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JP3658666B2 - Booster circuit and liquid crystal display device - Google Patents
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JP3658666B2 - Booster circuit and liquid crystal display device - Google Patents

Booster circuit and liquid crystal display device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力電圧を昇圧して出力する昇圧回路に関し、特に、LCD(液晶表示装置)用のコントローラ又はドライバ半導体集積回路に用いられる昇圧回路に関する。
また、この発明は、バックライトと昇圧回路を備えたLCD(液晶表示装置)に関する。
【0002】
【従来の技術】
LCD用のコントローラ又はドライバLSI用の昇圧回路として、図12に示す2倍昇圧回路が知られている。
【0003】
図示するように、この2倍昇圧回路は、電源VDDと、クロック信号Clockとその反転信号により制御されるスイッチS11〜S14と、コンデンサC11、C12から構成されている。
スイッチS11〜S14は、NチャネルMOSトランジスタから構成され、クロック信号Clockがハイレベルなると、スイッチS11とS13がオンし、スイッチS12とS14がオフする。これにより、電源VDDとコンデンサC11とが並列に接続され、コンデンサC11は、電源VDDの電圧まで充電される。
【0004】
その後、クロック信号Clockがローレベルになると、スイッチS11とS13がオフし、スイッチS12、S14がオンする。これにより、電源VDDとコンデンサC11とが直列に接続され、電源VDDとコンデンサC11との直列回路に、コンデンサC12が並列に接続される。従って、コンデンサC12には、電源VDDの電圧にコンデンサC11の電圧を加えた電圧が印加される。即ち、電源VDDの電圧の約2倍の電圧がコンデンサC12に印加される。
【0005】
クロック信号Clockによって、以上の動作を繰り返すことにより、コンデンサC12が充電され、電源VDDの電圧の約2倍の電圧を出力端から常時出力することができる。
【0006】
図11の昇圧回路の負荷となるコントローラ又はドライバの実装方式として、COG(chip on glass)法が注目されている。
【0007】
COG法は、図12に断面で示すように、液晶パネルのガラス基板91上にコントローラやドライバ等のLSI92を直接実装する方式であり、回路の微細化等に寄与している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、COG法では、液晶パネルに隣接して配置されたバックライト93からの光がLSI92に直接照射され、LSI92の内部の半導体層が活性化し、リーク電流が増大してしまう。このため、バックライト93のオン時に、昇圧回路の負荷が増大してしまう。また、昇圧回路のスイッチS11〜S14でも、漏れ電流が発生し、昇圧効率が低下してしまう場合がある。このため、バックライト93のオン時に、昇圧回路の出力電圧が低下してしまう。
【0009】
また、昇圧効率及び昇圧電圧の低下を避けようとすると、昇圧用コンデンサの容量を大きくしたり、昇圧率を高くする等、最大の負荷電流を考慮した回路にしなければならず、昇圧回路自体の消費電流が大きくなってしまう。
【0010】
この発明は上記実状に鑑みてなされたもので、負荷となる回路が光の照射を受けたときでも、昇圧電圧の低下を抑えることができる昇圧回路を提供することを目的とする。
また、この発明は、COG法により実装された負荷がバックライトからの光を受けたときでも、昇圧電圧が低下することのない昇圧回路を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第一の観点にかかる昇圧回路は、
昇圧対象の電圧と制御信号入力され、該制御信号に従った昇圧能力で入力電圧を昇圧し負荷となる半導体回路に供給する昇圧能力が変更可能な昇圧手段と、
前記半導体回路へ照射される光の照射量に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサの出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、前記昇圧手段の昇圧能力を変更する切替回路と、
を備えることを特徴とする。
【0012】
従来技術の欄で説明したように、負荷である半導体回路に光が照射されると、内部で漏れ電流等が増加し、消費電力が増加してしまい、昇圧手段の出力電圧が低下する。この昇圧回路によれば、センサの出力に基づいて、半導体回路に大量の光が照射されたときに、切替回路が制御信号を制御して、昇圧能力を増加させることができる。従って、光の照射等による消費電流の負荷の増大等の原因による昇圧電圧の低下等を抑えることができる。また、負荷に光が照射されていないときは、昇圧能力を低くしておくことで、昇圧手段の消費電力を低減することもできる。
センサとしては、半導体回路に照射される実際の光の強度を検出する光センサ、半導体回路に光を照射する光源のオン・オフを検出するセンサ等、半導体回路への光の照射量を直接又は間接的に判別できるものであればよく、このセンサは、前記半導体回路の内部に配置するのが望ましい。
【0013】
前記昇圧手段は、前記昇圧対象の電圧を供給する電源(外部より電圧が印加される端子等でもよい)と、コンデンサと、前記電源と前記コンデンサの間に配置され、前記電源と前記コンデンサとを接続する複数のスイッチと、を備えるものでもよい。この場合、前記複数のスイッチは、前記制御信号に従って、例えば、前記電源と前記コンデンサとを並列に接続して、該コンデンサを前記電源電圧で充電し、充電された前記コンデンサと前記電源とを直列に接続して、前記入力電圧に前記コンデンサの電圧を加算することにより、昇圧された電圧を出力する。
【0014】
前記切替回路が、前記センサの出力に基づいて前記制御信号を制御する態様として、制御信号の周波数を変更してもよい。この場合、前記昇圧手段は、前記制御信号の周波数に応じて昇圧能力を変更する。例えば、上述の構成の昇圧手段では、動作クロックが高くなるに従って、電源からコンデンサに転送できる電荷量が増大し(限界はある)、昇圧能力が向上する。
制御信号の周波数を制御するために、クロック信号の分周比を制御してもよい。
【0015】
また、前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて、半導体回路の受光光量が所定の基準値を超える場合に、受光光量が所定の基準値未満であることを示す場合よりも、単位時間当たりの、前記電源と前記コンデンサとの接続時間を長くすることにより、昇圧能力を向上してもよい。
単位時間当たりの電源とコンデンサとの接続時間を長くすることにより、コンデンサに送り込む電荷の量を増加すれば、昇圧能力が向上する。従って、この発明はこの種の昇圧手段にも適用可能である。
【0016】
前記制御信号を、第1レベルと第2レベルを交互に繰り返す第1クロック信号と、第3レベルと第4レベルとを交互に繰り返す第2クロック信号と、から構成し、
前記複数のスイッチは、前記電源と前記コンデンサとを並列に接続する第1スイッチと、前記電源と前記コンデンサとを直列に接続する第2スイッチと、を備え、
前記第1スイッチは、前記第1クロック信号が前記第1レベルのときオフ状態となり、前記第2レベルのときオン状態となり、
前記第2スイッチは、前記第2クロック信号が前記第3レベルのときオフ状態となり、前記第4レベルのときオン状態となり、
前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて、受光光量が所定の基準値以下の場合に、前記第1クロック信号と前記第2クロック信号が同時に前記第1レベルと第3レベルとなるとなる期間を設け、前記第1クロック信号と前記第2クロック信号が同時に前記第2レベルと第4レベルとなることを禁止し、受光光量が所定の基準値を超えている場合に、前記第1クロック信号及び前記第2クロック信号の両方が同時に前記第1レベルと第3レベルとなる期間を、受光光量が所定の基準値以下である場合よりも短くする、
ものであってもよい。
【0017】
この昇圧回路によれば、例えば、第1と第3のレベルをハイレベル、第2と第4のレベルをローレベルとすると、半導体回路に照射される光の量が基準値未満のときは、第1及び第2クロック信号の両方が低レベルとなる期間が設けられている。この期間は電源とコンデンサとが接続されない期間であり、電源からコンデンサに送られる電荷の量が低減され、この昇圧回路の消費電流も低減される。また、第1スイッチと第2スイッチが同時にオンすることがない。これにより、第1及び第2スイッチを貫通する電流を遮断することができ、消費電流をより低減することができる。よって、この昇圧回路は、半導体回路に光が照射されていないときは、低消費電力で動作することができる。
【0018】
一方、半導体回路に大量の光が照射されたときは、第1と第2のクロック信号が同時に低レベルとなる期間が除去される。これにより、電源とコンデンサとが接続されている期間が長くなり、より多くの電荷が該コンデンサに送られ、この昇圧回路の昇圧能力が向上する。
【0019】
前記昇圧手段の前記コンデンサは、複数のコンデンサ(C1、C1’)を含み、
前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、前記半導体回路への照射光量が基準値を超えている場合に、照射光量が基準値未満の場合よりも、前記電源に接続されるコンデンサの数を多くして、前記昇圧手段の昇圧能力を増大するように構成してもよい。
【0020】
この昇圧回路によれば、センサの出力が所定の基準値よりも小さいときは、昇圧動作するコンデンサの数を少なくすることで、消費電流を低減することができる。また、センサの出力が所定の基準値よりも大きいときは、昇圧動作するコンデンサの数を多くすることで、昇圧能力を増大させることができる。
【0021】
前記切替回路が制御する前記制御信号は、前記昇圧手段の前記複数のコンデンサのうちの少なくとも1つと前記電源とを直列に接続するタイミング及び並列に接続するタイミングを示す第1タイミング信号と、該昇圧手段の他のコンデンサのうちの少なくとも1つと前記電源とを直列に接続するタイミング及び並列に接続するタイミングを示す第2タイミング信号と、を含み、
前記第1タイミング信号と前記第2タイミング信号とは、位相が異なる、ものであってもよい。
【0022】
前記第1タイミング信号と前記第2タイミング信号とは、位相が180度異なる、ものであってもよい。
【0023】
このような構成によれば、昇圧手段の複数のコンデンサを異なるタイミング(例えば、180度位相が異なるタイミング)で充放電させることとなる。そして、あるコンデンサが放電するタイミングに、他のコンデンサが充電するタイミングとなり、各コンデンサはお互いの充放電動作を補うように動作し、より昇圧能力の高いコンデンサとして機能する。
【0024】
前記センサの出力に基づいてスイッチのオン抵抗を実質的に制御することにより、半導体回路の受光量が基準値を超える場合に、前記電源と前記コンデンサ間の抵抗値を低くして、前記昇圧手段の昇圧能力を増大するようにしてもよい。スイッチのオン抵抗を実質的に制御する方法としては、複数のスイッチを並列に接続しておき、オンする数を制御する方法、スイッチを半導体スイッチ等から構成して、オン抵抗を制御信号(ベース電流・ゲート電圧)等で制御する方法等がある。
【0025】
前記昇圧手段は、昇圧対象の電圧を入力し、該入力電圧を昇圧して出力する昇圧部を複数備えてもよい。この場合、前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて、昇圧動作を行う前記昇圧部の数を切り替える。動作する昇圧手段の数を切り替えるだけでなく、各昇圧回路の昇圧能力を変化させるようにしてもよい。
【0026】
上述の昇圧回路は、バックライト装置を備える液晶表示パネルにCOG法で実装され、前記バックライトのオン時に、該バックライトからの光に照射される半導体集積回路を負荷とするものに用いて好適である。
【0027】
またこの発明の第2の観点にかかる液晶表示装置は、
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの一面に配置され、オン又はオフするバックライトと、昇圧能力が変更可能な昇圧回路と、該昇圧回路の負荷となり、前記液晶表示パネルにCOG法により実装された半導体回路と、前記バックライトのオンとオフを検出する検出手段と、を備え、
前記昇圧回路は、前記検出手段の検出に従って、前記バックライトがオンの時に、その昇圧能力を、前記バックライトがオフの時よりも高くする手段を備える、
ことを特徴とする。
さらに、この発明の液晶表示装置は、
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一面に配置され、前記液晶表示パネルを照明するバックライトと、
