JPH09244585A - Level shifter circuit with latch function - Google Patents

Level shifter circuit with latch function

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Publication number
JPH09244585A
JPH09244585A JP8046454A JP4645496A JPH09244585A JP H09244585 A JPH09244585 A JP H09244585A JP 8046454 A JP8046454 A JP 8046454A JP 4645496 A JP4645496 A JP 4645496A JP H09244585 A JPH09244585 A JP H09244585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
level
input
signal
latch function
effect transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP8046454A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Giyoushiyou Chin
暁翔 陳
Hironori Nanzaki
浩徳 南崎
Takashi Taguchi
隆 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toppan Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Toppan Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8046454A priority Critical patent/JPH09244585A/en
Publication of JPH09244585A publication Critical patent/JPH09244585A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0294Details of sampling or holding circuits arranged for use in a driver for data electrodes

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a level shifter circuit in which the driving capacity is high, smaller number of transistors is used to constitute the circuit and the number of rows is reduced in the layout of the driver ICs of a liquid crystal display device. SOLUTION: When a clock signal ϕ is '1' (an inverted clock signal *ϕis '0', the digital signals of a voltage VH system, which are made by inverting the digital signals of a voltage VL (for example, 3 volts) system being inputted to the gate of an Nch field effect transistor(FET) 1, are inputted to a three state inverter 10a and the inverter 10a inverts and outputs the inputted signals. Moreover, when the signal ϕ is '0', the inverter 10a is put in a high impedance state and the signals ϕ keep the output state the same as the state immediately before the signal ϕ becomes '0' by the loop which is formed by an inverter 20 and a three state inverter 10b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置の
TFT(thin film transistor)駆動用ドライバICに
用いて好適なラッチ機能付きレベルシフタ回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level shifter circuit with a latch function suitable for use in a driver IC for driving a TFT (thin film transistor) of a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、液晶表示装置の駆動方式とし
てTFT駆動方式がある。TFT駆動方式は階調表示の
品質が高く、画面の明るさやコントラストが優れ、表示
画質が高いという特徴を有している。また、応答速度が
速い、視野角が広いといった画質以外の性能面において
も優れている。このTFT駆動方式の原理を、図10を
参照して説明する。この図において、50は薄膜トラン
ジスタであり、外部からソース線51を通して電圧が入
力され、ゲート線52に電圧が印加された時、ソース線
51に入力された電圧を液晶層53に印加する。これに
より液晶層53の液晶分子は角度を変え、バックライト
等からの光を通過させる。また階調表示は、ソース線5
1に入力する電圧を変化させ、液晶層53の液晶分子の
角度を制御することにより行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a TFT driving method as a driving method for a liquid crystal display device. The TFT driving method has the characteristics of high gradation display quality, excellent screen brightness and contrast, and high display image quality. It is also excellent in performance other than image quality such as fast response speed and wide viewing angle. The principle of this TFT driving method will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 50 is a thin film transistor, and when a voltage is input from the outside through a source line 51 and a voltage is applied to the gate line 52, the voltage input to the source line 51 is applied to the liquid crystal layer 53. As a result, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 53 change the angle and allow light from a backlight or the like to pass through. In addition, the gradation is displayed with the source line 5
This is performed by changing the voltage input to 1 and controlling the angle of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 53.

【0003】一般に、液晶ディスプレイは図10に示す
回路をマトリクス状に多数(例えばVGA(video grap
hics array)の場合、640×480個)配置すること
によって構成されている。このような液晶ディスプレイ
においては、TFT駆動用のドライバIC(以下、単に
ドライバICという)を用いて各行の薄膜トランジスタ
に各々画像データに基づく電圧を印加し、1行毎に順次
薄膜トランジスタをONして行くことにより、画像の表
示を行っている。
In general, a liquid crystal display has a large number of circuits shown in FIG. 10 in a matrix (for example, VGA (video grap).
In the case of hics array), it is configured by arranging 640 × 480 pieces). In such a liquid crystal display, a driver IC for driving a TFT (hereinafter simply referred to as a driver IC) is used to apply a voltage based on image data to the thin film transistors in each row, and the thin film transistors are sequentially turned on for each row. By doing so, the image is displayed.

【0004】上述したドライバICには、従来、外部か
ら入力される階調制御用のデジタルデータを保持するデ
ータラッチ部と、入力されたデジタルデータに基づいて
液晶ディスプレイの各薄膜トランジスタに電圧を印加す
るドライバ部等の回路が含まれている。そして、データ
ラッチ部においては、低消費電力化を図るために駆動電
圧を従来の5Vから3Vに低下させた他のデジタルIC
に合わせるため、駆動電圧を3Vにしている。また、ド
ライバ部においては、液晶表示装置の応答特性を向上さ
せるため、すなわち、ごく短時間で液晶分子の角度を変
化させるために、より高い電圧が必要となり、このため
駆動電圧は従来通り5Vの電圧が用いられている。この
ように、ドライバICには1つのIC内に異なる電圧で
駆動する回路が混在するため、データラッチ部から出力
される3V系の信号を5V系の信号に昇圧するレベルシ
フト部が設けられている。
In the above-mentioned driver IC, conventionally, a voltage is applied to each thin film transistor of a liquid crystal display based on a data latch unit that holds digital data for gradation control input from the outside and the input digital data. Circuits such as a driver unit are included. In the data latch section, another digital IC whose drive voltage is lowered from 5V in the related art to 3V in order to reduce power consumption.
The drive voltage is set to 3V in order to match the above. Further, in the driver section, a higher voltage is required to improve the response characteristics of the liquid crystal display device, that is, to change the angle of the liquid crystal molecules in a very short time. Voltage is used. As described above, in the driver IC, circuits that are driven by different voltages are mixed in one IC. Therefore, a level shift unit that boosts a 3V system signal output from the data latch unit to a 5V system signal is provided. There is.

【0005】ここで、図11に従来のデータラッチ部と
レベルシフト部の回路構成を示す。この図において、6
0はデータラッチ部であり、70はレベルシフト部であ
る。また、データラッチ部60は、各々Pチャネルまた
はNチャネル電界効果トランジスタ(以下、それぞれP
chFET、NchFETという)によって構成される
回路61a,61bおよび回路62からなっている。回
路61aは直列に接続されたPchFET611,61
2とNchFET613,614からなり、PchFE
T611のソースには3Vの電圧が印加され、NchF
ET614のソースは接地されている。
Here, FIG. 11 shows a circuit configuration of a conventional data latch section and level shift section. In this figure, 6
Reference numeral 0 is a data latch unit, and 70 is a level shift unit. In addition, the data latch unit 60 includes P-channel or N-channel field effect transistors (hereinafter, P
chFET, NchFET) and circuits 61a and 61b and a circuit 62. The circuit 61a includes PchFETs 611 and 61 connected in series.
2 and NchFETs 613 and 614, PchFE
A voltage of 3V is applied to the source of T611, and NchF
The source of ET614 is grounded.

【0006】そして、NchFET614のゲートには
3Vの電圧で「1」を表し、接地電位で「0」を表すデ
ジタル信号(以下、3V系のデジタル信号という)であ
るクロック信号φが入力されている。また、PchFE
T611のゲートには上記クロック信号φを反転した反
転クロック信号*φ(3V系)が入力されている。さら
に、PchFET612とNchFET613のゲート
には、外部からデジタルデータのビット信号D(3V
系)が入力され、また、PchFET612のドレイン
とNchFET613ドレインの接続点イは、回路62
のPchFET621とNchFET622のゲートお
よびレベルシフト部70のNchFET702のゲート
にそれぞれ接続されている。
A clock signal φ, which is a digital signal (hereinafter referred to as a 3V system digital signal) representing "1" at a voltage of 3V and "0" at a ground potential, is input to the gate of the NchFET 614. . Also, PchFE
An inverted clock signal * φ (3V system) obtained by inverting the clock signal φ is input to the gate of T611. Further, the gates of the PchFET 612 and the NchFET 613 are externally supplied with a digital data bit signal D (3V).
System) is input, and the connection point a between the drain of the PchFET 612 and the drain of the NchFET 613 is the circuit 62.
Are connected to the gates of the PchFET 621 and NchFET 622 and the gate of the NchFET 702 of the level shift unit 70, respectively.

【0007】回路62は、直列に接続されたPchFE
T621とNchFET622からなり、PchFET
621のソースには3Vの電圧が印加され、NchFE
T622のソースは接地されている。また、PchFE
T621のドレインとNchFET622のドレインの
接続点ハは、回路61bのPchFET612およびN
chFET613のゲートと、レベルシフト部70のN
chFET701のゲートにそれぞれ接続されている。
The circuit 62 is a PchFE connected in series.
It consists of T621 and NchFET622, and PchFET
A voltage of 3V is applied to the source of the 621, and NchFE
The source of T622 is grounded. Also, PchFE
The connection point C between the drain of T621 and the drain of NchFET 622 is PchFET 612 and N of circuit 61b.
The gate of the chFET 613 and the N of the level shift unit 70
Each of them is connected to the gate of the chFET 701.

【0008】回路61bは、回路61aと同一の構成を
有するが、クロック信号φはPchFET611のゲー
トに入力され、反転クロック信号*φはNchFET6
14のゲートに入力されている。また、PchFET6
12のドレインとNchFET613のドレインとの接
続点ロは回路62のPchFET621およびNchF
ET622のゲートに接続されている。
The circuit 61b has the same configuration as the circuit 61a, but the clock signal φ is input to the gate of the PchFET 611, and the inverted clock signal * φ is the NchFET 6.
It is input to 14 gates. In addition, PchFET6
The connection point B between the drain of 12 and the drain of NchFET 613 is the PchFET 621 and NchF of the circuit 62.
It is connected to the gate of ET622.

【0009】ここで、上述した回路61aは、例えばク
ロック信号φが「0」、すなわち、反転クロック信号*
φが「1」の時、PchFET611とNchFET6
14は共にOFFになり、出力はハイインピーダンス状
態となる。一方、クロック信号φが「1」、すなわち、
反転クロック信号*φが「0」の時、PchFET61
1とNchFET614は共にONになり、この状態で
PchFET612とNchFET613のゲートに
「0」が入力されるとPchFET612がON、Nc
hFET613がOFFとなって、回路61aからは電
圧3V、すなわち3V系のデジタル信号の「1」が出力
される。また、PchFET612とNchFET61
3のゲートに「1」が入力されるとPchFET612
がOFF、NchFET613がONとなって、回路6
1aからは接地電位、すなわち3V系のデジタル信号の
「0」が出力される。
In the circuit 61a described above, for example, the clock signal φ is "0", that is, the inverted clock signal *.
When φ is “1”, PchFET 611 and NchFET6
Both 14 are turned off, and the output is in a high impedance state. On the other hand, the clock signal φ is “1”, that is,
When the inverted clock signal * φ is "0", PchFET61
Both 1 and NchFET 614 are turned on, and when "0" is input to the gates of PchFET 612 and NchFET 613 in this state, PchFET 612 turns on and Nc.
The hFET 613 is turned off, and the voltage 61 V is output from the circuit 61 a, that is, the digital signal “1” of 3 V system is output. In addition, PchFET 612 and NchFET 61
When "1" is input to the gate of PchFET612
Turns off, NchFET 613 turns on, and circuit 6
The ground potential, that is, "0" of a 3V digital signal is output from 1a.

【0010】このように、回路61aは、クロック信号
φが「1」の時はインバータとして機能し、「0」の時
はその出力がハイインピーダンス状態となる一種の3ス
テートインバータと言える。また、これと同様に回路6
1bはクロック信号が「0」の時はインバータとして機
能し、「1」の時はその出力がハイインピーダンス状態
となる3ステートインバータと言える。そして、回路6
2はPchFET621およびNchFET622のゲ
ートに「1」が入力されるとPchFET621がOF
F、NchFET622がONとなって、回路61aか
ら接地電位すなわち「0」が出力される。また、「0」
が入力されるとPchFET621がON、NchFE
T622がOFFとなって、回路61aからは電圧3V
すなわち「1」が出力される。したがって、回路62は
インバータとして機能する。
As described above, the circuit 61a can be said to be a kind of three-state inverter that functions as an inverter when the clock signal φ is "1" and has a high impedance output when it is "0". In addition, the circuit 6
It can be said that 1b functions as an inverter when the clock signal is "0", and its output is in a high impedance state when the clock signal is "1". And circuit 6
When 2 is input to the gates of PchFET 621 and NchFET 622, PchFET 621 becomes OF
The F and Nch FETs 622 are turned on, and the ground potential, that is, "0" is output from the circuit 61a. Also, "0"
Is input, PchFET 621 turns on, NchFE
T622 is turned off and the voltage from the circuit 61a is 3V.
That is, "1" is output. Therefore, the circuit 62 functions as an inverter.

【0011】一方、レベルシフト部70は、NchFE
T701,702およびPchFET703,704に
より構成されている。PchFET703,704のソ
ースにはそれぞれ5Vの電圧が印加され、NchFET
701,702のソースは各々接地されている。そし
て、NchFET701とPchFET703のドレイ
ン同士は接続され、その接続点はPchFET704の
ゲートとも接続されている。また、NchFET702
とPchFET704のドレイン同士も接続され、その
接続点はPchFET703のゲートと接続されてい
る。さらにNchFET702のドレインとPchFE
T704のドレインの接続点は、図示せぬドライバ部に
接続されている。
On the other hand, the level shift section 70 uses the NchFE
It is configured by T701 and 702 and PchFETs 703 and 704. A voltage of 5V is applied to the sources of the PchFETs 703 and 704, and
The sources of 701 and 702 are grounded. The drains of the NchFET 701 and the PchFET 703 are connected to each other, and the connection point is also connected to the gate of the PchFET 704. Also, NchFET 702
And the drains of the PchFET 704 are also connected to each other, and the connection point is connected to the gate of the PchFET 703. Furthermore, the drain of the NchFET 702 and the PchFE
The connection point of the drain of T704 is connected to a driver unit (not shown).

