專利名稱：使用電源電路的顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及顯示設備、用于顯示設備的電源電路、以及用于顯示設備的電源 電壓的升壓因子的改變方法。
背景技術：
近年來，在諸如蜂窩式電話和移動計算機的移動終端中，通常將電池用作電源。因 此，需要實現(xiàn)移動終端的功率節(jié)省。尤其地，由于被安裝在移動終端上的顯示設備的消耗功 率占據了整個終端的消耗功率的主要部分，所以對于節(jié)省移動終端的功率來說有效的是， 減少顯示設備的消耗功率。為了減少顯示設備的消耗功率，必須根據電池電壓改變(或者 選擇)要被提供給顯示設備的電源電壓，使得最小化電源電路中的消耗電流。例如，專利文 獻1(日本專利公開JP-2005-080395A)公布了提供有其中根據電池電壓來改變升壓因子 或者升壓因子的電荷泵電路的傳統(tǒng)的電源電路。下面將會參考圖1和圖2描述用于顯示設備的傳統(tǒng)的電源電路。圖1是示出傳統(tǒng) 的電源電路201的構造的電路圖。參考圖1，傳統(tǒng)的電路圖201包括電荷泵電路202、顯示 面板驅動電壓生成調節(jié)器203 (在下文中，被稱為“調節(jié)器203”)、電壓檢測電路204、輸入 電壓生成調節(jié)器205 (在下文中，被稱為“調節(jié)器205” )、以及比較電路206。在電源電路201中，電荷泵電路202對從電池提供的電壓(在下文中，被稱為“電 池電壓”)進行升壓，從而將升壓的電壓輸出作為輸出電壓V0UT。調節(jié)器203將升壓的電壓 VOUT接收作為其電源電壓，并且生成顯示面板驅動電壓VPNL。電壓檢測電路204基于輸出 電壓VOUT和顯示面板驅動電壓VPNL生成控制信號DET，以保持輸出電壓VOUT恒定。調節(jié) 器205通過使用電池電壓VBAT來作為其電源電壓，從而生成要被施加給電荷泵電路202的 輸入電壓VIN。這時，調節(jié)器205基于根據控制信號DET選擇或者改變的電壓來限定輸入電 壓VIN。比較電路206將電池電壓VBAT和基準電壓VREF進行比較，并且輸出比較結果來作 為要被提供給電荷泵電路202的升壓因子設置信號BT。電荷泵電路202根據升壓因子設置 信號BT改變升壓因子。通過如上所述的構造，在傳統(tǒng)的電源電路中，根據電池電壓VBAT和基準電壓VREF 之間的比較結果(即，基于升壓因子設置信號BT)來改變輸出電壓VOUT的升壓因子。首先，參考圖2，將會描述電荷泵電路202的操作。圖2是示出傳統(tǒng)的電荷泵電路 202的構造的電路圖。電荷泵電路202包括根據升壓因子設置信號BT來控制的開關SWl至 SW9。開關SWl至SW4控制在提供輸入電壓VIN的端子(在下文中，被稱為“VIN端子”)與 泵電容器之間的連接。開關SW5和SW6控制在輸出電壓VOUT被輸出的端子(在下文中，被 稱為“V0UT端子”)與泵電容器之間的連接。開關SW7控制泵電容器Cl和C2之間的連接。 開關SW8和SW9控制在接地GND端子與泵電容器之間的連接。具體地，電荷泵電路202具有被連接至泵電容器Cl的端子Cl+和Cl-，以及被連接 至泵電容器C2的端子C2+和C2-。開關SWl被連接在VIN端子和端子C2-之間。開關SW2 被連接在VIN端子和端子C2+之間。開關SW3被連接在VIN端子和端子Cl-之間。開關SW4被連接在VIN端子和端子Cl+之間。開關SW5被連接在VOUT端子和端子C2+之間。開 關SW6被連接在VOUT端子和端子Cl+之間。開關SW7被連接在端子Cl-和端子C2+之間。 開關SW8被連接在端子C2-和接地(GND)端子之間。開關SW9被連接在端子Cl-和GND端 子之間。
通過此安排，電荷泵電路202根據升壓因子設置信號BT來控制開關SWl至SW9， 并且改變泵電容器的連接狀態(tài)以放電，從而改變輸出電壓VOUT的升壓因子。例如，當通過 2的升壓因子對輸入電壓VIN進行升壓(或者倍增)時，響應于升壓因子設置信號BT來操 作開關SWl至SW9，從而其中泵電容器Cl和C2被充電的第一充電狀態(tài)和其中泵電容器Cl 和C2被放電的第一放電狀態(tài)被重復。因此，電荷泵電路202輸出作為輸入電壓VIN的兩倍 的輸出電壓VOUT。具體地，在第一時刻，開關SW2、Sff4, SW8以及SW9被導通，并且其它的開關SWl、 SW3、SW5、SW6以及SW7被斷開(即，第一充電狀態(tài))。因此，兩個泵電容器Cl和C2被并聯(lián) 地連接在VIN端子和GND端子之間，并且兩個泵電容器Cl和C2被充電到輸入電壓VIN。結 果，分別在兩個泵電容器Cl和C2中的每一個的端子之間(即，在端子Cl+和Cl-之間，和 在端子C2+和C2-之間)施加輸入電壓VIN。