JP5047699B2 - 増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置 - Google Patents

増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5047699B2
JP5047699B2 JP2007153165A JP2007153165A JP5047699B2 JP 5047699 B2 JP5047699 B2 JP 5047699B2 JP 2007153165 A JP2007153165 A JP 2007153165A JP 2007153165 A JP2007153165 A JP 2007153165A JP 5047699 B2 JP5047699 B2 JP 5047699B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
signal
output
digital
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007153165A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008306580A (ja
JP2008306580A5 (ja
Inventor
弘 土
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2007153165A priority Critical patent/JP5047699B2/ja
Priority to US12/155,653 priority patent/US7696911B2/en
Priority to CN2008101084831A priority patent/CN101320962B/zh
Publication of JP2008306580A publication Critical patent/JP2008306580A/ja
Publication of JP2008306580A5 publication Critical patent/JP2008306580A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5047699B2 publication Critical patent/JP5047699B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/662Multiplexed conversion systems
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/083Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements in transistor amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45179Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45183Long tailed pairs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45536Indexing scheme relating to differential amplifiers the FBC comprising a switch and being coupled between the LC and the IC
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45551Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more switched capacitors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45726Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising more than one switch, which are not cross coupled
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/667Recirculation type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は、増幅回路、デジタルアナログ変換回路に関し、特に、データドライバ等に適用して好適な増幅回路とデジタルアナログ変換回路、ならびにデータドライバと表示装置に関する。
近時、表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とする液晶表示装置(LCD)が幅広く普及し、携帯電話機(モバイルフォン、セルラフォン)やPDA(パーソナルデジタルアシスタント)、ノートPC等のモバイル機器の表示部に多く利用されてきた。しかし最近では、液晶表示装置の大画面化や動画対応の技術も高まり、モバイル用途だけでなく据置型の大画面表示装置や大画面液晶テレビも実現可能になってきている。これらの液晶表示装置としては、高精細表示が可能なアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置が利用されている。はじめに、図9を参照して、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の典型的な構成について概説しておく。なお、図9には、液晶表示部の1画素に接続される主要な構成が、等価回路によって模式的に示されている。
一般に、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の表示部960は、透明な画素電極964及び薄膜トランジスタ(TFT)963をマトリックス状に配置した半導体基板(例えばカラーSXGAパネルの場合、1280×3画素列×1024画素行)と、面全体に1つの透明な電極966を形成した対向基板と、これら2枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなる。
スイッチング機能を持つTFT963のオン・オフを走査信号により制御し、TFT963がオンとなるときに、映像データ信号に対応した階調信号電圧が画素電極964に印加され、各画素電極964と対向基板電極966との間の電位差により液晶の透過率が変化し、TFT963がオフとされた後も該電位差を液晶容量965で一定期間保持することで画像を表示するものである。
半導体基板上には、各画素電極964へ印加する複数のレベル電圧(階調信号電圧)を送るデータ線962と、走査信号を送る走査線961とが格子状に配線され(上記カラーSXGAパネルの場合、データ線は1280×3本、走査線は1024本)、走査線961及びデータ線962は、互いの交差部に生じる容量や対向基板電極との間に挟まれる液晶容量等により、大きな容量性負荷となっている。
なお、走査信号はゲートドライバ970より走査線961に供給され、また各画素電極964への階調信号電圧の供給はデータドライバ980よりデータ線962を介して行われる。またゲートドライバ970及びデータドライバ980は表示コントローラー950で制御され、それぞれ必要なクロックCLK、制御信号等が表示コントローラー950より供給され、映像データはデータドライバ980に供給される。なお現在では、映像データはデジタルデータが主流となっている。
1画面分のデータの書き換えは、1フレーム期間(通常1/60・秒、動画対応では1/120・秒の場合もある)で行われ、各走査線で1画素行毎(ライン毎)、順次、選択され、選択期間内に、各データ線より階調信号電圧が供給される。
なお、ゲートドライバ970は、少なくとも2値の走査信号を供給すればよいのに対し、データドライバ980は、データ線を階調数に応じた多値レベルの階調信号電圧で駆動することが必要とされる。このため、データドライバ980は、映像データを階調信号電圧に変換するデジタルアナログ変換器(DAC)と、その階調信号電圧をデータ線962に増幅出力する増幅回路を含むデジタルアナログ変換回路を備えている。
近年の液晶表示装置では、高画質化(多色化)が進み、少なくとも26万色(RGB各6ビット映像データ)、さらには2680万色(RGB各8ビット映像データ)以上の需要が高まっている。このため、多ビット映像データに対応した階調信号電圧を出力するデータドライバは、DACの回路規模が増加し、それによりデータドライバLSIのチップ面積が増加し、コスト高を招く要因となってきている。また、液晶表示装置は大画面化とともに高解像度化も進み、データ線962の負荷容量は大幅に増大する一方で、1フレーム期間をゲート線数で割った時間にほぼ相当する1データ選択期間(1データ出力期間)は短くなっている。このためドライバLSIの出力バッファを担う増幅回路は、短い1データ選択期間に、大容量負荷を高い電圧精度で高速に駆動しなければならない。
多ビットデジタルデータをアナログ電圧信号に変換する省面積なDACとして、タイムシリアルに入力されるデジタルデータに応じて基準電圧を順次サンプルし、容量間の電荷再配分を繰り返すことによってレベル電圧を得るシリアルDACが知られている。
図10は、後記特許文献1に記載されているシリアルDACを備えたデジタルアナログ変換回路の構成の一例を示す図である。なお、本明細書では、デジタル信号をアナログ信号に変換する回路ブロックを「DAC」(Digital-to-Analog Converter)と表記し、DACとDACの出力を増幅する増幅回路を含む構成を「デジタルアナログ変換回路」(Digital-to-Analog Conversion circuit)と表記して区別する。
図10のデジタルアナログ変換回路は、電圧供給端子N5、N6にそれぞれ供給される2つの参照電圧V5、V6を備え、電圧供給端子N5に第1端子が接続され、第2端子が端子N51に接続された容量C91と、電圧供給端子N5に第1端子が接続され、第2端子が端子N52に接続された容量C92と、端子N51を、電圧供給端子N5又はN6に切替接続する切替スイッチ911と、端子N51、N52間に接続されるスイッチ912と、端子N52と電圧供給端子N5間に接続されたスイッチ913と、からなるシリアルDACと、端子N52に非反転入力端(+)が接続され、反転入力端(−)が出力端子に接続された差動増幅器よりなるボルテージフォロワ回路919と、を備えて構成されている。なお、通常、容量C91、C92の容量値は等しく構成される。
図10のデジタルアナログ変換回路の動作について説明する。最初に、スイッチ913が一時的にオンとされ、容量C92の両端(N5及びN52)の電位差(端子間電圧)がゼロにリセットされる。
次に、タイムシリアルに入力されるデジタルデータ(B〜B)のうち最下位ビットデータBの値に応じて、切替スイッチ911により、端子N51に参照電圧V5又はV6のいずれかがサンプルされ、その後、スイッチ911はオフ(オープン)とされる。そして、スイッチ912がオンとされ、容量C91、C92間で電荷再配分が起こり、スイッチ912がオフとされて、電荷が、容量C92にホールドされる。
