專利名稱：顯示驅(qū)動(dòng)電路和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路、使用其的顯示驅(qū)動(dòng)電路以及使用該顯示驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置。
背景技術(shù)：
已知有如下D/A轉(zhuǎn)換電路，在其中采用諸如電阻器串(resistorstring)法和切換電容器法等各種方法來將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。在電阻器串法中，例如，通過分壓從多個(gè)參考電壓生成多個(gè)灰度電壓，并且將其提供到多個(gè)開關(guān)，從而根據(jù)數(shù)字信號(hào)從多個(gè)灰度電壓中選擇期望的灰度電壓。切換電容器法采用開關(guān)和電容器。
這樣的D/A轉(zhuǎn)換電路還用于液晶顯示面板驅(qū)動(dòng)器，以驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板。在液晶顯示中，進(jìn)行伽馬校正以實(shí)現(xiàn)自然的灰度顯示，并且D/A轉(zhuǎn)換電路中的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的關(guān)系不是線性的而是非線性的。因此，單調(diào)增加特性出色的電阻器串法的D/A轉(zhuǎn)換電路經(jīng)常用在液晶顯示裝置中。
例如，在作為第一個(gè)現(xiàn)有例子的日本未決專利公開(JP-P2002-175060A)中公開了電阻器串法的現(xiàn)有D/A轉(zhuǎn)換電路。D/A轉(zhuǎn)換電路的第一個(gè)現(xiàn)有例子根據(jù)6位數(shù)字信號(hào)D0到D5從64個(gè)灰度電壓中選擇一個(gè)灰度電壓。具體地說，基于數(shù)字信號(hào)的最低有效位D0來控制64個(gè)開關(guān)，以從64個(gè)灰度電壓中選擇32個(gè)灰度電壓?；跀?shù)字信號(hào)D1來控制32個(gè)開關(guān)，以從上述32個(gè)灰度電壓中選擇16個(gè)灰度電壓?；跀?shù)字信號(hào)位D2來控制16個(gè)開關(guān)，以從上述16個(gè)灰度電壓中選擇8個(gè)灰度電壓?；跀?shù)字信號(hào)位D3來控制8個(gè)開關(guān)，以從上述8個(gè)灰度電壓中選擇4個(gè)灰度電壓?；跀?shù)字信號(hào)位D4來控制4個(gè)開關(guān)，以從上述4個(gè)灰度電壓中選擇2個(gè)灰度電壓?；谧罡哂行籇5來控制2個(gè)開關(guān)，以從上述2個(gè)灰度電壓中選擇1個(gè)灰度電壓。因而，在比賽系統(tǒng)(tournament system)中選擇期望的灰度電壓以驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板。
在液晶顯示裝置中，液晶的驅(qū)動(dòng)電壓高于諸如用于保持?jǐn)?shù)字信號(hào)的鎖存電路等邏輯部件的工作電壓。因此，用于構(gòu)成用來驅(qū)動(dòng)液晶的D/A轉(zhuǎn)換電路的組件的擊穿電壓被設(shè)計(jì)得高于用于構(gòu)成邏輯部件的組件的擊穿電壓。為了增加MOS晶體管中的擊穿電壓，需要較長的柵長度L和較厚的柵氧化膜Tox。但是，這些將降低晶體管的驅(qū)動(dòng)能力。需要擴(kuò)大柵寬度W以維持晶體管的驅(qū)動(dòng)能力。也就是說，隨著構(gòu)成D/A轉(zhuǎn)換電路的組件的擊穿電壓的增加，電路面積按指數(shù)規(guī)律擴(kuò)大。
此外，在液晶顯示裝置中，從數(shù)據(jù)線通過薄膜晶體管(TFT)施加到每個(gè)像素的電壓(在下文中，稱作“像素電壓”)的極性在每個(gè)預(yù)定時(shí)間周期被反轉(zhuǎn)。也就是說，以交替電流方式驅(qū)動(dòng)像素。“極性”在這里表示像素電壓相對(duì)于公共電極的電壓(公共電壓)是正還是負(fù)。該驅(qū)動(dòng)方法應(yīng)用于抑制液晶材料的惡化。還已知“點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法”，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線和掃描線，從而施加到相鄰像素的像素電壓具有彼此反轉(zhuǎn)的極性。如果應(yīng)用點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法，閃爍被降低并且圖像質(zhì)量被提高。
在驅(qū)動(dòng)這種類型的液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路中，優(yōu)選的是驅(qū)動(dòng)電路具有盡可能小的面積。在作為第二個(gè)現(xiàn)有例子的日本未決專利公開(JP-A-Heisei 11-184444)中公開了用于降低驅(qū)動(dòng)電路的芯片面積的現(xiàn)有技術(shù)。
第二個(gè)現(xiàn)有例子的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路包括D/A轉(zhuǎn)換器，其將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；以及放大器，其將D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)的電壓電平放大到用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的電平。放大器的放大因子α高于1。具體地說，構(gòu)造該放大器，使得電阻器R1位于參考電壓端和反相輸入端之間，并且電阻器Rf位于輸出端和反相輸入端之間。在這種情況下，輸入電壓Vin和輸出電壓Vout之間的關(guān)系用下面的公式表示。
Vout＝Vin×(1+Rf/R1)由于提供具有高于1的放大因子的放大器，從D/A轉(zhuǎn)換器發(fā)送到放大器的信號(hào)的電壓電平能夠被設(shè)置為像素電壓的1/α。因此，D/A轉(zhuǎn)換器的諸如晶體管等組件的擊穿電壓能夠被降低，從而D/A轉(zhuǎn)換器的芯片面積能夠被降低。
但是，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在第二個(gè)現(xiàn)有例子中公開的技術(shù)具有下面的缺點(diǎn)。也就是說，為每條數(shù)據(jù)線提供D/A轉(zhuǎn)換器和放大器。但是，各放大器的放大因子α(＞1)由于電阻器R1和Rf的制造偏差而具有分布。這引起了提供給每條數(shù)據(jù)線的像素電壓的精度的惡化，并且引起了圖像質(zhì)量降低，諸如以垂直線條形式發(fā)生“模糊”。尤其是，如果使用點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)方法，則在相鄰數(shù)據(jù)線之間發(fā)生“模糊”。因而，該方法較為顯著地受到不規(guī)則放大因子α的不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種驅(qū)動(dòng)電路，其中能夠減小D/A轉(zhuǎn)換電路的電路面積。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種驅(qū)動(dòng)電路和使用該驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置，其中能夠降低D/A轉(zhuǎn)換電路的功耗。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，驅(qū)動(dòng)電路包括模擬電壓信號(hào)生成電路，其被構(gòu)造為生成第一組和第二組模擬電壓信號(hào)；第一D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第一電壓和低于第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第二電壓和低于第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于低位組輸出第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；以及選擇電路，其被構(gòu)造為基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第一模擬電壓信號(hào)和第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為模擬電壓選擇信號(hào)。
在此，第二電壓可以是系統(tǒng)地電壓。
而且，選擇電路可以工作在高于第一電壓的電壓和低于第三電壓的電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)。
而且，驅(qū)動(dòng)電路可以還包括緩沖器，其位于選擇電路和輸出端之間，并且被構(gòu)造為工作在第一電壓和第四電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)。
而且，驅(qū)動(dòng)電路可以還包括預(yù)充電電路，其被構(gòu)造為將選擇電路和輸出端之間的線路預(yù)充電到預(yù)定電壓。在該情況中，當(dāng)高位組的值變化時(shí)，線路可以被預(yù)充電。而且，當(dāng)高位組的值變化時(shí)，在選擇電路從第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器斷開預(yù)充電電路之后，可以實(shí)施預(yù)充電。而且，預(yù)定電壓可以是第二電壓。
而且，當(dāng)?shù)谝籇/A轉(zhuǎn)換器、第二D/A轉(zhuǎn)換器和選擇電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管時(shí)，優(yōu)選的是第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器中的MOS晶體管的柵絕緣膜比選擇電路中的MOS晶體管的柵絕緣膜薄。
而且，當(dāng)?shù)谝籇/A轉(zhuǎn)換器、第二D/A轉(zhuǎn)換器和選擇電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管時(shí)，優(yōu)選的是第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器中的MOS晶體管的柵長度比選擇電路中的MOS晶體管的柵長度短。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，驅(qū)動(dòng)電路包括模擬電壓信號(hào)生成電路，其被構(gòu)造為生成第一組到第四組模擬電壓信號(hào)；第一D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第一電壓和低于第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第二電壓和低于第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于低位組輸出第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；第三D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第三電壓和低于第三電壓的第四電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出第三組模擬電壓信號(hào)中的第三模擬電壓信號(hào)；第四D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第四電壓和低于第四電壓的第五電壓之間的第四電壓范圍內(nèi)，并且基于低位組輸出第四組模擬電壓信號(hào)中的第四模擬電壓信號(hào)；第一選擇電路，其被構(gòu)造為基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第一模擬電壓信號(hào)和第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第一模擬電壓選擇信號(hào)；以及第二選擇電路，其被構(gòu)造為基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第三模擬電壓信號(hào)和第四模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第二模擬電壓選擇信號(hào)。
在此，第三電壓可以是系統(tǒng)地電壓。
而且，第一選擇電路可以工作在高于第一電壓的第六電壓和第三電壓之間的第五電壓范圍內(nèi)，并且第二選擇電路可以工作在第三電壓和低于第五電壓的第七電壓之間的第六電壓范圍內(nèi)。
而且，驅(qū)動(dòng)電路可以還包括第三選擇電路，其被構(gòu)造為基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第一模擬電壓選擇信號(hào)和第二模擬電壓選擇信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓選擇信號(hào)，作為模擬電壓選擇信號(hào)；以及緩沖器，其位于第三選擇電路和輸出端之間，并且被構(gòu)造為工作在第六電壓和第七電壓之間的第七電壓范圍內(nèi)。
而且，驅(qū)動(dòng)電路可以還包括輸出切換電路，其被構(gòu)造為基于極性信號(hào)將第一模擬電壓選擇信號(hào)和第二模擬電壓選擇信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓選擇信號(hào)作為模擬電壓選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的一個(gè)輸出端，并且將該選擇信號(hào)中的另一個(gè)選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的另一個(gè)輸出端。
而且，驅(qū)動(dòng)電路可以還包括預(yù)充電電路，其位于第一和第二選擇電路與輸出切換電路之間，并且被構(gòu)造為將第一和第二選擇電路與輸出切換電路之間的第一線路預(yù)充電到第一和第二預(yù)定電壓，將第一線路和輸出端之間的第二線路預(yù)充電到第三預(yù)定電壓。
在該情況中，當(dāng)高位組的值變化時(shí)，第一線路可以被預(yù)充電，并且第二線路可以響應(yīng)極性信號(hào)被預(yù)充電。而且，當(dāng)高位組的值變化時(shí)，在第一和第二選擇電路從第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器斷開預(yù)充電電路之后，可以實(shí)施預(yù)充電。
而且，第一預(yù)定電壓可以是第二電壓，第二預(yù)定電壓可以是第四電壓，并且第三預(yù)定電壓可以是地電壓。
而且，第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器、第一和第二選擇電路、預(yù)充電電路以及輸出切換電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管。第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器中的MOS晶體管的柵絕緣膜可以比第一和第二選擇電路中的MOS晶體管的柵絕緣膜薄，并且第一和第二選擇電路中的MOS晶體管的柵絕緣膜可以比輸出切換電路中的MOS晶體管的柵絕緣膜薄。
而且，第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器中的MOS晶體管的柵長度可以比第一和第二選擇電路中的MOS晶體管的柵長度短，并且第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器中的MOS晶體管的柵長度可以比輸出切換電路中的MOS晶體管的柵長度短。
在本發(fā)明的再一方面中，顯示裝置包括具有數(shù)據(jù)線的顯示面板；以及驅(qū)動(dòng)電路，其被構(gòu)造為通過驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線基于數(shù)字信號(hào)來驅(qū)動(dòng)顯示面板。驅(qū)動(dòng)電路包括邏輯電路，其被構(gòu)造為鎖存具有低位組和高位組的數(shù)字信號(hào)；模擬電壓信號(hào)生成電路，其被構(gòu)造為生成第一組和第二組模擬電壓信號(hào)；以及數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路，其被構(gòu)造為通過使用第一組和第二組模擬電壓信號(hào)基于數(shù)字信號(hào)來驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線。D/A轉(zhuǎn)換電路包括第一D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第一電壓和低于第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第二電壓和低于第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于低位組輸出第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；以及第一選擇電路，其被構(gòu)造為工作在高于第一電壓的電壓和低于第三電壓的電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)，并基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第一模擬電壓信號(hào)和第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第一模擬電壓選擇信號(hào)。
在此，D/A轉(zhuǎn)換電路可以還包括緩沖器，其被構(gòu)造為基于第一模擬電壓選擇信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線之一。
而且，模擬電壓信號(hào)生成電路不僅生成第一組和第二組模擬電壓信號(hào)還生成第三組和第四組模擬電壓信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換電路可以還包括第三D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第三電壓和低于第三電壓的第四電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出第三組模擬電壓信號(hào)中的第三模擬電壓信號(hào)；第四D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第四電壓和低于第四電壓的第五電壓之間的第四電壓范圍內(nèi)，并且基于低位組輸出第四組模擬電壓信號(hào)中的第四模擬電壓信號(hào)；第二選擇電路，其被構(gòu)造為基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第三模擬電壓信號(hào)和第四模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第二模擬電壓選擇信號(hào)；以及輸出切換電路，其被構(gòu)造為基于極性信號(hào)將第一模擬電壓選擇信號(hào)和第二模擬電壓選擇信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓選擇信號(hào)作為模擬電壓選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的一個(gè)輸出端，并且將該選擇信號(hào)中的另一個(gè)選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的另一個(gè)輸出端。
而且，顯示裝置可以還包括電平移動(dòng)電路組，其位于邏輯電路和D/A轉(zhuǎn)換電路之間，并且包括第一到第三電平移動(dòng)電路。第一電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收低位組，并且在將低位組轉(zhuǎn)換為適合第一電壓范圍之后，將低位組輸出到第一D/A轉(zhuǎn)換器。第二電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收低位組，并且可以在將低位組轉(zhuǎn)換為適合第二電壓范圍之后，將低位組輸出到第二D/A轉(zhuǎn)換器。第三電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收高位組，并且可以在將高位組轉(zhuǎn)換為適合第三電壓范圍之后，將高位組輸出到第一選擇電路。
而且，顯示裝置可以還包括電平移動(dòng)電路組，其位于邏輯電路和D/A轉(zhuǎn)換電路之間，并且由第一到第七電平移動(dòng)電路構(gòu)成。第一電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收低位組，并且可以在將低位組轉(zhuǎn)換為適合第一電壓范圍之后，將低位組輸出到第一D/A轉(zhuǎn)換器。第二電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收低位組，并且可以在將低位組轉(zhuǎn)換為適合第二電壓范圍之后，將低位組輸出到第二D/A轉(zhuǎn)換器。第三電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收低位組，并且可以在將低位組轉(zhuǎn)換為適合第三電壓范圍之后，將低位組輸出到第三D/A轉(zhuǎn)換器。第四電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收低位組，并且可以在將低位組轉(zhuǎn)換為適合第四電壓范圍之后，將低位組輸出到第四D/A轉(zhuǎn)換器。第五電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收高位組，并且可以在將高位組轉(zhuǎn)換為適合第五電壓范圍之后，將高位組輸出到第一選擇電路。第六電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收高位組，并且可以在將高位組轉(zhuǎn)換為適合第六電壓范圍之后，將高位組輸出到第二選擇電路。第七電平移動(dòng)電路可以從邏輯電路接收極性信號(hào)，并且可以在將極性信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合第七電壓范圍之后，將極性信號(hào)輸出到輸出切換電路。


圖1是概念圖，示出了用于本發(fā)明中的數(shù)字信號(hào)；
