JP2002262547A

JP2002262547A - 表示装置用電源回路およびそれを搭載する表示装置

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Publication number: JP2002262547A
Application number: JP2001057399A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Seike; 武士清家
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示装置等に搭載されるチャージポンプ
式の電源回路において、消費電力、実装面積およびコス
トを削減する。【解決手段】前記電源回路を、単一電源からの電源電
圧を昇圧する昇圧部と、その昇圧部からの電源電圧Ｖｌ
ｃｄ，ＶＭを複数の電源電圧Ｖ０〜Ｖ５に変換するバイ
アス回路部１８ａとを備えて構成し、チャージポンプ部
Ｐ１，Ｐ２の出力電圧値をフィードバック回路ＦＢ１，
ＦＢ２でスイッチング制御回路ＣＴＬ１，ＣＴＬ２にフ
ィードバックし、スイッチング周波数を変化する。した
がって、チャージポンプ方式のコンバータは出力電流が
増加すると出力電圧が低下してしまう点を解消し、コン
デンサに必要以上に大きな容量を用いる必要はなく、ま
た複数の電源電圧の出力ラインのそれぞれに高インピー
ダンス化のための演算増幅器を設ける必要もなく、こう
して消費電力、実装面積およびコストを削減することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に用いら
れるチャージポンプ方式の電源回路に関し、またその電
源回路を搭載するアクティブマトリクス型の液晶表示装
置等の表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、前記液晶表示装置は、軽薄短小
（軽量・薄型・短い・小型）で、低消費電力などの特徴
から、ＡＶ（ＡｕｄｉｏａｎｄＶｉｓｕａｌ）、Ｏ
Ａ（ＯｆｆｉｃｅＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ）用途を始め
とした様々な分野の製品に用いられている。特に、携帯
機器などの電池駆動を行なう製品については、さらなる
低消費電力化への要望が強く、バックライトの不要な反
射型液晶表示装置の採用とともに、液晶表示装置自体の
低消費電力化の開発も進んている。

【０００３】前記液晶表示装置自体の消費電力では、電
源での電圧変換に伴う損失の割合が比較的大きく、そこ
でこの電源での損失を低減することが、前記の低消費電
力化のために有効である。液晶表示装置の電源として
は、ロジック用の電圧源と液晶駆動用の電圧源とが必要
である。一方、小型携帯機器の電源としては、いわゆる
リチウムイオンやニッケル水素などの２次電池が多く利
用されており、これらの出力電圧は、１．５Ｖ、３Ｖ、
３．６Ｖ程度のものが主流である。したがって、前記２
次電池の出力電圧は、前記ロジック用の電源としてはそ
のままでも使用可能であるけれども、液晶駆動用の電源
としては、前記電圧変換を行い、昇圧する必要がある。

【０００４】前記液晶駆動用の電源電圧は、使用する液
晶材料や、セル厚などによっても異なるけれども、一般
に、マトリクス状の画面を駆動する場合は、画面の走査
ライン数が増加するに従い駆動電圧が上昇する傾向が知
られており、概ね、１００ライン程度で１０Ｖ程度、３
００ライン程度では２０Ｖ以上の駆動電圧が必要になっ
ている。

【０００５】図１２は、一般的な液晶表示装置１の電気
的構成を示すブロック図である。この液晶表示装置１
は、大略的に、前記マトリクス状の画面を表示する表示
パネル２と、前記表示パネル２の図示しない走査電極線
に線順次に所定の選択電圧を印加する走査線ドライバ３
と、表示パネル２のデータ信号線に表示情報に応じて所
定の信号電圧を印加するデータ信号線ドライバ４と、前
記２次電池の出力電圧を電圧変換し、前記表示パネル２
に印加する電圧を作成する電源回路５と、入力信号線か
らの入力情報に応じた表示を実現するために、前記走査
線ドライバ３、データ信号線ドライバ４および電源回路
５にそれぞれ制御信号を出力する信号制御部６とを含ん
で構成される。

【０００６】前記電源回路５は、たとえば図１３や図１
４で示すように構成される。図１３の電源回路５ａは、
昇圧部７ａと、バイアス回路部８ａとを備えて構成さ
れ、昇圧部７ａは前記２次電池からの供給電圧ＶＤＤ，
ＶＳＳを昇圧し、Ｖｌｃｄ，ＶＭおよびＶＳＳの電圧を
作成し、バイアス回路部８ａは、これらの電圧Ｖｌｃ
ｄ，ＶＭおよびＶＳＳから、前記走査線ドライバ３やデ
ータ信号線ドライバ４に供給される６つの電源電圧Ｖ
０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５を作成する。図１４
の電源回路５ｂは、昇圧部７ｂと、バイアス回路部８ｂ
とを備えて構成され、昇圧部７ｂは２次電池からの供給
電圧ＶＤＤ，ＶＳＳを昇圧し、ＶＨ，ＶＭおよびＶＳ
Ｓ，ＶＬの電圧を作成し、バイアス回路部８ｂは、これ
らの電圧ＶＨ，ＶＭおよびＶＳＳ，ＶＬから、５つの電
源電圧Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を作成する。

【０００７】前記昇圧部７ａ，７ｂには、ＤＣ／ＤＣコ
ンバータが用いられる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ
にはいくつかの方式があり、昇圧タイプの代表的なもの
としては、インダクタを用いたステップアップ方式のコ
ンバータと、コンデンサを用いたチャージポンプ方式の
コンバータとがあり、パーソナルコンピュータ向けやテ
レビジョン向けの中型以上の液晶表示装置には、このよ
うな比較的電力容量の大きい用途に好適なステップアッ
プ方式のコンバータが多く用いられ、小型携帯機器など
に使用される小型の液晶表示装置には、駆動電圧が比較
的低いことや、実装面積が少ないこと、ノイズに強いこ
と等から、近年、コンデンサの充放電を利用したチャー
ジポンプ方式のコンバータがよく利用されるようになっ
てきている。

【０００８】図１５は、そのチャージポンプ方式のコン
バータによる昇圧原理を説明するための図である。この
コンバータは、入力電圧Ｖｉｎの２倍の電圧を出力する
ことができる回路であり、コンデンサｃと、スイッチｓ
ｗ１，ｓｗ２と、発振回路１０とを備えて構成されてい
る。スイッチｓｗ１，ｓｗ２の共通接点ｓｗ１ｃ，ｓｗ
２ｃは前記コンデンサｃの各端子とそれぞれ接続されて
おり、スイッチｓｗ１の個別接点ｓｗ１ａおよびスイッ
チｓｗ２の個別接点ｓｗ２ｂには共通に前記入力電圧Ｖ
ｉｎが与えられ、スイッチｓｗ１の個別接点ｓｗ１ｂは
接地電位ＧＮＤとされ、スイッチｓｗ２の個別接点ｓｗ
２ａからは出力電圧Ｖｏｕｔが導出される。

【０００９】発振回路１０は、スイッチｓｗ１，ｓｗ２
を連動して制御し、スイッチｓｗ１の個別接点ｓｗ１ａ
を共通接点ｓｗ１ｃに導通させているときにはスイッチ
ｓｗ２の個別接点ｓｗ２ａを共通接点ｓｗ１ｃに導通さ
せ、スイッチｓｗ１の個別接点ｓｗ１ｂを共通接点ｓｗ
１ｃに導通させているときにはスイッチｓｗ２の個別接
点ｓｗ２ｂを共通接点ｓｗ１ｃに導通させる。したがっ
て、スイッチｓｗ１の個別接点ｓｗ１ｂを共通接点ｓｗ
１ｃに導通させ、スイッチｓｗ２の個別接点ｓｗ２ｂを
共通接点ｓｗ１ｃに導通させているときにコンデンサｃ
は前記入力電圧Ｖｉｎに充電され、スイッチｓｗ１の個
別接点ｓｗ１ａを共通接点ｓｗ１ｃに導通させ、スイッ
チｓｗ２の個別接点ｓｗ２ａを共通接点ｓｗ１ｃに導通
させたときには、入力電圧Ｖｉｎにコンデンサｃの充電
電圧Ｖｉｎが加算され、こうして出力電圧Ｖｏｕｔは、
無負荷時には前記入力電圧Ｖｉｎの２倍の電圧となる。

【００１０】このように入力電圧Ｖｉｎの２倍の出力電
圧を得る以外に、スイッチｓｗ１，ｓｗ２の接続位置を
変更することで、入力電圧Ｖｉｎの−１倍や、１／２倍
の出力電圧を作成することも可能である。実際には、ス
イッチｓｗ１，ｓｗ２のＯＮ抵抗、コンデンサｃのＥＳ
Ｒ（ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＳｅｒｉｅｓＲｅｓｉｓ
ｔａｎｃｅ：等価直列抵抗値）、コンデンサｃの充放電
ロスなどがあるけれども、後述するように、バイアス回
路部８によって、安定した前記複数の電圧Ｖ０〜Ｖ４
が、走査線ドライバ３やデータ信号線ドライバ４を通じ
て表示パネル２に供給されている。

【００１１】図１６は、従来のチャージポンプ方式の昇
圧回路１１の電気回路図である。昇圧動作は前述の図１
５の原理説明と同様である。この昇圧回路１１では、３
つのコンデンサｃ１〜ｃ３が設けられ、各コンデンサｃ
１〜ｃ３に対して、４つのスイッチｓ１１ａ，ｓ１１
ｂ，ｓ１２ａ，ｓ１２ｂ；ｓ２１ａ，ｓ２１ｂ，ｓ２２
ａ，ｓ２２ｂ；ｓ３１ａ，ｓ３１ｂ，ｓ３２ａ，ｓ３２
ｂがそれぞれ設けられている。スイッチｓ１１ａ，ｓ２
１ａ，ｓ３１ａはコンデンサｃ１〜ｃ３の一方の端子か
らローレベル側の充電電圧を取出し、スイッチｓ１２
ｂ，ｓ２２ｂ，ｓ３２ｂはコンデンサｃ１〜ｃ３の他方
の端子を入力電圧ＶＤＤに接続し、スイッチｓ１１ｂ，
ｓ２１ｂ，ｓ３１ｂはコンデンサｃ１〜ｃ３の一方の端
子を接地電位ＧＮＤに接続し、スイッチｓ１２ａ，ｓ２
２ａ，ｓ３２ａはコンデンサｃ１〜ｃ３の他方の端子か
らハイレベル側の充電電圧を取出す。スイッチｓ１１ａ
には入力電圧ＶＤＤが与えられ、スイッチｓ１２ａはス
イッチｓ２１ａに接続され、スイッチｓ２２ａはスイッ
チｓ３１ａに接続され、スイッチｓ３２ａからは出力電
圧Ｖｌｃｄが出力される。また、入力電圧ＶＤＤを抵抗
ｒ１１，ｒ１２で分圧し、さらに演算増幅器１２を介し
て、もう一つの出力電圧ＶＭが出力される。

