JP2008130917A - 集積回路装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速シリアルインターフェースの効率的な組み込みを可能にする集積回路装置及びこれを含む電子機器を提供すること。
【解決手段】集積回路装置10は、D1方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロックと高速I/F回路ブロックHBを含む。第1〜第Nの回路ブロックはデータドライバブロックDB1〜DBJと階調電圧生成回路ブロックGBとロジック回路ブロックLBを含む。階調電圧生成回路ブロックGBはデータドライバブロックDB1〜DBJのD3方向側に配置され、高速I/F回路ブロックHB及びロジック回路ブロックLBはデータドライバブロックDB1〜DBJのD1方向側に配置される。
【選択図】図6
【解決手段】集積回路装置10は、D1方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロックと高速I/F回路ブロックHBを含む。第1〜第Nの回路ブロックはデータドライバブロックDB1〜DBJと階調電圧生成回路ブロックGBとロジック回路ブロックLBを含む。階調電圧生成回路ブロックGBはデータドライバブロックDB1〜DBJのD3方向側に配置され、高速I/F回路ブロックHB及びロジック回路ブロックLBはデータドライバブロックDB1〜DBJのD1方向側に配置される。
【選択図】図6
Description
本発明は、集積回路装置及び電子機器に関する。
近年、EMIノイズの低減などを目的としたインターフェースとしてLVDS(Low Voltage Differential Signaling)などの高速シリアル転送が脚光を浴びている。この高速シリアル転送では、トランスミッタ回路がシリアル化されたデータを差動信号により送信し、レシーバ回路が差動信号を差動増幅することでデータ転送を実現する。
一般的な携帯電話機は、電話番号入力や文字入力のためのボタンが設けられる第1の機器部分と、LCD(Liquid Crystal Display)やカメラデバイスが設けられる第2の機器部分と、第1、第2の機器部分を接続するヒンジなどの接続部分により構成される。従って、第1の機器部分に設けられる第1の回路基板と、第2の機器部分に設けられる第2の回路基板との間のデータ転送を、小振幅の差動信号を用いた高速シリアル転送により行えば、接続部分を通る配線の本数を減らすことができ、好都合である。
ところで、液晶パネルなどの表示パネルを駆動する集積回路装置として表示ドライバ(LCDドライバ)がある。そして、上述した第1、第2の機器部分の間での高速シリアル転送を実現するためには、シリアルバスを介してデータ転送を行う高速インターフェース回路を表示ドライバに組み込む必要がある。
しかしながら、高速インターフェース回路の差動信号は、電圧振幅が例えば0.1V〜1.0Vというように小さいため、他の信号線からのノイズの影響を受けやすいという問題がある。また高速インターフェース回路を組み込むことによるチップ面積の増加は最小限に抑えることが望ましい。
特開2001−222249号公報
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高速シリアルインターフェースの効率的な組み込みを可能にする集積回路装置及びこれを含む電子機器を提供することにある。
本発明は、集積回路装置の短辺である第1の辺から対向する第3の辺へと向かう方向を第1の方向とし、集積回路装置の長辺である第2の辺から対向する第4の辺へと向かう方向を第2の方向とし、前記第1の方向の反対方向を第3の方向とし、前記第2の方向の反対方向を第4の方向とした場合に、前記第1の方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロック(Nは2以上の整数)と、差動信号を用いてシリアルバスを介したデータ転送を行う高速インターフェース回路ブロックとを含み、前記第1〜第Nの回路ブロックは、データ線を駆動するための少なくとも1つのデータドライバブロックと、複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路ブロックと、前記高速インターフェース回路ブロックにより受信されたデータを受けると共に、階調電圧を調整するための階調調整データを前記階調電圧生成回路ブロックに転送するロジック回路ブロックとを含み、前記階調電圧生成回路ブロックは前記データドライバブロックの前記第3の方向側に配置され、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックは、前記データドライバブロックの前記第1の方向側に配置される集積回路装置に関係する。
本発明によれば、第1〜第Nの回路ブロックが第1の方向に沿って配置されるため、集積回路装置の第2の方向での幅を小さくでき、小面積化を図れる。またデータドライバブロックの第3の方向側に階調電圧生成回路ブロックが配置され、データドライバブロックの第1の方向側にロジック回路ブロックや高速インターフェース回路ブロックが配置される。従って、階調電圧生成回路ブロックの第2の方向側の空きスペースや、ロジック回路ブロック及び高速インターフェース回路ブロックの第2の方向側の空きスペースを利用した配線が可能になり、配線効率を向上できる。またデータドライバブロックを集積回路装置の中央付近に集中して配置できるようになるため、データドライバブロックからのデータ信号の出力線を、効率良くシンプルに配線できる。
また本発明では、前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接する回路ブロック間では、第I(Iは3以上の整数)の層よりも下層の配線層で形成されるローカル線が配線され、前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接しない回路ブロック間では、前記第Iの層以上の配線層で形成されるグローバル線が、隣接しない回路ブロック間に介在する回路ブロック上を前記第1の方向に沿って配線され、前記階調電圧生成回路ブロックからの階調電圧を前記データドライバに供給するための階調用グローバル線が、前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されてもよい。
このようにすれば、隣接する回路ブロック間が、ローカル線によりショートパスで接続されるため、配線領域を原因とするチップ面積の増加を防止できる。また、隣接しない回路ブロック間では、グローバル線が配線されるため、ローカル線の配線本数が多い場合にも、これらのローカル線上に階調用グローバル線を配線できるようになる。
また本発明では、前記ロジック回路ブロックは、前記階調調整データを、nビット(nは自然数)の階調用転送線を介して時分割で前記階調電圧生成回路ブロックに転送し、前記階調用転送線が、前記グローバル線により前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されてもよい。
このようにすれば、階調用転送線を介して階調調整データをnビットずつ時分割に転送できるため、階調用転送線の本数を少なくすることが可能になる。
また本発明では、前記階調電圧生成回路ブロックは、少なくとも第1、第2、第3の色成分用の階調調整データが書き込まれる階調レジスタ部を含み、前記データドライバブロックは、時分割に多重化されたサブピクセルの画像データのD/A変換を行うD/A変換器を含み、第1の期間では、前記階調電圧生成回路ブロックは、前記階調レジスタ部からの前記第1の色成分用の階調調整データに基づき設定された第1の色成分用の階調電圧を出力し、前記D/A変換器は、出力された前記第1の色成分用の階調電圧に基づいて、第1の色成分のサブピクセルの画像データのD/A変換を行い、第2の期間では、前記階調電圧生成回路ブロックは、前記階調レジスタ部からの前記第2の色成分用の階調調整データに基づき設定された第2の色成分用の階調電圧を出力し、前記D/A変換器は、出力された前記第2の色成分用の階調電圧に基づいて、第2の色成分のサブピクセルの画像データのD/A変換を行い、第3の期間では、前記階調電圧生成回路ブロックは、前記階調レジスタ部からの前記第3の色成分用の階調調整データに基づき設定された第3の色成分用の階調電圧を出力し、前記D/A変換器は、出力された前記第3の色成分用の階調電圧に基づいて、第3の色成分のサブピクセルの画像データのD/A変換を行うようにしてもよい。
このようにすれば、第1、第2、第3の色成分用の階調調整データに基づいて、第1、第2、第3の色成分毎に異なる階調特性を設定できるため、表示品質を向上できる。また第1、第2、第3の色成分用の階調電圧を、階調電圧生成回路ブロックからデータドライバブロックに対して、時分割に供給できるため、階調電圧の供給線の本数を節約でき、集積回路装置の小面積化を図れる。
また本発明では、前記第1〜第Nの回路ブロックは、走査線を駆動するための第1、第2の走査ドライバブロックを含み、前記階調電圧生成回路ブロックは、前記第1の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置され、前記高速インターフェース回路ブロックは、前記第2の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置されてもよい。
このようにすれば、高速インターフェース回路ブロックが集積回路装置の左端部や右端部に配置されないようになるため、接触抵抗の上昇等の問題を防止できる。
また本発明では、前記第1の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第1の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記階調電圧生成回路ブロックの前記第2の方向側に設けられ、前記第2の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第2の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックの前記第2の方向側に配置されてもよい。
このようにすれば、階調電圧生成回路ブロックの第2の方向側の空きスペースや、高速インターフェース回路ブロック及びロジック回路ブロックの第2の方向側の空きスペースを有効活用して、走査ドライバ用パッドを配置できるため、レイアウト効率を向上できる。
また本発明は、集積回路装置の短辺である第1の辺から対向する第3の辺へと向かう方向を第1の方向とし、集積回路装置の長辺である第2の辺から対向する第4の辺へと向かう方向を第2の方向とし、前記第1の方向の反対方向を第3の方向とし、前記第2の方向の反対方向を第4の方向とした場合に、前記第1の方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロック(Nは2以上の整数)と、差動信号を用いてシリアルバスを介したデータ転送を行う高速インターフェース回路ブロックとを含み、前記第1〜第Nの回路ブロックは、データ線を駆動するための少なくとも1つのデータドライバブロックと、電源電圧を生成するための電源回路ブロックと、前記高速インターフェース回路ブロックにより受信されたデータを受けると共に、電源電圧を調整するための電源調整データを前記電源回路ブロックに転送するロジック回路ブロックとを含み、前記電源回路ブロックは前記データドライバブロックの前記第3の方向側に配置され、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックは、前記データドライバブロックの前記第1の方向側に配置される集積回路装置に関係する。
本発明によれば、第1〜第Nの回路ブロックが第1の方向に沿って配置されるため、集積回路装置の第2の方向での幅を小さくでき、小面積化を図れる。また、電源回路ブロックの第2の方向側の空きスペースや、ロジック回路ブロック及び高速インターフェース回路ブロックの第2の方向側の空きスペースを利用した配線が可能になり、配線効率を向上できる。
また本発明では、前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接する回路ブロック間では、第I(Iは3以上の整数)の層よりも下層の配線層で形成されるローカル線が配線され、前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接しない回路ブロック間では、前記第Iの層以上の配線層で形成されるグローバル線が、隣接しない回路ブロック間に介在する回路ブロック上を前記第1の方向に沿って配線され、前記電源回路ブロックからの電源電圧を供給するための電源用グローバル線が、前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されてもよい。
このようにすれば、配線領域を原因とするチップ面積の増加を防止できると共に、ローカル線上に電源用グローバル線を配線できるようになる。
また本発明では、前記ロジック回路ブロックは、前記電源調整データを、mビット(mは自然数)の電源用転送線を介して時分割に前記電源回路ブロックに転送し、前記電源用転送線が、前記グローバル線により前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されてもよい。
このようにすれば、電源用転送線を介して電源調整データをmビットずつ時分割に転送できるため、電源用転送線の本数を少なくすることが可能になる。
また本発明では、前記第1〜第Nの回路ブロックは、走査線を駆動するための第1、第2の走査ドライバブロックを含み、前記電源回路ブロックは、前記第1の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置され、前記高速インターフェース回路ブロックは、前記第2の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置されてもよい。
このようにすれば、高速インターフェース回路ブロックが集積回路装置の左端部や右端部に配置されないようになるため、接触抵抗の上昇等の問題を防止できる。
また本発明では、前記第1の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第1の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記電源回路ブロックの前記第2の方向側に配置され、前記第2の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第2の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックの前記第2の方向側に配置されてもよい。
このようにすれば、電源回路ブロックの第2の方向側の空きスペースや、高速インターフェース回路ブロック及びロジック回路ブロックの第2の方向側の空きスペースを有効活用して、走査ドライバ用パッドを配置できるため、レイアウト効率を向上できる。
また本発明では、前記ロジック回路ブロックは、前記データドライバブロックと前記高速インターフェース回路ブロックの間に配置されてもよい。
