CN1685393A - 电压生成电路 - Google Patents

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青田真一
塚田敬
峰秀树
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Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
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Abstract

在液晶显示器装置中降低功率消耗的必要的。驱动电压生成电路201包括：应用信号处理的时钟信号划分电路204，它在用于执行基本显示的显示时间段T13期间不划分从外部输入的时钟信号SG22的频率，基本显示用于在液晶显示板内总显示蜂窝电话的无线电波接收状态等，而在显示时间段T13以外的时间段期间根据预先确定的标准划分时钟信号的频率；以及升压电路202和203，它们使用时钟信号SG13产生用于执行基本显示的预定电压，该基本显示用于在液晶显示板内总显示蜂窝电话的无线电波接收状态等，其中SG13的频率已由时钟信号划分电路204进行划分。

Description

电压生成电路
技术领域
本发明涉及电压生成电路，它用于例如笔记本个人计算机、个人数字助理、电视机等的显示器。
背景技术
近些年，随着多媒体技术的革新，需要个人数字助理和蜂窝电话所代表的便携式液晶显示器装置的性能改进。
这里将参考图3和4来描述常规液晶显示器装置(例如，参见日本特许公开No.2001-343921和2001-215929)的结构和操作。
日本特许公开No.2001-343921和2001-215929的全部内容整体结合在此作为参考。
注意，图3是用于说明常规时钟信号SG42的波形表现的说明性示图。此外，图4是常规驱动电压生成电路401的配置示图。
首先，主要参考图4，将描述常规驱动电压生成电路401的结构。
标号SG41表示将从外部输入的参考电压。
标号SG42表示将从外部输入的时钟信号。
标号401表示驱动电压生成电路，它是通过从外部输入的参考电压SG41生成液晶显示器装置中使用的各种电压的电路。
标号402和403表示升压电路，它是具有响应于从外部输入的参考电压SG41和从外部输入的时钟信号SG42产生各种电压并输出电压的功能的电路。
标号SG43和SG44分别表示由升压电路401和402提升的电压，该电压用于液晶显示器装置中。
被输入到驱动电压生成电路401的参考电压SG41和时钟信号SG42被分别输入到升压电路402和403，并在被升压到各种类型的电压SG43和SG44之后，被用于液晶显示器装置中。
这里，主要参考图3，将描述常规驱动电压生成电路401中一个垂直时间段期间时钟信号的波形表现。
标号SG31表示V(垂直)同步信号。
标号SG32表示显示区域信号，它表示显示区域的起始线和终止线，在液晶显示板(未示出)的该区域中显示视频或图像。
如上所述，标号SG42表示输入到驱动电压生成电路401的时钟信号。
标号T31表示一个垂直时间段。
标号T32表示最大有效显示时间段，在该时间段期间可以在液晶显示板上进行显示。
标号T33表示显示时间段，在该时间段中在液晶显示板上实际显示图像或视频。在仅部分液晶显示板用于显示的情况下，显示时间段T33小于最大有效显示时间段T32。
标号T34表示V空白时间段。
注意，在本说明书中，不执行显示的时间段(即，从表示显示区域终止线的信号被输入的时间到下表示下一个显示区域起始线的信号被输入的时间的时间段)被成为V空白时间段。
接着，主要参考图4，将描述常规驱动电压生成电路401的操作。
驱动电压生成电路401采用被输入到升压电路402和403的时钟信号SG42将特定电压提供给液晶显示器装置。
这里，在一个垂直时间段T31期间总是提供时钟信号SG42(参见图3)，而不管是整个液晶显示板被用于显示还是仅部分液晶显示板被用于显示。
但是，在仅具有更少显示行数目的部分液晶显示板被用于显示的情况下驱动栅极驱动器(gate driver)(未示出)所必须的电压比整个液晶显示板被用于显示的情况下的要小。
