JP2002268610A - 液晶駆動用電源回路 - Google Patents
液晶駆動用電源回路Info
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- G09G3/3692—Details of drivers for data electrodes suitable for passive matrices only
Abstract
部品数を低減することができ、且つ、スイッチと制御信
号により低消費電力化を実現することができる液晶駆動
用電源回路の提供。 【解決手段】LCDコントローラー・ドライバーICに
おける液晶駆動用レベル生成をしている液晶駆動用電源
回路において、コンデンサーの接続をスイッチを用いて
液晶駆動のタイミングに同期して切り替える、或は、定
常的に接続を切り替えることにより必要とするレベルを
生成するものであり、従来必要であったレベル生成用ア
ンプ数と外付けコンデンサーなどの部品数を低減するこ
とができ、液晶駆動回路システム全体の消費電流、チッ
プ面積、実装面積の低減が可能となる。
Description
路及び該回路を用いた液晶駆動方法に関する。
など駆動するレベル生成の為に用いられている。従来、
液晶ドライバーやコントローラー・ドライバーICにお
ける液晶駆動に必要なレベル電源回路では、専用の電源
ICや抵抗などを使ってレベルを生成していた。しかし
ながら、液晶パネルが携帯電子機器関係に広く用いられ
るに従って低消費電力化と駆動系回路の小型化が要求さ
れるようになり、液晶駆動用レベル回路(液晶駆動電源
回路)をドライバーと共に1チップ化したLCDコント
ローラー・ドライバーなどが使われるようになってき
た。
バー(第1の従来例)について、図面を参照して説明す
る。図12は、LCDコントローラー・ドライバーの電
源回路を含めた全体図である。図12に示すように、電
源回路内では、液晶駆動の最高位電位(VLCD)を高
抵抗で分圧し、液晶に必要な多レベルを生成している。
そのレベルを直接使っても容量負荷であるパネルの充放
電に対しては波形鈍りが生じてしまうので、各レベル
(V2〜V5)をアンプ(A1〜A4)にて低インピー
ダンスにして出力している。そして、出力部においてフ
レームや表示信号に応じて決まるレベルを選択して出力
する。この出力は、パネルのセグメント(SEG)電
極、コモン(COM)電極を駆動することになる。これ
ら電極は実際には複数有り、出力もそれに対応して複数
有る。例えば、それぞれn個、m個あればn×mドット
のパネルを表示可能となる。
OMは走査電極ともいい、全COM出力のうち一つだけ
が選択レベルを出力し、他の出力は非選択レベルを出力
する。一方、SEG出力は、選択レベルを出力している
COM(選択COM)の選択レベル出力時に同期して選
択・非選択レベルを出力することにより、そのCOMと
交差している箇所の画素の表示・非表示を行うことが出
来る。液晶にはAC的な電圧を印加する為、図2に見ら
れる様に液晶への選択、非選択レベルはフレームと呼ば
れる周期毎に変化している。
は、通常、レベルを安定させるコンデンサー(C0〜C
4)が接続されている。なぜなら、液晶駆動レベル出力
用のアンプ(A1〜A4)はパネル負荷が容量性である
為、通常、出力段のアイドリング電流を低減し、アンプ
の貫通電流が少なめとなるように設計されている。しか
し、この場合、瞬間的な負荷の切り替え時には、アンプ
のスルーレートで決まる時間分レベルが変動する可能性
があり、表示自体にも影響することがある。その為、各
アンプにコンデンサーを外付けして、アンプのスルーレ
ートで間に合わない間は、上記コンデンサー(パスコ
ン)にてレベル変動を抑えていた。
携帯電子機器等における更なる低消費電力化と小型化要
求が強まり、特に、電源回路の消費電流の低減のみなら
ず、上述した外付けコンデンサーの削減やチップサイズ
の低減が求められて来ている。
しては、図13に示す特開平10−31200号公報
(第2の従来例)がある。これは、V3、V4のレベル