このようにすれば、ロジック回路ブロックに入力される信号線のノイズの悪影響が高速インターフェース回路ブロックに及ぶのを防止できる。
また本発明では、集積回路装置の回路ブロックの初期調整を行うための初期調整情報がプログラミングされて記憶される情報記憶ブロックを含み、前記情報記憶ブロックには、前記高速インターフェース回路ブロック用の調整情報が前記初期調整情報として記憶される記憶ブロックと、メモリブロックの不良セルのアドレス又は発振回路ブロックの発振周波数の調整情報又は基準電圧生成回路により生成される基準電圧の調整情報が前記初期調整情報としてプログラミングされて記憶される記憶ブロックとが、隣接配置されてもよい。
このようにすれば、初期調整情報を用いて集積回路装置を最適な状態で動作させることが可能になる。また、このように複数の記憶ブロックを一箇所にまとめて配置すれば、初期調整情報のプログラミング工程におけるプログラミングを容易化できる。
また本発明では、前記高速インターフェース回路ブロックのうちの物理層回路が、前記ロジック回路ブロック及び前記データドライバブロックの少なくとも一方の前記第4の方向側に配置されてもよい。
このようにすれば、集積回路装置の例えば第1の方向での長さを短くでき、小面積化を図れる。
また本発明は、上記のいずれかに記載の集積回路装置と、前記集積回路装置により駆動される表示パネルとを含む電子機器に関係する。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
1.集積回路装置の回路構成例
図1に本実施形態の集積回路装置(表示ドライバ)の回路構成例を示す。なお本実施形態の集積回路装置は図1の回路構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
図1に本実施形態の集積回路装置(表示ドライバ)の回路構成例を示す。なお本実施形態の集積回路装置は図1の回路構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
表示パネルは、複数のデータ線(ソース線)と、複数の走査線(ゲート線)と、データ線及び走査線により特定される複数の画素を有する。そして各画素領域における電気光学素子(狭義には液晶素子)の光学特性を変化させることで、表示動作を実現する。この表示パネルは、TFT、TFDなどのスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式のパネルにより構成できる。なお表示パネルは、アクティブマトリクス方式以外のパネルであってもよいし、液晶パネル以外のパネル(有機ELパネル等)であってもよい。
メモリ20(表示データRAM)は画像データを記憶する。メモリセルアレイ22は複数のメモリセルを含み、少なくとも1フレーム(1画面)分の画像データ(表示データ)を記憶する。ローアドレスデコーダ24(MPU/LCDローアドレスデコーダ)はローアドレスについてのデコード処理を行い、メモリセルアレイ22のワード線の選択処理を行う。カラムアドレスデコーダ26(MPUカラムアドレスデコーダ)はカラムアドレスについてのデコード処理を行い、メモリセルアレイ22のビット線の選択処理を行う。ライト/リード回路28(MPUライト/リード回路)はメモリセルアレイ22への画像データのライト処理や、メモリセルアレイ22からの画像データのリード処理を行う。
ロジック回路40(ドライバ用ロジック回路)は、表示タイミングを制御するための制御信号やデータ処理タイミングを制御するための制御信号などを生成する。このロジック回路40は例えばゲートアレイ(G/A)などの自動配置配線により形成できる。
制御回路42は各種制御信号を生成したり、装置全体の制御を行う。具体的には階調電圧生成回路110に対して、階調特性(γ特性)を調整するための階調調整データ(γ補正データ)を出力したり、電源回路90に対して、電源電圧を調整するための電源調整データを出力する。またローアドレスデコーダ24、カラムアドレスデコーダ26、ライト/リード回路28を用いたメモリへのライト/リード処理を制御する。表示タイミング制御回路44は表示タイミングを制御するための各種の制御信号を生成し、メモリ20から表示パネル側への画像データの読み出しを制御する。ホスト(MPU)インターフェース回路46は、ホストからのアクセス毎に内部パルスを発生してメモリ20にアクセスするホストインターフェースを実現する。RGBインターフェース回路48は、ドットクロックにより動画のRGBデータをメモリ20に書き込むRGBインターフェースを実現する。なおホストインターフェース回路46、RGBインターフェース回路48のいずれか一方のみを設ける構成としてもよい。
データドライバ50は、表示パネルのデータ線を駆動するためのデータ信号を生成する回路である。具体的にはデータドライバ50は、メモリ20から画像データ(階調データ)を受け、階調電圧生成回路110から複数(例えば256段階)の階調電圧(基準電圧)を受ける。そして、これらの複数の階調電圧の中から、画像データに対応する電圧を選択して、データ信号(データ電圧)として表示パネルのデータ線に出力する。
走査ドライバ70は表示パネルの走査線を駆動するための走査信号を生成する回路である。具体的には、内蔵するシフトレジスタにおいて信号(イネーブル入出力信号)を順次シフトし、このシフトされた信号をレベル変換した信号を、走査信号(走査電圧)として表示パネルの各走査線に出力する。なお走査ドライバ70に、走査アドレス生成回路やアドレスデコーダを含ませ、走査アドレス生成回路が走査アドレスを生成して出力し、アドレスデコーダが走査アドレスのデコード処理を行うことで、走査信号を生成してもよい。
電源回路90は各種の電源電圧を生成する回路である。具体的には、入力電源電圧や内部電源電圧を、内蔵する昇圧回路が含む昇圧用キャパシタや昇圧トランジスタを用いてチャージポンプ方式で昇圧する。そして昇圧により得られた電圧を、データドライバ50、走査ドライバ70、階調電圧生成回路110などに供給する。
階調電圧生成回路(γ補正回路)110は階調電圧を生成してデータドライバ50に供給する回路である。具体的には階調電圧生成回路110は、高電位側電源と低電位側電源の間を抵抗分割し、抵抗分割ノードに階調電圧を出力するラダー抵抗回路を含むことができる。また階調調整データが書き込まれる階調レジスタ部や、書き込まれた階調調整データに基づいて、抵抗分割ノードに出力される階調電圧を可変に設定(制御)する階調電圧設定回路などを含むことができる。
高速I/F回路200(シリアルインターフェース回路)は、シリアルバスを介した高速シリアル転送を実現する回路である。具体的には、シリアルバスの差動信号線を電流駆動又は電圧駆動することにより、ホスト(ホストデバイス)との間で高速シリアル転送が実現される。図2(A)に高速I/F回路200の構成例を示す。
物理層回路210(トランシーバ)は、差動信号(差動データ信号、差動クロック信号)を用いてデータ(パケット)やクロックを受信したり、送信するための回路である。具体的にはシリアルバスの差動信号線を電流駆動又は電圧駆動することによりデータ等の送受信が行われる。この物理層回路210は、クロック用レシーバ回路212や、データ用レシーバ回路214や、トランスミッタ回路216などを含むことができる。
リンクコントローラ230は、物理層の上層であるリンク層(或いはトランザクション層)の処理を行う。具体的には、リンクコントローラ230はパケット解析回路232を含むことができる。このパケット解析回路232は、シリアルバスを介してホスト(ホストデバイス)からパケットを受信した場合に、受信したパケットを解析する。即ち受信したパケットのヘッダとデータを分離して、ヘッダを抽出する。またリンクコントローラ230はパケット生成回路234を含むことができる。このパケット生成回路234は、シリアルバスを介してホストにパケットを送信する場合に、そのパケットの生成処理を行う。具体的には、送信するパケットのヘッダを生成し、ヘッダとデータを結合してパケットを組み立てる。そして生成したパケットの送信を、物理層回路210に指示する。
ドライバI/F回路240は、高速I/F回路200と表示ドライバの内部回路との間のインターフェース処理を行う。具体的にはドライバI/F回路240は、アドレス0信号A0、ライト信号XWR、リード信号XRD、パラレルデータ信号PDATA、チップセレクト信号XCSなどを含むホストインターフェース信号を生成して、表示ドライバの内部回路(ホストインターフェース回路46)に出力する。
図2(B)において、物理層回路220はホストデバイスに内蔵され、物理層回路210は表示ドライバに内蔵される。また212、214、226はレシーバ回路であり、216、222、224はトランスミッタ回路である。これらのレシーバ回路212、214、226、トランスミッタ回路216、222、224はイネーブル信号ENBH、ENBCにより、その動作をイネーブルにしたり、ディスエーブルにすることができる。
ホスト側のクロック用トランスミッタ回路222は、差動クロック信号CKP、CKMを出力する。クライアント側のクロック用レシーバ回路212は、この差動クロック信号CKP、CKMの差動増幅を行い、得られたクロックCKCを後段の回路に出力する。
ホスト側のデータ用トランスミッタ回路224は、差動データ信号DP、DMを出力する。クライアント側のデータ用レシーバ回路214は、この差動データ信号DP、DMの差動増幅を行い、得られたデータDATACを後段の回路に出力する。また図2(B)では、クライアント側のデータ用トランスミッタ回路216と、ホスト側のデータ用レシーバ回路226を用いて、クライアント側からホスト側にデータを転送することもできる。
なお物理層回路210の構成は図2(A)、図2(B)に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば物理層回路210は、図示しないシリアル/パラレル変換回路やパラレル/シリアル変換回路などを含むことができる。或いは、PLL(Phase Locked Loop)回路や、バイアス電圧生成回路などを含ませてもよい。またシリアルバスの差動信号線は多チャンネル構成であってもよい。また物理層回路210は、レシーバ回路とトランスミッタ回路の少なくとも一方を含むものであり、例えばトランスミッタ回路を含まない構成としてもよい。またクロック用レシーバ回路を設けずに、受信データに基づいてサンプリングクロックを生成してもよい。
2.細長の集積回路装置
図3に集積回路装置10の配置例を示す。図3では、集積回路装置10の短辺である第1の辺SD1から対向する第3の辺SD3へと向かう方向を第1の方向D1とし、D1の反対方向を第3の方向D3としている。また集積回路装置10の長辺である第2の辺SD2から対向する第4の辺SD4へと向かう方向を第2の方向D2とし、D2の反対方向を第4の方向D4としている。なお、図3では集積回路装置10の左辺が第1の辺SD1で、右辺が第3の辺SD3になっているが、左辺が第3の辺SD3で、右辺が第1の辺SD1であってもよい。
図3に集積回路装置10の配置例を示す。図3では、集積回路装置10の短辺である第1の辺SD1から対向する第3の辺SD3へと向かう方向を第1の方向D1とし、D1の反対方向を第3の方向D3としている。また集積回路装置10の長辺である第2の辺SD2から対向する第4の辺SD4へと向かう方向を第2の方向D2とし、D2の反対方向を第4の方向D4としている。なお、図3では集積回路装置10の左辺が第1の辺SD1で、右辺が第3の辺SD3になっているが、左辺が第3の辺SD3で、右辺が第1の辺SD1であってもよい。
集積回路装置10は、D1方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBN(Nは2以上の整数)を含む。また集積回路装置10は、第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNのD2方向側に辺SD4に沿って設けられる出力側I/F領域12(広義には第1のインターフェース領域)を含む。また第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNのD4方向側に辺SD2に沿って設けられる入力側I/F領域14(広義には第2のインターフェース領域)を含む。より具体的には、出力側I/F領域12は、回路ブロックCB1〜CBNのD2方向側に、例えば他の回路ブロック等を介さずに配置される。なお集積回路装置10をIP(Intellectual Property)コアとして用いて他の集積回路装置に組み込む場合等には、出力側I/F領域、入力側I/F領域(第1、第2のI/O領域)12、14の少なくとも一方を設けない構成とすることもできる。
出力側(表示パネル側)I/F領域12は、表示パネルとのインターフェースとなる領域であり、パッドや、パッドに接続される出力用トランジスタ、保護素子などの種々の素子を含むことができる。具体的には、データ線へのデータ信号や走査線への走査信号を出力するための出力用トランジスタなどを含むことができる。なお表示パネルがタッチパネルである場合等には、入力用トランジスタを含んでもよい。
入力側(ホスト側)I/F領域14は、ホスト(MPU、画像処理コントローラ、ベースバンドエンジン)とのインターフェースとなる領域であり、パッドや、パッドに接続される入力用(入出力用)トランジスタ、出力用トランジスタ、保護素子などの種々の素子を含むことができる。具体的には、ホストからの信号(デジタル信号)を入力するための入力用トランジスタやホストへの信号を出力するための出力用トランジスタなどを含むことができる。
なお、短辺である辺SD1、SD3に沿った出力側I/F領域や入力側I/F領域を設けるようにしてもよい。また外部接続端子となるバンプ等は、I/F(インターフェース)領域12、14に設けてもよいし、それ以外の領域(第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBN)に設けてもよい。I/F領域12、14以外の領域に設ける場合には、金バンプ以外の小型バンプ技術(樹脂をコアとするバンプ技術など)を用いることで実現される。
また第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNは、少なくとも2つ(或いは3つ)の異なる回路ブロック(異なる機能を持つ回路ブロック)を含むことができる。集積回路装置10が表示ドライバである場合を例にとれば、回路ブロックCB1〜CBNは、データドライバ、メモリ、走査ドライバ、ロジック回路、階調電圧生成回路、電源回路のブロックの少なくとも2つを含むことができる。更に具体的には回路ブロックCB1〜CBNは、少なくともデータドライバ、ロジック回路のブロックを含むことができ、更に階調電圧生成回路のブロックを含むことができる。またメモリ内蔵タイプの場合にはメモリのブロックを含むことができる。