在當?shù)谝怀潆姞顟B(tài)之后已經過去預設置的時間段的第二時刻，開關SW1、Sff3, SW5 以及SW6被導通，并且其它的開關SW2、SW4、SW7、SW8以及SW9被斷開(即，第一放電狀態(tài))。 在VIN端子和VOUT端子之間處于并聯(lián)連接的狀態(tài)下，對兩個泵電容器Cl和C2進行放電。 結果，電荷泵電路202輸出具有輸入電壓VIN的兩倍的輸出電壓V0UT。此外，當輸入電壓VIN被倍增3的升壓因子時，響應于升壓因子設置信號BT來執(zhí) 行對開關SWl至SW9的控制，從而泵電容器Cl和C2的第二充電狀態(tài)和泵電容器Cl和C2 的第二放電狀態(tài)被重復。因此，電荷泵電路202輸出具有通過將輸入電壓VIN倍增3的升 壓因子而獲得的值的輸出電壓VOUT。具體地，在第三時刻，開關SW2、SW4、SW8以及SW9被導通并且其它的開關SW1、SW3、 Sff5, SW6以及SW7被斷開(即，第二充電狀態(tài))。因此，兩個泵電容器Cl和C2被并聯(lián)地連 接在VIN端子和GND端子之間，并且兩個泵電容器Cl和C2被充電到輸入電壓VIN。結果， 分別在兩個泵電容器Cl和C2中的每一個的端子之間(即，在端子Cl+和Cl-之間，和在端 子C2+和C2-之間)施加輸入電壓VIN。在當?shù)谝怀潆姞顟B(tài)之后已經過去預設置的時間段的第四時刻，開關SW1、SW6以及 317被導通，并且其它的開關512、513、514、515、518以及SW9被斷開(即，第二放電狀態(tài))。 由此，兩個泵電容器Cl和C2被串聯(lián)地連接在VIN端子和VOUT端子之間。結果，電荷泵電 路202輸出具有輸入電壓VIN的三倍的輸出電壓VOUT。檢測電路204控制調節(jié)器205以保持電荷泵電路202的輸出電壓VOUT恒定。艮口， 當輸入電壓倍增2的升壓因子時，分別以VIN ( = V0UT/2)對兩個泵電容器Cl和C2進行充 電，其中VIN是輸入電壓VIN并且VOUT是輸出電壓VOUT。另一方面，當輸入電壓倍增3的 升壓因子時，分別以VIN( = V0UT/3)對兩個泵電容器Cl和C2進行充電。S卩，在升壓因子 被改變之前和之后泵電容器Cl和C2的充電電壓是不同的。由于此電壓差出現(xiàn)顯示質量的 劣化，并且反向電流朝著電池流動將對電池產生損害。例如，當在進行2的升壓因子的倍增(升壓)操作期間，電池電壓VBAT降低時，比較電路206將用于進行3的升壓因子的倍增操作的升壓因子設置信號BT輸出到電荷泵電路202。在這樣的情況下，與(VOUT/2-VOUT/3)相對應的電荷經由調節(jié)器205朝著電池相反 地流動。除非為電池提供保護電路，否則由于此反向電流將會對電池產生損害。如果在升壓操作期間改變升壓因子，那么電荷泵電路202的輸出電壓VOUT最大被 升壓到3/2V0UT。在這樣的情況下，使用輸出電壓VOUT來作為電源電壓的調節(jié)器203可能 會受到損害。此外，當在進行3的升壓因子的倍增操作期間，電池電壓VBAT上升，則比較電路 206將表示進行2的升壓因子的倍增操作狀態(tài)的升壓因子設置信號BT輸出到電荷泵電路 202。在這樣的情況下，在已經利用輸入電壓VIN( = V0UT/3)已對兩個泵電容器Cl和C2 進行充電的狀態(tài)下，開始以2的升壓因子進行的倍增操作。即，輸出電壓VOUT最低被降低 到2/3V0UT，直到調節(jié)器205以VIN的電壓(=V0UT/2)充電泵電容器Cl和C2。參考圖3， 如果在顯示面板的顯示時段(例如，在時間Tl)期間執(zhí)行此狀態(tài)的改變(即，升壓因子的改 變)，根據被降低的電荷泵電路202的輸出電壓VOUT來降低從調節(jié)器203輸出的顯示面板 驅動電壓VPNL。由于顯示面板驅動電壓VPNL是用于驅動顯示面板的電壓，所以在顯示面板 驅動電壓VPNL被降低的時段期間，在顯示中出現(xiàn)異常。引用列表專利文獻1 JP 2005-080395A

