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JP3234043B2 - 液晶駆動用電源回路 - Google Patents

液晶駆動用電源回路

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JP3234043B2
JP3234043B2 JP10842193A JP10842193A JP3234043B2 JP 3234043 B2 JP3234043 B2 JP 3234043B2 JP 10842193 A JP10842193 A JP 10842193A JP 10842193 A JP10842193 A JP 10842193A JP 3234043 B2 JP3234043 B2 JP 3234043B2
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Japan
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potential
channel mos
mos transistor
output
gate
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健 須山
勝一 岩元
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to CN94105737.2A priority patent/CN1064470C/zh
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は液晶表示パネル駆動用
の電源電圧を発生する液晶駆動用電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示パネルは低消費電力性、小型と
いう特長を持つため、電子式卓上計算機(電卓)や電子
手帳等の携帯用電子機器に表示装置として使用されてい
る。この液晶表示パネルを駆動するためには値が異なっ
た複数の電位を供給する必要がある。
【0003】図7は上記液晶表示パネルを表示装置とし
て備えた電子機器の表示パネル周辺の構成を示すブロッ
ク図である。液晶表示パネル11は基本的には、それぞれ
の表面に互いに交差する向きで多数の配線が配置形成さ
れた2枚のガラス板の間に液晶を挟み込んだ構成にされ
ており、通常、液晶表示パネル11の横方向からはコモン
電極や走査電極等と称される図示しない複数の第1電極
(以下、コモン電極と称する)が導出されており、縦方
向からはセグメント電極やデータ電極等と称される図示
しない複数の第2電極(以下、セグメント電極と称す
る)が導出されている。そして、それぞれ1個のコモン
電極とセグメント電極との間に所定値の電位差が印加さ
れることにより、両電極に接続された2本の配線とその
間の液晶とで構成される容量からなるセグメントが点灯
駆動される。このセグメントの点灯/非点灯駆動制御に
は、コモン電極側がCOMドライバ12、セグメント電極
側がSEGドライバ13とそれぞれ称される液晶駆動用集
積回路が使用される。
【0004】通常、コモン電極とセグメント電極の数は
液晶表示パネルの種類によって様々であるがかなり多
く、例えば、あるものではコモン電極が64個、セグメ
ント電極が160個設けられている。このため、通常で
は、コモン電極側とセグメント電極側にそれぞれ複数個
のCOMドライバ12及びSEGドライバ13を設けるよう
にしている。これらCOMドライバ12及びSEGドライ
バ13は、各種制御信号や表示データに基づいて駆動信号
を発生し、液晶表示パネル11の対応するコモン電極やセ
グメント電極に供給する。上記のようにCOMドライバ
12及びSEGドライバ13において駆動信号を発生する際
には値が異なった複数の液晶駆動用電位が必要であり、
これらの電位は電源回路14によって形成される。この電
源回路14はいずれかのCOMドライバ12もしくはSEG
ドライバ13に内蔵させることもでき、もしくは全てのC
OMドライバ12及びSEGドライバ13と共に1個の集積
回路内に集積することもできる。
【0005】一般に、上記液晶駆動用電位は、電源間に
設けられた複数個の抵抗を用いた抵抗分割により形成さ
れる。この抵抗分割で形成された電位は、分割抵抗の値
によってその電流駆動能力が決定される。電流駆動能力
を高くする、すなわち、その電位点からの電流流出量を
多くするには分割抵抗の値を小さくすれば良い。しか
し、この場合には電源間に多くの電流が流れ、電源回路
14における消費電力が増大する。
【0006】他方、この消費電力を削減するには分割抵
抗の値を大きくして、電源間により少ない電流が流れる
ようにすれば良い。しかし。この場合には各電位の電流
駆動能力が低くなり、多くの電流が流出するとその電位
が保持できなくなる。
【0007】上記のような矛盾を解決するため、従来で
は電源回路に電源アンプを用いるようにしている。図8
はこの電源アンプを用いた従来の電源回路の構成を示し
ている。図においてVDD及びVEEは外部より供給さ
れる電源電位であり、例えばVDDは0Vであり、VE
Eは例えば−10Vの範囲で可変可能にされている。そ
