(57)【要約】【課題】チャージポンプ式昇圧部におけるポンピング容量の低電圧を監視することで、負荷状態に応じたゲート電圧とする。【解決手段】ゲート選択電圧生成部１０３とゲート非選択電圧生成部１０４からのゲート選択電圧Ｖｇｈとゲート非選択電圧Ｖｇｌを、液晶表示部１３の走査線を駆動する走査線駆動部１２へ出力する。チャージポンプ式昇圧部１６，１７におけるポンピング容量の低電圧をサンプリング部１８，１９でサンプリングしたのち出力監視部６，９で監視し、この監視出力に応じて、昇圧用電源生成部８は昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈを制御し、また、昇圧クロック生成部１０は昇圧クロックｃｋ＿ｌを制御して、それぞれチャージポンプ式昇圧部１６，１７へ出力する。【選択図】図１
2007060732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される昇圧用電源電圧を複数の昇圧クロックに基づいて第１の出力電圧として出力する第１の電源部と、前記第１の電源部からの内部電圧をサンプリングする第１のサンプリング部と、前記第１のサンプリング部からの出力信号と予め決められた電圧範囲とを比較しその結果を出力する第１の出力監視部と、前記第１の出力監視部からの出力に基づいて前記昇圧用電源電圧を生成する昇圧用電源生成部とからなる第１の出力電圧生成部を備え、
入力される昇圧用電源電圧を複数の昇圧クロックに基づいて第２の出力電圧として出力する第２の電源部と、前記第２の電源部からの内部電圧をサンプリングする第２のサンプリング部と、前記第２のサンプリング部からの出力信号と予め決められた電圧範囲とを比較しその結果を出力する第２の出力監視部と、前記第２の出力監視部からの出力に基づいて前記複数の昇圧クロックを生成する昇圧クロック生成部とからなる第２の出力電圧生成部を備え、
前記第１の電源部は、昇圧用電源電圧のレベルで制御され、前記第２の電源部は、複数の昇圧クロックの周期で制御されることを特徴とする表示装置
【請求項２】
前記第１の出力電圧生成部における昇圧用電源生成部に代えて昇圧クロック生成部又は前記第２の出力電圧生成部における昇圧クロック生成部に代えて昇圧用電源生成部とし、
前記第１の電源部を、昇圧用電源電圧のレベル又は複数の昇圧クロックの周期で制御し、前記第２の電源部を、複数の昇圧クロックの周期又は昇圧用電源電圧のレベルで制御することを特徴とする請求項１に記載の表示装置
【請求項３】
第１の入力電圧は第１のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第１のスイッチ部の第２端子はポンピング容量の第１端子と第２のスイッチ部の第１端子に接続され、
第２の入力電圧は第３のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第３のスイッチ部の第２端子は前記ポンピング容量の第２端子と第４のスイッチ部の第１端子に接続され、
第３の入力電圧は前記第４のスイッチ部の第２端子に接続され、
前記第２のスイッチ部の第２端子は出力端子を形成し、
前記第１のスイッチ部は第１の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第２のスイッチ部は第２の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第３のスイッチ部は第３の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第４のスイッチ部は第４の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御される昇圧部と、
前記ポンピング容量の第１端子の電圧信号を第５の入力信号により決められた期間でサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部からの出力信号と予め決められた電圧範囲とを比較しその結果を出力する出力監視部とを備えることを特徴とする表示装置
【請求項４】
前記サンプリング部でのサンプリングは、前記第１の入力信号がオン状態となる直前であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置
【請求項５】
前記第１ないし第５の入力信号の周期を制御する昇圧クロック生成部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示装置
【請求項６】
前記第１の入力電圧の電圧レベルを制御する昇圧用電源生成部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示装置
【請求項７】
前記第３のスイッチ部はｎ型の薄膜トランジスタであり、
前記第１のスイッチ部と前記第２のスイッチ部と前記第４のスイッチ部はｐ型の薄膜トランジスタであり、
前記第１の入力電圧と前記第３の入力電圧は前記第２の入力電圧より高電位であり、
前記第１と前記第３の入力信号により前記第１と前記第３のスイッチ部をオン状態とし、前記第２と前記第４の入力信号により前記第２と前記第４のスイッチ部をオフ状態とすることで、前記ポンピング容量に前記第１と前記第２の入力電圧の電位差に相当する電圧を保持させる第１の期間と、
前記第１と前記第３の入力信号により前記第１と前記第３のスイッチ部をオフ状態とし、前記第２と前記第４の入力信号により前記第２と前記第４のスイッチ部をオン状態とすることで、前記ポンピング容量の第２端子の電位を前記第３の入力電圧とし、前記ポンピング容量の第１端子の電位を上昇させて負荷に電力を供給する第２の期間とを繰り返し、
前記第２の期間が終了しかつ前記第１の期間が始まる前に前記第３のスイッチ部だけ前記第３の入力信号によりオン状態として前記サンプリング部により前記ポンピング容量の第１端子の電圧信号をサンプリングすることを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置
【請求項８】
前記第４のスイッチ部はｎ型の薄膜トランジスタであり、
前記第１のスイッチ部と前記第２のスイッチ部と前記第３のスイッチ部はｐ型の薄膜トランジスタであり、
前記第１の入力電圧と前記第３の入力電圧は前記第２の入力電圧より低電位であり、
前記第１と前記第３の入力信号により前記第１と前記第３のスイッチ部をオン状態とし、前記第２と前記第４の入力信号により前記第２と前記第４のスイッチ部をオフ状態とすることで、前記ポンピング容量に前記第１と前記第２の入力電圧の電位差に相当する電圧を保持させる第１の期間と、
前記第１と前記第３の入力信号により前記第１と前記第３のスイッチ部をオフ状態とし、前記第２と前記第４の入力信号により前記第２と前記第４のスイッチ部をオン状態とすることで、前記ポンピング容量の第２端子の電位を前記第３の入力電圧とし、前記ポンピング容量の第１端子の電位を降下させて負荷に電力を供給する第２の期間とを繰り返し、
前記第２の期間が終了しかつ前記第１の期間が始まる前に前記第３のスイッチ部だけ前記第３の入力信号によりオン状態として前記サンプリング部により前記ポンピング容量の第１端子の電圧信号をサンプリングすることを特徴とする請求項５又は６に記載の表示装置
【請求項９】
第１の入力電圧は第１のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第１のスイッチ部の第２端子はポンピング容量の第１端子と第２のスイッチ部の第１端子に接続され、
前記第２のスイッチ部の第２端子は出力端子を形成し、
前記第１のスイッチ部は第１の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第２のスイッチ部は第２の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記ポンピング容量の第２端子は第３の入力信号に接続される昇圧部と、
前記ポンピング容量の第１端子の電圧信号を第４の入力信号により決められた期間でサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部からの出力信号と予め決められた電圧範囲とを比較しその結果を出力する出力監視部とを備えることを特徴とする表示装置
【請求項１０】
前記サンプリング部でのサンプリングは、前記第１の入力信号がオン状態となる直前であることを特徴とする請求項９に記載の表示装置
【請求項１１】
前記第１ないし第４の入力信号の周期を制御する昇圧クロック生成部を備えたことを特徴とする請求項９に記載の表示装置
【請求項１２】
前記第１の入力電圧の電圧レベルを制御する昇圧用電源生成部を備えたことを特徴とする請求項９に記載の表示装置
【請求項１３】
前記スイッチ部は複数の同導電型の薄膜トランジスタで構成され、
第１の薄膜トランジスタの第１端子とゲート端子は第２の薄膜トランジスタの第１端子と第３の薄膜トランジスタの第１端子に接続されてスイッチ部の第１端子を形成し、
前記第１の薄膜トランジスタの第２端子は前記第２の薄膜トランジスタの第２端子と前記第３の薄膜トランジスタのゲート端子と容量の第１端子に接続され、
前記容量の第２端子は前記オン状態とオフ状態を制御する入力信号の端子が接続され、
前記第３の薄膜トランジスタの第２端子は前記第２の薄膜トランジスタのゲート端子と接続されてスイッチ部の第２端子を形成するスイッチ部であり、
前記第１の入力信号が高電位となり、前記第２と前記第３の入力信号が低電位となることで、前記ポンピング容量に前記第１の入力電圧と前記第３の入力信号との電位差に相当する電圧を保持させる第１の期間と、
前記第２と前記第３の入力信号が高電位となり、前記第１の入力信号が低電位となることで、前記ポンピング容量の第１端子の電位を前記第３の入力信号の振幅だけ上昇させて負荷に電力を供給する第２の期間とを繰り返し、
前記第２の期間が終了しかつ前記第１の期間が始まる前に前記第１ないし第３の入力信号が低電圧の状態で前記サンプリング部により前記ポンピング容量の第１端子の電圧信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の表示装置
【請求項１４】
前記スイッチ部は複数の同導電型の薄膜トランジスタで構成され、
第１の薄膜トランジスタの第１端子とゲート端子は第２の薄膜トランジスタの第１端子と第３の薄膜トランジスタの第１端子に接続されてスイッチ部の第２端子を形成し、
前記第１の薄膜トランジスタの第２端子は前記第２の薄膜トランジスタの第２端子と前記第３の薄膜トランジスタのゲート端子と容量の第１端子に接続され、
前記容量の第２端子は前記オン状態とオフ状態を制御する入力信号の端子が接続され、
