JPS60238893A - 液晶表示素子駆動電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、液晶表示素子を駆動するための電源回路に関
するものである。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、液晶表示素子を駆動する駆動電圧が、その電源
電圧の変動に対して安定化されておらず、変動する場合
とか、或いは周囲温度が変化したにもかかわらず、駆動
電圧をそれに応じて適正な値に調整しなかったりすると
、液晶表示の視野角が狭くなり、見る角度によって液晶
表示が見えなくなったりする。従って液晶表示素子の駆
動電圧は、その電源電圧の変動に対して安定化されてい
ると共に、周囲温度が変化した場合には、それに応じて
適正な値に自動調整されることが必要である。

所で、例えば複数セグメントから成るかかる液晶表示素
子を各セグメント別に時分割駆動方式によって駆動する
場合、時分Ｍ数を大きくして各セグメント毎の駆動頻度
が小さくなるに従い、動作余裕度が減少し、液晶駆動電
圧Ｖｏの許容駆動電圧変動幅ΔＡｒｏの値が小さくなる
ため、液晶駆動電圧の安定性が特に重要となる。

また、液晶の温度特性（液晶材料により温度係数が異な
る）の故に、温度の上昇に比例して液晶駆動電圧Ｖｏｔ
−減少させることが必要になる。

従って、電源電圧の変動に対してれ定電圧特性を示し、
周囲温度の上昇に対しては、それに比例して駆動電圧を
減少させることのできる液晶表示素子駆動電源回路（す
なわち温度補償回路を備えた電源回路）が望まれること
どなる。

第２図は、この種の液晶表示素子駆動電源回路の従来例
を示す回路図である。同図において、３１は液晶表示モ
ジュール、３２は液晶駆動電圧■０．３３は可変抵抗、
３４は正電源電圧ＶＤＤ、３５はアースまたは負電源電
圧ＶＳＳ％である。

この第２図に示す電源回路は、ユーザが電源電圧の変動
、周囲温度の変化を何らかの手段により検知し、それに
応じて可変抵抗３３をゴ変調節して駆動電圧■ｏをａ’
！　整するものであるから、調整に人手と手間を要し、
煩わしいという欠点がある。

第３図は同じく他の従来例を示す回路図である。

同図において、３６Ｆ−＋液晶表示モジュール、３７は
液晶駆動電圧Ｖｏ、３Ｂはサーミスタ、３９゜４０．４
２はそれぞれ抵抗、４１はツェナーダイオード、４３は
正電源電圧ＶＤＤ、４４は了−スまたは負電源電圧ｖｓ
ｓ１である。

第３図に示す電源回路は、ツェナーダイオード４１によ
り定電圧特性をもたせ、この定電圧を抵（ 抗３９、サーミスタ３８、抵抗４０により分圧して得ら
ハる電圧Ｖｏを液晶駆動電圧３７とし、サーミスタ３８
により所望の温度特性をもたせている０ しかし、サーミスタは一般にその温度特性が良好でなく
、つまり温度変化に対する電圧変化の直線性が良くない
ので、所望の温度特性を得難いという欠点がある。また
消費電力が大きく、液晶表示モジュール（液晶駆動電圧
発生回路＋液晶表示素子）３６で消費される電力よりも
電源回路で消費される電力の方が大きいという状況で、
これが大きな欠点となっている０ 第４図線、同じく更に別の従来例を示す回路図である。

同図において、４５は液晶表示モジュール、４６祉液晶
駆動電圧Ｖ□　、４７　ｓ　４８　ｔ　５１　ｐ５２．
５３，５４はそれぞれ抵抗、５０はトランジスタ、４９
杜定電圧回路、５５紘正電源電圧ＶＤＤ。

５６はアースあるいは負電源電圧ＶＳ８である。

この第４図に示す電源回路は、基準電圧Ｖｒｅｆを基準
にとり、その所定倍数の電圧を定電圧回路４９において
作成し、それから駆動電圧Ｖｏを得るようにして定電圧
特性をもたせている。他方、基準電圧Ｖｒｅｆには、ト
ランジスタ５００ベース・エミッタ間電圧の温度特性が
フィードバックされるようになっているので、これによ
り、定電圧回路４９の出力電圧（液晶駆動電圧）を周囲
温度の上昇に比例して減少させることができるようにな
っている。

第４図に示した電源回路紘、回路が複雑であり、ハード
量が大きいばかりでなく、　第３１１ｉＵに示した電源
回路と同様、その消費電力が非常に大きく、液晶表示モ
ジュール４５のそれを上回るという欠点がある。

〔発明の目的〕 本発明は、上述の如き従来技術の欠点を除去するために
なされたものであり、従って本発明の目的は、ユーザに
とって煩わしさがなく、所望の温度特性（任意の温度係
数で直線性が良好な特性）が容易に得られると共に、電
源電圧の変動に対しては定電圧特性をもち、かつ消費電
力が小さくてすむ如き液晶表示素子駆動電源回路を提供
することにある。

