JP4039310B2 - 昇圧回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサを使用するチャージポンプ方式の昇圧回路等に関する。より詳細には、昇圧回路におけるコンデンサの接続端子のレイアウト等に関する。
【従来の技術】
従来、外部コンデンサ(昇圧用コンデンサ、平滑用コンデンサ等)を使用するチャージポンプ式の昇圧回路をLSI、IC等のデバイスに組み込む場合、外部コンデンサの接続用にそれぞれ接続端子が設けられる。
昇圧回路の昇圧倍率に関しては、昇圧倍率が固定されている昇圧回路や、汎用性を考慮して昇圧倍率が変更可能な昇圧回路がある。昇圧倍率を変更可能な昇圧回路では、CPU(Central Processing Unit)インタフェースからの設定命令、外部コンデンサの接続態様等により、昇圧倍率を変更することができる。
【0002】
CPUインタフェースからの設定命令により昇圧回路の動作制御を行うことができる場合、設定命令により昇圧倍率を変更し、必要なコンデンサを接続することにより、所定の昇圧倍率の昇圧回路を構成することができる。
一方、CPUインタフェースからの設定命令によらずに昇圧回路の昇圧倍率を変更する場合、必要なコンデンサを接続するだけでなく、昇圧電圧出力端子(平滑用コンデンサ接続端子)と一部の昇圧用コンデンサ接続端子とを短絡(ショート)することにより、所定の昇圧倍率の昇圧回路を構成することができる。
【0003】
図13は、従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)の端子配置1300を示す図である。
端子配置1300では、昇圧電圧出力端子1301(VOUT)、昇圧用コンデンサ接続端子群1302(CAP2+、CAP2−、CAP4+、CAP5+、CAP3+、CAP1−、CAP1+)、電源電圧入力端子1303(VDD)の各端子が設けられる。
尚、昇圧電圧出力端子1301は、1本である。また、昇圧用コンデンサ接続端子群1302は、昇圧電圧出力端子1301の片側に配置される。
【0004】
図14は、従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1400を示す図である。
【0005】
コンデンサ接続1401は、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率6倍として用いる場合のコンデンサ接続を示す。コンデンサ接続1401では、全ての昇圧用コンデンサ接続端子(CAP2+、CAP2−、CAP4+、CAP5+、CAP3+、CAP1−、CAP1+)に、昇圧用コンデンサC1〜昇圧用コンデンサC5の正極あるいは負極が接続される。
【0006】
コンデンサ接続1402は、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率5倍として用いる場合のコンデンサ接続を示す。コンデンサ接続1402では、短絡配線1406により昇圧用コンデンサ接続端子(CAP5+)と昇圧電圧出力端子(VOUT)とを短絡し、短絡した昇圧用コンデンサ接続端子について昇圧用コンデンサを非接続として、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率5倍として用いる。
【0007】
同様にして、図14のコンデンサ接続1403〜コンデンサ接続1405に示すように、短絡配線1407〜短絡配線1409により昇圧用コンデンサ接続端子と昇圧電圧出力端子(VOUT)とを短絡し、短絡した昇圧用コンデンサ接続端子についてコンデンサを非接続として、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率4倍、3倍、2倍として用いる。
【0008】
ここで、チャージポンプ式昇圧回路は、直流的なロス電流を流す必要がなく、ロスは回路を構成するスイッチング素子(CMOSトランジスタ等)の寄生容量に係る僅少な充放電電流に限られるので高効率であるが、一方、コンデンサに充電される電荷を転送することにより電流を発生させるので、電流値の大きさによっては出力電圧が低下してしまうという問題点がある。
【0009】
そこで、消費電力の低減を図る昇圧回路がいくつか提案されており、所定の期間中、スイッチング素子間の制御端子を短絡させることにより、消費電力の低減を図る昇圧回路が提案されている(例えば、[特許文献1]参照。)。
また、所定の期間中、スイッチング素子をオンオフ制御する制御信号の電圧振幅を変換することにより、消費電力の低減を図る昇圧回路が記載されている(例えば、[特許文献2]参照。)。
また、昇圧回路が発生する昇圧電圧と所定の電圧との比較結果に基づいて、昇圧回路が用いるクロック信号を調整あるいは固定することにより、消費電力の低減を図る昇圧回路が記載されている(例えば、[特許文献3]参照。)。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−333444号公報
【特許文献2】
特開2000−330085号公報
【特許文献3】
