JP3570405B2 - 電圧変換回路、これを用いた表示装置及び電子機器 - Google Patents
電圧変換回路、これを用いた表示装置及び電子機器 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧変換回路、これを用いた表示装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話、携帯情報端末又はゲーム装置などの電子機器には、表示装置及び表示駆動のために用いられる電源回路が組み込まれている。このような表示装置及び電源回路に対して、電池を電源とした長時間の動作を実現するため、低消費電力化が強く要求されている。
【０００３】
表示装置は、例えば互いに交差する複数のソース電極及び複数のゲート電極により特定される画素を有する表示パネル本体（表示体）を含む。ソースドライバ（ソース電極駆動回路）及びゲートドライバ（ゲート電極駆動回路）は、それぞれソース電極及びゲート電極に所与の電圧を供給し、協調してソース電極及びゲート電極とにより特定される画素の表示制御を行う。
【０００４】
表示装置を構成する部品点数を減らして低コスト化を図るための１つの方策として、例えばゲートドライバ及びソースドライバに対して必要な電圧を供給する電源回路を、ソースドライバに内蔵することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、ゲートドライバがゲート電極に供給する電圧は、ソースドライバがソース電極に供給する電圧より高いものとなっている。
【０００６】
したがって、ゲートドライバに電圧を供給する電源回路については、高耐圧プロセスで製造する必要がある。そのため、複雑な回路構成であって高耐圧プロセスが必要のないソースドライバが製造される高精細プロセスを用いて、このような電源回路を内蔵させることができない。さらに、高い電圧を生成すると電源回路自体の消費電力も大きくなってしまうという問題もある。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低消費電力で、低耐圧の高精細プロセスで製造された電源回路を用いて高い電圧を供給するための電圧変換回路、これを用いた表示装置及び電子機器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、第１の電位に対して負極性の出力電位を生成するための電圧変換回路であって、所与の電位間を変化する所与のタイミング信号が供給されるノードと、前記出力電位が供給される出力電源線とを容量結合するキャパシタと、前記第１の電位と、該第１の電位に対して正極性の入力電位との差に基づいて、前記第１の電位に対して負極性の負電源電位を生成する負電源生成回路と、前記負電源電位が供給されるノードと前記出力電源線との間に挿入され、所与のスイッチング制御信号に基づいて制御されるスイッチング素子とを含み、前記所与のタイミング信号と前記スイッチング制御信号とは、互いに同期して変化することを特徴とする。
【０００９】
ここで、２つの信号が互いに同期して変化するとは、両信号が時間的にほぼ同時に（同一タイミングで）又は一定関係をもって変化することをいう。
【００１０】
本発明によれば、所与のタイミング信号が供給されるノードと出力電源線とを容量結合するキャパシタと、負電源電位が供給されるノードと出力電源線との間に挿入されたスイッチング素子とを設け、所与のタイミング信号とスイッチング素子を制御するスイッチング制御信号とを同期させるようにしたので、スイッチング素子を介して出力電源線に供給された負電源電位を、所与のタイミング信号に同期して変化させた出力電位として得ることができるようになる。しかも、第１の電位に対して正極性の入力電位を生成する電源回路の耐圧が低い場合であっても、本発明に係る電圧変換回路による第１の電位に対して負極性の出力電位との間で、高い電圧を供給することができるようになり、電源回路の製造コストの低減に貢献することができるようになる。
【００１１】
ここで、所与のタイミング信号としては、表示装置における画素電極に対向する対向共通電極に付与するコモン電位（ＶＣＯＭ）の極性反転タイミング信号を適用することができる。この場合、液晶の保持特性を補うために補助容量を付加容量方式で形成された表示装置に対して、適切な極性反転を行う電位を生成することができる。
【００１２】
また本発明は、前記スイッチング素子は、ｎ型スイッチングトランジスタであり、前記負電源生成回路は、ソース端子が前記第１の電位に接続されたｐ型トランジスタと、第１の昇圧クロックが供給される第１のノードと前記ｐ型トランジスタのゲート端子とを容量結合する第１のキャパシタと、前記ｐ型トランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続された第１のレベルシフタと、ドレイン端子が前記ｐ型トランジスタのドレイン端子に接続され、ソース端子が第２のノードに接続されたｎ型トランジスタと、前記第１の電位と前記第２のノードとを容量結合する第２のキャパシタと、第２の昇圧クロックが供給される第３のノードと前記ｎ型トランジスタのゲート端子とを容量結合する第３のキャパシタと、前記ｎ型トランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続された第２のレベルシフタと、所与の電位が供給される第４のノードと前記ｎ型トランジスタのドレイン端子とを容量結合する第４のキャパシタとを含み、前記第２の昇圧クロックが立ち下がってから前記第１の昇圧クロックが立ち下がり、前記第１の昇圧クロックが立ち上がってから前記第２の昇圧クロックが立ち上がり、前記所与の電位は、前記第１の昇圧クロックの立ち下がりに同期して前記入力電位に変化し、前記第２の昇圧クロックの立ち上がりに同期して前記第１の電位に変化し、前記ｎ型トランジスタのソース端子が、前記出力電源線に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、第１及び第２の昇圧クロックについて、第２の昇圧クロックが立ち下がってから第１の昇圧クロックが立ち下がり、第１の昇圧クロックが立ち上がってから第２の昇圧クロックが立ち上がるということは、例えばｎ型トランジスタをオンにする期間とｐ型トランジスタをオンにする期間（アクティブになる期間）が互いにノンオーバラップであることをいう。
【００１４】
本発明によれば、負電源生成回路を２つのトランジスタと、４つのキャパシタと、２つのレベルシフタとで構成することができるので、上記した効果に加えて、回路構成の簡素化を図ることができる。
【００１５】
また本発明に係る表示装置は、第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて昇圧した第３の電位を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１および第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位を第４の電源線に供給する電位調整回路と、前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、を有する電源回路と、複数のソース電極及び複数のゲート電極を有する表示体と、前記第１の電位が供給される前記第１の電源線と、入力電位として前記第５の電位が供給される第５の電源線とが接続された上記記載の電圧変換回路と、少なくとも前記第４の電源線が接続され、前記複数のソース電極を駆動するソース電極駆動回路と、少なくとも前記第５の電源線と、前記電圧変換回路によって生成された出力電位が供給される出力電源線と、が接続されたゲート電極駆動回路と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、上記した電圧変換回路は、表示装置を表示駆動するために高い電圧を生成するべく、これまで高耐圧の製造プロセスを用いらざるを得なかった電源回路と接続することで、電源回路が生成すべき電圧を低くして、電源回路の製造コストを低減し、結果的に表示装置の低コスト化を図ることができる。
【００１７】
この電源回路としては、例えば表示体が有するソース電極及びゲート電極を駆動する回路のための電源を生成する電源回路であって、第１（ＶＳＳ）及び第２（ＶＤＤ）の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて生成した第３の電位（ＶＯＵＴ）を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１及び第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位（ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰなど）を第４の電源線に供給する電位調整回路と、前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、を備え、少なくとも前記第４の電位はソース電極駆動回路へ供給し、少なくとも前記第５の電位はゲート電極駆動回路へ供給するものが考えられる。
【００１８】
アクティブ駆動素子を画素に有する表示パネル（表示体）、例えばＴＦＴ液晶パネル（表示パネル）などでは、ソース電極に印加する電位に応じて液晶の配向が定まり階調表示やカラー表示の品位に大きく影響を与える。したがって、ソース電極印加電位を作成するソース電極駆動回路へは、精度の高い電位を有する電源を供給する必要がある。一方、ゲート電極に印加する電位については、基本的にアクティブ駆動素子のゲート制御を行えば足りるので、ソース電極へ印加する電位程は精度を必要としない。
【００１９】
これらの特性に着目して構成した電源回路は、昇圧した第３の電位（ＶＯＵＴ）を定電位である第４の電位（ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰなど）に調整する電位調整回路を有するので、ソース電極駆動回路用の電位を精度よく提供することができる。あわせて、比較的電位の高い第５の電位（ＶＤＤＨＧ）付近で電位調整（レギュレート）をしていないので、いたずらにレギュレータ回路で電力を消費することもなく低消費電力な電源回路を提供できる。
【００２０】
ここで、上記の電源回路と、第１及び第４の電源線が接続されたソース電極駆動回路とを備えた半導体装置を構成するようにしてもよい。電源回路を内蔵するソース電極駆動回路を１チップの半導体装置として構成することにより、コンパクトな実装が可能な半導体を要求される、携帯電話、携帯情報端末又はゲーム装置などの電子機器への適用ニーズに応えることができる。
【００２１】
ところで、ゲート電極駆動回路で必要とされる電位は、例えば−１５Ｖから＋１５Ｖ程度である。ここで、電源回路を内蔵するソース電極駆動回路はメモリやロジック回路を有している。これを構成するために高精細な低耐圧プロセスによって半導体回路が形成される。これによりチップ全体の耐圧が制限される。一方、電源回路は高耐圧プロセスを必要とする。したがって当該チップにおいては−１５Ｖから＋１５Ｖのすべての域を出力することができる電源回路をメモリ等と混載して提供することが困難となっている。よって、通常においてはソース電極駆動回路と電源回路とが混在する半導体装置は提供されていなかった。
【００２２】
これによって、０Ｖから＋１５Ｖの域は電源回路からゲートドライバに供給し、−１５Ｖから０Ｖの域は電圧変換回路からゲートドライバに供給することができ、ソース電極駆動回路と電源回路とが混在する半導体装置が提供することができる。
【００２３】
したがって、上記の電源回路と前記第１及び第４の電源線が接続された前記ソース電極駆動回路とを混載した半導体装置と、前記第１及び第５の電源線と、上記の電圧変換回路により生成された第６の電位が供給される第６の電源線と、が接続された前記ゲート電極駆動回路とを備えた表示装置を構成することができる。
【００２４】
また本発明に係る電子機器は、上記記載の電圧変換回路を含むことを特徴とする。
【００２５】
また本発明に係る電子機器は、第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて昇圧した第３の電位を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１および第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位を第４の電源線に供給する電位調整回路と、前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、を有する電源回路と、前記第１及び第５の電位が接続される上記記載の電圧変換回路とを含み、前記第５の電源線に供給される第５の電位を、前記電圧変換回路の入力電位とすることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、上記した電圧変換回路を適用することで電子機器の低コスト化を実現できる。さらに、この電圧変換回路と、第１の電位に対して正極性の電位のみを生成する電源回路と協調して電源供給を行うことで、電源回路を高精細プロセスで製造することができるようになり、電源回路及び電子機器の低コスト化を測ることができる。
【００２７】
また本発明に係る電子機器は、上記記載の表示装置を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、上記した表示装置を採用することで、電子機器の低コスト化に貢献することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を何ら限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３０】
本実施形態における電圧変換回路は、電源回路に接続される。この電源回路は、ソースドライバＩＣ（広義には、半導体装置）に内蔵され、ＩＣ内のソース電極駆動回路（ソースドライバ）のみならず、表示装置の各部（表示パネル本体、ゲート電極駆動回路（ゲートドライバ）、或いはソース電極駆動回路内に実装されたγ補正回路などに必要な電圧を供給するものとして説明するが、これに限定されるものではない。
【００３１】
１． 表示装置
図１に、本実施形態における電圧変換回路を適用する表示装置の構成の一例を示す。
【００３２】
表示装置２は、ソースドライバＩＣとしての半導体装置（ＩＣ）３、表示パネル本体４、ゲートドライバ６を含む。
【００３３】
表示パネル本体４は、Ｘ方向に配列されＹ方向に延びる複数のソース電極２０と、Ｙ方向に配列されＸ方向に延びる複数のゲート電極２２とを有する。各画素は、これらソース電極２０及びゲート電極２２により特定される。
【００３４】
各画素は、アクティブ駆動素子を有する。表示パネル本体４が、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）液晶パネルを用いている場合、画素ごとにアクティブ駆動素子としてＴＦＴ３０を有している。ＴＦＴ３０のゲート端子にはゲート電極が接続され、ソース（ドレイン）端子にはソース電極が接続される。ＴＦＴ３０のドレイン（ソース）端子には、液晶３２と保持容量３４が並列に接続される。液晶３２及び保持容量３４の他端は、例えば対向共通電極に接続される。
【００３５】
半導体装置（ソースドライバＩＣ）３は、ソースドライバ８、駆動制御回路１２、メモリ（ＲＡＭ）１４、電源回路１００を含む。
【００３６】
ソースドライバ８は、表示データに基づいて、複数のソース電極２０のいずれかを信号駆動する。このソースドライバ８は、γ補正回路を含み、γ補正を行うための電位を生成してソース電極２０を駆動する。
【００３７】
駆動制御回路１２は、ゲートドライバ６及びソースドライバ８による電極駆動のタイミング制御を行う。
【００３８】
メモリ（表示データＲＡＭ）１４は、表示パネル本体４に表示させる画像の表示データを記憶する。ソースドライバ８は、メモリ１４に記憶された表示データに基づいて、１又は複数のソース電極単位で信号駆動を行う。
【００３９】
電源回路１００は、外部から供給されるシステム電源電位ＶＤＤと接地電源電位ＶＳＳを用いて種々の電位を生成し、表示装置２の各部に電位を供給する。より具体的には、電源回路１００は、表示パネル本体４に対して、極性反転駆動に必要な電位を対向共通電極２４に供給する。また電源回路１００は、半導体装置３内のソースドライバ８に対してソース電極２０の駆動に必要な電位を供給する。さらに電源回路１００は、駆動制御回路１２及びメモリ１４に対して必要とされる電位を供給する。
【００４０】
電源回路１００は、ゲートドライバ６に対してゲート電極２２の駆動に必要な電位のうち、接地電源電位ＶＳＳの電位に対して正極性の電位を供給する。このため、表示装置２は、さらに電圧変換回路４０を含む。
【００４１】
本実施形態における電圧変換回路４０は、半導体装置３の電源回路１００で生成された電位を用いて、接地電源電位ＶＳＳの電位に対して負極性の電位を生成し、ゲートドライバ６に供給する。
【００４２】