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了提供一種使用電源電路的顯示設備，其中，當升壓因子被改 變時，能夠防止朝向電池的反向電流和防止顯示質量的劣化。在本發(fā)明的一方面中，用于顯示設備的電源電路包括升壓電路，該升壓電路被構 造為基于升壓因子對輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的輸出電壓；電壓檢測電路，該電壓檢 測電路被構造為將與輸入電壓有關的電源電壓的電壓電平和預定電壓電平進行比較；以及 控制電路，該控制電路被構造為基于比較結果，將第一升壓因子和第二升壓因子中的一個 作為升壓因子輸出到升壓電路。在顯示面板的消隱(blanking)時段期間，控制電路改變升 壓因子。在本發(fā)明的另一方面中，通過下述來實現(xiàn)用于顯示設備的升壓方法通過將電源 電壓的電壓電平和預定電壓電平進行比較；通過在顯示面板的消隱時段期間，基于比較結 果而生成第一升壓因子和第二升壓因子中的一個來作為升壓因子；以及通過響應于升壓因 子來對與電源電壓有關的輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的輸出電壓。在本發(fā)明的又一方面中，顯示設備包括顯示面板；和電源電路。所述電源電路包 括升壓電路，該升壓電路被構造為基于升壓因子對輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的輸出 電壓；電壓檢測電路，該電壓檢測電路被構造為將與輸入電壓有關的電源電壓的電壓電平 和預定電壓電平進行比較；以及控制電路，該控制電路被構造為基于比較結果，將第一升壓 因子和第二升壓因子中的一個作為升壓因子輸出到升壓電路。在顯示面板的消隱時段期 間，控制電路改變升壓因子。根據本發(fā)明，當顯示應用電源電壓的升壓因子被改變時，能夠防止顯示質量的劣 化。


結合附圖，從某些實施例的以下描述中，本發(fā)明的以上和其它方面、優(yōu)點和特征將 更加明顯，其中
圖1是示出傳統(tǒng)的電源電路的構造的電路圖；圖2是示出傳統(tǒng)的電荷泵電路的構造的電路圖；圖3是示出電源電路的遞增比率的傳統(tǒng)切換操作的示例的時序圖；圖4是示出根據本發(fā)明的顯示設備的構造的框圖；圖5是示出根據本發(fā)明的電源電路的構造的電路圖；圖6是示出根據本發(fā)明的電荷泵電路的構造的電路圖；圖7是示出根據本發(fā)明的電源電路的第一充電狀態(tài)的電路圖；圖8是示出根據本發(fā)明的電源電路的第一放電狀態(tài)的電路圖；圖9是示出根據本發(fā)明的電源電路的第二充電狀態(tài)的電路圖；圖10是示出根據本發(fā)明的電源電路的第二放電狀態(tài)的電路圖；圖11是示出根據本發(fā)明的向電源電路的較高電壓側的遞增比率的切換操作的示 例的時序圖；圖12是示出根據本發(fā)明的電源電路的第三放電狀態(tài)的電路圖；以及圖13是示出根據本發(fā)明的向電源電路的較低電壓側的遞增比率的切換操作的示 例的時序圖。
具體實施例方式在下文中，將會參考附圖詳細地描述用于根據本發(fā)明的顯示設備的電源電路。圖 4是示出根據本發(fā)明實施例的顯示設備200的構造的框圖。根據本發(fā)明的顯示設備200被 提供有用于如下顯示設備的電源電路101，所述顯示設備為了最小化消耗電流而根據電源 電壓來改變升壓因子。在本實施例中，將會描述作為示例的包括電源電路101的顯示設備 200，所述電源電路101將從電池直接供給的電源電壓倍增2或者3的升壓因子。(構造)根據本發(fā)明的顯示設備200包括電源電路101、驅動器110、顯示面板120以及時 序控制器(TCON) 130。電源電路101根據從電池(未示出)提供的電源電壓VBAT，將輸出 電壓VOUT和顯示面板驅動電壓VPNL輸出到顯示驅動器101。驅動器110以輸出電壓VOUT 作為其電源電壓進行操作，并且根據顯示面板驅動電壓VPNL生成灰階電壓以驅動顯示面 板120。由液晶面板示例的顯示面板120包括以從驅動器110提供的灰階電壓驅動的多個 像素(未示出)。時序控制器130輸出用于驅動顯示面板120所要求的時序脈沖信號。時 序脈沖信號包括確定水平同步時段或者垂直同步時段等等中的消隱時段的垂直同步信號、 水平同步信號、幀信號FRM。驅動器110以基于時序脈沖的時序來驅動顯示面板。此外，根 據本發(fā)明的電源電路101根據幀信號FRM在消隱時段期間執(zhí)行倍增操作。圖5是示出根據本發(fā)明的電源電路101的構造的電路圖。如圖5中所示，根據本 發(fā)明的電源電路101包括電荷泵電路(即，升壓電路)102、顯示面板驅動電壓生成調節(jié)器 103(在下文中，被稱為“調節(jié)器103”)、電壓檢測電路104、比較電路(即，輸入電壓檢測電路)105、輸入電壓生成調節(jié)器106 (在下文中，被稱為“調節(jié)器106”)、以及控制電路(即， 升壓控制電路)107。在電源電路101中，通過電荷泵電路102對電池電壓VBAT進行升壓，并且將升壓 的電壓作為輸出電壓VOUT輸出。調節(jié)器103通過使用輸出電壓VOUT來作為其電源電壓，生 成顯示面板驅動電壓VPNL。