(57)【要約】ＩＣ装置（２００）は、複数のＩＣモジュール（２２０ａ、２２０ｂ）を備え、個々のＩＣモジュール（２２０ａ、２２０ｂ）は、電圧生成器（２４０ａ、２４０ｂ）を介して、第１の電力線（２０２）と第２の電力線（２０４）との間に結合されている。電圧生成器（２４０ａ、２４０ｂ）は、第１の電力線（２０２）および第２の電力線（２０４）を介して電力を供給されるとともに、基準電力線（１０６）上の基準電圧を再生して、ＩＣモジュール（２２０ａ、２２０ｂ）のそれぞれの内部電力線（２２２ａ、２２２ｂ）上にその再生された電圧を供給するように構成されている。内部電力線（２２２ａ、２２２ｂ）から電圧生成器（２４０ａ、２４０ｂ）への帰還ループ（２４２ａ、２４２ｂ）により、第１の電力線（２０２）、第２の電力線（２０４）または内部電力線（２２２ａ、２２２ｂ）上にかなりの電流変動が生じる場合でも、内部電力線（２２２ａ、２２２ｂ）上の電圧は確実にほぼ一定に保たれることになる。このＩＣ装置（２００）は、マトリックス・アレイ装置用のドライバ回路として特に適している。
2006509255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の集積回路モジュールと、
第１の電力線と、
第２の電力線と、
基準電力線と、を備え、
前記複数の回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールが、
内部電力線と、
前記第１の電力線と前記内部電力線との間に結合された回路モジュール部とを含む集積回路配置であって、
前記第１の電力線と前記第２の電力線との間に結合され、前記基準電力線に結合された制御端子と前記内部電力線に結合された出力とを含む電圧生成器をさらに備える、集積回路配置。
【請求項２】
前記複数の集積回路モジュールのうちの前記集積回路モジュールが、前記第１の電力線と前記第２の電力線との間に結合された第２の回路モジュール部をさらに含む、請求項１に記載の集積回路配置。
【請求項３】
前記電圧生成器が、前記制御端子を有する非反転入力と前記内部電力線に結合された反転入力とを有する演算増幅器を含む、請求項１に記載の集積回路配置。
【請求項４】
前記電圧生成器が、
前記第１の電力線と前記内部電力線との間に結合された電流源と、
前記内部電力線と前記第２の電力線との間に結合され、前記制御端子を有するゲートを有するトランジスタと、を含む、請求項１に記載の集積回路配置。
【請求項５】
第１の電力線コネクタと、
第２の電力線コネクタと、
基準電力線コネクタと、
内部電力線と、
前記第１の電力線コネクタと前記内部電力線との間に結合された回路部と、
前記第１の電力線コネクタと前記第２の電力線コネクタとの間に結合され、前記基準電力線コネクタに結合された制御端子と前記内部電力線に結合された出力とを含む電圧生成器とを備える、集積回路。
【請求項６】
第１のコンダクタの組と、
第２のコンダクタの組であって、これらのコンダクタが、前記第１のコンダクタの組のコンダクタに対して実質的に垂直に向いている、コンダクタの組と、
複数のマトリックス素子であって、各マトリックス素子が、前記第１のコンダクタの組の１つのコンダクタと、前記第２のコンダクタの組の１つのコンダクタとの間に結合されている、マトリックス素子と、
第１の集積回路配置と、を備えるマトリックス・アレイ装置であって、
前記第１の集積回路配置が、
複数の集積回路モジュールと、
第１の電力線と、
第２の電力線と、
基準電力線と、を含み、
前記複数の回路モジュールの１つの集積回路モジュールが、
内部電力線と、
前記第１の電力線と前記内部電力線との間に結合され、前記第１のコンダクタの組の１つのコンダクタに結合された出力を有する回路モジュール部とを有し、
前記第１の集積回路配置が、前記第１の電力線と前記第２の電力線との間に結合され、前記基準電力線に結合された制御端子と前記内部電力線に結合された出力とを有する電圧生成器をさらに含む、マトリックス・アレイ装置。
【請求項７】
複数の集積回路モジュールと、
第１の電力線と、
第２の電力線と、
基準電力線と、を備え、
前記複数の回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールが、
内部電力線と、
前記第１の電力線と前記内部電力線との間に結合され、前記第２のコンダクタの組の１つのコンダクタに結合された出力を有する回路部とをさらに含む、第２の集積回路配置であって、
前記第１の電力線と前記第２の電力線との間に結合され、前記基準電力線に結合された制御端子と前記内部電力線に結合された出力とを有する電圧生成器をさらに含む第２の集積回路配置をさらに備える、請求項６に記載のマトリックス・アレイ装置。
【請求項８】
前記マトリックス・アレイ装置が表示装置である、請求項６に記載のマトリックス・アレイ装置。
【請求項９】
請求項１の前記集積回路配置を備え、かつ、前記集積回路配置の前記第１の電力線と、前記第２の電力線と、前記基準電力線とに結合された電源手段を含む、電子装置。
【請求項１０】
コンダクタの第１の組と、
コンダクタの第２の組であって、これらのコンダクタが、前記第１のコンダクタの組のコンダクタに対して実質的に垂直に向いている、コンダクタの組と、