【００１２】添字ａを付したスイッチｓ１１ａ，ｓ１２
ａ；ｓ２１ａ，ｓ２２ａ；ｓ３１ａ，ｓ３２ａと、添字
ｂを付したスイッチｓ１１ｂ，ｓ１２ｂ；ｓ２１ｂ，ｓ
２２ｂ；ｓ３１ｂ，ｓ３２ｂとは、交互に相補的にスイ
ッチングするように制御され、スイッチｓ１１ｂ，ｓ１
２ｂ；ｓ２１ｂ，ｓ２２ｂ；ｓ３１ｂ，ｓ３２ｂが導通
しているときにはスイッチｓ１１ａ，ｓ１２ａ；ｓ２１
ａ，ｓ２２ａ；ｓ３１ａ，ｓ３２ａは遮断しており、コ
ンデンサｃ１〜ｃ３はそれぞれ入力電圧ＶＤＤで充電さ
れ、スイッチｓ１１ａ，ｓ１２ａ；ｓ２１ａ，ｓ２２
ａ；ｓ３１ａ，ｓ３２ａが導通しているときにはｓ１１
ｂ，ｓ１２ｂ；ｓ２１ｂ，ｓ２２ｂ；ｓ３１ｂ，ｓ３２
ｂは遮断しており、コンデンサｃ１〜ｃ３はそれぞれ入
力電圧ＶＤＤで充電され、出力電圧ＶＨとして４ＶＤＤ
が出力される。

【００１３】このようにして前記昇圧部７ａ，７ｂで作
成された電圧Ｖｌｃｄ，ＶＭ，ＶＳＳまたはＶＨ，Ｖ
Ｍ，ＶＳＳ，ＶＬを用いて、バイアス回路部８ａ，８ｂ
は前記複数の電源電圧Ｖ０〜Ｖ５またはＶ０〜Ｖ４をそ
れぞれ作成する。液晶表示装置は、液晶に直流が印加さ
れ続けると、その特性が劣化するので、フレーム周期毎
や、一定の期間毎に、以下のような極性反転を行う交流
駆動を行うことで信頼性の向上を図っており、たとえば
前記電源電圧Ｖ０〜Ｖ５またはＶ０〜Ｖ４が用いられ
る。

【００１４】図１７は、前記図１３の電源回路５ａによ
る６つの電源電圧Ｖ０〜Ｖ５を用いた場合の走査電極お
よび信号電極に印加される電圧波形例を示す図である。
走査電極には、参照符α１で示すように、正極性の場合
には非選択期間はＶ４、選択期間はＶ０の電圧が印加さ
れ、負極性の場合には非選択期間ではＶ１、選択期間は
Ｖ５の電圧が印加される。また、信号電極には、参照符
α２で示すように、正極性の場合にはＶ３，Ｖ５の電圧
が表示データに応じて印加され、負極性の場合にはＶ
０，Ｖ２の電圧が表示データに応じて印加される。さら
にまた、階調表示を振幅変調で行う場合は、それぞれこ
の間の電圧がデータに応じて作成される。

【００１５】図１８は、前記図１４の電源回路５ｂによ
る５つの電源電圧Ｖ０〜Ｖ４を用いた場合の走査電極お
よび信号電極に印加される電圧波形例を示す図である。
走査電極には、参照符β１で示すように、正極性の場合
には非選択期間はＶ２、選択期間はＶ０の電圧が印加さ
れ、負極性の場合には非選択期間ではＶ２、選択期間は
Ｖ４の電圧が印加される。また、信号電極には、参照符
β２で示すように、正極性の場合にはＶ１，Ｖ３の電圧
が表示データに応じて印加され、負極性の場合にはＶ
３，Ｖ１の電圧が表示データに応じて印加される。さら
にまた、階調表示を振幅変調で行う場合は、それぞれこ
の間の電圧がデータに応じて作成される。

【００１６】図１９は、前記６つの電圧Ｖ０〜Ｖ５を作
成するバイアス回路部８ａのブロック図である。前記昇
圧部７ａで昇圧された電源電圧Ｖｌｃｄ，ＶＳＳ間に、
抵抗ｖｒ，ｒ１〜ｒ５を直列に接続することで、分割電
圧レベルＶ０ａ〜Ｖ４ａが生成される。これらの分割電
圧レベルＶ０ａ〜Ｖ４ａは、ボルテージ・フォロア接続
されたそれぞれの演算増幅器ａ０〜ａ４に入力される。
これらの演算増幅器ａ０〜ａ４は、電圧Ｖｌｃｄ，ＶＳ
Ｓを電源としており、前記分割電圧レベルＶ０ａ〜Ｖ４
ａの出力インピーダンスを低くする変換を行う。こうし
て、前記電源電圧Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が作成
され、また電圧ＶＳＳが電源電圧Ｖ５となり、たとえば
Ｖ０＝１８Ｖ、Ｖ１＝１６Ｖ、Ｖ２＝１４Ｖ、Ｖ３＝４
Ｖ、Ｖ４＝２Ｖ、Ｖ５＝０Ｖとなる。

【００１７】また、図２０は、前記５つの電圧Ｖ０〜Ｖ
４を作成するバイアス回路部８ｂのブロック図である。
前記バイアス回路部８ａと同様に、昇圧部７ａで昇圧さ
れた電源電圧ＶＨ，ＶＬ間に抵抗ｖｒ，ｒ１〜ｒ４を直
列に接続することで、分割電圧レベルＶ０ａ〜Ｖ４ａが
生成される。これらの分割電圧レベルＶ０ａ〜Ｖ４ａ
は、演算増幅器ａ０〜ａ４に入力される。これらの演算
増幅器ａ０〜ａ４は、電圧ＶＭ，ＶＳＳを電源としてお
り、前記分割電圧レベルＶ０ａ〜Ｖ４ａの出力インピー
ダンスを低くする変換を行う。こうして、前記電源電圧
Ｖ０〜Ｖ４が作成される。

【００１８】前記６つの電圧Ｖ０〜Ｖ５を用いる電源回
路５ａは、走査電極電圧および信号電極電圧の両方にＶ
０−Ｖ５の電圧が印加されるので、Ｖ０−Ｖ５以上の耐
圧が、前記走査線ドライバ３およびデータ信号線ドライ
バ４に共に求められるけれども、走査線ドライバ３の耐
圧が５電圧を用いた場合の約半分となり、また走査線ド
ライバ３とデータ信号線ドライバ４とを兼用したものが
作成できる等の長所を有している。一方、前記５つの電
圧Ｖ０〜Ｖ４を用いる電源回路５ｂは、演算増幅器ａ０
〜ａ４の電源にＶ１−Ｖ３程度の低電圧ＶＭを用いるこ
とができるとともに、信号電極電圧がＶ１−Ｖ３しか印
加されないので、データ信号線ドライバ４の耐圧も低い
耐圧で充分であるけれども、前述のように走査電極電圧
が６電圧を用いた場合の約２倍程度必要なために、走査
線ドライバ３の耐圧も約２倍程度必要となる等の短所も
ある。したがって、電源回路５ａ，５ｂは、それぞれ、
一長一短の関係にあり、適宜選択して使用される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
る電源回路５ａ，５ｂにおいて、バイアス回路部８ａ，
８ｂは、抵抗分割と演算増幅器ａ０〜ａ４を用いている
ので、それらによる損失が大きく、また演算増幅器ａ０
〜ａ４によって価格が高価になるという問題がある。す
なわち、抵抗ｖｒ，ｒ１〜ｒ４で無駄に消費している電
力が大きく、また演算増幅器ａ０〜ａ４のアイドリング
電流に起因する消費電力が大きい。さらにまた、演算増
幅器ａ０〜ａ４には価格が高い高耐圧の演算増幅器を用
いなけれぱならない。

【００２０】そこで、演算増幅器を低減する、または使
用しない方法が幾つか提案されている。たとえば、Ｗ０
９６／０２８６５号では、供給電圧ＶＤＤ，ＶＳＳか
ら、第１の電圧群Ｖ０〜Ｖ２および第２電圧群Ｖ３〜Ｖ
５の６つの電圧をチャージポンプ方式で作成している。
他にも、たとえば特開平１０−２０６８１８号では５つ
の電圧をチャージポンプ方式で作成している。

【００２１】しかしながら、前述のような演算増幅器を
用いていれば、出力電流が増大しても、出力電圧は前記
Ｖ０〜Ｖ５またはＶ０〜Ｖ４等の所望値にそれぞれ維持
できていたけれども、チャージポンプ方式では、出力電
流が増大すると出力電圧が低下するという問題がある。
特に、表示装置用の電源の場合は、定電流の負荷であっ
ても、表示素子の結合容量などに起因して、表示画面の
変化によって負荷が変化する。このため、これに左右さ
れず、安定した表示品位を得るためには、やはり演算増
幅器を用いて、一旦、昇圧部７ａ，７ｂの出力を高イン
ピーダンスにし、バイアス回路部８ａ，８ｂの出力で低
インピーダンスに変換することが考えられる。また、チ
ャージポンプ用のコンデンサｃの容量を必要以上に充分
大きな容量にしたり、スイッチング回数を多くしたり、
２つ以上のチャージポンプを用いて交互にスイッチング
させる等が考えられる。したがって、いずれも、表示画
面の増大に伴う電流値の増加に対して、必要以上にマー
ジンを持った回路となり、実装面積の増加、消費電力の
増加、コストの増加につながってしまう。

