專(zhuān)利名稱(chēng)：用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的液晶驅(qū)動(dòng)用半導(dǎo)體集成電路(一種液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC)；具體地說(shuō)，涉及一種適用于具有以非易失性方式來(lái)設(shè)定液晶顯示面板的特性和規(guī)格的裝置的液晶控制驅(qū)動(dòng)IC的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為諸如移動(dòng)電話(huà)和PDA(個(gè)人數(shù)字助手)等便攜式電子設(shè)備的顯示器，通常使用將多個(gè)顯示像素排列成二維矩陣的點(diǎn)陣型液晶面板。在器件中配置了顯示控制器(液晶控制器IC)，它形成在半導(dǎo)體集成電路內(nèi)，用于控制液晶面板的顯示；和用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的驅(qū)動(dòng)電路；或含有這樣的驅(qū)動(dòng)電路的液晶顯示驅(qū)動(dòng)器(液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC)。
液晶顯示器的規(guī)格，諸如伽瑪特性、驅(qū)動(dòng)電壓、操作時(shí)鐘頻率等，隨所使用的液晶種類(lèi)和驅(qū)動(dòng)方式而不同；而且由于制造的偏差其特性也不同。提供液晶顯示驅(qū)動(dòng)器的制造商制造液晶顯示驅(qū)動(dòng)器，使其適用于不同規(guī)格的液晶顯示器和具有制造偏差的液晶顯示器。該制造方法是增加驅(qū)動(dòng)器的通用性及減少生產(chǎn)成本的設(shè)計(jì)方法。
迄今為止，作為為了使不同規(guī)格的液晶顯示器能被驅(qū)動(dòng)的措施，實(shí)用的方法是在液晶顯示驅(qū)動(dòng)器中配置寄存器。同時(shí)，在外部配置如EPROM等的非易失性存儲(chǔ)器。對(duì)于上電時(shí)的初始化設(shè)定，將驅(qū)動(dòng)條件等設(shè)定信息從非易失性存儲(chǔ)器傳送給內(nèi)部的寄存器。還有其他的方法。在液晶顯示驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置了具有熔絲等的設(shè)定電路。在確定了所用的液晶顯示器時(shí)，通過(guò)依照液晶顯示器的規(guī)格斷開(kāi)熔絲來(lái)進(jìn)行設(shè)定。通過(guò)使用熔絲來(lái)調(diào)整液晶顯示器的工作特性的發(fā)明公布于例如日本未審查專(zhuān)利公開(kāi)第2000-148064號(hào)中。
作為一種現(xiàn)有的設(shè)定驅(qū)動(dòng)條件的方法，使用從外部ROM對(duì)寄存器設(shè)定信息的方法在每次電源上電時(shí)都必須進(jìn)行設(shè)定，因此存在CPU負(fù)載過(guò)重和系統(tǒng)啟動(dòng)慢的缺點(diǎn)。在使用熔絲的方法中，一旦進(jìn)行了設(shè)定，該設(shè)定就不能變更。該方法在設(shè)定之后不能改變使用的液晶顯示器或顯示器的規(guī)格；且用戶(hù)不能進(jìn)行設(shè)定。因此，該方法存在可用性低的缺點(diǎn)。
另外，當(dāng)電路的特性由于制造偏差而偏離期待值時(shí)，通常可以通過(guò)設(shè)定電阻的電阻值或電容的電容值來(lái)調(diào)整該偏差。在液晶顯示器和液晶驅(qū)動(dòng)器中，使用保護(hù)用二極管、升壓電容等作為外部器件。這些外部器件與液晶驅(qū)動(dòng)器IC一起被配置在柔性板或類(lèi)似的設(shè)備上。因此，存在如下缺點(diǎn)，即外設(shè)部分的數(shù)量較大以至于很難使設(shè)備小型化；以及因外部器件而使液晶驅(qū)動(dòng)IC的外部端子的數(shù)量增加，芯片尺寸也相應(yīng)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種易于根據(jù)所使用的液晶顯示器的規(guī)格來(lái)設(shè)定驅(qū)動(dòng)條件等的、用于驅(qū)動(dòng)液晶的易用的半導(dǎo)體集成電路器件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路器件，它能夠調(diào)整由于制造偏差而偏離期待值的液晶顯示器或用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路器件的特性，并且可以減少外部器件的數(shù)量以及實(shí)現(xiàn)芯片的小型化。
本發(fā)明的上述和其他的目的和新穎的特性將通過(guò)本說(shuō)明書(shū)和附圖進(jìn)行說(shuō)明。
下面說(shuō)明本申請(qǐng)公開(kāi)的發(fā)明的典型例的概要。
電可編程非易失性存儲(chǔ)器電路(EPROM)或電可擦除可編程非易失性存儲(chǔ)器電路(EEPROM)被設(shè)置在用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的半導(dǎo)體集成電路器件中；設(shè)定信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器電路中。存儲(chǔ)器電路可以用與形成其他電路器件的半導(dǎo)體制造工藝相同的工藝所形成的常規(guī)的器件來(lái)構(gòu)成。
通過(guò)在用于驅(qū)動(dòng)液晶半導(dǎo)體集成電路器件中設(shè)置內(nèi)置的非易失性存儲(chǔ)器電路，不需要像使用外部ROM和寄存器的方法那樣在每次電源接通時(shí)讀取設(shè)定信息。因此，具有減輕CPU的負(fù)載并迅速啟動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。特別地，在啟動(dòng)用于移動(dòng)電話(huà)等的液晶顯示器時(shí)執(zhí)行復(fù)位操作的情況下，當(dāng)移動(dòng)電話(huà)電源開(kāi)通以及液晶顯示器從待機(jī)狀態(tài)變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)時(shí)，液晶顯示器會(huì)被復(fù)位。此時(shí)，微處理器需要為各種不同的器件(RF模塊、供電電路、存儲(chǔ)器、控制液晶顯示器的半導(dǎo)體器件等)設(shè)定初始值，所以微處理器的工作負(fù)載很重。因此，在用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路器件中，加快在上電時(shí)的設(shè)定對(duì)減少CPU的負(fù)載和加速系統(tǒng)啟動(dòng)是非常有效的。
通過(guò)設(shè)置內(nèi)置的非易失性存儲(chǔ)器電路，芯片或包括該芯片的液晶顯示器的識(shí)別信息(芯片ID或模塊ID)可以被預(yù)先寫(xiě)入。因此，對(duì)于一個(gè)通過(guò)使用這樣的內(nèi)置有非易失性存儲(chǔ)器電路的半導(dǎo)體集成電路器件構(gòu)成液晶顯示器的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可以利用ID來(lái)實(shí)現(xiàn)各種管理。ID可以被存儲(chǔ)在其他設(shè)定信息被寫(xiě)入后所剩余的區(qū)域中。
可以通過(guò)用于形成包括其他電路的器件的半導(dǎo)體制造工藝而形成的器件是普通器件，該普通器件不是被稱(chēng)作具有浮柵的FAMOS那樣的非易失性存儲(chǔ)器器件。通常，被稱(chēng)為ERROM或EEPROM的存儲(chǔ)器IC是通過(guò)使用與通常的元件相比具有更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的非易失性存儲(chǔ)器器件來(lái)構(gòu)成的。因此，由于大量的掩膜數(shù)目而使制造成本很高。
如果將可以?xún)H由通常的器件構(gòu)成的非易失性存儲(chǔ)器電路設(shè)置在內(nèi)部以存儲(chǔ)設(shè)定信息，則可以低成本地實(shí)現(xiàn)易于根據(jù)所使用的液晶顯示器的規(guī)格來(lái)設(shè)定驅(qū)動(dòng)條件并且即使驅(qū)動(dòng)條件改變也可以輕易地改變?cè)O(shè)定的存儲(chǔ)電路。根據(jù)本發(fā)明，特性偏差可以通過(guò)改變存儲(chǔ)在內(nèi)置的非易失性存儲(chǔ)器電路中的設(shè)定值來(lái)調(diào)整，而不用使用外部器件。因此，可以減少外部器件的數(shù)量和用于連接外部器件的端子的數(shù)量。
下面簡(jiǎn)要說(shuō)明在本申請(qǐng)中公開(kāi)的發(fā)明中的典型例的效果。
根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)能夠根據(jù)所使用的液晶顯示器的規(guī)格輕易地設(shè)定驅(qū)動(dòng)條件的易用的半導(dǎo)體集成電路器件。
