JP7310477B2 - 回路装置、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

回路装置、電気光学装置及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP7310477B2
JP7310477B2 JP2019168934A JP2019168934A JP7310477B2 JP 7310477 B2 JP7310477 B2 JP 7310477B2 JP 2019168934 A JP2019168934 A JP 2019168934A JP 2019168934 A JP2019168934 A JP 2019168934A JP 7310477 B2 JP7310477 B2 JP 7310477B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
charge
group
transfer gate
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.)
Active
Application number
JP2019168934A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021047264A (ja
Inventor
晶 森田
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson 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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2019168934A priority Critical patent/JP7310477B2/ja
Priority to US17/024,140 priority patent/US11094274B2/en
Publication of JP2021047264A publication Critical patent/JP2021047264A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7310477B2 publication Critical patent/JP7310477B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3685Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3688Details of drivers for data electrodes suitable for active matrices only
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/13306Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6872Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor using complementary field-effect transistors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/043Compensation electrodes or other additional electrodes in matrix displays related to distortions or compensation signals, e.g. for modifying TFT threshold voltage in column driver
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/027Details of drivers for data electrodes, the drivers handling digital grey scale data, e.g. use of D/A converters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0291Details of output amplifiers or buffers arranged for use in a driving circuit
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0219Reducing feedthrough effects in active matrix panels, i.e. voltage changes on the scan electrode influencing the pixel voltage due to capacitive coupling
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3696Generation of voltages supplied to electrode drivers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0054Gating switches, e.g. pass gates
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • H03M1/74Simultaneous conversion
    • H03M1/76Simultaneous conversion using switching tree
    • H03M1/765Simultaneous conversion using switching tree using a single level of switches which are controlled by unary decoded digital signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

本発明は、回路装置、電気光学装置及び電子機器等に関する。
トランジスターを用いたスイッチにおいて、スイッチがオフになる際にフィードスルーノイズが発生することが知られている。トランジスターのゲート電圧が変化した際に、トランジスターの寄生容量を介してトランジスターのソース又はドレインに対して電荷排出又は電荷注入が発生することで、フィードスルーノイズが発生する。このフィードスルーノイズは、トランジスターを用いたスイッチを含む様々な回路において発生する可能性があり、その回路における信号精度に影響する。
特許文献1には、トランジスターを用いたスイッチを含む表示ドライバーが開示されている。特許文献1の表示ドライバーは、D/A変換回路とアンプ回路とスイッチとキャパシター駆動回路とキャパシター回路とを含む。D/A変換回路は階調データをD/A変換してアンプ回路の入力ノードにD/A変換電圧を出力し、アンプ回路は、D/A変換電圧に基づいて電気光学パネルを駆動する。この駆動の前に、アンプ回路の入力ノードとキャパシター回路との間に設けられたスイッチが所定期間オンになる。そして、キャパシター駆動回路が、階調データに基づく電圧をキャパシター回路へ出力することで、キャパシター回路とアンプ回路の入力ノードの寄生容量との間で電荷再分配が生じる。この電荷再分配によって、アンプ回路の入力ノードがD/A変換電圧付近までアシスト駆動され、その後にD/A変換回路がD/A変換電圧を出力することで、アンプ回路の入力ノードが高速にD/A変換電圧に到達する。
特開2016-90881号公報
トランジスターを用いたスイッチとして、P型トランジスターとN型トランジスターを並列接続したトランスファーゲートが知られている。スイッチがオフになるとき、P型トランジスターのゲート電圧はローレベルからハイレベルとなり、N型トランジスターのゲート電圧はハイレベルからローレベルとなる。このため、両トランジスターのトランジスターサイズ、即ち両トランジスターの寄生容量を揃えておくことで、フィードスルーノイズが打ち消し合うと考えられる。
しかしながら、トランジスターのソース電圧及びドレイン電圧に応じてソース-基板間及びドレイン-基板間の寄生容量が変動し、この変動の特性はP型トランジスターとN型トランジスターで逆になっている。このため、スイッチへの入力電圧が高い場合には、P型トランジスターの寄生容量の方が大きく、スイッチへの入力電圧が低い場合には、N型トランジスターの寄生容量の方が大きくなる。このため、P型トランジスターのN型トランジスターのフィードスルーノイズが打ち消し合わず、スイッチへの入力電圧が高い場合には電荷注入が生じ、スイッチへの入力電圧が低い場合には電荷排出が生じるという課題がある。
例えば特許文献1では、スイッチの入力電圧は、D/A変換回路が出力するD/A変換電圧とほぼ同じである。D/A変換回路が出力する電圧は階調データに応じて変化するので、その変化に応じてスイッチのフィードスルーノイズも変化する。このようなフィードスルーノイズがアンプ回路の出力に影響し、結果として画素の書き込み電圧に影響を与えることで、表示品質に影響を与える可能性がある。
本開示の一態様は、入力ノードと出力ノードの間に並列接続されるP型トランジスター及びN型トランジスターを有し、前記入力ノードに入力信号が入力され、前記出力ノードに出力信号を出力するトランスファーゲートと、前記出力ノードに接続され、前記出力ノードからの電荷排出又は前記出力ノードへの電荷注入を行う電荷補償回路と、前記電荷補償回路を制御する制御回路と、を含み、前記電荷補償回路は、前記制御回路からの制御に基づいて、前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、前記電荷排出を行い、前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲より低い第2電圧範囲であるとき、前記電荷注入を行う回路装置に関係する。
回路装置の第1構成例。 回路装置の第1構成例の動作を説明する波形図。 P型トランジスターの電圧容量特性と、N型トランジスターの電圧容量特性。 トランスファーゲートから発生するフィードスルーノイズのシミュレーション波形。 スイッチ回路の第1構成例。 スイッチ回路の第1構成例における第1動作例を説明する波形図。 スイッチ回路の第1構成例における第1動作例を説明する波形図。 電荷補償回路のトランジスターサイズ及び寄生容量の例。 スイッチ回路の第1構成例における第2動作例を説明する図。 スイッチ回路の第2構成例。 スイッチ回路の第3構成例。 スイッチ回路の第2構成例における動作を説明する波形図。 スイッチ回路の第2構成例における動作を説明する波形図。 回路装置の第2構成例。 回路装置の第3構成例。 判定回路の動作を説明する波形図。 判定回路の動作を説明する波形図。 キャリブレーションの手順を示すフローチャート。 回路装置の第4構成例。 電気光学装置の構成例。 電子機器の構成例
以下、本開示の好適な実施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必須構成要件であるとは限らない。
1.回路装置
図1は、スイッチ回路45を含む回路装置100の第1構成例である。回路装置100は、制御回路35とスイッチ回路45と基準電圧生成回路60とD/A変換回路70とアンプ回路80と出力回路85とスイッチSWAMとを含む。スイッチ回路45は、トランスファーゲート15と電荷補償回路25とを含む。なお、ここではスイッチ回路45を表示ドライバーに用いた例を説明するが、スイッチ回路45の適用対象はこれに限定されない。例えば、後述するサンプルホールド回路にスイッチ回路45を適用できる。