このように表示装置２では、ソースドライバ８よりも高い電位を必要とするゲートドライバ６に対して、半導体装置３にソースドライバ８と共に内蔵された電源回路１００と、これとは別個の電圧変換回路４０とから、それぞれ接地電源電位ＶＳＳに対して正極性及び負極性の電位を供給するようにしている。
【００４３】
したがって、電源回路１００がゲートドライバ６に対して供給すべき電位を低くすることができる。しかも、ゲートドライバ６に対して供給する電位の調整を行う電源回路１００のレギュレータ回路について、絶対電圧を低くすることができる。その結果、ソースドライバＩＣとしての半導体装置３の耐圧を低くすることができ、低耐圧のより高精細プロセスを用いてソースドライバＩＣの集積度を向上させることにもなる。
【００４４】
また、アクティブ駆動素子を画素に有する表示パネル（表示体）、例えばＴＦＴ液晶パネル（表示パネル）などでは、ソース電極に供給する電位に応じて液晶の配向が定まり階調表示やカラー表示の品位に大きく影響を与える。したがって、ソース電極に供給する電位を生成するソースドライバへは、精度の高い電位を供給する必要がある。
【００４５】
ここで、表示パネル本体４のＸ方向のピクセル数が１７６、Ｙ方向のピクセル数が２２８、各ピクセルが（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３ドットで構成され、この電流消費をＩＰＩＮは、次の（１）式のように表される。
【００４６】
ＩＰＩＮ＝２μＡ×５２８＝１０５６μＡ ・・（１）
ソース電極を駆動するソースドライバでは、消費電流ＩＰＩＮに、パネル負荷による消費電流ＩＰＡＮＥＬを加えた分だけの電流消費ＩＬＯＡＤを伴うことになる。
【００４７】
ここで、５Ｖ電源で、１ライン当たり１０ｐＦの寄生容量を１／３０秒ごとに信号駆動する場合、パネル負荷による消費電流ＩＰＡＮＥＬは、次の（２）式で表される。
【００４８】
したがって、電流消費ＩＬＯＡＤは、次の（３）式のようになる。
【００４９】
ＩＬＯＡＤ＝ＩＰＩＮ＋ＩＰＡＮＥＬ≒１１４６μＡ ・・・（３）
また、対向共通電極に対して供給される電位ＶＣＯＭＨ／ＶＣＯＭＬは、対向共通電極の寄生容量が１５０００ｐＦであるものとすると、次のようなパネル負荷による消費電流ＩＶＣＯＭを有する。
【００５０】
したがって、ソースドライバや対向共通電極に対して供給する電位については、供給先の負荷によって大きな電流消費が伴うため、本来供給すべき電位が大きく変化してしまう。そのため、ソースドライバに対しては、レギュレータ回路（電位調整回路）を介して電位を供給する必要がある。
【００５１】
一方、ゲート電極に供給する電位については、基本的にアクティブ駆動素子のゲート制御（より具体的には、ゲート端子のオン・オフ制御）を行えば足りるので、ゲート電極へ供給する電位については、ソース電極へ供給する電位に対し、その精度が高いものである必要はない。
【００５２】
例えば、ゲート電極については、ゲートドライバ６によって選択されるゲート電極は高々１本であり、その容量は最大でも５０ｐＦである。したがって、３０Ｖ電源のゲートドライバ６については、次の（５）式で表される電流消費のみである。
【００５３】
このように、ゲートドライバ６に対して供給される電位ＶＤＤＨＧについては、負荷に伴う電流変化がほとんどなく、ゲートのオン・オフ制御のために必要な電位の精度は低くてもよいため、レギュレータ回路（電位調整回路）を介さず、そのまま昇圧した電位を供給することができる。
【００５４】
これらの特性に着目した電源回路１００は、以下のように構成することができる。
【００５５】
２． 電源回路
図２に、電源回路１００の構成の概要を示す。
【００５６】
電源回路１００は、第１の昇圧回路１１０、レギュレータ回路（広義には、電位調整回路）１２０、第２の昇圧回路１３０を含む。
【００５７】
第１の昇圧回路１１０は、接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）を供給する第１の電源線と、システム電源電位ＶＤＤ（第２の電位）を供給する第２の電源線に接続され、システム電源電位ＶＤＤ（第２の電位）と接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）の差を例えば３倍昇圧した電位ＶＯＵＴ（第３の電位）を生成し、第３の電源線に供給する。
【００５８】
レギュレータ回路（電位調整回路）１２０は、接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）を供給する第１の電源線と、電位ＶＯＵＴ（第３の電位）を供給する第３の電源線に接続され、電位ＶＯＵＴ（第３の電位）と接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）の差に基づいて定電位である電位ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰ、ＶＣＯＭＨ、ＶＤＤＲ、ＶＤＤＧ（第４の電位）を生成し、第４の電源線に供給する。
【００５９】
第４の電位は、電位の精度が必要とされ、当該電源回路１００を内蔵する半導体装置３内の各部及びソースドライバ８に対して供給される。
【００６０】
第２の昇圧回路１３０は、接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）を供給する第１の電源線と、定電位である第４の電位（電位ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰ、ＶＣＯＭＨ、ＶＤＤＲ、ＶＤＤＧのいずれか）を供給する第４の電源線に接続され、第４の電位と接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）の差を例えば３倍昇圧した電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）を生成し、第５の電源線に供給する。
【００６１】
第５の電位は、電位の精度が比較的必要とされないゲートドライバ６に対して供給される。
【００６２】
以下、電源回路１００の各部について説明する。
【００６３】
図３に、第１の昇圧回路１１０の構成要部の一例を示す。
【００６４】
第１の昇圧回路１１０は、第１の電源線と第２の電源線との間に、互いのドレイン端子が共通接続されたｐ型（第１導電型）ＭＯＳトランジスタＴｒｐ１及びｎ型（第２導電型）ＭＯＳトランジスタＴｒｎ１と、ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐ２及びｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｎ２とが接続されている。
【００６５】
また、第１の昇圧回路１１０は、第３の電源線と第２の電源線との間に、互いにドレイン端子及びソース端子が共通接続されたｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐＡ〜ＴｒｐＣが縦列接続されている。
【００６６】
ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐＡ、ＴｒｐＣの各ゲート端子には、レベルシフタ（Ｌ／Ｓ）１１２、１１４を介して昇圧クロック（広義には、制御信号）ＣＫ１が供給されている。ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐＢのゲート端子には、Ｌ／Ｓ１１６を介して昇圧クロックＣＫ２が供給されている。Ｌ／Ｓ１１２、１１４、１１６は、接地電源電位ＶＳＳと電位ＶＯＵＴが供給され、電位差ＶＤＤと電位差ＶＳＳとの間の電位差で変化する信号を、電位差ＶＯＵＴと電位差ＶＳＳとの間の電位差で変化する信号にレベル変換する。
【００６７】
ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐ１、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｎ１、ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐ２及びｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｎ２の各ゲート端子には、昇圧クロックＣＫＰ１、ＣＫＮ１、ＣＫＰ２、ＣＫＮ２が供給されている。
【００６８】
第１の昇圧回路１１０は、図３に示すように、外付け部品接続用端子群１１８を介し、当該電源回路１００を内蔵する半導体装置３の外部に外付けされる外付け部品が接続される。
【００６９】
このような第１の昇圧回路１１０では、図４に示すように、３倍昇圧制御を行う昇圧クロックＣＫ１、ＣＫ２、ＣＫＰ１、ＣＫＮ１、ＣＫＰ２、ＣＫＮ２が各ＭＯＳトランジスタに供給されている。なお、これら昇圧クロックは、例えば第１の昇圧回路１１０内で所与の基準昇圧クロック信号に基づいて生成するようにしてもよい。
【００７０】
例えば、図４のピリオド１において、第１の昇圧回路１１０では、昇圧クロックＣＫ１が論理レベル「Ｌ」であるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＡ、ＴｒｐＣがオンとなり、かつ昇圧クロックＣＫ２が論理レベル「Ｈ」であるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＢがオフとなる。また、昇圧クロックＣＫＰ２、ＣＫＮ２が論理レベル「Ｈ」のため、ｐ型トランジスタＴｒｐ２はオフとなり、ｎ型トランジスタＴｒｎ２はオンとなる。
【００７１】
ここで、キャパシタＣ３の一端は、導通状態となったｎ型トランジスタＴｒｎ２を介して、第１の電源線の電位（ＶＳＳ）とほぼ同電位となる。また、キャパシタＣ３の他端は、導通状態となったｐ型トランジスタＴｒｐＣを介して、第２の電源線の電位（ＶＤＤ）とほぼ同電位となる。したがって、キャパシタＣ３の電位差は、電位ＶＳＳを基準として、１×ＶＤＤとなる。
【００７２】
次に、図４のピリオド２において、第１の昇圧回路１１０では、昇圧クロックＣＫ１が論理レベル「Ｈ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＡ、ＴｒｐＣはオフとなり、かつ昇圧クロックＣＫ２が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＢがオンとなる。また、昇圧クロックＣＫＰ２、ＣＫＮ２が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐ２がオンとなり、ｎ型トランジスタＴｒｎ２がオフとなる。
【００７３】
ここで、ピリオド１において電位ＶＳＳとなったキャパシタＣ３の一端は、ｐ型トランジスタＴｒｐ２がオンとなることで、電位ＶＤＤにもちあがる。これに対応して、１×ＶＤＤの電位差をもつキャパシタＣ３の他端は、ＶＤＤ分だけ電位が上昇し、その結果２×ＶＤＤの電位となる。これにより、キャパシタＣ２の他端は、導通状態となったｐ型トランジスタＴｒｐＢを介して、２×ＶＤＤの電位となる。一方、昇圧クロックＣＫＮ１が論理レベル「Ｈ」となることで、ｎ型トランジスタＴｒｎ１がオンとなるため、キャパシタＣ２の一端は第１の電源線の電位（ＶＳＳ）とほぼ同電位となる。よって、キャパシタＣ２の電位差は、電位ＶＳＳを基準として２×ＶＤＤとなる。
【００７４】
続いて、図４のピリオド３において、第１の昇圧回路１１０では、昇圧クロックＣＫ１が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＡがオンとなり、かつ昇圧クロックＣＫ２が論理レベル「Ｈ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＢがオフとなる。また、昇圧クロックＣＫＰ１、ＣＫＮ１が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐ１がオンとなって、ｎ型トランジスタＴｒｎ１がオフとなる。
【００７５】
ここで、ピリオド２において電位ＶＳＳとなったキャパシタＣ２の一端は、ｐ型トランジスタＴｒｐ１がオンとなることによって、電位ＶＤＤにもちあがる。これに対応して２×ＶＤＤの電位差をもつキャパシタＣ２の他端は、ＶＤＤ分だけ電位が上昇し、その結果３×ＶＤＤの電位となる。これにより、キャパシタＣ１の他端は、導通状態となったｐ型トランジスタＴｒｐＡを介して、３×ＶＤＤの電位となる。一方、キャパシタＣ１の一端は第１の電源線の電位（ＶＳＳ）と同電位に固定されている。
【００７６】
よって、キャパシタＣ１の電位差は、電位ＶＳＳを基準として３×ＶＤＤとなり、第３の電源線の電位ＶＯＵＴは、接地電源電位ＶＳＳを基準として３×ＶＤＤの電位となる。
【００７７】
図５に、レギュレータ回路（電位調整回路）１２０の構成の一例を示す。
【００７８】
レギュレータ回路１２０は、演算増幅器１２２、電圧調整用抵抗Ｒａ、Ｒｂを含む。
【００７９】
演算増幅器１２２は、第１の昇圧回路１１０で生成された第３の電位と接地電源電位ＶＳＳとの間の電位差に基づいて、動作する。この演算増幅器１２２の非反転入力端子（＋端子）には、図示しない所与の基準電圧生成回路で生成された基準電位ＶＲＥＧが供給される。また、演算増幅器１２２の反転入力端子（−端子）は、電圧調整用抵抗Ｒａを介して第１の電源線と接続される。さらに、演算増幅器１２２の反転入力端子と出力端子は、電圧調整用抵抗Ｒｂを介して接続される。
【００８０】
この演算増幅器１２２の出力端子は、第４の電源線に接続される。
【００８１】
このような構成のレギュレータ回路１２０は、次の（６）式で表されるように、基準電位（ＶＲＥＧ）を正転増幅し、レギュレートされた（定）電位Ｖｒｅｇｕｌａｔｅを発生する。
【００８２】
Ｖｒｅｇｕｌａｔｅ＝ＶＲＥＧ・（１＋Ｒｂ／Ｒａ） ・・・（６）
レギュレータ回路１２０は、定電位である第４の電位ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰ、ＶＣＯＭＨ、ＶＤＤＲ、ＶＤＤＧの各電位ごとに設けられ、それぞれ電圧調整用抵抗Ｒａ、Ｒｂの値若しくは比が電子ボリュームコマンドのパラメータにより調整できるようになっている。
【００８３】
このようなレギュレータ回路１２０によって電位が調整された第４の電位と、基準電源電位ＶＳＳとの差に基づいて３倍昇圧する第２の昇圧回路１３０の構成及び動作は、原理的には図２に示した第１の昇圧回路１１０と同様であるので、第２の昇圧回路１３０の説明を省略する。
【００８４】
なお、第２の昇圧回路１３０では、図３において、第２の電位ＶＤＤに替えて、レギュレータ回路１２０で生成された第４の電位のうちＶＤＧＰが適用され、第５の電位ＶＤＤＨＧが生成される。この結果、第５の電源線には、第５の電位として３×ＶＤＧＰの電位が得られる。
【００８５】
図６に、電源回路が生成するそれぞれの電位の関係を示す。
【００８６】
ここで、電位ＶＤＤ（第２の電位）はロジック電源回路用電源でありシステム電源Ｖｃｃと共通として用いられる。
【００８７】
接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）は接地レベルでありシステムグランドに接続され、半導体装置（ＩＣ）３の基板電位ともなる。
【００８８】
第４の電位のうち電位ＶＤＤＨＳはソースドライバ（ソース電極駆動回路）が使用する電源である。
【００８９】
第４の電位のうち電位ＶＣＯＭＨはＣＭＯ信号（共通電極を駆動する信号）の「Ｈ」レベル電源を供給する。本実施形態では、ＣＭＯ信号のＣＭＯ信号（共通電極を駆動する信号）の「Ｌ」レベル電源を供給するための電位ＶＣＯＭＬは、所与の基準電圧回路で生成されたＶＲＥＧ０を正転増幅し、レギュレータされた電位として生成される。
【００９０】
第４の電位のうち電位ＶＤＤＧはゲートドライバ（ゲート電極駆動回路）のロジック部で使用するロジック電源である。
【００９１】
第４の電位のうち電位ＶＤＧＰは第２の昇圧回路の基準となる電位である。
【００９２】
電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）はゲートドライバ用正電源である。
【００９３】
第４の電位のうち電位ＶＤＤＲはγ補正回路のγ補正抵抗に供給する電源である。また、Ｖ０〜Ｖ９はγ補正電源である。
【００９４】
図７に、このようなγ補正回路の構成の概要を示す。
【００９５】
γ補正回路は、ソースドライバ８内に備えられ、第１の電位（ＶＳＳ）及び第４の電位（ＶＤＤＲ）の差により複数の電位を生成する多値電位生成回路である。
【００９６】
γ補正回路は、抵抗ストリングにより、交流化のための極性反転に対応した６４レベル×２組のγ補正電位を発生する。抵抗ストリングはＶＳＳ−ＶＤＤＲ間に接続されている。
【００９７】
このように電源回路１００では、第１の昇圧回路１１０で昇圧した第３の電位（ＶＯＵＴ）を、定電位である第４の電位（ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰなど）を供給するレギュレータ回路１２０を有するので、ソースドライバに対して精度が高い電位を提供することができる。また、比較的電位の高い第５の電位（ＶＤＤＨＧ）付近でレギュレートをしていないので、いたずらにレギュレータ回路で電力を消費することもなく低消費電力な電源回路を提供できる。
