專利名稱：半導(dǎo)體集成電路、液晶驅(qū)動(dòng)器件以及液晶顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于具有微分電路——例如，小振幅差分信號(hào)接口——的半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)，進(jìn)一步，涉及尤其適用于接收兩種電源的半導(dǎo)體集成電路——例如，液晶驅(qū)動(dòng)器——的技術(shù)。
背景技術(shù)：
用于驅(qū)動(dòng)在筆記本電腦等中用作顯示器的TFT(薄膜晶體管)液晶面板的數(shù)據(jù)線的液晶驅(qū)動(dòng)器包括用于高速接收6比特每像素的數(shù)字顯示數(shù)據(jù)并以這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)在64色階中產(chǎn)生384個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)輸出電壓的液晶驅(qū)動(dòng)器。近幾年來，作為這種液晶驅(qū)動(dòng)器中進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)高速發(fā)送/接收的接口，使用了LVD(低電壓差分信令)接口或作為LVDS接口派生標(biāo)準(zhǔn)的小振幅差分信號(hào)接口。通過使用這樣的小振幅差分信號(hào)接口，與使用CMOS級(jí)接口等的情形相比，可減小能耗和輸入/輸出信號(hào)的電磁干擾。
圖5為作為小振幅差分信號(hào)接口的例子的MOSFET的電路圖，在獲得本發(fā)明之前，本發(fā)明者在此對(duì)該MOSFET進(jìn)行了考察。
例如在圖5中所示的，小振幅差分信號(hào)接口包括差分放大級(jí)61，用于放大輸入差分信號(hào)的不同電壓；驅(qū)動(dòng)級(jí)62，利用電平移動(dòng)電路62a增大來自差分放大級(jí)61的輸出電壓，并根據(jù)該輸出電壓在輸出側(cè)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)；輸出級(jí)63，用于驅(qū)動(dòng)與輸出側(cè)相連的負(fù)載并輸出預(yù)定幅度的信號(hào)。差分放大級(jí)61具有與一對(duì)差分輸入MOSFETQ62和Q63的公共電源相連的恒流MOSFET Q61，提供恒定電流。由恒流MOSFET Q61控制差分放大級(jí)61中流動(dòng)的直流電。
對(duì)于小振幅差分信號(hào)接口或具有該接口的半導(dǎo)體芯片，需要輸入差分信號(hào)中心電壓更寬的波動(dòng)許可寬度，還需要通過降低施加到半導(dǎo)體芯片上的邏輯電源電壓來減少能耗。
然而，在小振幅差分信號(hào)接口中，施加到驅(qū)動(dòng)級(jí)62和輸出級(jí)63上的邏輯電源電壓VCC還施加到供給差分放大級(jí)61的恒流MOSFET Q61的源極上。因此，當(dāng)電源電壓VCC降低時(shí)，用于提供恒定電流的MOSFET Q61的柵-源電壓Vgs也降低了。
在MOSFET飽和區(qū)中的漏電流由式(1)表示。
I＝β(W/L)(Vgs-Vth)2.......(1)其中β代表一個(gè)常數(shù)，W代表柵寬，L代表柵長，而Vth代表閾值電壓。
從式(1)中可看出，如果柵-源電壓Vgs降低，則當(dāng)閾值電壓Vth由于MOSFET工作過程中的變化而偏離參考值時(shí)，這個(gè)變化對(duì)電流值I產(chǎn)生很大的影響，就必須增大柵寬以通過同樣大小的電流。
當(dāng)電源電壓VCC降低時(shí)，差分輸入MOSFET Q62和Q63的公共源極的電位也降低了。由于輸入差分信號(hào)YP和YN中心電壓的波動(dòng)，進(jìn)入差分放大級(jí)61的電流也發(fā)生了相對(duì)較大的改變，電流消耗和電路特性也改變了。這使得無法加寬輸入差分信號(hào)YP和YN中心電壓的波動(dòng)許可寬度。
此外，當(dāng)差分輸入MOSFET Q62和Q63的公共源極的電位降低時(shí)，來自差分放大級(jí)的輸出電壓變低，并且在驅(qū)動(dòng)級(jí)62的后一級(jí)上必須有電平移動(dòng)電路62a。然而，電平移動(dòng)電路62a必須通以直流電，從而電流消耗因此而增大。因此，通常設(shè)計(jì)成通入電平移動(dòng)電路62a的直流電變小。然而，在這樣設(shè)計(jì)時(shí)，電平移動(dòng)電路62a中信號(hào)的上升變慢，導(dǎo)致信號(hào)延遲時(shí)間的增大。
從上面這些我們可以看出，在具有如圖5所示的輸入電路的半導(dǎo)體集成電路中，不能將邏輯電源電壓VCC設(shè)置得過低。結(jié)果，無法減少半導(dǎo)體芯片的能耗。
本發(fā)明的一個(gè)目的是給出半導(dǎo)體集成電路，以及具有能夠?qū)崿F(xiàn)輸入差分信號(hào)中心電壓的更寬波動(dòng)許可寬度并減少能耗的差分電路的液晶驅(qū)動(dòng)器件。
本發(fā)明的另一目的是給出半導(dǎo)體集成電路，以及實(shí)現(xiàn)輸入差分信號(hào)中心電壓的更寬波動(dòng)許可寬度并通過降低邏輯電源電壓來降低能耗的液晶驅(qū)動(dòng)器件。
從說明書和附圖的描述中，可以清楚地看出本發(fā)明的上述和其它目的及其新穎的特色。
發(fā)明公開下面將描述說明書中公開的發(fā)明中代表性發(fā)明的概要。
包含差分電路的半導(dǎo)體集成電路包括差分放大級(jí)，具有一對(duì)源極其同彼此相連的差分MOS晶體管以及連在這對(duì)差分MOS晶體管的公共源極和電源電壓端之間提供恒定電流的MOS晶體管，用以放大差分輸入信號(hào)；輸出級(jí)，用于根據(jù)來自差分放大級(jí)輸出端之一的電壓輸出產(chǎn)生輸出信號(hào)；其中施加到差分放大級(jí)電源電壓端的第二電源電壓高于施加到輸出級(jí)的第一電源電壓。
通過這樣的裝置，可由高于第一電源電壓的第二電源電壓來增大提供恒定電流的MOS晶體管的柵-源電壓Vgs。從式(1)可知，可減小晶體管閾值電壓Vth的變化對(duì)電流的影響，此外，還可減小用于通過該電流的晶體管的尺寸。
由于還可以增大提供恒定電流的MOS晶體管的漏極側(cè)電壓，因此也可以抑制輸入差分信號(hào)中心電壓的改變對(duì)電流的影響。因此，可實(shí)現(xiàn)具有更寬的中心電壓波動(dòng)許可寬度的電路，其中輸入差分信號(hào)YP和YN中心電壓的波動(dòng)不會(huì)改變電流消耗和電路特性。
由于還可以增大提供恒定電流的MOS晶體管的漏極側(cè)電壓，因此可使來自差分放大級(jí)的輸出電壓較高，同時(shí)無需在下一級(jí)放置電平移動(dòng)電路。這樣，消除了電平移動(dòng)電路中的直流電，從而可減少能耗。由于電平移動(dòng)電路變得不必要，因而可防止信號(hào)上升沿的延遲，可縮短信號(hào)延遲時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路包含輸入電路，用于接收一對(duì)來自外界的差分信號(hào)，并根據(jù)該差分信號(hào)之間的電壓差向內(nèi)部邏輯電路提供信號(hào)；內(nèi)部邏輯電路，用于接收來自輸入電路的信號(hào)并進(jìn)行邏輯操作；輸出電路，用于向外界輸出振幅大于內(nèi)部邏輯電路信號(hào)振幅的信號(hào)，第一電源電壓施加到內(nèi)部邏輯電路上，高于第一電源電壓的第二電源電壓施加到輸出電路上，其中輸入電路包含差分放大級(jí)，具有一對(duì)源極彼此共同相連的差分MOS晶體管以及連在這對(duì)差分MOS晶體管的公共源極和電源電壓端之間提供恒定電流的晶體管，用以放大差分輸入信號(hào)；輸出級(jí)，用于根據(jù)來自差分放大級(jí)輸出端之一的電壓輸出產(chǎn)生輸出信號(hào)，第二電源電壓施加到差分放大級(jí)的電源電壓端上。
通過這樣的裝置，第二電源電壓施加到差分放大級(jí)上，從而可加寬要輸入到輸入電路的差分信號(hào)中心電壓的波動(dòng)許可寬度，并且，通過將第一邏輯電源電壓設(shè)置得較低，可減少能耗。由于在輸出電路中用于輸出高電壓信號(hào)的電源也用作高于第一電源電壓的第二電源電壓，因此無需為差分放大級(jí)預(yù)備新的電源電壓。即使在通過預(yù)定直流電的情形中，也可減小差分放大級(jí)的晶體管的尺寸，從而不會(huì)增大芯片面積。
具體地，在用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路——其中每個(gè)像素的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為差分信號(hào)輸入到輸入電路并根據(jù)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的驅(qū)動(dòng)電壓并將該電壓從輸出電路輸出——中，用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的電源電壓用作第二電源電壓。
具體地，提供恒定電流的晶體管為流過恒定電流的P-溝道MOS晶體管，在其柵極上施加偏壓。
差分放大級(jí)具有兩個(gè)差分輸入P-溝道MOS晶體管，它們的源極相連，用柵極接收一對(duì)差分信號(hào)，這兩個(gè)差分輸入P-溝道MOS晶體管的公共源極與提供恒定電流的P-溝道MOS晶體管的漏極相連。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示系統(tǒng)中，在用于輸入顯示數(shù)據(jù)的差分輸入電路中加入待機(jī)裝置，用于中斷差分放大級(jí)中的工作電流。根據(jù)這樣的裝置，可中斷差分放大級(jí)中的無用電流，從而進(jìn)一步降低能耗。
理想地，由待機(jī)裝置根據(jù)大量顯示數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)臅r(shí)序的外部信號(hào)指示來取消工作電流的中斷，由待機(jī)裝置根據(jù)連續(xù)傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)輸入的完成來啟動(dòng)工作電流的中斷。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，無需從外界輸入新的信號(hào)來控制待機(jī)裝置。不用改變傳統(tǒng)的要從/向外界接收/傳輸輸入/輸出信號(hào)的系統(tǒng)，就可以進(jìn)行差分放大級(jí)的電流控制。
理想地，提供兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路，用于輸入差分外部時(shí)鐘，從而在每個(gè)外部時(shí)鐘向輸入電路串連輸入兩個(gè)輸入信號(hào)的情形中，正相側(cè)和負(fù)相側(cè)相對(duì)。接收兩個(gè)輸入信號(hào)的時(shí)序可根據(jù)通過兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來給出。
利用這樣的結(jié)構(gòu)，即使在條件——例如半導(dǎo)體的制造變化、差分外部時(shí)鐘的中心電壓、電源電壓、溫度等——改變到某一程度時(shí)，也不會(huì)作為提供接收輸入信號(hào)的時(shí)序的時(shí)鐘信號(hào)的變化而施加影響。這樣，可容易地調(diào)節(jié)鎖存顯示數(shù)據(jù)的時(shí)序。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為一電路圖，示出適當(dāng)?shù)貞?yīng)用了本發(fā)明的小振幅差分信號(hào)接口的實(shí)施例。
