JP2008216526A - Liquid crystal device and voltage supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配向状態として表示可能な第1配向状態と表示不能な第2配向状態とを有する液晶を用いた液晶装置およびその電圧供給装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device using a liquid crystal having a first alignment state that can be displayed as an alignment state and a second alignment state that cannot be displayed, and a voltage supply device therefor.
液晶の透過率の変化により表示を行う液晶装置は、情報処理機器やテレビジョンなどの表示装置として広く用いられている。液晶装置の表示方式としては、従来、TN(Twisted Nematic)方式が一般的であったが、応答特性や視野角の改善を図るために、近年、種々の方式が開発されている。 A liquid crystal device that performs display by changing the transmittance of liquid crystal is widely used as a display device such as an information processing device or a television. Conventionally, a TN (Twisted Nematic) method has been generally used as a display method for liquid crystal devices, but various methods have been developed in recent years in order to improve response characteristics and viewing angles.
例えば、特許文献1には、OCB(Optical Compensated Bend)型液晶表示素子を用いた表液晶示装置が開示されている。OCB方式の液晶装置は、TN方式の液晶装置と比較して、高速動作が可能であり、動画特性が優れている。また、視野角が広いことから実用化に向けて研究が進められている。
OCB方式の液晶装置は、電源投入前の状態では液晶分子が画像の表示に適さないスプレイ配向と呼ばれる状態になっている。このため、画像の表示に際しては、電源投入時等に初期転移動作を行ない、液晶分子を画像の表示に適したベンド配向と呼ばれる状態に転移させる必要がある。 The OCB type liquid crystal device is in a state called splay alignment in which liquid crystal molecules are not suitable for displaying an image before the power is turned on. For this reason, when displaying an image, it is necessary to perform an initial transition operation at the time of power-on or the like to shift liquid crystal molecules to a state called bend alignment suitable for image display.
特許文献1に記載されているように、初期転移時には、通常、10数V以上の比較的高い電圧を所定時間、液晶パネルに印加しなければならない。このような電圧を、3.3V程度の電源電圧を用いている情報処理機器、例えば、携帯電話機で得ようとすると、電源電圧を5倍程度昇圧する必要がある。
また、初期転移が完了した後には、転移に必要な電圧よりも低い、通常駆動用の電圧を液晶パネルに供給する必要がある。
As described in
Further, after the initial transition is completed, it is necessary to supply a normal driving voltage to the liquid crystal panel, which is lower than the voltage required for the transition.
これらの電圧制御をIC等の半導体装置で行なおうとすると、半導体装置には比較的高い耐電圧性が必要となる。しかしながら、高い耐電圧性を有する半導体装置は一般に高価であるため、電圧制御を半導体装置で行なうことは、コストアップを招くことになる。また、転移後に通常駆動用の電圧に移行させるための構成も、なるべく簡易な方がコストダウンの観点から望ましい。 If these voltage controls are performed by a semiconductor device such as an IC, the semiconductor device needs to have a relatively high voltage resistance. However, since a semiconductor device having high withstand voltage is generally expensive, performing voltage control with the semiconductor device causes an increase in cost. In addition, it is desirable that the configuration for shifting to the voltage for normal driving after the transition is as simple as possible from the viewpoint of cost reduction.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、初期転移動作に電源電圧を昇圧した電圧を必要とし、初期転移動作後に転移電圧より低い通常電圧で駆動する液晶装置において、電圧制御を行なう装置のコストダウンを図ることにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is a liquid crystal that requires a voltage obtained by boosting a power supply voltage for an initial transition operation and is driven at a normal voltage lower than the transition voltage after the initial transition operation. The purpose of the apparatus is to reduce the cost of the apparatus that performs voltage control.
