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JP3551356B2 - Integrated circuit device and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Integrated circuit device and liquid crystal display device using the same Download PDF

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JP3551356B2
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準 平塚
信雄 清水
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はROMデコーダを有する集積回路装置およびそれを用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリックス型でドット反転駆動方式の液晶表示装置の液晶表示モジュールは、図11に示すように液晶パネル100と液晶パネル100の外周に配置した駆動装置200とを具備している。液晶パネル100は、液晶を介して互いに対向配置した2枚のガラス基板で構成され、リア側の基板にはTFT(薄膜トランジスタ)と画素電極が、フロント側の基板にはコモン電極とカラーフィルタが形成されている。リア側の基板にはTFTと画素電極がマトリックス状に形成され、これらのTFTと画素電極を水平方向に延在し、垂直方向に並設されるゲート線と、垂直方向に延在し、水平方向に並設されるデータ線が接続している。駆動装置200は、ゲート線に接続される垂直ドライバ210と、データ線に接続される水平ドライバ220とで構成されている。垂直ドライバ210からあるゲート線に走査信号が供給されることにより、このゲート線に接続されているTFTがオンし、水平ドライバ220からデータ線に供給された表示データ信号がこのオンしたTFTを介して画素電極に供給され、この画素電極とコモン電極で液晶に電界が加わり、光学的変化を起こして表示を行う。
【0003】
各ドライバ210,220のモジュールへの実装は、例えばXGA(1024×768画素)表示の場合、
▲1▼水平ドライバ220は、データ線はR(赤)、G(緑)、B(青)用が必要なため、1024×3=3072本のデータ線を駆動する必要があり、例えば、384本分の駆動能力を有する水平ドライバ220を液晶パネル100の上側外周に8個をカスケード接続で片側配置される。
▲2▼垂直ドライバ210は、768本のゲート線を駆動する必要があり、例えば192本分の駆動能力を有する垂直ドライバ210を液晶パネル100の左側外周に4個をカスケード接続で片側配置される。
また、ドライバ210,220は長尺矩形の半導体チップからなる集積回路装置で構成され、この集積回路装置のモジュールへの実装は、TCP(テープキャリアパッケージ)に各集積回路装置を搭載して、液晶パネル100の対応する辺に半導体チップの長辺側で平行配置される。
【0004】
本出願の発明は上記ドライバ210,220のうち水平ドライバ220についてのものであり、以下、水平ドライバ220の概略構成について図12を参照して説明する。水平ドライバ220は表示データとしてR、G、B各色6ビット表示データを供給することにより64階調の負極性および正極性階調電圧を負極性および正極性駆動電圧としてデータ線に奇数線と偶数線とで極性が相異なるようにして1水平期間毎に交互に出力するもので、主回路としてシフトレジスタ221、データレジスタ222、ラッチ223、レベルシフタ224、D/Aコンバータ225およびボルテージフォロア出力回路226を有している。シフトレジスタ221は、例えば、64ビット双方向性でシフト方向切換え入力により右シフト・スタートパルス入出力または左シフト・スタートパルス入出力が選択され、クロック入力のエッジでスタートパルスのHレベルを読込み、データ取込み用の制御信号を順次生成し、データレジスタ222に出力する。データレジスタ222はシフトレジスタ221の各段からの制御信号に基づき6段毎に順次6ビット表示データを読み込み、ラッチ223はデータレジスタ222に読み込まれた表示データをラッチ入力のエッジで、レベルシフタ224を介してD/Aコンバータ225に1水平期間毎に一括出力する。D/Aコンバータ225は各出力に対応する表示データに基づきγ補正電源入力により内部の階調電圧生成回路で生成された64階調の負極性および正極性階調電圧のうち1つづつを内部のROMデコーダで選択してボルテージフォロア出力回路226を介して各データ線に負極性および正極性駆動電圧として奇数線と偶数線とで極性が相異なるようにして1水平期間毎に交互に出力する。
【0005】
次に、水平ドライバ220としてTCPに搭載される従来の集積回路装置をデータ線384本分の駆動能力を有するものとして図6を参照して説明する。図において、301は長尺矩形の半導体チップで、半導体チップ301には、長辺に沿う中央部に上記で説明した水平ドライバ220の回路が内部回路302として配置されている。図示しないが、長辺に沿う両外周部の内、液晶パネル側に配置される外周部にデータ線384本分に対応した出力用パッドが内部回路302と接続されて配置され、反対側の外周部にスタートパルス入出力、シフト方向切り替え入力、クロック入力、データ入力、ラッチ入力等の入力用パッドと正電源、負電源、γ補正電源の電源用パッドが内部回路302と接続されて配置されている。尚、出力用パッドの一部は液晶パネル側の長辺の他に短辺または入力側の長辺にも配置されることがある。
【0006】
次に、内部回路302について図7を参照して説明する。尚、説明を簡明にするために、6出力を有するものを図示して説明し、階調電圧生成回路等の共通回路および外部からの電源入力や信号入力の図示を省略する。内部回路302は、1段が6出力に対応する1段(384出力の場合は64段)のシフトレジスタ311と、6出力分に対応する6段(384出力の場合は384段)のデータレジスタ312と、2入力2出力の切り替えスイッチが3段(384出力の場合は192段)の第1切り替えスイッチ313と、6出力分に対応する6段(384出力の場合は384段)のラッチ314と、6出力分に対応する6段(384出力の場合は384段)のレベルシフタ315と、3段(384出力の場合は192段)のNROMデコーダ316Nと3段(384出力の場合は192段)のPROMデコーダ316Pとを半導体チップ301の長尺方向に1段づつ交互に配置したD/Aコンバータ316と、2入力2出力の切り替えスイッチが3段(384出力の場合は192段)の第2切り替えスイッチ317と、6出力分に対応する6段(384出力の場合は384段)のボルテージフォロア出力回路318とをボルテージフォロア出力回路318を半導体チップ301の液晶パネル側の長辺側にして順次、段配置して構成し、シフトレジスタ311とデータレジスタ312間を配線321と、データレジスタ312と第1切り替えスイッチ313間を配線322と、第1切り替えスイッチ313とラッチ314間を配線323と、ラッチ314とレベルシフタ315間を配線324と、レベルシフタ315とD/Aコンバータ316間を配線325と、D/Aコンバータ316と第2切り替えスイッチ317間を配線326と、第2切り替えスイッチ317とボルテージフォロア出力回路318間を配線327とで接続している。
【0007】
内部回路302の動作は、シフトレジスタ311において、シフト方向切換え入力により、例えば、右シフト・スタートパルス入出力が選択されると1水平期間毎にシフトレジスタ311にクロック入力のエッジでスタートパルスのHレベルが読込まれ次段の内部回路302に右シフト・スタートパルスとして出力されると共に、データ取込み用の制御信号がデータレジスタ312の第1段目から第6段目に出力される。データレジスタ312は1水平期間毎にシフトレジスタ311の制御信号により第1段目から第6段目の各段に6ビットの表示データを取込み、データレジスタ312の奇数段である第i(i=1,3,5)段目に取込まれた表示データは第1切り替えスイッチ313の第(i+1)/2段目の2入力の一入力側に出力されると共に、データレジスタ312の偶数段である第(i+1)段目に取込まれた表示データは第1切り替えスイッチ313の第(i+1)/2段目の2入力の他入力側に出力される。第1切り替えスイッチ313は1水平期間毎に第(i+1)/2段目の2入力の一入力側と他入力側に供給された表示データをラッチ314の第i段目と第(i+1)段目に交互にそれぞれ出力する。ラッチ314は1水平期間毎に第i段目と第(i+1)段目に供給された表示データをラッチ入力のエッジでレベルシフタ315を介してD/Aコンバータ316の内部のNROMデコーダ316NとPROMデコーダ316Pの各第(i+1)/2段目にそれぞれ一括出力する。D/Aコンバータ316は内部のNROMデコーダ316Nの第1段目から第3段目に供給された表示データに基づき64階調のうち1階調の負極性階調電圧を第2切り替えスイッチ317の第(i+1)/2段目の2入力の一入力側にそれぞれ出力すると共に、内部のPROMデコーダ316Pの第(i+1)/2段目に供給された表示データに基づき64階調のうち1階調の正極性階調電圧を第2切り替えスイッチ317の第(i+1)/2段目の2入力の他入力側にそれぞれ出力する。第2切り替えスイッチ317は第(i+1)/2段目のそれぞれの一入力側に供給された負極性階調電圧と他入力側に供給された正極性階調電圧をボルテージフォロア出力回路318の奇数段である第i段目と偶数段である第(i+1)段目とに極性が相異なるようにして1水平期間毎に交互にそれぞれ出力する。ボルテージフォロア出力回路318は第1段目から第6段目の各段に供給された負極性階調電圧と正極性階調電圧を奇数段と偶数段とで極性が相異なるようにして1水平期間毎に交互に奇数データ線と偶数データ線とに出力する。
【0008】
次に、D/Aコンバータ316に含まれるPROMデコーダ316PおよびNROMデコーダ316Nの回路構成について説明する。PROMデコーダ316Pは図8に示すように、Pチャネルエンハンスメント形トランジスタ1PとPチャネルデプレッション形トランジスタ2P(常時オン状態)とを所定位置で64行と12列にマトリックス配置している。各行はトランジスタ1Pとトランジスタ2P(常時オン状態)とがトランジスタ1Pのドレイン及びトランジスタ2Pのソース又はトランジスタ1Pのソース及びトランジスタ2Pのドレインで直列接続されたものを一対としてそれらが更に六対組み合わされトランジスタ直列回路3Pを構成している。各行の各対は各対のトランジスタの一方のゲートが列毎に共通接続されたゲート列4Paと、他方のゲートが列毎に共通接続されたゲート列4Pbとでゲート列対4Pを構成している。各トランジスタ直列回路3Pの一端側である第1列目のトランジスタ1P又は2Pのソースには図示しない階調電圧発生回路から64階調の正極性階調電圧VP1 〜VP64がそれぞれ1階調づつ供給される。各ゲート列対4Pには前段のレベルシフタ315から液晶表示パネルのデータ線に対応する6ビットの表示データDP1,DP2,…,DP6がゲート列4Paに正相DP1,DP2,…,DP6で供給され、ゲート列4Pbに逆相DP1バー,DP2バー,…,DP6バーで供給される。各トランジスタ直列回路3Pの他端側である第12列目のトランジスタ1P又は2Pのドレインは共通接続され、後段の第2切り替えスイッチ317に正極性階調電圧VP1〜VP64のうち表示データに対応する1階調の階調電圧が出力される。
【0009】
NROMデコーダ316Nは図9に示すように、Nチャネルエンハンスメント形トランジスタ1NとNチャネルデプレッション形トランジスタ2N(常時オン状態)とを所定位置で64行と12列にマトリックス配置している。各行はトランジスタ1Nとトランジスタ2N(常時オン状態)とがトランジスタ1Nのドレイン及びトランジスタ2Nのソース又はトランジスタ1Nのソース及びトランジスタ2Nのドレインで直列接続されたものを一対としてそれらが更に六対組み合わされトランジスタ直列回路3Nを構成している。各行の各対は各対のトランジスタの一方のゲートが列毎に共通接続されたゲート列4Naと、他方のゲートが列毎に共通接続されたゲート列4Nbとでゲート列対4Nを構成している。各トランジスタ直列回路3Nの一端側である第1列目のトランジスタ1N又は2Nのドレインには図示しない階調電圧発生回路から64階調の負極性階調電圧VN1〜VN64がそれぞれ1階調づつ供給される。各ゲート列対4Nには前段のレベルシフタ315から液晶表示パネルのデータ線に対応する6ビットの表示データDN1,DN2,…,DN6がゲート列4Naに正相DN1,DN2,…,DN6で供給され、ゲート列4Nbに逆相DN1バー,DN2バー,…,DN6バーで供給される。各トランジスタ直列回路3Nの他端側である第12列目のトランジスタ1N又は2Nのドレインは共通接続され、後段の第2切り替えスイッチ317に負極性階調電圧VN1 〜VN64のうち表示データに対応する1階調の階調電圧が出力される。
【0010】
以上の構成のPROMデコーダ316PおよびNROMデコーダ316Nの動作を説明する。各トランジスタ直列回路3P,3Nの一端側である第1列目のトランジスタ1P,1N又は2P,2Nのソースに64階調の階調電圧VP1 〜VP64,VN1 〜VN64が与えられる。この状態で各ゲート列対4P,4Nに”H(ハイレベル)”又は”L”の所定のデータ信号DP1,DP2,…,DP6,DN1,DN2,…,DN6がゲート列4Pa,4Naに正相DP1,DP2,…,DP6,DN1,DN2,…,DN6で供給され、ゲート列4Pb,4Nbに逆相DP1バー,DP2バー,…,DP6バー,DN1バー,DN2バー,…,DN6バーでそれぞれ供給されると各トランジスタ直列回路3P,3Nの内選択された1つのトランジスタ直列回路3P,3Nのトランジスタ1P,1Nがすべてオン状態(トランジスタ2P,2Nは常時オン状態)となり、そのトランジスタ直列回路3P,3Nに与えられている階調電圧が取り出される。
【0011】
上記回路構成のPROMデコーダ316PとNROMデコーダ316Nの半導体チップ301上でのパターン配置は、図10に示すように3段のPROMデコーダ316Pと3段のNROMデコーダ316Nが半導体チップ301の長尺方向に1段づつ交互に配置されている。各PROMデコーダ316PはP型半導体基板11に配列されたNウェル12内に、64行12列のマトリックス配置されたトランジスタ1P,2PのソースおよびドレインとなるP型拡散層13Pと、6対のゲート列対4Pとなるゲート配線14Pとを含んで構成されている。各第1列目のトランジスタ1P又は2PのソースとなるP型拡散層13Pは行毎に金属配線15Pにより電気的に共通接続(●印で図示する)され階調電圧発生回路から各正極性階調電圧VP1 〜VP64がそれぞれ1階調づつ供給されるようになっている。各第12列目のトランジスタ1P又は2PのドレインとなるP型拡散層13Pは列毎に金属配線16Pにより電気的に共通接続(■印で図示する)され後段回路に正極性階調電圧VP1 〜VP64のうち表示データに対応する1階調の階調電圧が出力されるようになっている。各NROMデコーダ316NはNウェル12にチップ長尺方向に隣接してP型半導体基板11内に、64行12列のマトリックス配置されたトランジスタ1N,2NのソースおよびドレインとなるN型拡散層13Nと、6対のゲート列対4Nとなるゲート配線14Nとを含んで構成されている。各第1列目のトランジスタ1N又は2NのドレインとなるN型拡散層13Nは行毎に金属配線15Nにより電気的に共通接続(●印で図示する)され階調電圧発生回路から各負極性階調電圧VN1 〜VN64がそれぞれ1階調づつ供給されるようになっている。各第12列目のトランジスタ1N又は2NのドレインとなるN型拡散層13Nは列毎に金属配線16Nにより電気的に共通接続(■印で図示する)され後段回路に負極性階調電圧VN1 〜VN64のうち表示データに対応する1階調の階調電圧が出力されるようになっている。P型拡散層13PとN型拡散層13Nはチップ短尺方向に互いに半ピッチずらして配置している。上記パターン配置において、例えば、ゲート配線14P,14Nの配線ピッチは約2μmであり、金属配線15P,15Nは約5μmである。また、隣接するROMデコーダ316P,316NにおいてROMデコーダ間を分離するためにNウェル12とN拡散層13N間に約50μmの離間距離を設けている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示モジュールは表示領域以外の周辺部(額縁)にドライバを配置しており、液晶表示装置を小型化するにはこの周辺部を極力小さくする必要がある。この周辺部を極力小さくする1つの手段は、ドライバを構成する半導体チップの短尺方向寸法を縮小することである。また、半導体チップの製造コストを低減させるためにチップ面積、すなわち半導体チップの長尺方向および/又は短尺方向寸法を縮小する必要がある。ところで、半導体チップの長尺方向寸法は半導体チップの外周部に配置される出力用パッドのピッチにより規制されるところがあり、出力用パッドピッチを従来の設計基準のままとするとチップ面積を縮小するためにも半導体チップの短尺方向寸法を縮小する必要がある。