出力回路及びデータドライバ及び表示装置
【課題】高速動作に対応可能とし、出力段の貫通電流を抑制可能とした出力回路を提供する。
【解決手段】差動増幅段５０、出力増幅段３０、増幅加速回路１０、容量接続制御回路２０を備え、出力増幅段３０は出力端子２とトランジスタ１０１、１０２を備え、増幅加速回路１０は、差動増幅段の第１、第２の出力３、４と出力端子２間に夫々接続されたスイッチＳＷ１とトランジスタ１０３並びにトランジスタ１０４とスイッチＳＷ２を備え、容量接続制御回路２０は、一端が出力端子に接続された容量素子Ｃ１、Ｃ２と、Ｃ１の他端と第１の電圧供給端子ＮＥ１との間に接続されたスイッチＳＷ２１と、Ｃ１の他端と前記差動増幅段の第１の差動対の出力７の間に接続されたスイッチＳＷ２２と、Ｃ２の他端と第２の電圧供給端子ＮＥ２との間に接続されたスイッチＳＷ２３と、Ｃ２の他端と差動増幅段の第２の差動対の出力８の間に接続されたスイッチＳＷ２４と、を備える。
【解決手段】差動増幅段５０、出力増幅段３０、増幅加速回路１０、容量接続制御回路２０を備え、出力増幅段３０は出力端子２とトランジスタ１０１、１０２を備え、増幅加速回路１０は、差動増幅段の第１、第２の出力３、４と出力端子２間に夫々接続されたスイッチＳＷ１とトランジスタ１０３並びにトランジスタ１０４とスイッチＳＷ２を備え、容量接続制御回路２０は、一端が出力端子に接続された容量素子Ｃ１、Ｃ２と、Ｃ１の他端と第１の電圧供給端子ＮＥ１との間に接続されたスイッチＳＷ２１と、Ｃ１の他端と前記差動増幅段の第１の差動対の出力７の間に接続されたスイッチＳＷ２２と、Ｃ２の他端と第２の電圧供給端子ＮＥ２との間に接続されたスイッチＳＷ２３と、Ｃ２の他端と差動増幅段の第２の差動対の出力８の間に接続されたスイッチＳＷ２４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線負荷を駆動する出力回路とそれを用いたデータドライバ及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とする液晶表示装置（ＬＣＤ）が幅広く普及し、携帯電話機（モバイルフォン、セルラフォン）やＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、ノートＰＣ等のモバイル機器の表示部に多く利用されてきた。しかし最近では液晶表示装置の大画面化や動画対応の技術も高まり、モバイル用途だけでなく据置型の大画面表示装置や大画面液晶テレビも実現可能になってきている。これらの液晶表示装置としては、高精細表示が可能なアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置が利用されている。また薄型表示デバイスとして有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）を用いたアクティブマトリクス駆動方式の表示装置も開発されている。
【０００３】
はじめに、図１５を参照して、アクティブマトリクス駆動方式の薄型表示装置（液晶表示装置及び有機発光ダイオード表示装置）の典型的な構成について概説しておく。なお、図１５（Ａ）には、薄型表示装置の要部構成がブロック図にて示され、図１５（Ｂ）には、液晶表示装置の表示パネルの単位画素の要部構成、図１５（Ｃ）には、有機発光ダイオード表示装置の表示パネルの単位画素の要部構成がそれぞれ示されている。図１５（Ｂ）、及び図１５（Ｃ）の単位画素は、模式的な等価回路で示す。
【０００４】
図１５（Ａ）を参照すると、一般に、アクティブマトリクス駆動方式の薄型表示装置は、電源回路９４０、表示コントローラー９５０、表示パネル９６０、ゲートドライバ９７０、データドライバ９８０で構成される。表示パネル９６０は、画素スイッチ９６４と表示素子９６３を含む単位画素がマトリクス状に配置され（例えばカラーＳＸＧＡパネルの場合、１２８０×３画素列×１０２４画素行）、各単位画素にゲートドライバ９７０から出力される走査信号を送る走査線９６１と、データドライバ９８０から出力される階調電圧信号を送るデータ線９６２とが格子状に配線される。なお、ゲートドライバ９７０及びデータドライバ９８０は、表示コントローラー９５０によって制御され、それぞれ必要なクロックＣＬＫ、制御信号等が表示コントローラー９５０より供給され、映像データは、デジタル信号にてデータドライバ９８０に供給される。電源回路９４０は、ゲートドライバ９７０、データドライバ９８０に必要な電源を供給する。表示パネル９６０は、半導体基板で構成され、特に大画面表示装置ではガラス基板やプラスチック基板等の絶縁性基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で画素スイッチ等を形成した半導体基板が広く使われている。
【０００５】
上記表示装置は、画素スイッチ９６４のオン・オフを走査信号により制御し、画素スイッチ９６４がオンとなるときに、映像データに対応した階調電圧信号が表示素子９６３に印加され、該階調電圧信号に応じて表示素子９６３の輝度が変化することで画像を表示するものである。
【０００６】
１画面分のデータの書き換えは、１フレーム期間（６０Ｈｚ駆動時は通常、約０．０１７秒）で行われ、各走査線９６１で１画素行毎（ライン毎）、順次、選択（画素スイッチ９６４がオン）され、選択期間内に、各データ線９６２より階調電圧信号が画素スイッチ９６４を介して表示素子９６３に供給される。なお、走査線で複数画素行を同時に選択したり、６０Ｈｚ以上のフレーム周波数で駆動される場合もある。
【０００７】
液晶表示装置の場合、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）を参照すると、表示パネル９６０は、単位画素として画素スイッチ９６４と透明な画素電極９７３をマトリクス状に配置した半導体基板と、面全体に１つの透明な電極９７４を形成した対向基板と、これら２枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなる。なお単位画素を構成する表示素子９６３は、画素電極９７３、対向基板電極９７４、液晶容量９７１及び補助容量９７２を備えている。また表示パネルの背面に光源としてバックライトを備えている。
【０００８】
走査線９６１からの走査信号により画素スイッチ９６４がオン（導通）となるときに、データ線９６２からの階調電圧信号が画素電極９７３に印加され、各画素電極９７３と対向基板電極９７４との間の電位差により液晶を透過するバックライトの透過率が変化し、画素スイッチ９６４がオフ（非導通）とされた後も、該電位差を液晶容量９７１及び補助容量９７２で一定期間保持することで表示が行われる。
【０００９】
なお、液晶表示装置の駆動では液晶の劣化を防ぐため、対向基板電極９７４のコモン電圧に対して画素ごと通常１フレーム周期で電圧極性（正又は負）を切替える駆動（反転駆動）が行われる。このため、データ線９６２の駆動も、画素単位で電圧極性を変化させて駆動するドット反転駆動やフレーム単位で電圧極性を変化させて駆動するカラム反転駆動等が行われている。
【００１０】
有機発光ダイオード表示装置の場合、図１５（Ａ）及び図１５（Ｃ）を参照すると、表示パネル９６０は、単位画素として、画素スイッチ９６４、及び、２つの薄膜電極層に挟まれた有機膜からなる有機発光ダイオード９８２、有機発光ダイオード９８２に供給する電流を制御する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）９８１をマトリックス状に配置した半導体基板からなる。ＴＦＴ９８１と有機発光ダイオード９８２は、異なる電源電圧が供給される電源端子９８４、９８５との間に直列形態で接続されており、ＴＦＴ９８１の制御端子電圧を保持する補助容量９８３を更に備える。なお、１画素に対応した表示素子９６３は、ＴＦＴ９８１、有機発光ダイオード９８２、電源端子９８４、９８５及び補助容量９８３で構成される。
【００１１】
走査線９６１からの走査信号により画素スイッチ９６４がオン（導通）となるときに、データ線９６２からの階調電圧信号がＴＦＴ９８１の制御端子に印加され、該階調電圧信号に対応した電流が、ＴＦＴ９８１から有機発光ダイオード９８２に供給され、電流に応じた輝度で有機発光ダイオード９８２が発光することで表示が行われる。画素スイッチ９６４がオフ（非導通）とされた後も、ＴＦＴ９８１の制御端子に印加された該階調電圧信号を補助容量９８３で一定期間保持することで発光が保持される。なお画素スイッチ９６４、ＴＦＴ９８１はｎチャネル型トランジスタの例を示すが、ｐチャネル型トランジスタで構成することも可能である。また有機ＥＬ素子は電源端子９８４側に接続される構成も可能である。また、有機発光ダイオード表示装置の駆動では、液晶表示装置のような反転駆動は必要ない。
【００１２】
なお、有機発光ダイオード表示装置は、上記に説明したデータ線９６２からの階調電圧信号に対応して表示を行う構成とは別に、データドライバから出力された階調電流信号を受けて表示を行う構成もあるが、本発明ではデータドライバから出力された階調電圧信号を受けて表示を行う構成に限定する。
【００１３】
図１５（Ａ）において、ゲートドライバ９７０は、少なくとも２値の走査信号を供給すればよいのに対し、データドライバ９８０は、各データ線９６２を階調数に応じた多値レベルの階調電圧信号で駆動することが必要とされる。このため、データドライバ９８０は、映像データに対応した階調電圧信号をデータ線９６２に増幅出力する出力回路を備えている。
【００１４】
薄型表示装置を有するハイエンド用途のモバイル機器、ノートＰＣ、モニタ、ＴＶ等においては近年高画質化の需要が高まっている。具体的には、ＲＧＢ各８ビット映像データ（約１６８０万色）以上の多色化（多階調化）や、動画特性向上や３次元表示対応のためフレーム周波数（１画面を書き換える駆動周波数）を１２０Ｈｚや更にそれ以上高くする要求も出始めている。フレーム周波数がＮ倍となると、１データ出力期間はおよそ１／Ｎとなる。
【００１５】
このため、表示装置のデータドライバは、多階調化に対応した非常に高精度な電圧出力とともに、データ線の高速駆動が求められるようになってきている。そのため、データドライバ９８０の出力回路は、データ線容量を高速に充放電するための非常に高い駆動能力が求められる。しかし出力回路の高駆動能力化に伴い出力回路の消費電流も増加するため、消費電力の増加や発熱の問題も新たに生じてきている。
【００１６】
表示装置のデータ線を高速駆動する技術として以下の技術が開示されている。
【００１７】
図１６は、特許文献１（特開２００７−２０８３１６号公報）の図１から引用した図である。入力変化時に入出力の電位差を検出（９３）して出力段（８１、８２）を深くオンさせるとともに、差動入力段（５０）の電流を増加させる制御回路（９０）を備え、スルーレート（単位時間当たりの出力電圧の変化量）を高くする。また出力段８０の貫通電流を抑制する出力補助回路（１００）を備える。具体的には、制御回路（９０）は、ゲートがそれぞれ共通接続されて入力端子ＩＮに接続され、ソースが出力端子ＯＵＴにそれぞれ接続されたＮｃｈトランジスタ９３−１及びＰｃｈトランジスタ９３−２と、トランジスタ９３−１、９３−２のドレインと電源ＶＤＤ、ＶＳＳとの間にそれぞれ接続された電流源９１、９２と、出力段トランジスタ８１のゲートと出力端子ＯＵＴ間に接続され、ゲートがＮｃｈトランジスタ９３−１のドレインと電流源９１との接続点ノードＮ１５に接続されたＰｃｈトランジスタ９４−７と、出力段トランジスタ（Ｎｃｈトランジスタ）８２のゲートと出力端子ＯＵＴ間に接続され、ゲートがＰｃｈトランジスタ９３−２のドレインと電流源９２との接続点ノードＮ１６に接続されたＮｃｈトランジスタ９４−８を備えている。
【００１８】
差動入力段５０は、Ｐｃｈ差動対（６１、６２）を駆動する電流源５１と並列接続された補助電流源５３と、Ｐｃｈトランジスタ６５とを備え、Ｎｃｈ差動対（６３、６４）を駆動する電流源５２と並列接続された補助電流源５４と、Ｎｃｈトランジスタ６６を備える。
【００１９】
入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴの電圧が同じときには、トランジスタ９３−１、９３−２、９４−７、９４−８はそれぞれオフしている。入力端子ＩＮの電圧が出力端子ＯＵＴの電圧に対して例えばＶＤＤ側へ大きく変化すると、トランジスタ９３−１がオンし、トランジスタ９４−７のゲート（ノードＮ１５）を出力端子ＯＵＴの電圧からトランジスタ９３−１の閾値電圧分高い電圧まで引き下げる。これにより、トランジスタ９４−７がオンとなり、出力段トランジスタ８１のゲート電圧が引き下げられ、出力端子ＯＵＴは急速に入力端子ＩＮの電圧に近づくように充電される。
【００２０】
また、このとき、トランジスタ９４−７のゲート（ノードＮ１５）が引き下げられると、差動入力段５０のトランジスタ６５がオンして、Ｐｃｈ差動対（６１、６２）の駆動は電流源５１に電流源５３が加わり、容量８４の充放電を加速させる。
【００２１】
出力端子ＯＵＴが入力端子ＩＮの電圧に近づくと、トランジスタ９３−１はオフとなり、続いてトランジスタ９４−７もオフとなり、出力端子ＯＵＴの充電動作は自動的に停止する。ノードＮ１５の電圧は電源ＶＤＤとなり、差動入力段５０のトランジスタ６５がオフとなる。
【００２２】
なお、入力端子ＩＮの電圧がＶＤＤ側へ変化するときは、トランジスタ９３−２、９４−８、６６はオフしている。
【００２３】
一方、入力端子ＩＮの電圧がＶＳＳ側へ大きく変化すると、今度はトランジスタ９３−２、９４−８、８２がオンして、出力端子ＯＵＴを急速放電して入力端子ＩＮの電圧に近づけ、放電動作は自動的に停止する。また、差動入力段５０のトランジスタ６６もトランジスタ９３−２が動作している間オンとなり、Ｎｃｈ差動対（６３、６４）の駆動電流を増加させて、容量８３の充放電を加速させる。このとき、トランジスタ９３−１、９４−７、６５はいずれもオフしている。
【００２４】
制御回路９０は、入力端子ＩＮの電圧が出力端子ＯＵＴの電圧に対して大きく変化するときに動作し、出力端子ＯＵＴを急速に入力端子ＩＮの電圧に近づける。一方、差動入力段５０の補助電流源５３、５４は、制御回路９０の動作に応じて各差動対と接続され、容量８３、８４の充放電を加速させる。これにより、出力端子ＯＵＴを入力端子ＩＮの変化後の電圧に高速駆動することができる。
【００２５】
出力段８０において、出力段トランジスタ８１、８２のゲートとドレイン（出力端子ＯＵＴ）の間に位相補償容量８３、８４がそれぞれ接続されている。位相補償容量８３、８４は素子の寄生容量に比べて十分大きい容量値とされる。
【００２６】
出力端子ＯＵＴの電圧が急速に変化すると、容量８３又は容量８４の容量性カップリングにより、出力段８０に、大きな貫通電流が流れる、という問題がある（関連技術の課題）。
【００２７】
出力段のＰｃｈトランジスタ８１のゲート電圧が引き下げられ、出力端子ＯＵＴの電圧がＶＤＤ側に急速に変化すると、容量８４の容量性カップリングにより、Ｎｃｈトランジスタ８２のゲート端子の電位が上昇し、出力段のＮｃｈトランジスタ８２のゲート・ソース間電圧が拡大することで、電源ＶＤＤ、ＶＳＳ間の貫通電流が流れる。
【００２８】
一方、出力段のＮｃｈトランジスタ８２のゲート電圧が引き上げられ、出力端子ＯＵＴの電圧がＶＳＳ側に急速に変化すると、容量８３の容量性カップリングにより、トランジスタ８１のゲート端子の電位が下降し、出力段のＰｃｈトランジスタ８１のゲート・ソース間電圧が拡大することで、電源ＶＤＤ、ＶＳＳ間の貫通電流が流れる。
【００２９】
このような貫通電流の発生を防ぐため、図１６に示すように、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧の変化に応じて動作する出力補助回路１００が設けられている。
【００３０】
例えば、入力端子ＩＮの電圧が出力端子ＯＵＴの電圧に対して、ＶＤＤ側へ大きく変化するとき、制御回路９０が動作して、出力段トランジスタ８１のゲート電位が引き下げられ、出力端子ＯＵＴは、急速に入力端子ＩＮの電圧に近づけられる。
【００３１】
出力端子ＯＵＴの急速な電圧上昇に伴い、容量８４の容量性カップリングにより出力段トランジスタ８２のゲート電圧も上昇しようとする。
【００３２】
出力補助回路１００が存在しない場合、出力段トランジスタ８２のゲート電圧が大きく上昇すると、出力段８０には、電源ＶＤＤからＶＳＳへ大きな貫通電流が発生することになる。
【００３３】
これに対して、出力段トランジスタ８１のゲート電位が引き下げられるとき、出力補助回路１００のＰｃｈトランジスタ１１１がオンし、Ｎｃｈトランジスタ１１５のゲート電位を引き上げ、Ｎｃｈトランジスタ１１５（ドレインが出力段トランジスタ８２のゲートに接続され、ソースがダイオード接続されたＮｃｈトランジスタ１１６を介してＶＳＳに接続される）をオンさせ、出力段トランジスタ８２のゲート電位の上昇を抑えるように作用する。これにより、出力段８０の貫通電流を抑制する。
【００３４】
一方、入力端子ＩＮの電圧がＶＳＳ側へ大きく変化するときには、出力補助回路１００のＮｃｈトランジスタ１１２がオンし、Ｐｃｈトランジスタ１１４のゲート電位を下げ、Ｐｃｈトランジスタ１１４をオンさせ（ドレインが出力段トランジスタ８１のゲートに接続され、ソースがダイオード接続されたＮｃｈトランジスタ１１３を介してＶＤＤに接続される）、容量８３の容量性カップリングによる出力段トランジスタ８１のゲートの低下を抑制し、出力段８０の貫通電流を抑制する。
【００３５】
また、出力補助回路１００は、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧が変化したときに、差動入力段５０の補助電流源５３、５４を活性化させるトランジスタスイッチ６５−９、６６−１０を備えている。補助電流源５３、５４が活性化されると、容量８３、８４の充放電が加速される。
【００３６】
図１７は、特許文献２（特開２００７−２８１６６１号公報）の図１からそのまま引用した図面であり、液晶表示装置のデータ線を駆動する増幅回路の構成が示されている。増幅回路において、プッシュプル出力段のＰｃｈ及びＮｃｈトランジスタのゲートとドレイン（出力端子）間に位相補償容量が固定接続されていると、容量性カップリングによって貫通電流が発生するため、図１７の増幅回路では、プッシュプル出力段（Ｐｃｈトランジスタ１４、Ｎｃｈトランジスタ１５）の出力端子に第１端子が接続された２つの容量（３１、３２）の第２端子を、前出力期間からの極性の変化の有無と出力期間の切替りに応じて、出力段のゲート又は電源に接続を切替えることにより、貫通電流を抑制している。
【００３７】
特許文献２（特開２００７−２８１６６１号公報）の図５のタイミングチャートを参照すると、
・負極から正極への充電時には、容量３１の第２端子は出力段トランジスタ１４のゲートに、容量３２の第２端子はＧＮＤに接続され、
・正極から負極への放電時には、容量３１の第２端子はＶＤＤに、容量３２の第２端子は出力段トランジスタ１５のゲートに接続され、
・極性が同一の場合には、容量３１、３２の第２端子はそれぞれ出力段トランジスタ１４、１５のゲートに接続され、
・出力期間内の接続は一定とされる。
【００３８】
これにより、出力変化時の出力段の貫通電流を防いでいる。
【００３９】
図１８は、特許文献３（特開平０６−３２６５２９号公報）の図１に対応する図である。図１８は、特許文献３の図１の差動増幅器の出力端子を反転入力端子へ帰還接続したボルテージフォロワの構成である。関連技術として以下に説明する。図１８を参照すると、差動増幅段において、電流源１１３で駆動されるＮｃｈ差動対（１１１、１１２）の出力対がＰｃｈ低電圧カスコードカレントミラー（１３１〜１３４）のトランジスタ１３１、１３３の接続点及びトランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）にそれぞれ接続される。また電流源１２３で駆動されるＰｃｈ差動対（１２１、１２２）の出力対がＮｃｈ低電圧カスコードカレントミラー（１４１〜１４４）のトランジスタ１４１、１４３の接続点及びトランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）にそれぞれ接続される。Ｐｃｈ及びＮｃｈ低電圧カスコードカレントミラー間は、トランジスタ１３３、１４３のドレイン間に浮遊電流源１５１が接続され、トランジスタ１３４、１４４のドレイン間に浮遊電流源（１５２、１５３）が接続される。
【００４０】
出力増幅段において、電源Ｅ１と出力端子２間に接続されたＰｃｈトランジスタ１０１のゲートはトランジスタ１３４のドレイン（ノード３）に接続され、電源Ｅ２と出力端子２間に接続されたＮｃｈトランジスタ１０２のゲートはトランジスタ１４４のドレイン（ノード４）に接続され、トランジスタ１０１、１０２はプッシュプル出力段を構成する。
【００４１】
位相補償容量Ｃ１、Ｃ２の第１端子は、出力端子２に共通接続され、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子は、トランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）及びトランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）にそれぞれ接続される。
【００４２】
図１８に示した差動増幅器の動作について以下に説明する。なお、出力安定状態における電流源１１３、１２３の電流をＩ１、Ｉ２とし、浮遊電流源１５１の電流をＩ３、浮遊電流源（１５２、１５３）の合計電流をＩ４とする。また入力電圧ＶＩはステップ電圧とする。
【００４３】
例えば、入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１側へ大きく変化したとき、Ｎｃｈ差動対のトランジスタ１１１、１１２は、それぞれオフ、オンとなり、電流源１１３の電流Ｉ１はトランジスタ１１２に流れる。
【００４４】
ここで、Ｐｃｈ低電圧カスコードカレントミラーのトランジスタ１３１には、トランジスタ１１１と電流源１５１の電流Ｉ３の合計電流が流れ、この電流のミラー電流が、トランジスタ１３２に流れるが、トランジスタ１１１はオフであるため、電流Ｉ３のミラー電流がトランジスタ１３２に流れる。このとき、トランジスタ１３２に流れる電流は、出力安定状態時よりも小さく、トランジスタ１１２に流れる電流は、出力安定状態時よりも大きくなる。
【００４５】
このため、トランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）の電圧は少し低下して、トランジスタ１３４のゲート・ソース間電圧（絶対値）が小さくなり、トランジスタ１３４から浮遊電流源（１５２、１５３）へ供給される電流が減少する。
【００４６】
一方、Ｐｃｈ差動対のトランジスタ１２１、１２２は、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ大きく変化したとき、それぞれオン、オフとなり、電流源１２３の電流Ｉ２はトランジスタ１２１に流れる。
【００４７】
ここで、Ｎｃｈ低電圧カスコード・カレントミラーのトランジスタ１４１は、トランジスタ１２１と電流源１５１の合計電流のミラー電流がトランジスタ１４２に流れるため、電流（Ｉ２＋Ｉ３）のミラー電流がトランジスタ１４２に流れる。
【００４８】
このとき、トランジスタ１４２に流れる電流は、出力安定状態時よりも大きく、トランジスタ１２２に流れる電流は出力安定状態時よりも小さい。このため、トランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）の電圧は、少し低下して、トランジスタ１４４のゲート・ソース間電圧が大きくなり、トランジスタ１４４が浮遊電流源（１５２、１５３）から引き抜く電流が増加する。
【００４９】
トランジスタ１３４、１４４の電流がそれぞれ減少、増加することにより、浮遊電流源のトランジスタ１５２のゲート・ソース間電圧（絶対値）は小さくなり、トランジスタ１５３のゲート・ソース間電圧は大きくなる。これにより出力段トランジスタ１０１のゲート電圧は大きく低下し、出力段トランジスタ１０１による電源Ｅ１から出力端子２への充電電流が増加する。また出力段トランジスタ１０２のゲート電圧も低下することにより出力段トランジスタ１０２による出力端子２から電源Ｅ２への放電電流が減少する。このため出力端子２の出力電圧ＶＯは上昇する。そして出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに到達すると出力安定状態となる。なお、出力電圧ＶＯは、差動対をなすトランジスタ対の一方がオン、他方がオフとなって動作する間は一定のスルーレートで変化する。
【００５０】
出力電圧ＶＯの時間変化は、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２の充放電に寄与する電流との関係で表すことができる。上記のように、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ大きく変化したとき、容量Ｃ１の電位差は減少する。この作用は、容量Ｃ１に寄与するトランジスタ１３２、１３４、１１２の合成電流（Ｉ１−Ｉ３＋Ｉ４´）で決まり、出力電圧ＶＯの時間変化（ｄＶＯ／ｄｔ）は、次式（１）で近似できる。
【００５１】
ｄＶＯ／ｄｔ≒（Ｉ１−Ｉ３＋Ｉ４´）／Ｃ１ …（１）
【００５２】
ここで、電流Ｉ４´は、トランジスタ１３４の電流変化により浮遊電流源（１５２、１５３）の合計電流が出力安定状態の電流Ｉ４から変化した電流を表す。入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ変化したとき、容量Ｃ２の電位差は増加する。
【００５３】
この作用は容量Ｃ２に寄与するトランジスタ１４２、１４４の合成電流（Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４´）で決まり、出力電圧ＶＯの時間変化（ｄＶＯ／ｄｔ）は、次式（２）で近似できる。
【００５４】
ｄＶＯ／ｄｔ≒（Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４´）／Ｃ２ …（２）
【００５５】
（１）、（２）式より、電流Ｉ３、Ｉ４´が消去され、出力電圧ＶＯの時間変化（ｄＶＯ／ｄｔ）について解くと、次式（３）が得られる。
【００５６】
ｄＶＯ／ｄｔ≒（Ｉ１＋Ｉ２）／（Ｃ１＋Ｃ２） …（３）
【００５７】
すなわち、出力電圧ＶＯのスルーレートは、Ｎｃｈ差動対（１１１、１１２）及びＰｃｈ差動対（１２１、１２２）を駆動する電流源（１１３、１２３）の電流Ｉ１、Ｉ２と、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２で定まる一定のスルーレートで変化する。
【００５８】
入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ２側へ大きく変化するときの動作の詳細の説明は省略するが、上記した、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ変化するときの作用から容易に理解できる。
【００５９】
なお、容量Ｃ１とＮｃｈ差動対の出力対の一つ（トランジスタ１１２のドレイン）が共通接続されるトランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）は、トランジスタ１３４のゲート・ソース間電圧を変化させる程度の電位変動は伴うが、その下限電圧は、トランジスタ１３４のゲートバイアス電圧ＢＰ１で制限されるため、ノード７の動作点は、電源Ｅ１から少し低い電圧付近に常に保たれる。
【００６０】
同様に、容量Ｃ２とＰｃｈ差動対の出力対の一つ（トランジスタ１２２のドレイン）が共通接続されるトランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）は、トランジスタ１４４のゲート・ソース間電圧を変化させる程度の電位変動は伴うが、その上限電圧はトランジスタ１４４のゲートバイアス電圧ＢＮ１で制限されるため、ノード８の動作点は電源Ｅ２から少し高い電圧付近に常に保たれる。
【００６１】
また、出力段トランジスタ１０１のゲートが接続されるトランジスタ１３４のドレイン（ノード３）は、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ変化するとき、浮遊電流源のＮｃｈトランジスタ１５３から電流が引き抜かれるため、十分低い電圧まで変化することができる。このため、出力段トランジスタ１０１は高い電流駆動能力により、出力端子２を高速充電することができる。
【００６２】
同様に、出力段トランジスタ１０２のゲートが接続されるトランジスタ１４４のドレイン（ノード４）も、入力電圧ＶＩが電源Ｅ２側へ変化するとき、浮遊電流源のＰｃｈトランジスタ１５２から電流が供給されるため、十分高い電圧まで変化することができる。このため、出力段トランジスタ１０２は高い電流駆動能力により、出力端子２を高速放電することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００７−２０８３１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２８１６６１号公報
【特許文献３】特開平０６−３２６５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００６４】
以下に関連技術の分析を与える。
【００６５】
上記した関連技術は、上記したように、各種課題を有している。例えば図１６に示すような構成とした場合、制御回路９０、差動入力段５０の補助電流源５３、５４や出力補助回路１００の付加により、出力段の貫通電流を抑制して高スルーレート化することはできるが、追加のトランジスタの数が多く、面積が増加し、コストが大となる。また、差動入力段５０の補助電流源５３、５４を動作させて、容量８３、８４の充放電を加速させているが、出力端子ＯＵＴの電圧の急速変化に追随させて容量８３、８４の充放電を高速に行うには、補助電流源５３、５４の電流値を十分大きくしなければならず、このため、消費電流が増大する。
【００６６】
また、図１７の回路は、液晶表示装置のデータ線の駆動において、カラム反転駆動のような同極性が連続する出力電圧の変化に対しては、容量３１、３２の第２端子がそれぞれ出力段１４、１５のゲートに接続されているため、貫通電流を抑制することはできない。さらに、有機発光ダイオード表示装置のデータ線の駆動では、極性信号がなく、大きな出力電圧変化に対して、貫通電流を抑制することができない。
【００６７】
また、図１８の回路は、出力電圧の変化が、差動対を駆動する電流Ｉ１、Ｉ２と位相補償容量Ｃ１、Ｃ２で定まるため、出力電圧の変化を高速化するためには、差動対を駆動する電流Ｉ１、Ｉ２を増加させる必要があり、消費電流が大きくなる。なお、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２を小さくすることで、スルーレートは向上するが、出力安定性が損なわれるため現実的ではない。
【００６８】
本発明の目的は、高速動作に対応可能とし、出力段の貫通電流を抑制可能とした出力回路、及び該出力回路を備えたデータドライバ、及び表示装置を提供することにある。また、本発明は、上記目的を達成するとともに、構成を簡易化し、消費電流の増大を抑制する出力回路、及び該出力回路を備えたデータドライバ、及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００６９】
前記課題の少なくとも１つを解決するため、本発明によれば、信号を入力する入力端子と、信号を出力する出力端子と、差動増幅段と、出力増幅段と、増幅加速回路と、容量接続制御回路と、を備えた出力回路が供給される。
本発明において、前記出力増幅段は、第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子とを有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子とを有する第２導電型の第２のトランジスタと、を備えている。
本発明において、前記増幅加速回路は、第１及び第２のスイッチと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に前記第１のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第２導電型の第３のトランジスタと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に前記第２のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第１導電型の第４のトランジスタと、を備えている。
本発明において、前記差動増幅段は、前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、
前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第６のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、を備えている。
本発明において、前記容量接続制御回路は、第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の前記第２端子と、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、を備えている。
本発明によれば、複数の参照電圧の中から映像デジタル信号に基づき１つを選択するデコーダと、前記デコーダの出力を入力端子に受け表示素子が接続するデータ線を駆動する前記出力回路を備えたデータドライバが供給される。さらに、本発明によれば、該データドライバを備えた表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００７０】
本発明によれば、高速動作に対応可能とし、出力段の貫通電流を抑制可能としている。また、本発明によれば、構成を簡易化し、消費電流の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の変形例の動作を説明するタイミング波形図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施例の構成を示す図である。
【図１２】増幅加速回路の別の構成を示す図である。
【図１３】増幅加速回路のさらに別の構成を示す図である。
【図１４】本発明の出力回路を備えたデータドライバの構成を示す図である。
【図１５】（Ａ）は表示装置、（Ｂ）、（Ｃ）は画素（液晶素子、有機ＥＬ素子）を説明する図である。
【図１６】関連技術（特許文献１）の構成を示す図である。
【図１７】関連技術（特許文献２）の構成を示す図である。