此外，例如，在蜂窝电话的液晶显示板中，在电话呼叫不在进行中等的时候，常常仅部分液晶显示板被用于显示。
发明人已发现，在仅部分液晶显示板被用于显示的情况中，由于在一个垂直时间段T31(参见图3)期间总是提供时钟信号，而不管驱动栅极驱动器所必需的电压较小的事实，这造成了功率消耗的浪费。
发明内容
考虑到如上所述的这种常规问题，本发明的目的在于例如提供一种电压生成电路，它能进一步降低液晶显示器装置中的功耗。
本发明的第一项发明是电压生成电路，它包括：
应用信号处理的信号处理装置，它在液晶显示板内执行预定显示的预定时间段期间不划分从外部输入的时钟信号频率，而在所述预定时间段以外的时间段期间根据预先确定的标准划分所述时钟信号的频率；以及
电压生成装置，它采用已应用了所述信号处理的时钟信号生成用于在所述液晶显示板内执行所述预定显示的预定电压。
本发明的第二项发明是根据第一项本发明的电压生成电路，
其中根据预先确定的所述标准划分频率意味着划分频率，从而所述被划分的频率等于或高于预定值。
本发明的第三项发明是根据第一项本发明的电压生成电路，
其中在所述液晶显示板内执行的所述预定显示是根据预定指令在所述液晶显示板的一部分内执行的显示。
本发明的第四项发明是根据第一项本发明的电压生成电路，
其中预定时间段是显示时间段。
本发明的第五项发明是根据第一项本发明的电压生成电路，
其中所述液晶显示板具有多个像素，它们与多列源极线(source line)和多行栅极线(gate line)的交叉部分相关联地设置，以及
用于在所述液晶显示板内执行所述预定显示的预定电压意思是用于驱动所述多列源极线的源极线驱动电压以及用于驱动所述多行栅极线的栅极线驱动电压。
本发明的第六项发明是液晶显示器装置，它包括：
根据第五项本发明的电压生成电路；
用所述源极线驱动电压驱动所述多列源极线的源极驱动器；以及
用所述栅极线驱动电压驱动所述多行栅极线的栅极驱动器。
本发明的第七项发明是电压生成方法，它包括：
应用信号处理的信号处理步骤，它在用于在液晶显示板内执行预定显示的预定时间段期间不划分从外部输入的时钟信号的频率，而在所述预定时间段以外的时间段期间根据预先确定的标准划分所述时钟信号的频率；以及
电压生成步骤，它采用已被应用了所述信号处理的时钟信号产生用于在所述液晶显示板内执行所述预定显示的预定电压。
本发明的第八项发明是使得计算机执行应用信号处理的信号处理步骤的程序，它在用于在液晶显示板内执行预定显示的预定时间段内不划分从外部输入的时钟信号的频率，而在所述预定时间段以外的时间段期间根据预先确定的标准划分时钟信号的频率；以及电压生成步骤，它采用已应用了信号处理的时钟信号生成用于在液晶显示板内执行预定显示的预定电压，该信号处理是根据第七项本发明的电压生成方法的信号处理。
本发明的第九项发明是记录媒介，它承载根据第八项本发明的程序并且是可以由计算机处理的记录媒介。
附图概述
图l是用于说明时钟信号SG13的波形表现的说明性示图，该信号的频率由本发明第一实施例的时钟信号划分电路204进行划分；
图2是本发明第一实施例的驱动电压生成电路201的配置示图；
图3是用于说明常规时钟信号SG42的波形表现的说明性示图；
图4是常规驱动电压生成电路401的配置示图；
图5是本发明实施例的液晶显示器装置的配置示图；
图6是本发明实施例的液晶显示器装置的电路封装中电路排列的说明性示图；以及
图7是本发明第一实施例的电压倍加器转换器的说明性示图。
(符号描述)
SG11 V同步信号
SG12显示区域信号
SG13时钟信号，其频率由时钟信号划分电路204进行划分
T11一个垂直时间段
T12有效显示时间段，在该有效显示时间段期间，液晶显示板上可显示图像或视频
T13显示时间段，在该显示时间段期间在液晶显示板上实际显示图像或视频
T14 V空白时间段
201驱动电压生成电路
202、203升压电路
204时钟信号划分电路
SG21从外部输入的参考电压
SG22从外部输入的时钟信号
SG23、SG24输出电压
SG31 V同步信号
SG32显示区域信号
