capacitor Cb, and the state of FIG. 17A in which Cb, CpH, and CpL are connected in parallel By alternately repeating the state of B), it is possible to obtain a step-down voltage − / × Vcc in a direction opposite to the case of the step-down by 2/3.
【0103】(10)チャージ・ポンプ回路の具体例 図18に、図8に示す負方向2倍昇圧用チャージ・ポン
プ回路の基本部分を、個別部品で構成した場合(ディス
クリートで構成した場合)の例を示す。Vxを入力電
圧、Vyを出力電圧とし、Vx>0とする。タイミング
T1(図19参照)でPMOSトランジスタのTrp1
とTrp2はオンし、ポンピング・コンデンサCpをV
x−GNDの電圧で充電する。この時N−MOSトラン
ジスタのTrn1とTrn2はオフしている。次のタイ
ミングT2ではTrp1とTrp2をオフさせるととも
にTrn1とTrn2をオンさせて、ポンピング・コン
デンサCpに充電されていた電荷をバックアップ・コン
デンサCbに移す。図18のようにTrn1のソース電
極をGNDに接続しておけば、上記タイミングT1、T
2の動作を交互に繰り返すことにより、出力VyにはG
NDに対してVxと対称な電圧が発生する。(10) Specific Example of Charge Pump Circuit FIG. 18 shows a case where the basic part of the negative-direction double boosting charge pump circuit shown in FIG. 8 is made up of individual components (when it is made up of discrete components). Here is an example. It is assumed that Vx is an input voltage, Vy is an output voltage, and Vx> 0. At timing T1 (see FIG. 19), Trp1 of the PMOS transistor
And Trp2 are turned on, and the pumping capacitor Cp is
It is charged with the voltage of x-GND. At this time, Trn1 and Trn2 of the N-MOS transistor are off. At the next timing T2, Trp1 and Trp2 are turned off and Trn1 and Trn2 are turned on to transfer the charge charged in the pumping capacitor Cp to the backup capacitor Cb. If the source electrode of Trn1 is connected to GND as shown in FIG.
2 is alternately repeated, so that the output Vy has G
A voltage symmetric with Vx is generated with respect to ND.
【0104】図18においてトランジスタのゲートに入
る信号/A1、/A2、B、B2は、例えば図19に示
すような位相と電圧の信号である。これらの信号のレベ
ルがVCとGNDの間でない場合には、信号をレベルシ
フトする手段が必要となる。個別部品を用いる場合の簡
単なレベルシフト方法は図20(A)、図20(B)の
ようにカップリング・コンデンサCsとダイオードDを
利用する方法である。カップリング・コンデンサCsの
容量は470pF程度あればよい。図20(A)の接続
により、信号/Aと同位相、同振幅であり、且つPMO
SトランジスタTrpをオン/オフできるゲート信号/
Axを得ることができる。また図20(B)の接続によ
り、信号Bと同位相、同振幅であり、且つNMOSトラ
ンジスタTrnをオン/オフできるゲート信号Bxを得
ることができる。Rpは数MΩの抵抗で、ダイオードの
リーク電流を補償しゲート信号の電圧を安定化する働き
をしている。In FIG. 18, the signals / A1, / A2, B and B2 entering the gates of the transistors are, for example, phase and voltage signals as shown in FIG. If the levels of these signals are not between VC and GND, a means for level shifting the signals is required. A simple level shift method using individual components is a method using a coupling capacitor Cs and a diode D as shown in FIGS. 20 (A) and 20 (B). The capacitance of the coupling capacitor Cs may be about 470 pF. By the connection of FIG. 20A, the signal / A has the same phase and the same amplitude
A gate signal that can turn on / off the S transistor Trp /
Ax can be obtained. 20B, a gate signal Bx which has the same phase and the same amplitude as the signal B and can turn on / off the NMOS transistor Trn can be obtained. Rp is a resistance of several MΩ, and functions to compensate for the leakage current of the diode and stabilize the voltage of the gate signal.
【0105】以上は個別部品を用いてチャージ・ポンプ
回路を構成する場合について述べた。これに対してチャ
ージ・ポンプ回路をモノリシックIC化する場合は、チ
ャージ・ポンプ回路のトランジスタ構成やレベルシフト
手段には、よりモノリシックIC化に適した公知の構成
・手段を採用すればよい。The case where the charge pump circuit is formed by using the individual components has been described above. On the other hand, when the charge pump circuit is formed into a monolithic IC, a well-known structure and means more suitable for forming a monolithic IC may be adopted as the transistor configuration and the level shift means of the charge pump circuit.
【0106】(11)ダイオードを用いたチャージ・ポ
ンプ回路 図21に、スイッチ素子としてトランジスタの代わりに
ダイオードD1、D2を用いた場合のチャージ・ポンプ
回路の構成例を示す。V1は、安定した入力電圧であ
り、Vxは、振幅電圧がVpであり駆動能力の高いクロ
ックである。この回路によれば、ダイオードの順方向電
圧を約0.6Vとすれば、出力電圧V2=V1−(クロ
ック振幅電圧Vp−約0.6V)を効率よく発生させる
ことができる。(11) Charge Pump Circuit Using Diode FIG. 21 shows a configuration example of a charge pump circuit in the case where diodes D1 and D2 are used instead of transistors as switching elements. V1 is a stable input voltage, and Vx is a clock having an amplitude voltage of Vp and a high driving capability. According to this circuit, if the forward voltage of the diode is about 0.6 V, the output voltage V2 = V1− (clock amplitude voltage Vp−about 0.6V) can be efficiently generated.
【0107】次に図22のタイミングチャートを用いて
動作について説明する。なお説明を簡単にするためにダ
イオードD1、D2の順方向電圧を0Vとする。期間T
cにおいては、Vx=Vaであり、またD1が順方向バ
イアスとなっているためVd=V1となっている。従っ
て、コンデンサCpは、V1−Vaの電圧で充電され
る。期間Tdになると、Vdのレベルは、Cpに引っ張
られ、Vxの電圧降下分であるVpだけ下がる。これに
より、V1→Cb→D2→Cp→Vxのルートで電流が
流れ、Cbが充電される。以上の期間Tc、Tdでの動
作を繰り返すことで、出力電圧V2=V1−Vpを得る
ことができる。Next, the operation will be described with reference to the timing chart of FIG. For the sake of simplicity, the forward voltages of the diodes D1 and D2 are set to 0V. Period T
In c, Vx = Va, and Vd = V1 because D1 is a forward bias. Therefore, the capacitor Cp is charged with the voltage of V1-Va. In the period Td, the level of Vd is pulled by Cp and decreases by Vp which is a voltage drop of Vx. As a result, current flows through the route of V1, Cb, D2, Cp, and Vx, and Cb is charged. By repeating the above operations in the periods Tc and Td, the output voltage V2 = V1−Vp can be obtained.
【0108】なお図23に示すように、図21の回路を
2段重ねれば、V3として、V1−2×(Vp−約0.
6V)の電圧を得ることができる。同様に3段重なれ
ば、V1−3×(Vp−約0.6V)の電圧を得ること
ができる。As shown in FIG. 23, when the circuit of FIG. 21 is stacked in two stages, V1-2 × (Vp−about 0.
6V). Similarly, if three stages are stacked, a voltage of V1-3 × (Vp-about 0.6 V) can be obtained.
【0109】以上のように、本発明のチャージ・ポンプ
回路としては、トランジスタ等を用いるもののみなら
ず、ダイオードを用いるもの等、種々のものを採用でき
る。As described above, as the charge pump circuit of the present invention, not only a circuit using a transistor or the like but also various circuits such as a circuit using a diode can be adopted.
【0110】〔実施例4〕実施例4は、チャージ・ポン
プ回路の出力能力(電流供給能力)を大きくする手法に
関する実施例である。基本的には、チャージ・ポンプ回
路を形成するトランジスタのオン抵抗を低くし、コンデ
ンサの容量値を大きくすれば出力能力を大きくできる
が、他の手法による方が効率的な場合もある。その1つ
の手法として、複数のポンピング・コンデンサを用意
し、この複数のポンピング・コンデンサによりバックア
ップ・コンデンサを交互に充電する手法が考えられる。
その他の手法として、LPの周波数を2倍にする回路を
追加し、LPの半周期毎にチャージ動作、ポンプ動作を
させるという手法も可能である。例えば図1における−
V3は、−V3につながる回路部分で消費する電流と、
−V2につながる回路部分で消費する電流とにより、二
重に電圧低下を起こす。従って、−V3を供給するチャ
ージ・ポンプ回路は、上記した種々の手法により出力能
力を大きくしておくことが望ましい。[Fourth Embodiment] The fourth embodiment relates to a technique for increasing the output capability (current supply capability) of the charge pump circuit. Basically, the output capability can be increased by lowering the on-resistance of the transistor forming the charge pump circuit and increasing the capacitance value of the capacitor. However, there are cases where other methods are more efficient. As one of the methods, a method of preparing a plurality of pumping capacitors and alternately charging the backup capacitor with the plurality of pumping capacitors is considered.
As another method, it is also possible to add a circuit for doubling the frequency of the LP and perform a charging operation and a pumping operation every half cycle of the LP. For example, in FIG.
V3 is a current consumed by a circuit portion connected to -V3,
The voltage consumed by the circuit portion connected to -V2 causes a double voltage drop. Therefore, it is desirable to increase the output capability of the charge pump circuit that supplies -V3 by the above-described various methods.
【0111】図24に、複数のポンピング・コンデンサ
Cp1、Cp2を設けて、出力能力を高める回路例を示
す。ここでも図18と同様に、個別部品で回路を構成し
た場合の例を示す。FIG. 24 shows a circuit example in which a plurality of pumping capacitors Cp1 and Cp2 are provided to increase the output capability. Here, similarly to FIG. 18, an example in which a circuit is configured by individual components is shown.
【0112】信号A、/A、B、/Bは、図4で説明し
たクロック形成回路により形成した信号であり、Vxは
入力電圧である。Aがハイレベルである期間をT1、B
がハイレベルである期間をT2とする。T1の期間はT
rn1、Trn2、Trp3、Trp4はオフしてお
り、Trp1とTrp2はオンしている。これによりC
p1が電圧Vxで充電される。またTrn3とTrn4
もオンしているため、前回にCp2に充電されていた電
荷がCbへ移る。次にT2の期間では、Trp1、Tr
p2、Trn3、Trn4はオフしており、Trp3と
Trp4はオンしている。これによりCp2が電圧Vx
で充電される。またTrn1とTrn2もオンしていて
ため、前回にCp1に充電されていた電荷がCbへ移
る。このように2つのチャージ・ポンプコンデンサCp
1、Cp2で交互にCbに電荷を供給してやることで、
より出力電圧の平滑度が良く出力能力の大きいチャージ
・ポンプ回路を実現できる。Signals A, / A, B, and / B are signals formed by the clock forming circuit described with reference to FIG. 4, and Vx is an input voltage. The period in which A is at a high level is defined as T1, B
Is a high level period T2. The period of T1 is T
rn1, Trn2, Trp3, and Trp4 are off, and Trp1 and Trp2 are on. This gives C
p1 is charged with the voltage Vx. Also, Trn3 and Trn4
Is also turned on, the charge previously charged in Cp2 moves to Cb. Next, in the period of T2, Trp1, Trp
p2, Trn3, and Trn4 are off, and Trp3 and Trp4 are on. As a result, Cp2 becomes the voltage Vx
Will be charged. Since Trn1 and Trn2 are also turned on, the charge previously charged in Cp1 moves to Cb. Thus, the two charge pump capacitors Cp
By supplying charges to Cb alternately at 1, Cp2,
A charge pump circuit with better output voltage smoothness and higher output capability can be realized.
【0113】なお図24のHに示す部分は、Trp2、
Trp4、Trn2、Trn4のトランジスタのゲート
を駆動するのに必要な電圧と位相を持った信号を、信号
A、/Bから形成するためのレベルシフト手段である。
Cs1とCs2は容量が470pF程度のカップリング
・コンデンサ、D1とD2はダイオード、Inv3〜6
はインバータ、Rf1とRf2は1KΩ程度の抵抗であ
る。Inv3とInv4とRf1とで1つのホールド回
路を形成しており、Inv5とInv6とRf2とで別
のホールド回路を形成している。図24のような接続に
し、Inv3〜6の正側電源端子をGNDに接続すれ
ば、Inv3〜6の負側電源端子にはGNDよりもVx
だけ低い電圧が発生するので、信号Aや信号/Bと同振
幅で同相/逆相の信号が、Inv3〜6の出力から得ら
れる。Inv3〜6の電源端子間には0.1μF程度の
平滑コンデンサCxを入れておくことが好ましい。この
レベルシフト手段は、図20(A)、図20(B)で説
明したレベルシフト手段よりも、信号の振幅低下が小さ
いという利点がある。Note that the portion indicated by H in FIG.
Level shift means for forming a signal having a voltage and a phase necessary for driving the gates of the transistors Trp4, Trn2 and Trn4 from the signals A and / B.
Cs1 and Cs2 are coupling capacitors having a capacitance of about 470 pF, D1 and D2 are diodes, and Inv3 to 6
Is an inverter, and Rf1 and Rf2 are resistors of about 1 KΩ. Inv3, Inv4 and Rf1 form one hold circuit, and Inv5, Inv6 and Rf2 form another hold circuit. If the connection as shown in FIG. 24 is made and the positive power supply terminals of Inv3 to Inv6 are connected to GND, the negative power supply terminals of Inv3 to Inv6 are Vx rather than GND
As a result, a signal having the same amplitude as that of the signal A or the signal / B and having the same or opposite phase is obtained from the outputs of Inv3 to Inv6. It is preferable to insert a smoothing capacitor Cx of about 0.1 μF between the power terminals of Inv3 to Inv6. This level shift means has an advantage that the decrease in the amplitude of the signal is smaller than that of the level shift means described with reference to FIGS. 20A and 20B.
【0114】さて本実施例では、出力能力を向上させる
ために、ポンピング・コンデンサを複数用意している
が、この手法は、表示品質の向上にも効果がある。例え
ばラッチパルスLPを用いる手法によると、図25
(A)に示すように、ポンプ・コンデンサCpの充電
(チャージ動作)と、Cpによるバック・アップコンデ
ンサCbの充電(ポンプ動作)が、2水平走査期間(2
H)毎に繰り返されることになる。このような構成のチ
ャージ・ポンプ回路を、例えば図1の負方向2倍昇圧回
路5に用いると、8ライン周期の横縞の表示ムラ(濃い
4ライン+淡い4ライン)が生じる可能性がある。負方
向2倍昇圧回路5は、−V2、−V3の両方で消費され
る電流を供給しており、また−V2、−V3は、VH、
VLに比べて消費される電流が大きいからである。そこ
で、負方向2倍昇圧回路5を、図24に示すような複数
のポンピング・コンデンサを有する構成とすれば、上記
のような表示ムラの発生を有効に防止できる。その理由
は、このようにすれば、図25(B)に示すように、1
水平期間毎にCp1又はCp2の充電、及び、Cp2に
よるCbの充電又はCp1によるCbの充電が行われる
からである。In this embodiment, a plurality of pumping capacitors are prepared in order to improve the output capability. However, this method is also effective for improving the display quality. For example, according to the method using the latch pulse LP, FIG.
