JP2000122028A - 液晶表示装置の電源供給装置及び電圧シ―ケンス制御方法 - Google Patents
液晶表示装置の電源供給装置及び電圧シ―ケンス制御方法Info
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Abstract
め定められたシーケンスに従って印加される,液晶表示
装置の電源供給装置及び電圧シーケンス制御方法を提供
する。 【解決手段】所定の定電圧VDDを変換して電圧Von
1で出力するDC/DCコンバータ10と,電圧VDD
を変換して電圧Voffで出力するDC/DCコンバー
タ12と,電圧Voffを基準にして電圧Vonをスイ
ッチングして変換された電圧Von2を出力するトラン
ジスタ3と,電圧Voffでオフ電圧を決定し,電圧V
on2でオン電圧を決定して液晶パネル30を駆動する
ための信号として出力するドライブIC20とを備え
る。
Description
し,特に,液晶パネルの駆動電圧を出力するゲートドラ
イブ集積回路(以下,ゲートドライブICとする)の複数
の入力端子に印加される電圧の電源供給装置及び電圧シ
ーケンス制御方法に関するものである。
晶表示装置は,2枚のガラス間に液晶が封入されて画素
と電極が形成された液晶パネルと,液晶パネルの駆動用
各種集積回路が実装され,液晶パネルの電極と接続され
た印刷回路基板と,表示に必要な光を提供するバックラ
イト装置と,各種駆動電圧を供給する電源装置,及びそ
の他モルドフレームまたはシャシのような組立物から構
成される。
電圧を所定レベルで印加することによって,各画素を構
成する薄膜トランジスタが動作することで行われる。
圧の制御は,液晶ディスプレイ分野において技術的に比
重がある重要なものである。米国特許5,777,611
号公報に開示されるように,液晶パネル駆動電圧を制御
するパワーシーケンス制御技術が多様に創案されてい
る。印刷回路基板上に実装された複数のゲートドライブ
ICに複数の電圧が所定シーケンスで印加されて,各ゲ
ートドライブICは液晶パネルの駆動電圧を出力すると
いうものである。
置の電源供給装置について説明する。 図5は従来の液
晶表示装置の電源供給装置を示すブロック図,図6は従
来の液晶表示装置の電圧シーケンス誤動作状態を示す。
電源供給装置は,定電圧VDDを電圧Von,および電
圧Voffに変換するDC/DCコンバータ100,お
よび102,電圧Von,および電圧Voffが印加さ
れると液晶パネル106を駆動するための信号を出力す
るドライブIC104を備えている。ここでドライブI
C104はゲートドライブICである。
4および116にはそれぞれ,液晶パネル106をオン
するための例えば約20Vの電圧Vonと,オフするた
めの例えば約−7Vの電圧Voffが印加される。
って印加され、あるいは除去される必要があり,シーケ
ンスが正確に動作しないとラッチアップ状態となり,液
晶パネルの駆動不良が発生する。
ドライブIC104に印加するためのシーケンスは,電
圧Voffがまず印加された後に電圧Vonが印加され
る必要があり,電源がオフされると電圧Vonがまず除
去された後に電圧電圧Voffが除去されるように定め
られなくてはならない。
ケンス調節のためのパワーシーケンス制御回路が構成さ
れる。従来のパワーシーケンス制御回路は,電圧Von
と電圧Voffが独立して発生し,それらの間のシーケ
ンス調節は電圧Vonと電圧Voffを出力するDC/
DCコンバータ100,および102の時定数で調整す
るか,電圧Vonの時定数調整だけで行われていた。
ンス制御方法は,電圧Vonと電圧Voffが互いに独
立してドライブIC104に印加されるため,それらの
間の相対的な時間調節が困難であった。特に,電源がオ
ンされる時だけシーケンス調整が可能であり,オフされ
る時にはシーケンス調整が難しかった。
が,電圧Voffよりも先に印加され,後に除去され
る,という誤動作状態を生じることがあった。これによ
