JP2020527020A - 直流電圧変換回路及び直流電圧変換方法並びに液晶表示装置 - Google Patents

直流電圧変換回路及び直流電圧変換方法並びに液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

直流電圧変換回路及び直流電圧変換方法並びに液晶表示装置。該直流電圧変換回路は第１、第２、第３、第４ダイオード（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）、第１、第２、第３、第４コンデンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）、分圧ユニット（Ｒ１）、及びスイッチングユニット（Ｑ１）を含み、前記第１コンデンサ（Ｃ２）の第２端子が第１変圧信号（ＤＲＰ１）にアクセスし、前記第３コンデンサ（Ｃ３）の第２端子が第２変圧信号（ＤＲＰ２）にアクセスし、第１、第２変圧信号（ＤＲＰ１、ＤＲＰ２）がいずれもパルス信号であり、且つ第２変圧信号（ＤＲＰ２）と第１変圧信号（ＤＲＰ１）の位相が逆であり、従来技術に比べて、入力電圧の変換を迅速に完了でき、電圧変換の所要時間を減少させ、駆動能力が高く、応答速度が速く、サービスの安定性を確保する。

Description

本発明は表示技術分野に関し、特に直流電圧変換回路及び直流電圧変換方法並びに液晶表示装置に関する。
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）が現在最も広く使用されているフラットパネルディスプレイ装置の一つであり、液晶パネルは液晶表示装置の中核構成部分である。液晶パネルは、通常、カラーフィルター基板（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ、ＣＦ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、薄膜トランジスタアレイ基板（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ａｒｒａｙ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ、ＴＦＴ Ａｒｒａｙ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、及び２つの基板間に配置される液晶層（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｌａｙｅｒ）から構成される。一般には、アレイ基板、カラーフィルター基板上にそれぞれ画素電極、共通電極が設置されている。電圧が画素電極と共通電極に印加されると、液晶層中で電界が発生し、該電界は液晶分子の配向を決定し、それにより液晶層に入射される光の偏光を調整し、液晶パネルに画像を表示させる。
従来技術では、ＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する際に、いずれもＴＦＴ−ＬＣＤに電源電圧（ＶＤＤ）、定電圧高電圧（ＶＧＨ）、定電圧低電圧（ＶＧＬ）を含む複数種の電圧を入力する。そのうち、ＶＧＨ及びＶＧＬに対応する電流は比較的小さく、一般には低コストのチャージポンプ（Ｃｈａｒｇｅ Ｐｕｍｐ）回路によって発生する。
図１を参照すると、従来の定電圧高電位を発生させるためのチャージポンプ回路であり、第１ダイオードＤ１０、第２ダイオードＤ２０、第３ダイオードＤ３０、第４ダイオードＤ４０、第１コンデンサＣ１０、第２コンデンサＣ２０、第３コンデンサＣ３０、及び第４コンデンサＣ４０を含み、そのうち、第１ダイオードＤ１０の陽極が入力電圧Ｖｉｎにアクセスし、陰極が第２ダイオードＤ２０の陽極に電気的に接続され、第２ダイオードＤ２０の陰極が第３ダイオードＤ３０の陽極に電気的に接続され、第３ダイオードＤ３０の陰極が第４ダイオードＤ４０の陽極に電気的に接続され、第４ダイオードＤ４０の陰極が出力電圧Ｖｏｕｔを出力し、第１コンデンサＣ１０の第１端子が第１ダイオードＤ１０の陰極に電気的に接続され、第２端子が変圧信号ＤＲＰにアクセスし、第２コンデンサＣ２０の第１端子が第２ダイオードＤ２０の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、第３コンデンサＣ３０の第１端子が第３ダイオードＤ３０の陰極に電気的に接続され、第２端子が変圧信号ＤＲＰにアクセスし、第４コンデンサＣ４０の第１端子が第４ダイオードＤ４０の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、上記変圧信号ＤＲＰは低レベルと高レベルが順に交互になるパルス信号であり、且つその低レベルの電圧が０Ｖであり、高レベルの電圧が入力電圧Ｖｉｎに等しい。図２を参照すると、該チャージポンプ回路は入力電圧Ｖｉｎをブーストする時、まず、変圧信号ＤＲＰは０Ｖであり、第１、第２、第３ダイオードＤ１０、Ｄ２０、Ｄ３０の陰極電圧Ｖ１０、Ｖ２０、Ｖ３０、及び第４ダイオードＤ４０の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔはいずれも入力電圧Ｖｉｎである。続いて変圧信号ＤＲＰは入力電圧Ｖｉｎに変わり、第１、第２、第３ダイオードＤ１０、Ｄ２０、Ｄ３０の陰極電圧Ｖ１０、Ｖ２０、Ｖ３０、及び第４ダイオードＤ４０の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔはいずれも入力電圧Ｖｉｎの２倍に変わり、その後、変圧信号ＤＲＰは０Ｖに変わり、第２、第３ダイオードＤ２０、Ｄ３０の陰極電圧Ｖ２０、Ｖ３０、及び第４ダイオードＤ４０の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔはいずれも入力電圧Ｖｉｎの２倍に維持さる。その後、変圧信号ＤＲＰは再び入力電圧Ｖｉｎに変わり、第３ダイオードＤ３０の陰極電圧Ｖ３０、及び第４ダイオードＤ４０の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔはいずれも入力電圧Ｖｉｎの３倍に変わり、入力電圧Ｖｉｎのブーストを完了するには変圧信号ＤＲＰの２周期が必要となるため、駆動能力が不足し、応答速度が比較的遅くなる。
