JP4306768B2

JP4306768B2 - 電気光学装置及び電子機器

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Publication number: JP4306768B2
Application number: JP2007159827A
Authority: JP
Inventors: 総志木村; 正輝高橋; 敦也津田
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2027-06-18
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Description

本発明は、各種情報の表示に用いて好適な電気光学装置に関する。

従来、電気光学装置、例えば、液晶装置では、液晶パネルを駆動するためのドライバ（以下、単に「ＬＣＤドライバ」と称す）は、フレキシブル基板（ＦＰＣ：ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）と接続され、当該フレキシブル基板は、コネクタを介して、外部の電子機器と接続される。ＬＣＤドライバは、当該外部の電子機器が有するバッテリーより電圧が供給される。ＬＣＤドライバの入力電圧の耐圧は、バッテリーから供給される供給電圧よりも低いため、実際には、バッテリーからの供給電圧は、ＬＣＤドライバに供給される前に、外部の電子機器において、レギュレータにより当該ＬＣＤドライバに適応する電圧に変換される。ＬＣＤドライバは、バッテリーからの供給電圧を、レギュレータを介して受け取った後、画像表示に適合する電圧に増幅して、液晶パネルに供給する。

例えば、特許文献１には、電池の出力電圧をレギュレータによって所定の電圧にする前に、電池の電圧が所定電圧以上とならないときにのみ、電池の出力電圧を昇圧回路で昇圧し、電池の電圧が所定電圧以上となるときは、電池の出力電圧を昇圧回路で昇圧しないとすることで、電池の電源効率を向上させる技術が記載されている。また、特許文献２に記載の技術では、バックライト用駆動回路に入力させる電圧を、バッテリーの出力電圧が一定以上高い動作期間においてはバッテリー直結で供給し、バッテリーの出力電圧が一定以下に下がった時点からレギュレータを介して供給することで、バッテリーの使用効率を高め、バッテリーの出力電圧低下が大きくなっても放電の開始電圧に近い値を保持する技術が記載されている。

特開２００４−８１３６９号公報特開２００４−２６０９３１号公報

ところで、ＬＣＤドライバは、入力される電圧に応じて、電圧増幅率を変えることにより、液晶パネルに対し、画像表示に影響しない程度の電圧を供給することが可能である。従って、バッテリーから常に同じ大きさの電圧をＬＣＤドライバに供給するとなると、電圧増幅率が比較的高い場合には、電力消費の面において、無駄が生じることがある。しかし、ＬＣＤドライバに入力される電圧を低くすると、電圧増幅率が比較的低い場合には、画像表示に影響がでる恐れがある。この点について、上記の特許文献１及び２には、特に検討がなされていない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、画像表示に影響を及ぼすことなく、低消費化を図ることが可能な電気光学装置を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、バッテリーの電圧が直接入力される電気光学装置は、表示パネルと、入力された電圧を増幅して前記表示パネルに供給するドライバと、前記バッテリーから入力された電圧を、夫々異なる大きさの電圧に変換して前記ドライバに供給する複数の変換回路と、前記バッテリーから入力された電圧を、前記複数の変換回路のうち、どの変換回路に供給するかを切り換える切換装置と、前記切換装置を制御する制御回路と、を有する電圧調整回路と、を備え、前記ドライバは、前記入力された電圧が変化したことを検知した場合において、当該入力された電圧に応じた電圧増幅率によって増幅した電圧を前記表示パネルへ供給するとともに、電圧増幅率変化を示す制御信号を前記制御回路に供給し、前記制御回路は、前記電圧増幅率変化を示す制御信号を受信すると、前記切換装置を制御して、前記バッテリーから入力された電圧を供給する変換回路を切り換える。

上記の電気光学装置は、バッテリーの電圧が直接入力され、表示パネルと、ドライバと、電圧調整回路と、を備える。前記表示パネルは、例えは、液晶パネルである。前記ドライバは、例えば、液晶パネルを駆動するＬＣＤドライバであり、入力された電圧を増幅して表示パネルに供給する。前記電圧調整回路は、複数の変換回路と、切換装置と、制御回路と、を備える。前記複数の変換回路は、例えば、複数のレギュレータであり、バッテリーから入力された電圧を、夫々異なる大きさの電圧に変換してドライバに供給する。前記切換装置は、例えば、スイッチング回路であり、前記複数の変換回路のうち、どの変換回路に入力するかを切り換える。前記ドライバは、前記入力された電圧が変化したことを検知した場合において、当該入力された電圧に応じた電圧増幅率によって増幅した電圧を前記表示パネルへ供給するとともに、電圧増幅率変化を示す制御信号を前記制御回路に供給し、前記制御回路は、前記電圧増幅率変化を示す制御信号を受信すると、前記切換装置を制御して、前記バッテリーから入力された電圧を供給する変換回路を切り換える。このようにすることで、前記表示パネルの画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