根據(jù)本發(fā)明，即使特性由于制造偏差而偏離期待值，也可以不使用外部器件地進(jìn)行調(diào)整。因此其效果在于可以實(shí)現(xiàn)外部器件數(shù)量少和芯片小型化的用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路器件。


圖1是由具有內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器電路的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC和利用該驅(qū)動(dòng)器IC驅(qū)動(dòng)的TFT液晶面板組成的液晶顯示器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是在應(yīng)用本發(fā)明的液晶控制驅(qū)動(dòng)器中的振蕩器的一個(gè)例子的方框圖。
圖3是可以利用外部器件來(lái)調(diào)整頻率的振蕩器的一個(gè)例子的電路圖。
圖4是時(shí)序控制器的一個(gè)例子的電路圖。
圖5是LCD供電電路的一個(gè)例子的電路圖。
圖6是能夠利用外部器件來(lái)調(diào)整LCD供電電路的電壓的一個(gè)例子的電路圖。
圖7是在圖1的實(shí)施例的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC中的非易失性存儲(chǔ)器電路(ROM)的寫(xiě)入操作的操作時(shí)序的時(shí)序圖。
圖8是非易失性存儲(chǔ)器電路(ROM)的讀出操作的操作時(shí)序的時(shí)序圖。
圖9是在非易失性存儲(chǔ)器電路中適于制造商信息存儲(chǔ)區(qū)域的存儲(chǔ)電路的具體結(jié)構(gòu)例子的電路圖。
圖10是構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)器電路的存儲(chǔ)單元的布圖(layout)的一個(gè)例子的平面視圖。
圖11是構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)器電路的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的剖面圖和寫(xiě)入時(shí)的施加電壓。
圖12是構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)器電路的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的剖面圖和讀入時(shí)的施加電壓。
圖13是構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)器電路存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)的剖面圖和擦除時(shí)的施加電壓。
圖14是在非易失性存儲(chǔ)器電路中適用于用戶(hù)信息存儲(chǔ)區(qū)域的存儲(chǔ)器電路的一個(gè)例子的電路圖。
圖15是適用于用戶(hù)信息存儲(chǔ)區(qū)域的存儲(chǔ)器電路的另一個(gè)例子的電路圖。
圖16是適用于用戶(hù)信息存儲(chǔ)區(qū)域的存儲(chǔ)單元的另一個(gè)例子的電路圖。
圖17是在構(gòu)成本實(shí)例的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC的電路模塊的半導(dǎo)體芯片上的布圖的一個(gè)例子的平面圖。
圖18是在構(gòu)成本實(shí)施例液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC的電路模塊的半導(dǎo)體芯片上的布圖的另一個(gè)例子的平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
首先，參照?qǐng)D1，對(duì)有效應(yīng)用了本發(fā)明的、內(nèi)置有非易失性存儲(chǔ)器電路的、用于驅(qū)動(dòng)液晶的半導(dǎo)體集成電路器件(液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC)200進(jìn)行說(shuō)明。圖1是由具有內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器電路的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC 200和被該驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的TFT液晶面板300組成的液晶顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
在圖1中，200表示用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC，它利用有源矩陣方法執(zhí)行顯示；300表示由液晶控制驅(qū)動(dòng)器200驅(qū)動(dòng)的TFT液晶面板300。在TFT液晶面板300中，作為被施加圖像信號(hào)的多根信號(hào)線的源線(源電極)和作為在預(yù)定的周期內(nèi)被順序選擇并驅(qū)動(dòng)的多根選擇掃描線的柵線(柵電極)被相互正交地配置在兩個(gè)相對(duì)的玻璃基板中的一個(gè)上。
在源線和柵線的交叉點(diǎn)上，以矩陣狀配置著由像素電極和TFT(薄膜晶體管)組成的像素，該TFT作為根據(jù)源線上的圖像信號(hào)來(lái)向像素電極施加電壓的開(kāi)關(guān)元件。在相對(duì)的另一個(gè)玻璃襯底上，配置了像素共用的電極。液晶被密封在形成有電極的兩個(gè)玻璃襯底之間。由于如此結(jié)構(gòu)的TFT液晶面板300是公知的，因此并未圖示。
液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC 200具有源驅(qū)動(dòng)器210，它用于根據(jù)圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)液晶面板300的源線SL；和柵驅(qū)動(dòng)器220，用于順序掃描該TFT液晶面板300的柵線GL；以及公共驅(qū)動(dòng)器230，用于對(duì)TFT液晶面板300的像素公共電極施加共用的電壓VCOM。驅(qū)動(dòng)器IC 200還包括LCD電源電路240，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器210～230所需要的驅(qū)動(dòng)電壓；非易失性存儲(chǔ)器電路250，用于存儲(chǔ)諸如驅(qū)動(dòng)條件等的設(shè)定信息；以及控制器260，用于根據(jù)從外部的微處理器(以下也稱(chēng)為MPU或CPU)得到的命令來(lái)控制整個(gè)芯片的內(nèi)部。
另外，驅(qū)動(dòng)器IC 200還包括振蕩器270，用于產(chǎn)生作為內(nèi)部基準(zhǔn)的時(shí)鐘Φr；時(shí)序控制器280，用于基于所生成的基準(zhǔn)時(shí)鐘Φr來(lái)生成為驅(qū)動(dòng)器210～230提供操作時(shí)序的信號(hào)Φ1、Φ2、Φ3；以及顯示RAM 290，用于存儲(chǔ)顯示在液晶面板300上的圖像數(shù)據(jù)。具有這些電路的驅(qū)動(dòng)器IC 200是作為由單晶硅組成的單個(gè)半導(dǎo)體芯片上的半導(dǎo)體集成電路而構(gòu)成的。
驅(qū)動(dòng)器IC 200具有施加電源電壓VCC的外部端子和施加接地電位GND的外部端子。此外，驅(qū)動(dòng)器IC 200具有外部端子；用于施加對(duì)非易失性存儲(chǔ)器電路250寫(xiě)入數(shù)據(jù)所必須的、比電壓VCC高的寫(xiě)入電壓VPP1和VPP2的外部端子。
本實(shí)施例中的控制器260包括索引寄存器261，用于設(shè)定命令編碼；控制寄存器262，用于基于索引寄存器261的數(shù)據(jù)而寫(xiě)入數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)寄存器263，用于寄存從外部提供的數(shù)據(jù)和從非易失性存儲(chǔ)器電路250讀出的數(shù)據(jù)；以及讀/寫(xiě)控制電路264，用于執(zhí)行對(duì)非易失性存儲(chǔ)器電路250的讀/寫(xiě)控制。
本實(shí)施例中的控制器260采用指定執(zhí)行從外部的MPU寫(xiě)入索引寄存器261中的命令，并生成控制信號(hào)的方法。作為控制器260的控制方法，也可以使用從外部MPU接受命令編碼并對(duì)該命令編碼解碼來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)的方式。為非易失性存儲(chǔ)器電路250的輸出部分配置了數(shù)據(jù)寄存器263；控制器260也可以配置門(mén)電路，用于將保持在數(shù)據(jù)寄存器263中的讀入數(shù)據(jù)分配給所需的電路。
