JP4050628B2 - Voltage level shifter and display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧レベルシフタ及び表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置や液晶表示装置などの表示装置では、表示素子と画素回路とを備えた画素を基板上にマトリクス状に配置し、それら画素を電圧レベルシフタ、バッファ、シフトレジスタなどで構成された駆動回路で駆動することにより表示を行う。このような表示装置では、駆動回路を先の基板上に形成することがある。
【0003】
例えば、以下の特許文献1には、アクティブマトリクス型液晶表示装置のインターフェイス回路に使用される電圧レベルシフタおいて、電圧レベルシフタを構成している全てのトランジスタ(MOSFET)を同一の導電型とすることが記載されている。
【0004】
しかしながら、本発明者らは、特許文献1に記載された電圧レベルシフタは信号を効率的に増幅する観点で必ずしも十分ではないことを見出している。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−24502号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、同一導電型のトランジスタによって構成され且つ信号を効率的に増幅可能な電圧レベルシフタ及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の側面によると、第1電源端子に対して直列に順次接続された第1及び第2トランジスタと、第1入力信号が供給される第1入力端子と前記第2トランジスタの制御端子との間に接続され且つ制御端子が第2電源端子に接続された第3トランジスタと、前記第2トランジスタの前記第1トランジスタに接続された第1端子と前記第2トランジスタの前記制御端子との間に接続された第1キャパシタと、前記第1電源端子に対して直列に順次接続された第4及び第5トランジスタと、前記第1入力信号に対して相補的な第2入力信号が供給される第2入力端子と前記第5トランジスタの制御端子との間に接続され且つ制御端子が前記第2電源端子に接続された第6トランジスタと、前記第5トランジスタの前記第4トランジスタに接続された第2端子と前記第5トランジスタの前記制御端子との間に接続された第2キャパシタとを具備し、前記第1乃至第6トランジスタは導電型が互いに等しく、前記第1端子は前記第4トランジスタの制御端子に接続され、前記第2端子は前記第1トランジスタの制御端子に接続されたことを特徴とする電圧レベルシフタが提供される。
【0008】
本発明の第2の側面によると、基板と、前記基板上に設けられ且つ第1の側面に係る電圧レベルシフタを備えた駆動回路と、前記基板上でマトリクス状に配列するとともに前記駆動回路によって駆動される複数の画素とを具備したことを特徴とする表示装置が提供される。
【0009】
第1及び第2の側面において、第1及び第2トランジスタは第1電源端子と第2電源端子との間で直列に接続されていてもよい。また、第4及び第5トランジスタは第1電源端子と第2電源端子との間で直列に接続されていてもよい。
【0010】
或いは、第1及び第2トランジスタは第1電源端子と第1入力端子との間で直列に接続されていてもよい。また、第4及び第5トランジスタは第1電源端子と第2入力端子との間で直列に接続されていてもよい。
【0011】
上記の電圧レベルシフタは、第1端子と第1トランジスタの第2トランジスタ側の端子との間に接続されるとともに制御端子が第2入力端子に接続された第7トランジスタと、第2端子と第4トランジスタの第5トランジスタ側の端子との間に接続されるとともに制御端子が第1入力端子に接続された第8トランジスタとをさらに具備していてもよい。この場合、第7及び第8トランジスタの導電型は第1乃至第6トランジスタの導電型に等しくてもよい。
【0012】
また、上記の電圧レベルシフタは、第1及び第2端子の少なくとも一方を出力端子としていてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【0014】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る表示装置を概略的に示すブロック図である。なお、図1では、一例として、表示装置1を有機EL表示装置として描いている。
【0015】
図1に示す表示装置1はガラス等の絶縁性基板2を備えており、基板2の一主面上では画素3がマトリクス状に配列している。これら画素3は、基板2の上記主面に表示領域4を規定している。この表示領域4の外側の領域,すなわち周辺領域,には、駆動回路として、走査信号線ドライバ5aと映像信号線ドライバ5bとが配置されている。
【0016】
それぞれの画素3は、この例では、選択用スイッチSw、駆動用トランジスタTr、キャパシタC、及び表示素子である有機EL素子31を備えている。この各画素3に配置された選択用スイッチSwは、オン画素とオフ画素とを電気的に分離し、かつオン画素への映像信号を保持する機能を有している(アクティブマトリクス型)。選択用スイッチSw及び駆動用トランジスタTrは、例えば、pチャネル型薄膜トランジスタである。選択用スイッチSwは駆動用トランジスタTrのゲートと映像信号線7との間に接続されており、選択用スイッチSwのゲートは走査信号線6に接続されている。また、駆動用トランジスタTr及び有機EL素子31は、電源配線8とGNDとの間で直列に接続されており、キャパシタCは駆動用トランジスタTrのソース(電源配線8側)とゲートとの間に接続されている。なお、選択用スイッチSw、駆動用トランジスタTr、及びキャパシタCは、画素回路を構成している。
【0017】
走査信号線ドライバ5aは、垂直シフトレジスタ50aと、レベルシフタ(電圧レベルシフタ)51aと、図示しないバッファ回路とを備えている。垂直シフトレジスタ50aは複数のフリップフロップで構成され、各段のフリップフロップの出力端に走査信号線6が接続される。走査信号線ドライバ5aは、外部から入力された垂直クロック信号(CKV)と垂直走査パルス(STV)とを、レベルシフタ51aやバッファ回路で電圧増幅した後、垂直シフトレジスタ50aに出力する。垂直シフトレジスタ50aでは、垂直クロック信号に同期して垂直走査パルスを1段づつ次段にシフトしながら、対応する走査信号線6にそれぞれ走査信号として出力する。
【0018】
映像信号線ドライバ5bは、水平シフトレジスタ50bと、映像信号バス52と、アナログスイッチ53と、レベルシフタ(電圧レベルシフタ)51bとを備えている。映像信号線ドライバ5bは、外部から入力された水平クロック信号(CKH)や水平走査パルス(STH)をレベルシフタ51bで電圧増幅した後、水平シフトレジスタ50bへと出力する。水平シフトレジスタ50bでは、水平クロック信号(CKH)に同期して水平走査パルス(STH)を1段づつ次段にシフトしながら、対応するアナログスイッチ53にそれぞれ出力する。シフトレジスタ50bの各出力端から出力された水平走査パルスによってアナログスイッチ53がオンすると、映像信号バス52と映像信号線7とが導通するため、映像信号バス52に供給された映像信号(DATA)が対応する映像信号線7にサンプリングされる。
【0019】
図2は、本発明の第1の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図2には、電圧レベルシフタ51とバッファ回路54とが描かれている。また、図1に示す表示装置1では、ドライバ5a,5bの少なくとも一方で図2に示す回路構成を採用する。
【0020】
電圧レベルシフタ51は、導電型が同一のトランジスタ,ここではpチャネル型薄膜トランジスタTr1〜Tr6,とキャパシタC1,C2とを備えている。この電圧レベルシフタ51は、入力端子IN1及び入力端子IN2から供給される相補的な入力信号を電圧増幅してノードN3,N4から出力可能に構成されている。
【0021】
すなわち、トランジスタTr1,Tr2は、電源電圧を供給する電源端子VDDと接地電圧を供給する電源端子GNDとの間で直列に接続されている。トランジスタTr3は、入力信号が供給される入力端子IN1とトランジスタTr2のゲートとの間に接続されており、トランジスタTr3のゲートは接地電圧を供給する電源端子GNDに接続されている。キャパシタC1は、トランジスタTr2のソースとゲートとの間に接続されている。
【0022】
また、トランジスタTr4,Tr5は、電源電圧を供給する電源端子VDDと接地電圧を供給する電源端子GNDとの間で直列に接続されている。トランジスタTr6は、先の入力信号に対して相補的な入力信号が供給される入力端子IN2とトランジスタTr5のゲートとの間に接続されており、トランジスタTr6のゲートは接地電圧を供給する電源端子GNDに接続されている。キャパシタC2は、トランジスタTr5のソースとゲートとの間に接続されている。
【0023】
さらに、トランジスタTr1のゲートはトランジスタTr5のソースに接続されており、トランジスタTr4のゲートはトランジスタTr2のソースに接続されている。
【0024】
バッファ回路54は、導電型が同一のトランジスタ,ここではpチャネル型薄膜トランジスタTr9〜Tr11,とキャパシタC3とを備えている。このバッファ回路54は、ノードN3,N4から相補的な信号を供給され、さらに電圧増幅された出力信号を出力端子OUTから出力するように構成されている。
【0025】
すなわち、トランジスタTr9,Tr10は、電源電圧を供給する電源端子VDDと接地電圧を供給する電源端子GNDとの間で直列に接続されている。トランジスタTr11は、ノードN3とトランジスタTr10のゲートとの間に接続されており、トランジスタTr11のゲートは接地電圧を供給する電源端子GNDに接続されている。また、トランジスタTr9のゲートはノードN4に接続されており、キャパシタC3はトランジスタTr10のソースとゲートとの間に接続されている。
【0026】
次に、この電圧レベルシフタ51の動作について説明する。
入力端子IN1,IN2に供給する入力信号は、例えば、水平クロック信号または垂直クロック信号である。この様に所定周期で所定のHighレベルとLowレベルの信号を繰り返す入力信号が入力端子IN1,IN2へそれぞれ相補的に入力される状態を考える。
【0027】
あるタイミングで、トランジスタTr1,Tr5が非導通状態、トランジスタTr2,Tr4が導通状態である状態から、入力端子IN1にLowレベル、入力端子IN2にHighレベルの入力信号を供給すると、トランジスタTr3は非導通状態、トランジスタTr6は導通状態にある。また、この状態では、ノードN3は接地電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4は電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。
【0028】
次に、この状態から、入力端子IN1に供給する入力信号をHighレベルに切り替えるとともに、入力端子IN2に供給する入力信号をLowレベルに切り替える場合を考える。
【0029】
入力端子IN1に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替えると、トランジスタTr3のゲート−ソース間電圧Vgs(=ゲート電位−ソース電位)は低くなり、ノードN1の電位は上昇する。ノードN1の電位が上昇すると、トランジスタTr2のゲート−ソース間電圧Vgsが高くなり、トランジスタTr2は導通状態から非導通状態へと近づく。
【0030】
他方、入力端子IN2に供給する入力信号をHighレベルからLowレベルに切り替えると、トランジスタTr6のゲート−ソース間電圧Vgsは高くなり、トランジスタTr6は導通状態から非導通状態へと近づく。トランジスタTr6が完全に非導通状態となるまでの間、トランジスタTr6のソース−ドレイン間には電流が流れ得るため、ノードN2の電位は下降する。その結果、トランジスタTr5のゲート−ソース間電圧Vgsは下降し、トランジスタTr5は非導通状態から導通状態へと近づく。
【0031】
トランジスタTr5が導通状態に近づくと、ノードN4の電位は下降する。これにより、トランジスタTr1のゲート−ソース間電圧Vgsは下降し、トランジスタTr1は非導通状態から導通状態へと近づく。
【0032】
