JP3800843B2 - 変圧制御回路及び変圧制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源回路が発生する電圧を制御する変圧制御回路及び変圧制御方法に関し、特に、電源回路が発生する電圧を容易、且つ、確実に切り替えるための変圧制御回路及び変圧制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶を用いて表示を行う液晶表示装置の電源回路は、外部から供給される電圧を昇圧し、昇圧した電圧を抵抗により分圧し、液晶表示装置を駆動するための複数の電圧を生成する。液晶表示装置の電源回路を規格化して液晶表示装置の省部品化を図る場合、液晶表示装置毎に駆動電圧が異なるため、電源回路が自己に供給された電圧を昇圧して生成する電圧を切り替え、各液晶表示装置に適した駆動電圧にする必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、電源回路が生成する電圧を切り替える場合、ユーザ等は、電源回路に適切な信号を入力し、各液晶表示装置に適した駆動電圧を設定していた。しかし、電源回路への信号の入力の手法が実行に熟練を要するなどの場合があったため、ユーザ等は、電源回路が生成する電圧を切り替える際、誤った信号を電源回路に入力しまう場合があった。
【０００４】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、電源回路が発生する電圧の変更を容易、且つ、確実に行う変圧制御回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる変圧制御回路は、複数の互いに異なる電圧を出力するための、順序づけられた複数の出力端子と、前記複数の出力端子と基準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサと、電源電圧を発生する電圧源から供給される電荷を充電する電荷運搬用コンデンサと、電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサを前記電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列接続回路の両端の電圧を、該電圧保持用コンデンサが接続されている出力端子の直近の上位の出力端子に接続された前記電圧保持用コンデンサに充電するように、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換える制御手段と、を備える電源回路の出力電圧を切り換えるための変圧制御回路であって、
前記電荷運搬用コンデンサと前記制御手段とを有し、互いに異なる電圧を出力する複数の出力端子と、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子とを備えた集積回路と、
前記集積回路の基準電位の出力端と前記複数の電圧の出力端子との間それぞれに接続された複数の前記電圧保持用コンデンサと、前記電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続する手段とを形成した前記集積回路の周辺回路を備え、前記電源電圧の出力端子が接続される前記出力電圧の出力端子を選択することにより前記出力電圧を変更可能としたことを特徴とする。
【０００６】
このような変圧制御回路によれば、前記電源電圧を前記複数の出力端子のうちのいずれか１つと選択的に接続することにより、電源回路が発生する電圧が変更される。このため、電源回路が発生する電圧の変更を信号の入力により行う場合と比較して、容易、且つ、正確に当該電圧の変更ができる。
【００１０】
前記電荷搬送用コンデンサの各端は、例えば、電気的に断続可能な電流路を介して前記出力端子に接続されており、
この場合、前記制御手段は、前記電流路を断続することによって前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換える手段を備えるものであればよい。
【００１１】
前記周辺回路は、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子との間に接続されたコンデンサを備えるものであってもよい。
【００１２】
前記集積回路は、前記基準電位の出力端子と前記電源電圧の出力端子とが出力する電位に応じて順に配列され、前記電源電圧の出力端子が前記複数の電源電圧の出力端子の間に配置されるのが好適である。
【００１３】
また、本発明の第２の観点にかかる変圧制御方法は、電源電圧を発生する電圧源から供給された電荷が充電された電荷運搬用コンデンサを、複数の互いに異なる電圧を出力するための順序づけられた複数の出力端子と基準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列接続回路の両端の電圧を、該電圧保持用コンデンサが接続されている出力端子の直近の上位の出力端子に接続された前記電圧保持用コンデンサに充電するように、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換えることにより、前記複数の出力端子に異なる電圧を出力する電源回路の変圧制御方法であって、
前記電荷運搬用コンデンサと、前記電荷運搬用コンデンサの前記電圧保持用コンデンサへの接続を切り換える制御手段と、互いに異なる電圧を出力する複数の出力端子と、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子とを集積回路に一体的に形成し、
前記集積回路の周辺回路において、前記集積回路に形成された前記電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続することにより、異なる電圧を出力する前記複数の出力端子に出力される電圧を変更可能としたことを特徴とする。
【００１４】
このような変圧制御方法によれば、電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続することにより、電源回路が発生する電圧が変更される。このため、発生させるべき電圧の変更を信号の入力により行う場合と比較して、容易、且つ、正確に当該電圧の変更ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る変圧制御回路を、４つの値をとる駆動電圧により駆動される液晶表示装置を例として、図面を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、図１に示すように、液晶表示素子１０と、駆動回路２０と、から構成される。
【００１６】
液晶表示素子１０は、図１に模式的に示すように、複数の信号電極（セグメント電極）１１と、信号電極１１に直交して配置された複数の走査電極（コモンライン）１３と、信号電極１１と走査電極１３との間に配置された液晶層１５と、を備える。液晶表示素子１０は、信号電極１１及び走査電極１３の交点を画素として、信号電極１１及び走査電極１３の両者間に印加される電圧に従った表示を行う。
【００１７】
駆動回路２０は、液晶表示素子１０を制御及び駆動するための回路である。
駆動回路２０は、図１に模式的に示すように、電源回路２１と、信号駆動回路２３と、走査駆動回路２５と、タイミング回路２７と、より構成される。
【００１８】
電源回路２１は、外部から自己に供給される電源電圧ＶDDを昇圧し、後述する駆動電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４を生成し、生成したこれらの電圧を出力する。
電源回路２１は、図２に示すように、スイッチ制御回路２１１と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８と、電荷運搬用コンデンサＣＣと、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４と、ボルテージフォロワ回路２１３と、充電コンデンサＣ０とから構成される。
【００１９】
スイッチ制御回路２１１、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、電荷運搬用コンデンサＣＣ及びボルテージフォロワ回路２１３は、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）に集積されている。このＬＳＩは、出力端子Ｔ０〜Ｔ４及びＴSSを備え、出力端子Ｔ０から後述する電圧ＶREを供給し、出力端子Ｔ１から駆動電圧Ｖ１を供給し、出力端子Ｔ２から駆動電圧Ｖ２を供給し、出力端子Ｔ３から駆動電圧Ｖ３を供給し、出力端子Ｔ４から駆動電圧Ｖ４を供給する。なお、出力端子Ｔ０〜Ｔ４及びＴSSは、出力端子Ｔ０、ＴSS、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４の順に直線上に並ぶように配置されている。
【００２０】
スイッチ制御回路２１１は、自己に供給されるクロック信号ＣＫに従い、後述の通り予め定められた順序で、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８が有する電流路の開閉を制御する。