して、VDDとVEEとの間には電位分割用の5個の抵
抗R1〜R5が直列接続されている。これら抵抗R1〜
R5には、電位VDD、VEE間に流れる電流の値を十
分に小さくして消費電流を低く押さえるために、高抵抗
が使用される。また、通常、上記5個の抵抗のうち、V
DD側に近い方の2個の抵抗R1、R2と、VEE側に
近い方の2個の抵抗R4、R5は全て同値に設定され、
その間の抵抗R3はR1、R2、R4、R5の値の所定
値倍の値に設定される。そして、上記電位VDD、VE
Eの2値と各抵抗の接続点に得られる4値の電位との合
計6値の電位が液晶駆動用電位VLC0〜VLC5とし
て上記COMドライバ12及びSEGドライバ13に供給さ
れる。そして、例えばCOMドライバ12及びSEGドラ
イバ13では、電位VLC0、VLC1、VLC4、VL
C5が前記コモン電極駆動用電位として使用され、電位
VLC0、VLC2、VLC3、VLC5は前記セグメ
ント電極駆動用電位として使用される。
【0008】ところで、VDD、VEEをそのまま使用
するVLC0とVLC5は十分な電流駆動能力を持つ
が、高抵抗による抵抗分割によって形成されたVLC1
〜VLC4は大きな電流駆動能力を持たない。このた
め、図示のようにVLC1〜VLC4に対応した分割電
位V1〜V4をインピーダンス変換を目的とする電源ア
ンプAMP1〜AMP4で受け、出力を低インピーダン
ス化して前記COMドライバ12及びSEGドライバ13に
供給するようにしている。
【0009】後述するが上記各電源アンプはそれぞれP
チャネル及びNチャネルのMOSトランジスタを用いた
CMOS構成のものが使用されており、VDDに近い側
の分割電位V1、V2を受ける2個の電源アンプAMP
1、AMP2には入力電位を受けるトランジスタがNチ
ャネルのものであるいわゆるNtop型のものがそれぞ
れ使用され、VEEに近い側の分割電位V3、V4を受
ける2個の電源アンプAMP3、AMP4には入力電位
を受けるトランジスタがPチャネルのものであるいわゆ
るPtop型のものがそれぞれ使用されている。
【0010】一方のNtop型の電源アンプAMP1、
AMP2はそれぞれ図9に示すように、PチャネルMO
Sトランジスタ21、22をカレントミラー負荷、Nチャネ
ルMOSトランジスタ23、24を差動入力対、Nチャネル
MOSトランジスタ25を定電流源とする差動段26と、P
チャネルMOSトランジスタ27を差動段26の出力を受け
る駆動用トランジスタ、NチャネルMOSトランジスタ
28を定電流負荷とする出力段29とから構成されている。
なお、トランジスタ25、28のゲートにはバイアス電圧V
Biasが供給されている。
【0011】他方のPtop型の電源アンプAMP3、
AMP4はそれぞれ図10に示すように、NチャネルM
OSトランジスタ31、32をカレントミラー負荷、Pチャ
ネルMOSトランジスタ33、34を差動入力対、Pチャネ
ルMOSトランジスタ35を定電流源とする差動段36と、
NチャネルMOSトランジスタ37を差動段36の出力を受
ける駆動用トランジスタ、PチャネルMOSトランジス
タ38を定電流負荷とする出力段39とから構成されてい
る。なお、トランジスタ35、38のゲートにはバイアス電
圧VPBiasが供給されている。また、図9及び図10中
のコンデンサはそれぞれ動作を安定させる発振防止用の
ものである。
【0012】図11は上記図8の電源回路で形成される
6値の液晶駆動用電位VLC0〜VLC5のうち、VD
Dをそのまま使用するVLC0を除いた残りの電位のV
EE依存特性を示す図である。通常の液晶表示パネルで
は表示コントラストをある程度自由に設定できるように
するために外部電源電圧VEEの値が調整できるように
なっており、VEEの値を−6Vに近付ける方向に変化
させるとコントラストは弱くなり、反対に−10Vに近
付ける方向に変化させるとコントラストは強くなる。そ
して、電位VLC0〜VLC5の値は、VEEが−6V
のときは最も高く(0Vに近い値)となり、VEEが−
10Vのときは最も低く(負の大きな値)となる。
【0013】上記4個の電源アンプAMP1〜AMP4
には図11に示すような値と変化を示す電位が供給され
るため、それぞれ入力電位に応じた性能を持つ電源アン
プを選ばなければならない。
【0014】ところで、入力電位を受けるトランジスタ
がNチャネル、すなわちNtop型の電源アンプの場
合、前記図9中のNチャネルMOSトランジスタ23のゲ
ート電位(入力電位)がソース電位に対してその閾値電
圧分以上高くなければ動作しない。また、入力電位を受
けるトランジスタがPチャネル、すなわちPtop型の
電源アンプの場合、前記図10中のPチャネルMOSト
ランジスタ33のゲート電位(入力電位)がソース電位に
対してその閾値電圧の絶対値分以上低くなければ動作し
ない。一般にMOSトランジスタの閾値電圧にはばらつ
きが存在することが知られており、このばらつきを考慮
してNチャネルMOSトランジスタの閾値電圧とPチャ
ネルMOSトランジスタの閾値電圧の絶対値の最高値を
例えば1Vと仮定すると、図11中に示すように、Nt
op型の電源アンプAMP1、AMP2(Ntop−A
mp)が十分に動作する領域はVEEが−10Vのとき
