JP3218168B2 - 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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Description
ス電圧を発生させる液晶駆動用電源回路に関するもので
ある。
晶駆動用電源回路にて、必要な数の所定のバイアス電圧
を発生させ、表示データ等により制御スイッチをオン,
オフ制御して上記バイアス電圧を選択的に出力させるこ
とにより、液晶駆動信号、すなわち、コモン出力信号と
セグメント出力信号を形成する。図2に、その一例を示
す。V1〜V5が電源回路にて生成されたバイアス電圧
であり、該各バイアス電圧及び接地電圧(GND)が液
晶駆動信号の各出力レベルを構成している。
路として、最も基本的なものに、抵抗分割にて分圧回路
を構成するものがある。その構成を図3に示す。この方
法では、電源回路の全消費電流の内、負荷(液晶)に供
給される成分が非常に少なく、電源から各抵抗を介して
GNDに直接流れ込んでしまう無駄な成分が大きくなっ
てしまう。大規模な液晶表示装置を駆動する場合、バイ
アス電圧の安定度を上げるために、電源を低インピーダ
ンス化する必要があり、分圧抵抗の抵抗値を下げなけれ
ばならず、非常に大きな電流を無駄に消費することにな
ってしまう。
電流化を考慮して考案されたのが、コンパレータとMO
Sトランジスタとを用いてバイアス電圧を生成する方法
である。図4に、その構成を示す。この方法では、高抵
抗値の抵抗R1〜R6を用いた抵抗分割にて低消費電流
の分圧回路を構成し、該回路の出力を、バイアス電圧の
基準電圧としてコンパレータC1〜C5の反転入力端子
に印加し、非反転入力端子には、それぞれ、バイアス電
圧V1〜V5を供給する低インピーダンスなPチャネル
MOSトランジスタT1〜T5のドレインを接続し、各
コンパレータC1〜C5の出力を、それぞれ、各トラン
ジスタT1〜T5のゲートに接続する構成になってい
る。上記構成によれば、コンパレータC1〜C5にて、
基準電圧とバイアス電圧を比較し、バイアス電圧が基準
電圧に対して低下していれば、コンパレータC1〜C5
から“L”が出力され、MOSトランジスタT1〜T5
がオンし、負荷を充電してバイアス電圧を引き上げ、バ
イアス電圧が基準電圧に達すると、コンパレータから
“H”が出力され、MOSトランジスタはオフし、バイ
アス電圧はそれ以上上がらなくなる。この方法であれ
ば、低インピーダンスでバイアス電圧が供給されると共
に、電源回路に於ける大幅な低消費電流化が実現できる
ものである。
液晶負荷を駆動することを考えると、液晶駆動信号が低
バイアス電圧から高バイアス電圧へ遷移するときは、高
バイアス電圧から負荷へ充電することになるが、高バイ
アス電圧から低バイアス電圧へ遷移するときは、負荷か
ら低バイアス電圧へ放電されることになる。バイアス電
圧は負荷への(からの)充放電に従って変動することに
なり、これを基準電圧に制御するには、充電のみに対応
可能なMOSトランジスタを、充放電に対応可能なCM
OSバッファ(CMOSインバータ)に置き換える必要
がある。その場合の構成図を図5に示す。図4に於ける
MOSトランジスタT1〜T5がCMOSインバータC
I1〜CI5に置き換わっている。これにより、充放電
の何れにも対応可能となるものである。
5の構成では、CMOSバッファ(CMOSインバー
タ)にてバイアス電圧の制御をしているため、負荷への
充放電の何れかが常に行われることになり、バイアス電
圧が基準電圧に制御されても、更に充放電がなされてし
まい、無駄な電流を消費することになってしまう。
昭55−146487に開示されるものがある。これ
は、CMOSバッファのPチャネル及びNチャネルMO
Sトランジスタのゲートを、別々のコンパレータで制御
し、両コンパレータの一方の入力に、液晶駆動電圧を形
成する第1の抵抗分圧回路とCMOSバッファの出力が
接続され、それぞれの他方の入力は、第2の抵抗分圧回
路の中の変動許容電圧幅を設定する抵抗の両端にそれぞ
れ接続されることにより、液晶駆動電圧が変動して許容
電圧幅を超えた時のみ、CMOSバッファを働かせよう
とするものである。
ッファ部での消費電流を抑えることはできるものの、一
電源当たり2つのコンパレータが必要であるため、図4
や図5に示した従来の技術と比較して、コンパレータ部
での消費電流が2倍になるといった欠点があり、また、
コンパレータ数の増加に伴う回路規模の増大により、液
晶駆動電源回路のコストアップにつながるという問題点
があった。
り、最小限の回路規模の増大で、低消費電流化が可能な
液晶駆動用電源回路を提供するものである。