【図１８】関連技術（特許文献３）の構成を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお、本発明の実施形態の説明で参照される図面において、図１６、図１７の関連技術の図面で用いられる参照符号と一部重なる参照符号（例えば図１７の１、２、３、１０等）があるが、別の要素であることを注記しておく。また、本発明の実施形態において、関連技術の図面で用いられる参照符号と同一の参照符号を用いている場合（例えば図１８）、以下の実施形態においてその点が明記される。
【００７３】
本発明は、その一態様（ＭＯＤＥ）において、信号を入力する入力端子（１）と、信号を出力する出力端子（２）と、差動増幅段（５０）と、出力増幅段（３０）と、増幅加速回路（１０）と、容量接続制御回路（２０）と、を備えている。
【００７４】
出力増幅段（３０）は、第１の電源（Ｅ１）と前記出力端子（２）にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、差動増幅段（５０）の第１の出力（３）に接続された制御端子を有する第１導電型（Ｐ型）の第１のトランジスタ（１０１）と、第２の電源（Ｅ２）と前記出力端子（２）にそれぞれ接続された第１及び第２端子（ソース、ドレイン端子）と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子（ゲート端子）を有する第２導電型（Ｎ型）の第２のトランジスタ（１０２）と、を備えている。
【００７５】
増幅加速回路（１０）は、第１及び第２のスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、出力端子（２）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記入力端子（１）に接続された制御端子（ゲート端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１の出力（３）に前記第１のスイッチ（ＳＷ１）を介して接続される第２端子（ドレイン端子）とを有する第２導電型（Ｎ型）の第３のトランジスタ（１０３）と、前記出力端子（２）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記入力端子（１）に接続された制御端子（ゲート端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第２の出力（４）に前記第２のスイッチ（ＳＷ２）を介して接続される第２端子（ドレイン端子）と、を有する第１導電型（Ｐ型）の第４のトランジスタ（１０４）と、を備えている。
【００７６】
差動増幅段（５０）は、前記入力端子（１）と前記出力端子（２）とそれぞれ接続される第１、第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対（例えば図９の１１２、１１１）と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源（例えば図９の１１３）と、前記第１の電源（Ｅ１）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１、第２のノード（Ｎ１、Ｎ２）でそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）とを有し、制御端子（ゲート端子）同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対（１３１、１３２）と、前記第２の電源（Ｅ２）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、第３、第４のノード（Ｎ３、Ｎ４）にそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）とを有し、制御端子（ゲート端子）同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対（１４１、１４２）と、前記第１のノード（Ｎ１）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１の出力（３）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子（ゲート端子）とを有する第１導電型の第５のトランジスタ（１３４）と、前記第３のノード（Ｎ３）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第２の出力（４）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子（ゲート端子）とを有する第２導電型の第６のトランジスタ（１４４）と、前記第２及び第４のノード（Ｎ２、Ｎ４）との間に接続された第１の連絡回路（例えば図９の６０Ｌ）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１及び第２の出力（３、４）との間に接続された第２の連絡回路（例えば図９の６０Ｒ）と、を備えている。
【００７７】
容量接続制御回路（２０）は、第１端子が前記出力端子（２）に接続された第１の容量素子（例えば図９のＣ１）と、前記第１の容量素子（例えば図９のＣ１）の第２端子と第１の電圧供給端子（例えば図９のＮＥ１）との間に接続された第３のスイッチ（例えば図９のＳＷ２１）と、前記第１の容量素子（例えば図９のＣ１）の前記第２端子と前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの一方のノード（例えばＮ１（ノード７））との間に接続された第４のスイッチ（例えば図９のＳＷ２２）と、を備えている。
【００７８】
本実施形態において、前記差動増幅段（５０）は、前記入力端子（１）と前記出力端子（２）とにそれぞれ接続される第１、第２の入力を有する第２の差動トランジスタ対（例えば図９の１２２、１２１）をさらに備えた構成としてもよい。第１の差動トランジスタ対（例えば図９の１１２、１１１）は第２導電型（Ｎ型）、前記第２の差動トランジスタ対（例えば図９の１２２、１２１）は第１導電型（Ｐ型）とされる。また、容量接続制御回路（２０）は、第１端子が前記出力端子（２）に接続された第２の容量素子（例えば図９のＣ２）と、前記第２の容量素子（例えば図９のＣ２）の第２端子と第２の電圧供給端子（例えば図９のＮＥ２）との間に接続された第５のスイッチ（例えば図９のＳＷ２３）と、前記第２の容量素子（例えば図９のＣ２）の前記第２端子と前記第１のノード及び第３のノードのうちの前記一方のノードとは異なる他方のノード（例えばＮ３（ノード８））との間に接続された第６のスイッチ（例えば図９のＳＷ２４）と、をさらに備えた構成としてもよい。以下、いくつかの実施形態を説明し、さらに具体的な実施例を説明する。
【００７９】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態の出力回路の構成を示す図である。本実施形態において、出力回路は、好ましくは、配線負荷を駆動する。入力端子１の入力電圧ＶＩと出力端子２の出力電圧ＶＯを差動で受ける差動増幅段５０と、差動増幅段５０の第１及び第２の出力（ノード３、４）を受けプッシュプル動作して入力電圧ＶＩに応じた出力電圧ＶＯを出力端子２より出力するＰｃｈトランジスタ１０１、Ｎｃｈトランジスタ１０２からなる出力増幅段３０と、入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯとの電位差を検出して、該電位差に応じて増幅加速を行う増幅加速回路１０と、第１端子が出力端子２に接続された容量素子Ｃ１、Ｃ２を含み、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続を制御する容量接続制御回路２０を備える。
【００８０】
出力増幅段３０は、電源Ｅ１と出力端子２間に接続され、ゲートが差動増幅段５０の第１の出力（ノード３）を受けるＰｃｈトランジスタ１０１と、電源Ｅ２と出力端子２間に接続され、ゲートが差動増幅段５０の第２の出力（ノード４）を受けるＮｃｈトランジスタ１０２を有する。
【００８１】
増幅加速回路１０は、第１端子（ソース端子）同士がそれぞれ出力端子２に共通接続され、ゲート同士が共通接続されて入力信号ＶＩを受けるＮｃｈトランジスタ１０３及びＰｃｈトランジスタ１０４を有し、Ｎｃｈトランジスタ１０３の第２端子（ドレイン端子）からの出力電流に応じてＰｃｈトランジスタ１０１のゲート電圧が制御可能とされるとともに、Ｐｃｈトランジスタ１０４の第２端子（ドレイン端子）からの出力電流に応じてＮｃｈトランジスタ１０２のゲート電圧が制御可能とされる。Ｎｃｈトランジスタ１０３の第２端子（ドレイン端子）は第１のスイッチＳＷ１を介してノード３に接続されている。Ｎｃｈトランジスタ１０３は、出力端子２とノード３間に、スイッチＳＷ１と直列形態で接続される。
【００８２】
Ｐｃｈトランジスタ１０４の第２端子（ドレイン端子）は第２のスイッチＳＷ２を介してノード４に接続されている。Ｐｃｈトランジスタ１０４は、出力端子２とノード４間にスイッチＳＷ２と直列形態で接続される。
【００８３】
第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、共にオンのとき、トランジスタ１０３、１０４を活性とし、共にオフのとき、トランジスタ１０３、１０４を非活性とする。すなわち第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、増幅加速回路１０の活性（動作）、非活性（停止）を制御する。
【００８４】
容量接続制御回路２０は、第１端子がそれぞれ出力端子２に接続される第１及び第２の容量素子Ｃ１、Ｃ２と、容量素子Ｃ１の第２端子を、第１の電圧を与える第１の電圧供給端子ＮＥ１、又は、差動増幅段５０のノード７に接続を切り替える第３、第４のスイッチＳＷ２１、ＳＷ２２を備える。
【００８５】
また、容量素子Ｃ２の第２端子を、第２の電圧を与える第２の電圧供給端子ＮＥ２又は差動増幅段５０のノード８に接続を切り替える第５、第６のスイッチＳＷ２３、ＳＷ２４を備える。なお、ノード７、８は、差動増幅段５０の第１及び第２の出力（ノード３、４）と異なるノードとされ、電圧変動が小さい端子とされる。
【００８６】
なお、第１、第２の電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２は、それぞれ、出力増幅段３０の電源Ｅ１、Ｅ２としてもよい。
【００８７】
差動増幅段５０としては、入力電圧ＶＩが供給される入力端子１と出力電圧ＶＯが出力される出力端子２にそれぞれ接続される第１、第２の入力を有するＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）を駆動する電流源１１３と、
Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の出力対と電源Ｅ１間に接続され入力電流のミラー電流を出力するＰｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）と、
電源Ｅ２に接続され入力電流のミラー電流を出力するＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）と、
Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の出力対とＰｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）との接続点対のうち、ミラー電流を出力するＰｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）の出力端（１３２のドレイン（ノード７））と、差動増幅段５０の第１の出力（ノード３）との間に接続され、制御端子（ゲート）に第１のバイアス電圧（ＢＰ１）を受けるＰｃｈトランジスタ１３４と、
ミラー電流を出力するＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）の出力端（１４２のドレイン（ノード８））と、差動増幅段５０の第２の出力（ノード４）との間に接続され、制御端子（ゲート）に第２のバイアス電圧（ＢＮ１）を受けるＮｃｈトランジスタ１４４と、
Ｐｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）の入力端（１３１のドレイン）とＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）の入力端（１４１のドレイン）と間に接続された第１の連絡回路（６０Ｌ）と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力（ノード３、４）との間に接続された第２の連絡回路（６０Ｒ）と、を備える。
差動増幅段５０は、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と電流源１１３に代えて、入力端子１と出力端子２にそれぞれ接続される第１、第２の入力を有し、出力対がＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）に接続されるＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）を駆動する電流源１２３と、を備えてもよい。あるいは、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と電流源１１３と共に、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と電流源１２３と、を備えてもよい。
【００８８】
差動増幅段５０の第１の出力（ノード３）とノード７は、それぞれ第１のバイアストランジスタ１３４の第１端子（ソース端子）と第２端子（ドレイン端子）とされる。
【００８９】
差動増幅段５０の第２の出力（ノード４）とノード８は、それぞれ第２のバイアストランジスタ１４４の第１端子（ソース端子）と第２端子（ドレイン端子）とされる。
【００９０】
差動増幅段５０は、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートが接続される第１及び第２の出力（ノード３、４）と、第１端子が共通に出力端子２に接続される容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子が接続されるノード７、８とは互いに分離され、出力電圧ＶＯが急速に変化しても、容量素子Ｃ１、Ｃ２の容量性カップリングにより出力段トランジスタ１０１、１０２に貫通電流が流れることを防止する。
【００９１】
図１に示した出力回路の動作について以下に説明する。図１において、増幅加速回路１０は、入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して大きく変化したときに、ソースが出力端子２、ゲートが入力端子１に接続されたＮｃｈトランジスタ１０３又はＰｃｈトランジスタ１０４が、入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯの電位差（ゲート・ソース間電圧）に応じた駆動能力で出力段トランジスタ１０１又は１０２のゲートを変動させて、出力信号ＶＯを入力電圧ＶＩに急速に近づける。これにより、差動増幅段５０の動作によらず、出力端子２の高速駆動が可能となる。
【００９２】
なお、増幅加速回路１０において、トランジスタ１０３、１０４のソースは出力端子２に接続され、ゲートは入力端子１に接続される。入力電圧ＶＩと出力信号ＶＯの差がトランジスタ１０３、１０４の閾値電圧（絶対値）よりも小さいときには、トランジスタ１０３、１０４はオフとなる。このため、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに近づくと自動的に停止する。同様に入力電圧ＶＩの変化が小さいときは、増幅加速回路１０は動作しない。なおトランジスタ１０３、１０４は十分小さいサイズの素子としてよく、入力端子１に接続されるトランジスタ１０３、１０４のゲート寄生容量を小さく抑え、図１の出力回路の入力容量の増加が最小限に抑えられることが好ましい。
【００９３】
容量接続制御回路２０は、増幅加速回路１０が動作して出力電圧ＶＯが急速に変化するときに、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子を、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２にそれぞれ接続する。これにより、出力電圧ＶＯの急速な変化に対応して容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電を行うことができる。
【００９４】
関連技術の差動増幅器（図１８）では、差動対を駆動する電流源からの電流に基づく差動増幅段の作用により、容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電が行われ、一定のスルーレートで出力電圧が変化する。
【００９５】
本実施形態においては、出力電圧の急速な変化に対して、差動増幅段５０の作用によらず、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から、出力電圧ＶＯの急速な変化に応じた充放電を瞬時に行うことができる。
【００９６】
容量接続制御回路２０は、出力電圧ＶＯの急速な電圧変化の後、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子を、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から、差動増幅段５０のノード７、８にそれぞれ接続切替する。
【００９７】
これにより、図１の出力回路は、差動増幅段５０の作用に応じて、容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電や出力増幅段（１０１、１０２）が動作する本来の差動増幅器の動作となる。
【００９８】
なお、この接続切替時（容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続先を電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から差動増幅段５０のノード７、８にそれぞれ切替えるとき）までに、出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して、容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電がなされている。このため、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続先のノード７、８への切替え後は、速やかに、差動対を駆動する電流源からの電流に基づく差動増幅器の動作に移行し、出力端子２を、入力電圧ＶＩに応じた電圧に高速に駆動することができる。
【００９９】
本実施形態によれば、高速駆動の実現にあたり、関連技術（図１６）のように差動対を駆動する電流を増加させる必要はない。したがって、本実施形態によれば、高速駆動を実現しながら、低消費電力化が可能である。
【０１００】
＜本実施形態と関連技術との比較＞
以下に、図１の本実施形態の増幅加速回路１０と、図１６に示した関連技術の制御回路９０とを比較して説明する。
【０１０１】
図１の本実施形態の増幅加速回路１０では、トランジスタ１０３、１０４が入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯとの電位差に応じて動作して、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲート電圧を直接変動させるため、増幅加速動作の応答速度が速く、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩ付近に到達したときも速やかに増幅加速動作を停止する。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を加えた増幅加速回路１０は、最小、４つの素子で構成することができる。
【０１０２】
一方、図１６の関連技術の制御回路９０においては、トランジスタ９３−１、９３−２が入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯとの電位差に応じて動作し、トランジスタ９３−１、９３−２のドレインと電流源９１、９２との接続点（ノードＮ１５、Ｎ１６）の電圧変化に一旦変換し、ノードＮ１５、Ｎ１６の電圧変化に応じてトランジスタ９４−７、９４−８が動作し、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧を変動させる構成とされている。このため、図１６の関連技術において、最小限、必要な素子数は、図１の本実施形態の増幅加速回路１０よりも多くなり、回路面積が増大する。
【０１０３】
また、図１６の関連技術において、ノードＮ１５、Ｎ１６の電圧変化の応答速度は、トランジスタ９３−１、９３−２に流れる電流から電流源９１、９２の電流の差分に依存する。
【０１０４】
このため、図１６の関連技術において、電流源９１、９２の電流が大きいと、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧を変動させる応答が遅くなる。一方、図１６の関連技術において、電流源９１、９２の電流値が小さいと、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧の変動の停止が遅れる。
【０１０５】
なお、図１６の関連技術の制御回路９０では、ノードＮ１５、Ｎ１６の電圧によって、差動入力段５０の補助電流源５３、５４の制御を行う必要があるため、図１の本実施形態の増幅加速回路１０のような構成を適用することはできない。以上で、図１の本実施形態と図１６の関連技術の比較を終える。
【０１０６】
＜実施形態１の動作（スイッチ制御）＞
図２は、出力端子２に接続された配線負荷を駆動する図１の出力回路の各スイッチの制御タイミングと出力電圧波形を説明する図である。
【０１０７】
図２を参照すると、入力電圧ＶＩに応じた出力電圧ＶＯを出力端子２より出力する１出力期間ＴＤに対して、期間Ｔ１、Ｔ２が設けられている。
【０１０８】
入力電圧ＶＩは、出力期間単位のステップ信号であるとする（ただし同一電圧が連続する場合も含む）。
【０１０９】
図２には、入力電圧ＶＩが高電圧（電源Ｅ１）側に大きく変化するときの１出力期間の様子が示されている。図２において、１出力期間ＴＤ開始後の期間Ｔ１に、図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオンし、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオフとされ、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３、１０４が動作可能となり、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２にそれぞれ接続される。
【０１１０】
入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高位電源）側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３が動作して、出力トランジスタ１０１のゲート（ノード３）は出力端子２の電圧からトランジスタ１０３の閾値電圧分高い電圧まで引き下げられる。
【０１１１】
これにより、出力段トランジスタ１０１は、ゲート・ソース間電圧が広がり、出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに近づけるように出力端子２を急速充電する。
【０１１２】
配線負荷容量が大きい場合、出力電圧ＶＯは、入力信号ＶＩの変化直後は急速に変化するが途中から鈍ってくる。
【０１１３】
これは、出力電圧ＶＯの上昇に伴って、出力段トランジスタ１０１のゲート（ノード３）電圧が上昇し、出力段トランジスタ１０１による出力端子２の充電能力が低下するとともに、出力端子２から配線負荷内へ電荷が伝播するためである。
【０１１４】
なお、図２において、配線負荷は図示されないが、一般的に直列接続された複数の抵抗素子と、各抵抗素子の接続点とＧＮＤ間に接続される複数の容量素子からなる等価回路で表される。
【０１１５】
また、期間Ｔ１では、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は、電圧ＮＥ１、ＮＥ２に接続され、容量素子Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して急速に充放電される。
【０１１６】
後述される図９、図１０等の差動増幅器は、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の電位変動が小さい構成であるため、電圧ＮＥ１、ＮＥ２をその電位近傍に設定することで、出力電圧ＶＯの急速な変化に対して容量素子Ｃ１、Ｃ２の高速充放電が行われる。このため、期間Ｔ１後の差動増幅段５０による増幅動作に速やかに移行させることができる。
【０１１７】
期間Ｔ１後の期間Ｔ２では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３をオフ、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４をオンとされ、増幅加速回路１０は非活性とされる。容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は差動増幅段５０のノード７、８に接続され、図１の出力回路は、通常の差動増幅器の動作となる。
【０１１８】
容量Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯの急速な変化に応じて充放電されているため、期間Ｔ１からＴ２への変化時も速やかに移行する。
【０１１９】
そして、期間Ｔ１終了時の出力電圧から入力信号ＶＩに応じた最終到達電圧までは、差動増幅段５０の差動対の駆動電流により容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子の充放電が行われ、それに応じた駆動速度で出力電圧ＶＯは変化する。
【０１２０】
図２の破線は、関連技術の差動増幅器（例えば図１８に示した構成）の出力波形（比較例）であり、入力信号ＶＩの変化に対して一定のスルーレートで出力電圧が変化する様子を示している。
【０１２１】
図１８に示した関連技術の差動増幅器で説明したように、スルーレートは、差動対を駆動する電流と位相補償容量により決まる。本実施形態では、出力電圧の急速変化を増幅加速回路１０で行い、容量Ｃ１、Ｃ２の急速充放電を電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２で行うため、関連技術の差動増幅器のスルーレートよりも高速な駆動を実現することができる。また、本実施形態によれば、差動増幅段５０の電流を増加させなくても高速駆動を実現することができる。このため、関連技術の差動増幅器よりも消費電流を縮減することができ、低消費電力化が可能となる。
【０１２２】
入力電圧ＶＩが電源Ｅ２（低位電源）側へ大きく変化する場合については、図示しないが、図２の期間Ｔ１、Ｔ２と同様の制御が行われる。期間Ｔ１に増幅加速回路１０のトランジスタ１０４が動作して出力トランジスタ１０２のゲート（ノード４）が変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに近づけるように急速放電する。同時に、容量素子Ｃ１、Ｃ２も出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して急速に充放電される。
【０１２３】
期間Ｔ２では、増幅加速回路１０は非活性とされ、図１の出力回路は通常の差動増幅器の動作に移行して入力信号ＶＩに応じた出力電圧へ出力端子２を駆動する。
【０１２４】
なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２について説明を補足しておく。
【０１２５】
スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、増幅加速回路１０の活性、非活性を制御するとともに、トランジスタ１０３、１０４の不具合動作を防止する。
【０１２６】
差動増幅器による配線負荷の駆動では、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに近づいても、配線負荷内へ電荷が伝播していくため、差動増幅器は配線負荷遠端の駆動が完了するまで出力端子２に大きな電流を供給し続ける。
【０１２７】
このため、差動増幅器の出力段トランジスタのゲートは、十分な電流を供給するため大きく変動している。
【０１２８】
例えば図２の期間Ｔ２において、増幅加速回路１０が活性とされている場合、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに近づいたときに増幅加速回路１０が自動停止すれば問題ない。
【０１２９】
しかし、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１に近い高位電圧で、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩ付近に近づいても、配線負荷へ電流を供給するため、出力段トランジスタ１０１のゲートが低電位側へ変動している場合がある。このとき、Ｎｃｈトランジスタ１０３がオンとなり、出力段トランジスタ１０１のゲートの低電位側への変動を妨げることで、配線負荷の駆動速度が遅くなる。
【０１３０】
しかしながら、本実施形態においては、図２の期間Ｔ２ではスイッチＳＷ１、ＳＷ２により増幅加速回路１０を非活性に制御しており、駆動速度が低下するのを防いでいる。
【０１３１】
＜実施形態２＞
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。図３を参照すると、本実施形態では、図１の構成に対して、配線負荷との間にスイッチ（出力スイッチ）ＳＷ９が設けられている。出力スイッチＳＷ９は、出力期間の切替り時に、出力端子２と配線負荷を一時的に切断する。
【０１３２】
出力スイッチＳＷ９がオフの間は、出力端子２から配線負荷への電荷移動が遮断されるため、増幅加速回路１０の動作により、出力電圧ＶＯは鈍らずに、入力電圧ＶＩ付近まで急速に変化し、その電圧に対応して、容量Ｃ１、Ｃ２の充放電も行なわれる。
【０１３３】
容量Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯのほぼ最終到達電圧に応じた充放電が完了することで、出力スイッチＳＷ９がオンとされても、配線負荷を高速に駆動することができる。
【０１３４】
また、表示装置のデータ線駆動では、出力期間の切替り時に出力回路とデータ線を一時的に切断する駆動を行う場合があり、その場合の切断回路として、出力スイッチＳＷ９を用いることもできる。
【０１３５】
図４は、出力スイッチＳＷ９を介して出力端子２に接続された配線負荷を駆動する図３の出力回路における各スイッチの制御タイミングを説明する図である。１出力期間ＴＤに対して、期間Ｔ１、Ｔ２が設けられている。
【０１３６】
図２と同様に、図４に示す例でも、入力電圧ＶＩが高電圧（電源Ｅ１）側に大きく変化するときの１出力期間の様子を示している。図４において、１出力期間ＴＤ開始後の期間Ｔ１に、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオン、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４、ＳＷ９がオフとされ、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３、１０４が動作可能となり、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２にそれぞれ接続される。
【０１３７】
入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高位電源）側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３が動作して出力トランジスタ１０１のゲート（ノード３）が変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに近づけるように急速充電する。同時に、容量素子Ｃ１、Ｃ２も出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から供給される電荷により急速に充放電される。
【０１３８】
このとき、出力スイッチＳＷ９により、出力端子２は配線負荷と切断されているため、出力電圧ＶＯはほとんど鈍ることなく、入力電圧ＶＩ付近まで瞬時に到達する。このため、容量Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯの最終到達電圧手前まで充放電が完了する。
【０１３９】
期間Ｔ１の終了時にスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオフとされ、期間Ｔ１に続く期間Ｔ２では、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオンとされた後に出力スイッチＳＷ９がオンとされる。これにより、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３、１０４は、停止（非活性化）され、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は、差動増幅段５０のノード７、８に接続され、出力端子２は、出力スイッチＳＷ９を介して配線負荷に接続される。
【０１４０】
図３に示した本実施形態の出力回路は、期間Ｔ２では、通常の差動増幅器の動作に移行する。
【０１４１】
出力電圧ＶＯは、出力端子２が配線負荷に接続された瞬間、配線負荷への電荷伝播により少し電圧が低下するが、その後は、速やかに入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１４２】
