CN1664887A - 电压供给电路和方法、电源电路、电光装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于对负载供给低脉动的电压。电源电路包括：其一端连接到端子(Out)上而另一端接地的、对负载供给两端子间的保持电压(VH)的电容器(402)；一端通过二极管(406)连接到端子(Out)上的电容器(404)；与电压(VH)的减小对应地升高电容器(404)的另一端的电压(HDBK)使得电压(VH)与目标电压一致的运算放大器(420)以及晶体管(422)。

Description

电压供给电路和方法、电源电路、 电光装置和电子设备
技术领域
本发明涉及对负载供给低脉动(low-ripple)的电压的技术。
背景技术
由于对可便携电子设备要求薄型化或轻重量化等，所以在装载到电子设备中的显示装置上使用满足该要求的液晶元件或有机EL元件等的电光元件。用于驱动电光元件所需要的电压，由于与使电子设备的逻辑进行动作的电压3～5V比较起来要高，所以在电子设备中需要使电池等的单一的直流电压升压的电源电路。
这种电源电路虽然有各种各样的类型，但对于要求小型、简单、低耗电等的便携式电子设备来说，一般的结构是用设置在输出级上的电容器(保持元件)保持由导通和截止(开关操作)产生的发生电压，并且使之平滑化而供给负载(例如，参见专利文献1、2)。
专利文献1：特开2000-278938号公报。
专利文献2：特开2001-117649号公报。
如上所述，在电源电路的输出级上设置电容器，由于电容器的两端电压一方面伴随开关操作而增高，另一方面由于负载的电力消耗而逐渐地衰减，所以多少都会伴随有脉动(ripple)。由于该脉动使施加到电光元件上的电压有效值变化而影响显示质量，所以希望尽可能地减小该影响。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而提出的，其目的在于提供可以供给低脉动的电压的电压供给电路、电压供给方法、电源电路、电光装置和电子设备。
为了实现上述目的，本发明的电压供给电路，其特征在于，具备：将在其一端与另一端间保持的电压供给负载的第1保持元件；一端电连接到上述第1保持元件的一端上的第2保持元件；以及与上述第1或第2保持元件的保持电压相对应地使上述第2保持元件的另一端的电位向上述第1保持元件的一端的电位方向移位的电位调整电路。按照该电压供给电路，与第1或第2保持元件的两端的保持电压对应地该第2保持元件的另一端接近第1保持元件的一端的电位。为此，由于电荷从第2保持元件向第1保持元件移动，所以使第1保持元件的保持电压保持恒定，从而实现输出电压的低脉动化。
在本发明的电压生成电路中，优选地上述电位调整电路，以使上述第1保持元件的保持电压与预先决定的目标电压一致的方式使上述第2保持元件的另一端的电位移位。按照这种结构，可以以使上述第1保持元件的保持电压与目标电压一致的方式进行该第2保持元件的另一端的电位的反馈控制。
作为这种结构，优选地上述电位调整电路采用包括输入与上述第1保持元件的保持电压对应的电压和与上述目标电压对应的参考电压的运算放大器；以及源极和漏极电气性地插入在规定的电位线与上述第1保持元件之间的晶体管的结构。按照这种结构，以使得上述第1保持元件的保持电压与目标电压一致的方式控制晶体管的电阻，而且，由于与在晶体管流动的电流(流向负载的电流)对应地第2保持元件的另一端的电位进行移位，所以结果是以使上述第1保持元件的保持电压与目标电压一致的方式进行晶体管的电阻的反馈控制。
此外，为了实现上述目的，本发明的电压供给方法，是把在第1保持元件的一端和另一端间保持的电压供给负载的电压供给方法，其特征在于：与上述第1保持元件的保持电压或者与一端电连到上述第1保持元件的一端上的第2保持元件的保持电压相对应地使上述第2保持元件的另一端的电位向上述第1保持元件的一端的电位方向移位。按照该电压供给方法，由于与第1或第2保持元件的两端的保持电压相对应地使该第2保持元件的另一端接近第1保持元件的一端的电位，所以电荷从第2保持元件向第1保持元件移动，结果，使第1保持元件的保持电压保持恒定，从而实现输出电压的低脉动化。
在这里，使上述第2保持元件的另一端的电位移位也是有限的。因此，本发明的电源电路，其特征在于，具备：将在其一端和另一端间保持的电压供给负载的第1保持元件；一端电连到上述第1保持元件的一端上的第2保持元件；判定上述第2保持元件的另一端的电位是否达到了预先决定的阈值的阈值判定器；作为第1模式当由上述阈值判定器判别为达到了上述阈值时至少进行1次导通和截止的开关；以及电位调整电路，在上述第1模式下使上述第2保持元件的另一端成为规定的电位，使上述第2保持元件保持由上述开关的导通和截止产生的电压，另一方面，在与上述第1模式不同的第2模式下，与上述第1或第2保持元件的保持电压相对应地使上述第2保持元件的另一端的电位向上述第1保持元件的一端的电位方向移位的电位调整电路。按照该电源电路，由于当第2保持元件的另一端的电位达到了阈值后，把由开关的导通和截止产生的电压保持在第2保持元件上，所以可以再次使第1保持元件的保持电压恒定化。另外，这里所说的开关，包括晶体管这样的开关元件或转换器等。