回路装置100は、IC(Integrated Circuit)と呼ばれる集積回路装置である。例えば回路装置100は、半導体プロセスにより製造されるICであり、半導体基板上に回路素子が形成された半導体チップである。
制御回路35は、トランスファーゲート15のオンオフを制御する。また、後述するようにスイッチ回路45はフィードスルーノイズの電荷補償を行うが、制御回路35は、その電荷補償を制御する。また制御回路35は、D/A変換回路70と出力回路85に表示データGD[9:0]を出力する。表示データGD[9:0]を入力データとも呼ぶ。ここではD/A変換回路70と出力回路85に同じデータが入力されるものとするが、D/A変換回路70に入力されるデータと出力回路85に入力されるデータとは異なっていてもよい。即ち、D/A変換回路70が出力する電圧と、出力回路85が出力する電圧とが、ほぼ同じになるようなデータとなっていればよい。
出力回路85は、表示データGD[9:0]に基づいて、表示データGD[9:0]に対応したデータ電圧をアンプ回路80の入力ノードに出力する。出力回路85が出力する信号は、トランスファーゲート15の入力ノードNINに対する入力信号であり、その入力信号がトランスファーゲート15を通過してスイッチ回路45の出力ノードNOUTに出力信号として出力される。この出力信号の電圧が、出力回路85がアンプ回路80の入力ノードに出力するデータ電圧に相当する。出力回路85は、キャパシター回路82と、キャパシター駆動回路84とを含む。
キャパシター回路82は、キャパシターCS1~CS10を含む。キャパシター駆動回路84は、駆動回路DS1~DS10を含む。以下、iを1以上10以下の整数とする。
キャパシターCSiの一端は、キャパシター駆動用ノードNDSiに接続され、キャパシターCSiの他端はスイッチ回路45の入力ノードNINに接続される。キャパシターCS1~CS10は、2の累乗で重み付けされた容量値を有している。具体的には、キャパシターCSiの容量値は2(i-1)×CS1である。この式で、CS1はキャパシターCS1の容量値を示している。
駆動回路DSiの入力ノードには、表示データGD[9:0]のビットGD[i]が入力される。駆動回路DSiは、ビットGD[i]が第1論理レベルの場合に第1電圧レベルを出力し、ビットGD[i]が第2論理レベルの場合に第2電圧レベルを出力する。例えば、第1論理レベルはローレベルであり、第2論理レベルはハイレベルであり、第1電圧レベルは低電位側電源VSSの電圧、第2電圧レベルは高電位側電源VDDの電圧である。駆動回路DSiは、入力された論理レベルを駆動回路DSiの出力電圧レベルにレベルシフトするレベルシフターと、そのレベルシフターの出力をバッファリングするバッファー回路とで構成される。
トランスファーゲート15は、入力ノードNINと出力ノードNOUTとの間に並列接続されたP型トランジスター及びN型トランジスターである。トランスファーゲート15がオンした場合には入力ノードNINと出力ノードNOUTが接続される。
基準電圧生成回路60は、階調データの各値に対応する基準電圧を生成する回路である。例えば、10ビットの表示データGD[9:0]に対応して1024階調の基準電圧VR1~VR1024を生成する。
具体的には、基準電圧生成回路60は、高電位側電源VDDと低電位側電源VSSの間に直列接続された抵抗RD1~RF1024を含む。そして、抵抗RD1~RF1024のタップから、電圧分割により得られた基準電圧VR1~VR1024を出力する。VR512はコモン電圧に相当する。アンプ回路80が非反転アンプ回路である場合、負極性駆動期間においてVR1~VR512が用いられ、正極性駆動期間においてVR512~VR1024が用いられる。
D/A変換回路70は、基準電圧VR1~VR1024の中から、表示データGD[9:0]に対応する基準電圧を選択し、選択した基準電圧を電圧AMIとして出力ノードNOUTに出力する。電圧AMIはアンプ回路80の入力電圧である。
具体的には、D/A変換回路70は、基準電圧VR1~VR1024が一端に供給されるスイッチSWD1~SWD1024を含む。スイッチSWD1~SWD1024の他端は共通接続されている。スイッチSWD1~SWD1024のうち、いずれか1つが表示データGD[9:0]に対応してオンになり、そのスイッチに供給される基準電圧が電圧AMIとして出力される。例えば、D/A変換回路70は不図示のデコーダーを有し、デコーダーが表示データGD[9:0]をデコードすることでスイッチSWD1~SWD1024のオンオフ制御信号を生成する。
アンプ回路80は、D/A変換回路70からの電圧AMIを増幅し、その増幅した電圧を、スイッチSWAMを介してデータ電圧出力端子TVQへ出力する。アンプ回路80は、演算増幅器AMVDを含む。
アンプ回路80は、ボルテージフォロア回路である。即ち、演算増幅器AMVDの反転入力端子と出力端子が接続され、演算増幅器AMVDの非反転入力端子にトランスファーゲート15の出力ノードNOUTが接続される。演算増幅器AMVDの非反転入力端子がボルテージフォロア回路の入力となり、そのボルテージフォロアの入力には、D/A変換回路70からの電圧AMIが入力される。なお、アンプ回路80は、図19で後述するような反転増幅回路であってもよい。この場合、アンプ回路80は、コモン電圧を基準にD/A変換回路70の出力電圧を反転するが、後述するスイッチ回路45の構成及び動作はボルテージフォロア回路の場合と同様である。以下、アンプ回路80がボルテージフォロア回路である場合を例に説明する。
スイッチSWAMは、演算増幅器AMVDの出力とデータ電圧出力ノードNVQを接続又は遮断する。スイッチSWAMは、トランジスターで構成される。スイッチSWAMのオンオフ制御信号は、制御回路35から供給される。
図2は、回路装置100の第1構成例の動作を説明する波形図である。図2には、アンプ回路80が1画素に1つのデータ電圧を書き込む際の波形図を示す。
アシスト期間TASにおいて、トランスファーゲート15がオンであり、スイッチSWAMがオフであり、D/A変換回路70のスイッチSWD1~SWD1024がオフである。アンプ回路80の入力ノードには寄生容量があるが、アシスト期間TASにおいて出力回路85が、その寄生容量を充電する。即ち、キャパシター駆動回路84がキャパシター回路82を駆動することで、トランスファーゲート15を介してキャパシター回路82と寄生容量の間で電荷再分配が行われ、その電荷再分配によってアンプ回路80の入力ノードの電圧AMIが、表示データGD[9:0]に対応する電圧に近づく。アシスト期間TASの終了時にトランスファーゲート15がオフになる。
アシスト期間TASの後、駆動期間TDRにおいて、トランスファーゲート15がオフであり、スイッチSWAMがオンであり、D/A変換回路70のスイッチSWD1~SWD1024のいずれかが表示データGD[9:0]に基づいてオンになる。これにより、D/A変換回路70が、表示データGD[9:0]に対応する電圧を出力ノードNOUTに出力し、アンプ回路80が、その電圧をバッファリングしてデータ電圧出力ノードNVQに出力する。
以上のように、D/A変換回路70がD/A変換電圧を出力する前に、出力回路85がアシスト駆動を行うことで、アンプ回路80の入力ノードの電圧がD/A変換電圧とほぼ同じ電圧となる。これにより、D/A変換回路70がD/A変換電圧を出力し始めてからアンプ回路80の入力ノードの電圧AMIが所望の電圧となるまでの時間が短縮されるので、高速な画素駆動が可能となる。
スイッチ回路45が単にトランスファーゲート15のみである場合、即ち本実施形態のフィードスルーノイズ低減を行わない場合の課題を説明する。
画素に正確なデータ電圧を書き込むためには、駆動期間TDRの終了時において電圧AMIが正確な電圧となっている必要がある。駆動期間TDRの開始時には、アシスト駆動によってアンプ回路80の入力ノードがほぼ表示データGD[9:0]に対応する電圧となっているが、トランスファーゲート15がオフする際のフィードスルーノイズ等によって電圧誤差が生じる。この誤差がある状態から、駆動期間TDRにおいてD/A変換回路70が電圧を収束することによって、アンプ回路80の入力ノードが、表示データGD[9:0]に対応する電圧に漸近する。
しかしながら、表示パネルの高精細化、又は表示の高フレームレート化によって、1画素の駆動期間は短縮される傾向にある。このため、フィードスルーノイズ等による誤差が大きいと駆動期間TDR内に誤差を十分に収束させることができず、表示品質が低下してしまう。また表示の階調表現を高めるために表示データのビット数を増加させた場合、小さな電圧誤差が表示ムラを生じる。例えば、図1では表示データが10ビットであるが、階調表現を高めるために12ビットの表示データを用いたとする。この場合、駆動の電圧振幅を10Vとすると、1階調が2.5mVとなり、数mV程度の電圧誤差が残るだけで表示品質が低下する。
以上のような理由から、アシスト期間TASの終了時においてトランスファーゲート15がオフする際のフィードスルーノイズが大きいと、表示品質の低下につながるという課題がある。図3、図4を用いて、トランスファーゲート15が発生するフィードスルーノイズについて説明する。
図3に、P型トランジスターの電圧容量特性PCHと、N型トランジスターの電圧容量特性NCHとを示す。横軸は、基板電圧を基準とするソース電圧又はドレイン電圧であり、縦軸は、ソース-基板間又はドレイン-基板間の容量値である。
N型トランジスターの基板はP型であり、例えばグランド電圧に設定されている。ソース電圧が基板電圧から遠ざかるほど、即ちソース電圧が高くなるほど、基板とソースの間の空乏層が広がる。このため、N型トランジスターの電圧容量特性NCHにおいて、ソース電圧が低いほど容量値が大きくなり、ソース電圧が高いほど容量値が小さくなる。ドレインについても同様である。
P型トランジスターの基板はN型であり、例えば電源電圧に設定されている。ソース電圧が基板電圧から遠ざかるほど、即ちソース電圧が低くなるほど、基板とソースの間の空乏層が広がる。このため、P型トランジスターの電圧容量特性PCHにおいて、ソース電圧が低いほど容量値が小さくなり、ソース電圧が高いほど容量値が大きくなる。ドレインについても同様である。
以上のことから、P型トランジスターとN型トランジスターのサイズが同じであったとしても、P型トランジスターの寄生容量とN型トランジスターの寄生容量には差分CDIFがある。この差分CDIFはソース電圧及びドレイン電圧に応じて変化する。このため、P型トランジスターとN型トランジスターを組み合わせたトランスファーゲートにおいて、フィードスルーノイズの影響が電圧に応じて変化する。
具体的には、トランスファーゲートへの入力信号の電圧が電源電圧に近いときには、P型トランジスターの寄生容量の方が大きいので、トランスファーゲートがオフする際にP型トランジスターが出力する正電荷の影響の方が大きくなる。これは、トランスファーゲートの出力ノードから見て電荷注入となる。電荷注入とは、正電荷がノードに注入されることである。一方、トランスファーゲートへの入力信号の電圧がグランド電圧に近いときには、N型トランジスターの寄生容量の方が大きいので、トランスファーゲートがオフする際にN型トランジスターが出力する負電荷の影響の方が大きくなる。これは、トランスファーゲートの出力ノードから見て電荷排出となる。電荷排出とは、正電荷がノードから排出されることである。