特開2001−211635号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の昇圧回路における端子配置は、短絡配線の引き廻しについて一切考慮されていないので、昇圧電圧出力端子(平滑用コンデンサ接続端子)と一部の昇圧用コンデンサ接続端子とを短絡(ショート)することにより昇圧倍率を変更するため、液晶基板上に短絡配線として透明配線を形成する場合、透明配線の抵抗により消費電力が生じて昇圧能力が劣化するという問題点がある。
【0012】
昇圧回路を備える液晶駆動(ドライバ)IC等をガラス基板、フィルム基板等の液晶表示パネルの液晶基板上に設ける場合(COG:Chip On Glass、COF:Chip On Film)、外部コンデンサ基板と液晶駆動IC間は、液晶基板上の透明配線、液晶基板−コンデンサ基板間の配線テープ等を介して接続される。
透明配線は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)配線等であり、配線テープは、例えば、TAB(Tape Automated Bonding)配線等である。
【0013】
ITOは、酸化インジウムすずの透明導電膜である。一方、TABテープは、ポリイミド樹脂フィルムの上に銅箔にてリードを形成したものであり、金属配線である。従って、ITO配線は、金属配線、TAB配線と比較して、高抵抗、高消費電力である。
【0014】
また、端子幅を大きくすることにより配線抵抗を減ずることも理論上可能であるが、膜厚、基板専有面積の軽減等の要請により実用上の限界があるという問題点がある。
【0015】
また、CPUインタフェースからの設定命令により昇圧倍率を変更する場合、接続する外部コンデンサ接続態様と整合しない昇圧倍率の設定命令は、動作不良の原因となるという問題点がある。さらに、昇圧倍率設定用の信号入力回路等を用意する必要があるという問題点がある。
【0016】
近年、液晶表示パネルの表示容量が増大するに伴い、液晶駆動用のドライバICにおける消費電流が増加する傾向にある。しかしながら、表示容量が大きくなっても消費電力の増加は許容されず、逆にさらなる低消費電力化が要求される状況である。この低消費電力化の要求は、特に、携帯電話、携帯情報端末等の携帯機器において顕著である。
【0017】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑制し、昇圧能力の劣化を低減しつつ、複数の昇圧倍率を設定可能な昇圧回路を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の昇圧回路は、制御信号に基づいてチャージポンプ動作を行い、入力電圧を昇圧する、最大昇圧倍率n倍の昇圧回路であって、前記第1〜第n−1のコンデンサをそれぞれ接続するための第1〜第n−1のコンデンサ接続端子と、昇圧電圧を出力する少なくとも1つの昇圧電圧出力端子と、を具備し、前記昇圧回路は、前記昇圧電圧出力端子と前記第1〜第n−1のコンデンサ出力端子のうちの任意のコンデンサ出力端子とを短絡し、短絡されていないコンデンサ出力端子にコンデンサを接続することにより、前記入力電圧を2倍〜n−1倍のうちの任意の倍数に昇圧し、前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側に前記第1〜第n−1のコンデンサ接続端子のうちのいずれかが配置されることを特徴とする。
また、本発明の昇圧回路は、前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つは、第n−1のコンデンサ接続端子と第n−2のコンデンサ接続端子との間に配置されることを特徴とする。
また、本発明の昇圧回路は、前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側の当該昇圧電圧出力端子に近い方から、第n−1〜第1の順に前記コンデンサ接続端子が配置されることを特徴とする。
また、本発明の昇圧回路は、前記制御信号により制御されるスイッチング素子を有することを特徴とする。
また、本発明の昇圧回路は、前記最大昇圧倍率n倍の昇圧回路は、最大昇圧倍率6倍、最大昇圧倍率7倍、最大昇圧倍率8倍の昇圧回路のうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする。
また、上記の本発明の昇圧回路は、制御信号に基づいてチャージポンプ動作を行い、第1〜第n−1のコンデンサにより入力電圧をそれぞれ2倍〜n倍に昇圧する、最大昇圧倍率n倍の昇圧回路であって、前記第1〜第n−1のコンデンサをそれぞれ接続する第1〜第n−1のコンデンサ接続端子と、昇圧電圧を出力する少なくとも1つの昇圧電圧出力端子と、を具備し、前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側に前記第1〜第n−1のコンデンサ接続端子のうちいずれかが配置されることを特徴とする昇圧回路である。
【0019】
