KR20080036607A - 차지 펌프 회로, ｌｃｄ 드라이버 ｉｃ, 및 전자 기기 - Google Patents

차지 펌프 회로, ｌｃｄ 드라이버 ｉｃ, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차지 펌프 회로(31a)는, 주기적으로 충방전이 반복되는 승압 컨덴서(Cc2)와, Cc2의 일단 T2a를 VR에 통과시키고, 타단 T2b를 GND에 통과시키는 충전 수단(SW2a∼SW2c)과, T2a를 정전압 출력단 T3에 통과시키고, T2b를 VR에 통과시키는 제1 방전 수단(SW3a, SW3b)과, T2a를 GND에 통과시키고, T2b를 부전압 출력단 T4에 도통시키는 제2 방전 수단(SW4a, SW4b)과, T3에 접속된 제1 출력 컨덴서(Co1)와, T4에 접속된 제2 출력 컨덴서(Co2)를 갖고 이루어지고, Cc2의 충전이 완료될 때마다, 제1, 제2 방전 수단에 의한 정부 전압 VGH, VGL의 출력을 교대로 반복하는 구성으로 되어 있다. 또한，Cc2의 충전 기간과 VGH, VGL의 출력 기간과의 비는 가변 제어하면 된다. 또한，SW2c의 백 게이트와 GND 사이에는 Cc2의 충전 시에 온, 그 이외는 오프로 되는 SW5a를 접속하면 된다.
직류 전원, TFT 액정 디스플레이, LCD 드라이버 IC, 게이트 제어부, 소스 제어부

Description

차지 펌프 회로, ＬＣＤ 드라이버 ＩＣ, 및 전자 기기{CHARGE PUMP CIRCUIT, LCD DRIVER IC, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 입력 전압을 승압함으로써 원하는 출력 전압을 생성하는 차지 펌프 회로와, 이를 구비한 LCD 드라이버 IC 및 전자 기기에 관한 것이다.
도 7A, 도 7B는, 차지 펌프 회로의 일 종래예를 도시하는 회로도이다. 또한, 도 7A는 정승압형(2배 승압)의 차지 펌프 회로를 도시하고 있고, 도 7B는 부승압형(-1배 승압)의 차지 펌프 회로를 도시하고 있다.
도 7A, 도 7B에 도시한 차지 펌프 회로(100, 200)는, 모두 스위치(101∼104, 201∼204)를 소정의 타이밍에서 주기적으로 온/오프함으로써, 입력 전압 Vin으로부터 원하는 출력 전압 Vout를 생성하는 구성으로 되어 있다.
차지 펌프 회로(100)의 정승압 동작에 대해, 보다 구체적으로 설명한다.
우선, 스위치(101, 104)가 온으로 되고, 스위치(102, 103)가 오프로 되면, 제1 컨덴서(105)의 일단(A점)에는 입력 전압 Vin이 인가되고, 타단(B점)에는 접지 전압 GND가 인가된다. 따라서, 제1 컨덴서(105)는 양단 전위차가 거의 입력 전압 Vin으로 될 때까지 충전된다.
제1 컨덴서(105)의 충전이 완료된 후, 이번은 트랜지스터(101, 104)가 오프 로 되고, 스위치(102, 103)가 온으로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, B점은 접지 전압 GND로부터 입력 전압 Vin으로 인상된다. 여기서, 제1 컨덴서(105)의 양단간에는, 앞의 충전에 의해 입력 전압 Vin과 동등한 전위차가 주어져 있기 때문에，B점의 전위가 입력 전압 Vin까지 인상되면, 그에 수반하여 A점의 전위도 2Vin(입력 전압 Vin+충전 전압 Vin)까지 인상된다.
이 때, A점은 스위치(102) 및 제2 컨덴서(106)를 통해, 접지 단자에 접속되기 때문에, 제2 컨덴서(106)는 그 양단 전위차가 거의 2Vin으로 될 때까지 충전된다. 그 결과, 출력 전압 Vout로서는 입력 전압 Vin을 2배로 정승압한 정승압 전압 2Vin이 인출된다.
다음으로，차지 펌프 회로(200)의 부승압 동작에 대해, 보다 구체적으로 설명한다.
우선, 스위치(201, 203)가 온으로 되고, 스위치(202, 204)가 오프로 되면, 제1 컨덴서(205)의 일단(C점)에는 입력 전압 Vin이 인가되고, 타단(L점)에는 접지 전압 GND가 인가된다. 따라서, 제1 컨덴서(205)는 양단 전위차가 거의 입력 전압 Vin으로 될 때까지 충전된다.
제1 컨덴서(205)의 충전이 완료된 후, 이번은 트랜지스터(201, 203)가 오프로 되고, 스위치(202, 204)가 온으로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, C점은 입력 전압 Vin으로부터 접지 전압 GND로 인하된다. 여기서, 제1 컨덴서(205)의 양단간에는, 앞의 충전에 의해 입력 전압 Vin과 동등한 전위차가 주어져 있기 때문에，C점의 전위가 접지 전압 GND까지 인하되면, 그에 수반하여 D점의 전위도 -Vin(접 지 전압 GND-충전 전압 Vin)까지 인하된다.
이 때, D점은 스위치(202)를 통해 출력 단자와 도통 상태에 있으므로, 제2 컨덴서(206)의 전하가 제1 컨덴서(205)로 이동한다. 그 결과, 출력 전압 Vout로서는, 입력 전압 Vin을 등배로 부승압한 부승압 전압 -Vin이 인출된다.
또한, 종래보다, 그 구동 시에 정부의 내부 전압을 필요로 하는 어플리케이션(예를 들면, 액정 디스플레이 드라이버나 플래시 메모리)의 대부분은 정부의 내부 전압을 생성하는 수단으로서, 상기한 바와 같은 정승압형 차지 펌프 회로와 부승압형 차지 펌프 회로의 양쪽을 구비하여 이루어지는 구성으로 하고 있었다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).
