CN1792025A - 电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和移动终端 - Google Patents

电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和移动终端 Download PDF

Info

Publication number
CN1792025A
CN1792025A CNA2004800135836A CN200480013583A CN1792025A CN 1792025 A CN1792025 A CN 1792025A CN A2004800135836 A CNA2004800135836 A CN A2004800135836A CN 200480013583 A CN200480013583 A CN 200480013583A CN 1792025 A CN1792025 A CN 1792025A
Authority
CN
China
Prior art keywords
supply voltage
charge pump
circuit
pump circuit
control impuls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800135836A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100477461C (zh
Inventor
仲岛义晴
木田芳利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1792025A publication Critical patent/CN1792025A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100477461C publication Critical patent/CN100477461C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/073—Charge pumps of the Schenkel-type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/073—Charge pumps of the Schenkel-type
    • H02M3/076—Charge pumps of the Schenkel-type the clock signals being boosted to a value being higher than the input voltage value

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电源电压转换电路，其具有大电流容量的小尺寸电荷泵电路。在用于将电源电压(VDD1)转换到电源电压(VDD2)的电荷泵DC－DC转换器(10)中，电平移位器(12)将幅度为VSS－VDD1的控制脉冲转换为幅度为VSS－VDD2的控制脉冲，该控制脉冲被用作泵浦脉冲，以利用电荷泵电路(11)的MOS晶体管(Qp11、Qn11)对快速电容器(C11)充电和放电，并且在快速电容器(C11)的输出一侧控制MOS晶体管(Qp11、Qn11)的开关。