上述した課題を解決するため、本発明に係る液晶装置は、非表示状態から表示状態に遷移させるために転移電圧による初期転移動作を必要とし、初期転移動作後に前記転移電圧より低い通常電圧で駆動する液晶パネルを有するものであって、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧回路(例えば、図3に示すL1、Tr1、D1)と、前記昇圧電圧に基づいて電荷を蓄積し、一方の端子が前記昇圧回路に電気的に接続され、他方の端子に固定電位が供給されるキャパシタと、前記キャパシタの一方の端子に生じた電圧を分圧する抵抗と、オン状態で前記キャパシタに蓄積された電荷を放電するスイッチ(例えば、図3に示すTr2)と、前記液晶パネルに供給する電圧を制御する電圧制御用装置とを備え、前記電圧制御用装置は、前記昇圧回路による電源電圧の昇圧開始後に、前記抵抗によって分圧された分圧電圧(例えば、図3に示すVn3)が第1の基準値に達したことを検出すると、所定時間だけ前記第1の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記初期転移動作を行なわせ、前記所定時間経過後に、前記スイッチをオン状態にし、前記分圧電圧が第2の基準値に達したことを検出すると、前記第2の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記通常電圧による駆動を行なわせることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the liquid crystal device according to the present invention requires an initial transition operation using a transition voltage in order to transition from the non-display state to the display state, and is driven at a normal voltage lower than the transition voltage after the initial transition operation. A booster circuit (for example, L1, Tr1, D1 shown in FIG. 3) that boosts the power supply voltage and outputs the boosted voltage, and accumulates charges based on the boosted voltage, Of the capacitor is electrically connected to the booster circuit, a fixed potential is supplied to the other terminal, a resistor that divides the voltage generated at one terminal of the capacitor, and stored in the capacitor in the on state. A switch (for example, Tr2 shown in FIG. 3) for discharging the charged electric charge, and a voltage control device for controlling a voltage supplied to the liquid crystal panel. When it is detected that the divided voltage divided by the resistor (for example, Vn3 shown in FIG. 3) has reached the first reference value after the power supply voltage is increased by the circuit, the first reference is output for a predetermined time. By maintaining the divided voltage that has reached the value, the initial transition operation is performed, and after the predetermined time has elapsed, the switch is turned on to detect that the divided voltage has reached the second reference value. Then, the drive by the normal voltage is performed by maintaining the divided voltage that has reached the second reference value.
この液晶装置によれば、電源電圧を昇圧して転移電圧を生成するとともに、スイッチを用いてキャパシタに蓄積された電荷を放電するので、転移電圧より低い通常電圧を生成することができる。したがって、転移電圧用の電源を別途用意する必要がなくなり、装置全体の構成を簡易なものとすることができる。なお、キャパシタの一方の端子に生じた電圧を分圧する抵抗は、キャパシタの一方の端子と固定電位が供給されるノードの間に直列に接続された第1抵抗と第2抵抗からなり、第1抵抗と第2抵抗の接続点から分圧電圧を取り出すことが好ましい。 According to this liquid crystal device, the power supply voltage is boosted to generate the transition voltage, and the charges accumulated in the capacitor are discharged using the switch, so that a normal voltage lower than the transition voltage can be generated. Therefore, it is not necessary to separately prepare a power supply for the transition voltage, and the configuration of the entire apparatus can be simplified. The resistor for dividing the voltage generated at one terminal of the capacitor includes a first resistor and a second resistor connected in series between the one terminal of the capacitor and a node to which a fixed potential is supplied. It is preferable to extract the divided voltage from the connection point between the resistor and the second resistor.
ここで、前記第1の基準値は、前記転移電圧を前記抵抗で分圧した値に相当し、前記第2の基準値は、前記通常電圧を前記抵抗で分圧した値に相当することが好ましい。これにより、転移電圧と通常電圧とを監視して、昇圧動作および降圧動作に反映させ、フィードバック制御を行うことができる。
また、前記電圧制御用装置の耐電圧は、前記転移電圧より低いことが好ましい。抵抗で分圧した電圧を電圧制御用装置に取り込むことにより、電圧制御用装置の耐電圧を下げることが可能となる。このように、転移電圧といった比較的高い電圧を取り扱う系統とこれを制御する系統を分離したので、電圧制御用装置に用いられる半導体素子の耐圧を下げることができ、電圧制御用装置のコストを削減することができる。
Here, the first reference value corresponds to a value obtained by dividing the transition voltage by the resistor, and the second reference value corresponds to a value obtained by dividing the normal voltage by the resistor. preferable. As a result, the transition voltage and the normal voltage can be monitored and reflected in the step-up operation and the step-down operation to perform feedback control.
The withstand voltage of the voltage control device is preferably lower than the transition voltage. By incorporating the voltage divided by the resistor into the voltage control device, the withstand voltage of the voltage control device can be lowered. In this way, the system that handles a relatively high voltage such as a transition voltage is separated from the system that controls this, so that the breakdown voltage of the semiconductor element used in the voltage control device can be lowered, and the cost of the voltage control device is reduced. can do.
また、上述した液晶装置において、前記液晶パネルに用いられる液晶は、配向状態として第1配向状態と第2配向状態とを有し、前記転移電圧は液晶の配向状態を第1配向状態から第2配向状態に遷移させるために用いられることが好ましい。このような液晶としては、配向状態としてスプレイ配向状態とベンド配向状態とを有するOCB液晶が該当する。 In the liquid crystal device described above, the liquid crystal used for the liquid crystal panel has a first alignment state and a second alignment state as alignment states, and the transition voltage changes the alignment state of the liquid crystal from the first alignment state to the second alignment state. It is preferably used for transition to the alignment state. Such a liquid crystal corresponds to an OCB liquid crystal having a splay alignment state and a bend alignment state as alignment states.
