JP3174027B2 - Signal level conversion circuit - Google Patents

Signal level conversion circuit

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JP3174027B2 JP11258198A JP11258198A JP3174027B2 JP 3174027 B2 JP3174027 B2 JP 3174027B2 JP 11258198 A JP11258198 A JP 11258198A JP 11258198 A JP11258198 A JP 11258198A JP 3174027 B2 JP3174027 B2 JP 3174027B2
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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】本発明は薄膜トランジスタを
用いた信号レベル変換回路に関するものである。
The present invention relates to a signal level conversion circuit using a thin film transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2(a)に従来の信号レベル変換回路
の一例を示す。この信号レベル変換回路201は、アク
ティブマトリクス型液晶表示装置などの薄膜トランジス
タを用いた集積回路とその制御信号を発生するCMOS
ゲートアレイなどの集積回路からなるコントローラとの
インターフェイス回路として用いられる。
2. Description of the Related Art FIG. 2A shows an example of a conventional signal level conversion circuit. The signal level conversion circuit 201 includes an integrated circuit using a thin film transistor, such as an active matrix type liquid crystal display device, and a CMOS that generates a control signal for the integrated circuit.
It is used as an interface circuit with a controller composed of an integrated circuit such as a gate array.

【0003】信号レベル変換回路201は、2個のnチ
ャンネル薄膜トランジスタの入力トランジスタ205,
206と、これとカレントミラー回路を構成するpチャ
ンネル薄膜トランジスタの負荷トランジスタ207,2
08からなる。
The signal level conversion circuit 201 has two n-channel thin film transistor input transistors 205,
206 and load transistors 207 and 2 of p-channel thin film transistors constituting a current mirror circuit
08.

【0004】入力トランジスタ205のゲートには、ロ
ジック信号を発生するCMOSゲートアレイなどの集積
回路からなるコントローラ202が接続され、入力信号
203が印加され、入力トランジスタ206には同様に
コントローラ202から入力信号203の反転信号20
4が印加されている。
A gate of the input transistor 205 is connected to a controller 202 composed of an integrated circuit such as a CMOS gate array for generating a logic signal, to which an input signal 203 is applied. 203 inverted signal 20
4 is applied.

【0005】薄膜トランジスタはおよそ3ボルト程度の
閾値電圧を有し、この薄膜トランジスタを用いた集積回
路の電源電圧は15ボルト程度となっている。一方、コ
ントローラ202の電源電圧は3〜5ボルト程度の電源
電圧であり、かつ、その出力信号203とその反転信号
204の振幅は同程度の3〜5ボルト程度で、薄膜トラ
ンジスタの閾値電圧と薄膜トランジスタを用いた集積回
路の電源電圧に比較して小さい。
A thin film transistor has a threshold voltage of about 3 volts, and a power supply voltage of an integrated circuit using the thin film transistor is about 15 volts. On the other hand, the power supply voltage of the controller 202 is a power supply voltage of about 3 to 5 volts, the output signal 203 and the inverted signal 204 have the same amplitude of about 3 to 5 volts. It is smaller than the power supply voltage of the integrated circuit used.

【0006】信号レベル変換回路201は、入力信号2
03がハイレベルの場合には入力トランジスタ205が
オンして負荷トランジスタ207にドレイン電流を流し
てトランジスタ208をオンさせる。このとき入力トラ
ンジスタ206には入力信号203の反転信号204で
あるローレベルが与えられ、入力トランジスタ206を
オフさせることによって出力信号209は信号レベル変
換回路201の電源電圧が出力される。
[0006] The signal level conversion circuit 201 receives the input signal 2
When 03 is at a high level, the input transistor 205 is turned on, and a drain current flows through the load transistor 207 to turn on the transistor 208. At this time, a low level which is an inverted signal 204 of the input signal 203 is given to the input transistor 206, and the power supply voltage of the signal level conversion circuit 201 is output as the output signal 209 by turning off the input transistor 206.

【0007】入力信号203がローレベルの場合には、
入力トランジスタ205はオフして負荷トランジスタ2
07にはドレイン電流が流れず、トランジスタ208は
オフになる。このとき入力トランジスタ206には入力
信号203の反転信号204であるハイレベルが与えら
れ、入力トランジスタ206をオンさせることによって
出力信号209は信号レベル変換回路201のグランド
電圧が出力される。
When the input signal 203 is at a low level,
The input transistor 205 turns off and the load transistor 2
07, no drain current flows, and the transistor 208 is turned off. At this time, a high level which is an inverted signal 204 of the input signal 203 is given to the input transistor 206, and the ground voltage of the signal level conversion circuit 201 is output as the output signal 209 by turning on the input transistor 206.

【0008】このようにして信号レベル変換回路201
は、低信号振幅の入力信号203とその反転信号204
を薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ほどの高振幅の
出力信号209に信号振幅を変換し、この出力信号20
9は他の薄膜トランジスタからなる集積回路の入力とし
て用いられる。
[0008] Thus, the signal level conversion circuit 201
Is an input signal 203 having a low signal amplitude and its inverted signal 204
Is converted into an output signal 209 having a high amplitude as high as the power supply voltage of the thin film transistor integrated circuit.
Reference numeral 9 is used as an input of an integrated circuit composed of another thin film transistor.

【0009】図2(b)は従来のレベル変換回路の他の
一例で、図2(a)と同様の機能を示すものには図2
(a)と同じ番号を付してある。この図2(b)では負
荷トランジスタ207,208のゲートを他方の入力ト
ランジスタ205,206のドレインに接続するたすき
がけ構成としている。
FIG. 2B shows another example of the conventional level conversion circuit, which has the same function as that of FIG.
The same numbers as in FIG. In FIG. 2B, the gates of the load transistors 207 and 208 are connected to the drains of the other input transistors 205 and 206, respectively.

【0010】図2(b)における信号レベル変換回路2
01は、入力信号203がハイレベルの場合には入力ト
ランジスタ205はオンしてそのドレインの電圧が下が
ることにより、トランジスタ208をオンさせる。この
とき他方の入力トランジスタ206には入力信号203
の反転信号204であるローレベルが与えられ入力トラ
ンジスタ206をオフさせることによって、そのドレイ
ン電圧は上がり、トランジスタ207をオフさせるとと
もに、出力信号209は信号レベル変換回路201の電
源電圧が出力される。
The signal level conversion circuit 2 shown in FIG.
In the case of 01, when the input signal 203 is at a high level, the input transistor 205 is turned on and the voltage at the drain of the input transistor 205 is lowered, so that the transistor 208 is turned on. At this time, the input signal 203 is input to the other input transistor 206.
When the input transistor 206 is turned off when a low level, which is the inverted signal 204, is given, the drain voltage of the input transistor 206 rises, the transistor 207 is turned off, and the output signal 209 is the power supply voltage of the signal level conversion circuit 201.

【0011】入力信号203がローレベルの場合には入
力トランジスタ205はオフし、そのドレインの電圧が
上がることにより、トランジスタ208はオフにする。
このとき他方の入力トランジスタ206には入力信号2
03の反転信号204であるハイレベルが与えられ入力
トランジスタ206をオンさせることによって、そのド
レイン電圧は下がり、トランジスタ207をオンさせる
とともに、出力信号209は信号レベル変換回路201
のグランド電圧が出力される。
When the input signal 203 is at a low level, the input transistor 205 is turned off, and the transistor 208 is turned off by increasing the drain voltage.
At this time, the input signal 2 is applied to the other input transistor 206.
When the input transistor 206 is turned on when a high level, which is the inverted signal 204 of 03, is given, the drain voltage of the input transistor 206 is reduced, and the transistor 207 is turned on.
Is output.

【0012】このように図2(b)においても、図2
(a)と同等に信号レベル変換回路201は低信号振幅
の入力信号203とその反転信号204を薄膜トランジ
スタ集積回路の電源電圧ほどの高振幅の出力信号209
に信号振幅を変換する機能となる。
Thus, in FIG. 2B, FIG.
As in (a), the signal level conversion circuit 201 converts the input signal 203 having a low signal amplitude and the inverted signal 204 thereof into an output signal 209 having a high amplitude as high as the power supply voltage of the thin film transistor integrated circuit.
This is a function of converting the signal amplitude into a value.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術である図2(a)または図2(b)に示す信号レベル
変換回路201を低信号振幅入力−高信号振幅出力の信
号レベル変換回路としてCMOSゲートアレイ等のコン
トローラと薄膜トランジスタ集積回路とのインターフェ
イスに用いた場合には、入力トランジスタ205,20
6の閾値電圧が入力信号振幅に対して同程度となり、入
力信号の振幅が入力トランジスタの閾値より小さい場合
には入力トランジスタをオンさせることができず、信号
変換回路として機能しないので、省電力化のためにより
低電圧化するコントローラとのインターフェイスに対応
できないという課題を有している。
However, the conventional signal level conversion circuit 201 shown in FIG. 2A or 2B is a CMOS signal level conversion circuit of a low signal amplitude input-high signal amplitude output. When used for an interface between a thin film transistor integrated circuit and a controller such as a gate array, the input transistors 205 and 20 are used.
6 is substantially equal to the input signal amplitude, and when the input signal amplitude is smaller than the threshold value of the input transistor, the input transistor cannot be turned on and does not function as a signal conversion circuit. For this reason, there is a problem that it is not possible to cope with an interface with a controller whose voltage is lowered.

