JP2011034620A - Shift register - Google Patents

Shift register Download PDF

Info

Publication number
JP2011034620A
JP2011034620A JP2009178628A JP2009178628A JP2011034620A JP 2011034620 A JP2011034620 A JP 2011034620A JP 2009178628 A JP2009178628 A JP 2009178628A JP 2009178628 A JP2009178628 A JP 2009178628A JP 2011034620 A JP2011034620 A JP 2011034620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shift register
transistor
register
voltage
transistors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009178628A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Mori
信幸 森
Seiichi Mizukoshi
誠一 水越
Makoto Kono
誠 河野
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.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Priority to JP2009178628A priority Critical patent/JP2011034620A/en
Publication of JP2011034620A publication Critical patent/JP2011034620A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Shift Register Type Memory (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a pulse waveform proportional to an optional pulse width of an input to perform shift operation by clock synchronization. <P>SOLUTION: In a shift register used for a pixel row drive circuit or a pixel drive control circuit of a display device, a scan drive circuit of a solid state imaging element of CCD/CMOS etc., all transistors T1-T12 that constitute each register have single polarity. Each register has input terminals D and Dx which have positive polarity and negative polarity, respectively, is synchronized with a clock CLK and latches inputs from the input terminals, respectively. The shift register changes latched voltage signals Va and Vb to a voltage which exceeds a power supply voltage by charge pump circuits T7, T8, and C1-C4, switches the output stage transistors T9 and T11 to the power supply voltage using the changed voltage signals, and outputs the latch signals of the positive polarity and the negative polarity which are synchronized with a clock. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示装置の画素列駆動回路もしくは画素駆動制御回路、CCD/CMOSなどの固体撮像素子の走査駆動回路などに用いられるシフトレジスタに関する。   The present invention relates to a shift register used for a pixel column driving circuit or a pixel driving control circuit of a display device, a scanning driving circuit of a solid-state imaging device such as a CCD / CMOS, or the like.

図1に、従来のシフトレジスタを構成する基本的なレジスタ回路の構成例を、図2にそのシフトレジスタにおける各所の信号波形を示す。   FIG. 1 shows a configuration example of a basic register circuit constituting a conventional shift register, and FIG. 2 shows signal waveforms at various points in the shift register.

なお、この図1の構成のシフトレジスタが普及する前はレジスタ回路において、抵抗やデプレッション型のトランジスタをアクティブ負荷として使用したインバータ回路が使用されていたが、そのような構成は、消費電力・コスト・信頼性の面から、通常使用されないようになってきている。また、特許文献1に示されるように、エンハンスメント型のトランジスタで構成されたアクティブ負荷を使用する例もある。   Prior to the widespread use of the shift register having the configuration shown in FIG. 1, an inverter circuit using a resistor or a depletion type transistor as an active load was used in the register circuit.・ It is not used normally for reliability reasons. In addition, as disclosed in Patent Document 1, there is an example in which an active load composed of enhancement type transistors is used.

電源VDDと、負電源VSSの間には、トランジスタM1,M2の直列接続と、トランジスタM3,M4の直列接続、トランジスタM7,M8の直列接続と、トランジスタM9,M10の直列接続、が配置されている。また、出力段トランジスタM5,M6の直列接続がクロックCLK1と負電源VSSとの間に、出力段トランジスタM11,M12の直列接続がクロックCLK2と負電源VSSとの間に配置されている。なお、この例では、トランジスタM1〜M12は、すべてNMOSで構成されている。   Between the power supply VDD and the negative power supply VSS, a series connection of transistors M1 and M2, a series connection of transistors M3 and M4, a series connection of transistors M7 and M8, and a series connection of transistors M9 and M10 are arranged. Yes. The series connection of the output stage transistors M5 and M6 is arranged between the clock CLK1 and the negative power supply VSS, and the series connection of the output stage transistors M11 and M12 is arranged between the clock CLK2 and the negative power supply VSS. In this example, the transistors M1 to M12 are all composed of NMOS.

トランジスタM1,M4のゲートには入力Dが供給され、トランジスタM2,M6のゲートはトランジスタM3,M4の中間点(信号Va1)が接続され、トランジスタM1,M2の中間点(信号Vb1)はトランジスタM5のゲートに接続されている。また、トランジスタM3のゲートにはクロックCLK3が供給されている。   An input D is supplied to the gates of the transistors M1 and M4, the gates of the transistors M2 and M6 are connected to the intermediate point (signal Va1) of the transistors M3 and M4, and the intermediate point (signal Vb1) of the transistors M1 and M2 is the transistor M5. Connected to the gate. The clock CLK3 is supplied to the gate of the transistor M3.