As shown in (A), charging of the pump capacitor Cp (charging operation) and charging of the back-up capacitor Cb by the Cp (pump operation) take two horizontal scanning periods (2).
H). When the charge pump circuit having such a configuration is used, for example, in the negative-direction double booster circuit 5 in FIG. 1, there is a possibility that display irregularities (4 dark lines + 4 light lines) of horizontal stripes having a cycle of 8 lines may occur. The negative direction double boosting circuit 5 supplies a current consumed by both -V2 and -V3, and -V2 and -V3 supply VH,
This is because the consumed current is larger than VL. Therefore, if the negative direction double boosting circuit 5 is configured to have a plurality of pumping capacitors as shown in FIG. 24, the above-described display unevenness can be effectively prevented. The reason for this is that, as shown in FIG.
This is because the charging of Cp1 or Cp2 and the charging of Cb by Cp2 or the charging of Cb by Cp1 are performed every horizontal period.
【0115】なお上記のような表示ムラの発生を防止す
るためには、少なくとも、ポンピング・コンデンサの充
電及びポンピング・コンデンサによるバックアップ・コ
ンデンサの充電を1水平期間毎に行えばよい。従って、
例えばラッチパルスLPの2倍の周波数の信号を用い
て、図25(C)に示すようにチャージ・ポンプ動作を
行えば、上記表示ムラを防止できることになる。In order to prevent the occurrence of display unevenness as described above, at least charging of the pumping capacitor and charging of the backup capacitor by the pumping capacitor may be performed every horizontal period. Therefore,
For example, if a charge pump operation is performed as shown in FIG. 25C using a signal having a frequency twice the frequency of the latch pulse LP, the display unevenness can be prevented.
【0116】〔実施例5〕実施例5は、チャージ・ポン
プ回路の昇圧倍率、降圧倍率の変更に関する実施例であ
る。図10、図12で説明した負方向6倍昇圧回路で
は、昇圧倍率は6倍に固定されていた。昇圧倍率を6倍
にした理由は、デューティが1/240の液晶表示装置
において、Vccが3Vまで低下した時に、VEEが負
方向5倍昇圧電圧(つまりVEE=−12V)では不足
であり、−13.5V程度を必要とするためである。同
じ液晶表示装置において必要となるVEEは、Vccが
3.3Vの時は約−12V、Vccが3.6Vの時は約
−10.5Vである。Vccの電圧によって必要となる
VEEが異なる理由は次の通りである。即ち、本実施例
では、X電極を駆動する電圧としてVccやその1/2
降圧電圧をそのまま用いている。従って、Vccが高く
なると非選択期間に液晶に加わる実効電圧が高くなり、
その分、選択電圧を小さくする必要がある。逆にVcc
が低くなると、非選択期間に液晶に加わる実効電圧も低
くなり、その分、選択電圧を大きくする必要があるから
である。以上の理由から、図1の負方向6倍昇圧回路2
の昇圧倍率は、Vccが3.3Vより高い時は6倍では
なく5倍で充分であり、むしろ、Vccが高い時は5倍
に自動的に切り変わるようにした方が消費電力が小さく
なり好ましい。また、1/200デューティの液晶表示
装置においてはVccが3Vまで低下した時でも負方向
5倍昇圧で充分である。このため、外部端子により、5
倍から6倍への切り替え、6倍から5倍への切り替えが
できるようにしておくことが好ましい。[Embodiment 5] Embodiment 5 is an embodiment relating to the change of the step-up ratio and the step-down ratio of the charge pump circuit. In the negative direction six-fold booster circuit described with reference to FIGS. 10 and 12, the boost ratio is fixed to six times. The reason for increasing the boosting factor to six is that, in a liquid crystal display device with a duty of 1/240, when Vcc drops to 3 V, VEE is insufficient at a negative boosting voltage of 5 times (that is, VEE = -12 V), and- This is because about 13.5 V is required. The VEE required for the same liquid crystal display device is about -12 V when Vcc is 3.3 V and about -10.5 V when Vcc is 3.6 V. The reason why the required VEE differs depending on the voltage of Vcc is as follows. That is, in this embodiment, the voltage for driving the X electrode is Vcc or a half thereof.
The step-down voltage is used as it is. Therefore, as Vcc increases, the effective voltage applied to the liquid crystal during the non-selection period increases,
It is necessary to reduce the selection voltage accordingly. Conversely, Vcc
Is lower, the effective voltage applied to the liquid crystal during the non-selection period is also lower, and accordingly, the selection voltage needs to be increased. For the above reasons, the negative direction six-fold booster circuit 2 shown in FIG.
When Vcc is higher than 3.3 V, the boosting factor is sufficient to be 5 times instead of 6 times. Rather, when Vcc is high, power consumption is reduced by automatically switching to 5 times. preferable. In a liquid crystal display device with a duty ratio of 1/200, a five-fold boost in the negative direction is sufficient even when Vcc drops to 3V. For this reason, 5
It is preferable to be able to switch from double to six times and from six to five times.
【0117】昇圧倍率、降圧倍率の変更は次のようにし
て実現できる。例えば前述の図10に示す回路で、昇圧
倍率を変更可能にするには、図26のような構成にすれ
ばよい。即ち倍率変更回路20を設け、6倍昇圧の場合
にはSWa2の接点Aを−V3Bに接続し、5倍昇圧の
場合にはSWa2の接点AをGNDに接続すればよい。
あるいは倍率変更回路22を設け、6倍昇圧の場合には
SWb2の接点Bを−V3Bに接続し、5倍昇圧の場合
にはSWb2の接点BをGNDに接続してもよい。一
方、前述の図12に示す回路で、昇圧倍率を変更可能に
するには、図27のような構成にすればよい。即ち、倍
率変更回路24を設け、負方向6倍昇圧の場合にはSW
a2の接点Aを−V3Bに接続し、負方向5倍昇圧の場
合にはSWa2の接点AをGNDに接続すればよい。The change of the step-up ratio and the step-down ratio can be realized as follows. For example, in the circuit shown in FIG. 10 described above, a configuration as shown in FIG. That is, the magnification changing circuit 20 is provided, and the contact A of SWa2 may be connected to -V3B in the case of boosting by six times, and the contact A of SWa2 may be connected to GND in the case of boosting by five times.
Alternatively, a magnification changing circuit 22 may be provided, and the contact B of SWb2 may be connected to -V3B in the case of a 6-fold boost, and the contact B of SWb2 may be connected to GND in the case of a 5-fold boost. On the other hand, in the circuit shown in FIG. 12 described above, a configuration as shown in FIG. That is, a magnification changing circuit 24 is provided, and in the case of a 6-fold boost in the negative direction,
The contact A of SWa2 may be connected to -V3B, and the contact A of SWa2 may be connected to GND in the case of a five-fold boost in the negative direction.
【0118】また3/2倍昇圧を2/3倍降圧に変更す
るには次のようにすればよい。即ち図14(A)、図1
4(B)に示す3/2倍昇圧回路では、Cbの+端子に
出力端子が、−端子にVccが接続されているが、これ
を図16(A)、図16(B)に示すように、Cbの+
端子をVccに、−端子を出力端子に接続するような切
り替え手段を設ければよい。In order to change the 3/2 boosting to the 2/3 boosting, the following may be performed. That is, FIG. 14 (A), FIG.
In the 3 / 2-fold booster circuit shown in FIG. 4 (B), the output terminal is connected to the + terminal of Cb, and Vcc is connected to the − terminal, as shown in FIGS. 16 (A) and 16 (B). And Cb +
Switching means for connecting the terminal to Vcc and the-terminal to the output terminal may be provided.
【0119】このように本実施例によれば、K倍(K≧
2)昇圧又はL/M倍(但しL/Mは整数でない)降圧
又はM/L倍昇圧のチャージ・ポンプ動作を行うチャー
ジ・ポンプ回路と、このチャージ・ポンプ回路の昇圧倍
率又は降圧倍率を変更する手段とが設けられる。これに
より、例えば図1のコントラスト調整回路3等により無
駄に消費される電流を低減でき、更なる低消費電力化が
図れる。As described above, according to this embodiment, K times (K ≧ K)
2) A charge pump circuit which performs a charge pump operation of step-up or L / M times (L / M is not an integer) step-down or M / L times step-up, and changes a step-up ratio or step-down ratio of this charge pump circuit Means are provided. Thus, for example, the current wastefully consumed by the contrast adjustment circuit 3 of FIG. 1 and the like can be reduced, and the power consumption can be further reduced.
【0120】なお図10、図12に示す負方向6倍昇圧
回路では、−V3Bを形成しており、この−V3Bは、
Vccを基準にGNDを負方向に2倍に昇圧した電圧に
相当する。一方、図1の負方向2倍昇圧回路5の出力電
圧−V3も、Vccを基準にGNDを負方向に2倍に昇
圧した電圧に相当する。従って、例えば図10、図12
においてSWb1、SWa1、Cp1、Cp2から成る
回路を設けずに、負方向2倍昇圧回路5の出力電圧−V
3を図10、図12の−V3Bとして共用することも可
能である。あるいは逆に、負方向2倍昇圧回路5を設け
ずに、負方向6倍昇圧回路2の−V3Bを−V3として
共用することも可能である。但し、共用する場合には負
荷電流による出力電圧の低下が大きくなるため、パネル
サイズに応じて共用するか否かを使い分けることが好ま
しい。In the negative-direction six-fold booster circuit shown in FIGS. 10 and 12, -V3B is formed.
This corresponds to a voltage that is twice as high as GND with respect to Vcc. On the other hand, the output voltage -V3 of the negative-direction double booster circuit 5 in FIG. 1 also corresponds to a voltage obtained by double-raising GND in the negative direction based on Vcc. Therefore, for example, FIGS.
, The circuit including SWb1, SWa1, Cp1, and Cp2 is not provided, and the output voltage −V
3 can be shared as -V3B in FIGS. Alternatively, on the contrary, it is possible to share -V3B of the negative direction six-fold booster circuit 2 as -V3 without providing the negative-direction double booster circuit 5. However, since the output voltage is greatly reduced by the load current in the case of sharing, it is preferable to selectively use whether or not to share depending on the panel size.
【0121】〔実施例6〕実施例6は、入力電源電圧の
投入後の所与の期間、チャージ・ポンプ回路による高電
圧の供給を停止させる手段を設けた実施例である。[Embodiment 6] Embodiment 6 is an embodiment in which means for stopping the supply of high voltage by the charge pump circuit for a given period after the input power supply voltage is applied is provided.
【0122】チャージ・ポンプ回路を用いて高電圧(図
1の第1電位VH、第N電位VL)を発生する場合、入
力電源電圧の投入後の所与の期間、高電圧の発生を停止
しておかないと、システムが正常に立ち上がらない場合
がある。その理由の1つは、高電圧が発生する前に、ド
ライバIC(データ線ドライバ、走査線ドライバ)のロ
ジック部分が正常に動作していないと、ドライバIC内
部の出力回路等がショート状態になる場合があるからで
ある。このような事態を防止するには、例えば図1の負
方向6倍昇圧回路2内に、図28(A)に示すように供
給停止回路26を設ける。そして入力電源電圧の投入後
の所与の期間、−V3Binと−V3Boutの間を遮
断すればよい。図28(B)に、この供給停止回路26
の具体的構成の一例を示す。Vccが投入された後、C
×Rの時定数で決まる所与の期間、Trがオフし、−V
3Binと−V3Boutの間が遮断される。更に、入
力電源電圧をそのまま電源回路の出力電圧として使用す
る経路、即ち図1のVcc、V3間の経路及びGND、
VC間の経路には、過電流防止用として10Ω程度の抵
抗を挿入することが望ましい。When a high voltage (the first potential VH and the Nth potential VL in FIG. 1) is generated using the charge pump circuit, the generation of the high voltage is stopped for a given period after the input power supply voltage is turned on. Otherwise, the system may not start up properly. One of the reasons is that if the logic portion of the driver IC (data line driver, scanning line driver) does not operate normally before the high voltage is generated, the output circuit and the like inside the driver IC will be in a short circuit state. This is because there are cases. In order to prevent such a situation, for example, a supply stop circuit 26 is provided in the negative direction six-fold booster circuit 2 in FIG. 1 as shown in FIG. Then, the connection between -V3Bin and -V3Bout may be cut off for a given period after the input power supply voltage is turned on. FIG. 28B shows the supply stop circuit 26.
An example of a specific configuration of the above will be described. After Vcc is input, C
For a given period determined by the time constant of × R, Tr is turned off, and −V
3Bin and -V3Bout are cut off. Further, a path that uses the input power supply voltage as it is as the output voltage of the power supply circuit, that is, a path between Vcc and V3 in FIG.
It is desirable to insert a resistance of about 10Ω in the path between VCs for overcurrent prevention.
【0123】なお図1の構成では、負方向6倍昇圧回路
2内に設けた供給停止回路26によりVL(第N電位)
の供給を停止すると、VH(第1電位)の供給も停止さ
れる。従って、2倍昇圧回路4内に供給停止回路を設け
る必要がなくなる。一方、例えばGNDを基準にVcc
を6倍昇圧する回路を用いてVHを供給する場合には、
この6倍昇圧回路内に供給停止回路を設ければよい。In the configuration of FIG. 1, VL (Nth potential) is supplied by the supply stop circuit 26 provided in the negative direction six-fold booster circuit 2.
Is stopped, the supply of VH (first potential) is also stopped. Therefore, it is not necessary to provide a supply stop circuit in the double boosting circuit 4. On the other hand, for example, Vcc based on GND
When supplying VH using a circuit that boosts the voltage by 6 times,
A supply stop circuit may be provided in the six-fold booster circuit.
【0124】〔実施例7〕図29に実施例7の電源回路
のブロック図を示す。この電源回路は、図1に示す実施
例1の電源回路の出力電圧をVcc−GNDだけ全体的
に高電位側へずらせた電圧を発生する機能を持つ。図1
の実施例1では、第1〜第N電位は、低電位側の第2入
力電位GNDに対して対称に形成されていたが、図29
では、高電位側の第1入力電位Vccに対して対称に形
成されている。[Embodiment 7] FIG. 29 is a block diagram of a power supply circuit according to Embodiment 7. This power supply circuit has a function of generating a voltage in which the output voltage of the power supply circuit of the first embodiment shown in FIG. 1 is entirely shifted to the higher potential side by Vcc-GND. FIG.