本発明の好適な実施例は、前記ドライバは、前記入力された電圧が変化したことを検知した場合において、前記入力された電圧の前記電圧増幅率を、前記入力された電圧の変化を検知する前の前記電圧増幅率よりも大きくした場合には、前記制御回路に電圧増幅率拡大を示す制御信号を供給し、前記制御回路は、前記電圧増幅率拡大を示す制御信号を受信すると、前記切換装置を制御して、前記バッテリーから入力された電圧を供給する変換回路を、前記制御信号を受信する前に前記バッテリーから入力された電圧を供給していた変換回路よりも、より低い電圧に変換する変換回路に切り換える。前記制御回路は、前記ドライバからの制御信号を受信することで、前記ドライバにおいて電圧が増幅されたことを検知することができる。また、前記制御回路は、前記ドライバにおいて電圧が増幅されたことを検知してから、前記バッテリーから入力された電圧を供給する変換回路を、前記制御信号を受信する前に前記バッテリーから入力された電圧を供給していた変換回路よりも、より低い電圧に変換する変換回路に切り換えることで、表示パネルの画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

上記の電気光学装置の他の一態様は、前記電圧調整回路は、前記バッテリーから入力された電圧が所定の電圧以上となっているか否かを検知する電圧比較回路と、前記バッテリーから入力された電圧を昇圧する昇圧回路と、を備え、前記バッテリーから入力された電圧が前記所定の電圧よりも低いと検知した場合には、前記バッテリーから入力された電圧を、前記昇圧回路により昇圧した後で、前記変換回路に供給する。前記所定の電圧とは、例えば、検出レベル電圧のことであり、表示パネルに供給される、適切な画像表示に必要な最低電圧に基づいて、予め設定される。このようにすることで、前記バッテリーから入力された電圧が急に変化するような場合であっても、常に、前記変換回路から定電圧を前記ドライバへ供給することができ、前記表示パネルの表示画面の輝度を適切に保つことができる。

上記の電気光学装置の他の一態様は、前記表示パネルに光を供給する照明装置と、前記照明装置の光源を駆動する光源ドライバと、を備え、前記光源ドライバは、前記電圧調整回路を有する。前記光源は、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）であり、前記光源ドライバは、例えばＬＥＤドライバである。一般的なＬＥＤドライバは元々、前記電圧調整回路を構成している構成要素を全て有している。従って、このようにすることで、電圧の変換や昇圧を行うのに、別途新たな回路を設ける必要がなくなる。

本発明の他の観点では、上記の電気光学装置を表示部に備え、前記電気光学装置に電圧を直接入力するバッテリーを有することを特徴とする電子機器を構成することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［液晶装置の構成］
まず、本実施形態に係る液晶装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る液晶装置１００の概略構成を示すブロック図である。液晶装置１００は、主に、ＬＥＤドライバ１２と、ＬＣＤドライバ１３と、液晶パネル１４と、を有し、外部の電子機器１１０が有するバッテリー１１と接続されている。なお、図１において、実線矢印は電圧の流れを示し、破線矢印は制御信号の流れを示すものとする。また、電圧を示す符号の下のかっこ書きは、当該電圧の値、又は、当該電圧の範囲を示している。このことは、後に述べる図２についても同様である。