圖2為一電路圖，示出具有根據(jù)本發(fā)明的小振幅差分信號(hào)接口的液晶驅(qū)動(dòng)器的一般結(jié)構(gòu)圖3為圖1的小振幅差分信號(hào)接口在MOSFET的閾值電壓Vth在P-溝道和N-溝道中都較高的情形中的特性圖。
圖4為圖1的小振幅差分信號(hào)接口在MOSFET的閾值電壓Vth在P-溝道和N-溝道中都較低的情形中的特性圖。
圖5為一電路圖，示出本發(fā)明者在此處等地方所考察的小振幅差分信號(hào)接口的實(shí)施例。
圖6為圖5的小振幅差分信號(hào)接口在MOSFET的閾值電壓Vth在P-溝道和N-溝道中都較低時(shí)的特性圖。
圖7為圖5的小振幅差分信號(hào)接口在MOSFET的閾值電壓Vth在P-溝道和N-溝道中為一參考值時(shí)的特性圖。
圖8為圖5的小振幅差分信號(hào)接口在MOSFET的閾值電壓Vth在P-溝道和N-溝道中都較高時(shí)的特性圖。
圖9為一電路圖，示出要施加到小振幅差分信號(hào)接口的第二電源電壓可從許多電源電壓中選擇的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖10為COF封裝的俯視圖，示出第二電源電壓可由COF上的一條線來進(jìn)行選擇的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，該圖還顯示了液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD選作第二電源電壓的狀態(tài)。
圖11示出在圖10的COF中驅(qū)動(dòng)色階的電壓選作第二電源電壓的狀態(tài)。
圖12為半導(dǎo)體芯片的示意圖，示出第二電源電壓可從鋁線母片中選擇的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，該圖還顯示了液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD選作第二電源電壓的狀態(tài)。
圖13示出在圖12的半導(dǎo)體芯片中驅(qū)動(dòng)色階的電壓選作第二電源電壓的狀態(tài)。
圖14為半導(dǎo)體芯片的示意圖，示出可通過在該半導(dǎo)體芯片上加上熔絲來選擇第二電源電壓的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
圖15為一電路圖，示出產(chǎn)生要施加到小振幅差分信號(hào)接口的第二電源電壓的電路的實(shí)施例。
圖16為一電路圖，示出增加了待機(jī)功能的第三實(shí)施方案的小振幅差分信號(hào)接口。
圖17為一結(jié)構(gòu)圖，示出用增加了待機(jī)功能的液晶驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的液晶顯示系統(tǒng)的實(shí)施例。
圖18為一時(shí)序圖，說明圖17的液晶顯示系統(tǒng)的工作。
圖19為一時(shí)序圖，示出由每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行的待機(jī)過程的工作時(shí)序的實(shí)施例。
圖20為一時(shí)序圖，示出由每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行的待機(jī)過程的工作時(shí)序的另一實(shí)施例。
圖21為一電路圖，示出實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器中顯示數(shù)據(jù)的輸入單元和傳輸時(shí)鐘。
圖22為一波形圖，示出圖21中顯示數(shù)據(jù)和傳輸時(shí)鐘之間的關(guān)系。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式在下文中將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。
第一實(shí)施方案圖1為一電路圖，清楚地示出適用本發(fā)明的小振幅差分信號(hào)接口的實(shí)施例。在該圖中，除了每個(gè)MOSFET之外，還示出了取優(yōu)選數(shù)值的實(shí)施例的柵寬W(μm)與柵長L(μm)之比“W/L”。
該實(shí)施方案的小振幅差分信號(hào)接口(差分輸入電路)為LVDS(低電壓差分信令)接口或作為IEEE(電子電氣工程學(xué)會(huì))所規(guī)定的LVDS接口的衍生技術(shù)的小振幅差分信號(hào)接口。例如，該接口接收來自外界的小振幅差分信號(hào)(具有200mV至500mV的振幅)——例如外部時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)——并根據(jù)一對(duì)小振幅差分信號(hào)之間的電壓差向內(nèi)部電路輸出高電平或低電平。
如圖1所示，該小振幅差分信號(hào)接口包括差分放大級(jí)1，由一對(duì)差分輸入MOSFET Q2和Q3、一個(gè)與差分輸入MOSFET Q2和Q3公共源極相連提供恒定電流的MOSFET Q1、以及與差分輸入MOSFET Q2和Q3的漏極相連的有源負(fù)載MOSFET Q4和Q5；驅(qū)動(dòng)級(jí)2以及用于接收來自差分放大級(jí)1的放大輸出并根據(jù)該輸出電壓而輸出高電平或低電平信號(hào)的輸出級(jí)3。
對(duì)該實(shí)施方案的電路中的驅(qū)動(dòng)級(jí)2和緩沖級(jí)3施加邏輯電源電壓VCC(例如，2.7V至3.6V)。另一方面，對(duì)差分放大級(jí)1施加一個(gè)高于邏輯電源電壓VCC、用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD(例如，6V至10V)作為電源電壓。對(duì)提供恒定電流的MOSFET Q1的柵極施加恒壓電路和偏壓電路產(chǎn)生的用于電流控制的電壓SVGP(例如，1.6V至1.8V)。通過MOSFET飽和區(qū)的作用對(duì)差分輸入MOSFET Q2和Q3的公共源極側(cè)施加偏流。
通過用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD，與圖5中的電路形式相比，提供恒定電流的MOSFET Q1的柵-源電壓Vgs變大了。因此，從MOSFET飽和狀態(tài)的電流表達(dá)式I＝β(W/L)(Vgs-Vth)2可以看出，即使由于MOSFET工作過程中的變化而引起閾值電壓Vth稍稍偏離參考值，也不會(huì)對(duì)漏極電流值產(chǎn)生很大影響。由于柵-源電壓Vgs相對(duì)較大，即使MOSFET的柵寬W沒有增大太多，也能得到所需的電流值。
此外，也增大了與差分輸入MOSFET Q2和Q3的源極端相連的節(jié)點(diǎn)n1的電壓。從而，即使輸入差分信號(hào)YP和YN的中心電壓波動(dòng)了一點(diǎn)，進(jìn)入差分放大級(jí)1的電流也不會(huì)改變太大，電流消耗和電路特性保持恒定。因此，可加寬輸入差分信號(hào)YP和YN的中心電壓的波動(dòng)許可寬度。
由于差分輸入MOSFET Q2和Q3公共源極的電壓變高，輸出到差分放大級(jí)1的輸出節(jié)點(diǎn)n2的高電平電壓變得高到足以開啟驅(qū)動(dòng)級(jí)2的P-溝道MOSFET Q6。從而，可省略圖5中傳統(tǒng)的小振幅差分信號(hào)接口所具有的電平移動(dòng)電路62a。因此，由于減少了電平移動(dòng)電路的消耗，可降低能耗，并且還可以減少信號(hào)延遲。
由于向差分放大級(jí)1施加了大功率源電壓VLCD，作為差分放大級(jí)1和通過其柵極接收差分放大級(jí)1的輸出的驅(qū)動(dòng)級(jí)2的元件，每個(gè)MOSFET優(yōu)選地為高擊穿電壓的MOSFET(例如，7V的高擊穿電壓)。
現(xiàn)在將定量地描述小振幅差分信號(hào)接口的特性。
圖3和4為示出圖1的小振幅差分信號(hào)接口的特性的曲線圖。圖3為MOSFET的閾值電壓Vth由于過程變化而在P-溝道型和N-溝道型中都為高的情形的曲線圖，而圖4為示出閾值電壓Vth在P-溝道型和N-溝道型中都為低的情形的曲線圖。
每幅曲線圖中的橫坐標(biāo)代表施加到提供恒定電流的MOSFETQ1的源極上的電源電壓VLCD的電壓值，而縱坐標(biāo)代表進(jìn)入差分放大級(jí)1的直流電的值。圖中曲線表示輸入差分信號(hào)的中心電壓Vref為0.5V、1.2V和2.4V以及芯片溫度為-30℃、25℃和75℃的情形。
過程變化引起的特性改變、輸入差分信號(hào)的中心電壓Vref引起的特性改變，以及電源電壓VLCD引起的特性改變將在下文中逐個(gè)描述。
過程變化引起的電流值的改變總量低于10％。例如，在芯片溫度為25℃、液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD為8V且輸入差分信號(hào)的中心電壓為1.2V的條件下，當(dāng)在圖3中閾值電壓Vth為高時(shí)，得到了67μA的電流值。另一方面，當(dāng)在圖4中閾值電壓Vth為低時(shí)，得到了73μA的電流值。這兩個(gè)值之間的差別小于10％。從圖中可看出，不考慮芯片溫度、液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD以及輸入差分信號(hào)的中心電壓，過程變化引起的電流值改變總量是一樣的。
在圖3和4中，輸入差分信號(hào)中心電壓Vref的改變由實(shí)線、虛線、雙點(diǎn)劃線來表示。從圖中可看出，當(dāng)芯片溫度和閾值電壓Vth的特性都相同時(shí)，輸入差分信號(hào)中心電壓Vref的偏離很難使電流值發(fā)生偏離。
在電源電壓較大的情形(圖3中閾值電壓Vth為高且芯片溫度為-30℃的情形)中，因其引起的電流值改變?yōu)?6μA/5V。在標(biāo)準(zhǔn)情形(芯片溫度30℃)中為20μA至17μA/5V。改變總量較小。因此，即使將接口設(shè)計(jì)成工作在最小電流，最大電流也不會(huì)變得過高，可獲得低的電流消耗。
圖6至8示出圖5的傳統(tǒng)小振幅差分信號(hào)接口的特性圖。圖6示出MOSFET的閾值電壓在P和N溝道中都為低且電源電壓為最大值3.6V的情形。圖7示出閾值電壓Vth和電源電壓VCC都為參考值的情形。圖8示出閾值電壓Vth在P和N溝道中都為高且電源電壓為最小值2.7V的情形。
在圖中，橫坐標(biāo)示出提供恒定電流的MOSFET Q1的柵寬W，縱坐標(biāo)表示通到差分放大級(jí)1的直流電的值。曲線表示輸入差分信號(hào)的中心電壓Vref為0.5V、1.2V以及VCC-1.2V的情形。
在傳統(tǒng)的小振幅差分信號(hào)接口中，當(dāng)提供直流電的MOSFETQ1的柵寬設(shè)為100μm而輸入差分信號(hào)的中心電壓Vref改變0.5至VCC-1.2V時(shí)，在圖6的情形中，電流值為563μA至326μA，改變總量為40％或更大。類似地，在圖7的情形中，電流值為330μA至190μA，改變總量為40％或更大。在圖8的情形中，電流值為173μA至101μA，改變總量為40％或更大。
當(dāng)條件為輸入差分信號(hào)的中心電壓保持恒定(Vref＝1.2V)而其它條件變到最大時(shí)，也就是說，當(dāng)從MOSFET的閾值電壓Vth為最小、電源電壓VCC為最大值3.6V而芯片溫度為-30℃的條件(圖6的A點(diǎn))變到MOSFET的閾值電壓Vth為最大、電源電壓為最小值2.7V而芯片溫度為75℃的條件(圖6中的C點(diǎn))時(shí)，電流值從484μA變到123μA，下降了74％。在設(shè)計(jì)接口以使在電流最小條件下也能保證工作的情形中，最大電流變得極高從而無法獲得低的電流消耗。