上記の通り、トランジスタTr2は非導通状態に近づいているので、トランジスタTr1が導通状態に近づくと、ノードN3の電位は上昇する。これにより、トランジスタTr4のゲート−ソース間電圧Vgsは上昇し、トランジスタTr4は導通状態から非導通状態へと近づく。
【0033】
トランジスタTr4が非導通状態へと近づくとノードN4の電位はさらに下降し、トランジスタTr1の非導通状態から導通状態への変化が促進される。トランジスタTr1の非導通状態から導通状態への変化が進むとノードN3の電位はさらに上昇し、トランジスタTr4の導通状態から非導通状態への変化が促進される。このようにして、最終的には、トランジスタTr1はほぼ完全に導通状態となり、トランジスタTr4はほぼ完全に非導通状態となる。
【0034】
ところで、端子IN1及び端子IN2への入力信号の切り替えに伴ってトランジスタTr4が導通状態から非導通状態へと変化すると、トランジスタTr5のソース電位が低下する。そのため、キャパシタC2及びトランジスタTr6を設けない場合、ノードN4から出力する出力信号電圧を十分に低い値とすることができないか、或いは、端子IN2に入力するLowレベルの入力信号をより低い電圧にする必要がある。
【0035】
例えば、端子IN2に入力するLowレベルの入力信号電圧VinLがトランジスタTr5の閾値電圧Vth(Vthは負の値)よりも高い場合、トランジスタTr5のゲート−ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthと等しくなるまで変化し、その値で一定となる。この場合、ノードN4から出力する出力信号の大きさは、Lowレベルの入力信号VinLと閾値電圧Vthとの差VinL−Vth(>0)となる。すなわち、ノードN4から出力する出力信号を接地端子GNDから供給する接地電圧と等しくすることができない。ノードN4から出力する出力信号を接地端子GNDから供給する接地電圧と等しくするためには、Lowレベルの入力信号をより低い電圧にしなければならない。
【0036】
これに対し、キャパシタC2及びトランジスタTr6を設けた図2の構造では、端子IN2に入力する信号をHighレベルからLowレベルに切り替えると、トランジスタTr5のゲート電位はLowレベルの信号電位とほぼ等しくなるのに加え、トランジスタTr6は導通状態から非導通状態へと近づく。そのため、キャパシタC2による容量カップリングの効果で、端子IN2から切り離されたノードN2はトランジスタTr5のソース電位の低下に伴い、更に電位を下げることが可能となり、トランジスタTr5のゲート電位も低下する。すなわち、トランジスタTr5のソース電位が低下しても、トランジスタTr5のゲート−ソース間電圧Vgsは十分に低い値に維持される。したがって、Lowレベルの入力信号をより低い電圧にすることなく、ノードN4から出力する出力信号を接地端子GNDから供給する接地電圧とほぼ等しくすることができる。
【0037】
また、ノードN3から出力する出力信号は、電源端子VDDから供給する電源電圧と等しくすることができる。すなわち、トランジスタTr3は、端子IN1及び端子IN2への入力信号の切り替えに伴って、非導通状態から導通状態へと変化する。そのため、トランジスタTr2のゲートはHighレベルの信号と同電位となり、トランジスタTr2のゲート−ソース間電圧Vgsは十分に高くなる。したがって、トランジスタTr2は最終的には非導通状態となる。このようにして、ノードN3からは、最終的には、電源電圧にほぼ等しい大きさの出力信号が出力される。
【0038】
以上から明らかなように、図2の回路構成を採用すると、信号を効率的に増幅可能となる。なお、入力端子IN1に供給する入力信号をHighレベルからLowレベルに切り替えるとともに、入力端子IN2に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替える場合は、上記と全く逆の動作により、ノードN3から接地電圧に等しい大きさの出力信号を出力し且つノードN4から電源電圧に等しい大きさの出力信号を出力することができる。
【0039】
ノードN3,N4から出力された相補的な出力信号は、次いで、バッファ回路54に供給される。バッファ回路4では、それら信号からシフトレジスタに供給すべき出力信号を以下のように生成する。
【0040】
ノードN3が電源電圧に等しい大きさの出力信号を出力し且つノードN4が接地電圧に等しい大きさの出力信号を出力する場合、トランジスタTr9,Tr11のゲート−ソース間電圧Vgsは十分に低くなり、トランジスタTr9,Tr11は導通状態となる。その結果、トランジスタTr10のゲート−ソース間電圧Vgsは閾値電圧Vthよりも高くなり、トランジスタTr10は非導通状態となる。したがって、出力端子OUTから出力される出力信号の大きさは、電源端子VDDが供給する電源電圧と等しくなる。
【0041】
ノードN3が接地電圧に等しい大きさの出力信号を出力し且つノードN4が電源電圧に等しい大きさの出力信号を出力する場合、トランジスタTr9のゲート−ソース間電圧Vgsは高くなり、トランジスタTr9は非導通状態へと近づく。また、トランジスタTr11のゲート−ソース間電圧Vgsが高くなるとともに、トランジスタTr10のゲート電位は下降する。この過程で、トランジスタTr10のソース電位は低下するが、それに伴い、トランジスタTr10のゲート電位も低下する。すなわち、トランジスタTr10のソース電位が低下しても、トランジスタTr10のゲート−ソース間電圧Vgsは十分に低い値に維持される。したがって、トランジスタTr10はほぼ完全な導通状態となり、出力端子OUTから出力される出力信号の大きさは、接地端子GNDから供給する接地電圧と等しくなる。
【0042】
図3は、図2の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。また、図中、参照符号V(IN),V(N1),V(N3),V(OUT)は、それぞれ、端子IN1,ノードN1,N3,端子OUTの電圧を示している。なお、図3に示すデータは、端子IN1及び端子IN2に供給するLowレベル及びHighレベルの入力信号をそれぞれ0V及び3Vとするとともに、電源端子VDDに供給する電源電圧を10Vとした場合に得られたものである。図3に示すように、図2の回路によると、信号を効率的に増幅可能である。
【0043】
また、上記ノードN1,N2はそれぞれTr2、Tr5を導通状態へ移行させる際において入力端子から切り離され、出力端子であるN3,N4との容量カップリングにて動作するため、出力端子であるN3,N4の変化と、Tr2,Tr5のゲート端子であるN1,N2は、お互いに変化を加速する関係になる。そのため、単一の導電型のTFTで電圧レベルシフタを構成した場合であっても、従来と比べ高速動作を行うことができる。そして、この電圧レベルシフタを画素回路と同時にガラス基板上に一体形成することが可能となり、表示タイミングの良好な表示装置を達成することが可能となる。
【0044】
また、信号のHigh/Lowが切り替わる瞬間以外には、電源−GND間に電流を流さないため、駆動回路からの発熱を抑制することができ、EL素子の熱劣化を防止することが可能となる。また、本発明は有機EL表示装置への適用に限定されず、アクティブマトリクス型表示装置全般に適用することができ、例えば液晶表示装置へ適用した場合には、液晶層への影響を防止することができる。
【0045】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図4には、電圧レベルシフタ51とバッファ回路54とが描かれている。また、図4に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0046】
図4に示す回路は、トランジスタTr2のドレインが第2電源端子GNDではなく入力端子IN1に接続されるとともに、トランジスタTr5のドレインが第2電源端子GNDではなく入力端子IN2に接続されていること以外は図2に示す回路と同様である。
【0047】
図4に示す構造を採用すると、以下に説明するように、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をより速やかに生じさせることができる。
【0048】
まず、あるタイミングでトランジスタTr1,Tr5が非導通状態、トランジスタTr2,Tr4が導通状態である時に、Lowレベルの入力信号を入力端子IN1に、Highレベルの入力信号を入力端子IN2に供給する状態を考える。この状態では、トランジスタTr1,Tr3,Tr5は非導通状態にあり、トランジスタTr2,Tr4,Tr6は導通状態にある。また、この状態では、ノードN3はLowレベルの入力信号にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4は電源端子VDDから供給される電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。
【0049】
次に、この状態から、入力端子IN1に供給する入力信号をHighレベルに切り替えるとともに、入力端子IN2に供給する入力信号をLowレベルに切り替える場合を考える。
【0050】
入力端子IN1に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替えると、トランジスタTr3のゲート−ソース間電圧Vgsは低くなり、ノードN1の電位は上昇する。ノードN1の電位が上昇すると、トランジスタTr2のゲート−ソース間電圧Vgsが高くなり、トランジスタTr2は導通状態から非導通状態へと近づく。ここで、図4の回路ではトランジスタTr2のドレインは入力端子IN1に接続されているので、トランジスタTr2は導通状態から非導通状態へと変化する過程において、トランジスタTr2のソース−ドレイン間電圧(=ソース電位−ドレイン電位)は図2の回路に比べてより低くなる。したがって、図4に示す回路によると、図2の回路に比べ、トランジスタTr2の導通状態から非導通状態への変化がより速やかに進行する。
【0051】
他方、入力端子IN2に供給する入力信号をHighレベルからLowレベルに切り替えると、トランジスタTr6のゲート−ソース間電圧Vgsは高くなり、トランジスタTr6は導通状態から非導通状態へと近づく。トランジスタTr6が完全に非導通状態となるまでの間、トランジスタTr6のソース−ドレイン間には電流が流れ得るため、ノードN2の電位は下降する。その結果、トランジスタTr5のゲート−ソース間電圧Vgsは下降し、トランジスタTr5は非導通状態から導通状態へと近づく。ここで、図4の回路ではトランジスタTr5のドレインは入力端子IN2に接続されているので、入力端子IN2におけるLowレベルの入力信号が電源端子GNDから供給される接地電位よりも小さければ、トランジスタTr5が非導通状態から導通状態へと変化する過程において、トランジスタTr5のソース−ドレイン間電圧(=ソース電位−ドレイン電位)は図2の回路に比べてより高くなる。したがって、図4に示す回路によると、図2の回路に比べ、トランジスタTr5の非導通状態から導通状態への変化をより速やかに進行させることができる。
【0052】
このように、図4に示す回路によると、図2に示す回路に比べ、入力端子IN1,IN2における信号レベルの切り替えに伴うトランジスタTr2,Tr5の非導通状態と導通状態との間の変化がより速やかに進行し得る。そのため、トランジスタTr1,Tr4の非導通状態と導通状態との間の変化もより速やかに進行し得る。したがって、本実施形態によると、第1の実施形態で説明した効果が得られるのに加え、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をより速やかに生じさせることができる。
【0053】
図5は、図4の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。また、図中、参照符号V(IN),V(N1),V(N3),V(OUT)は、それぞれ、端子IN1,ノードN1,N3,端子OUTの電圧を示している。なお、図5に示すデータは、端子IN1及び端子IN2に供給するLowレベル及びHighレベルの入力信号をそれぞれ0V及び3Vとするとともに、電源端子VDDに供給する電源電圧を10Vとした場合に得られたものである。
【0054】
図5に示すように、図4の回路によると、信号を効率的に増幅可能である。また、図5及び図3から明らかなように、図4に示す回路によると、図2に示す回路に比べ、電圧V(IN)に対する電圧V(OUT)のタイムラグを抑制することができる。