In the first embodiment, the first to Nth potentials are formed symmetrically with respect to the second input potential GND on the low potential side.
Are formed symmetrically with respect to the first input potential Vcc on the high potential side.
【0125】説明を簡単にするため、実施例1と異なる
部分のみ主に説明する。負方向5倍昇圧回路32は、V
ccを基準にGNDを負方向へ5倍昇圧した電圧VEE
をチャージ・ポンプ動作により発生する。Vccが3.
3Vの時、VEEは−13.2Vになる。2倍昇圧回路
34は、VLを基準にVccを2倍昇圧した電圧VHを
発生する。2倍昇圧回路35は、GNDを基準にVcc
を2倍昇圧した電圧V3を発生する。1/2倍降圧回路
36、37は、V3−Vcc間を2等分した電圧である
V2、Vcc−GND間を2等分した電圧である−V2
を発生する。以上で液晶パネルを駆動する電圧は形成で
きた。なお中央電位のVCにはVccをそのまま用い、
−V3にはGNDをそのまま用いる。この電源回路は、
出力される電圧のレベルが高電位側の入力電源電圧Vc
cに対して対称という特徴を備えている。こうした構成
の電源回路によれば、実施例1で述べた理由と同じ理由
により、4ライン同時選択法で駆動される液晶表示装置
の低消費電力化が可能となる。For the sake of simplicity, only the parts different from the first embodiment will be mainly described. The negative-direction quintuple booster circuit 32 outputs V
Voltage VEE obtained by boosting GND five times in the negative direction based on cc
Is generated by the charge pump operation. Vcc is 3.
At 3V, VEE goes to -13.2V. The double boosting circuit 34 generates a voltage VH obtained by boosting Vcc twice with reference to VL. The double boosting circuit 35 generates Vcc based on GND.
Is generated twice as much as the voltage V3. The 1/2 voltage step-down circuits 36 and 37 are V2, which is a voltage obtained by equally dividing V3-Vcc, and -V2, which is a voltage obtained by equally dividing Vcc-GND.
Occurs. Thus, a voltage for driving the liquid crystal panel was formed. Note that Vcc is used as it is for the central potential VC,
GND is used as it is for -V3. This power supply circuit
The level of the output voltage is the input power supply voltage Vc on the high potential side.
It has the feature of being symmetric with respect to c. According to the power supply circuit having such a configuration, the power consumption of the liquid crystal display device driven by the four-line simultaneous selection method can be reduced for the same reason as described in the first embodiment.
【0126】このように、液晶駆動に必要な出力電圧が
中心電位を持ち、大部分の消費電流がその中心電位と他
の電圧との間で流れる場合に、中心電位を第1、第2入
力電位に一致させ、出力電圧をチャージ・ポンプ回路を
主体とした回路で形成するという構成を用いることで、
液晶表示装置の低消費電力化を図れる。こうした構成に
よれば、高電圧VH、VLでの消費電流が小さくなるた
め、これらの高電圧VH、VLを、出力能力の低いチャ
ージ・ポンプ回路で容易に形成できる。そして、これら
の高電圧を電力損失の小さいチャージ・ポンプ回路で形
成することで、液晶表示装置の更なる低消費電力化が図
れる。As described above, when the output voltage necessary for driving the liquid crystal has the center potential and most of the current consumption flows between the center potential and another voltage, the center potential is changed to the first and second input voltages. By using a configuration in which the output voltage is formed by a circuit mainly including a charge pump circuit,
The power consumption of the liquid crystal display device can be reduced. According to such a configuration, current consumption at the high voltages VH and VL is reduced, so that these high voltages VH and VL can be easily formed by a charge pump circuit having a low output capability. By forming these high voltages with a charge pump circuit having small power loss, the power consumption of the liquid crystal display device can be further reduced.
【0127】なお、実施例7において、負方向5倍昇圧
回路を正方向の昇圧回路に変更し、コントラスト調整回
路でVHを形成した後にVHを負方向に2倍昇圧してV
Lを形成することも可能である。In the seventh embodiment, the negative-direction quintuple boosting circuit is changed to a positive-direction boosting circuit, and VH is boosted twice in the negative direction after VH is formed by the contrast adjusting circuit.
It is also possible to form L.
【0128】〔実施例8〕図30に実施例8の電源回路
のブロック図を示す。この電源回路は、実施例1の電源
回路の出力電圧を1/2×(Vcc−GND)だけ全体
的に高電位側へずらせた電圧を発生する機能を持つ。実
施例8では、第1〜第N電位は、第1入力電位Vccと
第2入力電位GNDの中点電位を基準に対称に形成され
る。[Eighth Embodiment] FIG. 30 is a block diagram of a power supply circuit according to an eighth embodiment. This power supply circuit has a function of generating a voltage in which the output voltage of the power supply circuit according to the first embodiment is entirely shifted to a high potential side by ×× (Vcc-GND). In the eighth embodiment, the first to N-th potentials are formed symmetrically with respect to the midpoint potential of the first input potential Vcc and the second input potential GND.
【0129】1/2降圧回路46は、Vcc−GND間
を2等分した電圧VCをチャージ・ポンプ動作により発
生する回路であり、このVCが、第1〜第N電位の中心
電位となる。負方向5倍昇圧回路42は、Vccを基準
にGNDを負方向へ5倍昇圧した電圧VEEを発生す
る。2倍昇圧回路44は、VLを基準にVCを2倍昇圧
した電圧VHを発生する。負方向2倍昇圧回路45は、
VCを基準にGNDを負方向へ2倍昇圧した電圧の−V
3を発生する。2倍昇圧回路49は、VCを基準にVc
cを正方向へ2倍昇圧した電圧V3を発生する。以上で
液晶パネルを駆動する電圧は形成できた。なおV2には
Vccをそのまま用い、−V2にはGNDをそのまま用
いる。この電源回路は、出力電圧が、第1入力電位と第
2入力電位の中点電位VCに対して対称という特徴を備
えている。実施例8によれば、実施例1で述べた理由と
同じ理由により、4ライン同時選択法で駆動される液晶
表示装置の低消費電力化が可能となる。The 降 step-down circuit 46 is a circuit for generating a voltage VC obtained by equally dividing the voltage between Vcc and GND into two by a charge pump operation, and this VC becomes the central potential of the first to Nth potentials. The negative direction quintuple boosting circuit 42 generates a voltage VEE obtained by boosting GND five times in the negative direction with reference to Vcc. The double boosting circuit 44 generates a voltage VH obtained by boosting VC twice based on VL. The negative direction double boosting circuit 45 includes:
−V of a voltage obtained by double-raising GND in the negative direction with reference to VC
Generates 3. The double boosting circuit 49 generates Vc based on VC.
A voltage V3 is generated by boosting c twice in the positive direction. Thus, a voltage for driving the liquid crystal panel was formed. Vcc is used as it is for V2, and GND is used as it is for -V2. This power supply circuit is characterized in that the output voltage is symmetric with respect to the midpoint potential VC between the first input potential and the second input potential. According to the eighth embodiment, it is possible to reduce the power consumption of the liquid crystal display device driven by the four-line simultaneous selection method for the same reason as described in the first embodiment.
【0130】なお、所望の電圧が5レベルの場合には、
図30において2倍昇圧回路49と負方向2倍昇圧回路
45を省略する構成としても良い。When the desired voltage has five levels,
In FIG. 30, the double boosting circuit 49 and the negative double boosting circuit 45 may be omitted.
【0131】〔実施例9〕図31に実施例9の電源回路
のブロック図を示す。実施例9では、電源回路の出力電
圧が、第1、第2入力電位Vcc、GNDの中点電位に
対して対称に形成される。また実施例9の電源回路は、
2端子型非線形スイッチング素子を用いた液晶パネルを
駆動する回路である。図51で説明した電源回路が、Y
ドライバに加える電源電圧を揺さぶる方式であるのに対
し、実施例9の電源回路は揺さぶらない定常電圧を出力
する。図32に、この電源回路を用いた時のパネル駆動
波形の例を示す。Ninth Embodiment FIG. 31 is a block diagram of a power supply circuit according to a ninth embodiment. In the ninth embodiment, the output voltage of the power supply circuit is formed symmetrically with respect to the first and second input potentials Vcc and the midpoint potential of GND. The power supply circuit according to the ninth embodiment includes:
This is a circuit for driving a liquid crystal panel using a two-terminal nonlinear switching element. The power supply circuit described with reference to FIG.
While the power supply voltage applied to the driver is fluctuated, the power supply circuit of the ninth embodiment outputs a steady voltage that does not fluctuate. FIG. 32 shows an example of a panel drive waveform when this power supply circuit is used.
【0132】まず図32について先に説明する。VSH
は正側の選択電圧であり、VSLは負側の選択電圧であ
る。VNHはVSHを選択した後の非選択電圧であり、
VNLはVSLを選択した後の非選択電圧である。各電
圧にはVSH−VNH=VNL−VSLなる関係、言い
替えるとVNHとVNLとの中点電位がVSHとVSL
との中点電位に等しいという関係がある。横軸tは時間
軸であり、1目盛りが1選択期間の長さt1Hに相当す
る。列電極駆動波形は、階調手段がパルス幅階調である
場合の例である。図32のように、列電極を駆動する電
圧を行電極の非選択電圧と一致させることにより、電源
回路の構成が著しく容易となる。First, FIG. 32 will be described. VSH
Is a positive-side selection voltage, and VSL is a negative-side selection voltage. VNH is a non-selection voltage after selecting VSH,
VNL is a non-selection voltage after VSL is selected. Each voltage has a relation of VSH-VNH = VNL-VSL, in other words, the midpoint potential between VNH and VNL is VSH and VSL.
Is equal to the midpoint potential. The horizontal axis t is a time axis, and one scale corresponds to the length t1H of one selection period. The column electrode drive waveform is an example in the case where the gray scale means is a pulse width gray scale. By making the voltage for driving the column electrodes coincide with the non-selection voltage for the row electrodes as shown in FIG. 32, the configuration of the power supply circuit is significantly simplified.
【0133】次に図31の回路について説明する。非選
択電圧であり同時に列電極駆動電圧でもあるVNHとV
NLには、ロジック駆動用電圧のVccとGNDをその
まま用いる。負方向5倍昇圧回路52は、Vccを基準
にGNDを負方向へ5倍昇圧した電圧VEEを発生す
る。Vccが5Vの時にはVEEは−20Vになる。昇
圧回路60は、VNHを基準としてVNL−VSLと同
じ電圧差を昇圧して、VSHを発生する。以上で液晶パ
ネルを駆動する電圧は形成できた。この構成の電源回路
は、出力電圧が、第1、第2入力電位の中点電位に対し
て対称という特徴を備えている。Next, the circuit of FIG. 31 will be described. VNH and V, which are non-selection voltages and are also column electrode drive voltages
The logic drive voltage Vcc and GND are used as they are for NL. The negative direction quintuple booster circuit 52 generates a voltage VEE obtained by boosting GND five times in the negative direction with reference to Vcc. When Vcc is 5V, VEE becomes -20V. The boosting circuit 60 boosts the same voltage difference as VNL-VSL based on VNH to generate VSH. Thus, a voltage for driving the liquid crystal panel was formed. The power supply circuit having this configuration is characterized in that the output voltage is symmetric with respect to the midpoint potential of the first and second input potentials.
【0134】上記構成の電源回路により2端子型非線形
スイッチング素子を用いた液晶パネルを駆動すると、電
源回路やYドライバの動作電圧が揺さぶり電源方式の場
合に比べ2倍近くまで高くなるが、それにもかかわらず
液晶表示装置の消費電力を低減できる。その理由の一つ
は、Yドライバに加わっている電圧が静的であるため、
揺さぶり電源方式で起こった問題点が生じないためであ
る。即ち、Yドライバの全寄生容量が揺さぶられる電圧
幅で充放電するという問題点、及び、揺さぶられるタイ
ミングにおいてYドライバ内でショート的に電流が流れ
るという問題点が、本実施例では生じない。高電圧が2
倍近い電圧になっても、1選択期間におけるYドライバ
の高電圧系の充放電電流やショート的な電流は、数百本
ある出力の内の1本だけで起こるため、高電圧化による
電流増はごくわずかである。もう一つの理由は、電源回
路自体の消費電力が極めて小さいためである。これは、
出力電圧を、効率の高いチャージ・ポンプ式の昇圧回路
で生成していることによる。本実施例によれば、揺さぶ
り電源方式の約半分の消費電力で、2端子型非線形スイ
ッチング素子を用いた液晶パネルを駆動することが可能
となった。When the liquid crystal panel using the two-terminal type non-linear switching element is driven by the power supply circuit having the above configuration, the operating voltage of the power supply circuit and the Y driver becomes almost twice as high as that of the swing power supply system. Regardless, the power consumption of the liquid crystal display device can be reduced. One of the reasons is that the voltage applied to the Y driver is static,
This is because the problem that occurred in the swing power supply system does not occur. That is, in the present embodiment, the problem that the entire parasitic capacitance of the Y driver is charged / discharged at the voltage width that fluctuates and the problem that the current flows in the Y driver in a short-circuit manner at the timing of fluctuating do not occur. High voltage is 2
Even if the voltage becomes nearly double, the charge / discharge current or short-circuit current of the high voltage system of the Y driver during one selection period occurs in only one of hundreds of outputs, so the current increase due to the increase in voltage is increased. Is negligible. Another reason is that the power consumption of the power supply circuit itself is extremely small. this is,
This is because the output voltage is generated by a highly efficient charge pump type booster circuit. According to this embodiment, it is possible to drive a liquid crystal panel using a two-terminal non-linear switching element with about half the power consumption of the swing power supply system.
【0135】なお本実施例では、負方向5倍昇圧回路5
2を用いるとして説明してきた。しかしながら、低電圧
液晶を使用する場合は、負方向5倍昇圧回路52を負方
向4倍昇圧回路とすればよい。またVccを3.3Vに
下げると共に、必要に応じて負方向5倍昇圧回路52を
負方向6倍昇圧回路としてもよい。また本実施例では、
階調表示手段がパルス幅変調法によるとして説明した
が、フレーム間引き法を用いても構わない。In this embodiment, the negative-direction quintuple booster circuit 5 is used.
2 has been described. However, when a low-voltage liquid crystal is used, the negative-direction quintuple boosting circuit 52 may be replaced by a negative-direction quadruple boosting circuit. In addition, Vcc may be reduced to 3.3 V, and if necessary, the negative-direction quintuple boosting circuit 52 may be replaced with a negative-direction quintuple boosting circuit. In this embodiment,
Although the gradation display means has been described as being based on the pulse width modulation method, a frame thinning method may be used.
