(57)【要約】【課題】  パネルディスプレイに用いられるチャージポンプを提供する。【解決手段】  直列接続され、入力端子、出力端子と、基準クロック端子をそれぞれ有する複数のサブチャージポンプ（ＳＣＰ）を含み、その最初を除く各入力端子は、連続した直前のＳＣＰの出力端子に接続し、第１ＳＣＰの入力端子は、入力電圧を受けるＳＣＰの入力端子として働き、各第１ＳＣＰは、チャージスイッチモジュール、およびコンデンサを含み、且つ、連続したＳＣＰの最後を除く、ＳＣＰ間の基準クロック送信サブチャージポンプ（ＳＣＰＸ）の出力端子と、ＳＣＰ間の基準クロック受信サブチャージポンプ（ＳＣＰＹ）の基準クロック端子に接続され、ＳＣＰＹの高レベルの基準クロック信号として、ＳＣＰＸの出力端子に高レベルの電圧を提供する少なくとも１つの追加スイッチモジュールを含むチャージポンプ。【選択図】      図３
2007104893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続され、入力端子、出力端子と、基準クロック端子をそれぞれ有する複数のサブチャージポンプを含み、前記サブチャージポンプの最初を除く各前記入力端子は、連続した直前のサブチャージポンプの前記出力端子に接続し、前記第１サブチャージポンプの前記入力端子は、入力電圧を受ける前記チャージポンプの前記入力端子として働き、各前記第１サブチャージポンプは、
前記サブチャージポンプの前記入力端子と前記出力端子の間に接続され、チャージクロック信号に基づいてオン／オフにされるように作動されるチャージスイッチモジュール、および
前記サブチャージポンプの前記出力端子と前記基準クロック端子の間に接続され、前記基準クロック端子によって基準クロック信号を受けるように作動されるコンデンサを含み、且つ、
連続した前記サブチャージポンプの最後を除く、前記サブチャージポンプ間の基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子と、前記サブチャージポンプ間の基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック端子に接続され、前記基準クロック受信サブチャージポンプの高レベルの前記基準クロック信号として、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子に高レベルの電圧を提供する少なくとも１つの追加スイッチモジュールを含むチャージポンプ。
【請求項２】
前記追加スイッチモジュールは、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子と、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック端子に接続した出力端子の基準電圧の間に接続され、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子、または追加クロック信号に基づいた前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック信号の基準電圧に電圧を提供する請求項１に記載のチャージポンプ。
【請求項３】
どのサブチャージポンプにおいても、前記基準クロック信号が低レベルの時、前記チャージクロック信号が前記チャージスイッチモジュールをオンにする間、１つの期間が存在し、
どのサブチャージポンプにおいても、前記基準クロック信号が高レベルの時、前記チャージクロック信号は、前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記サブチャージポンプに前記隣接したサブチャージポンプの基準クロック信号が前記チャージスイッチモジュールをオンにする間、１つの期間が存在し、且つ、
前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック信号が高レベルの時、前記追加スイッチモジュールが前記基準クロック送信サブチャージポンプの出力端子で前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック信号に電圧を出力する間、１つの期間が存在する請求項１に記載のチャージポンプ。
【請求項４】
どのサブチャージポンプにおいても、前記基準クロック信号が低レベルの時、前記チャージクロック信号が前記チャージスイッチモジュールをオンにする間、１つの期間が存在し、
どのサブチャージポンプにおいても、前記基準クロック信号が高レベルの時、前記チャージクロック信号は、前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記サブチャージポンプに前記隣接したサブチャージポンプの基準クロック信号が前記チャージスイッチモジュールをオンにする間、１つの期間が存在し、且つ、
前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック信号が高レベルの時、前記追加クロック信号が前記追加スイッチモジュールを駆動し、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子の電圧を出力する間、１つの期間が存在し、且つ、
前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック信号が低レベルの時、前記追加クロック信号が前記追加スイッチモジュールを駆動し、前記基準電圧を出力する間、１つの期間が存在する請求項２に記載のチャージポンプ。
【請求項５】
前記基準クロック受信サブチャージポンプは、前記基準クロック送信サブチャージポンプに隣接して直列に配置される請求項２に記載のチャージポンプ。
【請求項６】
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号は、それぞれ第１と第２クロック信号であり、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがそれぞれオン／オフにされた時、前記基準クロック信号は、「低」／「高」になり、且つ、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにする第１クロック信号の期間は、第１と第２サブ期間を含み、
前記第１サブ期間の間、
前記第２クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオンにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動して、基準電圧を出力し、
前記第２サブ期間の間、
前記第２クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動して、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子で電圧を出力し、且つ、
