JP2000200068A

JP2000200068A - 電源回路

Info

Publication number: JP2000200068A
Application number: JP10376987A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Nakanishi; 貴之中西
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】出力電圧相互の比率の変化の少ない安定した
複数の電圧を出力する。【解決手段】電源回路は、複数の出力端Ｔ１〜Ｔ５
と、複数の出力端Ｔ１〜Ｔ５と基準電位Ｖｓｓとの間に
接続された電圧保持コンデンサＣ１〜Ｃ５と、電荷運搬
コンデンサＣｃと、制御回路５１とを備える。制御回路
５１は、電荷運搬コンデンサＣｃを電圧保持コンデンサ
Ｃ１〜Ｃ５に順次直列に接続し、電荷運搬コンデンサＣ
ｃと電圧保持コンデンサＣ１〜Ｃ５の直列回路の電圧を
隣接する出力端に接続された電圧保持コンデンサＣ２〜
Ｃ５，Ｃ１に充電する。複数の出力端のうち、電圧変動
が他の出力端の電圧変動より大きい出力端に接続された
電圧保持コンデンサには、電圧変動の小さい出力端に接
続された電圧保持コンデンサより先に、電荷運搬コンデ
ンサＣｃを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、供給された電圧
を昇圧して複数の電圧を出力する電源回路に係り、特に
液晶表示素子を駆動するための電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、電源から供給された電
源電圧より高い電圧で駆動される。そのため、表示素子
の駆動回路は、電池等の電源電圧を予め定めた高い電圧
に昇圧するための昇圧回路を備えている。また、液晶表
示素子を時分割駆動するために、走査電極と信号電極に
供給する走査電圧と信号電圧は、異なる電圧値を持った
複数の電圧で形成される。そのため、駆動回路には、電
圧値の異なる複数の出力電圧を持った電源回路が用いら
れている。

【０００３】複数の出力を持った電源回路としては、消
費電力を低減するため、コンデンサに充電された電圧を
加算するようにそれらの接続を切り換えることにより昇
圧するものが用いられている。

【０００４】複数のコンデンサを用いた昇圧回路は、例
えば、異なる電圧を出力する複数の出力端と基準電位と
の間にそれぞれ電圧保持用コンデンサを接続する。そし
て、１つの出力端に定電圧源から供給された第１の電圧
を第１の出力端に接続すると共に、この第１の電圧を電
荷運搬用コンデンサに充電し、この充電された電荷運搬
用コンデンサの接続を切り換えることにより昇圧するも
のである。

【０００５】すなわち、電荷が蓄積された運搬用コンデ
ンサを、第１の出力端に接続された第１の電圧保持用コ
ンデンサと直列に接続し、これらのコンデンサの直列接
続回路の両端の電圧で第２の出力端に接続された第２の
電圧保持用コンデンサを充電する。次に、この運搬用コ
ンデンサを第２の出力端に接続された第２の電圧保持用
コンデンサと直列に接続して、そのコンデンサの直列接
続回路の両端の電圧で第３の出力端に接続された第３の
電圧保持用コンデンサを充電する。以降は同様に、運搬
用コンデンサの接続の切り換えを繰り返すことにより、
複数の出力端に、それぞれ運搬用コンデンサの電圧ずつ
順に電圧が高い、電圧の異なる複数の電圧を出力する。

【０００６】上述した電源回路は、電荷運搬用コンデン
サの接続の切り換えを順次繰り返すことにより、ほぼ等
しい大きさずつ順に電圧が大きい複数の電圧を出力す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した昇圧
回路は、運搬用コンデンサに蓄積した電荷を、各出力端
と基準電位との間に接続された電圧保持用コンデンサに
順次分配するようにその接続を順次切り換えて充電する
ことにより、複数の出力端の電圧を保持するものであ
る。そのため、接続順序が後になる出力端の電圧保持用
コンデンサには、運搬用コンデンサの電荷量が低下する
ために充分な電荷を充電することができず、出力電圧が
低下する。よって、運搬用コンデンサが接続される順序
が後になる出力端ほど、出力電圧が低くなり、あるい
は、その出力端に接続された負荷の変動による出力電圧
の変動が大きくなるという欠点があった。

【０００８】また、各出力端に接続される負荷の違いに
より、各出力端毎の電圧低下が異なり、隣接する出力端
間の電圧差が不均等になる場合がある。そして、液晶表
示素子は、液晶に交番電圧を印加して駆動するため、こ
のような隣接する出力端間の出力電圧差が不均等な複数
の電圧を用いて、液晶表示素子の駆動信号を形成する
と、駆動信号の波形が崩れ、表示のコントラストが低下
する。また、液晶に印加される交番電圧にアンバランス
が生じると、液晶セルに電荷の偏りが生じ、表示の焼き
付きが発生するという問題がある。