前記第３の薄膜トランジスタの第２端子は前記第２の薄膜トランジスタのゲート端子と接続されてスイッチ部の第１端子を形成するスイッチ部であり、
前記第２の入力信号が低電位となり、前記第１と前記第３の入力信号が高電位となることで、前記ポンピング容量に前記第１の入力電圧と前記第３の入力信号との電位差に相当する電圧を保持させる第１の期間と、
前記第１と前記第３の入力信号が低電位となり、前記第２の入力信号が高電位となることで、前記ポンピング容量の第１端子の電位を前記第３の入力電圧の振幅だけ下降させて負荷に電力を供給する第２の期間とを繰り返し、
前記第２の期間が終了しかつ前記第１の期間が始まる前に前記第１と前記第２の入力信号が低電圧で前記第３の入力信号が高電圧の状態で前記サンプリング部によりポンピング容量の第１端子の電圧信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の表示装置
【請求項１５】
第１の入力電圧は第１のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第１のスイッチ部の第２端子は一方のポンピング容量の第１端子と第２のスイッチ部の第１端子に接続され、
第２の入力電圧は第３のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第３のスイッチ部の第２端子は前記一方のポンピング容量の第２端子と第４のスイッチ部の第１端子に接続され、
第３の入力電圧は前記第４のスイッチ部の第２端子に接続され、
前記第２のスイッチ部の第２端子は出力端子を形成し、
前記第１のスイッチ部は第１の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第２のスイッチ部は第２の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第３のスイッチ部は第３の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第４のスイッチ部は第４の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御される一方の昇圧部と、
第１の入力電圧は第５のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第５のスイッチ部の第２端子は他方のポンピング容量の第１端子と第６のスイッチ部の第１端子に接続され、
第４の入力電圧は第７のスイッチ部の第１端子に接続され、前記第７のスイッチ部の第２端子は前記他方のポンピング容量の第２端子と第８のスイッチ部の第１端子に接続され、
第５の入力電圧は前記第８のスイッチ部の第２端子に接続され、
前記第６のスイッチ部の第２端子は出力端子を形成し、
前記第５のスイッチ部は第５の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第６のスイッチ部は第６の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第７のスイッチ部は第７の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、
前記第８のスイッチ部は第８の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御される他方の昇圧部と、
前記一方ポンピング容量の第１端子の電圧信号を第９の入力信号により決められた期間でサンプリングすると共に前記他方ポンピング容量の第１端子の電圧信号を第１０の入力信号により決められた期間でサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリング部からの出力信号と予め決められた電圧範囲とを比較しその結果を出力する出力監視部とを備えることを特徴とする表示装置
【請求項１６】
前記薄膜トランジスタは多結晶シリコンを半導体層として形成されることを特徴とする請求項７、８、１３、１４のいずれかに記載の表示装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、表示パネルの基板面にチャージポンプ式昇圧回路が形成されたアクティブマトリクス型の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やデジタルスチルカメラ等の携帯用機器は、主にバッテリにより駆動される。ただし、これらの携帯用機器には、バッテリ電圧より高い電圧を必要とするデバイスも含まれているため、機器内部で昇圧回路により高電圧を生成している。
【０００３】
一般に、高電圧を必要とするデバイスの消費電流が小さい場合には、チャージポンプ式昇圧回路が用いられる。
【０００４】
携帯機器に含まれる小型の液晶表示装置などは、通常バッテリ電圧より高い電圧や負極性の電圧が必要になるが、消費電流が小さい電圧には、前述のチャージポンプ式昇圧回路が用いられている。
【０００５】
高電圧を得るためには、チャージポンプ式の２倍昇圧回路が用いられ、負極性電位を得るためにはチャージポンプ式の反転昇圧回路が用いられる。
【０００６】
チャージポンプ式昇圧回路は、一般的に、出力電位を安定させるための安定化容量と、安定化容量に電荷を蓄積する（又は安定化容量から電荷を引き抜く）ためのポンピング容量及びこれらを制御するための複数のスイッチング素子から構成される。
【０００７】
チャージポンプ式昇圧回路は、２つの期間（例えばＡとＢ）の繰り返しで駆動する。２倍昇圧回路の場合、期間Ａで、ポンピング容量の第１の端子と入力電圧ＶＣＣを接続し、第２の端子にＧＮＤを接続する。次に、期間Ｂにおいて、ポンピング容量の第１の端子をＶＣＣと電気的に切断してから第２の端子とＶＣＣを接続する。これにより、ポンピング容量の第１の端子における電位はＶＣＣの２倍となり、この状態で安定化容量とポンピング容量の第１の端子を接続することで安定化容量に電荷を蓄積する。その後、ポンピング容量の第１の端子と安定化容量とを電気的に切断してから期間Ａを繰り返す。
【０００８】
このように期間Ａ、Ｂの繰り返しにより、安定化容量に電荷が蓄積され理想的にはＶＣＣの２倍の出力電圧を得ることができる。
【０００９】
また、反転昇圧回路の場合、期間Ａで、ポンピング容量の第１の端子とＧＮＤを接続し、第２の端子にＶＣＣを接続する。次に、期間Ｂにおいて、ポンピング容量の第１の端子をＧＮＤと電気的に切断してから第２の端子とＧＮＤを接続する。これにより、ポンピング容量の第１の端子における電位はＶＣＣの−１倍となり、この状態で安定化容量とポンピング容量の第１の端子を接続することで安定化容量から電荷を抜き出す。その後、ポンピング容量の第１の端子と安定化容量とを電気的に切断してから期間Ａを繰り返す。このように期間Ａ、Ｂの繰り返しにより、安定化容量から電荷が抜き出され理想的には、ＶＣＣの−１倍（反転）の出力電圧を得ることができる。
【００１０】
このようなチャージポンプ式昇圧回路の出力電流を増加させるためには、期間Ａと期間Ｂの繰り返し周波数を高くしたり、大きなポンピング容量を使用したりすることで対応できる。
【００１１】
下記特許文献１には、上記チャージポンプ式昇圧回路を液晶表示装置に用いた場合の回路構成が開示されている。一般に、液晶表示装置は、表示状態により消費電流が大きく変化する。そのため、下記特許文献１に記載のチャージポンプ式昇圧回路の適用例では、チャージポンプ式昇圧回路の出力電圧を監視することで、液晶表示装置の消費電流を推測し、チャージポンプ式昇圧回路の動作周波数（期間Ａと期間Ｂの繰り返し回数）を最適に調整することを特徴としている。これにより、特定の表示パターンにおける最大消費電流にも対応しつつ、通常の消費電流が小さい場合にも消費電力損失が少なくすむ電源回路を実現している。
【００１２】
また、下記特許文献２には、ポンピング容量Ｃ１及びスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４からなる昇圧回路を備え、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のスイッチング動作によりポンピング容量Ｃ１の充放電を切り替えてポンピング容量Ｃ１の放電時に入力端子ＩＮに印加される直流電圧Ｖinを昇圧して出力するスイッチドキャパシタ型安定化電源装置において、直流電圧Ｖinを抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧して、出力電圧Ｖinを監視することが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２９１２３１号公報
【特許文献２】特開２００３−２３７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般的に、携帯機器向けのアクティブマトリクス型液晶表示装置を駆動するのに必要な電圧には、走査線を制御するためのゲート電圧、画素の共通電極に印加するコモン電圧及び表示信号に対応した電圧である信号電圧などがある。
【００１４】
このうち、多階調化や高画質化の要求から高精度な電圧レベルが必要とされる信号電圧は、ＬＳＩで生成されることが多い。この場合、一般的に、信号電圧の低電圧側のレベルはＧＮＤ近傍となり、高電圧側のレベルは、液晶の特性にもよるが約４Ｖ前後となる（例えば、共通電極の電位を交流する場合）。
【００１５】
一方のゲート電圧は、選択レベルと非選択レベルの２つの電圧が必要となる。選択レベルは、液晶表示装置の画素に含まれるスイッチング素子をオン状態にするため信号電圧に比べ高い電圧（例えば、１０Ｖ）が必要となる。また、非選択レベルは、信号電圧を書込まれた画素が信号を保持できるように、充分低い電圧（例えば、−５Ｖ）が必要となる。
【００１６】
また、コモン電圧も交流駆動する場合には、２つのレベルが必要となり、液晶の閾値電圧を約１Ｖと仮定すると、高電位側で約５Ｖのレベル、低電位側で約−１Ｖのレベルが必要となる。一般に、ＬＳＩは耐圧が高くなると、チップ面積が大きくなり部材コストが高くなる。
【００１７】
そのため、画素ＴＦＴに低温ポリシリコンＴＦＴなどを使用する液晶表示装置の場合には、ＬＳＩを６Ｖ耐圧程度として信号電圧（及びコモン電圧の高電圧）を生成し、ゲート電圧などの６Ｖを超える高電圧やＧＮＤ以下の低電圧は、低温ポリシリコンＴＦＴなどのスイッチング素子により、表示領域と同じガラス基板上に形成したチャージポンプ式昇圧部（電源部）により生成している。これにより、ＬＳＩの耐圧をあげることなく液晶表示装置のシステムを構築できる。
【００１８】
