JP4265631B2 - 電源回路、表示装置、および携帯端末 - Google Patents

電源回路、表示装置、および携帯端末 Download PDF

Info

Publication number
JP4265631B2
JP4265631B2 JP2006218130A JP2006218130A JP4265631B2 JP 4265631 B2 JP4265631 B2 JP 4265631B2 JP 2006218130 A JP2006218130 A JP 2006218130A JP 2006218130 A JP2006218130 A JP 2006218130A JP 4265631 B2 JP4265631 B2 JP 4265631B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
level
frequency
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006218130A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008043169A (ja
Inventor
佑介 高橋
貴之 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006218130A priority Critical patent/JP4265631B2/ja
Priority to US11/882,341 priority patent/US7973783B2/en
Priority to TW096128268A priority patent/TWI336987B/zh
Priority to KR1020070078922A priority patent/KR101364597B1/ko
Priority to CN200710140943A priority patent/CN100588121C/zh
Publication of JP2008043169A publication Critical patent/JP2008043169A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4265631B2 publication Critical patent/JP4265631B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/003Details of a display terminal, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • G09G5/006Details of the interface to the display terminal
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0281Arrangement of scan or data electrode driver circuits at the periphery of a panel not inherent to a split matrix structure
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0289Details of voltage level shifters arranged for use in a driving circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0297Special arrangements with multiplexing or demultiplexing of display data in the drivers for data electrodes, in a pre-processing circuitry delivering display data to said drivers or in the matrix panel, e.g. multiplexing plural data signals to one D/A converter or demultiplexing the D/A converter output to multiple columns
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels

Description

本発明は、絶縁基板上に形成された低温ポリシリコン薄膜トランジスタにより形成される電源回路、液晶表示装置等のアクティブマトリクス型表示装置およびそれを用いた携帯端末に関するものである。
近年、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistants)などの携帯端末の普及がめざましい。これら携帯端末の急速な普及の要因の一つとして、その出力表示部として搭載されている液晶表示装置が挙げられる。その理由は、液晶表示装置が原理的に駆動するための電力を要しない特性を持ち、低消費電力の表示デバイスであるためである。
近年、画素のスイッチング素子としてポリシリコンTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を用いたアクティブマトリクス型表示装置において、画素がマトリクス状に配置されてなる表示エリア部と同一基板上にデジタルインタフェース駆動回路を一体的に形成する傾向にある。
この駆動回路一体型表示装置は、有効表示部の周辺部(額縁)に水平駆動系や垂直駆動系が配置され、これら駆動系が低温ポリシリコンTFTを用いて画素エリア部と共に同一基板上に一体的に形成される。
図1は、一般的な駆動回路一体型表示装置の概略構成を示す図である(たとえば、特許文献1参照)。
この液晶表示装置は、図1に示すように、透明絶縁基板、たとえばガラス基板1上に、液晶セルを含む複数の画素がマトリクス状に配置された有効表示部2、図1において有効表示部2の上下に配置された一対の水平駆動回路(Hドライバ)3U,3D、図1において有効表示部2の側部に配置された垂直駆動回路(Vドライバ)4、複数の基準電圧を発生する一つの基準電圧発生回路5、およびデータ処理回路6等が集積されている。
このように、図1の駆動回路一体型表示装置は、2つの水平駆動回路3U,3Dを有効画素部2の両サイド(図1では上下)に配置しているが、これは、データ線の奇数ラインと偶数ラインとに分けて駆動するためである。
図2は、奇数ラインと偶数ラインとを別々に駆動する図1の水平駆動回路3U,3Dの構成例を示すブロック図である。
図2に示すように、奇数ライン駆動用の水平駆動回路3Uと偶数ライン駆動用の水平駆動回路3Dは同様の構成を有している。
具体的には、水平転送クロックHCK(図示せず)に同期して各転送段から順次シフトパルス(サンプリングパルス)を出力するシフトレジスタ(HSR)群3HSRU,3HSRDと、シフトレジスタ31U,31Dから与えられるサンプリングパルスによりデジタル画像データを順次サンプリングしてラッチするサンプリングラッチ回路群3SMPLU,3SMPLDと、サンプリングラッチ回路32U,32Dの各ラッチデータを線順次化する線順次化ラッチ回路群3LTCU、3LTCDと、線順次化ラッチ回路33U,33Dで線順次化されたデジタル画像データをアナログ画像信号に変換するデジタル/アナログ変換回路(DAC)群3DACU,3DACDと、を有する。
なお、通常、DAC34U,34Dの入力段には、レベルシフト回路が配置され、レベルアップさせたデータがDAC34に入力される。
特開2002−175033号公報
ところで、図1等の液晶表示装置は、たとえば外部から所定レベルのマスタクロックMCKに同期してDC−DCコンバータからなる電源回路で外部から供給された電圧をレベルシフト(昇圧)してパネル内部の駆動電圧を生成し、絶縁基板上に形成された所望の回路に供給するように構成される。
ところが、現行の低温ポリシリコンTFTではしきい値電圧Vthが再上昇時に1.5V程度まで上昇する。
これに対して、低消費電力にて所望のシステムを実現するためには液晶表示装置に入力される同期信号・画像データは高周波数・低電圧になる傾向にある。
したがって、同期信号、画像データが高周波数・低電圧になると、低温ポリシリコンTFTプロセスによって形成されるパネル内部では、外部から入力される高周波数・低電圧信号のレベルシフトおよび分周が困難になる。
本発明は、インタフェースの電圧および周波数に依存しない独立した回路ブロックを構成・制御できる電源回路、それを用いた表示装置、携帯端末を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点の電源回路は、電源電圧により駆動され、少なくともレベルシフト処理を受けた第1の信号を分周する分周回路と、電源電圧により駆動され、上記分周回路の出力信号または上記第1の信号より周波数の低い第2の信号を昇圧パルスとして昇圧処理を行う昇圧回路と、上記昇圧回路の出力電圧により第1の信号をレベルシフト可能なレベルシフタと、上記レベルシフタの出力信号の上記分周回路への入力、並びに、上記第2の信号の上記分周回路または昇圧回路への入力を相補的に行う切り替え部と、を有し、上記第1の信号は第1の振幅を有し、上記第2の信号は当該第1の振幅を含む第1の振幅以上で上記電源電圧レベル以下のレベルの第2の振幅を有し、上記第1の信号は、上記第2の信号による昇圧で、軽負荷または無負荷状態を除く負荷のある状態での上記昇圧回路の出力では、第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換が不能な高周波パルスであり、上記第2の信号は第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換可能な低周波パルスであり、上記切り替え部は、上記昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、軽負荷または無負荷状態で上記第2の信号を上記昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせ、当該昇圧電圧出力を上記レベルシフタに入力させて上記第1の信号のレベル変換を行わせ、第2の信号による昇圧動作を停止させて上記レベルシフトされた上記第1の信号を分周回路を通して上記昇圧回路に入力させて最終昇圧電圧を昇圧電圧出力対象の回路に出力させる。
本発明の第2の観点の表示装置は、画素がマトリクス状に配置された表示部と、上記表示部を駆動する駆動回路と、内部駆動電圧を生成する電源回路と、を少なくとも含み、上記電源回路は、電源電圧により駆動され、少なくともレベルシフト処理を受けた第1の信号を分周する分周回路と、電源電圧により駆動され、上記分周回路の出力信号または上記第1の信号より周波数の低い第2の信号を昇圧パルスとして昇圧処理を行う昇圧回路と、上記昇圧回路の出力電圧により第1の信号をレベルシフト可能なレベルシフタと、上記レベルシフタの出力信号の上記分周回路への入力、並びに、上記第2の信号の上記分周回路または昇圧回路への入力を相補的に行う切り替え部と、を有し、上記第1の信号は第1の振幅を有し、上記第2の信号は当該第1の振幅を含む第1の振幅以上で上記電源電圧レベル以下のレベルの第2の振幅を有し、上記第1の信号は、上記第2の信号による昇圧で、軽負荷または無負荷状態を除く負荷のある状態での上記昇圧回路の出力では、第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換が不能な高周波パルスであり、記第2の信号は第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換可能な低周波パルスであり、上記切り替え部は、上記昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、軽負荷または無負荷状態で上記第2の信号を上記昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせ、当該昇圧電圧出力を上記レベルシフタに入力させて上記第1の信号のレベル変換を行わせ、第2の信号による昇圧動作を停止させて上記レベルシフトされた上記第1の信号を分周回路を通して上記昇圧回路に入力させて最終昇圧電圧を昇圧電圧出力対象の回路に出力させる。
本発明の第3の観点は、表示装置を備えた携帯端末であって、上記表示装置は、画素がマトリクス状に配置された表示部と、上記表示部を駆動する駆動回路と、内部駆動電圧を生成する電源回路と、を少なくとも含み、上記電源回路は、電源電圧により駆動され、少なくともレベルシフト処理を受けた第1の信号を分周する分周回路と、電源電圧により駆動され、上記分周回路の出力信号または上記第1の信号より周波数の低い第2の信号を昇圧パルスとして昇圧処理を行う昇圧回路と、上記昇圧回路の出力電圧により第1の信号をレベルシフト可能なレベルシフタと、上記レベルシフタの出力信号の上記分周回路への入力、並びに、上記第2の信号の上記分周回路または昇圧回路への入力を相補的に行う切り替え部と、を有し、上記第1の信号は第1の振幅を有し、上記第2の信号は当該第1の振幅を含む第1の振幅以上で上記電源電圧レベル以下のレベルの第2の振幅を有し、上記第1の信号は、上記第2の信号による昇圧で、軽負荷または無負荷状態を除く負荷のある状態での上記昇圧回路の出力では、第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換が不能な高周波パルスであり、記第2の信号は第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換可能な低周波パルスであり、上記切り替え部は、上記昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、軽負荷または無負荷状態で上記第2の信号を上記昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせ、当該昇圧電圧出力を上記レベルシフタに入力させて上記第1の信号のレベル変換を行わせ、第2の信号による昇圧動作を停止させて上記レベルシフトされた上記第1の信号を分周回路を通して上記昇圧回路に入力させて最終昇圧電圧を昇圧電圧出力対象の回路に出力させる。