또한, 본원 발명에 관련하는 그 밖의 종래 기술로서는, 기생 트랜지스터의 래치 업을 방지하는 반도체 집적 회로 장치(특허 문헌 2를 참조)나, 펌프 셀을 구성하는 트랜지스터의 백 게이트와 입력 노드 사이에 보조 용량을 접속함으로써, 백 게이트 효과에 의한 펌프 효율의 저하를 없앰과 함께, 래치 업이나 차지 누설을 방지하는 차지 펌프 회로(특허 문헌 3을 참조)가 개시ㆍ제안되어 있다.
또한, 예를 들면, 특허 문헌 4, 5에서는 차지 펌프 회로의 기동 특성을 개선하는 기술에 관해, 여러 가지의 개시ㆍ제안이 이루어져 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평7-231647호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평6-216323호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2000-173288호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2004-208142호 공보
[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 평7-322606호 공보
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
확실히, 상기의 종래 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로(100, 200)이면, 입력 전압 Vin을 정승압 혹은 부승압함으로써 원하는 출력 전압 Vout(2Vin 혹은 -Vin)를 생성하는 것이 가능하다.
그러나, 상기의 종래 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로(100, 200)에서는，1개의 회로로 정부 한쪽의 승압 전압밖에 얻을 수 없으므로, 정부 양쪽의 승압 전압이 필요한 경우에는, 전술한 특허 문헌 1의 종래 기술과 같이 정승압형 차지 펌프 회로와 부승압형 차지 펌프 회로의 양쪽을 구비해야만 하고, 외장의 컨덴서 수의 증가 등에 수반하여, 장치 규모의 축소가 저해됨과 함께, 코스트의 상승이 초래되고 있었다.
또한, 상기의 종래 구성으로 이루어지는 부승압형의 차지 펌프 회로(200)에서는, 그 스위치(201∼204)로서 전계 효과 트랜지스터를 이용한 경우, 부전압이 인가되는 트랜지스터의 기생 다이오드가 오동작을 발생하여, 각 트랜지스터의 백 게이트 전압(기판 전압)을 충분히 인하할 수 없게 되고, 나아가서는 원하는 출력 전압 Vout를 생성할 수 없게 된다는 우려가 있었다.
또한, 상기의 종래 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로(100, 200)에서는, 스위치(101∼104, 201∼204)로서 이용되는 전계 효과 트랜지스터의 전류 공급 능력을 적절하게 조정함으로써, 그 기동 특성(기동 시간)이 결정되어 있었다. 그 때문 에，유저가 임의로 그 기동 특성을 조정할 수는 없었다.
본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여, 장치 규모의 확대를 억제하면서, 정부 양쪽의 승압 전압을 생성하는 것이 가능한 차지 펌프 회로와, 이를 구비한 LCD 드라이버 IC 및 전자 기기를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여, 유저가 임의로 그 기동 특성을 조정하는 것이 가능한 차지 펌프 회로와, 이를 구비한 LCD 드라이버 IC 및 전자 기기를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여, 출력 전압을 원하는 값까지 확실히 부승압하는 것이 가능한 차지 펌프 회로와, 이를 구비한 LCD 드라이버 IC 및 전자 기기를 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 제1 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차지 펌프 회로는 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와, 상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과, 정전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 정전압 출력단에 도통시키고, 타단을 상기 입력 전압 인가단에 도통시키는 제1 방전 수단과, 부전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 상기 접지단에 도통시키고, 타단을 부전압 출력단에 도통시키는 제2 방전 수단과, 상기 정전압 출력단에 접속된 제1 출력 컨덴서와, 상기 부전압 출력단에 접속된 제2 출력 컨덴서를 갖고 이루어지고, 상기 승압 컨덴서의 충전이 완료될 때마다, 제1, 제2 방전 수단에 의한 정부의 전 압 출력을 교대로 반복하는 구성(제1 구성)으로 되어 있다.
또한, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차지 펌프 회로는 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와, 상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과, 정전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 정전압 출력단에 도통시키고, 타단을 상기 입력 전압 인가단에 도통시키는 방전 수단과, 상기 정전압 출력단에 접속된 출력 컨덴서를 갖고 이루어지고, 상기 정전압 출력단으로부터 플러스의 전압 출력을 행하는 차지 펌프 회로로서, 소정의 제어 신호에 따라서, 상기 승압 컨덴서의 충전 기간과 상기 정전압의 출력 기간과의 비를 가변 제어하는 수단을 갖고 이루어지는 구성(제2 구성)으로 되어 있다.
또한, 상기 제2 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차지 펌프 회로는 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와, 상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과, 부전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 상기 접지단에 도통시키고, 타단을 부전압 출력단에 도통시키는 방전 수단과, 상기 부전압 출력단에 접속된 출력 컨덴서를 갖고 이루어지고, 상기 부전압 출력단으로부터 마이너스의 출력을 행하는 차지 펌프 회로로서, 소정의 제어 신호에 따라서, 상기 승압 컨덴서의 충전 기간과 상기 부전압의 출력 기간과의 비를 가변 제어하는 수단을 갖고 이루어지는 구성(제3 구성)으로 되어 있다.
또한, 상기 제3 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차지 펌프 회로는 주 기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와, 상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과, 부전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 상기 접지단에 도통시키고, 타단을 부전압 출력단에 도통시키는 방전 수단과, 상기 부전압 출력단에 접속된 출력 컨덴서를 갖고 이루어지고, 상기 부전압 출력단으로부터 마이너스의 전압 출력을 행하는 차지 펌프 회로로서, 상기 충전 수단의 일 요소로서 상기 승압 컨덴서의 타단과 상기 접지단과의 접속 선로를 온/오프하는 전계 효과 트랜지스터를 갖고 이루어지고, 또한 상기 전계 효과 트랜지스터의 백 게이트와 상기 접지단 사이에는, 상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 해당 접속 선로를 온으로 하고, 그 이외일 때에는 해당 접속 선로를 오프로 하는 제1 스위치가 접속되어 이루어지는 구성(제4 구성)으로 되어 있다.
또한, 상기 제4 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로는, 상기 전계 효과 트랜지스터의 소스 및 드레인 중, 상기 승압 컨덴서측의 일단에는, 상기 부전압 출력단으로부터 부전압 출력을 행할 때, 해당 일단에의 접속 선로를 오프로 하고, 그 이외일 때에는 해당 일단에의 접속 선로를 온으로 하는 제2 스위치가 접속되어 이루어지는 구성(제5 구성)으로 하면 된다.