圖2是概念圖，示出了本發(fā)明中的模擬電壓信號(hào)的電壓電平；圖3是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造；圖4A是電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造的一個(gè)例子；圖4B是電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造的另一個(gè)例子；圖5是頂視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換電路的示意圖；圖6是剖面圖，示出了沿圖5所示的B-B’線的D/A轉(zhuǎn)換電路的典型構(gòu)造；圖7是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的構(gòu)造；圖8是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造；圖9A和9B是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中的灰度電壓生成電路的不同構(gòu)造；圖10是示出了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中灰度電壓和灰度之間的關(guān)系的圖；圖11是電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示驅(qū)動(dòng)電路中的電平移動(dòng)電路的構(gòu)造；圖12是電路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中的電平移動(dòng)電路的構(gòu)造；圖13A到13C是時(shí)序圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的操作；圖14是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造；圖15是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造；圖16是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造；圖17是示出了在本發(fā)明中灰度電壓和灰度之間的關(guān)系的圖；圖18是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一個(gè)例子的構(gòu)造；
圖19是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)造；圖20是示出了在本發(fā)明中灰度和灰度電壓之間的對(duì)應(yīng)的圖；圖21是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造；圖22A是灰度電壓生成電路的構(gòu)造的一個(gè)例子的電路框圖；圖22B是灰度電壓生成電路的構(gòu)造的另一個(gè)例子的電路框圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中的電平移動(dòng)電路組的構(gòu)造的框圖；圖24是在根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路中預(yù)充電操作所需的構(gòu)造的電路框圖；圖25A到25T是時(shí)序圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的操作；圖26是頂視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的布局；圖27A是剖面圖，典型地示出了沿圖26的線A-A’截取的結(jié)構(gòu)；圖27B是剖面圖，典型地示出了沿圖26的線B-B’截取的結(jié)構(gòu)；圖28是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路的D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的使用具有模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路的驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置。但是，本發(fā)明不限于下面的實(shí)施例。例如，在下面的實(shí)施例中使用6位數(shù)字信號(hào)，但是在本發(fā)明中數(shù)字信號(hào)的位數(shù)可以是5位或大于5位且7位或小于7位。此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地改變、附加地提供、或者轉(zhuǎn)換根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的組件。
首先，下面將給出在本申請(qǐng)中使用的字的定義。D/A轉(zhuǎn)換電路根據(jù)數(shù)字信號(hào)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)是6位的，D5、D4、D3、D2、D1和D0，如圖1所示。數(shù)字信號(hào)的最高有效位(MSB)是D5，其最低有效位(LSB)是D0。在本申請(qǐng)中，高位組是指包括包含MSB的至少一個(gè)較高位的位組。低位組是指包括包含LSB的至少一個(gè)較低位的位組。在圖1所示的例子中，高位組僅包括MSB D5，而低位組包括除了MSB之外的位D4到D0。
6位數(shù)字信號(hào)能夠表示64種數(shù)據(jù)。該64種數(shù)據(jù)分別與64種模擬電壓信號(hào)有關(guān)。基于64種模擬電壓信號(hào)的自身值，其電壓被依次表示為V1到V64，并且電壓V1被看作是最低的，而電壓V64被看作是最高的，如圖2所示。在64種電壓中，具有相對(duì)高的電壓的V33到V64的組至少被包括在第一電壓范圍中，具有相對(duì)低的電壓的V1到V32的組至少被包括在第二電壓范圍中。如圖2所示，第一電壓范圍被定義為第一電壓VDD(例如，3V)和低于第一電壓VDD的第二電壓(例如，0V)之間的范圍。第二電壓范圍也被定義為第三電壓(例如，0V)和低于第二及第三電壓的第四電壓VEE(例如，-3V)之間的范圍。因而，第一電壓范圍覆蓋高于第二電壓范圍的范圍。包括從V1到V64的所有電壓的電壓范圍進(jìn)一步被稱作第三電壓范圍。第三電壓范圍被定義為等于或大于第一電壓VDD的電壓(例如，5V)和等于或小于第四電壓VEE的電壓(例如，-5V)之間的范圍。
在64種模擬電壓信號(hào)中，包括在第一電壓范圍中的電壓V33到V64的組被稱作第一電壓信號(hào)組。包括在第二電壓范圍中的電壓V1到V32的組被稱作第二電壓信號(hào)組。電壓V1到V64的每一個(gè)有時(shí)被用來表示電壓值以及模擬電壓信號(hào)。例如，與第一電壓范圍相對(duì)應(yīng)的第一電壓信號(hào)組有時(shí)被稱作第一電壓信號(hào)組V33到V64，與第二電壓范圍相對(duì)應(yīng)的第二電壓信號(hào)組有時(shí)被稱作第二電壓信號(hào)組V1到V32。
上述的6位數(shù)字信號(hào)D0到D5與64種模擬電壓信號(hào)V1到V64有關(guān)。例如，數(shù)字信號(hào)“000000”對(duì)應(yīng)于模擬電壓信號(hào)V1，數(shù)字信號(hào)“011111”對(duì)應(yīng)于模擬電壓信號(hào)V32。更具體地說，具有為“0”的MSB D5的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)于第二電壓信號(hào)組V1到V32。數(shù)據(jù)信號(hào)“100000”對(duì)應(yīng)于模擬電壓信號(hào)V33，而數(shù)字信號(hào)“111111”對(duì)應(yīng)于模擬電壓信號(hào)V64。因此，具有為“1”的MSB D5的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)于第一電壓信號(hào)組V33到V64。換句話說，MSB D5(高位組)用于第一電壓信號(hào)組V33到V64或第二電壓信號(hào)組V1到V32的選擇。同時(shí)，低位組(D0到D4)用于指定第一電壓信號(hào)組V33到V64或第二電壓信號(hào)組V1到V32之中的一個(gè)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路接收上述數(shù)字信號(hào)D0到D5，并且輸出根據(jù)數(shù)字信號(hào)D0到D5從多個(gè)模擬電壓信號(hào)V1到V64之中選擇的一個(gè)模擬電壓信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換電路的構(gòu)造、操作和效果的細(xì)節(jié)將在下面描述。
圖3是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路1的構(gòu)造。如圖3所示，D/A轉(zhuǎn)換電路1接收數(shù)字信號(hào)(高位組D5和低位組D0到D4)以及多個(gè)模擬電壓信號(hào)V1到V64。D/A轉(zhuǎn)換電路1還包括第一D/A轉(zhuǎn)換器11、第二D/A轉(zhuǎn)換器12、預(yù)充電電路115、緩沖器117、輸出端118以及選擇電路13。
第一D/A轉(zhuǎn)換器11接收數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4和第一電壓信號(hào)V33到V64。第一D/A轉(zhuǎn)換器11從第一電壓信號(hào)組V33到V64之中選擇與低位組D0到D4相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)。從第一電壓信號(hào)組V33到V64選擇的模擬電壓信號(hào)被稱作第一模擬電壓信號(hào)。第一D/A轉(zhuǎn)換器11將第一模擬電壓信號(hào)輸出到選擇電路13。第二D/A轉(zhuǎn)換器12接收數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4以及第二電壓信號(hào)V1到V32。第二D/A轉(zhuǎn)換器12從第二電壓信號(hào)組V1到V32選擇與低位組D0到D4相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)。從第二電壓信號(hào)組V1到V32選擇的模擬電壓信號(hào)被稱作第二模擬電壓信號(hào)。第二D/A轉(zhuǎn)換器12將第二模擬電壓信號(hào)輸出到選擇電路13。
圖4A和4B中分別示出了第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12的電路構(gòu)造的例子。為了簡單起見，將描述2位數(shù)字信號(hào)D0和D1的情況。圖4A所示的D/A轉(zhuǎn)換器包括反相器a1和a2、AND電路a3到a6以及晶體管(開關(guān))a7到a10。數(shù)字信號(hào)在反相器a1和a2以及AND電路a3到a6的邏輯電路中被解碼。因而，四個(gè)開關(guān)a7到a10之一被導(dǎo)通，以從四種電壓V1到V4之中選擇與數(shù)字信號(hào)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)電壓并輸出該電壓。圖4B所示的D/A轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)晶體管b1到b16以及反相器b17和b18。但是，晶體管b1、b3、b5、b8、b10、b11、b14和b16是增強(qiáng)型晶體管，而其它的晶體管是耗盡型晶體管。每個(gè)晶體管的柵極被提供有數(shù)字信號(hào)的位D0和D1以及其反相的位中的一個(gè)。因而，根據(jù)數(shù)字信號(hào)，從4種電壓V1到V4選擇一個(gè)電壓并輸出該電壓。當(dāng)數(shù)字信號(hào)的位數(shù)不同時(shí)，能夠以相同的方式實(shí)現(xiàn)該D/A轉(zhuǎn)換器。盡管在任何圖中都沒有示出，但是第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12可以是R-2R系統(tǒng)或者開關(guān)電容器系統(tǒng)的D/A轉(zhuǎn)換器。由于在這些系統(tǒng)中的D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部安裝有緩沖器，所以緩沖器117可以被省略。
根據(jù)本發(fā)明，第一D/A轉(zhuǎn)換器11被構(gòu)造為至少工作在第一電壓范圍內(nèi)(在第一電壓和第二電壓之間，見圖2)。正電壓VDD表示為第一電壓的例子，系統(tǒng)地GND表示為第二電壓的例子。在該情況中，第一D/A轉(zhuǎn)換器11被構(gòu)造為工作在VDD和GND之間的正電壓范圍中。第一D/A轉(zhuǎn)換器11接收與VDD和GND之間的正電壓范圍相對(duì)應(yīng)的第一電壓信號(hào)組V33到V64，并且從第一電壓信號(hào)組V33到V64之中選擇第一模擬電壓信號(hào)。提供給第一D/A轉(zhuǎn)換器11的低位組D0到D4應(yīng)該由電平移動(dòng)電路來調(diào)整，以適合VDD和GND之間的第一電壓范圍。
此外，第二D/A轉(zhuǎn)換器12被構(gòu)造為至少工作在第二電壓范圍內(nèi)(在圖2中的第三電壓和第四電壓之間)。系統(tǒng)地GND表示為第三電壓的例子，負(fù)電壓VEE表示為第四電壓的例子。在該情況中，第二D/A轉(zhuǎn)換器12被構(gòu)造為工作在GND和VEE之間的負(fù)電壓范圍中。第二D/A轉(zhuǎn)換器12接收與GND和VEE之間的負(fù)電壓范圍相對(duì)應(yīng)的第二電壓信號(hào)組V1到V32，并且從第二電壓信號(hào)組V1到V32之中選擇第二模擬電壓信號(hào)。提供給第二D/A轉(zhuǎn)換器12的低位組D0到D4應(yīng)該由電平移動(dòng)電路來調(diào)整，以適合GND和VEE之間的第二電壓范圍。
在上面的例子中，第二電壓和第三電壓可以相同，它們可以都為系統(tǒng)地GND。但是，如果滿足下面的公式，第二電壓和第三電壓也可以不同第一電壓＞第二電壓＞第四電壓；以及第一電壓＞第三電壓＞第四電壓。
接下來將描述選擇電路13。在本發(fā)明中的選擇電路13介于第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12與輸出端118之間。選擇電路13從第一D/A轉(zhuǎn)換器11接收第一模擬電壓信號(hào)，并且從第二D/A轉(zhuǎn)換器12接收第二模擬電壓信號(hào)。選擇電路13還接收數(shù)字信號(hào)的高位組(MSB D5)。如上所述，MSB D5用其自身的值表示第一電壓信號(hào)組V33到V64或第二電壓信號(hào)組V1到V32。第一模擬電壓信號(hào)是第一電壓信號(hào)組V33到V64之中選擇的模擬電壓信號(hào)，第二模擬電壓信號(hào)是從第二電壓信號(hào)組V1到V32之中選擇的模擬電壓信號(hào)。因此，選擇電路13能夠根據(jù)MSB D5來選擇第一模擬電壓信號(hào)或第二模擬電壓信號(hào)。更具體地說，如圖3所示，本發(fā)明中的選擇電路13具有開關(guān)113A和開關(guān)113B。開關(guān)113A連接到第一D/A轉(zhuǎn)換器11的輸出和節(jié)點(diǎn)N16。開關(guān)113B連接到第二D/A轉(zhuǎn)換器12的輸出和節(jié)點(diǎn)N16。當(dāng)MSB D5是“1”時(shí)，開關(guān)113A接通且開關(guān)113B斷開。在第一D/A轉(zhuǎn)換器11中選擇的第一模擬電壓信號(hào)由此被提供到節(jié)點(diǎn)N16。同時(shí)，當(dāng)MSB D5是“0”時(shí)，開關(guān)113A斷開且開關(guān)113B接通。因此，由第二D/A轉(zhuǎn)換器12選擇的第二模擬電壓信號(hào)被提供給節(jié)點(diǎn)N16。結(jié)果，選擇電路13根據(jù)MSB D5將第一模擬電壓信號(hào)或第二模擬電壓信號(hào)提供給節(jié)點(diǎn)N16。
選擇電路13處理所有的模擬電壓信號(hào)V1到V64。因此，本發(fā)明中的選擇電路13被構(gòu)造為工作在第三電壓范圍(見圖2)。在上面的例子中，選擇電路13被構(gòu)造為至少工作在VDD和VEE之間的電壓范圍內(nèi)。提供給選擇電路13的較高位D5應(yīng)該由電平移動(dòng)電路來調(diào)整，以適合VDD和VEE之間的第三電壓范圍。
接下來將描述緩沖器117。緩沖器117介于選擇電路13和輸出端118之間，其用于在選擇電路13中確定的模擬電壓信號(hào)的向外傳輸。更具體地說，如圖3所示，緩沖器117介于節(jié)點(diǎn)N16和輸出端118之間。緩沖器117被構(gòu)造為工作在第三電壓范圍內(nèi)(見圖2)，該電壓范圍等于選擇電路13的電壓范圍。在上述例子中，緩沖器117被構(gòu)造為至少工作在VDD和VEE之間的電壓范圍內(nèi)。由于緩沖器117，模擬電壓信號(hào)能夠以高速被驅(qū)動(dòng)。緩沖器117優(yōu)選地為電壓跟隨器，但是也可以是具有“1”或更大的輸出/輸入特性的放大器。
接下來將描述預(yù)充電電路115。本發(fā)明中的預(yù)充電電路115連接到節(jié)點(diǎn)N16，更確切地說，連接到選擇電路13中的開關(guān)113A和開關(guān)113B的輸出。預(yù)充電電路115接收數(shù)字信號(hào)的高位組(MSB D5)，并且根據(jù)高位組將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到預(yù)定電壓。換句話說，預(yù)充電電路115基于高位組把與選擇電路13和輸出端118(緩沖器117)連接的線路預(yù)充電到預(yù)定電壓。
將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到一定電壓的目的是防止第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12通過選擇電路13被施加高于擊穿電壓的電壓。在選擇電路13中的開關(guān)113A和開關(guān)113B都斷開的狀態(tài)下實(shí)施預(yù)充電操作。換句話說，在選擇電路13斷開預(yù)充電電路115(節(jié)點(diǎn)N16)與第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12之間的電氣連接之后，預(yù)充電電路115將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到一定電壓。該一定電壓優(yōu)選地為第二電壓或者第三電壓。例如，當(dāng)MSB D5為“1”時(shí)，預(yù)充電電路115將第二電壓施加到節(jié)點(diǎn)N16，當(dāng)MSB D5為“0”時(shí)，預(yù)充電電路115將第三電壓施加到節(jié)點(diǎn)N16。在上述例子中，對(duì)節(jié)點(diǎn)N16進(jìn)行預(yù)充電的電壓是系統(tǒng)地GND。在該情況中，如圖3所示，預(yù)充電電路115包括介于地和節(jié)點(diǎn)N16之間的預(yù)充電開關(guān)。當(dāng)高位組(MSB D5)的值改變時(shí)，基于高位組來控制預(yù)充電開關(guān)，并且將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到系統(tǒng)地GND。
將說明預(yù)充電電路115的詳細(xì)功能和效果。第一D/A轉(zhuǎn)換器11的工作電壓假設(shè)在+3V到0V的范圍內(nèi)(VDD和GND之間的第一電壓范圍)。第二D/A轉(zhuǎn)換器12的工作電壓還假設(shè)在0到-3V的范圍內(nèi)(GND和VEE之間的第二電壓范圍)，并且其擊穿電壓假設(shè)為4V。在該情況中，施加到第二D/A轉(zhuǎn)換器12的電壓被限制為+1V或更小。當(dāng)不提供預(yù)充電電路115時(shí)，由于在第一D/A轉(zhuǎn)換器11中選擇的模擬電壓信號(hào)V33到V64而可能將+1V或更大的電壓施加到第二D/A轉(zhuǎn)換器12。這將引起元件壽命的極度縮短。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)高位組的值改變時(shí)，選擇電路13中的開關(guān)113A和開關(guān)113B被斷開，從而預(yù)充電電路115將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到系統(tǒng)地GND。因此，能夠防止第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12被施加高于擊穿電壓的電壓。因而能夠防止元件壽命的縮短。預(yù)充電電路115被構(gòu)造為工作在第三電壓范圍(見圖2)內(nèi)是足夠的，其中該第三電壓范圍等于選擇電路13的電壓范圍。
接著通過參考圖3來描述根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路1的全部操作。例如，假定提供6位數(shù)字信號(hào)“000000”、“100000”和“111111”的情況。
首先，提供數(shù)字信號(hào)“000000”。此時(shí)，高位組是“0”而低位組是“00000”。第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12根據(jù)低位組將第一模擬電壓信號(hào)V33和第二模擬電壓信號(hào)V1提供給選擇電路13。在選擇電路13中，根據(jù)高位組，開關(guān)113A斷開而開關(guān)113B接通。因而第二模擬電壓信號(hào)V1通過緩沖器117從輸出端118輸出。
然后，提供數(shù)字信號(hào)“100000”。此時(shí)，高位組是“1”而低位組是“00000”。由于高位組(MSB D5)從“0”變到“1”，所以選擇電路13中的開關(guān)113A和開關(guān)113B斷開，并且預(yù)充電電路115將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到系統(tǒng)地GND。然后，第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12根據(jù)低位組將第一模擬電壓信號(hào)V33和第二模擬電壓信號(hào)V1輸出到選擇電路13。在選擇電路13中，根據(jù)高位組，開關(guān)113A接通而開關(guān)113B斷開。因而第一模擬電壓信號(hào)V33通過緩沖器117從輸出端118輸出。
第三，提供數(shù)字信號(hào)“111111”。此時(shí)，高位組是“1”而低位組是“11111”。由于高位組(MSB D5)仍為“1”，所以開關(guān)113A仍為導(dǎo)通狀態(tài)而沒有預(yù)充電操作。也就是說，當(dāng)高位組不變化時(shí)，由于D/A轉(zhuǎn)換器11和D/A轉(zhuǎn)換器12沒有被施加高于擊穿電壓的電壓的危險(xiǎn)，所以不實(shí)施預(yù)充電操作。因此，能夠減少由預(yù)充電消耗的無用的充電/放電功率。第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12根據(jù)低位組將第一模擬電壓信號(hào)V64和第二模擬電壓信號(hào)V32提供到選擇電路13。在選擇電路13中，開關(guān)113A接通而開關(guān)113B斷開。因而第一模擬電壓信號(hào)V64通過緩沖器117被提供給輸出端118。
因而，從輸出端118輸出分別與數(shù)字信號(hào)“000000”、“100000”和“111111”相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)V1、V33和V64。在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路1表現(xiàn)出作為D/A轉(zhuǎn)換電路的理想操作。