複数のマトリックス素子であって、各マトリックス素子が、前記第１のコンダクタの組の１つのコンダクタと、前記第２のコンダクタの組の１つのコンダクタとの間に結合されている、マトリックス素子と、を含む、マトリックス・アレイ装置をさらに備え、
前記第１のコンダクタの組または前記第２のコンダクタの組の前記コンダクタのうちの少なくとも１つが、前記複数の集積回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールに結合されている、請求項９に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の集積回路モジュールを含む集積回路配置、ならびにこの種の集積回路配置を備えたマトリックス・アレイ装置および電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）装置は一般に、いくつかの相互接続されたＩＣモジュールを含む。この種のモジュールは、完全なＩＣでもよく、ＩＣの離散的な構成単位、例えばＩＰコアでもよい。ＩＣ装置内のＩＣモジュールは、相互接続して、協働して機能させることもあり、また各モジュールが独立したタスクを遂行することもある。いずれの場合にも、ＩＣ装置のＩＣモジュールは、第１の電力線と第２の電力線との間に結合される場合が多く、これらの電力線は、各ＩＣモジュール間に電圧差をもたらして、それらＩＣモジュールに適切な電流を供給できるようにし、それによって、各ＩＣモジュールが指定されたそれぞれのタスクを遂行できるように配置されている。一般に、ＩＣモジュールの所望の機能的動作は、そのＩＣモジュール間に適正な電圧が印加されることに基づいている。
【０００３】
ＩＣ装置のいくつかの応用分野では、適正な電圧を確実に供給することは、無視できない問題である。これがあてはまる応用分野は、例えば、ＩＣ装置のＩＣモジュールを用いて、離散的な電子装置部品、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置等のマトリックス・アレイ装置のセルに予め規定された値をかけるドライバ回路の分野である。この種の装置では、複数のＩＣモジュールのうちのあるＩＣが、マトリックス・アレイの少なくとも１つのコンダクタに予め規定された信号値をかけるために、その少なくとも１つのコンダクタに結合されることになる。
【０００４】
現在、マトリックス・アレイ装置の寸法が増大しつつあり、そのためにＩＣ装置の各ＩＣモジュール間に安定した電圧差を維持することが重大な問題となる恐れがある。というのは、例えば、マトリックス・アレイを駆動するのに使用されるＩＣ装置は、各ドライバＩＣモジュール上で必要な電圧を維持するために、より大きな電流を生成できなければならないからである。これが十分に実現されない場合、各ＩＣモジュールにそれぞれ異なる電圧がかけられる恐れがあり、これは望ましくない影響である。マトリックス・アレイ表示装置、例えばマトリックス・アレイ・ベースのＬＣＤまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）装置の場合が特にそうである。というのは、そのような電圧の差によって、表示装置の出力に目に見える欠陥、例えば、表示された画像の２本の線で輝度が異なるといった欠陥が生じる恐れがあり、これは視聴者には画質の劣化と解釈されるので、したがって避けられるべきである。
【０００５】
このような劣化の考えられる１つの原因が、特願平１０−７０８２１に記載の発明によって取り組まれている。この発明では、ＬＣＤ装置のドライバＩＣが、直列抵抗を介して演算増幅器（ＯＰアンプ）の出力に結合されている。この演算増幅器は、分圧回路に結合された正または非反転入力と、その演算増幅器自体の出力からの帰還ループに結合された負または反転入力とを有する。この演算増幅器は、ドライバＩＣの負荷の大きな変異に起因する、ドライバＩＣの入力インピーダンスの変動によって生じる電圧波形の変動が抑制されるように設計されている。
【０００６】
しかし、ドライバＩＣ上での電圧変異は、ＩＣ装置の電力線のインピーダンスが有限であるために生じることもあり、この点で上述の日本特許出願に開示の装置は必ずしも解決策をもたらすものではない。このような変異は、例えば、装置のマトリックス・アレイ、すなわち、コンダクタおよびマトリックス・セル、例えばＬＣセルおよび／または薄膜トランジスタ等のトランジスタの規則的な集合体が、容量の大きな集合体となるために生じることがあり、この容量は、１つまたは複数のＩＣ装置のＩＣモジュールによってコンダクタにかけられる信号に応じて定期的に充放電されるものである。特に、マトリックス・アレイが大きく、かつ／またはＩＣ装置が非導電性基板、例えばガラス上に装着されている場合では、これらの影響によってコンダクタにかなりの電流が生じ得る。ＩＣ装置の電力線のインピーダンスが有限であるので、これらの電流によって、隣接するドライバＩＣに異なる電圧がかけられ、その結果望ましくないアーチファクトが生じる恐れがある。このようなアーチファクトには、表示画像の劣化が含まれ得る。というのは、特にこれらの電圧が装置内で基準電圧として使用される場合には、隣接するＩＣ間での電圧変異によって、それら隣接するＩＣによって駆動される表示線間に許容できない程の輝度の差が生じる恐れがあるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、特に、集積回路配置のＩＣモジュールに結合された電力線間での電圧変動の影響を少なくとも比較的受けにくい集積回路配置を提供することである。  