アンプの電源として中間近傍レベルを使うものである。
また、図14に示す特許第2695981号公報(第3
の従来例)はアンプのバイアスを一時的にOFFするも
のである。
第1の従来例より消費電流は削減可能であるが、回路構
成は第1の従来例(図11)と比較して、アンプの数や
外付けコンデンサーの数に変わりはなく、むしろ余分な
回路が追加される分チップサイズは大きくなってしま
う。また、これら第1乃至第3の従来例は、現状の回路
構成におけるアンプに対する工夫をしているだけであ
り、回路規模そのものを減らすものでは無い。
のであって、その主たる目的は、液晶駆動回路システム
全体として、回路規模、部品数を低減することができ、
且つ、スイッチと制御信号により低消費電力化を実現す
ることができる液晶駆動用電源回路を提供することにあ
る。
め、本発明は、最高電位の電圧レベルに対して複数の中
間電圧レベルの液晶駆動用電圧を発生する液晶駆動電源
回路において、前記複数の中間電圧レベルが第1のレベ
ル群と第2のレベル群とに分類され、前記第1のレベル
群では、該第1のレベル群を構成する各々のレベルに対
して、1つのボルテージフォロワ構成の増幅器と1以上
の容量とを備え、該増幅器及び容量によりレベルが生成
され、前記第2のレベル群では、所定のタイミングで制
御される切り替え手段によって、前記容量の中から所定
の容量が選択され、該容量の放電電圧と前記最高電位の
電圧レベルとを用いてレベルが生成されるものである。
ベルのレベル数が2n(nは整数)で与えられるとき、
n個以下の前記増幅器とn個以下の前記容量とによって
全てのレベルが生成される構成とすることができ、ま
た、前記複数の中間電圧レベルのレベル数が4n(nは
整数)で与えられるとき、n個以下の前記増幅器と3n
個以下の前記容量とによって全てのレベルが生成される
構成とすることもできる。
対して4つの中間電圧レベルの液晶駆動用電圧を発生す
る液晶駆動電源回路において、該液晶駆動電源回路内
に、2つのボルテージフォロワ構成の増幅器と、2つの
容量と、2つの切り替え手段とを含み、前記4つの中間
電圧レベルが第1のレベル群と第2のレベル群とに分類
され、前記第1のレベル群を構成する2つのレベルに対
しては、前記増幅器と前記容量とによりレベルが生成さ
れ、前記第2のレベル群を構成する他の2つのレベルに
対しては、所定のタイミングで制御される前記切り替え
手段によって、前記容量の中から所定の容量が選択さ
れ、該容量の放電電圧と前記最高電位の電圧レベルとを
用いてレベルが生成されるものである。
対して4つの中間電圧レベルの液晶駆動用電圧を発生す
る液晶駆動電源回路において、該液晶駆動電源回路内
に、1つのボルテージフォロワ構成の増幅器と、3つの
容量と、3つ又は4つの切り替え手段とを含み、前記4
つの中間電圧レベルが第1のレベル群と第2のレベル群
とに分類され、前記第1のレベル群を構成する1つのレ
ベルに対しては、前記増幅器と前記容量とによりレベル
が生成され、前記第2のレベル群を構成する他の3つの
レベルに対しては、所定のタイミングで制御される前記
切り替え手段によって、前記容量の中から所定の容量が
選択され、該容量の放電電圧と前記最高電位の電圧レベ
ルとを用いてレベルが生成されるものである。
構成するレベルの内、セグメント電極に出力するレベル
に、レベルを安定化させる容量が付加されている構成と
することができる。
ル群のレベル生成において、該レベルを生成する前記容
量が、レベルを安定化させる機能を兼ね備えることが好
ましい。
が、液晶画面の表示信号に同期するように設定され、前
記切り替え手段による前記容量の選択が、液晶表示に影
響与えないタイミングで行われる構成とすることがで
き、前記表示信号が、フレーム信号、データ出力信号、
又は該データ出力信号を基に生成された信号のいずれか
を含むことが好ましい。
が、出力切り替え時の一定期間のみ前記容量に接続して
レベルを出力し、それ以外の期間は、所定のレベルに接
続して該コンデンサーに電荷を充電することが好まし