に−8V以上の範囲となり、Ptop型の電源アンプA
MP3、AMP4(Ptop−Amp)が十分に動作す
る領域はVEEが−10Vのときに−2V以下の範囲と
なる。
【0015】従って、従来では、−2V以上の値になり
得る電位が入力される電源アンプAMP1、AMP2と
してNtop−Ampを使用し、−8V以下の値になり
得る電位が入力される電源アンプAMP3、AMP4と
してPtop−Ampを使用している。
【0016】図12は図7中のCOMドライバ12、SE
Gドライバ13から出力されるコモン駆動信号COM、セ
グメント駆動信号SEGの波形の一例を示している。セ
グメント駆動信号SEGは前記4値の液晶駆動用電位V
LC0、VLC2、VLC3、VLC5を用いて形成さ
れており、制御信号の一種であるフレーム信号のある半
周期では表示データが変化する毎にその電位がVLC0
とVLC2の間で交互に切り替わり、フレーム信号の次
の半周期では表示データが変化する毎にその電位がVL
C3とVLC5の間で交互に切り替わっている。
【0017】コモン駆動信号COMは前記4値の液晶駆
動用電位VLC0、VLC1、VLC4、VLC5を用
いて形成されており、上記フレーム信号のある半周期で
は64個のコモン信号COM1〜COM64のうちCO
M1から電位VLC1であったものが順次電位VLC5
に切り替わり、フレーム信号の次の半周期ではCOM1
から電位VLC4であったものが順次電位VLC0に切
り替わっている。
【0018】ここで、図12から明らかなように、1つ
のコモン駆動信号COMはフレーム信号の半周期毎に電
位が1回切り替わるのに対し、セグメント駆動信号SE
Gでは表示データが変化する毎に電位が切り替わってい
る。例えばフレーム信号の周波数は35Hzで、表示デ
ータのラッチパルス信号は2240Hzである。従っ
て、セグメント駆動信号SEGを形成するために使用さ
れる液晶駆動用電位VLC0、VLC2、VLC3、V
LC5からの電流流出量は、コモン駆動信号COMの形
成のみに使用される液晶駆動用電位VLC1、VLC4
からの電流流出量に比べて大きなものとなる。
【0019】図13は図7中の液晶表示パネルにおける
それぞれ1つのコモン電極、セグメント電極に供給され
るコモン駆動信号COM、セグメント駆動信号SEGの
波形の一例を示している。上記のようにセグメント駆動
信号SEGを形成するために使用される液晶駆動用電位
VLC0、VLC2、VLC3、VLC5からの電流流
出量が多いと、VDD、VEEをそのまま用いるVLC
0とVLC5では問題とならないが、前記図8中の電源
アンプAMP2、AMP3から出力される電位VLC
2、VLC3に関しては問題が生じる。
【0020】すなわち、電位VLC2を出力するNto
p型の電源アンプAMP2では、図9に示すように、出
力段29において出力端子を高電位に充電する側のトラン
ジスタ27は差動段26の出力で駆動されており、出力端子
を低電位に放電する側のトランジスタ28は定電流源負荷
となっている。このため、電源アンプ自体の消費電力削
減を目的として、定電流源負荷であるトランジスタ28に
流れる電流の値を低く押さえた場合には、出力電位を高
電位側に引き上げる能力は高いが低電位側に下げる能力
は低くなり、図13に示すようにセグメント駆動信号S
EGの電位VLC2が電源電位のVDD(VLC0)側
に引っ張られ、その値が順次VLC0側に近付いてい
く。
【0021】他方、電位VLC3を出力するPtop型
の電源アンプAMP3では、図10に示すように、出力
段39において出力端子を低電位に放電する側のトランジ
スタ37は差動段36の出力で駆動されており、出力端子を
高電位に充電する側のトランジスタ38は定電流源負荷と
なっている。このため、電源アンプ自体の消費電力削減
を目的として、定電流源となるトランジスタ38に流れる
電流の値を低く押さえた場合には、出力電位を低電位側
に引き下げる能力は高いが高電位側に引き上げる能力は
低くなり、図13に示すようにセグメント駆動信号SE
Gの電位VLC3が電源電位のVEE(VLC5)側に
引き下げられ、その値が順次VLC5側に近付いてい
く。
【0022】このため、従来では全ての電源アンプにお
いて、各定電流源にある程度大きな電流を流し、電流を
流し込む能力と電流を流し出す能力の両方を高めること
によって出力インピーダンスが低くなるようにして、上
記のような出力電位の変動が起こらないようにしてい
る。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全ての
電源アンプの定電流源に大きな電流を流すと電源アンプ
の消費電流が増加し、電位分割抵抗を高抵抗にして消費
電流の削減を図っている効果が薄れることになる。ま
た、特に電池によって駆動される携帯用の電子機器では
電池の寿命が早くなるという不都合が生じる。
【0024】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、消費電流の削減をより
一層図ることができる液晶駆動用電源回路を提供するこ
とである。
【0025】
【課題を解決するための手段】第1の発明の液晶駆動用
電源回路は、高電位の電源電位印加点と低電位の電源電