本発明によれば、たとえば、昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、切り替え部により第2の信号を昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせる。
そして、この第2の信号に基づく昇圧電圧出力をレベルシフタに入力させて第1の信号のレベル変換を行わせる。
次いで、第2の信号による昇圧動作を停止させて、レベルシフトされた第1の信号を分周回路で分周させて昇圧回路に入力させ安定した昇圧電圧出力を得る。
本発明によれば、インタフェースの電圧および周波数に依存しない独立した回路ブロックを構成・制御できるため、インタフェースの低電圧・高周波数に対応した回路一体型液晶表示装置の実現が可能である。
以下、本発明の実施の形態について図面に関連付けて詳細に説明する。
図3および図4は、本発明の第1の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の構成例を示す概略構成図であって、図3は本第1の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の配置構成を示す図であり、図4は本第1の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の回路機能を示すシステムブロック図である。
ここでは、たとえば、各画素の電気光学素子として液晶セルを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明する。
この液晶表示装置10は、図3に示すように、透明絶縁基板、たとえばガラス基板11上に、液晶セルを含む複数の画素がマトリクス状に配置された有効表示部(ACDSP)12、図3において有効表示部12の上下に配置された一対の第1および第2の水平駆動回路(Hドライバ、HDRV)13U,13D、図1において有効表示部2の側部に配置された垂直駆動回路(Vドライバ、VDRV)14、データ処理回路(DATAPRC)15、DC−DCコンバータにより形成された電源回路(DC−DC)16、インタフェース回路(I/F)17、タイミングジェネレータ(TG)18、および複数の駆動基準電圧を水平駆動回路13U,13D等を供給する基準電圧駆動回路(REFDRV)19等が集積されている。
また、ガラス基板11の第2の水平駆動回路13Dの配置位置の近傍の縁部にはデータ等の入力パッド20が形成されている。
ガラス基板11は、能動素子(たとえば、トランジスタ)を含む複数の画素回路がマトリクス状に配置形成される第1の基板と、この第1の基板と所定の間隙をもって対向して配置される第2の基板とによって構成される。そして、これら第1,第2の基板間に液晶が封入される。
絶縁基板に形成される回路群は、低温ポリシリコンTFTプロセスにより形成されている。すなわち、この駆動回路一体型表示装置10は、有効表示部の周辺部(額縁)に水平駆動系や垂直駆動系が配され、これら駆動系がポリシリコンTFTを用いて画素エリア部と共に同一基板上に一体的に形成される。
本実施形態の駆動回路一体型液晶表示装置10は、2つの水平駆動回路13U,13Dを有効画素部2の両サイド(図3では上下)に配置しているが、これは、データ線の奇数ラインと偶数ラインとに分けて駆動するためである。
2つの水平駆動回路13U、13Dにおいては、3つのデジタルデータを、サンプリングラッチ回路にそれぞれ格納し、一水平期間(H)中に共用のデジタルアナログ変換回路で3回アナログデータへの変換処理を行い、3つのアナログデータを水平期間内で時分割的に選択してデータライン(信号線)に出力することによりRGBセレクタ方式を採用している。
本実施形態においては、3つのデジタル画像データR,G,Bのうち、デジタルRデータを第1デジタルデータ、デジタルBデータを第2デジタルデータ、デジタルGデータを第3デジタルデータとして説明する。
以下、本実施形態の液晶表示装置10の各構成要素の構成並びに機能について順を追って説明する。
有効表示部12は、液晶セルを含む複数の画素がマトリクス状に配列されている。
そして、有効表示部12は、水平駆動回路13U,13D、並びに垂直駆動回路14に駆動されるデータラインおよび垂直走査ラインがマトリクス状に配線されている。
図5は、有効表示部12の具体的な構成の一例を示す図である。
ここでは、図面の簡略化のために、3行(n−1行〜n+1行)4列(m−2列〜m+1列)の画素配列の場合を例に採って示している。
図4において、表示部12には、垂直走査ライン…,121n−1,121n,121n+1,…と、データライン…,122m−2,122m−1,122m,122m+1,…とがマトリクス状に配線され、それらの交点部分に単位画素123が配置されている。
単位画素123は、画素トランジスタである薄膜トランジスタTFT、液晶セルLCおよび保持容量Csを有する構成となっている。ここで、液晶セルLCは、薄膜トランジスタTFTで形成される画素電極(一方の電極)とこれに対向して形成される対向電極(他方の電極)との間で発生する容量を意味する。
薄膜トランジスタTFTは、ゲート電極が垂直走査ライン…,121n−1,121n,121n+1,…に接続され、ソース電極がデータライン…,122m−2,122m−1,122m,122m+1,…に接続されている。
液晶セルLCは、画素電極が薄膜トランジスタTFTのドレイン電極に接続され、対向電極が共通ライン124に接続されている。保持容量Csは、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極と共通ライン124との間に接続されている。
共通ライン124には、ガラス基板11に駆動回路等と一体的に形成されるVCOM回路21により所定の交流電圧がコモン電圧Vcomとして与えられる。
垂直走査ライン…,121n−1,121n,121n+1,…の各一端は、図3に示す垂直駆動回路14の対応する行の各出力端にそれぞれ接続される。
垂直駆動回路14は、たとえばシフトレジスタを含んで構成され、垂直転送クロックVCK(図示せず)に同期して順次垂直選択パルスを発生して垂直走査ライン…,121n−1,121n,121n+1,…に与えることによって垂直走査を行う。
また、表示部12において、たとえば、データライン…,122m−1,122m+1,…の各一端が図3に示す第1の水平駆動回路13Uの対応する列の各出力端に、各他端が図3に示す第2の水平駆動回路13Dの対応する列の各出力端にそれぞれ接続される。
第1の水平駆動回路13Uは、Rデータ、Bデータ、およびGデータの3つのデジタルデータを、サンプリングラッチ回路にそれぞれ格納し、一水平期間(H)中に3回アナログデータへの変換処理を行い、3つのデータを水平期間内で時分割的に選択して対応するデータラインに出力する。
第1の水平駆動回路13Uは、このRGBセレクタ方式の採用に伴い、第1および第2サンプリングラッチ回路にラッチされたRデータとBデータを時分割的に第1ラッチ回路、さらには第2ラッチ回路に転送し、このRデータとBデータのラッチ回路への時分割的な転送処理の間に第3サンプリングラッチ回路にラッチされたGデータを第3ラッチ回路に転送し、第2ラッチ回路および第3ラッチ回路にラッチされるR,B,Gデータを1水平期間内で選択的出力してアナログデータに変換し、3つのアナログデータを水平期間内で時分割的に選択して対応するデータラインに出力する。
すなわち、本実施形態の水平駆動回路13Uにおいては、RGBセレクタシステムを実現するために、2つのデジタルR,Bデータ用の第1ラッチ系列と、1つのデジタルGデータ用の第2ラッチ系列とを並列的に配置し、セレクタ以降のデジタルアナログ変換回路(DAC)、アナログバッファ、ラインセレクタを共有するように構成することにより、狭額縁化、低消費電力化を図っている。
第2の水平駆動回路13Dは、基本的には第1の水平駆動回路13Uと同様の構成を有する。
図6は、本実施形態の第1の水平駆動回路13Uと第2の水平駆動回路13Dの基本的な構成例を示すブロック図である。以下では水平駆動回路13として説明する。
なお、この水平駆動回路は、3つのデジタルデータに対応した基本的な構成を示しており、実際には、同様の構成が並列的に複数配列される。
水平駆動回路13は、図6に示すように、シフトレジスタ(HSR)群13HSR、サンプリングラッチ回路群13SMPL、ラッチ出力選択スイッチ13OSEL、デジタルアナログ変換回路13DAC、アナログバッファ13ABUF、およびラインセレクタ13LSELを有する。