図4は、本実施形態の電荷補償を行わない場合において、トランスファーゲートから発生するフィードスルーノイズのシミュレーション波形である。P型トランジスターとN型トランジスターのサイズは同一である。図4には、トランスファーゲートへの入力信号の電圧が12.5V、10V、7.5V、5V、2.5Vのときの出力ノードの信号波形を示す。例えば、図1の表示ドライバーにおいて、7.5Vがコモン電圧であり、7.5V~12.5Vが正極性駆動の電圧であり、7.5V~2.5Vが負極性駆動の電圧である。
以下、トランスファーゲートがオンからオフになるときのフィードスルーノイズに着目する。トランスファーゲートがオンからオフになるとき、P型トランジスターのゲート電圧はローレベルからハイレベルとなるので、P型トランジスターは出力ノードに電荷を注入する。一方、N型トランジスターのゲート電圧はハイレベルからローレベルとなるので、N型トランジスターは出力ノードから電荷を排出する。
入力信号の電圧が12.5V、10V、7.5Vのとき、P型トランジスターの寄生容量がN型トランジスターの寄生容量より大きいため、P型トランジスターが出力ノードに注入する電荷量の方が、N型トランジスターが出力ノードから排出する電荷量よりも多くなる。このため、トランスファーゲート全体として電荷注入となる。入力信号の電圧が5Vのとき、P型トランジスターが出力ノードに注入する電荷量と、N型トランジスターが出力ノードから排出する電荷量とが、ほぼ釣り合うため、フィードスルーノイズは小さくなる。入力信号の電圧が2.5Vのとき、N型トランジスターの寄生容量がP型トランジスターの寄生容量より大きいため、N型トランジスターが出力ノードから排出する電荷量の方が、P型トランジスターが出力ノードに注入する電荷量よりも多くなる。このため、トランスファーゲート全体として電荷排出となる。
なお、図1のような表示ドライバーにおいて、駆動電圧が比較的高い電気光学パネルを駆動する場合には、駆動回路に高耐圧プロセスを用いる。高耐圧プロセスのトランジスターでは、耐圧を高めるために、基板とソース及びドレインとの間の空乏層を広くしてある。このため高耐圧トランジスターは、低耐圧トランジスターに比べて、ソース及びドレインの電圧変化に対する寄生容量の変動が大きい。即ち、高耐圧トランジスターによるトランスファーゲートでは、上記フィードスルーノイズが更に大きくなる。
以上のように、トランスファーゲート15において入力信号の電圧に依存したフィードスルーノイズが発生するという課題がある。即ち、入力信号の電圧に応じてフィードスルーノイズの電荷量が変化すると共に、電荷排出と電荷注入が入れ替わるという課題がある。以下、このような課題を解決できる本実施形態について説明する。
2.スイッチ回路の第1構成例
図5は、スイッチ回路45の第1構成例である。スイッチ回路45は、トランスファーゲート15と電荷補償回路25とを含む。
トランスファーゲート15は、入力ノードNINと出力ノードNOUTの間に並列接続されるP型トランジスターTGP及びN型トランジスターTGNを有する。即ち、P型トランジスターTGPのソース及びドレインの一方と、N型トランジスターTGNのソース及びドレインの一方が入力ノードNINに接続される。P型トランジスターTGPのソース及びドレインの他方と、N型トランジスターTGNのソース及びドレインの他方が出力ノードNOUTに接続される。トランスファーゲート15の入力ノードNINに入力信号が入力される。トランスファーゲート15がオンのとき、トランスファーゲート15は入力信号を通過させて出力ノードNOUTに出力信号を出力する。P型トランジスターTGPとN型トランジスターTGNのゲートサイズは、例えば同一であるが、これに限定されない。
電荷補償回路25は、出力ノードNOUTに接続される。電荷補償回路25は、出力ノードNOUTからの電荷排出、又は出力ノードNOUTへの電荷注入を行う。具体的には、電荷補償回路25は、トランスファーゲート15がオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、電荷排出を行う。電荷補償回路25は、トランスファーゲート15がオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲より低い第2電圧範囲であるとき、電荷注入を行う。
第1電圧範囲とは、例えば図4の例において5Vより高い電圧範囲5V~12.5Vである。即ち第1電圧範囲は、トランスファーゲート15がオフする際に出力ノードNOUTに電荷を注入する電圧範囲である。また第2電圧範囲とは、例えば図4の例において5Vより低い電圧範囲5V~2.5Vである。即ち第2電圧範囲は、トランスファーゲート15がオフする際に出力ノードNOUTから電荷を排出する電圧範囲である。なお、第1電圧範囲と第2電圧範囲は任意に設定されてよい。例えば、コモン電圧7.5Vより高い7.5V~12.5Vを第1電圧範囲とし、コモン電圧7.5Vより低い7.5V~2.5Vを第2電圧範囲としてもよい。
本実施形態によれば、入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、電荷補償回路25が電荷排出を行うことで、トランスファーゲート15の電荷注入によるフィードスルーノイズを低減できる。また入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき、電荷補償回路25が電荷注入を行うことで、トランスファーゲート15の電荷排出によるフィードスルーノイズを低減できる。これにより、入力信号の電圧に依存したフィードスルーノイズを低減できる。
第1構成例における電荷補償回路25の詳細構成を説明する。電荷補償回路25は、トランジスター群を含む。トランジスター群は、P型トランジスター群であるP型トランジスターPT1~PTaと、N型トランジスター群であるN型トランジスターNT1~NTbと、で構成される。a、bは2以上の整数である。P型トランジスターPT1~PTaのソース及びドレインと、N型トランジスターNT1~NTbのソース及びドレインは、トランスファーゲート15の出力ノードNOUTに接続される。例えば、P型トランジスターPT1~PTaのゲートサイズは同一であってもよいし、或いは互いに異なっていてもよい。例えばP型トランジスターPT1~PTaのゲートサイズはバイナリーに重み付けされてもよいし、或いはP型トランジスターPT1~PTaのゲートサイズは所定ステップずつ増加してもよい。どのようなゲートサイズを採用するかは、電荷補償の制御手法と、電荷補償の分解能に応じて設定すればよい。N型トランジスターNT1~NTbのゲートサイズも同様である。なお、図5には電荷補償回路25がP型トランジスター群及びN型トランジスター群を含む場合を図示するが、電荷補償回路25はP型トランジスター群及びN型トランジスター群の一方のみを含んでもよい。
制御回路35は、トランスファーゲート15と電荷補償回路25を制御する。具体的には、制御回路35は、制御信号STGPをP型トランジスターTGPに出力し、制御信号STGNをN型トランジスターTGNに出力することで、トランスファーゲート15のオンオフを制御する。また制御回路35は、電荷補償の設定情報を記憶するレジスター36を含む。設定情報は、電荷補償においてオンオフさせるトランジスターを指定する情報と、そのトランジスターをオンからオフとオフからオンのいずれの方向に切り替えるかを指定する情報である。制御回路35は、レジスター36に記憶された設定情報に基づいて電荷補償回路25のトランジスター群に制御信号群を出力することで、電荷補償回路25を制御する。即ち、制御回路35は、制御信号SPT1~SPTaをP型トランジスターPT1~PTaのゲートに出力し、制御信号SNT1~SNTbをN型トランジスターNT1~NTbのゲートに出力する。
制御回路35は、入力信号の電圧が属する電圧範囲を、出力回路85に出力される表示データGD[9:0]に基づいて判断する。出力回路85は、表示データGD[9:0]に対応した電圧をトランスファーゲート15の入力ノードNINに出力するので、制御回路35は、表示データGD[9:0]から入力信号の電圧を判断できる。
制御回路35は、トランスファーゲート15の入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、トランスファーゲート15をオフするタイミングにおいて、制御信号SPT1~SPTa、SNT1~SNTbのうち1又は複数をハイレベルからローレベルにする。即ち、制御回路35は、電荷補償回路25のP型トランジスター群のうち1又は複数のP型トランジスターをオンからオフにする、又は電荷補償回路25のN型トランジスター群のうち1又は複数のN型トランジスターをオフからオンにする。これにより、電荷補償回路25が出力ノードNOUTから電荷を排出する。
一方、制御回路35は、トランスファーゲート15の入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき、トランスファーゲート15をオフするタイミングにおいて、制御信号SPT1~SPTa、SNT1~SNTbのうち1又は複数をローレベルからハイレベルにする。即ち、制御回路35は、電荷補償回路25のP型トランジスター群のうち1又は複数のP型トランジスターをオフからオンにする、又は電荷補償回路25のN型トランジスター群のうち1又は複数のN型トランジスターをオンからオフにする。これにより、電荷補償回路25が出力ノードNOUTに電荷を注入する。
なお、1又は複数の制御信号をハイレベルからローレベルにする制御と、1又は複数の制御信号をローレベルからハイレベルにする制御とが、混在してもよい。即ち、トランジスター群全体として電荷排出又は電荷注入となるように、トランジスター群のオンオフが制御されていればよい。以下、具体的な制御例を説明する。
図6、図7は、スイッチ回路45の第1構成例における第1動作例を説明する波形図である。ここでは第1電圧範囲を7.5V~12.5Vとし、第2電圧範囲を7.5V~2.5Vとし、a=b=2とし、トランジスターPT1、PT2、NT1、NT2のトランジスターサイズが同一であるとする。例えば、P型トランジスターPT1、PT2の合計トランジスターサイズは、トランスファーゲート15のP型トランジスターTGPのトランジスターサイズに対して約半分である。また、N型トランジスターNT1、NT2の合計トランジスターサイズは、トランスファーゲート15のN型トランジスターTGNのトランジスターサイズに対して約半分である。
図6には、第1構成例においてトランスファーゲート15の入力信号の電圧が第1電圧範囲であるときの波形例を示す。制御回路35は、制御信号STGP、STGNによりトランスファーゲート15をオンからオフにするとき、P型トランジスターPT1、PT2の制御信号SPT1、SPT2をハイレベルからローレベルにし、N型トランジスターNT1の制御信号SNT1をローレベルからハイレベルにする。N型トランジスターNT2の制御信号SNT2の論理レベルは変化しない。このようにすれば、P型トランジスターPT1、PT2が出力ノードNOUTから排出する電荷量が、N型トランジスターNT1が出力ノードNOUTに注入する電荷量よりも多くなるので、全体として電荷排出となる。
図7には、第1構成例においてトランスファーゲート15の入力信号の電圧が第2電圧範囲であるときの波形例を示す。制御回路35は、制御信号STGP、STGNによりトランスファーゲート15をオンからオフにするとき、P型トランジスターPT1の制御信号SPT1をハイレベルからローレベルにし、N型トランジスターNT1、NT2の制御信号SNT1、SNT2をローレベルからハイレベルにする。N型トランジスターNT2の制御信号SNT2の論理レベルは変化しない。このようにすれば、N型トランジスターNT1、NT2が出力ノードNOUTに注入する電荷量が、P型トランジスターPT1が出力ノードNOUTから排出する電荷量よりも多くなるので、全体として電荷注入となる。