【００２２】本発明の目的は、消費電力を削減すること
ができるとともに、実装面積やコストを削減することも
できる表示装置用電源回路およびそれを搭載する表示装
置を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の表示装置用電源
回路は、チャージポンプ方式で単一電源から表示装置に
必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回路に
おいて、出力電圧値に応じた信号をフィードバックする
フィードバック回路と、前記フィードバック回路からの
信号に応答し、前記チャージポンプ動作を行うスイッチ
ング素子のスイッチング周波数を変化するスイッチング
制御回路とを含むことを特徴とする。

【００２４】上記の構成によれば、小型携帯機器などに
使用される小型の液晶表示装置などの表示装置用の電源
回路としては、駆動電圧が比較的低いことや、実装面積
が少ないこと、ノイズに強いこと等から、チャージポン
プ方式のコンバータが好適であるけれども、出力電流が
増加すると出力電圧が直線的に低下してしまうという問
題があり、出力電圧値をフィードバックし、それに応じ
てスイッチング周波数（ポンプ周波数）を変化すること
で、電圧降下を抑制する。

【００２５】したがって、コンデンサに必要以上に大き
な容量を用いる必要はなく、また複数の電源電圧の出力
ラインのそれぞれに高インピーダンス化のための演算増
幅器を設ける必要もない。そして、演算増幅器として
は、フィードバック用の比較器として用いられるものが
新たに必要になるけれども、前記複数の電源電圧の出力
ラインのそれぞれに設ける場合に比べて、個数を削減す
ることができるとともに、必要な耐圧も、出力ラインに
設ける場合でのハイレベルの電源電圧に対応したものか
ら、比較的低いフィードバック基準値に対応したものと
することができる。一方、スイッチング制御回路は、デ
ジタル回路で、チャージポンプ部に組込むことができる
程度で、通常の発振回路と比べても殆どコストアップな
く実装することができる。これによって、実装面積、消
費電力およびコストのいずれも削減することができる。

【００２６】また、本発明の表示装置用電源回路は、前
記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇圧部と、その昇
圧部からの電源電圧を前記複数の電源電圧に変換するバ
イアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記バイ
アス回路部が前記チャージポンプ動作を行うチャージポ
ンプ部を有し、昇圧部からのハイレベル側電圧Ｖｌｃｄ
およびローレベル側電圧ＶＳＳならびに１段当りの昇圧
値となる電圧ＶＭに対して、該電圧Ｖｌｃｄ，ＶＳＳ，
ＶＭを電源電圧Ｖ０，Ｖ５，Ｖ４としてそのまま出力す
るとともに、電圧Ｖｌｃｄから前記電圧ＶＭだけ１段お
よび２段降圧した値をそれぞれ電源電圧Ｖ１，Ｖ２とし
て出力し、前記電圧ＶＭから前記電圧ＶＭだけ１段昇圧
した値を電源電圧Ｖ３として出力し、前記フィードバッ
ク回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧を基準電圧と比較す
る第１のフィードバック回路と、電圧Ｖ３−Ｖ５間の電
圧を基準電圧と比較する第２のフィードバック回路とに
よって構成され、前記スイッチング制御回路は、前記第
１および第２のフィードバック回路にそれぞれ対応した
第１および第２のスイッチング制御回路で構成されるこ
とを特徴とする。

【００２７】上記の構成によれば、表示装置用電源とし
て、６つの電圧を出力することができ、ハイレベル側で
は、電圧固定の電源電圧Ｖ０に対して、電源電圧Ｖ１，
Ｖ２を予め設定した電圧に調整することができ、ローレ
ベル側では、電圧固定の電源電圧Ｖ４，Ｖ５に対して、
電源電圧Ｖ３を予め設定した電圧に調整することができ
る。

【００２８】さらにまた、本発明の表示装置用電源回路
は、前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇圧部と、
その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電圧に変換
するバイアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前
記バイアス回路部が前記チャージポンプ動作を行うチャ
ージポンプ部を有し、昇圧部からのハイレベル側電圧Ｖ
Ｈおよびローレベル側電圧ＶＳＳならびに１段当りの昇
圧値となる電圧ＶＭに対して、該電圧ＶＨ，ＶＳＳ，Ｖ
Ｍを電源電圧Ｖ０，Ｖ３，Ｖ２としてそのまま出力する
とともに、電圧ＶＨを電圧ＶＭに対して極性反転した値
を電源電圧Ｖ４として出力し、前記電圧ＶＭから前記電
圧ＶＭだけ１段昇圧した値を電源電圧Ｖ１として出力
し、前記フィードバック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電
圧と電圧Ｖ４−Ｖ２間の電圧とを相互に比較する第１の
フィードバック回路と、電圧Ｖ１−Ｖ２間の電圧と電圧
Ｖ２−Ｖ３間の電圧とを相互に比較する第２のフィード
バック回路とによって構成され、前記スイッチング制御
回路は、前記第１および第２のフィードバック回路にそ
れぞれ対応した第１および第２のスイッチング制御回路
で構成されることを特徴とする。

【００２９】上記の構成によれば、表示装置用電源とし
て、５つの電圧を出力することができ、電圧固定の電源
電圧Ｖ０に対して、反対極性側に折返した電源電圧Ｖ４
を予め設定した電圧に調整することができ、また電圧固
定の電源電圧Ｖ２，Ｖ３に対して、電源電圧Ｖ１を予め
設定した電圧に調整することができる。また、第１およ
び第２のフィードバック回路での比較は出力電圧同士の
相対比較であるので、出力する電源電圧の対称性を向上
し、液晶表示装置の品質低下を防止することができる。

【００３０】また、本発明の表示装置用電源回路は、前
記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇圧部と、その昇
圧部からの電源電圧を前記複数の電源電圧に変換するバ
イアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記バイ
アス回路部が前記チャージポンプ動作を行うチャージポ
ンプ部を有し、昇圧部からのハイレベル側電圧ＶＨおよ
びローレベル側電圧ＶＳＳならびに１段当りの昇圧値と
なる電圧ＶＭに対して、該電圧ＶＳＳを電源電圧Ｖ２と
してそのまま出力するとともに、電圧ＶＨを電圧ＶＳＳ
に対して極性反転した値を電源電圧Ｖ４として出力し、
前記電圧ＶＭを電圧ＶＳＳに対して極性反転した値を電
源電圧Ｖ３として出力し、前記電圧ＶＨおよび電圧ＶＭ
を電圧ＶＳＳとの間でコンデンサに充放電させた値を電
源電圧Ｖ０，Ｖ１としてそれぞれ出力し、前記フィード
バック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧と電圧Ｖ４−Ｖ
２間の電圧とを相互に比較する第１のフィードバック回
路と、電圧Ｖ１−Ｖ２間の電圧と電圧Ｖ２−Ｖ３間の電
圧とを相互に比較する第２のフィードバック回路とによ
って構成され、前記スイッチング制御回路は、前記第１
および第２のフィードバック回路にそれぞれ対応した第
１および第２のスイッチング制御回路で構成されること
を特徴とする。

【００３１】上記の構成によれば、全ての電圧をコンデ
ンサの充放電で作成し、スイッチング素子のＯＮ抵抗、
コンデンサのＥＳＲなどによる損失を均等にし、電源の
対称性を向上することができる。

【００３２】さらにまた、本発明の表示装置用電源回路
は、チャージポンプ方式で単一電源から表示装置に必要
な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回路におい
て、出力電圧値に応じた信号をフィードバックするフィ
ードバック回路と、前記フィードバック回路からの信号
に応答し、前記チャージポンプ動作を行うコンデンサの
充電電荷量を変化する充電電荷量制御回路とを含むこと
を特徴とする。

【００３３】上記の構成によれば、チャージポンプ方式
の表示装置用電源回路は、出力電流が増加すると出力電
圧が直線的に低下してしまうという問題があり、出力電
圧値をフィードバックし、それに応じて、コンデンサへ
の充電電流やコンデンサ容量を変化する等の充電電荷量
の変化によって、電圧降下を抑制する。

【００３４】したがって、実装面積、消費電力およびコ
ストのいずれも削減することができる。

【００３５】また、本発明の表示装置用電源回路は、チ
ャージポンプ方式で単一電源から表示装置に必要な複数
の電源電圧を作成する表示装置用電源回路において、前
記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇圧部と、その昇
圧部からの電源電圧を前記複数の電源電圧に変換するバ
イアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記昇圧
部が前記チャージポンプ動作を行うチャージポンプ部を
有し、前記昇圧部からの出力電圧値に応じた信号をフィ
ードバックするフィードバック回路と、前記フィードバ
ック回路からの信号に応答し、前記チャージポンプ動作
を行うスイッチング素子のスイッチング周波数を変化す
るスイッチング制御回路または前記チャージポンプ動作
を行うコンデンサの充電電荷量を変化する充電電荷量制
御回路とを含むことを特徴とする。

【００３６】上記の構成によれば、チャージポンプ方式
の表示装置用電源回路は、出力電流が増加すると出力電
圧が直線的に低下してしまうという問題があり、出力電
圧値をフィードバックし、それに応じてスイッチング周
波数またはコンデンサの充電電荷量を変化することによ
って、電圧降下を抑制する。

【００３７】したがって、昇圧部にフィードバックの構
成を設けるので、モニタする出力電圧は１つでよく、実
装面積、消費電力およびコストのいずれも削減すること
ができる。

【００３８】さらにまた、本発明の表示装置用電源回路
は、前記チャージポンプ部での昇圧段数は、表示装置の
表示ライン数に対応し、出力電圧のフィードバック電圧
もその昇圧段数に応じて変化することを特徴とする。

【００３９】上記の構成によれば、より低消費電力化す
る方法として、表示ライン数に応じた電圧変化（一般に
パーシャル駆動と呼ばれる）に対応した出力電圧を安定
して出力することが可能になり、さらに低消費電力で、
安定した電圧供給が可能になる。