本発明の他の目的は、特に、ＩＣの電力線間での電圧変動の影響を少なくとも比較的受けにくい集積回路を提供することである。  
本発明のさらなる目的は、特に、改善された動作特性を有するマトリックス・アレイ装置を提供することである。  
本発明のさらなる目的は、特に、改良型ＩＣ装置による利点を有する電子装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の集積回路モジュールと、第１の電力線と、第２の電力線と、基準電力線とを備え、複数の回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールが、内部電力線と、第１の電力線と内部電力線との間に結合された回路モジュール部とを含む集積回路配置であって、第１の電力線と第２の電力線との間に結合され、基準電力線に結合された制御端子と内部電力線に結合された出力とを含む電圧生成器をさらに備える、集積回路配置を提供する。本発明によれば、集積回路は、グローバル電力線ではなく、内部の新規生成（freshly generated）電力線に結合され、この新規生成または再生電力線は、電圧生成器の出力に結合されており、この電圧生成器は第１および第２の電力線から電力を供給されるが、集積回路配置の基準電力線に応答するものである。基準電力線に小さい電流、またはごくわずかな電流を流すと、その電圧はＩＣ装置のＩＣモジュールすべてにおいて実質的に同じになり、したがって、それぞれの電圧生成器は、それぞれの内部生成電力線上に実質的に同程度の電圧を生成することになり、それによって、それぞれ内部生成電力線を有するＩＣモジュールの機能的動作は、ＩＣ装置の電力線を流れる電流の変動の影響をはるかに受けにくくなる。
【０００９】
実施の一態様では、複数の集積回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールはさらに、第１の電力線と第２の電力線との間に結合された第２の回路モジュール部を含む。
【００１０】
ＩＣモジュールは、その適切な機能が第１および第２の電力線上での電流変動の影響を受けやすい部分と、その適切な機能がそのような変動の影響を比較的受けにくい部分とを含み得る。前者部分を電圧生成器に結合させ、後者部分を第１および第２の電力線に直接結合させると、電圧生成器における負荷が低減し、その結果、よりコンパクトな、例えばより小さい電圧生成器を設計できるようになるので有利である。
【００１１】
他の実施態様では、電圧生成器は、制御端子を有する非反転入力と内部電力線に結合された反転入力とを含む演算増幅器を備える。演算増幅器は、その電源端子、すなわち第１および第２の電力線にかなりの電圧変動が生じる場合でも、その出力、すなわち内部電圧線に安定した電圧を生成することができるので、電圧生成器として特に適している。演算増幅器を電圧フォロワとして接続する、すなわち基準電圧をその非反転入力に接続するとともに、内部電力線をその反転入力に帰還させることで、演算増幅器は、内部電力線上での電流変動をも補償することができ、したがって、内部電力線上に非常に安定した基準電圧を有効に再生し、かつ、維持することができる。
【００１２】
さらに他の実施態様では、電圧生成器は、第１の電力線と内部電力線との間に結合された電流源と、内部電力線と第２の電力線との間に結合され、制御端子を有するゲートを含むトランジスタとを備える。
【００１３】
この配置は、上述の演算増幅器装置ほど堅牢ではないが、より小さい面積のシリコンを使用するので、より安く実装できるという利点を有する。一般に、第２の電力線上での電圧変異が基準電圧を上回らない限り、この装置は電圧変動を有効に解消することができる。電圧変動が基準線と第２の電力線との電圧差よりも大きい場合でも、その変動はやはり低減される（dampen）ことになり、これは、大きい変動のみが許容できない悪影響を引き起こす状況では十分な補償となる。
【００１４】
本発明は、さらに、第１の電力線コネクタと、第２の電力線コネクタと、基準電力線コネクタと、内部電力線と、第１の電力線コネクタと内部電力線との間に結合された回路部と、第１の電力線コネクタと第２の電力線コネクタとの間に結合され、基準電力線コネクタ（４０６）に結合された制御端子と内部電力線に結合された出力とを含む電圧生成器とを備える集積回路を提供する。このようなＩＣは、別々のドライバ回路として用いることができ、あるいは本発明のＩＣ装置内の構成単位として用いることもできる。また、ＩＣが適切に機能するのに、明確に規定された安定電圧が不可欠である他の応用例、例えば自己調時式回路にも実装可能である。電圧生成器は、この場合も演算増幅器、電流源とトランジスタとの組合せ、またはその周知の等価物とすることができるが、この電圧生成器を用いると、ＩＣの機能的性能が、そのような策を施さないＩＣよりも、第１および第２の電力線に接続する際の電圧変動の影響を確実に受けにくくなる。