【００２１】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ８は、スイッチ制御回路２１１の制御に従って、各自の電流路を開閉する。スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５及びＳＷ７の各々の電流路の一端は、電荷運搬用コンデンサＣＣの一端に接続されている。電荷運搬用コンデンサＣＣの他端は、スイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ６及びＳＷ８の各々の電流路の一端に接続されている。
【００２２】
スイッチＳＷ１の電流路の他端は、出力端子ＴSSを形成している。スイッチＳＷ２及びＳＷ３の電流路の他端同士は互いに接続され、ＬＳＩの出力端子Ｔ１を形成している。スイッチＳＷ４及びＳＷ５の電流路の他端同士は互いに接続され、ＬＳＩの出力端子Ｔ２を形成している。スイッチＳＷ６及びＳＷ７の電流路の他端同士は互いに接続され、ＬＳＩの出力端子Ｔ３を形成している。スイッチＳＷ８の電流路の他端は、ＬＳＩの出力端子Ｔ４を形成している。
【００２３】
電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４の各々の一端は接地されている。電圧保持用コンデンサＣ１の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ１に接続されている。電圧保持用コンデンサＣ２の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ２に接続されている。電圧保持用コンデンサＣ３の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ３に接続されている。電圧保持用コンデンサＣ４の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ４に接続されている。なお、ＬＳＩの出力端子ＴSSは接地されている。
【００２４】
ボルテージフォロワ回路２１３は、入力端及び出力端子を備え、外部から自己の入力端に供給される電源電圧ＶDDにほぼ等しい電圧ＶREを、自己の出力端子から出力する。
充電コンデンサＣ０の一端は接地され、他端はボルテージフォロワ回路２１３の出力端子に接続されている。従って、充電コンデンサＣ０は、ボルテージフォロワ回路２１３の出力電圧ＶREで充電される。
【００２５】
図２の電源回路２１は、例えば図３に示すように、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ０が出力端子Ｔ１に接続されたとき、後述する動作により、電圧ＶREの１倍、２倍、３倍及び４倍の電圧を発生して、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４から出力する。
【００２６】
また、図２の電源回路２１は、図４に示すように、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ０が出力端子Ｔ２に接続されたとき、後述する動作により、電圧ＶREの１／２倍、１倍、３／２倍及び２倍の電圧を発生して、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４から出力する。
【００２７】
信号駆動回路２３は、外部から自己に供給された画像信号に従って、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１〜Ｔ４から供給される駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４のうち、画像信号により決定される駆動電圧を選択し、各信号電極１１に印加する。
【００２８】
走査駆動回路２５は、タイミング回路２７から供給されるタイミング信号に従い、電源回路２１から供給される駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４のうちいずれかを選択して、所定の波形を有する選択信号及び非選択信号を生成する。そして、選択状態にある走査電極１３には選択信号を印加して、非選択状態にある走査電極１３には非選択信号を印加する。
【００２９】
タイミング回路２７は、駆動回路２０の各部が後述する動作を行うように、駆動回路２０の動作タイミングを制御する。具体的には、例えば、図２の電源回路２１のスイッチＳＷ１〜ＳＷ８が後述する動作に従って開閉制御されるようにするため、上述のクロック信号ＣＫを、当該電源回路２１のスイッチ制御回路２１１に供給する。
【００３０】
次に、この液晶表示装置の動作を説明する。
まず、液晶表示素子１０が、電源回路２１に供給される電源電圧ＶDDの大きさの１倍、２倍、３倍、４倍の大きさの電圧で駆動されるものである場合の、この液晶表示装置の動作について説明する。
【００３１】
この場合、ユーザ等は、図３に示すように、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１に接続する。
出力端子Ｔ０及びＴ１が互いに接続された状態で、駆動回路２０に電源電圧ＶDDが供給されると、図３の電源回路２１のボルテージフォロワ回路２１３は、供給された電圧ＶDDを１倍に増幅し、接地されている出力端子ＴSSの電位（基準電位ＶSS）を基準として電圧ＶREを出力する。
これにより、電圧ＶREが充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ１の各々の両端間に印加され、コンデンサＣ０及びＣ１が充電される結果、コンデンサＣ０及びＣ１の両端間の電圧はほぼ電圧ＶREとなる。
【００３２】
スイッチ制御回路２１１は、タイミング回路２７から供給されるクロック信号に従って、図５に示すように、まず、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンする。すると、電荷運搬用コンデンサＣＣがコンデンサＣ０及びＣ１に並列に接続される。そして電荷運搬用コンデンサＣＣが充電され、電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧はほぼＶREとなる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ１の電圧はほぼＶREとなる。
【００３３】
次に、スイッチ制御回路２１１は、図５に示すように、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオフし、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１とからなる直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ２が並列に接続される。
【００３４】
従って、電圧保持用コンデンサＣ２は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧及び電圧保持用コンデンサＣ１の両端間の電圧は、各々ＶREであるので、これら両者の直列回路の両端間の電圧（すなわち、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧）は、ほぼ（２・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ２の電圧はほぼ（２・ＶRE）となる。
【００３５】
次に、スイッチ制御回路２１１は、図５に示すように、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ３が並列に接続される。
【００３６】
従って、電圧保持用コンデンサＣ３は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧はＶREであり、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧は（２・ＶRE）であるので、これら両者の直列回路の両端間の電圧（すなわち、電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧）は、ほぼ（３・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ３の電圧はほぼ（３・ＶRE）となる。
【００３７】
次に、スイッチ制御回路２１１は、図５に示すように、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ４が並列に接続される。
【００３８】
従って電圧保持用コンデンサＣ４は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧はＶREであり、電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧は（３・ＶRE）であるので、これら両者の直列回路の両端間の電圧（すなわち、電圧保持用コンデンサＣ４の両端間の電圧）は、ほぼ（４・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ４の電圧はほぼ（４・ＶRE）となる。
【００３９】