液晶装置１００は、例えば、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）方式の液晶装置である。液晶装置１００では、一般的なＴＦＴ方式の液晶装置と同様、液晶パネル１４は、相互に対向する２枚の基板のうち、一方の基板に走査電極及び信号電極が形成され、他方の基板に共通電極が形成され、両基板間には液晶層が封入されている。また、液晶装置１００は、図示しない照明装置を備えており、当該照明装置は、液晶パネル１４に光を供給する。これにより、液晶パネル１４は照明される。照明装置の光源としては、例えば、発光素子たるＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）１５が用いられる。また、ＬＣＤドライバ１３は、液晶パネル１４の一方の基板上に実装され、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）と接続されている。ここで、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＬＥＤ１５を駆動するＬＥＤドライバ１２は、例えば、当該ＦＰＣ上に実装され、当該ＦＰＣの外部と接続されるコネクタを介してバッテリー１１の電圧が直接入力されている。つまり、本実施形態に係る液晶装置１００は、一般的な液晶装置と異なり、ＬＥＤドライバ１２を有し、外部のバッテリー１１の出力電圧が電圧調整回路などを介さずに直接ＬＥＤドライバ１２に入力されている。

バッテリー１１は、外部の電子機器１１０が有するバッテリーであり、ＬＥＤドライバ１２に電圧Ｖｂａｔを供給する。電圧Ｖｂａｔの範囲は、例えば、本実施形態に係る液晶装置１００では、２．３〜４．８［Ｖ］である。

ＬＥＤドライバ１２は、照明装置の光源たるＬＥＤ１５を駆動するためのものである。ＬＥＤドライバ１２は、電圧調整回路２０を有している。ＬＥＤドライバ１２は、バッテリー１１から供給された電圧Ｖｂａｔを電圧調整回路２０にて調整して電圧ＶＬＣＤとしてＬＣＤドライバ１３に供給する。この電圧調整回路２０は、後に詳しく述べることとする。電圧ＶＬＣＤの範囲は、例えば、本実施形態に係る液晶装置１００では、２．３〜３．３［Ｖ］である。

ＬＣＤドライバ１３は、液晶パネル１４を駆動するためのものである。具体的には、ＬＣＤドライバ１３は、液晶パネル１４の共通電極、走査電極及び信号電極と接続されており、液晶パネル１４の液晶層に電圧を印加して液晶分子の配向状態を変化させることで、液晶パネル１４の表示画面における階調を変化させる。ＬＣＤドライバ１３は、ＬＥＤドライバ１２から電圧ＶＬＣＤが供給され、供給された電圧ＶＬＣＤを増幅して電圧ＶＤＤとして液晶パネル１４に供給する。具体的には、ＬＣＤドライバ１３は、ＬＥＤドライバ１２から供給された電圧ＶＬＣＤの大きさの変化を検知する機能を有し、検知された電圧ＶＬＣＤに応じて電圧ＶＬＣＤに対する電圧増幅率を変化させる。例えば、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＬＣＤドライバ１３は、検知された電圧ＶＬＣＤに応じて電圧増幅率を２倍と３倍の間で切り換えることができる。従って、ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤを２倍又は３倍した電圧を電圧ＶＤＤとして液晶パネル１４に供給することができる。電圧ＶＤＤの範囲は、例えば、本実施形態に係る液晶装置１００では、５〜１０［Ｖ］である。

なお、実際には、ＬＣＤドライバ１３は、液晶パネル１４の電圧の耐圧に適合させるために、電圧ＶＬＣＤをそのまま２倍又は３倍するのではなく、電圧ＶＬＣＤをより低い電圧に落としてから、２倍又は３倍することが多いが、以下の説明では、便宜上、ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤをそのまま２倍又は３倍して電圧ＶＤＤとして液晶パネル１４に供給するものとする。

ここで、ＬＥＤドライバ１２の電圧調整回路２０の構成について図２を用いて説明する。図２は、電圧調整回路２０の概略構成を示す模式図である。

電圧調整回路２０は、電圧比較回路２１と、昇圧回路２２と、スイッチング回路２３と、レギュレータ２４〜２６と、制御回路２７と、より構成される。

レギュレータ２４〜２６は、入力された電圧を定電圧化して出力する機能を有する。レギュレータ２４〜２６は、入力された電圧を夫々異なった電圧に変換して電圧ＶＬＣＤとしてＬＣＤドライバ１３へ供給する。例えば、本実施形態に係る電圧調整回路２０では、レギュレータ２４は、入力された電圧を３．３［Ｖ］に変換し、レギュレータ２５は、入力された電圧を２．８［Ｖ］に変換し、レギュレータ２６は、入力された電圧を２．３［Ｖ］に変換する。なお、レギュレータ２４〜２６は、夫々設定されている定電圧よりも高い電圧が入力されたときに定電圧化を行い、夫々設定されている定電圧よりも低い電圧が入力された場合には、入力された電圧をそのまま出力する。