【０００９】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、安定化した複数の電圧を出力し、複数の出力電圧相
互の比率の変化を低減した電源回路を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の電源回路は、基準電位に対して複数の異
なる電圧を出力する複数の出力端と、複数の出力端と基
準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コ
ンデンサと、供給された電源電圧を充電する電荷運搬用
コンデンサと、電荷運搬用コンデンサと電圧保持用コン
デンサとの接続を切り換える制御手段とを備え、前記制
御手段は電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサを
前記電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電
荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列
接続回路の両端の電圧を隣接する出力端に接続された前
記電圧保持用コンデンサに充電するように接続を切り換
えるスイッチング手段と、前記複数の出力端の各電圧間
の比率を予め定めた所定の範囲内に設定するための補償
手段とからなることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、複数の出力端の各電圧
相互の比率の変動が低減されているので、これらの複数
の電圧を用いた駆動信号によれば、各電圧の絶対値が変
化したとしても、各電極間の電圧の差が等しいので、駆
動信号の波形が乱れることがない。また、液晶に印加さ
れる交番電圧のバランスが崩れることがない。

【００１２】この電源回路において、前記電荷運搬用コ
ンデンサは前記電圧保持用コンデンサより大きい静電容
量を持ち、前記補償手段は、前記運搬用コンデンサに電
圧源を接続してこの電荷運搬用コンデンサが充電される
時間を、前記電圧保持用コンデンサに接続される時間よ
り長くするように、前記スイッチング手段を制御する手
段を備えている。

【００１３】このように、電荷運搬用コンデンサの容量
を大きくし、この電荷運搬用コンデンサに電源電圧を充
電する時間を、電圧保持用コンデンサに前記電荷運搬用
コンデンサに接続する時間を長くすることにより、大き
な容量を持つ電荷運搬用コンデンサに充分な電荷を充電
することができるので、電荷運搬用コンデンサから前記
電圧保持用コンデンサへ充分な電荷を供給することがで
き、接続順序が後の出力端、あるいは負荷変動の大きい
出力端の電圧の低下を抑えることができる。

【００１４】前記補償手段は、前記複数の出力端のう
ち、電圧変動が他の出力端の電圧変動より大きい出力端
に接続された前記電圧保持用コンデンサを前記電圧変動
の小さい出力端より先に前記電荷運搬用コンデンサに接
続するように前記スイッチング手段を制御する切り換え
制御手段を備えるようにしても良い。また、前記補償手
段は、前記複数の出力端のうち、電圧変動が他の出力端
の電圧変動より大きい出力端の順に、それぞれの出力端
に接続された電圧保持用コンデンサを前記電荷運搬用コ
ンデンサに接続するように前記スイッチング手段を制御
する切り換え制御手段を備えるようにしても良い。

【００１５】このように、電圧変動の大きい出力端の電
圧保持用コンデンサを先に、電荷運搬用コンデンサに接
続することにより、充分な電荷が蓄積された状態の電荷
運搬用コンデンサにより、電圧保持用コンデンサが充電
されるので、前記電圧変動の大きい出力端の電圧保持用
コンデンサに充分な電荷が蓄積され、電圧の変動が低減
する。

【００１６】さらに、前記補償手段は、前記複数の出力
端に接続されたそれぞれの電圧保持用コンデンサのすべ
てに前記前記電荷運搬用コンデンサを順次接続する1周
期中に、電圧変動が他の出力端の電圧変動より大きい出
力端に接続された電圧保持用コンデンサが複数回前記電
荷運搬用コンデンサに接続するように前記スイッチング
手段を制御する切り換え制御手段を備えている。

【００１７】この構成によれば、電荷運搬用コンデンサ
を順次接続する１周期中に、電圧変動の大きい出力端に
前記電荷運搬用コンデンサを複数回接続するようにした
から、その電圧変動の大きい出力端の電圧保持用コンデ
ンサに充分な電荷を蓄積させることができ、出力電圧の
変動を低減することができる。

【００１８】前述した電源回路において、前記複数の出
力端のうちの1つは、安定化された電圧を供給する定電
圧源に接続されている。このように、１つの出力端を安
定化電源の出力電圧とすることにより、安定化した電圧
を供給することができる。

【００１９】また、この電源回路は、安定化された電圧
を供給する定電圧源と、前記基準電位と前記定電圧源と
の間に設けられた電源安定化用コンデンサとをさらに有
し、前記補償手段は前記電荷運搬用コンデンサに前記電
圧安定化用コンデンサに充電された電圧とほぼ等しい電
圧を充電させる。この構成によれば、定電圧源からの定
電圧を出力電圧とすることなく、それぞれ電圧保持用コ
ンデンサに蓄積された電圧を各出力電圧としているの
で、各出力端の電圧はそれぞれ負荷に応じて変動し、各
出力端間の電圧差はほぼ同じ割合で変化し、各出力端の
電圧の比率が実質的に変化しない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
電源回路を、液晶表示装置の駆動回路に適用した場合を
例として図面を参照しつつ説明する。