T31一个垂直时间段
T32有效显示时间段，在该有效显示时间段期间，液晶显示板上可显示图像或视频
T33显示时间段，在该显示时间段期间在液晶显示板上实际显示图像或视频
T34 V空白时间段
401驱动电压生成电路
402、403升压电路
SG41从外部输入的参考电压
SG42从外部输入的时钟信号
SG43、SG44输出电压
具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
首先，参考图1和2，将描述本实施例的驱动电压生成电路201的结构。
注意，图1是用于说明时钟信号SG13的波形表现的说明性示图，该信号的频率由本发明第一实施例的时钟信号划分电路204进行划分。此外，图2是本发明第一实施例的驱动电压生成电路201的配置示图。
首先，主要参考图2，将描述该实施例的驱动电压生成电路201的结构。
标号SG21表示从外部输入的参考电压。
标号SG22表示从外部输入的时钟信号。
标号SG23和SG24表示输出电压。
标号SG12表示显示区域信号，它表示显示区域的起始线和终止线，在用于多像素的蜂窝电话液晶显示板(未示出)上在该区域内显示视频或图像，这些多像素与多列源极线和多行栅极线的交叉部分有关地排列。
标号201表示驱动电压生成电路，它是通过从外部输入的参考电压SG21产生各种电压的电路，这些电压诸如(1)用于驱动多列源极线的源极线驱动电压以及(2)用于驱动多行栅极线的栅极线驱动电压，它们在液晶显示器装置中使用。
标号202和203表示升压电路，它是具有响应于参考电压SG21和时钟信号SG13产生各种电压并输出电压的功能的电路，其中时钟信号SG13的频率由时钟信号划分电路204进行划分。
如以下详细描述的，本实施例的特征在于各种电压的这种生成和输出是用时钟信号SG13(参见图1)进行的，其频率由时钟信号划分电路204进行划分，而非从外部输入的时钟信号SG22本身。
注意，可以用图7所示的所谓充电泵原理进行各种电压的生成，图7是本发明第一实施例的电压倍加器转换器的说明性示图。
更特别地，(1)在接通开关S11和S12并断开开关S21和S22以便给电容器C1充电后，(2)通过将开关S11和S12断开并接通开关S21和S22以便给电容器C2充电，就可以获得电压Vout＝2Vin，它是电源V的电压Vin的两倍。
标号204表示时钟信号划分电路，它是用显示区域信号SG12划分输入到驱动电压生成电路201的时钟信号SG22的频率的电路。
这里，主要参考图1，将描述该实施例中驱动电压生成电路201中一个垂直时间段期间时钟信号波形的表现。
标号SG11表示V(垂直)同步信号。
如上所述，标号SG12表示显示区域信号，它表示显示区域的起始线和终止线，在液晶显示板(未示出)上该区域中显示视频或图像。
标号SG13表示时钟信号，其频率由时钟信号划分电路204进行划分。
标号T11表示一个垂直时间段。
标号T12表示最大有效显示时间段，在该时间段中可以在液晶显示板上执行显示。
标号T13表示显示时间段，在该时间段期间在液晶显示板上实际显示图像或视频。例如在仅在液晶显示板的基本显示部分内仅执行用于总是显示蜂窝电话的无线电波接收状态等的基本显示的情况下，显示时间段T13变得比最大有效显示时间段T12小。
标号T14表示V空白时间段。
注意，包含时钟信号划分电路204的装置对应于本发明的信号处理装置，包含升压电路202和203的装置对应于本发明的电压生成装置，以及包含驱动电压生成电路201的装置对应于本发明的电压生成电路。此外，从外部输入的时钟信号GS22对应于本发明的从外部输入的时钟信号，且其频率由时钟信号划分电路204划分的时钟信号SG13对应于已对其施加信号处理的本发明的时钟信号。此外，用于总是显示蜂窝电话的无线电波接收状态等的基本显示对应于本发明的预定显示。此外，显示时间段T13对应于本发明的用于在液晶显示板内执行预定显示的预定时间段。
接着，主要参考图2，将描述本实施例的驱动电压生成电路201的操作。
注意，在描述本实施例的驱动电压生成电路201的操作的同时，还将描述本发明的驱动电压生成方法的实施例。