【0055】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図6には、電圧レベルシフタ51とバッファ回路54とが描かれている。また、図6に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0056】
図6に示す回路は、トランジスタTr10のドレインがトランジスタTr11のソースとノードN3との間に接続されていること以外は図4に示す回路と同様である。このような構造を採用すると、第1及び第2の実施形態で説明した効果が得られるのに加え、バッファ回路54をより速やかに動作させることができる。
【0057】
図7は、図6の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。また、図中、参照符号V(IN),V(N1),V(N3),V(OUT)は、それぞれ、端子IN1,ノードN1,N3,端子OUTの電圧を示している。なお、図7に示すデータは、端子IN1及び端子IN2に供給するLowレベル及びHighレベルの入力信号をそれぞれ0V及び3Vとするとともに、電源端子VDDに供給する電源電圧を10Vとした場合に得られたものである。
【0058】
図7に示すように、図6の回路によると、信号を効率的に増幅可能である。また、図7及び図5から明らかなように、図7に示す回路によると、図4に示す回路に比べ、電圧V(IN)に対する電圧V(OUT)のタイムラグを抑制することができる。
【0059】
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図8は、本発明の第4の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図8には、電圧レベルシフタ51-1,51-2とバッファ回路54とが描かれている。また、図8に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0060】
図8に示す回路は、電圧レベルシフタ51-1に、図2に示す電圧レベルシフタ51と同様の構成を採用している。電圧レベルシフタ51-2は、トランジスタTr3’,Tr6’のゲート及びトランジスタTr2’,Tr5’のソースが電源端子VSSに接続されていること以外は電圧レベルシフタ51-1と同様である。また、図8のバッファ回路54は、トランジスタTr10がトランジスタTr9と電源端子VSSとの間に接続されるとともに、トランジスタTr11のゲートが電源端子VSSに接続されていること以外は図2のバッファ回路54と同様である。
【0061】
図8の回路において、電圧レベルシフタ51-1のノードN3,N4は、トランジスタTr3’,Tr6’を介してトランジスタTr2’,Tr5’のゲートに接続されており、電圧レベルシフタ51-2の入力端子としての役割を果たしている。また、図8の回路において、ノードN3’,N4’は電圧レベルシフタ51-2のバッファ回路54への出力端子としての役割を果たしている。このような構造を採用すると、以下に説明するように、信号をより効率的に増幅することができる。
【0062】
まず、或るタイミングでトランジスタTr1,Tr5,Tr1’,Tr5’が非導通状態にあり且つトランジスタTr2,Tr4,Tr2’,Tr4’が導通状態である時に、Lowレベルの入力信号を入力端子IN1に、Highレベルの入力信号を入力端子IN2に供給する状態を考える。この状態では、トランジスタTr1,Tr3,Tr5,Tr1’,Tr3’,Tr5’は非導通状態にあり、トランジスタTr2,Tr4,Tr6,Tr2’,Tr4’,Tr6’は導通状態にある。
【0063】
この状態では、ノードN3は接地電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4は電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。また、ノードN3’は電源端子VSSが供給する電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4’は電源端子VDDが供給する電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。
【0064】
次に、この状態から、入力端子IN1に供給する入力信号をHighレベルに切り替えるとともに、入力端子IN2に供給する入力信号をLowレベルに切り替える場合を考える。
【0065】
入力端子IN1に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替えると、ノードN3は電源端子VDDが供給する電源電圧とほぼ等しい大きさの信号を出力する。他方、入力端子IN2に供給する入力信号をHighレベルからLowレベルに切り替えると、ノードN4は接地電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。したがって、ノードN3’は電源端子VDDが供給する電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4’は電源端子VSSが供給する電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。
【0066】
このように、図8の回路において、電圧レベルシフタ51-1は、Highレベルの入力信号をより高い値に変換するとともにLowレベルの入力信号を変換することなく電圧レベルシフタ51-2へと出力する。すなわち、電圧レベルシフタ51-2には、より増幅された入力信号が供給される。したがって、図2に示す回路に比べ、より増幅された出力信号をバッファ回路54に対して供給することができ、より大きな増幅効果を得ることができる。
【0067】
また、図8の回路では、電圧レベルシフタ51-1の出力端子としてノードN3,N4を利用しているため、電圧レベルシフタ51-1が出力する信号は閾値の影響を受け難い。したがって、図8の回路では、安定な動作が可能である。
【0068】
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図9には、電圧レベルシフタ51-1,51-2とバッファ回路54とが描かれている。また、図9に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0069】
図9に示す回路は、電圧レベルシフタ51-1に、図2に示す電圧レベルシフタ51と同様の構成を採用している。電圧レベルシフタ51-2は、トランジスタTr3’,Tr6’のゲート及びトランジスタTr2’,Tr5’のソースが電源端子VSSに接続されていること以外は電圧レベルシフタ51-1と同様である。また、図9のバッファ回路54は、トランジスタTr10がトランジスタTr9と電源端子VSSとの間に接続されるとともに、トランジスタTr11のゲートが電源端子VSSに接続されていること以外は図2のバッファ回路54と同様である。
【0070】
図9の回路において、電圧レベルシフタ51-1のノードN1,N2は、トランジスタTr3’,Tr6’を介してトランジスタTr2’,Tr5’のゲートに接続されており、電圧レベルシフタ51-2の入力端子としての役割を果たしている。また、図9の回路において、ノードN3’,N4’は電圧レベルシフタ51-2のバッファ回路54への出力端子としての役割を果たしている。このような構造を採用すると、以下に説明するように、信号をより効率的に増幅することができる。
【0071】
まず、或るタイミングでトランジスタTr1,Tr5,Tr1’,Tr5’が非導通状態にあり且つトランジスタTr2,Tr4,Tr2’,Tr4’が導通状態である時に、Lowレベルの入力信号を入力端子IN1に、Highレベルの入力信号を入力端子IN2に供給する状態を考える。この状態では、トランジスタTr1,Tr3,Tr5,Tr1’,Tr3’,Tr5’は非導通状態にあり、トランジスタTr2,Tr4,Tr6,Tr2’,Tr4’,Tr6’は導通状態にある。
【0072】
この状態では、ノードN1はHighレベルの入力信号と電源端子VDDから供給される電源電圧との差にほぼ等しい大きさの信号(負の値)を出力し、ノードN2はHighレベルの入力信号と等しい大きさの信号を出力する。また、ノードN3’は電源端子VSSが供給する電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4’は電源端子VDDが供給する電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。
【0073】
次に、この状態から、入力端子IN1に供給する入力信号をHighレベルに切り替えるとともに、入力端子IN2に供給する入力信号をLowレベルに切り替える場合を考える。
【0074】
入力端子IN1に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替えると、トランジスタTr3は導通状態となるため、ノードN1はHighレベルの入力信号と等しい大きさの信号を出力する。
【0075】
他方、入力端子IN2に供給する入力信号をHighレベルからLowレベルに切り替えると、トランジスタTr6のゲート−ソース間電圧Vgsは高くなり、トランジスタTr6は導通状態から非導通状態へと変化する。また、この際、ノードN4の電位も、電源端子GNDが供給する接地電圧から電源端子VDDが供給する電源電圧にほぼ等しい値へと変化する。第1の実施形態で説明した通り、この変化の際、ノードN4の電位が低下するのに伴い、トランジスタTr5のゲート電位も低下する。そのため、ノードN2は、Highレベルの入力信号と電源端子VDDから供給される電源電圧との差にほぼ等しい大きさの信号(負の値)を出力する。
【0076】
このように、図9の回路において、電圧レベルシフタ51-1は、Lowレベルの入力信号をより低い値に変換するとともにHighレベルの入力信号を変換することなく電圧レベルシフタ51-2へと出力する。すなわち、電圧レベルシフタ51-2には、より増幅された入力信号が供給される。そのため、電圧レベルシフタ51-2では、電源端子VSSの電位を接地電位よりも低くすることができる。したがって、図2に示す回路に比べ、より増幅された出力信号をバッファ回路54に対して供給することができ、より大きな増幅効果を得ることができる。
【0077】
図10は、図9の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。また、図中、参照符号V(IN),V(N1),V(N1’),V(N3’),V(OUT)は、それぞれ、端子IN1,ノードN1,N1’,N3’,端子OUTの電圧を示している。なお、図10に示すデータは、端子IN1及び端子IN2に供給するLowレベル及びHighレベルの入力信号をそれぞれ0V及び3Vとするとともに、電源端子VDDに供給する電源電圧を10Vとし、電源端子VSSに供給する電源電圧を−5Vとした場合に得られたものである。
【0078】
図10に示すように、図9の回路によると、信号を効率的に増幅可能である。また、図10及び図3から明らかなように、図9に示す回路によると、図2に示す回路に比べ、より大きな増幅効果を得ることができる。
【0079】
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図11は、本発明の第6の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図11には、電圧レベルシフタ51とバッファ回路54とが描かれている。また、図11に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0080】
図11に示す回路は、トランジスタTr1のドレインとノードN3との間にトランジスタTr7を介在させるとともに、トランジスタTr4のドレインとノードN4との間にトランジスタTr8を介在させたこと以外は図2に示す回路と同様である。
【0081】
これに対し、図11に示す構造を採用すると、以下に説明するように、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をより速やかに生じさせることができる。
【0082】