【0012】上述した図11の回路における動作は、ま
ず、データラッチ部60において、クロック信号φが
「1」、反転クロック信号*φが「0」の時、回路61
bの出力はハイインピーダンス状態になり、これに対
し、回路61aは可動状態になって、外部から入力され
るデジタル信号Dを反転してその信号*Dをレベルシフ
ト部70のNchFET702のゲートと回路62に出
力する。また、回路62は反転されたデジタル信号*D
をさらに反転してレベルシフト部70のNchFET7
01のゲートに出力する。
In the operation of the circuit of FIG. 11 described above, first, in the data latch unit 60, when the clock signal φ is "1" and the inverted clock signal * φ is "0", the circuit 61
The output of b becomes a high impedance state, while the circuit 61a becomes movable and the digital signal D input from the outside is inverted to output the signal * D to the gate of the NchFET 702 of the level shift unit 70 and the circuit. To 62. In addition, the circuit 62 has an inverted digital signal * D
Is further inverted to the NchFET 7 of the level shift unit 70.
Output to the gate of 01.

【0013】例えば回路61aに入力されたデジタル信
号Dが「1」であった場合、レベルシフト部70のNc
hFET702のゲートには「0」が、また、NchF
ET701のゲートには「1」が入力される。これによ
り、NchFET701がON、また、NchFET7
02がOFFになるので、PchFET704はONと
なって、図示せぬドライバ部に対して5V系のデジタル
信号の「1」(電圧5V)が出力される。
For example, when the digital signal D input to the circuit 61a is "1", Nc of the level shift unit 70 is
The gate of hFET702 is "0", and NchF is also
“1” is input to the gate of the ET 701. As a result, the NchFET 701 turns on, and the NchFET 7
Since 02 is turned off, the PchFET 704 is turned on, and the digital signal “1” (voltage 5V) of 5V system is output to the driver unit (not shown).

【0014】一方、デジタル信号Dが「0」であった場
合、レベルシフト部70のNchFET702のゲート
には「1」が、また、NchFET701のゲートには
「0」が入力される。これにより、NchFET701
がOFF、NchFET702がONとなり、PchF
ET703がONとなってPchFET704のゲート
に「1」を出力する。したがって、PchFET704
はOFFになり、また、この時NchFET702はO
Nになっているので、図示せぬドライバ部に対して5V
系のデジタル信号の「0」(接地電位)が出力される。
On the other hand, when the digital signal D is "0", "1" is input to the gate of the NchFET 702 of the level shift section 70 and "0" is input to the gate of the NchFET 701. By this, NchFET701
Turns off, NchFET 702 turns on, and PchF
The ET 703 is turned on and outputs "1" to the gate of the PchFET 704. Therefore, PchFET 704
Is turned off, and the NchFET 702 is turned off at this time.
Since it is N, 5V is applied to the driver unit (not shown).
"0" (ground potential) of the system digital signal is output.

【0015】次にクロック信号φが「0」、反転クロッ
ク信号*φが「1」になると、回路61aの出力がハイ
インピーダンス状態になり、回路61bが可動状態にな
るので、上述した回路61aから出力された信号は、回
路61bと回路62とにより形成されるループによって
保持され、これにより、レベルシフト部70から出力さ
れていた電圧も、次にクロック信号φが「1」、反転ク
ロック信号*φが「0」になるまで保持される。このよ
うに、図11の回路は、外部から入力される3V系のデ
ジタル信号を5V系のデジタル信号に昇圧すると共に、
クロック信号φに従って出力状態を保持する。
Next, when the clock signal φ becomes "0" and the inverted clock signal * φ becomes "1", the output of the circuit 61a goes into a high impedance state and the circuit 61b goes into a movable state. The output signal is held by the loop formed by the circuit 61b and the circuit 62, so that the voltage output from the level shift unit 70 has the clock signal φ of “1” and the inverted clock signal *. It is held until φ becomes “0”. As described above, the circuit of FIG. 11 boosts a 3V digital signal input from the outside to a 5V digital signal, and
The output state is maintained according to the clock signal φ.

【0016】ここで、上述したドライバICを例えばC
−MOS(complementary metal oxide semiconducto
r)により実際にIC化する場合、そのICチップのレ
イアウトは、図12に示すように、3Vの電圧によって
駆動する回路を一列に配した回路列(以下、3V系のロ
ーという)80と、5Vの電圧によって駆動する回路を
一列に配した回路列(以下、5V系のローという)90
の2種類のローが必要になる。一例として、この図にお
いて各ローの幅は約80μmの長さを有し、各ローは約
40μmの間隔をもって形成されるものとする。
Here, the above-mentioned driver IC is, for example, C
-MOS (complementary metal oxide semiconducto
In the case of actually forming an IC according to r), the layout of the IC chip is as shown in FIG. 12, a circuit array (hereinafter referred to as 3V system row) 80 in which circuits driven by a voltage of 3V are arranged in a line, Circuit row in which circuits driven by a voltage of 5V are arranged in a row (hereinafter referred to as 5V system row) 90
You need two types of rows. As an example, in this figure, the width of each row has a length of about 80 μm, and the rows are formed with a spacing of about 40 μm.

【0017】図13は上述したローの詳細なレイアウト
を示すもので、この図では3V系のローにおける図11
のデータラッチ部60の回路62のレイアウトを示して
いる。この図において、81は3Vの電源ラインであ
り、82はPchFET(図11のPchFET621
に相当)、83はNchFET(図11のNchFET
622に相当)、84は回路62の入力ライン、85は
回路62の出力ライン、86は接地ラインを示してい
る。また、電源ライン81と接地ライン86は、図13
中、左右方向に延伸しており、その電源ライン81と接
地ライン86の間に図11のデータラッチ部60の他の
回路も形成されている。
FIG. 13 shows a detailed layout of the above-mentioned row. In this figure, FIG.
7 shows a layout of the circuit 62 of the data latch unit 60 of FIG. In this figure, 81 is a 3V power supply line, and 82 is a PchFET (PchFET 621 in FIG. 11).
, 83 is an NchFET (NchFET of FIG. 11)
(Corresponding to 622), 84 is an input line of the circuit 62, 85 is an output line of the circuit 62, and 86 is a ground line. The power supply line 81 and the ground line 86 are shown in FIG.
The circuit extends in the left-right direction, and another circuit of the data latch unit 60 of FIG. 11 is formed between the power supply line 81 and the ground line 86.

【0018】そして、上述した各回路が形成されたIC
チップは、リードフレーム上に搭載後、樹脂封止され
て、あるいはTABテープ上に搭載されて、あるいは直
接液晶表示装置のガラス板上に搭載されて、ドライバI
Cとして用いられる。また、図14に示すように、一般
にドライバIC95は、液晶表示装置本体100の額縁
部分(同図中斜線部)において、同図中、X方向に一列
に実装されている。
An IC in which each of the circuits described above is formed
After the chip is mounted on the lead frame, it is resin-sealed, mounted on the TAB tape, or directly mounted on the glass plate of the liquid crystal display device, and the driver I
Used as C. Further, as shown in FIG. 14, generally, the driver ICs 95 are mounted in a line in the X direction in the figure at the frame portion (hatched portion in the figure) of the liquid crystal display device main body 100.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、今日、液晶
表示装置本体の小型化は、ノート型パーソナルコンピュ
ータに代表される携帯用電子機器において強く望まれる
所であり、この要望に応えるには、図14に示す液晶表
示装置本体100の額縁部分のY方向の長さをできるだ
け短くし、また、ドライバIC95を液晶表示部分11
0の幅(X方向の長さ)を大きく越えることなく配置す
ることにより、液晶表示装置本体100の額縁部分の幅
をできるだけ狭くする必要がある。
By the way, today, the miniaturization of the main body of the liquid crystal display device is strongly desired in portable electronic equipment typified by a notebook personal computer. The length of the frame portion of the liquid crystal display device main body 100 shown in FIG. 14 in the Y direction is made as short as possible, and the driver IC 95 is set to the liquid crystal display portion 11
It is necessary to make the width of the frame portion of the liquid crystal display device main body 100 as narrow as possible by arranging it without greatly exceeding the width of 0 (length in the X direction).

【0020】特に、額縁部分のY方向の長さを短くする
には、ドライバICのチップおいてY方向に対応する寸
法をできるだけ短くしなければならず、このため、図1
5に示すように、ドライバICのICチップ96の形状
を横長の長方形として、前述したロー80,90をIC
チップ96の短手方向に並べるようにレイアウトし、ま
た、ICチップ96の長手方向が図14のX方向となる
ように、ドライバIC95を液晶表示装置本体100の
額縁部分に実装させている。
In particular, in order to shorten the length of the frame portion in the Y direction, it is necessary to make the dimension of the driver IC chip corresponding to the Y direction as short as possible.
As shown in FIG. 5, the IC chip 96 of the driver IC is formed into a horizontally long rectangle, and the rows 80 and 90 described above are integrated into the IC.
The driver IC 95 is mounted on the frame portion of the liquid crystal display device main body 100 so that the chip 96 is laid out in the lateral direction and the longitudinal direction of the IC chip 96 is the X direction in FIG.

【0021】したがって、ICチップ96の短手方向に
形成するローの数を少なくすることにより、液晶表示装
置本体100の額縁部分のY方向を短くすることができ
るが、例えば図12に示すようなレイアウトでは必然的
に額縁部分のY方向の長さが長くなってしまう。さら
に、ICチップを小型化するには1つの回路になるべく
多くの機能を持たせること、ICチップに形成するトラ
ンジスタの数を減らすことが肝要となり、特にトランジ
スタ数の削減は、製造工程の簡略化,歩留まりの向上,
低消費電力化等、液晶表示装置本体の小型化以外の効果
も期待できる。また、図11に示すレベルシフト部70
は、その回路構成上、出力インピーダンスが高くなって
しまい、次段の回路に対する駆動能力が低くなってしま
っていた。
Therefore, by reducing the number of rows formed in the widthwise direction of the IC chip 96, the Y direction of the frame portion of the liquid crystal display device main body 100 can be shortened. For example, as shown in FIG. In the layout, the length of the frame portion in the Y direction is inevitably long. Further, in order to reduce the size of the IC chip, it is important to have as many functions as one circuit and to reduce the number of transistors formed in the IC chip. In particular, reduction of the number of transistors simplifies the manufacturing process. , Yield improvement,
Effects other than miniaturization of the liquid crystal display device body, such as low power consumption, can be expected. Further, the level shift unit 70 shown in FIG.
However, due to its circuit configuration, the output impedance was high, and the driving ability for the circuit in the next stage was low.

【0022】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、ドライブ能力が高く、かつ、より少な
いトランジスタで構成することができるばかりでなく、
液晶表示装置のドライバICのレイアウトにおいてロー
の数を削減することができるラッチ機能付きレベルシフ
タ回路を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances, and not only can it be configured with a transistor having a high drive capability and a smaller number of transistors,
It is an object of the present invention to provide a level shifter circuit with a latch function that can reduce the number of rows in the layout of a driver IC of a liquid crystal display device.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
2値デジタル信号である制御信号が入力され、該制御信
号がハイレベルの時、外部から入力される第1レベルの
デジタル信号を該第1レベルよりも高いレベルである第
2レベルのデジタル信号に変換して出力するレベル変換
手段と、前記制御信号が入力され、該制御信号がハイレ
ベルの時、前記レベル変換手段から出力される第2レベ
ルのデジタル信号の論理を反転して外部へ出力する第1
の論理反転手段と、前記第1の論理反転手段から出力さ
れる第2レベルのデジタル信号を反転する第2の論理反
転手段と、前記制御信号が入力され、該制御信号がロー
レベルの時、前記第2の論理反転手段から出力される第
2レベルのデジタル信号を前記第1の論理反転手段の出
力へ出力する第3の論理反転手段とからなることを特徴
とするラッチ機能付きレベルシフタ回路である。なお、
上述したレベル変換手段、第1の論理反転手段、およ
び、第3の論理変換手段の動作と、制御信号のレベル
(ローレベルまたはハイレベル)との対応は反転させて
も良い。
According to the first aspect of the present invention,
When a control signal which is a binary digital signal is input and the control signal is at a high level, the first level digital signal input from the outside is converted into a second level digital signal which is a level higher than the first level. When the control signal is inputted to the level converting means for converting and outputting and the control signal is at the high level, the logic of the second level digital signal outputted from the level converting means is inverted and outputted to the outside. First
Logic inversion means, second logic inversion means for inverting the second level digital signal output from the first logic inversion means, and the control signal being input, and when the control signal is at a low level, A level shifter circuit with a latch function, comprising: a third logic inverting means for outputting the second level digital signal output from the second logic inverting means to the output of the first logic inverting means. is there. In addition,
Correspondence between the operations of the level conversion means, the first logic inversion means, and the third logic conversion means described above and the level (low level or high level) of the control signal may be inverted.

