電源電路和具有該電源電路的液晶顯示裝置的製作方法
2023-10-06 12:07:54
專利名稱：電源電路和具有該電源電路的液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源電路，更詳細地說，涉及適用於具有單晶片化的源極驅動器的液晶顯示裝置的電源電路。
背景技術：
一般而言，有源矩陣型的液晶顯示裝置具有由夾持液晶層的兩塊基板等構成的液晶面板，在該兩塊基板中的一個基板呈格子狀配置有多條柵極總線(掃描信號線)和多條源極總線(視頻信號線)，與這些多條柵極總線和多 條源極總線的交叉點分別對應地設置有配置成矩陣狀的多個像素形成部。各像素形成部包括薄膜電晶體(TFT)和用於保持像素值的像素電容等，該薄膜電晶體是柵極端子與通過對應的交叉點的柵極總線連接，並且源極端子與通過該交叉點的源極總線連接的開關元件。另外，在上述兩塊基板中的另一塊基板設置有共用電極，該共用電極是共用地設置於上述多個像素形成部的對置電極。在有源矩陣型的液晶顯示裝置中還設置有驅動上述多條柵極總線的柵極驅動器(掃描信號線驅動電路)和驅動上述多條源極總線的源極驅動器(視頻信號線驅動電路)。另外，一般而言，源極驅動器以IC(Integrated Circuit :集成電路)晶片的方式設置於顯示部的邊緣部。另外，在現有技術中，在液晶顯示裝置設置有多個源極驅動器(IC晶片)(具有多個IC晶片的結構被稱為「多晶片結構」)，以確保作為源極驅動器有充分的驅動能力。然而，近年來為了實現液晶顯示裝置的小型化，源極驅動器的單晶片化在不斷發展中。另外，採用不僅是源極驅動器而且連電源電路或定時控制器(timing controller)等也收納於一個IC晶片的單晶片驅動器的液晶顯示裝置也在逐漸增加中。另外，近年來，在採用a-SiTFT液晶面板(在薄膜電晶體的半導體層使用非晶矽的液晶面板)的液晶顯示裝置中，源極驅動器的單片化在進展中。關於柵極驅動器，現有技術中多以IC晶片的方式設置於顯示部的邊緣部，但近年來，在基板上直接形成柵極驅動器的情況也慢慢多起來。這種柵極驅動器被稱為「單片柵極驅動器」等，另外，具有單片柵極驅動器的面板被稱為「柵極驅動器單片面板」等。此外，在採用點反轉驅動方式(使液晶施加電壓的正負極性在垂直、水平方向上按每相鄰的像素反轉，並且在各像素中按每幀反轉的驅動方式)或源極線反轉驅動方式(使液晶施加電壓的正負極性按每源極總線反轉，並且在各源極線中按每幀反轉的驅動方式)的液晶顯示裝置中，由於需要使共用電極的電位一定，所以能夠從源極驅動器輸出的電壓的振幅必須是與液晶施加電壓的最大值的2倍以上相當的振幅。因此，例如在設液晶施加電壓的最大值為6V的液晶顯示裝置中，需要輸出電壓的振幅能夠為12V以上的源極驅動器。在這種情況下，如果源極驅動器以多晶片結構實現，則驅動信號(掃描信號VG和視頻信號VS)的電位關係如圖10所示。關於掃描信號VG，在圖10所示的例子中，柵極導通電壓VGH為24V，柵極斷開電壓VGL為-7V。關於視頻信號VS，在圖10所示的例子中，在OV到12V的範圍內變動。像這樣，在源極驅動器以多晶片結構實現的情況下，只要使視頻信號VS在正的電壓範圍內變動即可，所以源極驅動器的驅動用的電源電壓只要生成正的電源電壓就足夠了。與之相對地，在源極驅動器以單晶片驅動器實現的情況下，驅動信號(掃描信號VG和視頻信號VS)的電位關係如圖11所示。關於掃描信號VG，在圖11所示的例子中，柵極導通電壓VGH為18V，柵極斷開電壓VGL為-13V。關於視頻信號VS，在圖11所示的例子中，在-6V到6V的範圍內變動。與柵極驅動器以多晶片結構實現的情況不同，視頻信號VS在正電壓和負電壓兩者的範圍內變動。其理由如下。一般而言，大型用驅動器的工藝耐壓為13. 5V程度，與之相對地，單晶片驅動器的工藝耐壓為6. OV 6. 5V程度。