(57)【要約】【課題】エネルギー変換効率を向上させることができるようにしたエレクトロ・ルミネセンス（EL）表示装置の駆動装置及び駆動方法を提供する。【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバーター部（110）は、スイッチ素子（1Q1)に従って入力ラインから供給される直流電圧（Vin）を出力電圧（Vout）の半分（Vout/２）に昇圧するためのブースター（112）と、ブースター（112）からの半分の出力電圧 （Vout/２）を出力電圧（Vout）に変換して駆動装置（120）に供給するチャージポンプ部（114）と、チャージ・パンプ部（114）に高電圧（VH）を供給する高電圧源（118）と、スイッチ素子（1Q1)のスイッチングを制御すると共に高電圧源（118）を制御するＤＣ−ＤＣ制御部（116）とを備える。前記VoutをEL素子に供給する。【選択図】 図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置を駆動するための駆動電力を供給する電源装置において、
直流電力を供給する電源と、前記電源からの前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して、変換された前記１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルに変換するＤＣ−ＤＣコンバーターと、を有することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記ＤＣ−ＤＣコンバーターに矩形波信号を供給する矩形波信号源と、前記矩形波信号源を制御するための第２スイッチング制御信号を発生すると共に、前記第２スイッチング制御信号に同期して第１スイッチング制御信号を発生するＤＣ−ＤＣ制御部と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記ＤＣ−ＤＣコンバーターは、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、直流電力を、前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して第１出力ラインに出力するブースターと、前記第２スイッチング制御信号に応答して前記矩形波信号源から供給される前記矩形波信号を利用して、前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルに変換して第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するチャージ・ポンプ部と、を有することを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記ブースターは、前記電源と前記第１出力ラインの間に接続されたインダクタ及び第１ダイオードと、前記電源と前記インダクタとの間のノードとアース電圧源との間に接続された第１キャパシタと、前記第１出力ラインと前記矩形波信号源との間に接続された第２キャパシタと、前記第１ダイオードと前記インダクタとの間のノードと前記アース電圧源との間に接続され、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記電源からのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第１出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記矩形波信号源は、高電圧を供給する高電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第２スイッチング制御信号によって前記高電圧源からの前記高電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項４記載の電源装置。
【請求項６】
前記チャージポンプ部は、前記第２キャパシタと、前記第１出力ラインと前記第２出力ラインとの間に接続された第２ダイオードと、前記第２ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードとアース電圧源との間に接続された第３キャパシタと、を有することを特徴とする請求項４記載の電源装置。
【請求項７】
前記ＤＣ−ＤＣコンバーターは、前記第２スイッチング制御信号に応答して矩形波の信号源から供給される矩形波の信号を利用して、前記直流電力を、前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して第１出力ラインに出力するチャージ・ポンプ部と、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルに変換し、さらに第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するブースターと、を有することを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項８】
前記チャージ・ポンプ部は、前記電源と前記第１出力ラインの間に接続された第１及び第２ダイオードと、前記電源と前記第１ダイオードとの間のノードとアース電圧源との間に接続された第１キャパシタと、前記第１及び第２ダイオードとの間のノードと矩形波信号源の間に接続された第２キャパシタと、を有することを特徴とする請求項７記載の電源装置。
【請求項９】
前記矩形波信号源は、低電圧を供給する低電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第２スイッチング制御信号によって前記低電圧源からの前記低電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項８記載の電源装置。
【請求項１０】
前記ブースターは、前記第１出力ラインと第２出力ラインとの間に接続されたインダクタ及び第３ダイオードと、前記第１出力ラインと前記インダクタとの間のノードとアース電圧源との間に接続された第３キャパシタと、前記第３ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードと前記アース電圧源との間に接続されて第４キャパシタと、前記インダクタと前記第３ダイオードの間のノードと前記アース電圧源の間に接続され、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記入力ラインからのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項７記載の電源装置。
【請求項１１】
画像を表示するエレクトロ・ルミネセンスの表示装置と、直流電力を供給する電源と、前記電源からの前記直流電力を前記エレクトロ・ルミネセンスの表示装置を駆動させるための駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して、変換された前記１／Ｎ倍の直流電力を前記駆動電力のレベルに変換するＤＣ−ＤＣのコンバーターと、を特徴とするエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１２】
前記ＤＣ−ＤＣコンバーターに矩形波信号を供給する矩形波信号源と、前記矩形波信号源を制御するための第２スイッチング制御信号を発生すると共に、前記第２スイッチング制御信号に同期して第１スイッチング制御信号を発生するＤＣ−ＤＣ制御部と、を更に有することを特徴とする請求項１１記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１３】
前記ＤＣ−ＤＣコンバーターは、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して第１出力ラインに出力するブースターと、前記第２スイッチング制御信号に応答して前記矩形波信号源から供給される前記矩形波信号を利用して、前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルに変換し、さらに第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するチャージ・ポンプ部と、を有することを特徴とする請求項１２記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１４】
前記ブースターは、前記電源と前記第１出力ラインの間に接続されたインダクタ及び第１ダイオードと、前記電源と前記インダクタとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第１キャパシタと、前記第１出力ラインと前記矩形波信号源との間に接続された第２キャパシタと、前記第１ダイオードと前記インダクタとの間のノードと前記アース電圧源との間に接続され、ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記電源からのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第１出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項１３記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１５】
