JPH1049110A - Sample-hold circuit, data driver using it and flat panel display device - Google Patents
Sample-hold circuit, data driver using it and flat panel display deviceInfo
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- JPH1049110A JPH1049110A JP20498396A JP20498396A JPH1049110A JP H1049110 A JPH1049110 A JP H1049110A JP 20498396 A JP20498396 A JP 20498396A JP 20498396 A JP20498396 A JP 20498396A JP H1049110 A JPH1049110 A JP H1049110A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、サンプルホールド
回路並びにこれを用いたデータドライバ及びフラットパ
ネル型表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample and hold circuit, a data driver using the same, and a flat panel display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は、従来の液晶表示装置の全体構成
を示す。図7では簡単化のために、液晶表示パネル10
が4行5列の画素構成である場合を示している。液晶表
示パネル10は、1対のガラス基板が対向して配置され
ており、その一方のガラス基板上には、液晶画素11の
表示電極がマトリックス状に配列され、各液晶画素11
について薄膜トランジスタ12が形成され、薄膜トラン
ジスタ12の第1〜4行に対しそれぞれ走査電極141
〜144が形成され、薄膜トランジスタ12の第1〜5
列に対しそれぞれデータ電極131〜135が、走査電
極141〜144と直角に絶縁膜を介して形成されてい
る。他方のガラス基板上には、各液晶画素11に共通の
透明べた電極Vcom(表示電極に対する対向電極Vcom)
が形成されている。電極Vcomには、液晶劣化防止のた
めビデオ信号VSAを1水平期間毎に正極性電位と負極
性電位とに交互に反転させるための信号が供給される。2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an entire configuration of a conventional liquid crystal display device. In FIG. 7, for simplicity, the liquid crystal display panel 10
Shows a pixel configuration of 4 rows and 5 columns. In the liquid crystal display panel 10, a pair of glass substrates are arranged so as to face each other, and display electrodes of liquid crystal pixels 11 are arranged in a matrix on one of the glass substrates.
The thin film transistor 12 is formed for each of the first to fourth rows of the thin film transistor 12,
To 144 are formed, and the first to fifth of the thin film transistor 12 are formed.
Data electrodes 131 to 135 are formed on the columns at right angles to the scan electrodes 141 to 144 via an insulating film. On the other glass substrate, a transparent solid electrode Vcom common to each liquid crystal pixel 11 (a counter electrode Vcom for the display electrode)
Are formed. To the electrode Vcom, a signal for alternately inverting the video signal VSA to a positive potential and a negative potential every one horizontal period to prevent liquid crystal deterioration is supplied.
【0003】データ電極131〜135はデータドライ
バ20の出力端に接続され、走査電極141〜144は
走査ドライバ21の出力端に接続されている。制御回路
22は、供給されるドットクロックCLK、同期信号を
含まないビデオ信号VS、水平同期信号HSYNC及び
垂直同期信号VSYNCに基づき、周期が1水平期間の
スタートパルスST、ドットクロックCLKと同一周波
数のクロックCK1、増幅されたビデオ信号VSA及び
ラッチ信号LTを生成してデータドライバ20に供給
し、また、1水平期間の周期で走査電極を走査するため
の信号を走査ドライバ21に供給する。[0003] The data electrodes 131 to 135 are connected to the output terminal of the data driver 20, and the scan electrodes 141 to 144 are connected to the output terminal of the scan driver 21. Based on the supplied dot clock CLK, the video signal VS not including the synchronization signal, the horizontal synchronization signal HSYNC, and the vertical synchronization signal VSYNC, the control circuit 22 has the same frequency as the start pulse ST and the dot clock CLK whose cycle is one horizontal period. The clock CK1, the amplified video signal VSA, and the latch signal LT are generated and supplied to the data driver 20, and a signal for scanning the scan electrodes in one horizontal period is supplied to the scan driver 21.
【0004】データドライバ20は、点順次走査用シフ
トレジスタ23、サンプルホールド回路24及びサンプ
ルホールド回路25を備えている。データ電極131に
対応したシフトレジスタ23、サンプルホールド回路2
4及びサンプルホールド回路25の1列分の構成要素2
31、サンプルホールド回路241及び251の構成例
を図8に示す。The data driver 20 includes a dot-sequential scanning shift register 23, a sample hold circuit 24, and a sample hold circuit 25. Shift register 23 corresponding to data electrode 131, sample hold circuit 2
4 and component 2 for one column of sample-and-hold circuit 25
FIG. 8 shows a configuration example of the sample hold circuits 241 and 251.
【0005】サンプルホールド回路241は、その信号
入力端とバッファ回路30の入力端との間にアナログス
イッチ31が接続されている。アナログスイッチ31
は、pMOSトランジスタとnMOSトランジスタとを
並列接続した転送ゲートであり、選択信号S1とこれを
インバータ32で反転した信号とでオン/オフ制御され
る。バッファ回路30の入力端とグランド線との間に
は、ホールドコンデンサCH1が接続されている。サン
プルホールド回路251はサンプルホールド回路241
と同一回路であり、サンプルホールド回路251のバッ
ファ回路40、アナログスイッチ41、インバータ42
及びホールドコンデンサCH2はそれぞれサンプルホー
ルド回路241のバッファ回路30、アナログスイッチ
31、インバータ32及びホールドコンデンサCH1に
対応している。The analog switch 31 is connected between the signal input terminal of the sample hold circuit 241 and the input terminal of the buffer circuit 30. Analog switch 31
Is a transfer gate in which a pMOS transistor and an nMOS transistor are connected in parallel, and is turned on / off by a selection signal S1 and a signal obtained by inverting the selection signal S1 by an inverter 32. The hold capacitor CH1 is connected between the input terminal of the buffer circuit 30 and the ground line. The sample hold circuit 251 is
And the buffer circuit 40 of the sample and hold circuit 251, the analog switch 41, and the inverter 42.