シフトレジスタ群13HSRUは、水平転送クロックHCK(図示せず)に同期して各列に対応する各転送段から順次シフトパルス(サンプリングパルス)をサンプリングラッチ回路群13SMPLに出力する複数のシフトレジスタ(HSR)を有する。
サンプリングラッチ回路群13SMPLは、第1デジタルデータであるRデータを順次サンプリングしてラッチする第1サンプリングラッチ回路131と、第2デジタルデータであるBデータを順次サンプリングしてラッチし、また、第1サンプリングラッチ回路131にラッチされたRデータを所定のタイミングでラッチする第2サンプリングラッチ回路132と、第3デジタルデータであるGデータを順次サンプリングしてラッチする第3サンプリングラッチ回路133と、第2サンプリングラッチ回路132にラッチされたデジタルデータRまたはBデータをシリアルに転送するための第1ラッチ回路134と、第1ラッチ回路134にラッチされデジタルRまたはBデータをより高い電圧振幅に変換してラッチするレベルシフト機能を有する第2ラッチ回路135と、第3サンプリングラッチ回路133にラッチされたデジタルGデータをより高い電圧振幅に変換してラッチするレベルシフト機能を有する第3ラッチ回路136と、を有する。
このような構成を有するサンプリングラッチ回路群13SMPLにおいて、第1サンプリングラッチ回路131、第2サンプリングラッチ回路132、第1ラッチ回路134、および第2ラッチ回路135により第1ラッチ系列137が形成され、第3ランプリングラッチ回路133および第3ラッチ回路136により第2ラッチ系列138が形成されている。
本実施形態においては、データ処理回路15から各水平駆動回路13U,13Dに入力されるデータは0−3V(2.9V)系のレベルで供給される。
そして、サンプリングラッチ回路群13SMPLの出力段である第2および第4ラッチ回路135,136のレベルシフト機能により、たとえば−2.3V〜4.8V系にレベルアップされる。
ラッチ出力選択スイッチ13OSELは、サンプリングラッチ回路群13SMPLの出力を選択的に切り替えてデジタルアナログ回路13DACに出力する。
デジタルアナログ変換回路13DACは、一水平期間中に3回デジタル・アナログ変換を行う。すなわち、デジタルアナログ変換回路13DACは、一水平期間中に3つのデジタルR,B,Gデータをアナログデータに変換する。
アナログバッファ13ABUFは、デジタルアナログ変換回路13DACでアナログ信号に変換されたR,B,Gデータをバッファリングしてラインセレクタ13LESLに出力する。
ラインセレクタ13LSELは、一水平期間において3つのアナログR,B,Gデータを選択して、対応するデータラインDTL−R、DTL−B、DTL−Gに出力する。
ここで、水平駆動回路13における動作について説明する。
水平駆動回路13において、連続する画像データをサンプリングする際、第1、第2、および第3サンプリングラッチ回路131,132,133に格納する。
水平方向1ラインすべてのデータを第1、第2、および第3サンプリングラッチ回路131〜133に格納することが完了すると、水平方向ブランキング期間に第2サンプリングラッチ回路132内のデータを第1ラッチ回路134に転送し、すぐに第2ラッチ回路135に転送し格納する。
次に、第1サンプリングラッチ回路131内のデータを第2サンプリングラッチ132に転送し、すぐに第1ラッチ回路134に転送し格納する。また同期間に第3サンプリングラッチ回路133内のデータを第3ラッチ回路136に転送する。
そして次の水平方向1ラインのデータを、第1、第2、および第3サンプリングラッチ回路131,132,133に格納していく。
次の水平方向1ラインのデータを格納している間に、第2ラッチ回路135および第3ラッチ回路136に格納されているデータを、ラッチ出力選択スイッチ13OSELが切替わることによりデジタルアナログ変換回路13DACに出力する。
その後、第1ラッチ回路134に格納されているデータを第2ラッチ回路135に転送し格納する。そのデータをラッチ出力選択スイッチ13OSELが切替わることによりデジタルアナログ変換回路13DACに出力する。
このサンプリングラッチ方式により、3つのデジタルデータをデジタルアナログ変換回路13DACに出力するため、高精細化・狭額縁化を実現することが可能となる。
また、第3デジタルデータは、水平方向1ラインのデータを格納している間転送作業を伴わないこと、RGBセレクタ駆動の場合はB(Blue)→G(Green)→R(Red)の順で書き込むことが、液晶のVT特性などから良いことから、人間の眼に最も影響を与えやすい色のデータ、つまりGデータにすることにより、画質ばらつきに強くなる。
データ処理回路15は、図4に示すように、外部より入力されたパラレルのデジタルR,G,Bデータのレベルを0−3V(2.9V)系から6V系にシフトするレベルシフタ151、レベルシフトされたR,G,Bデータを位相調整や周波数を下げるために、シリアルデータからパラレルデータに変換するシリアル・パラレル変換回路152、パラレルデータを6V系から0−3V(2.9V)系にダウンシフトして奇数データ(odd−data)を水平駆動回路13Uに出力し、偶数データ(evev−data)を水平駆動回路13Dに出力するダウンコンバータ153を有する。
電源回路16は、昇圧パルス切り替えシステムを採用したDC−DCコンバータを含み、たとえば外部から液晶電圧(インタフェース電圧)VDD1(たとえば2.9V)が供給され、この電圧をインタフェース回路17から供給されるマスタクロックMCKや水平同期信号HSYNCに同期して、あるいは内蔵されている発振回路等を用いて、あるいは周波数の低く(遅く)、発振周波数にばらつきのあるクロックを所定の補正システムで補正した補正クロックおよび水平同期HSYNCに基づいて2倍の6V系の内部パネル電圧VDD2(たとえば5.8V)に昇圧し、パネル内部の各回路に供給する。
また、電源回路16は、内部パネル電圧として負電圧であるVSS2(たとえば−1.9V)、VSS3(たとえば−3.8V)を生成してパネル内部の所定回路(インタフェース回路等)に供給する。
インタフェース回路17は、外部から供給されるマスタクロックMCK、水平同期信号HSYNC、垂直同期信号VSYNCのレベルをパネル内部ロジックレベル(たとえばVDD2レベル)までレベルシフトし、レベルシフト後のマスタクロックMCK、水平同期信号HSYNC、垂直同期信号VSYNCをタイミングジェネレータ18に供給し、また、水平同期信号HSYNCを電源回路16に供給する。
インタフェース回路17は、電源回路16がマスタクロックを用いずに内蔵の発振回路のクロックを補正した補正クロックに基づいて昇圧を行う構成の場合には、マスタクロックMCKの電源回路16への供給は行わないように構成可能である。あるいはインタフェース回路17から電源回路16へマスタクロックMCKの供給ラインをそのままで、電源回路16側でマスタクロックMCKを昇圧に使用しないように構成することも可能である。
タイミングジェネレータ18は、インタフェース回路17により供給されたマスタクロックMCK、水平同期信号HSYNC、垂直同期信号VSYNCに同期して、水平駆動回路13U,13Dのクロックとして用いられる水平スタートパルスHST、水平クロックパルスHCK(HCKX)、垂直駆動回路14のクロックとして用いられる垂直スタートパルスVST、垂直クロックVCK(VCKX)を生成し、水平スタートパルスHST、水平クロックパルスHCK(HCKX)を水平駆動回路13U,13Dに供給し、垂直スタートパルスVST、垂直クロックVCK(VCKX)を垂直駆動回路14に供給する。
ここで、本実施形態の特徴的な構成である、外部からの液晶電圧VDD1を2倍の6V系の内部パネル電圧VDD2(たとえば5.8V)に昇圧し、パネル内部の各回路に供給する電源回路16のDC−DCコンバータの構成について説明する。
図7は、本第1の実施形態に係る昇圧パルス切り替えシステムを用いたDC−DCコンバータの基本構成を示すブロック図である。
図7のDC−DCコンバータ160は、2つの周波数の異なる昇圧パルス生成用入力信号V1、V2が供給され、主構成要素として、レベルシフタ161、切り替えスイッチ162,163、分周回路164、および昇圧回路165により構成される。切り替えスイッチ162,163により切り替え部が構成される。
DC−DCコンバータ160においては、分周回路164と昇圧回路165は電源電圧VDDによって駆動され、2つの入力信号はそれぞれ振幅AMP1がVDDI(インタフェース電圧)の信号V1と、振幅AMP2がVDDI≦AMP2≦VDDの信号V2である。
信号V1はVDDIからVDDへレベル変換が不能な高周波数パルスであり、信号V2はVDDIからVDDへレベル変換が可能な低周波数パルスである。
信号V1がレベルシフタ161に入力され、信号V2がスイッチ162に入力される。
スイッチ162の固定接点aが信号V2の入力ラインに接続され、作動接点bが分周回路164の入力に接続されている。
スイッチ163の固定接点aがレベルシフタ161の出力に接続され、作動接点bが分周回路164の入力に接続されている。
スイッチ162とスイッチ163は、クロック選択信号SELMCKにより相補的にオン、オフされる。たとえばクロック選択信号SELMCKがローレベルの場合にはスイッチ162がオンし、スイッチ163がオフする。一方、クロック選択信号SELMCKがハイレベルの場合にはスイッチ162がオフし、スイッチ163がオンする。
