JP2010152324A - 表示装置の電源回路及びそれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力電圧の電荷を充電するコイル106と、コイルへの電荷の充電放電を制御するスイッチ素子105と、コイルへの充電期間において出力電圧の安定化を図る容量108と、出力電圧の基準となるクロック信号を生成する発信器101と、クロック信号と出力電圧とを比較するコンパレータ103と、コンパレータの出力信号に応じてスイッチ素子の制御信号を生成するパルス制御回路104と、表示装置の垂直同期信号と水平同期信号に基づいて発信器で生成するクロック信号の周波数を制御する周波数制御回路102とを有し、水平同期信号の出力回数が予め設定された第1の出力回数と第2の出力回数との間にある第1の状態と、第1及び第2の出力回数の間にない第2の状態とで異なる周波数のクロック信号に制御する。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の実施形態1の電源回路の概略構成を説明するための図である。図1に示すように、実施形態1の電源回路は垂直同期信号及び水平同期信号が入力され、該垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて発信器101の発振周波数を制御する周波数制御回路102を有する構成となっている。発信器101からのクロック信号と出力電圧とはコンパレータ103に入力され、該コンパレータ103の比較出力に基づいて、パルス制御回路104が例えばMOS−TFTからなるMOSスイッチ(スイッチ素子)105のON/OFFを制御する構成となっている。特に、実施形態1の電源回路では、周波数制御回路102の出力に基づいて、発信器101の発振周波数を制御する構成となっているので、パルス制御回路104はMOSスイッチ105のON/OFF時間の割合であるDuty比と共に、ON/OFFの周期すなわち周波数を制御する構成となっている。なお、本実施形態に特徴的な周波数制御回路102の詳細については、後述する。
図8は本発明の実施形態2の電源回路における周波数制御回路の概略構成を説明するための図である。ただし、実施形態2の電源回路において、周波数制御回路を除く他の構成は実施形態1と同様の構成となる。従って、以下の説明では、実施形態2の周波数制御回路についてのみ、詳細に説明する。
図9は本発明の実施形態3の電源回路における高負荷時を表示有効期間とした場合の動作を説明するための図であり、図10は本発明の実施形態3の電源回路における周波数制御回路の一例を説明するための図である。特に、図9は一水平同期期間905を3分割し、分割した各々の期間901においてR(赤)、G(緑)、B(青)の各副画素に対応したRデータ、Gデータ、Bデータの順に印可するRGB時分割駆動方式におけるクロック信号の周波数を示した図である。また、実施形態3の電源回路において、周波数制御回路を除く他の構成は実施形態1と同様の構成となる。従って、以下の説明では、実施形態3の周波数制御回路についてのみ、詳細に説明する。
図11は本発明の実施形態4の電源回路における周波数制御回路の概略構成を説明するための図である。ただし、実施形態4の電源回路において、周波数制御回路を除く他の構成は実施形態3の電源回路と同様の構成となる。従って、以下の説明では、実施形態4の周波数制御回路についてのみ、詳細に説明する。
図12は本発明の実施形態5の電源回路の概略構成を説明するための図である。図12に示すように、実施形態12の電源回路は垂直同期信号及び水平同期信号が入力され、該垂直同期信号及び水平同期信号とコンパレータ103の出力とに基づいて、MOSスイッチ105をオン・オフさせる周期を制御するパルス制御回路1201を有する構成となっている。発信器1202からのクロック信号と出力電圧とはコンパレータ103に入力され、該コンパレータ103の比較出力に基づいて、実施形態5のパルス制御回路1201がMOSスイッチ105のON/OFFを制御する構成となっている。なお、本実施形態に特徴的なパルス制御回路1201の詳細については、後述する。また、前述するように、本実施形態では発信器1202から出力されるクロック信号の周波数は、パルス制御回路1201に設定される周期すなわちパルス幅制御出力に対応した周波数に設定される構成となっている。
図15は本発明の実施形態6の電源回路における高負荷時を表示有効期間とした場合の動作を説明するための図である。図15は前述する実施形態3の電源回路と同様に、一水平同期期間1505を3分割し、分割した各々の期間1501においてR(赤)、G(緑)、B(青)の各副画素に対応したRデータ、Gデータ、Bデータの順に印可するRGB時分割駆動方式におけるパルス幅制御信号を示した図である。また、実施形態6の電源回路において、パルス制御回路と発信器を除く他の構成は実施形態1と同様の構成となる。従って、以下の説明では、実施形態6のパルス制御回路と発信器についてのみ、詳細に説明する。