昇圧対象の電圧と制御信号が入力され、該制御信号に従った昇圧能力で入力電圧を昇圧して出力する昇圧能力が変更可能な昇圧手段と
前記液晶表示パネルに設けられ、前記昇圧回路の出力が供給される半導体回路と、
前記バックライトからの照明光のうち、前記半導体回路へ照射される光の量を検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、前記検出手段によって検出された前記バックライトからの光量が多いとき、前記光量が少ないときに比べて前記昇圧手段の昇圧能力を高く変更する切替回路と、
を備えることを特徴とする。
【0028】
半導体回路がCOG方式で実装されているため、バックライトがオンすると、半導体回路に光が照射される。このため、半導体回路の内部の漏れ電流が増加し、昇圧回路の負荷が大きくなる。このため、昇圧手段の出力電圧が低下する。しかし、この発明によれば、バックライトがオンした際に、昇圧回路の昇圧能力を向上するので、出力電圧の低下を抑えることができ、半導体回路の動作を正常な状態に維持できる。
バックライトのオン・オフを検出する方法は、バックライトからの光を検出する方法、バックライトの電源のオン・オフを検出する方法等がある。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第1実施の形態にかかる昇圧回路を説明する。
図1は、この発明の実施の形態にかかる昇圧回路の構成を示す。
図示するように、この昇圧回路は、2倍昇圧手段1と、光センサ2と、クロック信号切替回路3とより構成されている。この昇圧回路は、図12に示したようにCOG方式で実装されたLSI(LCD用のコントローラ又はドライバ)92を負荷とする。LSI92は、バックライト93から光が照射される。
【0030】
2倍昇圧手段1は、図12に示す従来の昇圧回路と実質的に同一の構成を有し、電源電圧VDDを2倍に昇圧する。
【0031】
光センサ2は、図2に示すようにフォトダイオード21、抵抗22及びインバータ23から構成され、受光量に対応した2値レベルの電圧を出力する。ここで、フォトダイオード21が受光していないときは、フォトダイオード21はオフし、インバータ23の入力端がハイレベルとなり、光センサ2はローレベルの電圧を出力する。一方、フォトダイオード21が受光すると、フォトダイオード21のpn接合の逆方向電流が増加し、インバータ23の入力端子がローレベルになり、光センサ2はハイレベルの電圧を出力する。
なお、図2は、光センサ2の構成の一例であり、フォトトランジスタを用いたもの、等の他の構成の光センサでもよい。また、光センサに限らず、例えば、バックライト93の電源のオン・オフを判別するようなセンサを使用してもよい。
【0032】
クロック信号切替回路3は、T型フリップフロップ31と、D型フリップフロップ32と、アンド回路33、34と、インバータ35、36、37と、オア回路38とから構成され、2倍昇圧手段1に供給するクロック信号の周波数を切り替える。
【0033】
T型フリップフロップ31は、インバータ35を介してクロック信号Clock'を入力し、クロック信号Clock'の周波数を1/2倍に分周して出力端子Q1から出力する。D型フリップフロップ32は、光センサ2の出力信号をT型フリップフロップ31の出力信号に同期して取り込み、取り込んだ信号を出力端子Q2から出力する。
【0034】
アンド回路33と34はオープンゲート型のものであり、その出力はワイヤードオアされ、さらに、プルアップされている。
アンド回路33は、D型フリップフロップ32の出力がハイレベルのときにゲートを開き、アンド回路34は、インバータ37の出力がハイレベル、即ち、D型フリップフロップ32の出力がローベルのときにゲートを開く。従って、アンド回路33と34は、クロック信号Clock'の反転信号とT型フリップフロップ31の出力信号とを切り替えて出力する。
【0035】
従って、クロック信号切替回路3は、光センサ2が受光していないときは、クロック信号Clock'の周波数を1/2倍に分周した信号を出力し、光センサ2が受光しているときはクロック信号Clock'を反転した信号を出力する。
【0036】
次に、この昇圧回路の動作を、図3のタイムチャートを参照して説明する。
この昇圧回路に供給される図3(A)に示すクロック信号Clock'は、T型フリップフロップ31によって、周波数が1/2倍に分周され、図3(B)に示す信号として出力端子Q1から出力される。
【0037】
バックライト93がオフしており、光センサ2に光が照射されていない(照射光量が基準レベルを超えていない)ときは、光センサ2の出力端子Soutは図3(C)に示すようにローレベルになっており、D型フリップフロップ32の出力端子Q2の電圧は図3(D)に示すようにローレベルとなっている。出力端子Q2の電圧がローレベルなので、アンド回路33の出力端はオープン状態に固定され、アンド回路34の出力は出力端子Q1と同一のレベルとなる。従って、2倍昇圧手段1の入力クロック信号Clockは、図3(E)に示すように、出力端子Q1と同一のレベルの信号、即ち、クロック信号Clock'の周波数を1/2倍に分周した信号となる。
【0038】
一方、バックライト93がオンし、光センサ2に光が照射されている(照射光量が基準値を超えている)ときは、光センサ2の出力端子Soutは図3(C)に示すようにハイレベルになる。このハイレベルをD型フリップフロップ32が取り込み、D型フリップフロップ32の出力端子Q2も図3(D)に示すようにハイレベルとなる。出力端子Q2がハイレベルのため、アンド回路34の出力端はオープン状態に固定され、アンド回路33の出力はクロック信号Clock'を反転したレベルとなる。従って、クロック信号Clockは、図3(E)に示すようにクロック信号Clock'と同一周波数の信号になる。
【0039】
このように、この昇圧回路では、バックライト93がオンしている時、2倍昇圧手段1の駆動クロック信号Clockの周波数は高くなり、バックライト93がオフしている時、2倍昇圧手段1の駆動クロック信号Clockの周波数は低くなる。
【0040】
図1に示す2倍昇圧手段1では、クロック信号の周波数が高いほど、単位時間当たりに、電源VDDからコンデンサC11に転送される電荷量が増大し、昇圧能力が向上する。従って、バックライト93からの光を受けて、LSI92内部のリーク電流が増加して、負荷が大きくなっても、昇圧電圧(LSI92の電源電圧)が低下することを防止できる。
【0041】
一方、2倍昇圧手段1に供給されるクロック信号の周波数が低いほど、スイッチS12及びスイッチS13を貫通する電流が減り、各スイッチで消費する電力も減少し、消費電力が低減する。
【0042】
このようにして、この昇圧回路は、バックライト93のオン・オフに従ってクロック信号の周波数を制御することにより、バックライト93がオフしている時は、消費電力を低く抑え、バックライト93がオンしている時は、2倍昇圧手段1の出力電圧の低下を緩和することができる。
【0043】
この実施の形態では、クロック信号Clock’の分周比を2つ(1と1/2)用意し、分周比を切り替えて2倍昇圧手段1の昇圧能力を変更する構成とした。この発明は、この構成に限定されず、分周比を多数用意しておき、その分周比を多段階に切り替えて2倍昇圧手段1の昇圧能力を多数段階に変更してもよい。また、この昇圧回路は、2倍昇圧手段1に出力するクロック信号の周波数をなめらかに変化させて、2倍昇圧手段1の昇圧能力をなめらかに変更する構成としてもよい。
【0044】
(第2の実施の形態)
図4は、この発明の第2の実施の形態にかかる昇圧回路の構成を示す。
図示するように、この昇圧回路は、昇圧手段41と、光センサ2と、クロック信号切替回路43とより構成される。
光センサ2は、第1の実施の形態にかかる昇圧回路で用いられている光センサと同一のものである。
【0045】
昇圧手段41は、図11に示す昇圧手段とほぼ同一の構成であるが、図11におけるインバータ15を備えず、外部より信号Clock'を入力する点が図11の昇圧手段と異なる。
【0046】
クロック信号切替回路43は、D型フリップフロップ44と、インバータ45、46と、ナンド回路47と、アンド回路48、49とから構成されている。D型フリップフロップ44は、光センサ2の出力をクロック信号CK1に同期して取り込み、取り込んだ信号を出力端子Qから出力し、インバータ45を介してナンド回路47に供給する。
【0047】
ナンド回路47は、インバータ45の出力とクロック信号CK2のナンドを取り、出力する。アンド回路48は、ナンド回路47の出力とクロック信号CK1の反転信号とのアンドを取り、昇圧手段41の端子Clock'に出力する。アンド回路49は、ナンド回路47の出力とクロック信号CK1とのアンドを取り、昇圧手段41の端子Clockに出力する。
【0048】
次に、この昇圧回路の動作を、図5のタイムチャートを参照して説明する。
クロック信号切替回路43に供給されるクロック信号CK1とCK2は、図5(A)と(B)に示すように、クロック信号CK2の周波数がクロック信号CK1の周波数の2倍であり、クロック信号CK2がハイレベルの期間にクロック信号CK1のレベルが変化する関係にある。
【0049】
バックライト93がオフしているときは、図5(C)に示すように、光センサ2の出力端子Soutはローレベルになっている。これにより、図5(D)に示すように、D型フリップフロップ44の出力端子Qはローレベルとなり、ナンド回路47の一方の入力端がハイレベルとなる。従って、ナンド回路47の出力は、クロックCK2の反転信号となる。
【0050】
従って、アンド回路49は、クロックCK2の反転信号とクロックCK1のアンドを取り、図5(E)に示す信号をクロック端子Clockに出力する。一方、アンド回路48は、クロックCK2の反転信号とクロックCK1の反転信号とのアンドを取り、図5(F)に示す信号を出力する。即ち、昇圧手段41のクロック入力端子Clock、Clock'には、図5(E)(F)に示すように、クロック信号CK2がローベルの期間に交互にハイレベルとなる信号が供給される。
【0051】
このように、この昇圧回路では、バックライト93がオフしている時は、端子ClockとClock'に印加される信号が同時にハイレベルになることがない。従って、昇圧手段41の電源電圧から接地電圧に至る貫通路を構成するスイッチ(図11のS12とS13に相当する)が共にオン状態になることがなく、貫通電流の発生が防止され、消費電流を低減することができる。
【0052】
一方、バックライト93がオンしているときは、図5(C)に示すように、光センサ2の出力端子Soutはハイレベルになり、D型フリップフロップの出力端子Qは、図5(D)に示すようにハイレベルとなる。出力端子Qがハイレベルになると、ナンド回路47の出力はハイレベルに固定される。このため、アンド回路48は、クロック信号CK1の反転信号を出力し、アンド回路49はクロック信号CK1をそのまま出力する。
【0053】
したがって、図5(E)(F)に示すように、端子Clockに印加される信号と、端子Clock'に印加される信号とは相互に反転したものとなる。この結果、バックライト93がオフのときよりも、クロック信号ClockとClock'がハイレベルとなる期間が長くなり、昇圧手段41の昇圧用コンデンサが電源に接続されている期間が長くなり、昇圧用コンデンサに供給される電荷量が多くなり、昇圧手段41の昇圧能力が増大する。
【0054】
なお、クロック信号ClockとClock'が同時にハイレベルになるタイミングが生ずると、貫通電流が生じてしまうが、クロック信号ClockとClock'の波形は、反転信号であるので、このような問題は発生しない。
【0055】
このようにして、第2の実施の形態の昇圧回路は、バックライト93のオン・オフに応じてクロック信号の波形を制御することにより、バックライト93がオフの時は低消費電力で動作することができ、バックライト93がオンの時は、負荷の増大による昇圧出力電圧の低下を緩和することができる。
【0056】
(第3の実施の形態)
図6は、この発明の第3の実施の形態にかかる昇圧回路の構成を示す。
図示するように、この実施形態にかかる昇圧回路は、昇圧手段61と、光センサ2と、クロック信号切替回路63とより構成される。
【0057】
昇圧手段61は、複数のコンデンサC1、C1’、C2と、MOSトランジスタを用いた複数のスイッチS1〜S8とより構成され、スイッチS1〜S8の開閉状態を変えることでコンデンサC1、C1’、C2と電源VDDとの接続状態を変更して、電源VDDの電圧を昇圧する。
【0058】
ここで、コンデンサC1は、スイッチS2、S5を介して、電源VDDに並列接続され、また、スイッチS1、S6を介して、電源VDDに直列接続される。
【0059】
コンデンサC1’は、スイッチS4、S7を介して、電源VDDに並列に接続され、スイッチS3、S8を介して、電源VDDに直列に接続される。
【0060】
コンデンサC2は、スイッチS6を介してコンデンサC1の一端に接続されると共にスイッチS8を介してコンデンサC1’の一端に接続される。またコンデンサC2の一端は、この昇圧手段61の出力端子に接続されている。
【0061】