因此，在源極驅動器以單晶片驅動器實現的情況下，假如只用正的電源電壓，則視頻信號的振幅最大為 6.OV 6. 5V程度。該振幅對於採用點反轉驅動方式或源極線反轉驅動方式的液晶顯示裝置來說是不充分的。因此，除了正的電源電壓以外，需要負的電源電壓。像這樣，在具有單晶片化的源極驅動器的液晶顯示裝置中，作為源極驅動器的驅動用的電源電壓，需要生成正負的電源電壓。作為用於生成正負的電源電壓的結構，已知有如下結構。圖12是表示用於生成正負的電源電壓的現有技術的結構例(以下稱為「第一結構例」。)的電路圖。在第一結構例中，用兩個D⑶C轉換電路712、812生成正負的電源電壓。詳細地說，在一個D⑶C轉換電路712中，通過將電源電壓VCC升壓而生成正的電源電壓(該電壓由於是模擬電壓，所以以下稱為「正側模擬電源電壓」)AVDDP，在另一個D⑶C轉換電路812中，通過將電源電壓VCC降壓而生成負的電源電壓(以下稱為「負側模擬電源電壓」)AVDDM。另外，關於這些DCDC轉換電路712、812的動作，由於現有技術中已經公知，所以省略詳細說明。圖13是表示用於生成正負的電源電壓的現有技術的其它結構例(以下稱為「第二結構例」)的電路圖。在第二結構例中，生成正負的電源電壓的電源電路910包括ECDC轉換電路912和電荷泵電路914。另外，在電源電路910的外部設置有用於控制該電源電路910的動作的DCDC控制器920。DCDC轉換電路912包括作為控制用開關起作用的薄膜電晶體S91、線圈(電感器)L91、二極體(整流元件)D91、電容器(capacity)C91和電阻器R91、R92。薄膜電晶體S91的柵極端子與D⑶C控制器920的輸出端子OUT連接，薄膜電晶體S91的漏極端子與節點A連接，薄膜電晶體S91的源極端子接地。線圈L91的一端被供給電源電壓VCC，線圈L91的另一端與節點A連接。二極體D91的陽極與節點A連接，二極體D91的陰極與節點J連接。電容器C91的一端與節點J連接，電容器C91的另一端接地。而且，節點J的電壓作為正側模擬電源電壓AVDDP從該電源電路910輸出。電阻器R92的一端與節點K連接，電阻器R92的另一端接地。由這些電阻器R91、R92構成對正側模擬電源電壓AVDDP進行分壓的分壓電路。如圖13所示，表示節點K的電壓的反饋信號FB，被施加到EOC控制器920的輸入端子IN。DCDC控制器920基於反饋信號FB，將對控制用開關的動作進行控制的控制信號CTL從輸出端子OUT輸出。電荷泵電路914包括電容器C92、C93和二極體D93、D94。電容器C92的一端與節點A連接，電容器C92的另一端與節點P連接。電容器C93的一端與節點Q連接，電容器C93的另一端接地。二極體D93的陽極與節點P連接，二極體D93的陰極接地。二極體D94的陽極與節點Q連接，二極體D94的陰極與節點P連接。在如上所述的結構中，表示節點K的電壓的信號，即表示分壓電路的正側模擬電源電壓AVDDP的分壓後的電壓的信號，作為反饋信號FB被施加到DCDC控制器920。而且，DCDC控制器920，當反饋信號FB所示的電壓比規定的電壓大時，以使薄膜電晶體S91變為導通狀態的方式輸出控制信號CTL，當反饋信號FB所示的電壓為規定的電壓以下時，以使薄膜電晶體S91變為斷開狀態的方式輸出控制信號CTL。另外，在以下說明中，假定當正側模擬電源電壓AVDDP比6. OV大時節點K的電壓比上述規定的電壓大，當正側模擬電源電壓AVDDP為6. OV以下時節點K的電壓為上述規定的電壓以下。接著，對電源電路910的動作進行說明。另外，假定二極體D91、D93和D4的正向降低電壓(也稱為「正向電壓降低」)均為O. 3V來進行說明。