前記第１クロック信号が前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオンにした時、前記第２クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動し、基準電圧を出力する請求項５に記載のチャージポンプ。
【請求項７】
前記チャージポンプは、
前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記出力端子に接続した入力端子を有する第２基準クロック受信サブチャージポンプ、および
前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記出力端子と、前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック端子に接続した出力端子を有する前記基準電圧の間に接続され、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子、第２追加クロック信号に基づいた前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック信号としての基準電圧に電圧を提供する第２追加スイッチモジュールを更に含む請求項５に記載のチャージポンプ。
【請求項８】
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号、前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号は、それぞれ第１、第２と、第３クロック信号であり、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがオン／オフにされた時、前記基準クロック信号は、それぞれ「低」／「高」になり、且つ、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにする第１クロック信号の期間は、第１、第２と、第３サブ期間を含み、
前記第１サブ期間の間、
前記第２と第３クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプと、前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをそれぞれオン／オフにし、前記追加クロック信号と前記第２追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールと前記第２追加スイッチモジュールを駆動して、基準電圧を出力し、
前記第２サブ期間の間、
前記第２と第３クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプと前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをそれぞれオフ／オンにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動して、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子で電圧を出力し、前記第２追加クロック信号は、前記第２追加スイッチモジュールを駆動して、基準電圧を出力し、且つ、
前記第３サブ期間の間、
前記第２と第３クロック信号の両方は、前記基準クロック受信サブチャージポンプと前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動して、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子で前記電圧を出力し、前記第２追加クロック信号は、前記第２追加スイッチモジュールを駆動して、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記出力端子で電圧を出力し、且つ、
前記第１クロック信号が前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオンにした時、前記第２と第３クロック信号の両方は、前記基準クロック受信サブチャージポンプと前記第２基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記追加クロック信号と前記第２追加クロック信号の両方は、前記追加スイッチモジュールと前記第２追加スイッチモジュールを駆動し、基準電圧を出力する請求項７に記載のチャージポンプ。
【請求項９】
前記偶数のサブチャージポンプは、前記基準クロック送信サブチャージポンプと前記基準クロック受信サブチャージポンプの間に接続される請求項２に記載のチャージポンプ。
【請求項１０】
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージクロック信号は、それぞれ第１と第２クロック信号であり、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがそれぞれオン／オフにされた時、前記基準クロック信号は、「低」／「高」になり、且つ、
前記偶数のサブチャージポンプの前記チャージクロック信号は、第１反転クロック信号と前記第１クロック信号に交替され、前記第１反転クロック信号と前記第１クロック信号は、逆位相であり、
前記偶数のサブチャージポンプの間のどのサブチャージポンプの基準クロック信号も、前記同じサブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがそれぞれオン／オフにされた時、「低」／「高」になり、且つ、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにする前記第１クロック信号の期間は、第１と第２サブ期間を含み、
前記第１サブ期間の間、
前記第２クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオンにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動して、基準電圧を出力し、
前記第２サブ期間の間、
前記第２クロック信号は、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動して、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子で電圧を出力し、且つ、
前記第１クロック信号が前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオンにした時、前記第２クロック信号は、前記基準クロック受信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールをオフにし、前記追加クロック信号は、前記追加スイッチモジュールを駆動し、基準電圧を出力する請求項９に記載のチャージポンプ。
【請求項１１】
前記奇数のサブチャージポンプは、前記基準クロック送信サブチャージポンプと前記基準クロック受信サブチャージポンプの間に接続される請求項２に記載のチャージポンプ。
【請求項１２】