在本發(fā)明中，選擇電路13、預(yù)充電電路115和緩沖器117被構(gòu)造為工作在VDD和VEE之間的第三電壓范圍內(nèi)，并且由高電壓元件形成。第一D/A轉(zhuǎn)換器11被構(gòu)造為工作在如上所述的VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)。因此，第一D/A轉(zhuǎn)換器11能夠由具有低于高電壓元件的擊穿電壓的“中間電壓元件”形成。第二D/A轉(zhuǎn)換器12被構(gòu)造為工作在GND和VEE之間的電壓范圍內(nèi)。因此第二D/A轉(zhuǎn)換器12能夠由具有低于高電壓元件的擊穿電壓的“中間電壓元件”形成。下面將描述在這些不同工作電壓和不同擊穿電壓中觀察到的特征。
圖5是平面圖，示出了根據(jù)本實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換電路1的概要布局。由于在各電路中工作電壓不同，所以具有不同工作電壓的電路被布置在半導(dǎo)體襯底上的不同區(qū)域中。例如，工作在VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)的第一D/A轉(zhuǎn)換器11形成在半導(dǎo)體襯底100上的第一區(qū)域R1中。工作在GND和VEE之間的第二電壓范圍內(nèi)的第二D/A轉(zhuǎn)換器12形成在半導(dǎo)體襯底100上的第二區(qū)域R2中。工作在VDD和VEE之間的第三電壓范圍內(nèi)的選擇電路13、預(yù)充電電路115和緩沖器117形成在半導(dǎo)體襯底100上的第三區(qū)域R3中。通過使用深阱將各區(qū)域分開，在不同范圍內(nèi)的電壓分別被施加到區(qū)域R1、R2和R3。當(dāng)形成多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1時(shí)，多個(gè)第一D/A轉(zhuǎn)換器11應(yīng)該位于區(qū)域R1中，多個(gè)第二D/A轉(zhuǎn)換器12應(yīng)該連續(xù)地位于區(qū)域R2中，多個(gè)選擇電路13應(yīng)該連續(xù)地位于區(qū)域R3中。
圖6是沿圖5中的B-B’線的半導(dǎo)體襯底100的剖面圖。在P型襯底100中形成有第一N阱W110、第二N阱W120和第三N阱W130。第一區(qū)域R1、第二區(qū)域R2和第三區(qū)域R3分別與第一N阱W110、第二N阱W120和第三N阱W130相對(duì)應(yīng)。在第一N阱W110中，形成有P阱W112。第一N阱W110和P阱W112分別被施加系統(tǒng)地GND和第一電壓VDD。此外，在第一N阱W110上形成有P溝道MOS晶體管Q1p，在P阱W112上形成有N溝道MOS晶體管Q1n。各MOS晶體管的柵電極通過柵氧化膜F114形成在襯底100上。工作在VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)的第一D/A轉(zhuǎn)換器11由MOS晶體管Q1p和Q1n構(gòu)成。因此，MOS晶體管Q1p和Q1n是中間電壓元件。在第二N阱W120中，形成有P阱W122。第二N阱W120和P阱W122分別被施加第四電壓VEE和系統(tǒng)地GND。此外，在第二N阱W120上形成有P溝道MOS晶體管Q2p，在P阱W122上形成有N溝道MOS晶體管Q2n。各MOS晶體管的柵電極通過柵氧化膜F124形成在襯底100上。工作在GND和VEE之間的第二電壓范圍內(nèi)的第二D/A轉(zhuǎn)換器12由MOS晶體管Q2p和Q2n構(gòu)成。因此，MOS晶體管Q2p和Q2n是中間電壓元件。第三N阱W130和P型襯底100分別被施加第一電壓VDD和第四電壓VEE。第三N阱W130可以被施加高于第一電壓VDD的電壓，P型襯底100可以被施加低于第四電壓VEE的電壓。此外，在第三N阱W130上形成有P溝道MOS晶體管Q3p，在P型襯底100上形成有N溝道MOS晶體管Q3n。各MOS晶體管的柵電極通過柵氧化膜F1 34形成在襯底100上。工作在VDD和VEE之間的第三電壓范圍內(nèi)的選擇電路13、預(yù)充電電路115和緩沖器117由MOS晶體管Q3p和Q3n構(gòu)成。因此，MOS晶體管Q3p和Q3n是高電壓元件。
作為中間電壓元件的MOS晶體管Q1p和Q1n、Q2p和Q2n的擊穿電壓可以低于MOS晶體管Q3p和Q3n的擊穿電壓。因此，在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中形成的MOS晶體管的柵氧化膜F114和F124可以設(shè)計(jì)得比在第三區(qū)域R3中形成的MOS晶體管的柵氧化膜F134薄。在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中形成的MOS晶體管的柵長度L也能夠設(shè)計(jì)得比在第三區(qū)域R3中形成的MOS晶體管的柵長度L短。此外，在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中形成的MOS晶體管的柵寬度W能夠設(shè)計(jì)得比在第三區(qū)域R3中形成的MOS晶體管的柵寬度W窄。換句話說，根據(jù)本發(fā)明，能夠減小第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12的電路面積。結(jié)果，D/A轉(zhuǎn)換電路1具有比現(xiàn)有電路的電路面積更小的電路面積。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12由中間電壓元件形成。因此，實(shí)現(xiàn)了D/A轉(zhuǎn)換電路1中的電路面積的減小。D/A轉(zhuǎn)換電路的面積通常隨著數(shù)字信號(hào)的位數(shù)增加而擴(kuò)大。因此，當(dāng)位數(shù)很多時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路1尤為適用。
第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12中的工作電壓被降低，從而能夠減少在D/A轉(zhuǎn)換電路1中的功耗。預(yù)充電電路115防止了第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12被施加高于擊穿電壓的電壓，并且還防止了元件壽命的縮短。預(yù)充電電路115優(yōu)選地僅在高位組的值改變時(shí)實(shí)施預(yù)充電操作。因而，能夠由此減少用于預(yù)充電操作的無用的充電/放電功率。
下面將詳細(xì)描述應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路1的半導(dǎo)體設(shè)備的例子。根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路中的D/A轉(zhuǎn)換電路1被用在如下驅(qū)動(dòng)電路中，該驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)用于顯示數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的顯示裝置。在該情況中，上述數(shù)字信號(hào)D0到D5作為像素?cái)?shù)據(jù)被顯示在顯示面板的像素上。模擬電壓信號(hào)V1到V64是表示施加到顯示面板的像素的像素電壓(灰度電壓)的灰度信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換電路1將像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為灰度信號(hào)。顯示裝置的例子包括液晶顯示裝置、等離子顯示裝置、以及有機(jī)EL顯示裝置。下面的說明中將使用液晶顯示裝置作為例子。
圖7是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置60的構(gòu)造。液晶顯示裝置60包括數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61、掃描線驅(qū)動(dòng)電路62、顯示面板63、控制電路67以及電源電路68。
在顯示面板63中，多條數(shù)據(jù)線64連接到數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61并且多條掃描線65連接到掃描線驅(qū)動(dòng)電路62。多條數(shù)據(jù)線64和多條掃描線65形成為彼此交叉，并且在多個(gè)交叉點(diǎn)上分別形成多個(gè)像素66。更具體地說，顯示面板63具有以矩陣形式布置的多個(gè)像素66(例如，1080×1920個(gè)像素66)。像素66分別具有TFT(薄膜晶體管)、液晶和公共電極。TFT的柵極端連接到掃描線65并且TFT的源極端或漏極端連接到數(shù)據(jù)線64。液晶的一端連接到TFT的源極端或漏極端，并且液晶的另一端連接到被施加特定恒定公共電壓的公共電極。
控制電路67將掃描線驅(qū)動(dòng)信號(hào)組輸出到掃描線驅(qū)動(dòng)電路62。掃描線驅(qū)動(dòng)電路(柵極驅(qū)動(dòng)器)62根據(jù)掃描線驅(qū)動(dòng)信號(hào)組順序地驅(qū)動(dòng)多條掃描線65?？刂齐娐?7還將數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)信號(hào)組和數(shù)字視頻信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路(源極驅(qū)動(dòng)器)61根據(jù)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)信號(hào)組驅(qū)動(dòng)多條數(shù)據(jù)線64。更具體地說，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61根據(jù)數(shù)字視頻信號(hào)將灰度信號(hào)(模擬電壓信號(hào))輸出到多條數(shù)據(jù)線64。因而，連接到掃描線65中的所選掃描線的多個(gè)像素66分別根據(jù)視頻信號(hào)被施加灰度電壓(像素電壓)。多條掃描線65被順序地驅(qū)動(dòng)以在顯示面板63上顯示圖像。
電源電路68根據(jù)提供給液晶顯示裝置60的電源電壓VDC生成用于數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61和掃描線驅(qū)動(dòng)電路62的工作電壓。電源電路68還具有公共電壓生成電路69。公共電壓生成電路69將公共電壓提供給公共電極。
D/A轉(zhuǎn)換電路1被應(yīng)用于本發(fā)明的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61，其用于將灰度信號(hào)(模擬電壓信號(hào))輸出到數(shù)據(jù)線64。提供多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1來驅(qū)動(dòng)多條數(shù)據(jù)線64。因此，本發(fā)明的具有減小的電路面積的D/A轉(zhuǎn)換電路1特別適用于需要大量D/A轉(zhuǎn)換電路的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61。
圖8是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的構(gòu)造。第一實(shí)施例中的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61包括圖3所示的D/A轉(zhuǎn)換電路1、電平移動(dòng)電路組2、邏輯電路3和灰度電壓生成電路4。D/A轉(zhuǎn)換電路1的輸出端118連接到多條數(shù)據(jù)線64中的一條數(shù)據(jù)線。由D/A轉(zhuǎn)換電路1選擇的一個(gè)灰度信號(hào)(模擬電壓信號(hào))通過輸出端118被提供給數(shù)據(jù)線64和特定的像素66。盡管圖8中僅示出了一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1，但是在實(shí)際使用中，為多條數(shù)據(jù)線64安裝多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1。
首先，將描述灰度電壓生成電路4?；叶入妷荷呻娐?被構(gòu)造為將多個(gè)灰度信號(hào)(模擬電壓信號(hào))V1到V64提供給D/A轉(zhuǎn)換電路1?；叶入妷荷呻娐?連接到D/A轉(zhuǎn)換電路1，并且將預(yù)VDD和GND之間的第一電壓范圍相對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)V33到V64提供給第一D/A轉(zhuǎn)換器11，將與GND和VEE的第二電壓范圍相對(duì)應(yīng)的灰度信號(hào)V1到V32提供給第二D/A轉(zhuǎn)換器12。優(yōu)選地將灰度電壓生成電路4安裝為多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1共用，以便防止D/A轉(zhuǎn)換電路1之間的偏差。
在第一實(shí)施例中，灰度電壓生成電路4由單調(diào)增加特性出色的電阻器串電路構(gòu)成。圖9A示出了電阻器串電路的一個(gè)例子，其中多個(gè)電阻器R1到R64串聯(lián)連接。電阻器串電路被提供有參考電壓Vref1和Vref2以及GND，并且從電阻器之間的各連接點(diǎn)生成多個(gè)灰度電壓V1到V64。在該情況中，中間色調(diào)的灰度電壓V32和V33具有接近系統(tǒng)地GND的電壓。圖9B示出了電阻器串電路的另一個(gè)例子，其中多個(gè)電阻器R1到R63串聯(lián)連接。電阻器串電路被提供有參考電壓Vref1和Vref2以及GND，其中從電阻器之間的各連接點(diǎn)生成多個(gè)灰度電壓V1到V64。在該情況中，中間色調(diào)的灰度電壓V32是系統(tǒng)地GND?；叶入妷篤64到V33是VDD到GND之間的第一電壓范圍的灰度電壓，并且被提供給第一D/A轉(zhuǎn)換器11?；叶入妷篤32到V1是GND和VEE之間的第二電壓范圍的灰度電壓，并且被提供給第二D/A轉(zhuǎn)換器12。
圖10示出了在像素66中灰度電壓和灰度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在灰度電壓和灰度具有由圖10中的實(shí)線表示的線性關(guān)系的情況中，多個(gè)電阻器(R1到R64)被設(shè)計(jì)為具有相同的電阻?？梢詫?shí)施灰度電壓和灰度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的校正，以調(diào)整液晶材料的光透射特性和人眼的視覺特性之間的差異，從而提供自然的灰度顯示。該校正被稱作伽馬校正。在該情況中，灰度電壓和灰度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系被設(shè)置為非線性的，如圖10中的虛線所示。為了實(shí)施伽馬校正，應(yīng)該調(diào)整多個(gè)電阻器(R1到R64)的電阻值，使其具有圖10中的虛線所示的函數(shù)。未示出的諸如電壓跟隨器的緩沖器可以介于灰度電壓生成電路4與第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12之間。在該情況下，上述緩沖器117可以省略。
接下來將描述邏輯電路3。邏輯電路3接收像素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)D0到D5，并且將高位組D5和低位組D0到D4提供到D/A轉(zhuǎn)換電路1。更具體地說，邏輯電路3包括鎖存電路31，用于響應(yīng)鎖存信號(hào)LAT來鎖存6位數(shù)字信號(hào)D0到D5。鎖存電路31將數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4輸出到第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12。鎖存電路31還將數(shù)字信號(hào)的高位組D5輸出到選擇電路13和預(yù)充電電路115。D/A轉(zhuǎn)換電路1響應(yīng)高位組D5和低位組D0到D4來實(shí)施上述操作。根據(jù)第一實(shí)施例的邏輯電路3可以包括圖8所示的變化檢測(cè)電路33。變化檢測(cè)電路33控制預(yù)充電操作，并且檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的高位組D5的值變化。變化檢測(cè)電路33由諸如EXOR電路的邏輯電路和鎖存電路構(gòu)成，用于檢測(cè)高位組D5的值的變化。當(dāng)檢測(cè)到高位組D5的值的變化時(shí)，變化檢測(cè)電路33在鎖存信號(hào)LAT是高電平的時(shí)間段中將切換控制信號(hào)SWCNT輸出到選擇電路13和預(yù)充電電路115。選擇電路13響應(yīng)切換控制信號(hào)SWCNT暫時(shí)斷開開關(guān)113A和開關(guān)113B。同時(shí)，預(yù)充電電路115響應(yīng)切換控制信號(hào)SWCNT將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到系統(tǒng)地GND。變化檢測(cè)電路33可以安裝在選擇電路13和預(yù)充電電路115中，而不是安裝在邏輯電路3中。在第一實(shí)施例中的鎖存電路31被構(gòu)造為工作在電壓VCC和地電壓GND之間的電壓范圍內(nèi)。電壓VCC例如是2V，其與電壓VDD(例如，+3V)和電壓VEE(例如，-3V)不同。在該情況中，提供到鎖存電路31的數(shù)字信號(hào)D0到D5的電壓在電壓VCC和地電壓GND之間。根據(jù)第一實(shí)施例，電平移動(dòng)電路組2介于邏輯電路3和D/A轉(zhuǎn)換電路1之間，從而調(diào)整從鎖存電路31提供的數(shù)字信號(hào)D0到D5的電壓以適合D/A轉(zhuǎn)換電路1的工作電壓。
如圖8所示，電平移動(dòng)電路組2包括第一電平移動(dòng)電路21、第二電平移動(dòng)電路22和第三電平移動(dòng)電路23。第一電平移動(dòng)電路21介于鎖存電路31和第一D/A轉(zhuǎn)換器11之間。第一電平移動(dòng)電路21從鎖存電路31接收低位組D0到D4，并且將低位組轉(zhuǎn)換為適合VDD(3V)和GND之間的第一電壓范圍。第一電平移動(dòng)電路21將移動(dòng)電平的低位組D0到D4輸出到第一D/A轉(zhuǎn)換器11。第二電平移動(dòng)電路22介于鎖存電路31和第二D/A轉(zhuǎn)換器12之間。第二電平移動(dòng)電路22從鎖存電路31接收低位組D0到D4，并且將低位組轉(zhuǎn)換為適合GND和VEE(-3V)之間的第二電壓范圍。第二電平移動(dòng)電路22將移動(dòng)電平的低位組D0到D4輸出到第二D/A轉(zhuǎn)換器12。第三電平移動(dòng)電路23介于邏輯電路3(變化檢測(cè)電路33)和一組選擇電路13與預(yù)充電電路115之間。第三電平移動(dòng)電路23從邏輯電路3接收高位組D5，或者從變化檢測(cè)電路33接收切換控制信號(hào)SWCNT。第三電平移動(dòng)電路23將高位組D5或者切換控制信號(hào)SWCNT轉(zhuǎn)換為適合VDD(3V)和VEE(-3V)之間的第三電壓范圍。此后，第三電平移動(dòng)電路23將移動(dòng)電平的高位組D5或者切換控制信號(hào)SWCNT輸出到選擇電路13和預(yù)充電電路115。
圖11示出了第一電平移動(dòng)電路21和第二電平移動(dòng)電路22的構(gòu)造的一個(gè)例子。第一電平移動(dòng)電路21是已知的電平移動(dòng)器，其包括P溝道晶體管P1和P2以及N溝道晶體管M1和M2。第一電平移動(dòng)電路21被構(gòu)造為工作在第一電壓VDD(3V)和第二電壓GND之間的電壓范圍內(nèi)。因此，第一電平移動(dòng)電路21是中間電壓類型的，并且晶體管P1、P2、M2和M2是中間電壓元件。第二電平移動(dòng)電路22包括由P溝道晶體管P3和P4以及N溝道晶體管M3和M4構(gòu)成的已知電平移動(dòng)器；和由P溝道晶體管P5和P6以及N溝道晶體管M5和M6構(gòu)成的已知電平移動(dòng)器。第二電平移動(dòng)電路22被構(gòu)造為工作在電壓VCC(2V)和第四電壓VEE(-3V)之間的電壓范圍內(nèi)。因此，第二電平移動(dòng)電路22是高電壓類型的，并且晶體管P3到P6和M3到M6是高電壓元件。
圖12示出了第三電平移動(dòng)電路23的構(gòu)造的一個(gè)例子。第三電平移動(dòng)電路23包括由P溝道晶體管P7和P8以及N溝道晶體管M7和M8構(gòu)成的已知電平移動(dòng)器；和由P溝道晶體管P9和P10以及N溝道晶體管M9和M10構(gòu)成的已知電平移動(dòng)器。第三電平移動(dòng)電路23被構(gòu)造為工作在第一電壓VDD(3V)和第四電壓VEE(-3V)之間的電壓范圍內(nèi)。因此，第三電平移動(dòng)電路23是高電壓類型的，并且晶體管P7到P10和M7到M10是高電壓元件。
接下來將描述根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的全部操作。圖13A到13C是時(shí)序圖，示出了數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的操作的例子。首先，數(shù)字信號(hào)“000000”被提供給D/A轉(zhuǎn)換電路1并且從D/A轉(zhuǎn)換電路1的輸出端118(OUT)輸出灰度電壓V1。此后，鎖存信號(hào)LAT從低電平變?yōu)楦唠娖?，并且鎖存電路31鎖存數(shù)字信號(hào)“111111”。此時(shí)，高位組D5已經(jīng)從“0”變?yōu)椤?”，并且變化檢測(cè)電路33將切換控制信號(hào)SWCNT輸出到選擇電路13和預(yù)充電電路115。在鎖存信號(hào)LAT是高電平的時(shí)間段中，選擇電路13斷開開關(guān)113A和開關(guān)113B，并且預(yù)充電電路115將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到系統(tǒng)地GND。此時(shí)，輸出端118輸出系統(tǒng)地GND。在鎖存信號(hào)LAT從高電平變?yōu)榈碗娖降那闆r中，變化檢測(cè)電路33暫停切換控制信號(hào)SWCNT的輸出。選擇電路13根據(jù)高位組D5接通開關(guān)113A。因此輸出端118輸出灰度電壓V64。這樣，預(yù)充電操作消除了第二D/A轉(zhuǎn)換器12被施加灰度電壓V64的可能性。
接下來，鎖存信號(hào)LAT從高電平變?yōu)榈碗娖?，并且鎖存電路31鎖存數(shù)字信號(hào)“110000”。此時(shí)，高位組D5仍為“1”，因此不實(shí)施預(yù)充電操作，同時(shí)開關(guān)113A仍處于接通狀態(tài)。輸出端118根據(jù)數(shù)字信號(hào)輸出灰度電壓V49。當(dāng)高位組沒有變化時(shí)，不實(shí)施預(yù)充電操作，這將減少無用的充電/放電功率。
接下來，鎖存信號(hào)LAT從高電平變?yōu)榈碗娖?，并且鎖存電路31鎖存數(shù)字信號(hào)“010000”。此時(shí)，高位組D5已經(jīng)從“1”變?yōu)椤?”，并且因此實(shí)施預(yù)充電操作。在鎖存信號(hào)LAT為高電平的時(shí)間段中，輸出端118輸出系統(tǒng)地GND。當(dāng)鎖存信號(hào)LAT從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，選擇電路13根據(jù)高位組D5接通開關(guān)113B。這樣，輸出端118輸出灰度電壓V17。接下來，鎖存電路31鎖存數(shù)字信號(hào)“000000”，并且輸出端118輸出灰度電壓V1。