【0014】図5(a)は横軸をゲート電圧とし、縦軸
をドレイン電流のルートとした入力トランジスタの閾値
特性を示し、閾値電圧以下ではドレイン電流は流れず、
閾値電圧以上になるとドレイン電流はゲート電圧の2乗
に比例して増加する。これは入力信号の振幅が入力トラ
ンジスタの閾値電圧以下の場合には入力トランジスタを
オンさせることができないことを示している。
FIG. 5A shows the threshold characteristics of an input transistor in which the horizontal axis represents the gate voltage and the vertical axis represents the route of the drain current. Below the threshold voltage, the drain current does not flow.
When the voltage exceeds the threshold voltage, the drain current increases in proportion to the square of the gate voltage. This indicates that the input transistor cannot be turned on when the amplitude of the input signal is equal to or less than the threshold voltage of the input transistor.

【0015】また、入力信号の振幅がわずかながら入力
トランジスタの閾値よりも大きい場合には入力トランジ
スタをオンさせることは可能であるが、十分なドレイン
電流が得られず、より高速な入力信号に対応した信号レ
ベル変換ができないという課題を有している。
When the amplitude of the input signal is slightly larger than the threshold value of the input transistor, it is possible to turn on the input transistor. However, a sufficient drain current cannot be obtained, and a higher speed input signal can be handled. There is a problem that the signal level conversion cannot be performed.

【0016】こうした課題を解決するために特開平6−
216753号公報には、トランジスタを用いてそのソ
ース端子に入力信号を与え、入力信号にトランジスタの
閾値電圧に応じたオフセット電圧を加えてレベル変換回
路の入力トランジスタに印加して入力トランジスタのオ
ン電流を大きくして入力信号の低信号振幅化と信号レベ
ル変換の高速化をはかっているが、この構成では入力駆
動電流を必要とするという新たな問題が発生する。
To solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent No. 216753 discloses that an input signal is supplied to a source terminal of the transistor by using a transistor, an offset voltage corresponding to a threshold voltage of the transistor is added to the input signal, and the input signal is applied to an input transistor of a level conversion circuit to reduce an ON current of the input transistor. Although the size is increased to reduce the signal amplitude of the input signal and speed up the signal level conversion, a new problem that an input drive current is required occurs in this configuration.

【0017】図3はこの特開平6−216753号公報
に記載の実施例を簡単に示したもので図2と同様の機能
を示すものには図2と同じ番号を付けてある。図3の構
成を簡単に説明する。
FIG. 3 schematically shows the embodiment described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-216753, and those having the same functions as those in FIG. 2 are given the same numbers as in FIG. The configuration of FIG. 3 will be described briefly.

【0018】図3の301は信号レベル変換回路全体を
示し、202はコントローラを示す。信号レベル変換回
路301とコントローラ202は入力信号203とその
反転信号204で接続される。201は図2(a)で従
来例で示したカレントミラー型の信号レベル変換回路
で、nチャンネルの入力トランジスタ205,206と
pチャンネルの負荷トランジスタ207,208からな
る。
In FIG. 3, reference numeral 301 denotes the entire signal level conversion circuit, and reference numeral 202 denotes a controller. The signal level conversion circuit 301 and the controller 202 are connected by an input signal 203 and its inverted signal 204. Reference numeral 201 denotes a current mirror type signal level conversion circuit shown in the conventional example in FIG. 2A, which comprises n-channel input transistors 205 and 206 and p-channel load transistors 207 and 208.

【0019】入力信号203はnチャンネル型のトラン
ジスタ306のソースに接続され、反転信号204は同
じくnチャンネル型のトランジスタ307のソースに接
続されている。トランジスタ306,307のゲートと
ドレインは接続され、従来の信号レベル変換回路201
の入力トランジスタ205,206のゲートに接続され
ている。302,303は電流源でトランジスタ30
6,307を駆動する。
The input signal 203 is connected to the source of an n-channel transistor 306, and the inverted signal 204 is connected to the source of an n-channel transistor 307. The gates and drains of the transistors 306 and 307 are connected, and the
Are connected to the gates of the input transistors 205 and 206. 302 and 303 are current sources and transistors 30
6,307 is driven.

【0020】トランジスタ306,307のソース−ド
レイン間にはトランジスタの閾値電圧が発生し、入力信
号に閾値電圧を加算して入力トランジスタ205,20
6のゲート印加することにより、低入力信号振幅の場合
においても入力トランジスタ205,206のオン電流
を十分に大きくとることができ、回路の高速化が図られ
る。
A threshold voltage of the transistor is generated between the source and the drain of the transistors 306 and 307, and the threshold voltage is added to the input signal so that the input transistors 205 and 20
By applying the gate of 6, the on-state current of the input transistors 205 and 206 can be made sufficiently large even in the case of a low input signal amplitude, and the circuit can be speeded up.

【0021】しかしながら、トランジスタ306,30
7がオンの場合には電流源302,303の電流が入力
信号203,204を通して信号レベル変換回路301
から流れ出し、コントローラ202に流れ込む問題があ
る。
However, transistors 306 and 30
7 is on, the currents of the current sources 302 and 303 pass through the input signals 203 and 204 to the signal level conversion circuit 301.
And flows into the controller 202.

【0022】コントローラ202はCMOSのゲートア
レイでその出力端子はインバータ構成である場合が多
く、ハイレベル出力時の流れ込み電流はその構造上ラッ
チアップのような不具合を発生させるなど、そんなに多
くの電流を流すことができない。より回路の高速化をす
るためにはトランジスタ306,307に十分に電流を
流す必要があり、また、この入力駆動電流はコントロー
ラでは低くおさえておく必要があり、相反する課題を発
生させていた。
In many cases, the controller 202 is a CMOS gate array and its output terminal is of an inverter configuration. The current flowing at the time of high level output causes such a large amount of current as to cause a problem such as latch-up due to its structure. I can't shed. In order to further increase the speed of the circuit, it is necessary to supply a sufficient current to the transistors 306 and 307, and this input drive current needs to be kept low in the controller, thus causing conflicting problems.

【0023】本発明の信号レベル変換回路はこれまで述
べたような課題に対して、入力駆動電流を少なくして、
低入力振幅の場合においても信号レベル変換回路の高速
化を図ることを目的とする。
The signal level conversion circuit of the present invention solves the above-mentioned problems by reducing the input drive current,
It is an object of the present invention to increase the speed of a signal level conversion circuit even in the case of a low input amplitude.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の信号レベル変換
回路は、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号
に変換する信号レベル変換手段に対し、ソースフォロワ
のトランジスタと電流源を用いて前記低信号振幅の入力
信号にバイアス電圧を加え、これを前記レベル変換手段
の入力トランジスタのゲートに印加することを特徴とし
ている。
A signal level conversion circuit according to the present invention uses a source follower transistor and a current source for a signal level conversion means for converting an input signal having a low signal amplitude into an output signal having a high signal amplitude. A bias voltage is applied to the input signal having the low signal amplitude, and the bias voltage is applied to the gate of the input transistor of the level conversion means.

【0025】この構成によって、コントローラより信号
レベル変換回路への入力信号と入力反転信号はソースフ
ォロワのゲート入力となり、トランジスタのゲート容量
を充放電するわずかな電流を除いて駆動電流を必要とし
ない。ソースフォロワのトランジスタのゲート−ソース
間にはトランジスタの閾値電圧が発生し、入力信号に閾
値電圧分のバイアス電圧を加算して従来のレベル変換回
路の入力トランジスタのゲートに印加することにより、
入力トランジスタのオン時のゲート−ソース間電圧を大
きくして、低入力信号振幅の場合においても、入力トラ
ンジスタのオン電流を十分に大きくすることができ、回
路の高速化が可能になる。こうして、入力駆動電流を減
らして、かつ、高速動作を実現した信号レベル変換回路
を実現する。
With this configuration, the input signal and the inverted input signal from the controller to the signal level conversion circuit become the gate input of the source follower, and do not require a drive current except for a small current for charging and discharging the gate capacitance of the transistor. A threshold voltage of the transistor is generated between the gate and the source of the transistor of the source follower, and a bias voltage corresponding to the threshold voltage is added to the input signal and applied to the gate of the input transistor of the conventional level conversion circuit.
The on-current of the input transistor can be sufficiently increased even in the case of a low input signal amplitude by increasing the gate-source voltage when the input transistor is on, and the circuit can be operated at higher speed. In this way, a signal level conversion circuit that realizes high-speed operation while reducing the input drive current is realized.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、薄膜トラ
ンジスタを用いた集積回路において、低信号振幅の入力
信号を高信号振幅の出力信号に変換する信号レベル変換
手段を設け、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記
レベル変換手段の入力トランジスタのゲートに印加する
バイアス手段を設け、かつ、前記バイアス手段を、電流
源とソースフォロワのトランジスタを用いて構成したこ
とを特徴とする。この構成によれば、コントローラから
信号レベル変換回路への入力信号と入力反転信号はソー
スフォロワのゲート入力となり、トランジスタのゲート
容量を充放電するわずかな電流を除いて駆動電流を必要
としない。ソースフォロワのトランジスタのゲート−ソ
ース間にはトランジスタの閾値電圧が発生し、入力信号
に閾値電圧分のバイアス電圧を加算して従来のレベル変
換回路の入力トランジスタのゲートに印加することによ
り、入力トランジスタのオン時のゲート−ソース間電圧
を大きくして、低入力信号振幅の場合においても、入力
トランジスタのオン電流を十分に大きくすることがで
き、回路の高速化が可能になる作用を有する。
According to a first aspect of the present invention, in an integrated circuit using thin film transistors, signal level conversion means for converting an input signal having a low signal amplitude into an output signal having a high signal amplitude is provided, and A bias means for applying a bias voltage to apply to a gate of an input transistor of the level conversion means is provided, and the bias means is constituted by using a current source and a source follower transistor. According to this configuration, the input signal and the inverted input signal from the controller to the signal level conversion circuit become the gate input of the source follower, and do not require a drive current except for a small current for charging and discharging the gate capacitance of the transistor. A threshold voltage of the transistor is generated between the gate and the source of the transistor of the source follower, and a bias voltage corresponding to the threshold voltage is added to the input signal and applied to the gate of the input transistor of the conventional level conversion circuit. In this case, the ON-state current of the input transistor can be sufficiently increased even in the case of a low input signal amplitude by increasing the gate-source voltage at the time of ON, and has the effect of increasing the speed of the circuit.