【0136】また、所望の電圧が5レベルの場合には、
図31においてVCC−GNDの間へ1/2倍降圧回路
を追加して中央電位を発生してもよい。When the desired voltage has five levels,
In FIG. 31, a 1/2 voltage step-down circuit may be added between VCC and GND to generate the central potential.
【0137】〔実施例10〕図33に実施例10の電源
回路のブロック図を示す。実施例10では、実施例9と
異なり、第1、第2入力電位Vcc、GNDと異なる電
位であるVNLを発生する。そして電源回路の出力電圧
が、このVNLと、Vcc又はGNDとの中点電位に対
して対称に形成される。[Embodiment 10] FIG. 33 is a block diagram of a power supply circuit according to Embodiment 10. In the tenth embodiment, unlike the ninth embodiment, the first and second input potentials Vcc and VNL which are different from GND are generated. Then, the output voltage of the power supply circuit is formed symmetrically with respect to the midpoint potential between VNL and Vcc or GND.
【0138】実施例10では、非選択電圧であり列電極
駆動電圧でもあるVNHには、ロジック駆動用電圧のV
ccをそのまま用いる。負方向3/2倍昇圧回路61
は、Vccを基準にGNDを負方向へ3/2倍昇圧した
電圧VNLを発生する。負方向3/2倍昇圧回路61の
構成例は、既に図15(A)、図15(B)にて説明し
た通りである。負方向5倍昇圧回路62は、Vccを基
準にVNLを負方向へ5倍昇圧した電圧VEEを発生す
る。Vccが3.3Vの場合は、Vcc−VNLが4.
95V、VNL−VEEが19.8Vとなり、実施例9
においてVccが5Vの場合とほぼ等しい出力電圧が得
られる。昇圧回路70は、VNHを基準としてVNL−
VSLと同じ電圧差を正方向に昇圧して、VSHを発生
する。以上で液晶パネルを駆動する電圧は形成できた。
この電源回路は、第1、第2入力電位と異なる電位VN
Lをチャージ・ポンプ回路で発生し、出力電圧が、Vc
cとVNLの中点電位に対して対称という特徴を備えて
いる。以上の構成の実施例10によれば、ロジック電圧
を低電圧にできるため、2端子型非線形スイッチング素
子を用いた液晶パネルを、実施例9よりも更に低消費電
力で駆動できる。In the tenth embodiment, VNH, which is a non-selection voltage and a column electrode driving voltage, is added to the logic driving voltage V.
Use cc as it is. Negative 3/2 times booster circuit 61
Generates a voltage VNL obtained by boosting GND in a negative direction by 3/2 times based on Vcc. A configuration example of the negative direction 3/2 booster circuit 61 is as described with reference to FIGS. 15A and 15B. The negative direction quintuple booster circuit 62 generates a voltage VEE obtained by boosting VNL five times in the negative direction with reference to Vcc. When Vcc is 3.3 V, Vcc-VNL is 4.
95V, VNL-VEE became 19.8 V, and Example 9
, An output voltage substantially equal to that when Vcc is 5 V can be obtained. The booster circuit 70 outputs VNL- based on VNH.
The same voltage difference as VSL is boosted in the positive direction to generate VSH. Thus, a voltage for driving the liquid crystal panel was formed.
This power supply circuit has a potential VN different from the first and second input potentials.
L is generated by the charge pump circuit, and the output voltage is Vc
It is characterized by being symmetric with respect to the midpoint potential of c and VNL. According to the tenth embodiment having the above configuration, the logic voltage can be reduced to a low voltage, so that the liquid crystal panel using the two-terminal type nonlinear switching element can be driven with lower power consumption than the ninth embodiment.
【0139】〔実施例11〕図34に実施例11の電源
回路のブロック図を示す。図1に示す実施例1と異なる
のは、実施例11では、入力電源電圧が第3入力電位V
eeを含む点である。即ち、実施例1では単一電源構成
(Vcc、GND)であったのに対して、実施例11で
は2電源構成(Vee、Vcc、GND)となってい
る。[Eleventh Embodiment] FIG. 34 is a block diagram of a power supply circuit according to an eleventh embodiment. The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that in the eleventh embodiment, the input power supply voltage is the third input potential V
ee. That is, while the first embodiment has a single power supply configuration (Vcc, GND), the eleventh embodiment has a two power supply configuration (Vee, Vcc, GND).
【0140】負方向2倍昇圧回路72は、第3入力電位
Veeを基準にGNDを負方向に2倍昇圧した電圧VL
をチャージ・ポンプ動作により発生する。負方向2倍昇
圧回路73は、第1入力電位Vccを基準にGNDを負
方向に2倍昇圧した電圧−V3を発生する。1/2降圧
回路74、75は、Vcc−GND間を2等分した電圧
V2、GND−(−V3)間を2等分した電圧−V2を
発生する。またV3にはVccをそのまま用い、VCに
はGNDをそのまま用いる。以上の構成の電源回路によ
り例えば4ライン同時選択法で必要な電圧を形成でき
る。なおチャージ・ポンプ方式の1/2降圧回路の構成
については、既に図9にて説明した通りである。The negative direction double boosting circuit 72 is a voltage VL that doubles GND in the negative direction based on the third input potential Vee.
Is generated by the charge pump operation. The negative-direction double boosting circuit 73 generates a voltage -V3 which is twice the GND in the negative direction with reference to the first input potential Vcc. The 圧 step-down circuits 74 and 75 generate a voltage V2 obtained by equally dividing Vcc and GND, and a voltage -V2 obtained by equally dividing GND and (−V3). Vcc is used as it is for V3, and GND is used as it is for VC. With the power supply circuit having the above configuration, a necessary voltage can be formed by, for example, a four-line simultaneous selection method. The configuration of the charge pump type 降 step-down circuit is as described above with reference to FIG.
【0141】図35に、1/2降圧回路74、75の代
わりに、1/3降圧回路76、77を設けた場合のブロ
ック図を示す。1/3降圧回路76、77は、各々、V
cc−GND間を1/3ずつ分割した電圧V1、V2、
GND−(−V3)間を1/3ずつ分割した電圧−V
1、−V2を発生する。この電源回路により、例えば6
ライン同時選択法で必要な電圧を形成できる。FIG. 35 is a block diagram in the case where 1 / step-down circuits 76 and 77 are provided instead of 1 / step-down circuits 74 and 75. The 1/3 step-down circuits 76 and 77 respectively
Voltages V1 and V2 obtained by dividing cc-GND by 1/3
A voltage -V obtained by dividing between GND and (-V3) by 1/3
1. Generates -V2. With this power supply circuit, for example,
The required voltage can be formed by the simultaneous line selection method.
【0142】なお本実施例では、理解しやすいようにG
NDに対してVeeとVccがともに正電位の場合を述
べてきたが、VeeとVccがともに正電位である必要
はなく、図36に示すように、VeeとVccの一方あ
るいは両方がGNDに対して負電位であってもよい。In this embodiment, G is used for easy understanding.
Although the case where both Vee and Vcc have a positive potential with respect to ND has been described, it is not necessary that both Vee and Vcc have a positive potential, and as shown in FIG. 36, one or both of Vee and Vcc are with respect to GND. May be a negative potential.
【0143】以上に説明した本実施例は、次のような構
成上の特徴を有している。The present embodiment described above has the following structural features.
【0144】即ち本実施例では、入力電源電圧に含まれ
る高電位側の第1入力電位Vcc、低電位側の第2入力
電位GNDを、第1〜第N電位(N≧4)の中の第G電
位V3、第J電位VCとしてそのまま用いている。また
第1、第2入力電位よりも高電位側又は低電位側の第3
入力電位Veeを、高電位側の第1電位VHと低電位側
の第N電位VLのいずれかとして用いている。また所与
のクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行い、第
1、第N電位VH、VLのいずれかを直接に又は調整手
段を介して供給するチャージ・ポンプ回路(負方向2倍
昇圧回路72)と、第G、第J電位よりも高電位側又は
低電位側の第F電位(1<F<N)を直接に又は調整手
段を介して供給するチャージ・ポンプ回路(負方向2倍
昇圧回路73)とを含んでいる。そして更に、第1〜第
N電位の中の前記第1、第F、第G、第J、第N電位以
外の電位を、所与のクロックに基づきチャージ・ポンプ
動作するチャージ・ポンプ回路(1/2降圧回路74、
75、1/3降圧回路76、77)により供給してい
る。以上の構成によれば、出力能力をそれほど必要とし
ない第1電位VH又は第N電位VLは、出力能力は低い
が高効率のチャージ・ポンプ回路で供給されると共に、
第G電位V3、第J電位VCは出力能力の高い入力電源
電圧Vcc、GNDに接続される。更にV2、−V2等
の電圧はチャージ・ポンプ回路で供給される。これによ
り表示品質の維持と低消費電力化とを両立できる。なお
本実施例の構成は、実施例1の(3)で説明した構成上
の特徴、即ちK倍昇圧、及びL/M倍降圧等のチャージ
・ポンプ回路が混在するという構成上の特徴も有してい
る。That is, in this embodiment, the first input potential Vcc on the high potential side and the second input potential GND on the low potential side included in the input power supply voltage are changed from the first to Nth potentials (N ≧ 4). The G potential V3 and the J potential VC are used as they are. In addition, a third potential on the higher potential side or lower potential side than the first and second input potentials
The input potential Vee is used as one of the first potential VH on the high potential side and the N-th potential VL on the low potential side. A charge pump circuit (a negative double booster circuit 72) that performs a charge pump operation based on a given clock and supplies one of the first and Nth potentials VH and VL directly or via an adjusting unit. And a charge pump circuit (negative double booster circuit) that supplies the F-th potential (1 <F <N) higher or lower than the G-th and J-th potentials directly or via an adjusting means. 73). Further, a charge pump circuit (1) that performs a charge pump operation based on a given clock with a potential other than the first, F-th, G-th, J-th, and N-th potentials among the first to N-th potentials. / 2 step-down circuit 74,
75, 1/3 step-down circuits 76, 77). According to the above configuration, the first potential VH or the N-th potential VL that does not require much output capability is supplied by the charge pump circuit having low output capability but high efficiency,
The G-th potential V3 and the J-th potential VC are connected to input power supply voltages Vcc and GND having high output capabilities. Further, voltages such as V2 and -V2 are supplied by a charge pump circuit. This makes it possible to maintain both display quality and lower power consumption. The configuration of the present embodiment also has a structural feature described in (3) of the first embodiment, that is, a structural feature in which charge pump circuits such as K-fold boost and L / M-fold buck are mixed. are doing.
【0145】次に本実施例の消費電力について説明す
る。電源回路より後段にある負荷回路のV3−VC系の
消費電流をIc、−V3−VC系の消費電流をIdとす
れば、本実施例によれば、Icによる消費電力はIc×
Vccとなる。また、負方向2倍昇圧回路73を効率の
良い昇圧回路とすることで、Idによる消費電力はほぼ
Id×Vccとなる。これに対し、図49の電源回路で
は、Icによる消費電力はIc×VEEであり、Idに
よる消費電力はId×VEEとなる。仮にVcc=5
V、VEE=20Vとすると、図49の電源回路の消費
電力は(Ic+Id)×20Vとなり、本実施例の消費
電力は(Ic+Id)×5Vとなる。従って、消費電力
を約1/4に低減できることになる。Next, the power consumption of this embodiment will be described. Assuming that the current consumption of the V3-VC system of the load circuit downstream of the power supply circuit is Ic and the current consumption of the -V3-VC system is Id, according to the present embodiment, the power consumption by Ic is Ic ×
Vcc. Further, by making the negative direction double boosting circuit 73 an efficient boosting circuit, the power consumption due to Id becomes approximately Id × Vcc. On the other hand, in the power supply circuit of FIG. 49, the power consumption by Ic is Ic × VEE, and the power consumption by Id is Id × VEE. Suppose Vcc = 5
Assuming that V and VEE = 20 V, the power consumption of the power supply circuit of FIG. 49 is (Ic + Id) × 20 V, and the power consumption of this embodiment is (Ic + Id) × 5 V. Therefore, power consumption can be reduced to about 1/4.
【0146】また以上は中間電圧にのみ注目して述べて
きたが、VHやVLでの消費電力についても同様のこと
が言える。すなわち電源回路より後段にある負荷回路の
VH−VC系の消費電流をIa、VL−VC系の消費電
流をIbとすれば、IaとIbによる消費電力は図49
の電源回路では(Ia+Ib)×20Vとなる。これに
対して、本実施例では、負方向2倍昇圧回路72を効率
の良い昇圧回路とすることにより、消費電力はほぼ(I
a+Ib)×10Vとなり、約半減できる。以上の説明
からわかるように、本実施例は、負荷回路が中心電圧を
必要とし、大部分の消費電流がその中心電圧と他の電圧
との間で流れる場合に、大幅な低消費電力化が可能とな
る。Although the above description focuses on the intermediate voltage only, the same can be said for the power consumption at VH and VL. That is, assuming that the current consumption of the VH-VC system of the load circuit downstream of the power supply circuit is Ia and that of the VL-VC system is Ib, the power consumption by Ia and Ib is as shown in FIG.
In the power supply circuit of (1), the voltage is (Ia + Ib) × 20 V. On the other hand, in this embodiment, the power consumption is substantially (I
a + Ib) × 10 V, which can be reduced by about half. As can be seen from the above description, in the present embodiment, when the load circuit requires the center voltage and most of the current consumption flows between the center voltage and another voltage, the power consumption is significantly reduced. It becomes possible.
【0147】なお実施例11では、実施例1と同様に、
パルス状のクロックであるLPによりクロックを生成し
てチャージ・ポンプ動作を行うことができる。また実施
例11でも、実施例2で説明したような種々の構成のチ
ャージ・ポンプ回路を採用できる。また実施例3〜実施
例6で説明したような種々の手法を採用して低消費電力
化を図ることもできる。更に図34、図35では、出力
電圧は、GNDに対して対称となっているが、Vccに
対して対称、VccとGNDの中点電圧に対して対称、
所与の発生電圧とVcc又はGNDとの中点電圧に対し
て対称に出力電圧を形成することも可能である。また図
34では、7レベルの電圧を得るために1/2降圧回路
74、75を設けたが、所望の電圧が5レベルの場合に
は、1/2降圧回路74、75を省略すればよい。更に
1/2降圧、1/3降圧等をオペアンプを用いて行う場
合には、図2に示すような構成とすればよい。In the eleventh embodiment, similar to the first embodiment,
A charge pump operation can be performed by generating a clock using LP which is a pulse-like clock. Also in the eleventh embodiment, charge pump circuits having various configurations as described in the second embodiment can be adopted. Further, it is also possible to reduce the power consumption by employing various methods as described in the third to sixth embodiments. 34 and 35, the output voltage is symmetric with respect to GND, but symmetric with respect to Vcc, symmetric with respect to the midpoint voltage between Vcc and GND.
