显示器以及便携终端制造技术

一种显示器和含有该显示器的便携终端，包含：通过以矩阵方式安排具有电光器件的每个像素所形成的显示区单元；用于通过一行单元选择上述显示区单元的像素的垂直驱动电路；用于把图像信号供给通过上述垂直驱动电路选择的行的每一像素的水平驱动电路；和用于把单个直流电压变换为多个不同电压值的直流电压，随后把多个直流电压供给上述垂直驱动电路和上述水平驱动电路的电源电压变换电路；其中，形成上述电源电压变换电路的至少一个晶体管电路是通过应用与上述显示区单元相同的工艺过程而形成在上述显示区单元的相同衬底上。由此降低了电路的功耗和改善了电源变换效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源电压变换电路及其控制方法，显示器和便携终端，尤其是涉及应用电荷泵电路的电源电压变换电路及其控制方法，具有电源电压变换电路作为电源电路的显示器和具有显示器的便携终端。
技术介绍
便携终端，诸如便携电话和PDA(个人数字辅助器)最近广泛传播。这些便携终端快速传播的因素之一是作为便携终端的输出显示单元安装的液晶显示器。原因主要在于，液晶显示器件的特性是，为了驱动液晶显示器并不要求大量功率，因此它是一种低功耗的显示器。便携终端应用单一电源电压电池作为电源。另一方面，为了通过在液晶显示器内的信号线把信息写到以矩阵方式安排的每一像素，水平驱动电路的逻辑单元和模拟单元应用不同的直流电压。用于通过每一行选择像素的垂直驱动电路应用比水平驱动电路更高绝对值的直流电压。因此，安装在便携终端内的液晶显示器应用电源电压变换电路或所谓的DC-DC变换器(以下说成是DD变换器)，用于把单个直流电压变换为多个不同电压值的直流电压。在液晶显示器内传统的DD变换器应用电感器L。然而，随着新近便携终端的功耗和尺寸的降低常常应用电荷泵型的DD变换器。虽然电荷泵型DD变换器具有相对低的电流容量，但是电荷泵型DD变换器不要求应用电感器作为外部元件。因此电荷泵型DD变换器具有优点能够对降低便携终端尺寸有贡献。图1示出根据第1传统例的负电压发生型的电荷泵型DD变换器的结构。在图1，Pch MOS晶体管Qp101和Nch MOS晶体管Qn101彼此串联在用于提供单个直流电压VCC的电源和地(GND)之间。Pch MOS晶体管Qp101和Nch MOS晶体管Qn101具有连接到公共点的栅极，因此形成CMOS变换器101。脉冲发生源102把预定频率的开关脉冲加到CMOS变换器101的栅极公共连接点。CMOS变换器101的漏极公共连接点(节点A)与电容器C101的一端连接。电容器C101的另一端与二极管D101的阳极和二极管D102的阴极连接。二极管D101的阴极接地。负载电容器C102连接在二极管D102的阳极和地之间。在因此形成的负电压发生型的DD变换器中，电源电压VCC乘以-1，即，负直流电压-VCC大体上跨接负载电容器C102而引出。图2示出根据第1传统例的电压上升型的电荷泵型的DD变换器结构。电压上升型的电荷泵型DD变换器的基本结构是与负电压发生型的电荷泵型DD变换器相同。准确地说，在图2，电压上升型DD变换器与图1的负电压发生型的DD变换器不同仅在于二极管D101连接在电容器C101的另一端和电源(VCC)之间。在电压上升型的DD变换器内，电源电压VCC大一倍，即，直流电压2×VCC大体上并联负载电容器C102而引出。然而，因为由此形成的根据第1传统例的电荷型DD变换器应用了通过二极管箝位，所以输出电压Vout即使在无负载情况下也不能达到乘以-1或2的电源电压VCC的电压值，并且移动约为二极管的阈值电压Vth的两倍，正如从图3和图4的时间图所看到的那样。图3和图4的时间图分别示出在图1和图2的电路内节点A到C的信号波形A到C。通过根据图5和图6所示的第2传统例的电荷泵型DD变换器使第1传统例的问题得到改善。在图5和图6，与图1和图2相同部分用相同参考数字表示。图5示出负电压发生型DD变换器，而图6示出电压上升型DD变换器。两DD变换器的基本结构是相同的。首先描述负电压发生型DD变换器。在图5，电容器C101的另一端与Nch MOS晶体管Qn102的漏极和Pch MOS晶体管Qp102的源极连接。负载电容器C102连接在Nch MOS晶体管Qn102的源极和地之间。PchMOS晶体管QP102的漏极接地。