在如上構(gòu)成的控制器260的控制下，當(dāng)基于從外部MPU得到的命令和數(shù)據(jù)在上述TFT液晶面板300上顯示圖像時(shí)，液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC 200執(zhí)行向顯示RAM 290順序?qū)懭腼@示數(shù)據(jù)的繪制(rendering)過(guò)程?？刂破?60還執(zhí)行從顯示RAM 290順序讀出顯示數(shù)據(jù)的讀出過(guò)程并將施加在TFT液晶面板300的源線SL上的信號(hào)以及將施加在柵線GL、公共電極COM上的信號(hào)從驅(qū)動(dòng)器210，220和230輸出，據(jù)此進(jìn)行液晶顯示。
用于存儲(chǔ)如驅(qū)動(dòng)條件等的設(shè)定信息的非易失性存儲(chǔ)器電路250可以用與后述的其他電路相同的元件(在本實(shí)施例中是CMOS晶體管)來(lái)構(gòu)成。利用這樣的結(jié)構(gòu)，形成非易失性存儲(chǔ)器電路250的制造工序數(shù)量不會(huì)增加，并且抑制了制造成本的增加。存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器電路250中的設(shè)定信息可大概被分為兩類(lèi)設(shè)定信息被存儲(chǔ)在制造商(提供者)處的信息和被存儲(chǔ)在用戶(hù)(組件制造商)處的設(shè)定信息。在實(shí)際使用中，可以設(shè)定這兩中設(shè)定信息中的一個(gè)或兩個(gè)。
在本實(shí)施例中的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC中，非易失性存儲(chǔ)器電路250具有用于存儲(chǔ)可以由制造商設(shè)定的信息的第一區(qū)域251，用于存儲(chǔ)可以由用戶(hù)設(shè)定的信息的第二區(qū)域252。在第一區(qū)域251中，數(shù)據(jù)只能被寫(xiě)入一次。在第二區(qū)域252中，數(shù)據(jù)可以被寫(xiě)入多次。
被存儲(chǔ)在制造商處的設(shè)定信息包括用于設(shè)定由用于生成作為內(nèi)部基準(zhǔn)的時(shí)鐘的振蕩器270所產(chǎn)生的時(shí)鐘Φr的頻率的信息；用于設(shè)定由基于基準(zhǔn)時(shí)鐘Φr來(lái)生成操作時(shí)鐘Φ1，Φ2，Φ3的時(shí)序控制器280所產(chǎn)生的時(shí)序的信息。用于設(shè)定由生成驅(qū)動(dòng)器210～230所必須的驅(qū)動(dòng)電壓的LCD電源電路240所生成的電壓電平的信息也包含在存儲(chǔ)于制造商處的設(shè)定信息中。振蕩器270、時(shí)序控制器280、LCD電源電路240等可以根據(jù)從非易失性存儲(chǔ)器電路250中讀出的相應(yīng)的設(shè)定信息來(lái)改變其設(shè)定。
圖2示出了振蕩器270的結(jié)構(gòu)的例子。本實(shí)施例中的振蕩器270是包括或門(mén)271、串聯(lián)連接的反相器INV1和INV2、和反饋路徑的環(huán)形振蕩器。開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2......SWm被配置在配置于從最后級(jí)的反相器INV2延伸到第一級(jí)的或門(mén)271的反饋路徑上的多個(gè)串聯(lián)連接的電阻Rf1、Rf2......Rfm的連接結(jié)點(diǎn)與振蕩器的輸出端子之間。
另外，設(shè)置了解碼器DEC1，用于對(duì)從非易失性存儲(chǔ)器電路250中讀出并保持在數(shù)據(jù)寄存器263中的相關(guān)設(shè)定信息進(jìn)行解碼。根據(jù)解碼器DEC1的輸出，開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2......SWm中的任一個(gè)導(dǎo)通。通過(guò)該操作，反饋信號(hào)的延遲時(shí)間被改變于是作為振蕩器輸出的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率Φr的頻率也被改變。其結(jié)果是，即使當(dāng)振蕩器的頻率由于制造偏差而偏離了期望頻率時(shí)，頻率的偏差也可以被調(diào)整。另外，頻率可以被變?yōu)檫m用于液晶顯示器規(guī)格的頻率。
信號(hào)COSC是振蕩器激活信號(hào)，它被提供給輸入反饋信號(hào)的振蕩器第一級(jí)的或門(mén)271的另一個(gè)輸入端子。當(dāng)信號(hào)COSC被設(shè)定為低電平時(shí)，振蕩器發(fā)生振蕩。當(dāng)信號(hào)COSC被設(shè)定為高電平時(shí)，振蕩器停止振蕩。也可以使用另一種結(jié)構(gòu)，即不配置解碼器DEC1，開(kāi)關(guān)元件SW1、SW2......SWm根據(jù)保持在數(shù)據(jù)寄存器263中的設(shè)定信息而被直接控制。
當(dāng)不配置內(nèi)置的存儲(chǔ)器和調(diào)整電路時(shí)，為了改變由振蕩器270產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘Φr的頻率，如圖3所示，為反饋路徑設(shè)置的電阻Rf作為外部器件與驅(qū)動(dòng)器IC 200相連，且電阻Rf的電阻值必須改變。根據(jù)本實(shí)施方式，這樣的外部器件是不必要的，因此，外部器件的數(shù)量可以被減少且系統(tǒng)可以被小型化。另外，用于連接外部器件的外部端子的數(shù)量也可以被減少，因此芯片本身也能被小型化。
圖4示出了時(shí)序控制器280的結(jié)構(gòu)例。本實(shí)施例中的時(shí)序控制器280由多個(gè)串聯(lián)的延遲電路DLY1、DLY2、......DLYn組成。開(kāi)關(guān)元件SW11、SW12......SW1m被配置在延遲電路DLY1、DLY2、......DLYn的連接結(jié)點(diǎn)和控制器的輸入端子之間。
通過(guò)利用對(duì)應(yīng)于從非易失性存儲(chǔ)器電路250中讀出并保持在數(shù)據(jù)寄存器263中的設(shè)定信息的信號(hào)TC1、TC2、TC3等使開(kāi)關(guān)元件SW11、SW12、......SW1m中的任何一個(gè)導(dǎo)通，輸出信號(hào)TMD的時(shí)序被改變。也可以配置用于對(duì)保持在數(shù)據(jù)寄存器263中的設(shè)定信息進(jìn)行解碼的解碼器，根據(jù)解碼器的輸出來(lái)控制開(kāi)關(guān)元件SW11、SW12、......SW1m。
一個(gè)由時(shí)序控制器280來(lái)調(diào)整時(shí)序的信號(hào)的例子是用于向顯示RAM 290提供工作時(shí)序的信號(hào)。由于顯示RAM 290是在液晶控制驅(qū)動(dòng)器中工作速度最高的電路，因此，工作時(shí)序的偏差對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作都有影響。通過(guò)在初始設(shè)定時(shí)對(duì)向顯示RAM 290提供工作時(shí)序的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，可以獲得所需的工作特性。
圖5示出了LCD電源電路240的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。本實(shí)施例的LCD電源電路240具有串聯(lián)的梯狀(ladder)電阻RI1、RI2、......RIn和與梯狀電阻并聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件SW21、SW22、......SW2n。開(kāi)關(guān)元件SW21、SW22、......SW2n根據(jù)從非易失性存儲(chǔ)器電路250中讀出并保持在數(shù)據(jù)寄存器263中的相關(guān)設(shè)定信息而導(dǎo)通/關(guān)斷。通過(guò)該操作，LCD電源電路240中的參考電壓VCOMR的電平被確定。
在圖5中，在LCD電源電路240中設(shè)置的開(kāi)關(guān)SWa1和SWa2是通過(guò)以特定的周期對(duì)要施加于公共電極上的公共電位VCOMH和VCOML進(jìn)行切換、使極性反轉(zhuǎn)的開(kāi)關(guān)，用于對(duì)液晶面板進(jìn)行交流驅(qū)動(dòng)以防止液晶的退化。開(kāi)關(guān)SWm1和SWm2是根據(jù)顯示模式切換施加在公共電極上的公共電位VCOMH和VCOML中的公共電位VCOMH的電平的開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)SWa1和SWa2(以及開(kāi)關(guān)SWm1和SWm2)根據(jù)從控制器260得到的控制信號(hào)而互補(bǔ)地動(dòng)作。具體地說(shuō)，當(dāng)開(kāi)關(guān)SWa1和SWa2(SWm1和SWm2)中的一個(gè)導(dǎo)通時(shí)，另一個(gè)被關(guān)斷。
當(dāng)不配置內(nèi)置存儲(chǔ)器和調(diào)整電路時(shí)，為了改變基準(zhǔn)電壓VCOMR的電平，如圖6所示，為驅(qū)動(dòng)器IC 200配置外部電阻Rt1和Rt2，而且其中一個(gè)電阻Rt1的電阻值被改變。根據(jù)本實(shí)施例，這樣的外部器件是不必要的；因此，外部器件的數(shù)量可以被減少且系統(tǒng)可以被小型化。此外，用于連接外部器件的外部端子數(shù)量也可以被減少，因此芯片本身也可以被小型化。