The hold capacitor CH2 corresponds to the buffer circuit 30, the analog switch 31, the inverter 32, and the hold capacitor CH1 of the sample / hold circuit 241, respectively.
【0006】最初、選択信号S1が低レベルでアナログ
スイッチ31がオフになっている。スタートパルスST
が高レベルに遷移し、これがクロックCK1の立ち上が
りでDフリップフロップ231に保持され、そのQ出力
である選択信号S1が高レベルになり、アナログスイッ
チ31がオンになり、ビデオ信号VSAの電圧がホール
ドコンデンサCH1にサンプリングされる。スタートパ
ルスSTが低レベルになり、次のクロックCK1の立ち
上がりで選択信号S1が低レベルに保持され、アナログ
スイッチ31がオフになって、ホールドコンデンサCH
1にサンプリングされた電圧が保持される。バッファ回
路30からは、ホールドコンデンサCH1の電圧に応じ
た電圧の画素信号VD1が取り出される。First, the analog switch 31 is turned off when the selection signal S1 is at a low level. Start pulse ST
Transitions to a high level, which is held in the D flip-flop 231 at the rise of the clock CK1, the Q output selection signal S1 goes high, the analog switch 31 is turned on, and the voltage of the video signal VSA is held. It is sampled by the capacitor CH1. The start pulse ST goes low, the selection signal S1 is held low at the next rise of the clock CK1, the analog switch 31 is turned off, and the hold capacitor CH
The voltage sampled at 1 is held. From the buffer circuit 30, a pixel signal VD1 having a voltage corresponding to the voltage of the hold capacitor CH1 is taken out.
【0007】図7において、シフトレジスタ23による
点順次走査により、1水平期間で1行分のビデオ信号V
SAがサンプルホールド回路24でサンプルホールドさ
れ、次いでラッチ信号LTによりサンプルホールド回路
24の出力がサンプルホールド回路25に保持される。
この状態で、シフトレジスタ23による点順次走査によ
り、1水平期間で1行分のビデオ信号VSAがサンプル
ホールド回路24でサンプルホールドされる。以下同様
の処理が繰り返される。In FIG. 7, the video signal V for one row in one horizontal period is obtained by dot sequential scanning by the shift register 23.
SA is sampled and held by the sample and hold circuit 24, and then the output of the sample and hold circuit 24 is held by the sample and hold circuit 25 by the latch signal LT.
In this state, the video signal VSA for one row is sampled and held by the sample and hold circuit 24 in one horizontal period by dot sequential scanning by the shift register 23. Hereinafter, the same processing is repeated.
【0008】データドライバ20は、液晶表示パネル1
0の薄膜トランジスタ12を形成する工程と同じ工程
で、液晶表示パネル10の周辺部に薄膜トランジスタで
形成した方が製造コスト上好ましい。バッファ回路30
及び40はいずれも、高入力インピーダンス、低出力イ
ンピーダーンスであり、通常、演算増幅回路の反転入力
端と出力端とを接続した増幅率1のボルテージホロワで
構成される。[0008] The data driver 20 is a liquid crystal display panel 1
It is preferable in terms of manufacturing cost that the thin film transistor 12 is formed around the liquid crystal display panel 10 in the same step as the step of forming the thin film transistor 12 of zero. Buffer circuit 30
And 40 have a high input impedance and a low output impedance, and are generally constituted by a voltage follower with an amplification factor of 1 connecting an inverting input terminal and an output terminal of an operational amplifier circuit.
【0009】しかし、ガラス基板上に形成される薄膜ト
ランジスタは、特性のばらつきが比較的大きく、隣り合
うものであってもしいき値電圧(ドレイン電流が流れは
じめる時のゲート・ソース間電圧)が異なるので、ボル
テージホロワの入出力電圧特性のばらつきが大きく、同
一入力電圧であってもデータ電極毎に出力電圧が異な
り、表示画質が悪くなる。However, thin film transistors formed on a glass substrate have relatively large variations in characteristics, and even if they are adjacent to each other, the threshold voltage (gate-source voltage when a drain current starts to flow) is different. In addition, the input / output voltage characteristics of the voltage follower greatly vary, and even if the input voltage is the same, the output voltage differs for each data electrode, resulting in poor display quality.
【0010】そこで、薄膜トランジスタで20を構成す
る場合、バッファ回路30として図9に示すようなソー
スホロワ回路が用いられる。バッファ回路30の入力及
び出力はそれぞれnMOSトランジスタN1のゲート及
びソースであり、抵抗R1には常時電流が流れている。
バッファ回路40についてもバッファ回路30と同様で
ある。Therefore, when the thin film transistor 20 is formed, a source follower circuit as shown in FIG. The input and output of the buffer circuit 30 are the gate and source of the nMOS transistor N1, respectively, and a current always flows through the resistor R1.
The buffer circuit 40 is similar to the buffer circuit 30.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ソースホロワ回路の入
出力電圧特性のばらつきは、ボルテージホロワのそれよ
り小さいものの、nMOSトランジスタN1のしきい値
のばらつきがソースホロワ回路の入出力特性のばらつき
になるので、これによる表示画質の低下を避けることが
できない。Although the variation in the input / output voltage characteristics of the source follower circuit is smaller than that of the voltage follower, the variation in the threshold value of the nMOS transistor N1 results in the variation in the input / output characteristics of the source follower circuit. Therefore, it is inevitable that the display quality is reduced.
