JP2014191227A - 回路装置、ソースドライバー、電気光学装置、電子機器及び信号生成回路 - Google Patents

回路装置、ソースドライバー、電気光学装置、電子機器及び信号生成回路 Download PDF

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Abstract

【課題】高耐圧のトランジスターを使用せずに実現できる回路装置、ソースドライバー、電気光学装置、電子機器及び信号生成回路等を提供すること。
【解決手段】回路装置100は、第1の電源電圧V1と第1の電源電圧V1より高い第2の電源電圧V2との間で変化する第1の供給電圧VSを生成して出力し、第2の電源電圧V2と第2の電源電圧V2より高い第3の電源電圧V3との間で変化する第2の供給電圧VDを生成して出力する電圧生成回路110と、第1の供給電圧VSが低電位側電源として供給され、第2の供給電圧VDが高電位側電源として供給され、第2の電源電圧V2がゲートに入力されるインバーターを有する信号生成回路120とを含む。電圧生成回路110は、状態切換信号POLに基づいて第1の状態又は第2の状態に設定され、第1の状態では、VSとしてV1を出力し、VDとしてV2を出力する。第2の状態では、VSとしてV2を出力し、VDとしてV3を出力する。
【選択図】図1

Description

本発明は、回路装置、ソースドライバー、電気光学装置、電子機器及び信号生成回路等に関する。
液晶に長時間同じ電圧(直流電圧)が印加すると、液晶の傾きが固定化され、結果として残像現象を引き起こし、液晶の寿命が短くなってしまう。これを防止するために、液晶表示装置においては、液晶に印加する液晶駆動電圧をある一定時間毎に交流化、即ち、コモン電極の電圧を基準にして、画素電極に印加される液晶駆動電圧を、一定時間毎に正電圧側/負電圧側に変化させる必要がある。
例えば特許文献1には、ソース線毎に駆動電圧の極性を反転させて駆動するドット反転駆動の手法が開示されている。このドット反転駆動では、極性切換スイッチ(ドット反転スイッチ)の一端に正極性電圧、他端に負極性電圧が与えられる場合がある。このため、極性切換スイッチは正負の電圧差によって破壊されない素子を用いる必要があり、高耐圧の素子を使用する必要がある。
この課題に対して、例えば特許文献2には、中間電位を供給するコモンショートスイッチを設けて、極性切換スイッチに印加される電圧を低減させる手法が開示されている。しかしながらこの手法では、極性切換スイッチをオン・オフさせる信号を生成する回路に高耐圧の素子を使用する必要があるなどの問題がある。
特開平9−281930号公報 特開2006−178356号公報
本発明の幾つかの態様によれば、高耐圧のトランジスターを使用せずに実現できる回路装置、ソースドライバー、電気光学装置、電子機器及び信号生成回路等を提供できる。
本発明の一態様は、第1の電源電圧と前記第1の電源電圧より高い第2の電源電圧との間で変化する第1の供給電圧を生成して出力し、前記第2の電源電圧と前記第2の電源電圧より高い第3の電源電圧との間で変化する第2の供給電圧を生成して出力する電圧生成回路と、前記第1の供給電圧が低電位側電源として供給され、前記第2の供給電圧が高電位側電源として供給され、前記第2の電源電圧がゲートに入力されるインバーターを有する信号生成回路とを含み、前記電圧生成回路は、状態切換信号に基づいて第1の状態又は第2の状態に設定され、前記第1の状態では、前記第1の供給電圧として前記第1の電源電圧の電圧レベルを出力し、前記第2の供給電圧として前記第2の電源電圧の電圧レベルを出力し、前記第2の状態では、前記第1の供給電圧として前記第2の電源電圧の電圧レベルを出力し、前記第2の供給電圧として前記第3の電源電圧の電圧レベルを出力し、前記信号生成回路は、前記電圧生成回路が前記第1の状態である場合には、前記第1の電源電圧の電圧レベルの信号を出力し、前記電圧生成回路が前記第2の状態である場合には、前記第3の電源電圧の電圧レベルの信号を出力する回路装置に関係する。
本発明の一態様によれば、状態切換信号に基づいて、第1の供給電圧及び第2の供給電圧の電圧レベルを切り換えることができる。また、状態切換信号に基づいて、信号生成回路の出力電圧を切り換えることができる。
また本発明の一態様では、前記インバーターを構成するトランジスターの耐圧は、前記第1の電源電圧と前記第3の電源電圧との差よりも小さくてもよい。
このようにすれば、例えば耐圧が第1の電源電圧と第3の電源電圧との差よりも大きい高耐圧のトランジスターを用いないで、信号生成回路を構成することができる。
また本発明の一態様では、前記電圧生成回路は、前記第1の電源電圧が低電位側電源として供給され、前記第2の電源電圧が高電位側電源として供給され、前記第1の供給電圧を出力する第1のインバーターと、前記第2の電源電圧が低電位側電源として供給され、前記第3の電源電圧が高電位側電源として供給され、前記第2の供給電圧を出力する第2のインバーターとを含み、前記第1の状態では、前記第2の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第1のインバーターに入力され、前記第3の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第2のインバーターに入力され、前記第2の状態では、前記第1の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第1のインバーターに入力され、前記第2の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第2のインバーターに入力されてもよい。
このようにすれば、第1の状態では、第1のインバーターが第1の電源電圧の電圧レベルを出力し、第2のインバーターが第2の電源電圧の電圧レベルを出力することができる。また、第2の状態では、第1のインバーターが第2の電源電圧の電圧レベルを出力し、第2のインバーターが第3の電源電圧の電圧レベルを出力することができる。
また本発明の一態様では、前記第1のインバーター及び前記第2のインバーターを構成するトランジスターの耐圧は、前記第1の電源電圧と前記第3の電源電圧との差よりも小さくてもよい。
このようにすれば、例えば耐圧が第1の電源電圧と第3の電源電圧との差よりも大きい高耐圧のトランジスターを用いないで、電圧生成回路を構成することができる。
また本発明の一態様では、前記信号生成回路は、スイッチ素子のオン・オフを制御するスイッチ制御信号を出力するスイッチ制御信号生成回路であり、前記電圧生成回路は、前記スイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルに対して前記第1の供給電圧を出力し、前記スイッチ素子を構成する前記トランジスターのN型ウェルに対して前記第2の供給電圧を出力するウェル電位生成回路であり、前記電圧生成回路は、前記状態切換信号に基づいて、前記第1の状態から前記第2の状態へ切り替わり、前記第2の状態から前記第1の状態に切り替わることで、前記P型ウェルの電位及び前記N型ウェルの電位を切り換えてもよい。
このようにすれば、スイッチ素子を構成するトランジスターに第1の電源電圧と第3の電源電圧との差の電圧が印加することを防止できるから、例えば耐圧が第1の電源電圧と第3の電源電圧との差よりも大きい高耐圧のトランジスターを用いないで、スイッチ素子を構成することができる。
また本発明の一態様では、前記電圧生成回路は、前記第1の状態から前記第2の状態へ切り替わる際に、及び前記第2の状態から前記第1の状態へ切り替わる際に、前記第1の供給電圧として前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧との中間の電圧である第1の中間電圧を出力し、前記第2の供給電圧として前記第2の電源電圧と前記第3の電源電圧との中間の電圧である第2の中間電圧を出力してもよい。
このようにすれば、電圧生成回路は、第1の供給電圧及び第2の供給電圧を段階的に変化させることができるから、P型ウェルの電位の切り換えとN型ウェルの電位の切り換えのタイミングのずれによってトランジスターの耐圧を超える電圧が印加されることを防止できる。