上記の本発明では、最大昇圧倍率n倍の昇圧回路は、1または複数の昇圧電圧出力端子(平滑用コンデンサ接続端子)を有し、昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側に昇圧用コンデンサ接続端子が配置される。すなわち、昇圧電圧出力端子は、昇圧用コンデンサ接続端子群の間に配置される。
【0020】
また、前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つは、第n−1のコンデンサ接続端子と第n−2のコンデンサ接続端子との間に配置するようにしてもよい。また、前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側の当該昇圧電圧出力端子に近い方から、第n−1〜第1の順に前記コンデンサ接続端子が配置するようにしてもよい。
【0021】
上記の本発明の昇圧回路では、昇圧電圧出力端子(平滑用コンデンサ接続端子)が昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けられるので、従来の昇圧回路の場合と比較して、昇圧倍率を変更する際の短絡配線の引き廻し長を減ずることができる。
すなわち、短絡配線の引き廻し長を短くした分、配線抵抗を軽減することができ、ひいては、昇圧能力の低下、消費電力を抑制することができる。昇圧倍率変更のための短絡配線を基板上のITO配線等により形成する場合、この効果は特に顕著である。
【0022】
また、昇圧電圧出力端子(VOUT)を昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けることにより、短絡配線の引き廻し長を減ずることができるが、さらに、引き廻し長を減ずるように、昇圧用コンデンサ接続端子を配置することもできる。
【0023】
この場合、昇圧電圧出力端子を、最大昇圧倍率の電圧を発生する昇圧用コンデンサの接続端子と最大昇圧倍率の電圧の前段階の電圧を発生する昇圧用コンデンサの接続端子との間に配置するようにしてもよい。
さらに、昇圧用コンデンサ接続端子を昇圧電圧出力端子の両隣に、接続する昇圧用コンデンサの発生電圧の高い順に配置して、短絡配線の引き廻し長縮小を図るようにしてもよい。この場合、種々の昇圧倍率に設定して用いる場合であっても、短絡配線の引き廻し長を最適に縮小することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る昇圧回路等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【0025】
最初に、図1を参照しながら、液晶表示装置の概略構成を説明する。
図1は、液晶駆動ICを基板上に備える液晶表示装置100の概略構成図である。
液晶表示装置100は、液晶基板101上に液晶表示パネル102、液晶駆動IC103等が設けられて構成される。
【0026】
液晶基板101は、ガラス基板、フィルム基板等の基材である。
液晶表示パネル102は、表示装置であり、例えば、画素(液晶表示素子)がマトリクス上に配列されて構成されるLCDディスプレイ等である。
この場合、格子状に配列された画素に対して、縦方向の電極(セグメント電極、信号電極)、横方向の電極(コモン電極、走査電極)が配される。液晶駆動装置(液晶駆動回路)により電極を選択して電圧を印加し、縦横の電極が共に選択され所定の電圧が印加されると、対応する画素が駆動する。
【0027】
液晶駆動IC103は、液晶表示パネル102の液晶表示素子を駆動し、ビットマップ表示を行うIC等のデバイスである。液晶駆動IC103は、電源回路、表示RAM、セグメント駆動回路、コモン駆動回路、CPUインタフェース回路等が組み込まれる。
【0028】
液晶駆動IC103の端子104(セグメント駆動出力端子、コモン駆動出力端子等)と液晶表示パネル102の電極(セグメント電極、コモン電極)とは、液晶基板101上にパターン形成される透明配線105により接続される。
【0029】
また、液晶駆動IC103に昇圧回路を有する電源回路を設ける場合、端子104(コンデンサ接続端子等)とコンデンサ基板108上に設けられる昇圧用あるいは平滑用の外部コンデンサとは、液晶基板101上にパターン形成される透明配線106、配線テープ107等を介して接続される。
【0030】
透明配線105、透明配線106は、ITO(Indium Tin Oxide)配線等である。
配線テープ107は、TAB(Tape Automated Bonding)配線等である。
【0031】
次に、図2を参照しながら、液晶駆動ICの概略構成を説明する。
図2は、液晶駆動IC103の概略構成図である。
液晶駆動IC103は、電源回路201、セグメント駆動回路202、コモン駆動回路203、RAM204、発振回路205、CPUインタフェース206等を有する。
【0032】
電源回路201は、セグメント駆動回路202及びコモン駆動回路203に駆動電圧を供給する。電源回路201は、昇圧回路211、電圧レギュレータ回路212、電圧フォロア回路213等から構成される。
【0033】
昇圧回路211は、電源電圧VDDを昇圧して昇圧電圧VOUTを出力する。昇圧回路については、図4等において後述する。