ところで、上記構成の集積回路装置は、内部回路302においてD/Aコンバータ316に含まれるPROMデコーダ316PおよびNROMデコーダ316Nは64行と12列でトランジスタをマトリックス配置して構成しており、各PROMデコーダ316PおよびNROMデコーダ316N内のトランジスタの配置としては、チップ長尺方向にはトランジスタ12列分×約2μm=約24μmを確保すればよいが、チップ短尺方向にはトランジスタ64行分×5μm=320μmを確保しなければならない。近年、液晶パネルの高画質化のため水平ドライバに対してさらに高ビット化の要求があり、水平ドライバは表示データとしてR、G、B各色高ビットの8ビット表示データを入力することにより256階調の階調電圧を出力する場合、ROMデコーダのチップ短尺方向にはトランジスタ256行分を確保しなければならなくなりチップの短尺方向の寸法に占める割合がさらに大きくなるという問題がある。また、チップ長尺方向には各ROMデコーダ間のNウェル12とN拡散層13N間に約50μmの離間距離を設けており、トランジスタ12列分×約2μm=約24μmに対して約2倍を占めている。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、半導体チップ上の内部回路をL個の出力を有するM段の回路ブロックで構成し、各回路ブロック単位にL/2段の一導電型ROMデコーダを隣接して一まとめに配置すると共に、L/2段の他導電型ROMデコーダを隣接して一まとめにし一導電型ROMデコーダに隣接配置することにより、一導電型ROMデコーダと他導電型ROMデコーダとの隣接個所を各回路ブロック内で1個所にしてチップ長尺方向の余分な領域を減らし、そのチップ長尺方向の余裕が発生した領域に各ROMデコーダのゲート列を2倍に展開して収め、ROMデコーダのチップ短尺方向のレイアウトを半分にすることにより、半導体チップの短尺方向の寸法を縮小し、かつチップ面積も縮小した集積回路装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明の集積回路装置は、L(偶数)個の出力を有する回路ブロックを長尺矩形の半導体チップの長尺方向にM段配置し、回路ブロック内に、(L/2)段をチップ長尺方向に隣接して一まとめに配置して各段から一極性階調電圧を出力する一導電型ROMデコーダと、(L/2)段をチップ長尺方向に隣接して一まとめに配置して各段から他極性階調電圧を出力する他導電型ROMデコーダとをチップ長尺方向に隣接配置し、L個の各出力として、奇数番目出力と偶数番目出力とで極性が相異なり、一極性階調電圧および他極性階調電圧を交互に出力する集積回路装置であって、一導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調の一極性階調電圧が供給されnビット表示データに基づいて(2のn乗)階調のうちの1階調の一極性階調電圧を出力し、他導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調の他極性階調電圧が供給されnビット表示データに基づいて(2のn乗)階調のうちの1階調の他極性階調電圧を出力し、一導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調のうちの半分の一極性階調電圧が供給される一導電型の第1分割ROMデコーダと、(2のn乗)階調のうちの残り半分の一極性階調電圧が供給される一導電型の第2分割ROMデコーダとに分割され、それぞれがチップ長尺方向に並置され、他導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調のうちの半分の他極性階調電圧が供給される他導電型の第1分割ROMデコーダと、(2のn乗)階調のうちの残り半分の他極性階調電圧が供給される他導電型の第2分割ROMデコーダとに分割され、それぞれがチップ長尺方向に並置されている。
本手段によれば、第1分割ROMデコーダと第2分割ROMデコーダとをチップ長尺方向に並置することによるチップ長尺方向の配置寸法増加を、一導電型ROMデコーダと他導電型ROMデコーダとの隣接個所を各回路ブロック内に1個所とすることにより極力吸収して、半導体チップの長尺方向の寸法を極力増加させずに、チップ短尺方向のROMデコーダの配置寸法を全階調の半分とすることができる。
(2)本発明の集積回路装置は、上記(1)において、一導電型ROMデコーダと他導電型ROMデコーダとが各回路ブロックの隣接する回路ブロックでミラー配置されている。
本手段によれば、上記(1)において、隣接する回路ブロック間で一導電型ROMデコーダと他導電型ROMデコーダとの隣接個所がないので各回路ブロック内の1個所のみとすることができ、ミラー配置でないものより第1分割ROMデコーダと第2分割ROMデコーダとをチップ長尺方向に並置することによるチップ長尺方向の配置寸法増加を吸収し易くなる。
(3)本発明の集積回路装置は、上記(1)において、一導電型ROMデコーダおよび他導電型ROMデコーダの各段が、それぞれの導電型のエンハンスメント形トランジスタとデプレッション形トランジスタとの2個を1対とする(2の(n−1)乗)行で2n対の列からなるトランジスタの(2の(n−1)乗)行4n列のマトリックス配置でなり、それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダが前記マトリックス配置の第1列目から第2n列目のn対の列からなりそれぞれの導電型の第2分割ROMデコーダが前記マトリックス配置の第(2n+1)列目から第4n列目のn対の列からなる。
(4)本発明の集積回路装置は、上記(3)において、それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダおよび第2分割ROMデコーダは、(2の(n−1)乗)行の各行毎にn対の列のエンハンスメント形トランジスタとデプレッション形トランジスタとをソースとドレインとで接続したトランジスタ直列回路を有すると共に、n対の各列毎に1対の一方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された一方のゲート列と他方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された他方のゲート列とからなるゲート列対を有し、各トランジスタ直列回路の一端は階調電圧が接続され各トランジスタ直列回路の各他端は共通接続されて後段に接続されると共に、一方のゲート列が表示データの正相に接続され他方のゲート列が表示データの逆相に接続される。
(5)本発明の集積回路装置は、上記(1)において、一導電型ROMデコーダおよび他導電型ROMデコーダの各段が、それぞれの導電型のエンハンスメント形トランジスタとデプレッション形トランジスタとの2個を1対とする(2の(n−1)乗)行で2(n−1)対の列と、それぞれの導電型のエンハンスメント形トランジスタの(2の(n−1)乗)行2列とからなるトランジスタの(2の(n−1)乗)行と2(2n−1)列のマトリックス配置でなり、それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダが、マトリックス配置の第1列目から第2(n−1)列目の(n−1)対の列と第(2n−1)列目の1列とでなりそれぞれの導電型の第2分割ROMデコーダが、マトリックス配置の第2n列目の1列と第(2n+1)列目から第2(2n−1)列目の(n−1)対の列とでなる。
本手段によれば、(3)においてデプレッション形トランジスタのみで構成される第1および第2ROMデコーダの各1列を省いた構成となり、(3)よりも第1分割ROMデコーダと第2分割ROMデコーダとをチップ長尺方向に並置することによるチップ長尺方向の配置寸法増加を抑えることができる。
(6)本発明の集積回路装置は、上記(5)において、それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダおよび第2分割ROMデコーダは、(2の(n−1)乗)行の各行毎に(n−1)対の列のエンハンスメント形トランジスタおよびデプレッション形トランジスタと1列のエンハンスメント形トランジスタとをソースとドレインとで接続したトランジスタ直列回路を有すると共に、(n−1)対の各列毎に1対の一方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された一方のゲート列と他方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された他方のゲート列とからなるゲート列対と、1列のエンハンスメント形トランジスタのゲートが共通接続された単独のゲート列とを有し、各トランジスタ直列回路の一端は階調電圧が接続され各トランジスタ直列回路の各他端は共通接続されて後段に接続されると共に、一方のゲート列および第1分割ROMデコーダの単独のゲート列が表示データの正相に接続され他方のゲート列および第2分割ROMデコーダの単独のゲート列が表示データの逆相に接続される。
(7)本発明の液晶表示装置は、上記(1)〜(6)のうち1つの集積回路装置が液晶パネルのデータ線駆動用でテープキャリアパッケージに搭載されたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に基づき1実施例の水平ドライバ用の集積回路装置を例えば、データ線S本として384本分の駆動能力を有するものとして図1乃至図5を参照して説明する。先ず、図1において、501は長尺矩形の半導体チップで、半導体チップ501には、長辺に沿う中央部に図12で説明した水平ドライバ220と概略構成が同様の回路が内部回路502として配置されている。図示しないが、長辺に沿う両外周部の内、液晶パネル側に配置される外周部にデータ線384本分に対応した出力用パッドが内部回路502と接続されて配置され、反対側の外周部にスタートパルス入出力、シフト方向切り替え入力、クロック入力、データ入力、ラッチ入力等の入力用パッドと正電源、負電源、γ補正電源の電源用パッドが内部回路502と接続されて配置されている。尚、出力用パッドの一部は液晶パネル側の長辺の他に短辺または入力側の長辺にも配置されることがある。内部回路502内はレイアウト的にL個、例えば6個の出力を有する回路ブロック503をM段=S/L=64段、チップ長尺方向に隣接配置し、全体でS=384個の出力となるように構成している。回路ブロック503は奇数段目の回路ブロック503aと偶数段目の回路ブロック503bとで回路配置が一部異なっている。
【0015】
次に、回路ブロック503a,503bについて回路ブロック503aを図2に示してして説明する。尚、階調電圧生成回路等の共通回路および外部からの電源入力や信号入力の図示を省略する。回路ブロック503a,503bは、1段が6出力に対応する1段のシフトレジスタ511と、6段のデータレジスタ512と、2入力2出力の3段の第1切り替えスイッチ513と、6段のラッチ514と、6段のレベルシフタ515と、D/Aコンバータ516と、2入力2出力の3段の第2切り替えスイッチ517と、6段のボルテージフォロア出力回路518とをボルテージフォロア出力回路518を半導体チップ501の液晶パネル側の長辺側にして順次、段配置して構成している。そして、シフトレジスタ511とデータレジスタ512間を配線521と、データレジスタ512と第1切り替えスイッチ513間を配線522と、第1切り替えスイッチ513とラッチ514間を配線523と、ラッチ514とレベルシフタ515間を配線524と、レベルシフタ515とD/Aコンバータ516間を配線525と、D/Aコンバータ516と第2切り替えスイッチ517間を配線526と、第2切り替えスイッチ517とボルテージフォロア出力回路518間を配線527とで接続している。シフトレジスタ511はクロック入力のエッジでスタートパルスのHレベルを読込むことによりデータ取込み用の制御信号を生成する。データレジスタ512はシフトレジスタ511からの制御信号により、例えばnビットとして6ビットの表示データを取り込む。第1切り替えスイッチ513はデータレジスタ512の奇数段であるi段目(i=1,3,5)と偶数段である(i+1)段目に取込まれた表示データを交互に出力する。ラッチ514は第1切り替えスイッチ513からの表示データをラッチ入力のエッジで一括出力する。レベルシフタ515はラッチ514からの表示データの電圧レベルを次段回路を駆動できるレベルに変換する。D/Aコンバータ516は、(2のn乗)階調である64階調の一極性である正極性階調電圧が供給されレベルシフタ515からの表示データに基づき各段から64階調のうち1階調の正極性階調電圧を出力する3段をチップ長尺方向に隣接して一まとめにした一導電型ROMデコーダであるPROMデコーダ516Pと、64階調の他極性である負極性階調電圧が供給されレベルシフタ515からの表示データに基づき各段から64階調のうち1階調の負極性階調電圧を出力する3段をチップ長尺方向に隣接して一まとめにした他導電型ROMデコーダであるNROMデコーダ516Nとを半導体チップ501の長尺方向に隣接配置している。第2切り替えスイッチ517はD/Aコンバータ516からの正極性および負極性階調電圧を交互に一出力側と他出力側から出力する。ボルテージフォロア出力回路518は第2切り替えスイッチ517の一出力側と他出力側からの階調電圧を奇数段と偶数段にそれぞれ出力する。
【0016】
回路ブロック503aのD/Aコンバータ516ではPROMデコーダ516Pが図2に示すようにNROMデコーダ516Nの右側に配置されているが、回路ブロック503bのD/Aコンバータ516ではPROMデコーダ516PがNROMデコーダ516Nの左側に逆配置され、隣接する回路ブロック503aと回路ブロック503bとでPROMデコーダ516PとNROMデコーダ516Nとがミラー配置となるようにしている。従って、隣接する回路ブロック503aと回路ブロック503b間でPROMデコーダ516P同士の隣接配置とNROMデコーダ516N同士の隣接配置が交互に生じる。
【0017】
配線521はシフトレジスタ511とデータレジスタ512の第1段目から第6段目間を接続している。配線522はデータレジスタ512の第i(i=1,3,5)段目と第1切り替えスイッチ513の(i+1)/2段目の2入力の一入力側間、データレジスタ512の第(i+1)段目と第1切り替えスイッチ513の(i+1)/2段目の2入力の他入力側間をそれぞれ6本で接続している。配線523は第1切り替えスイッチ513の1段目の2出力の一出力側とラッチ514の第1段目間、第1切り替えスイッチ513の2段目の2出力の一出力側とラッチ514の第3段目間、第1切り替えスイッチ513の3段目の2出力の一出力側とラッチ514の第2段目間、第1切り替えスイッチ513の1段目の2出力の他出力側とラッチ514の第5段目間、第1切り替えスイッチ513の2段目の2出力の他出力側とラッチ514の第4段目間、および第1切り替えスイッチ513の3段目の2出力の他出力側とラッチ514の第6段目間をそれぞれ6本で接続している。配線524はラッチ514の第j(j=1,2,…、6)段目とレベルシフタ515の第j段目間をそれぞれ6本で接続している。配線525は回路ブロック503aの場合、図のとおり、レベルシフタ515の第k(k=1,2,3)段目とNROMデコーダ516Nの第k段目間およびレベルシフタ515の第(k+3)段目とPROMデコーダ516Pの第k段目間をそれぞれ12本で接続し、回路ブロック503bの場合、図とは異なり、レベルシフタ515の第k(k=1,2,3)段目とPROMデコーダ516Pの第k段目間およびレベルシフタ515の第(k+3)段目とNROMデコーダ516Nの第k段目間をそれぞれ12本で接続している。配線526は回路ブロック503aの場合、図のとおり、NROMデコーダ516Nの第1段目と第2切り替えスイッチ517の第1段目の2入力の一入力側間、NROMデコーダ516Nの第2段目と第2切り替えスイッチ517の第3段目の2入力の一入力側間、NROMデコーダ516Nの第3段目と第2切り替えスイッチ517の第2段目の2入力の一入力側間、PROMデコーダ516Pの第1段目と第2切り替えスイッチ517の第2段目の2入力の他入力側間、PROMデコーダ516Pの第2段目と第2切り替えスイッチ517の第1段目の2入力の他入力側間、およびPROMデコーダ516Pの第3段目と第2切り替えスイッチ517の第3段目の2入力の他入力側間をそれぞれ1本で接続し、回路ブロック503bの場合、図とは異なり、PROMデコーダ516Pの第1段目と第2切り替えスイッチ517の第1段目の2入力の一入力側間、PROMデコーダ516Pの第2段目と第2切り替えスイッチ517の第3段目の2入力の一入力側間、PROMデコーダ516Pの第3段目と第2切り替えスイッチ517の第2段目の2入力の一入力側間、NROMデコーダ516Nの第1段目と第2切り替えスイッチ517の第2段目の2入力の他入力側間、NROMデコーダ516Nの第2段目と第2切り替えスイッチ517の第1段目の2入力の他入力側間、およびNROMデコーダ516Nの第3段目と第2切り替えスイッチ517の第3段目の2入力の他入力側間をそれぞれ1本で接続している。配線527は第2切り替えスイッチ517の第(i+1)/2(i=1,3,5)段目の2出力の一出力とボルテージフォロア出力回路518の第i段目間、および第2切り替えスイッチ517の第(i+1)/2段目の2出力の他出力とボルテージフォロア出力回路518の第(i+1)段目間をそれぞれ1本で接続している。