本発明の他の態様は、電気光学パネルのソース線を駆動するソースドライバーであって、上記いずれかに記載の回路装置を含むソースドライバーに関係する。
本発明の他の態様によれば、例えば耐圧が第1の電源電圧と第3の電源電圧との差よりも大きい高耐圧のトランジスターを用いないで、ソースドライバーを構成することができる。
また本発明の他の態様では、前記ソース線を駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力端子と、前記駆動信号出力端子に対して前記駆動信号を出力する駆動回路とを含み、前記駆動回路は、各々の一端が前記駆動信号出力端子に共通接続され、前記信号生成回路が出力するスイッチ制御信号に基づいてそれぞれオン・オフされる第1のスイッチ素子及び第2のスイッチ素子と、前記第1のスイッチ素子の他端に対して負極性の前記駆動信号を出力する第1の増幅回路と、前記第2のスイッチ素子の他端に対して正極性の前記駆動信号を出力する第2の増幅回路とを有し、負極性の前記駆動信号を前記ソース線に対して出力する期間である第1の期間では、前記電圧生成回路は前記第1の状態に設定され、前記第1のスイッチ素子はオンになり、正極性の前記駆動信号を前記ソース線に対して出力する期間である第2の期間では、前記電圧生成回路は前記第2の状態に設定され、前記第2のスイッチ素子はオンになり、前記電圧生成回路は、前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルに対して前記第1の供給電圧を出力し、前記トランジスターのN型ウェルに対して前記第2の供給電圧を出力してもよい。
このようにすれば、第1、第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェル及びN型ウェルの各々の電位を、第1の期間と第2の期間とで切り換えることができる。
また本発明の他の態様では、前記第1のスイッチ素子は、第1のP型トランジスターと第1のN型トランジスターとを有し、前記第2のスイッチ素子は、第2のP型トランジスターと第2のN型トランジスターとを有し、前記電圧生成回路が前記第1の状態である場合には、前記第1のP型トランジスター及び前記第2のP型トランジスターの各々のN型ウェルの電位は前記第2の電源電圧の電圧レベルに設定され、前記第1のN型トランジスター及び前記第2のN型トランジスターの各々のP型ウェルの電位は前記第1の電源電圧の電圧レベルに設定され、前記電圧生成回路が前記第2の状態である場合には、前記第1のP型トランジスター及び前記第2のP型トランジスターの各々のN型ウェルの電位は前記第3の電源電圧の電圧レベルに設定され、前記第1のN型トランジスター及び前記第2のN型トランジスターの各々のP型ウェルの電位は前記第2の電源電圧の電圧レベルに設定されてもよい。
このようにすれば、第1、第2のスイッチ素子を構成するトランジスターに第1の電源電圧と第3の電源電圧との差の電圧が印加することを防止できるから、例えば耐圧が第1の電源電圧と第3の電源電圧との差よりも大きい高耐圧のトランジスターを用いないで、第1、第2のスイッチ素子を構成することができる。
また本発明の他の態様では、前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルと前記信号生成回路を構成するトランジスターのP型ウェルとは、共通のP型ウェルで形成され、前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのN型ウェルと前記信号生成回路を構成するトランジスターのN型ウェルとは、共通のN型ウェルで形成されてもよい。
このようにすれば、第1、第2のスイッチ素子及び信号生成回路のP型ウェル、N型ウェルをそれぞれ共通にすることで、効率的なレイアウトが可能になる。
また本発明の他の態様では、第1の駆動回路ブロック〜第n(nは2以上の整数)の駆動回路ブロックを含み、前記第1の駆動回路ブロック〜前記第nの駆動回路ブロックの各駆動ブロックは、複数の前記駆動回路と、前記電圧生成回路と、前記信号生成回路とを有してもよい。
このようにすれば、P型ウェル及びN型ウェルを複数のブロックに分割して、ブロック毎にウェル電位を設定することができるから、ラッチアップの発生を抑えることなどが可能になる。
また本発明の他の態様では、前記第1の駆動回路ブロック〜前記第nの駆動回路ブロックの各々の前記電圧生成回路が前記第1の状態から前記第2の状態に、又は前記第2の状態から前記第1の状態に切り替わる場合に、前記第1の駆動回路ブロック〜前記第nの駆動回路ブロックのうちの第j+1(jは1≦j≦n−1である整数)の駆動回路ブロックの前記電圧生成回路は、第jの駆動回路ブロックの前記電圧生成回路よりも所定の時間遅れて切り替わってもよい。
このようにすれば、各ブロックのウェル電位切り換えのタイミングに時間差を設けることができるから、ラッチアップの発生を抑えることなどが可能になる。
本発明の他の態様は、上記いずれかに記載のソースドライバーを含む電気光学装置に関係する。
本発明の他の態様は、上記に記載の電気光学装置を含む電子機器に関係する。
本発明の他の態様は、第1の電源電圧と前記第1の電源電圧より高い第2の電源電圧との間で変化する第1の供給電圧が低電位側電源として供給され、前記第1の電源電圧より高い第4の電源電圧と前記第4の電源電圧より高い第3の電源電圧との間で変化する第2の供給電圧が高電位側電源として供給され、前記第2の電源電圧又は前記第4の電源電圧がゲートに入力されるインバーターを含み、前記インバーターは、前記第1の供給電圧が前記第1の電源電圧の電圧レベルであり、前記第2の供給電圧が前記第4の電源電圧の電圧レベルである期間には、前記第1の電源電圧の電圧レベルの信号を出力し、前記第1の供給電圧が前記第2の電源電圧の電圧レベルであり、前記第2の供給電圧が前記第3の電源電圧の電圧レベルである期間には、前記第3の電源電圧の電圧レベルの信号を出力する信号生成回路に関係する。
本発明の他の態様によれば、インバーターのゲート入力電圧を変化させずに、インバーターの出力電圧を変化させることができる。さらに、例えば耐圧が第1の電源電圧と第3の電源電圧との差よりも大きい高耐圧のトランジスターを用いないで、信号生成回路を構成することができる。
回路装置の基本的な構成例。 電圧生成回路の第1の構成例。 レベルシフターの構成例。 信号生成回路の構成例。 比較例のソースドライバーの構成例(負極性の駆動信号を出力する場合)。 比較例のソースドライバーの構成例(正極性の駆動信号を出力する場合)。 ソースドライバーの第1の構成例。 図8(A)、図8(B)は、スイッチ素子の動作を説明する図。 電圧生成回路の第2の構成例。 電圧生成回路の第2の構成例における各信号波形の一例。 ソースドライバーのレイアウトの一例。 ソースドライバーの第2の構成例。 電気光学装置の基本的な構成例。 電子機器の基本的な構成例。
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.回路装置
図1に本実施形態の回路装置100の基本的な構成例を示す。本実施形態の回路装置100は、電圧生成回路110及び信号生成回路120を含む。なお、本実施形態の回路装置100は図1の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。
信号生成回路120は、後述するように、電気光学パネルのソース線をドット反転駆動により駆動するソースドライバーにおいて、正極性の駆動信号と負極性の駆動信号とを切り換えるスイッチ素子のオン・オフを制御するスイッチ制御信号SCを出力するスイッチ制御信号生成回路である。また、電圧生成回路110は、スイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルに対して第1の供給電圧VSを出力し、N型ウェルに第2の供給電圧VDを出力するウェル電位生成回路である。