出力スイッチＳＷ９と配線負荷の接続ノード９の電圧ＶＯＬは、期間Ｔ１では、出力スイッチＳＷ９により出力端子２から切断されており、一つ前の出力期間の電圧が保持される。そして、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後、瞬時に入力電圧ＶＩ付近まで駆動され、その後は、入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１４３】
図４の破線は、関連技術の差動増幅器（例えば図１８）で出力スイッチを介して配線負荷を駆動したときの出力スイッチと配線負荷の接続ノード電圧の出力波形（電圧ＶＯＬとの比較波形）である。
【０１４４】
図１８に示した関連技術の差動増幅器について説明したように、該差動増幅器のスルーレートは、差動対を駆動する電流と位相補償容量により決まるため、差動増幅器の出力端子電圧は配線負荷との接続の有無によらずに変化する。
【０１４５】
そのため、関連技術の差動増幅器の出力スイッチと配線負荷との接続ノード電圧（図４の破線）は、期間Ｔ１では一つ前の出力期間の電圧が保持され、期間Ｔ２では、期間Ｔ１に一定のスルーレートで変化した電圧まで瞬時に変化した後、再び、期間Ｔ１と同じスルーレートで入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１４６】
本実施形態では、出力スイッチＳＷ９によって、出力端子２と配線負荷を期間Ｔ１に切断する構成（電気的に非導通）としたことにより、配線負荷への電荷伝播の影響を受けずに、出力端子２を出力電圧ＶＯの最終到達電圧手前まで変化させ、容量Ｃ１、Ｃ２も、最終到達電圧手前までの充放電を完了させることができる。これにより、一定のスルーレートで駆動する関連技術の差動増幅器よりも高速な配線負荷の駆動を実現することができる。また、本実施形態によれば、前記実施形態１で参照した図２の制御による図１の出力回路よりも高速駆動を実現することができる。
【０１４７】
なお、本実施形態において、容量Ｃ１、Ｃ２は、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後に少し低下した電圧から出力電圧ＶＯの最終到達電圧までの電位差分だけを差動増幅段５０の作用により充放電するだけでよい。したがって、本実施形態によれば、差動増幅段５０の差動対の駆動電流を増加させなくても高速駆動を実現することができる。このため、本実施形態によれば、低消費電力化が可能である。
【０１４８】
なお、入力電圧ＶＩが電源Ｅ２（低位電源）側へ大きく変化する場合については、図示しないが、図４の期間Ｔ１、Ｔ２と同様の制御が行われる。
【０１４９】
期間Ｔ１に増幅加速回路１０のトランジスタ１０４が動作して出力トランジスタ１０２のゲート（ノード４）が変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩ付近まで急速放電する。同時に容量素子Ｃ１、Ｃ２も急速充放電される。期間Ｔ２では、増幅加速回路１０は非活性とされ、図３の出力回路は通常の差動増幅器の動作に移行する。
【０１５０】
出力端子２は、出力スイッチＳＷ９を介して配線負荷に接続され、出力電圧ＶＯは、出力端子２が配線負荷に接続された瞬間、配線負荷への電荷伝播により少し電圧が上昇するが、その後は速やかに入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１５１】
配線負荷のノード９は、期間Ｔ１では一つ前の出力期間の電圧が保持され、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後、瞬時に入力電圧ＶＩ付近まで駆動され、その後は入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１５２】
＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図５は、本発明の第３の実施形態を説明するタイミング波形図である。本実施形態の構成は、図３の前記実施形態の構成と同一とされる。
【０１５３】
本実施形態は、図４のタイミング制御を変形したものである。図５は、図４と同様に、出力スイッチＳＷ９を介して、出力端子２に接続された配線負荷を駆動する図３の出力回路の各スイッチの制御タイミングを説明する図である。
【０１５４】
図５に示すように、本実施形態では、図４の期間Ｔ１を期間Ｔ１ａとＴ１ｂに分割し、期間Ｔ１ａに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオン、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオフとされ、期間Ｔ１ｂ及び期間Ｔ２に、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオフ、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオンとされる。出力スイッチＳＷ９は期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂにオフ、期間Ｔ２にオンとされる。
【０１５５】
図４において、出力スイッチＳＷ９がオフのとき、増幅加速回路１０の動作により出力電圧ＶＯは入力電圧ＶＩ付近までに瞬時に変化し、容量素子Ｃ１、Ｃ２も急速充放電が行われることを説明した。
【０１５６】
このため、図５に示すように、本実施形態によるスイッチの制御においては、十分短い期間Ｔ１ａで、出力電圧ＶＯの変化と容量素子Ｃ１、Ｃ２の急速充放電を行ない、次の期間Ｔ１ｂで、通常の差動増幅器の動作に移行した図３の出力回路により、出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧に到達させ、容量Ｃ１、Ｃ２も、出力電圧ＶＯの最終到達電圧に応じた充放電を完了させている。
【０１５７】
そして、期間Ｔ２において、出力端子２は、配線負荷に接続され、出力電圧ＶＯは、出力端子２が配線負荷に接続された瞬間、配線負荷への電荷伝播により少し電圧が低下するが、速やかに入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１５８】
出力スイッチＳＷ９と配線負荷の接続ノード９の電圧ＶＯＬは、期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂでは、出力スイッチＳＷ９により出力端子２から切断（電気的に非導通と）されており、一つ前の出力期間の電圧が保持され、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後、瞬時に入力電圧ＶＩ付近まで駆動され、その後は入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。図５の点線は関連技術の差動増幅器（例えば図１８）で出力スイッチを介して配線負荷を駆動したときの出力スイッチと配線負荷の接続ノード電圧の出力波形（電圧ＶＯＬとの比較波形）で、図４と同様である。
【０１５９】
図５に示す制御では、期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂで、出力端子２を出力電圧ＶＯの最終到達電圧まで変化させ、容量Ｃ１、Ｃ２も最終到達電圧に応じた充放電に完了させることができる。これにより、期間Ｔ２での容量Ｃ１、Ｃ２は、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後に少し低下した電位差分だけを差動増幅段５０の作用により補充するだけでよい。したがって、容量Ｃ１、Ｃ２の容量値が比較的大きい場合でも差動増幅段５０の差動対の駆動電流を増加させなくても高速駆動を実現することができ、低消費電力化が可能である。
【０１６０】
なお、図５に示す例では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、期間Ｔ１ａのみオンとしているが、期間Ｔ１ｂもオンとしてもよい。期間Ｔ１ｂでは、図３の出力回路が通常の差動増幅器の動作に移行するが、出力スイッチＳＷ９がオフとされている間は、出力段トランジスタ１０１、１０２は出力端子２の寄生容量を駆動するだけなので、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートが大きく変動することはない。したがって、本実施形態において、増幅加速回路１０は、自動停止のまま、図２に関して補足説明したような、駆動を妨げる動作は、生じない。
【０１６１】
＜実施形態４＞
次に本発明の第４の実施形態を説明する。図６は、本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。本実施形態は、図１の実施形態の変形例である。
【０１６２】
図１の回路構成において、配線負荷容量が大きく、高速駆動のため出力段トランジスタ１０１、１０２のサイズを大きくする場合、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートとドレイン（出力端子２）間の寄生容量が増加する。
【０１６３】
このような出力回路において、増幅加速回路１０により出力電圧ＶＯが急速に変化すると、寄生容量の容量性カップリングにより貫通電流が発生する場合がある。この貫通電流の電流値は、関連技術（図１６、図１７）で説明した出力段トランジスタのゲート・ドレイン（出力端子）間に容量素子が接続されることにより生じる貫通電流の電流値に比べると十分小さいが、低消費電力化を特に求められる場合には、無視できない場合がある。
【０１６４】
そこで、この寄生容量の容量性カップリングにより生じる貫通電流を防ぐため、本実施形態では、出力段トランジスタを分割して、出力段トランジスタ１０１、１０２と、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａとし、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、増幅加速回路１０により、出力電圧ＶＯが急速に変化する期間Ｔ１（図２の期間Ｔ１）で非活性となるようにスイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオン、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオフとする。このとき出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは出力端子２と接続された状態で非活性とされる。
【０１６５】
また、期間Ｔ２（図２の期間Ｔ２）では、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａを活性とするように、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオフ、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオンとする。
【０１６６】
これにより、出力電圧ＶＯが急速に変化するとき、出力段トランジスタ１０１、１０２の寄生容量の容量性カップリングが生じるが、出力段トランジスタを分割したことにより寄生容量が小さくなり、貫通電流を抑えることができる。出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、出力端子２が入力電圧ＶＩにある程度近づいた後の期間Ｔ２に活性となる。このため、この時点からの出力電圧ＶＯの変化は小さく、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａの寄生容量の容量性カップリングによる影響は小さい。ただし、出力段トランジスタを分割することにより、期間Ｔ１で、配線負荷が接続された出力端子２を入力信号ＶＩに応じた電圧に近づける能力がやや低下する。図６のその他の各スイッチは、図２と同様の制御を行う。
【０１６７】
＜実施形態５＞
次に本発明の第５の実施形態を説明する。図７は、本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。図７を参照すると、本実施形態は、図３の構成を変形したものである。
【０１６８】
図３に示した回路構成において、配線負荷容量が大きく、高速駆動のため出力段トランジスタ１０１、１０２のサイズを大きくする場合、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートとドレイン（出力端子２）間の寄生容量が増加する。
【０１６９】
このような出力回路では、増幅加速回路１０により出力電圧ＶＯが急速に変化すると、寄生容量の容量性カップリングにより貫通電流が発生する場合がある。
【０１７０】
本実施形態では、この寄生容量の容量性カップリングにより生じる貫通電流を防ぐため、図６と同様に、出力段トランジスタを分割して、十分サイズの小さい出力段トランジスタ１０１、１０２とサイズの大きい出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａとし、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは幅加速回路１０により出力電圧ＶＯが急速に変化する期間（図４の期間Ｔ１又は図５の期間Ｔ１ａ）で非活性となるようにスイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオン、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオフとする。このとき、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは出力端子２と接続された状態で非活性とされる。
【０１７１】
出力電圧ＶＯの変化が小さい期間（図４の期間Ｔ２又は図５の期間Ｔ１ｂ、Ｔ２）では出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａを活性とするようにスイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオフ、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオンとする。
【０１７２】
これにより、出力電圧ＶＯが急速に変化するとき、サイズの小さい出力段トランジスタ１０１、１０２の寄生容量の容量性カップリングが生じても、寄生容量が小さいため、貫通電流はほとんど生じない。また出力電圧ＶＯが急速に変化するとき、出力スイッチＳＷ９がオフされているため、出力段トランジスタ１０１、１０２のサイズが小さくても、出力端子２の電圧ＶＯは、瞬時に入力電圧ＶＩ付近に到達する。一方、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、出力電圧ＶＯが急速に変化する期間で非活性（オフ状態）とされるが、出力端子２に接続された出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａのドレイン端子は、出力電圧ＶＯに追随して入力電圧ＶＩ付近まで変化する。このため、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａが活性（オン状態）とされた後のドレイン端子の電圧変化は小さい。したがって、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａの寄生容量による容量性カップリングは小さい。このため、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａの寄生容量による貫通電流を抑えることができる。
【０１７３】
出力スイッチＳＷ９がオフで、出力端子２と配線負荷が切断（電気的に非導通と）されている期間では、十分サイズの小さい出力段トランジスタ１０１、１０２で出力電圧ＶＯを高速変化させることが可能である。
【０１７４】
一方、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、少なくとも出力スイッチＳＷ９がオンとされる期間（図４の期間Ｔ２又は図５の期間Ｔ２）では、活性とされるようにスイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４が制御される。
【０１７５】
なお、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、出力スイッチＳＷ９がオンとされる前でも、出力電圧ＶＯの急速な変化が完了している期間（図５の期間Ｔ１ｂ）において活性状態となるように、スイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４を制御してもよい。
【０１７６】
本実施形態において、上記した以外の図７中の各スイッチは、図４又は図５と同様の制御が行われる。図７の出力回路は、配線負荷容量が大きい場合でも、貫通電流を抑えて高速駆動が実現できる。
【０１７７】
＜実施形態６＞
次に本発明の第６の実施形態を説明する。図８は、本発明の第６の実施形態の構成を示す図である。本実施形態は図３の別の変形例である。
【０１７８】
図３の出力回路に対して、図４に示したスイッチ制御を行う場合、出力期間の切替わりで、配線負荷の駆動開始が出力スイッチＳＷ９をオンとする期間Ｔ２からとなる。
【０１７９】
仮に、図４のスイッチ制御で、期間Ｔ１においても、配線負荷を駆動できれば、更に高速駆動が可能となり、フレーム周波数が高く出力期間が短い表示装置のデータ線駆動にも対応できる。
【０１８０】
そこで、本実施形態では、図８に示すように、出力スイッチＳＷ９と配線負荷の接続ノード９にソースが共通接続され、電源Ｅ１、Ｅ２にドレインがそれぞれ接続され、ゲートが出力端子２に共通接続されるＮｃｈトランジスタ２０１とＰｃｈトランジスタ２０２を更に備える。
【０１８１】
図８に示した本実施形態の出力回路において、図４に示したスイッチ制御を行う場合、期間Ｔ１に、出力端子２は、入力電圧ＶＩ付近まで急速に駆動される。
【０１８２】
このため、期間Ｔ１に、トランジスタ２０１、２０２は、ゲートに出力端子２の出力電圧ＶＯを受けてソースフォロワ動作し、入力信号ＶＩからトランジスタ２０１又は２０２の閾値電圧（絶対値）程度手前の電圧まで配線負荷を駆動することが可能となる。
【０１８３】
期間Ｔ２では、出力スイッチＳＷ９がオンとなり、出力段トランジスタ１０１、１０２により入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧まで高速に配線負荷を駆動する。
【０１８４】
トランジスタ２０１、２０２により期間Ｔ１も配線負荷が駆動されるため、図３の出力回路よりも、更に高速駆動を実現することができる。
【０１８５】
また、本実施形態において、トランジスタ２０１、２０２はともにソースフォロワ動作を行うため、ノード９の電圧が急速に変化しても、寄生容量の容量性カップリングによる貫通電流は発生せず、期間Ｔ２ではゲート（出力端子２）とソース（ノード９）が同電位となるため自動停止する。
【０１８６】
図３に示した出力回路に対して、図５に示したスイッチ制御を行う場合も、期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに、トランジスタ２０１、２０２により、入力信号ＶＩからトランジスタ２０１又は２０２の閾値電圧（絶対値）程度手前の電圧まで配線負荷が駆動されるため、図３の出力回路より更に高速駆動となる。
【０１８７】
なお、図８に示す例では、トランジスタ２０１、２０２が出力回路の入力容量に影響を与えない構成となっている。
【０１８８】
図８の構成に対して、トランジスタ２０１、２０２の共通ゲートを入力端子１に接続することも可能ではあるが、その場合、トランジスタ２０１、２０２の共通ゲートの寄生容量分だけ出力回路の入力容量が増加することになる。特に、トランジスタ２０１、２０２の駆動能力を高めるために各々のトランジスタサイズを増加させると、それに応じて、出力回路の入力容量も増加することになる。出力回路の入力容量が増加すると、出力回路の入力電圧ＶＩを供給する不図示の前段回路（後述する表示用データドライバのデコーダ等）のインピーダンスが比較的高い場合には、出力回路の入力電圧ＶＩのステップ信号が鈍ってしまい、出力回路の出力信号ＶＯも鈍り、配線負荷の高速駆動が実現できない場合がある。
【０１８９】
これに対して、図８に示した回路構成の場合、トランジスタ２０１、２０２によって出力回路の入力容量が増加することはない。また、出力端子２に接続されるトランジスタ２０１、２０２の共通ゲートの電圧は、増幅加速回路１０の動作により、出力段トランジスタ１０１、１０２の高い駆動能力によって入力電圧ＶＩの変化に追随して変化することから、出力回路の前段回路（不図示）のインピーダンスが高い場合でも、配線負荷の高速駆動を実現することができる。以下、具体的な実施例を説明する。
【実施例】
【０１９０】
＜実施例１＞
図９は、本発明の第１の実施例の構成を示す図であり、図１の実施形態の具体的な回路構成を示す図である。図１８の差動増幅段を図１の差動増幅段５０に適用した構成である。差動増幅段５０は、Ｎｃｈの第１の差動トランジスタ対（１１１、１１２）と、前記第１の差動トランジスタ対（１１１、１１２）に電流を供給する第１の電流源（１１３）と、を有する第１の差動段と、Ｐｃｈの第２の差動トランジスタ対（１２１、１２２）と、第２の差動トランジスタ対（１２１、１２２）に電流を供給する第２の電流源（１２３）と、を有する第２の差動段と、を備え、第１の電源（Ｅ１）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１、第２のノード（Ｎ１、Ｎ２）でそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）と、を有し、制御端子(ゲート端子)同士が接続されたＰｃｈの第１のトランジスタ対（１３２、１３１）と、前記第２の電源（Ｅ２）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第２の差動トランジスタ対の出力対に第３、第４のノード（Ｎ３、Ｎ４）でそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）とを有し、制御端子（ゲート端子）同士が接続されたＮｃｈの第２のトランジスタ対（１４２、１４１）と、前記第１のノード（Ｎ１）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の第１の出力（３）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第１のバイアス電圧（ＢＰ１）を受ける制御端子（ゲート端子）とを有するＰｃｈトランジスタ（１３４）と、前記第３のノード（Ｎ３）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の第２の出力（４）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第２のバイアス電圧（ＢＮ１）を受ける制御端子（ゲート端子）とを有するＮｃｈトランジスタ（１４４）と、前記差動増幅段（５０）の前記第２及び第４のノード（Ｎ２、Ｎ４）の間に接続された第１の連絡回路（６０Ｌ）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１及び第２の出力（３、４）の間に接続された第２の連絡回路（６０Ｒ）と、を備えている。前記第１のノード（Ｎ１）は、第１の容量（Ｃ１）の第２端子がスイッチ（ＳＷ２２）を介して接続される差動増幅段（５０）のノード（７）とされ、前記第３のノード（Ｎ３）は、第の容量（Ｃ２）の第２端子はスイッチ（ＳＷ２４）を介して接続される差動増幅段（５０）のノード（８）とされる。またＰｃｈトランジスタ（１３４）と前記第２の連絡回路（６０Ｒ）との接続点が、差動増幅段（５０）の前記第１の出力（３）とされ、Ｎｃｈトランジスタ（１４４）と前記第２の連絡回路（６０Ｒ）との接続点が、前記差動増幅段（５０）の前記第２の出力（４）とされる。
【０１９１】
前記第１の連絡回路（６０Ｌ）は、前記第２のノード（Ｎ２）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第１のトランジスタ対（１３２、１３１）の制御端子（ゲート端子）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、前記Ｐｃｈトランジスタ（１３４）の制御端子（ゲート端子）に接続された制御端子（ゲート端子）を有するＰｃｈトランジスタ（１３３）と、前記第４のノード（Ｎ４）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第２のトランジスタ対（１４２、１４１）の制御端子（ゲート端子）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、前記Ｎｃｈトランジスタ（１４４）の制御端子（ゲート端子）に接続された制御端子（ゲート端子）を有するＮｃｈトランジスタ（１４３）と、電流源（１５１）と、を備えている。また、前記第２の連絡回路（６０Ｒ）は、前記差動増幅段の前記第１の出力（３）と前記第２の出力（４）にそれぞれ接続された第１端子（ソース）と第２端子（ドレイン）を有し、第３のバイアス電圧（ＢＰ２）を受ける制御端子を有するＰｃｈトランジスタ（１５２）と、前記差動増幅段の前記第１の出力（３）と前記第２の出力（４）にそれぞれ接続された第２端子（ドレイン）と第１端子（ソース）を有し、第４のバイアス電圧（ＢＮ２）を受ける制御端子（ゲート端子）を有する第１０のトランジスタ（１５３）と、を備えている。
【０１９２】
図９において、増幅加速回路１０と容量接続制御回路２０以外は、図１８と同一であり、同じ素子については、同じ参照符号が付されている。差動増幅段５０の動作は、図１８の差動増幅段で説明した内容と同様である。特に補足すれば、容量Ｃ１の第２端子が接続切替えされる差動増幅段５０のノード７は、Ｎｃｈ差動対（１１１、１１２）の出力対とトランジスタ対（１３１、１３２）の一接続点（トランジスタ１１２、１３２の共通ドレイン）とされており、更にゲートにバイアス電圧ＢＰ１を受けるトランジスタ１３４のソースとも接続されている。
【０１９３】
図９において、Ｐｃｈトランジスタ１３１、１３２、１３３、１３４は低電圧カスコードカレントミラーを構成しており、Ｎｃｈトランジスタ１４１、１４２、１４３、１４４も低電圧カスコードカレントミラーを構成している。
【０１９４】
図１８の関連技術のノード７と同様に、図９のノード７の動作点も電源Ｅ１から少し低い電圧付近に常に保たれる。また容量Ｃ２の第２端子が接続切替えされる差動増幅段５０のノード８は、Ｐｃｈ差動対（１２１、１２２）の出力対とトランジスタ対（１４１、１４２）の一接続点（トランジスタ１２２、１４２の共通ドレイン）とされており、更に、ゲートにバイアス電圧ＢＮ１を受けるトランジスタ１４４のソースとも接続されている。
【０１９５】
図１８のノード８と同様に、図９のノード８の動作点も電源Ｅ２から少し高い電圧付近に常に保たれる。ノード７、８は電圧変化が小さいため、容量接続制御回路２０の電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２の電圧をノード７、８の動作点電圧付近の定電圧に設定することができる。電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２は、それぞれ電源Ｅ１、Ｅ２としてもよい。
【０１９６】
そして、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子が電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２からノード７、８に接続切り替えられたとき、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子の電圧変動はほとんど生じない。このため、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続切り替え時でも、出力端子２の速やかな駆動が実現される。
【０１９７】
一方、出力段トランジスタ１０１のゲートが接続される差動増幅段５０のノード３は、トランジスタ１３４のドレインと浮遊電流源（１５２、１５３）との接続点とされ、ノード７とはトランジスタ１３４により分離されている。また出力段トランジスタ１０２のゲートが接続される差動増幅段５０のノード４は、トランジスタ１４４のドレインと浮遊電流源（１５２、１５３）との接続点とされ、ノード８とはトランジスタ１４４により分離されている。
【０１９８】
このため、ノード７、８が入力電圧ＶＩの変化に応じて大きく変動する場合や出力電圧ＶＯが大きく変動する場合でも、容量Ｃ１、Ｃ２の容量性カップリングは生じない構成とされる。
【０１９９】
本実施例の作用効果をより明確にするため、対比構成（比較例）の動作について以下に説明する。
【０２００】
本実施例との比較例（不図示）として、図１８の関連技術の構成に対して、図１の増幅加速回路１０のみを適用した場合について説明する（なお、図面は省略される）。
【０２０１】
容量Ｃ１、Ｃ２は出力端子２とノード７、８間にそれぞれ固定接続されているとする。例えば、入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高位電源）側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０が動作して出力トランジスタ１０１のゲート（ノード３）が電源Ｅ２側へ変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯは急速に電源Ｅ１（高電位）側へ変化する。
【０２０２】
このとき、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子が接続されるノード７、８は、容量Ｃ１、Ｃ２の容量性カップリングにより、それぞれ少し電源Ｅ１側に変動する。
【０２０３】
これにより、トランジスタ１３４のドレイン電流は増加し、ノード３の電位を引き上げる作用が生じて、増幅加速回路１０の動作を妨げる。一方、トランジスタ１４４のドレイン電流は減少し、ノード４の電位を引き上げる作用が生じて、出力段トランジスタ１０２のゲート・ソース間電圧が拡大し、出力段トランジスタ１０１、１０２に貫通電流が発生する。
【０２０４】
したがって、図１８の関連技術の回路構成に対して、増幅加速回路１０のみを適用しただけでは、本発明の作用効果を実現することはできない。
【０２０５】
次に、本発明との比較例（不図示）として、図１７の関連技術の構成に対して、図１の増幅加速回路１０を適用し、図１７のスイッチ２０、２１、２２、２３を、本実施形態の容量接続制御回路２０におけるスイッチＳＷ２２、ＳＷ２１、ＳＷ２４、ＳＷ２３とそれぞれ同様の制御をする場合について説明する。
【０２０６】
図１７の関連技術の容量３１の第２端子は、電源ＶＤＤと出力段トランジスタ１４のゲートに接続が切替えられ、容量３２の第２端子はＧＮＤと出力段トランジスタ１５のゲートに接続が切替られる。
【０２０７】
なお、本実施例における電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２は、図１７の電源ＶＤＤ、接地（ＧＮＤ）にそれぞれ対応する。
【０２０８】
この比較例において、例えば、入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源ＶＤＤ側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０が動作して出力段トランジスタ１４のゲートがＧＮＤ側へ変化し、出力端子電圧は急速に上昇する。
【０２０９】
このとき、容量３１、３２の第２端子は電源ＶＤＤ、ＧＮＤへそれぞれ接続され、出力端子電圧の変化に応じて容量３１、３２の充放電も行われる。出力端子電圧が入力端子電圧に近づくと増幅加速回路１０は自動停止し、差動入力段の作用により、出力段トランジスタ１４、１５のゲート電圧は制御される。
【０２１０】
配線負荷を駆動時では、配線負荷内部への電荷伝播により、出力端子電圧が入力端子電圧に近づいても、配線負荷へ十分な電流を供給するため出力段トランジスタ１４のゲートはＧＮＤ側へ変動し出力端子は充電され続ける。このとき、出力段トランジスタ１４のゲート電圧は、配線負荷の抵抗値や容量値、及び配線負荷の駆動状態により異なり一定ではない。
【０２１１】
ここで、容量３１、３２の第２端子が出力段トランジスタ１４、１５のゲートに接続されると、出力段トランジスタ１４のゲート電圧は容量３１の容量性カップリングにより電源ＶＤＤ側へ引き上げる作用が生じ、出力段トランジスタ１４の充電動作を妨げることになり、この結果、配線負荷の駆動速度が低下する。
【０２１２】
このように、差動増幅動作時に出力段トランジスタのゲート・ドレイン（出力端子）間に容量が接続される差動増幅器（図１７等）に対して、本発明の増幅加速回路１０を適用し、容量接続制御回路２０と同様のスイッチ制御を行う構成では、容量の第２端子の電圧が接続切替え前後で大きく異なる場合があるため、接続切替え後の差動増幅動作を妨げる作用が生じ、本発明の作用効果を奏することは不可能である。
【０２１３】
次に、図１８の差動増幅段を図３の差動増幅段５０に適用した出力回路について説明する。この出力回路は、図９の出力端子２と配線負荷の間に出力スイッチＳＷ９が接続された構成（不図時）となる。この出力回路の動作は図３〜図５での説明の通りである。
【０２１４】
特に、図５のスイッチ制御による図３の出力回路は、出力スイッチＳＷ９がオフの期間に、増幅加速回路１０により出力端子２の電圧を出力電圧ＶＯの最終到達電圧まで変化させ、容量接続制御回路２０により容量Ｃ１、Ｃ２は出力電圧ＶＯの最終到達電圧対応した充放電までほぼ完了させることができる。
【０２１５】
図１８の差動増幅段を図３の差動増幅段５０に適用した出力回路において、出力スイッチＳＷ９がオフからオンとされたときの動作について補足説明する。
【０２１６】
図５の期間Ｔ２を参照すると、期間Ｔ２の開始時に出力スイッチＳＷ９がオフからオンとされ、出力端子２の出力電圧ＶＯは出力スイッチＳＷ９を介して配線負荷へ電荷が伝播するため少し電圧が低下する。
【０２１７】
このとき、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子はノード７、８にそれぞれ接続されており、出力電圧ＶＯの電圧変化により容量Ｃ１、Ｃ２は小規模の容量性カップリングが生じ、ノード７、８は電源Ｅ２側へ若干変動する。
【０２１８】