本発明の目的は、入力電圧の変換を迅速に完了でき、駆動能力が高く、応答速度が速い直流電圧変換回路を提供することである。
本発明の別の目的は、入力電圧の変換を迅速に完了でき、駆動能力が高く、応答速度が速い直流電圧変換方法を提供することである。
本発明のさらに別の目的はさらに、駆動能力が高く、応答速度が速い液晶表示装置を提供することである。
上記目的を実現するために、本発明はまず直流電圧変換回路を提供し、第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード、第４ダイオード、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、
前記第１ダイオードの陽極が入力電圧にアクセスし、陰極が第２ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極が第３ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第３ダイオードの陰極が第４ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第４ダイオードの陰極が出力電圧を出力し、前記分圧ユニットの第１端子が第１ダイオードの陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記スイッチングユニットのゲートが第１変圧信号にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号にアクセスし、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第２コンデンサの第１端子が第２ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第３コンデンサの第１端子が第３ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記第４コンデンサの第１端子が第４ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第１変圧信号は高レベルと低レベルが順に交互になるパルス信号であるか、又は、前記第１変圧信号は低レベルと高レベルが順に交互になるパルス信号であり、前記第１変圧信号と第２変圧信号の位相が逆である。
前記第１変圧信号の高レベルの電圧が入力電圧に等しく、前記第１変圧信号の低レベルの電圧が０Ｖである。
前記分圧ユニットは抵抗器であり、前記スイッチングユニットはＮ型電界効果トランジスタである。
本発明はさらに直流電圧変換方法を提供し、直流電圧変換回路を提供するステップＳ１であって、前記直流電圧変換回路は第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード、第４ダイオード、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、前記第１ダイオードの陽極が入力電圧にアクセスし、陰極が第２ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極が第３ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第３ダイオードの陰極が第４ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第４ダイオードの陰極が出力電圧を出力し、前記分圧ユニットの第１端子が第１ダイオードの陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記スイッチングユニットのゲートが第１変圧信号にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号にアクセスし、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第２コンデンサの第１端子が第２ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第３コンデンサの第１端子が第３ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記第４コンデンサの第１端子が第４ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地するステップＳ１と、第１変圧信号は０Ｖであり、第２変圧信号は入力電圧であり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の２倍であるステップＳ２と、第１変圧信号は入力電圧に変わり、第２変圧信号は０Ｖに変わり、第４ダイオードの陰極電圧は２倍の入力電圧に維持されるステップＳ３と、第１変圧信号は０Ｖに変わり、第２変圧信号は入力電圧に変わり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の３倍に変わるステップＳ４と、を含む。
前記分圧ユニットは抵抗器であり、前記スイッチングユニットはＮ型電界効果トランジスタである。