電圧生成回路110は、第1の電源電圧V1と第1の電源電圧より高い第2の電源電圧V2との間で変化する第1の供給電圧VSを生成して出力し、第2の電源電圧V2と第2の電源電圧V2より高い第3の電源電圧V3との間で変化する第2の供給電圧VDを生成して出力する。第1の供給電圧VSは、第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との間で例えば周期的に変化する電圧であり、第2の供給電圧VDは、第2の電源電圧V2と第3の電源電圧V3との間で例えば周期的に変化する電圧である。電圧生成回路110は、状態切換信号POLに基づいて第1の状態又は第2の状態に設定される。
具体的には、図1に示すように、状態切換信号POLが第2の電源電圧V2の電圧レベルである場合には、電圧生成回路110は第1の状態に設定され、状態切換信号POLが第1の電源電圧V1の電圧レベルである場合には、電圧生成回路110は第2の状態に設定される。電圧生成回路110は、第1の状態では、第1の供給電圧VSとして第1の電源電圧V1の電圧レベルを出力し、第2の供給電圧VDとして第2の電源電圧V2の電圧レベルを出力する。また電圧生成回路110は、第2の状態では、第1の供給電圧VSとして第2の電源電圧V2の電圧レベルを出力し、第2の供給電圧VDとして第3の電源電圧V3の電圧レベルを出力する。
このように、電圧生成回路110は、状態切換信号POLに基づいて、第1の状態から第2の状態へ切り替わり、或いは第2の状態から第1の状態に切り替わることで、P型ウェルの電位及びN型ウェルの電位を切り換えることができる。
信号生成回路120は、第1の供給電圧VSが低電位側電源として供給され、第2の供給電圧VDが高電位側電源として供給され、第2の電源電圧V2がゲートに入力されるインバーターを有する。図1に示すように、信号生成回路120は、電圧生成回路110が第1の状態である場合には、スイッチ制御信号SCとして第1の電源電圧V1の電圧レベルの信号を出力する。また、電圧生成回路110が第2の状態である場合には、スイッチ制御信号SCとして第3の電源電圧V3の電圧レベルの信号を出力する。
第1、第2、第3の電源電圧V1、V2、V3は、例えばV1=0V、V2=5V、V3=10Vである。後述するように、V1=0V、V2=5V、V3=10Vである場合には、ソースドライバーが出力する正極性の駆動信号の電圧は5Vから10Vの範囲であり、負極性の駆動の電圧は0Vから5Vの範囲である。なお、第1、第2、第3の電源電圧V1、V2、V3は、これに限定されるものではなく、例えばV1=−5V、V2=0V、V3=5Vであってもよい。
図2に、本実施形態の電圧生成回路110の第1の構成例を示す。第1の構成例の電圧生成回路110は、第1、第2のインバーターINV1、INV2及びレベルシフターLVSTを含む。なお、本実施形態の電圧生成回路110は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。
第1のインバーターINV1は、第1の電源電圧V1が低電位側電源として供給され、第2の電源電圧V2が高電位側電源として供給され、状態切換信号POLが入力され、第1の供給電圧VSを出力する。具体的には、状態切換信号POLが第2の電源電圧V2の電圧レベルである場合、即ち第1の状態である場合には、第1のインバーターINV1は第1の供給電圧VSとして第1の電源電圧V1の電圧レベルを出力する。また、状態切換信号POLが第1の電源電圧V1の電圧レベルである場合、即ち第2の状態である場合には、第1のインバーターINV1は第1の供給電圧VSとして第2の電源電圧V2の電圧レベルを出力する。
第2のインバーターINV2は、第2の電源電圧V2が低電位側電源として供給され、第3の電源電圧V3が高電位側電源として供給され、レベルシフターLVSTの出力が入力され、第2の供給電圧VDを出力する。具体的には、状態切換信号POLが第2の電源電圧V2の電圧レベルである場合、即ち第1の状態である場合には、レベルシフターLVSTは第3の電源電圧V3の電圧レベルを出力し、第2のインバーターINV2は第2の供給電圧VDとして第2の電源電圧V2の電圧レベルを出力する。また、状態切換信号POLが第1の電源電圧V1の電圧レベルである場合、即ち第2の状態である場合には、レベルシフターLVSTは第2の電源電圧V2の電圧レベルを出力し、第2のインバーターINV2は第2の供給電圧VDとして第3の電源電圧V3の電圧レベルを出力する。
レベルシフターLVSTは、状態切換信号POLを受けて、電圧レベルをシフトした信号を第2のインバーターINV2に出力する。具体的には、レベルシフターLVSTは、状態切換信号POLの第1の電源電圧V1の電圧レベルを第2の電源電圧V2の電圧レベルにシフトして出力し、状態切換信号POLの第2の電源電圧V2の電圧レベルを第3の電源電圧V3の電圧レベルにシフトして出力する。
第1のインバーターINV1を構成するP型トランジスター及びN型トランジスターには、第2の電源電圧V2と第1の電源電圧V1との差の電圧が印加される。また、第2のインバーターINV2を構成するP型トランジスター及びN型トランジスターには、第3の電源電圧V3と第2の電源電圧V2との差の電圧が印加される。従って、第1のインバーターINV1及び第2のインバーターINV2を構成するトランジスターの耐圧は、第1の電源電圧V1と第3の電源電圧V3との差よりも小さくすることができる。例えば、V1=0V、V2=5V、V3=10Vである場合には、第1のインバーターINV1及び第2のインバーターINV2を構成するトランジスターの耐圧は、10Vよりも小さくすることができる。
図3に、本実施形態の電圧生成回路110が有するレベルシフターLVSTの構成例を示す。レベルシフターLVSTは、6個のインバーターINV11〜INV16及び2個のシフト回路LS1、LS2を含む。なお、本実施形態のレベルシフターLVSTは図3の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。
レベルシフターLVSTは、状態切換信号POLの第1の電源電圧V1の電圧レベルを第2の電源電圧V2の電圧レベルにシフトして出力し、状態切換信号POLの第2の電源電圧V2の電圧レベルを第3の電源電圧V3の電圧レベルにシフトして出力する。
インバーターINV11、INV12には、低電位側電源として第1の電源電圧V1、高電位側電源として第2の電源電圧V2が供給される。インバーターINV13、INV14には、低電位側電源として第1の中間電圧VM1、高電位側電源として第2の電源電圧V2が供給される。インバーターINV15、INV16には、低電位側電源として第2の電源電圧V2、高電位側電源として第2の中間電圧VM2が供給される。
シフト回路LS1は、N型トランジスターTN11、TN12及びP型トランジスターTP11、TP12を含む。シフト回路LS2は、シフト回路LS1と同一の構成である。シフト回路LS1には、低電位側電源として第1の中間電圧VM1、高電位側電源として第2の中間電圧VM2が供給される。シフト回路LS2には、低電位側電源として第2の電源電圧V2、高電位側電源として第3の電源電圧V3が供給される。
第1の中間電圧VM1は、第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との中間の電圧である。第2の中間電圧VM2は、第2の電源電圧V2と第3の電源電圧V3との中間の電圧である。例えば、V1=0V、V2=5V、V3=10Vである場合には、VM1=2.5V、VM2=7.5Vとすることができる。第1の中間電圧VM1は、第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2とに基づいて、例えば抵抗素子を用いた抵抗分割回路により生成することができる。また、第2の中間電圧VM2は、第2の電源電圧V2と第3の電源電圧V3とに基づいて、例えば抵抗素子を用いた抵抗分割回路により生成することができる。抵抗分割回路は、抵抗素子の代わりにP型トランジスター或いはN型トランジスターを用いてもよい。
インバーターINV11の入力ノードにV1が入力した場合には、インバーターINV13はV2を出力し、インバーターINV14はVM1を出力する。シフト回路LS1の入力ノードINにはVM1が入力され、入力ノードXINにはV2が入力され、出力ノードQにはVM1が出力される。そしてインバーターINV15はVM2を出力し、インバーターINV16はV2を出力する。シフト回路LS2の入力ノードINにはV2が入力され、入力ノードXINにはVM2が入力され、出力ノードQにはV2が出力される。