前記矩形波信号源は、高電圧を供給する高電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣの制御部からの第２スイッチング制御信号に従って前記高電圧源からの前記高電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項１４記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１６】
前記チャージポンプ部は、前記第２キャパシタと、前記第１出力ラインと前記第２出力ラインとの間に接続された第２ダイオードと、前記第２ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第３キャパシタと、を有することを特徴とする請求項１４記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１７】
前記ＤＣ−ＤＣコンバーターは、前記第２スイッチング制御信号に応答して矩形波信号源から供給される矩形波信号を利用して前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して第１出力ラインに出力するチャージ・ポンプ部と、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルに変換し、さらに第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するブースターと、を有することを特徴とする請求項１２記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１８】
前記チャージ・ポンプ部は、前記電源と前記第１出力ラインとの間に接続された第１及び第２ダイオードと、前記電源と前記第１ダイオードとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第１キャパシタと、前記第１及び第２ダイオードの間のノードと矩形波信号源の間に接続された第２キャパシタと、を有することを特徴とする請求項１７記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項１９】
前記矩形波信号源は、低電圧を供給する低電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第２スイッチング制御信号に従って前記低電圧源からの前記低電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項１８記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項２０】
前記ブースターは、前記第１出力ラインと第２出力ラインとの間に接続されたインダクタ及び第３ダイオードと、前記第１出力ラインと前記インダクタとの間のノードとアース電圧源との間に接続された第３キャパシタと、前記第３ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続された第４キャパシタと、前記インダクタと前記第３ダイオードとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続されて、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記入力ラインからのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする請求項１７記載のエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置。
【請求項２１】
駆動装置を駆動するための駆動電力を供給する電源装置の駆動方法において、
直流電力を発生する第１段階と、前記直流電力を、前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して、第１出力ラインに出力する第２段階と、前記変換された前記１／Ｎ倍の電圧を、前記駆動電力のレベルに変換し、さらに第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給する第３段階と、を含むことを特徴とする電源装置の駆動方法。
【請求項２２】
スイッチ素子をスイッチングさせるための第１スイッチング制御信号を発生する第４段階と、前記第１スイッチング制御信号に同期して第２スイッチング制御信号を発生する第５段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って電圧源からの電圧を矩形波の信号に変換する第６段階と、を更に含むことを特徴とする請求項２１記載の電源装置の駆動方法。
【請求項２３】
前記第２段階は、前記第１スイッチング制御信号に従って前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記直流電力をインダクタに貯蔵して貯蔵されたエネルギーを前記インダクタと前記第１出力ラインとの間に接続された第１ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに供給して、前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第１出力ラインに供給された前記インダクタからのエネルギー及び前記第１キャパシタからの電圧を利用して、前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生する段階と、を含むことを特徴とする請求項２２記載の電源装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記第３段階は、前記第１出力ライン上の電圧を、前記第１及び第２出力ラインとの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第２出力ラインとアース電圧源の間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第２キャパシタに貯蔵された電圧と前記第２ダイオードを経由して供給される前記第１出力ライン上の電圧を利用して前記駆動電力を発生して、発生された駆動電力を、前記第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項２３記載の電源装置の駆動方法。
【請求項２５】
前記第２段階は、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに貯蔵する段階と、前記直流電力の入力ラインと前記第１出力ラインとの間に接続された第１ダイオードを経由して前記直流電力を前記第１出力ライン上に供給する段階と、前記第１ダイオードを経由して供給される前記直流電力と前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を利用して、前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生して、発生された前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を、前記第１キャパシタと前記第１出力ラインとの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項２２記載の電源装置の駆動方法。
【請求項２６】
前記第３段階は、前記第１スイッチング制御信号によって前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインから供給される前記１／Ｎ倍の電圧をインダクタに貯蔵し、貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインとアース電圧源との間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第１スイッチング制御信号に従ってスイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインからの電圧と前記第２キャパシタに貯蔵された電圧を利用して前記駆動電力を発生し、発生した前記駆動電力を前記駆動装置に供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項２５記載の電源装置の駆動方法。
【請求項２７】
駆動装置からの駆動電力を利用して画像を表示するためのエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法において、
直流電力を発生する第１段階と、前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して第１出力ラインに出力する第２段階と、前記変換された前記１／Ｎ倍の電圧を前記駆動電力のレベルに変換して第２出力ラインを経由して前記エレクトロ・ルミネセンス表示装置に供給する第３段階と、を含むことを特徴とするエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法。
【請求項２８】
スイッチ素子をスイッチングさせるための第１スイッチング制御信号を発生する第４段階と、前記第１スイッチング制御信号に同期して第２スイッチング制御信号を発生する第５段階と、前記第２スイッチング制御信号によって電圧源からの電圧を矩形波信号に変換する第６段階と、を更に含むことを特徴とする請求項２７記載のエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法。
【請求項２９】