It is also possible to form an output voltage symmetrically with respect to a given generated voltage and a midpoint voltage between Vcc and GND. Further, in FIG. 34, 1/2 step-down circuits 74 and 75 are provided to obtain a voltage of 7 levels. However, when the desired voltage is 5 levels, 1/2 step-down circuits 74 and 75 may be omitted. . Further, when performing 降 step-down, 、 step-down or the like using an operational amplifier, the configuration shown in FIG. 2 may be used.
【0148】〔実施例12〕実施例12は、入力電源電
圧の供給停止、所与のクロックの供給停止あるいは表示
オフ制御信号の入力の少なくとも1つがなされた場合
に、第1、第N電位の少なくとも一方により電圧が供給
される回路部分の残留電荷を放電させる実施例である。[Embodiment 12] In Embodiment 12, when at least one of the stop of the supply of the input power supply voltage, the stop of the supply of the given clock, or the input of the display-off control signal is performed, the first and Nth potentials are changed. This is an embodiment in which a residual charge in a circuit portion to which a voltage is supplied by at least one is discharged.
【0149】図37に、入力電源電圧の供給停止あるい
はクロックの供給停止が行われた場合に、VH、VL系
の残留電荷を放電させる回路例を示す。図37において
信号/AとAは互いに逆相のクロック信号である。また
Trp8とTrp9はPMOSトランジスタであり、ク
ロックが供給されている間は、トランジスタの一方がオ
ンし他方がオフするという動作を繰り返している。Tr
p8がオンすると、コンデンサCc1が電圧Vccで充
電され、TrP9がオンするとCc1の電荷がCc2に
移る。Cc2と抵抗Rcによる時定数をクロック信号の
周期よりも充分に大きく設定すれば、バッファBufの
入力は、電圧Vccにほぼ近いレベルとなる。クロック
が停止すればどちらか一方のトランジスタが必ずオフと
なるため、Bufの入力は、RcによりGNDレベルと
なり、Bufの出力もGNDレベルとなる。電圧Vcc
の供給が停止した場合にもBufの入力及び出力はGN
Dレベルとなる。FIG. 37 shows an example of a circuit for discharging the VH and VL residual charges when the supply of the input power supply voltage or the supply of the clock is stopped. In FIG. 37, signals / A and A are clock signals having phases opposite to each other. Trp8 and Trp9 are PMOS transistors, and while the clock is being supplied, the operation of turning on one of the transistors and turning off the other is repeated. Tr
When p8 turns on, the capacitor Cc1 is charged with the voltage Vcc, and when TrP9 turns on, the electric charge of Cc1 moves to Cc2. If the time constant of Cc2 and the resistance Rc is set to be sufficiently larger than the cycle of the clock signal, the input of the buffer Buf will be at a level almost close to the voltage Vcc. When the clock stops, one of the transistors is always turned off, so that the input of Buf becomes the GND level by Rc, and the output of Buf also becomes the GND level. Voltage Vcc
The input and output of Buf are GN even when the supply of
It becomes D level.
【0150】Trn5、Trn6はNMOSトランジス
タ、Trp5、Trp6、Trp7はPMOSトランジ
スタである。Ra1、Ra2、Rb1は数MΩ程度の抵
抗であり、各々、Trn5やTrP5のオン時の抵抗よ
りも大きな抵抗値に設定されている。従って、これらの
トランジスタがオンしている時でもこれらの抵抗を通っ
て流れる消費電流は小さい。電圧Vccが供給され、ク
ロックが供給されている時はBufの出力がVccレベ
ルであるためTrn5がオンする。Trn5がオンする
と、Trp7のゲートはロウ側となってTrp7がオン
し、VHには電圧Veeが供給される。またTrn6の
ゲートがGNDレベルになってTrn6はオフする。電
圧−V3は、電圧Vccの反転出力であり(図1、図3
4参照)、電圧Vccが供給されてクロックが動作して
いる時はほぼ−Vccのレベルとなっている。これによ
り、Trp5がオンしTrp6はオフする。Trn5 and Trn6 are NMOS transistors, and Trp5, Trp6 and Trp7 are PMOS transistors. Ra1, Ra2, and Rb1 are resistances of about several MΩ, and are each set to a resistance value larger than the resistance when Trn5 and TrP5 are turned on. Therefore, the consumption current flowing through these resistors is small even when these transistors are on. When the voltage Vcc is supplied and the clock is supplied, Trn5 turns on because the output of Buf is at the Vcc level. When Trn5 turns on, the gate of Trp7 goes low, turning on Trp7, and the voltage Vee is supplied to VH. Also, the gate of Trn6 goes to the GND level and Trn6 turns off. The voltage -V3 is an inverted output of the voltage Vcc (see FIGS. 1 and 3).
4), the voltage is substantially at the level of -Vcc when the clock is operating with the supply of the voltage Vcc. As a result, Trp5 turns on and Trp6 turns off.
【0151】電圧Vccの供給が停止するかクロックの
供給が停止すると、Bufの出力及び電圧−V3はGN
Dレベルとなり、Trn5もTrp5もオフする。Tr
n5がオフすると、Trp7のゲートはVeeレベルと
なり、Trp7がオフし、VeeからVHへの供給が遮
断される。またTrn6のゲートもVeeレベルとなっ
てオンし、VH系に残存していた電荷が10KΩ程度の
抵抗Ra3を通してGNDに放電される。またTrp5
がオフすると、Trp6のゲートがロウ側となってTr
p6がオンし、VL系に残存していた電荷が10KΩ程
度の抵抗Rb2を通してGNDに放電される。When the supply of the voltage Vcc or the supply of the clock is stopped, the output of Buf and the voltage −V3 become GN.
It becomes D level, and both Trn5 and Trp5 are turned off. Tr
When n5 turns off, the gate of Trp7 goes to the Vee level, Trp7 turns off, and the supply from Vee to VH is cut off. Also, the gate of Trn6 is turned on at the Vee level, and the charge remaining in the VH system is discharged to GND through a resistor Ra3 of about 10 KΩ. Also Trp5
Is turned off, the gate of Trp6 goes low and Tr
p6 is turned on, and the charge remaining in the VL system is discharged to GND through a resistor Rb2 of about 10 KΩ.
【0152】以上のように、本実施例によれば、電圧V
ccまたはクロックの供給が停止した場合に、電圧Ve
eの供給を遮断するとともに、電圧VH、VLにより電
圧が供給される回路部分の残留電荷を放電させること
を、消費電力をほとんど増加させることなく実現でき
る。これにより、上記回路部分に、直流の高電圧が印加
され続けるという異常事態を防止できる。As described above, according to the present embodiment, the voltage V
When the supply of cc or clock stops, the voltage Ve
It is possible to cut off the supply of e and discharge the residual charge in the circuit portion to which the voltage is supplied by the voltages VH and VL, without substantially increasing the power consumption. This can prevent an abnormal situation in which a high DC voltage is continuously applied to the circuit portion.
【0153】図38に、表示オン/オフ信号によりV
H、VL系の電荷を放出させる回路例を示す。図37と
の主な相違は、Trn5のゲートに信号Donを入力し
ている点である。信号Donは液晶表示装置の表示オン
/オフを制御する信号で、表示オン時はハイレベル(V
cc)、表示オフ時はロウレベル(GND)となる信号
である。Donがハイレベルの時はTrn5がオンし、
これによりTrp7のゲートがロウ側となりTrp7が
オンする。これにより、VHに電圧Veeが供給され
る。FIG. 38 shows that the display ON / OFF signal
An example of a circuit for discharging H and VL-based charges will be described. The main difference from FIG. 37 is that the signal Don is input to the gate of Trn5. The signal Don is a signal for controlling the display on / off of the liquid crystal display device.
cc), which is a signal which becomes low level (GND) when the display is off. When Don is at a high level, Trn5 turns on,
As a result, the gate of Trp7 becomes the low side, and Trp7 is turned on. As a result, the voltage Vee is supplied to VH.
【0154】一方、Donがロウレベルの時はTrn5
がオフし、これによりTrp7のゲートがVeeと同レ
ベルとなりTrp7がオフする。これにより、VHへの
電圧Veeの供給が遮断される。同時にTrn6のゲー
トもVeeと同レベルとなりTrn6がオンする。これ
によりVH系に残留している電荷が放電する。On the other hand, when Don is at low level, Trn5
Is turned off, so that the gate of Trp7 becomes the same level as Vee, and Trp7 is turned off. Thus, the supply of the voltage Vee to VH is cut off. At the same time, the gate of Trn6 becomes the same level as Vee, and Trn6 turns on. As a result, electric charges remaining in the VH system are discharged.
【0155】以上のように表示オン/オフ制御信号を本
実施例の電源回路に入力することにより、消費電流を増
加させることなく液晶表示装置の表示オン/オフを容易
に制御できる。なお、上記のように直接Trn5のゲー
トに信号Donを入力する方法ではなく、Donがロウ
の時にクロックを停止する回路を追加する方法によっ
て、VH系の残留電荷を放電させ、液晶表示装置を表示
オフ状態にしてもよい。また図4に示すようにDFのリ
セット端子を制御してクロックを停止し、チャージ・ポ
ンプ回路の動作を停止させることで液晶表示装置を表示
オフ状態にしてもよい。As described above, by inputting the display on / off control signal to the power supply circuit of this embodiment, the display on / off of the liquid crystal display device can be easily controlled without increasing current consumption. Instead of directly inputting the signal Don to the gate of Trn5 as described above, a circuit for stopping the clock when Don is low is discharged to discharge the VH-system residual charges and display the liquid crystal display device. It may be turned off. Further, as shown in FIG. 4, the liquid crystal display device may be turned off by controlling the reset terminal of the DF to stop the clock and stop the operation of the charge pump circuit.
【0156】図39(A)、図39(B)に、入力電源
がオフした場合に、VH、VL系の電荷を放電させる回
路例を示す。例えば図39(A)において入力電源がオ
フしVcc=GNDとなると、Trn10がオフしTr
n11のゲートがハイ側になる。これによりTrn11
がオンし、VH系の電荷がGNDに放電される。また図
39(B)では、Vcc=GNDになると、Trp10
がオフしTrp11のゲートがロウ側となる。これによ
りTrp11がオンし、VL系の電荷がVccに放電さ
れる。FIGS. 39A and 39B show circuit examples for discharging the VH and VL-system charges when the input power supply is turned off. For example, in FIG. 39A, when the input power is turned off and Vcc = GND, Trn10 is turned off and Trn10 is turned off.
The gate of n11 goes high. Thereby, Trn11
Is turned on, and VH-based charges are discharged to GND. In FIG. 39B, when Vcc = GND, Trp10
Is turned off, and the gate of Trp11 is on the low side. This turns on Trp11 and discharges the VL-based charge to Vcc.
【0157】図40(A)、図40(B)に、入力電源
がオフした場合及び表示オフ信号が入力された場合に、
VH、VL系の電荷を放電させる回路例を示す。Dof
fは表示オフの時にハイレベル(=Vcc)になる信号
である。Doffがハイレベルになるとその反転信号で
ある/Doffはローレベル(=GND)となり、これ
によりTrn10がオフしTrn11のゲートがハイ側
になる。これによりTrn11がオンし、VH系の電荷
がGNDに放電される。また図40(B)では、Dof
fがハイレベルになると、Trp10がオフしTrp1
1のゲートがロウ側となる。これによりTrp11がオ
ンし、VL系の電荷がVccに放電される。FIGS. 40A and 40B show the case where the input power is turned off and the case where the display off signal is input.
5 shows an example of a circuit for discharging VH and VL-system charges. Dof
f is a signal that goes high (= Vcc) when the display is off. When Doff goes high, the inverted signal / Doff goes low (= GND), which turns off Trn10 and turns the gate of Trn11 high. As a result, Trn11 is turned on, and VH-based charges are discharged to GND. In FIG. 40B, Dof
When f becomes high level, Trp10 turns off and Trp1
One gate is on the low side. This turns on Trp11 and discharges the VL-based charge to Vcc.
【0158】〔実施例13〕図41に、実施例1〜実施
例12で説明した電源回路を含む液晶表示装置の構成例
を示す。この液晶表示装置は、複数のデータ線電極と複
数の走査線電極により駆動される液晶層を含む液晶パネ
ル88と、電源回路91と、電源回路91により供給さ
れる電圧に基づいてデータ線電極を駆動するXドライバ
IC(データ線ドライバ)90と、電源回路により供給
される電圧に基づいて走査線電極を駆動するYドライバ
IC(走査線ドライバ)89とを含む。[Thirteenth Embodiment] FIG. 41 shows a configuration example of a liquid crystal display device including the power supply circuit described in the first to twelfth embodiments. This liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 88 including a liquid crystal layer driven by a plurality of data line electrodes and a plurality of scanning line electrodes, a power supply circuit 91, and a data line electrode based on a voltage supplied by the power supply circuit 91. It includes an X driver IC (data line driver) 90 for driving, and a Y driver IC (scanning line driver) 89 for driving a scanning line electrode based on a voltage supplied from a power supply circuit.
【0159】VCC−GNDはドライバICのロジック
部駆動用電源入力であり、VEE−GNDは選択電圧を
形成するための高電圧電源入力である。電源回路が図1
のような構成の場合にはVEEは必要ない。LPはXド
ライバIC用のラッチパルスであり、通常は、シフト・
レジスタを含むYドライバIC用のシフトクロックにも
兼用される。その他のタイミング信号やデータ信号は図
を見やすくするために記載を省略してある。VCC-GND is a power supply input for driving the logic section of the driver IC, and VEE-GND is a high voltage power supply input for forming a selection voltage. Power supply circuit
In the case of such a configuration, VEE is not required. LP is a latch pulse for the X driver IC.
It is also used as a shift clock for a Y driver IC including a register. Other timing signals and data signals are omitted for easy understanding of the drawing.
【0160】図42に、図41の回路で液晶パネルを駆
動した時の駆動電圧波形の例を示す。この駆動波形は特
公昭57−57718の請求項1に記載された駆動方法
において、V111=V122と設定した場合に駆動波
形に相当する。ここに、VHとVLは選択される走査線
電極に加える電圧であり、VC(VM)は非選択の走査
線電極に加える電圧である。また、Vx0とVx1は表
示データのオン/オフに従ってX電極に加える電圧であ
る。Mは液晶を交流駆動するための制御信号で、信号M
のハイ/ロウにより液晶パネルに加える電圧の極性が反
転される。t1Hは1本の走査線電極が選択される時間
の長さを示している。FIG. 42 shows an example of a drive voltage waveform when the liquid crystal panel is driven by the circuit of FIG. This driving waveform corresponds to the driving waveform when V111 = V122 is set in the driving method described in claim 1 of Japanese Patent Publication No. 57-57718. Here, VH and VL are voltages applied to the selected scanning line electrode, and VC (VM) is a voltage applied to the non-selected scanning line electrode. Vx0 and Vx1 are voltages applied to the X electrodes in accordance with ON / OFF of display data. M is a control signal for AC driving the liquid crystal.