分周回路164の出力が昇圧回路165に接続され、昇圧回路165から昇圧されたDC電圧VDD2が出力され、この電圧VDD2はレベルシフタ161にも供給される。
このような構成を有するDC−DCコンバータ160においては、DC−DCコンバータ160に接続された回路群を起動する前に、クロック選択信号SELMCKによりスイッチ162をオンさせ、スイッチ163をオフさせて、信号V2を分周回路164を介して昇圧回路165に昇圧パルスとして供給して昇圧を行い、安定した昇圧電圧出力VDD2を得る。
しかし、信号V2による昇圧では、昇圧の周波数が低いためにこのまま回路群を起動するとDC−DCコンバータ160の電流供給能力が不足し、所望の電圧出力を維持できない。
そこで、軽負荷(もしくは無負荷)で起動したDC−DCコンバータ160の安定出力VDD2を用いることで信号V1をVDDIからVDDへレベル変換できる。このとき、クロック選択信号SELMCKによりスイッチ162をオフさせ、スイッチ163をオンさせて、信号V1を分周回路164に入力させる。これにより、分周回路164を駆動できる高周波数の昇圧パルスが得られる。
このように、クロック選択信号SELMCKを用いて昇圧パルスをV2に切り替えて昇圧し、出力安定後に接続された回路群を起動することで所望の電流供給能力と電圧出力が得られる。
以上、本実施形態に係る電源回路のDC−DCコンバータの基本概念について説明した。以下に、本実施形態に係る電源回路のDC−DCコンバータの具体的な構成例について説明する。
図8は、本第1の実施形態に係る昇圧パルス切り替えシステムを用いたDC−DCコンバータの具体的な構成例を示すブロック図である。
図9(A)〜(F)は図8のDC−DCコンバータのタイミングチャートである。
図8のDC−DCコンバータ160Aは、ポリシリコンTFTガラス基板上に構成され、振幅VDDIのMCK・HSYNCを外部入力信号として受け取る。MCKは液晶駆動装置のマスタクロック、HSYNCは水平同期信号を表す。
マスタクロックMCKは基板上でVDDIからVDDへレベル変換が不可能な高周波パルスであり、図7の信号V1に相当する。水平同期信号HSYNCは基板上でVDDIからVDDへレベル変換可能な低周波パルスであり、図7の信号V2に相当する。
図8のDC−DCコンバータ160Aは、信号V2としての水平同期信号HSYNCを2分周するトグル型フリップフロップ(TFF)166を有し、2分周したクロックCK1をスイッチ162を介して昇圧回路165に入力するように構成されている。また、マスタクロックMCKがレベルシフタ161によりレベルシフトされたクロックCK2がスイッチ163を介して分周回路164に入力されるように構成されている。
そして、水平同期信号HSYNCは分周回路164にも供給され、クロック選択信号SELMCKがレベルシフタ161にも供給されている。
図8のDC−DCコンバータ160Aにおいては、クロックCK1は水平同期信号HSYNCをTFF166で2分周しVDDへレベル変換した信号であり昇圧回路165を駆動できる適切な周波数であるためこれ以上の分周は必要なく、そのまま昇圧回路165に供給される。
またクロック選択信号SELMCKがローレベルの場合にはスイッチ162がオンし、スイッチ163がオフし、レベルシフタ161がリセットされる。
一方、クロック選択信号SELMCKがハイレベルの場合にはスイッチ162がオフし、スイッチ163がオンし、レベルシフタ161が動作状態となる。
次に、上記構成による動作を説明する。
外部からの供給電圧VDD0、VDD1が電源回路16に入力される。
電源回路16のDC−DCコンバータ160Aにおいては、DC−DCコンバータに接続された回路群が停止、かつ、クロック選択信号SELMCKがローレベルのとき、クロックCK1が昇圧回路165に供給される。昇圧回路165はクロックCK1を昇圧パルスとして昇圧を行い、安定した電圧出力VDD2を得る。
DC−DCコンバータ160Aの安定出力VDD2を用いてクロックCK2をVDDIからVDDへレベル変換することで分周回路を駆動できる高周波数の昇圧パルスが得られる。
このとき、クロック選択信号SELMCKがハイレベルに設定されて、クロックCK2がスイッチ163、分周回路164を通して昇圧回路165に供給される、昇圧回路165はクロックCK2を昇圧パルスとして昇圧し、接続された回路群を起動することで所望の電流供給能力と電圧出力VDD2が得られる。
そして、外部より入力されたパラレルのデジタルデータは、ガラス基板11上のデータ処理回路15で位相調整や周波数を下げるためのパラレル変換が行われ、Rデータ、Bデータ、およびGデータが第1および第2の水平駆動回路13U,13Dに出力される。
第1および第2の水平駆動回路13U,13Dでは、データ処理回路15より入力されたデジタルGデータが第3サンプリングラッチ回路133で1Hかけて順次サンプリングし保持される。その後、水平のブランキング期間に第3ラッチ回路136に転送される。
これと並行して、RデータとBデータが別々に1Hかけてサンプリングされて第1および第2サンプリングラッチ回路131,132に保持され、次の水平ブランキング期間にそれぞれの第1ラッチ回路134に転送される。
水平方向1ラインすべてのデータが第1、第2、および第3サンプリングラッチ回路131〜133に格納が完了すると、水平方向ブランキング期間に第2サンプリングラッチ回路132内のデータが第1ラッチ回路134に転送され、すぐに第2ラッチ回路135に転送され格納される。
次に、第1サンプリングラッチ回路131内のデータが第2サンプリングラッチ132に転送され、すぐに第1ラッチ回路134に転送されて格納される。また同期間に第3サンプリングラッチ回路133内のデータが第3ラッチ回路136に転送される。
そして次の水平方向1ラインのデータが、第1、第2、および第3サンプリングラッチ回路131,132,133に格納されていく。
次の水平方向1ラインのデータを格納している間に、第2ラッチ回路135および第3ラッチ回路136に格納されているデータが、ラッチ出力選択スイッチ13OSELが切替わることによりデジタルアナログ変換回路13DACに出力される。
その後、第1ラッチ回路134に格納されているデータが第2ラッチ回路135に転送されて格納される。そのデータがラッチ出力選択スイッチ13OSELが切替わることによりデジタルアナログ変換回路13DACに出力される。
次の1H期間にデジタルアナログ変換回路13DACでアナログデータに変換されたR,B,Gデータがアナログバッファ13ABUFに保持され、1H期間が3分割された形態で各アナログR,B,Gデータが対応するデータラインに選択的に出力される。
なお、G、R、Bの処理の順番は切り替わっても実現可能である。
以上説明したように、本実施形態によれば、電源回路16を形成するDC−DCコンバータにおいては、DC−DCコンバータに接続された回路群を起動する前に、クロック選択信号SELMCKによりスイッチ162をオンさせ、スイッチ163をオフさせて、信号V2を分周回路164を介して昇圧回路165に昇圧パルスとして供給して昇圧を行い、安定した昇圧電圧出力VDD2を得る。しかし、信号V2により昇圧では、昇圧の周波数が低いためにこのまま回路群を起動するとDC−DCコンバータ160の電流供給能力が不足し、所望の電圧出力を維持できない。
そこで、本実施形態においては、軽負荷(もしくは無負荷)で起動したDC−DCコンバータ160の安定出力VDD2を用いることで信号V1をVDDIからVDDへレベル変換できる。このとき、クロック選択信号SELMCKによりスイッチ162をオフさせ、スイッチ163をオンさせて、信号V1を分周回路164に入力させる。これにより、分周回路164を駆動できる高周波数の昇圧パルスが得られる。
このように、本実施形態においては、クロック選択信号SELMCKを用いて昇圧パルスをV2に切り替えて昇圧し、出力安定後に接続された回路群を起動することで所望の電流供給能力と電圧出力が得られる。
したがって、インタフェースの電圧および周波数に依存せずDC−DCコンバータを起動できるので、低電圧・高周波数インタフェースおよびそれを用いた回路一体型液晶表示装置の実現が可能である。
また、簡素な構成で低電圧・高周波数インタフェースが実現できる。
また、本実施形態によれば、第1デジタルデータ(R)および第2デジタルデータ(B)用のサンプリングラッチ回路131,132、第1ラッチ回路134、および第2ラッチ回路135を縦続接続してシリアル転送する第1ラッチ系列137と、第3デジタルデータ用のサンプリングラッチ回路133および第3ラッチ回路136を縦続接続した第2ラッチ系列138とを有し、共用のデジタルアナログ(DA)変換回路13DAC、アナログバッファ回路13ABUF、一水平期間(H)中に3つのアナログデータ(R,B,G)を選択的に対応するデータラインに出力するラインセレクタ13LSELを有することから、以下の効果を得ることができる。
この構成にすることにより、既存システムよりも同ドットピッチの幅で必要となるDA変換回路・アナログバッファ回路の数が減り、狭額縁化を実現することが可能となる。
また、第1および第2デジタルデータ用と第3デジタルデータ用のサンプリングラッチ回路からデータ処理回路を構成することにより、高精細化を実現することが可能となる。
