JP2003229726A - 液晶駆動用半導体集積回路装置 - Google Patents

液晶駆動用半導体集積回路装置

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JP2003229726A
JP2003229726A JP2002029017A JP2002029017A JP2003229726A JP 2003229726 A JP2003229726 A JP 2003229726A JP 2002029017 A JP2002029017 A JP 2002029017A JP 2002029017 A JP2002029017 A JP 2002029017A JP 2003229726 A JP2003229726 A JP 2003229726A
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JP
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bias
strobe signal
circuit section
operational amplifier
synchronization
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JP2002029017A
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Hideyuki Tokuno
秀幸 徳野
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストローブ信号に同期して前段回路部から出
力された駆動電圧を演算増幅器で駆動能力を上げて出力
スイッチ回路部を介して出力する水平ドライバICにお
いて、ストローブ信号のパルス期間に流れる演算増幅器
の無駄な消費電流を低減する。 【解決手段】 タイミング回路部50にストローブ信号
が供給されると、出力スイッチ回路部30に、ストロー
ブ信号の前縁および後縁が遅延した信号が制御信号とし
て供給され、その期間、演算増幅器5の出力がハイイン
ピーダンスとなるるとともに、バイアス回路部60に、
ストローブ信号の前縁のみが遅延した信号が第2のバイ
アス切り換え信号として供給され、その期間、演算増幅
器5は、バイアス電流の設定が零バイアスに切り換えら
れた状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶駆動用半導体
集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置において、容量性負荷であ
る液晶パネルのデータ線を駆動する水平ドライバICの
出力段には、水平ドライバICの外部からの階調を示す
デジタルのデータ信号が階調電圧にアナログ変換された
後、駆動能力を上げて液晶パネルに駆動電圧として出力
されるために、ボルテージホロワ接続の演算増幅器を備
えている。この演算増幅器を図9および図10を参照し
て説明する。図9に示す一例は、立ち上がり波形を立ち
上がり専用演算増幅器1で出力するとともに立ち下がり
波形を立ち下がり専用演算増幅器2で出力する2アンプ
方式で、演算増幅器1の回路例は図11に、演算増幅器
2の回路例は図12に示し、演算増幅器1には演算増幅
器1のNチャネルMOSトランジスタQ5、Q7にバイ
アス電圧を供給する端子3を有し、演算増幅器2には演
算増幅器2のPチャネルMOSトランジスタQ15、Q
17にバイアス電圧を供給する端子4を有している。演
算増幅器1のMOSトランジスタQ5および演算増幅器
2のQ15に流れるバイアス電流が大きくなるに従いそ
れぞれの出力波形の傾きは急峻となり、逆に小さくなる
に従いそれぞれの出力波形の傾きは緩やかとなる。図1
0に示す他例は立ち上がり波形と立ち下がり波形の両方
をひとつの演算増幅器5で出力する1アンプ方式で、演
算増幅器5の回路例は図示しないが基本的には図11お
よび図12の回路を一体化した回路で、演算増幅器5に
は図9に示す端子3、4に相当するバイアス電圧を供給
する端子6、7を有している。
【0003】次に、上述の演算増幅器を用いた水平ドラ
イバICの例として、図10に示した1アンプ方式の演
算増幅器5を用いた従来の水平ドライバICを図13を
参照して説明する。図において、100は、水平ドライ
バIC100で、演算増幅器5をデータ線384本に対
応する384個備えている。各演算増幅器5の入力は、
入力端子11からのnビットの階調データDATをシリ
アル/パラレル変換し、入力端子12からのストローブ
信号STBの前縁である低レベルから高レベルへの立ち
上がりタイミング(以下、立ち上がりという)に同期し
て2のn乗階調の階調電圧にデジタル/アナログ変換し
て出力する前段回路部20に接続されている。各演算増
幅器5の出力は、出力スイッチ回路部30を介して38
4個の出力端子13に接続されている。各演算増幅器5
の端子6、7は、バイアス切り換え端子14からのバイ
アス切り換え信号BICにより演算増幅器5のバイアス
電流を高バイアスと低バイアスとで切り換えるバイアス
回路部40に接続されている。
【0004】出力スイッチ回路部30は、各演算増幅器
5および出力端子13間に接続された384個のCMO
Sトランスファゲート31を有し、Pチャネルゲートと
インバータ32を介してNチャネルゲートとが入力端子
12に接続されている。入力端子12からのストローブ
信号STBの立ち上がりに同期して各トランスファゲー
ト31がオフ制御され各演算増幅器5の出力端がハイイ
ンピーダンスとなり、ストローブ信号STBの後縁であ
る高レベルから低レベルへの立ち下がりタイミング(以
下、立ち下がりという)に同期して、各トランスファゲ
ート31はオン制御され、各演算増幅器5の出力端が各
出力端子13に接続される。