时钟信号划分电路204用基于显示区域信号SG12的时钟信号SG22的频率划分生成时钟信号SG13，它被输入到升压电路202和203。
更特别地，观察显示区域信号SG12，时钟信号划分电路204(1)在显示时间段T13(参见图1)中产生时钟信号SG13，而不划分从外部输入的时钟信号SG22的频率，其中显示时间段T13对应于一个垂直时间段T11(参见图1)中从显示起始线到显示终止线的时间段，并且(2)在对应于另一个时间段的V空白时间段T14中通过按1/2的标度比(即，将频率分成两份)划分从外部输入的时钟信号SG22的频率产生时钟信号SG13。
升压电路202和203用时钟信号G13将参考电压SG21转换成所需的电压，其中时钟信号的频率已由时钟信号划分电路204划分，并产生液晶显示器装置中使用的各种电压。
驱动电压生成电路201重复这种操作，从而将各种电压提供给液晶显示器装置。
结果，在显示时间段T13和V空白时间段T14之间切换从外部输入的时钟信号SG22的频率，以产生时钟信号SG13，由此就可以根据显示区域提供最佳电压并减少整个液晶显示器装置中不必要的功率消耗。
已详细地描述了第一实施例。
(A)注意，上述实施例中本发明的预定时间段是显示时间段T13。
但是，本发明的预定时间段不限于此，简言之，可以是用于在液晶显示板内执行预定显示的任何时间段。
(B)此外，上述实施例中本发明的预定显示是总显示蜂窝电话的无线电波接收状态等的基本显示。
但是，本发明的预定显示不限于此，简言之，可以是根据预定指令在部分液晶显示板内执行的任何显示。
(C)此外，上述实施例中本发明的信号处理装置是包含时钟信号划分电路204的装置。
但是，本发明的信号处理装置不限于此，例如可以是包含在驱动电压生成电路中为多个升压电路中的每一个设置的位时钟信号划分电路的装置。
简言之，本发明的信号处理装置可以是应用信号处理的任何装置，在液晶显示板内执行预定显示的预定时间段期间它不划分从外部输入的时钟信号的频率，而在该预定时间段之外的时间段内根据预先确定的标准划分时钟信号的频率。
(D)此外，在上述实施例中用1/2的标度比进行本发明的频率划分。
但是，本发明的频率划分不限于此，而是(1)可以用1/2之外的标度比执行，或者(2)可以用根据所进行的预定显示适当变化的可变标度比执行。
更特别地，实际使用的信号处理在用于在液晶显示板内执行部分显示的显示时间段中不划分18KHz的时钟信号频率，而在V空白时间段中用1/4的标度比划分频率。
简言之，本发明的频率划分仅必须根据预先确定的标准执行。
注意，理想地执行本发明的频率划分，从而被划分的频率等于或者高于预定值。
这是因为，如果被划分的频率太小，则诸如显示时间段T13(参见图1)和V空白时间段T14(参见图1)之间边界的频率转换点处的频率变化变得太大，频率切换变得困难。
无须提及的是，由于如果被划分的频率较小则更便于在栅极驱动器等中功率消耗的降低，所以应理想地执行本发明的频率划分，从而被划分的频率不是太大或太小。
因此，本发明中的电压生成电路不同于电压生成电路(例如，参见日本特许公开No.11-184434)，对于后者，在执行部分显示时，在图像数据信号ON时间段内提供与从外部提供的时钟信号频率相同的时钟，而在图像数据信号OFF时间段内根本不提供时钟。
日本特许公开NO.11-184434的整个揭示内容结合在此，以其整体作为参考。
(E)此外，上述实施例中本发明的预定时间段是是显示时间段T13。
但是，本发明的预定时间段不限于此，而可以是包含显示时间段T13的任何时间段。
更特别地，本发明的预定时间段是将显示时间段T13与显示时间段T13的前部中提供的所谓的接近运行时间段(approach run period)组合的时间段，从而可以降低频率转换点处的显示扰动。
(F)此外，上述实施例中本发明的电压生成装置是包括升压电路202和203的装置。
但是，本发明的电压生成装置不限于此，简言之，可以是采用时钟信号生成用于在液晶显示板内执行预定显示的预定电压的任何装置，上述时钟信号已被应用了信号处理。
(G)此外，上述实施例中本发明的预定电压是用于驱动多列源极线的源极线驱动电压以及用于驱动多行栅极线的栅极线驱动电压。