接下來(lái)，參照?qǐng)D1和圖7說(shuō)明利用控制器260對(duì)非易失性存儲(chǔ)器電路250的寫(xiě)入步驟和操作時(shí)序。在圖7中，信號(hào)CS、RS、WR、RD是從芯片外部輸入到讀/寫(xiě)控制電路264的控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)CS是表示芯片被選中的信號(hào)；RS是表示數(shù)據(jù)DB被鎖存在索引寄存器或控制寄存器中的信號(hào)；WR是控制寫(xiě)入操作的信號(hào)；RD是控制讀出操作的信號(hào)。讀/寫(xiě)控制電路264基于控制信號(hào)CS、RS、WR、RD和來(lái)自時(shí)序控制器280的時(shí)鐘Φ2來(lái)生成提供給存儲(chǔ)器電路250的信號(hào)。WE表示由讀/寫(xiě)控制電路264產(chǎn)生并提供給存儲(chǔ)器電路250的寫(xiě)入使能信號(hào)。RE表示由讀/寫(xiě)控制電路264產(chǎn)生、并提供給存儲(chǔ)器電路250上的讀出使能信號(hào)。
圖7是利用控制器260對(duì)非易失性存儲(chǔ)器電路250的寫(xiě)入操作時(shí)序。
寫(xiě)入操作的描述涉及的是當(dāng)在上電后從MPU輸入復(fù)位信號(hào)RESET時(shí)電平從高電平變到低電平的情況，雖然并不限于此。圖7示出將數(shù)據(jù)寫(xiě)入四個(gè)地址000、001、010、011的例子。
首先，當(dāng)輸入復(fù)位信號(hào)RESET時(shí)，芯片上的寄存器被復(fù)位(在圖7中的t1時(shí)間)。接下來(lái)，在信號(hào)RS為低電平的期間內(nèi)，通過(guò)被連接到MPU上的控制總線BUS將索引數(shù)據(jù)輸入到驅(qū)動(dòng)器IC中。此時(shí)，在信號(hào)WR從低電平變化到高電平的定時(shí)，索引數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在索引寄存器261中(在圖7中的t2定時(shí))。
根據(jù)存儲(chǔ)在索引寄存器261中的索引數(shù)據(jù)，作為ROM類(lèi)型的控制寄存器262被選擇。在定時(shí)t2之后，控制數(shù)據(jù)(以后簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)據(jù))在信號(hào)RS為高的期間內(nèi)被從控制總線輸入到驅(qū)動(dòng)器IC中。在信號(hào)WR從低電平變到高電平的定時(shí)，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在控制寄存器262中(圖7中的t3定時(shí))。
寫(xiě)入期間在t3定時(shí)，控制寄存器的數(shù)據(jù)被確定。該數(shù)據(jù)包括寫(xiě)入數(shù)據(jù)WDATA、寫(xiě)入地址ADDR、ROM控制數(shù)據(jù)OP0、OP1等。在寫(xiě)入時(shí)，控制數(shù)據(jù)OP0從0(低)變到1(高)。此時(shí)，當(dāng)OP0為1(高)時(shí)，讀/寫(xiě)控制電路264被控制以使寫(xiě)入使能信號(hào)WE為高電平，據(jù)此執(zhí)行寫(xiě)入操作。
在完成寫(xiě)入操作之后，通過(guò)在控制總線BUS的控制信號(hào)RS為高電平的期間內(nèi)將控制寄存器的數(shù)據(jù)OP0從1(高)變?yōu)?(低)，讀/寫(xiě)控制電路264被控制以將寫(xiě)入使能信號(hào)WE變?yōu)闊o(wú)效的低電平狀態(tài)。據(jù)此完成寫(xiě)入操作(圖7中的t4定時(shí))。
在改變地址而重新啟動(dòng)寫(xiě)入操作的情況下，在控制信號(hào)RS為高電平(圖7中的t5定時(shí))的期間內(nèi)，控制寄存器的數(shù)據(jù)OP0從0(低)變到1(高)。由于數(shù)據(jù)OP0為1(高)，因此，讀/寫(xiě)控制電路264使寫(xiě)入使能信號(hào)WE為高電平以執(zhí)行寫(xiě)入操作。此時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器的地址被刷新。通過(guò)該操作，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入與在定時(shí)t3和t4之間的期間被寫(xiě)入了數(shù)據(jù)的地址不同的地址區(qū)域中。
在t5定時(shí)之后，通過(guò)以與從定時(shí)t3至t4期間的設(shè)定類(lèi)似的方式來(lái)設(shè)定控制寄存器的數(shù)據(jù)OP0，來(lái)完成寫(xiě)入操作(圖7中的t6定時(shí))。此后，重復(fù)上述操作。
雖然根據(jù)從外部輸入的控制信號(hào)CS、RS、WR、RD執(zhí)行寫(xiě)入操作的結(jié)構(gòu)已經(jīng)在本實(shí)施例中進(jìn)行了描述，但也可以使用其他的結(jié)構(gòu)。在芯片內(nèi)設(shè)置了ROM，其中存儲(chǔ)著對(duì)應(yīng)于一個(gè)命令編碼的多個(gè)微命令編碼。當(dāng)在索引寄存器261中設(shè)定了寫(xiě)入命令時(shí)，微命令編碼被讀入，并生成對(duì)讀/寫(xiě)控制電路264的控制信號(hào)，于是寫(xiě)入操作被自動(dòng)執(zhí)行。通過(guò)使用像本實(shí)施方式一樣的根據(jù)從外部輸入的控制信號(hào)的控制方法，控制器260的規(guī)?？梢员粶p少。
圖8示出了由控制器260對(duì)非易失性存儲(chǔ)器電路250的讀出操作時(shí)序。RE表示由讀/寫(xiě)控制電路264生成并提供給存儲(chǔ)器電路250的讀出使能信號(hào)。
在本實(shí)施例的液晶控制驅(qū)動(dòng)器中，在上電后，來(lái)自MPU的復(fù)位信號(hào)RESET被從高電平變化到低電平，將芯片內(nèi)的寄存器復(fù)位。當(dāng)在索引寄存器中設(shè)定了讀出命令時(shí)，通過(guò)索引寄存器261將控制寄存器262的預(yù)定控制位OP1設(shè)定為“1”，由讀/寫(xiě)控制電路264使讀出使能信號(hào)RE為高電平，讀出操作(定時(shí)t11)開(kāi)始。此時(shí)，控制位OP0被設(shè)定為“0”。
存儲(chǔ)于控制寄存器262的預(yù)定區(qū)域內(nèi)的讀出地址RADDR被提供給存儲(chǔ)器電路250，并執(zhí)行數(shù)據(jù)讀出操作。存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器電路250所提供的地址的區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)被集總讀出。除了在控制寄存器262中設(shè)置用于讀出的控制位OP1之外，也可以向適當(dāng)?shù)难舆t電路發(fā)送復(fù)位信號(hào)RESET，使用延遲電路的輸出作為讀/寫(xiě)控制電路264的開(kāi)始信號(hào)，并輸出高電平的讀出使能信號(hào)RE。
接下來(lái)，在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后，從時(shí)序控制器280輸出指示鎖存定時(shí)信號(hào)RSET，從存儲(chǔ)器電路250讀出的數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)寄存器263(定時(shí)t12)鎖存。此后，對(duì)非易失性存儲(chǔ)器電路250的讀出控制信號(hào)RE被變?yōu)闊o(wú)效的低電平狀態(tài)，從而完成一個(gè)讀出操作(定時(shí)t13)。
當(dāng)讀出數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在多個(gè)地址時(shí)，存儲(chǔ)在控制寄存器262的預(yù)定區(qū)域的讀出地址RADDR被刷新而讀出使能信號(hào)RE變?yōu)榈碗娖剑⑶抑貜?fù)上述操作。
在本實(shí)施例中，當(dāng)復(fù)位信號(hào)RESET被輸入時(shí)，控制寄存器262的特定控制位OP1被索引寄存器261設(shè)定為“1”，從而產(chǎn)生讀出使能信號(hào)RE。另外，讀出使能信號(hào)RE也可以通過(guò)將復(fù)位信號(hào)RESET傳送給適當(dāng)?shù)难舆t電路來(lái)生成。本實(shí)施例的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC可以以讀/寫(xiě)控制電路264基于控制信號(hào)CS、RS、WR和RD來(lái)從存儲(chǔ)器電路250讀出數(shù)據(jù)的方式構(gòu)成。也可以使讀出功能在例如測(cè)試電路是否能正常工作的測(cè)試模式下有效。