, The polarity of the voltage applied to the liquid crystal panel is inverted. t1H indicates the length of time during which one scanning line electrode is selected.
【0161】この駆動方法に必要な電圧は、実施例1〜
実施例12で説明した電源回路により形成できる。例え
ば、非選択レベルのVC、選択レベルのVH及びVLに
は、電源回路91の出力VC、VH、VLを用いる。ま
たX電極を駆動する電圧のVx0にはV2を用い、Vx
1には−V2を用いればよい。例えばデューティが1/
240の場合にはVHは通常20V程度であり、V2は
ロジック電圧3.3Vの約1/2の1.6V程度であ
る。従ってV2には、ロジック電圧を1/2に降圧した
電圧を利用することもできる。The voltages required for this driving method are the same as those of the first to third embodiments.
It can be formed by the power supply circuit described in the twelfth embodiment. For example, the outputs VC, VH, and VL of the power supply circuit 91 are used for the non-selection level VC and the selection levels VH and VL. Also, V2 is used as Vx0 of the voltage for driving the X electrode, and Vx
1 may be -V2. For example, if the duty is 1 /
In the case of 240, VH is usually about 20 V, and V2 is about 1.6 V, which is about half the logic voltage of 3.3 V. Therefore, a voltage obtained by stepping down the logic voltage by half can be used as V2.
【0162】XドライバIC90のロジック電圧はVC
C−GNDをそのまま用いればよい。YドライバIC8
9のロジック電圧としては、TFTパネル用のゲート線
ドライバICのようにドライバ出力電圧の中間でよい場
合は、VCC−GNDをそのまま用いればよい。しかし
ながら、例えばSTNパネル用の通常のドライバICの
ように、ロジック電圧の低レベルがVLに一致している
場合には、YドライバIC89用のロジック電圧VDD
を別に形成する必要がある。図43はこの場合に用いる
Yドライバ用ロジック電圧発生回路の例であって、図2
4のHに示す部分と基本的に同様の動作をする。すなわ
ちBは、図5に示した信号であり、VCC−GNDを電
源として駆動される信号である。またCs1とCs2は
容量が470pF程度のカップリング・コンデンサ、D
1とD2はダイオード、Buf1とBuf2はバッフ
ァ、Rf1とRf2は1KΩ程度の抵抗である。Buf
1とRf1で1つのホールド回路を形成しており、Bu
f2とRf2で別のホールド回路を形成している。図3
7のような接続にして、バッファの負側電源端子をVL
に接続すれば、バッファの正側電源端子にはVLよりも
VCCだけ高い電圧VDDyが発生する。従って、この
VDDyをYドライバIC89用のロジック用電源とす
ればよい。YドライバIC89の動作周波数はXドライ
バIC90の1/80程度であり、YドライバIC89
のロジック部の消費電流は極めて小さい。従って、上記
のような簡易な手法で形成した電源電圧で充分に駆動が
可能である。また、図43の回路は、信号LPをレベル
シフトしてYドライバ用シフトクロックYSCLを形成
する機能も有している。なお、バッファの電源端子間に
は0.1μF程度の平滑コンデンサCxを入れておくこ
とが好ましい。The logic voltage of the X driver IC 90 is VC
C-GND may be used as it is. Y driver IC8
In the case where the intermediate voltage of the driver output voltage is sufficient as in the case of the gate line driver IC for a TFT panel, VCC-GND may be used as it is as the logic voltage 9. However, when the low level of the logic voltage is equal to VL as in a normal driver IC for an STN panel, for example, the logic voltage VDD for the Y driver IC 89 is used.
Must be formed separately. FIG. 43 shows an example of a Y driver logic voltage generation circuit used in this case.
The operation is basically the same as that shown in FIG. That is, B is the signal shown in FIG. 5 and is a signal driven using VCC-GND as a power supply. Cs1 and Cs2 are coupling capacitors having a capacitance of about 470 pF,
1 and D2 are diodes, Buf1 and Buf2 are buffers, and Rf1 and Rf2 are resistors of about 1 KΩ. Buf
1 and Rf1 form one hold circuit.
Another hold circuit is formed by f2 and Rf2. FIG.
7 and connect the negative power supply terminal of the buffer to VL
, A voltage VDDy higher than VL by VCC is generated at the positive power supply terminal of the buffer. Therefore, VDDy may be used as a logic power supply for the Y driver IC 89. The operating frequency of the Y driver IC 89 is about 1/80 of that of the X driver IC 90,
The current consumption of the logic section is extremely small. Therefore, it is possible to drive sufficiently with the power supply voltage formed by the above simple method. The circuit of FIG. 43 also has a function of forming a Y driver shift clock YSCL by level shifting the signal LP. Preferably, a smoothing capacitor Cx of about 0.1 μF is provided between the power supply terminals of the buffer.
【0163】以上はVCCが3.3Vとして説明した。
しかしながら、VCCが5Vの場合は、オペアンプ等を
用いてVCCをより低い電圧に変換し、電源回路91や
YドライバIC89、XドライバIC90の駆動を行っ
た方が、低消費電力化のためには好ましい。また、VC
Cが1.5V程度の場合にはこのVCCをそのままVx
0として用い、VCCの反転昇圧電圧(負方向2倍昇圧
電圧)をVx1として用いればよい。The above description has been made on the assumption that VCC is 3.3 V.
However, when VCC is 5 V, it is better to convert the VCC to a lower voltage using an operational amplifier or the like and drive the power supply circuit 91, the Y driver IC 89, and the X driver IC 90 in order to reduce power consumption. preferable. Also, VC
When C is about 1.5 V, this VCC is directly used as Vx
0 and the inverted boosted voltage of VCC (doubled boosted voltage in the negative direction) may be used as Vx1.
【0164】以上の構成の液晶表示装置では、その電源
回路自体が低消費電力である。更に、パネル電流の大部
分を占める充放電電流、即ちX電極と非選択状態のY電
極との間で流れる充放電電流が、高電圧系から供給され
るのではなく、より低いロジック部駆動電圧系から供給
される。従って、パネル電流による消費電力も大幅に低
減され、全体として消費電力を著しく小さくできる。In the liquid crystal display device having the above structure, the power supply circuit itself consumes low power. Furthermore, the charging / discharging current that occupies most of the panel current, that is, the charging / discharging current flowing between the X electrode and the non-selected Y electrode is not supplied from the high voltage system but a lower logic unit driving voltage. Supplied from the system. Therefore, the power consumption due to the panel current is greatly reduced, and the power consumption can be significantly reduced as a whole.
【0165】〔実施例14〕図44(A)に液晶表示装
置の他の構成例を示す。基本的には実施例13と同様の
構成であるため、実施例13と異なる部分についてのみ
説明する。本実施例はY電極を2ライン同時選択法で駆
動する場合の例である。[Embodiment 14] FIG. 44A shows another configuration example of the liquid crystal display device. Since the configuration is basically the same as that of the thirteenth embodiment, only the parts different from the thirteenth embodiment will be described. This embodiment is an example in which the Y electrode is driven by the two-line simultaneous selection method.
【0166】この駆動方法の場合に液晶パネルに加える
ことが必要な電圧を図44(B)に示す。Y電極の駆動
には、実施例13と同様に、非選択レベルであるVC
(VM)と選択レベルであるVHおよびVLが必要であ
る。ここでVHとVLとはVCを中心として互いに対称
な関係にある。X電極の駆動には、Vx0〜Vx2の3
レベルの電圧が必要である。Vx1はVCと同電位であ
り、Vx0とVx2とはVx1を中心として互いに対称
な関係にある。例えば1フレーム周期内に走査するY電
極の数が240本程度で、かつ、Vth(スレッショー
ルド電圧)が実効値で2V程度の通常液晶を使用する場
合は、VCを0VとするとVHは約16V、Vx0は約
2Vとなる。つまり実施例13と異なる点は、X電極の
駆動電圧として中心電位が追加される点と、VHが若干
下がりVx0が若干上がる点だけである。本実施例の電
源回路はこうした対称な関係にある電圧を低消費電力で
発生するのに適している。FIG. 44B shows the voltage required to be applied to the liquid crystal panel in the case of this driving method. As in the thirteenth embodiment, the non-selection level VC
(VM) and selection levels VH and VL are required. Here, VH and VL have a symmetrical relationship with each other about VC. To drive the X electrode, three of Vx0 to Vx2 are used.
Level voltage is required. Vx1 has the same potential as VC, and Vx0 and Vx2 have a symmetrical relationship with each other about Vx1. For example, when the number of Y electrodes to be scanned in one frame period is about 240 and a normal liquid crystal having an effective value of about 2 V in Vth (threshold voltage) is used, VH is about 0 V when VC is 0 V. 16V and Vx0 are about 2V. That is, the only difference from the thirteenth embodiment is that the center potential is added as the drive voltage of the X electrode, and that VH slightly decreases and Vx0 slightly increases. The power supply circuit of this embodiment is suitable for generating such symmetrical voltages with low power consumption.
【0167】VCCが3.3Vの場合には、Vthが実
効値で1.6V程度の低電圧液晶を使用すればよい。ま
たVCCが1.5V程度の場合には、やはり低電圧液晶
を使用し、このVCCをそのままVx0として用いれば
よい。When VCC is 3.3 V, a low-voltage liquid crystal having an effective value Vth of about 1.6 V may be used. When VCC is about 1.5 V, low-voltage liquid crystal is used, and this VCC may be used as it is as Vx0.
【0168】本実施例の液晶表示装置は、電源回路自体
が低消費電力であるとともに、実施例13で述べた理由
と同じ理由でパネル電流による消費電力も大幅に低減さ
れる。また駆動に必要となる最大電圧も実施例13より
低くて済み、更なる低消費電力化を図れる。また図49
の比較例では、Xドライバのロジック部等での消費電流
をIXDとすると、これによる消費電力はIXD×VE
Eであった。これに対して本実施例では、消費電力はI
XD×VCCで済み、比較例に比べ大幅な低消費電力化
を図れる。In the liquid crystal display device of this embodiment, the power supply circuit itself has low power consumption, and the power consumption due to the panel current is greatly reduced for the same reason as described in the thirteenth embodiment. In addition, the maximum voltage required for driving is lower than that of the thirteenth embodiment, and further lower power consumption can be achieved. FIG. 49
In the comparative example, if the current consumption in the logic section and the like of the X driver is IXD, the power consumption due to this is IXD × VE
E. On the other hand, in this embodiment, the power consumption is I
XD × VCC is sufficient, and power consumption can be significantly reduced as compared with the comparative example.
【0169】〔実施例15〕図45(A)に液晶表示装
置の他の構成例を示す。本実施例はY電極を4ライン同
時選択法で駆動する場合の例である。[Embodiment 15] FIG. 45A shows another configuration example of the liquid crystal display device. This embodiment is an example in the case where the Y electrodes are driven by the four-line simultaneous selection method.
【0170】この駆動方法の場合に液晶パネルに加える
ことが必要な電圧を図45(B)に示す。Y電極の駆動
には非選択レベルであるVCと選択レベルであるVHお
よびVLが必要で、VHとVLとはVCを中心として互
いに対称な関係にある。X電極の駆動には、Vx0〜V
x4の5レベルの電圧が必要で、Vx2はVCと同電位
である。Vx0とVx4およびVx1とVx3はVx2
を中心として互いに対称な関係にあり、Vx0−Vx1
=Vx1−Vx2=Vx2−Vx3=Vx3−Vx4を
満足する。例えば1フレーム周期内に走査するY電極の
数が240本程度で、かつ、Vthが実効値で2V程度
の通常液晶を使用する場合は、VCの電圧を0Vとする
とVHは約11.3V、Vx0は約2.9Vとなる。つ
まり実施例14と異なる点は、X電極の駆動電圧として
中心電位に対して互いに対称な2レベルの電圧が追加さ
れる点と、VHが若干下がりVx0が若干上がる点だけ
である。FIG. 45B shows the voltages required to be applied to the liquid crystal panel in the case of this driving method. The non-selection level VC and the selection levels VH and VL are required to drive the Y electrode, and VH and VL have a symmetrical relationship with each other about VC. For driving the X electrode, Vx0 to Vx
A voltage of five levels of x4 is required, and Vx2 has the same potential as VC. Vx0 and Vx4 and Vx1 and Vx3 are Vx2
Vx0-Vx1
= Vx1-Vx2 = Vx2-Vx3 = Vx3-Vx4. For example, when the number of Y electrodes to be scanned in one frame period is about 240 and a normal liquid crystal whose Vth is an effective value of about 2 V is used, if the voltage of VC is 0 V, VH is about 11.3 V, Vx0 becomes approximately 2.9V. That is, the only difference from the fourteenth embodiment is that two levels of voltages symmetric with respect to the central potential are added as the drive voltage of the X electrode, and that VH slightly decreases and Vx0 slightly increases.
【0171】特に、VCCが3.3Vの場合はVCCと
Vx0が比較的近いレベルであるため、図45(A)に
示すようにVCCをそのままVx0としても用いること
が可能である。この場合はVthがやや高い液晶を使う
か、VEEをやや低く設定するかすれば、コントラスト
調整も容易にできる。In particular, when VCC is 3.3 V, since VCC and Vx0 are relatively close to each other, VCC can be used as it is as Vx0 as shown in FIG. In this case, the contrast can be easily adjusted by using a liquid crystal having a slightly higher Vth or setting a slightly lower VEE.
【0172】〔実施例16〕図46(A)に液晶表示装
置の他の構成例を示す。本実施例はY電極を6ライン同
時選択法で駆動する場合の例である。Embodiment 16 FIG. 46A shows another configuration example of the liquid crystal display device. This embodiment is an example in the case where the Y electrodes are driven by the 6-line simultaneous selection method.