當(dāng)在基本相同的條件下考察該實(shí)施方案的圖1的小振幅差分信號(hào)接口的特性時(shí)，可以看出，當(dāng)還是從MOSFET的閾值電壓Vth為最小而芯片溫度為-30℃的條件(圖4中的A’點(diǎn))變到MOSFET的閾值電壓為最大而芯片溫度為75℃的條件(圖3中的C’點(diǎn))時(shí)，電流值的下降被從96μA抑制到了54μA，為43％。
如上所述，構(gòu)造該實(shí)施方案的小振幅差分信號(hào)接口以向差分放大級(jí)1施加高于邏輯電源電壓VCC的液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD。這樣，MOSFET的閾值電壓Vth、輸入差分信號(hào)的中心電壓Vref由過程變化引起的改變只有一點(diǎn)點(diǎn)，差分放大級(jí)1中的電流值沒有波動(dòng)太多，差分放大級(jí)1的特性(例如，上升/下降時(shí)間、輸出電壓等)保持正常。因此，可加寬輸入差分信號(hào)中心電壓的波動(dòng)許可寬度。
下文中將描述將該小振幅差分信號(hào)接口應(yīng)用到接收兩種電源電壓的半導(dǎo)體集成電路中的實(shí)施例。
圖2為一框圖，示出信號(hào)輸入部分具有小振幅差分信號(hào)接口的液晶驅(qū)動(dòng)器的一般結(jié)構(gòu)。
作為驅(qū)動(dòng)用作筆記本電腦——但不僅限于此——的顯示器的TFT液晶面板的該實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器件，液晶驅(qū)動(dòng)器100形成在單晶硅等制成的單個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
該實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器100具有由小振幅差分信號(hào)接口101和12實(shí)現(xiàn)的接口101，小振幅差分信號(hào)接口101和12用于接收從外界以小振幅差分信號(hào)形式輸入的六比特每像素的數(shù)字顯示數(shù)據(jù)DATA00P和DATA00N至DATA22P和DATA22N以及外部時(shí)鐘CLP和CLN。液晶驅(qū)動(dòng)器100還包括數(shù)據(jù)寄存器104，用于暫時(shí)保持輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；數(shù)據(jù)鎖存電路122，用于按預(yù)定比特?cái)?shù)順序移位保持在數(shù)據(jù)寄存器104中的數(shù)據(jù)并保持一線數(shù)據(jù)；移位寄存器121，用于將數(shù)據(jù)寄存器104中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鎖存電路中的預(yù)定比特?cái)?shù)；D/A變換器123，用于將保持在數(shù)據(jù)鎖存電路121中的一線數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換成表示每個(gè)像素色階的模擬信號(hào)；輸出緩沖器124，用于根據(jù)來自D/A變換器123的模擬信號(hào)產(chǎn)生并輸出TFT液晶面板的數(shù)據(jù)線的驅(qū)動(dòng)電壓Y1至Y384。
從芯片外向液晶驅(qū)動(dòng)器100施加用作內(nèi)部邏輯電路——例如小振幅差分信號(hào)接口101的驅(qū)動(dòng)級(jí)2和緩沖級(jí)3、數(shù)據(jù)寄存器、移位寄存器以及數(shù)據(jù)鎖存電路122——工作電源的電源電壓VCC，以及用于產(chǎn)生液晶驅(qū)動(dòng)電壓Y1至Y384驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD。用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD被電阻分配電路(未示出)等分成大小不同的電壓V1至V10，用于顯示色階，它們被送入D/A變換器123和輸出緩沖器124。用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD也被送入小振幅差分信號(hào)接口101中的差分放大級(jí)1。
在液晶驅(qū)動(dòng)器100中，從外界輸入的數(shù)字顯示數(shù)據(jù)DATA00P和DATA00N至DATA22P和DATA22N以及外部時(shí)鐘CLP和CLN的中心電壓的波動(dòng)許可寬度可設(shè)得較寬，邏輯電源電壓VCC不會(huì)引起小振幅差分信號(hào)接口101的特性波動(dòng)，從而電源電壓VCC可設(shè)得較低。這樣，可實(shí)現(xiàn)能夠高速工作的低能耗半導(dǎo)體芯片。
盡管上面已具體描述了此處本發(fā)明者所完成的發(fā)明，本發(fā)明卻并不局限于前述實(shí)施方案，只要不背離其要旨，本發(fā)明可以進(jìn)行各種改變。
例如，盡管描述了小振幅差分信號(hào)接口的具體電路結(jié)構(gòu)，但是我們知道還存在差分放大級(jí)等的不同調(diào)整，在差分放大級(jí)之后一級(jí)的電路結(jié)構(gòu)也可進(jìn)行各種調(diào)整。接口并不一定要由MOSFET構(gòu)成，還可以是雙極晶體管。在該實(shí)施方案中具體表述的值——例如邏輯電源電壓、液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD和MOSFET的尺寸——也可以適當(dāng)改變。
現(xiàn)在將描述啟用除了用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓的電壓作為施加到圖1中差分放大級(jí)1上的電壓的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。在圖1中，用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD與提供恒定電流的MOSFET Q1的源極端相連(圖1)。下文中將描述第二電源電壓VDD2與源極端相連的情形。
圖9示出能夠從大量電壓中選擇第二電源電壓VDD2施加到小振幅差分信號(hào)接口上的選擇電路的實(shí)施例。
在該實(shí)施方案中，作為施加到小振幅差分信號(hào)接口101的差分放大級(jí)1上的第二電源電壓VDD2，可選擇任何從外界施加的用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和用于驅(qū)動(dòng)液晶的色階的色階電壓V0至V10的適當(dāng)電壓(例如，從最高的往下四個(gè)電壓)。
當(dāng)差分放大級(jí)1的電源電壓VDD2高于邏輯電源電壓VCC一定程度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種效應(yīng)。當(dāng)電源電壓VDD2太高時(shí)，必須極端增大器件擊穿電壓，從而能耗增加太大。因此，在該實(shí)施方案中，任何電位低于用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD的色階電壓V0、V1……都可選作電源電壓VDD2。當(dāng)電源電壓VLCD太大時(shí)，可應(yīng)用任何更低的色階電壓V0、V1……色階電壓V0至V10在液晶驅(qū)動(dòng)器中以預(yù)定比例進(jìn)行電阻分配，從而產(chǎn)生，例如，64×2色階的驅(qū)動(dòng)電壓。由于驅(qū)動(dòng)電壓根據(jù)液晶面板的特性而改變，色階電壓V0至V10從外界輸入并進(jìn)行電阻分配，從而改變?cè)趦?nèi)部產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓的值。
因此，由于色階電壓V0至V10的值根據(jù)所用的系統(tǒng)而改變，在使用這些值中的任何一個(gè)作為電源電壓VDD2的情形中，很方便進(jìn)行設(shè)置以使從某些色階電壓V0、V1……中可選擇任何電壓。
在圖9的選擇電路中，在差分放大級(jí)1的電源電壓VDD2——它施加到小振幅差分信號(hào)接口101上——的電源線Lvdd2與電源線L00和LO至L3——其上分別施加了用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0至V3——之間放置高擊穿電壓的轉(zhuǎn)換MOSFET MS1至MS5，它們通過源極端和漏極端互連。選擇信號(hào)施加到每個(gè)轉(zhuǎn)換MOSFET MS1至MS5的柵極端上。
例如，為液晶驅(qū)動(dòng)器提供專用輸入端，通過該輸入端從外界施加選擇信號(hào)。作為選擇，在液晶驅(qū)動(dòng)器中配置控制寄存器，根據(jù)控制寄存器中設(shè)置的值從控制寄存器施加選擇信號(hào)。
如上所述，還是在任何色階電壓V0至V3用作差分放大級(jí)1的電源電壓VDD2的情形中，通過加寬差分輸入信號(hào)中心電壓的波動(dòng)許可寬度或降低邏輯電源電壓VCC，可得到像內(nèi)部電路的更高處理速度和更低能耗這樣的效果。
此外，在該實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器中，當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓非常高時(shí)，可適當(dāng)選擇任何低于電源電壓VLCD的色階電壓V0至V3用作差分放大級(jí)1的電源電壓VDD2。因此，無需極端地增大差分放大級(jí)1的器件擊穿電壓，從而可抑制能耗的增加。
能夠從用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0至V3中選擇電壓作為電源電壓VDD2的結(jié)構(gòu)并不局限于使用轉(zhuǎn)換MOSFET的結(jié)構(gòu)，還可應(yīng)用各種不同的結(jié)構(gòu)。
圖10和11示出在COF封裝情形中，通過在布線膜上布線而使電源電壓的選擇成為可能的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。
在該實(shí)施例中，作為液晶驅(qū)動(dòng)器100的裝配結(jié)構(gòu)，使用了COF(膜上芯片)封裝，其中在布線膜51上裝配了作為液晶驅(qū)動(dòng)器件的半導(dǎo)體芯片52。在該實(shí)施例中，第二電源電壓VDD2的連接焊點(diǎn)G0焊在半導(dǎo)體芯片52上，其上集成了液晶驅(qū)動(dòng)器100的電路，適當(dāng)選擇布線膜51的線，從而使得能夠從任何用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0、V1……中選擇電源電壓VDD2。
例如，如圖10和11所示，將電源電壓VDD2的連接焊點(diǎn)G0通過形成在布線膜51上由虛線表示的線H1或H2與用于液晶驅(qū)動(dòng)的電源電壓VLCD的輸入焊點(diǎn)J00或任何色階電壓V0、V1……的連接焊點(diǎn)J0、J1……相連，可選擇任何用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0、V1……作為電源電壓VDD2。
圖12和13示出利用母片方法的布線圖使選擇第二電源電壓VDD2成為可能的實(shí)施例。
在該實(shí)施例中，通過制造半導(dǎo)體芯片52的過程中的布線圖來選擇電源電壓VDD2。如圖12和13所示，通過適當(dāng)選擇布線圖，其中，例如，第二電源電壓VDD2的電源線Lvdd2與任何用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD的輸入焊點(diǎn)J00和色階電壓V0、V1……的輸入焊點(diǎn)J0至J3，可選擇任何用于驅(qū)動(dòng)業(yè)經(jīng)的電源電壓VLCD和色階電壓V0、V1……作為第二電源電壓VDD2。