具體地，調節(jié)器103對通過電阻器劃分顯示面板驅動電壓VPNL 的結果和基準電壓VREFl進行比較，并且輸出其比較結果來作為顯示面板驅動電壓VPNL。 應注意的是，用于對輸出電壓VOUT和顯示面板驅動電壓VPNL進行輸出的端子中的每一個 與穩(wěn)定電容器相連接。電壓檢測電路104基于輸出電壓VOUT和顯示面板驅動電壓VPNL，生成用于保持 輸出電壓VOUT恒定的控制信 號(檢測信號)DET。具體地，電壓檢測電路104對輸出電壓 VOUT和基準電壓VREF2或者顯示面板驅動電壓VPNL進行比較，以檢測輸出電壓VOUT和顯 示面板驅動電壓VPNL中的變化?；跈z測結果的檢測信號DET被輸出到控制電路107。這 時，電壓檢測電路104根據升壓因子確定要與輸出電壓VOUT進行比較的比較對象。例如， 當倍增2的升壓因子時，電壓檢測電路104將輸出信號VOUT與顯示面板驅動電壓VPNL進 行比較，并且當VOUT彡VPNL時輸出高電平的檢測信號DET，并且當VOUT < VPNL時輸出低 電平的檢測信號DET，其中VOUT是輸出電壓，并且VPNL是顯示面板驅動電壓?；蛘?，當倍增 3的升壓因子時，電壓檢測電路104將輸出電壓VOUT與基準電壓VREF2進行比較，并且當 VOUT彡VREF2時輸出高電平的檢測信號DET，并且當VOUT < VREF2時輸出低電平的檢測信 號DET，其中VREF2是基準電壓。檢測信號DET被提供給控制電路107作為表示根據輸出電 壓VOUT中的變化確定的最佳的升壓因子的數(shù)據。比較電路105將電池電壓VBAT與基準電壓VREF3進行比較，并且輸出其比較結 果，來作為被提供給控制電路107的比較結果信號CMP。例如，比較電路105當VBAT ^ VREF3 時輸出高電平的比較結果信號CMP，并且當VBAT < VREF3時輸出低電平的比較結果信號 CMP。比較結果信號CMP被提供給控制電路107作為表示根據電池電壓VBAT中的變化而確 定的最佳的升壓因子的數(shù)據。控制電路107根據檢測信號DET和比較結果信號CMP，而與幀信號FRM同步地輸出 升壓因子設置信號BT。具體地，控制電路107基于檢測信號DET檢測輸出電壓VOUT和顯示 面板驅動電壓VPNL中的變化。例如，控制電路107根據高電平的檢測信號DET，輸出用于增 加升壓因子的處于高電平的升壓因子設置信號BT，并且根據低電平的檢測信號DET，輸出 用于減少升壓因子的處于低電平的升壓因子設置信號BT。此外，控制電路107基于比較結 果信號CMP檢測電池電壓VBAT中的變化。當電池電壓VBAT下降到基準電壓VREF3以下時， 控制電路107輸出用于增加升壓因子的處于高電平的升壓因子設置信號BT，并且當電池電 壓VBAT被增加超出基準電壓VREF3時，相反地輸出用于減少升壓因子的處于低電平的升壓 因子設置信號BT。在這里，優(yōu)選的是，與幀信號FRM同步地改變升壓因子設置信號BT的信 號電平。此外，控制電路107根據檢測信號DET和比較結果信號CMP，與幀信號FRM同步地 將升壓因子切換準備信號SETO和SETl (在下文中，被稱為“準備信號SETO和SET1”)輸出 到電荷泵電路102。在切換升壓因子時輸出準備信號SET0，以控制在倍增操作中使用的對 泵電容器的放電。在響應于準備信號SETO在放電操作之后或者在切換升壓因子時輸出準備信號SET1，以控制泵電容器的充電。
調節(jié)器106通過使用電池電壓VBAT來作為電源電壓，生成到電荷泵電路102的 輸入電壓VIN。這時，調節(jié)器106基于根據檢測信號DET變化的電壓和基準電壓REF4之間 的比較結果，確定輸入電壓VIN。例如，控制電路107根據處于高電平的檢測信號DET和比 較結果信號CMP，輸出處于高電平的升壓因子設置信號BT。因此，輸入電壓VIN被設置為 VIN = V0UT/2(其中“VIN”是輸入電壓)。即，在以2的升壓因子進行倍增操作的情況下 當VOUT≥VPNL并且VBAT≥VREF3時，或者在以3的升壓因子進行倍增操作的情況下當 VOUT ≥VREF2并且VBAT≥VREF3時，輸入電壓VIN被設置為VIN = V0UT/2。此外，控制電 路107根據處于低電平的檢測信號DET和比較結果信號CMP，輸出處于低電平的升壓因子設 置信號BT。因此，輸入電壓VIN被設置為VIN = V0UT/3。即，在以3的升壓因子進行倍增 操作的情況下當VOUT < VPNL并且VBAT < VREF3時，或者在以3的升壓因子進行倍增操作 的情況下當VOUT < VREF2并且VBAT < VREF3時，輸入電壓VIN被設置為VIN = V0UT/3。 應注意的是，被施加了輸入電壓VIN的端子被連接至穩(wěn)定電容器。