電圧比較回路２１は、例えば、比較回路（コンパレータ）より構成される。電圧比較回路２１には、検出レベル電圧とバッテリー１１より供給された電圧Ｖｂａｔとが入力される。電圧比較回路２１は、電圧Ｖｂａｔが検出レベル電圧以上か否かを検知し、電圧Ｖｂａｔが検出レベル電圧以上である場合には、電圧Ｖａｔをレギュレータ２４に供給し、電圧Ｖｂａｔが検出レベル電圧よりも低い場合には、電圧Ｖｂａｔを昇圧回路２２に供給する。なお、検出レベル電圧は、液晶パネル１４に供給される、適切な画像表示に必要な最低電圧に基づいて、予め設定される。

昇圧回路２２は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータより構成され、入力された電圧を昇圧して出力する機能を有する。具体的には、昇圧回路２２は、電圧比較回路２１より供給された電圧Ｖｂａｔを昇圧して電圧Ｖｂｓｔとしてスイッチング回路２３に供給する。昇圧回路２２の昇圧電圧は、制御回路２７によって制御される。

スイッチング回路２３は、昇圧回路２２より供給された電圧Ｖｂｓｔを、レギュレータ２５、２６のうち、どちらのレギュレータに供給するかを切り換える機能を有する。スイッチング回路２３は、制御回路２７によって制御される。

制御回路２７は、ＬＣＤドライバ１３からの制御信号ＳｉｇＬに基づいて、スイッチング回路２３に制御信号ＳｉｇＳを供給することにより、スイッチング回路２３を制御し、昇圧回路２２に制御信号ＳｉｇＶを供給することにより、昇圧回路２２を制御する。

本実施形態に係る液晶装置１００では、制御回路２７は、ＬＥＤドライバ１２から供給される電圧ＶＬＣＤをＬＣＤドライバ１３が増幅する電圧増幅率が変化したことを検知した場合には、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔが供給されるレギュレータを切り換えることとすることとする。これにより、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。これについては、後に詳しく述べることとする。

なお、図１において、外部の電子機器１１０の制御部１２０から供給されるリセット信号Ｒｓｅｔは、ＬＥＤドライバ１２に供給される。リセット信号Ｒｅｓｔを受信したＬＥＤドライバ１２は、リセット動作を行うことで、ＬＣＤドライバ１３に供給する電圧ＶＬＣＤを安定させる。ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤが安定したことを検知した場合には、検知信号ＲＳｔをＬＥＤドライバ１２に供給する。検知信号ＲＳｔを受信したＬＥＤドライバ１２は、リセット動作を停止する。これにより、ＬＥＤドライバ１２における電圧ＶＬＣＤのリセット動作のタイミングを適切なものにすることができる。

［電圧制御方法］
次に、本実施形態に係る液晶装置１００の具体的な電圧制御方法について図３及び図４を用いて具体的に述べる。

本実施形態に係る液晶装置１００では、先に述べたように、制御回路２７は、ＬＥＤドライバ１２から供給される電圧ＶＬＣＤをＬＣＤドライバ１３が増幅する電圧増幅率が変化したことを検知した場合には、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔが供給されるレギュレータを切り換える。

例えば、ＬＣＤドライバ１３は、入力される電圧ＶＬＣＤが変化した場合において、電圧ＶＬＣＤの電圧増幅率を、電圧ＶＬＣＤの変化を検知する前の電圧増幅率よりも大きくした場合には、制御回路２７に制御信号ＳｉｇＬを供給する。制御信号ＳｉｇＬを受信したＬＥＤドライバ１２の制御回路２７は、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔを、制御信号ＳｉｇＬを受信する前に電圧Ｖｂｓｔが供給されていたレギュレータよりも、より低い電圧を出力するレギュレータに供給するように切り換える。これにより、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。以下に具体的に述べることとする。

最初に、液晶装置１００の通常駆動時における電圧制御方法について図３を用いて述べる。図３は、通常駆動時における上述の各電圧の時間に対する変化を示すグラフである。このとき、ＬＥＤ１５は消灯しているものとする。図３において、電圧ＶＲは、液晶パネル１４に供給される、適切な画像表示に必要な最低電圧を示している。ここでは、最低電圧ＶＲを５．２５［Ｖ］とする。また、電圧ＶＤＤのグラフは、略直線で示されているが、実際には、ＬＣＤドライバ１３に供給される電圧ＶＬＣＤ及び電圧増幅率の変化により、電圧ＶＲよりも高い電圧の範囲で変動している。さらに、図３において、「×２」はＬＣＤドライバ１３における電圧増幅率を２倍にしていることを示し、「×３」はＬＣＤドライバ１３における電圧増幅率を３倍にしていることを示している。このことは、後に述べる図４においても同様である。