次に、本発明に係る電圧供給装置は、非表示状態から表示状態に遷移させるために転移電圧による初期転移動作を必要とし、初期転移動作後に前記転移電圧より低い通常電圧を液晶パネルに供給するものであって、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧電圧に基づいて電荷を蓄積し、一方の端子が前記昇圧回路に電気的に接続され、他方の端子に固定電位が供給されるキャパシタと、前記キャパシタの一方の端子に生じた電圧を分圧する抵抗と、オン状態で前記キャパシタに蓄積された電荷を放電するスイッチと、前記液晶パネルに供給する電圧を制御する電圧制御用装置とを備え、前記電圧制御用装置は、前記昇圧回路による電源電圧の昇圧開始後に、前記抵抗によって分圧された分圧電圧が第1の基準値に達したことを検出すると、所定時間だけ前記第1の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記初期転移動作を行なわせ、前記所定時間経過後に、前記スイッチをオン状態にし、前記分圧電圧が第2の基準値に達したことを検出すると、前記第2の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記通常電圧による駆動を行なわせることを特徴とする。
この電圧供給装置によれば、電源電圧を昇圧して転移電圧を生成するとともに、スイッチを用いてキャパシタに蓄積された電荷を放電するので、転移電圧より低い通常電圧を生成することができる。したがって、転移電圧用の電源を別途用意する必要がなくなる。
Next, the voltage supply device according to the present invention requires an initial transition operation using a transition voltage to transition from the non-display state to the display state, and supplies a normal voltage lower than the transition voltage to the liquid crystal panel after the initial transition operation. A booster circuit that boosts a power supply voltage and outputs a boosted voltage;
Charges are accumulated based on the boosted voltage, one terminal is electrically connected to the booster circuit, and a fixed potential is supplied to the other terminal, and a voltage generated at one terminal of the capacitor is divided. A resistor for pressing, a switch for discharging the charge accumulated in the capacitor in an on state, and a voltage control device for controlling a voltage supplied to the liquid crystal panel. When it is detected that the divided voltage divided by the resistor has reached the first reference value after the start of voltage boosting, the divided voltage that has reached the first reference value for a predetermined time is maintained. The initial transition operation is performed, and after the predetermined time has elapsed, the switch is turned on, and when it is detected that the divided voltage has reached a second reference value, the second reference value has been reached. Characterized in that to perform driving by the normal voltage by maintaining voltage.
According to this voltage supply device, the power supply voltage is boosted to generate the transition voltage, and the charges accumulated in the capacitor are discharged using the switch, so that a normal voltage lower than the transition voltage can be generated. Therefore, it is not necessary to prepare a separate power supply for the transition voltage.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1に本実施形態に係る液晶装置のブロック図を示す。液晶装置700は、電源電圧に基づいて所定の電圧を生成する昇圧装置200を含み、電気光学材料として液晶を用いる。液晶装置700は、主要部として液晶パネルAAを備える。液晶パネルAAは、スイッチング素子としてTFT(thin film transistor)を形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。この例の液晶はOCB液晶である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a block diagram of a liquid crystal device according to the present embodiment. The
また、液晶装置700は、タイミング発生回路130、画像処理回路140、メイン制御回路150およびバックライト160を備える。液晶パネルAAの素子基板上には、画像表示領域A、走査線駆動回路110およびデータ線駆動回路120が形成されている。
The
メイン制御回路150は、アナログ形式で外部装置から供給される入力画像信号Vinをデジタル信号に変換し、入力画像データDinとして画像処理回路140に供給する。また、メイン制御回路150はバックライト160の点灯制御を行う。本実施形態において、バックライト600は、液晶パネルAAの画像を表示する面の反対側に設けられておいる。なお、バックライト600を、液晶パネルAAを走査線の方向に分割した複数の領域において、点灯・消灯を制御できるように構成してもよい。
The
昇圧装置200は、電源投入時等に、液晶をスプレイ配向からベンド配向に転移させるための比較的高い転移電圧Vcom1を生成し、転移後の通常駆動時には、通常駆動用の比較的低い通常電圧Vcom2を生成する。メイン制御回路150と昇圧装置200とは制御信号線で接続され、メイン制御回路150から出力される制御信号CTLによって、電圧切替のタイミング調整等を行えるようになっている。転移電圧Vcom1と通常電圧Vcom2とは共通電圧Vcomとして、対向基板の全面に形成される対向電極62に供給される。
The
