JP5172748B2 - 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置 - Google Patents

表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5172748B2
JP5172748B2 JP2009057416A JP2009057416A JP5172748B2 JP 5172748 B2 JP5172748 B2 JP 5172748B2 JP 2009057416 A JP2009057416 A JP 2009057416A JP 2009057416 A JP2009057416 A JP 2009057416A JP 5172748 B2 JP5172748 B2 JP 5172748B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
voltage
output stage
power supply
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009057416A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010210978A (ja
Inventor
淳 嶋谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2009057416A priority Critical patent/JP5172748B2/ja
Priority to US12/659,452 priority patent/US8487921B2/en
Priority to CN201010136843.6A priority patent/CN101840662B/zh
Publication of JP2010210978A publication Critical patent/JP2010210978A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5172748B2 publication Critical patent/JP5172748B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0202Addressing of scan or signal lines
    • G09G2310/0218Addressing of scan or signal lines with collection of electrodes in groups for n-dimensional addressing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0289Details of voltage level shifters arranged for use in a driving circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0291Details of output amplifiers or buffers arranged for use in a driving circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0297Special arrangements with multiplexing or demultiplexing of display data in the drivers for data electrodes, in a pre-processing circuitry delivering display data to said drivers or in the matrix panel, e.g. multiplexing plural data signals to one D/A converter or demultiplexing the D/A converter output to multiple columns
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614Control of polarity reversal in general
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は、表示パネルドライバに関し、特に、表示パネルドライバの出力アンプ回路の構成に関する。
表示パネルを用いる表示装置の近年の課題の一つは、表示パネルを駆動する表示パネルドライバの消費電力の増大である。消費電力の増大の一つの要因は、表示パネルの大きさの増大である。特にテレビの分野では、液晶表示パネルでさえも100インチを越えるものまで出てきている状況であり、今後、この傾向は変わることはないと考えられる。表示パネルの大きさが増大すると、データ線の容量が増大し、これは、データ線を駆動する出力アンプ回路の消費電力の増大を招く。加えて、近年の表示装置では、ドライバの使用個数を減らすために1つの表示パネルドライバの出力数が益々増大する方向にあるため、1つの表示パネルドライバの消費電力が益々増加している。このため、動作時の表示パネルドライバの温度が高くなるという問題が発生するようになってきている。
表示パネルドライバの消費電力の増大への一つの対策は、電源電圧VDDに加え、電源電圧VDDと接地電圧VSS(=0V)の中間の電圧(典型的には、電源電圧VDDの半分の中間電源電圧VDD/2)を表示パネルドライバに供給し、中間電源電圧を用いてドライバICの出力アンプを動作させることである。例えば、VDD/2〜VDDの電圧範囲の出力電圧を出力するアンプを中間電源電圧VDD/2と電源電圧VDDにより動作させ、0〜VDD/2の電圧範囲で動作可能なアンプを中間電源電圧VDD/2と接地電圧VSSにより動作させる。これにより、アンプで消費される電力を低減させることができる。このような技術は、例えば、特開2002−175052号公報に開示されている。
特開2002−175052号公報
しかしながら、近年の表示パネルドライバは、一層に消費電力を低減するために、低電圧動作が可能なことが求められている。現在、液晶表示装置のドライバICは15Vで動作することが一般的であるが、ドライバICの発熱を抑制するためには、より低い電源電圧で動作することが望ましい。
加えて、発明者の検討によると、中間電源電圧の供給の有無に関わらず、表示パネルドライバが動作可能であることが実用上、有利である。最終的な表示装置の製造者には、中間電源電圧を供給して消費電力の低減を望む製造者と、中間電源電圧を供給せずに装置構成の簡略化を望む製造者とがいる。その一方で、中間電源電圧の供給に対応した構成の表示パネルドライバと中間電源電圧の供給に対応していない構成の表示パネルドライバの両方を製造することは、それぞれの製造コストを増大させてしまう。コストの低減は、表示パネルドライバの製造者にとっても最終的な表示装置の製造者にとっても好ましい。
しかしながら、上述の公報に記載の回路では、これらの要求に応えることはできない。
本発明の一の観点では、表示パネルドライバが、出力アンプ回路と、第1出力端子と、
第2出力端子とを具備する。出力アンプ回路は、電源電圧と電源電圧より低い第1電圧との供給を受けて、電源電圧と接地電圧より高く電源電圧より低い中間電源電圧の間に定められた第1電圧範囲の駆動電圧を出力するように構成された第1出力段と、電源電圧と接地電圧の供給を受けて、電源電圧と接地電圧の間の駆動電圧を出力可能に構成された第2出力段とを備えている。第1出力段は、第1出力段の出力端子をプルダウンする第1プルダウン出力トランジスタを備えている。一方、第2出力段は、第2出力段の出力端子をプルダウンする第2プルダウン出力トランジスタを備えている。第1プルダウン出力トランジスタは、ディプレッション型のNMOSトランジスタであり、第2プルダウン出力トランジスタは、エンハンスメント型のNMOSトランジスタである。第1電圧が中間電源電圧に設定される第1モードに出力アンプ回路が設定されたとき、第1出力段が第1電圧範囲の第1駆動電圧を第1出力端子と第2出力端子のうちの一方の出力端子に出力する。第1電圧が接地電圧に設定される第2モードに出力アンプ回路が設定されたとき、第2出力段が第1電圧範囲の第1駆動電圧を第1出力端子と第2出力端子のうちの一方の出力端子に出力する。
このような構成の表示パネルドライバでは、第1出力段のプルダウン出力トランジスタとしてディプレッション型のNMOSトランジスタを使用することによって低電圧動作を実現することができる。その一方で、第1電圧が接地電圧に設定された場合(即ち、中間電源電圧が供給されない場合)には、プルダウン出力トランジスタとしてエンハンスメント型のNMOSトランジスタを用いる第2出力段を用いることによって動作マージンの減少の問題を回避できる。すなわち、当該表示パネルドライバは、中間電源電圧の供給の有無に関わらず動作可能である。
本発明の他の観点では、表示パネルドライバが、出力アンプ回路と、第1出力端子と、第2出力端子とを具備する。出力アンプ回路が、電源電圧と接地電圧より高く電源電圧より低い中間電源電圧の間の第1電圧範囲の駆動電圧を出力可能に構成された第1出力段と、電源電圧と接地電圧の供給を受けて、電源電圧と接地電圧の間の駆動電圧を出力可能に構成された第2出力段と、接地電圧と接地電圧より高い第2電圧の供給を受け、接地電圧と中間電源電圧の間の第2電圧範囲の駆動電圧を出力可能に構成された第3出力段とを備えている。第3出力段は、第3出力段の出力端子をプルアップする第1プルアップ出力トランジスタを備えている。一方、第2出力段は、第2出力段の出力端子をプルアップする第2プルアップ出力トランジスタを備えている。第1プルアップ出力トランジスタは、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタである一方、第2プルアップ出力トランジスタは、ソースに電源電圧が供給されるPMOSトランジスタである。第2電圧が中間電源電圧に設定される第1モードに出力アンプ回路が設定されたとき、少なくとも、第1出力端子と第2出力端子の一方の出力端子を第1電圧範囲の電圧から第2電圧範囲の電圧に反転させる場合に、第2出力段が第2電圧範囲の第2駆動電圧を一方の出力端子に出力する。第2電圧が電源電圧に設定される第2モードに出力アンプ回路が設定された場合、第3出力段が、第2電圧範囲の第2駆動電圧を第1出力端子と第2出力端子の一方の出力端子に出力する。
このような構成の表示パネルドライバでは、第3出力段のプルアップ出力トランジスタとしてウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用することによって低電圧動作を実現することができる。このとき、第2電圧が中間電源電圧に設定されたときには、第1出力端子と第2出力端子の一方の出力端子を第1電圧範囲の電圧から第2電圧範囲の電圧に反転させるためにプルダウン出力トランジスタとしてソースに電源電圧が供給される通常のPMOSトランジスタを用いる第2出力段を用いることによって、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタにおける寄生PNPバイポーラトランジスタのターンオンの問題を回避できる。すなわち、当該表示パネルドライバは、中間電源電圧の供給の有無に関わらず動作可能である。