しかし、前述のようにガラス基板上でＬＳＩ耐圧を超える電圧を生成する場合には、電源部（チャージポンプ式昇圧部）の出力電圧をＬＳＩにフィードバックすることができず、背景技術のように液晶表示装置の消費電流に応じた電源部の制御ができない。
【００１９】
また、ガラス基板上の電源部の出力電圧をモニタすることができないため、負荷変動により出力電圧が変化した場合にも調整することができない。
【００２０】
本発明の目的は、液晶表示装置においてガラス基板上に形成したチャージポンプ式昇圧部の出力状態を監視して、負荷状態に応じた出力電圧の制御を行うことができる電源部を備えた表示装置を提供することである。
【００２１】
また、前記ガラス基板上に形成したチャージポンプ式昇圧回路の出力電圧が、監視するＬＳＩの耐圧を超える場合でも、負荷状態に応じた出力電圧の制御を行うことができる表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２３】
本発明による表示装置は、例えば、図１，２に示すように、昇圧部（１６（１７））は、複数のスイッチ部により構成され、第１の入力電圧は第１のスイッチ部（ＳＷ１）の第１端子に接続され、前記第１のスイッチ部の第２端子はポンピング容量（Ｃｐ）の第１端子と第２のスイッチ部（ＳＷ２）の第１端子に接続され、第２の入力電圧は第３のスイッチ部（ＳＷ３）の第１端子に接続され、前記第３のスイッチ部の第２端子は前記ポンピング容量の第２端子と第４のスイッチ部（ＳＷ４）の第１端子に接続され、第３の入力電圧は前記第４のスイッチ部の第２端子に接続され、前記第２のスイッチ部の第２端子は該昇圧部の出力端子を形成し、前記第１のスイッチ部は第１の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、前記第２のスイッチ部は第２の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、前記第３のスイッチ部は第３の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御され、前記第４のスイッチ部は第４の入力信号によりオン状態とオフ状態が制御される昇圧部であり、前記昇圧部と、前記ポンピング容量を備えた表示装置において、前記昇圧部の前記ポンピング容量の第１端子の電圧信号を第５の入力信号により決められた期間でサンプリングして出力するサンプリング部（１８（１９））と、前記サンプリング部の出力信号と前記昇圧部の出力条件により決まる電圧範囲とを比較した結果を出力する出力監視部（６，９）と、前記昇圧部の前記第１の入力信号と前記第２の入力信号と前記第３の入力信号と前記第４の入力信号と前記サンプリング部の前記第５の入力信号を生成する制御部（３）と、前記昇圧部の前記第１の入力電圧と前記第２の入力電圧と前記第３の入力電圧を生成する内部電源生成部（２）とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、表示パネルにチャージポンプ式昇圧部が内蔵される場合において、その内蔵された昇圧部の出力を、外部に設置した駆動回路において制御することが可能となる。
【００２５】
これにより、表示パネルに内蔵する昇圧部の出力電圧精度を改善することが可能となるため、画質に影響するような駆動電圧源、例えば、信号電圧の基準電位や共通電極電圧などに使用することができる。また、外部のＬＳＩに内蔵されていた電源部を表示パネル内に内蔵することが可能となり、表示装置のコストを低減させる効果が期待できる。さらに、負荷の状態（電力消費の状態）に応じて、昇圧部の駆動を制御することにより、昇圧部の消費電力を削減することが可能となる。
【００２６】
なお、本発明は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等、アモルファスシリコンよりも電荷の移動度の高いポリシリコンや単結晶シリコンに近いシリコンによって、周辺回路の薄膜トランジスタやダイオード等の素子が形成された表示装置全般に応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を用いて、本発明に係る表示装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２８】
本実施例による液晶表示装置の全体の概略構成図は、図１に示すように、主に、駆動回路１０１と表示パネル１０２で構成され、その内部に、第１の出力電圧生成部としてのゲート選択電圧生成部１０３と第２の出力電圧生成部としてのゲート非選択電圧生成部１０４を備える。
【００２９】
駆動回路１０１は、外部からの信号を受けて液晶パネル１０２を駆動するのに必要な信号電圧、制御信号及び電源電圧を生成して、液晶パネル１０２に供給する。また、液晶パネル１０２に含まれる電源部１６，１７（以下「昇圧部」という。）の出力状況をモニタできる内部電圧信号を受けて、昇圧部１６，１７の出力を制御する。
【００３０】
一方、液晶パネル１０２は、内蔵する昇圧部１６，１７が生成した電源電圧と、駆動回路１０１が出力する信号電圧や制御信号などにより表示を行う。
【００３１】
本実施例において、液晶パネル１０２に内蔵される駆動用の回路の種類や、昇圧部が生成する電圧の種類に制限はないが、ここでは、一例として、液晶パネル１０２に含まれる駆動用の回路が走査線駆動部１２であり、液晶パネル１０２に内蔵される昇圧部で生成される電圧が走査駆動回部１２で必要とされるゲート選択電圧Ｖｇｈとゲート非選択電圧Ｖｇｌの２つである場合について説明する。
【００３２】
まず、駆動回路１０１の構成について説明する。駆動回路１０１は、駆動条件等を記憶するための設定レジスタ１と、駆動回路１０１に含まれる各回路の電源を生成する内部電源生成部２と、各回路及び液晶パネル１０２の駆動を制御するための駆動制御部３と、液晶表示装置に表示するデータに応じた信号電圧を生成する信号電圧生成部４と、液晶パネル１０２の共通電極に印加するための共通電極電圧を生成するための共通電極電圧生成部５と、液晶パネル１０２に含まれる昇圧部の出力状態を監視するための出力監視部６，９と、前記昇圧部の昇圧クロックを生成するための昇圧クロック生成部７，１０と、前記昇圧部の入力電源を生成するための昇圧用電源生成部８，１１から構成される。
【００３３】
以下、各回路について説明する。設定レジスタ１は、外部から入力される設定信号ＲＥＧを記憶して、各回路に設定情報を出力する。例えば、設定レジスタ１は、各回路の駆動周期やタイミングなどの駆動用設定信号ｒｅｇ＿ｄｒｖを、駆動制御部３に出力し、ゲート選択電圧Ｖｇｈの出力電圧値や許容出力電圧範囲などの情報を含むＶｇｈ用設定信号ｒｅｇ＿ｈを、Ｖｇｈ用昇圧部１６を制御するための回路である出力監視部６、昇圧クロック生成部７及び昇圧用電源生成部８に出力し、ゲート非選択電圧Ｖｇｌの出力電圧値や許容出力電圧範囲などの情報を含むＶｇｌ用設定信号ｒｅｇ＿ｌを、Ｖｇｌ用昇圧部１７を制御するための回路である出力監視部９、昇圧クロック生成部１０及び昇圧用電源生成部１１に出力する。
【００３４】
内部電源生成部２は、外部から入力されるシステム電源ＶＣＣから各回路の駆動で必要となる内部電源ＶＤＤ（ＶＨ，ＶＬ）を生成して出力する。なお、このＶＤＤを液晶パネルの駆動用電圧として使用しても問題ない。
【００３５】
駆動制御部３は、外部から入力される制御信号ＣＴＬに基づいて、信号電圧生成部４の制御信号ｃｔｌ＿ｈと、共通電極電圧生成部５の制御信号ｃｔｌ＿ｍと、走査線駆動部１２の制御信号ｃｔｌ＿ｖ、及び液晶パネル１０２に内蔵する昇圧部の出力監視を行う制御信号ｔｒｉｇを出力する。この制御信号ｔｒｉｇは、Ｖｇｈ用の昇圧用電源生成部８とＶｇｌ用の昇圧クロック生成部１０に入力される。
【００３６】
信号電圧生成部４は、制御信号ｃｔｌ＿ｈと外部から入力される表示データＤＡＴＡに基づいて信号電圧を生成し、信号線ｄ（１）からｄ（ｋ）に出力する。
【００３７】
共通電極電圧生成部５は、制御信号ｃｔｌ＿ｍに基づいて、共通電極電圧を生成して液晶パネル１０２の共通信号電極線ｃｏｍに出力する。
【００３８】
Ｖｇｈ用の昇圧クロック生成部７は、Ｖｇｈ用の昇圧部の昇圧クロックｃｋ＿ｈを生成し出力する。また、Ｖｇｈ用の出力監視部６は、出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈを受けて、監視結果信号ｕｐ＿ｈ及びｄｎ＿ｈを出力する。
【００３９】
Ｖｇｈ用の昇圧用電源生成部８は、出力監視部６からの監視結果信号ｕｐ＿ｈとｄｎ＿ｈを受けて、制御信号ｔｒｉｇのタイミングに従って、Ｖｇｈ用電源Ｖｉｎ＿ｈを生成し出力する。ここでＶｇｈ用の各回路は、先に述べたように設定信号ｒｅｇ＿ｈに基づき動作する。
【００４０】
また、Ｖｇｌ用の昇圧用電源生成部１１は、Ｖｇｌ用電源Ｖｉｎ＿ｌを生成し出力する。
【００４１】
Ｖｇｌ用の出力監視部９は、出力監視用信号ｓｐｏ＿ｌを受けて、監視結果信号ｕｐ＿ｌ及びｄｎ＿ｌを出力する。
【００４２】
Ｖｇｌ用の昇圧クロック生成部１０は、出力監視部９からの監視結果信号ｕｐ＿ｌとｄｎ＿ｌを受けて、制御信号ｔｒｉｇのタイミングに従って、Ｖｇｌ用昇圧クロックｃｋ＿ｌを生成し出力する。ここで、Ｖｇｌ用の各回路は、先に述べたように設定信号ｒｅｇ＿ｌに基づき動作する。
【００４３】
次に、液晶パネル１０２の構成について説明する。通常、液晶パネルは２枚の透明基板と、その基板に挟まれる液晶層及びカラーフィルタや偏光板などにより構成される。
【００４４】
図１に示す液晶パネル１０２は、表示部１３が形成されている透明基板（例えば、ガラス基板）上の回路構成の概略図である。
【００４５】
液晶パネル１０２は、走査線駆動部１２と、表示部１３と、Ｖｇｈ用のチャージポンプ式昇圧部１６と、Ｖｇｌ用のチャージポンプ式昇圧部１７と、Ｖｇｈ用のサンプリング部１８及びＶｇｌ用のサンプリング部１９で構成される。
【００４６】
表示部１３は、水平方向にｄ（１）からｄ（ｋ）まで併設されるｋ本の信号線ｄと、垂直方向にｇ（１）からｇ（ｍ）まで併設されるｍ本の走査線ｇと、その信号線ｄと走査線ｇが交差する付近に、各々設置されるスイッチング素子１４と、スイッチング素子を介して供給される信号電圧を液晶１５に印加するための画素電極（図示せず）と、液晶１５のもう一方の電極である共通信号電極線ｃｏｍとからなる。
【００４７】
図１では、共通信号電極線ｃｏｍとスイッチング素子１４とが同一基板上にある場合を図示しているが、共通信号電極線はこれに限定されず、もう一方の透明基板上に設置される構造でもよい。
【００４８】
走査線駆動部１２は、駆動回路１０１が出力する制御信号ｃｔｌ＿ｖと、液晶パネル１０２に内蔵される昇圧部１６，１７から供給される電源電圧ＶｇｈとＶｇｌとにより、走査線駆動信号を走査線ｇ（１）からｇ（ｍ）に出力する。