【0005】バイアス回路部40は、図14に示すよう
に、バイアス電流源41とバイアス電圧取出し回路42
とを備えている。バイアス電流源41は、相異なるオン
抵抗R1、R2(R1>R2)を有する並列接続のバイ
アス電流源用PチャネルMOSトランジスタQ21、Q
22と、インバータ43とを有している。MOSトラン
ジスタQ21、Q22は、ソースを高電圧側端子VDDに
接続し、ドレインをバイアス電圧取出し回路42に接続
し、ゲートをMOSトランジスタQ22のゲートはイン
バータ43を介してMOSトランジスタQ21のゲート
に共通接続してバイアス切り換え端子14に接続してい
る。
【0006】バイアス電圧取出し回路42は、バイアス
電流源41と低電圧側端子VSS間に接続されたNチャネ
ルMOSトランジスタQ23と、MOSトランジスタQ
23にミラー接続されたNチャネルMOSトランジスタ
Q24と、高電圧側端子VDDと低電圧側端子VSS間にM
OSトランジスタQ24とで直列接続されたPチャネル
MOSトランジスタQ25と、MOSトランジスタQ2
5にミラー接続されたPチャネルMOSトランジスタQ
26と、高電圧側端子VDDと低電圧側端子VSS間にMO
SトランジスタQ26とで直列接続されたNチャネルM
OSトランジスタQ27とを有している。MOSトラン
ジスタQ23は、ドレインをMOSトランジスタQ2
1、Q22のドレインに接続し、ソースを低電圧側端子
VSSに接続し、ドレインとゲートとを短絡させてダイオ
ード接続している。MOSトランジスタQ24は、ドレ
インをMOSトランジスタQ25のドレインに接続し、
ソースを低電圧側端子VSSに接続し、ゲートをMOSト
ランジスタQ23のゲートに接続している。MOSトラ
ンジスタQ25は、ソースを高電圧側端子VDDに接続
し、ドレインとゲートとを短絡させてダイオード接続し
て演算増幅器5のPチャネルMOSトランジスタにバイ
アス電圧を供給する端子7に接続している。MOSトラ
ンジスタQ26は、ソースを高電圧側端子VDDに接続
し、ドレインをMOSトランジスタQ27のドレインに
接続し、ゲートをMOSトランジスタQ25のゲートに
接続している。MOSトランジスタQ27は、ソースを
低電圧側端子VSSに接続し、ドレインとゲートとを短絡
させてダイオード接続して演算増幅器5のNチャネルM
OSトランジスタにバイアス電圧を供給する端子6に接
続している。
【0007】次に上記のバイアス回路部40の動作を説
明する。バイアス切り換え端子14に“L”レベルのバ
イアス切り換え信号BICが供給されるとMOSトラン
ジスタQ21がオン制御されバイアス電流源41の抵抗
はMOSトランジスタQ21のオン抵抗R1(>R2)
となり、バイアス電流源41にはオン抵抗R1に対応し
た電流がオン抵抗R2に対応した場合より小さい電流で
流れ、バイアス電圧取出し回路42からはオン抵抗R2
に対応した場合より端子7により小さい(VDDにより近
い)バイアス電圧が供給され、端子6により小さい(V
SSにより近い)バイアス電圧が供給される。バイアス切
り換え端子14に“H”レベルのバイアス切り換え信号
BICが供給されるとMOSトランジスタQ22がオン
制御されバイアス電流源41の抵抗はMOSトランジス
タQ22のオン抵抗R2(<R1)となり、バイアス電
流源41にはオン抵抗R2に対応した電流がオン抵抗R
1に対応した場合より大きい電流で流れ、バイアス電圧
取出し回路42からはオン抵抗R1に対応した場合より
端子7に、より大きい(VDDからより遠い)バイアス電
圧が供給され、端子6に、より大きい(VSSからより遠
い)バイアス電圧が供給される。
【0008】ところで、液晶パネルは、全画面に同一色
を出力する場合でも液晶の寿命を伸ばすためにドット反
転駆動の場合はドットごと、ライン反転駆動の場合はラ
インごとにコモン電圧に対して正電圧と負電圧を交互に
印加しなければならないので、演算増幅器5からは負電
圧から正電圧の立ち上がり波形と正電圧から負電圧の立
ち下がり波形の電圧が交互に出力される。この立ち上が
り波形および立ち下がり波形は液晶パネルへの書き込み
が正常に行なわれるためには傾きが急峻であることが要
求される。この立ち上がり波形および立ち下がり波形
は、バイアス切り換え端子14に“H”レベルのバイア
ス切り換え信号BICが供給されることにより、演算増
幅器5のバイアス電流がバイアス回路部40で高バイア
スに設定され、演算増幅器5から液晶パネルの負荷に駆
動電流が流れることにより出力される。この立ち上がり
波形および立ち下がり波形は、バイアス電流が一定の場
合、液晶パネルが大型化して各データ線の負荷が大きく
なるに従い、または、演算増幅器に含まれるMOSトラ
ンジスタのバイアス電流が小さくなるに従い、緩やかな
傾きとなり、逆に液晶パネルの負荷が小さくなるに従
い、または、演算増幅器に含まれるMOSトランジスタ
のバイアス電流が大きくなるに従い急な傾きとなる。従
って、液晶パネルへの書き込みが正常に行なわれ、か
つ、バイアス電流による消費電流が小さくなる適正な立
ち上がり波形および立ち下がり波形の傾きとなるよう
に、液晶パネルの負荷の大きさに応じて演算増幅器5の
バイアス電流が高バイアスのときのバイアス回路部40
を設計して設定される。
【0009】液晶パネルに出力された波形が立ち上がり
および立ち下がって所定の駆動電圧が出力されると演算
増幅器5から液晶パネルの負荷に駆動電流が流れなくな
る。しかし、この状態で、演算増幅器5のバイアス電流
がバイアス回路部40で高バイアスに設定されている
と、このバイアス電流により電流が消費される。液晶パ
ネルが大型化してデータ線の本数が増加するに従い、こ
れに対応して演算増幅器の数も増加し、ドライバICの
消費電流も無視できなくなってくる。そのため、この波
形の立ち上がりおよび立ち下がりの前後の所定期間を、
バイアス切り換え端子14に“L”レベルのバイアス切
り換え信号BICが供給されることにより、演算増幅器