本発明はさらに直流電圧変換方法を提供し、直流電圧変換回路を提供するステップＳ１’であって、前記直流電圧変換回路は第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード、第４ダイオード、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、前記第１ダイオードの陽極が入力電圧にアクセスし、陰極が第２ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極が第３ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第３ダイオードの陰極が第４ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第４ダイオードの陰極が出力電圧を出力し、前記分圧ユニットの第１端子が第１ダイオードの陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記スイッチングユニットのゲートが第１変圧信号にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号にアクセスし、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第２コンデンサの第１端子が第２ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第３コンデンサの第１端子が第３ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記第４コンデンサの第１端子が第４ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地するステップＳ１’と、第１変圧信号は入力電圧であり、第２変圧信号は０Ｖであり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の２倍であるステップＳ２’と、第１変圧信号は０Ｖに変わり、第２変圧信号は入力電圧に変わり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の３倍に変わるステップＳ３’と、を含む。
前記分圧ユニットは抵抗器であり、前記スイッチングユニットはＮ型電界効果トランジスタである。
本発明はさらに液晶表示装置を提供し、前記直流電圧変換回路を含む。
本発明の有益な効果について、本発明が提供する直流電圧変換回路は、第１、第２、第３、第４ダイオード、第１、第２、第３、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、前記第１コンデンサの第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第３コンデンサの第２端子が第２変圧信号にアクセスし、第１、第２変圧信号がいずれもパルス信号であり、且つ第２変圧信号と第１変圧信号の位相が逆であり、従来技術に比べて、入力電圧の変換を迅速に完了でき、電圧変換の所要時間を減少させ、駆動能力が高く、応答速度が速い。本発明が提供する直流電圧変換方法は、入力電圧の変換を迅速に完了でき、駆動能力が高く、応答速度が速い。本発明が提供する液晶表示装置は、駆動能力が高く、応答速度が速い。
本発明の特徴及び技術内容を更に把握するために、以下、本発明についての詳細説明及び図面を参照できるが、図面は参照及び説明用のものに過ぎず、本発明を制限するものではない。
図１は従来のチャージポンプ回路の回路図である。 図２は図１に示されるチャージポンプ回路の動作タイミング図である。 図３は本発明の直流電圧変換回路の回路図である。 図４は本発明の直流電圧変換回路の第１実施例の動作タイミング図である。 図５は本発明の直流電圧変換回路の第２実施例の動作タイミング図である。
本発明が採用する技術手段及びその効果を更に説明するために、以下、本発明の好適実施例及びその図面を参照して詳細に説明する。
図３に示すように、本発明は直流電圧変換回路を提供し、第１ダイオードＤ１、第２ダイオードＤ２、第３ダイオードＤ３、第４ダイオードＤ４、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４、分圧ユニットＲ１、及びスイッチングユニットＱ１を含む。
具体的には、各素子の接続方式は以下の通りである。上記第１ダイオードＤ１の陽極が入力電圧Ｖｉｎにアクセスし、陰極が第２ダイオードＤ２の陽極に電気的に接続され、上記第２ダイオードＤ２の陰極が第３ダイオードＤ３の陽極に電気的に接続され、上記第３ダイオードＤ３の陰極が第４ダイオードＤ４の陽極に電気的に接続され、上記第４ダイオードＤ４の陰極が出力電圧Ｖｏｕｔを出力し、上記分圧ユニットＲ１の第１端子が第１ダイオードＤ１の陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットＱ１のドレインに電気的に接続され、上記スイッチングユニットＱ１のゲートが第１変圧信号ＤＲＰ１にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号ＤＲＰ２にアクセスし、上記第１コンデンサＣ１の第１端子が第１ダイオードＤ１の陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号ＤＲＰ１にアクセスし、上記第２コンデンサＣ２の第１端子が第２ダイオードＤ２の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、上記第３コンデンサＣ３の第１端子が第３ダイオードＤ３の陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットＱ１のドレインに電気的に接続され、上記第４コンデンサＣ４の第１端子が第４ダイオードＤ４の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地する。
上記第１変圧信号ＤＲＰ１は高レベルと低レベルが順に交互になるパルス信号であるか、又は、上記第１変圧信号ＤＲＰ１は低レベルと高レベルが順に交互になるパルス信号であり、上記第１変圧信号ＤＲＰ１と第２変圧信号ＤＲＰ２の位相が逆である。
具体的には、上記分圧ユニットＲ１は抵抗器である。
具体的には、上記スイッチングユニットＱ１はＮ型電界効果トランジスタである。
好適には、上記第１変圧信号ＤＲＰ１の高レベルの電圧が入力電圧Ｖｉｎに等しく、上記第１変圧信号ＤＲＰ１の低レベルの電圧が０Ｖであり、それに対応して、上記第２変圧信号ＤＲＰ２の高レベルの電圧も入力電圧Ｖｉｎに等しく、上記第２変圧信号ＤＲＰ２の低レベルの電圧も０Ｖである。