在第一實(shí)施例中，諸如鎖存電路31和變化檢測(cè)電路33的邏輯電路3被構(gòu)造為工作在VCC和GND之間的電壓范圍內(nèi)，并且由低電壓元件形成(例如，2V)。第一D/A轉(zhuǎn)換器11被構(gòu)造為工作在VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且由中間電壓元件形成(例如，3V)。第二D/A轉(zhuǎn)換器12被構(gòu)造為工作在GND和VEE之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且由中間電壓元件形成。第一電平移動(dòng)電路21被構(gòu)造為工作在VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且由中間電壓元件形成。第二電平移動(dòng)電路22被構(gòu)造為至少工作在VCC和VEE之間的電壓范圍內(nèi)，并且由高電壓元件形成(例如，6V)。第三電平移動(dòng)電路23、選擇電路13、預(yù)充電電路115和緩沖器117被構(gòu)造為工作在VDD和VEE之間的第三電壓范圍內(nèi)，并且由高電壓元件形成。當(dāng)在灰度電壓生成電路4中安裝緩沖器時(shí)，緩沖器優(yōu)選地由中間電壓元件形成。
參考圖5，在襯底100上，第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第一電平移動(dòng)電路21工作在VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且形成在第一區(qū)域R1中。第二D/A轉(zhuǎn)換器12工作在GND和VEE之間的第二電壓范圍內(nèi)并且形成在第二區(qū)域R2中。第二電平移動(dòng)電路22、第三電平移動(dòng)電路23、選擇電路13、預(yù)充電電路115和緩沖器117工作在VDD和VEE之間的第三電壓范圍內(nèi)并且形成在第三區(qū)域R3中。邏輯電路3工作在VCC和GND之間的電壓范圍內(nèi)并且形成在第四區(qū)域R4(未示出)中。在形成多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1的情況中，多個(gè)第一D/A轉(zhuǎn)換器11應(yīng)該連續(xù)地位于區(qū)域R1中，多個(gè)第二D/A轉(zhuǎn)換器12應(yīng)該連續(xù)地位于區(qū)域R2中，多個(gè)選擇電路13應(yīng)該連續(xù)地位于R3中。
如圖6所示，各區(qū)域R1、R2和R3被深阱層W110、W120和W130分開，并且被施加不同范圍的電壓。在圖6中，第三區(qū)域R3被施加第一電壓VDD(3V)和第四電壓VEE(-3V)，并且可以被施加第一電壓VDD或更高的電壓和第四電壓VEE或更低的電壓。例如，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61和掃描線驅(qū)動(dòng)電路62可以形成在相同的襯底100上，并且用于使掃描線驅(qū)動(dòng)電路62工作的電壓(例如，-5V到5V)可以被施加到第三區(qū)域R3。
根據(jù)本實(shí)施例，形成在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中的中間電壓元件能夠被設(shè)計(jì)為比高電壓元件小。更具體地說，形成在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中的MOS晶體管的柵氧化膜F114和F124被設(shè)計(jì)為比在第三區(qū)域R3中形成的MOS晶體管的柵氧化膜F134薄。此外，在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中形成的MOS晶體管的柵長度L被設(shè)計(jì)得比在第三區(qū)域R3中形成的MOS晶體管的柵長度L短。此外，在第一區(qū)域R1和第二區(qū)域R2中形成的MOS晶體管的柵寬度W被設(shè)計(jì)得比在第三區(qū)域R3中形成的MOS晶體管的柵寬度W小。實(shí)現(xiàn)了D/A轉(zhuǎn)換電路1的電路面積的減小，并且還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的電路面積的減小。在第四區(qū)域(未示出)中形成的低電壓元件能夠被設(shè)計(jì)為比中間電壓元件小。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12由中間電壓元件形成。因此，實(shí)現(xiàn)了D/A轉(zhuǎn)換電路1的電路面積的減小，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的電路面積的減小。本發(fā)明中的構(gòu)造適用于需要大量D/A轉(zhuǎn)換電路1的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61。通常，隨著數(shù)字信號(hào)的位數(shù)的增加，D/A轉(zhuǎn)換電路的電路面積擴(kuò)大并且數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的面積也擴(kuò)大。因此，根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61尤其適合于大的位數(shù)。
還降低了第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12中的工作電壓，這將引起D/A轉(zhuǎn)換電路1中和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61中的功耗降低。預(yù)充電電路115防止了第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12被施加高于擊穿電壓的電壓，并且防止了元件壽命縮短。優(yōu)選地，預(yù)充電電路115僅在高位組改變時(shí)實(shí)施預(yù)充電操作。因此，能夠降低在預(yù)充電操作中使用的無用的充電/放電功率。
此外，如上所述，第二電壓和第三電壓優(yōu)選地是系統(tǒng)地GND。原因如下。也就是說，假設(shè)液晶顯示裝置60(見圖7)的電源電壓VDC是3V，并且數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61工作在作為VDD和VEE之間的第三電壓范圍的6V和0V之間的電壓范圍中。在該情況中，電源電路68為了生成6V的電壓需要升高電源電壓VDC。此時(shí)升壓電路的效率大約為80％。但是，當(dāng)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61工作在作為VDD和VEE之間的第三電壓范圍的3V和-3V之間的電壓范圍內(nèi)時(shí)，電源電路68不需要升高電源電壓VDC。電源電路68采用系統(tǒng)地GND作為參考，并且從電源電壓VDC生成數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的電源電壓。在該情況中，觀察不到升壓電路的損耗，并且降低了功耗。因此，通過將第二電壓和第三電壓設(shè)置為系統(tǒng)地GND，能夠降低液晶顯示裝置60的功耗。
當(dāng)邏輯部件3工作的電壓范圍與第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12工作的電壓范圍相同時(shí)，能夠省略第一電平移動(dòng)電路21或第二電平移動(dòng)電路22。圖14示出了當(dāng)邏輯部件3以與第一D/A轉(zhuǎn)換器11相同的方式工作在VDD和GND之間的第一電壓范圍內(nèi)時(shí)，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61a的構(gòu)造。在圖14中，相同的標(biāo)號(hào)被分配給與圖8相同的元件，并且適當(dāng)時(shí)省略其描述。根據(jù)第二實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61a的電平移動(dòng)電路組2a包括第二電平移動(dòng)電路22和第三電平移動(dòng)電路23。第一電平移動(dòng)電路21被省略，并且低位組D0到D4從鎖存電路31直接提供到第一D/A轉(zhuǎn)換器11。因此，進(jìn)一步縮小了數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61a的電路面積。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61能夠代替預(yù)充電電路115實(shí)施預(yù)充電操作。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61b的構(gòu)造。在圖15中，與圖8相同的參考標(biāo)號(hào)被分配給相同的元件，并且適當(dāng)時(shí)省略其說明。根據(jù)第三實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61b包括D/A轉(zhuǎn)換電路1b、電平移動(dòng)電路組2和邏輯電路3b。D/A轉(zhuǎn)換電路1b等價(jià)于根據(jù)第一實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換電路1，除了D/A轉(zhuǎn)換電路1b不包括預(yù)充電電路115之外。
根據(jù)第三實(shí)施例的邏輯電路3b包括鎖存電路31、邏輯電路34和35以及變化檢測(cè)電路36。邏輯電路34將從鎖存電路31接收到的低位組D0到D4通過第一電平移動(dòng)電路21提供到第一D/A轉(zhuǎn)換器11。邏輯電路35將從鎖存電路31接收到的低位組D0到D4通過第二電平移動(dòng)電路22提供到第二D/A轉(zhuǎn)換器12。
變化檢測(cè)電路36從鎖存電路31接收數(shù)字信號(hào)的高位組D5，并且將高位組D5通過第三電平移動(dòng)電路23提供到選擇電路13。變化檢測(cè)電路36還檢測(cè)高位組D5的值的變化。變化檢測(cè)電路36由諸如EXOR電路的邏輯電路和鎖存電路構(gòu)成，用于檢測(cè)高位組D5的變化。在檢測(cè)高位組D5的值的變化的情況中，變化檢測(cè)電路36將控制信號(hào)CNT輸出到邏輯電路3b中的邏輯電路34和35。當(dāng)高位組D5的值變化時(shí)，邏輯電路34和35中的至少一個(gè)實(shí)施下面的操作，以將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到接近系統(tǒng)地GND的電壓。換句話說，邏輯電路34響應(yīng)控制信號(hào)CNT，將作為低位組D0到D4的數(shù)據(jù)“00000”暫時(shí)提供到第一D/A轉(zhuǎn)換器11。因而，第一D/A轉(zhuǎn)換器11選擇灰度電壓V33并且將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到灰度電壓V33。同時(shí)，邏輯電路35響應(yīng)控制信號(hào)CNT，將作為低位組D0到D4的數(shù)據(jù)“11111”暫時(shí)提供到第二D/A轉(zhuǎn)換器12。因而，第二D/A轉(zhuǎn)換器12選擇灰度電壓V32并且將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到灰度電壓V32。
根據(jù)第三實(shí)施例，當(dāng)高位組D5變化時(shí)，節(jié)點(diǎn)N16被預(yù)充電到接近系統(tǒng)地GND的灰度電壓V32或V33。因此，防止了第一D/A轉(zhuǎn)換器11和第二D/A轉(zhuǎn)換器12被施加高于擊穿電壓的電壓。

在上面的實(shí)施例中，高位組包括MSB D5，低位組包括位D0到D4。當(dāng)在高位組中包括多個(gè)位時(shí)，能夠基于與上面的實(shí)施例等價(jià)的思路來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換電路。作為例子，下面將描述高位組包括位D5和D4而低位組包括D0到D3的情況。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換電路1’和灰度電壓生成電路4。在圖16中，與圖8相同的參考標(biāo)號(hào)被分配給相同的元件，并且適當(dāng)時(shí)省略其描述。根據(jù)第四實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換電路1’包括第一高D/A轉(zhuǎn)換器11A、第一低D/A轉(zhuǎn)換器11B、第二高D/A轉(zhuǎn)換器12A、第二低D/A轉(zhuǎn)換器12B、選擇電路13’、預(yù)充電電路115’、緩沖器117和輸出端118。
第一高D/A轉(zhuǎn)換器11A被構(gòu)造為工作在第五電壓VFF和第一電壓VDD之間的電壓范圍內(nèi)。第一電壓VDD低于第五電壓VFF?；叶入妷荷呻娐?將與第五電壓VFF和第一電壓VDD之間的電壓范圍相對(duì)應(yīng)的多個(gè)灰度信號(hào)V49到V64提供到第一高D/A轉(zhuǎn)換器11A。根據(jù)低位組D0到D3，第一高D/A轉(zhuǎn)換器11A將從多個(gè)灰度信號(hào)V49到V64之中選擇的一個(gè)灰度信號(hào)作為第一灰度信號(hào)提供到選擇電路13’。第一低D/A轉(zhuǎn)換器11B被構(gòu)造為工作在第一電壓VDD和第二電壓GND之間的電壓范圍內(nèi)。第二電壓GND低于第一電壓VDD。灰度電壓生成電路4將與第一電壓VDD和第二電壓GND之間的電壓范圍相對(duì)應(yīng)的多個(gè)灰度信號(hào)V33到V48提供到第一低D/A轉(zhuǎn)換器11B。根據(jù)低位組D0到D3，第一低D/A轉(zhuǎn)換器11B將從多個(gè)灰度信號(hào)V33到V48之中選擇的一個(gè)灰度信號(hào)作為第二灰度信號(hào)提供到選擇電路13’。第二高D/A轉(zhuǎn)換器12A被構(gòu)造為工作在第三電壓GND和第四電壓VEE之間的電壓范圍內(nèi)。第四電壓VEE低于第三電壓GND。灰度電壓生成電路4將與第三電壓GND和第四電壓VEE之間的電壓范圍相對(duì)應(yīng)的多個(gè)灰度信號(hào)V17到V32提供到第二高D/A轉(zhuǎn)換器12A。根據(jù)低位組D0到D3，第二高D/A轉(zhuǎn)換器12A將從多個(gè)灰度信號(hào)V17到V32之中選擇的一個(gè)灰度信號(hào)作為第三灰度信號(hào)提供到選擇電路13’。第二低D/A轉(zhuǎn)換器12B被構(gòu)造為工作在第四電壓VEE和第六電壓VGG之間的電壓范圍內(nèi)。第六電壓VGG低于第四電壓VEE。灰度電壓生成電路4將與第四電壓VEE和第六電壓VGG之間的電壓范圍相對(duì)應(yīng)的多個(gè)灰度信號(hào)V1到V16提供到第二低D/A轉(zhuǎn)換器12B。根據(jù)低位組D0到D3，第二低D/A轉(zhuǎn)換器12B將從多個(gè)灰度信號(hào)V1到V16之中選擇的一個(gè)灰度信號(hào)作為第四灰度信號(hào)提供到選擇電路13’。
圖17示出了在像素66中的灰度電壓和灰度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。作為第五電壓VFF的例子，示出了+4V，作為第一電壓VDD的例子，示出了+2V。系統(tǒng)地GND表示為第二電壓和第三電壓。作為第四電壓VEE的例子，示出了-2V，作為第六電壓VGG的例子，示出了-4V。在該情況中，D/A轉(zhuǎn)換器11A到12B能夠由低電壓元件形成。更具體地說，根據(jù)第四實(shí)施例，能夠進(jìn)一步減小D/A轉(zhuǎn)換電路1’的電路面積，其比D/A轉(zhuǎn)換電路1的電路面積小。
此外，如圖16所示，根據(jù)第四實(shí)施例的選擇電路13’包括由高位組的MSB D5控制的開關(guān)113A和開關(guān)113B，以及由高位組的較高位D4控制的開關(guān)113A-1到開關(guān)113B-2。選擇電路13’中的各開關(guān)工作在第五電壓VFF或更高電壓和第六電壓VGG或更低電壓之間的電壓范圍。開關(guān)113A-1介于第一高D/A轉(zhuǎn)換器11A和節(jié)點(diǎn)N5之間，并從第一高D/A轉(zhuǎn)換器11A接收第一灰度信號(hào)。開關(guān)113A-2介于第一低D/A轉(zhuǎn)換器11B和節(jié)點(diǎn)N5之間，并從第一低D/A轉(zhuǎn)換器11B接收第二灰度信號(hào)。開關(guān)113A-1和113A-2基于較高位D4的值將第一灰度信號(hào)或第二灰度信號(hào)作為高灰度信號(hào)提供到節(jié)點(diǎn)N5。開關(guān)113B-1介于第二高D/A轉(zhuǎn)換器12A和節(jié)點(diǎn)N6之間，并從第二高D/A轉(zhuǎn)換器12A接收第三灰度信號(hào)。開關(guān)113B-2介于第二低D/A轉(zhuǎn)換器12B和節(jié)點(diǎn)N6之間，并從第二低D/A轉(zhuǎn)換器12B接收第四灰度信號(hào)。開關(guān)113B-1和113B-2基于較高位D4的值將第三灰度信號(hào)或第四灰度信號(hào)作為低灰度信號(hào)輸出到節(jié)點(diǎn)N6。
開關(guān)113A介于節(jié)點(diǎn)N5和節(jié)點(diǎn)N16之間，以接收高灰度信號(hào)。開關(guān)113B介于節(jié)點(diǎn)N6和節(jié)點(diǎn)N16之間，以接收低灰度信號(hào)。基于MSBD5的值，開關(guān)113A和113B將高灰度信號(hào)或低灰度信號(hào)輸出到節(jié)點(diǎn)N16，作為與數(shù)字信號(hào)D0到D5相對(duì)應(yīng)的一個(gè)灰度信號(hào)。
當(dāng)數(shù)字信號(hào)的高位組D4和D5變化時(shí)，根據(jù)第四實(shí)施例的預(yù)充電電路115’將節(jié)點(diǎn)N16預(yù)充電到預(yù)定電壓。如圖16所示，預(yù)充電電路115’具有開關(guān)158和開關(guān)159。當(dāng)高位組D4和D5變化時(shí)，開關(guān)158將節(jié)點(diǎn)N16暫時(shí)預(yù)充電到第一電壓VDD。當(dāng)高位組D4和D5變化時(shí)，開關(guān)159將節(jié)點(diǎn)N16暫時(shí)預(yù)充電到第四電壓VEE。
當(dāng)MSB D5從“0”變化到“1”時(shí)，更具體地說，當(dāng)高位組D5和D4從“00”或“01”變到“10”或“11”時(shí)，將實(shí)施下面的操作。首先，開關(guān)113B、113A-1到113B-2以及159暫時(shí)斷開，開關(guān)113A和158暫時(shí)接通。因而，節(jié)點(diǎn)N16和N5被預(yù)充電到第一電壓VDD。此后，開關(guān)158被斷開，以停止預(yù)充電操作。接著，開關(guān)113A-1或開關(guān)113A-2響應(yīng)較高位D4被接通，以選擇期望的灰度信號(hào)。
當(dāng)較高位D5從“1”變化到“0”時(shí)，更具體地說，當(dāng)高位組D5和D4從“10”或“11”變到“00”或“01”時(shí)，將實(shí)施下面的操作。首先，開關(guān)113A、113A-1到113B-2以及158暫時(shí)斷開，開關(guān)113B和159暫時(shí)接通。因而，節(jié)點(diǎn)N16和N6被預(yù)充電到第四電壓VEE。此后，開關(guān)159被斷開，以停止預(yù)充電操作。接著，開關(guān)113B-1或開關(guān)113B-2響應(yīng)較高位D4被接通，以選擇期望的灰度信號(hào)。
當(dāng)MSB D5保持為“0”而較高位D4變化時(shí)，更具體地說，當(dāng)高位組D5和D4從“00”到“01”或從“01”或“00”變化時(shí)，將實(shí)施下面的操作。首先，開關(guān)113A、113A-1到113B-2以及158暫時(shí)斷開，開關(guān)113B和159暫時(shí)接通。因而，節(jié)點(diǎn)N16和N6被預(yù)充電到第四電壓VEE。此后，開關(guān)159被斷開，以停止預(yù)充電操作。接著，開關(guān)113B-1或開關(guān)113B-2響應(yīng)較高位D4被接通，以選擇期望的灰度信號(hào)。
當(dāng)MSB D5保持為“1”而較高位D4變化時(shí)，更具體地說，當(dāng)高位組D5和D4從“10”到“11”或從“11”或“10”變化時(shí)，將實(shí)施下面的操作。首先，開關(guān)113B、113A-1到113B-2以及159暫時(shí)斷開，開關(guān)113A和158暫時(shí)接通。因而，節(jié)點(diǎn)N16和N5被預(yù)充電到第一電壓VDD。此后，開關(guān)158被斷開，以停止預(yù)充電操作。接著，開關(guān)113A-1或開關(guān)113A-2響應(yīng)較高位D4被接通，以選擇期望的灰度信號(hào)。
這些預(yù)充電操作防止了D/A轉(zhuǎn)換器11A到12B被施加高于擊穿電壓的電壓。僅在高位組的值變化時(shí)，實(shí)施這些預(yù)充電操作，這將導(dǎo)致預(yù)充電中無用的充電/放電功率的降低。
以與上述實(shí)施例相同的方式構(gòu)造電平移動(dòng)電路組2。
根據(jù)第四實(shí)施例，選擇電路13’、預(yù)充電電路115’和緩沖器117由高電壓元件形成。同時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換器11A到12B由低電壓元件形成。因此，進(jìn)一步減小了D/A轉(zhuǎn)換電路1’和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的電路面積。由于D/A轉(zhuǎn)換器11A到12B中的低操作電壓，還能夠降低D/A轉(zhuǎn)換電路1’中的功耗。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠減小D/A轉(zhuǎn)換電路的電路面積。還能夠減少D/A轉(zhuǎn)換電路中的功耗。此外，還能夠減少使用D/A轉(zhuǎn)換電路的顯示裝置中的功耗。根據(jù)本發(fā)明的D/A轉(zhuǎn)換電路不僅可用于顯示裝置，還可用于手機(jī)的聲源和打印機(jī)頭。集成D/A轉(zhuǎn)換電路的襯底可以是除了硅樹脂、玻璃襯底和塑料襯底之外的半導(dǎo)體襯底。晶體管不限于MOS晶體管，并且可以是雙極晶體管和有機(jī)晶體管等。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置60的構(gòu)造的框圖。與圖7相似，該液晶顯示裝置60包括在其上顯示圖像的顯示面板63。顯示面板63包括以矩陣布置的多個(gè)像素66。顯示面板63還包括形成為彼此交叉的多條掃描線X1到Xm和多條數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)n。像素66分別布置在多個(gè)交叉點(diǎn)處。每個(gè)像素66包括TFT、液晶和公共電極。TFT具有連接到對(duì)應(yīng)的掃描線的柵電極，和連接到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線的源極端或漏極端。液晶具有連接到TFT的源極端或漏極端的一端，和連接到被施加恒定公共電壓的公共電極的另一端。掃描線X1到Xm連接到掃描線驅(qū)動(dòng)電路62?？刂齐娐?7將掃描線驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到掃描線驅(qū)動(dòng)電路62。掃描線驅(qū)動(dòng)電路62根據(jù)掃描線驅(qū)動(dòng)信號(hào)順序地驅(qū)動(dòng)掃描線X1到Xm。數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)n連接到數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61?？刂齐娐?7將數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61，以驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61和顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的像素。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61根據(jù)數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)n。具體地說，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61根據(jù)各像素?cái)?shù)據(jù)將像素電壓輸出到數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)n。通過這樣做，根據(jù)各像素?cái)?shù)據(jù)的像素電壓被施加到與一個(gè)所選掃描線X連接的像素66。通過順序地驅(qū)動(dòng)電路掃描線X1到Xm，圖像被顯示在顯示面板2上。
