JP5707072B2 - 表示システム - Google Patents

Description

本発明は表示システムに関し、特に、電圧変換効率を改善する表示装置に外部結合されたフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）にチャージポンプ回路を備えた表示システムに関する。

チャージポンプは、高電圧電源か又は低電圧電源のどちらかを作製する蓄電要素としてキャパシタを用いる一種のＤＣ／ＤＣコンバータである。チャージポンプは、キャパシタへの電圧接続を制御するある形式のスイッチング装置を用いる。チャージポンプは、制御器及び回路トポロジに依存して、電圧を２倍にする、電圧を３倍にする、電圧を半分にする、電圧を反転する、ｘ３／２、ｘ４／３、ｘ２／３等に分数積を得る又は電圧をスケーリングする、及び任意の電圧を生成する。従来のチャージポンプ回路は、電圧電源、１つ又はそれ以上の電荷容量、負荷容量、複数の回路スイッチ及びそれらの回路スイッチを制御するために用いられる固定周波数クロックを有する。実施例（例えば、２倍２相回路）としてクロック周期を用いて、前半期間においては、回路スイッチは、ある電圧レベルに対して電荷容量を充電するように電荷容量と電圧電源との間の並列接続を構成するように用いられ、後半期間においては、回路スイッチは、電圧電源と電荷容量と負荷容量との間の直列接続を構成するように用いられる。複数の周期が繰り返された後、負荷容量の両側における電圧差は、元の電圧電源の電圧レベルに比べてかなり大きい電圧レベルまで大きくされる。

従来の小型及び中型薄膜トランジスタ液晶表示（ＴＦＴ−ＬＣＤ）装置においては、スクリーンが大型化されるにつれて、消費電力も増大する。チャージポンプ回路がＴＦＴ−ＬＣＤ装置の駆動回路内に備えられる場合、その電圧変換効率は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）抵抗により制限されるために、悪化する。

更に、システムエンドは、ＴＦＴ−ＬＣＤ装置の駆動回路に２．０Ｖ乃至４．８Ｖの範囲内の入力電圧を直接供給するように所望されるために、チャージポンプ回路は、その所望の出力電圧を供給するように異なる倍数（１．５倍、２倍又は３倍等）を有する電圧変換比をサポートすることが可能である必要がある。従って、当該産業における重要な研究開発のテーマは、ＩＴＯ抵抗により影響されることなくＴＦＴ−ＬＣＤ装置におけるチャージポンプ回路をどのように備えるかということ、及びチャージポンプ回路をどのように制御するかということである。

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するように、表示装置に外部結合されたフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）にチャージポンプ回路を備えた表示システムを提供することである。

例示としての実施形態に従って、表示システムが提供される。その例示としての表示システムは、表示装置と、駆動回路と、ＦＰＣと、チャージポンプ回路と、制御回路とを有する。駆動回路は、表示装置を駆動するように表示装置に備えられる。ＦＰＣは表示装置に外部接続される。チャージポンプ回路は、駆動回路に対して少なくとも出力電圧を生成するようにＦＰＣに備えられる。制御回路は、チャージポンプ回路を制御する制御信号を生成するように、表示装置に備えられ、駆動回路に結合される。チャージポンプ回路は、制御回路により生成された制御信号を受け入れるように、制御回路に結合された制御ピンを有する。

本発明の上記の及び他の目的は、添付図に例示されている好適な実施形態についての以下の詳細説明を理解することにより、当業者にとって明確になることに疑う余地はない。

本発明の例示としての実施形態に従った表示システムを示す図である。 制御信号、クロック信号及び処理信号のそれぞれを示すタイミング図である。

本明細書及び特許請求の範囲を通して特定の構成要素を参照するように、特定の用語が用いられる。当業者が認識しているように、ハードウェアの製造業者がある構成要素を異なる複数の呼び方をすることがあり得る。本明細書においては、呼び方が異なっているが機能が異なっていない複数の構成要素間で区別するように意図されていない。以下の説明及び特許請求の範囲においては、用語“を有する”は、無制限に用いられ、従って、“有する”を意味するとして解釈される必要があるが、限定的なものではない。用語“結合”及び“結合される”は、非直接電気接続か又は直接電気接続のどちらかを意味するように意図されている、従って、第１装置が第２装置に結合されている場合、その接続は、直接電気接続によるものであるか、他の装置及び接続を介する非直接電気接続によるものであることが可能である。