【００４０】また、本発明の表示装置は、前記の表示装
置用電源回路を搭載することを特徴とする。

【００４１】上記の構成によれば、より低価格で、高効
率で、安定した表示品位を得ることができる表示装置を
作成することができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の第１の形態につい
て、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりで
ある。

【００４３】図１は、本発明の実施の第１の形態の液晶
表示装置における電源回路のバイアス回路部１８ａを説
明するためのブロック図である。このバイアス回路部１
８ａは、前述のバイアス回路部８ａに代えて使用され、
前記Ｖ０〜Ｖ５の６つの電圧を作成するものであり、図
示しない昇圧部は前記図１３で示す昇圧部７ａと同様で
あり、また液晶表示装置の全体構成も図１２の液晶表示
装置１と同様である。このバイアス回路部１８ａが搭載
される電源回路へは、前記２次電池から前記電圧ＶＤ
Ｄ，ＶＳＳが入力され、前記昇圧部７ａはこれを前記電
圧Ｖｌｃｄ，ＶＭ，ＶＳＳに昇圧して、該バイアス回路
部１８ａに供給する。

【００４４】前記電圧Ｖｌｃｄ，ＶＭ，ＶＳＳは、その
まま前記電圧Ｖ０＝１８Ｖ、Ｖ４＝２Ｖ、Ｖ５＝０Ｖと
して、それぞれ出力される。そして、前記電圧Ｖｌｃｄ
がチャージポンプ部Ｐ１で降圧されて前記電圧Ｖ１＝１
６Ｖ、Ｖ２＝１４Ｖとして出力され、前記電圧ＶＭがチ
ャージポンプ部Ｐ２で昇圧されて前記電圧Ｖ３＝４Ｖと
して出力される。

【００４５】チャージポンプ部Ｐ１は、２つのコンデン
サＣ１，Ｃ２を備え、各コンデンサＣ１，Ｃ２に対し
て、４つのスイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ
１２ｂ；Ｓ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂがそ
れぞれ設けられている。スイッチＳ１１ａ，Ｓ２１ａは
コンデンサＣ１，Ｃ２の一方の端子からハイレベル側の
充電電圧を取出し、スイッチＳ１１ｂ，Ｓ２１ｂはコン
デンサＣ１，Ｃ２の一方の端子を入力電圧ＶＭに接続
し、スイッチＳ１２ｂ，Ｓ２２ｂはコンデンサＣ１，Ｃ
２の他方の端子をローレベルの電圧ＶＳＳに接続し、ス
イッチＳ１２ａ，Ｓ２２ａはコンデンサＣ１，Ｃ２の他
方の端子からローレベル側の充電電圧を取出す。スイッ
チＳ１１ａには入力電圧Ｖｌｃｄが与えられ、スイッチ
Ｓ１２ａからは前記電圧Ｖ１が出力されるとともにスイ
ッチＳ２１ａに接続され、スイッチＳ２２ａからは前記
電圧Ｖ２が出力される。

【００４６】また、チャージポンプ部Ｐ２は、コンデン
サＣ３を備え、同様に４つのスイッチＳ３１ａ，Ｓ３１
ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂが設けられている。スイッチＳ
３１ａはコンデンサＣ３の一方の端子からローレベル側
の充電電圧を取出し、スイッチＳ３１ｂはコンデンサＣ
３の一方の端子をローレベルの電圧ＶＳＳに接続し、ス
イッチＳ３２ｂはコンデンサＣ３の他方の端子を入力電
圧ＶＭに接続し、スイッチＳ３２ａはコンデンサＣ３の
他方の端子からハイレベル側の充電電圧を取出し、前記
電圧Ｖ３として出力する。

【００４７】添字ａを付したスイッチＳ１１ａ，Ｓ１２
ａ；Ｓ２１ａ，Ｓ２２ａ；Ｓ３１ａ，Ｓ３２ａと、添字
ｂを付したスイッチＳ１１ｂ，Ｓ１２ｂ；Ｓ２１ｂ，Ｓ
２２ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂとは、交互に相補的にスイ
ッチングするように制御され、スイッチＳ１１ｂ，Ｓ１
２ｂ；Ｓ２１ｂ，Ｓ２２ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂが導通
しているときにはスイッチＳ１１ａ，Ｓ１２ａ；Ｓ２１
ａ，Ｓ２２ａ；Ｓ３１ａ，Ｓ３２ａは遮断しており、コ
ンデンサＣ１〜Ｃ３はそれぞれ入力電圧ＶＭで充電さ
れ、スイッチＳ１１ａ，Ｓ１２ａ；Ｓ２１ａ，Ｓ２２
ａ；Ｓ３１ａ，Ｓ３２ａが導通しているときにはスイッ
チＳ１１ｂ，Ｓ１２ｂ；Ｓ２１ｂ，Ｓ２２ｂ；Ｓ３１
ｂ，Ｓ３２ｂは遮断しており、前記電圧Ｖ１＝Ｖｌｃｄ
（Ｖ０）−ＶＭ、Ｖ２＝Ｖｌｃｄ−２ＶＭ、Ｖ３＝Ｖ４
（ＶＭ）＋ＶＭが出力される。このようにして、前記昇
圧部７ａで作成された電圧ＶｌＣｄ，ＶＭ；ＶＳＳを用
いて、バイアス回路部１８ａは前記複数の電源電圧Ｖ０
〜Ｖ５を作成する。

【００４８】注目すべきは、本発明では、チャージポン
プ部Ｐ１，Ｐ２のスイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２
ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２２ａ，Ｓ２２
ｂ；Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂのスイッ
チングを制御するスイッチング制御回路ＣＴＬ１，ＣＴ
Ｌ２に関連して、それぞれフィードバック回路ＦＢ１，
ＦＢ２が設けられることである。チャージポンプ方式の
バイアス回路部１８ａには、図２に示すように、出力電
流が増加すると出力電圧が直線的に低下してしまう特性
がある。

【００４９】そこで、フィードバック回路ＦＢ１は、Ｖ
０−Ｖ２間の電位差をモニタし、その出力に応答して、
スイッチング制御回路ＣＴＬ１は、電位差が前記１８−
１４＝４Ｖよりも大きくなるとスイッチＳ１１ａ，Ｓ１
１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２
２ａ，Ｓ２２ｂのスイッチング周波数を上昇し、電圧降
下を抑制する。同様に、フィードバック回路ＦＢ２は、
Ｖ３−Ｖ５間の電位差をモニタし、その出力に応答し
て、スイッチング制御回路ＣＴＬ２は、電位差が前記４
−０＝４Ｖよりも小さくなるとスイッチＳ３１ａ，Ｓ３
１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂのスイッチング周波数を上昇
し、電圧降下を抑制する。

【００５０】図３に、フィードバック回路ＦＢとスイッ
チング制御回路ＣＴＬとの概略図を示す。この図３で
は、分かり易くするために、前述の図１５と同様に、チ
ャージポンプ部Ｐは２倍の昇圧回路を例としている。チ
ャージポンプ部Ｐは、コンデンサＣと、スイッチＳＷ
１，ＳＷ２とを備えて構成されている。スイッチＳＷ
１，ＳＷ２の共通接点ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ｃは前記コンデ
ンサＣの各端子とそれぞれ接続されており、スイッチＳ
Ｗ１の個別接点ＳＷ１ａおよびスイッチＳＷ２の個別接
点ＳＷ２ｂには共通に入力電圧Ｖｉｎが与えられ、スイ
ッチＳＷ１の個別接点ＳＷ１ｂは接地電位ＧＮＤとさ
れ、スイッチＳＷ２の個別接点ＳＷ２ａからは出力電圧
Ｖｏｕｔが導出される。昇圧原理は前述のチャージポン
プ部Ｐ１，Ｐ２と同様であり、その説明は省略する。

【００５１】フィードバック回路ＦＢは、分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２と、基準電圧源Ｆと、比較器ＯＰとを備えて構
成されている。分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって前記出力電
圧Ｖｏｕｔ（＝２Ｖｉｎ）は、たとえば１．２５Ｖ程度
に分圧され、比較器ＯＰにおいて基準電圧源Ｆからの基
準電圧Ｖｒｅｆと比較され、スイッチング制御回路ＣＴ
Ｌにフィードバックされ、これに応じてスイッチング周
波数が制御される。

【００５２】チャージポンプ方式の電源では、図４に示
すように、流れる電流値が大きくなる程、早いスイッチ
ング周波数が必要になる傾向がある。しかしながら、図
５に示すように、スイッチング周波数が早すぎるとスイ
ッチング損失が多くなって効率が低下する傾向がある。
すなわち、スイッチング周波数は、流れる電流によって
最適値が異なっており、各出力電流に応じた最適値が存
在する。本発明はここに着目し、出力電流に応じた最適
スイッチング周波数に切換えるものである。

【００５３】このように構成することによって、表示装
置に適用した場合、表示画面に応じて出力電流が変化し
ても、それに応じて、常に適切な効率を得ることができ
る電源回路を実現することができる。そして、演算増幅
器は、前述の図１３のバイアス回路部８ａや図１４のバ
イアス回路部８ｂにおける５つから、本発明では、２つ
のフィードバック回路ＦＢ１，ＦＢ２の比較器ＯＰに削
減することができる。また、スイッチング制御回路ＣＴ
Ｌ１，ＣＴＬ２は、前述の発振回路１０と同様のデジタ
ル回路で、チャージポンプ部Ｐ１，Ｐ２に組込む等で殆
どコストアップなく実装することができ、分圧抵抗Ｒ
１，Ｒ２も低コストで作成することができる。これによ
って、実装面積、消費電力およびコストのいずれも削減
することができる。

【００５４】また、演算増幅器の電源電圧は、前述の演
算増幅器ａ０〜ａ４では、比較的高電圧の電圧Ｖｌｃｄ
としていたのに対して、本発明では、前記１．２５Ｖ程
度の基準電圧Ｖｒｅｆとの比較が行える程度の比較的低
い電圧である。さらにまた、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２は、前
述の抵抗ＶＲ，Ｒ１〜Ｒ４に比べ高抵抗であり、消費電
力を一層削減することができる。