根據(jù)本發(fā)明，通過“點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法”來驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置60。也就是說，施加到相鄰像素66的像素電壓的極性彼此相反。在此，“極性”表示像素電壓相對(duì)于施加到公共電極的公共電壓是正還是負(fù)。在圖18中，例如，施加到像素66a的像素電壓的極性與施加到相鄰像素66b或66c的像素電壓的極性相反。因此，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61生成具有正極性和負(fù)極性的像素電壓，并且將具有不同極性的像素電壓分別施加到相鄰的數(shù)據(jù)線Y1和Y2。此外，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61在每個(gè)水平周期對(duì)施加到各數(shù)據(jù)線Y的像素電壓的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61還在每幀對(duì)施加到各數(shù)據(jù)線Y的像素電壓的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)。通過使用這樣的點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法，降低了閃爍等，并且改善了圖像質(zhì)量。
圖19是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的構(gòu)造。數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61包括D/A轉(zhuǎn)換電路1、灰度電壓生成電路4、電平移動(dòng)電路組2和邏輯電路3。下面將簡要說明各電路。
D/A轉(zhuǎn)換電路1將表示像素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)(灰度信號(hào))。D/A轉(zhuǎn)換電路1的輸出連接到數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)n。在第五實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換電路1使用6位“D5、D4、D3、D2、D1和D0”的數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)的最高有效位(MSB)是D5，最低有效位(LSB)是D0。低位組是除了MSB的位D0到D4。該6位數(shù)字信號(hào)D0到D5能夠表示64個(gè)灰度級(jí)。例如，數(shù)字信號(hào)“000000”表示第0個(gè)灰度級(jí)、數(shù)字信號(hào)“011111”表示第31個(gè)灰度級(jí)、數(shù)字信號(hào)“100000”表示第32個(gè)灰度級(jí)，以及數(shù)字信號(hào)“111111”表示第63個(gè)灰度級(jí)。根據(jù)點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法，一個(gè)灰度級(jí)對(duì)應(yīng)于一個(gè)正極性像素電壓和一個(gè)負(fù)極性像素電壓。因此，像素電壓將被稱為“灰度電壓”，正極性灰度電壓將被稱為“正極性灰度電壓”，負(fù)極性灰度電壓將被稱為“負(fù)極性灰度電壓”。64個(gè)灰度級(jí)分別對(duì)應(yīng)于64個(gè)正極性灰度電壓V0P到V63P和64個(gè)負(fù)極性灰度電壓V0N到V63N。
圖20示出了灰度和灰度電壓之間的對(duì)應(yīng)的一個(gè)例子。在正極性側(cè)，正極性灰度電壓V0P到V63P分別對(duì)應(yīng)于第0到第63個(gè)灰度級(jí)。在負(fù)極性側(cè)，負(fù)極性灰度電壓V0N到V63N分別對(duì)應(yīng)于第0到第63個(gè)灰度級(jí)。在下文中，假設(shè)如果灰度電壓越接近正極性灰度電壓V0P則該灰度電壓越高，并且如果灰度電壓越接近正極性灰度電壓V63P則該灰度電壓越接近地(系統(tǒng)地)電壓GND。還假設(shè)如果灰度電壓越接近負(fù)極性灰度電壓V0N則該灰度電壓越低，并且如果灰度電壓越接近負(fù)極性灰度電壓V63N則該灰度電壓越接近地(系統(tǒng)地)電壓GND。如果當(dāng)TFT斷開時(shí)將電壓施加到像素，則由于通過TFT的場(chǎng)而生成偏移電壓。因此，分別為n型TFT和p型TFT提供約-2伏到0伏的電壓和約0伏到2伏的電壓，作為公共電壓。
如圖20所示，包括正極性灰度電壓V32P到V63P的電壓范圍被稱作“第一電壓范圍(VDD2到VDD1)”。第一電壓范圍被指定為第一電壓VDD1(例如5V)和比第一電壓VDD1低的第二電壓VDD2之間的范圍。包括正極性灰度電壓V0P到V31P的電壓范圍被稱作“第二電壓范圍(GND到VDD2)”。第二電壓范圍被指定為參考電壓(GND)和比參考電壓高的第二電壓VDD2(例如2.7V)之間的范圍。包括負(fù)極性灰度電壓V63N到V32N的電壓范圍被稱作“第三電壓范圍(VDD3到GND)”。第三電壓范圍被指定為參考電壓(GND)和比參考電壓低的第三電壓VDD3(例如-2.8V)之間的范圍。包括負(fù)極性灰度電壓V0N到V31N的電壓范圍被稱作“第四電壓范圍(VDD4到VDD3)”。第四電壓范圍被指定為第三電壓VDD3和比第三電壓VDD3低的第四電壓VDD4(例如-5V)之間的范圍。第五電壓范圍被指定為參考電壓和第一電壓VDD1之間的范圍。第六電壓范圍被指定為參考電壓和第四電壓VDD4之間的范圍。包括所有灰度電壓的第七電壓范圍被指定為等于或高于第一電壓VDD1的電壓和等于或低于第四電壓VDD4的電壓之間的范圍。第一電壓VDD1和第四電壓VDD4可以由諸如DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源電路(未示出)來生成。第二電壓VDD2和第三電壓VDD3可以由后面描述的灰度電壓生成電路4來生成。
灰度電壓生成電路4將正極性灰度電壓V0P到V63P和負(fù)極性灰度電壓V0N到V63N輸出到D/A轉(zhuǎn)換電路1。具體地說，灰度電壓生成電路4將具有每個(gè)灰度電壓的灰度信號(hào)(模擬電壓信號(hào))輸出到D/A轉(zhuǎn)換電路1。應(yīng)該注意，在下面的說明中，參考標(biāo)號(hào)V0P到V63P和V0N到V63N不僅表示各灰度電壓而且還表示具有各灰度電壓的灰度信號(hào)。也就是說，正極性灰度信號(hào)(正極性模擬電壓信號(hào))V0P到V63P的電壓是灰度電壓V0P到V63P，負(fù)極性灰度信號(hào)(負(fù)極性模擬電壓信號(hào))V0N到V63N的電壓是灰度電壓V0N到V63N。
邏輯電路3從控制電路67接收表示像素?cái)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)D0到D5、水平同步信號(hào)STB、鎖存信號(hào)LAT、以及極性信號(hào)POL。邏輯電路3基于水平同步信號(hào)STB、鎖存信號(hào)LAT、極性信號(hào)POL等輸出用于控制圖像的顯示的控制信號(hào)。數(shù)字信號(hào)D0到D5和控制信號(hào)通過電平移動(dòng)電路組2傳輸?shù)紻/A轉(zhuǎn)換電路1。電平移動(dòng)電路組2包括多個(gè)電平移動(dòng)電路，其將數(shù)字信號(hào)和控制信號(hào)的電壓電平轉(zhuǎn)換為適合于D/A轉(zhuǎn)換電路1。
將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的構(gòu)造和操作。圖21是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換電路1的構(gòu)造的電路框圖。D/A轉(zhuǎn)換電路1驅(qū)動(dòng)兩條相鄰數(shù)據(jù)線Y1和Y2。D/A轉(zhuǎn)換電路1的輸出端T1連接到數(shù)據(jù)線Y1，其輸出端T2連接到數(shù)據(jù)線Y2。正極性灰度電壓V0P到V63P之一被施加到數(shù)據(jù)線Y1和Y2之一，而負(fù)極性灰度電壓V0N到V63N之一被施加到另一數(shù)據(jù)線Y2或Y1。如圖21所示，第五實(shí)施例中的D/A轉(zhuǎn)換電路1包括D/A轉(zhuǎn)換器11中的第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2；正極性選擇器13A；以及預(yù)充電切換部件14A和15。這些電路處理正極性信號(hào)V0P到V63P，并且根據(jù)正極性側(cè)數(shù)字信號(hào)(在下文中，稱作“第一數(shù)字信號(hào)”)來確定一個(gè)正極性灰度信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換電路1還包括D/A轉(zhuǎn)換器12中的第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2；負(fù)極性選擇器13B；以及預(yù)充電切換部件14B和15。這些電路處理負(fù)極性信號(hào)V0N到V63N，并且根據(jù)負(fù)極性側(cè)數(shù)字信號(hào)(在下文中，稱作“第二數(shù)字信號(hào)”)來確定一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)。此外，D/A轉(zhuǎn)換電路1包括極性選擇電路16。該極性選擇電路16將一個(gè)正極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y1和Y2之一，并且將一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到另一條數(shù)據(jù)線。
將描述本實(shí)施例中的一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器的電路構(gòu)造。為了簡單起見，將描述兩位(D0和D1)的數(shù)字信號(hào)的情況。在本實(shí)施例中的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造與圖4A或4B所示的構(gòu)造相同。但是，使用參考標(biāo)號(hào)V0到V3來代替V1到V4。首先將描述在正極性側(cè)的D/A轉(zhuǎn)換電路1的構(gòu)造。
第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1被構(gòu)造為工作在第一電壓范圍VDD2到VDD1內(nèi)。因此，與第一電壓范圍VDD2到VDD1相對(duì)應(yīng)的正極性灰度信號(hào)V32P到V63P被提供給第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH11-1(見圖20)。由包括在灰度電壓生成電路4中的正極性灰度電壓生成電路41來提供正極性灰度信號(hào)V32P到V63P。第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1根據(jù)第一數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4輸出正極性灰度信號(hào)V32P到V63P之中的一個(gè)正極性灰度信號(hào)(在下文中，被稱作“第一正極性灰度信號(hào))。也就是說，第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1將輸入的第一數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，由此生成第一正極性灰度信號(hào)。例如，如果低位組D0到D4是“11111”，則灰度信號(hào)V31P被選作第一正極性灰度信號(hào)。第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH11-1將第一正極性灰度信號(hào)輸出到正極性選擇器13A。
第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2被構(gòu)造為工作在第二電壓范圍GND到VDD2內(nèi)。因此，與第二電壓范圍GND到VDD2相對(duì)應(yīng)的正極性灰度電壓V0P到V31P被提供給第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2(見圖20)。由包括在灰度電壓生成電路4中的正極性灰度電壓生成電路41來提供正極性灰度信號(hào)V0P到V31P。第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2輸出正極性灰度信號(hào)V0P到V31P中的一個(gè)正極性灰度信號(hào)(在下文中稱作“第二正極性灰度信號(hào)”)，其與第一數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4相對(duì)應(yīng)。也就是說，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL將第一數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，由此生成第二正極性灰度信號(hào)。例如，如果低位組D0到D4是“00000”，則灰度信號(hào)V0P被選作第二正極性灰度信號(hào)。第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2將第二正極性灰度信號(hào)輸出到正極性選擇器13A。
圖22A和22B示出了正極性灰度電壓生成電路41的電路構(gòu)造的例子。正極性灰度電壓生成電路41包括單調(diào)增加性出色的電阻器串電路。例如，圖22A示出了多個(gè)電阻器R1到R64串聯(lián)連接的電阻器串電路。參考電壓Vref2、Vref3和Vref1通過電壓跟隨器43、44和45分別被提供到該電阻器串電路。此外，從各連接點(diǎn)生成多個(gè)正極性灰度電壓V0到V63。參考電壓Vref3被提供到電阻器R32和R33之間的連接點(diǎn)，電容46被連接到該連接點(diǎn)并且用作第二電壓VDD2的電源。在該情況中，與中間灰度相對(duì)應(yīng)的正極性灰度電壓V31P和V32P接近第二電壓VDD2。圖22B示出了多個(gè)電阻器R1到R63串聯(lián)連接的電阻器串電路。在該情況中，與中間灰度相對(duì)應(yīng)的正極性灰度電壓V31P作為第二電壓VDD2。
正極性選擇器13A從第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1接收第一正極性灰度信號(hào)，從第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2接收第二正極性灰度信號(hào)。因此，正極性選擇器13A被構(gòu)造為工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)。正選擇器13A根據(jù)第一數(shù)字信號(hào)的MSB D5選擇第一正極性灰度信號(hào)和第二正極性灰度信號(hào)之一。具體地說，正極性選擇器13A包括開關(guān)113A-1和113A-2。表示MSB D5的狀態(tài)的控制信號(hào)SWCNT1控制選擇器13A以接通或斷開開關(guān)113A-1和113A-2。如果MSB D5是“1”，則選擇第一正極性灰度信號(hào)V32P到V63P。因此，控制信號(hào)SWCNT1控制正極性選擇器13A來斷開開關(guān)113A-1并接通開關(guān)113A-2。在該情況中，正極性選擇器13A選擇從第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2接收的第二正極性灰度信號(hào)。如果MSB D5是“0”，則選擇正極性灰度信號(hào)V0P到V31P。因此，控制信號(hào)SWCNT1控制正極性選擇器13A來斷開開關(guān)113A-1并接通開關(guān)113A-2。在該情況中，正極性選擇器13A選擇從第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1接收的第一正極性灰度信號(hào)。正極性選擇器13A將選擇的一個(gè)正極性灰度信號(hào)輸出到節(jié)點(diǎn)N1。節(jié)點(diǎn)N1連接到切換部件14A中的電壓跟隨器124的輸入，該電壓跟隨器124的放大因子是1。電壓跟隨器124的輸出連接到節(jié)點(diǎn)N2。節(jié)點(diǎn)N2連接到極性選擇電路16。上面所述的一個(gè)正極性灰度信號(hào)通過電壓跟隨器124被提供到極性選擇電路16。注意，預(yù)充電開關(guān)121到123被構(gòu)造為用預(yù)定電壓對(duì)節(jié)點(diǎn)N1和N2進(jìn)行預(yù)充電。后面將描述預(yù)充電操作。與正極性選擇器13A相似，電壓跟隨器124和預(yù)充電開關(guān)121到123被構(gòu)造為工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)。
接下來將描述D/A轉(zhuǎn)換電路1的負(fù)極性側(cè)構(gòu)造。第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1被構(gòu)造為工作在第三電壓范圍VDD3到GND內(nèi)。因此，與第三電壓范圍VDD3和GND相對(duì)應(yīng)的負(fù)極性灰度信號(hào)V32N到V63N被提供到第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1(見圖20)。通過包括在灰度電壓生成電路4中的負(fù)極性灰度電壓生成電路42來提供負(fù)極性灰度信號(hào)V32N到V63N。第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1根據(jù)第二數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4來輸出負(fù)極性灰度信號(hào)V32N到V63N之中的一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)(在下文中，稱作“第一負(fù)極性灰度信號(hào)”)。也就是說，第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1將輸入的第二數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，由此生成第一負(fù)極性灰度信號(hào)。例如，如果低位組D0到D4是“00000”，則選擇灰度信號(hào)V32N作為第一負(fù)極性灰度信號(hào)。第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1將第一負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到負(fù)極性選擇器13B。
第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2被構(gòu)造為工作在第四電壓范圍VDD4到VDD3內(nèi)。因此，與第四電壓范圍VDD4到VDD3相對(duì)應(yīng)的負(fù)極性灰度信號(hào)V0N到V31N被提供到第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2(見圖20)。通過包括在灰度電壓生成電路4中的負(fù)極性灰度電壓生成電路42來提供負(fù)極性灰度信號(hào)V0N到V31N。第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2從負(fù)極性灰度信號(hào)V0N到V31N之中輸出與第二數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4相對(duì)應(yīng)的一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)(在下文中，稱作“第二負(fù)極性灰度信號(hào)”)。也就是說，第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2將輸入的第二數(shù)字信號(hào)的低位組D0到D4轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，由此生成第二負(fù)極性灰度信號(hào)。例如，如果低位組D0到D4是“11111”，則選擇灰度信號(hào)V31N作為第二負(fù)極性灰度信號(hào)。第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2將第二負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到負(fù)極性選擇器13B。