まず、あるタイミングでトランジスタTr1,Tr5が非導通状態、トランジスタTr2,Tr4が導通状態である時に、Lowレベルの入力信号を入力端子IN1に、Highレベルの入力信号を入力端子IN2に供給する状態を考える。この状態では、トランジスタTr1,Tr3,Tr5,Tr7は非導通状態にあり、トランジスタTr2,Tr4,Tr6,Tr8は導通状態にある。また、この状態では、ノードN3は電源端子GNDから供給される接地電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力し、ノードN4は電源端子VDDから供給される電源電圧にほぼ等しい大きさの信号を出力する。
【0083】
次に、この状態から、入力端子IN1に供給する入力信号をHighレベルに切り替えるとともに、入力端子IN2に供給する入力信号をLowレベルに切り替える場合を考える。
【0084】
入力端子IN1に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替えると、トランジスタTr3のゲート−ソース間電圧Vgsは低くなり、ノードN1の電位は上昇する。ノードN1の電位が上昇すると、トランジスタTr2のゲート−ソース間電圧Vgsが高くなり、トランジスタTr2は導通状態から非導通状態へと近づく。
【0085】
他方、入力端子IN2に供給する入力信号をHighレベルからLowレベルに切り替えると、トランジスタTr6のゲート−ソース間電圧Vgsは高くなり、トランジスタTr6は導通状態から非導通状態へと近づく。トランジスタTr6が完全に非導通状態となるまでの間、トランジスタTr6のソース−ドレイン間には電流が流れ得るため、ノードN2の電位は下降する。その結果、トランジスタTr5のゲート−ソース間電圧Vgsは下降し、トランジスタTr5は非導通状態から導通状態へと近づく。ここで、図11の回路ではトランジスタTr8のゲートは入力端子IN1に接続されているので、入力端子IN1に供給する入力信号をLowレベルからHighレベルに切り替えるのに伴い、ノードN4と電源端子VDDとの間は速やかに非導通状態となる。したがって、図11に示す回路によると、図2の回路に比べ、入力端子IN1,IN2における信号レベルの切り替えに伴うノードN4における電位の変化をより速やかに生じさせることができる。
【0086】
また、ノードN4における電位の変化が速やかに生じると、トランジスタTr1の非導通状態から導通状態への変化も速やかに生じる。加えて、トランジスタTr7の非導通状態から導通状態への変化は極めて速やかに生じる。したがって、図11に示す回路によると、図2の回路に比べ、入力端子IN1,IN2における信号レベルの切り替えに伴うノードN3における電位の変化をより速やかに生じさせることができる。
【0087】
このように、図11に示す回路によると、図2に示す回路に比べ、入力端子IN1,IN2における信号レベルの切り替えに伴うノードN3,N4における電位の変化がより速やかに進行し得る。したがって、本実施形態によると、第1の実施形態で説明した効果が得られるのに加え、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をより速やかに生じさせることができる。
【0088】
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
図12は、本発明の第7の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図12には、電圧レベルシフタ51とバッファ回路54とが描かれている。また、図12に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0089】
図12に示す回路は、トランジスタTr1のドレインとノードN3との間にトランジスタTr7を介在させるとともに、トランジスタTr4のドレインとノードN4との間にトランジスタTr8を介在させたこと以外は図4に示す回路と同様である。すなわち、図12に示す回路は、図4に示す回路に図11に示す回路構成の一部を採用したものに相当している。
【0090】
この回路によると、第2及び第6の実施形態で説明した効果の双方を得ることができる。すなわち、本実施形態によると、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をさらに速やかに生じさせることができる。
【0091】
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。
図13は、本発明の第8の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図13には、電圧レベルシフタ51とバッファ回路54とが描かれている。また、図13に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0092】
図13に示す回路は、トランジスタTr1ドレインとノードN3との間にトランジスタTr7を介在させるとともに、トランジスタTr4のドレインとノードN4との間にトランジスタTr8を介在させたこと以外は図6に示す回路と同様である。すなわち、図13に示す回路は、図6に示す回路に図11に示す回路構成の一部を採用したものに相当している。
【0093】
この回路によると、第3及び第6の実施形態で説明した効果の双方を得ることができる。すなわち、本実施形態によると、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をさらに速やかに生じさせることができる。
【0094】
次に、本発明の第9の実施形態について説明する。
図14は、本発明の第9の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図14には、電圧レベルシフタ51-1,51-2とバッファ回路54とが描かれている。また、図14に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0095】
図14に示す回路は、トランジスタTr1のドレインとノードN3との間及びトランジスタTr1’のドレインとノードN3’との間にトランジスタTr7,Tr7’をそれぞれ介在させるとともに、トランジスタTr4のドレインとノードN4との間及びトランジスタTr4’のドレインとノードN4’との間にトランジスタTr8,Tr8’をそれぞれ介在させたこと以外は図9に示す回路と同様である。すなわち、図14に示す回路は、図9に示す回路に図11に示す回路構成の一部を採用したものに相当している。
【0096】
この回路によると、第5及び第6の実施形態で説明した効果の双方を得ることができる。すなわち、本実施形態によると、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をさらに速やかに生じさせること、及び、より大きな増幅効果を得ることができる。
【0097】
次に、本発明の第10の実施形態について説明する。
図15は、本発明の第10の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図である。なお、図15には、電圧レベルシフタ51-1,51-2とバッファ回路54とが描かれている。また、図15に示す回路構成は、図1に示す表示装置1のドライバ5a,5bの少なくとも一方で採用可能である。
【0098】
図15に示す回路は、トランジスタTr1のドレインとノードN3との間及びトランジスタTr1’のドレインとノードN3’との間にトランジスタTr7,Tr7’をそれぞれ介在させるとともに、トランジスタTr4のドレインとノードN4との間及びトランジスタTr4’のドレインとノードN4’との間にトランジスタTr8,Tr8’をそれぞれ介在させたこと以外は図8に示す回路と同様である。すなわち、図15に示す回路は、図8に示す回路に図11に示す回路構成の一部を採用したものに相当している。
【0099】
この回路によると、第4及び第6の実施形態で説明した効果の双方を得ることができる。すなわち、本実施形態によると、入力端子IN1,IN2における信号レベルの反転に伴う出力端子OUTにおける信号レベルの反転をさらに速やかに生じさせること、及び、より大きな増幅効果を得ることができ、より安定な動作が可能である。
【0100】
以上説明したように、第1乃至第10の実施形態によれば、電圧レベルシフタをpチャネルトランジスタで構成した場合でも十分なオン電流をとることが可能となる。
【0101】
上記の第1乃至第10の実施形態は、表示装置1が有機EL表示装置である場合を例に説明したが、表示装置1は液晶表示装置などの他の表示装置であってもよい。また、第1乃至第10の実施形態では、各トランジスタをpチャネルトランジスタとしたが、それらトランジスタはnチャネルトランジスタであってもよい。すなわち、各トランジスタが同一の導電型のトランジスタで構成されていればよい。さらに、第1乃至第10の実施形態では、シフトレジスタに供給すべき信号を生成するために電圧レベルシフタの一対の出力端子から出力される信号の双方を利用したが、それら出力端子の一方から出力される信号のみを利用してもよい。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、同一導電型のトランジスタによって構成され且つ信号を効率的に増幅可能な電圧レベルシフタ及びそれを用いた表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る表示装置を概略的に示すブロック図。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図3】図2の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフ。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図5】図4の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフ。
【図6】本発明の第3の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図7】図6の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフ。
【図8】本発明の第4の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図9】本発明の第5の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図10】図9の回路により実施可能なレベルシフティングの一例を示すグラフ。
【図11】本発明の第6の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図12】本発明の第7の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図13】本発明の第8の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図14】本発明の第9の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【図15】本発明の第10の実施形態に係る電圧レベルシフタを示す回路図。
【符号の説明】
1…表示装置; 2…基板; 3…画素; 4…表示領域; 5a…走査信号線ドライバ; 5b…映像信号線ドライバ; 6…走査信号線; 7…映像信号線; 8…電源配線; 31…表示素子; 50a…垂直シフトレジスタ; 50b…水平シフトレジスタ; 51,51a,51b,51-1,51-2…電圧レベルシフタ; 52…映像信号バス; 53…アナログスイッチ; 54…バッファ回路; Sw…選択用スイッチ; Tr,Tr1〜Tr11,Tr1’〜Tr8’…トランジスタ; C,C1〜C3,C1’,C2’…キャパシタ N1〜N4,N1’〜N4’…ノード; IN1,IN2…入力端子; OUT…出力端子; VDD…電源端子; GND…電源端子; VSS…電源端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a voltage level shifter and a display device.
[0002]
[Prior art]