本発明によれば、低電圧動作が可能でありながら、中間電源電圧の供給の有無に関わらず動作可能である表示パネルドライバが提供される。
本発明の一実施形態における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態におけるデータ線ドライバの構成を示すブロック図である。 本発明の発明者が検討した出力アンプ回路の構成を示す回路図である。 図3の出力アンプ回路の差動段、正専用出力段及び負専用出力段の構成を示す回路図である。 図3、図4の出力アンプ回路の正専用出力段における問題を説明する回路図である。 図3、図4の出力アンプ回路の正専用出力段における問題を説明する回路図である。 図3、図4の出力アンプ回路の負専用出力段における問題を説明する回路図である。 図3、図4の出力アンプ回路の負専用出力段における問題を説明する回路図である。 図3、図4の出力アンプ回路の負専用出力段における問題を説明する断面図である。 本発明の一実施形態における出力アンプ回路の構成を示す回路図である。 図7の出力アンプ回路の差動段、正専用出力段、負専用出力段及び正負共用出力段の構成を示す回路図である。 本発明の一実施形態における出力アンプ回路の動作を示す表である。 本発明の一実施形態における、フルVDDモードに設定された場合の出力アンプ回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態における、ハーフVDDモードに設定された場合の出力アンプ回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態における、ハーフVDDモードに設定された場合の出力アンプ回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の他の実施形態における出力アンプ回路の動作を示す表である。 本発明の他の実施形態における、ハーフVDDモードに設定された場合の出力アンプ回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の他の実施形態における、差動段、正専用出力段、負専用出力段及び正負共用出力段の構成を示す回路図である。
以下では、本発明が液晶表示パネルのデータ線を駆動するデータ線ドライバの出力アンプ回路(データ線を駆動するアンプを含む回路)に適用された実施形態を説明する。しかしながら、本発明が、他の種類の表示パネルを駆動する表示パネルドライバにも適用可能であることは、当業者には自明的であろう。
図1は、本発明の一実施形態の表示パネルドライバを備えた液晶表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、液晶表示装置1が、液晶表示パネル2とデータ線ドライバ3とゲート線ドライバ4とLCDコントローラ5とを備えている。液晶表示パネル2は、データ線6とゲート線7とが設けられており、更に、データ線6とゲート線7とが交差する位置に画素8が配置されている。なお、図1には、2本のデータ線6と、2本のゲート線7と、4つの画素8しか図示されていないが、実際には更に多くのデータ線6、ゲート線7、画素8が液晶表示パネル2に配置されることは、当業者には容易に理解されよう。データ線ドライバ3は、液晶表示パネル2のデータ線6を駆動し、ゲート線ドライバ4は、ゲート線7を駆動する。LCDコントローラ5は、データ線ドライバ3とゲート線ドライバ4とを制御する。
図2は、データ線ドライバ3の構成を概略的に示すブロック図である。データドライバ3は、ラッチ11A、11Bと、レベルシフト回路12A、12Bと、正側D−Aコンバータ(DAC)13Aと、負側D−Aコンバータ13Bと、出力アンプ回路14と、階調電圧生成回路15と出力端子16A、16Bとを備えている。出力端子16Aには、奇数番目のデータ線6が接続され、出力端子16Bには、偶数番目のデータ線6が接続される。
ラッチ11A、11Bは、LCDコントローラ5から送られてくる画素データD(1)〜D(n)をラッチして保存する。ここで、画素データD(2i−1)とは、ゲート線7に沿って隣接する2つの画素8のうち、「正」の駆動電圧で駆動される画素の階調を指定するデータであり、画素データD(2i)とは、当該2つの画素8のうち、「負」の駆動電圧で駆動される画素の階調を指定するデータである。この説明において、本明細書では、共通電圧VCOMよりも高い駆動電圧を「正」の駆動電圧と呼び、共通電圧VCOMよりも低い駆動電圧を「負」の駆動電圧と呼ぶことに留意されたい。ここで、共通電圧VCOMとは、液晶表示パネル2の対向電極の電圧であり、電源電圧VDDの半分の電圧である中間電源電圧VDD/2と同一、又は中間電源電圧VDD/2に近い電圧に設定される。ラッチ11A、11Bの動作は、ストローブ信号STBによって制御され、ストローブ信号STBがアサートされると、ラッチ11A、11Bが画素データD(1)〜D(n)をラッチする。ラッチ11A、11Bによってラッチされた画素データD(1)〜D(n)は、それぞれ、レベルシフト回路12A、12Bを介して正側DAC13A、負側DAC13Bに転送される。
正側DAC13Aは、ラッチ11Aから受け取った画素データD(2i−1)(iは自然数)に対してデジタル−アナログ変換を行い、画素データD(2i−1)に対応する階調電圧を出力する。詳細には、正側DAC13Aは、階調電圧生成回路15から受け取った階調電圧VGS1 〜VGSm のうち画素データD(2i−1)に対応する階調電圧を選択し、選択した階調電圧を出力する。ここで、階調電圧VGS1 〜VGSm は、
COM<VGS1 <VGS2 <・・・<VGSm <VDD,
が成り立つように決定されている。上述のように、VCOMは、共通電圧であり、VDDは、電源電圧である。
同様に、負側DAC13Bは、ラッチ11Bから受け取った画素データD(2i)に対してデジタル−アナログ変換を行い、画素データD(2i)に対応する階調電圧を出力する。詳細には、負側DAC13Bは、階調電圧生成回路15から受け取った階調電圧VGS1 〜VGSm のうち画素データD(2i)に対応する階調電圧を選択し、選択した階調電圧を出力する。ここで、階調電圧VGS1 〜VGSm は、
VSS<VGSm <VGSm−1 <・・・<VGS1 <VCOM
が成り立つように決定されている。ここで、VSSは、接地電圧VSS(=0V)である。
出力アンプ回路14は、正側DAC13A、負側DAC13Bから受け取った階調電圧に対応する駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を出力端子16A、16Bに出力する。ここで、図2では、奇数番目のデータ線6に出力される駆動電圧がV2i−1と記載され、偶数番目のデータ線6に出力される駆動電圧がV2iと記載されている。一対の出力端子16A、16Bに接続されるデータ線6の一方には正の駆動電圧(共通電圧VCOMより高い駆動電圧)が供給され、他方には負の駆動電圧(共通電圧VCOMより低い駆動電圧)が供給される。出力端子16A、16Bに接続されるデータ線6が、それぞれ、正、負の駆動電圧で駆動される場合、正側DAC13Aから受け取った階調電圧に対応する正の駆動電圧が出力端子16Aに出力され、負側DAC13Bから受け取った階調電圧に対応する負の駆動電圧が出力端子16Bに出力される。一方、出力端子16A、16Bに接続されるデータ線6が、それぞれ、負、正の駆動電圧で駆動される場合、正側DAC13Aから受け取った階調電圧に対応する正の駆動電圧が出力端子16Bに出力され、負側DAC13Bから受け取った階調電圧に対応する負の駆動電圧が出力端子16Aに出力される。
上述されているように、データドライバ3に対する近年の要求としては、消費電力が少ないこと、及び、低電圧動作が可能なことが挙げられる。そこで、本発明の発明者は、このような要求を満足する為に、下記の3つの手法を検討した:
(1)出力アンプ回路14の出力段に電源電圧VDDの半分の中間電源電圧VDD/2を供給し、出力アンプ回路14を電源電圧VDD、中間電源電圧VDD/2及び接地電圧VSSで動作させる。
(2)出力アンプ回路14の正の駆動電圧を出力する出力段のNMOSトランジスタの一部について、ディプレッション型のNMOSトランジスタを使用する。
(3)出力アンプ回路14の負の駆動電圧を出力する出力段のPMOSトランジスタの一部について、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用する。
図3は、このような技術的思想の下で本発明の発明者が検討したプロトタイプの出力アンプ回路14の構成を示す図である。出力アンプ回路14は、入力側スイッチ回路21と、差動段22A、22Bと、中間スイッチ回路23と、正専用出力段24Aと、負専用出力段24Bと、フィードバック系スイッチ回路25と、出力側スイッチ回路26と、制御回路27とを備えている。出力アンプ回路14の入力端子30Aは、正側DAC13Aの出力に接続され、正側DAC13Aから出力される正の階調電圧を受け取る。一方、出力アンプ回路14の入力端子30Bは、負側DAC13Bの出力に接続され、正側DAC13Aから出力される正の階調電圧を受け取る。
入力側スイッチ回路21は、入力端子30A、30Bと、差動段22A、22Bの入力端子31A、31Bとの間の接続関係を切り替える機能を有している。図3の回路構成では、入力側スイッチ回路21は、4つのスイッチ:スイッチSW101〜SW104を備えている。
中間スイッチ回路23は、差動段22A、22Bの出力端子と、正専用出力段24A、負専用出力段24Bの入力端子との間の接続関係を切り換える機能を有している。図3の回路構成では、入力側スイッチ回路21は、8つのスイッチ:スイッチSW301、302、SW305〜308及びSW311、312を備えている。
フィードバック系スイッチ回路25は、正専用出力段24A、負専用出力段24Bの出力端子と、差動段22A、22Bの入力端子31A、31Bとの間の接続関係を切り替える機能を有している。図3の回路構成では、フィードバック系スイッチ回路25は、4つのスイッチ:スイッチSW501、SW502、SW505及びSW506を備えている。フィードバック系スイッチ回路25は、正専用出力段24A、負専用出力段24Bの出力電圧を差動段22A、22Bのいずれにフィードバックするかを切り換える役割を有している。
更に、出力側スイッチ回路26は、正専用出力段24A、負専用出力段24Bの出力端子と、出力アンプ回路14の出力端子16A、16Bとの接続関係を切り換える機能を有している。図3の回路構成では、出力側スイッチ回路26は、スイッチSW601、SW602、SW605及びSW606を備えている。