在本发明的电源电路中，优选地上述电位调整电路构成为，包括：输入与上述第1保持元件的保持电压对应的电压和与上述目标电压对应的参考电压的运算放大器；以及在规定电压间串联连接的第1和第2晶体管；其中，上述第1保持元件的另一端与上述第1和第2晶体管的漏极共同电连接；上述运算放大器的输出信号被供给上述第1晶体管的栅极；上述第2晶体管，在上述第1模式中导通，在上述第2模式中截止。
此外，本发明的电源电路也可以构成为，包括当上述开关导通时积蓄电力，而当上述开关截止时放出所积蓄的电力的电感器；其中，上述保持元件保持从上述电感器放出电力时的电压。
此外，本发明的电光装置，其特征在于，具有：上述电源电路中的任意一种电源电路；与多条扫描线和多条数据线的交叉相对应地设置的像素；依次选择上述扫描线并且作为选择电压向选择的扫描线施加上述第1保持元件所保持的电压的扫描线驱动电路；以及通过数据线将数据信号供给与施加了选择电压的扫描线对应的像素的数据线驱动电路。按照这种电光装置，由于把电源电路的第1保持元件所保持的低脉动电压用做供给扫描线的选择电压，所以可以抑制显示质量的降低。
另外，在上述电源电路中，当开关导通或截止时，由于其产生的电压被保持在第2保持元件上，所以电位移位不发生作用(第1模式)。因此，在电光装置中，优选地采用在作为选择电压施加上述第1保持元件所保持的电压的期间，上述电源电路固定于上述第2模式，而禁止向第1模式转换的结构。
此外，由于本发明的电子设备具有上述电光装置，所以可以抑制由脉动引起的显示质量的降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的电源电路的结构的图。
图2是用于说明实施例1的电源电路的动作的各个部分的电压波形图。
图3是实施例1的电源电路的电压恒定模式的等效电路图。
图4是实施例1的电源电路的电压恒定模式的动作说明图。
图5是表示本发明的实施例2的电光装置的结构的图。
图6是用于说明实施例2的电光装置的动作的电压波形图。
图7是表示应用实施例2的电光装置的移动电话机。
标号说明
10-电光装置，20-上位电路，30、40-电源电路，100-电光面板，116-像素，212-数据线，250-数据线驱动电路，312-扫描线，350-扫描线驱动电路，402、404-电容器，406、436-二极管，420-运算放大器，422、432、434-晶体管，426-比较器，430-控制电路，435-电感器，1200-移动电话机。
具体实施方式
下面，参见附图对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。
实施例1.
首先，对本发明的实施例1的电源电路进行说明。图1是表示该电源电路的结构的图。该电源电路40是使蓄电池等的电压(Vin-Gnd)升高而生成电压VH的开关稳压器。
在图1中，电容器(第1保持元件)402，其一端连接到端子Out上，而另一端则接地到电位Gnd上，把在两端子间所保持的电压VH供给负载。电容器(第2保持元件)404的一端通过正向连接的二极管406连接到电容器402的一端(端子Out)上。
另外，在本实施例中，只要未进行特别说明，对于电压来说就以接地电位Gnd为基准进行说明。此外，为了便于说明，把电容器404的一端的电压记为HCBK，把另一端的电压记为HDBK。
电阻值为R1的电阻412和电阻值为R2的电阻414，在电容器402的一端(端子Out)与接地电位Gnd之间串联连接，两者的连接点连接到运算放大器420的正输入端上。由于供给运算放大器的正输入端的电压成为由电阻412、414把输出电压VH分压后的电压，所以把该分压电压记为k·VH(0＜k＜1)。此外，向运算放大器420的负输入端供给参考电压Vref。在这里，在本实施例中，当把输出电压VH设为目标电压VA时，设定参考电压Vref成为VA·R2/(R1+R2)。
运算放大器420的输出连接到P沟道型晶体管(第1晶体管)422的栅极上。晶体管422的源极连接到电压Vin的供电线上，而晶体管422的漏极分别连接到电容器404的另一端、比较器(阈值判定器)426的正输入端和N沟道型晶体管(第2晶体管)434的漏极上。
另一方面，基准电压源424的正极端子连接到电压Vin的供电线上，其负极端子连接到比较器426的负输入端上。在这里，当设基准电压源424的输出电压为Vdef时，比较器426的输出信号，在施加到正输入端的晶体管422的漏极电压(即，电压HDBK)达到施加到负输入端的电压(Vin-Vdef)时，将成为H电平。
控制电路430，在后述的信号Ce成为H电平的期间，当比较器426的输出信号成为H电平时，输出正脉冲的宽度为期间Tw1的脉冲信号Ton和正脉冲宽度为期间Tw2的脉冲信号Cp。在这里，期间Tw1和Tw2处于Tw1＜Tw2的关系。另外，控制电路430，在信号Ce成为L电平的期间内，与比较器426的输出信号无关地使信号Ton、Cp固定为L电平而禁止正脉冲的输出。
在从控制电路430输出的信号之中，信号Ton供给N沟道型的晶体管(开关)432的栅极。晶体管432的源极被接地到电位Gnd，其漏极则连接到电感器435的另一端上，通过正向连接的二极管436连接到电容器404的一端上。另外，电感器435的一端连接到电压Vin的供电线上。此外，把电感器435的另一端的电压记为LX。
另一方面，信号Cp分别供给晶体管434的栅极和运算放大器420。晶体管434的源极接地到电位Gnd上。此外，在信号Cp是H电平的情况下，运算放大器420强制性地使输出信号变成为H电平，使晶体管422成为截止。
实施例1的动作.