【0018】
回路ブロック503a,503bの動作は、シフトレジスタ511において、シフト方向切換え入力により、例えば、右シフト・スタートパルス入出力が選択されると1水平期間毎にシフトレジスタ511にクロック入力のエッジでスタートパルスのHレベルが読込まれ次段の回路ブロック503b,503aの右シフト・スタートパルスとして出力されると共に、データ取込み用の制御信号がデータレジスタ回路512の第1段目から第6段目に出力される。データレジスタ512は1水平期間毎にシフトレジスタ511の制御信号により第1段目から第6段目の各段に6ビットの表示データを取込み、データレジスタ512の奇数段である第i(i=1,3,5)段目に取込まれた表示データは第1切り替えスイッチ513の第(i+1)/2段目の2入力の一入力側に出力されると共に、データレジスタ512の偶数段である第(i+1)段目に取込まれた表示データは第1切り替えスイッチ513の第(i+1)/2段目の2入力の他入力側に出力される。尚、回路ブロック503aで、例えば、奇数番目出力である出力Siに対応する表示データがデータレジスタ512の奇数段である第i段目から取込まれ、偶数番目出力である出力S(i+1)に対応する表示データがデータレジスタ512の偶数段である第(i+1)段目から取込まれるとすると、回路ブロック503bでは、奇数番目出力である出力Siに対応する表示データがデータレジスタ512の偶数段である第(i+1)段目から取込まれ、偶数番目出力である出力S(i+1)に対応する表示データがデータレジスタ512の奇数段である第i段目から取込まれる。第1切り替えスイッチ513は1水平期間毎に、第1段目の2入力の一入力側と他入力側とに供給された表示データが交互にラッチ514の第1段目と第5段目とに、第2段目の2入力の一入力側と他入力側とに供給された表示データが交互にラッチ514の第3段目と第4段目とに、および第3段目の2入力の一入力側と他入力側とに供給された表示データが交互にラッチ514の第2段目と第6段目とにそれぞれ出力される。ラッチ514は1水平期間毎に第k(k=1,2,3)段目および第(k+3)段目に供給された表示データがラッチ入力のエッジでレベルシフタ515を介してD/Aコンバータ516の内部のNROMデコーダ516NおよびPROMデコーダ516Pの第k段目に一括出力される。D/Aコンバータ516は内部のNROMデコーダ516Nの第k段目に供給された表示データに基づき64階調うち1階調の負極性階調電圧が第2切り替えスイッチ47の第1段目、第3段目および第2段目の2入力の一入力側にそれぞれ出力されると共に、内部のPROMデコーダ516Pの第k段目に供給された表示データに基づき64階調のうち1階調の正極性階調電圧が第2切り替えスイッチ517の第2段目、第1段目および第3段目の2入力の他入力側にそれぞれ出力される。第2切り替えスイッチ517は1水平期間毎に第(i+1)/2(i=1,3,5)段目の2入力の一入力側に供給された負極性階調電圧と他入力側に供給された正極性階調電圧をボルテージフォロア出力回路518の奇数段である第i段目と偶数段である第(i+1)段目に交互にそれぞれ出力する。ボルテージフォロア出力回路518は第1段目から第6段目の各段に供給された負極性階調電圧と正極性階調電圧を奇数段と偶数段とで極性が相異なるようにして1水平期間毎に交互に奇数データ線と偶数データ線とに出力する。
【0019】
以下、PROMデコーダ516Pの1段分の例を図3を参照して説明する。図において、PROMデコーダ516Pの1段分は、Pチャネルエンハンスメント形トランジスタ31PとPチャネルデプレッション形トランジスタ32P(常時オン状態)とを、例えば、表1に示す所定位置に32行と24列でマトリックス配置し、そのうちの半分の第1列目から第12列目の32行12列配置を第1分割PROMデコーダ516PA、残りの半分の第13列目から第24列目の32行12列配置を第2分割PROMデコーダ516PBとしている。各分割PROMデコーダ516PA,516PBにおいて、各行はトランジスタ31Pとトランジスタ32P(常時オン状態)とがトランジスタ31Pのドレイン及びトランジスタ32Pのソース又はトランジスタ31Pのソース及びトランジスタ32Pのドレインで直列接続されたものを一対としてそれらが更に6対組み合わされトランジスタ直列回路33PA,33PBを構成している。また各行の各対は各対のトランジスタの一方のゲートが列毎に共通接続されたゲート列34PAa,34PBaと、他方のゲートが列毎に共通接続されたゲート列34PAb,34PBbとでゲート列対34PA,34PBを構成している。各トランジスタ直列回路33PA,33PBの一端側である第1列目,第24列目のトランジスタ31P又は32Pのソースには図示しない階調電圧発生回路から64階調の正極性階調電圧VP1 〜VP32,VP33 〜VP64がそれぞれ1階調づつ供給される。各ゲート列対34PA,34PBにはレベルシフタ515から液晶表示パネルのデータ線に対応する6ビットの表示データDP1,DP2,…,DP6がゲート列34PAa,34PBaに正相DP1,DP2,…,DP6で供給され、ゲート列34PAb,34PBbに逆相DP1バー,DP2バー,…,DP6バーで供給される。各トランジスタ直列回路33PA,33PBの他端側である第12列目,第13列目のトランジスタ31P又は32Pのドレインは共通接続され、第2切り替えスイッチ517に正極性階調電圧VP1 〜VP64のうち表示データに対応する1階調の階調電圧が出力される。
【0020】
【表1】

Figure 0003551356
【0021】
以上の構成のPROMデコーダ516Pの1段の動作を説明する。各トランジスタ直列回路33PA,33PBの一端側である第1列目,第24列目のトランジスタ31P又は32Pのソースに64階調の正極性階調電圧VP1 〜VP32,VP33〜VP64が与えられる。この状態で各ゲート列対34PA,34PBに”H(ハイレベル)”又は”L”の表2に示す所定のデータ信号DP1,DP2,…,DP6がゲート列34PAa,34PBaに正相DP1,DP2,…,DP6で供給され、ゲート列34PAb,34PBbに逆相DP1バー,DP2バー,…,DP6バーでそれぞれ供給されると各トランジスタ直列回路33PA,33PBの内選択された1つのトランジスタ直列回路33PA,33PBのトランジスタ31P,32Pがすべてオン状態(トランジスタ32Pは常時オン状態)となり、そのトランジスタ直列回路33PA,33PBに与えられている階調電圧が取り出される。尚、NROMデコーダ516Nの1段分の構成、動作についても、各極性および導電型が替わる以外は同様なため説明を省略する。
【0022】
【表2】
Figure 0003551356
【0023】
次に、図2に示す回路ブロック503a内のD/Aコンバータ516のPROMデコーダ516PとNROMデコーダ516Nの半導体チップ501上でのパターン配置は、図5に示すように、3段を一まとめにしたPROMデコーダ516Pが3段を一まとめにしたNROMデコーダ516Nにチップ長尺方向(図面で右側)に隣接して配置されている。PROMデコーダ516PはP型半導体基板41に配置されたNウェル42内に、32行24列のマトリックス配置されたトランジスタ31P,32PのソースおよびドレインとなるP型拡散層43Pと、各段24本のゲート列34PAa,34PAb,34PBa,34PBbとなるゲート配線44Pとを3段分含んで構成されている。ゲート配線44Pは各段それぞれ、第i(i=1,2,…,12)列目と第(25−i)列目とのゲート列を共通接続している。第1段目の第1列目、第2段目の第24列目および第3段目の第1列目のトランジスタ31P又は32PのソースとなるP型拡散層43Pは行毎に金属配線45PAにより電気的に共通接続(●印で図示する)され階調電圧発生回路から各正極性階調電圧VP1 〜VP32がそれぞれ1階調づつ供給されるようになっている。第1段目の第24列目、第2段目の第1列目および第3段目の第24列目のトランジスタ31P又は32PのソースとなるP型拡散層43Pは行毎に金属配線45PBにより電気的に共通接続(●印で図示する)され階調電圧発生回路から各正極性階調電圧VP33〜VP64がそれぞれ1階調づつ供給されるようになっている。各第12列目および第13列目のトランジスタ31P又は32PのドレインとなるP型拡散層43Pは列毎にポリシリコンおよび金属または金属からなる配線46Pにより電気的に共通接続(■印で図示する)され後段回路に正極性階調電圧VP1 〜VP64のうち表示データに対応する1階調の階調電圧が出力されるようになっている。NROMデコーダ516NはNウェル42にチップ長尺方向(図面で左側)に隣接してP型半導体基板41内に、32行24列のマトリックス配置されたトランジスタ31N,32NのソースおよびドレインとなるN型拡散層43Nと、各段24本のゲート列34NAa,34NAb,34NBa,34NBbとなるゲート配線44Nとを3段分含んで構成されている。ゲート配線44Nは各段それぞれ、第i(i=1,2,…,12)列目と第(25−i)列目とのゲート列を共通接続している。第1段目の第1列目、第2段目の第24列目および第3段目の第1列目のトランジスタ31N又は32NのドレインとなるN型拡散層43Nは行毎に金属配線45NAにより電気的に共通接続(●印で図示する)され階調電圧発生回路から各負極性階調電圧VN1 〜VN32がそれぞれ1階調づつ供給されるようになっている。第1段目の第24列目、第2段目の第1列目および第3段目の第24列目のトランジスタ31N又は32NのドレインとなるN型拡散層43Nは行毎に金属配線45NBにより電気的に共通接続(●印で図示する)され階調電圧発生回路から各負極性階調電圧VN33〜VN64がそれぞれ1階調づつ供給されるようになっている。各第12列目および第13列目のトランジスタ31N又は32NのソースとなるN型拡散層43Nは列毎にポリシリコンおよび金属または金属からなる配線46Nにより電気的に共通接続(■印で図示する)され後段回路に負極性階調電圧VN1 〜VN64のうち表示データに対応する1階調の負極性階調電圧が出力されるようになっている。P型拡散層43PとN型拡散層43Nはチップ短尺方向に互いに半ピッチずらして配置にしている。回路ブロック503bの場合は、図5とは逆に3段を一まとめにしたPROMデコーダ516Pが3段を一まとめにしたNROMデコーダ516Nにチップ長尺方向(図面で左側)に隣接して図5と同様の構成で配置されている。尚、隣接する回路ブロック503aと回路ブロック503bはPROMデコーダ516PとNROMデコーダ516Nとがミラー配置されているため両者間でPROMデコーダ516P同士の隣接配置とNROMデコーダ516N同士の隣接配置が交互に生じるが、このPROMデコーダ516P同士の隣接配置は回路ブロック503aのNウェル42と回路ブロック503bのNウェル42とを1つに一体化して行っている。
【0024】
以上のように、半導体チップ501上の内部回路502として6個の出力を有する回路ブロック503をチップ長尺方向に64段配置し、各回路ブロック503単位にPROMデコーダ516Pの3段をチップ長尺方向に隣接して一まとめにすると共に、NROMデコーダ516Nの3段をチップ長尺方向に隣接して一まとめにしPROMデコーダ516Pにチップ長尺方向に隣接配置することにより、NROMデコーダ516NとPROMデコーダ516Pとの隣接個所は各回路ブロック503内で1個所となり、また隣接する回路ブロック503間でPROMデコーダ516PとNROMデコーダ516Nとがミラー配置されているために回路ブロック503間にはNROMデコーダ516NとPROMデコーダ516Pとの隣接個所は発生せず、N型拡散層43NとNウェル42との全離間距離が減少し、D/Aコンバータ516のチップ長尺方向の寸法を小さくすることができる。従来の384本出力の半導体チップ501の場合、NROMデコーダ316NとPROMデコーダ316Pとの隣接個所は383個所あり、N型拡散層13NとNウェル12との全離間距離を383×50μm≒19mm必要とするのに対して、本実施例の半導体チップ501ではNROMデコーダ516NとPROMデコーダ516Pとの隣接個所は回路ブロック503内の1個所×64=64個所で、N型拡散層43NとNウェル42との全離間距離は64×50μm≒3mmとなり、全離間距離は約80%低減されることになる。また、従来の集積回路装置ではPROMデコーダ316PおよびNROMデコーダ316Nの各段のトランジスタを64行と12列のマトリックス配置としていたのを、本実施例の集積回路装置ではPROMデコーダ516PおよびNROMデコーダ516Nの各段のトランジスタを32行と24列のマトリックス配置とし、チップ長尺方向には、12列から24列とトランジスタの配置が2倍に増加する分の領域は上記のN型拡散層43NとNウェル42との全離間距離の減少分でほぼ又は完全に吸収し、チップ短尺方向には、64行から32行とトランジスタの配置が半分に減少し、半導体チップ501の長尺方向の寸法をほぼ又は全く増加させずに短尺方向の寸法を縮小することができる。例えば、トランジスタ31P,32P,31N,32Nのチップ長尺方向のセルピッチを5μmとすると従来の64行×5μm=320μmから32行×5μm=160μmと160μm縮小することができる。尚、ROMデコーダ516P,516Nの各段のチップ長尺方向の寸法は逆に2倍になるが、上述したように、NROMデコーダ516NとPROMデコーダ516Pとの隣接個所の低減によりチップ長尺方向の寸法をほとんど増加させずに吸収することができる。従って、従来の半導体チップ1の短尺方向の寸法を例えば、1.5mmとすると半導体チップ41の短尺方向の寸法およびチップ面積を10%程度縮小できる。
【0025】
尚、上記実施例において、図3に示すPROMデコーダは、ゲート列を2倍に展開したとき第12列目のゲート列34PAbおよび第14列のゲート列34PBaは表1に示すようにすべてデプレッション形トランジスタ32Pであるためこれらのゲート列34PAb,34PBaにはデータ信号を入力する必要がないためこれらのゲート列34PAb,34PBaを省略することができ、図4に示すように第1および第2分割PROMデコーダ616PA,616PBは、行毎にエンハンスメント形トランジスタ31Pとデプレッション形トランジスタ32Pとの2個を1対とする5対と単独のエンハンスメント形トランジスタ31Pとをソースとドレインとで接続した32個のトランジスタ直列回路53PA,53PBを有し、各対の一方のトランジスタ31P,32Pのゲートが列毎に共通接続された一方のゲート列34PAa,34PBaと各対の他方のトランジスタ31P,32Pのゲートが列毎に共通接続された他方のゲート列34PAb,34PBbとからなるゲート列対34PA,34PBと、単独のエンハンスメント形トランジスタ31Pのゲートが列に共通接続された単独のゲート列54PAa,54PBbとを有し、各トランジスタ直列回路53PA,53PBの一端は正極性階調電圧VP1 〜VP32,VP33〜VP64が接続され、各トランジスタ直列回路53PA,53PBの各他端は共通接続されて後段回路に接続されると共に、一方のゲート列34PAa,34PBaおよび第1分割PROMデコーダ616PAの単独のゲート列53PAaが表示データの正相DP1,DP2,…,DP6に接続され他方のゲート列34PAb,34PBbおよび第2分割PROMデコーダ616PBbの単独のゲート列54PBbが表示データの逆相DP1バー,DP2バー,…,DP6バーに接続される構成となり、トランジスタ2列分の幅を小さくすることができ、図3のPROMデコーダ516PよりさらにPROMデコーダのチップ長尺方向の寸法を縮小できる。NROMデコーダ516Nについても同様にゲート列2列分を減らすことができるが説明を省略する。
【0026】
また、上記実施例では、一導電型としてP型、他導電型としてN型、一極性として正極性、および他極性として負極性で説明したが、一導電型としてN型、他導電型としてP型、一極性として負極性、および他極性として正極性であってもよい。
また、上記実施例では、奇数段目の回路ブロックと偶数段目の回路ブロックとでPROMデコーダとNROMデコーダとの配置をミラー配置として説明したが、同一配置でもよい。この場合、上記実施例のように回路ブロックの出力数が6個と少なく、回路ブロックが64段と多いと回路ブロック間のPROMデコーダとNROMデコーダとの隣接個所が増加するので、例えば、回路ブロックの出力数が96出力と多く、回路ブロックが4段と少ない場合に適用するとよい。