クロック信号切替回路63は、D型フリップフロップ回路64と、インバータ65と、2つのアンド回路66、67とから構成され、クロック信号Clockと光センサ2の出力信号Soutを入力して、クロック信号CK3、CK4、CK5、CK6を出力する。
ここで、クロック信号CK3は、クロック信号切替回路63に入力されたクロック信号Clockをそのまま出力したものである。即ち、クロック信号CK3とクロック信号Clockとは、同一である。
また、クロック信号切替回路63は、光センサ2の出力信号Soutがローレベルのときはクロック信号CK5とCK6をローレベルに維持する。
【0062】
D型フリップフロップ64は、光センサ2の出力Soutをクロック信号Clockに同期して取り込み、取り込んだ信号を出力端子Qから出力する。アンド回路66は、フリップフロップ64の出力とクロック信号Clockとのアンドを取り、クロック信号CK6として出力する。アンド回路67は、フリップフロップ64の出力とクロック信号Clockの反転信号とのアンドを取り、クロック信号CK5として出力する。
即ち、クロック信号CK3は、スイッチS2とスイッチS5の制御端子に供給されている。クロック信号CK4は、スイッチS1とスイッチS6の制御端子に供給されている。クロック信号CK5は、スイッチS3とスイッチS8の制御端子に供給されている。クロック信号CK6は、スイッチS4とスイッチS7の制御端子に供給されている。
【0063】
次に、この昇圧回路の動作を、図7のタイムチャートを参照して説明する。バックライト93がオフしているときは、図7(B)に示すように、光センサ2の出力端子Soutはローレベルになっている。これにより、図7(C)に示すように、D型フリップフロップ64の出力端子Qはローレベルとなり、アンド回路66、67がゲートを閉じる。従って、図7(F)、(G)に示すように、光の照射のない通常時は、クロック信号CK5、CK6はともにローレベルに保持される。
【0064】
クロック信号CK5、CK6がローレベルに保持されていると、スイッチS3、S4、S7、S8がオフ状態を維持する。これにより、コンデンサC1’は、電源VDD及び出力端子には接続されず、昇圧動作に寄与しない。
【0065】
一方、バックライト93がオンしているときは、図7(B)に示すように、光センサ2の出力端子Soutはハイレベルになり、D型フリップフロップ64の出力端子Qも、図7(C)に示すようにハイレベルとなる。従って、アンド回路66、67が出力するクロック信号CK5とCK6は、図7(F)と(G)に示すように、クロック信号Clockとその反転信号となる。
【0066】
クロック信号CK5、CK6により、スイッチS3、S4、S7、S8が開閉動作し、コンデンサC1’がコンデンサC1へ並列に接続された状態となり、見かけ上、コンデンサC1の容量が増えたこととなる。
【0067】
また、スイッチS3、S4、S7、S8が開閉動作することにより、コンデンサC1の接続状態を変更する各スイッチのオン抵抗値が見かけ上低減する。即ち、バックライト93がオンしたときは、昇圧用コンデンサの容量が増大し、昇圧用コンデンサを駆動するスイッチのオン抵抗値が低減する。従って、昇圧手段61の昇圧能力が上昇し、負荷の増大による昇圧出力電圧の低下を緩和する。
【0068】
このようにして、この昇圧回路は、光が照射されたときと照射されていないときとで昇圧用コンデンサの容量及びスイッチのオン抵抗値を切り替えることにより、通常時は低消費電力でありながら、バックライトがオンして負荷が増大したことによる昇圧出力電圧の低下を緩和することができる。
【0069】
なお、スイッチとして半導体スイッチ(バイポーラトランジスタ、MOSFET等)を使用し、光センサ2の出力に基づいて、制御信号(ベース電流、ゲート電圧)を制御して、これらのスイッチの電流路の抵抗値を制御してもよい。
【0070】
なお、図6及び図7に示す昇圧回路では、バックライトがオフのときはコンデンサC1’を用いず、コンデンサC1、C2を用いて昇圧している。
一方、バックライトがオンのときは、コンデンサC1、C1’、C2を用いて昇圧動作をする。
【0071】
(第4の実施の形態)
図8は、この発明の第4の実施の形態にかかる昇圧回路の構成を示す。
図示するように、この実施形態にかかる昇圧回路は、昇圧手段61’と、光センサ2と、クロック信号切替回路63とより構成される。
【0072】
光センサ2は、図6に示す光センサ2と同一である。クロック信号切替回路63は、図6に示すクロック信号切替回路63と同一である。従って、クロック信号切替回路63が出力するクロック信号CK3、CK4、CK5、CK6は、図7に示すタイムチャートの波形と同一となる。
また、クロック信号CK3とクロック信号Clockとは、同一である。
【0073】
昇圧手段61’は、図6に示す昇圧手段61と同様に、複数のコンデンサC1、C1’、C2と、MOSトランジスタを用いた複数のスイッチS1〜S8とより構成され、スイッチS1〜S8の開閉状態を変えることでコンデンサC1、C1’、C2と電源VDDとの接続状態を変更して、電源VDDの電圧を昇圧する。
【0074】
しかし、本実施形態の昇圧手段61’は、図6に示す昇圧手段61とはスイッチS1〜S8のそれぞれの制御端子と、クロック信号CK3、CK4、CK5、CK6の各信号線との接続が異なる。
即ち、クロック信号CK3は、スイッチS1とスイッチS6の制御端子に供給されている。クロック信号CK4は、スイッチS2とスイッチS5の制御端子に供給されている。クロック信号CK5は、スイッチS3とスイッチS8の制御端子に供給されている。クロック信号CK6は、スイッチS4とスイッチS7の制御端子に供給されている。
本実施形態の昇圧回路の上述以外の構成は、図6に示す昇圧回路と同一である。
【0075】
次に、この昇圧回路の動作を、図7のタイムチャートを参照して説明する。バックライト93がオフしているときは、図7(B)に示すように、光センサ2の出力端子Soutはローレベルになっている。これにより、図7(C)に示すように、D型フリップフロップ64の出力端子Qはローレベルとなり、アンド回路66、67がゲートを閉じる。従って、図7(F)、(G)に示すように、光の照射のない通常時は、クロック信号CK5、CK6はともにローレベルに保持される。
【0076】
クロック信号CK5、CK6がローレベルに保持されていると、スイッチS3、S4、S7、S8がオフ状態を維持する。これにより、コンデンサC1’は、電源VDD及び出力端子には接続されず、昇圧動作に寄与しない。
【0077】
一方、バックライト93がオンしているときは、図7(B)に示すように、光センサ2の出力端子Soutはハイレベルになり、D型フリップフロップ64の出力端子Qも、図7(C)に示すようにハイレベルとなる。従って、アンド回路66、67が出力するクロック信号CK5とCK6は、図7(F)と(G)に示すように、クロック信号Clockとその反転信号となる。
【0078】
クロック信号CK5、CK6により、スイッチS3、S4、S7、S8が開閉動作し、コンデンサC1’がコンデンサC1へ並列に接続された状態となり、見かけ上、コンデンサC1の容量が増加したこととなる。
【0079】
ここで、コンデンサC1を駆動するクロック信号CK3、CK4と、コンデンサC1’を駆動するクロック信号CK5、CK6とは、位相が180度だけ異なる。これによりコンデンサC1とC1’は、お互いに交互に充電され、交互にコンデンサC2に電荷を供給する。したがって、コンデンサC1、C1’は、お互いの充放電動作を補うように動作し、より昇圧能力の高いコンデンサとして機能する。
【0080】
このようにして、この昇圧回路は、光が照射されたときに用いる昇圧用コンデンサの駆動信号の位相が他の昇圧用コンデンサの駆動信号の位相と異なることにより、通常時は低消費電力でありながら、光が照射されたことによる昇圧出力電圧の低下をより効果的に緩和することができる。
【0081】
(第5の実施の形態)
図9は、この発明の第5の実施の形態にかかる昇圧回路の構成を示す。
図示するように、この実施形態にかかる昇圧回路は、3つの3倍昇圧手段81、82、83と、光センサ2と、コンデンサC3と、MOSトランジスタを用いたスイッチS9、S10とより構成される。
【0082】
3倍昇圧手段81の出力端子は、コンデンサ3に直接接続されている。一方、3倍昇圧手段82と83の出力端子は、スイッチS9、S10を介してコンデンサ3に接続されている。また、スイッチS9、S10は、光センサ2の出力信号に基づいて開閉する。また、3倍昇圧手段82、83は、制御端子Tcontに供給される信号がハイレベルのとき動作し、制御端子Tcontに供給される信号がローレベルのとき動作を停止する。
【0083】
次に、この昇圧回路の動作を説明する。
まず、バックライト93がオフのとき、光センサ2の出力端子Soutはローレベルになっている。これにより、スイッチS9、S10はオフ状態となり、3倍昇圧手段82、83の出力端はこの昇圧回路の出力端から遮断される。また、3倍昇圧手段82,83は動作を停止する。したがって、1個の3倍昇圧手段81のみが負荷に昇圧電圧を出力する。
【0084】
一方、バックライト93がオンのときは、光センサ2の出力端子Soutはハイレベルになる。これにより、スイッチS9、S10はオンし、3倍昇圧手段82、83の出力端がこの昇圧回路の出力端に接続され、3個の3倍昇圧手段81、82、83が負荷に昇圧電圧を出力する。
【0085】
このように、この昇圧回路は、バックライト93がオフのときとオンのときとで動作させる昇圧手段の数を切り替えることにより、通常時は低消費電力でありながら、LSI92に光が照射されて負荷が増大したことによる昇圧出力電圧の低下を緩和することができる。
【0086】
上述の実施の形態では、昇圧手段として2倍又は3倍昇圧手段を用いたが、この昇圧回路はその構成に限定されず、4倍、5倍・・・n倍昇圧手段を用いてもよい。
また、図9、図12等では、昇圧手段内に電源VDDを配置したが、この電源VDDは外部から電圧が印加される端子などでもよく、物理的に電源回路が昇圧手段内に配置される必要はない。
【0087】
また、上述の光センサ2の構成及び配置は、上述のものに限定されず、任意である。例えば、図10(a)に示すように、光センサ2を昇圧回路の負荷となるLSI92の外部に配置し、光センサ2の検出信号をLSI92内の昇圧手段に供給するように構成してもよい。
また、図10(b)に示すように、光センサをLSI72の内部に配置してもよい。この場合、光センサ2をLSI72の表面部に配置することが望ましい。また、LSI72を構成する半導体基板上に、感光性の半導体層を配置する等して、光センサ2を形成してもよい。光センサ2をLSI72の内部に配置することにより、LCD用のコントローラ又はドライバLSI等を小型化することができる。
【0088】
また、図11(a)に示すように、LSI92の内外に複数の光センサ2を配置してもよい。このように、光センサ2を複数配置することにより、LSIに照射される光をより高感度に検出することができる。
【0089】
複数の光センサ2を配置した場合、図11(b)に示すように、これらの光センサ2の出力信号の論理和を取ることにより、一部の光センサ2のみが光を検出した場合でも、昇圧手段の昇圧能力を向上することができる。
【0090】
なお、この発明は、バックライトを備えた液晶表示素子の制御回路又は駆動回路の電源として機能する昇圧回路に限定されず、光の照射により消費電力が増大するタイプのあらゆる回路を負荷とする昇圧回路に適用可能である。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光センサの出力信号に基づいて昇圧手段の昇圧能力を切り替えるので、通常時の消費電流の増加を抑えつつ、負荷となる回路が光の照射を受けることによる昇圧出力電圧の低下を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態にかかる昇圧回路の基本構成を示す図である。
【図2】図1に示す昇圧回路における光センサの構成例を示す図である。
【図3】図1に示す昇圧回路の各部位の動作を示す図である。
【図4】この発明の第2の実施の形態にかかる昇圧回路の基本構成を示す図である。
【図5】図4に示す昇圧回路の各部位の動作を示す図である。
【図6】この発明の第3の実施の形態にかかる昇圧回路の基本構成を示す図である。
【図7】図6に示す昇圧回路の各部位の動作を示す図である。
【図8】この発明の第4の実施の形態にかかる昇圧回路の基本構成を示す図である。
【図9】この発明の第の5実施の形態にかかる昇圧回路の基本構成を示す図である。
【図10】光センサの配置例を示す図である。
【図11】複数の光センサを配置した例と、その場合のその光センサの検出信号の処理方法を説明する図である。
【図12】従来の昇圧回路の一例を示す図である。
【図13】COG方式によってLSIを実装した液晶パネルの概略断面図である。
【符号の説明】
1 2倍昇圧手段
2 光センサ
3 クロック信号切替回路
31 T型フリップフロップ
32 D型フリップフロップ
41 昇圧手段
43 クロック信号切替回路
61、61’ 昇圧手段
63 クロック信号切替回路
71、72、73 LSI