【0173】この駆動方法の場合に液晶パネルに加える
ことが必要な電圧を図46(B)に示す。Y電極の駆動
には、非選択レベルであるVCと選択レベルであるVH
およびVLが必要で、VHとVLとはVCを中心として
互いに対称な関係にある。X電極の駆動には、Vx0〜
Vx6の7レベルの電圧が必要で、Vx3はVCと同電
位であり、かつ、Vx0〜Vx6はVx0−Vx1=V
x1−Vx2=Vx2−Vx3=Vx3−Vx4=Vx
4−Vx5=Vx5−Vx6を満足する。例えば1フレ
ーム周期内に走査するY電極の数が240本程度で、か
つ、Vthが実効値で2V程度の通常液晶を使用する場
合は、VCの電圧を0VとするとVHは約9.2V、V
x0は約3.6Vである。つまり、実施例15と異なる
点はX電極の駆動電圧として中心電位に対して互いに対
称な2レベルの電圧が追加される点と、VHが若干下が
りVx0が若干上がる点だけである。FIG. 46B shows the voltages required to be applied to the liquid crystal panel in this driving method. To drive the Y electrode, a non-selection level VC and a selection level VH
And VL are required, and VH and VL have a symmetrical relationship with each other about VC. For driving the X electrode, Vx0
A voltage of 7 levels of Vx6 is required, Vx3 is the same potential as VC, and Vx0 to Vx6 are Vx0-Vx1 = V
x1-Vx2 = Vx2-Vx3 = Vx3-Vx4 = Vx
4-Vx5 = Vx5-Vx6 is satisfied. For example, when the number of Y electrodes to be scanned in one frame period is about 240 and a normal liquid crystal whose Vth is an effective value of about 2 V is used, when the voltage of VC is 0 V, VH is about 9.2 V, V
x0 is about 3.6V. That is, the only difference from the fifteenth embodiment is that two levels of voltages symmetric with respect to the central potential are added as the drive voltage of the X electrode, and that VH slightly decreases and Vx0 slightly increases.
【0174】特にVCCが3.3Vの場合は、VCCと
Vx0が比較的近いレベルであるため、図46(A)に
示すようにVCCをそのままVx0としても用いること
が可能である。この場合はVthがやや低い液晶を使う
か、VEEをやや高く設定するかすれば、コントラスト
調整も容易にできる。In particular, when VCC is 3.3 V, since VCC and Vx0 are at relatively close levels, VCC can be used as it is as Vx0 as shown in FIG. In this case, the contrast can be easily adjusted by using a liquid crystal with a slightly lower Vth or setting a slightly higher VEE.
【0175】以下に同時に選択するY電極の数がどの程
度までが実用的かを述べる。例えば1フレーム周期内に
走査するY電極の数が240本程度の場合は同時選択す
るライン数が15本〜16本の時に、Y電極の駆動に必
要な最大電圧幅と、X電極の駆動に必要な最大電圧幅と
が等しくなる。Vthが実効値で2V程度の通常液晶を
使用する場合には、この電圧は6V弱となる。つまり、
同時選択ライン数が16本以下の範囲では同時に選択す
るY電極の数が多い駆動方法ほど必要となる最大電圧が
低くて済み、その点では消費電力の低減に有利であるこ
とになる。但し、逆に、駆動に必要な電圧のレベル数が
増加して電源回路が複雑化するとともに、XドライバI
Cもコスト高になるので、同時選択するライン数は8本
以下が実用的であると言うことができる。The practicality of the number of simultaneously selected Y electrodes will be described below. For example, when the number of Y electrodes to be scanned within one frame period is about 240, when the number of lines to be selected simultaneously is 15 to 16, the maximum voltage width required for driving the Y electrodes and the driving for the X electrodes The required maximum voltage width becomes equal. When a normal liquid crystal having an effective value of about 2 V is used, this voltage is slightly less than 6 V. That is,
In the range where the number of simultaneously selected lines is 16 or less, the driving method in which the number of simultaneously selected Y electrodes is large requires a lower maximum voltage, which is advantageous in reducing power consumption. However, conversely, the number of voltage levels required for driving increases, the power supply circuit becomes complicated, and the X driver I
Since the cost of C also increases, it can be said that it is practical to select eight or less lines at the same time.
【0176】以上述べた実施例13〜実施例16では、
例えば図46(A)に示すように、第1、第2入力電位
VCC、GNDを、V3、V2、V1、VC、−V1、
−V2、−V3(第1〜第N電位)のいずれかとして使
用すると共に、ドライバICのロジック部の電源電圧と
しても使用している。電源回路91で使用する入力電源
電圧(VEE、VCC、GND又はVCC、GND)の
他に、ドライバICのロジック部を駆動するための別の
電源電圧を用意する方が、液晶パネルを最適電圧で駆動
する点では好ましい。しかしながら入力電源電圧の数が
増えることは、液晶表示装置の使用者にとっては好まし
くない。実施例13〜実施例16で説明したように、V
CC、GNDをV3、V2〜−V2、−V3のいずれか
として使用すると共に、ドライバICのロジック部の電
源電圧として使用しても、若干最適電圧からずれた電圧
による駆動となるが、実用的には問題無い画質の表示が
可能である。従って、実施例13〜実施例16のように
して、入力電源電圧の数の増加を抑える方が、より実用
的となる。In the thirteenth to sixteenth embodiments described above,
For example, as shown in FIG. 46A, the first and second input potentials VCC and GND are changed to V3, V2, V1, VC, -V1,
It is used as any one of -V2 and -V3 (first to N-th potentials), and is also used as a power supply voltage for the logic section of the driver IC. It is better to prepare another power supply voltage for driving the logic part of the driver IC in addition to the input power supply voltage (VEE, VCC, GND or VCC, GND) used in the power supply circuit 91, so that the liquid crystal panel can be set to the optimum voltage. It is preferable in terms of driving. However, an increase in the number of input power supply voltages is not preferable for a user of the liquid crystal display device. As described in Examples 13 to 16, V
When CC and GND are used as any of V3, V2 to -V2, and -V3 and used as the power supply voltage of the logic section of the driver IC, the drive is performed with a voltage slightly deviated from the optimum voltage. Can display an image having no problem. Therefore, it is more practical to suppress an increase in the number of input power supply voltages as in the thirteenth to sixteenth embodiments.
【0177】なお、V3、V2〜−V2、−V3の中に
VCC、GNDに一致するものがない場合には、図33
で説明したように、チャージ・ポンプ動作によりVC
C、GNDと異なる電圧を発生し、この発生電圧をV
3、V2〜−V2、−V3のいずれかとして用いればよ
い。In the case where none of V3, V2 to -V2, and -V3 matches VCC and GND, FIG.
As explained in the above, VC
C, a voltage different from GND is generated, and this generated voltage is
3, V2 to -V2, or -V3.
【0178】また図41等に示すように、実施例13〜
実施例16では、電源回路91に入力するパルス状クロ
ックとして、Xドライバ用ラッチパルス信号LP又はY
ドライバ用シフトクロックYSCLを使用している。電
源回路91のクロックを形成する信号は、周期的なパル
ス状クロックであることが好ましい理由は、実施例2に
おいて既に述べた通りである。通常、Xドライバ用ラッ
チパルス信号は周期が30μs〜100μs程度、パル
ス幅が100ns〜300ns程度の周期的なパルス状
クロック信号であるため、電源回路91のパルス状クロ
ックとして問題無く利用できる。Yドライバ用シフトク
ロックがXドライバ用ラッチパルスとは別に入力される
液晶表示装置もあるが、この場合のYドライバ用シフト
クロックもXドライバ用ラッチパルスと同様の周期的な
パルス状クロック信号であるため、こちらのクロックを
用いても問題無い。液晶表示装置に入力されるタイミン
グ信号の中では、これらの信号が最も適切である。液晶
表示装置の消費電流の大部分が1水平走査期間の切りか
わりごとに流れる電流であるため、その電流を供給する
チャージ・ポンプ回路を、1水平走査期間毎のパルス状
クロックであるXドライバ用ラッチパルスやYドライバ
用シフトクロックに同期して動作させることは、理にか
なっている。これより周期が長いクロック信号では昇圧
能力不足となる。一方、これより周期が短いパルス状ク
ロック信号は、昇圧能力を確保する上では好ましいが、
こうした信号は液晶表示装置には入力されていないため
別途作り出すことが必要となり、これは回路の大規模化
につながる。Also, as shown in FIG.
In the sixteenth embodiment, the X-driver latch pulse signal LP or the Y driver latch pulse signal LP or Y
The driver shift clock YSCL is used. The reason why the signal forming the clock of the power supply circuit 91 is preferably a periodic pulsed clock is as already described in the second embodiment. Normally, the latch pulse signal for the X driver is a periodic pulsed clock signal having a cycle of about 30 μs to 100 μs and a pulse width of about 100 ns to 300 ns, and thus can be used as a pulsed clock of the power supply circuit 91 without any problem. In some liquid crystal display devices, the Y-driver shift clock is inputted separately from the X-driver latch pulse. In this case, the Y-driver shift clock is also a periodic pulse-like clock signal similar to the X-driver latch pulse. Therefore, there is no problem using this clock. Among the timing signals input to the liquid crystal display device, these signals are most appropriate. Since most of the current consumption of the liquid crystal display device is a current flowing every time one horizontal scanning period is switched, a charge pump circuit for supplying the current is used for an X driver which is a pulsed clock for each horizontal scanning period. It makes sense to operate in synchronization with a latch pulse or a Y driver shift clock. With a clock signal having a longer cycle than this, the boosting capability becomes insufficient. On the other hand, a pulse-like clock signal having a shorter cycle is preferable for securing the boosting capability.
Since these signals are not input to the liquid crystal display device, they need to be separately generated, which leads to an increase in the size of the circuit.
【0179】〔実施例17〕図47に、本発明の液晶表
示装置を電子機器に搭載した例を示す。μPU(マイク
ロマイクロ・プロセッサ・ユニット)112は、電子機
器全体を制御するものであり、LCDコントローラ11
3は、液晶表示装置115に必要なタイミング信号や表
示データを送り出すものである。またメモリ(VRA
M)114は、表示データを格納するものであり、電池
116は、電子機器の電源である。DC/DCコンバー
タ117は、電池116の電圧から液晶表示装置115
に必要な高電圧を発生するものである。DC/DCコン
バータ117は液晶表示装置に内蔵させてもよく、内蔵
させる場合は本発明のようにチャージ・ポンプ方式のD
C−DCコンバータを用いることが望ましい。このよう
な電子機器に、本発明の液晶表示装置を用いることによ
って、電子機器の消費電力を大幅に低減できる。[Embodiment 17] FIG. 47 shows an example in which the liquid crystal display device of the present invention is mounted on an electronic apparatus. A μPU (micro-microprocessor unit) 112 controls the entire electronic device.
Reference numeral 3 denotes a device for transmitting a timing signal and display data necessary for the liquid crystal display device 115. The memory (VRA
M) 114 stores display data, and the battery 116 is a power supply of the electronic device. The DC / DC converter 117 converts the voltage of the battery 116
To generate the high voltage required for The DC / DC converter 117 may be built in the liquid crystal display device. In the case where the DC / DC converter 117 is built in, a charge pump type D
It is desirable to use a C-DC converter. By using the liquid crystal display device of the present invention for such an electronic device, the power consumption of the electronic device can be significantly reduced.
【0180】なお、本発明は上記実施例1〜実施例17
に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種
々の変形実施が可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments 1 to 17.
The present invention is not limited to this, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
【0181】例えばパルス状クロックを使用する手法、
昇圧倍率を変更する手法、チャージ・ポンプを1水平期
間毎に行う手法等は、図1、図34等に示す構成の電源
回路に限らず、少なくとも第1〜第N電位を供給するチ
ャージ・ポンプ回路を含む電源回路であれば、種々もの
に適用できる。For example, a method using a pulsed clock,
The method of changing the step-up ratio, the method of performing the charge pump every one horizontal period, and the like are not limited to the power supply circuit having the configuration shown in FIGS. Any power supply circuit including a circuit can be applied.
【0182】またチャージ・ポンプ回路の構成も図6〜
図24に示したものに限られるものではない。Also, the configuration of the charge pump circuit is shown in FIGS.
The invention is not limited to the one shown in FIG.
【0183】また上記実施例では、ラッチパルスLPを
使用したチャージ・ポンプ回路を例にとり説明したが、
LPを用いない場合にはディレイ回路等を用いてノンオ
ーバラップのクロックを生成すればよい。In the above embodiment, the charge pump circuit using the latch pulse LP has been described as an example.
When the LP is not used, a non-overlapping clock may be generated using a delay circuit or the like.
【図1】実施例1に係る電源回路のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a power supply circuit according to a first embodiment.
【図2】V2、−V2の生成にオペアンプを用いた場合
のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram when an operational amplifier is used to generate V2 and -V2.
【図3】コントラスト調整回路の一例を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a contrast adjustment circuit.
【図4】クロック形成回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a clock forming circuit.
【図5】クロック形成回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the clock forming circuit.
【図6】チャージ・ポンプ回路の基本概念図である。FIG. 6 is a basic conceptual diagram of a charge pump circuit.
【図7】2倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の概念図であ
る。FIG. 7 is a conceptual diagram of a double boosting charge pump circuit.
【図8】負方向2倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の概念
図である。FIG. 8 is a conceptual diagram of a negative-direction double boosting charge pump circuit.
【図9】1/2降圧用チャージ・ポンプ回路の概念図で
ある。FIG. 9 is a conceptual diagram of a 降 step-down charge pump circuit.
【図10】負方向6倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の概
念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of a charge pump circuit for boosting the negative direction six times.
【図11】図11(A)、図11(B)は、図10の回
路の動作を説明するための図である。FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining the operation of the circuit in FIG. 10;
【図12】負方向6倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の他
の例の概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram of another example of a charge pump circuit for boosting the negative direction six times;
【図13】図13(A)、図13(B)は、図12の回
路の動作を説明するための図である。13A and 13B are diagrams for explaining the operation of the circuit in FIG. 12;
【図14】図14(A)、図14(B)は、3/2倍昇
圧用チャージ・ポンプ回路の概念図である。FIGS. 14A and 14B are conceptual diagrams of a charge pump circuit for 3/2 boosting.
【図15】図15(A)、図15(B)は、負方向3/
2倍昇圧用チャージ・ポンプ回路の概念図である。15 (A) and 15 (B) show the negative direction 3 /
FIG. 2 is a conceptual diagram of a double boosting charge pump circuit.
【図16】図16(A)、図16(B)は、2/3倍降
圧用チャージ・ポンプ回路の概念図である。16A and 16B are conceptual diagrams of a 2/3 step-down charge pump circuit.
【図17】図17(A)、図17(B)は、負方向2/
3倍降圧用チャージ・ポンプ回路の概念図である。17 (A) and 17 (B) show negative direction 2 /
It is a conceptual diagram of the charge pump circuit for 3 times step-down.
【図18】負方向2倍昇圧回路の具体例を示す回路図で
ある。FIG. 18 is a circuit diagram showing a specific example of a negative direction double boosting circuit.
【図19】図18の回路の動作を説明するための図であ
る。FIG. 19 is a diagram for explaining the operation of the circuit in FIG. 18;
【図20】図20(A)、図20(B)は、レベルシフ
ト手段の一例を示す回路図である。FIGS. 20A and 20B are circuit diagrams illustrating an example of a level shift unit. FIGS.
【図21】ダイオードを用いたチャージ・ポンプ回路の
一例を示す回路図である。FIG. 21 is a circuit diagram illustrating an example of a charge pump circuit using a diode.