い。
ル群が、低電位側のレベルにより構成され、前記増幅器
及び前記容量として低耐圧の部品が用いられる構成とす
ることができる。
来出力レベル数だけ必要だった増幅器の数を半分以下と
し、また、容量などの部品についても削減可能である
為、回路全体としてのアンプのバイアス電流が削減され
るのみならず、回路全体のレイアウト面積も低減するこ
とができる。
は、その好ましい一実施の形態において、LCDコント
ローラー・ドライバーICにおける液晶駆動用レベル生
成をしている液晶駆動用電源回路において、コンデンサ
ーの接続をスイッチを用いて液晶駆動のタイミングに同
期して切り替える、或は、定常的に接続を切り替えるこ
とにより必要とするレベルを生成するものであり、従来
必要であったレベル生成用アンプ数と外付けコンデンサ
ーなどの部品数を低減することができるため、液晶駆動
回路システム全体の消費電流、チップ面積、実装面積の
低減が可能となる。以下に図面を参照して説明する。
成を示す回路図である。図1に示すように、本電源回路
では、従来、アンプで生成していた液晶駆動用レベル
(V2〜V5)のうち、上位側レベル(V2、V3)に
ついては、アンプで直接出力するのではなく、下位側の
レベル(V4、V5)に接続されていたコンデンサー
(C3、C4)を用いて生成することを特徴としてい
る。
電位(VLCDとGND)を除いて、同時に3つ以上は
選択されない事と、液晶駆動レベルの中間電位(VLC
D−GND)/2に対する対称性を利用して、液晶駆動
のタイミングに同期させてコンデンサーを切り替えてレ
ベルを生成するものであり、V2レベルについては、V
5を出力しているアンプ(A4)により電荷を充電した
パスコン(C4)とV1レベルとを使ってV2レベルに
相当するレベルを生成することが可能であり、V3レベ
ルは、V4レベルを出力しているアンプ(A3)に接続
されているパスコン(C3)とV1レベルとを使ってV
3レベルに相当するレベル生成することが可能である。
から2個に半減することができるのみならず、V2レベ
ルに必要なコンデンサーとV5のコンデンサー(C4)
とを兼用することができるため、その分コンデンサーを
削減することができ、また、V3レベルのコンデンサー
も後述する様に切り替えタイミングを工夫することによ
り、V4レベルのコンデンサー(C3)と兼用が可能に
なるので、更なるコンデンサーの削減が可能である。
3、C4)により出力しているので、従来必要であった
パスコンを別途設ける必要がなく、従来のコンデンサー
(パスコン)数を削減することができるばかりで無く、
従来の半分の耐圧で済み、コンデンサー、回路を構成す
るアンプなどのサイズ低減が可能となるという効果が得
られる。
せるコンデンサー(パスコン)をスイッチで切り替える
ことにより、従来出力レベル数だけ必要だったアンプ数
を半分以下とし、また、コンデンサーなどの部品につい
ては、20%〜50%削減している。その為、回路全体
としてのアンプのバイアス電流が削減されるのみなら
ず、回路全体のレイアウト面積も低減可能である。特
に、アンプのレイアウトは、バラツキを抑える為に最小
寸法の数10倍程度でレイアウトされている為、アンプ
の削減はレイアウトに与えるインパクトは大きいといえ
る。
必要としている電圧レベルが低減する為、従来は高耐圧
なプロセスや部品が必要であったのに対し、より低耐圧
のプロセスや部品で済ませることができ、従来例より更
に部品サイズやチップサイズの低減が可能となり、回路
全体の更なる消費電流の低減を図ることができる。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
に係る液晶駆動用電源回路について、図1及び図2を参
照して説明する。図1は、第1の実施例に係る液晶駆動
用電源回路の構成を示す回路図であり、図2は、CO
M、SEGの駆動波形を示すタイミングチャート図であ
る。
晶駆動の最高位電位(VLCD=V1)と最低電位(G
ND)を抵抗R1、R2により抵抗分圧して、液晶駆動
