(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧値ＶCCが可変な電源電圧を入力され、所望のアナログ電圧Ｖａを出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を一定の比率に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された電圧がベースに入力され、電源電圧の入力端子及びディジタル電圧の出力端子がそれぞれコレクタ及びエミッタに連結され、前記所望のディジタル電圧Ｖｏ（但しＶｏ＜Ｖａ）を設定する第１トランジスタと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧Ｖａがゲートに入力され、前記電源電圧の入力端子及び前記ディジタル電圧の出力端子がそれぞれドレイン及びソースに連結され、所望のディジタル電圧Ｖｏを出力する第２トランジスタと、
を含んでなるＬＣＤ駆動電圧発生回路。
【請求項２】
前記第１トランジスタはｎｐｎ型トランジスタである請求項１に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
【請求項３】
前記ｎｐｎ型第１トランジスタは、供給される電源電圧ＶCCが前記所望のアナログ電圧値Ｖａである場合、下記式（１）に示される条件の成立によりターンオンされる請求項２に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
ＶCE＝ＶCC−Ｖｏ＞０                          （１）
（上記において、ＶCEはトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧であり、ＶCCは電源電圧であり、Ｖｏはディジタル電圧である。）
【請求項４】
前記ｎｐｎ型第１トランジスタは、供給される電源電圧Ｖccが前記所望のディジタル電圧値Ｖｏである場合、下記式（２）に示される条件の成立によりターンオフされる請求項２に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
ＶCE＝０                                      （２）
（上記において、ＶCEはトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧である。）
【請求項５】
前記第２トランジスタはｎＭＯＳトランジスタである請求項１に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
【請求項６】
前記ｎＭＯＳ第２トランジスタは、供給される電源電圧ＶCCが前記所望のアナログ電圧値Ｖａ又は前記所望のディジタル電圧値Ｖｏである場合、下記式（３）に示される条件の成立によりターンオンされる請求項５に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
ＶGS＝Ｖａ−Ｖｏ＞０                          （３）
（上記において、ＶGSはトランジスタのゲート−ソース間電圧であり、Ｖａはアナログ電圧であり、Ｖｏはディジタル電圧である。）
【請求項７】
前記ｎＭＯＳトランジスタは、ターンオン抵抗が実質的に０ｏｈｍのパワーＭＯＳトランジスタである請求項５に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
【請求項８】
前記電圧値の可変な電源電圧がとる電圧値は、前記所望のアナログ電圧値Ｖａと前記所望のディジタル電圧値Ｖｏとである請求項１に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
【請求項９】
前記分割手段は分圧抵抗である請求項１に記載のＬＣＤ駆動電圧発生回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置の駆動電圧発生回路に関し、より詳しくは単一のボードに外部から供給される電源電圧と関係なしに、安定した液晶駆動用電圧とディジタル回路駆動用電圧とを発生させることができる、液晶表示装置の駆動電圧発生回路に関する。本発明において、アナログ電圧とは液晶駆動用電圧をいい、ディジタル電圧とはディジタル回路駆動用電圧をいう。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、薄膜トランジスタ（以下' ＴＦＴ' という）をスイッチング素子に用いるＴＮ(Twisted Nematic) モードの液晶表示装置（以下、' ＬＣＤ' という）は５Ｖの電圧幅内において階調を表現するので、主に５Ｖのアナログ電圧が供給される。しかしながら、ＴＦＴ  ＬＣＤの解像度が漸次増加するに従ってＴＦＴパネルにある多くの画素にデータを供給しなければならないので、ドライブＩＣのようなディジタル回路部分においてＥＭＩ(Electromagnetic Interference)問題が発生することになる。
【０００３】
従って、前記のようなＥＭＩ問題を解決するため、高解像度ＴＦＴ  ＬＣＤモジュールにおいては前記ディジタル回路を駆動するためのディジタル電圧として３．３Ｖの低い電圧が必要である。これは前記高解像度ＴＦＴ  ＬＣＤモジュールが正常に動作するため、液晶駆動用アナログ電圧５Ｖと、ディジタル回路駆動用ディジタル電圧３．３Ｖが同時に必要であることを意味する。