図4(A)、図4(B)に集積回路装置10の平面レイアウトの詳細例を示す。図4(A)、図4(B)において、第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNは、第1〜第4のメモリブロックMB1〜MB4(広義には第1〜第Iのメモリブロック。Iは2以上の整数)を含む。また第1〜第4のメモリブロックMB1〜MB4の各々に対して、D1方向に沿ってその各々が隣接して配置される第1〜第4のデータドライバブロックDB1〜DB4(広義には第1〜第Iのデータドライバブロック)を含む。具体的にはメモリブロックMB1とデータドライバブロックDB1がD1方向に沿って隣接して配置され、メモリブロックMB2とデータドライバブロックDB2がD1方向に沿って隣接して配置される。そしてデータドライバブロックDB1がデータ線を駆動するために用いる画像データ(表示データ)は、隣接するメモリブロックMB1が記憶し、データドライバブロックDB2がデータ線を駆動するために用いる画像データは、隣接するメモリブロックMB2が記憶する。
また図4(A)、図4(B)では、集積回路装置10の両端に走査ドライバブロックSB1、SB2が配置される。なお、これらの走査ドライバブロックSB1、SB2の一方のみを設けたり、SB1、SB2を設けない変形実施も可能である。
そして図4(A)では、データドライバブロックDB1〜DB4(メモリブロックMB1〜MB4)のD3方向側に、階調電圧生成回路ブロックGBや電源回路ブロックPB2が配置される。またデータドライバブロックDB1〜DB4(MB1〜MB4)のD1方向側にロジック回路ブロックLBや高速I/F回路ブロックHBが配置される。また階調電圧生成回路ブロックGBは、電源回路ブロックPB2とデータドライバブロックDB1〜DB4(MB1〜MB4)との間に配置される。またロジック回路ブロックLBと高速I/F回路ブロックHBはD1方向において隣接配置される。なおロジック回路ブロックLBのD4方向側には情報記憶ブロックISBが設けられる。またVCBは、対向電極に印加されるコモン電圧を生成するVCOM生成回路である。
また図4(A)では、細長の電源回路ブロックPB1が、回路ブロックCB1〜CBN(データドライバブロックDB1〜DB4)と入力側I/F領域14(第2のインターフェース領域)との間に、D1方向に沿って配置される。この電源回路ブロックPB1は、D1方向を長辺とし、D2方向を短辺とし、D2方向での幅が極めて狭い回路ブロック(WB以下の幅の細長回路ブロック)である。電源回路ブロックPB1は、チャージポンプにより電圧の昇圧を行う昇圧回路の昇圧トランジスタや、昇圧制御回路などを含むことができる。一方、電源回路ブロックPB2は、電源電圧を調整するための電源調整データが書き込まれる電源レジスタ部や、チャージポンプにより電圧の昇圧を行う昇圧回路により昇圧された電圧を調整するレギュレータなどを含むことができる。
一方、図4(B)では、階調電圧生成回路ブロックGBとロジック回路ブロックLBが隣接配置される。そして電源回路ブロックPBと、階調電圧生成回路ブロックGB及びロジック回路ブロックLBとの間に、データドライバブロックDB1〜DB4(MB1〜MB4)が配置される。このようにすれば、ロジック回路ブロックLBからの階調電圧の設定信号をショートパスで階調電圧生成回路ブロックGBに入力することが可能になる。
また図4(B)では、高速I/F回路ブロックHB(物理層回路)がロジック回路ブロックLBのD4方向側に配置される。このようにすれば差動入力パッドからの差動入力信号を高速I/F回路ブロックHBにショートパスで入力できると共に、高速I/F回路ブロックHBからの信号をロジック回路ブロックLBにショートパスで入力できる。
なお本実施形態の集積回路装置10のレイアウト配置は図4(A)、図4(B)に限定されない。例えばメモリブロックやデータドライバブロックのブロック数を2、3或いは5以上にしてもよいし、メモリブロックやデータドライバブロックをブロック分割しない構成にしてもよい。またメモリブロックとデータドライバブロックが隣接しないようにする変形実施も可能である。またメモリブロック、走査ドライバブロック、電源回路ブロック又は階調電圧生成回路ブロックなどを設けない構成としてもよい。例えばメモリ非内蔵の場合にはメモリブロックを省略でき、表示パネルのガラス基板に走査ドライバを形成できる場合には、走査ドライバブロックを省略できる。またCSTN(Color Super Twisted Nematic)パネル、TFD(Thin Film Diode)パネル用では、階調電圧生成回路ブロックを省略できる。また回路ブロックCB1〜CBNと出力側I/F領域12や入力側I/F領域14の間に、D2方向での幅が極めて狭い回路ブロック(WB以下の細長回路ブロック)を設けてもよい。また回路ブロックCB1〜CBNが、異なる回路ブロックがD2方向に多段に並んだ回路ブロックを含んでもよい。例えば走査ドライバ回路と電源回路を1つの回路ブロックとした構成としてもよい。
図5(A)に、集積回路装置10のD2方向に沿った断面図の例を示す。ここでW1、WB、W2は、各々、出力側I/F領域12、回路ブロックCB1〜CBN、入力側I/F領域14のD2方向での幅である。この幅W1、WB、W2は、各々、出力側I/F領域12、回路ブロックCB1〜CBN、入力側I/F領域14のトランジスタ形成領域(バルク領域、アクティブ領域)の幅(最大幅)であり、バンプの形成領域は含まない。またWは集積回路装置10のD2方向での幅である。この場合に、例えばW1+WB+W2≦W<W1+2×WB+W2の関係が成り立つ。或いは、W1+W2<WBが成り立つため、W<2×WBの関係が成り立つ。
図5(B)の配置手法では、D2方向での幅が広い2以上の複数の回路ブロックがD2方向に沿って配置される。具体的にはデータドライバブロックとメモリブロックがD2方向に沿って配置される。
例えば図5(B)においてホスト側からの画像データはメモリブロックに書き込まれる。そしてデータドライバブロックは、メモリブロックに書き込まれたデジタルの画像データをアナログのデータ電圧に変換して、表示パネルのデータ線を駆動する。従って画像データの信号の流れはD2方向である。このため図5(B)では、この信号の流れに合わせて、メモリブロックとデータドライバブロックをD2方向に沿って配置している。
ここで、図5(B)の配置手法には以下のような課題がある。
第1に、表示ドライバなどの集積回路装置では、低コスト化のためにチップサイズの縮小が要求される。ところが、微細プロセスを採用し、集積回路装置を単純にシュリンクしてチップサイズを縮小すると、短辺方向のみならず長辺方向も縮小されてしまい、狭ピッチのために実装が困難になる。
第2に、表示ドライバでは、表示パネルの種類(アモルファスTFT、低温ポリシリコンTFT)や画素数(QCIF、QVGA、VGA)や製品の仕様などに応じて、メモリやデータドライバの構成が変わる。従って図5(B)の配置手法では、ある製品ではパッドピッチとメモリのセルピッチとデータドライバのセルピチが一致していたとしても、メモリやデータドライバの構成が変わると、これらのピッチが一致しなくなる。ピッチが一致しなくなると、回路ブロック間に、ピッチの不一致を吸収するための無駄な配線領域を形成しなければならなくなる。この結果、集積回路装置のD2方向での幅が大きくなり、チップ面積が増加し、コスト増を招く。一方、このような事態を避けるために、パッドピッチとセルピッチが揃うようにメモリやデータドライバのレイアウトを変更すると、開発期間が長期化し、結局、コスト増を招く。
これに対して図3〜図4(B)の配置手法では複数の回路ブロックCB1〜CBNがD1方向に沿って配置される。また図5(A)では、パッド(バンプ)の下にトランジスタ(回路素子)を配置できる(能動面バンプ)。また回路ブロック内の配線であるローカル配線よりも上層(パッドよりも下層)で形成されるグローバル配線により、回路ブロック間や、回路ブロックとI/F領域間等での信号線を形成できる。従って、集積回路装置10のD1方向での長さを維持したままで、D2方向での幅Wを狭くでき、スリムな細長チップを実現できる。
また図3〜図4(B)の配置手法では回路ブロックCB1〜CBNがD1方向に沿って配置されるため、製品の仕様変更等に容易に対応できる。即ち共通のプラットフォームを用いて様々な仕様の製品を設計できるため、設計効率を向上できる。例えば、表示パネルの画素数や階調数が増減した場合にも、メモリブロックやデータドライバブロックのブロック数や、1水平走査期間での画像データの読み出し回数等を増減するだけで対応できる。また、例えば低温ポリシリコンTFTパネルのように走査ドライバを表示パネル側に形成できる場合等には、回路ブロックCB1〜CBNの中から走査ドライバブロックを取り除くだけで済む。またメモリ非内蔵の製品を開発する場合には、メモリブロックを取り除けば済む。そしてこのように仕様に合わせて回路ブロックを取り除いても、それが他の回路ブロックに及ぼす影響が最小限に抑えられるため、設計効率を向上できる。
また図3〜図4(B)の配置手法では、各回路ブロックCB1〜CBNのD2方向での幅(高さ)を、例えばデータドライバブロックやメモリブロックの幅(高さ)に統一できる。そして各回路ブロックのトランジスタ数が増減した場合には、各回路ブロックのD1方向での長さを増減することで調整できるため、設計を更に効率化できる。例えば、階調電圧生成回路ブロックやロジック回路ブロックの構成が変更になり、トランジスタ数が増減した場合にも、階調電圧生成回路ブロックやロジック回路ブロックのD1方向での長さを増減することで対応できる。
3.高速I/F回路ブロックの配置
図6に集積回路装置10の詳細なレイアウト例を示す。集積回路装置10は、D1方向に沿って配置され、データ線を駆動するための複数のデータドライバブロックDB1〜DBJや、走査線を駆動するための第1、第2の走査ドライバブロックSB1、SB2を含む。また複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路ブロックGBや、電源電圧を生成するための電源回路ブロックPBや、高速I/F回路ブロックHBや、ロジック回路ブロックLBを含む。
図6に集積回路装置10の詳細なレイアウト例を示す。集積回路装置10は、D1方向に沿って配置され、データ線を駆動するための複数のデータドライバブロックDB1〜DBJや、走査線を駆動するための第1、第2の走査ドライバブロックSB1、SB2を含む。また複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路ブロックGBや、電源電圧を生成するための電源回路ブロックPBや、高速I/F回路ブロックHBや、ロジック回路ブロックLBを含む。
ここでロジック回路ブロックLBは、高速I/F回路ブロックHBにより受信されたデータを受ける。そして、階調電圧を調整するための階調調整データを階調電圧生成回路ブロックGBに転送したり、電源電圧を調整するための電源調整データを電源回路ブロックPBに転送する。
図6では、階調電圧生成回路ブロックGBはデータドライバブロックDB1〜DBJのD3方向側に配置される。即ち最も左端にあるデータドライバブロックDB1のD3方向側に配置される。同様に電源回路ブロックPBはデータドライバブロックDB1〜DBJのD3方向側に配置される。即ち最も左端にあるデータドライバブロックDB1のD3方向側に配置される。そして高速I/F回路ブロックHB及びロジック回路ブロックLBは、データドライバブロックDB1〜DBJのD1方向側に配置される。即ち最も右端にあるデータドライバブロックDBJのD1方向側に配置される。
階調電圧生成回路ブロックGBは、第1の走査ドライバブロックSB1とデータドライバブロックDB1〜DBJとの間に配置される。高速I/F回路ブロックHBは、第2の走査ドライバブロックSB2とデータドライバブロックDB1〜DBJとの間に配置される。
また図6では、隣接する回路ブロック間では、下層の配線層で形成されるローカル線が配線される。一方、隣接しない回路ブロック間では、ローカル線よりも上層の配線層で形成されるグローバル線がD1方向に沿って配線される。そして階調電圧生成回路ブロックGBからの階調電圧をデータドライバDB1〜DBJに供給するための階調用グローバル線や、電源回路ブロックPBからの電源電圧を供給するための電源用グローバル線が、データドライバブロックDB1〜DBJ上をD1方向に沿って配線される。
図6のように集積回路装置10の両端に走査ドライバブロックSB1、SB2を配置した場合には、走査信号が出力される走査ドライバ用パッドについても、集積回路装置10の両端に配置することが、配線効率を考慮すると望ましい。一方、データドライバブロックDB1〜DBJは、集積回路装置10の中央付近に配置される。従って、データ信号が出力されるデータドライバ用パッドについては、集積回路装置10の中央付近に配置することが、配線効率を考慮すると望ましい。
このため図6では、走査ドライバ用パッド配置領域PR1、PR2を集積回路装置10の両端に設け、これらの走査ドライバ用パッド配置領域PR1、PR2の間にデータドライバ用パッド配置領域PR3を設けている。こうすることで、走査ドライバブロックSB1、SB2の出力線やデータドライバブロックDB1〜DBJの出力線を、走査ドライバ用パッド配置領域PR1、PR2のパッドやデータドライバ用パッド配置領域PR3のパッドに対して、効率良く接続できる。
また図6では、データドライバブロックDB1〜DBJが集積回路装置10の中央付近に配置される。従って、データドライバブロックDB1〜DBJのD2方向側の空きスペースに、データドライバ用パッド配置領域PR3を設けることが可能になり、空きスペースの有効活用を図れる。なお、データドライバ用パッド配置領域PR3のパッドに接続されたパネル上のデータ信号線は、アレイ基板上においてTFTアレイ部に配線される。
また図6では、データドライバブロックDB1〜DBJのD3方向側に、回路面積が大きい階調電圧生成回路ブロックGBや電源回路ブロックPBが配置される。またデータドライバブロックDB1〜DBJのD1方向側に、回路面積が大きいロジック回路ブロックLBや高速I/F回路ブロックHBが配置される。このようにすれば、これらの回路面積が大きい階調電圧生成回路ブロックGBや電源回路ブロックPBのD2方向側の空きスペースや、ロジック回路ブロックLBや高速I/F回路ブロックHBのD2方向側の空きスペースを利用して、走査ドライバ用パッドの配置領域PR1、PR2を設けることができる。従って、空きスペースを有効利用して配線効率を向上できるため、集積回路装置10のD2方向での幅を小さくできる。なお、走査ドライバ用パッド配置領域PR1、PR2のパッドに接続されたパネル上の走査信号線は、アレイ基板上においてTFTアレイ部に配線される。
また図6では、ロジック回路ブロックLBと高速I/F回路ブロックHBが隣接配置される。従って、高速I/F回路ブロックHBで受信したデータの信号線をロジック回路ブロックLBにショートパスで接続でき、レイアウト効率を向上できる。
また図6では、データドライバブロックDB1〜DBJのD1方向側に高速I/F回路ブロックHBが配置され、データドライバブロックDB1〜DBJの配置領域には、高速I/F回路ブロックHBは配置されない。従って、データドライバブロックDB1〜DBJに配線される階調用グローバル線や電源用グローバル線が、高速I/F回路ブロックHB上を通らなくて済む。従ってこれらのグローバル線からのノイズの悪影響が、高速I/F回路ブロックHBに及ぶのを防止でき、高速I/F回路ブロックHBの誤動作等を防止できる。
