專利名稱：圖象顯示裝置和便攜式電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝有電荷泵式電源電路的圖象顯示裝置和采用該圖象顯示裝置的便攜式電話終端裝置等的便攜式電子裝置。
近年來(lái)，以上述便攜式電話終端裝置為代表的電子裝置的發(fā)展是驚人的，可以預(yù)期其未來(lái)的發(fā)展空間層大。在這些裝置的圖象顯示裝置中使用重量輕，尺寸小，功率消耗低的液晶顯示裝置。雖然現(xiàn)在在便攜式電話終端裝置中使用簡(jiǎn)單的矩陣型液晶顯示裝置，但隨著今后性能的提高和數(shù)據(jù)通訊速度飛快的提高，便攜式電視電話與互連網(wǎng)的連接和其它用途變成多種多樣，因此以高顯示等級(jí)且響應(yīng)速度快的TFT有源矩陣型液晶顯示裝置是最適合的。
就上述便攜式電話的終端裝置而言，即使在不進(jìn)行通話或數(shù)據(jù)通信的待機(jī)時(shí)候，如圖8所示，也必須常時(shí)顯示電波狀態(tài)，時(shí)刻、電池的剩余電量等。因此，在待機(jī)時(shí)，液晶顯示裝置消耗的電功率對(duì)電池剩余量的消耗影響很大，結(jié)果會(huì)及連續(xù)待機(jī)的時(shí)間。在便攜式電話終端裝置中，不僅不能使電池大型化，而且如果該待機(jī)時(shí)間達(dá)不到200小時(shí)以上，也一般被認(rèn)為缺少便利性和商品性。
另外，在圖9中示出一個(gè)液晶顯示裝置的消耗電功率與便攜式電話終端的待機(jī)時(shí)間之間關(guān)系的一個(gè)例子。如圖9所示，一般認(rèn)為在液晶顯示裝置耗電量為3mW時(shí)，上述200小時(shí)的連續(xù)待機(jī)時(shí)間是不可期望的。在現(xiàn)在的便攜式電話的終端裝置中，與待機(jī)時(shí)5mV的裝置總耗電功率相對(duì)應(yīng)，簡(jiǎn)單有源矩陣型STN液晶顯示裝置為1mW左右，與上述條件相吻合。
可是，在現(xiàn)有的TFT有效矩陣型液晶顯示裝置中，消耗功率在30～100 mW左右，連續(xù)待機(jī)時(shí)間為50小時(shí)左右，即每隔兩天必須充電，作為象上述那樣在待機(jī)時(shí)必須常時(shí)顯示各種信息的液晶顯示裝置在目前不可能搭載上述TFT有源矩陣型的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的目的是提供一種裝有可以進(jìn)一步減少低負(fù)載時(shí)消耗電功率的電荷泵式電源電路的圖象顯示裝置和便攜式電子裝置。
與本發(fā)明有關(guān)的圖象顯示裝置，是具有電荷泵式的電源電路、接收來(lái)自該電源電路的電功率供給后工作并驅(qū)動(dòng)顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路的有源矩陣型圖象顯示裝置，為了達(dá)到上述目的，上述驅(qū)動(dòng)電路具有在某個(gè)上述顯示單元上寫(xiě)入圖象信號(hào)掃描模式和在上述所有顯示單元上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)的保持模式這兩種工作方式；還包括為了使上述保持模式的長(zhǎng)度達(dá)到大于掃描模式的時(shí)間而可周期性地切換上述各工作模式的模式切換單元，響應(yīng)上述工作模式切換上述電源電路泵工作時(shí)的頻率的控制單元。
在上述構(gòu)成中，模式切換單元周期性地切換上述驅(qū)動(dòng)電路的工作模式，由于在掃描模式時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路在顯示單元的任何一個(gè)上寫(xiě)入圖象信號(hào)，因而消耗比較大的電功率。而在保持模式時(shí)驅(qū)動(dòng)電路在該顯示單元的任何一個(gè)上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)，所以比掃描模式消耗的電功率少。
另外，例如在便攜式電話待機(jī)等需要減少電功率消耗的場(chǎng)合，上述模式切換單元為了使顯示單元的顯示大致保持在可能的范圍內(nèi)，并使上述保持模式的長(zhǎng)度比掃描模式的時(shí)間長(zhǎng)，而切換各工作模式。借此可以大幅度減少驅(qū)動(dòng)電路和顯示單元的消耗的電功率。
另外上述控制單元邊測(cè)量消耗電流邊檢測(cè)用于切換工作模式的信號(hào)，并與上述工作模式相對(duì)應(yīng)的切換上述電源電路泵工作時(shí)的頻率。因此，上述電源電路可以以對(duì)應(yīng)各工作模式的頻率操縱泵工作，不管是任何工作模式，都可以以高的變換效率，確實(shí)生成輸出電壓。
因此，即使是可確保亮度，對(duì)比度，響應(yīng)速度，灰度級(jí)等基本顯示等級(jí)的有源矩陣型圖象顯示裝置，也可以成為消耗電功率小的圖象顯示裝置。
另外，與本發(fā)明有關(guān)的圖象顯示裝置，是具有電荷泵式的電源電路，接收來(lái)自該電源電路的電功率供給后工作并驅(qū)動(dòng)顯示單元的驅(qū)動(dòng)電路的有源短陣型顯示裝置；以已講過(guò)的可實(shí)現(xiàn)上述目的的下述單元為特征。
即上述驅(qū)動(dòng)電路具有在上述某個(gè)顯示單元上寫(xiě)入圖象信號(hào)的掃描模式和在上述所有顯示單元都不寫(xiě)入圖象信號(hào)的保持模式這兩種動(dòng)作模式；使上述電源電路在泵工作停止的過(guò)程中通過(guò)保持該電源電路輸出平滑性用的電容保持輸出電壓值同時(shí)響應(yīng)上述保持模式使上述電源電路的泵動(dòng)作停止的控制單元；為了使上述模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式時(shí)間而可周期地切換上述各動(dòng)作模式的模式切換單元。
按照該構(gòu)成，與上述的圖象顯示裝置同樣，為了使顯示單元的顯示大致維持在可能的范圍內(nèi)，使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間變得比掃描模式的時(shí)間長(zhǎng)而周期地切換各工作模式，因此可以大幅度減少驅(qū)動(dòng)電路和顯示單元消耗的電功率。并在響應(yīng)保持模式的期間使上述電源電路停止的工作，從而也可以減少保持模式期間內(nèi)電源電路的電力消耗。因?yàn)楸３帜Ｊ狡陂g在顯示單元的任何一個(gè)上不寫(xiě)入圖象信號(hào)，所以在達(dá)到下一個(gè)掃描模式的時(shí)間時(shí)，即使電源電路停止泵工作，圖象顯示裝置也可以無(wú)任何障礙地保持顯示圖象。
結(jié)果，即使是可確保亮度、對(duì)比度、響應(yīng)速度、灰度級(jí)等基本顯示等級(jí)的有源矩陣型顯示裝置，也可以成為消耗電功率小的圖象顯示裝置。
并且不管是否停止泵工作，最好針對(duì)上述掃描模式的時(shí)間將上述保持模式時(shí)間設(shè)定在數(shù)倍～數(shù)十倍。
按照上述構(gòu)成，因?yàn)橄鄬?duì)于消耗電功率大的掃描模式的時(shí)間，消耗電功率小的保持模式的時(shí)間為壓倒數(shù)倍～數(shù)十倍那樣長(zhǎng)，所以如上所述，可以極有效地減少低負(fù)荷時(shí)消耗的電功率。
另外，本發(fā)明的便攜式電子裝置，為了達(dá)到上述目的而以裝載上述各圖象顯示裝置的任何一個(gè)為特征。
按照上述構(gòu)成，因?yàn)楸銛y式電子裝置大多由內(nèi)裝的電源驅(qū)動(dòng)，所以象上述那樣使消耗的電功率減少是有效果的，特別是在該便攜式電子裝置是攜帶電話終端裝置的情況下，可以使待機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)，從而更加有效果。
本發(fā)明其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下述的記載變得十分清楚，下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是表示本發(fā)明一種實(shí)施方式的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是用于說(shuō)明電荷泵式電源電路的輸出特性的曲線圖。
圖3是表示裝載在圖1所示液晶顯示裝置上的與本發(fā)明有關(guān)的電荷泵式電源電路的變換效率特性的曲線圖。
圖4是用于說(shuō)明由圖1所示的液晶顯示裝置工作的波形圖。
圖5是表示與本發(fā)明的有關(guān)電荷泵式電源電路的另一變換效率特性的曲線圖。
圖6表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的液晶顯示裝置的電氣構(gòu)成的方框圖。
圖7是用于說(shuō)明由圖6所示的液晶顯示裝置的工作模式控制電路工作狀態(tài)的波形圖。
圖8是表示便攜式電話終端裝置處于待機(jī)時(shí)的顯示例的示圖。
圖9是表示液晶顯示裝置消耗的電功率與便攜式電話終端裝置待機(jī)時(shí)間的關(guān)系的曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明的比較例的示圖，是表示TFT有源矩陣型液晶顯示裝置電氣構(gòu)成的方框圖。
圖11是用于說(shuō)明由圖10所表示的液晶顯示裝置的工作的波形圖。
圖12是表示制成兩倍電壓的電荷泵式電源電路概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是表示電荷泵式電源電路的變換效率特性的曲線圖。
圖14是表示本發(fā)明的上述各實(shí)施方式的示圖，是表示象素電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖15是表示與本發(fā)明上述各實(shí)施方式相關(guān)的液晶顯示裝置的改型例，是表示電源電路主要部分構(gòu)成的方框圖。
圖16是表示配置在上述電源電路上的調(diào)節(jié)器構(gòu)成例電路圖。
圖17是表示本發(fā)明的其它改型例的示圖，是表示配置在電源電路中的時(shí)鐘發(fā)生電路的主要部分構(gòu)成的方框圖。
圖18是表示上述時(shí)鐘發(fā)生電路的工作的波形圖。
圖19是表示本發(fā)明又一改型例的示圖，是配置在電源電路中的時(shí)鐘發(fā)生電路的主要部分構(gòu)成的方框圖。
圖20是表示上述時(shí)鐘發(fā)生電路工作的波形圖。
圖21是表示本發(fā)明的又一實(shí)施方式的示圖，是表示液晶顯示裝置的電路構(gòu)成的方框圖。
圖22是表示配置在上述液晶顯示裝置中的時(shí)鐘發(fā)生電路工作的波形圖。