インバーターINV11の入力ノードにV2が入力した場合には、インバーターINV13はVM1を出力し、インバーターINV14はV2を出力する。シフト回路LS1の入力ノードINにはV2が入力され、入力ノードXINにはVM1が入力され、出力ノードQにはVM2が出力される。そしてインバーターINV15はV2を出力し、インバーターINV16はVM2を出力する。シフト回路LS2の入力ノードINにはVM2が入力され、入力ノードXINにはV2が入力され、出力ノードQにはV3が出力される。
このようにして、本実施形態のレベルシフターLVSTによれば、入力電圧V1をV2にシフトして出力し、入力電圧V2をV3にシフトして出力することができる。
レベルシフターLVSTを構成するインバーターINV11〜INV16及びシフト回路LS1、LS2に供給される電源電圧は、V1とV2、又はVM1とV2、又はVM1とVM2、又はV2とVM2、又はV2とV3である。従って、インバーターINV11〜INV16及びシフト回路LS1、LS2を構成するトランジスターの耐圧は、V1とV3との差よりも小さくすることができる。
図4に、本実施形態の信号生成回路120の構成例を示す。信号生成回路120は、インバーターINV21、INV22、INV23を含む。なお、本実施形態の信号生成回路120は図4の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。
インバーターINV21、INV22、INV23には、第1の供給電圧VSが低電位側電源として供給され、第2の供給電圧VDが高電位側電源として供給される。インバーターINV21のゲートには、第2の電源電圧V2が入力される。
電圧生成回路110が第1の状態である場合には、第1の供給電圧VSとして第1の電源電圧V1(例えば0V)が供給され、第2の供給電圧VDとして第2の電源電圧V2(例えば5V)が供給される。従って、インバーターINV21はV1を出力し、インバーターINV22はV2を出力し、インバーターINV23はV1を出力する。
電圧生成回路110が第2の状態である場合には、第1の供給電圧VSとして第2の電源電圧V2が供給され、第2の供給電圧VDとして第3の電源電圧V3(例えば10V)が供給される。従って、インバーターINV21はV3を出力し、インバーターINV22はV2を出力し、インバーターINV23はV3を出力する。
なお、第1の供給電圧VSが第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との間で変化し、第2の供給電圧VDが第1の電源電圧V1より高い第4の電源電圧V4と第4の電源電圧V4より高い第3の電源電圧V3との間で変化してもよい。即ち、電圧生成回路110が第1の状態である場合に、第1の供給電圧VSとして第1の電源電圧V1が供給され、第2の供給電圧VDとして第4の電源電圧V4が供給されてもよい。そして電圧生成回路110が第2の状態である場合に、第1の供給電圧VSとして第2の電源電圧V2が供給され、第2の供給電圧VDとして第3の電源電圧V3が供給されてもよい。インバーターINV21のゲートには、第2の電源電圧V2又は第4の電源電圧V4が入力されてもよい。第1〜第4の電源電圧V1〜V4は、例えばV1=0V、V2=6V、V3=10V、V4=4Vであってもよく、或いはV1=0V、V2=4V、V3=10V、V4=6Vであってもよい。
このようにして、本実施形態の信号生成回路120によれば、インバーターのゲート入力電圧を変化させなくても、インバーターの出力電圧を変化させることができる。電圧生成回路110が第1の状態である場合には、スイッチ制御信号SCとして第1の電源電圧V1の電圧レベルを出力し、電圧生成回路110が第2の状態である場合には、スイッチ制御信号SCとして第3の電源電圧V3の電圧レベルを出力することができる。
図4に示した構成例では、3個のインバーターが用いられているが、インバーターの個数はこれに限定されず、奇数個であればよい。例えば、1個のインバーターで構成してもよい。
インバーターINV21、INV22、INV23に供給される電源電圧は、V1とV2、又はV2とV3であるから、インバーターINV21、INV22、INV23を構成するトランジスターの耐圧は、V1とV3との差よりも小さくすることができる。
以上説明したように、本実施形態の回路装置100によれば、高耐圧のトランジスターを用いないで、正極性の駆動信号と負極性の駆動信号とを切り換えるスイッチ素子のオン・オフを制御し、さらにスイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェル及びN型ウェルの電位を切り換えることができる。ここで高耐圧のトランジスターとは、例えば耐圧が10V以上であるトランジスターである。
2.ソースドライバー
図5に、比較例として、本実施形態の回路装置100を用いない構成のソースドライバーの一例を示す。図5は負極性の駆動信号を出力する場合を示す。比較例のソースドライバーは、スイッチ素子SA1〜SA6、増幅回路AMP1、AMP2を含む。以下の説明では、負極性の駆動信号電圧(階調電圧)を0V〜5V、正極性の駆動信号電圧(階調電圧)を5V〜10Vとする。
スイッチ素子SA1は、N型トランジスターのゲートに10Vが入力し、P型トランジスターのゲートに0Vが入力して、オン状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP1からの負極性の駆動信号が駆動信号出力端子PSに出力される。
スイッチ素子SA2は、N型トランジスターのゲートに0Vが入力し、P型トランジスターのゲートに10Vが入力して、オフ状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP2からの正極性の駆動信号は駆動信号出力端子PSに出力されない。
スイッチ素子SA3は、N型トランジスターのゲートに0Vが入力し、P型トランジスターのゲートに5Vが入力して、オフ状態に設定される。
スイッチ素子SA4は、N型トランジスターのゲートに10Vが入力し、P型トランジスターのゲートに5Vが入力して、オン状態に設定される。こうすることで、ノードN2の電位を5Vに設定することができる。
スイッチ素子SA5は、N型トランジスターのゲートに5Vが入力し、P型トランジスターのゲートに0Vが入力して、オン状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP1からの負極性の駆動信号がスイッチ素子SA1に出力される。
スイッチ素子SA6は、N型トランジスターのゲートに5Vが入力し、P型トランジスターのゲートに10Vが入力して、オフ状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP2からの正極性の駆動信号はスイッチ素子SA2に出力されない。
図6に、比較例のソースドライバーにおける正極性の駆動信号を出力する場合を示す。回路構成は、図5に示したものと同じである。
スイッチ素子SA1は、N型トランジスターのゲートに0Vが入力し、P型トランジスターのゲートに10Vが入力して、オフ状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP1からの負極性の駆動信号は駆動信号出力端子PSに出力されない。
スイッチ素子SA2は、N型トランジスターのゲートに10Vが入力し、P型トランジスターのゲートに0Vが入力して、オン状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP2からの正極性の駆動信号が駆動信号出力端子PSに出力される。
スイッチ素子SA3は、N型トランジスターのゲートに5Vが入力し、P型トランジスターのゲートに0Vが入力して、オン状態に設定される。こうすることで、ノードN1の電位を5Vに設定することができる。