例えば集積回路装置10を、バンプを用いてガラス基板(アレイ基板)にCOG実装した場合、集積回路装置10の両端部のバンプでの接触抵抗が上昇してしまうという問題がある。即ち集積回路装置10とガラス基板の熱膨張係数は異なるため、熱膨張係数の差によって生じる応力(熱ストレス)は、集積回路装置10の両端部の方が、中央部よりも大きくなる。このため、集積回路装置10の両端部では、バンプでの接触抵抗が時間経過につれて上昇してしまう。特に集積回路装置10がスリムで細長になるほど、両端部と中央部の応力の差は大きくなり、両端部のバンプでの接触抵抗の上昇も大きくなる。
一方、高速I/F回路ブロックHBでは、信号の反射を防止するために送信側と受信側とでインピーダンス整合をとっている。従って、高速I/F回路ブロックHBのパッドPP、PMのバンプでの接触抵抗が上昇すると、インピーダンス整合が崩れ、高速シリアル転送の信号品質が劣化するおそれもある。従って、このような接触抵抗のことを考慮すれば、高速I/F回路ブロックHBは、集積回路装置10のなるべく中央部側に配置することが望ましい。
この点、図6では、高速I/F回路ブロックHBは、集積回路装置10の最も右端側の場所ではなく、データドライバブロックDBJと走査ドライバブロックSB2の間に配置される。従って、高速I/F回路ブロックHBを最も右端側に配置した場合に比べて、バンプでの接触抵抗の上昇を、許容範囲内に抑えることができる。また接触抵抗の問題を重視しすぎて、高速I/F回路ブロックHBをデータドライバブロックDB1〜DBJの配置領域に設けると、前述したようにグローバル線からのノイズの影響で、高速I/F回路ブロックHBの性能がかえって低下する。図6のレイアウト手法によれば、接触抵抗の上昇を許容範囲内に抑えながら、グローバル線からのノイズによる性能劣化の問題を解消できる。
例えば図7に高速I/F回路ブロックHB付近の詳細なレイアウト例を示す。図7のE1に示すように、ロジック回路ブロックLBには、入力側I/F領域14(I/Oパッド配置領域PR4)に配置されるパッドから多数の信号線を配線して入力する必要がある。また図7のE2に示すように、ロジック回路ブロックLBのD3方向側の領域においては、多数のグローバル線をD1方向に沿って配線する必要がある。従って、高速I/F回路ブロックHBを、データドライバブロックDB1〜DBJの配置領域に配置すると、E1に示す信号線やE2に示すグローバル線が、高速I/F回路ブロックHB上に配線されてしまう。従って、これらの信号線やグローバル線からのノイズにより、高速I/F回路ブロックHBが誤動作するおそれがある。この点、本実施形態では、高速I/F回路ブロックHBがデータドライバブロックDB1〜DBJのD1方向側に配置されているため、このような誤動作の発生を防止できる。なお、ノイズが許容できる場合には、例えばデータドライバブロックDBJのD4方向側のI/O領域等に高速I/F回路ブロックHB(物理層回路、レシーバ回路)を配置してもよい。
4.階調電圧生成回路
図8に階調電圧生成回路の構成例を示す。この階調電圧生成回路は、ラダー抵抗回路120、階調電圧設定回路130、制御回路140を含む。
図8に階調電圧生成回路の構成例を示す。この階調電圧生成回路は、ラダー抵抗回路120、階調電圧設定回路130、制御回路140を含む。
ここでラダー抵抗回路120は、高電位側電源(電源電圧)VDDRHと低電位側電源(電源電圧)VDDRLの間を抵抗分割し、複数の抵抗分割ノードRT0〜RT255の各抵抗分割ノードに複数の階調電圧V0〜V255の各階調電圧を出力する。
制御回路140は、階調レジスタ部142、アドレスデコーダ144を含む。階調レジスタ部142には、ロジック回路(ロジック回路ブロック)からの階調調整データ(階調特性を調整するためのデータ)が書き込まれる。アドレスデコーダ144は、ロジック回路からのアドレス信号をデコードし、アドレス信号に対応するレジスタアドレス信号を出力する。階調レジスタ部142では、ロジック回路からのラッチ信号に基づいて、アドレスデコーダ144からのレジスタアドレス信号がアクティブとなっているレジスタに対して、階調調整データが書き込まれる。
階調電圧設定回路130(階調セレクタ)は、階調レジスタ部142に書き込まれた階調調整データに基づいて、抵抗分割ノードRT0〜RT255に出力される階調電圧を可変に設定(制御)する。具体的には例えば、ラダー抵抗回路120が含む複数の可変抵抗回路の抵抗値を可変に制御することで、階調電圧を可変に設定する。
なお階調電圧生成回路は図8の構成に限定されず、種々の変形実施が可能であり、図8の構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加してもよい。例えば正極性用のラダー抵抗回路と負極性用のラダー抵抗回路を設けたり、階調電圧信号のインピーダンス変換を行う回路(ボルテージフォロワ接続のオペアンプ)を設けてもよい。或いは、階調電圧生成回路に選択用電圧生成回路と階調電圧選択回路を含ませてもよい。この場合には、選択用電圧生成回路が含むラダー抵抗回路により分割した電圧を、複数の選択用電圧として出力する。そして階調電圧選択回路は、選択用電圧生成回路からの選択用電圧の中から、階調調整データに応じて、例えば256階調の場合には256個(広義にはS個)の電圧を選択して、階調電圧V0〜V255として出力する。
図9(A)では回路ブロックCB1〜CBNが、階調電圧生成回路ブロックGBと、データドライバブロックDB1、DB2・・・・と、ロジック回路ブロックLBを含む。ここでロジック回路ブロックLBは、階調電圧を調整するための階調調整データを階調電圧生成回路ブロックGBに転送する。そして階調電圧生成回路ブロックGBは、転送された階調調整データに基づいて、複数の階調電圧を生成する。例えば階調電圧生成回路ブロックGBは、階調電圧を調整し、調整された階調電圧を出力する。
そして図9(B)ではロジック回路ブロックLBは、階調調整データ(階調電圧の調整データ)をnビット(nは自然数)の階調用転送線GTLを介して時分割に階調電圧生成回路ブロックGBに転送している。例えばjビット(j>n)の階調調整データを、nビットずつ時分割に階調電圧生成回路ブロックGBの階調レジスタ部142に転送(シリアル転送)して書き込む。
即ち、表示品質を向上するためには、表示パネルの種類に応じた最適な階調特性(γ特性)を設定することが望ましい。そして、様々な表示パネルの特性に合うように階調特性を調整できるようにすると、階調調整データのデータ量は非常に多くなる。従って、このようにデータ量の多い階調調整データを、時分割ではなくパラレルに一斉に階調レジスタ部142に書き込もうとすると、転送線のビット数が増えてしまい、転送線の本数が多くなる。そして階調電圧生成回路ブロックGBとロジック回路ブロックLBの間にデータドライバブロックDB1、DB2・・・を配置するレイアウト手法では、転送線の本数が多くなると、データドライバ制御や電源供給や階調電圧供給のためのグローバル線の配線本数に余裕が無くなる。この結果、階調調整データの転送線の本数の分だけ、集積回路装置のD2方向での幅が増えてしまい、スリムな細長チップの実現が難しくなる。
この場合、階調電圧生成回路ブロックGBとロジック回路ブロックLBを隣接配置し、GBとLBを接続するローカル線を用いて、階調調整データを転送する手法も考えられる。しかしながら、この手法によると、階調電圧生成回路ブロックGBとロジック回路ブロックLBが、データドライバブロックDB1、DB2・・・の左側又は右側に偏って配置されてしまう。従って、走査ドライバ用パッド等を配置するための空きエリアも、データドライバブロックDB1、DB2・・・の左側又は右側に偏って形成されるようになり、レイアウト効率が低下する。
この点、図9(B)のように階調調整データを時分割に転送すれば、階調用転送線GTLの本数を少なくできる。これにより、他のグローバル線の配線の余裕ができ、集積回路装置のD2方向での幅を小さくでき、スリムな細長チップを実現できる。また、走査ドライバ用パッド等を配置するための空きエリアも、データドライバブロックDB1、DB2・・・の左側又は右側に均等に形成されるようになり、レイアウト効率を向上できる。
次に、階調調整データの具体的な転送手法について説明する。図9(B)ではロジック回路ブロックLBは、階調レジスタ部142のレジスタアドレスを指定するためのアドレス信号と、指定されたレジスタアドレスに書き込まれる階調調整データを転送するためのデータ信号を、階調用転送線GTLを介して階調電圧生成回路ブロックGBに出力する。また例えばデータ信号を取り込むためのラッチ信号を階調電圧生成回路ブロックGBに出力する。この場合にロジック回路ブロックLBは、例えば、有効なデータ信号が出力されるデータ有効期間以外の期間において、第1のビットパターンのアドレス信号を出力する。そして階調レジスタ部142のレジスタマップでは、第1のビットパターンのアドレス信号に対応するレジスタアドレス以外のレジスタアドレスに対して、階調調整データが書き込まれるレジスタがマッピングされている。
図10(A)にアドレス信号A3〜A0、データ信号D7〜D0、ラッチ信号LATの信号波形例を示す。
図10(A)に示すようにロジック回路ブロックLBは、有効なデータ信号D7〜D0が出力されるデータ有効期間TA以外の期間TBでは、(Fh)=(1111)のビットパターン(広義には第1のビットパターン)のアドレス信号A3〜A0を出力する。即ち全てのビットが「1」(広義には第1の論理レベル)になるビットパターンのアドレス信号A3〜A0を出力する。なお「h」はヘキサ表示を意味する。
一方、ロジック回路ブロックLBは、データ有効期間TAでは、階調レジスタ部142のレジスタR0〜RIのレジスタアドレスに対応するアドレス信号A3〜A0と、レジスタR0〜RIに書き込まれる階調調整データに対応するデータ信号D7〜D0を出力する。またデータ信号D7〜D0を取り込むためのラッチ信号LATを出力する。即ち階調レジスタ部142では、ラッチ信号LAT(LATの立ち下がりエッジ)に基づいて、レジスタR0〜RIのうちアドレス信号A3〜A0のレジスタアドレスで指定されるレジスタに対して、データ信号D7〜D0の階調調整データが書き込まれる。これにより階調調整データDAR0、DAR1、DAR2・・・が時分割に階調レジスタ部142に書き込まれることになる。なおアドレス信号やデータ信号のビット数は4ビットや8ビットに限定されず任意である。
図10(B)に階調レジスタ部142のレジスタマップを示す。このレジスタマップでは、アドレス信号A3〜A0のレジスタアドレス(0h)=(0000)、(1h)=(0001)、(2h)=(0010)・・・には、レジスタR0、R1、R2・・・がマッピングされている。そしてレジスタアドレス(0h)、(1h)、(2h)・・・にマッピングされるレジスタR0、R1、R2・・・に対して、データ信号D7〜D0で設定される階調調整データDARO、DAR1、DAR2・・・が書き込まれる。例えばDARO、DAR1、DAR2は、階調特性の各区間での傾きを設定するためのデータである。
具体的には集積回路装置の外部の処理部(CPU、MPU)は、階調調整コマンドを発行すると共に、階調調整データとなるパラメータを集積回路装置に出力する。すると、これを受けたロジック回路ブロックLBは、そのパラメータに対応する階調調整データを、アドレス信号A3〜A0とデータ信号D7〜D0を用いて、階調レジスタ部142のレジスタR0〜RIに書き込む。これにより、階調特性を外部から調整できるようになり、表示パネルの表示品質を向上できる。
ところで、ESDイミュニティ試験(Electro Static Discharge immunity test)等により静電気電圧が表示パネル等に印加されると、図10(A)の期間TBにおいてラッチ信号LATにノイズが乗る可能性がある。すると、データ有効期間TA以外の期間TBにおいて、レジスタアドレス(Fh)のレジスタに対して、有効ではないデータ信号D7〜D0の階調調整データが書き込まれてしまうおそれがある。そうすると、意図していなかった階調電圧が生成されてしまう。これにより、表示パネルの表示状態が異常状態になるなどの不具合を招く。特に、図9(A)、図9(B)のレイアウト例のようにロジック回路ブロックLBと階調電圧生成回路ブロックGBの間の距離が長いと、信号にノイズが乗りやすくなり、不具合を生じやすくなる。
このため図10(B)の階調レジスタ部142のレジスタマップでは、(Fh)のビットパターン(第1のビットパターン)のアドレス信号に対応するレジスタアドレスに対しては、階調レジスタ部142のレジスタをマッピングしないようにしている。そして(Fh)のレジスタアドレス以外のレジスタアドレス(0h)、(1h)、(2h)・・・(Eh)に対して、階調調整データが書き込まれるレジスタR0、R1、R2・・・RIをマッピングする。具体的には、アドレス信号A3〜A0のレジスタアドレスが(Fh)である場合には、図8のアドレスデコーダ144は有効なレジスタアドレス信号を出力しない。また階調レジスタ部142のレジスタは、データ信号D7〜D0に対応する階調調整データを保持しない。
このようにすれば、期間TBにおいてラッチ信号LAT等にノイズが乗った場合にも、レジスタアドレス(Fh)にはレジスタがマッピングされていないため、誤った階調調整データがレジスタに書き込まれることはない。従って、静電気電圧の印加により表示パネルの表示状態が異常状態になるなどの事態を防止でき、ESDイミュニティの耐圧が高い集積回路装置や電子機器を提供できる。
なお、階調レジスタ部142においてレジスタをマッピングしないレジスタアドレスは、図10(B)のような(Fh)=(1111)には限定されない。例えばアドレス信号の全てのビットが「0」(広義には第2の論理レベル)になるビットパターンのレジスタアドレス(0h)=(0000)であってもよい。
5.グローバル配線手法
集積回路装置のD2方向での幅を小さくするためには、D1方向に沿って配置される回路ブロック間の信号線、電源線を、効率良く配線する必要がある。このため、グローバル配線手法により回路ブロック間の信号線や電源線を配線することが望ましい。
集積回路装置のD2方向での幅を小さくするためには、D1方向に沿って配置される回路ブロック間の信号線、電源線を、効率良く配線する必要がある。このため、グローバル配線手法により回路ブロック間の信号線や電源線を配線することが望ましい。
具体的にはこのグローバル配線手法では、第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNのうちの隣接する回路ブロック間では、第I(Iは3以上の整数)の層よりも下層の配線層(例えば第1〜第4のアルミ配線層ALA、ALB、ALC、ALD)で形成されるローカル線が配線される。一方、第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNのうちの隣接しない回路ブロック間では、第Iの層以上の配線層(例えば第5のアルミ配線層ALE)で形成されるグローバル線が、隣接しない回路ブロックの間に介在する回路ブロック上をD1方向に沿って配線される。