前記第２段階は、前記第１スイッチング制御信号に従って前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記直流電力をインダクタに貯蔵し、貯蔵されたエネルギーを、前記インダクタと前記第１出力ラインとの間に接続された第１ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を、前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに供給して、前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第１出力ラインに供給された前記インダクタからのエネルギー及び前記第１キャパシタからの電圧を利用して、前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生する段階と、を含むことを特徴とする請求項２８記載のエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法。
【請求項３０】
前記第３段階は、前記第１出力ライン上の電圧を、前記第１及び第２出力ラインとの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第２出力ラインとアース電圧源との間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第２キャパシタに貯蔵された電圧と前記第２ダイオードを経由して供給される前記第１出力ライン上の電圧を利用して前記駆動電力を発生させ、発生した前記駆動電力を、前記第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項２９記載のエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法。
【請求項３１】
前記第２段階は、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに貯蔵する段階と、前記直流電力の入力ラインと前記第１出力ラインとの間に接続された第１ダイオードを経由して前記直流電力を前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第１ダイオードを経由して供給される前記直流電力と前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を利用して前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生し、発生された前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を前記第１キャパシタと前記第１出力ラインとの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項２８記載のエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法。
【請求項３２】
前記第３段階は、前記第１スイッチング制御信号に従って前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインから供給される前記１／Ｎ倍の電圧をインダクタに貯蔵して貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインとアース電圧源との間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第１スイッチング制御信号に従ってスイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインからの電圧と前記第２キャパシタに貯蔵された電圧を利用して前記駆動電力を発生して前記エレクトロ・ルミネセンス表示装置に供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項３１記載のエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の電源装置とその駆動方法及びこれを利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動装置及び駆動方法に関するものであり、特に、エネルギー変換効率を向上させた電源装置とその駆動方法及びこれを利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、工場の自動化機器、事務自動化機器、情報機器、通信機器及び電力システムなどにおいて、安定し、かつ小型化及び軽量化することができる電源装置の利用が増大している。一般的に、スイッチング電源装置は、交流の入力を直流に変換（ＡＣ−ＤＣ）する整流器とその直流入力を負荷変動及び入力電圧の変化に対して安定化させるためのＤＣ−ＤＣ（ＤＣ−ＤＣ）コンバータに分けられる。各種の電子機器用の直流電力で多く利用されている容量入力型の整流回路は、ＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧の変動を抑制させ、素子の負担を減らすために大きい容量のキャパシタが必要である。
【０００３】
図１を参照すると、従来の電源装置とこれを利用した駆動装置は、直流電力（Ｖin）を供給され、所望の出力電圧に昇圧する昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）と、ＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）からの昇圧された出力電圧により駆動される駆動装置（２０）とを有する。
【０００４】
昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）は、図示しないスイッチング素子のオン／オフ比を調節して、直流電力（Ｖin）を昇圧して出力する。この際、 昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）は、エネルギーの変換効率を考慮して、出力電流が高い場合には、パルス幅変調方式を利用し、出力電流が低い場合には、パルス周波数変調方式を利用する。
【０００５】
一般的に、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）による方法は、入力電圧に比べて出力電圧を３倍〜４倍以上に昇圧させるために、パルス幅変調方式またはパルス周波数変調方式であるかにより、オン／オフ比を大きく調節しなければならないので、実際に実現しにくいという短所がある。また、エネルギー変換効率に因ってオン／オフ比を最大８０％以上に設定することができない。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）の入力電圧と出力電圧との差が設計上では５倍程度になるが、実質的に４倍程度が最大である。
【０００６】
一方、いくつかのキャパシティを多段に構成するチャージ・ポンプ方式に電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）は、出力電圧の設計に従って任意に調節しやすいが、出力電流に対しては多くの制限をもたらすようになる。即ち、チャージ・ポンプ部方式に電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ（１０）では、１段の効率は、出力で９０％以上であるが、数段を経ると、効率が急激に落ちる問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、エネルギー変換効率を向上できるようにした電源装置とその駆動方法及びこれを利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による電源装置は、駆動装置を駆動するための駆動電力を供給する電源装置において、直流電力を供給する電源と、前記電源からの前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して、変換された１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルに変換するＤＣ−ＤＣコンバータとを有することを特徴とする。
【０００９】
前記電源装置は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに矩形波信号を供給する矩形波信号源と、前記矩形波信号源を制御するための第２スイッチング制御信号を発生すると共に、前記第２スイッチング制御信号に同期して第１スイッチング制御信号を発生するＤＣ−ＤＣ制御部と、を更に有することを特徴とする。
【００１０】
前記電源装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して第１出力ラインに出力するブースターと、前記第２スイッチング制御信号に応答して前記矩形波信号源から供給される前記矩形波信号を利用して前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を前記駆動電力のレベルの電圧に変換して第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するチャージ・ポンプ部とを有することを特徴とする。
【００１１】