に必要な4つのレベルを生成している。但し、液晶駆動
用レベルはCOM、SEGにより印加される電圧(CO
M−SEG間電圧)が交流駆動した場合、DC的に0に
なる様にする為、一般にV1−V2=V2−V3=V4
―V5=V5−GND(=V0とする。)となるレベル
が出力できる様に抵抗比がつくられている。
ち、下位側2つのレベルは、アンプ(A3、A4)とそ
れに接続されるコンデンサー(C3、C4)により、液
晶駆動に最適な下位側の2レベル(V4、V5)を生成
している。一方、上位側の中間レベル(V2、V3)
は、前記レベル(V4、V5)とGND間に接続され、
レベル分の電荷を充電したコンデンサー(C3、C4)
の接続をスイッチ(SW1、SW2)により切り替える
ことにより生成している。
の2レベル(V4、V5)が出力される期間、又は、出
力の可能性がある期間内においては、コンデンサー(C
3、C4)をアンプ(A3、A4)の出力とGND間に
接続することにより、V4、V5レベルの安定化を図
り、コンデンサーに所定のレベルを充電させる。
出力される期間、又は、出力の可能性がある期間におい
ては、先のコンデンサー(C3、C4)のうちアンプ出
力に接続されていた方をV1(=VLCD:最高電位)
に接続することにより、コンデンサーのもう一端の電圧
は、それぞれ、式1、式2のようになるので、上位側レ
ベル(V2、V3)に対応したレベルとして出力可能と
なる。
るV2、V5に関してはこれで問題無いが、データ表示
電極(SEG)に出力するレベル(V3)は、外付けコ
ンデンサー(C3、C4)がパネルの負荷容量に対して
十分大きく無い場合には、パネル負荷駆動によりコンデ
ンサーの電荷が抜けることによりレベルがシフトして表
示に悪影響を与える可能性がある。そこで、レベル安定
用コンデンサーC3’を追加し、スイッチの切り替えを
一定周期で行うことにより、コンデンサーC3によって
レベルを定常的に充電することが可能になり、負荷電流
が多い場合においても常にV3レベルを維持することが
可能となる。
A4)と3個のコンデンサー(C3、C4、C3’)と
により4つのレベルを液晶駆動に必要なタイミングで出
力することが可能となる。
的なものでよいが、スイッチとコンデンサーの接続によ
り電圧を出力するため、リーク電流が少なく、スイッチ
部での電圧降下が無いことが望ましく、MOSスイッチ
などが望ましい。但し、上述した機能があれば特にこれ
に限るものでは無い。また、コンデンサーも従来使われ
ているコンデンサーを用いることができ、一般には、パ
ネルの負荷によるレベル変動を抑える為にパネルの数十
倍以上の容量の0.01μ〜1μF程度のコンデンサー
が望ましい。
イミングチャート図を用いて説明する。図2におけるC
OMm、SEGnは、実際のパネル駆動波形(ドライバ
ー出力波形)の一例である。後述する実施例で説明する
図8に示す様に、このCOM、SEG出力は液晶駆動電
源で生成されたレベルを出力することにより、COM、
SEG電極間で挟まれた液晶を点灯、非点灯させるもの
であり、電源側からみれば、SEG、COM波形の変化
に応じてパネル負荷の充放電をしていることになる。
一タイミングの信号であり、これをもとにSW2を制御
している。但し、以降、各SWは、Lレベルでa側、H
レベルでb側に接続されるものとして説明を行う。図2
のCOM波形から分かるように、V2レベルとV5レベ
ルは同一フレーム内で同時に選択されることは無く、ま
た、同一フレーム内ではV2のレベルによる充放電は少
ない(各COMは1回のみ走査される)ので、CLK0
(=フレーム信号)のタイミングでV5―GND間に接
続していたコンデンサーをV1−V2間に接続すること
により、V2に所定の電圧(V1−V2=V5−GN
D)を出力することが可能となる。
るに従って電圧が上昇する(V1に近づく)が、このC
4自体が、V5レベルのパスコンとしての役割を持つ程
度の大きさ(0.01μ〜1μ程度)ならば通常のパネ
ル負荷に対しても十分大きいのでV2レベルによる充放
電は少なく、レベル変動は少なくて済む。