Description

电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和移动终端
技术领域
本发明涉及电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和便携式终端，更具体地说，本发明涉及应用对电容器进行充/放电的电荷泵(chargepump)电路的电源电压转换电路及其控制方法、具有该电源电压转换电路的显示器件、以及以将该显示器件应用为其屏幕显示部件的蜂窝电话为代表的便携式终端。
背景技术
近些年来，诸如蜂窝电话和PDA(个人数字助理、便携式信息终端)之类的便携式终端广泛传播。这些便携式终端快速传播的一个因素例如是包括液晶显示器件作为便携式终端的屏幕显示部件。之所以如此，是因为液晶显示器件在原理上是具有不需要功率驱动其自身的特征的显示器件，并且因此是低功耗显示器件。
便携式终端应用单电源电压的电池作为其电源。相反，在液晶显示器件中，用于驱动沿行和列布置的像素的水平驱动电路应用其逻辑部分和模拟部分不同的DC电压。此外，用于将信息写到像素的垂直驱动电路应用绝对值大于用于水平驱动电路的电压的绝对值的DC电压。因此，包括在便携式终端中的液晶显示器件使用被称作DC-DC转换器的电源电压转换电路，该电源电压转换电路将单个DC电压转换为具有不同量值的多种DC电压。
传统上，应用电感器的DC-DC转换器一般用于液晶显示器件。但是，由于近来便携式终端朝向更低的功耗、更小的尺寸方向发展，因此电荷泵DC-DC转换器的使用一直在增长(例如，参见日本专利早期公开No.2002-176764(具体地说是0005段到0013段和图11到图14))。电荷泵DC-DC转换器的优点在于有助于便携式终端的小型化，这是因为它不需要使用电感器作为外部部件，尽管它们的电流容量相对较小。
在传统的电荷泵DC-DC转换器中，用于驱动快速电容器(flyingcapacitor)的晶体管的栅极电压通过在输入电压控制下改变其电压摆动来被控制。因此，在以大电流容量的DC-DC转换器为实现目标时，需要形成大尺寸晶体管，这导致大尺寸的电路。在使用具有相对较小的移动性的器件(例如形成在绝缘衬底上的低温多晶硅TFT(薄膜晶体管))来制作这种电路时，这种电路尺寸相当显著的增大是有问题的。具体地说，在将电荷泵DC-DC转换器形成在与显示区域部分(像素部分)成为整体的显示器件的所谓的框架(显示区域部分的周边区)上时，DC-DC转换器电路尺寸的增加导致框架尺寸增加。因此，在以显示器件小型化为目标时就出现一系列问题。
本发明正是考虑到上述问题作出的，并且其目的是要提供允许制作具有大电流容量小面积的电荷泵电路的电源电压转换电路、该电源电压转换电路的控制方法、包括该电源电压转换电路的显示器件、以及将该显示器件用作其屏幕显示部件的便携式终端。
发明内容
为了实现上述目的，根据本发明，电荷泵电路包括电容器和用于对该电容器充/放电的一对晶体管，并且将第一电源电压转换为大于第一电源电压的第二电源电压，在应用该电荷泵的电源电压转换电路中，使用由该电荷泵电路转换而得的第二电源电压来转换控制脉冲的幅度，然后使用具有转换后幅度的控制脉冲利用该对晶体管对该电容器充/放电。此外，电源电压转换电路被用作显示器件的电源电路。另外，包括电源电压转换电路的显示器件被用作移动终端的屏幕显示部件。
在利用上述配置的电源电压转换电路中，幅度转换被实现为从具有对应于第一电源电压的幅度的控制脉冲转换到具有对应于第二电源电压的幅度的控制脉冲。具有转换后幅度的控制脉冲被施加到晶体管对，用于对电容器充/放电。从而增大了该对晶体管的栅极和源极之间的电压。因此，晶体管对的导通电阻被降低，并且因此可以缩小晶体管对中的晶体管的大小。结果，可以在电路尺寸较小的情况下实现具有大电流容量的电源电压转换电路。
附图说明
图1的电路图图示了根据本发明第一实施例的电荷泵DC-DC转换器的配置示例。
图2的电路图图示了电平移位器(level shifter)的具体配置的一个示例。
图3的时序图解释在根据第一实施例的电荷泵DC-DC转换器加电时其电路的工作。
图4的电路图图示了根据本发明第二实施例的电荷泵DC-DC转换器的配置示例。
图5的电路图图示了电平移位器的具体配置的另一个示例。
图6的时序图解释在根据第二实施例的电荷泵DC-DC转换器加电时其电路的工作。
图7的示意性配置图图示了根据本发明的液晶显示器件的配置示例。
图8的电路图图示了液晶显示器件的显示区域部分的配置示例。
图9的轮廓图图示了作为根据本发明的便携式终端的蜂窝电话的示意性配置。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。
[第一实施例]
图1的电路图图示了根据本发明第一实施例的DC电压转换电路(即，电荷泵DC-DC转换器)的配置示例。作为示例，这里针对这样的DC-DC转换器进行描述，该DC-DC转换器被提供以2.75V的第一正电源电压VDD1和0V(地电平)的负电源电压VSS，并且第一正电源电压VDD1被提升到电压VDD1的两倍，即，提升到5.5V的第二正电源电压VDD2。
从图1可清楚，根据本实施例的DC-DC转换器10包括电荷泵电路11、电平移位器12、缓冲器13、开关元件14和电源启动控制电路15。电荷泵电路11包括快速电容器C11和用于对快速电容器C11充/放电的一对晶体管，即P沟道MOS晶体管Qp11和N沟道MOS晶体管Qn11。P沟道MOS晶体管Qp11连接在快速电容器C11一端和第一正电源电压VDD1的电源线L11之间，并且N沟道MOS晶体管Qn11连接在快速电容器C11一端和负电源电压VSS的电源线L12之间。
在电荷泵电路11中，作为开关晶体管的N沟道MOS晶体管Qn12连接在快速电容器C11的另一端和电源线L11之间。另外，作为开关晶体管的P沟道MOS晶体管Qp12连接在快速电容器C11的另一端和输出线L13之间。输出线L13是用于输出第二正电源电压VDD2的线路。
MOS晶体管Qn12的栅极连接到二极管D11的阴极。二极管D11的阳极连接到电源线L11。MOS晶体管Qp12的栅极连接到二极管D12的阴极。二极管D12的阳极连接到电源线L12。电容器C14和N沟道MOS晶体管Qn13连接在输出线L13和电源线L12之间。MOS晶体管Qn13的栅极经由反相器16被提供以备用脉冲STB。
电平移位器12是将负电源电压VSS和经由电源线L14提供的第二正电源电压VDD2用作工作电压的幅度转换电路，用于将幅度为VSS(0V)-VDD1(2.75V)的控制脉冲(泵浦脉冲)转换为幅度为VSS-VDD2(5.5V)的控制脉冲。由电平移位器12的幅度转换得到的幅度为VSS-VDD2的控制脉冲经由缓冲器13提供给MOS晶体管Qp11和Qn11每个的栅极，并且还分别经由电容器C12和C13提供给MOS晶体管Qn12和Qp12的栅极。
图2的电路图图示了电平移位器12的具体配置的一个示例。本示例的电平移位器12具有源极都接地的N沟道MOS晶体管Qn121和Qn122，并且具有其中MOS晶体管Qn121和Qn122的漏极交叉耦合的差动电路配置。具体地说，MOS晶体管Qn121和Qn122的漏极经由P沟道MOS晶体管Qp121和Qp122连接到第二正电源电压VDD2的电源线L14。MOS晶体管Qp121和Qp122的栅极分别连接到MOS晶体管Qn122和Qn121的漏极。