【００１５】
本発明は、さらに、第１のコンダクタの組と、第２のコンダクタの組であって、第２のコンダクタの組の諸コンダクタが、第１のコンダクタの組の諸コンダクタに対して実質的に垂直に向いている、コンダクタの組と、複数のマトリックス素子であって、複数のマトリックス素子の各マトリックス素子が、第１のコンダクタの組の１つのコンダクタと、第２のコンダクタの組の１つのコンダクタとの間に結合されている、マトリックス素子と、第１の集積回路配置とを備え、第１の集積回路配置が、複数の集積回路モジュールと、第１の電力線と、第２の電力線と、基準電力線と、を含み、複数の回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールが、内部電力線と、第１の電力線と内部電力線との間に結合され、第１のコンダクタの組の１つのコンダクタに結合された出力を有する回路モジュール部とを有し、第１の集積回路配置がさらに、第１の電力線と第２の電力線との間に結合され、基準電力線に結合された制御端子と内部電力線に結合された出力とを有する電圧生成器を含む、マトリックス・アレイ装置を提供する。
【００１６】
本発明は特に、マトリックス・アレイ装置の分野における応用例、例えば、アクティブ・マトリックスＬＣＤ表示装置およびアクティブ・マトリックス高分子ＬＥＤ表示装置、または有機ＬＥＤ表示装置等に適しており、とりわけそのような装置が絶縁表面に装着されている場合に適している。マトリックス・アレイ・セル、例えばＬＣセル内の薄膜トランジスタおよびコンデンサの容量の充放電、ならびに第１の組のコンダクタと第２の組のコンダクタ、すなわち行ドライバ・コンダクタと列ドライバ・コンダクタとの間の交差結合容量の充放電によって、電流に大きな変動が生じることがある。本発明のＩＣ装置を用いてマトリックス・アレイ装置を駆動すると、これらの変動による悪影響を低減または回避することもできる。本発明のＩＣ装置は、マトリックス・アレイに結合された別の離散的配置とすることもでき、あるいはマトリックス・アレイと同じ技術、例えば薄膜トランジスタを用いてＩＣ装置を実現することにより、マトリックス・アレイ内に組み込むこともできる。
【００１７】
好ましくは、マトリックス・アレイ装置はさらに、複数の集積回路モジュールと、第１の電力線と、第２の電力線と、基準電力線とを備え、複数の回路モジュールのうちの１つの集積回路モジュールが、内部電力線と、第１の電力線と内部電力線との間に結合され、第２のコンダクタの組の１つのコンダクタに結合された出力を有する回路部とを含む第２の集積回路配置であって、第１の電力線と第２の電力線との間に結合され、基準電力線に結合された制御端子と内部電力線に結合された出力とを有する電圧生成器をさらに含む、第２の集積回路配置を備える。
【００１８】
コンダクタの両組がともに、本発明のＩＣ装置によって駆動される場合、両組のうちの各コンダクタ上での電流変動の影響は補償されることになる。
【００１９】
実施の一態様では、マトリックス・アレイ装置は、表示装置である。表示装置は、一般に明確に規定された画素状態を必要とする。というのは、人間の眼は画像のある種のアーチファクトに非常に敏感であり、その１つは、画像内の、いくつかの画素または線群で形成される線が、隣接する線と輝度に差があることである。特に、アクティブ・マトリックスＬＣＤ表示装置やアクティブ・マトリックスＬＥＤ表示装置等のマトリックス・アレイ表示装置は、この種のアーチファクトの影響を非常に受けやすい。というのは、表示装置の面積が大きく、また、この種の装置を製造するのに通常用いられる絶縁基板が、マトリックス・アレイ装置のコンダクタを流れる電流の大きな変動を生じ得るからである。本発明をマトリックス・アレイ表示装置に応用すると、それぞれのドライバ回路間で生じる電圧差によって誘起される電流変動から生じる輝度の差を低減または回避することもできるので、改善された画質が得られることになる。
【００２０】
本発明はさらに、本発明による集積回路配置を備え、かつ、集積回路配置の第１の電力線と、第２の電力線と、基準電力線とに結合された電源手段を含む、電子装置を提供する。
【００２１】
本発明によるＩＣ装置を組み込むと、電子装置の安定性および信頼性が向上する。これは、非常に安定した動作特性を有する電子装置が必要とされる応用分野において、特に有利となる。このような応用分野の１つの具体的な例として、表示装置、例えばモニタ、テレビ、および表示画面を含む携帯式（hand-held）装置の分野が挙げられる。これらの表示装置では、電子装置の表示部の性能の障害（disturbance）が、ユーザの、その電子装置全体としての性能評価に直接影響を与えることになる。  
本発明を、添付の図面を参照し、非限定的な例を用いてより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に、マトリックス・アレイ装置の一部を、液晶（ＬＣ）画素４０ａおよび４０ｂを示す概略図によって示す。これら画素はどちらも、列コンダクタ１０に結合されるとともに、それぞれ行コンダクタ２０および２２に結合されている。ＬＣ画素４０ａおよび４０ｂはいずれもある量のＬＣ材料を含み、それぞれコンデンサ４２ａおよび４２ｂと、蓄積コンデンサ４４ａおよび４４ｂと、薄膜トランジスタ４６ａおよび４６ｂとで示されている。蓄積コンデンサ４４ａおよび４４ｂは、それぞれ隣接する行コンダクタ１９および２０に結合されているが、これは非限定的な例にすぎないことを強調しておきたい。他の装置、例えば蓄積コンデンサが専用の容量線に結合される装置も実施可能である。