【0027】請求項2に記載の発明は、薄膜トランジス
タを用いた集積回路において、低信号振幅の入力信号を
高信号振幅の出力信号に変換する信号レベル変換手段を
設け、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記レベル
変換手段の入力トランジスタのゲートに印加するバイア
ス手段を設け、かつ、前記バイアス手段を、電流源とソ
ースフォロワのトランジスタを用いて構成し、前記入力
トランジスタのソースに前記入力信号の反転信号を印加
したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in an integrated circuit using thin film transistors, signal level conversion means for converting an input signal having a low signal amplitude into an output signal having a high signal amplitude is provided, and a bias voltage is applied to the input signal. In addition, bias means for applying to the gate of the input transistor of the level conversion means is provided, and the bias means is constituted by using a current source and a source follower transistor, and the input signal is inverted at the source of the input transistor. A signal is applied.

【0028】この構成によれば、コントローラから信号
レベル変換回路への入力信号と入力反転信号はソースフ
ォロワのゲート入力となり、トランジスタのゲート容量
を充放電するわずかな電流を除いて駆動電流を必要とし
ない。ソースフォロワのトランジスタのゲート−ソース
間にはトランジスタの閾値電圧が発生し、入力信号に閾
値電圧分のバイアス電圧を加算して従来のレベル変換回
路の入力トランジスタのゲートに印加することにより、
入力トランジスタのオン時のゲート−ソース間電圧を大
きくして、入力トランジスタのオン電流を十分に大きく
することができる。一方、コントローラから信号レベル
変換回路への入力信号と入力反転信号は従来のレベル変
換回路の入力トランジスタのソースにも与えられ、入力
トランジスタのゲート−ソース間電圧から、入力信号を
差し引くことによって、入力トランジスタのオフ時のゲ
ート−ソース間電圧を小さくして、入力トランジスタの
オフ電流を十分に小さくすることできることができる。
以上によって、入力トランジスタのゲート−ソース間に
印加される電圧は入力信号の振幅の2倍になり、バイア
スされる電圧を最適に選ぶことによって、オン−オフ電
流の比をより大きくとることが可能となり、さらに低入
力信号振幅の場合においても、回路の高速化が可能にな
る作用を有する。加えて、入力トランジスタのソース端
子に入力反転信号を加えることによる入力駆動電流は入
力反転信号がローレベルのときは必要となるが、ハイレ
ベルのときに駆動電流は必要とせず発生せず、コントロ
ーラとの直接のインターフェイスが可能になる。
According to this configuration, the input signal and the input inversion signal from the controller to the signal level conversion circuit become the gate input of the source follower, and require a drive current except for a small current for charging and discharging the gate capacitance of the transistor. do not do. A threshold voltage of the transistor is generated between the gate and the source of the transistor of the source follower, and a bias voltage corresponding to the threshold voltage is added to the input signal and applied to the gate of the input transistor of the conventional level conversion circuit.
The on-state current of the input transistor can be sufficiently increased by increasing the gate-source voltage when the input transistor is on. On the other hand, an input signal and an input inversion signal from the controller to the signal level conversion circuit are also provided to the source of the input transistor of the conventional level conversion circuit, and the input signal is subtracted from the gate-source voltage of the input transistor to thereby obtain an input signal. The off-state current of the input transistor can be sufficiently reduced by reducing the gate-source voltage when the transistor is off.
As described above, the voltage applied between the gate and the source of the input transistor is twice the amplitude of the input signal, and the ratio of the on-off current can be increased by optimally selecting the biased voltage. And has the effect that the circuit speed can be increased even in the case of a low input signal amplitude. In addition, the input drive current by applying an input inversion signal to the source terminal of the input transistor is required when the input inversion signal is at a low level, but does not require or generate a drive current when the input inversion signal is at a high level. A direct interface with is possible.

【0029】請求項3に記載の発明は、請求項1におい
て、ソースフォロワのトランジスタにより発生するバイ
アス電圧を、前記入力トランジスタの閾値と同等の電圧
に設定したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, a bias voltage generated by a transistor of a source follower is set to a voltage equivalent to a threshold value of the input transistor.

【0030】この構成によれば、入力信号に加えられる
バイアス電圧を入力トランジスタの閾値とすることによ
り、入力トランジスタのゲート−ソース間に印加される
信号を入力トランジスタの閾値電圧でバイアスし、オン
−オフ電流の比を最大にするように最適化する作用を有
する。
According to this configuration, by setting the bias voltage applied to the input signal as the threshold value of the input transistor, the signal applied between the gate and the source of the input transistor is biased by the threshold voltage of the input transistor, and the ON-state voltage is applied. This has the effect of optimizing the ratio of off-current to a maximum.

【0031】請求項4に記載の発明は、請求項2におい
て、ソースフォロワのトランジスタにより発生するバイ
アス電圧を、入力トランジスタの閾値と入力信号の振幅
を加えた電圧と同等の電圧に設定したことを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect, the bias voltage generated by the transistor of the source follower is set to a voltage equivalent to a voltage obtained by adding the threshold value of the input transistor and the amplitude of the input signal. Features.

【0032】この構成によれば、入力信号に加えられる
バイアス電圧を入力トランジスタの閾値と入力信号の振
幅を加えた電圧とすることにより、入力トランジスタの
ゲート−ソース間に印加される信号をバイアスし、オン
−オフ電流の比を最大にするように最適化する作用を有
する。
According to this configuration, the signal applied between the gate and source of the input transistor is biased by setting the bias voltage applied to the input signal to a voltage obtained by adding the threshold value of the input transistor and the amplitude of the input signal. , Has the effect of optimizing the ratio of the on-off current to the maximum.

【0033】請求項5に記載の発明は、請求項1または
請求項2において、電流源を、トランジスタ素子または
抵抗素子で構成したことを特徴とする。この構成による
と、薄膜トランジスタ集積回路のなかで同一製造プロセ
スの中で、簡単に所望の電流源をつくることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the current source is constituted by a transistor element or a resistance element. According to this configuration, a desired current source can be easily formed in the same manufacturing process in the thin film transistor integrated circuit.

【0034】請求項6に記載の発明は、請求項1または
請求項2において、レベル変換手段を、たすきがけ回路
またはカレントミラー回路で構成したことを特徴とす
る。この構成によればカレントミラー回路はトランジス
タの閾値電圧が多少ばらついてもそのスイッチング動作
が安定しているため、薄膜トランジスタの閾値のばらつ
きが多くても安定して動作する信号レベル変換回路を実
現できる。また、信号レベル変換手段をたすきがけ回路
とした構成によれば、たすきがけ回路は信号の切り替わ
り時のみしか消費電流を必要としないため、消費電力の
少ない信号レベル変換回路を実現するできる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the level conversion means is constituted by a crossing circuit or a current mirror circuit. According to this configuration, the switching operation of the current mirror circuit is stable even if the threshold voltage of the transistor varies to some extent. Therefore, a signal level conversion circuit that operates stably even when the threshold value of the thin film transistor varies greatly is realized. Further, according to the configuration in which the signal level conversion means is a crossing circuit, the crossing circuit requires current consumption only at the time of signal switching, so that a signal level conversion circuit with low power consumption can be realized.

【0035】本発明の請求項7に記載の発明は、アクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置において信号レベル変換
回路として請求項1または請求項2記載の信号レベル変
換回路を内蔵したことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the active matrix type liquid crystal display device, the signal level conversion circuit according to the first or second aspect is incorporated as a signal level conversion circuit.

【0036】この構成によれば、薄膜トランジスタを用
いた液晶表示素子と前記信号レベル変換回路を同一の製
造プロセスで作ることができ、かつ、特別なインターフ
ェイス素子を用いず、一般的な低電源電圧のCMOS回
路との直接インターフェイスを可能にできる。
According to this structure, the liquid crystal display element using the thin film transistor and the signal level conversion circuit can be manufactured by the same manufacturing process, and a general low power supply voltage without a special interface element is used. A direct interface with a CMOS circuit can be made possible.

【0037】以下、本発明の各実施の形態を説明する。 (実施の形態1)図1,図5,図6,図7を用いて本発
明の実施の形態1について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. (Embodiment 1) Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 5, 6, and 7. FIG.

【0038】図1は本発明の(実施の形態1)の信号レ
ベル変換回路を示す。図1において従来例を示す図2,
図3と同じ部分には同じ符号を付けて説明する。
FIG. 1 shows a signal level conversion circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a conventional example in FIG.
The same parts as those in FIG.

【0039】301は信号レベル変換回路全体を示し、
202はコントローラを示す。信号レベル変換回路30
1とコントローラ202は入力信号203とその反転信
号204で接続される。201は図2(a)で従来例で
示したカレントミラー型の信号レベル変換回路で、nチ
ャンネルの入力トランジスタ205,206とpチャン
ネルの負荷トランジスタ207,208からなる。
Reference numeral 301 denotes the entire signal level conversion circuit.
Reference numeral 202 denotes a controller. Signal level conversion circuit 30
1 and the controller 202 are connected by an input signal 203 and its inverted signal 204. Reference numeral 201 denotes a current mirror type signal level conversion circuit shown in the conventional example in FIG. 2A, which comprises n-channel input transistors 205 and 206 and p-channel load transistors 207 and 208.