【００４９】
走査線駆動部１２により、走査線（１）からｇ（ｍ）にゲート選択電圧Ｖｇｈが印加されると、スイッチング素子１４がオン状態となり、駆動回路１０１が出力する信号電圧を画素電極に印加し、液晶１５には、共通信号電圧と信号電圧との電位差に応じた表示電圧が印加される。その後、走査線駆動部１２により、ゲート非選択電圧Ｖｇｌが印加されると、スイッチング素子１４がオフ状態となり、液晶１５に、表示データに対応した表示電圧が保持される。このように、走査線ｇ（１）からｇ（ｋ）まで、駆動動作を繰り返すことにより、液晶表示装置に表示データに対応した画像を表示することができる。
【００５０】
一方、Ｖｇｈ用のチャージポンプ式昇圧部１６は、昇圧クロック生成部７が出力する昇圧クロックｃｋ＿ｈと昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈに基づいて、ゲート選択電圧Ｖｇｈを生成し走査線駆動部１２に出力する。この時、Ｖｇｈ用のサンプリング部１８は、昇圧用クロックｃｋ＿ｈに基づいて、Ｖｇｈ用昇圧部１６の内部電圧ｓｐｉ＿ｈをサンプリングし、Ｖｇｈの出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈとして、出力監視部６に出力する。
【００５１】
また、Ｖｇｌ用のチャージポンプ式昇圧部１７は、昇圧クロック生成部１０が出力する昇圧クロックｃｋ＿ｌと昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｌに基づいて、ゲート非選択電圧Ｖｇｌを生成し走査線駆動部１２に出力する。この時、Ｖｇｌ用のサンプリング部１９は、昇圧用クロックｃｋ＿ｌに基づいて、Ｖｇｌ用昇圧部１７の内部電圧ｓｐｉ＿ｌをサンプリングし、Ｖｇｌの出力監視用信号ｓｐｏ＿ｌとして、出力監視部９に出力する。
【００５２】
ここでは、ゲート選択電圧Ｖｇｈが、正極性の電圧で２倍昇圧のチャージポンプ式昇圧部１６で対応可能である電位と仮定し、一方、ゲート非選択電圧Ｖｇｌが、負極性の電圧で反転昇圧のチャージポンプ式昇圧部１７で対応可能である電位と仮定して説明を続ける。ただし、ＶｇｈとＶｇｌの電位は、この電位に限定されるものではない。
【００５３】
本実施例における特徴は、チャージポンプ式昇圧部の駆動を制御する際に、出力電圧を監視するのではなく、昇圧部の内部電圧を監視することでチャージポンプ式昇圧部の出力の状況（駆動する負荷の状況）に応じた駆動制御を行うことを特徴とする。
【００５４】
以下では、チャージポンプ式昇圧部の制御方法に関して図２から図７を用いて説明する。
【００５５】
図２は、チャージポンプ式昇圧部１６と１７及びサンプリング部１８と１９の回路構成を示す概略図である。同図中の括弧（）内は、Ｖｇｌ用のチャージポンプ式昇圧部１７及びサンプリング部１９の信号を示しており、括弧（）外は、Ｖｇｈ用のチャージポンプ式昇圧部１６及びサンプリング部１８の信号を示している。以降、信号名に＿ｈがつく記号はＶｇｈの生成に関係する信号を示し、＿ｌがつく信号はＶｇｌの生成に関係する信号を示す。
【００５６】
以下に、本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部の構成について説明する。図２に示すチャージポンプ式昇圧部は、ポンピング容量Ｃｐと、このポンピング容量Ｃｐの両端の接続を制御するためのＳＷ１からＳＷ４の４つのスイッチ部で構成される。このスイッチ部ＳＷ１からＳＷ４には、各々のオン状態とオフ状態を制御するための昇圧クロックｃｋ１からｃｋ４が入力される。
【００５７】
第１のスイッチ部ＳＷ１の第１端子は昇圧用電源電圧Ｖｉｎが接続され、第２端子はポンピング容量Ｃｐの第１端子と第２のスイッチ部ＳＷ２の第１端子に接続される。また、第２のスイッチ部ＳＷ２の第２端子は、チャージポンプ式昇圧部の出力電圧を安定化させるための安定化容量Ｃｓの第１端子に接続される。ここでは、安定化容量Ｃｓの第２端子は、例えば、接地（ＧＮＤに接続）されている。
【００５８】
また、第３のスイッチ部ＳＷ３と第４のスイッチ部ＳＷ４の接続は、Ｖｇｈ用の場合（２倍昇圧の場合）と、Ｖｇｌ用の場合（反転昇圧の場合）で異なる。
【００５９】
すなわち、Ｖｇｈ用（２倍昇圧）の場合、第３のスイッチ部ＳＷ３の第１端子は低電圧源ＶＬに接続され、第３のスイッチ部ＳＷ３の第２端子はポンピング容量Ｃｐの第２端子と第４のスイッチ部ＳＷ４の第１端子に接続される。また、第４のスイッチ部ＳＷ４の第２端子は高電圧源ＶＨに接続される。
【００６０】
一方、Ｖｇｌ用（反転昇圧）の場合、第３のスイッチ部ＳＷ３の第１端子は高電圧源ＶＨに接続され、第３のスイッチ部ＳＷ３の第２端子はポンピング容量Ｃｐの第２端子と第４のスイッチ部ＳＷ４の第１端子に接続される。また、第４のスイッチ部ＳＷ４の第２端子は低電圧源ＶＬに接続される。
【００６１】
ここで、高電圧源ＶＨと低電圧源ＶＬは、設定レジスタ１で設定された設定信号ｒｅｇ＿ｈやｒｅｇ＿ｌの設定に基づいて、内部電源生成部２などから供給される電圧源である。
【００６２】
本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部１６（１７）では、ポンピング容量Ｃｐの第１端子は、出力を監視するための内部電圧ｓｐｉを生成してサンプリング部１８（１９）に接続される。このサンプリング部１８（１９）は、昇圧クロックｃｋに含まれる制御信号ｃｋｓｐにより制御されるスイッチ部ＳＷ５と、サンプリングした内部電圧を保持するための容量Ｃｍとで構成される。また、サンプリング部１８（１９）は、制御信号ｃｋｓｐのタイミングに応じて容量Ｃｍに電圧を保持し、出力監視用信号ｓｐｏを出力監視部６，９に出力する。
【００６３】
次に、図３と図４を用いて、図２に示すチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部の動作について説明する。
【００６４】
図３は、チャージポンプ式昇圧部が、Ｖｇｈ用（２倍昇圧）の場合の動作を説明するための昇圧クロックｃｋ＿ｈのタイミングチャート及び昇圧部１６の電圧波形図である。
【００６５】
以下では、説明を簡単にするために昇圧クロックｃｋの電圧レベルをＨｉレベルとＬｏｗレベルの２レベルとし、昇圧クロックがＨｉレベルの時に、対応するスイッチ部ＳＷはオン状態となって第１端子と第２端子を電気的に接続（オン状態と）し、Ｌｏｗレベルの時に、対応するスイッチ部ＳＷはオフ状態となって第１端子と第２端子を電気的に切断（オフ状態と）すると仮定する。
【００６６】
まず、時刻ｔ１より前の期間では、昇圧クロックｃｋ１＿ｈとｃｋ３＿ｈがＨｉレベルであり、昇圧クロックｃｋ２＿ｈとｃｋ４＿ｈがＬｏｗレベルであるため、ポンピング容量ＣｐにはＳＷ１から入力されるＶｉｎ＿ｈの電圧がチャージされる。ここでは、低電圧源ＶＬの電位をＧＮＤと仮定して説明する。ただし、低電圧源ＶＬの電位はＧＮＤに限定されない。
【００６７】
その後、時刻ｔ１では、ｃｋ１＿ｈとｃｋ３＿ｈがＬｏｗレベルとなるため、ポンピング容量Ｃｐの両端子は電気的にフローティング状態となり、先に印加されたＶｉｎ＿ｈを保持する。
【００６８】
その後、時刻ｔ２において、ｃｋ４＿ｈがＨｉレベルになることでＳＷ４がオン状態となり、Ｃｐの第２端子であるｎ１＿ｈは、高電圧源ＶＨまでチャージされる。その際、Ｃｐの第１端子の電位は、ＳＷ１とＳＷ２及びサンプリング部のＳＷ５が切断されているため、ほぼＶＨ＋Ｖｉｎ＿ｈまで上昇する。
【００６９】
そして、時刻ｔ３で、ｃｋ２＿ｈがＨｉレベルとなりＳＷ２がオン状態となることで、Ｃｐの第１端子と安定化容量Ｃｓと負荷である走査線駆動部１２が接続される。
【００７０】
この時刻ｔ３からｃｋ２＿ｈとｃｋ４＿ｈがＬｏｗレベルとなる時刻ｔ４までの期間に、ＣｐからＣｓと走査線駆動部１２に電力を供給することになる。この時、出力電圧Ｖｇｈの電位は、スイッチ部ＳＷ２の出力抵抗に応じてＣｐの第１端子の電圧より低くなる。
【００７１】
また、走査線駆動部１２の消費電流の状態により出力電圧ＶｇｈとＣｐの第１端子の電圧は変化し、消費電流が小さい場合（負荷が小さい場合）には、時刻ｔ３からｔ４におけるＣｐの第１端子の電圧降下が小さくなり、消費電流が大きい場合（負荷が大きい場合）には、時刻ｔ３からｔ４におけるＣｐの第１端子の電圧降下が大きくなる。
【００７２】
したがって、時刻ｔ４で、ｃｋ２＿ｈとｃｋ４＿ｈがＬｏｗレベルとなり、負荷（走査線駆動部１２）と補償容量Ｃｓへ電力を供給する期間が終了すると、負荷へは補償容量Ｃｓから電荷が供給され、Ｃｐの第１端子には、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの消費電流の状態が反映された電圧が保持されることになる。
【００７３】
そこで、時刻ｔ５において、ｃｋ３＿ｈをＨｉレベルとしてＣｐの第２の端子をＶＬに接続した状態で、ｃｋｓｐ＿ｈをＨｉレベルとして、サンプリング部１８における容量Ｃｍに、Ｃｐの第１端子の電圧をサンプリングすることができる。
【００７４】
これにより、容量Ｃｍには、負荷状態に応じて変化するチャージポンプ式昇圧部の内部電圧をサンプルすることができ、さらに、その電位は昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈより低くすることができる。
【００７５】
よって、容量Ｃｍにサンプルされた出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈは、駆動回路１０１の耐圧範囲内となるため、液晶パネル１０２に内蔵される昇圧部１６の出力状態を駆動回路１０１が監視することが可能となる。
【００７６】
次に、時刻ｔ６で、ｃｋｓｐ＿ｈがＬｏｗレベルとなりｃｋ１＿ｈがＨｉレベルとなることで、Ｃｐの第１端子にＶｉｎ＿ｈがチャージされることになる。
【００７７】
このように、時刻ｔ７以降では、先に説明した時刻ｔ１以降の動作を繰り返す。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ７の動作を繰り返すことにより出力電圧Ｖｇｈを得ている。
【００７８】
以上で説明した図２に示すチャージポンプ式昇圧部１６とサンプリング部１８において、各スイッチ部をＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの３端子スイッチング素子で構成する場合、例えば、一つの例として、ＳＷ３をｎ型ＴＦＴで構成し、ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ４をｐ型ＴＦＴで構成する方式が考えられる。この場合、ｃｋ３＿ｈはＨｉレベルでオン状態となる正論理動作となり、ｃｋ１＿ｈ、ｃｋ２＿ｈ、及びｃｋ４＿ｈはＬｏｗレベルでオン状態となる負論理動作となる。