図16は本発明の実施形態7の液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。図16から明らかなように、実施形態7の液晶表示装置は昇圧回路1601、液晶ドライバ1602、液晶パネル1603、該液晶パネル1603と液晶ドライバ1602とを電気的に接続するフレキシブル・プリント基板1604とから構成される。なお、図示しない周知のバックライト装置等は液晶パネル1603が有する構成となっている。
図17は本発明の実施形態8のチャージポンプ式電源回路の構成を説明するための図である。図17は、チャージポンプ式昇圧回路1702と制御回路1701の構成を示す概略図である。チャージポンプ式昇圧回路とは、図17のチャージポンプ式昇圧回路1702に備えられた4つのスイッチング素子SW1(1707)、SW2(1708)、SW3(1709)、SW4(1710)を制御することで、回路に備えられたポンプ用コンデンサCpump(1711)に充電し、その電荷を、出力用コンデンサCout(1712)へ放電することを、繰り返し行うことにより、昇圧された電圧を出力する回路である。制御回路1701より入力される制御信号に基づいて、チャージポンプ式昇圧回路1702のスイッチング素子SW1とSW2及びスイッチング素子SW3とSW4を、交互にONする。ここで、スイッチング素子とは、TFTなどのトランジスタであり、特に、実施形態8においては、実施形態3のMOSスイッチと同様に、該トランジスタのゲート電圧に、Hの電圧を印加することで、スイッチング素子はONされ、ゲート電圧にLの電圧を印加することで、スイッチング素子はOFFされる。スイッチング素子SW1とSW2がONされて、スイッチング素子SW3とSW4がOFFされるとき、入力電圧よりポンプ用コンデンサCpumpに電流が流れ、ポンプ用コンデンサCpumpは充電される。この場合の電流の流れを、図18(a)に示す。
103・・・コンパレータ、104、1201・・・パルス制御回路
105・・・MOSスイッチ、106・・・コイル、107・・・ダイオード
108・・・容量、701、1001・・・ラインカウンタ
702、803、804、1003、1004・・・比較回路、801・・・Hカウンタ
802・・・DTMGカウンタ、805、1005、1101・・・アンド回路
1002・・・ドットカウンタ、1601・・・昇圧回路、1602・・・液晶ドライバ
1603・・・液晶パネル、1604・・・フレキシブル・プリント基板
1701・・・制御回路、1702・・・チャージポンプ式昇圧回路
1703・・・周波数制御回路、1706・・・パルス制御回路
1707〜1710・・・スイッチング素子SW1〜4
1711・・・ポンプ用コンデンサCpump
1712・・・出力用コンデンサCout
Claims (22)
- 入力電圧を昇圧し、該入力電圧よりも高い駆動電圧を表示装置に供給する表示装置の電源回路であって、
前記入力電圧の電荷を充電するコイルと、
前記コイルへの前記電荷の充電と、該充電された電荷の放電を制御するスイッチ素子と、
前記コイルへの充電期間において出力電圧の安定化を図る容量と、
出力電圧の基準となるクロック信号を生成する発信器と、
前記クロック信号と前記出力電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて前記スイッチ素子の制御信号を生成するパルス制御回路と、
前記表示装置の垂直同期信号と水平同期信号とが入力され、該入力信号に基づいて前記発信器で生成する前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御回路とを有し、
前記周波数制御回路は、前記垂直同期信号の出力に続く前記水平同期信号の出力回数を計数し、
前記周波数制御回路は、前記水平同期信号の出力回数が予め設定された第1の出力回数と第2の出力回数との間にある第1の状態と、前記水平同期信号の出力回数が前記第1及び第2の出力回数の間にない第2の状態とで異なる周波数のクロック信号に制御し、
前記第2の状態における前記クロック信号の周波数よりも、前記第1の状態における前記クロック信号の周波数が高いことを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項1に記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御回路は不揮発性の記憶手段を備え、該記憶手段に前記第1及び第2の出力回数が保持されることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項1又は2に記載の表示装置の電源回路において、
前記第1及び第2の出力回数を設定する手段を有することを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項1乃至3の内のいずれかに記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御手段は、前記表示装置の水平有効表示期間を示す有効データ信号と前記水平同期信号の出力回数とに基づいて、前記第1の状態と前記第2の状態とに変位可能なことを特徴とする表示装置の電源回路。 - 入力電圧を昇圧し、該入力電圧よりも高い駆動電圧を表示装置に供給する表示装置の電源回路であって、