図8は、電荷補償回路25のトランジスターサイズ及び寄生容量の例である。ここではa=b=4とする。図8にはトランジスターサイズとしてゲート幅Wを示す。トランジスターPT1~PT4、NT1~NT4のゲート長Lは同一である。7.5V時の寄生容量は、ソース及びドレインの電圧が7.5Vのときゲートとソース及びドレインとの間に生じる寄生容量である。12.5V時の寄生容量は、ソース及びドレインの電圧が12.5Vのときゲートとソース及びドレインとの間に生じる寄生容量である。
図9は、スイッチ回路45の第1構成例における第2動作例を説明する図である。図9には、レジスター36に記憶されるレジスター設定値の例を示す。トランジスターサイズと寄生容量は図8の通りである。ここでは第1電圧範囲を10~12.5Vとし、第3電圧範囲を7.5V~10Vとし、第4電圧範囲を5~7.5Vとし、第2電圧範囲を2.5~5Vとする。なお、第3電圧範囲は第1電圧範囲より低く且つ第2電圧範囲より高い電圧範囲であればよく、第4電圧範囲は第3電圧範囲より低く且つ第2電圧範囲より高い電圧範囲であればよい。
図9に示すように、レジスター値はEnableとDirectionであり、これらのレジスター値が各トランジスターに対応して設定される。Enableは、トランスファーゲート15がオフする際に、トランジスターのオンオフが切り替わるか否かを示す。Enable=1は動作イネーブル、即ちトランジスターのオンオフが切り替わることを示す。Directionは、トランスファーゲート15がオフする際に、トランジスターの制御信号がローレベルからハイレベルに遷移するか、ハイレベルからローレベルに遷移するかを示す。Direction=1は、トランジスターの制御信号がローレベルからハイレベルに遷移することを示す。
第3電圧範囲を例にとって動作を説明する。第3電圧範囲において、トランジスターの寄生容量が図8の「7.5V時の寄生容量」であるとする。第3電圧範囲では、トランジスターPT1、NT2の制御信号がローレベルからハイレベルとなり、トランジスターPT3、NT1の制御信号がハイレベルからローレベルとなる。これらの寄生容量の差分は、図8から6.0fF+6.8fF-(8.0fF+6.0fF)=-1.2fFなので、1.2fFに対応した電荷がトランスファーゲート15の出力ノードNOUTから排出されることになる。例えば、図1においてアンプ回路80の入力ノードの寄生容量を3pFとし、電荷補償回路25のトランジスターを15V振幅でオンオフさせたとする。この場合、電荷補償回路25は、アンプ回路80の入力ノードの電圧を(1.2fF×15V)/3pF=6mVだけ修正できることになる。即ち、トランスファーゲート15が発生するフィードスルーノイズを6mV補償できることになる。
同様に第1電圧範囲において、トランジスターの寄生容量が図8の「12.5V時の寄生容量」であるとする。第1電圧範囲では、トランジスターPT1、NT2の制御信号がローレベルからハイレベルとなり、トランジスターPT4、NT1の制御信号がハイレベルからローレベルとなる。これらの寄生容量の差分は、図8から11.0fF+4.5fF-(16.5fF+4.0fF)=-5.0fFなので、5.0fFに対応した電荷がトランスファーゲート15の出力ノードNOUTから排出されることになる。例えば、図1においてアンプ回路80の入力ノードの寄生容量を3pFとし、電荷補償回路25のトランジスターを15V振幅でオンオフさせたとする。この場合、トランスファーゲート15が発生するフィードスルーノイズを(5.0fF×15V)/3pF=25mV補償できることになる。
以上のように、電荷補償回路25のトランジスター群において、トランスファーゲート15がオフする際にオンオフするトランジスターとオンオフ方向を様々に組み合わせることで、入力信号の電圧に依存したフィードスルーノイズを適切に補償できる。具体的には、より高電圧の電圧範囲になるほど、電荷補償回路25の排出電荷量が大きくなる。これにより、入力信号の電圧が高いほど大きくなるフィードスルーノイズを、適切に補償できる。
以上は7.5Vより高い電圧範囲における動作であるが、7.5Vより低い第1、第4電圧範囲においては以下のように動作する。即ち、第4電圧範囲では、トランジスターNT1の制御信号がローレベルからハイレベルとなり、トランジスターPT1~PT4、NT2の制御信号がハイレベルからローレベルとなる。第1電圧範囲では、トランジスターPT1、NT2の制御信号がローレベルからハイレベルとなり、トランジスターPT2、NT1の制御信号がハイレベルからローレベルとなる。具体的な数値は示さないが、7.5Vより低い電圧範囲では、より低電圧の電圧範囲になるほど、電荷補償回路25の注入電荷量が大きくなる。これにより、入力信号の電圧が低いほど大きくなるフィードスルーノイズを、適切に補償できる。
3.スイッチ回路の第2、第3構成例
図10は、スイッチ回路45の第2構成例である。スイッチ回路45は、トランスファーゲート15と電荷補償回路25とを含む。トランスファーゲート15の構成は第1構成例と同じである。
電荷補償回路25は、キャパシター群であるキャパシターCC1~CCtと、駆動回路群である駆動回路DRC1~DRCtと、を含む。tは2以上の整数である。
キャパシターCC1~CCtの一端はトランスファーゲート15の出力ノードNOUTに接続される。キャパシターCC1~CCtの他端は駆動回路DRC1~DRCtの出力ノードに接続される。キャパシターCC1~CCtは例えばMIMキャパシターである。キャパシターCC1~CCtの容量値は、同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。例えばキャパシターCC1~CCtの容量値はバイナリーに重み付けされてもよいし、或いはキャパシターCC1~CCtの容量値は所定ステップずつ増加してもよい。どのような容量値を採用するかは、電荷補償の制御手法と、電荷補償の分解能に応じて設定すればよい。
駆動回路DRC1~DRCtの入力ノードには、制御回路35から制御信号DC1~DCtが入力される。駆動回路DRC1~DRCtは、制御信号DC1~DCtに基づいてキャパシターCC1~CCtの他端を駆動する。例えば制御回路35が制御信号DC1をハイレベルからローレベルにしたとき、駆動回路DRC1はキャパシターCC1の他端を第1電圧から第2電圧に変化させ、制御回路35が制御信号DC1をローレベルからハイレベルにしたとき、駆動回路DRC1はキャパシターCC1の他端を第2電圧から第1電圧に変化させる。第1電圧は例えば電源電圧である。第2電圧は第1電圧より低く、例えばグランド電圧である。駆動回路DRC2~DRCtも同様に動作する。
図11は、スイッチ回路45の第3構成例である。スイッチ回路45は、トランスファーゲート15と電荷補償回路25とを含む。トランスファーゲート15の構成は第1構成例と同じである。
電荷補償回路25は、キャパシターCJと、キャパシター群であるキャパシターCC1~CCtと、駆動回路群である駆動回路DRC1~DRCtと、を含む。tは2以上の整数である。
キャパシターCJの一端はトランスファーゲート15の出力ノードNOUTに接続される。キャパシターCJの他端はキャパシターCC1~CCtの一端に接続される。キャパシターCC1~CCtの他端は駆動回路DRC1~DRCtの出力ノードに接続される。キャパシターCJ及びキャパシターCC1~CCtは例えばMIMキャパシターである。駆動回路DRC1~DRCtの入力ノードには、制御回路35から制御信号DC1~DCtが入力される。駆動回路DRC1~DRCtは、制御信号DC1~DCtに基づいてキャパシターCC1~CCtの他端を駆動する。電荷補償回路25の動作は第2構成例と同様である。但し、第2構成例ではキャパシターCJがキャパシターCC1~CCtと出力ノードNOUTの間に直列接続されるため、駆動回路DRC1~DRCtがキャパシターCC1~CCtの他端を駆動したときの電荷移動量が第1構成例よりも小さくなる。
図12、図13は、スイッチ回路45の第2、第3構成例における動作を説明する波形図である。ここではt=2とする。また駆動回路DRC1、DRC2が出力する第1電圧、第2電圧を、それぞれハイレベル、ローレベルとも呼ぶ。
図12には、第2、第3構成例においてトランスファーゲート15の入力信号の電圧が第1電圧範囲であるときの波形例を示す。駆動回路DRC1、DRC2は、トランスファーゲート15がオフするタイミングにおいて、キャパシターCC1、CC2のうち1又は複数のキャパシターの他端の電圧をハイレベルからローレベルに変化させる。これにより、電荷補償回路25がトランスファーゲート15の出力ノードNOUTから電荷を排出する。図12の波形例では、制御回路35が制御信号DC1、DC2をハイレベルからローレベルに変化させ、駆動回路DRC1、DRC2がキャパシターCC1、CC2の他端の電圧をハイレベルからローレベルに変化させる。
図13には、第2、第3構成例においてトランスファーゲート15の入力信号の電圧が第2電圧範囲であるときの波形例を示す。駆動回路DRC1、DRC2は、トランスファーゲート15がオフするタイミングにおいて、キャパシターCC1、CC2のうち1又は複数のキャパシターの他端の電圧をローレベルからハイレベルに変化させる。これにより、電荷補償回路25がトランスファーゲート15の出力ノードNOUTに電荷を注入する。図13の波形例では、制御回路35が制御信号DC1をローレベルからハイレベルに変化させ、駆動回路DRC1がキャパシターCC1の他端の電圧をローレベルからハイレベルに変化させる。
なお、第1構成例と同様に、1又は複数の制御信号をハイレベルからローレベルにする制御と、1又は複数の制御信号をローレベルからハイレベルにする制御とが、混在してもよい。即ち、電荷補償回路25全体として電荷排出又は電荷注入となるように、駆動回路群によるキャパシター群の駆動が制御されていればよい。例えばキャパシターCC1の容量値が5fFであり、キャパシターCC2の容量値が7fFであるとする。この場合に、駆動回路DRC1がキャパシターCC1の他端をローレベルからハイレベルに駆動し、駆動回路DRC2がキャパシターCC2の他端をハイレベルからローレベルに駆動すると、電荷補償回路25全体としては2fFに対応した電荷排出となる。
また第2、第3構成例において、レジスター36は電荷補償の設定情報を記憶する。設定情報は、電荷補償においてキャパシターを駆動する駆動回路を指定する情報と、その駆動回路がキャパシターの他端をローレベルからハイレベルとハイレベルからローレベルのいずれの方向に変化させるかを指定する情報である。制御回路35は、レジスター36に記憶された設定情報に基づいて駆動回路DRC1~DRCtに制御信号DC1~DCtを出力する。
また図12、図13では第1、第2電圧範囲を設定した場合を例に説明したが、第2、第3構成例においても第1構成例と同様に、第1~第4電圧範囲を設定してもよい。高い電圧から第1、第3、第4、第2電圧範囲の順である。第3電圧範囲において電荷補償回路25が排出する電荷量よりも、第1電圧範囲において電荷補償回路25が排出する電荷量の方が多い。また、第4電圧範囲において電荷補償回路25が注入する電荷量よりも、第2電圧範囲において電荷補償回路25が注入する電荷量の方が多い。
4.回路装置の第2構成例
以上ではスイッチ回路45を表示ドライバーに適用した場合を例に説明したが、スイッチ回路45は種々の回路装置に適用可能である。その一例として、図14に回路装置100の第2構成例を示す。第2構成例では、スイッチ回路45をサンプルホールド回路に適用している。サンプルホールド回路は、例えばA/D変換回路の入力部、或いはスイッチドキャパシターフィルターの入力部に用いられる。
図14に示す回路装置100は、制御回路35とスイッチ回路45と検出回路65とキャパシターCSMPとスイッチSWSMPとを含む。スイッチ回路45はトランスファーゲート15と電荷補償回路25とを含む。スイッチ回路45は上述した第1~第3構成例のいずれであってもよい。