前記電源装置において、前記ブースターは、前記電源と前記第１出力ラインとの間に接続されたインダクタ及び第１ダイオードと、前記電源と前記インダクタ間のノードとアース電圧源との間に接続された第１キャパシタと、前記第１出力ラインと前記矩形波信号源との間に接続された第２キャパシタと、前記第１ダイオードと前記インダクタとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続されて、ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して、前記電源からのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第１出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００１２】
前記電源装置において、前記矩形波信号源は、高電圧を供給する高電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第２スイッチング制御信号によって前記高電圧源からの前記高電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００１３】
前記電源装置において、前記チャージ・ポンプ部は、前記第２キャパシタと、前記第１出力ラインと前記第２出力ラインの間に接続された第２ダイオードと、前記第２ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードとアース電圧源との間とに接続された第３キャパシタと、を有することを特徴とする。
【００１４】
前記電源装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第２スイッチング制御信号に応答して矩形波信号源から供給される矩形波信号を利用して、前記直流電力を、前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して第１出力ラインに出力するチャージ・ポンプ部と、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を前記駆動電力のレベルの電圧に変換し、第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するブースターと、を有することを特徴とする。
【００１５】
前記電源装置において、前記チャージ・ポンプ部は、前記電源と前記第１出力ラインの間に接続された第１及び第２ダイオードと、前記電源と前記第１インダクタとの間のドードとアース電圧源の間に接続された第１キャパシタと、前記第１及び第２ダイオードの間のノードと矩形波信号源の間に接続された第２キャパシタと、を有することを特徴とする。
【００１６】
前記電源装置において、前記矩形波信号源は、低電圧を供給する低電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣの制御部からの第２スイッチング制御信号によって前記低電圧源からの前記低電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００１７】
前記電源装置において、前記ブースターは、前記第１出力ラインと第２出力ラインの間に接続されたインダクタ及び第３ダイオードと、前記第１出力ラインと前記インダクタとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第３キャパシタと、前記第３ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続された第４キャパシタと、前記インダクタと前記第３ダイオードとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続され、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記入力ラインからのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の実施形態によるエレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置は、画像を表示するエレクトロ・ルミネセンスの表示装置と、直流電力を供給する電源と、前記電源からの前記直流電力を前記エレクトロ・ルミネセンスの表示装置を駆動させるための駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して、変換された前記１／Ｎ倍の直流電力を前記駆動電力のレベルの電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと有することを特徴とする。
【００１９】
前記エレクトロ・ルミネセンスの表示装置の駆動装置は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータに矩形波信号を供給する矩形波信号源と、前記矩形波信号源を制御するための第２スイッチング制御信号を発生すると共に、前記第２スイッチング制御信号に同期して第１スイッチング制御信号を発生するＤＣ−ＤＣ制御部と、を更に有することを特徴とする。
【００２０】
前記駆動装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して第１出力ラインに出力するブースターと、前記第２スイッチング制御信号に応答して前記矩形波信号源から供給される前記矩形波信号を利用して、前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルの電圧に変換し、第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するチャージ・ポンプ部とを有することを特徴とする。
【００２１】
前記駆動装置において、前記ブースターは、前記電源と前記第１出力ラインの間に接続されたインダクタ及び第１ダイオードと、前記電源と前記ダイオードとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第１キャパシタと、前記第１出力ラインと前記矩形波信号源の間に接続された第２キャパシタと、前記第１ダイオードと前記インダクタのと間のノードと前記アース電圧源の間に接続され、ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記電源からのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第１出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００２２】
前記駆動装置において、前記矩形波信号源は、高電圧を供給する高電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣの制御部からの第２スイッチング制御信号によって前記高電圧源からの前記高電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００２３】
前記駆動装置において、前記チャージ・ポンプ部は、前記第２キャパシタと、前記第１出力ラインと前記第２出力ラインの間に接続された第２ダイオードと、前記第２ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第３キャパシタと、を有することを特徴とする。
【００２４】
前記駆動装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記第２スイッチング制御信号に応答して矩形波信号源から供給される矩形波信号を利用して前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルの電圧に変換して第１出力ラインに出力するチャージ・ポンプ部と、前記第１スイッチング制御信号に応答してスイッチングされるスイッチ素子を利用して、前記第１出力ラインから供給される１／Ｎ倍の直流電力を、前記駆動電力のレベルの電圧に変換し、さらに第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給するブースターと、を有することを特徴とする。
【００２５】
前記駆動装置において、前記チャージ・ポンプ部は、前記電源と前記第１出力ラインとの間に接続された第１及び第２ダイオードと、前記電源と前記第１インダクタとの間のノーソとアース電圧源の間に接続された第１キャパシタと、前記第１及び第２ダイオードの間のノードと矩形波信号源の間に接続された第２キャパシタと、を有することを特徴とする。
【００２６】
前記駆動装置において、前記矩形波信号源は、低電圧を供給する低電圧源と、前記ＤＣ−ＤＣの制御部からの第２スイッチング制御信号に従って前記低電圧源からの前記低電圧を前記矩形波に変換して前記第２キャパシタに供給するスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００２７】