2のCLK1、あるいは、それを分周した他のクロック
(例えば、CLK2、CLK3など)やCLK1b(C
LK1の位相をずらしたもの)であり、動作時には、C
LK0の数倍の周波数で動かす。また、V3レベルはS
EG波形で出力されるが、SEGが表示の有無に従い選
択・非選択レベルを出力する為、V3レベルの負荷駆動
の充放電電流はCOMより多い。
て、それを充放電した場合、C3が小さい場合(パネル
の十倍程度〜0.01μF程度以下)では、パネルの1
0回分の充放電電流がC3の1回分の充放電とほぼ同じ
電流駆動能力(I=f×C×V)となってしまう。即
ち、表示ラインが20ライン程度のパネルがワーストパ
ターン(選択・非選択が交互に表示)においては、この
パスコンでレベルを維持出来ない。従って、COMのレ
ベルV2と異なり、CLK1〜3に示す様にフレーム信
号の数倍以上の周波数信号をもたせて、V3に接続され
ているコンデンサー(パスコンC3’)にV3レベルの
電荷を充電してレベルを安定させる。
ずれもV2、V3レベルが出力されないフレーム時に
は、V4、V5とGND間にコンデンサーが接続される
様にして、スイッチ動作による無駄な動作電流を低減す
ると共にV4、V5のレベルの安定化を図っている。
えば問題無いが、動作周波数(スイッチング周波数)が
高いので動作電流は一番多い。実際にはパネルに比較し
てコンデンサーが大きい場合には、数ライン表示データ
出力毎にコンデンサー(C3)の電荷移動により出力レ
ベルが落ちることは無いので、CLK2、CLK3とよ
りスイッチング周波数を低減したもので最適化した方が
全体としての消費電流の低減とノイズ発生を抑制する効
果が得られる。
あるので、下記の式3を満足する様な制御クロック(C
LKn)を使えば良い。
路によれば、液晶駆動に必要なレベルの内、下位側はア
ンプとコンデンサーを用いて最適なレベルを生成し、上
位側はスイッチを切り替えて上記コンデンサーに蓄積さ
れた電荷によって生成しているため、アンプの数を必要
なレベル数の半分に削減することができ、また、コンデ
ンサーも異なるレベルで共有することができるため、回
路全体としてのアンプのバイアス電流を削減するのみな
らず、回路全体のレイアウト面積を低減することができ
る。
に係る液晶駆動用電源回路について、図3を参照して説
明する。図3は、第2の実施例に係る液晶駆動用電源回
路の構成を示す回路図である。なお、第1の実施例で
は、最低電位(GND)側のレベルのアンプ(A3、A
4)を利用して高電位側のレベルを生成したが、本実施
例は、逆に、最高位電位(VLCD)側のレベルアンプ
(A1、A2)を利用して、低電位側のレベルを生成す
ることを特徴とするものであり、他の部分の構成につい
ては前記した第1の実施例と同様である。
は、ウェハーのサブ電位がGNDを基準とする為、第1
の実施例によってアンプを構成するトランジスターの耐
圧を低減することが出来る。しかしながら、Nサブウェ
ハーを使ったICなどでは、高圧側を基準にトランジス
ターを形成する為、最高位電位側のレベルを基準にした
方が耐圧低減が可能である。従って、使用する回路シス
テムの基準電源によっては本実施例の構成の方が有利と
なる。この時、アンプの出力とコンデンサーの切り替え
タイミングは第1の実施例とは別フレームになるので、
第1の実施例の制御信号をフレーム周期の半分(Tf)
だけずらした波形であれば良い。
に係る液晶駆動用電源回路について、図4を参照して説
明する。図4は、第3の実施例に係る液晶駆動用電源回
路の構成を示す回路図である。本実施例は、コンデンサ
ー(C3、C4)を直列に接続し、C3、C4の接続点
をV5又はV2にして、アンプ出力又は、抵抗分圧され
たものを入力していることを特徴としている。
の実施例と比較して、スイッチの数を1個少なくするこ
とができる点と、C3、C4の接続点がV4−GND
間、V1−V3間の中間電位になる為、V2、V5が兼
用端子となるので出力ドライバーのセレクターも少なく
することが出来る点である。但し、この回路の場合に