圖14示出使得第二電源電壓能通過熔斷半導(dǎo)體芯片52中的熔絲器件來進(jìn)行選擇的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。
在該實(shí)施例中，在電源電壓VDD2的電源線Lvdd2與用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0、V1……的輸入焊點(diǎn)之間加上熔絲器件FS。通過熔斷晶片、半導(dǎo)體芯片或封裝該級(jí)上的多余熔絲器件，可選擇任何用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0、V1……作為第二電源電壓VDD2。利用，例如，激光或通過用探針通入預(yù)定電流來熔斷熔絲器件FS。
圖15示出用于產(chǎn)生要施加到小振幅差分信號(hào)接口101上的第二電源電壓的電路的實(shí)施例。
在前述實(shí)施例中，描述了直接使用任何用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0、V1……作為要施加到差分放大級(jí)1上的第二電源電壓VDD2的實(shí)施例。在圖15的實(shí)施例中，使用用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD來產(chǎn)生一個(gè)低于電源電壓VLCD的電壓，所產(chǎn)生的電壓用作第二電源電壓VDD2。
作為電壓產(chǎn)生電路，可應(yīng)用各種已知技術(shù)。例如，如圖15所示，可以利用電阻R1和R2對(duì)用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD進(jìn)行電阻分配，通過電壓輸出器40輸出由電阻分配得到的電位。
盡管在圖15中通過使用電源電壓VLCD來產(chǎn)生第二電源電壓VDD2，還可以用色階電壓V0、V1……或從色階電壓產(chǎn)生的電壓來代替電源電壓VLCD。
第二實(shí)施方案在第二實(shí)施方案中，在第一實(shí)施方案中描述的液晶驅(qū)動(dòng)器100中加入待機(jī)功能，用于在非必要時(shí)中斷小振幅差分信號(hào)接口101中差分放大級(jí)1——向其中輸入了差分顯示數(shù)據(jù)DATAP和DATAN——的工作電流。特定地，第一實(shí)施方案中描述的小振幅差分信號(hào)接口101中差分放大級(jí)的電源電壓(VLCD、VDD2)設(shè)為高于內(nèi)部電路的電源電壓(VCC)，以致差分放大級(jí)1的能耗變成一個(gè)不可忽略的值。由于液晶系統(tǒng)由，例如，八個(gè)第一實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器100構(gòu)成，可以認(rèn)為該系統(tǒng)的能耗是較高的。因此，在第二實(shí)施方案中，將描述能夠通過對(duì)第一實(shí)施方案的差分放大級(jí)1增加待機(jī)功能而盡可能降低能耗的液晶驅(qū)動(dòng)器100。
圖16示出增加了待機(jī)功能的第二實(shí)施方案的小振幅差分信號(hào)接口的實(shí)施例。
在該小振幅差分信號(hào)接口中，與圖1的小振幅差分信號(hào)接口101主要的不同點(diǎn)在于，施加到提供恒定電流的MOSFET Q1的柵極端上的偏壓可以在用于施加恒定工作電流的電流控制電壓SVGPD0和第二電源電壓VDD2之間變化。附加了轉(zhuǎn)換MOSFET Q21，用于在差分放大級(jí)1不工作時(shí)將差分放大級(jí)1輸出節(jié)點(diǎn)n4的電位強(qiáng)迫地保持在低電平上。
用于轉(zhuǎn)換提供恒定電流的MOSFET Q1的偏壓的結(jié)構(gòu)包括電平移動(dòng)電路5，將用于驅(qū)動(dòng)高擊穿電壓MOSFET的邏輯待機(jī)信號(hào)STB變換成高電壓；高擊穿電壓的P-溝道型轉(zhuǎn)換MOSFET Q15，用于連接/斷開電源電壓VDD2和提供恒定電流的MOSFET Q1的柵極端；高擊穿電壓的P-溝道型轉(zhuǎn)換MOSFET Q16，用于連接/斷開電流控制電壓SVGPD0和提供恒定電流的MOSFET Q1的柵極端；以及變換器INV20，用于變換信號(hào)。在電源電壓VCC和VDD2之間的差別并不很大的情形中，可省略電平移動(dòng)電路5。
利用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)待機(jī)信號(hào)STB處于低電平時(shí)，用于連接電流控制電壓SVGPD0的轉(zhuǎn)換MOSFET Q16開啟而用于連接電源電壓VDD2的轉(zhuǎn)換MOSFET Q15關(guān)閉。電流控制電壓SVGPD0施加到提供恒定電流的MOSFET Q1的柵極上，工作電流施加給差分放大級(jí)1。
此外，與輸出節(jié)點(diǎn)n4相連的轉(zhuǎn)換MOSFET Q21關(guān)閉，從而不起作用。由于轉(zhuǎn)換MOSFET Q21為N溝道型的，因此輸入柵極的信號(hào)可以在不被電平移動(dòng)電路5移動(dòng)電平的情況下關(guān)閉轉(zhuǎn)換MOSFETQ21。
另一方面，當(dāng)待機(jī)信號(hào)STB設(shè)為高電平時(shí)，用于連接電源電壓VDD2的轉(zhuǎn)換MOSFET Q15開啟而用于連接電流控制電壓SVGPD0的轉(zhuǎn)換MOSFET Q16關(guān)閉。因此，電源電壓VDD2施加到提供恒定電流的MOSFET Q2的柵極上，差分放大級(jí)1的工作電流被中斷。
此外，節(jié)點(diǎn)n4的轉(zhuǎn)換MOSFET Q21開啟，輸出節(jié)點(diǎn)n4的電位被迫降至地電位GND。這使得驅(qū)動(dòng)級(jí)2和緩沖級(jí)3的狀態(tài)穩(wěn)定并且中斷饋通電流。
盡管沒有示出，但是待機(jī)信號(hào)STB來自，例如，定時(shí)控制電路，該定時(shí)控制電路處于具有小振幅差分信號(hào)接口的液晶驅(qū)動(dòng)器中，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)和從外界輸入的定時(shí)脈沖產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)信號(hào)。
圖17為一結(jié)構(gòu)圖，示出使用增加了待機(jī)功能的液晶驅(qū)動(dòng)器所構(gòu)成的液晶顯示系統(tǒng)的實(shí)施例。在下文中，為便于理解，輸入圖2中的數(shù)據(jù)鎖存電路122的外部時(shí)鐘CLK1將稱作水平時(shí)鐘CL1，而輸入差分放大器12的外部時(shí)鐘CLP和CLN將稱作傳輸時(shí)鐘CL2。
圖17中示出的為液晶面板33，其中在具有液晶的面板上布置了TFT(薄膜晶體管)列陣和能夠顯示彩色圖像的三原色濾鏡；掃描驅(qū)動(dòng)器(柵極線驅(qū)動(dòng)器)32，用于與水平掃描時(shí)鐘CL3同步地順序驅(qū)動(dòng)TFT列陣的柵極線；液晶驅(qū)動(dòng)電源電路34，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)液晶所必須的各種電源電壓；液晶驅(qū)動(dòng)器(源極線驅(qū)動(dòng)器)35，作為液晶驅(qū)動(dòng)器件，對(duì)其增加了驅(qū)動(dòng)TFT列陣中源極線的待機(jī)功能；控制器31，用于向液晶驅(qū)動(dòng)器35提供顯示數(shù)據(jù)并向液晶驅(qū)動(dòng)器35和掃描驅(qū)動(dòng)器32提供控制信號(hào)和工作定時(shí)。液晶顯示系統(tǒng)具有端和線，用于向電路31、32、34和35提供電源電壓VCC和作為參考電位的地電位GND。
液晶驅(qū)動(dòng)電源電路34對(duì)液晶面板33產(chǎn)生反電極電壓VCOM，對(duì)掃描驅(qū)動(dòng)器32產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)TFT列陣柵極線的電壓VGON和VGOFF，對(duì)液晶驅(qū)動(dòng)器35產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)液晶的電源電壓VLCD和色階電壓V0至V9。用于施加從電源電路34輸出的電壓VLCD和V0至V9的線LVS為用于向液晶驅(qū)動(dòng)器35施加電壓VLCD和V0至V9的線，而且在本發(fā)明的液晶系統(tǒng)中也有運(yùn)用。因此，本發(fā)明的液晶驅(qū)動(dòng)器(100、35)可用于該液晶系統(tǒng)而無需為該液晶系統(tǒng)而改變線LVS。
在本實(shí)施方案的液晶顯示系統(tǒng)中，根據(jù)液晶面板33源極線的數(shù)目配置了大量(例如，八個(gè))液晶驅(qū)動(dòng)器35。這許多液晶驅(qū)動(dòng)器35中的每一個(gè)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的384個(gè)(128像素×三原色)源極線，另一方面，柵極線由掃描驅(qū)動(dòng)器32順序驅(qū)動(dòng)，從而在液晶面板33的整個(gè)面積上顯示圖像?？捎玫谝粚?shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器100代替圖17的液晶驅(qū)動(dòng)器35來構(gòu)成液晶系統(tǒng)。
圖18說明液晶顯示系統(tǒng)的工作的時(shí)序圖。在圖中，上兩級(jí)的時(shí)基尺度和下三級(jí)的時(shí)基尺度互不相同。FRM表示指示幀周期的幀信號(hào)。
在圖17的液晶顯示系統(tǒng)中，除了顯示數(shù)據(jù)DATA之外，從控制器31輸出指示一個(gè)水平周期的水平時(shí)鐘CL1、用于給出顯示數(shù)據(jù)DATA的傳輸定時(shí)的傳輸時(shí)鐘CL2等到每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35……在三原色×1線(1024像素)的數(shù)據(jù)的傳輸單元中，在一個(gè)水平周期內(nèi)連續(xù)傳輸顯示數(shù)據(jù)DATA。使用差分信號(hào)作為顯示數(shù)據(jù)DATA和傳輸時(shí)鐘CL2。
這些大量液晶驅(qū)動(dòng)器35中的每一個(gè)都接收三原色×128像素的顯示數(shù)據(jù)DATA，這些數(shù)據(jù)由每個(gè)驅(qū)動(dòng)器從連續(xù)傳輸?shù)囊痪€顯示數(shù)據(jù)DATA當(dāng)中送出。對(duì)于每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35，為了為一個(gè)驅(qū)動(dòng)器僅輸入總量的顯示數(shù)據(jù)DATA，在不同時(shí)間輸入用于通報(bào)顯示數(shù)據(jù)DATA輸入時(shí)間的允許信號(hào)EIO。
首先，允許信號(hào)EIO從控制器31輸出到第一液晶驅(qū)動(dòng)器35。根據(jù)允許信號(hào)EIO，第一液晶驅(qū)動(dòng)器35開始接收顯示數(shù)據(jù)。之后，傳輸繼續(xù)，并且剛好在總量的數(shù)據(jù)輸入第一液晶驅(qū)動(dòng)器35完成之前，允許信號(hào)EIO從液晶驅(qū)動(dòng)器35傳輸?shù)降诙壕?qū)動(dòng)器35。第二液晶驅(qū)動(dòng)器35根據(jù)允許信號(hào)EIO開始接收顯示數(shù)據(jù)，并且剛好在總量的數(shù)據(jù)接收完成之前，將允許信號(hào)EIO傳輸?shù)较乱粋€(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35。這一過程從第一液晶驅(qū)動(dòng)器35向最后一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35執(zhí)行，從而將分配一線的所有顯示數(shù)據(jù)而得到的總量輸入到大量液晶驅(qū)動(dòng)器35中的每一個(gè)中。