圖9示出了在圖1中的非易失性存儲(chǔ)器電路250中用于存儲(chǔ)由制造商設(shè)定的信息的第一區(qū)域251所適用的存儲(chǔ)器電路的例子。本實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器電路250僅由作為常用的電路結(jié)構(gòu)元件的P溝道型MOSFET(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和N溝道型MOSFET構(gòu)成，而不使用諸如FAMOS和MNOS的非易失性存儲(chǔ)元件。雖然在圖7中為了方便制圖起見(jiàn)示出了具有一字節(jié)存儲(chǔ)容量且由八個(gè)存儲(chǔ)單元組成的存儲(chǔ)器電路，但實(shí)際上，配置了每一個(gè)都具有如此結(jié)構(gòu)的多個(gè)存儲(chǔ)器電路，并可以通過(guò)地址信號(hào)來(lái)選擇工作，從而構(gòu)成具有多字節(jié)存儲(chǔ)容量的存儲(chǔ)器電路。
在圖9中，264表示讀/寫(xiě)控制電路，用于基于控制信號(hào)CS、RS、WR、RD及從控制寄存器262得到的數(shù)據(jù)DB0～DB17來(lái)生成用于讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器電路的信號(hào)。254表示內(nèi)部電源控制電路，用于基于寫(xiě)入操作所需的比通常電源電壓VCC高的寫(xiě)入電壓VPP1和VPP2來(lái)生成電路所需的具有預(yù)定電平的電源電壓VPP1M和VPP2M。另外，255表示非易失性存儲(chǔ)器單元，256表示每一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀/寫(xiě)電路。在本實(shí)施例中，八對(duì)存儲(chǔ)單元和讀/寫(xiě)電路被配置在一個(gè)方向上，因此，可以一次讀/寫(xiě)8比特?cái)?shù)據(jù)。寫(xiě)入電壓VPP1和VPP2分別為例如9V和7V。
符號(hào)LD0～LD7表示用于傳送從讀/寫(xiě)控制電路264輸出的寫(xiě)入數(shù)據(jù)的寫(xiě)入數(shù)據(jù)線；PU表示用于控制讀出的讀出控制線。CG表示與通常的存儲(chǔ)器陣列中的字線相對(duì)應(yīng)的、用于讀/寫(xiě)8-bit數(shù)據(jù)的控制柵線。另外，SL表示用于為存儲(chǔ)單元255提供寫(xiě)入電壓的寫(xiě)入電壓電源線；PRGM表示用于控制寫(xiě)入操作的寫(xiě)入控制線；VER表示用于控制存儲(chǔ)單元的電位的電位控制線?？刂茤啪€CG根據(jù)用于獲得讀出控制信號(hào)RE與寫(xiě)入控制信號(hào)WE的異或(exclusive OR)的EOR門(mén)G0的輸出而被驅(qū)動(dòng)。LS1和LS2表示用于移動(dòng)EOR門(mén)G0的輸出信號(hào)和寫(xiě)入控制信號(hào)WE的電平的電平移動(dòng)器。
讀/寫(xiě)入電路256包括OR門(mén)G1，可以接收寫(xiě)入數(shù)據(jù)線LD0～LD17和寫(xiě)入控制線PRGM的信號(hào)的任何一個(gè)；和傳輸門(mén)MOSFET Qt1，它當(dāng)信號(hào)CERB為高電平時(shí)，使OR門(mén)G1的輸出信號(hào)通過(guò)。讀/寫(xiě)入電路256還包括被連接到讀出控制線PU上的電阻R0、與電阻R0串聯(lián)連接的傳輸門(mén)MOSFET Qt2，以及用于在傳輸門(mén)MOSFET Qt2導(dǎo)通時(shí)判斷電阻R0的電位是否下降的檢測(cè)反相器G2。雖然在例子中所示的電阻R0是一個(gè)固定電阻，但也可以使用執(zhí)行與固定電阻相位的動(dòng)作的電路。
存儲(chǔ)單元255包括電荷注入MOSFET Qw1和Qw2，它們以溝道相互并聯(lián)的狀態(tài)被連接在傳輸門(mén)MOSFET Qt1和寫(xiě)入電壓電源線SL之間；和連接為電容元件的MOS電容C1和C2，它們被連接在MOSFET Qw1和Qw2的柵端子及控制柵線CG之間。存儲(chǔ)單元255還包括與電阻R0和傳輸門(mén)MOSFET Qt2串聯(lián)在讀出控制線PU和電位控制線VER之間的讀出MOSFET Qr1和Qr2。電荷注入MOSFETQw2的柵端子和讀MOSFET Qr2的柵端子相互連接。柵端子是浮置的。
另外，傳輸門(mén)MOSFET Qt1和Qt2的柵端子相互連接。利用反相器將從讀/寫(xiě)控制電路264輸出的控制信號(hào)CER反相而得到的信號(hào)CERB被提供給公共柵；傳輸門(mén)MOSFET Qt1和Qt2由信號(hào)CERB來(lái)控制。用于控制存儲(chǔ)單元電位的電位控制線VER由電平移動(dòng)器LS3驅(qū)動(dòng)，該電平移動(dòng)器LS3對(duì)利用反相器將控制信號(hào)CERB再次反相而得到的信號(hào)的電平進(jìn)行移動(dòng)。
在本實(shí)施例的存儲(chǔ)單元255中，根據(jù)由控制柵線經(jīng)由MOS電容C1、C2將電荷注入MOSFET Qw1和Qw2的柵電壓設(shè)定為高的狀態(tài)下的寫(xiě)入數(shù)據(jù)，寫(xiě)入電壓被施加到MOSFET Qw1和Qw2的源和漏之間；據(jù)此使Qw1和Qw2導(dǎo)通或截止。通過(guò)將由有選擇地向MOSFETQw1和Qw2提供的漏極電流而產(chǎn)生的熱電子注入到MOSFET Qw1和Qw2的柵電極，使數(shù)據(jù)被寫(xiě)入。為了防止由于電荷泄漏而造成存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性的惡化，設(shè)置了兩個(gè)電荷注入MOSFET和兩個(gè)讀出MOSFET。
在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)使用控制柵線CG，經(jīng)由MOS電容C1和C2，讀出MOSFET Qr1和Qr2的柵電壓被提高。此外，讀出控制線PU的電位也提高，而電位控制線VER的電位下降，據(jù)此在MOSFETQr1和Qr2的源和漏間產(chǎn)生電位差。無(wú)論由反相器G2來(lái)檢測(cè)MOSFET Qr1和Qr2中是否有電流流過(guò)。
具體地說(shuō)，當(dāng)電荷注入到電荷注入MOSFET Qw1和Qw2的柵電極時(shí)，讀出MOSFET Qr1和Qr2的柵電壓變得較低而變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，而且漏極電流中斷。另一方面，當(dāng)電荷沒(méi)有注入到MOSFET Qw1和Qw2的柵電極時(shí)，讀出MOSFET Qr1和Qr2的柵電壓變得較高而變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，有漏極電流流過(guò)。這使得在電阻R0和MOSFET Qr1間的連接結(jié)點(diǎn)間的電位改變。通過(guò)由反相器G2檢測(cè)電位的變化，可以確定存儲(chǔ)單元的狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，即使當(dāng)電荷注入MOSFET Qw1和Qw2中的一個(gè)的柵電極電荷在讀出操作時(shí)泄漏，如果另一個(gè)柵電極的電荷沒(méi)有泄漏的話(huà)，則MOSFET中的一個(gè)將截止且不會(huì)流過(guò)漏極電流。因此，可以防止由于電荷泄漏而引起的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可靠性的惡化。另外，在由電荷注入MOSFET Qw1、Qw2中的一個(gè)和讀出MOSFET Qr1、Qr2中的一個(gè)構(gòu)成存儲(chǔ)單元的情況下存儲(chǔ)單元也能有效地工作，因此可以省略其中一個(gè)的設(shè)定。圖1中的本實(shí)施例中的存儲(chǔ)電路250并不限于具有如圖9所示的存儲(chǔ)器電路的結(jié)構(gòu)，可以是具有相似功能的電路。
參照附圖10～13，對(duì)用于本實(shí)施例中的液晶控制驅(qū)動(dòng)器的非易失性存儲(chǔ)器的具體器件結(jié)構(gòu)和在非易失性存儲(chǔ)器中的寫(xiě)入、擦除、讀出數(shù)據(jù)的操作進(jìn)行說(shuō)明。圖10是存儲(chǔ)單元區(qū)域主要部分的平面視圖。圖11～13是沿圖10的線D-D’截取的剖面圖。
在圖中，符號(hào)1表示由例如單晶硅組成的p型半導(dǎo)體襯底；符號(hào)2表示在襯底1表面上選擇性地形成的場(chǎng)氧化膜；符號(hào)19和20表示覆蓋襯底1和場(chǎng)氧膜2表面而形成的層間絕緣膜。4A表示其中將形成電容C1和C2的p型阱區(qū)；4B表示其中將形成MOSFET Qw1、Qw2，Qr1和Qr2的p型阱區(qū)；3表示設(shè)置在p型阱區(qū)4A和4B下方的n型半導(dǎo)體隔離區(qū)。符號(hào)5表示作為用于給n型半導(dǎo)體隔離區(qū)3提供電位的電源區(qū)的n型半導(dǎo)體區(qū)。14A表示作為n型半導(dǎo)體區(qū)5的緩沖層的n型半導(dǎo)體區(qū)；14B表示作為MOSFET Qw1和Qr1(Qw2和Qr2)的源區(qū)和漏區(qū)的n型半導(dǎo)體區(qū)。