位印加点との間に直列に接続された複数個の抵抗と、上
記複数個の抵抗によって分離された第1ないし第4の中
間電位点と、上記第1ないし第4の中間電位点のうち最
も高電位が得られる第1の中間電位点に接続され、Nチ
ャネルMOSトランジスタのゲートでこの第1の中間電
位点電位を受ける差動段及びこの差動段の出力をゲート
に受けるPチャネルMOSトランジスタを駆動用素子、
NチャネルMOSトランジスタを電流源用素子としてそ
れぞれ用いた出力段とを有する第1のインピーダンス変
換回路と、上記第1ないし第4の中間電位点のうち上記
第1の中間電位点を除くうちで最も高電位が得られる第
2の中間電位点に接続され、PチャネルMOSトランジ
スタのゲートでこの第2の中間電位点の電位を受ける差
動段及びこの差動段の出力をゲートに受けるNチャネル
MOSトランジスタを駆動用素子、PチャネルMOSト
ランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた出力段
とを有する第2のインピーダンス変換回路と、上記第1
ないし第4の中間電位点のうち上記第1、第2の中間電
位点を除くうちでより高電位が得られる第3の中間電位
点に接続され、NチャネルMOSトランジスタのゲート
でこの第3の中間電位点の電位を受ける差動段及びこの
差動段の出力をゲートに受けるPチャネルMOSトラン
ジスタを駆動用素子、NチャネルMOSトランジスタを
電流源用素子としてそれぞれ用いた出力段とを有する第
3のインピーダンス変換回路と、上記第4の中間電位点
に接続され、PチャネルMOSトランジスタのゲートで
この第4の中間電位点の電位を受ける差動段及びこの差
動段の出力をゲートに受けるNチャネルMOSトランジ
スタを駆動用素子、PチャネルMOSトランジスタを電
流源用素子としてそれぞれ用いた出力段とを有する第4
のインピーダンス変換回路とを具備している。
【0026】第2の発明の液晶駆動用電源回路は、高電
位の電源電位印加点と低電位の電源電位印加点との間に
直列に接続された複数個の抵抗と、上記複数個の抵抗に
よって分離された第1ないし第4の中間電位点と、上記
第1ないし第4の中間電位点のうち最も高電位が得られ
る第1の中間電位点に接続され、NチャネルMOSトラ
ンジスタのゲートでこの第1の中間電位点の電位を受け
る差動段及びこの差動段の出力をゲートに受けるPチャ
ネルMOSトランジスタを駆動用素子、NチャネルMO
Sトランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた出
力段とを有する第1のインピーダンス変換回路と、上記
第1ないし第4の中間電位点のうち上記第1の中間電位
点を除くうちで最も高電位が得られる第2の中間電位点
に接続され、NチャネルMOSトランジスタのゲートで
この第2の中間電位点の電位を受ける差動段、この差動
段の出力をゲートに受けるPチャネルMOSトランジス
タを駆動用素子、NチャネルMOSトランジスタを電流
源用素子としてそれぞれ用いた中間出力段及びこの中間
出力段の出力をゲートに受けるNチャネルMOSトラン
ジスタを駆動用素子、PチャネルMOSトランジスタを
電流源用素子としてそれぞれ用いた最終出力段とを有す
る第2のインピーダンス変換回路と、上記第1ないし第
4の中間電位点のうち上記第1、第2の中間電位点を除
くうちでより高電位が得られる第3の中間電位点に接続
され、PチャネルMOSトランジスタのゲートでこの第
3の中間電位点の電位を受ける差動段及びこの差動段の
出力をゲートに受けるNチャネルMOSトランジスタを
駆動用素子、PチャネルMOSトランジスタを電流源用
素子としてそれぞれ用いた中間出力段及びこの中間出力
段の出力をゲートに受けるPチャネルMOSトランジス
タを駆動用素子、NチャネルMOSトランジスタを電流
源用素子としてそれぞれ用いた最終出力段とを有する第
3のインピーダンス変換回路と、上記第4の中間電位点
に接続され、PチャネルMOSトランジスタのゲートで
この第4の中間電位点の電位を受ける差動段及びこの差
動段の出力をゲートに受けるNチャネルMOSトランジ
スタを駆動用素子、PチャネルMOSトランジスタを電
流源用素子としてそれぞれ用いた出力段とを有する第4
のインピーダンス変換回路とを具備したことを特徴とす
る。
【0027】
【作用】電流流出量が多く、その電位が高電位の電源電
位側に変動する恐れがある第2の中間電位点に接続され
る第2のインピーダンス変換回路の出力段として、差動
段の出力をゲートに受けるNチャネルMOSトランジス
タを駆動用素子、PチャネルMOSトランジスタを電流
源用素子としてそれぞれ用いた回路とすることにより、
この第2のインピーダンス変換回路における電流の流し
込む能力を高くすることによってその出力電位が高電位
の電源電位側に変動することを防止している。しかも、
出力段で電流源用素子として用いられるPチャネルMO
Sトランジスタは電流駆動能力をそれ程大きくしなくて
も出力電位を保つことができるので、この第2のインピ
ーダンス変換回路の消費電流を低く押さえることができ
る。
【0028】また、電流流出量が多く、その電位が低電
位の電源電位側に変動する恐れがある第3の中間電位点
に接続される第3のインピーダンス変換回路の出力段と
