JP6963951B2 - Gate driver drive circuit and liquid crystal display - Google Patents

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Description

本発明は、ゲートドライバ駆動回路および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a gate driver drive circuit and a liquid crystal display device.

近年、液晶パネルの大型化に伴って、走査線の寄生インピーダンスが大きくなってきている。その結果、液晶パネルの両端における走査信号の振幅の差が大きくなり、液晶パネルがちらつく(フリッカー)ことが問題となっている。このような問題に対して、ゲートシェーディング機能を備えた液晶表示装置が知られている。 In recent years, as the size of the liquid crystal panel has increased, the parasitic impedance of the scanning line has increased. As a result, the difference in amplitude of the scanning signal at both ends of the liquid crystal panel becomes large, and the liquid crystal panel flickers (flicker), which is a problem. A liquid crystal display device having a gate shading function is known for such a problem.

たとえば、特許文献1に記載の液晶表示装置では、ゲートドライバに供給するゲート電圧の波形に傾斜をつけることによって、ゲートドライバからの距離に起因する走査信号のなまりが均一化され、TFTのオン・オフのタイミングのずれが低減する。 For example, in the liquid crystal display device described in Patent Document 1, by inclining the waveform of the gate voltage supplied to the gate driver, the roundness of the scanning signal due to the distance from the gate driver is made uniform, and the TFT is turned on. Off timing deviation is reduced.

特開2015−166870号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-166870

しかしながら、特許文献1に記載のようにゲート電圧の波形に傾斜をつける場合に、入力電圧または制御信号が変化した後直ぐに、ゲート電圧を傾斜させるのは難しく、傾斜させるのに遅延が生じる。その結果、TFTのオンするタイミングが遅れるため、液晶表示の表示が遅れる。 However, when the waveform of the gate voltage is inclined as described in Patent Document 1, it is difficult to incline the gate voltage immediately after the input voltage or the control signal changes, and there is a delay in inclining the gate voltage. As a result, the timing at which the TFT is turned on is delayed, so that the display of the liquid crystal display is delayed.

それゆえに、本発明の目的は、液晶パネルにちらつきが発生せず、かつ液晶パネルの表示が遅れることのないような電圧をゲートドライバに供給することができるゲートドライバ駆動回路、およびそのようなゲートドライバ駆動回路を備える液晶表示装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is a gate driver drive circuit capable of supplying a voltage to the gate driver so that the liquid crystal panel does not flicker and the display of the liquid crystal panel is not delayed, and such a gate. It is to provide a liquid crystal display device provided with a driver drive circuit.

本発明のゲートドライバ駆動回路は、急峻な立上りまたは立下りエッジを有する制御信号に応答して、第1のノードに駆動電圧を出力するプリドライバと、電源端子と、ゲートドライバが接続される出力端子との間に配置され、かつ第1のノードに接続される制御電極を有する第1のトランジスタと、第1のトランジスタの制御電極と出力端子との間に配置されたコンデンサと、第1のノードとグランドとの間に配置される第2のトランジスタと、第2のトランジスタの制御電極を制御する制御回路とを備える。制御回路は、第1のノードの電圧が第1のトランジスタをオンさせる電圧よりも高いときに、第2のトランジスタをオンさせる。 The gate driver drive circuit of the present invention has a predriver that outputs a drive voltage to a first node in response to a control signal having a steep rising or falling edge, a power supply terminal, and an output to which a gate driver is connected. A first transistor having a control electrode arranged between the terminals and connected to the first node, a capacitor arranged between the control electrode and the output terminal of the first transistor, and a first transistor. A second transistor arranged between the node and the ground and a control circuit for controlling the control electrode of the second transistor are provided. The control circuit turns on the second transistor when the voltage of the first node is higher than the voltage that turns on the first transistor.

好ましくは、制御回路は、第1のノードの電圧が第1のトランジスタをオンさせる電圧まで低下したときに、第2のトランジスタをオフさせる。 Preferably, the control circuit turns off the second transistor when the voltage at the first node drops to the voltage that turns on the first transistor.

好ましくは、制御回路は、出力端子と第2のノードとの間に配置され、かつ第1のノードに接続される制御電極を有する第3のトランジスタと、第2のノードとグランドとの間に配置された抵抗とを含む。第2のノードの電圧に応じて、第2のトランジスタの制御電極の電圧が変化する。 Preferably, the control circuit is located between the output terminal and the second node and between a third transistor having a control electrode connected to the first node and between the second node and ground. Includes placed resistors. The voltage of the control electrode of the second transistor changes according to the voltage of the second node.

好ましくは、制御回路は、制御信号を受ける第1の入力端子と、第2のノードの電圧を受ける第2の入力端子と、第2のトランジスタの制御電極と接続される出力端子とを有する論理回路を備える。 Preferably, the control circuit has a logic having a first input terminal that receives a control signal, a second input terminal that receives the voltage of the second node, and an output terminal connected to the control electrode of the second transistor. It has a circuit.

好ましくは、第1のトランジスタは、PMOSトランジスタであり、第2のトランジスタは、NMOSトランジスタであり、第3のトランジスタは、PMOSトランジスタである。 Preferably, the first transistor is a NMOS transistor, the second transistor is an NMOS transistor, and the third transistor is a NMOS transistor.

好ましくは、論理回路は、否定論理和回路である。
好ましくは、第2のノードと、論理回路の第2の入力端子との間に配置されるシュミットトリガ回路を備える。
Preferably, the logic circuit is a NOR circuit.
Preferably, a Schmitt trigger circuit is provided between the second node and the second input terminal of the logic circuit.

本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの対応するデータ線を駆動するソースドライバと、液晶パネルの対応する走査線を駆動するゲートドライバと、ゲートドライバ駆動回路とを備える。ゲートドライバ駆動回路の出力端子から出力される電圧が複数のゲートドライバへ供給される。 The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal panel, a source driver for driving the corresponding data lines of the liquid crystal panel, a gate driver for driving the corresponding scanning lines of the liquid crystal panel, and a gate driver drive circuit. The voltage output from the output terminal of the gate driver drive circuit is supplied to a plurality of gate drivers.

本発明によれば、液晶パネルにちらつきが発生せず、かつ液晶パネルの表示が遅れることがないようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the liquid crystal panel from flickering and the display on the liquid crystal panel from being delayed.

液晶表示装置の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the liquid crystal display device. 第1の電圧生成部(電圧レギュレータ)300の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the 1st voltage generation part (voltage regulator) 300. 誤差アンプ12の詳細な構成を表わす図である。It is a figure which shows the detailed structure of an error amplifier 12. 参考例の電流制限回路13aの構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the current limiting circuit 13a of a reference example. 第2の実施形態の電流制限回路13aの構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the current limiting circuit 13a of 2nd Embodiment. 参考例のゲートドライバ駆動回路400の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the gate driver drive circuit 400 of a reference example. 参考例のゲートドライバ駆動回路400における、制御信号FLK、ノードNXの電圧VX、および出力電圧VGGの遷移を表わす図である。It is a figure which shows the transition of the control signal FLK, the voltage VX of the node NX, and the output voltage VGG in the gate driver drive circuit 400 of the reference example. 第3の実施形態のゲートドライバ駆動回路400の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the gate driver drive circuit 400 of 3rd Embodiment. 第3の実施形態のゲートドライバ駆動回路400の制御信号FLK、ノードNXの電圧VX、および出力電圧VGGの遷移を表わす図である。It is a figure which shows the transition of the control signal FLK of the gate driver drive circuit 400 of 3rd Embodiment, the voltage VX of a node NX, and the output voltage VGG. シュミットトリガ回路29の特性を表わす図である。It is a figure which shows the characteristic of the Schmitt trigger circuit 29. 参考例のスイッチング電源回路500の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the switching power supply circuit 500 of a reference example. ドライバ制御部31の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the driver control unit 31. 第4の実施形態のスイッチング電源回路500の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the switching power supply circuit 500 of 4th Embodiment. 通常時の1周期内のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。It is a figure which shows the timing of the switching signal SW and the ON signal ON within one cycle in a normal time. 通常時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。It is a figure which shows the timing of the switching signal SW and the ON signal ON in a normal state. 軽負荷時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。It is a figure which shows the timing of switching signal SW and ON signal ON at the time of light load. 無負荷時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。It is a figure which shows the timing of switching signal SW and ON signal ON when there is no load. シャットダウン時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。It is a figure which shows the timing of switching signal SW and ON signal ON at the time of shutdown. 第4の実施形態の変形例の第3の電圧生成部500の構成を表わす図である。It is a figure which shows the structure of the 3rd voltage generation part 500 of the modification of 4th Embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
[第1の実施形態]
図1は、液晶表示装置の構成を表わす図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device.

液晶表示装置は、液晶モジュール140と、駆動基板100に搭載された駆動回路120とを備える。液晶モジュール140は、液晶パネル700と、ソース回路900と、ゲート回路800とを備える。駆動回路120は、タイミングコントローラ600と、電力管理IC200とを備える。 The liquid crystal display device includes a liquid crystal module 140 and a drive circuit 120 mounted on the drive board 100. The liquid crystal module 140 includes a liquid crystal panel 700, a source circuit 900, and a gate circuit 800. The drive circuit 120 includes a timing controller 600 and a power management IC 200.

液晶パネル700は、たとえば、アクティブマトリクス駆動方式のパネルである。液晶パネル700は、液晶物質が充填された複数の画素で構成されたパネルと、パネルの背面に配置されたガラス基板を備える。このガラス基板上には、垂直方向に複数配列されて、それぞれ水平方向に伸びる走査線(たとえば、G1〜G4)と、水平方向に複数配列されて、それぞれ垂直方向に伸びるデータ線(たとえば、S1〜S4)とが配置されている。走査線とデータ線との交差点に対応して、TFT(Thin Film Transistor)(たとえば、1−a〜1−d)を介して画素(たとえば、2−a〜2−d)がマトリックス状に設けられている。 The liquid crystal panel 700 is, for example, an active matrix drive type panel. The liquid crystal panel 700 includes a panel composed of a plurality of pixels filled with a liquid crystal substance, and a glass substrate arranged on the back surface of the panel. On this glass substrate, a plurality of scanning lines arranged in the vertical direction and extending in the horizontal direction (for example, G1 to G4) and a plurality of data lines arranged in the horizontal direction and extending in the vertical direction (for example, S1) are provided. ~ S4) and are arranged. Pixels (for example, 2-a to 2-d) are provided in a matrix via a TFT (Thin Film Transistor) (for example, 1-a to 1-d) corresponding to an intersection of a scanning line and a data line. Has been done.

ゲート回路800は、複数のゲートドライバ(たとえば、0−1〜90−4)を備える。ゲートドライバ90−iは、走査線G−iに接続される。 The gate circuit 800 includes a plurality of gate drivers (for example, 0-1 to 90-4). The gate driver 90-i is connected to the scanning line G-i.

ソース回路900は、複数のソースドライバ(たとえば、91〜91−4)と、制御回路92とを備える。ソースドライバ91−iは、データ線Siに接続される。 The source circuit 900 includes a plurality of source drivers (for example, 91 to 91-4) and a control circuit 92. The source driver 91-i is connected to the data line Si.

