JPWO2011092769A1 - 演算増幅回路、信号駆動装置、表示装置及びオフセット電圧調整方法 - Google Patents

演算増幅回路、信号駆動装置、表示装置及びオフセット電圧調整方法 Download PDF

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Abstract

本発明に係る演算増幅回路(160B)は、第1入力端子及び第2入力端子に入力された電位差を増幅するRail−to−Rail型の差動増幅部(170A)を含む。この演算増幅回路(160B)は、当該演算増幅回路(160B)の入力オフセット電圧量を調整するために、補正電流(I1)を差動増幅部(170A)に含まれる第1差動対に供給する第1補正電流供給部(179A)と、当該演算増幅回路(160B)の入力オフセット電圧量を調整するために、補正電流(I3)を差動増幅部(170A)に含まれる第2差動対に供給する第2補正電流供給部(179B)とを備える。

Description

本発明は、演算増幅回路、信号駆動装置、表示装置及びオフセット電圧調整方法に関し、特に、入力オフセット電圧量を調整可能な演算増幅回路に関する。
近年、液晶パネル及び有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネルは、携帯機器、小型モバイル機器、及び大型パネル機器に用いられている。また、液晶パネル及び有機ELパネルは、益々市場が拡大するTVなどの映像機器分野の表示装置に用いられている。このような、表示装置では、より自然画に近づけるため、表示パネルの高画質化が進められている。また、表示装置が備える表示ドライバLSIには、出力端子間の出力電圧のバラツキの低減が求められている。
例えば、この出力電圧のバラツキを低減する方法として、演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整する従来技術が特許文献1に開示されている。
以下、特許文献1記載の演算増幅回路である出力回路300について説明する。
図47は、特許文献1記載の出力回路300の構成を示す図である。
図47に示す出力回路300では、差動段の差動トランジスタのソースと差動段の電流源トランジスタのドレインに、複数組の抵抗とスイッチが並列接続されている。
図47に示す出力回路300では、差動トランジスタ302及び304を含むオペアンプが形成され、一方の差動トランジスタ302と接続点306との間には抵抗RA1が接続され、他方の差動トランジスタ304と接続点306との間には抵抗RB1が接続されている。
さらに、差動トランジスタ302と接続点306との間には複数組の抵抗RA2、RA3、RA4、・・・とスイッチ310とがそれぞれ接続されており、同様に、差動トランジスタ304と接続点306との間には複数組の抵抗RB2、RB3、RB4、・・・とスイッチ310とがそれぞれ接続される。
以上のように構成された出力回路300について、その動作を説明する。
まず、抵抗RA2、RA3、RA4、・・・に接続されたそれぞれのスイッチ310をすべてオン状態にして、抵抗RB2、RB3、RB4、・・・にそれぞれ接続されたスイッチ310をすべてオフ状態にして、これらの状態にて出力回路300の出力を行う。抵抗RA2、RA3、RA4、・・・は並列に接続されているので差動トランジスタ302、304に同じだけの電流が流れたときに、差動トランジスタ304のソースと接続点306との間の電圧は、差動トランジスタ302のソースと接続点306との間の電圧より大きくなる。したがって差動トランジスタ302、304のゲート電圧がそれぞれ同じであるオフセット無しの状態であるとすると、出力回路300の出力電圧は、入力端子320への入力電圧よりも高い状態にて安定する。
以上説明したように、出力回路300は、並列に接続した抵抗RA2、RA3、RA4、・・・に接続されたそれぞれのスイッチ310の制御を行う。つまり、並列抵抗の数を変更することで合成抵抗値を変える。これにより、出力回路300は、出力電圧を変更している。
特開2007−116493号公報
しかしながら、特許文献1記載の演算増幅回路(出力回路)では、複数の抵抗素子及び複数のスイッチが差動トランジスタのソース端子に接続される。これにより、差動トランジスタのソース端子の寄生容量が増加する。結果として、演算増幅回路の動作速度が低下するという課題がある。
特に、近年では、表示パネルに用いる演算増幅回路には、例えば、十数mVまでの出力電圧バラツキを低下させることが要求される。このように、高精度に出力電圧バラツキ(入力オフセット電圧量)を調整しようとすると、特許文献1記載の演算増幅回路では、より多くの抵抗素子及びスイッチが必要となる。これにより、さらに、演算増幅回路の動作速度が低下してしまう。
そこで本発明は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる演算増幅回路を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、第1入力端子と、第2入力端子と、出力端子と、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力された電位差を増幅し、増幅した出力信号を前記出力端子に出力する、Rail−to−Rail型の差動増幅部とを備え、前記差動増幅部は、ゲートが前記第1入力端子に接続された第1差動トランジスタと、ゲートが前記第2入力端子に接続され、前記第1差動トランジスタと第1差動対を形成する第2差動トランジスタと、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタのソースに電流を供給する第1電流源トランジスタと、ゲートが前記第1入力端子に接続された第3差動トランジスタと、ゲートが前記第2入力端子に接続され、前記第3差動トランジスタと第2差動対を形成する第4差動トランジスタと、前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタのソースに電流を供給する第2電流源トランジスタとを含み、前記第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタは、n型MOSトランジスタであり、前記第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタは、p型MOSトランジスタであり、前記演算増幅回路は、さらに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第1差動増対に第1補正電流を供給する第1補正電流供給部と、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第2差動対に第2補正電流を供給する第2補正電流供給部とを備える。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、差動増幅部に供給する電流値を調整することにより、入力オフセット電圧量を調整できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
さらに、動作可能な入力電圧範囲が広いRail−to−Rail型の演算増幅回路において、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、Rail−to−Rail型の差動増幅部を含み、第1入力端子及び第2入力端子に入力された電位差を増幅し、増幅した出力信号を出力端子に出力する演算増幅回路であって、前記差動増幅部は、ベースが前記第1入力端子に接続された第1差動トランジスタと、ベースが前記第2入力端子に接続され、前記第1差動トランジスタと第1差動対を形成する第2差動トランジスタと、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタのエミッタに電流を供給する第1電流源トランジスタと、ベースが前記第1入力端子に接続された第3差動トランジスタと、ベースが前記第2入力端子に接続され、前記第3差動トランジスタと第2差動対を形成する第4差動トランジスタと、前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタのエミッタに電流を供給する第2電流源トランジスタとを含み、前記第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタは、npn型バイポーラトランジスタであり、前記第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタは、pnp型バイポーラトランジスタであり、前記演算増幅回路は、さらに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第1差動対に第1補正電流を供給する第1補正電流供給部と、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第2差動対に第2補正電流を供給する第2補正電流供給部とを備える。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、差動増幅部に供給する電流値を調整することにより、入力オフセット電圧量を調整できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
さらに、動作可能な入力電圧範囲が広いRail−to−Rail型の演算増幅回路において、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正電流供給部は、前記第1差動トランジスタのドレインに前記第1補正電流を供給し、前記第2補正電流供給部は、前記第3差動トランジスタのドレインに前記第2補正電流を供給してもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、差動トランジスタのドレイン端子に供給する電流値を調整することにより、入力オフセット電圧量を調整できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正電流供給部は、ドレインが前記第1差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第1補正電圧信号が印加され、前記第1補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の前記第1補正電流を前記第1差動トランジスタのドレインに供給する第1補正トランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、ドレインが前記第3差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第2補正電圧信号が印加され、前記第3差動トランジスタのドレインに、前記第2補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の前記第2補正電流を供給する第2補正トランジスタを含んでもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路では、第1差動トランジスタには、一つの第1補正トランジスタのドレイン端子のみが接続される。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正電流供給部は、さらに、前記第1補正トランジスタと差動対を形成し、ドレインが前記第2差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第3補正電圧信号が印加され、前記第2差動トランジスタのドレインに、前記第3補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第3補正電流を供給する第3補正トランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、さらに、前記第2補正トランジスタと差動対を形成し、ドレインが前記第4差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第4補正電圧信号が印加され、前記第4差動トランジスタのドレインに、前記第4補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第4補正電流を供給する第4補正トランジスタを含んでもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、正負両方の方向に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正トランジスタは、前記第1差動トランジスタのドレインから前記第1補正電流を引き抜き、前記第2補正トランジスタは、前記第3差動トランジスタのドレインから前記第2補正電流を引き抜き、前記第1補正電流供給部は、さらに、ドレインが前記第1差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第3補正電圧信号が印加され、前記第3補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第3補正電流を前記第1差動トランジスタのドレインに流し込む第3補正トランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、さらに、ドレインが前記第3差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第4補正電圧信号が印加され、前記第4補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第4補正電流を前記第3差動トランジスタのドレインに流し込む第4補正トランジスタを含んでもよい。
また、前記第1補正トランジスタ及び前記第3補正トランジスタは、n型MOSトランジスタであり、前記第2補正トランジスタ及び前記第4補正トランジスタは、p型MOSトランジスタであり、前記第1補正電流供給部は、さらに、前記第1補正トランジスタ及び前記第3補正トランジスタのソースと、接地電位が印加される接地電位線との間にドレインとソースとが接続され、ゲートが前記第1入力端子に接続される第1カットオフトランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、さらに、前記第2補正トランジスタ及び前記第4補正トランジスタのソースと、電源電圧が印加される電源電圧線との間にドレインとソースとが接続され、ゲートが前記第1入力端子に接続される第2カットオフトランジスタを含み、前記第1カットオフトランジスタはn型MOSトランジスタであり、前記第2カットオフトランジスタはp型MOSトランジスタであってもよい。
この構成によれば、第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタが動作しない場合には、第1カットオフトランジスタがオフする。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタが動作しない場合に、第1補正電流供給部による電流供給を停止できる。同様に、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタが動作しない場合に、第2補正電流供給部による電流供給を停止できる。
また、前記演算増幅回路は、さらに、前記差動増幅部の前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力される電位差が変化した時刻から予め定められた期間、前記第1補正電流供給部から前記第1差動対への前記第1補正電流の供給及び前記第2補正電流供給部から前記第2差動対への前記第2補正電流の供給を停止する停止制御部を備えてもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度を向上できる。
また、前記第1入力端子及び前記第2入力端子の一方である反転入力端子は前記出力端子と接続されており、前記演算増幅回路は、さらに、前記第1入力端子及び前記第2入力端子の一方である非反転入力端子に入力された入力信号の電圧値が第1閾値以上である場合、前記第2補正電流供給部から前記第2差動対への前記第2補正電流の供給を停止し、前記入力信号の電圧値が、前記第1閾値よりも低い第2閾値以下である場合、前記第1補正電流供給部から前記第1差動対への前記第1補正電流の供給を停止するレベル検出部を備えてもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が第2閾値以下の場合には、第1補正電流供給部を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、第1差動対が停止した後に、当該第1差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が低い領域において、出力信号が不正な値となってしまうことを防止できる。
さらに、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が第1閾値以上の場合には、第2補正電流供給部を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、第2差動対が停止した後に、当該第2差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が高い領域において、出力信号が不正な値となってしまうことを防止できる。
また、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、複数の入力信号をそれぞれ駆動し、駆動した複数の出力信号を出力する信号駆動装置であって、複数の入力信号にそれぞれ1つ対応して設けられ、対応する入力信号が前記非反転入力端子に入力される複数の前記演算増幅回路と、外部から入力されたデジタル信号をアナログ信号である前記複数の入力信号に変換するデジタルアナログ変換回路とを備え、前記レベル検出部は、前記デジタル信号に基づき、前記複数の入力信号の各々の電圧値が前記第1閾値以上であるか否か、及び、前記入力信号の電圧値が前記第2閾値以下であるか否かを判定する。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、デジタル信号を用いて第1補正電流供給部及び第2補正電流供給部の停止を制御する。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、トランジスタの閾値電圧のバラツキ等の影響を低減できる。
また、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、複数の入力信号をそれぞれ駆動し、駆動した複数の出力信号を出力する信号駆動装置であって、複数の入力信号にそれぞれ1つ対応して設けられ、対応する入力信号が前記第2入力端子に入力される複数の前記演算増幅回路を備え、前記複数の入力信号をそれぞれ駆動する通常動作モードと、前記複数の演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整する調整モードとを有し、前記調整モードは、第1調整モードと第2調整モードとを含み、前記信号駆動装置は、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号を生成する電圧生成部と、前記複数の演算増幅回路毎に1つ対応して設けられ、前記複数の電圧信号のうちいずれかを指定する第1〜第4設定情報を記憶する複数の記憶部と、前記複数の演算増幅回路毎に1つ対応して設けられ、前記通常動作モード時に、対応する前記記憶部に記憶される前記第1〜第4設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、選択した第1〜第4補正電圧信号を、対応する前記演算増幅回路に出力する複数の選択部と、制御部と、前記出力信号と前記入力信号とを比較する比較判定部とを備え、前記制御部は、前記第1調整モード時において、前記複数の入力信号を、電源電圧から前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタの閾値電圧を引いた電圧より大きい第1基準電圧にし、前記複数の選択部に、前記第1補正電圧信号及び前記第2補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、判定した前記電圧信号を示す前記第1設定情報及び前記第2設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶し、前記制御部は、前記第2調整モード時において、前記複数の入力信号を、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタの閾値電圧より小さい第2基準電圧にし、前記複数の選択部に、前記第3補正電圧信号及び前記第4補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が前記所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、判定した前記電圧信号を示す前記第3設定情報及び前記第4設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶する。
この構成によれば、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、Rail−to−Rail型の演算増幅回路を用いる場合において、第1差動対の入力オフセット電圧値の調整と、第2差動対の入力オフセット電圧値の調整とを独立して行うことができる。
また、前記調整モードは、さらに、第3調整モードを含み、前記複数の記憶部は、さらに、前記複数の電圧信号のうちいずれかを指定する第5設定情報を記憶し、前記信号駆動装置は、さらに、前記通常モード時に、前記複数の入力信号の電圧値の各々が、前記第1基準電圧より小さく、かつ、前記第2基準電圧より大きい電圧範囲に含まれる第3電圧範囲内の電圧値であるか否かを判定するモニタ部を備え、前記複数の選択部は、前記通常動作モード時に、前記モニタ部により、対応する前記入力信号の電圧値が前記第3電圧範囲内の電圧値であると判定された場合、対応する前記記憶部に記憶される前記第5設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、前記モニタ部により、対応する前記入力信号の電圧値が前記第3電圧範囲外の電圧値であると判定された場合、対応する前記記憶部に記憶される前記第1〜第4設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、前記制御部は、前記第3調整モード時において、前記複数の入力信号を、前記第3電圧範囲内の第3基準電圧にし、前記複数の選択部に、前記第1〜第4補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が前記所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、判定した前記電圧信号を示す前記第5設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶してもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、n型MOSトランジスタのみが動作する場合と、p型MOSトランジスタが動作する場合と、n型MOSトランジスタ及びp型MOSトランジスタが共に動作する場合とで、それぞれ独立した入力オフセット電圧値の調整を行うことができる。
また、前記信号駆動装置は、さらに、外部から入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換するラッチアドレス制御回路と、前記パラレルデータをラッチデータとしてラッチするラッチ回路と、前記ラッチデータの電圧レベルを変換することにより変換データを生成するレベルシフト回路と、前記変換データをアナログ信号である前記複数の入力信号に変換するデジタルアナログ変換回路とを備え、前記制御部は、前記シリアルデータとして前記第1基準電圧に対応するデジタル信号を前記ラッチアドレス制御回路に入力することにより、前記デジタルアナログ変換回路に前記第1基準電圧を生成させ、前記シリアルデータとして前記第2基準電圧に対応するデジタル信号を前記ラッチアドレス制御回路に入力することにより、前記デジタルアナログ変換回路に前記第2基準電圧を生成させてもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、デジタルデータを設定することにより、第1基準電圧及び第2基準電圧を生成できる。
また、本発明の一形態に係る表示装置は、前記信号駆動装置を備える表示装置であって、前記信号駆動装置により出力される前記複数の出力信号に応じた画像を表示する表示部と、前記表示部により画像が表示されていない非表示期間において、前記信号駆動装置を前記調整モードに設定するモード制御部とを備える。
この構成によれば、本発明の一形態に係る表示装置は、画像を表示しない期間において、自動的に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、本発明の一形態に係る表示装置は、前記信号駆動装置を備える表示装置であって、前記信号駆動装置により出力される前記複数の出力信号に応じた画像を表示する表示部を備え、前記表示部は、前記複数の信号に応じて発光する複数の液晶セル又は複数の有機エレクトロルミネッセンスセルを含む。
また、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、入力信号を駆動し、駆動した出力信号を出力するRail−to−Rail型の差動増幅部を含む演算増幅回路のオフセット電圧調整方法であって、前記入力信号と前記出力信号との電圧差を検出することにより、前記差動増幅部に含まれ、かつ第1差動対を形成する第1差動トランジスタと第2差動トランジスタとに流れる第1電流差、及び前記差動増幅部に含まれ、かつ第2差動対を形成する第3差動トランジスタと第4差動トランジスタとに流れる第2電流差を検出する検出ステップと、前記検出された第1電流差を補正する第1補正電流を前記第1差動対に供給し、前記検出された第2電流差を補正する第2補正電流を前記第2差動対に供給する補正ステップとを含む。
これによれば、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、製造バラツキに起因する第1差動トランジスタと第2差動トランジスタとの電流差を検出し、当該電流差を補正する補正電流を生成する。このように、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、差動増幅部に補正電流を供給することで、入力オフセット電圧量を調整する。よって、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量を一定にできる。これにより、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
さらに、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、動作可能な入力電圧範囲が広いRail−to−Rail型の演算増幅回路において、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
なお、本発明は、このような演算増幅回路、信号駆動装置及び表示装置として実現できるだけでなく、演算増幅回路、信号駆動装置又は表示装置に含まれる特徴的な手段の少なくとも一部をステップとする演算増幅回路、信号駆動装置又は表示装置の制御方法、又は、演算増幅回路の入力オフセット電圧量の調整方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
さらに、本発明は、このような演算増幅回路の機能の一部又は全てを実現する半導体集積回路(LSI)として実現したりできる。
以上より、本発明は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる演算増幅回路を提供できる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施の形態1に係る画素回路の構成を示す回路図である。 図3は、本発明の実施の形態1に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図4は、本発明の実施の形態1に係るラッチアドレス制御回路、ラッチ回路、レベルシフト回路及びDA変換回路の構成を示すブロック図である。 図5は、本発明の実施の形態1に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図6は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の構成を示すブロック図である。 図7は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図8Aは、本発明の実施の形態1に係る画像例を示す図である。 図8Bは、本発明の実施の形態1に係る画像例を示す図である。 図9は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図10は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図11は、本発明の実施の形態1に係る電圧生成部の構成を示す回路図である。 図12は、本発明の実施の形態2に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図13は、本発明の実施の形態2に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図14は、本発明の実施の形態2に係るソースドライバの変形例の構成を示すブロック図である。 図15は、本発明の実施の形態2に係る第1電圧生成回路の構成を示す回路図である。 図16は、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図17は、本発明の実施の形態3に係る能動負荷部及び出力部の構成を示す回路図である。 図18は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図19は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図20は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図21は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバによるオフセット電圧調整処理のフローチャートである。 図22は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図23は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図24は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバの変形例の構成を示すブロック図である。 図25は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図26は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図27は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のタイミングチャートである。 図28は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図29は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図30は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のタイミングチャートである。 図31は、本発明に係る信号駆動装置の変形例の構成を示すブロック図である。 図32は、本発明に係るオフセット電圧調整方法のフローチャートである。 図33は、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図34は、本発明の実施の形態8に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図35は、本発明の実施の形態8に係る停止制御信号の一例を示す図である。 図36は、本発明の実施の形態8に係る出力信号の一例を示す図である。 図37は、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図38は、本発明の実施の形態9に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図39は、本発明の実施の形態10に係る課題を説明するための図である。 図40は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図41は、本発明の実施の形態10に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図42は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路の動作を示す図である。 図43は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図44は、本発明に係る、バイポーラトランジスタを用いた演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図45は、本発明に係る、バイポーラトランジスタを用いた演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図46は、本発明に係る、バイポーラトランジスタを用いた演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図47は、従来の出力回路の構成を示す回路図である。
以下、本発明に係る演算増幅回路の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
また、以下の実施の形態1、4及び8では、本発明の請求に係る演算増幅回路の基本構成例を説明し、主に実施の形態3、6、7及び10において、本発明の請求に係る演算増幅回路について説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路は、差動トランジスタのドレイン端子に電流を供給することにより、入力オフセット電圧量を調整する。よって、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量を一定にできる。これにより、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
まず、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路を含む表示装置の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置100の構成を示すブロック図である。
図1に示す表示装置100は、入力された画像信号に応じた画像を表示する。この表示装置100は、表示部111と、ソースドライバ113と、ゲートドライバ117と、制御部118とを備える。
表示部111は、画像信号に応じた画像を表示する表示パネルである。この表示部111は、行列状に配置された複数の画素回路112と、列毎に設けられた複数のソースライン115と、行毎に設けられた複数のゲートライン116とを備える。
なお、以下では、表示部111の列の数をNとする。
ソースドライバ113は、画像信号に応じた電圧値に複数のソースライン115を駆動する。このソースドライバ113は、本発明の信号駆動装置に相当する。また、ソースドライバ113は、列毎に一つ設けられたN個の駆動回路114を備える。
ゲートドライバ117は、複数のゲートライン116を駆動する。
制御部118は、ソースドライバ113及びゲートドライバ117が複数のソースライン115及び複数のゲートライン116を駆動するタイミング等を制御する。
各画素回路112は、例えば、液晶セル又は有機ELセルである。この画素回路112は、対応するゲートライン116が選択された際に、対応するソースライン115の電圧値又は電流値に応じて発光する。
なお、図1に示す表示装置100は、一つのソースドライバ113及び一つのゲートドライバ117を備えているが、複数のソースドライバ113及び複数のゲートドライバ117を備えてもよい。
図2は、画素回路112の構成を示す回路図である。
図2に示す画素回路112は、スイッチ121及び122と、容量123と、トランジスタ124と、発光素子125とを備える。
スイッチ121及び122は、ゲートライン116の信号によりオン・オフが制御される。また、スイッチ121はノード126とソースライン115との間に接続される。スイッチ122は、発光素子125の一端とトランジスタ124のドレイン端子との間に接続される。
容量123は、電源電圧VDDが印加される電源電圧線とノード126との間に接続される。
トランジスタ124は、ゲート端子がノード126に接続され、ソース端子が電源電圧線に接続され、ドレイン端子がスイッチ122の一端に接続される。
発光素子125は、スイッチ122の他端と、接地電位VSSが印加される接地電位線との間に接続される。この発光素子125は、例えば、液晶素子又は有機EL素子である。なお、ここでは、接地電位線には接地電位VSSが印加されるとするが、接地電位線には電源電圧VDDより小さい電圧が印加されればよい。
以下、ソースドライバ113の構成を説明する。
図3は、ソースドライバ113の構成を示す図である。
図3に示すように、ソースドライバ113は、ラッチアドレス制御回路130と、ラッチ回路131と、レベルシフト回路132と、DA変換回路133と、N個の駆動回路114と、N個の出力端子134とを備える。
ラッチアドレス制御回路130は、シリアルデータである画像信号140を、N個のパラレルデータ141に変換する。具体的には、画像信号140は、シリアル入力される各々が複数ビットの画像データを含む。また、各画像データは、1画素の表示データである。また、N個のパラレルデータの各々は、この1画素の表示データに対応する。
ラッチ回路131は、N個のパラレルデータ141をラッチ(保持)し、ラッチしたN個のパラレルデータ141をN個のラッチデータ142として出力する。
レベルシフト回路132は、N個のラッチデータ142の電圧レベルを変換することによりN個の変換データ143を生成する。
DA変換回路133は、N個の変換データ143をアナログ信号であるN個の入力信号144に変換する。
図4は、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132、及びDA変換回路133の詳細な構成を示すブロック図である。
ラッチアドレス制御回路130は、シフトレジスタであり、直列に接続されたN個のレジスタ150を備える。
ラッチ回路131は、列毎に一つ設けられたN個のデータラッチ部151を含む。各データラッチ部151は、対応する列のパラレルデータ141をラッチし、ラッチしたパラレルデータ141をラッチデータ142として出力する。
レベルシフト回路132は、列毎に一つ設けられたN個のレベルシフタ152を含む。各レベルシフタ152は、対応する列のラッチデータ142の電圧レベルを変換することにより変換データ143を生成する。例えば、ラッチデータ142は0V/3Vのデジタル信号であり、変換データ143は0V/10Vのデジタル信号である。
DA変換回路133は、階調電圧生成回路153と、N個のDAコンバータ154とを含む。
階調電圧生成回路153は、参照電圧146を用いて、複数の階調電圧を生成する。また、複数の階調電圧は、複数ビットの変換データ143で示される複数のデジタル値に対応する。
各DAコンバータ154は、複数の階調電圧のうち、対応する列の変換データ143で示されるデジタル値に対応する階調電圧を、入力信号144として出力する。
また、図3に示すように、N個の駆動回路114は、列毎に一つ設けられる。