引き続き、次のビットデータBに応じて、スイッチ911により、端子N51に参照電圧V5又はV6のいずれかがサンプルされ、スイッチ912により、容量C91、C92間で電荷再配分後、再配分された電荷が、容量C92にホールドされる。
以下、同様に、低位のビットデータから、高位のビットデータの順に、サンプルとホールド動作が繰り返される。
Kビットデータの場合には、サンプルとホールドの1サイクルがK回繰り返され、そのときの端子N52の電圧は下記式(1)で表される。
VN52 = (2-1 x BK + 2-2 x BK-1 + … + 2-K x B)x(V6 - V5) + V5 …(1)

ただし、B、BK−1、・・・、Bは0又は1とする。
そして電圧VN52が、ボルテージフォロワ回路919により出力電圧Voutとして増幅出力される。これにより、図10のデジタルアナログ変換回路は、参照電圧V5、V6間を、2個に均等分割する各電圧レベルをKビットデータに応じて出力することができる。
図10のデジタルアナログ変換回路は、素子数がデータのビット数に依存しないため、多ビット化に対して回路規模が非常に小さくできる(省面積)という特徴がある。
しかし、図10のデジタルアナログ変換回路の出力電圧は、各電圧レベル間が等間隔のリニア出力となり、そのままでは、液晶の非線形なガンマ特性に合わせた階調電圧を出力することができない。
これに対して、昨今、出力に必要な階調電圧数の数倍のリニア出力を可能とするDACを構成し、その多数のリニア出力レベルの中で、液晶のガンマ特性に合う階調電圧を割り当てるという方法が、非特許文献1などで提案されている。
この方法では、実際に出力される階調電圧数に対応したビット数より、2、3ビット程度増加する。そのため、ビット数に依存しない図10のようなデジタルアナログ変換回路は好適とされている。
特開昭59−154820号公報(第1図) SOCIETY FOR INFORMATION DISPLAY 2004 INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS VOLUME XXXV pp.1556-1559
図10を参照して説明したデジタルアナログ変換回路は、多ビット化に対して省面積化が可能ではある。しかしながら、このデジタルアナログ変換回路は、本発明者の検討結果によれば、出力端子に接続される容量負荷(データ線962)をデジタルデータに応じたレベル電圧信号に高速駆動することが難しい、という課題がある。以下、説明する。
図10のデジタルアナログ変換回路の動作の特徴として、デジタルデータを対応するレベル電圧信号に変換するには、デジタルデータのビット数(K)回分のサイクル動作が必要である。また、ビット数が多いほど階調間の電圧差が小さくなり、高い電圧精度が必要とされるため、1回のサイクル動作に必要な時間も長くなる。したがって、このサイクル動作期間、即ち、デジタル−アナログ変換期間(以後、「DA変換期間」という)を、1データ期間内に設けると、ボルテージフォロワ回路919より、目的のレベル電圧信号が出力される実質駆動期間が短縮される、という問題が生じる。
したがって、データ線負荷容量が大きく、且つ、1データ出力期間が短い、大画面、高精細表示装置のデータドライバに、図10の構成を適用することは難しい。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、電圧信号を出力する実質駆動期間が、DA変換期間によって短縮されないデジタルアナログ変換回路を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、回路面積及び消費電流を抑えるデジタルアナログ変換回路を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、上記デジタルアナログ変換回路を用いて、多ビット化に対応した大画面、高精細表示において高品質化を実現するデータドライバ及び表示装置を提供することにある。
本願で開示される発明は、上記課題を解決するため、概略以下の通りの構成とされる。
本発明の1つのアスペクト(側面)に係る増幅回路は、第1及び第2の差動段と、
前記第1及び第2の差動段の出力信号を受け、増幅回路の出力端子を充電又は放電駆動する増幅段と、を備え、
前記第1の差動段の入力対の第1の入力は、第1の信号を受け、
前記第2の差動段の入力対の第1の入力は、第2の信号を受け、
前記第1の差動の入力対の第2入力には、前記第1の信号又は前記出力端子からの帰還信号が切替入力され、
前記第2の差動の入力対の第2入力には、前記第2の信号又は前記出力端子からの帰還信号が切替入力される、ことを特徴とする。
本発明に係る増幅回路において、前記第1の差動段は、第1の差動対を備え、
前記第2の差動段は、第2の差動対を備え、
前記第1及び第2の差動対の出力対に共通接続された負荷回路を備え、
前記第1及び第2の差動対の共通接続された出力対の少なくとも1つの出力が、前記増幅段の入力に接続されている。
本発明に係る増幅回路において、前記第1の差動段は、第1の差動対と、前記第1の差動対の出力対に接続された第1の負荷回路と、を備え、
前記第2の差動段は、第2の差動対と、前記第2の差動対の出力対に接続された第2の負荷回路と、を備え、
前記増幅段の入力には、前記第1の差動対の出力対の少なくとも1つの出力、又は前記2の差動対の出力対の少なくとも1つの出力が切替入力される構成としてもよい。本発明に係る増幅回路において、前記第1の差動対の出力対の少なくとも1つの出力と前記増幅段の入力間に挿入されたスイッチと、前記第2の差動対の出力対の少なくとも1つの出力と前記増幅段の入力間に挿入されたスイッチと、を備えた構成としてもよい。
本発明に係る増幅回路において、前記第1の差動の入力対の前記第1及び第2の入力に、前記第1の信号と前記出力端子からの帰還信号とがそれぞれ入力されるとき、前記第2の差動の前記第1及び第2の入力には前記第2の信号が共通に入力される。
本発明に係る増幅回路において、前記第2の差動の入力対の前記第1及び第2の入力に、前記第2の信号と前記出力端子からの帰還信号とがそれぞれ入力されるとき、前記第1の差動の前記第1及び第2の入力には前記第1の信号が共通に入力される。
本発明に係る増幅回路において、前記第1の差動の入力対の第2入力に前記出力端子からの帰還信号が入力されるとき、前記第2の差動の入力対の第2入力には前記第2の信号が入力され、前記第2の差動の入力対の第2入力に前記出力端子からの帰還信号が入力されるとき、前記第1の差動の入力対の第2入力には前記第1の信号が入力される構成としてもよい。
本発明に係る増幅回路において、前記第1の差動の入力対の第2入力と前記出力端子に挿入されたスイッチと、前記第1の差動の入力対の第1の入力と第2入力間に挿入されたスイッチと、前記第2の差動の入力対の第2入力と前記出力端子に挿入されたスイッチと、前記第2の差動の入力対の第1の入力と第2入力間に挿入されたスイッチと、を備えている。
本発明の別のアスペクトに係るデジタルアナログ変換回路は、前記した本発明に係る増幅回路と、タイムシリアルに入力される第1及び第2のデジタル信号に応じて、前記第1又は第2の信号をそれぞれ変換出力される第1及び第2のシリアルDAC(デジタルアナログ変換器)と、を備えている。
本発明に係るデジタルアナログ変換回路において、第1のデータ期間において、
前記第1のシリアルDACは、前記第1のデータ期間に入力された前記第1のデジタル信号を前記第1の信号に変換し、
前記第2のシリアルDACは、前記第1のデータ期間の1つ前のデータ期間に入力されたデジタル信号を変換した信号を保持し、
前記増幅回路は、前記第2のシリアルDACに保持される前記信号を前記出力端子より増幅出力し、
前記第1のデータ期間の後に続く第2のデータ期間において、
前記第2のシリアルDACは、前記第2のデータ期間に入力された前記第2のデジタル信号を前記第2の信号に変換し、
前記第1のシリアルDACは、前記第1のデータ期間に変換した前記第1の信号を保持し、
前記増幅回路は、前記第1の信号を前記出力端子より増幅出力する。
本発明に係るデジタルアナログ変換回路において、前記第1及び第2のシリアルDACの1方または両方の各々が、
入力されたデジタル信号の各ビットの値に応じて、出力端を、第1の電位端子又は第2の電位端子との接続に切り替える切替スイッチと、
前記切替スイッチの前記出力端と前記第1電位端子間に接続された第1の容量と、
前記切替スイッチの前記出力端に一端が接続された第1のスイッチと、
前記第1のスイッチの他端と前記第1電位端子間に接続された第2の容量と、
前記第2の容量の端子間に接続される第2のスイッチと、
を備えている。
本発明に係るデジタルアナログ変換回路において、前記第1のシリアルDACは、
入力されたデジタル信号の各ビットの値に応じて、出力端を、第1の電位端子又は第2の電位端子との接続に切り替える切替スイッチと、
前記切替スイッチの前記出力端と前記第1電位端子間に接続された第1の容量と、
前記切替スイッチの前記出力端に一端が接続された第1のスイッチと、
前記第1のスイッチの他端と前記第1電位端子間に接続された第2の容量と、
前記第2の容量の端子間に接続される第2のスイッチと、
を備えている。本発明に係るデジタルアナログ変換回路において、前記第2のシリアルDACは、
前記切替スイッチの前記出力端に一端が接続された第3のスイッチと、
前記第1のスイッチの他端と前記第1電位端子間に接続された第3の容量と、
前記第2の容量の端子間に接続される第4のスイッチと、
を備えている。
本発明の他のアスペクトに係るデータドライバは、前記した本発明に係るデジタルアナログ変換回路を含む。より詳しくは、データドライバは、シリアルパラレル変換及びラッチ回路と、参照電圧発生回路と、デジタルアナログ変換回路と、出力切替回路と、前記各回路に必要な制御信号を生成する制御信号発生回路と、を備えている。
前記シリアルパラレル変換及びラッチ回路は、入力デジタルデータ信号と前記制御信号発生回路からの制御信号とを入力し、シリアル化されているデータ信号を出力数に対応してパラレル変換し、ビット単位でラッチし、該ラッチしたデータ信号をビット単位に、前記デジタルアナログ変換回路へ出力する。
前記デジタルアナログ変換回路は、第1及び第2極性にそれぞれ対応するデジタルアナログ変換回路を備えている。
前記第1極側のデジタルアナログ変換回路は、前記参照電圧発生回路で生成された第1、第2の参照電圧をそれぞれ入力し、前記シリアルパラレル変換及びラッチ回路よりビット単位で順次出力されるデータ信号に応じて第1極側の電圧信号を変換出力する。
前記第2極側のデジタルアナログ変換回路は、前記参照電圧発生回路で生成された第3、第4の参照電圧を入力し、前記シリアルパラレル変換及びラッチ回路よりビット単位で順次出力されるデータ信号に応じて第2極側の電圧信号を変換出力する。前記出力切替回路は、前記制御信号発生回路からの制御信号に基づき、前記デジタルアナログ変換回路より出力される前記第1極側の電圧信号と前記第2極側の電圧信号を、所定のタイミングにて第1、第2のドライバ出力端子に切替出力する。
本発明の他のアスペクトに係る表示装置は、前記した本発明に係るデータドライバを備えている。