メイン制御回路150が画像処理回路140に供給する入力画像データDinは、例えば、24ビットパラレルの形式である。タイミング発生回路130は、画像処理回路140から供給される水平走査信号や垂直走査信号などの制御信号に同期して、Yクロック信号YCK、Xクロック信号XCK、Y転送開始パルスDY、およびX転送開始パルスDXを生成して、走査線駆動回路110およびデータ線駆動回路120に供給する。また、タイミング発生回路130は、画像処理回路140を制御する各種のタイミング信号を生成し、これを出力する。
The input image data Din supplied from the
ここで、Yクロック信号YCKは、走査線20を選択する期間を特定し、Xクロック信号XCKは、データ線10を選択する期間を特定する。また、Y転送開始パルスDYは走査線20の選択開始を指示するパルスであり、一方、X転送開始パルスDXはデータ線10の選択開始を指示するパルスである。
次に、画像処理回路140は、入力画像データDinに、液晶パネルAAの光透過特性を考慮したガンマ補正等を施した後、RGB各色の画像データをD/A変換して、画像信号VIDを生成して液晶パネルAAに供給する。
Here, the Y clock signal YCK specifies a period for selecting the
Next, the
図2に画像表示領域Aの詳細な構成を示す。画像表示領域Aには、m(mは2以上の自然数)本の走査線20が、X方向に沿って平行に配列して形成される一方、n(nは2以上の自然数)本のデータ線10が、Y方向に沿って平行に配列して形成されている。そして、データ線10と走査線20との交差に対応してm×n個の画素回路Pが配列される。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the image display area A. In the image display area A, m (m is a natural number of 2 or more) scanning
同図に示すように画素回路Pは、液晶素子60およびTFT50を備える。液晶素子60は画素電極61と対向電極62との間にOCB液晶を挟持して構成される。対向電極62には共通電圧Vcomが供給される。TFT50のゲート電極は走査線20に電気的に接続され、そのドレイン電極またはソース電極の一方がデータ線10に電気的に接続され、他方が画素電極61に電気的に接続される。したがって、共通電圧Vcomを変化させることによって、液晶に印加する電圧を変化させることができる。
As shown in the figure, the pixel circuit P includes a
図1に示すデータ線駆動回路120は、データ信号X1〜Xnをn本のデータ線10に出力する。信号の極性を対向電極62の共通電圧Vcomを基準として高電位を正極性、低電位を負極性と定めると、奇数番目のフレームではデータ信号の極性を正極性とし、偶数番目のフレームではデータ信号の極性を負極性とする。これにより、フレーム単位で液晶に印加される電圧が反転する。なお、ライン単位で液晶に印加する電圧を反転してもよいし、ドット単位で液晶に印加する電圧を反転してもよい。
The data line driving
また、各走査線20には、走査線駆動回路110から、走査信号Y1、Y2、…、Ymが、パルス的に線順次で印加されるようになっている。このため、ある走査線20に走査信号が供給されると、当該行の画素回路PにおいてTFT50がオン状態となり、データ線10を介して供給されるデータ信号が液晶素子60に書き込まれる。各画素に印加される電圧レベルに応じて液晶分子の配向や秩序が変化するので、光変調による階調表示が可能となる。例えば、液晶を通過する光量は、ノーマリーホワイトモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて制限される一方、ノーマリーブラックモードであれば、印加電圧が高くなるにつれて緩和されるので、液晶装置700全体では、画像信号に応じたコントラストを持つ光が画素毎に出射される。この例の液晶装置700はノーマリホワイトである。なお、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、保持容量を画素電極61と対向電極62との間に形成される液晶容量と並列に付加してもよい。
Further, scanning signals Y1, Y2,..., Ym are applied to each
図3は、昇圧装置200の構成を示すブロック図である。昇圧装置200は、入力電圧V1を昇圧した共通電圧Vcomを液晶パネルAAの対向電極62に供給する。この例の昇圧装置200は、インダクタL1、トランジスタTr1、ダイオードD1で構成される昇圧回路と制御部210を備える。トランジスタTr1は、発振器211によりスイッチングを繰り返し、インダクタL1に起電力を発生させる。そして、生じた電圧を制御部210が制御することで共通電圧Vcomを生成し、液晶装置700に供給する。ここで、共通電圧Vcomは、上述のように、転移電圧Vcom1と、通常電圧Vcom2である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
具体体には、制御部210は、昇圧回路によって生じたコンデンサC1の電圧を抵抗R1と抵抗R2で分圧し、抵抗R2の電圧をコンパレータ214で基準電圧と比較することにより、トランジスタTr1のオン・オフを制御する第1スイッチング信号Vsw1とトランジスタTr2のオン・オフを制御する第2スイッチング信号Vsw2とを生成する。
ここで、制御部210は、IC等の半導体装置で構成することができ、また、抵抗R1と抵抗R2の値は、ノードN3の電圧Vn3が、制御部210を構成する半導体装置の耐電圧値を超えないように選ぶことが可能である。このため、制御部210を構成する半導体装置に、転移に必要な高い転移電圧Vcom2に対する耐電圧性が不要となり、コストダウンを図ることができる。また、電源電圧を昇圧するため、転移用の電源を別途用意する必要もない。
Specifically, the control unit 210 divides the voltage of the capacitor C1 generated by the booster circuit by the resistor R1 and the resistor R2, and compares the voltage of the resistor R2 with the reference voltage by the
Here, the control unit 210 can be configured by a semiconductor device such as an IC, and the resistance R1 and the resistance R2 are determined by the voltage Vn3 of the node N3 and the withstand voltage value of the semiconductor device constituting the control unit 210. It is possible to choose not to exceed. For this reason, the semiconductor device constituting the control unit 210 does not need voltage resistance against the high transition voltage Vcom2 necessary for the transition, and the cost can be reduced. Further, since the power supply voltage is boosted, it is not necessary to prepare a separate power supply for transfer.