電荷泵電路102被連接至多個泵電容器(在本示例中為兩個泵電容器Cl和C2)， 并且通過使用泵電容器的充電和放電來對輸入電壓VIN進行升壓，以將其輸出作為輸出電 壓V0UT。這時，電荷泵電路102根據與幀信號FRM同步地被輸出的升壓因子設置信號BT來 切換升壓因子。具體地，升壓因子設置信號BT的信號電平與幀信號FRM同步地進行改變。 電荷泵電路102的升壓因子當升壓因子設置信號BT處于低電平時被設置為2的升壓因子， 并且當升壓因子設置信號BT處于高電平時被設置為3的升壓因子。因此，升壓因子響應于 升壓因子設置信號BT的上升邊緣而被切換到較高的電壓側(即，3的升壓因子)，并且響應 于升壓因子設置信號BT的下降邊緣而被切換到較低的電壓側(即，2的升壓因子)。在根 據本發(fā)明的電荷泵電路102中，在升壓因子被切換之前，響應于準備信號SETO和SETl泵電 路被充電和放電。接下來，將會參考圖6詳細地描述電荷泵電路102的構造。如圖6中所示，電荷泵 電路102被提供有根據升壓因子設置信號BT和準備信號SETO和SETl而進行控制的開關 SWl至SWll。開關SWl至SW4控制接收輸入電壓VIN的端子(在下文中，被稱為“VIN端 子”)和泵電容器之間的連接。開關SW5和SW6控制在輸出電壓VOUT被輸出的端子(在下 文中，被稱為“V0UT端子”)和泵電容器之間的連接。開關SW7控制泵電容器Cl和C2之間 的連接。開關SW8至SWll控制接地GND端子和泵電容器之間的連接。具體地，電荷泵電路102具有兩對端子Cl+和Cl-;和C2+和C2-。端子Cl+和 Cl-被連接至泵電容器Cl，并且端子C2+和C2-被連接至泵電容器C2。開關SWl被連接在 VIN端子和端子C2-之間。開關SW2被連接在VIN端子和端子C2+之間。開關SW3被連接 在VIN端子和端子Cl-之間。開關SW4被連接在VIN端子和端子Cl+之間。開關SW5被連 接在VOUT端子和端子C2+之間。開關SW6被連接在VOUT端子和端子Cl+之間。開關SW7 被連接在端子Cl-和端子C2+之間。開關SW8被連接在端子C2-和GND端子之間。開關 SW9被連接在端子Cl-和GND端子之間。開關SWlO被連接在端子C2+和GND端子之間。開 關SWll被連接在端子Cl+和GND端子之間。通過此安排，電荷泵電路102根據升壓因子設置信號BT控制開關SWl至SW11，并 且改變泵電容器的連接狀態(tài)，從而改變用于輸出電壓VOUT的升壓因子。
(操作) 將會參考圖7至圖13詳細地描述根據本發(fā)明的電源電路101的升壓因子的升壓 操作和切換操作。首先，將會描述倍增2的升壓因子和倍增3的升壓因子時的操作。當輸入電壓VIN被倍增(或者升壓)2的升壓因子時，基于升壓因子設置信號BT 執(zhí)行開關SWl至SWll的控制，從而泵電容器Cl和C2的第一充電狀態(tài)(參見圖7)和泵電 容器Cl和C2的第一放電狀態(tài)(參見圖8)被重復。因此，電荷泵電路102輸出通過將輸入 電壓VIN倍增2的升壓因子而獲得的輸出電壓V0UT。具體地，參考圖7，在第一時刻，開關SW2、SW4、SW8以及SW9被導通，并且其它的開 關511、513、515、516、517、5110、5111被斷開(即，第一充電狀態(tài))。因此，兩個泵電容器 Cl和C2被并聯(lián)地連接在VIN端子和GND端子之間，并且以輸入電壓VIN對兩個泵電容器 Cl和C2進行充電。結果，分別在兩個泵電容器Cl和C2的兩個端子之間(即，在端子Cl+ 和Cl-之間，并且在端子C2+和C2-之間)出現(xiàn)輸入電壓VIN?？刂齐娐?07控制調節(jié)器106以將電荷泵電路102的輸出電壓VOUT保持恒定。 艮口，在第一充電狀態(tài)下，以VIN = V0UT/2對兩個泵電容器Cl和C2中的每一個充電。參考圖8，在第一充電狀態(tài)之后已經過去預先設置的時間段的第二時刻，開關 SW1、SW3、SW5以及316被導通，并且其它的開關512、514、517、518、519、5110以及SWll被 斷開(即，第一放電狀態(tài))。因此，兩個泵電容器Cl和C2被并聯(lián)地連接在VIN端子和VOUT 端子之間。結果，電荷泵電路102輸出通過將輸入電壓VIN倍增2的升壓因子而獲得的輸 出電壓VOUT。此外，當輸入電壓VIN被倍增3的升壓因子時，基于升壓因子設置信號BT來執(zhí)行 開關SWl至SWll的控制，從而泵電容器Cl和C2的第二充電狀態(tài)(參見圖9)和泵電容器 Cl和C2的第二放電狀態(tài)(參見圖10)被重復。因此，電荷泵電路102輸出通過將輸入電壓 VIN倍增3的升壓因子而獲得的輸出電壓V0UT。