【００２１】本発明の実施の形態に係る電源回路は、図
１に示すような液晶表示装置の駆動回路に電源を供給す
る電源装置に適用される。

【００２２】図１に示す液晶表示装置は、走査（行）電
極１１と信号（列）電極１２とを備えたマトリックス型
の液晶表示パネル１と、走査信号を生成して行電極１１
に供給する行ドライバ２と、データ信号を生成して列電
極１２に供給する列ドライバ３と、行ドライバ２および
列ドライバ３を制御する表示制御回路４と、複数の電圧
を発生して行ドライバ２および列ドライバ３に複数の電
源電圧Ｖを供給する電源回路５と、から構成される。

【００２３】液晶表示パネル１は、対向して配置された
第１の基板と第２の基板と、第１の基板に行方向に配置
された複数の走査電極１１と、第２の基板に列方向に配
置された複数の信号電極１２と、両基板間に封入された
液晶とを備え、走査電極１１と信号電極１２の交点で定
義される複数の画素ＣLCにより画像を表示する。

【００２４】行ドライバ２は、表示制御回路４からの制
御信号Ｓcを受け、電源回路５から供給される複数の電
源電圧Ｖから液晶表示パネル１の各行電極１１を順次選
択するための走査信号を生成し、各走査電極１１に供給
する。列ドライバ３は、表示制御回路４からの表示信号
Ｓｄを受け、電源回路５から供給される複数の電源電圧
Ｖから表示信号Ｓｄに応じたデータ信号を生成し、列電
極１２に供給する。

【００２５】表示制御回路４は、画像データＤを受け、
表示信号Ｓdを列ドライバ３に供給し、また制御信号Ｓc
を行ドライバ２に供給し、ぞれぞれの行および列ドライ
バ２，３の動作を制御する。

【００２６】電源回路５は、定電圧化された定電圧Vref
を生成する定電圧源と、この定電圧Vrefを基にして電圧
値の異なる複数の電圧を生成するための昇圧部とから構
成されている。昇圧部には、図２に示すように、基準電
位Vssとの電位差がほぼ一定の大きさで順に大きい複数
の電圧V1，V2，V3，V４，V5を出力する出力端Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が設けられている。これらの出力
端Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５には、それぞれの出力
端の電位を保持するための電圧保持用コンデンサＣ１，
Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５が基準電位Ｖssとの間に接続さ
れている。

【００２７】出力端Ｔ１には、定電圧Vrefがボルテージ
フォロワーOpを介して接続され、出力端Ｔ１から電圧Ｖ
１を出力している。この昇圧回路には、電荷運搬用コン
デンサＣcが設けられ、この電荷運搬用コンデンサＣcは
制御回路５１により、出力端Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，
Ｔ５に接続された電圧保持用コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４，Ｃ５に順次接続が切り換えられる。制御回路
５１は、図２に模式的に示したように、電荷運搬用コン
デンサＣcの両端の接続を、各出力端Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３，Ｔ４，Ｔ５に対応する端子ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ
４，ｔ５に順次切り換えるように制御する。

【００２８】すなわち、制御回路51は、先ず電荷運搬用
コンデンサＣcの両端の端子ｔc，ｔccをそれぞれｔs，
ｔ1に接続し、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧保持用コ
ンデンサＣ１に定電圧Vrefを充電する。次に、電荷運搬
用コンデンサＣcの両端の端子ｔc，ｔccをそれぞれｔ
1，ｔ2に接続し、これにより電圧保持用コンデンサＣ１
と電荷運搬用コンデンサＣcとを直列に接続し、その直
列接続回路により電圧保持用コンデンサＣ２を充電す
る。さらに、電荷運搬用コンデンサＣcの両端の端子ｔ
c，ｔccをそれぞれｔ2，ｔ3に接続し、これにより電圧
保持用コンデンサＣ２と電荷運搬用コンデンサＣcとを
直列に接続し、その直列接続回路により電圧保持用コン
デンサＣ３を充電する。

【００２９】同様に、電荷運搬用コンデンサＣcの両端
の端子ｔc，ｔccをそれぞれｔ3，ｔ4に、ついでｔ4，ｔ
5に順次接続し、これにより電圧保持用コンデンサＣ３
と電荷運搬用コンデンサＣc、電圧保持用コンデンサＣ
４と電荷運搬用コンデンサＣcとを直列に接続し、それ
ぞれの直列接続回路により電圧保持用コンデンサＣ４，
C５を順次充電する。

【００３０】したがって、出力端Ｔ１には定電圧Vrefが
出力電圧Ｖ１として出力され、出力端Ｔ２にはＶ１と電
荷運搬用コンデンサＣcの電圧Ｖcが加算されれた電圧Ｖ
２が出力される。同様にして、出力端Ｔ３には電圧Ｖ２
とＶcとが加算された電圧Ｖ３が、また出力端Ｔ４には
電圧Ｖ３とＶcとが加算された電圧Ｖ４が、さらに、出
力端Ｔ５には電圧Ｖ４とＶcとが加算された電圧Ｖ５が
それそれ出力される。よって、出力電圧Ｖ１乃至Ｖ５の
大きさは、それぞれ順に電荷運搬用コンデンサＣcの電
圧Ｖcずつ大きくなる。