前記駆動装置において、前記ブースターは、前記第１出力ラインと第２出力ラインとの間に接続されたインダクタ及び第３ダイオードと、前記第１出力ラインと前記インダクタとの間のノードとアース電圧源の間に接続された第３キャパシタと、前記第３ダイオードと前記第２出力ラインとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続された第４キャパシタと、前記インダクタと前記第３ダイオードとの間のノードと前記アース電圧源の間に接続され、前記ＤＣ−ＤＣ制御部からの第１スイッチング制御信号に応答して前記入力ラインからのエネルギーを前記インダクタに切り替えると共に、前記インダクタに貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインに切り替えるスイッチ素子と、を有することを特徴とする。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、駆動装置を駆動するための駆動電力を供給する電源装置の駆動方法において、直流電力を発生する第１段階と、前記直流電力を、前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して、第１出力ラインに出力する第２段階と、前記変換された前記１／Ｎ倍の電圧を、前記駆動電力のレベルに変換し、さらに第２出力ラインを経由して前記駆動装置に供給する第３段階を含むことを特徴とする。
【００２９】
前記駆動方法は、スイッチ素子をスイッチングさせるための第１スイッチング制御信号を発生する第４段階と、前記第１スイッチング制御信号に同期して第２スイッチング制御信号を発生する第５段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って電圧源からの電圧を矩形波信号に変換する第６段階と、を更に含むことを特徴とする。
【００３０】
前記駆動方法において、前記第２段階は、前記第１スイッチング制御信号に従って前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記直流電力をインダクタに貯蔵して貯蔵されたエネルギーを前記インダクタと前記第１出力ラインの間に接続された第１ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに供給して、前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第１出力ラインに供給された前記インダクタからのエネルギー及び前記第１キャパシタからの電圧を利用して、前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生する段階とを含むことを特徴とする。
【００３１】
前記駆動方法において、前記第３段階は、前記第１出力ライン上の電圧を、前記第１及び第２出力ラインの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第２出力ラインとアース電圧源の間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第２キャパシタに貯蔵された電圧と前記第２ダイオードを経由して供給される前記第１出力ライン上の電圧を利用して、発生された駆動電力を、前記第２出力ラインに経由して前記駆動装置に供給する段階とを含むことを特徴とする。
【００３２】
前記駆動方法において、前記第２段階は、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに貯蔵する段階と、前記直流電力の入力ラインと前記第１出力ラインの間に接続された第１ダイオードを経由して前記直流電力を前記第１出力ライン上に供給する段階と、前記第１ダイオードを経由して供給される前記直流電力と前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を利用して、前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生して、発生された前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を、前記第１キャパシタと前記第１出力ラインの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階とを含むことを特徴とする。
【００３３】
前記駆動方法において、前記第３段階は、前記第１スイッチング制御信号によって前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインから供給される前記１／Ｎ倍の電圧をインダクタに貯蔵し、貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインとアース電圧源の間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第１スイッチング制御信号に従ってスイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインからの電圧と前記第２キャパシタに貯蔵された電圧を利用して前記駆動電力を発生し、発生した前記駆動電力を前記駆動装置に供給する段階とを含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明の実施形態によれば、駆動装置からの駆動電力を利用して画像を表示するためのエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動方法において、直流電力を発生する第１段階と、前記直流電力を前記駆動電力の１／Ｎ（Ｎは、２以上の正の整数）倍のレベルに変換して第１出力ラインに出力する第２段階と、前記変換された前記１／Ｎ倍の電圧を前記駆動電力のレベルに変換して第２出力ラインを経由して前記エレクトロ・ルミネセンス表示装置に供給する第３段階を含むことを特徴とする。
【００３５】
前記駆動方法において、スイッチ素子をスイッチングさせるための第１スイッチング制御信号を発生する第４段階と、前記第１スイッチング制御信号に同期して第２スイッチング制御信号を発生する第５段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って電圧源からの電圧を矩形波信号に変換する第６段階と、を更に含むことを特徴とする。
【００３６】
前記駆動方法において、前記第２段階は、前記第１スイッチング制御信号に従って前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記直流電力をインダクタに貯蔵し、貯蔵されたエネルギーを、前記インダクタと前記第１出力ラインの間に接続された第１ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を、前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに供給して、前記第１キャパシティに貯蔵された電圧を前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第１出力ラインに供給された前記インダクタからのエネルギー及び前記第１キャパシタからの電圧を利用して、前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生する段階とを含むことを特徴とする。
【００３７】
前記駆動方法において、前記第３段階は、前記第１出力ライン上の電圧を前記第１及び第２出力ラインの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第２出力ラインとアース電圧源の間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第２キャパシタに貯蔵された電圧と前記第２ダイオードを経由して供給される前記第１出力ライン上の電圧を利用して前記駆動電力を発生させ、発生した前記駆動電力を、前記第２出力ラインに経由して前記駆動装置に供給する段階とを含むことを特徴とする。
【００３８】
前記駆動方法において、前記第２段階は、前記第２スイッチング制御信号に従って発生される前記矩形波信号を前記第１出力ラインに接続された第１キャパシタに貯蔵する段階と、前記直流電力の入力ラインと前記第１出力ラインの間に接続された第１ダイオードを経由して前記直流電力を前記第１出力ラインに供給する段階と、前記第１ダイオードを経由して供給される前記直流電力と前記第１キャパシタに貯蔵された電圧を利用して前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を発生し、発生された前記駆動電力の１／Ｎ倍の電圧を前記第１キャパシタと前記第１出力ラインの間に接続された第２ダイオードを経由して前記第１出力ラインに供給する段階とを含むことを特徴とする。
【００３９】
前記駆動方法において、前記第３段階は、前記第１スイッチング制御信号に従って前記スイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインから供給される前記１／Ｎ倍の電圧をインダクタに貯蔵して貯蔵されたエネルギーを前記第２出力ラインとアース電圧源の間に接続された第２キャパシタに貯蔵する段階と、前記第１スイッチング制御信号に従ってスイッチ素子をスイッチングさせ、前記第１出力ラインからの電圧と前記第２キャパシタに貯蔵された電圧を利用して前記駆動電力を発生して前記エレクトロ・ルミネセンス表示装置に供給する段階とを含むことを特徴とする。
【００４０】
上記目的以外に本発明の異なる目的及び特徴などは添付した図面を参照した実施形態に対する説明を通して明らかになるだろう。
【発明の効果】
【００４１】