【００７９】
また、スイッチング素子のオンオフ制御の電圧が不足する場合には、駆動回路１０１が出力する昇圧クロックｃｋと昇圧部及びサンプリング部との間に電圧レベル変換を行うレベルシフタを設置することが好ましい。例えば、ｃｋ２＿ｈの信号は、ＨｉレベルがＶｇｈ以上、ＬｏｗレベルがＶＬに変換されることが好ましい。また、サンプリング部のＳＷ５はｎ型ＴＦＴ又はｐ型ＴＦＴのどちらを使用してもかまわないが、その際には、それに対応するようにｃｋｓｐ＿ｈを変換する必要があることは言うまでもない。
【００８０】
図４は、チャージポンプ式昇圧部がＶｇｌ用（反転昇圧）の場合の動作を説明するための昇圧クロックｃｋ＿ｌのタイミングチャート及び昇圧部１７の電圧波形図である。
【００８１】
以下では、前述と同様に説明を簡単にするため、昇圧クロックｃｋの電圧レベルをＨｉレベルとＬｏｗレベルの２レベルとし、昇圧クロックがＨｉレベルの時に、対応するスイッチ部ＳＷはオン状態となって第１端子と第２端子を電気的に接続（オン状態と）し、Ｌｏｗレベルの時に、対応するスイッチ部ＳＷはオフ状態となって第１端子と第２の端子を電気的に切断（オフ状態と）すると仮定する。
【００８２】
まず、時刻ｔ１より前の期間では、昇圧クロックｃｋ１＿ｌとｃｋ３＿ｌがＨｉレベルであり、昇圧クロックｃｋ２＿ｌとｃｋ４＿ｌがＬｏｗレベルであるため、ポンピング容量Ｃｐには、ＳＷ１から入力されるＶｉｎ＿ｌの電圧と、ＳＷ３を介して高電圧源ＶＨが印加される。ここで、Ｖｉｎ＿ｌよりもＶＨが高電位であるとすると、ＣｐにはＶＨ−Ｖｉｎ＿ｌの電圧が印加される。
【００８３】
その後、時刻ｔ１では、ｃｋ１＿ｌとｃｋ３＿ｌがＬｏｗレベルとなるため、ポンピング容量Ｃｐの両端子は、電気的にフローティング状態となり、先に印加されたＶＨ−Ｖｉｎ＿ｌを保持する。
【００８４】
その後、時刻ｔ２において、ｃｋ４＿ｌがＨｉレベルになることでＳＷ４がオン状態となり、Ｃｐの第２端子であるｎ１＿ｌは、低電圧源ＶＬまでチャージされる。以降、低電圧源ＶＬの電位をＧＮＤと仮定して説明する。ただし、ＶＬの電位はＧＮＤに限定されない。その際、Ｃｐの第１端子の電位は、ＳＷ１とＳＷ２及びサンプリング部１９のＳＷ５がオフ状態であるため、ほぼ−（ＶＨ−Ｖｉｎ＿ｌ）まで降下する。
【００８５】
そして、時刻ｔ３で、ｃｋ２＿ｌがＨｉレベルとなりＳＷ２がオン状態となることで、ポンピング容量Ｃｐの第１端子は、安定化容量Ｃｓと負荷である走査線駆動部１２に接続される。この時刻ｔ３からｃｋ２＿ｌとｃｋ４＿ｌがＬｏｗレベルとなる時刻ｔ４までの期間に、ＣｐからＣｓと走査線駆動部１２に電力を供給することになる。この時、出力電圧Ｖｇｌの電位は、スイッチ部ＳＷ２の出力抵抗に応じてＣｐの第１端子の電圧より高くなる。
【００８６】
また、走査線駆動部１２の消費電流の状態により、出力電圧ＶｇｌとＣｐの第１端子の電圧は変化し、消費電流が小さい場合（負荷が小さい場合）には、時刻ｔ３からｔ４におけるＣｐの第１端子の電圧上昇が小さくなり、消費電流が大きい場合（負荷が大きい場合）には、時刻ｔ３からｔ４におけるＣｐの第１端子の電圧上昇が大きくなる。
【００８７】
したがって、時刻ｔ４で、ｃｋ２＿ｌとｃｋ４＿ｌがＬｏｗレベルとなり負荷（走査線駆動部１２）と補償容量Ｃｓへ電荷を供給する期間が終了すると、負荷へは補償容量Ｃｓから電力が供給され、Ｃｐの第１端子には、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの負荷の消費電流の状態が反映された電圧が保持されることになる。
【００８８】
そこで、時刻ｔ５において、ｃｋ３＿ｌをＨｉレベルとしてＣｐの第２端子をＶＨに接続した状態で、ｃｋｓｐ＿ｌをＨｉレベルとして、サンプリング部１９における容量Ｃｍに、Ｃｐの第１端子の電圧をサンプリングすることができる。
【００８９】
これにより、容量Ｃｍには、負荷状態に応じて変化するチャージポンプ式昇圧部１７の内部電圧をサンプルすることができ、さらに、その電位は高電圧源ＶＨより低くすることができる。
【００９０】
よって、容量Ｃｍにサンプルされた出力監視用信号ｓｐｏ＿ｌは、駆動回路１０１の耐圧範囲内となるため、液晶パネル１０２に内蔵される昇圧部の出力状態を駆動回路１０１が監視することが可能となる。
【００９１】
次に、時刻ｔ６でｃｋｓｐ＿ｌがＬｏｗレベルとなりｃｋ１＿ｌがＨｉレベルとなることで、Ｃｐの第１端子にＶｉｎ＿ｌがチャージされることになる。
【００９２】
このように、時刻ｔ７以降では、先に説明した時刻ｔ１以降の動作を繰り返す。したがって、時刻ｔ１から時刻ｔ７の動作を繰り返すことにより出力電圧Ｖｇｌを得ている。
【００９３】
以上で説明した反転昇圧時の図２に示すチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部において、各スイッチ部をＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの３端子スイッチング素子で構成する場合、例えば、一つの例として、ＳＷ４をｎ型ＴＦＴで構成し、ＳＷ１からＳＷ３をｐ型ＴＦＴで構成する方式が考えられる。この場合、ｃｋ４＿ｌはＨｉレベルでオン状態となる正論理動作となり、ｃｋ１＿ｌからｃｋ３＿ｌはＬｏｗレベルでオン状態となる負論理動作となる。
【００９４】
また、スイッチング素子のオンオフ制御の電圧が不足する場合には、駆動回路１０１が出力する昇圧クロックｃｋ＿ｌと昇圧部及びサンプリング部との間に電圧レベル変換を行うレベルシフタを設置することが好ましい。例えば、ｃｋ２＿ｌの信号はＨｉレベルがＶＨ、Ｌｏｗレベルが−（ＶＨ−Ｖｉｎ＿ｌ）に変換されることが好ましい。
【００９５】
また、サンプリング部のＳＷ５はｎ型ＴＦＴ又はｐ型ＴＦＴのどちらを使用してもかまわないが、その際には、それに対応するようにｃｋｓｐ＿ｌを変換する必要があることは言うまでもない。
【００９６】
また、図２に示す昇圧部のポンピング容量Ｃｐや安定化容量Ｃｓは、液晶パネル１０２に含まれた構造で示しているが、配置構成はこれに限定されるものではない。
【００９７】
また、各スイッチ部を構成するＴＦＴは、アモルファスＳｉで構成されてもよいし、移動度の高い多結晶Ｓｉで構成されてもよい。
【００９８】
さらに、サンプリング部の容量Ｃｍもサンプリング部に含まれる構造であるが、配置構成はこれに限定されるものではない。
【００９９】
以上で述べたように、図３及び図４に示すタイミングチャートに従い、同時にサンプリング部を使用することで、昇圧部の負荷（出力電流）状態に応じて変化するする出力監視用の信号ｓｐｏを得ることができる。
【０１００】
以下では、図５から図７を用いて出力監視用信号ｓｐｏを用いたチャージポンプ式昇圧部の制御方法について説明する。
【０１０１】
図５は、出力監視部６（９）の構成を示す概略図である。図中で括弧（）内の記号は反転昇圧用（Ｖｇｌ用）の出力監視部９における各種信号を示しており、括弧（）外の記号は２倍昇圧用（Ｖｇｈ用）の出力監視部６における各種信号を示している。この出力監視部６（９）は、参照電圧生成部６０１と、電圧比較器６０２及び電圧比較器６０３から構成される。
【０１０２】
設定レジスタ１から出力される設定信号ｒｅｇ＿ｈ（ｒｅｇ＿ｌ）には、出力電圧Ｖｇｈ（Ｖｇｌ）の許容電圧範囲を決める設定値が含まれており、参照電圧生成部６０１は、ｒｅｇ＿ｈ（ｒｅｇ＿ｌ）によって設定される出力電圧の最大値ｖｍａｘ＿ｈ（ｖｍａｘ＿ｌ）と最小値ｖｍｉｎ＿ｈ（ｖｍｉｎ＿ｌ）を生成して、電圧比較器６０２，６０３に出力する。なお、参照電圧生成部６０１が出力する電位は、ｖｍａｘ＿ｈ＞ｖｍｉｎ＿ｈ、ｖｍａｘ＿ｌ＞ｖｍｉｎ＿ｌの関係を満たすこととする。
【０１０３】
電圧比較器６０２は、許容最大電圧ｖｍａｘ＿ｈ（ｖｍａｘ＿ｌ）と出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）が入力され、ｖｍａｘ＿ｈ（ｖｍａｘ＿ｌ）よりもｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）が高電位の場合に、監視結果信号ｄｎ＿ｈ（ｄｎ＿ｌ）をアクティブ信号として出力する。ここでは、例えば、アクティブ信号をＨｉレベルとして説明を続けるが、Ｌｏｗレベルとしても問題ない。
【０１０４】
したがって、ｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）がｖｍａｘ＿ｈ（ｖｍａｘ＿ｌ）よりも高電位の場合に、ｄｎ＿ｈ（ｄｎ＿ｌ）はＨｉレベルとなり、ｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）がｖｍａｘ＿ｈ（ｖｍａｘ＿ｌ）以下の場合には、ｄｎ＿ｈ（ｄｎ＿ｌ）はＬｏｗレベルとなる。
【０１０５】
一方、電圧比較器６０３は、許容最小電圧ｖｍｉｎ＿ｈ（ｖｍｉｎ＿ｌ）と出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）が入力され、ｖｍｉｎ＿ｈ（ｖｍｉｎ＿ｌ）よりもｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）が低電位の場合に、監視結果信号ｕｐ＿ｈ（ｕｐ＿ｌ）をアクティブ信号として出力する。ここでは、例えば、アクティブ信号をＨｉレベルとして説明を続けるが、Ｌｏｗレベルとしても問題ない。
【０１０６】
したがって、ｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）がｖｍｉｎ＿ｈ（ｖｍｉｎ＿ｌ）よりも低電位の場合に、ｕｐ＿ｈ（ｕｐ＿ｌ）はＨｉレベルとなり、ｓｐｏ＿ｈ（ｓｐｏ＿ｌ）がｖｍｉｎ＿ｈ（ｖｍｉｎ＿ｌ）以上の場合には、ｕｐ＿ｈ（ｕｐ＿ｌ）はＬｏｗレベルとなる。
【０１０７】
次に、図６と図７を用いて、監視結果信号ｄｎ及びｕｐを用いたチャージポンプ式昇圧部の制御方法を説明する。
【０１０８】
ここでは、チャージポンプ式昇圧部の出力を制御する方法として、図６に示す昇圧用電源電圧Ｖｉｎの電圧レベルを制御する方法と、図７に示す昇圧用クロックの周期を制御する方法の２つについて説明する。
【０１０９】
まずは、図６を用いて、Ｖｇｈ用（２倍昇圧用）のチャージポンプ式昇圧部１６の出力を、昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈのレベルを調整することで制御する方法について説明する。このとき、Ｖｇｈ用の昇圧クロックｃｋ＿ｈは、Ｖｇｈ用設定信号ｒｅｇ＿ｈの設定値に基づいて、昇圧クロック生成部７にて生成されており、監視用信号ｓｐｏ＿ｈによって変化することはない。