チャージポンプ回路が薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）装置の駆動回路からフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に移動される場合に、ＦＰＣに備えられたチャージポンプ回路の動作をどのように制御するかを考慮する必要がある。それについては、図１を参照されたい。図１は、本発明の例示としての実施形態に従った表示システム１００を示す図である。表示システム１００は、表示装置１１０と、パネル１２０と、駆動回路１３０と、制御回路１４０と、フレキシブルプリント回路１５０と、チャージポンプ回路１６０とを有する。パネル１２０は表示装置１１０に備えられている。駆動回路１３０は、パネル１２０を駆動するように表示装置１１０に備えられている。制御回路１４０も、チャージポンプ回路１６０を制御する制御信号を生成するように、表示装置１１０に備えられ、駆動回路１３０に結合されている。フレキシブルプリント回路１５０は、表示装置１１０に外部結合されている。チャージポンプ回路１６０は、制御回路１４０により生成される制御信号ＳＣに従って駆動回路１３０に少なくともある出力電圧を生成するように、フレキシブルプリント回路１５０に備えられている。

この例示としての実施形態においては、チャージポンプ回路１６０は、制御ピン１６２と、チャージポンプユニット１６４と、分離回路１６６と、処理ユニット１６８とを有する。図１に示すように、制御ピン１６２は、制御回路１４０から生成された制御信号ＳＣを受け入れるように、制御回路１４０に結合されている。換言すれば、チャージポンプ回路１６０が１つの制御信号を受け入れるように信号ピンのみが備えられていることのために、制御回路１４０からチャージポンプ回路１６０に送信されることが可能である１つのみの制御信号が存在する。チャージポンプユニット１６４が、駆動回路１３０に対して少なくとも出力電圧を生成するように用いられる。分離回路１６６は、受け入れられた制御信号ＳＣからクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}をもたらすように、制御ピン１６に結合されていて、処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}はデータ信号Ｓ_ｄａｔａ又はコマンド信号Ｓ_{ｃｏｍｍａｎｄ}であることが可能である。処理ユニット１６８は、分離回路１６６から生成されたクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}を受け入れるように、そしてクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}に従ってチャージポンプユニット１６４を制御するように、分離回路１６６とチャージポンプユニット１６４との間に結合されている。チャージポンプ回路１６０はポンピングファクタＰＦ１を設定し、制御信号ＳＣに従って２つの出力電圧ＶＳＰ及びＶＳＮを生成し、それらの出力電圧ＶＳＰ及びＶＳＮは使用するために駆動回路１３０に送信される。

更に、本実施形態における分離回路１６６はローパスフィルタ１６６２及びハイパスフィルタ１６６４を有する。ローパスフィルタ１６６２は、クロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}を生成するように制御信号ＳＣをフィルタリングするように、制御ピン１７２に結合されている。ハイパスフィルタ１６６４は、処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}を生成するように制御信号ＳＣをフィルタリングするように、制御ピン１６２に結合されている。本実施形態においては、分離回路１６６は、制御信号ＳＣからクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}をもたらす２つのフィルタを利用するが、このことは本発明の制限として捉えられるべきでないことに留意されたい。換言すれば、分離回路１６６は、実際の設計の考慮に依存して、他の種類の回路を利用することによりクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}をもたらすことが可能である。制御回路１４０及びチャージポンプ回路１６０の動作については、特定の図及び実施形態を用いて下で詳述する。

明確化及び簡単化のために、本発明のこの実施形態については、添付図を参照して下で詳述することに留意されたい。しかしながら、本発明はそれに限定されるものでないことに留意する必要がある。図１に関連付けて図２を参照されたい。図２は、制御信号ＳＣ、クロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}のそれぞれを示すタイミング図である。制御回路１４０は、駆動回路１３０の要求に従ってチャージポンプ回路１６０を制御する制御信号ＳＣを生成する。本実施形態においては、図２に示すように、制御回路１４０は、高周波数で送信された処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}及び関連低周波数で送信されたクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}を制御信号ＳＣに結合する。しかしながら、本発明はそのことに限定されるものでない。