下面參照?qǐng)D1～圖5和圖10～圖14說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明一種實(shí)施方式的液晶顯示裝置21的電路構(gòu)成的方框圖。該液晶顯示裝置21作為圖象顯示裝置裝載在便攜式電話終端裝置上。該液晶顯示裝置21裝備有TFT面板2、掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路5、數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6、對(duì)置電極驅(qū)動(dòng)電路8和工作模式控制電路9，如后面所述，在待機(jī)時(shí)，響應(yīng)來(lái)自工作模式控制電路9的電功率節(jié)省信號(hào)PS在各垂直掃描期間T1的掃描方式中插入保持模式。
上述TFT面板2在由i行掃描信號(hào)線G1、G2、…、Gi(在總稱時(shí)，以下用符號(hào)G表示)和j列數(shù)據(jù)信號(hào)線S1、S2、…、Sj(在總稱時(shí)，以下用參照符號(hào)S表示)區(qū)分的區(qū)域內(nèi)具有象素電極3，通過(guò)保持在該象素電極3與對(duì)置電極4之間的電壓使該電極3、4間的液晶透過(guò)率發(fā)生變化，進(jìn)行圖象顯示。另外在圖1中，為了使圖面簡(jiǎn)化，設(shè)i＝j(luò)＝4。
通過(guò)掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路5每隔一個(gè)水平掃描周期順序選擇上述各掃描信號(hào)線G，上述數(shù)據(jù)信號(hào)線S通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6，每隔一個(gè)水平掃描周期分別輸出對(duì)應(yīng)個(gè)別圖象數(shù)據(jù)的電壓，這樣一來(lái)，通過(guò)在信號(hào)線G、S的各交點(diǎn)上形成的TFT元件114(將在后面說(shuō)明)，在上述各象素電極3上每隔規(guī)定的周期加上對(duì)應(yīng)的個(gè)別電壓。在上述掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5上由電源電路7a供給使上述TFT元件導(dǎo)通的掃描電壓Vgh，用于使其截止的非掃描電壓Vgl，在上述數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6上由電源電路7a供給電源電壓Vdd。另外，在驅(qū)動(dòng)上述對(duì)置電極4的對(duì)置電極驅(qū)動(dòng)電路8上也施加來(lái)自上述電源電路7a的電源電壓Vdd。
應(yīng)該注意的是，在該液晶顯示裝置21上配置有工作模式控制電路9，在上述待機(jī)時(shí)，該工作模式控制電路輸出電源節(jié)約信號(hào)PS，延長(zhǎng)一個(gè)垂直掃描期間。即，在上述待機(jī)時(shí)，如圖4所示，把一個(gè)垂直掃描期間T1區(qū)分為與通常驅(qū)動(dòng)一樣地掃描上述所有信號(hào)線G的掃描期間T2(掃描模式)，不掃描任何信號(hào)線G的非掃描期間T3(保持模式)，使掃描模式與保持模式交替重復(fù)，以便實(shí)現(xiàn)低消耗電功率的目標(biāo)。由于配置上述保持模式，使垂直掃描頻率變成例如6Hz，即，使得上述垂直掃描期變成167ms。
在圖4中，參考符號(hào)G1～G4分別代表上述各掃描信號(hào)G1～G4的波形，參考符號(hào)PS代表上述功率節(jié)省信號(hào)PS的波形。在上述掃描模式中，與通常的驅(qū)動(dòng)一樣，掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路5向某一掃描信號(hào)線G1～G4輸出掃描電壓(TFT的導(dǎo)通電壓)，向其余的掃描線輸出非掃描電壓(TFT的截止電壓)，與此同時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6分別向數(shù)據(jù)信號(hào)線S1～S4輸出對(duì)應(yīng)等待單獨(dú)顯示圖象數(shù)據(jù)的電壓，另外，對(duì)置電極驅(qū)動(dòng)電路8以任意波形(行反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合為矩形波等)驅(qū)動(dòng)對(duì)置電極4。
與此相反，在保持模式中，數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6不向各數(shù)據(jù)信號(hào)線S1～S4輸出信號(hào)，該數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6自身也變成本身消耗電功率很少的休止?fàn)顟B(tài)，而掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路5為了維持各象素的顯示電壓而向所有的掃描信號(hào)線G1～G4輸出非掃描電壓(TFT截止電壓)，因此由各象素通過(guò)存在上述象素電極3和輔助電容等中的電荷保持顯示。
在上述的系統(tǒng)構(gòu)成中，模擬系統(tǒng)的電源電壓Vdd由所用的液晶材料的電壓-灰度特性決定，通常是5V左右。而邏輯電路使用的電源電壓Vcc為了低消耗電功率化而降低到2.5V。因此上述電源電路7a經(jīng)電荷泵式兩倍電壓變換從供給的電源電壓Vcc＝2.5V受成Vdd＝5V。另外，使用線圈這類切換方式的DC-DC變換器從效率，薄厚度、小型化等方面看是不好的。
因此，上述TFT的面板2在最適合于便攜式電話的終端裝置顯示時(shí)的對(duì)角線為2英寸左右，其分辨率為176×RGB×220左右時(shí)，例如流入電源電壓Vdd系統(tǒng)中的電流在掃描模式時(shí)變成6mA左右。另外，在保持模式時(shí)，即使電路群幾乎變成本身電功率損失少的休眠狀態(tài)，也不會(huì)完全為0，其仍達(dá)到40μA左右。如上所述，因Vdd＝5V，所以各模式的Vdd系統(tǒng)的消耗電功率為掃描模式時(shí)Wvdd掃描＝5V×6mA＝30mW (1)保持模式時(shí)Wvdd保持＝5V×40A＝0.2mμW(2)這兩個(gè)電功率的消耗相差100倍以上。
因?yàn)樵诖龣C(jī)時(shí)，掃描模式的期間T2與保持模式的期間T3的比T2∶T3例如為1∶14，則在待機(jī)時(shí)的Vdd系統(tǒng)總的消耗電功率Wdd從Wvdd＝{T2/(T2+T3)}Wvdd掃描+{T3/(T2+T3)}Wvdd保持中算得為2.19mW。這個(gè)結(jié)果與掃描模式時(shí)消耗的電功率大致相同與通常消耗的電功率相比可以大幅度地降低消耗的電功率。
可是如上所述，因?yàn)殡娫措妷篤dd是由充電荷泵式的電源電路7a從電源電壓Vcc生成的，所以隨著電源電路7a中的變換效率下降，液晶顯示裝置21的消耗電功率增加，而有使便攜式電話終端裝置上搭載的電源電壓Vdd損失的可能性。
因此，在就與本實(shí)施方式有關(guān)的液晶顯示裝置21的其它應(yīng)關(guān)注之處進(jìn)行說(shuō)明之前，如圖10所示，以該圖中舉出的裝載泵工作頻率一定的電荷泵式電源電路7的液晶顯示裝置1作為比較例，對(duì)變換效率進(jìn)行說(shuō)明。
液晶顯示裝置1雖然與圖1所示的液晶顯示裝置21大致相同，具有TFT面板2，各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8和工作模式控制電路9，但與液晶顯示裝置21不同的是，電源電路7的泵工作頻率fosc是固定的。在如圖2所示的頻率fosc上，如使頻率fosc下降，則與高頻的情況(頻率為fosch的情況)相比，由于電壓隨負(fù)載電流下降得嚴(yán)重，而電源電路7在負(fù)載電路達(dá)到最大值(例如6mA)時(shí)，則變得不能供給輸出電壓(2×Vin)。因此應(yīng)按使在預(yù)定的負(fù)載電流下電壓不發(fā)生下降的要求設(shè)定電源電路7的頻率fosc，不能設(shè)定為例如頻率fosch等。
圖13是如上所示那樣表示設(shè)定頻率fosc的電荷泵式電源電路的變換率特性的曲線圖。如在圖13中所示那樣，負(fù)載電流以6mA為中心，在1～10mA范圍內(nèi)即使變換效率高達(dá)80％，在負(fù)載電流很小時(shí)，效率才達(dá)到10％。其原因是通過(guò)RC振蕩電路實(shí)現(xiàn)的后述時(shí)鐘發(fā)生電路11等的電荷泵式電源電路本身?yè)p失的電功率和開(kāi)關(guān)元件SW1～SW4(后述)的漏電流與負(fù)載狀態(tài)無(wú)關(guān)是不變的。
因此，在上述液晶顯示裝置1中，Vcc系統(tǒng)消耗的電功率，從上述圖13中所示的特性，可以得出掃描模式時(shí)Wvcc掃描＝Wvdd掃描/80％＝37.5mW(3)保持模式時(shí)Wvcc保持＝Wvdd保持/10％＝2.0mW (4)在圖11中，用參考符號(hào)α1表示上述Vcc系統(tǒng)消耗電功率的變化，而用符號(hào)α2表示Vdd系統(tǒng)消耗電功率的變化。
另外根據(jù)掃描模式期間T2與保持模式期間T3的比值，Vcc系統(tǒng)的總消耗電功率Wvcc為Wvcc＝{T2/(T2+T3)}Wvcc掃描+{T3/(T2+T3)}Wvcc保持(5)因此，如設(shè)例如T2∶T3＝1∶4，則Wvcc可以減到Wvcc＝4mW。
因此，參考圖9，連續(xù)待機(jī)時(shí)間為150小時(shí)左右，但即使使用圖10所示的液晶顯示裝置，把TFT有源矩陣型的液晶顯示裝置裝載在便攜式電站終端裝置上依然是困難的。
與此相反，如圖1所示，就與本實(shí)施方式相關(guān)的液晶顯示裝置21而言，應(yīng)該注意的是，作為電源電路7a裝載電荷有泵式電源電路22·23，這些電荷泵式電源電路22·23通過(guò)作為頻率切換單元的負(fù)載電流檢測(cè)電路24把泵工作的頻率切換為高頻率fosch例如800KHz，低頻率fosch，例如10kHz。第一級(jí)的電荷泵式電源電路22對(duì)邏輯電路使用的電壓Vcc例如2.5V進(jìn)行二倍電壓變換，使其成為模擬系統(tǒng)的電壓Vdd＝5V，該電壓在供給上述數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路6和對(duì)置的電極驅(qū)動(dòng)電路8的同時(shí)，也供給第二級(jí)的電荷泵式電源電路23。電荷泵電源電路23根據(jù)上述Vdd＝5V的電源電壓形成使TFT元件導(dǎo)通/載止的兩個(gè)電壓Vgh，Vgl并供給掃描信號(hào)電路5。上述掃描驅(qū)動(dòng)電壓Vgh列如是3倍電壓15V，上述非掃描電壓Vgl例如是-2倍電壓-10V。
圖12是構(gòu)成上述二倍電壓的電荷泵式電源電路22的概略結(jié)構(gòu)方框圖。在進(jìn)行泵工作的電容C1中，輸入電壓Vin通過(guò)開(kāi)關(guān)元件SW1供給一個(gè)端子，另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)元件SW2接地。另外電容C1的一端通過(guò)開(kāi)關(guān)元件SW3與濾波用的電容C2的一端相連，該電容C2的另一端接地。另外，電壓Vin通過(guò)開(kāi)關(guān)元件SW4供給上述電容C1的另一端子。