下面，参见图2对电源电路40的动作进行说明。图2是表示电源电路40的各个部分的电压波形的图。
另外，由于控制电路430把电压(Vin-Gnd)作为电源，所以信号Ton、Cp的振幅级，H电平一侧大致成为Vin，L电平一侧大致成为Gnd。为此，在图2中，请留意信号Ton、Cp的振幅比例尺与其它的波形的振幅比例尺不同这一点。
电压恒定模式的动作.
首先，为了方便起见，对信号Cp成为L电平的电压恒定模式(第2模式)的动作进行说明。如果信号Cp是L电平，则由于晶体管434截止，而另一方面信号Ton不成为H电平，所以晶体管432不进行开关操作(导通截止)。为此，图1的电路就成为与图3所示的简单电路等效。
在图3中，晶体管422的导通电阻由运算放大器420的输出电压确定，当晶体管的导通电阻确定后，电容器404的另一端的电压HDBK就可确定。把在该电压HDBK加上电容器的保持电压后的值(即，电压VH)的分压电压k·VH反馈给运算放大器420。在这里，当分压电压k·VH变得比参考电压Vref更低时，虽然运算放大器420的输出电压也将变低，但当该输出电压变低时，晶体管422的源极/漏极间的电阻值将与从电压Vin的供电线通过晶体管422和负载流动的电流值相对应地降低，而电容器404的另一端的电压HDBK则相反地上升。当由于电压HDBK上升给电压HDBK加上电容器404的保持电压后的电压(即，电容器404的一端的电压HCBK)大于等于电容器402的保持电压VH(严密地说，给该保持电压加上二极管406的电压降低的量后的电压)时，电荷从电容器404向电容器402移动，则电压VH上升。
即，运算放大器420和晶体管422，即便是由于负载的消耗而使得VH降低，也会向使电压VH上升的方向进行控制以使得相互处于虚拟短路的关系的分压电压k·VH和参考电压Vref一致。由于分压电压k·VH为VH·R2/(R1+R2)，而如上所述，参考电压Vref也是VA·R2/(R1+R2)，所以结果成为运算放大器420和晶体管422对电容器404的另一端的电压(电位)HDBK进行负反馈控制使得电压VH与目标电压VA一致。
这样，由运算放大器420和晶体管422这两者构成电位调整电路的一部分。
下面，对通过使电荷从电容器404向电容器402移动而进行的电压VH的恒定化进行补充说明。从图4(a)到图4(d)中的每一个图，分别是用于说明电容器402、404中的电荷移动的图。另外，在这些图中，设电容器402、404的各个电容为C1、C2。
首先，如图4(a)所示，在电容器402的两端电压VH与目标电压VA一致的情况下，如果设电容器404的另一端的电压HDBK为H1，则电容器402、404所积蓄的总电荷用C1·VA+C2(VA-H1)表示。
接着，如图4(b)所示，设由于负载的消耗电容器402的两端电压VH减小ΔV1。由于电容器404的一端通过二极管406电连到端子Out上，所以电容器404的一端的电压也减少ΔV1。由于所消耗的电荷为(C1+C2)ΔV1，所以在该时刻，电容器402、404的剩余电荷成为C1(VA-ΔV1)+C2(VA-H1-ΔV1)。
在本实施例中，设当电压VH降低后，通过由运算放大器420和晶体管422形成的负反馈控制，电容器404的另一端的电压HDBK如图4(c)所示地上升ΔV2。
由于通过该上升电荷从电容器404向电容器402移动，所以如图4(d)所示，电容器402的两端电压VH再次成为目标电压VA。
这时，电容器402、404的剩余电荷为C1·VA+C2(VA-H1-ΔV2)，由于与图4(b)的剩余电荷相等，所以当用等号把两者的剩余电荷连结对ΔV2求解时，成为
ΔV2＝ΔV1·(C1+C2)/C2……(1)
因此，在本实施例中，当端子Out的电压减少ΔV1时，通过运算放大器420对晶体管422的导通电阻进行控制使得电容器404的另一端相对于该减少的ΔV1升高(C1+C2)/C2。
实际上，由于运算放大器420连续地对晶体管422的导通电阻进行控制，所以如图4(b)、图4(c)所示，端子Out的电压VH并不没有成为台阶式电压，而是如上所述地连续地恒定化为目标电压VA。
另外，由上述(1)式可知，当电容器402的电容C1相对于电容器404的电容C2大时，则相对于由负载产生的电荷的消耗量电容器404的上升量增多。另一方面，当电容器402的电容C1绝对小时，则在后述的SW模式中电压VH的衰减加剧。因此对于电容器402、404的电容比和电容器402的电容来说，要考虑这些情况来确定。
此外，为了使电荷从电容器404向电容器402移动，实际上，虽然电容器404的另一端的电压HCBK需要大于等于在电压VH加上由二极管406产生的电压降Vf后的电压(VH+Vf)，但是，在图4的说明中，却对此予以忽略。
SW模式的动作.