81、82、83 3倍昇圧手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a booster circuit that boosts and outputs an input voltage, and more particularly to a booster circuit used in a controller or driver semiconductor integrated circuit for an LCD (Liquid Crystal Display).
The present invention also relates to an LCD (Liquid Crystal Display) having a backlight and a booster circuit.
[0002]
[Prior art]
  As a controller for LCD or a booster circuit for driver LSI,FIG.A double booster circuit shown in FIG.
[0003]
As shown in the figure, this double booster circuit is composed of a power supply VDD, switches S11 to S14 controlled by a clock signal Clock and its inverted signal, and capacitors C11 and C12.
The switches S11 to S14 are composed of N-channel MOS transistors. When the clock signal Clock becomes high level, the switches S11 and S13 are turned on and the switches S12 and S14 are turned off. As a result, the power supply VDD and the capacitor C11 are connected in parallel, and the capacitor C11 is charged to the voltage of the power supply VDD.
[0004]
Thereafter, when the clock signal Clock becomes low level, the switches S11 and S13 are turned off, and the switches S12 and S14 are turned on. Thereby, the power supply VDD and the capacitor C11 are connected in series, and the capacitor C12 is connected in parallel to the series circuit of the power supply VDD and the capacitor C11. Therefore, a voltage obtained by adding the voltage of the capacitor C11 to the voltage of the power supply VDD is applied to the capacitor C12. That is, a voltage about twice the voltage of the power supply VDD is applied to the capacitor C12.
[0005]
By repeating the above operation by the clock signal Clock, the capacitor C12 is charged, and a voltage about twice the voltage of the power source VDD can be constantly output from the output terminal.
[0006]
A COG (chip on glass) method has attracted attention as a method for mounting a controller or driver which is a load of the booster circuit of FIG.
[0007]
The COG method is a method in which an LSI 92 such as a controller or a driver is directly mounted on a glass substrate 91 of a liquid crystal panel, as shown in a cross section in FIG. 12, and contributes to circuit miniaturization and the like.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the COG method, the light from the backlight 93 disposed adjacent to the liquid crystal panel is directly irradiated onto the LSI 92, the semiconductor layer inside the LSI 92 is activated, and the leakage current increases. For this reason, when the backlight 93 is turned on, the load on the booster circuit increases. In addition, a leakage current may occur in the booster circuit switches S11 to S14, and the boosting efficiency may decrease. For this reason, when the backlight 93 is turned on, the output voltage of the booster circuit is lowered.
[0009]
In order to avoid a decrease in boosting efficiency and boosting voltage, the circuit must take into account the maximum load current, such as increasing the capacity of the boosting capacitor or increasing the boosting rate. Current consumption will increase.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a booster circuit capable of suppressing a decrease in boosted voltage even when a circuit serving as a load is irradiated with light.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including a booster circuit in which the boosted voltage does not decrease even when a load mounted by the COG method receives light from a backlight.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a booster circuit according to a first aspect of the present invention includes:
  Voltage to be boosted and control signalButinputIs, Boost the input voltage with the boost capability according to the control signalTheSupply to semiconductor circuit as loadBoost capability can be changedBoosting means;
  To the semiconductor circuitIrradiatedA sensor that outputs a signal corresponding to the amount of light irradiation;
  A switching circuit that changes the boosting capability of the boosting means by controlling the control signal based on the output of the sensor;
  It is characterized by providing.
[0012]
  As described in the section of the prior art, when light is applied to a semiconductor circuit that is a load, leakage current and the like increase internally, resulting in an increase in power consumption and a decrease in the output voltage of the booster. According to this booster circuit, when the semiconductor circuit is irradiated with a large amount of light based on the output of the sensor, the switching circuit can control the control signal to increase the boosting capability. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in boosted voltage due to an increase in load of current consumption due to light irradiation or the like. Further, when the load is not irradiated with light, the power consumption of the boosting means can be reduced by reducing the boosting capability.
  As a sensor, an optical sensor for detecting the intensity of actual light applied to a semiconductor circuit, a sensor for detecting on / off of a light source that irradiates light to the semiconductor circuit, or the like. If it can be discriminated indirectlyThis sensor is preferably arranged inside the semiconductor circuit.
[0013]
The boosting unit is disposed between a power source (which may be a terminal to which a voltage is applied from the outside), a capacitor, and the power source and the capacitor. And a plurality of switches to be connected. In this case, the plurality of switches, for example, connect the power supply and the capacitor in parallel according to the control signal, charge the capacitor with the power supply voltage, and connect the charged capacitor and the power supply in series. And the boosted voltage is output by adding the voltage of the capacitor to the input voltage.