【０１１０】
昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈのレベルを調整する昇圧用電源生成部８の構成は、図６（ａ）に示すように、電源電圧レベル生成部８０１と、アップダウンカウンタ８０２と、セレクタ８０３と、電源電圧出力用のオペアンプ８０４とから構成される。
【０１１１】
電源電圧レベル生成部８０１は、Ｖｇｈ用設定信号ｒｅｇ＿ｈに応じて、ｉｎ＿１からｉｎ＿ｎまでのｎ個の電圧レベルを生成する。また、このｎ個の電圧レベルは、アップダウンカウンタ８０２の出力である１からｎまでのカウント値ｎｃｎｔに対応している。
【０１１２】
ここでは、図６（ｂ）に示すように、カウント値ｎｃｎｔと電圧レベルｉｎは１対１に対応しており、ｉｎ＿１＜ｉｎ＿２＜・・・＜ｉｎ＿ｎの関係を満たしている。ただし、カウント値ｎｃｎｔと電圧レベルｉｎとの関係は、これに限定されない。
【０１１３】
また、１からｎまでカウントするアップダウンカウンタ８０２は、駆動制御部３が出力する制御信号ｔｒｉｇに同期して動作する。例えば、図６（ｃ）に示すように、制御信号ｔｒｉｇがアクティブ（ここではＨｉレベルがアクティブと仮定）になった際に、監視結果信号ｄｎ＿ｈがアクティブ信号（ここではＨｉレベル）であれば、カウンタ値から１を減算し、監視結果信号ｕｐ＿ｈがアクディブ信号（ここではＨｉレベル）であれば、カウンタ値に１を加算する。なお、ｄｎ＿ｈ及びｕｐ＿ｈが共にアクティブ信号でなければ、前回までのカウンタ値を保持する。また、アップダウンカウンタ８０２のカウント値ｎｃｎｔは１からｎまでの値をとるものとする。
【０１１４】
セレクタ８０３は、図６（ｂ）に示す電圧レベルからアップダウンカウンタ８０２のカウント値ｎｃｎｔに対応する電圧レベルをｉｎｏ（ｉｎ＿１からｉｎ＿ｎ）として出力し、オペアンプ８０４のボルテージフォロワ回路を介して昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈとして昇圧部１６に出力する。
【０１１５】
これにより、負荷（走査線駆動部１２）の出力が大きい場合には、出力監視部６により、ｕｐ＿ｈがアクティブ信号となり、その結果、昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈを高電位とすることができるため昇圧部１６の出力を高くすることができる。
【０１１６】
一方、負荷の出力が小さい場合には、出力監視部６により、ｄｎ＿ｈがアクティブ信号となり、その結果、昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈを低電位とすることができるため昇圧部１６の出力を低くすることができる。
【０１１７】
次に、図７を用いて、Ｖｇｌ用（反転昇圧用）のチャージポンプ式昇圧部１７の出力を、昇圧用クロックｃｋ＿ｌを調整することで制御する方法について説明する。このとき、Ｖｇｌ用の昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｌは、Ｖｇｌ用設定信号ｒｅｇ＿ｌの設定値に基づいて、昇圧用電源生成部１１にて生成されており、監視用信号ｓｐｏ＿ｌによって変化することはない。
【０１１８】
昇圧用クロックｃｋ＿ｌを調整する昇圧クロック生成部１０の構成は、図７（ａ）に示すように、アップダウンカウンタ８０２と、加算器１００２及びクロック生成部１００１からなる。なお、アップダウンカウンタ８０２の動作は、図６（ａ）に示したカウンタ８０２と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１１９】
設定レジスタ１が出力するＶｇｌ用設定信号ｒｅｇ＿ｌには、Ｖｇｌ用の昇圧クロックｃｋ＿ｌを生成するために必要な設定情報、例えば、Ｈｉレベル期間、Ｌｏｗレベル期間、周期、フロントポーチやバックポーチなどで表すことができる各種信号間の位置関係を決めるための設定値などが含まれている。
【０１２０】
クロック生成部１００１は、Ｖｇｌ用設定信号ｒｅｇ＿ｌで定められるクロックの各設定値と、駆動制御部３から転送される基本クロックｂｃｌｋに基づいて昇圧クロックｃｋ＿ｌを生成する。
【０１２１】
ここで、加算器１００２は、アップダウンカウンタ８０２のカウンタ値ｎｃｎｔに応じた数ｎｃｎｔ×α（αは任意に設定可能）を、Ｖｇｌ用設定信号ｒｅｇ＿ｌで転送されるクロック設定値の一部に加算し、クロック生成部１００１に出力する。例えば、Ｖｇｌ用の昇圧クロックにおいて、図７（ｃ）に示す時刻ｔ６からｔ７の期間ｔｘを調整することが可能となる。
【０１２２】
すなわち、この期間ｔｘにおけるｃｋ１＿ｌとｃｋ３＿ｌのＨｉレベル期間を決める設定値と、ｃｋ２＿ｌとｃｋ４＿ｌとｃｋｓｐ＿ｌのＬｏｗレベル期間を決める設定値に、アップダウンカウンタ８０２に応じた数ｎｃｎｔ×αを、各々加算器１００２において加算することで、この期間ｔｘを調整することが可能となる。
【０１２３】
これにより、走査線駆動部１２の出力が増加した場合には、Ｖｇｌ用の出力監視部９がｄｎ＿ｌにアクティブ信号を出力し、その結果、Ｖｇｌ用の昇圧クロックｃｋ＿ｌの周期ｃｙｃ＿ｌが短くなるため、昇圧部１７の出力を高くすることができる。
【０１２４】
一方、負荷の出力が小さい場合には、Ｖｇｌ用の出力監視部９によりｕｐ＿ｌがアクティブ信号となり、その結果、Ｖｇｌ用の昇圧クロックｃｋ＿ｌの周期ｃｙｃ＿ｌが長くなるため、昇圧部１７の出力を低くすることができる。
【０１２５】
ここでは、昇圧クロックｃｋ＿ｌの周期ｃｙｃ＿ｌの制御を期間ｔｘの増減だけで行う方法について述べたが、最終的に昇圧クロックｃｙｃ＿ｌの周期を調整できれば、これに限定されることはない。ただし、そのとき各昇圧クロックの立ち上がりと立ち下りの順序は維持されていることが好ましい。また、出力監視用信号ｓｐｏの電圧レベルを条件によって変化させないためには、時刻ｔ５からｔ６までの期間は変えないことが好ましい。
【０１２６】
以上では、２倍昇圧用のチャージポンプ式昇圧部１６の制御として、図６に示す昇圧用電源電圧Ｖｉｎを調整する方法を適用した場合と、反転昇圧用のチャージポンプ式昇圧部１７の制御として、図７に示す昇圧クロックｃｋを調整する方法を適用した場合とについて説明したが、２倍昇圧用のチャージポンプ式昇圧部であっても、昇圧クロックｃｋを調整する方法を適用してもよい。この場合には、αを負の数とすることが好ましい。
【０１２７】
また、反転昇圧用のチャージポンプ式昇圧部であっても、昇圧用電源電圧Ｖｉｎを調整する方法を適用してもよい。
【０１２８】
さらに、昇圧クロックｃｋと昇圧用電源電圧Ｖｉｎのいずれか一方で、２倍昇圧用のチャージポンプ式昇圧部と反転昇圧用のチャージポンプ式昇圧部を調整する方式を適用してもよい。
【０１２９】
なお、本実施例では液晶表示装置の場合について説明したが、表示素子は液晶に限定されることなく、有機ＥＬなどであってもよい。
【０１３０】
また、本実施例では、図１において、出力監視部６，９、昇圧クロック生成部７，１０、昇圧用電源生成部８，１１を、駆動回路１０１側に設けたが、これに限定されず、液晶パネル１０２側に設けてもよい。
【実施例２】
【０１３１】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、図１に示す液晶表示装置の液晶パネル１０２に内蔵されるチャージポンプ式昇圧部１６，１７の構成が異なる。したがって、実施例１と共通する信号名や回路名などはそのまま流用し、その説明は省略する。
【０１３２】
図８（ａ）は、本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部の構成を示した概略図である。以下、本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部の構成について説明する。
【０１３３】
図８（ａ）に示すチャージポンプ式昇圧部１６（１７）は、ポンピング容量Ｃｐと、このポンピング容量Ｃｐの第１端子に接続されたスイッチ部ＳＷ６とＳＷ７で構成される。このスイッチ部ＳＷ６とＳＷ７には、各々のオン状態とオフ状態を制御するための昇圧クロックｃｋ６とｃｋ７が入力される。
【０１３４】
スイッチ部ＳＷ７の第１端子は、昇圧用電源電圧Ｖｉｎが接続され、第２端子はポンピング容量Ｃｐの第１端子とスイッチ部ＳＷ６の第２端子に接続される。また、スイッチ部ＳＷ６の第１端子は、チャージポンプ式昇圧部の出力電圧を安定化させるための安定化容量Ｃｓの第１端子に接続される。ここでは、安定化容量Ｃｓの第２端子は、例えば、接地（ＧＮＤに接続）されている。また、ポンピング容量Ｃｐの第２端子は、昇圧クロックｃｋｐに接続されている。
【０１３５】
本実施例における昇圧部の特徴は、単一導電型のＴＦＴでスイッチ部を構成できることにある。
【０１３６】
図８（ｂ）と図８（ｃ）は、昇圧部のスイッチ部を単一導電型のＴＦＴ、ここではｎ型ＴＦＴを用いて構成する場合の回路図を示したものであり、図８（ｂ）は、２倍昇圧用の場合のスイッチ部を示し、図８（ｃ）は、反転昇圧用のスイッチ部を示している。図８（ｂ）と（ｃ）のＡ，Ｂ，Ｃの各記号は、図８（ａ）の昇圧部のＡ，Ｂ，Ｃの各記号の端子部に対応している。
【０１３７】
図８（ｂ）に示す２倍昇圧時のスイッチ部の構成を以下で説明する。スイッチ部は３つのｎ型ＴＦＴと容量Ｃｂで構成される。
【０１３８】
第１のｎ型ＴＦＴであるｔｆｔ１の第１端子とゲート端子は、端子Ｃに接続されている。また、端子Ｃには、第２のｎ型ＴＦＴであるｔｆｔ２の第１端子と、第３のｎ型ＴＦＴであるｔｆｔ３の第１端子が接続される。また、ｔｆｔ１の第２端子は、ｔｆｔ２の第２端子とｔｆｔ３のゲート端子及び容量Ｃｂの第１端子に接続され、ノードｎａを形成する。また、容量Ｃｂの第２端子は、端子Ｂに接続されている。さらに、端子Ａには、ｔｆｔ３の第２端子とｔｆｔ２のゲート端子が接続されている構成となっている。
【０１３９】
一方、図８（ｃ）に示す反転昇圧時のスイッチ部の構成を以下で説明する。このスイッチ部も、前述と同様に３つのｎ型ＴＦＴと容量Ｃｂで構成される。
【０１４０】
第４のｎ型ＴＦＴであるｔｆｔ４の第１端子とゲート端子は、端子Ａに接続されている。また、端子Ａには、第５のｎ型ＴＦＴであるｔｆｔ５の第１端子と、第６のｎ型ＴＦＴであるｔｆｔ６の第１端子が接続される。また、ｔｆｔ４の第２端子は、ｔｆｔ５の第２端子とｔｆｔ６のゲート端子及び容量Ｃｂの第１端子に接続され、ノードｎｂを形成する。また、容量Ｃｂの第２端子は、端子Ｂに接続されている。さらに、端子Ｃには、ｔｆｔ６の第２端子とｔｆｔ５のゲート端子が接続される構成となっている。
【０１４１】