コンパレータ214で比較される基準電圧には、転移電圧Vcom1を検出するための第1基準電圧Vref1と、通常電圧Vcom2を検出するための第2基準電圧Vref2が用いられ、スイッチ213により切り替えるようになっている。
また、コンデンサC1にはこれと並列にトランジスタTr2が接続されている。トランジスタTr2は共通電圧Vcomを転移電圧Vcom1から通常電圧Vcom2に遷移させる期間においてオン状態となり、コンデンサC1に蓄積された電荷を放電させる手段として機能する。
As the reference voltage compared by the
A transistor Tr2 is connected to the capacitor C1 in parallel. The transistor Tr2 is turned on during a period in which the common voltage Vcom is changed from the transition voltage Vcom1 to the normal voltage Vcom2, and functions as a means for discharging the charge accumulated in the capacitor C1.
制御部210は、電圧制御手順を司るシーケンサ部212を備える。シーケンサ部212は、トランジスタTr1のオンオフ切り替えにより入力電圧V1を昇圧する処理、スイッチ213の切り替えによる電圧Vn3を検出する処理、トランジスタTr2のオンオフ切り替えにより、転移電圧Vcom1を保持する処理および通常電圧Vcom2を維持するための処理を行なう。入力電圧V1を昇圧する処理において、シーケンサ部212はAND回路216の一方の端子にハイレベルとなるイネーブル信号ENを供給する。AND回路216の他方の端子には発振器211より発振信号OSCが供給されている。AND回路216は、発振信号OSCとイネーブル信号ENの論理積を第1スイッチング信号Vsw1としてトランジスタTr1に出力する。すなわち、イネーブル信号ENがアクティブになると、トランジスタTr1はオンオフを繰り返し、イネーブル信号ENが非アクティブになると、トランジスタTr1はオフする。
The control unit 210 includes a sequencer unit 212 that manages a voltage control procedure. The sequencer unit 212 performs processing for boosting the input voltage V1 by switching on and off the transistor Tr1, processing for detecting the voltage Vn3 by switching the
また、転移電圧Vcom1の保持は、液晶がベンド配向状態に転移するのに必要な時間を確保するために行なわれる。このために、シーケンサ部212は、液晶がベンド配向状態に転移するのに必要な時間を計時するタイマ215を備える。例えば、タイマ215はカウンタで構成される。タイマ215は、タイマイネーブル信号Tenがハイレベルのとき計数を実行し、計数値が所定値に達すると出力信号Toutをアクティブにする。シーケンサ部212は、コンパレータ214によって共通電圧Vcomが転移電圧Vcom1に達したことが検知されると、タイマイネーブル信号Tenをハイレベルにし、出力信号Toutがアクティブになるとタイマイネーブル信号Tenをローレベルにする。なお、タイマ215は発振信号OSCのパルスを計数してもよい。
Further, the transition voltage Vcom1 is held in order to secure a time necessary for the liquid crystal to transition to the bend alignment state. For this purpose, the sequencer unit 212 includes a
図4は、昇圧装置200が、入力電圧V1を昇圧していく様子を表すタイミング図である。本図では、トランジスタTr1のベースに印加されるパルス電圧と、トランジスタTr1のコレクタ側に生じる電圧Vn1と、コンデンサC1に生じる電圧Vn2との関係を示している。
本図に示すように、トランジスタTr1がオフの初期状態では、ノードN1の電圧Vn1およびノードN2の電圧Vn2はともに入力電圧V1である。時刻t1でトランジスタTr1がオンになると、電圧Vn1は接地電位GNDに落ちる。このとき、ダイオードD1はオフ状態となるので、ノードN2の電圧Vn2はコンデンサC1によって入力電圧V1が保持される。
FIG. 4 is a timing chart showing how the
As shown in this figure, in the initial state in which the transistor Tr1 is off, the voltage Vn1 at the node N1 and the voltage Vn2 at the node N2 are both the input voltage V1. When the transistor Tr1 is turned on at time t1, the voltage Vn1 falls to the ground potential GND. At this time, since the diode D1 is turned off, the voltage Vn2 at the node N2 is held at the input voltage V1 by the capacitor C1.