[0014]
As an aspect in which the switching circuit controls the control signal based on the output of the sensor, the frequency of the control signal may be changed. In this case, the boosting unit changes the boosting capability according to the frequency of the control signal. For example, in the boosting unit having the above-described configuration, as the operation clock increases, the amount of charge that can be transferred from the power supply to the capacitor increases (there is a limit), and the boosting capability is improved.
In order to control the frequency of the control signal, the frequency division ratio of the clock signal may be controlled.
[0015]
In addition, the switching circuit is configured so that, based on the output of the sensor, when the amount of received light of the semiconductor circuit exceeds a predetermined reference value, the amount of received light is less than the predetermined reference value per unit time. However, the boosting capability may be improved by lengthening the connection time between the power source and the capacitor.
By increasing the connection time between the power source and the capacitor per unit time, and increasing the amount of charge sent to the capacitor, the boosting capability is improved. Therefore, the present invention is also applicable to this kind of boosting means.
[0016]
The control signal includes a first clock signal that alternately repeats the first level and the second level, and a second clock signal that alternately repeats the third level and the fourth level,
The plurality of switches include a first switch that connects the power source and the capacitor in parallel, and a second switch that connects the power source and the capacitor in series.
The first switch is turned off when the first clock signal is at the first level, and is turned on when the first clock signal is at the second level;
The second switch is off when the second clock signal is at the third level, and is on when the second clock signal is at the fourth level.
The switching circuit is a period in which the first clock signal and the second clock signal are simultaneously at the first level and the third level when the amount of received light is equal to or less than a predetermined reference value based on the output of the sensor. The first clock signal and the second clock signal are prohibited from simultaneously changing to the second level and the fourth level, and the first clock signal is received when the amount of received light exceeds a predetermined reference value. And a period in which both of the second clock signal are simultaneously at the first level and the third level are shorter than when the amount of received light is equal to or less than a predetermined reference value,
It may be a thing.
[0017]
According to this booster circuit, for example, when the first and third levels are high and the second and fourth levels are low, when the amount of light irradiated to the semiconductor circuit is less than a reference value, A period in which both the first and second clock signals are at a low level is provided. This period is a period in which the power source and the capacitor are not connected, the amount of electric charge sent from the power source to the capacitor is reduced, and the current consumption of the booster circuit is also reduced. Further, the first switch and the second switch do not turn on at the same time. Thereby, the electric current which penetrates the 1st and 2nd switch can be intercepted, and current consumption can be reduced more. Therefore, the booster circuit can operate with low power consumption when the semiconductor circuit is not irradiated with light.
[0018]
On the other hand, when the semiconductor circuit is irradiated with a large amount of light, the period during which the first and second clock signals are simultaneously at a low level is removed. As a result, the period during which the power supply and the capacitor are connected is lengthened, and more electric charge is sent to the capacitor, so that the boosting capability of the booster circuit is improved.
[0019]
The capacitor of the boosting means includes a plurality of capacitors (C1, C1 '),
The switching circuit controls the control signal based on the output of the sensor, so that when the irradiation light amount to the semiconductor circuit exceeds a reference value, the irradiation light amount is less than the reference value. The number of capacitors connected to the power supply may be increased to increase the boosting capability of the boosting means.
[0020]
According to this booster circuit, when the output of the sensor is smaller than a predetermined reference value, the current consumption can be reduced by reducing the number of capacitors for boosting operation. Further, when the output of the sensor is larger than a predetermined reference value, the boosting capability can be increased by increasing the number of capacitors that perform the boosting operation.
[0021]
The control signal controlled by the switching circuit includes a first timing signal indicating a timing of connecting at least one of the plurality of capacitors of the boosting means and the power supply in series and a timing of connecting in parallel, and the boosting A second timing signal indicating a timing of connecting at least one of the other capacitors of the means and the power source in series and a timing of connecting in parallel;
The first timing signal and the second timing signal may be different in phase.
[0022]
The first timing signal and the second timing signal may be 180 degrees out of phase.
[0023]
According to such a configuration, the plurality of capacitors of the boosting means are charged / discharged at different timings (for example, timings having different phases by 180 degrees). Then, when a certain capacitor is discharged, another capacitor is charged, and each capacitor operates to supplement each other's charge / discharge operation, and functions as a capacitor having a higher boosting capability.
[0024]
By substantially controlling the on-resistance of the switch based on the output of the sensor, when the amount of light received by the semiconductor circuit exceeds a reference value, the resistance value between the power supply and the capacitor is reduced, and the boosting means You may make it increase the pressure | voltage rise capability. As a method of substantially controlling the on-resistance of the switch, a plurality of switches are connected in parallel and the number of turning on is controlled, and the switch is constituted by a semiconductor switch or the like, and the on-resistance is controlled by a control signal (base There is a method of controlling with current and gate voltage.
[0025]
The boosting unit may include a plurality of boosting units that input a voltage to be boosted, boost the input voltage, and output the boosted voltage. In this case, the switching circuit switches the number of the boosting units that perform the boosting operation based on the output of the sensor. In addition to switching the number of boosting means that operate, the boosting capability of each booster circuit may be changed.
[0026]
The above boosting circuit is mounted on a liquid crystal display panel including a backlight device by a COG method, and is suitable for use in a semiconductor integrated circuit that is irradiated with light from the backlight when the backlight is turned on. It is.
[0027]
  A liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention is
  A liquid crystal display panel, a backlight disposed on one surface of the liquid crystal display panel, and turned on or off;Boost capability can be changedA booster circuit; a semiconductor circuit that is a load of the booster circuit and is mounted on the liquid crystal display panel by a COG method; and a detecting unit that detects on and off of the backlight;
  The boosting circuit includes means for increasing the boosting capability when the backlight is on, as compared with when the backlight is off, according to the detection of the detecting means.
  It is characterized by that.
  Furthermore, the liquid crystal display device of the present invention is
  A liquid crystal display panel;
  A backlight disposed on one surface of the liquid crystal display panel and illuminating the liquid crystal display panel;
  A voltage boosting unit capable of changing a voltage boosting capability of receiving a voltage to be boosted and a control signal and boosting and outputting the input voltage with a boosting capability according to the control signal;
  A semiconductor circuit provided in the liquid crystal display panel and supplied with the output of the booster circuit;
  Detecting means for detecting the amount of light irradiated to the semiconductor circuit out of the illumination light from the backlight;
  By controlling the control signal based on the output of the detection means, when the light amount from the backlight detected by the detection means is large, the boosting capability of the boosting means is higher than when the light amount is small. A switching circuit to be changed,
  It is characterized by providing.
[0028]
Since the semiconductor circuit is mounted by the COG method, when the backlight is turned on, the semiconductor circuit is irradiated with light. This increases the leakage current inside the semiconductor circuit and increases the load on the booster circuit. For this reason, the output voltage of the boosting means decreases. However, according to the present invention, when the backlight is turned on, the boosting capability of the booster circuit is improved, so that a decrease in output voltage can be suppressed and the operation of the semiconductor circuit can be maintained in a normal state.
There are a method for detecting on / off of the backlight, a method for detecting light from the backlight, a method for detecting on / off of the power supply of the backlight, and the like.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The booster circuit according to the first embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a configuration of a booster circuit according to an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, this booster circuit is composed of a double booster 1, an optical sensor 2, and a clock signal switching circuit 3. The booster circuit uses an LSI (LCD controller or driver) 92 implemented by the COG method as shown in FIG. 12 as a load. The LSI 92 is irradiated with light from the backlight 93.
[0030]
  The double boosting means 1FIG.And boosts the power supply voltage VDD twice.
[0031]
As shown in FIG. 2, the optical sensor 2 includes a photodiode 21, a resistor 22, and an inverter 23, and outputs a binary level voltage corresponding to the amount of received light. Here, when the photodiode 21 is not receiving light, the photodiode 21 is turned off, the input terminal of the inverter 23 becomes high level, and the photosensor 2 outputs a low level voltage. On the other hand, when the photodiode 21 receives light, the reverse current of the pn junction of the photodiode 21 increases, the input terminal of the inverter 23 becomes low level, and the photosensor 2 outputs a high level voltage.
FIG. 2 shows an example of the configuration of the optical sensor 2, and an optical sensor having another configuration such as one using a phototransistor may be used. For example, a sensor that determines whether the power of the backlight 93 is on or off may be used.
[0032]
The clock signal switching circuit 3 includes a T-type flip-flop 31, a D-type flip-flop 32, AND circuits 33 and 34, inverters 35, 36 and 37, and an OR circuit 38. Switches the frequency of the clock signal to be supplied.
[0033]
The T-type flip-flop 31 receives the clock signal Clock ′ via the inverter 35, divides the frequency of the clock signal Clock ′ by ½, and outputs it from the output terminal Q1. The D-type flip-flop 32 captures the output signal of the optical sensor 2 in synchronization with the output signal of the T-type flip-flop 31, and outputs the captured signal from the output terminal Q2.
[0034]
The AND circuits 33 and 34 are of an open gate type, and their outputs are wired-or and further pulled up.
The AND circuit 33 opens the gate when the output of the D-type flip-flop 32 is high level, and the AND circuit 34 gates when the output of the inverter 37 is high level, that is, the output of the D-type flip-flop 32 is low level. open. Therefore, the AND circuits 33 and 34 switch between the inverted signal of the clock signal Clock ′ and the output signal of the T-type flip-flop 31 for output.
[0035]
Therefore, the clock signal switching circuit 3 outputs a signal obtained by dividing the frequency of the clock signal Clock ′ by 1/2 when the optical sensor 2 is not receiving light, and when the optical sensor 2 is receiving light. A signal obtained by inverting the clock signal Clock 'is output.
[0036]
Next, the operation of this booster circuit will be described with reference to the time chart of FIG.
The clock signal Clock ′ shown in FIG. 3A supplied to the booster circuit is frequency-divided by a factor of 1/2 by the T-type flip-flop 31, and is output as the signal shown in FIG. Is output from.