在圖18中，用一條線來表示從控制器31和液晶驅(qū)動(dòng)器35……輸出的允許信號(hào)EIO。EIO0表示從第一液晶驅(qū)動(dòng)器35輸出的允許信號(hào)而EIO8表示從最后一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35輸出的允許信號(hào)EIO。由最末一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35產(chǎn)生的允許信號(hào)EIO8沒有輸出。
通過，例如，在每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35中的定時(shí)控制電路中計(jì)數(shù)允許信號(hào)EIO輸入之后的傳輸時(shí)鐘CL2，得到允許信號(hào)EIO從一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35傳輸?shù)较乱粋€(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器的時(shí)刻。
如圖17和18所示，在時(shí)鐘信號(hào)CL2P的上升和下降沿的時(shí)刻，顯示數(shù)據(jù)DATA傳輸至液晶驅(qū)動(dòng)器35。傳輸速率為18比特，其中每個(gè)時(shí)鐘包含了6比特每像素的色階數(shù)據(jù)，以及每個(gè)時(shí)鐘邊沿九比特，是18比特的一半。
在一個(gè)水平周期傳輸了三原色×1線的顯示數(shù)據(jù)DATA。直到下一線的傳輸之前，都存在一個(gè)空白周期，期間沒有傳輸顯示數(shù)據(jù)。每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35在一線顯示數(shù)據(jù)DATA的傳輸期間只接收指定總量的顯示數(shù)據(jù)DATA，并且在其它數(shù)據(jù)的傳輸期間不進(jìn)行輸入過程。
因此，在該實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器35中，在沒有接收顯示數(shù)據(jù)DATA的周期內(nèi)，進(jìn)行將小振幅差分信號(hào)接口101設(shè)為待機(jī)模式并降低能耗的過程。
圖19示出每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器中進(jìn)行的待機(jī)過程工作時(shí)序的時(shí)序圖的實(shí)施例。
利用液晶驅(qū)動(dòng)器35中的定時(shí)控制電路通過使用液晶顯示系統(tǒng)的顯示控制所必須的信號(hào)來執(zhí)行待機(jī)過程。
圖19示出使用水平時(shí)鐘CL1作為用于從待機(jī)模式進(jìn)行重置的信號(hào)的實(shí)施例。特定地，來自控制器31的水平時(shí)鐘CL1從每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35的定時(shí)控制電路輸入，當(dāng)探測(cè)到上升沿時(shí)，從定時(shí)控制電路輸出的待機(jī)信號(hào)STB設(shè)為低電平，從而取消待機(jī)模式。
另一方面，當(dāng)每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35的定時(shí)控制電路探測(cè)到指定總量的顯示數(shù)據(jù)DATA的輸入完成時(shí)，啟動(dòng)待機(jī)模式。每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35中的定時(shí)電路開始根據(jù)在水平時(shí)鐘CL1之后輸入的允許信號(hào)EIO來接收顯示數(shù)據(jù)DATA，在用計(jì)數(shù)器技術(shù)傳輸時(shí)鐘CL2的同時(shí)，使顯示數(shù)據(jù)DATA被接收。根據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值探測(cè)指定總量(3原色×128像素)的顯示數(shù)據(jù)DATA的最后數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)鎖存電路122或像數(shù)據(jù)寄存器104這樣的鎖存電路通過小振幅差分信號(hào)接口101鎖存的時(shí)刻。根據(jù)該探測(cè)，輸出到小振幅差分信號(hào)接口101的待機(jī)信號(hào)STB被設(shè)置為高電平以轉(zhuǎn)向待機(jī)模式。
圖20示出待機(jī)過程的操作時(shí)序的另一實(shí)施例。
在該實(shí)施例中，作為用于將小振幅差分信號(hào)接口101從待機(jī)模式重置的信號(hào)，使用了允許信號(hào)EIO。特定地，在探測(cè)到允許信號(hào)EIO的上升沿時(shí)施加到小振幅差分信號(hào)接口101上的待機(jī)信號(hào)STB通過每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器35中的定時(shí)控制電路設(shè)置為低電平，從而取消待機(jī)模式。待機(jī)模式以類似于圖19的方法啟動(dòng)。
如上所述，在第二實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器35和液晶顯示系統(tǒng)中，在每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器中沒有傳輸顯示數(shù)據(jù)DATA的周期中，小振幅差分信號(hào)接口101的差分放大級(jí)1的工作電流被中斷。因此，既是當(dāng)差分放大級(jí)1的電源電壓(VDD2)設(shè)得高于電源電壓(VCC)時(shí)，也可進(jìn)一步降低能耗。
就圖19和20的實(shí)施例而論，與圖19的情形相比，在圖20的實(shí)施例中，可更有效地啟動(dòng)待機(jī)模式，從而能耗可以因此而降低更多。然而，當(dāng)允許信號(hào)EIO的輸入到開始接受顯示數(shù)據(jù)DATA之間的周期較短時(shí)，恐怕會(huì)不能及時(shí)取消小振幅差分信號(hào)接口101的待機(jī)模式。在這樣的情形中，優(yōu)選地使用圖19的實(shí)施例。
第三實(shí)施方案圖21為一電路圖，示出第三實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器中顯示數(shù)據(jù)和傳輸時(shí)鐘的輸入部分。
在第三實(shí)施方案中，改進(jìn)了第一和第二實(shí)施方案中所示的液晶驅(qū)動(dòng)器中用于給出顯示數(shù)據(jù)DATA的傳輸定時(shí)的傳輸時(shí)鐘CL2的輸入電路。
在利用差分放大器接收差分傳輸時(shí)鐘CL2(該時(shí)鐘的正相側(cè)表示為CL2P而負(fù)相側(cè)表示為CL2N)的情形中，由于差分放大器的特性，難以將通過差分放大級(jí)的傳輸時(shí)鐘CL2的上升時(shí)間和下降時(shí)間設(shè)得相同。根據(jù)不同條件——例如差分信號(hào)的中心電壓、電源電壓以及溫度——在上升時(shí)間和下降時(shí)間之間會(huì)發(fā)生偏離。因此，在通過差分放大器的傳輸時(shí)鐘CL2中，上升信號(hào)的延遲時(shí)間(下文中稱作上升延遲)和下降信號(hào)的延遲時(shí)間(下文中稱作下降延遲)是互不相同的。
因此，在下述情形中傳輸時(shí)鐘CL2的時(shí)鐘相位差變大且有可能無法正確接收顯示數(shù)據(jù)DATA輸入傳輸時(shí)鐘CL2至某一差分放大器并當(dāng)例如從外界輸入的傳輸時(shí)鐘CL2P和CL2N之間偏離很大時(shí)通過使用一個(gè)輸入時(shí)鐘的兩個(gè)邊沿(正相側(cè)表示為CL2P而負(fù)相側(cè)表示為CL2N)在每個(gè)脈沖中兩次接收差分顯示數(shù)據(jù)DATA。為了避免這樣的問題，在結(jié)構(gòu)的情形中，只有從外接輸入的傳輸時(shí)鐘CL2和顯示數(shù)據(jù)DATA的信號(hào)波形條件必須嚴(yán)格規(guī)定。
因此，如圖21所示，第三實(shí)施方案的液晶驅(qū)動(dòng)器具有兩個(gè)差分放大器12和13，傳輸時(shí)鐘CL2輸入其中，由鎖存電路15和16與通過差分放大器12和13輸入的兩個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)CC3和CC4同步地鎖存顯示數(shù)據(jù)DATA。
顯示數(shù)據(jù)DATA通過小振幅差分信號(hào)接口101的差分放大器11和用于定時(shí)調(diào)整的延遲電路14而輸入。鎖存電路15和16構(gòu)成數(shù)據(jù)寄存器104，處在小振幅差分信號(hào)接口101的后級(jí)。
連接兩個(gè)差分放大器12和13中的某一差分放大器12，以使正相的傳輸時(shí)鐘CL2P輸入正相輸入端而負(fù)相的傳輸時(shí)鐘CL2N輸入負(fù)相輸入端。連接另一差分放大器13，以使負(fù)相的傳輸時(shí)鐘CL2N輸入正相輸入端而正相的傳輸時(shí)鐘CL2P輸入負(fù)相輸入端。
鎖存電路15在來自差分放大器12的時(shí)鐘信號(hào)CC4的上升沿鎖存顯示數(shù)據(jù)DATA，而另一鎖存電路16在來自差分放大器13的時(shí)鐘信號(hào)CC3的上升沿鎖存顯示數(shù)據(jù)DATA。
圖22為一波形圖，示出圖21的電路中顯示數(shù)據(jù)的延遲總量和傳輸時(shí)鐘的延遲總量。
利用該結(jié)構(gòu)，如圖22中的(a)所示，在差分放大器12和13中的上升延遲和下降延遲之間發(fā)生偏離。然而，差分放大器12的正相輸入端和負(fù)相輸入端以及差分放大器13的正相輸入端和負(fù)相輸入端是以相反的方式連接的。因此，通過差分放大器13的信號(hào)CC3的上升時(shí)刻T3變成將上升延遲DF加到傳輸時(shí)鐘CL2P(＝信號(hào)CC1)的下降時(shí)刻T1上而得到的時(shí)刻，而通過差分放大器14的信號(hào)CC4的上升時(shí)刻T4變成將差分放大器13的上升延遲DR加到上升時(shí)刻T2上而得到的時(shí)刻。
因此，根據(jù)第三實(shí)施方案的輸入傳輸時(shí)鐘CL2的方法，作為鎖存電路15鎖存時(shí)刻的信號(hào)CC4上升沿與作為鎖存電路16鎖存時(shí)刻的信號(hào)CC3上升沿之間的間隔變得一致。因此，不容易發(fā)生顯示數(shù)據(jù)DATA的鎖存錯(cuò)誤。因而，可放松差分傳輸時(shí)鐘CL2和差分顯示數(shù)據(jù)DATA的中心電壓的條件，此外，可以更高的速度傳輸顯示數(shù)據(jù)DATA。
盡管根據(jù)這些實(shí)施方案具體地描述了發(fā)明者在此獲得的發(fā)明，但是很顯然，本發(fā)明并不局限于前述第一至第三實(shí)施方案，只要不背離其要旨，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變。