電圧レギュレータ回路212は、昇圧電圧VOUTが入力されると、液晶駆動電圧V0を出力する。電圧レギュレータ回路については、図5において後述する。
電圧フォロア回路213は、液晶駆動電圧V0を分圧、バッファし、セグメント駆動回路202、コモン駆動回路203に入力する。電圧フォロア回路213については、図6において後述する。
【0034】
セグメント駆動回路202は、RAM204から入力される表示データ、発振回路205から入力される制御信号等に基づいて、セグメント端子(SEG0、SEG1、…)にセグメント電極への印加電圧を出力する。
コモン駆動回路203は、発振回路205から入力される制御信号等に基づいて、コモン端子(COM0、COM1、…)にコモン電極への印加電圧を出力する。
【0035】
RAM204は、CPUインタフェース206を介して入力された画素毎の表示データを一時的に保持する。
発振回路205は、セグメント駆動回路202、コモン駆動回路203、昇圧回路211等を制御するための制御信号を出力する。
CPUインタフェース206は、CPU(図示しない)と液晶駆動IC103との間の通信を媒介し、各種回路の動作制御を行う。
【0036】
次に、図3及び図4を参照しながら、チャージポンプ式の昇圧回路の概略構成及び概略動作について説明する。
図3は、昇圧倍率が6倍の昇圧回路300(昇圧回路211)の概略構成図である。
【0037】
昇圧回路300には、高電位側の電源電圧VDDを入力する電源電圧端子VDD、低電位側の基準電圧VSSを入力する基準電圧端子VSSが設けられる。基準電圧端子VSSは、接地されたりする。
【0038】
端子VDDと端子VSSとの間には、PチャネルトランジスタQ1PとNチャネルトランジスタQ1Nが直列に接続され、これと平行して、PチャネルトランジスタQ2PとNチャネルトランジスタQ2Nが直列に接続される。
【0039】
トランジスタQ1PとトランジスタQ1Nとの間には、外部コンデンサ(昇圧用コンデンサ)接続用のコンデンサ接続端子CAP1−が設けられる。
トランジスタQ2PとトランジスタQ2Nとの間には、外部コンデンサ(昇圧用コンデンサ)接続用のコンデンサ接続端子CAP2−が設けられる。
【0040】
また、端子VDDには、PチャネルトランジスタQ3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8が直列に接続され、各トランジスタ間には、外部コンデンサ(昇圧用コンデンサ)接続用のコンデンサ接続端子CAP1+、CAP2+、CAP3+、CAP4+、CAP5+が設けられる。
また、トランジスタQ8のソースには、昇圧電圧VOUTを出力し、平滑用コンデンサ接続端子である、昇圧電圧出力端子VOUTが設けられる。
【0041】
端子CAP1−と、端子CAP1+、端子CAP3+、端子CAP5+との間には、それぞれ、昇圧用のコンデンサC1、C3、C5が接続される。
端子CAP2−と、端子CAP2+、端子CAP4+との間には、それぞれ、昇圧用のコンデンサC2、C4が接続される。
端子VOUTと端子VDDとの間には、平滑用のコンデンサCが接続される。
【0042】
尚、端子CAP1+、端子CAP2+、端子CAP3+、端子CAP4+、端子CAP5+には、コンデンサの正極が接続され、端子CAP1−、端子CAP2−には、コンデンサの負極が接続される。
【0043】
トランジスタQ1P、Q1N、Q2P、Q2N、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8は、スイッチング素子として機能し、それぞれ、クロック信号(制御信号)CL1P、CL1N、CL2P、CL2N、CL3、CL4、CL5、CL6、CL7、CL8によりオンオフ制御される。
【0044】
図4は、昇圧回路300に入力されるクロック信号(制御信号)の波形を示す図である。
【0045】
クロック信号401は、トランジスタQ1P、Q1Nのゲートに入力されるクロック信号CL1P、CL1Nの波形を示す。
クロック信号402は、トランジスタQ2P、Q2Nのゲートに入力されるクロック信号CL2P、CL2Nの波形を示す。
尚、クロック信号401と、クロック信号402とは、逆相である。また、クロック信号401、クロック信号402は、電源電圧VDDと基準電圧VSSとの間で遷移する。
【0046】
クロック信号403は、トランジスタQ3、Q5、Q7のゲートに入力されるクロック信号CL3、CL5、CL7の波形を示す。
クロック信号404は、トランジスタQ4、Q6、Q8のゲートに入力されるクロック信号CL4、CL6、CL8の波形を示す。
尚、クロック信号403と、クロック信号404とは、逆相である。また、クロック信号403、クロック信号404は、昇圧電圧VOUTと基準電圧VSSとの間で遷移する。
【0047】
トランジスタQ1〜Q8は、クロック信号CL1〜CL8に応じてオンオフ動作を行う。トランジスタQ1〜Q8のオンオフ動作に伴って昇圧用のコンデンサにおいて充電及び放電が繰り返され、電源電圧VDD(基準電圧VSS)が昇圧電圧VOUTに昇圧される。