電力管理IC200は、入力電圧VINの供給を受けて動作し、各種の電圧を生成する。電力管理IC200は、第1の電圧生成部(電圧レギュレータ回路)300と、第2の電圧生成部(ゲートドライバ駆動回路)400と、第3の電圧生成部(スイッチング電源回路)500とを備える。 The power management IC 200 operates by receiving the supply of the input voltage VIN and generates various voltages. The power management IC 200 includes a first voltage generation unit (voltage regulator circuit) 300, a second voltage generation unit (gate driver drive circuit) 400, and a third voltage generation unit (switching power supply circuit) 500.

第1の電圧生成部300は、ゲートドライバ駆動用の電圧VGGを生成して、ゲートドライバ90−1〜90−4に供給する。 The first voltage generation unit 300 generates a voltage VGG for driving the gate driver and supplies it to the gate drivers 90-1 to 90-4.

第2の電圧生成部400は、アナログ系電源電圧AVDDを生成して、ソースドライバ91−1〜91−4に供給する。 The second voltage generation unit 400 generates an analog power supply voltage A VDD and supplies it to the source drivers 91-1 to 91-4.

第3の電圧生成部500は、ロジック系電源電圧VDDを生成して、タイミングコントローラ600および制御回路92に供給する。 The third voltage generation unit 500 generates the logic system power supply voltage VDD and supplies it to the timing controller 600 and the control circuit 92.

タイミングコントローラ600は、ロジック系電源電圧VDDの供給を受けて動作する。タイミングコントローラ600は、図示しないホスト装置から入力されるコマンドおよびデータに基づいて、ゲートドライバ(たとえば90−1〜90−4)の垂直同期制御、およびソースドライバ(たとえば91−1〜91−4)の水平同期制御などを行う。 The timing controller 600 operates by receiving the supply of the logic system power supply voltage VDD. The timing controller 600 controls the vertical synchronization of the gate driver (for example, 90-1 to 90-4) and the source driver (for example, 91-1 to 91-4) based on commands and data input from a host device (not shown). Horizontal synchronization control of.

ゲートドライバ90−i(たとえば、i=1〜4)は、電圧VGGの供給を受け、垂直同期信号に基づいて動作する。たとえば、ゲートドライバ90−iは、電圧VGGを受ける。ゲートドライバ90−iは、電圧VGGを電源電圧として利用して、ゲート電圧GXを生成して、走査線G−iに供給する。 The gate driver 90-i (eg, i = 1-4) receives a voltage VGG and operates based on a vertical sync signal. For example, the gate driver 90-i receives a voltage VGG. The gate driver 90-i uses the voltage VGG as a power supply voltage to generate a gate voltage GX and supplies it to the scanning line G-i.

ソースドライバ91−i(たとえば、i=1〜4)は、アナログ系電源電圧AVDDの供給を受け、水平同期信号に基づいて、動作する。たとえば、ソースドライバ91−iは、アナログ系電源電圧AVDDを用いてソースアンプを駆動することによって、ホスト装置から入力されるデジタルの映像信号の階調値(例えば0〜255階調)に応じたソース電圧SSiを生成して、データ線Siを通じて液晶パネル700の画素に供給する。 The source driver 91-i (for example, i = 1 to 4) is supplied with the analog power supply voltage A VDD and operates based on the horizontal synchronization signal. For example, the source driver 91-i responds to the gradation value (for example, 0 to 255 gradations) of the digital video signal input from the host device by driving the source amplifier using the analog power supply voltage A VDD. The source voltage SSi is generated and supplied to the pixels of the liquid crystal panel 700 through the data line Si.

制御回路92は、ロジック系電源電圧VDDの供給を受けて動作する。制御回路92は、ソースドライバ91−i(たとえばi=1〜4)を制御する。 The control circuit 92 operates by receiving the supply of the logic system power supply voltage VDD. The control circuit 92 controls the source driver 91-i (for example, i = 1 to 4).

[第2の実施形態]
第2の実施形態は、第1の電圧生成部(電圧レギュレータ回路)300の詳細な構成および動作に関する。具体的には、電流制限機能を有する電圧レギュレータについて説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment relates to the detailed configuration and operation of the first voltage generator (voltage regulator circuit) 300. Specifically, a voltage regulator having a current limiting function will be described.

図2は、第1の電圧生成部(電圧レギュレータ)300の構成を表わす図である。
第1の電圧生成部300は、基準電圧生成部11と、誤差アンプ12と、電流制限回路13a,13bと、PMOSトランジスタM1と、NMOSトランジスタM2と、帰還部68とを備える。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the first voltage generating unit (voltage regulator) 300.
The first voltage generation unit 300 includes a reference voltage generation unit 11, an error amplifier 12, current limiting circuits 13a and 13b, a MOSFET transistor M1, an NMOS transistor M2, and a feedback unit 68.

基準電圧生成部11は、入力端子A1に入力される入力電圧VINから基準電圧VREFを生成して、誤差アンプ12へ出力する。 The reference voltage generation unit 11 generates a reference voltage VREF from the input voltage VIN input to the input terminal A1 and outputs the reference voltage VREF to the error amplifier 12.

PMOSトランジスタM1は、入力端子A1と、出力端子P1と接続されるノードND1との間に配置される。 The epitaxial transistor M1 is arranged between the input terminal A1 and the node ND1 connected to the output terminal P1.

帰還部68は、抵抗R1と抵抗R2とからなる。抵抗R1と抵抗R2の間のノードND2の電圧がフィードバック電圧VFとして誤差アンプ12に供給される。フィードバック電圧VFは、出力端子P1から出力される出力電圧AVDDのR1/(R1+R2)である。これによって、出力電圧AVDDの大きさがフィードバック電圧VFの大きさが基準電圧VREFの大きさに調整される。 The return unit 68 includes a resistor R1 and a resistor R2. The voltage of the node ND2 between the resistors R1 and R2 is supplied to the error amplifier 12 as a feedback voltage VF. The feedback voltage VF is R1 / (R1 + R2) of the output voltage A VDD output from the output terminal P1. As a result, the magnitude of the output voltage A VDD and the magnitude of the feedback voltage VF are adjusted to the magnitude of the reference voltage VREF.

NMOSトランジスタM2は、ノードND1とグランドGNDとの間に配置される。NMOSトランジスタM2がオンすることによって、端子P1から入力された電流がグランドに流れる。 The NMOS transistor M2 is arranged between the node ND1 and the ground GND. When the NMOS transistor M2 is turned on, the current input from the terminal P1 flows to the ground.

誤差アンプ12は、PMOSトランジスタM1とNMOSトランジスタM2のオンおよびオフを制御する。 The error amplifier 12 controls on and off of the NMOS transistor M1 and the NMOS transistor M2.

電流制限回路13aは、PMOSトランジスタM1を流れる電流の増加を抑制する。電流制限回路13bは、NMOSトランジスタM2を流れる電流の増加を抑制する。 The current limiting circuit 13a suppresses an increase in the current flowing through the epitaxial transistor M1. The current limiting circuit 13b suppresses an increase in the current flowing through the NMOS transistor M2.

図3は、誤差アンプ12の詳細な構成を表わす図である。
誤差アンプ12は、入力用差動増幅回路14と、出力用差動増幅回路15とを備える。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the error amplifier 12.
The error amplifier 12 includes an input differential amplifier circuit 14 and an output differential amplifier circuit 15.

入力用差動増幅回路14は、抵抗R61,R62と、NMOSトランジスタN61,N62と、定電流源IS1とを備える。 The input differential amplifier circuit 14 includes resistors R61 and R62, NMOS transistors N61 and N62, and a constant current source IS1.

抵抗R61は、入力電圧VINを受ける端子A1とノードND2の間に配置される。抵抗R62は、入力電圧VINを受ける端子A1とノードND3の間に配置される。 The resistor R61 is arranged between the terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND2. The resistor R62 is arranged between the terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND3.

NMOSトランジスタN61は、ノードND2とノードND61の間に配置される。NMOSトランジスタN61のゲートは、フィードバック電圧FBを受ける。NMOSトランジスタN62は、ノードND3とノードND61の間に配置される。NMOSトランジスタN62のゲートは、基準電圧VREFを受ける。定電流源IS1は、ノードND61とグランドGNDの間に配置される。 The NMOS transistor N61 is arranged between the node ND2 and the node ND61. The gate of the NMOS transistor N61 receives the feedback voltage FB. The NMOS transistor N62 is arranged between the node ND3 and the node ND61. The gate of the NMOS transistor N62 receives a reference voltage VREF. The constant current source IS1 is arranged between the node ND61 and the ground GND.

出力用差動増幅回路15は、PMOSトランジスタP61,P62,P63と、NMOSトランジスタN63,N65,N66とを備える。 The output differential amplifier circuit 15 includes MOSFET transistors P61, P62, P63 and NMOS transistors N63, N65, N66.

PMOSトランジスタP61は、ノードND2と、ノードND9との間に配置される。PMOSトランジスタP61のゲートは、電圧BIASを受ける。 The epitaxial transistor P61 is arranged between the node ND2 and the node ND9. The gate of the epitaxial transistor P61 receives a voltage BIAS.

PMOSトランジスタP62は、ノードND3と、ノードND4との間に配置される。PMOSトランジスタP62のゲートは、電圧BIASを受ける。 The epitaxial transistor P62 is arranged between the node ND3 and the node ND4. The gate of the epitaxial transistor P62 receives a voltage BIAS.

PMOSトランジスタP63は、ノードND4とノードND565の間に配置される。PMOSトランジスタP63のゲートは、電圧BIAS2を受ける。 The epitaxial transistor P63 is arranged between the node ND4 and the node ND565. The gate of the epitaxial transistor P63 receives the voltage BIAS2.

PMOSトランジスタP64は、ノードND4とノードND565の間に配置される。PMOSトランジスタP64のゲートは、電圧BIAS3を受ける。 The epitaxial transistor P64 is arranged between the node ND4 and the node ND565. The gate of the epitaxial transistor P64 receives the voltage BIAS3.

NMOSトランジスタN65は、ノードND9とグランドGNDとの間に配置される。NMOSトランジスタN66は、ノードND65とグランドGNDとの間に配置される。NMOSトランジスタN65のゲートおよびドレインと、NMOSトランジスタN66のゲートとが接続される。 The NMOS transistor N65 is arranged between the node ND9 and the ground GND. The NMOS transistor N66 is arranged between the node ND65 and the ground GND. The gate and drain of the NMOS transistor N65 are connected to the gate of the NMOS transistor N66.

ノードND4は、PMOSトランジスタM1のゲートに接続される、ノードND65は、PMOSトランジスタM2のゲートに接続される。 The node ND4 is connected to the gate of the epitaxial transistor M1, and the node ND65 is connected to the gate of the epitaxial transistor M2.

(参考例の電流制限回路)
図4は、参考例の電流制限回路13aの構成を表わす図である。
(Current limiting circuit in reference example)
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the current limiting circuit 13a of the reference example.