【００２３】
薄膜トランジスタ４６ａおよび４６ｂの各ゲートは、それぞれ行コンダクタ２０および２２によって制御される。これらのＬＣ材料は、列コンダクタ１０と共通電極５０との間に結合されている。行コンダクタ２０はドライバＩＣ６０に結合され、行コンダクタ２２はドライバＩＣ６２に結合されており、両ドライバＩＣはともにＩＣ装置の一部を形成している。ドライバＩＣ６０および６２は、電力線６３を介してシステム接地電位７０に結合されている。電力線６３は、マトリックス・アレイ装置の画素への基準電圧として働き、ドライバＩＣ６０とドライバＩＣ６２との間の抵抗６４と、システム接地電位７０とドライバ回路６０との間の抵抗６６とによって示されるように、有限のインピーダンスをもつ。
【００２４】
動作に際しては、ＬＣ画素４０ａは、その列コンダクタ１０を介してデータを受け取る。トランジスタ４６ａをイネーブルにしてコンデンサ４２ａおよび４４ａに適当な電荷を蓄積することによって、ＬＣ画素４０ａにデータを記憶させることが可能である。トランジスタ４６ａは、行コンダクタ２０のアドレシング・パルスによってイネーブルになる。自明のように、ＬＣ画素４０ｂも同様にしてアドレシングされるが、行コンダクタ２２を介してである。ＬＣ画素４０ａおよび４０ｂがアドレシングされたら、それら画素は、次のアドレシング事象が起こるまで、それらの情報を保持する必要がある。これは、交差する行コンダクタおよび列コンダクタの組が相互キャパシタンスを有することから複雑になる。その様子を、行コンダクタ２０と列コンダクタ１０との間のコンデンサ４８ａと、行コンダクタ２２と列コンダクタ１０との間のコンデンサ４８ｂとで概略的に示す。ＬＣディスプレイ素子のアドレシングから生じる、それらのコンダクタの組を流れる電流の連続する変動によって、それらコンダクタの相互キャパシタンスが頻繁に充放電されることになり、それによって、例えば、行コンダクタに接続されたＬＣ画素がアドレシングされていない場合でも、それらの行コンダクタをかなりの電流が流れることがあり得る。
【００２５】
一般には、そのような電流は、電力線６３を介してコンダクタから除去される。しかし、電力線６３のインピーダンスが有限であるので、例えば抵抗６４を例に取ると、ドライバＩＣ６０と６２との間で、また行コンダクタ２０と２２との間で電圧差が生じることになる。したがって、共通電極４１ａと行コンダクタ２０との間の電圧は、共通電極４１ｂと行コンダクタ２２との間の電圧とは異なることになる。これらの電圧差がＬＣ画素４０ａおよび４０ｂそれぞれの輝度レベルを規定するので、これらの電圧差が十分大きくなると、各画素行の間で輝度に目に見える差が生じることがある。
【００２６】
列コンダクタで画素をアドレシングする際にも、上述の相互キャパシタンスの充放電から生じる電流が、列ドライバＩＣ（図示せず）に結合された基準電力線（図示せず）を流れる結果、列コンダクタに印加される電圧が所期の値から外れる場合に、同様の問題が生じ得る。
【００２７】
このようなアーチファクトの発生を回避する、本発明による例示的なＩＣ装置を図２に示す。ＩＣ装置２００は、第１の電力線２０２と、第２の電力線２０４と、それらとは別の基準電力線２０６とを含む。ＩＣ装置２００は、第１のＩＣモジュール２２０ａと第２のＩＣモジュール２２０ｂとを含めた、複数のＩＣモジュールをさらに備え、これら両モジュールはともに、第１の電力線２０２に接続されており、また、他の応用例、例えば外部装置または別のＩＣモジュールに、時間依存（time-dependent）信号を供給する出力２２４ａおよび２２４ｂをそれぞれ有する。この時点で、この応用例では、ＩＣモジュールは、明確に規定された機能を有する離散的なＩＣまたは離散的なＩＣ構成単位、例えば知的所有権（ＩＰ）コアまたは類似の構成単位とすることができることを強調しておきたい。両モジュールが第２の電力線２０４に直接結合されるのではなく、第１のＩＣモジュール２２０ａは内部電力線２２２ａに結合され、第２のＩＣモジュール２２０ｂは内部電力線２２２ｂに結合されている。内部電力線２２０ａは第１の演算増幅器（ＯＰアンプ）２４０ａの出力に結合され、内部電力線２２０ｂは第２の演算増幅器２４０ｂの出力に結合されている。第１および第２の演算増幅器２４０ａおよび２４０ｂは、それぞれの結合を介して第１の電力線２０２および第２の電力線２０４から電力を得ている。演算増幅器２４０ａおよび２４０ｂそれぞれの正または非反転入力は、基準電力線２０６に結合されている。演算増幅器２４０ａの負または反転入力は、帰還ループ２４１ａを介して内部電力線２２２ａに結合され、演算増幅器２４０ｂの負または反転入力は、帰還ループ２４１ｂを介して内部電力線２２２ｂに結合されている。演算増幅器２４０ａおよび２４０ｂは、それぞれ内部電力線２２２ａおよび２２２ｂ用の電圧生成器として動作する。
【００２８】