第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL12-2與圖4A或4B所示的電路構(gòu)造相同。此外，負(fù)極性灰度電壓生成電路42與圖22A或22B所示的電路構(gòu)造相同。電容46連接在電阻器R31和R32之間的連接點(diǎn)，并用作第三電壓VDD3的電源。負(fù)極性選擇器13B從第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1接收第一負(fù)極性灰度信號(hào)，從第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2接收第二負(fù)極性灰度信號(hào)。因此，負(fù)極性選擇器13B被構(gòu)造為工作在第六電壓范圍VDD4到GND之間。選擇器13B根據(jù)第二數(shù)字信號(hào)的MSB D5選擇第一負(fù)極性灰度信號(hào)和第二負(fù)極性灰度信號(hào)之一。具體地說，負(fù)極性選擇器13B包括開關(guān)113B-1和113B-2。表示MSB D5的狀態(tài)的控制信號(hào)SWCNT1控制負(fù)極性選擇器13B以接通或斷開開關(guān)113B-1和113B-2。如果MSB D5是“1”，則選擇負(fù)極性灰度信號(hào)V32N到V63N。因此，控制信號(hào)SWCNT1控制負(fù)極性選擇器13B來接通開關(guān)113B-1并斷開開關(guān)113B-2。在該情況中，負(fù)極性選擇器13B選擇從第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1接收的第一負(fù)極性灰度信號(hào)。如果MSB D5是“0”，則選擇負(fù)極性灰度信號(hào)V0N到V31N。因此，控制信號(hào)SWCNT1控制負(fù)極性選擇器13B來斷開開關(guān)113B-1并接通開關(guān)113B-2。在該情況中，負(fù)極性選擇器13B選擇從第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2接收的第二負(fù)極性灰度信號(hào)。負(fù)極性選擇器13B將選擇的一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到節(jié)點(diǎn)N3。節(jié)點(diǎn)N3連接到切換部件14B中的電壓跟隨器128的輸入，該電壓跟隨器128的放大因子是1。電壓跟隨器128的輸出連接到節(jié)點(diǎn)N4。節(jié)點(diǎn)N4連接到極性選擇電路16。上面所述的一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)通過電壓跟隨器128和開關(guān)126被提供到極性選擇電路16。注意，預(yù)充電開關(guān)125到127被構(gòu)造為用預(yù)定電壓對(duì)節(jié)點(diǎn)N3和N4進(jìn)行預(yù)充電。后面將描述預(yù)充電操作。與負(fù)極性選擇器13B相似，電壓跟隨器128和預(yù)充電開關(guān)125到127被構(gòu)造為工作在第六電壓范圍VDD4到GND內(nèi)。
下面將描述極性選擇電路16的構(gòu)造。極性選擇電路16從正極性選擇器13A接收一個(gè)正極性灰度信號(hào)并從負(fù)極性選擇器13B接收一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)。因此，極性選擇電路16被構(gòu)造為工作在第七電壓范圍VDD4到VDD1。該極性選擇電路16將一個(gè)正極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)2之一，將一個(gè)負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到另一條數(shù)據(jù)線。具體地說，極性選擇電路16包括開關(guān)131到134，開關(guān)131位于節(jié)點(diǎn)N2和輸出端T1之間，開關(guān)133位于節(jié)點(diǎn)N2和輸出端T2之間。開關(guān)132位于節(jié)點(diǎn)N4和輸出端T1之間，開關(guān)134位于節(jié)點(diǎn)N4和輸出端T2之間。用于表示極性信號(hào)POL的狀態(tài)的控制信號(hào)SWCNT2控制極性選擇電路16，以接通或斷開這些開關(guān)131到134。例如，如果極性信號(hào)POL是“1”，則控制信號(hào)SWCNT2控制極性選擇電路16接通開關(guān)131和134并且斷開開關(guān)132和133。在該情況中，極性選擇電路16將正極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y1，將負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y2。如果極性信號(hào)POL是“0”，則控制信號(hào)SWCNT2控制極性選擇電路16斷開開關(guān)131和134并且接通開關(guān)132和133。在該情況中，極性選擇電路16將正極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y2，將負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y1。
可以看出，極性不同的灰度信號(hào)分別被輸出到相鄰的數(shù)據(jù)線Y1和Y2。結(jié)果，施加到相鄰像素(66a和66b；以及66c和66d)的電壓信號(hào)的極性彼此相反。這樣，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)?？梢蕴鎿Q地，極性信號(hào)POL(控制信號(hào)SWCNT2)能夠?qū)㈦妷盒盘?hào)的極性反轉(zhuǎn)為正或負(fù)極性。優(yōu)選地，極性信號(hào)POL的值在每個(gè)水平周期在“0”和“1”之間切換。如果這樣，施加到數(shù)據(jù)線Y1和Y2的灰度電壓的極性在每個(gè)水平周期被反轉(zhuǎn)。結(jié)果，施加到相鄰像素(66a和66c；以及66c和66d)的像素電壓的極性彼此相反。因此，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(線反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng))。
如上所述，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2、負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL 12-2、正極性選擇器13A、負(fù)極性選擇器13B以及極性選擇電路16分別工作在不同的電壓范圍內(nèi)。正極性選擇器13A工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)而負(fù)極性選擇器13B工作在第六電壓范圍VDD4到GND內(nèi)，并且選擇器13A和13B使用“中間電壓元件”來制造。此外，極性選擇電路16工作在第七電壓范圍VDD4到VDD1內(nèi)，并且是使用“高電壓元件”來制造。另一方面，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2以及負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL 12-2工作在較窄的電壓范圍內(nèi)，并且能夠使用擊穿電壓比中間電壓元件的擊穿電壓低的“低電壓元件”來制造。也就是說，根據(jù)本實(shí)施例，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2以及負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL 12-2的各元件可以比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的擊穿電壓低。結(jié)果，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2以及負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL12-2的各元件能夠被設(shè)計(jì)為具有小的柵長度L和小的柵寬度W。因此，能夠減小正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH和PL以及負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH和NL的電路面積。
可以理解，根據(jù)本實(shí)施例，在不使用放大因子α高于1的放大器的情況下，能夠減少D/A轉(zhuǎn)換電路的電路面積。足以將正極性灰度信號(hào)和負(fù)極性灰度信號(hào)通過電壓跟隨器124和128分別輸出到數(shù)據(jù)線Y。由于消除了由放大器的制造偏差引起的放大因子α的偏差，所以能夠提高提供到數(shù)據(jù)線Y的像素電壓的精度。也就是說，不僅能夠減少數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的面積而且能夠防止諸如“模糊”等圖像質(zhì)量惡化。如果應(yīng)用點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法，則根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造尤為有效。此外，由于降低了D/A轉(zhuǎn)換器PH、PL、NH和NL的工作電壓，所以能夠降低數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的功耗。
可以由圖19所示的電平移動(dòng)電路組2來適當(dāng)?shù)馗淖儚倪壿嬰娐?傳送到工作電壓不同的各電路的信號(hào)的電壓電平。例如，圖23示出了電平移動(dòng)電路組2的構(gòu)造的例子。電平移動(dòng)電路組2包括電平移動(dòng)電路51到57。電平移動(dòng)電路51改變低位組D0到D4的電壓電平，以適合第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1的工作電壓范圍(VDD2到VDD1)。電平移動(dòng)電路52改變低位組D0到D4的電壓電平，以適合第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2的工作電壓范圍(GND到VDD2)。電平移動(dòng)電路53改變低位組D0到D4的電壓電平，以適合第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1的工作電壓范圍(VDD3到GND)。電平移動(dòng)電路54改變低位組D0到D4的電壓電平，以適合第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2的工作電壓范圍(VDD4到VDD3)。
此外，邏輯電路3基于MSB D5的狀態(tài)輸出控制信號(hào)SWCNT1并基于極性信號(hào)POL的狀態(tài)輸出控制信號(hào)SWCNT2。電平移動(dòng)電路55改變控制信號(hào)SWCNT1和SWCNT2的電壓電平，以適合正極性側(cè)開關(guān)113A-1、113A-2以及121到123的工作電壓范圍(GND到VDD1)。電平移動(dòng)電路56改變控制信號(hào)SWCNT1和SWCNT2的電壓電平，以適合負(fù)極性側(cè)開關(guān)113B-1、113B-2以及125到127的工作電壓范圍(VDD4到GND)。電平移動(dòng)電路57改變控制信號(hào)SWCNT2的電壓電平，以適合極性選擇電路16的工作電壓范圍(VDD4到VDD1)。
將首先描述節(jié)點(diǎn)N2和N4的預(yù)充電操作。參考圖21，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，節(jié)點(diǎn)N2或N4被預(yù)充電到地電壓GND。具體地說，在預(yù)充電操作期間，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，預(yù)充電開關(guān)122斷開，預(yù)充電開關(guān)123接通。此外，在預(yù)充電操作期間，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，預(yù)充電開關(guān)126斷開，預(yù)充電開關(guān)127接通。預(yù)充電開關(guān)123和127連接到地線。通過接通這些開關(guān)123和127，節(jié)點(diǎn)N2和N4分別被預(yù)充電到地電壓GND。
節(jié)點(diǎn)N2和N4被預(yù)充電的原因是為了防止工作電壓之外的電壓被施加到各電壓跟隨器124和128。例如，電壓跟隨器124通過開關(guān)122連接到節(jié)點(diǎn)N2，并且節(jié)點(diǎn)N2通過各開關(guān)131和133連接到輸出端T1和T2。如上所述，施加到輸出端T1(數(shù)據(jù)線Y1)和輸出端T2(數(shù)據(jù)線Y2)的灰度電壓的極性根據(jù)控制信號(hào)SWCNT2被反轉(zhuǎn)。因此，為了防止每個(gè)元件的壽命縮短，需要防止負(fù)極性灰度電壓V0N到V63N被施加到工作在第五電壓范圍GND到VDD1的電壓跟隨器124。為了這個(gè)目的，開關(guān)122被斷開，預(yù)充電開關(guān)123被接通，并且節(jié)點(diǎn)N2被預(yù)充電到地電壓GND。在這方面，優(yōu)選的是當(dāng)極性選擇電路16中的開關(guān)131到134轉(zhuǎn)換時(shí)，執(zhí)行預(yù)充電操作。換句話說，優(yōu)選的是當(dāng)極性信號(hào)POL變化時(shí)，實(shí)施預(yù)充電操作，并且基于控制信號(hào)SWCNT2來控制預(yù)充電操作，其中控制信號(hào)SWCNT2是基于極性信號(hào)POL的狀態(tài)的。對(duì)于節(jié)點(diǎn)N4也是同樣的道理。
將描述節(jié)點(diǎn)N1和N3的預(yù)充電操作。參考圖21，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT1，節(jié)點(diǎn)N1被預(yù)充電到第二電壓VDD2。具體地說，在預(yù)充電操作期間，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT1，開關(guān)113A-1和113A-2被斷開，預(yù)充電切換部件121被接通。預(yù)充電開關(guān)121連接到節(jié)點(diǎn)N1和第二電壓VDD2的電源(圖22A和22B)。通過接通預(yù)充電開關(guān)121，節(jié)點(diǎn)N1被預(yù)充電到第二電壓VDD2。此外，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT1，節(jié)點(diǎn)N3被預(yù)充電到第三電壓VDD3。具體地說，在預(yù)充電操作期間，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT1，開關(guān)113B-1和113B-2被斷開，預(yù)充電切換開關(guān)125被接通。預(yù)充電開關(guān)125連接到節(jié)點(diǎn)N3和第三電壓VDD3的電源(圖22A和22B)。通過接通預(yù)充電開關(guān)125，節(jié)點(diǎn)N3被預(yù)充電到第三電壓VDD3。
節(jié)點(diǎn)N1和N3被預(yù)充電的原因是為了防止工作電壓之外的電壓被施加到各D/A轉(zhuǎn)換器PH、PL、NH和NL。例如，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2工作在第二電壓范圍GND到VDD2，并且通過開關(guān)113A連接到節(jié)點(diǎn)N1。從第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1輸出的正極性灰度電壓也施加到節(jié)點(diǎn)N1。因此，為防止每個(gè)元件的壽命縮短，需要防止第二電壓范圍GND和VDD2內(nèi)的電壓之外的電壓被施加到第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2。為了這個(gè)目的，開關(guān)113A-1和113A-2被斷開，預(yù)充電開關(guān)121被接通，并且節(jié)點(diǎn)N1被預(yù)充電到作為中間灰度電壓的第二電壓VDD2。在這個(gè)方面，優(yōu)選的是當(dāng)正極性選擇器13A中的開關(guān)113A-1和113A-2切換時(shí)，執(zhí)行預(yù)充電操作。換句話說，優(yōu)選的是當(dāng)?shù)谝粩?shù)字信號(hào)的MSB D5改變之前實(shí)施預(yù)充電操作，并且基于控制信號(hào)SWCNT1來控制預(yù)充電操作，其中控制信號(hào)SWCNT1是基于MSBD5的狀態(tài)被確定的。對(duì)于節(jié)點(diǎn)N3也是同樣的道理。在第二數(shù)字信號(hào)的MSB D5改變之前實(shí)施節(jié)點(diǎn)N3的預(yù)充電操作。
圖24示出了用于檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的MSB D5的變化和用于預(yù)充電節(jié)點(diǎn)N1的構(gòu)造。在圖24中，僅示出了正極性側(cè)電路。由于負(fù)極性側(cè)電路和它們的操作與正極性側(cè)的電路和它們的操作相同，所以在此通常不對(duì)其進(jìn)行描述。此外，圖24示出了為多條數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)(n-1)分別單獨(dú)提供鎖存電路和預(yù)充電電路，其每個(gè)都具有正極性。
如圖24所示，邏輯電路3包括第一鎖存電路3-1(3-1-1，3-1-(n-1))、第二鎖存電路3-2(3-2-1，3-2-(n-1))以及變化檢測(cè)電路3-3(3-3-1，3-3-(n-1))。第一鎖存電路3-1和第二鎖存電路3-2是鎖存數(shù)字信號(hào)的6個(gè)位D0到D5的電路。第一鎖存電路3-1響應(yīng)從移位寄存器(未示出)輸出的并且與時(shí)鐘信號(hào)同步的采樣信號(hào)SMP來鎖存數(shù)字信號(hào)的6個(gè)位D0到D5。另一方面，第二鎖存電路3-2響應(yīng)鎖存信號(hào)LAT同時(shí)鎖存由第一鎖存電路3-1鎖存的數(shù)字信號(hào)的位D0到D5。第二鎖存電路3-2還將數(shù)字信號(hào)的6個(gè)位D0到D5保持預(yù)定的周期，諸如一個(gè)水平周期。保持在第二鎖存電路3-2中的數(shù)字信號(hào)是當(dāng)前數(shù)字信號(hào)。保持在第一鎖存電路3-1中的數(shù)字信號(hào)是下一個(gè)階段的數(shù)字信號(hào)。因此，通過對(duì)保持在第一鎖存電路3-1中的數(shù)字信號(hào)和保持在第二鎖存電路3-2中的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較，能夠檢測(cè)到MSB D5的變化。提供變化檢測(cè)電路3-3來檢測(cè)該變化。
由控制信號(hào)C1來控制變化檢測(cè)電路3-3。如果控制信號(hào)C1是“1”，則變化檢測(cè)電路3-3對(duì)保持在第一鎖存電路3-1中的MSB位D5和保持在第二鎖存電路3-2中的MSB位D5進(jìn)行比較。如果兩個(gè)MSB D5彼此不一致，即，如果MSB D5發(fā)生變化，則變化檢測(cè)電路3-3輸出預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1。預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1是用于斷開開關(guān)113A-1和113A-2并接通預(yù)充電開關(guān)121(121-1、121-(n-1))的切換控制信號(hào)。預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1通過電平移動(dòng)電路2(2-1，2-(n-1))被提供到開關(guān)113A-1和113-2以及預(yù)充電開關(guān)121。由此節(jié)點(diǎn)N1被預(yù)充電到第二電壓VDD2。該預(yù)充電操作能夠抑制每個(gè)元件的使用壽命被縮短。
如果兩個(gè)MSB D5一致，即，MSB D5沒有變化，則變化檢測(cè)電路3-3不輸出預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1。在該情況下，開關(guān)113A-1和113-2以及預(yù)充電開關(guān)121的狀態(tài)不變化。也就是說，如果MSB D5不變化，則不存在等于或高于擊穿電壓的電壓被施加到正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2的可能性。因此，不實(shí)施預(yù)充電操作。因此能夠降低由預(yù)充電操作引起的不需要的充電和放電功率。
如果控制信號(hào)C1是“0”，則變化檢測(cè)電路3-3輸出普通的控制信號(hào)SWCNT1。如果MSB D5是“1”，則變化檢測(cè)電路3-3輸出用于斷開開關(guān)113A-1、接通開關(guān)113A-2并且斷開開關(guān)121的控制信號(hào)SWCNT。在該情況下，由第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2選擇的正極性灰度電壓(V0P到V31P)被輸出到節(jié)點(diǎn)N1。如果MSB D5是“0”，則變化檢測(cè)電路3-3輸出用于接通開關(guān)113A-1、斷開開關(guān)113A-2和121的控制信號(hào)SWCNT。在該情況下，由第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH11-1選擇的正極性灰度電壓(V32P到V63P)被輸出到節(jié)點(diǎn)N1。
如上所述，如果鎖存信號(hào)LAT被提供到第二鎖存電路3-2，則第二鎖存電路3-2的內(nèi)容被更新到下一階段的數(shù)字信號(hào)。因此，優(yōu)選的是恰好在第二鎖存電路3-2被更新之前實(shí)施預(yù)充電操作。就是說，優(yōu)選的是在將鎖存信號(hào)LAT提供到第二鎖存電路3-2之前將用于控制變化檢測(cè)電路3-3的控制信號(hào)C1設(shè)置為“1”。例如，在一定水平周期開始之后且在提供鎖存信號(hào)LAT之前，將控制信號(hào)C1設(shè)置為“1”。與向第二鎖存電路3-2提供鎖存信號(hào)LAT的同時(shí)，控制信號(hào)C1被設(shè)置為“0”。
將參考圖25A到25T所示的時(shí)序圖來描述根據(jù)本實(shí)施例的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的操作的例子。圖25A到25T分別示出了水平同步信號(hào)STB、鎖存信號(hào)LAT、極性信號(hào)POL、第二鎖存電路3-2的內(nèi)容、各開關(guān)的狀態(tài)、各節(jié)點(diǎn)處的電壓以及施加到數(shù)據(jù)線Y1和Y2的灰度電壓。
在此，假設(shè)鎖存電路3-2-1存儲(chǔ)正極性數(shù)字信號(hào)(第一數(shù)字信號(hào))。該正極性數(shù)字信號(hào)的6個(gè)位D0到D5的內(nèi)容被傳輸?shù)秸龢O性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2，或者用于控制正極性側(cè)開關(guān)113A-1、113A-2和121。在此還假設(shè)鎖存電路3-2-2存儲(chǔ)負(fù)極性數(shù)字信號(hào)(第二數(shù)字信號(hào))。該負(fù)極性數(shù)字信號(hào)的6個(gè)位D0到D5的內(nèi)容被傳輸?shù)截?fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和PL 12-2，或者用于控制負(fù)極性側(cè)開關(guān)113B-1、113B-2和125。施加到數(shù)據(jù)線Y1和Y2的灰度電壓的極性在每個(gè)水平周期被反轉(zhuǎn)。因此，與數(shù)據(jù)線Y1相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)可以交替地提供到鎖存電路3-2-1和3-2-2。