MOS晶体管Qn121的栅极被提供以幅度为VSS-VDD1的控制脉冲，并且MOS晶体管Qn122的栅极被提供以由CMOS反相器121反相后的幅度为VSS-VDD1的控制脉冲。因此，幅度转换被实现为将幅度为VSS-VDD1的控制脉冲转换为幅度为VSS-VDD2的控制脉冲，该控制脉冲是从MOS晶体管Qn122的漏极导出的。幅度为VSS-VDD2的控制脉冲经由包括级联的两级CMOS反相器的缓冲器122被输出。
再次参考图1，缓冲器13由级联的两个CMOS反相器131和132配置而成。CMOS反相器131包括P沟道MOS晶体管Qp14和N沟道MOS晶体管Qn14，它们串联在正电源电压VDD2的电源线L14和负电源电压VSS的电源线L12之间，并且栅极彼此连接。CMOS反相器132包括P沟道MOS晶体管Qp15和N沟道MOS晶体管Qn15，它们串联在电源线L14和L12之间，并且栅极彼此连接。
开关元件14被提供来以便在加电时的一段时间中将输出线L13耦合到第一正电源电压VDD1的电源线L11。开关元件14由连接在电源线L11和输出线L13之间的P沟道MOS晶体管Qp13构成。在加电时，电源启动控制脉冲STT经由电源启动控制电路15被施加到P沟道MOS晶体管Qp13的栅极。
电源启动控制电路15被提供来以确保在加电时导通开关元件14，并且确保在第二正电源电压VDD2已被激活后断开开关元件14。电源启动控制电路15包括电阻元件R和与该电阻元件R并联的电平移位器151。电阻元件R将电源启动控制脉冲STT直接提供给P沟道MOS晶体管Qp13的栅极。电平移位器151实现电平移位，以将幅度为VSS-VDD1的电源启动控制脉冲STT转换为幅度为VSS-VDD2的电源启动控制脉冲STT。可以例如使用具有图2示出的电路配置的电平移位器作为电平移位器151。
下面将参考图3的时序图描述根据具有上述配置的第一实施例的电荷泵DC-DC转换器10在加电时的电路工作。
在时刻t11加电之后，第一正电源电压VDD1和电源启动控制脉冲STT先被激活。在从激活到时刻t12的时间段T11期间，备用脉冲STB处于低电平(地电平)，因此MOS晶体管Qn13处于导通状态。因此，电容器C14的电荷被放电。在时刻t12处，备用脉冲STB被切换到高电平(VCC1)，这使MOS晶体管Qn13断开。
另外，在从时刻t12起的时间段T12期间，电源启动控制脉冲STT保持在低电平，并且经由电阻元件R施加到作为开关元件14的MOS晶体管Qp13的栅极。因此，MOS晶体管Qp13进入导通状态，其将输出线L13耦合到电源线L11。因此，先从输出线L13输出第一正电源电压VDD1。正电源电压VDD1也经由电源线L14被提供给电平移位器12。
电平移位器12用正电源电压VDD1作为电源电压初始化其操作，并且经由缓冲器13将幅度为VSS-VDD1的控制脉冲作为泵浦脉冲直接提供给电荷泵电路11。接收到控制脉冲后，电荷泵电路11根据该控制脉冲初始化提升操作(泵浦操作)。随后，在经过时间段T12后的时刻t13处，电源启动控制脉冲STT被转变到高电平，并且因此MOS晶体管Qp13被断开。这样，电荷泵电路11的提升操作使输出线L13的电势从VDD1电平逐渐上升，最终该电势收敛到VDD2电平。
第二正电源电压VDD2经由电源线L14被提供给电平移位器12和151。然后，电平移位器12实现幅度转换(电平移位)，以从幅度为VSS-VDD1的控制脉冲转换到幅度为VSS-VDD2的控制脉冲，并且将转换后的脉冲提供给电荷泵电路11。类似地，电平移位器151也实现幅度转换，以从幅度为VSS-VDD1(逻辑电平)的电源启动控制脉冲STT转换到幅度为VSS-VDD2的电源启动控制脉冲STT，并且将转换后的脉冲提供给MOS晶体管Qp13的栅极。
如上所述，在根据第一实施例的将电源电压VDD1转换到电源电压VDD2的电荷泵DC-DC转换器10中，幅度转换被实现来从幅度为VSS-VDD1的控制脉冲转换到幅度为VSS-VDD2的控制脉冲。然后，通过将具有转换后的幅度的控制脉冲用作泵浦脉冲，快速电容器C11被MOS晶体管Qp11和Qp12驱动，并且连接到快速电容器C11的输出的MOS晶体管Qn12和Qp12的切换被控制。这样，与利用幅度为VSS-VDD1的控制脉冲实现驱动控制的情形相比，MOS晶体管Qp11、Qn11、Qn12和Qp12的栅极和源极之间的电压变的较大。在本示例中，电压变为两倍大。
从而，MOS晶体管Qp11、Qn11、Qn12和Qp12的导通电阻被降低。因此，可以缩小这些MOS晶体管的大小，并且因此可以减小MOS晶体管Qp11、Qn11、Qn12和Qp12的形成面积。结果，可以利用较小的电路尺寸形成具有大电流容量的电荷泵电路11。在具有大阈值Vth的晶体管(例如，薄膜晶体管)被用作MOS晶体管Qp11、Qn11、Qn12和Qp12时，该优点尤其显著。
另外，在加电时，作为开关元件14的MOS晶体管Qp13将输出线L13耦合到电压VDD1的电源线L11，从而从输出线L13输出第一正电源电压VDD1。这样，电源电压VDD1也经由电源线L14被提供给电平移位器12。因此，电平移位器12在电源启动时也可以正常工作，这允许稳定的启动操作。
具体地说，原先利用第二正电源电压VDD2工作的电平移位器12在电源启动时不能正常工作，这是由于电源电压VDD2尚未被激活。因此，控制脉冲不能被提供给电荷泵电路11。与此相反，通过在加电时将输出线L13耦合到电源线L11，电源电压VDD1被提供给电平移位器12。因此，电平移位器12也可以在电源启动时正常工作，这允许将控制脉冲正常提供给电荷泵电路11。
控制MOS晶体管Qp13的导通/断开的电源启动控制脉冲STT需要控制输出线L12的电势，因此需要具有与输出线L12的电势相同的电压值。但是，在电源启动时MOS晶体管Qp13被导通之前的阶段，不能完全保证该电压值。然后，在电源启动时，该逻辑电平的电源启动控制脉冲STT经由电阻元件R被提供给MOS晶体管Qp13的栅极。此外，在第二正电源电压VDD2被激活之后，由电平移位器151电平移位产生的电源启动控制脉冲STT被提供给MOS晶体管Qp13的栅极，从而控制MOS晶体管Qp13的开关。因此，可以允许稳定的启动操作。
尽管已作为将第一正电源电压VDD1转换为比电压VDD1大的第二正电源电压VDD2(在本示例中提升到电压VDD1的两倍)的电荷泵DC-DC转换器10的示例描述了本实施例，但是本发明不限于此。本发明可以类似地应用到将第一正电源电压VDD1转换(乘以因子负1)到第二负电源电压VSS2(例如，-2.75V)的电荷泵DC-DC转换器(参见下面描述的第二实施例)。另外，很明显，本发明不限于将电源电压转换为该电压的两倍或乘以因子-1的电荷泵DC-DC转换器。
[第二实施例]
图4的电路图示了根据本发明第二实施例的DC电压转换电路(即，电荷泵DC-DC转换器)的配置示例。作为示例，这里针对这样的DC-DC转换器描述，该DC-DC转换器被提供以2.75V的第一正电源电压VDD1和0V(地电平)的第一负电源电压VSS1，并且将第一正电源电压VDD1提升到5.5V的第二正电源电压VDD2(提升到电压VDD1的两倍)，将电压VDD1转换为-2.75V的第二负电源电压VSS2(乘以-1因子的转换)。
从图4可清楚，根据本实施例的DC-DC转换器20包括三个模块：控制电路单元21、5.5V生成电路单元22和-2.75V生成电路单元23。控制电路单元21应用作为逻辑电平电压的正电源电压VDD1和第一负电源电压VSS1作为其工作电压的，从而基于复位脉冲RST和备用脉冲STB生成两个电源启动控制脉冲STT1和STT2，并且基于备用脉冲STB、主时钟MCK和模式信号生成充当泵浦脉冲的控制脉冲DDC。