例如，在第三實(shí)施方案中，使用水平時(shí)鐘CL1和允許信號(hào)EIO來取消待機(jī)模式，在系統(tǒng)中使用一個(gè)信號(hào)來指示顯示數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)拈_始的情形中，也可使用這樣一個(gè)信號(hào)來取消待機(jī)模式。在系統(tǒng)中使用一個(gè)信號(hào)來指示顯示數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)慕Y(jié)束的情形中，可使用這樣一個(gè)信號(hào)來啟動(dòng)待機(jī)模式。待機(jī)信號(hào)本身從芯片之外輸入，可通過進(jìn)行每個(gè)部件的定時(shí)控制的控制器等施加給每個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器。
盡管在第三實(shí)施方案中將轉(zhuǎn)換提供電流的MOSFET Q1的偏壓的結(jié)構(gòu)作為待機(jī)模式中中斷小振幅差分信號(hào)接口101的差分放大級(jí)的工作電流的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，但還存在其它各種方法，例如中斷施加電源電壓VDD2的結(jié)構(gòu)。
盡管描述了第二實(shí)施方案以在每個(gè)水平周期設(shè)置待機(jī)模式，然而在存在這樣的水平周期——其中在一個(gè)幀周期的開始或結(jié)束時(shí)沒有傳輸顯示數(shù)據(jù)——的情形中，可能會(huì)將所有水平周期設(shè)為待機(jī)模式。在待機(jī)模式僅在一個(gè)幀周期的開始或結(jié)束時(shí)設(shè)置且在傳輸了顯示數(shù)據(jù)的水平周期中取消待機(jī)模式的情形中，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可降低能耗。
在第三實(shí)施方案的傳輸時(shí)鐘CL2的輸入電路中，用于接收傳輸時(shí)鐘CL2的兩個(gè)差分放大器無需具有相同的電路結(jié)構(gòu)。如果兩個(gè)差分放大器中的上升延遲和下降延遲變得相同，那么電路結(jié)構(gòu)可以是任意的。
在第一實(shí)施方案中，為了穩(wěn)定地接收顯示數(shù)據(jù)DATA，將差分放大級(jí)1的工作電壓設(shè)為大于小振幅差分信號(hào)接口101后級(jí)中的驅(qū)動(dòng)級(jí)2和緩沖級(jí)3的工作電壓VCC。作為選擇，可以不提高工作電壓，而如下構(gòu)成小振幅差分信號(hào)接口101使用低閾值電壓的MOSFET作為差分放大級(jí)1的元件而使用高閾值電壓的MOSFET作為后級(jí)中的驅(qū)動(dòng)級(jí)2和緩沖級(jí)3的元件。通過類似于轉(zhuǎn)換工作電壓的情形的動(dòng)作，可穩(wěn)定地鎖存顯示數(shù)據(jù)DATA。
下面將簡(jiǎn)要描述說明書中公開的發(fā)明中代表性發(fā)明所得到的效果。
本發(fā)明產(chǎn)生了這樣的效果在差分電路——例如小振幅差分信號(hào)接口——中，可加寬輸入差分信號(hào)的中心電壓的波動(dòng)許可寬度并降低能耗。
本發(fā)明還給出了這樣的效果在具有小振幅差分信號(hào)接口的半導(dǎo)體集成電路中，獲得了輸入差分信號(hào)較寬的波動(dòng)許可寬度和較低的邏輯電源電壓，從而實(shí)現(xiàn)了能耗的降低。
由于在沒有傳輸顯示數(shù)據(jù)的空白周期中，由待機(jī)功能中斷了通入小振幅差分信號(hào)接口的差分放大級(jí)的工作電流，可進(jìn)一步降低液晶驅(qū)動(dòng)電路的能耗液晶系統(tǒng)的能耗。
通過使用根據(jù)水平時(shí)鐘和通報(bào)顯示數(shù)據(jù)的連續(xù)輸入的允許信號(hào)來自動(dòng)取消待機(jī)功能的功能以及通過探測(cè)一連串連續(xù)傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)的終點(diǎn)來自動(dòng)啟動(dòng)待機(jī)功能的功能，產(chǎn)生了這樣的效果，以使無需為待機(jī)功能提供外部新的信號(hào)，可不作改變地應(yīng)用傳統(tǒng)的系統(tǒng)。
在用于通過使用差分時(shí)鐘信號(hào)的兩個(gè)邊沿在每個(gè)時(shí)鐘輸入兩次數(shù)據(jù)的輸入接口中，由兩個(gè)差分放大器輸入時(shí)鐘信號(hào)，其中連接正相的輸入端和負(fù)相的輸入端，以使它們互相相對(duì)，利用時(shí)鐘信號(hào)鎖存數(shù)據(jù)，從而使得能在降低時(shí)鐘相位差的同時(shí)穩(wěn)定地鎖存數(shù)據(jù)。此外，放松了差分時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的波形條件，可進(jìn)行更高速的數(shù)據(jù)傳輸。
工業(yè)適用性盡管發(fā)明者在此處獲得的發(fā)明主要用液晶驅(qū)動(dòng)器作為背景進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于液晶驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明可廣泛地用于具有小振幅差分信號(hào)接口并接受兩種電源電壓——用于內(nèi)部邏輯電路的電壓和用于接口的電壓——的半導(dǎo)體集成電路，例如1-芯片微型計(jì)算機(jī)或DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體集成電路，包含差分電路，它包括差分放大級(jí)，具有一對(duì)有公共源極的差分MOS晶體管，以及連接在該差分MOS晶體管對(duì)的公共源極和電源電壓端的提供電流的MOS晶體管，該差分放大級(jí)放大差分輸入信號(hào)；輸出級(jí)，根據(jù)差分放大級(jí)某一輸出端輸出的電壓產(chǎn)生輸出信號(hào)，其中向所述差分放大級(jí)的電源電壓端施加第二電源電壓，第二電源電壓高于施加到所述輸出級(jí)的第一電源電壓。
2.半導(dǎo)體集成電路，包含輸入電路，用于接收一對(duì)從外界輸入的差分信號(hào)，根據(jù)該差分信號(hào)之間的電壓差向內(nèi)部邏輯電路施加輸出信號(hào)；內(nèi)部邏輯電路，用于接收來自輸入電路的信號(hào)并進(jìn)行邏輯運(yùn)算；以及輸出電路，用于向外界輸出振幅大于內(nèi)部邏輯電路信號(hào)的振幅的信號(hào)，一個(gè)第一電源電壓施加到所述內(nèi)部邏輯電路，高于第一電源電壓的一個(gè)第二電源電壓施加到所述輸出電路，其中所述輸入電路包含差分放大級(jí)，具有一對(duì)有公共源極的差分MOS晶體管，以及連接在該差分MOS晶體管對(duì)的公共源極和電源電壓端的提供電流的MOS晶體管，該差分放大級(jí)放大差分輸入信號(hào)；以及輸出級(jí)，根據(jù)差分放大級(jí)某一輸出端輸出的電壓產(chǎn)生所述輸出信號(hào)，以及所述第二電源電壓施加到所述差分放大級(jí)的所述電源電壓端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體集成電路，其中該半導(dǎo)體集成電路為用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路，其中向所述輸入電路輸入每個(gè)像素的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)作為差分信號(hào)，根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)從輸出電路輸出用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的驅(qū)動(dòng)電壓，其中用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的電源電壓用作所述第二電源電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的半導(dǎo)體集成電路，其中所述提供電流的晶體管為第一P-溝道MOS晶體管，向其柵極施加偏壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體集成電路，其中所述一對(duì)差分MOS晶體管具有一對(duì)第二P-溝道MOS晶體管，它們的柵極接收所述差分信號(hào)對(duì)，第二P-溝道MOS晶體管的公共源極與第一P-溝道MOS晶體管的漏極相連。
6.液晶顯示系統(tǒng)，包含液晶驅(qū)動(dòng)器件，它具有差分輸入電路，該電路包括用于接收差分信號(hào)的差分放大級(jí)和用于根據(jù)差分放大級(jí)的輸出而產(chǎn)生輸出信號(hào)的輸出級(jí)，該液晶驅(qū)動(dòng)器件通過輸入電路接收顯示數(shù)據(jù)并根據(jù)該顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生液晶驅(qū)動(dòng)輸出，向其施加高于施加到輸出級(jí)的工作電壓的液晶驅(qū)動(dòng)電壓作為差分放大級(jí)的工作電壓；液晶面板，用于根據(jù)液晶驅(qū)動(dòng)器件的所述液晶驅(qū)動(dòng)輸出進(jìn)行顯示；以及控制器，用于輸出顯示數(shù)據(jù)和對(duì)所述液晶驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行工作控制的信號(hào)。
7.液晶驅(qū)動(dòng)器件，其具有包括用于接收差分信號(hào)的差分放大級(jí)和根據(jù)該差分放大級(jí)的輸出產(chǎn)生輸出信號(hào)的輸出級(jí)的差分型輸入電路，該液晶驅(qū)動(dòng)器件通過輸入電路接收顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)該顯示數(shù)據(jù)輸出用于驅(qū)動(dòng)液晶的信號(hào)，其中所述差分放大級(jí)具有待機(jī)裝置，用于中斷差分放大級(jí)中流動(dòng)的工作電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的液晶驅(qū)動(dòng)器件，其中向所述差分放大級(jí)施加液晶驅(qū)動(dòng)電壓，該液晶驅(qū)動(dòng)電壓高于作為工作電壓而施加到輸出級(jí)的工作電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶驅(qū)動(dòng)器件，其中要施加到所述差分放大級(jí)的液晶驅(qū)動(dòng)電壓為色階電壓，該色階電壓從外界輸入，以便產(chǎn)生用于色階驅(qū)動(dòng)液晶面板的色階驅(qū)動(dòng)電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任何一個(gè)的液晶驅(qū)動(dòng)器件，其中所述差分放大級(jí)具有兩個(gè)差分輸入MOS晶體管和一個(gè)提供電流的MOS晶體管，兩個(gè)差分輸入MOS晶體管具有公共源極，柵極接收一對(duì)差分信號(hào)，而提供電流的MOS晶體管的漏極與兩個(gè)差分輸入MOS晶體管的公共源極相連，并具有施加工作電壓的源極，以及其中所述待機(jī)裝置為用于轉(zhuǎn)換施加到提供電流的MOS晶體管柵極上的偏壓電壓的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任何一個(gè)的液晶驅(qū)動(dòng)器件，進(jìn)一步包含控制裝置，用于根據(jù)指示多個(gè)顯示數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)亩〞r(shí)的外部信號(hào)來取消由所述待機(jī)裝置引起的工作電流中斷，并根據(jù)所探測(cè)到的連續(xù)傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)輸入的完成啟動(dòng)由待機(jī)裝置引起的工作電流中斷。