5のバイアス電流がバイアス回路部40で低バイアスに
設定され、消費電流を低減している。この波形の立ち上
がりおよび立ち下がりの前後の所定期間、すなわち、バ
イアス切り換え端子14に供給されるバイアス切り換え
信号BICの“H”、“L”のタイミングは、通常、水
平ドライバIC100を用いるユーザ側で、液晶パネル
の負荷の大きさ等を考慮して設定される。例えば、バイ
アス切り換え信号BICの立ち上がりはストローブ信号
STBの立ち上がりに同期し、バイアス切り換え信号B
ICの立ち下がりは、ストローブ信号STBの立ち下が
りから所定期間、例えば、ストローブ信号STBのパル
ス幅分経過後に設定される。
【0010】次に水平ドライバIC100を液晶パネル
に接続したときの動作を図15を参照して説明する。前
段回路部20に入力端子11から384本の各データ線
に対応するnビットの階調データDATがシリアルに取
り込まれ、内部で、パラレルに変換され、入力端子12
からのストローブ信号STBが時刻t1に立ち上がる
と、この立ち上がりに同期して各データ線に対応する階
調電圧にアナログ変換され、各演算増幅器5に供給され
る。このとき、ストローブ信号STBの立ち上がりに同
期して出力スイッチ回路部30の各トランスファゲート
31はオフ制御され、時刻t2のストローブ信号STB
の立ち下がりまで各トランスファゲート31はオフ制御
された状態で各演算増幅器5の出力がハイインピーダン
スとなっている。また、このとき、バイアス切り換え端
子14にストローブ信号STBの立ち上がりに同期した
“H”レベルのバイアス切り換え信号BICが供給さ
れ、演算増幅器5のバイアス電流がバイアス回路部40
で高バイアスに設定される。そして、ストローブ信号S
TBが立ち下がると、これに同期して出力スイッチ回路
部30の各トランスファゲート31はオン制御され、各
階調電圧がバイアス電流が高バイアスに設定された演算
増幅器5で駆動能力を上げて各出力端子13を介して液
晶パネルの対応する各データ線に駆動電圧として供給さ
れる。そして、ストローブ信号STBの立ち下がりから
所定期間、例えば、ストローブ信号STBのパルス幅分
経過後に、バイアス切り換え端子14に“L”レベルの
バイアス切り換え信号BICが供給され、演算増幅器5
のバイアス電流がバイアス回路部40で低バイアスに設
定される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のドライ
バICは、バイアス切り換え信号BICにより演算増幅
器5のバイアス電流を駆動電流が流れていない時に低バ
イアスに設定することにより無駄な消費電流を低減させ
ているが、駆動電流が流れる時の演算増幅器5のバイア
ス電流の高バイアス設定は、ストローブ信号STBの立
ち上がりに同期して行っており、ストローブ信号STB
のパルスの期間、すなわち、演算増幅器5の出力がハイ
インピーダンス時においても、演算増幅器5のバイアス
電流が高バイアスに設定されており、この期間が長い場
合、まだ無駄な消費電流が生じるという問題があった。
従って、本発明は上記の問題点を解決するためになされ
たもので、ストローブ信号のパルス供給時における消費
電流を低減することにより更に消費電流を低減した液晶
駆動用半導体集積回路装置を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】(1)本発明の液晶駆動
用半導体集積回路装置は、ストローブ信号に同期して前
段回路部から出力された駆動電圧を演算増幅器で駆動能
力を上げて出力スイッチ回路部を介して出力する液晶駆
動用半導体集積回路装置において、前記出力スイッチ回
路部のオフ制御に同期して前記演算増幅器のバイアス電
流を零バイアスに切り換え、前記出力スイッチ回路部の
オン制御の所定期間前に前記零バイアスを解除すること
を特徴とする。 (2)本発明の液晶駆動用半導体集積回路装置は、上記
(1)項において、前記出力スイッチ回路部のオフ制御
が前記ストローブ信号の前縁または遅延した前縁に同期
して行われるとともに、前記出力スイッチ回路部のオン
制御が前記ストローブ信号の遅延した後縁に同期して行
われ、前記出力スイッチ回路部のオン制御の所定期間前
が前記ストローブ信号の後縁であることを特徴とする。 (3)本発明の液晶駆動用半導体集積回路装置は、上記
(1)項において、前記出力スイッチ回路部のオフ制御
が前記ストローブ信号の前縁に同期して行われるととも
に、前記出力スイッチ回路部のオン制御が前記ストロー
ブ信号の後縁に同期して行われ、前記出力スイッチ回路
部のオン制御の所定期間前が前記ストローブ信号の遅延
した前縁であることを特徴とする。 (4)本発明の液晶駆動用半導体集積回路装置は、スト
ローブ信号に同期して駆動電圧を出力する前段回路部
と、前記前段回路部から出力された駆動電圧の駆動能力
を上げる演算増幅器と、オン制御により前記演算増幅器
からの駆動電圧を出力するとともにオフ制御により前記
演算増幅器の出力をハイインピーダンスとする出力スイ
ッチ回路部と、前記演算増幅器に流れるバイアス電流を
設定するバイアス回路部と、前記出力スイッチ回路部の
オフ制御に同期して前記バイアス回路部を零バイアスに
設定し、前記出力スイッチ回路部のオン制御の所定期間
前に前記零バイアス設定を解除するタイミング回路部と
を具備したものである。 (5)本発明の液晶駆動用半導体集積回路装置は、上記
(4)項において、前記タイミング回路部が、前記出力
スイッチ回路部に、前縁が前記ストローブ信号の前縁に
同期または前縁から前記所定期間遅延するとともに、後
縁が前記ストローブ信号の後縁から前記所定期間遅延し
た制御信号を出力して、前記出力スイッチ回路部を前記
制御信号の前縁に同期してオフ制御するとともに後縁に
同期してオン制御し、前記バイアス回路部に、前縁が前
記ストローブ信号の前縁に同期または前縁から前記所定