また、上記実施例では、1個の階調電圧発生回路で正極性階調電圧および負極性階調電圧を供給するために正極性階調電圧を供給する金属配線がNROMデコーダ上を介して、また負極性階調電圧を供給する金属配線がPROMデコーダ上を介して配置されているが、回路ブロック内のPROMデコーダとNROMデコーダ間、又は、回路ブロック間に階調電圧発生回路を配置して正極性階調電圧を供給する金属配線はNROMデコーダ上を介さずに、負極性階調電圧を供給する金属配線はPROMデコーダ上を介さずに配置することもできる。この場合、上記実施例のように回路ブロックの出力数が6個と少なく、回路ブロックが64段と多いと階調電圧発生回路の個数が増加するので、例えば、回路ブロックの出力数が96出力と多く、回路ブロックが4段と少ない場合に適用するとよい。この場合、PROMデコーダのP型拡散層とNROMデコーダのN型拡散層との配置関係は規制されることなく、チップ短尺方向のトランジスタのセルピッチも金属配線により規制されることがなくなる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体チップ上の内部回路としてL個の出力を有する回路ブロックをチップ長尺方向にM段配置し、各回路ブロック単位に一導電型ROMデコーダの(L/2)段をチップ長尺方向に隣接して一まとめにすると共に、他導電型ROMデコーダの(L/2)段をチップ長尺方向に隣接して一まとめにし一導電型ROMデコーダにチップ長尺方向に隣接配置したうえで、各ROMデコーダのゲート列を横方向に2倍に展開することにより、ゲート列を横方向に2倍に展開した分の寸法を一導電型ROMデコーダと他導電型ROMデコーダの隣接個所が減少した分で吸収して半導体チップの長尺方向の寸法をほとんどまたは全く増加させずにROMデコーダの行数を半減することができ、半導体チップの短尺方向の寸法を縮小し、かつチップ面積も縮小した集積回路装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。また、ROMデコーダのゲート列を横方向に展開することによりデプレッション形トランジスタのみで構成されるゲート列を省略することにより、さらに、ROMデコーダのゲート列を横方向に展開した分の寸法を一導電型ROMデコーダと他導電型ROMデコーダの隣接個所が減少した分で吸収しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例である集積回路装置としての半導体チップの概略平面図。
【図2】図1の半導体チップに配置された回路ブロックの概略構成図。
【図3】図2の回路ブロックのD/Aコンバータに含まれる1実施例のPROMデコーダの回路図。
【図4】図2の回路ブロックのD/Aコンバータに含まれる他の実施例のPROMデコーダの回路図。
【図5】図2の回路ブロックのD/Aコンバータに含まれるPROMデコーダとNROMデコーダの半導体チップ上での概略平面パターン図。
【図6】従来の集積回路装置としての半導体チップの概略平面図。
【図7】図6の半導体チップに配置された回路ブロックの概略構成図。
【図8】図7の回路ブロックのD/Aコンバータに含まれるPROMデコーダの回路図。
【図9】図7の回路ブロックのD/Aコンバータに含まれるNROMデコーダの回路図。
【図10】図7の回路ブロックのD/Aコンバータに含まれるPROMデコーダとNROMデコーダの半導体チップ上での概略平面パターン図。
【図11】液晶表示モジュールの概略構造図。
【図12】図11の液晶表示モジュールの水平ドライバの概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
31P Pチャネルエンハンスメント形トランジスタ
31N Nチャネルエンハンスメント形トランジスタ
32P Pチャネルデプレッション形トランジスタ
32N Nチャネルデプレッション形トランジスタ
33PA,33PB、53PA,53PB トランジスタ直列回路
34PA,34PB ゲート列対
34PAa,34PAb,34PBa,34PBb,54PAa,54PBbゲート列
41 半導体基板
42 Nウェル
43N N型拡散層
43P P型拡散層
501 半導体チップ
502 内部回路
503 回路ブロック
511 シフトレジスタ
512 データレジスタ
513 第1切り替えスイッチ
514 ラッチ
515 レベルシフタ
516 D/Aコンバータ
516P PROMデコーダ
516N NROMデコーダ
516PA,516NA,616PA,616NA 第1分割ROMデコーダ
516PB,516NB,616PB,616NB 第2分割ROMデコーダ
517 第2切り替えスイッチ
518 ボルテージフォロア出力回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an integrated circuit device having a ROM decoder and an active matrix type liquid crystal display device using the same.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 11, the liquid crystal display module of the active matrix type dot inversion driving type liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 100 and a driving device 200 arranged on the outer periphery of the liquid crystal panel 100. The liquid crystal panel 100 is composed of two glass substrates arranged to face each other with a liquid crystal interposed therebetween. A TFT (thin film transistor) and a pixel electrode are formed on a rear substrate, and a common electrode and a color filter are formed on a front substrate. Have been. TFTs and pixel electrodes are formed in a matrix on the rear substrate, and these TFTs and pixel electrodes extend in the horizontal direction, and gate lines arranged in a vertical direction. The data lines arranged side by side are connected. The driving device 200 includes a vertical driver 210 connected to a gate line, and a horizontal driver 220 connected to a data line. When a scanning signal is supplied to a certain gate line from the vertical driver 210, a TFT connected to the gate line is turned on, and a display data signal supplied to the data line from the horizontal driver 220 is transmitted through the turned-on TFT. Then, an electric field is applied to the liquid crystal between the pixel electrode and the common electrode to cause an optical change to perform display.
[0003]
Each driver 210, 220 is mounted on a module, for example, in the case of XGA (1024 × 768 pixels) display.
{Circle around (1)} The horizontal driver 220 needs to drive 1024 × 3 = 3072 data lines because data lines for R (red), G (green) and B (blue) are required. Eight horizontal drivers 220 having the same driving capacity are arranged on the upper outer periphery of the liquid crystal panel 100 by cascade connection on one side.
{Circle around (2)} The vertical driver 210 needs to drive 768 gate lines. For example, four vertical drivers 210 having a driving capability of 192 are arranged on the left outer periphery of the liquid crystal panel 100 in one side in a cascade connection. .
The drivers 210 and 220 are each composed of an integrated circuit device composed of a long rectangular semiconductor chip. The integrated circuit device is mounted on a module by mounting each integrated circuit device on a TCP (tape carrier package) and using a liquid crystal display. The semiconductor chip is arranged in parallel on the corresponding side of the panel 100 on the long side of the semiconductor chip.
[0004]
The invention of the present application relates to the horizontal driver 220 among the drivers 210 and 220. Hereinafter, a schematic configuration of the horizontal driver 220 will be described with reference to FIG. The horizontal driver 220 supplies 6-bit display data for each color of R, G, and B as display data, thereby converting the negative and positive gray scale voltages of 64 gray scales into odd and even data lines as negative and positive drive voltages. The polarity of the line is different from that of the line, and the data is output alternately every one horizontal period. As a main circuit, a shift register 221, a data register 222, a latch 223, a level shifter 224, a D / A converter 225, and a voltage follower output circuit 226 are provided. have. The shift register 221 is, for example, 64-bit bidirectional and selects right shift start pulse input / output or left shift start pulse input / output by shift direction switching input, and reads the H level of the start pulse at the edge of the clock input. Control signals for data capture are sequentially generated and output to the data register 222. The data register 222 sequentially reads 6-bit display data every six stages based on a control signal from each stage of the shift register 221, and the latch 223 reads the display data read into the data register 222 at the edge of the latch input, and switches the level shifter 224 to the level shifter 224. The output is collectively output to the D / A converter 225 every horizontal period. The D / A converter 225 receives one of the 64 grayscale negative and positive grayscale voltages generated by the internal grayscale voltage generation circuit by the gamma correction power supply input based on the display data corresponding to each output. , And alternately output each data line as a negative and positive drive voltage via a voltage follower output circuit 226 such that the odd and even lines have different polarities every horizontal period. .
[0005]
Next, a conventional integrated circuit device mounted on a TCP as the horizontal driver 220 will be described with reference to FIG. 6 as having a driving capability for 384 data lines. In the figure, reference numeral 301 denotes a long rectangular semiconductor chip, and the circuit of the above-described horizontal driver 220 is arranged as an internal circuit 302 at the center of the semiconductor chip 301 along the long side. Although not shown, an output pad corresponding to 384 data lines is provided on an outer peripheral portion, which is arranged on the liquid crystal panel side, of both outer peripheral portions along the long side.Internal circuit 302And input pads for start pulse input / output, shift direction switching input, clock input, data input, latch input, etc., and power supply pads for positive power supply, negative power supply, and γ correction power supply. Are connected to the internal circuit 302 and disposed. A part of the output pad may be arranged on the short side or the long side on the input side in addition to the long side on the liquid crystal panel side.