具體地，參考圖9，在第三時刻，開關SW2、SW4、SW8以及SW9被導通，并且其它的開 關511、513、515、516、517、5110、5111被斷開(即，第二充電狀態(tài))。因此，兩個泵電容器 Cl和C2被并聯(lián)地連接在VIN端子和GND端子之間，并且以輸入電壓VIN對兩個泵電容器 Cl和C2進行充電。結果，分別在兩個泵電容器Cl和C2的兩個端子之間(即，在端子Cl+ 和Cl-之間，并且在端子C2+和C2-之間)出現(xiàn)輸入電壓VIN?？刂齐娐?07控制調節(jié)器106以將電荷泵電路102的輸出電壓VOUT保持恒定。 艮口，在第二充電狀態(tài)下，以VIN = V0UT/3對兩個泵電容器Cl和C2中的每一個進行充電。參考圖10，在第二充電狀態(tài)之后已經過去預先設置的時間段的第四時刻，開關 SffU SW6以及517被導通，并且其它的開關512、513、514、515、518、519、5110以及SWll被 斷開(即，第二放電狀態(tài))。因此，兩個泵電容器Cl和C2被串聯(lián)地連接在VIN端子和VOUT 端子之間。結果，電荷泵電路102輸出通過將輸入電壓VIN倍增3的升壓因子而獲得的輸 出電壓VOUT。接下來，將會描述在切換升壓因子時的操作。根據本發(fā)明的電荷泵電路102在其 中顯示面板沒有被驅動的非顯示時段，即，在垂直消隱時段或者水平消隱時段中，切換用于 輸出電壓VOUT的升壓因子。在下面將會參考圖11和圖12描述根據本發(fā)明的從以2的升 壓因子進行的倍增操作到以3的升壓因子進行的倍增操作的切換操作。
在電源電路101中，當在以2的升壓因子執(zhí)行倍增操作的狀態(tài)下電池電壓VBAT下 降時，操作被切換到以3的升壓因子進行的倍增操作。圖11示出從以2的升壓因子進行的 倍增操作切換到以3的升壓因子進行的倍增操作的電源電路101的操作中的時序圖。 參考圖11，當在時間Tl電池電壓VBAT下降時，比較電路105改變比較結果信號 CMP的信號電平。在本示例中，如果電池電壓VBAT下降到基準電壓VREF3以下，那么比較結 果信號CMP的信號電平從低電平變成高電平。因此，根據比較結果信號CMP的上升邊緣，控 制電路107進入切換等待狀態(tài)，以等待下一個消隱時段。在與消隱時段的開始相同的時間處，處于切換等待狀態(tài)中的控制電路107與顯示 幀信號FRM同步地將準備信號SETO和SETl以及表示以3的升壓因子進行的倍增操作的 升壓因子設置信號BT輸出到電荷泵電路102。更加具體地，當在切換等待狀態(tài)下，幀信號 FRM的信號電平變高并且在時間T2開始消隱時段時，控制電路107將升壓因子設置信號BT 的信號電平從表示2的升壓因子的低電平變成表示3的升壓因子的高電平。同時，控制電 路107在預設置時段(在從時間T2到時間T3的時間段期間)輸出處于高電平的準備信 號SET0。響應于升壓因子設置信號BT的上升邊緣來改變電荷泵電路102中的開關SWl至 Sffll的狀態(tài)，并且在其中處于高電平的準備信號SETO被提供給電荷泵電路102的從時間 T2到時間T3的時間段期間，電源電路101被設置為圖12中所示的第三放電狀態(tài)。參考圖12，響應于高電平的準備信號SET0，開關SW8至SWll被導通并且其它的開 關SWl至SW7被斷開(在第三放電狀態(tài)中)。因此，兩個泵電容器Cl和C2的端子被連接， 并且將存儲在泵電容器中的過多的電荷朝向地放電。在本示例中，優(yōu)選的是，以泵電容器Cl 和C2中的每一個的電壓是V0UT/3或者更小的方式，設置準備信號SETO的高電平時段(從 時間T2到時間T3的時間段)，即，第三放電狀態(tài)的時段。在檢測端子Cl+和C2+的電壓的 電路的控制下，可以改變并且可以預設置此時段。在時間T3，準備信號SETO的信號電平變成低電平，并且準備信號SETl的信號電 平變成高電平。響應于準備信號SETl的上升邊緣，電荷泵電路102進入圖9中所示的第二 充電狀態(tài)，使得以電壓V0UT/3對泵電容器Cl和C2進行充電。然后，在時間T4時，準備信 號SETO和SETl的信號電平都變成低電平，電荷泵電路102進入圖10中所示的第二放電狀 態(tài)，并且其后電荷泵電路102開始通過如上所述的以3的升壓因子進行的倍增操作。如上所述，在用于根據本發(fā)明的顯示設備的電源電路101中，在將升壓因子切換 到較高側時生成的兩個泵電容器Cl和C2的過多電荷被放電。即，泵電容器Cl和C2被從 以VIN = V0UT/2進行充電的狀態(tài)切換到以VIN = V0UT/3進行充電的狀態(tài)。因此，根據本 發(fā)明，能夠在將升壓因子切換到較高側時防止到電池的反向電流。此外，在根據本發(fā)明的電源電路101中，在兩個泵電容器被降低到V0UT/3或者低 于V0UT/3之后開始倍增操作。