時刻t2でトランジスタTr1がオフになると、インダクタL1に起電力が生じ、コンデンサC1を充電する。このため、電圧Vn1と電圧Vn2とが上昇する。一方、インダクタL1に生じた起電力は、入力電圧V1に向かって落ちていくため、時刻t3で電圧Vn1と電圧Vn2との上昇が止まる。その後、電圧Vn1は、入力電圧V1に向かって落ちていく。ダイオードD1はオフ状態となるので、ノードN2の電圧Vn2は保持される。 When the transistor Tr1 is turned off at time t2, an electromotive force is generated in the inductor L1, and the capacitor C1 is charged. For this reason, the voltage Vn1 and the voltage Vn2 rise. On the other hand, since the electromotive force generated in the inductor L1 decreases toward the input voltage V1, the increase of the voltage Vn1 and the voltage Vn2 stops at time t3. Thereafter, the voltage Vn1 decreases toward the input voltage V1. Since the diode D1 is turned off, the voltage Vn2 at the node N2 is maintained.
時刻t4でトランジスタTr1が再度オンになると、ノードN1は接地電位GNDに落ちるが、電圧Vn2はダイオードD1により電圧が保持される。時刻t5でトランジスタTr1が再度オフになると、コンダクタL1に起電力が生じ、コンデンサC1をさらに充電して電圧Vn2が上昇する。
このようなサイクルが繰り返されることにより、コンデンサC1には入力電圧V1より高い電圧Vn2が生じていくことになる。
When the transistor Tr1 is turned on again at time t4, the node N1 falls to the ground potential GND, but the voltage Vn2 is held by the diode D1. When the transistor Tr1 is turned off again at time t5, an electromotive force is generated in the conductor L1, and the capacitor C1 is further charged to increase the voltage Vn2.
By repeating such a cycle, a voltage Vn2 higher than the input voltage V1 is generated in the capacitor C1.
つぎに、制御部210のシーケンサ部212が行なう供給電圧制御処理について図5および図6を参照して説明する。図5は、シーケンサ部212の処理の流れを示すフロー図であり、図6は、昇圧装置200がメイン制御回路150に供給する電圧の時間変化を示す図である。以下、昇圧装置200の動作を、初期状態期間d0、昇圧期間d1、第1保持期間d2、降圧期間d3、第2保持期間d3に分かち説明する。
Next, supply voltage control processing performed by the sequencer unit 212 of the control unit 210 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of the sequencer unit 212, and FIG. 6 is a diagram showing a change with time of a voltage supplied from the
初期状態期間d0において、液晶装置700の液晶分子は、電源投入前においてはスプレイ配向状態にあり、表示に適さない。このため、時刻t10において電源が投入されると、昇圧期間d1が開始し、昇圧装置200は、入力電圧V1を転移電圧Vcom1に向けて昇圧する。
昇圧期間d1において、シーケンサ部212は、電源投入を検知すると、第2スイッチング信号Vsw2をローベルにしてトランジスタTr2をオフさせるとともに、スイッチ213を第1基準電圧Vref1に切り替える(S101)。
In the initial state period d0, the liquid crystal molecules of the
In the boost period d1, when the sequencer unit 212 detects power-on, the sequencer unit 212 turns the second switching signal Vsw2 low to turn off the transistor Tr2, and switches the
これにより、図4に示すようにコンデンサC1の電圧は上昇していく。その上昇に比例してノードN3の電圧Vn3も上昇していく。コンパレータ214は、電圧Vn3と、第1基準電圧Vref1とを比較し、電圧Vn3が第1基準電圧Vref1に達したことを検出すると、検出信号をシーケンサ部212に出力する。
シーケンサ部212は、コンパレータ214からの検出信号により、電圧Vn3が第1基準電圧Vref1に達したこと、すなわち、転移に必要な電圧まで昇圧されたことを検出すると(S102:Y、図6:t10)、昇圧期間d1を終了して、第1保持期間d2を開始する。
As a result, the voltage of the capacitor C1 increases as shown in FIG. In proportion to the increase, the voltage Vn3 of the node N3 also increases. The
When the sequencer unit 212 detects from the detection signal from the
第1保持期間d2において、シーケンサ部212は、転移電圧Vcom1を維持するためにイネーブル信号ENをローベルにする。これにより、AND回路216から出力される第1スイッチング信号Vsw1がローレベルとなってトランジスタTr1がオフにする。さらに、シーケンス部212はタイマイネーブル信号Tenをハイレベルにしてタイマ215を起動させる(S103)。
タイマ215がカウントアップしている間、転移電圧Vcom1が共通電圧Vcomとして対向電極62に供給される。これによって、液晶パネルAAの液晶分子はスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移する。