[0037]
When the backlight 93 is off and no light is irradiated on the optical sensor 2 (the amount of irradiation light does not exceed the reference level), the output terminal Sout of the optical sensor 2 is as shown in FIG. The voltage at the output terminal Q2 of the D flip-flop 32 is at a low level as shown in FIG. Since the voltage at the output terminal Q2 is at a low level, the output terminal of the AND circuit 33 is fixed to the open state, and the output of the AND circuit 34 is at the same level as the output terminal Q1. Therefore, as shown in FIG. 3E, the input clock signal Clock of the double booster 1 divides the signal of the same level as the output terminal Q1, that is, the frequency of the clock signal Clock ′ by 1/2. Signal.
[0038]
On the other hand, when the backlight 93 is turned on and light is irradiated on the optical sensor 2 (the amount of irradiation light exceeds the reference value), the output terminal Sout of the optical sensor 2 is as shown in FIG. Become high level. This high level is taken in by the D-type flip-flop 32, and the output terminal Q2 of the D-type flip-flop 32 also becomes the high level as shown in FIG. Since the output terminal Q2 is at a high level, the output terminal of the AND circuit 34 is fixed in an open state, and the output of the AND circuit 33 is at a level obtained by inverting the clock signal Clock ′. Therefore, the clock signal Clock has the same frequency as that of the clock signal Clock ′ as shown in FIG.
[0039]
Thus, in this booster circuit, when the backlight 93 is on, the frequency of the drive clock signal Clock of the double booster 1 becomes high, and when the backlight 93 is off, the double booster 1 The frequency of the drive clock signal Clock becomes lower.
[0040]
In the double boosting means 1 shown in FIG. 1, as the frequency of the clock signal is higher, the amount of charge transferred from the power supply VDD to the capacitor C11 per unit time is increased, and the boosting capability is improved. Accordingly, it is possible to prevent the boosted voltage (power supply voltage of the LSI 92) from decreasing even when the load from the backlight 93 increases due to an increase in the leakage current inside the LSI 92 due to the light from the backlight 93.
[0041]
On the other hand, as the frequency of the clock signal supplied to the double booster 1 is lower, the current passing through the switches S12 and S13 decreases, the power consumed by each switch also decreases, and the power consumption decreases.
[0042]
In this manner, the booster circuit controls the frequency of the clock signal according to the on / off state of the backlight 93, so that when the backlight 93 is off, the power consumption is reduced and the backlight 93 is on. In this case, the output voltage drop of the double booster 1 can be reduced.
[0043]
In this embodiment, two division ratios (1 and 1/2) of the clock signal Clock 'are prepared, and the boosting capability of the double boosting means 1 is changed by switching the division ratio. The present invention is not limited to this configuration, and a large number of frequency division ratios may be prepared, and the frequency division ratio may be switched to multiple levels to change the boosting capability of the double booster 1 to multiple levels. The booster circuit may be configured to smoothly change the boosting capability of the double boosting unit 1 by smoothly changing the frequency of the clock signal output to the double boosting unit 1.
[0044]
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows the configuration of a booster circuit according to the second embodiment of the present invention.
As shown in the figure, this booster circuit includes a booster 41, an optical sensor 2, and a clock signal switching circuit 43.
The optical sensor 2 is the same as the optical sensor used in the booster circuit according to the first embodiment.
[0045]
The boosting means 41 has substantially the same configuration as the boosting means shown in FIG. 11, but is different from the boosting means of FIG. 11 in that the inverter 15 in FIG. 11 is not provided and the signal Clock ′ is input from the outside.
[0046]
The clock signal switching circuit 43 includes a D-type flip-flop 44, inverters 45 and 46, a NAND circuit 47, and AND circuits 48 and 49. The D-type flip-flop 44 captures the output of the optical sensor 2 in synchronization with the clock signal CK 1, outputs the captured signal from the output terminal Q, and supplies it to the NAND circuit 47 through the inverter 45.
[0047]
The NAND circuit 47 takes the output of the inverter 45 and the NAND of the clock signal CK2 and outputs it. The AND circuit 48 takes an AND of the output of the NAND circuit 47 and the inverted signal of the clock signal CK1, and outputs the result to the terminal Clock ′ of the boosting means 41. The AND circuit 49 takes the AND of the output of the NAND circuit 47 and the clock signal CK1 and outputs it to the terminal Clock of the boosting means 41.
[0048]
Next, the operation of this booster circuit will be described with reference to the time chart of FIG.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the clock signals CK1 and CK2 supplied to the clock signal switching circuit 43 have the frequency of the clock signal CK2 twice that of the clock signal CK1, and the clock signal CK2 Is in a relationship in which the level of the clock signal CK1 changes during the high level period.
[0049]
When the backlight 93 is off, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a low level as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 5D, the output terminal Q of the D-type flip-flop 44 becomes low level, and one input terminal of the NAND circuit 47 becomes high level. Therefore, the output of the NAND circuit 47 is an inverted signal of the clock CK2.
[0050]
Therefore, the AND circuit 49 takes the inverted signal of the clock CK2 and the clock CK1, and outputs the signal shown in FIG. 5E to the clock terminal Clock. On the other hand, the AND circuit 48 takes an AND of the inverted signal of the clock CK2 and the inverted signal of the clock CK1, and outputs a signal shown in FIG. That is, as shown in FIGS. 5E and 5F, the clock input terminals Clock and Clock ′ of the booster 41 are supplied with signals that alternately become high level during the period when the clock signal CK2 is low.
[0051]
Thus, in this booster circuit, when the backlight 93 is off, the signals applied to the terminals Clock and Clock ′ do not simultaneously become high level. Therefore, the switches (corresponding to S12 and S13 in FIG. 11) constituting the through path from the power supply voltage to the ground voltage of the boosting means 41 are not both turned on, and the generation of the through current is prevented and the current consumption is reduced. Can be reduced.
[0052]
On the other hand, when the backlight 93 is on, as shown in FIG. 5C, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a high level, and the output terminal Q of the D-type flip-flop ) Becomes high level. When the output terminal Q becomes high level, the output of the NAND circuit 47 is fixed at high level. Therefore, the AND circuit 48 outputs an inverted signal of the clock signal CK1, and the AND circuit 49 outputs the clock signal CK1 as it is.
[0053]
Accordingly, as shown in FIGS. 5E and 5F, the signal applied to the terminal Clock and the signal applied to the terminal Clock ′ are mutually inverted. As a result, the period during which the clock signals Clock and Clock ′ are at the high level is longer than when the backlight 93 is off, and the period in which the boosting capacitor of the boosting means 41 is connected to the power supply is longer. The amount of charge supplied to the capacitor increases, and the boosting capability of the booster 41 increases.
[0054]
Note that if a timing occurs when the clock signals Clock and Clock ′ are simultaneously at the high level, a through current will be generated. However, since the waveforms of the clock signals Clock and Clock ′ are inverted signals, such a problem does not occur. .
[0055]
In this manner, the booster circuit according to the second embodiment operates with low power consumption when the backlight 93 is off by controlling the waveform of the clock signal according to whether the backlight 93 is on or off. When the backlight 93 is on, it is possible to mitigate a decrease in the boosted output voltage due to an increase in load.
[0056]
(Third embodiment)
FIG. 6 shows the configuration of a booster circuit according to a third embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the booster circuit according to this embodiment includes a booster 61, an optical sensor 2, and a clock signal switching circuit 63.
[0057]
The step-up means 61 is composed of a plurality of capacitors C1, C1 ′, C2 and a plurality of switches S1-S8 using MOS transistors, and the capacitors C1, C1 ′, C2 are changed by changing the open / closed state of the switches S1-S8. And the power supply VDD is boosted by changing the connection state between the power supply VDD and the power supply VDD.
[0058]
Here, the capacitor C1 is connected in parallel to the power supply VDD via the switches S2 and S5, and is connected in series to the power supply VDD via the switches S1 and S6.
[0059]
The capacitor C1 'is connected in parallel to the power supply VDD via the switches S4 and S7, and is connected in series to the power supply VDD via the switches S3 and S8.
[0060]
Capacitor C2 is connected to one end of capacitor C1 via switch S6 and to one end of capacitor C1 'via switch S8. One end of the capacitor C2 is connected to the output terminal of the booster 61.
[0061]
The clock signal switching circuit 63 includes a D-type flip-flop circuit 64, an inverter 65, and two AND circuits 66 and 67. The clock signal Clock and the output signal Sout of the optical sensor 2 are input and the clock signal CK3 is input. , CK4, CK5, CK6 are output.
Here, the clock signal CK3 is obtained by outputting the clock signal Clock input to the clock signal switching circuit 63 as it is. That is, the clock signal CK3 and the clock signal Clock are the same.
The clock signal switching circuit 63 maintains the clock signals CK5 and CK6 at the low level when the output signal Sout of the optical sensor 2 is at the low level.
[0062]
The D-type flip-flop 64 captures the output Sout of the optical sensor 2 in synchronization with the clock signal Clock, and outputs the captured signal from the output terminal Q. The AND circuit 66 takes the AND of the output of the flip-flop 64 and the clock signal Clock and outputs it as the clock signal CK6. The AND circuit 67 takes the AND of the output of the flip-flop 64 and the inverted signal of the clock signal Clock and outputs it as the clock signal CK5.
That is, the clock signal CK3 is supplied to the control terminals of the switches S2 and S5. The clock signal CK4 is supplied to the control terminals of the switches S1 and S6. The clock signal CK5 is supplied to the control terminals of the switches S3 and S8. The clock signal CK6 is supplied to the control terminals of the switches S4 and S7.
[0063]
Next, the operation of this booster circuit will be described with reference to the time chart of FIG. When the backlight 93 is off, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a low level as shown in FIG. 7B. As a result, as shown in FIG. 7C, the output terminal Q of the D-type flip-flop 64 becomes low level, and the AND circuits 66 and 67 close the gate. Therefore, as shown in FIGS. 7F and 7G, the clock signals CK5 and CK6 are both held at a low level in the normal time without light irradiation.
[0064]
When the clock signals CK5 and CK6 are held at the low level, the switches S3, S4, S7, and S8 maintain the off state. Thus, the capacitor C1 'is not connected to the power supply VDD and the output terminal, and does not contribute to the boosting operation.
[0065]
On the other hand, when the backlight 93 is on, as shown in FIG. 7B, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a high level, and the output terminal Q of the D-type flip-flop 64 is also connected to the output terminal Q of FIG. As shown in FIG. Therefore, the clock signals CK5 and CK6 output from the AND circuits 66 and 67 are the clock signal Clock and its inverted signal, as shown in FIGS.