在控制电路单元21中，复位脉冲RST被反相器211反相，然后提供给AND(与)门212的一个输入。备用脉冲STB直接被提供给AND门212的另一个输入。AND门212对这两个输入执行AND操作。来自AND门212的输出脉冲被反相器213反相，变成电源启动控制脉冲STT1。另外，复位脉冲RST被反相器214反相，变成电源启动控制脉冲STT2。
控制电路单元21还被提供以例如将主时钟MCK 64等分的除64(devide-by-64)分频器215、例如将主时钟MCK 256等分的除256分频器216。在模式信号处于高电平(H＝正常模式)时，除64分频器215进入工作模式，并且通过将主时钟MCK的频率除以64来生成控制脉冲DDC。在模式信号处于低电平(L＝低功率模式)时，除256分频器216进入工作模式，并且通过将主时钟MCK除以256来生成控制脉冲DDC。
这样生成的控制脉冲DDC在5.5V生成电路单元22和-2.75V生成电路单元23中公用。注意，5.5V生成电路单元22和-2.75V生成电路单元23不一定需要使用具有相同频率的控制脉冲DDC，而是可以使用具有不同频率的控制脉冲DDC。
另外，尽管在正常模式中本示例利用将主时钟MCK除以64获得的频率来生成控制脉冲DDC，并且在低功率模式中将其除以256，但是这里频率不限于此。利用任何频率的控制脉冲DDC都可用，只要确保必需的功率能力。此外，可以在系统中的另一个位置生成两个电源启动控制脉冲STT1和STT2。
5.5V生成电路单元22包括电荷泵电路221、电平移位器222、缓冲器223、开关元件224和电源启动控制电路225。电荷泵电路221包括快速电容器C21和一对晶体管，即，P沟道MOS晶体管Qp21和N沟道MOS晶体管Qn21。P沟道MOS晶体管Qp21连接在快速电容器C21一端和电压VDD1的电源线L21之间，并且N沟道MOS晶体管Qn21连接在快速电容器C21一端和电压VSS1的电源线L22之间。
在电荷泵电路221中，作为开关晶体管的N沟道MOS晶体管Qn22连接在快速电容器C21的另一端和电源线L21之间。另外，作为开关晶体管的P沟道MOS晶体管Qp22连接在快速电容器C21的另一端和输出线L23之间。输出线L23是用于输出第二正电源电压VDD2的线路。
MOS晶体管Qn22的栅极连接到二极管D21的阴极。二极管D21的阳极连接到电源线L21。MOS晶体管Qp22的栅极连接到二极管D22的阴极。二极管D22的阳极连接到电源线L22。电容器C24和N沟道MOS晶体管Qn23连接在输出线L23和电源线L22之间。MOS晶体管Qn23的栅极经由反相器226被提供以上述备用脉冲STB。
电平移位器222是将经由电源线L24提供的第二正电源电压VDD2和经由电源线L25从-2.75V生成电路单元23提供的第二负电源电压VSS2用作工作电压的幅度转换电路。电平移位器222将幅度为VSS1(0V)-VDD1(2.75V)的控制脉冲(泵浦脉冲)转换为幅度为VSS2(-2.75V)-VDD2(5.5V)的控制脉冲。由电平移位器222的幅度转换得到的幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲经由缓冲器223提供给MOS晶体管Qp21和Qn21每个的栅极，并且还分别经由电容器C22和C23提供给MOS晶体管Qn22和Qp22的栅极。
图5的电路图图示了电平移位器222的具体配置的一个示例。根据本示例的电平移位器222包括电路部分222A和电路部分222B。电路部分222A先实现幅度转换，以从幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲DDC转换到幅度为VSS1-VDD2的控制脉冲DDC。然后，电路部分222B实现幅度转换，以从幅度为VSS1-VDD2的控制脉冲DDC转换到幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲DDC。
电路部分222A具有源极都接地的N沟道MOS晶体管Qn131和Qn132，并且具有其中MOS晶体管Qn131和Qn132的漏极交叉耦合的差动电路配置。具体地说，MOS晶体管Qn131和Qn132的漏极经由P沟道MOS晶体管Qp131和Qp132连接到电压VDD2的电源线L24。MOS晶体管Qp131和Qp132的栅极分别连接到MOS晶体管Qn132和Qn131的漏极。
MOS晶体管Qn131的栅极被提供以幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲，并且MOS晶体管Qn132的栅极被提供以由CMOS反相器131反相后的幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲。因此，幅度转换被实现为将幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲转换为幅度为VSS1-VDD2的控制脉冲，该控制脉冲是从MOS晶体管Qn132的漏极导出的。幅度为VSS1-VDD2的控制脉冲通过包括级联的两级CMOS反相器的缓冲器132，以作为具有相反相位的脉冲被提供给电路部分222B。
电路部分222B具有源极都连接到电压VDD2的电源线L24的P沟道MOS晶体管Qp133和Qp134，并且具有其中MOS晶体管Qp133和Qp134的漏极交叉耦合的差动电路配置。具体地说，MOS晶体管Qp133和Qp134的漏极经由N沟道MOS晶体管Qn133和Qn134连接到电压VSS2的电源线L25。MOS晶体管Qn133和Qn134的栅极分别连接到MOS晶体管Qp134和Qp133的漏极。
MOS晶体管Qp133和Qp134的栅极被提供以具有相反相位的幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲。因此，幅度转换被实现为将幅度为VSS1-VDD2的控制脉冲转换为幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲，该控制脉冲是从MOS晶体管Qp134的漏极导出的。幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲经由包括级联的两级CMOS反相器的缓冲器132输出。
再次参考图4，缓冲器223包括两个级联的反相器。一个反相器包括P沟道MOS晶体管Qp24和N沟道MOS晶体管Qn24，它们串联在电压VDD2的电源线L24和电压VSS2的电源线L25之间，并且栅极彼此连接。另一个反相器包括P沟道MOS晶体管Qp25和N沟道MOS晶体管Qn25，它们串联在电源线L24和L25之间，并且栅极彼此连接。
开关元件224被提供来以便在加电时的一段时间中将输出线L23耦合到电压VDD1的电源线L21。开关元件224由连接在电源线L21和输出线L23之间的P沟道MOS晶体管Qp23构成。在加电时，上述电源启动控制脉冲STT1经由电源启动控制电路225被施加到MOS晶体管Qp23的栅极。
电源启动控制电路225被提供来以确保在加电时导通开关元件224，并且确保在电源电压VDD2已被激活后断开开关元件224。电源启动控制电路225包括电阻元件R11和与该电阻元件R11并联的电平移位器152。电阻元件R11将电源启动控制脉冲STT1直接提供给MOS晶体管Qp23的栅极。电平移位器152实现电平移位，以将幅度为VSS1-VDD1的电源启动控制脉冲STT1转换为幅度为VSS1-VDD2的电源启动控制脉冲STT1。可以例如使用具有图2示出的电路配置的电平移位器作为电平移位器152。