首先，當控制用開關(薄膜電晶體S91)為斷開狀態時，在線圈L91產生反電動勢，節點A的電壓變得比電源電壓VCC大。由此，二極體D91成為導通狀態，在節點A-節點J之間電流流動，在電容器C91蓄積電荷。在此，由於當正側模擬電源電壓AVDDP比6. OV大時控制用開關(薄膜電晶體S91)變成斷開狀態，所以在電容器C91蓄積電荷使得節點J的電壓變為6. 0V。另外，當在節點A-節點J間電流流動時，在二極體D91會產生O. 3V的正向降低電壓，所以節點A的電壓變為6. 3V。此時，在電容器C92暫時性地電流流動，節點P的電壓變大，二極體D93變為導通狀態，二極體D94變為斷開狀態。由此，在電容器C92蓄積電荷。在此，在二極體D93由於產生O. 3V的正向降低電壓，所以節點P的電壓變為O. 3V，在該電容器C92蓄積電荷使得使電容器C92的兩端間的電壓變為(6. 3V-0. 3V = )6. 0V。當控制用開關(薄膜電晶體S91)從導通狀態變為切斷狀態時，由於節點A的電壓變為0V，所以二極體D91變為斷開狀態。隨著節點A的電壓從6. 3V降低為0V，節點P的電壓從O. 3V降低到-6. 0V。由此，二極體D93變為切斷狀態，二極體D94變為導通狀態，在節點Q-節點P間電流流動，在電容器C93蓄積電荷。此時，由於在二極體D94產生O. 3V的正向降低電壓，所以節點Q的電壓變為-5. 7V。即，負側模擬電源電壓AVDDM變為-5. 7V。D⑶C控制器920，基於反饋信號FB，以使控制用開關(薄膜電晶體S91)反覆處於導通狀態和斷開狀態的方式，輸出控制信號CTL。由此，在電源電路910生成6. OV的正側模擬電源電壓AVDDP和-5. 7V的負側模擬電源電壓AVDDM。另外，與本申請發明相關聯地，在日本特開平11-175028號公報中公開有如圖14所示的結構，作為用於生成正負電源的結構。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平11-175028號公報
發明內容
發明要解決的課題然而，根據第一結構例，由於需要兩個DCDC控制器，所以成本變高。另外，根據第二結構例，負側模擬電源電壓AVDDM的絕對值比正側模擬電源電壓AVDDP的絕對值小了與二極體的正向降低電壓相當的量。在上述例子中，正側模擬電源電壓AVDDP為6. 0V，而負側模擬電源電壓AVDDM為-5. 7V。因此，液晶施加電壓的最大值為((6. OV+5. 7V)/2 = )5. 85V。即，液晶施加電壓的最大值比單晶片驅動器的工藝耐壓的限制值小。因此，有時不能充分發揮液晶面板的性能。
於是，本發明的目的在於以低成本提供能夠生成電壓值的絕對值相等的正和負的模擬電源電壓的電源電路。解決課題的手段本發明的第一方面，是一種電源電路，其特徵在於上述電源電路包括直流電壓變換電路和電荷泵電路，上述直流電壓變換電路包括一端與電源電壓連接的電感器；為了使上述電感器的另一端的電壓變動而基於從外部施加的控制信號在導通/切斷狀態之間進行切換的開關兀件；一端接地的第一電容器；和僅使電流從上述電感器的另一端側向上述第一電容器的另一端側流動的整流部，所述直流電壓變換電路輸出上述第一電容器的另一端的電壓作為第一電壓，上述電荷泵電路包括一端與上述電感器的另一端連接的第二電容器；一端接地的第三電容器；陽極與上述第二電容器的另一端連接且陰極接地的第三整流元件；和陽極與上述第三電容器的另一端連接且陰極與上述第二電容器的另一端連接的第四整流元件，所述電荷泵電路輸出上述第三電容器的另一端的電壓作為第二電壓，上述整流部的正向降低電壓等於上述第三整流元件的正向降低電壓與上述第四整流元件的正向降低電壓之和。本發明的第二發明在本發明的第一方面的基礎上，特徵在於上述整流部包括陽極與上述電感器的另一端連接的第一整流元件；和陽極與上述第一整流元件的陰極連接且陰極與上述第一電容器的另一端連接的第二整流元件。本發明的第三發明在本發明的第二方面的基礎上，特徵在於上述整流部包括二極體模塊，該二極體模塊包括作為上述第一整流元件的二極體和作為上述第二整流元件的二極體。