これにより、トランジスタ１３４のドレイン電流は少し減少し、トランジスタ１４４のドレイン電流は少し増加するため、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲート（ノード３、４）は電源Ｅ２側へ変化する作用を受け、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９のオン直後に一時的に低下した出力電圧ＶＯを戻そうとする作用が生じる。このため、差動増幅段５０の電流源１１３、１１４からの電流により補充される電荷量は小さく、差動増幅段５０の差動対の駆動電流は小さくても駆動速度への影響は小さい。
【０２１９】
すなわち、容量Ｃ１、Ｃ２の充放電を出力電圧ＶＯの最終到達電圧に対応するところまで近づけるほど、出力端子２を最終到達電圧に高速に駆動することができ、差動増幅段５０の差動対の駆動電流も抑えることが可能となる。
【０２２０】
なお、差動増幅段５０の電流源１１３、１２３は、ソース端子が電源Ｅ４、Ｅ３にそれぞれ接続され、ゲート端子に所定のバイアス電圧が印加されるＮｃｈ及びＰｃｈトランジスタで構成してもよい。電源Ｅ３、Ｅ４は、それぞれ電源Ｅ１、Ｅ２と同一でよい。
【０２２１】
また、図１、図３に限らず、図６乃至図８の差動増幅段５０に対しても、図１８の関連技術の差動増幅段の構成を適用できることは勿論である。
【０２２２】
＜実施例２＞
図１０は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。図１０を参照すると、差動増幅段５０は、図９の差動増幅段５０からトランジスタ１３３、１４３を削除し、トランジスタ１３１のドレイン端子と差動トランジスタ１１１の接続点（Ｎ２）に、トランジスタ１３１のゲート端子と電流源１５１の一端を接続し、トランジスタ１４３１のドレイン端子と差動トランジスタ１２１の接続点（Ｎ４）に、トランジスタ１４１のゲート端子と電流源１５１の他端を接続した構成である。トランジスタ１３３、１４３の削除により出力回路の面積を削減することができる。
【０２２３】
図１０に示した差動増幅段５０は、図１、図３、図６〜図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０に置き換えることができる。
【０２２４】
＜実施例３＞
次に本発明の第３の実施例を説明する。図１９は、本発明の第３の実施例の構成を示す図である。本実施例において、図１９の差動増幅段５０は、図９において、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と電流源１２３とを削除したものである。また、図１９の容量接続制御回路２０は、図９における容量Ｃ２、電圧供給端子ＮＥ２、及び、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２４を削除したものである。本実施例のように、差動増幅段５０の差動トランジスタ対を一導電型のみで構成した場合でも、差動増幅器として動作することは可能である。
【０２２５】
図１９を参照して、本実施例の差動増幅段５０の動作について以下に説明する。なお、出力安定状態における電流源１１３の電流をＩ１とし、浮遊電流源１５１の電流をＩ３、浮遊電流源（１５２、１５３）の合計電流をＩ４とする。
【０２２６】
例えば入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高電位）側へ大きく変化したとき、Ｎｃｈ差動対のトランジスタ１１１、１１２は、それぞれオフ、オンとなり、電流源１１３の電流Ｉ１は、オン状態のトランジスタ１１２に流れる。
【０２２７】
ここで、トランジスタ１３１には、電流源１５１の電流Ｉ３のみが流れ、電流Ｉ３のミラー電流がトランジスタ１３２に流れる。このとき、トランジスタ１３２に流れる電流の値は、出力安定状態時よりも小さく、トランジスタ１１２に流れる電流の値は、出力安定状態時よりも大きくなる。
【０２２８】
このため、トランジスタ１３２、１３４の接続点（Ｎ１：ノード７）の電圧は少し低下して、トランジスタ１３４のゲート・ソース間電圧（絶対値）が小さくなり、トランジスタ１３４のドレイン電流が減少する。
【０２２９】
一方、トランジスタ１４１には、連絡回路６０Ｌの電流源１５１からの電流Ｉ３が流れ、そのミラー電流がトランジスタ１４２に流れる。このとき、トランジスタ１４２に流れる電流の値は、出力安定状態時とほぼ同等である。
【０２３０】
ここで、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートがそれぞれ接続されるノード３、４（Ｎ３、Ｎ４）の電圧は、トランジスタ１３４、１４４に流れる電流の値の差によって変化する。
【０２３１】
トランジスタ１３４に流れる電流が減少すると、ノード３、４（Ｎ３、Ｎ４）の電圧は、電源Ｅ２（低電位）側へ変化し、出力段トランジスタ１０１による電源Ｅ１から出力端子２への充電電流の電流値が増加し、出力段トランジスタ１０２による出力端子２から電源Ｅ２への放電電流の電流値が減少する。これにより出力端子２の出力電圧ＶＯは上昇し、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに到達すると出力安定状態となる。
【０２３２】
なお、図１９の容量接続制御回路２０において、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２がそれぞれオフ、オンとされ、容量Ｃ１がノード７と出力端子２間に接続されているとき、出力端子２の出力電圧ＶＯは、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の一方がオン、他方がオフとなって動作する間は、一定のスルーレートで変化する。このときの出力電圧ＶＯのスルーレートは、関連技術（図１８）の説明のスルーレートに関する上式（３）において、Ｉ２、Ｃ２をそれぞれゼロとした式（４）と等価となる。
ｄＶＯ／ｄｔ≒Ｉ１／Ｃ１ …（４）
【０２３３】
次に図１９の実施例３の差動増幅段５０と、図９の実施例１の差動増幅段５０の動作レンジについて比較する。
【０２３４】
図９の実施例１において、電流源１１３、及び１２３は、ソース端子が電源Ｅ４、Ｅ３にそれぞれ接続され、ゲート端子に所定のバイアス電圧が印加されるＮｃｈトランジスタ、及びＰｃｈトランジスタでそれぞれ構成される。
【０２３５】
図１９の実施例３の差動増幅段５０は、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）しか備えていないため、電源Ｅ４からＮｃｈトランジスタ１１１、１１２の閾値電圧分の電圧範囲では動作しない。
【０２３６】
一方、図９の実施例１の差動増幅段５０は、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）とＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）の両方を備えている。このため、電源Ｅ４付近でＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の動作が停止しても、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）の動作により差動増幅器として動作可能である。また、電源Ｅ３付近でＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）の動作が停止しても、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の動作により、差動増幅器として動作可能である。
【０２３７】
図１９と図９の差動増幅段５０の動作レンジは、電源電圧が同じ場合（例えばＥ３とＥ１が同一、Ｅ４とＥ２が同一）、図１９の動作レンジは図９の動作レンジより狭くなる。
【０２３８】
ただし、図１９の実施例３の差動増幅段５０の電源Ｅ４を、電源Ｅ２よりも低くできる場合には、図９の出力回路と同じ出力電圧範囲（電源Ｅ１から電源Ｅ２の電圧範囲）を持つことができる。
【０２３９】
図１９の実施例３において、差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０は、図１、図３、図６乃至図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０に置き換えることができる。各実施形態で説明した増幅加速回路１０及び容量接続制御回路２０の動作により、配線負荷の高速駆動が可能である。
【０２４０】
なお、図１９の実施例３の差動増幅段５０のＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と電流源１１３の代わりに、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と電流源１２３のみを備える構成についても同様である。
【０２４１】
＜実施例４＞
次に本発明の第４の実施例を説明する。図２０は、本発明の第４の実施例の構成を示す図である。本実施例において、図２０の差動増幅段５０は、図１９と同じである。また図２０の容量接続制御回路２０は、容量Ｃ２、電圧供給端子ＮＥ２、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２４のみで構成される。
【０２４２】
図２０の容量接続制御回路２０において、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２３がオフ、オンとされ、容量Ｃ２がノード８と出力端子２間に接続されているとき、出力電圧ＶＯは、差動トランジスタ対（１１２、１１１）の一方のトランジスタがオン、他方のトランジスタがオフとなって動作する間は、一定のスルーレートで変化する。このときの出力電圧ＶＯのスルーレートは、関連技術（図１８）の説明のスルーレートに関する（３）式でＩ１、Ｃ１をそれぞれゼロとした式（５）と等価となる。
【０２４３】
ｄＶＯ／ｄｔ≒Ｉ２／Ｃ２ …（５）
【０２４４】
また図２０の差動増幅段５０の電源Ｅ３を電源Ｅ１より高くできる場合には、図９の出力回路と同じ出力電圧範囲（電源Ｅ１から電源Ｅ２の電圧範囲）をもつことができる。
【０２４５】
図２０の差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０は、図１、図３、図６〜図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０に置き換えることができる。各実施形態で説明した増幅加速回路１０及び容量接続制御回路２０の動作により、配線負荷の高速駆動が可能である。
【０２４６】
＜実施例５＞
次に本発明の第５の実施例を説明する。図１１は、本発明の第５の実施例の構成を示す図である。本実施例において、図１１の差動増幅段５０は、図９で同一導電型の差動トランジスタ対を複数備えた内挿差動増幅器としたものである。図１１には、代表例として、Ｎｃｈ、Ｐｃｈ差動対をそれぞれ２つ備えた構成が示されている。図１１を参照すると、電流源１１３で駆動されＶＩ、ＶＯを差動入力するＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）、電流源１１６で駆動されＶＩＡ、ＶＯを差動入力するＮｃｈ差動トランジスタ対（１１５、１１４）を備え、Ｎｃｈトランジスタ１１１、１１４のドレインはＰｃｈトランジスタ１３１のドレインに接続され、Ｎｃｈトランジスタ１１２、１１５のドレインはＰｃｈトランジスタ１３２のドレイン（ノード７）に接続されている。電流源１２３で駆動されＶＩ、ＶＯを差動入力するＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）、電流源１２６で駆動されＶＩＡ、ＶＯを差動入力するＰｃｈ差動トランジスタ対（１２５、１２４）を備え、Ｐｃｈトランジスタ１２１、１２４のドレインはＮｃｈトランジスタ１４１のドレインに接続され、Ｐｃｈトランジスタ１２２、１２５のドレインはＮｃｈトランジスタ１４２のドレイン（ノード８）に接続されている。
【０２４７】
同極性の２つの差動対の対をなすトランジスタ同士のサイズを等しく、且つ、それぞれを駆動する電流源の電流値を等しくした場合、出力端子２の出力電圧ＶＯは、２つの入力電圧ＶＩ、ＶＩＡを１対１に内挿する電圧（ＶＯ＝（ＶＩ＋ＶＩＡ）／２）となる。
【０２４８】
増幅加速回路１０の入力は、複数の差動対の入力の一つ（図１１では入力端子１）に接続する。増幅加速回路１０は、入力電圧ＶＩ及びＶＩＡが大きく変化したとき、出力電圧ＶＯを入力端子１の入力電圧ＶＩ付近へ向けて急速に変化させる。２つの入力電圧ＶＩ、ＶＩＡが比較的近い電圧であれば、入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯの最終到達電圧も近い電圧であるため、図９と同様に出力電圧ＶＯの最終到達電圧への高速駆動が実現できる。
【０２４９】
図１１の差動増幅段５０は、図１、図３、図６〜図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０に置き換えることができる。
【０２５０】
＜実施例６＞
次に本発明の第６の実施例を説明する。図１２は、本発明の第６の実施例の構成を示す図である。本実施例は、増幅加速回路１０の構成を変形したものである。図１等に示した実施形態の増幅加速回路１０のスイッチＳＷ１、ＳＷ２の代わりに、トランジスタ１０３、１０４の共通ゲートと出力端子２との間のスイッチＳＷ３１と、ＳＷ３１がオンとされトランジスタ１０３、１０４が非活性となるときに、入力端子１と出力端子２間が導通しないように切断するスイッチＳＷ３２とを備えても良い。
【０２５１】
図１２において、スイッチＳＷ３１は、図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン、オフ（図２）と逆の制御とされる（図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンのときスイッチＳＷ３１はオフ）。スイッチＳＷ３２は、図１のＳＷ１、ＳＷ２のオン、オフと同じ制御とされる（図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンのときスイッチＳＷ３２はオン）。
【０２５２】
スイッチＳＷ３２は、出力段トランジスタ１０３、１０４の共通ドレインと出力端子２との間に接続されてもよい（不図示）。
【０２５３】
なお、図１２の構成において、入力電圧ＶＩの電圧範囲により、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２はＣＭＯＳスイッチ（ＰｃｈトランジスタとＮｃｈトランジスタによる相補型スイッチ）にする必要がある。
【０２５４】
＜実施例７＞
次に本発明の第５の実施例を説明する。図１３は、本発明の第７の実施例の構成を示す図であり、増幅加速回路１０の別の変形例を示す図である。図１３に示した回路構成は、図１６の関連技術の制御回路９０と同じ構成を用いることもできる。
【０２５５】
＜実施例８＞
次に本発明の第８の実施例を説明する。図１４は、本発明の第８の実施例の表示装置のデータドライバの構成の要部を示す図である。図１４を参照すると、このデータドライバは、参照電圧発生回路８０４と、デコーダ回路群８０５と、出力回路群８０６と、ラッチアドレスセレクタ８０１と、ラッチ群８０２と、レベルシフタ群８０３と、を含んで構成される。出力回路群８０６は、図１、図３、図６〜図１１、図１９、図２０を参照して説明した各実施形態、実施例の出力回路を用いることができる。出力数に対応して、出力回路を複数個備えている。
【０２５６】
ラッチアドレスセレクタ８０１は、クロック信号ＣＬＫに基づき、データラッチのタイミングを決定する。ラッチ群８０２は、ラッチアドレスセレクタ８０１で決定されたタイミングに基づいて、映像デジタルデータをラッチし、ＳＴＢ信号（ストローブ信号）に応じて、ほぼ一斉に、レベルシフタ群８０３を介してデコーダ回路群８０５にデジタルデータ信号を出力する。デコーダ回路群８０５は、各出力毎に、入力されたデジタルデータ信号に応じて、参照電圧発生回路８０４で生成された参照電圧群から所定個を選択する。出力回路群８０６は、各出力毎に、デコーダ回路群８０５の対応するデコーダで選択された所定個の参照電圧を入力し、その電圧に対応する出力電圧を増幅出力する。出力回路群８０６の出力端子群は表示装置のデータ線に接続される。ラッチアドレスセレクタ８０１及びラッチ群８０２はロジック回路で、一般に低電圧（例えば０Ｖ〜３．３Ｖ）で構成され、対応する電源電圧が供給されている。レベルシフタ群８０３、デコーダ回路群８０５及び出力回路群８０６は、一般に表示素子を駆動するのに必要な高電圧（例えば０Ｖ〜１８Ｖ）で構成され、対応する電源電圧が供給されている。
【０２５７】
なお、参照電圧発生回路８０４は、両端に電源が供給された直列形態の複数の抵抗素子による抵抗分割で参照電圧が生成され、複数の抵抗素子の各接続ノードから参照電圧群が出力される構成が一般的に用いられる。またデコーダ回路群８０５の各出力に対応するデコーダは、デジタルデータ信号の各ビット信号により２つの参照電圧の一方を順次選択していくトーナメント型構成やそれに類する構成等がよく用いられる。
【０２５８】
このため、出力回路群８０６の各出力回路へ電圧を供給する参照電圧発生回路８０４及び各出力に対応するデコーダのインピーダンスは比較的高く、出力回路群８０６の各出力回路は、データ線を高速駆動するため、入力容量の十分小さい構成が必要とされている。
【０２５９】
図１、図３、図６〜図１１、図１９、図２０を参照して説明した各実施形態、実施例の出力回路は、入力容量が十分小さい構成とされており、出力回路群８０６の各出力回路として好適な構成とされている。
【０２６０】
本実施例によれば、低消費電力で高速駆動が可能なデータドライバ、表示装置を実現可能としている。
【０２６１】
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０２６２】
１ 入力端子
２ 出力端子
３ 第１出力
４ 第２出力
７ 差動段の第１出力
８ 差動段の第２出力
９ 出力スイッチ
１０ 増幅加速回路
２０ 容量接続制御回路
３０ 出力増幅回路
５０ 差動増幅段
６０ 連絡段
５００ 制御信号発生回路
５１０、５１１、５２０、５２１ スイッチ部
８０１ ラッチアドレスセレクタ
８０２ ラッチ
８０３ レベルシフタ
８０４ 参照電圧発生回路
８０５ デコーダ
８０５Ｐ 正極デコーダ
８０５Ｎ 負極デコーダ
８０６ 出力増幅回路
９４０ 電源回路
９５０ 表示コントローラー
９６０ 表示パネル
９６１ 走査線
９６２ データ線
９６３ 表示素子
９６４ 画素スイッチ（薄膜トランジスタ：ＴＦＴ）
９６５ 液晶容量
９６６ 補助容量
９６７ 対向基板電極
９６９ 表示素子
９７０ ゲートドライバ
９７１ 液晶容量
９７２ 補助容量
９７３ 画素電極
９７４ 対向基板電極
９８０ データドライバ
９８１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
９８２ 有機発光ダイオード
９８３ 補助容量
９８４ 電源端子
９８５ カソード電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線負荷を駆動する出力回路とそれを用いたデータドライバ及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、表示装置は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とする液晶表示装置（ＬＣＤ）が幅広く普及し、携帯電話機（モバイルフォン、セルラフォン）やＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、ノートＰＣ等のモバイル機器の表示部に多く利用されてきた。しかし最近では液晶表示装置の大画面化や動画対応の技術も高まり、モバイル用途だけでなく据置型の大画面表示装置や大画面液晶テレビも実現可能になってきている。これらの液晶表示装置としては、高精細表示が可能なアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置が利用されている。また薄型表示デバイスとして有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）を用いたアクティブマトリクス駆動方式の表示装置も開発されている。
【０００３】
はじめに、図１５を参照して、アクティブマトリクス駆動方式の薄型表示装置（液晶表示装置及び有機発光ダイオード表示装置）の典型的な構成について概説しておく。なお、図１５（Ａ）には、薄型表示装置の要部構成がブロック図にて示され、図１５（Ｂ）には、液晶表示装置の表示パネルの単位画素の要部構成、図１５（Ｃ）には、有機発光ダイオード表示装置の表示パネルの単位画素の要部構成がそれぞれ示されている。図１５（Ｂ）、及び図１５（Ｃ）の単位画素は、模式的な等価回路で示す。
【０００４】
図１５（Ａ）を参照すると、一般に、アクティブマトリクス駆動方式の薄型表示装置は、電源回路９４０、表示コントローラー９５０、表示パネル９６０、ゲートドライバ９７０、データドライバ９８０で構成される。表示パネル９６０は、画素スイッチ９６４と表示素子９６３を含む単位画素がマトリクス状に配置され（例えばカラーＳＸＧＡパネルの場合、１２８０×３画素列×１０２４画素行）、各単位画素にゲートドライバ９７０から出力される走査信号を送る走査線９６１と、データドライバ９８０から出力される階調電圧信号を送るデータ線９６２とが格子状に配線される。なお、ゲートドライバ９７０及びデータドライバ９８０は、表示コントローラー９５０によって制御され、それぞれ必要なクロックＣＬＫ、制御信号等が表示コントローラー９５０より供給され、映像データは、デジタル信号にてデータドライバ９８０に供給される。電源回路９４０は、ゲートドライバ９７０、データドライバ９８０に必要な電源を供給する。表示パネル９６０は、半導体基板で構成され、特に大画面表示装置ではガラス基板やプラスチック基板等の絶縁性基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で画素スイッチ等を形成した半導体基板が広く使われている。
【０００５】
上記表示装置は、画素スイッチ９６４のオン・オフを走査信号により制御し、画素スイッチ９６４がオンとなるときに、映像データに対応した階調電圧信号が表示素子９６３に印加され、該階調電圧信号に応じて表示素子９６３の輝度が変化することで画像を表示するものである。
【０００６】
１画面分のデータの書き換えは、１フレーム期間（６０Ｈｚ駆動時は通常、約０．０１７秒）で行われ、各走査線９６１で１画素行毎（ライン毎）、順次、選択（画素スイッチ９６４がオン）され、選択期間内に、各データ線９６２より階調電圧信号が画素スイッチ９６４を介して表示素子９６３に供給される。なお、走査線で複数画素行を同時に選択したり、６０Ｈｚ以上のフレーム周波数で駆動される場合もある。
【０００７】
液晶表示装置の場合、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）を参照すると、表示パネル９６０は、単位画素として画素スイッチ９６４と透明な画素電極９７３をマトリクス状に配置した半導体基板と、面全体に１つの透明な電極９７４を形成した対向基板と、これら２枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなる。なお単位画素を構成する表示素子９６３は、画素電極９７３、対向基板電極９７４、液晶容量９７１及び補助容量９７２を備えている。また表示パネルの背面に光源としてバックライトを備えている。
【０００８】
走査線９６１からの走査信号により画素スイッチ９６４がオン（導通）となるときに、データ線９６２からの階調電圧信号が画素電極９７３に印加され、各画素電極９７３と対向基板電極９７４との間の電位差により液晶を透過するバックライトの透過率が変化し、画素スイッチ９６４がオフ（非導通）とされた後も、該電位差を液晶容量９７１及び補助容量９７２で一定期間保持することで表示が行われる。
【０００９】
なお、液晶表示装置の駆動では液晶の劣化を防ぐため、対向基板電極９７４のコモン電圧に対して画素ごと通常１フレーム周期で電圧極性（正又は負）を切替える駆動（反転駆動）が行われる。このため、データ線９６２の駆動も、画素単位で電圧極性を変化させて駆動するドット反転駆動やフレーム単位で電圧極性を変化させて駆動するカラム反転駆動等が行われている。
【００１０】
有機発光ダイオード表示装置の場合、図１５（Ａ）及び図１５（Ｃ）を参照すると、表示パネル９６０は、単位画素として、画素スイッチ９６４、及び、２つの薄膜電極層に挟まれた有機膜からなる有機発光ダイオード９８２、有機発光ダイオード９８２に供給する電流を制御する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）９８１をマトリックス状に配置した半導体基板からなる。ＴＦＴ９８１と有機発光ダイオード９８２は、異なる電源電圧が供給される電源端子９８４、９８５との間に直列形態で接続されており、ＴＦＴ９８１の制御端子電圧を保持する補助容量９８３を更に備える。なお、１画素に対応した表示素子９６３は、ＴＦＴ９８１、有機発光ダイオード９８２、電源端子９８４、９８５及び補助容量９８３で構成される。
【００１１】
走査線９６１からの走査信号により画素スイッチ９６４がオン（導通）となるときに、データ線９６２からの階調電圧信号がＴＦＴ９８１の制御端子に印加され、該階調電圧信号に対応した電流が、ＴＦＴ９８１から有機発光ダイオード９８２に供給され、電流に応じた輝度で有機発光ダイオード９８２が発光することで表示が行われる。画素スイッチ９６４がオフ（非導通）とされた後も、ＴＦＴ９８１の制御端子に印加された該階調電圧信号を補助容量９８３で一定期間保持することで発光が保持される。なお画素スイッチ９６４、ＴＦＴ９８１はｎチャネル型トランジスタの例を示すが、ｐチャネル型トランジスタで構成することも可能である。また有機ＥＬ素子は電源端子９８４側に接続される構成も可能である。また、有機発光ダイオード表示装置の駆動では、液晶表示装置のような反転駆動は必要ない。
【００１２】
なお、有機発光ダイオード表示装置は、上記に説明したデータ線９６２からの階調電圧信号に対応して表示を行う構成とは別に、データドライバから出力された階調電流信号を受けて表示を行う構成もあるが、本発明ではデータドライバから出力された階調電圧信号を受けて表示を行う構成に限定する。
【００１３】
図１５（Ａ）において、ゲートドライバ９７０は、少なくとも２値の走査信号を供給すればよいのに対し、データドライバ９８０は、各データ線９６２を階調数に応じた多値レベルの階調電圧信号で駆動することが必要とされる。このため、データドライバ９８０は、映像データに対応した階調電圧信号をデータ線９６２に増幅出力する出力回路を備えている。
【００１４】
薄型表示装置を有するハイエンド用途のモバイル機器、ノートＰＣ、モニタ、ＴＶ等においては近年高画質化の需要が高まっている。具体的には、ＲＧＢ各８ビット映像データ（約１６８０万色）以上の多色化（多階調化）や、動画特性向上や３次元表示対応のためフレーム周波数（１画面を書き換える駆動周波数）を１２０Ｈｚや更にそれ以上高くする要求も出始めている。フレーム周波数がＮ倍となると、１データ出力期間はおよそ１／Ｎとなる。
【００１５】
このため、表示装置のデータドライバは、多階調化に対応した非常に高精度な電圧出力とともに、データ線の高速駆動が求められるようになってきている。そのため、データドライバ９８０の出力回路は、データ線容量を高速に充放電するための非常に高い駆動能力が求められる。しかし出力回路の高駆動能力化に伴い出力回路の消費電流も増加するため、消費電力の増加や発熱の問題も新たに生じてきている。
【００１６】
表示装置のデータ線を高速駆動する技術として以下の技術が開示されている。
【００１７】
図１６は、特許文献１（特開２００７−２０８３１６号公報）の図１から引用した図である。入力変化時に入出力の電位差を検出（９３）して出力段（８１、８２）を深くオンさせるとともに、差動入力段（５０）の電流を増加させる制御回路（９０）を備え、スルーレート（単位時間当たりの出力電圧の変化量）を高くする。また出力段８０の貫通電流を抑制する出力補助回路（１００）を備える。具体的には、制御回路（９０）は、ゲートがそれぞれ共通接続されて入力端子ＩＮに接続され、ソースが出力端子ＯＵＴにそれぞれ接続されたＮｃｈトランジスタ９３−１及びＰｃｈトランジスタ９３−２と、トランジスタ９３−１、９３−２のドレインと電源ＶＤＤ、ＶＳＳとの間にそれぞれ接続された電流源９１、９２と、出力段トランジスタ８１のゲートと出力端子ＯＵＴ間に接続され、ゲートがＮｃｈトランジスタ９３−１のドレインと電流源９１との接続点ノードＮ１５に接続されたＰｃｈトランジスタ９４−７と、出力段トランジスタ（Ｎｃｈトランジスタ）８２のゲートと出力端子ＯＵＴ間に接続され、ゲートがＰｃｈトランジスタ９３−２のドレインと電流源９２との接続点ノードＮ１６に接続されたＮｃｈトランジスタ９４−８を備えている。
【００１８】
差動入力段５０は、Ｐｃｈ差動対（６１、６２）を駆動する電流源５１と並列接続された補助電流源５３と、Ｐｃｈトランジスタ６５とを備え、Ｎｃｈ差動対（６３、６４）を駆動する電流源５２と並列接続された補助電流源５４と、Ｎｃｈトランジスタ６６を備える。
【００１９】
入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴの電圧が同じときには、トランジスタ９３−１、９３−２、９４−７、９４−８はそれぞれオフしている。入力端子ＩＮの電圧が出力端子ＯＵＴの電圧に対して例えばＶＤＤ側へ大きく変化すると、トランジスタ９３−１がオンし、トランジスタ９４−７のゲート（ノードＮ１５）を出力端子ＯＵＴの電圧からトランジスタ９３−１の閾値電圧分高い電圧まで引き下げる。これにより、トランジスタ９４−７がオンとなり、出力段トランジスタ８１のゲート電圧が引き下げられ、出力端子ＯＵＴは急速に入力端子ＩＮの電圧に近づくように充電される。
【００２０】
また、このとき、トランジスタ９４−７のゲート（ノードＮ１５）が引き下げられると、差動入力段５０のトランジスタ６５がオンして、Ｐｃｈ差動対（６１、６２）の駆動は電流源５１に電流源５３が加わり、容量８４の充放電を加速させる。
【００２１】
出力端子ＯＵＴが入力端子ＩＮの電圧に近づくと、トランジスタ９３−１はオフとなり、続いてトランジスタ９４−７もオフとなり、出力端子ＯＵＴの充電動作は自動的に停止する。ノードＮ１５の電圧は電源ＶＤＤとなり、差動入力段５０のトランジスタ６５がオフとなる。
【００２２】
なお、入力端子ＩＮの電圧がＶＤＤ側へ変化するときは、トランジスタ９３−２、９４−８、６６はオフしている。
【００２３】
一方、入力端子ＩＮの電圧がＶＳＳ側へ大きく変化すると、今度はトランジスタ９３−２、９４−８、８２がオンして、出力端子ＯＵＴを急速放電して入力端子ＩＮの電圧に近づけ、放電動作は自動的に停止する。また、差動入力段５０のトランジスタ６６もトランジスタ９３−２が動作している間オンとなり、Ｎｃｈ差動対（６３、６４）の駆動電流を増加させて、容量８３の充放電を加速させる。このとき、トランジスタ９３−１、９４−７、６５はいずれもオフしている。
【００２４】
制御回路９０は、入力端子ＩＮの電圧が出力端子ＯＵＴの電圧に対して大きく変化するときに動作し、出力端子ＯＵＴを急速に入力端子ＩＮの電圧に近づける。一方、差動入力段５０の補助電流源５３、５４は、制御回路９０の動作に応じて各差動対と接続され、容量８３、８４の充放電を加速させる。これにより、出力端子ＯＵＴを入力端子ＩＮの変化後の電圧に高速駆動することができる。
【００２５】
出力段８０において、出力段トランジスタ８１、８２のゲートとドレイン（出力端子ＯＵＴ）の間に位相補償容量８３、８４がそれぞれ接続されている。位相補償容量８３、８４は素子の寄生容量に比べて十分大きい容量値とされる。
【００２６】
出力端子ＯＵＴの電圧が急速に変化すると、容量８３又は容量８４の容量性カップリングにより、出力段８０に、大きな貫通電流が流れる、という問題がある（関連技術の課題）。
【００２７】
出力段のＰｃｈトランジスタ８１のゲート電圧が引き下げられ、出力端子ＯＵＴの電圧がＶＤＤ側に急速に変化すると、容量８４の容量性カップリングにより、Ｎｃｈトランジスタ８２のゲート端子の電位が上昇し、出力段のＮｃｈトランジスタ８２のゲート・ソース間電圧が拡大することで、電源ＶＤＤ、ＶＳＳ間の貫通電流が流れる。
【００２８】
一方、出力段のＮｃｈトランジスタ８２のゲート電圧が引き上げられ、出力端子ＯＵＴの電圧がＶＳＳ側に急速に変化すると、容量８３の容量性カップリングにより、トランジスタ８１のゲート端子の電位が下降し、出力段のＰｃｈトランジスタ８１のゲート・ソース間電圧が拡大することで、電源ＶＤＤ、ＶＳＳ間の貫通電流が流れる。
【００２９】
このような貫通電流の発生を防ぐため、図１６に示すように、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧の変化に応じて動作する出力補助回路１００が設けられている。
【００３０】
例えば、入力端子ＩＮの電圧が出力端子ＯＵＴの電圧に対して、ＶＤＤ側へ大きく変化するとき、制御回路９０が動作して、出力段トランジスタ８１のゲート電位が引き下げられ、出力端子ＯＵＴは、急速に入力端子ＩＮの電圧に近づけられる。
【００３１】
出力端子ＯＵＴの急速な電圧上昇に伴い、容量８４の容量性カップリングにより出力段トランジスタ８２のゲート電圧も上昇しようとする。
【００３２】
出力補助回路１００が存在しない場合、出力段トランジスタ８２のゲート電圧が大きく上昇すると、出力段８０には、電源ＶＤＤからＶＳＳへ大きな貫通電流が発生することになる。
【００３３】
これに対して、出力段トランジスタ８１のゲート電位が引き下げられるとき、出力補助回路１００のＰｃｈトランジスタ１１１がオンし、Ｎｃｈトランジスタ１１５のゲート電位を引き上げ、Ｎｃｈトランジスタ１１５（ドレインが出力段トランジスタ８２のゲートに接続され、ソースがダイオード接続されたＮｃｈトランジスタ１１６を介してＶＳＳに接続される）をオンさせ、出力段トランジスタ８２のゲート電位の上昇を抑えるように作用する。これにより、出力段８０の貫通電流を抑制する。
【００３４】
一方、入力端子ＩＮの電圧がＶＳＳ側へ大きく変化するときには、出力補助回路１００のＮｃｈトランジスタ１１２がオンし、Ｐｃｈトランジスタ１１４のゲート電位を下げ、Ｐｃｈトランジスタ１１４をオンさせ（ドレインが出力段トランジスタ８１のゲートに接続され、ソースがダイオード接続されたＮｃｈトランジスタ１１３を介してＶＤＤに接続される）、容量８３の容量性カップリングによる出力段トランジスタ８１のゲートの低下を抑制し、出力段８０の貫通電流を抑制する。
【００３５】