上述開(kāi)關(guān)元件SW1和SW2互相連動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)通/截止。上述開(kāi)關(guān)元件SW3和SW4互相連動(dòng)，而上述開(kāi)關(guān)元件SW1和SW2反相位地進(jìn)行導(dǎo)通/截止。因此由時(shí)鐘發(fā)生電路11產(chǎn)生的上述邏輯電路電平的邏輯信號(hào)由電平變換電路12進(jìn)行振幅電平放大后供給由MOS晶體管構(gòu)成的上述開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2，同時(shí)還在反相器13中反相后供給上述開(kāi)關(guān)元件SW3、SW4。
開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2導(dǎo)通時(shí)，開(kāi)關(guān)元件SW3，SW4處在截止?fàn)顟B(tài)，上述電容C1兩端間的電壓充電到上述Vin，使開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2截止，開(kāi)關(guān)元件SW3、SW4處在導(dǎo)通狀態(tài)，輸入電壓Vin與該電容C1上的電壓Vin相加。作為輸出電壓Vout輸出2Vin的電壓。
另外，在上述電荷泵式電源電路23中，通過(guò)三倍壓上述電源電壓Vdd生成掃描電壓Vgh的電路和通過(guò)-2倍電源電壓Vdd生成掃描電壓Vgl的電路是任何一種電荷泵式電源電路，由與圖12所示的電荷泵式電源電路22大致相同的電路構(gòu)成。
例如在上述三倍壓的電路中，電容C1配置2個(gè)，將使兩電容C1、C1設(shè)置成可進(jìn)行串聯(lián)連接或并聯(lián)連接切換的開(kāi)關(guān)元件。在開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)元件SW3、SW4處在截止的狀態(tài)下，各電容C1并聯(lián)連接，在各電容C1上充電到電壓Vin。而在開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2截止，開(kāi)關(guān)元件SW3、SW4處在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，兩電容C1、C1時(shí)行串聯(lián)連接切換，電容C1的兩端電壓Vin和電容C1的兩端電壓Vin與輸入電壓Vin相加。因此輸出3Vin的電壓。
另外，在-2倍壓的電路中，與上述3倍電壓的電路相同，在兩電容C1、C1上充電到電壓Vin之后，在開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2截止，開(kāi)關(guān)元件SW3、SW4導(dǎo)通的狀態(tài)下，電容C1的兩端電壓Vin和電容C1的兩端電壓Vin的總和以反極性輸出。在這時(shí)，開(kāi)關(guān)元件SW4的一端不加電壓Vin而接地。
在本實(shí)施方式下，所有電荷泵式電源電路22和23除了各自的電容C1、C2之外，均集成在一個(gè)芯片內(nèi)。另外，在本實(shí)施方式中，為了簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，抑制干擾和消耗電功率的增大，而在各電荷泵式電源電路22、23之間共用時(shí)鐘發(fā)生電路11。
另外，負(fù)載電流檢測(cè)電路24由比較器等實(shí)現(xiàn)，根據(jù)串聯(lián)接入模擬系統(tǒng)中電源電壓Vdc線上的電流檢測(cè)電阻R的端電壓判定該便攜式電話的終端裝置是處在通常的工作狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)還是掃描模式，或是保持模式，根據(jù)該判定結(jié)果輸出在電荷泵式電源電路22、23的泵工作頻率即上述fosch與foscl之間切換的切換控制信號(hào)CNT。
如上所述，該電荷泵式電源電路22、23，由這樣的電路元件構(gòu)成，這些電路元件與負(fù)載電流在上述掃描模式和保持模式之間變化100倍以上的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，根據(jù)該負(fù)載電流的最大值6mA確定對(duì)應(yīng)的泵工作頻率fosch，同時(shí)與該頻率fosch相適應(yīng)。例如根據(jù)必需的上述負(fù)載電流的最大值和這時(shí)的頻率fosch確定用于在上述圖12中所示的電荷泵式電源電路中的泵工作的電容C1和濾波用的電容C2的電容值，并且確定由MOSFET組成的開(kāi)關(guān)元件SW1～SW4的L/W等的元件形狀，和根據(jù)上述頻率fosch確定構(gòu)成時(shí)鐘發(fā)生電路11的RC振蕩電路的電容值和電阻值。另外，在根據(jù)開(kāi)關(guān)元件SW1～SW4的元件形狀等和上述頻率fosch確定的電荷泵式電源電路22、23的電路構(gòu)成中，在保持模式下以使予想的負(fù)載電流在40μA下不發(fā)生電壓降低的頻率，并使比上述頻率fosch低的頻率作為保持模式用的頻率foscl來(lái)確定上述電路值和電阻值。
一般電荷泵式電源電路的變換效率主要是受確定電荷泵頻率fosc的上述振蕩電路和進(jìn)行泵工作時(shí)的開(kāi)關(guān)元件SW1～SW4的漏電流等電荷泵電路本身的電功率損失的影響，該本身電功率損失與上述頻率fosc成比例。雖然為了降低本身功率損失而可以降低fosc，但如圖2所示，在低頻foscl的情況下，由負(fù)載電流引起明顯的電壓下降，因此在圖10所示的上述液晶顯示裝置1中，只使用在預(yù)定的負(fù)載電流下電壓不發(fā)生下降的高頻fosch作為頻率fosc。與此相反，在本實(shí)施方式中，在保持模式下，使用在預(yù)定的負(fù)載電流為上述的40μA時(shí)不發(fā)生電壓下降的低頻foscl。
另外，在保持模式中的TFT面板2和各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8等的圖象顯示部的總消耗電功率比在掃描模式中的電荷泵式電源電路22、23和負(fù)載電流檢測(cè)電路24的總消耗電功率小，如能進(jìn)行頻率切換則該電荷泵式電源電路22、23和負(fù)載電流檢測(cè)電路24本身的電功率消耗的影響變大。
圖3是表示上述電荷泵式電源電路22、23的變換效率的特性曲線。如該圖3所示，在最優(yōu)設(shè)計(jì)的上述效率fosch下可以獲得80％左右的高變換效率，同時(shí)在上述的本身?yè)p失電功率減少后，其頻率foscl變換效率變成60％左右。因此上述式4變成為保持模式時(shí)Wvcc保持＝Wvdd保持/60％＝0.33mW…(6)根據(jù)上式3和式5，設(shè)T2∶T3＝1∶14，則總消耗電功率Wcc可以減少到2.8mW。因此，參照?qǐng)D9可以使待機(jī)時(shí)間達(dá)200小時(shí)以上。在此，在圖3中的粗線部分是表觀變換效率。
另外，在待機(jī)時(shí)間以外的正常狀態(tài)下，根據(jù)各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8工作模式控制電路的指示，不插入大于掃描模式的期間T2的期間(上述保持模式期間T3)。因此例為如在1/60秒等預(yù)定的垂直掃描期間驅(qū)動(dòng)TFT面板2。
圖4是用于說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置21工作的波形圖。在圖4中，參考符號(hào)G1～G4分別表示上述各掃描信號(hào)線G1～G4的波形，參考符號(hào)PS是表示上述電功率節(jié)省信號(hào)PS的波形。這些波形與上述圖11的波形彼此相等。在本實(shí)施方式中，在用參考符號(hào)β1和β2表示消耗電功率的變化時(shí)，用參考符號(hào)β2表示的Vdd系統(tǒng)消耗的電功率雖然與上述圖11的參考符號(hào)α2相等，但用參考符號(hào)β表示的Vcc系統(tǒng)的消耗電功率與用參考符號(hào)α1表示的相比，在保持模式中只減少上述式4變化到式6的那份功率。
這樣一來(lái)，即使在負(fù)載電流的最大值中不僅能獲得高的變換效率，但在負(fù)載電流降低100倍以下的極低負(fù)載時(shí)，由于泵工作的頻率下降，而使電荷泵式電源電路22、23本身的損失電功率下降，所以可以得到高的變換效率。
另外，因?yàn)橄碾姽β市〉谋３帜Ｊ奖认M(fèi)電功率大的掃描模式的期間長(zhǎng)數(shù)倍～數(shù)十倍之多。所以把這樣的電荷泵式電源電路22、23裝載在具有上述兩種工作模式的有源矩陣型液晶顯示裝置21中對(duì)降低低負(fù)載時(shí)的電功率消耗是非常有效的，而且可以最大限度地發(fā)揮該電荷泵式電源電路22、23的效果。另外，為了保持顯示圖象，而必須再寫(xiě)入，即定期地執(zhí)行掃描模式，因?yàn)閽呙枘Ｊ脚c保持模式是以極短的周期周期性重復(fù)的，所以既然這樣，采用該電荷泵式電源電路、22、23是有效的。
上述泵工作的頻率fosc如圖5所示，設(shè)置在三次以上，把正常工作狀態(tài)和掃描模式的頻率選為fosch，例如在圖8中把消去年、月、日時(shí)刻和星期狀態(tài)的頻率選為foscl，也可以更詳細(xì)地與把在表示這些狀態(tài)下的頻率設(shè)為foscm等的保持模式中的不同負(fù)載電流相對(duì)應(yīng)。在圖5中的粗線部分是設(shè)定多個(gè)上述頻率foscm情況的視在變換效率。
另外在特開(kāi)2000-89356號(hào)公報(bào)(2000年3月31日公開(kāi))中示出了下述開(kāi)關(guān)式電源電路可該電路以根據(jù)必需的輸出電流設(shè)置多組電感器，通過(guò)在每個(gè)負(fù)載模式下選擇使用電感器使變換效率提高，但是本實(shí)施方式的電源電路是電荷泵式的電源電路，對(duì)于上述那樣的大幅度負(fù)載電流的變化，可以使用單一的電荷泵式電源電路22、23。
可是，在本實(shí)施方式中，在待機(jī)時(shí)等迫切要求減少消耗電功率之際，驅(qū)動(dòng)電路5、6、8根據(jù)工作模式控制電路9的指令，通過(guò)插入大于掃描模式期間T2的保持模式(T3)使垂直掃描期間T1比正常時(shí)延長(zhǎng)。
在此，雖然當(dāng)一般改寫(xiě)頻率為30Hz以上時(shí)，隨著圖象電極電位變動(dòng)的液晶分子的響應(yīng)被平均后覺(jué)察不出，但當(dāng)改寫(xiě)頻率變成30Hz以下時(shí)，因能覺(jué)察得出液晶分子的響應(yīng)，而發(fā)生閃爍，從而使顯示等級(jí)受到嚴(yán)重?fù)p害。