【００９８】
３． 電源回路内蔵ソースドライバＩＣ
図８に、上述した電源回路を内蔵するソースドライバＩＣの機能ブロックの一例を示す。
【００９９】
ただし、図１に示すソースドライバＩＣ（半導体装置３）と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１００】
このソースドライバＩＣでは、インタフェース２００を介して、図示しないＭＰＵにより表示データ又は各種コマンドが入力される。ＭＰＵにより入力された表示データ若しくはコマンドは、ロジック２０２において判別され、対応する各部へ供給される。
【０１０１】
ＭＰＵから表示データが入力された場合、表示タイミング発生回路２０４により、発振回路２０６で生成された基準クロックに基づいて規定されるタイミングで、表示データＲＡＭ１４に書き込まれる。
【０１０２】
この表示データＲＡＭ１４は、表示用のピクセルデータを記憶し、１ピクセルは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３ドットで構成される。各ドットには６ビットの階調データを含む。表示可能な最大画面サイズが１７６×２２８ピクセルであるものとすると、表示データＲＡＭ１４の容量は１７６×２２８×３×６ビットである。
【０１０３】
表示データＲＡＭ１４における表示データの記憶領域は、表示パネル本体４の表示可能領域と対応付けられている。例えばＮ本の第１〜第Ｎのソース電極２０のうち、第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊは自然数）のソース電極を信号駆動するための表示データの記憶場所は、表示データＲＡＭ１４において一意に決められる。
【０１０４】
表示データＲＡＭ１４のアクセス領域は、スタートアドレスとエンドアドレスを対頂点とする矩形領域で定義される。スタートアドレス及びエンドアドレスのカラムアドレスにより規定されるアクセス領域のカラムアドレスは、カラムアドレス回路２１０により制御される。また、スタートアドレス及びエンドアドレスのロウアドレスにより規定されるアクセス領域のロウアドレスは、ロウアドレス回路２１２により制御される。
【０１０５】
ＭＰＵから表示タイミングセットコマンドが入力された場合、表示タイミング発生回路２０４により、発振回路２０６で生成された基準クロックに基づいてソースドライバ８、表示データＲＡＭ１４、ゲートドライバ制御回路２０８及び電源回路１００のタイミング設定が行われる。
【０１０６】
その結果、ゲートドライバ６は、ゲートドライバ制御回路２０８により走査タイミングが制御される。また、表示データＲＡＭ１４からは、ラインアドレス制御回路２１４により制御されるラインアドレスの表示データが読み出され、表示データ・ラッチ回路２１６にラッチされる。そして、ソースドライバ８では、表示データ・ラッチ回路２１６でラッチされた１又は複数のライン単位で、信号駆動が行なわれる。
【０１０７】
ＭＰＵからパワーコントロールセットコマンドが入力された場合、電源回路１００の第１及び第２の昇圧回路１１０、１３０のオン・オフ設定や、各種電位を生成する各レギュレータ回路のオン・オフ設定が行われる。
【０１０８】
ＭＰＵから電子ボリュームセットコマンドが入力された場合、上述したレギュレータ回路１２０の電圧調整用抵抗比の設定が行われる。
【０１０９】
図９に、このような構成のソースドライバＩＣのレイアウトの一例を示す。
【０１１０】
ソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、オペアンプ回路部２５０、ＤＡＣ回路部２５２、２５４、γ補正回路部２５６、制御回路部２５８、第１及び第２のＲＡＭ２６０、２６２及び電源回路部２６４を有する。
【０１１１】
オペアンプ回路部２５０は、表示パネル本体４の第１〜第Ｎのソース電極の配列方向に沿って、各ソース電極を信号駆動する第１〜第Ｎのオペアンプ回路が配置される。このオペアンプ回路部２５０には、例えば図８に示すソースドライバ８を構成する駆動回路が配置される。
【０１１２】
ＤＡＣ回路部２５２は、第１〜第ｋ（１≦ｋ＜Ｎ、ｋは自然数）のオペアンプ回路に対して、ソース電極を信号駆動するためのディジタル信号を変換したアナログ信号を供給する第１〜第ｋのＤＡＣ回路が配置される。
【０１１３】
ＤＡＣ回路部２５４は、第（ｋ＋１）〜第Ｎのオペアンプ回路に対して、ソース電極を信号駆動するためのディジタル信号を変換したアナログ信号を供給する第（ｋ＋１）〜第ＮのＤＡＣ回路が配置される。
【０１１４】
ＤＡＣ回路部２５２、２５４には、例えば図８に示すソースドライバ８を構成するＤＡＣ回路が配置される。
【０１１５】
γ補正回路部２５６は、γ補正電位を生成するγ補正回路が配置される。
【０１１６】
制御回路部２５８は、図８に示すロジック２０２、ソースドライバ８の制御回路、表示タイミング発生回路２０４、ゲートドライバ制御回路２０８などが配置される。
【０１１７】
電源回路部２６４は、図８に示す電源回路１００が配置される。
【０１１８】
第１のＲＡＭ２６０は、第１〜第ｋのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。第１のＲＡＭ２６０は、図８に示す表示データＲＡＭ１４のうち、第１〜第ｋのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。
【０１１９】
第２のＲＡＭ２６２は、第（ｋ＋１）〜第Ｎのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。第２のＲＡＭ２６２は、図８に示す表示データＲＡＭ１４のうち、第（ｋ＋１）〜第Ｎのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。
【０１２０】
ソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、ソース電極２０を駆動するための電極が配置される第１の辺ＳＤ１と対向する第２の辺ＳＤ２側に、電源回路部２６４に配置される電源回路１００の外付け部品接続用電極（広義には、端子）が設けられている。この外付け部品接続用電極には、図３に示す第１及び第２の昇圧回路用のキャパシタや、本実施形態における電圧変換回路４０が接続される。
【０１２１】
さらに、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、第１及び第２の辺ＳＤ１、ＳＤ２と交差する第３及び第４の辺ＳＤ３、ＳＤ４に、ゲートドライバ６用の電極が設けられている。ゲートドライバ６用の電極としては、ゲートドライバ６に電源を供給するための電源線（第５の電源線）が接続される電極や、ゲートドライバ６を走査駆動制御するための制御信号を供給するための電極がある。
【０１２２】
こうすることで、表示パネル本体４のソース電極に対して図１に示す位置でソースドライバＩＣ（半導体装置３）が電気的に接続された場合に、表示装置２の実装状態に応じてゲートドライバ６が表示パネル本体４の左側若しくは右側に配置するときでも、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）とゲートドライバ６との間を最短距離で電源線等を配線することができるので、実装面積を効果的に縮小することができる。
【０１２３】
したがって、ゲートドライバ６に対して電源を供給する電源線（第５の電源線）を接続するための電極や、走査制御を行う制御信号を供給するための電極については、第３及び第４の辺ＳＤ３、ＳＤ４の両辺に設けられていることが望ましい。この場合、両辺の対応する電極同士は、配線によって同電位に保たれるようにすることで、実現できる。
【０１２４】
これにより、第５の電源線に供給する第５の電位を生成する電源回路部２６４の電源回路１００は、第３及び第４の辺ＳＤ３、ＳＤ４に対して同等の負荷となるようにソースドライバＩＣ（半導体装置３）の中心部に設けられていることが望ましい。また、電源回路１００に対して設けられる外付け部品接続用電極は、電源回路部２６４の第２の辺ＳＤ２の直近となる部分に設けられていることが望ましい。
【０１２５】
表示データＲＡＭ１４のメモリ容量が大きくなるのに伴い、読み出し線の負荷を軽減するため、ＲＡＭの分割が行われる場合、電源回路部２６４は、第１及び第２のＲＡＭ２６０、２６２が配置される領域の間の領域に配置されることが望ましい。
【０１２６】
このように電源回路１００を内蔵したソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、上述したように第１の電位（ＶＳＳ）に対して正極性の電位のみを生成し、外部の本実施形態における電圧変換回路４０に、ゲートドライバ６に対して負極性の電位を供給させるようにした。これにより、ＩＣの耐圧が低いより高精細なプロセスを用いて、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）に電源回路１００を内蔵することができる。したがって、表示装置２の部品点数を削減することができる。
【０１２７】
４． 電圧変換回路
電源回路１００では、接地電源電位ＶＳＳに対し正極性の電位のみを生成することで、電源回路１００を内蔵するソースドライバＩＣ（半導体装置３）の耐圧を低く抑えることができるようにしている。そこで、例えば３０Ｖといった高い電圧を必要とするゲートドライバ６に対しても電源を供給するため、本実施形態では、電源回路１００とは別個の外部の電圧変換回路（負方向昇圧回路）４０において、接地電源電位ＶＳＳに対して負極性の電位を生成する。
【０１２８】
以下では、本実施形態における電圧変換回路４０について詳細に説明する。
【０１２９】
表示パネル本体４では、非選択期間における画素電極の電圧レベルを保持して高画質化を図ることが行われている。そのため、液晶（液晶容量）を補助するための保持容量が画素電極に接続される。このような保持容量を形成する方式として、蓄積容量方式と、付加容量方式とがある。
【０１３０】
図１０（Ａ）に、蓄積容量方式を説明するための図を示す。図１０（Ｂ）に、付加容量方式を説明するための図を示す。
【０１３１】
蓄積容量方式では、図１０（Ａ）に示すように、画素電極と共通対向電極ＶＣＯＭとの間に、保持容量ＣＳが形成される。これは、例えばアクティブマトリクス基板に対向共通電極ＶＣＯＭの配線を別に設けることで実現できる。
【０１３２】
したがって、蓄積容量方式では、図１１に示すように、ソース電極と対向共通電極ＶＣＯＭとの間の電圧は、走査期間ごとに所与の電圧を基準に極性反転される。ソース電極の電位が対向共通電極ＶＣＯＭの電位より高い場合、液晶素子の印加電圧が正極性となる。対向共通電極ＶＣＯＭの電位がソース電極の電位より高い場合、液晶素子の印加電圧が負極性となる。こうして液晶素子の印加電圧の極性を走査期間ごとに反転させることで液晶素子に長時間直流電圧が印加されることを防止し、液晶素子の長寿命化を図ることができる。
【０１３３】
一方、付加容量方式では、図１０（Ｂ）に示すように、画素電極と前段のゲート電極との間に保持容量ＣＳが形成される。これは、画素電極のパタンと、前段のゲート電極のパタンとをオーバラップさせてレイアウトすることで実現できる。
【０１３４】
したがって、付加容量方式では、走査期間ごとに液晶素子の印加電圧の極性を反転させる場合、液晶（液晶）容量に保持された電荷を逃がさないようにするため、図１２に示すように、ソース電極と対向共通電極ＶＣＯＭとの間の電圧と同等の電圧だけ、ゲート電極のオフレベル電位ＶＯＦＦを対向共通電極ＶＣＯＭに合わせて振る必要がある。
【０１３５】
このように、蓄積容量方式では、選択期間においてオンレベル電位がゲート電極に印加され、非選択期間においては一定のオフレベル電位ＶＯＦＦがゲート電極に印加される。また、付加容量方式では、選択期間においてはオンレベル電位がゲート電極に印加され、非選択期間では対向共通電極ＶＣＯＭの極性反転タイミングに合わせてオフレベル電位ＶＯＦＦがゲート電極に印加される。
【０１３６】
このように、保持容量ＣＳの形成方式に応じて、ゲート電極に供給する電位（特にゲート電極のオフレベル電位ＶＯＦＦ）を変更する必要が生ずる。そのため、電圧変換回路４０は、対向共通電極ＶＣＯＭの電位ＶＣ１より低い電位（オフレベル電位ＶＯＦＦ）を生成するため、次のように構成することができる。
【０１３７】
４．１ 蓄積容量方式
図１３に、蓄積容量方式における電圧変換回路４０の構成例を示す。
【０１３８】
この電圧変換回路４０は、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路等によって生成された電位と昇圧クロックとを用いて、接地電源電位ＶＳＳに対して負極性の一定電位（例えば−１５Ｖ）を生成する。
【０１３９】
この電圧変換回路４０は、ソース端子が接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）に接続されたｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１と、ノードＮＤ１（第１のノード）とｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のゲート端子とを容量結合するフラングコンデンサＦＣ１（第１のキャパシタ）と、ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のソース端子及びゲート端子の間に接続されたレベルシフタＬＳ１（第１のレベルシフタ）とを含む。さらに電圧変換回路４０は、ドレイン端子がｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のドレイン端子に接続され、ソース端子がノードＮＤ２（第２のノード）に接続されたｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１と、接地電源電位ＶＳＳとノードＮＤ２とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ２（第２のキャパシタ）と、ノードＮＤ３（第３のノード）とｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のゲート端子とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ３（第３のキャパシタ）と、ｎ型ＭＯＳトランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続されたレベルシフタＬＳ２（第２のレベルシフタ）と、昇圧電位がノードＮＤ４（第４のノード）とｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のドレイン端子とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ４（第４のキャパシタ）とを含む。
【０１４０】
ノードＮＤ１には、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路で生成された第１の昇圧クロックが供給される。
【０１４１】
ノードＮＤ２は、接地電源電位ＶＳＳに対して負極性の一定電位となる。このノードＮＤ２は、第６の電源線を介してゲートドライバ６と接続される。
【０１４２】
ノードＮＤ３には、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路で生成された第２の昇圧クロックが供給される。
【０１４３】
ノードＮＤ４には、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路で生成された接地電源電位ＶＳＳに対して正極性の昇圧電位が供給される。
【０１４４】
ソースドライバＩＣから供給される第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、ＧＮは、図１４に示すように、第２の昇圧クロックＧＮが立ち下がってから第１の昇圧クロックＧＰが立ち下がり、第１の昇圧クロックＧＰが立ち上がってから第２の昇圧クロックＧＮが立ち下がる。すなわち、第１の昇圧クロックＧＰの論理レベル「Ｌ」の期間は、第２の昇圧クロックＧＮの論理レベルも「Ｌ」となっており、第２の昇圧クロックＧＮの論理レベル「Ｈ」の期間は、第１の昇圧クロックＧＰの論理レベルも「Ｈ」となっている。すなわち、第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、Ｇの論理レベル「Ｈ」の期間はノンオーバラップの関係を有し、第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、Ｇの論理レベル「Ｌ」の期間もノンオーバラップの関係を有する。
【０１４５】