CMOS变换器101的栅极公共连接点与电容器C103的一端连接。电容器C103的另一端与二极管D101的阳极和Nch MOS晶体管Qn102和Pch MOS晶体管Qp102的栅极连接。二极管D101的阴极接地。在因此形成的负电压发生型DD变换器中，输出电压Vout在无负载时达到乘以-1的电源电压VCC的电压值，正如从图7的时间图所看到的那样。另一方面，如图6所示的电压上升型的DD变换器与图5所示的负电压发生型的DD变换器的差别仅在于，开关晶体管Qp103和Qp103具有相反的导电型；而二极管D101连接在电容器C101的另一端和电源(VCC)之间。在电压上升型的DD变换器内，输出电压Vout达到无负载时的电源电压VCC的两倍。图7的时间图和图8的时间图分别示出在图5和图6的电路内节点A到C的信号波形A到C。然而，因此形成的根据第2传统例的电荷泵型DD变换器箝位为开关晶体管(MOS晶体管Qn102和Qp102)用的开关脉冲电压，即，节点D的电压电平被箝位在由二极管D101阈值电位Vth移动所产生的电压值上。因此，足够的驱动电压可能并未提供给开关晶体管，尤其是PchMOS晶体管Qp102。因此，对于Pch MOS晶体管Qp102的晶体管尺寸必须设置得大些。晶体管尺寸增加产生诸如电路面积增加和电路容量下降一类问题。此外，在节省功率模式或类似模式的泵激运行暂时停止时，开关脉冲电压的箝位电平随着开关脉冲的占空比改变而改变。这导致诸如电路容量下降一类问题。当晶体管阈值Vth大时和当阈值Vth变化大时，上述问题都变得严重。当使用薄膜晶体管(TFT)，电路在玻璃衬底上形成时，例如，该问题是一个需要仔细考虑的。众知用于形成薄膜晶体管的非晶硅和多晶硅具有比单晶硅低的结晶度和低的导电机构可控制性，因此形成的薄膜晶体管具有大的特性变化。因此，本专利技术的目的是提供在小面积电路规模上能够得到高电流容量的电源电压变换电路及其控制方法，以及具有以电源电压变换电路作为电源电路的显示器和具有显示器的便携终端。
技术实现思路
为了实现上述目的，根据本专利技术，提供应用在输出单元具有开关器件的电荷泵电路的电源电压变换电路，而电源电压变换电路包含用于在启动时刻对开关器件用的控制脉冲电压进行二极管-箝位的第1箝位电路，和用于在启动过程终止时刻把控制脉冲电压箝位在电路电源电位的第2箝位电路。电源电压变换电路被用作显示器的电源电路。包含电源电压变换电路的显示器用作便携终端的显示单元。在因此形成的电源电压变换电路中，在启动时刻(接通电源的时刻)第1箝位电路对控制脉冲电压进行二极管箝位，由此控制脉冲电压的电压值被箝位在由于二极管阈值电压从电路电源电压移动所产生的电位上。在输出单元内的开关器件根据控制脉冲运行，因此引出输出电压。在启动过程终止时刻，控制脉冲电压的电压值箝位在电路电源电位上。因此在电荷泵电路随后发生的泵激运行中，提供足够的驱动电压给开关器件。本专利技术提供了一种显示器，其包含通过以矩阵方式安排具有电光器件的每个像素所形成的显示区单元；用于通过一行单元选择上述显示区单元的像素的垂直驱动电路；用于把图像信号供给通过上述垂直驱动电路选择的行的每一像素的水平驱动电路；和用于把单个直流电压变换为多个不同电压值的直流电压，随后把多个直流电压供给上述垂直驱动电路和上述水平驱动电路的电源电压变换电路；其中，形成上述电源电压变换电路的至少一个晶体管电路是通过应用与上述显示区单元相同的工艺过程而形成在上述显示区单元的相同衬底上。根据本专利技术的另一种显示器，其包含显示区单元，通过以矩阵方式安本文档来自技高网...

【技术保护点】
显示器，其特征为，包含：通过以矩阵方式安排具有电光器件的每个像素所形成的显示区单元；用于通过一行单元选择上述显示区单元的像素的垂直驱动电路；用于把图像信号供给通过上述垂直驱动电路选择的行的每一像素的水平驱动电路；和用于把单个直流电压变换为多个不同电压值的直流电压，随后把多个直流电压供给上述垂直驱动电路和上述水平驱动电路的电源电压变换电路；其中，形成上述电源电压变换电路的至少一个晶体管电路是通过应用与上述显示区单元相同的工艺过程而形成在上述显示区单元的相同衬底上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：仲岛义晴，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]