り,ドライブIC104にラッチアップ状態が発生し,
液晶パネル4の駆動不良が発生するという問題点があっ
た。
ブIC104に印加される電圧の維持が困難で,ラッチ
アップが発生するという問題点があった。すなわち,電
圧VDDが印加された後,電圧Von,および電圧Vo
ffが所定の電圧に安定する前の段階で,電圧Vonま
たは電圧Voff印加ラインに電流が流れ,その電流に
よりドライブICのラッチアップ防止条件である,例え
ばVoff<0.5V,Von>-0.5Vの範囲を離脱す
る電圧がドライブIC104に印加されることである。
るC-MOS回路に過電流が発生して誤動作する。また,
DC/DCコンバータ100および102が電流駆動能
力超過により駆動停止してしまうという問題点があっ
た。
鑑みてなされたものであり,その第1の目的は,液晶パ
ネルの駆動電圧を出力するドライブICに印加される複
数個の電圧が,予め定められたシーケンスに従って印加
されるようにすることにより,液晶パネルの安定的な駆
動を可能にすることである。
Cに印加される駆動電圧を安定化させてドライブICの
ラッチアップを防止することにより,液晶パネルを正常
動作させることにある。
め,請求項1によれば,所定の定電圧のレベルを変換し
て第1電圧を出力する第1DC/DCコンバータと,前
記定電圧のレベルを変換して第2電圧を出力する第2D
C/DCコンバータと,前記第2電圧のレベルを基準に
し,前記第1電圧をスイッチングして変換し,第3電圧
を出力するスイッチング手段と, 前記第2電圧でオフ
電圧を決定し,前記第3電圧でオン電圧を決定して液晶
パネルを駆動するための信号として出力するゲートドラ
イブ集積回路とを具備したことを特徴とする,液晶表示
装置の電源供給装置が提供される。
グ手段は,所定スイッチング素子とその電圧印加側に構
成される分圧用抵抗から構成し,スイッチング素子の制
御側に印加される第2電圧のレベルによって第1電圧を
スイッチングし,第3電圧を出力するようにしてもよ
い。
C/DCコンバータに互いに異なる時定数を持たせ,第
1電圧の印加開始後に第2電圧が印加されるようにして
もよい。
ブ集積回路に印加される電圧のうち,第1電圧は,第2
電圧のレベルを基準にしたスイッチングにより印加レベ
ルと印加時期が決定されることを特徴とする液晶表示装
置の電圧シーケンス制御方法が提供される。
ン信号が印加される際,ゲートドライブ集積回路には第
2電圧が印加された後第1電圧が印加され,液晶パネル
がオフされる際には,第1電圧が除去された後に第2電
圧が除去されるシーケンスが自動的に働くことを特徴と
する液晶表示装置の電圧シーケンス制御方法が提供され
る。
圧を出力するドライブICに印加される複数個の電圧
が,予め定められたシーケンスに従って印加されるた
め,液晶パネルの安定的な駆動が可能になる。
ベルを変換して第1電圧を出力する第1DC/DCコン
バータと,定電圧のレベルを変換して第2電圧を出力す
る第2DC/DCコンバータと,第1電圧と第2電圧で
液晶パネルの駆動電圧を生成するゲートドライブ集積回
路と,その駆動電圧の印加により駆動される液晶パネル
と,第1電圧のレベルを第1電圧値以上で維持させ,前
記第2電圧のレベルを第2電圧値以下で維持させるラッ
チアップ防止手段とを具備することを特徴とする液晶表
示装置の電源供給装置が提供される。
止手段は,ゲートドライブ集積回路の第1電圧印加側に
逆方向に接地された第1ダイオードと,ゲートドライブ
集積回路の第2電圧印加側に順方向に接地された第2ダ
イオードによるようにしてもよい。
される駆動電圧を安定化させてドライブICのラッチア
ップを防止することにより,液晶パネルを正常動作させ
ることができる。
ベルを変換して第1電圧で出力する第1DC/DCコン
バータと,定電圧のレベルを変換して第2電圧で出力す
る第2DC/DCコンバータと,第2電圧のレベルを基
準にし,前記第1電圧をスイッチングして変換し,第3
電圧を出力するスイッチング手段と,第2電圧でオフ電