トランジスタM7,M10のゲートには出力段のトランジスタM5,M6の中間点(出力信号Q1)が供給され、トランジスタM8,M12のゲートはトランジスタM9,M10の中間点(信号Va2)が接続され、トランジスタM7,M8の中間点(信号Vb2)はトランジスタM11のゲートに接続されている。また、トランジスタM9のゲートにはクロックCLK1が供給されている。そして、トランジスタM11,M12の中間点から信号Q2が出力される。   The intermediate points (output signal Q1) of the transistors M5 and M6 in the output stage are supplied to the gates of the transistors M7 and M10, and the intermediate points (signal Va2) of the transistors M9 and M10 are connected to the gates of the transistors M8 and M12. An intermediate point (signal Vb2) between M7 and M8 is connected to the gate of the transistor M11. The clock CLK1 is supplied to the gate of the transistor M9. Then, a signal Q2 is output from an intermediate point between the transistors M11 and M12.

出力段のプルアップ側のトランジスタM5のドレインはCLK1に接続されていて、このトランジスタがONになった時にこの接続されたCLKでトランジスタのゲート電位がブートストラップされて、出力(Q1)レベルが電源電圧VDD近辺まで引き上げられ、次段以降のレジスタの動作を確実なものとしている。   The drain of the transistor M5 on the pull-up side of the output stage is connected to CLK1, and when this transistor is turned on, the gate potential of the transistor is bootstrapped by this connected CLK, and the output (Q1) level is the power supply. The voltage is raised to the vicinity of the voltage VDD, and the operation of the register after the next stage is ensured.

以下に図1の回路の動作とブートストラップについて、図2を参照しながら説明する。ここで、Dおよびクロック(CLK1〜CLK3)のHiはVDD、LowはVSSである。DがHi(VDDレベル)の時M1,M4がオンとなる。M4がオンとなることでVa1はM4によりVSSにプルダウンされる。これにより、M2,M6のゲート電圧がVSSとなってM2,M6はオフとなる。Vb1はDの電位からM1のスレッショルド電圧分下がったVDD−Vthの電圧となる。M3はCLK3がHiとなるのでオンとなるがM4に比べてその電流駆動能力(トランジスタサイズ)が小さく設計されていてVa1をプルアップすることはない。CLK1がHiになると、トランジスタM5に係わる寄生容量Ct5(主にCgs,Cgdなどのゲート−ドレイン/ゲート−ソース間の寄生容量)を通してCLK1がVb1にΔVだけ飛び込む。このΔVはVb1のラインとVSS間の寄生容量Cl,Ct5およびCLK1の振幅Vclk1で以下のように定義できる。   The operation and bootstrap of the circuit of FIG. 1 will be described below with reference to FIG. Here, Hi of D and the clocks (CLK1 to CLK3) is VDD, and Low is VSS. When D is Hi (VDD level), M1 and M4 are turned on. When M4 is turned on, Va1 is pulled down to VSS by M4. As a result, the gate voltages of M2 and M6 become VSS and M2 and M6 are turned off. Vb1 is a VDD-Vth voltage that is lower than the D potential by the threshold voltage of M1. M3 is turned on because CLK3 becomes Hi, but its current drive capability (transistor size) is designed to be smaller than M4 and does not pull up Va1. When CLK1 becomes Hi, CLK1 jumps into Vb1 by ΔV through parasitic capacitance Ct5 (mainly parasitic capacitance between gate-drain / gate-source such as Cgs and Cgd) related to the transistor M5. This ΔV can be defined as follows by the parasitic capacitance Cl, Ct5 between the line Vb1 and VSS and the amplitude Vclk1 of CLK1.

Figure 2011034620
Figure 2011034620

図2のCLK1がHiになったところで、Va1がVDD−VthからΔVだけ高くなる。寄生容量はレイアウト変更やプロセスの変更により左右されるため、確実な動作を望む場合はこれらの容量を寄生容量に左右されない実際の容量として設置する。このブートストラップにより、Q1は確実にCLK1のHi(VDDレベル)までプルアップされる。   When CLK1 in FIG. 2 becomes Hi, Va1 is increased by ΔV from VDD−Vth. Since the parasitic capacitance depends on the layout change and the process change, when a reliable operation is desired, these capacitances are installed as actual capacitances independent of the parasitic capacitance. This bootstrap ensures that Q1 is pulled up to the high level (VDD level) of CLK1.