以上述べた動作を行うことにより、充電コンデンサＣ０、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１が充電され、次いで、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ２に分配される。そして更に、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ３に分配され、次いで、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ３に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ４に分配される。
【００４０】
これにより、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４に電荷が蓄積され、電圧ＶREが約１倍、２倍、３倍、４倍に昇圧されたものにあたる電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４が、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４に発生する。
【００４１】
信号駆動回路２３は、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１〜Ｔ４から駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４を供給され、外部から画像信号の供給を受ける。そして、自己に供給された当該画像信号に従って駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４の何れかを選択し、選択した駆動電圧を各信号電極１１に印加する。
【００４２】
また、走査駆動回路２５は、タイミング回路２７から供給されるタイミング信号に応答して、駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４のうちいずれかを選択する。そして、選択信号を生成して選択状態の走査電極１３に印加し、非選択信号を生成して非選択状態の走査電極１３に印加する。
【００４３】
このようにして、駆動回路２０は、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０及びＴ１が互いに接続されているとき、電圧ＶREを１倍、２倍、３倍及び４倍に昇圧する１〜４倍昇圧回路として動作する。
ユーザ等は、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１との接続を外付け回路において行うことにより、容易、且つ、正確に、電源回路２１が発生する駆動電圧を変更することができる。
【００４４】
次に、液晶表示素子１０が、電源回路２１に供給される電源電圧ＶDDの大きさの１／２倍、１倍、３／２倍、２倍の大きさの電圧で駆動されるものである場合の、この液晶表示装置の動作について説明する。
【００４５】
この場合、ユーザ等は、図４に示すように、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ２に接続する。
出力端子Ｔ０及びＴ２が互いに接続された状態で、駆動回路２０に電源電圧ＶDDが供給されると、電源回路２１のボルテージフォロワ回路２１３は、上述の１〜４倍昇圧回路の動作における場合と同様、供給された電圧ＶDDを１倍に増幅して電圧ＶREを出力する。
【００４６】
これにより、電圧ＶREが充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２の各々の両端間に印加され、この結果、コンデンサＣ０及びＣ２の両端間の電圧はほぼ電圧ＶREとなる。従って、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ２の電圧はほぼＶREとなる。
【００４７】
スイッチ制御回路２１１は、タイミング回路２７から供給されるクロック信号に従って、まず、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオンする。すると、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１とからなる直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ２が並列に接続される。
【００４８】
これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１には、充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２から供給される電荷が、互いに実質的に等量蓄積される。
【００４９】
この結果、電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧及び電圧保持用コンデンサＣ１の両端間の電圧は、例えば、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１の静電容量とが実質的に等しいとすると、いずれも、ほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ１の電圧はほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。
【００５０】
次に、スイッチ制御回路２１１は、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ３が並列に接続される。
【００５１】
従って電圧保持用コンデンサＣ３は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧は｛（１／２）・ＶRE｝であり、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧はＶREであるので、これら両者の直列回路に並列に接続された電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧は、ほぼ｛（３／２）・ＶRE｝となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ３の電圧はほぼ｛（３／２）・ＶRE｝となる。
【００５２】
次に、スイッチ制御回路２１１は、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ４が並列に接続される。
【００５３】
従って電圧保持用コンデンサＣ４は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧は｛（１／２）・ＶRE｝であり、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧は｛（３／２）・ＶRE｝であるので、これら両者の直列回路に並列に接続された電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧は、ほぼ（２・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ４の電圧はほぼ（２・ＶRE）となる。
【００５４】
次に、スイッチ制御回路２１１は、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオフし、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣに、電圧保持用コンデンサＣ１が並列に接続される。
【００５５】
従って、電圧保持用コンデンサＣ１は、電荷運搬用コンデンサＣＣにより充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧は｛（１／２）・ＶRE｝であるので、電荷運搬用コンデンサＣＣに並列に接続された電圧保持用コンデンサＣ１の両端間の電圧は、ほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ１の電圧はほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。
【００５６】
以上述べた動作を行うことにより、充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２が充電され、次いで、充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１に分配される。そして更に、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ３に分配され、次いで、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ３に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ４に分配される。
【００５７】
これにより、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４に電荷が蓄積され、電圧ＶREが約１／２倍、１倍、３／２倍、２倍に昇圧されたものにあたる電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４が、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４に発生する。
【００５８】
信号駆動回路２３、走査駆動回路２５及びタイミング回路２７の動作は、上述の１〜４倍昇圧回路における動作と実質的に同一である。