【００５５】本発明の実施の第２の形態について、図６
に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００５６】図６は、本発明の実施の第２の形態の液晶
表示装置におけるバイアス回路部２１のブロック図であ
る。このバイアス回路部２１は、前述の図３の構成に類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、
その説明を省略する。注目すべきは、このバイアス回路
部２１では、チャージポンプ部ＰのスイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２は、発振回路２２によって一定周波数で駆動され、
代わりにコンデンサＣへの充電電流が、フィードバック
回路ＦＢからの出力に応答して、可変抵抗ＶＲによって
調整されることである。

【００５７】スイッチング周波数が一定の場合、コンデ
ンサＣの電荷量によって出力電圧と出力電流との特性が
変化するけれども、コンデンサＣの電荷はＱ＝ＣＶで表
される通り、コンデンサの容量と電圧とで決定する。そ
こで、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が個別接点ＳＷ１ｂ，Ｓ
Ｗ２ｂに導通し、コンデンサＣに入力電圧Ｖｉｎが充電
される時、コンデンサＣの一方の端子に接続されている
スイッチＳＷ１の個別接点ＳＷ１ｂとＧＮＤとの間に可
変抵抗ＶＲを設け、この可変抵抗ＶＲの電圧降下によっ
て前記入力電圧Ｖｉｎを低下させ、コンデンサＣの電荷
量を調整する。

【００５８】前記可変抵抗ＶＲは、半導体による電子ボ
リュウム等で実現することができ、その場合、比較的簡
単なプロセスで作成することができる。また、前記可変
抵抗ＶＲをバンドギャップを利用して実現する場合、精
度の高い調整を行うことができる。

【００５９】スイッチング周波数が一定の場合、コンデ
ンサＣの電荷量が低下すると出力電圧Ｖｏｕｔが低下
し、電荷量が増加すると出力電圧Ｖｏｕｔも増加する傾
向がある。出力電圧Ｖｏｕｔの変化に応じて可変抵抗Ｖ
Ｒの抵抗値を可変することで、出力電圧Ｖｏｕｔを一定
に調整することができる。

【００６０】本発明の実施の第３の形態について、図７
に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００６１】図７は、本発明の実施の第３の形態の液晶
表示装置におけるバイアス回路部３１のブロック図であ
る。このバイアス回路部３１は、前述のバイアス回路部
２１の構成に類似し、対応する部分には同一の参照符号
を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、こ
のバイアス回路部３１では、チャージポンプ部Ｐａのス
イッチＳＷ１，ＳＷ２は前記発振回路２２によって一定
周波数で駆動されるけれども、前記コンデンサＣが静電
容量が相互に異なる複数のコンデンサ（図７の例では、
Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの３つ）に置換えられるとともに、そ
れらのコンデンサＣａ，Ｃｂ，ＣｃをスイッチＳＷ１，
ＳＷ２の共通接点ＳＷ１ｃ，ＳＷ２ｃ間に選択的に接続
するスイッチＳａ，Ｓｂ，Ｓｃが設けられている。ま
た、前記フィードバック回路ＦＢからの出力に応答し
て、前記スイッチＳａ，Ｓｂ，Ｓｃを駆動する選択回路
３２が設けられている。

【００６２】前記コンデンサＣａ，Ｃｂ，Ｃｃの静電容
量は、予めＣａ＞Ｃｂ＞Ｃｃに設定されており、スイッ
チング周波数が一定である場合にコンデンサの容量が切
換わると、コンデンサの電荷量によって出力電圧と出力
電流との特性が変わり、前述のＱ＝ＣＶにおいて、電圧
Ｖが一定であっても、静電容量Ｃが減少すると出力電圧
Ｖｏｕｔも減少し、静電容量Ｃが増加すると出力電圧Ｖ
ｏｕｔも増加する傾向がある。出力電圧Ｖｏｕｔの変化
に応じてコンデンサＣの容量を選択することで、出力電
圧Ｖｏｕｔを一定に調整することができる。

【００６３】コンデンサＣａ，Ｃｂ，ＣｃＣの容量比
は、たとえば１：２：４であり、比較器ＯＰからフィー
ドバックされるデータをデジタル化し、少ないデータ数
で多くのコンデンサを選択することが可能であり、たと
えば３ビットのデータで７種類の容量を選択することが
できる。

【００６４】なお、図７では、コンデンサの数は説明を
分かり易くするために３つとしているけれども、いくつ
であっても問題はない。また、相互に並列に設けた容量
が一定のコンデンサの並列個数をスイッチで調整するよ
うにしてもよく、その場合には、コンデンサの設計時に
同一の設計ルールを使用することができる。

【００６５】本発明の実施の第４の形態について、図８
および図９に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００６６】図８は、本発明の実施の第４の形態の液晶
表示装置における電源回路のバイアス回路部４８ｂを説
明するためのブロック図である。このバイアス回路部４
８ｂは、前述のバイアス回路部１８ａに類似している。
このバイアス回路部４８ｂは、前記Ｖ０〜Ｖ４の５つの
電圧を作成するものであり、図示しない昇圧部は前記図
１４で示す昇圧部７ｂと同様であり、また液晶表示装置
の全体構成も図１２の液晶表示装置１と同様である。こ
のバイアス回路部４８ｂが搭載される電源回路へは、前
記２次電池から前記電圧ＶＤＤ，ＶＳＳが入力され、前
記昇圧部７ｂはこれを前記電圧ＶＨ，ＶＭ，ＶＳＳに昇
圧して、該バイアス回路部４８ｂに供給する。

【００６７】前記電圧ＶＨ，ＶＭ，ＶＳＳは、そのまま
前記電圧Ｖ０，Ｖ２，Ｖ３として、それぞれ出力され
る。そして、前記電圧ＶＨがチャージポンプ部Ｐ１ａで
極性反転されて前記電圧Ｖ４として出力され、前記電圧
ＶＭがチャージポンプ部Ｐ２で昇圧されて前記電圧Ｖ１
として出力される。

【００６８】チャージポンプ部Ｐ１ａは、コンデンサＣ
１および４つのスイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２
ａ，Ｓ１２ｂを備えている。スイッチＳ１１ａはコンデ
ンサＣ１の一方の端子を入力電圧ＶＭに接続し、スイッ
チＳ１１ｂはコンデンサＣ１の一方の端子を入力電圧Ｖ
Ｈに接続し、スイッチＳ１２ｂはコンデンサＣ１の他方
の端子を入力電圧ＶＭに接続し、スイッチＳ１２ａはコ
ンデンサＣ１の他方の端子からローレベル側の充電電圧
を取出し、前記電圧Ｖ４として出力する。

【００６９】また、同様にチャージポンプ部Ｐ２は、コ
ンデンサＣ３および４つのスイッチＳ３１ａ，Ｓ３１
ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂを備えている。スイッチＳ３１
ａはコンデンサＣ３の一方の端子を入力電圧ＶＭに接続
し、スイッチＳ３１ｂはコンデンサＣ３の一方の端子を
ローレベルの電圧ＶＳＳに接続し、スイッチＳ３２ｂは
コンデンサＣ３の他方の端子を入力電圧ＶＭに接続し、
スイッチＳ３２ａはコンデンサＣ３の他方の端子からハ
イレベル側の充電電圧を取出し、前記電圧Ｖ１として出
力する。

【００７０】添字ａを付したスイッチＳ１１ａ，Ｓ１２
ａ；Ｓ３１ａ，Ｓ３２ａと、添字ｂを付したスイッチＳ
１１ｂ，Ｓ１２ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂとは、それぞれ
交互に相補的にスイッチングするように制御され、スイ
ッチＳ１１ｂ，Ｓ１２ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂが導通し
ているときにはスイッチＳ１１ａ，Ｓ１２ａ；Ｓ３１
ａ，Ｓ３２ａは遮断しており、コンデンサＣ１は入力電
圧ＶＨ−ＶＭで充電され、コンデンサＣ３は入力電圧Ｖ
Ｍで充電され、スイッチＳ１１ａ，Ｓ１２ａ；Ｓ３１
ａ，Ｓ３２ａが導通しているときにはＳ１１ｂ，Ｓ１２
ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂは遮断しており、前記電圧Ｖ４
＝−ＶＨ＋ＶＭ、Ｖ１＝Ｖ２（ＶＭ）＋ＶＭが出力され
る。このようにして、前記昇圧部７ｂで作成された電圧
ＶＨ，ＶＭ；ＶＳＳを用いて、バイアス回路部４８ｂは
前記複数の電源電圧Ｖ０〜Ｖ４を作成する。

【００７１】そして、チャージポンプ部Ｐ１ａ，Ｐ２の
スイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ；Ｓ
３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂのスイッチング
を制御するスイッチング制御回路ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２
ａに関連して、それぞれフィードバック回路ＦＢ１ａ，
ＦＢ２ａが設けられる。

【００７２】フィードバック回路ＦＢ１ａは、Ｖ０−Ｖ
２間およびＶ４−Ｖ２間の電位差をモニタし、その出力
に応答して、スイッチング制御回路ＣＴＬ１ａはスイッ
チＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂのスイッチ
ング周波数を制御し、フィードバック回路ＦＢ２ａは、
Ｖ１−Ｖ２間およびＶ３−Ｖ２間の電位差をモニタし、
その出力に応答して、スイッチング制御回路ＣＴＬ２ａ
はスイッチＳ３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂの
スイッチング周波数を制御する。

【００７３】フィードバック回路ＦＢ１ａ，ＦＢ２ａの
構成例は、図９で示すとおり、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１
２；Ｒ２１，Ｒ２２と比較器ＯＰａとを備え、電圧Ｖ２
を基準として、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２による電圧Ｖ０
（フィードバック回路ＦＢ１ａの場合），Ｖ１（フィー
ドバック回路ＦＢ２ａの場合）と、分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ
２２による電圧Ｖ４（フィードバック回路ＦＢ１ａの場
合），Ｖ３（フィードバック回路ＦＢ２ａの場合）とを
比較する。