上述したところのように、本発明の実施形態による電源装置とその駆動方法及びこれを利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動装置及び駆動方法はブースター方式を利用して入力電圧を出力電圧の半分の電圧に発生して、発生された半分の電圧をチャージ・ポンプ部方式を利用して出力電圧を調節するようになる。これにより、本発明はＤＣ−ＤＣコンバータの入・出力の電圧の差が４倍以上である場合、エネルギー変換効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図２乃至図８を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
図２を参照すると、本発明の実施形態による電源装置は、入力ラインを通して入力される直流電圧（Ｖin）を昇圧して、駆動装置（１２０）に供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）を有する。
【００４３】
駆動装置（１２０）は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）から供給される直流電圧によって駆動されるフラットディスプレイ装置を含む。ここで、フラットディスプレイ装置としては、液晶表示装置（liquid crystal Display Device）、電界放出表示装置（Field Emission Display Device）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（Plasma Display Panel）及びエレクトロ・ルミネセンス（Electroluminescence）表示装置などがある。
【００４４】
プラズマ・ディスプレイ・パネルは、構造と製造工程が比較的に単純であるために大画面化にもっとも有利であるが、発光効率と輝度が低く、消費電力が大きい短所がある。液晶表示装置は、半導体の製造工程を利用するために大画面化に難しさがあるが、ノートブック・コンピュータの表示装置として主に利用されて需要が伸びている。しかし、大画面化が難しく、バックライト・ユニットを用いるために消費電力が大きいという短所がある。また、液晶表示装置は、偏光フィルター、プリズムシート、拡散板などの光学素子などによって光損失が多くて視野角の狭い短所がある。
【００４５】
これに比べて、エレクトロ・ルミネセンス表示装置は、応答速度が速くて発光効率、輝度及び視野角が大きい長所がある。これらの中のエレクトロ・ルミネセンス表示装置は電子と正孔の再結合で蛍光物質を発光させる自発光素子として、その材料及び構造によって無機EL素子と有機EL素子として大別される。このようなエレクトロ・ルミネセンス表示装置は、液晶表示装置のように別途の光源を必要とする受動型発光素子に比べて応答速度が陰極線管と同様に速いという長所を有している。また、エレクトロ・ルミネセンス表示装置は、直流駆動電圧が低く、超薄膜化が可能であるために壁掛け型または携帯用として応用可能である。
【００４６】
本発明の第１実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）は、図３に示されるように、スイッチ素子（１Ｑ１）を利用して入力ラインから供給される直流電圧（Ｖin）を出力電圧（Ｖout）の半分（Ｖout／２）に昇圧するためのブースター（１１２）と、ブースター（１１２）からの半分の出力電圧 （Ｖout／２）をチャージ・ポンピング(charge pumping) 方式によって出力電圧（Ｖout）に変換して駆動装置（１２０）に供給するチャージ・ポンプ部（１１４）と、チャージ・ポンプ部（１１４）に高電圧（ＶＨ）を供給する高電圧源（１１８）と、スイッチ素子（１Ｑ１）のスイッチングを制御すると共に高電圧源（１１８）を制御するＤＣ−ＤＣ制御部（１１６）とを含む。
【００４７】
ＤＣ−ＤＣ制御部（１１６）は、スイッチ素子（１Ｑ１）のスイッチングを行うために第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）を発生すると共に第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）に同期して高電圧源（１１８）のスイッチングを制御するために第２スイッチング制御信号（ＳＣＳ２）を発生する。
【００４８】
ブースター（１１２）は、入力ラインと出力ラインの第１ノード（１Ｎ１）との間に直列接続されたインダクタ（１Ｌ）及び第１ダイオード（１Ｄ１）と、入力ラインとインダクタ（１Ｌ）の間である第２ノード（１Ｎ２）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続された第１キャパシタ（１Ｃ１）と、インダクタ（１Ｌ）と第１ダイオード（１Ｄ１）との間である第３ノード（１Ｎ３）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続されたスイッチ素子（１Ｑ１）と、第１ノード（１Ｎ１）と高電圧源（１１８）との間に接続された第２キャパシタ（１Ｃ２）とを有する。
【００４９】
第１キャパシタ（１Ｃ１）は、入力ラインからインダクタ（１Ｌ）に供給される直流電圧（Ｖin）を安定化させる役割をする。
スイッチ素子（１Ｑ１）は、ＤＣ−ＤＣ制御部（１１６）から供給される第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）に応答して第１キャパシタ（１Ｃ１）に貯蔵された電圧をインダクタ（１Ｌ）に供給すると共にインダクタ（１Ｌ）に貯蔵されたエネルギーが第１ダイオード（１Ｄ１）を経由して第１ノード（１Ｎ１）に供給されるようにする。即ち、スイッチ素子（１Ｑ１）は、ターンオン時間の間、 第１キャパシタ（１Ｃ１）からのエネルギーがインダクタ（１Ｌ）に供給されるように電路を形成して、ターンオン時間の間にインダクタ（１Ｌ）からのエネルギーが第１ダイオード（１Ｄ１）を経由して第１ノード（１Ｎ１）に供給されるように電路を形成する。
【００５０】
インダクタ（１Ｌ）は、スイッチ素子（１Ｑ１）のスイッチングによって第１キャパシタ（１Ｃ１）に供給されたエネルギーを貯蔵して、貯蔵されたエネルギーを第１ダイオード（１Ｄ１）を経由して第１ノード（１Ｎ１）に供給する。
第１ダイオード（１Ｄ１）は、第２キャパシタ（１Ｃ２）からインダクタ（１Ｌ）の側に流れる逆方向の電圧を遮断する役割をする。
【００５１】
第２キャパシタ（１Ｃ２）は、 第１ノード（１Ｎ１）に接続される第１端子と、高電圧源（１１８）の出力端子に接続される第２端子とを含む。したがって、第２キャパシタ（１Ｃ２）は、高電圧源（１１８）から供給されるエネルギーを貯蔵して、貯蔵されたエネルギーを第１ノード（１Ｎ１）に供給する。
【００５２】
このように、ブースター（１１２）は、入力ラインから供給される直流電圧（Ｖin）をＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）に昇圧される。
【００５３】
チャージ・ポンプ部（１１４）は、ブースター（１１２）の第２キャパシタ（１Ｃ２）と、第１ノード（１Ｎ１）と出力ライン（Ｖout）との間に接続された第２ダイオード(１Ｄ２)と、第２ダイオード(１Ｄ２)と出力ライン（Ｖout）との間の第４ノード（１Ｎ４）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続された第３キャパシタ（１Ｃ３）とを含む。
第２キャパシタ（１Ｃ２）は、ブースター（１１２）及びチャージ・ポンプ部（１１４）とで共通に使用する。
【００５４】
第２ダイオード（１Ｄ２）は、第３キャパシタ（１Ｃ３）からブースター（１１２）の側に流れる電圧を遮断する。第３キャパシタ（１Ｃ３）は、ブースター（１１２）からＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を貯蔵して、貯蔵された電圧を第４ノード（１Ｎ４）に供給する。
【００５５】
チャージ・ポンプ部（１１４）は、ブースター（１１２）から供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）と第３キャパシタ（１Ｃ３）に貯蔵された電圧によって、所望のＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）を駆動装置（１２０）に供給する。
【００５６】
このように、本発明の第１実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）は、ブースター（１１２）を利用して入力電圧（Ｖin）をＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）に昇圧させ、チャージ・ポンプ部（１１４）を利用してブースター（１１２）で昇圧されたＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を、再び２倍に昇圧させて所望のＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）を発生して 駆動装置（１２０）に供給する。
【００５７】
具体的に、ＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）のブースター（１１２）は、ＤＣ−ＤＣ制御部（１１６）の第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）によってスイッチ素子（１Ｑ１）をスイッチングさせて入力ラインから直流電圧（Ｖin）をインダクタ（１Ｌ）に貯蔵してインダクタ（１Ｌ）に貯蔵されたエネルギーを第１ノード（１Ｎ１）に供給すると共に、ＤＣ−ＤＣ制御部（１１６）の第２スイッチング制御信号（ＳＣＳ２）によって第２キャパシタ（１Ｃ２）に高電圧源（１１８）からの矩形波の高電圧（ＶＨ）を貯蔵して第２キャパシタ（１Ｃ２）に貯蔵された電圧を第１ノード（１Ｎ１）に供給してＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）をチャージ・ポンプ部（１１４）に供給する。