は、第1及び第2の実施例と異なり、V2、V3のレベ
ル生成を独立に行えないので、C3、C4はレベル変動
が起きないほど大きいコンデンサーが必要である。
に係る液晶駆動用電源回路について、図5及び図6を参
照して説明する。図5は、第4の実施例に係る液晶駆動
用電源回路の構成を示す回路図であり、図6は、CO
M、SEGの駆動波形を示すタイミングチャート図であ
る。本実施例は、V2、V5に関しては先に説明した第
1の実施例と同じであるが、V4レベルの作成にも更に
V5を出力しているアンプ(A4)とコンデンサーを使
って生成していることを特徴とするものである。
にコンデンサーとスイッチの数を増やし、コンデンサー
の切り替えタイミングを調整することによって1つのア
ンプで4つのレベルを生成するものである。この場合は
アンプが1個になることによってチップレイアウトの低
減と回路電流の低減を図るのみならず、耐圧は、第1乃
至第3の実施例の1/4で済むので、汎用的な低圧プロ
セスで作れる可能性がある。なお、タイミングは表示に
影響しない様に図6に従って行えば良い。
に係る液晶駆動用電源回路について、図7及び図8を参
照して説明する。図7は、第5の実施例に係る液晶駆動
用電源回路の構成を示す回路図であり、図8は、SEG
の駆動波形を示すタイミングチャート図である。本実施
例は、第1の実施例で使っていたコンデンサー(C
3’)を削除したことを特徴とするものである。
方法で行うことにより、レベル低下により表示に影響を
及ぼすこと無くレベル生成が可能である。一般に、パネ
ル負荷の充放電は出力切り替え時に行われており、レベ
ルが安定した時には、パネル自体の負荷容量によりレベ
ルの保持は可能である。従って、出力を切り替えるタイ
ミングでパスコン(C3)をV3レベルに接続して、レ
ベルが安定したら切離して再びV4レベルを充電し、次
のラインの表示データ出力時(出力変化時)に備える。
パネル自体が容量である為、レベルが安定すればコンデ
ンサーが切り離されてもレベル保持は可能であり、以
降、これを繰返すことにより表示に影響無く、且つ、レ
ベル駆動が可能となる。この例の場合では、アンプだけ
でなく、コンデンサーも半分に削減できる。
に係る液晶駆動用電源回路について、図9及び図10を
参照して説明する。図9は、第6の実施例に係る液晶駆
動用電源回路の構成を示す回路図であり、図10は、S
EGの駆動波形を示すタイミングチャート図である。な
お、本実施例は、下位レベル(V5)出力のアンプ1個
と3個のコンデンサーを図10に示すタイミングを作る
ことにより液晶駆動レベルを生成することを特徴とする
ものである。
が、V4、V3は、左記のV5を充電した2個のコンデ
ンサーを直列に接続して、それを出力が切替わるタイミ
ング時に出力するものである。V4、V3の選択は、フ
レーム毎に一方の端子をV1又はGNDにすることによ
り出力が可能である。本実施例の長所は、アンプが1
個、コンデンサー3個と部品数が少ないので消費電流、
部品が少なくなることと、前記した第4の実施例と同様
にアンプなどの耐圧を1/4で済ませることができると
いうことである。
用電源回路によれば、液晶駆動レベルのうち、上位側又
は下位側のアンプとコンデンサーを用い、スイッチを切
り替えることにより、下位側又は上位側のレベルを生成
することができ、アンプやコンデンサー等の部品点数を
半分以下に削減し、チップレイアウトを低減することが
できる。
のV2、V3を下位側レベルV4、V5のアンプ(A
3、A4)とコンデンサー接続切り替えによって生成し
ているため、電源回路で必要なアンプが半分で済み(4
個→2個)、コンデンサーは、V2とV5に使っていた
パスコンが1個のコンデンサーで済むため、コンデンサ
ーが1個不要となる。そして、アンプが半分になること
によって、定常的な回路消費電流は半減し、また、チッ
プレイアウトも半分で済み、従来必要であった外付けパ
スコンも1個削減可能である。更に、パネルより十分大
きなパスコンを使えば、V3のパスコンC3’は不要に
出来るので、この場合には、パスコンも半減可能とな