参考例の電流制限回路13aは、PMOSトランジスタM3と、抵抗RAと、PNPトランジスタQとを備える。 The current limiting circuit 13a of the reference example includes a MIMO transistor M3, a resistor RA, and a PNP transistor Q.

抵抗RAは、入力電圧VINを受ける入力端子A1とノードND10との間に配置される。PMOSトランジスタM3は、ノードND10とノードND1の間に配置される。PMOSトランジスタM1のゲートとPMOSトランジスタM3のゲートが、ノードND4に接続される。PNPトランジスタQ1は、入力電圧VINを受ける入力端子A1とノードND4の間に配置される。PNPトランジスタQ1のベースが、ノードND10に接続される。 The resistor RA is arranged between the input terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND10. The epitaxial transistor M3 is arranged between the node ND10 and the node ND1. The gate of the epitaxial transistor M1 and the gate of the epitaxial transistor M3 are connected to the node ND4. The PNP transistor Q1 is arranged between the input terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND4. The base of the PNP transistor Q1 is connected to the node ND10.

(参考例の電流制限回路の動作)
PMOSトランジスタM1のゲートとPMOSトランジスタM3のゲートとが接続され、PMOSトランジスタM1のドレインとPMOSトランジスタM3のドレインとが接続されているので、PMOSトランジスタM1を流れる電流が増加すると、PMOSトランジスタM3を流れる電流も増加する。PMOSトランジスタM1のサイズに対して、PMOSトランジスタM3のサイズがK倍とすると、PMOSトランジスタM1を流れる電流をI1としたときに、PMOSトランジスタM3を流れる電流I2は、K×I1となると見込まれる。
(Operation of current limiting circuit in reference example)
Since the gate of the polyclonal transistor M1 and the gate of the epitaxial transistor M3 are connected, and the drain of the epitaxial transistor M1 and the drain of the epitaxial transistor M3 are connected, when the current flowing through the epitaxial transistor M1 increases, it flows through the epitaxial transistor M3. The current also increases. Assuming that the size of the epitaxial transistor M3 is K times the size of the epitaxial transistor M1, the current I2 flowing through the epitaxial transistor M3 is expected to be K × I1 when the current flowing through the epitaxial transistor M1 is I1.

したがって、I1が増加すると、ノードND10の電位が低下する。PNPトランジスタQ1のベース・エミッタ間電圧が増加し、PNPトランジスタQ1のオン抵抗が低下する。その結果、PMOSトランジスタM1のゲート電圧であるノードND4の電圧の低下が抑制されるので、PMOSトランジスタM1の電流の増加が抑制される。 Therefore, as I1 increases, the potential of node ND10 decreases. The base-emitter voltage of the PNP transistor Q1 increases, and the on-resistance of the PNP transistor Q1 decreases. As a result, the decrease in the voltage of the node ND4, which is the gate voltage of the epitaxial transistor M1, is suppressed, so that the increase in the current of the epitaxial transistor M1 is suppressed.

(参考例の電流制限回路の問題点)
抵抗RAに電流I2が流れることによって、PMOSトランジスタM3のソース電位(ノードND10の電位)は、PMOSトランジスタM1のソースの電位よりも低くなる。その結果、電流I2は、K×I1からずれる場合が発生し、PMOSトランジスタM3によって、PMOSトランジスタM1を流れる電流I1を正しくモニタすることができなくなる。特に抵抗RAが大きい場合に問題となる。
(Problems with the current limiting circuit in the reference example)
When the current I2 flows through the resistor RA, the source potential of the epitaxial transistor M3 (the potential of the node ND10) becomes lower than the potential of the source of the epitaxial transistor M1. As a result, the current I2 may deviate from K × I1, and the epitaxial transistor M3 cannot correctly monitor the current I1 flowing through the epitaxial transistor M1. This is a problem especially when the resistance RA is large.

(第2の実施形態の電流制限回路)
図5は、第2の実施形態の電流制限回路13aの構成を表わす図である。
(Current limiting circuit of the second embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the current limiting circuit 13a of the second embodiment.

第2の実施形態の電流制限回路13aは、PMOSトランジスタM30と、PNPトランジスタQ2と、可変抵抗RBと、PMOSトランジスタM4,M5と、NMOSトランジスタM6,M7と、定電流源IS2とを備える。 The current limiting circuit 13a of the second embodiment includes a NMOS transistor M30, a PNP transistor Q2, a variable resistor RB, a MOSFET transistors M4 and M5, an NMOS transistors M6 and M7, and a constant current source IS2.

PMOSトランジスタM30のサイズは、PMOSトランジスタM1のサイズのK1倍である。PMOSトランジスタM5のサイズは、PMOSトランジスタM5のサイズのK1倍である。NMOSトランジスタM7のサイズは、NMOSトランジスタM6のサイズのK2倍である。 The size of the epitaxial transistor M30 is K1 times the size of the epitaxial transistor M1. The size of the epitaxial transistor M5 is K1 times the size of the epitaxial transistor M5. The size of the NMOS transistor M7 is K2 times the size of the NMOS transistor M6.

PMOSトランジスタM30は、入力電圧VINを受ける入力端子A1とノードND11との間に配置される。 The epitaxial transistor M30 is arranged between the input terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND11.

抵抗RBは、入力電圧VINを受ける入力端子A1とノードND12の間に配置される。 The resistor RB is arranged between the input terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND12.

PNPトランジスタQ2は、入力電圧VINを受ける入力端子A1とノードND4の間に配置される。PNPトランジスタQ2のベースが、ノードND12に接続される。 The PNP transistor Q2 is arranged between the input terminal A1 that receives the input voltage VIN and the node ND4. The base of the PNP transistor Q2 is connected to the node ND12.

NMOSトランジスタM7は、ノードND12とグランドGNDとの間に配置される。
ノードND11とグランドGNDとの間に、PMOSトランジスタM5とNMOSトランジスタM6とが直列に接続される。
The NMOS transistor M7 is arranged between the node ND12 and the ground GND.
A MOSFET transistor M5 and an NMOS transistor M6 are connected in series between the node ND 11 and the ground GND.

ノードND1とグランドGNDとの間に、PMOSトランジスタM4と定電流源IS2とが直列に接続される。 A epitaxial transistor M4 and a constant current source IS2 are connected in series between the node ND1 and the ground GND.

PMOSトランジスタM4のゲートとPMOSトランジスタM5のゲートとが接続され、PMOSトランジスタM4のゲートとドレインとが接続される。PMOSトランジスタM4とPMOSトランジスタM5とがカレントミラー回路CM1を構成する。 The gate of the epitaxial transistor M4 and the gate of the epitaxial transistor M5 are connected, and the gate of the epitaxial transistor M4 and the drain are connected. The epitaxial transistor M4 and the epitaxial transistor M5 constitute the current mirror circuit CM1.

カレントミラー回路CM1が、PMOSトランジスタM4を流れる電流I1を複製することによって、PMOSトランジスタM5には、複製された電流I2が流れる。電流I2は、K1×I1である。 The current mirror circuit CM1 replicates the current I1 flowing through the epitaxial transistor M4, so that the replicated current I2 flows through the epitaxial transistor M5. The current I2 is K1 × I1.

NMOSトランジスタM6のゲートと、NMOSトランジスタM7のゲートとが接続され、NMOSトランジスタM6のゲートとドレインとが接続される。NMOSトランジスタM6とNMOSトランジスタM7とがカレントミラー回路CM2を構成する。 The gate of the NMOS transistor M6 and the gate of the NMOS transistor M7 are connected, and the gate and drain of the NMOS transistor M6 are connected. The NMOS transistor M6 and the NMOS transistor M7 form the current mirror circuit CM2.

カレントミラー回路CM2が、PMOSトランジスタM30、PMOSトランジスタM4、およびNMOSトランジスタM6を流れる電流I2を複製することによって、PMOSトランジスタM7には、複製された電流I3が流れる。電流I3は、K2×I2である。 The current mirror circuit CM2 replicates the current I2 flowing through the epitaxial transistor M30, the epitaxial transistor M4, and the NMOS transistor M6, so that the replicated current I3 flows through the epitaxial transistor M7. The current I3 is K2 × I2.

(第2の実施形態の電流制限回路の動作)
PMOSトランジスタM1のゲートとPMOSトランジスタM3のゲートとが接続され、PMOSトランジスタM1のソースとPMOSトランジスタM3のソースとが接続されているので、PMOSトランジスタM1を流れる電流が増加すると、PMOSトランジスタM30を流れる電流も増加する。PMOSトランジスタM1のサイズに対して、PMOSトランジスタM3のサイズがK1倍なので、PMOSトランジスタM1を流れる電流をI1としたときに、PMOSトランジスタM30を流れる電流I2はK1×I1となると見込まれる。
(Operation of the current limiting circuit of the second embodiment)
Since the gate of the epitaxial transistor M1 and the gate of the epitaxial transistor M3 are connected, and the source of the epitaxial transistor M1 and the source of the epitaxial transistor M3 are connected, when the current flowing through the epitaxial transistor M1 increases, the current flows through the epitaxial transistor M30. The current also increases. Since the size of the polyclonal transistor M3 is K1 times the size of the epitaxial transistor M1, it is expected that the current I2 flowing through the epitaxial transistor M30 is K1 × I1 when the current flowing through the epitaxial transistor M1 is I1.

PMOSトランジスタM6のサイズに対して、PMOSトランジスタM7のサイズがK2倍なので、カレントミラー回路CM2によって、PMOSトランジスタM7を流れる電流I3は、K2×I2(=K2×K1×I1)となる。 Since the size of the epitaxial transistor M7 is K2 times that of the epitaxial transistor M6, the current I3 flowing through the epitaxial transistor M7 is K2 × I2 (= K2 × K1 × I1) due to the current mirror circuit CM2.

電流I1が増加すると電流I2が増加し、電流I2が増加すると電流I3が増加する。電流I3が増加すると、ノードND12の電位が低下する。PNPトランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧が増加し、PNPトランジスタQ2のオン抵抗が低下する。その結果、PMOSトランジスタM1のゲート電圧であるノードND4の電圧の低下が抑制されるので、PMOSトランジスタM1の電流の増加が抑制される。 When the current I1 increases, the current I2 increases, and when the current I2 increases, the current I3 increases. As the current I3 increases, the potential of node ND12 decreases. The base-emitter voltage of the PNP transistor Q2 increases, and the on-resistance of the PNP transistor Q2 decreases. As a result, the decrease in the voltage of the node ND4, which is the gate voltage of the epitaxial transistor M1, is suppressed, so that the increase in the current of the epitaxial transistor M1 is suppressed.

本実施の形態では、PMOSトランジスタM1のドレインと、PMOSトランジスタM3のドレインとが接続されていないので、PMOSトランジスタM1のドレインの電位と、PMOSトランジスタM3のドレインの電位が等しくならず、電流I2がK×I1にならない場合がある。カレントミラー回路CM1によって、PMOSトランジスタM1のドレインの電位と、PMOSトランジスタM30のドレインの電位とが同じとなり、電流I2=K1×I1を確報できる。 In the present embodiment, since the drain of the epitaxial transistor M1 and the drain of the epitaxial transistor M3 are not connected, the potential of the drain of the epitaxial transistor M1 and the potential of the drain of the epitaxial transistor M3 are not equal, and the current I2 is generated. It may not be K × I1. By the current mirror circuit CM1, the potential of the drain of the epitaxial transistor M1 and the potential of the drain of the epitaxial transistor M30 become the same, and the current I2 = K1 × I1 can be confirmed.