して、差動段の出力をゲートに受けるPチャネルMOS
トランジスタを駆動用素子、NチャネルMOSトランジ
スタを電流源用素子としてそれぞれ用いた回路とするこ
とにより、この第3のインピーダンス変換回路における
電流の流し出す能力を高くすることによってその出力電
位が低電位の電源電位側に変動することを防止してい
る。しかも、出力段で電流源用素子として用いられるN
チャネルMOSトランジスタは電流駆動能力をそれ程大
きくしなくても出力電位を保つことができるので、この
第3のインピーダンス変換回路の消費電流を低く押さえ
ることができる。
【0029】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。図1はこの発明の第1の実施例を示す回路
図であり、前記図7の電子機器中の電源回路14の構成を
示している。
【0030】図においてVDD及びVEEは外部より供
給される電源電位であり、例えばVDDは0Vであり、
VEEは例えば−10Vの範囲で可変可能にされてい
る。上記両VDD、VEE間には電位分割用の5個の抵
抗R1〜R5が直列接続されている。これら抵抗R1〜
R5には、電位VDD、VEE間に流れる電流の値を十
分に小さくして消費電流を低く押さえるために、高抵抗
が使用される。また、従来と同様に、抵抗R1、R2、
R4、R5は全て同値に設定され、R2とR4間の抵抗
R3はR1、R2、R4、R5の値の所定値倍の値に設
定される。そして、上記電位VDD、VEEの2値と各
抵抗の接続点に得られる4値の電位との合計6値の電位
が液晶駆動用電位VLC0〜VLC5として前記図7中
のCOMドライバ12及びSEGドライバ13に供給され
る。また、COMドライバ12及びSEGドライバ13で
は、電位VLC0、VLC1、VLC4、VLC5が前
記コモン電極駆動用電位として使用され、電位VLC
0、VLC2、VLC3、VLC5は前記セグメント電
極駆動用電位として使用される。
【0031】さらにこの実施例回路では、従来と同様
に、VLC1〜VLC4に対応した分割電位V1、V
2、V3、V4(第1、第2、第3、第4の中間電位点
の電位)のインピーダンス変換を目的として、電源アン
プAMP11〜AMP14が電位V1、V2、V3、V4の
各電位点に接続されており、これら電源アンプAMP11
〜AMP14の出力電位が前記COMドライバ及びSEG
ドライバ13に供給される。
【0032】分割電位V1に接続された電源アンプAM
P11は従来と同様にNtop型のものが使用される。分
割電位V2に接続された電源アンプAMP12は従来とは
異なりPtop型のものが使用される。分割電位V3に
接続された電源アンプAMP13は従来とは異なりNto
p型のものが使用される。分割電位V4に接続された電
源アンプAMP14は従来と同様にPtop型のものが使
用される。
【0033】上記Ntop型の電源アンプAMP11及び
AMP13の詳細な構成は前記図9に示されており、Pチ
ャネルMOSトランジスタ21、22をカレントミラー負
荷、NチャネルMOSトランジスタ23、24を差動入力
対、NチャネルMOSトランジスタ25を定電流源とする
差動段26と、PチャネルMOSトランジスタ27を差動段
26の出力を受ける駆動用トランジスタ、NチャネルMO
Sトランジスタ28を定電流負荷とする出力段29とから構
成されている。
【0034】上記Ptop型の電源アンプAMP12及び
AMP14の詳細な構成は前記図10に示されており、N
チャネルMOSトランジスタ31、32をカレントミラー負
荷、PチャネルMOSトランジスタ33、34を差動入力
対、PチャネルMOSトランジスタ35を定電流源とする
差動段36と、NチャネルMOSトランジスタ37を差動段
36の出力を受ける駆動用トランジスタ、PチャネルMO
Sトランジスタ38を定電流負荷とする出力段39とから構
成されている。
【0035】ここで従来問題になっていた液晶駆動用電
位VLC2、VLC3について考えてみる。前記図7中
の液晶表示パネル11の表示を行う際に、電流流出量が多
くその電位がVLC0側に変動することが問題になって
いた液晶駆動用電位VLC2を出力する電源アンプAM
P12は、従来とは異なり、前記図10に示されるように
NチャネルMOSトランジスタ37を駆動用トランジス
タ、PチャネルMOSトランジスタ38を定電流負荷とす
る出力段39を有するPtop型のものに変更されてい
る。
【0036】このPtop型の電源アンプではNチャネ
ルMOSトランジスタ37によって十分な量の電流を流し
込むことができるので、従来のようにその出力電位VL
C2がVLC0側に引っ張られることを防止することが
でき、VLC2の値を安定に保つことができる。しか
も、出力段39で定電流負荷として用いられるPチャネル
MOSトランジスタ38は出力電位を保てば良く、大きな
電流を出力端子から流し出す必要がない。出力端子の電
位VLC2が規定値以下の場合にはこのトランジスタ38
を介して出力端子から電流が流れ出るが、電位VLC2
が規定に達しているときはNチャネルのトランジスタ37
を介してこの電流が接地側(VEE)に流れるため、こ
の電流は出力電位にかかわらずに常に消費されることに
なる。しかし、上記理由によりこのトランジスタ38には