【００７４】したがって、これらのフィードバック回路
ＦＢ１ａ，ＦＢ２ａは、基準電圧を必要とせず、出力電
圧同士の相対比較であるので、出力する電源電圧の対称
性を向上し、液晶表示装置１の品質低下を防止すること
ができる。なお、分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２；Ｒ２１，Ｒ
２２は、前述の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と同様に、消費電力
を増やさないために充分大きな値とし、同一の抵抗値の
ものとする。スイッチング制御回路ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ
２ａは、前述のスイッチング制御回路ＣＴＬ１，ＣＴＬ
２と同様である。このようにして、前記Ｖ０〜Ｖ４の５
つの電圧を作成することができる。

【００７５】本発明の実施の第５の形態について、図１
０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００７６】図１０は、本発明の実施の第５の形態の液
晶表示装置における電源回路のバイアス回路部５８ｂを
説明するためのブロック図である。このバイアス回路部
５８ｂは、前述のバイアス回路部４８ｂに類似してい
る。このバイアス回路部５８ｂは、前述のバイアス回路
部４８ｂと同様に、Ｖ０〜Ｖ４の５つの電圧を作成する
ものであり、図示しない昇圧部は前記図１４で示す昇圧
部７ｂと同様であり、また液晶表示装置の全体構成も図
１２の液晶表示装置１と同様であり、前記電圧ＶＨ，Ｖ
Ｍ，ＶＳＳが供給される。

【００７７】このバイアス回路部５８ｂでは、電圧ＶＳ
Ｓだけが、前記電圧Ｖ２としてそのまま出力される。そ
して、前記電圧ＶＨがチャージポンプ部Ｐ１ｂを介して
前記電圧Ｖ０として出力されるとともに、極性反転され
て前記電圧Ｖ４として出力され、前記電圧ＶＭがチャー
ジポンプ部Ｐ２ｂを介して前記電圧Ｖ１として出力され
るとともに、極性反転されて前記電圧Ｖ３として出力さ
れる。

【００７８】チャージポンプ部Ｐ１ｂは、２つのコンデ
ンサＣ１，Ｃ２および６つのスイッチＳ１１ａ，Ｓ１１
ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｂを備えて
構成されている。スイッチＳ１１ｂはコンデンサＣ１の
一方の端子を入力電圧ＶＨに接続し、スイッチＳ１１ａ
はコンデンサＣ１の一方の端子をローレベルの電圧ＶＳ
Ｓに接続し、スイッチＳ１２ｂはコンデンサＣ１の他方
の端子をローレベルの電圧ＶＳＳに接続し、スイッチＳ
１２ａはコンデンサＣ１の他方の端子からローレベル側
の充電電圧を取出して前記電圧Ｖ４として出力し、スイ
ッチＳ１３ｂはコンデンサＣ２の一方の端子を入力電圧
ＶＨに接続し、スイッチＳ１３ａはコンデンサＣ２の一
方の端子からハイレベル側の充電電圧を取出して前記電
圧Ｖ０として出力し、コンデンサＣ２の他方の端子はロ
ーレベルの電圧ＶＳＳに接続される。

【００７９】チャージポンプ部Ｐ２ｂも、２つのコンデ
ンサＣ３，Ｃ４および６つのスイッチＳ３１ａ，Ｓ３１
ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂ，Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂを備えて
構成されている。スイッチＳ３１ｂはコンデンサＣ３の
一方の端子を入力電圧ＶＭに接続し、スイッチＳ３１ａ
はコンデンサＣ３の一方の端子をローレベルの電圧ＶＳ
Ｓに接続し、スイッチＳ３２ｂはコンデンサＣ３の他方
の端子をローレベルの電圧ＶＳＳに接続し、スイッチＳ
３２ａはコンデンサＣ３の他方の端子からローレベル側
の充電電圧を取出して前記電圧Ｖ３として出力し、スイ
ッチＳ３３ｂはコンデンサＣ４の一方の端子を入力電圧
ＶＭに接続し、スイッチＳ３３ａはコンデンサＣ４の一
方の端子からハイレベル側の充電電圧を取出して前記電
圧Ｖ１として出力し、コンデンサＣ４の他方の端子はロ
ーレベルの電圧ＶＳＳに接続される。

【００８０】したがって、スイッチＳ１１ｂ，Ｓ１２
ｂ，Ｓ１３ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂ，Ｓ３３ｂが導通し
ているときにはスイッチＳ１１ａ，Ｓ１２ａ，Ｓ１３
ａ；Ｓ３１ａ，Ｓ３２ａ，Ｓ３３ａは遮断しており、コ
ンデンサＣ１，Ｃ２は入力電圧ＶＨで充電され、コンデ
ンサＣ３，Ｃ４は入力電圧ＶＭで充電され、スイッチＳ
１１ａ，Ｓ１２ａ，Ｓ１３ａ；Ｓ３１ａ，Ｓ３２ａ，Ｓ
３３ａが導通しているときにはスイッチＳ１１ｂ，Ｓ１
２ｂ，Ｓ１３ｂ；Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ｂ，Ｓ３３ｂは遮断
しており、Ｖ０＝ＶＨ、Ｖ４＝−ＶＨ、Ｖ１＝ＶＭ、Ｖ
３＝−ＶＭが出力される。このようにして、前記昇圧部
７ｂで作成された電圧ＶＨ，ＶＭ；ＶＳＳを用いて、バ
イアス回路部５８ｂは前記複数の電源電圧Ｖ０〜Ｖ４を
作成する。

【００８１】そして、チャージポンプ部Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ
のスイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ，
Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｂ；Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ａ，
Ｓ３２ｂ，Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂのスイッチングは、それ
ぞれフィードバック回路ＦＢ１ｂ，ＦＢ２ｂからの出力
に応答して、スイッチング制御回路ＣＴＬ１ｂ，ＣＴＬ
２ｂによって制御される。フィードバック回路ＦＢ１ｂ
は、前述の図９で示すフィードバック回路ＦＢ１ａと同
様に、Ｖ０−Ｖ２間およびＶ４−Ｖ２間の電位差をモニ
タし、フィードバック回路ＦＢ２ｂは、フィードバック
回路ＦＢ２ａと同様に、Ｖ１−Ｖ２間およびＶ３−Ｖ２
間の電位差をモニタしている。

【００８２】このようにして、電圧ＶＨ，ＶＭを直接出
力することなく、他の出力と同様にチャージポンプ方式
とすることによって、スイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ
１２ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ａ，Ｓ１３ｂ；Ｓ３１ａ，Ｓ
３１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂ，Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂのＯ
Ｎ抵抗、コンデンサＣ１〜Ｃ４のＥＳＲなどによる損失
を均等にし、電源の対称性を向上することができる。

【００８３】本発明の実施の第６の形態について、図１
１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

【００８４】図１１は、本発明の実施の第６の形態の液
晶表示装置における電源回路の昇圧回路６１を説明する
ためのブロック図である。この図１１の例は、本発明の
チャージポンプ方式を昇圧回路に採用した例を示すもの
であり、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３が設けられ、各コ
ンデンサＣ１〜Ｃ３に対して、４つのスイッチＳ１１
ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ；Ｓ２１ａ，Ｓ２１
ｂ，Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂ；Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２
ａ，Ｓ３２ｂがそれぞれ設けられており、昇圧動作に関
しては、前述の図１６の昇圧回路１１と同様である。

【００８５】この昇圧回路６１では、スイッチＳ１１
ａ，Ｓ２１ａ，Ｓ３１ａはコンデンサＣ１〜Ｃ３の一方
の端子からローレベル側の充電電圧を取出し、スイッチ
Ｓ１２ｂ，Ｓ２２ｂ，Ｓ３２ｂはコンデンサＣ１〜Ｃ３
の他方の端子を入力電圧ＶＤＤに接続し、スイッチＳ１
１ｂ，Ｓ２１ｂ，Ｓ３１ｂはコンデンサＣ１〜Ｃ３の一
方の端子をローレベルの電圧ＶＳＳに接続し、スイッチ
Ｓ１２ａ，Ｓ２２ａ，Ｓ３２ａはコンデンサＣ１〜Ｃ３
の他方の端子からハイレベル側の充電電圧を取出す。

【００８６】スイッチＳ１１ａには入力電圧ＶＤＤが与
えられ、スイッチＳ１２ａはスイッチＳ２１ａに接続さ
れ、スイッチＳ２２ａはスイッチＳ３１ａに接続され
る。そして、この昇圧回路６１では、スイッチＳ１２
ａ，Ｓ２２ａ，Ｓ３２ａからは、それぞれスイッチＳ４
１，Ｓ４２，Ｓ４３を介して、２ＶＤＤ，３ＶＤＤ，４
ＶＤＤの電圧が、出力電圧ＶｌＣｄとして出力される。
昇圧段数は、表示ライン数が少ない場合は低い電圧で充
分であることから、表示ライン数のデータを受けて、選
択回路６２によって、前記スイッチＳ４１，Ｓ４２，Ｓ
４３が選択的に導通される。

【００８７】また、各スイッチＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ
１２ａ，Ｓ１２ｂ；Ｓ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２２ａ，Ｓ
２２ｂ；Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂを制
御するスイッチング制御回路ＣＴＬに出力電圧値をフィ
ードバックするために、前記比較器ＯＰおよび基準電圧
源Ｆととともに、分圧抵抗Ｒ３０；Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ
３３およびスイッチＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３が設けられ
ている。分圧抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３は、相互に並
列に配列され、共通に分圧抵抗Ｒ３０と接続される。各
分圧抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３には、それぞれ直列に
スイッチＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３が設けられており、こ
のスイッチＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３が前記選択回路６２
によって選択的に導通されることで、各分圧抵抗Ｒ３
１，Ｒ３２，Ｒ３３の何れかと分圧抵抗Ｒ３０との直列
回路が電圧ＶＤＤ，ＶＳＳのライン間に接続され、分圧
抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３と分圧抵抗Ｒ３０との接続
点の電圧が比較器ＯＰに入力されて基準電圧源Ｆと比較
される。