また、出力補助回路１００は、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧が変化したときに、差動入力段５０の補助電流源５３、５４を活性化させるトランジスタスイッチ６５−９、６６−１０を備えている。補助電流源５３、５４が活性化されると、容量８３、８４の充放電が加速される。
【００３６】
図１７は、特許文献２（特開２００７−２８１６６１号公報）の図１からそのまま引用した図面であり、液晶表示装置のデータ線を駆動する増幅回路の構成が示されている。増幅回路において、プッシュプル出力段のＰｃｈ及びＮｃｈトランジスタのゲートとドレイン（出力端子）間に位相補償容量が固定接続されていると、容量性カップリングによって貫通電流が発生するため、図１７の増幅回路では、プッシュプル出力段（Ｐｃｈトランジスタ１４、Ｎｃｈトランジスタ１５）の出力端子に第１端子が接続された２つの容量（３１、３２）の第２端子を、前出力期間からの極性の変化の有無と出力期間の切替りに応じて、出力段のゲート又は電源に接続を切替えることにより、貫通電流を抑制している。
【００３７】
特許文献２（特開２００７−２８１６６１号公報）の図５のタイミングチャートを参照すると、
・負極から正極への充電時には、容量３１の第２端子は出力段トランジスタ１４のゲートに、容量３２の第２端子はＧＮＤに接続され、
・正極から負極への放電時には、容量３１の第２端子はＶＤＤに、容量３２の第２端子は出力段トランジスタ１５のゲートに接続され、
・極性が同一の場合には、容量３１、３２の第２端子はそれぞれ出力段トランジスタ１４、１５のゲートに接続され、
・出力期間内の接続は一定とされる。
【００３８】
これにより、出力変化時の出力段の貫通電流を防いでいる。
【００３９】
図１８は、特許文献３（特開平０６−３２６５２９号公報）の図１に対応する図である。図１８は、特許文献３の図１の差動増幅器の出力端子を反転入力端子へ帰還接続したボルテージフォロワの構成である。関連技術として以下に説明する。図１８を参照すると、差動増幅段において、電流源１１３で駆動されるＮｃｈ差動対（１１１、１１２）の出力対がＰｃｈ低電圧カスコードカレントミラー（１３１〜１３４）のトランジスタ１３１、１３３の接続点及びトランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）にそれぞれ接続される。また電流源１２３で駆動されるＰｃｈ差動対（１２１、１２２）の出力対がＮｃｈ低電圧カスコードカレントミラー（１４１〜１４４）のトランジスタ１４１、１４３の接続点及びトランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）にそれぞれ接続される。Ｐｃｈ及びＮｃｈ低電圧カスコードカレントミラー間は、トランジスタ１３３、１４３のドレイン間に浮遊電流源１５１が接続され、トランジスタ１３４、１４４のドレイン間に浮遊電流源（１５２、１５３）が接続される。
【００４０】
出力増幅段において、電源Ｅ１と出力端子２間に接続されたＰｃｈトランジスタ１０１のゲートはトランジスタ１３４のドレイン（ノード３）に接続され、電源Ｅ２と出力端子２間に接続されたＮｃｈトランジスタ１０２のゲートはトランジスタ１４４のドレイン（ノード４）に接続され、トランジスタ１０１、１０２はプッシュプル出力段を構成する。
【００４１】
位相補償容量Ｃ１、Ｃ２の第１端子は、出力端子２に共通接続され、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子は、トランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）及びトランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）にそれぞれ接続される。
【００４２】
図１８に示した差動増幅器の動作について以下に説明する。なお、出力安定状態における電流源１１３、１２３の電流をＩ１、Ｉ２とし、浮遊電流源１５１の電流をＩ３、浮遊電流源（１５２、１５３）の合計電流をＩ４とする。また入力電圧ＶＩはステップ電圧とする。
【００４３】
例えば、入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１側へ大きく変化したとき、Ｎｃｈ差動対のトランジスタ１１１、１１２は、それぞれオフ、オンとなり、電流源１１３の電流Ｉ１はトランジスタ１１２に流れる。
【００４４】
ここで、Ｐｃｈ低電圧カスコードカレントミラーのトランジスタ１３１には、トランジスタ１１１と電流源１５１の電流Ｉ３の合計電流が流れ、この電流のミラー電流が、トランジスタ１３２に流れるが、トランジスタ１１１はオフであるため、電流Ｉ３のミラー電流がトランジスタ１３２に流れる。このとき、トランジスタ１３２に流れる電流は、出力安定状態時よりも小さく、トランジスタ１１２に流れる電流は、出力安定状態時よりも大きくなる。
【００４５】
このため、トランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）の電圧は少し低下して、トランジスタ１３４のゲート・ソース間電圧（絶対値）が小さくなり、トランジスタ１３４から浮遊電流源（１５２、１５３）へ供給される電流が減少する。
【００４６】
一方、Ｐｃｈ差動対のトランジスタ１２１、１２２は、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ大きく変化したとき、それぞれオン、オフとなり、電流源１２３の電流Ｉ２はトランジスタ１２１に流れる。
【００４７】
ここで、Ｎｃｈ低電圧カスコード・カレントミラーのトランジスタ１４１は、トランジスタ１２１と電流源１５１の合計電流のミラー電流がトランジスタ１４２に流れるため、電流（Ｉ２＋Ｉ３）のミラー電流がトランジスタ１４２に流れる。
【００４８】
このとき、トランジスタ１４２に流れる電流は、出力安定状態時よりも大きく、トランジスタ１２２に流れる電流は出力安定状態時よりも小さい。このため、トランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）の電圧は、少し低下して、トランジスタ１４４のゲート・ソース間電圧が大きくなり、トランジスタ１４４が浮遊電流源（１５２、１５３）から引き抜く電流が増加する。
【００４９】
トランジスタ１３４、１４４の電流がそれぞれ減少、増加することにより、浮遊電流源のトランジスタ１５２のゲート・ソース間電圧（絶対値）は小さくなり、トランジスタ１５３のゲート・ソース間電圧は大きくなる。これにより出力段トランジスタ１０１のゲート電圧は大きく低下し、出力段トランジスタ１０１による電源Ｅ１から出力端子２への充電電流が増加する。また出力段トランジスタ１０２のゲート電圧も低下することにより出力段トランジスタ１０２による出力端子２から電源Ｅ２への放電電流が減少する。このため出力端子２の出力電圧ＶＯは上昇する。そして出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに到達すると出力安定状態となる。なお、出力電圧ＶＯは、差動対をなすトランジスタ対の一方がオン、他方がオフとなって動作する間は一定のスルーレートで変化する。
【００５０】
出力電圧ＶＯの時間変化は、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２の充放電に寄与する電流との関係で表すことができる。上記のように、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ大きく変化したとき、容量Ｃ１の電位差は減少する。この作用は、容量Ｃ１に寄与するトランジスタ１３２、１３４、１１２の合成電流（Ｉ１−Ｉ３＋Ｉ４´）で決まり、出力電圧ＶＯの時間変化（ｄＶＯ／ｄｔ）は、次式（１）で近似できる。
【００５１】
ｄＶＯ／ｄｔ≒（Ｉ１−Ｉ３＋Ｉ４´）／Ｃ１ …（１）
【００５２】
ここで、電流Ｉ４´は、トランジスタ１３４の電流変化により浮遊電流源（１５２、１５３）の合計電流が出力安定状態の電流Ｉ４から変化した電流を表す。入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ変化したとき、容量Ｃ２の電位差は増加する。
【００５３】
この作用は容量Ｃ２に寄与するトランジスタ１４２、１４４の合成電流（Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４´）で決まり、出力電圧ＶＯの時間変化（ｄＶＯ／ｄｔ）は、次式（２）で近似できる。
【００５４】
ｄＶＯ／ｄｔ≒（Ｉ２＋Ｉ３−Ｉ４´）／Ｃ２ …（２）
【００５５】
（１）、（２）式より、電流Ｉ３、Ｉ４´が消去され、出力電圧ＶＯの時間変化（ｄＶＯ／ｄｔ）について解くと、次式（３）が得られる。
【００５６】
ｄＶＯ／ｄｔ≒（Ｉ１＋Ｉ２）／（Ｃ１＋Ｃ２） …（３）
【００５７】
すなわち、出力電圧ＶＯのスルーレートは、Ｎｃｈ差動対（１１１、１１２）及びＰｃｈ差動対（１２１、１２２）を駆動する電流源（１１３、１２３）の電流Ｉ１、Ｉ２と、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２で定まる一定のスルーレートで変化する。
【００５８】
入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ２側へ大きく変化するときの動作の詳細の説明は省略するが、上記した、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ変化するときの作用から容易に理解できる。
【００５９】
なお、容量Ｃ１とＮｃｈ差動対の出力対の一つ（トランジスタ１１２のドレイン）が共通接続されるトランジスタ１３２、１３４の接続点（ノード７）は、トランジスタ１３４のゲート・ソース間電圧を変化させる程度の電位変動は伴うが、その下限電圧は、トランジスタ１３４のゲートバイアス電圧ＢＰ１で制限されるため、ノード７の動作点は、電源Ｅ１から少し低い電圧付近に常に保たれる。
【００６０】
同様に、容量Ｃ２とＰｃｈ差動対の出力対の一つ（トランジスタ１２２のドレイン）が共通接続されるトランジスタ１４２、１４４の接続点（ノード８）は、トランジスタ１４４のゲート・ソース間電圧を変化させる程度の電位変動は伴うが、その上限電圧はトランジスタ１４４のゲートバイアス電圧ＢＮ１で制限されるため、ノード８の動作点は電源Ｅ２から少し高い電圧付近に常に保たれる。
【００６１】
また、出力段トランジスタ１０１のゲートが接続されるトランジスタ１３４のドレイン（ノード３）は、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１側へ変化するとき、浮遊電流源のＮｃｈトランジスタ１５３から電流が引き抜かれるため、十分低い電圧まで変化することができる。このため、出力段トランジスタ１０１は高い電流駆動能力により、出力端子２を高速充電することができる。
【００６２】
同様に、出力段トランジスタ１０２のゲートが接続されるトランジスタ１４４のドレイン（ノード４）も、入力電圧ＶＩが電源Ｅ２側へ変化するとき、浮遊電流源のＰｃｈトランジスタ１５２から電流が供給されるため、十分高い電圧まで変化することができる。このため、出力段トランジスタ１０２は高い電流駆動能力により、出力端子２を高速放電することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００７−２０８３１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２８１６６１号公報
【特許文献３】特開平０６−３２６５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００６４】
以下に関連技術の分析を与える。
【００６５】
上記した関連技術は、上記したように、各種課題を有している。例えば図１６に示すような構成とした場合、制御回路９０、差動入力段５０の補助電流源５３、５４や出力補助回路１００の付加により、出力段の貫通電流を抑制して高スルーレート化することはできるが、追加のトランジスタの数が多く、面積が増加し、コストが大となる。また、差動入力段５０の補助電流源５３、５４を動作させて、容量８３、８４の充放電を加速させているが、出力端子ＯＵＴの電圧の急速変化に追随させて容量８３、８４の充放電を高速に行うには、補助電流源５３、５４の電流値を十分大きくしなければならず、このため、消費電流が増大する。
【００６６】
また、図１７の回路は、液晶表示装置のデータ線の駆動において、カラム反転駆動のような同極性が連続する出力電圧の変化に対しては、容量３１、３２の第２端子がそれぞれ出力段１４、１５のゲートに接続されているため、貫通電流を抑制することはできない。さらに、有機発光ダイオード表示装置のデータ線の駆動では、極性信号がなく、大きな出力電圧変化に対して、貫通電流を抑制することができない。
【００６７】
また、図１８の回路は、出力電圧の変化が、差動対を駆動する電流Ｉ１、Ｉ２と位相補償容量Ｃ１、Ｃ２で定まるため、出力電圧の変化を高速化するためには、差動対を駆動する電流Ｉ１、Ｉ２を増加させる必要があり、消費電流が大きくなる。なお、位相補償容量Ｃ１、Ｃ２を小さくすることで、スルーレートは向上するが、出力安定性が損なわれるため現実的ではない。
【００６８】
本発明の目的は、高速動作に対応可能とし、出力段の貫通電流を抑制可能とした出力回路、及び該出力回路を備えたデータドライバ、及び表示装置を提供することにある。また、本発明は、上記目的を達成するとともに、構成を簡易化し、消費電流の増大を抑制する出力回路、及び該出力回路を備えたデータドライバ、及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００６９】
前記課題の少なくとも１つを解決するため、本発明によれば、信号を入力する入力端子と、信号を出力する出力端子と、差動増幅段と、出力増幅段と、増幅加速回路と、容量接続制御回路と、を備えた出力回路が供給される。
本発明において、前記出力増幅段は、第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子とを有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子とを有する第２導電型の第２のトランジスタと、を備えている。
本発明において、前記増幅加速回路は、第１及び第２のスイッチと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に前記第１のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第２導電型の第３のトランジスタと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に前記第２のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第１導電型の第４のトランジスタと、を備えている。
本発明において、前記差動増幅段は、前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、
前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第６のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、を備えている。
本発明において、前記容量接続制御回路は、第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の前記第２端子と、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、を備えている。
本発明によれば、複数の参照電圧の中から映像デジタル信号に基づき１つを選択するデコーダと、前記デコーダの出力を入力端子に受け表示素子が接続するデータ線を駆動する前記出力回路を備えたデータドライバが供給される。さらに、本発明によれば、該データドライバを備えた表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００７０】
本発明によれば、高速動作に対応可能とし、出力段の貫通電流を抑制可能としている。また、本発明によれば、構成を簡易化し、消費電流の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の変形例の動作を説明するタイミング波形図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の構成を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施例の構成を示す図である。
【図１２】増幅加速回路の別の構成を示す図である。
【図１３】増幅加速回路のさらに別の構成を示す図である。
【図１４】本発明の出力回路を備えたデータドライバの構成を示す図である。
【図１５】（Ａ）は表示装置、（Ｂ）、（Ｃ）は画素（液晶素子、有機ＥＬ素子）を説明する図である。
【図１６】関連技術（特許文献１）の構成を示す図である。
【図１７】関連技術（特許文献２）の構成を示す図である。
【図１８】関連技術（特許文献３）の構成を示す図である。
【図１９】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第４の実施例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお、本発明の実施形態の説明で参照される図面において、図１６、図１７の関連技術の図面で用いられる参照符号と一部重なる参照符号（例えば図１７の１、２、３、１０等）があるが、別の要素であることを注記しておく。また、本発明の実施形態において、関連技術の図面で用いられる参照符号と同一の参照符号を用いている場合（例えば図１８）、以下の実施形態においてその点が明記される。
【００７３】
本発明は、その一態様（ＭＯＤＥ）において、信号を入力する入力端子（１）と、信号を出力する出力端子（２）と、差動増幅段（５０）と、出力増幅段（３０）と、増幅加速回路（１０）と、容量接続制御回路（２０）と、を備えている。
【００７４】
出力増幅段（３０）は、第１の電源（Ｅ１）と前記出力端子（２）にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、差動増幅段（５０）の第１の出力（３）に接続された制御端子を有する第１導電型（Ｐ型）の第１のトランジスタ（１０１）と、第２の電源（Ｅ２）と前記出力端子（２）にそれぞれ接続された第１及び第２端子（ソース、ドレイン端子）と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子（ゲート端子）を有する第２導電型（Ｎ型）の第２のトランジスタ（１０２）と、を備えている。
【００７５】
増幅加速回路（１０）は、第１及び第２のスイッチ（ＳＷ１、ＳＷ２）と、出力端子（２）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記入力端子（１）に接続された制御端子（ゲート端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１の出力（３）に前記第１のスイッチ（ＳＷ１）を介して接続される第２端子（ドレイン端子）とを有する第２導電型（Ｎ型）の第３のトランジスタ（１０３）と、前記出力端子（２）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記入力端子（１）に接続された制御端子（ゲート端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第２の出力（４）に前記第２のスイッチ（ＳＷ２）を介して接続される第２端子（ドレイン端子）と、を有する第１導電型（Ｐ型）の第４のトランジスタ（１０４）と、を備えている。
【００７６】
差動増幅段（５０）は、前記入力端子（１）と前記出力端子（２）とそれぞれ接続される第１、第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対（例えば図９の１１２、１１１）と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源（例えば図９の１１３）と、前記第１の電源（Ｅ１）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１、第２のノード（Ｎ１、Ｎ２）でそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）とを有し、制御端子（ゲート端子）同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対（１３１、１３２）と、前記第２の電源（Ｅ２）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、第３、第４のノード（Ｎ３、Ｎ４）にそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）とを有し、制御端子（ゲート端子）同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対（１４１、１４２）と、前記第１のノード（Ｎ１）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１の出力（３）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子（ゲート端子）とを有する第１導電型の第５のトランジスタ（１３４）と、前記第３のノード（Ｎ３）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の前記第２の出力（４）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子（ゲート端子）とを有する第２導電型の第６のトランジスタ（１４４）と、前記第２及び第４のノード（Ｎ２、Ｎ４）との間に接続された第１の連絡回路（例えば図９の６０Ｌ）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１及び第２の出力（３、４）との間に接続された第２の連絡回路（例えば図９の６０Ｒ）と、を備えている。
【００７７】
容量接続制御回路（２０）は、第１端子が前記出力端子（２）に接続された第１の容量素子（例えば図９のＣ１）と、前記第１の容量素子（例えば図９のＣ１）の第２端子と第１の電圧供給端子（例えば図９のＮＥ１）との間に接続された第３のスイッチ（例えば図９のＳＷ２１）と、前記第１の容量素子（例えば図９のＣ１）の前記第２端子と前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの一方のノード（例えばＮ１（ノード７））との間に接続された第４のスイッチ（例えば図９のＳＷ２２）と、を備えている。
【００７８】
本実施形態において、前記差動増幅段（５０）は、前記入力端子（１）と前記出力端子（２）とにそれぞれ接続される第１、第２の入力を有する第２の差動トランジスタ対（例えば図９の１２２、１２１）をさらに備えた構成としてもよい。第１の差動トランジスタ対（例えば図９の１１２、１１１）は第２導電型（Ｎ型）、前記第２の差動トランジスタ対（例えば図９の１２２、１２１）は第１導電型（Ｐ型）とされる。また、容量接続制御回路（２０）は、第１端子が前記出力端子（２）に接続された第２の容量素子（例えば図９のＣ２）と、前記第２の容量素子（例えば図９のＣ２）の第２端子と第２の電圧供給端子（例えば図９のＮＥ２）との間に接続された第５のスイッチ（例えば図９のＳＷ２３）と、前記第２の容量素子（例えば図９のＣ２）の前記第２端子と前記第１のノード及び第３のノードのうちの前記一方のノードとは異なる他方のノード（例えばＮ３（ノード８））との間に接続された第６のスイッチ（例えば図９のＳＷ２４）と、をさらに備えた構成としてもよい。以下、いくつかの実施形態を説明し、さらに具体的な実施例を説明する。
【００７９】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態の出力回路の構成を示す図である。本実施形態において、出力回路は、好ましくは、配線負荷を駆動する。入力端子１の入力電圧ＶＩと出力端子２の出力電圧ＶＯを差動で受ける差動増幅段５０と、差動増幅段５０の第１及び第２の出力（ノード３、４）を受けプッシュプル動作して入力電圧ＶＩに応じた出力電圧ＶＯを出力端子２より出力するＰｃｈトランジスタ１０１、Ｎｃｈトランジスタ１０２からなる出力増幅段３０と、入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯとの電位差を検出して、該電位差に応じて増幅加速を行う増幅加速回路１０と、第１端子が出力端子２に接続された容量素子Ｃ１、Ｃ２を含み、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続を制御する容量接続制御回路２０を備える。
【００８０】
出力増幅段３０は、電源Ｅ１と出力端子２間に接続され、ゲートが差動増幅段５０の第１の出力（ノード３）を受けるＰｃｈトランジスタ１０１と、電源Ｅ２と出力端子２間に接続され、ゲートが差動増幅段５０の第２の出力（ノード４）を受けるＮｃｈトランジスタ１０２を有する。
【００８１】
増幅加速回路１０は、第１端子（ソース端子）同士がそれぞれ出力端子２に共通接続され、ゲート同士が共通接続されて入力信号ＶＩを受けるＮｃｈトランジスタ１０３及びＰｃｈトランジスタ１０４を有し、Ｎｃｈトランジスタ１０３の第２端子（ドレイン端子）からの出力電流に応じてＰｃｈトランジスタ１０１のゲート電圧が制御可能とされるとともに、Ｐｃｈトランジスタ１０４の第２端子（ドレイン端子）からの出力電流に応じてＮｃｈトランジスタ１０２のゲート電圧が制御可能とされる。Ｎｃｈトランジスタ１０３の第２端子（ドレイン端子）は第１のスイッチＳＷ１を介してノード３に接続されている。Ｎｃｈトランジスタ１０３は、出力端子２とノード３間に、スイッチＳＷ１と直列形態で接続される。
【００８２】
Ｐｃｈトランジスタ１０４の第２端子（ドレイン端子）は第２のスイッチＳＷ２を介してノード４に接続されている。Ｐｃｈトランジスタ１０４は、出力端子２とノード４間にスイッチＳＷ２と直列形態で接続される。
【００８３】
第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、共にオンのとき、トランジスタ１０３、１０４を活性とし、共にオフのとき、トランジスタ１０３、１０４を非活性とする。すなわち第１、第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、増幅加速回路１０の活性（動作）、非活性（停止）を制御する。
【００８４】
容量接続制御回路２０は、第１端子がそれぞれ出力端子２に接続される第１及び第２の容量素子Ｃ１、Ｃ２と、容量素子Ｃ１の第２端子を、第１の電圧を与える第１の電圧供給端子ＮＥ１、又は、差動増幅段５０のノード７に接続を切り替える第３、第４のスイッチＳＷ２１、ＳＷ２２を備える。
【００８５】
また、容量素子Ｃ２の第２端子を、第２の電圧を与える第２の電圧供給端子ＮＥ２又は差動増幅段５０のノード８に接続を切り替える第５、第６のスイッチＳＷ２３、ＳＷ２４を備える。なお、ノード７、８は、差動増幅段５０の第１及び第２の出力（ノード３、４）と異なるノードとされ、電圧変動が小さい端子とされる。
【００８６】
なお、第１、第２の電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２は、それぞれ、出力増幅段３０の電源Ｅ１、Ｅ２としてもよい。
【００８７】
差動増幅段５０としては、入力電圧ＶＩが供給される入力端子１と出力電圧ＶＯが出力される出力端子２にそれぞれ接続される第１、第２の入力を有するＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）を駆動する電流源１１３と、
Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の出力対と電源Ｅ１間に接続され入力電流のミラー電流を出力するＰｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）と、
電源Ｅ２に接続され入力電流のミラー電流を出力するＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）と、
Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の出力対とＰｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）との接続点対のうち、ミラー電流を出力するＰｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）の出力端（１３２のドレイン（ノード７））と、差動増幅段５０の第１の出力（ノード３）との間に接続され、制御端子（ゲート）に第１のバイアス電圧（ＢＰ１）を受けるＰｃｈトランジスタ１３４と、
ミラー電流を出力するＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）の出力端（１４２のドレイン（ノード８））と、差動増幅段５０の第２の出力（ノード４）との間に接続され、制御端子（ゲート）に第２のバイアス電圧（ＢＮ１）を受けるＮｃｈトランジスタ１４４と、
Ｐｃｈトランジスタ対（１３１、１３２）の入力端（１３１のドレイン）とＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）の入力端（１４１のドレイン）と間に接続された第１の連絡回路（６０Ｌ）と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力（ノード３、４）との間に接続された第２の連絡回路（６０Ｒ）と、を備える。
差動増幅段５０は、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と電流源１１３に代えて、入力端子１と出力端子２にそれぞれ接続される第１、第２の入力を有し、出力対がＮｃｈトランジスタ対（１４１、１４２）に接続されるＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）を駆動する電流源１２３と、を備えてもよい。あるいは、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と電流源１１３と共に、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と電流源１２３と、を備えてもよい。
【００８８】
差動増幅段５０の第１の出力（ノード３）とノード７は、それぞれ第１のバイアストランジスタ１３４の第１端子（ソース端子）と第２端子（ドレイン端子）とされる。
【００８９】
差動増幅段５０の第２の出力（ノード４）とノード８は、それぞれ第２のバイアストランジスタ１４４の第１端子（ソース端子）と第２端子（ドレイン端子）とされる。
【００９０】
差動増幅段５０は、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートが接続される第１及び第２の出力（ノード３、４）と、第１端子が共通に出力端子２に接続される容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子が接続されるノード７、８とは互いに分離され、出力電圧ＶＯが急速に変化しても、容量素子Ｃ１、Ｃ２の容量性カップリングにより出力段トランジスタ１０１、１０２に貫通電流が流れることを防止する。
【００９１】
図１に示した出力回路の動作について以下に説明する。図１において、増幅加速回路１０は、入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して大きく変化したときに、ソースが出力端子２、ゲートが入力端子１に接続されたＮｃｈトランジスタ１０３又はＰｃｈトランジスタ１０４が、入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯの電位差（ゲート・ソース間電圧）に応じた駆動能力で出力段トランジスタ１０１又は１０２のゲートを変動させて、出力信号ＶＯを入力電圧ＶＩに急速に近づける。これにより、差動増幅段５０の動作によらず、出力端子２の高速駆動が可能となる。
【００９２】
なお、増幅加速回路１０において、トランジスタ１０３、１０４のソースは出力端子２に接続され、ゲートは入力端子１に接続される。入力電圧ＶＩと出力信号ＶＯの差がトランジスタ１０３、１０４の閾値電圧（絶対値）よりも小さいときには、トランジスタ１０３、１０４はオフとなる。このため、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに近づくと自動的に停止する。同様に入力電圧ＶＩの変化が小さいときは、増幅加速回路１０は動作しない。なおトランジスタ１０３、１０４は十分小さいサイズの素子としてよく、入力端子１に接続されるトランジスタ１０３、１０４のゲート寄生容量を小さく抑え、図１の出力回路の入力容量の増加が最小限に抑えられることが好ましい。
【００９３】
容量接続制御回路２０は、増幅加速回路１０が動作して出力電圧ＶＯが急速に変化するときに、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子を、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２にそれぞれ接続する。これにより、出力電圧ＶＯの急速な変化に対応して容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電を行うことができる。
【００９４】
関連技術の差動増幅器（図１８）では、差動対を駆動する電流源からの電流に基づく差動増幅段の作用により、容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電が行われ、一定のスルーレートで出力電圧が変化する。
【００９５】
本実施形態においては、出力電圧の急速な変化に対して、差動増幅段５０の作用によらず、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から、出力電圧ＶＯの急速な変化に応じた充放電を瞬時に行うことができる。
【００９６】