期間遅延するとともに、後縁が前記ストローブ信号の後
縁に同期したバイアス切り換え信号を出力して、前記バ
イアス回路部を前記バイアス切り換え信号の前縁に同期
して前記零バイアス設定するとともに、前記バイアス切
り換え信号の後縁に同期して前記零バイアス設定を解除
することを特徴とする。 (6)本発明の液晶駆動用半導体集積回路装置は、上記
(4)項において、前記出力スイッチ回路部のオフ制御
が前記ストローブ信号の前縁に同期して行われるととも
に、前記出力スイッチ回路部のオン制御が前記ストロー
ブ信号の後縁に同期して行われ、前記タイミング回路部
が、前記バイアス回路部に、前縁が前記ストローブ信号
の前縁に同期するとともに、後縁が前記ストローブ信号
の前縁に対してストローブ信号のパルス幅から前記所定
期間を差し引いた期間遅延したバイアス切り換え信号を
出力して、前記バイアス回路部を前記バイアス切り換え
信号の前縁に同期して前記零バイアス設定するととも
に、前記バイアス切り換え信号の後縁に同期して前記零
バイアス設定を解除することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に基づき、第1実
施例について、図10に示した1アンプ方式の演算増幅
器5を用いた水平ドライバICを液晶パネルのデータ線
384本分の駆動能力を有するものとして図1を参照し
て説明する。尚、図13と同一部分には同一符号を付し
てその説明を省略し、異なる点のみを説明する。図にお
いて、200は、水平ドライバICで、新たにタイミン
グ回路部50を設けるとともに、図13のバイアス回路
部40の替りにバイアス回路部60を設けている。入力
端子12からのストローブ信号STBをタイミング回路
部50に供給し、タイミング回路部50からの出力を出
力スイッチ回路部30およびバイアス回路部60に供給
するようにしている。このドライバIC200はドット
反転駆動にでもライン反転駆動にでも用いることができ
る。
【0014】タイミング回路部50は、図2に示すよう
に、遅延回路51と、インバータ52、53と、第1お
よび第2スイッチとしてのトランスファゲート54、5
5とを有している。遅延回路51は、入力端が入力端子
12に接続され、出力端がノードN1に接続されてお
り、ストローブ信号STBの立ち上がりおよび立ち下が
りを時間td1だけ遅延させて出力する。トランスファ
ゲート54は、入力端がノードN1に接続され、出力端
がノードN2に接続されている。トランスファゲート5
5は、入力端が入力端子12に接続され、出力端がノー
ドN2に接続されている。トランスファゲート54のN
チャネルゲートとトランスファゲート55のPチャネル
ゲートとは、入力端子12に接続され、トランスファゲ
ート54のPチャネルゲートとトランスファゲート55
のNチャネルゲートとは、インバータ52を介して入力
端子12に接続されている。トランスファゲート54
は、ストローブ信号STBが“H”レベルのときのみオ
ン制御され、遅延回路51の出力をバイアス回路部60
に供給可能とする。トランスファゲート55は、ストロ
ーブ信号STBが“L”レベルのときのみオン制御さ
れ、ストローブ信号STBの“L”レベルをバイアス回
路部60に供給可能とする。タイミング回路部50から
は、ノードN1から、出力スイッチ回路部30への制御
信号が出力され、ノードN2から、バイアス回路部60
の第2のバイアス切り換え信号BIC2Nとインバータ
53を介して第2のバイアス切り換え信号BIC2Pが
出力される。
【0015】バイアス回路部60は、図3に示すよう
に、図14に示すバイアス回路部40とは、バイアス電
圧取出し回路42の替りにバイアス電圧取出し回路62
を設けた点が異なり、バイアス電圧取出し回路62がバ
イアス電圧取出し回路42と異なる点は、MOSトラン
ジスタQ25に並列接続したPチャネルMOSトランジ
スタQ28と、MOSトランジスタQ27に並列接続し
たNチャネルMOSトランジスタQ29を新たに設け、
MOSトランジスタQ28のゲートをタイミング回路部
50からのバイアス切り換え信号BIC2Pの入力端と
するとともにMOSトランジスタQ29のゲートをタイ
ミング回路部50からのバイアス切り換え信号BIC2
Nの入力端としている点である。
【0016】次にタイミング回路部50の動作を図4を
参照して説明する。ストローブ信号STBが“L”レベ
ルの時刻t0において、トランスファゲート54(SW
1)はオフ制御された状態、およびトランスファゲート
55(SW2)はオン制御された状態であり、ノードN
1およびN2は“L”レベルである。時刻t1におい
て、ストローブ信号STBが“L”レベルから“H”レ
ベルに立ち上がると、トランスファゲート54はオン制
御、およびトランスファゲート55はオフ制御され、遅
延回路51は波形の立ち上がりに遅延時間td1を有す
るためノードN1およびN2は“L”レベルのままであ
る。時刻t1から遅延時間td1経過後の時刻t1’に
おいて、遅延回路51の出力が“L”レベルから“H”
レベルに立ち上がる。このとき、ストローブ信号STB
は“H”レベルであり、トランスファゲート54はオン
制御された状態、およびトランスファゲート55はオフ
制御された状態であり、ノードN1およびN2は“H”
レベルになる。時刻t2において、ストローブ信号ST
Bが“H”レベルから“L”レベルに立ち下がると、ト
ランスファゲート54はオフ制御、およびトランスファ
ゲート55はオン制御され、遅延回路51は波形の立ち
下がりに遅延時間td1を有するためノードN1は
“H”レベルのままであり、ノードN2は“L”レベル
になる。時刻t2から遅延時間td1経過後の時刻t
2’において、遅延回路51の出力が“H”レベルから
“L”レベルに立ち下がる。このとき、ストローブ信号
STBは“L”レベルであり、トランスファゲート54
はオフ制御された状態、およびトランスファゲート55
はオン制御された状態であり、ノードN1は“L”レベ