前記基準クロック受信サブチャージポンプへの前記奇数のサブチャージポンプによって前記基準クロック送信サブチャージポンプからの前記サブチャージポンプの前記チャージクロック信号は、前記第１クロック信号と第１反転クロック信号に交替され、前記第１クロック信号と前記第１反転クロック信号は、逆位相であり、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがそれぞれオン／オフにされた時、前記追加スイッチモジュールは、基準電圧と前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子の電圧を提供し、
前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがそれぞれオン／オフにされた時、前記基準クロック信号は、「低」／「高」になり、且つ、
前記偶数のサブチャージポンプの間のどのサブチャージポンプの基準クロック信号も、前記同じサブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールがそれぞれオン／オフにされた時、「低」／「高」になる請求項１１に記載のチャージポンプ。
【請求項１３】
前記追加スイッチモジュールは、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子の電圧によって作動されるレベルシフターである請求項２に記載のチャージポンプ。
【請求項１４】
最後のサブチャージポンプの前記出力端子の電圧をＤＣ電圧に変換する出力モジュールを更に含む請求項１に記載のチャージポンプ。
【請求項１５】
前記出力モジュールは、
第１端子が基準電圧に接続した出力コンデンサ、および
前記最後のサブチャージポンプの前記出力端子に接続した入力端子と、前記出力コンデンサの第２端子に接続した出力端子を有し、
前記チャージポンプの前記入力端子として働き、出力チャージクロック信号に基づいてオン／オフにされる出力チャージスイッチモジュールを含む請求項１４に記載のチャージポンプ。
【請求項１６】
前記最後のサブチャージポンプの前記基準クロック信号がそれぞれ「高」／「低」の時、前記出力チャージクロック信号が前記出力チャージスイッチモジュールをオン／オフにする請求項１５に記載のチャージポンプ。
【請求項１７】
各前記サブチャージポンプの前記チャージスイッチモジュールは、
各前記サブチャージポンプの前記入力と出力端子の間に接続されたスイッチ、および
前記チャージポンプの前記出力端子と前記基準電圧の間に接続され、前記チャージポンプの前記出力端子、または前記チャージクロック信号に基づいた基準電圧に電圧を提供し、前記スイッチを制御するサブスイッチモジュールを含み、
前記出力モジュールの前記出力チャージスイッチモジュールは、
前記出力チャージスイッチモジュールの前記入力と出力端子の間に接続された出力スイッチ、および
前記出力チャージスイッチモジュールの前記出力端子と前記基準電圧の間に接続され、前記チャージポンプの前記出力端子、または前記出力チャージクロック信号に基づいた基準電圧に電圧を提供し、前記出力スイッチを制御する出力サブスイッチモジュール請求項１５に記載のチャージポンプ。
【請求項１８】
前記サブスイッチモジュールと前記出力サブスイッチモジュールは、前記チャージポンプの前記出力端子の電圧によって作動されるレベルシフターである請求項１７に記載のチャージポンプ。
【請求項１９】
前記スイッチと前記出力スイッチは、ＰＭＯＳまたはＮＭＯＳトランジスタからなる請求項１７に記載のチャージポンプ。
【請求項２０】
直列接続された第１、第２と、第３ＰＭＯＳトランジスタ、
前記チャージポンプの出力端子と基準電圧の間にそれぞれ接続され、第１、第２と、第３クロック信号を受けて前記第１、第２と、第３ＰＭＯＳトランジスタをそれぞれ制御する第１、第２と、第３レベルシフター、
前記第１クロック信号に接続した第１端子と、前記第１と第２ＰＭＯＳトランジスタが接続された前記端子に接続した第２端子を有する第１コンデンサ、前記第２と第３ＰＭＯＳトランジスタが接続された前記端子に接続した第２端子を有する第２コンデンサ、前記基準電圧に接続した第１端子と、前記第３ＰＭＯＳトランジスタに接続した第２端子を有する第３コンデンサを含み、前記チャージポンプの出力端子として働く第１、第２と、第３コンデンサ、および
前記第１コンデンサの前記第２端子と前記基準電圧の間に接続され、前記第３クロック信号への逆位相の第３反転クロック信号を受け、前記第２コンデンサの第１端子の電圧を制御する追加レベルシフターを含むチャージポンプ。
【請求項２１】
前記第１レベルの前記第１クロック信号の期間は、第１と第２サブ期間を含み、
前記第１サブ期間の間、前記第２と第３クロック信号は、それぞれ第２と第１レベルにあり、
前記第２サブ期間の間、前記第２と第３クロック信号は、それぞれ第１と第２レベルにあり、
前記第１クロック信号が第２レベルの時、前記第２と第３クロック信号は、第１レベルにある請求項２０に記載のチャージポンプ。
【請求項２２】
第１出力端子を有し、入力電圧を受けるように作動され、それが前記チャージポンプの入力端子として働く第１サブチャージポンプ、
前記第１出力端子と直列接続された第２入力端子、第２基準クロック端子と、第２出力端子を有する第２サブチャージポンプ、
前記第２出力端子と直列接続された第３入力端子、第３基準クロック端子と、第３出力端子を有する第３サブチャージポンプ、および
前記第２出力端子と前記第３基準クロック端子に接続され、前記第２出力端子で提供された電圧が前記第３サブチャージポンプの基準クロック信号として提供されるスイッチモジュールを含むチャージポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネルディスプレイに用いられることができるチャージポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の３段階（Ｘ４）のチャージポンプ１００の概略図である。図に示すように、４つのＰＭＯＳトランジスタ、ＭＰ１〜ＭＰ３とＭＰＯＵＴは、直列接続され、それぞれコンデンサＣ１〜Ｃ３とＣＯＵＴの一端に接続し、レベルシフターＬＳ１〜ＬＳ３とＬＳＯＵＴによって制御される。コンデンサＣ１〜Ｃ３とＣＯＵＴのもう一端は、クロック信号ＣＬＫ１、ＸＣＬＫ１、ＣＬＫ１と基準電圧ＶＳＳにそれぞれ接続される。クロック信号ＣＬＫ１とＸＣＬＫ１は、振幅において等しいが逆位相である。クロック信号ＣＬＫ１はまた、第１と第３レベルシフターＬＳ１とＬＳ３の第１入力端子と、第２と第４レベルシフターＬＳ２とＬＳＯＵＴの第２入力端子に送られる。同様に、クロック信号ＸＣＬＫ１は、第２と第４レベルシフターＬＳ２とＬＳＯＵＴの第１入力端子と、第１と第３レベルシフターＬＳ１とＬＳ３の第２入力端子に送られる。チャージポンプ１００は、第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１によって振幅ＶＣＣの入力電圧ＶＩＮを受け、第４ＰＭＯＳトランジスタＭＰＯＵＴによって出力電圧ＶＯＵＴを出力する。出力電圧ＶＯＵＴは、レベルシフターＬＳ１〜ＬＳ３とＬＳＯＵＴへの電源としても働く。通常、ＣＬＫ１とＸＣＬＫ１の振幅は、ＶＩＮの振幅に等しい。