制御回路27は、入力側スイッチ回路21、中間スイッチ回路23、フィードバック系スイッチ回路25、及び出力側スイッチ回路26の各スイッチのオンオフを極性信号POLに応答して制御する。ここで、極性信号POLとは、各出力端子16A、16Bから出力される駆動電圧の極性を指定する信号である。一実施形態では、極性信号POLがHighレベルである場合、出力端子16A、16Bから、それぞれ、正、負の駆動電圧が出力されるように各スイッチが制御され、一方、極性信号POLがLowレベルである場合、出力端子16A、16Bから、それぞれ、負、正の駆動電圧が出力されるように各スイッチが制御される。
図4は、出力アンプ回路14の差動段22A、22Bと、正専用出力段24Aと、負専用出力段24Bの構成を詳細に示す図である。差動段22Aは、Rail−to−Rail構成、即ち、接地電圧VSS以上電源電圧VDD以下の範囲の入力電圧に対応可能な構成を有している。詳細には、差動段22Aは、NMOSトランジスタMN11〜MN13、MN15、16と、PMOSトランジスタMP11〜MP13、MP15、16と、定電流源I11、I12と、スイッチSW11、SW12とを備えている。ここで、記号「BP12、BN12」は、それぞれ、PMOSトランジスタMP13、NMOSトランジスタMN13のゲートに供給されるバイアス電圧を示している。差動段22Aは、入力端子31Aの電圧に応答した電圧を出力端子32A、32Bに出力する。
ここで、スイッチSW11は、NMOSトランジスタMN11、PMOSトランジスタMP15の動作条件と、NMOSトランジスタMN12、PMOSトランジスタMP16の動作条件とを対称にするためにスイッチS301、S305のダミースイッチとして挿入されたスイッチであり、常にオンにされる。例えば、スイッチSW11がないと、PMOSトランジスタMP15、MP16のドレイン電圧に差が生じ、出力アンプ回路14のオフセット電圧の発生の原因になり得る。スイッチSW11は、このような問題を解消するために用いられている。スイッチSW12も同様に、スイッチS302、S306のダミースイッチとして挿入されたスイッチであり、常にオンにされる。
差動段22Bも、Rail−to−Rail構成、即ち、接地電圧VSS以上電源電圧VDD以下の範囲の入力電圧に対応可能な構成を有している。詳細には、差動段22Bは、NMOSトランジスタMN21〜MN23、MN25、26と、PMOSトランジスタMP21〜MP23、MP25、26と、定電流源I21、I22と、スイッチSW21、SW22とを備えている。ここで、「BP22」、「BN22」は、それぞれ、PMOSトランジスタMP23、NMOSトランジスタMN23のゲートに供給されるバイアス電圧である。ここで、スイッチSW21は、スイッチS307、S311のダミースイッチとして挿入されたスイッチであり、常にオンにされる。同様に、スイッチSW22は、スイッチS308、S312のダミースイッチとして挿入されたスイッチであり、常にオンにされる。
正専用出力段24Aは、入力端子33A、33Bの電圧に応答して、所望の正の駆動電圧(即ち、VGS1 以上VGSm 以下の駆動電圧)を出力可能であるように構成される。この正専用出力段24Aには中間電源電圧VDD/2と電源電圧VDDが供給され、正専用出力段24Aは中間電源電圧VDD/2と電源電圧VDDで動作する。
図4の構成では、正専用出力段24Aは、NMOSトランジスタMN14、MN17、MN18と、PMOSトランジスタMP14、MP17、MP18と、キャパシタC11、C12とで構成される。ここで、「BP11」、「BP12」は、それぞれ、PMOSトランジスタMP17、PMOSトランジスタMP14のゲートに供給されるバイアス電圧であり、「BN11」、「BN12」は、それぞれ、NMOSトランジスタMN17、NMOSトランジスタMN14のゲートに供給されるバイアス電圧である。正専用出力段24AのPMOSトランジスタMP14と、差動段22AのPMOSトランジスタMP13には同一のバイアス電圧BP12が供給され、正専用出力段24AのPMOSトランジスタMN14と、差動段22AのNMOSトランジスタMN13には同一のバイアス電圧BN12が供給されることに留意されたい。
正専用出力段24Aにおいて、PMOSトランジスタMP18は、出力端子36Aをプルアップするための出力トランジスタであり、NMOSトランジスタMN18は、出力端子36Aをプルダウンするための出力トランジスタである。また、PMOSトランジスタMP17とNMOSトランジスタMN17とは、その一方のソースが他方のドレインに接続され、2端子の浮遊電流源を構成している。浮遊電流源の一方の端子がPMOSトランジスタMP18のゲートに接続され、他方の端子がNMOSトランジスタMN18のゲートに接続されている。出力端子36Aの電圧は、NMOSトランジスタMN17、PMOSトランジスタMP17で構成される浮遊電流源の両端の電圧に応じて決定される。また、キャパシタC11、C12は、出力端子36Aから出力される駆動電圧の位相を補償するための位相補償容量である。
一方、負専用出力段24Bは、入力端子35A、35Bの電圧に応答して、所望の負の駆動電圧(即ち、VGSm 以上VGS1 以下の駆動電圧)を出力可能であるように構成される。この負専用出力段24Bには接地電圧VSSと中間電源電圧VDD/2とが供給され、負専用出力段24Bは接地電圧VSSと中間電源電圧VDD/2で動作する。
図4の構成では、負専用出力段24Bは、NMOSトランジスタMN24、MN27、MN28と、PMOSトランジスタMP24、MP27、MP28と、キャパシタC21、C22とで構成される。ここで、「BP21」、「BP22」は、それぞれ、PMOSトランジスタMP27、PMOSトランジスタMP24のゲートに供給されるバイアス電圧であり、「BN21」、「BN22」は、それぞれ、NMOSトランジスタMN27、NMOSトランジスタMN24のゲートに供給されるバイアス電圧である。負専用出力段24BのPMOSトランジスタMP24と、差動段22BのPMOSトランジスタMP23には同一のバイアス電圧BP22が供給され、負専用出力段24BのPMOSトランジスタMN24と、差動段22BのNMOSトランジスタMN23には同一のバイアス電圧BN22が供給されることに留意されたい。
負専用出力段24Bにおいて、PMOSトランジスタMP28は、出力端子36Bをプルアップするための出力トランジスタであり、NMOSトランジスタMN28は、出力端子36Bをプルダウンするための出力トランジスタである。また、NMOSトランジスタMN27、PMOSトランジスタMP27は、その一方のソースが他方のドレインに接続され、2端子の浮遊電流源を構成している。浮遊電流源の一方の端子がPMOSトランジスタMP28のゲートに接続され、他方の端子がNMOSトランジスタMN28のゲートに接続されている。出力端子36Bの電圧は、NMOSトランジスタMN27、PMOSトランジスタMP27で構成される浮遊電流源の両端の電圧に応じて決定される。また、キャパシタC21、C22は、出力端子36Bから出力される駆動電圧の位相を補償するための位相補償容量である。
図3、図4の出力アンプ回路14の動作は、概略的には、下記の通りである:
出力アンプ回路14は、出力端子16A、16Bの一方に正の駆動電圧を出力し、他方に負の駆動電圧を出力する。出力端子16A、16Bのそれぞれに出力される駆動電圧の極性は、極性信号POLに応答して所定の水平期間毎(例えば、1水平期間毎)に切り換えられる。駆動電圧の極性が1水平期間毎に切り換える場合、ドット反転駆動が行われることになる。
正の駆動電圧を出力端子16Aに出力し、負の駆動電圧を出力端子16Bに出力する場合(即ち、奇数番目のデータ線6に正の駆動電圧を出力し、偶数番目のデータ線に負の駆動電圧を出力する場合)、正専用出力段24Aの出力端子36Aが出力端子16Aに接続され、負専用出力段24Bの出力端子36Bが出力端子16Bに接続される。この場合、図3の出力アンプ回路14は、入力端子30Aに正側DAC13Aから供給された正の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Aに出力し、入力端子30Bに負側DAC13Bから供給された負の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Bに出力するボルテッジフォロアとして動作する。
一方、負の駆動電圧を出力端子16Aに出力し、正の駆動電圧を出力端子16Bに出力する場合(即ち、奇数番目のデータ線6に負の駆動電圧を出力し、偶数番目のデータ線に正の駆動電圧を出力する場合)、正専用出力段24Aの出力端子36Aが出力端子16Bに接続され、負専用出力段24Bの出力端子36Bが出力端子16Aに接続される。この場合、図3の出力アンプ回路14は、入力端子30Aに正側DAC13Aから供給された正の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Bに出力し、入力端子30Bに負側DAC13Bから供給された負の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Aに出力するボルテッジフォロアとして動作する。
このとき、出力アンプ回路14の振幅差偏差を低減するために、入力端子30A、30B、差動段22A、22B、正専用出力段24A及び負専用出力段24Bの接続関係が適宜の周期で切り換えられる。ここで、「振幅差偏差」とは、画素データの階調値が同一である場合の正の駆動電圧と負の駆動電圧の絶対値の大きさの差をいう。ただし、駆動電圧の絶対値は、共通電圧VCOMを基準として定義される、即ち、駆動電圧の絶対値とは、駆動電圧と共通電圧VCOMとの差の絶対値を意味していることに留意されたい。一実施形態では、下記の2つの接続状態(A)、(B)で適宜の周期で繰り返され、これにより、出力アンプ回路14の振幅差偏差が低減される:
接続状態(A):
接続状態(A)では、入力端子30Aが差動段22Aの入力端子31A(反転入力)に接続され、差動段22Aの出力端子32A、32Bが正専用出力段24Aの入力端子33A、33Bに接続され、正専用出力段24Aの出力端子36Aが差動段22Aの非反転入力に接続される。更に、入力端子30Bが差動段22Bの入力端子31B(非反転入力)に接続され、差動段22Bの出力端子34A、34Bが負専用出力段24Bの入力端子35A、35Bに接続され、負専用出力段24Bの出力端子36Bが差動段22Bの反転入力に接続される。
接続状態(B):
一方、接続状態(B)では、入力端子30Aが差動段22Bの入力端子31B(非反転入力)に接続され、差動段22Bの出力端子34A、34Bが正専用出力段24Aの入力端子33A、33Bに接続され、正専用出力段24Aの出力端子36Aが差動段22Bの反転入力に接続される。更に、入力端子30Bが差動段22Aの入力端子31A(反転入力)に接続され、差動段22Aの出力端子32A、32Bが負専用出力段24Bの入力端子35A、35Bに接続され、負専用出力段24Bの出力端子36Bが差動段22Aの非反転入力に接続される。
ここで、接続状態(A)、(B)のいずれにおいても、入力端子30Aに供給された正の階調電圧に対応した正の駆動電圧が正専用出力段24Aの出力端子36Aに出力され、入力端子30Bに供給された負の階調電圧に対応した負の駆動電圧が負専用出力段24Bの出力端子36Bに出力されることに留意されたい。一実施形態では、上記の接続状態(A)、(B)が2水平期間毎に切り換えられる。