ルになり、ノードN2は“L”レベルのままである。
【0017】次にバイアス回路部60の動作をバイアス
回路部40と異なる点のみ説明する。タイミング回路部
50から“L”レベルのバイアス切り換え信号BIC2
PがMOSトランジスタQ28のゲートに供給され、
“H”レベルのバイアス切り換え信号BIC2NがMO
SトランジスタQ29のゲートに供給されると、MOS
トランジスタQ28、Q29がオン制御され、演算増幅
器5のPチャネルMOSトランジスタにバイアス電圧を
供給する端子7に高電圧VDDが供給され、演算増幅器5
のNチャネルMOSトランジスタにバイアス電圧を供給
する端子6に低電圧VSSが供給され、演算増幅器5に
バイアス電流が流れなくなる。
【0018】次に水平ドライバIC200を液晶パネル
に接続したときの動作を図4を参照して説明する。時刻
t0において、入力端子12に“L”レベルのストロー
ブ信号STBが供給され、バイアス切り換え端子14に
“L”レベルのバイアス切り換え信号BICが供給され
ており、出力スイッチ回路部30の各トランスファゲー
ト31がオン制御された状態で、演算増幅器5のバイア
ス電流がバイアス回路部60で低バイアスに設定された
状態となっている。時刻t1において、その前に前段回
路部20に入力端子11からシリアルに取り込まれ、内
部で、パラレルに変換された384本の各データ線に対
応するnビットの階調データDATがストローブ信号S
TBの立ち上がりに同期して各データ線に対応する階調
電圧にアナログ変換され、各演算増幅器5に供給され
る。このとき、ストローブ信号STBの立ち上がりに同
期してバイアス切り換え端子14に“H”レベルのバイ
アス切り換え信号BICが供給され、演算増幅器5のバ
イアス電流がバイアス回路部60で高バイアスに設定さ
れる。時刻t1から遅延時間td1経過後の時刻t1’
において、遅延回路51の出力が“L”レベルから
“H”レベルに立ち上がると、タイミング回路部50の
ノードN1は“H”レベルになり、出力スイッチ回路部
30の各トランスファゲート31がオフ制御され、演算
増幅器5の出力はハイインピーダンスとなる。このと
き、タイミング回路部50のノードN2も“H”レベル
になり、バイアス回路部60に“L”レベルのバイアス
切り換え信号BIC2Pおよび “H”レベルのバイア
ス切り換え信号BIC2Nが供給され、バイアス回路部
60のMOSトランジスタQ28、Q29がオン制御さ
れ、演算増幅器5の端子7に高電圧VDDが供給され、端
子6に低電圧VSSが供給され、演算増幅器5にバイア
ス電流が流れなくなる。従って、時刻t1’において、
バイアス回路部60は零バイアスに設定されることにな
る。時刻t2において、ストローブ信号STBが“H”
レベルから“L”レベルに立ち下がると、ノードN2は
“L”レベルになり、バイアス回路部60に“H”レベ
ルのバイアス切り換え信号BIC2Pおよび “L”レ
ベルのバイアス切り換え信号BIC2Nが供給され、バ
イアス回路部60のMOSトランジスタQ28、Q29
がオフ制御されて、バイアス回路部60の零バイアス設
定が解除され、演算増幅器5はバイアス電流が高バイア
スに設定される。このとき、タイミング回路部50のノ
ードN1は、遅延回路51が波形の立ち下がりに遅延時
間td1を有するため“H”レベルのままであり、出力
スイッチ回路部30の各トランスファゲート31はオフ
制御されたままであり、演算増幅器5の出力はハイイン
ピーダンスのままである。時刻t2から遅延時間td1
経過後の時刻t2’において、遅延回路51の出力が
“H”レベルから“L”レベルに立ち下がると、タイミ
ング回路部50のノードN1は“L”レベルになり、出
力スイッチ回路部30の各トランスファゲート31はオ
ン制御され、各階調電圧がバイアス電流が高バイアスに
設定された演算増幅器5で駆動能力を上げて各出力端子
13を介して液晶パネルの対応する各データ線に駆動電
圧として供給される。そして、ストローブ信号STBの
立ち下がりから所定期間、例えば、ストローブ信号ST
Bのパルス幅分経過した時刻t3において、バイアス切
り換え端子14に“L”レベルのバイアス切り換え信号
BICが供給され、演算増幅器5のバイアス電流がバイ
アス回路部60で低バイアスに設定される。従って、従
来のバイアス切り換え信号BICにより演算増幅器5の
消費電流を低減することに加え、ストローブ信号STB
のパルスが供給される期間において、出力スイッチ回路
部30のオフ制御に同期して演算増幅器5のバイアス電
流を零バイアスに切り換え、出力スイッチ回路部30の
オン制御の所定期間(=時間td1)前に零バイアスを
解除して、演算増幅器5を一時的にバイアス電流が流れ
なくすることにより、演算増幅器5の消費電流を低減す
ることができる。
【0019】尚、遅延回路51の替わりに、ストローブ
信号STBの立ち上がりは遅延させず、立ち下がりのみ
を時間td1だけ遅延させて出力する遅延回路を用いた
場合、時刻t1’ではなく、時刻t1において、ノード
N1およびN2が“H”レベルになり、演算増幅器5の
出力がハイインピーダンスとなるとともに演算増幅器5
にバイアス電流が流れなくなる。
【0020】次に、本発明に基づき、第2実施例につい
て、図10に示した1アンプ方式の演算増幅器5を用い
た水平ドライバICを液晶パネルのデータ線384本分
の駆動能力を有するものとして図5を参照して説明す
る。尚、図1と同一部分には同一符号を付してその説明
を省略し、異なる点のみを説明する。図において、30
0は、水平ドライバICで、タイミング回路部50の替
わりにタイミング回路部70を設けている。入力端子1
2からのストローブ信号STBを出力スイッチ回路部3
0およびタイミング回路部70に供給し、タイミング回
路部70からの出力をバイアス回路部60に供給するよ
うにしている。このドライバIC300はドット反転駆