本發明的第四發明在本發明的第二方面的基礎上，特徵在於上述第一整流元件的正向降低電壓、上述第二整流元件的正向降低電壓、上述第三整流元件的正向降低電壓和上述第四整流元件的正向降低電壓相等。本發明的第五發明在本發明的第一方面的基礎上，特徵在於上述第三整流元件和上述第四整流元件為肖特基二極體，上述整流部包括一個二極體，該二極體的正向降低電壓大於上述肖特基電晶體的正向降低電壓。本發明的第六方面，是一種液晶顯示裝置，其特徵在於，包括顯示圖像的顯示部；配置於上述顯示部的多條視頻信號線；和包括一個集成電路晶片的驅動部，該集成電路晶片包括視頻信號線驅動電路，該視頻信號線驅動電路通過對各視頻信號線交替地施加正的電壓和負的電壓作為視頻信號來驅動上述多條視頻信號線，在上述驅動部包含本發明的第一方面所述的電源電路，上述視頻信號線驅動電路，根據上述第一電壓生成上述正的電壓，根據上述第二電壓生成上述負的電壓。發明效果 根據本發明的第一方面，在包括直流電壓變換電路和電荷泵電路的電源電路中，在電荷泵電路中，與現有的結構同樣地，設置有當控制用開關為斷開狀態時使電流流動的第三整流元件和當控制用開關為導通狀態時使電流流動的第四整流元件。在直流電壓變換電路設置有當控制用開關為斷開狀態時使電流流動的整流部，整流部構成為，產生與第三整流元件的正向降低電壓和第四整流元件的正向降低電壓之和相當的正向降低電壓。其中，設第一電壓的振幅為VI，設整流部的正向降低電壓為Vfs時，電感器的另一端的振幅Va可以用下式⑴表示Va = Vl+Vfs ......⑴。 另外，設電感器的另一端的電壓的振幅為Va，設第三整流元件的正向降低電壓為Vf3，設第四整流元件的正向降低電壓為Vf4時，第二電壓的振幅V2可以用下式(2)表示V2 = Va- (Vf3+Vf4)......(2)。在此，由於整流部的正向降低電壓Vfs等於第三整流元件的正向降低電壓Vf3與第四整流元件的正向降低電壓Vf4之和，所以將上述(I)代入到上式(2)，則下式(3)成立V2 = Vl......(3)。像這樣，第二電壓的振幅與第一電壓的振幅相等。即，正側的電源電壓的絕對值與負側的電源電壓的絕對值相等。另外，採用電荷泵電路作為用於生成一個極性的電源電壓的構成要素。如上所述，以低成本實現能夠生成電壓值的絕對值相等的正和負的電源電壓的電源電路。另外，與具有兩個DCDC轉換電路的結構相比能夠得到較高的變換效率，消耗電力降低。根據本發明的第二方面，由於用串聯連接的兩個整流元件實現整流部，所以能夠用容易的結構得到與本發明的第一方面同樣的效果。根據本發明的第三方面，由於用二極體模塊實現整流部，所以能夠用容易的結構得到與本發明的第一方面同樣的效果。根據本發明的第四方面，由於只要準備相同種類的整流元件即可，所以變得容易實現。根據本發明的第五方面，由於用一個二極體實現整流部，所以能夠減少必要的部件個數。根據本發明的第六方面，在具有由一個集成電路晶片(即所謂單晶片驅動器)構成的驅動部的液晶顯示裝置中，能夠將液晶施加電壓提高至接近晶片的工藝耐壓的極限。因此，與現有技術相比，提高了液晶面板的性能。另外，由於能夠提高液晶施加電壓，所以增加了能夠應用單晶片驅動器的面板的種類。
圖I是表示本發明的一個實施方式的電源電路的結構的電路圖。圖2是在上述實施方式中，表示液晶顯示裝置的整體結構的框圖。圖3是在上述實施方式中，用於說明像素的結構的圖。圖4是在上述實施方式中，用於說明單晶片驅動器的結構的框圖。圖5是在上述實施方式中，用於對電位關係進行說明的圖。圖6是在上述實施方式中，表示控制用開關取斷開狀態時的二極體的導通/斷開狀態的圖。