在這種狀態(tài)下，也與正常時(shí)一樣，為了能顯示不閃爍的圖象，而在與本實(shí)施方式有關(guān)的TFT面板2中，與以往的Cs導(dǎo)通門(mén)結(jié)構(gòu)不同，象素電極和信號(hào)線象圖14所示那樣配置。另外，圖14是從上方看去的TFT面板2的液晶層以下部分的圖。
如圖14所示，把掃描信號(hào)供給TFT元件114的門(mén)電極120上的掃描信號(hào)線G…和把數(shù)據(jù)信號(hào)供給TFT元件114的數(shù)據(jù)電極124上的數(shù)據(jù)信號(hào)S…以垂直的的方式配置在玻璃基片上。于是設(shè)置了輔助電容用電極板3a…，和對(duì)置的輔助電容配線133…。一對(duì)輔助電容用電極板3a和輔助電容配線133是在上述象素上形成對(duì)應(yīng)液晶電容Clc的輔助電容Ccs的電極。輔助電容配線133…在掃描信號(hào)線G…，以外的位置即避開(kāi)掃描信號(hào)線G…的位置，以一部分隔著門(mén)絕緣膜(未示出)與輔助電容用電機(jī)極板3a…形成對(duì)的方式與掃描信號(hào)線G平行設(shè)置在玻璃基板上，并與輔助電容用電極烘點(diǎn)3a，一起在與掃描信號(hào)線G，之間幾乎不產(chǎn)生電容耦合的方式構(gòu)成。然而并不限于這種情況，輔助電容用電極板3a…，和輔助電容配線133可以在與掃描信號(hào)線G…之間幾乎不產(chǎn)生電容耦合的位置上設(shè)置。但是在反射電極3b…。與掃描信號(hào)線G…之間的電容耦合當(dāng)然要小到幾乎可以略去的程度。
因此，在上述TFT面板2上，由隨著上述掃描信號(hào)的供給從上述掃描信號(hào)線G…加在液晶電容Clc上的電壓噪聲引起的上述電壓變動(dòng)將顯示狀態(tài)的閃爍抑制得比感覺(jué)出的值小(比如為3V以下)。結(jié)果，通過(guò)插入保持模式的期間T3，例如優(yōu)選的為33.4ms～2S，便優(yōu)選的為66.7mS～1S，最優(yōu)選的為數(shù)百ms等，即使在長(zhǎng)的垂直掃描期間T1驅(qū)動(dòng)TFT面板2也能保持抑制了閃爍的高顯示等級(jí)。
另外，在包含保持模式的期間T3的非掃描期間中，通過(guò)使全部數(shù)據(jù)信號(hào)線5與數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6分開(kāi)等措施將數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6變成高阻抗?fàn)顟B(tài)。這樣一來(lái)，可以使各數(shù)據(jù)信號(hào)線S的電位在上述非掃描期間保持一定。因此，可以抑制因數(shù)據(jù)信號(hào)線S和象素電極3電容耦合而導(dǎo)致象素電極3的電位變動(dòng)等由數(shù)據(jù)信號(hào)線S的電位變動(dòng)產(chǎn)生的各象素?cái)?shù)據(jù)保持狀態(tài)的變化，從而可以充分抑制閃爍。因此使充分降低電功率消耗和充分抑制閃爍的高顯示等級(jí)二者兼得。
另外，在為了減少消耗電功率而使數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6的緩沖器內(nèi)部的模擬電路工作停止之際，緩沖器變成地電位。這樣，與緩沖器連接的數(shù)據(jù)信號(hào)S也同時(shí)變成地電位，從而使象素電極3的電位因電容耦合而發(fā)生變動(dòng)。在使全部數(shù)據(jù)信號(hào)線S變成高阻抗?fàn)顟B(tài)后，使與上述非掃描期間的顯示無(wú)關(guān)的模擬電路的工作停止。借此，可在減少模擬電路的消耗電功率的同時(shí)抑制圖象數(shù)據(jù)保持狀態(tài)的變化，進(jìn)而可以達(dá)到抑制閃爍的高顯示等級(jí)。
另外，因?yàn)槭谷繑?shù)據(jù)信號(hào)線在全部象素的數(shù)據(jù)保持狀態(tài)變化平均后大致變成最小的電位，所以最好變成高阻抗?fàn)顟B(tài)。例如，采用將液晶夾在上述象素電極3與其對(duì)置電極之間的結(jié)構(gòu)，使全部數(shù)據(jù)信號(hào)線S在對(duì)置電極上施加交流電壓的情況下變成該交流電壓振幅中心的電位，而在直流電壓的情況下變成與對(duì)置電極同電位。這時(shí)，即使由交流驅(qū)動(dòng)的正極性電位的象素和負(fù)極性電位的象素電極混合在一起，也能使因數(shù)據(jù)信號(hào)線S與象素電極3的電容耦合引起的全部象素的電荷保持狀態(tài)的變化，即數(shù)據(jù)保持狀態(tài)的變化進(jìn)行平均后變得接近最小。因此即使象素的數(shù)據(jù)保持狀態(tài)在每條線上不同時(shí)，也能使數(shù)據(jù)保持狀態(tài)的變化相對(duì)畫(huà)面整體變成接近最小，從而可以達(dá)到抑制閃爍的高顯示等級(jí)。
下面參照?qǐng)D6和圖7說(shuō)明本發(fā)明的其它實(shí)施方式。
圖6是表示本發(fā)明的其它實(shí)施方式的液晶顯示裝置31的電路構(gòu)成的方框圖。該液晶顯示裝置31與上述的液晶顯示裝置21相類似，凡相對(duì)應(yīng)的部分，用相同的參考符號(hào)，并略去其說(shuō)明。應(yīng)注意的是，在該液晶顯示裝置31中，使上述掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5、數(shù)據(jù)信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路6和對(duì)置電極驅(qū)動(dòng)電路8的工作模式在掃描模式與保持模式之間進(jìn)行切換時(shí)輸出電功率節(jié)約信號(hào)PS的工作模式控制電路32作為頻率切換單元執(zhí)行操作，輸出用于切換上述電荷泵式電源電路22、23的泵工作頻率的上述控制信號(hào)CNT。
因此，工作模式控制電路32，可以在事先檢測(cè)工作模式的切換，借此在從保持模式轉(zhuǎn)向掃描模式的頻率上升時(shí)在工作模式切換之前進(jìn)行頻率切換，而在從掃描模式轉(zhuǎn)向保持模式的頻率下降時(shí)，在工作模式切換的同時(shí)或之后進(jìn)行頻率切換。
即如圖7所示，用參考符號(hào)PS表示上述電功率節(jié)約信號(hào)PS時(shí)，使控制信號(hào)CNT上升沿的定時(shí)如用參考符號(hào)CNT所示那樣，比上述功率節(jié)約信號(hào)PS提前預(yù)定時(shí)間W1進(jìn)行。選擇該進(jìn)行時(shí)間W1，可分別在由上述電功率信號(hào)PS進(jìn)行各負(fù)載電路工作模式切換的開(kāi)始時(shí)刻完成頻率變化。另外使控制信號(hào)CNT下降沿的定時(shí)延遲時(shí)間W2。但W2≥0，通過(guò)這樣的構(gòu)成，可以確保不會(huì)發(fā)生上述工作電流的不足的情況。
另外，按上述的說(shuō)明，即使在掃描模式和保持模式中，負(fù)載電流變化100倍以上，TFT面板的大小和待機(jī)時(shí)顯示內(nèi)容引起的負(fù)載電流的變化也往往達(dá)到10倍左右，本發(fā)明針對(duì)包含這種10倍以上變化的大幅度負(fù)載電流的變化，采用了與工作模式相對(duì)應(yīng)的單一的電荷泵式電源電路22、23這種電路只切換泵工作的頻率就可以進(jìn)行最佳的對(duì)應(yīng)。
即，與本實(shí)施方式有關(guān)的電源電路7a(7b)是向具有發(fā)生包含這種10倍以上變化的大幅度負(fù)載電流變化的多種工作模式的負(fù)載電路群供給電功率的電荷泵式電路，對(duì)應(yīng)該負(fù)載電路群工作電流的最大值確定泵的工作頻率并適應(yīng)該頻率構(gòu)成該電源電路的電路元件。再根據(jù)該負(fù)載電路群的工作模式進(jìn)行上述頻率切換。
借此，不僅在上述工作電流值為最大值時(shí)能得到高的變換效率，而且即使在低負(fù)載時(shí)，通過(guò)泵工作頻率的下降使例如利用上述MOSEFT的漏電流和RC振蕩電路的消耗電流等的該電路的本身?yè)p耗電功率下降，也同樣可以獲得高的變換效率。
可是，上述各液晶顯示裝置21(31)的電源電路7a(7b)把圖中未示出的邏輯電路使用的電源電壓Vcc變成預(yù)定的常數(shù)位倍(例如2倍，6倍和負(fù)4倍)，生成供給TFT面板2的驅(qū)動(dòng)電路5、6、8的電源電壓Vdd，Vgh和Vgl。
與此相對(duì)應(yīng)，與本變形實(shí)施例有關(guān)的液晶顯示裝置為能在上述邏輯電路的電源電路壓Vcc互相不同的系統(tǒng)間使用公共電路構(gòu)成的液晶顯示裝置，而用圖15中所示的電源電路7C來(lái)代替上述電源電路7a(7b)。在該電源電路7C中，除了設(shè)置上述電源電路7a(7b)的電荷泵式電源電路22、23之外，還設(shè)置使電荷泵式電源電路22的輸出電壓穩(wěn)定后作為電源電壓Vdd輸出的調(diào)節(jié)器41。另外，作為電荷泵式電源電路23設(shè)置了的電荷泵式電源電路23a、23b把調(diào)節(jié)器41輸出的電源電壓Vdd變成預(yù)定的特定數(shù)倍(例如3倍和-2倍)后分別輸出上述電源電壓Vgh和Vgl。
與本改型例有關(guān)的調(diào)節(jié)器41是串聯(lián)調(diào)節(jié)器，例如，如圖16所示，具有配置在調(diào)節(jié)器41的輸出輸入端之間的FET42，將輸出電壓分壓后生成反饋電壓Vadj的分壓電路43，生成預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref的基準(zhǔn)電壓源44，將上述兩電壓Vref和Vadj進(jìn)行比較后驅(qū)動(dòng)上述FET42的門(mén)的差動(dòng)放大器45。
上述基準(zhǔn)電壓源44把上述電源電壓Vcc或電荷泵式電源電路22的輸出電壓Vddo變成電源電壓后進(jìn)行工作，這些電壓即使在包含液晶顯示裝置21(31)的系統(tǒng)各不相同時(shí)，也能沒(méi)有任何障礙地生成基準(zhǔn)電壓Vref。
上述分壓電路43是配置在輸出電壓Vdd的端子與接地端子之間由電阻43a、43b構(gòu)成的串聯(lián)電路，分壓比的設(shè)定，應(yīng)能在輸出電壓Vdd變?yōu)槟繕?biāo)值的情況下使反饋電壓變成上述基準(zhǔn)電壓。
因此，控制FET42的等效電阻值，使兩電壓Vadj、Vref互相相等，例可以將調(diào)節(jié)器41的輸出電壓Vdd穩(wěn)定在按上述基準(zhǔn)電壓Vef和分壓比設(shè)定的值上。