-2.75V生成电路单元23包括电荷泵电路231、电平移位器232、缓冲器233、开关元件234和电源启动控制电路235。电荷泵电路231包括快速电容器C31和一对晶体管，即，P沟道MOS晶体管Qp31和N沟道MOS晶体管Qn31。P沟道MOS晶体管Qp31连接在快速电容器C31一端和电压VDD1的电源线L21之间，并且N沟道MOS晶体管Qn31连接在快速电容器C31一端和电压VSS1的电源线L22之间。
在电荷泵电路231中，作为开关晶体管的P沟道MOS晶体管Qp32连接在快速电容器C31的另一端和电源线L22之间。另外，作为开关晶体管的N沟道MOS晶体管Qn32连接在快速电容器C31的另一端和输出线L26之间。输出线L26是用于输出第二负电源电压VDD2的线路。MOS晶体管Qp32的栅极连接到二极管D31的阳极。二极管D31的阴极连接到电源线L22。MOS晶体管Qn32的栅极连接到二极管D32的阳极。二极管D32的阴极连接到电源线L21。电容器C34连接在输出线L26和电源线L22之间。
电平移位器232是将经由电源线L24提供的第二正电源电压VDD2和经由电源线L27从-2.75V生成电路单元23提供的第二负电源电压VSS2用作工作电压的幅度转换电路。电平移位器232将幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲转换为幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲。另外，具有例如图5所示的电路配置的电平移位器可用作电平移位器232。由电平移位器232的幅度转换得到的幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲DDC经由缓冲器233提供给MOS晶体管Qp31和Qn31每个的栅极，并且还分别经由电容器C32和C33提供给MOS晶体管Qp32和Qn32的栅极。
缓冲器223包括两个级联的CMOS反相器。一个反相器包括P沟道MOS晶体管Qp34和N沟道MOS晶体管Qn34，它们串联在电压VDD2的电源线L24和电压VSS2的电源线L27之间，并且栅极彼此连接。另一个反相器包括P沟道MOS晶体管Qp35和N沟道MOS晶体管Qn35，它们串联在电源线L24和L27之间，并且栅极彼此连接。
开关元件234被提供来以便在加电时的一段时间中将输出线L26耦合到电压VSS1的电源线L22。开关元件234由连接在电源线L25和输出线L26之间的N沟道MOS晶体管Qn33构成。在加电时，上述电源启动控制脉冲STT2经由电源启动控制电路235被施加到MOS晶体管Qn33的栅极。
电源启动控制电路235被提供来以确保在加电时导通开关元件234，并且确保在电源电压VSS2已被激活后断开开关元件234。电源启动控制电路235包括电阻元件R12和与该电阻元件R12并联的电平移位器153。电阻元件R12将电源启动控制脉冲STT2直接提供给MOS晶体管Qp33的栅极。电平移位器153实现电平移位，以将幅度为VSS1-VDD1的电源启动控制脉冲STT2转换为幅度为VSS2-VDD1的电源启动控制脉冲STT2。
可以例如使用具有图2示出的电路配置的电平移位器作为电平移位器153。但是，如果具有图2所示电路配置的电平移位器被用作电平移位器153，则在图2中，需要VSS2、VSS1和VDD1与VDD2、VDD1和VSS1分别进行替换，并且需要用相反导电类型的晶体管替换所有NMOS和PMOS晶体管。
下面将参考图6的时序图描述根据具有上述配置的第二实施例的电荷泵DC-DC转换器20在其加电时的电路工作。
在控制电路单元21中，基于复位脉冲RST和备用脉冲STB生成两个电源启动控制脉冲STT1和STT2，并且基于备用脉冲STB、主时钟MCK和模式信号生成控制脉冲DDC。另外，控制脉冲DDC被共同施加到5.5V生成电路单元22和-2.75V生成电路单元23作为泵浦脉冲，并且电源启动控制脉冲STT1和STT2分别被提供给5.5V生成电路单元22和-2.75V生成电路单元23。
在时刻t21加电之后，电源电压VDD1和电源启动控制脉冲STT1及STT2先被激活。在从激活到时刻t21起的时间段T21期间，备用脉冲STB处于低电平(地电平)，因此5.5V生成电路单元22的MOS晶体管Qn23处于导通状态。从而，电容器C24的电荷被放电。此外，电源启动控制脉冲STT2被激活，并经由电阻元件R12被提供给MOS晶体管Qn33的栅极。从而，MOS晶体管Qn33进入导通状态，其将输出线L26耦合到电源线L22。因此，负电源电压VSS1先从输出线L26被输出。负电源电压VSS1也经由电源线L25和L27被提供给电平移位器222和232。
在时刻t22处，备用脉冲STB被切换到高电平(VCC1)，这使MOS晶体管Qn23断开。另外，在时间段T22期间，电源启动控制脉冲STT1切换到低电平，并保持在低电平，并且经由电阻元件R11施加到MOS晶体管Qp23的栅极。因此，MOS晶体管Qp23进入导通状态，其将输出线L23耦合到电源线L21。因此，先从输出线L23输出正电源电压VDD1。正电源电压VDD1也经由电源线L24被提供给电平移位器222和232。
电平移位器222和232用正电源电压VDD1和负电源电压VSS1作为电源电压初始化操作，并且经由缓冲器223和233将幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲直接提供给电荷泵电路221和231。接收到控制脉冲DDC后，电荷泵电路221和231根据该控制脉冲DDC初始化泵浦操作。
随后，在经过时间段T22后的时刻t23处，在5.5V生成电路单元22中，电源启动控制脉冲STT1被转变到高电平，并且因此MOS晶体管Qp23被断开。这样，电荷泵电路221的泵浦操作使输出线L23的电势从VDD1电平逐渐上升，并且最终该电势收敛到VDD2电平。电源电压VDD2经由电源线L24被提供给电平移位器222和232。
类似地，在时刻t23处，在-2.75V生成电路单元23中，电源启动控制脉冲STT2也被转变到低电平，并且因此MOS晶体管Qn33被断开。这样，电荷泵电路231的泵浦操作使输出线L26的电势从VSS1电平逐渐上升，并且最终该电势收敛到VSS2电平。电源电压VSS2经由电源线L25和L27被提供给电平移位器222和232。
这样，电平移位器222实现幅度转换，以从幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲DDC转换到幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲DDC，并且将转换后的脉冲提供给电荷泵电路221。类似地，电平移位器232也实现幅度转换，以从幅度为VSS1-VDD1的控制脉冲DDC转换到幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲DDC，并且将转换后的脉冲提供给电荷泵电路231。
另外，电平移位器152实现幅度转换，以从幅度为VSS1-VDD1的电源启动控制脉冲STT1转换到幅度为VSS1-VDD2的电源启动控制脉冲STT1，并且将转换后的脉冲施加到MOS晶体管Qp23的栅极。类似地，电平移位器153也实现幅度转换，以从幅度为VSS1-VDD1的电源启动控制脉冲STT2转换到幅度为VSS2-VDD1的电源启动控制脉冲STT2，并且将转换后的脉冲施加到MOS晶体管Qn33的栅极。