圖7是在上述實施方式中，表示控制用開關取導通狀態時的二極體的導通/斷開狀態的圖。圖8是在上述實施方式的變形例中，表示使用四端子的二極體模塊的結構的圖。圖9是在上述實施方式的變形例中，表示使用三端子的二極體模塊的結構的圖。圖10是在現有例中，用於對以多晶片結構實現源極驅動器的液晶顯示裝置的驅動信號的電位關係進行說明的波形圖。圖11是在現有例中，用於對以單 晶片結構實現源極驅動器的液晶顯示裝置的驅動信號的電位關係進行說明的波形圖。圖12是表示用於生成正和負的電源電壓的現有的結構例的電路圖。圖13是表示用於生成正和負的電源電壓的現有的其它結構例的電路圖。圖14是表不日本特開平11-175028號公報中公開的用於生成正和負的電源電壓的結構的電路圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的一個實施方式進行說明。〈I.整體結構>圖2是表示本發明的一個實施方式的液晶顯示裝置的整體結構的框圖。如圖2所示，該液晶顯示裝置包括液晶面板10 ;在構成液晶面板10的基板上裝載的單晶片驅動器20 ;和與構成液晶面板10的基板連接的FPC30。液晶面板10包括顯示部12，用於驅動顯示部12內的柵極驅動器的多個柵極驅動器14，在構成液晶面板10的基板上單片地形成。另夕卜，用於驅動顯示部12內的源極總線的源極驅動器，形成在單晶片驅動器20內。另外，在FPC30安裝有電容器、電阻器、線圈、二極體和薄膜電晶體等周邊部件，作為與單晶片驅動器20的動作相關聯的構成要素。作為液晶顯示裝置的驅動方式，採用點反轉驅動方式或源極線反轉驅動方式。點反轉驅動方式，使液晶施加電壓的正負極性在垂直、水平方向上按每相鄰像素反轉，並且在各像素中按每幀反轉的驅動方式。源極線反轉驅動方式，是使液晶施加電壓的正負極性按每源極總線反轉，並且在各源極線中按每幀反轉的驅動方式。此外，在本實施方式中，由於通過單晶片驅動器進行源極總線的驅動，所以源極總線的條數優選儘可能的少。因此，在顯示部12內，以圖3所示的方式構成像素。對此進行詳細說明。顯示部12上顯示的圖像的一個像素，包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。在本實施方式中，如圖3所示，在源極總線的延伸方向上上述三個子像素依次配置。由此，例如在採用WVGA型的面板(像素數為800X480)作為液晶面板10的情況下，在顯示部12內含有800條源極總線和(480X3 = ) 1440條柵極總線。在此，假如在柵極總線的延伸方向上依次配置有上述三個子像素，則在顯示部12內含有(800X3 = )2400條源極總線和480條柵極總線。像這樣在顯示部12內包含的源極總線的條數變多時，可想而知在單晶片驅動器20中變得不能進行源極總線的驅動。於是，在本實施方式中，如上所述，不是在柵極總線的延伸方向而是在源極總線的延伸方向上依次配置上述三個子像素，由此能夠將源極驅動器單晶片化。另外，圖3所示的像素的結構是優選的結構例，根據單晶片驅動器20的驅動能力的不同，在柵極總線的延伸方向上依次配置有三個子像素的結構的液晶顯示裝置，也能夠適用本發明。另外，液晶面板10的類型不限於WVGA型。<2. 「單晶片驅動器」的結構〉圖4是用於對本實施方式的單晶片驅動器20的結構進行說明的框圖。在該單晶片驅動器20中，包括電源電路210、DCDC控制器220、定時控制器(timing controller) 230和源極驅動器240。電源電路210，生成作為源極驅動器240驅動用的電壓的正側模擬電源電壓AVDDP和負側模擬電源電壓AVDDM，並將它們輸出。此時，為了穩定正側模擬電源電壓AVDDP和負側模擬電源電壓AVDDM的電壓值，從電源電路210對DCDC控制器220施加反饋信號FB，DCDC控制器220基於該反饋信號FB，輸出用於控制電源電路210的動作的控制信號CTL。定時控制器230輸出數字視頻信號DV、 用於控制顯示部12的圖像顯示的定時的源極起動脈衝信號SSP和源極時鐘信號SCK。源極驅動器240，基於從定時控制器230輸出的數字視頻信號DV、源極起動脈衝信號SSP和源極時鐘信號SCK，用從電源電路210輸出的正側模擬電源電壓AVDDP和負側模擬電源電壓AVDDM向源極總線輸出驅動用的視頻信號。