〔発明の要点〕

本発明の第１の発明の要点は、バイポーラトランジスタ
のベース・エミッタ間に温度特性をもつ定電圧回路と第
１の抵抗の直列回路を接続すると共に、該トランジスタ
のベースに第２の抵抗を介してバイアス電圧を与え、前
記定電圧回路の温度係数とトランジスタの温度係数との
差を利用して、所望の温度係数をもった定電流を前記ト
ランジスタのコレクタ電流として得、該コレクタ電流に
より液晶表示素子駆動電圧を発生させるようにした点に
あり、また第２の発明の要点は、電界効果トランジスタ
のゲート・ソース間に温度特性をもった定電圧回路と第
１の抵抗の直列回路を接続すると共に、該トランジスタ
のゲートに第２の抵抗を介してバイアス電圧を与え、前
記定電圧回路の温度係数とトランジスタの温度係数との
差を利用して、所望の温度係数をもった定電流を前記ト
ランジスタのドレイン電流として得、該ドレイン電流に
より液晶表示素子駆動電圧を発生させるようにした点に
ある。

〔発明の実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明するＯ第１図は本
発明の一実施例を示す回路図である。

同図において、１はＮＰＮバイポーラトランジスタ、２
はダイオード（個ｉＭｈｌ）、３はツェナーダイオード
（個数Ｎ＼０）、４はトランジスターのコレクタ電流の
値を調整する抵抗（抵抗値Ｒ）、５は液晶駆動電圧発生
回路、６は液晶駆動電圧発生回路５を介して図示せざる
液晶表示素子に電圧を分割して供給するための分割抵抗
であり、その抵抗値の和はｇｏである０７は液晶駆動電
圧発生回路５を介して図示せざる液晶表示素子に印加す
る電圧の最大値Ｖｏ　＝　（ＶＤＤ−Ｖ５　）である０
８はトランジスタエのベースに電源電圧ＶＤＤからバイ
アス電圧を印加するための抵抗（抵抗値几Ｂ）、９は正
電源電圧ＶＤＤ、１０はアースあるいは負電源電圧ＶＳ
８である。

本実施例は、ダイオード２とツェナーダイオ−人 ド３をトランジスターのベース−バイアス回ＭＫ用いる
ことにより、電源電圧変動に対してトランジスターのコ
レクタ電流の安定化をはかり、ダイオード２とツェナー
ダイオード３の温度係数とトランジスタ１の温度係数の
差を利用することによす、温度の上昇に比例してトラン
ジスターのコレクタ電流を減少させる構成としたもので
ある。

今、ダイオード２の順方向電圧をＶＤ、ツェナーダイオ
ード３のツェナー電圧ｔＶｚｓ　）ランシスターのベー
ス・エミッタ間電圧をＶＢＢとすると、液晶表示素子に
加わる電圧Ｖｏは、室温（２５℃）でＯ Ｖｏ　＝　−（ＭＶｎ　＋ＮＶｚ　ＶｎＥ　）　・””
　（１）となり、定電圧特性を示す。ダイオード２の温
度係数をαＤ、ツェナーダイオード３の温度係数をα２
、トランジスターの温度係数をα７とすると、温度ｔ℃
のときの電圧ＶｏＯ値ＶＯｔは、Ｒ・０ Ｖｏｔ　＝　Ｖｏ　十−（ａＤＭＶＤ＋　ａ２Ｎ　Ｖ２
−ａＴ−）　（ｔ−２５）Ｖｏ　ｔ　＝　’Ｖｏ十αｔ
（ｔ−２５）　・・・川　（２）ただし ０ ａｘ＝−Ｔ（αＤＭＹＤ十ｇ２ＮＶ２−ａＴＶ、、）・
・・・・・（３） となる。ここでα１は、このように構成された温度補償
回路の温度係数を示す。

液晶表示素子に要求される駆動電圧Ｖｏと温度係数α１
の値を式（１）２式（３）に代入することにより、回路
設計が可能である。

第５図は、トランジスタとしてＦＥＴを用いた場合の本
発明の実施列を示す回路図である。同図において％１１
はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、１２はダイオード
（個数Ｍ≦１）、１３はツェナーダイオード（個数Ｎ’
、０）、１４はＦＥＴＩＩのドレイン電流の値を調整す
る抵抗（抵抗値几）、１５祉液晶駆動電圧発生回路、１
６は液晶駆動電圧発生回路１５を介して図示せざる液晶
表示素子に電圧を分割して供給するための分割抵抗であ
り、その抵抗値の和は几０である。１７は液晶駆動電圧
発生回路１５を介して液晶表示素子に印加する電圧の最
大値ｖｏ、　１８１ｆＦＦ：Ｔ　１１のゲートＧにバイ
アス電圧を供給する抵抗（抵抗値几Ｂ）、１９は正電源
電圧ＶＤＤ、２ｏ紘アースまたは負電源電圧■ｓｓであ
る。