【００５９】
このようにして、駆動回路２０は、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０及びＴ２が互いに接続されているとき、電圧ＶREを１／２倍、１倍、３／２倍及び２倍に昇圧する１／２〜２倍昇圧回路として動作する。
ユーザ等は、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ２との接続を外付け回路において行うことにより、容易、且つ、正確に、電源回路２１が発生する駆動電圧を変更することができる。
【００６０】
上述したように、本発明の変圧制御回路によれば、電源回路２１のＬＳＩの端子Ｔ０が端子Ｔ１〜Ｔ４の何れか一つに接続されることにより、供給された電圧を昇圧して得られる駆動電圧を変更する。このため、ユーザ等による信号の入力により駆動電圧を変更する従来の電源回路と比較して、ユーザ等の信号の入力ミスにより発生する不具合を防止することができる。また、ＬＳＩの外側に配置された出力端子間の接続を変更するのみで駆動電圧を変更することができるため、駆動電圧の変更を容易、且つ、確実に行うことができる。
【００６１】
なお、この液晶表示装置の構成は上述のものに限られない。
例えば、上記説明では、４つの電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４を設けて駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４を生成したが、電圧保持用コンデンサをさらに設けて、５種類以上の駆動電圧を生成してもよい。このようにすれば、さらに多くの駆動電圧を生成することができる。また、ＬＳＩが電荷運搬用コンデンサＣＣを複数備えるようにし、駆動電圧の組み合わせを複数生成してもよい。
また、この液晶表示装置の電源回路２１は、液晶表示素子１０を駆動するための駆動電圧に限らず、任意の目的で用いられる複数の電圧の組み合わせを生成してよい。
【００６２】
また、各出力端子が、出力端子Ｔ０、ＴSS、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４の順に直線上に並べて配置されている場合、ユーザ等が電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１〜Ｔ４に接続する際に端子間の配線が交差してしまうため、端子間の接続が困難であった。
しかし、出力端子Ｔ０が、出力端子Ｔ０と接続される対象の出力端子Ｔ１〜Ｔ４により挟み込まれるようにＬＳＩの各出力端子を配置すれば、ユーザ等は、ＬＳＩ外部での出力端子Ｔ０の出力端子Ｔ１〜Ｔ４への接続を容易、且つ確実に行うことができる。
【００６３】
例えば、電源回路２１を１〜４倍昇圧回路、又は、１／２〜２倍昇圧回路として使用する場合、図６に示すように、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１及び出力端子Ｔ２の間に配置する。ユーザ等は、１〜４倍昇圧回路として使用する場合、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１に破線Ｌ１のように接続する。一方、１／２〜２倍昇圧回路として使用する場合、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ２に破線Ｌ２のように接続する。
【００６４】
このように出力端子Ｔ０〜Ｔ４を配置した場合、図３及び図４に示す端子間の配線の交差が発生しないため、ユーザ等は、出力端子Ｔ０−出力端子Ｔ１間の接続や、出力端子Ｔ０−出力端子Ｔ２間の接続を、さらに容易且つ確実に行うことができる。
【００６５】
なお、図６に示すように、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１〜Ｔ４間に挟み込む形で配置する場合、図１の液晶表示素子１０の信号電極１１、走査電極１３を形成している透明導電膜（ＩＴＯ）で直接出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４とを接続してもよい。この構成によれば、ユーザ等は、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４の接続をさらに容易、且つ、確実に行うことができる。また、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４とを接続した後に、互いに接続されたもの以外の出力端子が誤って接触する等の事故の危険も防止される。
【００６６】
また、電源回路２１のＬＳＩ上の出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４は、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１〜Ｔ４のうち一つに実質的に最短距離で接続する導線が、出力端子Ｔ１〜Ｔ４のうち出力端子Ｔ０に接続されていないものと接触することのないように配置されていてもよい。具体的には、例えば、出力端子Ｔ０〜Ｔ４が図７に示すように千鳥状に配置されていればよい。
【００６７】
出力端子Ｔ０〜Ｔ４が図７に示すように配置されている場合、透明導電膜（ＩＴＯ）で、出力端子Ｔ１〜Ｔ４のうち任意の１つを、他の３つに触れることなく実質的に最短距離で出力端子Ｔ０に接続することができる。このため、電源回路２１が発生する駆動電圧の４種類の組み合わせの切替を容易に行うことができる。
【００６８】
また、駆動電圧の組み合わせを４種類以上に設定する場合も、出力端子を図７に示す配置と同様に千鳥状に配置する等して、各出力端子が、出力端子Ｔ０と他の任意の出力端子とを実質的に最短距離で接続する導線が、出力端子Ｔ０に接続されていない出力端子と接触することのないように配置すれば、駆動電圧の組み合わせの切替を容易に行うことができる。また、出力端子Ｔ０と他の出力端子とを接続した後に、互いに接続されたもの以外の出力端子が誤って接触する等の事故の危険も防止される。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変圧制御回路は、前記電源電圧の出力端子を前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つに選択的に接続することにより、電源回路が発生する電圧を変更させるこができる。このため、電源回路が発生する電圧の変更を信号の入力により行う場合と比較して、容易、且つ、正確に当該電圧の変更ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成の模式図である。
【図２】図１の電源回路の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の電源回路の端子間の配線の例である。
【図４】図１の電源回路の端子間の配線の例である。
【図５】図１の液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】図１の電源回路の変形例である。
【図７】図１の電源回路のＬＳＩの変形例である。
【符号の説明】
１０・・・液晶表示素子、１１・・・信号電極、１３・・・走査電極、１５・・・液晶層、２０・・・駆動回路、２１・・・電源回路、２３・・・信号駆動回路、２５・・・走査駆動回路、２７・・・タイミング回路、２１１・・・スイッチ制御回路、２１３・・・ボルテージフォロワ回路、ＣＣ・・・電荷運搬用コンデンサ、Ｃ０・・・充電コンデンサ、Ｃ１〜Ｃ４・・・電圧保持用コンデンサ
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源回路が発生する電圧を制御する変圧制御回路及び変圧制御方法に関し、特に、電源回路が発生する電圧を容易、且つ、確実に切り替えるための変圧制御回路及び変圧制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶を用いて表示を行う液晶表示装置の電源回路は、外部から供給される電圧を昇圧し、昇圧した電圧を抵抗により分圧し、液晶表示装置を駆動するための複数の電圧を生成する。液晶表示装置の電源回路を規格化して液晶表示装置の省部品化を図る場合、液晶表示装置毎に駆動電圧が異なるため、電源回路が自己に供給された電圧を昇圧して生成する電圧を切り替え、各液晶表示装置に適した駆動電圧にする必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、電源回路が生成する電圧を切り替える場合、ユーザ等は、電源回路に適切な信号を入力し、各液晶表示装置に適した駆動電圧を設定していた。しかし、電源回路への信号の入力の手法が実行に熟練を要するなどの場合があったため、ユーザ等は、電源回路が生成する電圧を切り替える際、誤った信号を電源回路に入力しまう場合があった。