또한, 본 발명에 따른 LCD 드라이버 IC는, 액정 디스플레이의 구동 제어를 행하는 LCD 드라이버 IC로서, 상기 액정 디스플레이의 구동 전압을 생성하는 수단으로서, 상기 제1 구성∼제5 구성 중 어느 하나의 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로를 구비하여 이루어지는 구성(제6 구성)으로 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자 기기는, 기기의 표시 수단인 액정 디스플레이와, 상기 액정 디스플레이의 구동 제어를 행하는 LCD 드라이버 IC를 갖고 이루어지는 전자 기기로서, 상기 LCD 드라이버 IC로서, 상기 제6 구성으로 이루어지는 LCD 드라이버 IC를 구비하여 이루어지는 구성(제7 구성)으로 되어 있다.
[발명의 효과]
상기 제1 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로이면, 장치 규모의 확대를 억제하면서 정부 양쪽의 승압 전압을 생성하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 이를 구비한 LCD 드라이버 IC나 전자 기기의 소형화, 경박화에 공헌하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 제2 또는 제3 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로이면, 유저가 임의로 그 기동 특성을 조정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 제4 또는 제5 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로이면, 출력 전압을 원하는 값까지 확실히 부승압하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 이를 구비한 LCD 드라이버 IC나 전자 기기를 정상으로 구동시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 카메라의 일 실시 형태를 도시하는 블록도.
도 2는 차지 펌프 회로(31a)의 일 구성예를 도시하는 회로도.
도 3은 각 트랜지스터에 인가되는 게이트 제어 신호의 일 파형 예를 도시하는 타이밍차트.
도 4는 각 트랜지스터에 인가되는 게이트 제어 신호의 다른 파형 예를 도시 하는 타이밍차트.
도 5A는 차지 펌프 회로(31a)의 세로 구조를 도시하는 단면도.
도 5B는 차지 펌프 회로(31a)의 세로 구조를 도시하는 단면도.
도 6A는 승압 컨덴서(Cc2)의 충전 기간과 출력 전압 VGH, VGL의 각 출력 기간과의 상대 관계를 도시하는 도면.
도 6B는 승압 컨덴서(Cc2)의 충전 기간과 출력 전압 VGH, VGL의 각 출력 기간과의 상대 관계를 도시하는 도면.
도 7A는 차지 펌프 회로의 일 종래예를 도시하는 회로도.
도 7B는 차지 펌프 회로의 일 종래예를 도시하는 회로도.
<부호의 설명>
10: 직류 전원
20: TFT 액정 디스플레이(LCD)
30: LCD 드라이버 IC
31: DC/DC 컨버터
31a: 정부 승압형 차지 펌프 회로
32: 게이트 제어부
33: 소스 제어부
SW1a: 스위치(P 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW1b: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW2a: 스위치(P 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW2b: 스위치(P 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW2c: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW3a: 스위치(P 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW3b: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW4a: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW4b: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW5a: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
SW5b: 스위치(N 채널형 전계 효과 트랜지스터)
Cc1∼Cc2: 승압 컨덴서
Co1∼Co2: 출력 컨덴서
T1a, T1b, T2a, T2b, T3, T4: 외부 단자
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하에서는, 디지털(스틸/비디오) 카메라의 LCD[Liquid Crystal Display] 드라이버 IC에 탑재되고, 직류 입력 전압을 변환하여 게이트 제어부나 소스 제어부의 구동 전압을 생성하는 DC/DC 컨버터에 본 발명을 적용한 경우를 예로 들어 설명을 행한다.
도 1은, 본 발명에 따른 디지털 카메라의 일 실시 형태(특히 LCD 드라이버 IC의 전원계 부분)를 도시하는 블록도이다. 본 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 디지털 카메라는 기기 전원인 직류 전원(10)과, 기기의 표시 수단인 TFT[Thin Film Transistor] 액정 디스플레이(20)(이하, LCD(20)라고 칭함)와, LCD(20)의 구동 제어를 행하는 LCD 드라이버 IC(30)를 갖고 이루어진다.
또한, 본 도면에는 명시되어 있지 않지만, 본 실시 형태의 디지털 카메라는 상기한 구성 요소 외에, 그 본질적 기능(촬상 기능 등)을 실현하는 수단으로서, CCD[Charge Coupled Devices]형이나 CM0S[Complementary Metal Oxide Semiconductor]형의 촬상 소자, 광학 렌즈 등의 결상부, 조작부, 메모리부 등을 당연히 갖고 이루어진다.
직류 전원(10)은, 장치 각 부에의 전력 공급 수단이며, 리튬 이온 배터리 등의 2차 전지이어도 되고, 상용 교류 전압으로부터 직류 전압을 생성하는 AC/DC 컨버터이어도 된다.
LCD(20)는, 수직 방향과 수평 방향으로 소스 신호선과 게이트 신호선을 복수 둘러치고, 양쪽 신호선의 교점마다 설정된 액정 화소를 각각에 대응한 액티브 소자(전계 효과 트랜지스터)의 온/오프에 따라서 구동하는 구성으로 되어 있다.
LCD 드라이버 IC(30)는 DC/DC 컨버터(31)와, 게이트 제어부(32)와, 소스 제어부(33)를 갖고 이루어진다.
DC/DC 컨버터(31)는, 직류 전원(10)으로부터의 전원 전압 VDD(+3[V])를 변환함으로써, 다양한 내부 전압(VDD2, Vref, VR, VS, VGH, VGL)을 생성하는 수단이다. 또한, 내부 전압 VDD2는 전원 전압 VDD를 2배 승압하여 얻어지는 전압(+6[V])이며, 레퍼런스 전압 Vref는 주위 온도에 의존하지 않는 밴드 갭 보상 전압이다. 또한, 내부 전압 VR, VS는 레퍼런스 전압 Vref에 기초하여 생성되는 일정 전압(+3.36[V], +5[V])이며, 전자는 게이트 제어부(32)의 구동 전압 VGH, VGL을 생성할 때에 기준 전압으로서 이용되고, 후자는 소스 제어부(33)의 구동 전압 VS로서 소스 제어부(33)에 공급된다.