15A表示作為MOS電容的一個(gè)端子的p型半導(dǎo)體區(qū)；15B表示作為為了給MOSFET Qw1和Qr1的p型阱區(qū)4B提供電位的電源區(qū)的p型半導(dǎo)體區(qū)。18表示為了減少與形成在表面上的電極之間的接觸電阻的接觸層。另外，6表示MOS電容C1的電介質(zhì)層。電介質(zhì)層6用與形成作為MOSFET Qw1和Qr1的柵絕緣膜相同的工藝形成。7A表示作為MOS電容C1的另一個(gè)端子的導(dǎo)電層；7B表示MOSFETQw1和Qr1的柵電極。導(dǎo)電層7A用與形成作為MOSFET Qw1和Qr1的柵電極相同的工藝形成。
在如圖11所示的寫(xiě)入操作時(shí)，例如，通過(guò)n型半導(dǎo)體區(qū)5在n型半導(dǎo)體絕緣區(qū)3上施加9V電壓，通過(guò)p型半導(dǎo)體區(qū)15B在形成MOSFET Qw1和Qr1(Qw2和Qr2)的p型阱區(qū)4B上施加0V電壓。通過(guò)p型半導(dǎo)體區(qū)15A在形成有MOS電容C1(C2)的p型阱區(qū)4A上施加了正向9V電壓。由于MOSFET Qw1和Qr1(Qw2和Qr2)的柵電極7B和作為MOS電容C1(C2)的一個(gè)端子的電極7A相互連接，因此電極7B的電位因施加在p型阱區(qū)4上的9V電壓而提高。
在作為用于寫(xiě)入數(shù)據(jù)的MOSFET Qw1(Qw2)的源和漏的n型半導(dǎo)體區(qū)14B之一上施加7V電壓；在另一個(gè)n型半導(dǎo)體區(qū)14B上施加0V電壓。另外，在作為數(shù)據(jù)讀出MOSFET Qr1(Qr2)的源和漏的n型半導(dǎo)體區(qū)14B上，施加0V電壓。按照此操作，電流在數(shù)據(jù)寫(xiě)入MOSFET Qw1(Qw2)的溝道中流過(guò)，在那時(shí)所產(chǎn)生的熱電子(e-)被注入到柵電極7B，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入。在n型半導(dǎo)體絕緣區(qū)3上施加9V電壓，以防止當(dāng)在p型阱區(qū)4A上施加9V電壓時(shí)PN結(jié)被正向偏置。
在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，如圖12所示，例如通過(guò)n型半導(dǎo)體區(qū)5在n型半導(dǎo)體隔離區(qū)3上施加3V電壓；通過(guò)p型半導(dǎo)體區(qū)15B在形成MOSFET Qw1和Qr1(Qw2和Qr2)的p型阱區(qū)4B上施加0V電壓。通過(guò)p型半導(dǎo)體區(qū)15A在其上將形成MOS電容C1和C2的p型阱區(qū)4A上施加3V電壓。通過(guò)對(duì)p型阱區(qū)4A施加3V電壓，電極7A和7B的電位被提高。根據(jù)在電極7B上是否積累有電荷，數(shù)據(jù)讀取MOSFET Qr1和Qr2被導(dǎo)通或截止。
作為數(shù)據(jù)寫(xiě)入MOSFET Qw1(Qw2)的源和漏的n型半導(dǎo)體區(qū)14B被設(shè)定為0V，0V電壓被施加在作為數(shù)據(jù)讀MOSFET Qr1(Qr2)的源極和漏極的n型半導(dǎo)體區(qū)14B之一上；連接例如圖9中所示的電阻R0之一時(shí)的電壓被施加在另一個(gè)n型半導(dǎo)體區(qū)14B上。此時(shí)，電流根據(jù)數(shù)據(jù)讀出MOSFET Qr1和Qr2的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)而流過(guò)或不流過(guò)。電流流過(guò)的狀態(tài)由反相器G2檢測(cè)。在n型半導(dǎo)體隔離區(qū)3上施加3V電壓，這是基于通過(guò)在p型阱區(qū)4A上施加3V電壓以防止PN結(jié)被正向偏置的理由。
圖14示出了一個(gè)適用于圖1中的非易失性存儲(chǔ)電路250中用于存儲(chǔ)由用戶(hù)設(shè)定信息的第二區(qū)域252的存儲(chǔ)器電路的例子。本實(shí)施例中的非易失性存儲(chǔ)器電路250按照與圖9中所示的實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器電路相同的方式構(gòu)成，不使用如FAMOS和MNOS的非易失性存儲(chǔ)器元件。本實(shí)施例中的非易失性存儲(chǔ)器電路250具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可擦除的結(jié)構(gòu)。通過(guò)給控制寄存器262的每一個(gè)控制位OP0和OP1設(shè)定“1”，非易失性存儲(chǔ)器電路250進(jìn)入擦除模式，數(shù)據(jù)可被擦除。
由于本實(shí)施例中的非易失性存儲(chǔ)器電路250具有與圖9中示出的非易失性存儲(chǔ)器電路250大致相同的結(jié)構(gòu)，因此相同結(jié)構(gòu)部分不再?gòu)?fù)述，而僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。與圖9中的實(shí)施例中的非易失性存儲(chǔ)器電路250的第一不同點(diǎn)是如圖14中的實(shí)施例所示，電源電路254可以基于從外部輸入的第3電壓VPP3而產(chǎn)生內(nèi)部電壓VPP3M。第二不同點(diǎn)是內(nèi)部電壓VPP3M作為低電平一側(cè)的電源電壓提供給用于驅(qū)動(dòng)控制柵線CG的電平移動(dòng)器LSI。
內(nèi)部電壓VPP3M在讀出/寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)定為如0V的接地電位，而且在擦除數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)定為如-9V的電位。內(nèi)部電壓VPP3M通過(guò)控制柵線CG被施加在與浮柵連接的MOS電容C1和C2上。作為構(gòu)成非易失性存儲(chǔ)單元255的MOSFET Qw1、Qw2、Qr1、Qr2，可以使用具有如圖10和11所示的布圖和結(jié)構(gòu)的元件。
在由具有這樣的結(jié)構(gòu)的元件構(gòu)成的存儲(chǔ)器電路中，為了擦除數(shù)據(jù)，如在圖13中所示，例如通過(guò)n型半導(dǎo)體區(qū)5在n型半導(dǎo)體區(qū)3上施加9V電壓；通過(guò)p型半導(dǎo)體區(qū)15B在其中形成有MOSFET Qw1和Qr1(Qw2和Qr2)的p型阱區(qū)4B上施加9V電壓。通過(guò)p型半導(dǎo)體區(qū)15A，在其中形成有MOS電容C1(C2)的p型阱區(qū)4A上施加反方向的-9V電壓。另外，將作為數(shù)據(jù)寫(xiě)入MOSFET Qw1(Qw2)和數(shù)據(jù)讀出MOSFET Qr1(Qr2)的源區(qū)的n型半導(dǎo)體區(qū)14BW1和14BR1設(shè)定為開(kāi)路電位；在作為MOSFET Qw1(Qw2)和Qr1(Qr2)的漏區(qū)的n型半導(dǎo)體區(qū)14BW2和14BR2上施加9V電壓。
MOS電容C1和C2的電容電極(柵電極7A)的面積比為了產(chǎn)生MOSFET Qw1和Qw2的柵電容的電容電極(柵電極7B)的面積大(參照?qǐng)D10)，因此，MOS電容C1和C2的電容比MOSFET Qw1和Qw2的柵電容大。因此，施加到MOSFET Qw1和Qw2的柵電容上的電壓比被施加到MOS電容C1和C2上的電壓高。其結(jié)果是，在數(shù)據(jù)寫(xiě)入MOSFET Qw1和Qw2以及數(shù)據(jù)讀出MOSFET Qr1和Qr2的公共柵電極7B上所積累的電子(e-)因隧道現(xiàn)象被釋放到p型阱區(qū)4B。
在其中形成有MOS電容C1和C2的p型阱區(qū)4A上施加負(fù)電壓(在反方向上)；在其中形成有MOSFET Qw1、Qw2、Qr1、Qr2的p型阱區(qū)4B上施加正電壓(在正方向上)。按照這樣的方式，可以用不會(huì)導(dǎo)致柵破壞的電壓(9V或更少)來(lái)確保為了擦除數(shù)據(jù)操作所必須的電位差(18V)。在n型半導(dǎo)體絕緣區(qū)3上施加9V電壓，其原因是通過(guò)在p型阱區(qū)4B上施加9V電壓，防止了PN結(jié)被正向偏置。通過(guò)使用具有這樣結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器電路，數(shù)據(jù)可以被多次寫(xiě)入。
圖15示出了適用于圖1中的非易失性存儲(chǔ)電路250中用于存儲(chǔ)用戶(hù)設(shè)定信息的第二區(qū)域252的存儲(chǔ)器電路的另一個(gè)例子。本例中的非易失性存儲(chǔ)器電路250僅由作為通常電路結(jié)構(gòu)元件的p溝道MOSFET和n溝道MOSFET構(gòu)成，而不使用如FAMOS和MNOS之類(lèi)的非易失性存儲(chǔ)元件。本例中的非易失性存儲(chǔ)器電路250是在未假定擦除所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的情況下的電路。