[0006]
Next, the internal circuit 302 will be described with reference to FIG. For the sake of simplicity, only those having six outputs are illustrated and described, and illustration of a common circuit such as a gradation voltage generation circuit and external power supply inputs and signal inputs is omitted. The internal circuit 302 includes a one-stage (64-stage in the case of 384 output) shift register 311 in which one stage corresponds to six outputs, and a six-stage (384-stage in the case of 384 output) data register corresponding to six outputs. 312, a first switch 313 having three stages (192 stages for 384 outputs) of two-input / two-output switches, and a latch 314 having six stages (384 stages for 384 outputs) corresponding to six outputs And a 6-stage (384-stage in the case of 384 output) level shifter 315 corresponding to the 6 outputs, an NROM decoder 316N in a 3-stage (192 stage in the case of 384 output), and a 3-stage (192 stage in the case of 384 output) ) PROM decoder 316P and the D / A converter 316 alternately arranged one by one in the longitudinal direction of the semiconductor chip 301, and a three-stage (38 input / output) switch. The second changeover switch 317 having 192 stages in the case of output, and the voltage follower output circuit 318 having six stages (384 stages in the case of 384 outputs) corresponding to the six outputs are connected to the semiconductor chip 301 by the voltage follower output circuit 318. A line 321 is connected between the shift register 311 and the data register 312, a line 322 is connected between the data register 312 and the first switch 313, and a first switch The wiring 323 between the latch 313 and the latch 314, the wiring 324 between the latch 314 and the level shifter 315, the wiring 325 between the level shifter 315 and the D / A converter 316, and the wiring 326 between the D / A converter 316 and the second switch 317. , Second changeover switch 317 and voltage follower output circuit Between 18 are connected by the wiring 327.
[0007]
The operation of the internal circuit 302 is as follows. When, for example, right shift start pulse input / output is selected by the shift direction switching input in the shift register 311, the shift register 311 is supplied with the start pulse H at the edge of the clock input every one horizontal period. The level is read and output as a right shift start pulse to the internal circuit 302 of the next stage, and a control signal for data capture is output to the first to sixth stages of the data register 312. The data register 312 takes in 6-bit display data in each of the first to sixth stages according to the control signal of the shift register 311 every horizontal period, and the i-th (i = i) The display data taken in the (1,3,5) stage is output to one input side of two inputs of the (i + 1) / 2-th stage of the first changeover switch 313, and is outputted to the even stage of the data register 312. The display data captured at a certain (i + 1) th stage is output to the other input side of the two inputs of the (i + 1) / 2th stage of the first changeover switch 313. The first change-over switch 313 converts the display data supplied to one input side and the other input side of the two inputs of the (i + 1) / 2-th stage every one horizontal period into the i-th stage and the (i + 1) -th stage of the latch 314. The eyes alternately output. The latch 314 converts the display data supplied to the i-th stage and the (i + 1) -th stage every horizontal period into the NROM decoder 316N and the PROM decoder inside the D / A converter 316 via the level shifter 315 at the edge of the latch input. The output is collectively output to each (i + 1) / 2-th stage of 316P. The D / A converter 316 converts one negative gradation voltage out of 64 gradations into a second changeover switch 317 based on the display data supplied to the first to third stages of the internal NROM decoder 316N. One of the two inputs of the (i + 1) / 2-th stage is output to one input side, and based on the display data supplied to the (i + 1) / 2-th stage of the internal PROM decoder 316P, out of 64 gradationsOne-tone positive gradation voltageIs output to the other input side of the two inputs of the (i + 1) / 2-th stage of the second changeover switch 317. The second changeover switch 317 converts the negative gradation voltage supplied to one input side of the (i + 1) / 2th stage and the positive gradation voltage supplied to the other input side into an odd number of the voltage follower output circuit 318. The i-th stage, which is the stage, and the (i + 1) -th stage, which is the even-numbered stage, have different polarities, and are alternately output for each horizontal period. The voltage follower output circuit 318 controls the negative gray scale voltage and the positive gray scale voltage supplied to each of the first to sixth stages so that the polarities of the odd-numbered stages and the even-numbered stages are different from each other. The data is alternately output to the odd data lines and the even data lines for each period.
[0008]
Next, a circuit configuration of the PROM decoder 316P and the NROM decoder 316N included in the D / A converter 316 will be described. As shown in FIG. 8, the PROM decoder 316P has a P-channel enhancement type transistor 1P and a P-channel depletion type transistor 2P (always on) in a matrix at predetermined positions in 64 rows and 12 columns. Each row is a transistor 1P and a transistor 2P (always on) which are connected in series by the drain of the transistor 1P and the source of the transistor 2P or the source of the transistor 1P and the drain of the transistor 2P. This constitutes a series circuit 3P. Each pair in each row constitutes a gate column pair 4P with a gate column 4Pa in which one gate of each pair of transistors is commonly connected in each column and a gate column 4Pb in which the other gate is commonly connected in each column. I have. To the sources of the transistors 1P or 2P in the first column at one end of each transistor series circuit 3P, positive gradation voltages VP1 to VP64 of 64 gradations are supplied one by one from a gradation voltage generation circuit (not shown). Is done. Each gate row pair 4P hasLevel shifter 315, DP6 corresponding to the data lines of the liquid crystal display panel are supplied to the gate row 4Pa in the normal phase DP1, DP2,..., DP6, and the negative row DP1, bar, DP2 are supplied to the gate row 4Pb. , ..., DP6 bar. The drains of the transistors 1P or 2P in the twelfth column at the other end of each transistor series circuit 3P are connected in common, and the second switch 317 at the subsequent stage corresponds to the display data among the positive gradation voltages VP1 to VP64. One gradation voltage is output.
[0009]
As shown in FIG. 9, the NROM decoder 316N has an N-channel enhancement type transistor 1N and an N-channel depletion type transistor 2N (always on) in a matrix at predetermined positions in 64 rows and 12 columns. In each row, a transistor 1N and a transistor 2N (always on) are connected in series with a drain of the transistor 1N and a source of the transistor 2N or a source connected to the source of the transistor 1N and a drain of the transistor 2N. A series circuit 3N is configured. Each pair in each row constitutes a gate column pair 4N by a gate column 4Na in which one gate of each pair of transistors is commonly connected in each column and a gate column 4Nb in which the other gate is commonly connected in each column. I have. eachTransistor series circuit 3NTo the drains of the transistors 1N or 2N in the first column on one end side, negative gradation voltages VN1 to VN64 of 64 gradations are supplied one by one from a gradation voltage generation circuit (not shown). Each gate row pair 4N hasLevel shifter 315, DN6 corresponding to the data lines of the liquid crystal display panel are supplied to the gate row 4Na in the normal phase DN1, DN2,..., DN6 and the gate row 4Nb to the negative phase DN1, , DN6 bar. The drains of the transistors 1N or 2N in the twelfth column on the other end side of each transistor series circuit 3N are commonly connected, and the second switch 317 at the subsequent stage corresponds to the display data among the negative gradation voltages VN1 to VN64. One gradation voltage is output.
[0010]
The operation of the PROM decoder 316P and the NROM decoder 316N having the above configurations will be described. The grayscale voltages VP1 to VP64 and VN1 to VN64 of 64 gray scales are applied to the sources of the transistors 1P, 1N or 2P, 2N in the first column at one end of each of the transistor series circuits 3P, 3N. In this state, the predetermined data signals DP1, DP2,..., DP6, DN1, DN2,..., DN6 of “H (high level)” or “L” are applied to the gate arrays 4P, 4N respectively. , DP6, DN1, DN2,..., And DN6, and are supplied to the gate rows 4Pb and 4Nb in opposite phases DP1, DP2,..., DP6, DN1, and DN2,. When supplied, all of the transistors 1P and 1N of one of the transistor series circuits 3P and 3N selected from among the transistor series circuits 3P and 3N are turned on (the transistors 2P and 2N are always on), and the transistor series circuit is turned on. The gray scale voltages applied to 3P and 3N are extracted.
[0011]
As shown in FIG. 10, the pattern arrangement of the PROM decoder 316P and the NROM decoder 316N having the above circuit configuration on the semiconductor chip 301 is such that the three-stage PROM decoder 316P and the three-stage NROM decoder 316N extend in the longitudinal direction of the semiconductor chip 301. They are arranged alternately one by one. Each PROM decoder 316P has a P-type diffusion layer 13P serving as a source and a drain of transistors 1P and 2P arranged in a matrix of 64 rows and 12 columns in an N-well 12 arranged on a P-type semiconductor substrate 11, and six pairs of gates. And a gate wiring 14P forming a column pair 4P. The P-type diffusion layer 13P serving as a source of the transistor 1P or 2P in each first column is electrically connected in common (shown by a black circle) by a metal wiring 15P for each row, and is supplied from the gray scale voltage generation circuit to each positive polarity transistor. The adjustment voltages VP1 to VP64 are supplied for each gradation. The P-type diffusion layer 13P serving as the drain of the transistor 1P or 2P in each twelfth column is electrically connected (shown by the symbol ■) by the metal wiring 16P for each column, and is connected to the subsequent circuit by the positive gradation voltages VP1 to VP1. One gradation voltage corresponding to the display data among the VP64 is output. Each NROM decoder 316N includes an N-type diffusion layer 13N serving as a source and a drain of transistors 1N and 2N arranged in a matrix of 64 rows and 12 columns in the P-type semiconductor substrate 11 adjacent to the N-well 12 in the chip length direction. , And 6N gate line pairs 4N. The N-type diffusion layer 13N serving as the drain of the transistor 1N or 2N in each first column is electrically connected in common (illustrated by a black circle) by a metal wiring 15N for each row, and is supplied from the grayscale voltage generation circuit to each negative polarity transistor. The adjustment voltages VN1 to VN64 are supplied for each gray scale. The N-type diffusion layer 13N serving as the drain of the transistor 1N or 2N in each twelfth column is electrically connected in common (shown by the symbol ■) by the metal wiring 16N for each column, and is connected to the subsequent circuit by the negative gray scale voltage VN1. One gradation voltage corresponding to the display data in VN64 is output. The P-type diffusion layer 13P and the N-type diffusion layer 13N are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch in the chip short direction. In the above pattern arrangement, for example, the wiring pitch of the gate wirings 14P and 14N is about 2 μm, and the metal wirings 15P and 15N are about 5 μm. Also adjacentROM decoders 316P, 316NAtROM decoderIn order to separate them, a distance of about 50 μm is provided between the N well 12 and the N diffusion layer 13N.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the liquid crystal display module, a driver is arranged in a peripheral portion (frame) other than the display area, and in order to reduce the size of the liquid crystal display device, it is necessary to make the peripheral portion as small as possible. One means for minimizing this peripheral portion is to reduce the short dimension of the semiconductor chip constituting the driver. Further, in order to reduce the manufacturing cost of the semiconductor chip, it is necessary to reduce the chip area, that is, the dimension of the semiconductor chip in the longitudinal direction and / or the short direction. By the way, the longitudinal dimension of a semiconductor chip is regulated by the pitch of output pads arranged on the outer peripheral portion of the semiconductor chip. If the output pad pitch remains the same as the conventional design standard, the chip area is reduced. In addition, it is necessary to reduce the short dimension of the semiconductor chip. In the integrated circuit device having the above configuration, the PROM decoder 316P and the NROM decoder 316N included in the D / A converter 316 in the internal circuit 302 are configured by arranging transistors in a matrix of 64 rows and 12 columns. As the arrangement of the transistors in the 316P and the NROM decoder 316N, it is sufficient to secure 12 columns of transistors × about 2 μm = about 24 μm in the chip long direction, but 64 transistors × 5 μm = 320 μm in the chip short direction. Must be secured. In recent years, there has been a demand for a higher bit rate for the horizontal driver in order to improve the image quality of the liquid crystal panel. Output gray scale voltage,ROM decoder chip short directionIn this case, there is a problem that 256 rows of transistors must be secured, and the ratio of the chip to the dimension in the short direction is further increased. In the chip length direction,ROM decoderA separation distance of about 50 μm is provided between the N well 12 and the N diffusion layer 13N between the N well 12 and the N diffusion layer 13N.
The present invention has been made in view of the above problems, and an internal circuit on a semiconductor chip is configured by M stages of circuit blocks having L outputs, andCircuit blockThe L / 2-stage one-conductivity-type ROM decoders are arranged adjacently and collectively, and the L / 2-stage other-conductivity-type ROM decoders are arranged adjacently and collectively and arranged adjacent to the one-conductivity-type ROM decoder. Thus, the adjacent portion between the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder is made one in each circuit block to reduce an extra area in the chip length direction, and to reduce the extra area in the chip length direction. An integrated circuit device in which the length of the semiconductor chip in the short direction is reduced and the chip area is reduced by halving the gate row of each ROM decoder twice and storing the ROM decoder in half in the chip short direction. And a liquid crystal display device using the same.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
(1) An integrated circuit device according to the present invention includes a circuit block having L (even number) outputs formed of a long rectangular semiconductor chip.In the longitudinal direction ofM-stage arrangement,(L / 2) stages are arranged in a circuit block adjacent to each other in the chip length direction and output one polarity gradation voltage from each stage; and (L / 2) stages Are arranged together adjacently in the chip lengthwise direction, and the other conductivity type ROM decoder which outputs the other polarity gradation voltage from each stage is arranged adjacently in the chip lengthwise direction. The polarity of the second output and that of the even output are different.An integrated circuit device that outputs alternately,Each stage of the one-conductivity-type ROM decoder is supplied with a unipolar gradation voltage of (2 n) gradations and receives one of two (2 n) gradations based on n-bit display data. A polarity gradation voltage is output, and each stage of the other conductivity type ROM decoder is supplied with a (2 n) gradation other polarity gradation voltage and receives (2 n) gradation based on n-bit display data. , And outputs one-polarity gray-scale voltage, and each stage of the one-conductivity ROM decoder supplies one-polarity gray-scale voltage to which half of (2 n) gray-scales are supplied. Divided ROM decoder and a one-conductivity-type second divided ROM decoder to which a unipolar gradation voltage of the other half of (2 n) gradations is supplied. , And each stage of the other-conductivity-type ROM decoder is supplied with a half-polarity gray-scale voltage of half of (2 n) gray-scales. Divided into a first divided ROM decoder of another conductivity type and a second divided ROM decoder of another conductivity type supplied with the other polarity gradation voltage of the other half of (2 n) gradations, respectively. Are juxtaposed in the chip length direction.