【0040】入力信号203はpチャンネル型のトラン
ジスタ101のゲートに接続され、反転信号204は同
じくpチャンネル型のトランジスタ102のゲートに接
続されている。トランジスタ101,102のドレイン
はグランドに接続され、302,303は電流源でトラ
ンジスタ101,102のソースに接続され、トランジ
スタ101,102を駆動し、ソースフォロワ回路を構
成している。そして、トランジスタ101,102のソ
ースは従来の信号レベル変換回路201の入力トランジ
スタ205,206のゲートに接続されているという構
成としている。
The input signal 203 is connected to the gate of the p-channel transistor 101, and the inverted signal 204 is connected to the gate of the p-channel transistor 102. The drains of the transistors 101 and 102 are connected to the ground, and the current sources 302 and 303 are connected to the sources of the transistors 101 and 102 to drive the transistors 101 and 102 to form a source follower circuit. The sources of the transistors 101 and 102 are connected to the gates of the input transistors 205 and 206 of the conventional signal level conversion circuit 201.

【0041】本発明の実施の形態においても、従来例と
同様に、薄膜トランジスタはおよそ3ボルト程度の閾値
電圧を有し、この薄膜トランジスタを用いた集積回路の
電源電圧は15ボルト程度となっている。一方、コント
ローラ202の電源電圧は3〜5ボルト程度の電源電圧
であり、かつ、その出力信号とその反転信号である20
3,204の振幅は同程度の3〜5ボルト程度で、薄膜
トランジスタの閾値電圧と薄膜トランジスタを用いた集
積回路の電源電圧に比較して小さい。
In the embodiment of the present invention, similarly to the conventional example, the thin film transistor has a threshold voltage of about 3 volts, and the power supply voltage of an integrated circuit using this thin film transistor is about 15 volts. On the other hand, the power supply voltage of the controller 202 is a power supply voltage of about 3 to 5 volts, and its output signal and its inverted signal, 20
The amplitude of 3,204 is about 3 to 5 volts, which is about the same, and is smaller than the threshold voltage of the thin film transistor and the power supply voltage of the integrated circuit using the thin film transistor.

【0042】以下、本発明の(実施の形態1)の動作に
ついて説明する。入力信号203と入力反転信号204
はソースフォロワのトランジスタ101,102のゲー
トに与られると、トランジスタ101,102のゲート
−ソース間にはトランジスタの閾値電圧が発生し、入力
信号に閾値電圧をバイアス電圧として加算した信号がト
ランジスタ101,102のソースに発生し、入力トラ
ンジスタ205,206のゲートに印加される。
Hereinafter, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. Input signal 203 and input inverted signal 204
Is applied to the gates of the transistors 101 and 102 of the source follower, a threshold voltage of the transistor is generated between the gates and the sources of the transistors 101 and 102. A signal obtained by adding the threshold voltage to the input signal as a bias voltage is applied to the transistors 101 and 102. It is generated at the source of 102 and applied to the gates of input transistors 205 and 206.

【0043】入力信号203,入力反転信号204の信
号電圧がローレベルの場合を、グランド電圧と同じとし
て、0ボルトとし、ハイレベルの場合を入力振幅電圧V
INとし、ソースフォロワのトランジスタ101,10
2の閾値電圧をVtpとすると、ソースフォロワトラン
ジスタ101,102のソースに発生する信号電圧は入
力信号203、入力反転信号204がローレベルのとき
には、閾値電圧Vtpに等しい電圧Voffが、入力信
号203,入力反転信号204がハイレベルのときに
は、閾値電圧Vtpに入力振幅VINを加算した電圧V
onが発生する。すなわち、入力信号をトランジスタの
閾値電圧Vtpでバイアスした信号となる。
When the signal voltages of the input signal 203 and the input inversion signal 204 are at low level, the voltage is set to 0 volt as the same as the ground voltage, and when the signal voltage is at high level, the input amplitude voltage V
IN and the source follower transistors 101 and 10
2 is Vtp, the signal voltage generated at the sources of the source follower transistors 101 and 102 is the input signal 203. When the input inverted signal 204 is at a low level, the voltage Voff equal to the threshold voltage Vtp is applied to the input signal 203, When the input inversion signal 204 is at a high level, the voltage V obtained by adding the input amplitude VIN to the threshold voltage Vtp
on occurs. That is, the input signal is a signal biased by the threshold voltage Vtp of the transistor.

【0044】信号レベル変換回路201の入力トランジ
スタ205,206のゲートには上述した入力信号をソ
ースフォロワのトランジスタの閾値電圧でバイアスした
信号が印加される。
A signal obtained by biasing the above-mentioned input signal with the threshold voltage of the source follower transistor is applied to the gates of the input transistors 205 and 206 of the signal level conversion circuit 201.

【0045】入力信号203がハイレベルの場合には入
力トランジスタ205のゲート−ソース間の電圧はVo
n=Vtp+VINの電圧が印加され、ゲート−ソース
間に印加された電圧Vonが入力トランジスタ205の
閾値電圧よりも大きいと、入力トランジスタ205はオ
ンし、負荷トランジスタ207にドレイン電流を流し
て、トランジスタ208をオンさせる。
When the input signal 203 is at a high level, the voltage between the gate and the source of the input transistor 205 is Vo.
When a voltage of n = Vtp + VIN is applied and the voltage Von applied between the gate and the source is larger than the threshold voltage of the input transistor 205, the input transistor 205 is turned on, a drain current flows through the load transistor 207, and the transistor 208 Turn on.

【0046】このとき、入力反転信号204はローレベ
ルとなり、他方の入力トランジスタ206のゲート−ソ
ース間の電圧はVoff=Vtpの電圧が印加され、ゲ
ート−ソース間に印加された電圧Voffが入力トラン
ジスタ205の閾値電圧と等しく、またはそれ以下であ
ると、入力トランジスタ206はオフする。
At this time, the input inversion signal 204 becomes low level, the voltage between the gate and the source of the other input transistor 206 is Voff = Vtp, and the voltage Voff applied between the gate and the source is the input transistor 206. If it is equal to or less than the threshold voltage of 205, the input transistor 206 turns off.

【0047】出力電圧レベルは負荷トランジスタ208
のオン電流と入力トランジスタ206のオフ電流の比に
よって決まり、出力信号209は信号レベル変換回路2
01の電源電圧にほぼ等しい電圧が出力される。
The output voltage level is the load transistor 208
The output signal 209 is determined by the ratio between the ON current of the input transistor 206 and the OFF current of the input transistor 206,
A voltage substantially equal to the power supply voltage of 01 is output.

【0048】また、入力信号203がローレベルの場合
には入力トランジスタ205のゲート−ソース間の電圧
はVoff=Vtpの電圧が印加され、入力トランジス
タはオフし、負荷トランジスタ207にはドレイン電流
が流れず、トランジスタ208はオフになる。
When the input signal 203 is at a low level, a voltage of Voff = Vtp is applied to the gate-source voltage of the input transistor 205, the input transistor turns off, and a drain current flows through the load transistor 207. Transistor 208 is turned off.

【0049】このとき、入力反転信号204はハイレベ
ルとなり、他方の入力トランジスタ206のゲートソー
ス間の電圧はVon=Vtp+VINの電圧が印加さ
れ、入力トランジスタ206はオンする。
At this time, the input inversion signal 204 becomes high level, the voltage between the gate and the source of the other input transistor 206 is applied as Von = Vtp + VIN, and the input transistor 206 is turned on.

【0050】出力電圧レベルは負荷トランジスタ208
のオフ電流と入力トランジスタ206のオン電流の比に
よって決まり、出力信号209は信号レベル変換回路2
01のグランド電圧にほぼ等しいが出力される。
The output voltage level is determined by the load transistor 208
The output signal 209 is determined by the ratio of the off current of the input transistor 206 to the on current of the input transistor 206.
The output is almost equal to the ground voltage of 01.

【0051】以上のようにして本発明の信号レベル変換
回路は低信号振幅の入力信号203とその反転信号20
4を薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ほどの高振幅
の出力信号209に信号振幅を変換することができる。
As described above, the signal level conversion circuit of the present invention uses the input signal 203 having a low signal amplitude and its inverted signal 20.
4 can be converted into an output signal 209 having a high amplitude as high as the power supply voltage of the thin film transistor integrated circuit.

【0052】図6は電流源302の具体的な回路構成を
示したもので、図6(a)は電流源を抵抗素子で、図6
(b)はトランジスタで作った。この構成によれば、薄
膜トランジスタ集積回路の中で同一製造プロセスで簡単
に所望の電流源をつくることができる。
FIG. 6 shows a specific circuit configuration of the current source 302. FIG. 6 (a) shows a case where the current source is a resistance element.
(B) was made of a transistor. According to this configuration, a desired current source can be easily formed in the thin film transistor integrated circuit by the same manufacturing process.

