JP3514000B2 - Display drive - Google Patents

Display drive

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JP3514000B2
JP3514000B2 JP24379095A JP24379095A JP3514000B2 JP 3514000 B2 JP3514000 B2 JP 3514000B2 JP 24379095 A JP24379095 A JP 24379095A JP 24379095 A JP24379095 A JP 24379095A JP 3514000 B2 JP3514000 B2 JP 3514000B2
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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、表示駆動装置に関
し、詳細には、通常のトランジスタよりもチャネル長の
長いトランジスタを用いる表示駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display driving device, and more particularly to a display driving device using a transistor having a channel length longer than that of a normal transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】表示駆動装置には、例えば、液晶を駆動
して表示制御を行う液晶駆動装置などがある。この液晶
駆動装置の場合は、表示形態によってセグメント方式と
マトリクス方式とに分けることができる。マトリクス方
式のものは、画像を表示する用途として液晶テレビ、パ
ソコン、ワープロ等の表示装置に用いられている。そし
て、マトリクス方式には、単純マトリクス方式とアクテ
ィブマトリクス方式とがあるが、高画質である上、クロ
ストーク現象のないアクティブマトリクス方式が注目さ
れている。
2. Description of the Related Art A display driving device includes, for example, a liquid crystal driving device that drives a liquid crystal to control display. In the case of this liquid crystal driving device, it can be divided into a segment system and a matrix system depending on the display form. The matrix type is used in display devices such as liquid crystal televisions, personal computers, and word processors for displaying images. The matrix method includes a simple matrix method and an active matrix method, but an active matrix method that has high image quality and does not have a crosstalk phenomenon is receiving attention.

【0003】アクティブマトリクス方式による液晶駆動
装置は、1画素毎に設けた液晶駆動素子によって、その
画素の液晶部分に電圧を印加して画像を表示するもので
ある。この液晶駆動素子としては、薄膜トランジスタ
(TFT:Thin Film Transis-tor)が近年急速に普及
しつつある。この薄膜トランジスタは、以前のシリコン
単結晶基板上に作られたMOSトランジスタのもつ欠
点、すなわち、表示画面の寸法に制限があること、透過
型にできないこと等を克服する液晶駆動素子として開発
されたものである。この薄膜トランジスタは、ガラス等
の基板上に形成された半導体薄膜の所定領域に不純物を
注入してトランジスタを形成するものである。特に、液
晶表示装置用の半導体薄膜の素材としては、セレン化カ
ドミウム、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等が
用いられる。
A liquid crystal drive device of the active matrix system displays an image by applying a voltage to the liquid crystal portion of the pixel by a liquid crystal drive element provided for each pixel. As the liquid crystal driving element, a thin film transistor (TFT) is rapidly becoming popular in recent years. This thin film transistor was developed as a liquid crystal driving element that overcomes the drawbacks of the MOS transistor formed on the previous silicon single crystal substrate, that is, that the size of the display screen is limited and that it cannot be made transmissive. Is. This thin film transistor is one in which impurities are injected into a predetermined region of a semiconductor thin film formed on a substrate such as glass to form a transistor. In particular, cadmium selenide, polycrystalline silicon, amorphous silicon or the like is used as a material of a semiconductor thin film for a liquid crystal display device.

【0004】そして、従来、液晶表示装置などのドライ
バ回路をガラス基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を
使って一体構成する場合は、通常はCMOS(Compleme
nta-ry Metal Oxide Semiconductor) 回路が用いられ
ている。このCMOS回路は、電子によって電流を運ぶ
nMOSトランジスタと、正孔によって電流を運ぶpM
OSトランジスタとを対にした相補型のトランジスタ回
路である。
Conventionally, when a driver circuit of a liquid crystal display device or the like is integrally formed on a glass substrate by using thin film transistors (TFTs), it is usually CMOS (Compleme).
nta-ry Metal Oxide Semiconductor) circuit is used. This CMOS circuit consists of an nMOS transistor that carries current by electrons and a pM transistor that carries current by holes.
It is a complementary transistor circuit in which an OS transistor is paired.

【0005】例えば、図8は、従来のCMOSインバー
タ回路1の構成を示す図である。図8に示すように、C
MOSインバータ回路1は、電源(Vdd)とグラウンド
(GND)との間にpMOS2とnMOS3の二種類の
トランジスタのソースもしくはドレインを直列に接続し
て構成されている。
For example, FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional CMOS inverter circuit 1. As shown in FIG.
The MOS inverter circuit 1 is configured by connecting the sources or drains of two types of transistors, pMOS2 and nMOS3, in series between a power supply (Vdd) and a ground (GND).

【0006】この図8に示すCMOSインバータ回路1
は、IN(入力)が「0」のときに、nMOSトランジ
スタ3がオフし、pMOSトランジスタ2がオンして電
源Vddから「1」がOUT(出力)される。また、入力
が「1」のときは、pMOSトランジスタ2がオフし、
nMOSトランジスタ3がオンすることでグラウンドか
ら「0」が出力される。このように、CMOSインバー
タ回路は、入力される論理とは反対の論理を出力するこ
とができる。例えば、図9は、図8のCMOSインバー
タ回路1を構成するnMOSトランジスタ3の断面構成
図であって、同図(a)は、通常のチャネル長からなる
nMOSトランジスタの図であり、同図(b)は、
(a)よりチャネル長の長いnMOSトランジスタの図
である。
The CMOS inverter circuit 1 shown in FIG.
When the IN (input) is "0", the nMOS transistor 3 is turned off, the pMOS transistor 2 is turned on, and "1" is output (output) from the power supply Vdd. When the input is "1", the pMOS transistor 2 turns off,
When the nMOS transistor 3 is turned on, "0" is output from the ground. In this way, the CMOS inverter circuit can output the logic opposite to the input logic. For example, FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram of the nMOS transistor 3 that constitutes the CMOS inverter circuit 1 of FIG. 8, and FIG. 9A is a diagram of an nMOS transistor having a normal channel length. b) is
It is a figure of the nMOS transistor whose channel length is longer than (a).

【0007】図9(a)のnMOSトランジスタ3を形
成する場合は、ガラス基板4上に所定膜厚の下地絶縁膜
5が形成され、その上の所定位置に幅(W)60μm、
長さ(L)6μmの金属クロムなどからなるゲート電極
6を形成する。そして、下地絶縁膜5とゲート電極6と
を覆うようにゲート絶縁膜7が形成され、そのゲート絶
縁膜7の上には、前記ゲート電極6を中心に半導体層8
が左右方向に延在形成される。
When forming the nMOS transistor 3 of FIG. 9A, a base insulating film 5 having a predetermined thickness is formed on a glass substrate 4, and a width (W) of 60 μm is formed at a predetermined position on the base insulating film 5.
A gate electrode 6 made of metallic chromium or the like having a length (L) of 6 μm is formed. Then, a gate insulating film 7 is formed so as to cover the base insulating film 5 and the gate electrode 6, and the semiconductor layer 8 is centered on the gate electrode 6 on the gate insulating film 7.
Are formed to extend in the left-right direction.

【0008】この半導体層8には、上記ゲート電極をイ
オン注入用マスクとしてセルフ・アライン(自己整合)
技術により、n型の不純物イオンをドーピングして熱処
理することによって、81、83がn型不純物注入領
域、82が真性半導体領域であるチャネル領域を形成す
ることができる。
The semiconductor layer 8 is self-aligned with the gate electrode as an ion implantation mask.
By doping n-type impurity ions by a technique and performing heat treatment, a channel region in which 81 and 83 are n-type impurity implantation regions and 82 is an intrinsic semiconductor region can be formed.

【0009】次いで、上記半導体層8とゲート絶縁膜7
の上を覆って平坦化するように層間絶縁膜9が形成され
る。そして、nMOSトランジスタ3のソース・ドレイ
ン電極を形成するため、前記層間絶縁膜9を貫いて半導
体層8の両端部に到達するコンタクトホールを異方性エ
ッチングによって形成し、そのコンタクトホール内にア
ルミニウム(Al)等からなるソース・ドレイン電極1
0を埋め込んで配線することにより、nMOSトランジ
スタ3が形成される。
Then, the semiconductor layer 8 and the gate insulating film 7 are formed.
An interlayer insulating film 9 is formed so as to cover and planarize. Then, in order to form the source / drain electrodes of the nMOS transistor 3, contact holes penetrating the interlayer insulating film 9 and reaching both ends of the semiconductor layer 8 are formed by anisotropic etching, and aluminum ( Source / drain electrode 1 made of Al) or the like
The nMOS transistor 3 is formed by embedding 0 and wiring.

【0010】また、図9(b)に示すように、(a)よ
りチャネル長の長いnMOSトランジスタ3´を形成す
る場合は、製造工程自体は上記と同様であるが、下地絶
縁膜5上に形成するゲート電極6の長さが6μmであっ
たのを10μmとし、このゲート電極6´をマスクとし
て使い、セルフ・アライン技術によってイオンドーピン
グすることにより、10μmと長いチャネル長からなる
チャネル領域82´を形成することができる。
Further, as shown in FIG. 9B, when the nMOS transistor 3'having a longer channel length than that of FIG. 9A is formed, the manufacturing process itself is the same as the above, but on the base insulating film 5. The length of the gate electrode 6 to be formed was 6 μm, but was set to 10 μm, and the gate electrode 6 ′ was used as a mask to perform ion doping by the self-alignment technique to form a channel region 82 ′ having a long channel length of 10 μm. Can be formed.

【0011】図10は、nMOSトランジスタ3のオフ
電流を検出するための接続例を示す図であって、図11
は、図9(a)に示すチャネル幅(W)が60μmでチ
ャネル長(L)が6μmのnMOSトランジスタのドレ
イン電圧とドレイン電流との関係を示す線図である。
FIG. 10 is a diagram showing a connection example for detecting the off-current of the nMOS transistor 3, and FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between drain voltage and drain current of an nMOS transistor having a channel width (W) of 60 μm and a channel length (L) of 6 μm shown in FIG. 9A.

【0012】図10に示すように、nMOSトランジス
タ3は、ソースとゲートがそれぞれグラウンドに接地さ
れていて、トランジスタがオフ状態にあり、ドレインに
所定のドレイン電圧(Vd)が印加されるとその電圧に
応じたドレイン電流(Id)、いわゆる、オフ電流が流
れる。その関係線図が図11であり、4Vのドレイン電
圧が印加されると、約0.1μAのドレイン電流が流
れ、6Vのドレイン電圧が印加されると、約0.2μA
のドレイン電流が流れることがわかる。また、図12
は、図9(b)に示すチャネル幅(W)が60μmでチ
ャネル長(L)が10μmのnMOSトランジスタのド
レイン電圧とドレイン電流との関係を示す線図である。
As shown in FIG. 10, the nMOS transistor 3 has its source and gate grounded to the ground, the transistor is in an off state, and a predetermined drain voltage (Vd) is applied to its drain. A drain current (Id) corresponding to the above, so-called off current flows. The relationship diagram is shown in FIG. 11. When a drain voltage of 4 V is applied, a drain current of about 0.1 μA flows, and when a drain voltage of 6 V is applied, about 0.2 μA.
It can be seen that the drain current of flows. In addition, FIG.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the drain voltage and the drain current of an nMOS transistor having a channel width (W) of 60 μm and a channel length (L) of 10 μm shown in FIG. 9B.

【0013】図10に示すように、nMOSトランジス
タ3がオフ状態であって、ドレインに所定のドレイン電
圧(Vd)が印加されるとその電圧に応じたドレイン電
流(Id=オフ電流)が流れる。例えば、図12に示す
ように、4Vのドレイン電圧が印加されると、約0.0
2μAのドレイン電流が流れ、6Vのドレイン電圧が印
加されると、約0.04μAのドレイン電流が流れ、
0.1μAのドレイン電流が流れるためには、約8.5
Vのドレイン電圧を印加する必要があることがわかる。
As shown in FIG. 10, when the nMOS transistor 3 is off and a predetermined drain voltage (Vd) is applied to the drain, a drain current (Id = off current) corresponding to the voltage flows. For example, as shown in FIG. 12, when a drain voltage of 4 V is applied, it is about 0.0
When a drain current of 2 μA flows and a drain voltage of 6 V is applied, a drain current of about 0.04 μA flows,
It takes about 8.5 for the drain current of 0.1 μA to flow.
It can be seen that it is necessary to apply a drain voltage of V.

【0014】さらに、図8のCMOSトランジスタ1を
構成する他の導電型のpMOSトランジスタ2では、上
記n型の不純物イオンに代えてp型の不純物イオンをド
ーピングすることによって同様に形成することができ、
チャネル長とオフ電流(pMOSトランジスタではソー
ス電流、nMOSトランジスタではドレイン電流)との
関係は上記したnMOSトランジスタと同様となる。
Further, the other conductivity type pMOS transistor 2 constituting the CMOS transistor 1 of FIG. 8 can be similarly formed by doping a p-type impurity ion instead of the n-type impurity ion. ,
The relationship between the channel length and the off-current (source current in the pMOS transistor, drain current in the nMOS transistor) is similar to that of the nMOS transistor described above.

【0015】このように、図11と図12とを比較する
とわかるように、チャネル幅が同じ場合に、チャネル長
を6μmから10μmにするとオフ電流が大幅に減少
し、トランジスタの静的な消費電力を低減することがで
きる。これは、トランジスタのチャネル長を短くする
と、PN接合部分の電界強度が大きくなって、十分なオ
ン電流が得られる反面、オフ電流(リーク電流)が増加
するが、チャネル長を長くすると、PN接合部分の電界
強度が小さくなって、オン電流が小さくなる反面、オフ
電流(リーク電流)が減少することによる。また、上記
したCMOSトランジスタは、インバータ回路以外に
も、表示駆動装置を構成するのに必要なラッチ回路、ア
ンド回路、ナンド回路、あるいは、トライステート回路
等を構成することができる。
Thus, as can be seen by comparing FIGS. 11 and 12, when the channel width is the same and the channel length is changed from 6 μm to 10 μm, the off current is significantly reduced, and the static power consumption of the transistor is reduced. Can be reduced. This is because when the channel length of the transistor is shortened, the electric field strength of the PN junction portion is increased and a sufficient on-current can be obtained, while the off-current (leakage current) is increased, but when the channel length is lengthened, the PN junction is increased. This is because the electric field strength of the portion is reduced and the on-current is reduced, but the off-current (leakage current) is reduced. In addition to the inverter circuit, the CMOS transistor described above can form a latch circuit, an AND circuit, a NAND circuit, a tri-state circuit, or the like, which is necessary to form a display drive device.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の表示駆動装置にあっては、TFTで構成され
るCMOSトランジスタの動作周波数を「f」とし、負
荷容量を「C」とし、電源電圧を「Vdd」とし、リーク
電流を「IL」とした場合、次式によってCMOSトラ
ンジスタの消費電力を表わすことができる。
However, in such a conventional display driving device, the operating frequency of the CMOS transistor composed of TFT is "f", the load capacitance is "C", and the power supply voltage is Where “Vdd” and leakage current are “IL”, the power consumption of the CMOS transistor can be expressed by the following equation.

【0017】W(消費電力)=f・C・Vdd(動的な消
費電力)+IL・Vdd(静的な消費電力) 従来のTFTで構成されたCMOSトランジスタは、上
記式のリーク電流「IL」の値が大きいため、例えば、
多数のTFTで構成された表示駆動装置全体の消費電力
のうち、リーク電流(静的な消費電力)の占める割合が
大きくならざるを得ないという問題があった。
W (power consumption) = fCVdd (dynamic power consumption) + ILVdd (static power consumption) A CMOS transistor composed of conventional TFTs has a leak current "IL" of the above formula. Since the value of is large, for example,
There has been a problem that the leakage current (static power consumption) occupies a large proportion of the total power consumption of the display driving device including a large number of TFTs.

【0018】また、表示駆動装置に使用されるTFTに
要求される性能は、液晶を駆動するに十分なオン電流が
得られること、および、オフ状態における保持特性を良
くするためにオフ電流(リーク電流)が極力少ないこと
である。ところが、十分なオン電流を得るためには、チ
ャネル長を短くすればよいが、PN接合部分の電界強度
が大きくなるため、今度はオフ電流(リーク電流)が増
加するという二律背反の現象が生じる。そこで、表示駆
動装置の消費電力を低減化したい場合は、使用するTF
Tのチャネル長を従来よりも長く構成すれば、静的な消
費電力が小さくなって、表示駆動装置全体の消費電力を
低減化することができる。
Further, the performance required for the TFT used in the display driving device is that an on-current sufficient to drive the liquid crystal can be obtained, and an off-current (leakage) in order to improve the retention characteristic in the off-state. Current) is as small as possible. However, in order to obtain a sufficient on-current, it is sufficient to shorten the channel length, but since the electric field strength at the PN junction portion is increased, an off-current (leakage current) increases, which is a trade-off phenomenon. Therefore, when it is desired to reduce the power consumption of the display drive device, the TF to be used
If the channel length of T is made longer than the conventional one, the static power consumption becomes small, and the power consumption of the entire display drive device can be reduced.

【0019】しかしながら、表示駆動装置の全てのTF
Tのチャネル長を長くすると、それに伴って十分なオン
電流が得られなくなるばかりか、チャネル長が伸びたこ
とによりトランジスタの実装面積が増加するという問題
が生じる。
However, all TFs of the display drive device
When the channel length of T is increased, not only a sufficient on-current cannot be obtained, but the channel length is increased, which causes a problem that the mounting area of the transistor is increased.

【0020】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であって、回路面積の増加を最小限に抑えつつ、十分な
オン電流が得られるとともに、トランジスタの静的な消
費電力であるリーク電流を小さくして、消費電力の低減
化が図れる表示駆動装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to obtain a sufficient on-current while suppressing an increase in circuit area to a minimum, and to provide a leak current which is static power consumption of a transistor. It is an object of the present invention to provide a display drive device that can reduce the power consumption and reduce the power consumption.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の表示駆動
装置は、表示部に所定の駆動電圧を印加して表示制御を
行う表示駆動回路を備えた表示駆動装置であって、前記
表示駆動回路内の、複数段のインバータ回路を有して前
記駆動電圧を出力する出力回路ブロックにおける、最終
段のインバータ回路に使用されるトランジスタのチャネ
ル長を、それ以外のトランジスタのチャネル長よりも長
く構成することを特徴とする。すなわち、表示駆動回路
の出力回路ブロックにおける最終段のインバータ回路で
は、駆動能力を高くして十分なオン電流を得るために大
電流となることから、この部分のトランジスタのチャネ
ル長をそれ以外の部分のトランジスタのチャネル長より
も長く構成することによって、効果的にオフ電流を減少
させることができる。
A display driving device according to claim 1, wherein the display driving device comprises a display driving circuit for applying a predetermined driving voltage to a display section to control display. In the output circuit block that has a plurality of stages of inverter circuits in the circuit and outputs the drive voltage, the channel length of the transistor used in the final stage inverter circuit is made longer than the channel length of the other transistors. It is characterized by doing. That is, in the final stage inverter circuit in the output circuit block of the display drive circuit, a large current is required in order to increase the driving capability and obtain a sufficient on-current. The off-state current can be effectively reduced by making the channel length longer than that of the transistor.

【0022】従って、表示駆動回路の出力回路ブロック
における最終段のインバータ回路のトランジスタのチャ
ネル長を長く構成することにより、トランジスタのPN
接合部分の電界強度が小さくなることから、オフ電流
(リーク電流)を減少させることができる。特に、表示
駆動回路の最終段のトランジスタでは、大電流となるこ
とから、この部分のトランジスタのチャネル長を長くす
ることによって、効果的にオフ電流を減少させて、消費
電力を少なくすることができる。
Therefore, by configuring the channel length of the transistor of the final stage inverter circuit in the output circuit block of the display drive circuit to be long, the PN of the transistor is formed.
Since the electric field strength at the junction is small, off current (leakage current) can be reduced. In particular, since the transistor in the final stage of the display driver circuit has a large current, by increasing the channel length of the transistor in this portion, the off current can be effectively reduced and power consumption can be reduced. .

【0023】また、請求項1記載の表示駆動装置は、例
えば、請求項2に記載されるように、液晶セル内にマト
リクス状に画素が形成された液晶表示パネルを駆動する
表示駆動装置であって、前記各画素に表示信号を供給す
る信号側駆動回路内の、複数段のインバータ回路を有し
て前記表示信号を出力するトライステート回路の、最終
段のインバータ回路のトランジスタのチャネル長を、そ
れ以外の回路のトランジスタのチャネル長よりも長く構
成することを特徴とする。従って、表示駆動回路である
信号側駆動回路の、前記表示信号を出力するトライステ
ート回路の、最終段のインバータ回路のトランジスタの
チャネル長を他の回路で用いるトランジスタのチャネル
長よりも長く構成することにより、効果的にオフ電流を
減少させることができるとともに、チャネル長の長いト
ランジスタをトライステート回路に限定して用いている
ため、回路面積の増加を最小限に抑えることができる。
The display driving device according to claim 1 is, for example, a display driving device for driving a liquid crystal display panel in which pixels are formed in a matrix in a liquid crystal cell. Then, in the signal side drive circuit that supplies a display signal to each pixel, the channel length of the transistor of the final stage inverter circuit of the tri-state circuit that has a plurality of stages of inverter circuits and outputs the display signal, It is characterized in that it is configured to be longer than the channel length of the transistors in the other circuits. Therefore, the channel length of the transistor of the final stage inverter circuit of the tri-state circuit that outputs the display signal of the signal side drive circuit that is the display drive circuit is configured to be longer than the channel length of the transistor used in other circuits. Thus, the off current can be effectively reduced, and since the transistor having a long channel length is limited to the tristate circuit, the increase in the circuit area can be suppressed to the minimum.

【0024】また、請求項1記載の表示駆動装置は、例
えば、請求項3に記載されるように、液晶セル内にマト
リクス状に画素が形成された液晶表示パネルを駆動する
表示駆動装置であって、前記各画素に走査信号を供給す
る走査側駆動回路内の、複数段のインバータ回路を有し
て前記走査信号を出力するバッファ回路の、最終段のイ
ンバータ回路のトランジスタのチャネル長を、それ以外
の回路のトランジスタのチャネル長よりも長く構成する
ことを特徴とする。
The display driving device according to claim 1 is, for example, a display driving device for driving a liquid crystal display panel in which pixels are formed in a matrix in a liquid crystal cell. The channel length of the transistor of the final stage inverter circuit of the buffer circuit that has a plurality of stages of inverter circuits in the scanning side drive circuit that supplies a scanning signal to each pixel and that outputs the scanning signal. It is characterized in that it is configured to be longer than the channel length of the transistors of circuits other than.

【0025】従って、表示駆動回路である走査側駆動回
路の、前記走査信号を出力するバッファ回路の、最終段
のインバータ回路のトランジスタのチャネル長を他の回
路で用いるトランジスタのチャネル長よりも長く構成す
ることにより、効果的にオフ電流を減少させることがで
きるとともに、チャネル長の長いトランジスタをバッフ
ァ回路に限定して用いているため、回路面積の増加を最
小限に抑えることができる。
Therefore, the channel length of the transistor of the inverter circuit at the final stage of the buffer circuit for outputting the scanning signal of the scanning side driving circuit which is the display driving circuit is longer than the channel length of the transistor used in other circuits. By doing so, the off current can be effectively reduced, and since the transistor having a long channel length is limited to the buffer circuit and used, an increase in the circuit area can be suppressed to the minimum.

【0026】また、請求項4記載の表示駆動装置は、前
記インバータ回路がnMOSトランジスタとpMOSト
ランジスタとを対にして構成した相補型のCMOSトラ
ンジスタによるインバータ回路であることを特徴とす
る。従って、CMOSトランジスタは、nMOSトラン
ジスタとpMOSトランジスタとを対にして構成されて
いるため、入力されるゲート電圧に対してnMOSトラ
ンジスタかpMOSトランジスタの一方がオンすると、
他方が必ずオフする構造であることから、消費電力が少
なくて済む上、適正な出力レベルが得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, the display drive device is characterized in that the inverter circuit is an inverter circuit formed of complementary CMOS transistors formed by pairing an nMOS transistor and a pMOS transistor. Therefore, the CMOS transistor is composed of a pair of an nMOS transistor and a pMOS transistor. Therefore, when one of the nMOS transistor and the pMOS transistor turns on with respect to the input gate voltage,
Since the other structure is always turned off, power consumption can be reduced and an appropriate output level can be obtained.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1〜図7は、本発明の表示駆動
装置に係る実施の形態例を示す図であり、ここでは、ガ
ラス基板上に液晶駆動回路と画素部の各画素毎に薄膜ト
ランジスタ(TFT)からなるスイッチング素子を一体
形成して、駆動回路一体型液晶表示装置として実施した
ものである。そして、本実施の形態例の特徴は、上記し
た液晶駆動回路の最終段のCMOSトランジスタのチャ
ネル長を、それ以外のトランジスタのチャネル長よりも
長く構成したことにある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 7 are diagrams showing an embodiment of a display driving device of the present invention, in which a liquid crystal driving circuit on a glass substrate and a switching device including a thin film transistor (TFT) for each pixel of a pixel portion are shown. This is implemented as a drive circuit integrated type liquid crystal display device by integrally forming elements. The feature of the present embodiment is that the channel length of the CMOS transistor at the final stage of the liquid crystal drive circuit described above is set longer than the channel lengths of the other transistors.

【0028】まず、構成を説明する。図1は、液晶駆動
回路の最終段を構成するチャネル長の長いnMOSおよ
びpMOSを使ったCMOSトランジスタからなるイン
バータ回路21の断面構成図である。インバータ回路2
1は、回路図が従来のインバータ回路の図8と同じであ
るが、液晶駆動回路の最終段に用いられるインバータ回
路のトランジスタのチャネル長が、他の部分に用いられ
るトランジスタのチャネル長よりも長く構成されてい
る。
First, the structure will be described. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an inverter circuit 21 that is a final stage of a liquid crystal drive circuit and that includes CMOS transistors using nMOS and pMOS having a long channel length. Inverter circuit 2
1, the circuit diagram is the same as FIG. 8 of the conventional inverter circuit, but the channel length of the transistor of the inverter circuit used in the final stage of the liquid crystal drive circuit is longer than the channel length of the transistor used in other parts. It is configured.

【0029】図1のインバータ回路21は、図8の従来
のCMOSトランジスタからなるインバータ回路1のn
MOSトランジスタ2とpMOSトランジスタ3とが、
pMOSトランジスタ22とnMOSトランジスタ23
とに対応しており、そのチャネル長が通常は6μm程度
であったものを、それぞれ10μm程度のチャネル長で
構成したものである。
The inverter circuit 21 of FIG. 1 is the same as the inverter circuit 1 of the conventional CMOS transistor shown in FIG.
MOS transistor 2 and pMOS transistor 3 are
pMOS transistor 22 and nMOS transistor 23
The channel length is usually about 6 μm, but each channel length is about 10 μm.

【0030】本実施の形態例のように、トランジスタの
チャネル長を通常よりも長く構成することにより、個々
のトランジスタにおけるPN接合部分の電界強度が小さ
くなるため、トランジスタのオフ電流を減少させること
ができる。特に、このチャネル長の長いトランジスタ
は、液晶駆動回路の最終段のトランジスタにのみ用いて
おり、それ以外の回路には通常のチャネル長からなるト
ランジスタを用いている。このように、表示駆動回路の
最終段のトランジスタでは、駆動能力を高めるため、大
電流となることから、この部分のトランジスタのチャネ
ル長を長くすることによって、効果的にオフ電流を減少
させて消費電力を減少できるとともに、十分なオン電流
も得ることができ、さらに、上記チャネル長の長いトラ
ンジスタを一部に限定して使っているため、回路面積の
増加を最小限に抑えることができる。
As in the present embodiment, by making the channel length of the transistor longer than usual, the electric field strength of the PN junction portion of each transistor becomes small, so that the off current of the transistor can be reduced. it can. In particular, the transistor having the long channel length is used only for the final stage transistor of the liquid crystal drive circuit, and the transistors having the normal channel length are used for the other circuits. As described above, in the transistor at the final stage of the display drive circuit, a large current is supplied in order to increase the driving capability. Therefore, by increasing the channel length of the transistor in this portion, the off current is effectively reduced and consumed. The power can be reduced, a sufficient on-current can be obtained, and further, since the transistor having a long channel length is limitedly used, the increase in the circuit area can be minimized.

【0031】図1に示すように、本実施の形態に係るC
MOSインバータ回路21は、ガラス基板24の表面の
全面に所定膜厚の下地絶縁膜25が形成される。そし
て、この下地絶縁膜25の表面の所定位置には、幅
(W)60μm、長さ(L)10μmの金属クロムなど
からなるゲート電極26、27が形成される。さらに、
下地絶縁膜25とゲート電極26、27とを覆うように
ゲート絶縁膜28が形成され、そのゲート絶縁膜28の
上には、それぞれのゲート電極26、27を中心にして
半導体層29、30が左右方向に延在形成される。
As shown in FIG. 1, C according to the present embodiment.
In the MOS inverter circuit 21, a base insulating film 25 having a predetermined thickness is formed on the entire surface of the glass substrate 24. Then, at predetermined positions on the surface of the base insulating film 25, gate electrodes 26 and 27 made of metallic chromium having a width (W) of 60 μm and a length (L) of 10 μm are formed. further,
A gate insulating film 28 is formed so as to cover the base insulating film 25 and the gate electrodes 26 and 27, and semiconductor layers 29 and 30 are formed on the gate insulating film 28 with the gate electrodes 26 and 27 as the center. It is formed so as to extend in the left-right direction.

【0032】この半導体層29、30には、上記ゲート
電極26、27をイオン注入用マスクとしてセルフ・ア
ライン(自己整合)技術によって、n型およびp型の不
純物イオンをそれぞれドーピングした後、熱処理が行わ
れる。これにより、半導体層29では、291、293
がp型不純物注入領域となって、292が真性半導体領
域であるチャネル領域となる。
The semiconductor layers 29 and 30 are doped with n-type and p-type impurity ions by the self-alignment technique using the gate electrodes 26 and 27 as ion implantation masks, respectively, and then heat-treated. Done. Thereby, in the semiconductor layer 29, 291, 293 are formed.
Serves as a p-type impurity implantation region, and 292 serves as a channel region which is an intrinsic semiconductor region.

【0033】また、半導体層30では、301、303
がn型不純物注入領域となって、302が真性半導体領
域であるチャネル領域となる。次いで、上記半導体層2
9、30とゲート絶縁膜28の上を覆って平坦化するよ
うに層間絶縁膜31が形成される。そして、pMOSト
ランジスタ22とnMOSトランジスタ23のソース・
ドレイン電極をそれぞれ形成するため、前記層間絶縁膜
31を貫いて半導体層29、30の両端部に到達するコ
ンタクトホールを異方性エッチングによって形成し、そ
のコンタクトホール内にアルミニウム(Al)等からな
るソース・ドレイン電極32埋め込んだ後、図8に示す
インバータ回路を構成する配線を行うことにより、CM
OSインバータ回路21が形成される。
Further, in the semiconductor layer 30, 301, 303
Serves as an n-type impurity implantation region, and 302 serves as a channel region which is an intrinsic semiconductor region. Then, the semiconductor layer 2
An interlayer insulating film 31 is formed so as to cover the gate insulating film 28 and the gate insulating film 28 and planarize them. Then, the sources of the pMOS transistor 22 and the nMOS transistor 23
In order to form the drain electrodes respectively, contact holes penetrating the interlayer insulating film 31 and reaching both ends of the semiconductor layers 29, 30 are formed by anisotropic etching, and the contact holes are made of aluminum (Al) or the like. After embedding the source / drain electrodes 32, wiring for forming the inverter circuit shown in FIG.
The OS inverter circuit 21 is formed.

【0034】上記したように、液晶駆動回路において、
最終段の回路を構成する10μmのチャネル長を持った
トランジスタ以外は、図9(a)に示すような従来の6
μmのチャネル長を持ったトランジスタで構成されてい
る。
As described above, in the liquid crystal drive circuit,
Except for the transistor having a channel length of 10 μm which constitutes the circuit at the final stage, the conventional 6-channel transistor as shown in FIG.
It is composed of a transistor having a channel length of μm.

【0035】この6μmのチャネル長を持ったトランジ
スタを形成する場合は、製造工程自体は上記と同じであ
るが、下地絶縁膜25上に形成するゲート電極26、2
7の長さを10μmとしたのを6μmとし、この6μm
からなるゲート電極26、27をマスクとして使って、
セルフ・アライン技術によりイオンドーピングすること
によって、6μmのチャネル長からなる通常のトランジ
スタのチャネル領域292、302を形成することがで
きる。
When the transistor having the channel length of 6 μm is formed, the manufacturing process itself is the same as the above, but the gate electrodes 26, 2 formed on the base insulating film 25 are formed.
The length of 7 is set to 10 μm and is set to 6 μm.
Using the gate electrodes 26 and 27 made of
By ion-doping with the self-alignment technique, the channel regions 292 and 302 of a normal transistor having a channel length of 6 μm can be formed.

【0036】図2は、nMOSトランジスタ23のオン
電流を検出するための接続例を示す図であり、図3は、
図2のトランジスタのオン電流を検出するためのVg−
Id特性を示す線図である。図2に示すnMOSトラン
ジスタ23は、ソースがグラウンドに接地され、ゲート
にゲート電圧(Vg)が印加されるとともに、ドレイン
に+1Vのドレイン電圧が印加されている。図2のよう
な接続状態において、上記したゲート電圧(Vg)の変
化に伴って、ドレインを流れるドレイン電流(Id)が
変化する関係を表わしたのが図3である。
FIG. 2 is a diagram showing a connection example for detecting the on-current of the nMOS transistor 23, and FIG.
Vg- for detecting the on-current of the transistor of FIG.
It is a diagram which shows Id characteristics. In the nMOS transistor 23 shown in FIG. 2, the source is grounded, the gate voltage (Vg) is applied to the gate, and the drain voltage of +1 V is applied to the drain. FIG. 3 shows the relationship in which the drain current (Id) flowing through the drain changes in accordance with the above-mentioned change in the gate voltage (Vg) in the connected state as shown in FIG.

【0037】図3中では、トランジスタのチャネル長
(L)が6μmの場合を実線で示し、チャネル長(L)
が10μmの場合を破線で示している。この図3を見る
と、トランジスタのチャネル長が6μmから10μmに
伸びた場合、トランジスタのオン電流の減少は、40%
程度で済むことがわかる(1/Lに比例する)。これに
対して、前述した従来例の図11と図12を使って説明
したように、チャネル長を6μmから10μmにした場
合は、オフ電流(リーク電流)が1桁近く減少してお
り、ソース・ドレイン耐圧が向上している。
In FIG. 3, the case where the channel length (L) of the transistor is 6 μm is shown by a solid line, and the channel length (L) is shown.
Is 10 μm, it is indicated by a broken line. As shown in FIG. 3, when the channel length of the transistor is increased from 6 μm to 10 μm, the reduction of the on-current of the transistor is 40%.
It can be seen that the degree is sufficient (proportional to 1 / L). On the other hand, as described with reference to FIGS. 11 and 12 of the conventional example described above, when the channel length is changed from 6 μm to 10 μm, the off current (leakage current) is reduced by almost one digit, and the source・ Drain breakdown voltage is improved.

【0038】このように、チャネル長(L)の長いトラ
ンジスタを使用すると、回路の静的な消費電力を効果的
に低減することが可能となる。特に、本実施の形態で
は、チャネル長の長いトランジスタを大電流の流れる液
晶駆動回路の最終段のトランジスタに限定して使用した
ため、効果的に消費電力が低減化できるとともに、回路
面積の増加を抑えることができるという利点がある。こ
の場合、上述した如く、トランジスタのオン電流の減少
は、リーク電流の減少傾向に比べて十分に小さい。
As described above, by using a transistor having a long channel length (L), it is possible to effectively reduce the static power consumption of the circuit. In particular, in the present embodiment, since the transistor having a long channel length is limited to the final-stage transistor of the liquid crystal drive circuit in which a large current flows, the power consumption can be effectively reduced and the increase of the circuit area can be suppressed. There is an advantage that you can. In this case, as described above, the decrease in the on-current of the transistor is sufficiently smaller than the decrease tendency of the leakage current.

【0039】もちろん、上記した図2および図3では、
チャネル長の異なるnMOSトランジスタ23を例にあ
げて説明したが、図1に示すCMOSインバータ回路2
1のpMOSトランジスタ22の場合も同様であって、
チャネル長を長くすると、効果的に消費電力が低減化で
きるとともに、使用する場所を限定することによって回
路面積の増加を抑えることができる。
Of course, in FIGS. 2 and 3 above,
Although the nMOS transistor 23 having a different channel length has been described as an example, the CMOS inverter circuit 2 shown in FIG.
The same applies to the case of the pMOS transistor 22 of 1.
When the channel length is increased, power consumption can be effectively reduced, and an increase in circuit area can be suppressed by limiting the place where the channel is used.

【0040】そして、上記した図1のCMOSインバー
タ回路21は、入力が「0」のときに、nMOSトラン
ジスタ23がオフし、pMOSトランジスタ22がオン
して電源Vddから「1」が出力される。また、入力が
「1」のときは、pMOSトランジスタ22がオフし
て、nMOSトランジスタ23がオンすることにより、
グラウンドから「0」が出力される。このように、CM
OSインバータ回路21は、入力される論理とは反対の
論理が出力される。
In the CMOS inverter circuit 21 of FIG. 1 described above, when the input is "0", the nMOS transistor 23 is turned off, the pMOS transistor 22 is turned on, and "1" is output from the power supply Vdd. When the input is "1", the pMOS transistor 22 is turned off and the nMOS transistor 23 is turned on.
"0" is output from the ground. In this way, CM
The OS inverter circuit 21 outputs the logic opposite to the input logic.

【0041】上記したように、本実施の形態では、チャ
ネル長(L)の長いトランジスタを使用することによっ
て、トランジスタのPN接合部分の電界強度が小さくな
り、トランジスタのオフ電流(リーク電流)を、オン電
流の減少する割合に比べて大幅に減少させることが可能
となる。特に、チャネル長の長いトランジスタを大電流
の流れる液晶駆動回路の最終段のトランジスタに限定し
て使用しているため、効果的に消費電力が低減化できる
とともに、回路面積の増加を抑えることができるように
なった。
As described above, in the present embodiment, by using the transistor having the long channel length (L), the electric field strength of the PN junction portion of the transistor is reduced, and the off current (leakage current) of the transistor is reduced. It is possible to reduce the ON current significantly compared to the rate of decrease. In particular, since a transistor with a long channel length is used only in the final stage transistor of a liquid crystal drive circuit in which a large current flows, power consumption can be effectively reduced and an increase in circuit area can be suppressed. It became so.

【0042】次に、図4は、本実施の形態に係る駆動回
路一体型TFT−LCD41の概略構成図である。この
駆動回路一体型TFT−LCD41は、ガラス基板45
上に液晶表示パネル(TFT−LCD:Thin Film Tran
sistor−Liquid Crystal Di-splay)42と、液晶表示
パネル42にマトリクス状に配置された各画素のスイッ
チング素子を駆動するゲートドライバ43と、ドレイン
ドライバ44とをCOG(Chip On Glass)技術により
一体形成している。
Next, FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the drive circuit integrated TFT-LCD 41 according to the present embodiment. The drive circuit integrated type TFT-LCD 41 includes a glass substrate 45.
Liquid crystal display panel (TFT-LCD: Thin Film Tran)
sistor-Liquid Crystal Display 42, a gate driver 43 for driving switching elements of each pixel arranged in a matrix on the liquid crystal display panel 42, and a drain driver 44 are integrally formed by COG (Chip On Glass) technology. is doing.

【0043】そして、図5は、図4の液晶駆動回路と液
晶表示パネルの具体例の一部を示す図である。図5に示
す液晶表示パネル42では、各画素毎に接続されたTF
Tと、そのTFTが画素電極を介してコモン電極との間
で液晶容量LCを形成している。そして、ゲートドライ
バ43からは、各ゲートラインG1、G2、G3、……
に走査信号を順次印加して各走査ラインに接続されたT
FTのゲートを駆動して、選択状態と非選択状態とを作
り出す。ここで、ゲートドライバ43によって選択状態
とした走査ライン上のTFTは、ドレインドライバ44
から各ドレインラインD1、D2、……に対して表示信
号が印加されると、選択状態にある画素電極に駆動電圧
が印加されて、コモン電極との間の電位差によって液晶
が駆動され、表示制御が行われる。
FIG. 5 is a diagram showing a part of a concrete example of the liquid crystal drive circuit and the liquid crystal display panel of FIG. In the liquid crystal display panel 42 shown in FIG. 5, the TF connected to each pixel is
T and the TFT form a liquid crystal capacitor LC between the pixel electrode and the common electrode. Then, from the gate driver 43, the gate lines G1, G2, G3, ...
Scan signals are sequentially applied to the T connected to each scan line.
The gate of the FT is driven to create a selected state and a non-selected state. Here, the TFT on the scanning line selected by the gate driver 43 is the drain driver 44.
When a display signal is applied to each of the drain lines D1, D2, ... From the liquid crystal display device, a drive voltage is applied to the pixel electrode in the selected state, the liquid crystal is driven by the potential difference between the pixel electrode and the common electrode, and display control is performed. Is done.

【0044】本実施の形態では、液晶駆動回路であるド
レインドライバ44とゲートドライバ43の構成に特徴
があるため、ドレインドライバとゲートドライバに分け
てそれぞれの構成と動作を説明する。
Since the present embodiment is characterized by the configurations of the drain driver 44 and the gate driver 43 which are liquid crystal drive circuits, the configuration and operation will be described separately for the drain driver and the gate driver.

【0045】(ドレインドライバ)図5に示すように、
ドレインドライバ44は、データ用シフトレジスタ52
と、ラッチ回路LA101、LA102と、トライステ
ート回路TS101、TS102とで構成されている。
データ用シフトレジスタ52は、外部回路51から水平
同期信号φHおよび水平用クロック信号CPHが入力さ
れ、水平同期信号φHを水平用クロック信号CPHによ
って順次シフトしながら、各出力端子DSR1、DSR
2からそれぞれラッチ回路LA101、LA102の制
御端子Lに対して、映像信号をラッチするためのラッチ
信号を出力する。
(Drain driver) As shown in FIG.
The drain driver 44 includes a data shift register 52.
And latch circuits LA101 and LA102, and tristate circuits TS101 and TS102.
The horizontal shift signal φH and the horizontal clock signal CPH are input from the external circuit 51 to the data shift register 52. The horizontal shift signal φH is sequentially shifted by the horizontal clock signal CPH while the output terminals DSR1 and DSR are shifted.
2 outputs a latch signal for latching the video signal to the control terminals L of the latch circuits LA101 and LA102, respectively.

【0046】ラッチ回路LA101、LA102は、各
ドレインラインD1、D2、…に対応した数だけ設けら
れ、その入力端子Iは映像信号ラインL100に接続さ
れていて、この映像信号ラインL100には外部回路5
1から2値映像信号DATAが印加されるとともに、上
記したデータ用シフトレジスタ52から制御端子Lにラ
ッチ信号が入力される。映像信号ラインL100から入
力されるシリアルの2値映像信号DATAは、各ラッチ
回路LA101、LA102に入力されるラッチ信号の
タイミングでデータをラッチして、そのラッチデータが
出力端子Oから次段のトライステート回路に出力され
る。
Latch circuits LA101, LA102 are provided by the number corresponding to the drain lines D1, D2, ..., The input terminals I are connected to the video signal line L100, and the video signal line L100 is connected to an external circuit. 5
The 1- to 2-valued video signal DATA is applied and the latch signal is input to the control terminal L from the data shift register 52 described above. The serial binary video signal DATA input from the video signal line L100 latches data at the timing of the latch signal input to each latch circuit LA101, LA102, and the latched data is output from the output terminal O to the next stage. It is output to the state circuit.

【0047】トライステート回路TS101、TS10
2は、ドレインドライバ44の最終段に各ドレインライ
ンD1、D2、……に対応した数が配置され、上記した
ラッチ回路でラッチしたラッチデータに基づいて、液晶
を交流駆動するための液晶駆動電圧波形を生成する回路
である。トライステート回路TS101、TS102の
制御端子は、それぞれラッチ回路LA101、LA10
2の出力端子Oに接続されるとともに、各トライステー
ト回路の正電源端子および負電源端子には、出力用正電
源VOHおよび出力用負電源VOLが接続されている。そし
て、各トライステート回路TS101、TS102、…
…の出力端子には、それぞれドレインラインD1、D
2、……が接続され、各TFTを介して画素電極に液晶
駆動電圧が供給される。
Tristate circuits TS101, TS10
2 is arranged in the final stage of the drain driver 44 in a number corresponding to each of the drain lines D1, D2, ... And, based on the latch data latched by the above-mentioned latch circuit, a liquid crystal drive voltage for alternating-current driving the liquid crystal. It is a circuit that generates a waveform. The control terminals of the tri-state circuits TS101 and TS102 are latch circuits LA101 and LA10, respectively.
The output positive power supply VOH and the output negative power supply VOL are connected to the positive power supply terminal and the negative power supply terminal of each tri-state circuit while being connected to the second output terminal O. Then, each tri-state circuit TS101, TS102, ...
The drain terminals D1 and D are connected to the output terminals of ...
.. are connected, and a liquid crystal drive voltage is supplied to the pixel electrode via each TFT.

【0048】図6は、図5のラッチ回路LA101とト
ライステート回路TS101の具体的構成例を示す図で
ある。図6に示すラッチ回路LA101は、トランスフ
ァーゲートTG1、TG2と、インバータIN1、IN
2、IN3とを備えている。
FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration example of the latch circuit LA101 and the tri-state circuit TS101 of FIG. The latch circuit LA101 shown in FIG. 6 includes transfer gates TG1 and TG2 and inverters IN1 and IN.
2 and IN3 are provided.

【0049】そして、上記したデータ用シフトレジスタ
52の出力端子DSR1は、トランスファーゲートTG
1のP側制御端子およびトランスファーゲートTG2の
N側制御端子に接続されるとともに、インバータIN1
を介してトランスファーゲートTG1のN側制御端子お
よびトランスファーゲートTG2のP側制御端子に接続
されている。そして、トランスファーゲートTG1の第
1の非制御端子は映像信号ラインL100に接続され、
このトランスファーゲートTG1の第2の非制御端子は
インバータIN2、IN3を直列に介してトランスファ
ーゲートTG2の第1の非制御端子に接続され、このト
ランスファーゲートTG2の第2の非制御端子はトラン
スファーゲートTG1の第2の非制御端子に接続されて
いる。
The output terminal DSR1 of the data shift register 52 is connected to the transfer gate TG.
1 is connected to the P-side control terminal and the transfer gate TG2 of the N-side control terminal, and the inverter IN1
Through the N-side control terminal of the transfer gate TG1 and the P-side control terminal of the transfer gate TG2. The first non-control terminal of the transfer gate TG1 is connected to the video signal line L100,
The second non-control terminal of the transfer gate TG1 is connected to the first non-control terminal of the transfer gate TG2 via the inverters IN2 and IN3 in series, and the second non-control terminal of the transfer gate TG2 is the transfer gate TG1. Connected to the second non-control terminal of the.

【0050】次に、図6に示すトライステート回路TS
101は、インバータIN4、IN5、IN6と、トラ
ンジスタTR1〜TR8とを備えている。ここでは、上
記トランジスタは、TR1、TR2、TR4、TR7が
pMOSトランジスタであって、TR3、TR5、TR
6、TR8がnMOSトランジスタで構成されている。
Next, the tri-state circuit TS shown in FIG.
101 includes inverters IN4, IN5, IN6, and transistors TR1 to TR8. Here, in the above transistor, TR1, TR2, TR4 and TR7 are pMOS transistors, and TR3, TR5 and TR are
6 and TR8 are composed of nMOS transistors.

【0051】そこで、上記したラッチ回路LA101の
インバータIN2とIN3の接続部からは、トライステ
ート回路TS101のインバータIN4、IN5、IN
6を直列に介してpMOSトランジスタTR1およびn
MOSトランジスタTR5のそれぞれのゲートに接続さ
れる。また、前記インバータIN5とIN6の接続部
は、pMOSトランジスタTR2およびnMOSトラン
ジスタTR3のそれぞれのゲートに接続される。
Therefore, from the connection portion of the inverters IN2 and IN3 of the latch circuit LA101 described above, the inverters IN4, IN5, IN of the tri-state circuit TS101 are connected.
6 in series with pMOS transistors TR1 and n
It is connected to each gate of the MOS transistor TR5. The connection between the inverters IN5 and IN6 is connected to the gates of the pMOS transistor TR2 and the nMOS transistor TR3.

【0052】さらに、pMOSトランジスタTR4およ
びnMOSトランジスタTR6のそれぞれのゲートは、
フレーム信号φfが入力されるフレーム信号ライン55
に接続される。
Further, the gates of the pMOS transistor TR4 and the nMOS transistor TR6 are
Frame signal line 55 to which the frame signal φf is input
Connected to.

【0053】そして、前記pMOSトランジスタTR1
のソースは、正電源VCCに接続され、ドレインがpMO
SトランジスタTR2のソースに接続される。さらに、
このpMOSトランジスタTR2のドレインは、nMO
SトランジスタTR3のドレインに接続され、このnM
OSトランジスタTR3のソースは、グラウンドに接地
される。
Then, the pMOS transistor TR1
Source is connected to the positive power supply Vcc and the drain is pMO
It is connected to the source of the S transistor TR2. further,
The drain of the pMOS transistor TR2 is nMO
This nM is connected to the drain of the S transistor TR3.
The source of the OS transistor TR3 is grounded.

【0054】また、前記pMOSトランジスタTR4
は、ソースが正電源VCCに接続され、ドレインがnMO
SトランジスタTR5のドレインに接続される。このn
MOSトランジスタTR5のソースは、さらに、nMO
SトランジスタTR6のドレインに接続され、このnM
OSトランジスタTR6のソースは、グラウンドに接地
される。そして、前記pMOSトランジスタTR1とT
R4のドレイン同士が接続されるとともに、通常のトラ
ンジスタよりもチャネル長を長くした図1と同様の構成
からなるCMOSインバータ回路56のpMOSトラン
ジスタTR7のゲート電極に接続される。
Further, the pMOS transistor TR4
Has a source connected to the positive power source Vcc and a drain connected to nMO
It is connected to the drain of the S transistor TR5. This n
The source of the MOS transistor TR5 is further nMO.
This nM is connected to the drain of the S transistor TR6.
The source of the OS transistor TR6 is grounded. Then, the pMOS transistors TR1 and T
The drains of R4 are connected to each other and to the gate electrode of the pMOS transistor TR7 of the CMOS inverter circuit 56 having the same configuration as that of FIG. 1 in which the channel length is longer than that of a normal transistor.

【0055】また、前記pMOSトランジスタTR2の
ドレインには、nMOSトランジスタTR5のソースが
接続されるとともに、通常のトランジスタよりもチャネ
ル長を長くした図1と同様の構成からなるCMOSイン
バータ回路56のnMOSトランジスタTR8のゲート
電極に接続される。
The source of the nMOS transistor TR5 is connected to the drain of the pMOS transistor TR2, and the channel length of the nMOS transistor TR5 is longer than that of an ordinary transistor. It is connected to the gate electrode of TR8.

【0056】そして、前記CMOSインバータ回路56
のpMOSトランジスタTR7のソースは、出力用正電
源VOHに接続され、pMOSトランジスタTR7のドレ
インがデータラインD1に接続されるとともに、nMO
SトランジスタTR8のドレインに接続され、nMOS
トランジスタTR8のソースは、出力用負電源VOLに接
続される。
Then, the CMOS inverter circuit 56
The source of the pMOS transistor TR7 is connected to the output positive power supply VOH, the drain of the pMOS transistor TR7 is connected to the data line D1, and the nMO
NMOS connected to the drain of the S transistor TR8
The source of the transistor TR8 is connected to the output negative power supply VOL.

【0057】本実施の形態に係るドレインドライバ44
の特徴的な構成は、液晶駆動回路であるドレインドライ
バ44の最終段に配置されたトライステート回路TS1
01に、チャネル長が他のトランジスタよりも長く(通
常は6μm程度のものを10μmとして)構成したpM
OSトランジスタTR7とnMOSトランジスタTR8
とを使って、CMOSインバータ回路56を形成したこ
とにある。これにより、通常のチャネル長からなるCM
OSインバータ回路を使った場合よりもチャネル長が長
いため、個々のトランジスタにおけるPN接合部分の電
界強度が小さくなって、トランジスタのオフ電流を減少
させることができる。特に、本実施の形態では、駆動能
力を十分高めて、十分なオン電流を得るために大電流を
流すドレインドライバ44の最終段にのみ上記したチャ
ネル長の長いトランジスタを用いているため、回路面積
の増大を最小限に止めつつ、効果的にオフ電流を減少さ
せるようにしたものである。
The drain driver 44 according to the present embodiment
Is characterized in that the tri-state circuit TS1 arranged at the final stage of the drain driver 44 which is a liquid crystal drive circuit.
PM having a channel length longer than that of other transistors (usually about 6 μm is 10 μm)
OS transistor TR7 and nMOS transistor TR8
Is used to form the CMOS inverter circuit 56. As a result, a CM having a normal channel length
Since the channel length is longer than that in the case where the OS inverter circuit is used, the electric field strength of the PN junction portion in each transistor is reduced, so that the off-state current of the transistor can be reduced. In particular, in the present embodiment, the above-mentioned transistor having a long channel length is used only in the final stage of the drain driver 44 that flows a large current in order to sufficiently enhance the driving capability and obtain a sufficient on-current, so that the circuit area is large. The off-current is effectively reduced while the increase in the current is suppressed to the minimum.

【0058】次に、動作を説明する。図5に示すデータ
用シフトレジスタ52は、外部回路51から水平同期信
号φHおよび水平用クロック信号CPHが入力されて出
力端子DSR1からラッチ信号を出力し、ラッチ回路L
A101の制御端子Lに供給する。また、ラッチ回路L
A101の入力端子Iには、映像信号DATAが供給さ
れる。
Next, the operation will be described. The data shift register 52 shown in FIG. 5 receives the horizontal synchronizing signal φH and the horizontal clock signal CPH from the external circuit 51, outputs a latch signal from the output terminal DSR1, and outputs the latch circuit L.
It is supplied to the control terminal L of A101. Also, the latch circuit L
The video signal DATA is supplied to the input terminal I of A101.

【0059】図6では、データ用シフトレジスタ52の
出力端子DSR1からのラッチ信号がロー(Low)レ
ベルになった時、インバータIN1の出力はハイ(Hi
gh)レベルになるため、トランスファーゲートTG1
はオンになり、映像信号DATAが取り込まれ、データ
用シフトレジスタ52の出力端子DSR1からのラッチ
信号がハイレベルになった時、インバータIN1の出力
はローレベルになるため、トランスファーゲートTG1
はオフになるとともに、トランスファーゲートTG2が
オンとなり、映像信号DATAが記憶される。
In FIG. 6, when the latch signal from the output terminal DSR1 of the data shift register 52 becomes low level, the output of the inverter IN1 becomes high (Hi).
gh) level, transfer gate TG1
Is turned on, the video signal DATA is taken in, and when the latch signal from the output terminal DSR1 of the data shift register 52 becomes high level, the output of the inverter IN1 becomes low level, so the transfer gate TG1
Is turned off, the transfer gate TG2 is turned on, and the video signal DATA is stored.

【0060】そこで、前記映像信号DATAがローレベ
ルの場合について説明する。ローレベルの映像信号DA
TAは、インバータIN2、IN4、IN5を介してハ
イレベルとなり、pMOSトランジスタTR2およびn
MOSトランジスタTR3のそれぞれのゲートに供給さ
れるため、pMOSトランジスタTR2がオフ、nMO
SトランジスタTR3がオンとなる。また、ローレベル
の映像信号DATAは、インバータIN2、IN4、I
N5、IN6を介してローレベルとなり、pMOSトラ
ンジスタTR1およびnMOSトランジスタTR5のそ
れぞれのゲートに供給されるため、pMOSトランジス
タTR1がオン、nMOSトランジスタTR5がオフと
なる。nMOSトランジスタTR3がオンすることによ
り、nMOSトランジスタTR8のゲートが接地されて
オフとなる。また、pMOSトランジスタTR1がオン
することにより、pMOSトランジスタTR7は、ゲー
トに正電源VCCが供給されてオフとなる。したがって、
データラインD1には、出力用正電源VOHおよび出力用
負電源VOLは供給されない。
Therefore, the case where the video signal DATA is at the low level will be described. Low level video signal DA
TA becomes high level via the inverters IN2, IN4, IN5, and the pMOS transistors TR2 and n
Since it is supplied to each gate of the MOS transistor TR3, the pMOS transistor TR2 is turned off, and nMO
The S transistor TR3 is turned on. The low-level video signal DATA is supplied to the inverters IN2, IN4, I
Since it becomes a low level via N5 and IN6 and is supplied to the gates of the pMOS transistor TR1 and the nMOS transistor TR5, the pMOS transistor TR1 is turned on and the nMOS transistor TR5 is turned off. When the nMOS transistor TR3 is turned on, the gate of the nMOS transistor TR8 is grounded and turned off. Further, when the pMOS transistor TR1 is turned on, the pMOS transistor TR7 is turned off by supplying the positive power supply Vcc to the gate. Therefore,
The output positive power supply VOH and the output negative power supply VOL are not supplied to the data line D1.

【0061】次に、前記映像信号DATAがハイレベル
で、フレーム信号φfがハイレベルの場合について説明
する。ハイレベルの映像信号DATAは、インバータI
N2、IN4、IN5を介してローレベルとなり、pM
OSトランジスタTR2およびnMOSトランジスタT
R3のそれぞれのゲートに供給されるため、pMOSト
ランジスタTR2がオン、nMOSトランジスタTR3
がオフとなる。また、ハイレベルの映像信号DATA
は、インバータIN2、IN4、IN5、IN6を介し
てハイレベルとなり、pMOSトランジスタTR1およ
びnMOSトランジスタTR5のそれぞれのゲートに供
給されるため、pMOSトランジスタTR1がオフ、n
MOSトランジスタTR5がオンとなる。また、ハイレ
ベルのフレーム信号φfがpMOSトランジスタTR4
およびnMOSトランジスタTR6のそれぞれのゲート
に供給されるため、pMOSトランジスタTR4がオ
フ、nMOSトランジスタTR6がオンとなる。nMO
SトランジスタTR5およびnMOSトランジスタTR
6がオンすることにより、pMOSトランジスタTR7
はゲートが接地されてオンになるとともに、nMOSト
ランジスタTR8はゲートが接地されてオフとなる。し
たがって、pMOSトランジスタTR7がオンすること
により、データラインD1には、出力用正電源VOHが供
給される。
Next, the case where the video signal DATA is at the high level and the frame signal φf is at the high level will be described. The high-level video signal DATA is supplied to the inverter I
Low level via N2, IN4, IN5, pM
OS transistor TR2 and nMOS transistor T
Since it is supplied to each gate of R3, the pMOS transistor TR2 is turned on and the nMOS transistor TR3 is turned on.
Turns off. In addition, high level video signal DATA
Becomes high level via the inverters IN2, IN4, IN5, IN6, and is supplied to the gates of the pMOS transistor TR1 and the nMOS transistor TR5.
The MOS transistor TR5 is turned on. Further, the high-level frame signal φf changes to the pMOS transistor TR4.
And the gates of the nMOS transistor TR6, the pMOS transistor TR4 is turned off and the nMOS transistor TR6 is turned on. nMO
S transistor TR5 and nMOS transistor TR
By turning on 6, the pMOS transistor TR7
Is turned on with its gate grounded, and the nMOS transistor TR8 is turned off with its gate grounded. Therefore, when the pMOS transistor TR7 is turned on, the output positive power supply VOH is supplied to the data line D1.

【0062】次に、前記映像信号DATAがハイレベル
でフレーム信号φfがローレベルの場合について説明す
る。ハイレベルの映像信号DATAは、インバータIN
2、IN4、IN5を介してローレベルとなり、pMO
SトランジスタTR2およびnMOSトランジスタTR
3のそれぞれのゲートに供給されるため、pMOSトラ
ンジスタTR2がオン、nMOSトランジスタTR3が
オフとなる。また、ハイレベルの映像信号DATAは、
インバータIN2、IN4、IN5、IN6を介してハ
イレベルとなり、pMOSトランジスタTR1およびn
MOSトランジスタTR5のそれぞれのゲートに供給さ
れるため、pMOSトランジスタTR1がオフ、nMO
SトランジスタTR5がオンとなる。また、ローレベル
のフレーム信号φfがpMOSトランジスタTR4およ
びnMOSトランジスタTR6のそれぞれのゲートに供
給されるため、pMOSトランジスタTR4がオン、n
MOSトランジスタTR6がオフとなる。pMOSトラ
ンジスタTR4およびnMOSトランジスタTR5がオ
ンすることにより、pMOSトランジスタTR7は、ゲ
ートに正電源VCCが供給されてオフとなるとともに、n
MOSトランジスタTR8はゲートに正電源VCCが供給
されてオンとなる。したがって、nMOSトランジスタ
TR8がオンすることにより、データラインD1には出
力用負電源VOLが供給される。
Next, the case where the video signal DATA is at a high level and the frame signal φf is at a low level will be described. The high level video signal DATA is supplied to the inverter IN
Low level via 2, IN4, IN5, pMO
S transistor TR2 and nMOS transistor TR
Since they are supplied to the respective gates of 3, the pMOS transistor TR2 is turned on and the nMOS transistor TR3 is turned off. In addition, the high level video signal DATA is
It goes high through the inverters IN2, IN4, IN5, IN6, and the pMOS transistors TR1 and n
Since it is supplied to each gate of the MOS transistor TR5, the pMOS transistor TR1 is turned off,
The S transistor TR5 is turned on. Further, since the low-level frame signal φf is supplied to the gates of the pMOS transistor TR4 and the nMOS transistor TR6, the pMOS transistor TR4 turns on and n
The MOS transistor TR6 is turned off. When the pMOS transistor TR4 and the nMOS transistor TR5 are turned on, the pMOS transistor TR7 is turned off by supplying the positive power supply Vcc to the gate, and is turned off.
The MOS transistor TR8 is turned on when the positive power supply Vcc is supplied to its gate. Therefore, when the nMOS transistor TR8 is turned on, the output negative power supply VOL is supplied to the data line D1.

【0063】このように、上記した実施の形態では、ド
レインドライバ44の最終段に配置されたトライステー
ト回路TS101に、他のトランジスタよりもチャネル
長の長いトランジスタTR7、TR8を使ったCMOS
インバータ回路56を設けたため、回路面積の増大を最
小限に止めつつ、個々のトランジスタにおけるPN接合
部分の電界強度を小さくして、効果的にオフ電流を減少
させることにより、ドレインドライバ44の消費電力を
低減することができるようになった。
As described above, in the above-described embodiment, the CMOS using the transistors TR7 and TR8 whose channel length is longer than the other transistors in the tri-state circuit TS101 arranged at the final stage of the drain driver 44.
Since the inverter circuit 56 is provided, the power consumption of the drain driver 44 is reduced by reducing the electric field strength of the PN junction portion of each transistor and effectively reducing the off current while suppressing the increase of the circuit area to the minimum. Can be reduced.

【0064】(ゲートドライバ)図5に示すように、ゲ
ートドライバ43は、走査用シフトレジスタ53と、バ
ッファ回路54とで構成されている。走査用シフトレジ
スタ53は、外部回路51から垂直同期信号φVおよび
垂直用クロック信号CPVが入力される。走査用シフト
レジスタ53は、入力される垂直同期信号φVおよび垂
直用クロック信号CPVに基づいて、複数のゲートライ
ンに加える水平走査信号を生成し、各バッファ回路54
で信号を増幅しながらゲートラインG1、G2、G3、
……に順次印加して、液晶表示パネル42の各画素の薄
膜トランジスタ(TFT)をオン/オフ駆動して水平走
査を行っている。
(Gate Driver) As shown in FIG. 5, the gate driver 43 is composed of a scanning shift register 53 and a buffer circuit 54. The vertical shift signal φV and the vertical clock signal CPV are input from the external circuit 51 to the scan shift register 53. The scanning shift register 53 generates a horizontal scanning signal to be applied to a plurality of gate lines based on the input vertical synchronizing signal φV and vertical clock signal CPV, and each buffer circuit 54.
Gate lines G1, G2, G3,
Are sequentially applied to the thin film transistor (TFT) of each pixel of the liquid crystal display panel 42 to turn on / off to perform horizontal scanning.

【0065】図7は、図5の走査用シフトレジスタ53
とバッファ回路54の具体的構成例を示す図である。図
7に示すように、走査用シフトレジスタ53は、ラッチ
回路61、62、63、64、……と、ナンド回路7
1、72、73、74、……とで構成されている。
FIG. 7 shows the scanning shift register 53 of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of a buffer circuit 54. As shown in FIG. 7, the scanning shift register 53 includes latch circuits 61, 62, 63, 64, ... And a NAND circuit 7.
It consists of 1, 72, 73, 74, ....

【0066】ラッチ回路61、62、63、64は、外
部回路51から入力される垂直同期信号φVと反転垂直
同期信号 ̄φVとが制御信号入力端部Lと反転制御信号
入力端部 ̄Lとに1つ置きに逆の位相で入力され、制御
信号入力端部Lに「1」が入ると入力信号をスルーで出
力し、「0」が入ると従前の入力信号をラッチする。
In the latch circuits 61, 62, 63 and 64, the vertical synchronizing signal φV and the inverted vertical synchronizing signal ΦφV input from the external circuit 51 are supplied to the control signal input end L and the inverted control signal input end L. Every other signal is input in the opposite phase. When "1" is input to the control signal input end L, the input signal is output through, and when "0" is input, the previous input signal is latched.

【0067】ラッチ回路61への入力信号は、入力端部
Iに外部回路51から垂直用クロック信号CPVが入力
されると、スルー状態とラッチ状態に応じた出力信号が
出力端部Oと反転出力端部 ̄Oから出力され、ナンド回
路71と次段のラッチ回路62の入力端部Iに入力され
る。同様に、ラッチ回路62の出力信号は、ナンド回路
71と72および次段のラッチ回路63の入力端部Iに
入力される。そして、ナンド回路71は、ラッチ回路6
1とラッチ回路62のそれぞれの反転出力端部 ̄Oから
の反転出力が入力されて、その否定的論理積を出力す
る。
As for the input signal to the latch circuit 61, when the vertical clock signal CPV is input to the input end I from the external circuit 51, an output signal corresponding to the through state and the latched state is output to the output end O and the inverted output. It is output from the end portion O and is input to the NAND circuit 71 and the input end portion I of the latch circuit 62 at the next stage. Similarly, the output signal of the latch circuit 62 is input to the NAND circuits 71 and 72 and the input terminal I of the latch circuit 63 at the next stage. Then, the NAND circuit 71 includes the latch circuit 6
1 and the inverting output from each inverting output end -0 of the latch circuit 62 are input and the negative logical product is output.

【0068】上記と同様に、ラッチ回路63、64、…
…と、ナンド回路73、74、……とが連続して接続さ
れてシフトレジスタが構成され、各ナンド回路71〜7
4、……からそれぞれ所定のタイミングで出力される否
定的論理積が次段のバッファ回路54に順次出力され
る。
Similarly to the above, the latch circuits 63, 64, ...
, And the NAND circuits 73, 74, ... Are continuously connected to form a shift register, and the NAND circuits 71 to 7 are connected.
Negative logical ANDs output from the output signals 4 ... At predetermined timings are sequentially output to the buffer circuit 54 at the next stage.

【0069】バッファ回路54は、ここでは、3個のイ
ンバータ回路(例えば、81、91、101)がそれぞ
れ従列接続されて構成されているもので、各ナンド回路
71〜74、……からそれぞれ入力される否定的論理積
を各インバータ回路を介して順次論理を反転しながら増
幅し、各ゲートラインG1、G2、G3、G4、……に
それぞれ出力する。
The buffer circuit 54 is composed of three inverter circuits (for example, 81, 91, 101) connected in cascade, and each of the NAND circuits 71 to 74, ... The negative logical product that is input is amplified by sequentially inverting the logic through each inverter circuit and output to each gate line G1, G2, G3, G4, ....

【0070】図7は、4つのゲートラインG1〜G4に
供給するゲートドライバ43の一部の構成を説明したに
すぎず、上記した各回路が垂直方向にゲートライン数に
応じて配列されている。これにより、各ゲートラインを
所定の走査方式によってライン走査することにより、そ
れぞれのゲートラインを選択状態、あるいは非選択状態
とするものである。
FIG. 7 merely illustrates a part of the structure of the gate driver 43 which supplies the four gate lines G1 to G4, and the above circuits are arranged in the vertical direction according to the number of gate lines. . As a result, each gate line is line-scanned by a predetermined scanning method to bring each gate line into a selected state or a non-selected state.

【0071】このように、本実施の形態に係るゲートド
ライバ43の特徴的な構成は、液晶駆動回路であるゲー
トドライバ43の最終段に配置されたバッファ回路54
の、一部のインバータ回路101〜104を、他のトラ
ンジスタよりもチャネル長の長い図1と同様のpMOS
トランジスタ7とnMOSトランジスタ8とを使ったC
MOSインバータ回路56を設けたため、回路面積の増
大を最小限に止めつつ、個々のトランジスタにおけるP
N接合部分の電界強度を小さくして、効果的にオフ電流
を減少させることにより、ゲートドライバ43の消費電
力を低減することができるようになった。特に、本実施
の形態では、駆動能力を十分高めて、十分なオン電流を
得るために大電流を流すゲートドライバ43の最終段に
上記したチャネル長の長いトランジスタを採用したた
め、回路面積の増大を最小限に止めつつ、効果的にオフ
電流を減少させることができ、ゲートドライバ43の消
費電力を低減することができる。
As described above, the characteristic configuration of the gate driver 43 according to the present embodiment is that the buffer circuit 54 arranged at the final stage of the gate driver 43 which is a liquid crystal drive circuit.
Of some of the inverter circuits 101 to 104 having a channel length longer than that of other transistors, similar to that of FIG.
C using transistor 7 and nMOS transistor 8
Since the MOS inverter circuit 56 is provided, the increase of the circuit area is suppressed to the minimum, and the P of each transistor is reduced.
It has become possible to reduce the power consumption of the gate driver 43 by reducing the electric field strength at the N-junction portion and effectively reducing the off current. In particular, in the present embodiment, the transistor having a long channel length described above is used in the final stage of the gate driver 43 that flows a large current in order to sufficiently enhance the driving capability and obtain a sufficient on-current, so that the circuit area is increased. It is possible to effectively reduce the off-current while keeping it to a minimum, and to reduce the power consumption of the gate driver 43.

【0072】そして、上記したドレインドライバ44と
ゲートドライバ43とは、ゲートドライバ43によって
液晶表示パネル42のゲートラインG1、G2、G3、
……に順次水平走査信号を印加して選択状態とし、その
選択状態にある水平走査ライン上の各画素に対応した映
像信号をドレインドライバ44から各データラインD
1、D2、……を介して供給し、所定画素の薄膜トラン
ジスタに信号電荷を伝送して液晶を駆動することによ
り、表示が行われる。以上、本発明者らによってなされ
た発明を好適な実施の形態に基づいて具体的に説明した
が、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。
Then, the drain driver 44 and the gate driver 43 described above are operated by the gate driver 43 so that the gate lines G1, G2, G3 of the liquid crystal display panel 42,
... are sequentially applied with a horizontal scanning signal to bring them into a selected state, and a video signal corresponding to each pixel on the horizontal scanning line in the selected state is supplied from the drain driver 44 to each data line D.
, D2, ..., Signal charges are transmitted to the thin film transistor of a predetermined pixel to drive the liquid crystal, so that display is performed. Although the invention made by the present inventors has been specifically described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and various modifications are possible without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it can be changed.

【0073】例えば、上記実施の形態例では、ドレイン
ドライバ44の最終段に設けられた各トライステート回
路TS101、TS102、……の出力段部分にチャネ
ル長の長いトランジスタからなるCMOSインバータ回
路56を配置して構成したが、これ以外の各トライステ
ート回路内のトランジスタにもチャネル長の長いものを
用いて構成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the CMOS inverter circuit 56 consisting of a transistor having a long channel length is arranged at the output stage of each of the tristate circuits TS101, TS102, ... Provided in the final stage of the drain driver 44. However, the transistors in each of the tristate circuits other than this may also be configured by using those having a long channel length.

【0074】また、上記実施の形態例では、ゲートドラ
イバ43の最終段に設けられたバッファ回路54の出力
段部分のインバータ回路101、102、103、10
4、……に、それぞれチャネル長の長いトランジスタか
らなるCMOSインバータ回路で構成したが、バッファ
回路54内の全てのインバータ回路のトランジスタにも
チャネル長の長いものを用いて構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the inverter circuits 101, 102, 103, 10 at the output stage of the buffer circuit 54 provided at the final stage of the gate driver 43.
Although each of the CMOS inverter circuits is composed of a transistor having a long channel length in 4, ..., It is also possible to use transistors having a long channel length for the transistors of all the inverter circuits in the buffer circuit 54.

【0075】さらに、上記実施の形態例では、チャネル
長を他のトランジスタよりも長く構成したトランジスタ
を用いているが、もちろんこの構成に限定されるもので
はなく、上記構成に加えて、トランジスタを複数に分割
し、その分割したトランジスタのゲート電極を共通化し
たマルチゲート構造を採用したり、さらに、トランジス
タの半導体層内に段階的に濃度の異なる不純物領域を形
成した、いわゆる、低濃度イオン注入ドレイン(LD
D)構造を採用するようにしてもよい。このようなマル
チゲート構造やLDD構造は、トランジスタのPN接合
部分の電界強度を一層小さくすることができるため、オ
フ電流(リーク電流)を減少させて、消費電力を大幅に
低減化することができる。
Further, in the above-described embodiment, a transistor having a channel length longer than that of other transistors is used. However, the present invention is not limited to this configuration, and in addition to the above-mentioned configuration, a plurality of transistors are used. A multi-gate structure in which the gate electrode of the divided transistor is shared is adopted, and further, impurity regions having different concentrations are formed in the semiconductor layer of the transistor. (LD
D) A structure may be adopted. Since such a multi-gate structure or LDD structure can further reduce the electric field strength of the PN junction portion of the transistor, off current (leakage current) can be reduced and power consumption can be significantly reduced. .

【0076】また、上記実施の形態において、チャネル
長の長いトランジスタを採用したTFTは、液晶駆動回
路のTFTであったが、もちろんこれに限定されるもの
ではなく、画素部を構成するTFTにも上記したチャネ
ル長の長いトランジスタを採用しても良い。
Further, in the above-mentioned embodiment, the TFT adopting the transistor having the long channel length is the TFT of the liquid crystal drive circuit, but of course, the TFT is not limited to this, and the TFT forming the pixel portion is also applicable. The above-mentioned transistor having a long channel length may be adopted.

【0077】また、上記実施の形態例では、通常のトラ
ンジスタのチャネル長を6μm、長いチャネル長を10
μmとしたが、これらのチャネル長に限定されるもので
はなく、チャネル幅やトランジスタの特性など相対的な
関係によって実際のチャネル長が決定されるが、表示駆
動回路の最終段のトランジスタと他のトランジスタのチ
ャネル長を比較した場合に、最終段のトランジスタのチ
ャネル長の方を長くするようにしたものである。さら
に、上記実施の形態例では、表示駆動回路の最終段のト
ランジスタのチャネル長を長くするとしたが、オフ電流
(リーク電流)の大きなトランジスタのゲート長を長く
するようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the channel length of a normal transistor is 6 μm and the long channel length is 10 μm.
However, the actual channel length is determined by the relative relationship such as the channel width and the characteristics of the transistor. However, it is not limited to these channel lengths. When the channel lengths of the transistors are compared, the channel length of the final-stage transistor is made longer. Furthermore, although the channel length of the transistor at the final stage of the display drive circuit is set to be long in the above-described embodiments, the gate length of the transistor having a large off current (leakage current) may be set to be long.

【0078】また、上記実施の形態例では、図1に示す
ように、トランジスタの構造をボトムゲート逆スタガ型
トランジスタとしたが、これに限定されず、トップゲー
トコプラナ型トランジスタ、あるいは、それ以外のトラ
ンジスタ構造を採用することもできる。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 1, the structure of the transistor is a bottom gate inverted stagger type transistor, but the invention is not limited to this, and a top gate coplanar type transistor or another type. A transistor structure can also be adopted.

【0079】[0079]

【発明の効果】請求項1記載の表示駆動装置によれば、
表示駆動回路内の、複数段のインバータ回路を有して前
記駆動電圧を出力する出力回路ブロックにおける、最終
段インバータ回路に使用されるトランジスタのチャネル
長を、それ以外のトランジスタのチャネル長よりも長く
構成することにより、トランジスタのPN接合部分の電
界強度が小さくなることから、オフ電流(リーク電流)
を減少させることができる。特に、表示駆動回路の出力
回路ブロックにおける最終段のインバータ回路では、駆
動能力を高くして十分なオン電流を得るために大電流と
なることから、この部分のオフ電流を減少させることに
より、表示駆動装置の消費電力を効果的に少なくするこ
とができる。
According to the display driving device of the first aspect,
The channel length of the transistor used in the final stage inverter circuit in the output circuit block having a plurality of stages of inverter circuits and outputting the drive voltage in the display drive circuit is longer than the channel length of the other transistors. With this structure, the electric field strength at the PN junction portion of the transistor is reduced, so that the off current (leakage current)
Can be reduced. In particular, the inverter circuit at the final stage in the output circuit block of the display drive circuit has a large current in order to increase the drive capability and obtain a sufficient on-current. The power consumption of the drive device can be effectively reduced.

【0080】請求項2記載の表示駆動装置によれば、表
示駆動回路である信号側駆動回路内の、複数段のインバ
ータ回路を有して前記表示信号を出力するトライステー
ト回路の、最終段のインバータ回路のトランジスタのチ
ャネル長を他のトランジスタのチャネル長よりも長く構
成するようにしたので、効果的にオフ電流を減少させる
ことができるとともに、チャネル長の長いトランジスタ
をトライステート回路の最終段のインバータ回路に限定
して用いていることから、回路面積の増加を最小限に抑
えることができる。
According to the display driving device of the second aspect, the final stage of the tri-state circuit which has a plurality of stages of inverter circuits and outputs the display signal in the signal side driving circuit which is the display driving circuit. Since the channel length of the transistor of the inverter circuit is configured to be longer than the channel length of other transistors, the off current can be effectively reduced, and the transistor with the long channel length can be connected to the final stage of the tri-state circuit. Since it is used only for the inverter circuit, the increase in the circuit area can be suppressed to the minimum.

【0081】請求項3記載の表示駆動装置によれば、表
示駆動回路である走査側駆動回路内の、複数段のインバ
ータ回路を有して前記走査信号を出力するバッファ回路
の、最終段のインバータ回路のトランジスタのチャネル
長を他のトランジスタのチャネル長よりも長く構成する
ようにしたので、効果的にオフ電流を減少させることが
できるとともに、チャネル長の長いトランジスタをバッ
ファ回路の最終段のインバータ回路に限定して用いてい
ることから、回路面積の増加を最小限に抑えることがで
きる。
According to the display drive device of the third aspect, the final stage inverter of the buffer circuit which has a plurality of stages of inverter circuits in the scanning side drive circuit which is a display drive circuit and outputs the scanning signal. Since the channel length of the transistor in the circuit is configured to be longer than the channel length of other transistors, the off current can be effectively reduced, and the transistor with the long channel length can be used as the inverter circuit at the final stage of the buffer circuit. Since it is limited to the above, the increase in the circuit area can be suppressed to the minimum.

【0082】請求項4記載の表示駆動装置によれば、前
記インバータ回路にnMOSトランジスタとpMOSト
ランジスタとを対にして構成した相補型のCMOSトラ
ンジスタによるインバータ回路を用いているので、入力
されるゲート電圧に対してnMOSトランジスタかpM
OSトランジスタの一方がオンすると、他方が必ずオフ
する構造であることから、消費電流が少なくなる上、適
正な出力レベルを得ることができる。
According to the display driving device of the fourth aspect, since the inverter circuit is composed of complementary CMOS transistors each composed of an nMOS transistor and a pMOS transistor, an input gate voltage is input. For nMOS transistor or pM
Since one of the OS transistors is turned on when the other is turned on, the current consumption is reduced and an appropriate output level can be obtained.

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

【図1】本実施の形態に係るチャネル長の長いCMOS
トランジスタで構成されたインバータ回路の断面構成
図。
FIG. 1 is a CMOS with a long channel length according to the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of an inverter circuit including transistors.

【図2】nMOSトランジスタ23のオン電流を検出す
るための接続例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a connection example for detecting an on-current of an nMOS transistor 23.

【図3】図2のトランジスタのオン電流を検出するため
のVg−Id特性を示す線図。
3 is a diagram showing a Vg-Id characteristic for detecting an on-current of the transistor of FIG.

【図4】本実施の形態に係る駆動回路一体型TFT−L
CDの概略構成図。
FIG. 4 is a drive circuit integrated type TFT-L according to the present embodiment.
The schematic block diagram of CD.

【図5】図4の液晶駆動回路と液晶表示パネルの具体例
の一部を示す図。
5 is a diagram showing a part of a specific example of the liquid crystal drive circuit and the liquid crystal display panel of FIG.

【図6】図5のラッチ回路とトライステート回路の具体
的構成例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration example of a latch circuit and a tri-state circuit of FIG.

【図7】図5の走査用シフトレジスタとバッファ回路の
具体的構成例を示す図。
7 is a diagram showing a specific configuration example of a scanning shift register and a buffer circuit in FIG.

【図8】従来のCMOSインバータ回路の構成を示す
図。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional CMOS inverter circuit.

【図9】図8のCMOSインバータ回路を構成するnM
OSトランジスタの断面構成図。
9 is an nM configuring the CMOS inverter circuit of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of an OS transistor.

【図10】nMOSトランジスタのオフ電流を検出する
ための接続例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a connection example for detecting an off current of an nMOS transistor.

【図11】図9(a)のチャネル幅(W)が60μmで
チャネル長(L)が6μmのnMOSトランジスタのド
レイン電圧とドレイン電流との関係を示す線図。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between drain voltage and drain current of an nMOS transistor having a channel width (W) of 60 μm and a channel length (L) of 6 μm in FIG.

【図12】図9(b)のチャネル幅(W)が60μmで
チャネル長(L)が10μmのnMOSトランジスタの
ドレイン電圧とドレイン電流との関係を示す線図。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between drain voltage and drain current of an nMOS transistor having a channel width (W) of 60 μm and a channel length (L) of 10 μm in FIG. 9B.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 インバータ回路 22 pMOSトランジスタ 23 nMOSトランジスタ 24 ガラス基板 25 下地絶縁膜 26、27 ゲート電極 28 ゲート絶縁膜 29、30 半導体層 291、293 p型不純物注入領域 292 チャネル領域 301、303 n型不純物注入領域 302 チャネル領域 31 層間絶縁膜 32 ソース・ドレイン電極 41 駆動回路一体型TFT−L
CD 42 液晶表示パネル 43 ゲートドライバ 44 ドレインドライバ 45 ガラス基板 51 外部回路 52 データ用シフトレジスタ 53 走査用シフトレジスタ 54 バッファ回路 55 フレーム信号ライン 56 CMOSインバータ回路 LA101、LA102 ラッチ回路 TS101、TS102 トライステート回路 TR7 pMOSトランジスタ TR8 nMOSトランジスタ 81〜104 インバータ回路
21 inverter circuit 22 pMOS transistor 23 nMOS transistor 24 glass substrate 25 base insulating films 26, 27 gate electrode 28 gate insulating films 29, 30 semiconductor layers 291, 293 p-type impurity implantation region 292 channel regions 301, 303 n-type impurity implantation region 302 Channel region 31 Interlayer insulating film 32 Source / drain electrode 41 Drive circuit integrated TFT-L
CD 42 Liquid crystal display panel 43 Gate driver 44 Drain driver 45 Glass substrate 51 External circuit 52 Data shift register 53 Scanning shift register 54 Buffer circuit 55 Frame signal line 56 CMOS inverter circuit LA101, LA102 Latch circuit TS101, TS102 Tristate circuit TR7 pMOS transistor TR8 nMOS transistors 81 to 104 Inverter circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 G02F 1/1368 G09G 3/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336 G02F 1/1368 G09G 3/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表示部に所定の駆動電圧を印加して表示
制御を行う表示駆動回路を備えた表示駆動装置であっ
て、前記表示駆動回路内の、複数段のインバータ回路を
有して前記駆動電圧を出力する出力回路ブロックにおけ
る、最終段のインバータ回路に使用されるトランジスタ
のチャネル長を、それ以外のトランジスタのチャネル長
よりも長く構成することを特徴とする表示駆動装置。
1. A display drive device comprising a display drive circuit for performing display control by applying a predetermined drive voltage to a display section, the display drive device comprising a plurality of stages of inverter circuits. A display driver, wherein a channel length of a transistor used in an inverter circuit at a final stage in an output circuit block that outputs a drive voltage is configured to be longer than a channel length of other transistors.
【請求項2】 液晶セル内にマトリクス状に画素が形成
された液晶表示パネルを駆動する表示駆動装置であっ
て、前記各画素に表示信号を供給する信号側駆動回路内
の、複数段のインバータ回路を有して前記表示信号を出
力するトライステート回路の、最終段のインバータ回路
のトランジスタのチャネル長を、それ以外の回路のトラ
ンジスタのチャネル長よりも長く構成することを特徴と
する請求項1記載の表示駆動装置。
2. A display drive device for driving a liquid crystal display panel in which pixels are formed in a matrix in a liquid crystal cell, wherein a plurality of inverters are provided in a signal side drive circuit for supplying a display signal to each pixel. 2. A tri-state circuit having a circuit for outputting the display signal is configured so that a channel length of a transistor of an inverter circuit at a final stage is longer than a channel length of a transistor of other circuits. The display driving device described.
【請求項3】 液晶セル内にマトリクス状に画素が形成
された液晶表示パネルを駆動する表示駆動装置であっ
て、前記各画素に走査信号を供給する走査側駆動回路内
の、複数段のインバータ回路を有して前記走査信号を出
力するバッファ回路の、最終段のインバータ回路のトラ
ンジスタのチャネル長を、それ以外の回路のトランジス
タのチャネル長よりも長く構成することを特徴とする請
求項1記載の表示駆動装置。
3. A display drive device for driving a liquid crystal display panel in which pixels are formed in a matrix in a liquid crystal cell, wherein a plurality of inverters are provided in a scan side drive circuit for supplying a scan signal to each pixel. The channel length of a transistor of a final stage inverter circuit of a buffer circuit having a circuit and outputting the scan signal is configured to be longer than the channel length of transistors of other circuits. Display drive device.
【請求項4】 前記インバータ回路は、nMOSトラン
ジスタとpMOSトランジスタとを対にして構成した相
補型のCMOSトランジスタによるインバータ回路であ
ることを特徴とする請求項1から請求項3までの何れか
に記載の表示駆動装置。
4. The inverter circuit according to claim 1, wherein the inverter circuit is an inverter circuit formed of complementary CMOS transistors each including an nMOS transistor and a pMOS transistor. Display drive device.
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