本発明の他のアスペクトに係るデジタルアナログ変換装置は、一方がデジタルアナログ変換を行うとき、他方は変換したアナログ電圧を保持する動作を、交互に切替えて行う、第1及び第2のDAC(デジタルアナログ変換器)と、一方の差動回路が、その反転入力端にデジタルアナログ変換装置の出力端子が帰還接続されたボルテージフォロワ構成のとき、他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端には同相信号が入力されるように切替制御される、第1及び第2の差動回路を含む増幅回路と、を備え、一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、前記一方の差動回路の非反転入力端には一方のDACより変換済みのアナログ電圧が入力され、反転入力端と非反転入力端に同相信号が入力される他方の差動回路に対応する他方のDACではデジタルアナログ変換が行われる。本発明において、前記一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、デジタルアナログ変換が行われる前記他方のDACの出力信号が、前記同相信号として、前記他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端に共通に入力される。
本発明のさらに他のアスペクトに係る装置は、一方が入力信号のサンプリング動作を行うとき、他方はサンプリングされた信号をホールドする動作を、交互に切替えて行う、第1及び第2のサンプル・ホールド回路と、一方の差動回路が、その反転入力端に増幅器の出力端子が帰還接続されたボルテージフォロワ構成のとき、他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端には同相信号が入力されるように切替制御される、第1及び第2の差動回路と、を備え、一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、前記一方の差動回路の非反転入力端には一方のサンプル・ホールド回路でホールドされた信号が入力され、反転入力端と非反転入力端に同相信号が入力される他方の差動回路に対応する他方のサンプル・ホールド回路ではサンプリング動作が行われる。本発明において、前記一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、サンプリング動作が行われる前記他方のサンプル・ホールド回路の出力信号が、前記同相信号として、前記他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端に共通に入力される。
本発明によれば、目的の電圧信号を出力する実質駆動期間が、DA変換期間によって短縮されないデジタルアナログ変換回路を提供することができる。
本発明によれば、上記効果を奏しながら、回路面積及び消費電流を抑えることができる。
本発明によれば、デジタルアナログ変換器をデータドライバとして具備することで、多ビット化に対応した大画面、高精細表示において高品質化を実現するデータドライバ及び表示装置を提供することができる。
本発明に係るデジタルアナログ変換回路は、その出力端子に接続される1データ線の駆動に対して、第1及び第2のシリアルDAC(110、210)と増幅回路(10)を備え、第1のデータ期間において、第1のシリアルDAC(110)が、第1のデータ期間に入力された第1のデジタル信号を第1の信号に変換し、第2のシリアルDAC(210)が、第1のデータ期間の1つ前のデータ期間に入力されたデジタル信号を変換した信号を保持し、増幅回路(10)が第2のシリアルDAC(210)に保持される信号をデータ線に増幅出力する。
第1のデータ期間の後に続く第2のデータ期間においては、第2のシリアルDAC(210)が、第2のデータ期間に入力された第2のデジタル信号を第2の信号に変換し、第1のシリアルDAC(110)が、第1のデータ期間に変換した前記第1の信号を保持し、増幅回路(10)は第1のシリアルDAC(110)に保持される第1の信号をデータ線に増幅出力する。本発明においては、一のDACにシリアル入力されるビット列からなるデジタル信号を電圧信号に変換する変換動作と、他のDACにおいて既に変換済みの電圧の増幅出力をインターリーブ動作させる。
すなわち、本発明によれば、デジタル信号を目的の電圧信号に変換するDA変換期間を、該電圧信号をデータ線に駆動するデータ期間の前のデータ期間に設けることで、該電圧信号をデータ線に駆動する1データ期間の実質駆動期間がDA変換期間によって短縮されない。このため、大容量のデータ線も十分駆動することができる。なお、第1及び第2のシリアルDAC(110、210)は、サンプル&ホールド回路等に置き換えてもよい。DA変換期間は、シリアルDACのサイクル期間やサンプル&ホールド回路のサンプリング期間に対応する。
さらに、本発明において、増幅回路は、前記第1及び第2のシリアルDACの出力信号をそれぞれ受ける第1及び第2の差動段と、前記第1及び第2の差動段に対して共通の増幅段を備える。前記増幅段は、前記第1及び第2の差動段の出力を異なるタイミング(異なるデータ期間)で増幅し、データ線に出力する。このとき、前記第1及び第2の差動段の一方は、非反転入力端に対応するシリアルDAC(前記第1及び第2のシリアルDACの一方)の出力が入力され、反転入力端に前記増幅段の出力が帰還入力されたボルテージフォロワ構成とされ、前記第1及び第2の差動段の他方は、反転入力端と非反転入力端に、対応するシリアルDAC(前記第1及び第2のシリアルDACの他方)の出力が同相信号として共通に入力される構成とされる。本発明では、前記第1及び第2の差動段に対して増幅段を共有することで、増幅段の面積の増加を抑え、消費電力の増加も抑えることができる。以下実施例に即して説明する。
<実施例1>
図1は、本発明の一実施例のデジタルアナログ変換回路の構成を示す図である。図1を参照すると、本実施例のデジタルアナログ変換回路は、増幅回路10と、第1、第2のシリアルDAC110、210と、制御信号発生回路17とを備えている。
制御信号発生回路17は、基準信号CLKとタイミング信号を入力し、少なくとも両信号に基づいて生成された制御信号1、制御信号2、制御信号3が、増幅回路10、第1、第2のシリアルDAC110及び210にそれぞれ出力される。
増幅回路10は、出力対同士が共通接続された、NMOS構成の第1の差動対(M11、M12)とNMOS第2の差動対(M21、M22)を備えている。第1の差動対(M11、M12)の共通ソースと低位電源VSSとの間には電流源M10が接続され、第2の差動対(M21、M22)の共通ソースと低位電源VSSとの間には電流源M20が接続されている。
第1の差動対(M11、M12)及び第2の差動対(M21、M22)の共通接続された出力対(ノードN53、N54)と、高位電源VDDとの間には、負荷回路としてPMOSカレントミラー(M13、M14)が接続される。
また出力対(ノードN53、N54)と負荷回路(M13、M14)の接続ノード対の一端(ノードN53)と出力端子N5との間に増幅段15が接続され、接続ノード対の一端(ノードN53)の電圧信号を入力して出力端子N5に増幅出力する。
第1の差動対(M11、M12)の入力対の第1の入力(M11のゲート)と第2の入力(M12のゲート)との間にスイッチ121が接続され、第1の差動対(M11、M12)の第2の入力と出力端子N5との間にスイッチ122が接続されている。
また、第2の差動対(M21、M22)の第1の入力(M21のゲート)と第2の入力(M22のゲート)との間にスイッチ221が接続され、第2の差動対(M21、M22)の第2の入力と出力端子N5との間にスイッチ222が接続されている。
第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)のそれぞれの第1の入力には、第1及び第2の電圧信号Vc12、Vc22が入力される。
増幅回路10は、制御信号1によるスイッチ121、122、221、222のオン・オフ制御により、第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)にそれぞれ入力される第1及び第2の電圧信号の一方に応じた出力信号をVout1として出力する。
増幅回路10は、第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)に対して、負荷回路及び出力段が共有されており、第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)ごとに負荷回路及び出力段を備える場合に比べて、省素子(省面積)及び低消費電力が可能である。
次に、図1に示した増幅回路10の動作について、図2を参照して説明する。図2は、増幅回路10が、第2の電圧信号Vc22に応じた出力動作を行う第1データ期間と、第1の電圧信号Vc12に応じた出力動作を行う第2データ期間の2つのデータ期間における、各スイッチの制御が示されている。図中の矢印記号→は、前の期間の状態(オン又はオフ)の継続を示している。
第1のデータ期間において、スイッチ121、122、221、222はそれぞれ、オン、オフ、オフ、オンとされる。このとき、第1の差動対(M11、M12)は、入力対の第1及び第2の入力が接続され、それぞれに第1の電圧信号Vc12が供給される。これにより、第1の差動対(M11、M12)は同相入力とされ、電圧信号Vc12の電位によらず、第1の差動対(M11、M12)の出力対の出力信号は一定となり、出力電圧Vout1には寄与しない。一方、第2の差動対(M21、M22)は、第1の入力(M21のゲート)に第2の電圧信号Vc22が供給され、第2の入力(M22のゲート)は出力端子N5に接続される。
これにより、増幅回路10は、第2の差動対(M21、M22)に対してボルテージフォロワとなり、出力電圧Vout1として、第2の電圧信号Vc22が増幅出力される。
第2のデータ期間において、スイッチ121、122、221、222はそれぞれ、オフ、オン、オン、オフとされる。
このとき、第2の差動対(M21、M22)は、入力対の第1及び第2の入力が接続され、それぞれに第2の電圧信号Vc22が供給される。これにより、第2の差動対(M21、M22)は同相入力とされ、第2の電圧信号の電位によらず、第2の差動対(M21、M22)の出力対の出力信号は一定となり、出力電圧Vout1には寄与しない。一方、第1の差動対(M11、M12)は、第1の入力(M11のゲート)に第1の電圧信号Vc21が供給され、第2の入力(M12のゲート)は出力端子N5に接続される。これにより、増幅回路10は、第1の差動対(M11、M12)に対してボルテージフォロワとなり、出力電圧Vout1として第1の電圧信号Vc21が増幅出力される。
次に、第1、第2のシリアルDAC110、210について以下に説明する。
第1、第2のシリアルDAC110、210の各々は、図10の構成から、ボルテージフォロワ回路919を取り除いた構成と等価(ただし参照番号は異なる)である。
第1のシリアルDAC110は、Kビットのデジタルデータ信号(B〜B)と、制御信号2を入力し、端子N12よりアナログ電圧信号Vc12を出力する。