如上所述，通过利用具有转换后的幅度的控制脉冲DDC作为泵浦脉冲实现泵浦操作，转换电源电压VDD1来提供电源电压VDD2和VSS2的根据第二实施例的电荷泵DC-DC转换器20可以实现与根据第一实施例的电荷泵DC-DC转换器10相同的那些优点。具体地说，第二实施例可以实现更出色的优点，这是由于其具有这样的配置，在该配置中，-2.75V生成电路单元23生成的电源电压VSS被提供给5.5V生成电路单元22的电平移位器222，并且5.5V生成电路单元22生成的电源电压VDD2被提供给-2.75V生成电路单元23的电平移位器232。
具体地说，与第一实施例相比，上述配置允许提供给电荷泵221和231的控制脉冲DDC幅度较大。更具体地说，相对于获得幅度为VSS1-VDD2的控制脉冲的第一实施例，第二实施例获得幅度为VSS2-VDD2的控制脉冲。因此，与第一实施例的MOS晶体管Qp11、Qn11、Qn12和Qp12相比，可以使MOS晶体管Qp21、Qn21、Qn22、Qp22、Qp31、Qn31、Qn32和Qp32进一步小型化。因此，可以用更小的电路尺寸实现具有大电流容量的电荷泵电路20。
[应用示例]
根据上述实施例的电荷泵DC-DC转换器(电源电压转换电路)被例如用作以液晶显示器件为代表的平板显示器的电源电路，其中在液晶显示器件中将液晶单元用作电光元件的像素是以行和列方式二维布置的。图7图示了其配置的一个示例。在这里，将把有源矩阵液晶显示器件作为示例来进行描述。
参考图7，在透明绝缘衬底例如玻璃衬底31上安装有其中以行和列方式二维地布置有大量包括液晶单元的像素的显示区域部分32，一对上侧和下侧H驱动器(水平驱动电路)33U和33D，V驱动器(垂直驱动电路)34、以及电源电压转换电路35。根据上述任一实施例的电荷泵DC-DC转换器被用作电源电压转换电路35。尽管电源电压转换电路可以被设置在透明绝缘衬底上的任何位置，但是优选将其设置得接近到外部的信号耦合端子。
玻璃衬底31包括第一衬底和第二衬底，在第一衬底中以矩阵方式设置有大量包括有源元件(例如，晶体管)的像素电路，第二衬底设置为朝向第一衬底，并且二者之间具有一定间隔。液晶被包围在第一和第二衬底之间，从而形成液晶面板(显示面板)。
图8图示了显示区域部分32的具体配置的一个示例。为了简化附图，这里将把三行(第(n-1)行到第(n+1)行)四列(第(m-2)列到第(m+1)列)的示例性像素布置作为示例进行描述。参见图8，显示区域部分32上的布线是垂直扫描线…、36n-1、36n、36n+1、…和数据线(信号线)…、37m-2、37m-1、37m、37m+1…。单位像素38设置在这些线的相交处。单位像素38包括作为像素晶体管的薄膜晶体管TFT、液晶单元LC和存储电容器Cs。液晶单元LC意指在由薄膜晶体管TFT形成的像素电极与朝向该像素电极的对向电极之间生成的电容。
薄膜晶体管TFT的栅极电极连接到垂直扫描线…、36n-1、36n、36n+1、…。其源极电极连接到数据线…、37m-2、37m-1、37m、37m+1…。至于液晶单元LC，像素电极连接到薄膜晶体管TFT的漏极电极、并且对向电极连接到公用线路39。存储电容器Cs连接在薄膜晶体管TFT的漏极电极和公用线路39之间。公用线路39被提供以一定的DC电压作为公用电压Vcom。
每条垂直扫描线…、36n-1、36n、36n+1、…的一端连接到图7示出的V驱动器34的相应行的输出端子。V驱动器34例如由移位寄存器构成。V驱动器34与垂直传输时钟VCK(未示出)同步顺序生成垂直选择脉冲并将这些脉冲提供给垂直扫描线…、36n-1、36n、36n+1、…，从而实现垂直扫描。相反，在显示区域部分32中，例如每个奇数号的数据线…、37m-1、37m+1、…的一端连接到图7中示出的H驱动器33U的相应列的输出端子。另外，每个偶数号的数据线…、37m-2、37m、…的一端连接到图7中示出的H驱动器33D的相应列的输出端子。
在具有上述配置的有源矩阵液晶显示器件中，应用了根据上述任何实施例的电荷泵DC-DC转换器的电源电压转换电路35被集成到玻璃衬底31上，该玻璃衬底31是与显示区域部分32被集成在上面的玻璃衬底相同的衬底。在这里，显示区域部分32将薄膜晶体管TFT用作每个像素晶体管。因此，如果薄膜晶体管也用作包括在电源电压转换电路35中的晶体管，并且至少这些晶体管电路也用与形成显示区域部分32的工艺相同的工艺形成，则在将它们集成时，可以以较低的成本非常容易地制造转换电路35。
另外，当在玻璃衬底31上与外围驱动电路(例如H驱动器33U和33D、V驱动器34)集成地形成电源电压转换电路35时，优点在于：提供电源输出端子30A，用于将电源电压转换电路35生成的电源电压引出衬底外部；提供电源输入端子30B，用于将已引出衬底外部的电源电压导入衬底内部并且将该电压提供给每个电路部分；并且端子30A和30B在衬底外电耦合。这是因为提供这些端子允许通过电源输出端子30A对电源电压转换电路35中的每个电路进行检查。
在上述应用示例中，根据任何上述实施例的电荷泵DC-DC转换器作为电源电压转换电路35与显示区域部分32集成形成在玻璃衬底31上。然而，DC-DC转换器不一定需要与显示区域部分32集成形成。DC-DC转换器可以用作液晶显示器件的外部电路。此外，可以不将其形成在玻璃衬底31上，而是形成在其他衬底上。然而，应当清楚的是，由于上述原因，集成形成在与形成显示区域部分32的衬底相同的衬底上更有利。
此外，根据任何上述实施例的电荷泵DC-DC转换器可以在小电路尺寸的情况下实现大电流容量。尤其在使用具有大阈值Vth的晶体管例如薄膜晶体管时该优点极其显著。因此，将DC-DC转换器作为电源电压转换电路35与显示区域部分32集成形成在同一衬底上可以极大有利于削减成本、减小厚度、并且节省包括液晶显示器件的装置的不必要的空间。
本发明的应用不限于液晶显示器件。本发明也可以被应用到其他有源矩阵显示器件，例如以类似的方式应用EL元件作为每个像素的电光元件的电致发光(EL)显示器件。
此外，根据本发明的显示器件被用作以个人计算机和字处理器、以及电视接收机为代表的OA装置的显示器件。另外，该显示器件优选用于移动终端的屏幕显示部件，例如蜂窝电话和PDA，特别是在这种移动终端中，一直在努力使设备主体小型化并节省不必要的空间。
图9的外形图示出了移动终端例如应用了本发明的蜂窝电话的示意性配置。
根据本示例的蜂窝电话具有这样的配置，在该配置中，扬声器42、屏幕显示部件43、操作部件44和麦克风45以从该蜂窝电话的上侧向下的顺序设置在设备外壳的前面上。在具有这种配置的蜂窝电话中，液晶显示器件被用于例如显示部件43，并且具有根据任何上述实施例的DC-DC转换器(电源电压转换电路)的液晶显示器件被用作该液晶显示器件。
如果具有根据任何上述实施例的DC-DC转换器的液晶显示器件被这样用于诸如蜂窝电话和PDA之类的便携式终端中的屏幕显示部件43，则可以获得这样的优点：显著减少便携式终端的功耗，并且由于电源电压转换电路可以在电路尺寸较小的情况下实现大电流容量，从而使设备主体小型化并节省不必要的空间。
如上所述，根据本发明，在电荷泵电源电压转换电路中，使用转换后的电源电压对控制脉冲的幅度进行转换，并且具有转换后幅度的控制脉冲被用作泵浦脉冲，从而对电容器充/放电。因此，增加了用于对电容器充/放电的晶体管对的栅极和源极之间的电压，这允许将该晶体管对中的晶体管的尺寸设计得较小。因此，可以在电路尺寸较小的情况下实现具有大电流容量的电源电压转换电路。