すなわち、本システムにより、絶縁基板上に高精細化と狭額縁化された3ラインセレクタシステム、およびこれを用いた駆動回路一体型表示装置を実現できる。
また、水平駆動回路の回路数を削減可能なため、低消費電力な3ラインセレクタシステム、およびこれを用いた駆動回路一体型表示装置を実現できる。
さらに、1水平期間中に3分割して信号線に出力するため、高速動作となるが、画質ばらつきに強い3ラインセレクタシステム、およびこれを用いた駆動回路一体型表示装置を実現できる。
次に、第2の実施形態について説明する。
図10は、本第2の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の配置構成を示す図である。
本第2の実施形態に係る表示装置10Aが第1の実施形態に係る表示装置10と異なる点は、パネル内部に発振器22を内蔵し、電源回路16Aにおいて、発振器(OSC)21の発振周波数ばらつきを補正する分周補正システムを用いた昇圧パルス切り替えシステムを採用したことにある。
図11は、第2の実施形態に係るDC−DCコンバータの構成例を示す図である。
図12(A)〜(F)は図11のDC−DCコンバータのタイミングチャートである。
図11のDC−DCコンバータ160Bが図8のDC−DCコンバータ160Aと異なる点は、TFFの代わりに、発振器(リングオシレータ)22Bを用い、また、分周回路の代わりに分周補正システム167を配置し、リングオシレータ22BによるクロックCK1Bをスイッチ162を介して分周補正システム167に入力するように構成したことにある。
このDC−DCコンバータ160Bにおいても、振幅VDDIのマスタクロックMCKと水平同期信号HSYNCを外部入力信号として受け取る。
発振器21はリングオシレータ22Bを使用している。
リングオシレータ22Bは、図13に示すように、奇数個のインバータINVをリング状に接続して形成される。
低温ポリシリコンプロセスによって形成されるトランジスタからなる発振器は、トランジスタ条件や温度、湿度などの様々な条件に応じてトランジスタ特性がばらつき、結果、発振周波数を大きくばらつく。
すなわち、リングオシレータ22Bは、周波数ばらつきを有する矩形波信号を出力する発振回路として形成されている。
分周補正システム167は、入力パルスの周波数に対し図14に示すような出力特性をもつ分周回路群である。
分周補正システム167は、水平同期信号HSYNCの1周期内で入力パルスをカウントし最適な出力周波数を選ぶ。これにより、ばらつきを有するリングオシレータ(発振器)22Bの出力周波数はある一定周波数範囲に抑制される。
マスタクロックMCKは基板上でVDDIからVDDへレベル変換が不可能な周波数Fckのパルスであり、クロックCK1BはVDD振幅のマスタクロックMCKとは非同期な周波数Fck/2のパルスである。
DC−DCコンバータ160Bにおいては、クロック選択信号SELMCKがローレベルのときスイッチ162がオンし、スイッチ163がオフし、レベルシフタ161がリセットされ、リングオシレータ22Bが動作状態となる。
一方、クロック選択信号SELMCKがハイレベルのときスイッチ162がオフし、スイッチ163がオンし、リングオシレータ22Bがリセットされ、レベルシフタ161が動作状態となる。
電源回路16のDC−DCコンバータ160Aにおいては、DC−DCコンバータに接続された回路群が停止、かつ、クロック選択信号SELMCKがローレベルのとき、クロックCK1が昇圧回路165に供給される。昇圧回路165はクロックCK1を昇圧パルスとして昇圧を行い、安定した電圧出力VDD2を得る。
DC−DCコンバータ160Aの安定出力VDD2を用いてクロックCK2をVDDIからVDDへレベル変換することで分周回路を駆動できる高周波数の昇圧パルスが得られる。
このとき、クロック選択信号SELMCKがハイレベルに設定されて、クロックCK2がスイッチ163、分周補正システム67を通して昇圧回路165に供給される、昇圧回路165はクロックCK2を昇圧パルスとして昇圧し、接続された回路群を起動することで所望の電流供給能力と電圧出力VDD2が得られる。
本第2の実施形態によれば、分周補正システム167によって出力周波数がある一定周波数範囲に抑制できるため切り替えの前後でDDC周波数はほとんど変わらず、昇圧パルス源にほとんどよらない安定したDC電圧出力VDD2が得られる。
なお、上記実施形態では、アクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明したが、これに限定されるものではなく、エレクトロルミネッセンス(EL)素子を各画素の電気光学素子として用いたEL表示装置などの他のアクティブマトリクス型表示装置にも同様に適用可能である。
またさらに、上記実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置に代表されるアクティブマトリクス型表示装置は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のOA機器やテレビジョン受像機などのディスプレイとして用いられる外、特に装置本体の小型化、コンパクト化が進められている携帯電話機やPDAなどの携帯端末の表示部として用いて好適なものである。
図15は、本発明が適用される携帯端末、たとえば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
本例に係る携帯電話機200は、装置筐体210の前面側に、スピーカ部220、表示部230、操作部240、およびマイク部250が上部側から順に配置された構成となっている。
このような構成の携帯電話機において、表示部230にはたとえば液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置として、先述した実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置が用いられる。
このように、携帯電話機などの携帯端末において、先述した実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置を表示部230として用いることにより、周波数ばらつきを有する発振器に対し、出力周波数のばらつきをある一定保証範囲内に抑制することが可能で、また、インタフェースの電圧および周波数に依存しない独立した回路ブロックを構成・制御できるため、インタフェースの低電圧・高周波数に対応した回路一体型液晶表示装置の実現が可能である。
一般的な駆動回路一体型表示装置の概略構成を示す図である。 奇数ラインと偶数ラインとを別々に駆動する図1の水平駆動回路の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の配置構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の回路機能を示すシステムブロック図である。 液晶表示装置の有効表示部の構成例を示す回路図である。 本実施形態の第1および第2の水平駆動回路の基本的な構成例を示すブロック図である。 本第1の実施形態に係る昇圧パルス切り替えシステムを用いたDC−DCコンバータの基本構成を示すブロック図である。 本第1の実施形態に係る昇圧パルス切り替えシステムを用いたDC−DCコンバータの具体的な構成例を示すブロック図である。 図8のDC−DCコンバータのタイミングチャートである。 本第2の実施形態に係る駆動回路一体型表示装置の配置構成を示す図である。 第2の実施形態に係るDC−DCコンバータの構成例を示す図である。 図11のDC−DCコンバータのタイミングチャートである。 リングオシレータの構成例を示す図である。 第2の実施形態に係る分周補正システムの入出力周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯端末である携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
符号の説明
10,10A・・・液晶表示装置、11・・・ガラス基板、12・・・有効表示部、13・・・水平駆動回路、13U・・・第1の水平駆動回路、13D・・・第2の水平駆動回路、13SMPL・・・サンプリングラッチ回路群、131・・・第1ランプリングラッチ回路、132・・・第2サンプリングラッチ回路、133・・・第3サンプリングラッチ回路、134・・・第1ラッチ回路、135・・・第2ラッチ回路、136・・・第3ラッチ回路、137・・・第1ラッチ系列、138・・・第2ラッチ系列、13OSEL・・・ラッチ出力選択スイッチ、13DAC・・・デジタルアナログ変換回路、13ABUD・・・アナログバッファ、13LSEL・・・ラインセレクタ、14・・・垂直駆動回路、15・・・データ処理回路、16・・・電源回路、160,160A,160B・・・DC−DCコンバータ、161・・・レベルシフタ、162,163・・・スイッチ、164・・・分周回路、165・・・昇圧回路、166・・・トグル型フリップフロップ(TFF)、167・・・分周補正システム、17・・・インタフェース回路、18・・・タイミングジェネレータ、22・・・発振器、22B・・・リングオシレータ。