【0048】
次に、図5を参照しながら、電圧レギュレータ回路の概略構成を説明する。
図5は、電圧レギュレータ回路212の概略構成図である。
電圧レギュレータ回路212は、電子ボリューム回路501、増幅回路502等により構成される。
【0049】
電子ボリューム回路501は、基準電圧VREFが入力されると、コントラスト制御電圧VCONを出力する。
増幅回路502は、コントラスト制御電圧VCONが入力されると、抵抗RA、抵抗RBの比に応じて、液晶駆動電圧V0に増幅する。
【0050】
次に、図6を参照しながら、電圧フォロア回路の概略構成を説明する。
図6は、電圧フォロア回路213の概略構成図である。
電圧フォロア回路213は、負帰還をかけた増幅回路601〜604、抵抗R1〜R4等から構成される。
電圧フォロア回路213は、液晶駆動電圧V0を分圧し、4つの液晶駆動バイアス電圧V1、V2、V3、V4を安定化させて出力し、セグメント駆動回路202、コモン駆動回路203に入力する。
【0051】
次に、図7及び図8を参照しながら、昇圧回路の昇圧倍率の変更について説明する。
図7は、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路300において、昇圧倍率5倍の昇圧回路として使用する場合における、昇圧回路700の概略構成図である。
図8は、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路300において、昇圧倍率4倍の昇圧回路として使用する場合における、昇圧回路800の概略構成図である。
【0052】
図3に示すように、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率6倍の昇圧回路として使用する場合、全ての昇圧用コンデンサ接続端子に昇圧用コンデンサが接続される。
【0053】
一方、図7に示すように、この最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率5倍の昇圧回路として使用する場合、短絡配線701により端子VOUTと端子CAP5+とを短絡し、端子CAP5+以外の全ての昇圧用コンデンサ接続端子に昇圧用コンデンサを接続することにより(不要部分702については配線せず、昇圧用コンデンサの接続も行わない。)、昇圧倍率5倍の昇圧回路と等価な回路を構成することができる。
【0054】
また、図8に示すように、この最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率4倍の昇圧回路として使用する場合、短絡配線801により端子VOUTと端子CAP5+及び端子CAP4+とを短絡し、端子CAP5+及び端子CAP4+以外の全ての昇圧用コンデンサ接続端子に昇圧用コンデンサを接続することにより(不要部分802については配線せず、昇圧用コンデンサの接続も行わない。)、昇圧倍率4倍の昇圧回路と等価な回路を構成することができる。
【0055】
次に、図9及び図10を参照しながら、本発明の実施の形態に係る昇圧回路における端子配置について説明する。
図9は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)の端子配置900を示す図である。
【0056】
端子配置900では、複数の昇圧電圧出力端子901(VOUT)、902(VOUT)が設けられ、そのうち一方の端子902(VOUT)は、昇圧用コンデンサ接続端子群903の間(例えば、端子CAP5+及び端子CAP4+の間等)に設けられ、他方の端子901(VOUT)は、昇圧用コンデンサ接続端子群903と電源電圧端子904(VDD)との間に設けられる。
【0057】
図10は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1000を示す図である。
【0058】
コンデンサ接続1001は、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率6倍として用いる場合のコンデンサ接続を示す。コンデンサ接続1001では、全ての昇圧用コンデンサ接続端子(CAP2+、CAP2−、CAP4+、CAP5+、CAP3+、CAP1−、CAP1+)に、昇圧用コンデンサC1〜昇圧用コンデンサC5の正極あるいは負極が接続される。
【0059】
コンデンサ接続1002は、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率5倍として用いる場合のコンデンサ接続を示す。コンデンサ接続1002では、短絡配線1006により昇圧用コンデンサ接続端子(CAP5+)と昇圧電圧出力端子(VOUT)とを短絡し、短絡した昇圧用コンデンサ接続端子について昇圧用コンデンサを非接続として、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率5倍として用いる。
【0060】