【０００４】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、電源回路が発生する電圧の変更を容易、且つ、確実に行う変圧制御回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる変圧制御回路は、複数の互いに異なる電圧を出力するための、順序づけられた複数の出力端子と、前記複数の出力端子と基準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサと、電源電圧を発生する電圧源から供給される電荷を充電する電荷運搬用コンデンサと、電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサを前記電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列接続回路の両端の電圧を、該電圧保持用コンデンサが接続されている出力端子の直近の上位の出力端子に接続された前記電圧保持用コンデンサに充電するように、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換える制御手段と、を備える電源回路の出力電圧を切り換えるための変圧制御回路であって、
前記電荷運搬用コンデンサと前記制御手段とを有し、互いに異なる電圧を出力する複数の出力端子と、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子とを備えた集積回路と、
前記集積回路の基準電位の出力端と前記複数の電圧の出力端子との間それぞれに接続された複数の前記電圧保持用コンデンサと、前記電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続する手段とを形成した前記集積回路の周辺回路を備え、前記電源電圧の出力端子が接続される前記出力電圧の出力端子を選択することにより前記出力電圧を変更可能としたことを特徴とする。
【０００６】
このような変圧制御回路によれば、前記電源電圧を前記複数の出力端子のうちのいずれか１つと選択的に接続することにより、電源回路が発生する電圧が変更される。このため、電源回路が発生する電圧の変更を信号の入力により行う場合と比較して、容易、且つ、正確に当該電圧の変更ができる。
【００１０】
前記電荷搬送用コンデンサの各端は、例えば、電気的に断続可能な電流路を介して前記出力端子に接続されており、
この場合、前記制御手段は、前記電流路を断続することによって前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換える手段を備えるものであればよい。
【００１１】
前記周辺回路は、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子との間に接続されたコンデンサを備えるものであってもよい。
【００１２】
前記集積回路は、前記基準電位の出力端子と前記電源電圧の出力端子とが出力する電位に応じて順に配列され、前記電源電圧の出力端子が前記複数の電源電圧の出力端子の間に配置されるのが好適である。
【００１３】
また、本発明の第２の観点にかかる変圧制御方法は、電源電圧を発生する電圧源から供給された電荷が充電された電荷運搬用コンデンサを、複数の互いに異なる電圧を出力するための順序づけられた複数の出力端子と基準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列接続回路の両端の電圧を、該電圧保持用コンデンサが接続されている出力端子の直近の上位の出力端子に接続された前記電圧保持用コンデンサに充電するように、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換えることにより、前記複数の出力端子に異なる電圧を出力する電源回路の変圧制御方法であって、
前記電荷運搬用コンデンサと、前記電荷運搬用コンデンサの前記電圧保持用コンデンサへの接続を切り換える制御手段と、互いに異なる電圧を出力する複数の出力端子と、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子とを集積回路に一体的に形成し、
前記集積回路の周辺回路において、前記集積回路に形成された前記電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続することにより、異なる電圧を出力する前記複数の出力端子に出力される電圧を変更可能としたことを特徴とする。
【００１４】
このような変圧制御方法によれば、電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続することにより、電源回路が発生する電圧が変更される。このため、発生させるべき電圧の変更を信号の入力により行う場合と比較して、容易、且つ、正確に当該電圧の変更ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る変圧制御回路を、４つの値をとる駆動電圧により駆動される液晶表示装置を例として、図面を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は、図１に示すように、液晶表示素子１０と、駆動回路２０と、から構成される。
【００１６】
液晶表示素子１０は、図１に模式的に示すように、複数の信号電極（セグメント電極）１１と、信号電極１１に直交して配置された複数の走査電極（コモンライン）１３と、信号電極１１と走査電極１３との間に配置された液晶層１５と、を備える。液晶表示素子１０は、信号電極１１及び走査電極１３の交点を画素として、信号電極１１及び走査電極１３の両者間に印加される電圧に従った表示を行う。
【００１７】
駆動回路２０は、液晶表示素子１０を制御及び駆動するための回路である。
駆動回路２０は、図１に模式的に示すように、電源回路２１と、信号駆動回路２３と、走査駆動回路２５と、タイミング回路２７と、より構成される。
【００１８】
電源回路２１は、外部から自己に供給される電源電圧ＶDDを昇圧し、後述する駆動電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４を生成し、生成したこれらの電圧を出力する。
電源回路２１は、図２に示すように、スイッチ制御回路２１１と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８と、電荷運搬用コンデンサＣＣと、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４と、ボルテージフォロワ回路２１３と、充電コンデンサＣ０とから構成される。
【００１９】
スイッチ制御回路２１１、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８、電荷運搬用コンデンサＣＣ及びボルテージフォロワ回路２１３は、ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）に集積されている。このＬＳＩは、出力端子Ｔ０〜Ｔ４及びＴSSを備え、出力端子Ｔ０から後述する電圧ＶREを供給し、出力端子Ｔ１から駆動電圧Ｖ１を供給し、出力端子Ｔ２から駆動電圧Ｖ２を供給し、出力端子Ｔ３から駆動電圧Ｖ３を供給し、出力端子Ｔ４から駆動電圧Ｖ４を供給する。なお、出力端子Ｔ０〜Ｔ４及びＴSSは、出力端子Ｔ０、ＴSS、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４の順に直線上に並ぶように配置されている。
【００２０】
スイッチ制御回路２１１は、自己に供給されるクロック信号ＣＫに従い、後述の通り予め定められた順序で、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８が有する電流路の開閉を制御する。
【００２１】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ８は、スイッチ制御回路２１１の制御に従って、各自の電流路を開閉する。スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ５及びＳＷ７の各々の電流路の一端は、電荷運搬用コンデンサＣＣの一端に接続されている。電荷運搬用コンデンサＣＣの他端は、スイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ６及びＳＷ８の各々の電流路の一端に接続されている。
【００２２】
スイッチＳＷ１の電流路の他端は、出力端子ＴSSを形成している。スイッチＳＷ２及びＳＷ３の電流路の他端同士は互いに接続され、ＬＳＩの出力端子Ｔ１を形成している。スイッチＳＷ４及びＳＷ５の電流路の他端同士は互いに接続され、ＬＳＩの出力端子Ｔ２を形成している。スイッチＳＷ６及びＳＷ７の電流路の他端同士は互いに接続され、ＬＳＩの出力端子Ｔ３を形成している。スイッチＳＷ８の電流路の他端は、ＬＳＩの出力端子Ｔ４を形成している。
【００２３】
電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４の各々の一端は接地されている。電圧保持用コンデンサＣ１の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ１に接続されている。電圧保持用コンデンサＣ２の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ２に接続されている。電圧保持用コンデンサＣ３の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ３に接続されている。電圧保持用コンデンサＣ４の他端はＬＳＩの出力端子Ｔ４に接続されている。なお、ＬＳＩの出力端子ＴSSは接地されている。
【００２４】