Claims (9)

  1. 電源電圧により駆動され、少なくともレベルシフト処理を受けた第1の信号を分周する分周回路と、
    電源電圧により駆動され、上記分周回路の出力信号または上記第1の信号より周波数の低い第2の信号を昇圧パルスとして昇圧処理を行う昇圧回路と、
    上記昇圧回路の出力電圧により第1の信号をレベルシフト可能なレベルシフタと、
    上記レベルシフタの出力信号の上記分周回路への入力、並びに、上記第2の信号の上記分周回路または昇圧回路への入力を相補的に行う切り替え部と、を有し、
    上記第1の信号は第1の振幅を有し、上記第2の信号は当該第1の振幅を含む第1の振幅以上で上記電源電圧レベル以下のレベルの第2の振幅を有し、
    上記第1の信号は、上記第2の信号による昇圧で、軽負荷または無負荷状態を除く負荷のある状態での上記昇圧回路の出力では、第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換が不能な高周波パルスであり、
    上記第2の信号は第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換可能な低周波パルスであり、
    上記切り替え部は、
    上記昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、軽負荷または無負荷状態で上記第2の信号を上記昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせ、当該昇圧電圧出力を上記レベルシフタに入力させて上記第1の信号のレベル変換を行わせ、第2の信号による昇圧動作を停止させて上記レベルシフトされた上記第1の信号を分周回路を通して上記昇圧回路に入力させて最終昇圧電圧を昇圧電圧出力対象の回路に出力させる
    電源回路。
  2. 上記第2の信号は上記切り替え部を介して上記分周回路に入力される
    請求項1記載の電源回路。
  3. 上記第2の信号は、分周されて上記切り替え部に供給され、上記切り替え部は当該分周されている第2の信号を上記昇圧回路に入力させる
    請求項1記載の電源回路。
  4. 上記第1の信号は外部から供給されるマスタクロックであり、
    上記第2の信号は映像信号の水平同期信号である
    請求項1記載の電源回路。
  5. 絶縁基板上に形成された低温ポリシリコン薄膜トランジスタを含み、周波数ばらつきを有するパルス信号を生成する発振器を有し、
    上記第2の信号は上記発振器の発振出力であり、上記切り替え部により上記分周回路に供給され、
    上記分周回路は、周波数ばらつきを補正する機能を有する
    請求項1記載の電源回路。
  6. 画素がマトリクス状に配置された表示部と、
    上記表示部を駆動する駆動回路と、
    内部駆動電圧を生成する電源回路と、を少なくとも含み、
    上記電源回路は、
    電源電圧により駆動され、少なくともレベルシフト処理を受けた第1の信号を分周する分周回路と、
    電源電圧により駆動され、上記分周回路の出力信号または上記第1の信号より周波数の低い第2の信号を昇圧パルスとして昇圧処理を行う昇圧回路と、
    上記昇圧回路の出力電圧により第1の信号をレベルシフト可能なレベルシフタと、
    上記レベルシフタの出力信号の上記分周回路への入力、並びに、上記第2の信号の上記分周回路または昇圧回路への入力を相補的に行う切り替え部と、を有し、
    上記第1の信号は第1の振幅を有し、上記第2の信号は当該第1の振幅を含む第1の振幅以上で上記電源電圧レベル以下のレベルの第2の振幅を有し、
    上記第1の信号は、上記第2の信号による昇圧で、軽負荷または無負荷状態を除く負荷のある状態での上記昇圧回路の出力では、第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換が不能な高周波パルスであり、
    記第2の信号は第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換可能な低周波パルスであり、
    上記切り替え部は、
    上記昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、軽負荷または無負荷状態で上記第2の信号を上記昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせ、当該昇圧電圧出力を上記レベルシフタに入力させて上記第1の信号のレベル変換を行わせ、第2の信号による昇圧動作を停止させて上記レベルシフトされた上記第1の信号を分周回路を通して上記昇圧回路に入力させて最終昇圧電圧を昇圧電圧出力対象の回路に出力させる
    表示装置。
  7. 上記第1の信号は外部から供給されるマスタクロックであり、
    上記第2の信号は映像信号の水平同期信号である
    請求項6記載の表示装置。
  8. 絶縁基板上に形成された低温ポリシリコン薄膜トランジスタを含み、周波数ばらつきを有するパルス信号を生成する発振器を有し、
    上記第2の信号は上記発振器の発振出力であり、上記切り替え部により上記分周回路に供給され、
    上記分周回路は、周波数ばらつきを補正する機能を有する
    請求項6記載の表示装置。
  9. 表示装置を備えた携帯端末であって、
    上記表示装置は、
    画素がマトリクス状に配置された表示部と、
    上記表示部を駆動する駆動回路と、
    内部駆動電圧を生成する電源回路と、を少なくとも含み、
    上記電源回路は、
    電源電圧により駆動され、少なくともレベルシフト処理を受けた第1の信号を分周する分周回路と、
    電源電圧により駆動され、上記分周回路の出力信号または上記第1の信号より周波数の低い第2の信号を昇圧パルスとして昇圧処理を行う昇圧回路と、
    上記昇圧回路の出力電圧により第1の信号をレベルシフト可能なレベルシフタと、
    上記レベルシフタの出力信号の上記分周回路への入力、並びに、上記第2の信号の上記分周回路または昇圧回路への入力を相補的に行う切り替え部と、を有し、
    上記第1の信号は第1の振幅を有し、上記第2の信号は当該第1の振幅を含む第1の振幅以上で上記電源電圧レベル以下のレベルの第2の振幅を有し、
    上記第1の信号は、上記第2の信号による昇圧で、軽負荷または無負荷状態を除く負荷のある状態での上記昇圧回路の出力では、第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換が不能な高周波パルスであり、
    記第2の信号は第1の振幅レベルから電源電圧レベルへレベル変換可能な低周波パルスであり、
    上記切り替え部は、
    上記昇圧回路の昇圧電圧出力対象の回路を起動する前に、軽負荷または無負荷状態で上記第2の信号を上記昇圧回路に入力させて昇圧動作を行わせ、当該昇圧電圧出力を上記レベルシフタに入力させて上記第1の信号のレベル変換を行わせ、第2の信号による昇圧動作を停止させて上記レベルシフトされた上記第1の信号を分周回路を通して上記昇圧回路に入力させて最終昇圧電圧を昇圧電圧出力対象の回路に出力させる
    携帯端末。
JP2006218130A 2006-08-10 2006-08-10 電源回路、表示装置、および携帯端末 Expired - Fee Related JP4265631B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006218130A JP4265631B2 (ja) 2006-08-10 2006-08-10 電源回路、表示装置、および携帯端末
US11/882,341 US7973783B2 (en) 2006-08-10 2007-08-01 Power circuit, display device and mobile terminal implementing a boosting circuit
TW096128268A TWI336987B (en) 2006-08-10 2007-08-01 Power circuit, display device, and mobile terminal
KR1020070078922A KR101364597B1 (ko) 2006-08-10 2007-08-07 전원 회로, 디스플레이 디바이스, 및 휴대 단말기
CN200710140943A CN100588121C (zh) 2006-08-10 2007-08-10 功率电路、显示装置和移动终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006218130A JP4265631B2 (ja) 2006-08-10 2006-08-10 電源回路、表示装置、および携帯端末