上述輸出電壓Vdd供給TFT面板2的各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8，例如用于灰度級(jí)顯示的灰度電壓發(fā)生電路和公共電極的驅(qū)動(dòng)電路等上，作為模擬系統(tǒng)的電源使用。另外，在被電荷泵式電源電路23a三倍升壓后，將作為用于使TFT面板2的TFT元件導(dǎo)通的掃描電壓Vgh加在掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5上。另外，電荷泵式電源電路23b將上述輸出電壓Vad-2倍壓后作為使上述TFT元件截止的操作電壓VgL供給掃描信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路5。
在此，圖中未示出的邏輯電路的電源電壓等作為供給液晶示裝置21(31)的電源電壓當(dāng)然不一定是上述的值(2.5V)，隨著包含液晶顯示裝置21(31)的系統(tǒng)不同，而選擇為不同的值。在目前的情況下，例如作為電源電壓Vcc可采用2.7V的系統(tǒng)和采用3.6V的系統(tǒng)等，以及采用2.7V～3.6V電源電壓的系統(tǒng)混合在一起。
在這種情況下，當(dāng)使用如圖1或圖6所示的電源電路7a或7b時(shí)，在采用上述電源電壓Vcc(例如2.5V)的系統(tǒng)中，即使可以把適合的電源電壓(例如Vdd＝5V、Vgh＝15V和Vgl＝-10)供給各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8，但在例如電源電壓Vcc為2.7V等其它值的系統(tǒng)中，就不能向各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8供給適合的電源電壓，從而使TFT面板2不能保持穩(wěn)定的顯示。因此在該系統(tǒng)中，為了穩(wěn)定顯示，也必須制造具有該系統(tǒng)用的電源電路7a(7b)的液晶顯示裝置21(31)。
與此相反，與本改型例有關(guān)的電源電路7c即使在電源電壓Vcc中存在波動(dòng)，也可以向上述各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8供給可使TFT面板2穩(wěn)定顯示的電源電壓Vdd、Vgh和Vgl。
另外，因?yàn)檎{(diào)節(jié)器41配置在電荷泵式電源電路22的后面，所以與配置在前面的情況不同，在電荷泵式電源電路22中引起的電源電壓波動(dòng)不出現(xiàn)在上述電源電壓Vdd、Vgh和Vgl中，因此可以供給更穩(wěn)定的電源電壓。
另外，把單一的調(diào)節(jié)器41配置在電荷泵式電源電路22與電荷泵式電源電路23a、23b之間。因此不僅比把調(diào)節(jié)器41分別配置在各電荷泵式電源電路22、23a、23b的后面可簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，而且還可以使最需要求穩(wěn)定的電源電壓Vdd確保穩(wěn)定。另外，因?yàn)樵陔娫措妷篤gh和Vgl中與電源電壓相比不要求穩(wěn)定性，所以通過(guò)電荷泵式電源電路23a、23b即使微小的噪聲混入在各電源電壓Vgh和Vgl中后，也可以保持高顯示等級(jí)。
此外，當(dāng)如圖12中所示的時(shí)鐘發(fā)生電路11輸出響應(yīng)切換控制信號(hào)CNT的頻率fosc的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，也分別生成各頻率(fosch、foscl或foscm)。另外，也可以從外部接收各頻率時(shí)鐘信號(hào)的一部分或全部，或者選擇輸出外部或內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)中的任何一個(gè)。
但在從外部供給高速時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，與在內(nèi)部生成的相比距離長(zhǎng)，因此必需傳送時(shí)鐘信號(hào)，由此使基板的配線電容等和電容負(fù)載變大，在傳送時(shí)鐘信號(hào)時(shí)必需的電功率增加。另外，為了驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)的傳送線而必需驅(qū)動(dòng)能力大的緩沖電路。結(jié)果使包含液晶顯示裝置21(31)的系統(tǒng)整個(gè)的消耗電功率增加。
因此，時(shí)鐘發(fā)生電路11最好例如象圖17和19等中所示的時(shí)鐘發(fā)生電路11a或11b那樣，具有生成高頻fosch的振蕩電路51。
例如，圖17中所示的時(shí)鐘發(fā)生電路11a是在內(nèi)部生成各頻率(例如fosch和foscl)的電路，除上述振蕩電路51外，還具有通過(guò)對(duì)振蕩電路51的輸出信號(hào)分頻生成頻率foscl的時(shí)鐘信號(hào)的分頻電路52，響應(yīng)切換控制信號(hào)CNT選擇兩電路51、52的輸出信號(hào)中的一個(gè)作為時(shí)鐘發(fā)生電路11a的輸出信號(hào)輸出的開(kāi)關(guān)53。
在該構(gòu)成中，如圖18所示，振蕩電路51輸出頻率為fosch的時(shí)鐘信號(hào)FCK，分頻電路52輸出頻率為foscl的時(shí)鐘信號(hào)LCK。另外切換控制信號(hào)CNT與圖1或圖6中所示的液晶顯示裝置21(31)相同，與表示掃描模式或保持模式的電功率節(jié)省信號(hào)PS同時(shí)變化。另外在圖18和后述的圖20中，與圖7相同，示例性地示出工作模式控制電路32生成切換控制信號(hào)CNT場(chǎng)合下的定時(shí)。
在切換控制信號(hào)CNT表示掃描方式(頻率fosch)的期間(t11～t12期間)，開(kāi)關(guān)53選擇振蕩電路51一側(cè)。因此，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器11a輸出的時(shí)鐘信號(hào)PCK變成頻率fosch信號(hào)，另一方面，在切換控制信號(hào)CNT表示保持模式(頻率foscl)的期間(t12～t13)，開(kāi)關(guān)53選擇分頻電路52側(cè)。因此上述時(shí)鐘信號(hào)PCK的頻率變成頻率foscl。
另外，如圖19所示的時(shí)鐘發(fā)生電路11b是低頻foscl的時(shí)鐘信號(hào)被從外部接收和在內(nèi)部只生成高頻fosch時(shí)鐘信號(hào)的電路，除了振蕩電路51外，還具有接收來(lái)自外部振蕩電路54的時(shí)鐘信號(hào)的端子55和選擇振蕩電路51的輸出端和上述端子55中的一個(gè)作為時(shí)鐘發(fā)生電路11b的輸出信號(hào)輸出的開(kāi)關(guān)56。另外，振蕩電路51在切換控制信號(hào)CNT表示從外部供給的時(shí)鐘信號(hào)的頻率時(shí)，停止工作。
按照該構(gòu)成，如圖20所示，從端子55供給頻率foscl的時(shí)鐘信號(hào)LCK，切換控制信號(hào)CNT與圖1圖6中所示的顯示裝置21(31)同樣且與表示掃描模式或保持模式的電功率節(jié)約信號(hào)同時(shí)變化。
在切換控制信號(hào)CNT表示頻率fosch期間(t21～t22期間)，振蕩電路51工作，在輸出頻率fosch的時(shí)鐘信號(hào)FCK的同時(shí)，開(kāi)關(guān)56選擇振蕩電路51一側(cè)。因此，時(shí)鐘發(fā)生電路11b輸出的時(shí)鐘信號(hào)PCK變成頻率fosch的信號(hào)。另外，在切換控制信號(hào)CNT表示頻率foscl的期間(t22～t23的期間)，開(kāi)關(guān)56選擇端子55一側(cè)。因此上述時(shí)鐘信號(hào)PCK的頻率變成頻率foscl。另外，在此期間中使振蕩電路51停止工作，使其不消耗電功率。
另外，在上述中，雖然是就時(shí)鐘發(fā)生電路11a(11b)輸出兩個(gè)頻率的時(shí)鐘信號(hào)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以輸出三個(gè)以上級(jí)別頻率的時(shí)鐘信號(hào)。例如，圖17中所示的分頻電路52響應(yīng)切換控制信號(hào)CNT變更本身的分頻比。另外在圖19的時(shí)鐘發(fā)生電路11b的情況下，中間頻率的時(shí)鐘信號(hào)也可以與頻率foscl同樣從外部接收，例如與上述時(shí)鐘發(fā)生電路11a同樣在設(shè)置分頻電路的內(nèi)部生成。
按照這樣的構(gòu)成，因?yàn)闀r(shí)鐘發(fā)生電路11a、11b具有振蕩電路51，所以與從電源電路7a～7c的外部供給高速時(shí)鐘信號(hào)的情況相比，可以縮短該時(shí)鐘信號(hào)的傳送距離。結(jié)果可以使電容負(fù)載變小，并可以削減上述緩沖電路，從而可以減少包含液晶顯示裝置21(31)的系統(tǒng)整體消耗的電功率。
另外，按圖19所示的構(gòu)成，因?yàn)閺耐獠抗┙o低速時(shí)鐘信號(hào)，所以時(shí)鐘發(fā)生電路11b輸出該時(shí)鐘信號(hào)的期間可以使振蕩電路51停止工作，與時(shí)鐘發(fā)生電路11a相比，可以減少被時(shí)鐘發(fā)生電路11b消耗的電功率。另外，在包含液晶顯示裝置21(31)的系統(tǒng)中，為了確定例如對(duì)圖象信號(hào)取樣的定時(shí)和各電路工作的定時(shí)，而使用各種頻率的時(shí)鐘信號(hào)。因此，通過(guò)把這些時(shí)鐘信號(hào)的振蕩電路作為上述振蕩電路54使用，不會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)的振蕩電路數(shù)目增加，而且還可以在低頻下驅(qū)動(dòng)電源電路7a～7c。另外，在這種情況下，由于頻率低1而即使時(shí)鐘信號(hào)的傳送距離變長(zhǎng)，與高速時(shí)鐘相比，也可以抑制電功率消耗。
下面就本發(fā)明的另一實(shí)施方式，參照?qǐng)D21和圖22進(jìn)行說(shuō)明。
圖21是表示構(gòu)成本實(shí)施方式的液晶顯示裝置61的電氣構(gòu)成的方框圖。該液晶顯示裝置61與上述液晶顯示裝置31類似，其相應(yīng)的部分用同一參考符號(hào)表示，并略去其說(shuō)明。雖然與圖1相同，也可以由負(fù)載電流檢測(cè)電路24生成切換控制信號(hào)CNT，但在圖21中，作為比較優(yōu)選的例子，示出了由工作模式控制電路32生成切換控制信號(hào)CNT的情況。
應(yīng)該注意的是，在該液晶顯示裝置61中，在各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8的保持模式中消耗的電功率體現(xiàn)在下述兩點(diǎn)，即通過(guò)各電荷泵式電源電路22、23的平滑用電容(在圖12中表示的電容C2)可保持各電源電壓Vdd、Vgh、Vgl的程度和代替電源電路7b設(shè)置的電源電路7a的電荷泵式電源電路22、23在保持模式期間停止泵工作。