【0053】図5(b)は本発明の(実施の形態1)に
おける入力トランジスタの閾値特性と動作点を示した図
で、従来例である図5(a)と同様に、横軸をゲート電
圧とし、縦軸をドレイン電流のルートとしたもので入力
トランジスタの閾値特性を示したものである。入力信号
203、入力反転信号204がハイレベルのときには入
力トランジスタ205,206のゲート−ソース間電圧
にはVon=Vtp+Vinの電圧が印加され、トラン
ジスタ205,206をオンさせる。入力信号203、
入力反転信号204がローレベルのときには入力トラン
ジスタ205,206のゲート−ソース間電圧にはVo
ff=Vtpの電圧が印加され、トランジスタ205,
206をオフさせる。
FIG. 5B is a diagram showing the threshold characteristics and operating points of the input transistor according to the first embodiment of the present invention, and the horizontal axis indicates the gate similarly to FIG. 5A which is a conventional example. The graph shows the threshold characteristics of the input transistor, where the voltage is the voltage and the vertical axis is the route of the drain current. When the input signal 203 and the input inverted signal 204 are at a high level, a voltage of Von = Vtp + Vin is applied to the gate-source voltage of the input transistors 205 and 206, and the transistors 205 and 206 are turned on. Input signal 203,
When the input inversion signal 204 is at a low level, the voltage between the gate and source of the input transistors 205 and 206 is Vo.
When a voltage of ff = Vtp is applied, transistors 205,
206 is turned off.

【0054】本発明の(実施の形態1)においては入力
信号がソースフォロワ回路のトランジスタの閾値によっ
て動作点がバイアスされているため、図5(a)の従来
例に比べてオン電圧Vonに対応するオン電流とオフ電
圧Voffに対応するオフ電流の比を大きくすることが
でき、信号振幅の小さい入力信号においても高速動作が
可能となった。
In the first embodiment of the present invention, since the input signal is biased at the operating point by the threshold value of the transistor of the source follower circuit, the input signal corresponds to the on-state voltage Von as compared with the conventional example of FIG. Thus, the ratio of the on-state current to the off-state current corresponding to the off-state voltage Voff can be increased, and high-speed operation can be performed even with an input signal having a small signal amplitude.

【0055】加えて、本発明の(実施の形態1)におい
てはソースフォロワのトランジスタ101,102の閾
値電圧Vtpを入力トランジスタ205,206の閾値
電圧Vtnと同等の値とすることによって、入力信号に
加えるバイアス電圧を入力トランジスタ205,206
の閾値電圧Vtnとし、オン−オフ電流の比を最大にす
ることができた。
In addition, in the first embodiment of the present invention, the threshold voltage Vtp of the source follower transistors 101 and 102 is set to a value equivalent to the threshold voltage Vtn of the input transistors 205 and 206, so that the input signal The applied bias voltage is applied to the input transistors 205 and 206.
And the ratio of the on-off current could be maximized.

【0056】なお、本発明においてはソースフォロワト
ランジスタ101,102の閾値電圧Vtpを入力トラ
ンジスタの閾値電圧Vtnにあわせてバイアス電圧を調
整したが、電流源とトランジスタ101,102のソー
スとの間に抵抗やダイオードを入れたりしてバイアス電
圧を発生させ、入力トランジスタ205,206の閾値
電圧と等しくなるように調整しても原理的には(実施の
形態1)とかわらない。
In the present invention, the bias voltage is adjusted in accordance with the threshold voltage Vtp of the source follower transistors 101 and 102 according to the threshold voltage Vtn of the input transistor, but a resistor is provided between the current source and the sources of the transistors 101 and 102. Even if a bias voltage is generated by inserting a diode or a diode, and the voltage is adjusted so as to be equal to the threshold voltage of the input transistors 205 and 206, the principle does not change (the first embodiment).

【0057】図7(a)は(実施の形態1)の電圧波形
を示すもので、701,702は入力信号203とその
反転信号204の電圧波形を示す。703,704はソ
ースフォロワトランジスタ101,102のソース端子
でかつ、入力トランジスタ205,206のゲート端子
の波形で、入力信号203とその反転信号204がソー
スフォロワトランジスタ101,102の閾値電圧Vt
pでバイアスされた信号波形となっている。706は
(実施の形態1)の出力端子209の電圧波形である。
FIG. 7A shows the voltage waveform of the first embodiment. Reference numerals 701 and 702 show the voltage waveforms of the input signal 203 and its inverted signal 204. Reference numerals 703 and 704 denote the source terminals of the source follower transistors 101 and 102 and the waveforms of the gate terminals of the input transistors 205 and 206. The input signal 203 and its inverted signal 204 output the threshold voltage Vt of the source follower transistors 101 and 102.
The signal waveform is biased by p. Reference numeral 706 denotes a voltage waveform of the output terminal 209 of the first embodiment.

【0058】図7(b)は(実施の形態1)における入
力信号203とその反転信号204の駆動電流波形を示
し、電流がコントローラ202から流れ出し、信号レベ
ル変換回路301に流れ込む向きを+方向とし、信号レ
ベル変換回路301から流れ出しコントローラ201に
流れ込む向きを−方向としている。
FIG. 7B shows a drive current waveform of the input signal 203 and its inverted signal 204 in (Embodiment 1). The direction in which the current flows out of the controller 202 and flows into the signal level conversion circuit 301 is defined as the + direction. The direction in which the signal flows from the signal level conversion circuit 301 and flows into the controller 201 is defined as a negative direction.

【0059】707は入力信号203の電流波形で、7
08は反転入力信号204の電流波形である。電流波形
707,708のいずれも、ソースフォロワトランジス
タ101,102のゲート容量を充放電するわずかな電
流以外に定常的な駆動電流は流れない。
707 is a current waveform of the input signal 203;
08 is a current waveform of the inverted input signal 204. In any of the current waveforms 707 and 708, no steady drive current flows except for a small current for charging and discharging the gate capacitance of the source follower transistors 101 and 102.

【0060】このように、入力駆動電流を減らして、か
つ、高速動作を実現した信号レベル変換回路を実現する
ことができた。なお、信号レベル変換回路201に図2
(b)の従来例で示したたすきがけ型の信号レベル変換
回路をもちいても、同様に機能することはいうまでもな
い。
As described above, a signal level conversion circuit in which the input drive current is reduced and high-speed operation is realized can be realized. Note that FIG.
It goes without saying that the same function can be obtained by using the crossing type signal level conversion circuit shown in the conventional example of FIG.

【0061】(実施の形態2)図4は本発明の(実施の
形態2)の信号レベル変換回路の構成を示し、従来例を
示す図2,図3と同じ部分には同じ符号を付けて説明す
る。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows a configuration of a signal level conversion circuit according to (Embodiment 2) of the present invention. explain.

【0062】301は信号レベル変換回路全体を示し、
202はコントローラを示す。信号レベル変換回路30
1とコントローラ202は入力信号203とその反転信
号204で接続される。201は図2(a)で従来例で
示したカレントミラー型の信号レベル変換回路で、nチ
ャンネルの入力トランジスタ205,206とpチャン
ネルの負荷トランジスタ207,208からなる。
Reference numeral 301 denotes the entire signal level conversion circuit.
Reference numeral 202 denotes a controller. Signal level conversion circuit 30
1 and the controller 202 are connected by an input signal 203 and its inverted signal 204. Reference numeral 201 denotes a current mirror type signal level conversion circuit shown in the conventional example in FIG. 2A, which comprises n-channel input transistors 205 and 206 and p-channel load transistors 207 and 208.

【0063】入力信号203はpチャンネル型のトラン
ジスタ101のゲートに接続され、反転信号204は同
じくpチャンネル型のトランジスタ102のゲートに接
続されている。トランジスタ101,102のドレイン
はグランドに接続され、302,303は電流源でトラ
ンジスタ101,102のソースに接続され、トランジ
スタ101,102を駆動し、ソースフォロワ回路を構
成している。
The input signal 203 is connected to the gate of the p-channel transistor 101, and the inverted signal 204 is connected to the gate of the p-channel transistor 102. The drains of the transistors 101 and 102 are connected to the ground, and the current sources 302 and 303 are connected to the sources of the transistors 101 and 102 to drive the transistors 101 and 102 to form a source follower circuit.

【0064】そして、トランジスタ101,102のソ
ースは従来の信号レベル変換回路201の入力トランジ
スタ205,206のゲートに接続され、入力トランジ
スタ205,206のソースにはそれぞれ入力反転信号
204と入力信号203が接続されているという構成と
している。
The sources of the transistors 101 and 102 are connected to the gates of the input transistors 205 and 206 of the conventional signal level conversion circuit 201, and the sources of the input transistors 205 and 206 receive the input inverted signal 204 and the input signal 203, respectively. It is configured to be connected.

【0065】本発明の実施の形態においても、従来例と
同様に、薄膜トランジスタはおよそ3ボルト程度の閾値
電圧を有し、この薄膜トランジスタを用いた集積回路の
電源電圧は15ボルト程度となっている。一方、コント
ローラ202の電源電圧は3〜5ボルト程度の電源電圧
であり、かつ、その出力信号とその反転信号である20
3,204の振幅は同程度の3〜5ボルト程度で、薄膜
トランジスタの閾値電圧と薄膜トランジスタを用いた集
積回路の電源電圧に比較して小さい。
In the embodiment of the present invention, similarly to the conventional example, the thin film transistor has a threshold voltage of about 3 volts, and the power supply voltage of an integrated circuit using this thin film transistor is about 15 volts. On the other hand, the power supply voltage of the controller 202 is a power supply voltage of about 3 to 5 volts, and its output signal and its inverted signal, 20
The amplitude of 3,204 is about 3 to 5 volts, which is about the same, and is smaller than the threshold voltage of the thin film transistor and the power supply voltage of the integrated circuit using the thin film transistor.

【0066】以下、本発明の(実施の形態2)の動作に
ついて説明する。入力信号203と入力反転信号204
はソースフォロワのトランジスタ101,102のゲー
トに与られると、トランジスタ101,102のゲート
−ソース間にはトランジスタの閾値電圧が発生し、入力
信号に閾値電圧をバイアス電圧として加算した信号がト
ランジスタ101,102のソースに発生し、入力トラ
ンジスタ205,206のゲートに印加される。
The operation of the second embodiment of the present invention will be described below. Input signal 203 and input inverted signal 204
Is applied to the gates of the transistors 101 and 102 of the source follower, a threshold voltage of the transistor is generated between the gates and the sources of the transistors 101 and 102. A signal obtained by adding the threshold voltage to the input signal as a bias voltage is applied to the transistors 101 and 102. It is generated at the source of 102 and applied to the gates of input transistors 205 and 206.