容量接続制御回路２０は、出力電圧ＶＯの急速な電圧変化の後、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子を、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から、差動増幅段５０のノード７、８にそれぞれ接続切替する。
【００９７】
これにより、図１の出力回路は、差動増幅段５０の作用に応じて、容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電や出力増幅段（１０１、１０２）が動作する本来の差動増幅器の動作となる。
【００９８】
なお、この接続切替時（容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続先を電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から差動増幅段５０のノード７、８にそれぞれ切替えるとき）までに、出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して、容量素子Ｃ１、Ｃ２の充放電がなされている。このため、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続先のノード７、８への切替え後は、速やかに、差動対を駆動する電流源からの電流に基づく差動増幅器の動作に移行し、出力端子２を、入力電圧ＶＩに応じた電圧に高速に駆動することができる。
【００９９】
本実施形態によれば、高速駆動の実現にあたり、関連技術（図１６）のように差動対を駆動する電流を増加させる必要はない。したがって、本実施形態によれば、高速駆動を実現しながら、低消費電力化が可能である。
【０１００】
＜本実施形態と関連技術との比較＞
以下に、図１の本実施形態の増幅加速回路１０と、図１６に示した関連技術の制御回路９０とを比較して説明する。
【０１０１】
図１の本実施形態の増幅加速回路１０では、トランジスタ１０３、１０４が入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯとの電位差に応じて動作して、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲート電圧を直接変動させるため、増幅加速動作の応答速度が速く、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩ付近に到達したときも速やかに増幅加速動作を停止する。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を加えた増幅加速回路１０は、最小、４つの素子で構成することができる。
【０１０２】
一方、図１６の関連技術の制御回路９０においては、トランジスタ９３−１、９３−２が入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯとの電位差に応じて動作し、トランジスタ９３−１、９３−２のドレインと電流源９１、９２との接続点（ノードＮ１５、Ｎ１６）の電圧変化に一旦変換し、ノードＮ１５、Ｎ１６の電圧変化に応じてトランジスタ９４−７、９４−８が動作し、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧を変動させる構成とされている。このため、図１６の関連技術において、最小限、必要な素子数は、図１の本実施形態の増幅加速回路１０よりも多くなり、回路面積が増大する。
【０１０３】
また、図１６の関連技術において、ノードＮ１５、Ｎ１６の電圧変化の応答速度は、トランジスタ９３−１、９３−２に流れる電流から電流源９１、９２の電流の差分に依存する。
【０１０４】
このため、図１６の関連技術において、電流源９１、９２の電流が大きいと、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧を変動させる応答が遅くなる。一方、図１６の関連技術において、電流源９１、９２の電流値が小さいと、出力段トランジスタ８１、８２のゲート電圧の変動の停止が遅れる。
【０１０５】
なお、図１６の関連技術の制御回路９０では、ノードＮ１５、Ｎ１６の電圧によって、差動入力段５０の補助電流源５３、５４の制御を行う必要があるため、図１の本実施形態の増幅加速回路１０のような構成を適用することはできない。以上で、図１の本実施形態と図１６の関連技術の比較を終える。
【０１０６】
＜実施形態１の動作（スイッチ制御）＞
図２は、出力端子２に接続された配線負荷を駆動する図１の出力回路の各スイッチの制御タイミングと出力電圧波形を説明する図である。
【０１０７】
図２を参照すると、入力電圧ＶＩに応じた出力電圧ＶＯを出力端子２より出力する１出力期間ＴＤに対して、期間Ｔ１、Ｔ２が設けられている。
【０１０８】
入力電圧ＶＩは、出力期間単位のステップ信号であるとする（ただし同一電圧が連続する場合も含む）。
【０１０９】
図２には、入力電圧ＶＩが高電圧（電源Ｅ１）側に大きく変化するときの１出力期間の様子が示されている。図２において、１出力期間ＴＤ開始後の期間Ｔ１に、図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオンし、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオフとされ、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３、１０４が動作可能となり、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２にそれぞれ接続される。
【０１１０】
入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高位電源）側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３が動作して、出力トランジスタ１０１のゲート（ノード３）は出力端子２の電圧からトランジスタ１０３の閾値電圧分高い電圧まで引き下げられる。
【０１１１】
これにより、出力段トランジスタ１０１は、ゲート・ソース間電圧が広がり、出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに近づけるように出力端子２を急速充電する。
【０１１２】
配線負荷容量が大きい場合、出力電圧ＶＯは、入力信号ＶＩの変化直後は急速に変化するが途中から鈍ってくる。
【０１１３】
これは、出力電圧ＶＯの上昇に伴って、出力段トランジスタ１０１のゲート（ノード３）電圧が上昇し、出力段トランジスタ１０１による出力端子２の充電能力が低下するとともに、出力端子２から配線負荷内へ電荷が伝播するためである。
【０１１４】
なお、図２において、配線負荷は図示されないが、一般的に直列接続された複数の抵抗素子と、各抵抗素子の接続点とＧＮＤ間に接続される複数の容量素子からなる等価回路で表される。
【０１１５】
また、期間Ｔ１では、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は、電圧ＮＥ１、ＮＥ２に接続され、容量素子Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して急速に充放電される。
【０１１６】
後述される図９、図１０等の差動増幅器は、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子の電位変動が小さい構成であるため、電圧ＮＥ１、ＮＥ２をその電位近傍に設定することで、出力電圧ＶＯの急速な変化に対して容量素子Ｃ１、Ｃ２の高速充放電が行われる。このため、期間Ｔ１後の差動増幅段５０による増幅動作に速やかに移行させることができる。
【０１１７】
期間Ｔ１後の期間Ｔ２では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３をオフ、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４をオンとされ、増幅加速回路１０は非活性とされる。容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は差動増幅段５０のノード７、８に接続され、図１の出力回路は、通常の差動増幅器の動作となる。
【０１１８】
容量Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯの急速な変化に応じて充放電されているため、期間Ｔ１からＴ２への変化時も速やかに移行する。
【０１１９】
そして、期間Ｔ１終了時の出力電圧から入力信号ＶＩに応じた最終到達電圧までは、差動増幅段５０の差動対の駆動電流により容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子の充放電が行われ、それに応じた駆動速度で出力電圧ＶＯは変化する。
【０１２０】
図２の破線は、関連技術の差動増幅器（例えば図１８に示した構成）の出力波形（比較例）であり、入力信号ＶＩの変化に対して一定のスルーレートで出力電圧が変化する様子を示している。
【０１２１】
図１８に示した関連技術の差動増幅器で説明したように、スルーレートは、差動対を駆動する電流と位相補償容量により決まる。本実施形態では、出力電圧の急速変化を増幅加速回路１０で行い、容量Ｃ１、Ｃ２の急速充放電を電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２で行うため、関連技術の差動増幅器のスルーレートよりも高速な駆動を実現することができる。また、本実施形態によれば、差動増幅段５０の電流を増加させなくても高速駆動を実現することができる。このため、関連技術の差動増幅器よりも消費電流を縮減することができ、低消費電力化が可能となる。
【０１２２】
入力電圧ＶＩが電源Ｅ２（低位電源）側へ大きく変化する場合については、図示しないが、図２の期間Ｔ１、Ｔ２と同様の制御が行われる。期間Ｔ１に増幅加速回路１０のトランジスタ１０４が動作して出力トランジスタ１０２のゲート（ノード４）が変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに近づけるように急速放電する。同時に、容量素子Ｃ１、Ｃ２も出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して急速に充放電される。
【０１２３】
期間Ｔ２では、増幅加速回路１０は非活性とされ、図１の出力回路は通常の差動増幅器の動作に移行して入力信号ＶＩに応じた出力電圧へ出力端子２を駆動する。
【０１２４】
なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２について説明を補足しておく。
【０１２５】
スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、増幅加速回路１０の活性、非活性を制御するとともに、トランジスタ１０３、１０４の不具合動作を防止する。
【０１２６】
差動増幅器による配線負荷の駆動では、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに近づいても、配線負荷内へ電荷が伝播していくため、差動増幅器は配線負荷遠端の駆動が完了するまで出力端子２に大きな電流を供給し続ける。
【０１２７】
このため、差動増幅器の出力段トランジスタのゲートは、十分な電流を供給するため大きく変動している。
【０１２８】
例えば図２の期間Ｔ２において、増幅加速回路１０が活性とされている場合、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに近づいたときに増幅加速回路１０が自動停止すれば問題ない。
【０１２９】
しかし、入力電圧ＶＩが電源Ｅ１に近い高位電圧で、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩ付近に近づいても、配線負荷へ電流を供給するため、出力段トランジスタ１０１のゲートが低電位側へ変動している場合がある。このとき、Ｎｃｈトランジスタ１０３がオンとなり、出力段トランジスタ１０１のゲートの低電位側への変動を妨げることで、配線負荷の駆動速度が遅くなる。
【０１３０】
しかしながら、本実施形態においては、図２の期間Ｔ２ではスイッチＳＷ１、ＳＷ２により増幅加速回路１０を非活性に制御しており、駆動速度が低下するのを防いでいる。
【０１３１】
＜実施形態２＞
次に本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態の構成を示す図である。図３を参照すると、本実施形態では、図１の構成に対して、配線負荷との間にスイッチ（出力スイッチ）ＳＷ９が設けられている。出力スイッチＳＷ９は、出力期間の切替り時に、出力端子２と配線負荷を一時的に切断する。
【０１３２】
出力スイッチＳＷ９がオフの間は、出力端子２から配線負荷への電荷移動が遮断されるため、増幅加速回路１０の動作により、出力電圧ＶＯは鈍らずに、入力電圧ＶＩ付近まで急速に変化し、その電圧に対応して、容量Ｃ１、Ｃ２の充放電も行なわれる。
【０１３３】
容量Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯのほぼ最終到達電圧に応じた充放電が完了することで、出力スイッチＳＷ９がオンとされても、配線負荷を高速に駆動することができる。
【０１３４】
また、表示装置のデータ線駆動では、出力期間の切替り時に出力回路とデータ線を一時的に切断する駆動を行う場合があり、その場合の切断回路として、出力スイッチＳＷ９を用いることもできる。
【０１３５】
図４は、出力スイッチＳＷ９を介して出力端子２に接続された配線負荷を駆動する図３の出力回路における各スイッチの制御タイミングを説明する図である。１出力期間ＴＤに対して、期間Ｔ１、Ｔ２が設けられている。
【０１３６】
図２と同様に、図４に示す例でも、入力電圧ＶＩが高電圧（電源Ｅ１）側に大きく変化するときの１出力期間の様子を示している。図４において、１出力期間ＴＤ開始後の期間Ｔ１に、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオン、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４、ＳＷ９がオフとされ、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３、１０４が動作可能となり、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２にそれぞれ接続される。
【０１３７】
入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高位電源）側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３が動作して出力トランジスタ１０１のゲート（ノード３）が変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに近づけるように急速充電する。同時に、容量素子Ｃ１、Ｃ２も出力電圧ＶＯの急速な変化に追随して、電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２から供給される電荷により急速に充放電される。
【０１３８】
このとき、出力スイッチＳＷ９により、出力端子２は配線負荷と切断されているため、出力電圧ＶＯはほとんど鈍ることなく、入力電圧ＶＩ付近まで瞬時に到達する。このため、容量Ｃ１、Ｃ２は、出力電圧ＶＯの最終到達電圧手前まで充放電が完了する。
【０１３９】
期間Ｔ１の終了時にスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオフとされ、期間Ｔ１に続く期間Ｔ２では、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオンとされた後に出力スイッチＳＷ９がオンとされる。これにより、増幅加速回路１０のトランジスタ１０３、１０４は、停止（非活性化）され、容量素子Ｃ１、Ｃ２の第２端子は、差動増幅段５０のノード７、８に接続され、出力端子２は、出力スイッチＳＷ９を介して配線負荷に接続される。
【０１４０】
図３に示した本実施形態の出力回路は、期間Ｔ２では、通常の差動増幅器の動作に移行する。
【０１４１】
出力電圧ＶＯは、出力端子２が配線負荷に接続された瞬間、配線負荷への電荷伝播により少し電圧が低下するが、その後は、速やかに入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１４２】
出力スイッチＳＷ９と配線負荷の接続ノード９の電圧ＶＯＬは、期間Ｔ１では、出力スイッチＳＷ９により出力端子２から切断されており、一つ前の出力期間の電圧が保持される。そして、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後、瞬時に入力電圧ＶＩ付近まで駆動され、その後は、入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１４３】
図４の破線は、関連技術の差動増幅器（例えば図１８）で出力スイッチを介して配線負荷を駆動したときの出力スイッチと配線負荷の接続ノード電圧の出力波形（電圧ＶＯＬとの比較波形）である。
【０１４４】
図１８に示した関連技術の差動増幅器について説明したように、該差動増幅器のスルーレートは、差動対を駆動する電流と位相補償容量により決まるため、差動増幅器の出力端子電圧は配線負荷との接続の有無によらずに変化する。
【０１４５】
そのため、関連技術の差動増幅器の出力スイッチと配線負荷との接続ノード電圧（図４の破線）は、期間Ｔ１では一つ前の出力期間の電圧が保持され、期間Ｔ２では、期間Ｔ１に一定のスルーレートで変化した電圧まで瞬時に変化した後、再び、期間Ｔ１と同じスルーレートで入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１４６】
本実施形態では、出力スイッチＳＷ９によって、出力端子２と配線負荷を期間Ｔ１に切断する構成（電気的に非導通）としたことにより、配線負荷への電荷伝播の影響を受けずに、出力端子２を出力電圧ＶＯの最終到達電圧手前まで変化させ、容量Ｃ１、Ｃ２も、最終到達電圧手前までの充放電を完了させることができる。これにより、一定のスルーレートで駆動する関連技術の差動増幅器よりも高速な配線負荷の駆動を実現することができる。また、本実施形態によれば、前記実施形態１で参照した図２の制御による図１の出力回路よりも高速駆動を実現することができる。
【０１４７】
なお、本実施形態において、容量Ｃ１、Ｃ２は、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後に少し低下した電圧から出力電圧ＶＯの最終到達電圧までの電位差分だけを差動増幅段５０の作用により充放電するだけでよい。したがって、本実施形態によれば、差動増幅段５０の差動対の駆動電流を増加させなくても高速駆動を実現することができる。このため、本実施形態によれば、低消費電力化が可能である。
【０１４８】
なお、入力電圧ＶＩが電源Ｅ２（低位電源）側へ大きく変化する場合については、図示しないが、図４の期間Ｔ１、Ｔ２と同様の制御が行われる。
【０１４９】
期間Ｔ１に増幅加速回路１０のトランジスタ１０４が動作して出力トランジスタ１０２のゲート（ノード４）が変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩ付近まで急速放電する。同時に容量素子Ｃ１、Ｃ２も急速充放電される。期間Ｔ２では、増幅加速回路１０は非活性とされ、図３の出力回路は通常の差動増幅器の動作に移行する。
【０１５０】
出力端子２は、出力スイッチＳＷ９を介して配線負荷に接続され、出力電圧ＶＯは、出力端子２が配線負荷に接続された瞬間、配線負荷への電荷伝播により少し電圧が上昇するが、その後は速やかに入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１５１】
配線負荷のノード９は、期間Ｔ１では一つ前の出力期間の電圧が保持され、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後、瞬時に入力電圧ＶＩ付近まで駆動され、その後は入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１５２】
＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図５は、本発明の第３の実施形態を説明するタイミング波形図である。本実施形態の構成は、図３の前記実施形態の構成と同一とされる。
【０１５３】
本実施形態は、図４のタイミング制御を変形したものである。図５は、図４と同様に、出力スイッチＳＷ９を介して、出力端子２に接続された配線負荷を駆動する図３の出力回路の各スイッチの制御タイミングを説明する図である。
【０１５４】
図５に示すように、本実施形態では、図４の期間Ｔ１を期間Ｔ１ａとＴ１ｂに分割し、期間Ｔ１ａに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオン、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオフとされ、期間Ｔ１ｂ及び期間Ｔ２に、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ２１、ＳＷ２３がオフ、スイッチＳＷ２２、ＳＷ２４がオンとされる。出力スイッチＳＷ９は期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂにオフ、期間Ｔ２にオンとされる。
【０１５５】
図４において、出力スイッチＳＷ９がオフのとき、増幅加速回路１０の動作により出力電圧ＶＯは入力電圧ＶＩ付近までに瞬時に変化し、容量素子Ｃ１、Ｃ２も急速充放電が行われることを説明した。
【０１５６】
このため、図５に示すように、本実施形態によるスイッチの制御においては、十分短い期間Ｔ１ａで、出力電圧ＶＯの変化と容量素子Ｃ１、Ｃ２の急速充放電を行ない、次の期間Ｔ１ｂで、通常の差動増幅器の動作に移行した図３の出力回路により、出力電圧ＶＯを入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧に到達させ、容量Ｃ１、Ｃ２も、出力電圧ＶＯの最終到達電圧に応じた充放電を完了させている。
【０１５７】
そして、期間Ｔ２において、出力端子２は、配線負荷に接続され、出力電圧ＶＯは、出力端子２が配線負荷に接続された瞬間、配線負荷への電荷伝播により少し電圧が低下するが、速やかに入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。
【０１５８】
出力スイッチＳＷ９と配線負荷の接続ノード９の電圧ＶＯＬは、期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂでは、出力スイッチＳＷ９により出力端子２から切断（電気的に非導通と）されており、一つ前の出力期間の電圧が保持され、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後、瞬時に入力電圧ＶＩ付近まで駆動され、その後は入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧へ近づいていく。図５の点線は関連技術の差動増幅器（例えば図１８）で出力スイッチを介して配線負荷を駆動したときの出力スイッチと配線負荷の接続ノード電圧の出力波形（電圧ＶＯＬとの比較波形）で、図４と同様である。
【０１５９】
図５に示す制御では、期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂで、出力端子２を出力電圧ＶＯの最終到達電圧まで変化させ、容量Ｃ１、Ｃ２も最終到達電圧に応じた充放電に完了させることができる。これにより、期間Ｔ２での容量Ｃ１、Ｃ２は、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９がオンした直後に少し低下した電位差分だけを差動増幅段５０の作用により補充するだけでよい。したがって、容量Ｃ１、Ｃ２の容量値が比較的大きい場合でも差動増幅段５０の差動対の駆動電流を増加させなくても高速駆動を実現することができ、低消費電力化が可能である。
【０１６０】
なお、図５に示す例では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、期間Ｔ１ａのみオンとしているが、期間Ｔ１ｂもオンとしてもよい。期間Ｔ１ｂでは、図３の出力回路が通常の差動増幅器の動作に移行するが、出力スイッチＳＷ９がオフとされている間は、出力段トランジスタ１０１、１０２は出力端子２の寄生容量を駆動するだけなので、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートが大きく変動することはない。したがって、本実施形態において、増幅加速回路１０は、自動停止のまま、図２に関して補足説明したような、駆動を妨げる動作は、生じない。
【０１６１】
＜実施形態４＞
次に本発明の第４の実施形態を説明する。図６は、本発明の第４の実施形態の構成を示す図である。本実施形態は、図１の実施形態の変形例である。
【０１６２】
図１の回路構成において、配線負荷容量が大きく、高速駆動のため出力段トランジスタ１０１、１０２のサイズを大きくする場合、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートとドレイン（出力端子２）間の寄生容量が増加する。
【０１６３】
このような出力回路において、増幅加速回路１０により出力電圧ＶＯが急速に変化すると、寄生容量の容量性カップリングにより貫通電流が発生する場合がある。この貫通電流の電流値は、関連技術（図１６、図１７）で説明した出力段トランジスタのゲート・ドレイン（出力端子）間に容量素子が接続されることにより生じる貫通電流の電流値に比べると十分小さいが、低消費電力化を特に求められる場合には、無視できない場合がある。
【０１６４】
そこで、この寄生容量の容量性カップリングにより生じる貫通電流を防ぐため、本実施形態では、出力段トランジスタを分割して、出力段トランジスタ１０１、１０２と、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａとし、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、増幅加速回路１０により、出力電圧ＶＯが急速に変化する期間Ｔ１（図２の期間Ｔ１）で非活性となるようにスイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオン、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオフとする。このとき出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは出力端子２と接続された状態で非活性とされる。
【０１６５】
また、期間Ｔ２（図２の期間Ｔ２）では、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａを活性とするように、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオフ、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオンとする。
【０１６６】
これにより、出力電圧ＶＯが急速に変化するとき、出力段トランジスタ１０１、１０２の寄生容量の容量性カップリングが生じるが、出力段トランジスタを分割したことにより寄生容量が小さくなり、貫通電流を抑えることができる。出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、出力端子２が入力電圧ＶＩにある程度近づいた後の期間Ｔ２に活性となる。このため、この時点からの出力電圧ＶＯの変化は小さく、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａの寄生容量の容量性カップリングによる影響は小さい。ただし、出力段トランジスタを分割することにより、期間Ｔ１で、配線負荷が接続された出力端子２を入力信号ＶＩに応じた電圧に近づける能力がやや低下する。図６のその他の各スイッチは、図２と同様の制御を行う。
【０１６７】
＜実施形態５＞
次に本発明の第５の実施形態を説明する。図７は、本発明の第５の実施形態の構成を示す図である。図７を参照すると、本実施形態は、図３の構成を変形したものである。
【０１６８】
図３に示した回路構成において、配線負荷容量が大きく、高速駆動のため出力段トランジスタ１０１、１０２のサイズを大きくする場合、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートとドレイン（出力端子２）間の寄生容量が増加する。
【０１６９】
このような出力回路では、増幅加速回路１０により出力電圧ＶＯが急速に変化すると、寄生容量の容量性カップリングにより貫通電流が発生する場合がある。
【０１７０】
本実施形態では、この寄生容量の容量性カップリングにより生じる貫通電流を防ぐため、図６と同様に、出力段トランジスタを分割して、十分サイズの小さい出力段トランジスタ１０１、１０２とサイズの大きい出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａとし、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは幅加速回路１０により出力電圧ＶＯが急速に変化する期間（図４の期間Ｔ１又は図５の期間Ｔ１ａ）で非活性となるようにスイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオン、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオフとする。このとき、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは出力端子２と接続された状態で非活性とされる。
【０１７１】
出力電圧ＶＯの変化が小さい期間（図４の期間Ｔ２又は図５の期間Ｔ１ｂ、Ｔ２）では出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａを活性とするようにスイッチＳＷ３１、ＳＷ３３をオフ、スイッチＳＷ３２、ＳＷ３４をオンとする。
【０１７２】
これにより、出力電圧ＶＯが急速に変化するとき、サイズの小さい出力段トランジスタ１０１、１０２の寄生容量の容量性カップリングが生じても、寄生容量が小さいため、貫通電流はほとんど生じない。また出力電圧ＶＯが急速に変化するとき、出力スイッチＳＷ９がオフされているため、出力段トランジスタ１０１、１０２のサイズが小さくても、出力端子２の電圧ＶＯは、瞬時に入力電圧ＶＩ付近に到達する。一方、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、出力電圧ＶＯが急速に変化する期間で非活性（オフ状態）とされるが、出力端子２に接続された出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａのドレイン端子は、出力電圧ＶＯに追随して入力電圧ＶＩ付近まで変化する。このため、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａが活性（オン状態）とされた後のドレイン端子の電圧変化は小さい。したがって、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａの寄生容量による容量性カップリングは小さい。このため、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａの寄生容量による貫通電流を抑えることができる。
【０１７３】
出力スイッチＳＷ９がオフで、出力端子２と配線負荷が切断（電気的に非導通と）されている期間では、十分サイズの小さい出力段トランジスタ１０１、１０２で出力電圧ＶＯを高速変化させることが可能である。
【０１７４】
一方、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、少なくとも出力スイッチＳＷ９がオンとされる期間（図４の期間Ｔ２又は図５の期間Ｔ２）では、活性とされるようにスイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４が制御される。
【０１７５】
なお、出力段トランジスタ１０１Ａ、１０２Ａは、出力スイッチＳＷ９がオンとされる前でも、出力電圧ＶＯの急速な変化が完了している期間（図５の期間Ｔ１ｂ）において活性状態となるように、スイッチＳＷ３１〜ＳＷ３４を制御してもよい。
【０１７６】
本実施形態において、上記した以外の図７中の各スイッチは、図４又は図５と同様の制御が行われる。図７の出力回路は、配線負荷容量が大きい場合でも、貫通電流を抑えて高速駆動が実現できる。
【０１７７】
＜実施形態６＞
次に本発明の第６の実施形態を説明する。図８は、本発明の第６の実施形態の構成を示す図である。本実施形態は図３の別の変形例である。
【０１７８】
図３の出力回路に対して、図４に示したスイッチ制御を行う場合、出力期間の切替わりで、配線負荷の駆動開始が出力スイッチＳＷ９をオンとする期間Ｔ２からとなる。
【０１７９】
仮に、図４のスイッチ制御で、期間Ｔ１においても、配線負荷を駆動できれば、更に高速駆動が可能となり、フレーム周波数が高く出力期間が短い表示装置のデータ線駆動にも対応できる。
【０１８０】
そこで、本実施形態では、図８に示すように、出力スイッチＳＷ９と配線負荷の接続ノード９にソースが共通接続され、電源Ｅ１、Ｅ２にドレインがそれぞれ接続され、ゲートが出力端子２に共通接続されるＮｃｈトランジスタ２０１とＰｃｈトランジスタ２０２を更に備える。
【０１８１】
図８に示した本実施形態の出力回路において、図４に示したスイッチ制御を行う場合、期間Ｔ１に、出力端子２は、入力電圧ＶＩ付近まで急速に駆動される。
【０１８２】
このため、期間Ｔ１に、トランジスタ２０１、２０２は、ゲートに出力端子２の出力電圧ＶＯを受けてソースフォロワ動作し、入力信号ＶＩからトランジスタ２０１又は２０２の閾値電圧（絶対値）程度手前の電圧まで配線負荷を駆動することが可能となる。
【０１８３】
期間Ｔ２では、出力スイッチＳＷ９がオンとなり、出力段トランジスタ１０１、１０２により入力電圧ＶＩに応じた最終到達電圧まで高速に配線負荷を駆動する。
【０１８４】
トランジスタ２０１、２０２により期間Ｔ１も配線負荷が駆動されるため、図３の出力回路よりも、更に高速駆動を実現することができる。