【００８８】分圧抵抗Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３の抵抗値
は、Ｒ３１＜Ｒ３２＜Ｒ３３となるように選ばれてお
り、また選択回路６２によって、スイッチＳ４１とＳ５
１、スイッチＳ４２とＳ５２、スイッチＳ４３とＳ５３
とが、導通するように、連動して制御される。したがっ
て、出力電圧ＶｌＣｄが高くなる程、比較器ＯＰに入力
されるフィードバック電圧が低くなり、スイッチング周
波数が高くなるように制御されることになる。このよう
に構成することによって、昇圧回路にも本発明を適用す
ることができる。また、昇圧回路６１にフィードバック
の構成を設けるので、モニタする出力電圧は１つでよ
く、簡単な構成で実現することができる。

【００８９】さらにまた、低消費電力化する方法とし
て、表示ライン数に応じた電圧変化（一般にパーシャル
駆動と呼ばれる）に対応した出力電圧を安定して出力す
ることが可能になり、さらに低消費電力で、安定した電
圧供給が可能になる。

【００９０】以上の実施形態では、回路を簡単にするた
めにスイッチで表現しているけれども、実際の回路で
は、ＭＯＳ−ＦＥＴ等を用いることで高速なスイッチン
グが可能である。一方、安定化のための平衡コンデン
サ、ＦＥＴの保護用ダイオードなどは省略しているけれ
ども、実際の回路では必要である。さらにまた、上述の
説明では、５電位の場合で２例、６電位の場合で１例、
昇圧回路の場合で１例しか説明しなかったけれども、電
位数が幾つになっても本発明が採用できることは明白で
ある。また、実施形態ではスイッチング周波数、コンデ
ンサ容量、充電電圧をそれぞれ単独で可変したが、これ
らを組合わせることも可能である。

【００９１】また、前述のスイッチング制御回路ＣＴＬ
１，ＣＴＬ２；ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ２ａ；ＣＴＬ１ｂ，
ＣＴＬ２ｂおよびチャージポンプ部Ｐ１，Ｐ２；Ｐ１
ａ；Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂの構成は、前述の図６および図７で
示す充電電荷量制御回路およびチャージポンプ部の構成
に置換えることが可能である。

【００９２】

【発明の効果】本発明の表示装置用電源回路は、以上の
ように、チャージポンプ方式で単一電源から表示装置に
必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回路に
おいて、出力電流が増加すると出力電圧が直線的に低下
してしまうという問題を、出力電圧値をフィードバック
し、それに応じてスイッチング周波数（ポンプ周波数）
を変化することで解決する。

【００９３】それゆえ、コンデンサに必要以上に大きな
容量を用いる必要はなく、また複数の電源電圧の出力ラ
インのそれぞれに高インピーダンス化のための演算増幅
器を設ける必要もない。そして、演算増幅器としては、
フィードバック用の比較器として用いられるものが新た
に必要になるけれども、前記複数の電源電圧の出力ライ
ンのそれぞれに設ける場合に比べて、個数を削減するこ
とができるとともに、必要な耐圧も、出力ラインに設け
る場合でのハイレベルの電源電圧に対応したものから、
比較的低いフィードバック基準値に対応したものとする
ことができる。一方、スイッチング制御回路は、デジタ
ル回路で、チャージポンプ部に組込むことができる程度
で、通常の発振回路と比べても殆どコストアップなく実
装することができる。これによって、実装面積、消費電
力およびコストのいずれも削減することができる。

【００９４】また、本発明の表示装置用電源回路は、以
上のように、前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇
圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電
圧に変換するバイアス回路部とを備え、少なくとも前記
バイアス回路部が前記チャージポンプ動作を行うチャー
ジポンプ部を有し、昇圧部からのハイレベル側電圧Ｖｌ
ｃｄおよびローレベル側電圧ＶＳＳならびに１段当りの
昇圧値となる電圧ＶＭに対して、該電圧Ｖｌｃｄ，ＶＳ
Ｓ，ＶＭを電源電圧Ｖ０，Ｖ５，Ｖ４としてそのまま出
力するとともに、電圧Ｖｌｃｄから前記電圧ＶＭだけ１
段および２段降圧した値をそれぞれ電源電圧Ｖ１，Ｖ２
として出力し、前記電圧ＶＭから前記電圧ＶＭだけ１段
昇圧した値を電源電圧Ｖ３として出力し、前記フィード
バック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧を基準電圧と比
較する第１のフィードバック回路と、電圧Ｖ３−Ｖ５間
の電圧を基準電圧と比較する第２のフィードバック回路
とによって構成され、前記スイッチング制御回路は、前
記第１および第２のフィードバック回路にそれぞれ対応
した第１および第２のスイッチング制御回路で構成す
る。

【００９５】それゆえ、表示装置用電源として、６つの
電圧を出力することができ、ハイレベル側では、電圧固
定の電源電圧Ｖ０に対して、電源電圧Ｖ１，Ｖ２を予め
設定した電圧に調整することができ、ローレベル側で
は、電圧固定の電源電圧Ｖ４，Ｖ５に対して、電源電圧
Ｖ３を予め設定した電圧に調整することができる。

【００９６】さらにまた、本発明の表示装置用電源回路
は、以上のように、前記単一電源からの電源電圧を昇圧
する昇圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の
電源電圧に変換するバイアス回路部とを備え、少なくと
も前記バイアス回路部が前記チャージポンプ動作を行う
チャージポンプ部を有し、昇圧部からのハイレベル側電
圧ＶＨおよびローレベル側電圧ＶＳＳならびに１段当り
の昇圧値となる電圧ＶＭに対して、該電圧ＶＨ，ＶＳ
Ｓ，ＶＭを電源電圧Ｖ０，Ｖ３，Ｖ２としてそのまま出
力するとともに、電圧ＶＨを電圧ＶＭに対して極性反転
した値を電源電圧Ｖ４として出力し、前記電圧ＶＭから
前記電圧ＶＭだけ１段昇圧した値を電源電圧Ｖ１として
出力し、前記フィードバック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間
の電圧と電圧Ｖ４−Ｖ２間の電圧とを相互に比較する第
１のフィードバック回路と、電圧Ｖ１−Ｖ２間の電圧と
電圧Ｖ２−Ｖ３間の電圧とを相互に比較する第２のフィ
ードバック回路とによって構成され、前記スイッチング
制御回路は、前記第１および第２のフィードバック回路
にそれぞれ対応した第１および第２のスイッチング制御
回路で構成する。

【００９７】それゆえ、表示装置用電源として、５つの
電圧を出力することができ、電圧固定の電源電圧Ｖ０に
対して、反対極性側に折返した電源電圧Ｖ４を予め設定
した電圧に調整することができ、また電圧固定の電源電
圧Ｖ２，Ｖ３に対して、電源電圧Ｖ１を予め設定した電
圧に調整することができる。また、第１および第２のフ
ィードバック回路での比較は出力電圧同士の相対比較で
あるので、出力する電源電圧の対称性を向上し、液晶表
示装置の品質低下を防止することができる。

【００９８】また、本発明の表示装置用電源回路は、以
上のように、前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇
圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電
圧に変換するバイアス回路部とを備え、少なくとも前記
バイアス回路部が前記チャージポンプ動作を行うチャー
ジポンプ部を有し、昇圧部からのハイレベル側電圧ＶＨ
およびローレベル側電圧ＶＳＳならびに１段当りの昇圧
値となる電圧ＶＭに対して、該電圧ＶＳＳを電源電圧Ｖ
２としてそのまま出力するとともに、電圧ＶＨを電圧Ｖ
ＳＳに対して極性反転した値を電源電圧Ｖ４として出力
し、前記電圧ＶＭを電圧ＶＳＳに対して極性反転した値
を電源電圧Ｖ３として出力し、前記電圧ＶＨおよび電圧
ＶＭを電圧ＶＳＳとの間でコンデンサに充放電させた値
を電源電圧Ｖ０，Ｖ１としてそれぞれ出力し、前記フィ
ードバック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧と電圧Ｖ４
−Ｖ２間の電圧とを相互に比較する第１のフィードバッ
ク回路と、電圧Ｖ１−Ｖ２間の電圧と電圧Ｖ２−Ｖ３間
の電圧とを相互に比較する第２のフィードバック回路と
によって構成され、前記スイッチング制御回路は、前記
第１および第２のフィードバック回路にそれぞれ対応し
た第１および第２のスイッチング制御回路で構成する。

【００９９】それゆえ、全ての電圧をコンデンサの充放
電で作成し、スイッチング素子のＯＮ抵抗、コンデンサ
のＥＳＲなどによる損失を均等にし、電源の対称性を向
上することができる。

【０１００】さらにまた、本発明の表示装置用電源回路
は、以上のように、チャージポンプ方式で単一電源から
表示装置に必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用
電源回路において、出力電流が増加すると出力電圧が直
線的に低下してしまうという問題を、出力電圧値をフィ
ードバックし、それに応じて、コンデンサへの充電電流
やコンデンサ容量を変化する等の充電電荷量の変化によ
って解決する。

【０１０１】それゆえ、実装面積、消費電力およびコス
トのいずれも削減することができる。

【０１０２】また、本発明の表示装置用電源回路は、以
上のように、チャージポンプ方式で単一電源から表示装
置に必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回
路において、前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇
圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電
圧に変換するバイアス回路部とを備え、少なくとも前記
昇圧部が前記チャージポンプ動作を行うチャージポンプ
部を有し、出力電流が増加すると出力電圧が直線的に低
下してしまうという問題を、出力電圧値をフィードバッ
クし、それに応じてスイッチング周波数またはコンデン
サの充電電荷量を変化することによって解決する。

【０１０３】それゆえ、昇圧部にフィードバックの構成
を設けるので、モニタする出力電圧は１つでよく、実装
面積、消費電力およびコストのいずれも削減することが
できる。

【０１０４】さらにまた、本発明の表示装置用電源回路
は、以上のように、前記チャージポンプ部での昇圧段数
を表示装置の表示ライン数に対応させ、出力電圧のフィ
ードバック電圧もその昇圧段数に応じて変化させる。

【０１０５】それゆえ、表示ライン数に応じた電圧変化
（一般にパーシャル駆動と呼ばれる）に対応した出力電
圧を安定して出力することが可能になり、さらに低消費
電力で、安定した電圧供給が可能になる。