【０００３】
図２は、クロック信号ＣＬＫ１とＸＣＬＫ１と、端子Ｐ１〜Ｐ３とＰＯＵＴにあるそれぞれの電圧Ｖ１〜Ｖ３のタイミング図であり、チャージポンプ１００の動作を表している。まず、各レベルシフターＬＳ１〜ＬＳＯＵＴ、または端子ＰＯＵＴの電圧ＶＯＵＴの電源がフローティングされる。しかし、非接地電源であっても、クロック信号ＣＬＫ１が「低」（０）で、クロック信号ＸＣＬＫ１が「高」（ＶＣＣ）の時、レベルシフターＬＳ１は、「低」（０）を出力して第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１をオンにし、入力電圧ＶＩＮを第１コンデンサＣ１にチャージさせる。よって、端子Ｐ１の電圧Ｖ１は、ＶＣＣにチャージされる。
【０００４】
次に、ＣＬＫ１が「高」（ＶＣＣ）になり、ＸＣＬＫ１が「低」（０）になる。第１レベルシフターＬＳ１は、非接地電源のためにフローティング電圧を出力し、第２レベルシフターＬＳ２は、低電圧（０）を出力して第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ２をオンにし、端子Ｐ１の電圧Ｖ１を第２コンデンサＣ２にチャージさせる。よって、端子Ｐ１の電圧Ｖ１は、ＣＬＫ１が１つのＶＣＣによって増加されることから、ＶＣＣからほぼ２ＶＣＣに引き上げられ、端子Ｐ２の電圧Ｖ２もほぼ２ＶＣＣまでチャージする。下記に説明されるように、電圧ＶＯＵＴの増加で電源が第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１をオフにすることができるため、電圧Ｖ１とＶ２は、２ＶＣＣにチャージされる。
【０００５】
次に、ＣＬＫ１が「低」（０）に戻り、ＸＣＬＫ１が「高」（ＶＣＣ）に戻る。これは、第１レベルシフターＬＳ１に第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１をオンにさせることで、入力電圧ＶＩＮが第１コンデンサＣ１を再度チャージして電圧Ｖ１をＶＣＣに引き戻す。同様に、第２レベルシフターＬＳ２は、非接地電源のためにフローティング電圧を出力し、第３レベルシフターＬＳ３は、低電圧（０）を出力して第３ＰＭＯＳトランジスタＭＰ３をオンにし、端子Ｐ２の電圧Ｖ２を第３コンデンサＣ３にチャージさせる。よって、端子Ｐ２の電圧Ｖ２は、ＸＣＬＫ１が１つのＶＣＣによって増加されることから、ほぼ２ＶＣＣからほぼ３ＶＣＣに引き上げられ、端子Ｐ３の電圧Ｖ３もほぼ３ＶＣＣにまでチャージする。下記に説明されるように、電圧ＶＯＵＴの増加で電源が第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ２をオフにすることができるため、電圧Ｖ２とＶ３は、３ＶＣＣにチャージされる。
【０００６】
続いて、ＣＬＫ１が「高」（ＶＣＣ）に戻り、ＸＣＬＫ１が「低」（０）に戻る。これは、第１と第２レベルシフターＬＳ１とＬＳ２に第１と第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１とＭＰ２をそれぞれオン／オフにさせることで、電圧Ｖ１とＶ２を２ＶＣＣに再度引き戻す。同様に、第３レベルシフターＬＳ３は、非接地電源のためにフローティング電圧を出力し、第４レベルシフターＬＳＯＵＴは、低電圧（０）を出力して第４ＰＭＯＳトランジスタＭＰＯＵＴをオンにし、端子Ｐ３の電圧Ｖ３を第４コンデンサＣＯＵＴにチャージさせる。よって、端子Ｐ３の電圧Ｖ３は、ＣＬＫ１が１つのＶＣＣによって増加されることから、３ＶＣＣからほぼ４ＶＣＣに引き上げられ、端子Ｐ４の電圧Ｖ４もほぼ４ＶＣＣまでチャージする。下記に説明されるように、電圧ＶＯＵＴの増加で電源が第３ＰＭＯＳトランジスタＭＰ３をオフにすることができるため、電圧Ｖ３とＶＯＵＴは、４ＶＣＣにチャージされる。
【０００７】
次に、ＣＬＫ１が「低」（０）に戻り、ＸＣＬＫ１が「高」（ＶＣＣ）に戻る。類似の手順が３つの段階で続くがここでは詳細を省く。唯一の違いは、端子ＰＯＵＴの電圧ＶＯＵＴは増加されないが、コンデンサＣＯＵＴがクロック信号でなく、基準電圧ＶＳＳに接続されることから、ほぼ４ＶＣＣに保持される。即ち、ＡＣからＤＣへの変換に、チャージポンプでなく、コンデンサＣ１〜Ｃ３とレベルシフターＬＳ１〜ＬＳ３のように、コンデンサＣＯＵＴとレベルシフターＬＳＯＵＴが用いられる。電圧ＶＯＵＴの増加でレベルシフターＬＳ１〜ＬＳ３とＬＳＯＵＴは、正常に動作され、各ＰＭＯＳトランジスタＰ１〜Ｐ３とＰＯＵＴをオフにし、図２に示すように、より安定した電圧Ｖ１〜Ｖ３とＶＯＵＴを発生する。
【０００８】
チャージポンプ１００では、電圧は各段階の１つのＶＣＣによって増加される。よって、振幅ＶＣＣのＶＩＮを振幅４ＶＣＣのＶＯＵＴに変換するには、チャージポンプをするための３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３と、残りのＡＣ−ＤＣ変換のための１つのコンデンサを必要とする。低電流回路には、ガラス上にコンデンサＣ１〜Ｃ３とＣＯＵＴを統合することが比較的容易であるが、しかし、高い操作電流（ｉ.ｅ．０.２ｍＡを越える）には、コンデンサＣ１〜Ｃ３とＣＯＵＴの統合は、比較的困難である。また、外部接続のポンプコンデンサは、フレキシブルプリント回路（特に現在の十分に開発されたＣＯＧタイプのパネルの）上の余分なピンを占領する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
パネルディスプレイに用いられるチャージポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
チャージポンプの実施例は、直列接続され、入力端子、出力端子と、基準クロック端子をそれぞれ有する複数のサブチャージポンプおよび少なくとも１つの追加のモジュールを含み、前記サブチャージポンプの最初を除く各前記入力端子は、連続した直前のサブチャージポンプの前記出力端子に接続し、前記第１サブチャージポンプの前記入力端子は、入力電圧を受ける前記チャージポンプの入力端子として働く。各前記第１サブチャージポンプは、前記サブチャージポンプの前記入力端子と前記出力端子の間に接続され、チャージクロック信号に基づいてオン／オフにされるように作動されるチャージスイッチモジュール、および前記サブチャージポンプの前記出力端子と前記基準クロック端子の間に接続され、前記基準クロック端子によって基準クロック信号を受けるように作動されるコンデンサを含み、且つ、連続した前記サブチャージポンプの最後を除く、前記サブチャージポンプ間の基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子と、前記サブチャージポンプ間の基準クロック受信サブチャージポンプの前記基準クロック端子に接続され、前記基準クロック受信サブチャージポンプの高レベルの前記基準クロック信号として、前記基準クロック送信サブチャージポンプの前記出力端子に高レベルの電圧を提供する少なくとも１つの追加スイッチモジュールを含む。
【００１１】