【００３１】この実施の形態の電源回路は、各出力端に
接続される負荷の変動による複数の出力端Ｔ1〜Ｔ5の各
電圧の比率を予め定めた所定の範囲内に設定するための
補償手段を備えている。

【００３２】そして、この電源回路では、電荷運搬用コ
ンデンサＣcの静電容量が電圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ
5の静電容量よりも大きい。また、運搬用コンデンサＣc
に電圧源を接続して、この運搬用コンデンサＣcが充電
される時間を、電圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ5に接続さ
れる時間より長くするように接続を制御する。これによ
り、運搬用コンデンサＣcに充分な電圧を蓄積させるこ
とができる。この運搬用コンデンサＣcにより電圧保持
用コンデンサＣ1〜Ｃ5を充電するので、各出力端Ｔ1〜
Ｔ５の電圧低下を防止して、各出力端間の電圧のバラン
スを保つようにすることができる。

【００３３】また、上記補償手段として、電荷運搬用コ
ンデンサＣcの接続順序が後であり、接続された負荷の
変動による電圧変動が他の出力端の電圧変動よりも大き
い出力端（例えば、出力端Ｔ５）に、電圧変動の小さい
出力端より先に、電荷運搬用コンデンサＣcを接続する
ように切り換え制御する。これによっても出力端Ｔ５の
電圧低下を防止して、各出力端間の電圧のバランスを保
つようにすることができる。この場合、負荷の変動によ
る電圧変動の大きい出力端の順に、電荷運搬用コンデン
サＣcの接続順序を設定するのが望ましい。

【００３４】さらに、補償手段として、負荷の変動によ
る電圧変動の大きい出力端の電圧保持用コンデンサＣ1
〜Ｃ5には、各出力端Ｔ1〜Ｔ５に接続された電圧保持用
コンデンサＣ1〜Ｃ5を順次接続する1周期中に、電荷運
搬用コンデンサＣcを複数回接続するように制御しても
よい。これによっても各出力端Ｔ1〜Ｔ５間の電圧のバ
ランスを保つようにすることができる。

【００３５】さらにまた、この電源回路は、図３に示す
ように図２で示した昇圧回路に加えて、基準電位Ｖssと
定電圧Ｖrefとの間にもう１つの電源安定化用コンデン
サＣ0を設け、この電源安定化用コンデンサＣ0に定電圧
Vrefを充電する。制御回路５２は、先ず電荷運搬用コン
デンサＣcの両端ｔc，ｔccをｔs，ｔ0に接続して、電源
安定化用コンデンサＣ0を充電する。次に、電荷運搬用
コンデンサＣcの両端ｔc，ｔccをｔs，ｔ1に接続して電
圧保持用コンデンサＣ1にＶ0を充電し、出力端Ｔ１から
出力電圧Ｖ１を出力する。

【００３６】以下、図２で示した昇圧回路と同様に動作
して、電圧がＶ１からＶ５の順にＶ0ずつ高くなる複数
の電源電圧を出力させることができる。この図３の昇圧
回路によれば、出力端Ｔ１〜Ｔ５の出力電圧は、いずれ
も電荷運搬用コンデンサＣcにより運搬された電荷を蓄
積し、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ５により与えられ
るものである。そのため、負荷の変動による電圧変化が
生じたときにも、すべての出力端Ｖ１〜Ｖ５の電圧がほ
ぼ同じ割合で変化するので、各出力端間の出力電圧のバ
ランスが崩れることがない。

【００３７】

【第１実施例】本発明の具体的な実施例を詳細に説明す
る。第１実施例は、電荷運搬用コンデンサＣcの静電容
量を大きくし、且つこの電荷運搬用コンデンサＣcに定
電圧源を接続する時間を長くすることにより、各出力端
の電圧バランスが崩れるのを防止しようとするものであ
る。

【００３８】図４において、昇圧部は、定電圧Vrefの供
給を受け、液晶表示素子（図示せず）を駆動するための
複数の電圧を生成するためのものであり、図４に示すよ
うに、電源電圧ＶDDと各出力端Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4との
間に接続された電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４と、定
電圧Vrefが充電される電荷運搬用コンデンサＣcと、各
出力端Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4と電荷運搬用コンデンサＣc
との間に接続され、半導体スイッチ等から構成されるス
イッチ群ＳＷ１〜ＳＷ８と、タイミング回路から供給さ
れる基準クロックＣＫに従って、予め定められた順序で
複数のスイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ８の開閉を制御するため
の信号を出力するスイッチ制御回路５３と、外部から供
給される定電圧Ｖrefが入力され、電荷運搬用コンデン
サＣcを充電するための電圧Ｖ0を出力するボルテージフ
ォロワＯＰとから構成されている。