制御回路35は、サンプリング期間においてトランスファーゲート15をオンにし、スイッチSWSMPをオフにする。これにより、トランスファーゲート15の入力ノードNINに入力された入力信号が、トランスファーゲート15の出力ノードNOUTに接続されたキャパシターCSMPにサンプリングされる。制御回路35は、ホールド期間においてトランスファーゲート15をオフにし、スイッチSWSMPをオンにする。これにより、キャパシターCSMPに入力信号がホールドされ、そのホールドされた信号がスイッチSWSMPを介して出力される。
電荷補償回路25は、トランスファーゲート15がオフするとき、即ちキャパシターCSMPのホールド電圧が確定するタイミングにおいて、トランスファーゲート15が発生するフィードスルーノイズの電荷を補償する。この補償動作についてはスイッチ回路45の第1~第3構成例と同様である。
検出回路65は、入力ノードNINに入力された入力信号の電圧が属する電圧範囲を検出する。例えば、検出回路65は、入力信号の電圧と、電圧範囲を検出するための基準電圧とを比較するコンパレーターである。制御回路35は、検出回路65が検出した電圧範囲に応じて電荷補償回路25に制御信号群を出力する。電荷補償回路25は、その制御信号群に基づいてフィードスルーノイズの電荷を補償する。
5.キャリブレーション
電荷補償のキャリブレーションについて説明する。例えば回路装置100に電源が投入された際の初期化時において、回路装置100がキャリブレーションを実行し、その結果を電荷補償の設定情報としてレジスター36に記憶させる。
図15は、回路装置100の第3構成例である。回路装置100は、制御回路35とスイッチ回路45と判定回路55とD/A変換回路70とアンプ回路80と出力回路85とスイッチSWAMとスイッチSWMONとを含む。SWMONを判定用スイッチとも呼ぶ。なお図15では基準電圧生成回路60の図示を省略している。なお、既に説明した構成要素には同一の符号を付し、その構成要素についての説明を適宜に省略する。
アンプ回路80は、演算増幅器AMVDにより構成されたボルテージフォロア回路である。スイッチSWMONは、演算増幅器AMVDの出力端子と判定回路55の入力ノードNMINとの間に接続される。スイッチSWMONはトランジスターで構成されたスイッチである。
判定回路55は、演算増幅器AMVDの出力端子に出力されるトランスファーゲート15のフィードスルーノイズを判定する。即ち、トランスファーゲート15が発生したフィードスルーノイズは、演算増幅器AMVDの非反転入力端子から演算増幅器AMVDを通過して演算増幅器AMVDの出力端子に出力される。この出力端子に出力されたフィードスルーノイズは、演算増幅器AMVDの周波数特性等の影響を受けた信号となっている。演算増幅器AMVDの出力側においてフィードスルーノイズの影響を低減できればよいので、判定回路55は、演算増幅器AMVDの出力側においてフィードスルーノイズを判定する。
制御回路35は、判定回路55の判定結果に基づいて、フィードスルーノイズを低減するノイズ低減制御をスイッチ回路45に対して行う。具体的には、制御回路35は、判定結果に基づいてレジスター36に電荷補償の設定情報を記憶させる。そして、回路装置100の通常動作時、即ち回路装置100が電気光学パネルを駆動するとき、制御回路35は、レジスター36に記憶された設定情報に基づいて電荷補償回路25を制御する。この電荷補償回路25に対する制御がノイズ低減制御である。電荷補償回路25は、トランスファーゲート15がオフするとき、制御回路35からの制御に基づいて電荷補償を行うことでフィードスルーノイズを低減する。この電荷補償については図1~図14で説明した通りである。
本実施形態によれば、トランスファーゲート15の入力信号の電圧に応じて変動するフィードスルーノイズを、判定回路55が判定できる。そして、制御回路35が判定結果に基づいてノイズ低減制御を行うことで、トランスファーゲート15の入力信号の電圧に応じて変動するフィードスルーノイズを適切に低減できる。
以下、判定回路55の詳細を説明する。判定回路55は、DCカット用キャパシターであるキャパシターCDCと、バイアス回路56と、第1比較回路であるコンパレーター51と、第2比較回路であるコンパレーター52とを含む。
キャパシターCDCは、判定回路55の入力ノードNMINと判定ノードNMONとの間に設けられる。即ち、キャパシターCDCの一端は入力ノードNMINに接続され、他端は判定ノードNMONに接続される。
バイアス回路56は、判定ノードNMONをバイアス電圧VBIに設定する。バイアス回路56は、バイアス電圧VBIのノードと判定ノードNMONとの間に接続される抵抗RBIを含む。判定ノードNMONには、抵抗RBIを介してバイアス電圧VBIが入力される。
コンパレーター51は、判定ノードNMONの電圧VMONと判定電圧VRAとを比較し、その結果を出力信号QCAとして出力する。判定電圧VRAは第1判定電圧であり、バイアス電圧VBIより所定幅ΔVだけ高い。コンパレーター52は、判定ノードNMONの電圧VMONと判定電圧VRBとを比較し、その結果を出力信号QCBとして出力する。判定電圧VRBは第2判定電圧であり、バイアス電圧VBIより所定幅ΔVだけ低い。2×ΔVは、フィードスルーノイズの許容振幅に相当する電圧幅である。例えばΔV=10mVであるが、これに限定されない。
図16、図17は判定回路55の動作を説明する波形図である。図16、図17に示す電圧VMONの波形は、トランスファーゲート15がオンからオフになったときのフィードスルーノイズの波形である。
図16には、トランスファーゲート15の入力信号の電圧が第1電圧範囲に属するとき、即ち、トランスファーゲート15が出力ノードNOUTに電荷を注入するときの波形を示す。電圧VMONはキャパシターCDCによりDCカットされると共に、バイアス電圧VBIにバイアスされているので、電圧VMONにおけるフィードスルーノイズは、バイアス電圧VBIを中心とするAC成分のみとなる。このAC成分の大きさをコンパレーター51、52により検出する。
図16の例では、電圧VMONが判定電圧VRAを超えた後、判定電圧VRBを下回っている。電圧VMONが判定電圧VRAを超えているときコンパレーター51の出力信号QCAがハイレベルになり、電圧VMONが判定電圧VRBを下回っているときコンパレーター52の出力信号QCBがハイレベルになる。フィードスルーノイズによる電圧VMONの変動は、最初の正方向への変動であり、その後の負方向の変動は演算増幅器AMVDの過渡応答等による変動である。このため、制御回路35は、先にハイレベルとなるコンパレーター51の出力信号QCAに基づいてキャリブレーションを行う。
図17には、トランスファーゲート15の入力信号の電圧が第2電圧範囲に属するとき、即ち、トランスファーゲート15が出力ノードNOUTから電荷を排出するときの波形を示す。
図17の例では、電圧VMONが判定電圧VRBを下回った後、判定電圧VRAを超えている。電圧VMONが判定電圧VRBを下回っているときコンパレーター52の出力信号QCBがハイレベルになり、電圧VMONが判定電圧VRBを超えているときコンパレーター51の出力信号QCAがハイレベルになる。制御回路35は、先にハイレベルとなるコンパレーター52の出力信号QCBに基づいてキャリブレーションを行う。
図18は、キャリブレーションの手順を示すフローチャートである。
ステップS1において、制御回路35はスイッチSWMONをオンにする。ステップS2において、制御回路35はトランスファーゲート15の入力信号の電圧を設定する。即ち、制御回路35は、フィードスルーノイズを測定したい電圧に対応した表示データGD[9:0]をD/A変換回路70と出力回路85に出力する。例えば第1電圧範囲が7.5V~12.5Vであるとき、その中央値である10Vに対応した表示データGD[9:0]を制御回路35が出力する。
ステップS3において、制御回路35は、スイッチ回路45の設定を行う。即ち、制御回路35は、電荷補償の設定情報をレジスター36に書き込むことで、電荷補償回路25の動作状態を、ある1つの動作状態に設定する。例えば図5の構成例に本キャリブレーション手法を適用する場合、制御回路35は、電荷補償においてオンオフさせるトランジスターと、そのトランジスターをオンからオフとオフからオンのいずれの方向に切り替えるかと、を指定する。或いは図10、図11の構成例に本キャリブレーション手法を適用する場合、制御回路35は、電荷補償においてキャパシターを駆動する駆動回路と、その駆動回路がキャパシターの他端をローレベルからハイレベルとハイレベルからローレベルのいずれの方向に変化させるかと、を指定する。
ステップS4において、判定回路55がフィードスルーノイズを判定する。即ち、制御回路35がD/A変換回路70、出力回路85及びスイッチ回路45を動作させることで、トランスファーゲート15がオフするときのフィードスルーノイズを発生させる。このフィードスルーノイズによる電圧VMONの変動を判定回路55が判定し、その結果である出力信号QCA、QCBを出力する。
ステップS5において、制御回路35は、ステップS4の判定動作で出力信号QCA又はQCBがハイレベルになったか否かを判断する。制御回路35は、出力信号QCA又はQCBがハイレベルになった場合、ステップS3に戻る。ステップS3では、前回の動作状態とは異なる動作状態に電荷補償回路25を設定する。そして判定回路55が再びステップS4の判定動作を行う。ステップS5において、出力信号QCA又はQCBがハイレベルにならなかった場合、ステップS6において、制御回路35は、そのときの電荷補償の設定情報をレジスター36に保持させる。
ステップS7において、制御回路35は、全ての電圧範囲についてキャリブレーションを行ったか否かを判断する。キャリブレーションを行っていない電圧範囲がある場合、制御回路35はステップS2に戻り、次の入力信号の電圧を設定し、ステップS3~S6を再び実行する。ステップS7において、全ての電圧範囲についてキャリブレーションを行ったと判断された場合、制御回路35はスイッチSWMONをオフし、キャリブレーションを終了する。
なお、判定回路55を含む回路装置100の構成は図15に限定されず、以下のような種々の変形実施が可能である。
例えば、判定回路55は、演算増幅器AMVDの入力端子に出力されるトランスファーゲート15のフィードスルーノイズを判定してもよい。即ち、スイッチSWMONが、演算増幅器AMVDの入力端子と判定回路55の入力ノードNMINとの間に接続されてもよい。
或いは、アンプ回路80は反転増幅回路であってもよい。反転増幅回路の構成例は図19で説明する。スイッチSWMONは、反転増幅回路であるアンプ回路80の出力ノード又は入力ノードと、判定回路55の入力ノードNMINとの間に接続されてもよい。この場合、アンプ回路80の出力ノードは演算増幅器AMVDの出力端子であり、アンプ回路80の入力ノードはトランスファーゲート15の出力ノードNOUTである。
或いは、図19に示す回路装置100の第4構成例のように、DCカット用キャパシターであるキャパシターCDCが省略され、演算増幅器AMVDの入力端子と判定回路55の入力ノードNMINとの間にスイッチSWMONが接続されてもよい。
具体的には、アンプ回路80は演算増幅器AMVDと抵抗RI、RFとを含む。抵抗RIの一端はトランスファーゲート15の出力ノードNOUTに接続され、他端は演算増幅器AMVDの反転入力端子に接続される。抵抗RFの一端は演算増幅器AMVDの反転入力端子に接続され、他端は演算増幅器AMVDの出力端子に接続される。演算増幅器AMVDの非反転入力端子には基準電圧VCが入力される。基準電圧VCは、電気光学パネルを駆動する際のコモン電圧に相当する。