게이트 제어부(32) 및 소스 제어부(33)는 IC 외부로부터의 영상 신호에 기초하여, LCD(20)의 게이트 신호 및 소스 신호를 각각 생성하고, LCD(20)에 대해 각 신호를 공급하는 수단이다.
또한, 게이트 제어부(32)에서는 LCD(20)의 게이트 신호를 생성할 때에, 플러스의 구동 전압 VGH(예를 들면，+9[V])와 마이너스의 구동 전압 VGL(예를 들면, -6[V])을 필요로 한다. 그 때문에, 본 실시 형태의 DC/DC 컨버터(31)에서는 게이트 제어부(32)의 구동 전압 VGH, VGL을 생성하는 수단으로서, 단일의 입력 전압 VDD로부터 정부의 출력 전압 VGH, VGL을 생성하는 것이 가능한 정부 승압형의 차지 펌프 회로가 이용되고 있다.
도 2는, DC/DC 컨버터(31)에 탑재되는 차지 펌프 회로(31a)의 일 구성예를 도시하는 회로도이다.
본 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)는 스위치(SW1a, SW1b)와, 스위치(SW2a∼SW2c)와, 스위치(SW3a, SW3b)와, 스위치(SW4a, SW4b)와, 스위치(SW5a, SW5b)와, 승압 컨덴서(Cc1, Cc2)와, 출력 컨덴서(Co1, Co2)를 갖고 이루어지고, 상기의 각 스위치를 소정의 타이밍에서 주기적으로 온/오프함으로써, 내부 전압 VR로부터 원하는 출력 전압 VGH, VGL을 생성하는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)에서，스위치(SW1a), 스위 치(SW2a, SW2b) 및 스위치(SW3a, SW3b)로서는 P 채널형 전계 효과 트랜지스터가 이용되고 있고, 스위치(SW1b), 스위치(SW2c), 스위치(SW4a, SW4b), 스위치(SW5a, SW5b)로서는, N 채널형 전계 효과 트랜지스터가 이용되고 있다.
따라서, 차지 펌프 회로(31a)의 내부 구성에 대해, 회로 요소간의 접속 관계를 설명할 때에서는, 스위치(SW1a∼SW1c), 스위치(SW2a∼SW2c), 스위치(SW3a, SW3b), 스위치(SW4a, SW4b) 및 스위치(SW5a, SW5b)의 것을, 각각 트랜지스터(SW1a∼SW1c), 트랜지스터(SW2a∼SW2c), 트랜지스터(SW3a, SW3b), 트랜지스터(SW4a, SW4b) 및 트랜지스터(SW5a, SW5b)라 부르기로 한다.
트랜지스터(SW1a)의 드레인은 내부 전압 VR의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW1a)의 소스는 외부 단자(T1a)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW1a)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다.
트랜지스터(SW1b)의 드레인은 외부 단자(T1b)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW1b)의 소스는 접지되어 있다. 트랜지스터(SW1b)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다.
트랜지스터(SW2a)의 드레인은 외부 단자(T1a)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW2a)의 소스는 외부 단자(T2a)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW2a)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다. 또한，트랜지스터(SW2a)는 고내압 사양으로 되어 있다.
트랜지스터(SW2b)의 소스는 내부 전압 VR의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW2b)의 드레인은 외부 단자(T1b)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW2b)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다.
트랜지스터(SW2c)의 드레인은 트랜지스터(SW3b)의 드레인과 트랜지스터(SW5b)의 소스에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW2c)의 소스는 접지되어 있다. 트랜지스터(SW2c)의 백 게이트는 트랜지스터(SW5a)를 통해 자신의 소스에 접속되어 있다.
트랜지스터(SW3a)의 드레인은 외부 단자(T2a)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW3a)의 소스는 외부 단자(T3)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW3a)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(SW3a)는 고내압 사양으로 되어 있다.
트랜지스터(SW3b)의 소스는 내부 전압 VR의 인가단에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW3b)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다.
트랜지스터(SW4a)의 드레인은 외부 단자(T2b)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW4a)의 소스는 외부 단자(T4)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW4a)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(SW4a)는 고내압 사양으로 되어 있다.
트랜지스터(SW4b)의 드레인은 외부 단자(T2a)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW4b)의 소스는 접지되어 있다. 트랜지스터(SW4b)의 백 게이트는 외부 단자(T4)에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(SW4b)는 고내압 사양으로 되어 있다.
트랜지스터(SW5a)의 소스는 트랜지스터(SW2c)의 백 게이트에 접속되어 있고, 트랜지스터(SW5a)의 드레인은 트랜지스터(SW2c)의 소스에 접속되어 있다. 트랜지 스터(SW5a)의 백 게이트는 자신의 소스에 접속되어 있다.
트랜지스터(SW5b)의 드레인은 외부 단자(T2b)에 접속되어 있다. 트랜지스터(SW5b)의 백 게이트는 외부 단자(T4)에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(SW5b)는 고내압 사양으로 되어 있다.
외부 단자(T1a)와 외부 단자(T1b) 사이에는 승압 컨덴서(Cc1)가 외부 접속되어 있다.
외부 단자(T2a)와 외부 단자(T2b) 사이에는 승압 컨덴서(Cc2)가 외부 접속되어 있다.
외부 단자(T3)는 정승압 전압 VGH의 출력단에 상당하고, 출력 컨덴서(Co1)를 통해 접지되는 한편, 게이트 제어부(32)의 정전압 입력단(도시하지 않음)에도 접속되어 있다.
외부 단자(T4)는 부승압 전압 VGL의 출력단에 상당하고, 출력 컨덴서(Co2)를 통해 접지되는 한편, 게이트 제어부(32)의 부전압 입력단(도시하지 않음)에도 접속되어 있다.
또한, 상기의 각 트랜지스터에는, 각각 기생 다이오드가 부수된다. 특히, 트랜지스터(SW2c)에는 백 게이트가 애노드로 되고, 소스가 캐소드로 되는 기생 다이오드(D1)가 부수되어 있다.