バッテリー１１からＬＥＤドライバ１２へ供給される電圧Ｖｂａｔは、図３に示すように、当初４．８［Ｖ］であるとし、時間の経過と共に低下して、最終的には２．５［Ｖ］程度になるとする。ここで、ＬＥＤドライバ１２において、電圧比較回路２１に入力される検出レベル電圧が３．０［Ｖ］だとすると、電圧Ｖｂａｔが３．０［Ｖ］になるまでは、即ち、時刻ｔ１になるまでは、電圧調整回路２０において、電圧Ｖｂａｔは、電圧比較回路２１からレギュレータ２４に供給されて、ＬＣＤドライバ１３へ電圧ＶＬＣＤとして出力される。従って、電圧Ｖｂａｔが４．８［Ｖ］から３．３［Ｖ］になるまでは、ＬＥＤドライバ１２からＬＣＤドライバ１３へ供給される電圧ＶＬＣＤは、３．３［Ｖ］となり、電圧Ｖｂａｔが３．３［Ｖ］から３．０［Ｖ］になるまでは、電圧ＶＬＣＤは、電圧Ｖｂａｔと同じ大きさとなる。

このとき、ＬＣＤドライバ１３は、ＬＥＤドライバ１２より供給された電圧ＶＬＣＤを２倍して電圧ＶＤＤとして液晶パネル１４へ供給する。なぜなら、このときの電圧Ｖｂａｔの範囲は３．０〜３．３［Ｖ］となるので、電圧増幅率を２倍にすることで、電圧ＶＤＤは６．０［Ｖ］以上となり、最低電圧ＶＲ（５．２５［Ｖ］）を超えることができ、液晶パネル１４の表示画面に画像を適切に表示することができるからである。

時刻ｔ１から時刻ｔ３において、検出レベル電圧３．０［Ｖ］を下回った電圧Ｖｂａｔは、電圧比較回路２１から昇圧回路２２へ供給され、例えば２．５［Ｖ］の電圧Ｖｂａｔが１．５倍に昇圧されて電圧Ｖｂｓｔ（３．７５［Ｖ］）となる。その際、電圧Ｖｂａｔが検出レベル電圧３．０［Ｖ］から２．５［Ｖ］に下がるまでの期間は電圧Ｖｂｓｔが３．７５［Ｖ］よりも高い電圧となる。当初、スイッチング回路２３では、電圧Ｖｂｓｔは、レギュレータ２５へ供給されるように設定されているので、電圧Ｖｂｓｔは、レギュレータ２５に供給されて、電圧ＶＬＣＤは２．８［Ｖ］となる。このように、昇圧回路２２において、電圧Ｖｂａｔをレギュレータ２５の定電圧２．８［Ｖ］よりも大きめに昇圧することで、何らかの理由により、電圧Ｖｂａｔが急に変化するような場合、例えば、電圧Ｖｂａｔが急に２．８［Ｖ］よりも低い電圧まで低下したような場合であっても、常に、電圧ＶＬＣＤとして定電圧２．８［Ｖ］をＬＣＤドライバ１３へ供給することができ、液晶パネル１４の表示画面の輝度を適切に保つことができる。

ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤが３．３［Ｖ］から２．８［Ｖ］になったことを検知する時刻ｔ２までは、ＬＥＤドライバ１２より供給された電圧ＶＬＣＤを２倍して電圧ＶＤＤとして液晶パネル１４へ供給する。従って、このときの電圧ＶＤＤは、５．６［Ｖ］となるので最低電圧ＶＲ（５．２５［Ｖ］）を超えることができ、液晶パネル１４の表示画面に画像を適切に表示することができる。

時刻ｔ２において、ＬＣＤドライバ１３は、ＬＥＤドライバ１２より供給された電圧が３．３［Ｖ］から２．８［Ｖ］になったことを検知すると、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換える。ＬＣＤドライバ１３は、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換えた後、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換えたことを示す制御信号ＳｉｇＬを電圧調整回路２０の制御回路２７に供給する。これにより、制御回路２７は、ＬＣＤドライバ１３における電圧増幅率が変化したことを検知することができる。