判定回路55は、コンパレーター51、52を含む。図19では、判定回路55の入力ノードNMINが判定ノードとなる。即ち、コンパレーター51は、入力ノードNMINの電圧VMONと判定電圧VRAとを比較し、コンパレーター51は、入力ノードNMINの電圧VMONと判定電圧VRBとを比較する。演算増幅器AMVDの反転入力端子はバーチャルショートにより基準電圧VCとなる。このため、電圧VMONにおけるフィードスルーノイズは、基準電圧VCを中心とするAC成分のみとなる。このAC成分の大きさをコンパレーター51、52により検出する。
キャリブレーション手法は図15~図18で説明した手法と同様である。即ち、図16、図17においてバイアス電圧VBIを基準電圧VCに置き換えることで、図19における波形図となる。判定電圧VRAは基準電圧VCよりΔVだけ高く、判定電圧VRBは基準電圧VCよりΔVだけ低い。キャリブレーションの手順は図18に示す手順と同様である。
6.電気光学装置、電子機器
図20は、回路装置100を含む電気光学装置350の構成例である。電気光学装置350は、回路装置100、電気光学パネル200を含む。図20における回路装置100は表示ドライバーである。
電気光学パネル200は、例えばアクティブマトリックス型の液晶表示パネルである。例えば回路装置100はフレキシブル基板に実装され、そのフレキシブル基板が電気光学パネル200に接続され、フレキシブル基板に形成された配線によって回路装置100のデータ電圧出力端子と電気光学パネル200のデータ電圧入力端子とが接続される。或いは、回路装置100はリジッド基板に実装され、リジッド基板と電気光学パネル200とがフレキシブル基板により接続され、リジッド基板及びフレキシブル基板に形成された配線によって回路装置100のデータ電圧出力端子と電気光学パネル200のデータ電圧入力端子とが接続されてもよい。
図21は、回路装置100を含む電子機器300の構成例である。電子機器300は、処理装置310、表示コントローラー320、回路装置100、電気光学パネル200、記憶部330、通信部340、操作部360を含む。記憶部330は記憶装置又はメモリーとも呼ぶ。通信部340は通信回路又は通信装置とも呼ぶ。操作部360は操作装置とも呼ぶ。図21では回路装置100が表示ドライバーである場合を例に説明するが、電子機器300が含む回路装置100は表示ドライバーに限定されない。例えば、電子機器400は、図14で説明したサンプルホールド回路を含む回路装置100を含んでもよい。
電子機器300の具体例としては、例えばプロジェクターやヘッドマウントディスプレイ、携帯情報端末、車載装置、携帯型ゲーム端末、情報処理装置等の、表示装置を搭載する種々の電子機器を想定できる。車載装置は、例えばメーターパネル、カーナビゲーションシステム等である。
操作部360は、ユーザーからの種々の操作を受け付けるユーザーインターフェースである。例えば、ボタンやマウスやキーボード、電気光学パネル200に装着されたタッチパネル等である。通信部340は、画像データや制御データの入出力を行うデータインターフェースである。通信部340は、例えば無線LANや近距離無線通信等の無線通信インターフェース、或いは有線LANやUSB等の有線通信インターフェースである。記憶部330は、例えば通信部340から入力されたデータを記憶したり、或いは、処理装置310のワーキングメモリーとして機能したりする。記憶部330は、例えばRAMやROM等のメモリー、或いはHDD等の磁気記憶装置、或いはCDドライブ、DVDドライブ等の光学記憶装置等である。表示コントローラー320は、通信部340から入力された或いは記憶部330に記憶された画像データを処理して回路装置100に転送する。回路装置100は、表示コントローラー320から転送された画像データに基づいて電気光学パネル200に画像を表示させる。処理装置310は、電子機器300の制御処理及び、種々の信号処理等を行う。処理装置310は、例えばCPUやMPU等のプロセッサー、或いはASIC等である。
例えば電子機器300がプロジェクターである場合、電子機器300は更に光源と光学系とを含む。光学系は、例えばレンズ、プリズム、ミラー等である。電気光学パネル200が透過型である場合、光学装置が光源からの光を電気光学パネル200に入射させ、電気光学パネル200を透過した光をスクリーンに投影させる。電気光学パネル200が反射型である場合、光学装置が光源からの光を電気光学パネル200に入射させ、電気光学パネル200から反射された光をスクリーンに投影させる。
以上に説明した本実施形態の回路装置は、トランスファーゲートと電荷補償回路と制御回路とを含む。トランスファーゲートは、入力ノードと出力ノードの間に並列接続されるP型トランジスター及びN型トランジスターを有する。トランスファーゲートの入力ノードに入力信号が入力され、トランスファーゲートは出力ノードに出力信号を出力する。電荷補償回路は、トランスファーゲートの出力ノードに接続され、トランスファーゲートの出力ノードからの電荷排出又はトランスファーゲートの出力ノードへの電荷注入を行う。制御回路は、電荷補償回路を制御する。電荷補償回路は、制御回路からの制御に基づいて、トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、電荷排出を行い、トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲より低い第2電圧範囲であるとき、電荷注入を行う。
本実施形態によれば、入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、電荷補償回路が電荷排出を行うことで、トランスファーゲートの電荷注入によるフィードスルーノイズを低減できる。また入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき、電荷補償回路が電荷注入を行うことで、トランスファーゲートの電荷排出によるフィードスルーノイズを低減できる。これにより、入力信号の電圧に依存したフィードスルーノイズを適切に低減できる。
また本実施形態では、電荷補償回路は、ソース及びドレインが出力ノードに接続されるトランジスター群を有してもよい。制御回路は、トランジスター群のゲートに制御信号群を出力することで電荷補償回路を制御してもよい。
制御回路がトランジスター群のいずれのトランジスターをオンオフさせるかによって、電荷排出と電荷注入を切り替えることが可能であり、またそのときの電荷量を制御できる。このように、制御回路がトランジスター群のゲートに制御信号群を出力することで、電荷補償回路によるフィードスルーノイズの低減を制御できる。
また本実施形態では、トランジスター群は、N型トランジスター群を有してもよい。トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、制御信号群に基づいてN型トランジスター群のうち1又は複数のN型トランジスターがオンからオフになることで、電荷補償回路が電荷排出を行ってもよい。トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき、制御信号群に基づいてN型トランジスター群のうち1又は複数のN型トランジスターがオフからオンになることで、電荷補償回路が電荷注入を行ってもよい。
このようにすれば、電荷補償回路のトランジスター群としてN型トランジスターを用いる場合において、入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき電荷補償回路が電荷排出を行い、入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき電荷補償回路が電荷注入を行うことができる。
また本実施形態では、トランジスター群は、P型トランジスター群を有してもよい。トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、制御信号群に基づいてP型トランジスター群のうち1又は複数のP型トランジスターがオフからオンになることで、電荷補償回路が電荷排出を行ってもよい。トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき、制御信号群に基づいてP型トランジスター群のうち1又は複数のP型トランジスターがオンからオフになることで、電荷補償回路が電荷注入を行ってもよい。
このようにすれば、電荷補償回路のトランジスター群としてP型トランジスターを用いる場合において、入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき電荷補償回路が電荷排出を行い、入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき電荷補償回路が電荷注入を行うことができる。
また本実施形態では、電荷補償回路は、一端が出力ノードに接続されるキャパシター群と、制御回路からの制御信号群に基づいてキャパシター群の他端を駆動する駆動回路群と、を有してもよい。制御回路は、駆動回路群に制御信号群を出力することで電荷補償回路を制御してもよい。
駆動回路群がキャパシター群のいずれのキャパシターを駆動するかによって、電荷排出と電荷注入を切り替えることが可能であり、またそのときの電荷量を制御できる。このように、制御回路が駆動回路群に制御信号群を出力することで、電荷補償回路によるフィードスルーノイズの低減を制御できる。
また本実施形態では、電荷補償回路は、一端が出力ノードに接続されるキャパシターと、一端がキャパシターの他端に接続されるキャパシター群と、制御回路からの制御信号群に基づいてキャパシター群の他端を駆動する駆動回路群と、を有してもよい。制御回路は、駆動回路群に制御信号群を出力することで電荷補償回路を制御してもよい。
この構成においても、駆動回路群がキャパシター群のいずれのキャパシターを駆動するかによって、電荷排出と電荷注入を切り替えることが可能であり、またそのときの電荷量を制御できる。即ち、制御回路が駆動回路群に制御信号群を出力することで、電荷補償回路によるフィードスルーノイズの低減を制御できる。キャパシター群にキャパシターを直列接続したことで、電荷補償における電荷量が小さくなるため、高分解能なフィードスルーノイズ低減を行うことが可能である。
また本実施形態では、トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、駆動回路群が制御信号群に基づいてキャパシター群のうち1又は複数のキャパシターの他端の電圧を第1電圧から第1電圧より低い第2電圧に変化させることで、電荷補償回路が電荷排出を行ってもよい。トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき、駆動回路群が制御信号群に基づいてキャパシター群のうち1又は複数のキャパシターの他端の電圧を第2電圧から第1電圧に変化させることで、電荷補償回路が電荷注入を行ってもよい。
このようにすれば、電荷補償回路がキャパシター群と駆動回路群を含む構成において、入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき電荷補償回路が電荷排出を行い、入力信号の電圧が第2電圧範囲であるとき電荷補償回路が電荷注入を行うことができる。
また本実施形態では、電荷補償回路は、トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第1電圧範囲より低く且つ第2電圧範囲より高い第3電圧範囲であるとき、入力信号の電圧が第1電圧範囲であるときの排出電荷量より少ない電荷量で電荷排出を行ってもよい。