具體地說(shuō)，在保持模式下，把各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8的消耗電流、電源電路7a的負(fù)載電流設(shè)定在掃描模式的負(fù)載電流的0.01倍以下。另外把保持模式和掃描模式的重復(fù)周期設(shè)定在數(shù)百ms。另外時(shí)鐘發(fā)生電路11具有與圖19相同的振蕩電路51，振蕩電路51輸出的輸出信號(hào)FCK，作為時(shí)鐘發(fā)生電路11的輸出信號(hào)PCK。另外在本實(shí)施方式中，由電荷泵式電源電路22、23共用的時(shí)鐘發(fā)生電路11(見(jiàn)圖12)，在圖21中，為了說(shuō)明方便，將作為上述時(shí)鐘發(fā)生電路11工作時(shí)的時(shí)鐘發(fā)生電路11C記載在電荷泵式電源電路22和23之外。
按照該構(gòu)成，如圖22所示，切換控制信號(hào)CNT與圖18相同隨電功率節(jié)省信號(hào)PS發(fā)生變化。在切換控制信號(hào)CNT表示頻率fosch期間(t31～t32期間)時(shí)鐘發(fā)生電路11c的振蕩電路51工作。因此時(shí)鐘發(fā)生電路11C的輸出信號(hào)PCK的頻率變成頻率fosch。
另外，電功率節(jié)約信號(hào)PS表示保持模式，切換控制信號(hào)CNT切換時(shí)，振蕩電路51停止工作。因此，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路11C的輸出信號(hào)PCK變成一定的電壓。在該狀態(tài)下振蕩電路51的工作停止。而且，各電荷泵或電源電路22、23停止泵的工作。另外將各電荷泵式電源電路22、23中的消耗電功率與上述液晶顯示裝置21(31)進(jìn)行比較后加以抑制。
在上述狀態(tài)下，由于電荷泵式電源電路22、23停止泵的工作而使負(fù)載電流增加，并且在保持模式較長(zhǎng)的情況下設(shè)置濾波用電容(圖12的電容C2)，使電源電路7a的輸出電壓(vdd、Vgh和Vgl)大幅度下降，并接近地電位。這時(shí)作為電源電路7a的負(fù)載電路的驅(qū)動(dòng)電路5·6·8不能在TFT面板2上顯示正常的圖象。
可是，在保持模式的負(fù)載電流，與掃描模式相比是其0.01倍以下，兩模式的重復(fù)周期為數(shù)百ms。因此，即使電荷泵式電源電路22、23停止泵工作，借助各自的濾波用電容(圖12的電容C2)也可以保持上述輸出電壓。更具體地說(shuō)，保持模式結(jié)束時(shí)刻的上述壓降幅度被抑制在掃描模式中應(yīng)輸出的電壓絕對(duì)值(Vdd、Vgh和Vgl的絕對(duì)值)的10％以內(nèi)，在保持模式結(jié)束時(shí)至恢復(fù)到上述應(yīng)輸出的值的時(shí)間(從壓降開(kāi)始的恢復(fù)時(shí)間)被抑制在數(shù)十μs以內(nèi)。
這樣一來(lái)，即使電荷泵式電源電路22、23的泵工作停止，電源電路7a的輸出電壓也幾乎不會(huì)降低，從下降開(kāi)始的恢復(fù)時(shí)間很短。因此盡管使泵動(dòng)作停止，但各驅(qū)動(dòng)電路5·6·8仍可以正常地驅(qū)動(dòng)TFT面板2，這個(gè)結(jié)果可以減少包含液晶顯示裝置61的系統(tǒng)整體消耗的電功率。
另外，以上是就保持模式中的負(fù)載電流與掃描模式相比為0.01倍以下，兩模式的重復(fù)周期為數(shù)百ms的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此。例如，如在保持模式結(jié)束時(shí)，上述下降幅度在應(yīng)輸出值的10％以內(nèi)，可以獲得大致相同的效果。另外，如果下降后的恢復(fù)時(shí)間在數(shù)10μs以內(nèi)，也可以獲得大致相同的效果。在任何情況下，如果保持模式中的負(fù)載電流和保持模式的續(xù)持時(shí)間使保持模式中的輸出電壓以各個(gè)濾波用電容(C2)可能保持的程度來(lái)設(shè)定，則可獲得大致相同的效果。
如上所述，與本發(fā)明有關(guān)的圖象顯示裝置(液晶顯示裝置21、31)是具有電荷泵式的電源電路(7a、7b、7c)和接收來(lái)自該電源電路的電功率供給后工作并驅(qū)動(dòng)顯示單元(TFT面板2)的驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的有源矩陣型圖形顯示裝置，其特征在于上述驅(qū)動(dòng)電路具有在上述某個(gè)顯示單元上寫(xiě)入圖象信號(hào)的掃描模式，和在上述所有顯示單元上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)的保持模式的兩個(gè)工作模式，為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間比掃描模式的時(shí)間長(zhǎng)，而包括可周期地切換上述各工作模式的模式切換部(工作模式控制電路9、32)，響應(yīng)上述工作模式切換上述電源電路泵工作時(shí)的頻率的控制部(負(fù)載電流檢測(cè)電路24、工作模式控制電路32)。
在上述構(gòu)成中，模式切換部周期地切換上述驅(qū)動(dòng)電路的工作模式，在掃描模式時(shí)驅(qū)動(dòng)電路在上述某個(gè)顯示單元上寫(xiě)入圖象信號(hào)，消耗比較大的電功率。另外，在保持模式7，驅(qū)動(dòng)電路在該所有的顯示單元上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)，從而比掃描模式消耗的電功率少。
另外，在例如便攜式電話的待機(jī)等要求減少消耗電功率的情況下，上述模式切換部為了在可能維持上述顯示單元顯示的范圍內(nèi)使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間，從而可切換各工作模式。因此，可以大幅度減少驅(qū)動(dòng)電路和顯示單元的電功率消耗。
另外，上述控制部例如一邊檢測(cè)消耗電流，一邊檢測(cè)用于切換工作模式的信號(hào)等，并響應(yīng)上述工作模式，切換上述電源電路進(jìn)行泵工作時(shí)的頻率。因此，上述電源電路以響應(yīng)上述各工作模式的頻率進(jìn)行泵工作，從而使任何一個(gè)工作模式都能以高的變換效率可靠地生成輸出電壓。
因此，即使是可以確保亮度、對(duì)比度、響應(yīng)速度和灰度級(jí)等基本顯示等級(jí)的有源矩陣型圖象顯示裝置，也能成為消耗電功率少的圖象顯示裝置。
另外，除了上述構(gòu)成之外，使上述驅(qū)動(dòng)電路的掃描模式中的工作電動(dòng)值與上述驅(qū)動(dòng)電路保持模式中的工作電流變化10倍以上，同時(shí)根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)電路的工作電流值的最大值來(lái)確定上述泵工作的頻率，同時(shí)適應(yīng)該頻率構(gòu)成該電源電路的元件。
按照上述構(gòu)成，響應(yīng)作為負(fù)載電路群的驅(qū)動(dòng)電路的工作電流值的大幅度變化，控制部切換泵工作頻率，根據(jù)工作電流值的最大值確定泵工作的頻率，同時(shí)適應(yīng)該頻率構(gòu)成該電源電路的電路元件。例如根據(jù)必要的上述工作電流值的最大值和這時(shí)的頻率來(lái)確定進(jìn)行泵工作的電容和濾波用的電容的電容值等。并且確定對(duì)執(zhí)行泵工作的電容進(jìn)行切換的MOSEFT的L/W等元件的形狀，根據(jù)上述頻率確定CR振蕩電路的電容值和電阻值。
因此，不僅在上述工作電流值的最大值時(shí)可以獲得高變換效率，而且即使在極低負(fù)載時(shí)通過(guò)降低泵工作的頻率，例如使上述MOSFET的漏電流和RC振蕩電路的消耗電流等的該電源電路的本身?yè)p耗的電功率下降，也能獲得高的變換效率。
另外，除上述構(gòu)成之外，上述電源電路最好具有生成在上述掃描模式時(shí)作為該電源電路進(jìn)行泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第一時(shí)鐘信號(hào)的第一振蕩器(振蕩電路51)。
在該上述構(gòu)成中，與成為保持模式時(shí)電源電路進(jìn)行泵工作之際的基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)相比因?yàn)轭l率高的第一時(shí)鐘信號(hào)不是從外部而是在圖象顯示裝置內(nèi)的第一振蕩器生成的，所以縮短了第一時(shí)鐘信號(hào)的傳送距離，進(jìn)而可以減少配線電容。結(jié)果與從外部供給第一時(shí)鐘信號(hào)的情況相比，可以減少圖象顯示裝置的電功率消耗。
此外，上述電源電路也可以具有對(duì)上述第一時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻度生成在上述保持模式時(shí)作為該電源電路進(jìn)行泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第二時(shí)鐘信號(hào)的分頻器(分頻電路52)。
按照該構(gòu)成，因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)第一時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻在圖象顯示裝置內(nèi)生成第二時(shí)鐘信號(hào)，所以可以減少為傳送第二時(shí)鐘信號(hào)所必需的電功率消耗從而可獲得耗電量低的圖象顯示裝置。
另外，代替具有分頻器的電路，上述電源電路也可以具有用于輸入在上述保持模式時(shí)作為該電源電路進(jìn)行泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第二時(shí)鐘信號(hào)的輸入端子(55)、由該第二時(shí)鐘信號(hào)使泵工作期間中的至少一部分期間內(nèi)令上述第一振蕩器的工作停止的振蕩器控制部(負(fù)載電流檢測(cè)電路24、工作模式控制電路32)。另外，上述電源電路也可以具有生成在上述保持模式時(shí)成為該電源電路進(jìn)行泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第二時(shí)鐘信號(hào)的第二振蕩器(振蕩電路54)、在由該第二時(shí)鐘信號(hào)使泵工作的期間中的至少一部分期間內(nèi)令上述第一振蕩器的工作停止的振蕩器控制部(負(fù)載電流檢測(cè)電路24、工作模式控制電路32)。