前記入力電圧の電荷を充電するコイルと、
前記コイルへの前記電荷の充電と、該充電された電荷の放電を制御するスイッチ素子と、
前記コイルへの充電期間において出力電圧の安定化を図る容量と、
出力電圧の基準となるクロック信号を生成する発信器と、
前記クロック信号と前記出力電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて前記スイッチ素子の制御信号を生成するパルス制御回路と、
前記表示装置の画素へ表示データを書き込む信号水平同期信号が入力され、該入力信号に基づいて前記発信器で生成する前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御回路とを有し、
前記周波数制御回路は、一水平期間内におけるR(赤)G(緑)B(青)の各画素への表示データの書き込み期間を信号立ち上がり期間とそれ以外の期間とに分け、前記信号立ち上がり期間とそれ以外の期間とで異なる周波数のクロック信号に制御し、
前記それ以外の期間における前記クロック信号の周波数よりも、前記信号立ち上がり期間における前記クロック信号の周波数が高くなるように制御することを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項5に記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御回路は、前記水平同期信号の出力に続く前記画素への前記表示データの書き込み信号に同期したドット信号を計数し、
前記周波数制御回路は、RGBの各画素毎に前記ドット信号数が予め設定された第1の信号数と第2の信号数との間にある期間を前記信号立ち上がり期間とすることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項6に記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御回路は不揮発性の記憶手段を備え、該記憶手段に前記第1及び第2の信号数が保持されることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項6又は7に記載の表示装置の電源回路において、
前記第1及び第2の信号数を設定する手段を有することを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項6乃至8の内のいずれかに記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御手段は、前記表示装置の水平有効表示期間を示す有効データ信号と前記ドット信号数とに基づいて、前記信号立ち上がり期間とそれ以外の期間とに変位可能なことを特徴とする表示装置の電源回路。 - 入力電圧を昇圧し、該入力電圧よりも高い駆動電圧を表示装置に供給する表示装置の電源回路であって、
前記入力電圧の電荷を充電するコイルと、
前記コイルへの前記電荷の充電と、該充電された電荷の放電を制御するスイッチ素子と、
前記コイルへの充電期間において出力電圧の安定化を図る容量と、
出力電圧の基準となるクロック信号を生成する発信器と、
前記クロック信号と前記出力電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて、前記スイッチ素子の制御信号を生成するパルス制御回路とを有し、
前記パルス制御回路は、前記表示装置の垂直同期信号と水平同期信号とに基づいて、前記表示装置の負荷を監視し、
前記負荷が軽い低負荷期間では前記パルス信号を所定期間に1回出力させ、
前記負荷が重い高負荷期間では前記パルス信号を前記所定時間に2回以上出力させることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項10に記載の表示装置の電源回路において、
前記パルス制御回路は、前記表示装置の垂直同期信号の出力に続く前記表示装置の水平同期信号の出力回数を計数し、
前記パルス制御回路は、前記表示装置の水平同期信号の出力回数が予め設定された第1の出力回数と第2の出力回数との間にある期間を前記高負荷期間とし、
前記水平同期信号の出力回数が前記予め設定された第1及び第2の出力回数の間にない期間を前記低負荷期間とすることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項10に記載の表示装置の電源回路において、
前記パルス制御回路は、一水平期間内におけるR(赤)G(緑)B(青)の各画素への表示データの書き込み期間を高負荷期間と低負荷期間とに分けたことを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項1乃至12の内のいずれかに記載の電源回路を有する表示駆動回路と、該表示駆動回路からの表示データに応じた画像表示を行う表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。
- 入力電圧を昇圧し、該入力電圧よりも高い駆動電圧を表示装置に供給する表示装置の電源回路であって、