상기로부터 알 수 있는 바와 같이, 트랜지스터(SW1a)는 내부 전압 VR의 인가단과 컨덴서(Cc1)의 일단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다. 트랜지스터(SW1b)는 컨덴서(Cc1)의 타단과 접지단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이 다.
트랜지스터(SW2a)는 컨덴서(Cc1)의 일단과 컨덴서(Cc2)의 일단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다. 트랜지스터(SW2b)는 컨덴서(Cc1)의 타단과 내부 전압 VR의 인가단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다. 또한, 트랜지스터(SW2c)는 컨덴서(Cc2)의 타단과 접지단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다.
트랜지스터(SW3a)는 컨덴서(Cc2)의 일단과 외부 단자(T3)(정전압 출력 단자)와의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다. 트랜지스터(SW3b)는 컨덴서(Cc2)의 타단과 내부 전압 VR의 인가단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다.
트랜지스터(SW4a)는 컨덴서(Cc2)의 타단과 외부 단자(T4)(부전압 출력 단자)와의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다. 트랜지스터(SW4b)는 컨덴서(Cc2)의 일단과 접지단과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다.
트랜지스터(SW5a)는 트랜지스터(2c)의 백 게이트와 소스와의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다. 트랜지스터(SW5b)는 트랜지스터(SW2c)의 드레인과, 컨덴서(Cc2)의 타단 및 트랜지스터(SW4a)의 드레인과의 접속 선로를 온/오프하는 스위치이다.
또한, 상기한 트랜지스터(SW1a, SW1b), 트랜지스터(SW2a∼SW2c), 트랜지스터(SW3a, SW3b), 트랜지스터(SW4a, SW4b) 및 트랜지스터(SW5a, SW5b)의 각 게이트에는 각각 도시하지 않은 제어 회로로부터 게이트 제어 신호가 인가되어 있다.
상기 구성으로 이루어지는 차지 펌프 회로(31a)의 정부 전압 출력 동작에 대 해, 도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 3은, 각 트랜지스터에 인가되는 게이트 제어 신호(각 스위치의 온/오프 신호)의 일 파형 예를 도시하는 타이밍차트이다. 또한, 각 게이트 신호의 하이 레벨 전위 및 로우 레벨 전위는, 본 도면의 우단에 각각 나타낸 바와 같다.
차지 펌프 회로(31a)의 기동 후, 우선 기간 t1에서는 스위치(SW1a, SW1b)가 온으로 되고, 스위치(SW2a∼SW2c)가 오프로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, 컨덴서(Cc1)의 일단(외부 단자(T1a))에는 내부 전압 VR이 인가되고, 타단(외부 단자(T1b))에는 접지 전압 GND가 인가된다. 따라서, 컨덴서(Cc1)는 양단 전위차가 거의 내부 전압 VR로 될 때까지 충전된다. 즉, 기간 t1은 컨덴서(Cc1)의 차지 기간에 상당한다.
또한, 기간 t1에서, 상기 이외의 스위치(SW3a, SW3b), 스위치(SW4a, SW4b) 및 스위치(SW5a, SW5b)는, 각각 외부 단자(T4)로부터 마이너스의 출력 전압 VGL을 출력할 때의 온/오프 상태(도 3에서 각각 도시되어 있는 온/오프 상태)로 된다. 단, 차지 펌프 회로(31a)의 기동 직후에는 컨덴서(Cc2)에 전하가 축적되어 있지 않기 때문에, 부전압 VGL이 출력되는 일은 없다.
컨덴서(Cc1)의 충전이 완료된 후, 기간 t2에서는 스위치(SW1a, SW1b)가 오프로 되고, 스위치(SW2a∼SW2c) 및 스위치(SW5a, SW5b)가 온으로 된다. 한편, 스위치(SW3a, SW3b) 및 스위치(SW4a, SW4b)는 오프로 된다.
이 스위치 제어에 의해, 컨덴서(Cc1)의 타단(외부 단자(T1b))은 스위치(SW2b)를 통해 내부 전압 VR의 인가단에 접속되는 형태로 되고, 그 전위는 접지 전압 GND로부터 내부 전압 VR로 인상된다. 여기서, 컨덴서(Cc1)의 양단간에는, 앞의 충전에 의해 내부 전압 VR과 동등한 전위차가 주어져 있기 때문에, 외부 단자(T1b)의 전위가 내부 전압 VR까지 인상되면, 그에 수반하여 외부 단자(T1a)의 전위도 2VR(내부 전압 VR+충전 전압 VR)까지 인상된다. 이 때, 외부 단자(T1a)는 스위치(SW2a), 컨덴서(Cc2), 스위치(SW5b) 및 스위치(SW2c)를 통해, 접지단에 접속되는 형태로 되므로, 컨덴서(Cc2)는 그 양단 전위차가 거의 2VR로 될 때까지 충전된다. 즉, 기간 t2는 컨덴서(Cc2)의 차지 기간에 상당한다.
컨덴서(Cc2)의 충전이 완료된 후, 기간 t3에서는 다시 스위치(SW1a, SW1b)가 온으로 되고, 스위치(SW2a∼SW2c)가 오프로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, 컨덴서(Cc1)는 전술한 기간 t1과 마찬가지로, 양단 전위차가 거의 내부 전압 VR로 될 때까지 충전된다.
또한, 기간 t3에서는 스위치(SW3a, SW3b) 및 스위치(SW5b)가 온으로 되고, 스위치(SW4a, SW4b) 및 스위치(SW5a)가 오프로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, 컨덴서(Cc2)의 타단(외부 단자(T2b))은 스위치(SW5b) 및 스위치(SW3b)를 통해 내부 전압 VR의 인가단에 접속되는 형태로 되고, 그 전위는 접지 전압 GND로부터 내부 전압 VR로 인상된다. 여기서, 컨덴서(Cc2)의 양단간에는, 앞의 충전에 의해 전위차 2VR이 주어져 있으므로, 외부 단자(T2b)의 전위가 내부 전압 VR로 인상되면, 그에 수반하여 외부 단자(T2a)의 전위는 3VR(내부 전압 VR+충전 전압 2VR)까지 인상된다. 이 때, 외부 단자(T2a)는 스위치(SW3a) 및 컨덴서(Co1)를 통해 접지단에 접속되어 있으므로, 컨덴서(Co1)는 그 양단 전위차가 거의 3Vin으로 될 때까지 충전된다. 그 결과, 외부 단자(T3)로부터는 출력 전압 VGH로서, 내부 전압 VR을 3배로 정승압한 정승압 전압 3VR이 인출되게 된다.