動にでもライン反転駆動にでも用いることができる。
【0021】タイミング回路部70は、図6に示すよう
に、遅延回路71と、インバータ72、73、74と、
第1および第2スイッチとしてのトランスファゲート7
5、76とを有している。遅延回路71は、入力端が入
力端子12に接続され、出力端がノードN1に接続され
ており、ストローブ信号STBの立ち上がりおよび立ち
上がりを時間td2だけ遅延させて出力する。トランス
ファゲート75は、入力端がノードN1に接続され、出
力端がノードN2に接続されている。トランスファゲー
ト76は、入力端がインバータ73を介して入力端子1
2に接続され、出力端がノードN2に接続されている。
トランスファゲート75のNチャネルゲートとトランス
ファゲート76のPチャネルゲートとは、入力端子12
に接続され、トランスファゲート75のPチャネルゲー
トとトランスファゲート76のNチャネルゲートとは、
インバータ72を介して入力端子12に接続されてい
る。トランスファゲート75は、ストローブ信号STB
が“H”レベルのときのみオン制御され、遅延回路71
の出力をバイアス回路部60に供給可能とする。トラン
スファゲート76は、ストローブ信号STBが“L”レ
ベルのときのみオン制御され、インバータ73の“H”
レベルの出力をバイアス回路部60に供給可能とする。
タイミング回路部70からは、ノードN2から、バイア
ス回路部60のMOSトランジスタQ28のゲートに第
2のバイアス切り換え信号BIC2Pと、MOSトラン
ジスタQ29のゲートにインバータ74を介して第2の
バイアス切り換え信号BIC2Nとが出力される。
【0022】次にタイミング回路部70の動作を図7を
参照して説明する。ストローブ信号STBが“L”レベ
ルの時刻t0において、トランスファゲート75(SW
1)はオフ制御された状態、およびトランスファゲート
76(SW2)はオン制御された状態であり、ノードN
1は“L”レベル、およびノードN2は“H”レベルで
ある。時刻t1において、ストローブ信号STBが
“L”レベルから“H”レベルに立ち上がると、トラン
スファゲート75はオン制御、およびトランスファゲー
ト76はオフ制御され、遅延回路71は波形の立ち上が
りに遅延時間td2を有するため、ノードN1は“L”
レベルのまま、ノードN2は“L”レベルになる。時刻
t1から遅延時間td1経過後の時刻t1’において、
遅延回路71の出力が“L”レベルから“H”レベルに
立ち上がる。このとき、ストローブ信号STBは“H”
レベルであり、トランスファゲート75はオン制御され
た状態、およびトランスファゲート76はオフ制御され
た状態であり、ノードN1およびN2は“H”レベルに
なる。時刻t2において、ストローブ信号STBが
“H”レベルから“L”レベルに立ち下がると、トラン
スファゲート75はオフ制御、およびトランスファゲー
ト76はオン制御され、遅延回路71は波形の立ち下が
りに遅延時間td2を有するため、ノードN1は“H”
レベルのままであり、ノードN2も“H”レベルのまま
である。時刻t2から遅延時間td2経過後の時刻t
2’において、遅延回路71の出力が“H”レベルから
“L”レベルに立ち下がると、ノードN1は“L”レベ
ルになる。このとき、ストローブ信号STBは“L”レ
ベルであり、トランスファゲート75はオフ制御された
状態、およびトランスファゲート76はオン制御された
状態であり、ノードN2は“H”レベルのままである。
【0023】次に水平ドライバIC300を液晶パネル
に接続したときの動作を図7を参照して説明する。時刻
t0において、入力端子12に“L”レベルのストロー
ブ信号STBが供給され、バイアス切り換え端子14に
“L”レベルのバイアス切り換え信号BICが供給され
ており、出力スイッチ回路部30の各トランスファゲー
ト31がオン制御された状態で、演算増幅器5のバイア
ス電流がバイアス回路部60で低バイアスに設定された
状態となっている。時刻t1において、その前に前段回
路部20に入力端子11からシリアルに取り込まれ、内
部で、パラレルに変換された384本の各データ線に対
応するnビットの階調データDATがストローブ信号S
TBの立ち上がりに同期して各データ線に対応する階調
電圧にアナログ変換され、各演算増幅器5に供給され
る。このとき、ストローブ信号STBの立ち上がりに同
期して、出力スイッチ回路部30の各トランスファゲー
ト31がオフ制御され、演算増幅器5の出力はハイイン
ピーダンスとなる。また、ストローブ信号STBの立ち
上がりに同期してバイアス切り換え端子14に“H”レ
ベルのバイアス切り換え信号BICが供給され、演算増
幅器5のバイアス電流がバイアス回路部60で高バイア
スに設定される。しかし、ストローブ信号STBが
“L”レベルから“H”レベルに立ち上がると、遅延回
路71は波形の立ち上がりに遅延時間td2を有するた
め、タイミング回路部70のノードN1は“L”レベル
のまま、ノードN2は“L”レベルになり、バイアス回
路部60のMOSトランジスタQ28、Q29がオン制
御され、演算増幅器5にバイアス電流が流れなくなる。
従って、時刻t1において、バイアス回路部60は零バ
イアスに設定されることになる。時刻t1から遅延時間
td1経過後の時刻t1’において、遅延回路71の出
力が“L”レベルから“H”レベルに立ち上がると、タ
イミング回路部70のノードN1は“H”レベルにな
り、ノードN2も“H”レベルになり、バイアス回路部
60に“H”レベルのバイアス切り換え信号BIC2P
および “L”レベルのバイアス切り換え信号BIC2
Nが供給され、バイアス回路部60のMOSトランジス
タQ28、Q29がオフ制御されて、バイアス回路部6
0の零バイアス設定が解除され、演算増幅器5はバイア
ス電流が高バイアスに設定される。このとき、ストロー
ブ信号STBが“H”レベルであり、出力スイッチ回路
部30の各トランスファゲート31はオフ制御されたま