如上所述，在电压恒定模式中，虽然进行控制以使得电容器404的另一端的电压HDBK升高，而电压VH为目标电压VA恒定化，但该控制的前提是电压HDBK未达到电压Vin。其理由是由于电源电路40的输入电压是Vin，所以无法使该电压进一步地升高的缘故。此外，实际上在二极管406中还需要考虑在正向产生的电压降Vf。
因此，在本实施例中，用由基准电压源424产生的电压Vdef模拟二极管406的电压降Vf，并且当电容器404的另一端的电压HDBK达到从输入电压Vin减去相当于二极管406的电压降Vf的电压Vdef后的电压(Vin-Vdef)时，则转换到SW模式(第1模式)，使电压HDBK下降并且执行使电荷向电容器404内再积蓄的动作。
当电容器404的另一端的电压HDBK达到电压(Vin-Vdef)时，由于比较器426的输出信号成为H电平，所以控制电路430，以信号Ce为H电平为条件，使信号Ton在期间Tw1成为H电平，并且使信号Cp在期间Tw2变成为H电平。当信号Cp为H电平时，由于晶体管434导通而另一方面运算放大器420的输出信号被强制性地变成H电平，所以晶体管422截止。为此，由于电容器404的另一端接地到电位Gnd上，所以其另一端的电压HDBK降低电压(Vin-Vdef)，另一方面，电容器404的一端的电压HCBK也从保持为恒定的目标电压VA降低电压(Vin-Vdef)。
另一方面，由于在信号Ton为H电平的期间晶体管432导通，所以导通电流ion从电压Vin的供电线向接地方向流动，在电感器435中积蓄能量。
然后，当信号Ton成为L电平时晶体管432截止，截止电流ioff流动。这时，流动的截止电流ioff在晶体管432的导通期间所积蓄的能量通过二极管436的正向流向电容器404的一端侧而且成为以电压Vin为基准串联相加的形式。为此，如图2所示，在电感器435的另一端上的电压LX在暂时地成为高电压之后收敛于电压Vin。在该电压LX之中，由于超过电容器404的一端的电压HCBK的成分积蓄到电容器404，所以电压HCBK升高。
另外，由于当电压LX小于等于电压HCBK时二极管436成为反偏，所以电容器404的一端的电压HCBK不会向电压Vin一侧倒流。
此外，在信号Cp为H电平的SW模式中，由于电压HDBK的上升所产生的电压VH的恒定化不起作用，所以电压VH因电荷的消耗而慢慢衰减。
当从电容器404的另一端的电压HDBK达到电压(Vin-Vdef)开始经过了期间Tw2后，信号Cp再次成为L电平而向电压恒定模式转换。然后，在电压恒定模式中，对于积蓄了电荷的电容器404，通过使其另一端的电压HDBK升高，再次执行使电压VH在目标电压VA恒定化的控制。
另外，当负载大时，由于电压HDBK的升高速度增高，所以如图2所示，虽然成为电压恒定模式的期间与低负载时比较变短，但是，在该电压恒定模式中使电压VH在目标电压VA恒定化这一点却没有变化。
按照该电源电路40，在电压恒定模式中，一方面通过从电容器404向电容器402的电荷移动，输出电压VH被恒定化而成为目标电压VA，另一方面，在SW模式中，由于没有出现在输出电压VH上进行开关操作所带来的影响，而保持为恒定的目标电压VA只产生若干衰减，所以不仅可以使输出电压VH极其低脉动化，还具有在开关操作等的设定方面不受制约的优点。
如果对该优点说得详细一点，就是当在现有的电源电路中进行开关操作时，电压与积蓄在电感器中的能量相对应地升高。从低脉动化的观点看，虽然希望减少每一次开关操作的能量，但当该能量小时，则用于得到需要的升压电压的开关操作次数就要增加。这从耗电方面来看是不利的。为此，在开关操作或其次数设定等方面就要受到制约。对此，在本实施例的电源电路40中，开关操作时的电压变化只牵涉到电容器404，而不会影响到向负载供给电压的电容器402，所以不易受到上述那样的制约。
另外，在实施例1中，虽然使连接到晶体管422的源极(以及基准电压源424的正极端子)上的供电线的电压与连接到电感器435的一端上的供电线的电压兼用电压Vin，但也可以用不同的电压。
此外，在实施例1中，虽然对电容器404的另一端的电压HDBK进行负反馈控制使得输出电压VH(电容器402的保持电压)为目标电压VA而成为恒定，但是，由于电容器404的保持电压(HCBK-HDBK)与HDBK的升高量相互具有比例关系，所以也可以采用与电容器404的保持电压(HCBK-HDBK)相对应地对电压HDBK的升高量进行前馈控制的结构。
而且，在实施例1中，虽然使用电容器402、404而采用使输出电压VH恒定化的结构。但是，电容器402、404只不过是保持元件的例子。因此，也可以将电容器402、404中的每一个由具有同等的电压保持功能的元件、例如可充电的电池分别地替换。这样，在将电容器402、404中的每一个由具有同等的电压保持功能的元件分别地替换的结构中，如果该元件的电压保持性能高，则有时就没有向SW模式转换的必要性。在这样的情况下，也可以采用不向SW模式转换而只执行电压恒定模式中的输出电压的恒定化控制的结构。
此外，电源电路40，虽然采用了对于负载供给正极性的电压VH的结构，但也可以采用供给负极性的电压的结构。在供给负极性的电压的情况下，就成为以使得电容器402的一端的负极性的输出电压成为恒定的方式进行使电容器404的另一端降低的控制。另外，即便是在供给负极性的电压的情况下，在使电容器404的另一端向电容器402的一端的电位方向移位这一点上，也与向负载供给正极性电压的情况没有什么不同。
实施例2.