另外，從源極驅動器240輸出的視頻信號被施加到源極總線，基於該視頻信號在顯示部12上顯示圖像。在此，參照圖5對本實施方式的電位關係進行說明。在單晶片驅動器20，從外部施加2. 3 3. 6V的電源電壓VCC。在電源電路210中，用電源電壓VCC生成6. OV的正側模擬電源電壓AVDDP和-6. OV的負側模擬電源電壓AVDDM。在源極驅動器240中，基於正側模擬電源電壓AVDDP生成使電壓的最大值為6. OV的正極性的視頻信號VSH，基於負側模擬電源電壓AVDDM生成使電壓的最大絕對值為6. OV的負極性的視頻信號VSL。另外，通過將正側模擬電源電壓AVDDP在升壓電路等升壓來生成20V的柵極導通電壓VGH，通過將負側模擬電源電壓AVDDM在降壓電路等降壓來生成-12V的柵極切斷電壓VGL。另外，這些具體的電壓值只是一例，本發明並不限定於這些電壓值。〈3.電源電路的結構和動作〉圖I是表示本實施方式的電源電路210的結構的電路圖。其中，如圖I所示，從電源電路210輸出的反饋信號FB，被施加到D⑶C控制器220的輸入端子IN。而且，從D⑶C控制器220的輸出端子OUT輸出的控制信號CTL被施加到電源電路210。電源電路210包括ECDC轉換電路(直流電壓變換電路)212和電荷泵電路214。DCDC轉換電路212包括作為控制用開關起作用的薄膜電晶體SI、線圈(電感器)LI、二極體(整流元件)D1、D2、電容器(Capacity)Cl和電阻器Rl、R2。薄膜電晶體SI的柵極端子與DCDC控制器220的輸出端子OUT連接，薄膜電晶體SI的漏極端子與節點A連接，薄膜電晶體SI的源極端子接地。線圈LI的一端被施加電源電壓VCC，線圈LI的另一端與節點A連接。二極體D2的陽極與節點A連接，二極體D2的陰極與二極體Dl的陽極連接。二極體Dl的陽極與二極體D2的陰極連接，二極體Dl的陰極與節點J連接。電容器Cl的一端與節點J連接，電容器Cl的另一端接地。而且，節點J的電壓被作為正側模擬電源電壓AVDDP從該電源電路210輸出。電阻器Rl的一端與節點J連接，電阻器Rl的另一端與節點K連接。電阻器R2的一端與節點K連接，電阻器R2的另一端接地。由這些電阻器Rl、R2構成對正側模擬電源電壓AVDDP進行分壓的分壓電路。另外，在本實施方式中，通過二極體Dl和二極體D2實現整流部。電荷泵電路214包括電容器C2、C3和二極體D3、D4。電容器C2的一端與節點A連接，電容器C2的另一端與節點P連接。電容器C3的一端與節點Q連接，電容器C3的另一端接地。二極體D3的陽極與節點P連接，二極體D3的陰極接地。二極體D4的陽極與節點Q連接，二極體D4的陰極與節點P連接。
在如上所述的結構中，表示節點K的電壓的信號，即表示分壓電路的正側模擬電源電壓AVDDP的分壓後的電壓的信號，作為反饋信號FB被施加到DCDC控制器220。而且，DCDC控制器220，當反饋信號FB所示的電壓比規定的電壓大時，以使薄膜電晶體SI變為導通狀態的方式輸出控制信號CTL，當反饋信號FB所示的電壓為規定的電壓以下時，以使薄膜電晶體SI變為斷開狀態的方式輸出控制信號CTL。另外，在本實施方式中，假定當正側模擬電源電壓AVDDP比6. OV大時節點K的電壓比上述規定的電壓大，當正側模擬電源電壓AVDDP為6. OV以下時節點K的電壓為上述規定的電壓以下。接著，對電源電路210的動作進行說明。另外，圖6是表示控制用開關(薄膜電晶體SI)為斷開狀態時的二極體Dl D4的導通/斷開狀態的圖，圖7是表示控制用開關(薄膜電晶體SI)為導通狀態時的二極體Dl D4的導通/斷開狀態的圖。另外，以下假定二極體Dl D4都是正向降低電壓(也稱為「正向電壓降低」)為O. 3V來進行說明。