【図22】図21の回路の動作を説明するための図であ
る。FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the circuit in FIG. 21;
【図23】図21の回路の応用例を示す回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram showing an application example of the circuit of FIG. 21;
【図24】ポンピング・コンデンサを2つ設けたチャー
ジ・ポンプ回路の例を示す回路図である。FIG. 24 is a circuit diagram showing an example of a charge pump circuit provided with two pumping capacitors.
【図25】図25(A)、図25(B)、図25(C)
は、水平走査期間毎にチャージ・ポンプ動作を行う手法
について説明するための図である。FIG. 25 (A), FIG. 25 (B), FIG. 25 (C)
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of performing a charge pump operation every horizontal scanning period.
【図26】昇圧、降圧の倍率変更部を設けたチャージ・
ポンプ回路の例を示す回路図である。FIG. 26 shows a charge / discharge unit provided with a step-up / step-down magnification change unit.
It is a circuit diagram showing an example of a pump circuit.
【図27】昇圧、降圧の倍率変更部を設けたチャージ・
ポンプ回路の他の例を示す回路図である。FIG. 27 shows a charge / discharge unit provided with a step-up / step-down magnification change unit.
It is a circuit diagram showing another example of a pump circuit.
【図28】図28(A)、図28(B)は、電源投入後
の所与の期間、高電圧の供給を停止させる例を示す回路
図である。FIGS. 28A and 28B are circuit diagrams illustrating an example in which supply of high voltage is stopped for a given period after power-on.
【図29】実施例7に係る電源回路のブロック図であ
る。FIG. 29 is a block diagram of a power supply circuit according to a seventh embodiment.
【図30】実施例8に係る電源回路のブロック図であ
る。FIG. 30 is a block diagram of a power supply circuit according to an eighth embodiment.
【図31】実施例9に係る電源回路のブロック図であ
る。FIG. 31 is a block diagram of a power supply circuit according to a ninth embodiment.
【図32】パネル駆動波形の例を示す図である。FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a panel drive waveform.
【図33】実施例10に係る電源回路のブロック図であ
る。FIG. 33 is a block diagram of a power supply circuit according to a tenth embodiment.
【図34】実施例11に係る電源回路のブロック図であ
る。FIG. 34 is a block diagram of a power supply circuit according to an eleventh embodiment.
【図35】実施例11に係る電源回路の他の例を示すブ
ロック図である。FIG. 35 is a block diagram showing another example of the power supply circuit according to the eleventh embodiment.
【図36】入力電源電圧の電位関係を説明するための図
である。FIG. 36 is a diagram for describing a potential relationship between input power supply voltages.
【図37】VH、VL系の残留電荷を放電させる例を示
す回路図である。FIG. 37 is a circuit diagram showing an example of discharging residual charges of VH and VL systems.
【図38】VH、VL系の残留電荷を放電させる他の例
を示す回路図である。FIG. 38 is a circuit diagram showing another example of discharging VH and VL-based residual charges.
【図39】図39(A)、図39(B)は、VH、VL
系の残留電荷を放電させる他の例を示す回路図である。39 (A) and 39 (B) show VH and VL.
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of discharging a residual charge of the system.
【図40】図40(A)、図40(B)は、VH、VL
系の残留電荷を放電させる他の例を示す回路図である。FIGS. 40A and 40B show VH and VL
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of discharging a residual charge of the system.
【図41】実施例13に係る液晶表示装置の一例を示す
ブロック図である。FIG. 41 is a block diagram illustrating an example of a liquid crystal display device according to Example 13.
【図42】図41の液晶表示装置の駆動波形を説明する
ための図である。FIG. 42 is a diagram illustrating a drive waveform of the liquid crystal display device of FIG. 41.
【図43】レベルシフト手段の一例を示す回路図であ
る。FIG. 43 is a circuit diagram showing an example of a level shift means.
【図44】図44(A)は、実施例14に係る液晶表示
装置の一例を示すブロック図であり、図44(B)は、
駆動電圧の電位関係を説明するための図である。FIG. 44A is a block diagram illustrating an example of a liquid crystal display device according to Example 14, and FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a potential relationship of a driving voltage.
【図45】図45(A)は、実施例15に係る液晶表示
装置の一例を示すブロック図であり、図45(B)は、
駆動電圧の電位関係を説明するための図である。FIG. 45A is a block diagram illustrating an example of a liquid crystal display device according to Example 15, and FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a potential relationship of a driving voltage.
【図46】図46(A)は、実施例16に係る液晶表示
装置の一例を示すブロック図であり、図46(B)は、
駆動電圧の電位関係を説明するための図である。FIG. 46A is a block diagram illustrating an example of a liquid crystal display device according to Example 16, and FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a potential relationship of a driving voltage.
【図47】実施例17に係る電子機器の一例を示すブロ
ック図である。FIG. 47 is a block diagram illustrating an example of an electronic apparatus according to a seventeenth embodiment.
【図48】第1の背景例の電源回路の一例を示す回路図
である。FIG. 48 is a circuit diagram illustrating an example of a power supply circuit according to a first background example.
【図49】第2の背景例の電源回路の一例を示す回路図
である。FIG. 49 is a circuit diagram illustrating an example of a power supply circuit according to a second background example.
【図50】第3の背景例の電源回路を説明するためのパ
ネル駆動波形の一例を示す図である。FIG. 50 is a diagram showing an example of a panel drive waveform for describing the power supply circuit of the third background example.
【図51】第3の背景例の電源回路の一例を示す回路図
である。FIG. 51 is a circuit diagram illustrating an example of a power supply circuit according to a third background example;
LP ラッチパルス Vcc 第1入力電位 GND 第2入力電位 VH 第1電位 V3 第G電位 VC 第J電位 VL 第N電位 1 クロック形成回路 2 負方向6倍昇圧回路 3 コントラスト調整回路 4 2倍昇圧回路 5 負方向2倍昇圧回路 6 1/2降圧回路 7 1/2降圧回路 LP latch pulse Vcc 1st input potential GND 2nd input potential VH 1st potential V3 Gth potential VC Jth potential VL Nth potential 1 Clock formation circuit 2 Negative 6 times booster circuit 3 Contrast adjustment circuit 4 2 times booster circuit 5 Negative double booster circuit 6 1/2 step-down circuit 7 1/2 step-down circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02M 3/07 H02M 3/07 Fターム(参考) 2H093 NA46 NC34 ND07 ND39 5C006 AF42 AF52 AF72 AF84 BB12 BF14 BF25 BF32 BF36 BF37 BF43 BF46 FA47 5C080 AA10 BB05 DD26 FF03 FF12 JJ02 JJ03 JJ04 5H730 AA14 AS00 BB02 DD04 FF06 FG01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02M 3/07 H02M 3/07 F term (Reference) 2H093 NA46 NC34 ND07 ND39 5C006 AF42 AF52 AF72 AF84 BB12 BF14 BF25 BF32 BF36 BF37 BF43 BF46 FA47 5C080 AA10 BB05 DD26 FF03 FF12 JJ02 JJ03 JJ04 5H730 AA14 AS00 BB02 DD04 FF06 FG01
Claims (10)
動するための第1〜第N(N≧4)電位を供給する電源
回路であって、 周期的に発生するパルスを含むパルス状クロックにより
生成されたクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行
い、前記第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手
段を介して供給するチャージ・ポンプ回路と、 前記チャージ・ポンプ回路が含むポンピング・コンデン
サの充電及びポンピングコンデンサによるバックアップ
・コンデンサの充電を、前記パルス状クロックの前記パ
ルスの発生期間において停止させる手段とを含むことを
特徴とする電源回路。1. A power supply circuit to which an input power supply voltage is applied and supplies first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein a pulse-like clock including a periodically generated pulse A charge pump circuit that performs a charge pump operation based on the clock generated by the above and supplies one of the first to Nth potentials directly or via an adjustment unit; and a pumping circuit included in the charge pump circuit. Means for stopping charging of the capacitor and charging of the backup capacitor by the pumping capacitor during the generation period of the pulse of the pulsed clock.
動するための第1〜第N(N≧4)電位を供給する電源
回路であって、 所与のクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行い、
高電位側の前記第1電位と低電位側の前記第N電位のい
ずれかを、直接に又は調整手段を介して供給するチャー
ジ・ポンプ回路と、 複数のポンピング・コンデンサによりバックアップ・コ
ンデンサを交互に充電するチャージ・ポンプ動作を所与
のクロックに基づき行い、前記第1〜第N電位の中の第
I電位(1<I<N)を直接に又は調整手段を介して供
給するチャージ・ポンプ回路とを含むことを特徴とする
電源回路。2. A power supply circuit to which an input power supply voltage is applied and supplies first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein a charge pump operation is performed based on a given clock. Do
A charge pump circuit for supplying one of the first potential on the high potential side and the N-th potential on the low potential side, directly or via an adjusting means; and a backup capacitor alternately provided by a plurality of pumping capacitors. A charge pump circuit that performs a charge pump operation for charging based on a given clock and supplies an I-th potential (1 <I <N) among the first to N-th potentials directly or via an adjustment unit. And a power supply circuit.
動するための第1〜第N(N≧4)電位を供給する電源
回路であって、 所与のクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行い、
前記第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手段を
介して供給するチャージ・ポンプ回路と、 前記チャージ・ポンプ回路が含むポンピング・コンデン
サの充電及びポンピングコンデンサによるバックアップ
・コンデンサの充電を、前記表示素子の駆動における1
水平走査期間毎に行わせる手段とを含むことを特徴とす
る電源回路。3. A power supply circuit to which an input power supply voltage is applied and supplies first to Nth (N ≧ 4) potentials for driving a display element, wherein a charge pump operation is performed based on a given clock. Do
A charge pump circuit that supplies any one of the first to Nth potentials directly or via an adjustment unit; and charging a pumping capacitor included in the charge pump circuit and charging a backup capacitor using the pumping capacitor. 1 in driving the display element
A power supply circuit for performing the operation every horizontal scanning period.
ンデンサを1水平期間毎に交互に充電するチャージ・ポ
ンプ動作を行うことを特徴とする電源回路。4. The power supply circuit according to claim 3, wherein the charge pump circuit performs a charge pump operation of alternately charging a backup capacitor every one horizontal period by a plurality of pumping capacitors.
記チャージ・ポンプ回路の所与のクロックを停止する手
段を含むことを特徴とする電源回路。5. The power supply circuit according to claim 1, further comprising means for stopping a given clock of said charge pump circuit.
と、複数のデータ線電極と複数の走査線電極により駆動
される液晶層を含む液晶パネルと、前記電源回路により
供給される電位に基づいて前記データ線電極を駆動する
データ線ドライバと、前記電源回路により供給される電
位に基づいて前記走査線電極を駆動する走査線ドライバ
とを含むことを特徴とする液晶表示装置。6. A power supply circuit according to claim 1, a liquid crystal panel including a liquid crystal layer driven by a plurality of data line electrodes and a plurality of scanning line electrodes, and a potential supplied by said power supply circuit. A liquid crystal display device comprising: a data line driver that drives the data line electrode based on the potential; and a scanning line driver that drives the scanning line electrode based on a potential supplied by the power supply circuit.
≧4)電位を供給する電源回路と、複数のデータ線電極
と複数の走査線電極により駆動される液晶層を含む液晶
パネルと、前記電源回路により供給される電位に基づい
て前記データ線電極を駆動するデータ線ドライバと、前
記電源回路により供給される電位に基づいて前記走査線
電極を駆動する走査線ドライバとを含む液晶表示装置で
あって、 前記電源回路が、 前記入力電源電圧に含まれる高電位側の第1入力電位、
低電位側の第2入力電位を、前記第1〜第N電位のいず
れかとして供給する手段と、 所与のクロックに基づきチャージ・ポンプ動作を行い、
前記第1〜第N電位のいずれかを直接に又は調整手段を
介して供給するチャージ・ポンプ回路とを含み、 前記第1、第2入力電位を、前記データ線ドライバ及び
走査線ドライバの少なくとも一方のロジック部の電源電
圧として使用することを特徴とする液晶表示装置。7. The first to Nth (N)
≧ 4) a power supply circuit for supplying a potential, a liquid crystal panel including a liquid crystal layer driven by a plurality of data line electrodes and a plurality of scanning line electrodes, and the data line electrode based on the potential supplied by the power supply circuit. A liquid crystal display device comprising: a data line driver to drive; and a scanning line driver to drive the scanning line electrode based on a potential supplied by the power supply circuit, wherein the power supply circuit is included in the input power supply voltage A first input potential on the high potential side,
Means for supplying a second input potential on the low potential side as one of the first to N-th potentials; performing a charge pump operation based on a given clock;
A charge pump circuit that supplies any one of the first to Nth potentials directly or via an adjustment unit, and supplies the first and second input potentials to at least one of the data line driver and the scanning line driver A liquid crystal display device used as a power supply voltage of a logic unit of the above.
記第1、第2入力電位と異なる電位を発生し、該発生電
位を前記第1〜第N電位のいずれかとして供給するチャ
ージ・ポンプ回路を含むことを特徴とする液晶表示装
置。8. The power supply circuit according to claim 7, wherein the power supply circuit generates a potential different from the first and second input potentials by a charge pump operation based on a given clock, and generates the potentials from the first to second input potentials. A liquid crystal display device including a charge pump circuit for supplying any one of N potentials.
≧4)電位を供給する電源回路と、複数のデータ線電極
と複数の走査線電極により駆動される液晶層を含む液晶
パネルと、前記電源回路により供給される電位に基づい
て前記データ線電極を駆動するデータ線ドライバと、前
記電源回路により供給される電圧に基づいて前記走査線
電極を駆動する走査線ドライバとを含む液晶表示装置で
あって、 前記電源回路が、 前記データ線ドライバ用のラッチパルス又は前記走査線
ドライバ用のシフトクロックにより生成されたクロック
に基づきチャージ・ポンプ動作を行い、前記第1〜第N
電位のいずれかを直接に又は調整手段を介して供給する
チャージ・ポンプ回路を含むことを特徴とする液晶表示
装置。9. An input power supply voltage is applied and the first to Nth (N
≧ 4) a power supply circuit for supplying a potential, a liquid crystal panel including a liquid crystal layer driven by a plurality of data line electrodes and a plurality of scanning line electrodes, and the data line electrode based on the potential supplied by the power supply circuit. A liquid crystal display device comprising: a data line driver to be driven; and a scanning line driver to drive the scanning line electrode based on a voltage supplied by the power supply circuit, wherein the power supply circuit comprises a latch for the data line driver. A charge pump operation is performed based on a pulse or a clock generated by the shift clock for the scanning line driver, and the first to Nth
A liquid crystal display device comprising a charge pump circuit for supplying one of the potentials directly or via an adjusting means.
装置を含むことを特徴とする電子機器。10. An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 6. Description:
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