図３及び図４に示すように、本発明の第１実施例では、上記第１変圧信号ＤＲＰ１は低レベルと高レベルが順に交互になるパルス信号であり、且つ第１変圧信号ＤＲＰ１の高レベルの電圧が入力電圧Ｖｉｎに等しく、第１変圧信号ＤＲＰ１の低レベルの電圧が０Ｖであり、本発明の第１実施例の動作過程は以下の通りである。
まず、第１変圧信号ＤＲＰ１が０Ｖであり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオフし、第２変圧信号ＤＲＰ２が入力電圧Ｖｉｎであり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力される。この時、第１ダイオードＤ１の陰極電圧Ｖ１、及び第２ダイオードＤ２の陰極電圧Ｖ２がいずれも入力電圧Ｖｉｎであるが、第３コンデンサＣ３の第１端子の電圧、すなわち第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３が入力電圧Ｖｉｎの２倍に上昇し、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔもこの時、入力電圧Ｖｉｎの２倍である。
続いて、第１変圧信号ＤＲＰ１が入力電圧Ｖｉｎに変わり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオンし、第２変圧信号ＤＲＰ２が０Ｖに変わり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力さる。この時、第１ダイオードＤ１の陰極電圧Ｖ１、及び第２ダイオードＤ２の陰極電圧Ｖ２がいずれも入力電圧Ｖｉｎの２倍に上昇し、第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔがこの時入力電圧Ｖｉｎの２倍に維持される。
その後、第１変圧信号ＤＲＰ１が０Ｖに変わり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオフし、第２変圧信号ＤＲＰ２が入力電圧Ｖｉｎに変わり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力され、第３コンデンサＣ３の第１端子の電圧、すなわち第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３を入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇させ、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔもこの時入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇し、入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するが、従来技術では、入力電圧の変換を完了するには変圧信号の２周期が必要であることに比べて、該第１実施例は第１変圧信号ＤＲＰ１及び第２変圧信号ＤＰＲ２の１周期が終了する時に入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するため、駆動能力が高く、応答速度が速い。
図３及び図５に示すように、本発明の第２実施例では、上記第１変圧信号ＤＲＰ１は高レベルと低レベルが順に交互になるパルス信号であり、且つ第１変圧信号ＤＲＰ１の高レベルの電圧が入力電圧Ｖｉｎに等しく、第１変圧信号ＤＲＰ１の低レベルの電圧が０Ｖであり、本発明の第２実施例の動作過程は以下の通りである。
まず、第１変圧信号ＤＲＰ１が入力電圧Ｖｉｎであり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオンし、第２変圧信号ＤＲＰ２が０Ｖであり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力される。この時、第１ダイオードＤ１の陰極電圧Ｖ１、及び第２ダイオードＤ２の陰極電圧Ｖ２、第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔがいずれも入力電圧Ｖｉｎの２倍に上昇する。
続いて、第１変圧信号ＤＲＰ１が０Ｖに変わり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオフし、第２変圧信号ＤＲＰ２が入力電圧Ｖｉｎに変わり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力され、第３コンデンサＣ３の第１端子、すなわち第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３を入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇させ、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔを入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇させ、入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するが、従来技術では、入力電圧の変換を完了するには変圧信号の２周期が必要であることに比べて、本発明の第２実施例は第１変圧信号ＤＲＰ１及び第２変圧信号ＤＲＰ２の１／２周期内に入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するため、更に駆動能力を高め、応答速度を向上させる。
図３及び図４に示すように、同一の技術的思想に基づき、本発明はさらに直流電圧変換方法を提供し、ステップＳ１〜Ｓ４を含む。