前記入力電圧の電荷を充電するコンデンサと、
前記コンデンサへの前記電荷の充電と、該充電された電荷の放電を制御するスイッチ素子と、
前記コンデンサへの充電期間において出力電圧の安定化を図るコンデンサと、
出力電圧の基準となるクロック信号を生成する発信器と、
前記クロック信号と前記出力電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて前記スイッチ素子の制御信号を生成するパルス制御回路と、
前記表示装置の垂直同期信号と水平同期信号とが入力され、該入力信号に基づいて前記パルス制御回路から出力する前記スイッチ素子の制御信号の周波数を制御する周波数制御回路とを有し、
前記周波数制御回路は、前記垂直同期信号の出力に続く前記水平同期信号の出力回数を計数し、
前記周波数制御回路は、前記水平同期信号の出力回数が予め設定された第1の出力回数と第2の出力回数との間にある第1の状態と、前記水平同期信号の出力回数が前記第1及び第2の出力回数の間にない第2の状態とで異なる制御信号の周波数で制御し、
前記第2の状態における前記制御信号の周波数よりも、前記第1の状態における前記制御信号の周波数が高いことを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項14に記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御回路は不揮発性の記憶手段を備え、該記憶手段に前記第1及び第2の出力回数が保持されることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項14又は15に記載の表示装置の電源回路において、
前記第1及び第2の出力回数を設定する手段を有することを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項14乃至16の内のいずれかに記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御手段は、前記表示装置の水平有効表示期間を示す有効データ信号と前記水平同期信号の出力回数とに基づいて、前記第1の状態と前記第2の状態とに変位可能なことを特徴とする表示装置の電源回路。 - 入力電圧を昇圧し、該入力電圧よりも高い駆動電圧を表示装置に供給する表示装置の電源回路であって、
前記入力電圧の電荷を充電するコンデンサと、
前記コンデンサへの前記電荷の充電と、該充電された電荷の放電を制御するスイッチ素子と、
前記コンデンサへの充電期間において出力電圧の安定化を図るコンデンサと、
出力電圧の基準となるクロック信号を生成する発信器と、
前記クロック信号と前記出力電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号に応じて前記スイッチ素子の制御信号を生成するパルス制御回路と、
前記表示装置の垂直同期信号と水平同期信号とが入力され、該入力信号に基づいて前記パルス制御回路から出力する前記スイッチ素子の制御信号の周波数を制御する周波数制御回路とを有し、
前記周波数制御回路は、一水平期間内におけるR(赤)G(緑)B(青)の各画素への表示データの書き込み期間を信号立ち上がり期間とそれ以外の期間とに分け、前記信号立ち上がり期間とそれ以外の期間とで異なる周波数の制御信号に制御し、
前記それ以外の期間における前記制御信号の周波数よりも、前記信号立ち上がり期間における前記制御信号の周波数が高くなるように制御することを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項18に記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御回路は、前記水平同期信号の出力に続く前記画素への前記表示データの書き込み信号に同期したドット信号を計数し、
前記周波数制御回路は、RGBの各画素毎に前記ドット信号数が予め設定された第1の信号数と第2の信号数との間にある期間を前記信号立ち上がり期間とすることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項19に記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御回路は不揮発性の記憶手段を備え、該記憶手段に前記第1及び第2の信号数が保持されることを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項19又は20に記載の表示装置の電源回路において、
前記第1及び第2の信号数を設定する手段を有することを特徴とする表示装置の電源回路。 - 請求項19乃至21の内のいずれかに記載の表示装置の電源回路において、
前記周波数制御手段は、前記表示装置の水平有効表示期間を示す有効データ信号と前記ドット信号数とに基づいて、前記信号立ち上がり期間とそれ以外の期間とに変位可能なことを特徴とする表示装置の電源回路。
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