このようにすれば、電荷補償回路が電荷排出を行う場合において、その排出電荷量をより精度よく制御可能である。これにより、各電圧範囲に応じたフィードスルーノイズの振幅に対して、より適切なノイズ低減を行うことができる。
また本実施形態では、電荷補償回路は、トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて入力信号の電圧が第2電圧範囲より高く且つ第3電圧範囲より低い第4電圧範囲であるとき、入力信号の電圧が第2電圧範囲であるときの注入電荷量より少ない電荷量で電荷注入を行ってもよい。
このようにすれば、電荷補償回路が電荷注入を行う場合において、その注入電荷量をより精度よく制御可能である。これにより、各電圧範囲に応じたフィードスルーノイズの振幅に対して、より適切なノイズ低減を行うことができる。
また本実施形態では、回路装置は、入力データに基づいてトランスファーゲートの入力ノードに入力信号を出力する出力回路を含んでもよい。制御回路は、入力データに基づいて、入力信号の電圧が第1電圧範囲に属するか否か及び入力信号の電圧が第2電圧範囲に属するか否かを判断してもよい。
出力回路が入力データに基づいてトランスファーゲートの入力ノードに入力信号を出力するので、入力データは入力信号の電圧に対応したデータとなっている。これにより、制御回路は、入力データに基づいて、入力信号の電圧が属する電圧範囲を判断できる。
また本実施形態では、回路装置は、D/A変換回路とアンプ回路とを含んでもよい。D/A変換回路は、入力データをD/A変換したD/A変換電圧を、トランスファーゲートの出力ノードに出力してもよい。アンプ回路は、トランスファーゲートの出力ノードの信号が入力されてもよい。
トランスファーゲートが発生するフィードスルーノイズは、アンプ回路が出力する信号の精度に影響を与える。本実施形態によれば、電荷補償回路がフィードスルーノイズを低減するので、アンプ回路が出力する信号の精度を向上できる。
また本実施形態では、トランスファーゲートがオンであるとき、出力回路が入力信号をトランスファーゲートの入力ノードに出力することで、入力信号に対応した出力信号がトランスファーゲートの出力ノードに出力されてもよい。トランスファーゲートがオンからオフになった後、D/A変換回路がD/A変換電圧をトランスファーゲートの出力ノードに出力してもよい。
トランスファーゲートが発生するフィードスルーノイズは、トランスファーゲートがオフになった後にD/A変換回路によって収束される。しかし、D/A変換回路がD/A変換電圧を出力する期間内にフィードスルーノイズを収束しきれない可能性がある。本実施形態によれば、電荷補償回路がフィードスルーノイズを低減するので、D/A変換回路がD/A変換電圧を出力する期間内にフィードスルーノイズを許容誤差内まで収束できる。
また本実施形態では、アンプ回路は、電気光学パネルを駆動してもよい。
本実施形態によれば、電荷補償回路がフィードスルーノイズを低減することで、アンプ回路が出力する信号の精度を向上できる。これにより、電気光学パネルを駆動するデータ電圧の精度を向上できるので、表示品質が向上する。
また本実施形態の電気光学装置は、上記に記載の回路装置と、電気光学パネルと、を含む。
また本実施形態の電子機器は、上記のいずれかに記載の回路装置を含む。
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、本開示の新規事項及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開示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、より広義又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。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また回路装置、電気光学装置及び電子機器等の構成及び動作等も、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。
15…トランスファーゲート、25…電荷補償回路、35…制御回路、36…レジスター、45…スイッチ回路、51…コンパレーター、52…コンパレーター、55…判定回路、56…バイアス回路、60…基準電圧生成回路、65…検出回路、70…D/A変換回路、80…アンプ回路、82…キャパシター回路、84…キャパシター駆動回路、85…出力回路、100…回路装置、200…電気光学パネル、300…電子機器、310…処理装置、320…表示コントローラー、330…記憶部、340…通信部、350…電気光学装置、360…操作部、400…電子機器、AMVD…演算増幅器、CC1~CCt…キャパシター、CDC…キャパシター、CJ…キャパシター、DC1~DCt…制御信号、DRC1…駆動回路、DRC2…駆動回路、GD[9:0]…表示データ、NIN…入力ノード、NMON…判定ノード、NOUT…出力ノード、NT1~NTb…N型トランジスター、PT1~PTa…P型トランジスター、SNT1~SNTb…制御信号、SPT1~SPTa…制御信号、STGN…制御信号、STGP…制御信号、SWMON…スイッチ、TGN…N型トランジスター、TGP…P型トランジスター、VBI…バイアス電圧、VC…基準電圧、VRA…判定電圧、VRB…判定電圧

Claims (15)

  1. 入力ノードと出力ノードの間に並列接続されるP型トランジスター及びN型トランジスターを有し、前記入力ノードに入力信号が入力され、前記出力ノードに出力信号を出力するトランスファーゲートと、
    前記出力ノードに接続され、前記出力ノードからの電荷排出又は前記出力ノードへの電荷注入を行う電荷補償回路と、
    前記電荷補償回路を制御する制御回路と、
    を含み、
    前記電荷補償回路は、
    前記制御回路からの制御に基づいて、前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が第1電圧範囲であるとき、前記電荷排出を行い、前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲より低い第2電圧範囲であるとき、前記電荷注入を行うことを特徴とする回路装置。
  2. 請求項1に記載の回路装置において、
    前記電荷補償回路は、
    ソース及びドレインが前記出力ノードに接続されるトランジスター群を有し、
    前記制御回路は、
    前記トランジスター群のゲートに制御信号群を出力することで前記電荷補償回路を制御することを特徴とする回路装置。
  3. 請求項2に記載の回路装置において、
    前記トランジスター群は、N型トランジスター群を有し、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲であるとき、前記制御信号群に基づいて前記N型トランジスター群のうち1又は複数のN型トランジスターがオンからオフになることで、前記電荷補償回路が前記電荷排出を行い、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第2電圧範囲であるとき、前記制御信号群に基づいて前記N型トランジスター群のうち1又は複数のN型トランジスターがオフからオンになることで、前記電荷補償回路が前記電荷注入を行うことを特徴とする回路装置。
  4. 請求項2に記載の回路装置において、
    前記トランジスター群は、P型トランジスター群を有し、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲であるとき、前記制御信号群に基づいて前記P型トランジスター群のうち1又は複数のP型トランジスターがオフからオンになることで、前記電荷補償回路が前記電荷排出を行い、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第2電圧範囲であるとき、前記制御信号群に基づいて前記P型トランジスター群のうち1又は複数のP型トランジスターがオンからオフになることで、前記電荷補償回路が前記電荷注入を行うことを特徴とする回路装置。
  5. 請求項1に記載の回路装置において、
    前記電荷補償回路は、
    一端が前記出力ノードに接続されるキャパシター群と、
    前記制御回路からの制御信号群に基づいて前記キャパシター群の他端を駆動する駆動回路群と、
    を有し、
    前記制御回路は、
    前記駆動回路群に前記制御信号群を出力することで前記電荷補償回路を制御することを特徴とする回路装置。
  6. 請求項1に記載の回路装置において、
    前記電荷補償回路は、
    一端が前記出力ノードに接続されるキャパシターと、
    一端が前記キャパシターの他端に接続されるキャパシター群と、
    前記制御回路からの制御信号群に基づいて前記キャパシター群の他端を駆動する駆動回路群と、
    を有し、
    前記制御回路は、
    前記駆動回路群に前記制御信号群を出力することで前記電荷補償回路を制御することを特徴とする回路装置。
  7. 請求項5又は6に記載の回路装置において、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲であるとき、前記駆動回路群が前記制御信号群に基づいて前記キャパシター群のうち1又は複数のキャパシターの他端の電圧を第1電圧から前記第1電圧より低い第2電圧に変化させることで、前記電荷補償回路が前記電荷排出を行い、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第2電圧範囲であるとき、前記駆動回路群が前記制御信号群に基づいて前記キャパシター群のうち1又は複数のキャパシターの他端の電圧を前記第2電圧から前記第1電圧に変化させることで、前記電荷補償回路が前記電荷注入を行うことを特徴とする回路装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の回路装置において、
    前記電荷補償回路は、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲より低く且つ前記第2電圧範囲より高い第3電圧範囲であるとき、前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲であるときの排出電荷量より少ない電荷量で前記電荷排出を行うことを特徴とする回路装置。
  9. 請求項8に記載の回路装置において、
    前記電荷補償回路は、
    前記トランスファーゲートがオフするタイミングにおいて前記入力信号の電圧が前記第2電圧範囲より高く且つ前記第3電圧範囲より低い第4電圧範囲であるとき、前記入力信号の電圧が前記第2電圧範囲であるときの注入電荷量より少ない電荷量で前記電荷注入を行うことを特徴とする回路装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の回路装置において、
    入力データに基づいて前記入力ノードに前記入力信号を出力する出力回路を含み、
    前記制御回路は、
    前記入力データに基づいて、前記入力信号の電圧が前記第1電圧範囲に属するか否か及び前記入力信号の電圧が前記第2電圧範囲に属するか否かを判断することを特徴とする回路装置。
  11. 請求項10に記載の回路装置において、
    前記入力データをD/A変換したD/A変換電圧を、前記出力ノードに出力するD/A変換回路と、
    前記出力ノードの信号が入力されるアンプ回路と、
    を含むことを特徴とする回路装置。
  12. 請求項11に記載の回路装置において、