スイッチ素子SA4は、N型トランジスターのゲートに5Vが入力し、P型トランジスターのゲートに10Vが入力して、オフ状態に設定される。
スイッチ素子SA5は、N型トランジスターのゲートに0Vが入力し、P型トランジスターのゲートに5Vが入力して、オフ状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP1からの負極性の駆動信号はスイッチ素子SA1に出力されない。
スイッチ素子SA6は、N型トランジスターのゲートに10Vが入力し、P型トランジスターのゲートに5Vが入力して、オン状態に設定される。こうすることで、増幅回路AMP2からの正極性の駆動信号がスイッチ素子SA2に出力される。
図5、図6から分かるように、スイッチ素子SA1、SA2を構成するトランジスターには、10Vの電圧が印加される。従って、スイッチ素子SA1、SA2を構成するトランジスターは高耐圧(例えば耐圧が10V以上)のトランジスターを用いる必要がある。高耐圧のトランジスターは、素子サイズが中耐圧(例えば耐圧が6V程度)のトランジスターに比べて素子サイズが大きくなるので、回路の占める面積が大きくなってしまう。
図7に、本実施形態のソースドライバー200の第1の構成例を示す。第1の構成例のソースドライバー200は、回路装置100、駆動信号出力端子PS及び駆動回路210を含む。なお、本実施形態のソースドライバー200は図7の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。例えば、ソースドライバー200は、図示していないD/A変換回路又は階調電圧生成回路などをさらに含んでもよい。
回路装置100は、既に図1〜図4で説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。
駆動信号出力端子PSは、電気光学パネルのソース線に電気的に接続される。駆動回路210が出力する駆動信号は、駆動信号出力端子PSを介してソース線に出力される。
駆動回路210は、スイッチ素子SW1〜SW6及び第1、第2の増幅回路AMP1、AMP2を含む。
第1のスイッチ素子SW1及び第2のスイッチ素子SW2は、一端が駆動信号出力端子PSに共通接続され、信号生成回路120が出力するスイッチ制御信号SCに基づいてオン・オフされる。具体的には、負極性の駆動信号をソース線に対して出力する期間である負極性期間(広義には第1の期間)では、第1のスイッチ素子SW1がオンになり、正極性の駆動信号をソース線に対して出力する期間である正極性期間(広義には第2の期間)では、第2のスイッチ素子SW2がオンになる。
第1、第2のスイッチ素子SW1、SW2を構成するトランジスターのP型ウェルには第1の供給電圧VSが供給され、N型ウェルには第2の供給電圧VDが供給される。
第1の増幅回路AMP1は、第1のスイッチ素子SW1の他端に対して負極性の駆動信号を出力する。また、第2の増幅回路AMP2は、第2のスイッチ素子SW2の他端に対して正極性の駆動信号を出力する。
スイッチ素子SW3〜SW6の動作は、図5、図6に示したスイッチ素子SA3〜SA6の動作と同じであるから、ここでは詳細な説明を省略する。
図8(A)、図8(B)は、スイッチ素子SW1、SW2の動作を説明する図である。図8(A)に示す負極性期間では、電圧生成回路110(ウェル電位生成回路)は、状態切換信号(極性切換信号)POLに基づいて、第1の状態に設定される。そして電圧生成回路110は、第1の供給電圧VSとして第1の電源電圧V1の電圧レベル(例えば0V)を出力し、第2の供給電圧VDとして第2の電源電圧V2の電圧レベル(例えば5V)を出力する。また、信号生成回路120は、スイッチ制御信号SCとして第1の電源電圧V1の電圧レベル(例えば0V)を出力する。
こうすることで、スイッチ素子SW1、SW2のN型トランジスターTN1、TN2のP型ウェルの電位はV1(0V)に設定され、P型トランジスターTP1、TP2のN型ウェルの電位はV2(5V)に設定される。また、スイッチ素子SW1のN型トランジスターTN1のゲートにはV2(5V)が入力され、P型トランジスターTP1のゲートにはV1(0V)が入力されるから、スイッチ素子SW1はオンになる。一方、スイッチ素子SW2のN型トランジスターTN2のゲートにはV1(0V)が入力され、P型トランジスターTP2のゲートにはV2(5V)が入力されるから、スイッチ素子SW2はオフになる。
図8(B)に示す正極性期間では、電圧生成回路110(ウェル電位生成回路)は、状態切換信号(極性切換信号)POLに基づいて、第2の状態に設定される。そして電圧生成回路110は、第1の供給電圧VSとして第2の電源電圧V2の電圧レベル(例えば5V)を出力し、第2の供給電圧VDとして第3の電源電圧V3の電圧レベル(例えば10V)を出力する。また、信号生成回路120は、スイッチ制御信号SCとして第3の電源電圧V3の電圧レベル(例えば10V)を出力する。
こうすることで、スイッチ素子SW1、SW2のN型トランジスターTN1、TN2のP型ウェルの電位はV2(5V)に設定され、P型トランジスターTP1、TP2のN型ウェルの電位はV3(10V)に設定される。また、スイッチ素子SW1のN型トランジスターTN1のゲートにはV2(5V)が入力され、P型トランジスターTP1のゲートにはV3(10V)が入力されるから、スイッチ素子SW1はオフになる。一方、スイッチ素子SW2のN型トランジスターTN2のゲートにはV3(10V)が入力され、P型トランジスターTP2のゲートにはV2(5V)が入力されるから、スイッチ素子SW2はオンになる。
本実施形態のソースドライバー200によれば、スイッチ素子SW1、SW2を構成するトランジスターには、V1とV2との差、又はV2とV3との差の電圧が印加されるが、V1とV3との差の電圧が印加されることはない。従って、スイッチ素子SW1、SW2を構成するトランジスターの耐圧は、V1とV3との差の電圧よりも小さくすることができる。また、スイッチ素子SW3〜SW6及び増幅回路AMP1、AMP2を構成するトランジスターについても、V1とV3との差の電圧が印加されることはないから、耐圧をV1とV3との差の電圧よりも小さくすることができる。
このように本実施形態のソースドライバー200によれば、高耐圧のトランジスターを用いないで、ソースドライバーを構成することができるから、回路の占める面積を縮小し、製造プロセスの工程数を削減することができる。その結果、製造コストの削減などが可能になる。
図9に、本実施形態の電圧生成回路110の第2の構成例を示す。第2の構成例の電圧生成回路110は、第1、第2の出力回路OB1、OB2、スイッチ素子SW11、SW12及び制御回路CNTLを含む。なお、本実施形態の電圧生成回路110は図9の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。
第1の出力回路OB1は、第1の構成例(図2)のインバーターINV1に、出力ノードを高インピーダンスに設定する機能を付加したものである。制御信号A1、A2に基づいて、第1の電源電圧V1の電圧レベル又は第2の電源電圧V2の電圧レベルを出力し、或いは出力ノードを高インピーダンスに設定する。
同様に、第2の出力回路OB2は、第1の構成例(図2)のインバーターINV2に、出力ノードを高インピーダンスに設定する機能を付加したものである。制御信号B1、B2に基づいて、第2の電源電圧V2の電圧レベル又は第3の電源電圧V3の電圧レベルを出力し、或いは出力ノードを高インピーダンスに設定する。
スイッチ素子SW11は、第1の中間電圧VM1の出力をオン・オフするためのものであり、制御信号A3、A4によりオン・オフが制御される。また、スイッチ素子SW12は、第2の中間電圧VM2の出力をオン・オフするためのものであり、制御信号B3、B4によりオン・オフが制御される。
制御回路CNTLは、状態切換信号POLに基づいて、制御信号A1〜A4、B1〜B4を生成して出力する。制御回路CNTLは、例えば図3のレベルシフターLVST及びCMOS論理回路により実現することができる。