動作に際しては、非常に小さい電流が基準電力線２０６を流れることになる。したがって、基準電力線のインピーダンスが有限であっても、演算増幅器はすべて、実質的に同程度の電位を感知して、ＩＣ装置２００内のそれぞれのＩＣモジュール、例えばＩＣモジュール２２０ａおよび２２０ｂの内部電力線上に実質的に同程度の電圧を生成するようになる。また、演算増幅器の特質（quality）として、それらの出力信号が、それらの電源端子上でのどんな変動、すなわち第１の演算増幅器２４０ａでは第１の電力線２０２上での変動、第２の演算増幅器２４０ｂでは第２の電力線２０４上での変動の影響もほとんど受けなくなることが周知である。このケースでは、第２の電力線２０４が電源（図示せず）の負端子に接続された電力線である場合、したがって第２の電力線２０４が低電圧または接地電力線である場合、基準線における基準電位を第２の電力線２０４における電位よりもわずかに高く選択することによって上記のことが達成される。自明のように、第２の電力線２０４が高電圧電力線である場合は、基準電力線２０６における電位は、この電圧よりもわずかに低く選択されることになる。したがって、内部電力線２２２ａおよび２２２ｂ上に生成される電圧は、第１および第２の電力線２０２および２０４上での変動の影響をほとんど受けない。
【００２９】
さらに、内部電力線２２２ａおよび２２２ｂ上での電圧変動は、それぞれその帰還ループ２４１ａおよび２４１ｂを介して演算増幅器２４０ａおよび２４０ｂによって感知されることになる。これらの電力線のうちの１本における電流の低減によって電圧が降下する場合には、担当の（responsible）演算増幅器が正の電力線、例えば第１の電力線２０２から電流量を増大させて、関係する（involved）内部電力線上の電圧を安定させる。あるいは、これらの電力線のうちの１本における電流の増大によって、電圧の上昇が感知された場合は、関連する演算増幅器が、過剰な電流を負の電力線、例えば第２の電力線２０４にシンクさせ（sink）、やはり関係する内部電力線上の電圧が安定することになるが、上述のように、それらの演算増幅器はその電源端子上での変動の影響を受けにくいため、ＩＣ装置２００内の別の演算増幅器による電圧生成を妨害することはない。
【００３０】
次に、図１およびその詳細な説明に戻ると、出力２２４ａおよび２２４ｂは、マトリックス・アレイ装置の行コンダクタまたは列コンダクタの集合体に結合することができる。関係する電圧差は、この場合は共通電極５０と、ＩＣ装置２００内のＩＣモジュール２２０ａおよび２２０ｂのそれぞれの内部再生電力線２２４ａおよび２２４ｂとの間で規定されるが、それら電力線は、図１に示すマトリックス・アレイ装置のグローバル基準電力線６３よりも、電流変動の影響をはるかに受けにくいので、図１の詳細な説明で述べた輝度に関するアーチファクトはもはや生じることはないことを理解されたい。
【００３１】
この時点で、本発明のＩＣ装置は、２本以上の内部再生電力線を含むことができることを強調しておきたい。というのは、いくつかの安定電圧を供給しなければならない場合、例えばマトリックス・アレイ装置内の分圧列ドライバが、その列ドライバのそれぞれの出力信号に適した電圧レベルを確保するために電源電圧と接地電位とのどちらをも明確に規定する必要がある、デジタル／アナログ変換器として動作する場合、このような線を複数有すると有利となり得るからである。このような場合、それぞれ別々の電圧生成器の入力に結合された複数の基準電力線を設けて、その別々の電圧生成器のそれぞれの出力部で、それぞれの電力線を再生することができる。
【００３２】
図２およびその詳細な説明を再度参照しながら以下の図について説明する。対応する参照番号は、別段の明白な記載がない限り同じ意味を有するものである。
【００３３】
図３は、演算増幅器２４０ａおよび２４０ｂを代替の電圧生成装置で置き換えたＩＣ装置２００を示す。図３では、この電圧生成器は、第１の電力線２０２とＩＣモジュール２２０ａへと延びる内部電力線２２２ａとの間に結合された電流源３４２ａと、内部電力線２２２ａと第２の電力線２０４とに結合されたソースを有し、その制御端子すなわちゲートが、基準電力線２０６に結合されているトランジスタ３４４ａとを含む。それに対応して、ＩＣモジュール２２０ｂの内部電力線２２２ｂは、電流源２４２ｂを介して第１の電力線２０２に結合されるとともに、基準電力線２０６にその制御端子すなわちゲートが結合されたトランジスタ３４４ｂを介して第２の電力線２０４に結合されている。
【００３４】
動作に際しては、例えば、内部電力線２２２ａ上の電流が低減する場合、トランジスタ３４４ａでの電圧差も低減し、トランジスタ３４４ａを流れる電流も同様に低減することになる。さらに、電流源３４２ａが内部電力線２２２ａへの電流を増大させ、その結果、内部電力線２２２での電圧は維持されるようになる。あるいは、内部電力線２２２上の電流が増大する場合、トランジスタ３４４ａでの電圧差も増大し、より強い電流がトランジスタを経由して第２の電力線２０４へと流れるが、これに対して電流源３４２ａはより少ない電流を生じるようになり、したがって、内部電力線２２２ａの電位はやはり維持されることになる。
【００３５】