時刻ｔ３において、制御回路２７は、制御信号ＳｉｇＬをＬＣＤドライバ１３より受信すると、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔがレギュレータ２５からレギュレータ２６へ供給されるように切り換えると共に、昇圧回路２２を制御して昇圧電圧を低下させる。例えば、２．５［Ｖ］の電圧Ｖｂａｔを昇圧せずに電圧Ｖｂｓｔとする。これにより、電圧ＶＬＣＤは２．８「Ｖ」から２．３［Ｖ］となる。このとき、電圧増幅率は既に３倍となっているので、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へ切り換えても、電圧ＶＤＤは６．９［Ｖ］となり最低電圧ＶＲ（５．２５［Ｖ］）を超えることができる。従って、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へ切り換えても、液晶パネル１４の画像表示への影響は殆どない。また、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へと切り換えることにより、電力の低消費化を図ることができる。つまり、ＬＥＤドライバ１２は、ＬＣＤドライバ１３における電圧増幅率が２倍から３倍に切り換わったことを検知した後で、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へと切り換えるので、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

なお、ＬＥＤ１５が点灯している場合には、制御回路２７は、ＬＥＤ１５の点灯を保持するため、電圧Ｖｂｓｔを常に３．３［Ｖ］よりも高くなるように制御するので、電圧ＶＬＣＤは常に３．３［Ｖ］に保持される。従って、この場合には、ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤの電圧増幅率を２倍のままにしておいても、電圧ＶＤＤは最低電圧ＶＲを常に超えるので、液晶パネル１４の画像表示に影響は殆どない。

以上をまとめると、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤの大きさの変化を検知した場合には、電圧ＶＬＣＤに対する電圧増幅率を変化させる。例えば、ＬＣＤドライバ１３は、ＬＥＤドライバ１２から供給される電圧ＶＬＣＤが３．３［Ｖ］となっており、そのときの電圧増幅率が２倍となっている場合において、電圧ＶＬＣＤが３．３［Ｖ］から２．８［Ｖ］となったときには、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換える。また、ＬＣＤドライバ１３は、電圧増幅率を切り換えた後、ＬＥＤドライバ１２の電圧調整回路２０に制御信号ＳｉｇＬを供給し、電圧調整回路２０の制御回路２７は、制御信号ＳｉｇＬを受信することにより電圧増幅率が変化したことを検知して、電圧ＶＬＣＤを切り換える。例えば、電圧調整回路２０の制御回路２７は、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］に切り換える。このように、ＬＥＤドライバ１２は、制御信号ＳｉｇＬを受信して、ＬＣＤドライバ１３における電圧増幅率が２倍から３倍に切り換わったことを検知してから、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から、より低い電圧である２．３［Ｖ］に切り換えるので、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

つまり、本実施形態に係る液晶装置１００では、制御回路２７は、ＬＥＤドライバ１２から供給される電圧ＶＬＣＤをＬＣＤドライバ１３が増幅する電圧増幅率が変化したことを検知した場合には、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔが供給されるレギュレータを切り換える。これにより、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

次に、液晶装置１００の電源投入時における電圧制御方法について図４を用いて述べる。図４は、電源投入時にバッテリーから供給される電圧が検出レベル電圧以下の場合における上述の各電圧の時間に対する変化を示すグラフである。このとき、ＬＥＤ１５は消灯しているものとする。

バッテリー１１からＬＥＤドライバ１２へ供給される電圧Ｖｂａｔは、図４に示すように、当初、０［Ｖ］から２．５［Ｖ］まで昇圧していくものの、時刻ｔｂ０以降では、２．５［Ｖ］よりも高い電圧までは上昇しない。電圧調整回路２０が電圧Ｖｂａｔを検知した時刻ｔｂ１においても、電圧Ｖｂａｔは、２．５［Ｖ］となっているので、検出レベル電圧３．０［Ｖ］を下回っている。従って、時刻ｔｂ１から時刻ｔｂ２において、電圧Ｖｂａｔは、電圧比較回路２１から昇圧回路２２へ供給され、昇圧されて電圧Ｖｂｓｔ（３．７５［Ｖ］）となる。当初、スイッチング回路２３では、電圧Ｖｂｓｔは、レギュレータ２５へ供給されるように設定されているので、電圧Ｖｂｓｔは、レギュレータ２５に供給されて、電圧ＶＬＣＤは２．８［Ｖ］となる。このように、図４に示す例であっても、電圧Ｖｂａｔを、昇圧回路２２において、レギュレータ２５の定電圧２．８［Ｖ］よりも大きめに昇圧することで、何らかの理由により、電圧Ｖｂａｔが急に変化するような場合であっても、常に、電圧ＶＬＣＤとして定電圧２．８［Ｖ］をＬＣＤドライバ１３へ供給することができ、液晶パネル１４の表示画面の輝度を適切に保つことができる。