ステップＳ１では、直流電圧変換回路を提供し、上記直流電圧変換回路は第１ダイオードＤ１、第２ダイオードＤ２、第３ダイオードＤ３、第４ダイオードＤ４、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４、分圧ユニットＲ１、及びスイッチングユニットＱ１を含む。
上記第１ダイオードＤ１の陽極が入力電圧Ｖｉｎにアクセスし、陰極が第２ダイオードＤ２の陽極に電気的に接続され、上記第２ダイオードＤ２の陰極が第３ダイオードＤ３の陽極に電気的に接続され、上記第３ダイオードＤ３の陰極が第４ダイオードＤ４の陽極に電気的に接続され、上記第４ダイオードＤ４の陰極が出力電圧Ｖｏｕｔを出力し、上記分圧ユニットＲ１の第１端子が第１ダイオードＤ１の陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットＱ１のドレインに電気的に接続され、上記スイッチングユニットＱ１のゲートが第１変圧信号ＤＲＰ１にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号ＤＲＰ２にアクセスし、上記第１コンデンサＣ１の第１端子が第１ダイオードＤ１の陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号ＤＲＰ１にアクセスし、上記第２コンデンサＣ２の第１端子が第２ダイオードＤ２の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、上記第３コンデンサＣ３の第１端子が第３ダイオードＤ３の陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットＱ１のドレインに電気的に接続され、上記第４コンデンサＣ４の第１端子が第４ダイオードＤ４の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地する。
具体的には、上記分圧ユニットＲ１は抵抗器である。
具体的には、上記スイッチングユニットＱ１はＮ型電界効果トランジスタである。
ステップＳ２では、第１変圧信号ＤＲＰ１が０Ｖであり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオフし、第２変圧信号ＤＲＰ２が入力電圧Ｖｉｎであり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力される。この時、第１ダイオードＤ１の陰極電圧Ｖ１、及び第２ダイオードＤ２の陰極電圧Ｖ２がいずれも入力電圧Ｖｉｎであるが、第３コンデンサＣ３の第１端子の電圧、すなわち第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３が入力電圧Ｖｉｎの２倍に上昇し、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔもこの時入力電圧Ｖｉｎの２倍である。
ステップＳ３では、第１変圧信号ＤＲＰ１が入力電圧Ｖｉｎに変わり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオンし、第２変圧信号ＤＲＰ２が０Ｖに変わり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力される。この時、第１ダイオードＤ１の陰極電圧Ｖ１、及び第２ダイオードＤ２の陰極電圧Ｖ２がいずれも入力電圧Ｖｉｎの２倍に上昇し、第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔがこの時入力電圧Ｖｉｎの２倍に維持される。
ステップＳ４では、第１変圧信号ＤＲＰ１が０Ｖに変わり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオフし、第２変圧信号ＤＲＰ２が入力電圧Ｖｉｎに変わり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力され、第３コンデンサＣ３の第１端子の電圧、すなわち第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３を入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇させ、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔもこの時入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇し、入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するが、従来技術では、入力電圧の変換を完了するには変圧信号の２周期が必要であることに比べて、本発明は第１変圧信号ＤＲＰ１及び第２変圧信号ＤＰＲ２の１周期が終了する時に入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するため、駆動能力が高く、応答速度が速い。
図３及び図５に示すように、同一の技術的思想に基づき、本発明はさらにステップＳ１’〜Ｓ３’を含む別の直流電圧変換方法を提供する。
ステップＳ１’では、直流電圧変換回路を提供し、上記直流電圧変換回路は第１ダイオードＤ１、第２ダイオードＤ２、第３ダイオードＤ３、第４ダイオードＤ４、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、第３コンデンサＣ３、第４コンデンサＣ４、分圧ユニットＲ１、及びスイッチングユニットＱ１を含む。