【0012】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、FETのしきい値にばらつきがあっても、入出力電
圧特性のばらつきをより低減することが可能なサンプル
ホールド回路並びにこれを用いたデータドライバ及びフ
ラットパネル型表示装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a sample-and-hold circuit capable of further reducing variations in input / output voltage characteristics even if the thresholds of FETs vary, and to use the same. To provide a data driver and a flat panel display device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段及びその作用効果】本発明
に係るサンプルホールド回路では、出力段に、FETの
ゲート及びソースをそれぞれ入力端及び出力端とするソ
ースホロア回路を有し、該ゲートと第1基準電位との間
にホールドコンデンサが接続され、該ゲートとサンプル
ホールド回路の入力端との間に第1アナログスイッチが
接続されたサンプルホールド回路において、さらに、一
端が該ゲートに接続された補正コンデンサと、該補正コ
ンデンサの他端と該ソースとの間に接続された第2アナ
ログスイッチと、該補正コンデンサの他端と第2基準電
位との間に接続された第3アナログスイッチと、を有す
る。In the sample and hold circuit according to the present invention, the output stage has a source follower circuit having an input terminal and an output terminal of a gate and a source of the FET, respectively. A sample-and-hold circuit in which a hold capacitor is connected between the gate and one reference potential and a first analog switch is connected between the gate and an input terminal of the sample-and-hold circuit; A capacitor, a second analog switch connected between the other end of the correction capacitor and the source, and a third analog switch connected between the other end of the correction capacitor and a second reference potential. Have.
【0014】上記構成において、例えば、最初に第1及
び第2のアナログスイッチがオフ、第3アナログスイッ
チがオンになっているとする。この状態から第1及び第
2のアナログスイッチをオンにすると、入力信号の電圧
VSAがホールドコンデンサにサンプリングされ、補正
コンデンサの電圧がFETのしきい値Vthに等しくな
る。In the above configuration, for example, it is assumed that first and second analog switches are turned off and the third analog switch is turned on first. When the first and second analog switches are turned on from this state, the voltage VSA of the input signal is sampled by the hold capacitor, and the voltage of the correction capacitor becomes equal to the threshold value Vth of the FET.
【0015】次に、第1及び第2のアナログスイッチを
オフにし、第3アナログスイッチをオンにすると、ホー
ルドコンデンサから補正コンデンサへ電荷ΔQが移動し
て、両コンデンサの電圧が等しくなり、サンプルホール
ド回路の出力電圧VD1がΔV低下する。これにより、
VD1=VSA−(Vth+ΔV)となる。電荷移動量Δ
Qは、しきい値Vthが小さいほど大きいので、しきい値
Vthが小さいほどホールドコンデンサの電圧低下が大き
くなり、出力電圧VD1の低下量ΔVも大きくなる。Next, when the first and second analog switches are turned off and the third analog switch is turned on, the electric charge ΔQ moves from the hold capacitor to the correction capacitor, the voltages of both capacitors become equal, and the sample hold The output voltage VD1 of the circuit decreases by ΔV. This allows
VD1 = VSA− (Vth + ΔV) Charge transfer amount Δ
Since Q is larger as the threshold value Vth is smaller, the smaller the threshold value Vth is, the larger the voltage drop of the hold capacitor is, and the larger the decrease amount ΔV of the output voltage VD1 is.
【0016】したがって、ホールドコンデンサと補正コ
ンデンサとの容量比及び基準電位を適当に選定すること
により、FETのしきい値Vthのばらつきによらず電圧
(Vth+ΔV)を略一定にすることが可能となり、サン
プルホールド回路の入力電圧VSAに対する出力電圧V
D1の特性のばらつきを低減することができるという効
果を奏する。Therefore, by appropriately selecting the capacitance ratio between the hold capacitor and the correction capacitor and the reference potential, the voltage (Vth + ΔV) can be made substantially constant regardless of the variation in the threshold value Vth of the FET. Output voltage V with respect to input voltage VSA of sample and hold circuit
There is an effect that variation in the characteristics of D1 can be reduced.
【0017】本発明の第1態様では、制御回路を有し、
該制御回路は、上記第1アナログスイッチ及び上記第2
アナログスイッチをオンにし上記第3アナログスイッチ
をオフにし、次いで該第1アナログスイッチ及び該第2
アナログスイッチをオフにし該第3アナログスイッチを
オンにする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a control circuit,
The control circuit includes the first analog switch and the second analog switch.
Turning on the analog switch and turning off the third analog switch, then the first analog switch and the second
The analog switch is turned off and the third analog switch is turned on.
【0018】本発明の第2態様では、制御回路を有し、
該制御回路は、(1)上記第1アナログスイッチ及び上
記第2アナログスイッチをオンにし上記第3アナログス
イッチをオフにし、(2)次いで該第1アナログスイッ
チをオフにし、(3)次いで該第2アナログスイッチを
オフにし該第3アナログスイッチをオンにし、(2)の
動作開始から(3)の動作開始までの時間を補正パラメ
ータとして利用する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a control circuit,
The control circuit includes: (1) turning on the first analog switch and the second analog switch, turning off the third analog switch, (2) then turning off the first analog switch, (3) then turning on the first analog switch. The second analog switch is turned off and the third analog switch is turned on, and the time from the start of operation (2) to the start of operation (3) is used as a correction parameter.