DがLowになるとM1/M4はオフとなり、その後の最初のCLK3のHiで、Va1はトランジスタM3により、VDDにプルアップされてHiとなり、M2/M6がオフからオンとなり、Vb1がVSSにプルダウンされ、Q1も同様にVSSにプルダウンされる。   When D goes low, M1 / M4 is turned off, and then the first CLK3 Hi, Va1 is pulled up to VDD by the transistor M3 and becomes Hi, M2 / M6 is turned from off to on, and Vb1 is pulled down to VSS. Q1 is similarly pulled down to VSS.

この例以降種々のものが提案されているがいずれも、
1)ブートストラップを利用した出力段
2)レジスタ内部の蓄積電荷の放電をCLKまたは後段のレジスタ出力で行う
構成となっており、簡易な回路構成で、かつ、確実な動作をするように工夫・改良されている。
Various things have been proposed since this example,
1) Output stage using bootstrap 2) It is configured to discharge the accumulated charge in the register with CLK or the register output of the subsequent stage, and it has a simple circuit configuration and a reliable operation. It has been improved.

特開2001−176288号公報JP 2001-176288 A 米国特許第5,222,082号明細書US Pat. No. 5,222,082 特開平8−263027号公報JP-A-8-263027 特開2000−155550号公報JP 2000-155550 A

ここで、入力Dが任意の幅を持つパルスの場合、入力DがHiとなる期間が限定され、図3に示すように出力はクロックで分断された2つのパルスとなり、これがシフトレジスタを伝播することになる。任意の幅を持つ入力Dをそのままクロック同期で伝播させたい目的のためには不都合である。また、これらをロジックの組み合わせ回路を用いて目的の波形を作成しようとしても、CLKタイミングやスキューなどにより目的とするパルスとならないなどの不具合が出ることが考えられる。また、この対策として出力段のCLKによるブートストラップ回路のプルアップ側トランジスタM5,M11のドレインを図4の右側のように電源に接続することが考えられる。この場合、出力のHiレベルが1段ごとにトランジスタのスレッショルド電圧分徐々に低下して(VDD−Vth)、レジスタを信号が駆動できなくなり、数段後にパルス伝播が途絶えてしまう。   Here, when the input D is a pulse having an arbitrary width, the period during which the input D is Hi is limited, and the output becomes two pulses divided by the clock as shown in FIG. 3, and this propagates through the shift register. It will be. This is inconvenient for the purpose of propagating an input D having an arbitrary width as it is in clock synchronization. Moreover, even if an attempt is made to create a target waveform using a logic combination circuit, there may be a problem that the target pulse is not obtained due to CLK timing or skew. As a countermeasure, it is conceivable to connect the drains of the pull-up side transistors M5 and M11 of the bootstrap circuit based on the CLK of the output stage to the power supply as shown on the right side of FIG. In this case, the Hi level of the output gradually decreases by the threshold voltage of the transistor for each stage (VDD−Vth), the signal cannot be driven to the register, and pulse propagation is interrupted after several stages.

本発明では、表示装置の画素列駆動回路もしくは画素駆動制御回路、CCD/CMOSなどの固体撮像素子の走査駆動回路などに用いられるシフトレジスタであって、各レジスタを構成する全てのトランジスタが単一の極性を有し、各レジスタは、正極性および負極性のそれぞれの入力端子を持ち、クロックに同期して前記入力端子からの入力をそれぞれラッチし、ラッチした電圧信号をチャージポンプ回路で電源電圧を超える電圧に遷移させ、この遷移させた電圧信号を利用して出力段トランジスタを電源電圧までスイッチしてクロックに同期した正極性および負極性のラッチ信号を出力する。   The present invention is a shift register used in a pixel column driving circuit or a pixel driving control circuit of a display device, a scanning driving circuit of a solid-state imaging device such as a CCD / CMOS, etc., and all the transistors constituting each register are single. Each register has positive and negative input terminals, latches the input from the input terminal in synchronization with the clock, and the latched voltage signal is supplied to the power supply voltage by the charge pump circuit. The output stage transistor is switched to the power supply voltage by using the voltage signal thus shifted, and positive and negative latch signals synchronized with the clock are output.

また、各レジスタを構成するトランジスタがNMOSであることが好適である。   Further, it is preferable that the transistors constituting each register are NMOS.

また、各レジスタを構成するトランジスタがPMOSであることが好適である。   In addition, it is preferable that the transistor constituting each register is a PMOS.