ボルテージフォロワ回路２１３は、入力端及び出力端子を備え、外部から自己の入力端に供給される電源電圧ＶDDにほぼ等しい電圧ＶREを、自己の出力端子から出力する。
充電コンデンサＣ０の一端は接地され、他端はボルテージフォロワ回路２１３の出力端子に接続されている。従って、充電コンデンサＣ０は、ボルテージフォロワ回路２１３の出力電圧ＶREで充電される。
【００２５】
図２の電源回路２１は、例えば図３に示すように、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ０が出力端子Ｔ１に接続されたとき、後述する動作により、電圧ＶREの１倍、２倍、３倍及び４倍の電圧を発生して、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４から出力する。
【００２６】
また、図２の電源回路２１は、図４に示すように、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ０が出力端子Ｔ２に接続されたとき、後述する動作により、電圧ＶREの１／２倍、１倍、３／２倍及び２倍の電圧を発生して、自己のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４から出力する。
【００２７】
信号駆動回路２３は、外部から自己に供給された画像信号に従って、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１〜Ｔ４から供給される駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４のうち、画像信号により決定される駆動電圧を選択し、各信号電極１１に印加する。
【００２８】
走査駆動回路２５は、タイミング回路２７から供給されるタイミング信号に従い、電源回路２１から供給される駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４のうちいずれかを選択して、所定の波形を有する選択信号及び非選択信号を生成する。そして、選択状態にある走査電極１３には選択信号を印加して、非選択状態にある走査電極１３には非選択信号を印加する。
【００２９】
タイミング回路２７は、駆動回路２０の各部が後述する動作を行うように、駆動回路２０の動作タイミングを制御する。具体的には、例えば、図２の電源回路２１のスイッチＳＷ１〜ＳＷ８が後述する動作に従って開閉制御されるようにするため、上述のクロック信号ＣＫを、当該電源回路２１のスイッチ制御回路２１１に供給する。
【００３０】
次に、この液晶表示装置の動作を説明する。
まず、液晶表示素子１０が、電源回路２１に供給される電源電圧ＶDDの大きさの１倍、２倍、３倍、４倍の大きさの電圧で駆動されるものである場合の、この液晶表示装置の動作について説明する。
【００３１】
この場合、ユーザ等は、図３に示すように、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１に接続する。
出力端子Ｔ０及びＴ１が互いに接続された状態で、駆動回路２０に電源電圧ＶDDが供給されると、図３の電源回路２１のボルテージフォロワ回路２１３は、供給された電圧ＶDDを１倍に増幅し、接地されている出力端子ＴSSの電位（基準電位ＶSS）を基準として電圧ＶREを出力する。
これにより、電圧ＶREが充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ１の各々の両端間に印加され、コンデンサＣ０及びＣ１が充電される結果、コンデンサＣ０及びＣ１の両端間の電圧はほぼ電圧ＶREとなる。
【００３２】
スイッチ制御回路２１１は、タイミング回路２７から供給されるクロック信号に従って、図５に示すように、まず、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンする。すると、電荷運搬用コンデンサＣＣがコンデンサＣ０及びＣ１に並列に接続される。そして電荷運搬用コンデンサＣＣが充電され、電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧はほぼＶREとなる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ１の電圧はほぼＶREとなる。
【００３３】
次に、スイッチ制御回路２１１は、図５に示すように、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオフし、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１とからなる直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ２が並列に接続される。
【００３４】
従って、電圧保持用コンデンサＣ２は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧及び電圧保持用コンデンサＣ１の両端間の電圧は、各々ＶREであるので、これら両者の直列回路の両端間の電圧（すなわち、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧）は、ほぼ（２・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ２の電圧はほぼ（２・ＶRE）となる。
【００３５】
次に、スイッチ制御回路２１１は、図５に示すように、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ３が並列に接続される。
【００３６】
従って、電圧保持用コンデンサＣ３は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧はＶREであり、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧は（２・ＶRE）であるので、これら両者の直列回路の両端間の電圧（すなわち、電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧）は、ほぼ（３・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ３の電圧はほぼ（３・ＶRE）となる。
【００３７】
次に、スイッチ制御回路２１１は、図５に示すように、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ４が並列に接続される。
【００３８】
従って電圧保持用コンデンサＣ４は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧はＶREであり、電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧は（３・ＶRE）であるので、これら両者の直列回路の両端間の電圧（すなわち、電圧保持用コンデンサＣ４の両端間の電圧）は、ほぼ（４・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ４の電圧はほぼ（４・ＶRE）となる。
【００３９】
以上述べた動作を行うことにより、充電コンデンサＣ０、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１が充電され、次いで、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ２に分配される。そして更に、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ３に分配され、次いで、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ３に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ４に分配される。
【００４０】
これにより、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４に電荷が蓄積され、電圧ＶREが約１倍、２倍、３倍、４倍に昇圧されたものにあたる電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４が、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４に発生する。
【００４１】
信号駆動回路２３は、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１〜Ｔ４から駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４を供給され、外部から画像信号の供給を受ける。そして、自己に供給された当該画像信号に従って駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４の何れかを選択し、選択した駆動電圧を各信号電極１１に印加する。
【００４２】
また、走査駆動回路２５は、タイミング回路２７から供給されるタイミング信号に応答して、駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４のうちいずれかを選択する。そして、選択信号を生成して選択状態の走査電極１３に印加し、非選択信号を生成して非選択状態の走査電極１３に印加する。