圧を決定し,前記第3電圧でオン電圧を決定して液晶パ
ネルを駆動するための信号として出力するゲートドライ
ブ集積回路と,その駆動電圧の印加により駆動される液
晶パネルと,第3電圧のレベルを第1電圧値以上で維持
させ,第2電圧のレベルを第2電圧値以下で維持させる
ラッチアップ防止手段とを具備することを特徴とする液
晶表示装置の電源供給装置が提供される。
止手段は,ゲートドライブ集積回路の第1電圧印加側に
逆方向に接地された第1ダイオードと,ゲートドライブ
集積回路の第2電圧印加側に順方向に接地された第2ダ
イオードによるようにしてもよい。
圧を出力するドライブICに印加される複数個の電圧
が,予め定められたシーケンスに従って印加されるた
め,液晶パネルの安定的な駆動が可能になるとともに,
ドライブICに印加される駆動電圧を安定化させてドラ
イブICのラッチアップを防止することにより,液晶パ
ネルを正常動作させることができる。
本発明にかかる液晶表示装置の電源供給装置および電圧
シーケンス制御方法の好適な実施の形態について詳細に
説明する。なお,本明細書および図面において,実質的
に同一の機能を有する構成要素については,同一の符号
を付することにより,重複説明を省略する。
形態にかかる液晶表示装置の電源供給装置Aの構成を示
すブロック図,図2は第1の実施の形態にかかるドライ
ブIC20に印加される電圧のシーケンスを示す図であ
る。
電源供給装置Aは,所定レベルの定電圧VDDを印加さ
れると所定レベルの電圧に変換して出力するDC/DC
コンバータ10,および12,2つの入力端子22,お
よび24に電圧を印加され,出力端子26より液晶パネ
ル30に駆動電力を供給するドライブIC20を備えて
いる。
12の出力を変換してドライブIC20に印加するスイ
ッチング素子であるトランジスタ3,その電圧印加側に
接続される分圧用の抵抗5、および7を備えている。
0のオン電圧を決定する電圧Von1を出力し,DC/
DCコンバータ12はオフ電圧を決定する電圧Voff
を出力する。DC/DCコンバータ10の出力端子14
はトランジスタ3のエミッタに接続される。
には,抵抗値R1の抵抗5が接続され,コレクタはドラ
イブIC20の入力端子22に接続される。この時,電
圧Von2はドライブIC20の入力端子22に印加さ
れる電圧である。
子16は,ドライブIC20の入力端子24に接続され
る。さらに,出力端子16とトランジスタ3のベースと
の間には,抵抗値R2の抵抗7が接続される。電圧Vb
はトランジスタ3のベースに印加される電圧である。
ポーラトランジスタであることが好ましい。また,抵抗
5、および7は電圧Von1と電圧Voffとの間の電
位差を分割するため構成されたもので,その間の抵抗比
は下記の
ff)>Veb ここで,Vebはトランジスタ3のエミッタとベースと
の間の電圧降下を示す特性常数である。
の
のエミッタとベースとの間に印加される電位差,すなわ
ち,電圧Von1と電圧Vbの差である図2のTは,ト
ランジスタ3のエミッタとベースとの間の電圧降下を示
す特性常数Vebより大きい値になるように設定され
る。
び24に印加される電圧Von2と電圧Voffの印加
状態によって電圧を変換し,液晶パネル30を駆動する
ための電圧を出力端子26より出力する。
供給装置Aのシーケンス動作を説明する。まず,グラウ
ンドレベルGNDであったDC/DCコンバータ10,
および12の各々の入力端に定電圧VDDが印加される
と(時刻t1),DC/DCコンバータ10は電圧Vo
n1を,DC/DCコンバータ12は電圧Voffを出
力する。
ンバータ12より時定数が小さく設定されており,電圧
Von1が出力される時刻t2は電圧Voffが出力さ
れる時刻t3より早く設定されている。さらに,電圧V
on1が所定ハイレベル電圧(例えば約20V)に上昇す
る間に,トランジスタ3のベースに印加される電圧Vb
がハイレベルに上昇する。
圧Voffが出力されてドライブIC20,および抵抗