同様にして、図10のコンデンサ接続1003〜コンデンサ接続1005に示すように、短絡配線1007〜短絡配線1009により昇圧用コンデンサ接続端子と昇圧電圧出力端子(VOUT)とを短絡し、短絡した昇圧用コンデンサ接続端子について昇圧用コンデンサを非接続として、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路を昇圧倍率4倍、3倍、2倍として用いる。
【0061】
ここで、図10に示す本発明の実施の形態に係る昇圧回路における短絡配線1006〜短絡配線1009(最大昇圧倍率6倍)と、図14に示す従来の昇圧回路における短絡配線1406〜短絡配線1409(最大昇圧倍率6倍)とを比較する。
【0062】
本発明の実施の形態に係る昇圧回路では、昇圧電圧出力端子(VOUT)が昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けられるので、従来の昇圧回路の場合と比較して、短絡配線の引き廻し長を減ずることができる。すなわち、短絡配線の引き廻し長を短くした分、配線抵抗を軽減することができ、ひいては、昇圧能力の低下、消費電力を抑制することができる。
【0063】
ITO配線等の透明配線は、金属配線と比較して抵抗が大きい。従って、昇圧倍率変更のための短絡配線を基板上のITO配線等により形成する場合、上記の効果は特に顕著である。
この場合、例えば、図1の透明配線106に起因する抵抗増加を抑制することができる。
【0064】
また、短絡配線により昇圧倍率を変更する場合、CPUインタフェースからの設定命令等は特に必要ないので、設定命令とコンデンサ接続態様との不整合による動作不良を防止することができる。
また、昇圧倍率設定用の信号入力回路等を用意する必要もない。
【0065】
また、昇圧電圧出力端子(VOUT)を昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けることにより、短絡配線の引き廻し長を減ずることができるが、さらに、引き廻し長を減ずるように、昇圧用コンデンサ接続端子を配置することもできる。
【0066】
この場合、昇圧電圧出力端子(VOUT)を、最大昇圧倍率の電圧を発生する昇圧用コンデンサの接続端子と最大昇圧倍率の電圧の前段階の電圧を発生する昇圧用コンデンサの接続端子との間に配置するようにしてもよい。
さらに、昇圧用コンデンサ接続端子を昇圧電圧出力端子(VOUT)の両隣に、接続する昇圧用コンデンサの発生電圧の高い順に配置して、短絡配線の引き廻し長縮小を図るようにしてもよい。この場合、種々の昇圧倍率に設定して用いる場合であっても、短絡配線の引き廻し長を最適に縮小することができる。
【0067】
例えば、図3に示す最大昇圧倍率6倍の昇圧回路の場合、最大昇圧倍率の電圧を発生する昇圧用コンデンサ(C5)の昇圧用コンデンサ接続端子(CAP5+)と最大昇圧倍率の電圧の前段階の電圧を発生する昇圧用コンデンサ(C4)の昇圧用コンデンサ接続端子(CAP4+)との間に昇圧電圧出力端子(VOUT)を配置するようにしてもよい。
さらに、図9に示すように、端子VOUTの両隣に、端子CAP5+、CAP4+、CAP3+、CAP2+、CAP1+を順に配置することにより、短絡配線の引き廻し長をより小さくすることができる。
【0068】
上述の本発明の実施の形態において、最大昇圧倍率6倍の昇圧回路の場合について説明したが、昇圧回路の最大昇圧倍率はこれに限られない。
以下、図11及び図12、図15及び図16を参照しながら、最大昇圧倍率が7倍あるいは8倍の場合について説明する。
【0069】
図11は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率7倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1100を示す図である。
【0070】
コンデンサ接続1101は、最大昇圧倍率7倍の昇圧回路を昇圧倍率7倍として用いる場合のコンデンサ接続を示す。コンデンサ接続1101では、全ての昇圧用コンデンサ接続端子(CAP2+、CAP2−、CAP4+、CAP6+、CAP5+、CAP3+、CAP1−、CAP1+)に、昇圧用コンデンサC1〜昇圧用コンデンサC6の正極あるいは負極が接続される。
【0071】
図10について説明した最大昇圧倍率6倍の場合と同様にして、図11のコンデンサ接続1102〜コンデンサ接続1106に示すように、短絡配線1107〜短絡配線1111により昇圧用コンデンサ接続端子と昇圧電圧出力端子(VOUT)とを短絡し、短絡した昇圧用コンデンサ接続端子について昇圧用コンデンサを非接続として、最大昇圧倍率7倍の昇圧回路を昇圧倍率6倍、5倍、4倍、3倍、2倍として用いる。
【0072】
図12は、本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率8倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1200を示す図である。
【0073】
コンデンサ接続1201は、最大昇圧倍率8倍の昇圧回路を昇圧倍率8倍として用いる場合のコンデンサ接続を示す。コンデンサ接続1201では、全ての昇圧用コンデンサ接続端子(CAP2+、CAP2−、CAP4+、CAP6+、CAP7+、CAP5+、CAP3+、CAP1−、CAP1+)に、昇圧用コンデンサC1〜昇圧用コンデンサC7の正極あるいは負極が接続される。