首先，當控制用開關(薄膜電晶體SI)為斷開狀態時，在線圈LI產生反電動勢，節點A的電壓變得比電源電壓VCC大。由此，二極體Dl和二極體D2均成為導通狀態，在節點A-節點J間電流流動，在電容器Cl蓄積電荷。在此，如果正側模擬電源電壓AVDDP比6. OV大，則控制用開關(薄膜電晶體SI)變成斷開狀態，所以在電容器Cl蓄積電荷使得節點J的電壓變為6. 0V。另外，當在節點A-節點J間電流流動時，在二極體Dl和二極體D2分別產生O. 3V的正向降低電壓，所以節點A的電壓變為6. 6V。此時，在電容器C2暫時性地電流流動，節點P的電壓變大，二極體D3變為導通狀態，二極體D4變為斷開狀態。由此，在電容器C2蓄積電荷。在此，在二極體D3由於產生O. 3V的正向降低電壓，所以節點P的電壓變為O. 3V，在該電容器C2蓄積電荷使得電容器C2的兩端間的電壓變為(6. 6V-0. 3V = )6. 3V。當控制用開關(薄膜電晶體SI)從導通狀態變為切斷狀態時，由於節點A的電壓變為0V，所以二極體Dl和二極體D2均變為斷開狀態。隨著節點A的電壓從6. 6V變為0V，節點P的電壓從O. 3V降低到-6. 3V。由此，二極體D3變為切斷狀態，二極體D4變為導通狀態，在節點Q-節點P間電流流動，在電容器C3蓄積電荷。此時，由於在二極體D4產生O. 3V的正向降低電壓，所以節點Q的電壓變為-6. 0V。即，負側模擬電源電壓AVDDM變為-6. 0V。<4.效果〉根據本實施方式，用於生成正和負的模擬電源電壓的電源電路210包括IXDC轉換電路212和電荷泵電路214。在D⑶C轉換電路212，與現有的結構不同，設置有兩個整流用的二極體。在此，設置在電源電路210內的四個二極體Dl D4，採用正向降低電壓相等的二極體。設這四個二極體Dl D4的正向降低電壓為Vf，正側模擬電源電壓AVDDP的電壓值為Vp時，圖I所示結構的節點A的電壓的振幅為Vp+2XVf。當D⑶C轉換電路212內的控制用開關SI為斷開狀態時，電荷泵電路214內的二極體D3為導通狀態。此時，由於在二極體D3產生正向降低電壓Vf，所以在該電容器C2蓄積電荷使得電容器C2的兩端間的電壓變為(Vp+2XVf-Vf = )Vp+Vf。而且，當ECDC轉換電路212內的控制用開關SI從斷開狀態變為導通狀態時，隨著節點A的電壓的降低，節點P的電壓變為(Vf-(Vp+2XVF) = )-Vp-Vf0由此，二極體D3變為斷開狀態,二極體D4變為導通狀態。此時，由於在二極體D4產生正向降低電壓Vf，所以節點Q的電壓變為-Vp。像這樣，正側模擬電源電壓AVDDP的絕對值與負側模擬電源電壓AVDDM的絕對值變得相等。在此，在本實施方式中，電源電路210，不是由兩個D⑶C轉換電路構成，而是包括一個D⑶C轉換電路212和一個電荷泵電路214。如上所述，以低成本實現能夠生成電壓值的絕對值相等的正和負的模擬電源電壓的電源電路。另外，負側模擬電源電壓AVDDM，由於由電荷泵電路214生成，所以與具有兩個DCDC轉換電路的結構相比，能夠得到較高的變換效率，降低了消耗電力。進而，由於能夠將液晶施加電壓提高至單晶片驅動器20的工藝耐壓的大致極限值，所以提高了液晶面板的性能。而且，如上所述由於能夠提高液晶施加電壓，所以與現有技術相比增加了能夠應用單晶片驅動器的面板的種類。例如，能夠在作為具有廣視野角和良好的響應性的面板的 ASV(Advanced Super View :超視覺)面板中應用單晶片驅動器。在D⑶C轉換電路212的節點A-節點J間設置的二極體，可以由包含兩個二極體D2、D1的二極體模塊來實現。與之相關地，在採用四端子的二極體模塊的情況下成為圖8所示的結構，在採用三端子的二極體模塊的情況下成為圖9所示的結構。另外，在上述實施方式中，在D⑶C轉換電路內的節點A-節點J間設置有兩個二極體，但本發明並不限定於此。