【００５８】
その次、チャージ・ポンプ部（１１４）はブースター（１１２）から入力されるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を第３キャパシタ（１Ｃ３）に貯蔵して貯蔵された電圧を第４ノード（１Ｎ４）に供給する。同時に、ブースター（１１２）から出力電圧によって所望のＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）を駆動装置（１２０）に供給する。
【００５９】
例えば、入力電圧（Ｖin）と出力電圧（Ｖout）の差が４倍以上である３Ｖの入力電圧（Ｖin）と２０Ｖの出力電圧（Ｖout）を有するＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）である場合をみると、次のようである。まず、ＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）の出力電圧（Ｖout）が２０Ｖであり、第１ダイオード（１Ｄ１）の閾値(threshold)電圧Ｖｔhが０．５Ｖであると仮定すれば、２０＝(２×Ｖ)−０．５Ｖになる。従って、Ｖは１０．２５Ｖになって、この電圧は、チャージ・ポンプ部（１１４）の入力電圧になると同時にブースター（１１２）の出力電圧になる。
【００６０】
従って、本発明の第１実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）は、３Ｖの入力電圧（Ｖin）が１０．２５Ｖの出力電圧（Ｖout／２）を有するように、スイッチ素子（１Ｑ１）及び高電圧源（１１８）のスイッチングを制御すると、入力電圧（Ｖin）と出力電圧（Ｖout／２）の差が４倍以下になるために、９５％以上の最大効率が得られる。また、本発明の第１実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０）は、一端のチャージ・ポンプ部（１１４）だけを使用するために、最大の効率を有することができるので、全体的にエネルギー変換の効率を増加させることができる。
【００６１】
図５及び図６を参照すると、本発明の第２実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）は、チャージ・ポンピングの方式を利用して、入力ラインから供給される直流電圧（Ｖin）を出力電圧（Ｖout）の半分（Ｖout／２）に昇圧するためのチャージ・ポンプ部（２１４）と、スイッチング素子（２Ｑ１）を利用してチャージ・ポンプ部（２１４）からの半分の出力電圧（Ｖout／２）を出力電圧（Ｖout）に変換して駆動装置（２２０）に供給するブースター（２１２）と、チャージ・ポンプ部（２１４）に低電圧を供給する低電圧源（２１８）と、スイッチ素子（２Ｑ１）のスイッチングを制御すると共に高電圧源（２１８）を制御するＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）とを含む。
【００６２】
ＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）は、スイッチ素子（２Ｑ１）のスイッチングを行うために第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）を発生すると共に、第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）に同期して低電圧源（２１８）のスイッチングを制御するために第２スイッチング制御信号（ＳＣＳ２）を発生する。
【００６３】
低電圧源（２１８）は、ＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）から供給される第２スイッチング制御信号（ＳＣＳ２）に応答して、図示しないスイッチング素子をスイッチングさせて電圧源（Ｖｃｃ）から入力される低電圧（ＶＬ）を第２キャパシティ（２Ｃ２）に供給する。この際、ＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）から供給される第２スイッチング制御信号（ＳＣＳ２）によって低電圧源（２１８）から第２キャパシタ（２Ｃ２）に供給される低電圧（ＶＬ）は、図７に示すように矩形波の形態になる。
【００６４】
チャージ・ポンプ部（２１４）は、入力ラインと出力ライン（Ｖout／２）との間に接続された第１ダイオード（１Ｄ１）及び第２ダイオード（２Ｄ２）と、入力ラインと第１ダイオード（２Ｄ１）の間の第２ノード（２Ｎ２）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続された第２キャパシタ（２Ｃ１）と、第１及び第２ダイオード（２Ｄ１，２Ｄ２）の間にある第３ノード（２Ｎ３）と低電圧源（２１８）との間に接続された第２キャパシタ（２Ｃ２）と、を含んでいる。
【００６５】
第１キャパシタ（２Ｃ１）は、入力ラインから第１ダイオード（２Ｄ１）を経由して第３ノード（２Ｎ３）に供給される直流電圧（Ｖin）を安定化させる役割をする。
第１ダイオード（２Ｄ１）は、第２キャパシタ（２Ｃ２）から第２ノード（２Ｎ２）の側に流れる電圧を遮断する役割をする。
【００６６】
第２キャパシタ（２Ｃ２）は、低電圧源（２１８）から図７に示すように矩形波の形態の低電圧（ＶＬ）を貯蔵し、貯蔵された低電圧（ＶＬ）を第３ノード（２Ｎ３）に供給する。したがって、第３ノード（２Ｎ３）の上の電圧は第２ダイオード（２Ｄ２）を経由して出力ラインに出力する。この際、第３ノード（２Ｎ３）の電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）になる。
【００６７】
このように、チャージ・ポンプ部（２１４）は、入力ラインからの供給される直流電圧（Ｖin）と、第２キャパシティ（２Ｃ２）に貯蔵された低電圧源（２１８）からの低電圧（ＶＬ）とを利用して、ＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を発生して、ブースター（２１２）に供給する。
【００６８】
ブースター（２１２）は、チャージ・ポンプ部（２１４）の出力ラインに接続された第１ノード（２Ｎ１）と出力ライン（Ｖout）との間に直列接続されたインダクタ（２Ｌ）及び第３ダイオード（２Ｄ３）と、第１ノード（２Ｎ１）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続された第３キャパシタ（２Ｃ３）と、インダクタ（２Ｌ）と第３ダイオード（２Ｄ３）の間である第４ノード（２Ｎ４）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続されたスイッチ素子（２Ｑ１）と、第３ダイオード（２Ｄ３）と出力ライン（Ｖout）の間の第５ノード（２Ｎ５）とアース電圧源（ＧＮＤ）との間に接続された第４キャパシタ（２Ｃ４）とを有する。
【００６９】
第３キャパシタ（２Ｃ３）は、チャージ・ポンプ部（２１４）からインダクタ（２Ｌ）に供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を安定化させる役割をする。
【００７０】
スイッチ素子（２Ｑ１）は、ＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）から供給される第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）に応答して、第１ノード（２Ｎ１）の電圧をインダクタ（２Ｌ）に供給すると共に、インダクタ（２Ｌ）に貯蔵されたエネルギーが、第３ダイオード（２Ｄ３）を経由して第５ノード（２Ｎ５）に供給されるようにする。
【００７１】
インダクタ（２Ｌ）は、スイッチ素子（２Ｑ１）のスイッチングにつれて第１ノード（２Ｎ１）のエネルギーを貯蔵し、貯蔵されたエネルギーを第３ダイオード（２Ｄ３）を経由して第５ノード（２Ｎ５）に供給する。
第３ダイオード（２Ｄ３）は、第４キャパシタ（２Ｃ４）からインダクタ（２Ｌ）の側に流れる逆方向の電圧を遮断する役割をする。
【００７２】
第４キャパシタ（２Ｃ４）は、スイッチ素子（２Ｑ１）のスイッチングの状態に従って第３ダイオード（２Ｄ３）を経由してインダクタ（２Ｌ）からのエネルギーが出力ライン（Ｖout）を通して駆動装置（２２０）に供給されるように安定させる役割をする。
【００７３】
このように、ブースター（２１２）は、ブースター方式を利用してチャージ・ポンプ部（２１４）から供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を２倍に昇圧して、所望のＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）を発生する。
【００７４】
このように、本発明の第２実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）は、チャージ・ポンプ部（２１４）を利用して、入力電圧（Ｖin）をＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）に昇圧させ、ブースター（１１２）を利用してチャージ・ポンプ部（２１４）で昇圧されたＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を、また２倍に昇圧させて所望のＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）を発生して、駆動装置（２２０）に供給する。