【0067】入力信号203,入力反転信号204の信
号電圧をローレベルの場合をグランド電圧と同じとし
て、0ボルトとし、ハイレベルの場合を入力振幅電圧V
INとし、ソースフォロワのトランジスタ101,10
2の閾値電圧をVtpとすると、ソースフォロワトラン
ジスタ101,102のソースに発生する信号電圧は入
力信号203,入力反転信号204がローレベルのとき
には、閾値電圧Vtpに等しい電圧Voffが、入力信
号203,入力反転信号204がハイレベルのときに
は、閾値電圧Vtpに入力振幅VINを加算した電圧V
onが発生する。すなわち、入力信号をトランジスタの
閾値電圧Vtpでバイアスした信号となる。
The case where the signal voltage of the input signal 203 and the input inverted signal 204 is the low level is the same as the ground voltage, which is 0 volt, and the case where the signal voltage is the high level is the input amplitude voltage V
IN and the source follower transistors 101 and 10
2 is Vtp, the signal voltage generated at the sources of the source follower transistors 101 and 102 is a voltage Voff equal to the threshold voltage Vtp when the input signal 203 and the input inversion signal 204 are at a low level. When the input inversion signal 204 is at a high level, the voltage V obtained by adding the input amplitude VIN to the threshold voltage Vtp
on occurs. That is, the input signal is a signal biased by the threshold voltage Vtp of the transistor.

【0068】信号レベル変換回路201の入力トランジ
スタ205,206のゲートには上述した入力信号をソ
ースフォロワのトランジスタの閾値電圧でバイアスした
信号が印加され、入力トランジスタ205,206のソ
ースにはそれぞれ入力反転信号204,入力信号203
が接続されている。
A signal obtained by biasing the above-mentioned input signal with the threshold voltage of the source follower transistor is applied to the gates of the input transistors 205 and 206 of the signal level conversion circuit 201, and the input of the input transistors 205 and 206 is inverted. Signal 204, input signal 203
Is connected.

【0069】入力信号203がハイレベルの場合には入
力トランジスタ205のゲートにはVtp+VINの電
圧が印加され、入力トランジスタ205のソースには入
力反転信号204のローレベル電圧であるグランド電圧
が印加られる。したがって、ゲート−ソース間の電圧は
Von=Vtp+VINの電圧が印加され、ゲート−ソ
ース間に印加された電圧Vonが入力トランジスタ20
5の閾値電圧よりも大きいと、入力トランジスタ205
はオンし、負荷トランジスタ207にドレイン電流を流
してトランジスタ208をオンさせる。
When the input signal 203 is at the high level, the voltage of Vtp + VIN is applied to the gate of the input transistor 205, and the ground voltage, which is the low level voltage of the input inverted signal 204, is applied to the source of the input transistor 205. Therefore, a voltage of Von = Vtp + VIN is applied to the voltage between the gate and the source, and the voltage Von applied between the gate and the source is applied to the input transistor 20.
5, the input transistor 205
Turns on, and a drain current flows through the load transistor 207 to turn on the transistor 208.

【0070】このとき、入力反転信号204はローレベ
ルとなり、他方の入力トランジスタ206のゲートには
Vtpの電圧が印加され、入力トランジスタ206のソ
ースには入力信号203のハイレベル電圧であるVIN
が印加される。したがって、他方の入力トランジスタ2
06のゲート−ソース間の電圧はVoff=Vtp−V
INの電圧が印加され、ゲート−ソース間に印加された
電圧Voffが入力トランジスタ205の閾値電圧と等
しく、またはそれ以下であると、入力トランジスタ20
6はオフする。
At this time, the input inversion signal 204 is at the low level, the voltage of Vtp is applied to the gate of the other input transistor 206, and the source of the input transistor 206 is VIN, which is the high level voltage of the input signal 203.
Is applied. Therefore, the other input transistor 2
The voltage between the gate and the source of 06 is Voff = Vtp−V
When the voltage of IN is applied and the voltage Voff applied between the gate and the source is equal to or less than the threshold voltage of the input transistor 205, the input transistor 20
6 turns off.

【0071】出力電圧レベルは負荷トランジスタ208
のオン電流と入力トランジスタ206のオフ電流の比に
よってきまり、出力信号206は信号レベル変換回路の
電源電圧にほぼ等しい電圧が出力される。
The output voltage level is determined by the load transistor 208
The output signal 206 is output at a voltage substantially equal to the power supply voltage of the signal level conversion circuit.

【0072】また、同様に入力信号203がローレベル
の場合には入力トランジスタ205のゲート−ソース間
の電圧はVoff=Vtp−VINの電圧が印加され、
入力トランジスタはオフし、負荷トランジスタ207に
はドレイン電流が流れず、トランジスタ208はオフに
なる。
Similarly, when the input signal 203 is at a low level, a voltage of Voff = Vtp−VIN is applied to the gate-source voltage of the input transistor 205.
The input transistor turns off, no drain current flows through the load transistor 207, and the transistor 208 turns off.

【0073】このとき、入力反転信号204はハイレベ
ルとなり、他方の入力トランジスタ206のゲートソー
ス間の電圧はVon=Vtp+VINの電圧が印加さ
れ、入力トランジスタ206はオンする。
At this time, the input inversion signal 204 becomes high level, the voltage between the gate and the source of the other input transistor 206 is applied as Von = Vtp + VIN, and the input transistor 206 is turned on.

【0074】出力電圧レベルは負荷トランジスタ208
のオフ電流と入力トランジスタ206のオン電流の比に
よって決まり、出力信号209は信号レベル変換回路の
グランド電圧にほぼ等しいが出力される。
The output voltage level is determined by the load transistor 208
The output signal 209 is substantially equal to the ground voltage of the signal level conversion circuit, and is output.

【0075】以上のようにして本発明の信号レベル変換
回路は低信号振幅の入力信号203とその反転信号20
4を薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ほどの高振幅
の出力信号209に信号振幅を変換することができる。
As described above, the signal level conversion circuit of the present invention comprises the input signal 203 having a low signal amplitude and the inverted signal 20 of the input signal 203.
4 can be converted into an output signal 209 having a high amplitude as high as the power supply voltage of the thin film transistor integrated circuit.

【0076】図6(a)は電流源302を抵抗素子で作
成した場合を示しており、図6(b)は電流源302を
トランジスタで作成した場合を示している。この構成に
よれば、薄膜トランジスタ集積回路のなかで同一製造プ
ロセスの中で、簡単に所望の電流源をつくることができ
る。
FIG. 6A shows a case where the current source 302 is made of a resistor, and FIG. 6B shows a case where the current source 302 is made of a transistor. According to this configuration, a desired current source can be easily formed in the same manufacturing process in the thin film transistor integrated circuit.

【0077】図5(c)は本発明の(実施の形態2)に
おける入力トランジスタの閾値特性と動作点を示した図
で、従来例である図5(a)、本発明の(実施の形態
1)と同様に、横軸をゲート電圧とし、縦軸をドレイン
電流のルートとしたもので入力トランジスタの閾値特性
を示したものである。入力信号203,入力反転信号2
04がハイレベルのときには入力トランジスタ205,
206のゲート−ソース間電圧にはVon=Vtp+V
inの電圧が印加され、トランジスタ205,206を
オンさせる。入力信号203,入力反転信号204がロ
ーレベルのときには入力トランジスタ205,206の
ゲート−ソース間電圧にはVoff=Vtp−VINの
電圧が印加され、トランジスタ205,206をオフさ
せる。
FIG. 5C is a diagram showing threshold characteristics and operating points of the input transistor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5A showing a conventional example and FIG. Similarly to 1), the horizontal axis represents the gate voltage, and the vertical axis represents the route of the drain current, showing the threshold characteristics of the input transistor. Input signal 203, input inverted signal 2
04 is high level, the input transistor 205,
The gate-source voltage of 206 is Von = Vtp + V
The voltage of “in” is applied to turn on the transistors 205 and 206. When the input signal 203 and the input inverted signal 204 are at a low level, a voltage of Voff = Vtp−VIN is applied to the gate-source voltage of the input transistors 205 and 206, and the transistors 205 and 206 are turned off.

【0078】本発明の(実施の形態2)においては入力
信号がソースフォロワ回路のトランジスタの閾値によっ
て動作点がバイアスされているため、また、入力トラン
ジスタをオンさせる電圧と入力トランジスタをオフさせ
る電圧の差が入力トランジスタのソース端子にその反転
信号を加えることによって、従来例と本発明の(実施の
形態1)の場合は入力振幅VINであったものが本発明
の(実施の形態2)においては2倍の2VINに広がっ
ており、従来例、本発明の(実施の形態1)に比べて、
オン電圧Vonに対応するオン電流とオフ電圧Voff
に対応するオフ電流の比を大きくすることができ、さら
に信号振幅の小さい入力信号においても、高速動作が可
能となった。
In the second embodiment of the present invention, since the operating point of the input signal is biased by the threshold value of the transistor of the source follower circuit, the input signal is turned on and the input transistor is turned off. The difference is that the inverted signal is added to the source terminal of the input transistor, so that the input amplitude VIN in the case of the conventional example and the input amplitude VIN in the first embodiment of the present invention is changed in the second embodiment of the present invention. It is twice as wide as 2VIN, and compared with the conventional example and the first embodiment of the present invention,
ON current and OFF voltage Voff corresponding to ON voltage Von
Can be increased, and a high-speed operation can be performed even with an input signal having a small signal amplitude.