下面，对本发明的实施例2的电光装置进行说明。在该电光装置中，形成由包含上述的电源电路40的电源电路30的供给电压驱动电光面板的结构。
图5是表示该电光装置10的整体结构的框图。
如该图所示，电光装置10具有上位电路20、电源电路30和电光面板100。
其中，上位电路20是向电源电路30或电光面板100供给与应当显示的内容对应的数据或各种的控制信号等的电路。此外，电源电路30是具有由蓄电池31的电压(Vin-Gnd)产生电压VH的上述电源电路30和使该电压VH极性反转的电荷泵电路的电路。
电光面板100的结构是，使多条数据线212在列(Y)方向上延伸形成的元件基板与多条扫描线312在行(X)方向上延伸形成的对置基板相互的电极形成面相对地保持一定的间隔粘合，并且将例如TN(扭转向列)型的液晶密封到该间隙内。
像素116被设置为与数据线212和扫描线312的各个交叉部分相对应。而且，像素116由液晶层118与薄膜二极管(Thin Film Diode，以下简称为TFD)220串联连接构成。在这里，为了便于说明，把扫描线312的总数设为320条，把数据线212的总数设为240条，则像素116排列成320行×240列的矩阵型。另外，该电光面板100并不限定于这种像素排列。
此外，TFD220的一端连接到数据线212上，TFD220的另一端则连接到与作为条状电极的扫描线312相对地设置的矩形形状的像素电极(省略图示)上。
因此，液晶层118形成把液晶挟持在作为条状电极的扫描线312和矩形形状的像素电极这两个电极间的结构。此外，在两基板的非相对面上，分别设置有未图示的偏振片，形成通过液晶层118的光量与两电极间的电压有效值相对应地变化的结构。
另一方面，TFD220采用导体/绝缘体/导体的三明治结构，电流-电压特性具有遍及正负双方向都成为非线性的二极管开关特性。因此，TFD220，当其两端电压大于等于阈值时则成为导通(ON)状态，如果小于阈值时则成为非导通(OFF)状态。
扫描线驱动电路350，如后所述，是对于第1～320行的扫描线312的每一条分别供给扫描信号Y1～Y320的电路。此外，数据线驱动电路250，如后所述，是对于第1～240列的数据线212的每一条分别供给与显示内容对应的数据信号X1～X240的电路。
下面，参见图6对向电光面板100供给的驱动信号的电压波形进行说明。
如该图所示，扫描线驱动电路350，一方面从1个垂直扫描期间(1F)的最初开始在每一个水平扫描期间(1H)依次地1条1条地选择扫描线312，并且在其选择期间的后半期中施加选择电压VH或VL，另一方面，在除此之外的期间内施加非选择(保持)电压VD或Gnd。
在这里，所说的非选择电压VD、Gnd，是在该电压被施加到扫描线312上时，与供给数据线212的数据信号的电压无关地TFD220成为非导通状态的电压。此外，所说的选择电压VH、VL，是在该电压被施加到扫描线312上时，与供给数据线212的数据信号的电压无关地TFD220成为导通状态的电压。此外，选择电压VH、VL，以非选择电压VD、Gnd的虚拟的中间电位VC为基准是对称的，而且具有VH为高位、VL为低位的关系。在这里，在电光装置10中，驱动电压的极性不是以接地电位Gnd而是以电位VC为基准把高位一侧作为正极性，而把低位一侧作为负极性。
扫描信号Y1～Y320的各个电压根据对应的扫描线312的选择状态决定。于是，当对于扫描线Y1～Y320来说，以图5中从上边开始数供给第i(i是满足1≤i≤320的整数)行的扫描线312的扫描信号Yi进行普遍性说明时，则扫描信号Yi，第1，在把选择第i行的扫描线312的1个水平扫描期间(1H)进行2分割后的后半期间中，当施加了选择电压VH时，在此之后保持非选择电压VD，第2，从施加选择电压VH开始经过了1个垂直扫描期间后，当该第i行的扫描线312再次被选则时，在该水平扫描期间的后半期间中，接着成为选择电压VL，之后，成为非选择电压Gnd，如此重复这样的循环。
此外，供给第i行的下一行的第(i+1)行的扫描线312的扫描信号Y(i+1)，在作为扫描信号Yi施加选择电压VH之后，就会得到相反极性的选择电压VL，同样，在作为扫描信号Yi施加选择电压VL之后，就会得到相反极性的选择电压VH。即，在扫描信号Y1～Y320上在每1个水平扫描期间对选择电压VH、VL交替地进行选择。
另一方面，数据线驱动电路250，对于与由扫描线驱动电路350所选择的扫描线312对应的1行的像素116，与该像素的显示内容相对应地分配数据电压VD或Gnd中的任意一者，作为数据信号通过数据线212进行供给。
另外，在本实施例中，数据电压VD、Gnd原样地使用在电源电路40中成为升压的基础的电压Vin、Gnd。此外，数据电压VD、Gnd虽然与扫描信号的非选择电压兼用，但是，也可以另外地产生数据电压或扫描信号的非选择电压而彼此采用不同的电压。