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任何一個(gè)的液晶驅(qū)動(dòng)器件，進(jìn)一步包含兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路，用于接收差分外部時(shí)鐘，其中，在某一時(shí)鐘輸入電路中，外部時(shí)鐘的正相信號(hào)輸入到正相輸入端，而負(fù)相信號(hào)輸入到負(fù)相輸入端，其中，在另一時(shí)鐘輸入電路中，外部時(shí)鐘的負(fù)相信號(hào)輸入到正相輸入端，而正相信號(hào)輸入到負(fù)相輸入端，其中在每外部時(shí)鐘向所述輸入電路串聯(lián)輸入兩個(gè)輸入信號(hào)，以及其中接收兩個(gè)輸入信號(hào)的定時(shí)分別根據(jù)通過所述兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來給出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的液晶驅(qū)動(dòng)器件，還包含第一鎖存器，用于鎖存每外部時(shí)鐘串聯(lián)輸入的所述兩個(gè)輸入信號(hào)中的某一個(gè)，還包含第二鎖存器，用于鎖存另一個(gè)信號(hào)，其中第一和第二鎖存器的鎖存定時(shí)根據(jù)通過所述兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來給出。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的液晶驅(qū)動(dòng)器件，其中所述定時(shí)由通過兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)中每個(gè)的上升沿或下降沿來給出。
15.液晶顯示系統(tǒng)，包含液晶面板，具有大量源極線和大量柵極線；源極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量源極線相連，并產(chǎn)生用于根據(jù)要顯示在液晶面板上的顯示數(shù)據(jù)選擇性地驅(qū)動(dòng)源極線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；柵極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量柵極線相連，并順序掃描柵極線；電源電路，與所述液晶面板、源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，并提供要施加給液晶面板、源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源電位；控制器，與所述源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，向源極線驅(qū)動(dòng)器提供顯示數(shù)據(jù)，向源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器提供定時(shí)控制信號(hào)；以及接頭端，用于提供要施加給所述源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的參考電位，其中所述控制器向源極線驅(qū)動(dòng)器施加差分型的所述顯示數(shù)據(jù)，其中所述液晶驅(qū)動(dòng)器具有用于接收差分型顯示數(shù)據(jù)的差分輸入電路、用于鎖存差分輸入電路的輸出的數(shù)據(jù)鎖存電路、以及用于產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出電路，其中選自所述驅(qū)動(dòng)電源電位的電源電位用作所述電源線驅(qū)動(dòng)器的差分輸入電路的電源電位，以及其中由所述接頭端提供的參考電位用作源極線驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)鎖存電路的電源電位。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述差分輸入電路的電源電位高于數(shù)據(jù)鎖存電路的電源電位。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述差分輸入電路包含一對(duì)差分MOS晶體管，具有用于接收所述差分型顯示數(shù)據(jù)的柵極和一個(gè)公共源極；以及電流源MOS晶體管，其漏極與所述公共源極相連，其源極上施加選自驅(qū)動(dòng)電源電位的電源電位，其柵極上施加偏壓電位。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述源極線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)一步包含待機(jī)控制電路，并且其中根據(jù)所述待機(jī)控制電路的控制向電流源MOS晶體管的柵極選擇性地施加偏壓電位。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述待機(jī)控制電路響應(yīng)從控制器施加的定時(shí)信號(hào)中指示液晶面板某一水平周期的信號(hào)的激勵(lì)，而向電流源MOS晶體管的柵極施加偏壓電位。
20.液晶顯示系統(tǒng)，包含液晶面板，具有大量源極線和大量柵極線；大量源極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量源極線相連，并產(chǎn)生用于根據(jù)要顯示在液晶面板上的顯示數(shù)據(jù)來選擇性地驅(qū)動(dòng)源極線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；柵極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量柵極線相連，并順序掃描柵極線；電源電路，與所述液晶面板、大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，并提供要施加給液晶面板、大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源電位；控制器，與所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，向大量源極線驅(qū)動(dòng)器施加顯示數(shù)據(jù)，向大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器施加定時(shí)控制信號(hào)；以及接頭端，用于提供要施加給所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的參考電位，其中所述控制器向大量源極線驅(qū)動(dòng)器施加差分型顯示數(shù)據(jù)，其中所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器每個(gè)都具有用于接收所述差分型顯示數(shù)據(jù)的差分輸入電路、用于鎖存差分輸入電路的輸出的數(shù)據(jù)鎖存電路、以及用于產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出電路，其中選自所述驅(qū)動(dòng)電源電位的電源電位用作所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)的差分輸入電路的電源電位，以及其中從所述接頭端施加的參考電位用作所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)的數(shù)據(jù)鎖存電路的電源電位。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述差分輸入電路的電源電位高于數(shù)據(jù)鎖存電路的電源電位。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述差分輸入電路包含一對(duì)差分MOS晶體管，它們具有用于接收所述差分型顯示數(shù)據(jù)的柵極和一個(gè)公共源極；以及電流源MOS晶體管，其漏極與所述公共源極相連，其源極上施加選自驅(qū)動(dòng)電源電位的電源電位，其柵極上施加偏壓電位。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)進(jìn)一步包含待機(jī)控制電路，以及其中根據(jù)所述待機(jī)控制電路的控制向電流源MOS晶體管的柵極選擇性地施加偏壓電位。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述待機(jī)控制電路響應(yīng)從控制器施加的定時(shí)信號(hào)中指示液晶面板某一水平周期的信號(hào)的激勵(lì)，而向電流源MOS晶體管的柵極施加偏壓電位，以及響應(yīng)從所述控制器施加的定時(shí)信號(hào)中的允許信號(hào)的激勵(lì)，而中斷電流源MOS晶體管的柵極上的偏壓電位。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的液晶顯示系統(tǒng)，其中所述待機(jī)控制電路響應(yīng)從控制器施加的定時(shí)信號(hào)中相應(yīng)的允許信號(hào)的激勵(lì)，而向電流源MOS晶體管的柵極施加偏壓電位，以及響應(yīng)從所述控制器施加的定時(shí)信號(hào)中與下一源極線驅(qū)動(dòng)器相關(guān)的允許信號(hào)的激勵(lì)，而中斷電流源MOS晶體管的柵極上的偏壓電位。
26.液晶驅(qū)動(dòng)器，包括兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路，用于接收差分外部時(shí)鐘，包含差分放大級(jí)，用于接收外部時(shí)鐘并產(chǎn)生輸出時(shí)鐘，其中，在某一時(shí)鐘輸入電路中的第一差分放大級(jí)中，外部時(shí)鐘的正相信號(hào)輸入正相輸入端而負(fù)相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端，其中，在另一時(shí)鐘輸入電路中的第二差分放大級(jí)中，外部時(shí)鐘的負(fù)相信號(hào)輸入正相輸入端而正相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端，其中第一和第二差分放大級(jí)接收外部時(shí)鐘并產(chǎn)生第一和第二輸出時(shí)鐘，其中每外部時(shí)鐘向數(shù)據(jù)輸入電路串聯(lián)輸入兩個(gè)輸入信號(hào)，以及其中接收這兩個(gè)輸入信號(hào)的定時(shí)分別根據(jù)第一輸出時(shí)鐘和根據(jù)第二輸出時(shí)鐘來給出。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的液晶驅(qū)動(dòng)器，其中數(shù)據(jù)輸入電路包含第一鎖存器，用于鎖存每時(shí)鐘串聯(lián)輸入的所述兩個(gè)輸入信號(hào)中的某一個(gè)；第二鎖存器，用于鎖存另一個(gè)信號(hào)，其中第一和第二鎖存器的鎖存定時(shí)分別根據(jù)第一和第二輸出時(shí)鐘來給出。