なお、ここでは、簡単のため、列毎に一つ駆動回路114が設けられる例を説明したが、近年、選択駆動方式と呼ばれる、複数列を1つの駆動回路で高速に、順次駆動していく方式もある。この方式にも本発明が適用できることはいうまでもない。
また、各駆動回路114は、対応する列の入力信号144を駆動し、駆動した出力信号145を対応する出力端子134に出力する。
ここで、N個の出力端子134は、N個のソースライン115に接続される。
図5は、駆動回路114の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、ソースドライバ113は、さらに、設定レジスタ135と、電圧生成部136とを備える。
また、各駆動回路114は、演算増幅回路160と、選択部161と、制御部162とを備える。
演算増幅回路160は、入力信号144を駆動し、駆動した出力信号145を出力端子134に出力する。また、演算増幅回路160は、補正電圧信号157に応じて、当該演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整する機能を有する。
電圧生成部136は、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156を生成する。
設定レジスタ135は、N個の演算増幅回路160の各々の入力オフセット電圧量の調整値を示す設定情報155を保持する。
制御部162は、設定情報155に含まれる、N個の演算増幅回路160の調整値のうち、対応する列の調整値158を選択する。例えば、設定レジスタ135は、N個の調整値158をシリアルに出力する。また、N個の制御部162はシフトレジスタとして機能することにより、対応する列の調整値158を選択する。
選択部161は、複数の電圧信号156のうち、制御部162により選択された調整値158で示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157として出力する。
次に、演算増幅回路160の構成を説明する。
図6は、演算増幅回路160の構成を示すブロック図である。
演算増幅回路160は、演算増幅器163と、補正電流供給部172とを含む。また、演算増幅器163は、差動増幅部170と、出力部171とを含む。
図7は、演算増幅回路160の詳細な構成を示す回路図である。
この演算増幅回路160は、オペアンプであり、反転入力端子と非反転入力端子と出力端子とを有する。演算増幅回路160は、反転入力端子の電圧と非反転入力端子の電圧との電位差を増幅し、増幅した電圧を出力端子に出力する。
また、演算増幅回路160の反転入力端子と出力端子とは接続されている。よって、演算増幅回路160は、理想的には、非反転入力端子に入力された電圧値を、出力端子に出力する。
差動増幅部170は、反転入力端子及び非反転入力端子の電位差に応じた増幅信号174を生成する。この差動増幅部170は、差動トランジスタM1及びM2と、電流源トランジスタM5と、負荷トランジスタM3及びM4とを含む。例えば、差動トランジスタM1及びM2と、電流源トランジスタM5はn型MOSトランジスタであり、負荷トランジスタM3及びM4はp型MOSトランジスタである。
差動トランジスタM1は、ゲート端子が反転入力端子に接続される。差動トランジスタM2はゲート端子が非反転入力端子に接続される。また、差動トランジスタM1及びM2は差動対を形成する。
電流源トランジスタM5は、差動トランジスタM1及びM2のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM5は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位VSSが印加される接地電位線が接続され、ドレイン端子に差動トランジスタM1及びM2のソース端子が接続される。
出力部171は、増幅信号174に応じた出力信号145を出力端子に出力する。
なお、図7に示す差動増幅部170及び出力部171の回路構成は一例であり、差動増幅部170及び出力部171の回路構成として、公知のオペアンプ(演算増幅器)の回路構成を用いてもよい。
補正電流供給部172は、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。
ここで、補正電流173は、補正電流I1と補正電流I2とを含む。また、選択部161により出力される補正電圧信号157は、補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとを含む。
補正電流供給部172は、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1を供給する。また、補正電流供給部172は、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I2を供給する。なお、ここで電流を供給するとは、電流を流し込むことと、電流を引き抜くこととを共に含む意味である。
この補正電流供給部172は、補正トランジスタM21及びM22と、電流源トランジスタM25とを含む。補正トランジスタM21及びM22と、電流源トランジスタM25とは、例えば、n型MOSトランジスタである。
補正トランジスタM21は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM22は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM25は、補正トランジスタM21及びM22のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM25は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
以上の構成により、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路160は、入力オフセット電圧量を調整できる。ここで、入力オフセット電圧量とは、差動トランジスタM1と差動トランジスタM2との製造バラツキ等により生じるオフセット電圧量である。具体的には、上述したように、理想的には演算増幅回路160は、入力信号144と同じ電圧値の出力信号145を出力する。しかし、製造バラツキ等の影響により、出力信号145の電圧値は、入力信号144の電圧値からずれてしまう。このずれ量が入力オフセット電圧量である。なお、言い換えると、入力オフセット電圧量は、負帰還を構成した場合の反転入力端子と非反転入力端子との電位差である。
具体的には、製造バラツキにより差動トランジスタM1と差動トランジスタM2との閾値電圧に差が発生する。よって、差動トランジスタM1と差動トランジスタM2とに流れる電流量に差が生じる。これにより、増幅信号174に誤差が生じる。その結果、出力信号145に誤差が生じる。
この入力オフセット電圧量が大きい場合、表示装置において、本来表示すべき画像と異なる画像が表示されてしまう。例えば、図8Aに示すように、全ての画素が灰色の画像を表示したい場合を例に説明する。入力オフセット電圧量が大きい場合には、図8Bに示すように縦じま状のノイズが発生してしまう。
一方、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路160では、この入力オフセット電圧量を調整することにより、縦じま状のノイズの発生を防止できる。
また、設定レジスタ135に保持される設定情報155は、例えば、外部の装置により入力される。また、この設定情報155により指定される補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとの差分は、演算増幅回路160の入力オフセット電圧に略等しい。
具体的には、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ大きい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ小さい電圧値に設定される。同様に、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ小さい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ大きい電圧値に設定される。
また、補正電圧信号157a及び補正電圧信号157bのそれぞれの電圧値は、補正トランジスタM21及びM22が動作する電圧範囲内(例えば、補正トランジスタM21及びM22の閾値電圧以上)であれば、任意の値でよい。
さらに、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路160は、差動増幅部170には、2つの補正トランジスタM21及びM22のドレイン端子のみが接続される。また、演算増幅回路160は、補正トランジスタM21及びM22のゲート電圧が変更されることにより、入力オフセット電圧量を調整する。よって、入力オフセット電圧量の調整精度を増加させた場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、演算増幅回路160は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
なお、補正電流供給部172の構成として以下に示す構成を用いてもよい。
図9は、演算増幅回路160の変形例の構成を示す回路図である。
図9に示す演算増幅回路160は、図7に示す演算増幅回路160に対して、補正電流供給部172Aの構成が、補正電流供給部172と異なる。なお、図9において、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
補正電流供給部172Aは、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。
ここで、補正電流173は、補正電流I3と補正電流I4とを含む。
補正電流供給部172Aは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I3を供給する。また、補正電流供給部172Aは、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I4を供給する。
この補正電流供給部172Aは、補正トランジスタMP1及びMP2を含む。補正トランジスタMP1及びMP2は、例えば、p型MOSトランジスタである。
補正トランジスタMP1は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続され、ソース端子が、電源電圧VDDが印加される電源電圧線に接続される。
補正トランジスタMP2は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続され、ソース端子が電源電圧線に接続される。
以上の構成により、補正電流供給部172Aは、図7に示す補正電流供給部172と同様に、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整できる。
また、この場合の設定情報155により指定される補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとの差分は、演算増幅回路160の入力オフセット電圧に略等しい。
具体的には、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ大きい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ小さい電圧値に設定される。同様に、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ小さい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ大きい電圧値に設定される。
また、補正電圧信号157a及び補正電圧信号157bのそれぞれの電圧値は、補正トランジスタMP1及びMP2が動作する電圧範囲内(例えば、電源電圧VDDから補正トランジスタM21及びM22の閾値電圧を引いた電圧値以下)であれば、任意の値でよい。
ここで、補正電流供給部172と、補正電流供給部172Aとを比較すると以下のような相違点がある。
補正電流供給部172は、差動トランジスタM1及びM2のドレイン端子から電流を引き抜く。一方、補正電流供給部172Aは、差動トランジスタM1及びM2のドレイン端子へ電流を流し込む。これにより、補正電流供給部172Aを用いた場合には、演算増幅回路160のゲインが低下しないが、補正電流供給部172を用いた場合には、演算増幅回路160のゲインが低下してしまう。このように、補正電流供給部172Aは、入力オフセット電圧を調整した際に、演算増幅回路160のゲインが低下しないという利点がある。
一方、補正電流供給部172Aでは、電流を流し込むため、この電流の電流値が大きくなりすぎると、演算増幅回路160が動作しなくなる可能性がある。一方で、補正電流供給部172では、引き抜く電流の電流値が大きくなったとしても、演算増幅回路160自体が動作しなくなる可能性は低い。これは補正電流供給部172の場合、電流源トランジスタM25により、補正電流I1及びI2が制限される。これにより、電流源トランジスタM25と、差動増幅部170の電流源トランジスタM5との関係さえ考慮しておけば、差動トランジスタM1及びM2に電流が流れないといったことにはなりにくい。
このように、補正電流供給部172は、回路設計を容易に行えるという利点がある。
なお、演算増幅回路160は、補正電流供給部172と補正電流供給部172Aとを共に備えてもよい。これにより、演算増幅回路160のゲインを低下させることなく、かつ、回路設計を容易に行うことができる。ただし、この場合、補正電流供給部172と補正電流供給部172Aとの一方のみを備える場合に比べ、回路面積が増加してしまう。
なお、補正電流供給部172を用いた場合の、演算増幅回路160のゲインの低下を抑制するために、電流源トランジスタM25の電流駆動能力(ゲート幅/ゲート長)を、電流源トランジスタM5の電流駆動能力より低くすることが好ましい。さらに、電流源トランジスタM25の電流駆動能力(ゲート幅/ゲート長)を、電流源トランジスタM5の電流駆動能力の半分程度にすることがより好ましい。
さらに、補正電流供給部172の構成として以下に示す構成を用いてもよい。
図10は、演算増幅回路160の変形例の構成を示す回路図である。
図10に示す演算増幅回路160は、図7に示す演算増幅回路160に対して、補正電流供給部172Bの構成が、補正電流供給部172と異なる。なお、図10において、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
補正電流供給部172Bは、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。
補正電流供給部172Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1を供給する。また、補正電流供給部172Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I3を供給する。つまり、差動トランジスタM1のドレイン端子には、補正電流I1と補正電流I3の差分が供給される。
この補正電流供給部172Bは、補正トランジスタM21及びMP1と、電流源トランジスタM25とを含む。補正トランジスタM21及び電流源トランジスタM25は、例えば、n型MOSトランジスタである。また、補正トランジスタMP1は、例えば、p型MOSトランジスタである。
補正トランジスタM21は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM25は、補正トランジスタM21のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM25は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21のソース端子が接続される。
補正トランジスタMP1は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続され、ソース端子が電源電圧線に接続される。
以上の構成により、補正電流供給部172Bは、図7に示す補正電流供給部172と同様に、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整できる。
また、この場合の設定情報155により指定される補正電圧信号157a及び補正電圧信号157bは、補正電流I1と補正電流I3との差分が、製造バラツキ等に起因する、差動トランジスタM1及びM2に流れる電流値の差分に略等しくなるような電圧値に設定される。
具体的には、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ大きい場合、補正電流I3が補正電流I1より大きくなるように補正電圧信号157a及び157bの電圧値が設定される。同様に、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ小さい場合、補正電流I3が補正電流I1より小さくなるように補正電圧信号157a及び157bの電圧値が設定される。
また、補正電流供給部172Bは、第1差動トランジスタM1のドレイン端子から電流を引き抜くとともに、電流を流し込むことができる。これにより、補正電流供給部172Bは、演算増幅回路160のゲインを低下させることなく、かつ、回路設計を容易に行うことができる。さらに、補正電流供給部172Bは回路面積の増加も抑制できる。ただし、補正電流供給部172Bでは、第1差動トランジスタM1と第2差動トランジスタM2とで寄生容量の値が異なってしまう。
なお、図10では、補正電流供給部172Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に電流を供給しているが、差動トランジスタM1のドレイン端子の代わりに、差動トランジスタM2のドレイン端子に電流を供給してもよい。
また、図10では、補正トランジスタM21及びMP1のゲート端子に異なる補正電圧信号157a及び157bが印加されているが、同一の補正電圧信号が印加されてもよい。
また、図7及び図10では、補正電流供給部172及び172Bは、電流源トランジスタM25を備えるが、当該電流源トランジスタM25を備えず、補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接地電位線又はバイアス電圧が印加される電圧線に直接接続されていてもよい。
また、図9に示す補正電流供給部172Aは、さらに、補正トランジスタMP1及びMP2のソース端子と電源電圧線との間に接続される電流源トランジスタを備え、補正トランジスタMP1及びMP2のソース端子は、当該電流源トランジスタを介して電源電圧線と接続されてもよい。
また、本発明の実施の形態1に係るソースドライバ113では、複数の演算増幅回路160に対して、一つの電圧生成部136を共用できる。これにより、ソースドライバ113は、回路面積を削減できる。
図11は、電圧生成部136の構成を示す図である。
電圧生成部136は、直列に接続された複数の抵抗素子175を含む。また、直列に接続された複数の抵抗素子175の複数の接続点の電圧が複数の電圧信号156として出力される。なお、複数の抵抗素子175の抵抗値は、同一であってもよいし、異なってもよい。言い換えると、複数の電圧信号156の電圧間隔は、同一であってもよいし、異なってもよい。
また、図5に示す、選択部161に調整値158を供給するための回路構成は、一例であり、これ以外の回路構成を用いてもよい。例えば、列毎に対応する列の調整値158を記憶する設定レジスタを設けてもよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る演算増幅回路160Aは、調整間隔の異なる二つの補正電流供給部を備える。これにより、演算増幅回路160Aは、回路面積の増加を抑制しつつ、入力オフセット電圧量に対して広い調整範囲を実現できる。
なお、以下では、実施の形態1に係る演算増幅回路160との相違点を主に説明する。
図12は、本発明の実施の形態2に係るソースドライバ113Aの構成を示すブロック図である。
図12に示すように、ソースドライバ113Aは、設定レジスタ135Aと、電圧生成部136Aとを備える。
また、各駆動回路114Aは、演算増幅回路160Aと、選択部161A及び161Bと、制御部162Aとを備える。
演算増幅回路160Aは、入力信号144を駆動し、駆動した出力信号145を出力端子134に出力する。また、演算増幅回路160Aは、補正電圧信号157A及び157Bに応じて、当該演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を調整する機能を有する。
電圧生成部136Aは、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Aと、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Bとを生成する。この電圧生成部136Aは、複数の電圧信号156Aを生成する第1電圧生成回路136Bと、複数の電圧信号156Bを生成する第2電圧生成回路136Cとを含む。また、第1電圧生成回路136B及び第2電圧生成回路136Cの構成は、例えば、図11に示す構成と同様である。
設定レジスタ135Aは、N個の演算増幅回路160Aの各々の入力オフセット電圧量の調整値を示す第1設定情報155A及び第2設定情報155Bを保持する。
制御部162Aは、第1設定情報155Aに含まれる、N個の演算増幅回路160Aの調整値のうち、対応する列の調整値158Aを選択する。また、制御部162Aは、第2設定情報155Bに含まれる、N個の演算増幅回路160Aの調整値のうち、対応する列の調整値158Bを選択する。例えば、設定レジスタ135Aは、N個の調整値158A及び158Bをシリアルに出力する。また、N個の制御部162Aはシフトレジスタとして機能することにより、対応する列の調整値158A及び158Bを選択する。
選択部161Aは、複数の電圧信号156Aのうち、制御部162Aにより選択された調整値158Aで示される2つの電圧信号156Aを選択し、選択した2つの電圧信号156Aを補正電圧信号157Aとして出力する。
選択部161Bは、複数の電圧信号156Bのうち、制御部162Aにより選択された調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。
次に、演算増幅回路160Aの構成を説明する。
図13は、演算増幅回路160Aの構成を示す回路図である。なお、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
演算増幅回路160Aは、差動増幅部170と、出力部171と、第1補正電流供給部177Aと、第2補正電流供給部177Bとを含む。なお、差動増幅部170及び出力部171の構成は、図7と同様である。
第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bは、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。また、第2補正電流供給部177Bは、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を第1補正電流供給部177Aより荒く調整する。
ここで、補正電流173は、補正電流I1と補正電流I2とを含む。また、補正電圧信号157Aは補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとを含み、補正電圧信号157Bは補正電圧信号157cと補正電圧信号157dとを含む。
第1補正電流供給部177Aは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1Aを供給する。また、第1補正電流供給部177Aは、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I2Aを供給する。
第2補正電流供給部177Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157cの電圧値に応じた電流値の補正電流I1Bを供給する。また、第2補正電流供給部177Bは、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157dの電圧値に応じた電流値の補正電流I2Bを供給する。
つまり、差動トランジスタM1のドレイン端子には、補正電流I1Aと補正電流I1Bとの和である補正電流I1が供給される。また、差動トランジスタM2のドレイン端子には、補正電流I2Aと補正電流I2Bとの和である補正電流I2が供給される。
なお、第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bの構成は、実施の形態1に係る補正電流供給部172の構成と同様である。
具体的には、第1補正電流供給部177Aは、補正トランジスタM21及びM22と、電流源トランジスタM25とを含む。また、第2補正電流供給部177Bは、補正トランジスタM31及びM32と、電流源トランジスタM35とを含む。
補正トランジスタM21は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM22は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM25は、補正トランジスタM21及びM22のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM25は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
補正トランジスタM31は、ゲート端子に補正電圧信号157cが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM32は、ゲート端子に補正電圧信号157dが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM35は、補正トランジスタM31及びM32のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM35は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM31及びM32のソース端子が接続される。
なお、第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bの構成は、補正電流供給部172A又は172Bの構成と同様であってもよい。
ここで、第2電圧生成回路136Cにより生成される複数の電圧信号156Bの電圧間隔は、第1電圧生成回路136Bにより生成される複数の電圧信号156Aの電圧間隔より広い。言い換えると、複数の電圧信号156Bが含まれる電圧範囲の幅は、複数の電圧信号156Aが含まれる電圧範囲の幅より広い。例えば、電圧信号156Aの電圧間隔は数mVであり、電圧信号156Bの電圧間隔は数十mVである。
ここで、演算増幅回路160Aの入力オフセットのモードとして、主に以下の2つのモードがある。第1のモードは、差動トランジスタM1及びM2の製造バラツキ、及び温度変化等に起因する入力オフセットである。この場合の入力オフセット電圧量は、数mVオーダーである。
第2のモードは、製造時のマスクずれ等に起因する入力オフセットである。この場合の入力オフセット電圧量は、数十mVオーダーである。
本発明の実施の形態2に係る演算増幅回路160Aでは、第1補正電流供給部177Aにより、数mVオーダーの入力オフセット電圧量を補正するとともに、第2補正電流供給部177Bにより、数十mVオーダーの入力オフセット電圧量を補正できる。
これにより、演算増幅回路160Aは、上記の2つのモードのいずれの場合も入力オフセットを補正できるので、製造歩留まりを向上できる。
また、2つの補正電流供給部で入力オフセット電圧量を補正することにより、一つの補正電流供給部により入力オフセット電圧量を補正する場合に比べて、補正に用いる電圧信号156A及び156Bの数を削減できる。これにより、ソースドライバ113Aは、少ない回路規模で広い範囲の入力オフセット電圧量を調整できる。
なお、上記説明では、電圧生成部136Aが、第1電圧生成回路136B及び第2電圧生成回路136Cを備える例を示したが、電圧生成部136Aは、一つの電圧生成回路のみを備えてもよい。
図14は、ソースドライバ113Aの変形例の構成を示すブロック図である。図12に対して、図14に示すソースドライバ113Bは、電圧生成部136Dの構成が電圧生成部136Aと異なる。
電圧生成部136Dは、第1電圧生成回路136Eを含む。この第1電圧生成回路136Eは、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Aと、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Bとを生成する。
図15は、第1電圧生成回路136Eの構成を示す図である。図15に示すように、例えば、第1電圧生成回路136Eは、直列に接続された5個の第2抵抗素子175Bを含む。また、直列に接続された5個の第2抵抗素子175Bの4個の接続点の電圧が4個の電圧信号156Bとして出力される。
また、複数の第2抵抗素子175Bのうち1つの第2抵抗素子175Bは、直列に接続された5個の第1抵抗素子175Aを含む。また、直列に接続された5個の第1抵抗素子175Aの4個の接続点の電圧が4個の電圧信号156Aとして出力される。
このように、第1電圧生成回路136Eは、複数の電圧信号156Aと複数の電圧信号156Bとを、少なくとも一部を共用した複数の抵抗素子により生成する。
これにより、複数の電圧信号156Aと複数の電圧信号156Bとの、製造バラツキ、及び温度等の変化に対する電圧値の変動特性を同一にできる。
一方、図12に示す電圧生成部136Aでは、独立した二つの第1電圧生成回路136B及び第2電圧生成回路136Cにより、複数の電圧信号156A及び複数の電圧信号156Bを生成する。これにより、例えば、第1電圧生成回路136Bで用いる複数の抵抗素子と、第2電圧生成回路136Cで用いる複数の抵抗素子とで、必要な抵抗値及び精度に応じた、異なる抵抗素子(例えば、拡散領域を用いた抵抗、ポリシリコン配線を用いた抵抗、及び抵抗素子用の高抵抗なポリシリコン配線を用いた抵抗等)を用いることができる。これにより、電圧生成部136Aが用いる複数の抵抗素子の合計の面積を縮小できる。
なお、図15では、電圧信号156A及び電圧信号156Bがそれぞれ4個の例を示すが、電圧信号156A及び電圧信号156Bの数はこれ以外であってもよい。
また、図15では、1つの第2抵抗素子175B内に全ての第1抵抗素子175Aが含まれているが、複数の第2抵抗素子175B内に第1抵抗素子175Aが含まれてもよい。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3では、演算増幅回路にRail−to−Rail型(以下、RR型)の演算増幅器を用いた場合について説明する。
また、駆動回路114Aの構成は、例えば、図12と同様である。
図16は、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路160Bの構成を示す回路図である。
この演算増幅回路160Bは、RR型のオペアンプであり、反転入力端子と非反転入力端子と出力端子とを有する。また、反転入力端子と出力端子とが接続されている。よって、演算増幅回路160Bは、理想的には、非反転入力端子に入力された電圧値を、出力端子に出力する。
また、演算増幅回路160Bは、差動増幅部170Aと、出力部171Aと、第1補正電流供給部179Aと、第2補正電流供給部179Bとを含む。
差動増幅部170Aは、反転入力端子及び非反転入力端子の電位差に応じた電圧信号を生成する。この差動増幅部170Aは、差動トランジスタM11、M12、MP11及びMP12と、電流源トランジスタM15及びMP15と、能動負荷部176とを含む。例えば、差動トランジスタM11及びM12と、電流源トランジスタM15とはn型MOSトランジスタであり、差動トランジスタMP11及びMP12と、電流源トランジスタMP15とはp型MOSトランジスタである。
差動トランジスタM11は、ゲート端子が反転入力端子に接続される。差動トランジスタM12はゲート端子が非反転入力端子に接続される。また、差動トランジスタM11及びM12は第1差動対を形成する。また、差動トランジスタM11のドレイン端子はノード178aに接続される。また、差動トランジスタM12のドレイン端子はノード178bに接続される。
電流源トランジスタM15は、差動トランジスタM11及びM12のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM15は、ゲート端子にバイアス電圧VBN1が印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に差動トランジスタM11及びM12のソース端子が接続される。
差動トランジスタMP11は、ゲート端子が反転入力端子に接続される。差動トランジスタMP12はゲート端子が非反転入力端子に接続される。また、差動トランジスタMP11及びMP12は第2差動対を形成する。また、差動トランジスタMP11のドレイン端子はノード178cに接続される。また、差動トランジスタMP12のドレイン端子はノード178dに接続される。
電流源トランジスタMP15は、差動トランジスタMP11及びMP12のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタMP15は、ゲート端子にバイアス電圧VBP1が印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に差動トランジスタMP11及びMP12のソース端子が接続される。
図17は、能動負荷部176と、出力部171Aとの構成を示す回路図である。
なお、図16及び図17に示す差動増幅部170A及び出力部171Aの回路構成は一例であり、差動増幅部170A及び出力部171Aの回路構成として、公知のRR型オペアンプ(演算増幅器)の回路構成を用いてもよい。
第1補正電流供給部179A及び第2補正電流供給部179Bは、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170Aに補正電流173を供給する。
ここで、補正電流173は、補正電流I1〜I4を含む。また、補正電圧信号157Aは補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとを含み、補正電圧信号157Bは補正電圧信号157cと補正電圧信号157dとを含む。
第1補正電流供給部179Aは、差動トランジスタM11及びM12で構成される第1差動対の入力オフセット電圧量を調整するために、当該第1差動対に補正電流I1及びI2を供給する。具体的には、第1補正電流供給部179Aは、差動トランジスタM11のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1を供給する。また、第1補正電流供給部179Aは、差動トランジスタM12のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I2を供給する。
第2補正電流供給部179Bは、差動トランジスタMP11及びMP12で構成される第2差動対の入力オフセット電圧量を調整するために、当該第2差動対に補正電流I3及びI4を供給する。具体的には、第2補正電流供給部179Bは、差動トランジスタMP11のドレイン端子に、補正電圧信号157cの電圧値に応じた電流値の補正電流I3を供給する。また、第2補正電流供給部179Bは、差動トランジスタMP12のドレイン端子に、補正電圧信号157dの電圧値に応じた電流値の補正電流I4を供給する。
第1補正電流供給部179Aは、補正トランジスタM41及びM42と、電流源トランジスタM45と、カットオフトランジスタM46とを含む。また、第2補正電流供給部179Bは、補正トランジスタMP41及びMP42と、電流源トランジスタMP45と、カットオフトランジスタMP46とを含む。
補正トランジスタM41は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM11のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM42は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM12のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM45は、補正トランジスタM41及びM42のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM45は、ゲート端子にバイアス電圧VBN2が印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続される。
カットオフトランジスタM46は、ゲート端子に演算増幅回路160Bの反転入力端子が接続され、ソース端子に電流源トランジスタM45のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM41及びM42のソース端子が接続される。
補正トランジスタMP41は、ゲート端子に補正電圧信号157cが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタMP11のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタMP42は、ゲート端子に補正電圧信号157dが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタMP12のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタMP45は、補正トランジスタMP41及びMP42のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタMP45は、ゲート端子にバイアス電圧VBP2が印加される電圧線が接続され、ソース端子に電源電圧線が接続される。
カットオフトランジスタM46は、ゲート端子に演算増幅回路160Bの反転入力端子(出力端子)が接続され、ソース端子に電流源トランジスタMP45のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタMP41及びMP42のソース端子が接続される。
以上の構成により、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路160Bは、RR型のオペアンプの入力オフセット電圧量を調整できる。
また、第1設定情報155Aにより指定される補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとの差分は、演算増幅回路160Bの第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)の入力オフセット電圧に略等しい。
また、第2設定情報155Bにより指定される補正電圧信号157cと補正電圧信号157dとの差分は、演算増幅回路160Bの第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)の入力オフセット電圧に略等しい。
さらに、第1補正電流供給部179Aは、カットオフトランジスタM46を備える。このカットオフトランジスタM46は、入力信号144として、第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)が動作しない電圧(差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧以下の電圧)が入力された場合には、オフする。これにより、第1差動対が動作しない場合には、第1補正電流供給部179Aによる電流供給が停止される。
また、カットオフトランジスタM46は、入力信号144の電圧値が、第1差動対が動作しない領域に近づき、第1差動対に流れる電流量が低下した場合には、当該電流量の低下に応じて、補正電流I1及びI2の電流量を抑制する。
同様に、第2補正電流供給部179Bは、カットオフトランジスタMP46を備える。このカットオフトランジスタMP46は、入力信号144として、第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が動作しない電圧(電源電圧VDDから差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧を引いた電圧値以上の電圧)が入力された場合には、オフする。これにより、第2差動対が動作しない場合には、第2補正電流供給部179Bによる電流供給が停止される。
また、カットオフトランジスタMP46は、入力信号144の電圧値が、第2差動対が動作しない領域に近づき、第2差動対に流れる電流量が低下した場合には、当該電流量の低下に応じて、補正電流I3及びI4の電流量を抑制する。
このように、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路160Bは、第1差動対と第2差動対との動作比率に応じて、補正電流の電流量を調整できる。これにより、演算増幅回路160Bは、第1差動対と第2差動対との動作比率に応じた適切な補正電流を供給できる。
なお、図16では、カットオフトランジスタM46と電流源トランジスタM45とは、電流源トランジスタM45が接地電位線側になるように直列に接続されているが、カットオフトランジスタM46が接地電位線側になるように直列に接続されてもよい。同様に、カットオフトランジスタMP46と電流源トランジスタMP45とは、電流源トランジスタMP45が電源電圧線側になるように直列に接続されているが、カットオフトランジスタMP46が電源電圧線側になるように直列に接続されてもよい。
また、カットオフトランジスタM46及びMP46のゲート端子は、演算増幅回路160Aの反転入力端子に接続されているが、非反転入力端子に接続されていてもよい。
また、図16では、第1補正電流供給部177Aは、差動トランジスタM11及びM12で構成される差動対から補正電流I1及び補正電流I2を引き抜く構成であるが、上述した補正電流供給部172Aのように、補正電流を流し込む構成であってもよいし、上述した補正電流供給部172Bのように、差動トランジスタM11及びM12の一方のドレインから補正電流を引き抜く補正トランジスタと、当該ドレインに補正電流を流し込む補正トランジスタとを備えてもよい。
同様に、第2補正電流供給部177Bは、差動トランジスタMP11及びMP12で構成される差動対から補正電流を引き抜く構成であってもよいし、上述した補正電流供給部172Bのように、差動トランジスタMP11及びMP12の一方のドレインから補正電流を引き抜く補正トランジスタと、当該ドレインに補正電流を流し込む補正トランジスタとを備えてもよい。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4では、演算増幅回路の入力オフセット電圧量を判定し、当該入力オフセット電圧量を調整する機能を有するソースドライバ113Cについて説明する。
図18は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバ113Cの構成を示すブロック図である。
図18に示すソースドライバ113Cは、電圧生成部136と、N個の駆動回路114Bと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
また、各駆動回路114Bは、演算増幅回路160と、記憶部182と、選択部183及び184とを備える。
なお、演算増幅回路160及び電圧生成部136は、実施の形態1と同様の構成である。
記憶部182は、対応する列の演算増幅回路160の入力オフセット電圧量の調整値158を記憶する。
選択部183は、複数の電圧信号156のうち、記憶部182に記憶される調整値158で示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157として出力する。
N個の選択部184は、N個の演算増幅回路160により出力される出力信号145のうち一つを選択し、選択した出力信号145を選択出力信号145Aとして出力する。
比較判定部180は、選択出力信号145Aが第1電圧範囲内であるか否かを判定する。また、比較判定部180は、制御部181により指定された基準電圧144Aと選択出力信号145Aとを比較し、基準電圧144Aと選択出力信号145Aとの大小関係を判定する。
制御部181は、入力オフセット電圧量の調整処理を制御する。具体的には、制御部181は、複数の選択部183に、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、比較判定部180の比較結果に応じて、記憶部182に記憶される調整値158を更新する。また、制御部181は、比較判定部180に基準電圧144Aを出力する。また、制御部181は、N個の選択部184が選択する列を制御する。
図19は、ソースドライバ113Cの全体の構成を示すブロック図である。
具体的には、制御部181は、基準画像信号140Aを生成する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、基準電圧144Aを生成する。
以下、ソースドライバ113Cの動作を説明する。
ソースドライバ113Cは、画像信号140に応じた出力信号145を出力する通常動作モードと、複数の演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整する調整モードとを有する。また、この通常動作モードと調整モードとの切り替えは、例えば、制御部181により行われる。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Cの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
また、選択部183は、複数の電圧信号156のうち、記憶部182に記憶される調整値158で示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157として出力する。
これにより、演算増幅回路160は、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Cの動作を説明する。
図20は、調整モード時のソースドライバ113Cの動作の流れを示すフローチャートである。
図20に示すように、まず、制御部181は、基準電圧144Aを設定する(S101)。なお、基準電圧144Aの電圧値は、演算増幅回路160が動作可能な電圧範囲内であれば任意の電圧値でよい。具体的には、制御部181は、基準電圧144Aに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、基準電圧144Aを生成する。この基準電圧144Aは、入力信号144として複数の演算増幅回路160に入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
これにより、複数の演算増幅回路160は、現在の記憶部182に記憶されている調整値158に応じた入力オフセット電圧の調整量で、基準電圧144Aを駆動した出力信号145を出力する。なお、記憶部182には、初期状態として予め定められた調整値158(例えば「調整なし」)が記憶されている。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160の出力信号145を選択させる(S102)。
次に、ソースドライバ113Cは、1列目の入力オフセット電圧量を調整する(S103)。具体的には、制御部181は、選択部183に、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183が選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、当該演算増幅回路160の入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。なお、所定の範囲とは、予め定められた固定の範囲でもよいし、画像の状態等に応じて動的に変更される範囲であってもよい。
図21は、ソースドライバ113Cによる入力オフセット電圧量の調整処理の流れを示すフローチャートである。
まず、比較判定部180は、選択出力信号145Aの電圧値が、第1電圧範囲内であるか否かを判定する(S110)。ここで、第1電圧範囲とは、基準電圧144Aから所定の範囲の電圧範囲である。例えば、第1電圧範囲は、基準電圧144Aから±5mVの電圧範囲である。
選択出力信号145Aの電圧値が、第1電圧範囲外の場合(S110でNo)、次に、比較判定部180は、選択出力信号145Aの電圧値が基準電圧144Aより高いか否かを判定する(S111)。
選択出力信号145Aの電圧値が基準電圧144Aより高い場合(S111でYes)、制御部181は、出力信号145が下がるように入力オフセット電圧量の調整量を変更し、変更した調整値158を新たな調整値158として記憶部182に記憶する(S112)。例えば、制御部181は、補正電圧信号157bに対する補正電圧信号157aの相対値を下げる(例えば、補正電圧信号157bを変化させず、補正電圧信号157aを小さくする)。
一方、選択出力信号145Aの電圧値が基準電圧144Aより低い場合(S111でNo)、制御部181は、出力信号145が上がるように入力オフセット電圧量の調整量を変更し、変更した調整値158を新たな調整値158として記憶部182に記憶する(S113)。例えば、制御部181は、補正電圧信号157bに対する補正電圧信号157aの相対値を上げる(例えば、補正電圧信号157bを変化させず、補正電圧信号157aを大きくする)。
次に、演算増幅回路160は、ステップS112又はS113で更新された調整値158に応じた入力オフセットの調整量で、基準電圧144Aを駆動した出力信号145を出力する。
次に、新たに出力された選択出力信号145A(出力信号145)に対して、ステップS110の処理が再度行われる。
このように、選択出力信号145Aが第1電圧範囲内になるまで、ステップS110〜S113の処理が繰り返される。
なお、選択出力信号145Aが第1電圧範囲内になることなく、制御部181が設定可能な全ての調整値158で調整が行われた場合、制御部181は、例えば、外部にエラーが発生していることを通知する。
再度、図20を用いて説明を進める。
ステップS103の後、制御部181は、当該ステップS103で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158として記憶部182に記憶する(S104)。
全ての列の調整が終了していない場合(S105でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160の出力信号145を選択させ(S106)、ステップS103以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S105でYes)、制御部181は、調整モードを終了し、通常動作モードに移行する。
以上により、本発明の実施の形態4に係るソースドライバ113Cは、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を自動的に調整できる。
なお、図21に示すオフセット電圧調整方法は、一例であり、上記以外の方法を用いてもよい。例えば、制御部181は、選択出力信号145Aの電圧値が第1電圧範囲内になるまで、予め定められた順序で調整量を順次変更してもよい。また、制御部181は、全ての調整量のそれぞれに対応する選択出力信号145Aを記憶し、最も基準電圧144Aに近い調整量を通常動作モード時に用いる調整値158としてもよい。また、制御部181は、選択出力信号145Aの電圧値と基準電圧144Aとの差分を算出し、当該差分に対応する調整量を通常動作モード時に用いる調整値158としてもよい。
また、上記説明では、1列毎に入力オフセット電圧量の調整を行っているが、ソースドライバ113Cが2個以上の比較判定部180を備え、2列以上の入力オフセット電圧量を同時に調整してもよい。
(実施の形態5)
上記実施の形態4では、ソースドライバ113Cが、実施の形態1で説明した演算増幅回路160を備える場合を例に説明した。実施の形態5では、実施の形態2で説明した演算増幅回路160Aを備える、入力オフセット電圧量の調整機能を有するソースドライバ113Dについて説明する。
図22は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバ113Dの構成を示すブロック図である。
図22に示すソースドライバ113Dは、電圧生成部136Aと、N個の駆動回路114Cと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
また、各駆動回路114Cは、演算増幅回路160Aと、第1記憶部182Aと、第2記憶部182Bと、選択部183A、183B及び184とを備える。
なお、演算増幅回路160A及び電圧生成部136Aは、実施の形態2と同様の構成である。
第1記憶部182Aは、対応する列の演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量の調整値158Aを記憶する。
選択部183Aは、複数の電圧信号156Aのうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156Aを選択し、選択した2つの電圧信号156Aを補正電圧信号157Aとして出力する。
第2記憶部182Bは、対応する列の演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量の調整値158Bを記憶する。
選択部183Bは、複数の電圧信号156Bのうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。
以下、ソースドライバ113Dの動作を説明する。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Dの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
また、選択部183Aは、複数の電圧信号156Aのうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156Aを選択し、選択した2つの電圧信号156Aを補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部183Bは、複数の電圧信号156Bのうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。
これにより、演算増幅回路160Aは、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Dの動作を説明する。
図23は、調整モード時のソースドライバ113Dの動作の流れを示すフローチャートである。
図23に示すように、まず、制御部181は、基準電圧144Aを設定する(S101)。この基準電圧144Aは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Aに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
これにより、複数の演算増幅回路160Aは、現在の第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶されている調整値158A及び158Bに応じた入力オフセットの調整量で、基準電圧144Aを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Aの出力信号145を選択させる(S102)。
次に、ソースドライバ113Dは、調整値158Bに対応する第1入力オフセット電圧量を調整する(S103A)。具体的には、制御部181は、選択部183Bに、複数の電圧信号156Bを順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Bが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156Bを判定する。
次に、ソースドライバ113Dは、調整値158Aに対応する第2入力オフセット電圧量を調整する(S103B)。具体的には、制御部181は、選択部183Aに、複数の電圧信号156Aを順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Aが選択した電圧信号156Aごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156Aを判定する。
なお、ソースドライバ113Dによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、実施の形態4と同様である。
次に、制御部181は、ステップS103A及びS103Bで調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158A及び158Bとして第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶する(S104)。
全ての列の調整が終了していない場合(S105でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Aの出力信号145を選択させ(S106)、ステップS103A以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S105でYes)、制御部181は、調整モードを終了し、通常動作モードに移行する。
以上により、本発明の実施の形態5に係るソースドライバ113Dは、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を自動的に調整できる。
なお、上記説明では、ソースドライバ113Dが、調整値158Bを記憶する第2記憶部182Bを列毎に備える例を述べたが、以下の構成であってもよい。
図24は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバ113Dの変形例の構成を示す図である。
図24に示すソースドライバ113Eは、列毎に設けられた第2記憶部182Bの代わりに、全列で共通の第2記憶部182Cと、列毎に設けられたレジスタ182Dを備える。また、駆動回路114Dに含まれる選択部183Cの構成が選択部183Bと異なる。
第2記憶部182Cは、1列分の調整値158Bを記憶する。
レジスタ182Dは、調整値158Bが有効であるか否かを示す有効情報158Cを保持する。
選択部183Cは、有効情報158Cにより調整値158Bが有効であることが示される場合には、複数の電圧信号156Bのうち、第2記憶部182Cに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。また、選択部183Cは、有効情報158Cにより調整値158Bが無効であることが示される場合には、複数の電圧信号156Bのうち、予め定められた2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。例えば、選択部183Cは、補正電圧信号157Bに含まれる補正電圧信号157c及び157dを同一の電圧値にする。つまり、第2補正電流供給部177Bによる入力オフセット電圧量の調整を行わない。
また、第2記憶部182C及びレジスタ182Dの更新は、例えば、図23に示すステップS104において、制御部181により行われる。
ここで、実施の形態2で説明したように、演算増幅回路160Aの入力オフセットとしては、差動トランジスタM1及びM2の製造バラツキ、及び温度変化等に起因する数mVオーダーの入力オフセットと、製造時のマスクずれ等に起因する数十mVオーダーの入力オフセットとが存在する。この数十mVオーダーの入力オフセットの発生頻度は、数mVオーダーの入力オフセットの発生頻度に対して少ない。
よって、この数十mVオーダーの入力オフセットを調整するための調整値158Bに関しては、全列に共通に用いられる第2記憶部182Cに格納することにより、第2補正電流供給部177Bの調整量を決定するための情報を格納するための記憶部の容量を削減できる。
例えば、調整値158Bは数ビットのデータであり、有効情報158Cは1ビットのデータである。なお、第2記憶部182Cは複数の調整値158Bを記憶してもよい。この場合、第2記憶部182Cに記憶される調整値158Bの数に応じて有効情報158Cのビット数を増加させればよい。
また、図23では、制御部181は、列毎に第1オフセット電圧調整処理(S103A)及び第2オフセット電圧調整処理(S103B)を行っているが、全ての列に対して第1オフセット調整処理(S103A)を行った後、全ての列に対して第2オフセット調整処理を行なってもよい。
(実施の形態6)
実施の形態6では、実施の形態3で説明した演算増幅回路160Bを備える、入力オフセット電圧量の調整機能を有するソースドライバ113Fについて説明する。
図25は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバ113Fの構成を示すブロック図である。
図25に示すソースドライバ113Fは、電圧生成部136と、N個の駆動回路114Eと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
また、各駆動回路114Eは、演算増幅回路160Bと、第1記憶部182Aと、第2記憶部182Bと、選択部183A、183B及び184とを備える。
なお、演算増幅回路160Bの構成は、実施の形態3と同様である。
電圧生成部136は、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156を生成する。
第1記憶部182Aは、対応する列の演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量の調整値158Aを記憶する。
選択部183Aは、複数の電圧信号156のうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。
第2記憶部182Bは、対応する列の演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量の調整値158Bを記憶する。
選択部183Bは、複数の電圧信号156のうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
なお、電圧生成部136は、複数の電圧信号156A及び複数の電圧信号156Bを生成し、選択部183Aが複数の電圧信号156Aのうちいずれか2つの選択し、選択部183Bが複数の電圧信号156Bのうちいずれか2つを選択してもよい。
以下、ソースドライバ113Fの動作を説明する。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Fの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
また、選択部183Aは、複数の電圧信号156のうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部183Bは、複数の電圧信号156のうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
これにより、演算増幅回路160Bは、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Fの動作を説明する。
図26は、調整モード時のソースドライバ113Fの動作の流れを示すフローチャートである。また、図27は、調整モード時のソースドライバ113Fの動作例を示すタイミングチャートである。
また、調整モードは、調整値158Aを調整する第1調整モード(第1調整期間)と、調整値158Bを調整する第2調整モード(第2調整期間)とを含む。
まず、図26に示すステップS201〜S206の処理により第1調整モードの処理が行われる。
まず、制御部181は、基準電圧144Aとして第1基準電圧VHを設定する(S201)。
具体的には、制御部181は、第1基準電圧VHに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、第1基準電圧VHを生成する。この第1基準電圧VHは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Bに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
また、第1基準電圧VHは、RR型の演算増幅回路160Bに含まれる第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が動作せず、かつ第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)が動作する電圧範囲内の電圧値である。具体的には、第1基準電圧VHは、電源電圧VDDから差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧を引いた電圧値以上の電圧である。
例えば、図27に示すように、制御部181は、基準画像信号140Aとして全ビットがハイの信号を出力する。これにより、例えば、DA変換回路133は、第1基準電圧VHとして電源電圧VDD−0.5Vを出力する。
また、複数の演算増幅回路160Bは、現在の第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶されている調整値158A及び158Bに応じた入力オフセットの調整量で、第1基準電圧VHを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させる(S202)。
次に、ソースドライバ113Fは、調整値158Aに対応する第1入力オフセット電圧量を調整する(S203)。具体的には、制御部181は、選択部183Aに、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Aが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。
なお、ソースドライバ113Fによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、例えば、実施の形態4と同様である。
ここで、入力信号144が第1基準電圧VHなので、第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)は動作しない。よって、ステップS203では、第1差動対の入力オフセット電圧量の影響のみを考慮して、当該第1差動対の入力オフセット電圧量を調整できる。
次に、制御部181は、ステップS203で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158Aとして第1記憶部182Aに記憶する(S204)。
全ての列の調整が終了していない場合(S205でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させ(S206)、ステップS203以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S205でYes)、次に、図26に示すステップS207〜S212の処理により第2調整モードの処理が行われる。
まず、制御部181は、基準電圧144Aとして第2基準電圧VLを設定する(S207)。
具体的には、制御部181は、第2基準電圧VLに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、第2基準電圧VLを生成する。この第2基準電圧VLは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Bに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
また、第2基準電圧VLは、RR型の演算増幅回路160Bに含まれる第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)が動作せず、かつ第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が動作する電圧範囲内の電圧値である。具体的には、第2基準電圧VLは、差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧以下の電圧である。
例えば、図27に示すように、制御部181は、基準画像信号140Aとして全ビットがローの信号を出力する。これにより、例えば、DA変換回路133は、第2基準電圧VLとして0.5Vを出力する。
また、複数の演算増幅回路160Bは、現在の第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶されている調整値158A及び158Bに応じた入力オフセットの調整量で、第2基準電圧VLを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させる(S208)。具体的には、制御部181は、選択部183に、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Bが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。
次に、ソースドライバ113Fは、調整値158Bに対応する第2入力オフセット電圧量を調整する(S209)。
なお、ソースドライバ113Fによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、例えば、実施の形態4と同様である。
ここで、入力信号144が第2基準電圧VLなので、第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)は動作しない。よって、ステップS209では、第2差動対の入力オフセット電圧量の影響のみを考慮して、当該第2差動対の入力オフセット電圧量を調整できる。
次に、制御部181は、ステップS209で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158Bとして第2記憶部182Bに記憶する(S210)。
全ての列の調整が終了していない場合(S211でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させ(S212)、ステップS209以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S211でYes)、制御部181は、調整モードを終了し、通常動作モードに移行する。
以上により、本発明の実施の形態6に係るソースドライバ113Fは、基準電圧144Aとして、第1差動対のみが動作する第1基準電圧VHを用いて、第1差動対の入力オフセット電圧量を調整する。また、ソースドライバ113Fは、基準電圧144Aとして、第2差動対のみが動作する第2基準電圧VLを用いて、第2差動対の入力オフセット電圧量を調整する。これにより、ソースドライバ113Fは、第1差動対及び第2差動対の各々に対して、他方の影響を無視して入力オフセット電圧量を調整できる。よって、ソースドライバ113Fは、RR型の演算増幅回路160Bに対して、入力オフセット電圧量を高い精度で自動的に調整できる。
また、図27に示すように、ソースドライバ113Fは、入力オフセット電圧量の調整を、表示部111に画像が表示されない非表示期間に行う。言い換えると、制御部181は、非表示期間にソースドライバ113Fを調整モードに設定する。例えば、この非表示期間とは、表示装置100の電源投入時等である。
また、上述した実施の形態4及び5に係るソースドライバ113D及び113Eにおいても同様に、非表示期間に入力オフセット電圧量の調整を行なってもよい。
なお、図26及び図27に示す例では、第1差動対の調整値158Aを調整する第1調整期間の後に、第2差動対の調整値158Bを調整する第2調整期間を設けているが、ソースドライバ113Fは、調整値158Bを調整した後に、調整値158Aを調整してもよい。
また、図26及び図27に示す例では、全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Aを調整し、その後に全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Bを調整しているが、1列毎に調整値158A及び158Bを調整するとともに、調整対象の列を順次変更してもよい。
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7では、上記実施の形態6に係るソースドライバ113Fの変形例について説明する。
図28は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバ113Gの構成を示すブロック図である。
図28に示すソースドライバ113Gは、電圧生成部136と、N個の駆動回路114Fと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
ソースドライバ113Gは、実施の形態6に係るソースドライバ113Fに対して、駆動回路114Fの構成が駆動回路114Eの構成と異なる。
具体的には、駆動回路114Fは、駆動回路114Eの構成に加え、さらに、第3記憶部182Eと、モニタ部185とを備える。また、駆動回路114Fは、選択部183A及び183Bの代わりに選択部186A及び186Bを備える。
第3記憶部182Eは、対応する列の演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量の調整値158Eを記憶する。なお、調整値158Eは、補正電圧信号157Aに対応する2つの電圧信号156を指定する調整値と、補正電圧信号157Bに対応する2つの電圧信号156を指定する調整値とを含む。
モニタ部185は、入力信号144の電圧値をモニタする。具体的には、モニタ部185は、入力信号144が第2電圧範囲内であるか否かを判定する。
選択部186Aは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲外であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。
また、選択部186Aは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲内であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。
選択部186Bは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲外であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
また、選択部186Bは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲内であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
以下、ソースドライバ113Gの動作を説明する。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Gの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
モニタ部185は、この入力信号144が第2電圧範囲内であるか否かを判定する。
モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲外であると判定された場合、選択部186Aは、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部186Bは、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
一方、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲内であると判定された場合、選択部186Aは、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部186Bは、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
これにより、演算増幅回路160Bは、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Gの動作を説明する。
図29は、調整モード時のソースドライバ113Gの動作の流れを示すフローチャートである。また、図30は、調整モード時のソースドライバ113Gの動作例を示すタイミングチャートである。
また、調整モードは、調整値158Aを調整する第1調整モード(第1調整期間)と、調整値158Eを調整する第3調整モード(第3調整期間)と、調整値158Bを調整する第2調整モード(第2調整期間)とを含む。
なお、ステップS201〜S206の処理(第1調整モード)及びステップS207〜S212の処理(第2調整モード)は、実施の形態6と同様であり、説明を省略する。
ステップS205において全ての列の調整が終了した場合(S205でYes)、次に、図29に示すステップS213〜S218の処理により第3調整モードの処理が行われる。
まず、制御部181は、基準電圧144Aとして第3基準電圧VMを設定する(S213)。
具体的には、制御部181は、第3基準電圧VMに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、第3基準電圧VMを生成する。この第3基準電圧VMは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Bに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
また、第3基準電圧VMは、RR型の演算増幅回路160Bに含まれる第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)及び第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が共に動作する第2電圧範囲内の電圧値である。具体的には、第3基準電圧VMは、差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧以上、かつ、電源電圧VDDから差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧を引いた電圧値以下の電圧である。
例えば、図29に示すように、制御部181は、基準画像信号140AとしてMSB(最上位ビット)のみがハイの信号を出力する。これにより、例えば、DA変換回路133は、第3基準電圧VMとしてVDD/2を出力する。
また、複数の演算増幅回路160Bは、現在の第3記憶部182Eに記憶されている調整値158Eに応じた入力オフセットの調整量で、第3基準電圧VMを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させる(S214)。
次に、ソースドライバ113Gは、調整値158Eに対応する第3入力オフセット電圧量を調整する(S215)。具体的には、制御部181は、選択部183A及び183Bに、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183A及び183Bが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。
なお、ソースドライバ113Gによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、例えば、実施の形態4と同様である。
ここで、入力信号144が第3基準電圧VMなので、第1差動対及び第2差動対は共に動作する。よって、ステップS215では、第1差動対及び第2差動対が共に動作する場合の入力オフセット電圧量を調整できる。
次に、制御部181は、ステップS215で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158Eとして第3記憶部182Eに記憶する(S216)。
全ての列の調整が終了していない場合(S217でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させ(S218)、ステップS215以降の処理を行う。
以上により、本発明の実施の形態7に係るソースドライバ113Gは、基準電圧144Aとして、第1差動対のみが動作する第1基準電圧VHと、第2差動対のみが動作する第2基準電圧VLと、第1差動対及び第2差動対が共に動作する第3基準電圧VMとを用いて、第1差動対のみが動作する場合と、第2差動対のみが動作する場合と、第1差動対及び第2差動対が共に動作する場合とで、それぞれ入力オフセット電圧量を調整する。これにより、ソースドライバ113Gは、RR型の演算増幅回路160Bに対して、入力オフセット電圧量を高い精度で自動的に調整できる。
また、図30に示すように、ソースドライバ113Gは、入力オフセット電圧量の調整を、表示部111に画像が表示されない非表示期間に行う。例えば、この非表示期間とは、表示装置100の電源投入時等である。
なお、図29及び図30に示す例では、ソースドライバ113Gは、調整値158A、調整値158E、及び調整値158Bの順に調整を行っているが、調整値158A、158B及び158Eを調整する順序は任意でよい。
また、図29及び図30に示す例では、全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Aを調整し、その後に全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Eを調整し、その後に全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Bを調整しているが、1列毎に調整値158A、158E及び158Bを調整するとともに、調整対象の列を順次変更してもよい。
また、上記実施の形態4〜7では、複数の演算増幅回路を備える信号駆動装置(ソースドライバ)を例に説明したが、一つの演算増幅回路に対して、入力オフセット電圧量を判定し、当該入力オフセット電圧量を調整する信号駆動装置に本発明を適用してもよい。
図31は、この場合の信号駆動装置の構成を示すブロック図である。図31に示す信号駆動装置は、演算増幅器163と、補正電流供給部172と、比較判定部180とを備える。
また、本発明は、演算増幅回路の入力オフセット電圧調整方法と実現してもよい。
図32は、本発明に係る演算増幅回路の入力オフセット電圧調整方法のフローチャートである。
図32に示すように、比較判定部180は、入力信号144と出力信号145との電圧差を検出することにより、第1差動トランジスタM1と第2差動トランジスタM2とに流れる電流差を検出する(S301)。
次に、補正電流供給部172は、比較判定部180により検出された電流差を補正する補正電流173を生成し、生成した補正電流173を演算増幅器163に供給する(S302)。
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8では、上述した実施の形態1の変形例について説明する。
本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路160Hは、入力信号144が変化した直後の所定の期間において、差動増幅部170に補正電流を供給しない。これにより、演算増幅回路160Hは動作速度を改善できる。
図33は、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路160Hの構成を示す図である。
図33に示す演算増幅回路160Hは、図7に示す演算増幅回路160に対して、補正電流供給部172Hの構成が、補正電流供給部172と異なる。なお、図33において、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
補正電流供給部172Hは、補正電流供給部172の構成に加え、さらに、カットオフトランジスタM26を備える。
このカットオフトランジスタM26は、ゲート端子に停止制御信号NSTOPが印加され、ソース端子に電流源トランジスタM25のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
以上の構成により、補正電流供給部172Hは、停止制御信号NSTOPがハイレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給し、停止制御信号NSTOPがローレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給しない。
図34は、本発明の実施の形態8に係る駆動回路114H及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。図34に示すように、本発明の実施の形態8に係るソースドライバ113Hは、さらに、停止制御信号NSTOPを生成する停止制御部190を備える。
この停止制御部190は、入力信号144が変化した時刻から予め定められた期間、補正電流供給部172Hから差動増幅部170への補正電流の供給を停止する。
図35は、停止制御信号NSTOPの一例を示す図である。図35に示すように、停止制御信号NSTOPは、画像信号140(入力信号144)が変化した直後の期間T1においてローレベルとなる。
図36は、時刻t1において、入力信号144が電圧V1から電圧V2に変化する場合の出力信号145を示す図である。なお、図36に示す点線は、常に補正電流を供給する場合の出力信号145の変化を示す。
ここで、補正電流を供給することにより、負荷トランジスタM3及びM4に流れる電流が増加する。結果として、差動増幅部170の増幅率が低下する。つまり、出力信号145が所望の電圧(入力信号144と同じ電圧)に到達するまでの時間が長くなる。
一方、画像信号140が変化した直後の期間T1において補正電流を供給しないことにより、図36に示すように、出力信号145が電圧V2に到達するまでの時間を短くできる。また、時刻t2以降において、補正電流が供給されることにより、出力信号145は、入力オフセット電圧量が調整された電圧となる。
以上のように、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路160Hは、動作速度を向上できる。
なお、カットオフトランジスタM26を設けるのではなく、期間T1において、電流源トランジスタM25をオフしてもよい。図37は、この場合の補正電流供給部172Iの構成を示す図である。
補正電流供給部172Iは、さらに、スイッチSW1及びスイッチSW2を備える。
停止制御信号NSTOPがハイレベルの場合、スイッチSW1はオンし、スイッチSW2はオフする。この場合、電流源トランジスタM25のゲート端子にはバイアス電圧VBが印加されるので、補正電流供給部172Iは差動増幅部170へ補正電流を供給する。
一方、停止制御信号NSTOPがローレベルの場合、スイッチSW1はオフし、スイッチSW2はオンする。この場合、電流源トランジスタM25のゲート端子には接地電位VSSが印加されるので、補正電流供給部172Iは差動増幅部170へ補正電流を供給しない。
また、スイッチSW1及びスイッチSW2は、例えば、トランジスタである。
なお、図9及び図10に示す構成に対して同様の変形例を適用してもよい。
(実施の形態9)
実施の形態9では、上記実施の形態8で説明した変形例を、実施の形態2で説明した演算増幅回路160Aに適用した例を説明する。
図38は、本発明の実施の形態9に係る演算増幅回路160Jの構成を示す図である。
図38に示す演算増幅回路160Jは、図13に示す演算増幅回路160Aに対して、第1補正電流供給部177C及び第2補正電流供給部177Dの構成が、第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bと異なる。なお、図38において、図13と同様の要素には同一の符号を付している。
第1補正電流供給部177Cは、第1補正電流供給部177Aの構成に加え、さらに、カットオフトランジスタM26を備える。
このカットオフトランジスタM26は、ゲート端子に停止制御信号NSTOPが印加され、ソース端子に電流源トランジスタM25のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
第2補正電流供給部177Dは、第2補正電流供給部177Bの構成に加え、さらに、カットオフトランジスタM36を備える。
このカットオフトランジスタM36は、ゲート端子に停止制御信号NSTOPが印加され、ソース端子に電流源トランジスタM35のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM31及びM32のソース端子が接続される。
以上の構成により、第1補正電流供給部177C及び第2補正電流供給部177Dは、停止制御信号NSTOPがハイレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給し、停止制御信号NSTOPがローレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給しない。
また、停止制御部190は、実施の形態8と同様の停止制御信号NSTOPを生成する。つまり、停止制御部190は、入力信号144が変化した時刻から予め定められた期間、第1補正電流供給部177Cから差動増幅部170への第1補正電流の供給、及び第2補正電流供給部177Dから差動増幅部170への第2補正電流の供給を停止する。
これにより、本発明の実施の形態9に係る演算増幅回路160Jは、上述した実施の形態8に係る演算増幅回路160Hと同様に動作速度を向上できる。
(実施の形態10)
本発明の実施の形態10では、上述した実施の形態3の変形例について説明する。
ここで、実施の形態3で説明した図16に示す構成には以下に示す課題がある。
図39はこの課題を示す図であり、図16に示す構成における入力信号144と出力信号145との関係を示す図である。
製造バラツキによりカットオフトランジスタM46の閾値電圧が差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧より低くなった場合、差動トランジスタM11及びM12がオフした状態において、カットオフトランジスタM46がオンしてしまう場合がある。この場合、差動トランジスタM11及びM12がオフしているにもかかわらず、差動増幅部170Aへ補正電流が供給されてしまう。これにより、図39に示す、入力信号144が低い領域401において、出力信号145が不正な値となってしまう。
同様に、製造バラツキによりカットオフトランジスタMP46の閾値電圧が差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧より高くなった場合、差動トランジスタMP11及びMP12がオフした状態において、カットオフトランジスタMP46がオンしてしまう場合がある。この場合、差動トランジスタMP11及びMP12がオフしているにもかかわらず、差動増幅部170Aへ補正電流が供給されてします。これにより、図39に示す、入力信号144が高い領域402において、出力信号145が不正な値となってしまう。
本発明の実施の形態10では、この課題を解決できる演算増幅回路160Kについて説明する。
図40は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kの構成を示す図である。なお、図16と同様の要素には同一の符号を付している。
図40に示す演算増幅回路160Kは、図16に示す演算増幅回路160Bに対して、第1補正電流供給部179C、第2補正電流供給部179D及び差動増幅部170Bの構成が異なる。
第1補正電流供給部179Cは、第1補正電流供給部179Aの構成に対して、カットオフトランジスタM46の代わりに、スイッチトランジスタM47とスイッチSW3とを備える。
また、電流源トランジスタM45のドレイン端子は、補正トランジスタM41及びM42のソース端子が接続される。
スイッチトランジスタM47は、ゲート端子に第1停止制御信号STOP1が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタM45のゲート端子が接続され、ソース端子に接地電位線が接続される。
スイッチSW3は、電流源トランジスタM45のゲート端子と、バイアス電圧VBN2が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW3は、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合にオフし、ローレベルの場合にオンする。このスイッチSW3は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第1停止制御信号STOP1がローレベルの場合には、スイッチトランジスタM47がオフし、スイッチSW3がオンする。これにより、電流源トランジスタM45のゲート端子にはバイアス電圧VBN2が供給されるので、第1補正電流供給部179Cは動作し、補正電流I1及びI2が差動増幅部170Bへ供給される。
一方、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタM47がオンし、スイッチSW3がオフする。これにより、電流源トランジスタM45のゲート端子には接地電位VSSが供給されるので、電流源トランジスタM45がオフする。よって、第1補正電流供給部179Cは停止し、補正電流I1及びI2が差動増幅部170Bへ供給されない。
第2補正電流供給部179Dは、第2補正電流供給部179Bの構成に対して、カットオフトランジスタMP46の代わりに、スイッチトランジスタMP47とスイッチSW5とを備える。
また、電流源トランジスタMP45のドレイン端子は、補正トランジスタMP41及びMP42のソース端子が接続される。
スイッチトランジスタMP47は、ゲート端子に第2停止制御信号NSTOP2が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタMP45のゲート端子が接続され、ソース端子に電源電圧線が接続される。
スイッチSW5は、電流源トランジスタMP45のゲート端子と、バイアス電圧VBP2が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW5は、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。このスイッチSW5は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタMP47がオフし、スイッチSW5がオンする。これにより、電流源トランジスタMP45のゲート端子にはバイアス電圧VBP2が供給されるので、第2補正電流供給部179Dは動作し、補正電流I3及びI4が差動増幅部170Bへ供給される。
一方、第2停止制御信号NSTOP2がローレベルの場合には、スイッチトランジスタMP47がオンし、スイッチSW5がオフする。これにより、電流源トランジスタMP45のゲート端子には電源電圧VDDが供給されるので、電流源トランジスタMP45がオフする。よって、第2補正電流供給部179Dは停止し、補正電流I3及びI4が差動増幅部170Bへ供給されない。
差動増幅部170Bは、差動増幅部170Aの構成に対して、さらに、スイッチトランジスタM48及びMP48と、スイッチSW4及びSW6とを備える。
スイッチトランジスタM48は、ゲート端子に第1停止制御信号STOP1が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタM15のゲート端子が接続され、ソース端子に接地電位線が接続される。
スイッチSW4は、電流源トランジスタM15のゲート端子と、バイアス電圧VBN1が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW4は、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合にオフし、ローレベルの場合にオンする。このスイッチSW4は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第1停止制御信号STOP1がローレベルの場合には、スイッチトランジスタM48がオフし、スイッチSW4がオンする。これにより、電流源トランジスタM15のゲート端子にはバイアス電圧VBN1が供給されるので、差動トランジスタM11及びM12で構成されるn型差動対が動作する。
一方、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタM48がオンし、スイッチSW4がオフする。これにより、電流源トランジスタM15のゲート端子には接地電位VSSが供給されるので、電流源トランジスタM15がオフする。よって、差動トランジスタM11及びM12で構成されるn型差動対は動作しない。
スイッチトランジスタMP48は、ゲート端子に第2停止制御信号NSTOP2が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタMP15のゲート端子が接続され、ソース端子に電源電圧線が接続される。
スイッチSW6は、電流源トランジスタMP15のゲート端子と、バイアス電圧VBP1が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW6は、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。このスイッチSW6は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタMP48がオフし、スイッチSW6がオンする。これにより、電流源トランジスタMP15のゲート端子にはバイアス電圧VBP1が供給されるので、差動トランジスタMP11及びMP12で構成されるp型差動対が動作する。
一方、第2停止制御信号NSTOP2がローレベルの場合には、スイッチトランジスタMP48がオンし、スイッチSW6がオフする。これにより、電流源トランジスタMP15のゲート端子には電源電圧VDDが供給されるので、電流源トランジスタMP15がオフする。よって、差動トランジスタMP11及びMP12で構成されるp型差動対は動作しない。
図41は、本発明の実施の形態10に係るソースドライバ113Kの構成を示すブロック図である。
図41に示すソースドライバ113Kは、図3に示すソースドライバ113の構成に加え、さらに、レベル検出部191を備える。また、ソースドライバ113Kは、複数の駆動回路114の代わりに、複数の駆動回路114Kを備える。
複数の駆動回路114Kは、それぞれ、図40に示す演算増幅回路160Kを含む。
レベル検出部191は、画像信号140に基づき、複数の駆動回路114Kのそれぞれに対応する第1停止制御信号STOP1及び第2停止制御信号NSTOP2を生成する。このレベル検出部191は、画像信号140で示される信号レベルを検出し、検出した信号レベルに応じて、第1補正電流供給部179Cと、第2補正電流供給部179Dと、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対及びp型差動対とのそれぞれを動作させるか、停止させるかを制御する。
具体的には、レベル検出部191は、入力信号144の電圧値が第1閾値以上である場合、第2補正電流供給部179Dからp型差動対への補正電流の供給を停止する。また、レベル検出部191は、入力信号144の電圧値が、第1閾値よりも低い第2閾値以下である場合、第1補正電流供給部179Cからn型差動対への補正電流の供給を停止する。また、レベル検出部191は、デジタル信号である画像信号140に基づき、複数の入力信号144の各々の電圧値が第1閾値以上であるか否か、及び、入力信号144の電圧値が第2閾値以下であるか否かを判定する。
図42は、レベル検出部191の動作例を示す図である。なお、図42では電源電圧VDDが5Vである場合の例を示す。
図42に示すように、レベル検出部191は、デジタル信号である画像信号140の上位2ビットが共にハイレベルであるか、画像信号140の上位4ビットが全てローレベルであるか、それ以外であるかを判定する。
レベル検出部191は、画像信号140の上位2ビットが共にハイレベルの場合、入力信号144が4V(第1閾値)以上であると判定し、第1停止制御信号STOP1をローレベルにし、第2停止制御信号NSTOP2をローレベルにする。これにより、第1補正電流供給部179Cが動作し、第2補正電流供給部179Dが停止する。また、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対が動作し、p型差動対が停止する。
また、レベル検出部191は、画像信号140の上位4ビットが全てローレベルの場合、入力信号144が1V(第2閾値)以下であると判定し、第1停止制御信号STOP1をハイレベルにし、第2停止制御信号NSTOP2をハイレベルにする。これにより、第1補正電流供給部179Cが停止し、第2補正電流供給部179Dが動作する。また、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対が停止し、p型差動対が動作する。
また、レベル検出部191は、画像信号140が上記以外の場合、入力信号144が1V〜4V(第2閾値より大きく、かつ、第1閾値より小さい範囲)であると判定し、第1停止制御信号STOP1をローレベルにし、第2停止制御信号NSTOP2をハイレベルにする。これにより、第1補正電流供給部179C及び第2補正電流供給部179Dが共に動作する。また、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対及びp型差動対が共に動作する。
なお、レベル検出部191が第1補正電流供給部179C及びn型差動対を停止させる入力信号144の第2閾値(上記例では1V)は、n型MOSトランジスタの閾値電圧に所定のマージンを加えた値以上であればよい。例えば、n型MOSトランジスタの閾値電圧を0.8Vとすると、上記第2閾値は、0.8Vに所定のマージン(例えば0.2V)以上を加えた、1.0V〜1.5V程度であることが好ましい。
また、レベル検出部191が第2補正電流供給部179D及びp型差動対を停止させる入力信号144の第1閾値(上記例では4V)は、電源電圧からp型MOSトランジスタの閾値電圧に所定のマージンを加えた値を引いた電圧以下であればよい。例えば、上記第1閾値は、電源電圧(5V)から1.0V〜1.5V程度を引いた値(3.5V〜4.0V)であることが好ましい。
また、レベル検出部191は画像信号140の代わりに、デジタル信号であるパラレルデータ141、ラッチデータ142又は変換データ143を用いて、上記判定を行なってもよい。
以上により、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kは、入力信号144が所定の第2閾値(上記例では1V)以下の場合には、第1補正電流供給部179C及びn型差動対を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、n型差動対が停止した後に、当該n型差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、演算増幅回路160Kは、入力信号144が低い領域401において、出力信号145が不正な値となってしまうことを防止できる。
また、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kは、入力信号144が所定の第1閾値(上記例では4V)以上の場合には、第2補正電流供給部179D及びp型差動対を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、p型差動対が停止した後に、当該p型差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、演算増幅回路160Kは、入力信号144が高い領域402において、出力信号145が不正な値となってしまうことを防止できる。
これにより、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kは、入力信号144が取りえる全ての電圧範囲において、高い精度で入力オフセット電圧を補正できる。
なお、上記説明では、演算増幅回路160Kは、入力信号144が第2閾値(上記例では1V)以下の場合には、第1補正電流供給部179C及びn型差動対を共に停止させるとしたが、第1補正電流供給部179Cのみを停止させてもよい。この場合でも、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、n型差動対が停止した後に、当該n型差動対に補正電流が供給されることを防止できる。ただし、n型差動対にオフセットが存在する場合には、上記第2閾値以下であり、かつn型差動対が動作する領域では、当該オフセットの影響が出てしまう。よって、図40に示す構成のように、入力信号144が第2閾値(上記例では1V)以下の場合には、第1補正電流供給部179C及びn型差動対を共に停止させるほうが好ましい。
同様に、演算増幅回路160Kは、入力信号144が第1閾値(上記例では4V)以上の場合には、第2補正電流供給部179Dのみを停止させてもよい。
また、演算増幅回路160Kの構成として、以下に示す構成を用いてもよい。
図43は、演算増幅回路160Kの変形例の構成を示す図である。
図43に示す演算増幅回路160Kは、図16に示す演算増幅回路160Bに対して、第1補正電流供給部179E及び第2補正電流供給部179Fの構成が異なる。
具体的には、第1補正電流供給部179Eに含まれるカットオフトランジスタM46のゲート端子に第1停止制御信号NSTOP1が供給され、第2補正電流供給部179Fに含まれるカットオフトランジスタMP46のゲート端子に第2停止制御信号STOP2が供給される点が、演算増幅回路160Bと異なる。
ここで、第1停止制御信号NSTOP1は、上述した第1停止制御信号STOP1の反転信号であり、第2停止制御信号STOP2は、上述した第2停止制御信号NSTOP2の反転信号である。
図43に示す構成でも、図40に示す構成と同様の機能を実現できる。
なお、図43に示す構成は、第1補正電流供給部179Eのみ、又は、第2補正電流供給部179Fのみを停止する構成であるが、図40に示す構成のように、n型差動部及びp型差動部も停止する構成であってもよい。
また、上述した実施の形態8と同様に、演算増幅回路160Kは、入力信号144が変化した直後の所定の期間において、差動増幅部170Bに補正電流を供給しないように制御してもよい。
具体的には、レベル検出部191が上述した停止制御部190の機能を有すればよい。つまり、レベル検出部191は、入力信号144が変化した時刻から予め定められた期間(図35に示す期間T1)、第1補正電流供給部179Cからn型差動対への補正電流の供給、及び第2補正電流供給部179Dからp型差動対への補正電流の供給を共に停止する。これにより、演算増幅回路160Kは、出力信号145が所望の電圧に到達するまでの時間を短くできる。
さらに、この場合、第1閾値以上(又は、第2閾値以下)で補正電流の供給を停止するための回路と、入力信号144の変化時に補正電流の供給を停止するための回路との一部を共用できる。
また、上記実施の形態1〜10に係る表示装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように1チップ化されてもよい。
ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又はLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて各処理部の集積化を行ってもよい。
また、本発明の実施の形態1〜7に係る表示装置の機能の一部又は全てを、CPU等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
さらに、本発明は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
また、上記実施の形態1〜7に係る、演算増幅回路、信号処理装置(ソースドライバ)、表示装置及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
また、上記で用いた数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ/ローにより表される論理レベル又はオン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベル又はスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。また、トランジスタ等のn型及びp型等は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、これらを反転させることで、同等の結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
また、上記説明では、MOSトランジスタを用いた例を示したが、バイポーラトランジスタ等の他のトランジスタを用いてもよい。
具体的には、バイポーラトランジスタを用いる場合、n型MOSトランジスタをnpn型バイポーラトランジスタに、p型MOSトランジスタをpnp型バイポーラトランジスタにそれぞれ置き換えればよい。また、上記ゲート端子をベース端子に、上記ソース端子をエミッタ端子に、上記ドレイン端子をコレクタ端子に置き換えればよい。
図44、図45及び図46は、それぞれ、図7、図13及び図16に示す構成を、バイポーラトランジスタを用いて構成した場合の回路図である。
また、上記信号処理装置による入力オフセット電圧量の調整処理に含まれる各ステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。
本発明は、演算増幅回路、信号処理装置及び表示装置に適用でき、特に、液晶表示装置及びEL表示装置に適用できる。
100 表示装置
111 表示部
112 画素回路
113、113A、113B、113C、113D、113E、113F、113G、113H、113K ソースドライバ
114、114A、114B、114C、114D、114E、114F、114H、114K 駆動回路
115 ソースライン
116 ゲートライン
117 ゲートドライバ
118 制御部
121、122 スイッチ
123 容量
124 トランジスタ
125 発光素子
126 ノード
130 ラッチアドレス制御回路
131 ラッチ回路
132 レベルシフト回路
133 DA変換回路
134 出力端子
135、135A 設定レジスタ
136、136A、136D 電圧生成部
136B、136E 第1電圧生成回路
136C 第2電圧生成回路
140 画像信号
140A 基準画像信号
141 パラレルデータ
142 ラッチデータ
143 変換データ
144 入力信号
144A 基準電圧
145 出力信号
145A 選択出力信号
146 参照電圧
150 レジスタ
151 データラッチ部
152 レベルシフタ
153 階調電圧生成回路
154 DAコンバータ
155 設定情報
155A 第1設定情報
155B 第2設定情報
156、156A、156B 電圧信号
157、157a、157b、157c、157d、157A、157B 補正電圧信号
158、158A、158B、158E 調整値
158C 有効情報
160、160A、160B、160H、160J、160K 演算増幅回路
161、161A、161B 選択部
162、162A 制御部
163 演算増幅器
170、170A、170B 差動増幅部
171、171A 出力部
172、172A、172B、172H、172I 補正電流供給部
173、I1、I1A、I1B、I2、I2A、I2B、I3、I4 補正電流
174 増幅信号
175 抵抗素子
175A 第1抵抗素子
175B 第2抵抗素子
176 能動負荷部
177A、177C、179A、179C、179E 第1補正電流供給部
177B、177D、179B、179D、179F 第2補正電流供給部
178a、178b、178c、178d ノード
180 比較判定部
181 制御部
182 記憶部
182A 第1記憶部
182B、182C 第2記憶部
182D レジスタ
182E 第3記憶部
183、183A、183B、183C、184、186A、186B 選択部
185 モニタ部
190 停止制御部
191 レベル検出部
300 出力回路
302、304 差動トランジスタ
306 接続点
310 スイッチ
320 入力端子
401、402 領域
M1、M2、M11、M12、MP11、MP12 差動トランジスタ
M21、M22、M31、M32、M41、M42、MP1、MP2、MP41、MP42 補正トランジスタ
M26、M36、M46、MP46 カットオフトランジスタ
M3、M4 負荷トランジスタ
M47、M48、MP47、MP48 スイッチトランジスタ
M5、M15、M25、M35、M45、MP15、MP45 電流源トランジスタ
NSTOP 停止制御信号
NSTOP1、STOP1 第1停止制御信号
NSTOP2、STOP2 第2停止制御信号
RA1、RA2、RA3、RA4、RB1、RB2、RB3、RB4 抵抗
SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6 スイッチ
VB、VBN1、VBN2、VBP1、VBP2 バイアス電圧
VDD 電源電圧
VH 第1基準電圧
VL 第2基準電圧
VM 第3基準電圧
VSS 接地電位
本発明は、演算増幅回路、信号駆動装置、表示装置及びオフセット電圧調整方法に関し、特に、入力オフセット電圧量を調整可能な演算増幅回路に関する。
近年、液晶パネル及び有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネルは、携帯機器、小型モバイル機器、及び大型パネル機器に用いられている。また、液晶パネル及び有機ELパネルは、益々市場が拡大するTVなどの映像機器分野の表示装置に用いられている。このような、表示装置では、より自然画に近づけるため、表示パネルの高画質化が進められている。また、表示装置が備える表示ドライバLSIには、出力端子間の出力電圧のバラツキの低減が求められている。
例えば、この出力電圧のバラツキを低減する方法として、演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整する従来技術が特許文献1に開示されている。
以下、特許文献1記載の演算増幅回路である出力回路300について説明する。
図47は、特許文献1記載の出力回路300の構成を示す図である。
図47に示す出力回路300では、差動段の差動トランジスタのソースと差動段の電流源トランジスタのドレインに、複数組の抵抗とスイッチが並列接続されている。
図47に示す出力回路300では、差動トランジスタ302及び304を含むオペアンプが形成され、一方の差動トランジスタ302と接続点306との間には抵抗RA1が接続され、他方の差動トランジスタ304と接続点306との間には抵抗RB1が接続されている。
さらに、差動トランジスタ302と接続点306との間には複数組の抵抗RA2、RA3、RA4、・・・とスイッチ310とがそれぞれ接続されており、同様に、差動トランジスタ304と接続点306との間には複数組の抵抗RB2、RB3、RB4、・・・とスイッチ310とがそれぞれ接続される。
以上のように構成された出力回路300について、その動作を説明する。
まず、抵抗RA2、RA3、RA4、・・・に接続されたそれぞれのスイッチ310をすべてオン状態にして、抵抗RB2、RB3、RB4、・・・にそれぞれ接続されたスイッチ310をすべてオフ状態にして、これらの状態にて出力回路300の出力を行う。抵抗RA2、RA3、RA4、・・・は並列に接続されているので差動トランジスタ302、304に同じだけの電流が流れたときに、差動トランジスタ304のソースと接続点306との間の電圧は、差動トランジスタ302のソースと接続点306との間の電圧より大きくなる。したがって差動トランジスタ302、304のゲート電圧がそれぞれ同じであるオフセット無しの状態であるとすると、出力回路300の出力電圧は、入力端子320への入力電圧よりも高い状態にて安定する。
以上説明したように、出力回路300は、並列に接続した抵抗RA2、RA3、RA4、・・・に接続されたそれぞれのスイッチ310の制御を行う。つまり、並列抵抗の数を変更することで合成抵抗値を変える。これにより、出力回路300は、出力電圧を変更している。
特開2007−116493号公報
しかしながら、特許文献1記載の演算増幅回路(出力回路)では、複数の抵抗素子及び複数のスイッチが差動トランジスタのソース端子に接続される。これにより、差動トランジスタのソース端子の寄生容量が増加する。結果として、演算増幅回路の動作速度が低下するという課題がある。
特に、近年では、表示パネルに用いる演算増幅回路には、例えば、十数mVまでの出力電圧バラツキを低下させることが要求される。このように、高精度に出力電圧バラツキ(入力オフセット電圧量)を調整しようとすると、特許文献1記載の演算増幅回路では、より多くの抵抗素子及びスイッチが必要となる。これにより、さらに、演算増幅回路の動作速度が低下してしまう。
そこで本発明は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる演算増幅回路を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、第1入力端子と、第2入力端子と、出力端子と、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力された電位差を増幅し、増幅した出力信号を前記出力端子に出力する、Rail−to−Rail型の差動増幅部とを備え、前記差動増幅部は、ゲートが前記第1入力端子に接続された第1差動トランジスタと、ゲートが前記第2入力端子に接続され、前記第1差動トランジスタと第1差動対を形成する第2差動トランジスタと、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタのソースに電流を供給する第1電流源トランジスタと、ゲートが前記第1入力端子に接続された第3差動トランジスタと、ゲートが前記第2入力端子に接続され、前記第3差動トランジスタと第2差動対を形成する第4差動トランジスタと、前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタのソースに電流を供給する第2電流源トランジスタとを含み、前記第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタは、n型MOSトランジスタであり、前記第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタは、p型MOSトランジスタであり、前記演算増幅回路は、さらに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第1差動増対に第1補正電流を供給する第1補正電流供給部と、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第2差動対に第2補正電流を供給する第2補正電流供給部とを備える。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、差動増幅部に供給する電流値を調整することにより、入力オフセット電圧量を調整できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
さらに、動作可能な入力電圧範囲が広いRail−to−Rail型の演算増幅回路において、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、Rail−to−Rail型の差動増幅部を含み、第1入力端子及び第2入力端子に入力された電位差を増幅し、増幅した出力信号を出力端子に出力する演算増幅回路であって、前記差動増幅部は、ベースが前記第1入力端子に接続された第1差動トランジスタと、ベースが前記第2入力端子に接続され、前記第1差動トランジスタと第1差動対を形成する第2差動トランジスタと、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタのエミッタに電流を供給する第1電流源トランジスタと、ベースが前記第1入力端子に接続された第3差動トランジスタと、ベースが前記第2入力端子に接続され、前記第3差動トランジスタと第2差動対を形成する第4差動トランジスタと、前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタのエミッタに電流を供給する第2電流源トランジスタとを含み、前記第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタは、npn型バイポーラトランジスタであり、前記第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタは、pnp型バイポーラトランジスタであり、前記演算増幅回路は、さらに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第1差動対に第1補正電流を供給する第1補正電流供給部と、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第2差動対に第2補正電流を供給する第2補正電流供給部とを備える。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、差動増幅部に供給する電流値を調整することにより、入力オフセット電圧量を調整できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
さらに、動作可能な入力電圧範囲が広いRail−to−Rail型の演算増幅回路において、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正電流供給部は、前記第1差動トランジスタのドレインに前記第1補正電流を供給し、前記第2補正電流供給部は、前記第3差動トランジスタのドレインに前記第2補正電流を供給してもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、差動トランジスタのドレイン端子に供給する電流値を調整することにより、入力オフセット電圧量を調整できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正電流供給部は、ドレインが前記第1差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第1補正電圧信号が印加され、前記第1補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の前記第1補正電流を前記第1差動トランジスタのドレインに供給する第1補正トランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、ドレインが前記第3差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第2補正電圧信号が印加され、前記第3差動トランジスタのドレインに、前記第2補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の前記第2補正電流を供給する第2補正トランジスタを含んでもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路では、第1差動トランジスタには、一つの第1補正トランジスタのドレイン端子のみが接続される。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正電流供給部は、さらに、前記第1補正トランジスタと差動対を形成し、ドレインが前記第2差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第3補正電圧信号が印加され、前記第2差動トランジスタのドレインに、前記第3補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第3補正電流を供給する第3補正トランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、さらに、前記第2補正トランジスタと差動対を形成し、ドレインが前記第4差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第4補正電圧信号が印加され、前記第4差動トランジスタのドレインに、前記第4補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第4補正電流を供給する第4補正トランジスタを含んでもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、正負両方の方向に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、前記第1補正トランジスタは、前記第1差動トランジスタのドレインから前記第1補正電流を引き抜き、前記第2補正トランジスタは、前記第3差動トランジスタのドレインから前記第2補正電流を引き抜き、前記第1補正電流供給部は、さらに、ドレインが前記第1差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第3補正電圧信号が印加され、前記第3補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第3補正電流を前記第1差動トランジスタのドレインに流し込む第3補正トランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、さらに、ドレインが前記第3差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第4補正電圧信号が印加され、前記第4補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第4補正電流を前記第3差動トランジスタのドレインに流し込む第4補正トランジスタを含んでもよい。
また、前記第1補正トランジスタ及び前記第3補正トランジスタは、n型MOSトランジスタであり、前記第2補正トランジスタ及び前記第4補正トランジスタは、p型MOSトランジスタであり、前記第1補正電流供給部は、さらに、前記第1補正トランジスタ及び前記第3補正トランジスタのソースと、接地電位が印加される接地電位線との間にドレインとソースとが接続され、ゲートが前記第1入力端子に接続される第1カットオフトランジスタを含み、前記第2補正電流供給部は、さらに、前記第2補正トランジスタ及び前記第4補正トランジスタのソースと、電源電圧が印加される電源電圧線との間にドレインとソースとが接続され、ゲートが前記第1入力端子に接続される第2カットオフトランジスタを含み、前記第1カットオフトランジスタはn型MOSトランジスタであり、前記第2カットオフトランジスタはp型MOSトランジスタであってもよい。
この構成によれば、第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタが動作しない場合には、第1カットオフトランジスタがオフする。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタが動作しない場合に、第1補正電流供給部による電流供給を停止できる。同様に、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタが動作しない場合に、第2補正電流供給部による電流供給を停止できる。
また、前記演算増幅回路は、さらに、前記差動増幅部の前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力される電位差が変化した時刻から予め定められた期間、前記第1補正電流供給部から前記第1差動対への前記第1補正電流の供給及び前記第2補正電流供給部から前記第2差動対への前記第2補正電流の供給を停止する停止制御部を備えてもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、動作速度を向上できる。
また、前記第1入力端子及び前記第2入力端子の一方である反転入力端子は前記出力端子と接続されており、前記演算増幅回路は、さらに、前記第1入力端子及び前記第2入力端子の一方である非反転入力端子に入力された入力信号の電圧値が第1閾値以上である場合、前記第2補正電流供給部から前記第2差動対への前記第2補正電流の供給を停止し、前記入力信号の電圧値が、前記第1閾値よりも低い第2閾値以下である場合、前記第1補正電流供給部から前記第1差動対への前記第1補正電流の供給を停止するレベル検出部を備えてもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が第2閾値以下の場合には、第1補正電流供給部を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、第1差動対が停止した後に、当該第1差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が低い領域において、出力信号が不正な値となってしまうことを防止できる。
さらに、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が第1閾値以上の場合には、第2補正電流供給部を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、第2差動対が停止した後に、当該第2差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、入力信号が高い領域において、出力信号が不正な値となってしまうことを防止できる。
また、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、複数の入力信号をそれぞれ駆動し、駆動した複数の出力信号を出力する信号駆動装置であって、複数の入力信号にそれぞれ1つ対応して設けられ、対応する入力信号が前記非反転入力端子に入力される複数の前記演算増幅回路と、外部から入力されたデジタル信号をアナログ信号である前記複数の入力信号に変換するデジタルアナログ変換回路とを備え、前記レベル検出部は、前記デジタル信号に基づき、前記複数の入力信号の各々の電圧値が前記第1閾値以上であるか否か、及び、前記入力信号の電圧値が前記第2閾値以下であるか否かを判定する。
この構成によれば、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、デジタル信号を用いて第1補正電流供給部及び第2補正電流供給部の停止を制御する。これにより、本発明の一形態に係る演算増幅回路は、トランジスタの閾値電圧のバラツキ等の影響を低減できる。
また、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、複数の入力信号をそれぞれ駆動し、駆動した複数の出力信号を出力する信号駆動装置であって、複数の入力信号にそれぞれ1つ対応して設けられ、対応する入力信号が前記第2入力端子に入力される複数の前記演算増幅回路を備え、前記複数の入力信号をそれぞれ駆動する通常動作モードと、前記複数の演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整する調整モードとを有し、前記調整モードは、第1調整モードと第2調整モードとを含み、前記信号駆動装置は、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号を生成する電圧生成部と、前記複数の演算増幅回路毎に1つ対応して設けられ、前記複数の電圧信号のうちいずれかを指定する第1〜第4設定情報を記憶する複数の記憶部と、前記複数の演算増幅回路毎に1つ対応して設けられ、前記通常動作モード時に、対応する前記記憶部に記憶される前記第1〜第4設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、選択した第1〜第4補正電圧信号を、対応する前記演算増幅回路に出力する複数の選択部と、制御部と、前記出力信号と前記入力信号とを比較する比較判定部とを備え、前記制御部は、前記第1調整モード時において、前記複数の入力信号を、電源電圧から前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタの閾値電圧を引いた電圧より大きい第1基準電圧にし、前記複数の選択部に、前記第1補正電圧信号及び前記第2補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、判定した前記電圧信号を示す前記第1設定情報及び前記第2設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶し、前記制御部は、前記第2調整モード時において、前記複数の入力信号を、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタの閾値電圧より小さい第2基準電圧にし、前記複数の選択部に、前記第3補正電圧信号及び前記第4補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が前記所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、判定した前記電圧信号を示す前記第3設定情報及び前記第4設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶する。
この構成によれば、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、Rail−to−Rail型の演算増幅回路を用いる場合において、第1差動対の入力オフセット電圧値の調整と、第2差動対の入力オフセット電圧値の調整とを独立して行うことができる。
また、前記調整モードは、さらに、第3調整モードを含み、前記複数の記憶部は、さらに、前記複数の電圧信号のうちいずれかを指定する第5設定情報を記憶し、前記信号駆動装置は、さらに、前記通常動作モード時に、前記複数の入力信号の電圧値の各々が、前記第1基準電圧より小さく、かつ、前記第2基準電圧より大きい電圧範囲に含まれる第3電圧範囲内の電圧値であるか否かを判定するモニタ部を備え、前記複数の選択部は、前記通常動作モード時に、前記モニタ部により、対応する前記入力信号の電圧値が前記第3電圧範囲内の電圧値であると判定された場合、対応する前記記憶部に記憶される前記第5設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、前記モニタ部により、対応する前記入力信号の電圧値が前記第3電圧範囲外の電圧値であると判定された場合、対応する前記記憶部に記憶される前記第1〜第4設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、前記制御部は、前記第3調整モード時において、前記複数の入力信号を、前記第3電圧範囲内の第3基準電圧にし、前記複数の選択部に、前記第1〜第4補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が前記所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、判定した前記電圧信号を示す前記第5設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶してもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、n型MOSトランジスタのみが動作する場合と、p型MOSトランジスタが動作する場合と、n型MOSトランジスタ及びp型MOSトランジスタが共に動作する場合とで、それぞれ独立した入力オフセット電圧値の調整を行うことができる。
また、前記信号駆動装置は、さらに、外部から入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換するラッチアドレス制御回路と、前記パラレルデータをラッチデータとしてラッチするラッチ回路と、前記ラッチデータの電圧レベルを変換することにより変換データを生成するレベルシフト回路と、前記変換データをアナログ信号である前記複数の入力信号に変換するデジタルアナログ変換回路とを備え、前記制御部は、前記シリアルデータとして前記第1基準電圧に対応するデジタル信号を前記ラッチアドレス制御回路に入力することにより、前記デジタルアナログ変換回路に前記第1基準電圧を生成させ、前記シリアルデータとして前記第2基準電圧に対応するデジタル信号を前記ラッチアドレス制御回路に入力することにより、前記デジタルアナログ変換回路に前記第2基準電圧を生成させてもよい。
この構成によれば、本発明の一形態に係る信号駆動装置は、デジタルデータを設定することにより、第1基準電圧及び第2基準電圧を生成できる。
また、本発明の一形態に係る表示装置は、前記信号駆動装置を備える表示装置であって、前記信号駆動装置により出力される前記複数の出力信号に応じた画像を表示する表示部と、前記表示部により画像が表示されていない非表示期間において、前記信号駆動装置を前記調整モードに設定するモード制御部とを備える。
この構成によれば、本発明の一形態に係る表示装置は、画像を表示しない期間において、自動的に入力オフセット電圧量を調整できる。
また、本発明の一形態に係る表示装置は、前記信号駆動装置を備える表示装置であって、前記信号駆動装置により出力される前記複数の出力信号に応じた画像を表示する表示部を備え、前記表示部は、前記複数の出力信号に応じて発光する複数の液晶セル又は複数の有機エレクトロルミネッセンスセルを含む。
また、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、入力信号を駆動し、駆動した出力信号を出力するRail−to−Rail型の差動増幅部を含む演算増幅回路のオフセット電圧調整方法であって、前記入力信号と前記出力信号との電圧差を検出することにより、前記差動増幅部に含まれ、かつ第1差動対を形成する第1差動トランジスタと第2差動トランジスタとに流れる第1電流差、及び前記差動増幅部に含まれ、かつ第2差動対を形成する第3差動トランジスタと第4差動トランジスタとに流れる第2電流差を検出する検出ステップと、前記検出された第1電流差を補正する第1補正電流を前記第1差動対に供給し、前記検出された第2電流差を補正する第2補正電流を前記第2差動対に供給する補正ステップとを含む。
これによれば、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、製造バラツキに起因する第1差動トランジスタと第2差動トランジスタとの電流差を検出し、当該電流差を補正する補正電流を生成する。このように、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、差動増幅部に補正電流を供給することで、入力オフセット電圧量を調整する。よって、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量を一定にできる。これにより、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
さらに、本発明の一形態に係るオフセット電圧調整方法は、動作可能な入力電圧範囲が広いRail−to−Rail型の演算増幅回路において、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
なお、本発明は、このような演算増幅回路、信号駆動装置及び表示装置として実現できるだけでなく、演算増幅回路、信号駆動装置又は表示装置に含まれる特徴的な手段の少なくとも一部をステップとする演算増幅回路、信号駆動装置又は表示装置の制御方法、又は、演算増幅回路の入力オフセット電圧量の調整方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
さらに、本発明は、このような演算増幅回路の機能の一部又は全てを実現する半導体集積回路(LSI)として実現したりできる。
以上より、本発明は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる演算増幅回路を提供できる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施の形態1に係る画素回路の構成を示す回路図である。 図3は、本発明の実施の形態1に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図4は、本発明の実施の形態1に係るラッチアドレス制御回路、ラッチ回路、レベルシフト回路及びDA変換回路の構成を示すブロック図である。 図5は、本発明の実施の形態1に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図6は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の構成を示すブロック図である。 図7は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図8Aは、本発明の実施の形態1に係る画像例を示す図である。 図8Bは、本発明の実施の形態1に係る画像例を示す図である。 図9は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図10は、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図11は、本発明の実施の形態1に係る電圧生成部の構成を示す回路図である。 図12は、本発明の実施の形態2に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図13は、本発明の実施の形態2に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図14は、本発明の実施の形態2に係るソースドライバの変形例の構成を示すブロック図である。 図15は、本発明の実施の形態2に係る第1電圧生成回路の構成を示す回路図である。 図16は、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図17は、本発明の実施の形態3に係る能動負荷部及び出力部の構成を示す回路図である。 図18は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図19は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図20は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図21は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバによるオフセット電圧調整処理のフローチャートである。 図22は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図23は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図24は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバの変形例の構成を示すブロック図である。 図25は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図26は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図27は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のタイミングチャートである。 図28は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図29は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のフローチャートである。 図30は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバによる入力オフセット電圧量の調整処理のタイミングチャートである。 図31は、本発明に係る信号駆動装置の変形例の構成を示すブロック図である。 図32は、本発明に係るオフセット電圧調整方法のフローチャートである。 図33は、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図34は、本発明の実施の形態8に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図35は、本発明の実施の形態8に係る停止制御信号の一例を示す図である。 図36は、本発明の実施の形態8に係る出力信号の一例を示す図である。 図37は、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図38は、本発明の実施の形態9に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図39は、本発明の実施の形態10に係る課題を説明するための図である。 図40は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図41は、本発明の実施の形態10に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。 図42は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路の動作を示す図である。 図43は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路の変形例の構成を示す回路図である。 図44は、本発明に係る、バイポーラトランジスタを用いた演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図45は、本発明に係る、バイポーラトランジスタを用いた演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図46は、本発明に係る、バイポーラトランジスタを用いた演算増幅回路の構成を示す回路図である。 図47は、従来の出力回路の構成を示す回路図である。
以下、本発明に係る演算増幅回路の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
また、以下の実施の形態1、4及び8では、本発明の請求に係る演算増幅回路の基本構成例を説明し、主に実施の形態3、6、7及び10において、本発明の請求に係る演算増幅回路について説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路は、差動トランジスタのドレイン端子に電流を供給することにより、入力オフセット電圧量を調整する。よって、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路は、入力オフセット電圧量の調整精度を増加した場合でも、寄生容量を一定にできる。これにより、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
まず、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路を含む表示装置の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置100の構成を示すブロック図である。
図1に示す表示装置100は、入力された画像信号に応じた画像を表示する。この表示装置100は、表示部111と、ソースドライバ113と、ゲートドライバ117と、制御部118とを備える。
表示部111は、画像信号に応じた画像を表示する表示パネルである。この表示部111は、行列状に配置された複数の画素回路112と、列毎に設けられた複数のソースライン115と、行毎に設けられた複数のゲートライン116とを備える。
なお、以下では、表示部111の列の数をNとする。
ソースドライバ113は、画像信号に応じた電圧値に複数のソースライン115を駆動する。このソースドライバ113は、本発明の信号駆動装置に相当する。また、ソースドライバ113は、列毎に一つ設けられたN個の駆動回路114を備える。
ゲートドライバ117は、複数のゲートライン116を駆動する。
制御部118は、ソースドライバ113及びゲートドライバ117が複数のソースライン115及び複数のゲートライン116を駆動するタイミング等を制御する。
各画素回路112は、例えば、液晶セル又は有機ELセルである。この画素回路112は、対応するゲートライン116が選択された際に、対応するソースライン115の電圧値又は電流値に応じて発光する。
なお、図1に示す表示装置100は、一つのソースドライバ113及び一つのゲートドライバ117を備えているが、複数のソースドライバ113及び複数のゲートドライバ117を備えてもよい。
図2は、画素回路112の構成を示す回路図である。
図2に示す画素回路112は、スイッチ121及び122と、容量123と、トランジスタ124と、発光素子125とを備える。
スイッチ121及び122は、ゲートライン116の信号によりオン・オフが制御される。また、スイッチ121はノード126とソースライン115との間に接続される。スイッチ122は、発光素子125の一端とトランジスタ124のドレイン端子との間に接続される。
容量123は、電源電圧VDDが印加される電源電圧線とノード126との間に接続される。
トランジスタ124は、ゲート端子がノード126に接続され、ソース端子が電源電圧線に接続され、ドレイン端子がスイッチ122の一端に接続される。
発光素子125は、スイッチ122の他端と、接地電位VSSが印加される接地電位線との間に接続される。この発光素子125は、例えば、液晶素子又は有機EL素子である。なお、ここでは、接地電位線には接地電位VSSが印加されるとするが、接地電位線には電源電圧VDDより小さい電圧が印加されればよい。
以下、ソースドライバ113の構成を説明する。
図3は、ソースドライバ113の構成を示す図である。
図3に示すように、ソースドライバ113は、ラッチアドレス制御回路130と、ラッチ回路131と、レベルシフト回路132と、DA変換回路133と、N個の駆動回路114と、N個の出力端子134とを備える。
ラッチアドレス制御回路130は、シリアルデータである画像信号140を、N個のパラレルデータ141に変換する。具体的には、画像信号140は、シリアル入力される各々が複数ビットの画像データを含む。また、各画像データは、1画素の表示データである。また、N個のパラレルデータの各々は、この1画素の表示データに対応する。
ラッチ回路131は、N個のパラレルデータ141をラッチ(保持)し、ラッチしたN個のパラレルデータ141をN個のラッチデータ142として出力する。
レベルシフト回路132は、N個のラッチデータ142の電圧レベルを変換することによりN個の変換データ143を生成する。
DA変換回路133は、N個の変換データ143をアナログ信号であるN個の入力信号144に変換する。
図4は、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132、及びDA変換回路133の詳細な構成を示すブロック図である。
ラッチアドレス制御回路130は、シフトレジスタであり、直列に接続されたN個のレジスタ150を備える。
ラッチ回路131は、列毎に一つ設けられたN個のデータラッチ部151を含む。各データラッチ部151は、対応する列のパラレルデータ141をラッチし、ラッチしたパラレルデータ141をラッチデータ142として出力する。
レベルシフト回路132は、列毎に一つ設けられたN個のレベルシフタ152を含む。各レベルシフタ152は、対応する列のラッチデータ142の電圧レベルを変換することにより変換データ143を生成する。例えば、ラッチデータ142は0V/3Vのデジタル信号であり、変換データ143は0V/10Vのデジタル信号である。
DA変換回路133は、階調電圧生成回路153と、N個のDAコンバータ154とを含む。
階調電圧生成回路153は、参照電圧146を用いて、複数の階調電圧を生成する。また、複数の階調電圧は、複数ビットの変換データ143で示される複数のデジタル値に対応する。
各DAコンバータ154は、複数の階調電圧のうち、対応する列の変換データ143で示されるデジタル値に対応する階調電圧を、入力信号144として出力する。
また、図3に示すように、N個の駆動回路114は、列毎に一つ設けられる。
なお、ここでは、簡単のため、列毎に一つ駆動回路114が設けられる例を説明したが、近年、選択駆動方式と呼ばれる、複数列を1つの駆動回路で高速に、順次駆動していく方式もある。この方式にも本発明が適用できることはいうまでもない。
また、各駆動回路114は、対応する列の入力信号144を駆動し、駆動した出力信号145を対応する出力端子134に出力する。
ここで、N個の出力端子134は、N個のソースライン115に接続される。
図5は、駆動回路114の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、ソースドライバ113は、さらに、設定レジスタ135と、電圧生成部136とを備える。
また、各駆動回路114は、演算増幅回路160と、選択部161と、制御部162とを備える。
演算増幅回路160は、入力信号144を駆動し、駆動した出力信号145を出力端子134に出力する。また、演算増幅回路160は、補正電圧信号157に応じて、当該演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整する機能を有する。
電圧生成部136は、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156を生成する。
設定レジスタ135は、N個の演算増幅回路160の各々の入力オフセット電圧量の調整値を示す設定情報155を保持する。
制御部162は、設定情報155に含まれる、N個の演算増幅回路160の調整値のうち、対応する列の調整値158を選択する。例えば、設定レジスタ135は、N個の調整値158をシリアルに出力する。また、N個の制御部162はシフトレジスタとして機能することにより、対応する列の調整値158を選択する。
選択部161は、複数の電圧信号156のうち、制御部162により選択された調整値158で示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157として出力する。
次に、演算増幅回路160の構成を説明する。
図6は、演算増幅回路160の構成を示すブロック図である。
演算増幅回路160は、演算増幅器163と、補正電流供給部172とを含む。また、演算増幅器163は、差動増幅部170と、出力部171とを含む。
図7は、演算増幅回路160の詳細な構成を示す回路図である。
この演算増幅回路160は、オペアンプであり、反転入力端子と非反転入力端子と出力端子とを有する。演算増幅回路160は、反転入力端子の電圧と非反転入力端子の電圧との電位差を増幅し、増幅した電圧を出力端子に出力する。
また、演算増幅回路160の反転入力端子と出力端子とは接続されている。よって、演算増幅回路160は、理想的には、非反転入力端子に入力された電圧値を、出力端子に出力する。
差動増幅部170は、反転入力端子及び非反転入力端子の電位差に応じた増幅信号174を生成する。この差動増幅部170は、差動トランジスタM1及びM2と、電流源トランジスタM5と、負荷トランジスタM3及びM4とを含む。例えば、差動トランジスタM1及びM2と、電流源トランジスタM5はn型MOSトランジスタであり、負荷トランジスタM3及びM4はp型MOSトランジスタである。
差動トランジスタM1は、ゲート端子が反転入力端子に接続される。差動トランジスタM2はゲート端子が非反転入力端子に接続される。また、差動トランジスタM1及びM2は差動対を形成する。
電流源トランジスタM5は、差動トランジスタM1及びM2のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM5は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位VSSが印加される接地電位線が接続され、ドレイン端子に差動トランジスタM1及びM2のソース端子が接続される。
出力部171は、増幅信号174に応じた出力信号145を出力端子に出力する。
なお、図7に示す差動増幅部170及び出力部171の回路構成は一例であり、差動増幅部170及び出力部171の回路構成として、公知のオペアンプ(演算増幅器)の回路構成を用いてもよい。
補正電流供給部172は、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。
ここで、補正電流173は、補正電流I1と補正電流I2とを含む。また、選択部161により出力される補正電圧信号157は、補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとを含む。
補正電流供給部172は、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1を供給する。また、補正電流供給部172は、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I2を供給する。なお、ここで電流を供給するとは、電流を流し込むことと、電流を引き抜くこととを共に含む意味である。
この補正電流供給部172は、補正トランジスタM21及びM22と、電流源トランジスタM25とを含む。補正トランジスタM21及びM22と、電流源トランジスタM25とは、例えば、n型MOSトランジスタである。
補正トランジスタM21は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM22は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM25は、補正トランジスタM21及びM22のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM25は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
以上の構成により、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路160は、入力オフセット電圧量を調整できる。ここで、入力オフセット電圧量とは、差動トランジスタM1と差動トランジスタM2との製造バラツキ等により生じるオフセット電圧量である。具体的には、上述したように、理想的には演算増幅回路160は、入力信号144と同じ電圧値の出力信号145を出力する。しかし、製造バラツキ等の影響により、出力信号145の電圧値は、入力信号144の電圧値からずれてしまう。このずれ量が入力オフセット電圧量である。なお、言い換えると、入力オフセット電圧量は、負帰還を構成した場合の反転入力端子と非反転入力端子との電位差である。
具体的には、製造バラツキにより差動トランジスタM1と差動トランジスタM2との閾値電圧に差が発生する。よって、差動トランジスタM1と差動トランジスタM2とに流れる電流量に差が生じる。これにより、増幅信号174に誤差が生じる。その結果、出力信号145に誤差が生じる。
この入力オフセット電圧量が大きい場合、表示装置において、本来表示すべき画像と異なる画像が表示されてしまう。例えば、図8Aに示すように、全ての画素が灰色の画像を表示したい場合を例に説明する。入力オフセット電圧量が大きい場合には、図8Bに示すように縦じま状のノイズが発生してしまう。
一方、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路160では、この入力オフセット電圧量を調整することにより、縦じま状のノイズの発生を防止できる。
また、設定レジスタ135に保持される設定情報155は、例えば、外部の装置により入力される。また、この設定情報155により指定される補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとの差分は、演算増幅回路160の入力オフセット電圧に略等しい。
具体的には、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ大きい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ小さい電圧値に設定される。同様に、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ小さい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ大きい電圧値に設定される。
また、補正電圧信号157a及び補正電圧信号157bのそれぞれの電圧値は、補正トランジスタM21及びM22が動作する電圧範囲内(例えば、補正トランジスタM21及びM22の閾値電圧以上)であれば、任意の値でよい。
さらに、本発明の実施の形態1に係る演算増幅回路160は、差動増幅部170には、2つの補正トランジスタM21及びM22のドレイン端子のみが接続される。また、演算増幅回路160は、補正トランジスタM21及びM22のゲート電圧が変更されることにより、入力オフセット電圧量を調整する。よって、入力オフセット電圧量の調整精度を増加させた場合でも、寄生容量は一定となる。これにより、演算増幅回路160は、動作速度の低下を抑制しつつ、高精度に入力オフセット電圧量を調整できる。
なお、補正電流供給部172の構成として以下に示す構成を用いてもよい。
図9は、演算増幅回路160の変形例の構成を示す回路図である。
図9に示す演算増幅回路160は、図7に示す演算増幅回路160に対して、補正電流供給部172Aの構成が、補正電流供給部172と異なる。なお、図9において、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
補正電流供給部172Aは、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。
ここで、補正電流173は、補正電流I3と補正電流I4とを含む。
補正電流供給部172Aは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I3を供給する。また、補正電流供給部172Aは、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I4を供給する。
この補正電流供給部172Aは、補正トランジスタMP1及びMP2を含む。補正トランジスタMP1及びMP2は、例えば、p型MOSトランジスタである。
補正トランジスタMP1は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続され、ソース端子が、電源電圧VDDが印加される電源電圧線に接続される。
補正トランジスタMP2は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続され、ソース端子が電源電圧線に接続される。
以上の構成により、補正電流供給部172Aは、図7に示す補正電流供給部172と同様に、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整できる。
また、この場合の設定情報155により指定される補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとの差分は、演算増幅回路160の入力オフセット電圧に略等しい。
具体的には、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ大きい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ小さい電圧値に設定される。同様に、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ小さい場合、補正電圧信号157aは補正電圧信号157bよりΔVだけ大きい電圧値に設定される。
また、補正電圧信号157a及び補正電圧信号157bのそれぞれの電圧値は、補正トランジスタMP1及びMP2が動作する電圧範囲内(例えば、電源電圧VDDから補正トランジスタM1及びM2の閾値電圧を引いた電圧値以下)であれば、任意の値でよい。
ここで、補正電流供給部172と、補正電流供給部172Aとを比較すると以下のような相違点がある。
補正電流供給部172は、差動トランジスタM1及びM2のドレイン端子から電流を引き抜く。一方、補正電流供給部172Aは、差動トランジスタM1及びM2のドレイン端子へ電流を流し込む。これにより、補正電流供給部172Aを用いた場合には、演算増幅回路160のゲインが低下しないが、補正電流供給部172を用いた場合には、演算増幅回路160のゲインが低下してしまう。このように、補正電流供給部172Aは、入力オフセット電圧を調整した際に、演算増幅回路160のゲインが低下しないという利点がある。
一方、補正電流供給部172Aでは、電流を流し込むため、この電流の電流値が大きくなりすぎると、演算増幅回路160が動作しなくなる可能性がある。一方で、補正電流供給部172では、引き抜く電流の電流値が大きくなったとしても、演算増幅回路160自体が動作しなくなる可能性は低い。これは補正電流供給部172の場合、電流源トランジスタM25により、補正電流I1及びI2が制限される。これにより、電流源トランジスタM25と、差動増幅部170の電流源トランジスタM5との関係さえ考慮しておけば、差動トランジスタM1及びM2に電流が流れないといったことにはなりにくい。
このように、補正電流供給部172は、回路設計を容易に行えるという利点がある。
なお、演算増幅回路160は、補正電流供給部172と補正電流供給部172Aとを共に備えてもよい。これにより、演算増幅回路160のゲインを低下させることなく、かつ、回路設計を容易に行うことができる。ただし、この場合、補正電流供給部172と補正電流供給部172Aとの一方のみを備える場合に比べ、回路面積が増加してしまう。
なお、補正電流供給部172を用いた場合の、演算増幅回路160のゲインの低下を抑制するために、電流源トランジスタM25の電流駆動能力(ゲート幅/ゲート長)を、電流源トランジスタM5の電流駆動能力より低くすることが好ましい。さらに、電流源トランジスタM25の電流駆動能力(ゲート幅/ゲート長)を、電流源トランジスタM5の電流駆動能力の半分程度にすることがより好ましい。
さらに、補正電流供給部172の構成として以下に示す構成を用いてもよい。
図10は、演算増幅回路160の変形例の構成を示す回路図である。
図10に示す演算増幅回路160は、図7に示す演算増幅回路160に対して、補正電流供給部172Bの構成が、補正電流供給部172と異なる。なお、図10において、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
補正電流供給部172Bは、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。
補正電流供給部172Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1を供給する。また、補正電流供給部172Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I3を供給する。つまり、差動トランジスタM1のドレイン端子には、補正電流I1と補正電流I3の差分が供給される。
この補正電流供給部172Bは、補正トランジスタM21及びMP1と、電流源トランジスタM25とを含む。補正トランジスタM21及び電流源トランジスタM25は、例えば、n型MOSトランジスタである。また、補正トランジスタMP1は、例えば、p型MOSトランジスタである。
補正トランジスタM21は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM25は、補正トランジスタM21のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM25は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21のソース端子が接続される。
補正トランジスタMP1は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続され、ソース端子が電源電圧線に接続される。
以上の構成により、補正電流供給部172Bは、図7に示す補正電流供給部172と同様に、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整できる。
また、この場合の設定情報155により指定される補正電圧信号157a及び補正電圧信号157bは、補正電流I1と補正電流I3との差分が、製造バラツキ等に起因する、差動トランジスタM1及びM2に流れる電流値の差分に略等しくなるような電圧値に設定される。
具体的には、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ大きい場合、補正電流I3が補正電流I1より大きくなるように補正電圧信号157a及び157bの電圧値が設定される。同様に、出力信号145が入力信号144よりΔVだけ小さい場合、補正電流I3が補正電流I1より小さくなるように補正電圧信号157a及び157bの電圧値が設定される。
また、補正電流供給部172Bは、第1差動トランジスタM1のドレイン端子から電流を引き抜くとともに、電流を流し込むことができる。これにより、補正電流供給部172Bは、演算増幅回路160のゲインを低下させることなく、かつ、回路設計を容易に行うことができる。さらに、補正電流供給部172Bは回路面積の増加も抑制できる。ただし、補正電流供給部172Bでは、第1差動トランジスタM1と第2差動トランジスタM2とで寄生容量の値が異なってしまう。
なお、図10では、補正電流供給部172Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に電流を供給しているが、差動トランジスタM1のドレイン端子の代わりに、差動トランジスタM2のドレイン端子に電流を供給してもよい。
また、図10では、補正トランジスタM21及びMP1のゲート端子に異なる補正電圧信号157a及び157bが印加されているが、同一の補正電圧信号が印加されてもよい。
また、図7及び図10では、補正電流供給部172及び172Bは、電流源トランジスタM25を備えるが、当該電流源トランジスタM25を備えず、補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接地電位線又はバイアス電圧が印加される電圧線に直接接続されていてもよい。
また、図9に示す補正電流供給部172Aは、さらに、補正トランジスタMP1及びMP2のソース端子と電源電圧線との間に接続される電流源トランジスタを備え、補正トランジスタMP1及びMP2のソース端子は、当該電流源トランジスタを介して電源電圧線と接続されてもよい。
また、本発明の実施の形態1に係るソースドライバ113では、複数の演算増幅回路160に対して、一つの電圧生成部136を共用できる。これにより、ソースドライバ113は、回路面積を削減できる。
図11は、電圧生成部136の構成を示す図である。
電圧生成部136は、直列に接続された複数の抵抗素子175を含む。また、直列に接続された複数の抵抗素子175の複数の接続点の電圧が複数の電圧信号156として出力される。なお、複数の抵抗素子175の抵抗値は、同一であってもよいし、異なってもよい。言い換えると、複数の電圧信号156の電圧間隔は、同一であってもよいし、異なってもよい。
また、図5に示す、選択部161に調整値158を供給するための回路構成は、一例であり、これ以外の回路構成を用いてもよい。例えば、列毎に対応する列の調整値158を記憶する設定レジスタを設けてもよい。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る演算増幅回路160Aは、調整間隔の異なる二つの補正電流供給部を備える。これにより、演算増幅回路160Aは、回路面積の増加を抑制しつつ、入力オフセット電圧量に対して広い調整範囲を実現できる。
なお、以下では、実施の形態1に係る演算増幅回路160との相違点を主に説明する。
図12は、本発明の実施の形態2に係るソースドライバ113Aの構成を示すブロック図である。
図12に示すように、ソースドライバ113Aは、設定レジスタ135Aと、電圧生成部136Aとを備える。
また、各駆動回路114Aは、演算増幅回路160Aと、選択部161A及び161Bと、制御部162Aとを備える。
演算増幅回路160Aは、入力信号144を駆動し、駆動した出力信号145を出力端子134に出力する。また、演算増幅回路160Aは、補正電圧信号157A及び157Bに応じて、当該演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を調整する機能を有する。
電圧生成部136Aは、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Aと、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Bとを生成する。この電圧生成部136Aは、複数の電圧信号156Aを生成する第1電圧生成回路136Bと、複数の電圧信号156Bを生成する第2電圧生成回路136Cとを含む。また、第1電圧生成回路136B及び第2電圧生成回路136Cの構成は、例えば、図11に示す構成と同様である。
設定レジスタ135Aは、N個の演算増幅回路160Aの各々の入力オフセット電圧量の調整値を示す第1設定情報155A及び第2設定情報155Bを保持する。
制御部162Aは、第1設定情報155Aに含まれる、N個の演算増幅回路160Aの調整値のうち、対応する列の調整値158Aを選択する。また、制御部162Aは、第2設定情報155Bに含まれる、N個の演算増幅回路160Aの調整値のうち、対応する列の調整値158Bを選択する。例えば、設定レジスタ135Aは、N個の調整値158A及び158Bをシリアルに出力する。また、N個の制御部162Aはシフトレジスタとして機能することにより、対応する列の調整値158A及び158Bを選択する。
選択部161Aは、複数の電圧信号156Aのうち、制御部162Aにより選択された調整値158Aで示される2つの電圧信号156Aを選択し、選択した2つの電圧信号156Aを補正電圧信号157Aとして出力する。
選択部161Bは、複数の電圧信号156Bのうち、制御部162Aにより選択された調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。
次に、演算増幅回路160Aの構成を説明する。
図13は、演算増幅回路160Aの構成を示す回路図である。なお、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
演算増幅回路160Aは、差動増幅部170と、出力部171と、第1補正電流供給部177Aと、第2補正電流供給部177Bとを含む。なお、差動増幅部170及び出力部171の構成は、図7と同様である。
第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bは、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170に補正電流173を供給する。また、第2補正電流供給部177Bは、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を第1補正電流供給部177Aより荒く調整する。
ここで、補正電流173は、補正電流I1と補正電流I2とを含む。また、補正電圧信号157Aは補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとを含み、補正電圧信号157Bは補正電圧信号157cと補正電圧信号157dとを含む。
第1補正電流供給部177Aは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1Aを供給する。また、第1補正電流供給部177Aは、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I2Aを供給する。
第2補正電流供給部177Bは、差動トランジスタM1のドレイン端子に、補正電圧信号157cの電圧値に応じた電流値の補正電流I1Bを供給する。また、第2補正電流供給部177Bは、差動トランジスタM2のドレイン端子に、補正電圧信号157dの電圧値に応じた電流値の補正電流I2Bを供給する。
つまり、差動トランジスタM1のドレイン端子には、補正電流I1Aと補正電流I1Bとの和である補正電流I1が供給される。また、差動トランジスタM2のドレイン端子には、補正電流I2Aと補正電流I2Bとの和である補正電流I2が供給される。
なお、第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bの構成は、実施の形態1に係る補正電流供給部172の構成と同様である。
具体的には、第1補正電流供給部177Aは、補正トランジスタM21及びM22と、電流源トランジスタM25とを含む。また、第2補正電流供給部177Bは、補正トランジスタM31及びM32と、電流源トランジスタM35とを含む。
補正トランジスタM21は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM22は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM25は、補正トランジスタM21及びM22のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM25は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
補正トランジスタM31は、ゲート端子に補正電圧信号157cが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM1のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM32は、ゲート端子に補正電圧信号157dが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM2のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM35は、補正トランジスタM31及びM32のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM35は、ゲート端子にバイアス電圧VBが印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM31及びM32のソース端子が接続される。
なお、第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bの構成は、補正電流供給部172A又は172Bの構成と同様であってもよい。
ここで、第2電圧生成回路136Cにより生成される複数の電圧信号156Bの電圧間隔は、第1電圧生成回路136Bにより生成される複数の電圧信号156Aの電圧間隔より広い。言い換えると、複数の電圧信号156Bが含まれる電圧範囲の幅は、複数の電圧信号156Aが含まれる電圧範囲の幅より広い。例えば、電圧信号156Aの電圧間隔は数mVであり、電圧信号156Bの電圧間隔は数十mVである。
ここで、演算増幅回路160Aの入力オフセットのモードとして、主に以下の2つのモードがある。第1のモードは、差動トランジスタM1及びM2の製造バラツキ、及び温度変化等に起因する入力オフセットである。この場合の入力オフセット電圧量は、数mVオーダーである。
第2のモードは、製造時のマスクずれ等に起因する入力オフセットである。この場合の入力オフセット電圧量は、数十mVオーダーである。
本発明の実施の形態2に係る演算増幅回路160Aでは、第1補正電流供給部177Aにより、数mVオーダーの入力オフセット電圧量を補正するとともに、第2補正電流供給部177Bにより、数十mVオーダーの入力オフセット電圧量を補正できる。
これにより、演算増幅回路160Aは、上記の2つのモードのいずれの場合も入力オフセットを補正できるので、製造歩留まりを向上できる。
また、2つの補正電流供給部で入力オフセット電圧量を補正することにより、一つの補正電流供給部により入力オフセット電圧量を補正する場合に比べて、補正に用いる電圧信号156A及び156Bの数を削減できる。これにより、ソースドライバ113Aは、少ない回路規模で広い範囲の入力オフセット電圧量を調整できる。
なお、上記説明では、電圧生成部136Aが、第1電圧生成回路136B及び第2電圧生成回路136Cを備える例を示したが、電圧生成部136Aは、一つの電圧生成回路のみを備えてもよい。
図14は、ソースドライバ113Aの変形例の構成を示すブロック図である。図12に対して、図14に示すソースドライバ113Bは、電圧生成部136Dの構成が電圧生成部136Aと異なる。
電圧生成部136Dは、第1電圧生成回路136Eを含む。この第1電圧生成回路136Eは、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Aと、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156Bとを生成する。
図15は、第1電圧生成回路136Eの構成を示す図である。図15に示すように、例えば、第1電圧生成回路136Eは、直列に接続された5個の第2抵抗素子175Bを含む。また、直列に接続された5個の第2抵抗素子175Bの4個の接続点の電圧が4個の電圧信号156Bとして出力される。
また、複数の第2抵抗素子175Bのうち1つの第2抵抗素子175Bは、直列に接続された5個の第1抵抗素子175Aを含む。また、直列に接続された5個の第1抵抗素子175Aの4個の接続点の電圧が4個の電圧信号156Aとして出力される。
このように、第1電圧生成回路136Eは、複数の電圧信号156Aと複数の電圧信号156Bとを、少なくとも一部を共用した複数の抵抗素子により生成する。
これにより、複数の電圧信号156Aと複数の電圧信号156Bとの、製造バラツキ、及び温度等の変化に対する電圧値の変動特性を同一にできる。
一方、図12に示す電圧生成部136Aでは、独立した二つの第1電圧生成回路136B及び第2電圧生成回路136Cにより、複数の電圧信号156A及び複数の電圧信号156Bを生成する。これにより、例えば、第1電圧生成回路136Bで用いる複数の抵抗素子と、第2電圧生成回路136Cで用いる複数の抵抗素子とで、必要な抵抗値及び精度に応じた、異なる抵抗素子(例えば、拡散領域を用いた抵抗、ポリシリコン配線を用いた抵抗、及び抵抗素子用の高抵抗なポリシリコン配線を用いた抵抗等)を用いることができる。これにより、電圧生成部136Aが用いる複数の抵抗素子の合計の面積を縮小できる。
なお、図15では、電圧信号156A及び電圧信号156Bがそれぞれ4個の例を示すが、電圧信号156A及び電圧信号156Bの数はこれ以外であってもよい。
また、図15では、1つの第2抵抗素子175B内に全ての第1抵抗素子175Aが含まれているが、複数の第2抵抗素子175B内に第1抵抗素子175Aが含まれてもよい。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3では、演算増幅回路にRail−to−Rail型(以下、RR型)の演算増幅器を用いた場合について説明する。
また、駆動回路114Aの構成は、例えば、図12と同様である。
図16は、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路160Bの構成を示す回路図である。
この演算増幅回路160Bは、RR型のオペアンプであり、反転入力端子と非反転入力端子と出力端子とを有する。また、反転入力端子と出力端子とが接続されている。よって、演算増幅回路160Bは、理想的には、非反転入力端子に入力された電圧値を、出力端子に出力する。
また、演算増幅回路160Bは、差動増幅部170Aと、出力部171Aと、第1補正電流供給部179Aと、第2補正電流供給部179Bとを含む。
差動増幅部170Aは、反転入力端子及び非反転入力端子の電位差に応じた電圧信号を生成する。この差動増幅部170Aは、差動トランジスタM11、M12、MP11及びMP12と、電流源トランジスタM15及びMP15と、能動負荷部176とを含む。例えば、差動トランジスタM11及びM12と、電流源トランジスタM15とはn型MOSトランジスタであり、差動トランジスタMP11及びMP12と、電流源トランジスタMP15とはp型MOSトランジスタである。
差動トランジスタM11は、ゲート端子が反転入力端子に接続される。差動トランジスタM12はゲート端子が非反転入力端子に接続される。また、差動トランジスタM11及びM12は第1差動対を形成する。また、差動トランジスタM11のドレイン端子はノード178aに接続される。また、差動トランジスタM12のドレイン端子はノード178bに接続される。
電流源トランジスタM15は、差動トランジスタM11及びM12のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM15は、ゲート端子にバイアス電圧VBN1が印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に差動トランジスタM11及びM12のソース端子が接続される。
差動トランジスタMP11は、ゲート端子が反転入力端子に接続される。差動トランジスタMP12はゲート端子が非反転入力端子に接続される。また、差動トランジスタMP11及びMP12は第2差動対を形成する。また、差動トランジスタMP11のドレイン端子はノード178cに接続される。また、差動トランジスタMP12のドレイン端子はノード178dに接続される。
電流源トランジスタMP15は、差動トランジスタMP11及びMP12のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタMP15は、ゲート端子にバイアス電圧VBP1が印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続され、ドレイン端子に差動トランジスタMP11及びMP12のソース端子が接続される。
図17は、能動負荷部176と、出力部171Aとの構成を示す回路図である。
なお、図16及び図17に示す差動増幅部170A及び出力部171Aの回路構成は一例であり、差動増幅部170A及び出力部171Aの回路構成として、公知のRR型オペアンプ(演算増幅器)の回路構成を用いてもよい。
第1補正電流供給部179A及び第2補正電流供給部179Bは、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量を調整するために、差動増幅部170Aに補正電流173を供給する。
ここで、補正電流173は、補正電流I1〜I4を含む。また、補正電圧信号157Aは補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとを含み、補正電圧信号157Bは補正電圧信号157cと補正電圧信号157dとを含む。
第1補正電流供給部179Aは、差動トランジスタM11及びM12で構成される第1差動対の入力オフセット電圧量を調整するために、当該第1差動対に補正電流I1及びI2を供給する。具体的には、第1補正電流供給部179Aは、差動トランジスタM11のドレイン端子に、補正電圧信号157aの電圧値に応じた電流値の補正電流I1を供給する。また、第1補正電流供給部179Aは、差動トランジスタM12のドレイン端子に、補正電圧信号157bの電圧値に応じた電流値の補正電流I2を供給する。
第2補正電流供給部179Bは、差動トランジスタMP11及びMP12で構成される第2差動対の入力オフセット電圧量を調整するために、当該第2差動対に補正電流I3及びI4を供給する。具体的には、第2補正電流供給部179Bは、差動トランジスタMP11のドレイン端子に、補正電圧信号157cの電圧値に応じた電流値の補正電流I3を供給する。また、第2補正電流供給部179Bは、差動トランジスタMP12のドレイン端子に、補正電圧信号157dの電圧値に応じた電流値の補正電流I4を供給する。
第1補正電流供給部179Aは、補正トランジスタM41及びM42と、電流源トランジスタM45と、カットオフトランジスタM46とを含む。また、第2補正電流供給部179Bは、補正トランジスタMP41及びMP42と、電流源トランジスタMP45と、カットオフトランジスタMP46とを含む。
補正トランジスタM41は、ゲート端子に補正電圧信号157aが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM11のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタM42は、ゲート端子に補正電圧信号157bが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタM12のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタM45は、補正トランジスタM41及びM42のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタM45は、ゲート端子にバイアス電圧VBN2が印加される電圧線が接続され、ソース端子に接地電位線が接続される。
カットオフトランジスタM46は、ゲート端子に演算増幅回路160Bの反転入力端子が接続され、ソース端子に電流源トランジスタM45のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM41及びM42のソース端子が接続される。
補正トランジスタMP41は、ゲート端子に補正電圧信号157cが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタMP11のドレイン端子に接続される。
補正トランジスタMP42は、ゲート端子に補正電圧信号157dが印加され、ドレイン端子が差動トランジスタMP12のドレイン端子に接続される。
電流源トランジスタMP45は、補正トランジスタMP41及びMP42のソース端子に電流を供給する。具体的には、電流源トランジスタMP45は、ゲート端子にバイアス電圧VBP2が印加される電圧線が接続され、ソース端子に電源電圧線が接続される。
カットオフトランジスタM46は、ゲート端子に演算増幅回路160Bの反転入力端子(出力端子)が接続され、ソース端子に電流源トランジスタMP45のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタMP41及びMP42のソース端子が接続される。
以上の構成により、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路160Bは、RR型のオペアンプの入力オフセット電圧量を調整できる。
また、第1設定情報155Aにより指定される補正電圧信号157aと補正電圧信号157bとの差分は、演算増幅回路160Bの第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)の入力オフセット電圧に略等しい。
また、第2設定情報155Bにより指定される補正電圧信号157cと補正電圧信号157dとの差分は、演算増幅回路160Bの第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)の入力オフセット電圧に略等しい。
さらに、第1補正電流供給部179Aは、カットオフトランジスタM46を備える。このカットオフトランジスタM46は、入力信号144として、第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)が動作しない電圧(差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧以下の電圧)が入力された場合には、オフする。これにより、第1差動対が動作しない場合には、第1補正電流供給部179Aによる電流供給が停止される。
また、カットオフトランジスタM46は、入力信号144の電圧値が、第1差動対が動作しない領域に近づき、第1差動対に流れる電流量が低下した場合には、当該電流量の低下に応じて、補正電流I1及びI2の電流量を抑制する。
同様に、第2補正電流供給部179Bは、カットオフトランジスタMP46を備える。このカットオフトランジスタMP46は、入力信号144として、第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が動作しない電圧(電源電圧VDDから差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧を引いた電圧値以上の電圧)が入力された場合には、オフする。これにより、第2差動対が動作しない場合には、第2補正電流供給部179Bによる電流供給が停止される。
また、カットオフトランジスタMP46は、入力信号144の電圧値が、第2差動対が動作しない領域に近づき、第2差動対に流れる電流量が低下した場合には、当該電流量の低下に応じて、補正電流I3及びI4の電流量を抑制する。
このように、本発明の実施の形態3に係る演算増幅回路160Bは、第1差動対と第2差動対との動作比率に応じて、補正電流の電流量を調整できる。これにより、演算増幅回路160Bは、第1差動対と第2差動対との動作比率に応じた適切な補正電流を供給できる。
なお、図16では、カットオフトランジスタM46と電流源トランジスタM45とは、電流源トランジスタM45が接地電位線側になるように直列に接続されているが、カットオフトランジスタM46が接地電位線側になるように直列に接続されてもよい。同様に、カットオフトランジスタMP46と電流源トランジスタMP45とは、電流源トランジスタMP45が電源電圧線側になるように直列に接続されているが、カットオフトランジスタMP46が電源電圧線側になるように直列に接続されてもよい。
また、カットオフトランジスタM46及びMP46のゲート端子は、演算増幅回路160の反転入力端子に接続されているが、非反転入力端子に接続されていてもよい。
また、図16では、第1補正電流供給部17Aは、差動トランジスタM11及びM12で構成される差動対から補正電流I1及び補正電流I2を引き抜く構成であるが、上述した補正電流供給部172Aのように、補正電流を流し込む構成であってもよいし、上述した補正電流供給部172Bのように、差動トランジスタM11及びM12の一方のドレインから補正電流を引き抜く補正トランジスタと、当該ドレインに補正電流を流し込む補正トランジスタとを備えてもよい。
同様に、第2補正電流供給部17Bは、差動トランジスタMP11及びMP12で構成される差動対から補正電流を引き抜く構成であってもよいし、上述した補正電流供給部172Bのように、差動トランジスタMP11及びMP12の一方のドレインから補正電流を引き抜く補正トランジスタと、当該ドレインに補正電流を流し込む補正トランジスタとを備えてもよい。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4では、演算増幅回路の入力オフセット電圧量を判定し、当該入力オフセット電圧量を調整する機能を有するソースドライバ113Cについて説明する。
図18は、本発明の実施の形態4に係るソースドライバ113Cの構成を示すブロック図である。
図18に示すソースドライバ113Cは、電圧生成部136と、N個の駆動回路114Bと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
また、各駆動回路114Bは、演算増幅回路160と、記憶部182と、選択部183及び184とを備える。
なお、演算増幅回路160及び電圧生成部136は、実施の形態1と同様の構成である。
記憶部182は、対応する列の演算増幅回路160の入力オフセット電圧量の調整値158を記憶する。
選択部183は、複数の電圧信号156のうち、記憶部182に記憶される調整値158で示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157として出力する。
N個の選択部184は、N個の演算増幅回路160により出力される出力信号145のうち一つを選択し、選択した出力信号145を選択出力信号145Aとして出力する。
比較判定部180は、選択出力信号145Aが第1電圧範囲内であるか否かを判定する。また、比較判定部180は、制御部181により指定された基準電圧144Aと選択出力信号145Aとを比較し、基準電圧144Aと選択出力信号145Aとの大小関係を判定する。
制御部181は、入力オフセット電圧量の調整処理を制御する。具体的には、制御部181は、複数の選択部183に、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、比較判定部180の比較結果に応じて、記憶部182に記憶される調整値158を更新する。また、制御部181は、比較判定部180に基準電圧144Aを出力する。また、制御部181は、N個の選択部184が選択する列を制御する。
図19は、ソースドライバ113Cの全体の構成を示すブロック図である。
具体的には、制御部181は、基準画像信号140Aを生成する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、基準電圧144Aを生成する。
以下、ソースドライバ113Cの動作を説明する。
ソースドライバ113Cは、画像信号140に応じた出力信号145を出力する通常動作モードと、複数の演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を調整する調整モードとを有する。また、この通常動作モードと調整モードとの切り替えは、例えば、制御部181により行われる。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Cの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
また、選択部183は、複数の電圧信号156のうち、記憶部182に記憶される調整値158で示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157として出力する。
これにより、演算増幅回路160は、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Cの動作を説明する。
図20は、調整モード時のソースドライバ113Cの動作の流れを示すフローチャートである。
図20に示すように、まず、制御部181は、基準電圧144Aを設定する(S101)。なお、基準電圧144Aの電圧値は、演算増幅回路160が動作可能な電圧範囲内であれば任意の電圧値でよい。具体的には、制御部181は、基準電圧144Aに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、基準電圧144Aを生成する。この基準電圧144Aは、入力信号144として複数の演算増幅回路160に入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
これにより、複数の演算増幅回路160は、現在の記憶部182に記憶されている調整値158に応じた入力オフセット電圧の調整量で、基準電圧144Aを駆動した出力信号145を出力する。なお、記憶部182には、初期状態として予め定められた調整値158(例えば「調整なし」)が記憶されている。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160の出力信号145を選択させる(S102)。
次に、ソースドライバ113Cは、1列目の入力オフセット電圧量を調整する(S103)。具体的には、制御部181は、選択部183に、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183が選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、当該演算増幅回路160の入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。なお、所定の範囲とは、予め定められた固定の範囲でもよいし、画像の状態等に応じて動的に変更される範囲であってもよい。
図21は、ソースドライバ113Cによる入力オフセット電圧量の調整処理の流れを示すフローチャートである。
まず、比較判定部180は、選択出力信号145Aの電圧値が、第1電圧範囲内であるか否かを判定する(S110)。ここで、第1電圧範囲とは、基準電圧144Aから所定の範囲の電圧範囲である。例えば、第1電圧範囲は、基準電圧144Aから±5mVの電圧範囲である。
選択出力信号145Aの電圧値が、第1電圧範囲外の場合(S110でNo)、次に、比較判定部180は、選択出力信号145Aの電圧値が基準電圧144Aより高いか否かを判定する(S111)。
選択出力信号145Aの電圧値が基準電圧144Aより高い場合(S111でYes)、制御部181は、出力信号145が下がるように入力オフセット電圧量の調整量を変更し、変更した調整値158を新たな調整値158として記憶部182に記憶する(S112)。例えば、制御部181は、補正電圧信号157bに対する補正電圧信号157aの相対値を下げる(例えば、補正電圧信号157bを変化させず、補正電圧信号157aを小さくする)。
一方、選択出力信号145Aの電圧値が基準電圧144Aより低い場合(S111でNo)、制御部181は、出力信号145が上がるように入力オフセット電圧量の調整量を変更し、変更した調整値158を新たな調整値158として記憶部182に記憶する(S113)。例えば、制御部181は、補正電圧信号157bに対する補正電圧信号157aの相対値を上げる(例えば、補正電圧信号157bを変化させず、補正電圧信号157aを大きくする)。
次に、演算増幅回路160は、ステップS112又はS113で更新された調整値158に応じた入力オフセットの調整量で、基準電圧144Aを駆動した出力信号145を出力する。
次に、新たに出力された選択出力信号145A(出力信号145)に対して、ステップS110の処理が再度行われる。
このように、選択出力信号145Aが第1電圧範囲内になるまで、ステップS110〜S113の処理が繰り返される。
なお、選択出力信号145Aが第1電圧範囲内になることなく、制御部181が設定可能な全ての調整値158で調整が行われた場合、制御部181は、例えば、外部にエラーが発生していることを通知する。
再度、図20を用いて説明を進める。
ステップS103の後、制御部181は、当該ステップS103で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158として記憶部182に記憶する(S104)。
全ての列の調整が終了していない場合(S105でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160の出力信号145を選択させ(S106)、ステップS103以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S105でYes)、制御部181は、調整モードを終了し、通常動作モードに移行する。
以上により、本発明の実施の形態4に係るソースドライバ113Cは、演算増幅回路160の入力オフセット電圧量を自動的に調整できる。
なお、図21に示すオフセット電圧調整方法は、一例であり、上記以外の方法を用いてもよい。例えば、制御部181は、選択出力信号145Aの電圧値が第1電圧範囲内になるまで、予め定められた順序で調整量を順次変更してもよい。また、制御部181は、全ての調整量のそれぞれに対応する選択出力信号145Aを記憶し、最も基準電圧144Aに近い調整量を通常動作モード時に用いる調整値158としてもよい。また、制御部181は、選択出力信号145Aの電圧値と基準電圧144Aとの差分を算出し、当該差分に対応する調整量を通常動作モード時に用いる調整値158としてもよい。
また、上記説明では、1列毎に入力オフセット電圧量の調整を行っているが、ソースドライバ113Cが2個以上の比較判定部180を備え、2列以上の入力オフセット電圧量を同時に調整してもよい。
(実施の形態5)
上記実施の形態4では、ソースドライバ113Cが、実施の形態1で説明した演算増幅回路160を備える場合を例に説明した。実施の形態5では、実施の形態2で説明した演算増幅回路160Aを備える、入力オフセット電圧量の調整機能を有するソースドライバ113Dについて説明する。
図22は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバ113Dの構成を示すブロック図である。
図22に示すソースドライバ113Dは、電圧生成部136Aと、N個の駆動回路114Cと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
また、各駆動回路114Cは、演算増幅回路160Aと、第1記憶部182Aと、第2記憶部182Bと、選択部183A、183B及び184とを備える。
なお、演算増幅回路160A及び電圧生成部136Aは、実施の形態2と同様の構成である。
第1記憶部182Aは、対応する列の演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量の調整値158Aを記憶する。
選択部183Aは、複数の電圧信号156Aのうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156Aを選択し、選択した2つの電圧信号156Aを補正電圧信号157Aとして出力する。
第2記憶部182Bは、対応する列の演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量の調整値158Bを記憶する。
選択部183Bは、複数の電圧信号156Bのうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。
以下、ソースドライバ113Dの動作を説明する。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Dの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
また、選択部183Aは、複数の電圧信号156Aのうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156Aを選択し、選択した2つの電圧信号156Aを補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部183Bは、複数の電圧信号156Bのうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。
これにより、演算増幅回路160Aは、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Dの動作を説明する。
図23は、調整モード時のソースドライバ113Dの動作の流れを示すフローチャートである。
図23に示すように、まず、制御部181は、基準電圧144Aを設定する(S101)。この基準電圧144Aは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Aに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
これにより、複数の演算増幅回路160Aは、現在の第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶されている調整値158A及び158Bに応じた入力オフセットの調整量で、基準電圧144Aを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Aの出力信号145を選択させる(S102)。
次に、ソースドライバ113Dは、調整値158Bに対応する第1入力オフセット電圧量を調整する(S103A)。具体的には、制御部181は、選択部183Bに、複数の電圧信号156Bを順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Bが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156Bを判定する。
次に、ソースドライバ113Dは、調整値158Aに対応する第2入力オフセット電圧量を調整する(S103B)。具体的には、制御部181は、選択部183Aに、複数の電圧信号156Aを順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Aが選択した電圧信号156Aごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156Aを判定する。
なお、ソースドライバ113Dによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、実施の形態4と同様である。
次に、制御部181は、ステップS103A及びS103Bで調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158A及び158Bとして第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶する(S104)。
全ての列の調整が終了していない場合(S105でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Aの出力信号145を選択させ(S106)、ステップS103A以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S105でYes)、制御部181は、調整モードを終了し、通常動作モードに移行する。
以上により、本発明の実施の形態5に係るソースドライバ113Dは、演算増幅回路160Aの入力オフセット電圧量を自動的に調整できる。
なお、上記説明では、ソースドライバ113Dが、調整値158Bを記憶する第2記憶部182Bを列毎に備える例を述べたが、以下の構成であってもよい。
図24は、本発明の実施の形態5に係るソースドライバ113Dの変形例の構成を示す図である。
図24に示すソースドライバ113Eは、列毎に設けられた第2記憶部182Bの代わりに、全列で共通の第2記憶部182Cと、列毎に設けられたレジスタ182Dを備える。また、駆動回路114Dに含まれる選択部183Cの構成が選択部183Bと異なる。
第2記憶部182Cは、1列分の調整値158Bを記憶する。
レジスタ182Dは、調整値158Bが有効であるか否かを示す有効情報158Cを保持する。
選択部183Cは、有効情報158Cにより調整値158Bが有効であることが示される場合には、複数の電圧信号156Bのうち、第2記憶部182Cに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。また、選択部183Cは、有効情報158Cにより調整値158Bが無効であることが示される場合には、複数の電圧信号156Bのうち、予め定められた2つの電圧信号156Bを選択し、選択した2つの電圧信号156Bを補正電圧信号157Bとして出力する。例えば、選択部183Cは、補正電圧信号157Bに含まれる補正電圧信号157c及び157dを同一の電圧値にする。つまり、第2補正電流供給部177Bによる入力オフセット電圧量の調整を行わない。
また、第2記憶部182C及びレジスタ182Dの更新は、例えば、図23に示すステップS104において、制御部181により行われる。
ここで、実施の形態2で説明したように、演算増幅回路160Aの入力オフセットとしては、差動トランジスタM1及びM2の製造バラツキ、及び温度変化等に起因する数mVオーダーの入力オフセットと、製造時のマスクずれ等に起因する数十mVオーダーの入力オフセットとが存在する。この数十mVオーダーの入力オフセットの発生頻度は、数mVオーダーの入力オフセットの発生頻度に対して少ない。
よって、この数十mVオーダーの入力オフセットを調整するための調整値158Bに関しては、全列に共通に用いられる第2記憶部182Cに格納することにより、第2補正電流供給部177Bの調整量を決定するための情報を格納するための記憶部の容量を削減できる。
例えば、調整値158Bは数ビットのデータであり、有効情報158Cは1ビットのデータである。なお、第2記憶部182Cは複数の調整値158Bを記憶してもよい。この場合、第2記憶部182Cに記憶される調整値158Bの数に応じて有効情報158Cのビット数を増加させればよい。
また、図23では、制御部181は、列毎に第1オフセット電圧調整処理(S103A)及び第2オフセット電圧調整処理(S103B)を行っているが、全ての列に対して第1オフセット調整処理(S103A)を行った後、全ての列に対して第2オフセット調整処理を行なってもよい。
(実施の形態6)
実施の形態6では、実施の形態3で説明した演算増幅回路160Bを備える、入力オフセット電圧量の調整機能を有するソースドライバ113Fについて説明する。
図25は、本発明の実施の形態6に係るソースドライバ113Fの構成を示すブロック図である。
図25に示すソースドライバ113Fは、電圧生成部136と、N個の駆動回路114Eと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
また、各駆動回路114Eは、演算増幅回路160Bと、第1記憶部182Aと、第2記憶部182Bと、選択部183A、183B及び184とを備える。
なお、演算増幅回路160Bの構成は、実施の形態3と同様である。
電圧生成部136は、それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号156を生成する。
第1記憶部182Aは、対応する列の演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量の調整値158Aを記憶する。
選択部183Aは、複数の電圧信号156のうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。
第2記憶部182Bは、対応する列の演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量の調整値158Bを記憶する。
選択部183Bは、複数の電圧信号156のうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
なお、電圧生成部136は、複数の電圧信号156A及び複数の電圧信号156Bを生成し、選択部183Aが複数の電圧信号156Aのうちいずれか2つの選択し、選択部183Bが複数の電圧信号156Bのうちいずれか2つを選択してもよい。
以下、ソースドライバ113Fの動作を説明する。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Fの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
また、選択部183Aは、複数の電圧信号156のうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部183Bは、複数の電圧信号156のうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
これにより、演算増幅回路160Bは、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Fの動作を説明する。
図26は、調整モード時のソースドライバ113Fの動作の流れを示すフローチャートである。また、図27は、調整モード時のソースドライバ113Fの動作例を示すタイミングチャートである。
また、調整モードは、調整値158Aを調整する第1調整モード(第1調整期間)と、調整値158Bを調整する第2調整モード(第2調整期間)とを含む。
まず、図26に示すステップS201〜S206の処理により第1調整モードの処理が行われる。
まず、制御部181は、基準電圧144Aとして第1基準電圧VHを設定する(S201)。
具体的には、制御部181は、第1基準電圧VHに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、第1基準電圧VHを生成する。この第1基準電圧VHは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Bに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
また、第1基準電圧VHは、RR型の演算増幅回路160Bに含まれる第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が動作せず、かつ第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)が動作する電圧範囲内の電圧値である。具体的には、第1基準電圧VHは、電源電圧VDDから差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧を引いた電圧値以上の電圧である。
例えば、図27に示すように、制御部181は、基準画像信号140Aとして全ビットがハイの信号を出力する。これにより、例えば、DA変換回路133は、第1基準電圧VHとして電源電圧VDD−0.5Vを出力する。
また、複数の演算増幅回路160Bは、現在の第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶されている調整値158A及び158Bに応じた入力オフセットの調整量で、第1基準電圧VHを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させる(S202)。
次に、ソースドライバ113Fは、調整値158Aに対応する第1入力オフセット電圧量を調整する(S203)。具体的には、制御部181は、選択部183Aに、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Aが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。
なお、ソースドライバ113Fによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、例えば、実施の形態4と同様である。
ここで、入力信号144が第1基準電圧VHなので、第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)は動作しない。よって、ステップS203では、第1差動対の入力オフセット電圧量の影響のみを考慮して、当該第1差動対の入力オフセット電圧量を調整できる。
次に、制御部181は、ステップS203で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158Aとして第1記憶部182Aに記憶する(S204)。
全ての列の調整が終了していない場合(S205でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させ(S206)、ステップS203以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S205でYes)、次に、図26に示すステップS207〜S212の処理により第2調整モードの処理が行われる。
まず、制御部181は、基準電圧144Aとして第2基準電圧VLを設定する(S207)。
具体的には、制御部181は、第2基準電圧VLに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、第2基準電圧VLを生成する。この第2基準電圧VLは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Bに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
また、第2基準電圧VLは、RR型の演算増幅回路160Bに含まれる第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)が動作せず、かつ第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が動作する電圧範囲内の電圧値である。具体的には、第2基準電圧VLは、差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧以下の電圧である。
例えば、図27に示すように、制御部181は、基準画像信号140Aとして全ビットがローの信号を出力する。これにより、例えば、DA変換回路133は、第2基準電圧VLとして0.5Vを出力する。
また、複数の演算増幅回路160Bは、現在の第1記憶部182A及び第2記憶部182Bに記憶されている調整値158A及び158Bに応じた入力オフセットの調整量で、第2基準電圧VLを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させる(S208)。具体的には、制御部181は、選択部183に、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部183Bが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。
次に、ソースドライバ113Fは、調整値158Bに対応する第2入力オフセット電圧量を調整する(S209)。
なお、ソースドライバ113Fによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、例えば、実施の形態4と同様である。
ここで、入力信号144が第2基準電圧VLなので、第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)は動作しない。よって、ステップS209では、第2差動対の入力オフセット電圧量の影響のみを考慮して、当該第2差動対の入力オフセット電圧量を調整できる。
次に、制御部181は、ステップS209で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158Bとして第2記憶部182Bに記憶する(S210)。
全ての列の調整が終了していない場合(S211でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させ(S212)、ステップS209以降の処理を行う。
全ての列の調整が終了した場合(S211でYes)、制御部181は、調整モードを終了し、通常動作モードに移行する。
以上により、本発明の実施の形態6に係るソースドライバ113Fは、基準電圧144Aとして、第1差動対のみが動作する第1基準電圧VHを用いて、第1差動対の入力オフセット電圧量を調整する。また、ソースドライバ113Fは、基準電圧144Aとして、第2差動対のみが動作する第2基準電圧VLを用いて、第2差動対の入力オフセット電圧量を調整する。これにより、ソースドライバ113Fは、第1差動対及び第2差動対の各々に対して、他方の影響を無視して入力オフセット電圧量を調整できる。よって、ソースドライバ113Fは、RR型の演算増幅回路160Bに対して、入力オフセット電圧量を高い精度で自動的に調整できる。
また、図27に示すように、ソースドライバ113Fは、入力オフセット電圧量の調整を、表示部111に画像が表示されない非表示期間に行う。言い換えると、制御部181は、非表示期間にソースドライバ113Fを調整モードに設定する。例えば、この非表示期間とは、表示装置100の電源投入時等である。
また、上述した実施の形態4及び5に係るソースドライバ113D及び113Eにおいても同様に、非表示期間に入力オフセット電圧量の調整を行なってもよい。
なお、図26及び図27に示す例では、第1差動対の調整値158Aを調整する第1調整期間の後に、第2差動対の調整値158Bを調整する第2調整期間を設けているが、ソースドライバ113Fは、調整値158Bを調整した後に、調整値158Aを調整してもよい。
また、図26及び図27に示す例では、全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Aを調整し、その後に全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Bを調整しているが、1列毎に調整値158A及び158Bを調整するとともに、調整対象の列を順次変更してもよい。
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7では、上記実施の形態6に係るソースドライバ113Fの変形例について説明する。
図28は、本発明の実施の形態7に係るソースドライバ113Gの構成を示すブロック図である。
図28に示すソースドライバ113Gは、電圧生成部136と、N個の駆動回路114Fと、比較判定部180と、制御部181とを備える。
ソースドライバ113Gは、実施の形態6に係るソースドライバ113Fに対して、駆動回路114Fの構成が駆動回路114Eの構成と異なる。
具体的には、駆動回路114Fは、駆動回路114Eの構成に加え、さらに、第3記憶部182Eと、モニタ部185とを備える。また、駆動回路114Fは、選択部183A及び183Bの代わりに選択部186A及び186Bを備える。
第3記憶部182Eは、対応する列の演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量の調整値158Eを記憶する。なお、調整値158Eは、補正電圧信号157Aに対応する2つの電圧信号156を指定する調整値と、補正電圧信号157Bに対応する2つの電圧信号156を指定する調整値とを含む。
モニタ部185は、入力信号144の電圧値をモニタする。具体的には、モニタ部185は、入力信号144が第2電圧範囲内であるか否かを判定する。
選択部186Aは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲外であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。
また、選択部186Aは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲内であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。
選択部186Bは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲外であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
また、選択部186Bは、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲内であると判定された場合、複数の電圧信号156のうち、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を選択し、選択した2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
以下、ソースドライバ113Gの動作を説明する。
まず、通常動作モード時のソースドライバ113Gの動作を説明する。
通常動作モード時には、ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、表示データに対応する画像信号140を順次処理することにより、表示データに対応する入力信号144を生成する。
モニタ部185は、この入力信号144が第2電圧範囲内であるか否かを判定する。
モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲外であると判定された場合、選択部186Aは、第1記憶部182Aに記憶される調整値158Aで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部186Bは、第2記憶部182Bに記憶される調整値158Bで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
一方、モニタ部185により入力信号144が第2電圧範囲内であると判定された場合、選択部186Aは、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Aとして出力する。また、選択部186Bは、第3記憶部182Eに記憶される調整値158Eで示される2つの電圧信号156を補正電圧信号157Bとして出力する。
これにより、演算増幅回路160Bは、入力オフセットが調整された状態で、入力信号144を駆動することにより出力信号145を生成し、生成した出力信号145を出力端子134に出力する。
よって、画像信号140に対応する画像が表示部111に表示される。
次に、調整モード時のソースドライバ113Gの動作を説明する。
図29は、調整モード時のソースドライバ113Gの動作の流れを示すフローチャートである。また、図30は、調整モード時のソースドライバ113Gの動作例を示すタイミングチャートである。
また、調整モードは、調整値158Aを調整する第1調整モード(第1調整期間)と、調整値158Eを調整する第3調整モード(第3調整期間)と、調整値158Bを調整する第2調整モード(第2調整期間)とを含む。
なお、ステップS201〜S206の処理(第1調整モード)及びステップS207〜S212の処理(第2調整モード)は、実施の形態6と同様であり、説明を省略する。
ステップS205において全ての列の調整が終了した場合(S205でYes)、次に、図29に示すステップS213〜S218の処理により第3調整モードの処理が行われる。
まず、制御部181は、基準電圧144Aとして第3基準電圧VMを設定する(S213)。
具体的には、制御部181は、第3基準電圧VMに対応するデジタル信号である基準画像信号140Aをラッチアドレス制御回路130に入力する。ラッチアドレス制御回路130、ラッチ回路131、レベルシフト回路132及びDA変換回路133は、この基準画像信号140Aを順次処理することより、第3基準電圧VMを生成する。この第3基準電圧VMは、入力信号144として複数の演算増幅回路160Bに入力されるとともに、比較判定部180に入力される。
また、第3基準電圧VMは、RR型の演算増幅回路160Bに含まれる第1差動対(差動トランジスタM11及びM12)及び第2差動対(差動トランジスタMP11及びMP12)が共に動作する第2電圧範囲内の電圧値である。具体的には、第3基準電圧VMは、差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧以上、かつ、電源電圧VDDから差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧を引いた電圧値以下の電圧である。
例えば、図29に示すように、制御部181は、基準画像信号140AとしてMSB(最上位ビット)のみがハイの信号を出力する。これにより、例えば、DA変換回路133は、第3基準電圧VMとしてVDD/2を出力する。
また、複数の演算増幅回路160Bは、現在の第3記憶部182Eに記憶されている調整値158Eに応じた入力オフセットの調整量で、第3基準電圧VMを駆動した出力信号145を出力する。
次に、制御部181は、複数の選択部184に1列目の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させる(S214)。
次に、ソースドライバ113Gは、調整値158Eに対応する第3入力オフセット電圧量を調整する(S215)。具体的には、制御部181は、選択部18A及び18Bに、複数の電圧信号156を順次選択させる。また、制御部181は、選択部18A及び18Bが選択した電圧信号156ごとの、比較判定部180による比較結果を用いて、演算増幅回路160Bの入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる電圧信号156を判定する。
なお、ソースドライバ113Gによる入力オフセット電圧量の調整処理の詳細は、例えば、実施の形態4と同様である。
ここで、入力信号144が第3基準電圧VMなので、第1差動対及び第2差動対は共に動作する。よって、ステップS215では、第1差動対及び第2差動対が共に動作する場合の入力オフセット電圧量を調整できる。
次に、制御部181は、ステップS215で調整された調整量を通常動作モード時に用いる調整値158Eとして第3記憶部182Eに記憶する(S216)。
全ての列の調整が終了していない場合(S217でNo)、次に、制御部181は、複数の選択部184に次の列の演算増幅回路160Bの出力信号145を選択させ(S218)、ステップS215以降の処理を行う。
以上により、本発明の実施の形態7に係るソースドライバ113Gは、基準電圧144Aとして、第1差動対のみが動作する第1基準電圧VHと、第2差動対のみが動作する第2基準電圧VLと、第1差動対及び第2差動対が共に動作する第3基準電圧VMとを用いて、第1差動対のみが動作する場合と、第2差動対のみが動作する場合と、第1差動対及び第2差動対が共に動作する場合とで、それぞれ入力オフセット電圧量を調整する。これにより、ソースドライバ113Gは、RR型の演算増幅回路160Bに対して、入力オフセット電圧量を高い精度で自動的に調整できる。
また、図30に示すように、ソースドライバ113Gは、入力オフセット電圧量の調整を、表示部111に画像が表示されない非表示期間に行う。例えば、この非表示期間とは、表示装置100の電源投入時等である。
なお、図29及び図30に示す例では、ソースドライバ113Gは、調整値158A、調整値158E、及び調整値158Bの順に調整を行っているが、調整値158A、158B及び158Eを調整する順序は任意でよい。
また、図29及び図30に示す例では、全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Aを調整し、その後に全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Eを調整し、その後に全ての列の演算増幅回路160Bに対して調整値158Bを調整しているが、1列毎に調整値158A、158E及び158Bを調整するとともに、調整対象の列を順次変更してもよい。
また、上記実施の形態4〜7では、複数の演算増幅回路を備える信号駆動装置(ソースドライバ)を例に説明したが、一つの演算増幅回路に対して、入力オフセット電圧量を判定し、当該入力オフセット電圧量を調整する信号駆動装置に本発明を適用してもよい。
図31は、この場合の信号駆動装置の構成を示すブロック図である。図31に示す信号駆動装置は、演算増幅器163と、補正電流供給部172と、比較判定部180とを備える。
また、本発明は、演算増幅回路の入力オフセット電圧調整方法と実現してもよい。
図32は、本発明に係る演算増幅回路の入力オフセット電圧調整方法のフローチャートである。
図32に示すように、比較判定部180は、入力信号144と出力信号145との電圧差を検出することにより、第1差動トランジスタM1と第2差動トランジスタM2とに流れる電流差を検出する(S301)。
次に、補正電流供給部172は、比較判定部180により検出された電流差を補正する補正電流173を生成し、生成した補正電流173を演算増幅器163に供給する(S302)。
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8では、上述した実施の形態1の変形例について説明する。
本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路160Hは、入力信号144が変化した直後の所定の期間において、差動増幅部170に補正電流を供給しない。これにより、演算増幅回路160Hは動作速度を改善できる。
図33は、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路160Hの構成を示す図である。
図33に示す演算増幅回路160Hは、図7に示す演算増幅回路160に対して、補正電流供給部172Hの構成が、補正電流供給部172と異なる。なお、図33において、図7と同様の要素には同一の符号を付している。
補正電流供給部172Hは、補正電流供給部172の構成に加え、さらに、カットオフトランジスタM26を備える。
このカットオフトランジスタM26は、ゲート端子に停止制御信号NSTOPが印加され、ソース端子に電流源トランジスタM25のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
以上の構成により、補正電流供給部172Hは、停止制御信号NSTOPがハイレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給し、停止制御信号NSTOPがローレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給しない。
図34は、本発明の実施の形態8に係る駆動回路114H及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。図34に示すように、本発明の実施の形態8に係るソースドライバ113Hは、さらに、停止制御信号NSTOPを生成する停止制御部190を備える。
この停止制御部190は、入力信号144が変化した時刻から予め定められた期間、補正電流供給部172Hから差動増幅部170への補正電流の供給を停止する。
図35は、停止制御信号NSTOPの一例を示す図である。図35に示すように、停止制御信号NSTOPは、画像信号140(入力信号144)が変化した直後の期間T1においてローレベルとなる。
図36は、時刻t1において、入力信号144が電圧V1から電圧V2に変化する場合の出力信号145を示す図である。なお、図36に示す点線は、常に補正電流を供給する場合の出力信号145の変化を示す。
ここで、補正電流を供給することにより、負荷トランジスタM3及びM4に流れる電流が増加する。結果として、差動増幅部170の増幅率が低下する。つまり、出力信号145が所望の電圧(入力信号144と同じ電圧)に到達するまでの時間が長くなる。
一方、画像信号140が変化した直後の期間T1において補正電流を供給しないことにより、図36に示すように、出力信号145が電圧V2に到達するまでの時間を短くできる。また、時刻t2以降において、補正電流が供給されることにより、出力信号145は、入力オフセット電圧量が調整された電圧となる。
以上のように、本発明の実施の形態8に係る演算増幅回路160Hは、動作速度を向上できる。
なお、カットオフトランジスタM26を設けるのではなく、期間T1において、電流源トランジスタM25をオフしてもよい。図37は、この場合の補正電流供給部172Iの構成を示す図である。
補正電流供給部172Iは、さらに、スイッチSW1及びスイッチSW2を備える。
停止制御信号NSTOPがハイレベルの場合、スイッチSW1はオンし、スイッチSW2はオフする。この場合、電流源トランジスタM25のゲート端子にはバイアス電圧VBが印加されるので、補正電流供給部172Iは差動増幅部170へ補正電流を供給する。
一方、停止制御信号NSTOPがローレベルの場合、スイッチSW1はオフし、スイッチSW2はオンする。この場合、電流源トランジスタM25のゲート端子には接地電位VSSが印加されるので、補正電流供給部172Iは差動増幅部170へ補正電流を供給しない。
また、スイッチSW1及びスイッチSW2は、例えば、トランジスタである。
なお、図9及び図10に示す構成に対して同様の変形例を適用してもよい。
(実施の形態9)
実施の形態9では、上記実施の形態8で説明した変形例を、実施の形態2で説明した演算増幅回路160Aに適用した例を説明する。
図38は、本発明の実施の形態9に係る演算増幅回路160Jの構成を示す図である。
図38に示す演算増幅回路160Jは、図13に示す演算増幅回路160Aに対して、第1補正電流供給部177C及び第2補正電流供給部177Dの構成が、第1補正電流供給部177A及び第2補正電流供給部177Bと異なる。なお、図38において、図13と同様の要素には同一の符号を付している。
第1補正電流供給部177Cは、第1補正電流供給部177Aの構成に加え、さらに、カットオフトランジスタM26を備える。
このカットオフトランジスタM26は、ゲート端子に停止制御信号NSTOPが印加され、ソース端子に電流源トランジスタM25のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM21及びM22のソース端子が接続される。
第2補正電流供給部177Dは、第2補正電流供給部177Bの構成に加え、さらに、カットオフトランジスタM36を備える。
このカットオフトランジスタM36は、ゲート端子に停止制御信号NSTOPが印加され、ソース端子に電流源トランジスタM35のドレイン端子が接続され、ドレイン端子に補正トランジスタM31及びM32のソース端子が接続される。
以上の構成により、第1補正電流供給部177C及び第2補正電流供給部177Dは、停止制御信号NSTOPがハイレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給し、停止制御信号NSTOPがローレベルの場合、差動増幅部170へ補正電流を供給しない。
また、停止制御部190は、実施の形態8と同様の停止制御信号NSTOPを生成する。つまり、停止制御部190は、入力信号144が変化した時刻から予め定められた期間、第1補正電流供給部177Cから差動増幅部170への第1補正電流の供給、及び第2補正電流供給部177Dから差動増幅部170への第2補正電流の供給を停止する。