【００３９】この昇圧部は、スイッチ制御回路５３から
の信号によりスイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ８を開閉制御す
る。このスイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ８の開閉によって電圧
保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４と電荷運搬用コンデンサＣ
cとの接続が切り換えられ、外部から供給される定電圧
Ｖrefによって電圧Ｖ1〜Ｖ4を出力する。

【００４０】次に、このように構成された液晶表示装置
の動作を説明する。スイッチ制御回路５３は、タイミン
グ回路から供給されるクロック信号ＣＫに従って、図５
に示すように、まず、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンす
る。電源電圧ＶDDと定電圧Ｖ1（＝Ｖ0）が電荷運搬用コ
ンデンサＣcの両端にそれぞれ印加され、電荷運搬用コ
ンデンサＣcがほぼ電圧ＶDD−Ｖ0に充電される。スイッ
チＳＷ１とＳＷ２をオンする時間は、スイッチＳＷ３〜
ＳＷ８をオンする時間より長く、この例ではほぼ２倍に
設定されている。よって、静電容量の大きな電荷運搬用
コンデンサＣcには充分長い時間をかけて充分な電荷が
蓄積される。

【００４１】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ１とＳＷ２をオフし、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ１の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ２が並列に接続される。電圧保持用コンデンサＣ
１の両端の電圧はＶDD−Ｖ0であり、電圧保持用コンデ
ンサＣ２は、ほぼ電圧２・（ＶDD−Ｖ0）で充電され
る。

【００４２】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ３が並列に接続される。従って、電圧保持用コン
デンサＣ３は、ほぼ電圧３・（ＶDD−Ｖ0）で充電され
る。

【００４３】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ３との直列回路に、電圧保持用コン
デンサＣ４が並列に接続される。したがって、電圧保持
用コンデンサＣ４の電圧は、ほぼ電圧４・（ＶDD−Ｖ
0）で充電される。このような動作を繰り返すことによ
り、電荷運搬用コンデンサＣcに蓄積した電荷を電圧保
持用コンデンサＣ２〜Ｃ４に順次分配する。

【００４４】この第１実施例によれば、電荷運搬用コン
デンサＣcの静電容量が電圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ４
に比べて充分大きく設定され、且つ充分長い時間をかけ
て充電される。従って、電荷量の大きな電荷運搬用コン
デンサＣcにより電圧保持用コンデンサＣ２〜Ｃ４が充
電され、負荷変動の大きな出力端の電圧保持用コンデン
サＣ４、あるいは電荷運搬用コンデンサＣcの接続順序
が後順位の電圧保持用コンデンサＣ４にも、充分な電荷
が充電され、この電圧保持用コンデンサＣ４に蓄積され
る電荷量が減少することがなく、負荷の変動による電圧
降下を低減することができる。

【００４５】また、すべての電圧保持用コンデンサＣ1
〜Ｃ４にはそれぞれ充分な電荷を蓄積することができる
ので、各出力端Ｔ１，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4の負荷変動による
電圧降下を低減することができると共に、各端子間の電
圧の差および比率をほぼ一定にすることができる。

【００４６】

【第２実施例】第２実施例は、複数の出力端Ｔ１，Ｔ
2，Ｔ3，Ｔ4のうち、電圧変動が他の出力端の電圧変動
より大きい出力端（その出力端に接続された電圧保持用
コンデンサ）に、電圧変動の小さい出力端より先に、電
荷運搬用コンデンサＣcを接続するようにスイッチング
手段の接続順序を制御する電源回路である。

【００４７】この第２実施例において、回路構成は図４
に示した第１実施例と同一であるから、説明を省略す
る。

【００４８】図４に示した電源回路において、スイッチ
制御回路５３は、タイミング回路から供給される基準ク
ロックＣＫに従って、半導体スイッチ等から構成される
スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を、図６に示すタイムシーケン
スでオン・オフし、コンデンサＣc、Ｃ１〜Ｃ４の接続
関係を切り替えて昇圧電圧Ｖ１〜Ｖ４を生成して出力す
る。

【００４９】すなわち、スイッチ制御回路５３は、ま
ず、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンする。すると、電源
電圧ＶDDと定電圧Ｖ1（＝Ｖ0）が電荷運搬用コンデンサ
Ｃcの両端にそれぞれ印加され、電荷運搬用コンデンサ
Ｃcをほぼ電圧ＶDD−Ｖ0に充電する。次に、スイッチ制
御回路５３は、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオフし、スイ
ッチＳＷ７とＳＷ８をオンする。これより、電荷運搬用
コンデンサＣcと電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路
に、電圧保持用コンデンサＣ４が並列に接続され、電圧
保持用コンデンサＣ４の両端の電圧は、電圧Ｖ3−Ｖ0で
充電される。

【００５０】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ７とＳＷ８をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ３が並列に接続され、電圧保持用コンデンサＣ３
は、ほぼ電圧Ｖ2−Ｖ0で充電される。