チャージポンプのもう１つの実施例は、直列接続された第１、第２と、第３ＰＭＯＳトランジスタ、チャージポンプの出力端子と基準電圧の間にそれぞれ接続され、第１、第２と、第３クロック信号を受けて前記第１、第２と、第３ＰＭＯＳトランジスタをそれぞれ制御する第１、第２と、第３レベルシフター、第１クロック信号に接続した第１端子と、第１と第２ＰＭＯＳトランジスタが接続された端子に接続した第２端子を有する第１コンデンサ、第２と第３ＰＭＯＳトランジスタが接続された端子に接続した第２端子を有する第２コンデンサ、基準電圧に接続した第１端子と、第３ＰＭＯＳトランジスタに接続した第２端子を有し、チャージポンプの出力端子として働く第３コンデンサの第１、第２と、第３コンデンサ、および第１コンデンサの第２端子と基準電圧の間に接続され、第３クロック信号への逆位相の第３反転クロック信号を受け、第２コンデンサの第１端子の電圧を制御する追加レベルシフターを含む。
【００１２】
チャージポンプのもう１つの実施例は、第１出力端子を有し、入力電圧を受けるように作動され、第１サブチャージポンプがチャージポンプの入力端子として働く第１サブチャージポンプ、第１出力端子と直列接続された第２入力端子、第２基準クロック端子と、第２出力端子を有する第２サブチャージポンプ、第２出力端子と直列接続された第３入力端子、第３基準クロック端子と、第３出力端子を有する第３サブチャージポンプ、および第２出力端子と第３基準クロック端子に接続され、第２出力端子に提供された電圧が第３サブチャージポンプの基準クロック信号として提供されるスイッチモジュールを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、追加スイッチモジュールの配置によって、基準クロック受信サブチャージポンプの電圧は、基準クロック送信サブチャージポンプの出力端子によって、従来技術の電圧より高く増加されることができる。よって、特にＣＯＧタイプのパネル設計のための少なくともいくつかのチャージポンプの実施例は、より少ないポンプコンデンサを要して、高められた出力効率を提供することができ、必要な外部ピンとコストを減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
図３は、本発明の実施例に基づいたＮ段階チャージポンプ（Ｎは、Ｎ ≧ ２の整数である）のブロック図である。図に示すように、複数のサブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮと出力モジュールＭＯＵＴは、直列接続される。各サブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮは、コンデンサＣ１〜ＣＮにそれぞれ接続されたチャージスイッチモジュールＳＷＭ１〜ＳＷＭＮをそれぞれ含み、チャージスイッチモジュールＳＷＭ１〜ＳＷＭＮは、チャージクロック信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫＮに基づいてそれぞれオン、またはオフにされる。同様に、出力モジュールＭＯＵＴは、コンデンサＣＯＵＴに接続された出力チャージスイッチモジュールＳＷＭＯＵＴを含み、出力チャージスイッチモジュールＳＷＭＯＵＴは、出力チャージクロック信号ＣＬＫＯＵＴに基づいてオン、またはオフにされる。各コンデンサＣ１〜ＣＮは、次のサブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮと出力モジュールＭＯＵＴにそれぞれ接続されたサブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮの出力端子として働く第１端子Ｐ１〜ＰＮと、基準クロック信号ＲＣＬＫ１〜ＲＣＬＫＮにそれぞれ接続された第２端子を有する。コンデンサＣＯＵＴは、チャージポンプ３００の出力端子ＰＯＵＴとして働く第１端子と、基準電圧ＶＳＳに接続された第２端子を有する。追加スイッチモジュールＳＷＭＡは、基準クロック送信（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−ｃｌｏｃｋ−ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ）サブチャージポンプＳＣＰＸ（１ ≦ Ｘ ＜ Ｎ）の出力端子ＰＸと基準電圧ＶＳＳの間に接続され、基準クロック送信サブチャージポンプＳＣＰＸ（２ ≦ Ｘ ≦ ＮとＸ ＜ Ｙ）の後の基準クロック受信（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−ｃｌｏｃｋ−ａｃｃｅｐｔｉｎｇ）サブチャージポンプＳＣＰＹのコンデンサＣＹの第２端子に接続した出力端子を有する。追加スイッチモジュールＳＷＭＡは、追加クロック信号ＣＬＫＡによって制御され、基準クロック送信サブチャージポンプＳＣＰＸの出力端子ＰＸ、または基準クロック受信サブチャージポンプＳＣＰＹの基準クロック信号ＲＣＬＫＹとして働く基準電圧に電圧を提供する。チャージポンプ３００は、第１チャージスイッチモジュールＳＷＭ１を介してＤＣ電圧ＶＩＮを受け、コンデンサＣＯＵＴの第１端子を介してＶＩＮより高いもう１つのＤＣ電圧ＶＯＵＴを出力する。通常、入力電圧ＶＩＮの振幅、基準クロック信号ＲＣＬＫ１〜ＲＣＬＫＮとチャージクロック信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫＮのそれぞれの振幅と、追加クロック信号ＣＬＫＡの振幅は、全てＶＣＣに等しい。
【００１６】
電圧ＶＩＮをＶＩＮより高いもう１つの電圧ＶＯＵＴに変換して正常に動作するために、さまざまな方法が基準クロック信号ＲＣＬＫ１〜ＲＣＬＫＮ、チャージクロック信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫＮ、出力チャージクロック信号ＣＬＫＯＵＴと、追加クロック信号ＣＬＫＡのタイミングを設定する。しかし、さまざまなタイミングの設定は、４つの簡単なルールにまとめられることができる。第１と第２のルールは、同じサブチャージポンプＳＣＰＺの基準クロック信号ＲＣＬＫＺ（Ｚは、１ ≦ Ｚ ≦ Ｎの整数）とチャージクロック信号ＣＬＫＺ間のタイミング関係に対応する。第３のルールは、サブチャージポンプＳＣＰＺに隣接した出力モジュールＭＯＵＴの次のサブチャージポンプＳＣＰＷ、または出力チャージクロック信号ＣＬＫＯＵＴの任意のサブチャージポンプＳＣＰＺの基準クロック信号ＲＣＬＫＺとチャージクロック信号ＣＬＫＷ（Ｗ＝Ｚ＋１）間のタイミング関係に対応する。第４のルールは、基準クロック送信サブチャージポンプＳＣＰＸの追加クロック信号ＣＬＫＡと基準クロック信号ＲＣＬＫＸのタイミングに対応する。
【００１７】
第１ルールに関して、サブチャージポンプＳＣＰＺ（１ ≦ Ｚ ≦ Ｎ）では、基準クロック信号ＲＣＬＺが低レベルの時、チャージクロック信号ＣＬＫＺがチャージスイッチモジュールＳＷＭＺをオンにする間、１つの期間が存在する。このように、コンデンサＣＺの第１端子の電圧は、チャージスイッチモジュールＳＷＭＺを介して受けられた電圧によってチャージされる。
【００１８】