According to this means, an increase in the arrangement dimension in the chip long direction by juxtaposing the first divided ROM decoder and the second divided ROM decoder in the chip long direction can be realized by the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder. The adjoining location is set as one location in each circuit block, thereby absorbing as much as possible and increasing the length of the semiconductor chip in the longitudinal direction as much as possible. It can be.
(2) In the integrated circuit device of the present invention, in the above (1), the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder are mirror-arranged in circuit blocks adjacent to each circuit block.
According to this means, in the above (1), there is no adjacent portion between the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder between the adjacent circuit blocks, so that only one portion in each circuit block can be provided. It is easier to absorb an increase in the arrangement size in the chip long direction due to juxtaposition of the first divided ROM decoder and the second divided ROM decoder in the chip long direction than the mirror arrangement.
(3) In the integrated circuit device of the present invention, in the above (1), each stage of the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder includes an enhancement-type transistor and a depletion-type transistor of the respective conductivity type.Is a pair of (2 to the (n-1) th power) rows of 2n pairs of transistors.A matrix arrangement of (2 to the power of (n-1)) rows and 4n columns,Of each conductivity typeThe first divided ROM decoder is arranged in the first to second n-th columns of the matrix arrangement.consists of n pairs of columns,Of each conductivity typeThe second divided ROM decoder is arranged in the (2n + 1) th to 4nth columns of the matrix arrangement.It consists of n pairs of columns.
(4) The integrated circuit device according to (3) above,A first divided ROM decoder of each conductivity type and a second divided ROM decoder;The split ROM decoder is(2 to the power of (n-1)) n pairs of enhancement transistors and depletion transistors in each of the rowsAnd a transistor series circuit connected by a source and a drain,One pair of gates of one pair of transistors connected in common to one pair of gates of one pair of transistors in each of the n pairs of columns and the gates of the other pair of transistors areIt has a gate row pair consisting of the other commonly connected gate row, and one end of each transistor series circuit is connected to a gray scale voltage.EachThe other ends of the transistor series circuits are connected in common and connected to the subsequent stage, and one gate row is connected to the positive phase of the display data and the other gate row is connected to the reverse phase of the display data.
(5) In the integrated circuit device of the present invention, in the above (1), each stage of the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder includes a conduction-type enhancement-type transistor and a depletion-type transistor, respectively.(2 (n-1)) rows and 2 (n-1) pairs of columns, and (2 (n-1) powers) of the enhancement transistors of the respective conductivity types. Of a transistor consisting of two rows and two columnsA matrix arrangement of (2 to the power of (n-1)) rows and 2 (2n-1) columns,Of each conductivity typeThe first divided ROM decoder starts from the first column of the matrix arrangement.The second (n-1) -th column is an (n-1) -th column and the (2n-1) -th column is a single column.,Of each conductivity typeThe second divided ROM decoder is arranged in the second n-th column of the matrix arrangement.And the (n-1) pairs of columns from the (2n + 1) th column to the second (2n-1) th column.
According to this means, in (3), each column of the first and second ROM decoders constituted only by the depression type transistors is omitted, and(3)Rather than placing the first divided ROM decoder and the second divided ROM decoder side by side in the chip length direction, an increase in the arrangement size in the chip length direction can be suppressed.
(6) The integrated circuit device according to the above (5), whereinA first divided ROM decoder of each conductivity type and a second divided ROM decoder;The split ROM decoder isFor each row of (2 to the power of (n-1)), (n-1) pairs of enhancement type transistors and depletion type transistors in columns and one column of enhancement type transistors are provided.Having a transistor series circuit connected by source and drain,(N-1) For each column of the pair, one gate column in which the gates of one pair of transistors in one pair are commonly connected and the gate of the other one column of transistors are connected.A gate row pair consisting of the other commonly connected gate row;One rowEnhancement transistor gateIsAnd one end of each transistor series circuit is connected to a gray scale voltage, and the other end of each transistor series circuit is connected in common and connected to a subsequent stage. The single gate row of the first divided ROM decoder is connected to the normal phase of the display data, and the other gate row and the single gate row of the second divided ROM decoder are connected to the opposite phase of the display data.
(7) The liquid crystal display device of the present invention includes the above (1) to (6).One ofWherein the integrated circuit device is mounted on a tape carrier package for driving data lines of a liquid crystal panel.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an integrated circuit device for a horizontal driver according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 as an example having a driving capability for 384 data lines S. First, in FIG. 1, reference numeral 501 denotes a long rectangular semiconductor chip. On the semiconductor chip 501, a circuit having the same general configuration as the horizontal driver 220 described with reference to FIG. Have been. Although not shown, output pads corresponding to 384 data lines are connected to the internal circuit 502 and disposed on the outer peripheral portion disposed on the liquid crystal panel side of both outer peripheral portions along the long side. In the section, input pads for start pulse input / output, shift direction switching input, clock input, data input, latch input, etc. and power pads for positive power supply, negative power supply, and γ correction power supply are connected to the internal circuit 502 and arranged. I have. A part of the output pad may be arranged on the short side or the long side on the input side in addition to the long side on the liquid crystal panel side. In the internal circuit 502, circuit blocks 503 having L outputs, for example, 6 outputs, are arranged adjacent to each other in the chip length direction with M stages = S / L = 64 stages in the internal circuit 502, and S = 384 outputs in total. It is constituted so that it may become. The circuit arrangement of the circuit block 503 is partially different between the odd-numbered circuit block 503a and the even-numbered circuit block 503b.
[0015]
Next, the circuit blocks 503a and 503b will be described with reference to FIG. It is to be noted that illustration of a common circuit such as a gradation voltage generation circuit and a power supply input and a signal input from the outside is omitted. Circuit blocks 503a, 503bIs 1One-stage shift register 511 corresponding to six outputsAnd 6Stage data register 512And 2Three-stage first switch 513 with two inputs and two outputsAnd 6Stage Latch 514And 6Step level shifter 515And D /A converter 516And 2Three-stage second switch 517 with two inputs and two outputsAnd 6The voltage follower output circuits 518 of the stages and the voltage follower output circuits 518 are sequentially arranged on the longer side of the semiconductor chip 501 on the liquid crystal panel side.Make up. AndA wire 521 between the shift register 511 and the data register 512, a wire 522 between the data register 512 and the first switch 513, a wire 523 between the first switch 513 and the latch 514, and a wire 523 between the latch 514 and the level shifter 515. The wiring 524, the wiring 525 between the level shifter 515 and the D / A converter 516, the wiring 526 between the D / A converter 516 and the second switch 517, and the wiring 527 between the second switch 517 and the voltage follower output circuit 518. And connected.The shift register 511 generates a control signal for data capture by reading the H level of the start pulse at the edge of the clock input. The data register 512 captures, for example, 6-bit display data as n bits according to the control signal from the shift register 511. The first changeover switch 513 alternately outputs the display data taken in the i-th stage (i = 1, 3, 5) which is an odd-numbered stage and the (i + 1) -th stage which is an even-numbered stage of the data register 512. The latch 514 outputs the display data from the first changeover switch 513 collectively at the edge of the latch input. The level shifter 515 converts the voltage level of the display data from the latch 514 to a level at which the next-stage circuit can be driven. The D / A converter 516 is supplied with a positive polarity gray scale voltage having one polarity of 64 gray scales (2 n) gray scales and receives one of 64 gray scales from each stage based on display data from the level shifter 515. A PROM decoder 516P which is a one-conductivity ROM decoder in which three stages for outputting a positive gradation voltage of the gradation are grouped adjacent to each other in the chip length direction, and a negative gradation which is the other polarity of 64 gradations A voltage is supplied, and three stages for outputting one negative gradation voltage out of 64 gradations from each stage based on the display data from the level shifter 515 are integrated together in the chip lengthwise direction and are of another conductivity type. An NROM decoder 516N, which is a ROM decoder, is arranged adjacent to the semiconductor chip 501 in the longitudinal direction. The second switch 517 alternately outputs the positive and negative gradation voltages from the D / A converter 516 from one output side and the other output side. The voltage follower output circuit 518 outputs the gray scale voltages from one output side and the other output side of the second changeover switch 517 to odd-numbered stages and even-numbered stages, respectively.
[0016]
In the D / A converter 516 of the circuit block 503a, the PROM decoder 516P is arranged on the right side of the NROM decoder 516N as shown in FIG. 2, but in the D / A converter 516 of the circuit block 503b, the PROM decoder 516P is replaced by the NROM decoder 516N. The PROM decoder 516P and the NROM decoder 516N are arranged in a mirror arrangement in the circuit block 503a and the circuit block 503b adjacent to each other on the left side. Therefore, the adjacent arrangement of the PROM decoders 516P and the adjacent arrangement of the NROM decoders 516N alternately occur between the adjacent circuit blocks 503a and 503b.
[0017]
The wiring 521 connects the first to sixth stages of the shift register 511 and the data register 512. The wiring 522 is between the i-th (i = 1, 3, 5) -th stage of the data register 512 and one input side of the (i + 1) / 2-th stage of the first switch 513, and the (i + 1) -th stage of the data register 512. 6) The other input side of the (2) input of the (i + 1) / 2-th stage of the first changeover switch 513 is connected to each of the six stages. The wiring 523 is between the first output of the first switch 513 and the first output of the latch 514, the second output of the second switch 513 and the second output of the latch 514. Between the third stage, one output side of the second output of the third switch of the first changeover switch 513 and the second stage of the latch 514, and the other output side of the second output of the first changeover switch 513 and the latch 514. , The other output side of the second output of the second switch of the first changeover switch 513 and the fourth output of the latch 514, and the other output side of the second output of the third changeover switch 513 And the sixth stage of the latch 514 are connected by six lines. Six wirings 524 connect the j-th stage (j = 1, 2,..., 6) of the latch 514 and the j-th stage of the level shifter 515, respectively. In the case of the circuit block 503a, the wiring 525 is provided between the k-th (k = 1, 2, 3) stage of the level shifter 515, the k-th stage of the NROM decoder 516N, and the (k + 3) -th stage of the level shifter 515 as shown in the figure. The k-th stage of the PROM decoder 516P is connected by twelve lines, and in the case of the circuit block 503b, unlike the drawing, the k-th (k = 1, 2, 3) -th stage of the level shifter 515 and the k-th stage of the PROM decoder 516P are different. Twelve lines are connected between the k-th stage and between the (k + 3) -th stage of the level shifter 515 and the k-th stage of the NROM decoder 516N. In the case of the circuit block 503a, the wiring 526 is connected between the first stage of the NROM decoder 516N and one input side of the two inputs of the first stage of the second switch 517, and the second stage of the NROM decoder 516N as shown in the figure. Between the third stage of the second switch 517 and one input of the second input, between the third stage of the NROM decoder 516N and the second stage of the second input of the second switch 517, the PROM decoder 516P Between the other input side of the first stage and the second input of the second stage of the second switch 517, and the other input of the second stage of the PROM decoder 516P and the first stage of the second stage switch 517 And the other input side of the third stage of the PROM decoder 516P and the second input of the third stage of the second changeover switch 517 are connected by a single line. In this case, different from the figure, between the first stage of the PROM decoder 516P and one input side of the two inputs of the first stage of the second changeover switch 517, the second stage of the PROM decoder 516P and the second changeover switch 517 Between one input side of two inputs of the third stage, between one input side of the third input of the PROM decoder 516P and the second input of the second stage of the second changeover switch 517, and the first stage of the NROM decoder 516N. Between the other input side of the second input of the second switch 517, between the other input side of the second input of the NROM decoder 516N and the first input of the second switch 517N, and the NROM decoder The third input of the third switch 516N and the other input of the second input of the third switch 517 are connected by one. The wiring 527 is provided between the second output of the (i + 1) / 2 (i = 1, 3, 5) th stage of the second changeover switch 517 and the ith stage of the voltage follower output circuit 518, and the second changeover switch. The other output of the (i + 1) / 2-th stage 517 and the (i + 1) -th stage of the voltage follower output circuit 518 are connected by a single line.
[0018]
The operation of the circuit blocks 503a and 503b is such that, for example, when the right shift start pulse input / output is selected by the shift direction switching input in the shift register 511, the start pulse is input to the shift register 511 every horizontal period at the edge of the clock input. Is output as a right shift start pulse of the next-stage circuit blocks 503b and 503a, and a control signal for data acquisition is output from the first stage to the sixth stage of the data register circuit 512. You. The data register 512 fetches 6-bit display data into each of the first to sixth stages according to the control signal of the shift register 511 every horizontal period, and the i-th (i = The display data taken in the (1,3,5) stage is output to one input side of two inputs of the (i + 1) / 2-th stage of the first changeover switch 513, and at the even stage of the data register 512. The display data captured at a certain (i + 1) th stage is output to the other input side of the two inputs of the (i + 1) / 2th stage of the first changeover switch 513. In the circuit block 503a, for example, display data corresponding to the output Si, which is an odd-numbered output, is fetched from the i-th stage, which is an odd-numbered stage of the data register 512, and is output to the output S (i + 1), which is an even-numbered output. Assuming that the corresponding display data is taken from the (i + 1) th stage, which is the even stage of the data register 512, in the circuit block 503b, the display data corresponding to the output Si which is the odd output is stored in the even stage of the data register 512. And the display data corresponding to the output S (i + 1) which is the even-numbered output is taken in from the i-th stage which is the odd-numbered stage of the data register 512. The first changeover switch 513 switches the display data supplied to one input side and the other input side of the two inputs of the first stage alternately in the first stage and the fifth stage of the latch 514 every one horizontal period. The display data supplied to one input side and the other input side of the two inputs of the second stage are alternately applied to the third and fourth stages of the latch 514, and to the two inputs of the third stage. The display data supplied to one input side and the other input side are alternately output to the second and sixth stages of the latch 514, respectively. The latch 514 receives the display data supplied to the k-th (k = 1, 2, 3) -th and (k + 3) -th stages every one horizontal period and outputs the data to the D / A converter 516 via the level shifter 515 at the edge of the latch input. Are collectively output to the k-th stage of the NROM decoder 516N and the PROM decoder 516P inside. Based on the display data supplied to the k-th stage of the internal NROM decoder 516N, the D / A converter 516 changes the negative gradation voltage of one gradation out of the 64 gradations to the first stage and the second stage of the second switch 47. A positive electrode of one gradation out of 64 gradations is output based on the display data supplied to the k-th stage of the internal PROM decoder 516P while being output to one input side of two inputs of the third stage and the second stage. The gray scale voltage is output to the other input side of the second input of the second changeover switch 517, the first input and the third input. The second changeover switch 517 supplies the negative grayscale voltage supplied to one input side of the second input of the (i + 1) / 2 (i = 1, 3, 5) stage and the other input side every horizontal period. The positive polarity gradation voltage thus obtained is output alternately to the i-th stage, which is an odd-numbered stage, and the (i + 1) -th stage, which is an even-numbered stage, of the voltage follower output circuit 518. The voltage follower output circuit 518 controls the negative and positive gray scale voltages supplied to each of the first to sixth stages so that the polarities of the odd and even stages are different from each other, so that one horizontal line is obtained. The data is alternately output to the odd data lines and the even data lines for each period.