28.根據(jù)權(quán)利要求27和26的液晶驅(qū)動(dòng)器，其中包含定時(shí)的第一和第二輸出時(shí)鐘由通過所述兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)中每一個(gè)的上升沿或下降沿來給出。
29.液晶顯示系統(tǒng)，包含液晶驅(qū)動(dòng)器件，具有差分型輸入電路和用于加載來自差分型輸入電路的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)寄存器，輸入電路包括用于接收差分信號(hào)的差分放大級(jí)和用于根據(jù)差分放大級(jí)的輸出產(chǎn)生輸出信號(hào)的輸出級(jí)，該數(shù)據(jù)寄存器包括兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路，用于接收差分外部時(shí)鐘；第一差分放大級(jí)，在某一時(shí)鐘輸入電路中，其中外部時(shí)鐘的正相信號(hào)輸入正相輸入端而負(fù)相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端；第二差分放大級(jí)，在另一時(shí)鐘輸入電路中，其中外部時(shí)鐘的負(fù)相信號(hào)輸入正相輸入端而正相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端；其中用于接收輸出信號(hào)的定時(shí)分別根據(jù)從第一第二差分輸入電路輸出的第一輸出時(shí)鐘和第二輸出時(shí)鐘來給出，液晶驅(qū)動(dòng)器，用于根據(jù)載入數(shù)據(jù)寄存器的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行液晶驅(qū)動(dòng)輸出，液晶面板，用于根據(jù)液晶驅(qū)動(dòng)器件的所述液晶驅(qū)動(dòng)輸出進(jìn)行顯示；以及控制器，用于輸出顯示數(shù)據(jù)和對(duì)所述液晶驅(qū)動(dòng)器件進(jìn)行工作控制的信號(hào)。
30.液晶顯示系統(tǒng)，包含液晶面板，具有大量源極線和大量柵極線；源極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量源極線相連，根據(jù)要顯示在液晶面板上的顯示數(shù)據(jù)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以選擇性地驅(qū)動(dòng)源極線；柵極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量柵極線相連，并順序掃描柵極線；電源電路，與所述液晶面板、源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，提供要施加給液晶面板、源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源電位；控制器，與所述源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，向源極線驅(qū)動(dòng)器施加顯示數(shù)據(jù)，向源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器施加定時(shí)控制信號(hào)，該定時(shí)控制信號(hào)包括差分時(shí)鐘；接頭端，用于提供要施加給所述源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的參考電位，數(shù)據(jù)鎖存電路，包括兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路，用于接收差分時(shí)鐘；第一差分放大級(jí)，在某一時(shí)鐘輸入電路中，其中外部時(shí)鐘的正相信號(hào)輸入正相輸入端而負(fù)相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端；第二差分放大級(jí)，在另一時(shí)鐘輸入電路中，其中外部時(shí)鐘的負(fù)相信號(hào)輸入正相輸入端而正相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端；其中用于接收輸出信號(hào)的定時(shí)分別根據(jù)從第一第二差分輸入電路輸出的第一輸出時(shí)鐘和第二輸出時(shí)鐘來給出，其中數(shù)據(jù)鎖存電路根據(jù)定時(shí)控制信號(hào)輸出顯示數(shù)據(jù)，其中所述控制器向源極線驅(qū)動(dòng)器施加差分型顯示數(shù)據(jù)，其中源極線驅(qū)動(dòng)器具有差分輸入電路，用于接收所述差分型顯示數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)鎖存電路，用于鎖存差分輸入電路的輸出；以及輸出電路，用于產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中從所述接頭端施加的參考電位用作源極線驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)鎖存電路的電源電位。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的液晶顯示系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)鎖存電路包含第一鎖存器，用于鎖存每外部時(shí)鐘串聯(lián)輸入的所述兩個(gè)輸入信號(hào)中的一個(gè)；第二鎖存器，用于鎖存另一個(gè)信號(hào)，其中第一和第二鎖存器的鎖存定時(shí)分別根據(jù)第一和第二輸出時(shí)鐘來給出。
32.根據(jù)權(quán)利要求31和30的液晶顯示系統(tǒng)，其中包含定時(shí)的第一和第二輸出時(shí)鐘由通過所述兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)中每一個(gè)的上升沿或下降沿來給出。
33.液晶顯示系統(tǒng)，包含液晶面板，具有大量源極線和大量柵極線；大量源極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量源極線相連，并產(chǎn)生用于根據(jù)要顯示在液晶面板上的顯示數(shù)據(jù)來選擇性地驅(qū)動(dòng)源極線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；柵極線驅(qū)動(dòng)器，與所述大量柵極線相連，并順序掃描柵極線；電源電路，與所述液晶面板、大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，并提供要施加給液晶面板、大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源電位；控制器，與所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器相連，向大量源極線驅(qū)動(dòng)器施加顯示數(shù)據(jù)，向大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器施加定時(shí)控制信號(hào)；定時(shí)信號(hào)包括差分時(shí)鐘；以及接頭端，用于提供要施加給所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器和柵極線驅(qū)動(dòng)器的參考電位，數(shù)據(jù)鎖存電路，包括兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路，用于接收差分時(shí)鐘；第一差分放大級(jí)，在某一時(shí)鐘輸入電路中，其中外部時(shí)鐘的正相信號(hào)輸入正相輸入端而負(fù)相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端；第二差分放大級(jí)，在另一時(shí)鐘輸入電路中，其中外部時(shí)鐘的負(fù)相信號(hào)輸入正相輸入端而正相信號(hào)輸入負(fù)相輸入端；其中用于接收輸出信號(hào)的定時(shí)分別根據(jù)從第一第二差分輸入電路輸出的第一輸出時(shí)鐘和第二輸出時(shí)鐘來給出，其中數(shù)據(jù)鎖存電路根據(jù)定時(shí)控制信號(hào)輸出顯示數(shù)據(jù)，其中所述控制器向所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器施加差分型顯示數(shù)據(jù)，其中所述大量源極線驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)具有差分輸入電路，用于接收所述差分型顯示數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)鎖存電路，用于鎖存差分輸入電路的輸出；以及輸出電路，用于產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中從所述接頭端施加的參考電位用作源極線驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)鎖存電路的電源電位。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的液晶顯示系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)鎖存電路包含第一鎖存器，用于鎖存每外部時(shí)鐘串聯(lián)輸入的所述兩個(gè)輸入信號(hào)中的一個(gè)；第二鎖存器，用于鎖存另一個(gè)信號(hào)，其中第一和第二鎖存器的鎖存定時(shí)分別根據(jù)第一和第二輸出時(shí)鐘來給出。
35.根據(jù)權(quán)利要求33和34的液晶顯示系統(tǒng)，其中包含定時(shí)的第一和第二輸出時(shí)鐘由通過所述兩個(gè)時(shí)鐘輸入電路輸入的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)中每一個(gè)的上升沿或下降沿來給出。
全文摘要
一種液晶驅(qū)動(dòng)器件，具有差分型輸入電路，包括用于接收差分信號(hào)的差分放大級(jí)和用于根據(jù)差分放大級(jí)的輸出產(chǎn)生輸出信號(hào)的緩沖級(jí)，該液晶驅(qū)動(dòng)器件通過輸入電路接收顯示數(shù)據(jù)的信號(hào)并根據(jù)顯示數(shù)據(jù)輸出用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的信號(hào)，其中向輸入電路的差分放大級(jí)施加高于邏輯電源電壓VCC的液晶驅(qū)動(dòng)電壓VLCD。給出了在沒有接收顯示數(shù)據(jù)的周期中中斷差分放大級(jí)的工作電流的待機(jī)功能。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1479913SQ01820203
公開日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2001年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月7日
發(fā)明者金城新, 大門一夫, 小寺浩一, 小田徹史, 遠(yuǎn)藤祐弘, 一, 史, 夫, 弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 日本超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)株式會(huì)社, 日立器件工程株式會(huì)社