Claims (26)

1.一种电源电压转换电路，包括：
电荷泵电路，其包括电容器和用于对所述电容器充/放电的一对晶体管，并且将第一电源电压转换为大于所述第一电源电压的第二电源电压；以及
幅度转换电路，其使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压来转换用于驱动所述晶体管对的控制脉冲的幅度。
2.如权利要求1所述的电源电压转换电路，还包括：
开关元件，用于在加电时的一段时间中将所述电荷泵电路的输出线耦合到所述第一电源电压的电源线。
3.如权利要求2所述的电源电压转换电路，还包括：
电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述开关元件的栅极；以及
电平移位电路，其与所述电阻元件并联连接，并且使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位。
4.一种电源电压转换电路，包括：
第一电荷泵电路，其包括第一电容器和用于对所述第一电容器充/放电的第一对晶体管，并且将第一正电源电压转换为大于所述第一正电源电压的第二正电源电压；
第二电荷泵电路，其包括第二电容器和用于对所述第二电容器充/放电的第二对晶体管，并且将所述第一正电源电压转换为负电源电压；
第一幅度转换电路，其使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换用于驱动所述第一对晶体管的控制脉冲的幅度；以及
第二幅度转换电路，其使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换用于驱动所述第二对晶体管的控制脉冲的幅度。
5.如权利要求4所述的电源电压转换电路，还包括：
第一和第二开关元件，用于在加电时的一段时间中将所述第一和第二电荷泵电路的输出线分别耦合到所述第一正电源电压和所述负电源电压的电源线。
6.如权利要求5所述的电源电压转换电路，还包括：
第一电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述第一开关元件的栅极；以及
第一电平移位电路，其与所述第一电阻元件并联连接，并且使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位；
第二电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述第二开关元件的栅极；以及
第二电平移位电路，其与所述第二电阻元件并联连接，并且使用由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位。
7.一种用于对应用电荷泵电路的电源电压转换电路进行控制的方法，所述电荷泵电路包括电容器和用于对所述电容器充/放电的一对晶体管，所述电荷泵电路将第一电源电压转换为大于所述第一电源电压的第二电源电压，所述方法包括以下步骤：
使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压来转换控制脉冲的幅度；以及
使用所述具有转换后幅度的控制脉冲利用所述晶体管对对所述电容器充/放电。
8.一种用于对包括第一电荷泵电路和第二电荷泵电路的电源电压转换电路进行控制的方法，所述第一电荷泵电路包括第一电容器和用于对所述第一电容器充/放电的第一对晶体管，并且将第一正电源电压转换为大于所述第一正电源电压的第二正电源电压，所述第二电荷泵电路包括第二电容器和用于对所述第二电容器充/放电的第二对晶体管，并且将所述第一正电源电压转换为负电源电压，所述方法包括以下步骤：
使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换控制脉冲的幅度；以及
使用所述具有转换后幅度的控制脉冲，利用所述第一和第二电荷泵电路中的所述第一和第二对晶体管分别对所述第一和第二电容器充/放电。
9.一种包括显示区域部分和电源电压转换电路的显示器件，在所述显示区域部分中具有电光元件的像素以行和列方式二维布置，并且所述电源电压转换电路将直流电源电压转换为具有不同电压值的电源电压，所述电源电压转换电路包括：
电荷泵电路，其包括电容器和用于对所述电容器充/放电的一对晶体管，并且将第一电源电压转换为大于所述第一电源电压的第二电源电压；以及
幅度转换电路，其使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压来转换用于驱动所述晶体管对的控制脉冲的幅度。
10.如权利要求9所述的显示器件，还包括：
开关元件，用于在加电时的一段时间中将所述电荷泵电路的输出线耦合到所述第一电源电压的电源线。
11.如权利要求10所述的显示器件，还包括：
电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述开关元件的栅极；以及
电平移位电路，其与所述电阻元件并联连接，并且使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位。
12.如权利要求9所述的显示器件，其中，所述电源电压转换电路形成在透明绝缘衬底上，所述衬底是所述显示区域部分形成在其上的同一衬底。
13.如权利要求12所述的显示器件，还包括：
电源输出端子，用于将从所述电源电压转换电路输出的电源电压引出所述衬底外部；以及
电源输入端子，用于将从所述电源输出端子输出的电源电压导入所述衬底内部，所述电源输出端子和所述电源输入端子在所述衬底外彼此电耦合。
14.一种包括显示区域部分和电源电压转换电路的显示器件，在所述显示区域部分中具有电光元件的像素以行和列方式二维布置，并且所述电源电压转换电路将直流电源电压转换为具有不同电压值的电源电压，所述电源电压转换电路包括：
第一电荷泵电路，其包括第一电容器和用于对所述第一电容器充/放电的第一对晶体管，并且将第一正电源电压转换为大于所述第一正电源电压的第二正电源电压；
第二电荷泵电路，其包括第二电容器和用于对所述第二电容器充/放电的第二对晶体管，并且将所述第一正电源电压转换为负电源电压；
第一幅度转换电路，其使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换用于驱动所述第一对晶体管的控制脉冲的幅度；以及
第二幅度转换电路，其使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换用于驱动所述第二对晶体管的控制脉冲的幅度。
15.如权利要求14所述的显示器件，还包括：
第一和第二开关元件，用于在加电时的一段时间中将所述第一和第二电荷泵电路的输出线分别耦合到所述第一正电源电压的和所述负电源电压的电源线。
16.如权利要求15所述的显示器件，还包括：
第一电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述第一开关元件的栅极；以及
第一电平移位电路，其与所述第一电阻元件并联连接，并且使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位；
第二电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述第二开关元件的栅极；以及
第二电平移位电路，其与所述第二电阻元件并联连接，并且使用由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位。
17.如权利要求14所述的显示器件，其中，所述电源电压转换电路形成在透明绝缘衬底上，所述衬底是所述显示区域部分形成在其上的同一衬底。
18.如权利要求17所述的显示器件，还包括：
电源输出端子，用于将从所述电源电压转换电路输出的电源电压引出所述衬底外部；以及
电源输入端子，用于将从所述电源输出端子输出的电源电压导入所述衬底内部，所述电源输出端子和所述电源输入端子在所述衬底外彼此电耦合。
19.一种将具有电源电压转换电路的显示器件用作屏幕显示部件的便携式终端，所述电源电压转换电路包括：
电荷泵电路，其包括电容器和用于对所述电容器充/放电的一对晶体管，并且将第一电源电压转换为大于所述第一电源电压的第二电源电压；以及
幅度转换电路，其使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压来转换用于驱动所述晶体管对的控制脉冲的幅度。
20.如权利要求19所述的便携式终端，还包括：
开关元件，用于在加电时的一段时间中将所述电荷泵电路的输出线耦合到所述第一电源电压的电源线。
21.如权利要求20所述的便携式终端，还包括：
电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述开关元件的栅极；以及
电平移位电路，其与所述电阻元件并联连接，并且使用由所述电荷泵电路转换而得的所述第二电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位。
22.如权利要求19所述的便携式终端，其中，所述电源电压转换电路形成在透明绝缘衬底上，所述衬底是所述屏幕显示部件的显示区域部分形成在其上的同一衬底。
23.一种将具有电源电压转换电路的显示器件用作屏幕显示部件的便携式终端，所述电源电压转换电路包括：
第一电荷泵电路，其包括第一电容器和用于对所述第一电容器充/放电的第一对晶体管，并且将第一正电源电压转换为大于所述第一正电源电压的第二正电源电压；
第二电荷泵电路，其包括第二电容器和用于对所述第二电容器充/放电的第二对晶体管，并且将所述第一正电源电压转换为负电源电压；
第一幅度转换电路，其使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换用于驱动所述第一对晶体管的控制脉冲的幅度；以及
第二幅度转换电路，其使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压和由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压来转换用于驱动所述第二对晶体管的控制脉冲的幅度。
24.如权利要求23所述的便携式终端，还包括：
第一和第二开关元件，用于在加电时的一段时间中将所述第一和第二电荷泵电路的输出线分别耦合到所述第一正电源电压的和所述负电源电压的电源线。
25.如权利要求24所述的便携式终端，还包括：
第一电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述第一开关元件的栅极；
第一电平移位电路，其与所述第一电阻元件并联连接，并且使用由所述第一电荷泵电路转换而得的所述第二正电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位；
第二电阻元件，其将在所述加电时提供的控制脉冲施加到所述第二开关元件的栅极；以及
第二电平移位电路，其与所述第二电阻元件并联连接，并且使用由所述第二电荷泵电路转换而得的所述负电源电压对所述控制脉冲的电平进行移位。
26.如权利要求23所述的便携式终端，其中，所述电源电压转换电路形成在透明绝缘衬底上，所述衬底是所述显示区域部分形成在其上的同一衬底。
CNB2004800135836A 2003-05-20 2004-05-14 电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和移动终端 Expired - Fee Related CN100477461C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003141603A JP4042627B2 (ja) 2003-05-20 2003-05-20 電源電圧変換回路およびその制御方法、ならびに表示装置および携帯端末
JP141603/2003 2003-05-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1792025A true CN1792025A (zh) 2006-06-21
CN100477461C CN100477461C (zh) 2009-04-08