チャージポンプ回路１６０の分離回路１６６は、制御ピン１６２を介して制御信号ＳＣを受信する。ローパスフィルタ１６６２及びハイパスフィルタ１６６４は、図２に示されているクロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}のそれぞれを生成するようにその受信された制御信号ＳＣをフィルタリングする。その場合、分離回路１６６のハイパスフィルタ１６６４は、制御信号ＳＣの高周波数信号成分のキャリア位置に従ってデータ信号Ｓ_ｄａｔａ又はコマンド信号Ｓ_{ｃｏｍｍａｎｄ}を選択的に生成する。例えば、クロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}の高周波数に位置している制御信号ＳＣの高周波数信号成分はデータ信号Ｓ_ｄａｔａ（例えば、図２に示されている論理値“０１１０”）とみなされ、クロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}の低周波数に位置している制御信号ＳＣの高周波数信号成分はコマンド信号Ｓ_{ｃｏｍｍａｎｄ}（例えば、図２に示されている論理値“１０１１”）とみなされる。チャージポンプ回路１６０は、クロック信号Ｓ_{ｃｌｏｃｋ}及び処理信号Ｓ_{ｐｒｏｃｅｓｓ}に従って２つの出力電圧ＶＳＰ及びＶＳＮを生成する。例えば、本実施形態においては、チャージポンプ回路１６０は、論理値“１０１１”を有するコマンド信号Ｓ_{ｃｏｍｍａｎｄ}に従ってポンピングファクタＰＦ１を３／２に設定する。

図１から理解できるように、チャージポンプ回路１６０は、表示装置１１０の駆動回路１３０に備えられるのではなく、フレキシブルプリント回路１５０に備えられている。従って、チャージポンプ回路１６０の電圧変換効率は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）抵抗Ｒにより制限されないために、実質的に改善されることが可能である。更に、１つの制御信号ＳＣのみが、コストを低減する目的を達成するためにチャージポンプ回路１６０のピン数（ピンカウント）を最小にする、チャージポンプ回路１６０の電圧変換比を制御するために必要である。上記の表示装置１１０はＴＦＴ−ＬＣＤ装置であることが可能であり、駆動回路１３０はＴＦＴ−ＬＣＤドライバＩＣであることが可能であるが、このことは本発明を制限するとして解釈されるべきでない。また、チャージポンプ回路１６０において実施される装置の全ては単一のＩＣ（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）に集積されることが可能であり、その場合、チャージポンプユニット１６４は、出力電圧をより高精度に供給することが可能である。

上記の実施形態は、単に本発明の特徴を説明するために提示されたものであり、本発明の範囲を制限するものとして決して解釈されるべきものではない。要約すると、本発明は、電圧変換効率を改善するように表示装置に外部結合されたＦＰＣにチャージポンプ回路を備えた表示システムを提供する。本発明の表示システムは、ＦＰＣに備えられたチャージポンプ回路を制御するように信号制御ピン及び制御信号を利用する。従って、この表示システムにおけるチャージポンプ回路１６０の電圧変換効率は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）抵抗により制限されるものでない。

当業者は、本発明の教示を保ちつつ、上記装置及び方法の多くの修正及び変形が行われることが可能であることを容易に認識することができる。従って、上記の開示は、本明細書と同時提出の特許請求の範囲のみにより制限されると解釈されるべきである。

１１０ 表示装置
１２０ パネル
１３０ 駆動回路
１４０ 制御回路
１５０ フレキシブルプリント回路
１６０ チャージポンプ回路
１６４ チャージポンプユニット
１６６ 分離回路
１６８ 処理ユニット
１６６２ ローパスフィルタ
１６６４ ハイパスフィルタ

Claims (2)

1. 表示装置、
   前記表示装置を駆動する、前記表示装置に備えられた駆動回路、
   前記表示装置に外部結合されたフレキシブルプリント回路、
   前記駆動回路に対して少なくとも出力電圧を生成する、前記フレキシブルプリント回路に備えられたチャージポンプ回路、及び
   前記チャージポンプ回路を制御するように制御信号を生成する、前記表示装置に備えられて前記駆動回路に結合された制御回路、
   を有する表示システムであって、
   前記チャージポンプ回路は、前記制御回路から生成される前記制御信号を受信する、前記制御回路に結合された１つのみの制御ピンを有し、
   前記チャージポンプ回路は、
   チャージポンプユニット、
   前記制御ピンに結合され、前記制御信号をローパスフィルタリングすることによりクロック信号を生成し、前記制御信号をハイパスフィルタリングすることにより処理信号を生成する分離回路、並びに
   前記分離回路及び前記チャージポンプユニットに結合され、前記クロック信号及び前記処理信号に従って前記チャージポンプユニットを制御し、前記処理信号に基づき前記チャージポンプユニットのポンピングファクタを設定する処理ユニット、
   を有する、
   表示システム。
2. 前記表示装置は薄膜トランジスタ液晶表示（ＴＦＴ−ＬＣＤ）装置であり、前記駆動回路はＴＦＴ−ＬＣＤドライバＩＣである、請求項１に記載の表示システム。

Images