電圧生成回路110の第2の構成例によれば、第1の状態から第2の状態へ切り替わる際に、及び第2の状態から第1の状態へ切り替わる際に、第1の供給電圧VSとして第1の電源電圧V1と第2の電源電圧V2との中間の電圧である第1の中間電圧VM1を出力し、第2の供給電圧VDとして第2の電源電圧V2と第3の電源電圧V3との中間の電圧である第2の中間電圧VM2を出力することができる。
このようにすることで、例えばP型ウェルの電位をV1からV2に切り換えるタイミングとN型ウェルの電位をV2からV2に切り換えるタイミングとのずれが生じた場合に、スイッチ素子SW1、SW2を構成するトランジスターに一時的に耐圧を超える電圧が印加されることを防止できる。
図10に、電圧生成回路110の第2の構成例における各信号波形の一例を示す。図10には、状態切換信号POL、制御信号A1〜A4、B1〜B4、第1、第2の供給電圧VS、VDの波形を示す。
状態切換信号POLがV2からV1に変化することで、負極性期間TA1から正極性期間TA2に切り替わる。この切り替わりのタイミングの後に期間T1、T2、T3が順に設けられる。
期間T1では、制御信号A1はV2、制御信号A2はV1になるから、出力回路OB1の主力ノードは高インピーダンスに設定される。制御信号A3はV1、制御信号A4はV2になるから、スイッチ素子SW11はオンする。このようにして、第1の供給電圧VSは中間電圧VM1になる。また、制御信号B1はV3、制御信号B2はV3になるから、出力回路OB2はV2を出力する。制御信号B3はV3、制御信号B4はV2になるから、スイッチ素子SW12はオフする。このようにして、第2の供給電圧VDはV2になる。
期間T2では、制御信号A1はV2、制御信号A2はV1になるから、出力回路OB1の出力ノードは高インピーダンスに設定される。制御信号A3はV1、制御信号A4はV2になるから、スイッチ素子SW11はオンする。このようにして、第1の供給電圧VSは中間電圧VM1になる。また、制御信号B1はV3、制御信号B2はV2になるから、出力回路OB2の出力ノードは高インピーダンスに設定される。制御信号B3はV2、制御信号B4はV3になるから、スイッチ素子SW12はオンする。このようにして、第2の供給電圧VDはVM2になる。
期間T3では、制御信号A1はV1、制御信号A2はV1になるから、出力回路OB1はV2を出力する。制御信号A3はV2、制御信号A4はV1になるから、スイッチ素子SW11はオフする。このようにして、第1の供給電圧VSはV2になる。また、制御信号B1はV3、制御信号B2はV2になるから、出力回路OB2の出力ノードは高インピーダンスに設定される。制御信号B3はV2、制御信号B4はV3になるから、スイッチ素子SW12はオンする。このようにして、第2の供給電圧VDはVM2になる。
同様に、正極性期間TA2から負極性期間TA3に切り替わる際に、切り替わりのタイミングの後に期間T4、T5、T6が順に設けられる。そして期間T4では、第1の供給電圧VSはV2になり、第2の供給電圧VDはVM2になる。期間T5では、第1の供給電圧VSはVM1になり、第2の供給電圧VDはVM2になる。期間T6では、第1の供給電圧VSはVM1になり、第2の供給電圧VDはV2になる。
このように、電圧生成回路110の第2の構成例によれば、VSとVDを段階的に変化させることができるから、ウェル電位の切り換えのタイミングのずれによってVSとVDとの電圧差がトランジスターの耐圧を超えることを防止できる。
図11に、本実施形態のソースドライバー200のレイアウトの一例を示す。図11に示すソースドライバー200は、駆動信号出力端子PS1〜PS6を含み、隣り合った端子からは互いに異なる極性の駆動信号を出力する。例えば、駆動信号出力端子PS1、PS3、PS5から負極性の駆動信号が出力される期間には、駆動信号出力端子PS2、PS4、PS6からは正極性の駆動信号が出力される。
第1、第2のスイッチ素子SW1、SW2を構成するトランジスターのP型ウェルと信号生成回路120を構成するトランジスターのP型ウェルとは、共通のP型ウェルPWL1(PWL2)で形成される。また、第1、第2のスイッチ素子SW1、SW2を構成するトランジスターのN型ウェルと信号生成回路120を構成するトランジスターのN型ウェルとは、共通のN型ウェルNWL1(NWL2)で形成される。
具体的には、図11に示すように、駆動信号出力端子PS1、PS3、PS5に接続されるスイッチ素子SW1、SW2及びそれらのオン・オフを制御する信号生成回路120を構成するトランジスターはP型ウェルPWL1及びN型ウェルNWL1上に形成される。そしてP型ウェルPWL1には供給電圧VS1が供給され、N型ウェルNWL1には供給電圧VD1が供給される。
また、駆動信号出力端子PS2、PS4、PS6に接続されるスイッチ素子SW1、SW2及びそれらのオン・オフを制御する信号生成回路120を構成するトランジスターはP型ウェルPWL2及びN型ウェルNWL2上に形成される。そしてP型ウェルPWL2には供給電圧VS2が供給され、N型ウェルNWL2には供給電圧VD2が供給される。
このように、同じ極性の駆動信号を出力するスイッチ素子SW1、SW2及び信号生成回路120のP型ウェル、N型ウェルをそれぞれ共通にすることで、効率的なレイアウトが可能になる。
図12に、本実施形態のソースドライバー200の第2の構成例を示す。第2の構成例のソースドライバー200は、第1〜第n(nは2以上の整数)の駆動回路ブロックBLK1〜BLKnを含む。なお、本実施形態のソースドライバー200は図12の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、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。
第1〜第nの駆動回路ブロックBLK1〜BLKnの各駆動ブロックは、複数の駆動回路210、電圧生成回路110及び信号生成回路120を含む。
例えば、図12に示すように、第1の駆動回路ブロックBLK1は、m(mは2以上の整数)個の駆動回路210、電圧生成回路110及び信号生成回路120を含む。m個の駆動回路210は、駆動信号出力端子PS1〜PSmに対して駆動信号を出力する。電圧生成回路110は、第1の駆動回路ブロックBLK1に含まれるP型ウェルに対して第1の供給電圧VSを出力し、N型ウェルに対して第2の供給電圧VDを出力する。信号生成回路120は、第1の駆動回路ブロックBLK1に含まれるスイッチ素子SW1、SW2に対してスイッチ制御信号SCを出力する。他の駆動回路ブロックBLK2〜BLKnについても同様である。このようにすることで、P型ウェル及びN型ウェルを複数のブロックに分割して、ブロック毎にウェル電位を設定することができる。複数のウェルのウェル電位が同時に変化することを回避できるから、ラッチアップの発生を抑えることができる。
第2の構成例のソースドライバー200は、遅延回路DLY1〜DLYn−1をさらに含んでもよい。遅延回路DLY1〜DLYn−1は、状態切換信号POL(極性切換信号)を遅延させる。例えば図12に示すように、第1の遅延回路DLY1は、第1の駆動回路ブロックBLK1の電圧生成回路110と第2の駆動回路ブロックBLK2の電圧生成回路110との間に設けられ、極性切換信号POLを遅延させる。第1の遅延回路DLY1は、遅延した極性切換信号POLを第2の駆動回路ブロックBLK2の電圧生成回路110及び第2の遅延回路DLY2に出力する。
このようにすることで、第1〜第nの駆動回路ブロックBLK1〜BLKnの各々の電圧生成回路110が第1の状態から第2の状態に、又は第2の状態から第1の状態に切り替わる場合に、第j+1(jは1≦j≦n−1である整数)の駆動回路ブロックBLKj+1の電圧生成回路110は、第jの駆動回路ブロックBLKjの電圧生成回路110よりも所定の時間遅れて切り替わることができる。例えば、第2の駆動回路ブロックBLK2の電圧生成回路110は、第1の駆動回路ブロックBLK1の電圧生成回路110よりも所定の時間遅れて状態が切り替わる。そして第3の駆動回路ブロックBLK3の電圧生成回路110は、第2の駆動回路ブロックBLK2の電圧生成回路110よりも所定の時間遅れて状態が切り替わる。ここで所定の時間とは、例えば遅延回路DLY1〜DLYn−1の遅延時間である。