具体的には、第1のシリアルDAC110は、電圧供給端子N1、N2にそれぞれ供給される2つの参照電圧V1、V2を備え、電圧供給端子N1に第1端子が接続され、第2端子がそれぞれ端子N11、N12に接続された2つの容量C11、C12と、端子N12を、電圧供給端子N1又はN2に切替接続する切替スイッチ111と、端子N11、N12間に接続されるスイッチ112と、端子N12と電圧供給端子N1間に接続されたスイッチ113を備えて構成されている。端子N12は増幅回路10の第1の差動対(M11、M12)の第1の入力(M11のゲート)と接続される。また、容量C11、C12の容量値は等しく構成される。
第2のシリアルDAC210も、Kビットのデジタルデータ信号(B〜B)と、制御信号3を入力し、端子N22よりアナログ電圧信号Vc22を出力する。
具体的には、第2のシリアルDAC210は、電圧供給端子N1、N2にそれぞれ供給される2つの参照電圧V1、V2を備え、電圧供給端子N1に第1端子が接続され、第2端子がそれぞれ端子N21、N22に接続された2つの容量C21、C22と、端子N22を、電圧供給端子N1又はN2に切替接続する切替スイッチ211と、端子N21、N22間に接続されるスイッチ212と、端子N22と電圧供給端子N1間に接続されたスイッチ213を備えて構成されている。端子N22は増幅回路10の第2の差動対(M21、M22)の第1の入力(M21のゲート)と接続される。また、容量C21、C22の容量値は等しく構成される。
第1及び第2のシリアルDAC110及び210は、それぞれに入力される制御信号2及び3による各スイッチのオン・オフ制御により、デジタルデータ信号(B〜B)に応じた電圧信号をVc12及びVc22として増幅回路10へ出力する。
図2には、第1及び第2のシリアルDAC110及び210の動作として、第1及び第2のデータ期間における第1及び第2のシリアルDAC110及び210の各スイッチの制御が示されている。なお、第1のデータ期間は、リセット期間T11、及び、シリアル入力されるデジタルデータ信号(B〜B)の1ビット毎に2つの期間をKビット分備える。すなわち、期間T12_B、T13_B、T12_B、T13_B、…、T12_B及びT13_Bである。なお、図2では、途中のビットデータB〜B(K−1)の部分は省略している。同様に、第2のデータ期間も、リセット期間T21、及び、シリアル入力されるデジタルデータ信号(B〜B)の1ビット毎に2つの期間をKビット分備える。すなわち、期間T22_B、T23_B、…、T22_B及びT23_Bである。なお図2中の矢印→は、前の期間の状態(オン又はオフ)の継続を示している。
まず、第1のシリアルDAC110のスイッチ111、112、113の制御について説明する。第1のデータ期間では、リセット期間T11に、スイッチ111、112、113がそれぞれオフ、オフ、オンとされ、容量C12の両端(N1及びN12)の電位差(端子間電圧)がゼロ、すなわち端子N12が参照電圧V1にリセットされる。
次に、期間T12_Bに、スイッチ111、112、113がそれぞれオン、オフ、オフとされる。このとき、端子N11には、タイムシリアルに入力されるデジタルデータ(B〜B)のうちビットデータBの値に応じて、参照電圧V1、V2のいずれかがスイッチ111により選択(サンプル)される。例えば、ビットデータB=0のとき参照電圧V1が選択され、ビットデータB=1のとき参照電圧V2が選択される。
そして期間T13_Bに、スイッチ111、112、113がそれぞれオフ、オン、オフとされる。このとき、スイッチ112を介して容量C11、C12間で電荷再配分が起こり、再配分された電荷が容量C12に蓄積(ホールド)される。
引き続き、期間T12_Bに、スイッチ111、112、113がそれぞれオン、オフ、オフとされる。このとき端子N11には、次のビットデータBの値に応じて、参照電圧V1、V2のいずれかがスイッチ111により選択(サンプル)される。すなわちビットデータBと同様に、ビットデータB=0のとき参照電圧V1が、B=1のとき参照電圧V2がそれぞれ選択される。そして期間T13_Bに、スイッチ111、112、113がそれぞれオフ、オン、オフとされ、このときスイッチ112を介して容量C11、C12間で電荷再配分が起こり、再配分された電荷が容量C12に蓄積(ホールド)される。以下、同様に、順次期間T12_BK、T13_BKまで参照電圧のサンプルと、容量C12への再配分された電荷の蓄積(ホールド)が繰り返される。
これにより、Kビットデータが入力される第1のデータ期間の終了時には、端子N12の電圧信号VN12(=Vc12)は下記式(2)で表される値となる。
N12=(2−1・B+2−2・BK−1+…+2−K・B)・(V2−V1)
+V1 …(2)
ただし、B、BK−1、…、Bは0又は1とし、容量C11、C12は互いに等しい容量値とする。そして電圧VN12が、増幅回路10に出力される。
すなわち、第1のシリアルDAC110は、第1のデータ期間に参照電圧V1、V2間を、2個に均等分割する電圧レベルのうち、Kビットデータ(B、BK−1、…、B)に応じた電圧信号を変換出力することができる。
一方、第2のデータ期間では、1データ期間を通じて、スイッチ111、112、113が全てオフとされる。このため、第1のシリアルDAC110は、第1のデータ期間にデジタルアナログ変換された電圧信号VN12を容量C12に保持するとともに、VN12を端子N12より、増幅回路10に出力する。
次に、第2のシリアルDAC210のスイッチ211、212、213の制御について説明する。第1のデータ期間では、1データ期間を通じてスイッチ211、212、213が全てオフとされる。このため、第2のシリアルDAC210は、第1の期間の一つ前のデータ期間にデジタルアナログ変換された電圧信号を容量C22に保持するとともに、その電圧信号を増幅回路10に出力する。
一方、第2のデータ期間では、リセット期間T21及びT22_B、T23_B、…、T22_B、T23_Bの各期間のスイッチ211、212、213の制御は、第1のデータ期間におけるスイッチ111、112、113の制御と同様である。
したがって、容量C21、C22が互いに等しい容量値である場合、Kビットデータが入力される第2データ期間終了時の端子N22の電圧信号VN22(=Vc22)も、式(2)で表される値となる。
なお、電圧信号VN12、VN22はどちらも、式(2)で表されるが、第1及び第2のデータ期間でKビットデータ(B、BK−1、B、…、B)の値が変化すれば、VN12とVN22が異なる電圧値をとることは言うまでもない。
以上より、図1のデジタルアナログ変換回路は、第1のデータ期間では、第2のシリアルDAC210において、第1のデータ期間の1つ前の期間に変換された電圧信号を、増幅回路10により出力端子N5から増幅出力する。このとき、第1のシリアルDAC110では、ビット単位でシリアル入力される第1のデジタルデータ信号に応じて、対応する電圧信号Vc12に変換する。
一方、第2のデータ期間では、第1のシリアルDAC110において、第1のデータ期間に変換された電圧信号Vc12を、増幅回路10により出力端子N5から増幅出力する。このとき、第2のシリアルDAC210では、ビット端子でシリアル入力される第2のデジタルデータ信号に応じて、対応する電圧信号Vc22に変換する。
図1のデジタルアナログ変換回路は、入力されたデジタルデータを電圧信号に変換する期間と、変換した電圧信号をデータ線へ増幅出力する期間を、異なるデータ期間に分けたことにより、電圧信号のデータ線への駆動期間を、1データ期間内目一杯確保することができる。このため、データ線負荷容量が大きく1データ出力期間が短い大画面、高精細表示装置のデータドライバにも適用が可能となる。また、DACがビット数に依存しない構成であるため、多ビット化に対して省面積で実現できる。
なお、図1のデジタルアナログ変換回路は、図10の構成と比べて、シリアルDAC、および増幅回路の差動段が2倍となるが、増幅段を共有することで、図10のデジタルアナログ変換回路を単純に2倍備えるよりは省面積、低消費電力となる。
消費電力に関しては、一般的な増幅回路の静消費電流は、増幅段が少なくとも7〜8割程度を占め、差動段の静消費電流は比較的小さい。したがって、本発明に係るデジタルアナログ変換回路においては、差動段が2倍となっても、消費電力の増分は比較的小さく抑えることができる。
また、面積に関して、フィードバック構成の増幅回路の増幅段に一般的に設けられている位相補償容量(不図示)は比較的大きい面積を占めるが、本発明に係るデジタルアナログ変換回路においては、位相補償容量は、1データ線に対して1つの増幅段分備えるだけでよい。
さらに、第1、第2のシリアルDAC110、210においても、省面積化等の要請により、各容量(C11、C12、C21、C22)の容量値は小さい値(例えば100fF(フェムトファラド;1フェムトは10のマイナス15乗)のオーダー)に設定することが望ましい。しかしながら、これらの容量の容量値を小さくすると、当該容量に接続されているトランジスタの寄生容量の影響が無視できなくなる。この問題を解決していることも本発明の特徴の1つである。以下に説明する。
例えば、図1において、増幅回路10(バッファ回路)を、1つの差動段(例えば第1の差動対(M11、M12)と電流源M10及び負荷回路(M13、M14))と増幅段15で構成し、第1、第2のシリアルDAC110、210の出力端N12、N22と、増幅回路10の1つの差動段の非反転入力端との間に切替スイッチ(不図示)を挿入して、増幅回路10の1つの差動段の非反転入力端への入力を、出力端N11又はN22からの出力電圧に切り替えることにより、第1、第2のシリアルDAC110、210に対して、1つの差動段と1つの増幅段の両方を共有するようにした構成を、比較例として考えてみる。シリアルDACの各容量の値が小さい場合、シリアルDAC110、210の各出力端N11、N22と、差動段の非反転入力端(トランジスタM11のゲート)との接続が切り替わる時、異なる電位状態にある非反転入力端側のトランジスタM11のゲート容量(「ゲート側寄生容量」ともいう)(例えば1fFのオーダー)と、容量C12又はC22の間で容量結合が生じ、電荷再配分により、シリアルDACにおけるサイクル動作(サンプリングとホールドの繰り返しによるDA変換動作)で蓄積された容量C12又はC22の電圧が変動し、結果として、デジタルアナログ変換回路の出力誤差を招く、という問題がある。例えば参照電圧V1、V2の電位差が液晶印加電圧の5〜8Vの場合、出力誤差はおよそ1mVのオーダーになる。シリアルDACでは、一般に、デジタルデータのビット数は表示データビット数に、2、3ビット加算されるため、表示データが8ビットであっても、10ビット以上が必要とされ、階調間の電圧差は1mVのオーダーとなり、上記出力誤差(およそ1mVのオーダー)は無視できない大きさである。
このような問題を抱えた上記比較例と相違して、本実施例では、図1に示すように、第1、第2のシリアルDAC110、210にそれぞれ対応して第1、第2の差動段を設け、第1、第2のシリアルDAC110、210のうちDA変換動作(サイクル動作)を行うシリアルDACについて、当該シリアルDACの出力端と対応する差動段の差動対トランジスタのゲートを接続した状態で、当該差動対トランジスタのゲート容量も含めて電荷の再分配を行う構成としている。これにより、シリアルDAC110又は210のサイクル動作で蓄積された容量C12又はC22の電圧をデジタルアナログ変換回路の出力端N5から、精度よく出力することができる。