また、ソースドライバＩＣから供給される昇圧電位ＣＡＰＧＰは、第１の昇圧クロックＧＰの立ち下がりに対して時間的ほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）接地電源電位ＶＳＳに対して正極性の電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）に変化し、第２の昇圧クロックＧＮの立ち上がりに対して時間的にほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）接地電源電位ＶＳＳに変化する。
【０１４６】
この電圧変換回路４０に供給される第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、ＧＮと昇圧電位ＣＡＰＧＰは、接地電源電位ＶＳＳに対して正極性の電位である。そのため、フライングコンデンサＦＣ１とレベルシフタ回路ＬＳ１とによりｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のソース端子及びゲート端子の間に電位差を設ける。同様に、フライングコンデンサＦＣ２とレベルシフタ回路ＬＳ２とにより、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のソース端子及びゲート端子の間に電位差を設ける。
【０１４７】
このような電圧変換回路４０は、昇圧電位ＣＡＰＧＰに昇圧したい電位、例えば１５Ｖが供給されているときに、第１の昇圧クロックＧＰによりｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１がオンになると、ノードＮＤ１０は接地電源電位ＶＳＳとなる。このとき、第２の昇圧クロックＧＮによりｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１はオフである。
【０１４８】
次に、第１の昇圧クロックＧＰによりｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１がオフとなって、第２の昇圧クロックＧＮによりｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１がオンとなる同時に、昇圧電位ＣＡＰＧＰが接地電源電位ＶＳＳとなると、フライングコンデンサＦＣ４に蓄積された電荷によって、ノードＮＤ１０の電位が負方向に昇圧電位分だけ電位が下がることになる。この結果、ノードＮＤ２の電位は、負方向に昇圧された昇圧電位ＣＡＰＧＰ（例えばＣＡＰＧＰが１５Ｖのとき、−１５Ｖ）となる。
【０１４９】
４．２ 付加容量方式
図１５に、付加容量方式における電圧変換回路の原理的な構成の概要を示す。
【０１５０】
この電圧変換回路４０は、接地電源電位ＶＳＳ（広義には、第１の電位）に対して負極性の一定電位（例えば−１５Ｖ）が供給される第６の電源線（広義には、出力電源線）と、対向共通電極ＶＣＯＭの極性反転タイミング信号であるＣＭＯ信号（広義には、所与の電位間を変化する所与のタイミング信号）が供給されるノードＮＤ５（第５のノード、若しくはノード）とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ０（第５のキャパシタ、若しくはキャパシタ）と、電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位、広義には入力電位））と接地電源電位ＶＳＳとの電位差である昇圧電位ＣＡＰＧＰに基づいて、負極性の第６の電位（広義には、負電源電位）を生成する負電源生成回路ＭＶＣと、負電源生成回路ＭＶＣと第６の電源線との間に接続されたスイッチング素子ＳＷとを含む。
【０１５１】
このような電圧変換回路４０において、負電源生成回路ＭＶＣは、電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）と接地電源電位ＶＳＳとの電位差である昇圧電位ＣＡＰＧＰに基づいて、定電位である負極性の第６の電位（広義には、出力電位）を生成する。
【０１５２】
ＣＭＯ信号とスイッチング素子ＳＷを制御するスイッチング制御信号ＣＮＴとは、互いに時間的に一定関係をもって（広義には、同期して）変化するが、ＣＭＯ信号の変化タイミングとスイッチング制御信号ＣＮＴの変化タイミングとは一致しないことが望ましい。スイッチング制御信号ＣＮＴによりスイッチング素子ＳＷがオンのときに第６の電源線の電位が第６の電位となる。このとき、ＣＭＯ信号が接地電源電位ＶＳＳとなっている。
【０１５３】
そして、スイッチング素子ＳＷがオフになって、ＣＭＯ信号が所与の電位となると、第６の電源線の電位は当該所与の電位だけ上昇した電位となる。例えば、ＣＭＯ信号が５Ｖ振幅で変化するとき、第６の電位として−１５Ｖと−１０Ｖの間を、ＣＭＯ信号と時間的にほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）変化することになる。
【０１５４】
なお、図１５では、スイッチング制御信号ＣＮＴを半導体装置３から供給するようにしているが、半導体装置３から負電源生成回路ＭＶＣに供給する昇圧クロックと共用するようにしてもよい。
【０１５５】
図１６に、上述した付加容量方式における電圧変換回路４０の詳細な構成例を示す。
【０１５６】
ただし、図１３に示す蓄積容量方式における電圧変換回路と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、図１５に示す電圧変換回路と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１５７】
図１６における付加容量方式における電圧変換回路が、図１３に示す蓄積容量方式における電圧変換回路と異なる点は、ＣＭＯ信号が供給されるノードＮＤ５と第６の電源線とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ０と、第６の電源線とノードＮＤ２との間にスイッチング素子ＳＷ（ｎ型スイッチングトランジスタ）とが設けられている点である。なお、スイッチング素子ＳＷのゲート端子は、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のゲート端子と同電位となるように、互いに電気的に接続され、スイッチング素子ＳＷ３のゲート制御を行うため、第２の昇圧クロックＧＮが共用されている。
【０１５８】
この電圧変換回路４０では、図１７に示すように、ＣＭＯ信号、第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、ＧＮ及び昇圧電位ＣＡＰＧＰが変化する。図１４に示す蓄積容量方式の制御タイミングと異なる点は、ＣＭＯ信号のみである。すなわち、ＣＭＯ信号は、第２の昇圧クロックＧＮと時間的に一定関係をもって（広義には、同期して）変化するが、ＣＭＯ信号が変化するタイミングと第２の昇圧クロックＧＮが変化するタイミングとは一致しないことが望ましい。また、ＣＭＯ信号の変化タイミングは、図１７に示すように、第２の昇圧クロックＧＮの変化タイミングと、第１の昇圧クロックＧＰの変化タイミングとの間であることが望ましい。
【０１５９】
電圧変換回路４０は、図１３と同様に、ノードＮＤ２は、定電位である負極性の第６の電位となっている。したがって、第２の昇圧クロックＧＮの論理レベルが「Ｈ」となると、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｎｖｎ１と同時にスイッチング素子ＳＷもオンとなって、第６の電源線の電位が第６の電位となる。
【０１６０】
このとき、ＣＭＯ信号は接地電源電位ＶＳＳとなっているため、フライングコンデンサＦＣ０の両端は、０Ｖと−１５Ｖとなる。ここで、スイッチング素子ＳＷをオフにして、ＣＭＯ信号を変化させることで、第６の電源線の電位を、ＣＭＯ信号の振幅だけ上昇させた電位と接地電源電位ＶＳＳとの間で変化させることができる。すなわち、ＣＭＯ信号の信号を５Ｖとすると、ＣＭＯ信号が０Ｖと５Ｖの間の振幅動作と時間的にほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）、第６の電源線の電位も−１５Ｖと−１０Ｖの間を変化することになる。
【０１６１】
このように、蓄積容量方式と付加容量方式において、非常に簡素な構成で負電源を生成する電圧変換回路を提供することができる。特に、電源回路を半導体装置３に内蔵するようにしたので、電源回路で生成される昇圧クロックを外部に出力させることで、この昇圧クロックを用いて非常に簡素な構成で負電源を生成することができる。したがって、低耐圧の電源回路を用いた場合であっても、簡単化回路で負側の電源を生成することができ、高耐圧のゲートドライバに必要な電位を供給することができるようになる。
【０１６２】
５． 電子機器
次に、上述した電圧変換回路及び電源回路を内蔵するソースドライバＩＣ（半導体装置３）を有する表示装置を電子機器に適用する場合について説明する。
【０１６３】
図１８に、本実施形態における電子機器のブロック図の一例を示す。
【０１６４】
本実施形態における表示装置１０００は、バスを介してＭＰＵ１０１０と接続される。このバスには、ＶＲＡＭ１０２０、通信部１０３０も接続される。
【０１６５】
ＭＰＵ１０１０は、バスを介して各部を制御する。
【０１６６】
ＶＲＡＭ１０２０は、例えば表示装置１０００の表示パネル１００２の画素に１対１に対応する記憶領域を有し、ＭＰＵ１０１０によってランダムに書き込まれた画像データが、走査方向にしたがってシーケンシャルに読み出されるようになっている。
【０１６７】
通信部１０３０は、外部（例えばホスト装置や他の電子機器）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、あるいは通信用ＡＳＩＣ等のハードウェアや、プログラム等により実現できる。
【０１６８】
このような電子機器において、例えば、ＭＰＵ１０１０は、ソースドライバＩＣ１００６に内蔵される電源回路１００７に対して、表示パネル１００２、ソースドライバ１００６の駆動部及びゲートドライバ１００８に必要な電位を生成するためのコマンドを設定すると共に、表示装置１０００の表示パネル１００２の駆動に必要な各種タイミング信号を生成する。
【０１６９】
電圧変換回路１００９は、電源回路１００７から供給された電位に基づいて、接地電源電位ＶＳＳを基準に負方向の電位を生成し、ゲートドライバ１００８に供給する。
【０１７０】
これにより、ソースドライバＩＣ１００６の低コスト化及び低消費電力化を図ることができ、かつ電圧変換回路１００９の構成も簡素化することができる。その結果、表示装置１０００及びこれを適用した電子機器の低コスト化、低消費電力化に貢献することができる。
【０１７１】
図１９に、本実施形態における表示装置を適用した携帯電話の斜視図を示す。
【０１７２】
携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４、送話口１２０６、パネル１２０８を備える。パネル１２０８は、本実施形態における電気光学装置を構成するパネルが適用される。このパネル１２０８は、待ち受け時には電界強度や、番号、文字などを表示する一方、着信時又は発信時には、全領域を表示領域とする。この場合、表示領域を制御することで、電力消費を低減することができる。
【０１７３】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１７４】
なお、本実施形態における表示装置を適用する電子機器としては、低消費電力化の要求の強い機器、例えば上述した携帯電話の他、ページャ、時計、ＰＤＡ（個人向け情報端末）などが好適である。ただし、この他に、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、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、タッチパネルを備えた機器等にも適用可能である。
【０１７５】
例えば本実施形態では、ＴＦＴを用いた表示パネル本体に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置にも適用可能である。
【０１７６】
さらに、本実施形態における電圧変換回路は、表示装置に適用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１７７】
さらにまた、本実施形態における表示装置２は、表示パネル本体４にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板を接合し、このＦＰＣ基板上に半導体装置３、ゲートドライバ６及び電圧変換回路４０のうち少なくとも１つを実装して構成することができるが、表示パネル本体４のパネル上に直接、半導体装置３、ゲートドライバ６及び電圧変換回路４０のうち少なくとも１つを実装するように構成することも可能である。
【０１７８】
さらに、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における電圧変換回路を適用する表示装置の構成要部を示す概略説明図である。
【図２】本実施形態における電圧変換回路と接続される電源回路のブロック図である。
【図３】第１の昇圧回路の構成要部の一例を示す構成図である。
【図４】第１の昇圧回路の昇圧制御を行うための昇圧クロックのタイミング図である。
【図５】レギュレータ回路（電位調整回路）の構成の一例を示す構成図である。
【図６】電源回路が生成するそれぞれの電位の関係を示す説明図である。
【図７】γ補正回路の構成の概要を示す図である。
【図８】本実施形態の電源回路を内蔵するソースドライバＩＣの機能ブロック図である。
【図９】本実施形態の電源回路を内蔵するソースドライバＩＣのレイアウトの一例を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、蓄積容量方式について説明するための図である。図１０（Ｂ）は、付加容量方式について説明するための図である。
【図１１】蓄積容量方式における対向共通電極、ソース電極、ゲート電極の電位変化を示すタイミング波形図である。
【図１２】付加容量方式における対向共通電極、ソース電極、ゲート電極の電位変化を示すタイミング波形図である。
【図１３】蓄積容量方式における電圧変換回路の構成の一例を示す構成図である。
【図１４】蓄積容量方式における電圧変換回路の各種制御信号のタイミング波形図である。
【図１５】付加容量方式における電圧変換回路の原理的な構成の概要を示す構成図である。
【図１６】付加容量方式における電圧変換回路の構成の一例を示す構成図である。
【図１７】付加容量方式における電圧変換回路の各種制御信号のタイミング波形図である。
【図１８】本実施形態における表示装置を適用した電子機器の一例を示すブロック図である。
【図１９】本実施形態における表示装置を適用した携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
４ 表示パネル本体（表示体）
６ ゲートドライバ
８ ソースドライバ
１２ 駆動制御回路
２０ ソース電極
２２ ゲート電極
２４ 対向共通電極
３２ 液晶（液晶容量）
３４ 保持容量
４０ 電圧変換回路
１００ 電源回路
１１０ 第１の昇圧回路
１１８ 外付け部品接続用端子群
１２０ レギュレータ回路
１２２ 演算増幅器
１３０ 第２の昇圧回路
２００ インタフェース
２０２ ロジック
２０４ 表示タイミング発生回路
２０６ 発振回路
２０８ ゲートドライバ制御回路
２１０ カラムアドレス回路
２１２ ロウアドレス回路
２１４ ラインアドレス制御回路
２１６ 表示データ・ラッチ回路
２５０ オペアンプ回路部
２５２ 第１のＤＡＣ回路部
２５４ 第２のＤＡＣ回路部
２５６ γ補正回路部
２５８ 制御回路部
２６０ 第１のＲＡＭ
２６２ 第２のＲＡＭ
２６４ 電源回路部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧変換回路、これを用いた表示装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
近年の携帯電話、携帯情報端末又はゲーム装置などの電子機器には、表示装置及び表示駆動のために用いられる電源回路が組み込まれている。このような表示装置及び電源回路に対して、電池を電源とした長時間の動作を実現するため、低消費電力化が強く要求されている。
【０００３】
表示装置は、例えば互いに交差する複数のソース電極及び複数のゲート電極により特定される画素を有する表示パネル本体（表示体）を含む。ソースドライバ（ソース電極駆動回路）及びゲートドライバ（ゲート電極駆動回路）は、それぞれソース電極及びゲート電極に所与の電圧を供給し、協調してソース電極及びゲート電極とにより特定される画素の表示制御を行う。
【０００４】
表示装置を構成する部品点数を減らして低コスト化を図るための１つの方策として、例えばゲートドライバ及びソースドライバに対して必要な電圧を供給する電源回路を、ソースドライバに内蔵することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、ゲートドライバがゲート電極に供給する電圧は、ソースドライバがソース電極に供給する電圧より高いものとなっている。