図11にグローバル線の配線例を示す。図11では、ロジック回路ブロックLBからのドライバ制御信号をデータドライバブロックDB1〜DB3に供給するためのドライバ用グローバル線GLDが、バッファ回路BF1〜BF3、ローアドレスデコーダRD1〜RD3上に配線される。即ちトップメタルである第5のアルミ配線層ALEで形成されるドライバ用グローバル線GLDが、ロジック回路ブロックLBからバッファ回路BF1〜BF3及びローアドレスデコーダRD1〜RD3上を、D1方向に沿ってほぼ一直線に配線される。そしてこれらのドライバ用グローバル線GLDにより供給されるドライバ制御信号が、バッファ回路BF1〜BF3にてバッファリングされて、バッファ回路BF1〜BF3のD2方向側に配置されるデータドライバDR1〜DR3に入力される。
また図11では、ロジック回路ブロックLBからの少なくともライトデータ信号(或いは、アドレス信号、メモリ制御信号)をメモリブロックMB1〜MB3に供給するためのメモリ用グローバル線GLMが、D1方向に沿って配線される。即ち第5のアルミ配線層ALEで形成されるメモリ用グローバル線GLMが、ロジック回路ブロックLBからD1方向に沿って配線される。
より具体的には図11では、メモリブロックMB1〜MB3に対応してリピータブロックRP1〜RP3が配置される。これらのリピータブロックRP1〜RP3は、ロジック回路ブロックLBからの少なくともライトデータ信号(或いはアドレス信号、メモリ制御信号)をバッファリングしてメモリブロックMB1〜MB3に対して出力するバッファを含む。そして図11に示すように、メモリブロックMB1〜MB3とリピータブロックRP1〜RP3は、D1方向に沿って隣接配置される。
例えばロジック回路ブロックLBからのライトデータ信号、アドレス信号、メモリ制御信号を、メモリ用グローバル線GLMを用いてメモリブロックMB1〜MB3に供給する場合に、これらの信号をバッファリングしないと、信号の立ち上がり波形や立ち下がり波形が鈍る。この結果、メモリブロックMB1〜MB3へのデータの書き込み時間が長くなったり、書き込みエラーが生じるおそれがある。
この点、図11のようなリピータブロックRP1〜RP3を各メモリブロックMB1〜MB3の例えばD1方向側に隣接して配置すれば、これらのライトデータ信号、アドレス信号、メモリ制御信号がリピータブロックRP1〜RP3によりバッファリングされて各メモリブロックMB1〜MB3に入力されるようになる。この結果、信号の立ち上がり波形や立ち下がり波形が鈍るのを低減でき、メモリブロックMB1〜MB3への適正なデータ書き込みを実現できる。
また図11では集積回路装置が、階調電圧を生成する階調電圧生成回路ブロックGBを含む。そして階調電圧生成回路ブロックGBからの階調電圧をデータドライバブロックDB1〜DB3に供給するための階調用グローバル線GLG(階調電圧供給線)が、D1方向に沿って配線される。即ち第5のアルミ配線層ALEで形成される階調用グローバル線GLGが、階調電圧生成回路ブロックGBからD1方向に沿って配線される。そして、階調用グローバル線GLGからの階調電圧をデータドライバDR1〜DR3に供給するための階調電圧供給線GSL1〜GSL3が、各データドライバDR1〜DR3においてD2方向に沿って配線される。
そして更に図11では、メモリ用グローバル線GLMが、階調用グローバル線GLGとドライバ用グローバル線GLDの間にD1方向に沿って配線される。
即ち図11では、バッファ回路BF1〜BF3とローアドレスデコーダRD1〜RD3がD1方向に沿って配置される。そしてロジック回路ブロックLBから、これらのバッファ回路BF1〜BF3、ローアドレスデコーダRD1〜RD3上を通って、ドライバ用グローバル線GLDをD1方向に沿って配線することで、配線効率を大幅に向上できる。
また、データドライバDR1〜DR3に対しては、階調電圧生成回路ブロックGBからの階調電圧を供給する必要があり、このために、階調用グローバル線GLGがD1方向に沿って配線される。
一方、ローアドレスデコーダRD1〜RD3に対しては、メモリ用グローバル線GLMによりアドレス信号、メモリ制御信号等が供給される。従って、メモリ用グローバル線GLMは、ローアドレスデコーダRD1〜RD3の近くに配線することが望ましい。
この点、図11では、メモリ用グローバル線GLMが、階調用グローバル線GLGとドライバ用グローバル線GLDの間に配線される。従って、メモリ用グローバル線GLMからのアドレス信号、メモリ制御信号等を、ローアドレスデコーダRD1〜RD3にショートパスで供給することができる。また階調用グローバル線GLGは、このメモリ用グローバル線GLMの上側にD1方向に沿ってほぼ一直線に配線できる。従って、1つの層のアルミ配線層ALEを用いて、グローバル線GLG、GLM、GLDを交差することなく配線できるようになり、配線効率を向上できる。
また図11では、階調用転送線GTLが、グローバル線によりデータドライバブロックDB1〜DB3上をD1方向に沿って配線される。この場合、前述のように階調用転送線GTLでは階調調整データが時分割に転送される。従って、パラレルの転送線により1回で階調調整データを転送する手法に比べて、グローバル線である階調用転送線GTLの本数を少なくできる。従って、ドライバ用、メモリ用、階調用のグローバル線GLD、GLM、GLGの本数が多くなりグローバル線の配線に余裕がない場合にも、これに対処できる。従って、階調用転送線GTLの本数が原因になって集積回路装置のD2方向での幅が大きくなってしまう事態を防止でき、集積回路装置の小面積化を図れる。
なお図11では、電源用転送線PTLが、グローバル線によりデータドライバブロックDB1〜DB3上をD1方向に沿って配線される。そしてロジック回路ブロックLBは、電源調整データをmビット(mは自然数)の電源用転送線PTLを介して時分割で電源回路ブロックPB2に転送している。この電源用転送線PTLについても、グローバル線によりD1方向に沿って配線される。また電源回路ブロックPB2からの電源電圧を各回路ブロックに供給するための図示しない電源用グローバル線も、D1方向に沿って配線される。
また電源調整データの時分割転送は、図8〜図10(B)で説明した階調調整データの時分割転送手法と同様の手法により実現できる。即ち電源回路ブロックPB2に電源レジスタ部38やアドレスデコーダを設ける。そして図10(A)、図10(B)で説明した手法により、電源用転送線PTLを介して電源調整データを時分割転送して、電源レジスタ部38の各レジスタアドレスに書き込めばよい。
図12に電源回路(電源回路ブロック)の構成例を示す。この電源回路は、1次〜4次昇圧回路31〜34(広義には1次〜K次昇圧回路。Kは2以上の整数)、レギュレータ35、VCOM生成回路36、制御回路37、基準電圧生成回路41を含む。ここで1次〜4次昇圧回路31〜34(広義には1次〜K次昇圧回路)は、各々、1次〜4次昇圧トランジスタ(広義には1次〜K次昇圧トランジスタ)と1次〜4次昇圧制御回路CT1〜CT4(広義には1次〜K次昇圧制御回路)を含み、1次〜4次の昇圧動作を行う。1次〜4次昇圧制御回路CT1〜CT4は1次〜4次昇圧回路31〜34の制御を行う回路であり、1次〜4次昇圧トランジスタに昇圧クロックを供給する。VCOM生成回路36は、表示パネルの対向電極に供給するVCOM電圧(コモン電圧)を生成して出力する。制御回路37は電源回路の制御を行う。
制御回路37は、電源レジスタ部38(インデックスレジスタ)、アドレスデコーダ39を含む。電源レジスタ部38は複数のレジスタを有する。そしてロジック回路(ロジック回路ブロック)からのアドレス信号のレジスタアドレスで指定されるレジスタに対して、ロジック回路からのデータ信号で設定される電源調整データが書き込まれる。アドレスデコーダ39は、ロジック回路からのアドレス信号をデコードし、アドレス信号に対応するレジスタアドレス信号を出力する。
基準電圧生成回路41は、ロジック回路や階調電圧生成回路の電源電圧を生成するための基準電圧(基準電流)を生成する。
6.R、G、Bの階調特性の独立制御
表示パネルの表示品質を向上するためには、階調特性を色成分毎に独立に設定することが望ましい。即ちR(広義には第1の色成分)用、G(広義には第2の色成分)用、B(広義には第3の色成分)用の階調電圧を、互いに異ならせることが望ましい。
表示パネルの表示品質を向上するためには、階調特性を色成分毎に独立に設定することが望ましい。即ちR(広義には第1の色成分)用、G(広義には第2の色成分)用、B(広義には第3の色成分)用の階調電圧を、互いに異ならせることが望ましい。
一方、集積回路装置のD2方向での幅が小さくなると、図11においてD1方向に配線できるグローバル線の本数に余裕がなくなる。そして、図11の階調用グローバル線GLGを用いて、互いに異なるR用、G用、B用の階調電圧を、データドライバブロックDB1、DB2、DB3に供給しようとすると、階調用グローバル線GLGの本数が非常に多くなってしまう。例えば階調が256段階である場合には、R用、G用、B用の階調電圧を供給するために256×3=768本の階調用グローバル線GLGを配線しなければならなくなる。従って、他のグローバル線GLM、GLD、RTL、GTLの配線の余裕がなくなったり、階調用グローバル線GLGの本数が原因になって集積回路装置のD2方向での幅が大きくなってしまうなどの問題が生じる。
このような問題を解決するために本実施形態では以下のような手法を採用している。
即ち図13(A)に示すように、階調電圧生成回路ブロックGBの階調レジスタ部142には、R、G、B用(第1、第2、第3の色成分用)の階調調整データが、ロジック回路ブロックLBから転送されて書き込まれる。このようにR、G、B用の階調調整データを別々に書き込んでおけば、R、G、B用の階調特性を独立に設定できるようになり、表示特性を向上できる。しかしながら、このようにR、G、B用の階調調整データを別々に書き込むと、ロジック回路ブロックLBから階調電圧生成回路ブロックGBへのデータ転送量も多くなる。
この点、図9(B)では、これらのR、G、B用の階調調整データを階調用転送線GTLを介して時分割にロジック回路ブロックLBから階調レジスタ部142に転送している。従って、転送されるべき階調調整データのデータ量が多い場合にも、階調用転送線GTLの本数はそれほど多くなくても済む。従って、図11においてD1方向に配線されるグローバル線の本数を節約でき、グローバル線GLGの本数が原因になって集積回路装置のD2方向での幅が大きくなってしまう事態を防止できる。
また図13(A)において、データドライバブロックDBは、時分割に多重化されたサブピクセルの画像データのD/A変換を行うD/A変換器DACを含む。更にデータドライバブロックDBは、少なくとも1画素分の画像データをラッチするラッチ回路LTCや、ラッチ回路LTCにラッチされた画像データを受け、サブピクセルの画像データを時分割で多重化して出力するマルチプレクサMUXを含むことができる。またD/A変換器DACの出力信号QDA(時分割に多重化されたサブピクセルの信号)を受け、出力信号QDAのインピーダンス変換を行い、データ信号DSとして出力する出力回路SSQを含むことができる。
図13(A)に示す第1の期間(第1の色成分の期間)では、階調電圧生成回路ブロックGBは、階調レジスタ部142からのR用(第1の色成分用)の階調調整データに基づき設定されたR用の階調電圧VR0〜VR255を出力する。そしてデータドライバブロックDBのD/A変換器DACは、出力されたR用の階調電圧VR0〜VR255に基づいて、Rのサブピクセルの画像データのD/A変換を行う。
具体的には図13(A)の第1の期間では、階調電圧設定回路130は、階調レジスタ部142から読み出されたR用の階調調整データに基づいて、図8のラダー抵抗回路120の各抵抗値を制御するために設けられたスイッチング素子のオン・オフ制御を行う。これにより、ラダー抵抗回路120の可変抵抗回路の抵抗値が設定され、抵抗分割端子にR用の階調電圧VR0〜VR255が出力される。そしてR用の階調電圧VR0〜VR255は、階調用グローバル線GLGを介してデータドライバブロックDBのD/A変換器DACに供給される。
データドライバブロックDBのラッチ回路LTCには、メモリブロックMBからのR、G、Bの画像データ(階調データ)がラッチされる。そして第1の期間では、マルチプレクサMUXは、ラッチ回路LTCからのRのサブピクセルの画像データQLRを、多重化後の画像データQMとしてD/A変換器DACに出力する。するとD/A変換器DACは、階調用グローバル線GLGを介して供給されたR用の階調電圧VR0〜VR255を用いて、R(赤)の画像データQLRのD/A変換を行い、D/A変換後の出力信号QDAを出力回路SSQに出力する。そして出力回路SSQは出力信号QDAのインピーダンス変換を行い、データ信号DSとして出力する。
図13(B)に示す第2の期間(第2の色成分の期間)では、階調電圧生成回路ブロックGBは、階調レジスタ部142からのG用(第2の色成分用)の階調調整データに基づき設定されたG用の階調電圧VG0〜VG255を出力する。そしてデータドライバブロックDBのD/A変換器DACは、出力されたG用の階調電圧VG0〜VG255に基づいて、Gのサブピクセルの画像データのD/A変換を行う。
具体的には図13(B)の第2の期間では、階調電圧設定回路130は、階調レジスタ部142から読み出されたG用の階調調整データに基づいて、スイッチング素子のオン・オフ制御を行う。これにより、ラダー抵抗回路120の抵抗分割端子にG用の階調電圧VG0〜VG255が出力され、階調用グローバル線GLGを介してD/A変換器DACに供給される。
そしてマルチプレクサMUXは、ラッチ回路LTCからのGのサブピクセルの画像データQLGを、多重化後の画像データQMとしてD/A変換器DACに出力する。するとD/A変換器DACが、階調用グローバル線GLGを介して供給されたG用の階調電圧VG0〜VG255を用いて、G(緑)の画像データQLGのD/A変換を行い、出力回路SSQが、DACの出力信号QDAのインピーダンス変換を行う。
図14に示す第3の期間(第3の色成分の期間)では、階調電圧生成回路ブロックGBは、階調レジスタ部142からのB用(第3の色成分用)の階調調整データに基づき設定されたB用の階調電圧VB0〜VB255を出力する。そしてデータドライバブロックDBのD/A変換器DACは、出力されたB用の階調電圧VB0〜VB255に基づいて、Bのサブピクセルの画像データのD/A変換を行う。
具体的には図14の第3の期間では、階調電圧設定回路130は、階調レジスタ部142から読み出されたB用の階調調整データに基づいて、スイッチング素子のオン・オフ制御を行う。これにより、ラダー抵抗回路120の抵抗分割端子にB用の階調電圧VB0〜VB255が出力され、階調用グローバル線GLGを介してD/A変換器DACに供給される。
そしてマルチプレクサMUXは、ラッチ回路LTCからのBのサブピクセルの画像データQLBを、多重化後の画像データQMとしてD/A変換器DACに出力する。するとD/A変換器DACが、階調用グローバル線GLGを介して供給されたB用の階調電圧VB0〜VB255を用いて、B(青)の画像データQLBのD/A変換を行い、出力回路SSQが、DACの出力信号QDAのインピーダンス変換を行う。