在本例中，為了使數(shù)據(jù)可以多次寫(xiě)入，提供具有相同存儲(chǔ)容量的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)(bank)BNK1和BNK2。每一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)包括與圖9中示出的存儲(chǔ)單元255相同結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)單元；通過(guò)從讀/寫(xiě)控制電路264輸出的存儲(chǔ)區(qū)指令信號(hào)B0和B1來(lái)選擇存儲(chǔ)區(qū)BNK1和BNK2中的一個(gè)。
更具體的說(shuō)，設(shè)置有NAND門(mén)G10～G17和NAND門(mén)G20～G27，用于接收用于傳輸從讀/寫(xiě)控制電路264輸出的寫(xiě)入數(shù)據(jù)的寫(xiě)入數(shù)據(jù)線LD0～LD7上的信號(hào)和存儲(chǔ)區(qū)指令信號(hào)B0、B1中的一個(gè)信號(hào)。設(shè)置有NAND門(mén)G30、G31、G32、G33，用來(lái)接收的存儲(chǔ)區(qū)指令信號(hào)B0和控制線PU、CG、PRGM、SL上的信號(hào)；以及設(shè)置有NAND門(mén)G40、G41、G42、G43，用來(lái)接收存儲(chǔ)區(qū)指令信號(hào)B1和控制線PU、CG、PRGM、SL上的信號(hào)。
通過(guò)根據(jù)存儲(chǔ)區(qū)指令信號(hào)B1和B1來(lái)使NAND門(mén)G10～G17和G30～G33、或NAND門(mén)G20～G27和G40～G43有效，存儲(chǔ)區(qū)的一組被選中。因此，從表面上看，存儲(chǔ)器電路能夠?qū)崿F(xiàn)重寫(xiě)入數(shù)據(jù)。也可以在芯片中設(shè)置這樣的機(jī)制，即在數(shù)據(jù)寫(xiě)入一組存儲(chǔ)區(qū)之后，在下次寫(xiě)入操作時(shí)，另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)的設(shè)定被自動(dòng)選擇。用這個(gè)機(jī)制，可以防止由于用戶(hù)的誤操作而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重寫(xiě)。雖然在本實(shí)施例中的存儲(chǔ)區(qū)數(shù)量是兩個(gè)，但也可以設(shè)置三個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。此時(shí)，存儲(chǔ)器電路可以重寫(xiě)兩次或多次。因此，從表面上看，實(shí)現(xiàn)了可以?xún)纱位蚨啻沃貙?xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器電路。
圖16表示適用于圖1中的非易失性存儲(chǔ)器電路250中由用戶(hù)設(shè)定的第二區(qū)域252的另一個(gè)例子。
在本例中，為了使數(shù)據(jù)可以被寫(xiě)入多次，設(shè)置了兩個(gè)具有相同存儲(chǔ)容量的存儲(chǔ)區(qū)BNK1和BNK2。每一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)都包括具有與圖7中示出的存儲(chǔ)單元255相同結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)單元；作為連接存儲(chǔ)單元的控制柵線CG，設(shè)置了公共柵線CG和用于各個(gè)存儲(chǔ)區(qū)BNK1和BNK2的柵線CG1和CG2。另外，電源電路254中配置了用于向存儲(chǔ)區(qū)BNK1提供寫(xiě)入電壓VPP1-1和向存儲(chǔ)區(qū)BNK2提供寫(xiě)入電壓VPP2-2的電源端子P1和P2。
基于電源端子上施加的電壓而生成的內(nèi)部寫(xiě)入電壓VPP1-1M和VPP1-2M被分別提供給用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)區(qū)BNK1和BNK2的柵線CG1和CG2的電平移動(dòng)器LS1-1和LS1-2。依照此結(jié)構(gòu)，當(dāng)在電源端子P1上施加寫(xiě)入電壓VPP1-1時(shí)，可以對(duì)存儲(chǔ)區(qū)BNK1寫(xiě)入數(shù)據(jù)。當(dāng)在電源端子P2上施加寫(xiě)入電壓VPP1-2時(shí)，可以對(duì)存儲(chǔ)區(qū)BNK2寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
通過(guò)對(duì)施加寫(xiě)入電壓的端子進(jìn)行切換，被寫(xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)可以被切換。因此，從表面上看，實(shí)現(xiàn)了可以重寫(xiě)入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器電路。也可以為每一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)提供寫(xiě)入電壓VPP2。此外，存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)量和施加寫(xiě)入電壓的端子的數(shù)量可以設(shè)定為三個(gè)或更多。
圖17表示構(gòu)成本實(shí)施例中的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC的半導(dǎo)體芯片的電路模塊的布圖的一個(gè)例子。在圖17中，相同的符號(hào)表示與圖1相同的電路。符號(hào)G0～Gi和Gi+1～Gn表示輸出由柵驅(qū)動(dòng)器220產(chǎn)生的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端子(輸出焊盤(pán))；符號(hào)S0～Sm表示輸出由源驅(qū)動(dòng)器210產(chǎn)生的源線驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端子(輸出焊盤(pán))。
VPP1～VPP3和GND表示電源端子(電源焊盤(pán))，用于施加從外部提供的、用于寫(xiě)入ROM的電源電壓；DB0～DB17表示用于通過(guò)總線輸入從CPU提供信號(hào)的端子(輸入焊盤(pán))。雖然沒(méi)有特別的限制，但，對(duì)于在右側(cè)和左側(cè)具有柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端子的液晶面板，輸出柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端子(輸出焊盤(pán))被分為兩組G0～Gi和Gi+1～Gn；并配置在兩側(cè)以?shī)A住輸出源線驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端子(輸出焊盤(pán))S0～Sm。
從圖17中可以知道，在本實(shí)施例中的液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC中，輸出焊盤(pán)G0～Gi和Gi+1～Gn，以及S0～Sm是沿著半導(dǎo)體芯片的長(zhǎng)度方向的一邊而配置的；而輸入焊盤(pán)DB0～DB17是沿著相對(duì)一側(cè)的一邊配置的。對(duì)應(yīng)于輸出焊盤(pán)G0～Gi、Gi+1～Gn、S0～Sm，柵驅(qū)動(dòng)器220A、源驅(qū)動(dòng)器210、柵驅(qū)動(dòng)器220B被配置在芯片的一側(cè)。大致在芯片的中部，配置了作為控制器260的部件的例如時(shí)序控制器280的電路；在該電路的兩側(cè)，配置了用于存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)的RAM 290A和290B。
另外，ROM#250被配置在電源焊盤(pán)VPP1～VPP3附近；用于生成LCD電源的電源電路240被配置在輸入焊盤(pán)DB0～DB17附近。由于ROM 250被配置在施加寫(xiě)入ROM的電源電壓的電源焊盤(pán)VPP1～VPP3附近，因此從焊盤(pán)到電路的電源線被縮短，從而抑制了功率損耗。此外，用于施加寫(xiě)入ROM所需的較高的電源的電源端子VPP1～VPP3被設(shè)置在芯片的角部。因此，在電源焊盤(pán)VPP1～VPP3和其他的焊盤(pán)間產(chǎn)生的靜電耐壓可以被增大。在本實(shí)施例中，為了進(jìn)一步增加靜電耐壓，將電源焊盤(pán)VPP1～VPP3和接地焊盤(pán)GND之間的間隔比每一個(gè)電源焊盤(pán)VPP1～VPP3之間的間隔寬。
圖18示出了構(gòu)成本實(shí)施例的液晶控制驅(qū)動(dòng)器的半導(dǎo)體芯片的電路模塊的布圖另一個(gè)例子。在圖18中，對(duì)與圖17所示相同的電路和端子分配相同的符號(hào)，并不再重復(fù)對(duì)它們的說(shuō)明。在圖18的例子中，在大致配置在芯片中部的控制器260附近配置ROM 250。