按照這些構(gòu)成，因?yàn)樵谟傻诙r(shí)鐘信號(hào)使泵工作期間中的至少一部分期間內(nèi)令第一振蕩器的停止工作，所以與使第一振蕩器正常時(shí)工作的情況相比，可以減少第一振蕩器消耗的電功率。而第二時(shí)鐘信號(hào)相對(duì)于由第一振蕩器生成的第一時(shí)鐘信號(hào)獨(dú)立生成。因此即使第一振蕩器停止工作，電源電路也不受任何障礙地進(jìn)行泵工作。另外，因?yàn)榈诙r(shí)鐘信號(hào)比第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率低，所以即使在外部生成，第二時(shí)鐘信號(hào)生成和傳輸所必要的電功率也往往比第一振蕩器消耗的電功率小得多。因此可以減少包含第二時(shí)鐘信號(hào)生成電路的圖象顯示裝置整體消耗的電功率。
可是，雖然上述各圖象顯示裝置在響應(yīng)保持模式期間改變了泵工作的頻率，但即使泵工作停止，如果驅(qū)動(dòng)電路的工作對(duì)顯示沒(méi)有影響，也可以在保持模式中使泵工作本身停止。
具體地說(shuō)，與本發(fā)明有關(guān)的圖象顯示裝置(液晶顯示裝置61)是具有電荷泵式電源電路(7d)和接收來(lái)自該電源電路的電功率供給并驅(qū)動(dòng)顯示單元(TFT面板2)的驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的有源矩陣型圖象顯示裝置，其特征在于包括以下所述的單元即上述驅(qū)動(dòng)電路具有在上述某個(gè)顯示單元上寫(xiě)入圖象信號(hào)的掃描模式和在上述所有顯示單元上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)的保持模式的兩個(gè)工作模式，上述電源電路裝備有在泵工作停止的過(guò)程中通過(guò)保持該電源電路輸出的濾波用電容(C2)在保持輸出電壓值的同時(shí)響應(yīng)該保持模式使上述電源電路的泵工作停止的控制部(負(fù)載電流檢測(cè)電路24、工作模式控制電路32)和為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間比掃描模式的時(shí)間長(zhǎng)而可周期性切換上述各工作模式的模式切換部(工作模式控制電路9、32)。
按照該構(gòu)成，與上述的圖象顯示裝置同樣，在可大致維持顯示單元的顯示的范圍內(nèi)，為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間，而周期地切換各工作模式，因此可以大幅度減少驅(qū)動(dòng)電路和顯示單元的電功率消耗。另外，因?yàn)樵趯?duì)應(yīng)保持模式的期間上述電源電路停止泵工作，所以也可以減少保持模式中電源電路消耗的電功率。另外，因?yàn)樵诒３帜Ｊ狡陂g在所有顯示單元上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)，所以直到達(dá)到下一個(gè)掃描模式的期間，即使電源電路停止泵工作，圖象顯示裝置也可以不受任何障礙地保持顯示圖象。
這樣做的結(jié)果是，即使是可確保亮度、對(duì)比度、響應(yīng)速度和灰度級(jí)等基本顯示等級(jí)的有源矩陣型圖象顯示裝置，也可成為消耗電功率少的圖象顯示裝置。
另外，除上述構(gòu)成外，模式切換部可以按下述要求構(gòu)成為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間，并且使泵工作再開(kāi)始時(shí)的上述輸出電壓的下降幅度在應(yīng)維持的輸出電壓值的10％以下，而可以周期地切換上述各工作模式。
按照該構(gòu)成，即使切換各工作模式，泵工作再開(kāi)始時(shí)的上述輸出電壓值的下降幅度也在應(yīng)維持輸出電壓值的10％以下。因此在響應(yīng)保持模式的期間，上述電源電路停止泵工作，這樣盡管減少了電源電路消耗的電功率，但圖象顯示裝置可以不受任何障礙地保持顯示圖象。
這樣做的結(jié)果是，即使是能確保亮度、對(duì)比度、響應(yīng)速度、灰度級(jí)等基本顯示等級(jí)的有源矩陣式圖象顯示裝置地能成為消耗電功率少的圖象顯示裝置。
另外，不管泵工作是否停止，除了上述各構(gòu)成之外，最好還使上述掃描模式和保持模式以數(shù)百ms周期地重復(fù)。按照上述構(gòu)成，例如在負(fù)載電路維持某一種工作模式幾乎不變的場(chǎng)合下，采用適應(yīng)該一種工作模式的電源電路是沒(méi)有問(wèn)題的，按照上述有源矩陣型圖象顯示裝置，為了保持顯示圖象，而必需進(jìn)行再寫(xiě)入，即定期進(jìn)行掃描模式，在掃描模式和保持模式以數(shù)百ms的極短周期周期性重復(fù)的情況下，采用上述那樣的電源電路是有效的。
另外，為了使上述下降幅度不超過(guò)10％，而替代各工作模式的模式切換部，使上述保持模式的維持時(shí)間比掃描模式的時(shí)間長(zhǎng)?？墒且?yàn)楸霉ぷ髟俣乳_(kāi)始，所以泵工作停止時(shí)下降的輸出電壓值到恢復(fù)到應(yīng)維持的輸出電壓值時(shí)的恢復(fù)時(shí)間在10μs以內(nèi)。另外也可以為了使上述掃描模式和保持模式在數(shù)百ms內(nèi)周期地重復(fù)，而設(shè)置可切換上述各工作模式的切換部。
另外，在保持模式中的驅(qū)動(dòng)電路的工作電流值為小于上述掃描模式中的電流值的0.01倍時(shí)，為了使上述下降幅度小于10％而替代切換各工作模式的模式切換部，使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間比掃描模式的時(shí)間長(zhǎng)，并也可為使掃描模式和保持模式在數(shù)百ms內(nèi)周期地重復(fù)，而設(shè)置可切換各工作模式的模式切換部。
按照這些構(gòu)成，使上述掃描模式與保持模式在數(shù)百ms內(nèi)周期地重復(fù)，同時(shí)使在上述恢復(fù)時(shí)間或保持模式中的工作電流值變成象上述那樣，因此在響應(yīng)保持模式的期間上述電源電路停止泵工作，這樣，即使減少了電源電路消耗的電功率，也能無(wú)任何障礙地保持顯示圖象。
因此與上述的圖象顯示裝置一樣，即使是可確保亮度、對(duì)比度、響應(yīng)速度和灰度級(jí)等基本顯示等級(jí)的有源矩陣型圖象顯示裝置，也可成為電功率消耗少的圖象顯示裝置。
另外，不管泵工作停止或不停止，也不管模式切換部的工作模式切換方法如何，最好把上述保持模式的期間設(shè)定為上述掃描模式期間的數(shù)倍～數(shù)十倍。
按照上述構(gòu)成，因?yàn)橄碾姽β市〉谋３帜Ｊ狡陂g是比消耗電功率大的掃描模式期間長(zhǎng)數(shù)倍～數(shù)十倍甚至更多的期間，所以如上所述，對(duì)減少低負(fù)載時(shí)的電功率消耗很有效。
另外，除上述各構(gòu)成外，上述控制部是切換上述負(fù)載電路工作模式的模式切換部，在上述頻率上升時(shí)或泵再開(kāi)始工作時(shí)，為了在負(fù)載電路的工作模式切換開(kāi)始時(shí)刻完成上述頻率上升或使泵再開(kāi)始工作，而最好在只比上述工作模式切換時(shí)提前預(yù)定時(shí)間進(jìn)行頻率切換或使泵工作重新開(kāi)始。
按照上述構(gòu)成，如果控制部作為模式切換部，利用事先可檢測(cè)到工作模式切換這一點(diǎn)，通過(guò)在工作模式切換前使泵工作的頻率上升或使泵重新開(kāi)始工作，可以從工作模式切換之后充分供給必要的工作電流。并且，在頻率下降或泵工作停止時(shí)，如果在與工作模式切換的同時(shí)或從切換只經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間后開(kāi)始下降或停止，則不會(huì)產(chǎn)生上述工作電流不足的現(xiàn)象。
另外，除上述構(gòu)成外，在上述包含顯示單元和驅(qū)動(dòng)電路的圖象顯示單元的消耗電功率中，最好使在上述保持模式中消耗的電功率比在上述掃描模式中的上述控制單元和電源電路本身的消耗電功率小。
按照上述構(gòu)成，在保持模式中的圖象顯示單元的消耗電功率很小，這與電源電路本身的消耗電功率的影響是大的這點(diǎn)相反，在該保持模式中，如上所述，因?yàn)榭梢允闺娫措娐返念l率降低，而可以使上述電源電路的影響變小。
另外，除了上述各構(gòu)成外，還具有以予定倍數(shù)使輸入電壓倍壓恒定倍數(shù)的第一電源電路(電荷泵式電源電路22)，使上第一電源電路的輸出電壓穩(wěn)定在預(yù)定值上且生成第一電壓并將該電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路的調(diào)節(jié)器(41)，以預(yù)定的倍數(shù)使上述第一電壓倍壓恒定倍數(shù)生成第二電壓并作為導(dǎo)通或截止電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路中的掃描線驅(qū)動(dòng)電路(5)的第二電源電路(電荷泵式電源電路23、23a、23b)。最好將上述第一和第二電源電路中的至少一個(gè)作為前述電源電路，并通過(guò)上述控制單元控制該電源電路。
或者為了代替上述第一和第二電源電路，而具有以預(yù)定的倍率使輸入電壓升壓的第一電源電路(電荷泵式電源電路22)，以預(yù)定的倍率使上述第一電壓升壓并將其作為導(dǎo)通電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路中掃描線驅(qū)動(dòng)電路(5)的第二電源電路(電荷泵式電源電路23a)，以預(yù)定的倍率使上述第一電壓反向并升壓作為上述驅(qū)動(dòng)電路中的上述掃描線驅(qū)動(dòng)電路截止電壓供給的第三電源電路(電荷泵式電源電路23b)，上述第一、第二和第三電源電路中的至少一個(gè)也可以按照作為上述電源電路由上述控制單元控制的方式構(gòu)成。
按照這些構(gòu)成，因?yàn)樵O(shè)置使第一電源電路的輸出電壓穩(wěn)定的調(diào)節(jié)器，所以即使在例如在采用互相具有不同輸出電壓的電池的系統(tǒng)之間使用相同的圖象顯示裝置的場(chǎng)合，以及向圖象顯示裝置的第一電路輸出互相不同的輸入電壓的場(chǎng)合，也能生成互相不同的電壓，可以供給驅(qū)動(dòng)電路。
另外，本發(fā)明的便攜式電子裝置的特征在于裝載上述各圖象顯示裝置中的某個(gè)裝置。
按照上述構(gòu)成，因?yàn)楸銛y式電子裝置大多由內(nèi)裝的電源驅(qū)動(dòng)，所以上述的消耗電功率的減少效果是有效的，特別是在該便攜式電子裝置是便攜電話的終端裝置的情況下，可以使待機(jī)時(shí)間變長(zhǎng)，效果進(jìn)一步提高。