7に印加される(時刻t3)。この後,電圧Voffが
所定レベル(例えば約-7V)に低下すると(時刻t
4),電圧Vbは一定水準に低下して,トランジスタ3
が駆動される。トランジスタ3が駆動されると,予め設
計された電圧Von2がトランジスタ3のコレクタから
ドライブIC20の入力端子22に印加される(時刻t
4)。
がGNDレベルに低下し始めると(時刻t5),同時に
各電圧のレベルが低下し始める。電圧Voffがスイッ
チングレベルを離脱する(時刻t5)と直ちにトランジ
スタ3がオフされ,電圧Von2が先に除去される(時
刻t5)。
ffが除去される(時刻t7)。さらにその後に,電圧
Voffより相対的に電位差が大きい電圧Von1およ
び電圧Vbが除去される(時刻t8)。
のレベルによってスイッチング動作することになる。す
なわち,ドライブIC20に印加される電圧は,電圧V
offを基準電圧としてそのシーケンスが決定される。
である定電圧VDDが印加されると,ドライブIC20
に印加される液晶パネル30をオフするための電圧Vo
ffが先に発生した後に,オンするための電圧Von2
が発生し,定電圧VDDがグラウンドレベルに低下し始
めると,電圧Von2が先に除去された後に電圧Vof
fが除去されるようにシーケンスが設定され,液晶パネ
ル30を安定して駆動できる。
PNP形バイポーラトランジスタと分圧のための抵抗が
組合されたが,それと同一な効果を得るためスイッチン
グ手段としてP形MOSトランジスタと抵抗の組合せを
用いてもよい。P形MOSトランジスタの場合,エミッ
タとベースとの間の電位差は閾値電圧の絶対値以上であ
る必要がある。
ICに供給される電圧のシーケンスは,ドライブICに
印加される2つの電圧の中でいずれか1つを制御のため
の基準信号に利用して行われるが,本実施の形態ではオ
フのための電圧を基準信号とした制御方法が提示され
た。
ラッチアップ防止条件を満たさなければならず,それに
対する実施の形態を以下に説明する。
態にかかる液晶表示装置の電源供給装置Bを示すブロッ
ク図である。図3に示すように,電源供給装置Bは,所
定レベルの定電圧VDDを印加されると所定レベルの電
圧に変換して出力するDC/DCコンバータ50,およ
び52,2つの入力端子57,および58に電圧を印加
されると,出力端子59より液晶パネル56に駆動電力
を供給するドライブIC54を備えている。
ダイオード90,出力端子53に順方向に接続されるダ
イオード92を備えている。ダイオード90,および9
2は共通に接地されている。
電圧VDDがDC/DCコンバータ50,および52に
印加されると,電圧VoffがDC/DCコンバータ5
2からドライブIC54に印加され,電圧VonがDC
/DCコンバータ50からドライブIC54に印加され
る。
前に電圧Voffが印加されるラインを通してドライブ
IC54に不安定な状態の電流が流れ,異常電圧がドラ
イブIC54に供給される場合がある。
到達すると,ダイオード92がオンされて電圧レベルが
低下する。したがって,電圧Voffのレベルが正常に
安定する前にラッチアップを発生させる異常電圧がドラ
イブIC54に印加されることが防止される。
が印加された後に電圧Vonが印加されるが,この時に
も,電圧Vonが一定値で安定する前に,電圧Vonが
印加されるラインを通してドライブIC54に不安定な
状態の電流が流れ,異常電圧がドライブIC54に供給
される場合がある。
到達すると,ダイオード90がオンされて電圧レベルが
上昇する。したがって,電圧Vonのレベルが正常に安
定する前に,ラッチアップを発生させる異常電圧がドラ
イブIC54に印加されることが防止される。
ドライブIC54と並列にダイオード90,および92
を設けたことで,ラッチアップ防止条件である例えばV
on〉-0.5VおよびVoff〈0.5Vを満足するこ
とができ、ドライブIC54でのラッチアップの発生が
防止される。
かかる液晶表示装置の電源供給装置Cの構成を示すブロ