る。
する。図11は、第1の従来例を用いた場合と本発明の
回路方式を用いた場合の液晶駆動システムを比較する図
である。液晶の駆動電圧は、液晶材料や駆動方式にも依
るが、約5V〜数10Vとマイコン系の電源系と比較す
ると高圧である。従って、図11に示す様に(内蔵又は
外部より)電源回路(この図の場合、昇圧回路)を用い
ている。
液晶パネルを駆動する場合を考えると、図11(a)に
示す第1の従来例では、各レベルのコンデンサーには、
最大10Vかかる。従って、これに用いるコンデンサー
も20V程度の耐圧のコンデンサーが必要である。しか
し、これらパスコンは主に0.01〜1μFと大きく、
同時に耐圧のある大きな実装用容量は汎用的でなく高価
である。
れているコンデンサーは、上述した説明から明らかな様
に、常に、V4−GND又は、V5−GNDしか印加し
ないので、V4−GND<2×R1/(4×R1+R
2)×VLCD<1/2×VLCD=5Vの電圧しか印
加されない為、コンデンサーの耐圧は半分以下で済み、
より汎用的で安価で実装向きの小さなコンデンサーを使
うことが出来る。
路についても同様に半分以下の耐圧で済むため、従来例
で高圧プロセスを使っていたものが、より汎用的な低圧
〜中圧プロセスを用いることが可能である。また、それ
を制御する電源もより低い電圧で済む為、パワー的にも
有利になる。すなわち、P=VIであるから、負荷電流
が同じならば電圧が低い方がパワーロスは少なく、電圧
が半分ならば半分である。また、アンプの電源が低くな
れば、図11(b)で示す様に昇圧された電源を入れな
くても、直接低圧電源を入れることが可能となり消費電
流を低減することが可能となる。
路の構成を示す回路図である。
イミングチャート図である。
路の構成を示す回路図である。
路の構成を示す回路図である。
路の構成を示す回路図である。
イミングチャート図である。
路の構成を示す回路図である。
イミングチャート図である。
路の構成を示す回路図である。
タイミングチャート図である。
式を用いた場合における液晶駆動システムの比較を示す
図である。
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
Claims (14)
- 【請求項1】最高電位の電圧レベルに対して複数の中間
電圧レベルの液晶駆動用電圧を発生する液晶駆動電源回
路において、 前記複数の中間電圧レベルが第1のレベル群と第2のレ
ベル群とに分類され、前記第1のレベル群では、該第1
のレベル群を構成する各々のレベルに対して、1つのボ
ルテージフォロワ構成の増幅器と1以上の容量とを備
え、該増幅器及び容量によりレベルが生成され、 前記第2のレベル群では、所定のタイミングで制御され
る切り替え手段によって、前記容量の中から所定の容量
が選択され、該容量の放電電圧と前記最高電位の電圧レ
ベルとを用いてレベルが生成されることを特徴とする液
晶駆動用電源回路。 - 【請求項2】前記複数の中間電圧レベルのレベル数が2
n(nは整数)で与えられるとき、n個以下の前記増幅
器とn個以下の前記容量とによって全てのレベルが生成
されることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動用電源
回路。 - 【請求項3】前記複数の中間電圧レベルのレベル数が4
n(nは整数)で与えられるとき、n個以下の前記増幅
器と3n個以下の前記容量とによって全てのレベルが生
成されることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動用電
源回路。 - 【請求項4】最高電位の電圧レベルに対して4つの中間
電圧レベルの液晶駆動用電圧を発生する液晶駆動電源回
路において、 該液晶駆動電源回路内に、2つのボルテージフォロワ構
成の増幅器と、2つの容量と、2つの切り替え手段とを
含み、 前記4つの中間電圧レベルが第1のレベル群と第2のレ
ベル群とに分類され、 前記第1のレベル群を構成する2つのレベルに対して