【０００４】
図１および図２はそれぞれ前記のようなアナログ電圧５Ｖとディジタル電圧３．３Ｖを発生させるための、従来のＴＦＴ  ＬＣＤの駆動電圧発生回路図である。図１に示すように、使用者がＴＦＴ  ＬＣＤモジュールに供給する電源電圧Ｖｃｃが５Ｖである場合、前記ディジタル電圧( Ｖｏ) ３．３Ｖはｎｐｎ型トランジスタＱ１を用いた電圧降下によって得ることができ、前記アナログ電圧( Ｖａ) ５ＶはＤＣ／ＤＣコンバータ１０を通じて得ることができる。また、図２に示すように、使用者がＴＦＴ  ＬＣＤモジュールに供給する電源電圧ＶCCが３．３Ｖである場合には前記ディジタル電圧( Ｖｏ) ３．３Ｖを直接得ることができ、前記アナログ電圧( Ｖａ) ５ＶもＤＣ／ＤＣコンバータ１０を通じて得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法において、使用者が５Ｖの電源電圧ＶCCを供給する場合には図１に示すように、５Ｖを処理することができる別途のボードを用いなければならないし、使用者が３．３Ｖの電源電圧ＶCCを供給する場合には図２に示すように、３．３Ｖを処理することができる別途のボードを用いなければならないので、ＴＦＴ  ＬＣＤモジュールの生産効率が急激に低下するという問題点がある。
【０００６】
本発明は前記従来の問題点を解決するためのものであって、その課題は、外部から供給される電源電圧と関係なしに、単一のボードで安定したアナログ電圧とディジタル電圧とを発生させることができるＴＦＴ  ＬＣＤ駆動電圧発生回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータと分割手段と第１トランジスタと第２トランジスタとを含んでなるＬＣＤ駆動電圧発生回路を提供する。
ＤＣ／ＤＣコンバータは、電圧値が可変な電源電圧ＶCCの入力により所望のアナログ電圧Ｖａを出力する。分割手段は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を一定の比率に分割する。第１トランジスタは、前記分割手段により分割された電圧がベースに入力され、電源電圧の入力端子及びディジタル電圧の出力端子がそれぞれコレクタ及びエミッタに連結され、所望のディジタル電圧Ｖｏ（但しＶｏ＜Ｖａ）を設定する。第２トランジスタは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧Ｖａがゲートに入力され、前記電源電圧の入力端子及び前記ディジタル電圧の出力端子がそれぞれドレイン及びソースに連結され、前記所望のディジタル電圧Ｖｏを出力する。
【０００８】
前記第１トランジスタは、応答速度などの面からｎｐｎ型トランジスタであることが好ましい。また、ｎｐｎ型第１トランジスタは、供給される電源電圧ＶCCが前記所望のアナログ電圧値Ｖａである場合、下記式（１）に示される条件の成立によりターンオンされる。
ＶCE＝ＶCC−Ｖｏ＞０                          （１）
ここで、ＶCEはトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧であり、ＶCCは電源電圧であり、Ｖｏはディジタル電圧である。
【０００９】
さらに、ｎｐｎ型第１トランジスタは、供給される電源電圧ＶCCが前記所望のディジタル電圧値Ｖｏである場合、下記式（２）に示される条件の成立によりターンオフされる。
ＶCE＝０                                      （２）
ここで、ＶCEはトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧である。
【００１０】
前記第２トランジスタはｎＭＯＳトランジスタであることが好ましい。ｎＭＯＳ第２トランジスタは、供給される電源電圧ＶCCが前記所望のアナログ電圧値Ｖａ又は前記所望のディジタル電圧値Ｖｏである場合、下記式（３）に示される条件の成立によりターンオンされる。
ＶGS＝Ｖａ−Ｖｏ＞０                          （３）
ここで、ＶGSはトランジスタのゲート−ソース間電圧であり、Ｖａはアナログ電圧であり、Ｖｏはディジタル電圧である。
【００１１】
さらに、ｎＭＯＳトランジスタはターンオン抵抗が実質的に０ｏｈｍのパワーＭＯＳトランジスタであると好適である。
前記のＬＣＤ駆動電圧発生回路において、電圧値ＶCCの可変な電源電圧が、前記所望のアナログ電圧値Ｖａと前記所望のディジタル電圧値Ｖｏとの２値をとるように調整し、分割手段として分圧抵抗を用いるとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図３は本発明の実施例に従うＴＦＴ  ＬＣＤ駆動電圧発生回路図である。
図３に示すように、本発明の実施例に従うＴＦＴ  ＬＣＤ駆動電圧発生回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、ｎｐｎ型トランジスタＱ１とｎＭＯＳトランジスタＭ１とを含んでなる。
【００１３】