【０００６】
したがって、ゲートドライバに電圧を供給する電源回路については、高耐圧プロセスで製造する必要がある。そのため、複雑な回路構成であって高耐圧プロセスが必要のないソースドライバが製造される高精細プロセスを用いて、このような電源回路を内蔵させることができない。さらに、高い電圧を生成すると電源回路自体の消費電力も大きくなってしまうという問題もある。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低消費電力で、低耐圧の高精細プロセスで製造された電源回路を用いて高い電圧を供給するための電圧変換回路、これを用いた表示装置及び電子機器を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、第１の電位に対して負極性の出力電位を生成するための電圧変換回路であって、所与の電位間を変化する所与のタイミング信号が供給されるノードと、前記出力電位が供給される出力電源線とを容量結合するキャパシタと、前記第１の電位と、該第１の電位に対して正極性の入力電位との差に基づいて、前記第１の電位に対して負極性の負電源電位を生成する負電源生成回路と、前記負電源電位が供給されるノードと前記出力電源線との間に挿入され、所与のスイッチング制御信号に基づいて制御されるスイッチング素子とを含み、前記所与のタイミング信号と前記スイッチング制御信号とは、互いに同期して変化することを特徴とする。
【０００９】
ここで、２つの信号が互いに同期して変化するとは、両信号が時間的にほぼ同時に（同一タイミングで）又は一定関係をもって変化することをいう。
【００１０】
本発明によれば、所与のタイミング信号が供給されるノードと出力電源線とを容量結合するキャパシタと、負電源電位が供給されるノードと出力電源線との間に挿入されたスイッチング素子とを設け、所与のタイミング信号とスイッチング素子を制御するスイッチング制御信号とを同期させるようにしたので、スイッチング素子を介して出力電源線に供給された負電源電位を、所与のタイミング信号に同期して変化させた出力電位として得ることができるようになる。しかも、第１の電位に対して正極性の入力電位を生成する電源回路の耐圧が低い場合であっても、本発明に係る電圧変換回路による第１の電位に対して負極性の出力電位との間で、高い電圧を供給することができるようになり、電源回路の製造コストの低減に貢献することができるようになる。
【００１１】
ここで、所与のタイミング信号としては、表示装置における画素電極に対向する対向共通電極に付与するコモン電位（ＶＣＯＭ）の極性反転タイミング信号を適用することができる。この場合、液晶の保持特性を補うために補助容量を付加容量方式で形成された表示装置に対して、適切な極性反転を行う電位を生成することができる。
【００１２】
また本発明は、前記スイッチング素子は、ｎ型スイッチングトランジスタであり、前記負電源生成回路は、ソース端子が前記第１の電位に接続されたｐ型トランジスタと、第１の昇圧クロックが供給される第１のノードと前記ｐ型トランジスタのゲート端子とを容量結合する第１のキャパシタと、前記ｐ型トランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続された第１のレベルシフタと、ドレイン端子が前記ｐ型トランジスタのドレイン端子に接続され、ソース端子が第２のノードに接続されたｎ型トランジスタと、前記第１の電位と前記第２のノードとを容量結合する第２のキャパシタと、第２の昇圧クロックが供給される第３のノードと前記ｎ型トランジスタのゲート端子とを容量結合する第３のキャパシタと、前記ｎ型トランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続された第２のレベルシフタと、所与の電位が供給される第４のノードと前記ｎ型トランジスタのドレイン端子とを容量結合する第４のキャパシタとを含み、前記第２の昇圧クロックが立ち下がってから前記第１の昇圧クロックが立ち下がり、前記第１の昇圧クロックが立ち上がってから前記第２の昇圧クロックが立ち上がり、前記所与の電位は、前記第１の昇圧クロックの立ち下がりに同期して前記入力電位に変化し、前記第２の昇圧クロックの立ち上がりに同期して前記第１の電位に変化し、前記ｎ型トランジスタのソース端子が、前記出力電源線に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、第１及び第２の昇圧クロックについて、第２の昇圧クロックが立ち下がってから第１の昇圧クロックが立ち下がり、第１の昇圧クロックが立ち上がってから第２の昇圧クロックが立ち上がるということは、例えばｎ型トランジスタをオンにする期間とｐ型トランジスタをオンにする期間（アクティブになる期間）が互いにノンオーバラップであることをいう。
【００１４】
本発明によれば、負電源生成回路を２つのトランジスタと、４つのキャパシタと、２つのレベルシフタとで構成することができるので、上記した効果に加えて、回路構成の簡素化を図ることができる。
【００１５】
また本発明に係る表示装置は、第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて昇圧した第３の電位を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１および第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位を第４の電源線に供給する電位調整回路と、前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、を有する電源回路と、複数のソース電極及び複数のゲート電極を有する表示体と、前記第１の電位が供給される前記第１の電源線と、入力電位として前記第５の電位が供給される第５の電源線とが接続された上記記載の電圧変換回路と、少なくとも前記第４の電源線が接続され、前記複数のソース電極を駆動するソース電極駆動回路と、少なくとも前記第５の電源線と、前記電圧変換回路によって生成された出力電位が供給される出力電源線と、が接続されたゲート電極駆動回路と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、上記した電圧変換回路は、表示装置を表示駆動するために高い電圧を生成するべく、これまで高耐圧の製造プロセスを用いらざるを得なかった電源回路と接続することで、電源回路が生成すべき電圧を低くして、電源回路の製造コストを低減し、結果的に表示装置の低コスト化を図ることができる。
【００１７】
この電源回路としては、例えば表示体が有するソース電極及びゲート電極を駆動する回路のための電源を生成する電源回路であって、第１（ＶＳＳ）及び第２（ＶＤＤ）の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて生成した第３の電位（ＶＯＵＴ）を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１及び第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位（ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰなど）を第４の電源線に供給する電位調整回路と、前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、を備え、少なくとも前記第４の電位はソース電極駆動回路へ供給し、少なくとも前記第５の電位はゲート電極駆動回路へ供給するものが考えられる。
【００１８】
アクティブ駆動素子を画素に有する表示パネル（表示体）、例えばＴＦＴ液晶パネル（表示パネル）などでは、ソース電極に印加する電位に応じて液晶の配向が定まり階調表示やカラー表示の品位に大きく影響を与える。したがって、ソース電極印加電位を作成するソース電極駆動回路へは、精度の高い電位を有する電源を供給する必要がある。一方、ゲート電極に印加する電位については、基本的にアクティブ駆動素子のゲート制御を行えば足りるので、ソース電極へ印加する電位程は精度を必要としない。
【００１９】
これらの特性に着目して構成した電源回路は、昇圧した第３の電位（ＶＯＵＴ）を定電位である第４の電位（ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰなど）に調整する電位調整回路を有するので、ソース電極駆動回路用の電位を精度よく提供することができる。あわせて、比較的電位の高い第５の電位（ＶＤＤＨＧ）付近で電位調整（レギュレート）をしていないので、いたずらにレギュレータ回路で電力を消費することもなく低消費電力な電源回路を提供できる。
【００２０】
ここで、上記の電源回路と、第１及び第４の電源線が接続されたソース電極駆動回路とを備えた半導体装置を構成するようにしてもよい。電源回路を内蔵するソース電極駆動回路を１チップの半導体装置として構成することにより、コンパクトな実装が可能な半導体を要求される、携帯電話、携帯情報端末又はゲーム装置などの電子機器への適用ニーズに応えることができる。
【００２１】
ところで、ゲート電極駆動回路で必要とされる電位は、例えば−１５Ｖから＋１５Ｖ程度である。ここで、電源回路を内蔵するソース電極駆動回路はメモリやロジック回路を有している。これを構成するために高精細な低耐圧プロセスによって半導体回路が形成される。これによりチップ全体の耐圧が制限される。一方、電源回路は高耐圧プロセスを必要とする。したがって当該チップにおいては−１５Ｖから＋１５Ｖのすべての域を出力することができる電源回路をメモリ等と混載して提供することが困難となっている。よって、通常においてはソース電極駆動回路と電源回路とが混在する半導体装置は提供されていなかった。
【００２２】
これによって、０Ｖから＋１５Ｖの域は電源回路からゲートドライバに供給し、−１５Ｖから０Ｖの域は電圧変換回路からゲートドライバに供給することができ、ソース電極駆動回路と電源回路とが混在する半導体装置が提供することができる。
【００２３】
したがって、上記の電源回路と前記第１及び第４の電源線が接続された前記ソース電極駆動回路とを混載した半導体装置と、前記第１及び第５の電源線と、上記の電圧変換回路により生成された第６の電位が供給される第６の電源線と、が接続された前記ゲート電極駆動回路とを備えた表示装置を構成することができる。
【００２４】
また本発明に係る電子機器は、上記記載の電圧変換回路を含むことを特徴とする。
【００２５】
また本発明に係る電子機器は、第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて昇圧した第３の電位を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１および第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位を第４の電源線に供給する電位調整回路と、前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、を有する電源回路と、前記第１及び第５の電位が接続される上記記載の電圧変換回路とを含み、前記第５の電源線に供給される第５の電位を、前記電圧変換回路の入力電位とすることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、上記した電圧変換回路を適用することで電子機器の低コスト化を実現できる。さらに、この電圧変換回路と、第１の電位に対して正極性の電位のみを生成する電源回路と協調して電源供給を行うことで、電源回路を高精細プロセスで製造することができるようになり、電源回路及び電子機器の低コスト化を測ることができる。
【００２７】
また本発明に係る電子機器は、上記記載の表示装置を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、上記した表示装置を採用することで、電子機器の低コスト化に貢献することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を何ら限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３０】
本実施形態における電圧変換回路は、電源回路に接続される。この電源回路は、ソースドライバＩＣ（広義には、半導体装置）に内蔵され、ＩＣ内のソース電極駆動回路（ソースドライバ）のみならず、表示装置の各部（表示パネル本体、ゲート電極駆動回路（ゲートドライバ）、或いはソース電極駆動回路内に実装されたγ補正回路などに必要な電圧を供給するものとして説明するが、これに限定されるものではない。
【００３１】
１． 表示装置
図１に、本実施形態における電圧変換回路を適用する表示装置の構成の一例を示す。
【００３２】
表示装置２は、ソースドライバＩＣとしての半導体装置（ＩＣ）３、表示パネル本体４、ゲートドライバ６を含む。
【００３３】
表示パネル本体４は、Ｘ方向に配列されＹ方向に延びる複数のソース電極２０と、Ｙ方向に配列されＸ方向に延びる複数のゲート電極２２とを有する。各画素は、これらソース電極２０及びゲート電極２２により特定される。
【００３４】
各画素は、アクティブ駆動素子を有する。表示パネル本体４が、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）液晶パネルを用いている場合、画素ごとにアクティブ駆動素子としてＴＦＴ３０を有している。ＴＦＴ３０のゲート端子にはゲート電極が接続され、ソース（ドレイン）端子にはソース電極が接続される。ＴＦＴ３０のドレイン（ソース）端子には、液晶３２と保持容量３４が並列に接続される。液晶３２及び保持容量３４の他端は、例えば対向共通電極に接続される。
【００３５】
半導体装置（ソースドライバＩＣ）３は、ソースドライバ８、駆動制御回路１２、メモリ（ＲＡＭ）１４、電源回路１００を含む。
【００３６】
ソースドライバ８は、表示データに基づいて、複数のソース電極２０のいずれかを信号駆動する。このソースドライバ８は、γ補正回路を含み、γ補正を行うための電位を生成してソース電極２０を駆動する。
【００３７】
駆動制御回路１２は、ゲートドライバ６及びソースドライバ８による電極駆動のタイミング制御を行う。
【００３８】
メモリ（表示データＲＡＭ）１４は、表示パネル本体４に表示させる画像の表示データを記憶する。ソースドライバ８は、メモリ１４に記憶された表示データに基づいて、１又は複数のソース電極単位で信号駆動を行う。
【００３９】
電源回路１００は、外部から供給されるシステム電源電位ＶＤＤと接地電源電位ＶＳＳを用いて種々の電位を生成し、表示装置２の各部に電位を供給する。より具体的には、電源回路１００は、表示パネル本体４に対して、極性反転駆動に必要な電位を対向共通電極２４に供給する。また電源回路１００は、半導体装置３内のソースドライバ８に対してソース電極２０の駆動に必要な電位を供給する。さらに電源回路１００は、駆動制御回路１２及びメモリ１４に対して必要とされる電位を供給する。
【００４０】
電源回路１００は、ゲートドライバ６に対してゲート電極２２の駆動に必要な電位のうち、接地電源電位ＶＳＳの電位に対して正極性の電位を供給する。このため、表示装置２は、さらに電圧変換回路４０を含む。
【００４１】
本実施形態における電圧変換回路４０は、半導体装置３の電源回路１００で生成された電位を用いて、接地電源電位ＶＳＳの電位に対して負極性の電位を生成し、ゲートドライバ６に供給する。
【００４２】
このように表示装置２では、ソースドライバ８よりも高い電位を必要とするゲートドライバ６に対して、半導体装置３にソースドライバ８と共に内蔵された電源回路１００と、これとは別個の電圧変換回路４０とから、それぞれ接地電源電位ＶＳＳに対して正極性及び負極性の電位を供給するようにしている。
【００４３】
したがって、電源回路１００がゲートドライバ６に対して供給すべき電位を低くすることができる。しかも、ゲートドライバ６に対して供給する電位の調整を行う電源回路１００のレギュレータ回路について、絶対電圧を低くすることができる。その結果、ソースドライバＩＣとしての半導体装置３の耐圧を低くすることができ、低耐圧のより高精細プロセスを用いてソースドライバＩＣの集積度を向上させることにもなる。
【００４４】
また、アクティブ駆動素子を画素に有する表示パネル（表示体）、例えばＴＦＴ液晶パネル（表示パネル）などでは、ソース電極に供給する電位に応じて液晶の配向が定まり階調表示やカラー表示の品位に大きく影響を与える。したがって、ソース電極に供給する電位を生成するソースドライバへは、精度の高い電位を供給する必要がある。
【００４５】
ここで、表示パネル本体４のＸ方向のピクセル数が１７６、Ｙ方向のピクセル数が２２８、各ピクセルが（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３ドットで構成され、この電流消費をＩＰＩＮは、次の（１）式のように表される。
【００４６】
ＩＰＩＮ＝２μＡ×５２８＝１０５６μＡ ・・（１）