次に、図８（ａ）に示す昇圧部の動作について図９と図１０を用いて説明する。
【０１４２】
図９は、チャージポンプ式昇圧部がＶｇｈ用（２倍昇圧）の場合の動作を説明するための昇圧クロックｃｋ＿ｈのタイミングチャート及び昇圧部の電圧波形図である。
【０１４３】
本実施例における昇圧部を制御するための昇圧クロックｃｋ６＿ｈ、ｃｋ７＿ｈ及びｃｋｐ＿ｈは、Ｈｉレベルが高電圧源ＶＨであり、Ｌｏｗレベルが低電圧源ＶＬである。
【０１４４】
ここで、高電圧源ＶＨと低電圧源ＶＬは、設定信号ｒｅｇ＿ｈやｒｅｇ＿ｌの設定に基づいて、内部電源生成部２から供給される電圧源である。
【０１４５】
本実施例における昇圧部の昇圧クロックは、時刻ｔ１からｔ７が１つの周期ｃｙｃ＿ｈであり、このｃｙｃ＿ｈの周期を繰り返し行うことで電力を供給している。
【０１４６】
時刻ｔ５から時刻ｔ６においては、昇圧部を制御する昇圧クロックｃｋ６＿ｈ、ｃｋ７＿ｈ及びｃｋｐ＿ｈは全てＶＬの状態である。その際、ＳＷ７の内部ノードであるｎａは、ｔｆｔ１がダイオード接続であるためＶｉｎ＿ｈからｔｆｔ１の閾値電圧Ｖｔｈだけ低い電位までチャージされる。
【０１４７】
その後、時刻ｔ６において、ｃｋ７＿ｈがＶＨに変化すると、ＳＷ７のＣｂの影響によりノードｎａの電位がＶＨ程度上昇する。そのため、ｃｋ７＿ｈがＶＨとなる時刻ｔ６からｔ７の期間では、ｔｆｔ３がオン状態となり、ポンピング容量Ｃｐの第１端子がＶｉｎ＿ｈまで充電される。その際、ポンピング容量Ｃｐの第２端子に接続されるｃｋｐ＿ｈの電位はＶＬであり、仮にＶＬの電位をＧＮＤとすると、ポンピング容量Ｃｐには、Ｖｉｎ＿ｈの電圧が充電されることになる。以降、ＶＬの電位をＧＮＤとして説明するが、ＶＬの電位はこれに限定されない。
【０１４８】
次に、時刻ｔ７（＝ｔ１）で、ｃｋ７＿ｈがＶＬとなりｔｆｔ３がオフ状態となったあと、時刻ｔ２でｃｋｐ＿ｈがＶＨに変化すると、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧（ｓｐｉ＿ｈ）はＶｉｎ＿ｈ＋ＶＨ付近まで遷移する。
【０１４９】
この時、ＳＷ７のｔｆｔ２がオン状態となるためＳＷ７のノードｎａはＶｉｎ＿ｈまで充電されることになり、期間ｔ６からｔ７においてＳＷ７のｔｆｔ３に、より高いゲート電圧を印加することができるようになる。また、この時ＳＷ７のｔｆｔ３はオフ状態であるため、ＳＷ７はオフ状態となる。
【０１５０】
一方、ＳＷ６においては、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧（ｓｐｉ＿ｈ）がＶｉｎ＿ｈ＋ＶＨ付近まで変化するため、ダイオード接続されたｔｆｔ１により、内部ノードｎａがＶｉｎ＿ｈ＋ＶＨからｔｆｔ１の閾値電圧Ｖｔｈだけ低下した電位付近まで充電される。このとき、Ｃｐの容量値を大きく設定することにより、ｓｐｉ＿ｈの電圧降下を軽減できる。
【０１５１】
その後、時刻ｔ３において、ｃｋ６＿ｈがＶＨとなると、ＳＷ６の容量Ｃｂの影響によりノードｎａの電位は約ＶＨ上昇し、ＳＷ６のｔｆｔ３がオン状態となるためＳＷ６自体がオン状態となり、Ｖｉｎ＿ｈ＋ＶＨの電圧を補償容量Ｃｓと負荷（走査線駆動部）に供給することができる。
【０１５２】
その後、時刻ｔ４において、ｃｋ６＿ｈをＶＬとすることでＳＷ６のｔｆｔ３をオフ状態とし、さらに、時刻ｔ５で、ｃｋｐ＿ｈをＶＬとすることで、次のＣｐの充電期間に備える。
【０１５３】
よって、時刻ｔ３からｔ４以外の期間では、補償容量Ｃｓから負荷へ電力が供給されることになる。以上で述べた周期ｃｙｃ＿ｈの動作を繰り返し行うことで、出力電圧Ｖｇｈを得ることが可能となる。また、時刻ｔ３からｔ４の期間では、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電位（ｓｐｉ＿ｈ）に向かって出力電圧Ｖｇｈが収束していくことになるが、この際の出力電圧Ｖｇｈの電位は、スイッチ部ＳＷ６のｔｆｔ３の出力抵抗に応じて、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧より低くなる。
【０１５４】
また、走査線駆動部１２の消費電流の状態により出力電圧Ｖｇｈとポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧は変化し、消費電流が小さい場合（負荷が小さい場合）には、この期間におけるポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧降下が小さくなり、消費電流が大きい場合（負荷が大きい場合）には、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧降下が大きくなる。
【０１５５】
したがって、時刻ｔ４で、ｃｋ６＿ｈがＶＬとなり、負荷（走査線駆動部１２）と補償容量Ｃｓへ電荷を供給する期間が終了すると、負荷へは補償容量Ｃｓから電荷が供給され、ポンピング容量Ｃｐの第１端子には、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの消費電流の状態が反映された電圧が保持されることになる。
【０１５６】
そこで、時刻ｔ５において、ｃｋｐ＿ｈをＶＬとした状態で、ｃｋｓｐ＿ｈをＨｉレベルとして、サンプリング部における容量Ｃｍに、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧をサンプリングすることができる。
【０１５７】
これにより、容量Ｃｍには、負荷状態に応じて変化するチャージポンプ式昇圧部の内部電圧をサンプルすることができ、さらに、その電位は昇圧用電源電圧Ｖｉｎより低くすることができる。
【０１５８】
よって、容量Ｃｍにサンプルされた出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈは、駆動回路１０１の耐圧範囲内となるため、液晶パネル１０２に内蔵される昇圧部の出力状態を駆動回路１０１が監視することが可能となる。
【０１５９】
また、スイッチ部ＳＷ６とＳＷ７に含まれるｔｆｔ３の出力抵抗が高い場合には、駆動回路１０１が出力する昇圧クロックｃｋ６＿ｈとｃｋ７＿ｈとスイッチ部との間にＶＨのレベルをより高電位にすることができるレベルシフタを設置することが好ましい。
【０１６０】
また、サンプリング部のＳＷ５は、ｎ型ＴＦＴ又はｐ型ＴＦＴのどちらを使用してもかまわないが、その際には、それに対応するようにｃｋｓｐ＿ｈを変換する必要があることは言うまでもない。
【０１６１】
次に、図１０は、チャージポンプ式昇圧部がＶｇｌ用（反転昇圧）の場合の動作を説明するための昇圧クロックｃｋ＿ｌのタイミングチャート及び昇圧部の電圧波形図である。
【０１６２】
本実施例における昇圧部を制御するための昇圧クロックｃｋ６＿ｌ、ｃｋ７＿ｌ及びｃｋｐ＿ｌは、そのＨｉレベルが高電圧源ＶＨであり、Ｌｏｗレベルが低電圧源ＶＬである。ここで、高電圧源ＶＨと低電圧源ＶＬは、設定信号ｒｅｇ＿ｈやｒｅｇ＿ｌの設定に基づいて、内部電源生成部２から供給される電圧源である。
【０１６３】
本実施例における昇圧部の昇圧クロックは、時刻ｔ１からｔ７が１つの周期ｃｙｃ＿ｌであり、このｃｙｃ＿ｌの周期を繰り返し行うことで電力を供給している。
【０１６４】
時刻ｔ４から時刻ｔ５においては、昇圧部を制御する昇圧クロックｃｋ６＿ｌ、ｃｋ７＿ｌ及びｃｋｐ＿ｌは全てＶＬの状態である。その後、時刻ｔ５で、ｃｋｐ＿ｌがＶＨとなると、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧（ｓｐｉ＿ｌ）は約ＶＨだけ上昇する。その際、ＳＷ７に含まれるｔｆｔ４を介して、ノードｎｂに電荷が供給され、ｎｂの電位はｓｐｉ＿ｌよりｔｆｔ４の閾値電圧Ｖｔｈだけ低い電位まで充電される。
【０１６５】
その後、時刻ｔ６において、ｃｋ７＿ｌがＶＨとなると、ＳＷ７に含まれる容量Ｃｂの影響により、ノードｎｂの電位は約ＶＨだけ上昇して、ｔｆｔ６がオン状態となり、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧（ｓｐｉ＿ｌ）はＶｉｎ＿ｌまで放電される。
【０１６６】
その後、時刻ｔ７（＝ｔ１）で、ｃｋ７＿ｌがＶＬとなることで、ＳＷ７のｔｆｔ６はオフ状態となる。
【０１６７】
次に、時刻ｔ２で、ｃｋｐ＿ｌをＶＬとすることで、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧ｓｐｉ＿ｌは、仮にＶＬの電位をＧＮＤと仮定すると、ほぼ−（ＶＨ−Ｖｉｎ＿ｌ）となる。以降、ＶＬの電位をＧＮＤとして説明するが、ＶＬの電位はこれに限定されない。
【０１６８】
その後、時刻ｔ３で、ｃｋ６＿ｌをＶＨとすることで、ＳＷ６のＣｂの影響により、ノードｎｂの電位が上昇して、ｔｆｔ６がオン状態となり、ＳＷ６がオン状態となるためポンピング容量Ｃｐから補償容量Ｃｓと負荷に約−（ＶＨ−Ｖｉｎ＿ｌ）の電圧を供給する。
【０１６９】
その後、時刻ｔ４で、ｃｋ６＿ｌはＶＬとなるためＳＷ６がオフ状態となり、次のＣｐの放電期間に備える。よって、時刻ｔ３からｔ４以外の期間では、補償容量Ｃｓから負荷へ電力が供給されることになる。
【０１７０】
以上で述べた周期ｃｙｃ＿ｌの動作を繰り返し行うことで、出力電圧Ｖｇｌを得ることが可能となる。
【０１７１】
また、時刻ｔ３からｔ４の期間では、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電位（ｓｐｉ＿ｌ）に向かって出力電圧Ｖｇｌが収束していくことになるが、この際の出力電圧Ｖｇｌの電位は、スイッチ部ＳＷ６のｔｆｔ６の出力抵抗に応じて、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧より高くなる。
【０１７２】
また、走査線駆動部１２の消費電流の状態により、出力電圧Ｖｇｌとポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧は変化し、消費電流が小さい場合（負荷が小さい場合）には、この期間におけるポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧上昇が小さくなり、消費電流が大きい場合（負荷が大きい場合）には、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧上昇が大きくなる。
【０１７３】
したがって、時刻ｔ４で、ｃｋ６＿ｌがＶＬとなり、負荷（走査線駆動部１２）と補償容量Ｃｓへ電荷を供給する期間が終了すると、負荷へは補償容量Ｃｓから電力が供給され、ポンピング容量Ｃｐの第１端子には、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの消費電流の状態が反映された電圧が保持されることになる。