【００５１】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ１の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ２が並列に接続され、電圧保持用コンデンサＣ２
は、ほぼ電圧Ｖ1−Ｖ0で充電される。

【００５２】このようにして、上述した第１実施例と同
様に電荷運搬用コンデンサＣcに蓄積した電荷を電圧保
持用コンデンサＣ２〜Ｃ４に順次分配する。

【００５３】この第２実施例によれば、負荷変動の大き
な出力端の電圧保持用コンデンサＣ４、あるいは電荷運
搬用コンデンサＣcの接続順序が後順位の電圧保持用コ
ンデンサＣ４には、充電された直後の電荷運搬用コンデ
ンサＣcにより電荷を充電するようにしたため、充分な
電荷が電圧保持用コンデンサＣ４に蓄積され、負荷の変
動による電圧降下を低減することができる。また、すべ
ての電圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ４にはそれぞれ充分
な電荷を蓄積することができるので、各出力端Ｔ1，Ｔ
2，Ｔ3，Ｔ4の負荷変動による電圧降下を低減すること
ができると共に、各端子間の電圧の差および比率をほぼ
一定にすることができる。

【００５４】この第２実施例において、第1実施例で述
べたように、電荷運搬用コンデンサＣcの静電容量を電
圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ４の静電容量よりも大きく
し、また運搬用コンデンサＣcが充電される時間を、電
圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ5に接続される時間より長く
するように接続を制御することもできる。この場合、ス
イッチ制御回路５３は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を、図
７に示すタイムシーケンスでオン・オフし、コンデンサ
Ｃc、Ｃ１〜Ｃ４の接続関係を切り替えて昇圧電圧Ｖ１
〜Ｖ４を生成して出力する。

【００５５】すなわち、スイッチＳＷ１とＳＷ２を他の
スィッチがオンする時間よりも長くし、且つ、スイッチ
ＳＷ１とＳＷ２をオンさせた後、スイッチＳＷ７とＳＷ
８をオンさせ、電圧保持用コンデンサＣ４に電荷を充電
させる。

【００５６】このような構成によれば、大きな電荷量を
持った電荷運搬用コンデンサＣcにより、その直後に負
荷変動の大きな出力端の電圧保持用コンデンサＣ４、あ
るいは電荷運搬用コンデンサＣcの接続順序が後順位の
電圧保持用コンデンサＣ４を充電するようにしたので、
この電圧保持用コンデンサＣ４にも充分な電荷が充電さ
れる。従って、この電圧保持用コンデンサＣ４に蓄積さ
れる電荷量の減少をより少なくすることができ、負荷の
変動による電圧降下を低減することができる。

【００５７】

【第３実施例】第３実施例は、複数の出力端Ｔ１，Ｔ
2，Ｔ3，Ｔ4のうち、接続された負荷の変動による電圧
変動が他の出力端の電圧変動より大きい出力端（その出
力端に接続された電圧保持用コンデンサ）には、各出力
端に接続された電圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ４を順次
接続する１周期中に、電荷運搬用コンデンサＣcを複数
回接続するようにスイッチングの接続順序を制御する電
源回路である。

【００５８】この第３実施例の回路構成は、図４に示し
た第１実施例と同一であるから、説明を省略する。

【００５９】図４に示した電源回路において、スイッチ
制御回路５３は、タイミング回路から供給される基準ク
ロックＣＫに従って、半導体スイッチ等から構成される
スイッチＳＷ１〜ＳＷ８を、図８に示すタイムシーケン
スでオン・オフし、コンデンサＣc、Ｃ１〜Ｃ４の接続
を切り替えて昇圧電圧Ｖ１〜Ｖ４を生成して出力する。

【００６０】すなわち、スイッチ制御回路５３は、ま
ず、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンする。基準電圧ＶDD
と定電圧Ｖ1（＝Ｖ0）が電荷運搬用コンデンサＣcの両
端にそれぞれ印加され、電荷運搬用コンデンサＣcをほ
ぼ電圧ＶDD−Ｖ0に充電する。次に、スイッチ制御回路
５３は、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオフし、スイッチＳ
Ｗ７とＳＷ８をオンする。これより、電荷運搬用コンデ
ンサＣcと電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電
圧保持用コンデンサＣ４が並列に接続され、電圧保持用
コンデンサＣ４の両端の電圧は、電圧Ｖ3−Ｖ0で充電さ
れる。

【００６１】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ７とＳＷ８をオフし、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ１の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ２が並列に接続され、電圧保持用コンデンサＣ２
は、ほぼ電圧Ｖ1−Ｖ0で充電される。

【００６２】次に、スイッチ制御回路５３は、スイッチ
ＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ３が並列に接続され、電圧保持用コンデンサＣ３
は、ほぼ電圧Ｖ2−Ｖ0で充電される。

【００６３】さらに、スイッチ制御回路５３は、スイッ
チＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８を
再びオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣc
と電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電圧保持用
コンデンサＣ４が並列に接続され、電圧保持用コンデン
サＣ４は再び電圧Ｖ3−Ｖ0で充電される。