大きな電流を流す必要がないので、この値を従来よりも
少なくすることができる。
【0037】一方、前記液晶表示パネル11の表示を行う
際に、電流流出量が多くその電位がVLC5側に変動す
ることが問題になっていた液晶駆動用電位VLC3を出
力する電源アンプAMP13は、従来とは異なり、前記図
9に示されるように、PチャネルMOSトランジスタ27
を駆動用トランジスタ、NチャネルMOSトランジスタ
28を定電流負荷とする出力段29を有するNtop型のも
のに変更されている。
【0038】このNtop型のものではPチャネルMO
Sトランジスタ27によって十分な量の電流を流し出すこ
とができるので、従来のようにその出力電位VLC3が
VLC5側に引き下げられることを防止することがで
き、VLC3の値を安定に保つことができる。しかも、
出力段29で定電流負荷として用いられるNチャネルMO
Sトランジスタ28は出力電位を保てば良く、大きな電流
を出力端子から流し込む必要がない。このトランジスタ
28は、出力端子の電位VLC3が規定値以上の場合に出
力端子から電流を流れ込ませるが、電位VLC3が規定
に達しているときはPチャネルのトランジスタ27を介し
てVDD側から接地側(VEE)に流れるため、この電
流は出力電位にかかわらずに常に消費されることにな
る。しかし、上記理由によりこのトランジスタ28には大
きな電流を流す必要がないので、この値を従来よりも少
なくすることができる。
【0039】一方、他の電源アンプAMP11、AMP14
については出力電位の変動をそれ程考慮する必要がない
ので、元々、低消費電流にすることができる。従って、
この実施例回路によれば、全ての電源アンプAMP11、
AMP12、AMP13、AMP14を低消費電流にすること
ができ、かつ各液晶駆動用電位の安定化を図ることがで
きる。
【0040】なお、上記実施例ではVEEとして−10
Vまで可変可能なものを使用する場合に説明したがこれ
は例えば−25Vまで可変可能な電源電圧を使用するこ
とができる。
【0041】図2はこの発明の第2の実施例に係る電源
回路を示している。上記図1の実施例回路では表示コン
トラストの設定のために外部電源電圧VEEの値を変化
させる場合について説明したが、この第2の実施例で
は、図1中の抵抗R5と、固定された値の電源電位VE
Eとの間に可変抵抗RVを挿入し、この可変抵抗RVの
調整により液晶駆動用電位VLC1〜VLC5を変化さ
せるようにしたものである。この場合、電位VLC5に
対応した電位V5も抵抗分割によって形成されるため、
この電位V5をインピーダンス変換を目的とする電源ア
ンプAMP15で受け、出力を低インピーダンス化してい
る。なお、この電源アンプAMP15としては前記図10
に示すようなPtop型のものが使用される。
【0042】図3はこの発明の第3の実施例に係る電源
回路を示している。上記図1及び図2にそれぞれ示した
実施例の電源回路では、分割電位V2が入力される電源
アンプAMP12としてPtop型のものを使用し、分割
電位V3が入力される電源アンプAMP13としてNto
p型のものを使用しており、前記図8の従来回路とは逆
の型のものになっている。前記図11の特性図を用いて
説明したように従来、電源アンプAMP2では電位VL
C2が−2V以上となることからPtop型のものは使
用できず従ってNtop型のものを使用し、電源アンプ
AMP3では電位VLC3が−8V以下に下がることか
らNtop型のものは使用できず従ってPtop型のも
のを使用している。しかしこのことは、電位V2が入力
される電源アンプAMP12としてPtop型のもの、ま
た電位V3が入力される電源アンプAMP13としてNt
op型のものを使用したならば全く動作しなくなるとい
うわけではなく、電位V2、V3の設定に注意を払うと
共にトランジスタの閾値電圧を精度良く制御すれば問題
はない。
【0043】しかしながら、図1及び図2の実施例回路
では電源アンプAMP12、AMP13の動作点のマージン
が狭くなることは否めない。そこで、図3に示す実施例
回路では、電位V2が入力される前記Ptop型の電源
アンプAMP12に代えてNtop型の電源アンプAMP
12′を、電位V3が入力される前記Ntop型の電源ア
ンプAMP13に代えてPtop型の電源アンプAMP1
3′をそれぞれ使用するようにし、電位V1、V4が入
力される電源アンプAMP11、AMP14には図1の場合
と同様の構成のものをそれぞれ使用するようにしたもの
である。
【0044】図4は上記Ntop型の電源アンプAMP
12′の詳細な構成を示すものであり、PチャネルMOS
トランジスタ41、42をカレントミラー負荷、Nチャネル
MOSトランジスタ43、44を差動入力対、NチャネルM
OSトランジスタ45を定電流源とする差動段46と、Pチ
ャネルMOSトランジスタ47を差動段46の出力を受ける
駆動用トランジスタ、NチャネルMOSトランジスタ48
を定電流負荷とする中間出力段49と、NチャネルMOS
トランジスタ50を中間出力段49の出力を受ける駆動用ト
ランジスタ、PチャネルMOSトランジスタ51を定電流
負荷とする最終出力段52とから構成されている。なお、
上記トランジスタ45、48のゲートにはバイアス電位VN