[0066]
The switches S3, S4, S7, and S8 are opened / closed by the clock signals CK5 and CK6, so that the capacitor C1 'is connected in parallel to the capacitor C1, and the capacitance of the capacitor C1 is apparently increased.
[0067]
Further, when the switches S3, S4, S7, and S8 are opened / closed, the on-resistance value of each switch that changes the connection state of the capacitor C1 is apparently reduced. That is, when the backlight 93 is turned on, the capacity of the boosting capacitor increases, and the on-resistance value of the switch that drives the boosting capacitor decreases. Accordingly, the boosting capability of the boosting means 61 is increased, and the decrease in the boosted output voltage due to an increase in load is alleviated.
[0068]
In this manner, this booster circuit switches the capacitance of the boosting capacitor and the on-resistance value of the switch between when the light is irradiated and when it is not irradiated, so that the power consumption is normally low. It is possible to mitigate the decrease in the boosted output voltage due to the backlight being turned on and the load increasing.
[0069]
Note that semiconductor switches (bipolar transistors, MOSFETs, etc.) are used as switches, and control signals (base current, gate voltage) are controlled based on the output of the optical sensor 2, and the resistance values of the current paths of these switches are set. You may control.
[0070]
In the booster circuit shown in FIGS. 6 and 7, when the backlight is off, the capacitor C1 'is not used, but the capacitors C1 and C2 are used for boosting.
On the other hand, when the backlight is on, the boosting operation is performed using the capacitors C1, C1 ', and C2.
[0071]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 shows the configuration of a booster circuit according to the fourth embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the booster circuit according to this embodiment includes a booster 61 ′, an optical sensor 2, and a clock signal switching circuit 63.
[0072]
The optical sensor 2 is the same as the optical sensor 2 shown in FIG. The clock signal switching circuit 63 is the same as the clock signal switching circuit 63 shown in FIG. Therefore, the clock signals CK3, CK4, CK5, and CK6 output from the clock signal switching circuit 63 have the same waveform as that of the time chart shown in FIG.
The clock signal CK3 and the clock signal Clock are the same.
[0073]
The boosting means 61 ′ is composed of a plurality of capacitors C1, C1 ′, C2 and a plurality of switches S1 to S8 using MOS transistors, similarly to the boosting means 61 shown in FIG. 6, and opens and closes the switches S1 to S8. By changing the state, the connection state between the capacitors C1, C1 ′, C2 and the power source VDD is changed, and the voltage of the power source VDD is boosted.
[0074]
However, the booster 61 ′ of this embodiment is different from the booster 61 shown in FIG. 6 in the connection between the control terminals of the switches S1 to S8 and the signal lines of the clock signals CK3, CK4, CK5, and CK6. .
That is, the clock signal CK3 is supplied to the control terminals of the switches S1 and S6. The clock signal CK4 is supplied to the control terminals of the switches S2 and S5. The clock signal CK5 is supplied to the control terminals of the switches S3 and S8. The clock signal CK6 is supplied to the control terminals of the switches S4 and S7.
The other configuration of the booster circuit of this embodiment is the same as that of the booster circuit shown in FIG.
[0075]
Next, the operation of this booster circuit will be described with reference to the time chart of FIG. When the backlight 93 is off, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a low level as shown in FIG. 7B. As a result, as shown in FIG. 7C, the output terminal Q of the D-type flip-flop 64 becomes low level, and the AND circuits 66 and 67 close the gate. Therefore, as shown in FIGS. 7F and 7G, the clock signals CK5 and CK6 are both held at a low level in the normal time without light irradiation.
[0076]
When the clock signals CK5 and CK6 are held at the low level, the switches S3, S4, S7, and S8 maintain the off state. Thus, the capacitor C1 'is not connected to the power supply VDD and the output terminal, and does not contribute to the boosting operation.
[0077]
On the other hand, when the backlight 93 is on, as shown in FIG. 7B, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a high level, and the output terminal Q of the D-type flip-flop 64 is also connected to the output terminal Q of FIG. As shown in FIG. Therefore, the clock signals CK5 and CK6 output from the AND circuits 66 and 67 are the clock signal Clock and its inverted signal, as shown in FIGS.
[0078]
The switches S3, S4, S7, and S8 are opened / closed by the clock signals CK5 and CK6, so that the capacitor C1 'is connected to the capacitor C1 in parallel, and the capacitance of the capacitor C1 is apparently increased.
[0079]
Here, the clock signals CK3 and CK4 for driving the capacitor C1 and the clock signals CK5 and CK6 for driving the capacitor C1 'are different in phase by 180 degrees. As a result, the capacitors C1 and C1 'are alternately charged with each other, and alternately supply charges to the capacitor C2. Therefore, the capacitors C1 and C1 'operate so as to supplement each other's charge / discharge operation, and function as capacitors having higher boosting capability.
[0080]
In this way, this booster circuit has low power consumption during normal operation because the phase of the drive signal of the boost capacitor used when light is irradiated is different from the phase of the drive signal of the other boost capacitors. However, it is possible to more effectively alleviate the decrease in the boosted output voltage due to the irradiation of light.
[0081]
(Fifth embodiment)
FIG. 9 shows the configuration of a booster circuit according to the fifth embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the booster circuit according to this embodiment includes three triple boosters 81, 82 and 83, an optical sensor 2, a capacitor C3, and switches S9 and S10 using MOS transistors. .
[0082]
The output terminal of the triple booster 81 is directly connected to the capacitor 3. On the other hand, the output terminals of the triple boosting means 82 and 83 are connected to the capacitor 3 via the switches S9 and S10. The switches S9 and S10 open and close based on the output signal of the optical sensor 2. The triple boosting means 82 and 83 operate when the signal supplied to the control terminal Tcont is at a high level, and stop operating when the signal supplied to the control terminal Tcont is at a low level.
[0083]
Next, the operation of this booster circuit will be described.
First, when the backlight 93 is off, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a low level. As a result, the switches S9 and S10 are turned off, and the output terminals of the triple boosting means 82 and 83 are disconnected from the output terminal of the booster circuit. Further, the triple boosting means 82 and 83 stop operating. Therefore, only one triple booster 81 outputs a boosted voltage to the load.
[0084]
On the other hand, when the backlight 93 is on, the output terminal Sout of the optical sensor 2 is at a high level. As a result, the switches S9 and S10 are turned on, the output terminals of the triple boosting means 82 and 83 are connected to the output terminal of the boosting circuit, and the three triple boosting means 81, 82 and 83 apply the boosted voltage to the load. Output.
[0085]
As described above, this booster circuit switches the number of boosting means to be operated between when the backlight 93 is off and when it is on, so that the LSI 92 is irradiated with light while having low power consumption during normal times. A decrease in the boosted output voltage due to an increase in load can be mitigated.
[0086]
In the above-described embodiment, the double or triple boosting means is used as the boosting means. However, the boosting circuit is not limited to the configuration, and a 4-fold, 5-fold,... N-fold boosting means may be used. .
In FIG. 9, FIG. 12, etc., the power supply VDD is arranged in the boosting means. However, the power supply VDD may be a terminal to which a voltage is applied from the outside, and the power supply circuit is physically arranged in the boosting means. There is no need.
[0087]
Further, the configuration and arrangement of the above-described optical sensor 2 are not limited to those described above, and are arbitrary. For example, as shown in FIG. 10A, the optical sensor 2 may be arranged outside the LSI 92 serving as a load of the booster circuit, and the detection signal of the optical sensor 2 may be supplied to the booster in the LSI 92. Good.
Further, as shown in FIG. 10B, the optical sensor may be arranged inside the LSI 72. In this case, it is desirable to arrange the optical sensor 2 on the surface portion of the LSI 72. Further, the optical sensor 2 may be formed by arranging a photosensitive semiconductor layer on the semiconductor substrate constituting the LSI 72. By disposing the optical sensor 2 inside the LSI 72, it is possible to reduce the size of the LCD controller or driver LSI.
[0088]
Further, as shown in FIG. 11A, a plurality of optical sensors 2 may be arranged inside and outside the LSI 92. In this way, by arranging a plurality of optical sensors 2, it is possible to detect light irradiated to the LSI with higher sensitivity.
[0089]
When a plurality of photosensors 2 are arranged, as shown in FIG. 11B, even if only some of the photosensors 2 detect light by calculating the logical sum of the output signals of these photosensors 2. The boosting capability of the boosting means can be improved.
[0090]
Note that the present invention is not limited to a booster circuit that functions as a power supply for a control circuit or a drive circuit of a liquid crystal display element equipped with a backlight, and is a booster that loads any circuit whose power consumption increases due to light irradiation. Applicable to circuits.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the boosting capability of the boosting means is switched based on the output signal of the optical sensor, the load circuit is irradiated with light while suppressing an increase in current consumption during normal times. The reduction in the boosted output voltage due to this can be alleviated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a booster circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an optical sensor in the booster circuit shown in FIG.
3 is a diagram showing the operation of each part of the booster circuit shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a basic configuration of a booster circuit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the operation of each part of the booster circuit shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of a booster circuit according to a third embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing the operation of each part of the booster circuit shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram showing a basic configuration of a booster circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a basic configuration of a booster circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement example of optical sensors.
FIG. 11 is a diagram for explaining an example in which a plurality of photosensors are arranged and a method for processing detection signals of the photosensors in that case.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a conventional booster circuit.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal panel on which an LSI is mounted by a COG method.