また、可変抵抗RBの抵抗値を調整することによって、PMOSトランジスタM1を流れる電流I1の上限値を調整することができる。抵抗R1および抵抗R2の大きさは、タイミングコントローラ600からの信号によって調整可能である。 Further, by adjusting the resistance value of the variable resistor RB, the upper limit value of the current I1 flowing through the epitaxial transistor M1 can be adjusted. The magnitude of the resistors R1 and R2 can be adjusted by a signal from the timing controller 600.

なお、可変抵抗RBの代わりに、抵抗値が固定の抵抗を用いてもよい。
カレントミラー回路CM1がなくても、PMOSトランジスタM1のドレインの電位と、PMOSトランジスタM3のドレインの電位との差が小さくて、問題とならない場合には、カレントミラー回路CM1を省略することもできる。
Instead of the variable resistor RB, a resistor having a fixed resistance value may be used.
Even if the current mirror circuit CM1 is not provided, the current mirror circuit CM1 can be omitted if the difference between the potential of the drain of the epitaxial transistor M1 and the potential of the drain of the epitaxial transistor M3 is small and does not cause a problem.

以上のように、本実施の形態によれば、PMOSトランジスタM1に流れる電流を正しくモニタして、負荷に突入電流が流れるのを制限することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to correctly monitor the current flowing through the epitaxial transistor M1 and limit the inrush current flowing through the load.

[第3の実施形態]
本実施の形態は、第2の電圧生成部400(ゲートドライバ駆動回路)の詳細な構成および動作に関する。具体的には、ゲートシェーディング機能を有するゲートドライバ制御回路について説明する。
[Third Embodiment]
The present embodiment relates to the detailed configuration and operation of the second voltage generation unit 400 (gate driver drive circuit). Specifically, a gate driver control circuit having a gate shading function will be described.

(参考例のゲートドライバ駆動回路)
図6は、参考例のゲートドライバ駆動回路400の構成を表わす図である。
(Gate driver drive circuit in reference example)
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the gate driver drive circuit 400 of the reference example.

参考例のゲートドライバ駆動回路400は、プリドライバPDと、PMOSトランジスタM11と、コンデンサCAとを備える。 The gate driver drive circuit 400 of the reference example includes a pre-driver PD, a epitaxial transistor M11, and a capacitor CA.

入力端子A2は、急峻な立上り部分および急峻な立ち下がり部分を有し、周期的に変化する制御信号FLKを受ける。この制御信号FLKは、たとえば、タイミングコントローラ600で生成され、垂直同期信号に同期した信号である。 The input terminal A2 has a steep rising portion and a steep falling portion, and receives a control signal FLK that changes periodically. This control signal FLK is, for example, a signal generated by the timing controller 600 and synchronized with the vertical synchronization signal.

プリドライバPDは、PMOSトランジスタM11を駆動するために、制御信号FLKに応答し、ノードNDXに電圧VXを出力する。 The pre-driver PD responds to the control signal FLK and outputs a voltage VX to the node NDX in order to drive the epitaxial transistor M11.

PMOSトランジスタM11は、電力管理IC200で生成される電源電圧VCCを受ける電源端子A3と接続されるノードNDWと、ゲートドライバ90−1〜90−4と接続される出力端子P2と接続されるノードNDZとの間に配置される。 The epitaxial transistor M11 is a node NDW connected to the power supply terminal A3 that receives the power supply voltage VCS generated by the power management IC 200, and a node NDZ connected to the output terminal P2 connected to the gate drivers 90-1 to 90-4. It is placed between and.

PMOSトランジスタM11のゲートは、ノードNDXに接続され、電圧VXを受ける。電圧VXの大きさが小さくなると、PMOSトランジスタM11がオンとなり、ノードNDZの出力電圧VGGの大きさが小さくなる。 The gate of the epitaxial transistor M11 is connected to the node NDX and receives the voltage VX. When the magnitude of the voltage VX becomes smaller, the epitaxial transistor M11 is turned on, and the magnitude of the output voltage VGG of the node NDZ becomes smaller.

コンデンサCAは、ノードNDXと、ノードNDWとの間に配置される。
図7は、参考例のゲートドライバ駆動回路400における、制御信号FLK、ノードNXの電圧VX、および出力電圧VGGの遷移を表わす図である。
The capacitor CA is arranged between the node NDX and the node NDW.
FIG. 7 is a diagram showing transitions of the control signal FLK, the voltage VX of the node NX, and the output voltage VGG in the gate driver drive circuit 400 of the reference example.

図7において、プリドライバPDの駆動能力が高いときの電圧VXおよびVGGを実線で示し、プリドライバPDの駆動能力が低いときの電圧VXおよびVGGを破線で示す。 In FIG. 7, the voltages VX and VGG when the drive capacity of the pre-driver PD is high are shown by solid lines, and the voltages VX and VGG when the drive capacity of the pre-driver PD is low are shown by broken lines.

まず、プリドライバPDの駆動能力が高いときの動作を説明する。
時刻t0において、制御信号FLKがロウレベルに立ち下がると、プリドライバPDによって、ノードNDXの電圧VXが低下する。プリドライバPDは、急激に電圧VXを立ち下げることができないため、電圧VXは、傾きK1XでPMOSトランジスタM11の閾値電圧Vthまで低下する。
First, the operation when the drive capacity of the pre-driver PD is high will be described.
When the control signal FLK drops to a low level at time t0, the voltage VX of the node NDX is lowered by the pre-driver PD. Since the pre-driver PD cannot suddenly lower the voltage VX, the voltage VX drops to the threshold voltage Vth of the epitaxial transistor M11 at the slope K1X.

時刻t1において、電圧VXは、PMOSトランジスタM11の閾値電圧Vthまで低下する。このタイミングで、PMOSトランジスタM11がオンし、出力電圧VGGの減少が開始される。 At time t1, the voltage VX drops to the threshold voltage Vth of the epitaxial transistor M11. At this timing, the epitaxial transistor M11 is turned on and the output voltage VGG starts to decrease.

その後、コンデンサCAの働きによって、電圧VXは、一定時間だけ閾値電圧Vthを維持する。この間、出力電圧VGGが傾きK1Oで減少する。 After that, the voltage VX maintains the threshold voltage Vth for a certain period of time by the action of the capacitor CA. During this time, the output voltage VGG decreases with the slope K1O.

時刻t3のタイミングにおいて、プリドライバPDによって、電圧VXが再び傾きK1Xで低下し始める。このタイミングで、出力電圧VGGが最小値に達する。 At the timing of time t3, the pre-driver PD causes the voltage VX to tilt again and begin to drop at K1X. At this timing, the output voltage VGG reaches the minimum value.

時刻t4において、電圧VXが最小値に達する。
以上のように、制御信号FLKの立下りのタイミングからΔT1(=t1−t0)時間経過後に、出力電圧VGGは一定の傾きK1Oで減少する。
At time t4, the voltage VX reaches the minimum value.
As described above, the output voltage VGG decreases with a constant slope K1O after ΔT1 (= t1-t0) time elapses from the timing of the fall of the control signal FLK.

電圧VGGは、ゲートドライバ90−1〜90−4に供給される。
たとえば、ゲートドライバ90−1は、電圧VGGを受ける。ゲートドライバ90−iは、電圧VGGを電源電圧として利用して、ゲート電圧GXを生成して、走査線G−1へ供給する。ゲート電圧GXの外形は、電圧VGGの外形と同じである。
The voltage VGG is supplied to the gate drivers 90-1 to 90-4.
For example, the gate driver 90-1 receives a voltage VGG. The gate driver 90-i uses the voltage VGG as a power supply voltage to generate a gate voltage GX and supplies it to the scanning line G-1. The outer shape of the gate voltage GX is the same as the outer shape of the voltage VGG.

ある時刻において、TFT1−aのゲートに供給される電圧がVaであるとする。走査線G−1に寄生容量が存在しない理想的な状態の場合に、TFT1−b,1−c,1−dのゲートには、Vb,Vc,Vdの電圧が与えられるとする。ここで、Vb=2×Va、Vc=3×Va、Vd=4×Vaとする。ゲートドライバ90−1と、TFT1−a,1−b,1−c,1−dとの距離が、D1、D2(=2×D1)、D3(=3×D1)、D4(=4×D1)とする。 It is assumed that the voltage supplied to the gate of TFT1-a at a certain time is Va. It is assumed that voltages of Vb, Vc, and Vd are applied to the gates of TFT1-b, 1-c, and 1-d in an ideal state where there is no parasitic capacitance on the scanning line G-1. Here, it is assumed that Vb = 2 × Va, Vc = 3 × Va, and Vd = 4 × Va. The distances between the gate driver 90-1 and TFT1-a, 1-b, 1-c, 1-d are D1, D2 (= 2 × D1), D3 (= 3 × D1), D4 (= 4 ×). Let it be D1).

走査線G−1の寄生容量によって、TFT1−b、TFT1−c、TFT1−dに与えられる電圧が理想的な状態の1/2、1/3、1/4になるとする。これにより、TFT1−a〜1−dのゲートは、あり時刻において、すべて同じ大きさの電圧を受けて、オン状態となることとができる。これによって、液晶パネル700の走査線方向において、TFTがオンとなるタイミングがずれることがないので、液晶パネル700に輝度ムラが発生するのを防止できる。 It is assumed that the voltages applied to TFT1-b, TFT1-c, and TFT1-d become 1/2, 1/3, and 1/4 of the ideal state due to the parasitic capacitance of the scanning line G-1. As a result, the gates of TFTs 1-a to 1-d can all be turned on by receiving a voltage of the same magnitude at a certain time. As a result, the timing at which the TFT is turned on does not shift in the scanning line direction of the liquid crystal panel 700, so that it is possible to prevent the liquid crystal panel 700 from causing uneven brightness.

以上のように、制御信号FLKの立下りをトリガとして、一定の傾きで減少する電圧VGGを生成することによって、輝度ムラを防止できる。よって、参考例のゲートドライバ駆動回路400もゲ−トシェーディング機能を有する。 As described above, the luminance unevenness can be prevented by generating the voltage VGG that decreases with a constant inclination by using the falling edge of the control signal FLK as a trigger. Therefore, the gate driver drive circuit 400 of the reference example also has a gate shading function.

しかしながら、制御信号FLKの立下りのタイミングから遅延して出力電圧VGGが減少を開始するため、液晶パネル700のTFTが制御信号FLKの立下りからすぐにオンとならず、液晶パネル700の表示が遅れることになる。 However, since the output voltage VGG starts to decrease after the timing of the falling edge of the control signal FLK, the TFT of the liquid crystal panel 700 does not turn on immediately from the falling edge of the control signal FLK, and the display of the liquid crystal panel 700 is displayed. You will be late.