まであり、演算増幅器5の出力はハイインピーダンスの
ままである。時刻t2において、ストローブ信号STB
が“H”レベルから“L”レベルに立ち下がると、出力
スイッチ回路部30の各トランスファゲート31はオン
制御され、各階調電圧がバイアス電流が高バイアスに設
定された演算増幅器5で駆動能力を上げて各出力端子1
3を介して液晶パネルの対応する各データ線に駆動電圧
として供給される。時刻t2から遅延時間td1経過後
の時刻t2’において、遅延回路71の出力が“H”レ
ベルから“L”レベルに立ち下がると、タイミング回路
部70のノードN1は“L”レベルになるが、トランス
ファゲート75はオフ制御された状態であり、各階調電
圧はバイアス電流が高バイアスに設定された演算増幅器
5から供給されたままである。そして、ストローブ信号
STBの立ち下がりから所定期間、例えば、ストローブ
信号STBのパルス幅分経過した時刻t3において、バ
イアス切り換え端子14に“L”レベルのバイアス切り
換え信号BICが供給され、演算増幅器5のバイアス電
流がバイアス回路部60で低バイアスに設定される。従
って、従来のバイアス切り換え信号BICにより演算増
幅器5の消費電流を低減することに加え、ストローブ信
号STBのパルスが供給される期間において、出力スイ
ッチ回路部30のオフ制御に同期して演算増幅器5のバ
イアス電流を零バイアスに切り換え、出力スイッチ回路
部30のオン制御の所定期間(=ストローブ信号STB
のパルス幅−時間td2)前に零バイアスを解除して、
演算増幅器5を一時的にバイアス電流が流れなくするこ
とにより、演算増幅器5の消費電流を低減することがで
きる。
【0024】尚、遅延回路71の替わりに、ストローブ
信号STBの立ち上がりのみを時間td2だけ遅延さ
せ、立ち下がりは遅延させずに出力する遅延回路を用
い、出力スイッチ回路部30の制御信号として、ストロ
ーブ信号STBではなく、ノードN1を接続した場合、
ノードN1は、時刻t2’ではなく、時刻t2におい
て、“H”レベルから“L”レベルになり、これにより
出力スイッチ回路部30の各トランスファゲート31は
オン制御される。
【0025】次に、本発明に基づき、第3実施例につい
て、図9に示した2アンプ方式の演算増幅器1、2を用
いた水平ドライバICとして、第1実施例のタイミング
回路部50およびバイアス回路部60を適用した水平ド
ライバIC400を図8を参照して説明する。尚、図1
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、異
なる点のみ説明する。出力段にデータ線384本のN番
目(N=1,3,…,383)と(N+1)番目を1組
として対応してN番目と(N+1)番目を1組とした1
92組の演算増幅器1、2を配置している。各演算増幅
器1、2の入力は、入力端子11からのnビットの階調
データDATをシリアル/パラレル変換し、入力端子1
2からのストローブ信号STBの立ち上がりに同期して
2のn乗階調の階調電圧にデジタル/アナログ変換して
出力する前段回路部80に接続されている。N番目と
(N+1)番目の演算増幅器1、2と出力スイッチ回路
部30のN番目と(N+1)番目のトランスファゲート
31間に、演算増幅器1、2の出力をN番目と(N+
1)番目の出力端子13に交互に出力するための切り換
えスイッチ90を接続している。バイアス回路部60の
演算増幅器1、2への接続は、演算増幅器1の端子3に
MOSトランジスタQ27のゲートと演算増幅器2の端
子4にMOSトランジスタQ25のゲートを接続するこ
とにより行っている。この水平ドライバIC300はド
ット反転駆動に用いることができる。尚、水平ドライバ
IC400を液晶パネルに接続したときの動作および効
果は水平ドライバIC200に準じるので説明を省略す
る。また、水平ドライバIC400において、タイミン
グ回路部50の替わりに第2実施例のタイミング回路部
70を適用することもできるが、説明を省略する。
【0026】尚、上記実施例では、バイアス回路部60
へのバイアス切り換え信号BICをドライバICの外部
からバイアス切り換え端子14に供給することで説明し
たが、ドライバIC内部で生成するものであってもよ
い。また、外部からデジタルのデータ信号が供給される
水平ドライバICで説明したが、アナログのデータ信号
が供給される水平ドライバICにも適用できる。
【0027】
【発明の効果】本発明に係わる液晶駆動用半導体集積回
路装置によれば、従来のバイアス切り換え信号BICに
より演算増幅器の消費電流を低減することに加え、スト
ローブ信号STBのパルスが供給される期間において、
出力スイッチ回路部のオフ制御に同期して演算増幅器の
バイアス電流を零バイアスに切り換え、出力スイッチ回
路部のオン制御の所定期間前に零バイアスを解除して、
演算増幅器を一時的にバイアス電流が流れなくすること
により、演算増幅器の消費電流を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の水平ドライバICの要
部回路図。
【図2】 図1の水平ドライバICに使用されるタイ
ミング回路部を示す回路図。
【図3】 図1の水平ドライバICに使用されるバイ
アス回路部を示す回路図。
【図4】 図1の水平ドライバICの動作を説明するタ
イムチャート。
【図5】 本発明の第2実施例の水平ドライバICの要
部回路図。
【図6】 図5の水平ドライバICに使用されるタイ
ミング回路部を示す回路図。
【図7】 図5の水平ドライバICの動作を説明するタ
イムチャート。
【図8】 本発明の第3実施例の水平ドライバICの要
部回路図。
【図9】 2アンプ方式のボルテージホロア接続の演算
増幅器の説明図。
【図10】 1アンプ方式のボルテージホロア接続の演
算増幅器の説明図。
【図11】 立ち上がり専用演算増幅器を示す回路図。
【図12】 立ち下がり専用演算増幅器を示す回路図。