즉, 기간 t3은 컨덴서(Cc1)의 차지 기간에 상당함과 함께, 출력 전압 VGH(정승압 전압 3VR)의 출력 기간에도 상당한다.
기간 t3에 걸쳐서 출력 전압 VGH가 인출된 후, 기간 t4에서는 다시 스위치(SW1a, SW1b)가 오프로 되고, 스위치(SW2a∼SW2c) 및 스위치(SW5a, SW5b)가 온으로 된다. 한편, 스위치(SW3a, SW3b) 및 스위치(SW4a, SW4b)는 오프로 된다. 따라서, 컨덴서(Cc2)는, 전술한 기간 t2와 마찬가지로 그 양단 전위차가 거의 2VR로 될 때까지 충전된다. 즉, 기간 t4는 컨덴서(Cc2)의 차지 기간에 상당한다.
컨덴서(Cc2)의 충전이 완료된 후, 기간 t5에서는 다시 스위치(SW1a, SW1b)가 온으로 되고, 스위치(SW2a∼SW2c)가 오프로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, 컨덴서(Cc1)는, 전술한 기간 t1과 마찬가지로, 양단 전위차가 거의 내부 전압 VR로 될 때까지 충전된다.
또한, 기간 t5에서는，스위치(SW4a, SW4b)가 온으로 되고, 스위치(SW3a, SW3b) 및 스위치(SW5a, SW5b)가 오프로 된다. 이와 같은 스위치 제어에 의해, 컨덴서(Cc2)의 일단(외부 단자(T2a))은 스위치(SW4b)를 통해 접지단에 접속되는 형태로 되고, 그 전위는 접지 전압 GND로 인하된다. 여기서, 컨덴서(Cc2)의 양단간에는 앞의 충전에 의해 전위차(2VR)가 주어져 있으므로, 외부 단자(T2a)의 전위가 접지 전압 GND까지 인하되면, 그에 수반하여 외부 단자(T2b)의 전위는 -2VR(접지 전압 GND-충전 전압 2VR)까지 인하된다. 이 때, 외부 단자(T2b)는 스위치(SW4a)를 통해 외부 단자(T4)와 도통 상태에 있으므로, 컨덴서(Co2)의 전하가 컨덴서(Cc2)로 이동한다. 그 결과, 외부 단자(T4)로부터는 출력 전압 VGL로서, 내부 전압 VR을 2배로 부승압한 부승압 전압 -2VR이 인출되게 된다.
즉, 기간 t5는 컨덴서(Cc1)의 차지 기간에 상당함과 함께, 출력 전압 VGL(부승압 전압 VGL(부승압 전압 -2VR)의 출력 기간에도 상당한다.
이후의 스위치 제어도, 컨덴서(Cc2)의 충전이 완료될 때마다, 출력 전압 VGH, VGL의 출력 기간을 교대로 반복하는 형태로 되고, 출력 단자(T3, T4)로부터는 정부의 출력 전압 VGH, VGL이 인출된다.
이와 같이, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)는 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서(본 실시 형태와 같이, 복수의 승압 컨덴서(Cc1, Cc2)를 이용하여 다단 승압을 행하는 경우에는, 특히 최종단의 승압 컨덴서(Cc2)를 가리킴)와, 승압 컨덴서(Cc2)를 충전할 때에, 승압 컨덴서(Cc2)의 일단(T2a)을 승압 컨덴서(Cc1) 경유로 내부 전압 VR의 인가단에 도통시키고, 타단(T2b)을 접지단에 도통시키는 충전 수단(스위치(SW2a, SW2b))과, 플러스의 출력 전압 VGH를 출력할 때에, 승압 컨덴서(Cc2)의 일단(T2a)을 정전압 출력단(T3)에 도통시키고, 타단(T2b)을 내부 전압 VR의 인가단에 도통시키는 제1 방전 수단(스위치(SW3a, SW3b))과, 마이너스의 출력 전압 VGL을 출력할 때에, 승압 컨덴서(Cc2)의 일단(T2a)을 접지단에 도통시키고, 타단(T2b)을 부전압 출력단(T4)에 도통시키는 제2 방전 수단(스위치(SW4a, SW4b))과, 정전압 출력단(T3)에 접속된 제1 출력 컨덴서(Co1)와, 부전압 출력단(T4)에 접속된 제2 출력 컨덴서(Co2)를 갖고 이루어지고, 승압 컨덴서(Cc2) 의 충전이 완료될 때마다, 제1, 제2 방전 수단에 의한 정부 전압 VGH, VGL의 출력을 교대로 반복하는 구성으로 되어 있다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 정승압형 차지 펌프 회로와 부승압형 차지 펌프 회로의 양쪽을 구비한 구성에 비해, 장치 규모의 확대(외장 컨덴서 수의 증대)를 억제하면서, 정부 양쪽의 출력 전압 VGH(3VR), VGL(-2VR)을 생성하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 이를 구비한 LCD 드라이버 IC(30)나 디지털 카메라의 소형화, 경박화에 공헌하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)에서는 정부 전압 VGH, VGL의 출력이 교대로 반복되므로, 매회 동일 극성의 출력 전압을 생성하는 경우에 비하면, 다소 리플이 커질 우려는 있다. 그러나, 해당 정부 전압 VGH, VGL은 게이트 제어부(32)에서 게이트 신호를 생성할 때에 이용되므로, 다소 리플이 커져도 게이트 신호의 논리(하이 레벨/로우 레벨)에 영향이 미치게 될 우려는 거의 없다.