ソース電極を駆動するソースドライバでは、消費電流ＩＰＩＮに、パネル負荷による消費電流ＩＰＡＮＥＬを加えた分だけの電流消費ＩＬＯＡＤを伴うことになる。
【００４７】
ここで、５Ｖ電源で、１ライン当たり１０ｐＦの寄生容量を１／３０秒ごとに信号駆動する場合、パネル負荷による消費電流ＩＰＡＮＥＬは、次の（２）式で表される。
【００４８】
【００４９】
ＩＬＯＡＤ＝ＩＰＩＮ＋ＩＰＡＮＥＬ≒１１４６μＡ ・・・（３）
また、対向共通電極に対して供給される電位ＶＣＯＭＨ／ＶＣＯＭＬは、対向共通電極の寄生容量が１５０００ｐＦであるものとすると、次のようなパネル負荷による消費電流ＩＶＣＯＭを有する。
【００５０】
【００５１】
一方、ゲート電極に供給する電位については、基本的にアクティブ駆動素子のゲート制御（より具体的には、ゲート端子のオン・オフ制御）を行えば足りるので、ゲート電極へ供給する電位については、ソース電極へ供給する電位に対し、その精度が高いものである必要はない。
【００５２】
例えば、ゲート電極については、ゲートドライバ６によって選択されるゲート電極は高々１本であり、その容量は最大でも５０ｐＦである。したがって、３０Ｖ電源のゲートドライバ６については、次の（５）式で表される電流消費のみである。
【００５３】
【００５４】
これらの特性に着目した電源回路１００は、以下のように構成することができる。
【００５５】
２． 電源回路
図２に、電源回路１００の構成の概要を示す。
【００５６】
電源回路１００は、第１の昇圧回路１１０、レギュレータ回路（広義には、電位調整回路）１２０、第２の昇圧回路１３０を含む。
【００５７】
第１の昇圧回路１１０は、接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）を供給する第１の電源線と、システム電源電位ＶＤＤ（第２の電位）を供給する第２の電源線に接続され、システム電源電位ＶＤＤ（第２の電位）と接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）の差を例えば３倍昇圧した電位ＶＯＵＴ（第３の電位）を生成し、第３の電源線に供給する。
【００５８】
レギュレータ回路（電位調整回路）１２０は、接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）を供給する第１の電源線と、電位ＶＯＵＴ（第３の電位）を供給する第３の電源線に接続され、電位ＶＯＵＴ（第３の電位）と接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）の差に基づいて定電位である電位ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰ、ＶＣＯＭＨ、ＶＤＤＲ、ＶＤＤＧ（第４の電位）を生成し、第４の電源線に供給する。
【００５９】
第４の電位は、電位の精度が必要とされ、当該電源回路１００を内蔵する半導体装置３内の各部及びソースドライバ８に対して供給される。
【００６０】
第２の昇圧回路１３０は、接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）を供給する第１の電源線と、定電位である第４の電位（電位ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰ、ＶＣＯＭＨ、ＶＤＤＲ、ＶＤＤＧのいずれか）を供給する第４の電源線に接続され、第４の電位と接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）の差を例えば３倍昇圧した電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）を生成し、第５の電源線に供給する。
【００６１】
第５の電位は、電位の精度が比較的必要とされないゲートドライバ６に対して供給される。
【００６２】
以下、電源回路１００の各部について説明する。
【００６３】
図３に、第１の昇圧回路１１０の構成要部の一例を示す。
【００６４】
第１の昇圧回路１１０は、第１の電源線と第２の電源線との間に、互いのドレイン端子が共通接続されたｐ型（第１導電型）ＭＯＳトランジスタＴｒｐ１及びｎ型（第２導電型）ＭＯＳトランジスタＴｒｎ１と、ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐ２及びｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｎ２とが接続されている。
【００６５】
また、第１の昇圧回路１１０は、第３の電源線と第２の電源線との間に、互いにドレイン端子及びソース端子が共通接続されたｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐＡ〜ＴｒｐＣが縦列接続されている。
【００６６】
ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐＡ、ＴｒｐＣの各ゲート端子には、レベルシフタ（Ｌ／Ｓ）１１２、１１４を介して昇圧クロック（広義には、制御信号）ＣＫ１が供給されている。ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐＢのゲート端子には、Ｌ／Ｓ１１６を介して昇圧クロックＣＫ２が供給されている。Ｌ／Ｓ１１２、１１４、１１６は、接地電源電位ＶＳＳと電位ＶＯＵＴが供給され、電位差ＶＤＤと電位差ＶＳＳとの間の電位差で変化する信号を、電位差ＶＯＵＴと電位差ＶＳＳとの間の電位差で変化する信号にレベル変換する。
【００６７】
ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐ１、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｎ１、ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｐ２及びｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｎ２の各ゲート端子には、昇圧クロックＣＫＰ１、ＣＫＮ１、ＣＫＰ２、ＣＫＮ２が供給されている。
【００６８】
第１の昇圧回路１１０は、図３に示すように、外付け部品接続用端子群１１８を介し、当該電源回路１００を内蔵する半導体装置３の外部に外付けされる外付け部品が接続される。
【００６９】
このような第１の昇圧回路１１０では、図４に示すように、３倍昇圧制御を行う昇圧クロックＣＫ１、ＣＫ２、ＣＫＰ１、ＣＫＮ１、ＣＫＰ２、ＣＫＮ２が各ＭＯＳトランジスタに供給されている。なお、これら昇圧クロックは、例えば第１の昇圧回路１１０内で所与の基準昇圧クロック信号に基づいて生成するようにしてもよい。
【００７０】
例えば、図４のピリオド１において、第１の昇圧回路１１０では、昇圧クロックＣＫ１が論理レベル「Ｌ」であるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＡ、ＴｒｐＣがオンとなり、かつ昇圧クロックＣＫ２が論理レベル「Ｈ」であるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＢがオフとなる。また、昇圧クロックＣＫＰ２、ＣＫＮ２が論理レベル「Ｈ」のため、ｐ型トランジスタＴｒｐ２はオフとなり、ｎ型トランジスタＴｒｎ２はオンとなる。
【００７１】
ここで、キャパシタＣ３の一端は、導通状態となったｎ型トランジスタＴｒｎ２を介して、第１の電源線の電位（ＶＳＳ）とほぼ同電位となる。また、キャパシタＣ３の他端は、導通状態となったｐ型トランジスタＴｒｐＣを介して、第２の電源線の電位（ＶＤＤ）とほぼ同電位となる。したがって、キャパシタＣ３の電位差は、電位ＶＳＳを基準として、１×ＶＤＤとなる。
【００７２】
次に、図４のピリオド２において、第１の昇圧回路１１０では、昇圧クロックＣＫ１が論理レベル「Ｈ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＡ、ＴｒｐＣはオフとなり、かつ昇圧クロックＣＫ２が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＢがオンとなる。また、昇圧クロックＣＫＰ２、ＣＫＮ２が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐ２がオンとなり、ｎ型トランジスタＴｒｎ２がオフとなる。
【００７３】
ここで、ピリオド１において電位ＶＳＳとなったキャパシタＣ３の一端は、ｐ型トランジスタＴｒｐ２がオンとなることで、電位ＶＤＤにもちあがる。これに対応して、１×ＶＤＤの電位差をもつキャパシタＣ３の他端は、ＶＤＤ分だけ電位が上昇し、その結果２×ＶＤＤの電位となる。これにより、キャパシタＣ２の他端は、導通状態となったｐ型トランジスタＴｒｐＢを介して、２×ＶＤＤの電位となる。一方、昇圧クロックＣＫＮ１が論理レベル「Ｈ」となることで、ｎ型トランジスタＴｒｎ１がオンとなるため、キャパシタＣ２の一端は第１の電源線の電位（ＶＳＳ）とほぼ同電位となる。よって、キャパシタＣ２の電位差は、電位ＶＳＳを基準として２×ＶＤＤとなる。
【００７４】
続いて、図４のピリオド３において、第１の昇圧回路１１０では、昇圧クロックＣＫ１が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＡがオンとなり、かつ昇圧クロックＣＫ２が論理レベル「Ｈ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐＢがオフとなる。また、昇圧クロックＣＫＰ１、ＣＫＮ１が論理レベル「Ｌ」となるため、ｐ型トランジスタＴｒｐ１がオンとなって、ｎ型トランジスタＴｒｎ１がオフとなる。
【００７５】
ここで、ピリオド２において電位ＶＳＳとなったキャパシタＣ２の一端は、ｐ型トランジスタＴｒｐ１がオンとなることによって、電位ＶＤＤにもちあがる。これに対応して２×ＶＤＤの電位差をもつキャパシタＣ２の他端は、ＶＤＤ分だけ電位が上昇し、その結果３×ＶＤＤの電位となる。これにより、キャパシタＣ１の他端は、導通状態となったｐ型トランジスタＴｒｐＡを介して、３×ＶＤＤの電位となる。一方、キャパシタＣ１の一端は第１の電源線の電位（ＶＳＳ）と同電位に固定されている。
【００７６】
よって、キャパシタＣ１の電位差は、電位ＶＳＳを基準として３×ＶＤＤとなり、第３の電源線の電位ＶＯＵＴは、接地電源電位ＶＳＳを基準として３×ＶＤＤの電位となる。
【００７７】
図５に、レギュレータ回路（電位調整回路）１２０の構成の一例を示す。
【００７８】
レギュレータ回路１２０は、演算増幅器１２２、電圧調整用抵抗Ｒａ、Ｒｂを含む。
【００７９】
演算増幅器１２２は、第１の昇圧回路１１０で生成された第３の電位と接地電源電位ＶＳＳとの間の電位差に基づいて、動作する。この演算増幅器１２２の非反転入力端子（＋端子）には、図示しない所与の基準電圧生成回路で生成された基準電位ＶＲＥＧが供給される。また、演算増幅器１２２の反転入力端子（−端子）は、電圧調整用抵抗Ｒａを介して第１の電源線と接続される。さらに、演算増幅器１２２の反転入力端子と出力端子は、電圧調整用抵抗Ｒｂを介して接続される。
【００８０】
この演算増幅器１２２の出力端子は、第４の電源線に接続される。
【００８１】
このような構成のレギュレータ回路１２０は、次の（６）式で表されるように、基準電位（ＶＲＥＧ）を正転増幅し、レギュレートされた（定）電位Ｖｒｅｇｕｌａｔｅを発生する。
【００８２】
Ｖｒｅｇｕｌａｔｅ＝ＶＲＥＧ・（１＋Ｒｂ／Ｒａ） ・・・（６）
レギュレータ回路１２０は、定電位である第４の電位ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰ、ＶＣＯＭＨ、ＶＤＤＲ、ＶＤＤＧの各電位ごとに設けられ、それぞれ電圧調整用抵抗Ｒａ、Ｒｂの値若しくは比が電子ボリュームコマンドのパラメータにより調整できるようになっている。
【００８３】
このようなレギュレータ回路１２０によって電位が調整された第４の電位と、基準電源電位ＶＳＳとの差に基づいて３倍昇圧する第２の昇圧回路１３０の構成及び動作は、原理的には図２に示した第１の昇圧回路１１０と同様であるので、第２の昇圧回路１３０の説明を省略する。
【００８４】
なお、第２の昇圧回路１３０では、図３において、第２の電位ＶＤＤに替えて、レギュレータ回路１２０で生成された第４の電位のうちＶＤＧＰが適用され、第５の電位ＶＤＤＨＧが生成される。この結果、第５の電源線には、第５の電位として３×ＶＤＧＰの電位が得られる。
【００８５】
図６に、電源回路が生成するそれぞれの電位の関係を示す。
【００８６】
ここで、電位ＶＤＤ（第２の電位）はロジック電源回路用電源でありシステム電源Ｖｃｃと共通として用いられる。
【００８７】
接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）は接地レベルでありシステムグランドに接続され、半導体装置（ＩＣ）３の基板電位ともなる。
【００８８】
第４の電位のうち電位ＶＤＤＨＳはソースドライバ（ソース電極駆動回路）が使用する電源である。
【００８９】
第４の電位のうち電位ＶＣＯＭＨはＣＭＯ信号（共通電極を駆動する信号）の「Ｈ」レベル電源を供給する。本実施形態では、ＣＭＯ信号のＣＭＯ信号（共通電極を駆動する信号）の「Ｌ」レベル電源を供給するための電位ＶＣＯＭＬは、所与の基準電圧回路で生成されたＶＲＥＧ０を正転増幅し、レギュレータされた電位として生成される。
【００９０】
第４の電位のうち電位ＶＤＤＧはゲートドライバ（ゲート電極駆動回路）のロジック部で使用するロジック電源である。
【００９１】
第４の電位のうち電位ＶＤＧＰは第２の昇圧回路の基準となる電位である。
【００９２】
電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）はゲートドライバ用正電源である。
【００９３】
第４の電位のうち電位ＶＤＤＲはγ補正回路のγ補正抵抗に供給する電源である。また、Ｖ０〜Ｖ９はγ補正電源である。
【００９４】
図７に、このようなγ補正回路の構成の概要を示す。
【００９５】
γ補正回路は、ソースドライバ８内に備えられ、第１の電位（ＶＳＳ）及び第４の電位（ＶＤＤＲ）の差により複数の電位を生成する多値電位生成回路である。
【００９６】
γ補正回路は、抵抗ストリングにより、交流化のための極性反転に対応した６４レベル×２組のγ補正電位を発生する。抵抗ストリングはＶＳＳ−ＶＤＤＲ間に接続されている。
【００９７】
このように電源回路１００では、第１の昇圧回路１１０で昇圧した第３の電位（ＶＯＵＴ）を、定電位である第４の電位（ＶＤＤＨＳ、ＶＤＧＰなど）を供給するレギュレータ回路１２０を有するので、ソースドライバに対して精度が高い電位を提供することができる。また、比較的電位の高い第５の電位（ＶＤＤＨＧ）付近でレギュレートをしていないので、いたずらにレギュレータ回路で電力を消費することもなく低消費電力な電源回路を提供できる。
【００９８】
３． 電源回路内蔵ソースドライバＩＣ
図８に、上述した電源回路を内蔵するソースドライバＩＣの機能ブロックの一例を示す。
【００９９】
ただし、図１に示すソースドライバＩＣ（半導体装置３）と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１００】
このソースドライバＩＣでは、インタフェース２００を介して、図示しないＭＰＵにより表示データ又は各種コマンドが入力される。ＭＰＵにより入力された表示データ若しくはコマンドは、ロジック２０２において判別され、対応する各部へ供給される。
【０１０１】
ＭＰＵから表示データが入力された場合、表示タイミング発生回路２０４により、発振回路２０６で生成された基準クロックに基づいて規定されるタイミングで、表示データＲＡＭ１４に書き込まれる。
【０１０２】
この表示データＲＡＭ１４は、表示用のピクセルデータを記憶し、１ピクセルは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３ドットで構成される。各ドットには６ビットの階調データを含む。表示可能な最大画面サイズが１７６×２２８ピクセルであるものとすると、表示データＲＡＭ１４の容量は１７６×２２８×３×６ビットである。
【０１０３】
表示データＲＡＭ１４における表示データの記憶領域は、表示パネル本体４の表示可能領域と対応付けられている。例えばＮ本の第１〜第Ｎのソース電極２０のうち、第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊは自然数）のソース電極を信号駆動するための表示データの記憶場所は、表示データＲＡＭ１４において一意に決められる。
【０１０４】
表示データＲＡＭ１４のアクセス領域は、スタートアドレスとエンドアドレスを対頂点とする矩形領域で定義される。スタートアドレス及びエンドアドレスのカラムアドレスにより規定されるアクセス領域のカラムアドレスは、カラムアドレス回路２１０により制御される。また、スタートアドレス及びエンドアドレスのロウアドレスにより規定されるアクセス領域のロウアドレスは、ロウアドレス回路２１２により制御される。
【０１０５】