【０１７４】
そこで、時刻ｔ５において、ｃｋｐ＿ｌをＶＨとした状態で、ｃｋｓｐ＿ｌをＨｉレベルとして、サンプリング部における容量Ｃｍに、ポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧をサンプリングすることができる。
【０１７５】
これにより、容量Ｃｍには、負荷状態に応じて変化するチャージポンプ式昇圧部の内部電圧をサンプルすることができ、さらに、その電位は高電圧源ＶＨより低くすることができる。
【０１７６】
よって、容量Ｃｍにサンプルされた出力監視用信号ｓｐｏ＿ｌは、駆動回路１０１の耐圧範囲内となるため、液晶パネル１０２に内蔵される昇圧部の出力状態を駆動回路１０１が監視することが可能となる。
【０１７７】
また、スイッチ部ＳＷ６とＳＷ７に含まれるｔｆｔ６の出力抵抗が高い場合には、駆動回路１０１が出力する昇圧クロックｃｋ６＿ｈとｃｋ７＿ｈとスイッチ部との間にＶＨのレベルをより高電位にすることができるレベルシフタを設置することが好ましい。
【０１７８】
また、サンプリング部のＳＷ５は、ｎ型ＴＦＴ又はｐ型ＴＦＴのどちらを使用してもかまわないが、その際には、それに対応するようにｃｋｓｐ＿ｈを変換する必要があることは言うまでもない。
【０１７９】
以上で述べたように、図８に示すチャージポンプ式昇圧部を用いた場合でも、負荷の出力状態に応じて変化する昇圧部の内部電圧を信号として取り出すことができるため、実施例１において図５から図７を用いて説明したのと同様に、昇圧部の出力制御を行うことが可能となる。
【０１８０】
この場合、制御方式としては、昇圧用電源電圧Ｖｉｎを調整する方法を適用してもよいし、昇圧クロックｃｋを調整する方法を適用してもよい。また、昇圧クロックｃｋと昇圧用電源電圧Ｖｉｎの両方を調整する方式を適用してもよい。
【０１８１】
また、実施例１と実施例２においては、昇圧部の出力を制御する際に、電源電圧を調整する方法として、昇圧用電源電圧Ｖｉｎを調整する方法を述べたが、高電圧源ＶＨや低電圧源ＶＬの電位を調整する方法でもよい。
【実施例３】
【０１８２】
以下、図１１を用いて、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、図１に示す液晶表示装置の液晶パネル１０２に内蔵されるチャージポンプ式昇圧部１６，１７の構成及びサンプリング部１８，１９が異なる。ここで、実施例１と共通する信号名や回路名などはそのまま流用し、その説明は省略する。
【０１８３】
図１１は、本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部の構成を示した概略図である。以下、本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部の構成について説明する。ここでは、その一例として、Ｖｇｈ用の昇圧部についてのみ説明する。
【０１８４】
本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部の構成は、図２に示したチャージポンプ式昇圧部を２つ使用したデュアル構成である。したがって、２つのチャージポンプ式昇圧部１６ａ，１６ｂの出力電圧Ｖｇｈは、同じ補償容量Ｃｓに接続されている。また、昇圧用電源電圧Ｖｉｎ＿ｈも共通である。
【０１８５】
昇圧クロック生成部７が出力する昇圧クロックｃｋ＿ｈは、昇圧部１６ａ用の信号ｃｋａ＿ｈと昇圧部１６ｂ用の信号ｃｋｂ＿ｈから構成される。また、サンプリング部１８ｘは、スイッチ部ＳＷ８とスイッチ部ＳＷ９及びサンプリング容量Ｃｍから構成される。
【０１８６】
スイッチ部ＳＷ８は、昇圧クロックｃｋｓｐａ＿ｈにより制御され、昇圧部１６ａにおけるポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧ｓｐｉａ＿ｈをＣｍにサンプリングする。また、スイッチ部ＳＷ９は、昇圧クロックｃｋｓｐｂ＿ｈにより制御され、昇圧部１６ｂにおけるポンピング容量Ｃｐの第１端子の電圧ｓｐｉｂ＿ｈをＣｍにサンプリングする。
【０１８７】
また、サンプリング部１８ｘは、サンプリング容量Ｃｍに蓄えられた信号電圧を出力監視用信号ｓｐｏ＿ｈとして出力する。
【０１８８】
次に、図１２を用いて、本実施例におけるチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部１８ｘの動作について説明する。チャージポンプ式昇圧部１６ａ，１６ｂの個々の動作に関しては、実施例１での説明と重複するため省略する。
【０１８９】
本実施例におけるデュアル構成のチャージポンプ式昇圧部では、それぞれの昇圧部において、ポンピング容量Ｃｐを用いて、補償容量Ｃｓと負荷に電力を供給するために必要な期間と、その期間内で供給した電力の情報を、昇圧クロックｃｋｓｐにより、サンプリングする期間とをサブ周期として考え、２つの昇圧部（１６ａと１６ｂ）のサブ周期が、１つの周期ｃｙｃ＿ｈ内で、オーバーラップしないように設定している。
【０１９０】
図１２に示すように、昇圧部１６ａのサブ周期は、ポンピング容量Ｃｐを用いて、補償容量Ｃｓと負荷に電力を供給するために必要な期間、すなわち、時刻ｔ２からｔ４と、その期間内で供給した電力の情報を、昇圧クロックｃｋｓｐａ＿ｈにより、サンプリングする期間、すなわち、時刻ｔ４から時刻ｔ６に相当し、昇圧部１６ｂのサブ周期は、ポンピング容量Ｃｐを用いて、補償容量Ｃｓと負荷に電力を供給するために必要な期間、すなわち、時刻ｔａからｔｃと、その期間内で供給した電力の情報を、昇圧クロックｃｋｓｐｂ＿ｈにより、サンプリングする期間、すなわち、時刻ｔｃから時刻ｔ７に相当しており、それぞれのサブ周期は、オーバーラップしていない。
【０１９１】
このように、サブ周期がオーバーラップしないように設定することで、２つの昇圧部から効率よく電力を供給することができる。
【０１９２】
また、本実施例のようにデュアル構成のチャージポンプ式昇圧部を用いた場合でも、サンプリング部１８ｘで各々の内部電圧ｓｐｉをサンプリングすることで、負荷の出力状態に応じて変化する昇圧部の内部電圧を信号として取り出すことができる。そのため、実施例１と同様に、昇圧部の出力制御を行うことが可能となる。
【０１９３】
この場合、制御方式としては、昇圧用電源電圧Ｖｉｎを調整する方法を適用してもよいし、昇圧クロックｃｋを調整する方法を適用してもよい。また、昇圧クロックｃｋと昇圧用電源電圧Ｖｉｎの両方を調整する方式を適用してもよい。
【０１９４】
また、図１２では、２倍昇圧の場合のみ説明したが、反転昇圧の場合でもデュアル構成にして、本実施例と同様に出力を制御できる。
【０１９５】
また、本実施例では、図２に示したチャージポンプ式昇圧部をデュアル構成として説明したが、実施例２における図８に示したチャージポンプ式昇圧部をデュアル構成としても、本実施例と同様に出力を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０１９６】
【図１】本発明の実施例１における液晶表示装置の概略図
【図２】本発明の実施例１におけるチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部の構成図
【図３】本発明の実施例１におけるＶｇｈ用昇圧部の動作を説明するためのタイミングチャートと電圧波形図
【図４】本発明の実施例１におけるＶｇｌ用昇圧部の動作を説明するためのタイミングチャートと電圧波形図
【図５】本発明の実施例１における出力監視部の構成図
【図６】本発明の実施例１における昇圧用電源生成部の構成図とタイミングチャート
【図７】本発明の実施例１における昇圧クロック生成部の構成図とタイミングチャート
【図８】本発明の実施例２におけるチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部の構成図
【図９】本発明の実施例２におけるＶｇｈ用昇圧部の動作を説明するためのタイミングチャートと電圧波形図
【図１０】本発明の実施例２におけるＶｇｌ用昇圧部の動作を説明するためのタイミングチャートと電圧波形図
【図１１】本発明の実施例３におけるチャージポンプ式昇圧部とサンプリング部の構成図
【図１２】本発明の実施例３におけるＶｇｈ用昇圧部の動作を説明するためのタイミングチャートと電圧波形図
【符号の説明】
【０１９７】
１…設定レジスタ、２…内部電源生成部、３…駆動制御部、４…信号電圧生成部、５…共通電極電圧生成部、６…出力監視部、７…昇圧クロック生成部、８…昇圧用電源生成部、９…出力監視部、１０…昇圧クロック生成部、１１…昇圧用電源生成部、１２…走査線駆動部、１３…表示部、１４…スイッチング素子、１５…液晶、１６…Ｖｇｈ用チャージポンプ式昇圧部、１６ａ…チャージポンプ式昇圧部、１６ｂ…チャージポンプ式昇圧部、１７…Ｖｇｌ用チャージポンプ式昇圧部、１８…サンプリング部、１８ｘ…サンプリング部、１９…サンプリング部、１０１…駆動回路、１０２…液晶パネル、１０３…ゲート選択電圧生成部、１０４…ゲート非選択電圧生成部、６０１…参照電圧生成部、６０２…電圧比較器、６０３…電圧比較器、８０１…電源電圧レベル生成部、８０２…アップダウンカウンタ、８０３…セレクタ、８０４…オペアンプ、１００１…クロック生成部、１００２…加算器、
ｂｃｌｋ…基本クロック、ＲＥＧ…設定信号、ＣＴＬ…制御信号、ＤＡＴＡ…表示データ、ＶＣＣ…システム電源、ＶＤＤ…内部電源、ｒｅｇ＿ｈ…Ｖｇｈ用設定信号、ｒｅｇ＿ｌ…Ｖｇｌ用設定信号、ｒｅｇ＿ｄｒｖ…駆動用設定信号、ｃｔｌ＿ｖ…走査線駆動用制御信号、ｃｔｌ＿ｈ…信号線駆動用制御信号、ｃｔｌ＿ｍ…交流駆動用制御信号、ｔｒｉｇ…制御信号、ｕｐ＿ｈ…Ｖｇｈ用監視結果信号、ｄｎ＿ｈ…Ｖｇｈ用監視結果信号、ｕｐ＿ｌ…Ｖｇｌ用監視結果信号、ｄｎ＿ｌ…Ｖｇｌ用監視結果信号、ｃｏｍ…共通信号電極線、ｄ…信号線、ｇ…走査線、Ｖｇｈ…ゲート選択電圧、Ｖｇｌ…ゲート非選択電圧、ｃｋ＿ｈ…Ｖｇｈ用昇圧クロック、ｃｋ＿ｌ…Ｖｇｌ用昇圧クロック、Ｖｉｎ＿ｈ…Ｖｇｈ用昇圧用電源電圧、Ｖｉｎ＿ｌ…Ｖｇｌ用昇圧用電源電圧、ｓｐｉ＿ｈ…内部電圧、ｓｐｉ＿ｌ…内部電圧、ｓｐｏ＿ｈ…出力監視用信号、ｓｐｏ＿ｌ…出力監視用信号、ＳＷ…スイッチ部、ＶＨ…昇圧用高電圧源、ＶＬ…昇圧用低電圧源、Ｃｓ…安定化容量、Ｃｐ…ポンピング容量、Ｃｍ…サンプリング容量
【図１】
2007060732.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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