또한, 상기에서는 각 게이트 신호의 논리 변천 타이밍이 일치되어 있는 경우를 예시하여 설명을 행하였지만, 도 3은 어디까지나 설명을 용이하게 하기 위한 묘사에 지나지 않고, 일반적으로는 입력 전압 인가단이나 출력 전압 인출단의 그라운드 쇼트 등을 회피하기 위해, 도 4에 도시한 바와 같이 각 게이트 신호끼리는 서로의 논리 변천 타이밍이 불일치로 되어 있는 경우가 많다.
다음으로, 스위치(SW5a, SW5b)의 기능(부전압 출력 시의 기생 동작 회피 기능)에 대해, 도 1∼도 4 외에, 도 5A, 도 5B를 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 5A, 도 5B는, 차지 펌프 회로(31a)의 세로 구조를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 5A에서는 스위치(SW5a, SW5b)를 설치한 경우를 도시하고 있고, 도 5B에서는 스위치(SW5a, SW5b)를 설치하지 않은 경우를 참고로 도시하고 있다.
일반적으로, 스위치(SW4a, SW4b)로서, N 채널형 전계 효과 트랜지스터를 이용하는 경우에는, 그 백 게이트 전위를 채널 전위보다도 저전위로 할 필요가 있다. 따라서, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)에서는, 도 5A, 도 5B에 도시한 바와 같이 P형 반도체 기판이 부전압 인출단(외부 단자(T4))에 접속되어 있고, 경로 i1을 경유하여 전류를 빼냄으로써, 스위치(SW4a, SW4b)의 백 게이트 전위(즉 기판 전위)를 출력 전압 VGL(-2VR)까지 인하하는 구성으로 되어 있다.
그런데, 차지 펌프 회로(31a)를 형성하는 데에 있어서, 승압 컨덴서(Cc2)의 타단(외부 단자(T2b))을 접지단과 부전압 출력단 중 어느 한쪽에 접속하는 것만이면, 도 5B에 도시한 바와 같이 외부 단자(T2b)와 접지단 사이 및 외부 단자(T2b)와 부전압 출력단 사이에, 스위치(SW2c, SW4a)를 각각 설치하는 것만으로 충분하다.
그러나, 도 5B의 구성을 채용한 경우에는, 출력 전압 VGL의 출력 시에 스위치(SW2c)에 부수하는 기생 다이오드 D1이 순 바이어스 상태로 되고, 경로 i2를 경유하여 접지단으로부터 전류가 빼내어지는 형태로 되게 된다.
이와 같이, P형 반도체 기판으로부터가 아니라, 의도하지 않은 접지단으로부터 전류가 빼내어지면, 스위치(SW4a, SW4b)의 백 게이트 전위를 인하할 수 없게 되고, 나아가서는 출력 전압 VGL을 원하는 값까지 부승압할 수 없게 될 우려가 있다.
따라서, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)에서는, 전술한 경로 i2를 차단하기 위해, 스위치(SW2c)의 백 게이트와 접지단 사이에, 스위치(SW5a)가 접속됨과 함께, 스위치(SW2c)의 드레인과 승압 컨덴서(Cc2)의 타단 및 스위치(SW4a)의 드레인 사이에, 스위치(SW5b)가 접속되어 있다.
또한, 스위치(SW5a)는 승압 컨덴서(Cc2)를 충전할 때에만, 스위치(SW2c)의 백 게이트와 접지단과의 접속 선로를 온으로 하고, 그 이외일 때에는 해당 접속 선로를 오프로 하도록 제어된다.
한편, 스위치(SW5b)는 마이너스의 출력 전압 VGL을 출력할 때에만, 스위치(SW2c)의 드레인에 연결되는 접속 선로를 오프로 하고, 그 이외일 때에는 해당 접속 선로를 온으로 하도록 제어된다.
이와 같은 스위치(SW5a, SW5b)를 설치함으로써, 출력 전압 VGL의 출력 시에 스위치(SW2c)에 부수하는 기생 다이오드 D1이 순 바이어스 상태로 되었다고 하여도, 경로 i2는 스위치(SW5a, SW5b)에 의해 확실히 차단되므로, 접지단으로부터 의도하지 않은 전류가 빼내어지는 일은 없다.
따라서, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)이면, 경로 i1을 통해 P형 반도체 기판으로부터 확실히 전류를 빼낼 수 있으므로, 스위치(SW4a, SW4b)의 백 게이트 전위(즉, 기판 전위)를 충분히 인하하는 것이 가능하게 되고, 나아가서는 출력 전압 VGL을 원하는 값(-2VR)까지 확실히 부승압하는 것이 가능하게 된다.
다음으로，차지 펌프 회로(31a)에서의 기동 특성(기동 시간)의 가변 제어에 대해, 도 6A, 도 6B를 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 6A, 도 6B는 승압 컨덴서(Cc2)의 충전 기간과 출력 전압 VGH, VGL의 각 출력 기간과의 상대 관계를 도시하는 도면이다.
본 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)에서, 각 스위치의 게이트 신호를 생성하는 도시하지 않은 제어 회로는 소정의 제어 신호에 따라서, 승압 컨덴서(Cc2)의 충전 기간(t2, t4, …)과, 출력 전압 VGH의 출력 기간(t3, …) 및 출력 전압 VGL의 출력 기간(t1, t5, …)과의 상대비를 가변 제어하는 구성으로 되어 있다.
예를 들면, 도 6A에 도시한 바와 같이 승압 컨덴서(Cc2)의 충전 기간과 출력 전압 VGH, VGL의 각 출력 기간이 일치되어 있는 경우에 비해, 도 6B에 도시한 바와 같이 전자의 기간보다도 후자의 기간을 짧게 하면, 출력 전압 VGH, VGL의 상승을 완만하게 할 수 있다. 또한, 본 도면에는 명시하고 있지 않지만, 출력 전압 VGH, VGL의 각 출력 기간 상호에 대해서도, 마찬가지의 가변 제어를 행하는 것이 생각된다.
이와 같은 가변 제어를 행할 수 있는 구성으로 함으로써, 각 스위치로서 이용되는 전계 효과 트랜지스터의 전류 공급 능력을 적절하게 조정하여 기동 특성을 결정하고 있었던 구성과 달리, 소정의 제어 신호에 따라서, 유저가 임의로 기동 특성을 조정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 기동 속도의 향상을 중시하는 유저의 요망뿐만 아니라, 안정성의 향상을 중시하는 유저의 요망에도 적절하게 부응하는 것이 가능하게 된다.