このようにすれば、R、G、B用の階調電圧VR0〜VR255、VG0〜VG255、VB0〜VB255を、階調電圧生成回路ブロックGBからデータドライバブロックDBに対して、階調用グローバル線GLGを介して時分割に供給できる。従って、例えば256階調の場合に、階調用グローバル線GLGの本数が、256×3=768本ではなく、256本で済むようになり、図11のD1方向に配線されるグローバル線の本数を節約でき、従って、図11のように階調用転送線GTLを、ロジック回路ブロックLBから階調電圧生成回路ブロックGBに対してデータドライバブロックDB1、DB2、DB3上に配線した場合に、グローバル線の本数が原因になって集積回路装置のD2方向での幅が大きくなってしまう事態を防止できる。この結果、R、G、Bの個別の階調特性を実現して表示品質を向上しながらも、集積回路装置の小面積化を図れる。
なお、階調レジスタ部142に、正極性用のR、G、B用階調調整データと、負極性用のR、G、B用階調調整データを転送して書き込むようにしてもよい。この場合には、階調電圧生成回路ブロックGBは、正極性期間(VCOM電圧が正極性となる期間)における第1、第2、第3の期間では、各々、正極性用のR、G、B用階調調整データに基づいて、正極性用のR、G、B用階調電圧をD/A変換器DACに供給する。一方、負極性期間(VCOM電圧が負極性となる期間)における第1、第2、第3の期間では、各々、負極性用のR、G、B用階調調整データに基づいて、負極性用のR、G、B用階調電圧をD/A変換器DACに供給する。
7.情報記憶ブロック
図15(A)では集積回路装置が情報記憶ブロックISB(ISB1〜ISB4)を含む。この情報記憶ブロックISBには、集積回路装置の回路ブロック(例えば高速I/F回路、メモリ、データドライバ、走査ドライバ、電源回路、階調電圧生成回路又は発振回路等)の初期調整を行うための初期調整情報(初期設定情報、初期プログラミング情報)がプログラミングされて記憶される。例えば集積回路装置の回路ブロックで使用される各種素子(抵抗、キャパシタ、ヒューズ素子等)の初期調整情報や、回路ブロックで生成される電圧(基準電圧)や電流(基準電流)の初期調整情報や、回路ブロックの動作の初期調整情報が記憶される。
図15(A)では集積回路装置が情報記憶ブロックISB(ISB1〜ISB4)を含む。この情報記憶ブロックISBには、集積回路装置の回路ブロック(例えば高速I/F回路、メモリ、データドライバ、走査ドライバ、電源回路、階調電圧生成回路又は発振回路等)の初期調整を行うための初期調整情報(初期設定情報、初期プログラミング情報)がプログラミングされて記憶される。例えば集積回路装置の回路ブロックで使用される各種素子(抵抗、キャパシタ、ヒューズ素子等)の初期調整情報や、回路ブロックで生成される電圧(基準電圧)や電流(基準電流)の初期調整情報や、回路ブロックの動作の初期調整情報が記憶される。
例えば集積回路装置の製造における検査工程において、集積回路装置の各種特性情報(不良セルの有無、発振周波数、基準電圧、インピーダンス整合、ACタイミング)を測定する。次に、測定結果に基づいて初期調整情報を決定し、決定された初期調整情報を、情報記憶ブロックISBにプログラミングして記憶させる。すると集積回路装置は、情報記憶ブロックISBにプログラミングされた初期調整情報に基づいて動作するようになり、集積回路装置を最適な状態で動作させることが可能になる。
例えば検査工程において、集積回路装置のメモリブロックに不良セル(不良のメモリセル)が見つかった場合には、その不良セルのアドレスを、初期調整情報として情報記憶ブロックISB(ISB1)にプログラミングする。
具体的には図16(A)に示すように、切替制御回路SCが、情報記憶ブロックISB(ISB1)に記憶された不良セルDFMのアドレスDFA(ローアドレス)を受ける。そして切替制御回路SCは、不良セルDFMへのアクセスを冗長セル(リペアセル)へのアクセスに切り替えるための切り替え信号JXをメモリブロックMBに出力する。そしてメモリブロックMBでは、不良セルDFMのワード線WLMを選択するアクセスが行われ、切り替え信号JXがアクティブになると、このアクセスを、冗長セルのワード線WLJを選択するアクセスに置き換える。これにより、不良セルDFMではなく、冗長セルが選択されるようになり、歩留まりを向上できる。
また検査工程において、集積回路装置のクロックを生成するための発振回路の発振周波数を測定する。そして発振周波数を、仕様に準拠した最適な周波数に調整するための調整情報(OSC)を、初期調整情報として情報記憶ブロックISB(ISB2)にプログラミングする。
具体的には図16(B)の発振回路ブロックは、NAND回路NAC1、インバータ回路INVC1、INVC2、可変抵抗RC1、キャパシタCC1を含み、発振ループを構成している。そしてNAND回路NAC1に入力されるイネーブル信号ENBをHレベルにすることで、発振が開始する。図16(B)では、例えば可変抵抗RC1の抵抗値を調整することで発振周波数が変化する。この場合に、最適な発振周波数を得るための調整情報が、情報記憶ブロックISB(ISB2)にプログラミングされて記憶される。これにより、製造プロセスの変動による発振周波数のバラツキを最小限に抑えることができる。
また検査工程において、集積回路装置の基準電圧生成回路により生成される基準電圧(基準電流と同義)を測定する。そして基準電圧を、仕様に準拠した最適な電圧(電流)に調整するための調整情報を、初期調整情報として情報記憶ブロックISBにプログラミングする。
具体的には図12の基準電圧生成回路41は、ロジック回路や階調電圧生成回路の電源電圧を生成するための基準電圧(基準電流)を生成する。この場合に最適な基準電圧を得るための調整情報が、情報記憶ブロックISB(ISB3)にプログラミングされて記憶される。これにより、製造プロセスの変動による基準電圧のバラツキを最小限に抑えることが可能になる。
また検査工程において、高速I/F回路ブロックHBでのインピーダンス整合がとれているか否かを測定する。そして送信側と受信側のインピーダンス整合をとるための終端抵抗の調整情報を、初期調整情報として情報記憶ブロックISB(ISB4)に記憶する。
具体的には図16(C)のデータ用レシーバ回路214、クロック用レシーバ回路212には、その差動入力端子に終端抵抗回路TMD、TMCが設けられている。この場合に、終端抵抗回路TMD、TMCの終端抵抗値の調整情報が、情報記憶ブロックISB(ISB4)にプログラミングされて記憶される。これにより、製造プロセスの変動による終端抵抗値のバラツキを最小限に抑えることが可能になる。
情報記憶ブロックISBとしては例えばヒューズブロックを用いることができる。ヒューズブロックはヒューズ素子を含み、このヒューズ素子の切断又は非切断状態の設定により、初期調整情報のプログラミングが可能になる。なお情報記憶ブロックISBとして、例えばOTP(One Time PROM)などの不揮発性メモリを使用することも可能である。例えば集積回路装置の製造時において確定できる初期調整情報については、ヒューズブロックやOTPなどにより構成される情報記憶ブロックISBにプログラミングする。一方、集積回路装置の製造時においては確定することができず、集積回路装置を使用するメーカ等において調整する必要がある調整情報(例えばVCOM電圧)については、MTP(Multi Time PROM)などに記憶させてもよい。
図15(A)では、情報記憶ブロックISBには、第1〜第4の初期調整情報(広義には第1〜第jの初期調整情報。jは2以上の整数)がプログラミングされて記憶される第1〜第4の記憶ブロックISB1〜ISB4(広義には第1〜第jの記憶ブロック)が配置される。
ここで、第1の記憶ブロックISB1には、メモリブロックの不良セルのアドレスDFAが初期調整情報として記憶される。第2の記憶ブロックISB2には、発振回路ブロックの発振周波数の調整情報(OSC)が初期調整情報として記憶される。第3の記憶ブロックISB3には、基準電圧生成回路により生成される基準電圧(VREF)の調整情報が初期調整情報として記憶される。第4の記憶ブロックISB4には、高速I/F回路ブロックHB用の調整情報(TM)が初期調整情報として記憶される。具体的には高速I/F回路ブロックHBの終端抵抗回路の終端抵抗値や基準電圧の調整情報などが、初期調整情報として記憶される。図15(A)では、これらの第1〜第4の記憶ブロックISB1〜ISB4のうち少なくとも2つの記憶ブロックを隣接配置できる。具体的には、記憶ブロックISB4と、記憶ブロックISB1又はISB2又はISB3とを、例えばD1方向に沿って配置できる。
このように複数の記憶ブロックISB1〜ISB4を一箇所にまとめて配置すれば、初期調整情報のプログラミング工程におけるプログラミングが容易化される。これによりプログラミング工程の時間を短縮化でき、集積回路装置の低コスト化を図れる。情報記憶ブロックISBがヒューズブロックである場合を例にとれば、複数のヒューズ素子の記憶ブロックが集積回路装置上の別の場所に分散して配置されると、検査装置によるヒューズ素子の場所の特定が難しくなるという問題がある。図15(A)の配置手法によれば、このような問題を解消できる。例えば、レーザーでヒューズ素子を切断する方式の場合には、図15(A)の配置手法によれば、ヒューズ素子の切断のためにチップ内をレーザ装置が移動(スキャン)しなければならない距離を短くできるため、ヒューズ素子の切断に要する時間を短縮することができる。
また図15(A)では、情報記憶ブロックISBは、データドライバブロック(DB1〜DBJ)のD1方向側に配置される。具体的には情報記憶ブロックISBは、ロジック回路ブロックLBとD4方向に沿って隣接配置される。また高速I/F回路ブロックHBとも隣接配置される。
例えばロジック回路ブロックLBは、D3方向側に配置されるデータドライバブロックに対してドライバ用制御信号を出力する必要がある。またデータドライバブロック上には多数のグローバル線をD1方向に沿って配線する必要がある。従って、ロジック回路ブロックLBのD3方向側には多数の信号線(電源線)が配線されて、配線に余裕がない。
一方、情報記憶ブロックISBに記憶される初期調整情報は、ロジック回路ブロックLBにより主に使用される。このため、ロジック回路ブロックLBと情報記憶ブロックISBとの間にも多数の信号線が配線される。
この点、図15(A)では、データドライバブロックのD1方向側に情報記憶ブロックISB及びロジック回路ブロックLBが配置される。従って、情報記憶ブロックISB上にグローバル線等を配線しなくても済むようになり、例えばISBとしてヒューズブロックを採用した場合においても、ヒューズ素子上への信号線の配線禁止という制約を容易に遵守できる。また、ロジック回路ブロックLBのD3方向側に配線されるグローバル線等と、ロジック回路ブロックLB、情報記憶ブロックISB間の信号線とが重ならないようになる。このため、グローバル線等の配線領域に余裕ができ、配線効率を向上できる。
また図15(A)では、ロジック回路ブロックLBと情報記憶ブロックISBがD4方向に沿って隣接配置されるため、これらのブロック間の信号線をショートパスで接続できる。更に図15(A)では、高速I/F回路ブロックHBと情報記憶ブロックISBも隣接配置されるため、これらのブロック間での信号線もショートパスで接続できる。従って、信号線の配線領域を原因とするチップ面積の増加を防止できる。
なお図6等では、ロジック回路ブロックLBのD1方向側に高速I/F回路ブロックHBが配置されているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば図15(B)に示すように、高速I/F回路ブロックHBのうちの例えば物理層回路PHYを、ロジック回路ブロックLB及びデータドライバブロックDBJの少なくとも一方のD4方向側に配置してもよい。具体的には、物理層回路PHYの例えばレシーバ回路(或いはトランスミッタ回路)を、ロジック回路ブロックLBやデータドライバブロックDBJのD4方向側に配置する。例えばロジック回路ブロックLBやデータドライバブロックDBJのD4方向側のI/O領域に、レシーバ回路を配置してもよい。このようにすれば、集積回路装置のD1方向での長さを短くできるため、チップの小面積化を図れる。
8.ブロック分割
図17(A)に示すように表示パネルが、垂直走査方向(データ線方向)での画素数がVPN=320であり、水平走査方向(走査線方向)での画素数がHPN=240であるQVGAのパネルであったとする。また1画素分の画像(表示)データのビット数PDBが、R、G、Bの各々が8ビットであり、PDB=24ビットであったとする。この場合には、表示パネルの1フレーム分の表示に必要な画像データのビット数は、VPN×HPN×PDB=320×240×24ビットになる。従って集積回路装置のメモリは、少なくとも320×240×24ビット分の画像データを記憶することになる。またデータドライバは、1水平走査期間毎(1本の走査線が走査される期間毎)に、HPN=240本分のデータ信号(240×24ビット分の画像データに対応するデータ信号)を表示パネルに対して出力する。
図17(A)に示すように表示パネルが、垂直走査方向(データ線方向)での画素数がVPN=320であり、水平走査方向(走査線方向)での画素数がHPN=240であるQVGAのパネルであったとする。また1画素分の画像(表示)データのビット数PDBが、R、G、Bの各々が8ビットであり、PDB=24ビットであったとする。この場合には、表示パネルの1フレーム分の表示に必要な画像データのビット数は、VPN×HPN×PDB=320×240×24ビットになる。従って集積回路装置のメモリは、少なくとも320×240×24ビット分の画像データを記憶することになる。またデータドライバは、1水平走査期間毎(1本の走査線が走査される期間毎)に、HPN=240本分のデータ信号(240×24ビット分の画像データに対応するデータ信号)を表示パネルに対して出力する。
そして図17(B)では、データドライバは、DBN=4個のデータドライバブロックDB1〜DB4に分割される。またメモリも、MBN=DBN=4個のメモリブロックMB1〜MB4に分割される。即ち、例えばデータドライバブロック、メモリブロック、パッドブロックをマクロセル化した4個のドライバマクロセルDMC1、DMC2、DMC3、DMC4がD1方向に沿って配置される。従って、各データドライバブロックDB1〜DB4は、1水平走査期間毎にHPN/DBN=240/4=60本分のデータ信号を表示パネルに出力する。また各メモリブロックMB1〜MB4は、(VPN×HPN×PDB)/MBN=(320×240×24)/4ビット分の画像データを記憶する。
9. 1水平走査期間での複数回読み出し
図17(B)では、各データドライバブロックDB1〜DB4は、1水平走査期間に60本分(R、G、Bを3本とすると、60×3=180本)のデータ信号を出力する。従ってDB1〜DB4に対応するメモリブロックMB1〜MB4からは、1水平走査期間毎に240本分のデータ信号に対応する画像データを読み出す必要がある。
図17(B)では、各データドライバブロックDB1〜DB4は、1水平走査期間に60本分(R、G、Bを3本とすると、60×3=180本)のデータ信号を出力する。従ってDB1〜DB4に対応するメモリブロックMB1〜MB4からは、1水平走査期間毎に240本分のデータ信号に対応する画像データを読み出す必要がある。
しかしながら、1水平走査期間毎に読み出す画像データのビット数が増えると、D2方向に並ぶメモリセル(センスアンプ)の個数を多くする必要が生じる。この結果、集積回路装置のD2方向での幅Wが大きくなり、チップのスリム化が妨げられる。またワード線WLが長くなり、WLの信号遅延の問題も招く。