对于数据信号X1～X240，把供给图5中从左边开始数第j(j是满足1≤j≤240的整数)列的数据线212的数据信号记为Xj进行普遍性说明。另外，在这里，假设是选择第i行的扫描线312而液晶层118是在无电压施加状态下通过光量成为最大的常白模式的情况。
在该情况下，如下所示，数据信号Xj与扫描信号Yi相对应。即，当设与被选择的第i行的扫描线312和第j列的数据线212的交叉部分对应的第i行第j列的像素116的显示内容为截止显示(最高辉度的白色显示)时，如果在选择第i行的扫描线312的水平扫描期间的后半期间内扫描信号Yi是高位一侧的选择电压VH，则数据信号Xj在该水平扫描期间(1H)的前半期间内成为低位一侧的电压Gnd，在该后半期间中，成为与选择电压相同极性低位一侧的电压VD，另一方面，如果在选择第i行的扫描线312的水平扫描期间的后半期间内扫描信号Yi是低位一侧的选择电压VL，则数据信号Xj在该水平扫描期间(1H)的前半期间中成为高位一侧的电压VD，在该后半期间中，成为与选择电压相同极性低位一侧的电压Gnd。
此外，当设第i行第j列的像素116的显示内容为导通显示(最低辉度的黑色显示)时，如果在选择第i行的扫描线312的水平扫描期间的后半期间内扫描信号Yi是高位一侧的选择电压VH，则数据信号Xj在该水平扫描期间(1H)的前半期间中成为高位一侧的电压VD，在该后半期间内，则成为与选择电压相反极性低位一侧的电压Gnd，另一方面，如果在选择第i行的扫描线312的水平扫描期间的后半期间内扫描信号Yi是低位一侧的选择电压VL，则数据信号Xj在该水平扫描期间(1H)的前半期间中成为低位一侧的电压Gnd，在该后半期间中成为与选择电压相反极性高位一侧的电压VD。
另外，在进行两者的中间显示的情况下，虽然没有特别地进行图示，但随着从白色成为黑色侧，在施加选择电压的后半期间中，设定为使得成为与该选择电压相反极性的电压的期间长，在该前半期间中，则预先成为与后半期间相反极性的电压。
此外，在像素116中，当在选择期间的后半期间中施加了选择电压时，则TFD220导通，向液晶层118写入与显示内容对应的电压，并且在除此之外的期间中，TFD220截止而所写入的电压被保持。
此外，施加到液晶层118上的电压，由于在每1个垂直扫描期间内进行切换以虚拟的中间电位Vc为基准的极性的交流驱动，所以可以防止液晶的劣化。
如上所述，对于扫描信号Yi，不是在1个水平扫描期间而是一半的1/2的水平扫描期间(1/2H)施加选择电压，并且当分成该2个期间施加数据信号Xi后，在1个水平扫描期间(1H)中，数据信号Xj成为高位一侧电压VD和低位一侧电压Gnd的期间不依赖于显示图形而成为彼此各一半。因此，由于在非选择期间中，施加到TFD220的电压有效值不依赖于显示内容而成为恒定，而非选择期间在TFD220上的截止漏泄量在所有的像素116成为恒定，所以防止了所谓的网纹的发生。
本发明，虽然由于并不把驱动波形本身当作问题，所以对此避开更为详细的说明，但在此要说明，第1点是扫描线驱动电路350把电源电路40的电压作为选择电压使用而分别地产生扫描信号Y1～Y320，以及第2点是作为扫描信号使用选择电压VH的期间限于一部分的期间。
其中，对于第1点换言之，虽然上述的电源电路40只产生电压VH，但在电光面板100中，为了对液晶进行交流驱动也需要电压VL。因此，应用于电光面板110的电源电路30(图5)形成在电源电路40附加电荷泵电路的结构。
该电荷泵电路具备双掷开关33、34和电容器35、36，其构成如下。即，这些双掷开关33、34是以每一恒定时间为单位将选择端子的一方或另一方交替地连动并选择的开关。其中，双掷开关33的选择端子的一方连接到电压VH的供电线上，同一选择端子的另一方连接到电压Vin的供电线上，而且共用端子连接到电容器35的一方的端子上。此外，双掷开关34的选择端子的一方接地到电位Gnd上，同一选择端子的另一方连接到电压VL的供电线上，而且共用端子连接到电容器35的另一方的端子上。而且，电容器36插入到接地电位Gnd与电压VL的供电线之间。
在这里，当双掷开关33、34如图5中用实线示出的那样分别对选择端子的一方进行选择时，电容器35以电压VH为高位一侧，以接地电位Gnd为低位一侧被充电。
接着，当双掷开关33、34如图5中用虚线所示的那样分别对选择端子的另一方进行选择时，由于电容器35的高位一侧成为电压Vin，所以低位一侧的电位是从接地电位Gnd减去高位一侧的变化量(VH-Vin)。因此，连接到电容器35的低位一侧上的供电线的电位成为以电位VC为基准使选择电压VH反转的负极性选择电压VL。
随后，当双掷开关33、34再次分别对选择端子的一方进行选择时，电容器35就以电压VH为高位一侧，以接地电位Gnd为低位一侧被充电，以后，重复执行同样的动作。另外，在双掷开关33、34选择了选择端子的一方的期间中，选择电压VL由电容器36保持。于是通过该电荷泵电路用蓄电池31的电压(Vin-Gnd)不仅可以产生选择电压VH，还可以产生VL。