ＭＰＵから表示タイミングセットコマンドが入力された場合、表示タイミング発生回路２０４により、発振回路２０６で生成された基準クロックに基づいてソースドライバ８、表示データＲＡＭ１４、ゲートドライバ制御回路２０８及び電源回路１００のタイミング設定が行われる。
【０１０６】
その結果、ゲートドライバ６は、ゲートドライバ制御回路２０８により走査タイミングが制御される。また、表示データＲＡＭ１４からは、ラインアドレス制御回路２１４により制御されるラインアドレスの表示データが読み出され、表示データ・ラッチ回路２１６にラッチされる。そして、ソースドライバ８では、表示データ・ラッチ回路２１６でラッチされた１又は複数のライン単位で、信号駆動が行なわれる。
【０１０７】
ＭＰＵからパワーコントロールセットコマンドが入力された場合、電源回路１００の第１及び第２の昇圧回路１１０、１３０のオン・オフ設定や、各種電位を生成する各レギュレータ回路のオン・オフ設定が行われる。
【０１０８】
ＭＰＵから電子ボリュームセットコマンドが入力された場合、上述したレギュレータ回路１２０の電圧調整用抵抗比の設定が行われる。
【０１０９】
図９に、このような構成のソースドライバＩＣのレイアウトの一例を示す。
【０１１０】
ソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、オペアンプ回路部２５０、ＤＡＣ回路部２５２、２５４、γ補正回路部２５６、制御回路部２５８、第１及び第２のＲＡＭ２６０、２６２及び電源回路部２６４を有する。
【０１１１】
オペアンプ回路部２５０は、表示パネル本体４の第１〜第Ｎのソース電極の配列方向に沿って、各ソース電極を信号駆動する第１〜第Ｎのオペアンプ回路が配置される。このオペアンプ回路部２５０には、例えば図８に示すソースドライバ８を構成する駆動回路が配置される。
【０１１２】
ＤＡＣ回路部２５２は、第１〜第ｋ（１≦ｋ＜Ｎ、ｋは自然数）のオペアンプ回路に対して、ソース電極を信号駆動するためのディジタル信号を変換したアナログ信号を供給する第１〜第ｋのＤＡＣ回路が配置される。
【０１１３】
ＤＡＣ回路部２５４は、第（ｋ＋１）〜第Ｎのオペアンプ回路に対して、ソース電極を信号駆動するためのディジタル信号を変換したアナログ信号を供給する第（ｋ＋１）〜第ＮのＤＡＣ回路が配置される。
【０１１４】
ＤＡＣ回路部２５２、２５４には、例えば図８に示すソースドライバ８を構成するＤＡＣ回路が配置される。
【０１１５】
γ補正回路部２５６は、γ補正電位を生成するγ補正回路が配置される。
【０１１６】
制御回路部２５８は、図８に示すロジック２０２、ソースドライバ８の制御回路、表示タイミング発生回路２０４、ゲートドライバ制御回路２０８などが配置される。
【０１１７】
電源回路部２６４は、図８に示す電源回路１００が配置される。
【０１１８】
第１のＲＡＭ２６０は、第１〜第ｋのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。第１のＲＡＭ２６０は、図８に示す表示データＲＡＭ１４のうち、第１〜第ｋのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。
【０１１９】
第２のＲＡＭ２６２は、第（ｋ＋１）〜第Ｎのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。第２のＲＡＭ２６２は、図８に示す表示データＲＡＭ１４のうち、第（ｋ＋１）〜第Ｎのソース電極を信号駆動するための表示データを記憶するＲＡＭが配置される。
【０１２０】
ソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、ソース電極２０を駆動するための電極が配置される第１の辺ＳＤ１と対向する第２の辺ＳＤ２側に、電源回路部２６４に配置される電源回路１００の外付け部品接続用電極（広義には、端子）が設けられている。この外付け部品接続用電極には、図３に示す第１及び第２の昇圧回路用のキャパシタや、本実施形態における電圧変換回路４０が接続される。
【０１２１】
さらに、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、第１及び第２の辺ＳＤ１、ＳＤ２と交差する第３及び第４の辺ＳＤ３、ＳＤ４に、ゲートドライバ６用の電極が設けられている。ゲートドライバ６用の電極としては、ゲートドライバ６に電源を供給するための電源線（第５の電源線）が接続される電極や、ゲートドライバ６を走査駆動制御するための制御信号を供給するための電極がある。
【０１２２】
こうすることで、表示パネル本体４のソース電極に対して図１に示す位置でソースドライバＩＣ（半導体装置３）が電気的に接続された場合に、表示装置２の実装状態に応じてゲートドライバ６が表示パネル本体４の左側若しくは右側に配置するときでも、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）とゲートドライバ６との間を最短距離で電源線等を配線することができるので、実装面積を効果的に縮小することができる。
【０１２３】
したがって、ゲートドライバ６に対して電源を供給する電源線（第５の電源線）を接続するための電極や、走査制御を行う制御信号を供給するための電極については、第３及び第４の辺ＳＤ３、ＳＤ４の両辺に設けられていることが望ましい。この場合、両辺の対応する電極同士は、配線によって同電位に保たれるようにすることで、実現できる。
【０１２４】
これにより、第５の電源線に供給する第５の電位を生成する電源回路部２６４の電源回路１００は、第３及び第４の辺ＳＤ３、ＳＤ４に対して同等の負荷となるようにソースドライバＩＣ（半導体装置３）の中心部に設けられていることが望ましい。また、電源回路１００に対して設けられる外付け部品接続用電極は、電源回路部２６４の第２の辺ＳＤ２の直近となる部分に設けられていることが望ましい。
【０１２５】
表示データＲＡＭ１４のメモリ容量が大きくなるのに伴い、読み出し線の負荷を軽減するため、ＲＡＭの分割が行われる場合、電源回路部２６４は、第１及び第２のＲＡＭ２６０、２６２が配置される領域の間の領域に配置されることが望ましい。
【０１２６】
このように電源回路１００を内蔵したソースドライバＩＣ（半導体装置３）は、上述したように第１の電位（ＶＳＳ）に対して正極性の電位のみを生成し、外部の本実施形態における電圧変換回路４０に、ゲートドライバ６に対して負極性の電位を供給させるようにした。これにより、ＩＣの耐圧が低いより高精細なプロセスを用いて、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）に電源回路１００を内蔵することができる。したがって、表示装置２の部品点数を削減することができる。
【０１２７】
４． 電圧変換回路
電源回路１００では、接地電源電位ＶＳＳに対し正極性の電位のみを生成することで、電源回路１００を内蔵するソースドライバＩＣ（半導体装置３）の耐圧を低く抑えることができるようにしている。そこで、例えば３０Ｖといった高い電圧を必要とするゲートドライバ６に対しても電源を供給するため、本実施形態では、電源回路１００とは別個の外部の電圧変換回路（負方向昇圧回路）４０において、接地電源電位ＶＳＳに対して負極性の電位を生成する。
【０１２８】
以下では、本実施形態における電圧変換回路４０について詳細に説明する。
【０１２９】
表示パネル本体４では、非選択期間における画素電極の電圧レベルを保持して高画質化を図ることが行われている。そのため、液晶（液晶容量）を補助するための保持容量が画素電極に接続される。このような保持容量を形成する方式として、蓄積容量方式と、付加容量方式とがある。
【０１３０】
図１０（Ａ）に、蓄積容量方式を説明するための図を示す。図１０（Ｂ）に、付加容量方式を説明するための図を示す。
【０１３１】
蓄積容量方式では、図１０（Ａ）に示すように、画素電極と共通対向電極ＶＣＯＭとの間に、保持容量ＣＳが形成される。これは、例えばアクティブマトリクス基板に対向共通電極ＶＣＯＭの配線を別に設けることで実現できる。
【０１３２】
したがって、蓄積容量方式では、図１１に示すように、ソース電極と対向共通電極ＶＣＯＭとの間の電圧は、走査期間ごとに所与の電圧を基準に極性反転される。ソース電極の電位が対向共通電極ＶＣＯＭの電位より高い場合、液晶素子の印加電圧が正極性となる。対向共通電極ＶＣＯＭの電位がソース電極の電位より高い場合、液晶素子の印加電圧が負極性となる。こうして液晶素子の印加電圧の極性を走査期間ごとに反転させることで液晶素子に長時間直流電圧が印加されることを防止し、液晶素子の長寿命化を図ることができる。
【０１３３】
一方、付加容量方式では、図１０（Ｂ）に示すように、画素電極と前段のゲート電極との間に保持容量ＣＳが形成される。これは、画素電極のパタンと、前段のゲート電極のパタンとをオーバラップさせてレイアウトすることで実現できる。
【０１３４】
したがって、付加容量方式では、走査期間ごとに液晶素子の印加電圧の極性を反転させる場合、液晶（液晶）容量に保持された電荷を逃がさないようにするため、図１２に示すように、ソース電極と対向共通電極ＶＣＯＭとの間の電圧と同等の電圧だけ、ゲート電極のオフレベル電位ＶＯＦＦを対向共通電極ＶＣＯＭに合わせて振る必要がある。
【０１３５】
このように、蓄積容量方式では、選択期間においてオンレベル電位がゲート電極に印加され、非選択期間においては一定のオフレベル電位ＶＯＦＦがゲート電極に印加される。また、付加容量方式では、選択期間においてはオンレベル電位がゲート電極に印加され、非選択期間では対向共通電極ＶＣＯＭの極性反転タイミングに合わせてオフレベル電位ＶＯＦＦがゲート電極に印加される。
【０１３６】
このように、保持容量ＣＳの形成方式に応じて、ゲート電極に供給する電位（特にゲート電極のオフレベル電位ＶＯＦＦ）を変更する必要が生ずる。そのため、電圧変換回路４０は、対向共通電極ＶＣＯＭの電位ＶＣ１より低い電位（オフレベル電位ＶＯＦＦ）を生成するため、次のように構成することができる。
【０１３７】
４．１ 蓄積容量方式
図１３に、蓄積容量方式における電圧変換回路４０の構成例を示す。
【０１３８】
この電圧変換回路４０は、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路等によって生成された電位と昇圧クロックとを用いて、接地電源電位ＶＳＳに対して負極性の一定電位（例えば−１５Ｖ）を生成する。
【０１３９】
この電圧変換回路４０は、ソース端子が接地電源電位ＶＳＳ（第１の電位）に接続されたｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１と、ノードＮＤ１（第１のノード）とｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のゲート端子とを容量結合するフラングコンデンサＦＣ１（第１のキャパシタ）と、ｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のソース端子及びゲート端子の間に接続されたレベルシフタＬＳ１（第１のレベルシフタ）とを含む。さらに電圧変換回路４０は、ドレイン端子がｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のドレイン端子に接続され、ソース端子がノードＮＤ２（第２のノード）に接続されたｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１と、接地電源電位ＶＳＳとノードＮＤ２とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ２（第２のキャパシタ）と、ノードＮＤ３（第３のノード）とｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のゲート端子とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ３（第３のキャパシタ）と、ｎ型ＭＯＳトランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続されたレベルシフタＬＳ２（第２のレベルシフタ）と、昇圧電位がノードＮＤ４（第４のノード）とｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のドレイン端子とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ４（第４のキャパシタ）とを含む。
【０１４０】
ノードＮＤ１には、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路で生成された第１の昇圧クロックが供給される。
【０１４１】
ノードＮＤ２は、接地電源電位ＶＳＳに対して負極性の一定電位となる。このノードＮＤ２は、第６の電源線を介してゲートドライバ６と接続される。
【０１４２】
ノードＮＤ３には、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路で生成された第２の昇圧クロックが供給される。
【０１４３】
ノードＮＤ４には、ソースドライバＩＣ（半導体装置３）の電源回路で生成された接地電源電位ＶＳＳに対して正極性の昇圧電位が供給される。
【０１４４】
ソースドライバＩＣから供給される第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、ＧＮは、図１４に示すように、第２の昇圧クロックＧＮが立ち下がってから第１の昇圧クロックＧＰが立ち下がり、第１の昇圧クロックＧＰが立ち上がってから第２の昇圧クロックＧＮが立ち下がる。すなわち、第１の昇圧クロックＧＰの論理レベル「Ｌ」の期間は、第２の昇圧クロックＧＮの論理レベルも「Ｌ」となっており、第２の昇圧クロックＧＮの論理レベル「Ｈ」の期間は、第１の昇圧クロックＧＰの論理レベルも「Ｈ」となっている。すなわち、第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、Ｇの論理レベル「Ｈ」の期間はノンオーバラップの関係を有し、第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、Ｇの論理レベル「Ｌ」の期間もノンオーバラップの関係を有する。
【０１４５】
また、ソースドライバＩＣから供給される昇圧電位ＣＡＰＧＰは、第１の昇圧クロックＧＰの立ち下がりに対して時間的ほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）接地電源電位ＶＳＳに対して正極性の電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）に変化し、第２の昇圧クロックＧＮの立ち上がりに対して時間的にほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）接地電源電位ＶＳＳに変化する。
【０１４６】
この電圧変換回路４０に供給される第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、ＧＮと昇圧電位ＣＡＰＧＰは、接地電源電位ＶＳＳに対して正極性の電位である。そのため、フライングコンデンサＦＣ１とレベルシフタ回路ＬＳ１とによりｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１のソース端子及びゲート端子の間に電位差を設ける。同様に、フライングコンデンサＦＣ２とレベルシフタ回路ＬＳ２とにより、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のソース端子及びゲート端子の間に電位差を設ける。
【０１４７】
このような電圧変換回路４０は、昇圧電位ＣＡＰＧＰに昇圧したい電位、例えば１５Ｖが供給されているときに、第１の昇圧クロックＧＰによりｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１がオンになると、ノードＮＤ１０は接地電源電位ＶＳＳとなる。このとき、第２の昇圧クロックＧＮによりｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１はオフである。
【０１４８】
次に、第１の昇圧クロックＧＰによりｐ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｐ１がオフとなって、第２の昇圧クロックＧＮによりｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１がオンとなる同時に、昇圧電位ＣＡＰＧＰが接地電源電位ＶＳＳとなると、フライングコンデンサＦＣ４に蓄積された電荷によって、ノードＮＤ１０の電位が負方向に昇圧電位分だけ電位が下がることになる。この結果、ノードＮＤ２の電位は、負方向に昇圧された昇圧電位ＣＡＰＧＰ（例えばＣＡＰＧＰが１５Ｖのとき、−１５Ｖ）となる。
【０１４９】
４．２ 付加容量方式
図１５に、付加容量方式における電圧変換回路の原理的な構成の概要を示す。
【０１５０】