【００４３】
このようにして、駆動回路２０は、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０及びＴ１が互いに接続されているとき、電圧ＶREを１倍、２倍、３倍及び４倍に昇圧する１〜４倍昇圧回路として動作する。
ユーザ等は、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１との接続を外付け回路において行うことにより、容易、且つ、正確に、電源回路２１が発生する駆動電圧を変更することができる。
【００４４】
次に、液晶表示素子１０が、電源回路２１に供給される電源電圧ＶDDの大きさの１／２倍、１倍、３／２倍、２倍の大きさの電圧で駆動されるものである場合の、この液晶表示装置の動作について説明する。
【００４５】
この場合、ユーザ等は、図４に示すように、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ２に接続する。
出力端子Ｔ０及びＴ２が互いに接続された状態で、駆動回路２０に電源電圧ＶDDが供給されると、電源回路２１のボルテージフォロワ回路２１３は、上述の１〜４倍昇圧回路の動作における場合と同様、供給された電圧ＶDDを１倍に増幅して電圧ＶREを出力する。
【００４６】
これにより、電圧ＶREが充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２の各々の両端間に印加され、この結果、コンデンサＣ０及びＣ２の両端間の電圧はほぼ電圧ＶREとなる。従って、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ２の電圧はほぼＶREとなる。
【００４７】
スイッチ制御回路２１１は、タイミング回路２７から供給されるクロック信号に従って、まず、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオンする。すると、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１とからなる直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ２が並列に接続される。
【００４８】
これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１には、充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２から供給される電荷が、互いに実質的に等量蓄積される。
【００４９】
この結果、電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧及び電圧保持用コンデンサＣ１の両端間の電圧は、例えば、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ１の静電容量とが実質的に等しいとすると、いずれも、ほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ１の電圧はほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。
【００５０】
次に、スイッチ制御回路２１１は、スイッチＳＷ３とＳＷ４をオフし、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ３が並列に接続される。
【００５１】
従って電圧保持用コンデンサＣ３は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ２とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧は｛（１／２）・ＶRE｝であり、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧はＶREであるので、これら両者の直列回路に並列に接続された電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧は、ほぼ｛（３／２）・ＶRE｝となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ３の電圧はほぼ｛（３／２）・ＶRE｝となる。
【００５２】
次に、スイッチ制御回路２１１は、スイッチＳＷ５とＳＷ６をオフし、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３の直列回路に、電圧保持用コンデンサＣ４が並列に接続される。
【００５３】
従って電圧保持用コンデンサＣ４は、電荷運搬用コンデンサＣＣと電圧保持用コンデンサＣ３とからなる直列回路によって充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧は｛（１／２）・ＶRE｝であり、電圧保持用コンデンサＣ２の両端間の電圧は｛（３／２）・ＶRE｝であるので、これら両者の直列回路に並列に接続された電圧保持用コンデンサＣ３の両端間の電圧は、ほぼ（２・ＶRE）となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ４の電圧はほぼ（２・ＶRE）となる。
【００５４】
次に、スイッチ制御回路２１１は、スイッチＳＷ７とＳＷ８をオフし、スイッチＳＷ１とＳＷ２をオンする。これにより、電荷運搬用コンデンサＣＣに、電圧保持用コンデンサＣ１が並列に接続される。
【００５５】
従って、電圧保持用コンデンサＣ１は、電荷運搬用コンデンサＣＣにより充電される。電荷運搬用コンデンサＣＣの両端間の電圧は｛（１／２）・ＶRE｝であるので、電荷運搬用コンデンサＣＣに並列に接続された電圧保持用コンデンサＣ１の両端間の電圧は、ほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。この結果、基準電位ＶSSに対する出力端子Ｔ１の電圧はほぼ｛（１／２）・ＶRE｝となる。
【００５６】
以上述べた動作を行うことにより、充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２が充電され、次いで、充電コンデンサＣ０及び電圧保持用コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ１に分配される。そして更に、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ２に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ３に分配され、次いで、電荷運搬用コンデンサＣＣ及び電圧保持用コンデンサＣ３に蓄積された電荷が電圧保持用コンデンサＣ４に分配される。
【００５７】
これにより、電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４に電荷が蓄積され、電圧ＶREが約１／２倍、１倍、３／２倍、２倍に昇圧されたものにあたる電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４が、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４に発生する。
【００５８】
信号駆動回路２３、走査駆動回路２５及びタイミング回路２７の動作は、上述の１〜４倍昇圧回路における動作と実質的に同一である。
【００５９】
このようにして、駆動回路２０は、電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０及びＴ２が互いに接続されているとき、電圧ＶREを１／２倍、１倍、３／２倍及び２倍に昇圧する１／２〜２倍昇圧回路として動作する。
ユーザ等は、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ２との接続を外付け回路において行うことにより、容易、且つ、正確に、電源回路２１が発生する駆動電圧を変更することができる。
【００６０】
上述したように、本発明の変圧制御回路によれば、電源回路２１のＬＳＩの端子Ｔ０が端子Ｔ１〜Ｔ４の何れか一つに接続されることにより、供給された電圧を昇圧して得られる駆動電圧を変更する。このため、ユーザ等による信号の入力により駆動電圧を変更する従来の電源回路と比較して、ユーザ等の信号の入力ミスにより発生する不具合を防止することができる。また、ＬＳＩの外側に配置された出力端子間の接続を変更するのみで駆動電圧を変更することができるため、駆動電圧の変更を容易、且つ、確実に行うことができる。
【００６１】
なお、この液晶表示装置の構成は上述のものに限られない。
例えば、上記説明では、４つの電圧保持用コンデンサＣ１〜Ｃ４を設けて駆動電圧Ｖ１〜Ｖ４を生成したが、電圧保持用コンデンサをさらに設けて、５種類以上の駆動電圧を生成してもよい。このようにすれば、さらに多くの駆動電圧を生成することができる。また、ＬＳＩが電荷運搬用コンデンサＣＣを複数備えるようにし、駆動電圧の組み合わせを複数生成してもよい。
また、この液晶表示装置の電源回路２１は、液晶表示素子１０を駆動するための駆動電圧に限らず、任意の目的で用いられる複数の電圧の組み合わせを生成してよい。
【００６２】