In the first holding period d2, the sequencer unit 212 sets the enable signal EN to low level in order to maintain the transition voltage Vcom1. As a result, the first switching signal Vsw1 output from the AND
While the
タイマ215の計数値が所定値に達すると、タイマ215は出力信号Toutをアクティブにする。これをシーケンサ部212が検知すると(S104:Y、図6:t11)、シーケンサ部212は第1保持期間d2を終了して、降圧期間d3を開始する。具体的には、コンデンサC1に生じている転移電圧Vcom1を通常電圧Vcom2に降圧させるため、シーケンサ部212は、スイッチ213を制御して第2基準電圧Vref2に切り替える。これにより、コンパレータ214は第2基準電圧Vref2と電圧Vn3とを比較する。この比較結果に基づいて、シーケンス部212は、第2スイッチング信号Vsw2をハイレベルに遷移させ、トランジスタTr2をオンにする(S105)。すると、コンデンサC1の電荷は放電され、コンデンサC1の電圧は下降していく(図6:d3)。その下降に比例して抵抗R2に生じる電圧Vn3も下降していく。
When the count value of the
シーケンス部212は、コンパレータ214からの検出信号により、電圧Vn3が第2基準電圧Vref2に達したこと、すなわち、共通電圧Vcomが通常電圧Vcom2まで降圧されたことを検出すると(S106:Y、図6:t12)、降圧期間d3を終了して第2保持期間d4を開始する。第2保持期間d4ではシーケンサ部212は通常電圧Vcom2を維持するように昇圧回路を制御する(S107)。具体的には、コンパレータ214の検出信号を監視して、電圧Vn3が第2基準電圧Vref2を下回ると、イネーブル信号ENをアクティブにしてトランジスタTr1に発振器211からのパルスを供給して昇圧回路による昇圧を行なう。そして、電圧Vn3が第2基準電圧Vref2を上回ると、トランジスタTr2をオンすることで通常電圧Vcom2を保持する。すなわち、フィードバック制御により、通常電圧Vcom2を保持する。ただし、入力電圧V1をそのまま液晶装置700に供給する場合には、昇圧回路による昇圧は不要である。
When the sequence unit 212 detects that the voltage Vn3 has reached the second reference voltage Vref2 based on the detection signal from the
このように、本実施形態によれば、転移用の転移電圧Vcom1を得るための昇圧制御および転移後の通常電圧Vcom1への移行制御を簡易な構成で実現することができる。このため、コストダウンを図ることができる。 Thus, according to the present embodiment, the boost control for obtaining the transition voltage Vcom1 for transition and the transition control to the normal voltage Vcom1 after transition can be realized with a simple configuration. For this reason, cost reduction can be aimed at.
なお、昇圧装置200に含まれる昇圧回路は、図3に示した回路に限られない。例えば、図7に示すような回路を用いることもできる。図7に示した昇圧装置300は、メイン制御回路150に供給する電圧として、負の電圧が必要な場合の構成である。本例においては、コンデンサC2には負の電位が生じる。この場合でも、抵抗R3と抵抗R4によって分圧され、抵抗R4に生じる電圧を制御部300の耐電圧内に選ぶことで、制御部310を構成する半導体装置のコストダウンを実現することができる。なお、制御部310自身の構成も基本的に図3に示した構成と同様とすることができ、簡易な構成によるコストダウンも図ることができる。
Note that the booster circuit included in the
次に、本発明に係る液晶装置700を利用した電子機器について説明する。図8は、以上に説明した液晶装置700を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての液晶装置700と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
Next, electronic equipment using the
図9に、本発明に係る液晶装置700を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての液晶装置700を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、液晶装置700に表示される画面がスクロールされる。
FIG. 9 shows a configuration of a mobile phone to which the
図10に、本発明に係る液晶装置700を適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての液晶装置700を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置700に表示される。
FIG. 10 shows a configuration of a personal digital assistant (PDA) to which the
なお、本発明に係る液晶装置が適用される電子機器としては、図8から図10に示したもののほか、プロジェクタ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。 Electronic devices to which the liquid crystal device according to the present invention is applied include projectors, televisions, video cameras, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, electronic papers, calculators, word processors in addition to those shown in FIGS. , Workstations, videophones, POS terminals, printers, scanners, copiers, video players, devices with touch panels, and the like.