In a display device such as an organic EL (electroluminescence) display device or a liquid crystal display device, pixels each having a display element and a pixel circuit are arranged in a matrix on a substrate, and the pixels are arranged by a voltage level shifter, a buffer, a shift register, or the like. Display is performed by driving with the configured driving circuit. In such a display device, the driver circuit may be formed over the previous substrate.
[0003]
For example, in
[0004]
However, the present inventors have found that the voltage level shifter described in
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-24502
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a voltage level shifter configured by transistors of the same conductivity type and capable of efficiently amplifying signals, and a display device using the voltage level shifter. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the first and second transistors sequentially connected in series to the first power supply terminal, the first input terminal to which the first input signal is supplied, and the control of the second transistor. A third transistor connected between the first transistor and a control terminal connected to a second power supply terminal; a first terminal connected to the first transistor of the second transistor; and the control terminal of the second transistor; A first capacitor connected between the first power supply terminal, fourth and fifth transistors sequentially connected in series to the first power supply terminal, and a second input signal complementary to the first input signal. A sixth transistor connected between the second input terminal connected to the control terminal of the fifth transistor and having a control terminal connected to the second power supply terminal; and the fourth transistor of the fifth transistor. A second capacitor connected between the connected second terminal and the control terminal of the fifth transistor, wherein the first to sixth transistors have the same conductivity type, and the first terminal A voltage level shifter is provided, wherein the voltage level shifter is connected to a control terminal of a fourth transistor, and the second terminal is connected to a control terminal of the first transistor.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, a substrate, a drive circuit provided on the substrate and provided with a voltage level shifter according to the first side surface, and arranged in a matrix on the substrate and driven by the drive circuit A display device comprising a plurality of pixels is provided.
[0009]
In the first and second aspects, the first and second transistors may be connected in series between the first power supply terminal and the second power supply terminal. The fourth and fifth transistors may be connected in series between the first power supply terminal and the second power supply terminal.
[0010]
Alternatively, the first and second transistors may be connected in series between the first power supply terminal and the first input terminal. The fourth and fifth transistors may be connected in series between the first power supply terminal and the second input terminal.
[0011]
The voltage level shifter includes a seventh transistor connected between the first terminal and the second transistor side terminal of the first transistor and having a control terminal connected to the second input terminal, a second terminal, and a fourth transistor. An eighth transistor having a control terminal connected to the first input terminal may be further included between the transistor and a terminal on the fifth transistor side. In this case, the conductivity types of the seventh and eighth transistors may be equal to the conductivity types of the first to sixth transistors.
[0012]
The voltage level shifter may have at least one of the first and second terminals as an output terminal.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same referential mark is attached | subjected to the same or similar component, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0014]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a display device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, as an example, the
[0015]
A
[0016]
Each
[0017]
The scanning
[0018]
The video
[0019]
FIG. 2 is a circuit diagram showing the voltage level shifter according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, a
[0020]
The
[0021]
That is, the transistors Tr1 and Tr2 are connected in series between a power supply terminal VDD that supplies a power supply voltage and a power supply terminal GND that supplies a ground voltage. The transistor Tr3 is connected between an input terminal IN1 to which an input signal is supplied and the gate of the transistor Tr2, and the gate of the transistor Tr3 is connected to a power supply terminal GND for supplying a ground voltage. The capacitor C1 is connected between the source and gate of the transistor Tr2.
[0022]
The transistors Tr4 and Tr5 are connected in series between a power supply terminal VDD that supplies a power supply voltage and a power supply terminal GND that supplies a ground voltage. The transistor Tr6 is connected between an input terminal IN2 to which an input signal complementary to the previous input signal is supplied and the gate of the transistor Tr5, and the gate of the transistor Tr6 supplies a ground voltage. It is connected to the. The capacitor C2 is connected between the source and gate of the transistor Tr5.