[Explanation of symbols]
1 Double boosting means
2 Optical sensor
3 Clock signal switching circuit
31 T-type flip-flop
32 D-type flip-flop
41 Boosting means
43 Clock signal switching circuit
61, 61 'Boosting means
63 Clock signal switching circuit
71, 72, 73 LSI
81, 82, 83 Triple boosting means

Claims (14)

昇圧対象の電圧と制御信号が入力され、該制御信号に従った昇圧能力で入力電圧を昇圧し負荷となる半導体回路に供給する昇圧能力が変更可能な昇圧手段と、
前記半導体回路へ照射される光の照射量に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサの出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、前記昇圧手段の昇圧能力を変更する切替回路と、
を備えることを特徴とする昇圧回路。
A voltage boosting unit capable of changing a voltage boosting capability to which a voltage to be boosted and a control signal are input , boosting the input voltage with a boosting capability according to the control signal, and supplying the boosted semiconductor circuit to the load;
A sensor that outputs a signal corresponding to the amount of light irradiated to the semiconductor circuit;
A switching circuit that changes the boosting capability of the boosting means by controlling the control signal based on the output of the sensor;
A booster circuit comprising:
前記センサは、前記半導体回路の内部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の昇圧回路。The booster circuit according to claim 1, wherein the sensor is disposed inside the semiconductor circuit. 前記昇圧手段は、前記昇圧対象の電圧を供給する電源と、コンデンサと、前記電源と前記コンデンサの間に配置され、前記電源と前記コンデンサとを接続する複数のスイッチと、を備え、
前記複数のスイッチは、前記制御信号に従って、前記電源と前記コンデンサとを並列に接続して、該コンデンサを前記入力電圧で充電すると共に充電された前記コンデンサと前記電源とを直列に接続して、前記電源の電圧に前記コンデンサの電圧を加算することにより、昇圧された電圧を出力する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の昇圧回路。
The boosting means includes a power source that supplies the voltage to be boosted, a capacitor, and a plurality of switches that are arranged between the power source and the capacitor and connect the power source and the capacitor,
The plurality of switches, in accordance with the control signal, connect the power source and the capacitor in parallel, charge the capacitor with the input voltage and connect the charged capacitor and the power source in series, By adding the voltage of the capacitor to the voltage of the power supply, the boosted voltage is output.
The booster circuit according to claim 1, wherein:
前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて前記制御信号の周波数を変更し、
前記昇圧手段は、前記制御信号の周波数に応じて昇圧能力を変更する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの項に記載の昇圧回路。
The switching circuit changes the frequency of the control signal based on the output of the sensor,
The step-up means changes the step-up capability according to the frequency of the control signal;
The booster circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記切替回路は、クロック信号を入力して、該クロック信号を分周して前記制御信号として出力する分周手段と、前記センサの出力に基づいて前記分周手段の分周比を変更する手段とを備える、
ことを特徴とする請求項に記載の昇圧回路。
The switching circuit receives a clock signal, divides the clock signal and outputs it as the control signal, and means for changing the dividing ratio of the dividing means based on the output of the sensor With
The booster circuit according to claim 4 .
前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて、前記半導体回路の受光光量が基準値を超える場合に、受光光量が基準値未満である場合よりも、単位時間当たりの、前記電源と前記コンデンサとの接続時間を長くすることにより、昇圧能力を向上する、ことを特徴とする請求項に記載の昇圧回路。The switching circuit, based on the output of the sensor, when the received light amount of the semiconductor circuit exceeds a reference value, the power supply and the capacitor per unit time than when the received light amount is less than the reference value The boosting circuit according to claim 3 , wherein the boosting capability is improved by extending the connection time of. 前記制御信号は、第1レベルと第2レベルを交互に繰り返す第1クロック信号と、第3レベルと第4レベルを交互に繰り返す第2クロック信号と、から構成され、
前記複数のスイッチは、前記電源と前記コンデンサとを並列に接続する第1スイッチと、前記電源と前記コンデンサとを直列に接続する第2スイッチと、を備え、
前記第1スイッチは、前記第1クロック信号が前記第1レベルのときオフ状態となり、前記第2レベルのときオン状態となり、前記第2スイッチは、前記第2クロック信号が前記第3レベルのときオフ状態となり、前記第4レベルのときオン状態となり、前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、受光光量が基準値以下の場合に、前記第1クロック信号と前記第2クロック信号が同時に前記第1レベルと第3レベルとなるとなる期間を設け、前記第1クロック信号と前記第2クロック信号が同時に前記第2レベルと第4レベルとなることを禁止し、受光光量が基準値を超えている場合に、前記第1クロック信号及び前記第2クロック信号の両方が同時に前記第1レベルと第3レベルとなる期間を、受光光量が基準値以下である場合よりも短くする、
ことを特徴とする請求項3又は6に記載の昇圧回路。
The control signal includes a first clock signal that alternately repeats the first level and the second level, and a second clock signal that alternately repeats the third level and the fourth level.
The plurality of switches include a first switch that connects the power source and the capacitor in parallel, and a second switch that connects the power source and the capacitor in series.
The first switch is turned off when the first clock signal is at the first level, turned on when the first clock signal is at the second level, and the second switch is turned on when the second clock signal is at the third level. The switching circuit is turned off when it is at the fourth level, and the switching circuit controls the control signal based on the output of the sensor. And a period in which the second clock signal simultaneously becomes the first level and the third level, and prohibits the first clock signal and the second clock signal from simultaneously becoming the second level and the fourth level. When the amount of received light exceeds a reference value, a period during which both the first clock signal and the second clock signal are simultaneously at the first level and the third level is received. Shorter than when the amount is less than the reference value,
The booster circuit according to claim 3 or 6 , characterized in that
前記昇圧手段の前記コンデンサは、複数のコンデンサを含み、
前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、前記半導体回路への照射光量が基準値を超えている場合に、照射光量が基準値未満の場合よりも、前記電源に接続されるコンデンサの数を多くして、前記昇圧手段の昇圧能力を増大する、
ことを特徴とする、請求項に記載の昇圧回路。
The capacitor of the boosting means includes a plurality of capacitors,
The switching circuit controls the control signal based on the output of the sensor, so that when the irradiation light amount to the semiconductor circuit exceeds a reference value, the irradiation light amount is less than the reference value. Increasing the number of capacitors connected to the power source to increase the boosting capability of the boosting means,
The booster circuit according to claim 3 , wherein:
前記切替回路が制御する前記制御信号は、前記昇圧手段の前記複数のコンデンサのうちの少なくとも1つと前記電源とを直列に接続するタイミング及び並列に接続するタイミングを示す第1タイミング信号と、該昇圧手段の他のコンデンサのうちの少なくとも1つと前記電源とを直列に接続するタイミング及び並列に接続するタイミングを示す第2タイミング信号と、を含み、
前記第1タイミング信号と前記第2タイミング信号とは、位相が異なる、
ことを特徴とする請求項に記載の昇圧回路。
The control signal controlled by the switching circuit includes a first timing signal indicating a timing of connecting at least one of the plurality of capacitors of the boosting means and the power supply in series and a timing of connecting in parallel, and the boosting A second timing signal indicating a timing of connecting at least one of the other capacitors of the means and the power source in series and a timing of connecting in parallel;
The first timing signal and the second timing signal have different phases.
The booster circuit according to claim 8 , wherein:
前記切替回路は、前記制御信号により前記スイッチのオン抵抗を実質的に制御し、前記センサの出力に基づいて、前記センサの受光量が基準値を超える場合に、前記センサの受光量が基準値以下の場合よりも、前記電源と前記コンデンサ間の抵抗値を低くして、前記昇圧手段の昇圧能力を増大する、
ことを特徴とする、請求項5乃至9のいずれか1つの項に記載の昇圧回路。
The switching circuit substantially controls the on-resistance of the switch by the control signal, and when the amount of light received by the sensor exceeds a reference value based on the output of the sensor, the amount of light received by the sensor is a reference value Lowering the resistance value between the power source and the capacitor than in the following case, increasing the boosting capability of the boosting means,
The step-up circuit according to claim 5 , wherein the step-up circuit is configured as described above.
前記昇圧手段は、昇圧対象の電圧を入力し、該入力電圧を昇圧して出力する昇圧部を複数備え、
前記切替回路は、前記センサの出力に基づいて、昇圧動作を行う前記昇圧部の数を切り替える手段を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の昇圧回路。
The boosting means includes a plurality of boosting units that input a voltage to be boosted, boost the input voltage, and output the boosted voltage.
The switching circuit includes means for switching the number of the boosting units that perform the boosting operation based on the output of the sensor.
The booster circuit according to claim 1.
前記昇圧回路は、バックライト装置を備える液晶表示パネルにCOG法で実装され、前記バックライトのオン時に、該バックライトからの光に照射される半導体集積回路を負荷とする、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1つの項に記載の昇圧回路。
The booster circuit is mounted on a liquid crystal display panel including a backlight device by a COG method, and a load is applied to a semiconductor integrated circuit irradiated with light from the backlight when the backlight is on.
Boosting circuit according to any one of claims 1 to 11, characterized in that.
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの一面に配置され、オン又はオフするバックライトと、昇圧能力が変更可能な昇圧回路と、該昇圧回路の負荷となり、前記液晶表示パネルにCOG法により実装された半導体回路と、前記バックライトのオンとオフを検出する検出手段と、を備え、
前記昇圧回路は、前記検出手段の検出に従って、前記バックライトがオンの時に、その昇圧能力を、前記バックライトがオフの時よりも高くする手段を備える、
ことを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display panel, a backlight that is disposed on one surface of the liquid crystal display panel, is turned on or off, a booster circuit that can change boosting capability , and a load on the booster circuit, and is mounted on the liquid crystal display panel by the COG method A semiconductor circuit, and detecting means for detecting on and off of the backlight,
The boosting circuit includes means for increasing the boosting capability when the backlight is on, as compared with when the backlight is off, according to the detection of the detecting means.
A liquid crystal display device.
液晶表示パネルと、A liquid crystal display panel;
前記液晶表示パネルの一面に配置され、前記液晶表示パネルを照明するバックライトと、A backlight disposed on one surface of the liquid crystal display panel and illuminating the liquid crystal display panel;
昇圧対象の電圧と制御信号が入力され、該制御信号に従った昇圧能力で入力電圧を昇圧して出力する昇圧能力が変更可能な昇圧手段とA voltage boosting unit capable of changing a voltage boosting capability of receiving a voltage to be boosted and a control signal and boosting and outputting the input voltage with a boosting capability according to the control signal;
前記液晶表示パネルに設けられ、前記昇圧回路の出力が供給される半導体回路と、A semiconductor circuit provided in the liquid crystal display panel and supplied with the output of the booster circuit;
前記バックライトからの照明光のうち、前記半導体回路へ照射される光の量を検出する検出手段と、Detecting means for detecting the amount of light irradiated to the semiconductor circuit out of the illumination light from the backlight;
前記検出手段の出力に基づいて前記制御信号を制御することにより、前記検出手段によって検出された前記バックライトからの光量が多いとき、前記光量が少ないときに比べてBy controlling the control signal based on the output of the detection means, when the light amount from the backlight detected by the detection means is large, compared to when the light amount is small 前記昇圧手段の昇圧能力を高く変更する切替回路と、A switching circuit for changing the boosting capability of the boosting means to be high;
を備えることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device comprising:
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