第２ルールに関して、どのサブチャージポンプＳＣＰＺ（１ ≦ Ｚ ≦ Ｎ）においても、基準クロック信号ＲＣＬＺが高レベルの時、チャージクロック信号ＣＬＫＺは、チャージスイッチモジュールＳＷＭＺをオフにする。このように、コンデンサＳＣＰＺによって保存された電荷は、チャージスイッチモジュールＳＷＭＺによって漏電しないようにされ、コンデンサＳＣＰＺの第１端子の電圧は、基準クロック信号ＲＣＬＫＺの増加により引き上げられる。
【００１９】
第３ルールに関して、どのサブチャージポンプＳＣＰＺ（１ ≦ Ｚ ≦ Ｎ）においても、基準クロック信号ＲＣＬＺが高レベルの時、サブチャージポンプＳＣＰＺに隣接したサブチャージポンプＳＣＰＷの基準クロック信号ＣＬＫＺ（Ｗ＝Ｚ＋１）がチャージスイッチモジュールＳＷＭＷをオンにする間、１つの期間が存在する。最後のサブチャージポンプＳＣＰＮ（Ｚ＝Ｎ）では、基準クロック信号ＲＣＬＮが高レベルの時、出力モジュールＭＯＵＴの出力チャージクロック信号ＣＬＫＯＵＴが出力チャージスイッチモジュールＳＷＭＯＵＴをオンにする間、１つの期間が存在する。このように、サブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮのそれぞれの出力電圧が次のサブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮと出力モジュールＭＯＵＴにそれぞれ送出される。
【００２０】
第４ルールに関して、基準クロック信号ＲＣＬＫＸが高レベルの時、追加クロック信号ＣＬＫＡが追加スイッチモジュールＳＷＭＡを駆動し、基準クロック送信サブチャージポンプＳＣＰＸの出力端子ＰＸの電圧ＶＸを出力する間、１つの期間が存在する。逆に、基準クロック信号ＲＣＬＫＸが低レベルの時、追加クロック信号ＣＬＫＡが追加スイッチモジュールＳＷＭＡを駆動し、基準電圧を出力する。基準クロック受信サブチャージポンプＳＣＰＹの基準クロック信号ＲＣＬＫＹの高／低レベルは、端子ＰＸと基準電圧ＶＳＳでそれぞれ高レベルの電圧である。
【００２１】
追加スイッチモジュールＳＷＭＡによって提供された基準クロック信号ＲＣＬＫＹでは、出力端子ＰＹの電圧は、チャージポンプＳＣＰＸの出力端子ＰＹの電圧によって増加され、図１と２に示すようにＶＣＣを越える。よって、出力電圧ＶＯＵＴの同じ振幅を得るには、より少ないコンデンサを必要とする。注意するのは、異なる設計の必要条件を満たすために１つ以上の追加スイッチモジュールが配置されることができる。
【００２２】
図４Ａは、図３のチャージポンプの模範的な実施例の２段階Ｘ２（Ｘ２）チャージポンプのブロック図である。図４Ａに示すように、２段階チャージポンプ４００は、第１コンデンサＣ１の第１端子Ｐ１に接続された第１チャージスイッチモジュールＳＷＭ１を含む第１チャージポンプＳＣＰ１、第２コンデンサＣ２の第２端子Ｐ２に接続された第２チャージスイッチモジュールＳＷＭ２を含む第２チャージポンプＳＣＰ２、出力コンデンサＣＯＵＴの第１端子ＰＯＵＴに接続された出力チャージスイッチモジュールＳＷＭＯＵＴを含む出力モジュールＭＯＵＴと、第１コンデンサＣ１の第１端子Ｐ１と第２コンデンサＣ２の第２端子Ｐ２の間に接続された追加スイッチモジュールＳＷＭＡを含む。コンデンサＣ１とＣＯＵＴの第２端子は、第１基準信号ＲＣＬＫ１と基準電圧ＶＳＳをそれぞれ受ける。チャージスイッチモジュールＳＷＭ１〜ＳＷＭ２と出力チャージスイッチモジュールＳＷＭＯＵＴは、チャージクロック信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ２と出力チャージクロック信号ＣＬＫＯＵＴによってそれぞれ制御される。追加スイッチモジュールは、追加クロック信号ＣＬＫＡによって制御される。
【００２３】
図４ＡのチャージポンプのＣＬＫ１〜ＣＬＫ２、ＣＬＫＯＵＴ、ＣＬＫＡと、ＲＣＬＫ１の詳細な回路とタイミング図は、図４Ｂと図５に表され、動作と効果を説明する。図４Ｂを参照下さい。第１チャージスイッチモジュールＳＷＭ１、第２チャージスイッチモジュールＳＷＭ２と、出力チャージスイッチモジュールＳＷＭＯＵＴは、第１レベルシフターＬＳ１で制御された第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１、第２レベルシフターＬＳ２で制御された第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ２と、出力レベルシフターＬＳＯＵＴで制御された出力ＰＭＯＳトランジスタＭＰＯＵＴをそれぞれ含み、レベルシフターＬＳ１、ＬＳ２と、ＬＳＯＵＴは、全て、チャージポンプ４００’の出力端子ＰＯＵＴと基準電圧ＶＳＳの間に接続される。追加スイッチモジュールＳＷＭＡは、第１サブチャージポンプＳＣＰ１の出力端子Ｐ１と第２コンデンサＣ２の第２端子に接続された出力を有する基準電圧ＶＳＳの間に接続された追加レベルシフターＬＳＡを含む。
【００２４】
図４Ｂの実施例では、第１レベルシフターＬＳ１は、第１クロック信号ＣＬＫ１と第１反転クロック信号ＸＣＬＫ１を受ける。同様に、第２レベルシフターＬＳ２は、第２クロック信号ＣＬＫ２と第２反転クロック信号ＸＣＬＫ２を受ける。同様に、出力レベルシフターＬＳＯＵＴは、第３クロック信号ＣＬＫ３と第３反転クロック信号ＸＣＬＫ３を受ける。反転クロック信号ＸＣＬＫ１〜３は、それぞれクロック信号ＣＬＫ１〜３と同じ振幅を有するが、逆位相である。追加レベルシフターは、第３反転クロック信号ＸＣＬＫ３と第３クロック信号ＣＬＫ３を受ける。第１クロック信号ＣＬＫ１もまた第１基準クロック信号ＲＣＬＫ１として働き、第１コンデンサＣ１の第２端子の中に入力する。事実上、クロック信号ＣＬＫ１〜３は、サブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＰ３のチャージクロック信号としてそれぞれ働き、ＸＣＬＫ３は、追加チャージクロック信号として働く。注意するのは、レベルシフターＬＳ１〜ＬＳＯＵＴは、１つの入力のみで動作されることができる。
【００２５】
図５は、クロック信号ＣＬＫ１〜ＣＬＫ３と端子Ｐ１、Ｐ２とＰＯＵＴの電圧Ｖ１、Ｖ２とＶ３のタイミング図であり、チャージポンプ４００’の動作を説明している。図に示すように、期間ＴＬでは、第１チャージクロック信号ＣＬＫ１が低レベルの時、チャージクロック信号ＣＬＫ２とＣＬＫ３の両方は、高い。期間ＴＨでは、ＣＬＫ１が高い時、まず、ＣＬＫ２は、低レベルにあるが、ＣＬＫ３が高レベルにある間、１つの期間が存在する。もう１つの期間Ｔ２では、ＣＬＫ２は、高レベルにあるが、ＣＬＫ３が低レベルにある間、１つの期間が存在する。
【００２６】
まず、期間ＴＬでは、レベルシフターＬＳ１〜ＬＳＯＵＴ、または端子ＰＯＵＴの電圧ＶＯＵＴのそれぞれの電源は、フローティングされる。しかし、非接地電源であっても、クロック信号ＣＬＫ１が「低」（０）で、クロック信号ＣＬＫ２とＣＬＫ３の両方が「高」（ＶＣＣ）の時、レベルシフターＬＳ１は、低電圧（０）を出力して第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１をオンにし、入力電圧ＶＩＮを第１コンデンサＣ１にチャージさせる。よって、端子Ｐ１の電圧Ｖ１は、ＶＣＣにチャージされる。