[0023]
Further, the gate of the transistor Tr1 is connected to the source of the transistor Tr5, and the gate of the transistor Tr4 is connected to the source of the transistor Tr2.
[0024]
The
[0025]
That is, the transistors Tr9 and Tr10 are connected in series between a power supply terminal VDD that supplies a power supply voltage and a power supply terminal GND that supplies a ground voltage. The transistor Tr11 is connected between the node N3 and the gate of the transistor Tr10, and the gate of the transistor Tr11 is connected to a power supply terminal GND that supplies a ground voltage. The gate of the transistor Tr9 is connected to the node N4, and the capacitor C3 is connected between the source and gate of the transistor Tr10.
[0026]
Next, the operation of the
The input signal supplied to the input terminals IN1 and IN2 is, for example, a horizontal clock signal or a vertical clock signal. Consider a state in which input signals that repeat predetermined High level and Low level signals in a predetermined cycle are complementarily input to the input terminals IN1 and IN2, respectively.
[0027]
When a low level signal is supplied to the input terminal IN1 and a high level signal is supplied to the input terminal IN2 from a state where the transistors Tr1 and Tr5 are nonconductive and the transistors Tr2 and Tr4 are conductive at a certain timing, the transistor Tr3 is nonconductive. In this state, the transistor Tr6 is in a conducting state. In this state, the node N3 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the ground voltage, and the node N4 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage.
[0028]
Next, consider a case where, from this state, the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched to the High level and the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched to the Low level.
[0029]
When the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the Low level to the High level, the gate-source voltage Vgs (= gate potential-source potential) of the transistor Tr3 decreases, and the potential of the node N1 increases. When the potential of the node N1 increases, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr2 increases, and the transistor Tr2 approaches the non-conductive state from the conductive state.
[0030]
On the other hand, when the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched from the High level to the Low level, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr6 increases, and the transistor Tr6 approaches the non-conductive state from the conductive state. Until the transistor Tr6 is completely turned off, a current can flow between the source and drain of the transistor Tr6, so that the potential of the node N2 drops. As a result, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr5 decreases, and the transistor Tr5 approaches the conductive state from the non-conductive state.
[0031]
When the transistor Tr5 approaches the conducting state, the potential of the node N4 decreases. As a result, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr1 decreases, and the transistor Tr1 approaches the conductive state from the non-conductive state.
[0032]
As described above, since the transistor Tr2 is close to the non-conductive state, the potential of the node N3 increases when the transistor Tr1 approaches the conductive state. As a result, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr4 increases, and the transistor Tr4 approaches the non-conductive state from the conductive state.
[0033]
When the transistor Tr4 approaches the non-conductive state, the potential of the node N4 further decreases, and the change of the transistor Tr1 from the non-conductive state to the conductive state is promoted. As the change of the transistor Tr1 from the non-conductive state to the conductive state proceeds, the potential of the node N3 further increases, and the change of the transistor Tr4 from the conductive state to the non-conductive state is promoted. Thus, eventually, the transistor Tr1 is almost completely turned on, and the transistor Tr4 is almost completely turned off.
[0034]
By the way, when the transistor Tr4 changes from the conductive state to the nonconductive state in accordance with the switching of the input signals to the terminal IN1 and the terminal IN2, the source potential of the transistor Tr5 decreases. Therefore, when the capacitor C2 and the transistor Tr6 are not provided, the output signal voltage output from the node N4 cannot be set to a sufficiently low value, or the Low level input signal input to the terminal IN2 is set to a lower voltage. There is a need.
[0035]
For example, when the low-level input signal voltage VinL input to the terminal IN2 is higher than the threshold voltage Vth (Vth is a negative value) of the transistor Tr5, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr5 is equal to the threshold voltage Vth. It changes and becomes constant at that value. In this case, the magnitude of the output signal output from the node N4 is the difference VinL−Vth (> 0) between the low-level input signal VinL and the threshold voltage Vth. That is, the output signal output from the node N4 cannot be made equal to the ground voltage supplied from the ground terminal GND. In order to make the output signal output from the node N4 equal to the ground voltage supplied from the ground terminal GND, the low level input signal must be set to a lower voltage.
[0036]
On the other hand, in the structure of FIG. 2 in which the capacitor C2 and the transistor Tr6 are provided, when the signal input to the terminal IN2 is switched from the high level to the low level, the gate potential of the transistor Tr5 becomes almost equal to the low level signal potential. In addition, the transistor Tr6 approaches the non-conductive state from the conductive state. Therefore, due to the effect of capacitive coupling by the capacitor C2, the potential of the node N2 separated from the terminal IN2 can be further lowered as the source potential of the transistor Tr5 decreases, and the gate potential of the transistor Tr5 also decreases. That is, even when the source potential of the transistor Tr5 is lowered, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr5 is maintained at a sufficiently low value. Therefore, the output signal output from the node N4 can be made substantially equal to the ground voltage supplied from the ground terminal GND without setting the low level input signal to a lower voltage.
[0037]
The output signal output from the node N3 can be made equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD. That is, the transistor Tr3 changes from a non-conduction state to a conduction state in accordance with switching of input signals to the terminals IN1 and IN2. Therefore, the gate of the transistor Tr2 has the same potential as the high level signal, and the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr2 becomes sufficiently high. Therefore, the transistor Tr2 is finally turned off. In this way, an output signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage is finally output from the node N3.
[0038]
As is apparent from the above, the signal can be efficiently amplified when the circuit configuration of FIG. 2 is adopted. When the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the High level to the Low level and the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched from the Low level to the High level, the operation from the node N3 is completely reversed by the operation reverse to the above. An output signal having a magnitude equal to the ground voltage can be output, and an output signal having a magnitude equal to the power supply voltage can be output from the node N4.
[0039]
The complementary output signals output from the nodes N3 and N4 are then supplied to the
[0040]
When the node N3 outputs an output signal having a magnitude equal to the power supply voltage and the node N4 outputs an output signal having a magnitude equal to the ground voltage, the gate-source voltage Vgs of the transistors Tr9 and Tr11 is sufficiently low, The transistors Tr9 and Tr11 are turned on. As a result, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr10 becomes higher than the threshold voltage Vth, and the transistor Tr10 is turned off. Therefore, the magnitude of the output signal output from the output terminal OUT is equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD.
[0041]
When the node N3 outputs an output signal having a magnitude equal to the ground voltage and the node N4 outputs an output signal having a magnitude equal to the power supply voltage, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr9 is high, and the transistor Tr9 is not turned on. It approaches the conduction state. Further, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr11 increases, and the gate potential of the transistor Tr10 decreases. In this process, the source potential of the transistor Tr10 decreases, and accordingly, the gate potential of the transistor Tr10 also decreases. That is, even when the source potential of the transistor Tr10 is lowered, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr10 is maintained at a sufficiently low value. Therefore, the transistor Tr10 becomes almost completely conductive, and the magnitude of the output signal output from the output terminal OUT is equal to the ground voltage supplied from the ground terminal GND.
[0042]
FIG. 3 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. In the figure, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage. In the figure, reference characters V (IN), V (N1), V (N3), and V (OUT) indicate the voltages of the terminal IN1, the nodes N1, N3, and the terminal OUT, respectively. Note that the data shown in FIG. 3 is obtained when the low-level and high-level input signals supplied to the terminals IN1 and IN2 are 0 V and 3 V, respectively, and the power supply voltage supplied to the power supply terminal VDD is 10 V. It is a thing. As shown in FIG. 3, according to the circuit of FIG. 2, the signal can be efficiently amplified.
[0043]
The nodes N1 and N2 are disconnected from the input terminals when the transistors Tr2 and Tr5 are switched to the conductive state, and operate by capacitive coupling with the output terminals N3 and N4. The change of N4 and the gate terminals N1 and N2 of Tr2 and Tr5 have a relationship of accelerating the change. Therefore, even when a voltage level shifter is configured by a single conductivity type TFT, it can operate at a higher speed than the conventional one. This voltage level shifter can be integrally formed on the glass substrate simultaneously with the pixel circuit, and a display device with good display timing can be achieved.
[0044]
In addition, since no current flows between the power supply and GND except at the moment when the signal High / Low is switched, heat generation from the drive circuit can be suppressed, and thermal deterioration of the EL element can be prevented. . Further, the present invention is not limited to application to an organic EL display device, but can be applied to all active matrix display devices. For example, when applied to a liquid crystal display device, the influence on the liquid crystal layer is prevented. Can do.
[0045]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, a
[0046]
In the circuit shown in FIG. 4, the drain of the transistor Tr2 is connected to the input terminal IN1 instead of the second power supply terminal GND, and the drain of the transistor Tr5 is connected to the input terminal IN2 instead of the second power supply terminal GND. Is similar to the circuit shown in FIG.