このような問題を解決するためには、各メモリブロックMB1〜MB4から各データドライバブロックDB1〜DB4に対して、各メモリブロックMB1〜MB4に記憶される画像データを1水平走査期間において複数回(RN回)読み出す手法を採用することが望ましい。
例えば図18ではA1、A2に示すように、1水平走査期間においてRN=2回だけメモリアクセス信号MACS(ワード選択信号)がアクティブ(ハイレベル)になる。これにより各メモリブロックから各データドライバブロックに対して画像データが1水平走査期間においてRN=2回読み出される。すると、データドライバブロック内に設けられた図19のデータドライバDRa、DRbのラッチ回路が、A3、A4に示すラッチ信号LATa、LATbに基づいて、読み出された画像データをラッチする。そしてデータドライバDRa、DRbのマルチプレクサが、ラッチされた画像データの多重化を行い、DRa、DRbのD/A変換器が、多重化後の画像データのD/A変換を行う。そしてデータドライバDRa、DRbの出力回路が、D/A変換により得られたデータ信号DATAa、DATAbをA5、A6に示すように出力する。その後、A7に示すように、表示パネルの各画素のTFTのゲートに入力される走査信号SCSELがアクティブになり、データ信号が表示パネルの各画素に入力されて保持される。
なお図18では第1の水平走査期間で画像データを2回読み出し、同じ第1の水平走査期間においてデータ信号DATAa、DATAbをデータ信号出力線に出力している。しかしながら、第1の水平走査期間で画像データを2回読み出してラッチしておき、次の第2の水平走査期間で、ラッチされた画像データに対応するデータ信号DATAa、DATAbをデータ信号出力線に出力してもよい。また図18では、読み出し回数RN=2である場合を示しているが、RN≧3であってもよい。
図18の手法によれば、図19に示すように、各メモリブロックから30本分のデータ信号に対応する画像データが読み出され、各データドライバDRa、DRbが30本分のデータ信号を出力する。これにより各データドライバブロックからは60本分のデータ信号が出力される。このように図18では、各メモリブロックからは、1回の読み出しにおいて30本分のデータ信号に対応する画像データを読み出せば済むようになる。従って1水平走査期間に1回だけ読み出す手法に比べて、図19のD2方向でのメモリセル、センスアンプの個数を少なくすることが可能になる。この結果、集積回路装置のD2方向での幅を小さくでき、スリムな細長チップを実現できる。特に1水平走査期間の長さは、QVGAの場合は52μsec程度である。一方、メモリの読み出し時間は例えば40nsec程度であり、52μsecに比べて十分に短い。従って、1水平走査期間での読み出し回数を1回から複数回に増やしたとしても、表示特性に与える影響はそれほど大きくない。
また図17(A)はQVGA(320×240)の表示パネルであるが、1水平走査期間での読み出し回数を例えばRN=4にすれば、VGA(640×480)の表示パネルに対応することも可能になり、設計の自由度を増すことができる。
なお1水平走査期間での複数回読み出しは、各メモリブロック内で異なる複数のワード線をローアドレスデコーダ(ワード線選択回路)が1水平走査期間において選択する第1の手法で実現してもよいし、各メモリブロック内で同じワード線をローアドレスデコーダ(ワード線選択回路)が1水平走査期間において複数回選択する第2の手法で実現してもよい。或いは第1、第2の手法の両方の組み合わせにより実現してもよい。
さて図19において、データドライバブロックは、D1方向に沿って並んで配置される複数のデータドライバDRa、DRbを含む。また各データドライバDRa、DRbは、複数のドライバセルを含む。
データドライバDRaは、メモリブロックのワード線WL1aが選択され、図18のA1に示すように1回目の画像データがメモリブロックから読み出されると、A3に示すラッチ信号LATaに基づいて、読み出された画像データをラッチし、ラッチされた画像データの多重化を行う。そして多重化された画像データのD/A変換を行い、1回目の読み出し画像データに対応するデータ信号DATAaを、A5に示すように出力する。
一方、データドライバDRbは、メモリブロックのワード線WL1bが選択され、図18のA2に示すように2回目の画像データがメモリブロックから読み出されると、A4に示すラッチ信号LATbに基づいて、読み出された画像データをラッチし、ラッチされた画像データの多重化を行う。そして多重化された画像データのD/A変換を行い、2回目の読み出し画像データに対応するデータ信号DATAbを、A6に示すように出力する。
このようにして、各データドライバDRa、DRbが30個の画素に対応する30本分のデータ信号を出力することで、合計で60個の画素に対応する60本分のデータ信号が出力されるようになる。
図19のように、複数のデータドライバDRa、DRbをD1方向に沿って配置(スタック)すれば、データドライバの規模の大きさが原因になって集積回路装置のD2方向での幅Wが大きくなってしまう事態を防止できる。またデータドライバは、表示パネルのタイプに応じて種々の構成が採用される。この場合にも、複数のデータドライバをD1方向に沿って配置する手法によれば、種々の構成のデータドライバを効率良くレイアウトすることが可能になる。なお図19ではD1方向でのデータドライバの配置数が2個である場合を示しているが、配置数は3個以上でもよい。
また図19では、各データドライバDRa、DRbは、D2方向に沿って並んで配置される30個(Q個)のドライバセルを含む。そして図19において、表示パネルの水平走査方向の画素数(複数の集積回路装置により分担して表示パネルのデータ線を駆動する場合には、各集積回路装置が受け持つ水平走査方向の画素数)をHPNとし、データドライバブロックのブロック数(ブロック分割数)をDBNとし、ドライバセルに対して1水平走査期間に入力される画像データの入力回数をINとしたとする。なおINは、図18で説明した1水平走査期間での画像データの読み出し回数RNと等しくなる。この場合に、ドライバセルの個数Qは、Q=HPN/(DBN×IN)と表すことができる。図19の場合には、HPN=240、DBN=4、IN=2であるため、Q=240/(4×2)=30個になる。
また表示パネルの水平走査方向のサブピクセル数をHPNSとし、各ドライバセルのマルチプレクサの多重化数をNDMとしたとする。すると、D2方向に沿って並ぶドライバセルの個数Qは、Q=HPNS/(DBN×IN×NDM)と表すことができる。図19の場合には、HPNS=240×3=720、DBN=4、IN=2、NDM=3であるため、Q=720/(4×2×3)=30個になる。例えば多重化数が増えてNDM=6になると、Q=720/(4×2×6)=15個になる。
またドライバセルのD2方向での幅(ピッチ)をWDとし、データドライバブロックが含む周辺回路部分(バッファ回路、配線領域等)のD2方向での幅をWPCBとした場合に、第1〜第Nの回路ブロックCB1〜CBNのD2方向での幅WB(最大幅)は、Q×WD≦WB<(Q+1)×WD+WPCBと表すことができる。またメモリブロックが含む周辺回路部分(ローアドレスデコーダRD、配線領域等)のD2方向での幅をWPCとした場合には、Q×WD≦WB<(Q+1)×WD+WPCと表すことができる。
また表示パネルの水平走査方向の画素数をHPNとし、1画素分の画像データのビット数をPDBとし、メモリブロックのブロック数をMBN(=DBN)とし、1水平走査期間においてメモリブロックから読み出される画像データの読み出し回数をRNとしたとする。この場合に、センスアンプブロックSABにおいてD2方向に沿って並ぶセンスアンプ(1ビット分の画像データを出力するセンスアンプ)の個数Pは、P=(HPN×PDB)/(MBN×RN)と表すことができる。図19の場合には、HPN=240、PDB=24、MBN=4、RN=2であるため、P=(240×24)/(4×2)=720個になる。なお個数Pは、有効メモリセル数に対応する有効センスアンプ数であり、ダミーメモリセル用のセンスアンプ等の有効ではないセンスアンプの個数は含まない。
また表示パネルの水平走査方向のサブピクセル数をHPNSとし、各ドライバセルのマルチプレクサの多重化数をNDMとしたとする。すると、D2方向に沿って並ぶセンスアンプの個数Pは、P=(HPNS×PDB)/(MBN×RN×NDM)と表すことができる。図19の場合には、HPNS=240×3=720、PDB=24、MBN=4、RN=2、NDM=3であるため、P=(720×24)/(4×2×3)=720個になる。
またセンスアンプブロックSABが含む各センスアンプのD2方向での幅(ピッチ)をWSとした場合には、センスアンプブロックSAB(メモリブロック)のD2方向での幅WSABは、WSAB=P×WSと表すことができる。そして、回路ブロックCB1〜CBNのD2方向での幅WB(最大幅)は、メモリブロックが含む周辺回路部分のD2方向での幅をWPCとした場合には、P×WS≦WB<(P+PDB)×WS+WPCと表すこともできる。
なお、メモリブロックとデータドライバブロック(データドライバDRa、DRb)のレイアウト配置は図19に限定されず、例えば図20のように配置してもよい。図20では、メモリブロックMB1のD3方向側にデータドライバブロックDB1のデータドライバDR1aが配置され、MB1のD1方向側にDB1のデータドライバDR1bが配置される。またメモリブロックMB2のD3方向側にデータドライバブロックDB2のデータドライバDR2aが配置され、MB2のD1方向側にDB2のデータドライバDR2bが配置される。そしてデータドライバDR1a、DR2aは、図18のA1に示すように1回目の画像データがメモリブロックMB1、MB2から読み出されると、D/A変換等を行い、1回目の読み出し画像データに対応するデータ信号を出力する。一方、データドライバDR1b、DR2bは、図18のA2に示すように2回目の画像データがメモリブロックMB1、MB2から読み出されると、D/A変換等を行い、2回目の読み出し画像データに対応するデータ信号を出力する。
10.信号波形例
図21に本実施形態の信号波形例を示す。end1Hは1H期間(1水平走査期間)の終了を示す信号である。本実施形態では、1H期間毎にVCOMの極性が反転するようになっている。
図21に本実施形態の信号波形例を示す。end1Hは1H期間(1水平走査期間)の終了を示す信号である。本実施形態では、1H期間毎にVCOMの極性が反転するようになっている。
図21のC1に示すように1Hの最初において、図13(A)〜図14の出力回路SSQが含むデマルチプレクサの選択信号RSEL、GSEL、BSELがアクティブ(Hレベル)になる。その後、C2、C3、C4に示すように選択信号RSEL、GSEL、BSELが順次アクティブになる。これにより、デマルチプレクサを構成するR用、G用、B用のトランジスタが順次オンになり、C5、C6、C7に示すようにデータ線にデータ信号が出力される。
図21のC8、C9、C10に示す選択信号RGBSEL(RSELM〜BSELM)により、図13(A)〜図14のマルチプレクサMUXがR、G、Bのサブピクセルの画像データの多重化を行い、C11、C12、C13に示すように図13(A)〜図14のD/A変換器DACから出力信号が出力される。
LCDREADは、図18で説明したようにメモリブロックMBから1H期間に画像データを複数回読み出すための信号である。そして信号CAL0がLレベルの場合には1回目の読み出しを意味し、Hレベルの場合には2回目の読み出しを意味する。
ラッチ信号LATは、図19のデータドライバDRa、DRbのドライバセルのラッチ回路LTC(図13(A)〜図14参照)に入力される。ラッチイネーブル信号LATENaは、データドライバDRaのドライバセルDRC1、DRC3・・・のラッチ回路LTCに入力され、ラッチイネーブル信号LATENbは、データドライバDRbのドライバセルDRC2、DRC4・・・のラッチ回路LTCに入力される。
そしてメモリブロックMBからの1回目の読み出し時には、C14に示すように信号LATENaがアクティブであるため、メモリブロックMBから読み出された画像データ信号RDATAは、データドライバDRaのドライバセルDRC1、DRC3・・・のラッチ回路LTCにラッチされる。一方、2回目の読み出し時には、C15に示すように信号LATENbがアクティブであるため、メモリブロックMBから読み出された画像データ信号RDATAは、データドライバDRbのドライバセルDRC2、DRC4・・・のラッチ回路LTCにラッチされる。これにより、画像データの1H期間での複数回読み出しが実現される。
図21のC8に示す第1の期間では、階調電圧生成回路ブロックGBがR用の階調電圧を出力する。また選択信号RSELMがアクティブになり、マルチプレクサMUXがRの画像データを選択する。そしてC11に示すようにD/A変換器DACがRの画像データのD/A変換を行う。
C9に示す第2の期間では、階調電圧生成回路ブロックGBがG用の階調電圧を出力する。また選択信号GSELMがアクティブになり、マルチプレクサMUXがGの画像データを選択する。そしてC12に示すようにD/A変換器DACがGの画像データのD/A変換を行う。
C10に示す第3の期間では、階調電圧生成回路ブロックGBがB用の階調電圧を出力する。また選択信号BSELMがアクティブになり、マルチプレクサMUXがBの画像データを選択する。そしてC13に示すようにD/A変換器DACがBの画像データのD/A変換を行う。
11.電子機器
図22(A)、図22(B)に本実施形態の集積回路装置10を含む電子機器(電気光学装置)の例を示す。なお電子機器は図22(A)、図22(B)に示されるもの以外の構成要素(例えばカメラ、操作部又は電源等)を含んでもよい。また本実施形態の電子機器は携帯電話機には限定されず、デジタルカメラ、PDA、電子手帳、電子辞書、プロジェクタ、リアプロジェクションテレビ、或いは携帯型情報端末などであってもよい。
図22(A)、図22(B)に本実施形態の集積回路装置10を含む電子機器(電気光学装置)の例を示す。なお電子機器は図22(A)、図22(B)に示されるもの以外の構成要素(例えばカメラ、操作部又は電源等)を含んでもよい。また本実施形態の電子機器は携帯電話機には限定されず、デジタルカメラ、PDA、電子手帳、電子辞書、プロジェクタ、リアプロジェクションテレビ、或いは携帯型情報端末などであってもよい。
図22(A)、図22(B)においてホストデバイス410は、例えばMPU、ベースバンドエンジンなどである。このホストデバイス410は、表示ドライバである集積回路装置10の制御を行う。或いはアプリケーションエンジンやベースバンドエンジンとしての処理や、圧縮、伸長、サイジングなどのグラフィックエンジンとしての処理を行うこともできる。また図22(B)の画像処理コントローラ420は、ホストデバイス410に代行して、圧縮、伸長、サイジングなどのグラフィックエンジンとしての処理を行う。