このような動作によれば、出力アンプ回路14の振幅差偏差を低減することができる。例えば、差動段22Aのオフセット電圧を+α、差動段22Bのオフセット電圧を+β、そして、正の駆動電圧の期待値をVp、負の駆動電圧の期待値をVnとして考える。差動段22Aが常に正専用出力段24Aに接続され、差動段22Bが常に負専用出力段24Bに接続される場合には、振幅差偏差ΔVAMPは、下記式(1)で算出される:
ΔVAMP=(Vp+α)−(Vn+β)
=(Vp−Vn)−(α+β). ・・・(1)
一方、上述のように入力端子30A、30B、差動段22A、22B、正専用出力段24A及び負専用出力段24Bの接続関係が切り換えられる場合、出力端子16Aについての振幅差偏差ΔVAMP_Aは、下記式(2A)で算出される:
ΔVAMP_A=(Vp+α)−(Vn+α)
=(Vp−Vn). ・・・(2A)
ここで、出力端子16Aからの駆動電圧の生成には差動段22Aのみが使用され、差動段22Aは使用されないことに留意されたい。
同様に、出力端子16Bについての振幅差偏差ΔVAMP_Bは、下記式(2B)で算出される:
ΔVAMP_B=(Vp+β)−(Vn+β)
=(Vp−Vn). ・・・(2B)
ここで、出力端子16Aからの駆動電圧の生成には差動段22Aのみが使用され、差動段22Aは使用されないことに留意されたい。
入力端子30A、30B、差動段22A、22B、正専用出力段24A及び負専用出力段24Bの接続関係を切り換えることにより、出力アンプ回路14の振幅差偏差を低減することができることは、式(1)と式(2A)、(2B)の比較から理解されよう。
図3、図4の出力アンプ回路14においては、下記の4つのアプローチによって低電圧動作が実現されている。
(1)正専用出力段24Aの出力端子36Aをプルダウンする出力トランジスタであるNMOSトランジスタMN18としてディプレッション型トランジスタを使用する。
(2)正専用出力段24Aの浮遊電流源のNMOSトランジスタMN17としてディプレッション型のトランジスタを使用する。
(3)負専用出力段24Bの出力端子36Aをプルアップする出力トランジスタであるPMOSトランジスタMP28として、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用する。
(4)負専用出力段24Bの浮遊電流源のPMOSトランジスタMP27として、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用する。
ここで、図4の構成においては、PMOSトランジスタMP27、MP28のバックゲートに電源電圧VDDが供給されるのではないことに留意されたい。また、2つのディプレッション型のNMOSトランジスタと、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続された2つのPMOSトランジスタが、破線の円によって強調して図示されていることにも留意されたい。
NMOSトランジスタMN17、MN18としてディプレッション型トランジスタを使用することにより、NMOSトランジスタMN17、MN18のゲート−ソース間電圧の低減が可能になり、正専用出力段24Aを低電圧動作させることが可能になる。加えて、PMOSトランジスタMP27、28として、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用することにより、PMOSトランジスタMN27、MN28のゲート−ソース間電圧(の絶対値)の低減が可能になり、負専用出力段24Bを低電圧動作させることが可能になる。
以上に説明されている図3、図4の構成の出力アンプ回路14は、低電圧動作を実現するためには好適であるが、下記の2つの問題がある。
第1に、正電圧出力段24Aに中間電源電圧VDD/2を供給することが回路動作上、必要不可欠な点である。上述されるように、液晶表示装置の最終的な製造者は、電源電圧VDD、接地電圧VSSのみで動作することを望む場合もあるが、図3、図4の構成では、このような要求を満たすことは出来ない。
詳細には、正電圧出力段24AのNMOSトランジスタMN18のソースに、中間電源電圧VDD/2の代わりに接地電圧VSSを供給すると、NMOSトランジスタMN18のゲートをプルダウンするNMOSトランジスタの動作マージンが不足するという問題が発生する。図5A、図5Bは、この問題を説明する図である。
図5Aは、NMOSトランジスタMN18のソースに中間電源電圧VDD/2が供給された場合の正電圧出力段24Aの各ノードの電圧レベルを示す概念図である。図5Aでは、電源電圧VDDが13.5Vであり、中間電源電圧VDD/2が6.75Vである場合が図示されている。図3、図4の出力アンプ回路14では、正専用出力段24AのNMOSトランジスタMN14、差動段22AのNMOSトランジスタMN16、及び差動段22BのNMOSトランジスタMN26が、NMOSトランジスタMN18のゲートのプルダウンに使用される。ただし、差動段22AのNMOSトランジスタMN16と差動段22BのNMOSトランジスタMN26は、正専用出力段24Aと差動段22A、22Bの接続関係に応じて排他的に使用されることに留意されたい。
NMOSトランジスタMN18のソースに中間電源電圧VDD/2が供給される場合には、NMOSトランジスタMN18のゲートの電圧は、NMOSトランジスタMN14、MN16(又はMN26)を動作させるに充分な程度に高い。例えば、図5Aの例では、NMOSトランジスタMN18のゲートの電圧は、5.75Vである。
その一方で、NMOSトランジスタMN18のソースに接地電圧VSSが供給される場合には、NMOSトランジスタMN18のゲートの電圧は、NMOSトランジスタMN14、MN16(又はMN26)を動作させるには不足してしまう。例えば、図5Bの例では、NMOSトランジスタMN18のゲートの電圧は、0Vである。これは、図3、図4の構成の出力アンプ回路14では、正電圧出力段24Aに中間電源電圧VDD/2を供給することが必要不可欠であることを意味している。
図3、図4の出力アンプ回路14の第2の問題は、負専用出力段24Bに中間電源電圧VDD/2を供給した状態で出力端子16A、16Bのそれぞれから出力される駆動電圧の極性を反転させると、負電力出力段24BのPMOSトランジスタMP28の寄生PNPトランジスタがオンする恐れがある点である。ここで、PMOSトランジスタMP28が、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタであることに留意されたい。
以下、寄生PNPトランジスタがオンされる問題について詳細に説明する。図6Aに図示されているように、例えば出力端子16Aが正の駆動電圧V2i−1(>VDD/2)で駆動された後に出力端子16Aを負の駆動電圧に切り替える場合、出力端子16Aを負専用出力段24Bの出力端子に接続した瞬間に負専用出力段24Bの出力端子に、中間電源電圧VDD/2よりも高い電圧が印加される。この場合、図6Bに示されているように、PMOSトランジスタMP28のソース及びバックゲートに中間電源電圧VDD/2が供給されている状態で、PMOSトランジスタMP28のドレインに中間電源電圧VDD/2よりも高い電圧(駆動電圧V2i−1)が印加されることになる。図6Cは、このようなバイアスが印加されている場合のPMOSトランジスタMP28の状態を示す断面図である。図6Cにおいて、符号41は、P型基板を示しており、符号42は、Nウェルを示しており、符号43は、N型のウェルコンタクト領域を示しており、符号44は、P型のソース領域を示しており、符号45は、P型のドレイン領域を示しており、符号46は、ゲートを示している。図6C及び本明細書における右上添字「+」は、高濃度ドープを意味している。
図6Cに示されているように、PMOSトランジスタMP28のドレインに中間電源電圧VDD/2よりも高い電圧が印加されると、P型基板41、Nウェル42、及びドレイン領域45で形成される寄生PNPトランジスタのベース−エミッタ間に順方向バイアスが印加され、寄生PNPトランジスタがオンすることがある。寄生PNPトランジスタがオンすることは、ラッチアップ等、出力アンプ回路14の動作に不具合をきたす恐れがあるため、好ましくない。
発明者は、上記の2つの問題に対処するための解決手法として、下記を検討した。まず、正専用出力段24Aの問題については、中間電源電圧VDD/2が供給される場合には正専用出力段24Aを使用する一方、中間電源電圧VDD/2が供給されない場合は、ディプレッション型であるNMOSトランジスタを出力トランジスタとしては使用しない、別個に用意された出力段を使用するという解決手法を検討した。
一方、負専用出力段24Bの問題については、中間電源電圧VDD/2が供給されている状態で出力端子16A、16Bを正の駆動電圧から負の駆動電圧に切り換える際、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用しないように構成された別個に用意された出力段を使用するという解決手段を検討した。出力端子16A、16Bが、一旦、負の駆動電圧に駆動された後では、負専用出力段24Bを出力端子16A、16B(及びそれに接続されているデータ線6)の電圧レベルの維持に用いてもよい。
発明者の一つの発見は、上記の2つの解決手法が、単一の出力段を用いて実現可能である点である。即ち、ディプレッション型であるNMOSトランジスタを出力トランジスタとして使用する正専用出力段24Aの問題は、中間電源電圧VDD/2が供給されずに、電源電圧VDDと接地電圧VSSのみで正専用出力段24Aが動作される場合に発生する。一方、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタを使用する負専用出力段24Bの問題は、中間電源電圧VDD/2を用いて負専用出力段24Bを動作させる場合にのみ発生する。したがって、通常のNMOSトランジスタ、PMOSトランジスタのみを使用する出力段を一つ別個に用意すれば、上記の2つの問題を同時に解決できる。
図7は、上記の2つの問題に同時に対処するための出力アンプ回路14の構成を示す図である。図7の出力アンプ回路14の図2の出力アンプ回路14からの相違点は、下記の通りである:
(1)図7の出力アンプ回路14が正負共用出力段28を追加的に備えている。
(2)中間スイッチ回路23がスイッチSW303、SW304、SW309、SW310を追加的に備えている。
(3)フィードバック系スイッチ回路25が、スイッチSW503、SW504を追加的に備えている。
(4)出力側スイッチ回路26が、スイッチSW603、SW604を追加的に備えている。
(5)制御回路27に、正専用出力段選択信号POS_EN、負専用出力段選択信号NEG_EN、及び正負共用出力段選択信号FULL_ENが供給される。