【0019】この第2態様によれば、(2)の動作開始
から(3)の動作開始まではサンプルホールド回路の出
力電圧が補正されず、(3)の動作開始後にサンプルホ
ールド回路の出力電圧が補正されるので、液晶表示装置
のデータ電極に接続されたサンプルホールド回路のよう
に出力の1サイクル平均値が意味をもつ場合に有効であ
り、前記補正パラメータを適当に定めることにより、サ
ンプルホールド回路の入出力電圧特性のばらつき低減が
より一層達成されるという効果を奏する。According to the second aspect, the output voltage of the sample-and-hold circuit is not corrected from the start of the operation in (2) to the start of the operation in (3), and the output voltage of the sample-and-hold circuit after the start of the operation in (3). Is effective when the average value of one cycle of the output is significant as in a sample and hold circuit connected to the data electrode of the liquid crystal display device. This has the effect of further reducing the variation in the input / output voltage characteristics of the circuit.
【0020】本発明の第3態様のデータドライバでは、
液晶表示装置の各データ電極に対応して備えられ、出力
端が該データ電極に接続される上記いずれかのサンプル
ホールド回路を有し、該サンプルホールド回路のFET
が薄膜トランジスタで形成されている。この第3態様に
よれば、サンプルホールド回路を、画素スイッチとして
薄膜トランジスタを用いた液晶表示パネルと、入出力電
圧特性のばらつき低減が図られたサンプルホールド回路
とを、同一工程で製造できるので、液晶表示装置の製造
コストを低減できるという効果を奏する。In the data driver according to the third aspect of the present invention,
The liquid crystal display device includes one of the sample and hold circuits provided corresponding to each data electrode and having an output terminal connected to the data electrode, and an FET of the sample and hold circuit.
Are formed of thin film transistors. According to the third aspect, a liquid crystal display panel using a thin film transistor as a pixel switch as a sample and hold circuit and a sample and hold circuit with reduced variation in input / output voltage characteristics can be manufactured in the same process. There is an effect that the manufacturing cost of the display device can be reduced.
【0021】本発明の第4態様のフラットパネル型表示
装置では、上記いずれかのサンプルホールド回路と、デ
ータ電極に該サンプルホールド回路の出力端が接続され
た表示用フラットパネルと、を有する。[0021] A flat panel display device according to a fourth aspect of the present invention includes any of the sample and hold circuits described above, and a display flat panel in which an output terminal of the sample and hold circuit is connected to a data electrode.
【0022】この第4態様によれば、サンプルホールド
回路の入出力電圧特性のばらつきが低減するので、フラ
ットパネル型表示装置の表示品質が向上するという効果
を奏する。According to the fourth aspect, since the variation in the input / output voltage characteristics of the sample-and-hold circuit is reduced, the display quality of the flat panel display is improved.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2に基づいて本
発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施
形態のサンプルホールド回路を示す。バッファ回路30
は、ソースホロワ回路であり、nMOSトランジスタN
1のゲート及びソースがそれぞれバッファ回路30の入
力端及び出力端となっている。nMOSトランジスタN
1のソースは、抵抗R1を介してグランド線に接続さ
れ、nMOSトランジスタN1のドレインは電源供給線
VCCに接続されている。nMOSトランジスタN1の
ゲートとサンプルホールド回路の入力端との間には、選
択信号S1でオン/オフ制御されるアナログスイッチ3
1が接続されている。nMOSトランジスタN1のゲー
トとグランド線との間には、ホールドコンデンサCH1
が接続されている。以上の構成は従来と同一である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a sample and hold circuit according to an embodiment of the present invention. Buffer circuit 30
Is a source follower circuit, and an nMOS transistor N
One gate and one source are an input terminal and an output terminal of the buffer circuit 30, respectively. nMOS transistor N
1 is connected to the ground line via the resistor R1, and the drain of the nMOS transistor N1 is connected to the power supply line VCC. Between the gate of the nMOS transistor N1 and the input terminal of the sample-and-hold circuit, an analog switch 3 that is turned on / off by a selection signal S1
1 is connected. A hold capacitor CH1 is connected between the gate of the nMOS transistor N1 and the ground line.
Is connected. The above configuration is the same as the conventional one.
【0024】本実施形態の構成の特徴は、nMOSトラ
ンジスタN1のゲートに補正コンデンサCC1の一端が
接続され、補正コンデンサCC1の他端が、一方ではア
ナログスイッチ33を介してnMOSトランジスタN1
のソースに接続され、他方ではアナログスイッチ34を
介して基準電位線Vrefに接続されていることにある。
アナログスイッチ33及び34はそれぞれ、制御信号S
2及びS3でオン/オフ制御される。The configuration of this embodiment is characterized in that one end of the correction capacitor CC1 is connected to the gate of the nMOS transistor N1, and the other end of the correction capacitor CC1 is connected to the nMOS transistor N1 via the analog switch 33.
And the other end is connected to the reference potential line Vref via the analog switch 34.
The analog switches 33 and 34 respectively control the control signal S
On / off control is performed in 2 and S3.
【0025】次に、上記の如く構成された本実施形態の
動作を、図2に基づいて説明する。図2(A)〜(C)
はそれぞれアナログスイッチ31、33及び34のオン
/オフ波形を示し、図2(D)及び(E)はサンプルホ
ールド回路の入出力電圧波形を示す。VSA及びVD1
はそれぞれサンプルホールド回路の入力信号及び出力信
号である。図2(D)と図2(E)とはnMOSトラン
ジスタN1のしきい値Vthが異なり、図2(C)は図2
(E)よりもしきい値Vthが大きい場合を示す。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 (A) to (C)
Shows the on / off waveforms of the analog switches 31, 33 and 34, respectively, and FIGS. 2D and 2E show the input / output voltage waveforms of the sample and hold circuit. VSA and VD1
Is an input signal and an output signal of the sample hold circuit, respectively. 2D differs from FIG. 2E in the threshold value Vth of the nMOS transistor N1, and FIG.
The case where the threshold value Vth is larger than (E) is shown.