次に、プリドライバPDの駆動能力が低いときの動作を説明する。
時刻t0において、制御信号FLKがロウレベルに立ち下がると、プリドライバPDによって、ノードNDXの電圧VXが低下する。プリドライバPDによって、電圧VXは、傾きK2XでPMOSトランジスタM11の閾値電圧Vthまで低下する。
Next, the operation when the drive capacity of the pre-driver PD is low will be described.
When the control signal FLK drops to a low level at time t0, the voltage VX of the node NDX is lowered by the pre-driver PD. Due to the pre-driver PD, the voltage VX drops to the threshold voltage Vth of the epitaxial transistor M11 at the slope K2X.

時刻t2において、電圧VXが、PMOSトランジスタM11の閾値電圧Vthまで低下する。このタイミングで、PMOSトランジスタM11がオンし、出力電圧VGGの減少が開始される。 At time t2, the voltage VX drops to the threshold voltage Vth of the epitaxial transistor M11. At this timing, the epitaxial transistor M11 is turned on and the output voltage VGG starts to decrease.

その後、コンデンサCAの働きによって、電圧VXは、一定時間だけ、閾値電圧Vthを維持する。この間、出力電圧VGGが傾きK2Oで減少する。 After that, the voltage VX maintains the threshold voltage Vth for a certain period of time by the action of the capacitor CA. During this time, the output voltage VGG is tilted and decreases with K2O.

時刻t4のタイミングによって、プリドライバPDによって、電圧VXが再び傾きK2Xで低下し始める。このタイミングで、出力電圧VGGが最小値に達する。 At the timing of time t4, the voltage VX tilts again due to the pre-driver PD and begins to decrease at K2X. At this timing, the output voltage VGG reaches the minimum value.

時刻t5において、電圧VXが最小値に達する。
以上のように、制御信号FLKの立下りのタイミングからΔT2(=t2−t0)時間経過後に、出力電圧VGGは一定の傾きK2Oで減少する。
At time t5, the voltage VX reaches the minimum value.
As described above, the output voltage VGG decreases with a constant slope K2O after ΔT2 (= t2-t0) time elapses from the timing of the fall of the control signal FLK.

プリドライバPDの駆動能力を低くすることによって、制御信号FLKの立下りをトリガとして、より小さな傾きで減少する電圧VGGを生成することができる。しかしながら、出力電圧VGGが減少を開始する時刻の遅れも増加する。したがって、プリドライバPDの駆動能力を下げると、液晶パネル700の表示の遅れが増加することになる。 By lowering the drive capability of the pre-driver PD, it is possible to generate a voltage VGG that decreases with a smaller slope by using the falling edge of the control signal FLK as a trigger. However, the delay in the time when the output voltage VGG starts to decrease also increases. Therefore, if the drive capability of the pre-driver PD is reduced, the delay in the display of the liquid crystal panel 700 will increase.

(第3の実施形態のゲートドライバ駆動回路)
図8は、第3の実施形態のゲートドライバ駆動回路400の構成を表わす図である。
(Gate driver drive circuit of the third embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the gate driver drive circuit 400 of the third embodiment.

ゲートドライバ駆動回路400は、プリドライバPDと、PMOSトランジスタM11と、コンデンサCAと、NMOSトランジスタM13と、制御回路78とを備える。 The gate driver drive circuit 400 includes a pre-driver PD, a MPa transistor M11, a capacitor CA, an NMOS transistor M13, and a control circuit 78.

入力端子A2は、参考例と同様に、急峻な立上り部分および急峻な立ち下がり部分を有し、周期的に変化する制御信号FLKを受ける。 Similar to the reference example, the input terminal A2 has a steep rising portion and a steep falling portion, and receives a control signal FLK that changes periodically.

プリドライバPDは、参考例と同様に、PMOSトランジスタM11を駆動するために、制御信号FLKに応答し、ノードNDXに電圧VXを出力する。 Similar to the reference example, the pre-driver PD responds to the control signal FLK and outputs a voltage VX to the node NDX in order to drive the epitaxial transistor M11.

PMOSトランジスタM11は、参考例と同様に、電源電圧VCCを受ける電源端子A3と接続されるノードNDWと、ゲートドライバ90−1〜90−4と接続される出力端子P2と接続されるノードNDZとの間に配置される。 Similar to the reference example, the epitaxial transistor M11 includes a node NDW connected to the power supply terminal A3 that receives the power supply voltage VCS, and a node NDZ connected to the output terminal P2 connected to the gate drivers 90-1 to 90-4. Placed between.

PMOSトランジスタM11のゲートは、ノードNDXに接続され、電圧VXを受ける。電圧VXの大きさが小さくなると、PMOSトランジスタM11がオンとなり、ノードNDZの出力電圧VGGの大きさが大きくなる。 The gate of the epitaxial transistor M11 is connected to the node NDX and receives the voltage VX. When the magnitude of the voltage VX becomes small, the epitaxial transistor M11 is turned on, and the magnitude of the output voltage VGG of the node NDZ becomes large.

コンデンサCAは、ノードNDXと、ノードNDWとの間に配置される。
NMOSトランジスタM13は、ノードNDXと、グランドGNDとの間に配置される。NMOSトランジスタM13のゲートは、制御回路78によって制御される。
The capacitor CA is arranged between the node NDX and the node NDW.
The NMOS transistor M13 is arranged between the node NDX and the ground GND. The gate of the NMOS transistor M13 is controlled by the control circuit 78.

制御回路78は、ノードNDXの電圧がPMOSトランジスタM11をオンさせる閾値電圧Vthよりも大きいときに、NMOSトランジスタM13のゲートにハイレベルの電圧を与えることによって、NMOSトランジスタM13をオンさせる。これによって、ノードNDXの電圧を急激に低下させることができる。制御回路78は、ノードNDXの電圧がPMOSトランジスタM11をオンさせる閾値電圧Vrhまで低下したときに、NMOSトランジスタM13のゲートにロウレベルの電圧を与えることによって、NMOSトランジスタM13をオフさせる。これによって、NMOSトランジスタM13を介したノードNDXの電圧の制御が終了し、プリドライバPDによるノードNDXの電圧の制御が行われる。 The control circuit 78 turns on the NMOS transistor M13 by applying a high level voltage to the gate of the NMOS transistor M13 when the voltage of the node NDX is greater than the threshold voltage Vth that turns on the NMOS transistor M11. As a result, the voltage of the node NDX can be drastically reduced. The control circuit 78 turns off the NMOS transistor M13 by applying a low level voltage to the gate of the NMOS transistor M13 when the voltage of the node NDX drops to the threshold voltage Vrh that turns on the NMOS transistor M11. As a result, the control of the voltage of the node NDX via the NMOS transistor M13 is completed, and the voltage of the node NDX is controlled by the pre-driver PD.

制御回路78は、否定論理和回路NORと、PMOSトランジスタM12と、抵抗Rdと、シュミットトリガ回路29とを備える。 The control circuit 78 includes a NOR, a epitaxial transistor M12, a resistor Rd, and a Schmitt trigger circuit 29.

否定論理和回路NORは、制御信号FLKを受ける入力端子IN1と、シュミットトリガ回路29の出力を受ける入力端子IN2と、NMOSトランジスタM13と接続される出力端子OUTを有する。 The NOR circuit NOR has an input terminal IN1 that receives the control signal FLK, an input terminal IN2 that receives the output of the Schmitt trigger circuit 29, and an output terminal OUT that is connected to the NMOS transistor M13.

PMOSトランジスタM12は、ノードNDZとノードNDYとの間に配置される。PMOSトランジスタM12のゲートは、ノードNDXと接続される。 The epitaxial transistor M12 is arranged between the node NDZ and the node NDY. The gate of the epitaxial transistor M12 is connected to the node NDX.

抵抗Rdは、ノードNDYと、グランドGNDとの間に配置される。
PMOSトランジスタM11の閾値電圧とPMOSトランジスタM12の閾値電圧は、いずれもVthであるとする。
The resistor Rd is arranged between the node NDY and the ground GND.
It is assumed that the threshold voltage of the epitaxial transistor M11 and the threshold voltage of the epitaxial transistor M12 are both Vth.

シュミットトリガ回路29は、ノードNDYの電圧VAを受けて、否定論理和回路NORの入力端子IN2に電圧VBを出力する。 The Schmitt trigger circuit 29 receives the voltage VA of the node NDY and outputs the voltage VB to the input terminal IN2 of the NOR circuit NOR.

図9は、第3の実施形態のゲートドライバ駆動回路400の制御信号FLK、ノードNXの電圧VX、および出力電圧VGGの遷移を表わす図である。 FIG. 9 is a diagram showing transitions of the control signal FLK of the gate driver drive circuit 400 of the third embodiment, the voltage VX of the node NX, and the output voltage VGG.

時刻t0において、制御信号FLKがロウレベルに立ち下がる。このタイミングでは、否定論理和回路NORに入力される制御信号FLKがロウレベル、シュミットトリガ回路29の出力がロウレベルなので、否定論理和回路NORの出力がハイレベルとなる。よって、NMOSトランジスタM13がオンとなり、ノードNDXの電圧VXが急激にPMOSトランジスタM11の閾値電圧Vthまで低下する。この状態では、参考例と同様に、プリドライバPDもノードNDXの電圧VXを緩やかに低下させようとするが、NMOSトランジスタM13の寄与が支配的である。また、このタイミングで、PMOSトランジスタM11がオンし、出力電圧VGGの減少が開始される。 At time t0, the control signal FLK drops to a low level. At this timing, the control signal FLK input to the NOR circuit NOR is at a low level, and the output of the Schmitt trigger circuit 29 is at a low level, so that the output of the NOR is at a high level. Therefore, the NMOS transistor M13 is turned on, and the voltage VX of the node NDX suddenly drops to the threshold voltage Vth of the NMOS transistor M11. In this state, as in the reference example, the pre-driver PD also tries to gradually reduce the voltage VX of the node NDX, but the contribution of the NMOS transistor M13 is dominant. Further, at this timing, the epitaxial transistor M11 is turned on, and the output voltage VGG starts to decrease.

ノードNDXの電圧が閾値電圧Vthまで低下すると、PMOSトランジスタM12もオンとなり、ノードNDYの電圧は、出力電圧VGGの電圧まで変化する。その結果、シュミットトリガ回路29の出力がハイレベルに変化して、否定論理和回路NORの出力がロウレベルとなって、NMOSトランジスタM13がオフとなる。 When the voltage of the node NDX drops to the threshold voltage Vth, the epitaxial transistor M12 is also turned on, and the voltage of the node NDY changes to the voltage of the output voltage VGG. As a result, the output of the Schmitt trigger circuit 29 changes to a high level, the output of the NOR circuit NOR becomes a low level, and the NMOS transistor M13 is turned off.

その後、プリドライバPDおよびコンデンサCAの働きによって、電圧VXは、一定時間だけ、閾値電圧Vthを維持する。この間、出力電圧VGGが傾きK3Oで減少する。 After that, the voltage VX maintains the threshold voltage Vth for a certain period of time by the action of the pre-driver PD and the capacitor CA. During this time, the output voltage VGG is tilted and decreases at K3O.