Family

ID=33475030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800135836A Expired - Fee Related CN100477461C (zh) 2003-05-20 2004-05-14 电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和移动终端

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7821511B2 (zh)
EP (1) EP1626486B1 (zh)
JP (1) JP4042627B2 (zh)
KR (1) KR101053249B1 (zh)
CN (1) CN100477461C (zh)
DK (1) DK1626486T3 (zh)
TW (1) TWI251977B (zh)
WO (1) WO2004105221A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101132146B (zh) * 2006-08-22 2012-11-14 Nlt科技股份有限公司 电源电路及具备该电源电路的电子设备
CN102904565A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 长安大学 一种用于dc-dc驱动的超低静态电流的电平移位电路
CN115833576A (zh) * 2022-12-19 2023-03-21 珠海极海半导体有限公司 低功耗控制电路和微处理芯片

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334737A1 (de) * 2003-07-29 2005-02-24 Rexroth Indramat Gmbh Berührungslose Energieversorgung für bewegte Verbraucher
KR101127854B1 (ko) * 2005-09-27 2012-03-21 엘지디스플레이 주식회사 게이트 구동 장치와 이를 이용한 화상 표시 장치
KR100826647B1 (ko) * 2006-11-20 2008-05-06 주식회사 하이닉스반도체 전압펌프 초기화 회로 및 이를 이용한 전압 펌핑장치
CN100426642C (zh) * 2006-11-24 2008-10-15 友达光电股份有限公司 电荷泵
KR101264714B1 (ko) * 2007-01-29 2013-05-16 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동 방법
US7782115B2 (en) * 2008-04-11 2010-08-24 Asic Advantage Inc. Voltage level shifter
KR20100041151A (ko) 2008-10-13 2010-04-22 삼성전자주식회사 스위치 회로, ｄｃ-ｄｃ 컨버터 및 이를 구비하는 디스플레이 구동 장치
US8653882B2 (en) 2012-03-29 2014-02-18 Apple Inc. Controlling over voltage on a charge pump power supply node
KR102395148B1 (ko) * 2015-03-03 2022-05-09 삼성디스플레이 주식회사 Dc-dc 컨버터 및 이를 포함하는 표시 장치

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6440071A (en) 1987-08-07 1989-02-10 Gosen Kk Racket
JPH0624787Y2 (ja) * 1987-09-04 1994-06-29 日本電気株式会社 切替回路
US4807104A (en) 1988-04-15 1989-02-21 Motorola, Inc. Voltage multiplying and inverting charge pump
KR0140041B1 (ko) * 1993-02-09 1998-06-15 쯔지 하루오 표시 장치용 전압 발생 회로, 공통 전극 구동 회로, 신호선 구동 회로 및 계조 전압 발생 회로
JPH09312968A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Nec Corp チャージポンプ回路
US6236394B1 (en) * 1997-03-28 2001-05-22 Seiko Epson Corporation Power supply circuit, display device, and electronic instrument
JP3887093B2 (ja) * 1998-01-29 2007-02-28 株式会社 沖マイクロデザイン 表示装置
JP3389856B2 (ja) * 1998-03-24 2003-03-24 日本電気株式会社 半導体装置
JP3533563B2 (ja) * 1998-11-12 2004-05-31 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP2000194322A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 St Microelectronics Kk Ｅｌドライバ回路
US6160723A (en) * 1999-03-01 2000-12-12 Micron Technology, Inc. Charge pump circuit including level shifters for threshold voltage cancellation and clock signal boosting, and memory device using same
JP3374830B2 (ja) * 2000-02-29 2003-02-10 日本電気株式会社 昇圧回路
US6278625B1 (en) * 2000-07-13 2001-08-21 Face International Corp. Inverter circuit with multilayer piezoelectric transformer
JP2002042459A (ja) * 2000-07-26 2002-02-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路装置
US6825820B2 (en) * 2000-08-10 2004-11-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
JP2002175027A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Sony Corp アクティブマトリクス型表示装置およびこれを用いた携帯端末
TW529003B (en) * 2000-12-06 2003-04-21 Sony Corp Power voltage conversion circuit and its control method, display device and portable terminal apparatus
JP4654509B2 (ja) 2000-12-07 2011-03-23 ソニー株式会社 電源電圧変換回路およびその制御方法、ならびに表示装置および携帯端末
JP3430155B2 (ja) * 2001-01-31 2003-07-28 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 電源昇圧回路
JP2002233134A (ja) 2001-02-01 2002-08-16 Sanyo Electric Co Ltd チャージポンプ回路
KR100407100B1 (ko) * 2001-02-01 2003-11-28 산요덴키가부시키가이샤 차지 펌프 회로
JP3541826B2 (ja) 2001-09-21 2004-07-14 セイコーエプソン株式会社 電源回路及びその制御方法
JP3571690B2 (ja) * 2001-12-06 2004-09-29 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置
JP3895186B2 (ja) * 2002-01-25 2007-03-22 シャープ株式会社 表示装置用駆動装置および表示装置の駆動方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101132146B (zh) * 2006-08-22 2012-11-14 Nlt科技股份有限公司 电源电路及具备该电源电路的电子设备
CN102904565A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 长安大学 一种用于dc-dc驱动的超低静态电流的电平移位电路
CN115833576A (zh) * 2022-12-19 2023-03-21 珠海极海半导体有限公司 低功耗控制电路和微处理芯片

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060012300A (ko) 2006-02-07
US7821511B2 (en) 2010-10-26
WO2004105221A1 (ja) 2004-12-02
EP1626486A1 (en) 2006-02-15
JP4042627B2 (ja) 2008-02-06
TWI251977B (en) 2006-03-21
TW200509507A (en) 2005-03-01
EP1626486B1 (en) 2011-11-16
JP2004350343A (ja) 2004-12-09
CN100477461C (zh) 2009-04-08
EP1626486A4 (en) 2009-02-25
US20070057898A1 (en) 2007-03-15
DK1626486T3 (da) 2012-02-06
KR101053249B1 (ko) 2011-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1270431C (zh) 电源产生电路、显示装置和便携终端器件
TW529003B (en) Power voltage conversion circuit and its control method, display device and portable terminal apparatus
CN1288828C (zh) 电荷泵型升压电路
US7072193B2 (en) Integrated charge pump DC/DC conversion circuits using thin film transistors
CN100477461C (zh) 电源电压转换电路及其控制方法、显示器件和移动终端
TWI512714B (zh) A power supply circuit of a display device
WO2002047061A1 (fr) Circuit generateur d'horloge destine a un affichage et affichage comprenant ce dernier
CN1267120A (zh) 升压电路、升压方法和电子仪器
CN1478267A (zh) 电平转换电路、显示装置和蜂窝终端装置
CN1260700C (zh) 动态矩阵型显示装置
JP4106865B2 (ja) アクティブマトリクス型表示装置および携帯端末
JP4696353B2 (ja) アクティブマトリクス型表示装置およびこれを用いた携帯端末
JP4654509B2 (ja) 電源電圧変換回路およびその制御方法、ならびに表示装置および携帯端末
JP2002175027A (ja) アクティブマトリクス型表示装置およびこれを用いた携帯端末
CN101079240A (zh) 用于显示影像的系统及液晶显示装置的驱动方法
CN1564441A (zh) 直流电压转换器
CN101373572A (zh) 控制方法及电子系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NIPPON DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SONY CORPORATION

Effective date: 20121123

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121123

Address after: Aichi Prefecture, Japan

Patentee after: Japan display West Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Sony Corp.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211015

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc.

Address before: Aichi Prefecture, Japan

Patentee before: Japan display West Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090408

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee