專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)液晶面板的液晶顯示器(LCD)，特別地，涉及可有效應(yīng)用于包含通過AC電壓驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的信號(hào)線的驅(qū)動(dòng)器電路的LCD驅(qū)動(dòng)大規(guī)模集成電路(LSI)(大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，一般使用以例如矩陣狀的二維陣列配置多個(gè)顯示像素的點(diǎn)矩陣型液晶面板作為諸如移動(dòng)電話和個(gè)人數(shù)字助理的便攜式電子器件的顯示器件。在這些器件中，安裝用于執(zhí)行該液晶面板的顯示控制的以半導(dǎo)體集成電路實(shí)施的顯示控制器件和用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的驅(qū)動(dòng)器電路或包含這種驅(qū)動(dòng)器電路的顯示控制器件。
這種以半導(dǎo)體集成電路實(shí)施的顯示控制器件的內(nèi)部電路可以在5V或更低的低電壓上工作，但需要諸如5～40V的高電壓以驅(qū)動(dòng)液晶面板的顯示。為此，在顯示控制器件中，設(shè)置以從電源電壓升壓的電壓工作的驅(qū)動(dòng)器電路和輸出電路，并在以5V或更低的電壓工作的內(nèi)部邏輯(logic)和以升壓電壓工作的驅(qū)動(dòng)器電路之間設(shè)置電平變換器電路(level shifter circuit)。
由于對(duì)液晶連續(xù)施加DC電壓使液晶劣化，因此液晶面板驅(qū)動(dòng)器必須通過AC電壓驅(qū)動(dòng)面板。對(duì)于這種通過AC電壓進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，存在一種液晶驅(qū)動(dòng)器電路，其中，為各個(gè)輸出端子設(shè)置在正電源電壓上工作的放大器和在負(fù)電源電壓上工作的放大器，通過將正負(fù)放大器交替連接到一個(gè)輸出端子上，可輸出AC驅(qū)動(dòng)信號(hào)。作為與這種結(jié)構(gòu)的液晶驅(qū)動(dòng)器電路相關(guān)的發(fā)明，存在例如在專利文獻(xiàn)1中說明的發(fā)明。
日本未審查專利公報(bào)特開平10(1998)-062744發(fā)明內(nèi)容在高電壓上工作的電路消耗的電力比在低電壓上工作的電路多是眾所周知的。最近，開發(fā)了在低電源電壓上工作的半導(dǎo)體集成電路，目的在于減少電力消耗并提高電路速度。但是，包含諸如液晶驅(qū)動(dòng)器電路的在高電壓上工作的電路的半導(dǎo)體集成電路必須具有高耐壓元件，以構(gòu)成在高電壓上工作的電路。一般地，高耐壓元件具有工作速度比低耐壓元件低的缺點(diǎn)。同時(shí)，為了減少電力消耗并提高速度，顯示控制器件的內(nèi)部電路被設(shè)計(jì)為由低耐壓元件構(gòu)成，使得電路將在低工作電源電壓上工作。但是，這種高耐壓元件和低耐壓元件共存的半導(dǎo)體集成電路具有制造工藝復(fù)雜的問題，從而導(dǎo)致成本增加。
即使在同時(shí)設(shè)置用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器的上述現(xiàn)有申請(qǐng)的發(fā)明中，與兩種放大器共同在VLCD和0V的電源電壓上工作時(shí)相比，通過使得用于正電壓的放大器在VLCD和1/2VLCD的電源電壓上工作，并使得用于負(fù)電壓的放大器在1/2VLCD和0V的電源電壓上工作，也能夠減少電力消耗，并可盡可能多地利用低耐壓元件。
但是，在上述現(xiàn)有申請(qǐng)的發(fā)明中，用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器使用一個(gè)共同的電源電壓1/2VLCD。因此，會(huì)產(chǎn)生以下問題1/2VLCD電平的偏移在用于正電壓和負(fù)電壓的一對(duì)放大器的輸出振幅之間導(dǎo)致不平衡；由一個(gè)放大器的工作產(chǎn)生的噪聲通過共用的電源線被傳送到另一個(gè)放大器，這導(dǎo)致被顯示的圖像的質(zhì)量的劣化。
本發(fā)明的目的在于，通過盡可能利用低耐壓元件結(jié)構(gòu)和具有低耐壓元件的工藝，減少用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的以半導(dǎo)體集成電路實(shí)施的液晶顯示驅(qū)動(dòng)器件的電力消耗，并使得該器件的芯片尺寸減小，并因此使得成本降低。
本發(fā)明的另一目的在于，在用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的以半導(dǎo)體集成電路實(shí)施的液晶顯示驅(qū)動(dòng)器件中，通過防止用于液晶面板的AC驅(qū)動(dòng)的用于正電壓和負(fù)電壓的一對(duì)放大器的輸出振幅之間的不平衡和噪聲從一個(gè)放大器到另一個(gè)放大器的傳送，提高被顯示的圖像的質(zhì)量。
通過結(jié)合附圖和以下說明書的說明，本發(fā)明的上述和其它目的以及新穎性特征將變得十分明顯。
以下概述這里公開的本發(fā)明的典型方面。
在包括產(chǎn)生和輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器電路的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路中，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有與被顯示的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓且應(yīng)被施加到有源矩陣型液晶面板的信號(hào)線上，該驅(qū)動(dòng)器電路包含解碼器電路，該解碼器電路中的每一個(gè)選擇與圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓。該驅(qū)動(dòng)器電路還包含執(zhí)行被解碼器電路選擇的正電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的第一差動(dòng)放大器電路(用于正電壓的放大器)和執(zhí)行被解碼器電路選擇的負(fù)電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的第二差動(dòng)放大器電路(用于負(fù)電壓的放大器)。并且，該驅(qū)動(dòng)器電路包含切換電路，該切換電路中的每一個(gè)交替?zhèn)鬟_(dá)各用于正電壓的放大器對(duì)兩個(gè)相鄰輸出端子中的一個(gè)的輸出和各用于負(fù)電壓的放大器對(duì)兩個(gè)相鄰端子中的另一個(gè)的輸出，反之亦然。該驅(qū)動(dòng)器電路被配置為使得，作為用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器的電源電壓，產(chǎn)生具有相同的電位差的兩組電源電壓，并通過分開的電源線供給該電源電壓。
通過以上手段，可使得用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器在具有比它們?cè)诠灿玫碾娫措妷荷瞎ぷ鲿r(shí)小的電位差的電源電壓上工作。因此，能夠減少電力消耗并能夠用低耐壓元件構(gòu)成這些放大器。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)芯片尺寸減小和成本降低。由于作為用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器的電源電壓產(chǎn)生具有相同的電位差的兩組電源電壓，并通過分開的電源線供給該電源電壓，因此能夠防止用于正電壓和負(fù)電壓的一對(duì)放大器的輸出振幅之間的不平衡和噪聲從一個(gè)放大器到另一個(gè)放大器的傳送。
以下簡(jiǎn)單說明通過這里公開的發(fā)明的典型方面實(shí)現(xiàn)的效果。
根據(jù)本發(fā)明，減少用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的以半導(dǎo)體集成電路實(shí)施的液晶顯示驅(qū)動(dòng)器件的電力消耗。另外，通過盡可能多地利用低耐壓元件結(jié)構(gòu)和利用低耐壓元件的工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)該器件的芯片尺寸減小和成本降低。
根據(jù)本發(fā)明，提供這樣一種效果，即，在用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的以半導(dǎo)體集成電路實(shí)施的液晶顯示驅(qū)動(dòng)器件中，能夠通過防止用于AC驅(qū)動(dòng)液晶面板的用于正電壓和負(fù)電壓的一對(duì)放大器的輸出振幅之間的不平衡和噪聲從一個(gè)放大器到另一個(gè)放大器的傳送，提高顯示的圖像的質(zhì)量。


圖1是示出包括有效應(yīng)用本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路(液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC)和被驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)的液晶面板的液晶顯示系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出有效應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)的TFT液晶面板的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3說明施加到像素電極上的正電壓和負(fù)電壓與灰度之間的關(guān)系。
圖4說明當(dāng)液晶面板由點(diǎn)翻轉(zhuǎn)(inversion)方法驅(qū)動(dòng)時(shí)像素的極性是如何變化的。
圖5說明當(dāng)液晶面板由列翻轉(zhuǎn)方法驅(qū)動(dòng)時(shí)像素的極性是如何變化的。
圖6是示出在應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器中包含的源驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施方式的框圖。
圖7A和圖7B示出在本實(shí)施方式的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC中使用的元件(MOSFET)的結(jié)構(gòu)，其中，圖7A是示出高耐壓元件的結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖7B是示出低耐壓元件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖8A和圖8B示出電平變換器電路的電路圖，其中，圖8A示出用于正電壓的電平變換器電路的具體例子，圖8B示出用于負(fù)電壓的電平變換器電路的具體例子。
圖9是說明在本實(shí)施方式的源驅(qū)動(dòng)器電路中在電源線之間設(shè)置和不設(shè)置可變電阻器Rv的情況下的電流流路的電路圖。
圖10是示出在應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC中的源驅(qū)動(dòng)器電路的另一實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下基于

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
圖1示出包括有效應(yīng)用本發(fā)明的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路(液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC)和被驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)的液晶面板的液晶顯示系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，本實(shí)施方式的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC 100包含產(chǎn)生并輸出施加到液晶面板200的源線上的數(shù)據(jù)信號(hào)的源驅(qū)動(dòng)器電路110、產(chǎn)生并輸出施加到液晶面板的柵線上的柵信號(hào)的柵驅(qū)動(dòng)器電路120和產(chǎn)生并輸出施加到液晶面板的共用電極上的柵信號(hào)的共用驅(qū)動(dòng)器電路130。
并且，本實(shí)施方式的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC100包含產(chǎn)生用于源驅(qū)動(dòng)器電路110和柵驅(qū)動(dòng)器電路120中的灰度電壓和作為灰度電壓的基準(zhǔn)電壓的恒定電壓的液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源電路160；和產(chǎn)生用于各驅(qū)動(dòng)器電路中的升壓電壓的升壓電路170。并且，液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC100包含用于指定由液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源電路160產(chǎn)生的灰度電壓的振幅和特性的控制寄存器180；和從芯片外面的微計(jì)算機(jī)接收命令和被顯示的圖像數(shù)據(jù)、產(chǎn)生內(nèi)部電路的控制信號(hào)、并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的控制器190等。雖然圖1中沒有示出，但可以設(shè)置用于存儲(chǔ)從諸如外部微計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)控制器件供給的圖像數(shù)據(jù)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。
下面，用圖2說明由應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)的TFT液晶面板200的結(jié)構(gòu)。
在液晶面板200上，如圖2所示，作為施加圖像信號(hào)的多個(gè)信號(hào)線的源線(源電極)SL1、SL2、SL3......和作為在給定的間隔上被依次選擇和驅(qū)動(dòng)的多個(gè)掃描線的柵線(柵電極)GL1、GL2......被配置為使得源線和柵線相互交叉。在源線SL1、SL2、SL3......和柵線GL1、GL2......的各交點(diǎn)上，設(shè)置像素。
各像素包含柵端子與任一掃描線連接、源端子與任一信號(hào)線連接的、作為被選擇的元件的薄膜晶體管(TFT)Q1、和連接在上述TFT的漏端子和提供液晶中心電位(COM電位)VCOM并為所有像素共用的對(duì)置電極之間的像素電容CL。這些像素被設(shè)置在源線和柵線的交點(diǎn)上并構(gòu)成有源矩陣型面板。
像素分為用于R(紅色)的像素、用于G(綠色)的像素和用于B(藍(lán)色)的像素，并且，例如以R、G和B的次序配置這些像素。通過對(duì)置襯底上形成的濾色器給出各像素的顏色。液晶被夾在連接到TFT Q1的漏端子上的像素電容CL的一個(gè)電極(像素電極)和對(duì)置電極之間，并且其極化率根據(jù)像素電極的電位和COM電位之間的電位差變化，這又改變像素的輝度，由此實(shí)現(xiàn)灰度顯示。
但是，由于對(duì)液晶連續(xù)施加DC電壓使液晶劣化，因此，必須對(duì)源線和柵線施加AC電壓，以驅(qū)動(dòng)像素。圖3示出施加到像素電極上的正負(fù)電壓與灰度之間的關(guān)系。如果在液晶面板上使得像素連續(xù)具有同一灰度級(jí)，那么通過交替選擇與圖3中的中心電位VCOM上下的同一灰度級(jí)對(duì)應(yīng)的電位并將其供給像素電極，對(duì)該像素進(jìn)行AC驅(qū)動(dòng)。
要進(jìn)行液晶面板的AC驅(qū)動(dòng)，使用兩種方法逐幀使像素的極性翻轉(zhuǎn)、使得鄰近像素的上下左右像素的極性與該像素的極性相反的點(diǎn)翻轉(zhuǎn)方法，如圖4所示；逐幀使像素的極性翻轉(zhuǎn)、使得鄰近像素的左右像素的極性與該像素的極性相反的列翻轉(zhuǎn)方法，如圖5所示。驅(qū)動(dòng)液晶面板的源線的驅(qū)動(dòng)器電路可被配置為使得可以通過簡(jiǎn)單地改變施加的電壓的極性切換的定時(shí)(timing)以點(diǎn)翻轉(zhuǎn)方法或列翻轉(zhuǎn)方法中的任一種進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由于對(duì)于點(diǎn)翻轉(zhuǎn)方法每單位時(shí)間的極性翻轉(zhuǎn)的次數(shù)大于列翻轉(zhuǎn)方法，因此點(diǎn)翻轉(zhuǎn)方法相對(duì)于列翻轉(zhuǎn)方法消耗更多的電力，但提供更好的顯示圖像質(zhì)量。
圖6示出應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC中的源驅(qū)動(dòng)器電路的一個(gè)實(shí)施方式。圖6中所示的電路塊形成為諸如單晶硅的單個(gè)半導(dǎo)體芯片上的半導(dǎo)體集成電路。
本實(shí)施方式的源驅(qū)動(dòng)器電路110包含依次引入來自內(nèi)部邏輯部分140的輸入圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鎖存部分111、對(duì)引入數(shù)據(jù)鎖存部分111的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平變換的電平變換器部分112、將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬灰度電壓的解碼器部分113等。并且，源驅(qū)動(dòng)器電路110包含由產(chǎn)生和輸出圖像信號(hào)Y1～Y720的差動(dòng)放大器AMP1～AMP720等構(gòu)成的輸出放大部分114，該圖像信號(hào)Y1～Y720與作為解碼器部分113的轉(zhuǎn)換的結(jié)果的電壓對(duì)應(yīng)；和交替執(zhí)行從輸出端子S1～S720輸出到外面的正圖像信號(hào)和負(fù)圖像信號(hào)之間的切換的AC輸出部分115。
構(gòu)成源驅(qū)動(dòng)器電路110的這些電路被控制為通過定時(shí)控制部分150在預(yù)定的定時(shí)動(dòng)作，該定時(shí)控制部分150基于從外面輸入的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)產(chǎn)生用于使半導(dǎo)體芯片中的內(nèi)部電路按照預(yù)定的次序動(dòng)作的內(nèi)部控制信號(hào)。該定時(shí)控制電路150可被配置為圖1中所示的控制器190的一部分或與控制器190分開的單獨(dú)實(shí)體。
解碼器部分113由多個(gè)選擇器SL1～SL720構(gòu)成，這些選擇器SL1～SL720通過從由灰度電壓產(chǎn)生器電路161產(chǎn)生的灰度電壓V0P～V63P和V0N～V63N中選擇與引入數(shù)據(jù)鎖存部分111并被其保持的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬灰度電壓?；叶入妷寒a(chǎn)生器電路161通過由梯狀電阻器(ladder resistor)對(duì)從未示出的電壓升壓電路供給的升壓電壓VP、VN進(jìn)行分壓，產(chǎn)生表示例如正負(fù)64灰度級(jí)的灰度電壓。輸出放大部分114中的各放大器AMP1～AMP720由執(zhí)行作為解碼器部分113的轉(zhuǎn)換結(jié)果的模擬電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的電壓跟隨器等構(gòu)成。
在以上各放大器AMP1～AMP720中，奇數(shù)序號(hào)的放大器AMP1、AMP3......AMP719輸出正圖像信號(hào)，偶數(shù)序號(hào)的放大器AMP2、AMP4......AMP720輸出負(fù)圖像信號(hào)。AC輸出部分115由720對(duì)開關(guān)SW11、SW12；SW21、SW22等組成，每一個(gè)開關(guān)對(duì)在用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器之間進(jìn)行切換，用于與對(duì)應(yīng)的輸出端子連接。通過交替進(jìn)行用于正電壓的放大器與兩個(gè)相鄰輸出端子中的一個(gè)的連接和用于負(fù)電壓的放大器與這些端子中的另一個(gè)的連接，反之亦然，可分別設(shè)置輸出端子的半數(shù)的用于正電壓和負(fù)電壓的放大器。各開關(guān)SW11、SW12；SW21、SW22可由單個(gè)MOSFET(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管)形成，或形成為開關(guān)MOSFET與差動(dòng)放大器組合的電路。
由于AC輸出部分115的設(shè)置，因此在電平變換器部分112和解碼器部分113之間設(shè)置多路調(diào)制器(multiplexer)MPX。各多路調(diào)制器把發(fā)送(route)到兩個(gè)相鄰的輸出端子的圖像數(shù)據(jù)交換。但是，通過在供給數(shù)據(jù)鎖存部分111之前把發(fā)送到兩個(gè)相鄰的端子的圖像數(shù)據(jù)交換，可以省略這些多路調(diào)制器。在點(diǎn)翻轉(zhuǎn)方法的情況下，由于每行都需要對(duì)交換求逆，因此相關(guān)的處理變復(fù)雜。但是，在列翻轉(zhuǎn)方法的情況下，由于每幀需要數(shù)據(jù)交換，因此相關(guān)的處理不那么復(fù)雜。
在本實(shí)施方式中，用于正電壓的放大器AMP1、AMP3......AMP719以AVDD和AGNDP的電源電壓工作，用于負(fù)電壓的放大器AMP2、AMP4......AMP720以AVDDN和AGND的電源電壓工作。這些電源電壓AVDD、AGNDP、AVDDN和AGND的值被選擇為滿足關(guān)系A(chǔ)VDD-AGNDP＝AVDDN-AGND。特別地，將電源電壓AVDD設(shè)定在例如12V，將AGND設(shè)定為0V的接地電位。電源電壓AGNDP和AVDDN為6V的電位，約AVDD的1/2，但它們作為單獨(dú)的電源電壓被供給。
在常規(guī)的源線驅(qū)動(dòng)器電路的情況下，用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器一般以共用的電源電壓AVDD-AGND(12V-0V)工作。另一方面，諸如內(nèi)部邏輯部分140和數(shù)據(jù)鎖存部分111的電路被配置為以5V或更低的電源電壓工作。因此，解碼器部分113以及輸出放大部分114必須由比構(gòu)成內(nèi)部邏輯部分140的元件耐受更高的電壓的元件構(gòu)成。但是，在本申請(qǐng)人準(zhǔn)備使用的半導(dǎo)體制造技術(shù)中，如圖7A和圖7B所示，高耐壓元件占用的面積比低耐壓元件大。
圖7A示出高耐壓元件的結(jié)構(gòu)，圖7B示出低耐壓元件的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記101表示單晶硅襯底，102表示用作溝道區(qū)的N阱區(qū)域，104表示用作源-漏區(qū)的擴(kuò)散層，105表示用于隔開各元件的絕緣層，106表示柵絕緣層，107表示多晶硅柵電極。對(duì)于圖7A中所示的元件，用作源-漏區(qū)的擴(kuò)散層104在阱區(qū)域103之上形成，與柵電極107的邊緣隔開，并且柵絕緣層106比構(gòu)成內(nèi)部邏輯的圖7B中所示的元件的柵絕緣層厚。圖7A中所示的元件由此構(gòu)成為耐受更高的電壓。
因此，與本實(shí)施方式的源線驅(qū)動(dòng)器電路類似，當(dāng)使得用于正電壓的放大器和用于負(fù)電壓的放大器以作為常規(guī)電路所用的電源電壓的一半的電源電壓工作時(shí)，通過使用低耐壓元件作為構(gòu)成放大器和解碼器的元件，由驅(qū)動(dòng)器電路占據(jù)的面積可減小。此外，從圖6可清楚地看出，源線驅(qū)動(dòng)器電路110包含幾百個(gè)輸出端子和相應(yīng)數(shù)量的用于輸出的放大器(AMP)以及選擇器(SEL)，這些電路的占有面積代表芯片面積的相當(dāng)大的部分。因此，減少電路的占有面積和芯片尺寸的效果會(huì)極大。
在構(gòu)成電平變換器部分112的單個(gè)電平變換器電路中，也可以用低耐壓元件構(gòu)成用于負(fù)電壓的電平變換器電路。原因如下。如圖8A所示，用于正電壓的電平變換器電路使用電位差較大的電源電壓AVDD-AGND，因此，必須使用高耐壓元件作為構(gòu)成電平變換級(jí)的晶體管Q1～Q4。另一方面，如圖8B所示，用于負(fù)電壓的電平變換器電路使用電位差較小的電源電壓AVDD/2-AGND，因此，可以使用低耐壓元件作為構(gòu)成電平變換級(jí)的晶體管Q1～Q4。
并且，在本實(shí)施方式中，在分別供給電源電壓AGNDP和AVDDN的電源線Lag和Lav之間設(shè)置可變電阻器Rv。通過可變電阻器Rv的設(shè)置，可以將流過一個(gè)放大器的電流供給其它放大器的電源，這可以減少總的電力消耗。在沒有可變電阻器Rv的情況下，如圖9中的點(diǎn)劃線A所示，流過用于正電壓輸出的放大器AMP1的電流流過產(chǎn)生電源電壓AGNDP的放大器622內(nèi)的元件流到接地點(diǎn)，并出現(xiàn)電力損失。但是，通過設(shè)置可變電阻器Rv，如圖9中的點(diǎn)劃線B所示，流過用于正電壓輸出的放大器AMP1的電流流過用于負(fù)電壓輸出的其它放大器AMP2，因此可減少電力消耗。
上述可變電阻器Rv可以是電阻值隨施加電壓變化的可變電阻器。但在本實(shí)施方式中，使用包含多個(gè)串聯(lián)的電阻器和與這些電阻器并聯(lián)設(shè)置的開關(guān)元件、并被配置為使得電阻值根據(jù)電阻器的設(shè)定值通過開關(guān)元件的開/關(guān)控制發(fā)生變化的可變電阻器電路。雖然可以使用固定電阻器代替產(chǎn)生相同的效果的可變電阻器Rv，但通過使用可變電阻器元件或可變電阻器電路，可以根據(jù)電源電壓AGNDP和AGDDN等的電位設(shè)定最佳的電阻值。
圖10示出應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器IC中的源驅(qū)動(dòng)器電路的另一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器包括芯片上的電源電路162。電源電路產(chǎn)生被用于正電壓的放大器AMP1、AMP3......AMP719使用的低電源電壓AGNDP、和被用于負(fù)電壓的放大器AMP2、AMP4......AMP720使用的高電源電壓AVDDN。
該電源電路162包含連接在12V的電源電壓AVDD和0V的電源電壓AGND之間的梯狀電阻器621；通過由梯狀電阻器622的電阻分割輸入電壓得到的電壓的阻抗轉(zhuǎn)換輸出電源電壓AGNDP和AVDDN的電壓跟隨器622、623。在本實(shí)施方式中，也在供給電源電壓AGNDP和AVDDN的電源線Lag和Lav之間設(shè)置可變電阻器Rv?？梢允褂霉潭娮杵鞔婵勺冸娮杵?。
雖然基于實(shí)施方式具體說明了本發(fā)明的發(fā)明人制作的發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可進(jìn)行各種變更。例如，在上述實(shí)施方式中，產(chǎn)生施加到液晶面板的源線上的灰度電壓的灰度電壓產(chǎn)生電路161被配置為相對(duì)于被確定為正電壓VCOM的中心電位產(chǎn)生正負(fù)灰度電壓。作為替代方案，該電路可被配置為，通過確定液晶的中心電位VCOM為0V或比0V稍高的電壓，使用負(fù)電壓作為負(fù)灰度電壓的全部或一部分。
上述實(shí)施方式已說明了本發(fā)明對(duì)稱為液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器的IC的應(yīng)用，該液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器除了包含產(chǎn)生施加到液晶面板的源線上的驅(qū)動(dòng)電壓的信號(hào)線驅(qū)動(dòng)器電路外，還包含向柵線施加?xùn)判盘?hào)的掃描線驅(qū)動(dòng)器電路和對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的控制器等。本發(fā)明不限于此，還可被應(yīng)用于例如稱為液晶顯示驅(qū)動(dòng)器的IC，該液晶顯示驅(qū)動(dòng)器包含在單個(gè)半導(dǎo)體芯片上形成的圖6中所示的從數(shù)據(jù)鎖存部分111到AC輸出電路115的電路。
在上述說明中，對(duì)于本發(fā)明的解釋集中在驅(qū)動(dòng)TFT液晶面板的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器，在該TFT液晶顯示面板中，通過作為本發(fā)明的背景利用領(lǐng)域中的三端子開關(guān)元件的薄膜晶體管對(duì)像素電極注入電荷，但是，本發(fā)明不限于此，而是可被應(yīng)用于諸如驅(qū)動(dòng)通過二端子開關(guān)元件對(duì)像素電極注入電荷的MIM液晶面板的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，包括產(chǎn)生和輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器電路，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有與被顯示的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓且應(yīng)被施加到有源矩陣型液晶面板的信號(hào)線上，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)器電路包含解碼器電路，每一個(gè)該解碼器電路選擇與所述圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓；執(zhí)行被所述解碼器電路選擇的正電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的第一差動(dòng)放大器電路；執(zhí)行被所述解碼器電路選擇的負(fù)電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的第二差動(dòng)放大器電路；以及切換電路，每一個(gè)該切換電路交替地把所述各第一差動(dòng)放大器電路的輸出傳送到兩個(gè)相鄰輸出端子中的一個(gè)并把所述各第二差動(dòng)放大器電路的輸出傳送到所述兩個(gè)相鄰端子中的另一個(gè)，反之亦然；其中，所述第一差動(dòng)放大器電路以第一電源電壓和比所述第一電源電壓低的第二電源電壓工作，且所述第二差動(dòng)放大器電路以比所述第一電源電壓低的第三電源電壓和比所述第三電源電壓低的第四電源電壓工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，構(gòu)成所述第一差動(dòng)放大器電路和所述第二差動(dòng)放大器電路的元件和構(gòu)成所述解碼器電路的元件的設(shè)計(jì)耐受電壓比構(gòu)成所述切換電路的元件的設(shè)計(jì)耐受電壓低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，在所述解碼器電路的前級(jí)設(shè)置分別把被發(fā)送到兩個(gè)相鄰輸出端子的圖像數(shù)據(jù)交換的第二切換電路，并且與所述切換電路相關(guān)聯(lián)地控制所述第二切換電路。
4.一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，包括產(chǎn)生和輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器電路，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有與被顯示的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓且應(yīng)被施加到有源矩陣型液晶面板的信號(hào)線上，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)器電路包含解碼器電路，每一個(gè)該解碼器電路選擇與所述圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓；執(zhí)行被所述解碼器電路選擇的正電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的第一差動(dòng)放大器電路；執(zhí)行被所述解碼器電路選擇的負(fù)電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的第二差動(dòng)放大器電路；切換電路，每一個(gè)該切換電路交替地把所述各第一差動(dòng)放大器電路的輸出傳送給兩個(gè)相鄰輸出端子中的一個(gè)并把所述各第二差動(dòng)放大器電路的輸出傳送給所述兩個(gè)相鄰端子中的另一個(gè)，反之亦然；其中，所述第一差動(dòng)放大器電路以第一電源電壓和比所述第一電源電壓低的第二電源電壓工作，所述第二差動(dòng)放大器電路以比所述第一電源電壓低的第三電源電壓和比所述第三電源電壓低的第四電源電壓工作，且向所述第一差動(dòng)放大器電路供給所述第二電源電壓的第一電源線和向所述第二差動(dòng)放大器電路供給所述第三電源電壓的第二電源線經(jīng)由電阻器被連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，所述電阻器是電阻值可變的可變電阻器元件或可變電阻器電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，所述電阻器是具有恒定的電阻值的固定電阻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，還包括產(chǎn)生所述第二電源電壓的第一電源電路和產(chǎn)生所述第三電源電壓的第二電源電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，所述第一電源電路和所述第二電源電路以所述第一電源電壓和所述第四電源電壓工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，構(gòu)成所述第一差動(dòng)放大器電路和所述第二差動(dòng)放大器電路的元件和構(gòu)成所述解碼器電路的元件的設(shè)計(jì)耐受電壓比構(gòu)成所述切換電路的元件的設(shè)計(jì)耐受電壓低。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，在所述解碼器電路的前級(jí)設(shè)置分別對(duì)被解碼的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的電位進(jìn)行電平變換的電平變換器電路，且所述解碼器電路中的選擇正灰度電壓的解碼器電路的前級(jí)上的所述電平變換器電路被構(gòu)成為包含其設(shè)計(jì)耐受電壓比構(gòu)成選擇負(fù)灰度電壓的解碼器電路的元件的設(shè)計(jì)耐受電壓高的元件。
全文摘要
提供一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示的半導(dǎo)體集成電路，通過防止用于AC驅(qū)動(dòng)液晶面板的用于正電壓和負(fù)電壓的一對(duì)放大器的輸出之間的不平衡和噪聲從一個(gè)放大器到另一個(gè)放大器的傳送，能夠提高顯示的圖像的質(zhì)量。驅(qū)動(dòng)器電路產(chǎn)生和輸出施加到液晶面板的信號(hào)線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)且包含解碼器電路，每一個(gè)該解碼器電路選擇與圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的灰度電壓。它還包括執(zhí)行被解碼器電路選擇的正電壓和負(fù)電壓的阻抗轉(zhuǎn)換的用于正電壓和負(fù)電壓的放大器。它還包括由切換電路構(gòu)成的AC輸出部分，每一個(gè)該切換電路交替地把各用于正電壓的放大器的輸出傳送給兩個(gè)相鄰輸出端子中的一個(gè)且把各用于負(fù)電壓的放大器的輸出傳送給兩個(gè)相鄰端子中的另一個(gè)，反之亦然。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1848232SQ20061007387
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月6日
發(fā)明者納富志信, 立花利一, 鈴木進(jìn)也, 大門一夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技