【図13】 従来の水平ドライバICの要部回路図。
【図14】 図13の水平ドライバICのバイアス回路
部を示す回路図。
【図15】 図13の水平ドライバICの動作を説明す
るタイムチャート。
【符号の説明】
1、2、5 演算増幅器 20、80 前段回路部 30 出力スイッチ回路部 50、70 タイミング回路部 60 バイアス回路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C006 AC27 AC28 AF69 AF71 BC11 BF07 BF25 BF27 EB05 FA47 5C080 AA10 BB05 DD24 DD25 DD26 JJ03 JJ04 5J092 AA01 AA47 CA36 CA78 FA10 FA18 GR09 HA10 HA17 HA19 HA39 KA04 KA06 KA09 KA12 KA15 KA33 MA22 SA08 TA01 TA06 5J500 AA01 AA47 AC36 AC78 AF10 AF18 AH10 AH17 AH19 AH39 AK04 AK06 AK09 AK12 AK15 AK33 AM22 AS08 AS09 AT01 AT06 RG09

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ストローブ信号に同期して前段回路部から
    出力された駆動電圧を演算増幅器で駆動能力を上げて出
    力スイッチ回路部を介して出力する液晶駆動用半導体集
    積回路装置において、 前記出力スイッチ回路部のオフ制御に同期して前記演算
    増幅器のバイアス電流を零バイアスに切り換え、前記出
    力スイッチ回路部のオン制御の所定期間前に前記零バイ
    アスを解除することを特徴とする液晶駆動用半導体集積
    回路装置。
  2. 【請求項2】前記出力スイッチ回路部のオフ制御が前記
    ストローブ信号の前縁または遅延した前縁に同期して行
    われるとともに、前記出力スイッチ回路部のオン制御が
    前記ストローブ信号の遅延した後縁に同期して行われ、 前記出力スイッチ回路部のオン制御の所定期間前が前記
    ストローブ信号の後縁であることを特徴とする請求項1
    記載の液晶駆動用半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】前記出力スイッチ回路部のオフ制御が前記
    ストローブ信号の前縁に同期して行われるとともに、前
    記出力スイッチ回路部のオン制御が前記ストローブ信号
    の後縁に同期して行われ、 前記出力スイッチ回路部のオン制御の所定期間前が前記
    ストローブ信号の遅延した前縁であることを特徴とする
    請求項1記載の液晶駆動用半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】ストローブ信号に同期して駆動電圧を出力
    する前段回路部と、 前記前段回路部から出力された駆動電圧の駆動能力を上
    げる演算増幅器と、 オン制御により前記演算増幅器からの駆動電圧を出力す
    るとともにオフ制御により前記演算増幅器の出力をハイ
    インピーダンスとする出力スイッチ回路部と、 前記演算増幅器に流れるバイアス電流を設定するバイア
    ス回路部と、 前記出力スイッチ回路部のオフ制御に同期して前記バイ
    アス回路部を零バイアスに設定し、前記出力スイッチ回
    路部のオン制御の所定期間前に前記零バイアス設定を解
    除するタイミング回路部とを具備した液晶駆動用半導体
    集積回路装置。
  5. 【請求項5】前記タイミング回路部が、 前記出力スイッチ回路部に、前縁が前記ストローブ信号
    の前縁に同期または前縁から前記所定期間遅延するとと
    もに、後縁が前記ストローブ信号の後縁から前記所定期
    間遅延した制御信号を出力して、前記出力スイッチ回路
    部を前記制御信号の前縁に同期してオフ制御するととも
    に後縁に同期してオン制御し、 前記バイアス回路部に、前縁が前記ストローブ信号の前
    縁に同期または前縁から前記所定期間遅延するととも
    に、後縁が前記ストローブ信号の後縁に同期したバイア
    ス切り換え信号を出力して、前記バイアス回路部を前記
    バイアス切り換え信号の前縁に同期して前記零バイアス
    設定するとともに、前記バイアス切り換え信号の後縁に
    同期して前記零バイアス設定を解除することを特徴とす
    る請求項4記載の液晶駆動用半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】前記出力スイッチ回路部のオフ制御が前記
    ストローブ信号の前縁に同期して行われるとともに、前
    記出力スイッチ回路部のオン制御が前記ストローブ信号
    の後縁に同期して行われ、 前記タイミング回路部が、前記バイアス回路部に、前縁
    が前記ストローブ信号の前縁に同期するとともに、後縁
    が前記ストローブ信号の前縁に対してストローブ信号の
    パルス幅から前記所定期間を差し引いた期間遅延したバ
    イアス切り換え信号を出力して、前記バイアス回路部を
    前記バイアス切り換え信号の前縁に同期して前記零バイ
    アス設定するとともに、前記バイアス切り換え信号の後
    縁に同期して前記零バイアス設定を解除することを特徴
    とする請求項4記載の液晶駆動用半導体集積回路装置。
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CN116052598A (zh) * 2021-10-28 2023-05-02 乐金显示有限公司 显示装置及其驱动方法

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