この電圧変換回路４０は、接地電源電位ＶＳＳ（広義には、第１の電位）に対して負極性の一定電位（例えば−１５Ｖ）が供給される第６の電源線（広義には、出力電源線）と、対向共通電極ＶＣＯＭの極性反転タイミング信号であるＣＭＯ信号（広義には、所与の電位間を変化する所与のタイミング信号）が供給されるノードＮＤ５（第５のノード、若しくはノード）とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ０（第５のキャパシタ、若しくはキャパシタ）と、電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位、広義には入力電位））と接地電源電位ＶＳＳとの電位差である昇圧電位ＣＡＰＧＰに基づいて、負極性の第６の電位（広義には、負電源電位）を生成する負電源生成回路ＭＶＣと、負電源生成回路ＭＶＣと第６の電源線との間に接続されたスイッチング素子ＳＷとを含む。
【０１５１】
このような電圧変換回路４０において、負電源生成回路ＭＶＣは、電位ＶＤＤＨＧ（第５の電位）と接地電源電位ＶＳＳとの電位差である昇圧電位ＣＡＰＧＰに基づいて、定電位である負極性の第６の電位（広義には、出力電位）を生成する。
【０１５２】
ＣＭＯ信号とスイッチング素子ＳＷを制御するスイッチング制御信号ＣＮＴとは、互いに時間的に一定関係をもって（広義には、同期して）変化するが、ＣＭＯ信号の変化タイミングとスイッチング制御信号ＣＮＴの変化タイミングとは一致しないことが望ましい。スイッチング制御信号ＣＮＴによりスイッチング素子ＳＷがオンのときに第６の電源線の電位が第６の電位となる。このとき、ＣＭＯ信号が接地電源電位ＶＳＳとなっている。
【０１５３】
そして、スイッチング素子ＳＷがオフになって、ＣＭＯ信号が所与の電位となると、第６の電源線の電位は当該所与の電位だけ上昇した電位となる。例えば、ＣＭＯ信号が５Ｖ振幅で変化するとき、第６の電位として−１５Ｖと−１０Ｖの間を、ＣＭＯ信号と時間的にほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）変化することになる。
【０１５４】
なお、図１５では、スイッチング制御信号ＣＮＴを半導体装置３から供給するようにしているが、半導体装置３から負電源生成回路ＭＶＣに供給する昇圧クロックと共用するようにしてもよい。
【０１５５】
図１６に、上述した付加容量方式における電圧変換回路４０の詳細な構成例を示す。
【０１５６】
ただし、図１３に示す蓄積容量方式における電圧変換回路と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、図１５に示す電圧変換回路と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１５７】
図１６における付加容量方式における電圧変換回路が、図１３に示す蓄積容量方式における電圧変換回路と異なる点は、ＣＭＯ信号が供給されるノードＮＤ５と第６の電源線とを容量結合するフライングコンデンサＦＣ０と、第６の電源線とノードＮＤ２との間にスイッチング素子ＳＷ（ｎ型スイッチングトランジスタ）とが設けられている点である。なお、スイッチング素子ＳＷのゲート端子は、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｒｖｎ１のゲート端子と同電位となるように、互いに電気的に接続され、スイッチング素子ＳＷ３のゲート制御を行うため、第２の昇圧クロックＧＮが共用されている。
【０１５８】
この電圧変換回路４０では、図１７に示すように、ＣＭＯ信号、第１及び第２の昇圧クロックＧＰ、ＧＮ及び昇圧電位ＣＡＰＧＰが変化する。図１４に示す蓄積容量方式の制御タイミングと異なる点は、ＣＭＯ信号のみである。すなわち、ＣＭＯ信号は、第２の昇圧クロックＧＮと時間的に一定関係をもって（広義には、同期して）変化するが、ＣＭＯ信号が変化するタイミングと第２の昇圧クロックＧＮが変化するタイミングとは一致しないことが望ましい。また、ＣＭＯ信号の変化タイミングは、図１７に示すように、第２の昇圧クロックＧＮの変化タイミングと、第１の昇圧クロックＧＰの変化タイミングとの間であることが望ましい。
【０１５９】
電圧変換回路４０は、図１３と同様に、ノードＮＤ２は、定電位である負極性の第６の電位となっている。したがって、第２の昇圧クロックＧＮの論理レベルが「Ｈ」となると、ｎ型ＭＯＳトランジスタＴｎｖｎ１と同時にスイッチング素子ＳＷもオンとなって、第６の電源線の電位が第６の電位となる。
【０１６０】
このとき、ＣＭＯ信号は接地電源電位ＶＳＳとなっているため、フライングコンデンサＦＣ０の両端は、０Ｖと−１５Ｖとなる。ここで、スイッチング素子ＳＷをオフにして、ＣＭＯ信号を変化させることで、第６の電源線の電位を、ＣＭＯ信号の振幅だけ上昇させた電位と接地電源電位ＶＳＳとの間で変化させることができる。すなわち、ＣＭＯ信号の信号を５Ｖとすると、ＣＭＯ信号が０Ｖと５Ｖの間の振幅動作と時間的にほぼ同一タイミングで（広義には、同期して）、第６の電源線の電位も−１５Ｖと−１０Ｖの間を変化することになる。
【０１６１】
このように、蓄積容量方式と付加容量方式において、非常に簡素な構成で負電源を生成する電圧変換回路を提供することができる。特に、電源回路を半導体装置３に内蔵するようにしたので、電源回路で生成される昇圧クロックを外部に出力させることで、この昇圧クロックを用いて非常に簡素な構成で負電源を生成することができる。したがって、低耐圧の電源回路を用いた場合であっても、簡単化回路で負側の電源を生成することができ、高耐圧のゲートドライバに必要な電位を供給することができるようになる。
【０１６２】
５． 電子機器
次に、上述した電圧変換回路及び電源回路を内蔵するソースドライバＩＣ（半導体装置３）を有する表示装置を電子機器に適用する場合について説明する。
【０１６３】
図１８に、本実施形態における電子機器のブロック図の一例を示す。
【０１６４】
本実施形態における表示装置１０００は、バスを介してＭＰＵ１０１０と接続される。このバスには、ＶＲＡＭ１０２０、通信部１０３０も接続される。
【０１６５】
ＭＰＵ１０１０は、バスを介して各部を制御する。
【０１６６】
ＶＲＡＭ１０２０は、例えば表示装置１０００の表示パネル１００２の画素に１対１に対応する記憶領域を有し、ＭＰＵ１０１０によってランダムに書き込まれた画像データが、走査方向にしたがってシーケンシャルに読み出されるようになっている。
【０１６７】
通信部１０３０は、外部（例えばホスト装置や他の電子機器）との間で通信を行うための各種の制御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサ、あるいは通信用ＡＳＩＣ等のハードウェアや、プログラム等により実現できる。
【０１６８】
このような電子機器において、例えば、ＭＰＵ１０１０は、ソースドライバＩＣ１００６に内蔵される電源回路１００７に対して、表示パネル１００２、ソースドライバ１００６の駆動部及びゲートドライバ１００８に必要な電位を生成するためのコマンドを設定すると共に、表示装置１０００の表示パネル１００２の駆動に必要な各種タイミング信号を生成する。
【０１６９】
電圧変換回路１００９は、電源回路１００７から供給された電位に基づいて、接地電源電位ＶＳＳを基準に負方向の電位を生成し、ゲートドライバ１００８に供給する。
【０１７０】
これにより、ソースドライバＩＣ１００６の低コスト化及び低消費電力化を図ることができ、かつ電圧変換回路１００９の構成も簡素化することができる。その結果、表示装置１０００及びこれを適用した電子機器の低コスト化、低消費電力化に貢献することができる。
【０１７１】
図１９に、本実施形態における表示装置を適用した携帯電話の斜視図を示す。
【０１７２】
携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４、送話口１２０６、パネル１２０８を備える。パネル１２０８は、本実施形態における電気光学装置を構成するパネルが適用される。このパネル１２０８は、待ち受け時には電界強度や、番号、文字などを表示する一方、着信時又は発信時には、全領域を表示領域とする。この場合、表示領域を制御することで、電力消費を低減することができる。
【０１７３】
なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１７４】
なお、本実施形態における表示装置を適用する電子機器としては、低消費電力化の要求の強い機器、例えば上述した携帯電話の他、ページャ、時計、ＰＤＡ（個人向け情報端末）などが好適である。ただし、この他に、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、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、タッチパネルを備えた機器等にも適用可能である。
【０１７５】
例えば本実施形態では、ＴＦＴを用いた表示パネル本体に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置にも適用可能である。
【０１７６】
さらに、本実施形態における電圧変換回路は、表示装置に適用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１７７】
さらにまた、本実施形態における表示装置２は、表示パネル本体４にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板を接合し、このＦＰＣ基板上に半導体装置３、ゲートドライバ６及び電圧変換回路４０のうち少なくとも１つを実装して構成することができるが、表示パネル本体４のパネル上に直接、半導体装置３、ゲートドライバ６及び電圧変換回路４０のうち少なくとも１つを実装するように構成することも可能である。
【０１７８】
さらに、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における電圧変換回路を適用する表示装置の構成要部を示す概略説明図である。
【図２】本実施形態における電圧変換回路と接続される電源回路のブロック図である。
【図３】第１の昇圧回路の構成要部の一例を示す構成図である。
【図４】第１の昇圧回路の昇圧制御を行うための昇圧クロックのタイミング図である。
【図５】レギュレータ回路（電位調整回路）の構成の一例を示す構成図である。
【図６】電源回路が生成するそれぞれの電位の関係を示す説明図である。
【図７】γ補正回路の構成の概要を示す図である。
【図８】本実施形態の電源回路を内蔵するソースドライバＩＣの機能ブロック図である。
【図９】本実施形態の電源回路を内蔵するソースドライバＩＣのレイアウトの一例を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、蓄積容量方式について説明するための図である。図１０（Ｂ）は、付加容量方式について説明するための図である。
【図１１】蓄積容量方式における対向共通電極、ソース電極、ゲート電極の電位変化を示すタイミング波形図である。
【図１２】付加容量方式における対向共通電極、ソース電極、ゲート電極の電位変化を示すタイミング波形図である。
【図１３】蓄積容量方式における電圧変換回路の構成の一例を示す構成図である。
【図１４】蓄積容量方式における電圧変換回路の各種制御信号のタイミング波形図である。
【図１５】付加容量方式における電圧変換回路の原理的な構成の概要を示す構成図である。
【図１６】付加容量方式における電圧変換回路の構成の一例を示す構成図である。
【図１７】付加容量方式における電圧変換回路の各種制御信号のタイミング波形図である。
【図１８】本実施形態における表示装置を適用した電子機器の一例を示すブロック図である。
【図１９】本実施形態における表示装置を適用した携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
４ 表示パネル本体（表示体）
６ ゲートドライバ
８ ソースドライバ
１２ 駆動制御回路
２０ ソース電極
２２ ゲート電極
２４ 対向共通電極
３２ 液晶（液晶容量）
３４ 保持容量
４０ 電圧変換回路
１００ 電源回路
１１０ 第１の昇圧回路
１１８ 外付け部品接続用端子群
１２０ レギュレータ回路
１２２ 演算増幅器
１３０ 第２の昇圧回路
２００ インタフェース
２０２ ロジック
２０４ 表示タイミング発生回路
２０６ 発振回路
２０８ ゲートドライバ制御回路
２１０ カラムアドレス回路
２１２ ロウアドレス回路
２１４ ラインアドレス制御回路
２１６ 表示データ・ラッチ回路
２５０ オペアンプ回路部
２５２ 第１のＤＡＣ回路部
２５４ 第２のＤＡＣ回路部
２５６ γ補正回路部
２５８ 制御回路部
２６０ 第１のＲＡＭ
２６２ 第２のＲＡＭ
２６４ 電源回路部
Claims (5)
- 第１の電位に対して負極性の出力電位を生成するための電圧変換回路であって、
所与の電位間を変化する所与のタイミング信号が供給されるノードと、前記出力電位が供給される出力電源線とを容量結合するキャパシタと、
前記第１の電位と、該第１の電位に対して正極性の入力電位との差に基づいて、前記第１の電位に対して負極性の負電源電位を生成する負電源生成回路と、
前記負電源電位が供給されるノードと前記出力電源線との間に挿入され、所与のスイッチング制御信号に基づいて制御されるスイッチング素子と、
を含み、
前記所与のタイミング信号と前記スイッチング制御信号とは、互いに同期して変化し、
前記スイッチング素子は、ｎ型スイッチングトランジスタであり、
前記負電源生成回路は、
ソース端子が前記第１の電位に接続されたｐ型トランジスタと、
第１の昇圧クロックが供給される第１のノードと前記ｐ型トランジスタのゲート端子とを容量結合する第１のキャパシタと、
前記ｐ型トランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続された第１のレベルシフタと、
ドレイン端子が前記ｐ型トランジスタのドレイン端子に接続され、ソース端子が第２のノードに接続されたｎ型トランジスタと、
前記第１の電位と前記第２のノードとを容量結合する第２のキャパシタと、
第２の昇圧クロックが供給される第３のノードと前記ｎ型トランジスタのゲート端子とを容量結合する第３のキャパシタと、
前記ｎ型トランジスタのソース端子及びゲート端子の間に接続された第２のレベルシフタと、
所与の電位が供給される第４のノードと前記ｎ型トランジスタのドレイン端子とを容量結合する第４のキャパシタと、
を含み、
前記第２の昇圧クロックが立ち下がってから前記第１の昇圧クロックが立ち下がり、前記第１の昇圧クロックが立ち上がってから前記第２の昇圧クロックが立ち上がり、
前記所与の電位は、前記第１の昇圧クロックの立ち下がりに同期して前記入力電位に変化し、前記第２の昇圧クロックの立ち上がりに同期して前記第１の電位に変化し、
前記ｎ型スイッチングトランジスタのソース端子が、前記出力電源線に接続されていることを特徴とする電圧変換回路。 - 第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて昇圧した第３の電位を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、
前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１および第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位を第４の電源線に供給する電位調整回路と、
前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、
を有する電源回路と、
複数のソース電極及び複数のゲート電極を有する表示体と、
前記第１の電位が供給される前記第１の電源線と、入力電位として前記第５の電位が供給される第５の電源線とが接続された請求項１記載の電圧変換回路と、
少なくとも前記第４の電源線が接続され、前記複数のソース電極を駆動するソース電極駆動回路と、
少なくとも前記第５の電源線と、前記電圧変換回路によって生成された出力電位が供給される出力電源線と、が接続されたゲート電極駆動回路と、
を含むことを特徴とする表示装置。 - 請求項１記載の電圧変換回路を含むことを特徴とする電子機器。
- 第１及び第２の電位を供給する第１及び第２の電源線に接続され、前記第１及び第２の電位の差に基づいて昇圧した第３の電位を第３の電源線に供給する第１の昇圧回路と、
前記第１及び第３の電源線に接続され、前記第１および第３の電位の差に基づいて生成した定電位である第４の電位を第４の電源線に供給する電位調整回路と、
前記第１及び第４の電源線に接続され、前記第１及び第４の電位の差に基づいて昇圧した第５の電位を第５の電源線に供給する第２の昇圧回路と、
を有する電源回路と、
前記第１及び第５の電位が接続される請求項１記載の電圧変換回路と、
を含み、
前記第５の電源線に供給される第５の電位を、前記電圧変換回路の入力電位とすることを特徴とする電子機器。 - 請求項２記載の表示装置を含むことを特徴とする電子機器。
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