특히, 본 실시 형태의 차지 펌프 회로(31a)와 같이, 정부 전압 VGH, VGL의 출력을 교대로 반복하는 구성에서는，기동 특성의 안정성을 높이는 것이 중요하게 되기 때문에, 승압 컨덴서(Cc2)의 충전 기간보다도 출력 전압 VGH, VGL의 각 출력 기간을 짧게 설정함으로써, 출력 전압 VGH, VGL의 상승을 완만하게 하면 된다.
또한, 상기의 실시 형태에서는 출력 전압 VGH, VGL로서, 각각 3VR과 -2VR을 인출하는 구성을 예로 들어 설명을 행하였지만, 본 발명의 구성은 이에 한정되는 것이 아니라, 승압 단수의 증감이나 출력 전압 인출단의 위치 변경 등의 약간의 회로 변경에 의해, 상기의 실시 형태와는 서로 다른 승압 배율(2배의 정승압과 등배의 부승압 혹은 4배의 정승압과 3배의 부승압 등)의 차지 펌프 회로에도 넓게 적용하는 것이 가능하다.
또한, 부전압 출력 시의 기생 동작을 회피하기 위해 스위치(SW5a, SW5b)를 배설한 구성에 대해서는, 부승압 출력만을 행하는 차지 펌프 회로에도 당연히 적용이 가능하고, 승압 컨덴서의 충전 기간과 승압 전압의 출력 기간과의 상대비를 가변 제어하는 구성에 대해서는, 정승압 출력과 부승압 출력 중 어느 한쪽만을 행하는 차지 펌프 회로에도 당연히 적용이 가능하다.
또한, 본 발명의 구성은, 상기 실시 형태 외에, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 추가하는 것이 가능하다.
본 발명은, 차지 펌프 회로의 소형화, 경박화를 도모하는 면에서 유용하다. 또한, 본 발명은 차지 펌프 회로의 기동 특성의 자유도를 높이는 면에서 유용하다. 또한, 본 발명은 차지 펌프 회로의 부승압 동작의 확실성을 높이는 면에서 유용하다.

Claims (7)

  1. 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와,
    상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과,
    정전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 정전압 출력단에 도통시키고, 타단을 상기 입력 전압 인가단에 도통시키는 제1 방전 수단과,
    부전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 상기 접지단에 도통시키고, 타단을 부전압 출력단에 도통시키는 제2 방전 수단과,
    상기 정전압 출력단에 접속된 제1 출력 컨덴서와, 상기 부전압 출력단에 접속된 제2 출력 컨덴서
    를 갖고 이루어지고,
    상기 승압 컨덴서의 충전이 완료될 때마다, 제1, 제2 방전 수단에 의한 정부의 전압 출력을 교대로 반복하는 것을 특징으로 하는 차지 펌프 회로.
  2. 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와,
    상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과,
    정전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 정전압 출력단에 도통시키고, 타단을 상기 입력 전압 인가단에 도통시키는 방전 수단과,
    상기 정전압 출력단에 접속된 출력 컨덴서
    를 갖고 이루어지고,
    상기 정전압 출력단으로부터 정전압 출력을 행하는 차지 펌프 회로로서,
    소정의 제어 신호에 따라서, 상기 승압 컨덴서의 충전 기간과 상기 정전압의 출력 기간과의 비를 가변 제어하는 수단을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 차지 펌프 회로.
  3. 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와,
    상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과,
    부전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 상기 접지단에 도통시키고, 타단을 부전압 출력단에 도통시키는 방전 수단과,
    상기 부전압 출력단에 접속된 출력 컨덴서
    를 갖고 이루어지고,
    상기 부전압 출력단으로부터 부전압 출력을 행하는 차지 펌프 회로로서,
    소정의 제어 신호에 따라서, 상기 승압 컨덴서의 충전 기간과 상기 부전압의 출력 기간과의 비를 가변 제어하는 수단을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 차지 펌프 회로.
  4. 주기적으로 그 충전과 방전이 반복되는 승압 컨덴서와,
    상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 입력 전압 인가단에 도통시키고, 타단을 접지단에 도통시키는 충전 수단과,
    부전압을 출력할 때, 상기 승압 컨덴서의 일단을 상기 접지단에 도통시키고, 타단을 부전압 출력단에 도통시키는 방전 수단과,
    상기 부전압 출력단에 접속된 출력 컨덴서
    를 갖고 이루어지고,
    상기 부전압 출력단으로부터 부전압 출력을 행하는 차지 펌프 회로로서,
    상기 충전 수단의 일 요소로서 상기 승압 컨덴서의 타단과 상기 접지단과의 접속 선로를 온/오프하는 전계 효과 트랜지스터를 갖고 이루어지고, 또한 상기 전계 효과 트랜지스터의 백 게이트와 상기 접지단 사이에는, 상기 승압 컨덴서를 충전할 때, 해당 접속 선로를 온으로 하고, 그 이외일 때에는 해당 접속 선로를 오프로 하는 제1 스위치가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차지 펌프 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터의 소스 및 드레인 중, 상기 승압 컨덴서측의 일단에는, 상기 부전압 출력단으로부터 부전압 출력을 행할 때, 해당 일단에의 접속 선로를 오프로 하고, 그 이외일 때에는 해당 일단에의 접속 선로를 온으로 하는 제2 스위치가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차지 펌프 회로.
  6. 액정 디스플레이의 구동 제어를 행하는 LCD 드라이버 IC로서,
    상기 액정 디스플레이의 구동 전압을 생성하는 수단으로서, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 차지 펌프 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 드라이버 IC.
  7. 기기의 표시 수단인 액정 디스플레이와, 상기 액정 디스플레이의 구동 제어를 행하는 LCD 드라이버 IC를 갖고 이루어지는 전자 기기로서,
    상기 LCD 드라이버 IC로서, 제6항의 LCD 드라이버 IC를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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