図３に示す電圧生成器の実施形態、すなわち電流源３４２とトランジスタ３４４との組合せは、図２に示す実施形態、すなわち演算増幅器２４０ほど堅牢ではないことが、当業者には理解されよう。例えば、第２の電力線２０４上での電流変動が、基準電力線２０６と第２の電力線２０４との間の電圧差を上回ると、これらの変動は弱められるものの、直ちに内部電力線２２２の電位の変動を生じることになる。しかし、図３に示す実施形態は、実装するのがより安価ですみ、また、これらの電流変動が、ＩＣ装置２００の内部電力線２２２上で再生されない程度に小さい状況では許容できる代替形態である。
【００３６】
この時点で、電流源３４２ａは単にソース・フォロワ用の負荷として動作するにすぎず、適切な抵抗で置き換えることもできることを明記しておく。実際に、基準入力信号によって規定される電圧で低インピーダンス出力を生成することができるどんな単位利得バッファ増幅器設計も、ＩＣ装置２００の内部電力線用の電圧生成器に適した設計である。また、上述のＩＣ装置２００の実施形態の組込みが、出力２２４ａおよび／または２２４ｂに有意な電流変動を生じ得るどんな応用例にも有用であることを、当業者には理解されたい。また、ＩＣ装置２００のＩＣモジュール２２０がすべて、電圧生成器を介して電源装置（図示せず）に結合されている必要はない。これは、出力が、装置の素子のうちの１つ、例えば図１のマトリックス・アレイ装置の共通電極と、ＩＣ装置２００の電力線との間で、安定電圧を必要とする装置の一部分に結合されるＩＣモジュールの場合にのみ有利である。
【００３７】
図３およびその詳細な説明をやはり再度参照しながら以下の図について説明する。対応する参照番号は、別段の明白な記載がない限り同じ意味を有するものである。
【００３８】
上述の電圧生成器のいずれかをＩＣモジュール、例えば離散的なＩＣに組み込むことも有利となり得る。そのようなＩＣの例を図４に示す。ここでは、演算増幅器を電圧生成器の一実施形態として使用しているが、これは非限定的な例にすぎない。ＩＣ４００は、第１の電力線コネクタ４０２と、第２の電力線コネクタ４０４と、基準電力線コネクタ４０６と、出力コネクタ４０８とを有する。演算増幅器４４０は、第１の電力線コネクタ４０２および第２の電力線コネクタ４０４を介して電力を供給され、その非反転端子は基準電力線コネクタ４０６を介して結合されている。その出力は、内部電力線４２２を介して第１のＩＣ部４２０に結合され、その内部電力線から、帰還ループ４４２が演算増幅器４４０の反転入力に戻っている。任意選択で、ＩＣ４００は、第１の電力線コネクタ４０２と第２の電力線コネクタ４０４とを介して電源装置に直接接続することができる第２の回路部４３０を有する。こうすると、出力コネクタ４０８を介して出力信号を生成するのに関与する回路部分だけを電圧生成器、例えば演算増幅器４４０に接続するだけでよくなり、したがって電圧生成器における負荷が低減されるので、このような構成（constellation）では、第２の回路部４３０から生じる電流変動を補償する必要がなくなるという利点がある。図２および３には明白に示されていないが、このような回路の分割は、ＩＣ装置２００のＩＣモジュール２２０にも応用できること、すなわち、ＩＣモジュール２２０を、電圧生成器、例えば演算増幅器２４０、電圧源３４２とトランジスタ３４４との組合せ、またはその等価物に結合されたＩＣモジュール部と、第２の電力線２０４に直接結合されたＩＣモジュール部とに分割し、それによって電圧生成器における負荷を低減させることができることは、当業者には明らかであろう。
【００３９】
ＩＣ４００は、独立型装置、例えばドライバＩＣとして使用することができるが、離散的な構成単位として使用し、いくつかのＩＣ４００を相互接続して本発明のＩＣ装置２００を形成することもできる。
【００４０】
本発明の応用例は、特にマトリックス・アレイ装置と組み合わせると有用である。というのは、図１の詳細な説明で述べたように、この種の装置は、電流変動による影響を受けやすく、特に、装置が広い面積に及ぶ場合、すなわち容量が大きく、大きな電流が生じ得る場合、および／または、絶縁基材、例えばガラスが使用される場合、すなわち行コンダクタおよび列コンダクタのみが、それらの電流が漏洩し得る主要経路となる場合はそうだからである。そのような組合せを図５に示す。ここでは、マトリックス・アレイ装置５００は、コンダクタ５２０ａ〜ｄの第１の組と、それに交差するコンダクタ５４０ａ〜ｄの第２の組とを含み、それらを用いてマトリックス・アレイ素子５６０を駆動する。一般に、それらの２組のうちの１組がマトリックス・アレイ装置５００の行コンダクタを形成し、他方の１組が列コンダクタを形成する。この装置は、パッシブ・マトリックスＬＣＤ、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＬＣＤ、ポリマーまたは有機ベース型ＬＥＤ表示装置、センサ装置、または他の既知のマトリックス・アレイ・ベースの装置とすることができ、マトリック・アレイ素子５６０は、図１に示すようなＬＣ画素、センサ、または当業者に既知の他のマトリックス・アレイ素子である。コンダクタ５２０ａ〜ｄの第１の組は、第１のＩＣ装置に結合され、これは本発明のＩＣ装置２００である。図５では電力線および電圧生成器がＩＣ装置２００から省略してあるが、これは単に図を見やすくするためである。したがって、コンダクタ５２０ａ〜ｄの第１の組における電流変動から生じる、マトリックス・アレイ装置５００が機能する際のアーチファクトは、ＩＣモジュール２２０ａ〜ｄの基準電力線に結合された電圧生成器によって抑制されることになる。