【0074】
図10について説明した最大昇圧倍率6倍の場合と同様にして、図12のコンデンサ接続1202〜コンデンサ接続1207に示すように、短絡配線1208〜短絡配線1213により昇圧用コンデンサ接続端子と昇圧電圧出力端子(VOUT)とを短絡し、短絡した昇圧用コンデンサ接続端子について昇圧用コンデンサを非接続として、最大昇圧倍率8倍の昇圧回路を昇圧倍率7倍、6倍、5倍、4倍、3倍、2倍として用いる。
【0075】
図15は、従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率7倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1500を示す図である。
図15に示すように、従来の昇圧回路(最大昇圧倍率7倍)についても同様に、コンデンサ接続1501〜コンデンサ接続1506とすることにより、昇圧倍率を6倍、5倍、4倍、3倍、2倍とする。
【0076】
図16は、従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率8倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1600を示す図である。
図16に示すように、従来の昇圧回路(最大昇圧倍率8倍)についても同様に、コンデンサ接続1601〜コンデンサ接続1607とすることにより、昇圧倍率を7倍、6倍、5倍、4倍、3倍、2倍とする。
【0077】
ここで、図11及び図12に示す本発明の実施の形態に係る昇圧回路における、短絡配線1107〜短絡配線1111(最大昇圧倍率7倍)、短絡配線1208〜短絡配線1213(最大昇圧倍率8倍)と、図15及び図16に示す従来の昇圧回路における、短絡配線1507〜短絡配線1511(最大昇圧倍率7倍)、短絡配線1608〜短絡配線1613(最大昇圧倍率8倍)とを比較する。
【0078】
この場合も、最大昇圧倍率6倍の場合と同様に、本発明の実施の形態に係る昇圧回路では、昇圧電圧出力端子(VOUT)が昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けられるので、従来の昇圧回路の場合と比較して、短絡配線の引き廻し長を減ずることができる。すなわち、短絡配線の引き廻し長を短くした分、配線抵抗を軽減することができ、ひいては、昇圧能力の低下、消費電力を抑制することができる。
【0079】
次に、本発明の他の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路について説明する。
図17は、本発明の他の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)の端子配置1700を示す図である。
【0080】
端子配置1700では、昇圧電圧出力端子1701(VOUT)及び電圧出力端子(VDD)は、昇圧用コンデンサ接続端子群1703の間(例えば、端子CAP5+及び端子CAP4+の間等)に設けられる。
尚、昇圧電圧出力端子(VOUT)は、1本のみ設けられる。
【0081】
この場合も、上記図9〜図12について説明したのと同様に、昇圧電圧出力端子(VOUT)が昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けられるので、従来の昇圧回路の場合と比較して、短絡配線の引き廻し長を減ずることができる。すなわち、短絡配線の引き廻し長を短くした分、配線抵抗を軽減することができ、ひいては、昇圧能力の低下、消費電力を抑制することができる。
【0082】
このように、昇圧電圧出力端子(VOUT)を1本とした場合であっても、昇圧電圧出力端子(VOUT)を昇圧用コンデンサ接続端子群の間に設けることにより、従来の昇圧回路の場合と比較して、短絡配線の引き廻し長を減ずることができる(図17参照。)。
尚、昇圧電圧出力端子(VOUT)を複数として、そのうちの少なくとも1本の端子を昇圧用コンデンサ接続端子群の間に配置するようにしてもよい(図9等参照。)。
【0083】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかる昇圧回路等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0084】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、消費電力を抑制し、昇圧能力の劣化を低減しつつ、複数の昇圧倍率を設定可能な昇圧回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 液晶駆動ICを基板上に備える液晶表示装置100の概略構成図
【図2】 液晶駆動IC103の概略構成図
【図3】 昇圧倍率が6倍の昇圧回路300(昇圧回路211)の概略構成図
【図4】 昇圧回路300に入力されるクロック信号(制御信号)の波形を示す図