【0026】最初、アナログスイッチ31及び33がオ
フ、アナログスイッチ34がオンになっているとする。
この状態からアナログスイッチ31及び33をオンにす
ると、入力信号VSAの電圧がホールドコンデンサCH
1にサンプリングされ、補正コンデンサCC1の電圧が
nMOSトランジスタN1のしきい値Vthに等しくな
る。First, it is assumed that the analog switches 31 and 33 are off and the analog switch 34 is on.
When the analog switches 31 and 33 are turned on from this state, the voltage of the input signal VSA changes to the value of the hold capacitor CH.
1 and the voltage of the correction capacitor CC1 becomes equal to the threshold value Vth of the nMOS transistor N1.
【0027】次に、アナログスイッチ31及び33をオ
フにし、アナログスイッチ34をオンにすると、補正コ
ンデンサCC1の電圧がホールドコンデンサCH1の電
圧よりも低いので、ホールドコンデンサCH1から補正
コンデンサCC1へ電荷ΔQが移動して、両電圧が等し
くなり、電圧VD1がΔV低下する。これにより、VD
1=VSA−(Vth+ΔV)となる。電荷移動量ΔQ
は、しきい値Vthが小さいほど大きいので、しきい値V
thが小さいほどホールドコンデンサCH1の電圧低下が
大きくなり、電圧VD1の低下量ΔVも大きくなる。Next, when the analog switches 31 and 33 are turned off and the analog switch 34 is turned on, the electric charge ΔQ is transferred from the hold capacitor CH1 to the correction capacitor CC1 because the voltage of the correction capacitor CC1 is lower than the voltage of the hold capacitor CH1. Moving, the two voltages become equal, and the voltage VD1 decreases by ΔV. Thereby, VD
1 = VSA− (Vth + ΔV) Charge transfer amount ΔQ
Is larger as the threshold value Vth is smaller,
The smaller the th is, the larger the voltage drop of the hold capacitor CH1 is, and the larger the decrease ΔV of the voltage VD1 is.
【0028】したがって、ホールドコンデンサCH1と
補正コンデンサCC1との容量比及び基準電位線Vref
を適当に選定することにより、nMOSトランジスタN
1のしきい値Vthのばらつきによらず電圧(Vth+Δ
V)を略一定にすることが可能となり、サンプルホール
ド回路の入力電圧VSAに対する出力電圧VD1の特性
のばらつきを低減することができる。Therefore, the capacitance ratio between the hold capacitor CH1 and the correction capacitor CC1 and the reference potential line Vref
Is properly selected, the nMOS transistor N
1 (Vth + Δ
V) can be made substantially constant, and variations in the characteristics of the output voltage VD1 with respect to the input voltage VSA of the sample and hold circuit can be reduced.
【0029】[0029]
[第1実施例]図3は、本発明の第1実施例のサンプル
ホールド回路を示す。この回路では、図1のアナログス
イッチ31を、nMOSトランジスタとpMOSトラン
ジスタとが並列接続された転送ゲートで構成し、図1の
アナログスイッチ33及び34をいずれもnMOSトラ
ンジスタで構成し、基準電位線Vrefをグランド線とし
ている。また、アナログスイッチ31のnMOSトラン
ジスタ及びpMOSトランジスタのゲートにそれぞれ、
選択信号S1、及び、選択信号S1をインバータ32で
反転した信号*S1を供給し、nMOSトランジスタ3
4のゲートに制御信号S3を供給し、nMOSトランジ
スタ33のゲートに、制御信号S3をインバータ35で
反転した信号S2を供給している。FIG. 3 shows a sample and hold circuit according to a first embodiment of the present invention. In this circuit, the analog switch 31 in FIG. 1 is configured by a transfer gate in which an nMOS transistor and a pMOS transistor are connected in parallel, and the analog switches 33 and 34 in FIG. 1 are each configured by an nMOS transistor, and a reference potential line Vref Is the ground line. Also, the gate of the nMOS transistor and the gate of the pMOS transistor of the analog switch 31, respectively,
A selection signal S1 and a signal * S1 obtained by inverting the selection signal S1 by an inverter 32 are supplied to the nMOS transistor 3
The control signal S3 is supplied to the gate of the nMOS transistor 4 and the signal S2 obtained by inverting the control signal S3 by the inverter 35 is supplied to the gate of the nMOS transistor 33.
【0030】他の点は図1と同一である。 [第2実施例]図4は、本発明の第2実施例のサンプル
ホールド回路を示す。この回路では、図3のホールドコ
ンデンサCH1を省略し、その替わりに、nMOSトラ
ンジスタN1のゲート容量をホールドコンデンサCH1
として用いている。The other points are the same as in FIG. FIG. 4 shows a sample and hold circuit according to a second embodiment of the present invention. In this circuit, the hold capacitor CH1 in FIG. 3 is omitted, and the gate capacitance of the nMOS transistor N1 is replaced with the hold capacitor CH1.
Used as
【0031】他の点は図3と同一である。 [第3実施例]図5は、本発明の第3実施例の2段サン
プルホールド回路を示す。この回路は、図7の液晶表示
装置のデータドライバに用いられ、サンプルホールド回
路241A及び251Aはそれぞれ図8のサンプルホー
ルド回路241及び251に対応している。The other points are the same as in FIG. Third Embodiment FIG. 5 shows a two-stage sample-hold circuit according to a third embodiment of the present invention. This circuit is used for the data driver of the liquid crystal display device of FIG. 7, and the sample and hold circuits 241A and 251A correspond to the sample and hold circuits 241 and 251 of FIG. 8, respectively.
【0032】サンプルホールド回路241Aは、図3の
サンプルホールド回路の出力端に、駆動能力を増すため
のコンデンサCを接続した構成となっている。また、サ
ンプルホールド回路251Aは、サンプルホールド回路
241AからコンデンサCを除いたものと同一構成であ
り、サンプルホールド回路251AのnMOSトランジ
スタN2、抵抗R2、ホールドコンデンサCH2、アナ
ログスイッチ41、インバータ42、補正コンデンサC
C2、アナログスイッチとしてのnMOSトランジスタ
43、44、インバータ45、ラッチ信号LT、制御信
号S4及び信号VD2はそれぞれサンプルホールド回路
241AのnMOSトランジスタN1、抵抗R1、ホー
ルドコンデンサCH1、アナログスイッチ31、インバ
ータ32、補正コンデンサCC1、アナログスイッチと
してのnMOSトランジスタ33、34、インバータ3
5、制御信号S1、S3及び信号VD1に対応してい
る。The sample and hold circuit 241A has a configuration in which a capacitor C for increasing the driving capability is connected to the output terminal of the sample and hold circuit of FIG. The sample and hold circuit 251A has the same configuration as the sample and hold circuit 241A except for the capacitor C. The sample and hold circuit 251A has an nMOS transistor N2, a resistor R2, a hold capacitor CH2, an analog switch 41, an inverter 42, and a correction capacitor. C
C2, nMOS transistors 43 and 44 as an analog switch, an inverter 45, a latch signal LT, a control signal S4 and a signal VD2 are respectively an nMOS transistor N1, a resistor R1, a hold capacitor CH1, an analog switch 31, an inverter 32 of the sample and hold circuit 241A, Correction capacitor CC1, nMOS transistors 33 and 34 as analog switches, inverter 3
5, corresponding to the control signals S1, S3 and the signal VD1.
【0033】サンプルホールド回路251Aの出力端
は、データ電極を介して液晶画素11の一方の電極に接
続されている。また、信号LT、VSA、S3及びS4
は、図7の制御回路22に対応した制御回路22Aから
供給される。ラッチ信号及び選択信号S1は、図8のも
のと同一である。次に、上記の如く構成された2段サン
プルホールド回路の動作を、図6に基づいて説明する。The output terminal of the sample hold circuit 251A is connected to one electrode of the liquid crystal pixel 11 via a data electrode. Also, the signals LT, VSA, S3 and S4
Is supplied from a control circuit 22A corresponding to the control circuit 22 in FIG. The latch signal and the selection signal S1 are the same as those in FIG. Next, the operation of the two-stage sample-hold circuit configured as described above will be described with reference to FIG.
【0034】最初、選択信号S1が低レベルでアナログ
スイッチ31がオフ、制御信号S3が高レベルでnMO
Sトランジスタ33がオフ、nMOSトランジスタ34
がオン、ラッチ信号LTが低レベルでアナログスイッチ
41がオフ、制御信号S4が低レベルでnMOSトラン
ジスタ44がオフ、nMOSトランジスタ43がオンで
あるとする。この状態では、nMOSトランジスタ44
がオフであるので、サンプルホールド回路251Aの出
力信号VD2は、補正コンデンサCC2で補正されてお
らず従来と同一である。First, when the selection signal S1 is at a low level, the analog switch 31 is off, and when the control signal S3 is at a high level, nMO
S transistor 33 is off, nMOS transistor 34
Is on, the latch signal LT is low, the analog switch 41 is off, the control signal S4 is low, the nMOS transistor 44 is off, and the nMOS transistor 43 is on. In this state, the nMOS transistor 44
Is off, the output signal VD2 of the sample-and-hold circuit 251A is not corrected by the correction capacitor CC2 and is the same as the conventional one.
【0035】(t1)選択信号S1が高レベルに遷移し
てアナログスイッチ31がオンになり、これと同時に制
御信号S3が低レベルに遷移してnMOSトランジスタ
34がオフ、nMOSトランジスタ33がオンになる。
これにより、入力信号VSAの電圧がホールドコンデン
サCH1にサンプリングされ、補正コンデンサCC1の
電圧がnMOSトランジスタN1のしきい値Vthに等し
くなる。(T1) The selection signal S1 changes to a high level to turn on the analog switch 31, and at the same time, the control signal S3 changes to a low level to turn off the nMOS transistor 34 and turn on the nMOS transistor 33. .
As a result, the voltage of the input signal VSA is sampled by the hold capacitor CH1, and the voltage of the correction capacitor CC1 becomes equal to the threshold value Vth of the nMOS transistor N1.
【0036】(t2)選択信号S1が低レベルに遷移し
てアナログスイッチ31がオフになり、これと同時に制
御信号S3が高レベルに遷移してnMOSトランジスタ
34がオン、nMOSトランジスタ33がオフになる。
これにより、ホールドコンデンサCH1から補正コンデ
ンサCC1へ電荷が移動し、上記のように、nMOSト
ランジスタN1のしきい値Vthに応じて信号VD1の電
圧が補正され、サンプルホールド回路241Aの入力信
号VSAに対する出力信号VD1の特性のばらつきが低
減される。(T2) The selection signal S1 transitions to a low level to turn off the analog switch 31, and at the same time, the control signal S3 transitions to a high level to turn on the nMOS transistor 34 and turn off the nMOS transistor 33. .
As a result, the charge moves from the hold capacitor CH1 to the correction capacitor CC1, and as described above, the voltage of the signal VD1 is corrected according to the threshold value Vth of the nMOS transistor N1, and the output of the sample and hold circuit 241A with respect to the input signal VSA is output. Variations in the characteristics of the signal VD1 are reduced.
【0037】(t3)制御信号S4が高レベルに遷移し
てnMOSトランジスタ44がオン、nMOSトランジ
スタ43がオフになる。これにより、ホールドコンデン
サCH2から補正コンデンサCC2へ電荷が移動し、上
記のように、nMOSトランジスタN2のしきい値Vth
に応じて出力信号VD2の電圧がΔVだけ補正され、サ
ンプルホールド回路251Aの入力電圧VD1に対する
出力電圧VD2の特性のばらつきが低減される。(T3) The control signal S4 transitions to the high level, turning on the nMOS transistor 44 and turning off the nMOS transistor 43. As a result, charges move from the hold capacitor CH2 to the correction capacitor CC2, and as described above, the threshold voltage Vth of the nMOS transistor N2
, The voltage of the output signal VD2 is corrected by ΔV, and the variation in the characteristics of the output voltage VD2 with respect to the input voltage VD1 of the sample hold circuit 251A is reduced.
【0038】ラッチ信号LTの立ち上がりから次のラッ
チ信号LTの立ち上がりまでの期間Tでの出力電圧VD
2の時間平均値が、液晶画素の輝度に対応しているの
で、サンプルホールド回路251Aの補正開始時点t3
が、前記ばらつき低減のパラメータの1つに加えられ、
補正開始時点t3を適当に定めることにより、サンプル
ホールド回路251Aの入出力電圧特性のばらつき低減
がより一層達成される。The output voltage VD in a period T from the rise of the latch signal LT to the rise of the next latch signal LT.
2 corresponds to the luminance of the liquid crystal pixel, the correction start time t3 of the sample and hold circuit 251A
Is added to one of the parameters of the variation reduction,
By appropriately setting the correction start time t3, the variation in the input / output voltage characteristics of the sample and hold circuit 251A can be further reduced.
【0039】(t4)ラッチ信号LTが高レベルに遷移
してアナログスイッチ41がオンになり、これと同時に
制御信号S4が低レベルに遷移してnMOSトランジス
タ44がオフ、nMOSトランジスタ43がオンにな
る。これにより、補正された信号VD1がホールドコン
デンサCH2にサンプリングされ、補正コンデンサCC
2の電圧がnMOSトランジスタN2のしきい値Vthに
等しくなる。(T4) The latch signal LT changes to a high level to turn on the analog switch 41, and at the same time, the control signal S4 changes to a low level to turn off the nMOS transistor 44 and turn on the nMOS transistor 43. . As a result, the corrected signal VD1 is sampled by the hold capacitor CH2, and the corrected capacitor CC is
2 becomes equal to the threshold value Vth of the nMOS transistor N2.
【0040】(t5)ラッチ信号LTが低レベルに遷移
してアナログスイッチ41がオフになり、ホールドコン
デンサCH2の電圧が保持される。出力信号VD2は、
補正コンデンサCC2による補正前のホールドコンデン
サCH2に応じた電圧になる。以上の処理が繰り返し行
われる。(T5) The latch signal LT transits to a low level, the analog switch 41 is turned off, and the voltage of the hold capacitor CH2 is held. The output signal VD2 is
The voltage becomes a voltage corresponding to the hold capacitor CH2 before correction by the correction capacitor CC2. The above processing is repeatedly performed.
【0041】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、本発明はしきい値のばらつきが比較的
大きい薄膜トランジスタを用いたサンプルホールド回路
に好適であるが、薄膜トランジスタ以外のFETであっ
ても、一般にしきい値にばらつきがあり高精度が要求さ
れるサンプルホールド回路に適用しても有効である。The present invention also includes various modifications. For example, the present invention is suitable for a sample-and-hold circuit using a thin film transistor having a relatively large variation in threshold value. However, even for FETs other than the thin film transistor, generally the threshold value varies and high accuracy is required. It is also effective when applied to a sample and hold circuit.
【0042】ソースホロワ回路30は、入力インピーダ
ーンスが出力インピーダーンスより高くかつソース電位
がゲート電位よりしきい値Vthだけ低いものであればよ
く、抵抗R1の替わりに定電流源を用いたものであって
もよい。ホールドコンデンサは、実質的にその電圧保持
機能を有すればよく、図4の場合のようなゲート容量も
ホールドコンデンサに含まれる。The source follower circuit 30 only needs to have an input impedance higher than the output impedance and a source potential lower than the gate potential by the threshold value Vth, and use a constant current source instead of the resistor R1. You may. The hold capacitor only has to have the voltage holding function substantially, and the gate capacitance as in the case of FIG. 4 is also included in the hold capacitor.
【0043】また、液晶表示装置のデータドライバに本
発明を適用する場合であっても、他の構成のデータドラ
イバ、例えばサンプルホールド回路を並列に接続し、一
方のサンプルホールド回路で入力信号VSAをサンプリ
ング中に他方のサンプルホールド回路の出力をデータ電
極に供給し、両サンプルホールド回路の役割を交互に切
り換える構成のデータドライバに適用することができ
る。Even when the present invention is applied to a data driver of a liquid crystal display device, a data driver having another configuration, for example, a sample-and-hold circuit is connected in parallel, and one of the sample-and-hold circuits converts the input signal VSA. The present invention can be applied to a data driver having a configuration in which the output of the other sample and hold circuit is supplied to the data electrode during sampling and the roles of both sample and hold circuits are alternately switched.
【0044】さらに、液晶表示装置を含む各種フラット
パネル型表示装置において、そのパネルのデータ電極に
本発明のサンプルホールド回路を接続すれば、サンプル
ホールド回路の入力電圧に対する出力電圧の特性のばら
つきを低減することができるので、表示品質を向上させ
ることができる。Further, in the various flat panel display devices including the liquid crystal display device, if the sample and hold circuit of the present invention is connected to the data electrodes of the panel, the variation of the output voltage characteristic with respect to the input voltage of the sample and hold circuit can be reduced. Therefore, display quality can be improved.