これにより、本発明の実施の形態9に係る演算増幅回路160Jは、上述した実施の形態8に係る演算増幅回路160Hと同様に動作速度を向上できる。
(実施の形態10)
本発明の実施の形態10では、上述した実施の形態3の変形例について説明する。
ここで、実施の形態3で説明した図16に示す構成には以下に示す課題がある。
図39はこの課題を示す図であり、図16に示す構成における入力信号144と出力信号145との関係を示す図である。
製造バラツキによりカットオフトランジスタM46の閾値電圧が差動トランジスタM11及びM12の閾値電圧より低くなった場合、差動トランジスタM11及びM12がオフした状態において、カットオフトランジスタM46がオンしてしまう場合がある。この場合、差動トランジスタM11及びM12がオフしているにもかかわらず、差動増幅部170Aへ補正電流が供給されてしまう。これにより、図39に示す、入力信号144が低い領域401において、出力信号145が不正な値となってしまう。
同様に、製造バラツキによりカットオフトランジスタMP46の閾値電圧が差動トランジスタMP11及びMP12の閾値電圧より高くなった場合、差動トランジスタMP11及びMP12がオフした状態において、カットオフトランジスタMP46がオンしてしまう場合がある。この場合、差動トランジスタMP11及びMP12がオフしているにもかかわらず、差動増幅部170Aへ補正電流が供給されてします。これにより、図39に示す、入力信号144が高い領域402において、出力信号145が不正な値となってしまう。
本発明の実施の形態10では、この課題を解決できる演算増幅回路160Kについて説明する。
図40は、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kの構成を示す図である。なお、図16と同様の要素には同一の符号を付している。
図40に示す演算増幅回路160Kは、図16に示す演算増幅回路160Bに対して、第1補正電流供給部179C、第2補正電流供給部179D及び差動増幅部170Bの構成が異なる。
第1補正電流供給部179Cは、第1補正電流供給部179Aの構成に対して、カットオフトランジスタM46の代わりに、スイッチトランジスタM47とスイッチSW3とを備える。
また、電流源トランジスタM45のドレイン端子は、補正トランジスタM41及びM42のソース端子が接続される。
スイッチトランジスタM47は、ゲート端子に第1停止制御信号STOP1が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタM45のゲート端子が接続され、ソース端子に接地電位線が接続される。
スイッチSW3は、電流源トランジスタM45のゲート端子と、バイアス電圧VBN2が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW3は、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合にオフし、ローレベルの場合にオンする。このスイッチSW3は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第1停止制御信号STOP1がローレベルの場合には、スイッチトランジスタM47がオフし、スイッチSW3がオンする。これにより、電流源トランジスタM45のゲート端子にはバイアス電圧VBN2が供給されるので、第1補正電流供給部179Cは動作し、補正電流I1及びI2が差動増幅部170Bへ供給される。
一方、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタM47がオンし、スイッチSW3がオフする。これにより、電流源トランジスタM45のゲート端子には接地電位VSSが供給されるので、電流源トランジスタM45がオフする。よって、第1補正電流供給部179Cは停止し、補正電流I1及びI2が差動増幅部170Bへ供給されない。
第2補正電流供給部179Dは、第2補正電流供給部179Bの構成に対して、カットオフトランジスタMP46の代わりに、スイッチトランジスタMP47とスイッチSW5とを備える。
また、電流源トランジスタMP45のドレイン端子は、補正トランジスタMP41及びMP42のソース端子が接続される。
スイッチトランジスタMP47は、ゲート端子に第2停止制御信号NSTOP2が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタMP45のゲート端子が接続され、ソース端子に電源電圧線が接続される。
スイッチSW5は、電流源トランジスタMP45のゲート端子と、バイアス電圧VBP2が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW5は、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。このスイッチSW5は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタMP47がオフし、スイッチSW5がオンする。これにより、電流源トランジスタMP45のゲート端子にはバイアス電圧VBP2が供給されるので、第2補正電流供給部179Dは動作し、補正電流I3及びI4が差動増幅部170Bへ供給される。
一方、第2停止制御信号NSTOP2がローレベルの場合には、スイッチトランジスタMP47がオンし、スイッチSW5がオフする。これにより、電流源トランジスタMP45のゲート端子には電源電圧VDDが供給されるので、電流源トランジスタMP45がオフする。よって、第2補正電流供給部179Dは停止し、補正電流I3及びI4が差動増幅部170Bへ供給されない。
差動増幅部170Bは、差動増幅部170Aの構成に対して、さらに、スイッチトランジスタM48及びMP48と、スイッチSW4及びSW6とを備える。
スイッチトランジスタM48は、ゲート端子に第1停止制御信号STOP1が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタM15のゲート端子が接続され、ソース端子に接地電位線が接続される。
スイッチSW4は、電流源トランジスタM15のゲート端子と、バイアス電圧VBN1が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW4は、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合にオフし、ローレベルの場合にオンする。このスイッチSW4は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第1停止制御信号STOP1がローレベルの場合には、スイッチトランジスタM48がオフし、スイッチSW4がオンする。これにより、電流源トランジスタM15のゲート端子にはバイアス電圧VBN1が供給されるので、差動トランジスタM11及びM12で構成されるn型差動対が動作する。
一方、第1停止制御信号STOP1がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタM48がオンし、スイッチSW4がオフする。これにより、電流源トランジスタM15のゲート端子には接地電位VSSが供給されるので、電流源トランジスタM15がオフする。よって、差動トランジスタM11及びM12で構成されるn型差動対は動作しない。
スイッチトランジスタMP48は、ゲート端子に第2停止制御信号NSTOP2が接続され、ドレイン端子に電流源トランジスタMP15のゲート端子が接続され、ソース端子に電源電圧線が接続される。
スイッチSW6は、電流源トランジスタMP15のゲート端子と、バイアス電圧VBP1が印加される電圧線との間に接続される。また、スイッチSW6は、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。このスイッチSW6は、例えば、トランジスタである。
以上の構成により、第2停止制御信号NSTOP2がハイレベルの場合には、スイッチトランジスタMP48がオフし、スイッチSW6がオンする。これにより、電流源トランジスタMP15のゲート端子にはバイアス電圧VBP1が供給されるので、差動トランジスタMP11及びMP12で構成されるp型差動対が動作する。
一方、第2停止制御信号NSTOP2がローレベルの場合には、スイッチトランジスタMP48がオンし、スイッチSW6がオフする。これにより、電流源トランジスタMP15のゲート端子には電源電圧VDDが供給されるので、電流源トランジスタMP15がオフする。よって、差動トランジスタMP11及びMP12で構成されるp型差動対は動作しない。
図41は、本発明の実施の形態10に係るソースドライバ113Kの構成を示すブロック図である。
図41に示すソースドライバ113Kは、図3に示すソースドライバ113の構成に加え、さらに、レベル検出部191を備える。また、ソースドライバ113Kは、複数の駆動回路114の代わりに、複数の駆動回路114Kを備える。
複数の駆動回路114Kは、それぞれ、図40に示す演算増幅回路160Kを含む。
レベル検出部191は、画像信号140に基づき、複数の駆動回路114Kのそれぞれに対応する第1停止制御信号STOP1及び第2停止制御信号NSTOP2を生成する。このレベル検出部191は、画像信号140で示される信号レベルを検出し、検出した信号レベルに応じて、第1補正電流供給部179Cと、第2補正電流供給部179Dと、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対及びp型差動対とのそれぞれを動作させるか、停止させるかを制御する。
具体的には、レベル検出部191は、入力信号144の電圧値が第1閾値以上である場合、第2補正電流供給部179Dからp型差動対への補正電流の供給を停止する。また、レベル検出部191は、入力信号144の電圧値が、第1閾値よりも低い第2閾値以下である場合、第1補正電流供給部179Cからn型差動対への補正電流の供給を停止する。また、レベル検出部191は、デジタル信号である画像信号140に基づき、複数の入力信号144の各々の電圧値が第1閾値以上であるか否か、及び、入力信号144の電圧値が第2閾値以下であるか否かを判定する。
図42は、レベル検出部191の動作例を示す図である。なお、図42では電源電圧VDDが5Vである場合の例を示す。
図42に示すように、レベル検出部191は、デジタル信号である画像信号140の上位2ビットが共にハイレベルであるか、画像信号140の上位4ビットが全てローレベルであるか、それ以外であるかを判定する。
レベル検出部191は、画像信号140の上位2ビットが共にハイレベルの場合、入力信号144が4V(第1閾値)以上であると判定し、第1停止制御信号STOP1をローレベルにし、第2停止制御信号NSTOP2をローレベルにする。これにより、第1補正電流供給部179Cが動作し、第2補正電流供給部179Dが停止する。また、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対が動作し、p型差動対が停止する。
また、レベル検出部191は、画像信号140の上位4ビットが全てローレベルの場合、入力信号144が1V(第2閾値)以下であると判定し、第1停止制御信号STOP1をハイレベルにし、第2停止制御信号NSTOP2をハイレベルにする。これにより、第1補正電流供給部179Cが停止し、第2補正電流供給部179Dが動作する。また、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対が停止し、p型差動対が動作する。
また、レベル検出部191は、画像信号140が上記以外の場合、入力信号144が1V〜4V(第2閾値より大きく、かつ、第1閾値より小さい範囲)であると判定し、第1停止制御信号STOP1をローレベルにし、第2停止制御信号NSTOP2をハイレベルにする。これにより、第1補正電流供給部179C及び第2補正電流供給部179Dが共に動作する。また、差動増幅部170Bに含まれるn型差動対及びp型差動対が共に動作する。
なお、レベル検出部191が第1補正電流供給部179C及びn型差動対を停止させる入力信号144の第2閾値(上記例では1V)は、n型MOSトランジスタの閾値電圧に所定のマージンを加えた値以上であればよい。例えば、n型MOSトランジスタの閾値電圧を0.8Vとすると、上記第2閾値は、0.8Vに所定のマージン(例えば0.2V)以上を加えた、1.0V〜1.5V程度であることが好ましい。
また、レベル検出部191が第2補正電流供給部179D及びp型差動対を停止させる入力信号144の第1閾値(上記例では4V)は、電源電圧からp型MOSトランジスタの閾値電圧に所定のマージンを加えた値を引いた電圧以下であればよい。例えば、上記第1閾値は、電源電圧(5V)から1.0V〜1.5V程度を引いた値(3.5V〜4.0V)であることが好ましい。
また、レベル検出部191は画像信号140の代わりに、デジタル信号であるパラレルデータ141、ラッチデータ142又は変換データ143を用いて、上記判定を行なってもよい。
以上により、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kは、入力信号144が所定の第2閾値(上記例では1V)以下の場合には、第1補正電流供給部179C及びn型差動対を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、n型差動対が停止した後に、当該n型差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、演算増幅回路160Kは、入力信号144が低い領域401において、出力信号145が不正な値となってしまうことを防止できる。
また、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kは、入力信号144が所定の第1閾値(上記例では4V)以上の場合には、第2補正電流供給部179D及びp型差動対を停止させる。これにより、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、p型差動対が停止した後に、当該p型差動対に補正電流が供給されることを防止できる。よって、演算増幅回路160Kは、入力信号144が高い領域402において、出力信号145が不正な値となってしまうことを防止できる。
これにより、本発明の実施の形態10に係る演算増幅回路160Kは、入力信号144が取りえる全ての電圧範囲において、高い精度で入力オフセット電圧を補正できる。
なお、上記説明では、演算増幅回路160Kは、入力信号144が第2閾値(上記例では1V)以下の場合には、第1補正電流供給部179C及びn型差動対を共に停止させるとしたが、第1補正電流供給部179Cのみを停止させてもよい。この場合でも、トランジスタの閾値電圧のバラツキにより、n型差動対が停止した後に、当該n型差動対に補正電流が供給されることを防止できる。ただし、n型差動対にオフセットが存在する場合には、上記第2閾値以下であり、かつn型差動対が動作する領域では、当該オフセットの影響が出てしまう。よって、図40に示す構成のように、入力信号144が第2閾値(上記例では1V)以下の場合には、第1補正電流供給部179C及びn型差動対を共に停止させるほうが好ましい。
同様に、演算増幅回路160Kは、入力信号144が第1閾値(上記例では4V)以上の場合には、第2補正電流供給部179Dのみを停止させてもよい。
また、演算増幅回路160Kの構成として、以下に示す構成を用いてもよい。
図43は、演算増幅回路160Kの変形例の構成を示す図である。
図43に示す演算増幅回路160Kは、図16に示す演算増幅回路160Bに対して、第1補正電流供給部179E及び第2補正電流供給部179Fの構成が異なる。
具体的には、第1補正電流供給部179Eに含まれるカットオフトランジスタM46のゲート端子に第1停止制御信号NSTOP1が供給され、第2補正電流供給部179Fに含まれるカットオフトランジスタMP46のゲート端子に第2停止制御信号STOP2が供給される点が、演算増幅回路160Bと異なる。
ここで、第1停止制御信号NSTOP1は、上述した第1停止制御信号STOP1の反転信号であり、第2停止制御信号STOP2は、上述した第2停止制御信号NSTOP2の反転信号である。
図43に示す構成でも、図40に示す構成と同様の機能を実現できる。
なお、図43に示す構成は、第1補正電流供給部179Eのみ、又は、第2補正電流供給部179Fのみを停止する構成であるが、図40に示す構成のように、n型差動部及びp型差動部も停止する構成であってもよい。
また、上述した実施の形態8と同様に、演算増幅回路160Kは、入力信号144が変化した直後の所定の期間において、差動増幅部170Bに補正電流を供給しないように制御してもよい。
具体的には、レベル検出部191が上述した停止制御部190の機能を有すればよい。つまり、レベル検出部191は、入力信号144が変化した時刻から予め定められた期間(図35に示す期間T1)、第1補正電流供給部179Cからn型差動対への補正電流の供給、及び第2補正電流供給部179Dからp型差動対への補正電流の供給を共に停止する。これにより、演算増幅回路160Kは、出力信号145が所望の電圧に到達するまでの時間を短くできる。
さらに、この場合、第1閾値以上(又は、第2閾値以下)で補正電流の供給を停止するための回路と、入力信号144の変化時に補正電流の供給を停止するための回路との一部を共用できる。
また、上記実施の形態1〜10に係る表示装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又はすべてを含むように1チップ化されてもよい。
ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又はLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて各処理部の集積化を行ってもよい。
また、本発明の実施の形態1〜7に係る表示装置の機能の一部又は全てを、CPU等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
さらに、本発明は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
また、上記実施の形態1〜7に係る、演算増幅回路、信号処理装置(ソースドライバ)、表示装置及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
また、上記で用いた数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ/ローにより表される論理レベル又はオン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベル又はスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。また、トランジスタ等のn型及びp型等は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、これらを反転させることで、同等の結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
また、上記説明では、MOSトランジスタを用いた例を示したが、バイポーラトランジスタ等の他のトランジスタを用いてもよい。
具体的には、バイポーラトランジスタを用いる場合、n型MOSトランジスタをnpn型バイポーラトランジスタに、p型MOSトランジスタをpnp型バイポーラトランジスタにそれぞれ置き換えればよい。また、上記ゲート端子をベース端子に、上記ソース端子をエミッタ端子に、上記ドレイン端子をコレクタ端子に置き換えればよい。
図44、図45及び図46は、それぞれ、図7、図13及び図16に示す構成を、バイポーラトランジスタを用いて構成した場合の回路図である。
また、上記信号処理装置による入力オフセット電圧量の調整処理に含まれる各ステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。
本発明は、演算増幅回路、信号処理装置及び表示装置に適用でき、特に、液晶表示装置及びEL表示装置に適用できる。
100 表示装置
111 表示部
112 画素回路
113、113A、113B、113C、113D、113E、113F、113G、113H、113K ソースドライバ
114、114A、114B、114C、114D、114E、114F、114H、114K 駆動回路
115 ソースライン
116 ゲートライン
117 ゲートドライバ
118 制御部
121、122 スイッチ
123 容量
124 トランジスタ
125 発光素子
126 ノード
130 ラッチアドレス制御回路
131 ラッチ回路
132 レベルシフト回路
133 DA変換回路
134 出力端子
135、135A 設定レジスタ
136、136A、136D 電圧生成部
136B、136E 第1電圧生成回路
136C 第2電圧生成回路
140 画像信号
140A 基準画像信号
141 パラレルデータ
142 ラッチデータ
143 変換データ
144 入力信号
144A 基準電圧
145 出力信号
145A 選択出力信号
146 参照電圧
150 レジスタ
151 データラッチ部
152 レベルシフタ
153 階調電圧生成回路
154 DAコンバータ
155 設定情報
155A 第1設定情報
155B 第2設定情報
156、156A、156B 電圧信号
157、157a、157b、157c、157d、157A、157B 補正電圧信号
158、158A、158B、158E 調整値
158C 有効情報
160、160A、160B、160H、160J、160K 演算増幅回路
161、161A、161B 選択部
162、162A 制御部
163 演算増幅器
170、170A、170B 差動増幅部
171、171A 出力部
172、172A、172B、172H、172I 補正電流供給部
173、I1、I1A、I1B、I2、I2A、I2B、I3、I4 補正電流
174 増幅信号
175 抵抗素子
175A 第1抵抗素子
175B 第2抵抗素子
176 能動負荷部
177A、177C、179A、179C、179E 第1補正電流供給部
177B、177D、179B、179D、179F 第2補正電流供給部
178a、178b、178c、178d ノード
180 比較判定部
181 制御部
182 記憶部
182A 第1記憶部
182B、182C 第2記憶部
182D レジスタ
182E 第3記憶部
183、183A、183B、183C、184、186A、186B 選択部
185 モニタ部
190 停止制御部
191 レベル検出部
300 出力回路
302、304 差動トランジスタ
306 接続点
310 スイッチ
320 入力端子
401、402 領域
M1、M2、M11、M12、MP11、MP12 差動トランジスタ
M21、M22、M31、M32、M41、M42、MP1、MP2、MP41、MP42 補正トランジスタ
M26、M36、M46、MP46 カットオフトランジスタ
M3、M4 負荷トランジスタ
M47、M48、MP47、MP48 スイッチトランジスタ
M5、M15、M25、M35、M45、MP15、MP45 電流源トランジスタ
NSTOP 停止制御信号
NSTOP1、STOP1 第1停止制御信号
NSTOP2、STOP2 第2停止制御信号
RA1、RA2、RA3、RA4、RB1、RB2、RB3、RB4 抵抗
SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6 スイッチ
VB、VBN1、VBN2、VBP1、VBP2 バイアス電圧
VDD 電源電圧
VH 第1基準電圧
VL 第2基準電圧
VM 第3基準電圧
VSS 接地電位

Claims (16)

  1. 演算増幅回路であって、
    第1入力端子と、
    第2入力端子と、
    出力端子と、
    前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力された電位差を増幅し、増幅した出力信号を前記出力端子に出力する、Rail−to−Rail型の差動増幅部とを備え、
    前記差動増幅部は、
    ゲートが前記第1入力端子に接続された第1差動トランジスタと、
    ゲートが前記第2入力端子に接続され、前記第1差動トランジスタと第1差動対を形成する第2差動トランジスタと、
    前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタのソースに電流を供給する第1電流源トランジスタと、
    ゲートが前記第1入力端子に接続された第3差動トランジスタと、
    ゲートが前記第2入力端子に接続され、前記第3差動トランジスタと第2差動対を形成する第4差動トランジスタと、
    前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタのソースに電流を供給する第2電流源トランジスタとを含み、
    前記第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタは、n型MOSトランジスタであり、
    前記第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタは、p型MOSトランジスタであり、
    前記演算増幅回路は、さらに、
    当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第1差動対に第1補正電流を供給する第1補正電流供給部と、
    当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第2差動対に第2補正電流を供給する第2補正電流供給部とを備える
    演算増幅回路。
  2. Rail−to−Rail型の差動増幅部を含み、第1入力端子及び第2入力端子に入力された電位差を増幅し、増幅した出力信号を出力端子に出力する演算増幅回路であって、
    前記差動増幅部は、
    ベースが前記第1入力端子に接続された第1差動トランジスタと、
    ベースが前記第2入力端子に接続され、前記第1差動トランジスタと第1差動対を形成する第2差動トランジスタと、
    前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタのエミッタに電流を供給する第1電流源トランジスタと、
    ベースが前記第1入力端子に接続された第3差動トランジスタと、
    ベースが前記第2入力端子に接続され、前記第3差動トランジスタと第2差動対を形成する第4差動トランジスタと、
    前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタのエミッタに電流を供給する第2電流源トランジスタとを含み、
    前記第1差動トランジスタ及び第2差動トランジスタは、npn型バイポーラトランジスタであり、
    前記第3差動トランジスタ及び第4差動トランジスタは、pnp型バイポーラトランジスタであり、
    前記演算増幅回路は、さらに、
    当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第1差動対に第1補正電流を供給する第1補正電流供給部と、
    当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整するために、前記第2差動対に第2補正電流を供給する第2補正電流供給部とを備える
    演算増幅回路。
  3. 前記第1補正電流供給部は、前記第1差動トランジスタのドレインに前記第1補正電流を供給し、
    前記第2補正電流供給部は、前記第3差動トランジスタのドレインに前記第2補正電流を供給する
    請求項1記載の演算増幅回路。
  4. 前記第1補正電流供給部は、
    ドレインが前記第1差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第1補正電圧信号が印加され、前記第1補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の前記第1補正電流を前記第1差動トランジスタのドレインに供給する第1補正トランジスタを含み、
    前記第2補正電流供給部は、
    ドレインが前記第3差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第2補正電圧信号が印加され、前記第3差動トランジスタのドレインに、前記第2補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の前記第2補正電流を供給する第2補正トランジスタを含む
    請求項3記載の演算増幅回路。
  5. 前記第1補正電流供給部は、さらに、
    前記第1補正トランジスタと差動対を形成し、ドレインが前記第2差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第3補正電圧信号が印加され、前記第2差動トランジスタのドレインに、前記第3補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第3補正電流を供給する第3補正トランジスタを含み、
    前記第2補正電流供給部は、さらに、
    前記第2補正トランジスタと差動対を形成し、ドレインが前記第4差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第4補正電圧信号が印加され、前記第4差動トランジスタのドレインに、前記第4補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第4補正電流を供給する第4補正トランジスタを含む
    請求項4記載の演算増幅回路。
  6. 前記第1補正トランジスタは、前記第1差動トランジスタのドレインから前記第1補正電流を引き抜き、
    前記第2補正トランジスタは、前記第3差動トランジスタのドレインから前記第2補正電流を引き抜き、
    前記第1補正電流供給部は、さらに、
    ドレインが前記第1差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第3補正電圧信号が印加され、前記第3補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第3補正電流を前記第1差動トランジスタのドレインに流し込む第3補正トランジスタを含み、
    前記第2補正電流供給部は、さらに、
    ドレインが前記第3差動トランジスタのドレインに接続され、ゲートに第4補正電圧信号が印加され、前記第4補正電圧信号の電圧値に応じた電流値の第4補正電流を前記第3差動トランジスタのドレインに流し込む第4補正トランジスタを含む
    請求項4記載の演算増幅回路。
  7. 前記第1補正トランジスタ及び前記第3補正トランジスタは、n型MOSトランジスタであり、
    前記第2補正トランジスタ及び前記第4補正トランジスタは、p型MOSトランジスタであり、
    前記第1補正電流供給部は、さらに、
    前記第1補正トランジスタ及び前記第3補正トランジスタのソースと、接地電位が印加される接地電位線との間にドレインとソースとが接続され、ゲートが前記第1入力端子に接続される第1カットオフトランジスタを含み、
    前記第2補正電流供給部は、さらに、
    前記第2補正トランジスタ及び前記第4補正トランジスタのソースと、電源電圧が印加される電源電圧線との間にドレインとソースとが接続され、ゲートが前記第1入力端子に接続される第2カットオフトランジスタを含み、
    前記第1カットオフトランジスタはn型MOSトランジスタであり、
    前記第2カットオフトランジスタはp型MOSトランジスタである
    請求項5記載の演算増幅回路。
  8. 前記演算増幅回路は、さらに、
    前記差動増幅部の前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力される電位差が変化した時刻から予め定められた期間、前記第1補正電流供給部から前記第1差動対への前記第1補正電流の供給及び前記第2補正電流供給部から前記第2差動対への前記第2補正電流の供給を停止する停止制御部を備える
    請求項1記載の演算増幅回路。
  9. 前記第1入力端子及び前記第2入力端子の一方である反転入力端子は前記出力端子と接続されており、
    前記演算増幅回路は、さらに、
    前記第1入力端子及び前記第2入力端子の一方である非反転入力端子に入力された入力信号の電圧値が第1閾値以上である場合、前記第2補正電流供給部から前記第2差動対への前記第2補正電流の供給を停止し、前記入力信号の電圧値が、前記第1閾値よりも低い第2閾値以下である場合、前記第1補正電流供給部から前記第1差動対への前記第1補正電流の供給を停止するレベル検出部を備える
    請求項1記載の演算増幅回路。
  10. 複数の入力信号をそれぞれ駆動し、駆動した複数の出力信号を出力する信号駆動装置であって、
    複数の入力信号にそれぞれ1つ対応して設けられ、対応する入力信号が前記非反転入力端子に入力される請求項9記載の複数の演算増幅回路と、
    外部から入力されたデジタル信号をアナログ信号である前記複数の入力信号に変換するデジタルアナログ変換回路とを備え、
    前記レベル検出部は、前記デジタル信号に基づき、前記複数の入力信号の各々の電圧値が前記第1閾値以上であるか否か、及び、前記入力信号の電圧値が前記第2閾値以下であるか否かを判定する
    信号駆動装置。
  11. 複数の入力信号をそれぞれ駆動し、駆動した複数の出力信号を出力する信号駆動装置であって、
    複数の入力信号にそれぞれ1つ対応して設けられ、対応する入力信号が前記第2入力端子に入力される請求項1記載の複数の演算増幅回路を備え、
    前記複数の入力信号をそれぞれ駆動する通常動作モードと、前記複数の演算増幅回路の入力オフセット電圧量を調整する調整モードとを有し、
    前記調整モードは、第1調整モードと第2調整モードとを含み、
    前記信号駆動装置は、
    それぞれ電圧値の異なる複数の電圧信号を生成する電圧生成部と、
    前記複数の演算増幅回路毎に1つ対応して設けられ、前記複数の電圧信号のうちいずれかを指定する第1〜第4設定情報を記憶する複数の記憶部と、
    前記複数の演算増幅回路毎に1つ対応して設けられ、前記通常動作モード時に、対応する前記記憶部に記憶される前記第1〜第4設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、選択した第1〜第4補正電圧信号を、対応する前記演算増幅回路に出力する複数の選択部と、
    制御部と、
    前記出力信号と前記入力信号とを比較する比較判定部とを備え、
    前記制御部は、前記第1調整モード時において、
    前記複数の入力信号を、電源電圧から前記第3差動トランジスタ及び前記第4差動トランジスタの閾値電圧を引いた電圧より大きい第1基準電圧にし、
    前記複数の選択部に、前記第1補正電圧信号及び前記第2補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、
    前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、
    判定した前記電圧信号を示す前記第1設定情報及び前記第2設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶し、
    前記制御部は、前記第2調整モード時において、
    前記複数の入力信号を、前記第1差動トランジスタ及び前記第2差動トランジスタの閾値電圧より小さい第2基準電圧にし、
    前記複数の選択部に、前記第3補正電圧信号及び前記第4補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、
    前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が前記所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、
    判定した前記電圧信号を示す前記第3設定情報及び前記第4設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶する
    信号駆動装置。
  12. 前記調整モードは、さらに、第3調整モードを含み、
    前記複数の記憶部は、さらに、前記複数の電圧信号のうちいずれかを指定する第5設定情報を記憶し、
    前記信号駆動装置は、さらに、
    前記通常モード時に、前記複数の入力信号の電圧値の各々が、前記第1基準電圧より小さく、かつ、前記第2基準電圧より大きい電圧範囲に含まれる第3電圧範囲内の電圧値であるか否かを判定するモニタ部を備え、
    前記複数の選択部は、前記通常動作モード時に、
    前記モニタ部により、対応する前記入力信号の電圧値が前記第3電圧範囲内の電圧値であると判定された場合、対応する前記記憶部に記憶される前記第5設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、
    前記モニタ部により、対応する前記入力信号の電圧値が前記第3電圧範囲外の電圧値であると判定された場合、対応する前記記憶部に記憶される前記第1〜第4設定情報で指定される電圧信号を前記第1〜第4補正電圧信号として選択し、
    前記制御部は、前記第3調整モード時において、
    前記複数の入力信号を、前記第3電圧範囲内の第3基準電圧にし、
    前記複数の選択部に、前記第1〜第4補正電圧信号として前記複数の電圧信号を順次選択させ、
    前記複数の選択部が選択した前記電圧信号ごとの、前記比較判定部による比較結果を用いて、前記複数の演算増幅回路ごとに、当該演算増幅回路の入力オフセット電圧量が前記所定の範囲内になる前記電圧信号を判定し、
    判定した前記電圧信号を示す前記第5設定情報を、当該演算増幅回路に対応する前記記憶部に記憶する
    請求項11記載の信号駆動装置。
  13. 前記信号駆動装置は、さらに、
    外部から入力されたシリアルデータをパラレルデータに変換するラッチアドレス制御回路と、
    前記パラレルデータをラッチデータとしてラッチするラッチ回路と、
    前記ラッチデータの電圧レベルを変換することにより変換データを生成するレベルシフト回路と、
    前記変換データをアナログ信号である前記複数の入力信号に変換するデジタルアナログ変換回路とを備え、
    前記制御部は、前記シリアルデータとして前記第1基準電圧に対応するデジタル信号を前記ラッチアドレス制御回路に入力することにより、前記デジタルアナログ変換回路に前記第1基準電圧を生成させ、前記シリアルデータとして前記第2基準電圧に対応するデジタル信号を前記ラッチアドレス制御回路に入力することにより、前記デジタルアナログ変換回路に前記第2基準電圧を生成させる
    請求項11記載の信号駆動装置。
  14. 請求項11記載の信号駆動装置を備える表示装置であって、
    前記信号駆動装置により出力される前記複数の出力信号に応じた画像を表示する表示部と、
    前記表示部により画像が表示されていない非表示期間において、前記信号駆動装置を前記調整モードに設定するモード制御部とを備える
    表示装置。
  15. 請求項11記載の信号駆動装置を備える表示装置であって、
    前記信号駆動装置により出力される前記複数の出力信号に応じた画像を表示する表示部を備え、
    前記表示部は、前記複数の信号に応じて発光する複数の液晶セル又は複数の有機エレクトロルミネッセンスセルを含む
    表示装置。
  16. 入力信号を駆動し、駆動した出力信号を出力する、Rail−to−Rail型の差動増幅部を含む演算増幅回路のオフセット電圧調整方法であって、
    前記入力信号と前記出力信号との電圧差を検出することにより、前記差動増幅部に含まれ、かつ第1差動対を形成する第1差動トランジスタと第2差動トランジスタとに流れる第1電流差、及び前記差動増幅部に含まれ、かつ第2差動対を形成する第3差動トランジスタと第4差動トランジスタとに流れる第2電流差を検出する検出ステップと、
    前記検出された第1電流差を補正する第1補正電流を前記第1差動対に供給し、前記検出された第2電流差を補正する第2補正電流を前記第2差動対に供給する補正ステップとを含む
    オフセット電圧調整方法。
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