在第一水平周期中，極性信號(hào)POL是“1”。在該周期中，正極性灰度電壓被施加到數(shù)據(jù)線Y1，負(fù)極性灰度電壓被施加到數(shù)據(jù)線Y2。因此，與數(shù)據(jù)線Y1相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)字信號(hào)“111111”被存儲(chǔ)在鎖存電路3-2-1中，與數(shù)據(jù)線Y2相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在鎖存電路3-2-2中。根據(jù)第一數(shù)字信號(hào)的低位組“11111”，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2選擇正極性灰度電壓V31P，第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1選擇正極性灰度電壓V63P。此外，根據(jù)其MSB“1”，開關(guān)113A-1被斷開且開關(guān)113A-2接通。由此正極性灰度電壓V63P被施加到節(jié)點(diǎn)N1和N2。
此外，根據(jù)第二數(shù)字信號(hào)的低位組“00000”，第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1選擇負(fù)極性灰度電壓V32N并且第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2選擇負(fù)極性灰度電壓V0N。此外，響應(yīng)其MSB“0”，開關(guān)113B-1被斷開且開關(guān)113B-2被接通。由此負(fù)極性灰度電壓V0N被施加到節(jié)點(diǎn)N3和N4。如果極性信號(hào)POL是“1”，則在極性選擇電路16中，開關(guān)131和134被接通，開關(guān)132和133被斷開。結(jié)果，根據(jù)第一數(shù)字信號(hào)“111111”的正極性灰度電壓V31P被施加到數(shù)據(jù)線Y1。根據(jù)第二數(shù)字信號(hào)“000000”的負(fù)極性灰度電壓V0N被施加到數(shù)據(jù)線Y2。
在時(shí)間t20處，水平同步信號(hào)STB上升并且開始第二水平周期。此外，在時(shí)間t20處，極性信號(hào)POL與水平同步信號(hào)STB同步地被反轉(zhuǎn)。如果極性信號(hào)POL是“0”，則負(fù)極性灰度電壓被施加到數(shù)據(jù)線Y1，并且正極性灰度電壓被施加到數(shù)據(jù)線Y2。因此，響應(yīng)后面的鎖存信號(hào)LAT，用于數(shù)據(jù)線Y1的第二數(shù)字信號(hào)“111111”被鎖存電路3-2-2鎖存。此外，響應(yīng)后面的鎖存信號(hào)LAT，用于數(shù)據(jù)線Y2的第一數(shù)字信號(hào)“000000”被鎖存電路3-2-1鎖存。
在鎖存信號(hào)LAT被提供到第二鎖存電路3-2-1和3-2-2之前實(shí)施上述預(yù)充電操作。因此，在時(shí)間t20處，控制信號(hào)C1與水平同步信號(hào)STB同步地被設(shè)置為“1”。此時(shí)，在第一水平周期中用于數(shù)據(jù)線Y1的數(shù)字信號(hào)“111111”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-1中。在第二水平周期用于數(shù)據(jù)線Y2的數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第一鎖存電路3-1-1中。因此，變化檢測(cè)電路3-3-1檢測(cè)出兩個(gè)MSB彼此不一致并且輸出預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1。由此開關(guān)113A-1和113A-2被斷開并且開關(guān)121-1被接通。結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N1被預(yù)充電到第二電壓VDD2。此外，在第一水平周期中用于數(shù)據(jù)線Y2的數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-2中。在第二水平周期用于數(shù)據(jù)線Y1的數(shù)字信號(hào)“111111”被存儲(chǔ)在第一鎖存電路3-1-2中。因此，變化檢測(cè)電路3-3-2檢測(cè)出兩個(gè)MSB彼此不一致并且輸出預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1。由此開關(guān)113B-1和113B-2被斷開并且開關(guān)125被接通。結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N3被預(yù)充電到第三電壓VDD3。此外，節(jié)點(diǎn)N2和N4被預(yù)充電達(dá)如下時(shí)間自水平同步信號(hào)STB被設(shè)置為“1”起幾個(gè)時(shí)鐘時(shí)間，即自極性信號(hào)POL被反轉(zhuǎn)起幾個(gè)時(shí)鐘時(shí)間。具體地說，開關(guān)122和126被斷開并且開關(guān)123和127被接通。由此，用地電壓GND對(duì)節(jié)點(diǎn)N2和N4進(jìn)行預(yù)充電。此外，由于開關(guān)131和134接通，數(shù)據(jù)線Y1和Y2也被預(yù)充電到地電壓GND。
在時(shí)間t21處，水平同步信號(hào)STB變?yōu)椤?”，并且鎖存信號(hào)LAT被提供到第二鎖存電路3-2-1和3-2-2。由第一鎖存電路3-1鎖存的數(shù)字信號(hào)被同時(shí)傳遞到第二鎖存電路3-2并被第二鎖存電路3-2鎖存。結(jié)果，用于數(shù)據(jù)線Y2的第一數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-1中。用于數(shù)據(jù)線Y1的第二數(shù)字信號(hào)“111111”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-2中。在時(shí)間t21處，控制信號(hào)C1返回到“0”。由此開關(guān)121和125斷開，并且節(jié)點(diǎn)N1和N3的預(yù)充電結(jié)束。
基于第一數(shù)字信號(hào)的低位組“00000”，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2選擇正極性灰度電壓V0P，第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1選擇正極性灰度電壓V0P。此外，響應(yīng)其MSB“0”，開關(guān)113A-1被接通，開關(guān)113A-2被斷開。由此，正極性灰度信號(hào)V0P被施加到節(jié)點(diǎn)N1。響應(yīng)第二數(shù)字信號(hào)的低位組“11111”，第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1選擇負(fù)極性灰度電壓V63N，第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2選擇負(fù)極性灰度電壓V31N。此外，響應(yīng)其MSB“1”，開關(guān)113B-1被接通，開關(guān)113B-2被斷開。由此，正極性灰度信號(hào)V63N被施加到節(jié)點(diǎn)N3。
在經(jīng)過幾個(gè)時(shí)鐘之后，在時(shí)間t22處，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，開關(guān)122和126被接通，開關(guān)123和127被斷開。由此，節(jié)點(diǎn)N2和N4的預(yù)充電結(jié)束。在時(shí)間t22處，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，在極性選擇電路16中，開關(guān)131和134斷開且開關(guān)132和133接通。結(jié)果，與第一數(shù)字信號(hào)“000000”相對(duì)應(yīng)的正極性灰度電壓V0P被施加到數(shù)據(jù)線Y2。此外，與第二數(shù)字信號(hào)“111111”相對(duì)應(yīng)的負(fù)極性灰度電壓V63N被施加到數(shù)據(jù)線Y1。
在時(shí)間t30處，水平同步信號(hào)STB上升，并且第三水平周期開始。在時(shí)間t30處，極性信號(hào)POL與水平同步信號(hào)STB被同步地反轉(zhuǎn)。如果極性信號(hào)POL是“1”，則正極性灰度電壓被施加到數(shù)據(jù)線Y1，負(fù)極性灰度信號(hào)被施加到數(shù)據(jù)線Y2。在將鎖存信號(hào)LAT提供到第二鎖存電路3-2-1和3-2-2之前，實(shí)施上述預(yù)充電操作。因此，在時(shí)間t30處，控制信號(hào)C1與水平同步信號(hào)STB同步地被設(shè)置為“1”。此時(shí)，在第二水平周期中用于數(shù)據(jù)線Y2的數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-1中。在第三水平周期中用于數(shù)據(jù)線Y1的數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第一鎖存電路3-1-1中。由于兩個(gè)MSB D5彼此一致，所以變化檢測(cè)電路3-3-1不輸出預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1。因此，仍保持開關(guān)113A被接通且開關(guān)121被斷開的狀態(tài)。由此能夠降低由預(yù)充電操作引起的不需要的充電和放電功率。
此外，在第二水平周期中用于數(shù)據(jù)線Y1的數(shù)字信號(hào)“111111”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-2中。此外，在第三水平周期中用于數(shù)據(jù)線Y2的數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第一鎖存電路3-1-2中。因此，變化檢測(cè)電路3-3-2檢測(cè)出兩個(gè)MSB D5彼此不一致，并輸出預(yù)充電控制信號(hào)SWCNT1。由此開關(guān)113B-1和113B-2被斷開，開關(guān)125被接通。結(jié)果，節(jié)點(diǎn)N3被預(yù)充電到第三電壓VDD3。此外，節(jié)點(diǎn)N2和N4被預(yù)充電達(dá)如下時(shí)間自水平同步信號(hào)STB被設(shè)置為“1”起幾個(gè)時(shí)鐘時(shí)間，即自極性信號(hào)POL被反轉(zhuǎn)起幾個(gè)時(shí)鐘時(shí)間。具體地說，開關(guān)122和126被斷開，開關(guān)123和127被接通。由此用地電壓GND對(duì)節(jié)點(diǎn)N2和N4進(jìn)行預(yù)充電。此外，由于開關(guān)132和133被接通，所以數(shù)據(jù)線Y1和Y2也被預(yù)充電到地電壓GND。
在時(shí)間t31處，水平同步信號(hào)STB變?yōu)椤?”，并且鎖存信號(hào)LAT被提供到第二鎖存電路3-2-1和3-2-2。由第一鎖存電路3-1鎖存的數(shù)字信號(hào)被同時(shí)傳遞到第二鎖存電路3-2并被第二鎖存電路3-2鎖存。結(jié)果，用于數(shù)據(jù)線Y1的第一數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-1中。用于數(shù)據(jù)線Y2的第二數(shù)字信號(hào)“000000”被存儲(chǔ)在第二鎖存電路3-2-2中。在時(shí)間t3 1處，控制信號(hào)C1返回到“0”。由此開關(guān)125被斷開，并且節(jié)點(diǎn)N3的預(yù)充電結(jié)束。
響應(yīng)第一數(shù)字信號(hào)的低位組“00000”，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2選擇正極性灰度電壓V32P，第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1選擇正極性灰度電壓V0P。此外，響應(yīng)其MSB“0”，開關(guān)113A-1被接通，開關(guān)113A-2被斷開。由此，正極性灰度信號(hào)V63P被施加到節(jié)點(diǎn)N1。響應(yīng)第二數(shù)字信號(hào)的低位組“00000”，第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1選擇負(fù)極性灰度電壓V32N，第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL12-2選擇負(fù)極性灰度電壓V0N。此外，響應(yīng)其MSB“0”，開關(guān)113B-1被斷開，開關(guān)113B-2被接通。由此，負(fù)極性灰度電壓V0N被施加到節(jié)點(diǎn)N3。
在經(jīng)過幾個(gè)時(shí)鐘之后，在時(shí)間t32處，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，開關(guān)122和126被接通，開關(guān)123和127被斷開。由此，節(jié)點(diǎn)N2和N4的預(yù)充電結(jié)束。在時(shí)間t32處，響應(yīng)控制信號(hào)SWCNT2，在極性選擇電路16中，開關(guān)131和134接通且開關(guān)132和133斷開。結(jié)果，與第一數(shù)字信號(hào)“000000”相對(duì)應(yīng)的正極性灰度電壓V0P被施加到數(shù)據(jù)線Y1。此外，與第二數(shù)字信號(hào)“000000”相對(duì)應(yīng)的負(fù)極性灰度電壓V0N被施加到數(shù)據(jù)線Y2。
在本實(shí)施例中，極性選擇電路16被構(gòu)造為工作在第七電壓范圍VDD4到VDD1內(nèi)，并且使用“高電壓元件”來制造。正極性選擇器13A被構(gòu)造為工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)，并且負(fù)極性選擇器13B被構(gòu)造為工作在第六電壓范圍VDD4到GND內(nèi)。因此，正極性選擇器13A和負(fù)極性選擇器13B的每一個(gè)能夠使用擊穿電壓比高電壓元件的擊穿電壓低的“中間電壓元件”來制造。此外，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2以及負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL 12-2的每一個(gè)能夠使用擊穿電壓比中間電壓元件的擊穿電壓低的“低電壓元件”來制造。高電壓元件、中間電壓元件和低電壓元件的擊穿電壓例如分別是12伏、6伏和3伏。將描述由于這樣的工作電壓差異和擊穿電壓差異而出現(xiàn)的特征。
圖26是數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的布局的示意平面圖。各種工作電壓用于各電路，并且工作電路不同的電路被布置在襯底上的不同區(qū)域中。例如，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2工作在第二電壓范圍GND到VDD2內(nèi)并且形成在襯底70上的第一區(qū)域71中。第一正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1工作在第一電壓范圍VDD2到VDD1內(nèi)并且形成在襯底70上的第二區(qū)域72中。第一負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1工作在第二電壓范圍VDD3到GND內(nèi)并且形成在襯底70上的第三區(qū)域73中。第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL 12-2工作在第四電壓范圍VDD4到VDD3內(nèi)并且形成在襯底70上的第四區(qū)域74中。
各區(qū)域由深N阱層彼此隔離開。此外，液晶顯示裝置包括分別與多條數(shù)據(jù)線Y1到Y(jié)n相對(duì)應(yīng)的多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1。因此，提供多個(gè)第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2。例如，第二正極性D/A轉(zhuǎn)換器PL 11-2可以連續(xù)地布置在第一區(qū)域71中。同樣，正極性選擇器13A工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)并且形成在襯底70上的第五區(qū)域75中。負(fù)極性選擇器13B工作在第六電壓范圍VDD4到GND內(nèi)并且形成在襯底70上的第六區(qū)域76中。極性選擇電路16工作在第七電壓范圍VDD4到VDD1內(nèi)并且形成在襯底70上的第七區(qū)域77中。
邏輯電路3(見圖19)中的各電路的每一個(gè)都由低電壓元件形成并且形成在襯底70上的第八區(qū)域78中。電平移動(dòng)電路可以位于第二鎖存電路3-2和每個(gè)D/A轉(zhuǎn)換電路1之間并且在第一鎖存電路3-1之前。如果電平移動(dòng)電路位于第一鎖存電路3-1之前，則邏輯電路3形成在區(qū)域78a內(nèi)，并且電平移動(dòng)電路形成在第九區(qū)域79中。
每個(gè)電壓跟隨器124和128由中間電壓元件形成。在電壓跟隨器124和128中，由于制造偏差會(huì)產(chǎn)生偏移電壓的偏差。因此，優(yōu)選的是在比玻璃襯底的相對(duì)元件精度高的硅襯底上制造電壓跟隨器124和128。由開關(guān)131到134構(gòu)成的極性選擇電路16可以不形成在硅襯底上而是形成在形成有像素的玻璃襯底上。
圖27A典型地示出了沿圖26的線A-A’截取的剖面結(jié)構(gòu)。圖27B典型地示出了沿圖26的線B-B’截取的剖面結(jié)構(gòu)。第四N阱W84、第五N阱W85、第六N阱W86和第七N阱W87分別形成在P型襯底70中。這些第四到第七N阱W84到W87分別對(duì)應(yīng)于第四到第七區(qū)域W74到W77。在第四N阱W84中形成有P阱。第三電壓VDD3被施加到第四N阱W84，第四電壓VDD4被施加到P阱。此外，在第四N阱W84上形成有P溝道MOS晶體管Q3p，在P阱上形成有N溝道MOS晶體管Q3n。每個(gè)MOS晶體管的柵電極經(jīng)由柵絕緣膜F94形成在襯底70上。這些MOS晶體管Q3p和Q3n構(gòu)成了工作在第四電壓范圍VDD4到VDD3內(nèi)的第二負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NL。也就是說，MOS晶體管Q3p和Q3n是低電壓元件。形成在第一到第三以及第八區(qū)域中的各電路的每一個(gè)都由MOS晶體管Q3p和Q3n來制造。在第五N阱W85中形成有P阱。第一電壓VDD1被施加到第五N阱W85，地電壓被施加到P阱。此外，在第五N阱W85上形成有P溝道MOS晶體管Q2p，在P阱上形成有N溝道MOS晶體管Q2n。每個(gè)MOS晶體管的柵電極經(jīng)由柵絕緣膜F95形成在襯底70上。這些MOS晶體管Q2p和Q2n構(gòu)成了工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)的正極性選擇器13A。也就是說，MOS晶體管Q2p和Q2n是中間電壓元件。在第六N阱W86中形成有P阱。地電壓GND被施加到第六N阱W86，第四電壓VDD4被施加到P阱。此外，在第六N阱W86上形成有P溝道MOS晶體管Q2p，在P阱上形成有N溝道MOS晶體管Q2n。每個(gè)MOS晶體管的柵電極經(jīng)由柵絕緣膜F96形成在襯底70上。這些MOS晶體管Q2p和Q2n構(gòu)成了工作在第六電壓范圍VDD4到GND內(nèi)的負(fù)極性選擇器13B。也就是說，MOS晶體管Q2p和Q2n是中間電壓元件。第一電壓VDD1被施加到第七N阱W87，第四電壓VDD4被施加到P型襯底70。此外，在第七N阱W87上形成有P溝道MOS晶體管Q1p，在P型襯底上形成有N溝道MOS晶體管Q1n。每個(gè)MOS晶體管的柵電極經(jīng)由柵絕緣膜F97形成在襯底70上。這些MOS晶體管Q1p和Q1n構(gòu)成了工作在第七電壓范圍VDD4到VDD1內(nèi)的極性選擇電路。也就是說，MOS晶體管Q1p和Q1n是高電壓元件。
可以看出，第一到第四以及第八區(qū)域中的各電路每個(gè)都由作為低電壓元件的MOS晶體管Q3p和Q3n來制造。在第五和第六區(qū)域中的各電路每個(gè)都由作為中間電壓元件的MOS晶體管Q2p和Q2n來制造。在第七區(qū)域中的各電路每個(gè)都由作為高電壓元件的MOS晶體管Q1p和Q1n來制造。MOS晶體管Q3p和Q3n的擊穿電壓可以比MOS晶體管Q2p和Q2n的擊穿電壓低。MOS晶體管Q2p和Q2n的擊穿電壓可以比MOS晶體管Q1p和Q1n的擊穿電壓低。因此，柵氧化膜F94的厚度Tox比柵氧化膜F95和F96的厚度Tox低。柵氧化膜F95和F96的厚度Tox比柵氧化膜F97的厚度Tox低。此外，MOS晶體管Q3p和Q3n的最小柵長度L和最小柵寬度W比MOS晶體管Q2p和Q2n的最小柵長度L和最小柵寬度W小。MOS晶體管Q2p和Q2n的最小柵長度L和最小柵寬度W比MOS晶體管Q1p和Q1n的最小柵長度L和最小柵寬度W小。因而，如果擊穿電壓較低，則電路面積較小。如果擊穿電壓較大，則電路面積較大。
如果數(shù)字信號(hào)的位數(shù)增加，則使D/A轉(zhuǎn)換電路1的面積變大。因此，優(yōu)選的是提供高電壓元件的數(shù)量被盡可能地最小化的D/A轉(zhuǎn)換電路1。根據(jù)本發(fā)明，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2以及負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL 12-2的每一個(gè)都由低電壓元件形成，并且正極性選擇器13A和負(fù)極性選擇器13B的每一個(gè)都由中間電壓元件形成。因此，減小了D/A轉(zhuǎn)換電路1的電路面積，并且相應(yīng)地減小數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的電路面積。由于降低了各電路的工作電壓，所以能夠降低數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的功耗。
如上所述，根據(jù)第五實(shí)施例，能夠減小數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的面積。為了減小面積，不需要使用在上述第二現(xiàn)有例子中公開的方法。也就是說，用于D/A轉(zhuǎn)換的電路的面積能夠在不使用高于1的放大因子α的放大器的情況下被減小。足以通過電壓跟隨器124和128分別將正極性灰度信號(hào)和負(fù)極性灰度信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)線Y。由于消除了由放大器的制造偏差引起的放大因子α的偏差，因此能夠提高提供到數(shù)據(jù)線Y的像素電壓的精度。也就是說，根據(jù)本實(shí)施例，不僅能夠減小數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的面積，而且還能夠防止諸如“模糊”的圖像質(zhì)量惡化。如果應(yīng)用點(diǎn)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)法，則根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造尤為有效。此外，由于D/A轉(zhuǎn)換器PH、PL、NH和NL的工作電壓被降低，所以數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路61的功耗能夠被降低。