電源電圧の値ＶCCは、５Ｖと３．３Ｖとの間で切り替わる可変値である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０は、電圧値Ｖccが可変な電源電圧を入力されて５Ｖのアナログ電圧Ｖａを発生させる。抵抗Ｒ１、Ｒ２は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力電圧Ｖａを一定の比率に分割する。
ｎｐｎ型トランジスタＱ１は、前記抵抗Ｒ２両端に印加された電圧がベースに入力され、電源電圧ＶCCの入力端子及びディジタル電圧Ｖｏの出力端子がそれぞれコレクタ及びエミッタに連結されており、３．３Ｖのディジタル電圧を設定する機能を有する。
【００１４】
ｎＭＯＳトランジスタＭ１は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力電圧Ｖａがゲートに入力され、前記電源電圧ＶCCの入力端子及びディジタル電圧Ｖｏの出力端子がそれぞれドレイン及びソースに連結され、供給される電源電圧ＶCCとは関係なしに前記設定されたディジタル電圧Ｖｏを出力する。
次に、本発明の実施例に従うＴＦＴ  ＬＣＤ駆動電圧発生回路の動作について説明する。
【００１５】
本発明の実施例に従うＴＦＴ  ＬＣＤ駆動電圧発生回路は、外部から供給される電源電圧の値ＶCCが５Ｖから３．３Ｖに、またはその逆に切り替わる場合、すなわち電源電圧の値ＶCCが可変な場合、出力されるディジタル電圧Ｖｏを常に３．３Ｖに保持することができるが、これの動作原理についてまず説明する。
図３に示すＤＣ／ＤＣコンバータ１０の出力電圧（Ｖａ＝５Ｖ）はアナログ電圧であって、前記電源電圧Ｖｃｃの変動に対し安定した画質を保持することができるようにする役割をする。前記アナログ電圧Ｖａを抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧するとｎｐｎ型トランジスタＱ１のエミッタに印加されるディジタル電圧Ｖｏは下記式（４）で表現される。
【００１６】
Ｖｏ＝｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×Ｖａ−Ｖｂｅ        （４）
ここで、Ｖｂｅはｎｐｎ型トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧である。
従って、前記ディジタルＶｏは前記抵抗Ｒ１、Ｒ２の分割比に決定される。ここで、前記電源電圧ＶCCが５Ｖである場合、ｎｐｎ型トランジスタＱ１については下記式（５）に示す条件が、ｎＭＯＳトランジスタＭ１については下記式（６）に示す条件がそれぞれ成立するので、共にターンオンされて前記ｎｐｎ型トランジスタＱ１のエミッタと接地端との間に連結されている負荷抵抗ＲＬに電流が供給される。
【００１７】
ＶCE＝ＶCC−Ｖｏ＞０                                （５）
ＶGS＝Ｖａ−Ｖｏ＞０                                （６）
ここで、ＶCEはＱ１のコレクタ−エミッタ間の電圧であり、ＶGSはＭ１のゲート−ソース間の電圧である。
次に、前記電源電圧ＶCCが３．３Ｖである場合、前記ｎｐｎ型トランジスタＱ１は下記式（７）に示される条件が成立してターンオフされる。
【００１８】
ＶCE＝０                                            （７）
前記ｎＭＯＳトランジスタＭ１においては前記数学式（６）に示される条件が成立するのでターンオンされ、前記負荷抵抗ＲＬに電流を供給するチャンネルが形成される。このとき、前記ｎＭＯＳトランジスタＭ１はターンオン抵抗Ｒｏｎがほぼ０ｏｈｍ台であるパワーＭＯＳトランジスタである。すなわち、ｎＭＯＳトランジスタＭ１は入力される電源電圧にかかわらず常にターンオンされる。トランジスタＭ１を通じて電圧降下（１．７Ｖ）が発生するので、ディジタル電圧Ｖｏが５Ｖになることはなく、前記式（４）により決定される一定のディジタル電圧Ｖｏを得ることができる。
【００１９】
前記の式（４）に表されるように、目的のディジタル電圧Ｖｏは前記アナログ電圧Ｖａを基準電圧にして得られるので、外部から供給される電源電圧ＶCCの変動に対し非常に安定した電圧になる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の実施例に従うＴＦＴ  ＬＣＤ駆動電圧発生回路の効果は、単一のボードであってアナログ電圧と安定したディジタル電圧を発生させるので、製品の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の薄膜トランジスタ液晶表示装置の駆動電圧発生回路図である（電源電圧が５Ｖである場合）。
【図２】従来の薄膜トランジスタ液晶表示装置の駆動電圧発生回路図である（電源電圧が３．３Ｖである場合）。
【図３】本発明の実施例に従う薄膜トランジスタ液晶表示装置の駆動電圧発生回路図である。
【符号の説明】
１０：ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＶCC：電源電圧
Ｖｏ：ディジタル電圧
Ｖａ：アナログ電圧
Ｒ１、Ｒ２：抵抗
【図１】
0003809258.tif 000002
【図２】
0003809258.tif 000003
【図３】
0003809258.tif 000004