【００６４】このようにして、上述した第１実施例と同
様に、電圧ＶDD−Ｖ１で電荷運搬用コンデンサＣcに蓄
積した電荷を電圧保持用コンデンサＣ２〜Ｃ４に順次分
配する。

【００６５】この第３実施例によれば、負荷変動の大き
な出力端の電圧保持用コンデンサＣ４（電荷運搬用コン
デンサＣcの接続順序が後順位の電圧保持用コンデンサ
Ｃ４）には、すべての電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４
を充電する１周期ｆの間に２回の電荷運搬用コンデンサ
Ｃcから電荷を充電する。従って、充分な電荷が電圧保
持用コンデンサＣ４に蓄積され、負荷の変動による電圧
降下を低減することができる。

【００６６】また、すべての電圧保持用コンデンサＣ１
〜Ｃ４にはそれぞれ充分な電荷を蓄積することができる
ので、各出力端Ｔ１，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4の負荷変動による
電圧降下を低減することができると共に、各端子間の電
圧の差および比率をほぼ一定にすることができる。

【００６７】

【第４実施例】第４実施例は、基準電位と定電圧源との
間に、さらに電源安定化コンデンサを設け、電源安定化
コンデンサに基準電圧を充電すると共に電荷運搬用コン
デンサに充電し、この電荷運搬用コンデンサに充電され
た電荷を各出力端に接続された電圧保持用コンデンサに
分配するようにした電源回路である。

【００６８】図９に示すように、この昇圧部は、基準電
圧ＶDDと各出力端Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4との間に接続され
た電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４と、基準電位ＶDDと
定電圧Ｖrefとの間に接続された電源安定化コンデンサ
Ｃcと、定電圧Ｖrefが充電される電荷運搬用コンデンサ
Ｃcと、各出力端Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4と電荷運搬用コン
デンサＣcとの間に接続されたスイッチ群ＳＷ１〜ＳＷ
１０と、予め定められた順序に従って複数のスイッチ群
の開閉を制御するための信号を出力するスイッチ制御回
路５４と、外部から供給される定電圧Ｖrefが入力さ
れ、電荷運搬用コンデンサＣcを充電するための電圧Ｖ0
を出力するボルテージフォロワＯＰとから構成されてい
る。

【００６９】このスイッチ制御回路５４は、タイミング
回路から供給される基準クロックＣＫに従って、半導体
スイッチ等から構成されるスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０を
オン・オフし、コンデンサＣc、Ｃ１〜Ｃ４の接続関係
を切り替えて昇圧電圧Ｖ2〜Ｖ4を生成して出力する。

【００７０】先ず、スイッチ制御回路５４は、スイッチ
ＳＷ９とＳＷ１０をオンする。基準電圧ＶDDと昇圧電源
電圧Ｖrefが電荷運搬用コンデンサＣcの両端にそれぞれ
印加され、電荷運搬用コンデンサＣcがほぼ電圧Ｖ0に充
電される。

【００７１】次に、スイッチ制御回路５４は、スイッチ
ＳＷ９とＳＷ１０をオフし、スイッチＳＷ１とＳＷ２を
オンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電
圧保持用コンデンサＣ１とが並列に接続され、電圧保持
用コンデンサＣ１はＶ1（＝Ｖ0）で充電される。

【００７２】次に、スイッチ制御回路５４は、スイッチ
ＳＷ１とＳＷ２をオフし、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ１の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ２が並列に接続される。従って、電圧保持用コン
デンサＣ２は、電圧Ｖ1−Ｖ0で充電される。

【００７３】次に、スイッチ制御回路５４は、スイッチ
ＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ３が並列に接続され、電圧保持用コンデンサＣ３
は、電圧Ｖ2−Ｖ0で充電される。

【００７４】次に、スイッチ制御回路５４は、スイッチ
ＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオ
ンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣcと電圧
保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電圧保持用コンデ
ンサＣ４が並列に接続され、電圧保持用コンデンサＣ４
は、電圧Ｖ3−Ｖ0で充電される。

【００７５】このような動作を繰り返すことにより、電
荷運搬用コンデンサＣcに蓄積した電荷を電圧保持用コ
ンデンサＣ１〜Ｃ４に順次分配し、各出力端Ｔ1，Ｔ2，
Ｔ3，Ｔ4から、順に電圧Ｖ0ずつ電圧の値が異なる複数
の電圧Ｖ1〜Ｖ4を出力する。

【００７６】この第４実施例によれば、昇圧電源Ｖ0を
出力端に接続することなく、各出力端の電圧は、それぞ
れ電荷運搬用コンデンサＣcに蓄積された電荷により順
次充電された各電圧保持用コンデンサＣ1〜Ｃ４の電圧
により得られるので、負荷の変動により電圧降下が生じ
たときに、各出力端の電圧がほぼ同じ割合で低下する。
よって、各出力端Ｔ１，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4の負荷変動によ
る電圧降下を低減することができると共に、各端子間の
電圧の差および比率をほぼ一定にすることができる。