例如，也可以在電荷泵電路214採用作為正向降低電壓比較小的二極體的肖特基二極體作為上述二極體D3、D4，在IXDC轉換電路212替代上述D1、D2採用正向降低電壓比較大的二極體。附圖符號說明10……液晶面板12......顯示部14......柵極驅動器20……單晶片驅動器30......FPC210......電源電路212......DCDC 轉換電路214......電荷泵電路220......DCDC 控制器230......定時控制器240......源極驅動器AVDDP……正側模擬電源電壓AVDDM......負側模擬電源電壓Cl C3......電容器Dl D4......二極體LI......線圈R1、R2......電阻器SI……控制用開關(電晶體等)
權利要求
1.一種電源電路，其特徵在於 所述電源電路包括直流電壓變換電路和電荷泵電路， 所述直流電壓變換電路包括一端與電源電壓連接的電感器；為了使所述電感器的另一端的電壓變動而基於從外部施加的控制信號在導通/切斷狀態之間進行切換的開關元件；一端接地的第一電容器；和僅使電流從所述電感器的另一端側向所述第一電容器的另一端側流動的整流部，所述直流電壓變換電路輸出所述第一電容器的另一端的電壓作為第一電壓， 所述電荷泵電路包括一端與所述電感器的另一端連接的第二電容器；一端接地的第三電容器；陽極與所述第二電容器的另一端連接且陰極接地的第三整流元件；和陽極與所述第三電容器的另一端連接且陰極與所述第二電容器的另一端連接的第四整流元件，所述電荷泵電路輸出所述第三電容器的另一端的電壓作為第二電壓， 所述整流部的正向降低電壓等於所述第三整流元件的正向降低電壓與所述第四整流元件的正向降低電壓之和。
2.如權利要求I所述的電源電路，其特徵在於 所述整流部包括陽極與所述電感器的另一端連接的第一整流元件；和陽極與所述第一整流元件的陰極連接且陰極與所述第一電容器的另一端連接的第二整流元件。
3.如權利要求2所述的電源電路，其特徵在於 所述整流部包括二極體模塊，該二極體模塊包括作為所述第一整流元件的二極體和作為所述第二整流元件的二極體。
4.如權利要求2所述的電源電路，其特徵在於 所述第一整流元件的正向降低電壓、所述第二整流元件的正向降低電壓、所述第三整流元件的正向降低電壓和所述第四整流元件的正向降低電壓相等。
5.如權利要求I所述的電源電路，其特徵在於 所述第三整流元件和所述第四整流元件為肖特基二極體， 所述整流部包括一個二極體，該二極體的正向降低電壓大於所述肖特基電晶體的正向降低電壓。
6.一種液晶顯示裝置，其特徵在於，包括 顯示圖像的顯示部；配置於所述顯示部的多條視頻信號線；和包括一個集成電路晶片的驅動部，該集成電路晶片包括視頻信號線驅動電路，該視頻信號線驅動電路通過對各視頻信號線交替地施加正的電壓和負的電壓作為視頻信號來驅動所述多條視頻信號線， 在所述驅動部包含權利要求I所述的電源電路， 所述視頻信號線驅動電路，根據所述第一電壓生成所述正的電壓，根據所述第二電壓生成所述負的電壓。
全文摘要
本發明的目的在於以低成本提供能夠生成電壓值的絕對值相等的正和負的模擬電源電壓的電源電路。電源電路(210)包括DCDC轉換電路(212)和電荷泵電路(214)。在電荷泵電路(214)設置有當控制用開關(S1)為斷開狀態時使電流流動的二極體(D3)和當控制用開關(S1)為導通狀態時使電流流動的二極體(D4)。在DCDC轉換電路(212)設置有當控制用開關(S1)為斷開狀態時使流動電流的兩個二極體(D1、D2)。在此，該整流部構成為由二極體(D1、D2)構成的整流部的正向降低電壓等於二極體(D3)的正向降低電壓與二極體(D4)的正向降低電壓之和。
文檔編號G09G3/36GK102630367SQ20108005319
公開日2012年8月8日 申請日期2010年7月7日 優先權日2009年11月25日
發明者巖本明久, 森井秀樹, 水永隆行, 生田慶 申請人:夏普株式會社