ここで、正専用出力段選択信号POS_ENとは、正専用出力段24Aの動作を許可する信号であり、負専用出力段選択信号NEG_ENとは、負専用出力段24Bを選択する信号である。正負共用出力段選択信号FULL_ENとは、正負共用出力段28を選択する信号である。制御回路27は、中間スイッチ回路23、フィードバック系スイッチ回路25、及び出力側スイッチ回路26の各スイッチを正専用出力段選択信号POS_EN、負専用出力段選択信号NEG_EN、及び正負共用出力段選択信号FULL_ENに応答して制御する。
図8は、図7の出力アンプ回路14における、差動段22A、22B、正専用出力段24A、負専用出力段24B、及び正負共用出力段28の構成を示す回路図である。差動段22A、22B、正専用出力段24A、負専用出力段24Bの構成は、図7の出力アンプ回路14と図2の出力アンプ回路14とで同一である。ただし、図7、図8では、正専用出力段24AのNMOSトランジスタMN18のソースに供給される電圧が、電圧VMLとして記載され、負専用出力段24BのPMOSトランジスタMP28のソースに供給される電圧が、電圧VMHとして記載されている。
正負共用出力段28は、NMOSトランジスタMN74、MN77、MN78と、PMOSトランジスタMP74、MP77、MP78と、キャパシタC71、C72とを備えている。図8において、「BP71」、「BP72」、「BN71」、「BN72」は、それぞれ、PMOSトランジスタMP77、MP74、MN77、MN74に供給されるバイアス電圧である。留意すべきことは、正負共用出力段28の出力トランジスタであるNMOSトランジスタMN78として、通常のNMOSトランジスタ(即ち、エンハンスメント型のNMOSトランジスタ)が使用されること、及び、PMOSトランジスタMP78のソース(及びバックゲート)に、電源電圧VDDが供給される点である。正負共用出力段28は、電源電圧VDDと接地電圧VSSの供給を受けて動作する。また、キャパシタC71、C72は、出力端子36Aから出力される駆動電圧の位相を補償するための位相補償容量である。
正負共用出力段28の入力端子37A、37Bは、中間スイッチ回路23を介して差動段22Aの出力端子32A、32B又は差動段22Bの出力端子34A、34Bのいずれにも接続可能である。一方、正負共用出力段28の出力端子36Cは、フィードバック系スイッチ回路25を介して、差動段22Aの非反転入力又は差動段22Bの反転入力のいずれにも接続可能であり、また、出力側スイッチ回路26を介して、出力端子16A、16Bのいずれにも接続可能である。
続いて、図7、図8の出力アンプ回路14の動作を説明する。図9は、一実施形態における、図7、図8の出力アンプ回路14の動作の概略を示す表である。図7、図8の出力アンプ回路14は、フルVDDモードと、ハーフVDDモードの2つの動作モードを持っている。フルVDDモードとは、中間電源電圧VDD/2を使用せずに、電源電圧VDDと接地電圧VSSで出力アンプ回路14を動作させるモードである。一方、ハーフVDDモードとは、電源電圧VDDと接地電圧VSSに加え、中間電源電圧VDD/2を用いて出力アンプ回路14を動作させるモードである。出力アンプ回路14がフルVDDモードに設定されると、正専用出力段24Aに供給される電圧VMLが接地電圧VSSに設定され、負専用出力段24Bに供給される電圧VMHが電源電圧VDDに設定される。一方、出力アンプ回路14がハーフVDDモードに設定されると、正専用出力段24Aに供給される電圧VMLと負専用出力段24Bに供給される電圧VMHとが、いずれも、中間電源電圧VDD/2に設定される。以下では、フルVDDモードとハーフVDDモードのそれぞれの場合における、出力アンプ回路14の動作を説明する。
〈フルVDDモードの動作〉
図9に示されているように、出力アンプ回路14がフルVDDモードに設定されると、正負共用出力段28が正の駆動電圧(共通電圧VCOMより高い駆動電圧)を出力するために使用され、負専用出力段24Bが負の駆動電圧(共通電圧VCOMより低い駆動電圧)を出力するために使用される。具体的には、図10に示されているように、フルVDDモードでは、正専用出力段選択信号POS_ENがネゲートされると共に、負専用出力段選択信号NEG_EN、及び正負共用出力段選択信号FULL_ENがアサートされる。図10では、ネゲートされた状態が「OFF」として図示され、アサートされた状態が「ON」として図示されていることに留意されたい。極性信号POLに加え、正専用出力段選択信号POS_EN、負専用出力段選択信号NEG_EN、及び正負共用出力段選択信号FULL_ENに応答して、差動段22A、22B、正専用出力段24A、負専用出力段24B、及び出力端子16A、16Bの間の接続関係が制御される。
この場合の図7、図8の出力アンプ回路14の動作は、正専用出力段24Aの代わりに正負共用出力段28が使用される点を除いては、図3、図4の出力アンプ回路14と同様である。詳細には、正の駆動電圧を出力端子16Aに出力し、負の駆動電圧を出力端子16Bに出力する場合、正負共用出力段28の出力端子36Cが出力端子16Aに接続され、負専用出力段24Bの出力端子36Bが出力端子16Bに接続される。この場合、図7、図8の出力アンプ回路14は、入力端子30Aに正側DAC13Aから供給された正の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Aに出力し、入力端子30Bに負側DAC13Bから供給された負の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Bに出力するボルテッジフォロアとして動作する。一方、負の駆動電圧を出力端子16Aに出力し、正の駆動電圧を出力端子16Bに出力する場合、正負共用出力段28の出力端子36Cが出力端子16Bに接続され、負専用出力段24Bの出力端子36Bが出力端子16Aに接続される。この場合、図7、図8の出力アンプ回路14は、入力端子30Aに正側DAC13Aから供給された正の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Bに出力し、入力端子30Bに負側DAC13Bから供給された負の階調電圧と同一の駆動電圧を出力端子16Aに出力するボルテッジフォロアとして動作する。このとき、出力端子16A、16Bから出力される駆動電圧の振幅差偏差を低減するために、入力端子30A、30B、差動段22A、22B、正負共用出力段28及び負専用出力段24Bの接続関係が適宜の周期で切り換えられる。
このような動作において、正負共用出力段28では、出力端子36CをプルダウンするためにNMOSトランジスタMN78が使用され、NMOSトランジスタMN78のゲートの駆動は、正負共用出力段28のNMOSトランジスタMN74と差動段22A、22BのNMOSトランジスタMN16、MN26によって行われる。このとき、NMOSトランジスタMN78として通常のエンハンスメント型のNMOSトランジスタが使用されるので、NMOSトランジスタMN74とNMOSトランジスタMN16(又はMN26)を動作させるのに充分な動作マージンを確保できる。図3、図4の出力アンプ回路14のように、正専用出力段24Aの動作マージンの不足の問題は発生しない。
〈ハーフVDDモードの動作〉
図9を再度に参照して、出力アンプ回路14がハーフVDDモードに設定された場合には、正専用出力段24Aが正の駆動電圧を出力するために使用される一方で、負の駆動電圧を出力する出力段は、駆動電圧の極性反転の有無に応じて正負共用出力段28及び負専用出力段24Bのうちから選択される。詳細には、データ線6に直前に残存している駆動電圧の極性を反転させてデータ線6を駆動する場合には正負共用出力段28が使用され、駆動電圧の極性が反転させない場合には負専用出力段24Bが使用される。
図11Aは、一実施形態における、ハーフVDDモードに設定された場合の出力アンプ回路14の動作を示すタイミングチャートである。図11Aの動作例では、駆動電圧の極性が2水平期間毎に切り替えられる、いわゆる2H反転駆動が行われている。2H反転駆動では、極性信号POLが2水平期間毎に反転されることに留意されたい。以下では、奇数番目の水平期間(第2i−1水平期間)においては直前の水平期間と極性が反対の駆動電圧で各データ線6が駆動され、偶数番目の水平期間(第2i水平期間)においては直前の水平期間と極性が反対の駆動電圧で各データ線6が駆動される場合の動作について説明する。
駆動電圧の極性が反転される場合のデータ線6の駆動は、次の手順で行われる:まず、極性信号POLが反転される。図11Aの例では、駆動電圧の極性を反転させる第2k−1水平期間の直前の第2k−2水平期間の終わりに極性信号POLがLowレベルからHighレベルに反転される。
第2k−1水平期間の開始と共にストローブ信号STBがアサートされて、第2k−1水平期間に駆動される画素8の画素データD(1)〜D(n)がラッチ回路11A、1Bに取り込まれる。ストローブ信号STBのアサートと共に、正専用出力段選択信号POS_EN及び正負共用出力段選択信号FULL_ENがアサートされ、負専用出力段選択信号NEG_ENがネゲートされる。これにより、駆動電圧を発生する出力段として正専用出力段24Aと、正負共用出力段28とが選択される。続いて、正専用出力段24Aから正の駆動電圧が出力され、正負共用出力段28から負の駆動電圧が出力される。
このとき、正負共用出力段28の出力に正の駆動電圧が印加されるが、正負共用出力段28のPMOSトランジスタMP78のバックゲートには、電源電圧VDDが印加されているので、PMOSトランジスタMP78の寄生PNPバイポーラトランジスタはオンにならない。図7、図8の出力アンプ回路14では、図3、図4の出力アンプ回路14の負専用出力段24Bのように寄生PNPバイポーラトランジスタがオンになるという問題は発生しない。
一方、駆動電圧の極性が反転されない場合のデータ線6の駆動は、以下の手順で行われる。極性信号POLは、直前の水平期間と同一の信号レベルに維持される。図11Aの例では、駆動電圧の極性を反転させない第2k水平期間における極性信号POLは、直前の第2k−1水平期間と同じくHighレベルである。第2k水平期間の開始と共にストローブ信号STBがアサートされて、第2k水平期間に駆動される画素8の画素データD(1)〜D(n)がラッチ回路11A、1Bに取り込まれる。ストローブ信号STBのアサートと共に、正専用出力段選択信号POS_EN及び負専用出力段選択信号NEG_ENがアサートされ、正負共用出力段選択信号FULL_ENがネゲートされる。これにより、駆動電圧を発生する出力段として正専用出力段24Aと、負専用出力段24Bとが選択される。続いて、正専用出力段24Aから正の駆動電圧が出力され、負専用出力段24Bから負の駆動電圧が出力される。中間電源電圧VDD/2を用いて動作する負専用出力段24Bを使用することは、消費電力の低減に有効である。
駆動電圧の極性が反転される場合に正負共用出力段28が使用され、その後、データ線6における負の駆動電圧を維持する出力段が、水平期間の途中で正負共用出力段28から負専用出力段24Bに切り換えられる動作も可能である。図11Bは、このような動作をする場合のタイミングチャートである。
第2k−2水平期間の終わりに極性信号POLがLowレベルからHighレベルに反転された後、第2k−1水平期間の開始と共にストローブ信号STBがアサートされて、第2k−1水平期間に駆動される画素8の画素データD(1)〜D(n)がラッチ回路11A、1Bに取り込まれる。ストローブ信号STBのアサートと共に、正専用出力段選択信号POS_EN及び正負共用出力段選択信号FULL_ENがアサートされ、負専用出力段選択信号NEG_ENがネゲートされる。これにより、駆動電圧を発生する出力段として正専用出力段24Aと正負共用出力段28とが選択される。続いて、正専用出力段24Aから正の駆動電圧が出力され、正負共用出力段28から負の駆動電圧が出力される。その後、正負共用出力段選択信号FULL_ENがネゲートされ、負専用出力段選択信号NEG_ENがアサートされる。これにより、データ線6に生成された負の駆動電圧を維持する出力段が、正負共用出力段28から負専用出力段24Bに切り換えられる。一実施形態では、負の駆動電圧を維持する出力段を正負共用出力段28から負専用出力段24Bに切り換えるタイミングは、水平期間の開始後、所定時間が経過した時刻に固定される。
このような動作において重要な点の一つは、中間電源電圧VDD/2よりの高い電圧が負専用出力段24Bの出力に印加されることを確実に防ぐことである。また、正負共用出力段28が使用される時間をなるべく短くすることは、消費電力の低減の面で好ましい。このような観点からは、負の駆動電圧を維持する出力段を正負共用出力段28から負専用出力段24Bに切り換えるタイミングが、負の駆動電圧に駆動されるべきデータ線6に接続された出力端子16A又は16Bの電圧に応答して決定されることが好ましい。各出力端子16A、16Bの電圧が検知され、負の駆動電圧に駆動されるべきデータ線6に接続された出力端子16A又は16Bの電圧が中間電源電圧VDD/2よりも低くなったことが検知されると、正負共用出力段選択信号FULL_ENがネゲートされ、負専用出力段選択信号NEG_ENがアサートされる。これにより、データ線6に生成された負の駆動電圧を維持する出力段が、正負共用出力段28から負専用出力段24Bに切り換えられる。このような動作は、中間電源電圧VDD/2より高い電圧が負専用出力段24Bの出力に印加されることを確実に防ぎ、また、正負共用出力段28が使用される時間をなるべく短くするために有効である。
また、図12及び図13に示されているように、出力アンプ回路14がハーフVDDモードに設定された場合に、正負共用出力段28が常に負の駆動電圧を出力するために使用されることも可能である。このような動作でも、中間電源電圧VDD/2より高い電圧が負専用出力段24Bの出力に印加されることを確実に防ぐことができる。出力アンプ回路14がハーフVDDモードに設定された場合に常に正負共用出力段28を使用することは、中間スイッチ回路23、フィードバック系スイッチ回路25、及び出力側スイッチ回路26の制御ロジックを簡略化するために有効である。
以上には、本発明の様々な実施形態が記載されているが、本発明は、上述の実施形態に限定して解釈してはならない。例えば、図7、図8の出力アンプ回路14の構成において、正専用出力段24AのNMOSトランジスタMN17としてディプレッション型のトランジスタが使用される一方で、負専用出力段24BのPMOSトランジスタMP28として、通常のPMOSトランジスタが使用されてもよい。この場合でも、フルVDDモードに設定された場合に正専用出力段24Aを使用せずに正負共用出力段28を使用することにより、中間電源電圧VDD/2が供給されない場合の動作マージンの不足の問題を解消することができる。
また、図7、図8の出力アンプ回路14の構成において、負専用出力段24BのPMOSトランジスタMP28として、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、且つ、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタが使用される一方で、正専用出力段24AのNMOSトランジスタMN17としてエンハンスメント型のNMOSトランジスタが使用されてもよい。この場合でも、ハーフVDDに設定された場合の駆動電圧の極性の反転に負専用出力段24Bの代わりに正負共用出力段28を使用することにより、寄生PNPバイポーラトランジスタのターンオンの問題を回避することができる。
また、正専用出力段24Aの出力トランジスタであるPMOSトランジスタMP18、NMOSトランジスタMN18のゲートを駆動する回路部分、負専用出力段24Bの出力トランジスタであるPMOSトランジスタMP28、NMOSトランジスタMN28のゲートを駆動する回路部分の構成、正負共用出力段28の出力トランジスタであるPMOSトランジスタMP78、NMOSトランジスタMN78のゲートを駆動する回路部分の構成が様々に変更可能であることは、当業者には自明的であろう。加えて、差動段22A、22Bの構成が様々に変更可能であることも、当業者には自明的であろう。
図14は、正専用出力段24A、負専用出力段24B、正負共用出力段28、差動段22A、22Bの他の構成の例を示す図である。図14の構成では、差動段22Aは、PMOSトランジスタMP11、MP12、MP15、MP16と、NMOSトランジスタMN11、MN12、MN15、MN16と、定電流源I11、I12と、キャパシタC11、C12とを備えている。一方、差動段22Bは、PMOSトランジスタMP21、MP22、MP25、MP26と、NMOSトランジスタMN21、MN22、MN25、MN26と、定電流源I21、I22と、キャパシタC21、C22とを備えている。また、正専用出力段24Aは、PMOSトランジスタMP14、MP17、MP18と、NMOSトランジスタMN14、MN17、MN18とを備えており、負専用出力段24Bは、PMOSトランジスタMP24、MP27、MP28と、NMOSトランジスタMN24、MN27、MN28とを備えている。更に、正負共用専用出力段28は、PMOSトランジスタMP74、MP77、MP78と、NMOSトランジスタMN74、MN77、MN78とを備えている。
図14の構成においては、位相補償容量C11、C12、C21、C22が(出力段ではなく)差動段22A、22Bに設けられていることに留意されたい。位相補償容量を差動段22A、22Bに設ける構成は、位相補償容量の数を低減させるために有効である。図8に図示された位相補償容量を出力段に設ける構成では、6つの位相補償容量が必要であるが、図14に図示された位相補償容量を差動段22A、22Bに設ける構成では、4つの位相補償容量しか必要にならない。なお、位相補償容量を差動段22A、22Bに設ける構成は、図8の構成にも適用可能であることに留意されたい。
図12の構成でも、基本的な動作は図8の構成と同じである。正専用出力段24A、負専用出力段24B、正負共用出力段28、差動段22A、22Bの構成は、図12に示されている例以外にも様々に変更可能であることは、当業者には容易に理解されよう。
また、本実施形態では、中間電源電圧として電源電圧VDD/2の半分の電圧が使用されているが、中間電源電圧は、厳密に電源電圧VDD/2の半分の電圧である必要はないことに留意されたい。中間電源電圧は、正の階調電圧のうちの最低の階調電圧VGS1 より低く、負の階調電圧のうちの最低の階調電圧VGS1 より高い電圧であればよい。
1:液晶表示装置
2:液晶表示パネル
3:データ線ドライバ
4:ゲート線ドライバ
5:LCDコントローラ
6:データ線
7:ゲート線
8:画素
11A、11B:ラッチ
12A、12B:レベルシフト回路
13A:正側D−Aコンバータ(正側DAC)
13B:負側D−Aコンバータ(負側DAC)
14:出力アンプ回路
15:階調電圧生成回路
16A、16B:出力端子
21:入力側スイッチ回路
22A、22B:差動段
23:中間スイッチ回路
24A:正専用出力段
24B:負専用出力段
25:フィードバック系スイッチ回路
26:出力側スイッチ回路
27:制御回路
28:正負共用出力段
30A、30B:入力端子
31A、31B:入力端子
32A、32B:出力端子
33A、33B:入力端子
34A、34B:出力端子
35A、35B:入力端子
36A、36B、36C:出力端子
37A、37B:入力端子
41:基板
42:Nウェル
43:ウェルコンタクト領域
44:ソース領域
45:ドレイン領域
46:ゲート

Claims (10)

  1. 出力アンプ回路と、
    第1出力端子と、
    第2出力端子
    とを具備し、
    前記出力アンプ回路が、
    電源電圧と前記電源電圧より低い第1電圧との供給を受けて、前記電源電圧と接地電圧より高く前記電源電圧より低い中間電源電圧の間に定められた第1電圧範囲の駆動電圧を出力するように構成された第1出力段と、
    前記電源電圧と接地電圧の供給を受けて、前記電源電圧と前記接地電圧の間の駆動電圧を出力可能に構成された第2出力段
    とを備え、
    前記第1出力段は、前記第1出力段の出力端子をプルダウンする第1プルダウン出力トランジスタを備え、
    前記第2出力段は、前記第2出力段の出力端子をプルダウンする第2プルダウン出力トランジスタを備え、
    前記第1プルダウン出力トランジスタは、ディプレッション型のNMOSトランジスタであり、
    前記第2プルダウン出力トランジスタは、エンハンスメント型のNMOSトランジスタであり、
    前記第1電圧が前記中間電源電圧に設定される第1モードに前記出力アンプ回路が設定されたとき、前記第1出力段が前記第1電圧範囲の第1駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの一方の出力端子に出力し、
    前記第1電圧が前記接地電圧に設定される第2モードに前記出力アンプ回路が設定されたとき、前記第2出力段が前記第1電圧範囲の第1駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの一方の出力端子に出力する
    表示パネルドライバ。
  2. 請求項1に記載の表示パネルドライバであって、
    前記接地電圧と前記接地電圧より高い第2電圧の供給を受け、前記接地電圧と前記中間電源電圧の間に定められた第2電圧範囲の駆動電圧を出力するように構成された第3出力段を更に具備し、
    前記第2電圧は、前記出力アンプ回路が前記第1モードに設定されたとき前記中間電源電圧に設定され、前記出力アンプ回路が前記第2モードに設定されたとき前記電源電圧に設定され、
    前記第3出力段は、前記第3出力段の出力端子をプルアップする第1プルアップ出力トランジスタを備え、
    前記第2出力段は、前記第2出力段の出力端子をプルアップする第2プルアップ出力トランジスタを備え、
    前記第1プルアップ出力トランジスタは、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタであり、
    前記第2プルアップ出力トランジスタは、ソースに前記電源電圧が供給されるPMOSトランジスタであり、
    前記出力アンプ回路が前記第1モードに設定されたとき、少なくとも、前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの他方を前記第1電圧範囲の電圧から前記第2電圧範囲の電圧に反転させる場合に、前記第2出力段が前記第2電圧範囲の第2駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの他方の出力端子に出力し、
    前記出力アンプ回路が前記第2モードに設定されたとき、前記第3出力段が前記第2電圧範囲の第2駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの他方の出力端子に出力する
    表示パネルドライバ。
  3. 請求項2に記載の表示パネルドライバであって、
    前記出力アンプ回路が前記第1モードに設定されたとき、前記他方の出力端子が前記第2出力段によって前記第2駆動電圧に駆動された後、前記他方の出力端子を前記第2駆動電圧に維持する出力段が、前記第2出力段から前記第3出力段に切り換えられる
    表示パネルドライバ。
  4. 請求項3に記載の表示パネルドライバであって、
    前記他方の出力端子を前記第2駆動電圧に維持する出力段が、前記第2出力段から前記第3出力段に切り換えられるタイミングが、前記他方の出力端子の電圧に応じて制御される
    表示パネルドライバ。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の表示パネルドライバであって、
    前記第1出力段が、
    前記第1出力段の出力端子をプルアップするPMOSトランジスタである第3プルアップ出力トランジスタと、
    前記第1プルダウン出力トランジスタのゲートと前記第3プルアップ出力トランジスタのゲートの間に接続された第1浮遊電流源
    とを備え、
    前記第1浮遊電流源が、
    第1PMOSトランジスタと、
    第1NMOSトランジスタ
    とを備え、
    前記第1PMOSトランジスタのソースが前記第1NMOSトランジスタのドレインに接続されると共に、前記第1NMOSトランジスタのソースが前記第1PMOSトランジスタのドレインに接続され、
    前記第1NMOSトランジスタが、ディプレッション型のNMOSトランジスタである
    表示パネルドライバ。
  6. 請求項2乃至4のいずれかに記載の表示パネルドライバであって、
    前記第3出力段が、
    前記第1出力段の出力端子をプルダウンするNMOSトランジスタである第3プルダウン出力トランジスタと、
    前記第1プルアップ出力トランジスタのゲートと前記第3プルダウン出力トランジスタのゲートの間に接続された第2浮遊電流源
    とを備え、
    前記第1浮遊電流源が、
    第2PMOSトランジスタと、
    第2NMOSトランジスタ
    とを備え、
    前記第2PMOSトランジスタのソースが前記第2NMOSトランジスタのドレインに接続されると共に、前記第2NMOSトランジスタのソースが前記第2PMOSトランジスタのドレインに接続され、
    前記第2PMOSトランジスタが、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタである
    表示パネルドライバ。
  7. 出力アンプ回路と、
    第1出力端子と、
    第2出力端子
    とを具備し、
    前記出力アンプ回路が、
    電源電圧と接地電圧より高く前記電源電圧より低い中間電源電圧の間の第1電圧範囲の駆動電圧を出力可能に構成された第1出力段と、
    前記電源電圧と接地電圧の供給を受けて、前記電源電圧と前記接地電圧の間の駆動電圧を出力可能に構成された第2出力段と、
    前記接地電圧と前記接地電圧より高い第2電圧の供給を受け、前記接地電圧と前記中間電源電圧の間の第2電圧範囲の駆動電圧を出力可能に構成された第3出力段
    とを備え、
    前記第3出力段は、前記第3出力段の出力端子をプルアップする第1プルアップ出力トランジスタを備え、
    前記第2出力段は、前記第2出力段の出力端子をプルアップする第2プルアップ出力トランジスタを備え、
    前記第1プルアップ出力トランジスタは、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタであり、
    前記第2プルアップ出力トランジスタは、ソースに前記電源電圧が供給されるPMOSトランジスタであり、
    前記第2電圧が前記中間電源電圧に設定される第1モードに前記出力アンプ回路が設定されたとき、少なくとも、前記第1出力端子と前記第2出力端子の一方の出力端子を前記第1電圧範囲の電圧から前記第2電圧範囲の電圧に反転させる場合に、前記第2出力段が前記第2電圧範囲の第2駆動電圧を前記一方の出力端子に出力し、
    前記第2電圧が前記電源電圧に設定される第2モードに前記出力アンプ回路が設定された場合、前記第3出力段が、前記第2電圧範囲の第2駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子の一方の出力端子に出力する
    表示パネルドライバ。
  8. 請求項7に記載の表示パネルドライバであって、
    前記出力アンプ回路が前記第1モードに設定されたとき、前記出力端子が前記第2出力段によって前記第2駆動電圧に駆動された後、前記一方の出力端子を前記第2駆動電圧に維持する出力段が、前記第2出力段から前記第3出力段に切り換えられる
    表示パネルドライバ。
  9. 第1データ線と第2データ線とを有する表示パネルと、
    表示パネルドライバ
    とを具備し、
    前記表示パネルドライバが、
    出力アンプ回路と、
    前記第1データ線に接続される第1出力端子と、
    前記第2データ線に接続される第2出力端子
    とを備え、
    前記出力アンプ回路が、
    電源電圧と前記電源電圧より低い第1電圧との供給を受けて、前記電源電圧と接地電圧より高く前記電源電圧より低い中間電源電圧の間に定められた第1電圧範囲の駆動電圧を出力するように構成された第1出力段と、
    前記電源電圧と接地電圧の供給を受けて、前記電源電圧と前記接地電圧の間の駆動電圧を出力可能に構成された第2出力段
    とを備え、
    前記第1出力段は、前記第1出力段の出力端子をプルダウンする第1プルダウン出力トランジスタを備え、
    前記第2出力段は、前記第2出力段の出力端子をプルダウンする第2プルダウン出力トランジスタを備え、
    前記第1プルダウン出力トランジスタは、ディプレッション型のNMOSトランジスタであり、
    前記第2プルダウン出力トランジスタは、エンハンスメント型のNMOSトランジスタであり、
    前記第1電圧が前記中間電源電圧に設定される第1モードに前記出力アンプ回路が設定されたとき、前記第1出力段が前記第1電圧範囲の第1駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの一方の出力端子に出力し、
    前記第1電圧が前記接地電圧に設定される第2モードに前記出力アンプ回路が設定されたとき、前記第2出力段が前記第1電圧範囲の第1駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子のうちの一方の出力端子に出力する
    表示装置。
  10. 第1データ線と第2データ線とを有する表示パネルと、
    表示パネルドライバ
    とを具備し、
    前記表示パネルドライバが、
    出力アンプ回路と、
    前記第1データ線に接続される第1出力端子と、
    前記第2データ線に接続される第2出力端子
    とを備え、
    前記出力アンプ回路が、
    電源電圧と接地電圧より高く前記電源電圧より低い中間電源電圧の間の第1電圧範囲の駆動電圧を出力可能に構成された第1出力段と、
    前記電源電圧と接地電圧の供給を受けて、前記電源電圧と前記接地電圧の間の駆動電圧を出力可能に構成された第2出力段と、
    前記接地電圧と前記接地電圧より高い第2電圧の供給を受け、前記接地電圧と前記中間電源電圧の間の第2電圧範囲の駆動電圧を出力可能に構成された第3出力段
    とを備え、
    前記第3出力段は、前記第3出力段の出力端子をプルアップする第1プルアップ出力トランジスタを備え、
    前記第2出力段は、前記第2出力段の出力端子をプルアップする第2プルアップ出力トランジスタを備え、
    前記第1プルアップ出力トランジスタは、ウェルが他のPMOSトランジスタから分離され、バックゲートがソースに接続されたPMOSトランジスタであり、
    前記第2プルアップ出力トランジスタは、ソースに前記電源電圧が供給されるPMOSトランジスタであり、
    前記第2電圧が前記中間電源電圧に設定される第1モードに前記出力アンプ回路が設定されたとき、少なくとも、前記第1出力端子と前記第2出力端子の一方の出力端子を前記第1電圧範囲の電圧から前記第2電圧範囲の電圧に反転させる場合に、前記第2出力段が前記第2電圧範囲の第2駆動電圧を前記一方の出力端子に出力し、
    前記第2電圧が前記電源電圧に設定される第2モードに前記出力アンプ回路が設定された場合、前記第3出力段が、前記第2電圧範囲の第2駆動電圧を前記第1出力端子と前記第2出力端子の一方の出力端子に出力する
    表示装置。
JP2009057416A 2009-03-11 2009-03-11 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置 Expired - Fee Related JP5172748B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009057416A JP5172748B2 (ja) 2009-03-11 2009-03-11 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置
US12/659,452 US8487921B2 (en) 2009-03-11 2010-03-09 Display panel driver and display apparatus using the same
CN201010136843.6A CN101840662B (zh) 2009-03-11 2010-03-11 显示面板驱动器以及使用其的显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009057416A JP5172748B2 (ja) 2009-03-11 2009-03-11 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010210978A JP2010210978A (ja) 2010-09-24
JP5172748B2 true JP5172748B2 (ja) 2013-03-27

Family

ID=42730302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009057416A Expired - Fee Related JP5172748B2 (ja) 2009-03-11 2009-03-11 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8487921B2 (ja)