図22(A)の場合には、集積回路装置10としてメモリ内蔵のものを用いることができる。即ちこの場合には集積回路装置10は、ホストデバイス410からの画像データを、一旦内蔵メモリに書き込み、書き込まれた画像データを内蔵メモリから読み出して、表示パネルを駆動する。一方、図22(B)の場合には、集積回路装置10としてメモリ非内蔵のものを用いることができる。即ちこの場合には、ホストデバイス410からの画像データは、画像処理コントローラ420の内蔵メモリに書き込まれる。そして集積回路装置10は、画像処理コントローラ420の制御の下で、表示パネル400を駆動する。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(第1のインターフェース領域、第2のインターフェース領域、電気光学素子、第1、第2、第3の色成分等)と共に記載された用語(出力側I/F領域、入力側I/F領域、液晶素子、R、G、B成分等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また図6〜図16(C)で説明した高速I/F回路ブロック、階調電圧生成回路ブロック、電源回路ブロック、情報記憶ブロック等の配置手法は、図3〜図5(A)で説明した配置構成の集積回路装置のみならず、他の配置構成の集積回路装置にも適用でき、例えば図5(B)の配置構成の集積回路装置にも適用できる。
CB1〜CBN 第1〜第Nの回路ブロック、GB 階調電圧生成回路ブロック、
PB 電源回路ブロック、DB、DB1〜DBJ データドライバブロック、
MB メモリブロック、LB ロジック回路ブロック、HB 高速I/F回路ブロック、
PHY 物理層回路、LKC リンクコントローラ、ISB 情報記憶ブロック、
SB1、SB2 走査ドライバブロック、
10 集積回路装置、12 出力側I/F領域、14 入力側I/F領域、
20 メモリ、22 メモリセルアレイ、24 ローアドレスデコーダ、
26 カラムアドレスデコーダ、28 ライト/リード回路、40 ロジック回路、
42 制御回路、44 表示タイミング制御回路、46 ホストインターフェース回路、
48 RGBインターフェース回路、50 データドライバ、70 走査ドライバ、
90 電源回路、110 階調電圧生成回路、120 ラダー抵抗回路、
130 階調電圧設定回路、140 制御回路、142 階調レジスタ部、
144 アドレスデコーダ、200 高速I/F回路、210、220 物理層回路、
230 リンクコントローラ、232 パケット解析回路、234 パケット生成回路、
240 ドライバI/F回路、400 表示パネル、410 ホストデバイス、
420 画像処理コントローラ
PB 電源回路ブロック、DB、DB1〜DBJ データドライバブロック、
MB メモリブロック、LB ロジック回路ブロック、HB 高速I/F回路ブロック、
PHY 物理層回路、LKC リンクコントローラ、ISB 情報記憶ブロック、
SB1、SB2 走査ドライバブロック、
10 集積回路装置、12 出力側I/F領域、14 入力側I/F領域、
20 メモリ、22 メモリセルアレイ、24 ローアドレスデコーダ、
26 カラムアドレスデコーダ、28 ライト/リード回路、40 ロジック回路、
42 制御回路、44 表示タイミング制御回路、46 ホストインターフェース回路、
48 RGBインターフェース回路、50 データドライバ、70 走査ドライバ、
90 電源回路、110 階調電圧生成回路、120 ラダー抵抗回路、
130 階調電圧設定回路、140 制御回路、142 階調レジスタ部、
144 アドレスデコーダ、200 高速I/F回路、210、220 物理層回路、
230 リンクコントローラ、232 パケット解析回路、234 パケット生成回路、
240 ドライバI/F回路、400 表示パネル、410 ホストデバイス、
420 画像処理コントローラ
Claims (15)
- 集積回路装置の短辺である第1の辺から対向する第3の辺へと向かう方向を第1の方向とし、集積回路装置の長辺である第2の辺から対向する第4の辺へと向かう方向を第2の方向とし、前記第1の方向の反対方向を第3の方向とし、前記第2の方向の反対方向を第4の方向とした場合に、前記第1の方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロック(Nは2以上の整数)と、
差動信号を用いてシリアルバスを介したデータ転送を行う高速インターフェース回路ブロックとを含み、
前記第1〜第Nの回路ブロックは、
データ線を駆動するための少なくとも1つのデータドライバブロックと、
複数の階調電圧を生成する階調電圧生成回路ブロックと、
前記高速インターフェース回路ブロックにより受信されたデータを受けると共に、階調電圧を調整するための階調調整データを前記階調電圧生成回路ブロックに転送するロジック回路ブロックとを含み、
前記階調電圧生成回路ブロックは前記データドライバブロックの前記第3の方向側に配置され、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックは、前記データドライバブロックの前記第1の方向側に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1において、
前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接する回路ブロック間では、第I(Iは3以上の整数)の層よりも下層の配線層で形成されるローカル線が配線され、
前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接しない回路ブロック間では、前記第Iの層以上の配線層で形成されるグローバル線が、隣接しない回路ブロック間に介在する回路ブロック上を前記第1の方向に沿って配線され、
前記階調電圧生成回路ブロックからの階調電圧を前記データドライバに供給するための階調用グローバル線が、前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項2において、
前記ロジック回路ブロックは、
前記階調調整データを、nビット(nは自然数)の階調用転送線を介して時分割で前記階調電圧生成回路ブロックに転送し、
前記階調用転送線が、前記グローバル線により前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記階調電圧生成回路ブロックは、
少なくとも第1、第2、第3の色成分用の階調調整データが書き込まれる階調レジスタ部を含み、
前記データドライバブロックは、
時分割に多重化されたサブピクセルの画像データのD/A変換を行うD/A変換器を含み、
第1の期間では、
前記階調電圧生成回路ブロックは、前記階調レジスタ部からの前記第1の色成分用の階調調整データに基づき設定された第1の色成分用の階調電圧を出力し、前記D/A変換器は、出力された前記第1の色成分用の階調電圧に基づいて、第1の色成分のサブピクセルの画像データのD/A変換を行い、
第2の期間では、
前記階調電圧生成回路ブロックは、前記階調レジスタ部からの前記第2の色成分用の階調調整データに基づき設定された第2の色成分用の階調電圧を出力し、前記D/A変換器は、出力された前記第2の色成分用の階調電圧に基づいて、第2の色成分のサブピクセルの画像データのD/A変換を行い、
第3の期間では、
前記階調電圧生成回路ブロックは、前記階調レジスタ部からの前記第3の色成分用の階調調整データに基づき設定された第3の色成分用の階調電圧を出力し、前記D/A変換器は、出力された前記第3の色成分用の階調電圧に基づいて、第3の色成分のサブピクセルの画像データのD/A変換を行うことを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記第1〜第Nの回路ブロックは、
走査線を駆動するための第1、第2の走査ドライバブロックを含み、
前記階調電圧生成回路ブロックは、
前記第1の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置され、
前記高速インターフェース回路ブロックは、
前記第2の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項5において、
前記第1の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第1の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記階調電圧生成回路ブロックの前記第2の方向側に設けられ、
前記第2の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第2の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックの前記第2の方向側に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 集積回路装置の短辺である第1の辺から対向する第3の辺へと向かう方向を第1の方向とし、集積回路装置の長辺である第2の辺から対向する第4の辺へと向かう方向を第2の方向とし、前記第1の方向の反対方向を第3の方向とし、前記第2の方向の反対方向を第4の方向とした場合に、前記第1の方向に沿って配置される第1〜第Nの回路ブロック(Nは2以上の整数)と、
差動信号を用いてシリアルバスを介したデータ転送を行う高速インターフェース回路ブロックとを含み、
前記第1〜第Nの回路ブロックは、
データ線を駆動するための少なくとも1つのデータドライバブロックと、
電源電圧を生成するための電源回路ブロックと、
前記高速インターフェース回路ブロックにより受信されたデータを受けると共に、電源電圧を調整するための電源調整データを前記電源回路ブロックに転送するロジック回路ブロックとを含み、
前記電源回路ブロックは前記データドライバブロックの前記第3の方向側に配置され、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックは、前記データドライバブロックの前記第1の方向側に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項7において、
前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接する回路ブロック間では、第I(Iは3以上の整数)の層よりも下層の配線層で形成されるローカル線が配線され、
前記第1〜第Nの回路ブロックのうちの隣接しない回路ブロック間では、前記第Iの層以上の配線層で形成されるグローバル線が、隣接しない回路ブロック間に介在する回路ブロック上を前記第1の方向に沿って配線され、
前記電源回路ブロックからの電源電圧を供給するための電源用グローバル線が、前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項8において、
前記ロジック回路ブロックは、
前記電源調整データを、mビット(mは自然数)の電源用転送線を介して時分割に前記電源回路ブロックに転送し、
前記電源用転送線が、前記グローバル線により前記データドライバブロック上を前記第1の方向に沿って配線されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項7乃至9のいずれかにおいて、
前記第1〜第Nの回路ブロックは、
走査線を駆動するための第1、第2の走査ドライバブロックを含み、
前記電源回路ブロックは、
前記第1の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置され、
前記高速インターフェース回路ブロックは、
前記第2の走査ドライバブロックと前記データドライバブロックとの間に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項10において、
前記第1の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第1の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記電源回路ブロックの前記第2の方向側に配置され、
前記第2の走査ドライバブロックの出力線と前記走査線とを電気的に接続するための第2の走査ドライバ用パッド配置領域が、前記高速インターフェース回路ブロック及び前記ロジック回路ブロックの前記第2の方向側に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1乃至11のいずれかにおいて、
前記ロジック回路ブロックは、
前記データドライバブロックと前記高速インターフェース回路ブロックの間に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1乃至12のいずれかにおいて、
集積回路装置の回路ブロックの初期調整を行うための初期調整情報がプログラミングされて記憶される情報記憶ブロックを含み、
前記情報記憶ブロックには、
前記高速インターフェース回路ブロック用の調整情報が前記初期調整情報として記憶される記憶ブロックと、メモリブロックの不良セルのアドレス又は発振回路ブロックの発振周波数の調整情報又は基準電圧生成回路により生成される基準電圧の調整情報が前記初期調整情報としてプログラミングされて記憶される記憶ブロックとが、隣接配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1乃至13のいずれかにおいて、
前記高速インターフェース回路ブロックのうちの物理層回路が、前記ロジック回路ブロック及び前記データドライバブロックの少なくとも一方の前記第4の方向側に配置されることを特徴とする集積回路装置。 - 請求項1乃至14のいずれかに記載の集積回路装置と、
前記集積回路装置により駆動される表示パネルと、
を含むことを特徴とする電子機器。
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JP2006315804A Pending JP2008130917A (ja) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | 集積回路装置及び電子機器 |
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JP (1) | JP2008130917A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008129417A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Seiko Epson Corp | 集積回路装置及び電子機器 |
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2006
- 2006-11-22 JP JP2006315804A patent/JP2008130917A/ja active Pending
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JP2008129417A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Seiko Epson Corp | 集積回路装置及び電子機器 |
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