下面，当对上述的第2点进行探讨时，在本实施例中，在每1个水平扫描期间交替地使用选择电压VH、VL，而且，向扫描线312施加选择电压VH、VL的期间，不是1个水平扫描期间的全部，而是后半期间(1/2)。因此，实际上向任何一条扫描线312施加由电源电路30供给的电压VH的期间不过是全部的1/4。但是，由于当电压VH发生了变化后，当TFD220导通时在液晶层118中保持的电压也会变化，所以每一个像素的电压有效值不同，从而导致显示质量的降低。
于是，在实施例2中构成为，一方面将作为给扫描线312的选择电压使用电压VH的期间设定为使之成为上述电压恒定模式，使电源电路30的输出电压VH恒定化，另一方面把作为给扫描线312的选择电压没有使用电压VH的期间设定为上述SW模式，而允许进行用于在电源电路30中向电容器404积蓄电荷的开关操作。
具体地说，上位电路20，把在作为选择电压使用电压VH的期间和作为在该期间的开始定时之前连续的期间的开关操作所需要的期间Tw2中成为L电平，而在除此之外的期间中成为H电平的信号Ce供给电源电路40(参见图6)。另外，由于与作为选择电压使用电压VH的期间比较期间Tw2短，所以在图6中，虽然从比例尺的关系上把信号Ce的L电平期间表示为与选择电压VH的使用期间一致，但实际上，在比作为选择电压使用电压VH的期间的开始定时早期间Tw2的定时处，信号Ce成为L电平。
此外，优选地根据最大负载把Vdef设定得低一点使得可以确保电容器404所需要的电荷量。
如上所述，在电源电路40中，控制电路430在电容器404的另一端的电压HDBK达到电压(Vin-Vdef)的情况下，仅在信号Ce为H电平时使信号Ton、Cp成为H电平。因此，电源电路30转换为上述SW模式使得与作为给扫描线312的选择电压使用电压VH的期间无关，执行用于向电容器404积蓄电荷的开关操作。另一方面，在作为给扫描线312的选择电压使用电压VH的期间中，电源电路30固定于上述电压恒定模式而执行使输出电压VH在目标电压VA恒定化的控制。
因此，按照本实施例，由于在作为选择电压使用电压VH的期间中，电压VH为目标电压VA被恒定化，所以可以预先防止由于电压变化产生的显示质量的降低。
此外，由于可以把电荷泵看作是负载，所以也可以采用在作为选择电压使用电压VH的期间中禁止双掷开关33、34的开关操作的结构。
另外，在实施例2中，虽然电源电路30产生正极性的选择电压VH，但也可以采用产生负极性的选择电压VL而通过电荷泵电路使之反转产生电压VH的结构。
此外，在图6所示的驱动波形中，虽然采用把1个水平扫描期间(1H)分成前半期间和后半期间，而其中在后半期间内施加选择电压的结构，但也可以采用在前半期间内施加选择电压的结构，也可以采用不把1个水平扫描期间(1H)分成前半期间和后半期间而在整个该1个水平扫描期间施加选择电压的结构。即便是在这些结构中也可以通过信号Ce适当地确定模式的转换。
此外，在实施例的电光面板100中，虽然采用在无电压施加状态下显示白色的常白模式，但也可以采用在无电压施加状态下显示黑色的常黑模式。
电光面板100并不限于透过型，也可以是反射型或两者的中间的半透过半反射型。此外，在电光面板100中，虽然TFD220连接到数据线212侧，液晶层118连接到扫描线312侧，但也可以采用反过来把TFT220连接到扫描线312侧，而把液晶层118连接到数据线212侧的结构。
而且，TFD220是两端子型开关元件的一个例子，此外，除了采用使用ZnO(氧化锌)变阻器或MSI(Metal Semi-Insulator，金属半绝缘体)等的元件之外，也可以把使2个这些元件反向串联连接或并联连接的元件等作为两端子型开关元件使用。
此外，在实施例中，虽然作为有源元件使用的是TFD220这样的两端子型开关元件，但是，除此之外也可以使用TFT(Thin Film Transistor薄膜晶体管)这样的三端子型开关元件。
此外，在实施例中，虽然作为液晶应用TN型液晶进行了说明，但也可以使用STN型液晶，或者使用把在分子的长轴方和短轴方向上可见光的吸收上具有各向异性的染料(宾)溶解到一定的分子排列的液晶(主)内、使染料分子与液晶分子平行地排列的宾主型等的液晶。除此之外，也可以采用一方面在无电压施加时液晶分子相对于两个基板在垂直方向上排列，而另一方面在电压施加时液晶分子相对于两个基板在水平方向上排列的所谓的垂直取向(Homeotropic Alignment)的结构，也可以采用一方面在无电压施加时液晶分子相对于两个基板在水平方向上排列，而另一方面在电压施加时液晶分子相对于两个基板在垂直方向上排列的所谓的平行(沿面)取向(Homogeneous Alignment)的结构。如上所述，只用是适用于本发明的驱动方法的结构，可以使用各种的液晶或取向方式。