【0024】請求項2記載の発明は、前記レベル変換手
段は、前記制御信号が入力されるゲートと接地されたソ
ースを有する第1のNチャネル電界効果トランジスタ
と、前記第1のNチャネル電界効果トランジスタのドレ
インと接続されたソースと前記第1レベルのデジタル信
号が入力されるゲートを有する第2のNチャネル電界効
果トランジスタと、前記第2のNチャネル電界効果トラ
ンジスタのドレインと接続されたドレインと接地された
ゲートと前記第2レベルのデジタル信号のハイレベルと
同電圧値が印加されたソースとを有するPチャネル電界
効果トランジスタとからなり、前記第2のNチャネル電
界効果トランジスタのドレインと前記Pチャネル電界効
果トランジスタのドレインとの接続点が前記第1の論理
反転手段の入力に接続され、かつ、前記第1,第2のN
チャネル電界効果トランジスタおよびPチャネルFET
がオンになった時の前記接続点における電圧が、 VA =VH{(RN1+RN2)/(RP+RN1+RN2)}<
Vth (但し、VA は前記第1,第2のNチャネル電界効果ト
ランジスタおよびPチャネルFETがオンになった時の
前記接続点における電圧,VH は第2レベルのデジタル
信号のハイレベルの電圧,RN1は第1のNチャネル電界
効果トランジスタのオン抵抗,RN2は第2のNチャネル
電界効果トランジスタのオン抵抗,RP はPチャネルF
ETのオン抵抗,Vthは前記第1の論理反転手段の入力
しきい値電圧)なる条件を満たすことを特徴とする請求
項1記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路である。
According to a second aspect of the present invention, the level conversion means includes a first N-channel field effect transistor having a gate to which the control signal is input and a source grounded, and the first N-channel field effect transistor. A second N-channel field effect transistor having a source connected to the drain of the transistor and a gate to which the first level digital signal is input; and a drain connected to the drain of the second N-channel field effect transistor. A P-channel field effect transistor having a grounded gate and a source to which the same voltage value as the high level of the second level digital signal is applied, the drain of the second N channel field effect transistor and the P-channel field effect transistor. The connection point with the drain of the channel field effect transistor is connected to the input of the first logic inverting means. It is, and the first, second N
Channel field effect transistor and P-channel FET
The voltage at the connection point when the switch is turned on is VA = VH {(RN1 + RN2) / (RP + RN1 + RN2)} <
Vth (where VA is the voltage at the connection point when the first and second N-channel field effect transistors and the P-channel FET are turned on, VH is the high level voltage of the second level digital signal, and RN1 Is the on-resistance of the first N-channel field effect transistor, RN2 is the on-resistance of the second N-channel field effect transistor, and RP is the P-channel F
2. The level shifter circuit with a latch function according to claim 1, wherein the on-resistance of ET, Vth satisfies the condition of (input threshold voltage of the first logic inverting means).

【0025】請求項3記載の発明は、請求項1記載のラ
ッチ機能付きレベルシフタ回路において、前記レベル変
換手段は、前記制御信号が入力されるゲートと接地され
たソースを有する第1のNチャネル電界効果トランジス
タと、前記第1のNチャネル電界効果トランジスタのド
レインと接続されたソースと前記第1レベルのデジタル
信号が入力されるゲートを有する第2のNチャネル電界
効果トランジスタと、前記第2のNチャネル電界効果ト
ランジスタのドレインと接続されたドレインと前記制御
信号が入力されたゲートと前記第2レベルのデジタル信
号のハイレベルと同電圧値が印加されたソースとを有す
るPチャネル電界効果トランジスタとからなり、前記第
2のNチャネル電界効果トランジスタのドレインと前記
Pチャネル電界効果トランジスタのドレインとの接続点
が前記第1の論理反転手段の入力に接続されていること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the level shifter circuit with a latch function according to the first aspect, the level conversion means has a first N-channel electric field having a gate to which the control signal is input and a source grounded. An effect transistor, a second N-channel field effect transistor having a source connected to the drain of the first N-channel field effect transistor and a gate to which the first level digital signal is input; and the second N-channel field effect transistor. A P-channel field effect transistor having a drain connected to the drain of the channel field effect transistor, a gate to which the control signal is input, and a source to which the same voltage value as the high level of the second level digital signal is applied. And the drain of the second N-channel field effect transistor and the P-channel field effect transistor. Wherein the connection point between the drain of the transistor is connected to the input of the first logic inversion means.

【0026】請求項4記載の発明は、請求項3記載のラ
ッチ機能付きレベルシフタ回路において、前記第1の論
理反転手段の出力と接続されたゲートと前記第2レベル
のデジタル信号のハイレベルと同電圧値が印加されたソ
ースと前記第1の論理反転手段の入力と接続されたドレ
インとを有するPチャネル電界効果トランジスタを具備
することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the invention, in the level shifter circuit with a latch function according to the third aspect, the gate connected to the output of the first logic inverting means and the high level of the digital signal of the second level are the same. It comprises a P-channel field effect transistor having a source to which a voltage value is applied and a drain connected to the input of the first logic inverting means.

【0027】請求項5記載の発明は、請求項2ないし4
のうちいずれか1項記載のラッチ機能付きレベルシフタ
回路において、前記第2のNチャネル電界効果トランジ
スタの代わりに、複数の前記第1レベルのデジタル信号
が入力され、該複数の第1レベルのデジタル信号の状態
が所定の条件を満たした時にオンとなる論理回路を具備
することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to claims 2 to 4.
In the level shifter circuit with a latch function according to any one of the above, a plurality of the first level digital signals are input instead of the second N-channel field effect transistor, and the plurality of first level digital signals are input. It is characterized by comprising a logic circuit which is turned on when the state of 1 satisfies a predetermined condition.

【0028】請求項6記載の発明は、請求項5記載のラ
ッチ機能付きレベルシフタ回路において、前記論理回路
は、第3,第4のNチャネル電界トランジスタからな
り、該第3のNチャネル電界トランジスタのソースと該
第4のNチャネル電界トランジスタのドレインが接続さ
れ、該第3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲ
ートに入力される2つの第1のレベルのデジタル信号が
共にハイレベルの時オンとなることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the level shifter circuit with a latch function according to the fifth aspect, the logic circuit is composed of third and fourth N-channel electric field transistors. ON when the source is connected to the drain of the fourth N-channel field-effect transistor and the two first-level digital signals input to the gates of the third and fourth N-channel field-effect transistors are both at high level. It is characterized in that

【0029】請求項7記載の発明によれば、第1レベル
の3ビットのデジタルデータをデコードし、該デコード
結果を第1レベルよりも高いレベルである第2レベルの
デジタル信号に変換して出力すると共に外部から入力さ
れる制御信号によって、該デコード結果を保持するデコ
ーダであって、該デコーダは、請求項2記載のラッチ機
能付きレベルシフタ回路と、第1ないし第4の請求項6
記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路と、1つの入力
端と2つの出力端を有し、前記請求項2記載のラッチ機
能付きレベルシフタ回路から出力される第2レベルのデ
ジタル信号に基づいて、前記1つの入力端に入力された
信号を2つの出力端のうちのいずれか1つから出力する
切換手段であって、前記第1ないし第4の請求項6記載
のラッチ機能付きレベルシフタ回路の各々に対応して設
けられる第1ないし第4の切換手段とからなり、前記請
求項2記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路の第2の
Nチャネル電界トランジスタのゲートには、前記3ビッ
トのデジタルデータの最下位ビットが入力され、前記第
1の請求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路の
第3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲートに
は前記3ビットのデジタルデータの第2ビットの反転信
号と、最上位ビットの反転信号が入力され、前記第2の
請求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路の第
3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲートには
前記3ビットのデジタルデータの第2ビットの信号と、
最上位ビットの反転信号が入力され、前記第3の請求項
6記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路の第3,第4
のNチャネル電界トランジスタの各ゲートには前記3ビ
ットのデジタルデータの第2ビットの反転信号と、最上
位ビットの信号が入力され、前記第4の請求項6記載の
ラッチ機能付きレベルシフタ回路の第3,第4のNチャ
ネル電界トランジスタの各ゲートには前記3ビットのデ
ジタルデータの第2ビットの信号と、最上位ビットの信
号が入力されていることを特徴とするデコーダである。
According to the seventh aspect of the invention, the 3-bit digital data of the first level is decoded, the decoding result is converted into the digital signal of the second level which is higher than the first level, and the digital signal is output. A level shifter circuit with a latch function according to claim 2, and a decoder for holding the decoding result according to a control signal input from the outside, and the level shifter circuit according to any one of claims 1 to 4.
The level shifter circuit with a latch function according to claim 1, and one input terminal and two output terminals, and the one of the one based on a second level digital signal output from the level shifter circuit with a latch function according to claim 2. Switching means for outputting a signal input to an input terminal from any one of two output terminals, which corresponds to each of the level shifter circuits with a latch function according to the first to fourth aspects. The first to fourth switching means provided for the second N-channel electric field transistor of the level shifter circuit with a latch function according to claim 2 are provided with the least significant bit of the 3-bit digital data. The level shifter circuit with a latch function according to the first aspect of the present invention receives the 3 bits at the respective gates of the third and fourth N-channel electric field transistors. An inversion signal of the second bit of digital data and an inversion signal of the most significant bit are input to each gate of the third and fourth N-channel electric field transistors of the level shifter circuit with a latch function according to the second aspect. Is a signal of the second bit of the 3-bit digital data,
An inverted signal of the most significant bit is input, and the third and fourth level shifter circuits with a latch function according to the third aspect are provided.
7. The gate of the N-channel electric field transistor of, the inversion signal of the second bit of the 3-bit digital data and the signal of the most significant bit are input, and the fourth level shifter circuit with a latch function according to claim 6 is configured. The decoder is characterized in that the second bit signal of the 3-bit digital data and the most significant bit signal are inputted to the respective gates of the third and fourth N-channel electric field transistors.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。 〔第1実施形態〕図1に第1実施形態におけるラッチ機
能付きレベルシフタ回路を示す。この図において、1,
2はNchFETであり、NchFET1のゲートに
は、外部から入力される第1レベルの電圧VL (例えば
3V)系のデジタル信号DL が入力されている。また、
NchFET1のソースはNchFET2のドレインに
接続され、NchFET2のソースは接地されている。
そして、NchFET2のゲートには、電圧VL 系のク
ロック信号φが入力されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 shows a level shifter circuit with a latch function according to the first embodiment. In this figure, 1,
Reference numeral 2 denotes an NchFET, and a first level voltage VL (for example, 3V) digital signal DL inputted from the outside is inputted to the gate of the NchFET 1. Also,
The source of NchFET1 is connected to the drain of NchFET2, and the source of NchFET2 is grounded.
The clock signal φ of the voltage VL system is input to the gate of the NchFET 2.

【0031】3はPchFETであり、そのソースには
電圧VH (例えば5V)が印加されており、ドレインは
NchFET1のドレインと接続されている。そして、
PchFET3のゲートは接地されているため、Pch
FET3は常時ON状態におかれている。ここで、Pc
hFET3のドレインとNchFET1のドレインの接
続点Aの電位VA が以下の関係を満たすように、Pch
FET3のON抵抗RP およびNchFET1,2のO
N抵抗RN が定められている。 VA =VH {RN /(RP +RN )}<Vth ここで、Vthは次段の回路が入力されたデジタル信号を
「0」として認識することができる入力しきい値電圧で
ある(図2参照)。図2は、このVA とVthの関係を説
明するための図であり、説明のために上述の「次段の回
路」FET11〜14をインバータ31におきかえ、P
chFET3をそのON抵抗RP 、NchFET1,2
をそのON抵抗RN だけで図示したものである。そし
て、接続点Aの電位VA は、インバータ31が入力され
たデジタル信号を「0」として認識することができる入
力しきい値電圧Vthと上式の関係を満たすようにRP ,
RN が決定される。
A PchFET 3 has a source to which a voltage VH (for example, 5V) is applied, and a drain connected to the drain of the NchFET 1. And
Since the gate of PchFET3 is grounded, PchFET3
FET3 is always on. Where Pc
Pch so that the potential VA at the connection point A between the drain of hFET3 and the drain of NchFET1 satisfies the following relation:
ON resistance RP of FET3 and O of NchFET1,2
N resistance RN is defined. VA = VH {RN / (RP + RN)} <Vth Here, Vth is an input threshold voltage by which the digital signal input to the next stage circuit can be recognized as "0" (see FIG. 2). . FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between VA and Vth. For the purpose of explanation, the above-mentioned "next stage circuit" FETs 11 to 14 are replaced by an inverter 31, and P
chFET3 is its ON resistance RP, NchFET1,2
Is shown only by its ON resistance RN. Then, the potential VA at the connection point A is RP, so as to satisfy the relationship of the above equation with the input threshold voltage Vth at which the digital signal inputted to the inverter 31 can be recognized as "0".
RN is determined.

【0032】10a,10bは、それぞれ図11の回路
61aおよび回路61bと同様の構成をとる一種の3ス
テートインバータであり、3ステートインバータ10a
はクロック信号φが「0」(反転クロック信号*φが
「1」)の時、出力がハイインピーダンス状態となり、
クロック信号φが「1」(反転クロック信号*φが
「0」)の時、インバータとして機能する。また、3ス
テートインバータ10bはクロック信号φが「1」の
時、ハイインピーダンス状態となり、クロック信号φが
「0」の時、インバータとして機能する。但し、各3ス
テートインバータのPchFET12およびNchFE
T13のゲートには、「1」を電圧VH 、「0」を電圧
0Vによって表す電圧VH 系のデジタル信号が入力さ
れ、また、各PchFET11のソースには電圧VH が
印加されており、電圧VH 系のデジタル信号を出力す
る。
Reference numerals 10a and 10b are a kind of three-state inverter having the same structure as the circuit 61a and the circuit 61b of FIG. 11, respectively.
When the clock signal φ is “0” (the inverted clock signal * φ is “1”), the output is in the high impedance state,
When the clock signal φ is “1” (the inverted clock signal * φ is “0”), it functions as an inverter. The 3-state inverter 10b is in a high impedance state when the clock signal φ is "1" and functions as an inverter when the clock signal φ is "0". However, PchFET 12 and NchFE of each 3-state inverter
To the gate of T13, a digital signal of a voltage VH system in which "1" is represented by a voltage VH and "0" is represented by a voltage 0V is input, and the voltage VH is applied to the source of each PchFET 11, and the voltage VH system is applied. The digital signal of is output.

【0033】20は図11の回路62と同様の構成をと
るインバータであり、PchFET21およびNchF
ET22のゲートには3ステートインバータ10aから
出力される電圧VH 系のデジタル信号が入力されてい
る。そして、PchFET21のソースには電圧VH が
印加されており、電圧VH 系のデジタル信号を出力す
る。また、PchFET3のドレインとNchFET1
のドレインとの接続点Aは、3ステートインバータ10
aの入力(PchFET12およびNchFET13の
ゲート)と接続され、3ステートインバータ10aの出
力(PchFET12のドレインとNchFET13の
ドレインの接続点)は外部と接続されると共に、インバ
ータ20の入力(PchFET21およびNchFET
22のゲート)に接続されている。
Reference numeral 20 is an inverter having the same configuration as that of the circuit 62 of FIG. 11, which includes a PchFET 21 and an NchF.
A voltage VH system digital signal output from the three-state inverter 10a is input to the gate of the ET22. The voltage VH is applied to the source of the PchFET 21, and a digital signal of the voltage VH system is output. In addition, the drain of PchFET3 and NchFET1
The connection point A with the drain of the three-state inverter 10
The input of a (the gates of PchFET 12 and NchFET 13) is connected, the output of the 3-state inverter 10a (the connection point of the drain of PchFET 12 and the drain of NchFET 13) is connected to the outside, and the input of inverter 20 (PchFET 21 and NchFET 13).
22 gates).

【0034】さらに、インバータ20の出力(PchF
ET21のドレインとNchFET22のドレインの接
続点)は3ステートインバータ10bの入力と接続さ
れ、3ステートインバータ10bの出力は、3ステート
インバータ10aの出力、インバータ20の入力、およ
び、外部と接続されている。すなわち、3ステートイン
バータ10bとインバータ20は、3ステートインバー
タ10aの出力側においてループを形成している。
Further, the output of the inverter 20 (PchF
The connection point between the drain of the ET21 and the drain of the NchFET 22) is connected to the input of the 3-state inverter 10b, and the output of the 3-state inverter 10b is connected to the output of the 3-state inverter 10a, the input of the inverter 20, and the outside. . That is, the 3-state inverter 10b and the inverter 20 form a loop on the output side of the 3-state inverter 10a.

【0035】次に上述したラッチ機能付きレベルシフタ
回路の動作について説明する。まず、クロック信号φが
「1」(反転クロック信号*φが「0」)の場合、Nc
hFET2はONとなり、この時、NchFET1のゲ
ートに「1」(電圧VL )が入力されると、NchFE
T1はONになって3ステートインバータ10aには前
述した電圧VA が入力される。また、NchFET1の
ゲートに「0」(接地電位)が入力されると、NchF
ET1はOFFになって3ステートインバータ10aに
は電圧VH (電圧VH 系のデジタル信号の「1」)が入
力される。このように、本実施形態のラッチ機能付きレ
ベルシフタ回路に入力された電圧VL 系のデジタル信号
は、NchFET1,2およびPchFET3により、
電圧VH 系のデジタル信号に昇圧される。したがって、
NchFET1,2およびPchFET3は、本実施形
態のラッチ機能付きレベルシフタ回路のレベルシフト部
と言える。
Next, the operation of the above-mentioned level shifter circuit with a latch function will be described. First, when the clock signal φ is “1” (the inverted clock signal * φ is “0”), Nc
The hFET2 is turned on, and at this time, when "1" (voltage VL) is input to the gate of the NchFET1, the NchFE
T1 is turned on and the above-mentioned voltage VA is input to the 3-state inverter 10a. When "0" (ground potential) is input to the gate of NchFET1, NchF
ET1 is turned off, and the voltage VH (“1” of the digital signal of the voltage VH system) is input to the 3-state inverter 10a. As described above, the digital signal of the voltage VL system input to the level shifter circuit with the latch function of the present embodiment is output by the NchFETs 1 and 2 and the PchFET 3.
The voltage is boosted to a VH system digital signal. Therefore,
It can be said that the NchFETs 1 and 2 and the PchFET 3 are level shift units of the level shifter circuit with a latch function of this embodiment.

【0036】そして、3ステートインバータ10aは、
クロック信号φが「1」、反転クロック信号*φが
「0」であるためインバータとして機能し、電圧VA が
入力された場合は、インバータ20および外部へ電圧V
H (電圧VH 系のデジタル信号の「1」)を出力し、電
圧VH が入力された場合は接地電位(電圧VH 系のデジ
タル信号の「0」)を出力する。また、インバータ20
は3ステートインバータ10aから出力された信号を反
転して3ステートインバータ10bへ出力する。ここ
で、3ステートインバータ10bは、クロック信号φが
「1」、反転クロック信号*φが「0」であるため、そ
の出力はハイインピーダンス状態になっており、これに
より3ステートインバータ10a,10bから同時に信
号が出力されることはない。
The three-state inverter 10a is
Since the clock signal φ is “1” and the inverted clock signal * φ is “0”, it functions as an inverter. When the voltage VA is input, the voltage VA is supplied to the inverter 20 and the outside.
H (voltage VH system digital signal "1") is output, and when the voltage VH is input, ground potential (voltage VH system digital signal "0") is output. In addition, the inverter 20
Inverts the signal output from the 3-state inverter 10a and outputs the inverted signal to the 3-state inverter 10b. Here, since the clock signal φ is “1” and the inverted clock signal * φ is “0”, the output of the three-state inverter 10b is in a high impedance state. No signals are output at the same time.

【0037】この状態からクロック信号φが「0」(反
転クロック信号*φが「1」)に転じると、NchFE
T2はOFFとなり、NchFET1のゲートに入力さ
れる電圧VL 系のデジタル信号の内容に関わらず、3ス
テートインバータ10aには電圧VH が入力される。こ
こで、3ステートインバータ10aはPchFET11
およびNchFET14がそれぞれOFFになっている
ため、その出力はハイインピーダンス状態となり、入力
された電圧VH を反転して出力することはない。
From this state, when the clock signal φ changes to “0” (inverted clock signal * φ is “1”), NchFE
T2 is turned off, and the voltage VH is input to the 3-state inverter 10a regardless of the content of the digital signal of the voltage VL system input to the gate of the NchFET 1. Here, the 3-state inverter 10a is the PchFET 11
Since the NchFET 14 and the NchFET 14 are turned off, their outputs are in a high impedance state and the input voltage VH is not inverted and output.

【0038】一方、この時3ステートインバータ10b
はインバータとして機能し、クロック信号φが「0」
(反転クロック信号*φが「1」)に転ずる直前に、イ
ンバータ20から出力されていたデジタル信号を反転し
て外部とインバータ20へ出力する。これにより、クロ
ック信号φが「0」の時は、3ステートインバータ10
bとインバータ20によって形成されるループによって
クロック信号φが「0」(反転クロック信号*φが
「1」)に転ずる直前のデジタル信号の状態が保持され
る。したがって、3ステートインバータ10a,10b
およびインバータ20は、本実施形態のラッチ機能付き
レベルシフタ回路のラッチ部と言える。
On the other hand, at this time, the 3-state inverter 10b
Functions as an inverter, and clock signal φ is "0"
Immediately before the inverted clock signal * φ turns to “1”, the digital signal output from the inverter 20 is inverted and output to the outside and the inverter 20. As a result, when the clock signal φ is “0”, the 3-state inverter 10
The loop formed by b and the inverter 20 holds the state of the digital signal immediately before the clock signal φ changes to “0” (the inverted clock signal * φ is “1”). Therefore, the three-state inverters 10a and 10b
The inverter 20 and the inverter 20 can be said to be a latch unit of the level shifter circuit with a latch function of the present embodiment.

【0039】このように、本実施形態におけるラッチ機
能付きレベルシフタ回路においては、クロック信号φが
「1」の時、入力された電圧VL 系のデジタル信号DL
を電圧VH 系のデジタル信号に昇圧して出力すると共
に、クロック信号φが「0」に転じた時は、その直前の
出力信号の状態を保持する。
As described above, in the level shifter circuit with the latch function according to the present embodiment, when the clock signal φ is "1", the input voltage VL system digital signal DL is inputted.
Is boosted to a digital signal of the voltage VH system and output, and when the clock signal φ changes to "0", the state of the output signal immediately before that is held.

【0040】また、本実施形態におけるラッチ機能付き
レベルシフタ回路の電源電圧は、すべて電圧VH である
ため、ラッチ部およびレベルシフト部の回路の電源電圧
を1つに統合することができる。そして、本実施形態に
おけるラッチ機能付きレベルシフタ回路の出力インピー
ダンスは図11に比べて低くなるため、駆動能力が向上
することになり、さらに、本実施形態におけるラッチ機
能付きレベルシフタ回路を構成するトランジスタの数は
13個であり、図11の回路に比べ3個のトランジスタ
を削減することができる。
Further, since the power supply voltage of the level shifter circuit with a latch function in this embodiment is all the voltage VH, it is possible to integrate the power supply voltages of the circuits of the latch section and the level shift section into one. Since the output impedance of the level shifter circuit with a latch function in this embodiment is lower than that in FIG. 11, the driving capability is improved, and the number of transistors forming the level shifter circuit with a latch function in this embodiment is further increased. Is 13 and the number of transistors can be reduced as compared with the circuit of FIG.

【0041】〔第2実施形態〕図3に第2実施形態にお
けるラッチ機能付きレベルシフタ回路を示す。この図に
おいて、図1に示すラッチ機能付きレベルシフタ回路の
各部に相当する部分については同一の符号を付し、その
説明を省略する。ここで、3ステートインバータ10
a,10bおよびインバータ20内部の各構成は図中省
略されているが、図1の各部と同様の構成を有してい
る。すなわち、図3において、例えば3ステートインバ
ータ10aには、実際はクロック信号φおよび反転クロ
ック信号*φが共に入力されているが、3ステートイン
バータ10aはクロック信号φが「1」の時インバータ
として機能するので、図中にはクロック信号φのみを記
載している。また、これと同様の理由で、3ステートイ
ンバータ10bには反転クロック信号*φのみを記載し
ている。ここで、図3に示すラッチ機能付きレベルシフ
タ回路が図1のものと異なる点は、PchFET3のゲ
ートにもクロック信号φが入力されている点である。
[Second Embodiment] FIG. 3 shows a level shifter circuit with a latch function according to a second embodiment. In this figure, parts corresponding to the respective parts of the level shifter circuit with a latch function shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Here, the 3-state inverter 10
Although the components a and 10b and the internal components of the inverter 20 are omitted in the figure, they have the same components as those in FIG. That is, in FIG. 3, for example, the clock signal φ and the inverted clock signal * φ are both actually input to the 3-state inverter 10a, but the 3-state inverter 10a functions as an inverter when the clock signal φ is "1". Therefore, only the clock signal φ is shown in the figure. Further, for the same reason as this, only the inverted clock signal * φ is described in the 3-state inverter 10b. Here, the level shifter circuit with a latch function shown in FIG. 3 is different from that of FIG. 1 in that the clock signal φ is also input to the gate of the PchFET 3.

【0042】以下に本実施形態におけるラッチ機能付き
レベルシフタ回路の動作について説明する。まず、クロ
ック信号φが「0」の時は、NchFET2がOFF、
PchFET3がONになって、3ステートインバータ
10aに電圧VH が入力される。また、この時図中A点
と3ステートインバータ10a間に存在する浮遊容量C
に充電が行われる。そして、クロック信号φが「1」に
なると、NchFET2がON、PchFET3がOF
Fになる。
The operation of the level shifter circuit with a latch function in this embodiment will be described below. First, when the clock signal φ is "0", the NchFET2 is OFF,
The PchFET 3 is turned on and the voltage VH is input to the 3-state inverter 10a. At this time, the stray capacitance C existing between the point A in the figure and the 3-state inverter 10a
Is charged. Then, when the clock signal φ becomes “1”, the NchFET 2 is turned on and the PchFET 3 is turned off.
It becomes F.

【0043】この時、NchFET1のゲートに「1」
が入力された場合はNchFET1はONとなり、浮遊
容量Cに充電された電荷がNchFET1,2を通して
放電され、3ステートインバータ10aには「0」が入
力される。また、NchFET1のゲートに「0」が入
力されてNchFET1がOFFになった場合は、浮遊
容量Cに充電された電荷が3ステートインバータ10a
に印加され、すなわち3ステートインバータ10aには
「1」が入力されることになる。
At this time, "1" is applied to the gate of NchFET1.
Is input, the NchFET 1 is turned on, the electric charge charged in the floating capacitance C is discharged through the NchFETs 1 and 2, and "0" is input to the 3-state inverter 10a. Further, when "0" is input to the gate of the NchFET1 and the NchFET1 is turned off, the electric charge charged in the floating capacitance C is stored in the 3-state inverter 10a.
, That is, "1" is input to the 3-state inverter 10a.

【0044】以後の動作は第1実施形態と同様、クロッ
ク信号φが「1」の時は、3ステートインバータ10a
に入力された電圧VH 系のデジタル信号を反転して外部
とインバータ20へ出力する。また、クロック信号φが
「0」に転じると、その直前の出力信号の状態を保持す
る。本実施形態のラッチ機能付きレベルシフタ回路によ
れば、NchFET2とPchFET3がクロック信号
φに従って交互にON,OFFするので、第1実施形態
のように、NchFET1,2が共にONになった場
合、電流がPchFET3、NchFET1,2を介し
て流れるといったことがなく、これにより、レベルシフ
ト部における消費電流を大幅に低減することができる。
また、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、
出力インピーダンスを低くすることができるため、次段
の回路に対する駆動能力が向上する。そして、ラッチ機
能付きレベルシフタ回路の電源電圧は、全てVH である
ため、ラッチ部およびレベルシフト部の回路の電源電圧
を1つに統合することができ、ローを一系統化するとが
できる。さらに、本実施形態におけるラッチ機能付きレ
ベルシフタ回路を構成するトランジスタの数は13個で
あり、図11の回路に比べ、3個のトランジスタを削減
することができる。
The operation thereafter is the same as in the first embodiment, when the clock signal φ is "1", the 3-state inverter 10a is operated.
The digital signal of the voltage VH system input to is inverted and output to the outside and the inverter 20. When the clock signal φ changes to “0”, the state of the output signal immediately before that is held. According to the level shifter circuit with the latch function of the present embodiment, the NchFET 2 and the PchFET 3 are alternately turned on and off in accordance with the clock signal φ, so that when both the NchFETs 1 and 2 are turned on as in the first embodiment, the current flows. It does not flow through the PchFET 3 and the NchFETs 1 and 2, so that the current consumption in the level shift section can be greatly reduced.
Also in the present embodiment, as in the first embodiment,
Since the output impedance can be lowered, the driving ability for the circuit at the next stage is improved. Since the power supply voltage of the level shifter circuit with the latch function is all VH, the power supply voltages of the circuits of the latch section and the level shift section can be integrated into one, and the row can be integrated into one system. Further, the number of transistors forming the level shifter circuit with a latch function in this embodiment is 13, and it is possible to reduce the number of transistors by 3 compared with the circuit of FIG.

【0045】〔第3実施形態〕図4に第3実施形態にお
けるラッチ機能付きレベルシフタ回路を示す。この図に
おいて、図3に示すラッチ機能付きレベルシフタ回路の
各部に相当する部分については同一の符号を付し、その
説明を省略する。図4において、図3のラッチ機能付き
レベルシフタ回路と異なる点は、PchFET4が追加
されている点である。このPchFET4のゲートは3
ステートインバータ10a,10bの各出力と接続さ
れ、ドレインは3ステートインバータ10aの入力と接
続されている。また、ソースには電圧VH が印加されて
いる。
[Third Embodiment] FIG. 4 shows a level shifter circuit with a latch function according to a third embodiment. In this figure, parts corresponding to the respective parts of the level shifter circuit with a latch function shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 4 is different from the level shifter circuit with a latch function of FIG. 3 in that a PchFET 4 is added. The gate of this PchFET4 is 3
It is connected to each output of the state inverters 10a and 10b, and its drain is connected to the input of the three-state inverter 10a. The voltage VH is applied to the source.

【0046】ここで、前述した第2実施形態において、
クロック信号φが「1」の時、NchFET1のゲート
に「0」が入力された場合は、浮遊容量Cに充電された
電荷が3ステートインバータ10aに印加され、これに
より3ステートインバータ10aに「1」が入力される
ことは既に述べたが、その際、何らかの要因で浮遊容量
に充電された電荷が放電されてしまうおそれがある。そ
のような場合、3ステートインバータ10aに「1」を
表す正確な電圧(ここでは5V)を供給し続けることが
できなくなり、正常に動作しない可能性がある。第3実
施形態において追加されたPchFET4は、そのよう
な事態を避けるため、3ステートインバータ10aに入
力する電圧VH 系デジタル信号の「1」の電圧を補償す
るものである。
Here, in the above-described second embodiment,
When “0” is input to the gate of the NchFET 1 when the clock signal φ is “1”, the electric charge charged in the floating capacitance C is applied to the 3-state inverter 10a, whereby the “1” is applied to the 3-state inverter 10a. It has already been described that "" is input, but at that time, there is a possibility that the electric charge stored in the floating capacitance may be discharged due to some factor. In such a case, it becomes impossible to continue supplying the accurate voltage (here, 5V) representing "1" to the 3-state inverter 10a, and there is a possibility that it does not operate normally. In order to avoid such a situation, the PchFET 4 added in the third embodiment compensates the voltage "1" of the voltage VH system digital signal input to the 3-state inverter 10a.

【0047】以下、本実施形態におけるラッチ機能付き
レベルシフタ回路の動作について説明する。まず、クロ
ック信号φが「0」の時、NchFET2がOFF、P
chFET3がONとなって、浮遊容量Cが充電され
る。そして、クロック信号φが「1」になり、また、N
chFET1のゲートに「0」が入力されると、浮遊容
量Cに充電された電荷が3ステートインバータ10aに
印加され、これにより「1」が入力される。この時、3
ステートインバータ10aは、「0」を出力するため、
PchFET4はONとなって、3ステートインバータ
10aに電圧VHが入力される。
The operation of the level shifter circuit with a latch function in this embodiment will be described below. First, when the clock signal φ is “0”, the NchFET 2 is turned off and P
The chFET 3 is turned on and the stray capacitance C is charged. Then, the clock signal φ becomes “1”, and N
When "0" is input to the gate of the chFET1, the electric charge charged in the floating capacitance C is applied to the 3-state inverter 10a, whereby "1" is input. At this time, 3
Since the state inverter 10a outputs "0",
The PchFET 4 is turned on and the voltage VH is input to the 3-state inverter 10a.

【0048】したがって、この時点以降、クロック信号
φが「1」で、NchFET1のゲートに「0」が入力
されている間は、PchFET4がON状態に固定さ
れ、3ステートインバータ10aの入力には電圧VH 系
デジタル信号の「1」が安定して入力され続ける。ま
た、クロック信号φが「0」の場合は3ステートインバ
ータ10bとインバータ20からなるループによってク
ロック信号φが「0」になる直前の出力状態を保持す
る。このため、何らかの要因により浮遊容量Cの放電経
路が存在したとしても、3ステートインバータ10aは
安定して動作することができる。また、本実施形態にお
いても、次段の回路に対する駆動能力が向上する点、ラ
ッチ部およびレベルシフト部の回路の電源電圧を1つに
統合することができ、ローを一系統化することができる
点、トランジスタ数を削減することができる点は、第
1,第2実施形態と同様の効果を有している。
Therefore, from this point on, while the clock signal φ is "1" and "0" is being input to the gate of the NchFET 1, the PchFET 4 is fixed in the ON state and the voltage is applied to the input of the 3-state inverter 10a. "1" of VH system digital signal is continuously input stably. When the clock signal φ is “0”, the output state immediately before the clock signal φ becomes “0” is held by the loop including the 3-state inverter 10b and the inverter 20. Therefore, even if the discharge path of the stray capacitance C exists for some reason, the 3-state inverter 10a can operate stably. Also in the present embodiment, the driving capability for the circuit of the next stage is improved, the power supply voltages of the circuits of the latch section and the level shift section can be integrated into one, and the row can be unified. The point that the number of transistors can be reduced has the same effect as the first and second embodiments.

【0049】〔第4実施形態〕図5に第4実施形態にお
けるラッチ機能付きレベルシフタ回路を示す。この図に
おいて、図4に示すラッチ機能付きレベルシフタ回路の
各部に相当する部分については同一の符号を付し、その
説明を省略する。図5において、図4のラッチ機能付き
レベルシフタ回路と異なる点は、NchFET1の代わ
りに論理回路5が追加されている点である。この論理回
路5には種々の回路が考えられるが、何れにせよ外部よ
り入力される電圧VL 系のデジタル信号DL1〜DLnの状
態が、論理回路5に付された条件を満たす場合のみ、論
理回路5はONとなる。
[Fourth Embodiment] FIG. 5 shows a level shifter circuit with a latch function according to a fourth embodiment. In this figure, parts corresponding to the respective parts of the level shifter circuit with a latch function shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. 5 is different from the level shifter circuit with a latch function of FIG. 4 in that a logic circuit 5 is added instead of the NchFET 1. Various circuits are conceivable as the logic circuit 5, but in any case, only when the states of the digital signals DL1 to DLn of the voltage VL system inputted from the outside satisfy the conditions given to the logic circuit 5, 5 is turned on.

【0050】以下、図6ないし図8に上述した論理回路
5の具体的な実施形態を示す。図6は上述した論理回路
5として、入力される電圧VL 系のデジタル信号DL1〜
DLnがすべて「1」の時ONとなるように、NchFE
T6−1 〜6−n の互いのドレインとソースを接続した
回路6を用いた形態であり、論理回路6は一種のAND
ゲート的な動作をする。
6 to 8 show specific embodiments of the logic circuit 5 described above. FIG. 6 shows the above-mentioned logic circuit 5 including the input digital signals DL1 to DL1 of the voltage VL.
NchFE so that it is turned on when DLn is all "1"
This is a form in which the circuit 6 in which the drains and sources of T6-1 to 6-n are connected to each other is used, and the logic circuit 6 is a kind of AND.
Operates like a gate.

【0051】すなわち、クロック信号φが「1」の時、
NchFET6−1 〜6−n のゲートにすべて「1」が
入力された場合、3ステートインバータ10aに「0」
が入力され、出力デジタル信号DH は「1」となる。ま
た、この時NchFET6−1 〜6−n のゲートのう
ち、いずれか1つでも「0」が入力された場合は、3ス
テートインバータ10aには「1」が入力され、出力さ
れるデジタル信号DH は「0」となる。さらに、この時
PchFET4のゲートには「0」が入力されるので、
3ステートインバータ10aの入力に電圧VH が印加さ
れ、電圧VH 系デジタル信号の「1」を補償している。
That is, when the clock signal φ is "1",
When "1" is input to all the gates of the NchFETs 6-1 to 6-n, "0" is input to the 3-state inverter 10a.
Is input, and the output digital signal DH becomes "1". At this time, if "0" is input to any one of the gates of the NchFETs 6-1 to 6-n, "1" is input to the 3-state inverter 10a and the digital signal DH is output. Becomes "0". Furthermore, since "0" is input to the gate of PchFET4 at this time,
The voltage VH is applied to the input of the 3-state inverter 10a to compensate for "1" of the voltage VH system digital signal.

【0052】なお、図6に示したラッチ機能付きレベル
シフタ回路は、図7に示すように、第2実施形態のラッ
チ機能付きレベルシフタ回路(PchFET4を具備し
ないもの)にも適用可能であることは言うまでもない。
It is needless to say that the level shifter circuit with a latch function shown in FIG. 6 can be applied to the level shifter circuit with a latch function of the second embodiment (which does not include the PchFET 4) as shown in FIG. Yes.

【0053】次に前述した論理回路5の他の具体的な実
施形態を図8に示す。この図において、7は4つのNc
hFET7−1 〜7−4 により構成され、エクスクルー
シブOR的な動作をする論理回路である。この論理回路
7において、NchFET7−1 のソースとNchFE
T7−2 のドレイン、および、NchFET7−3 のソ
ースとNchFET7−4 のドレインは、それぞれ互い
に接続されている。また、NchFET7−1 とNch
FET7−3 のドレイン同士は接続され、PchFET
3のドレインと3ステートインバータ10aの入力に接
続されている。さらに、NchFET7−2 とNchF
ET7−4 のソース同士は接続され、NchFET2の
ドレインに接続されている。
Next, another specific embodiment of the logic circuit 5 described above is shown in FIG. In this figure, 7 is 4 Nc
This is a logic circuit composed of hFETs 7-1 to 7-4 and operating as an exclusive OR. In this logic circuit 7, the source of NchFET 7-1 and NchFE
The drain of T7-2, and the source of NchFET7-3 and the drain of NchFET7-4 are connected to each other. In addition, NchFET7-1 and Nch
The drains of FET7-3 are connected to each other, and PchFET
It is connected to the drain of 3 and the input of the 3-state inverter 10a. In addition, NchFET7-2 and NchF
The sources of ET7-4 are connected to each other and to the drain of NchFET2.

【0054】そして、NchFET7−1 とNchFE
T7−3 のゲートには、電圧VL 系のデジタル信号DLa
と、その反転信号*DLaが各々入力され、また、Nch
FET7−2 とNchFET7−4 のゲートには、電圧
VL 系のデジタル信号DLbと、その反転信号*DLbが各
々入力されている。このような論理回路7において、ク
ロック信号φが「1」の時、例えばデジタル信号DLaが
「0」(*DLaは「1」)、デジタル信号DLbが「1」
(*DLbは「0」)だったとすると、NchFET7−
3 ,7−4 は共にOFFとなるが、NchFET7−1
,7−2 が共にONとなる。このため、3ステートイ
ンバータ10aには「0」が入力され、外部に出力され
る電圧VH 系のデジタル信号DH は「1」となる。
Then, NchFET 7-1 and NchFE
The gate of T7-3 has a digital signal DLa of voltage VL system.
And its inverted signal * DLa are input respectively, and Nch
The gates of the FET 7-2 and NchFET 7-4 are respectively supplied with the digital signal DLb of the voltage VL system and its inverted signal * DLb. In such a logic circuit 7, when the clock signal φ is “1”, for example, the digital signal DLa is “0” (* DLa is “1”) and the digital signal DLb is “1”.
(* DLb is "0"), NchFET7-
Both 3 and 7-4 are turned off, but NchFET 7-1
, 7-2 are both turned on. Therefore, "0" is input to the 3-state inverter 10a and the digital signal DH of the voltage VH system output to the outside becomes "1".

【0055】この状態からクロック信号φが「0」に転
じると、3ステートインバータ10aはハイインピーダ
ンス状態となり、また、3ステートインバータ10bは
可動状態となるので、インバータ20および3ステート
インバータ10bにより形成されるループによって外部
に出力されるデジタル信号DH は「1」のまま保持され
る。また、デジタル信号DLaが「1」(*DLaは
「0」)、デジタル信号DLbが「0」(*DLbは
「1」)だった場合にも、NchFET7−3 ,7−4
が共にON、NchFET7−1 ,7−2 が共にOFF
となって、上述した動作と同様の動作が行われる。
When the clock signal φ changes to "0" from this state, the three-state inverter 10a is in a high impedance state and the three-state inverter 10b is in a movable state, so that it is formed by the inverter 20 and the three-state inverter 10b. The digital signal DH output to the outside by the loop is kept as "1". Further, even when the digital signal DLa is "1" (* DLa is "0") and the digital signal DLb is "0" (* DLb is "1"), the NchFETs 7-3 and 7-4 are used.
Are both ON, and NchFETs 7-1 and 7-2 are both OFF
Then, the same operation as described above is performed.

【0056】一方、クロック信号φが「1」の時、例え
ばデジタル信号DLaおよびDLbが共に「0」(*DLa,
*DLbは共に「1」)だったとすると、NchFET7
−1はON、NchFET7−2 はOFFとなり、ま
た、NchFET7−3 はOFF、NchFET7−4
はONとなって、3ステートインバータ10aには浮遊
容量Cに充電された電荷が印加され、すなわち、「1」
が入力される。これにより、外部に出力される電圧VH
系のデジタル信号DH は「0」となる。また、この状態
からクロック信号φが「0」に転じると、3ステートイ
ンバータ10aは、ハイインピーダンス状態となり、イ
ンバータ20および3ステートインバータ10bにより
形成されるループによって、外部に出力されるデジタル
信号DH は「0」のまま保持される。
On the other hand, when the clock signal φ is "1", for example, both digital signals DLa and DLb are "0" (* DLa,
* If both DLb are "1"), NchFET7
-1 is ON, NchFET7-2 is OFF, NchFET7-3 is OFF, NchFET7-4
Is turned on, and the electric charge charged in the floating capacitance C is applied to the 3-state inverter 10a, that is, "1".
Is entered. As a result, the voltage VH output to the outside
The digital signal DH of the system becomes "0". Further, when the clock signal φ changes to "0" from this state, the 3-state inverter 10a becomes a high impedance state, and the digital signal DH output to the outside is generated by the loop formed by the inverter 20 and the 3-state inverter 10b. It is held as "0".

【0057】そして、デジタル信号DLaおよびDLbが共
に「1」(*DLa,*DLbは共に「0」)の時にクロッ
ク信号φが「1」(すなわち、反転クロック信号*φは
「0」)になった時にも上述した動作と同様の動作が行
われる。以上をまとめると、電圧VL 系のデジタル信号
DLa,DLbが共に「0」または「1」の時、外部へ出力
される電圧VH 系のデジタル信号DH は「0」となり、
デジタル信号DLaが「0」、DLbが「1」、もしくは、
デジタル信号DLaが「1」、DLbが「0」の時、デジタ
ル信号DH は「1」となる。このように、図8のラッチ
機能付きレベルシフタ回路においては、論理回路7によ
って、入力される電圧VL 系のデジタル信号DLa,DLb
のエクスクルーシブオアがとられ、その結果は昇圧さ
れ、また、クロック信号φに従って保持される。
When the digital signals DLa and DLb are both "1" (* DLa and * DLb are both "0"), the clock signal φ is "1" (that is, the inverted clock signal * φ is "0"). When it becomes, the same operation as described above is performed. In summary, when both the digital signals DLa and DLb of the voltage VL system are "0" or "1", the digital signal DH of the voltage VH system output to the outside is "0",
Digital signal DLa is "0", DLb is "1", or
When the digital signal DLa is "1" and the DLb is "0", the digital signal DH is "1". As described above, in the level shifter circuit with the latch function shown in FIG. 8, the logic circuit 7 inputs the digital signals DLa and DLb of the voltage VL system.
Is exclusive-ORed and the result is boosted and held in accordance with the clock signal φ.

【0058】なお、図8のラッチ機能付きレベルシフタ
回路にも、クロック信号φが「1」、かつ、論理回路7
がOFFの状態になった時、3ステートインバータ10
aに入力する電圧VL 系のデジタル信号の「1」の状態
を補償する目的で、図6と同様にPchFET4を追加
してもよい。
In the level shifter circuit with the latch function of FIG. 8 as well, the clock signal φ is "1" and the logic circuit 7
3 state inverter 10 when is turned off
For the purpose of compensating the state of "1" of the digital signal of the voltage VL system input to a, the PchFET 4 may be added as in the case of FIG.

【0059】このように、本実施形態におけるラッチ機
能付きレベルシフタ回路によれば、簡単な回路の追加に
より、図4に示すラッチ機能付きレベルシフタ回路に、
さらに機能を追加することができるので、より少ないト
ランジスタにより、多機能なレベルシフタ回路を構成す
ることができ、よって、液晶表示装置のドライバICの
チップをより小型化することができる。
As described above, according to the level shifter circuit with the latch function in the present embodiment, the level shifter circuit with the latch function shown in FIG.
Since more functions can be added, a multifunctional level shifter circuit can be configured with fewer transistors, and thus the driver IC chip of the liquid crystal display device can be further downsized.

【0060】〔第5実施形態〕図9に本実施形態の回路
を示す。本実施形態では、上述したラッチ機能付きレベ
ルシフタ回路を用い、3入力−8出力のデコーダ回路を
構成した場合について説明する。図9において、40は
第1実施形態で述べた図1のラッチ機能付きレベルシフ
タ回路と同一回路であり、NchFET1のゲートには
電圧VL 系の3ビットのデジタルデータの第1ビット
(最下位ビット)D0 が入力されている。また、Nch
FET2のゲートにはクロック信号φが入力されてい
る。
[Fifth Embodiment] FIG. 9 shows a circuit of the present embodiment. In the present embodiment, a case will be described in which a 3-input-8-output decoder circuit is configured using the level shifter circuit with a latch function described above. In FIG. 9, 40 is the same circuit as the level shifter circuit with a latch function of FIG. 1 described in the first embodiment, and the gate of the NchFET 1 has the first bit (least significant bit) of the 3-bit digital data of the voltage VL system. D0 has been entered. Also, Nch
The clock signal φ is input to the gate of the FET2.

【0061】41a〜41dはラッチ機能付きレベルシ
フタ回路40とほぼ同様のラッチ機能付きレベルシフタ
回路であるが、NchFET1とNchFET2の間
に、NchFET8が追加されている点が異なってい
る。すなわち、NchFET8のドレインはNchFE
T1のソースに接続され、NchFET8のソースはN
chFET2のドレインに接続されている。ここで、図
9において、ラッチ機能付きレベルシフタ回路41aの
み、その内部構成を図示しているが、ラッチ機能付きレ
ベルシフタ回路41b〜41dについても同様の構成を
有している。
41a to 41d are level shifter circuits with a latch function which are substantially similar to the level shifter circuit 40 with a latch function, except that an NchFET 8 is added between NchFET1 and NchFET2. That is, the drain of the NchFET 8 is NchFE
It is connected to the source of T1 and the source of NchFET8 is N
It is connected to the drain of chFET2. Here, in FIG. 9, the internal structure of only the level shifter circuit 41a with a latch function is shown, but the level shifter circuits 41b to 41d with a latch function also have the same structure.

【0062】ラッチ機能付きレベルシフタ回路41aの
NchFET1のゲートは、インバータ9bによって反
転された第2ビットDL1の反転信号*DL1が出力されて
いる信号ライン32と接続され、NchFET8のゲー
トは、インバータ9aにより反転された第3ビット(最
上位ビット)DL2の反転信号*DL2が出力されている信
号ライン30と接続されている。ラッチ機能付きレベル
シフタ回路41bのNchFET1のゲートは、第2ビ
ットDL1が出力されている信号ライン33と接続され、
NchFET8のゲートは、信号ライン30と接続され
ている。
The gate of the NchFET 1 of the level shifter circuit 41a with the latch function is connected to the signal line 32 outputting the inverted signal * DL1 of the second bit DL1 inverted by the inverter 9b, and the gate of the NchFET 8 is connected by the inverter 9a. It is connected to the signal line 30 which outputs the inverted signal * DL2 of the inverted third bit (most significant bit) DL2. The gate of the NchFET 1 of the level shifter circuit 41b with a latch function is connected to the signal line 33 from which the second bit DL1 is output,
The gate of the NchFET 8 is connected to the signal line 30.

【0063】ラッチ機能付きレベルシフタ回路41cの
NchFET1のゲートは、信号ライン33と接続さ
れ、NchFET8のゲートは、第3ビットDL2が出力
されている信号ライン31と接続されている。ラッチ機
能付きレベルシフタ回路41dのNchFET1のゲー
トは、信号ライン32と接続され、NchFET8のゲ
ートは、信号ライン30と接続されている。さらに、ラ
ッチ機能付きレベルシフタ回路41a〜41dの各Nc
hFET2のゲートには、クロック信号φがそれぞれ入
力されている。
The gate of the NchFET 1 of the level shifter circuit 41c with a latch function is connected to the signal line 33, and the gate of the NchFET 8 is connected to the signal line 31 to which the third bit DL2 is output. The gate of the NchFET 1 of the level shifter circuit 41d with a latch function is connected to the signal line 32, and the gate of the NchFET 8 is connected to the signal line 30. Further, each Nc of the level shifter circuits 41a to 41d with a latch function is
The clock signal φ is input to the gate of the hFET2.

【0064】42a〜42dは切換回路であり、各々同
一の構成を有しているため切換回路42aのみ、その構
成を図示する。25aおよび26aはそれぞれNchF
ETとPchFETであり、NchFET25aのドレ
インとPchFET26aのソースは互いに接続され、
ラッチ機能付きレベルシフタ回路41aの3ステートイ
ンバータ10aと接続されている。また、NchFET
25aのソースとPchFET26aのドレインも互い
に接続され、その接続点a1からはデコード信号SH1が
出力される。
Reference numerals 42a to 42d are switching circuits, and since they have the same configuration, only the configuration of the switching circuit 42a is shown. 25a and 26a are NchF, respectively
ET and PchFET, the drain of the NchFET 25a and the source of the PchFET 26a are connected to each other,
It is connected to the 3-state inverter 10a of the level shifter circuit 41a with a latch function. Also, NchFET
The source of 25a and the drain of the PchFET 26a are also connected to each other, and the decode signal SH1 is output from the connection point a1.

【0065】そして、NchFET25aのゲートは、
ラッチ機能付きレベルシフタ回路40のインバータ20
の出力と接続され、PchFET26aのゲートはその
入力がラッチ機能付きレベルシフタ回路40のインバー
タ20の出力と接続されたインバータ27aの出力と接
続されている。28aはNchFETであり、そのドレ
インはNchFET25aのソースとPchFET26
aのドレインの接続点に接続されている。また、ソース
は接地され、ゲートはラッチ機能付きレベルシフタ回路
40の3ステートインバータ10aの出力と接続されて
いる。
The gate of the NchFET 25a is
Inverter 20 of level shifter circuit 40 with latch function
, And the gate of the PchFET 26a is connected to the output of the inverter 27a whose input is connected to the output of the inverter 20 of the level shifter circuit 40 with a latch function. 28a is an NchFET, and its drain is the source of the NchFET 25a and the PchFET 26.
It is connected to the connection point of the drain of a. The source is grounded and the gate is connected to the output of the 3-state inverter 10a of the level shifter circuit 40 with a latch function.

【0066】また、NchFET25b、PchFET
26b、インバータ27b、NchFET28bも、上
述したNchFET25a、PchFET26a、イン
バータ27a、NchFET28aと同様の接続関係を
有しているいるが、以下の点が異なっている。すなわ
ち、NchFET25bのゲートとインバータ27bの
入力は、それぞれラッチ機能付きレベルシフタ回路40
の3ステートインバータ10aの出力と接続され、Nc
hFET28bのゲートはラッチ機能付きレベルシフタ
回路40のインバータ20の出力と接続されている。ま
た、NchFET25bのソースとPchFET26b
のドレインの接続点b1からは、デコード信号SH2が出
力される。
In addition, NchFET 25b, PchFET
26b, the inverter 27b, and the NchFET 28b also have the same connection relationship as the NchFET 25a, the PchFET 26a, the inverter 27a, and the NchFET 28a described above, but the following points are different. That is, the gate of the NchFET 25b and the input of the inverter 27b are respectively connected to the level shifter circuit 40 with a latch function.
Connected to the output of the 3-state inverter 10a
The gate of the hFET 28b is connected to the output of the inverter 20 of the level shifter circuit 40 with a latch function. In addition, the source of the NchFET 25b and the PchFET 26b
The decode signal SH2 is output from the connection point b1 of the drain of the.

【0067】さらに図示を略した切換回路42b〜42
dと、ラッチ機能付きレベルシフタ回路40、および、
各々対応するラッチ機能付きレベルシフタ回路41b〜
41dとの接続関係は、上述した切換回路42aと、ラ
ッチ機能付きレベルシフタ回路40および41aとの接
続関係と同様の接続関係を有している。ここで、切換回
路42aの中の接続点a1,b1に対応する切換回路4
2b〜42dの中の接続点をそれぞれ、a2〜a4,b
2〜b4とすると、接続点a2〜a4,b2〜b4と、
その各接続点から出力されるデコード信号の関係は表1
のようになる。
Further, switching circuits 42b to 42 (not shown)
d, the level shifter circuit 40 with a latch function, and
The corresponding level shifter circuits 41b with latch function
The connection relationship with 41d is similar to the connection relationship between the switching circuit 42a and the level shifter circuits with latch function 40 and 41a described above. Here, the switching circuit 4 corresponding to the connection points a1 and b1 in the switching circuit 42a.
The connection points in 2b to 42d are respectively a2 to a4 and b.
2 to b4, connection points a2 to a4, b2 to b4,
Table 1 shows the relationship between the decode signals output from each connection point.
become that way.

【表1】 [Table 1]

【0068】次に、上述した3入力−8出力のデコーダ
回路の動作について説明する。まず、電圧VL 系の3ビ
ットのデジタルデータが「000」であった場合の動作
について説明する。クロック信号φが「1」(すなわ
ち、反転クロック信号*φが「0」)の時、まず、ラッ
チ機能付きレベルシフタ回路41aのNchFET1,
8のゲートには共に「1」が入力されるので、NchF
ET1,8は各々ONとなる。また、クロック信号φが
「1」であるためNchFET2もONとなり、3ステ
ートインバータ10aには「0」が入力される。
Next, the operation of the above-mentioned 3-input-8-output decoder circuit will be described. First, the operation when the 3-bit digital data of the voltage VL system is "000" will be described. When the clock signal φ is “1” (that is, the inverted clock signal * φ is “0”), first, the NchFET 1 of the level shifter circuit 41a with the latch function is
Since “1” is input to both gates of 8, NchF
ET1 and ET8 are turned on. Further, since the clock signal φ is “1”, the NchFET 2 is also turned on and “0” is input to the 3-state inverter 10a.

【0069】そして、ラッチ機能付きレベルシフタ回路
41aの3ステートインバータ10aは、電圧VH 系の
デジタル信号の「1」(電圧VH )を切換回路42aの
NchFET25aのドレインとPchFET26aの
ソース、および、NchFET25bのドレインとPc
hFET26bのソースにそれぞれ出力する。この時、
ラッチ機能付きレベルシフタ回路40では、NchFE
T1に「0」が入力されているためNchFET1はO
FFとなり、3ステートインバータ10aには電圧VH
系のデジタル信号の「1」が入力される。したがって、
ラッチ機能付きレベルシフタ回路40の3ステートイン
バータ10aは電圧VH 系のデジタル信号の「0」を出
力し、また、インバータ20は電圧VH 系のデジタル信
号の「1」を出力する。
The 3-state inverter 10a of the level shifter circuit 41a with the latch function outputs "1" (voltage VH) of the digital signal of the voltage VH system to the drain of the NchFET 25a and the source of the PchFET 26a and the drain of the NchFET 25b of the switching circuit 42a. And Pc
It outputs to the source of hFET26b, respectively. This time,
In the level shifter circuit 40 with a latch function, NchFE
Since "0" is input to T1, NchFET1 is O
It becomes FF and the voltage VH is applied to the 3-state inverter 10a.
"1" of the system digital signal is input. Therefore,
The 3-state inverter 10a of the level shifter circuit 40 with a latch function outputs a voltage VH system digital signal "0", and the inverter 20 outputs a voltage VH system digital signal "1".

【0070】これにより、切換回路42a〜42dのす
べてのNchFET25aとPchFET26aは共に
ONとなり、また、NchFET28aはOFFにな
る。一方、切換回路42a〜42dのすべてのNchF
ET25bとPchFET26bは共にOFFとなり、
NchFET28bはONになる。このため、ラッチ機
能付きレベルシフタ回路41aの3ステートインバータ
10aから出力された電圧VH 系のデジタル信号の
「1」は、切換回路42aのNchFET25aとPc
hFET26aを通過して外部へ出力される。したがっ
て、デコード信号SH1は電圧VH 系のデジタル信号の
「1」となる。また、デコード信号SH2はNchFET
28bがONになっているため、「0」となる。
As a result, all the NchFETs 25a and PchFETs 26a of the switching circuits 42a to 42d are turned on, and the NchFET 28a is turned off. On the other hand, all NchFs of the switching circuits 42a to 42d
Both ET25b and PchFET26b are turned off,
The NchFET 28b is turned on. Therefore, "1" of the digital signal of the voltage VH system output from the three-state inverter 10a of the level shifter circuit 41a with the latch function is the same as the NchFET 25a and Pc of the switching circuit 42a.
It is output to the outside through the hFET 26a. Therefore, the decode signal SH1 becomes "1" of the digital signal of the voltage VH system. Also, the decode signal SH2 is NchFET
Since 28b is ON, it becomes "0".

【0071】また、他のラッチ機能付きレベルシフタ回
路41b〜41dにおいては、NchFET1または8
のいずれか一方、もしくは両方がOFFになっているた
め、各々の3ステートインバータ10aには「1」が入
力されており、これにより各々対応する切換回路42b
〜42dには「0」が出力される。したがって、デコー
ド信号SH3〜SH8は全て「0」となる。
In the other level shifter circuits 41b to 41d with a latch function, the NchFET 1 or 8 is used.
Since either one or both of them are turned off, "1" is input to each of the three-state inverters 10a, whereby the corresponding switching circuit 42b is input.
"0" is output to 42d. Therefore, the decode signals SH3 to SH8 are all "0".

【0072】この状態からクロック信号φが「0」にな
ると、ラッチ機能付きレベルシフタ回路40,41a〜
41dの各3ステートインバータ10bおよびインバー
タ20によって形成されるループによって各々のラッチ
機能付きレベルシフタ回路の出力状態が保持され、これ
により、デコード信号SH1〜SH8もその状態が保持され
る。
When the clock signal φ becomes "0" from this state, the level shifter circuits 40 and 41a with the latching function.
The output state of each level shifter circuit with a latch function is held by the loop formed by the three-state inverter 10b and the inverter 20 of 41d, whereby the decode signals SH1 to SH8 are also held in that state.

【0073】次に、電圧VL 系の3ビットのデジタルデ
ータが「001」であった場合の動作について説明す
る。クロック信号φが「1」(すなわち、反転クロック
信号*φが「0」)の時、まず、ラッチ機能付きレベル
シフタ回路41aのNchFET1,8のゲートには共
に「1」が入力されるので、NchFET1,8は各々
ONとなる。また、クロック信号φが「1」であるため
NchFET2もONとなり、3ステートインバータ1
0aには「0」が入力される。
Next, the operation when the 3-bit digital data of the voltage VL system is "001" will be described. When the clock signal φ is “1” (that is, the inverted clock signal * φ is “0”), first, “1” is input to both gates of the NchFETs 1 and 8 of the level shifter circuit 41a with a latch function, so that NchFET1 , 8 are turned on respectively. Further, since the clock signal φ is “1”, the NchFET 2 is also turned on and the 3-state inverter 1
"0" is input to 0a.

【0074】そして、ラッチ機能付きレベルシフタ回路
41aの3ステートインバータ10aは、電圧VH 系の
デジタル信号の「1」(電圧VH )を切換回路42aの
NchFET25aのドレインとPchFET26aの
ソース、および、NchFET25bのドレインとPc
hFET26bのソースにそれぞれ出力する。この時、
ラッチ機能付きレベルシフタ回路40では、NchFE
T1に「1」が入力されているためNchFET1はO
Nとなり、3ステートインバータ10aには「0」が入
力される。したがって、ラッチ機能付きレベルシフタ回
路40の3ステートインバータ10aは電圧VH 系のデ
ジタル信号の「1」を出力し、また、インバータ20は
電圧VH 系のデジタル信号の「0」を出力する。
The 3-state inverter 10a of the level shifter circuit 41a with the latch function outputs "1" (voltage VH) of the digital signal of the voltage VH system to the drain of the NchFET 25a and the source of the PchFET 26a and the drain of the NchFET 25b of the switching circuit 42a. And Pc
It outputs to the source of hFET26b, respectively. This time,
In the level shifter circuit 40 with a latch function, NchFE
Since "1" is input to T1, NchFET1 is O
It becomes N, and "0" is input to the 3-state inverter 10a. Therefore, the 3-state inverter 10a of the level shifter circuit 40 with the latch function outputs "1" of the digital signal of the voltage VH system, and the inverter 20 outputs "0" of the digital signal of the voltage VH system.

【0075】これにより、切換回路42a〜42dのす
べてのNchFET25aとPchFET26aは共に
OFFとなり、また、NchFET28aはONにな
る。一方、すべてのNchFET25bとPchFET
26bは共にONとなり、NchFET28bはOFF
になる。このため、ラッチ機能付きレベルシフタ回路4
1aの3ステートインバータ10aから出力された電圧
VH 系のデジタル信号の「1」は、切換回路42aのN
chFET25bとPchFET26bを通過して外部
へ出力される。したがって、デコード信号SH2が電圧V
H 系のデジタル信号の「1」となる。また、デコード信
号SH1はNchFET28aがONになっているため、
「0」となる。
As a result, all the NchFETs 25a and PchFETs 26a of the switching circuits 42a to 42d are turned off, and the NchFET 28a is turned on. On the other hand, all NchFET 25b and PchFET
26b are both ON, and NchFET 28b is OFF
become. Therefore, the level shifter circuit 4 with a latch function
"1" of the digital signal of the voltage VH system output from the 3-state inverter 10a of 1a is N of the switching circuit 42a.
It is output to the outside through the chFET 25b and PchFET 26b. Therefore, the decode signal SH2 is
It becomes “1” of the H system digital signal. Also, since the NchFET 28a is ON for the decode signal SH1,
It becomes "0".

【0076】この状態からクロック信号φが「0」にな
ると、ラッチ機能付きレベルシフタ回路40,41a〜
41dの各3ステートインバータ10bおよびインバー
タ20によって形成されるループによって各々のラッチ
機能付きレベルシフタ回路の出力状態が保持され、これ
により、デコード信号SH1〜SH8もその状態が保持され
る。
When the clock signal φ becomes "0" in this state, the level shifter circuits 40 and 41a with a latch function are connected.
The output state of each level shifter circuit with a latch function is held by the loop formed by the three-state inverter 10b and the inverter 20 of 41d, whereby the decode signals SH1 to SH8 are also held in that state.

【0077】以下、クロック信号φが「1」の時、3ビ
ットのデジタルデータのうち、上位2ビットDL2,DL1
が各々「0」,「1」であれば、ラッチ機能付きレベル
シフタ回路41bから、また、「1」,「0」であれ
ば、ラッチ機能付きレベルシフタ回路41cから、さら
に、「1」,「1」であれば、ラッチ機能付きレベルシ
フタ回路41dから「1」が出力される。また、それぞ
れの場合において、最下位ビットDL0に従って各々対応
するラッチ機能付きレベルシフタ回路から入力される信
号を、各切換回路の接続点a1〜a4、もしくは、接続
点b1〜b4から出力する。
Below, when the clock signal φ is "1", the upper 2 bits DL2, DL1 of the 3-bit digital data are
Are "0" and "1", respectively, from the level shifter circuit 41b with a latch function, and if "1" and "0", respectively from the level shifter circuit 41c with a latch function, and "1" and "1". , "1" is output from the level shifter circuit 41d with a latch function. In each case, the signals input from the corresponding level shifter circuits with a latch function according to the least significant bit DL0 are output from the connection points a1 to a4 or the connection points b1 to b4 of the switching circuits.

【0078】以上の動作を真理値表にまとめたものを表
2に示す。すなわち、表2はクロック信号φが「1」で
ある場合に、3ビットのデジタルデータDL2,DL1,D
L0の信号に対して、デコード信号SH1〜SH8の値がどの
ようになるかを示したものである。
Table 2 shows a summary of the above operations in a truth table. That is, Table 2 shows that when the clock signal φ is “1”, the 3-bit digital data DL2, DL1, D
It shows what the values of the decode signals SH1 to SH8 are with respect to the signal of L0.

【表2】 この表からもわかるように、本実施形態のデコーダ回路
によれば、入力された電圧VL 系の3ビットのデジタル
データを、電圧VH 系のデジタル信号に昇圧してデコー
ドすることができ、さらにクロック信号φに従ってその
出力状態を保持する。
[Table 2] As can be seen from this table, according to the decoder circuit of the present embodiment, the input 3-bit digital data of the voltage VL system can be boosted to the digital signal of the voltage VH system and decoded. The output state is maintained according to the signal φ.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のラッチ機
能付きレベルシフタ回路によれば、レベルシフト部とラ
ッチ部は共に1種類の電圧で駆動するため、液晶表示装
置のドライバのIC化に際して、ローを一系統化するこ
とができ、かつ、従来の同等機能を有する回路よりもF
ETの数を少なく構成することができるので、ICチッ
プのサイズを大幅に小型化することが可能となる。ま
た、出力インピーダンスを低くすることができるため、
従来の回路と比べて次段の回路に対する駆動能力が向上
する。さらに、構成するトランジスタ数の減少により、
消費電力を低下させることができるばかりでなく、製造
工程の簡略化可能となり、歩留まりを向上させることが
できる。
As described above, according to the level shifter circuit with a latch function of the present invention, since both the level shift section and the latch section are driven by one type of voltage, when the driver of the liquid crystal display device is integrated into an IC, It is possible to integrate the rows into one system, and to use F
Since the number of ETs can be reduced, the size of the IC chip can be significantly reduced. Also, because the output impedance can be lowered,
The driving capability for the next-stage circuit is improved as compared with the conventional circuit. Furthermore, due to the reduction in the number of transistors,
Not only can the power consumption be reduced, but also the manufacturing process can be simplified and the yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の第1実施形態によるラッチ機能付
きレベルシフタ回路の構成を示す電気接続図である。
FIG. 1 is an electrical connection diagram showing a configuration of a level shifter circuit with a latch function according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同ラッチ機能付きレベルシフタ回路における
レベルシフト部の各FETがONになった時の等価回路
を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit when each FET of the level shift unit in the level shifter circuit with a latch function is turned on.

【図3】 この発明の第2実施形態によるラッチ機能付
きレベルシフタ回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a level shifter circuit with a latch function according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の第3実施形態によるラッチ機能付
きレベルシフタ回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a level shifter circuit with a latch function according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の第4実施形態によるラッチ機能付
きレベルシフタ回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a level shifter circuit with a latch function according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 同ラッチ機能付きレベルシフタ回路の論理回
路部分の一具体例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a specific example of a logic circuit portion of the level shifter circuit with a latch function.

【図7】 同ラッチ機能付きレベルシフタ回路の他の形
態を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another form of the level shifter circuit with the latch function.

【図8】 同ラッチ機能付きレベルシフタ回路の論理回
路部分の他の具体例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing another specific example of the logic circuit portion of the level shifter circuit with a latch function.

【図9】 この発明の第5実施形態による3入力−8出
力のデコーダ回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing the structure of a 3-input-8-output decoder circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 TFT駆動方式の原理を説明するための説
明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the principle of the TFT driving method.

【図11】 従来のドライバIC内におけるデータラッ
チ部とレベルシフタ部の回路構成を示す電気接続図であ
る。
FIG. 11 is an electrical connection diagram showing a circuit configuration of a data latch unit and a level shifter unit in a conventional driver IC.

【図12】 同ドライバICのレイアウトにおけるロー
の概念を説明するための説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a concept of row in the layout of the driver IC.

【図13】 同レイアウトにおけるローの詳細な一レイ
アウト例を説明するための説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a detailed layout example of rows in the same layout.

【図14】 液晶パネルの額縁部分を説明するための説
明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a frame portion of a liquid crystal panel.

【図15】 ICチップ内におけるローのレイアウトを
説明するための説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a layout of rows in an IC chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2……NchFET、3,4……PchFET、5
……論理回路、6−1 ,6−2 ,…,6−n ……Nch
FET、7−1 ,7−2 ,7−3 ,7−4 ……NchF
ET、9a,9b,27a,27b……インバータ、2
5a,25b,28a,28b……NchFET、26
a,26b……PchFET、10a,10b……3ス
テートインバータ、20……インバータ
1, 2 ... NchFET, 3, 4 ... PchFET, 5
... Logic circuit, 6-1, 6-2, ..., 6-n ... Nch
FET, 7-1, 7-2, 7-3, 7-4 ... NchF
ET, 9a, 9b, 27a, 27b ... Inverter, 2
5a, 25b, 28a, 28b ... NchFET, 26
a, 26b ... PchFET, 10a, 10b ... 3-state inverter, 20 ... inverter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/0185 H03K 19/00 101D (72)発明者 田口 隆 神奈川県川崎市幸区堀川町580番の15 株 式会社東芝半導体システム技術センター内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location H03K 19/0185 H03K 19/00 101D (72) Inventor Takashi Taguchi 580 Horikawa-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. 15 stock company Toshiba semiconductor system technology center

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2値デジタル信号である制御信号が入力
され、該制御信号がハイレベルの時、外部から入力され
る第1レベルのデジタル信号を該第1レベルよりも高い
レベルである第2レベルのデジタル信号に変換して出力
するレベル変換手段と、 前記制御信号が入力され、該制御信号がハイレベルの
時、前記レベル変換手段から出力される第2レベルのデ
ジタル信号の論理を反転して外部へ出力する第1の論理
反転手段と、 前記第1の論理反転手段から出力される第2レベルのデ
ジタル信号を反転する第2の論理反転手段と、 前記制御信号が入力され、該制御信号がローレベルの
時、前記第2の論理反転手段から出力される第2レベル
のデジタル信号を前記第1の論理反転手段の出力へ出力
する第3の論理反転手段とからなることを特徴とするラ
ッチ機能付きレベルシフタ回路。
1. A control signal which is a binary digital signal is input, and when the control signal is at a high level, a second level digital signal which is externally input is a second level which is higher than the first level. Level conversion means for converting and outputting to a level digital signal; and when the control signal is input and the control signal is at a high level, the logic of the second level digital signal output from the level conversion means is inverted. And a second logic inverting means for inverting the second-level digital signal output from the first logic inverting means, and the control signal being input to the control circuit. And a third logic inverting means for outputting the second level digital signal output from the second logic inverting means to the output of the first logic inverting means when the signal is at a low level. A level shifter circuit with a latch function.
【請求項2】 前記レベル変換手段は、 前記制御信号が入力されるゲートと接地されたソースを
有する第1のNチャネル電界効果トランジスタと、 前記第1のNチャネル電界効果トランジスタのドレイン
と接続されたソースと前記第1レベルのデジタル信号が
入力されるゲートを有する第2のNチャネル電界効果ト
ランジスタと、 前記第2のNチャネル電界効果トランジスタのドレイン
と接続されたドレインと接地されたゲートと前記第2レ
ベルのデジタル信号のハイレベルと同電圧値が印加され
たソースとを有するPチャネル電界効果トランジスタと からなり、前記第2のNチャネル電界効果トランジスタ
のドレインと前記Pチャネル電界効果トランジスタのド
レインとの接続点が前記第1の論理反転手段の入力に接
続され、かつ、前記第1,第2のNチャネル電界効果ト
ランジスタおよびPチャネルFETがオンになった時の
前記接続点における電圧が、 VA =VH{(RN1+RN2)/(RP+RN1+RN2)}<
Vth (但し、VA は前記第1,第2のNチャネル電界効果ト
ランジスタおよびPチャネルFETがオンになった時の
前記接続点における電圧,VH は第2レベルのデジタル
信号のハイレベルの電圧,RN1は第1のNチャネル電界
効果トランジスタのオン抵抗,RN2は第2のNチャネル
電界効果トランジスタのオン抵抗,RP はPチャネルF
ETのオン抵抗,Vthは前記第1の論理反転手段の入力
しきい値電圧)なる条件を満たすことを特徴とする請求
項1記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路。
2. The level converting means is connected to a first N-channel field effect transistor having a gate to which the control signal is input and a source which is grounded, and a drain of the first N-channel field effect transistor. A second N-channel field effect transistor having a source and a gate to which the first level digital signal is input, a drain connected to the drain of the second N-channel field effect transistor, a grounded gate, and A P-channel field effect transistor having a high level of a second level digital signal and a source to which the same voltage value is applied, the drain of the second N channel field effect transistor and the drain of the P channel field effect transistor A connection point with is connected to an input of the first logic inverting means, and 1, the voltage at the connection point when the second N-channel field-effect transistors and P-channel FET is turned on is, VA = VH {(RN1 + RN2) / (RP + RN1 + RN2)} <
Vth (where VA is the voltage at the connection point when the first and second N-channel field effect transistors and the P-channel FET are turned on, VH is the high level voltage of the second level digital signal, and RN1 Is the on-resistance of the first N-channel field effect transistor, RN2 is the on-resistance of the second N-channel field effect transistor, and RP is the P-channel F
2. The level shifter circuit with a latch function according to claim 1, wherein the on-resistance and Vth of ET satisfy the condition of (input threshold voltage of the first logic inverting means).
【請求項3】 前記レベル変換手段は、 前記制御信号が入力されるゲートと接地されたソースを
有する第1のNチャネル電界効果トランジスタと、 前記第1のNチャネル電界効果トランジスタのドレイン
と接続されたソースと前記第1レベルのデジタル信号が
入力されるゲートを有する第2のNチャネル電界効果ト
ランジスタと、 前記第2のNチャネル電界効果トランジスタのドレイン
と接続されたドレインと前記制御信号が入力されたゲー
トと前記第2レベルのデジタル信号のハイレベルと同電
圧値が印加されたソースとを有するPチャネル電界効果
トランジスタとからなり、前記第2のNチャネル電界効
果トランジスタのドレインと前記Pチャネル電界効果ト
ランジスタのドレインとの接続点が前記第1の論理反転
手段の入力に接続されていることを特徴とする請求項1
記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路。
3. The level converting means is connected to a first N-channel field effect transistor having a gate to which the control signal is input and a source grounded, and a drain of the first N-channel field effect transistor. A second N-channel field effect transistor having a source and a gate to which the first level digital signal is input, a drain connected to the drain of the second N-channel field effect transistor, and the control signal. A P-channel field effect transistor having a gate and a source to which the same voltage value as the high level of the second level digital signal is applied, the drain of the second N channel field effect transistor and the P channel field effect transistor. The connection point with the drain of the effect transistor is connected to the input of the first logic inverting means. Claim 1 characterized by the above.
The level shifter circuit with the described latch function.
【請求項4】 前記第1の論理反転手段の出力と接続さ
れたゲートと前記第2レベルのデジタル信号のハイレベ
ルと同電圧値が印加されたソースと前記第1の論理反転
手段の入力と接続されたドレインとを有するPチャネル
電界効果トランジスタを具備することを特徴とする請求
項3記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路。
4. A gate connected to the output of the first logic inverting means, a source to which the same voltage value as the high level of the second level digital signal is applied, and an input of the first logic inverting means. 4. The level shifter circuit with a latch function according to claim 3, further comprising a P-channel field effect transistor having a drain connected to it.
【請求項5】 前記第2のNチャネル電界効果トラン
ジスタの代わりに、複数の前記第1レベルのデジタル信
号が入力され、該複数の第1レベルのデジタル信号の状
態が所定の条件を満たした時にオンとなる論理回路を具
備することを特徴とする請求項2ないし4のうちいずれ
か1項記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路。
5. A plurality of the first level digital signals are input instead of the second N-channel field effect transistor, and when the states of the plurality of the first level digital signals satisfy a predetermined condition. 5. The level shifter circuit with a latch function according to claim 2, further comprising a logic circuit which is turned on.
【請求項6】 前記論理回路は、第3,第4のNチャ
ネル電界トランジスタからなり、該第3のNチャネル電
界トランジスタのソースと該第4のNチャネル電界トラ
ンジスタのドレインが接続され、該第3,第4のNチャ
ネル電界トランジスタの各ゲートに入力される2つの第
1のレベルのデジタル信号が共にハイレベルの時オンと
なることを特徴とする請求項5記載のラッチ機能付きレ
ベルシフタ回路。
6. The logic circuit comprises third and fourth N-channel field-effect transistors, the source of the third N-channel field-effect transistor and the drain of the fourth N-channel field transistor are connected to each other, and 6. The level shifter circuit with a latch function according to claim 5, wherein when the two first level digital signals input to the respective gates of the third and fourth N-channel field transistors are both at a high level, they are turned on.
【請求項7】 第1レベルの3ビットのデジタルデー
タをデコードし、該デコード結果を第1レベルよりも高
いレベルである第2レベルのデジタル信号に変換して出
力すると共に外部から入力される制御信号によって、該
デコード結果を保持するデコーダであって、該デコーダ
は、 請求項2記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路と、 第1ないし第4の請求項6記載のラッチ機能付きレベル
シフタ回路と、 1つの入力端と2つの出力端を有し、前記請求項2記載
のラッチ機能付きレベルシフタ回路から出力される第2
レベルのデジタル信号に基づいて、前記1つの入力端に
入力された信号を2つの出力端のうちのいずれか1つか
ら出力する切換手段であって、前記第1ないし第4の請
求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路の各々に
対応して設けられる第1ないし第4の切換手段とからな
り、 前記請求項2記載のラッチ機能付きレベルシフタ回路の
第2のNチャネル電界トランジスタのゲートには、前記
3ビットのデジタルデータの最下位ビットが入力され、 前記第1の請求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ
回路の第3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲ
ートには前記3ビットのデジタルデータの第2ビットの
反転信号と、最上位ビットの反転信号が入力され、 前記第2の請求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ
回路の第3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲ
ートには前記3ビットのデジタルデータの第2ビットの
信号と、最上位ビットの反転信号が入力され、 前記第3の請求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ
回路の第3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲ
ートには前記3ビットのデジタルデータの第2ビットの
反転信号と、最上位ビットの信号が入力され、 前記第4の請求項6記載のラッチ機能付きレベルシフタ
回路の第3,第4のNチャネル電界トランジスタの各ゲ
ートには前記3ビットのデジタルデータの第2ビットの
信号と、最上位ビットの信号が入力されていることを特
徴とするデコーダ。
7. Control for decoding 3-bit digital data of a first level, converting the decoding result into a digital signal of a second level which is a level higher than the first level, outputting the digital signal, and inputting from the outside. A decoder for holding the decoding result according to a signal, the decoder comprising: a level shifter circuit with a latch function according to claim 2; and a level shifter circuit with a latch function according to any one of claims 1 to 6, The second output from the level shifter circuit with a latch function according to claim 2, having an input end and two output ends.
7. Switching means for outputting a signal input to the one input end from any one of two output ends based on a level digital signal, wherein the switching means is the first to fourth parts. 3. The level shifter circuit with a latch function according to claim 1, further comprising: first to fourth switching means, wherein the gate of the second N-channel electric field transistor of the level shifter circuit with a latch function according to claim 2 comprises: The least significant bit of the 3-bit digital data is input, and the 3-bit digital data is input to the gates of the third and fourth N-channel electric field transistors of the level shifter circuit with a latch function according to the first aspect. The inverted signal of the second bit and the inverted signal of the most significant bit are input, and the third and third level shifter circuits with a latch function according to claim 6 are input. The signal of the second bit of the 3-bit digital data and the inverted signal of the most significant bit are input to each gate of the N-channel electric field transistor of, and the third function of the level shifter circuit with a latch function according to the third aspect. 7. The latch function according to claim 4, wherein an inverted signal of the second bit of the 3-bit digital data and a signal of the most significant bit are input to each gate of the third and fourth N-channel electric field transistors. A decoder characterized in that a signal of the second bit of the 3-bit digital data and a signal of the most significant bit are inputted to each gate of the third and fourth N-channel electric field transistors of the level shifter circuit.
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