時刻t6のタイミングで、プリドライバPDによって、電圧VXが再び傾きK3Xで低下し始める。このタイミングで、出力電圧VGGが最小値に達する。 At the timing of time t6, the voltage VX tilts again due to the pre-driver PD and begins to decrease at K3X. At this timing, the output voltage VGG reaches the minimum value.

本実施の形態では、制御信号FLKの立下りのタイミングから遅延なしで、出力電圧VGGは一定の傾きK3Oで減少する。 In the present embodiment, the output voltage VGG decreases with a constant slope K3O without delay from the timing of the falling edge of the control signal FLK.

参考例と同様に、電圧VGGは、ゲートドライバ90−1〜90−4に供給される。
走査線G−1の寄生容量によって、TFT1−b、TFT1−c、TFT1−dに与えられる電圧が理想的な状態の1/2、1/3、1/4になるとする。これにより、TFT1−a〜1−dのゲートは、ある時刻において、すべて同じ大きさの電圧を受けて、オンとなる。その結果、液晶パネル700の走査線方向において、TFTがオンとなるタイミングがずれることがない。
Similar to the reference example, the voltage VGG is supplied to the gate drivers 90-1 to 90-4.
It is assumed that the voltages applied to TFT1-b, TFT1-c, and TFT1-d become 1/2, 1/3, and 1/4 of the ideal state due to the parasitic capacitance of the scanning line G-1. As a result, the gates of TFTs 1-a to 1-d are all turned on at a certain time by receiving a voltage of the same magnitude. As a result, the timing at which the TFT is turned on does not shift in the scanning line direction of the liquid crystal panel 700.

さらに、本実施の形態では、制御信号FLKの立下りのタイミングから遅延せずに、出力電圧VGGが減少を開始するため、液晶パネル700のTFTが制御信号FLKの立下りからすぐにオンとなり、液晶パネル700の表示が遅れるのが防止できる。 Further, in the present embodiment, the output voltage VGG starts to decrease without delaying from the fall timing of the control signal FLK, so that the TFT of the liquid crystal panel 700 is immediately turned on from the fall of the control signal FLK. It is possible to prevent the display of the liquid crystal panel 700 from being delayed.

図10は、シュミットトリガ回路29の特性を表わす図である。
ノードNDYの電圧VAが上昇するときには、閾値VHを超えたときに、出力電圧VBがハイレベルとなる。ノードNDYの電圧VAが減少するときには、閾値VLよりも小さくなったときに、出力電圧VBがロウレベルとなる。これにより、ノードNDYの電圧VAのノイズによるゆらぎを除去することができるので、誤動作を防止できる。
FIG. 10 is a diagram showing the characteristics of the Schmitt trigger circuit 29.
When the voltage VA of the node NDY rises, the output voltage VB becomes a high level when the threshold value VH is exceeded. When the voltage VA of the node NDY decreases, the output voltage VB becomes a low level when it becomes smaller than the threshold value VL. As a result, fluctuations due to noise of the voltage VA of the node NDY can be removed, so that malfunction can be prevented.

以上のように、本実施の形態によれば、NMOSトランジスタM13および制御回路78を設けることによって、液晶パネルにちらつきが発生せず、かつ液晶パネルの表示が遅れることのないような電圧をゲートドライバ駆動回路に供給できる。 As described above, according to the present embodiment, by providing the NMOS transistor M13 and the control circuit 78, the gate driver provides a voltage that does not cause flicker in the liquid crystal panel and does not delay the display of the liquid crystal panel. It can be supplied to the drive circuit.

[第4の実施形態]
本実施の形態は、第3の電圧生成部(スイッチング電源回路)500の詳細な構成および動作に関する。具体的には、部品の音鳴りを防止する機能を備えたスイッチング電源回路について説明する。
[Fourth Embodiment]
The present embodiment relates to the detailed configuration and operation of the third voltage generation unit (switching power supply circuit) 500. Specifically, a switching power supply circuit having a function of preventing noise of parts will be described.

(参考例のスイッチング電源回路)
図11は、参考例のスイッチング電源回路500の構成を表わす図である。
(Switching power supply circuit of reference example)
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a switching power supply circuit 500 of a reference example.

参考例のスイッチング電源回路500は、非同期整流DC−DC回路35と、ドライバ制御部31と、ディスチャージ制御部32とを備える。 The switching power supply circuit 500 of the reference example includes an asynchronous rectifying DC-DC circuit 35, a driver control unit 31, and a discharge control unit 32.

非同期整流DC−DC回路35は、第1のスイッチング素子であるPMOSトランジスタM21と、抵抗RCと、NMOSトランジスタM22と、チョークコイルLAと、ダイオードDAと、平滑コンデンサCBとを備える。 The asynchronous rectifying DC-DC circuit 35 includes a first switching element, a MOSFET transistor M21, a resistor RC, an NMOS transistor M22, a choke coil LA, a diode DA, and a smoothing capacitor CB.

PMOSトランジスタM21は、入力電圧VINを受ける入力端子A4と、ノードNXの間に配置される。PMOSトランジスタ21のゲートは、ドライバ制御部31に接続される。PMOSトランジスタM21のゲートは、ドライバ制御部31からのスイッチング信号SWを受ける。 The epitaxial transistor M21 is arranged between the input terminal A4 that receives the input voltage VIN and the node NX. The gate of the epitaxial transistor 21 is connected to the driver control unit 31. The gate of the epitaxial transistor M21 receives a switching signal SW from the driver control unit 31.

チョークコイルLAは、ノードNXと、出力端子P3と接続されるノードNYの間に配置される。出力端子P3は、負荷LDに接続される。負荷LDは、具体的には、タイミングコントローラ600および制御回路92である。 The choke coil LA is arranged between the node NX and the node NY connected to the output terminal P3. The output terminal P3 is connected to the load LD. Specifically, the load LD is a timing controller 600 and a control circuit 92.

コンデンサCBは、ノードNYとグランドGNDとの間に配置される。
ダイオードDAは、ノードNXとグランドGNDとの間に配置される。ダイオードDAのアノードがグランドGNDと接続し、ダイオードDAのカソードがノードNXに接続される。
The capacitor CB is arranged between the node NY and the ground GND.
The diode DA is arranged between the node NX and the ground GND. The anode of the diode DA is connected to the ground GND and the cathode of the diode DA is connected to the node NX.

抵抗RCは、ノードNXとノードNZの間に配置される。
NMOSトランジスタM22は、ノードNZとグランドGNDとの間に配置される。NMOSトランジスタM22のゲートは、ディスチャージ制御部32に接続される。NMOSトランジスタM22のゲートは、ディスチャージ制御部32からディスチャージ信号DSCを受ける。
The resistor RC is placed between the node NX and the node NZ.
The NMOS transistor M22 is arranged between the node NZ and the ground GND. The gate of the NMOS transistor M22 is connected to the discharge control unit 32. The gate of the NMOS transistor M22 receives the discharge signal DSC from the discharge control unit 32.

スイッチング素子であるPMOSトランジスタM21がオン状態であるときに、入力端子A4から出力端子P3に流れる電流によりチョークコイルLAにエネルギーが蓄えられる。PMOSトランジスタM21がオン状態からオフ状態となったときに、チョークコイルLAは蓄えたエネルギーを放出して、電流変化を妨げる向きに起電力が発生して誘導電流を流すことにより直流電流が得られる。この直流電流がコンデンサCBで平滑化されて出力端子P3に出力される。 When the epitaxial transistor M21, which is a switching element, is in the ON state, energy is stored in the choke coil LA by the current flowing from the input terminal A4 to the output terminal P3. When the epitaxial transistor M21 is turned from the on state to the off state, the choke coil LA releases the stored energy, an electromotive force is generated in a direction that hinders the current change, and an induced current is passed to obtain a direct current. .. This direct current is smoothed by the capacitor CB and output to the output terminal P3.

ディスチャージ制御部32は、電源をオフするときに、シャットダウン信号SDWを受けて、ディスチャージ信号DSCをハイレベルにすることによってNMOSトランジスタM22をオンにする。これによって、コンデンサCBに蓄えられた電荷を放電される。NMOSトランジスタM22は、電流を引き抜く動作をするため、サイズの大きなものが用いられる。 When the power is turned off, the discharge control unit 32 receives the shutdown signal SDW and turns on the NMOS transistor M22 by raising the discharge signal DSC to a high level. As a result, the electric charge stored in the capacitor CB is discharged. Since the NMOS transistor M22 operates to draw out a current, a large size MOSFET is used.

図12は、ドライバ制御部31の構成を表わす図である。
ドライバ制御部31は、分圧抵抗R11,R12と、基準電圧生成部34と、過電圧閾値制御部38と、誤差増幅器36と、過電圧検出器37と、PWM(Pulse Width Modulation)信号生成回路39とを備える。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the driver control unit 31.
The driver control unit 31 includes voltage dividing resistors R11 and R12, a reference voltage generation unit 34, an overvoltage threshold control unit 38, an error amplifier 36, an overvoltage detector 37, and a PWM (Pulse Width Modulation) signal generation circuit 39. To be equipped.

分圧抵抗R11及び分圧抵抗R10は、ノードNYの電圧VDDを分圧して、フィードバック電圧VBを生成する。 The voltage dividing resistor R11 and the voltage dividing resistor R10 divide the voltage VDD of the node NY to generate a feedback voltage VB.

基準電圧生成部34は、入力電圧VINから基準電圧VREFを生成して、誤差増幅器36および過電圧検出器37へ出力する。 The reference voltage generation unit 34 generates a reference voltage VREF from the input voltage VIN and outputs it to the error amplifier 36 and the overvoltage detector 37.

誤差増幅器36は、フィードバック電圧VBと基準電圧VREFとの差を増幅した誤差電圧VEAを出力する。 The error amplifier 36 outputs an error voltage VEA that amplifies the difference between the feedback voltage VB and the reference voltage VREF.

過電圧閾値制御部38は、基準電圧VREFを受けて、基準電圧VREFよりもΔVだけ大きな閾値電圧VREF2を出力する。 The overvoltage threshold control unit 38 receives the reference voltage VREF and outputs the threshold voltage VREF2 which is ΔV larger than the reference voltage VREF.

過電圧検出器37は、フィードバック電圧VBが閾値電圧VREF2以下のときにはロウレベルのスキップ信号SKを出力し、フィードバック電圧VBが閾値電圧VREF2を超えるときにはハイレベルのスキップ信号SKを出力する。 The overvoltage detector 37 outputs a low-level skip signal SK when the feedback voltage VB is equal to or less than the threshold voltage VREF2, and outputs a high-level skip signal SK when the feedback voltage VB exceeds the threshold voltage VREF2.

通常時には、フィードバック電圧VBは、閾値電圧VREF2を超えることがないので、過電圧検出器37から出力されるスキップ信号SKがロウレベルとなる。 Normally, the feedback voltage VB does not exceed the threshold voltage VREF2, so that the skip signal SK output from the overvoltage detector 37 becomes a low level.