10…データ線、20…走査線、60…液晶素子、61…画素電極、62…対向電極、100…走査線駆動回路、110…走査線駆動回路、120…データ線駆動回路、130…タイミング発生回路、140…画像処理回路、150…メイン制御回路、160…バックライト、200…昇圧装置、210…制御部、211…発振器、212…シーケンサ部、214…コンパレータ、300…昇圧装置、310…制御部、600…バックライト、700…液晶装置、2000…パーソナルコンピュータ、3000…携帯電話機、4000…情報携帯端末。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Data line, 20 ... Scan line, 60 ... Liquid crystal element, 61 ... Pixel electrode, 62 ... Counter electrode, 100 ... Scan line drive circuit, 110 ... Scan line drive circuit, 120 ... Data line drive circuit, 130 ... Timing generation Circuit: 140
Claims (5)
電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧電圧に基づいて電荷を蓄積し、一方の端子が前記昇圧回路に電気的に接続され、他方の端子に固定電位が供給されるキャパシタと、
前記キャパシタの一方の端子に生じた電圧を分圧する抵抗と、
オン状態で前記キャパシタに蓄積された電荷を放電するスイッチと、
前記液晶パネルに供給する電圧を制御する電圧制御用装置とを備え、
前記電圧制御用装置は、
前記昇圧回路による電源電圧の昇圧開始後に、前記抵抗によって分圧された分圧電圧が第1の基準値に達したことを検出すると、所定時間だけ前記第1の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記初期転移動作を行なわせ、前記所定時間経過後に、前記スイッチをオン状態にし、前記分圧電圧が第2の基準値に達したことを検出すると、前記第2の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記通常電圧による駆動を行なわせることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device having a liquid crystal panel that requires an initial transition operation by a transition voltage to transition from a non-display state to a display state and is driven at a normal voltage lower than the transition voltage after the initial transition operation,
A booster circuit that boosts the power supply voltage and outputs the boosted voltage;
A capacitor that accumulates electric charge based on the boosted voltage, one terminal is electrically connected to the booster circuit, and a fixed potential is supplied to the other terminal;
A resistor for dividing a voltage generated at one terminal of the capacitor;
A switch for discharging the charge accumulated in the capacitor in an on state;
A voltage control device for controlling a voltage supplied to the liquid crystal panel;
The voltage control device comprises:
When it is detected that the divided voltage divided by the resistor has reached the first reference value after starting the boosting of the power supply voltage by the booster circuit, the divided voltage that has reached the first reference value for a predetermined time. The initial transition operation is performed by maintaining a voltage, and after the predetermined time has elapsed, the switch is turned on, and when it is detected that the divided voltage has reached a second reference value, the second reference A liquid crystal device characterized in that driving by the normal voltage is performed by maintaining the divided voltage that has reached the value.
前記液晶パネルに用いられる液晶は、配向状態として第1配向状態と第2配向状態とを有し、前記転移電圧は液晶の配向状態を第1配向状態から第2配向状態に遷移させるために用いられることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1,
The liquid crystal used in the liquid crystal panel has a first alignment state and a second alignment state as alignment states, and the transition voltage is used to transition the alignment state of the liquid crystal from the first alignment state to the second alignment state. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is a liquid crystal device.
電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧電圧に基づいて電荷を蓄積し、一方の端子が前記昇圧回路に電気的に接続され、他方の端子に固定電位が供給されるキャパシタと、
前記キャパシタの一方の端子に生じた電圧を分圧する抵抗と、
オン状態で前記キャパシタに蓄積された電荷を放電するスイッチと、
前記液晶パネルに供給する電圧を制御する電圧制御用装置とを備え、
前記電圧制御用装置は、
前記昇圧回路による電源電圧の昇圧開始後に、前記抵抗によって分圧された分圧電圧が第1の基準値に達したことを検出すると、所定時間だけ前記第1の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記初期転移動作を行なわせ、前記所定時間経過後に、前記スイッチをオン状態にし、前記分圧電圧が第2の基準値に達したことを検出すると、前記第2の基準値に達した前記分圧電圧を維持することで前記通常電圧による駆動を行なわせることを特徴とする電圧供給装置。 A voltage supply device that requires an initial transition operation by a transition voltage to transition from a non-display state to a display state, and supplies a normal voltage lower than the transition voltage to the liquid crystal panel after the initial transition operation,
A booster circuit that boosts the power supply voltage and outputs the boosted voltage;
A capacitor that accumulates electric charge based on the boosted voltage, one terminal is electrically connected to the booster circuit, and a fixed potential is supplied to the other terminal;
A resistor for dividing a voltage generated at one terminal of the capacitor;
A switch for discharging the charge accumulated in the capacitor in an on state;
A voltage control device for controlling a voltage supplied to the liquid crystal panel;
The voltage control device comprises:
When it is detected that the divided voltage divided by the resistor has reached the first reference value after starting the boosting of the power supply voltage by the booster circuit, the divided voltage that has reached the first reference value for a predetermined time. The initial transition operation is performed by maintaining a voltage, and after the predetermined time has elapsed, the switch is turned on, and when it is detected that the divided voltage has reached a second reference value, the second reference A voltage supply device characterized in that driving by the normal voltage is performed by maintaining the divided voltage that has reached the value.
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JP2012098314A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Rohm Co Ltd | Semiconductor chip and image display device using the same |
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2007
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