【０１０６】また、本発明の表示装置は、以上のよう
に、前記の表示装置用電源回路を搭載する。

【０１０７】それゆえ、より低価格で、高効率で、安定
した表示品位を得ることができる表示装置を作成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態の液晶表示装置にお
ける電源回路のバイアス回路部を説明するためのブロッ
ク図である。

【図２】チャージポンプ方式の出力電流−出力電圧特性
を示すグラフである。

【図３】図１のバイアス回路部におけるフィードバック
回路とスイッチング制御回路との概略図を示す図であ
る。

【図４】チャージポンプ方式のスイッチング周波数−出
力電圧特性を出力電流別で示したグラフである。

【図５】チャージポンプ方式のスイッチング周波数−効
率特性を出力電流別で示したグラフである。

【図６】本発明の実施の第２の形態の液晶表示装置のバ
イアス回路部におけるフィードバック回路とチャージポ
ンプ部の制御回路とのブロック図である。

【図７】本発明の実施の第３の形態の液晶表示装置のバ
イアス回路部におけるフィードバック回路とチャージポ
ンプ部の制御回路とのブロック図である。

【図８】本発明の実施の第４の形態の液晶表示装置にお
ける電源回路のバイアス回路部を説明するためのブロッ
ク図である。

【図９】図８で示すバイアス回路部におけるフィードバ
ック回路の構成例を示す図である。

【図１０】本発明の実施の第５の形態の液晶表示装置に
おける電源回路のバイアス回路部を説明するためのブロ
ック図である。

【図１１】本発明の実施の第６の形態の液晶表示装置に
おける電源回路の昇圧回路を説明するためのブロック図
である。

【図１２】一般的な液晶表示装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図１３】前記液晶表示装置における従来技術の電源回
路の構成を示すブロック図である。

【図１４】前記液晶表示装置における他の従来技術の電
源回路の構成を示すブロック図である。

【図１５】チャージポンプ方式のコンバータによる昇圧
原理を説明するための図である。

【図１６】従来のチャージポンプ方式の昇圧回路の電気
回路図である。

【図１７】図１３で示す電源回路による６つの電源電圧
を用いた場合の走査電極および信号電極に印加される電
圧波形例を示す図である。

【図１８】図１４で示す電源回路による５つの電源電圧
を用いた場合の走査電極および信号電極に印加される電
圧波形例を示す図である。

【図１９】図１３で示す６つの電圧を作成するバイアス
回路部のブロック図である。

【図２０】図１４で示す５つの電圧を作成するバイアス
回路部のブロック図である。

【符号の説明】

１液晶表示装置２表示パネル３走査線ドライバ４データ信号線ドライバ５電源回路６信号制御部１８ａ，４８ｂ，５８ｂバイアス回路部２１，３１バイアス回路部２２発振回路３２選択回路（充電電荷量制御回路）６１昇圧回路６２選択回路Ｃ；Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４コンデンサＣａ，Ｃｂ，Ｃｃコンデンサ（充電電荷量制御回
路）ＣＴＬスイッチング制御回路ＣＴＬ１，ＣＴＬ１ａ，ＣＴＬ１ｂスイッチング制
御回路（第１のスイッチング制御回路）ＣＴＬ２，ＣＴＬ２ａ，ＣＴＬ２ｂスイッチング制
御回路（第２のスイッチング制御回路）Ｆ基準電圧源ＦＢフィードバック回路ＦＢ１，ＦＢ１ａ，ＦＢ１ｂフィードバック回路
（第１のフィードバック回路）ＦＢ２，ＦＢ２ａ，ＦＢ２ｂフィードバック回路
（第２のフィードバック回路）ＯＰ，ＯＰａ比較器Ｐ；Ｐａ；Ｐ１，Ｐ２；Ｐ１ａ；Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂチ
ャージポンプ部Ｒ１，Ｒ２分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２；Ｒ２１，Ｒ２２分圧抵抗Ｒ２３；Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３分圧抵抗Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ１２ａ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ａ，
Ｓ１３ｂスイッチＳ２１ａ，Ｓ２１ｂ，Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂスイッチＳ３１ａ，Ｓ３１ｂ，Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂ，Ｓ３３ａ，
Ｓ３３ｂスイッチＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３スイッチＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３スイッチＳａ，Ｓｂ，Ｓｃスイッチ（充電電荷量制御回路）ＳＷ１，ＳＷ２スイッチＶＲ可変抵抗（充電電荷量制御回路）

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャージポンプ方式で単一電源から表示装
置に必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回
路において、出力電圧値に応じた信号をフィードバックするフィード
バック回路と、前記フィードバック回路からの信号に応答し、前記チャ
ージポンプ動作を行うスイッチング素子のスイッチング
周波数を変化するスイッチング制御回路とを含むことを
特徴とする表示装置用電源回路。
【請求項２】前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇
圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電
圧に変換するバイアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記バイアス回路部が前記チャージポンプ動
作を行うチャージポンプ部を有し、昇圧部からのハイレ
ベル側電圧Ｖｌｃｄおよびローレベル側電圧ＶＳＳなら
びに１段当りの昇圧値となる電圧ＶＭに対して、該電圧
Ｖｌｃｄ，ＶＳＳ，ＶＭを電源電圧Ｖ０，Ｖ５，Ｖ４と
してそのまま出力するとともに、電圧Ｖｌｃｄから前記
電圧ＶＭだけ１段および２段降圧した値をそれぞれ電源
電圧Ｖ１，Ｖ２として出力し、前記電圧ＶＭから前記電
圧ＶＭだけ１段昇圧した値を電源電圧Ｖ３として出力
し、前記フィードバック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧を
基準電圧と比較する第１のフィードバック回路と、電圧
Ｖ３−Ｖ５間の電圧を基準電圧と比較する第２のフィー
ドバック回路とによって構成され、前記スイッチング制御回路は、前記第１および第２のフ
ィードバック回路にそれぞれ対応した第１および第２の
スイッチング制御回路で構成されることを特徴とする請
求項１記載の表示装置用電源回路。
【請求項３】前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇
圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電
圧に変換するバイアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記バイアス回路部が前記チャージポンプ動
作を行うチャージポンプ部を有し、昇圧部からのハイレ
ベル側電圧ＶＨおよびローレベル側電圧ＶＳＳならびに
１段当りの昇圧値となる電圧ＶＭに対して、該電圧Ｖ
Ｈ，ＶＳＳ，ＶＭを電源電圧Ｖ０，Ｖ３，Ｖ２としてそ
のまま出力するとともに、電圧ＶＨを電圧ＶＭに対して
極性反転した値を電源電圧Ｖ４として出力し、前記電圧
ＶＭから前記電圧ＶＭだけ１段昇圧した値を電源電圧Ｖ
１として出力し、前記フィードバック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧と
電圧Ｖ４−Ｖ２間の電圧とを相互に比較する第１のフィ
ードバック回路と、電圧Ｖ１−Ｖ２間の電圧と電圧Ｖ２
−Ｖ３間の電圧とを相互に比較する第２のフィードバッ
ク回路とによって構成され、前記スイッチング制御回路は、前記第１および第２のフ
ィードバック回路にそれぞれ対応した第１および第２の
スイッチング制御回路で構成されることを特徴とする請
求項１記載の表示装置用電源回路。
【請求項４】前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇
圧部と、その昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電
圧に変換するバイアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記バイアス回路部が前記チャージポンプ動
作を行うチャージポンプ部を有し、昇圧部からのハイレ
ベル側電圧ＶＨおよびローレベル側電圧ＶＳＳならびに
１段当りの昇圧値となる電圧ＶＭに対して、該電圧ＶＳ
Ｓを電源電圧Ｖ２としてそのまま出力するとともに、電
圧ＶＨを電圧ＶＳＳに対して極性反転した値を電源電圧
Ｖ４として出力し、前記電圧ＶＭを電圧ＶＳＳに対して
極性反転した値を電源電圧Ｖ３として出力し、前記電圧
ＶＨおよび電圧ＶＭを電圧ＶＳＳとの間でコンデンサに
充放電させた値を電源電圧Ｖ０，Ｖ１としてそれぞれ出
力し、前記フィードバック回路は、電圧Ｖ０−Ｖ２間の電圧と
電圧Ｖ４−Ｖ２間の電圧とを相互に比較する第１のフィ
ードバック回路と、電圧Ｖ１−Ｖ２間の電圧と電圧Ｖ２
−Ｖ３間の電圧とを相互に比較する第２のフィードバッ
ク回路とによって構成され、前記スイッチング制御回路は、前記第１および第２のフ
ィードバック回路にそれぞれ対応した第１および第２の
スイッチング制御回路で構成されることを特徴とする請
求項１記載の表示装置用電源回路。
【請求項５】チャージポンプ方式で単一電源から表示装
置に必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回
路において、出力電圧値に応じた信号をフィードバックするフィード
バック回路と、前記フィードバック回路からの信号に応答し、前記チャ
ージポンプ動作を行うコンデンサの充電電荷量を変化す
る充電電荷量制御回路とを含むことを特徴とする表示装
置用電源回路。
【請求項６】チャージポンプ方式で単一電源から表示装
置に必要な複数の電源電圧を作成する表示装置用電源回
路において、前記単一電源からの電源電圧を昇圧する昇圧部と、その
昇圧部からの電源電圧を前記複数の電源電圧に変換する
バイアス回路部とを備えて構成され、少なくとも前記昇圧部が前記チャージポンプ動作を行う
チャージポンプ部を有し、前記昇圧部からの出力電圧値に応じた信号をフィードバ
ックするフィードバック回路と、前記フィードバック回路からの信号に応答し、前記チャ
ージポンプ動作を行うスイッチング素子のスイッチング
周波数を変化するスイッチング制御回路または前記チャ
ージポンプ動作を行うコンデンサの充電電荷量を変化す
る充電電荷量制御回路とを含むことを特徴とする表示装
置用電源回路。
【請求項７】前記チャージポンプ部での昇圧段数は、表
示装置の表示ライン数に対応し、出力電圧のフィードバ
ック電圧もその昇圧段数に応じて変化することを特徴と
する請求項６記載の表示装置用電源回路。
【請求項８】前記請求項１〜７の何れかに記載の表示装
置用電源回路を搭載することを特徴とする表示装置。