【００２７】
次に、期間Ｔ１では、ＣＬＫ１が「高」になり、ＣＬＫ２が「低」になり、ＣＬＫ３が「高」を保持する。第１レベルシフターＬＳ１は、非接地電源のためにフローティング電圧を出力し、第２レベルシフターＬＳ２は、低電圧（０）を出力して第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ２をオンにし、端子Ｐ１の電圧Ｖ１を第２コンデンサＣ２にチャージさせる。よって、端子Ｐ１の電圧Ｖ１は、ＣＬＫ１が１つのＶＣＣによって増加されることから、ＶＣＣからほぼ２ＶＣＣに引き上げられ、端子Ｐ２の電圧Ｖ２もほぼ２ＶＣＣまでチャージする。下記に説明されるように、電圧ＶＯＵＴの増加で電源が第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１をオフにすることができるため、電圧Ｖ１とＶＯＵＴは、２ＶＣＣにチャージされる。
【００２８】
次に、期間Ｔ２では、ＣＬＫ１が「高」を保持し、ＣＬＫ２が「高」になり、ＣＬＫ３が「低」になる。ＣＬＫ１の高レベルは、ほぼ２ＶＣＣで電圧Ｖ１を得る。同様に、第２レベルシフターＬＳ２は、非接地電源のためにフローティング電圧を出力し、第３レベルシフターＬＳ３は、低電圧（０）を出力して第３ＰＭＯＳトランジスタＭＰ３をオンにし、端子Ｐ２の電圧Ｖ２を第３コンデンサＣ３にチャージさせる。その一方で、ＣＬＫ３は低レベルにあり、追加スイッチモジュールＳＷＭＡに第２基準クロック信号ＲＣＬＫ２として電圧Ｖ２（現在振幅２ＶＣＣの）を出力させる。よって、端子Ｐ２の電圧Ｖ２は、ＲＣＬＫ２が現在ほぼ２ＶＣＣにあることから、ほぼ２ＶＣＣからほぼ４ＶＣＣに引き上げられ、端子ＰＯＵＴの電圧ＶＯＵＴもほぼ４ＶＣＣにまでチャージする。下記に説明されるように、電圧ＶＯＵＴの増加で電源が第２ＰＭＯＳトランジスタＭＰ２をオフにすることができるため、電圧Ｖ２とＶＯＵＴは、４ＶＣＣにチャージされる。
【００２９】
続いて、期間ＴＬでは、ＣＬＫ１が「低」に戻り、ＣＬＫ２が「高」を保持し、ＣＬＫ３が「高」になる。これは、第１レベルシフターＬＳ１に第１ＰＭＯＳトランジスタＭＰ１をオンにさせることで、端子Ｐ１の電圧Ｖ１をＶＣＣに引き戻す。第２レベルシフターＬＳ２は、非接地電源のためにフローティング電圧を出力し、２ＶＣＣによるＲＣＬＫ２の減少のために、端子Ｐ２の電圧Ｖ２をほぼ４ＶＣＣからほぼ２ＶＣＣに落とす。同様に、非接地電源のために出力レベルシフターは、フローティング電圧を出力し、端子ＰＯＵＴの電圧ＶＯＵＴが４ＶＣＣで保持されるようにする。
【００３０】
図５に示すように、類似の手順が続き、ＶＯＵＴの増加に伴って、レベルシフターＬＳ１〜ＬＳ３とＬＳＯＵＴが正常に動作されて、各ＰＭＯＳトランジスタＰ１、Ｐ２とＰＯＵＴをオフにし、より安定した電圧Ｖ１、Ｖ２とＶＯＵＴを発生する。
【００３１】
チャージポンプ１００と４００’の両方は、振幅ＶＣＣのＶＩＮを振幅４ＶＣＣのＶＯＵＴに変換する。しかし、第２サブチャージポンプＳＣＰ２の電圧が１ＶＣＣでなく２ＶＣＣによって増加されることから、チャージポンプ４００’は、１つ少ない段階を含み、よって、チャージポンプ１００よりポンプコンデンサが１つ少ない。このため、チャージポンプ１００がＸ４チャージポンプと呼ばれ、チャージポンプ４００’がＸ２（Ｘ２）チャージポンプと呼ばれる。
【００３２】
図６は、異なる負荷電流ＩＯＵＴに対する図１のチャージポンプ１００（Ｘ４）と４Ｂのチャージポンプ４００’間の出力電圧の比較を表しており、電荷ポンプ１００と４００’が約０から約１ｍＡの負荷電流範囲において、ほぼ同じ出力電圧を有しているのが表されている。
【００３３】
図７は、異なる負荷電流ＩＯＵＴに対する図１のチャージポンプ１００（Ｘ４）と４Ｂのチャージポンプ４００’間の出力効率の比較を表しており、チャージポンプ４００’がチャージポンプ１００より高い出力効率を有しているのが表されている。これは、チャージポンプ４００’がより少ないポンプの段階とコンデンサを含むためである。
【００３４】
図８は、図４Ａと図４Ｂのチャージポンプ４００と４００’の延長上とする本発明のもう１つの実施例に基づいたＮ段階チャージポンプのブロック図である。チャージポンプ４００と４００’間とのＮ段階チャージポンプ８００の唯一の違いは、偶数のサブチャージポンプがチャージポンプ４００の第１と第２サブチャージポンプに挿入される。また、チャージクロック信号は、「低」／「高」でチャージスイッチモジュールをそれぞれオン／オフにし、追加クロック信号は、「低」／「高」で追加スイッチモジュールを駆動し、基準クロック送信サブチャージポンプの端子の出力電圧、または基準電圧を出力する。図８に示すように、挿入されたサブチャージポンプＳＣＰ２〜ＳＣＰＮのチャージクロック信号と基準クロック信号は、ＸＣＬＫ１とＣＬＫ１に交替され、元のチャージポンプＳＣＰ１、ＳＣＰＮ（チャージポンプ４００と４００’のＳＣＰ２）とＭＯＵＴのチャージクロック信号と基準クロック信号と、追加スイッチモジュールＣＬＫ３の追加クロック信号は、同じように保持される。ＣＬＫ１、ＣＬＫ２と、ＣＬＫ３のタイミングは、図５に示すように同じタイミングを有する。操作は図４Ｂの説明と似ており、簡潔にするため詳細は省かれている。
【００３５】
図９は、図４Ａと図４Ｂのチャージポンプ４００と４００’の延長上とする本発明のもう１つの実施例に基づいた３段階チャージポンプのブロック図である。図１０に示すように、第１サブチャージポンプペアＳＣＰＰ１は、チャージスイッチモジュールＳＷＭ１とＳＷＭ２と第１追加スイッチモジュールＳＷＭ１含む。同様に、第２サブチャージポンプペアＳＣＰＰ２は、チャージスイッチモジュールＳＷＭ３とＳＷＭ４と第２追加スイッチモジュールＳＷＭ２含む。サブチャージポンプペアＳＣＰＰ１とＳＣＰＰ２の両方は、図４ＡのチャージスイッチモジュールＳＷＭ１とＳＷＭ２と追加スイッチモジュールＳＷＭＡを含むサブチャージポンプペアに類似の構造を有する。チャージポンプ４００と４００’間とのチャージポンプ９００の唯一の違いは、チャージポンプ９００は、チャージポンプ４００での１つのサブチャージポンプペアでなく、２つのサブチャージポンプペアＳＣＰＰ１とＳＣＰＰ２を含むことにある。また、チャージクロック信号は、「低」／「高」でチャージスイッチモジュールをそれぞれオン／オフにし、追加クロック信号は、「低」／「高」で追加スイッチモジュールを駆動し、基準クロック送信サブチャージポンプの端子の出力電圧、または基準電圧を提供する。チャージスイッチモジュールＳＷＭ１〜ＳＷＭＯＵＴのチャージクロック信号は、それぞれＣＬＫ１、ＣＬＫ２、ＣＬＫ３、とＣＬＫ５であり、追加スイッチモジュールＳＷＭＡ１とＳＷＭＡ２の追加クロック信号は、それぞれＣＬＫ４とＣＬＫ５である。ＣＬＫ１〜ＣＬＫ５、ＲＣＬＫ２〜ＲＣＬＫ３、Ｖ１〜Ｖ３と、ＶＯＵＴのタイミングは、図１０に示される。操作は図４Ｂの説明と似ており、簡潔にするため詳細は省かれている。
【００３６】
同様に、３段階チャージポンプ９００は、図１１に示すＮ段階チャージポンプ１１００に更に延長されることができ、直列に接続されたサブチャージポンプを含む。出力電圧がサブチャージポンプＳＣＰ１〜ＳＣＰＮのそれぞれの入力電圧の倍であることから、出力電圧ＶＯＵＴは、２N・ＶＣＣである。