對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的具體的實(shí)施方式或?qū)嵤├龤w根結(jié)底是使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容更加清楚，因此不能只把這些具體的例子狹義解釋為對(duì)發(fā)明的限定，在本發(fā)明的構(gòu)思和權(quán)利要求書(shū)，所記載的范圍內(nèi)，可以通過(guò)各種各樣的改型來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種圖象顯示裝置，該圖象顯示裝置是具有電荷泵式的電源電路(7a～7c)、接收來(lái)自該電源電路(7a～7c)的電功率供給后工作并驅(qū)動(dòng)顯示單元(2)的驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的有源矩陣型顯示裝置(21·31)，其特征在于上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)具有在某個(gè)上述顯示單元(2)上寫(xiě)入圖象信號(hào)的掃描模式和在上述所有顯示單元(2)上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)的保持模式的兩種工作模式；所述顯示裝置還包括為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間而周期地切換上述各工作模式的模式切換單元(9·32)；響應(yīng)上述工作模式在上述電源電路(7a～7c)進(jìn)行泵工作時(shí)的頻率切換控制單元(24·32)。
2.如權(quán)利要求1所述的圖象顯示裝置(21·31)，其特征在于，在上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的掃描工作模式中的工作電流值和在上述驅(qū)動(dòng)電路的保持模式中的工作電流值變化10倍以上的同時(shí)。根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的工作電流值的最大值確定上述泵工作的頻率，同時(shí)相應(yīng)于該頻率構(gòu)成該電源電路(7a～7c)的電路元件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圖象顯示裝置(21·31)，其特征在于，上述電源電路(7a～7c)具有在上述掃描模式時(shí)生成作為該電源電路(7a～7c)泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第1時(shí)鐘信號(hào)的第一振蕩器(51)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖象顯示裝置(21·31)，其特征在于，上述電源電路(7a～7c)具有把上述第一時(shí)鐘信號(hào)分頻并在上述保持模式時(shí)生成作為該電源電路(7a～7c)泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第二時(shí)鐘信號(hào)的分頻器(52)。
5.如權(quán)利要求3所述的圖象顯示裝置(21·31)，其特征在于，上述電源電路(7a～7c)具有在上述保持模式時(shí)用于輸入作為該電源電路(7a～7c)泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第二時(shí)鐘信號(hào)的輸入端子(55)和在通過(guò)該第二時(shí)鐘信號(hào)使泵工作期間中的至少一部分期間內(nèi)使上述第一振蕩器51的工作停止的振蕩器控制單元(24·32)。
6.如權(quán)利要求3所述的圖象顯示裝置(21·31)，其特征在于，上述電源電路(7a～7c)具有在上述保持模式時(shí)生成作為該電源電路(7a～7c)泵工作時(shí)的基準(zhǔn)的第二時(shí)鐘信號(hào)的第二振蕩器(54)和在由該第二時(shí)鐘信號(hào)使泵工作期間中的至少一部分期間內(nèi)使上第一振蕩器(51)停止工作的振蕩器控制單元(24·32)。
7.一種圖象顯示裝置，該顯示裝置是具有電荷泵式電源電路(7d)，接收來(lái)自該電源電路(7d)的電功率供給后工作并驅(qū)動(dòng)顯示單元(2)的驅(qū)動(dòng)電路(5·6·7)的有源矩陣型的顯示裝置(61)，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)具有在上述某個(gè)顯示單元(2)上寫(xiě)入圖象信號(hào)的掃描模式和在上述所有顯示單元(2)上都不寫(xiě)入圖象信號(hào)的保持模式的兩個(gè)動(dòng)作模式；上述電源電路(7d)在泵工作停止時(shí)通過(guò)保持該電源電路(7d)輸出的濾波用電容(C2)保持輸出電壓值，同時(shí)響應(yīng)上述保持模式使上述電源電路(7d)的泵動(dòng)工作停止的控制單元(24·32)；為了使上述模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間而可周期地切換上述各工作模式的模式切換單元(9·32)。
8.如權(quán)利要求7所述的圖象顯示裝置(61)，其特征在于，上述模式切換單元(9·32)為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間，并在泵工作重新開(kāi)始時(shí)使上述輸出電壓值的下降幅度達(dá)到應(yīng)維持的輸出電壓值的10％以下，而可周期地切換上述各工作模式。
9.如權(quán)利要求7所述的圖象顯示裝置(61)，其特征在于，上述模式切換單元(9·32)為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間，和在泵工作重新開(kāi)始后，使泵工作停止時(shí)下降的輸出電壓值在數(shù)10 μ s的恢復(fù)時(shí)間內(nèi)返回到應(yīng)維持的輸出電壓值并使上述掃描模式與保持模式在數(shù)百msec內(nèi)周期地重復(fù)，而可以切換上述各工作模式。
10.如權(quán)利要求7所述的圖象顯示裝置(61)，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)在保持模式中的工作電流值是在上述掃描模式中的工作電流值的0.01倍以下；上述模式切換單元(9·32)為了使上述保持模式的持續(xù)時(shí)間大于掃描模式的時(shí)間，并使上述掃描模式和保持模式以數(shù)百msec周期地重復(fù)而可以切換上述各工作模式。
11.如權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置(21·31·61)，其特征在于，上述掃描模式和保持模式以數(shù)百ms周期地重復(fù)。
12.如權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置(21·31·61)，其特征在于，相對(duì)上述掃描模式的期間，上述保持模式的期間被設(shè)定為數(shù)倍～數(shù)十倍。
13.如權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置(21·31·61)，其特征在于，上述控制單元(32)是上述方式切換單元(32)，為了在頻率上升時(shí)或重新開(kāi)始泵工作時(shí)使在上述各工作模式切換開(kāi)始時(shí)刻頻率上升或泵工作重新開(kāi)始的過(guò)程完成，而在上述工作模式切換時(shí)的預(yù)定的時(shí)間以前進(jìn)行頻率切換或使泵工作再度開(kāi)始。
14.如權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置(21·31·61)，其特征在于，在包含上述顯示單元(2)和驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的圖象單元的消耗電功率中，上述保持模式中的消耗電功率比上述掃描模式中的上述控制單元(24·32)和電源電路(7a～7c)本身消耗的電功率小。
15.如權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置(21·31·61)，具有以預(yù)定倍數(shù)使輸入電壓加倍恒定數(shù)的第一電源電路(22)；使上述第一電源電路(22)的輸出電壓穩(wěn)定在預(yù)定值并生成第一電壓且將該電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的調(diào)節(jié)器(41)；以預(yù)定倍數(shù)使上述第一電壓加倍一定數(shù)生成第二電壓，并將該電壓作為開(kāi)導(dǎo)通或截止壓供上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)中的掃描線驅(qū)動(dòng)電路(5)的第二電源電路(23a，23b)；上述第一和第二電源電路(22·23a·23b)中至少一個(gè)作為上述電源路被上述控制單元(24·32)控制。
16.如權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置(21·31·61)，具有以預(yù)定倍數(shù)使輸入電壓上升的第一電源電路，使上述第一電源電路(22)的輸出電壓穩(wěn)定在預(yù)定值并生成第一電壓和將第一電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)的調(diào)節(jié)器(41)；以預(yù)定倍數(shù)使上述第一電壓升壓，并將該電壓作為導(dǎo)通電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)中的掃描線驅(qū)動(dòng)電路(5)的第二電源電路(23a)；以預(yù)定倍數(shù)使上述第一電壓反極性升壓，并將該電壓作為截止電壓供給上述驅(qū)動(dòng)電路(5·6·8)中的上述掃描線驅(qū)動(dòng)電路(5)的第三電源電路(23b)；上述第一、第二和第三電源電路(22·23a·23b)中的至少一個(gè)作為上述電源電路被上述控制單元(24·32)控制。
17.一種便攜式電子裝置，其特征在于搭載有權(quán)利要求1或7所述的圖象顯示裝置。
全文摘要
響應(yīng)掃描模式與保持模式之間負(fù)載電流大于100倍的變化,根據(jù)該最大值確定泵工作頻率,適用于該頻率構(gòu)成例如用于泵工作的電容和濾波用電容的電容值,切換元件的元件形狀和RC振蕩電路的電阻值及電容值等的該電源電路的電路元件;在輕負(fù)載時(shí)負(fù)載電流檢測(cè)電路使上述泵工作的頻率下降,從而減少該電路本身?yè)p失的電功率。因此在被便攜式電話終端裝置的液晶顯示裝置裝載的電荷泵式電源電路中,可以減少低負(fù)載時(shí)消耗的電功率,并力圖使待機(jī)時(shí)間盡量變長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1339934SQ01135708
公開(kāi)日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2001年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月9日
發(fā)明者柳俊洋, 熊田浩二, 太田隆滋 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社