また、各出力端子が、出力端子Ｔ０、ＴSS、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４の順に直線上に並べて配置されている場合、ユーザ等が電源回路２１のＬＳＩの出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１〜Ｔ４に接続する際に端子間の配線が交差してしまうため、端子間の接続が困難であった。
しかし、出力端子Ｔ０が、出力端子Ｔ０と接続される対象の出力端子Ｔ１〜Ｔ４により挟み込まれるようにＬＳＩの各出力端子を配置すれば、ユーザ等は、ＬＳＩ外部での出力端子Ｔ０の出力端子Ｔ１〜Ｔ４への接続を容易、且つ確実に行うことができる。
【００６３】
例えば、電源回路２１を１〜４倍昇圧回路、又は、１／２〜２倍昇圧回路として使用する場合、図６に示すように、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１及び出力端子Ｔ２の間に配置する。ユーザ等は、１〜４倍昇圧回路として使用する場合、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１に破線Ｌ１のように接続する。一方、１／２〜２倍昇圧回路として使用する場合、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ２に破線Ｌ２のように接続する。
【００６４】
このように出力端子Ｔ０〜Ｔ４を配置した場合、図３及び図４に示す端子間の配線の交差が発生しないため、ユーザ等は、出力端子Ｔ０−出力端子Ｔ１間の接続や、出力端子Ｔ０−出力端子Ｔ２間の接続を、さらに容易且つ確実に行うことができる。
【００６５】
なお、図６に示すように、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１〜Ｔ４間に挟み込む形で配置する場合、図１の液晶表示素子１０の信号電極１１、走査電極１３を形成している透明導電膜（ＩＴＯ）で直接出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４とを接続してもよい。この構成によれば、ユーザ等は、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４の接続をさらに容易、且つ、確実に行うことができる。また、出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４とを接続した後に、互いに接続されたもの以外の出力端子が誤って接触する等の事故の危険も防止される。
【００６６】
また、電源回路２１のＬＳＩ上の出力端子Ｔ０と出力端子Ｔ１〜Ｔ４は、出力端子Ｔ０を出力端子Ｔ１〜Ｔ４のうち一つに実質的に最短距離で接続する導線が、出力端子Ｔ１〜Ｔ４のうち出力端子Ｔ０に接続されていないものと接触することのないように配置されていてもよい。具体的には、例えば、出力端子Ｔ０〜Ｔ４が図７に示すように千鳥状に配置されていればよい。
【００６７】
出力端子Ｔ０〜Ｔ４が図７に示すように配置されている場合、透明導電膜（ＩＴＯ）で、出力端子Ｔ１〜Ｔ４のうち任意の１つを、他の３つに触れることなく実質的に最短距離で出力端子Ｔ０に接続することができる。このため、電源回路２１が発生する駆動電圧の４種類の組み合わせの切替を容易に行うことができる。
【００６８】
また、駆動電圧の組み合わせを４種類以上に設定する場合も、出力端子を図７に示す配置と同様に千鳥状に配置する等して、各出力端子が、出力端子Ｔ０と他の任意の出力端子とを実質的に最短距離で接続する導線が、出力端子Ｔ０に接続されていない出力端子と接触することのないように配置すれば、駆動電圧の組み合わせの切替を容易に行うことができる。また、出力端子Ｔ０と他の出力端子とを接続した後に、互いに接続されたもの以外の出力端子が誤って接触する等の事故の危険も防止される。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変圧制御回路は、前記電源電圧の出力端子を前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つに選択的に接続することにより、電源回路が発生する電圧を変更させるこができる。このため、電源回路が発生する電圧の変更を信号の入力により行う場合と比較して、容易、且つ、正確に当該電圧の変更ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成の模式図である。
【図２】図１の電源回路の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の電源回路の端子間の配線の例である。
【図４】図１の電源回路の端子間の配線の例である。
【図５】図１の液晶表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】図１の電源回路の変形例である。
【図７】図１の電源回路のＬＳＩの変形例である。
【符号の説明】
１０・・・液晶表示素子、１１・・・信号電極、１３・・・走査電極、１５・・・液晶層、２０・・・駆動回路、２１・・・電源回路、２３・・・信号駆動回路、２５・・・走査駆動回路、２７・・・タイミング回路、２１１・・・スイッチ制御回路、２１３・・・ボルテージフォロワ回路、ＣＣ・・・電荷運搬用コンデンサ、Ｃ０・・・充電コンデンサ、Ｃ１〜Ｃ４・・・電圧保持用コンデンサ
Claims (5)
- 複数の互いに異なる電圧を出力するための、順序づけられた複数の出力端子と、前記複数の出力端子と基準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサと、電源電圧を発生する電圧源から供給される電荷を充電する電荷運搬用コンデンサと、電荷が充電された前記電荷運搬用コンデンサを前記電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列接続回路の両端の電圧を、該電圧保持用コンデンサが接続されている出力端子の直近の上位の出力端子に接続された前記電圧保持用コンデンサに充電するように、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換える制御手段と、を備える電源回路の出力電圧を切り換えるための変圧制御回路であって、
前記電荷運搬用コンデンサと前記制御手段とを有し、互いに異なる電圧を出力する複数の出力端子と、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子とを備えた集積回路と、
前記集積回路の基準電位の出力端と前記複数の電圧の出力端子との間それぞれに接続された複数の前記電圧保持用コンデンサと、前記電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続する手段とを形成した前記集積回路の周辺回路を備え、前記電源電圧の出力端子が接続される前記出力電圧の出力端子を選択することにより前記出力電圧を変更可能としたことを特徴とする変圧制御回路。 - 前記電荷搬送用コンデンサの各端は、電気的に断続可能な電流路を介して前記出力端子に接続されており、
前記制御手段は、前記電流路を断続することによって前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換える手段を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の変圧制御回路。 - 前記周辺回路は、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子との間に接続されたコンデンサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の変圧制御回路。
- 前記集積回路は、前記基準電位の出力端子と前記電源電圧の出力端子とが出力する電位に応じて順に配列され、前記電源電圧の出力端子が前記複数の電源電圧の出力端子の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の変圧制御回路。
- 電源電圧を発生する電圧源から供給された電荷が充電された電荷運搬用コンデンサを、複数の互いに異なる電圧を出力するための順序づけられた複数の出力端子と基準電位との間にそれぞれ接続された複数の電圧保持用コンデンサに順次直列に接続し、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサの直列接続回路の両端の電圧を、該電圧保持用コンデンサが接続されている出力端子の直近の上位の出力端子に接続された前記電圧保持用コンデンサに充電するように、前記電荷運搬用コンデンサと前記電圧保持用コンデンサとの接続を切り換えることにより、前記複数の出力端子に異なる電圧を出力する電源回路の変圧制御方法であって、
前記電荷運搬用コンデンサと、前記電荷運搬用コンデンサの前記電圧保持用コンデンサへの接続を切り換える制御手段と、互いに異なる電圧を出力する複数の出力端子と、前記基準電位の出力端子と、前記電源電圧の出力端子とを集積回路に一体的に形成し、
前記集積回路の周辺回路において、前記集積回路に形成された前記電源電圧の出力端子と前記複数の出力電圧の出力端子のうちのいずれか１つとを選択的に接続することにより、異なる電圧を出力する前記複数の出力端子に出力される電圧を変更可能としたことを特徴とする変圧制御方法。
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