【図5】 電圧レギュレータ回路212の概略構成図
【図6】 電圧フォロア回路213の概略構成図
【図7】 最大昇圧倍率6倍の昇圧回路300において、昇圧倍率5倍の昇圧回路として使用する場合における、昇圧回路700の概略構成図
【図8】 最大昇圧倍率6倍の昇圧回路300において、昇圧倍率4倍の昇圧回路として使用する場合における、昇圧回路800の概略構成図
【図9】 本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)の端子配置900示す図
【図10】 本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1000を示す図
【図11】 本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率7倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1100を示す図
【図12】 本発明の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率8倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1200を示す図
【図13】 従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)の端子配置1300を示す図
【図14】 従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1400を示す図
【図15】 従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率7倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1500を示す図
【図16】 従来のチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率8倍)における、昇圧倍率変更時のコンデンサ接続1600を示す図
【図17】 本発明の他の実施の形態に係るチャージポンプ式昇圧回路(最大昇圧倍率6倍)の端子配置1700を示す図
【符号の説明】
100………液晶表示装置
101………液晶基板
102………液晶表示パネル
103………液晶駆動IC
104………端子
105、106………透明配線
107………配線テープ
108………コンデンサ基板
201………電源回路
211………昇圧回路
300………昇圧回路
700、800………昇圧回路
701、801………短絡配線
702、802………不要部分
900、1700………端子配置
1001〜1005………コンデンサ接続(最大昇圧倍率6倍)
1006〜1109………短絡配線(最大昇圧倍率6倍)
1101〜1106………コンデンサ接続(最大昇圧倍率7倍)
1107〜1111………短絡配線(最大昇圧倍率7倍)
1201〜1207………コンデンサ接続(最大昇圧倍率8倍)
1208〜1213………短絡配線(最大昇圧倍率8倍)
Claims (5)
- 制御信号に基づいてチャージポンプ動作を行い、入力電圧を昇圧する、最大昇圧倍率n倍の昇圧回路であって、
前記第1〜第n−1のコンデンサをそれぞれ接続するための第1〜第n−1のコンデンサ接続端子と、
昇圧電圧を出力する少なくとも1つの昇圧電圧出力端子と、
を具備し、
前記昇圧回路は、前記昇圧電圧出力端子と前記第1〜第n−1のコンデンサ出力端子のうちの任意のコンデンサ出力端子とを短絡し、短絡されていないコンデンサ出力端子にコンデンサを接続することにより、前記入力電圧を2倍〜n−1倍のうちの任意の倍数に昇圧し、
前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側に前記第1〜第n−1のコンデンサ接続端子のうちのいずれかが配置されることを特徴とする昇圧回路。 - 前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つは、第n−1のコンデンサ接続端子と第n−2のコンデンサ接続端子との間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の昇圧回路。
- 前記昇圧電圧出力端子のうち少なくとも1つの両側の当該昇圧電圧出力端子に近い方から、第n−1〜第1の順に前記コンデンサ接続端子が配置されることを特徴とする請求項1に記載の昇圧回路。
- 前記制御信号により制御されるスイッチング素子を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の昇圧回路。
- 前記最大昇圧倍率n倍の昇圧回路は、最大昇圧倍率6倍、最大昇圧倍率7倍、最大昇圧倍率8倍の昇圧回路のうち少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の昇圧回路。
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