【００３７】
図１２は、図４Ａと図４Ｂのチャージポンプ４００と４００’のバリエーションとする本発明のもう１つの実施例に基づいた３段階チャージポンプのブロック図である。図１２に示すように、チャージポンプ４００と４００’間との３段階チャージポンプ１２００の唯一の違いは、１つのサブチャージポンプがチャージポンプ４００と４００’の第１と第２サブチャージポンプＳＣＰ１とＳＣＰ２に挿入される。また、チャージクロック信号は、「低」／「高」でチャージスイッチモジュールをそれぞれオン／オフにし、追加クロック信号は、「低」／「高」で追加スイッチモジュールを駆動し、基準クロック送信サブチャージポンプの端子の出力電圧、または基準電圧を提供する。チャージポンプ１２００では、ＭＯＵＴへのチャージスイッチモジュールＳＣＰ１〜ＳＣＰ３のチャージクロック信号は、ＣＬＫ１とＸＣＬＫ１に交替され、チャージスイッチモジュールＳＣＰ１〜ＳＣＰ２の基準クロック信号は、それぞれＣＬＫ１とＸＣＫ１であり、追加クロック信号は、ＸＣＬＫ１である。ＣＬＫ１と、Ｖ１〜Ｖ３とＶＯＵＴのタイミングは、図１３に表されている。操作は図４Ｂの説明と似ており、簡潔にするため詳細は省かれている。
【００３８】
注意するのは、３段階チャージポンプ１２００は、図１４に示すＮ段階チャージポンプ１４００に更に延長されることができる。図４Ａと４Ｂのチャージポンプ４００と４００’を参照し、チャージポンプ１４００と１２００に比べると、チャージポンプ１４００と１２００間の唯一の違いは、必ずしも１つのみとは限らず、どの奇数のサブチャージポンプもチャージポンプ４００と４００’の第１と第２サブチャージポンプＳＣＰ１とＳＣＰ２に挿入されることができる。チャージポンプ１２００に同じように、ＭＯＵＴへのチャージスイッチモジュールＳＣＰ１〜ＳＣＰＮのチャージクロック信号は、ＣＬＫ１とＸＣＬＫ１に交替され、チャージスイッチモジュールＳＣＰ１〜ＳＣＰＮの基準クロック信号もＣＬＫ１とＸＣＫ１に交替され、追加クロック信号は、ＸＣＬＫ１である。
【００３９】
注意するのは、図４Ａ、４Ｂ、８、９、１１、１２と１４の全てのチャージポンプ、複数のサブチャージポンプは、第１サブチャージポンプのスイッチモジュールと入力電圧ＶＩＮの間、及び／または最後のサブチャージポンプのチャージスイッチモジュールと出力モジュールの出力チャージモジュールの間に挿入されることができる。
【００４０】
追加スイッチモジュールの配置で、基準クロック受信サブチャージポンプの電圧は、基準クロック送信サブチャージポンプの出力端子によって、従来技術の電圧より高く増加されることができる。よって、特にＣＯＧタイプのパネル設計のための少なくともいくつかのチャージポンプの実施例は、より少ないポンプコンデンサを要して、高められた出力効率を提供することができ、必要な外部ピンとコストを減少する。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の３段階（Ｘ４）のチャージポンプ１００の概略図である。
【図２】図１のチャージポンプの典型的なクロック信号と電圧を表しているタイミング図である。
【図３】本発明の実施例に基づいたＮ段階チャージポンプ（Ｎは、Ｎ≧２の整数である）のブロック図である。
【図４Ａ】図３のチャージポンプのそれぞれの模範的な実施例の２段階チャージポンプのブロック図と概略図である。
【図４Ｂ】図３のチャージポンプのそれぞれの模範的な実施例の２段階チャージポンプのブロック図と概略図である。
【図５】図４Ｂのチャージポンプの典型的なクロック信号と電圧を表しているタイミング図である。
【図６】異なる負荷電流ＩＯＵＴに対する図１と４Ｂのチャージポンプ間の出力電圧の比較を表している。
【図７】異なる負荷電流ＩＯＵＴに対する図１と４Ｂのチャージポンプ間の出力効率の比較を表している。
【図８】図４Ｂのチャージポンプの延長上とする本発明のもう１つの実施例に基づいたＮ段階チャージポンプのブロック図である。
【図９】図４Ｂのチャージポンプのもう１つの延長上とする本発明のもう１つの実施例に基づいた３段階チャージポンプのブロック図である。
【図１０】図９のチャージポンプの典型的なクロック信号と電圧を表しているタイミング図である。
【図１１】図９のチャージポンプの延長上とする本発明のもう１つの実施例に基づいたＮ段階チャージポンプのブロック図である。
【図１２】図４Ｂのチャージポンプのバリエーションとする本発明のもう１つの実施例に基づいた３段階チャージポンプのブロック図である。
【図１３】図１２のチャージポンプの典型的なクロック信号と電圧を表しているタイミング図である。
【図１４】図１２のチャージポンプの延長上とする本発明のもう１つの実施例に基づいたＮ段階チャージポンプのブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
ＭＰ１〜ＭＰ３、ＭＰＯＵＴ  ＰＭＯＳトランジスタ
Ｃ１〜Ｃ４、ＣＮ、ＣＮ−１、ＣＹ、ＣＯＵＴ  コンデンサ
ＬＳ１〜ＬＳ３、ＬＳＯＵＴ  レベルシフター
ＣＬＫ１〜ＣＬＫ５、ＣＬＫＮ、ＸＣＬＫ１〜ＸＣＬＫ３  クロック信号
ＶＳＳ  基準電圧
ＩＯＵＴ  負荷電流
ＶＯＵＴ  出力電圧
ＶＩＮ  入力電圧
ＶＣＣ  振幅
ＶＳＳ  基準電圧
Ｐ１〜Ｐ３、ＰＮ、ＰＯＵＴ  端子
Ｖ１〜Ｖ３  電圧
ＭＯＵＴ  出力モジュール
ＳＷＭ１〜ＳＷＭ４、ＳＷＭＮ  チャージスイッチモジュール
ＳＷＭＯＵＴ  出力チャージスイッチモジュール
ＣＬＫＯＵＴ  出力チャージクロック信号
ＳＣＰ１〜ＳＣＰ３、ＳＣＰＮ  サブチャージポンプ
ＳＣＰＸ  基準クロック送信サブチャージポンプ
ＳＣＰＹ  基準クロック受信サブチャージポンプ
ＣＬＫＡ、ＣＬＫＡ１〜ＣＬＫＡ３、ＣＬＫＡＮ  追加クロック信号
ＲＣＬＫ１〜ＲＣＬＫ３、ＲＣＬＫＮ、ＲＣＬＫＮ−１、ＲＣＬＫＸ、ＲＣＬＫＹ  基準クロック信号
ＳＷＭＡ、ＳＷＭＡ１〜ＳＷＭＡ３、ＳＷＭＡＮ−１  追加スイッチモジュール
ＰＸ、ＰＹ  出力端子
ＳＣＰＰ１、ＳＣＰＰ２  サブチャージポンプペア
【図１】
2007104893.tif 000003
【図２】
2007104893.tif 000004
【図３】
2007104893.tif 000005
【図４Ａ】
2007104893.tif 000006
【図４Ｂ】
2007104893.tif 000007
【図５】
2007104893.tif 000008
【図６】
2007104893.tif 000009
【図７】
2007104893.tif 000010
【図８】
2007104893.tif 000011
【図９】
2007104893.tif 000012
【図１０】
2007104893.tif 000013
【図１１】
2007104893.tif 000014
【図１２】
2007104893.tif 000015
【図１３】
2007104893.tif 000016
【図１４】
2007104893.tif 000017
【外国語明細書】
2007104893000001.pdf