而且，除了这些液晶装置之外，也可以应用于有机EL(电致发光)装置、荧光显示管、电泳装置、等离子体显示器等的电光装置。
此外，也可以采用使像素116与R(红)、G(绿)、B(蓝)的原色对应地配置并且通过以这3个像素表现1个点来进行彩色显示的结构。
下面，对作为显示装置具有上述的实施例的电光装置10的电子设备进行说明。图7是表示使用实施例的电光装置10的移动电话机1200的结构的立体图。
如该图所示，移动电话机1200，除了具有多个操作按键1202之外，还具备受话口1204、送话口1206以及上述的电光面板100。另外，在电光装置10中，由于除了电光面板100以外的结构要素内置于电话机内，所以外观上未表示出来。
如上所述，当作为移动电话机1200的显示部分应用电光面板100时，由于防止选择电压的变化，所以可以进行高质量的显示。
另外，作为应用电光装置10的电子设备，除了图7所示的移动电话机1200外，还可以举出数字照相机、笔记本个人计算机、液晶电视、取景器型(或监视器直视型)的视频录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、文字处理机、工作站、可视电话、POS终端、具备触摸面板的设备等。此外，作为这些各种电子设备的显示装置，当然可以应用上述的电光装置10。此外，不论是在哪一种电子设备中都可以降低耗电。

Claims (10)

1.一种电压供给电路，其特征在于，具备：
将在其一端与另一端间保持的电压供给负载的第1保持元件；
一端电连接到上述第1保持元件的一端上的第2保持元件；以及
与上述第1或第2保持元件的保持电压相对应地使上述第2保持元件的另一端的电位向上述第1保持元件的一端的电位方向移位的电位调整电路。
2.根据权利要求1所述的电压供给电路，其特征在于：
上述电位调整电路，以使上述第1保持元件的保持电压与预先决定的目标电压一致的方式使上述第2保持元件的另一端的电位移位。
3.根据权利要求2所述的电压供给电路，其特征在于：
上述电位调整电路，包括：
输入与上述第1保持元件的保持电压对应的电压和与上述目标电压对应的参考电压的运算放大器；以及
源极和漏极电气性地插入在规定的电位线与上述第1保持元件之间的晶体管。
4.一种电压供给方法，是把在第1保持元件的一端和另一端间保持的电压供给负载的电压供给方法，其特征在于：
与上述第1保持元件的保持电压或者与一端电连到上述第1保持元件的一端上的第2保持元件的保持电压相对应地使上述第2保持元件的另一端的电位向上述第1保持元件的一端的电位方向移位。
5.一种电源电路，其特征在于，具备：
将在其一端和另一端间保持的电压供给负载的第1保持元件；
一端电连到上述第1保持元件的一端上的第2保持元件；
判定上述第2保持元件的另一端的电位是否达到了预先决定的阈值的阈值判定电路；
作为第1模式当由上述阈值判定电路判别为达到了上述阈值时至少进行1次导通和截止的开关；以及
电位调整电路，在上述第1模式下使上述第2保持元件的另一端成为规定的电位，使上述第2保持元件保持由上述开关的导通和截止产生的电压，另一方面，在与上述第1模式不同的第2模式下，与上述第1或第2保持元件的保持电压相对应地使上述第2保持元件的另一端的电位向上述第1保持元件的一端的电位方向移位的电位调整电路。
6.根据权利要求5所述的电源电路，其特征在于：
上述电位调整电路包括：
输入与上述第1保持元件的保持电压对应的电压和与上述目标电压对应的参考电压的运算放大器；以及
在规定电压间串联连接的第1和第2晶体管；
上述第1保持元件的另一端与上述第1和第2晶体管的漏极共同电连接；
上述运算放大器的输出信号被供给上述第1晶体管的栅极；
上述第2晶体管，在上述第1模式中导通，在上述第2模式中截止。
7.根据权利要求5所述的电源电路，其特征在于：
包括当上述开关导通时积蓄电力，而当上述开关截止时放出所积蓄的电力的电感器；
上述第2保持元件保持从上述电感器放出电力时的电压。
8.一种电光装置，其特征在于，具有：
权利要求5、6或7所述的电源电路；
与多条扫描线和多条数据线的交叉相对应地设置的像素；
依次选择上述扫描线并且作为选择电压向选择的扫描线施加上述第1保持元件所保持的电压的扫描线驱动电路；以及
通过数据线将数据信号供给与施加了选择电压的扫描线对应的像素的数据线驱动电路。
9.根据权利要求8所述的电光装置，其特征在于：
在作为选择电压施加上述第1保持元件所保持的电压的期间，上述电源电路成为上述第2模式。
10.一种电子设备，其特征在于：具有权利要求8或9所述的电光装置。
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