【０１８５】
また、本実施形態において、トランジスタ２０１、２０２はともにソースフォロワ動作を行うため、ノード９の電圧が急速に変化しても、寄生容量の容量性カップリングによる貫通電流は発生せず、期間Ｔ２ではゲート（出力端子２）とソース（ノード９）が同電位となるため自動停止する。
【０１８６】
図３に示した出力回路に対して、図５に示したスイッチ制御を行う場合も、期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂに、トランジスタ２０１、２０２により、入力信号ＶＩからトランジスタ２０１又は２０２の閾値電圧（絶対値）程度手前の電圧まで配線負荷が駆動されるため、図３の出力回路より更に高速駆動となる。
【０１８７】
なお、図８に示す例では、トランジスタ２０１、２０２が出力回路の入力容量に影響を与えない構成となっている。
【０１８８】
図８の構成に対して、トランジスタ２０１、２０２の共通ゲートを入力端子１に接続することも可能ではあるが、その場合、トランジスタ２０１、２０２の共通ゲートの寄生容量分だけ出力回路の入力容量が増加することになる。特に、トランジスタ２０１、２０２の駆動能力を高めるために各々のトランジスタサイズを増加させると、それに応じて、出力回路の入力容量も増加することになる。出力回路の入力容量が増加すると、出力回路の入力電圧ＶＩを供給する不図示の前段回路（後述する表示用データドライバのデコーダ等）のインピーダンスが比較的高い場合には、出力回路の入力電圧ＶＩのステップ信号が鈍ってしまい、出力回路の出力信号ＶＯも鈍り、配線負荷の高速駆動が実現できない場合がある。
【０１８９】
これに対して、図８に示した回路構成の場合、トランジスタ２０１、２０２によって出力回路の入力容量が増加することはない。また、出力端子２に接続されるトランジスタ２０１、２０２の共通ゲートの電圧は、増幅加速回路１０の動作により、出力段トランジスタ１０１、１０２の高い駆動能力によって入力電圧ＶＩの変化に追随して変化することから、出力回路の前段回路（不図示）のインピーダンスが高い場合でも、配線負荷の高速駆動を実現することができる。以下、具体的な実施例を説明する。
【実施例】
【０１９０】
＜実施例１＞
図９は、本発明の第１の実施例の構成を示す図であり、図１の実施形態の具体的な回路構成を示す図である。図１８の差動増幅段を図１の差動増幅段５０に適用した構成である。差動増幅段５０は、Ｎｃｈの第１の差動トランジスタ対（１１１、１１２）と、前記第１の差動トランジスタ対（１１１、１１２）に電流を供給する第１の電流源（１１３）と、を有する第１の差動段と、Ｐｃｈの第２の差動トランジスタ対（１２１、１２２）と、第２の差動トランジスタ対（１２１、１２２）に電流を供給する第２の電流源（１２３）と、を有する第２の差動段と、を備え、第１の電源（Ｅ１）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１、第２のノード（Ｎ１、Ｎ２）でそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）と、を有し、制御端子(ゲート端子)同士が接続されたＰｃｈの第１のトランジスタ対（１３２、１３１）と、前記第２の電源（Ｅ２）に共通に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第２の差動トランジスタ対の出力対に第３、第４のノード（Ｎ３、Ｎ４）でそれぞれ接続された第２端子（ドレイン端子）とを有し、制御端子（ゲート端子）同士が接続されたＮｃｈの第２のトランジスタ対（１４２、１４１）と、前記第１のノード（Ｎ１）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の第１の出力（３）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第１のバイアス電圧（ＢＰ１）を受ける制御端子（ゲート端子）とを有するＰｃｈトランジスタ（１３４）と、前記第３のノード（Ｎ３）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記差動増幅段（５０）の第２の出力（４）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、第２のバイアス電圧（ＢＮ１）を受ける制御端子（ゲート端子）とを有するＮｃｈトランジスタ（１４４）と、前記差動増幅段（５０）の前記第２及び第４のノード（Ｎ２、Ｎ４）の間に接続された第１の連絡回路（６０Ｌ）と、前記差動増幅段（５０）の前記第１及び第２の出力（３、４）の間に接続された第２の連絡回路（６０Ｒ）と、を備えている。前記第１のノード（Ｎ１）は、第１の容量（Ｃ１）の第２端子がスイッチ（ＳＷ２２）を介して接続される差動増幅段（５０）のノード（７）とされ、前記第３のノード（Ｎ３）は、第の容量（Ｃ２）の第２端子はスイッチ（ＳＷ２４）を介して接続される差動増幅段（５０）のノード（８）とされる。またＰｃｈトランジスタ（１３４）と前記第２の連絡回路（６０Ｒ）との接続点が、差動増幅段（５０）の前記第１の出力（３）とされ、Ｎｃｈトランジスタ（１４４）と前記第２の連絡回路（６０Ｒ）との接続点が、前記差動増幅段（５０）の前記第２の出力（４）とされる。
【０１９１】
前記第１の連絡回路（６０Ｌ）は、前記第２のノード（Ｎ２）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第１のトランジスタ対（１３２、１３１）の制御端子（ゲート端子）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、前記Ｐｃｈトランジスタ（１３４）の制御端子（ゲート端子）に接続された制御端子（ゲート端子）を有するＰｃｈトランジスタ（１３３）と、前記第４のノード（Ｎ４）に接続された第１端子（ソース端子）と、前記第２のトランジスタ対（１４２、１４１）の制御端子（ゲート端子）に接続された第２端子（ドレイン端子）と、前記Ｎｃｈトランジスタ（１４４）の制御端子（ゲート端子）に接続された制御端子（ゲート端子）を有するＮｃｈトランジスタ（１４３）と、電流源（１５１）と、を備えている。また、前記第２の連絡回路（６０Ｒ）は、前記差動増幅段の前記第１の出力（３）と前記第２の出力（４）にそれぞれ接続された第１端子（ソース）と第２端子（ドレイン）を有し、第３のバイアス電圧（ＢＰ２）を受ける制御端子を有するＰｃｈトランジスタ（１５２）と、前記差動増幅段の前記第１の出力（３）と前記第２の出力（４）にそれぞれ接続された第２端子（ドレイン）と第１端子（ソース）を有し、第４のバイアス電圧（ＢＮ２）を受ける制御端子（ゲート端子）を有する第１０のトランジスタ（１５３）と、を備えている。
【０１９２】
図９において、増幅加速回路１０と容量接続制御回路２０以外は、図１８と同一であり、同じ素子については、同じ参照符号が付されている。差動増幅段５０の動作は、図１８の差動増幅段で説明した内容と同様である。特に補足すれば、容量Ｃ１の第２端子が接続切替えされる差動増幅段５０のノード７は、Ｎｃｈ差動対（１１１、１１２）の出力対とトランジスタ対（１３１、１３２）の一接続点（トランジスタ１１２、１３２の共通ドレイン）とされており、更にゲートにバイアス電圧ＢＰ１を受けるトランジスタ１３４のソースとも接続されている。
【０１９３】
図９において、Ｐｃｈトランジスタ１３１、１３２、１３３、１３４は低電圧カスコードカレントミラーを構成しており、Ｎｃｈトランジスタ１４１、１４２、１４３、１４４も低電圧カスコードカレントミラーを構成している。
【０１９４】
図１８の関連技術のノード７と同様に、図９のノード７の動作点も電源Ｅ１から少し低い電圧付近に常に保たれる。また容量Ｃ２の第２端子が接続切替えされる差動増幅段５０のノード８は、Ｐｃｈ差動対（１２１、１２２）の出力対とトランジスタ対（１４１、１４２）の一接続点（トランジスタ１２２、１４２の共通ドレイン）とされており、更に、ゲートにバイアス電圧ＢＮ１を受けるトランジスタ１４４のソースとも接続されている。
【０１９５】
図１８のノード８と同様に、図９のノード８の動作点も電源Ｅ２から少し高い電圧付近に常に保たれる。ノード７、８は電圧変化が小さいため、容量接続制御回路２０の電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２の電圧をノード７、８の動作点電圧付近の定電圧に設定することができる。電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２は、それぞれ電源Ｅ１、Ｅ２としてもよい。
【０１９６】
そして、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子が電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２からノード７、８に接続切り替えられたとき、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子の電圧変動はほとんど生じない。このため、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子の接続切り替え時でも、出力端子２の速やかな駆動が実現される。
【０１９７】
一方、出力段トランジスタ１０１のゲートが接続される差動増幅段５０のノード３は、トランジスタ１３４のドレインと浮遊電流源（１５２、１５３）との接続点とされ、ノード７とはトランジスタ１３４により分離されている。また出力段トランジスタ１０２のゲートが接続される差動増幅段５０のノード４は、トランジスタ１４４のドレインと浮遊電流源（１５２、１５３）との接続点とされ、ノード８とはトランジスタ１４４により分離されている。
【０１９８】
このため、ノード７、８が入力電圧ＶＩの変化に応じて大きく変動する場合や出力電圧ＶＯが大きく変動する場合でも、容量Ｃ１、Ｃ２の容量性カップリングは生じない構成とされる。
【０１９９】
本実施例の作用効果をより明確にするため、対比構成（比較例）の動作について以下に説明する。
【０２００】
本実施例との比較例（不図示）として、図１８の関連技術の構成に対して、図１の増幅加速回路１０のみを適用した場合について説明する（なお、図面は省略される）。
【０２０１】
容量Ｃ１、Ｃ２は出力端子２とノード７、８間にそれぞれ固定接続されているとする。例えば、入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高位電源）側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０が動作して出力トランジスタ１０１のゲート（ノード３）が電源Ｅ２側へ変化し、出力端子２の出力電圧ＶＯは急速に電源Ｅ１（高電位）側へ変化する。
【０２０２】
このとき、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子が接続されるノード７、８は、容量Ｃ１、Ｃ２の容量性カップリングにより、それぞれ少し電源Ｅ１側に変動する。
【０２０３】
これにより、トランジスタ１３４のドレイン電流は増加し、ノード３の電位を引き上げる作用が生じて、増幅加速回路１０の動作を妨げる。一方、トランジスタ１４４のドレイン電流は減少し、ノード４の電位を引き上げる作用が生じて、出力段トランジスタ１０２のゲート・ソース間電圧が拡大し、出力段トランジスタ１０１、１０２に貫通電流が発生する。
【０２０４】
したがって、図１８の関連技術の回路構成に対して、増幅加速回路１０のみを適用しただけでは、本発明の作用効果を実現することはできない。
【０２０５】
次に、本発明との比較例（不図示）として、図１７の関連技術の構成に対して、図１の増幅加速回路１０を適用し、図１７のスイッチ２０、２１、２２、２３を、本実施形態の容量接続制御回路２０におけるスイッチＳＷ２２、ＳＷ２１、ＳＷ２４、ＳＷ２３とそれぞれ同様の制御をする場合について説明する。
【０２０６】
図１７の関連技術の容量３１の第２端子は、電源ＶＤＤと出力段トランジスタ１４のゲートに接続が切替えられ、容量３２の第２端子はＧＮＤと出力段トランジスタ１５のゲートに接続が切替られる。
【０２０７】
なお、本実施例における電圧供給端子ＮＥ１、ＮＥ２は、図１７の電源ＶＤＤ、接地（ＧＮＤ）にそれぞれ対応する。
【０２０８】
この比較例において、例えば、入力電圧ＶＩが出力電圧ＶＯに対して電源ＶＤＤ側へ大きく変化すると、増幅加速回路１０が動作して出力段トランジスタ１４のゲートがＧＮＤ側へ変化し、出力端子電圧は急速に上昇する。
【０２０９】
このとき、容量３１、３２の第２端子は電源ＶＤＤ、ＧＮＤへそれぞれ接続され、出力端子電圧の変化に応じて容量３１、３２の充放電も行われる。出力端子電圧が入力端子電圧に近づくと増幅加速回路１０は自動停止し、差動入力段の作用により、出力段トランジスタ１４、１５のゲート電圧は制御される。
【０２１０】
配線負荷を駆動時では、配線負荷内部への電荷伝播により、出力端子電圧が入力端子電圧に近づいても、配線負荷へ十分な電流を供給するため出力段トランジスタ１４のゲートはＧＮＤ側へ変動し出力端子は充電され続ける。このとき、出力段トランジスタ１４のゲート電圧は、配線負荷の抵抗値や容量値、及び配線負荷の駆動状態により異なり一定ではない。
【０２１１】
ここで、容量３１、３２の第２端子が出力段トランジスタ１４、１５のゲートに接続されると、出力段トランジスタ１４のゲート電圧は容量３１の容量性カップリングにより電源ＶＤＤ側へ引き上げる作用が生じ、出力段トランジスタ１４の充電動作を妨げることになり、この結果、配線負荷の駆動速度が低下する。
【０２１２】
このように、差動増幅動作時に出力段トランジスタのゲート・ドレイン（出力端子）間に容量が接続される差動増幅器（図１７等）に対して、本発明の増幅加速回路１０を適用し、容量接続制御回路２０と同様のスイッチ制御を行う構成では、容量の第２端子の電圧が接続切替え前後で大きく異なる場合があるため、接続切替え後の差動増幅動作を妨げる作用が生じ、本発明の作用効果を奏することは不可能である。
【０２１３】
次に、図１８の差動増幅段を図３の差動増幅段５０に適用した出力回路について説明する。この出力回路は、図９の出力端子２と配線負荷の間に出力スイッチＳＷ９が接続された構成（不図時）となる。この出力回路の動作は図３〜図５での説明の通りである。
【０２１４】
特に、図５のスイッチ制御による図３の出力回路は、出力スイッチＳＷ９がオフの期間に、増幅加速回路１０により出力端子２の電圧を出力電圧ＶＯの最終到達電圧まで変化させ、容量接続制御回路２０により容量Ｃ１、Ｃ２は出力電圧ＶＯの最終到達電圧対応した充放電までほぼ完了させることができる。
【０２１５】
図１８の差動増幅段を図３の差動増幅段５０に適用した出力回路において、出力スイッチＳＷ９がオフからオンとされたときの動作について補足説明する。
【０２１６】
図５の期間Ｔ２を参照すると、期間Ｔ２の開始時に出力スイッチＳＷ９がオフからオンとされ、出力端子２の出力電圧ＶＯは出力スイッチＳＷ９を介して配線負荷へ電荷が伝播するため少し電圧が低下する。
【０２１７】
このとき、容量Ｃ１、Ｃ２の第２端子はノード７、８にそれぞれ接続されており、出力電圧ＶＯの電圧変化により容量Ｃ１、Ｃ２は小規模の容量性カップリングが生じ、ノード７、８は電源Ｅ２側へ若干変動する。
【０２１８】
これにより、トランジスタ１３４のドレイン電流は少し減少し、トランジスタ１４４のドレイン電流は少し増加するため、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲート（ノード３、４）は電源Ｅ２側へ変化する作用を受け、期間Ｔ２で出力スイッチＳＷ９のオン直後に一時的に低下した出力電圧ＶＯを戻そうとする作用が生じる。このため、差動増幅段５０の電流源１１３、１１４からの電流により補充される電荷量は小さく、差動増幅段５０の差動対の駆動電流は小さくても駆動速度への影響は小さい。
【０２１９】
すなわち、容量Ｃ１、Ｃ２の充放電を出力電圧ＶＯの最終到達電圧に対応するところまで近づけるほど、出力端子２を最終到達電圧に高速に駆動することができ、差動増幅段５０の差動対の駆動電流も抑えることが可能となる。
【０２２０】
なお、差動増幅段５０の電流源１１３、１２３は、ソース端子が電源Ｅ４、Ｅ３にそれぞれ接続され、ゲート端子に所定のバイアス電圧が印加されるＮｃｈ及びＰｃｈトランジスタで構成してもよい。電源Ｅ３、Ｅ４は、それぞれ電源Ｅ１、Ｅ２と同一でよい。
【０２２１】
また、図１、図３に限らず、図６乃至図８の差動増幅段５０に対しても、図１８の関連技術の差動増幅段の構成を適用できることは勿論である。
【０２２２】
＜実施例２＞
図１０は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。図１０を参照すると、差動増幅段５０は、図９の差動増幅段５０からトランジスタ１３３、１４３を削除し、トランジスタ１３１のドレイン端子と差動トランジスタ１１１の接続点（Ｎ２）に、トランジスタ１３１のゲート端子と電流源１５１の一端を接続し、トランジスタ１４３１のドレイン端子と差動トランジスタ１２１の接続点（Ｎ４）に、トランジスタ１４１のゲート端子と電流源１５１の他端を接続した構成である。トランジスタ１３３、１４３の削除により出力回路の面積を削減することができる。
【０２２３】
図１０に示した差動増幅段５０は、図１、図３、図６〜図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０に置き換えることができる。
【０２２４】
＜実施例３＞
次に本発明の第３の実施例を説明する。図１９は、本発明の第３の実施例の構成を示す図である。本実施例において、図１９の差動増幅段５０は、図９において、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と電流源１２３とを削除したものである。また、図１９の容量接続制御回路２０は、図９における容量Ｃ２、電圧供給端子ＮＥ２、及び、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２４を削除したものである。本実施例のように、差動増幅段５０の差動トランジスタ対を一導電型のみで構成した場合でも、差動増幅器として動作することは可能である。
【０２２５】
図１９を参照して、本実施例の差動増幅段５０の動作について以下に説明する。なお、出力安定状態における電流源１１３の電流をＩ１とし、浮遊電流源１５１の電流をＩ３、浮遊電流源（１５２、１５３）の合計電流をＩ４とする。
【０２２６】
例えば入力端子１の入力電圧ＶＩが出力端子２の出力電圧ＶＯに対して電源Ｅ１（高電位）側へ大きく変化したとき、Ｎｃｈ差動対のトランジスタ１１１、１１２は、それぞれオフ、オンとなり、電流源１１３の電流Ｉ１は、オン状態のトランジスタ１１２に流れる。
【０２２７】
ここで、トランジスタ１３１には、電流源１５１の電流Ｉ３のみが流れ、電流Ｉ３のミラー電流がトランジスタ１３２に流れる。このとき、トランジスタ１３２に流れる電流の値は、出力安定状態時よりも小さく、トランジスタ１１２に流れる電流の値は、出力安定状態時よりも大きくなる。
【０２２８】
このため、トランジスタ１３２、１３４の接続点（Ｎ１：ノード７）の電圧は少し低下して、トランジスタ１３４のゲート・ソース間電圧（絶対値）が小さくなり、トランジスタ１３４のドレイン電流が減少する。
【０２２９】
一方、トランジスタ１４１には、連絡回路６０Ｌの電流源１５１からの電流Ｉ３が流れ、そのミラー電流がトランジスタ１４２に流れる。このとき、トランジスタ１４２に流れる電流の値は、出力安定状態時とほぼ同等である。
【０２３０】
ここで、出力段トランジスタ１０１、１０２のゲートがそれぞれ接続されるノード３、４（Ｎ３、Ｎ４）の電圧は、トランジスタ１３４、１４４に流れる電流の値の差によって変化する。
【０２３１】
トランジスタ１３４に流れる電流が減少すると、ノード３、４（Ｎ３、Ｎ４）の電圧は、電源Ｅ２（低電位）側へ変化し、出力段トランジスタ１０１による電源Ｅ１から出力端子２への充電電流の電流値が増加し、出力段トランジスタ１０２による出力端子２から電源Ｅ２への放電電流の電流値が減少する。これにより出力端子２の出力電圧ＶＯは上昇し、出力電圧ＶＯが入力電圧ＶＩに到達すると出力安定状態となる。
【０２３２】
なお、図１９の容量接続制御回路２０において、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２がそれぞれオフ、オンとされ、容量Ｃ１がノード７と出力端子２間に接続されているとき、出力端子２の出力電圧ＶＯは、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の一方がオン、他方がオフとなって動作する間は、一定のスルーレートで変化する。このときの出力電圧ＶＯのスルーレートは、関連技術（図１８）の説明のスルーレートに関する上式（３）において、Ｉ２、Ｃ２をそれぞれゼロとした式（４）と等価となる。
ｄＶＯ／ｄｔ≒Ｉ１／Ｃ１ …（４）
【０２３３】
次に図１９の実施例３の差動増幅段５０と、図９の実施例１の差動増幅段５０の動作レンジについて比較する。
【０２３４】
図９の実施例１において、電流源１１３、及び１２３は、ソース端子が電源Ｅ４、Ｅ３にそれぞれ接続され、ゲート端子に所定のバイアス電圧が印加されるＮｃｈトランジスタ、及びＰｃｈトランジスタでそれぞれ構成される。
【０２３５】
図１９の実施例３の差動増幅段５０は、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）しか備えていないため、電源Ｅ４からＮｃｈトランジスタ１１１、１１２の閾値電圧分の電圧範囲では動作しない。
【０２３６】
一方、図９の実施例１の差動増幅段５０は、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）とＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）の両方を備えている。このため、電源Ｅ４付近でＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の動作が停止しても、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）の動作により差動増幅器として動作可能である。また、電源Ｅ３付近でＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）の動作が停止しても、Ｎｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）の動作により、差動増幅器として動作可能である。
【０２３７】
図１９と図９の差動増幅段５０の動作レンジは、電源電圧が同じ場合（例えばＥ３とＥ１が同一、Ｅ４とＥ２が同一）、図１９の動作レンジは図９の動作レンジより狭くなる。
【０２３８】
ただし、図１９の実施例３の差動増幅段５０の電源Ｅ４を、電源Ｅ２よりも低くできる場合には、図９の出力回路と同じ出力電圧範囲（電源Ｅ１から電源Ｅ２の電圧範囲）を持つことができる。
【０２３９】
図１９の実施例３において、差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０は、図１、図３、図６乃至図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０に置き換えることができる。各実施形態で説明した増幅加速回路１０及び容量接続制御回路２０の動作により、配線負荷の高速駆動が可能である。
【０２４０】
なお、図１９の実施例３の差動増幅段５０のＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）と電流源１１３の代わりに、Ｐｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）と電流源１２３のみを備える構成についても同様である。
【０２４１】
＜実施例４＞
次に本発明の第４の実施例を説明する。図２０は、本発明の第４の実施例の構成を示す図である。本実施例において、図２０の差動増幅段５０は、図１９と同じである。また図２０の容量接続制御回路２０は、容量Ｃ２、電圧供給端子ＮＥ２、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２４のみで構成される。
【０２４２】
図２０の容量接続制御回路２０において、スイッチＳＷ２３、ＳＷ２３がオフ、オンとされ、容量Ｃ２がノード８と出力端子２間に接続されているとき、出力電圧ＶＯは、差動トランジスタ対（１１２、１１１）の一方のトランジスタがオン、他方のトランジスタがオフとなって動作する間は、一定のスルーレートで変化する。このときの出力電圧ＶＯのスルーレートは、関連技術（図１８）の説明のスルーレートに関する（３）式でＩ１、Ｃ１をそれぞれゼロとした式（５）と等価となる。
【０２４３】
ｄＶＯ／ｄｔ≒Ｉ２／Ｃ２ …（５）
【０２４４】
また図２０の差動増幅段５０の電源Ｅ３を電源Ｅ１より高くできる場合には、図９の出力回路と同じ出力電圧範囲（電源Ｅ１から電源Ｅ２の電圧範囲）をもつことができる。
【０２４５】
図２０の差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０は、図１、図３、図６〜図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０及び容量接続制御回路２０に置き換えることができる。各実施形態で説明した増幅加速回路１０及び容量接続制御回路２０の動作により、配線負荷の高速駆動が可能である。
【０２４６】
＜実施例５＞
次に本発明の第５の実施例を説明する。図１１は、本発明の第５の実施例の構成を示す図である。本実施例において、図１１の差動増幅段５０は、図９で同一導電型の差動トランジスタ対を複数備えた内挿差動増幅器としたものである。図１１には、代表例として、Ｎｃｈ、Ｐｃｈ差動対をそれぞれ２つ備えた構成が示されている。図１１を参照すると、電流源１１３で駆動されＶＩ、ＶＯを差動入力するＮｃｈ差動トランジスタ対（１１２、１１１）、電流源１１６で駆動されＶＩＡ、ＶＯを差動入力するＮｃｈ差動トランジスタ対（１１５、１１４）を備え、Ｎｃｈトランジスタ１１１、１１４のドレインはＰｃｈトランジスタ１３１のドレインに接続され、Ｎｃｈトランジスタ１１２、１１５のドレインはＰｃｈトランジスタ１３２のドレイン（ノード７）に接続されている。電流源１２３で駆動されＶＩ、ＶＯを差動入力するＰｃｈ差動トランジスタ対（１２２、１２１）、電流源１２６で駆動されＶＩＡ、ＶＯを差動入力するＰｃｈ差動トランジスタ対（１２５、１２４）を備え、Ｐｃｈトランジスタ１２１、１２４のドレインはＮｃｈトランジスタ１４１のドレインに接続され、Ｐｃｈトランジスタ１２２、１２５のドレインはＮｃｈトランジスタ１４２のドレイン（ノード８）に接続されている。
【０２４７】
同極性の２つの差動対の対をなすトランジスタ同士のサイズを等しく、且つ、それぞれを駆動する電流源の電流値を等しくした場合、出力端子２の出力電圧ＶＯは、２つの入力電圧ＶＩ、ＶＩＡを１対１に内挿する電圧（ＶＯ＝（ＶＩ＋ＶＩＡ）／２）となる。
【０２４８】
増幅加速回路１０の入力は、複数の差動対の入力の一つ（図１１では入力端子１）に接続する。増幅加速回路１０は、入力電圧ＶＩ及びＶＩＡが大きく変化したとき、出力電圧ＶＯを入力端子１の入力電圧ＶＩ付近へ向けて急速に変化させる。２つの入力電圧ＶＩ、ＶＩＡが比較的近い電圧であれば、入力電圧ＶＩと出力電圧ＶＯの最終到達電圧も近い電圧であるため、図９と同様に出力電圧ＶＯの最終到達電圧への高速駆動が実現できる。
【０２４９】
図１１の差動増幅段５０は、図１、図３、図６〜図８の各実施形態の出力回路の差動増幅段５０に置き換えることができる。
【０２５０】
＜実施例６＞
次に本発明の第６の実施例を説明する。図１２は、本発明の第６の実施例の構成を示す図である。本実施例は、増幅加速回路１０の構成を変形したものである。図１等に示した実施形態の増幅加速回路１０のスイッチＳＷ１、ＳＷ２の代わりに、トランジスタ１０３、１０４の共通ゲートと出力端子２との間のスイッチＳＷ３１と、ＳＷ３１がオンとされトランジスタ１０３、１０４が非活性となるときに、入力端子１と出力端子２間が導通しないように切断するスイッチＳＷ３２とを備えても良い。
【０２５１】
図１２において、スイッチＳＷ３１は、図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２のオン、オフ（図２）と逆の制御とされる（図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンのときスイッチＳＷ３１はオフ）。スイッチＳＷ３２は、図１のＳＷ１、ＳＷ２のオン、オフと同じ制御とされる（図１のスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンのときスイッチＳＷ３２はオン）。
【０２５２】
スイッチＳＷ３２は、出力段トランジスタ１０３、１０４の共通ドレインと出力端子２との間に接続されてもよい（不図示）。
【０２５３】
なお、図１２の構成において、入力電圧ＶＩの電圧範囲により、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２はＣＭＯＳスイッチ（ＰｃｈトランジスタとＮｃｈトランジスタによる相補型スイッチ）にする必要がある。
【０２５４】
＜実施例７＞
次に本発明の第５の実施例を説明する。図１３は、本発明の第７の実施例の構成を示す図であり、増幅加速回路１０の別の変形例を示す図である。図１３に示した回路構成は、図１６の関連技術の制御回路９０と同じ構成を用いることもできる。
【０２５５】
＜実施例８＞
次に本発明の第８の実施例を説明する。図１４は、本発明の第８の実施例の表示装置のデータドライバの構成の要部を示す図である。図１４を参照すると、このデータドライバは、参照電圧発生回路８０４と、デコーダ回路群８０５と、出力回路群８０６と、ラッチアドレスセレクタ８０１と、ラッチ群８０２と、レベルシフタ群８０３と、を含んで構成される。出力回路群８０６は、図１、図３、図６〜図１１、図１９、図２０を参照して説明した各実施形態、実施例の出力回路を用いることができる。出力数に対応して、出力回路を複数個備えている。
【０２５６】
ラッチアドレスセレクタ８０１は、クロック信号ＣＬＫに基づき、データラッチのタイミングを決定する。ラッチ群８０２は、ラッチアドレスセレクタ８０１で決定されたタイミングに基づいて、映像デジタルデータをラッチし、ＳＴＢ信号（ストローブ信号）に応じて、ほぼ一斉に、レベルシフタ群８０３を介してデコーダ回路群８０５にデジタルデータ信号を出力する。デコーダ回路群８０５は、各出力毎に、入力されたデジタルデータ信号に応じて、参照電圧発生回路８０４で生成された参照電圧群から所定個を選択する。出力回路群８０６は、各出力毎に、デコーダ回路群８０５の対応するデコーダで選択された所定個の参照電圧を入力し、その電圧に対応する出力電圧を増幅出力する。出力回路群８０６の出力端子群は表示装置のデータ線に接続される。ラッチアドレスセレクタ８０１及びラッチ群８０２はロジック回路で、一般に低電圧（例えば０Ｖ〜３．３Ｖ）で構成され、対応する電源電圧が供給されている。レベルシフタ群８０３、デコーダ回路群８０５及び出力回路群８０６は、一般に表示素子を駆動するのに必要な高電圧（例えば０Ｖ〜１８Ｖ）で構成され、対応する電源電圧が供給されている。
【０２５７】
なお、参照電圧発生回路８０４は、両端に電源が供給された直列形態の複数の抵抗素子による抵抗分割で参照電圧が生成され、複数の抵抗素子の各接続ノードから参照電圧群が出力される構成が一般的に用いられる。またデコーダ回路群８０５の各出力に対応するデコーダは、デジタルデータ信号の各ビット信号により２つの参照電圧の一方を順次選択していくトーナメント型構成やそれに類する構成等がよく用いられる。
【０２５８】
このため、出力回路群８０６の各出力回路へ電圧を供給する参照電圧発生回路８０４及び各出力に対応するデコーダのインピーダンスは比較的高く、出力回路群８０６の各出力回路は、データ線を高速駆動するため、入力容量の十分小さい構成が必要とされている。
【０２５９】
図１、図３、図６〜図１１、図１９、図２０を参照して説明した各実施形態、実施例の出力回路は、入力容量が十分小さい構成とされており、出力回路群８０６の各出力回路として好適な構成とされている。
【０２６０】
本実施例によれば、低消費電力で高速駆動が可能なデータドライバ、表示装置を実現可能としている。
【０２６１】
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０２６２】
１ 入力端子
２ 出力端子
３ 第１出力
４ 第２出力
７ 差動段の第１出力
８ 差動段の第２出力
９ 出力スイッチ
１０ 増幅加速回路
２０ 容量接続制御回路
３０ 出力増幅回路
５０ 差動増幅段
６０ 連絡段
５００ 制御信号発生回路
５１０、５１１、５２０、５２１ スイッチ部
８０１ ラッチアドレスセレクタ
８０２ ラッチ
８０３ レベルシフタ
８０４ 参照電圧発生回路
８０５ デコーダ
８０５Ｐ 正極デコーダ
８０５Ｎ 負極デコーダ
８０６ 出力増幅回路
９４０ 電源回路
９５０ 表示コントローラー
９６０ 表示パネル
９６１ 走査線
９６２ データ線
９６３ 表示素子
９６４ 画素スイッチ（薄膜トランジスタ：ＴＦＴ）
９６５ 液晶容量
９６６ 補助容量
９６７ 対向基板電極
９６９ 表示素子
９７０ ゲートドライバ
９７１ 液晶容量
９７２ 補助容量
９７３ 画素電極
９７４ 対向基板電極
９８０ データドライバ
９８１ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
９８２ 有機発光ダイオード
９８３ 補助容量
９８４ 電源端子
９８５ カソード電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を入力する入力端子と、
信号を出力する出力端子と、
差動増幅段と、
出力増幅段と、
増幅加速回路と、
容量接続制御回路と、
を備え、
前記出力増幅段は、
第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子とを有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子とを有する第２導電型の第２のトランジスタと、
を備え、
前記増幅加速回路は、
第１及び第２のスイッチと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に前記第１のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第２導電型の第３のトランジスタと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に前記第２のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第１導電型の第４のトランジスタと、