ＬＣＤドライバ１３は、電圧ＶＬＣＤが２．８［Ｖ］になったことを検知する時刻ｔｂ２までは、ＬＥＤドライバ１２より供給された電圧ＶＬＣＤを２倍して電圧ＶＤＤとして液晶パネル１４へ供給する。このときの電圧ＶＤＤは、５．６［Ｖ］となるので最低電圧ＶＲ（５．２５［Ｖ］）を超えることができる。

時刻ｔｂ２において、ＬＣＤドライバ１３は、ＬＥＤドライバ１２より供給された電圧が２．８［Ｖ］になったことを検知すると、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換えることとする（時刻ｔｂ２）。ＬＣＤドライバ１３は、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換えた後、電圧増幅率を２倍から３倍に切り換えたことを示す制御信号ＳｉｇＬを電圧調整回路２０の制御回路２７に供給する。

制御回路２７は、制御信号ＳｉｇＬをＬＣＤドライバ１３より受信すると、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔがレギュレータ２６へ供給されるように切り換えると共に、昇圧回路２２を制御して、昇圧電圧を低下させる制御を行う（時刻ｔｂ３）。これにより、電圧ＶＬＣＤは２．３［Ｖ］となる。このとき、電圧増幅率は既に３倍となっているので、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へ切り換えても、電圧ＶＤＤは最低電圧ＶＲ（５．２５［Ｖ］）を超えることができる。従って、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へ切り換えても、液晶パネル１４の画像表示への影響は殆どない。また、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へと切り換えることにより、電力の低消費化を図ることができる。つまり、ＬＥＤドライバ１２は、ＬＣＤドライバ１３における電圧増幅率が２倍から３倍に切り換わったことを検知した後で、電圧ＶＬＣＤを２．８［Ｖ］から２．３［Ｖ］へと切り換えるので、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

以上のことから分かるように、図４に示す例においても、本実施形態に係る液晶装置１００では、制御回路２７は、ＬＥＤドライバ１２から供給される電圧ＶＬＣＤをＬＣＤドライバ１３が増幅する電圧増幅率が変化したことを検知した場合には、スイッチング回路２３を制御して、電圧Ｖｂｓｔが供給されるレギュレータを切り換える。これにより、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図ることができる。

また、一般的な液晶装置では、液晶装置に入力可能な電圧として一定の電圧が設定されていたため、外部の電子機器は、バッテリーから供給される電圧を、当該外部の電子機器が有するレギュレータによって当該一定の電圧に変換してから、液晶装置に供給する必要があった。それに対し、本実施形態に係る液晶装置１００では、液晶装置１００自身が有するレギュレータによって電圧の変換が行われるので、液晶装置１００に入力可能な電圧としては一定の幅を持たせることができ、バッテリー１１と直接接続することが可能となる。

また、一般的な液晶装置では、外部の電子機器がＬＥＤドライバを備え、当該ＬＥＤドライバがＦＰＣを介して照明装置のＬＥＤの駆動を制御していた。それに対し、本実施形態に係る液晶装置１００では、液晶装置１００自身がＬＥＤドライバ１２を備え、ＬＥＤドライバ１２が有する電圧調整回路２０を用いて、電圧の変換や昇圧が行われる。一般的なＬＥＤドライバは元々、電圧比較回路２１、昇圧回路２２、レギュレータ２４〜２６、スイッチング回路２３といった電圧調整回路２０を構成している構成要素を全て有している。従って、一般的なＬＥＤドライバは元々、電圧調整回路２０を有していると言えるので、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＬＥＤドライバ１２が元々有する電圧調整回路２０を用いて電圧の変換や昇圧を行うことにより、別途新たな回路を設ける必要がない。