上記第１ダイオードＤ１の陽極が入力電圧Ｖｉｎにアクセスし、陰極が第２ダイオードＤ２の陽極に電気的に接続され、上記第２ダイオードＤ２の陰極が第３ダイオードＤ３の陽極に電気的に接続され、上記第３ダイオードＤ３の陰極が第４ダイオードＤ４の陽極に電気的に接続され、上記第４ダイオードＤ４の陰極が出力電圧Ｖｏｕｔを出力し、上記分圧ユニットＲ１の第１端子が第１ダイオードＤ１の陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットＱ１のドレインに電気的に接続され、上記スイッチングユニットＱ１のゲートが第１変圧信号ＤＲＰ１にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号ＤＲＰ２にアクセスし、上記第１コンデンサＣ１の第１端子が第１ダイオードＤ１の陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号ＤＲＰ１にアクセスし、上記第２コンデンサＣ２の第１端子が第２ダイオードＤ２の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、上記第３コンデンサＣ３の第１端子が第３ダイオードＤ３の陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットＱ１のドレインに電気的に接続され、上記第４コンデンサＣ４の第１端子が第４ダイオードＤ４の陰極に電気的に接続され、第２端子が接地する。
具体的には、上記分圧ユニットＲ１は抵抗器である。
具体的には、上記スイッチングユニットＱ１はＮ型電界効果トランジスタである。
ステップＳ２’では、第１変圧信号ＤＲＰが入力電圧Ｖｉｎであり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオンし、第２変圧信号ＤＲＰ２が０Ｖであり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力される。この時、第１ダイオードＤ１の陰極電圧Ｖ１、及び第２ダイオードＤ２の陰極電圧Ｖ２、第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔがいずれも入力電圧Ｖｉｎの２倍に上昇する。
ステップＳ３’では、第１変圧信号ＤＲＰ１が０Ｖに変わり且つ第１コンデンサＣ１の第２端子及びスイッチングユニットＱ１のゲートに入力され、スイッチングユニットＱ１がオフし、第２変圧信号ＤＲＰ２が入力電圧Ｖｉｎに変わり且つ第３コンデンサＣ３の第２端子に入力され、第３コンデンサＣ３の第１端子、すなわち第３ダイオードＤ３の陰極電圧Ｖ３を入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇させ、第４ダイオードＤ４の陰極電圧、すなわち出力電圧Ｖｏｕｔを入力電圧Ｖｉｎの３倍に上昇させ、入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するが、従来技術では、入力電圧の変換を完了するには変圧信号の２周期が必要であることに比べて、本発明は第１変圧信号ＤＲＰ１及び第２変圧信号ＤＲＰ２の１／２周期内に入力電圧Ｖｉｎの変換を完了するため、更に駆動能力を高め、応答速度を向上させる。
同一の技術的思想に基づき、本発明はさらに、上記直流電圧変換回路を含み、入力電圧の変換を迅速に完了でき、電圧変換の所要時間を減少させ、駆動能力が高く、応答速度が速い液晶表示装置を提供する。ここでは直流電圧変換回路の具体的な構造についての重複説明を省略する。
以上のように、本発明の直流電圧変換回路は、第１、第２、第３、第４ダイオード、第１、第２、第３、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、上記第１コンデンサの第２端子が第１変圧信号にアクセスし、上記第３コンデンサの第２端子が第２変圧信号にアクセスし、第１、第２変圧信号がいずれもパルス信号であり、且つ第２変圧信号と第１変圧信号の位相が逆であり、従来技術に比べて、入力電圧の変換を迅速に完了でき、電圧変換の所要時間を減少させ、駆動能力が高く、応答速度が速い。本発明の直流電圧変換方法は、入力電圧の変換を迅速に完了でき、駆動能力が高く、応答速度が速い。本発明の液晶表示装置は、上記直流電圧変換回路を含み、駆動能力が高く、応答速度が速い。
以上のように説明したが、当業者であれば、本発明の技術的手段及び技術的思想に基づいて他の各種の対応する変更や変形を行うことができ、これらの変更や変形はすべて本発明の添付特許請求の範囲の保護範囲に属すべきである。
第１ダイオード Ｄ１
第２ダイオード Ｄ２
第３ダイオード Ｄ３
第４ダイオード Ｄ４
第１コンデンサ Ｃ１
第２コンデンサ Ｃ２
第３コンデンサ Ｃ３
第４コンデンサ Ｃ４
分圧ユニット Ｒ１
スイッチングユニット Ｑ１

Claims (8)

  1. 直流電圧変換回路であって、第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード、第４ダイオード、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、
    前記第１ダイオードの陽極が入力電圧にアクセスし、陰極が第２ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極が第３ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第３ダイオードの陰極が第４ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第４ダイオードの陰極が出力電圧を出力し、前記分圧ユニットの第１端子が第１ダイオードの陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記スイッチングユニットのゲートが第１変圧信号にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号にアクセスし、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第２コンデンサの第１端子が第２ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第３コンデンサの第１端子が第３ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記第４コンデンサの第１端子が第４ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、