[0019]
Hereinafter, an example of one stage of the PROM decoder 516P will be described with reference to FIG. In the figure, one stage of the PROM decoder 516P has a P-channel enhancement type transistor 31P and a P-channel depletion type transistor 32P (always on) in a matrix arrangement of, for example, 32 rows and 24 columns at predetermined positions shown in Table 1. The arrangement of 32 rows and 12 columns from the first column to the twelfth column of the half is the first divided PROM decoder 516PA, and the arrangement of 32 rows and 12 columns from the 13th to the 24th column of the other half is the same. It is a two-part PROM decoder 516PB. In each of the divided PROM decoders 516PA and 516PB, each row includes a pair in which the transistor 31P and the transistor 32P (always on) are connected in series by the drain of the transistor 31P and the source of the transistor 32P or the source of the transistor 31P and the drain of the transistor 32P. 6 are further combined to form the transistor series circuits 33PA and 33PB. In each pair of each row, one gate of each pair of transistors is commonly connected to each column.Gate rows 34PAa, 34PBaAnd the other gate is connected in common for each columnGate row 34PAb, 34PBbAnd constitute a gate row pair 34PA, 34PB. Sources of the transistors 31P or 32P in the first and 24th columns at one end of each of the transistor series circuits 33PA and 33PB are connected to a positive-polarity gradation voltage VP1 to VP32 of 64 gradations from a gradation voltage generation circuit (not shown). , VP33 to VP64 are supplied one gradation at a time. Each gate row pair 34PA, 34PBLevel shifter 5156-bit display data DP1, DP2,..., DP6 corresponding to the data lines of the liquid crystal display panel are supplied to the gate rows 34PAa, 34PBa in the normal phases DP1, DP2,. , And DP6 bar. The drains of the transistors 31P and 32P in the twelfth and thirteenth columns on the other end side of the transistor series circuits 33PA and 33PB are commonly connected,Second changeover switch 517The gray scale voltage of one gray scale corresponding to the display data among the positive gray scale voltages VP1 to VP64 is output.
[0020]
[Table 1]
Figure 0003551356
[0021]
The operation of one stage of the PROM decoder 516P having the above configuration will be described. Positive gradation voltages VP1 to VP32 and VP33 to VP64 of 64 gradations are applied to the sources of the transistors 31P and 32P in the first and 24th columns on one end side of each of the transistor series circuits 33PA and 33PB. In this state, predetermined data signals DP1, DP2,..., DP6 shown in Table 2 of "H (high level)" or "L" are applied to the gate arrays 34PA, 34PB, respectively, and the normal phases DP1, DP2 are applied to the gate arrays 34PAa, 34PBa. ,..., DP6, and supplied to the gate rows 34PAb, 34PBb by the inverse phase DP1, DP2,..., DP6 bar, respectively, one of the transistor series circuits 33PA, 33PB is selected. , 33PB are all turned on (the transistor 32P is always turned on), and the gray scale voltage applied to the transistor series circuits 33PA, 33PB is extracted. Note that the configuration and operation of one stage of the NROM decoder 516N are the same except that the polarity and conductivity type are changed, and thus the description is omitted.
[0022]
[Table 2]
Figure 0003551356
[0023]
Next, the pattern arrangement on the semiconductor chip 501 of the PROM decoder 516P and the NROM decoder 516N of the D / A converter 516 in the circuit block 503a shown in FIG. A PROM decoder 516P is arranged adjacent to the NROM decoder 516N in which three stages are integrated in the chip length direction (the right side in the drawing). The PROM decoder 516P includes a P-type diffusion layer 43P serving as a source and a drain of transistors 31P and 32P arranged in a matrix of 32 rows and 24 columns in an N-well 42 arranged on a P-type semiconductor substrate 41, and 24 P-type diffusion layers in each stage. The gate lines 44PAa, 34PAb, 34PBa, and 34PBb constitute a gate row 44P for three stages. The gate line 44P commonly connects the i-th (i = 1, 2,..., Twelfth) and (25-i) -th gate columns in each stage. The P-type diffusion layer 43P serving as the source of the transistor 31P or 32P in the first column on the first column in the first stage, the 24th column in the second stage, and the first column in the third stage is connected to the metal wiring 45PA for each row. Are electrically connected in common (indicated by a black circle), and each of the positive polarity gray scale voltages VP1 to VP32 is supplied from the gray scale voltage generation circuit for each gray scale. The P-type diffusion layer 43P serving as the source of the transistor 31P or 32P in the 24th column of the first stage, the first column of the second stage, and the 24th column of the third stage is a metal wiring 45PB for each row. Are electrically connected in common (illustrated by a black circle) so that each of the positive-polarity gray-scale voltages VP33 to VP64 is supplied one by one from the gray-scale voltage generation circuit. The P-type diffusion layer 43P serving as the drain of the transistor 31P or 32P in each of the twelfth and thirteenth columns is electrically commonly connected to each other by a wiring 46P made of polysilicon and metal or metal (indicated by a triangle). ), And outputs a gradation voltage of one gradation corresponding to the display data among the positive polarity gradation voltages VP1 to VP64 to the subsequent stage circuit. The NROM decoder 516N is adjacent to the N-well 42 in the chip longitudinal direction (left side in the drawing) and is formed in the P-type semiconductor substrate 41 in the P-type semiconductor substrate 41 in the form of a source and a drain of the transistors 31N and 32N arranged in a matrix of 32 rows and 24 columns. It is configured to include three stages of the diffusion layer 43N and the gate wiring 44N which becomes 24 gate rows 34NAa, 34NAb, 34NBa, 34NBb in each stage. The gate line 44N commonly connects the i-th (i = 1, 2,..., Twelfth) and (25-i) -th gate columns in each stage. The N-type diffusion layer 43N serving as the drain of the transistor 31N or 32N in the first column of the first stage, the 24th column of the second stage, and the first column of the third stage has a metal wiring 45NA for each row. Are electrically connected in common (illustrated by a black circle) so that each of the negative gradation voltages VN1 to VN32 is supplied from the gradation voltage generation circuit for each gradation. The N-type diffusion layer 43N serving as the drain of the transistor 31N or 32N in the 24th column of the first stage, the first column of the second stage, and the 24th column of the third stage is formed of a metal wiring 45NB for each row. Are electrically connected to each other (shown by a black circle) so that each of the negative gradation voltages VN33 to VN64 is supplied one gradation at a time from the gradation voltage generation circuit. The N-type diffusion layers 43N, which are the sources of the transistors 31N or 32N in the twelfth and thirteenth columns, are electrically connected in common by a wiring 46N made of polysilicon and metal or metal for each column (illustrated by a triangle). ), The negative gradation voltage of one gradation corresponding to the display data among the negative gradation voltages VN1 to VN64 is output to the subsequent stage circuit. The P-type diffusion layer 43P and the N-type diffusion layer 43N are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch in the chip short direction. In the case of the circuit block 503b, contrary to FIG. 5, a PROM decoder 516P in which three stages are integrated is adjacent to an NROM decoder 516N in which three stages are integrated in the chip long direction (left side in the drawing). It is arranged in the same configuration as that described above. In the adjacent circuit blocks 503a and 503b, the PROM decoder 516P and the NROM decoder 516N are mirror-arranged, so that the adjacent arrangement of the PROM decoders 516P and the adjacent arrangement of the NROM decoders 516N alternately occur between them. The adjacent arrangement of the PROM decoders 516P is performed by integrating the N well 42 of the circuit block 503a and the N well 42 of the circuit block 503b into one.
[0024]
As described above, 64 stages of circuit blocks 503 having six outputs are arranged in the chip length direction as the internal circuit 502 on the semiconductor chip 501, and three stages of the PROM decoder 516P are provided for each circuit block 503 unit. The NROM decoder 516N and the PROM decoder 516N are grouped adjacent to each other in the direction of the chip and the three stages of the NROM decoder 516N are grouped adjacent to each other in the chip long direction and are arranged adjacent to the PROM decoder 516P in the chip long direction. 516P is located at one place in each circuit block 503, and since the PROM decoder 516P and the NROM decoder 516N are mirrored between the adjacent circuit blocks 503, the NROM decoder 516N is located between the circuit blocks 503. The place adjacent to the PROM decoder 516P is Not raw, whole distance between the N-type diffusion layer 43N and the N-well 42 is reduced, it is possible to reduce the chip long dimension of the D / A converter 516. In the case of the conventional 384-output semiconductor chip 501, there are 383 adjacent locations of the NROM decoder 316N and the PROM decoder 316P, and the total separation distance between the N-type diffusion layer 13N and the N well 12 needs to be 383 × 50 μm ≒ 19 mm. On the other hand, in the semiconductor chip 501 of the present embodiment, the NROM decoder 516N and the PROM decoder 516P are adjacent to one another in the circuit block 503 × 64 = 64, and the N-type diffusion layer 43N and the N-well 42 Is 64 × 50 μm ≒ 3 mm, and the total separation distance is reduced by about 80%. Further, in the conventional integrated circuit device, the transistors of each stage of the PROM decoder 316P and the NROM decoder 316N are arranged in a matrix of 64 rows and 12 columns, but in the integrated circuit device of this embodiment, the PROM decoder 516P and the NROM decoder 516N The transistors in each stage are arranged in a matrix of 32 rows and 24 columns. In the chip length direction, the region where the arrangement of the transistors is doubled from 12 columns to 24 columns is the above-mentioned N-type diffusion layers 43N and N The absorption is almost or completely absorbed by the decrease in the total separation distance from the well 42, the arrangement of the transistors is reduced by half from 64 rows to 32 rows in the chip short direction, and the size of the semiconductor chip 501 in the long direction is almost reduced. Alternatively, the dimension in the short direction can be reduced without any increase. For example, when the cell pitch in the chip length direction of the transistors 31P, 32P, 31N, and 32N is 5 μm, the size can be reduced by 160 μm from the conventional 64 rows × 5 μm = 320 μm to 32 rows × 5 μm = 160 μm. The size of each stage of the ROM decoders 516P and 516N in the chip long direction is doubled, but as described above, the adjacent portions of the NROM decoder 516N and the PROM decoder 516P are reduced in the chip long direction. It can be absorbed with little increase in size. Therefore, when the short dimension of the conventional semiconductor chip 1 is, for example, 1.5 mm, the short dimension and the chip area of the semiconductor chip 41 can be reduced by about 10%.
[0025]
In the above-described embodiment, in the PROM decoder shown in FIG. 3, when the gate rows are doubled, the twelfth gate row 34PAb and the fourteenth gate row 34PBa are all depletion type as shown in Table 1. Since there is no need to input a data signal to these gate rows 34PAb and 34PBa because of the transistor 32P, these gate rows 34PAb and 34PBa can be omitted, and the first and second divided PROMs as shown in FIG. Each of the decoders 616PA and 616PB is a series of 32 transistors in which a source and a drain are connected to five pairs each including two of the enhancement transistor 31P and the depletion transistor 32P for each row and the single enhancement transistor 31P. Circuit 53PA, 53PB, One of the gate columns 34PAa and 34PBa in which the gates of the transistors 31P and 32P are commonly connected in each column, and the other gate columns 34PAb and 34PBb in which the gates of the other transistors 31P and 32P in each pair are commonly connected in each column. And a single gate array 54PAa, 54PBb in which the gates of the single enhancement type transistors 31P are commonly connected to the column, and one end of each transistor series circuit 53PA, 53PB has a positive polarity floor. The other end of each of the transistor series circuits 53PA and 53PB is connected in common and connected to a subsequent circuit, and one of the gate rows 34PAa and 34PBa and the first divided PROM decoder are connected to the control circuits VP1 to VP32 and VP33 to VP64. A single gate row 53PAa of 616PA is , DP6 connected to the normal phases DP1, DP2,..., DP6 of the display data, and the other gate row 54PBb of the second divided PROM decoder 616PBb connected to the other gate rows 34PAb, 34PBb. Since the configuration is connected to the bar, the width of two rows of transistors can be reduced, and the size of the PROM decoder in the chip length direction can be further reduced as compared with the PROM decoder 516P of FIG. Similarly, the NROM decoder 516N can reduce the number of gate rows by two, but the description is omitted.
[0026]
Further, in the above embodiment, the P-type as one conductivity type, the N-type as another conductivity type, the positive polarity as one polarity, and the negative polarity as the other polarity have been described. The mold may have a negative polarity as one polarity and a positive polarity as the other polarity.
Further, in the above embodiment, the arrangement of the PROM decoder and the NROM decoder in the odd-numbered circuit block and the even-numbered circuit block has been described as a mirror arrangement, but they may be the same arrangement. In this case, if the number of outputs of the circuit blocks is as small as six as in the above-described embodiment, and if the number of circuit blocks is as large as 64, the number of adjacent portions of the PROM decoder and the NROM decoder between the circuit blocks increases. This is suitable when the number of outputs is as large as 96 outputs and the number of circuit blocks is as small as four stages.