従って、本実施形態に係る液晶装置１００では、電圧の変換や昇圧を行うのに、ＬＥＤドライバ１２が元来有する電圧調整回路２０を用いる代わりに、ＬＥＤドライバ１２とは別に備えられた電圧調整回路を用いるとしても、本発明の効果、即ち、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図るという効果が得られるのは言うまでもない。

また、本実施形態に係る電圧調整回路２０は、昇圧回路２２を設けるとしているが、昇圧回路２２は、上述したように、電圧Ｖｂａｔが急に変化した場合であっても、レギュレータから定電圧を出力するためのものである。従って、昇圧回路２２を設けずに、電圧比較回路２１とスイッチング回路２３とを直接接続するとしても、本発明の効果、即ち、液晶パネル１４の画像表示に影響を及ぼすことなく、電力の低消費化を図るという効果を得ることができる。

さらに、本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

［電子機器］
次に、上述した各実施形態に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図５を参照して説明する。以下に述べる電子機器は、本実施形態に係る液晶装置に電圧を直接入力するバッテリー１１を備えている。

まず、各実施形態に係る液晶装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図５（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶装置１００を適用した表示部７１３とを備えている。

続いて、各実施形態に係る液晶装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図５（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶装置１００を適用した表示部７２４を備える。

なお、各実施形態に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器としては、図５（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図５（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、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、ページャ、電子手帳、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、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

本実施形態に係る液晶装置の概略構成を示すブロック図である。電圧調整回路の概略構成を示すブロック図である。通常駆動時における各電圧の時間に対する変化を示す図である。バッテリーからの供給電圧が検出レベル電圧以下の場合における各電圧の時間に対する変化を示すグラフである。各実施形態の液晶装置を適用した電子機器の例を示す図である。

符号の説明

１１バッテリー、１２ＬＥＤドライバ、１３ＬＣＤドライバ、１４液晶パネル、１５ＬＥＤ、２０電圧調整回路、２１電圧比較回路、２２昇圧回路、２３スイッチング回路、２４、２５、２６レギュレータ、２７制御回路、１００液晶装置

Claims

バッテリーの電圧が直接入力される電気光学装置であって、
表示パネルと、
入力された電圧を増幅して前記表示パネルに供給するドライバと、
前記バッテリーから入力された電圧を、夫々異なる電圧に変換して前記ドライバに供給する複数の変換回路と、前記バッテリーから入力された電圧を、前記複数の変換回路のうち、どの変換回路に供給するかを切り換える切換装置と、前記切換装置を制御する制御回路と、を有する電圧調整回路と、を備え、
前記ドライバは、前記入力された電圧が変化したことを検知した場合において、当該入力された電圧に応じた電圧増幅率によって増幅した電圧を前記表示パネルへ供給するとともに、電圧増幅率変化を示す制御信号を前記制御回路に供給し、
前記制御回路は、前記電圧増幅率変化を示す制御信号を受信すると、前記切換装置を制御して、前記バッテリーから入力された電圧を供給する変換回路を切り換えることを特徴とする電気光学装置。
前記ドライバは、前記入力された電圧が変化したことを検知した場合において、前記入力された電圧の前記電圧増幅率を、前記入力された電圧の変化を検知する前の前記電圧増幅率よりも大きくした場合には、前記制御回路に電圧増幅率拡大を示す制御信号を供給し、
前記制御回路は、前記電圧増幅率拡大を示す制御信号を受信すると、前記切換装置を制御して、前記バッテリーから入力された電圧を供給する変換回路を、前記制御信号を受信する前に前記バッテリーから入力された電圧を供給していた変換回路よりも、より低い電圧に変換する変換回路に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記電圧調整回路は、前記バッテリーから入力された電圧が所定の電圧以上となっているか否かを検知する電圧比較回路と、前記バッテリーから入力された電圧を昇圧する昇圧回路と、を備え、前記バッテリーから入力された電圧が前記所定の電圧よりも低いと検知した場合には、前記バッテリーから入力された電圧を、前記昇圧回路により昇圧した後で、前記変換回路に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
前記表示パネルに光を供給する照明装置と、
前記照明装置の光源を駆動する光源ドライバと、を備え、
前記光源ドライバは、前記電圧調整回路を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部に備え、前記電気光学装置に電圧を直接入力するバッテリーを有することを特徴とする電子機器。