    前記第１変圧信号は高レベルと低レベルが順に交互になるパルス信号であるか、又は、前記第１変圧信号は低レベルと高レベルが順に交互になるパルス信号であり、
    前記第１変圧信号と第２変圧信号の位相が逆である直流電圧変換回路。
  2. 前記第１変圧信号の高レベルの電圧が入力電圧に等しく、前記第１変圧信号の低レベルの電圧が０Ｖである請求項１に記載の直流電圧変換回路。
  3. 前記分圧ユニットは抵抗器であり、
    前記スイッチングユニットはＮ型電界効果トランジスタである請求項１に記載の直流電圧変換回路。
  4. 直流電圧変換方法であって、
    直流電圧変換回路を提供するステップＳ１であって、前記直流電圧変換回路は第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード、第４ダイオード、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、
    前記第１ダイオードの陽極が入力電圧にアクセスし、陰極が第２ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極が第３ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第３ダイオードの陰極が第４ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第４ダイオードの陰極が出力電圧を出力し、前記分圧ユニットの第１端子が第１ダイオードの陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記スイッチングユニットのゲートが第１変圧信号にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号にアクセスし、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第２コンデンサの第１端子が第２ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第３コンデンサの第１端子が第３ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記第４コンデンサの第１端子が第４ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地するステップＳ１と、
    第１変圧信号は０Ｖであり、第２変圧信号は入力電圧であり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の２倍であるステップＳ２と、
    第１変圧信号は入力電圧に変わり、第２変圧信号は０Ｖに変わり、第４ダイオードの陰極電圧は２倍の入力電圧に維持されるステップＳ３と、
    第１変圧信号は０Ｖに変わり、第２変圧信号は入力電圧に変わり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の３倍に変わるステップＳ４と、を含む直流電圧変換方法。
  5. 前記分圧ユニットは抵抗器であり、
    前記スイッチングユニットはＮ型電界効果トランジスタである請求項４に記載の直流電圧変換方法。
  6. 直流電圧変換方法であって、
    直流電圧変換回路を提供するステップＳ１’であって、前記直流電圧変換回路は第１ダイオード、第２ダイオード、第３ダイオード、第４ダイオード、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、分圧ユニット、及びスイッチングユニットを含み、
    前記第１ダイオードの陽極が入力電圧にアクセスし、陰極が第２ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第２ダイオードの陰極が第３ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第３ダイオードの陰極が第４ダイオードの陽極に電気的に接続され、前記第４ダイオードの陰極が出力電圧を出力し、前記分圧ユニットの第１端子が第１ダイオードの陽極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記スイッチングユニットのゲートが第１変圧信号にアクセスし、ソースが接地し、ドレインがさらに第２変圧信号にアクセスし、前記第１コンデンサの第１端子が第１ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が第１変圧信号にアクセスし、前記第２コンデンサの第１端子が第２ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地し、前記第３コンデンサの第１端子が第３ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子がスイッチングユニットのドレインに電気的に接続され、前記第４コンデンサの第１端子が第４ダイオードの陰極に電気的に接続され、第２端子が接地するステップＳ１’と、
    第１変圧信号は入力電圧であり、第２変圧信号は０Ｖであり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の２倍であるステップＳ２’と、
    第１変圧信号は０Ｖに変わり、第２変圧信号は入力電圧に変わり、第４ダイオードの陰極電圧は入力電圧の３倍に変わるステップＳ３’と、を含む直流電圧変換方法。
  7. 前記分圧ユニットは抵抗器であり、
    前記スイッチングユニットはＮ型電界効果トランジスタである請求項６に記載の直流電圧変換方法。
  8. 液晶表示装置であって、請求項１に記載の直流電圧変換回路を含む液晶表示装置。
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