すなわち、本実施例によれば、上記比較例のように、差動段の非反転入力端のトランジスタのゲート容量とシリアルDACの容量C12又はC22の間で容量結合が生じ、電荷再配分によりサイクル動作で蓄積された容量C12又はC22の電圧が変動するという問題の発生を抑制し、高精度化に貢献する。
本実施例において、シリアルDACにおけるサンプリング及びホールド用の容量は、好ましくは、差動対トランジスタのゲート容量を考慮した容量値に設定される。例えば、第1のシリアルDAC110の場合、C12の実際の容量値に、差動対トランジスタM11、M12のゲート容量の値を加えた容量値が、ホールド用の容量の値となる。つまり、容量C12には、みかけの容量として、差動対トランジスタM11、M12のゲート容量が含まれることになる。この場合、容量C11側に、例えば差動対トランジスタM11、M12の各ゲート容量の容量値の和に相当するゲート容量のダミーMOSトランジスタを配置する構成としてもよい。かかる構成とすることで、互いに等しい容量値の容量C11、C12の設計を容易化する。第2のシリアルDAC210についても同様なことがいえる。なお、実際にはトランジスタのゲート容量だけでなく、配線間の寄生容量も含まれるが、配線間の寄生容量はゲート容量より1桁以上小さいオーダーであり、電荷再分配を行う2つの容量に対して対称的な構成とすることにより、十分無視できる。
ところで、サイクル動作(DA変換動作)時に、差動対トランジスタのゲート容量を含めて電荷の再分配を行う場合、差動対トランジスタのゲート容量を一定に保つ必要がある。トランジスタのゲート容量はトランジスタの状態に応じて変化する特性があり、特に、オン状態の時とオフ状態の時ではゲート容量が変化するため、サイクル動作時に、シリアルDACの出力端と接続される差動対トランジスタはオン状態に安定に保つ必要がある。
本実施例においては、サイクル動作時に、シリアルDACの出力端と接続される差動対トランジスタのゲートは共通接続されてシリアルDACの出力電圧を同相で受ける構成とされている。これにより、サイクル動作の過程で差動対トランジスタのゲートに共通入力される電圧が変動しても、差動対トランジスタの共通ソース電位も追随して変動するため、差動対トランジスタはオン状態で安定に保たれる。
かかる構成の本実施例によれば、シリアルDACにおけるサンプリング及びホールド用の容量の容量値を小さくし、面積の縮減を達成しながら、ボルテージフォロワ(バッファ回路)の出力電圧の精度を向上させることができる。
なお、シリアルDACに供給される参照電圧(V1、V2)は、極性に応じた階調電圧の最小値と最大値にそれぞれ設定され、シリアルDACの出力に応じて動作する差動対トランジスタがオン状態となるような電圧に予め設定される。
以上より、本発明のデジタルアナログ変換回路は、シリアルDACの容量を小さい値に設定しても、寄生容量の影響を抑えた高精度な電圧出力が可能である。
<実施例2>
次に本発明の第2の実施例について説明する。図3は、本実施例のデジタルアナログ変換回路の構成を示す図である。図3を参照すると、本実施例のデジタルアナログ変換回路は、増幅回路10と、シリアルDAC230と、制御信号発生回路17とを備えている。
制御信号発生回路17は、基準信号CLKとタイミング信号を入力し、少なくとも両信号に基づいて生成された制御信号1、2が、増幅回路10、シリアルDAC230にそれぞれ出力される。
図3に示したデジタルアナログ変換回路は、図1のシリアルDAC110、210において共有可能な素子を一つにまとめてDACの素子数(面積)を削減した構成である。 以下に、シリアルDAC230について説明する。なお、増幅回路10は、図1と同一構成及び同一動作であり、説明は省略する。
シリアルDAC230は、Kビットのデジタルデータ信号(B〜B)と、制御信号2を入力し、端子N11、N12よりそれぞれアナログ電圧信号Vc12、Vc22を出力する。
具体的には、シリアルDAC230は、電圧供給端子N1、N2にそれぞれ供給される2つの参照電圧V1、V2を備え、電圧供給端子N1に第1端子が接続され、第2端子が端子N21に接続された容量C21と、電圧供給端子N1に第1端子が接続され、第2端子が端子N12、N22にそれぞれ接続された容量C12、C22と、端子N21を、電圧供給端子N1又はN2に切替接続する切替スイッチ311と、端子N21と端子N12、N22間にそれぞれ接続されるスイッチ112、212と、端子N12、N22と電圧供給端子N1間にそれぞれ接続されたスイッチ113、213を備えて構成されている。
端子N12、N22は、増幅回路10の第1の差動対(M11、M12)の第1の入力(M11のゲート)、第2の差動対(M21、M22)の第1の入力(M21のゲート)とそれぞれ接続される。また、容量C12、C21、C22の容量値は等しく構成される。
すなわち、図3のシリアルDAC230は、図1のシリアルDAC110のスイッチ111と容量C11を、シリアルDAC210のスイッチ211及び容量21と共有させ、スイッチ211をスイッチ311とした構成になっている。
シリアルDAC230は、入力される制御信号2による各スイッチのオン・オフ制御により、デジタルデータ信号(B〜B)に応じた電圧信号をVc12及びVc22として増幅回路10へ出力する。
シリアルDAC230の動作を、図4を参照して説明する。図4は、第1及び第2のデータ期間におけるシリアルDAC230の各スイッチ(112、113、212、213、311)の制御が示されている。第1のデータ期間は、リセット期間T11及び、シリアル入力されるデジタルデータ信号(B〜B)の1ビット毎に2つの期間をKビット分備える。
すなわち、期間T12_B、T13_B、T12_B、T13_B、…、T12_B及びT13_Bである。なお、図4でも、途中のビットデータB〜B(K−1)の部分は省略している。
同様に、第2のデータ期間も、リセット期間T21及び、シリアル入力されるデジタルデータ信号(B〜B)の1ビット毎に2つの期間をKビット分備える。すなわち、期間T22_B、T23_B、…、T22_B及びT23_Bである。図4中の矢印→は、前の期間の状態(オン又はオフ)の継続を示している。
シリアルDAC230のスイッチ112、113、212、213、311の制御について説明する。第1のデータ期間では、スイッチ212、213は1データ期間を通してオフとされる。第1のデータ期間において、リセット期間T11に、スイッチ113がオン、スイッチ112がオフとされ、容量C12の両端(N1及びN12)の電位差(端子間電圧)がゼロにリセットされる。
次に、期間T12_Bに、スイッチ311、112、113がそれぞれオン、オフ、オフとされる。このとき端子N21には、タイムシリアルに入力されるデジタルデータ(B〜B)のうちビットデータBの値に応じて、参照電圧V1、V2のいずれかがスイッチ311により選択(サンプル)される。そして期間T13_Bに、スイッチ311、112、113がそれぞれオフ、オン、オフとされる。
このとき、スイッチ112を介して容量C21、C12間で電荷再配分が起こり、再配分された電荷が容量C12に蓄積(ホールド)される。
以下、同様に、順次期間T12_BK、T13_BKまで参照電圧のサンプルと、容量C12への再配分された電荷の蓄積(ホールド)が繰り返される。
これにより、Kビットデータが入力される第1データ期間の終了時には、端子N12の電圧信号VN12(=Vc12)は、前記式(2)で表される値となる。
すなわち、シリアルDAC230は、参照電圧V1、V2間を、2個に均等分割する電圧レベルのうち、Kビットデータ(B、BK−1、…、B)に応じた電圧信号を端子N12へ変換出力することができる。
一方、端子N22の電圧信号は、スイッチ212、213は1データ期間を通してオフとされるため、1つ前のデータ期間に変換された電圧信号がそのまま保持される。
第2のデータ期間では、1データ期間を通じてスイッチ112、113がオフとされる。また、第2のデータ期間において、リセット期間T21に、スイッチ213がオン、スイッチ212がオフとされ、容量C22の両端(N1及びN22)の電位差(端子間電圧)がゼロにリセットされる。
期間T22_Bに、スイッチ311、212、213がそれぞれオン、オフ、オフとされる。
このとき端子N21には、タイムシリアルに入力されるデジタルデータ(B〜B)のうちビットデータBの値に応じて、参照電圧V1、V2のいずれかがスイッチ311により選択(サンプル)される。
そして、期間T23_Bに、スイッチ311、212、213がそれぞれオフ、オン、オフとされる。このときスイッチ212を介して容量C21、C22間で電荷再配分が起こり、再配分された電荷が容量C22に蓄積(ホールド)される。
以下、同様に、順次期間T22_BK、T23_BKまで参照電圧のサンプルと、容量C12への再配分された電荷の蓄積(ホールド)が繰り返される。
これにより、Kビットデータが入力される第1データ期間の終了時には、端子N22の電圧信号VN22(=Vc22)も前記式(2)で表される値となる。
すなわち、シリアルDAC230は、参照電圧V1、V2間を、2個に均等分割する電圧レベルのうち、Kビットデータ(B、BK−1、…、B)に応じた電圧信号を端子N22へ変換出力することができる。
一方、端子N12の電圧信号は、スイッチ112、113が1データ期間を通してオフとされるため、第1のデータ期間に変換された電圧信号Vc12がそのまま保持される。
増幅回路10は、図1と同様に、第1のデータ期間では、端子N22の電圧信号を出力端子N5より増幅出力し、第2のデータ期間では、端子N12の電圧信号を出力端子N5より増幅出力する。
以上より、図3のデジタルアナログ変換回路は、第1のデータ期間では、シリアルDAC230において、端子N22に保持されている第1のデータ期間の1つ前の期間に変換された電圧信号を、増幅回路10により出力端子N5から増幅出力する。また、このとき、ビット単位でシリアル入力される第1のデジタルデータ信号に応じて、対応する電圧信号Vc12に変換する。
一方、第2のデータ期間では、シリアルDAC230において、端子N12に保持されている第1のデータ期間に変換された電圧信号Vc12を、増幅回路10により出力端子N5から増幅出力する。
また、このとき、ビット端子でシリアル入力される第2のデジタルデータ信号に応じて、対応する電圧信号Vc22に変換する。
図3のデジタルアナログ変換回路も、図1と同様に、電圧信号のデータ線への駆動期間を1データ期間内目一杯確保することができ、データ線負荷容量が大きく1データ出力期間が短い大画面、高精細表示装置のデータドライバにも適用が可能となる。また、図10に比べて面積は増加するが、2つのシリアルDACの一部及び増幅段を共有することで、図10のデジタルアナログ変換回路を単純に2倍備えるよりは、省面積、低消費電力となる。また、図1と同様に、サイクル動作時に、シリアルDACの出力端と接続される差動段の入力対が共通接続され、シリアルDACの出力を同相で受ける構成とされており、図3のデジタルアナログ変換回路は、シリアルDACの容量を小さい値に設定しても、寄生容量の影響を抑えた高精度な電圧出力が可能である。
<実施例3>
図5は、本発明の第3の実施例の構成を示す図である。図5を参照すると、本実施例のデジタルアナログ変換回路は、増幅回路20と、シリアルDAC110、210と、制御信号発生回路17とを備えている。
制御信号発生回路17は、基準信号CLKとタイミング信号を入力し、少なくとも両信号に基づいて生成された制御信号1乃至3が、増幅回路20、シリアルDAC110、210にそれぞれ出力される。