PWM信号生成回路39は、スキップ信号SKがロウレベルのときには、一定の周期ごとに、スイッチング素子であるPMOSトランジスタM21を駆動する。すなわち、PWM信号生成回路39は、誤差電圧VEAが0から設定電圧THに達するまでの間は、オン時間を最小オン時間に維持する。PWM信号生成回路39は、誤差電圧VEAが設定電圧THを超えるときには、誤差電圧VEAの増加に正比例してオン時間を増加させる。PWM信号生成回路39は、オン時間に基づいて、スイッチング信号SWを生成する。PWM信号生成回路39は、オン時間が最小オン時間に設定されたときに、パルス幅が最小のスイッチング信号SWを生成する。PWM信号生成回路39は、オン時間が最小オン時間を超えるときには、オン時間の増加とともに、スイッチング信号SWのパルス幅も増加させる。 When the skip signal SK is at a low level, the PWM signal generation circuit 39 drives the MPa transistor M21, which is a switching element, at regular intervals. That is, the PWM signal generation circuit 39 maintains the on-time at the minimum on-time until the error voltage VEA reaches the set voltage TH from 0. When the error voltage VEA exceeds the set voltage TH, the PWM signal generation circuit 39 increases the on-time in direct proportion to the increase in the error voltage VEA. The PWM signal generation circuit 39 generates a switching signal SW based on the on-time. The PWM signal generation circuit 39 generates a switching signal SW having the minimum pulse width when the on time is set to the minimum on time. When the on-time exceeds the minimum on-time, the PWM signal generation circuit 39 increases the pulse width of the switching signal SW as the on-time increases.

軽負荷時および無負荷時には、出力電圧VDDが上昇する。出力電圧VDDが上昇すると、フィードバック電圧VBも上昇して、閾値電圧VREF2を超える。これによって、過電圧検出器37から出力されるスキップ信号SKがハイレベルとなる。PWM信号生成回路39は、スキップ信号SKがハイレベルの間、スイッチング動作をスキップする。すなわち、スイッチング信号SWのパルスをスキップする。これによって、スイッチング損失を低減させるとともに、出力電圧VDDの上昇を防止することができる。 The output voltage VDD increases at light load and no load. When the output voltage VDD rises, the feedback voltage VB also rises and exceeds the threshold voltage VREF2. As a result, the skip signal SK output from the overvoltage detector 37 becomes a high level. The PWM signal generation circuit 39 skips the switching operation while the skip signal SK is at a high level. That is, the pulse of the switching signal SW is skipped. As a result, the switching loss can be reduced and the output voltage VDD can be prevented from rising.

軽負荷時および無負荷時において、パルススキップの結果、スイッチング信号SWの周波数であるPMOSトランジスタM21のスイッチング周波数が、可聴域(20Hz〜20KHz)まで低下すると、スイッチング電源回路500を構成する部品が音鳴りする現象が発生する。参考例のスイッチング電源回路500には、このような音鳴りの問題がある。 When the switching frequency of the epitaxial transistor M21, which is the frequency of the switching signal SW, drops to the audible range (20Hz to 20KHz) as a result of pulse skipping under light load and no load, the components constituting the switching power supply circuit 500 make a sound. A ringing phenomenon occurs. The switching power supply circuit 500 of the reference example has such a problem of sounding.

(第4の実施形態のスイッチング電源回路)
図13は、第4の実施形態のスイッチング電源回路500の構成を表わす図である。
(Switching power supply circuit of the fourth embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the switching power supply circuit 500 of the fourth embodiment.

第4の実施形態のスイッチング電源回路500は、参考例の構成要素に加えて、第2のスイッチング素子であるNMOSトランジスタM23と、ディスチャージ制御部33とを備える。 The switching power supply circuit 500 of the fourth embodiment includes an NMOS transistor M23, which is a second switching element, and a discharge control unit 33, in addition to the components of the reference example.

NNOSトランジスタM23は、ノードNZとグランドGNDとの間にNMOSトランジスタM22と並列に配置される。 The NNOS transistor M23 is arranged in parallel with the NMOS transistor M22 between the node NZ and the ground GND.

ディスチャージ制御部33は、PMOSトランジスタM21がオフの期間に、NMOSトランジスタM23をオンにするためのオン信号ONを出力する。オン信号ONがハイレベルとなって、NMOSトランジスタM23がオンとなると、コンデンサCBに蓄えられた電荷を放電される。これによって、出力電圧VDDの増加が抑制されて、パルススキップが起こらないようにすることができる。 The discharge control unit 33 outputs an ON signal ON for turning on the NMOS transistor M23 while the NMOS transistor M21 is off. When the ON signal is turned ON and the NMOS transistor M23 is turned ON, the electric charge stored in the capacitor CB is discharged. As a result, an increase in the output voltage VDD can be suppressed so that pulse skipping does not occur.

ただし、NMOSトランジスタM23を通じて、少量の電流だけが流れるように、NMOSトランジスタM23のサイズは、NMOSトランジスタM22のサイズよりも小さいものとする。 However, the size of the NMOS transistor M23 shall be smaller than the size of the NMOS transistor M22 so that only a small amount of current flows through the NMOS transistor M23.

図14は、通常時の1周期内のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。 FIG. 14 is a diagram showing the timing of switching signal SW and ON signal ON within one cycle in a normal time.

図14に示すように、ドライバ制御部31は、周期Tの内部クロックCLKがオフの期間のいずれかに、第1のスイッチング素子であるPMOSトランジスタM21をオンにするために、スイッチング信号SWをロウレベルに活性化する。 As shown in FIG. 14, the driver control unit 31 lowers the switching signal SW in order to turn on the first switching element, the MPa transistor M21, during any period during which the internal clock CLK of the period T is off. Activated to.

ディスチャージ制御部33は、周期Tの内部クロックCLKがオンの期間に、第2のスイッチング素子であるNMOSトランジスタM23をオンにするために、オン信号ONをハイレベルに活性化する。 The discharge control unit 33 activates the ON signal ON to a high level in order to turn on the NMOS transistor M23, which is the second switching element, during the period when the internal clock CLK of the period T is ON.

図15は、通常時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。 FIG. 15 is a diagram showing the timing of switching signal SW and ON signal ON in a normal state.

通常時には、フィードバック電圧VBが閾値電圧VREF2を超えないので、パルススキップが発生しない。ドライバ制御部31は、内部クロックCLKの周期ごとに、第1のスイッチング素子であるPMOSトランジスタM21がオンおよびオフするようにスイッチング信号SWを変化させる。 Normally, since the feedback voltage VB does not exceed the threshold voltage VREF2, pulse skipping does not occur. The driver control unit 31 changes the switching signal SW so that the first switching element, the MIMO transistor M21, is turned on and off for each cycle of the internal clock CLK.

ディスチャージ制御部33は、内部クロックCLKの周期ごとに、第2のスイッチング素子であるNMOSトランジスタM23がオンおよびオフするようにオン信号ONを変化させる。 The discharge control unit 33 changes the ON signal ON so that the NMOS transistor M23, which is the second switching element, is turned ON and OFF for each cycle of the internal clock CLK.

図16は、軽負荷時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。 FIG. 16 is a diagram showing the timing of switching signal SW and ON signal ON at the time of light load.

軽負荷時には、誤差電圧VEAが小さくなるため、スイッチング信号SWのパルス幅が小さくなる。また、軽負荷時には、フィードバック電圧VBが閾値電圧VREF2を超えるので、パルススキップが発生する。その結果、スイッチング周期が大きくなる。 When the load is light, the error voltage VEA becomes small, so that the pulse width of the switching signal SW becomes small. Further, when the load is light, the feedback voltage VB exceeds the threshold voltage VREF2, so that pulse skipping occurs. As a result, the switching cycle becomes large.

しかし、NMOSトランジスタM23によって、コンデンサCBに蓄積された電荷の放電が行われる。これによって、スイッチング信号SWの周波数であるPMOSトランジスタM21のスイッチング周波数が、可聴域(20Hz〜20KHz)まで低下するのを防止できるので、スイッチング電源回路500を構成する部品から音鳴りが発生しないようにすることができる。 However, the NMOS transistor M23 discharges the charge stored in the capacitor CB. As a result, it is possible to prevent the switching frequency of the epitaxial transistor M21, which is the frequency of the switching signal SW, from dropping to the audible range (20 Hz to 20 KHz), so that the components constituting the switching power supply circuit 500 do not generate sound. can do.

図17は、無負荷時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。 FIG. 17 is a diagram showing the timing of switching signal SW and ON signal ON when no load is applied.

無負荷時においても、軽負荷時と同様に、フィードバック電圧VBが閾値電圧VREF2を超えるので、パルススキップが発生する。ただし、無負荷時でも、電流の漏れ成分の影響などによって、完全にパルスが消失しない場合がある。そのような場合には、軽負荷時と同様に、スイッチング周期が大きくなる。しかし、このような場合でも、NMOSトランジスタM23によって、コンデンサCBに蓄積された電荷の放電が行われるので、スイッチング電源回路500を構成する部品から音鳴りが発生しないようにすることができる。 Even when there is no load, the feedback voltage VB exceeds the threshold voltage VREF2 as in the case of light load, so pulse skipping occurs. However, even when there is no load, the pulse may not disappear completely due to the influence of the current leakage component. In such a case, the switching cycle becomes large as in the case of a light load. However, even in such a case, since the charge stored in the capacitor CB is discharged by the NMOS transistor M23, it is possible to prevent noise from being generated from the components constituting the switching power supply circuit 500.

図18は、シャットダウン時のスイッチング信号SWおよびオン信号ONのタイミングを表わす図である。 FIG. 18 is a diagram showing the timing of switching signal SW and ON signal ON at shutdown.

ドライバ制御部31、ディスチャージ制御部32、およびディスチャージ制御部22は、電源オフ時にタイミングコントローラ600からシャットダウン信号SDWの供給を受ける。 The driver control unit 31, the discharge control unit 32, and the discharge control unit 22 receive the shutdown signal SDW from the timing controller 600 when the power is turned off.

ドライバ制御部31は、シャットダウン信号SDWがハイレベルに活性化されると、PMOSトランジスタM21のスイッチングを終了する。 When the shutdown signal SDW is activated to a high level, the driver control unit 31 ends the switching of the epitaxial transistor M21.

ディスチャージ制御部33は、シャットダウン信号SDWがハイレベルに活性化されると、NMOSトランジスタM23のスイッチングを終了する。 The discharge control unit 33 terminates the switching of the NMOS transistor M23 when the shutdown signal SDW is activated to a high level.

ディスチャージ制御部32は、シャットダウン信号SDWがハイレベルに活性化されると、NMOSトランジスタM22のゲートへのディスチャージ信号DSCをハイレベルに活性化する。NMOSトランジスタM22は、ディスチャージ信号DSCがハイレベルに活性化されると、オン状態となり、NMOSトランジスタM22を通じて、コンデンサCBに蓄積された電荷が放電される。 When the shutdown signal SDW is activated to a high level, the discharge control unit 32 activates the discharge signal DSC to the gate of the NMOS transistor M22 to a high level. When the discharge signal DSC is activated to a high level, the NMOS transistor M22 is turned on, and the charge accumulated in the capacitor CB is discharged through the NMOS transistor M22.