このように遅延回路DLY1〜DLYn−1を設けることで、各ブロックのウェル電位切り換えのタイミングに時間差を設けることができる。複数のウェルのウェル電位が同時に変化することを回避できるから、ラッチアップの発生を抑えることなどが可能になる。
以上説明したように、本実施形態の回路装置100及びソースドライバー200によれば、高耐圧のトランジスターを用いないで、ドット反転駆動のソースドライバーを実現することができるから、回路の占める面積を縮小し、製造プロセスの工程数を削減することができる。その結果、製造コストの削減などが可能になる。また、ウェル電位を切り換える際にウェル電位を段階的に変化させることができるから、駆動信号の極性を切り換えるスイッチ素子に印加される電圧が一時的にトランジスターの耐圧を超えることを防止できる。さらにP型ウェル及びN型ウェルを複数のブロックに分割し、各ブロックのウェル電位切り換えのタイミングに時間差を設けることができるから、ラッチアップの発生を抑えることなどが可能になる。
3.電気光学装置
図13に、本実施形態のソースドライバー200を含む電気光学装置500の基本的な構成例を示す。この電気光学装置500は、電気光学パネル510(例えばLCD(Liquid Crystal Display)パネル)、ソースドライバー200、ゲートドライバー530、コントローラー540、電源回路550を含む。なお、電気光学装置500にこれらのすべての回路ブロックを含める必要はなく、その一部の回路ブロックを省略する構成にしてもよい。
ここで電気光学パネル510は、複数のゲート線G1〜Gm(mは2以上の整数)と、複数のソース線S1〜Sn(nは2以上の整数)と、ゲート線G1〜Gm及びソース線S1〜Snにより特定される画素電極を含む。この場合、ソース線に薄膜トランジスターTFT(Thin Film Transistor、広義にはスイッチング素子)を接続し、このTFTに画素電極を接続することで、アクティブマトリクス型の液晶装置を構成できる。
TFTijのゲート電極はゲート線Giに接続され、TFTijのソース電極はソース線Sjに接続され、TFTijのドレイン電極は画素電極PEijに接続されている。この画素電極PEijと、画素電極PEijと液晶素子(広義には電気光学物質)を挟んで対向する対向電極VCOM(コモン電極)との間には、液晶容量CLij(液晶素子)及び補助容量CSijが形成されている。そして、TFTij、画素電極PEij等が形成されるアクティブマトリクス基板と、対向電極VCOMが形成される対向基板との間に液晶が封入され、画素電極PEijと対向電極VCOMの間の印加電圧に応じて画素の透過率が変化するようになっている。
なお、対向電極VCOMに与えられる電圧は、電源回路550により生成される。また、対向電極VCOMを対向基板上に一面に形成せずに、各ゲート線に対応するように帯状に形成してもよい。
ソースドライバー200は、ソース線を駆動する回路として本実施形態のソースドライバー200(図7、図11、図12)を用いる。ソースドライバー200は、画像データに基づいて電気光学パネル510のソース線S1〜Snを駆動する。一方、ゲートドライバー530は、電気光学パネル510のゲート線G1〜Gmを順次走査駆動する。
コントローラー540は、図示しない中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)等のホストにより設定された内容に従って、ソースドライバー200、ゲートドライバー530及び電源回路550を制御する。
より具体的には、コントローラー540は、ソースドライバー200及びゲートドライバー530に対しては、例えば動作モードの設定や内部で生成した垂直同期信号や水平同期信号の供給を行い、電源回路550に対しては、対向電極VCOMの電圧の極性反転タイミングの制御を行う。
電源回路550は、外部から供給される基準電圧に基づいて、電気光学パネル510の駆動に必要な各種の電圧(階調電圧)や、対向電極VCOMの電圧を生成する。
なお、図13では、電気光学装置500がコントローラー540を含む構成になっているが、コントローラー540を電気光学装置500の外部に設けてもよい。或いは、コントローラー540と共にホストを電気光学装置500に含めるようにしてもよい。また、ソースドライバー200、ゲートドライバー530、コントローラー540、電源回路550の一部又は全部を電気光学パネル510上に形成してもよい。
なお電気光学パネル510は液晶パネルには限定されず、例えば有機EL(Electro Luminescence)や無機ELなどの発光素子を用いたパネルであってもよい。
4.電子機器
図14に、本実施形態の電気光学装置500を含む電子機器の基本的な構成例を示す。図14に示す電子機器は、投写型表示装置700である。
投写型表示装置700は、電気光学装置500、表示情報出力源710、表示情報処理回路720、クロック発生回路750及び電源回路760を含む。表示情報出力源710は、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)、光ディスク装置等のメモリー、画像信号を同調して出力する同調回路等を含み、クロック発生回路750からのクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の表示情報を表示情報処理回路720に出力する。表示情報処理回路720は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、或いはクランプ回路等を含むことができる。電源回路760は、上述の各回路に電力を供給する。
なお、以上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と共に記載された用語は、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。また回路装置、ソースドライバー、電気光学装置、電子機器及び信号生成回路の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
100 回路装置、110 電圧生成回路、120 信号生成回路、
200 ソースドライバー、210 駆動回路、500 電気光学装置、
510 電気光学パネル、530 ゲートドライバー、540 コントローラー、
550 電源回路、700 投写型表示装置、710 表示情報出力源、
720 表示情報処理回路、750 クロック発生回路、760 電源回路、
SW1〜SW6 スイッチ素子、AMP1、AMP2 増幅回路、
POL 状態切換信号、SC スイッチ制御信号、VS 第1の供給電圧、
VD 第2の供給電圧、V1 第1の電源電圧、V2 第2の電源電圧、
V3 第3の電源電圧

Claims (15)

  1. 第1の電源電圧と前記第1の電源電圧より高い第2の電源電圧との間で変化する第1の供給電圧を生成して出力し、前記第2の電源電圧と前記第2の電源電圧より高い第3の電源電圧との間で変化する第2の供給電圧を生成して出力する電圧生成回路と、
    前記第1の供給電圧が低電位側電源として供給され、前記第2の供給電圧が高電位側電源として供給され、前記第2の電源電圧がゲートに入力されるインバーターを有する信号生成回路とを含み、
    前記電圧生成回路は、
    状態切換信号に基づいて第1の状態又は第2の状態に設定され、
    前記第1の状態では、前記第1の供給電圧として前記第1の電源電圧の電圧レベルを出力し、前記第2の供給電圧として前記第2の電源電圧の電圧レベルを出力し、
    前記第2の状態では、前記第1の供給電圧として前記第2の電源電圧の電圧レベルを出力し、前記第2の供給電圧として前記第3の電源電圧の電圧レベルを出力し、
    前記信号生成回路は、
    前記電圧生成回路が前記第1の状態である場合には、前記第1の電源電圧の電圧レベルの信号を出力し、
    前記電圧生成回路が前記第2の状態である場合には、前記第3の電源電圧の電圧レベルの信号を出力することを特徴とする回路装置。
  2. 請求項1において、
    前記インバーターを構成するトランジスターの耐圧は、前記第1の電源電圧と前記第3の電源電圧との差よりも小さいことを特徴とする回路装置。
  3. 請求項1又は2において、
    前記電圧生成回路は、
    前記第1の電源電圧が低電位側電源として供給され、前記第2の電源電圧が高電位側電源として供給され、前記第1の供給電圧を出力する第1のインバーターと、
    前記第2の電源電圧が低電位側電源として供給され、前記第3の電源電圧が高電位側電源として供給され、前記第2の供給電圧を出力する第2のインバーターとを含み、
    前記第1の状態では、前記第2の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第1のインバーターに入力され、前記第3の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第2のインバーターに入力され、
    前記第2の状態では、前記第1の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第1のインバーターに入力され、前記第2の電源電圧の電圧レベルの信号が前記第2のインバーターに入力されることを特徴とする回路装置。
  4. 請求項3において、
    前記第1のインバーター及び前記第2のインバーターを構成するトランジスターの耐圧は、前記第1の電源電圧と前記第3の電源電圧との差よりも小さいことを特徴とする回路装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
    前記信号生成回路は、
    スイッチ素子のオン・オフを制御するスイッチ制御信号を出力するスイッチ制御信号生成回路であり、
    前記電圧生成回路は、
    前記スイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルに対して前記第1の供給電圧を出力し、前記スイッチ素子を構成する前記トランジスターのN型ウェルに対して前記第2の供給電圧を出力するウェル電位生成回路であり、
    前記電圧生成回路は、前記状態切換信号に基づいて、前記第1の状態から前記第2の状態へ切り替わり、前記第2の状態から前記第1の状態に切り替わることで、前記P型ウェルの電位及び前記N型ウェルの電位を切り換えることを特徴とする回路装置。
  6. 請求項5において、
    前記電圧生成回路は、
    前記第1の状態から前記第2の状態へ切り替わる際に、及び前記第2の状態から前記第1の状態へ切り替わる際に、前記第1の供給電圧として前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧との中間の電圧である第1の中間電圧を出力し、前記第2の供給電圧として前記第2の電源電圧と前記第3の電源電圧との中間の電圧である第2の中間電圧を出力することを特徴とする回路装置。
  7. 電気光学パネルのソース線を駆動するソースドライバーであって、
    請求項1乃至6のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とするソースドライバー。
  8. 請求項7において、
    前記ソース線を駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力端子と、
    前記駆動信号出力端子に対して前記駆動信号を出力する駆動回路とを含み、
    前記駆動回路は、
    各々の一端が前記駆動信号出力端子に共通接続され、前記信号生成回路が出力するスイッチ制御信号に基づいてそれぞれオン・オフされる第1のスイッチ素子及び第2のスイッチ素子と、
    前記第1のスイッチ素子の他端に対して負極性の前記駆動信号を出力する第1の増幅回路と、
    前記第2のスイッチ素子の他端に対して正極性の前記駆動信号を出力する第2の増幅回路とを有し、
    負極性の前記駆動信号を前記ソース線に対して出力する期間である第1の期間では、前記電圧生成回路は前記第1の状態に設定され、前記第1のスイッチ素子はオンになり、
    正極性の前記駆動信号を前記ソース線に対して出力する期間である第2の期間では、前記電圧生成回路は前記第2の状態に設定され、前記第2のスイッチ素子はオンになり、
    前記電圧生成回路は、
    前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルに対して前記第1の供給電圧を出力し、前記トランジスターのN型ウェルに対して前記第2の供給電圧を出力することを特徴とするソースドライバー。
  9. 請求項8において、
    前記第1のスイッチ素子は、
    第1のP型トランジスターと第1のN型トランジスターとを有し、
    前記第2のスイッチ素子は、
    第2のP型トランジスターと第2のN型トランジスターとを有し、
    前記電圧生成回路が前記第1の状態である場合には、
    前記第1のP型トランジスター及び前記第2のP型トランジスターの各々のN型ウェルの電位は前記第2の電源電圧の電圧レベルに設定され、前記第1のN型トランジスター及び前記第2のN型トランジスターの各々のP型ウェルの電位は前記第1の電源電圧の電圧レベルに設定され、
    前記電圧生成回路が前記第2の状態である場合には、
    前記第1のP型トランジスター及び前記第2のP型トランジスターの各々のN型ウェルの電位は前記第3の電源電圧の電圧レベルに設定され、前記第1のN型トランジスター及び前記第2のN型トランジスターの各々のP型ウェルの電位は前記第2の電源電圧の電圧レベルに設定されることを特徴とするソースドライバー。
  10. 請求項8又は9において、
    前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのP型ウェルと前記信号生成回路を構成するトランジスターのP型ウェルとは、共通のP型ウェルで形成され、
    前記第1のスイッチ素子及び前記第2のスイッチ素子を構成するトランジスターのN型ウェルと前記信号生成回路を構成するトランジスターのN型ウェルとは、共通のN型ウェルで形成されることを特徴とするソースドライバー。
  11. 請求項8乃至10のいずれかにおいて、
    第1の駆動回路ブロック〜第n(nは2以上の整数)の駆動回路ブロックを含み、
    前記第1の駆動回路ブロック〜前記第nの駆動回路ブロックの各駆動ブロックは、
    複数の前記駆動回路と、
    前記電圧生成回路と、
    前記信号生成回路とを有することを特徴とするソースドライバー。
  12. 請求項11において、
    前記第1の駆動回路ブロック〜前記第nの駆動回路ブロックの各々の前記電圧生成回路が前記第1の状態から前記第2の状態に、又は前記第2の状態から前記第1の状態に切り替わる場合に、
    前記第1の駆動回路ブロック〜前記第nの駆動回路ブロックのうちの第j+1(jは1≦j≦n−1である整数)の駆動回路ブロックの前記電圧生成回路は、第jの駆動回路ブロックの前記電圧生成回路よりも所定の時間遅れて切り替わることを特徴とするソースドライバー。
  13. 請求項7乃至12のいずれかに記載のソースドライバーを含むことを特徴とする電気光学装置。
  14. 請求項13に記載の電気光学装置を含むことを特徴とする電子機器。
  15. 第1の電源電圧と前記第1の電源電圧より高い第2の電源電圧との間で変化する第1の供給電圧が低電位側電源として供給され、前記第1の電源電圧より高い第4の電源電圧と前記第4の電源電圧より高い第3の電源電圧との間で変化する第2の供給電圧が高電位側電源として供給され、前記第2の電源電圧又は前記第4の電源電圧がゲートに入力されるインバーターを含み、
    前記インバーターは、
    前記第1の供給電圧が前記第1の電源電圧の電圧レベルであり、前記第2の供給電圧が前記第4の電源電圧の電圧レベルである期間には、前記第1の電源電圧の電圧レベルの信号を出力し、
    前記第1の供給電圧が前記第2の電源電圧の電圧レベルであり、前記第2の供給電圧が前記第3の電源電圧の電圧レベルである期間には、前記第3の電源電圧の電圧レベルの信号を出力することを特徴とする信号生成回路。
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