在液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC中，為了傳送寫(xiě)入數(shù)據(jù)和讀出數(shù)據(jù)，連接到控制器260和ROM 250上的線的數(shù)量是相當(dāng)大的。因此，當(dāng)控制器260和ROM 250彼此分離的時(shí)候，由線所占據(jù)的面積也是很大的，由此導(dǎo)致了芯片尺寸的增大。因此，利用使用如本實(shí)施例所示的布圖，其優(yōu)點(diǎn)是減少了由線所占據(jù)的面積，并可以減小芯片的面積。本實(shí)施例在ROM 250的存儲(chǔ)容量很大時(shí)是非常有效的。
雖然已經(jīng)基于本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明者得到的本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例，而可以是在不偏離其主旨的情況下的各種變更。例如，為了防止由于電荷泄漏而使存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性惡化，可以在存儲(chǔ)單元配置兩個(gè)電荷注入MOSFET和兩個(gè)讀出MOSFET。相應(yīng)的，存儲(chǔ)單元也可以配置一個(gè)電荷注入MOSFET和一個(gè)讀出MOSFET。
雖然在前述的實(shí)施例中對(duì)只有用于存儲(chǔ)由用戶(hù)設(shè)定的信息的第二區(qū)域252是可重寫(xiě)的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以將在用于存儲(chǔ)由制造商設(shè)定的信息的第一區(qū)域251中的存儲(chǔ)電路的存儲(chǔ)區(qū)數(shù)目設(shè)定為兩個(gè)，而從表面上看，在該區(qū)域中僅可重寫(xiě)入數(shù)據(jù)一次。
以上主要以由本發(fā)明者所獲得的本發(fā)明的應(yīng)用范圍為背景，對(duì)通過(guò)作為三端開(kāi)關(guān)元件的薄膜晶體管將電荷注入到像素電極中的、用于驅(qū)動(dòng)TFT液晶面板的液晶控制驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明并不限于液晶控制驅(qū)動(dòng)器，也可以被應(yīng)用到利用兩端開(kāi)關(guān)元件將電荷注入到像素電極中的、用于驅(qū)動(dòng)MIM液晶面板的液晶控制驅(qū)動(dòng)器中。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，該半導(dǎo)體集成電路器件用于生成并輸出被施加在液晶顯示面板的掃描線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和被施加在液晶顯示面板的信號(hào)線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且形成在單獨(dú)的芯片上，所述半導(dǎo)體集成電路器件包括電可編程的非易失性存儲(chǔ)器電路或電可擦除可編程的非易失性存儲(chǔ)器電路；其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路包括利用在所述半導(dǎo)體芯片上形成其他電路的元件的半導(dǎo)體制造工藝而形成的元件。
2.權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路用于存儲(chǔ)所述半導(dǎo)體集成電路中的初始設(shè)定信息。
3.權(quán)利要求2所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路被分為多個(gè)組；用任何一個(gè)組中的存儲(chǔ)器電路寫(xiě)入用于校正在所述半導(dǎo)體集成電路器件中的電路的特性偏差的設(shè)定信息；用剩余的組中的存儲(chǔ)電路寫(xiě)入適用于由所述半導(dǎo)體集成電路器件驅(qū)動(dòng)的液晶面板的特性的設(shè)定信息。
4.權(quán)利要求2所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路被分為多個(gè)組，用任何一個(gè)組中的存儲(chǔ)器電路寫(xiě)入由制造該半導(dǎo)體集成電路器件的制造商所存儲(chǔ)的設(shè)定信息；用剩余的組中的存儲(chǔ)器電路寫(xiě)入由使用該半導(dǎo)體集成電路器件來(lái)制造設(shè)備的用戶(hù)所存儲(chǔ)的設(shè)定信息。
5.權(quán)利要求3所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路是數(shù)據(jù)僅可以被電寫(xiě)入一次的非易失性存儲(chǔ)器電路；將任何一個(gè)組中的存儲(chǔ)器電路設(shè)為一個(gè)單組；剩余的組又進(jìn)一步被分為多個(gè)亞組，并且在寫(xiě)入時(shí)每次選擇不同的亞組來(lái)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，從而表面上看可以執(zhí)行多次重寫(xiě)。
6.權(quán)利要求3所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路是數(shù)據(jù)僅可以被電寫(xiě)入一次的非易失性存儲(chǔ)器電路；為任何一個(gè)組中的存儲(chǔ)電路和剩余的組中的存儲(chǔ)電路的每一個(gè)設(shè)置了用于施加用于寫(xiě)入的高電壓的電源電壓端子。
7.權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述非易失性存儲(chǔ)器電路由多個(gè)存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元構(gòu)成。
8.權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，每一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器電路和其他的電路是包括p溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管和n溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的CMOS電路的結(jié)構(gòu)。
9.權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述半導(dǎo)體芯片為矩形形狀，沿著該半導(dǎo)體芯片的長(zhǎng)邊方向的一邊，配置有用于輸出施加在掃描線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和施加在信號(hào)線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端子；沿著該半導(dǎo)體芯片的長(zhǎng)邊方向的另一邊，配置有電源電壓端子和用于寫(xiě)入存儲(chǔ)器電路的高電壓的輸入端子；所述非易失性存儲(chǔ)器電路配置在所述電源電壓端子附近。
10.權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體集成電路器件，其中，所述半導(dǎo)體芯片為矩形形狀；沿著該半導(dǎo)體芯片長(zhǎng)邊方向的一邊，配置有輸出施加在掃描線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和施加在信號(hào)線上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的端子；在該半導(dǎo)體芯片的長(zhǎng)邊方向的另一邊的中心部分，配置有施加寫(xiě)入所述存儲(chǔ)器電路的高電壓的電源電壓端子；大致在該半導(dǎo)體芯片的中心，配置有用于向/從所述非易失性存儲(chǔ)器電路中寫(xiě)入/讀出數(shù)據(jù)的控制電路；所述非易失性存儲(chǔ)器電路配置在所述控制電路和所述電源電壓端子處附近。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了易于根據(jù)所使用的液晶顯示器的規(guī)格來(lái)設(shè)定用于驅(qū)動(dòng)液晶(液晶控制驅(qū)動(dòng)器IC)的驅(qū)動(dòng)條件的半導(dǎo)體集成電路器件。在用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的半導(dǎo)體集成電路器件內(nèi)配置有電可編程的非易失性存儲(chǔ)器電路(EPROM)或電可擦除可編程的非易失性存儲(chǔ)器電路(EEPROM)，設(shè)定信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器電路中。存儲(chǔ)器電路可以用與形成其他電路器件的半導(dǎo)體制造工藝相同的工藝所形成的常規(guī)器件來(lái)構(gòu)成。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1873761SQ20061008774
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者川瀨靖, 石田進(jìn), 秋葉武定, 永田寧, 宮本直樹(shù), 志波和佳 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技