を備え、
前記差動増幅段は、
前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第６のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、
を備え、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の前記第２端子と、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、
を備えた、ことを特徴とする出力回路。
【請求項２】
前記差動増幅段は、前記入力端子と前記出力端子とにそれぞれ接続される第１、第２の入力を有する第２の差動トランジスタ対と、前記第２の差動トランジスタ対に電流を供給する第２の電流源と、をさらに備え、
前記第１の差動トランジスタ対は第２導電型、前記第２の差動トランジスタ対は第１導電型とされ、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第２の容量素子と、
前記第２の容量素子の第２端子と第２の電圧供給端子との間に接続された第５のスイッチと、
前記第２の容量素子の前記第２端子と、前記第１のノード及び前記第３のノードのうち前記一方のノードとは異なる他方のノードとの間に接続された第６のスイッチと、
をさらに備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項３】
前記第１の連絡回路は、
前記第２のノードに接続された第１端子と、前記第１のトランジスタ対の制御端子に接続された第２端子と、前記第５のトランジスタの制御端子に接続された制御端子とを有する第１導電型の第７のトランジスタと、
前記第４のノードに接続された第１端子と、前記第２のトランジスタ対の制御端子に接続された第２端子と、前記第６のトランジスタの制御端子に接続された制御端子とを有する第２導電型の第８のトランジスタと、
前記第７のトランジスタの第２端子と前記第８のトランジスタの第２端子間に接続された第３の電流源と、
を備え、
前記第２の連絡回路は、
前記差動増幅段の前記第１の出力及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、第３のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第９のトランジスタと、
前記差動増幅段の前記第１の出力及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第２端子と第１端子と、第４のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第１０のトランジスタと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の出力回路。
【請求項４】
前記第１の連絡回路は、
前記第２のノードと前記第４のノード間に接続された第３の電流源を備え、
前記第２の連絡回路は、
前記差動増幅段の前記第１及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、第３のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第９のトランジスタと、
前記差動増幅段の前記第１の出力及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第２端子及び第１端子と、第４のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１０のトランジスタと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の出力回路。
【請求項５】
前記容量接続制御回路において、
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子から出力する出力期間開始後の予め定められた第１の期間に、
前記第３のスイッチをオン、前記第４のスイッチをオフとして、前記第１の容量素子の前記第２端子を前記第１の電圧供給端子に接続し、
前記出力期間内の前記第１の期間以後、
前記第３のスイッチをオフ、前記第４のスイッチをオンとして、前記第１の容量素子の前記第２端子を、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記一方のノードに接続する、ことを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項６】
前記容量接続制御回路において、
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子より出力する出力期間開始後の第１の期間に、
前記第５のスイッチをオン、前記第６のスイッチをオフとして、前記第２の容量素子の前記第２端子を前記第２の電圧供給端子に接続し、
前記出力期間内の前記第１の期間以後は、
前記第５のスイッチをオフ、前記第６のスイッチをオンとして、前記第２の容量素子の前記第２端子を、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記他方のノードに接続する、ことを特徴とする請求項２に記載の出力回路。
【請求項７】
前記容量接続制御回路において、
前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記一方のノードが、前記第１のノードとされ、前記第１の容量素子の前記第２端子が、前記第４のスイッチを介して前記第１のノードに接続されており、
前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記他方のノードが前記第３のノードとされ、前記第２の容量素子の前記第２端子が、前記第６のスイッチを介して前記第３のノードに接続されており、
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子から出力する出力期間開始後の予め定められた第１の期間に、
前記第３及び第５のスイッチをオン、前記第４及び第６のスイッチをオフとして、前記第１及び第２の容量素子の前記第２端子を、前記第１及び第２の電圧供給端子にそれぞれ接続し、
前記出力期間内の前記第１の期間以後、
前記第３及び第５のスイッチをオフ、前記第４及び第６のスイッチをオンとして、前記第１及び第２の容量素子の前記第２端子を、前記差動増幅段の前記第１及び第３のノードにそれぞれ接続する、ことを特徴とする請求項２に記載の出力回路。
【請求項８】
前記出力端子に一端が接続され、他端が負荷に接続される出力スイッチを更に備え、
前記出力スイッチは、前記出力期間内の前記第１の期間を含む第２の期間にオフとされ、
前記出力期間内の前記第２の期間以後はオンとされる、ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項９】
前記増幅加速回路において、
前記出力期間内の前記第１の期間に、
前記第１及び第２のスイッチをオンし、前記第３のトランジスタを前記第１のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で導通させ、且つ、前記第４のトランジスタを前記第２のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で導通させ、
前記出力期間内の前記第１の期間以後は、
前記第１及び第２のスイッチをオフとし、前記第３のトランジスタを、前記第１のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で非導通とし、且つ、前記第４のトランジスタを前記第２のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で非導通とする、ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項１０】
前記出力増幅段は、
前記第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第１導電型の第１１のトランジスタと、
前記第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第２導電型の第１２のトランジスタと、
前記第１１のトランジスタの制御端子と前記第１の電源間に接続された第７のスイッチと、
前記第１１のトランジスタの制御端子と前記差動増幅段の前記第１の出力間に接続された第８のスイッチと、
前記第１２のトランジスタの制御端子と前記第２の電源間に接続された第９のスイッチと、
前記第１２のトランジスタの制御端子と前記差動増幅段の前記第１の出力間に接続された第１０のスイッチと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項１１】
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子から出力する出力期間開始後の予め定められた第１の期間に、
前記第７、第９のスイッチをオン、前記第８、第１０のスイッチをオフとし、
前記出力期間内の前記第１の期間以後、
前記第７、第９のスイッチをオフ、前記第８、第１０のスイッチをオンとすることを特徴とする請求項１０に記載の出力回路。
【請求項１２】
前記出力増幅段は、
前記第１の電源と前記出力スイッチの前記他端にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記出力スイッチの一端と前記出力端子の接続点に接続された制御端子を有する第１導電型の第１１のトランジスタと、
前記第２の電源と前記出力スイッチの前記他端にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記出力スイッチの一端と前記出力端子の接続点に接続された制御端子を有する第２導電型の第１２のトランジスタと、
を備えた、ことを特徴とする請求項８に記載の出力回路。
【請求項１３】
第２の入力端子を有し、
前記差動増幅段は、
前記第２の入力端子と前記出力端子にそれぞれ第１、第２の入力が接続された第２導電型の第３の差動トランジスタ対と、前記第３の差動トランジスタ対に電流を供給する第４の電流源とを有し、前記第３の差動トランジスタ対の出力対は、前記第１の差動トランジスタ対の出力対と前記第１及び第２のノードで接続され、
前記第２の入力端子と前記出力端子にそれぞれ第１、第２の入力が接続された第１導電型の第４の差動トランジスタ対と、前記第４の差動トランジスタ対に電流を供給する第５の電流源とを有し、前記第４の差動トランジスタ対の出力対は前記第２の差動トランジスタ対の出力対と前記第３及び第４のノードで接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の出力回路。
【請求項１４】
信号を入力する入力端子と、
信号を出力する出力端子と、
差動増幅段と、
出力増幅段と、
増幅加速回路と、
容量接続制御回路と、
を備え、
前記出力増幅段は、
第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子とを有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子とを有する第２導電型の第２のトランジスタと、
を備え、
前記増幅加速回路は、
第１及び第２のスイッチと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第１の出力とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第２導電型の第３のトランジスタと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第２の出力とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第１導電型の第４のトランジスタと、
前記第３及び第４のトランジスタの制御端子の共通接続点と前記出力端子との間に接続された第１のスイッチと、
前記第３及び第４のトランジスタの制御端子の共通接続点と前記入力端子との間に接続された第２のスイッチと、
を備え、
前記差動増幅段は、
前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第６のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、
を備え、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の前記第２端子と、前記第１及び第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、
を備えた、ことを特徴とする出力回路。
【請求項１５】
信号を入力する入力端子と、
信号を出力する出力端子と、
差動増幅段と、
出力増幅段と、
増幅加速回路と、
容量接続制御回路と、
を備え、
前記出力増幅段は、
第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子を有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子を有する第２導電型の第２のトランジスタと、
を備え、
前記増幅加速回路は、
前記第１の電源に一端が接続された第１の電流源と、
前記出力端子と前記第１の電流源の他端とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記入力端子に接続された第２導電型の第３のトランジスタと、
前記第２の電源に一端が接続された第２の電流源と、
前記出力端子と前記第２の電流源の他端とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記入力端子に接続された第１導電型の第４のトランジスタと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第１の出力にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記第３のトランジスタと前記第１の電流源の前記他端との接続点に接続された第１導電型の第５のトランジスタと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第２の出力にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記第３のトランジスタと前記第２の電流源の前記他端との接続点に接続された第２導電型の第６のトランジスタと、
を備え、
前記差動増幅段は、
前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第７のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第８のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、
を備え、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の第２端子と前記第１及び第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、
を備えた、ことを特徴とする出力回路。
【請求項１６】
複数の参照電圧の中から映像デジタル信号に基づき１つを選択するデコーダと、前記デコーダの出力を入力端子に受け表示素子が接続するデータ線を駆動する出力回路を備えたデータドライバであって、前記出力回路が請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の出力回路からなるデータドライバ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のデータドライバを備えた表示装置。
【請求項１】
信号を入力する入力端子と、
信号を出力する出力端子と、
差動増幅段と、
出力増幅段と、
増幅加速回路と、
容量接続制御回路と、
を備え、
前記出力増幅段は、
第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子とを有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子とを有する第２導電型の第２のトランジスタと、
を備え、
前記増幅加速回路は、
第１及び第２のスイッチと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に前記第１のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第２導電型の第３のトランジスタと、
前記出力端子に接続された第１端子と、前記入力端子に接続された制御端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に前記第２のスイッチを介して接続される第２端子とを有する第１導電型の第４のトランジスタと、
を備え、
前記差動増幅段は、
前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第６のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、
を備え、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の前記第２端子と、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、
を備えた、ことを特徴とする出力回路。
【請求項２】
前記差動増幅段は、前記入力端子と前記出力端子とにそれぞれ接続される第１、第２の入力を有する第２の差動トランジスタ対と、前記第２の差動トランジスタ対に電流を供給する第２の電流源と、をさらに備え、
前記第１の差動トランジスタ対は第２導電型、前記第２の差動トランジスタ対は第１導電型とされ、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第２の容量素子と、
前記第２の容量素子の第２端子と第２の電圧供給端子との間に接続された第５のスイッチと、
前記第２の容量素子の前記第２端子と、前記第１のノード及び前記第３のノードのうち前記一方のノードとは異なる他方のノードとの間に接続された第６のスイッチと、
をさらに備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項３】
前記第１の連絡回路は、
前記第２のノードに接続された第１端子と、前記第１のトランジスタ対の制御端子に接続された第２端子と、前記第５のトランジスタの制御端子に接続された制御端子とを有する第１導電型の第７のトランジスタと、
前記第４のノードに接続された第１端子と、前記第２のトランジスタ対の制御端子に接続された第２端子と、前記第６のトランジスタの制御端子に接続された制御端子とを有する第２導電型の第８のトランジスタと、
前記第７のトランジスタの第２端子と前記第８のトランジスタの第２端子間に接続された第３の電流源と、
を備え、
前記第２の連絡回路は、
前記差動増幅段の前記第１の出力及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、第３のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第９のトランジスタと、
前記差動増幅段の前記第１の出力及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第２端子と第１端子と、第４のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第１０のトランジスタと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の出力回路。
【請求項４】
前記第１の連絡回路は、
前記第２のノードと前記第４のノード間に接続された第３の電流源を備え、
前記第２の連絡回路は、
前記差動増幅段の前記第１及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、第３のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第９のトランジスタと、
前記差動増幅段の前記第１の出力及び前記第２の出力にそれぞれ接続された第２端子及び第１端子と、第４のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１０のトランジスタと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の出力回路。
【請求項５】
前記容量接続制御回路において、
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子から出力する出力期間開始後の予め定められた第１の期間に、
前記第３のスイッチをオン、前記第４のスイッチをオフとして、前記第１の容量素子の前記第２端子を前記第１の電圧供給端子に接続し、
前記出力期間内の前記第１の期間以後、
前記第３のスイッチをオフ、前記第４のスイッチをオンとして、前記第１の容量素子の前記第２端子を、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記一方のノードに接続する、ことを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項６】
前記容量接続制御回路において、
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子より出力する出力期間開始後の第１の期間に、
前記第５のスイッチをオン、前記第６のスイッチをオフとして、前記第２の容量素子の前記第２端子を前記第２の電圧供給端子に接続し、
前記出力期間内の前記第１の期間以後は、
前記第５のスイッチをオフ、前記第６のスイッチをオンとして、前記第２の容量素子の前記第２端子を、前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記他方のノードに接続する、ことを特徴とする請求項２に記載の出力回路。
【請求項７】
前記容量接続制御回路において、
前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記一方のノードが、前記第１のノードとされ、前記第１の容量素子の前記第２端子が、前記第４のスイッチを介して前記第１のノードに接続されており、
前記第１のノード及び前記第３のノードのうちの前記他方のノードが前記第３のノードとされ、前記第２の容量素子の前記第２端子が、前記第６のスイッチを介して前記第３のノードに接続されており、
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子から出力する出力期間開始後の予め定められた第１の期間に、
前記第３及び第５のスイッチをオン、前記第４及び第６のスイッチをオフとして、前記第１及び第２の容量素子の前記第２端子を、前記第１及び第２の電圧供給端子にそれぞれ接続し、
前記出力期間内の前記第１の期間以後、
前記第３及び第５のスイッチをオフ、前記第４及び第６のスイッチをオンとして、前記第１及び第２の容量素子の前記第２端子を、前記差動増幅段の前記第１及び第３のノードにそれぞれ接続する、ことを特徴とする請求項２に記載の出力回路。
【請求項８】
前記出力端子に一端が接続され、他端が負荷に接続される出力スイッチを更に備え、
前記出力スイッチは、前記出力期間内の前記第１の期間を含む第２の期間にオフとされ、
前記出力期間内の前記第２の期間以後はオンとされる、ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項９】
前記増幅加速回路において、
前記出力期間内の前記第１の期間に、
前記第１及び第２のスイッチをオンし、前記第３のトランジスタを前記第１のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で導通させ、且つ、前記第４のトランジスタを前記第２のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で導通させ、
前記出力期間内の前記第１の期間以後は、
前記第１及び第２のスイッチをオフとし、前記第３のトランジスタを、前記第１のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で非導通とし、且つ、前記第４のトランジスタを前記第２のトランジスタの制御端子と前記出力端子間で非導通とする、ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項１０】
前記出力増幅段は、
前記第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第１導電型の第１１のトランジスタと、
前記第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第２導電型の第１２のトランジスタと、
前記第１１のトランジスタの制御端子と前記第１の電源間に接続された第７のスイッチと、
前記第１１のトランジスタの制御端子と前記差動増幅段の前記第１の出力間に接続された第８のスイッチと、
前記第１２のトランジスタの制御端子と前記第２の電源間に接続された第９のスイッチと、
前記第１２のトランジスタの制御端子と前記差動増幅段の前記第１の出力間に接続された第１０のスイッチと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項１１】
前記入力信号に応じた出力信号を前記出力端子から出力する出力期間開始後の予め定められた第１の期間に、
前記第７、第９のスイッチをオン、前記第８、第１０のスイッチをオフとし、
前記出力期間内の前記第１の期間以後、
前記第７、第９のスイッチをオフ、前記第８、第１０のスイッチをオンとすることを特徴とする請求項１０に記載の出力回路。
【請求項１２】
前記出力増幅段は、
前記第１の電源と前記出力スイッチの前記他端にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記出力スイッチの一端と前記出力端子の接続点に接続された制御端子を有する第１導電型の第１１のトランジスタと、
前記第２の電源と前記出力スイッチの前記他端にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記出力スイッチの一端と前記出力端子の接続点に接続された制御端子を有する第２導電型の第１２のトランジスタと、
を備えた、ことを特徴とする請求項８に記載の出力回路。
【請求項１３】
第２の入力端子を有し、
前記差動増幅段は、
前記第２の入力端子と前記出力端子にそれぞれ第１、第２の入力が接続された第２導電型の第３の差動トランジスタ対と、前記第３の差動トランジスタ対に電流を供給する第４の電流源とを有し、前記第３の差動トランジスタ対の出力対は、前記第１の差動トランジスタ対の出力対と前記第１及び第２のノードで接続され、
前記第２の入力端子と前記出力端子にそれぞれ第１、第２の入力が接続された第１導電型の第４の差動トランジスタ対と、前記第４の差動トランジスタ対に電流を供給する第５の電流源とを有し、前記第４の差動トランジスタ対の出力対は前記第２の差動トランジスタ対の出力対と前記第３及び第４のノードで接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の出力回路。
【請求項１４】
信号を入力する入力端子と、
信号を出力する出力端子と、
差動増幅段と、
出力増幅段と、
増幅加速回路と、
容量接続制御回路と、
を備え、
前記出力増幅段は、
第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子とを有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子とを有する第２導電型の第２のトランジスタと、
を備え、
前記増幅加速回路は、
第１及び第２のスイッチと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第１の出力とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第２導電型の第３のトランジスタと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第２の出力とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有する第１導電型の第４のトランジスタと、
前記第３及び第４のトランジスタの制御端子の共通接続点と前記出力端子との間に接続された第１のスイッチと、
前記第３及び第４のトランジスタの制御端子の共通接続点と前記入力端子との間に接続された第２のスイッチと、
を備え、
前記差動増幅段は、
前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第５のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第６のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、
を備え、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の前記第２端子と、前記第１及び第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、
を備えた、ことを特徴とする出力回路。
【請求項１５】
信号を入力する入力端子と、
信号を出力する出力端子と、
差動増幅段と、
出力増幅段と、
増幅加速回路と、
容量接続制御回路と、
を備え、
前記出力増幅段は、
第１の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第１の出力に接続された制御端子を有する第１導電型の第１のトランジスタと、
第２の電源と前記出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２端子と、前記差動増幅段の第２の出力に接続された制御端子を有する第２導電型の第２のトランジスタと、
を備え、
前記増幅加速回路は、
前記第１の電源に一端が接続された第１の電流源と、
前記出力端子と前記第１の電流源の他端とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記入力端子に接続された第２導電型の第３のトランジスタと、
前記第２の電源に一端が接続された第２の電流源と、
前記出力端子と前記第２の電流源の他端とにそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記入力端子に接続された第１導電型の第４のトランジスタと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第１の出力にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記第３のトランジスタと前記第１の電流源の前記他端との接続点に接続された第１導電型の第５のトランジスタと、
前記出力端子と前記差動増幅段の前記第２の出力にそれぞれ接続された第１及び第２端子を有し、制御端子が前記第３のトランジスタと前記第２の電流源の前記他端との接続点に接続された第２導電型の第６のトランジスタと、
を備え、
前記差動増幅段は、
前記入力端子と前記出力端子とそれぞれ接続される第１及び第２の入力を有する第１の差動トランジスタ対と、前記第１の差動トランジスタ対に電流を供給する第１の電流源と、
前記第１の電源に共通に接続された第１端子と、前記第１の差動トランジスタ対の出力対に第１及び第２のノードでそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第１導電型の第１のトランジスタ対と、
前記第２の電源に共通に接続された第１端子と、第３及び第４のノードにそれぞれ接続された第２端子とを有し、制御端子同士が共通接続された第２導電型の第２のトランジスタ対と、
前記第１のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第１の出力に接続された第２端子と、第１のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第１導電型の第７のトランジスタと、
前記第３のノードに接続された第１端子と、前記差動増幅段の前記第２の出力に接続された第２端子と、第２のバイアス電圧を受ける制御端子とを有する第２導電型の第８のトランジスタと、
前記第２及び第４のノードとの間に接続された第１の連絡回路と、
前記差動増幅段の前記第１及び第２の出力との間に接続された第２の連絡回路と、
を備え、
前記容量接続制御回路は、
第１端子が前記出力端子に接続された第１の容量素子と、
前記第１の容量素子の第２端子と第１の電圧供給端子との間に接続された第３のスイッチと、
前記第１の容量素子の第２端子と前記第１及び第３のノードのうちの一方のノードとの間に接続された第４のスイッチと、
を備えた、ことを特徴とする出力回路。
【請求項１６】
複数の参照電圧の中から映像デジタル信号に基づき１つを選択するデコーダと、前記デコーダの出力を入力端子に受け表示素子が接続するデータ線を駆動する出力回路を備えたデータドライバであって、前記出力回路が請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の出力回路からなるデータドライバ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のデータドライバを備えた表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−１７１９７５（Ｐ２０１１−１７１９７５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３４９７（Ｐ２０１０−３３４９７）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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