回路は、電源電圧を抵抗分割して所定の基準電圧を発生
させる手段と、上記基準電圧と液晶表示装置に印加され
るバイアス電圧とをその入力とし、その比較結果を出力
するコンパレータと、該コンパレータの出力に応じてオ
ン,オフ制御されるバイアス電圧制御用CMOSインバ
ータとを有する液晶駆動用電源回路に於いて、上記コン
パレータ出力が、上記バイアス電圧が上記基準電圧に等
しいことを示す値を中心とする所定範囲内にあるとき
は、上記CMOSインバータを構成するPチャネル・ト
ランジスタ及びNチャネル・トランジスタの双方をオフ
させ、上記コンパレータ出力が、上記所定範囲外にある
ときは、該出力に応じて、上記CMOSインバータを構
成するPチャネル・トランジスタ及びNチャネル・トラ
ンジスタの何れか一方をオンさせる制御手段を設けてな
ることを特徴とするものである。
転電圧が異なる2つのインバータを介して、それぞれ、
上記CMOSインバータのPチャネル・トランジスタ及
びNチャネル・トランジスタに入力してなることを特徴
とするものである。
バイアス電圧が基準電圧に制御されていくと、コンパレ
ータの出力電圧は2つのインバータの入力反転電圧の間
へ制御されていき、この間の電圧になると、CMOSイ
ンバータ出力がディセーブルされ(Pチャネル及びNチ
ャネルトランジスタ共にオフ)、無駄な充放電が防止さ
れて低消費電流化を実現する。
詳細に説明する。
る。図に於いては、バイアス電圧V5に係る部分のみを
示しているが、V1〜V4についても全く同一の回路が
設けられるものである。抵抗分割回路は、図4或は図5
に示す従来技術と同様、高抵抗値の抵抗R1〜R6を用
いて構成されている。これにより作成された基準電圧
は、コンパレータC5の非反転入力端子に印加され、一
方、反転入力端子には、バイアス電圧V5を供給する低
インピーダンスなCMOSインバータCI5の出力が接
続されている。そして、コンパレータC5の出力は、入
力反転電圧が高いインバータIAを介して、CMOSイ
ンバータCI5のPチャネルMOSトランジスタPTの
ゲートに与えられており、また、入力反転電圧の低いイ
ンバータIBを介してCMOSインバータCI5のNチ
ャネルMOSトランジスタNTのゲートに与えられてい
る。かかる構成により、バイアス電圧が基準電圧に制御
されていくと、CMOSインバータCI5の両トランジ
スタは共にオフとなり、無駄な充放電が防止されるもの
である。
すると、バイアス電圧が基準電圧にまで達した後は非常
に短周期での負荷への小さな充放電を繰り返して、バイ
アス電圧が基準電圧付近を狭い範囲で上下動することに
なる。この時、コンパレータの出力はバッファの入力反
転電圧付近に制御されている。コンパレータ出力が入力
反転電圧付近にいると、出力が少し変動する(短時間で
可能)だけでバッファ出力が大きく変動し充放電できる
ためである。
圧の異なるインバータIA,IBを挿入し、このインバ
ータで、CMOSインバータを構成するP,Nチャネル
トランジスタを制御することを考える。インバータIA
の入力反転電圧をVA ,インバータIBの入力反転電圧
をVB とし、VA ≫VB となるように設計する。
の反転電圧を3.5Vに設定しようとした場合、インバ
ータIAを形成するPチャネル・トランジスタのチャネ
ル長Lpに対して、Nチャネル・トランジスタのチャネ
ル長Lnを30倍程度とすれば良く、また、同電源電圧
において、インバータIBの反転電圧を1.5Vに設定
しようとした場合、インバータIBを形成するNチャネ
ル・トランジスタのチャネル長Lnに対して、Pチャネ
ル・トランジスタのチャネル長Lpを10倍程度とすれ
ば良い。(但し、ここで示したチャネルト長の比は一般
的な例であり、数値そのものは製造プロセス条件等によ
り異なる) また、本例ではチャネル長による反転電圧の設定を示し
たが、これ以外の方法により反転電圧を設定しても良
い。
もある程度高く、コンパレータの出力電圧がVB より低
いと、インバータIA,IBの出力は共に“H”とな
り、Nチャネル・トランジスタがオンして放電がなされ
る。また、バイアス電圧が基準電圧よりもある程度低
く、コンパレータの出力電圧がVA より高いと、インバ
ータIA,IBの出力は共に“L”となり、Pチャネル
・トランジスタがオンして充電がなされる。バイアス電
圧が基準電圧に十分近付くと、コンパレータの出力電圧
がVB より大きくVA より小さい範囲の値となり、イン
バータIAの出力は“H”、インバータIBの出力は
“L”となり、P,Nチャネル・トランジスタ共にオフ
し制御が停止される。
電圧を、インバータIA:3.5V、インバータIB:
1.5Vに設定した場合において、ゲインが2000倍