また、各レジスタは、出力段トランジスタにおける、ゲート端子と、出力端子に接続される端子と、を除いた第三の端子が電源に接続されていることが好適である。   In each register, it is preferable that a third terminal excluding the gate terminal and the terminal connected to the output terminal in the output stage transistor is connected to the power source.

また、前記チャージポンプ回路は、ラッチした内部電圧信号ラインをゲートに受け、一方の端子にクロックが供給され、他方の端子が容量を介しラッチした内部電圧信号ラインに接続されているトランジスタを有し、このトランジスタがオンの際にクロックの電圧変化がラッチした内部電圧信号ラインに及ぼす電圧変化を利用することが好適である。   The charge pump circuit includes a transistor that receives a latched internal voltage signal line at a gate, a clock is supplied to one terminal, and the other terminal is connected to the latched internal voltage signal line through a capacitor. It is preferable to utilize the voltage change that the clock voltage change has on the latched internal voltage signal line when the transistor is on.

本発明によれば、PMOS構成またはNMOS構成のシフトレジスタにおいて、入力の任意のパルス幅に比例したパルス波形をクロック同期でシフト動作させることができる。   According to the present invention, in a PMOS-type or NMOS-type shift register, a pulse waveform proportional to an input arbitrary pulse width can be shifted in synchronization with a clock.

従来のレジスタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional register | resistor. 図1の構成の各所の信号波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the signal waveform of each place of the structure of FIG. 図1の構成の各所の信号波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the signal waveform of each place of the structure of FIG. 出力段の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of an output stage. 実施形態1のレジスタの構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a register according to the first embodiment. FIG. 図5の構成の各所の信号波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the signal waveform of each place of the structure of FIG. 実施形態1のレジスタを多段に設けた場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of providing the register | resistor of Embodiment 1 in multistage. 実施形態2のレジスタの構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of a register according to the second embodiment. FIG.

本実施形態においては、従来の回路の基本構成である、
1)ブートストラップを利用した出力段、
2)レジスタ内部の蓄積電荷の放電をCLKまたは後段のレジスタ出力で行う、
という2つの構成を使用しない回路構成とする。
In this embodiment, the basic configuration of a conventional circuit.
1) Output stage using bootstrap,
2) Discharge the accumulated charge in the register with CLK or the register output at the subsequent stage.
The two circuit configurations are not used.

すなわち、
a)ブートストラップを利用しない出力段、
b)レジスタ内部の蓄積電荷の放電をCLKまたは後段のレジスタ出力で行なわない、
という構成をとっている。
That is,
a) Output stage without bootstrap,
b) Do not discharge the accumulated charge in the register with CLK or the subsequent register output.
The structure is taken.

そして、構成a)を実現するために、
c)チャージポンプで内部保持電圧を高めてHi出力を確実にする、
という構成を採り、また、構成b)を実現するために、
d)Q出力およびその反対極性を持つQx出力の両極性出力とする、
という構成を採ることで確実にデータを伝播するシフトレジスタを構成する。
And in order to realize the configuration a)
c) Increase the internal holding voltage with the charge pump to ensure Hi output.
In order to realize the configuration b),
d) Bipolar output of Q output and Qx output having opposite polarity.
By adopting such a configuration, a shift register that reliably propagates data is configured.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

「実施形態1」
実施形態1として、NMOSで構成したレジスタの回路図を図5に示す。ここで、D,Dx,CLK,CLKxのHiレベルをVDD、LowレベルをVSSとする。なお、CLK,CLKxのHiレベルはVDD+Vth以上が望ましい。
“Embodiment 1”
FIG. 5 shows a circuit diagram of a register composed of NMOS as the first embodiment. Here, it is assumed that the Hi level of D, Dx, CLK, and CLKx is VDD, and the Low level is VSS. It should be noted that the Hi level of CLK and CLKx is preferably VDD + Vth or higher.