[0047]
When the structure shown in FIG. 4 is adopted, the signal level inversion at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly as described below.
[0048]
First, when the transistors Tr1 and Tr5 are in a non-conducting state and the transistors Tr2 and Tr4 are in a conducting state at a certain timing, a state in which a low level input signal is supplied to the input terminal IN1 and a high level input signal is supplied to the input terminal IN2. Think. In this state, the transistors Tr1, Tr3, Tr5 are in a non-conductive state, and the transistors Tr2, Tr4, Tr6 are in a conductive state. In this state, the node N3 outputs a signal having a magnitude approximately equal to the low level input signal, and the node N4 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD.
[0049]
Next, consider a case where, from this state, the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched to the High level and the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched to the Low level.
[0050]
When the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the Low level to the High level, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr3 decreases and the potential of the node N1 increases. When the potential of the node N1 increases, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr2 increases, and the transistor Tr2 approaches the non-conductive state from the conductive state. Here, since the drain of the transistor Tr2 is connected to the input terminal IN1 in the circuit of FIG. 4, in the process in which the transistor Tr2 changes from the conductive state to the nonconductive state, the voltage between the source and drain of the transistor Tr2 (= source (Potential-drain potential) is lower than that of the circuit of FIG. Therefore, according to the circuit shown in FIG. 4, the change from the conducting state to the non-conducting state of the transistor Tr2 proceeds more quickly than in the circuit shown in FIG.
[0051]
On the other hand, when the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched from the High level to the Low level, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr6 increases, and the transistor Tr6 approaches the non-conductive state from the conductive state. Until the transistor Tr6 is completely turned off, a current can flow between the source and drain of the transistor Tr6, so that the potential of the node N2 drops. As a result, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr5 decreases, and the transistor Tr5 approaches the conductive state from the non-conductive state. Here, since the drain of the transistor Tr5 is connected to the input terminal IN2 in the circuit of FIG. 4, if the low-level input signal at the input terminal IN2 is smaller than the ground potential supplied from the power supply terminal GND, the transistor Tr5 is In the process of changing from the non-conductive state to the conductive state, the source-drain voltage (= source potential-drain potential) of the transistor Tr5 becomes higher than that of the circuit of FIG. Therefore, according to the circuit shown in FIG. 4, the change from the non-conductive state to the conductive state of the transistor Tr <b> 5 can be advanced more quickly than in the circuit of FIG. 2.
[0052]
As described above, according to the circuit shown in FIG. 4, the change between the non-conductive state and the conductive state of the transistors Tr2 and Tr5 accompanying the switching of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 is greater than that in the circuit shown in FIG. It can proceed quickly. Therefore, the change between the non-conductive state and the conductive state of the transistors Tr1 and Tr4 can proceed more rapidly. Therefore, according to the present embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, inversion of the signal level at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly. be able to.
[0053]
FIG. 5 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. In the figure, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage. In the figure, reference characters V (IN), V (N1), V (N3), and V (OUT) indicate the voltages of the terminal IN1, the nodes N1, N3, and the terminal OUT, respectively. Note that the data shown in FIG. 5 is obtained when the low-level and high-level input signals supplied to the terminals IN1 and IN2 are 0V and 3V, respectively, and the power supply voltage supplied to the power supply terminal VDD is 10V. It is a thing.
[0054]
As shown in FIG. 5, according to the circuit of FIG. 4, a signal can be efficiently amplified. 5 and 3, the circuit shown in FIG. 4 can suppress the time lag of the voltage V (OUT) with respect to the voltage V (IN) as compared with the circuit shown in FIG.
[0055]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, a
[0056]
The circuit shown in FIG. 6 is the same as the circuit shown in FIG. 4 except that the drain of the transistor Tr10 is connected between the source of the transistor Tr11 and the node N3. By adopting such a structure, the effects described in the first and second embodiments can be obtained, and the
[0057]
FIG. 7 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. In the figure, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage. In the figure, reference characters V (IN), V (N1), V (N3), and V (OUT) indicate the voltages of the terminal IN1, the nodes N1, N3, and the terminal OUT, respectively. Note that the data shown in FIG. 7 is obtained when the low-level and high-level input signals supplied to the terminals IN1 and IN2 are 0 V and 3 V, respectively, and the power supply voltage supplied to the power supply terminal VDD is 10 V. It is a thing.
[0058]
As shown in FIG. 7, the circuit of FIG. 6 can efficiently amplify the signal. 7 and 5, the circuit shown in FIG. 7 can suppress the time lag of the voltage V (OUT) with respect to the voltage V (IN) compared to the circuit shown in FIG.
[0059]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, voltage level shifters 51-1 and 51-2 and a
[0060]
The circuit shown in FIG. 8 employs the same configuration as the
[0061]
In the circuit of FIG. 8, nodes N3 and N4 of the voltage level shifter 51-1 are connected to the gates of the transistors Tr2 ′ and Tr5 ′ via the transistors Tr3 ′ and Tr6 ′, and are used as input terminals of the voltage level shifter 51-2. Plays the role of In the circuit of FIG. 8, nodes N3 ′ and N4 ′ serve as output terminals to the
[0062]
First, when the transistors Tr1, Tr5, Tr1 ′, Tr5 ′ are in a non-conductive state and the transistors Tr2, Tr4, Tr2 ′, Tr4 ′ are in a conductive state at a certain timing, a low level input signal is input to the input terminal IN1. Consider a state in which a high level input signal is supplied to the input terminal IN2. In this state, the transistors Tr1, Tr3, Tr5, Tr1 ′, Tr3 ′, Tr5 ′ are in a non-conduction state, and the transistors Tr2, Tr4, Tr6, Tr2 ′, Tr4 ′, Tr6 ′ are in a conduction state.
[0063]
In this state, the node N3 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the ground voltage, and the node N4 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage. The node N3 ′ outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VSS, and the node N4 ′ outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD.
[0064]
Next, consider a case where, from this state, the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched to the High level and the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched to the Low level.
[0065]
When the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the Low level to the High level, the node N3 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD. On the other hand, when the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched from the High level to the Low level, the node N4 outputs a signal having a magnitude approximately equal to the ground voltage. Accordingly, the node N3 ′ outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD, and the node N4 ′ outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VSS.
[0066]
In this way, in the circuit of FIG. 8, the voltage level shifter 51-1 converts the High level input signal to a higher value and outputs the Low level input signal to the voltage level shifter 51-2 without converting. That is, a more amplified input signal is supplied to the voltage level shifter 51-2. Therefore, compared with the circuit shown in FIG. 2, a more amplified output signal can be supplied to the
[0067]
In the circuit of FIG. 8, since the nodes N3 and N4 are used as the output terminals of the voltage level shifter 51-1, the signal output from the voltage level shifter 51-1 is hardly affected by the threshold value. Therefore, stable operation is possible with the circuit of FIG.
[0068]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9, voltage level shifters 51-1 and 51-2 and a
[0069]
The circuit shown in FIG. 9 employs a configuration similar to that of the
[0070]
In the circuit of FIG. 9, nodes N1 and N2 of the voltage level shifter 51-1 are connected to the gates of the transistors Tr2 ′ and Tr5 ′ via the transistors Tr3 ′ and Tr6 ′, and are used as input terminals of the voltage level shifter 51-2. Plays the role of In the circuit of FIG. 9, the nodes N3 ′ and N4 ′ serve as output terminals to the
[0071]
First, when the transistors Tr1, Tr5, Tr1 ′, Tr5 ′ are in a non-conductive state and the transistors Tr2, Tr4, Tr2 ′, Tr4 ′ are in a conductive state at a certain timing, a low level input signal is input to the input terminal IN1. Consider a state in which a high level input signal is supplied to the input terminal IN2. In this state, the transistors Tr1, Tr3, Tr5, Tr1 ′, Tr3 ′, Tr5 ′ are in a non-conduction state, and the transistors Tr2, Tr4, Tr6, Tr2 ′, Tr4 ′, Tr6 ′ are in a conduction state.
[0072]
In this state, the node N1 outputs a signal (negative value) having a magnitude approximately equal to the difference between the high level input signal and the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD, and the node N2 outputs a high level input signal. Output signals of equal magnitude. The node N3 ′ outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VSS, and the node N4 ′ outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD.
[0073]
Next, consider a case where, from this state, the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched to the High level and the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched to the Low level.
[0074]
When the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the Low level to the High level, the transistor Tr3 is turned on, so that the node N1 outputs a signal having a magnitude equal to that of the High level input signal.
[0075]
On the other hand, when the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched from the High level to the Low level, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr6 increases, and the transistor Tr6 changes from the conductive state to the non-conductive state. At this time, the potential of the node N4 also changes from the ground voltage supplied from the power supply terminal GND to a value substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD. As described in the first embodiment, at the time of this change, as the potential of the node N4 decreases, the gate potential of the transistor Tr5 also decreases. Therefore, the node N2 outputs a signal (negative value) having a magnitude approximately equal to the difference between the high level input signal and the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD.