【００４１】
コンダクタ５４０ａ〜ｄの第２の組は、複数のＩＣモジュール１２２０ａ〜１２２０ｄを有する第２のＩＣ装置１２００に結合されている。第２のＩＣ装置１２００は、本発明によるＩＣ装置とすることができるが、必ずしもそうする必要はない。第１および第２のＩＣ装置２００および１２００は、マトリックス・アレイ素子５６０を構築するのに使用したのと同じＩＣ装置２００および１２００の構築技術、例えば、薄膜トランジスタを用いて、マトリックス・アレイ装置に組み込むことができる。あるいは、第１および第２のＩＣ装置２００および１２００は、離散的な諸ＩＣから構築される、別々の離散的な構成、例えば図４に示しその詳細な説明で述べたＩＣ４００としてもよく、それらは既知のボンディング技術によってマトリックス・アレイ装置５００に結合される。ＩＣ装置２００および１２００それぞれのＩＣモジュール２２０ａ〜ｄおよび１２２０ａ〜ｄは、既知のどんな行ドライバ回路または列ドライバ回路とすることもでき、単一の行コンダクタまたは列コンダクタを駆動するのではなく、複数の行コンダクタまたは列コンダクタを駆動するように構成することもできる。
【００４２】
本発明のＩＣ装置によって得られる利点は、マトリックス・アレイ装置５００全体に及ぶものであることを強調しておきたい。というのは、マトリックス・アレイ装置５００は改善された出力特性、例えば、表示装置の場合、より安定した、すなわちより鮮明な（better-defined）画像を示すことになり、その結果、このような装置の市場性が向上するからである。
【００４３】
図６に、本発明による電子装置６００、例えばテレビ、モニタ、またはＴＦＴ−ＬＣＤ等のマトリックス・アレイ装置を含めたバッテリ駆動式（battery-powered）装置を示す。電子装置６００は、ＩＣモジュール２２０ａおよび２２０ｂそれぞれの出力２２４ａおよび２２４ｂが応用例６４０に結合されたＩＣ装置２００を備え、応用例６４０は出力２２４ａおよび２２４ｂから供給される信号によって制御される。応用例６４０は、マトリックス・アレイ装置とすることができるが、必ずしもこれに限らず、基準電圧を得るためにＩＣ装置２００を用い、かつ、出力２２４ａおよび２２４ｂに沿った電力変動によって生じるアーチファクトの影響を受けるどんな応用例でも、本発明のＩＣ装置２００を用いると改善された性能を示すことができる。
【００４４】
電子装置６００はさらに、第１の電力線２０２および第２の電力線２０４を介してＩＣ装置２００に電力を供給する電源装置６２０を有する。電源装置６２０は、電圧生成器、例えば演算増幅器２４０ａおよび２４０ｂの制御端子に実質的に同一の基準電圧を供給するように、ＩＣ装置２００の基準電力線２０６に、小さな、好ましくはごくわずかな（negligible）電流を供給する電圧源６２２を含む。電圧源６２２は既知の技術によって実現することができるが、それについてはここではこれ以上詳しくは論じないことにする。
【００４５】
ＩＣ装置２００の電圧生成器は、ＩＣモジュール２２０ａおよび２２０ｂとは別に示されているが、これらの電圧生成器は、本発明の範囲から逸脱することなく、それらのモジュール内に組み込むこともできることを強調しておきたい。
【００４６】
上述の実施形態は本発明を限定するのではなく、例示するものであり、当業者であれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替実施形態を設計できることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に示すいかなる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。用語「備える、含む、有する（comprising）」は、特許請求の範囲に記載した要素またはステップ以外のものの存在を排除するものではない。ある要素の前に付される用語「１つの（aまたはan）」は、その要素の複数の存在を排除するものではない。いくつかの手段を列挙する装置請求項において、これらの手段のいくつかは、全く同一のハードウェア部品によって具体化することができる。いくつかの策が互いに異なる従属請求項に記載されているが、これらの策を有利に組み合わせて使用できないと言っているのではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】マトリックス・アレイ装置のうち集積回路配置に結合された部分を示す概略図である。
【図２】本発明による集積回路配置の実施の一形態を示す図である。
【図３】本発明による集積回路配置のもう１つの実施形態を示す図である。
【図４】本発明による集積回路の実施の一形態を示す図である。
【図５】本発明によるマトリックス・アレイ装置を示す図である。
【図６】本発明による電子装置を示す図である。
【図１】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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