のコンパレータを用いたとすると、バイアス電圧のばら
つき範囲は、 (3.5V−1.5V)/2000=1mV となり、基準電圧を中心として1mV幅に制御される。
イアス電圧を制御し、基準電圧まで制御がなされると、
自動的にバッファをディセーブルして制御を停止させる
ことができる。
施例においては、抵抗分割回路により作成された基準電
圧は、コンパレータC5の反転入力端子に印加され、非
反転入力端子側にCMOSインバータCI5の出力が接
続されている。そして、コンパレータC5の出力は、入
力反転電圧の低いインバータIB及び通常のインバータ
Iの2段のインバータを介して、CMOSインバータC
I5のPチャネルMOSトランジスタPTのゲートに与
えられており、また、入力反転電圧の高いインバータI
A及び通常のインバータIの2段のインバータを介し
て、CMOSインバータCI5のNチャネルMOSトラ
ンジスタNTのゲートに与えられている。かかる構成に
よっても、同様の機能が達成されるものである。
ば、バイアス電圧が基準電圧まで制御されると、自動的
に制御を停止し無駄な充放電を防ぐため、低消費電流化
が実現でき、実用上極めて有効である。
る。
ャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 電源電圧を抵抗分割して所定の基準電圧
を発生させる手段と、上記基準電圧と液晶表示装置に印
加されるバイアス電圧とをその入力とし、その比較結果
を出力するコンパレータと、該コンパレータの出力に応
じてオン,オフ制御されるバイアス電圧制御用CMOS
インバータとを有する液晶駆動用電源回路であって、上
記コンパレータ出力が、上記バイアス電圧が上記基準電
圧に等しいことを示す値を中心とする所定範囲内にある
ときは、該出力に応じて、上記CMOSインバータを構
成するPチャネル・トランジスタ及びNチャネル・トラ
ンジスタの双方をオフさせ、上記コンパレータ出力が、
上記所定範囲外にあるときは、該出力に応じて、上記C
MOSインバータを構成するPチャネル・トランジスタ
及びNチャネル・トランジスタの何れか一方をオンさせ
る制御手段を設けてなる液晶駆動用電源回路に於いて、 上記コンパレータの出力を、入力反転電圧が異なる2つ
のインバータを介して、それぞれ、上記CMOSインバ
ータのPチャネル・トランジスタ及びNチャネル・トラ
ンジスタに入力してなる ことを特徴とする液晶駆動用電
源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19478095A JP3218168B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 液晶駆動用電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19478095A JP3218168B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 液晶駆動用電源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0943568A JPH0943568A (ja) | 1997-02-14 |
JP3218168B2 true JP3218168B2 (ja) | 2001-10-15 |
Family
ID=16330139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19478095A Expired - Lifetime JP3218168B2 (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 液晶駆動用電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3218168B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1106584C (zh) | 1999-01-08 | 2003-04-23 | 精工爱普生株式会社 | 液晶驱动用电源装置及使用它的液晶装置和电子仪器 |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP19478095A patent/JP3218168B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0943568A (ja) | 1997-02-14 |
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