即，使切換升壓因子之前和之后的泵電容器Cl和C2的電壓 差等于或者近似于等于0。因此，防止從電荷泵電路102生成錯誤的輸出電壓V0UT。因此， 根據本發(fā)明，能夠防止出現(xiàn)由于升壓因子的變化而造成的顯示中的錯誤。此外，優(yōu)選的是，當升壓因子被切換時的時間T4處于從時間T2到時間T5的消隱 時段中。通過此安排，能夠進一步減少升壓因子的切換對顯示操作的影響。接下來，將會描述將升壓因子切換到較低的電壓側的操作。在下面將會參考圖13 描述根據本發(fā)明的將3的升壓因子切換到2的升壓因子的操作。在電源電路101中，當在以3的升壓因子進行倍增操作的狀態(tài)下電池電壓VBAT上升時，操作被切換到以2的升壓因 子進行的倍增操作。圖13示出在從以3的升壓因子進行的倍增操作切換到以2的升壓因 子進行的倍增操作時電源電路101的操作中的時序圖。 參考圖13，當在時間Tl時電池電壓VBAT上升時，比較電路105改變比較結果信號 CMP的信號電平。在這里，如果電池電壓VBAT超出基準電壓VREF3時，比較結果信號CMP的 信號電平從高電平變成低電平?？刂齐娐?07響應于比較結果信號CMP的下降邊緣進入切 換等待狀態(tài)，以等待下一個消隱時段。在與消隱時段的開始相同的時間處，進入切換等待狀態(tài)的控制電路107與顯示幀 信號FRM同步地將準備信號SETl和表示以2的升壓因子進行倍增操作的升壓因子設置信 號BT輸出到電荷泵電路102。更加具體地，當在切換等待狀態(tài)下，在時間T2處開始消隱時 段并且將幀信號FRM的信號電平設置為高電平時，控制電路107將升壓因子設置信號BT的 信號電平從表示3的升壓因子的高電平變成表示2的升壓因子的低電平。同時，在預設置 時段的期間(在從時間T2到時間T3的時間段期間)，控制電路107輸出處于高電平的準備 信號SET1。響應于升壓因子設置信號BT的下降邊緣來切換電荷泵電路102中的開關SWl 至SWll的開關狀態(tài)，并且在其中高電平的準備信號SETl被提供給電荷泵電路102的從時 間T2到時間T3的時間段期間，操作狀態(tài)變成圖7中所示的第一充電狀態(tài)。即，在消隱時段 的預設置時段內執(zhí)行2的升壓因子的倍增操作時，與在第一充電狀態(tài)中一樣執(zhí)行相同的切 換操作，使得以V0UT/2來對泵電容器Cl和C2進行充電。然后，在時間T3時，準備信號SETO和SETl的信號電平都變成低電平，操作進入圖 8中所示的第一放電狀態(tài)，并且其后電荷泵電路102開始如上所述的以2的升壓因子進行的 倍增操作。如上所述，在根據本發(fā)明的電源電路101中，在泵電容器Cl和C2的電壓變成 V0UT/2之后，開始升壓因子的切換。其后，在沒有減少電荷泵電路102的輸出電壓VOUT的 情況下，升壓因子能夠被切換到較低的電壓側。此外，優(yōu)選的是，升壓因子被切換的時間T3 處于從時間T2到時間T4的消隱時段內。通過此安排，能夠進一步減少升壓因子對顯示操 作的影響。在根據本發(fā)明的電源電路101中，當產生過多的電荷時，在過多的電荷被放電之 后切換升壓因子。而且，當輸出電壓被降低時，在泵電容器被充電到所要求的電壓之后切換 升壓因子。通過此安排，能夠防止從電荷泵電路102生成錯誤的輸出電壓和到電池的反向 電流。此外，在顯示設備驅動沒有被執(zhí)行期間的“非顯示時段”中(例如，在消隱時段中)執(zhí) 行升壓因子的切換，并且因此，能夠防止顯示質量的下降。盡管結合實施例已經描述本發(fā)明，對本領域的技術人員來說很明顯可以進行各種 變化和修改。應注意的是，此變化和修改被包括在本發(fā)明的范圍內。根據本發(fā)明，盡管已經 描述作為示例的2和3的升壓因子，但是本發(fā)明不限于這些示例，并且能夠使用任何其它的 升壓因子。在這樣的情況下，切換構造和升壓操作當然將根據升壓因子而被調整。
權利要求
一種用于顯示設備的電源電路，包括升壓電路，所述升壓電路被構造為基于升壓因子對輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的輸出電壓；電壓檢測電路，所述電壓檢測電路被構造為將電源電壓的電壓電平和預定電壓電平進行比較，所述輸入電壓與所述電源電壓有關；以及控制電路，所述控制電路被構造為基于比較結果，將第一升壓因子和第二升壓因子中的一個作為所述升壓因子輸出到所述升壓電路，其中，在顯示面板的消隱時段期間，所述控制電路改變所述升壓因子。
2.根據權利要求1所述的電源電路，其中，當所述輸入電壓的電壓電平等于或者高于 所述預定電壓電平時，所述控制電路將所述第一升壓因子輸出到所述升壓電路，并且其中，所述升壓電路響應于所述第一升壓因子對存儲在泵電容器中的一部分電荷進行 放電，并且然后響應于所述第一升壓因子對所述輸入電壓進行升壓，以生成所述升壓的輸 出電壓。