【図1】本発明の一実施形態のサンプルホールド回路を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a sample and hold circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の回路の動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram of the circuit of FIG.
【図3】本発明の第1実施例のサンプルホールド回路を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a sample and hold circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2実施例のサンプルホールド回路を
示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a sample and hold circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3実施例の、液晶表示装置に用いら
れた2段サンプルホールド回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a two-stage sample-hold circuit used in a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】図5の回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG.
【図7】従来の液晶表示装置の全体構成図である。FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional liquid crystal display device.
【図8】図7のデータドライバに用いられた2段サンプ
ルホールド回路を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a two-stage sample-and-hold circuit used in the data driver of FIG. 7;
【図9】図8のサンプルホールド回路内のバッファ回路
として用いられたソースホロワ回路を示す図である。9 is a diagram illustrating a source follower circuit used as a buffer circuit in the sample and hold circuit of FIG. 8;
231 Dフリップフロップ 241、241A、251、251A サンプルホール
ド回路 30 バッファ回路 31、33、34、41、43、44 アナログスイッ
チ 32、35、42、45 インバータ CH1、CH2 ホールドコンデンサ CC1、CC2 補正コンデンサ N1、N2 nMOSトランジスタ R1、R2 抵抗231 D flip-flop 241, 241A, 251, 251A Sample hold circuit 30 Buffer circuit 31, 33, 34, 41, 43, 44 Analog switch 32, 35, 42, 45 Inverter CH1, CH2 Hold capacitor CC1, CC2 Correction capacitor N1, N2 nMOS transistor R1, R2 resistance
フロントページの続き (72)発明者 中林 謙一 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 山本 彰 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内Continuation of the front page (72) Inventor Kenichi Nakabayashi 4-1-1, Kamidadanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Akira Yamamoto 4-1-1 Kamikadanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. Fujitsu Limited
Claims (5)
それぞれ入力端及び出力端とするソースホロア回路を有
し、該ゲートと第1基準電位との間にホールドコンデン
サが接続され、該ゲートとサンプルホールド回路の入力
端との間に第1アナログスイッチが接続されたサンプル
ホールド回路において、さらに、 一端が該ゲートに接続された補正コンデンサと、 該補正コンデンサの他端と該ソースとの間に接続された
第2アナログスイッチと、 該補正コンデンサの他端と第2基準電位との間に接続さ
れた第3アナログスイッチと、 を有することを特徴とするサンプルホールド回路。An output stage includes a source follower circuit having a gate and a source of an FET as an input terminal and an output terminal, respectively, a hold capacitor is connected between the gate and a first reference potential, and the gate and a sample are connected. A sample and hold circuit having a first analog switch connected between the input terminal of the hold circuit and a correction capacitor having one end connected to the gate; and a correction capacitor connected between the other end of the correction capacitor and the source. A second analog switch, and a third analog switch connected between the other end of the correction capacitor and a second reference potential.
御回路は、 上記第1アナログスイッチ及び上記第2アナログスイッ
チをオンにし上記第3アナログスイッチをオフにし、 次いで該第1アナログスイッチ及び該第2アナログスイ
ッチをオフにし該第3アナログスイッチをオンにする、 ことを特徴とすることをサンプルホールド回路。2. The control circuit according to claim 1, further comprising a control circuit, wherein the control circuit turns on the first analog switch and the second analog switch, turns off the third analog switch, and then controls the first analog switch. And the third analog switch is turned off and the third analog switch is turned on.
御回路は、 (1)上記第1アナログスイッチ及び上記第2アナログ
スイッチをオンにし上記第3アナログスイッチをオフに
し、 (2)次いで該第1アナログスイッチをオフにし、 (3)次いで該第2アナログスイッチをオフにし該第3
アナログスイッチをオンにし、 (2)の動作開始から(3)の動作開始までの時間を補
正パラメータとして利用することを特徴とすることをサ
ンプルホールド回路。3. The control circuit according to claim 1, further comprising: (1) turning on the first analog switch and the second analog switch and turning off the third analog switch; (2) Next, the first analog switch is turned off. (3) Then, the second analog switch is turned off and the third analog switch is turned off.
A sample-and-hold circuit, wherein an analog switch is turned on, and a time from the start of the operation in (2) to the start of the operation in (3) is used as a correction parameter.
備えられ、出力端が該データ電極に接続される請求項1
乃至3のいずれか1つに記載のサンプルホールド回路を
有し、該サンプルホールド回路のFETが薄膜トランジ
スタで形成されていることを特徴とするデータドライ
バ。4. The liquid crystal display device is provided corresponding to each data electrode, and an output terminal is connected to the data electrode.
4. A data driver, comprising: the sample and hold circuit according to any one of 3 to 3, wherein the FET of the sample and hold circuit is formed of a thin film transistor.
サンプルホールド回路と、 データ電極に該サンプルホールド回路の出力端が接続さ
れた表示用フラットパネルと、を有することを特徴とす
るフラットパネル型表示装置。5. A sample and hold circuit according to claim 1, further comprising: a display flat panel in which an output terminal of the sample and hold circuit is connected to a data electrode. Flat panel display.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20498396A JPH1049110A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Sample-hold circuit, data driver using it and flat panel display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20498396A JPH1049110A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Sample-hold circuit, data driver using it and flat panel display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1049110A true JPH1049110A (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=16499537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20498396A Pending JPH1049110A (en) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Sample-hold circuit, data driver using it and flat panel display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1049110A (en) |
Cited By (5)
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1996
- 1996-08-02 JP JP20498396A patent/JPH1049110A/en active Pending
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