以上のように、本実施の形態によれば、パルススキップ機能によって、スイッチング損失を低減するとともに、スイッチング周波数が可聴周波数帯域まで減少しないようにできるので、スイッチング電源回路を構成する部品から音鳴りが生じるのを防止できる。 As described above, according to the present embodiment, the pulse skip function can reduce the switching loss and prevent the switching frequency from being reduced to the audible frequency band, so that the components constituting the switching power supply circuit make noise. It can be prevented from occurring.

[第4の実施形態の変形例1]
第4の実施形態では、PMOSトランジスタM21のスイッチング周波数に関係なく、周期ごとに、オン信号を活性化させて、NMOSトランジスタM23を通じて、コンデンサCBの電荷を放電させたが、これに限定するものではない。
[Modification 1 of the fourth embodiment]
In the fourth embodiment, the on-signal is activated and the charge of the capacitor CB is discharged through the NMOS transistor M23 regardless of the switching frequency of the MOSFET transistor M21, but the present invention is not limited to this. No.

たとえば、PMOSトランジスタM21のスイッチング周波数が可聴周波数帯域まで低下したときにのみ、NMOSトランジスタM23を通じて、コンデンサCBの電荷を放電させてもよい。 For example, the charge of the capacitor CB may be discharged through the NMOS transistor M23 only when the switching frequency of the MOSFET transistor M21 drops to the audible frequency band.

ディスチャージ制御部33は、PMOSトランジスタM21のスイッチング周波数を検出する。たとえば、ディスチャージ制御部33は、ドライバ制御部31によるパルススキップをモニタすることによって、PMOSトランジスタM21のスイッチング周波数を検出する。ディスチャージ制御部33は、検出されたPMOSトランジスタM21のスイッチング周波数が所定の範囲に含まれる場合に、第1のスイッチング素子であるPMOSトランジスタM21がオフの期間に、第2のスイッチング素子であるNMOSトランジスタM23をオンにして、コンデンサCBの電荷を放電させる。 The discharge control unit 33 detects the switching frequency of the epitaxial transistor M21. For example, the discharge control unit 33 detects the switching frequency of the epitaxial transistor M21 by monitoring the pulse skip by the driver control unit 31. When the detected switching frequency of the epitaxial transistor M21 is within a predetermined range, the discharge control unit 33 is a second switching element, an NMOS transistor, while the first switching element, the NMOS transistor M21, is off. Turn on M23 to discharge the charge of the transistor CB.

[第4の実施形態の変形例2]
図19は、第4の実施形態の変形例の第3の電圧生成部500の構成を表わす図である。
[Modification 2 of the fourth embodiment]
FIG. 19 is a diagram showing the configuration of the third voltage generation unit 500 of the modified example of the fourth embodiment.

第4の実施形態では、スイッチング電源回路は、シャットダウン時にコンデンサCBの電荷を放電するためのNMOSトランジスタM22、およびNMOSトランジスタM22を制御するディスチャージ制御部32を備えるものとしたが、これに限定されるものではない。 In the fourth embodiment, the switching power supply circuit includes, but is limited to, an NMOS transistor M22 for discharging the charge of the capacitor CB at shutdown and a discharge control unit 32 for controlling the NMOS transistor M22. It's not a thing.

図19に示すように、スイッチング電源回路500は、NMOSトランジスタM22、およびディスチャージ制御部32を備えないものとしてもよい。 As shown in FIG. 19, the switching power supply circuit 500 may not include the NMOS transistor M22 and the discharge control unit 32.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1−a〜1−d TFT、2−a〜2−d 画素、11,34 基準電圧生成部、12 差動アンプ、13a,13b 電流制限回路、14 入力用差動増幅回路、15 出力用差動増幅回路、29 シュミットトリガ回路、31 ドライバ制御部、32,33 ディスチャージ制御部、35,45,55 非同期整流回路、36 誤差増幅器、37 過電圧検出器、38 電圧閾値制御部、39 PWM信号生成回路、68 帰還部、90−1〜90−4 ゲートドライバ、91−1〜91−4 ソースドライバ、78,92 制御回路、100 駆動基板、120 駆動回路、140 液晶モジュール、200 電力回路IC、300 第1の電圧生成部(電圧レギュレータ回路)、400 第2の電圧生成部(ゲートドライバ駆動回路)、500 第3の電圧生成部(スイッチング電源回路)、600 タイミングコントローラ、700 液晶パネル、800 ゲート回路、900 ソース回路、DA ダイオード、CM1,CM2 カレントミラー回路、R1,R2,R10,R11,R61,R62,RA,RB,RC,Rd 抵抗、CA,CB コンデンサ、LD 負荷、A1,A2,A3,A4,P1,P2,P3 端子、M1,M4,M5,M11,M12,M21,M3,P61,P62,P63 PMOSトランジスタ、M2,M6,M7,M13,M22,M23,N61,N62,N63,N65,N66 NMOSトランジスタ、IS1,IS2 定電流源、Q1,Q2 PNPトランジスタ、PD プリドライバ、NOR 否定論理和回路。 1-a to 1-d TFT, 2-a to 2-d pixels, 11,34 reference voltage generator, 12 differential amplifier, 13a, 13b current limiting circuit, 14 input differential amplifier circuit, 15 output difference Dynamic amplifier circuit, 29 Schmidt trigger circuit, 31 driver control unit, 32, 33 discharge control unit, 35, 45, 55 asynchronous rectifier circuit, 36 error amplifier, 37 overvoltage detector, 38 voltage threshold control unit, 39 PWM signal generation circuit , 68 feedback unit, 90-1 to 90-4 gate driver, 91-1 to 91-4 source driver, 78,92 control circuit, 100 drive board, 120 drive circuit, 140 liquid crystal module, 200 power circuit IC, 300th 1 voltage generator (voltage regulator circuit), 400 second voltage generator (gate driver drive circuit), 500 third voltage generator (switching power supply circuit), 600 timing controller, 700 liquid crystal panel, 800 gate circuit, 900 Source circuit, DA diode, CM1, CM2 Current mirror circuit, R1, R2, R10, R11, R61, R62, RA, RB, RC, Rd resistor, CA, CB capacitor, LD load, A1, A2, A3, A4 , P1, P2, P3 terminals, M1, M4, M5, M11, M12, M21, M3, P61, P62, P63 ProLiant transistors, M2, M6, M7, M13, M22, M23, N61, N62, N63, N65, N66 NMOS transistor, IS1, IS2 constant current source, Q1, Q2 PNP transistor, PD predriver, NOR negative logic sum circuit.

Claims (8)

急峻な立下りエッジを有する制御信号に応答して、第1のノードに駆動電圧を出力するプリドライバと、
電源端子と、ゲートドライバが接続される出力端子との間に配置され、かつ前記第1のノードに接続される制御電極を有する第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの制御電極と前記電源端子との間に配置されたコンデンサと、
前記第1のノードとグランドとの間に配置される第2のトランジスタと、
前記第2のトランジスタの制御電極を制御する制御回路とを備え、
前記第1のノードの電圧が前記第1のトランジスタをオンさせる閾値電圧よりも高いときに、前記第1のトランジスタはオフとなり、前記第1のノードの電圧が前記閾値電圧以下のときに、前記第1のトランジスタはオンとなり、
前記制御回路は、前記第1のノードの電圧が前記閾値電圧よりも高いときに、前記第2のトランジスタをオンさせる、ゲートドライバ駆動回路。
In response to a control signal having a steep falling edge, a pre-driver that outputs a driving voltage to the first node,
A first transistor having a control electrode arranged between a power supply terminal and an output terminal to which a gate driver is connected and connected to the first node, and a first transistor.
A capacitor arranged between the control electrode of the first transistor and the power supply terminal,
A second transistor arranged between the first node and ground,
A control circuit for controlling the control electrode of the second transistor is provided.
When the voltage of the first node is higher than the threshold voltage for turning on the first transistor, the first transistor is turned off, and when the voltage of the first node is equal to or less than the threshold voltage, the first transistor is turned off. The first transistor is turned on and
The control circuit is a gate driver drive circuit that turns on the second transistor when the voltage of the first node is higher than the threshold voltage.
前記制御回路は、前記第1のノードの電圧が前記閾値電圧まで低下したときに、前記第2のトランジスタをオフさせる、請求項1記載のゲートドライバ駆動回路。 The gate driver drive circuit according to claim 1, wherein the control circuit turns off the second transistor when the voltage of the first node drops to the threshold voltage. 前記制御回路は、
前記出力端子と第2のノードとの間に配置され、かつ前記第1のノードに接続される制御電極を有する第3のトランジスタと、
前記第2のノードとグランドとの間に配置された抵抗とを含み、
前記第2のノードの電圧に応じて、前記第2のトランジスタの制御電極の電圧が変化する、請求項2記載のゲートドライバ駆動回路。
The control circuit
A third transistor arranged between the output terminal and the second node and having a control electrode connected to the first node, and a third transistor.
Includes a resistor located between the second node and ground
The gate driver drive circuit according to claim 2, wherein the voltage of the control electrode of the second transistor changes according to the voltage of the second node.
前記制御回路は、
前記制御信号を受ける第1の入力端子と、前記第2のノードの電圧を受ける第2の入力端子と、前記第2のトランジスタの制御電極と接続される出力端子とを有する論理回路を含む、請求項3記載のゲートドライバ駆動回路。
The control circuit
A logic circuit including a first input terminal that receives the control signal, a second input terminal that receives the voltage of the second node, and an output terminal connected to a control electrode of the second transistor. The gate driver drive circuit according to claim 3.
前記第1のトランジスタは、PMOSトランジスタであり、
前記第2のトランジスタは、NMOSトランジスタであり、
前記第3のトランジスタは、PMOSトランジスタである、請求項4記載のゲートドライバ駆動回路。
The first transistor is a epitaxial transistor and
The second transistor is an NMOS transistor.
The gate driver drive circuit according to claim 4, wherein the third transistor is a epitaxial transistor.
前記論理回路は、否定論理和回路である、請求項5記載のゲートドライバ駆動回路。 The gate driver drive circuit according to claim 5, wherein the logic circuit is a NOR OR circuit. 前記第2のノードと、前記論理回路の前記第2の入力端子との間に配置されるシュミットトリガ回路を備える、請求項4記載のゲートドライバ駆動回路。 The gate driver drive circuit according to claim 4, further comprising a Schmitt trigger circuit arranged between the second node and the second input terminal of the logic circuit. 液晶パネルと、
前記液晶パネルのデータ線を駆動するソースドライバと、
前記液晶パネルの走査線を駆動するゲートドライバと、
請求項1記載のゲートドライバ駆動回路とを備え、
前記ゲートドライバ駆動回路の前記出力端子から出力される電圧が前記複数のゲートドライバへ供給される、液晶表示装置。
LCD panel and
The source driver that drives the data line of the liquid crystal panel and
A gate driver that drives the scanning lines of the liquid crystal panel and
The gate driver drive circuit according to claim 1 is provided.
A liquid crystal display device in which a voltage output from the output terminal of the gate driver drive circuit is supplied to the plurality of gate drivers.
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