【００７７】なお、この発明の電源装置は、液晶表示素
子の電源装置に限定されず、ＰＤＰ（プラズマディスプ
レイ）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル、Ｆ
ＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）等を駆動
するための駆動電圧を出力する電源装置として広く適用
可能である。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電源回路
は、複数の出力端の各電圧の比率を、予め定めた所定の
範囲内に設定するための補償手段を備えているので、複
数の出力端の各電圧相互の比率の変動が低減して安定化
された複数の電圧を出力することができる。そして、こ
れらの複数の電圧を用いた駆動信号によれば、各電圧の
絶対値が変化したとしても、各電極間の電圧の差が等し
いので、駆動信号の波形が乱れることがなく、また、液
晶に印加される交番電圧のバランスが崩れることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電源回路を用いた液晶表示装置の構
成を説明するためのブロック図である。

【図２】本発明の実施形態にかかる電源回路の概略構成
図である。

【図３】本発明の他の実施形態にかかる電源回路の概略
構成図である。

【図４】本発明の第１実施例にかかる電源回路の構成図
である。

【図５】図４に示した電源回路における各スイッチの動
作を示すタイミングチャートである。

【図６】本発明の第２実施例にかかる電源回路における
各スイッチの動作を示すタイミングチャートである。

【図７】第２実施例の変形例を示す各スイッチの動作を
示すタイミングチャートである。

【図８】本発明の第３実施例にかかる電源回路における
各スイッチの動作を示すタイミングチャートである。

【図９】本発明の第４実施例にかかる電源回路の構成図
である。

【符号の説明】

１・・・液晶表示パネル、２・・・行ドライバ、３・・・列ドラ
イバ、４・・・制御装置、５・・・電源回路、５１，５２・・・
制御回路、５３，５４・・・スイッチ制御回路、Ｃ1，Ｃ
2，Ｃ3，Ｃ4，Ｃ5・・・電圧保持用コンデンサ、Ｃc・・・電
荷運搬用コンデンサ、Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4，Ｔ5・・・出力
端、ＳＷ１〜ＳＷ１０・・・スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準電位に対して複数の異なる電圧を出力
する複数の出力端と、前記複数の出力端と基準電位との
間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサ
と、供給された電源電圧を充電する電荷運搬用コンデン
サと、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コン
デンサとの接続を切り換える制御手段とを備え、前記制
御手段は電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサを
前記電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電
荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列
接続回路の両端の電圧を隣接する出力端に接続された前
記電圧保持用コンデンサに充電するように接続を切り換
えるスイッチング手段と、前記複数の出力端の各電圧間
の比率を予め定めた所定の範囲内に設定するための補償
手段とからなることを特徴とする電源回路。
【請求項２】前記電荷運搬用コンデンサは前記電圧保持
用コンデンサより大きい静電容量を持ち、前記補償手段
は、前記電荷運搬用コンデンサに電圧源を接続してこの
電荷運搬用コンデンサが充電される時間を、前記電圧保
持用コンデンサに接続される時間より長くするように、
前記スイッチング手段を制御する制御手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】前記補償手段は、前記複数の出力端のう
ち、電圧変動が他の出力端の電圧変動より大きい出力端
に接続された前記電圧保持用コンデンサを前記電圧変動
の小さい出力端より先に前記電荷運搬用コンデンサに接
続するように前記スイッチング手段を制御する手段を備
えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源回
路。
【請求項４】前記補償手段は、前記複数の出力端のう
ち、電圧変動が他の出力端の電圧変動より大きい出力端
の順に、それぞれの出力端に接続された電圧保持用コン
デンサを前記電荷運搬用コンデンサに接続するように前
記スイッチング手段を制御する切り換え制御手段を備え
ることを特徴とする請求項１または３に記載の電源回
路。
【請求項５】前記補償手段は、前記複数の出力端に接続
されたそれぞれの電圧保持用コンデンサのすべてに前記
電荷運搬用コンデンサを順次接続する1周期中に、電圧
変動が他の出力端の電圧変動より大きい出力端に接続さ
れた電圧保持用コンデンサが前記電荷運搬用コンデンサ
に複数回接続するように前記スイッチング手段を制御す
る切り換え制御手段を備えることを特徴とする請求項１
または４に記載の電源回路。
【請求項６】前記複数の出力端のうちの1つは、安定化
された電圧を供給する定電圧源に接続されていることを
特徴とする請求項１または５に記載の電源回路。
【請求項７】安定化された電圧を供給する定電圧源と、
前記基準電位と前記定電圧源との間に設けられた電源安
定化用コンデンサとをさらに有し、前記補償手段は、前
記電源安定化用コンデンサに充電された電圧と等しい電
圧を、前記電荷運搬用コンデンサに充電させることを特
徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電源回路。