トランジスタT1のドレインはVDD、ゲートはCLK、ソースはトランジスタT2のドレインに接続されている。トランジスタT2のゲートには入力Dが供給され、ソースはトランジスタT3のドレインに接続されている。トランジスタT3のソースは、VSSに接続されている。トランジスタT4のドレインはVDD、ゲートはCLK、ソースはトランジスタT5のドレインに接続されている。トランジスタT5のゲートには入力Dxが供給され、ソースはトランジスタT6のドレインに接続されている。トランジスタT6のソースは、VSSに接続されている。トランジスタT2とT3の中間点には、トランジスタT6のゲートが接続されるとともに、Vaラインが接続されている。トランジスタT5とT6の中間点には、トランジスタT3のゲートが接続されるとともに、Vbラインが接続されている。   The drain of the transistor T1 is connected to VDD, the gate is connected to CLK, and the source is connected to the drain of the transistor T2. The input D is supplied to the gate of the transistor T2, and the source is connected to the drain of the transistor T3. The source of the transistor T3 is connected to VSS. The drain of the transistor T4 is connected to VDD, the gate is connected to CLK, and the source is connected to the drain of the transistor T5. An input Dx is supplied to the gate of the transistor T5, and the source is connected to the drain of the transistor T6. The source of the transistor T6 is connected to VSS. The gate of the transistor T6 and the Va line are connected to an intermediate point between the transistors T2 and T3. The gate of the transistor T3 and the Vb line are connected to an intermediate point between the transistors T5 and T6.

Vaラインは容量C1を介しVSSに接続され、Vbラインは容量C2を介しVSSに接続されている。   The Va line is connected to VSS via a capacitor C1, and the Vb line is connected to VSS via a capacitor C2.

また、Vaラインには、トランジスタT7のゲートが接続され、このトランジスタT7のドレインはCLKxに接続され、ソースは容量C3を介しVaラインに接続されている。Vbラインには、トランジスタT8のゲートが接続され、このトランジスタT8のドレインはCLKxに接続され、ソースは容量C4を介しVbラインに接続されている。   The Va line is connected to the gate of the transistor T7, the drain of the transistor T7 is connected to CLKx, and the source is connected to the Va line via the capacitor C3. The gate of the transistor T8 is connected to the Vb line, the drain of the transistor T8 is connected to CLKx, and the source is connected to the Vb line via the capacitor C4.

また、Vaラインには、トランジスタT9のゲートが接続され、このトランジスタT9のドレインはVDDに接続され、ソースはトランジスタT10のドレインに接続されている。トランジスタT10のゲートは、Vbラインに接続され、ソースはVSSに接続されている。Vbラインには、トランジスタT11のゲートが接続され、このトランジスタT11のドレインはVDDに接続され、ソースはトランジスタT12のドレインに接続されている。トランジスタT12のゲートは、Vaラインに接続され、ソースはVSSに接続されている。   The Va line is connected to the gate of the transistor T9, the drain of the transistor T9 is connected to VDD, and the source is connected to the drain of the transistor T10. The gate of the transistor T10 is connected to the Vb line, and the source is connected to VSS. The gate of the transistor T11 is connected to the Vb line, the drain of the transistor T11 is connected to VDD, and the source is connected to the drain of the transistor T12. The gate of the transistor T12 is connected to the Va line, and the source is connected to VSS.

そして、トランジスタT9とトランジスタT10の中間点が出力Qライン、トランジスタT11とトランジスタT12の中間点が出力Qxラインに接続されている。   An intermediate point between the transistors T9 and T10 is connected to the output Q line, and an intermediate point between the transistors T11 and T12 is connected to the output Qx line.

このような回路において、初段のトランジスタT1からトランジスタT6で構成されるクロック同期のラッチは、入力Dもしくは反転入力DxのどちらかのHi側でラッチ動作する。容量C1およびC2は明示的に挿入した場合を示しているが、回路の寄生容量を利用することも可能である。   In such a circuit, the clock-synchronized latch composed of the first-stage transistors T1 to T6 performs a latch operation on the Hi side of either the input D or the inverting input Dx. Although the capacitors C1 and C2 are explicitly inserted, the parasitic capacitance of the circuit can be used.

図6に示すように、クロックCLKと、CLKxは、互いに極性が反対のパルスであり、入力DとDxも互いに極性が反対の信号である。   As shown in FIG. 6, the clocks CLK and CLKx are pulses having opposite polarities, and the inputs D and Dx are also signals having opposite polarities.

入力DがHi(入力DxがLow)の場合、T2がオンし、CLKがHiの際にT1がオンして、VaラインはHiとなり、入力DxがLowなのでT5がオフし、T6がオンするため、VbラインはLowとなる。   When the input D is Hi (input Dx is Low), T2 is turned on, T1 is turned on when CLK is Hi, the Va line is Hi, and since the input Dx is Low, T5 is turned off and T6 is turned on. Therefore, the Vb line becomes Low.

ここで、入力DがHiの場合、T7およびC3はチャージポンプ回路として動作する。すなわち、入力DがHiの場合、CLKがHiではVaラインは入力DのHi電位(VDD)からT1のスレッショルド電圧Vth下がった電位で信号線としてはローインピーダンス状態となる。この時、CLKxはLowのためC3はVaラインにクランプされる。次に、CLKがLowになるとT1はオフし、Vaラインはハイインピーダンスとなる。一方、CLKxはHiとなるため、このHiがC3を介しVa電圧を持ち上げ、チャージポンプとして動作する。   Here, when the input D is Hi, T7 and C3 operate as a charge pump circuit. That is, when the input D is Hi and the CLK is Hi, the Va line is at a potential that is lower than the Hi potential (VDD) of the input D and the threshold voltage Vth of T1, and the signal line is in a low impedance state. At this time, since CLKx is Low, C3 is clamped to the Va line. Next, when CLK becomes low, T1 is turned off and the Va line becomes high impedance. On the other hand, since CLKx becomes Hi, this Hi raises the Va voltage via C3 and operates as a charge pump.

DがLowの場合、VaはLowレベルでかつローインピーダンスなためにT7はオフとなり、チャージポンプ回路は動作を停止する。トランジスタT8および容量C4は反転入力DxがHiの場合に、同様にチャージポンプ回路として動作する。   When D is low, Va is low level and low impedance, so T7 is turned off and the charge pump circuit stops operating. The transistor T8 and the capacitor C4 similarly operate as a charge pump circuit when the inverting input Dx is Hi.

従って、VaラインおよびVbラインは、その電圧がHiの場合、それぞれのチャージポンプ回路により、対応するCLKまたはCLKxがHiの期間においてVDD−VthよりΔVだけ高い電圧を維持する(VDD−Vth+ΔV)。ブートストラップのところで説明した時と同様にVaラインの上昇電圧をΔVx、Vbラインの上昇電圧をΔVyとすると、それぞれ次式で示される。   Therefore, when the voltage of the Va line and the Vb line is Hi, the respective charge pump circuits maintain a voltage higher than VDD−Vth by ΔV during the period when the corresponding CLK or CLKx is Hi (VDD−Vth + ΔV). Similarly to the case described in the bootstrap, assuming that the rising voltage of the Va line is ΔVx and the rising voltage of the Vb line is ΔVy, respectively, the following equations are given.

Figure 2011034620
Figure 2011034620

Figure 2011034620
Figure 2011034620

ここで、ClaはVaラインのVSSとの間の寄生容量、同様にClbはVbラインのVSSとの間の寄生容量、VclkxはCLKxの電圧である。   Here, Cla is a parasitic capacitance to the VSS of the Va line, similarly Clb is a parasitic capacitance to the VSS of the Vb line, and Vclkx is a voltage of CLKx.

正極性側の出力QはプルアップトランジスタT9およびプルダウントランジスタT10で構成された出力段を持ち、トランジスタT9はHi出力、T10はLow出力を担う。トランジスタT9がHi出力を行う場合、そのゲート電圧VaはCLKxがLow区間はVDD−VthでCLKxがHi区間は前述したようにVDD−Vth+ΔVxとなる。容量C1,C3の容量値を適切に設定し、かつ、Vclkxが十分な電圧であれば、VDD−Vth+ΔVxは、VDDを超えた電圧となる。従って、CLKxがHi区間においてトランジスタT9は確実にオンして、出力QはVDDとなり、十分な電圧が次段に出力される。   The output Q on the positive polarity side has an output stage composed of a pull-up transistor T9 and a pull-down transistor T10. The transistor T9 is responsible for Hi output and T10 is responsible for Low output. When the transistor T9 performs Hi output, the gate voltage Va is VDD−Vth when CLKx is Low and VDD−Vth + ΔVx as described above when CLKx is Hi. If the capacitance values of the capacitors C1 and C3 are appropriately set and Vclkx is a sufficient voltage, VDD−Vth + ΔVx is a voltage exceeding VDD. Therefore, the transistor T9 is reliably turned on when the CLKx is in the Hi period, the output Q becomes VDD, and a sufficient voltage is output to the next stage.

次段の入力段は逆相のCLKxでサンプルされるように構成するので、VDDレベルが入力として利用され、確実な信号伝播が行われる。入力負極性側の出力Qxも同様にプルアップトランジスタT11およびプルダウントランジスタT12で構成され正極性側と同様な動作を行う。   Since the next input stage is configured to be sampled with the opposite phase CLKx, the VDD level is used as an input, and reliable signal propagation is performed. Similarly, the output Qx on the input negative polarity side is constituted by the pull-up transistor T11 and the pull-down transistor T12 and performs the same operation as that on the positive polarity side.

図5のレジスタを多段接続した場合の構成を図7に示す。このように、1つの段の一対の出力(トランジスタTm9とTm10の中間点と、トランジスタTm11とTm12の中間点)Qm,Qmx(m=1,2,3,・・・)が次段のレジスタのトランジスタTn2,Tn5のゲートに入力される。   FIG. 7 shows a configuration when the registers of FIG. 5 are connected in multiple stages. In this way, a pair of outputs (middle point between the transistors Tm9 and Tm10 and the middle point between the transistors Tm11 and Tm12) Qm, Qmx (m = 1, 2, 3,...) Are registers in the next stage. Are input to the gates of the transistors Tn2 and Tn5.

「実施形態2」
実施形態2の構成を図8に示す。トランジスタT1,T2に代えて、トランジスタT21を採用し、トランジスタT4,T5に代えてトランジスタT22を採用している。
Embodiment 2”
The configuration of the second embodiment is shown in FIG. A transistor T21 is used instead of the transistors T1 and T2, and a transistor T22 is used instead of the transistors T4 and T5.

トランジスタT21は、ドレインに入力Dが供給され、ソースがトランジスタT3のドレインに接続されており、ゲートにCLKが供給される。また、トランジスタT22は、ドレインに入力Dxが供給され、ソースがトランジスタT6のドレインに接続されており、ゲートにCLKが供給される。   In the transistor T21, the input D is supplied to the drain, the source is connected to the drain of the transistor T3, and CLK is supplied to the gate. In the transistor T22, the input Dx is supplied to the drain, the source is connected to the drain of the transistor T6, and CLK is supplied to the gate.

この構成によれば、CLKがHiのときに、トランジスタT21,T22がオンし、入力DがVaラインに供給され、入力DxがVbラインに供給され、動作タイミングは実施形態1の回路と同様になる。この実施形態2により、実施形態1に比べて簡素な構成となる。   According to this configuration, when CLK is Hi, the transistors T21 and T22 are turned on, the input D is supplied to the Va line, the input Dx is supplied to the Vb line, and the operation timing is the same as in the circuit of the first embodiment. Become. The second embodiment has a simpler configuration than that of the first embodiment.

「その他」
上述の実施形態1,2においては、トランジスタとして、NMOSを利用したが、すべてのトランジスタにPMOSをしても、トランジスタのオンタイミングが反対となり、チャージポンプ動作もLow側になるだけであって、同様に動作する。
"Other"
In the first and second embodiments described above, NMOS is used as the transistor. However, even if PMOS is used for all the transistors, the on-timing of the transistors is opposite, and the charge pump operation is only on the low side. It operates in the same way.

T1〜T12 トランジスタ、C1〜C4 容量、Cla〜Clb 寄生容量。   T1-T12 transistor, C1-C4 capacitance, Cla-Clb parasitic capacitance.

Claims (5)

複数のレジスタからなるシフトレジスタであって、
各レジスタを構成する全てのトランジスタが単一の極性を有し、
各レジスタは、
正極性および負極性のそれぞれの入力端子を持ち、
クロックに同期して前記入力端子からの入力をそれぞれラッチし、
ラッチした電圧信号をチャージポンプ回路で電源電圧を超える電圧に遷移させ、
この遷移させた電圧信号を利用して出力段トランジスタを電源電圧までスイッチしてクロックに同期した正極性および負極性のラッチ信号を出力するシフトレジタ。
A shift register comprising a plurality of registers,
All the transistors that make up each register have a single polarity,
Each register is
Has both positive and negative input terminals,
Each input from the input terminal is latched in synchronization with the clock,
Transition the latched voltage signal to a voltage exceeding the power supply voltage with the charge pump circuit,
A shift register that outputs positive and negative latch signals synchronized with the clock by switching the output stage transistor to the power supply voltage using the voltage signal that has been changed.
請求項1に記載のシフトレジスタであって、
各レジスタを構成するトランジスタがNMOSであるシフトレジスタ。
The shift register according to claim 1,
A shift register in which the transistors constituting each register are NMOS.
請求項1に記載のシフトレジスタであって、
各レジスタを構成するトランジスタがPMOSであるシフトレジスタ。
The shift register according to claim 1,
A shift register in which the transistors constituting each register are PMOS.
請求項1〜3のいずれか1つに記載のシフトレジスタであって、
各レジスタは、
出力段トランジスタにおける、ゲート端子と、出力端子に接続される端子と、を除いた第三の端子が電源に接続されているシフトレジスタ。
The shift register according to any one of claims 1 to 3,
Each register is
A shift register in which a third terminal of the output stage transistor is connected to a power source except for a gate terminal and a terminal connected to the output terminal.
請求項1〜4のいずれか1つに記載のシフトレジスタであって、
前記チャージポンプ回路は、ラッチした内部電圧信号ラインをゲートに受け、一方の端子にクロックが供給され、他方の端子が容量を介しラッチした内部電圧信号ラインに接続されているトランジスタを有し、このトランジスタがオンの際にクロックの電圧変化がラッチした内部電圧信号ラインに及ぼす電圧変化を利用するシフトレジスタ。
A shift register according to any one of claims 1 to 4,
The charge pump circuit includes a transistor that receives a latched internal voltage signal line at a gate, a clock is supplied to one terminal, and the other terminal is connected to the latched internal voltage signal line via a capacitor. A shift register that utilizes a voltage change applied to a latched internal voltage signal line when a transistor voltage is turned on.
JP2009178628A 2009-07-31 2009-07-31 Shift register Pending JP2011034620A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009178628A JP2011034620A (en) 2009-07-31 2009-07-31 Shift register

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009178628A JP2011034620A (en) 2009-07-31 2009-07-31 Shift register

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011034620A true JP2011034620A (en) 2011-02-17

Family

ID=43763551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009178628A Pending JP2011034620A (en) 2009-07-31 2009-07-31 Shift register

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011034620A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699656B2 (en) 2011-12-28 2014-04-15 Panasonic Corporation Shift register
CN106486085A (en) * 2017-01-03 2017-03-08 京东方科技集团股份有限公司 Shift-register circuit, driving method, GOA circuit and display device
CN112946932A (en) * 2021-03-30 2021-06-11 南开大学 Measurable analog type silicon-based liquid crystal display chip pixel circuit with NMOS (N-channel metal oxide semiconductor) amplifier and driving method thereof
CN112946933A (en) * 2021-03-30 2021-06-11 南开大学 Measurable analog type silicon-based liquid crystal display chip pixel circuit with PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) amplifier and driving method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8699656B2 (en) 2011-12-28 2014-04-15 Panasonic Corporation Shift register
CN106486085A (en) * 2017-01-03 2017-03-08 京东方科技集团股份有限公司 Shift-register circuit, driving method, GOA circuit and display device
CN112946932A (en) * 2021-03-30 2021-06-11 南开大学 Measurable analog type silicon-based liquid crystal display chip pixel circuit with NMOS (N-channel metal oxide semiconductor) amplifier and driving method thereof
CN112946933A (en) * 2021-03-30 2021-06-11 南开大学 Measurable analog type silicon-based liquid crystal display chip pixel circuit with PMOS (P-channel metal oxide semiconductor) amplifier and driving method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4902750B2 (en) Semiconductor device and display device
JP5090008B2 (en) Semiconductor device and shift register circuit
US7406146B2 (en) Shift register circuit
US10930192B2 (en) Gate driver on array circuit and display panel
WO2017107555A1 (en) Shift register unit and drive method therefor, gate drive circuit and display apparatus
WO2019157863A1 (en) Shift register, gate driving circuit, display device and driving method
WO2009084269A1 (en) Semiconductor device and display device
KR101037120B1 (en) Shift resistor and method for driving same
WO2019157861A1 (en) Shift register, gate drive circuit, display device, and driving method
KR20080081822A (en) Shift register circuit and image display apparatus containing the same
JP2005354064A (en) Mos capacitor with reduced parasitic electrostatic capacitance
WO2019157862A1 (en) Shift register, gate drive circuit, display device and driving method
CN111028798B (en) GOA circuit
US7733135B2 (en) High side boosted gate drive circuit
JP2011034620A (en) Shift register
CN113257205B (en) Grid driving circuit and display panel
JP4608982B2 (en) Pulse signal generation method, shift circuit, and display device
KR101802396B1 (en) Charge pump circuit
US10217429B1 (en) GOA circuit
JP3674592B2 (en) Driving method of signal transmission circuit
US10979052B2 (en) Level shifter circuit generating bipolar clock signals
KR100762679B1 (en) level shifter
US6307416B1 (en) Integrated circuit for producing two output clock signals at levels which do not overlap in time
TWI286733B (en) Amplifier circuit
JP3469838B2 (en) Level shift circuit