ック図である。電源供給装置Cは,図1の電源供給装置
Aに,ゲートドライブICのラッチアップ防止に用いら
れるダイオードを接続した構成である。
は,定電圧源VDDが印加されている。また,DC/D
Cコンバータ60の出力端子70はトランジスタ80の
エミッタに接続される。
間には,抵抗値R61の抵抗86が接続され,コレクタ
はドライブIC64の入力端子76に接続される。この
時,電圧Von2はドライブIC64の入力端子74に
印加される電圧である。
子72は,ドライブIC64の入力端子76に接続され
る。さらに,出力端子72とトランジスタ80のベース
との間には,抵抗値R62の抵抗88が接続される。電
圧Vbはトランジスタ80のベースに印加される電圧で
ある。
イオード82は逆方向に,ダイオード84は順方向に,
ドライブIC64と並列に接続される。ダイオード8
2,および84は,共通に接地される。
0,62に印加されると,DC/DCコンバータ60,
62は各々電圧Von1と電圧Voffを出力する。電
圧Von1と電圧Voffがトランジスタ80に印加さ
れ,そのスイッチングにより電圧Von1を電圧Von
2に変換すると,ドライブIC64には電圧Voffが
印加された後に電圧Von2が印加される。
電圧Voffで駆動電圧を生成して液晶パネル66に印
加する。その際,電圧Voffが一定値で安定する前に
電圧Voffが印加されるラインを通してドライブIC
64に不安定な状態の電流が流れ,異常電圧がドライブ
IC64に供給される場合がある。
到達すると,ダイオード84がオンされて電圧レベルが
低下する。したがって,電圧Voffのレベルが正常に
安定する前にラッチアップを発生させる異常電圧がドラ
イブIC64に印加されることが防止される。
が印加された後に電圧Vonが印加されるが,この時に
も,電圧Vonが一定値で安定する前に,電圧Vonが
印加されるラインを通してドライブIC64に不安定な
状態の電流が流れ,異常電圧がドライブIC64に供給
される場合がある。
到達すると,ダイオード82がオンされて電圧レベルが
上昇する。したがって,電圧Vonのレベルが正常に安
定する前に,ラッチアップを発生させる異常電圧がドラ
イブIC64に印加されることが防止できる。
は,ドライブIC64に印加される液晶パネル66をオ
フするための電圧Voffが先に発生した後に,オンす
るための電圧Von2が発生し,定電圧VDDがグラウ
ンドレベルに低下し始めると,電圧Von2が先に除去
された後に電圧Voffが除去されるようにシーケンス
が設定され,液晶パネル66を安定して駆動できる。
ード82,および84を設けたことで,ラッチアップ防
止条件である例えばVon〉-0.5VおよびVoff
〈0.5Vを満足することができ、ドライブIC64で
のラッチアップの発生が防止される。
チアップ防止用のダイオードは,ショットキーダイオー
ドを用いることができる。
かる液晶表示装置の電源供給装置およびそのシーケンス
方法について説明したが,本発明はかかる例に限定され
ない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に
想到し得ることは明らかであり,それらについても当然
に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
ゲートドライブICへの電圧の印加または除去が予め設
定されたシーケンスによって行われることにより,液晶
パネルを安定して駆動できる。
制御するラッチアップ防止手段を設けたことで,液晶パ
ネルを正常に動作させることができ,ひいては液晶表示
装置の収率が改善されて,製品の信頼性が向上する効果
がある。
供給装置Aを示すブロック図である。
圧シーケンスを示す図である。
供給装置Bを示すブロック図である。
供給装置Cを示すブロック図である。
ック図である。
態を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 所定の定電圧のレベルを変換して第1電