は、前記増幅器と前記容量とによりレベルが生成され、 前記第2のレベル群を構成する他の2つのレベルに対し
ては、所定のタイミングで制御される前記切り替え手段
によって、前記容量の中から所定の容量が選択され、該
容量の放電電圧と前記最高電位の電圧レベルとを用いて
レベルが生成されることを特徴とする液晶駆動用電源回
路。 - 【請求項5】前記2つの容量が互いに接続され、該接続
点において、前記第1のレベル群を構成する1つのレベ
ルと、前記第2のレベル群を構成する1つのレベルとが
順次生成されることを特徴とする請求項4記載の液晶駆
動用電源回路。 - 【請求項6】最高電位の電圧レベルに対して4つの中間
電圧レベルの液晶駆動用電圧を発生する液晶駆動電源回
路において、 該液晶駆動電源回路内に、1つのボルテージフォロワ構
成の増幅器と、3つの容量と、3つ又は4つの切り替え
手段とを含み、前記4つの中間電圧レベルが第1のレベ
ル群と第2のレベル群とに分類され、 前記第1のレベル群を構成する1つのレベルに対して
は、前記増幅器と前記容量とによりレベルが生成され、 前記第2のレベル群を構成する他の3つのレベルに対し
ては、所定のタイミングで制御される前記切り替え手段
によって、前記容量の中から所定の容量が選択され、該
容量の放電電圧と前記最高電位の電圧レベルとを用いて
レベルが生成されることを特徴とする液晶駆動用電源回
路。 - 【請求項7】前記第2のレベル群を構成するレベルの
内、セグメント電極に出力するレベルに、レベルを安定
化させる容量が付加されていることを特徴とする請求項
1乃至6のいずれか一に記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項8】前記第2のレベル群のレベル生成におい
て、該レベルを生成する前記容量が、レベルを安定化さ
せる機能を兼ね備えることを特徴とする請求項1乃至7
のいずれか一に記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項9】前記タイミングが、液晶画面の表示信号に
同期するように設定され、前記切り替え手段による前記
容量の選択が、液晶表示に影響与えないタイミングで行
われることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一に
記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項10】前記表示信号が、フレーム信号、データ
出力信号、又は該データ出力信号を基に生成された信号
のいずれかを含むことを特徴とする請求項9記載の液晶
駆動用電源回路。 - 【請求項11】コモン電極に接続されるレベルを生成す
る容量は、前記フレーム信号に同期した信号で制御さ
れ、 セグメント電極に接続されるレベルを生成する容量は、
前記データ出力信号に同期した信号で制御されることを
特徴とする請求項10記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項12】前記タイミングが、出力切り替え時の一
定期間のみ前記容量に接続してレベルを出力し、それ以
外の期間は、所定のレベルに接続して該容量に電荷を充
電することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一
に記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項13】前記第1のレベル群が、低電位側のレベ
ルにより構成され、前記増幅器及び前記容量として低耐
圧の部品が用いられることを特徴とする請求項1乃至1
2のいずれか一に記載の液晶駆動用電源回路。 - 【請求項14】前記切り替え手段が、MOSスイッチか
らなることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一
に記載の液晶駆動用電源回路。
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