3.根據權利要求1所述的電源電路，其中，當所述輸入電壓的電壓電平低于所述預定 電壓電平時，所述控制電路將所述第二升壓因子輸出到所述升壓電路，并且其中，所述升壓電路響應于所述第二升壓因子對泵電容器進行充電，并且然后響應于 所述第二升壓因子對所述輸入電壓進行升壓，以生成所述升壓的輸出電壓。
4.根據權利要求1至3中的任何一項所述的電源電路，其中，所述控制電路響應于被用 于控制所述消隱時段的幀信號來改變所述升壓因子。
5.根據權利要求3所述的電源電路，進一步包括調節(jié)器，所述調節(jié)器被構造為從所述電源電壓生成所述輸入電壓。
6.根據權利要求5所述的電源電路，其中，從電池直接提供所述電源電壓。
7.一種用于顯示設備的升壓方法，包括 將電源電壓的電壓電平和預定電壓電平進行比較；在顯示面板的消隱時段期間，基于比較結果生成第一升壓因子和第二升壓因子中的一 個作為升壓因子；以及響應于所述升壓因子，對與所述電源電壓有關的輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的輸 出電壓。
8.根據權利要求7所述的升壓方法，其中，所述生成包括當所述輸入電壓的電壓電平等于或者高于所述預定電壓電平時，生成所述第一升壓因 子，并且所述升壓包括響應于所述第一升壓因子對存儲在泵電容器中的一部分電荷進行放電；并且 在所述放電之后，響應于所述第一升壓因子對所述輸入電壓進行升壓，以生成所述升 壓的輸出電壓。
9.根據權利要求7所述的升壓方法，其中，所述生成包括當所述輸入電壓的電壓電平低于所述預定電壓電平時，生成所述第二升壓因子，并且 所述升壓包括響應于所述第二升壓因子對泵電容器進行充電；并且在所述充電之后，響應于所述第二升壓因子對所述輸入電壓進行升壓，以生成所述升 壓的輸出電壓。
10.根據權利要求7至9中的任何一項所述的升壓方法，其中，所述生成包括響應于被用于控制所述消隱時段的幀信號來生成所述升壓因子。
11.一種顯示設備，包括顯示面板；以及電源電路，其中，所述電源電路包括升壓電路，所述升壓電路被構造為基于升壓因子對輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的 輸出電壓；電壓檢測電路，所述電壓檢測電路被構造為將電源電壓的電壓電平和預定電壓電平進 行比較，所述輸入電壓與所述電源電壓有關；以及控制電路，所述控制電路被構造為基于比較結果，將第一升壓因子和第二升壓因子中 的一個作為所述升壓因子輸出到所述升壓電路，其中，在所述顯示面板的消隱時段期間，所述控制電路改變所述升壓因子。
12.根據權利要求11所述的顯示設備，其中，當所述輸入電壓的電壓電平等于或者高 于所述預定電壓電平時，所述控制電路將所述第一升壓因子輸出到所述升壓電路，并且其中，所述升壓電路響應于所述第一升壓因子對存儲在泵電容器中的一部分電荷進行 放電，并且然后響應于所述第一升壓因子對所述輸入電壓進行升壓，以生成所述升壓的輸 出電壓。
13.根據權利要求11所述的顯示設備，其中，當所述輸入電壓的電壓電平低于所述預 定電壓電平時，所述控制電路將所述第二升壓因子輸出到所述升壓電路，并且其中，所述升壓電路響應于所述第二升壓因子對泵電容器進行充電，并且然后響應于 所述第二升壓因子對所述輸入電壓進行升壓，以生成所述升壓的輸出電壓。
14.根據權利要求11至13中的任何一項所述的顯示設備，其中，所述控制電路響應于 被用于控制所述消隱時段的幀信號來改變所述升壓因子。
15.根據權利要求13所述的顯示設備，其中，所述電源電路進一步包括調節(jié)器，所述調節(jié)器被構造為從所述電源電壓生成所述輸入電壓。
16.根據權利要求15所述的顯示設備，其中，從電池直接提供所述電源電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用電源電路的顯示設備。一種用于顯示設備的電源電路，包括升壓電路，該升壓電路被構造為基于升壓因子對輸入電壓進行升壓，以輸出升壓的輸出電壓；電壓檢測電路，該電壓檢測電路被構造為將與輸入電壓有關的電源電壓的電壓電平和預定電壓電平進行比較；以及控制電路，該控制電路被構造為基于比較結果，將第一升壓因子和第二升壓因子中的一個作為升壓因子輸出到升壓電路。在顯示面板的消隱時段期間，控制電路改變升壓因子。
文檔編號G09G5/00GK101873065SQ20101016912
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權日2009年4月21日
發(fā)明者田畑貴史 申請人:瑞薩電子株式會社