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008043169A JP2008043169A (ja) 2008-02-21
JP4265631B2 true JP4265631B2 (ja) 2009-05-20

Family

ID=39050136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006218130A Expired - Fee Related JP4265631B2 (ja) 2006-08-10 2006-08-10 電源回路、表示装置、および携帯端末

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7973783B2 (ja)
JP (1) JP4265631B2 (ja)
KR (1) KR101364597B1 (ja)
CN (1) CN100588121C (ja)
TW (1) TWI336987B (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI410921B (zh) 2010-09-29 2013-10-01 Au Optronics Corp 顯示器驅動電路及顯示器驅動方法
KR101891971B1 (ko) * 2011-09-06 2018-10-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것의 구동 방법
KR101939147B1 (ko) * 2012-03-09 2019-01-16 에스케이하이닉스 주식회사 가변 기준전압 발생회로 및 이를 포함한 아날로그 디지털 변환기
CN102890899B (zh) * 2012-10-22 2017-08-25 杭州玖欣物联科技有限公司 近晶态液晶多稳态电子纸显示器的像素电路
TWI498870B (zh) * 2013-09-23 2015-09-01 Raydium Semiconductor Corp 面板驅動電路及其環狀振盪時脈的自動同步方法
US10372248B2 (en) * 2016-10-19 2019-08-06 Synaptics Incorporated Display device configured to operate display drive and touch sensing in time sharing manner and semiconductor device to be employed thereon
CN106847158B (zh) * 2017-03-30 2020-12-01 上海中航光电子有限公司 一种显示面板、其驱动方法及显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4259715A (en) * 1975-09-27 1981-03-31 Citizen Watch Co., Ltd. Voltage conversion system for electronic timepiece
JPH11338572A (ja) 1998-05-22 1999-12-10 Mitsubishi Electric Corp クロック生成器
JP2000050620A (ja) 1998-07-30 2000-02-18 Nec Yamagata Ltd 昇圧回路
JP2002026254A (ja) * 2000-07-03 2002-01-25 Hitachi Ltd 半導体集積回路および不揮発性メモリ
JP4062876B2 (ja) 2000-12-06 2008-03-19 ソニー株式会社 アクティブマトリクス型表示装置およびこれを用いた携帯端末
JP3430155B2 (ja) 2001-01-31 2003-07-28 Necエレクトロニクス株式会社 電源昇圧回路
JP2004146082A (ja) 2002-10-21 2004-05-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置
JP2004229434A (ja) 2003-01-24 2004-08-12 Sony Corp Dc−dcコンバータ、集積回路及びフラットディスプレイ装置
US20060164366A1 (en) * 2005-01-24 2006-07-27 Beyond Innovation Technology Co., Ltd. Circuits and methods for synchronizing multi-phase converter with display signal of LCD device

Also Published As

Publication number Publication date
US7973783B2 (en) 2011-07-05
JP2008043169A (ja) 2008-02-21
KR20080014620A (ko) 2008-02-14
TW200822503A (en) 2008-05-16
KR101364597B1 (ko) 2014-02-19
US20080036520A1 (en) 2008-02-14
TWI336987B (en) 2011-02-01
CN100588121C (zh) 2010-02-03
CN101123425A (zh) 2008-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7209132B2 (en) Liquid crystal display device, method of controlling the same, and mobile terminal
TWI311303B (ja)
US8102352B2 (en) Liquid crystal display device and data driving circuit thereof
JP4265631B2 (ja) 電源回路、表示装置、および携帯端末
US7847777B2 (en) Source driver and display device having the same
US20080198120A1 (en) Liquid crystal display
WO2007083742A1 (ja) 発振回路、電源回路、表示装置、および電子機器
WO2007083744A1 (ja) 表示装置および電子機器
JP3918634B2 (ja) タイミング発生回路、表示装置および携帯端末
JP4110839B2 (ja) 表示装置および携帯端末
JP4887799B2 (ja) 表示装置および携帯端末
JP4947167B2 (ja) 表示装置および携帯端末
JP2008039887A (ja) 液晶駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080916

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090127

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4265631

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees