JP2000293139A - ドライバー回路 - Google Patents

ドライバー回路

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JP2000293139A
JP2000293139A JP11097107A JP9710799A JP2000293139A JP 2000293139 A JP2000293139 A JP 2000293139A JP 11097107 A JP11097107 A JP 11097107A JP 9710799 A JP9710799 A JP 9710799A JP 2000293139 A JP2000293139 A JP 2000293139A
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JP
Japan
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output
power supply
impedance
transfer gate
nth
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JP11097107A
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English (en)
Inventor
Jun Iizuka
潤 飯塚
Kazuyoshi Nishi
和義 西
Tsutomu Sakakibara
努 榊原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多出力のドライバー回路において、出力オン
抵抗偏差を小さくする。 【解決手段】 第nのトランスファゲートのインピーダ
ンスと第1〜nの電源配線のインピーダンスの総和とを
加算したものが、第n+1のトランスファゲートのイン
ピーダンスと第1〜n+1の電源配線のインピーダンス
の総和とを加算したものに等しいように、各トランスフ
ァーゲートのインピーダンスを設定する。また、Nを出
力信号数としてN番目の電源配線のインピーダンスをR
LOとし、かつnを1からNまでの任意の数として、n
番目の電源配線のインピーダンスRLnを、RLn=R
LO/{N−(n−1)}と設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の出力端子が
一つずつまたは同時に変化するドライバー回路に関する
ものであり、特に、液晶駆動用の多出力を有するドライ
バーチップ内に利用すると有効なドライバー回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】各種ドライバーチップでは、複数の出力
を同時に変化させるものが一般的であり、出力波形とし
て使用される電位に応じた複数の電源をトランスファー
ゲートにより選択して出力する。たとえば液晶ドライバ
ーなどの多出力を有するドライバーチップにおいては、
画面の多階調化に伴って、1出力あたり一定電流を引い
た場合の電圧降下の差異、すなわち出力インピーダンス
の差異を小さくする必要がある。しかし、電源から出力
回路までの出力インピーダンスは、電源入力部の近傍と
電源から離れたところとでは大きく異なってしまう。
【0003】以下に、従来のドライバー回路としての、
従来の液晶駆動回路について説明する。図4は、従来の
ドライバー回路としての液晶駆動回路の回路図である。
同図は、出力信号数Nの液晶駆動回路を例示したもので
ある。この液晶駆動回路は、出力信号数Nに対応して、
N個の出力基本回路BIT1、BIT2、BIT3、
…、BITn、BITn+1、…、BITNを備える。
以下、出力基本回路BITnを例に構成を説明する。出
力基本回路BITnは、制御信号ENnにより電源電圧
VDDを出力Onとして出力する機能を有するPチャネ
ル型MOSトランジスタ(以下、「トランスファゲー
ト」と称する)Trpnと、上記制御信号ENnにより
VSSを出力Onとして出力する機能を有するNチャネ
ル型MOSトランジスタ(以下、同様に「トランスファ
ゲート」と称する)Trnnとを具備する。また、出力
基本回路BITn+1も同様の構成である。
【0004】各出力基本回路間には電源配線L1、L
2、L3、…、Ln、Ln+1、Ln+2、…、LNが
設けられており、各電源配線の配線抵抗RL1はすべて
同一の値である。また、各トランスファゲートのインピ
ーダンスRt1もすべて同一の値である。次に、以上の
ように構成された従来の液晶駆動回路について、図4及
び図5を参照しながら、あるフレームにおける出力O1
〜ONの動作を説明する。なお、この従来例で用いる電
源電圧VDD、VSSの関係は、VDD>VSSとなっ
ている。
【0005】図5は、図4に示した液晶駆動回路の動作
を示すタイミング図である。この図5において、まず区
間t1では、出力On(O1〜ON)は、VDDまたは
VSSを任意に出力している。区間t2では、制御信号
ENnが反転することにより、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタTrnnがオンまたはpチャネル型MOSトラ
ンジスタTrpnがオンし、出力Onは、VSSまたは
VDDとなる。すなわち、制御信号ENnがt1とt2
とにおいて反転することで、出力OnはVDD→VSS
またはVSS→VDDに切り換わる。なお全部の制御端
子は同期して動作する。区間t3では、区間t1と同じ
状態に戻る。
【0006】いま、出力OnにおいてVDDを選択する
場合に限って一定電流Iを引いたときの、出力Onから
見たインピーダンスを考える。出力Onから見たインピ
ーダンスROは、一定電流Iを引いた場合の出力電圧を
VOとすると、次式で定義される。 RO=(VDD−VO)/I ・・・(1)
【0007】出力O1の1端子のみVSSからVDDに
変化した場合を想定して、1ピンのみ電流を引いたとき
には、出力から電源VDDまでのインピーダンス(以
下、「出力インピーダンス」と称する)RO1は、配線
抵抗RL1とトランスファゲートのオン抵抗Rt1とを
加算したもので、 RO1=RL1+Rt1 ・・・(2) となる。また出力ON端子のみ変化した場合のこのON
の出力インピーダンスRONは、配線L1〜LNの抵抗
とそのトランスファゲートのインピーダンスRt1とを
加算したもので、 RON=N×RL1+Rt1 ・・・(3) となる。
【0008】また、同時に全ての出力基本回路BIT1
〜BITNがVSSからVDDに変化した場合を考え
て、出力O1〜ONの全端子より一定電流Iを引くと、
O1の出力インピーダンスRO1は、電源配線L1にN
個分の電流が流れるため、 RO1={(N×I×RL1)/I}+Rt1 =N×RL1+Rt1 ・・・(4) となり、また、ONの出力インピーダンスRONは、 RON=[N×RL1+(N−1)×RL1+(N−2)×RL1+…+ RL1]+Rt1 =[{N×(N+1)/2}×RL1]+Rt1 ・・・(5) となる。また、Onの出力インピーダンスは ROn=[N×RL1+(N−1)×RL1+(N−2)×RL1+…+ (N−n)×RL1]+Rt1 =[{(N×(N+1))−(n×(n+1))}/2]×RL1 +Rt1 ・・・(6) となる。このようにして、液晶駆動用の出力O1〜ON
の出力インピーダンスが決定される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
出力の1端子のみが変化したときは、電源端子に一番近
い1番目の出力O1の出力インピーダンスは(2)式と
なり、また電源端子から一番遠い出力ONの出力インピ
ーダンスは(3)式となる。このため、1ピンのみ電流
を引いた場合は、電源配線の長さによる電圧降下によ
り、図6に表わされるように各出力インピーダンスに必
ず差異が出るという課題を有する。なお、図6において
は、N=150である。
【0010】また、全部の出力が同時にVSSからVD
Dに変化したときに、1番目の出力O1の出力インピー
ダンスは(4)式となり、N番目の出力ONの出力イン
ピーダンスは(5)式となる。このため、全部のピンに
電流を引いた場合は、1番目の電源配線L1にはN個分
の電流が流れ、2番目ではN−1個分の電流が流れ、し
たがって、図7に表わされるように、N番目の出力の出
力インピーダンスはNの2乗に比例して大きくなるとい
う課題を有する。なお、図7においては、図6の場合と
同様に、N=150である。
【0011】このため、特にSTN液晶パネルのように
ドライバーの負荷が直接液晶の明るさを決定するような
回路において、大きな課題となる。
【0012】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、1つの出力端子しか変化しないドライバー回路にお
いて、出力インピーダンスの差異を0とすることを第1
の目的とする。
【0013】また本発明は、複数の出力端子が1度に変
化するようなドライバー回路において、電源配線を流れ
る電流による電圧降下の差異を小さくすることを第2の
目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するために、本発明は、複数の負荷を駆動するドライバ
ー回路が、第nの電源選択信号の入力により所定の電位
を第nの出力電圧として出力する機能を有する第nのト
ランスファゲートと、第n+1の電源選択信号の入力に
より所定の電位を出力する機能を有するとともに、電源
入力部に対して、第nのトランスファゲートよりも距離
が遠い第n+1のトランスファゲートとを具備し、第n
のトランスファゲートのインピーダンスと第1〜nの電
源配線のインピーダンスの総和とを加算したものが、第
n+1のトランスファゲートのインピーダンスと第1〜
n+1の電源配線のインピーダンスの総和とを加算した
ものに等しいように、各トランスファーゲートのインピ
ーダンスが設定されているようにしたものである。
【0015】すなわち、本発明は、電源入力部からの距
離が遠く、その分だけ電源配線のインピーダンス高くな
るトランスファーゲートについて、それに対応してトラ
ンスファーゲートのインピーダンスを小さくするように
したものである。詳細には、各トランスファーゲートど
うしの間の電源配線のインピーダンスをRL1とし、n
番目のトランスファゲートのオン抵抗Rtnを、1番目
のトランスファゲートのオン抵抗をRtOとして、 Rtn=RtO−(n−1)×RL1 ・・・(7) としたものである。
【0016】このような構成であると、出力基本回路の
トランスファゲートのインピーダンスを電源からの距離
に応じて小さくすることにより、出力端子が1ピンのみ
変化する場合に、各出力オン抵抗の差異を理論上0にす
ることができる。上記の第2の目的を達成するために、
本発明は、N個の複数の負荷を駆動するドライバー回路
が、nを1〜Nの任意の数として、第nの電源選択信号
の入力により所定の電位を第nの出力電圧として出力す
る機能を有する第nのトランスファゲートを具備し、N
番目の電源配線のインピーダンスをRLOとして、n番
目の電源配線のインピーダンスRLnを、 RLn=RLO/{N−(n−1)} ・・・(8) と設定したものである。
【0017】このような構成であると、各トランスファ
ゲート間の電源配線のインピーダンスの係数を電流量に
あわせることにより、複数の出力ピンが同時に変化した
場合でも、出力オン抵抗の差異を、従来よりも小さくす
ることが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は、本発明
の実施の形態1のドライバー回路としての液晶駆動回路
の構成図である。この図1の液晶駆動回路は、基本的に
は図4の従来の液晶駆動回路と同様の構成である。以
下、図4の回路との相違点について主に説明する。
【0019】この実施の形態1では、各出力基本回路B
IT1〜BITNどうしの間の電源配線L1〜LNのイ
ンピーダンスはRL1である。そして、n番目のトラン
スファゲートのオン抵抗Rtnを、1番目のトランスフ
ァゲートのオン抵抗をRtOとして、上述のように、 Rtn=RtO−(n−1)×RL1 ・・・(7) とする。ただし、RtOはRtnに比べて十分に大きい
とする。
【0020】次に、以上のように構成された液晶駆動回
路について、図1および図2を参照しながら、あるフレ
ームにおける出力信号O1〜ONの動作を説明する。な
お、本実施の形態において、電源電圧VDD、VSSの
関係はVDD>VSSとする。
【0021】図2は、図1に示した液晶駆動回路の動作
を示すタイミング図である。まず、区間t1では、出力
信号O1〜ONは、VDDまたはVSSを出力してい
る。区間t2では、制御信号ENnにより、Nチャネル
型MOSトランジスタTrnnがオン、またはPチャネ
ル型MOSトランジスタTrpnがオンし、出力信号O
nはVDDまたはVSSに切り替わる。制御信号ENn
は、外部より任意に変化する。また全部の制御端子は同
期している。
【0022】ここで、出力端子O1のみがVSSからV
DDに変化した場合を考え、この場合に出力から定電流
Iを引いたときの出力インピーダンスRO1は、 RO1=RtO+RL1 ・・・(9) となる。また出力端子OnのみVSSからVDDに変化
した場合に、この端子OnについてのインピーダンスR
Onは、 ROn=RtO−(n−1)×RL1+n×RL1 =RtO+RL1 ・・・(10) となり、各出力端子における出力インピーダンスの差異
を0にすることができる。
【0023】このため、出力端子1端子のみ変化する場
合に、電源から各出力基本回路のトランジスタまでの配
線抵抗の違いを、このトランジスタで吸収することによ
り、出力偏差を0にすることができる。
【0024】(実施の形態2)本発明の実施の形態2の
液晶駆動回路について、同様に図1を参照して説明す
る。
【0025】ここでは、出力基本回路BITnを例に構
成を説明する。出力基本回路BITnは、制御信号EN
nにより電源電圧VDDを出力信号Onとして出力する
機能を有するPチャネル型MOSトランジスタTrpn
と、制御信号ENnにより電源電圧VSSを出力信号O
nとして出力する機能を有するNチャネル型MOSトラ
ンジスタTrnnとにより構成されている。また、出力
基本回路BITn+1も同様の構成である。
【0026】この実施の形態2では、N番目の電源配線
の抵抗をRLOとして、各出力基本回路間の電源配線の
インピーダンスRLnを、 RLn=RLO/{N−(n−1)} ・・・(8) とする。ただし、Nは出力信号数であって定数、nは1
からNまでの任意の数である。ここでは、すべてのトラ
ンジスタのインピーダンスはRt1である。
【0027】このような構成であると、全ての出力が変
化した場合に、電源に一番近い出力端子のインピーダン
スRO1は、電源配線にN個分の電流が流れるため、 RO1=N×RLO+Rt1 ・・・(11) となる。またn番目の出力端子のインピーダンスROn
は、 ROn={N×RL1+(N−1)×RL2+(N−2)×RL3+…+ (N−(n−1))×RLn}+Rt1 ={N×RLO/(N−(1−1))+(N−1)×RLO/(N− (2−1))+…+(N−(n−1))×RLO/(N−(n−1 ))}+Rt1 =(RLO+RLO+RLO+…+RLO)+Rt1 =n×RLO+Rt1 ・・・(12) となる。すなわち、出力Onの抵抗と出力電圧との関係
はnに比例する。
【0028】つまり、複数の出力端子が同時に変化する
場合において、電源に近い電源配線では、電源から離れ
ている任意のトランジスタを駆動するための電流が全て
流れるため、見かけ上そのインピーダンスが高くなって
しまう。しかし、上述のように配線のインピーダンスを
電源に近いほど小さくすることにより、すなわち、1番
目の出力の電源配線は全てのトランジスタを駆動するた
めにそのインピーダンスを小さくし、N番目の出力の電
源配線はトランジスタ1個のみを駆動すればよいのでそ
のインピーダンスを大きくすることで、電源配線に流れ
る電流の違いによる出力偏差の違いを小さくすることが
できる。
【0029】これにより、出力インピーダンスについて
の上述の図7に示した従来の大きな偏差を、図3に示す
ように小さくすることができる。この図3においては、
図7の場合と同様に、N=150である。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によると、第nのト
ランスファゲートのインピーダンスと第1〜nの電源配
線のインピーダンスの総和とを加算したものが、第n+
1のトランスファゲートのインピーダンスと第1〜n+
1の電源配線のインピーダンスの総和とを加算したもの
に等しいように、各トランスファーゲートのインピーダ
ンスを設定したため、すなわち、電源入力部からの距離
が遠く、その分だけ電源配線のインピーダンス高くなる
トランスファーゲートについて、それに対応してトラン
スファーゲートのインピーダンスを小さくするようにし
たため、出力端子が1ピンのみ変化する場合に、各出力
オン抵抗の差異を理論上0にすることができる。
【0031】また本発明によると、Nを出力信号数とし
てN番目の電源配線のインピーダンスをRLOとし、ま
たnを1からNまでの任意の数としてn番目の電源配線
のインピーダンスRLnを、 RLn=RLO/{N−(n−1)} と設定したため、各トランスファゲート間の電源配線の
インピーダンスの係数を電流量にあわせることにより、
複数の出力ピンが同時に変化した場合でも、出力オン抵
抗の差異を、従来よりも小さくすることができる。
【0032】したがって本発明によれば、特にSTN液
晶パネルのようにドライバーの負荷が直接液晶の明るさ
を決定するような回路においてきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のドライバ回路としての液
晶駆動回路の構成図である。
【図2】図1の液晶駆動回路のタイミング図である。
【図3】本発明の実施の形態にもとづく液晶駆動回路に
おいて、その全ピン出力が変化した場合の出力オン抵抗
の様子を示す図である。
【図4】従来のドライバ回路としての液晶駆動回路の構
成図である。
【図5】図4の液晶駆動回路のタイミング図である。
【図6】図4の液晶駆動回路において1ピンのみ出力が
変化した場合の出力オン抵抗の様子を示す図である。
【図7】図4の液晶駆動回路において全ピン出力が変化
した場合の出力オン抵抗の様子を示す図である。
【符号の説明】
BITn 出力基本回路 Ln 配線 Trpn トランスファーゲート ENn 制御用信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 努 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C006 AA11 AC21 AF42 AF51 BB12 BC11 BF42 FA26 5C080 AA10 BB05 DD03 EE28 FF03 FF12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の負荷を駆動するドライバー回路で
    あって、第nの電源選択信号の入力により所定の電位を
    第nの出力電圧として出力する機能を有する第nのトラ
    ンスファゲートと、第n+1の電源選択信号の入力によ
    り所定の電位を出力する機能を有するとともに、電源入
    力部に対して、第nのトランスファゲートよりも距離が
    遠い第n+1のトランスファゲートとを具備し、第nの
    トランスファゲートのインピーダンスと第1〜nの電源
    配線のインピーダンスの総和とを加算したものが、第n
    +1のトランスファゲートのインピーダンスと第1〜n
    +1の電源配線のインピーダンスの総和とを加算したも
    のに等しいように、各トランスファーゲートのインピー
    ダンスが設定されていることを特徴とするドライバー回
    路。
  2. 【請求項2】 N個の複数の負荷を駆動するドライバー
    回路であって、nを1〜Nの任意の数として、第nの電
    源選択信号の入力により所定の電位を第nの出力電圧と
    して出力する機能を有する第nのトランスファゲートを
    具備し、N番目の電源配線のインピーダンスをRLOと
    して、n番目の電源配線のインピーダンスRLnを、 RLn=RLO/{N−(n−1)} と設定したことを特徴とするドライバー回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005291972A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Casio Comput Co Ltd 検査回路
CN105304046A (zh) * 2015-11-19 2016-02-03 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示装置以及液晶显示器
CN105489181A (zh) * 2016-01-04 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 开启电压供应电路、方法、不良分析方法和显示装置

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