【0079】加えて、本発明の(実施の形態2)におい
てはソースフォロワのトランジスタ101,102の閾
値電圧Vtpを入力トランジスタ205,206の閾値
電圧Vtnと入力信号の振幅を加えた電圧と同等の値と
することによって、入力トランジスタ205,206に
加えられるオフの時のゲート電圧Voffを入力トラン
ジスタの閾値電圧Vtnに等しくして、入力信号に加え
るバイアス電圧を与えて、オン−オフ電流の比を最大に
することができた。
In addition, in the second embodiment of the present invention, the threshold voltage Vtp of the source follower transistors 101 and 102 is equal to the threshold voltage Vtn of the input transistors 205 and 206 plus the amplitude of the input signal. With this value, the off-state gate voltage Voff applied to the input transistors 205 and 206 is made equal to the threshold voltage Vtn of the input transistor, a bias voltage applied to the input signal is given, and the ratio of the on-off current is reduced. Could be maximized.

【0080】なお、本発明においてはソースフォロワト
ランジスタ101,102の閾値電圧Vtpによってバ
イアス電圧を調整したが、電流源とトランジスタ10
1,102のソースとの間に抵抗やダイオードを入れた
りして、バイアス電圧を発生させ、入力トランジスタ2
05,206の閾値電圧と等しくなるように調整しても
原理的には本発明の実施とかわらない。
In the present invention, the bias voltage is adjusted by the threshold voltage Vtp of the source follower transistors 101 and 102.
A bias voltage is generated by inserting a resistor or a diode between the input transistor 1
Even if the adjustment is made so as to be equal to the threshold voltages 05 and 206, the present invention is not changed in principle.

【0081】図7(a)は(実施の形態2)の電圧波形
を示すもので、701,702は入力信号203とその
反転信号204の電圧波形を示す。703,704はソ
ースフォロワトランジスタ101,102のソース端子
でかつ,入力トランジスタ205,206のゲート端子
の波形で、入力信号203とその反転信号204がソー
スフォロワトランジスタ101,102の閾値電圧Vt
pでバイアスされた信号波形となっている。705は出
力端子209の電圧波形である。
FIG. 7A shows the voltage waveform of (Embodiment 2), and 701 and 702 show the voltage waveforms of the input signal 203 and its inverted signal 204. Reference numerals 703 and 704 denote the source terminals of the source follower transistors 101 and 102 and the waveforms of the gate terminals of the input transistors 205 and 206. The input signal 203 and its inverted signal 204 correspond to the threshold voltage Vt of the source follower transistors 101 and 102.
The signal waveform is biased by p. 705 is a voltage waveform of the output terminal 209.

【0082】図7(c)は入力信号203とその反転信
号204の駆動電流波形を示し、電流がコントローラ2
02から流れ出し、信号レベル変換回路301に流れ込
む向きを+方向とし、信号レベル変換回路301から流
れ出しコントローラ201に流れ込む向きを−方向とし
ている。
FIG. 7C shows the drive current waveforms of the input signal 203 and its inverted signal 204.
The direction in which the signal flows out of the signal level conversion circuit 301 and flows into the signal level conversion circuit 301 is defined as a positive direction, and the direction in which the signal flows from the signal level conversion circuit 301 and flows into the controller 201 is defined as a negative direction.

【0083】709は入力信号203の電流波形で、7
10は反転入力信号204の電流波形である。709,
710には、ソースフォロワトランジスタ101,10
2のゲート容量の充放電電流に加えて、コントローラが
ローレベル出力時に定常的な信号レベル変換回路から流
れ出し、コントローラへ流れ込む電流が発生するが、こ
の電流はコントローラのローレベル駆動電流として許容
されているもので問題にはならない。
709 is a current waveform of the input signal 203;
10 is a current waveform of the inverted input signal 204. 709,
710 includes source follower transistors 101 and 10
In addition to the charge / discharge current of the gate capacitance of No. 2, when the controller outputs a low level, a current flows out of the stationary signal level conversion circuit and flows into the controller. This current is allowed as a low level drive current of the controller. It does not matter.

【0084】これまで、コントローラとのインタフェー
スで課題となった信号レベル変換回路から流れ出し、ハ
イレベル出力時のコントローラ出力に流れ込む電流は
(実施の形態2)においては流れず、コントローラとの
直接のインターフェースを可能とする。
The current flowing out of the signal level conversion circuit which has been a problem in the interface with the controller and flowing into the controller output at the time of high level output does not flow in the second embodiment, and the direct interface with the controller does not flow. Is possible.

【0085】このように(実施の形態2)によって、ハ
イレベル出力時のコントローラ出力に流れ込む信号レベ
ル変換回路の入力駆動電流を減らして、かつ、高速動作
を実現した信号レベル変換回路を実現することができ
た。
As described above, according to the second embodiment, a signal level conversion circuit can be realized in which the input drive current of the signal level conversion circuit flowing into the controller output at the time of high level output is reduced and high-speed operation is realized. Was completed.

【0086】なお、信号レベル変換回路201に図2
(b)の従来例で示したたすきがけ型の信号レベル変換
回路を用いても、同様に機能することはいうまでもな
い。 (実施の形態3)図8を用いて(実施の形態3)につい
て説明する。
It should be noted that the signal level conversion circuit 201 shown in FIG.
It goes without saying that the same function can be obtained even if the crossing type signal level conversion circuit shown in the conventional example of FIG. (Embodiment 3) (Embodiment 3) will be described with reference to FIG.

【0087】図8は(実施の形態1)または、(実施の
形態2)の信号レベル変換回路を内蔵した液晶表示装置
を示す。図8の801は薄膜トランジスタを用いた集積
回路により構成した液晶表示装置で、802はCMOS
ゲートアレイなどからなる液晶表示装置のコントローラ
ICで812によって液晶表示装置801と接続され、
その制御信号を液晶表示装置801に与える。812は
低信号振幅の制御信号である。
FIG. 8 shows a liquid crystal display device incorporating the signal level conversion circuit according to (Embodiment 1) or (Embodiment 2). 8, reference numeral 801 denotes a liquid crystal display device constituted by an integrated circuit using thin film transistors, and 802 denotes a CMOS.
A controller IC of a liquid crystal display device including a gate array and the like, connected to the liquid crystal display device 801 by 812,
The control signal is given to the liquid crystal display device 801. A control signal 812 has a low signal amplitude.

【0088】803は液晶表示装置の画素を駆動する薄
膜トランジスタで、804は画素の蓄積容量、805は
液晶を示す。806は画素トランジスタ803のソース
端子に接続するソース電極で、807は画素トランジス
タ803のゲート端子に接続するゲート電極で、808
は蓄積容量、液晶の対向電極につながる共通電極を示し
ている。
Reference numeral 803 denotes a thin film transistor for driving a pixel of the liquid crystal display device, 804 denotes a storage capacitance of the pixel, and 805 denotes a liquid crystal. 806, a source electrode connected to the source terminal of the pixel transistor 803; 807, a gate electrode connected to the gate terminal of the pixel transistor 803;
Indicates a storage capacitor and a common electrode connected to a counter electrode of the liquid crystal.

【0089】809はソース電極806を駆動するソー
ス駆動回路で、810はゲート電極807を駆動するゲ
ート駆動回路を示す。811は本発明の(実施の形態
1)また(実施の形態2)に示した信号レベル変換回路
である。
Reference numeral 809 denotes a source drive circuit for driving the source electrode 806, and reference numeral 810 denotes a gate drive circuit for driving the gate electrode 807. Reference numeral 811 denotes the signal level conversion circuit shown in (Embodiment 1) or (Embodiment 2) of the present invention.

【0090】これら、画素トランジスタ803,ソース
駆動回路809,ゲート駆動回路810,信号レベル変
換回路811は、薄膜トランジスタからなる集積回路と
して同一ガラス基板上に同一製造プロセスによって形成
される。
The pixel transistor 803, the source driving circuit 809, the gate driving circuit 810, and the signal level conversion circuit 811 are formed on the same glass substrate by the same manufacturing process as an integrated circuit composed of thin film transistors.

【0091】この薄膜トランジスタ集積回路はおよそ1
5ボルト程度の電源電圧と信号振幅をもつ回路として動
作し、信号レベル変換回路811はコントローラからの
3〜5ボルト程度の振幅の低信号振幅制御信号812を
薄膜トランジスタ集積回路内部で使用する15ボルト程
度の高信号振幅制御信号813に変換し、ソース駆動回
路809、ゲート駆動回路810に制御信号を与えるも
のである。
This thin film transistor integrated circuit has about 1
The signal level conversion circuit 811 operates as a circuit having a power supply voltage of about 5 volts and a signal amplitude. The control signal is supplied to the source drive circuit 809 and the gate drive circuit 810.