JP (1) JP5172748B2 (ja)
CN (1) CN101840662B (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011008028A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Sony Corp 信号線駆動回路および表示装置、並びに電子機器
TW201241815A (en) * 2011-04-01 2012-10-16 Fitipower Integrated Tech Inc Source driver of LCD panel
TWI427922B (zh) * 2011-04-28 2014-02-21 Himax Tech Ltd 半電源緩衝放大器
CN102768824A (zh) * 2011-05-05 2012-11-07 天钰科技股份有限公司 液晶显示器面板的源极驱动器
CN102831864B (zh) * 2011-06-15 2016-09-28 青岛海信电器股份有限公司 源极驱动器及具有该源极驱动器的液晶显示器
US9443608B2 (en) 2012-04-25 2016-09-13 Joled Inc. Shift register having multiple output units connected in cascade as display device scan line driving circuit
JP2015197719A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 電源回路、表示パネルドライバ及び表示装置
US9805681B2 (en) * 2015-03-10 2017-10-31 Apple Inc. Fast gate driver circuit
TWI662791B (zh) * 2018-04-17 2019-06-11 世界先進積體電路股份有限公司 防浮接電路
KR20200078951A (ko) * 2018-12-24 2020-07-02 주식회사 실리콘웍스 소스 구동 회로
KR102611010B1 (ko) * 2018-12-24 2023-12-07 주식회사 엘엑스세미콘 소스 구동 회로
CN109410884B (zh) * 2018-12-27 2021-05-25 惠科股份有限公司 过流保护模组及显示装置
CN110728960A (zh) * 2019-10-21 2020-01-24 湖南国科微电子股份有限公司 Lcd驱动电路和显示设备
CN115527505B (zh) * 2021-06-24 2023-06-30 豪威Tddi安大略有限合伙公司 液晶面板公共电压控制电路

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5963053A (en) * 1997-10-09 1999-10-05 Pericom Semiconductor Corp. Self-biasing CMOS PECL receiver with wide common-mode range and multi-level-transmit to binary decoder
JP3519355B2 (ja) * 2000-09-29 2004-04-12 シャープ株式会社 液晶表示装置の駆動装置および駆動方法
JP4744686B2 (ja) 2000-12-06 2011-08-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 演算増幅器
JP3770377B2 (ja) * 2001-03-28 2006-04-26 シャープ株式会社 ボルテージフォロア回路および表示装置用駆動装置
JP4025657B2 (ja) * 2003-02-12 2007-12-26 日本電気株式会社 表示装置の駆動回路
JP2005352497A (ja) * 2005-06-17 2005-12-22 Rohm Co Ltd 表示装置の駆動用電源装置、及び表示装置
EP1952375B8 (en) * 2005-11-18 2012-12-05 Entropic Communications, Inc. Apparatus for driving an lcd display with reduced power consumption
JP4502212B2 (ja) * 2006-01-06 2010-07-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 差動増幅器とデータドライバ及び表示装置
KR100790977B1 (ko) * 2006-01-13 2008-01-03 삼성전자주식회사 출력편차가 개선된 출력버퍼 및 이를 구비한평판표시장치용 소오스 드라이버
JP4637077B2 (ja) * 2006-10-17 2011-02-23 パナソニック株式会社 駆動電圧出力回路、表示装置
US7551030B2 (en) * 2007-02-08 2009-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Two-stage operational amplifier with class AB output stage
KR100866968B1 (ko) * 2007-05-25 2008-11-05 삼성전자주식회사 액정 표시 장치의 소스 드라이버, 소스 드라이버에 포함된출력 버퍼, 및 출력 버퍼의 동작 방법
JP2009042428A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Nec Electronics Corp 増幅回路および表示装置
KR100930400B1 (ko) * 2007-08-13 2009-12-08 주식회사 하이닉스반도체 차동 증폭기 및 이를 이용한 입력 회로
JP4466735B2 (ja) * 2007-12-28 2010-05-26 ソニー株式会社 信号線駆動回路および表示装置、並びに電子機器
JP2009168841A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Nec Electronics Corp 演算増幅器及び駆動回路、液晶表示装置の駆動方法
JP2009194485A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Nec Electronics Corp 演算増幅器回路、及び表示装置
JP4526581B2 (ja) * 2008-08-06 2010-08-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 液晶表示パネル駆動用ドライバ、及び液晶表示装置
JP5236434B2 (ja) * 2008-11-21 2013-07-17 ラピスセミコンダクタ株式会社 表示パネルの駆動電圧出力回路
JP5208882B2 (ja) * 2009-08-10 2013-06-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示装置用電源回路
US8310280B2 (en) * 2009-11-30 2012-11-13 Himax Technologies Limited Half-power buffer amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
CN101840662A (zh) 2010-09-22
CN101840662B (zh) 2014-07-23
JP2010210978A (ja) 2010-09-24
US8487921B2 (en) 2013-07-16
US20100231569A1 (en) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5172748B2 (ja) 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置
US6995741B2 (en) Driving circuit and driving method
JP5328461B2 (ja) 演算増幅器
JP3934551B2 (ja) 半導体集積回路、液晶駆動装置および液晶表示システム
JP2008185915A (ja) 液晶表示装置、ソースドライバ及び液晶表示パネル駆動方法
US20020180720A1 (en) Operational amplifier circuit, driving circuit and driving method
JPH11305735A (ja) 差動増幅回路及びそれを用いた演算増幅器回路並びにその演算増幅器回路を用いた液晶駆動回路
WO2010050543A1 (ja) レベルシフタ回路、負荷駆動装置、液晶表示装置
KR102051846B1 (ko) 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치
JP2007156235A (ja) 表示装置駆動回路及び増幅器
JP2002062852A (ja) 液晶表示装置の駆動装置および駆動方法
JP2009015286A (ja) 画像表示装置及び駆動回路
US7116171B2 (en) Operational amplifier and driver circuit using the same
KR20220088020A (ko) 출력 버퍼 및 그를 갖는 데이터 드라이버 회로
JP5236434B2 (ja) 表示パネルの駆動電圧出力回路
KR20100060611A (ko) 소스 드라이버 집적회로용 출력버퍼에 채용하기 적합한 출력구동 회로
JP5236435B2 (ja) 表示パネルの駆動電圧出力回路
JP2007312385A (ja) レベルシフタ
JP4337447B2 (ja) フラットディスプレイ装置及び集積回路
JP4599912B2 (ja) 液晶表示装置
JP2009124689A (ja) レベルシフタ、表示画面駆動回路及び映像表示系統
JP2012042757A (ja) 表示パネルドライバ及びそれを用いた表示装置
JP4602364B2 (ja) 液晶駆動装置および液晶表示システム
TWI428880B (zh) 動態偏壓驅動裝置及其方法
JP5354899B2 (ja) 表示パネルのデータ線駆動回路、ドライバ回路、表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121219

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121226

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees