JP2003280609A - Liquid crystal display device and its fluctuating power supply level shifter ic therefor - Google Patents

Liquid crystal display device and its fluctuating power supply level shifter ic therefor

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JP2003280609A
JP2003280609A JP2002085171A JP2002085171A JP2003280609A JP 2003280609 A JP2003280609 A JP 2003280609A JP 2002085171 A JP2002085171 A JP 2002085171A JP 2002085171 A JP2002085171 A JP 2002085171A JP 2003280609 A JP2003280609 A JP 2003280609A
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power supply
level shifter
signal
voltage
liquid crystal
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Akira Suguro
彰 勝呂
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Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the characteristics of a level shifter which converts a control signal from a system power supply system into a fluctuating power supply system. <P>SOLUTION: For a scanning electrode driving IC of a p type semiconductor substrate, a fluctuating power supply level shifter IC is manufactured with an n type semiconductor substrate. Consequently, characteristics at low voltages can be improved and the level shifter IC is formed in the same chip as the fluctuating power source generating circuit to decrease the number of components, reduce the mounting area, and lower the price. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明は、液晶表示装置の集
積回路(以下ICと称する)に関し、さらに詳しくは揺
動電源を使用した液晶表示装置の回路構成と、揺動電源
の発生および信号のレベルシフタを行なうICの構造に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit (hereinafter referred to as an IC) of a liquid crystal display device, and more specifically, to a circuit configuration of a liquid crystal display device using an oscillating power supply, generation of the oscillating power supply and generation of signals. The present invention relates to the structure of an IC that performs a level shifter.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯機器等の表示媒体として用いられて
いる液晶表示装置は、小型な外形と大きな画面が求めら
れている。信号電極を低電圧波形で駆動し、走査電極に
選択パルスを印加する駆動方法(オルト・プレシュコ・
テクニック:APT)では、走査電極駆動に高耐圧を必
要とする。一般に走査電極駆動ICのチップ面積は、そ
の耐圧の2乗に比例する。仮に耐圧を1/2にすればチ
ップ面積は1/4になる。そこで、走査電極に印加する
電源電圧を半減しながら、APT駆動が可能な揺動電源
方式が用いられている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device used as a display medium for a portable device or the like is required to have a small outer shape and a large screen. Driving method in which the signal electrode is driven with a low voltage waveform and a selection pulse is applied to the scanning electrode (ortho-preshko
The technique: APT) requires a high breakdown voltage for driving the scan electrodes. Generally, the chip area of the scan electrode driving IC is proportional to the square of its withstand voltage. If the breakdown voltage is halved, the chip area becomes ¼. Therefore, an oscillating power supply method is used that is capable of APT driving while reducing the power supply voltage applied to the scan electrodes by half.

【0003】この揺動電源方式で走査電極駆動ICを駆
動した液晶表示装置について、図3から図8で説明す
る。
A liquid crystal display device in which a scan electrode driving IC is driven by this oscillating power supply method will be described with reference to FIGS.

【0004】図4は、従来例の液晶表示装置のブロック
図である。グラフィックコントロールIC403は液晶
表示装置から見て外部回路となるシステム基板上のマイ
クロコンピュータ405(以下、CPUと称する)と画
像データや制御信号をやりとりする。画像データ及び制
御信号によって、信号電極駆動IC401と走査電極駆
動IC402は駆動され、液晶パネル406を表示す
る。
FIG. 4 is a block diagram of a conventional liquid crystal display device. The graphic control IC 403 exchanges image data and control signals with a microcomputer 405 (hereinafter, referred to as CPU) on a system board which is an external circuit when viewed from the liquid crystal display device. The signal electrode drive IC 401 and the scan electrode drive IC 402 are driven by the image data and the control signal to display the liquid crystal panel 406.

【0005】グラフィックコントロールIC403は信
号電極駆動IC401に画像データや制御信号を出力
し、走査電極駆動IC402に制御信号407を出力す
る。また、電源回路404に交流化信号DFを出力す
る。
The graphic control IC 403 outputs image data and control signals to the signal electrode drive IC 401, and outputs a control signal 407 to the scan electrode drive IC 402. Further, the AC signal DF is output to the power supply circuit 404.

【0006】電源回路404は、信号電極駆動IC40
1に液晶駆動電圧としての直流電圧VSEGと中間電圧
VMを出力し、走査電極駆動IC402に揺動電源VD
D、VCC、VSSを出力する。
The power supply circuit 404 is a signal electrode driving IC 40.
The DC voltage VSEG as the liquid crystal drive voltage and the intermediate voltage VM are output to the first unit 1, and the swing power source VD is supplied to the scan electrode drive IC 402.
Outputs D, VCC, and VSS.

【0007】図5は電源回路404で発生する揺動電源
の波形図である。揺動電源VDDは、グラフィックコン
トローラからの交流化信号DFに反転同期した方形波で
あり、ハイレベルは直流電圧VDH、ロウレベルは直流
電圧VSEGである。揺動電源VSSは、グラフィック
コントローラからの交流化信号DFに反転同期した方形
波であり、ハイレベルは直流電圧VSL、ロウレベルは
直流電圧VSHである。揺動電源VCCは、グラフィッ
クコントローラからの交流化信号DFに反転同期した方
形波であり、ハイレベルは直流電圧VDL、ロウレベル
は直流電圧VSHよりもVDL分高い電圧である。
FIG. 5 is a waveform diagram of the oscillating power supply generated in the power supply circuit 404. The oscillating power supply VDD is a square wave that is inverted and synchronized with the alternating signal DF from the graphic controller, the high level is the DC voltage VDH, and the low level is the DC voltage VSEG. The oscillating power supply VSS is a square wave inverted and synchronized with the alternating signal DF from the graphic controller, the high level is the DC voltage VSL, and the low level is the DC voltage VSH. The oscillating power supply VCC is a square wave that is inverted and synchronized with the alternating signal DF from the graphic controller, the high level is a DC voltage VDL, and the low level is a voltage higher by VDL than the DC voltage VSH.

【0008】揺動電源方式とは、この揺動電源VDDと
揺動電源VSSでICを駆動するものである。
The oscillating power supply method is to drive an IC with the oscillating power supply VDD and the oscillating power supply VSS.

【0009】図6は揺動電源方式を用いた液晶表示装置
の電極駆動波形図である。図6で、電源VMは直流電圧
VDHと直流電圧VSHの中間電圧ある。直流電圧VS
EGと直流電圧VSLは、信号電極に印加する上下の液
晶駆動電圧である。なお、図6記号で、図5と同一記号
であるものは説明を省く。
FIG. 6 is an electrode drive waveform diagram of a liquid crystal display device using an oscillating power supply system. In FIG. 6, the power source VM is an intermediate voltage between the DC voltage VDH and the DC voltage VSH. DC voltage VS
EG and DC voltage VSL are upper and lower liquid crystal drive voltages applied to the signal electrodes. It should be noted that the symbols in FIG. 6 that are the same as those in FIG. 5 will not be described.

【0010】液晶パネル上の任意の画素(m、n)を駆
動する際において、走査電極駆動IC402からの出力
波形がCOMnであり、信号電極駆動IC401からの
出力波形がSEGmである。波形COMnは、選択時
に、第一フィールドf1では、電圧VDHのパルスを発
生し、第二フィールドf2では、電圧VSHのパルスを
発生する。信号電極駆動IC401からは、表示データ
に応じた波形SEGmが出力する。COMn−SEGm
の合成波形が、画素(m、n)の駆動波形となり、その
実行電圧値で液晶の透過率が決まる。
When driving an arbitrary pixel (m, n) on the liquid crystal panel, the output waveform from the scan electrode driving IC 402 is COMn and the output waveform from the signal electrode driving IC 401 is SEGm. When the waveform COMn is selected, the pulse of the voltage VDH is generated in the first field f1 and the pulse of the voltage VSH is generated in the second field f2. A waveform SEGm corresponding to display data is output from the signal electrode driving IC 401. COMn-SEGm
The composite waveform of becomes the drive waveform of the pixel (m, n), and the transmittance of the liquid crystal is determined by the execution voltage value thereof.

【0011】このとき電圧VDHと電圧VSL(あるい
は、電圧VSEGと電圧VSH)の電位差をVHとする
と、画素には電圧VHのほぼ2倍の電圧が印加できるに
も関わらず、走査電極駆動ICの耐圧は電圧VHで済む
こととなる。言い換えれば、揺動電源では画素印加電圧
のおよそ1/2の電圧で走査電極ICを駆動できること
であり、その結果、走査電極駆動ICのチップ面積は1
/4になる。
At this time, assuming that the potential difference between the voltage VDH and the voltage VSL (or the voltage VSEG and the voltage VSH) is VH, the voltage of the scan electrode driving IC of the scan electrode driving IC can be applied to the pixel although the voltage is almost twice the voltage VH. The withstand voltage may be the voltage VH. In other words, the oscillating power supply can drive the scan electrode IC with a voltage that is approximately half the voltage applied to the pixel, and as a result, the chip area of the scan electrode drive IC is 1
It becomes / 4.

【0012】走査電極駆動IC402の内部では、制御
用ロジック回路は揺動電源VCCと揺動電源VSSの間
で動作している。つまりシステム電源VDL/VSLで
動作しているグラフィックコントロールIC403から
の制御信号を揺動電源系VCC/VSSに電圧変換する
レベルシフタが内蔵してある。図7がこのレベルシフタ
の回路図であり、図8がこのレベルシフタの波形図であ
る。
In the scan electrode driving IC 402, the control logic circuit operates between the swing power supply VCC and the swing power supply VSS. That is, a level shifter for converting the control signal from the graphic control IC 403 operating with the system power supply VDL / VSL into the swing power supply system VCC / VSS is built in. FIG. 7 is a circuit diagram of this level shifter, and FIG. 8 is a waveform diagram of this level shifter.

【0013】図8においてレベルシフタの動作を説明す
る。制御信号DFと信号INは、ハイレベルがシステム
電源の直流電圧VDLでロウレベルがシステムグランド
の直流電圧VSLである。この信号INは、まずレベル
シフタ内の増幅段で、ハイレベルがシステム電源の電圧
VDL、ロウレベルがグランド用の揺動電源VSSとな
る信号LEV1に変換される。次に信号LEV1は、ハ
イレベルがロジック用の揺動電源VCC、ロウレベルが
グランド用の揺動電源VSSとなる信号OUTに変換さ
れる。以上の2段階の変換によってシステム電源系の信
号INは揺動電源系の信号OUTにレベルシフトされ
る。揺動電源VCCと揺動電源VSSの電位差は3V程
度なので、走査電極駆動IC402の制御系は低電圧回
路で構成できる。
The operation of the level shifter will be described with reference to FIG. The high level of the control signal DF and the signal IN is the DC voltage VDL of the system power supply, and the low level is the DC voltage VSL of the system ground. This signal IN is first converted into a signal LEV1 whose high level is the system power supply voltage VDL and whose low level is the ground swing power supply VSS in the amplification stage in the level shifter. Next, the signal LEV1 is converted into a signal OUT whose high level becomes the swing power supply VCC for logic and whose low level becomes the swing power supply VSS for ground. The signal IN of the system power supply system is level-shifted to the signal OUT of the oscillating power supply system by the above two-stage conversion. Since the potential difference between the oscillating power supply VCC and the oscillating power supply VSS is about 3 V, the control system of the scan electrode driving IC 402 can be configured by a low voltage circuit.

【0014】次に、図7においてレベルシフタの回路構
成について説明する。トランジスタ701、702、7
03、704、705、706からなる増幅段と、イン
バータ711、712からなる波形整形段と、トランジ
スタ707、708、709、710からなる降圧段で
構成している。なお、レベルシフタの動作説明に不要で
あったので、出力用バッファ回路は省略した。
Next, the circuit configuration of the level shifter will be described with reference to FIG. Transistors 701, 702, 7
The amplification stage is composed of 03, 704, 705 and 706, the waveform shaping stage is composed of inverters 711 and 712, and the step-down stage is composed of transistors 707, 708, 709 and 710. The output buffer circuit is omitted because it is not necessary for explaining the operation of the level shifter.

【0015】揺動電源系のレベルシフタは、一般的なレ
ベルシフタと回路が異なってくる。一般的なレベルシフ
タは、信号が波形整形と反転信号獲得を兼用した2段の
インバータに入力し、この波形整形された信号と反転信
号が差動型の増幅器に入力し、これから電圧変換した出
力を得ている。図7で言うと、インバータ711、71
2とトランジスタ707、708、709、710から
構成されたような回路となる。しかし揺動電源系へレベ
ルシフトする場合、走査電極駆動ICのシリコン基板が
揺動しているため入力段で2段のインバータが作れない
という事情がある。従来例では半導体基板がP型である
ため、入力段にインバータを配置すると、インバータ内
のNチャネルトランジスタのサブストレートが揺動電源
VSSとなってしまう。このため揺動電源VSSが下が
った期間においてNチャネルトランジスタのサブストレ
ート電圧がシステムグランドの電圧VSLから離れ、シ
ステム電源の電圧VDLとシステムグランドの電圧VS
L間で動作する入力用のインバータが動作不良を起こし
てしまう。この理由から、図7の入力段には波形整形と
反転信号獲得を兼用した2段のインバータは存在しな
い。
The level shifter of the oscillating power supply system is different in circuit from a general level shifter. In a general level shifter, a signal is input to a two-stage inverter that also serves for waveform shaping and acquisition of an inverted signal, the waveform shaped signal and the inverted signal are input to a differential amplifier, and the voltage-converted output is output from this. It has gained. In FIG. 7, the inverters 711, 71
2 and the transistors 707, 708, 709, and 710. However, in the case of level shifting to the swing power supply system, there is a circumstance that a two-stage inverter cannot be made in the input stage because the silicon substrate of the scan electrode driving IC swings. In the conventional example, since the semiconductor substrate is a P-type, when an inverter is arranged in the input stage, the substrate of the N-channel transistor in the inverter becomes the oscillation power supply VSS. Therefore, the substrate voltage of the N-channel transistor deviates from the system ground voltage VSL during the period when the oscillating power supply VSS drops, and the system power supply voltage VDL and the system ground voltage VS
The input inverter that operates between L causes a malfunction. For this reason, the input stage in FIG. 7 does not have a two-stage inverter that combines waveform shaping and inverted signal acquisition.

【0016】図7では反転信号が得られない代わりに信
号INはトランジスタ704のソースに入力している。
信号INがハイレベルのときはトランジスタ701がオ
フで、トランジスタ704がオンとなる。この結果、増
幅段の出力信号LEV1は電圧VDLになる。反対に信
号INがロウレベルのときは、トランジスタ701がオ
ンで、トランジスタ704がオフとなり、出力信号LE
V1は揺動電源VSSに等しくなる。トランジスタ70
2、705は電流制限のため挿入したものであり、トラ
ンジスタ703、706は通常のアクティブ負荷であ
る。後段のインバータ711、712と降圧段(トラン
ジスタ707、708、709、710で構成)は前述
の一般的なレベルシフタと同じ構成である。
In FIG. 7, the inverted signal is not obtained, but the signal IN is input to the source of the transistor 704.
When the signal IN is at a high level, the transistor 701 is off and the transistor 704 is on. As a result, the output signal LEV1 of the amplification stage becomes the voltage VDL. On the contrary, when the signal IN is low level, the transistor 701 is on and the transistor 704 is off, and the output signal LE
V1 becomes equal to the swing power supply VSS. Transistor 70
2, 705 are inserted for current limitation, and the transistors 703, 706 are normal active loads. The inverters 711, 712 and the step-down stage (composed of transistors 707, 708, 709, 710) in the latter stage have the same configuration as the above-mentioned general level shifter.

【0017】図3が従来の揺動電源発生回路の構成図で
ある。電源は、外部から入力するシステム電源VDLと
システムグランドVSLおよび電源VSEGであり、入
力信号は、交流化信号DFである。
FIG. 3 is a block diagram of a conventional oscillatory power supply generation circuit. The power supplies are the system power supply VDL, the system ground VSL, and the power supply VSEG input from the outside, and the input signal is the alternating signal DF.

【0018】昇圧制御回路302から出力されるクロッ
ク信号LCKで、トランジスタ301のゲートを駆動す
る。
The gate of the transistor 301 is driven by the clock signal LCK output from the boost control circuit 302.

【0019】n型トランジスタは、ゲート−ソース間電
圧Vgs、ドレイン−ソース間電圧Vds、閾値電圧V
thとすると、n型トランジスタの状態は、はVds>
Vgs−Vthのとき飽和領域を示し、Vgs<Vth
のとき遮断領域になる。通常、トランジスタが飽和領域
状態のときトランジスタがオンするといい、遮断領域状
態のときトランジスタがオフするという。
The n-type transistor has a gate-source voltage Vgs, a drain-source voltage Vds, and a threshold voltage V.
If th, the state of the n-type transistor is Vds>
A saturation region is shown when Vgs-Vth, and Vgs <Vth
When it becomes the interception area. Usually, it is said that the transistor turns on when the transistor is in the saturation region state, and turns off when the transistor is in the cutoff region state.

【0020】このトランジスタ301がオン/オフする
ことで、ドレイン側に接続したコイル303とシステム
グランドVSLとの接続を制御する。コイル303は、
トランジスタ301がオフした瞬間、逆起電力を発生す
る。これをダイオード304とコンデンサ305で整流
する。
By turning on / off the transistor 301, the connection between the coil 303 connected to the drain side and the system ground VSL is controlled. Coil 303
A counter electromotive force is generated at the moment when the transistor 301 is turned off. This is rectified by the diode 304 and the capacitor 305.

【0021】トランジスタ301がオン/オフを繰り返
すことで、高電圧VHHを得る。高電圧VHHが予定値
以上に引き上げられると昇圧制御回路302からのクロ
ック信号LCKが停止する。昇圧制御回路302は、高
電圧VHHを可変抵抗306で分割した電圧値と昇圧制
御回路302内の基準電圧源との電位差を比較し、その
結果で、クロック信号LCK用の昇圧制御回路302に
内蔵してある発振器の発振・停止の制御を行なう。
A high voltage VHH is obtained by repeating on / off of the transistor 301. When the high voltage VHH is raised above a predetermined value, the clock signal LCK from the boost control circuit 302 stops. The step-up control circuit 302 compares the voltage value obtained by dividing the high voltage VHH by the variable resistor 306 with the potential difference between the reference voltage source in the step-up control circuit 302, and as a result, is built in the step-up control circuit 302 for the clock signal LCK. It controls the oscillation / stop of the existing oscillator.

【0022】すなわち、高電圧VHHを可変抵抗306
で分割した電圧値が、昇圧制御回路302で設定した基
準電圧値よりも低い場合、昇圧制御回路内の発振器が動
作し、クロック信号LCKを出力する。反対に、高電圧
VHHを可変抵抗306で分割した電圧値が、昇圧制御
回路302で設定した基準電圧値よりも高い場合、昇圧
制御回路内の発振器が停止し、クロック信号LCKはロ
ーレベル出力となる。
That is, the high voltage VHH is applied to the variable resistor 306.
When the voltage value divided by is lower than the reference voltage value set by the boost control circuit 302, the oscillator in the boost control circuit operates and outputs the clock signal LCK. On the contrary, when the voltage value obtained by dividing the high voltage VHH by the variable resistor 306 is higher than the reference voltage value set by the boost control circuit 302, the oscillator in the boost control circuit is stopped and the clock signal LCK is output at low level. Become.

【0023】以上が昇圧回路の説明である。The above is the description of the booster circuit.

【0024】次に、揺動電源発生回路を説明する。Next, the oscillating power supply generation circuit will be described.

【0025】初段の正転レベルシフタ307は、グラフ
ィックコントローラ(図示しない)から出力された交流
化信号DFを高電圧VHHとグランドVSLの信号に電
圧変換する。次段の反転レベルシフタ308は、初段レ
ベルシフタ307から出力された信号を電圧VHHと電
圧VSEGの信号に電圧変換し、正側の揺動電源VDD
として出力する。
The first-stage normal rotation level shifter 307 converts the alternating signal DF output from the graphic controller (not shown) into a high voltage VHH signal and a ground VSL signal. The inversion level shifter 308 in the next stage voltage-converts the signal output from the first-stage level shifter 307 into signals of the voltage VHH and the voltage VSEG, and the positive swing power supply VDD.
Output as.

【0026】負側の揺動電源VSSは、スイッチング素
子309とコンデンサ310で構成されるクランプ回路
により出力される。すなわち、揺動電源VSSの直流成
分は、スイッチング素子309が交流化信号DFのロー
レベル時にグランドVSLと短絡することで与えられ、
交流成分は、揺動電源VDDからコンデンサ310で直
流成分が除去されたものである。ここで、コンデンサ3
11、ダイオード312、抵抗313は交流化信号DF
をスイッチング素子309用にレベル変換している。
The negative swing power supply VSS is output by a clamp circuit composed of a switching element 309 and a capacitor 310. That is, the DC component of the oscillation power supply VSS is given by the switching element 309 being short-circuited to the ground VSL when the AC signal DF is at a low level,
The AC component is obtained by removing the DC component from the swing power supply VDD by the capacitor 310. Where capacitor 3
11, the diode 312, and the resistor 313 are AC signals DF
Is level-converted for the switching element 309.

【0027】同様に、揺動電源VCCは、スイッチング
素子314とコンデンサ315で構成されるクランプ回
路により出力される。すなわち、揺動電源VCCの直流
成分は、スイッチング素子314が交流化信号DFのロ
ーレベル時にシステム電源VDLと短絡することで与え
られ、交流成分は、揺動電源VSSからコンデンサ31
5で直流成分が除去されたものである。
Similarly, the oscillating power supply VCC is output by a clamp circuit composed of a switching element 314 and a capacitor 315. That is, the DC component of the oscillating power supply VCC is given by the switching element 314 being short-circuited with the system power supply VDL when the alternating signal DF is at a low level, and the AC component is supplied from the oscillating power supply VSS to the capacitor 31.
In FIG. 5, the DC component is removed.

【0028】なお、昇圧制御回路302には、基準電圧
源、発振器の他に、温度補償回路、コントラスト調整回
路、周波数制御回路が内蔵している。
In addition to the reference voltage source and the oscillator, the boost control circuit 302 has a temperature compensation circuit, a contrast adjustment circuit, and a frequency control circuit built therein.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、揺動電
源発生回路を含む電源回路は、電位レベルが複雑なため
IC化が難しく、多くの外部素子で構成していた。した
がって、実装面積や部品点数が増大するという課題があ
った。
However, since the power supply circuit including the oscillating power supply generation circuit has a complicated potential level, it is difficult to make it into an IC, and it is composed of many external elements. Therefore, there is a problem that the mounting area and the number of parts are increased.

【0030】また、半導体基板がP型である走査電極駆
動ICでは、Nチャネルのトランジスタのサブストレー
トが揺動電源VSSとなっているため、入力段に波形整
形用のバッファを挿入できなかった。このため前述の例
では、レベルシフタの増幅段のトランジスタのソースに
入力信号を接続し、ソースの電位を変動させることでこ
のトランジスタのオン−オフを制御していた。しかしな
がら入力信号には、信号出力側の出力抵抗、IC外の配
線抵抗、走査電極駆動ICの入力保護抵抗、走査電極駆
動IC内の配線抵抗など多くの抵抗要素が存在する。ソ
ース制御で増幅段のPチャネルトランジスタをオンさせ
ようとした場合、この抵抗要素が原因となり負荷となる
Nチャネルトランジスタのドレインレベルを十分に引き
上げることができなくなるという課題があった。特にト
ランジスタ自身が抵抗要素となる低電圧領域ではこの傾
向が著しくなっていた。
Further, in the scan electrode driving IC having the P-type semiconductor substrate, since the substrate of the N-channel transistor is the oscillating power supply VSS, the buffer for waveform shaping cannot be inserted in the input stage. Therefore, in the above-described example, the input signal is connected to the source of the transistor of the amplification stage of the level shifter, and the potential of the source is changed to control the on / off of the transistor. However, the input signal has many resistance elements such as an output resistance on the signal output side, a wiring resistance outside the IC, an input protection resistance of the scan electrode driving IC, and a wiring resistance inside the scan electrode driving IC. When trying to turn on the P-channel transistor of the amplification stage by source control, there is a problem that the drain level of the N-channel transistor, which becomes a load, cannot be sufficiently raised due to this resistance element. In particular, this tendency was remarkable in the low voltage region where the transistor itself becomes a resistance element.

【0031】絶縁基板上に独立した素子を形成したSO
I(Silicon On Insulator)構造
のICでは、複雑な電源系を持つ上記回路を全て内蔵す
ることは可能である。しかし、SOIでは基板単価およ
び製造工程長によって通常の半導体基板によるICに比
べ単価が高い。したがって、前述の回路構成のICで
は、ICチップ面積が大きくなると、コスト高といった
課題が生じる。
SO in which independent elements are formed on an insulating substrate
In an IC having an I (Silicon On Insulator) structure, it is possible to incorporate all of the above circuits having a complicated power supply system. However, in SOI, the unit price is higher than that of an IC using a normal semiconductor substrate due to the unit cost of the substrate and the length of the manufacturing process. Therefore, in the IC having the above-mentioned circuit configuration, if the IC chip area becomes large, there arises a problem of high cost.

【0032】本発明の第一の目的は、システム電源系か
ら揺動電源系に制御信号を変換するレベルシフタの特性
を改善することである。
A first object of the present invention is to improve the characteristics of the level shifter which converts the control signal from the system power supply system to the swing power supply system.

【0033】本発明の第二の目的は、第一の目的を達成
ための揺動電源レベルシフタICにより、低価格でかつ
部品点数を削減した揺動電源系システムを有する液晶表
示装置を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having an oscillating power supply system which is low in price and has a reduced number of parts, by using the oscillating power supply level shifter IC for achieving the first object. Is.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る液晶表示装置は、一方の基板に走査電
極を有し、他方の基板に信号電極を有し、該走査電極お
よび該信号電極はそれぞれ走査電極駆動ICと信号電極
駆動ICにより駆動される液晶表示装置において、該走
査電極駆動ICに電源を供給する揺動電源発生回路は、
電源として揺動電源を用い、入力された信号のレベルを
シフトして出力する揺動電源レベルシフタICと、複数
の素子を備え、該揺動電源レベルシフタICの半導体基
板の型と該走査電極駆動ICとの半導体基板の型を異な
らせ、該揺動電源レベルシフタICの出力を該走査電極
駆動ICに入力することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention has a scanning electrode on one substrate and a signal electrode on the other substrate. In the liquid crystal display device in which the signal electrodes are respectively driven by the scan electrode driving IC and the signal electrode driving IC, the swing power supply generation circuit that supplies power to the scan electrode driving IC is
An oscillating power supply is used as a power supply, and an oscillating power supply level shifter IC that shifts and outputs the level of an input signal and a plurality of elements are provided. A semiconductor substrate type of the oscillating power supply level shifter IC and the scan electrode driving IC Different types of semiconductor substrates are used, and the output of the oscillating power supply level shifter IC is input to the scan electrode driving IC.

【0035】さらに、本発明に係る液晶表示装置の揺動
電源レベルシフタICは、一方の基板に走査電極を有
し、他方の基板に信号電極を有し、該走査電極および該
信号電極はそれぞれ走査電極駆動ICと信号電極駆動I
Cにより駆動される液晶表示装置のレベルシフタICに
おいて、クロック入力端子と揺動電源入力端子と揺動電
源レベルシフタICと有し、揺動電源を該揺動電源入力
端子に入力し、入力された信号のレベルをシフトして出
力することを特徴とする。
Further, the oscillating power supply level shifter IC of the liquid crystal display device according to the present invention has scan electrodes on one substrate and signal electrodes on the other substrate, and the scan electrodes and the signal electrodes are respectively scanned. Electrode drive IC and signal electrode drive I
A level shifter IC for a liquid crystal display device driven by C has a clock input terminal, a swing power supply input terminal, and a swing power supply level shifter IC, and inputs a swing power supply to the swing power supply input terminal to input a signal. It is characterized by shifting the level of and outputting.

【0036】また、本発明に係る液晶表示装置の揺動電
源レベルシフタICは、n型半導体基板を用いることを
特徴とする。
Further, the oscillating power supply level shifter IC of the liquid crystal display device according to the present invention is characterized by using an n-type semiconductor substrate.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図1は本実施の形態に基づく
液晶表示装置のブロック図であり、図2は揺動電源レベ
ルシフタICの構成図であり、図9は揺動電源レベルシ
フタIC内のレベルシフタ部の回路図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal display device according to the present embodiment, FIG. 2 is a configuration diagram of an oscillating power supply level shifter IC, and FIG. 9 is a circuit diagram of a level shifter section in the oscillating power supply level shifter IC.

【0038】図1において、グラフィックコントロール
IC103は液晶表示装置から見て外部回路となるシス
テム基板上のCPU105と画像データや制御信号をや
りとりする。画像データ及び制御信号によって、信号電
極駆動IC101と走査電極駆動IC102は駆動さ
れ、液晶パネル106を表示する。ここで走査電極駆動
IC102の半導体基板にp型を用いる。
In FIG. 1, the graphic control IC 103 exchanges image data and control signals with the CPU 105 on the system board which is an external circuit when viewed from the liquid crystal display device. The signal electrode drive IC 101 and the scan electrode drive IC 102 are driven by the image data and the control signal to display the liquid crystal panel 106. Here, a p-type is used for the semiconductor substrate of the scan electrode driving IC 102.

【0039】グラフィックコントロールIC103は信
号電極駆動IC101に画像データや制御信号を出力
し、揺動電源およびレベルシフタ回路104に走査電極
駆動用の制御信号や交流化信号107を出力する。
The graphic control IC 103 outputs image data and control signals to the signal electrode drive IC 101, and outputs control signals for driving scan electrodes and AC signals 107 to the swing power supply and level shifter circuit 104.

【0040】揺動電源およびレベルシフタ回路104
は、動作電源がシステム電源VDLとシステムグランド
VSLである。信号電極駆動IC101に液晶駆動電圧
としての直流電圧VSEGと中間電圧VMを出力し、走
査電極駆動IC102に揺動電源VDD、VCC、VS
S、VMおよび揺動電源系にレベルシフトされた制御信
号108を出力する。
Oscillating power supply and level shifter circuit 104
The operating power supplies are the system power supply VDL and the system ground VSL. The DC voltage VSEG and the intermediate voltage VM as the liquid crystal drive voltage are output to the signal electrode drive IC 101, and the swing power supplies VDD, VCC, VS are output to the scan electrode drive IC 102.
The level-shifted control signal 108 is output to S, VM and the swing power supply system.

【0041】信号電極駆動IC101は、電源がシステ
ム電源VDLとシステムグランドVSLであり、CPU
から出力される表示データや制御信号によって液晶パネ
ルに電圧を印加する。このときの印加電圧VSEGおよ
びVMは揺動電源およびレベルシフタ回路104から入
力される。
The signal electrode driving IC 101 has a power source of the system power source VDL and system ground VSL, and a CPU
A voltage is applied to the liquid crystal panel according to the display data and control signal output from the device. The applied voltages VSEG and VM at this time are input from the oscillating power supply and the level shifter circuit 104.

【0042】走査電極駆動IC102は、電源がシステ
ム電源VDLとシステムグランドVSLの他に、揺動電
源およびレベルシフタ回路104から揺動電源VDD、
VSS、VCCと直流電源VMと揺動電源系の制御信号
108が入力される。
In the scan electrode driving IC 102, in addition to the system power source VDL and the system ground VSL, the swing power source and level shifter circuit 104 drives the swing power source VDD,
The control signals 108 of VSS, VCC, the DC power supply VM, and the swing power supply system are input.

【0043】ここで、揺動電源およびレベルシフタ回路
104は、n型半導体基板の揺動電源レベルシフタIC
と外部素子からなる。詳細を図2に示す。
The oscillating power supply and level shifter circuit 104 is an oscillating power supply level shifter IC on an n-type semiconductor substrate.
And an external element. Details are shown in FIG.

【0044】図2の揺動電源レベルシフタIC201
は、昇圧回路、揺動電源発生回路、レベルシフタ回路の
機能がある。
Oscillating power supply level shifter IC 201 of FIG.
Has a function of a booster circuit, a swing power supply generation circuit, and a level shifter circuit.

【0045】昇圧回路は、揺動電源レベルシフタIC2
01内のトランジスタ204、ダイオード206と外部
素子のコイル205、コンデンサ207、および抵抗2
03と昇圧制御回路202で構成される。
The booster circuit is composed of the swing power supply level shifter IC2.
01, the transistor 204, the diode 206, the coil 205 of the external element, the capacitor 207, and the resistor 2
03 and a boost control circuit 202.

【0046】トランジスタ204は、ゲート端子に昇圧
制御回路202から出力されるクロック反転信号LCK
Bで動作する。
The transistor 204 has at its gate terminal a clock inversion signal LCK output from the boost control circuit 202.
Works with B.

【0047】p型トランジスタは、ゲート−ソース間電
圧Vgs、ドレイン−ソース間電圧Vds、閾値電圧V
thとすると、p型トランジスタの状態は、Vds<V
gs−Vthのとき飽和領域を示し、Vgs>Vthの
とき遮断領域になる。通常、トランジスタが飽和領域状
態のときトランジスタがオンするといい、遮断領域状態
のときトランジスタがオフするという。
The p-type transistor has a gate-source voltage Vgs, a drain-source voltage Vds, and a threshold voltage V.
If th, the state of the p-type transistor is Vds <V
When gs-Vth, the saturation region is shown, and when Vgs> Vth, the cutoff region is shown. Usually, it is said that the transistor turns on when the transistor is in the saturation region state, and turns off when the transistor is in the cutoff region state.

【0048】このトランジスタ204のゲート電圧によ
り、ドレイン側に接続したコイル205とシステム電源
VDLとの接続を制御できる。コイル205は、トラン
ジスタ204がオフした瞬間、負極性の逆起電力が発生
する。これをダイオード206を介し、コンデンサ20
7で整流し、負側の高電圧VLLを得る。
The gate voltage of the transistor 204 can control the connection between the coil 205 connected to the drain side and the system power supply VDL. In the coil 205, a negative counter electromotive force is generated at the moment when the transistor 204 is turned off. This is connected to the capacitor 20 via the diode 206.
The high voltage VLL on the negative side is obtained by rectifying at 7.

【0049】高電圧VLLを抵抗203で分割した値を
昇圧制御回路202に入力し、クロック反転信号LCK
Bの出力制御を行ない、フィードバックループを形成す
る。
The value obtained by dividing the high voltage VLL by the resistor 203 is input to the step-up control circuit 202, and the clock inversion signal LCK is input.
The output of B is controlled to form a feedback loop.

【0050】すなわち揺動電源レベルシフタIC201
の負側の高電圧VLL出力を抵抗203で分割した電圧
値が、昇圧制御回路202で設定した基準電圧値よりも
高い場合、昇圧制御回路内の発振器が動作し、クロック
反転信号LCKBを出力する。反対に、低電圧VLLを
可変抵抗203で分割した電圧値が、昇圧制御回路20
2で設定した基準電圧値よりも低い場合、昇圧制御回路
内の発振器が停止し、クロック反転信号LCKBはハイ
レベル出力となる。
That is, the swing power supply level shifter IC 201
When the voltage value obtained by dividing the negative high voltage VLL output by the resistor 203 is higher than the reference voltage value set by the boost control circuit 202, the oscillator in the boost control circuit operates and outputs the clock inversion signal LCKB. . On the contrary, the voltage value obtained by dividing the low voltage VLL by the variable resistor 203 is the boost control circuit 20.
When it is lower than the reference voltage value set in 2, the oscillator in the boost control circuit is stopped and the clock inversion signal LCKB becomes a high level output.

【0051】揺動電源発生回路は、揺動電源IC201
内の反転レベルシフタ208、スイッチング素子20
9、インバータ216と外部素子のコンデンサ210,
212、213、スイッチング素子211、抵抗21
4、ダイオード215で構成される。
The oscillating power supply generation circuit is an oscillating power supply IC 201.
Inversion level shifter 208, switching element 20 in
9. Inverter 216 and external element capacitor 210,
212, 213, switching element 211, resistor 21
4 and the diode 215.

【0052】反転レベルシフタ208は、信号電極駆動
IC101から出力された交流化信号DFをシステム電
源VDLと高電圧VLLの信号に電圧変換し、揺動電源
VCCとして出力する。
The inversion level shifter 208 converts the AC signal DF output from the signal electrode driving IC 101 into a signal of the system power supply VDL and a high voltage VLL, and outputs it as the swing power supply VCC.

【0053】負側の揺動電源VSSは、スイッチング素
子209とコンデンサ210で構成されるクランプ回路
により出力される。すなわち、揺動電源VSSの直流成
分は、スイッチング素子209が交流化信号DFのロー
レベル時にグランドVSLと短絡することで与えられ、
交流成分は、揺動電源VCCからコンデンサ210で直
流成分が除去されたものである。
The negative swing power supply VSS is output by a clamp circuit composed of a switching element 209 and a capacitor 210. That is, the DC component of the oscillating power supply VSS is given by the switching element 209 being short-circuited to the ground VSL when the alternating signal DF is at a low level,
The AC component is obtained by removing the DC component from the oscillating power supply VCC by the capacitor 210.

【0054】同様に、正側の揺動電源VDDは、スイッ
チング素子211とコンデンサ212で構成されるクラ
ンプ回路により出力される。すなわち、揺動電源VDD
の直流成分は、スイッチング素子211が交流化信号D
Fをインバータ216で反転した信号がハイレベル時に
システム電源VDLと短絡することで与えられ、交流成
分は、揺動電源VSSからコンデンサ212で直流成分
を除去されたものである。ここで、コンデンサ213、
ダイオード215、抵抗214は交流化信号DFをスイ
ッチング素子211用にレベル変換している。
Similarly, the positive swing power supply VDD is output by the clamp circuit composed of the switching element 211 and the capacitor 212. That is, the swing power supply VDD
As for the DC component of the
The signal obtained by inverting F by the inverter 216 is given by short-circuiting with the system power supply VDL at the time of high level, and the AC component is obtained by removing the DC component from the oscillating power supply VSS by the capacitor 212. Here, the capacitor 213,
The diode 215 and the resistor 214 level-convert the alternating signal DF for the switching element 211.

【0055】次にレベルシフタ回路217について図8
を参照しながら、図9を用いて詳細に説明する。図8に
おいて信号LEV1を信号LEVと読み直す。
Next, the level shifter circuit 217 is shown in FIG.
Will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 8, the signal LEV1 is reread as the signal LEV.

【0056】レベルシフタ回路217は、インバータ9
11、912からなる第一の波形整形段と、トランジス
タ901、902、903、904、905、906か
らなる増幅段と、インバータ913、914からなる第
二の波形整形段とトランジスタ907、908、909
からなる降圧段で構成している。なお、レベルシフタの
動作説明に不要であったので、入出力保護回路は省略し
た。
The level shifter circuit 217 includes an inverter 9
11, 912, a first waveform shaping stage, transistors 901, 902, 903, 904, 905, and 906; a second waveform shaping stage including inverters 913 and 914; and transistors 907, 908, and 909.
It consists of a step-down stage consisting of. The input / output protection circuit is omitted because it is not necessary for explaining the operation of the level shifter.

【0057】レベルシフタ回路217は、半導体基板が
n型なのですべてのpチャネルトランジスタ901、9
04、907、およびインバータ911、912、91
3、914内のpチャネルトランジスタ(図示しない)
のサブストレートはシステム電源の直流電圧VDLであ
る。
The level shifter circuit 217 has all the p-channel transistors 901 and 9 because the semiconductor substrate is n-type.
04, 907 and inverters 911, 912, 91
P-channel transistor in 3,914 (not shown)
The substrate is a DC voltage VDL of the system power supply.

【0058】第一の波形整形段において、インバータ9
11、912のnチャネルトランジスタ側のサブストレ
ートはシステムグランドの電圧VSLである。信号IN
がインバータ911に入力し、この反転信号はトランジ
スタ904、906のゲートに接続している。インバー
タ912の出力である波形整形された信号は、トランジ
スタ901、903のゲートに接続している。
In the first waveform shaping stage, the inverter 9
Substrates 11 and 912 on the n-channel transistor side have the system ground voltage VSL. Signal IN
Is input to the inverter 911, and this inverted signal is connected to the gates of the transistors 904 and 906. The waveform-shaped signal output from the inverter 912 is connected to the gates of the transistors 901 and 903.

【0059】増幅段において、nチャネルトランジスタ
902、903、905、906のサブストレートは揺
動電源VSSである。トランジスタ902、905はア
クティブ負荷となっており、それぞれのゲートとドレイ
ンをたすき掛けにしている。トランジスタ903、90
6は電流制限用である。
In the amplification stage, the substrates of the n-channel transistors 902, 903, 905 and 906 are the swing power supply VSS. Transistors 902 and 905 are active loads and have their gates and drains interlocked. Transistors 903, 90
6 is for current limitation.

【0060】第二の波形整形段において、インバータ9
13、914のnチャネルトランジスタのサブストレー
トはグランド用の揺動電源VSSである。増幅段の出力
信号LEVがインバータ913に入力し、この反転信号
はトランジスタ907、909のゲートに接続してい
る。インバータ914の出力である波形整形された信号
は、トランジスタ908のゲートに接続している。
In the second waveform shaping stage, the inverter 9
The substrates of the n-channel transistors 13 and 914 are the swing power supply VSS for ground. The output signal LEV of the amplification stage is input to the inverter 913, and this inverted signal is connected to the gates of the transistors 907 and 909. The waveform-shaped signal output from the inverter 914 is connected to the gate of the transistor 908.

【0061】降圧段においてnチャネルトランジスタ9
08、909のサブストレートはグランド用の揺動電源
VSSである。トランジスタ907、908は、トラン
スミッションゲート(アナログスイッチとも呼ばれる)
となっており、一端は揺動電源VCC、他端はトランジ
スタ909のドレインに接続している。
N-channel transistor 9 in the step-down stage
The substrates 08 and 909 are the swing power supply VSS for ground. Transistors 907 and 908 are transmission gates (also called analog switches)
One end is connected to the swing power supply VCC, and the other end is connected to the drain of the transistor 909.

【0062】入力信号INは、インバータ911、91
2で反転信号の発生と波形整形が成される。この反転信
号と波形整形信号により、トランジスタ901がオンで
あるときはトランジスタ904がオフとなり、トランジ
スタ901がオフであるときはトランジスタ904がオ
ンとなる。信号INがロウレベルであるとトランジスタ
904がオフし、増幅段の出力LEVは揺動電源VSS
となる。信号INがハイレベルであるとトランジスタ9
04がオンし、増幅段の出力LEVはシステム電源VD
Lとなる。信号LEVは、インバータ913、914で
反転信号の発生と波形整形がなされる。信号LEVがロ
ウレベル(揺動電源VSSの電圧)であると、トランジ
スタ907、908がオフし、トランジスタ909がオ
ンするので、レベルシフタの出力信号OUTは揺動電源
VSSとなる。反対に信号LEVがハイレベル(システ
ム電源の直流電圧VDL)であると、トランジスタ90
7、908がオンし、トランジスタ909がオフするの
で、レベルシフタの出力信号OUTは揺動電源VCCと
なる。
The input signal IN is supplied to the inverters 911 and 91.
At 2, the generation of the inverted signal and the waveform shaping are performed. With the inverted signal and the waveform shaping signal, the transistor 904 is turned off when the transistor 901 is on, and the transistor 904 is turned on when the transistor 901 is off. When the signal IN is low level, the transistor 904 is turned off, and the output LEV of the amplification stage is the swing power supply VSS.
Becomes When the signal IN is at high level, the transistor 9
04 is turned on and the output LEV of the amplification stage is the system power supply VD.
It becomes L. The signal LEV is subjected to generation of an inverted signal and waveform shaping by the inverters 913 and 914. When the signal LEV is at a low level (voltage of the oscillating power supply VSS), the transistors 907 and 908 are turned off and the transistor 909 is turned on, so that the output signal OUT of the level shifter becomes the oscillating power supply VSS. On the contrary, when the signal LEV is at high level (DC voltage VDL of system power supply), the transistor 90
Since 7, 908 turn on and the transistor 909 turns off, the output signal OUT of the level shifter becomes the swing power supply VCC.

【0063】このように、レベルシフタ回路217内の
各レベルシフタは、システム電源系の信号INを揺動電
源系の信号OUTに変換している。走査電極駆動ICの
制御信号は、スタート信号、クロック信号、極性制御信
号、リセット信号、表示制御信号からなっているので、
レベルシフタ回路218には、5個のレベルシフタが内
蔵されている。
As described above, each level shifter in the level shifter circuit 217 converts the system power supply system signal IN into the swing power supply system signal OUT. Since the control signal of the scan electrode driving IC includes a start signal, a clock signal, a polarity control signal, a reset signal, and a display control signal,
The level shifter circuit 218 includes five level shifters.

【0064】以上のように、本実施例の揺動電源レベル
シフタIC201は、ICの基準電源をVDLとするn
型半導体基板を採用した。これにより、p型半導体基板
の走査電極駆動ICに対して、本実施例の揺動電源レベ
ルシフタIC201と幾つかの外部部品のみで、昇圧と
揺動電源発生が可能となり、揺動電源を用いた液晶表示
装置が実現できた。
As described above, the oscillating power supply level shifter IC201 of this embodiment has the reference power supply of the IC as VDL.
Type semiconductor substrate is adopted. As a result, with respect to the scan electrode driving IC on the p-type semiconductor substrate, it is possible to boost the voltage and generate the oscillating power supply only by the oscillating power supply level shifter IC 201 of this embodiment and some external components. A liquid crystal display device was realized.

【0065】また、揺動電源レベルシフタIC201の
電源は外部から入力するシステム電源VDLとグランド
VSLであるが、低電圧動作時においてもレベルシフタ
の特性に問題はなかった。また、昇圧制御はクロック反
転信号LCKのみで行なえるので制御が容易である。
Further, the power supply of the swing power supply level shifter IC 201 is the system power supply VDL and the ground VSL inputted from the outside, but there was no problem in the characteristic of the level shifter even during the low voltage operation. Further, the boosting control can be performed only by the clock inversion signal LCK, so that the control is easy.

【0066】なお、実施例で用いた図2において、昇圧
制御回路202および抵抗203が独立して存在してい
るが、これは説明の都合によるものであり、本実施例で
は、図1の信号電極駆動IC101に内蔵している。
In FIG. 2 used in the embodiment, the boost control circuit 202 and the resistor 203 are independently provided, but this is for convenience of description, and in this embodiment, the signal of FIG. 1 is used. It is built in the electrode drive IC 101.

【0067】また、昇圧制御回路202には、基準電圧
源、発振器の他に、温度補償回路、コントラスト調整回
路も内蔵し、コマンド制御可能である。
In addition to the reference voltage source and the oscillator, the step-up control circuit 202 has a temperature compensation circuit and a contrast adjustment circuit built therein, and command control is possible.

【0068】また、実施例では、スイッチング素子とし
てFET(Field Effect Transis
tor)で記述したが、ダイオード等を用いてもよい。
Further, in the embodiment, as a switching element, an FET (Field Effect Transistor) is used.
However, a diode or the like may be used.

【0069】また、実施例では、昇圧回路をスイッチン
グレギュレータ方式で記述したが、他の方式、例えばチ
ャージポンプ型昇圧回路等を用いてもよい。
Further, in the embodiment, the booster circuit is described as the switching regulator system, but other system such as a charge pump type booster circuit may be used.

【0070】また、実施例では、揺動電源レベルシフタ
ICと液晶パネルを分離しているが、信号電極駆動I
C、走査電極駆動ICと同様に、液晶パネル上に実装し
てもよい。
Further, in the embodiment, the oscillating power supply level shifter IC and the liquid crystal panel are separated, but the signal electrode driving I
It may be mounted on the liquid crystal panel as in the case of C and the scan electrode driving IC.

【0071】また、実施例で用いたCPU(Centr
al Processing unit.)の電源につ
いては、本発明外であるため省略した。
In addition, the CPU (Center) used in the embodiment is
al Processing unit. The power source in () is omitted because it is outside the scope of the present invention.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置で使用する揺動電
源レベルシフタIC、n型の基板を採用することによっ
て、p型の走査電極駆動ICを駆動する揺動電源を供給
できた。この揺動電源レベルシフタICは、n型半導体
基板であるため、半導体基板をシステム電源に設定する
と負側の電源で動作する様々な回路が作り込める。言い
換えると、システムグランドを基準に正側の電圧で構成
された回路に対し、システム電源をグランドとした負側
の電圧で動作する揺動電源レベルシフタICを挿入し
た。これで、負側の高電圧の発生と二つの揺動電源とレ
ベルシフタ回路を作成できた。この結果、外部部品はI
C化できないコイルと大容量コンデンサ、および正側の
クランプ回路用部品のみになった。このように揺動電源
レベルシフタICは、一般的な基板工程で、小さな面積
であるため、価格が著しく低くなる。また、p型半導体
基板で作製したレベルシフタに比べて低電圧動作時にお
ける特性が向上した。以上の説明で明らかなように、本
発明は、低電圧特性の良いシステムを部品点数削減と低
価格で実現できるという効果がある。
By using the swing power supply level shifter IC and the n-type substrate used in the liquid crystal display device of the present invention, the swing power supply for driving the p-type scan electrode driving IC can be supplied. Since this oscillating power supply level shifter IC is an n-type semiconductor substrate, when the semiconductor substrate is set as the system power supply, various circuits that operate on the negative power supply can be built. In other words, the oscillating power supply level shifter IC, which operates with a negative voltage with the system power supply as the ground, is inserted into the circuit configured with the positive voltage with respect to the system ground. With this, the generation of the high voltage on the negative side, the two oscillating power supplies, and the level shifter circuit were completed. As a result, the external parts are I
Only the coil that cannot be converted to C, the large-capacity capacitor, and the positive side clamp circuit parts are used. As described above, the oscillating power supply level shifter IC has a small area in a general substrate process, and thus the cost is significantly reduced. Further, the characteristics at the time of low voltage operation were improved as compared with the level shifter made of the p-type semiconductor substrate. As is clear from the above description, the present invention has an effect that a system having a good low voltage characteristic can be realized with a reduced number of parts and a low price.

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

【図1】本発明の実施の形態に基づく液晶表示装置のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に基づく揺動電源およびレ
ベルシフタ回路の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an oscillating power supply and a level shifter circuit according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来の揺動電源発生回路の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional oscillatory power supply generation circuit.

【図4】従来の液晶表示装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a conventional liquid crystal display device.

【図5】揺動電源の波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram of a swing power supply.

【図6】揺動電源方式での電極駆動波形図である。FIG. 6 is an electrode drive waveform diagram in an oscillating power supply system.

【図7】従来例のレベルシフタの回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional level shifter.

【図8】従来例のレベルシフタの波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram of a conventional level shifter.

【図9】本発明の実施の形態に基づくレベルシフタの回
路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a level shifter according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、401 信号電極駆動IC 102、402 走査電極駆動IC 103、403 グラフィックコントロール
IC 104 揺動電源およびレベルシフ
タ回路 105、405 CPU 106、406 液晶パネル 107 ロジック電源系制御信号 108 揺動電源系制御信号 201 揺動電源レベルシフタIC 202 昇圧制御回路 203 可変抵抗 204 トランジスタ 205 コイル 206、215 ダイオード 207、210、212、213 コンデンサ 208 反転レベルシフタ 209、211 スイッチング素子 214 抵抗 215 ダイオード 216 インバータ 217 レベルシフタ回路 301 トランジスタ 302 昇圧制御回路 303 コイル 304、312、312 ダイオード 305、310、311、315 コンデンサ 306 可変抵抗 307 正転レベルシフタ 308 反転レベルシフタ 309、314 スイッチング素子 313 抵抗 404 電源回路 407 制御信号 701〜710 トランジスタ 711、712 インバータ 901〜910 トランジスタ 911〜914 インバータ VDD 揺動電源 VSS 揺動電源 VCC 揺動電源 VDL システム電源 VSL システムグランド VM 中間電源
101, 401 Signal electrode drive IC 102, 402 Scan electrode drive IC 103, 403 Graphic control IC 104 Oscillation power supply and level shifter circuit 105, 405 CPU 106, 406 Liquid crystal panel 107 Logic power supply system control signal 108 Oscillation power supply system control signal 201 Oscillating power supply level shifter IC 202 Boost control circuit 203 Variable resistance 204 Transistor 205 Coil 206, 215 Diode 207, 210, 212, 213 Capacitor 208 Inversion level shifter 209, 211 Switching element 214 Resistor 215 Diode 216 Inverter 217 Level shifter circuit 301 Transistor 302 Boost control Circuit 303 Coil 304, 312, 312 Diodes 305, 310, 311, 315 Capacitor 306 Variable resistance 30 Forward level shifter 308 Inverting level shifter 309, 314 Switching element 313 Resistor 404 Power supply circuit 407 Control signals 701-710 Transistors 711, 712 Inverters 901-910 Transistors 911-914 Inverter VDD Oscillation power supply VCC Oscillation power supply VDL System power supply VSL System ground VM Intermediate power supply

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の基板に走査電極を有し、他方の基
板に信号電極を有し、該走査電極および該信号電極はそ
れぞれ走査電極駆動ICと信号電極駆動ICにより駆動
される液晶表示装置において、該走査電極駆動ICに電
源を供給する揺動電源発生回路は、電源として揺動電源
を用い、入力された信号のレベルをシフトして出力する
揺動電源レベルシフタICと、複数の素子を備え、該揺
動電源レベルシフタICの半導体基板の型と該走査電極
駆動ICとの半導体基板の型を異ならせ、該揺動電源レ
ベルシフタICの出力を該走査電極駆動ICに入力する
ことを特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device having scan electrodes on one substrate and signal electrodes on the other substrate, the scan electrodes and the signal electrodes being driven by a scan electrode driving IC and a signal electrode driving IC, respectively. In the above, the oscillating power supply generation circuit for supplying power to the scan electrode driving IC uses an oscillating power supply as a power supply, and includes an oscillating power supply level shifter IC for shifting and outputting the level of an input signal, and a plurality of elements. And a semiconductor substrate type of the swing power supply level shifter IC and a semiconductor substrate type of the scan electrode drive IC are different from each other, and an output of the swing power supply level shifter IC is input to the scan electrode drive IC. Liquid crystal display device.
【請求項2】 一方の基板に走査電極を有し、他方の基
板に信号電極を有し、該走査電極および該信号電極はそ
れぞれ走査電極駆動ICと信号電極駆動ICにより駆動
される液晶表示装置のレベルシフタICにおいて、クロ
ック入力端子と揺動電源入力端子と揺動電源レベルシフ
タICと有し、揺動電源を該揺動電源入力端子に入力
し、入力された信号のレベルをシフトして出力すること
を特徴とする、液晶表示装置の揺動電源レベルシフタI
C。
2. A liquid crystal display device having scan electrodes on one substrate and signal electrodes on the other substrate, the scan electrodes and the signal electrodes being driven by a scan electrode driving IC and a signal electrode driving IC, respectively. Of the level shifter IC, which has a clock input terminal, an oscillating power supply input terminal, and an oscillating power supply level shifter IC, inputs the oscillating power supply to the oscillating power supply input terminal, shifts the level of the input signal, and outputs it. An oscillating power supply level shifter I for a liquid crystal display device, characterized in that
C.
【請求項3】 前記揺動電源レベルシフタICは、n型
半導体基板を用いることを特徴とする請求項2に記載さ
れた、液晶表示装置の揺動電源レベルシフタIC。
3. The oscillating power supply level shifter IC of a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the oscillating power supply level shifter IC uses an n-type semiconductor substrate.
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