【0092】本発明の(実施の形態3)においては薄膜
トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示
装置に本発明の(実施の形態1)(実施の形態2)の信
号レベル変換回路を内蔵することで、CMOSゲートア
レイに特別な回路を必要とせず、直接に制御することが
可能となり、インターフェイスの簡略化を実現すること
ができた。
In the (Embodiment 3) of the present invention, the signal level conversion circuit of the (Embodiment 1) and (Embodiment 2) of the present invention is incorporated in an active matrix type liquid crystal display device using thin film transistors. In addition, the CMOS gate array does not require a special circuit and can be directly controlled, and the interface can be simplified.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上のように本発明の信号レベル変換回
路によれば、薄膜トランジスタを用いた集積回路におい
て、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変
換する信号レベル変換手段を備え、ソースフォロワのト
ランジスタと電流源を用いて前記入力信号にバイアス電
圧を加え、前記レベル変換手段の入力トランジスタのゲ
ートに印加することで、低入力信号振幅の場合において
も、入力トランジスタのオン電流を十分に大きくとるこ
とができ、回路の高速化が可能になる。また、ソースフ
ォロワの回路構成とすることで、入力駆動電流を減らし
て、かつ、高速動作を実現した信号レベル変換回路を実
現する。
As described above, according to the signal level conversion circuit of the present invention, an integrated circuit using a thin film transistor is provided with signal level conversion means for converting an input signal having a low signal amplitude into an output signal having a high signal amplitude. By applying a bias voltage to the input signal using a source follower transistor and a current source and applying the bias voltage to the gate of the input transistor of the level conversion means, the on-state current of the input transistor can be reduced even in the case of a low input signal amplitude. The size can be made sufficiently large, and the speed of the circuit can be increased. Further, by adopting the circuit configuration of the source follower, a signal level conversion circuit that reduces input drive current and realizes high-speed operation is realized.

【0094】また、本発明の信号レベル変換回路を用い
ることで、薄膜トランジスタを用いた集積回路とCMO
Sゲートアレイなどの集積回路とを直接インターフェイ
スすることが可能になる。さらには、薄膜トランジスタ
を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明
の信号レベル変換回路を用いることで、CMOSゲート
アレイで直接制御することが可能になり、インターフェ
イス回路を簡素化することができる。
Further, by using the signal level conversion circuit of the present invention, an integrated circuit using thin film transistors and a CMOS
It is possible to directly interface with an integrated circuit such as an S gate array. Furthermore, by using the signal level conversion circuit of the present invention for an active matrix type liquid crystal display device using thin film transistors, it is possible to directly control with a CMOS gate array, and the interface circuit can be simplified.

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

【図1】本発明の(実施の形態1)の信号レベル変換回
路の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a signal level conversion circuit according to a first embodiment of the present invention;

【図2】従来の信号レベル変換回路の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional signal level conversion circuit.

【図3】従来の信号レベル変換回路の他の構成図FIG. 3 is another configuration diagram of a conventional signal level conversion circuit.

【図4】本発明の(実施の形態2)の信号レベル変換回
路の構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of a signal level conversion circuit according to a second embodiment of the present invention;

【図5】従来例と本発明の(実施の形態1)(実施の形
態2)における入力トランジスタの閾値特性と動作点を
示す図
FIG. 5 is a diagram showing threshold characteristics and operating points of an input transistor in a conventional example and (Embodiment 1) and (Embodiment 2) of the present invention.

【図6】本発明の(実施の形態1)(実施の形態2)に
おける電流源を抵抗素子またはトランジスタで構成した
FIG. 6 is a diagram in which a current source in Embodiment Mode 1 and Embodiment Mode 2 of the present invention is formed of a resistor or a transistor.

【図7】本発明の(実施の形態1)(実施の形態2)に
おける入力信号,出力信号,入力電流波形を示す図
FIG. 7 is a diagram showing an input signal, an output signal, and an input current waveform in (Embodiment 1) and (Embodiment 2) of the present invention.

【図8】本発明の(実施の形態3)の液晶表示装置の構
成図
FIG. 8 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ソースフォロワトランジスタ 102 ソースフォロワトランジスタ 201 信号レベル変換回路 202 コントローラ 203 入力信号 204 入力反転信号 205 入力トランジスタ 206 入力トランジスタ 207 負荷トランジスタ 208 負荷トランジスタ 209 出力信号 301 信号レベル変換回路 302 電流源 303 電流源 304 入力信号に閾値電圧を加算した信号 305 入力信号に閾値電圧を加算した信号 306 ソース入力トランジスタ 307 ソース入力トランジスタ 701 入力信号電圧波形 702 反転入力電圧波形 703 入力信号に閾値電圧を加算した信号電圧波形 704 反転入力信号に閾値電圧を加算した信号電圧波
形 705 (実施の形態2)における出力信号電圧波形 706 (実施の形態1)における出力信号電圧波形 707 (実施の形態1)における入力信号駆動電流波
形 708 (実施の形態1)における反転入力信号駆動電
流波形 709 (実施の形態2)における入力信号駆動電流波
形 710 (実施の形態2)における反転入力信号駆動電
流波形 801 液晶表示装置 802 コントローラ 803 画素駆動用トランジスタ 804 蓄積容量 805 液晶 806 ソース電極 807 ゲート電極 808 共通電極 809 ソース駆動回路 810 ゲート駆動回路 811 信号レベル変換回路 812 低信号振幅制御信号 813 高信号振幅制御信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Source follower transistor 102 Source follower transistor 201 Signal level conversion circuit 202 Controller 203 Input signal 204 Input inversion signal 205 Input transistor 206 Input transistor 207 Load transistor 208 Load transistor 209 Output signal 301 Signal level conversion circuit 302 Current source 303 Current source 304 Input Signal obtained by adding threshold voltage to signal 305 Signal obtained by adding threshold voltage to input signal 306 Source input transistor 307 Source input transistor 701 Input signal voltage waveform 702 Inverted input voltage waveform 703 Signal voltage waveform obtained by adding threshold voltage to input signal 704 Inverted Output signal voltage waveform 706 in the signal voltage waveform 705 (Embodiment 2) obtained by adding the threshold voltage to the input signal. Output signal voltage waveform 707 Input signal driving current waveform 708 in the first embodiment 708 Inverting input signal driving current waveform 709 in the first embodiment 709 Input signal driving current waveform 710 in the second embodiment 710 (Second embodiment) 801) Inverting input signal driving current waveform 801 Liquid crystal display device 802 Controller 803 Pixel driving transistor 804 Storage capacitor 805 Liquid crystal 806 Source electrode 807 Gate electrode 808 Common electrode 809 Source driving circuit 810 Gate driving circuit 811 Signal level conversion circuit 812 Low signal amplitude Control signal 813 High signal amplitude control signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山倉 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/0185 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Makoto Yamakura 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 19/0185

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 薄膜トランジスタを用いた集積回路にお
いて、 低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換す
る信号レベル変換手段を設け、 前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記レベル変換手
段の入力トランジスタのゲートに印加するバイアス手段
を設け、 かつ、前記バイアス手段を、電流源とソースフォロワの
トランジスタを用いて構成した信号レベル変換回路。
1. An integrated circuit using a thin film transistor, comprising: signal level conversion means for converting an input signal having a low signal amplitude to an output signal having a high signal amplitude; A signal level conversion circuit comprising: bias means for applying a voltage to a gate of an input transistor; and wherein the bias means includes a current source and a source follower transistor.
【請求項2】 薄膜トランジスタを用いた集積回路にお
いて、 低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換す
る信号レベル変換手段を設け、 前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記レベル変換手
段の入力トランジスタのゲートに印加するバイアス手段
を設け、 かつ、前記バイアス手段を、電流源とソースフォロワの
トランジスタを用いて構成し、 前記入力トランジスタのソースに前記入力信号の反転信
号を印加した信号レベル変換回路。
2. An integrated circuit using a thin film transistor, comprising: signal level conversion means for converting an input signal having a low signal amplitude into an output signal having a high signal amplitude; Bias means for applying to a gate of an input transistor is provided, and the bias means is configured using a current source and a source follower transistor, and a signal level conversion is performed by applying an inverted signal of the input signal to a source of the input transistor. circuit.
【請求項3】 ソースフォロワのトランジスタにより発
生するバイアス電圧を、入力トランジスタの閾値と同等
の電圧に設定した請求項1記載の信号レベル変換回路。
3. The signal level conversion circuit according to claim 1, wherein the bias voltage generated by the transistor of the source follower is set to a voltage equivalent to the threshold value of the input transistor.
【請求項4】 ソースフォロワのトランジスタにより発
生するバイアス電圧を、入力トランジスタの閾値と入力
信号の振幅を加えた電圧と同等の電圧に設定した請求項
2記載の信号レベル変換回路。
4. The signal level conversion circuit according to claim 2, wherein the bias voltage generated by the transistor of the source follower is set to a voltage equivalent to a voltage obtained by adding the threshold of the input transistor and the amplitude of the input signal.
【請求項5】 電流源を、トランジスタ素子または抵抗
素子で構成した請求項1または請求項2記載の信号レベ
ル変換回路。
5. The signal level conversion circuit according to claim 1, wherein the current source comprises a transistor element or a resistance element.
【請求項6】 レベル変換手段を、たすきがけ回路また
はカレントミラー回路で構成した請求項1または請求項
2記載の信号レベル変換回路。
6. The signal level conversion circuit according to claim 1, wherein the level conversion means is constituted by a crossing circuit or a current mirror circuit.
【請求項7】 液晶表示画素と薄膜トランジスタにより
形成された画素駆動用トランジスタと前記画素駆動用ト
ランジスタのソース線を駆動するソース線駆動回路と前
記画素駆動用トランジスタのゲート線を駆動するゲート
線駆動回路を有するアクティブマトリクス型液晶表示装
置の信号レベル変換回路として請求項1または請求項2
記載の信号レベル変換回路を設けたアクティブマトリク
ス型液晶表示装置。
7. A pixel driving transistor formed by a liquid crystal display pixel and a thin film transistor, a source line driving circuit driving a source line of the pixel driving transistor, and a gate line driving circuit driving a gate line of the pixel driving transistor. 3. A signal level conversion circuit for an active matrix type liquid crystal display device having the following.
An active matrix type liquid crystal display device provided with the signal level conversion circuit described in the above.
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