[0076]
As described above, in the circuit of FIG. 9, the voltage level shifter 51-1 converts the Low level input signal to a lower value and outputs the High level input signal to the voltage level shifter 51-2 without converting. That is, a more amplified input signal is supplied to the voltage level shifter 51-2. Therefore, in the voltage level shifter 51-2, the potential of the power supply terminal VSS can be made lower than the ground potential. Therefore, compared with the circuit shown in FIG. 2, a more amplified output signal can be supplied to the
[0077]
FIG. 10 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. In the figure, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage. In the figure, reference symbols V (IN), V (N1), V (N1 ′), V (N3 ′), and V (OUT) are a terminal IN1, nodes N1, N1 ′, N3 ′, and a terminal, respectively. The voltage of OUT is shown. Note that the data shown in FIG. 10 indicates that the low level and high level input signals supplied to the terminals IN1 and IN2 are 0 V and 3 V, respectively, the power supply voltage supplied to the power supply terminal VDD is 10 V, and the power supply terminal VSS is supplied. This is obtained when the power supply voltage to be supplied is -5V.
[0078]
As shown in FIG. 10, according to the circuit of FIG. 9, the signal can be efficiently amplified. Further, as is apparent from FIGS. 10 and 3, the circuit shown in FIG. 9 can provide a larger amplification effect than the circuit shown in FIG.
[0079]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 11, a
[0080]
The circuit shown in FIG. 11 is the circuit shown in FIG. 2 except that the transistor Tr7 is interposed between the drain of the transistor Tr1 and the node N3, and the transistor Tr8 is interposed between the drain of the transistor Tr4 and the node N4. It is the same.
[0081]
On the other hand, when the structure shown in FIG. 11 is adopted, the signal level inversion at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly as described below.
[0082]
First, when the transistors Tr1 and Tr5 are in a non-conducting state and the transistors Tr2 and Tr4 are in a conducting state at a certain timing, a state in which a low level input signal is supplied to the input terminal IN1 and a high level input signal is supplied to the input terminal IN2. Think. In this state, the transistors Tr1, Tr3, Tr5, Tr7 are in a non-conductive state, and the transistors Tr2, Tr4, Tr6, Tr8 are in a conductive state. In this state, the node N3 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the ground voltage supplied from the power supply terminal GND, and the node N4 outputs a signal having a magnitude substantially equal to the power supply voltage supplied from the power supply terminal VDD. To do.
[0083]
Next, consider a case where, from this state, the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched to the High level and the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched to the Low level.
[0084]
When the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the Low level to the High level, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr3 decreases and the potential of the node N1 increases. When the potential of the node N1 increases, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr2 increases, and the transistor Tr2 approaches the non-conductive state from the conductive state.
[0085]
On the other hand, when the input signal supplied to the input terminal IN2 is switched from the High level to the Low level, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr6 increases, and the transistor Tr6 approaches the non-conductive state from the conductive state. Until the transistor Tr6 is completely turned off, a current can flow between the source and drain of the transistor Tr6, so that the potential of the node N2 drops. As a result, the gate-source voltage Vgs of the transistor Tr5 decreases, and the transistor Tr5 approaches the conductive state from the non-conductive state. Here, since the gate of the transistor Tr8 is connected to the input terminal IN1 in the circuit of FIG. 11, as the input signal supplied to the input terminal IN1 is switched from the Low level to the High level, the node N4 and the power supply terminal VDD During this period, it is quickly turned off. Therefore, according to the circuit shown in FIG. 11, a change in the potential at the node N4 accompanying the switching of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be generated more quickly than in the circuit of FIG.
[0086]
Further, when the potential change at the node N4 occurs promptly, the transistor Tr1 also rapidly changes from the nonconductive state to the conductive state. In addition, the change of the transistor Tr7 from the non-conductive state to the conductive state occurs very quickly. Therefore, according to the circuit shown in FIG. 11, the potential change at the node N <b> 3 due to the switching of the signal level at the input terminals IN <b> 1 and IN <b> 2 can be generated more quickly than in the circuit of FIG. 2.
[0087]
As described above, according to the circuit shown in FIG. 11, the potential change at the nodes N3 and N4 accompanying the switching of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can proceed more rapidly than the circuit shown in FIG. Therefore, according to the present embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, inversion of the signal level at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly. be able to.
[0088]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 12, a
[0089]
The circuit shown in FIG. 12 is the same as the circuit shown in FIG. 4 except that the transistor Tr7 is interposed between the drain of the transistor Tr1 and the node N3, and the transistor Tr8 is interposed between the drain of the transistor Tr4 and the node N4. It is the same. That is, the circuit shown in FIG. 12 corresponds to a circuit in which a part of the circuit configuration shown in FIG. 11 is adopted in the circuit shown in FIG.
[0090]
According to this circuit, both of the effects described in the second and sixth embodiments can be obtained. That is, according to this embodiment, the signal level inversion at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly.
[0091]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 13, a
[0092]
The circuit shown in FIG. 13 is the same as the circuit shown in FIG. 6 except that the transistor Tr7 is interposed between the drain of the transistor Tr1 and the node N3 and the transistor Tr8 is interposed between the drain of the transistor Tr4 and the node N4. It is the same. That is, the circuit shown in FIG. 13 corresponds to a circuit in which a part of the circuit configuration shown in FIG. 11 is adopted in the circuit shown in FIG.
[0093]
According to this circuit, both of the effects described in the third and sixth embodiments can be obtained. That is, according to this embodiment, the signal level inversion at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly.
[0094]
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 14 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 14, voltage level shifters 51-1 and 51-2 and a
[0095]
The circuit shown in FIG. 14 includes transistors Tr7 and Tr7 ′ interposed between the drain of the transistor Tr1 and the node N3 and between the drain of the transistor Tr1 ′ and the node N3 ′, respectively, and the drain of the transistor Tr4 and the node N4. 9 and the circuit shown in FIG. 9 except that transistors Tr8 and Tr8 ′ are interposed between the drain of the transistor Tr4 ′ and the node N4 ′. That is, the circuit shown in FIG. 14 corresponds to the circuit shown in FIG. 9 in which a part of the circuit configuration shown in FIG. 11 is adopted.
[0096]
According to this circuit, both of the effects described in the fifth and sixth embodiments can be obtained. That is, according to the present embodiment, the signal level inversion at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly, and a greater amplification effect can be obtained.
[0097]
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 15 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the tenth embodiment of the present invention. In FIG. 15, voltage level shifters 51-1 and 51-2 and a
[0098]
The circuit shown in FIG. 15 has transistors Tr7 and Tr7 ′ interposed between the drain of the transistor Tr1 and the node N3 and between the drain of the transistor Tr1 ′ and the node N3 ′, respectively, and the drain of the transistor Tr4 and the node N4. 8 and the circuit shown in FIG. 8 except that transistors Tr8 and Tr8 ′ are interposed between the drain of the transistor Tr4 ′ and the node N4 ′. That is, the circuit shown in FIG. 15 corresponds to a circuit in which a part of the circuit configuration shown in FIG. 11 is adopted in the circuit shown in FIG.
[0099]
According to this circuit, both of the effects described in the fourth and sixth embodiments can be obtained. In other words, according to the present embodiment, the signal level inversion at the output terminal OUT accompanying the inversion of the signal level at the input terminals IN1 and IN2 can be caused more quickly, and a larger amplification effect can be obtained, resulting in more stability. Operation is possible.
[0100]
As described above, according to the first to tenth embodiments, a sufficient on-current can be obtained even when the voltage level shifter is configured by a p-channel transistor.
[0101]
In the first to tenth embodiments, the case where the
[0102]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a voltage level shifter configured by transistors of the same conductivity type and capable of efficiently amplifying signals and a display device using the same are provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a display device according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. 2;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a second embodiment of the present invention.
5 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. 4;
FIG. 6 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a third embodiment of the present invention.
7 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. 6;
FIG. 8 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a fifth embodiment of the present invention.
10 is a graph showing an example of level shifting that can be performed by the circuit of FIG. 9;
FIG. 11 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a circuit diagram showing a voltage level shifter according to a tenth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基板上に設けられ且つ請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の電圧レベルシフタを備えた駆動回路と、
前記基板上でマトリクス状に配列するとともに前記駆動回路によって駆動される複数の画素とを具備したことを特徴とする表示装置。A substrate,
A drive circuit provided on the substrate and provided with the voltage level shifter according to any one of claims 1 to 5,
A display device comprising: a plurality of pixels arranged in a matrix on the substrate and driven by the driving circuit.
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