圧を出力する第1DC/DCコンバータと,前記定電圧
のレベルを変換して第2電圧を出力する第2DC/DC
コンバータと,前記第2電圧のレベルを基準にし,前記
第1電圧をスイッチングして変換し,第3電圧を出力す
るスイッチング手段と,前記第2電圧でオフ電圧を決定
し,前記第3電圧でオン電圧を決定して,液晶パネルを
駆動するための信号として出力するゲートドライブ集積
回路とを具備したことを特徴とする,液晶表示装置の電
源供給装置。 - 【請求項2】 前記スイッチング手段は,所定スイッチ
ング素子とその電圧印加側に構成される分圧用抵抗から
構成され,前記スイッチング素子の制御側に印加される
前記第2電圧のレベルによって前記第1電圧がスイッチ
ングされ,前記第3電圧を出力することを特徴とする請
求項1記載の液晶表示装置の電源供給装置。 - 【請求項3】 前記第1及び第2DC/DCコンバータ
に互いに異なる時定数を持たせ,前記第1電圧の印加開
始後に前記第2電圧が印加されるようにしたことを特徴
とする請求項1記載の液晶表示装置の電源供給装置。 - 【請求項4】 前記ゲートドライブ集積回路に,前記液
晶パネルをオンさせるための第1電圧と,前記液晶パネ
ルをオフさせるための第2電圧が印加され,前記第1電
圧は,前記第2電圧のレベルを基準にしたスイッチング
により印加レベルと印加時期が決定されることを特徴と
する液晶表示装置の電圧シーケンス制御方法。 - 【請求項5】 前記第2電圧のレベルを基準にしたスイ
ッチングにより前記液晶パネルにオン信号が印加される
際,前記ゲートドライブ集積回路には前記第2電圧が印
加された後前記第1電圧が印加され,前記液晶パネルが
オフされる際,前記ゲートドライブ集積回路から前記第
1電圧が除去された後に前記第2電圧が除去されるシー
ケンスが自動的に働くことを特徴とする請求項4記載の
液晶表示装置の電圧シーケンス制御方法。 - 【請求項6】 所定定電圧のレベルを変換して第1電圧
を出力する第1DC/DCコンバータと,前記定電圧の
レベルを変換して第2電圧を出力する第2DC/DCコ
ンバータと,前記第1電圧と前記第2電圧で液晶パネル
の駆動電圧を生成するゲートドライブ集積回路と,前記
駆動電圧の印加により駆動される液晶パネルと,前記第
1電圧のレベルを第1電圧値以上で維持させ,前記第2
電圧のレベルを第2電圧値以下で維持させるラッチアッ
プ防止手段とを具備することを特徴とする液晶表示装置
の電源供給装置。 - 【請求項7】 前記ラッチアップ防止手段は,前記ゲー
トドライブ集積回路の第1電圧印加側に逆方向に接地さ
れた第1ダイオードと,前記ゲートドライブ集積回路の
第2電圧印加側に順方向に接地された第2ダイオードと
を具備することを特徴とする請求項6記載の液晶表示装
置の電源供給装置。 - 【請求項8】 所定定電圧のレベルを変換して第1電圧
を出力する第1DC/DCコンバータと,前記定電圧の
レベルを変換して第2電圧を出力する第2DC/DCコ
ンバータと,前記第2電圧のレベルを基準にし,前記第
1電圧をスイッチングして変換し,第3電圧を出力する
スイッチング手段と,前記第2電圧でオフ電圧を決定
し,前記第3電圧でオン電圧を決定して液晶パネルを駆
動するための信号として出力するゲートドライブ集積回
路と,前記駆動電圧の印加により駆動される液晶パネル
と,前記第3電圧のレベルを第1電圧値以上で維持さ
せ,前記第2電圧のレベルを第2電圧値以下で維持させ
るラッチアップ防止手段とを具備することを特徴とする
液晶表示装置の電源供給装置。 - 【請求項9】 前記ラッチアップ防止手段は,前記ゲー
トドライブ集積回路の第1電圧印加側に逆方向に接地さ
れた第1ダイオードと,前記ゲートドライブ集積回路の
第2電圧印加側に順方向に接地された第2ダイオードと
を具備することを特徴とする請求項8記載の液晶表示装
置の電源供給装置。
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