圖28是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的D/A轉(zhuǎn)換電路1’的構(gòu)造框圖。在圖28中，與第五實(shí)施例中相同的元件分別被分配有相同的參考標(biāo)號(hào)，并且在此通常不對(duì)其進(jìn)行描述。
如圖28所示，節(jié)點(diǎn)N1和N3串連連接到極性選擇電路16。極性選擇電路16的輸出通過電壓跟隨器117A連接到輸出端T1，并通過電壓跟隨器117B連接輸出端T2。極性選擇電路16包括開關(guān)131到134。開關(guān)131位于節(jié)點(diǎn)N1和電壓跟隨器117A之間。開關(guān)132位于節(jié)點(diǎn)N3和電壓跟隨器117A之間。開關(guān)133位于節(jié)點(diǎn)N1和電壓跟隨器117B之間。開關(guān)134位于節(jié)點(diǎn)N3和電壓跟隨器117B之間。在第六實(shí)施例中，D/A轉(zhuǎn)換器PH、PL、NH和NL 11-1到12-2的每一個(gè)都由低電壓元件形成，并且其他電路的每一個(gè)都由工作在第七電壓范圍VDD4到VDD1內(nèi)的高電壓元件形成。例如，根據(jù)第五實(shí)施例，正極性選擇器13A和負(fù)極性選擇器13B的每一個(gè)都由中間電壓元件形成。根據(jù)第六實(shí)施例，正極性選擇器13A和負(fù)極性選擇器13B的每一個(gè)都由高電壓元件形成。因此，正極性選擇器13A和負(fù)極性選擇器13B形成在襯底70上的第七區(qū)域77中。
第六實(shí)施例能夠表現(xiàn)出與第五實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。第六實(shí)施例還表現(xiàn)出下面的額外優(yōu)點(diǎn)。電平移動(dòng)電路組2的構(gòu)造比圖23中所示的構(gòu)造簡單。這是因?yàn)椴恍枰娖揭苿?dòng)電路55和56。由于降低了電平移動(dòng)電路的種類的數(shù)量，所以能夠提高設(shè)計(jì)期間的方便性?？梢蕴鎿Q地，正極性D/A轉(zhuǎn)換器PH 11-1和PL 11-2的每一個(gè)可以由中間電壓元件來制造，并且被構(gòu)造為工作在第五電壓范圍GND到VDD1內(nèi)。此外，負(fù)極性D/A轉(zhuǎn)換器NH 12-1和NL 12-2的每一個(gè)可以由中間電壓元件來制造，并且被構(gòu)造為工作在第六電壓范圍VDD4到GND內(nèi)。如果這樣，由于僅使用電平移動(dòng)電路55到57，所以能夠進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)期間的方便性。
在第五和第六實(shí)施例中的襯底可以是除了硅襯底之外的半導(dǎo)體襯底、玻璃襯底、塑料襯底等中的任何一個(gè)。晶體管不限于是MOS晶體管，而可以是雙極晶體管、有機(jī)晶體管等。此外，已經(jīng)描述了參考電壓是系統(tǒng)地電壓GND的情況?？梢蕴鎿Q地，參考電壓可以是與系統(tǒng)地電壓GND不同的電壓。
在上述實(shí)施例中，V0P到V31P被提供到第二D/A轉(zhuǎn)換器PL，并且V32P到V63P被提供到第一D/A轉(zhuǎn)換器PH。但是，也可以是V0P到V31P被提供到第一D/A轉(zhuǎn)換器PH，并且V32P到V63P被提供到第二D/A轉(zhuǎn)換器PL。
根據(jù)本發(fā)明，能夠減小D/A轉(zhuǎn)換電路的電路面積。還能夠降低D/A轉(zhuǎn)換電路的功耗。還能夠降低使用D/A轉(zhuǎn)換電路的顯示裝置的功耗。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)電路，包括模擬電壓信號(hào)生成電路，其被構(gòu)造為生成第一組和第二組模擬電壓信號(hào)；第一D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第一電壓和低于所述第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出所述第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在所述第二電壓和低于所述第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于所述低位組輸出所述第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；以及選擇電路，其被構(gòu)造為基于所述數(shù)字信號(hào)的高位組選擇所述第一模擬電壓信號(hào)和所述第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為模擬電壓選擇信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第二電壓是系統(tǒng)地電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述選擇電路工作在高于所述第一電壓的電壓和低于所述第三電壓的電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，還包括緩沖器，其位于所述選擇電路和輸出端之間，并且被構(gòu)造為工作在所述第一電壓和所述第四電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)電路，還包括預(yù)充電電路，其被構(gòu)造為將所述選擇電路和輸出端之間的線路預(yù)充電到預(yù)定電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)所述高位組的值變化時(shí)，所述線路被預(yù)充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)所述高位組的值變化時(shí)，在所述選擇電路從所述第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器斷開所述預(yù)充電電路之后，實(shí)施所述預(yù)充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7中的任何一個(gè)的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述預(yù)定電壓是所述第二電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任何一個(gè)的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一D/A轉(zhuǎn)換器、所述第二D/A轉(zhuǎn)換器和所述選擇電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管，并且所述第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器中的所述MOS晶體管的柵絕緣膜比所述選擇電路中的所述MOS晶體管的柵絕緣膜薄。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任何一個(gè)的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一D/A轉(zhuǎn)換器、所述第二D/A轉(zhuǎn)換器和所述選擇電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管，并且所述第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器中的所述MOS晶體管的柵長度比所述選擇電路中的所述MOS晶體管的柵長度短。
11.一種驅(qū)動(dòng)電路，包括模擬電壓信號(hào)生成電路，其被構(gòu)造為生成第一組到第四組模擬電壓信號(hào)；第一D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第一電壓和低于所述第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出所述第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在所述第二電壓和低于所述第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于所述低位組輸出所述第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；第三D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第三電壓和低于所述第三電壓的第四電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出所述第三組模擬電壓信號(hào)中的第三模擬電壓信號(hào)；第四D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在所述第四電壓和低于所述第四電壓的第五電壓之間的第四電壓范圍內(nèi)，并且基于所述低位組輸出所述第四組模擬電壓信號(hào)中的第四模擬電壓信號(hào)；第一選擇電路，其被構(gòu)造為基于所述數(shù)字信號(hào)的高位組選擇所述第一模擬電壓信號(hào)和所述第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第一模擬電壓選擇信號(hào)；以及第二選擇電路，其被構(gòu)造為基于所述數(shù)字信號(hào)的所述高位組選擇所述第三模擬電壓信號(hào)和所述第四模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第二模擬電壓選擇信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第三電壓是系統(tǒng)地電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一選擇電路工作在高于所述第一電壓的第六電壓和所述第三電壓之間的第五電壓范圍內(nèi)，并且所述第二選擇電路工作在所述第三電壓和低于所述第五電壓的第七電壓之間的第六電壓范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)電路，還包括第三選擇電路，其被構(gòu)造為基于所述數(shù)字信號(hào)的所述高位組選擇所述第一模擬電壓選擇信號(hào)和所述第二模擬電壓選擇信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓選擇信號(hào)，作為模擬電壓選擇信號(hào)；以及緩沖器，其位于所述第三選擇電路和輸出端之間，并且被構(gòu)造為工作在所述第六電壓和所述第七電壓之間的第七電壓范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動(dòng)電路，還包括輸出切換電路，其被構(gòu)造為基于極性信號(hào)將所述第一模擬電壓選擇信號(hào)和所述第二模擬電壓選擇信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓選擇信號(hào)作為模擬電壓選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的一個(gè)輸出端，并且將該選擇信號(hào)中的另一個(gè)選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的另一個(gè)輸出端。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的驅(qū)動(dòng)電路，還包括預(yù)充電電路，其位于所述第一和第二選擇電路與所述輸出切換電路之間，并且被構(gòu)造為將所述第一和第二選擇電路與所述輸出切換電路之間的第一線路預(yù)充電到第一和第二預(yù)定電壓，將所述第一線路和所述輸出端之間的第二線路預(yù)充電到第三預(yù)定電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)所述高位組的值變化時(shí)，所述第一線路被預(yù)充電，并且所述第二線路響應(yīng)于極性信號(hào)被預(yù)充電。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的驅(qū)動(dòng)電路，其中當(dāng)所述高位組的值變化時(shí)，在所述第一和第二選擇電路從所述第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器斷開所述預(yù)充電電路之后，實(shí)施所述預(yù)充電。
19.根據(jù)權(quán)利要求16到18中的任何一個(gè)的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一預(yù)定電壓是所述第二電壓，所述第二預(yù)定電壓是所述第四電壓，并且所述第三預(yù)定電壓是地電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器、所述第一和第二選擇電路、所述預(yù)充電電路以及所述輸出切換電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管，所述第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器中的所述MOS晶體管的柵絕緣膜比所述第一和第二選擇電路中的所述MOS晶體管的柵絕緣膜薄，并且所述第一和第二選擇電路中的所述MOS晶體管的柵絕緣膜比所述輸出切換電路中的所述MOS晶體管的柵絕緣膜薄。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的驅(qū)動(dòng)電路，其中所述第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器、所述第一和第二選擇電路、所述預(yù)充電電路以及所述輸出切換電路中的每一個(gè)都具有MOS晶體管，所述第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器中的所述MOS晶體管的柵長度比所述第一和第二選擇電路中的所述MOS晶體管的柵長度短，并且所述第一到第四D/A轉(zhuǎn)換器中的所述MOS晶體管的柵長度比所述輸出切換電路中的所述MOS晶體管的柵長度短。
22.一種顯示裝置，包括具有數(shù)據(jù)線的顯示面板；以及驅(qū)動(dòng)電路，其被構(gòu)造為通過驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)線基于數(shù)字信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述顯示面板，其中所述驅(qū)動(dòng)電路包括邏輯電路，其被構(gòu)造為鎖存具有低位組和高位組的所述數(shù)字信號(hào)；模擬電壓信號(hào)生成電路，其被構(gòu)造為生成第一組和第二組模擬電壓信號(hào)；以及數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換電路，其被構(gòu)造為通過使用所述第一組和第二組模擬電壓信號(hào)基于所述數(shù)字信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)線，所述D/A轉(zhuǎn)換電路包括第一D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第一電壓和低于所述第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的所述低位組輸出所述第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在所述第二電壓和低于所述第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于所述低位組輸出所述第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；以及第一選擇電路，其被構(gòu)造為工作在高于所述第一電壓的電壓和低于所述第三電壓的電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)，并基于所述數(shù)字信號(hào)的所述高位組選擇所述第一模擬電壓信號(hào)和所述第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第一模擬電壓選擇信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的顯示裝置，其中所述D/A轉(zhuǎn)換電路還包括緩沖器，其被構(gòu)造為基于所述第一模擬電壓選擇信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)線之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的顯示裝置，其中所述模擬電壓信號(hào)生成電路不僅生成所述第一組和第二組模擬電壓信號(hào)還生成第三組和第四組模擬電壓信號(hào)，并且所述D/A轉(zhuǎn)換電路還包括第三D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在第三電壓和低于所述第三電壓的第四電壓之間的第三電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出所述第三組模擬電壓信號(hào)中的第三模擬電壓信號(hào)；第四D/A轉(zhuǎn)換器，其被構(gòu)造為工作在所述第四電壓和低于所述第四電壓的第五電壓之間的第四電壓范圍內(nèi)，并且基于所述低位組輸出所述第四組模擬電壓信號(hào)中的第四模擬電壓信號(hào)；第二選擇電路，其被構(gòu)造為基于所述數(shù)字信號(hào)的所述高位組選擇所述第三模擬電壓信號(hào)和所述第四模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為第二模擬電壓選擇信號(hào)；以及輸出切換電路，其被構(gòu)造為基于極性信號(hào)將所述第一模擬電壓選擇信號(hào)和所述第二模擬電壓選擇信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓選擇信號(hào)作為模擬電壓選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的一個(gè)輸出端，并且將該選擇信號(hào)中的另一個(gè)選擇信號(hào)輸出到相鄰輸出端中的另一個(gè)輸出端。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的顯示裝置，還包括電平移動(dòng)電路組，其位于所述邏輯電路和所述D/A轉(zhuǎn)換電路之間，并且包括第一到第三電平移動(dòng)電路，其中所述第一電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述低位組，并且在將所述低位組轉(zhuǎn)換為適合所述第一電壓范圍之后，將所述低位組輸出到所述第一D/A轉(zhuǎn)換器，所述第二電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述低位組，并且在將所述低位組轉(zhuǎn)換為適合所述第二電壓范圍之后，將所述低位組輸出到所述第二D/A轉(zhuǎn)換器，并且所述第三電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述高位組，并且在將所述高位組轉(zhuǎn)換為適合所述第三電壓范圍之后，將所述高位組輸出到所述第一選擇電路。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的顯示裝置，還包括電平移動(dòng)電路組，其位于所述邏輯電路和所述D/A轉(zhuǎn)換電路之間，并且包括第一到第七電平移動(dòng)電路，其中所述第一電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述低位組，并且在將所述低位組轉(zhuǎn)換為適合所述第一電壓范圍之后，將所述低位組輸出到所述第一D/A轉(zhuǎn)換器，所述第二電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述低位組，并且在將所述低位組轉(zhuǎn)換為適合所述第二電壓范圍之后，將所述低位組輸出到所述第二D/A轉(zhuǎn)換器，所述第三電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述低位組，并且在將所述低位組轉(zhuǎn)換為適合所述第三電壓范圍之后，將所述低位組輸出到所述第三D/A轉(zhuǎn)換器，所述第四電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述低位組，并且在將所述低位組轉(zhuǎn)換為適合所述第四電壓范圍之后，將所述低位組輸出到所述第四D/A轉(zhuǎn)換器，所述第五電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述高位組，并且在將所述高位組轉(zhuǎn)換為適合所述第五電壓范圍之后，將所述高位組輸出到所述第一選擇電路，所述第六電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收所述高位組，并且在將所述高位組轉(zhuǎn)換為適合所述第六電壓范圍之后，將所述高位組輸出到所述第二選擇電路，并且所述第七電平移動(dòng)電路從所述邏輯電路接收極性信號(hào)，并且在將所述極性信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合所述第七電壓范圍之后，將所述極性信號(hào)輸出到所述輸出切換電路。
全文摘要
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，驅(qū)動(dòng)電路包括模擬電壓信號(hào)生成電路，其生成第一組和第二組模擬電壓信號(hào)；第一D/A轉(zhuǎn)換器，其工作在第一電壓和低于所述第一電壓的第二電壓之間的第一電壓范圍內(nèi)，并且基于輸入數(shù)字信號(hào)的低位組輸出第一組模擬電壓信號(hào)中的第一模擬電壓信號(hào)；第二D/A轉(zhuǎn)換器，其工作在第二電壓和低于第二電壓的第三電壓之間的第二電壓范圍內(nèi)，并且基于低位組輸出第二組模擬電壓信號(hào)中的第二模擬電壓信號(hào)；以及選擇電路，其基于數(shù)字信號(hào)的高位組選擇第一模擬電壓信號(hào)和第二模擬電壓信號(hào)中的一個(gè)模擬電壓信號(hào)，作為模擬電壓選擇信號(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1855212SQ20061007940
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者橋本義春 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司