Biasが、トランジスタ51のゲートにはバイアス電位VP
Biasがそれぞれ供給されている。
【0045】このように構成された電源アンプでは、差
動段46において入力電位V2を受けるトランジスタ43と
してNチャネルのものが使用されているため、Pチャネ
ルのトランジスタを用いる場合のように動作点のマージ
ンが狭くなることが避けられる。しかも、最終出力段52
では電位V1を受ける前記電源アンプAMP11と同様に
NチャネルMOSトランジスタ50によって十分な量の電
流を流し込むことができるので、出力電位VLC2がV
LC0側に引っ張られることを防止することができ、V
LC2の値を安定に保つことができる。
【0046】図5は上記Ptop型の電源アンプAMP
13′の詳細な構成を示すものであり、NチャネルMOS
トランジスタ61、62をカレントミラー負荷、Pチャネル
MOSトランジスタ63、64を差動入力対、PチャネルM
OSトランジスタ65を定電流源とする差動段66と、Nチ
ャネルMOSトランジスタ67を差動段66の出力を受ける
駆動用トランジスタ、PチャネルMOSトランジスタ68
を定電流負荷とする中間出力段69と、PチャネルMOS
トランジスタ70を中間出力段69の出力を受ける駆動用ト
ランジスタ、NチャネルMOSトランジスタ71を定電流
負荷とする最終出力段72とから構成されている。なお、
上記トランジスタ65、68のゲートにはバイアス電位VP
Biasが、トランジスタ71のゲートにはバイアス電位VN
Biasがそれぞれ供給されている。
【0047】このように構成された電源アンプでは、差
動段64において入力電位V3を受けるトランジスタ63と
してPチャネルのものが使用されているため、Nチャネ
ルのトランジスタを用いる場合のように動作点のマージ
ンが狭くなることが避けられる。しかも、最終出力段72
では電位V4を受ける前記電源アンプAMP14と同様に
PチャネルMOSトランジスタ70によって十分な量の電
流を流し出すことができるので、出力電位VLC3がV
LC5側に引き下げられることを防止することができ、
VLC3の値を安定に保つことができる。
【0048】図6はこの発明の第4の実施例に係る電源
回路を示している。上記図3の実施例回路では表示コン
トラストの設定のために外部電源電圧VEEの値を変化
させる場合について説明したが、この第4の実施例で
は、図3中の抵抗R5と、固定された値の電源電位VE
Eとの間に可変抵抗RVを挿入し、この可変抵抗RVの
調整により液晶駆動用電位VLC1〜VLC5を変化さ
せるようにしたものである。この場合、電位VLC5に
対応した電位V5も抵抗分割によって形成されるため、
この電位V5をインピーダンス変換を目的とする電源ア
ンプAMP15で受け、出力を低インピーダンス化してい
る。なお、この電源アンプAMP15としては前記図10
に示されるPtop型のものが使用される。
【0049】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
消費電流の削減をより一層図ることができる液晶駆動用
電源回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の回路図。
【図2】この発明の第2の実施例の回路図。
【図3】この発明の第3の実施例の回路図。
【図4】上記第3の実施例回路で使用されるNtop型
電源アンプの回路図。
【図5】上記第3の実施例回路で使用されるPtop型
電源アンプの回路図。
【図6】この発明の第4の実施例の回路図。
【図7】電子機器の表示パネル周辺の構成を示すブロッ
ク図。
【図8】従来の電源回路の回路図。
【図9】従来の電源回路及びこの発明の各実施例回路で
使用されるNtop型電源アンプの回路図。
【図10】従来の電源回路及びこの発明の各実施例回路
で使用されるPtop型電源アンプの回路図。
【図11】液晶駆動用電位のVEE依存特性を示す図。
【図12】コモン駆動信号とセグメント駆動信号の波形
の一例を示す図。
【図13】1つのコモン電極、セグメント電極に供給さ
れるコモン駆動信号とセグメント駆動信号の波形の一例
を示す図。
【符号の説明】
11…液晶表示パネル、12…COMドライバ、13…SEG
ドライバ、14…電源回路、R1〜R5…電位分割用の抵
抗、RV…可変抵抗、AMP11,AMP12′,AMP13
…Ntop型の電源アンプ、AMP12,AMP13′,A
MP14,AMP15…Ptop型の電源アンプ、26,36,
46,66…差動段、29,39…出力段、49,69…中間出力
段、52,72…最終出力段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩元 勝一 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会 社内 (56)参考文献 特開 平4−143791(JP,A) 特開 平5−273521(JP,A) 特開 平5−265407(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高電位の電源電位印加点と低電位の電源
    電位印加点との間に直列に接続された複数個の抵抗と、 上記複数個の抵抗によって分離された第1ないし第4の