In the above embodiment, the metal wiring for supplying the positive gradation voltage to supply the positive gradation voltage and the negative gradation voltage with one gradation voltage generating circuit is provided via the NROM decoder. Although a metal wiring for supplying a negative gradation voltage is arranged on the PROM decoder, a gradation voltage generation circuit is arranged between the PROM decoder and the NROM decoder in the circuit block or between the circuit blocks. The metal wiring for supplying the positive gradation voltage can be arranged without passing over the NROM decoder, and the metal wiring for supplying the negative gradation voltage can be arranged without passing over the PROM decoder. In this case, as in the above embodiment, when the number of outputs of the circuit blocks is as small as six, and when the number of circuit blocks is as large as 64, the number of gradation voltage generation circuits increases. It is good to apply when the number of circuit blocks is as small as four. In this case, the arrangement relationship between the P-type diffusion layer of the PROM decoder and the N-type diffusion layer of the NROM decoder is not restricted, and the cell pitch of the transistor in the chip short direction is not restricted by the metal wiring.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, M stages of circuit blocks having L outputs are arranged as internal circuits on a semiconductor chip in the longitudinal direction of the chip, and (L / 2) stages of one conductivity type ROM decoder are provided for each circuit block unit. The (L / 2) stage of the other conductivity type ROM decoder is united adjacently in the chip length direction while being integrated together in the chip length direction and adjacent to the one conductivity type ROM decoder in the chip length direction. After arranging, the gate row of each ROM decoder is expanded twice in the horizontal direction, so that the size of the gate row doubled in the horizontal direction is set to the size of the one conductivity type ROM decoder and the other conductivity type ROM decoder. The number of rows of the ROM decoder can be reduced by half with little or no increase in the length of the semiconductor chip by absorbing the reduced amount of the adjacent portion, reducing the length of the semiconductor chip in the short direction, One chip area it is possible to provide a liquid crystal display device using the integrated circuit device and the same reduction. Further, by expanding the gate row of the ROM decoder in the horizontal direction by omitting the gate row composed of only the depletion type transistors by expanding the gate row of the ROM decoder in the horizontal direction, the size of the gate row of the ROM decoder in the horizontal direction can be further increased by one conductor. It becomes easier to absorb the reduced portion of the adjacent type ROM decoder and the other conductive type ROM decoder.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor chip as an integrated circuit device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a circuit block arranged on the semiconductor chip of FIG. 1;
FIG. 3 is a circuit diagram of a PROM decoder according to an embodiment included in the D / A converter of the circuit block of FIG. 2;
FIG. 4 is a circuit diagram of a PROM decoder according to another embodiment included in the D / A converter of the circuit block of FIG. 2;
5 is a schematic plan pattern diagram on a semiconductor chip of a PROM decoder and an NROM decoder included in the D / A converter of the circuit block of FIG. 2;
FIG. 6 is a schematic plan view of a semiconductor chip as a conventional integrated circuit device.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a circuit block arranged on the semiconductor chip of FIG. 6;
8 is a circuit diagram of a PROM decoder included in the D / A converter of the circuit block of FIG.
9 is a circuit diagram of an NROM decoder included in the D / A converter of the circuit block of FIG.
10 is a schematic plan pattern diagram on a semiconductor chip of a PROM decoder and an NROM decoder included in the D / A converter of the circuit block of FIG. 7;
FIG. 11 is a schematic structural view of a liquid crystal display module.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a horizontal driver of the liquid crystal display module of FIG. 11;
[Explanation of symbols]
31P P-channel enhancement type transistor
31N N-channel enhancement type transistor
32P P-channel depletion type transistor
32N N-channel depletion type transistor
33PA, 33PB, 53PA, 53PB Transistor series circuit
34PA, 34PB Gate row pair
34PAa, 34PAb, 34PBa, 34PBb, 54PAa, 54PBb gate row
41 Semiconductor substrate
42 N-well
43N N-type diffusion layer
43P P-type diffusion layer
501 semiconductor chip
502 Internal circuit
503 circuit block
511 shift register
512 data register
513 1st changeover switch
514 Latch
515 level shifter
516 D / A converter
516P PROM decoder
516N NROM decoder
516PA, 516NA, 616PA, 616NA First divided ROM decoder
516PB, 516NB, 616PB, 616NB Second divided ROM decoder
517 Second changeover switch
518 Voltage follower output circuit

Claims (7)

L(偶数)個の出力を有する回路ブロックを長尺矩形の半導体チップの長尺方向にM段配置し、
前記回路ブロック内に、(L/2)段をチップ長尺方向に隣接して一まとめに配置して各段から一極性階調電圧を出力する一導電型ROMデコーダと、(L/2)段をチップ長尺方向に隣接して一まとめに配置して各段から他極性階調電圧を出力する他導電型ROMデコーダとをチップ長尺方向に隣接配置し、
前記L個の各出力として、奇数番目出力と偶数番目出力とで極性が相異なり、前記一極性階調電圧および他極性階調電圧を交互に出力する集積回路装置であって、
前記一導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調の一極性階調電圧が供給されnビット表示データに基づいて(2のn乗)階調のうちの1階調の一極性階調電圧を出力し、前記他導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調の他極性階調電圧が供給されnビット表示データに基づいて(2のn乗)階調のうちの1階調の他極性階調電圧を出力し、
前記一導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調のうちの半分の一極性階調電圧が供給される一導電型の第1分割ROMデコーダと、前記(2のn乗)階調のうちの残り半分の一極性階調電圧が供給される一導電型の第2分割ROMデコーダとに分割され、それぞれがチップ長尺方向に並置され、前記他導電型ROMデコーダの各段は、(2のn乗)階調のうちの半分の他極性階調電圧が供給される他導電型の第1分割ROMデコーダと、前記(2のn乗)階調のうちの残り半分の他極性階調電圧が供給される他導電型の第2分割ROMデコーダとに分割され、それぞれがチップ長尺方向に並置された集積回路装置。
Circuit blocks having L (even number) outputs are arranged in M stages in the longitudinal direction of a long rectangular semiconductor chip,
(L / 2) stages in which the (L / 2) stages are collectively arranged adjacent to each other in the chip length direction to output a unipolar gradation voltage from each stage; and (L / 2) The stages are arranged adjacently in the chip longitudinal direction and are collectively arranged, and the other conductive type ROM decoder that outputs the other polarity gradation voltage from each stage is arranged adjacent to the chip longitudinal direction,
An integrated circuit device , wherein, as each of the L outputs, an odd-numbered output and an even-numbered output have different polarities, and output the one-polarity grayscale voltage and the other-polarity grayscale voltage alternately,
Each stage of the one-conductivity-type ROM decoder is supplied with a unipolar gradation voltage of (2 n) gradations and receives one bit of (2 n) gradations based on n-bit display data. Each stage of the other-conductivity-type ROM decoder outputs a unipolar gradation voltage, and each stage of the other-conductivity-type ROM decoder is supplied with a (2 n) gradation other polarity gradation voltage and (2 n) based on n-bit display data. Outputting the other polarity gradation voltage of one of the gradations,
Each stage of the one-conductivity-type ROM decoder includes a first-conduction-type first divided ROM decoder to which a half-polarity gradation voltage of half of (2 n) gradations is supplied; And 2) one-conductivity-type second divided ROM decoder to which a unipolar gradation voltage of the other half of the gradation is supplied, each divided in the longitudinal direction of the chip, and The stage comprises a first divided ROM decoder of the other conductivity type to which a half-polarity gray scale voltage of half of (2 n) gray levels is supplied, and the other half of (2 n) gray scales And a second divided ROM decoder of the other conductivity type to which a gray scale voltage of the other polarity is supplied, each of which is arranged side by side in the chip length direction .
前記一導電型ROMデコーダと前記他導電型ROMデコーダとが前記各回路ブロックの隣接する回路ブロックでミラー配置された請求項1記載の集積回路装置。2. The integrated circuit device according to claim 1, wherein the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder are arranged in a mirror in a circuit block adjacent to each circuit block. 前記一導電型ROMデコーダおよび他導電型ROMデコーダの各段が、それぞれの導電型のエンハンスメント形トランジスタとデプレッション形トランジスタとの2個を1対とする(2の(n−1)乗)行で2n対の列からなるトランジスタの(2の(n−1)乗)行4n列のマトリックス配置でなり、
前記それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダが前記マトリックス配置の第1列目から第2n列目のn対の列からなり、前記それぞれの導電型の第2分割ROMデコーダが前記マトリックス配置の第(2n+1)列目から第4n列目のn対の列からなる請求項1記載の集積回路装置。
In each row of the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder , two pairs of the respective conduction-type enhancement-type transistors and depletion-type transistors are used as a pair (2 to the power of (n-1)). A matrix arrangement of (2 to the (n-1) th power) rows and 4n columns of transistors having 2n pairs of columns ;
The first divided ROM decoders of the respective conductivity types include n pairs of columns from the first column to the second n-th column of the matrix arrangement, and the second divided ROM decoders of the respective conductivity types correspond to the first and second columns of the matrix arrangement. 2. The integrated circuit device according to claim 1, comprising n pairs of columns from the (2n + 1) th column to the fourth nth column .
前記それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダおよび第2分割ROMデコーダは、前記(2の(n−1)乗)行の各行毎に前記n対の列のエンハンスメント形トランジスタとデプレッション形トランジスタとをソースとドレインとで接続したトランジスタ直列回路を有すると共に、前記n対の各列毎に1対の一方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された一方のゲート列と他方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された他方のゲート列とからなるゲート列対を有し、前記各トランジスタ直列回路の一端は前記階調電圧が接続され前記各トランジスタ直列回路の各他端は共通接続されて後段に接続されると共に、前記一方のゲート列が前記表示データの正相に接続され前記他方のゲート列が前記表示データの逆相に接続される請求項3記載の集積回路装置。 The first divided ROM decoder and the second divided ROM decoder of the respective conductivity types each include the n-type enhancement transistor and the depletion transistor in each of the (2 (n−1) power) rows. A transistor series circuit connected by a source and a drain, and a gate of one of the pair of transistors connected to one of the columns and a transistor of the other column connected in common to each of the n pairs of columns. A gate line pair including a gate line and a gate line commonly connected to each other, and one end of each of the transistor series circuits is connected to the gradation voltage, and the other end of each of the transistor series circuits is commonly connected to a subsequent stage. which is connected, connected to the other gate array to the positive phase of the the one gate array the display data is connected to the opposite phase of the display data on the Integrated circuit device of claim 3, wherein. 前記一導電型ROMデコーダおよび他導電型ROMデコーダの各段が、それぞれの導電型のエンハンスメント形トランジスタとデプレッション形トランジスタとの2個を1対とする(2の(n−1)乗)行で2(n−1)対の列と、それぞれの導電型のエンハンスメント形トランジスタの(2の(n−1)乗)行2列とからなるトランジスタの(2の(n−1)乗)行と2(2n−1)列のマトリックス配置でなり、
前記それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダが、前記マトリックス配置の第1列目から第2(n−1)列目の(n−1)対の列と第(2n−1)列目の1列とでなり、前記それぞれの導電型の第2分割ROMデコーダが、前記マトリックス配置の第2n列目の1列と第(2n+1)列目から第2(2n−1)列目の(n−1)対の列とでなる請求項1記載の集積回路装置。
In each row of the one-conductivity-type ROM decoder and the other-conductivity-type ROM decoder , two pairs of the respective conduction-type enhancement-type transistors and depletion-type transistors are used as a pair (2 to the power of (n-1)). (2 (n-1)) rows of transistors consisting of 2 (n-1) pairs of columns, (2 (n-1)) rows and 2 columns of enhancement transistors of the respective conductivity types ; 2 (2n-1) columns matrix arrangement,
The first divided ROM decoders of the respective conductivity types are arranged in the (n-1) th column and the (2n-1) th column of the first to second (n-1) th columns of the matrix arrangement. And the second divided ROM decoders of the respective conductivity types are arranged in the matrix arrangement in the first column of the 2nth column and the (nn + 1) th column to the (nn-1) th column of the second (2n-1) th column. 1) The integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit device comprises a pair of columns .
前記それぞれの導電型の第1分割ROMデコーダおよび第2分割ROMデコーダは、前記(2の(n−1)乗)行の各行毎に前記(n−1)対の列のエンハンスメント形トランジスタおよびデプレッション形トランジスタと前記1列のエンハンスメント形トランジスタとをソースとドレインとで接続したトランジスタ直列回路を有すると共に、前記(n−1)対の各列毎に1対の一方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された一方のゲート列と他方の1列のトランジスタのゲートが共通接続された他方のゲート列とからなるゲート列対と、前記1列のエンハンスメント形トランジスタのゲートが共通接続された単独のゲート列とを有し、前記各トランジスタ直列回路の一端は前記階調電圧が接続され前記各トランジスタ直列回路の各他端は共通接続されて後段に接続されると共に、前記一方のゲート列および前記第1分割ROMデコーダの単独のゲート列が前記表示データの正相に接続され前記他方のゲート列および前記第2分割ROMデコーダの単独のゲート列が前記表示データの逆相に接続される請求項5記載の集積回路装置。 Each of the first divided ROM decoder and the second divided ROM decoder of the conductivity type includes an enhancement transistor and a depletion transistor of the (n-1) pairs of columns for each of the (2 (n-1)) rows. A transistor series circuit in which the source transistor and the one column of the enhancement type transistor are connected by a source and a drain, and the gate of one of the one row of the transistors is connected to each of the (n-1) pairs of columns. alone and gate array pair gates of transistors commonly connected one gate array and the other in one column is made of a commonly connected other gate array, a gate of the enhancement mode transistor of the first column are connected common One end of each of the transistor series circuits is connected to the gradation voltage, and one end of each of the transistor series circuits is connected to one end of each of the transistor series circuits. Are connected in common and connected to the subsequent stage, and the one gate row and the single gate row of the first divided ROM decoder are connected to the positive phase of the display data, and the other gate row and the second divided ROM are connected. 6. The integrated circuit device according to claim 5, wherein a single gate row of the decoder is connected to the opposite phase of the display data. 請求項1記載の集積回路装置が液晶パネルのデータ線駆動用でテープキャリアパッケージに搭載されたことを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device, wherein the integrated circuit device according to claim 1 is mounted on a tape carrier package for driving a data line of a liquid crystal panel.
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