図5のデジタルアナログ変換回路の特徴は、図1の増幅回路10で共有されている負荷回路を分離して、第1、第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)の出力を増幅段15に切替入力する構成となっている。
増幅段15は、第1、第2の差動対及びそれぞれ対応する負荷回路に対して共有されている。
以下に、増幅回路20について説明する。なお、シリアルDAC110、210は、図1と同一構成及び同一動作であり、説明は省略する。
増幅回路20は、NMOS構成の第1の差動対(M11、M12)と第2の差動対(M21、M22)を備えている。
第1の差動対(M11、M12)の共通ソースと低位電源VSSとの間には電流源M10が接続され、第2の差動対(M21、M22)の共通ソースと低位電源VSSとの間には電流源M20が接続される。
第1の差動対(M11、M12)の出力対(端子N53、N54)と高位電源VDDとの間には、負荷回路としてPMOS構成のカレントミラー(M13、M14)が接続される。
第2の差動対(M21、M22)の出力対(端子N55、N56)と高位電源VDDとの間には、負荷回路としてPMOS構成のカレントミラー(M15、M16)が接続される。
第1の差動対(M11、M12)の出力対(端子N53、N54)と負荷回路(M13、M14)の接続ノード対の一端(端子N53)と、増幅段15の入力端との間にスイッチ123が接続され、第2の差動対(M21、M22)の出力対(端子N55、N56)と負荷回路(M15、M16)の接続ノード対の一端(端子N55)と、増幅段15の入力端との間にスイッチ223が接続される。
増幅段15の出力は出力端子N5に接続される。さらに、第1の差動対(M11、M12)の入力対の第1の入力(M11のゲート)と第2の入力(M12のゲート)との間にスイッチ121が接続され、第1の差動対(M11、M12)の第2の入力と出力端子N5との間にスイッチ122が接続される。
また、第2の差動対(M21、M22)の第1の入力(M21のゲート)と第2の入力(M22のゲート)との間にスイッチ221が接続され、第2の差動対(M21、M22)の第2の入力と出力端子N5との間にスイッチ222が接続される。また第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)のそれぞれの第1の入力には、第1及び第2の電圧信号Vc12、Vc22が入力されている。
増幅回路20は、制御信号1によるスイッチ121、122、123、221、222、223のオン・オフ制御により、第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)にそれぞれ入力される第1及び第2の電圧信号の一方に応じた出力信号をVout1として出力する。
増幅回路20は、第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)及びそれぞれに対応する負荷回路に対して、出力段が共有されており、第1及び第2の差動対(M11、M12)、(M21、M22)ごとに負荷回路及び出力段を備える場合に比べて、省素子(省面積)及び低消費電力が可能である。
本実施例の増幅回路20の動作について、図6を参照して説明する。なお、スイッチ123、223を除く図5の各スイッチは、図2と同じ制御であり、個々の制御に関する説明は省略する。以下では、スイッチ123、223及びそれに関連するスイッチの制御のみ説明する。
スイッチ123、223はそれぞれ、スイッチ122、222と同様の制御が行われる。すなわち、第1のデータ期間では、スイッチ123、223はそれぞれ、オフ、オンとされ、第2のデータ期間では、スイッチ123、223はそれぞれ、オン、オフとされる。したがって、第1のデータ期間では、端子N22の電圧信号Vc22が増幅回路20により出力端子N5から増幅出力され、第2のデータ期間では、端子N12の電圧信号Vc12が増幅回路20により出力端子N5から増幅出力される。
図5に示した本実施例のデジタルアナログ変換回路も、図1に示した第1の実施例と同様に、電圧信号のデータ線への駆動期間を1データ期間内目一杯確保することができ、データ線負荷容量が大きく1データ出力期間が短い大画面、高精細表示装置のデータドライバにも適用が可能となる。
図5に示した本実施例のデジタルアナログ変換回路は、図10の構成に比べ、面積は増加するが、増幅段を共有することで、図10のデジタルアナログ変換回路を単純に2倍備えるよりは、省面積、低消費電力となる。また、図1と同様に、サイクル動作時に、シリアルDACの出力端と接続される差動段の入力対が共通接続され、シリアルDACの出力を同相で受ける構成とされており、図5のデジタルアナログ変換回路は、シリアルDACの容量を小さい値に設定しても、寄生容量の影響を抑えた高精度な電圧出力が可能である。
なお、図5のシリアルDAC110、210を、図3のシリアルDAC230に置き換えることも可能である。
<実施例4>
次に、本発明の第4の実施例を説明する。図7は、図1に示した第1の実施例のデジタルアナログ変換回路の増幅回路10の差動対及び負荷回路のトランジスタの極性を逆にして構成したものである。作用及び効果は、図1と同様である。
<実施例5>
次に、本発明の第5の実施例を説明する。図8は、図1、図3、図5、図7のいずれかのデジタルアナログ変換回路を用いて構成したデータドライバである。図8を参照すると、本実施例のデータドライバは、シリアルパラレル変換及びラッチ回路510、参照電圧発生回路520、デジタルアナログ変換回路530、出力切替回路540、制御信号発生回路550を備えている。
シリアルパラレル変換及びラッチ回路510は、LVDS(Low Voltage Differential Signaling)などの高速デジタルデータ信号と制御信号発生回路550からの制御信号を入力し、シリアル化されているデータ信号を、出力数に対応してパラレル変換し、ビット単位でラッチする。そして所定のタイミングに応じて、データ信号をビット単位で、各デジタルアナログ変換回路530へ出力する。
デジタルアナログ変換回路530は、2出力単位ごとに設けられ、正極及び負極にそれぞれ対応するデジタルアナログ変換回路531、532を備える。
デジタルアナログ変換回路530の動作も制御信号発生回路550からの制御信号により制御される。
正極側のデジタルアナログ変換回路531は、参照電圧発生回路520で生成された参照電圧V1、V2を入力し、回路510からビット単位で順次出力されるデータ信号に応じて正極側の電圧信号Vout1を変換出力する。
負極側のデジタルアナログ変換回路532は、参照電圧発生回路520で生成された参照電圧V3、V4を入力し、回路510からビット単位で順次出力されるデータ信号に応じて負極側の電圧信号Vout2を変換出力する。
出力切替回路540は、デジタルアナログ変換回路530より出力される電圧信号Vout1、Vout2を、所定のタイミングでドライバ出力端子P1、P2に切替出力する。切替のタイミングは、制御信号発生回路550からの制御信号により制御され、所定のデータ期間単位等で切替えられる。またドライバ出力端子P1、P2、…、P(2K)において、奇数端子と偶数端子は互いに異なる電圧極性となるように制御される。
制御信号発生回路550は、CLK及びタイミング信号に基づき回路ブロック510、530(531、532)、540に必要な制御信号を生成する。
なお、正極側のデジタルアナログ変換回路531として、図1、図3、図5を参照して説明した各実施例のデジタルアナログ変換回路を適用することができる。
負極側のデジタルアナログ変換回路532として、図7を参照して説明した実施例のデジタルアナログ変換回路、及び、図3、図5を参照して説明した各実施例の増幅回路のトランジスタを逆極性にしたデジタルアナログ変換回路を適用することができる。
<実施例6>
次に、本発明の第6の実施例について説明する。図8に示した前記実施例のデータドライバは、図1、図3、図5、図7を参照して説明した各実施例のデジタルアナログ変換回路を備えることにより、DACがビット数に依存しない構成で、多ビット化に対して省面積のデータドライバを実現できる。また、データ線負荷容量が大きく1データ出力期間が短い大画面、高精細表示装置のデータドライバとして好適である。
図8に示した本実施例のデータドライバを、図9に示した液晶表示装置のデータドライバ980に適用してもよい。
ただし、図8に示したデータドライバは、階調に対する電圧出力がリニアとなるため、液晶のガンマ特性に合わせた電圧を出力するためには、表示コントローラー950で、表示するデータのビット数を数ビット分増加させる必要がある。例えば、表示するデータが10ビットの場合、+2ビットの12ビットのデータに増やして、12ビットのリニア特性の電圧信号と、10ビットのガンマ特性を含む電圧信号とを対応させる。簡単には、表示コントローラー950に10ビットから12ビットのデータに変換する変換テーブルを備えていれば良い。このような方法で、図8のデータドライバを図9の液晶表示装置に用いることができる。
なお、本発明は、液晶表示装置のドライバ、液晶表示装置にのみ限定されるものでなく、他の表示装置、ドライバ回路にも適用可能であることは勿論である。また、図1等に示した実施例では、本発明を、第1、第2のシリアルDACと増幅回路を備えたデジタルアナログ変換回路について適用した例について説明したが、第1、第2のサンプル・ホールド回路と、第1、第2のサンプルホールド回路の出力を受ける増幅回路(バッファ)を備えた構成に本発明を適用してもよいことは勿論である。すなわち、一方が入力信号のサンプリング動作を行うとき、他方はサンプリングされた信号をホールドする動作を、交互に切替えて行う、第1及び第2のサンプル・ホールド回路を配し、第1、第2の差動回路の一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、該一方の差動回路の非反転入力端には一方のサンプル・ホールド回路でホールドされた信号が入力され、反転入力端と非反転入力端に同相信号が入力される他方の差動回路に対応する他方のサンプル・ホールド回路ではサンプリング動作が行われる。該他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端に共通に入力される同相信号として、サンプリング動作が行われる前記他方のサンプル・ホールド回路の出力信号が入力される。サンプリング動作時にサンプルホールド回路に接続される差動回路の差動対のゲート側容量も含めて、サンプルホールド回路の容量にサンプリング電圧信号を蓄積する構成とされ、サンプリング電圧信号を差動対のゲートに同相で受ける構成とされることにより、サンプルホールド回路の容量を小さい値に設定しても、寄生容量の影響を抑えた高精度な電圧出力が可能となる。
なお、上記の特許文献、非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
本発明の第1の実施例の構成を示す図である。 本発明の第1の実施例のスイッチ制御動作を説明する図である。 本発明の第2の実施例の構成を示す図である。 本発明の第2の実施例のスイッチ制御動作を説明する図である。 本発明の第3の実施例の構成を示す図である。 本発明の第3の実施例のスイッチ制御動作を説明する図である。 本発明の第4の実施例の構成を示す図である。 本発明の第5の実施例の構成を示す図である。 表示装置の構成を示す図である。 特開昭59−154820号公報のDACの構成を示す図である。