但是，本发明的预定电压不限于此，简言之，可以是用于在液晶显示板内执行预定显示的任何电压。
(H)液晶显示器装置可以是如图5所示的液晶显示器装置，图5是本发明实施例的液晶显示器装置的配置示图，它包括：(1)包含多个像素501的液晶显示板500，这些像素排列在矩阵形状中排列的多个栅极线和多个源极线相互交叉的点处，当选择形成每个像素501的源极线时开关元件502将相应的栅极线上的写入电荷发送到像素电极，且存储电容器503保存该写入电荷；(2)驱动栅极线的栅极驱动器510；(3)驱动源极线的源极驱动器520；(4)驱动每个像素501的相对电极的相对的电极驱动器电530；以及(5)生成驱动电压的驱动电压生成电路(DC/DC)540，这些驱动电压分别用于驱动栅极驱动器510、源极驱动器520和相对电极驱动电路530。
这里，驱动电压生成电路540是一电路，在液晶显示板500中任意连续栅极线之间显示图像的情况中，该电路分别产生驱动电压，而在显示所必需的一个垂直时间段期间预定时间段中不划分输入的时钟信号的周期，并通过在显示所必需的一个垂直时间段期间预定时间段之外的时间段中将时钟信号的周期划分成n(n是大于等于2的任意正数)分别产生驱动电压。
此外，实际使用图6所示的电路封装，图6是本发明实施例的液晶显示器装置中电路封装中电路设置的说明性示图，包括栅极驱动器510和驱动电压生成电路540的电路610和包括源极驱动器520和控制器的电路620被并排设置在液晶显示板500上。
(I)此外，本发明的程序是使得计算机执行本发明上述电压生成方法的所有或部分步骤(或者过程，操作，动作等等)的操作的程序并且是与计算机协同工作的程序。
此外，本发明的记录媒介是承载使得计算机执行本发明上述电压生成方法的所有或部分步骤(或者过程，操作，动作等等)的操作的程序的记录媒介，并且是可由计算机读取的记录媒介，且从其读取的程序与计算机协同执行操作。
注意，本发明的上述“部分步骤(或者过程，操作，动作等)”意味着那些多个步骤中的一个或几个步骤。
此外，本发明的上述“步骤(或者过程，操作，动作等)的操作意味着全部或部分的步骤操作。
此外，本发明的程序使用方式可以是程序被记录于计算机可读记录媒介中并与计算机协同操作的方式。
进一步，本发明的程序使用方式可以是通过传输媒介发送程序，由计算机读取，和与计算机协同进行操作的方式。
此外，作为记录媒介，包括了ROM等，而作为传输媒介，包括了诸如因特网、光、无线电波、声波等的传输媒介。
此外，本发明的上述计算机不限于绝对的硬件，诸如CPU，而是可以包括固件、OS和外围设备。
注意，如上所述，本发明的组成可以在软件方面实现或者可以在硬件方面实现。
产业应用性
如从以上描述中显而易见的，本发明具有可以进一步降低液晶显示器装置中的功率消耗的优点。

Claims (5)

1.一种电压生成电路，其特征在于，包括：
应用信号处理的信号处理装置，它在用于在液晶显示板内执行预定显示的预定时间段期间不划分从外部输入的时钟信号的频率，而在所述预定时间段之外的时间段期间基于预先确定的标准划分所述时钟信号的频率；以及
电压生成装置，它采用其上已应用了所述信号处理的时钟信号生成用于在所述液晶显示板内执行所述预定显示的预定电压。
2.如权利要求1所述的电压生成电路，其特征在于，
基于所述预先确定的标准划分频率，意味着划分频率以使所述被划分的频率等于或高于预定值。
3.如权利要求1所述的电压生成电路，其特征在于，
在所述液晶显示板内执行的所述预定显示是根据预定指令在所述液晶显示板的一部分内执行的显示。
4.如权利要求1所述的电压生成电路，其特征在于，
所述预定时间段是显示时间段。
5.如权利要求1所述的电压生成电路，其特征在于，
所述液晶显示板具有多个像素，它们与多列源极线和多行栅极线的交叉部分相关联地设置，以及
用于在所述液晶显示板内执行所述预定显示的预定电压意谓用于驱动所述多列源极线的源极线驱动电压以及用于驱动所述多行栅极线的栅极线驱动电压。
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