【００７５】
具体的に、ＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）のチャージ・ポンプ部（２１４）は、第１ダイオード（２Ｄ１）を経由して入力ラインから供給される入力電圧（Ｖin）とＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）からの第２スイッチング制御信号（ＳＣＳ２）によって第２キャパシタ（２Ｃ２）に貯蔵された低電圧源（２１８）からの低電圧（ＶＬ）を利用して、ＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）をブースター（２１２）に供給する。
【００７６】
その次に、ブースター（２１２）は、ＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）の第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）によってスイッチ素子（２Ｑ１）をスイッチングさせ、チャージ・ポンプ部（２１４）から供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）をインダクタ（２Ｌ）に貯蔵させると共に、インダクタ（２Ｌ）に貯蔵されたエネルギーを第３ダイオード（２Ｄ３）を経由して駆動装置（２２０）に供給する。この際、インダクタ（２Ｌ）に貯蔵されたエネルギーは、ＤＣ−ＤＣ制御部（２１６）からの第１スイッチング制御信号（ＳＣＳ１）によるスイッチ素子（２Ｑ１）のスイッチングの状態に従ってＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）に対応して、インダクタ（２Ｌ）のエネルギー素子（２Ｑ１）のスイッチング状態に従って第３ダイオード（２Ｄ３）を経由して駆動装置（２２０）に供給される。結果的に、ブースター（２１２）は、チャージ・ポンプ部（２１４）から入力されるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）の出力電圧（Ｖout）の半分に当たる電圧（Ｖout／２）を２倍に昇圧させ、駆動装置（２２０）に供給する。
【００７７】
例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）が、３Ｖの入力電圧（Ｖin）と２０Ｖの出力電圧（Ｖout）を有しており、その電圧差が４倍以上である場合をみると、次のようである。まず、チャージ・ポンプ部（２１４）の出力電圧（Ｖout／２）は、(２×入力電圧（Ｖin）−第１ダイオード（２Ｄ１）の閾値電圧Ｖｔｈ)を表す。したがって、第１ダイオード（２Ｄ１）のＶｔｈが０．５であると仮定すれば、チャージ・ポンプ部（２１４）の出力電圧（Ｖout／２）は５．５Ｖになる。
【００７８】
このように、チャージ・ポンプ部（２１４）の出力電圧（Ｖout／２）は、ブースター（２１２）の入力電圧になる。一方、ブースター（２１２）は、チャージ・ポンプ部（２１４）から供給される５．５Ｖの入力電圧が２０Ｖの出力電圧（Ｖout）を有するようにスイッチ素子（２Ｑ１）のスイッチングを制御すると、入力電圧（Ｖin）と出力電圧（Ｖout／２）の差が４倍以下になるために最大の効率が得られる。
【００７９】
また、本発明の第２実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（２１０）は、１段のチャージ・ポンプ部（２１４）だけを使用して最大の効率をもたらすことができるので、全体的にエネルギー変換効率を増加させることができる。
【００８０】
一方、図８を参照すると、本発明の異なる実施形態による電源装置を利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動装置は、スキャン電極ライン（ＳＥＬ）とデータ電極ライン（ＤＥＬ）との交差部毎に配列された複数のＥＬセル（３１８）を有する表示パネル（３０２）と、表示パネル（３０２）のスキャン電極ライン（ＳＥＬ）を駆動するスキャン・ドライバー（３０６）と、表示パネル（３０２）のデータ電極ライン（ＤＥＬ）を駆動するデータ・ドライバー（３０４）と、スキャン・ドライバー（３０６）及びデータ・ドライバー（３０４）のそれぞれを制御するためのタイミング制御部（３０８）と、ＥＬ表示装置の駆動に必要な電圧及び電流を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ（３１０）とを含んでいる。
【００８１】
ＥＬセル（３１８）のそれぞれは、スキャン電極ライン（ＳＥＬ）にスキャン・パルスが印加される際に、選択されて、陽極のデータ電極ライン（ＤＥＬ）に供給される画素信号、即ち、電流信号に相応する光を発生する。ＥＬセル（３１８）のそれぞれは、データ電極ライン（ＤＥＬ）とスキャン電極ライン（ＳＥＬ）との交差点毎に形成されて等価的にダイオードで表わすことができる。このようなＥＬセル（３１８）のそれぞれは、任意のスキャン電極ライン（ＳＥＬ）に負極性のスキャン・パルスが供給されると同時に、データ電極ライン（ＤＥＬ）にデータ信号による正極性の電流が印加されて順方向の電圧がかかるスキャンラインのＥＬセル（３１８）が発光するようになる。
【００８２】
スキャン・ドライバー（３０６）は、複数のスキャン電極ライン（ＳＥＬ）に負のスキャンパルスを連続的に供給し、データを表示するスキャンラインを選択する。このために、スキャン・ドライバー（３０６）は、入力シフト・スタート・パルスを連続的にシフトさせ、出力するシフト・レジスタと、シフト・レジスタからのシフト信号をスキャン電極ライン（ＳＥＬ）を駆動するのに適切なスキャンパルスにレベルシフティングして、供給するレベルシフトなどを含む。
【００８３】
データ・ドライバー（３０４）は、図示しない定電流源を利用してスキャンパルスに同期する定電流信号をデータ電極ライン（ＤＥＬ）のそれぞれに供給する。
タイミング制御部（３０８）は、スキャン・ドライバー（３０６）にゲート制御信号（ＧＣＳ）を供給すると共に、データ・ドライバー（３０４）にデータと共に制御信号を供給する。
【００８４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ（３１０）は、上述した図３及び図６に図示された本発明の第１及び第２実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０、２１０）と同一の構成要素を有する。従って、本発明の他の実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（３１０）に対する説明は、上述した本発明の第１及び第２実施形態によるＤＣ−ＤＣコンバータ（１１０、２１０）の説明で代替する。
【００８５】
従って、本発明の異なる実施形態による電源装置を利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動装置及び駆動方法は、ＤＣ−ＤＣコンバータ（３１０）の入出力電圧（Ｖin，Ｖout）の差が４倍以上である場合に、ブースター方式を利用してブースターで出力電圧（Ｖout）の半分の電圧（Ｖout／２）を発生し、発生した出力電圧（Ｖout）の半分の電圧（Ｖout／２）をチャージ・ポンピング方式によって２倍に昇圧させ、望む出力電圧（Ｖout）を発生する。したがって、ブースターでの入力電圧と出力電圧との差が４倍以下になるために最大の効率が得られて、１段のチャージ・ポンプ部を使用して最大の効率を有することができるので、全体的にエネルギー変換効率を増加させることができる。
【００８６】
従って、本発明の実施形態による電源装置を利用したエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動装置及び駆動方法は、ＥＬ表示装置の駆動に必要な電圧及び電流を発生するＤＣ−ＤＣコンバータ（３１０）のエネルギー変換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来の電源装置を表すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電源装置を表すブロック図である。
【図３】図２に図示された電源装置を表す回路図である。
【図４】図３に図示された高電圧源で出力される矩形波信号を表す波形図である。
【図５】本発明の第２実施形態による電源装置を表すブロック図である。
【図６】図５に図示された電源装置を表す回路図である。
【図７】図６に図示された低電圧源で出力される矩形波信号を表す波形図である。
【図８】本発明の実施形態によるエレクトロ・ルミネセンス表示装置の駆動装置を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０，１１０，２１０，３１０：ＤＣ−ＤＣコンバータ
２０，１２０，２２０：駆動装置
１１２，２１２：ブースター
１１４，２１４：チャージ・ポンプ部
１１６，２１６：ＤＣ−ＤＣ制御部
１１８：高電圧源
２１８：低電圧源
３０２：表示パネル
３０４：データ駆動部
３０６：スキャン駆動部
３０８：タイミング制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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