符号の説明
10、20、30 増幅回路
17 制御信号発生回路
110、210、230 シリアルDAC
111、211、311、411 切替スイッチ
112、113、121、122、123、211、212、213、221、222、223、312、313、321、322、412、413、421、422 スイッチ
510 シリアルパラレル変換及びラッチ回路
520 参照電圧発生回路
530 デジタルアナログ変換回路
531、532 デジタルアナログ変換回路
540 出力切替回路
17、550 制御信号発生回路
911 切替スイッチ
912、913 スイッチ
919 ボルテージフォロワ回路
950 表示コントローラ
960 表示部
961 走査線
962 データ線
963 薄膜トランジスタ(TFT)
964 画素電極
965 液晶容量
966 対向基板電極
970 ゲートドライバ
980 データドライバ

Claims (11)

  1. 第1及び第2の差動段と、
    出力端子と
    前記第1及び第2の差動段の出力信号を受け、前記出力端子を充電又は放電駆動する増幅段と、
    を含む増幅回路と、
    タイムシリアルに入力される第1及び第2のデジタル信号に応じて、前記第1又は第2の信号をそれぞれ変換出力する第1及び第2のシリアルDAC(デジタルアナログ変換器)と、
    を備え、
    前記第1の差動段は、前記第1の差動段の入力対を構成する入力対を有する第1の差動対を備え、
    前記第2の差動段は、前記第2の差動段の入力対を構成する入力対を有する第2の差動対を備え、
    前記第1及び第2の差動対の出力対に共通接続された負荷回路を備え、
    前記第1及び第2の差動対の共通接続された出力対の少なくとも1つの出力が、前記増幅段の入力に接続され、
    第1のデータ期間において、
    前記第1のシリアルDACは、前記第1のデータ期間に入力された前記第1のデジタル信号を第1の信号に変換し、
    前記第2のシリアルDACは、前記第1のデータ期間の1つ前のデータ期間に入力されたデジタル信号を変換した信号を保持し、
    前記増幅回路は、前記第1の差動段の前記入力対の第1及び第2の入力に前記第1の信号が共通に入力され、且つ、前記第2の差動段の前記入力対の第1及び第2の入力に前記第2のシリアルDACに保持される前記信号と前記出力端子からの帰還信号とがそれぞれ入力され、前記第2のシリアルDACに保持される前記信号を前記出力端子へ増幅出力し、
    前記第1のデータ期間の後に続く第2のデータ期間において、
    前記第2のシリアルDACは、前記第2のデータ期間に入力された前記第2のデジタル信号を前記第2の信号に変換し、
    前記第1のシリアルDACは、前記第1のデータ期間に変換した前記第1の信号を保持し、
    前記増幅回路は、前記第2の差動段の前記入力対の前記第1及び第2の入力に前記第2の信号が共通に入力され、且つ、前記第1の差動段の前記入力対の前記第1及び第2の入力に前記第1のシリアルDACに保持される前記第1の信号と前記出力端子からの帰還信号とがそれぞれ入力され、前記第1のシリアルDACに保持される前記第1の信号を前記出力端子へ増幅出力する、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  2. 第1及び第2の差動段と、
    出力端子と
    前記第1及び第2の差動段の出力信号を受け、前記出力端子を充電又は放電駆動する増幅段と、
    を含む増幅回路と、
    タイムシリアルに入力される第1及び第2のデジタル信号に応じて、前記第1又は第2の信号をそれぞれ変換出力する第1及び第2のシリアルDAC(デジタルアナログ変換器)と、
    を備え、
    前記第1の差動段は、
    前記第1の差動段の前記入力対を構成する入力対を有する第1の差動対と、
    前記第1の差動対の出力対に接続された第1の負荷回路と、
    を備え、
    前記第2の差動段は、
    前記第2の差動段の前記入力対を構成する入力対を有する第2の差動対と、
    前記第2の差動対の出力対に接続された第2の負荷回路と、
    を備え、
    前記増幅段の入力には、前記第1差動対の出力対の少なくとも1つの出力、又は前記2の差動対の出力対の少なくとも1つの出力が切替入力され
    第1のデータ期間において、
    前記第1のシリアルDACは、前記第1のデータ期間に入力された前記第1のデジタル信号を第1の信号に変換し、
    前記第2のシリアルDACは、前記第1のデータ期間の1つ前のデータ期間に入力されたデジタル信号を変換した信号を保持し、
    前記増幅回路は、前記第1の差動段の前記入力対の第1及び第2の入力に前記第1の信号が共通に入力され、且つ、前記第2の差動段の前記入力対の第1及び第2の入力に前記第2のシリアルDACに保持される前記信号と前記出力端子からの帰還信号とがそれぞれ入力され、前記第2のシリアルDACに保持される前記信号を前記出力端子へ増幅出力し、
    前記第1のデータ期間の後に続く第2のデータ期間において、
    前記第2のシリアルDACは、前記第2のデータ期間に入力された前記第2のデジタル信号を前記第2の信号に変換し、
    前記第1のシリアルDACは、前記第1のデータ期間に変換した前記第1の信号を保持し、
    前記増幅回路は、前記第2の差動段の前記入力対の前記第1及び第2の入力に前記第2の信号が共通に入力され、且つ、前記第1の差動段の前記入力対の前記第1及び第2の入力に前記第1のシリアルDACに保持される前記第1の信号と前記出力端子からの帰還信号とがそれぞれ入力され、前記第1のシリアルDACに保持される前記第1の信号を前記出力端子へ増幅出力する、ことを特徴とするデジタルアナログ変換回路。
  3. 前記第1の差動段の前記入力対の前記第2の入力と前記出力端子間に挿入されたスイッチと、
    前記第1の差動段の前記入力対の前記第1の入力と前記第2入力間に挿入されたスイッチと、
    前記第2の差動段の前記入力対の前記第2の入力と前記出力端子間に挿入されたスイッチと、
    前記第2の差動段の前記入力対の前記第1の入力と前記第2入力間に挿入されたスイッチと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項1に記載のデジタルアナログ変換回路。
  4. 前記第1差動対の前記出力対の少なくとも1つの出力と前記増幅段の前記入力間に挿入されたスイッチと、
    前記第2差動対の前記出力対の少なくとも1つの出力と前記増幅段の前記入力間に挿入されたスイッチと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項2記載のデジタルアナログ変換回路。
  5. 前記第1及び第2のシリアルDACの少なくとも1方が
    入力されたデジタル信号の各ビットの値に応じて、出力端を、第1の電位端子又は第2の電位端子との接続に切り替える切替スイッチと、
    前記切替スイッチの前記出力端と前記第1電位端子間に接続された第1の容量と、
    前記切替スイッチの前記出力端に一端が接続された第1のスイッチと、
    前記第1のスイッチの他端と前記第1電位端子間に接続された第2の容量と、
    前記第2の容量の端子間に接続される第2のスイッチと、
    を備え、
    前記第1のスイッチの前記他端と前記第2の容量と前記第2のスイッチとの共通接続端子より前記第1及び第2の信号の少なくとも一方を出力する、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  6. 前記第1のシリアルDACは、
    入力されたデジタル信号の各ビットの値に応じて、出力端を、第1の電位端子又は第2の電位端子との接続に切り替える切替スイッチと、
    前記切替スイッチの前記出力端と前記第1電位端子間に接続された第1の容量と、
    前記切替スイッチの前記出力端に一端が接続された第1のスイッチと、
    前記第1のスイッチの他端と前記第1電位端子間に接続された第2の容量と、
    前記第2の容量の端子間に接続される第2のスイッチと、
    を備え、
    前記第1のスイッチの前記他端と前記第2の容量と前記第2のスイッチとの共通接続端子より前記第1の信号を出力し、
    前記第2のシリアルDACは、
    前記切替スイッチの前記出力端に一端が接続された第3のスイッチと、
    前記第3のスイッチの他端と前記第1電位端子間に接続された第3の容量と、
    前記第3の容量の端子間に接続される第4のスイッチと、
    を備え、
    前記第3のスイッチの前記他端と前記第3の容量と前記第4のスイッチとの共通接続端子より前記第2の信号を出力する、ことを特徴とする請求項1記載のデジタルアナログ変換回路。
  7. 請求項1に記載のデジタルアナログ変換回路を含むデータドライバ。
  8. シリアルパラレル変換及びラッチ回路と、
    参照電圧発生回路と、
    デジタルアナログ変換回路と、
    出力切替回路と、
    前記各回路に必要な制御信号を生成する制御信号発生回路と、
    を備え、
    前記シリアルパラレル変換及びラッチ回路は、入力デジタルデータ信号と前記制御信号発生回路からの制御信号とを入力し、シリアル化されているデータ信号を出力数に対応してパラレル変換し、ビット単位でラッチし、該ラッチしたデータ信号をビット単位に、前記デジタルアナログ変換回路へ出力し、
    前記デジタルアナログ変換回路は、第1及び第2極性にそれぞれ対応するデジタルアナログ変換回路を備え、
    前記第1極性側のデジタルアナログ変換回路は、
    前記参照電圧発生回路で生成された第1、第2の参照電圧をそれぞれ入力し、前記シリアルパラレル変換及びラッチ回路よりビット単位で順次出力されるデータ信号に応じて第1極性側の電圧信号を変換出力し、
    前記第2極性側のデジタルアナログ変換回路は、
    前記参照電圧発生回路で生成された第3、第4の参照電圧を入力し、前記シリアルパラレル変換及びラッチ回路よりビット単位で順次出力されるデータ信号に応じて第2極性側の電圧信号を変換出力し、
    前記出力切替回路は、前記制御信号発生回路からの制御信号に基づき、前記デジタルアナログ変換回路より出力される前記第1極性側の電圧信号と前記第2極性側の電圧信号を、所定のタイミングにて第1、第2のドライバ出力端子に切替出力し、
    前記第1極性側のデジタルアナログ変換回路と前記第2極性側のデジタルアナログ変換回路は、それぞれ、請求項1に記載のデジタルアナログ変換回路を含み、
    前記第1極性側のデジタルアナログ変換回路の前記第1と第2の電位端子には前記第1と第2の参照電圧が供給され、
    前記第2極性側のデジタルアナログ変換回路の前記第1、第2の電位端子には前記第3と第4の参照電圧が供給される、データドライバ。
  9. 請求項7記載のデータドライバを備えた表示装置。
  10. 一方がデジタルアナログ変換を行うとき、他方は変換したアナログ電圧を保持する動作を、交互に切替えて行う、第1及び第2のDAC(デジタルアナログ変換器)と、