    中間電位点と、 上記第1ないし第4の中間電位点のうち最も高電位が得
    られる第1の中間電位点に接続され、NチャネルMOS
    トランジスタのゲートでこの第1の中間電位点電位を受
    ける差動段及びこの差動段の出力をゲートに受けるPチ
    ャネルMOSトランジスタを駆動用素子、NチャネルM
    OSトランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた
    出力段とを有する第1のインピーダンス変換回路と、 上記第1ないし第4の中間電位点のうち上記第1の中間
    電位点を除くうちで最も高電位が得られる第2の中間電
    位点に接続され、PチャネルMOSトランジスタのゲー
    トでこの第2の中間電位点の電位を受ける差動段及びこ
    の差動段の出力をゲートに受けるNチャネルMOSトラ
    ンジスタを駆動用素子、PチャネルMOSトランジスタ
    を電流源用素子としてそれぞれ用いた出力段とを有する
    第2のインピーダンス変換回路と、 上記第1ないし第4の中間電位点のうち上記第1、第2
    の中間電位点を除くうちでより高電位が得られる第3の
    中間電位点に接続され、NチャネルMOSトランジスタ
    のゲートでこの第3の中間電位点の電位を受ける差動段
    及びこの差動段の出力をゲートに受けるPチャネルMO
    Sトランジスタを駆動用素子、NチャネルMOSトラン
    ジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた出力段とを
    有する第3のインピーダンス変換回路と、 上記第4の中間電位点に接続され、PチャネルMOSト
    ランジスタのゲートでこの第4の中間電位点の電位を受
    ける差動段及びこの差動段の出力をゲートに受けるNチ
    ャネルMOSトランジスタを駆動用素子、PチャネルM
    OSトランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた
    出力段とを有する第4のインピーダンス変換回路とを具
    備したことを特徴とする液晶駆動用電源回路。
  2. 【請求項2】 高電位の電源電位印加点と低電位の電源
    電位印加点との間に直列に接続された複数個の抵抗と、 上記複数個の抵抗によって分離された第1ないし第4の
    中間電位点と、 上記第1ないし第4の中間電位点のうち最も高電位が得
    られる第1の中間電位点に接続され、NチャネルMOS
    トランジスタのゲートでこの第1の中間電位点の電位を
    受ける差動段及びこの差動段の出力をゲートに受けるP
    チャネルMOSトランジスタを駆動用素子、Nチャネル
    MOSトランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用い
    た出力段とを有する第1のインピーダンス変換回路と、 上記第1ないし第4の中間電位点のうち上記第1の中間
    電位点を除くうちで最も高電位が得られる第2の中間電
    位点に接続され、NチャネルMOSトランジスタのゲー
    トでこの第2の中間電位点の電位を受ける差動段、この
    差動段の出力をゲートに受けるPチャネルMOSトラン
    ジスタを駆動用素子、NチャネルMOSトランジスタを
    電流源用素子としてそれぞれ用いた中間出力段及びこの
    中間出力段の出力をゲートに受けるNチャネルMOSト
    ランジスタを駆動用素子、PチャネルMOSトランジス
    タを電流源用素子としてそれぞれ用いた最終出力段とを
    有する第2のインピーダンス変換回路と、 上記第1ないし第4の中間電位点のうち上記第1、第2
    の中間電位点を除くうちでより高電位が得られる第3の
    中間電位点に接続され、PチャネルMOSトランジスタ
    のゲートでこの第3の中間電位点の電位を受ける差動段
    及びこの差動段の出力をゲートに受けるNチャネルMO
    Sトランジスタを駆動用素子、PチャネルMOSトラン
    ジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた中間出力段
    及びこの中間出力段の出力をゲートに受けるPチャネル
    MOSトランジスタを駆動用素子、NチャネルMOSト
    ランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた最終出
    力段とを有する第3のインピーダンス変換回路と、 上記第4の中間電位点に接続され、PチャネルMOSト
    ランジスタのゲートでこの第4の中間電位点の電位を受
    ける差動段及びこの差動段の出力をゲートに受けるNチ
    ャネルMOSトランジスタを駆動用素子、PチャネルM
    OSトランジスタを電流源用素子としてそれぞれ用いた
    出力段とを有する第4のインピーダンス変換回路とを具
    備したことを特徴とする液晶駆動用電源回路。
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