動作原理は、バイポーラトランジスタを用いた第１図に
示す実施例と同様である０ＦＥＴ１１のゲートソース間
電圧をＶ。Ｓ、ピンチオフ電圧を■１、ゲート電圧がゼ
ロのときのドレイン電流を’ＤＳＳとすると、ドレイン
電流工。は、室温（２５°Ｃ）で となるから、液晶に加わる電圧Ｖｏは、・・・・・・（
４） となる。ＦＢＴＩＩの温度係数をαＦＥＴとすると、温
度ｔ℃のときの電圧Ｖｏの値ＶＯｔは■ｏｔ＝ｖｏ＋α
ｚ（ｔ−２５）　・・・・・・（５）°０°″“（リノ となる。ここでα２は、このように構成された温度補償
回路の温度係数を示す。ＦＢＴの場合、温度係数ゼロの
ＶＧＳを動作点に選択することが可能であるから、その
とき式（６）は、 で表現できる。液晶表示素子に要求される駆動電圧ｖｏ
と温度係数α２の値を式（５）、式（６）、式（７）に
代入することにより、回路設計が可能である。

本実施例（温度補償回路）の特徴は、ダイオードおよび
ツェナーダイオードの数と抵抗比几ｏ／Ｒにより任意の
温度係数を持つ回路を実現できる点と、定電流回路（コ
レクタ電流またはドレイン電流の流れる回路）と分割抵
抗の組み会わせにより低消ｌ！電力の定電圧回路を形成
する点にある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による電源回路は、使用す
るダイオードの数、ツェナーダイオードの数、抵抗比Ｒ
ｏ／Ｈにより任意の温度係数を実現できる、定電流回路
と分割抵抗の組み合わせにより低消費電力で定電圧特性
を゛実現できる、回路構成が簡単である、という特徴が
あるため、液晶表示素子駆動電源のように負荷電流が小
さく、加える電圧に温度勾配特性が必要である電源回路
として好適に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図乃至第
４図はそれぞれ従来の液晶表示素子駆動電源回路を示す
回路図、第５図は本発明の他の実施例を示す回路図、で
ある。 符号説明 １・・・・・・バイポーラトランジスタ、２・・・・・
・ダイオード、３・・・・・・ツェナーダイオード、４
・・・・・・抵抗、５・・・・・・液晶駆動電圧発生回
路、６・・・・・・分割抵抗、７・・・・・・液晶駆動
電圧、８・・・・・・抵抗、９・・・・・・正電源電圧
、１０・・・・・・アースまたは負電源電圧、１１・・
・・・・ＦＢＴ、１２・・・・・・ダイオード、１３・
・・・・・ツェナーダイオード、１４・・・・・・抵抗
、１５・・・・・・液晶駆動電圧発生回路、１６・・・
・・・分割抵抗、１７・・曲液晶駆動電圧、１８・・曲
抵抗、１９・・回正電源電圧、２０・・・・・・アース
または負電源電圧、３１・・・・・・液晶表示モジュー
ル、３２・・・・・・液晶駆動電圧、３３・・・・・・
可変抵抗、３４・・・・・・正電源電圧、３５・・・・
・・アースまたは負電源電圧、３６・・・・・・液晶表
示モジュール、３７・・・・・・液晶駆動電圧、３８・
・・・・・サーミスタ、３９・・・・・・抵抗、４０・
・・・・・抵抗、４１・・曲ツェナーダイオード、４２
・・・・・・抵抗、４３・・・・・・正電源電圧、４４
・・・・・・アースまたは負電源電圧、４５・・・・・
・液晶表示モジュール、４６・・・・・・液晶駆動電圧
、４７・・・・・・抵抗、４８・・曲抵抗、４９・曲・
定電圧回路、５０・・・・・・トランジスタ、５１・・
曲抵抗、５２・・曲抵抗、５３・・曲抵抗、５４・・曲
抵抗、５５・・回正電源電圧、５６・・間アースあるい
は負電源電圧代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バイポーラトランジスタのペースＱエミッタ間に温
   度特性をもつ定電圧回路と第１の抵抗の直列回路を接続
   すると共に、該トランジスタのペースに第２の抵抗を介
   してバイアス電圧を与え、前記定電圧回路の温度係数と
   トランジスタの温度係数との差を利用して、所望の温度
   係数をもった定電流を前記トランジスタのコレクタ電流
   として得、該コレクタ電流により液晶表示素子駆動電圧
   を発生させるようにしたことを特徴とする液晶表示素子
   駆動電源回路。 ２）電界効果トランジスタのゲート拳ソース間に温度特
   性をもった定電圧回路と第１の抵抗の直列回路を接続す
   ると共に、該トランジスタのゲートに第２の抵抗を介し
   てバイアス電圧を与え、前記定電圧回路の温度係数とト
   ランジスタの温度係数との差を利用して、所望の温度係
   数をもった定電流を前記トランジスタのドレイン電流と
   して得、該ドレイン電流により液晶表示素子駆動電圧を
   発生させるようにしたことを特徴とする液晶表示素子駆
   動電源口□路。 ３）特許請求の範囲第１項また値第２項に記載の液晶表
   示素子駆動電源回路において、前記定電圧回路がダイオ
   ードとツェナーダイオードの何れか一方、または両者の
   直列接続から成る回路であることを特徴とする液晶表示
   素子駆動電源回路。