    前記トランスファーゲートがオンであるとき、前記出力回路が前記入力信号を前記入力ノードに出力することで、前記入力信号に対応した前記出力信号が前記出力ノードに出力され、
    前記トランスファーゲートがオンからオフになった後、前記D/A変換回路が前記D/A変換電圧を前記出力ノードに出力することを特徴とする回路装置。
  13. 請求項11又は12に記載の回路装置において、
    前記アンプ回路は、
    電気光学パネルを駆動することを特徴とする回路装置。
  14. 請求項13に記載の回路装置と、
    前記電気光学パネルと、
    を含むことを特徴とする電気光学装置。
  15. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
JP2019168934A 2019-09-18 2019-09-18 回路装置、電気光学装置及び電子機器 Active JP7310477B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019168934A JP7310477B2 (ja) 2019-09-18 2019-09-18 回路装置、電気光学装置及び電子機器
US17/024,140 US11094274B2 (en) 2019-09-18 2020-09-17 Circuit device, electro-optical device, and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019168934A JP7310477B2 (ja) 2019-09-18 2019-09-18 回路装置、電気光学装置及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021047264A JP2021047264A (ja) 2021-03-25
JP7310477B2 true JP7310477B2 (ja) 2023-07-19

Family

ID=74869770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019168934A Active JP7310477B2 (ja) 2019-09-18 2019-09-18 回路装置、電気光学装置及び電子機器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11094274B2 (ja)
JP (1) JP7310477B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7826786B2 (ja) * 2022-03-28 2026-03-10 セイコーエプソン株式会社 ドライバー、電気光学装置及び電子機器
CN116148914B (zh) * 2023-02-14 2023-07-07 中国科学院近代物理研究所 一种具有时间游动补偿功能的甄别电路
TWI860646B (zh) * 2023-03-14 2024-11-01 大陸商北京集創北方科技股份有限公司 電平轉換電路、顯示驅動晶片、顯示裝置以及資訊處理裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080252358A1 (en) 2007-04-11 2008-10-16 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for reducing charge injection and clock feed-through in switched capacitor circuits
US20180026622A1 (en) 2016-07-22 2018-01-25 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for reducing off state leakage currents
JP2019101084A (ja) 2017-11-29 2019-06-24 セイコーエプソン株式会社 表示ドライバー、電気光学装置及び電子機器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174518A (ja) 1984-02-20 1985-09-07 Hitachi Ltd Cmosアナログスイツチ
JPS60254903A (ja) 1984-05-31 1985-12-16 Fujitsu Ltd Mosアナログアンプ回路
JPS61214815A (ja) 1985-03-20 1986-09-24 Hitachi Ltd アナログスイツチ
JPH06349294A (ja) * 1993-06-07 1994-12-22 Kawasaki Steel Corp サンプルホールド回路
JPH08335864A (ja) 1995-06-07 1996-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mosアナログスイッチ
JP3920123B2 (ja) 2002-03-25 2007-05-30 旭化成マイクロシステム株式会社 D/a変換器及びデルタシグマ型d/a変換器
JP2006148320A (ja) 2004-11-17 2006-06-08 Denso Corp スイッチドキャパシタフィルタ
US7675352B2 (en) * 2005-09-07 2010-03-09 Tpo Displays Corp. Systems and methods for generating reference voltages
JP2008076596A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Seiko Epson Corp データ線選択回路、データ線駆動回路、電気光学装置および電子機器
US20090160881A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Seiko Epson Corporation Integrated circuit device, electro-optical device, and electronic instrument
JP4492694B2 (ja) * 2007-12-20 2010-06-30 セイコーエプソン株式会社 集積回路装置、電気光学装置及び電子機器
JP6435787B2 (ja) 2014-11-07 2018-12-12 セイコーエプソン株式会社 ドライバー及び電子機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080252358A1 (en) 2007-04-11 2008-10-16 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for reducing charge injection and clock feed-through in switched capacitor circuits
US20180026622A1 (en) 2016-07-22 2018-01-25 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for reducing off state leakage currents
JP2019101084A (ja) 2017-11-29 2019-06-24 セイコーエプソン株式会社 表示ドライバー、電気光学装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20210082363A1 (en) 2021-03-18
JP2021047264A (ja) 2021-03-25
US11094274B2 (en) 2021-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7659777B2 (en) Offset adjustment device, semiconductor device, display device, offset adjustment method, noise detection device, and noise detection method
KR100817302B1 (ko) 데이터 드라이버 및 이를 갖는 표시장치
US7551111B2 (en) Decoder circuit, driving circuit for display apparatus and display apparatus
US9577619B2 (en) Buffer circuit having amplifier offset compensation and source driving circuit including the same
US10878767B2 (en) Display driver, electro-optical device, and electronic apparatus
US11081036B1 (en) Slew rate enhancement circuit
JP7310477B2 (ja) 回路装置、電気光学装置及び電子機器
JPH10301539A (ja) 液晶表示装置の駆動回路
US20110012882A1 (en) Source driver and display device having the same
KR100637060B1 (ko) 아날로그 버퍼 및 그 구동 방법과, 그를 이용한 액정 표시장치 및 그 구동 방법
JP4816077B2 (ja) レベルシフト回路及びそれを用いたドライバ回路
US7078941B2 (en) Driving circuit for display device
US11263944B2 (en) Circuit device, electro-optical device, and electronic apparatus
JP7395900B2 (ja) 回路装置、電気光学装置及び電子機器
JPWO2004042691A1 (ja) サンプルホールド回路およびそれを用いた画像表示装置
US20080122777A1 (en) Source driving device
JP5098809B2 (ja) D/a変換回路、データドライバ、集積回路装置及び電子機器
JP7826786B2 (ja) ドライバー、電気光学装置及び電子機器
KR101865849B1 (ko) 데이터 집적회로 및 이를 이용한 표시장치
US10644695B1 (en) Source driver
KR100608743B1 (ko) 액정 디스플레이의 구동 장치
KR101408810B1 (ko) 시간-인터폴레이션 기법을 이용한 디지털-아날로그 변환기
US11996061B2 (en) Driver, electro-optical device, and electronic apparatus
WO2018207697A1 (ja) 表示装置およびその駆動方法
JP2024135609A (ja) ドライバー、電気光学装置及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230413

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: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7310477

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150