    一方の差動回路が、その反転入力端にデジタルアナログ変換装置の出力端子が帰還接続されたボルテージフォロワ構成のとき、他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端には同相信号が入力されるように切替制御される、第1及び第2の差動回路を含む増幅回路と、
    を備え、
    一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、前記一方の差動回路の非反転入力端には一方のDACより変換済みのアナログ電圧が入力され、反転入力端と非反転入力端に同相信号が入力される他方の差動回路に対応する他方のDACではデジタルアナログ変換が行われる、ことを特徴とするデジタルアナログ変換装置。
  11. 前記一方の差動回路がボルテージフォロワ構成のとき、デジタルアナログ変換が行われる前記他方のDACの出力信号が、前記同相信号として、前記他方の差動回路の反転入力端と非反転入力端に共通に入力される、ことを特徴とする請求項10記載のデジタルアナログ変換装置。
JP2007153165A 2007-06-08 2007-06-08 増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置 Expired - Fee Related JP5047699B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007153165A JP5047699B2 (ja) 2007-06-08 2007-06-08 増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置
US12/155,653 US7696911B2 (en) 2007-06-08 2008-06-06 Amplifier circuit, digital-to-analog conversion circuit, and display device
CN2008101084831A CN101320962B (zh) 2007-06-08 2008-06-06 放大电路、数字模拟变换电路及显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007153165A JP5047699B2 (ja) 2007-06-08 2007-06-08 増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008306580A JP2008306580A (ja) 2008-12-18
JP2008306580A5 JP2008306580A5 (ja) 2010-07-01
JP5047699B2 true JP5047699B2 (ja) 2012-10-10

Family

ID=40095378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007153165A Expired - Fee Related JP5047699B2 (ja) 2007-06-08 2007-06-08 増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7696911B2 (ja)
JP (1) JP5047699B2 (ja)
CN (1) CN101320962B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010103582A1 (ja) * 2009-03-09 2010-09-16 パナソニック株式会社 差動増幅器およびそれを用いたパイプラインad変換器
US7916063B1 (en) * 2009-09-28 2011-03-29 Robert Bosch Gmbh Charge-sharing digital to analog converter and successive approximation analog to digital converter
US8928401B2 (en) * 2012-11-26 2015-01-06 Nxp, B.V. Amplifier with filtering
US9450600B2 (en) * 2013-03-28 2016-09-20 Asahi Kasei Microdevices Corporation Digital-analog converter and digital-analog conversion device executing digital-analog conversion after delta sigma
US11271480B2 (en) 2020-08-03 2022-03-08 xMEMS Labs, Inc. Driving circuit with energy recycle capability and method thereof
US11251802B1 (en) * 2020-08-03 2022-02-15 xMEMS Labs, Inc. Nonlinear digital-to-analog converter

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59154820A (ja) * 1983-02-24 1984-09-03 Yokogawa Hokushin Electric Corp D/a変換器
JP2002271201A (ja) * 2001-03-09 2002-09-20 Fujitsu Ltd A/d変換器
TWI258723B (en) * 2003-10-07 2006-07-21 Samsung Electronics Co Ltd High slew-rate amplifier circuit for TFT-LCD system
JP4472507B2 (ja) * 2004-12-16 2010-06-02 日本電気株式会社 差動増幅器及びそれを用いた表示装置のデータドライバ並びに差動増幅器の制御方法
JP4100407B2 (ja) * 2004-12-16 2008-06-11 日本電気株式会社 出力回路及びデジタルアナログ回路並びに表示装置
JP4661324B2 (ja) * 2005-04-26 2011-03-30 日本電気株式会社 デジタルアナログ回路とデータドライバ及び表示装置
JP2006310959A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Nec Corp 差動増幅器及び表示装置のデータドライバ並びに差動増幅器の駆動方法
JP4701960B2 (ja) * 2005-09-26 2011-06-15 日本電気株式会社 差動増幅器とデジタル・アナログ変換器並びに表示装置
JP5017871B2 (ja) * 2006-02-02 2012-09-05 日本電気株式会社 差動増幅器及びデジタルアナログ変換器
JP4275166B2 (ja) * 2006-11-02 2009-06-10 Necエレクトロニクス株式会社 データドライバ及び表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20080303700A1 (en) 2008-12-11
CN101320962A (zh) 2008-12-10
JP2008306580A (ja) 2008-12-18
CN101320962B (zh) 2013-01-02
US7696911B2 (en) 2010-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7750900B2 (en) Digital-to-analog converting circuit and display device using same
US6067066A (en) Voltage output circuit and image display device
JP4847702B2 (ja) 表示装置の駆動回路
US7545305B2 (en) Data driver and display device
JP4472507B2 (ja) 差動増幅器及びそれを用いた表示装置のデータドライバ並びに差動増幅器の制御方法
US7005916B2 (en) Amplifier circuit, driving circuit of display apparatus, portable telephone and portable electronic apparatus
JP5138490B2 (ja) サンプル・ホールド回路及びデジタルアナログ変換回路
JP5260462B2 (ja) 出力増幅回路及びそれを用いた表示装置のデータドライバ
JP5607815B2 (ja) デジタルアナログ変換回路及び表示装置のデータドライバ
JP4282710B2 (ja) 出力回路、及びそれを用いたデータドライバならびに表示装置
JP5047699B2 (ja) 増幅回路、デジタルアナログ変換回路及び表示装置
JPH10153986A (ja) 表示装置
JP5017871B2 (ja) 差動増幅器及びデジタルアナログ変換器
JPWO2010050543A1 (ja) レベルシフタ回路、負荷駆動装置、液晶表示装置
JPH10260664A (ja) 液晶駆動回路とこれを用いた液晶装置
JP2008067145A (ja) デコーダ回路並びにそれを用いた表示装置用駆動回路及び表示装置
US8228317B2 (en) Active matrix array device
Woo et al. High-speed 10-bit LCD column driver with a split DAC and a class-AB output buffer
JP4819921B2 (ja) 差動増幅器及びそれを用いた表示装置のデータドライバ並びに差動増幅器の制御方法
US11322071B2 (en) Operational amplifier compensating for offset voltage, gamma circuit and source driver including same
JPH1164825A (ja) 表示装置
JP3385910B2 (ja) アクティブマトリクス液晶表示装置
JPH1011026A (ja) 画像表示装置の駆動回路
JP3415736B2 (ja) 表示装置および表示パネルの駆動方法
JP2024151473A (ja) デジタルアナログ変換器、データドライバ及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100512

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110614

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120717

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120718

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees