JPH07302842A - Load drive circuit - Google Patents

Load drive circuit

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JPH07302842A
JPH07302842A JP6116016A JP11601694A JPH07302842A JP H07302842 A JPH07302842 A JP H07302842A JP 6116016 A JP6116016 A JP 6116016A JP 11601694 A JP11601694 A JP 11601694A JP H07302842 A JPH07302842 A JP H07302842A
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JP
Japan
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oxide film
gate oxide
circuit
gate
drive circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6116016A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kasai
淳 笠井
Masaru Kubota
勝 窪田
Atsuo Masumura
温夫 増村
Toshiji Iwai
利二 岩井
Teru Chiyokawa
輝 千代川
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase current between the source and drain of a second element, improve load driving capability of the second element and increase the switching speed of a load drive circuit by permitting the gate oxide film of the second element to be thinner than the gate oxide film of a first element. CONSTITUTION:Since MOS transistors M3, M4 and M6 do not need a structure that has high breakdown strength, the gate oxide films are permitted to be thinner compared with those of MOS transistors Ml, M2 and M5. The mutual conductance of the MOS transistors is increased by thinning the gate oxide films of the MOS transistors M1, M2 and M5 in this manner. Thus, switching speed is increased by the improvement of driving performance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低振幅レベルの信号を
高振幅レベルの信号に変換し、それに基づいて負荷に高
電圧を印加することによって、当該負荷を駆動するため
の負荷駆動回路に関し、例えばディスプレイ駆動回路に
適用して有効な具術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load drive circuit for driving a load by converting a signal having a low amplitude level into a signal having a high amplitude level and applying a high voltage to the load based on the signal. For example, the present invention relates to a technique effectively applied to a display drive circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディスプレイとして、液晶ディスプレイ
やプラズマディスプレイパネル、エレクトロルミネセン
ス・ディスプレイ、蛍光表示管ディスプレイなどが挙げ
られる。液晶ディスプレイは比較的低コストであるた
め、携帯用ワードプロセッサや小型カラーテレビなどに
適用されている。また、プラズマディスプレイパネル、
エレクトロルミネセンス・ディスプレイも、明るさ、応
答の速さ、視野角の広さなどの特徴をいかしてパーソナ
ルコンピュータなどに適用されている。ディスプレイ駆
動回路は、そのようなディスプレイを駆動するためのも
ので、通常は半導体集積回路によって提供されている。
このディスプレイ駆動回路は、例えば3〜5V程度の低
振幅レベルの信号を、20V以上の高振幅レベルの信号
に変換するためのレベルシフト回路と、このレベルシフ
ト回路の出力に基づいて、ディスプレイに高電圧を印加
するための高電圧出力回路とを含む。スイッチング時間
を短縮したり、消費電流を低減するため、上記高電圧出
力回路の構成素子は、バイポーラトランジスタからMO
Sトランジスタに変ってきている。
2. Description of the Related Art Examples of displays include liquid crystal displays, plasma display panels, electroluminescence displays, fluorescent display displays and the like. Since liquid crystal displays are relatively low in cost, they are used in portable word processors, small color televisions, and the like. Also, plasma display panel,
The electroluminescent display is also applied to personal computers and the like by taking advantage of its features such as brightness, quick response, and wide viewing angle. The display drive circuit is for driving such a display, and is usually provided by a semiconductor integrated circuit.
This display drive circuit has a level shift circuit for converting a signal with a low amplitude level of, for example, 3 to 5 V into a signal with a high amplitude level of 20 V or more, and a high level signal for a display based on the output of this level shift circuit. A high voltage output circuit for applying a voltage. In order to shorten the switching time and reduce the current consumption, the constituent elements of the high voltage output circuit are bipolar transistors to MO transistors.
It is changing to an S transistor.

【0003】尚、ディスプレイ駆動回路について記載さ
れた文献の例としては、1987年4月6日に、日経B
P社から発行された「日経エレクトロニクス(第107
頁〜)」がある。
As an example of a document describing a display driving circuit, Nikkei B was published on April 6, 1987.
"Nikkei Electronics (No. 107
Page ~) ".

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなディスプ
レイ駆動回路は、ディスプレイを駆動するための高電圧
を取扱う関係で、高耐圧構造のMOSトランジスタが適
用されている。MOSトランジスタの高耐圧構造は、ゲ
ート酸化膜が厚くされ、さらに、ゲート電極とドレイン
電極との間、及びゲート電極とソース電極との間に、そ
れぞれ耐圧を高めるためオフセット酸化膜が形成されて
いる。そのような構成のMOSトランジスタは、どうし
ても相互コンダクタンスが低くなってしまうため、スイ
ッチングの高速化を図る上で、不利とされる。
A MOS transistor having a high breakdown voltage structure is applied to the display driving circuit as described above in order to handle a high voltage for driving the display. In the high breakdown voltage structure of the MOS transistor, the gate oxide film is made thick, and further, an offset oxide film is formed between the gate electrode and the drain electrode and between the gate electrode and the source electrode to increase the breakdown voltage. . Since the transconductance of the MOS transistor having such a structure is inevitably low, it is disadvantageous in achieving high-speed switching.

【0005】本発明の目的は、スイッチング速度の向上
を図るための技術を適用することにある。
An object of the present invention is to apply a technique for improving the switching speed.

【0006】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0008】すなわち、低振幅レベルの信号を高振幅レ
ベルの信号に変換するためのレベルシフト回路が、ゲー
ト印加電圧が高振幅レベルとされる第1素子と、この第
1素子に直列接続され、且つ、ゲート印加電圧が低振幅
レベルとされる第2素子とを含んで構成されるとき、こ
の第2素子のゲート酸化膜の厚みを、上記第1素子のゲ
ート酸化膜の厚みよりも薄くする。そして、上記レベル
シフト回路の出力に基づいて負荷に高電圧を供給するた
めの高電圧出力回路が、ゲート印加電圧が高振幅レベル
とされる第3素子と、この第3素子に直列接続され、且
つ、ゲート印加電圧が低振幅レベルとされる第4素子と
を含んで形成されるとき、この第4素子のゲート酸化膜
の厚みを、上記第3素子のゲート酸化膜の厚みよりも薄
くする。
That is, a level shift circuit for converting a signal with a low amplitude level into a signal with a high amplitude level is connected in series with a first element whose gate applied voltage is a high amplitude level, and the first element. When the gate applied voltage is configured to include a second element having a low amplitude level, the thickness of the gate oxide film of the second element is made smaller than the thickness of the gate oxide film of the first element. . A high voltage output circuit for supplying a high voltage to the load based on the output of the level shift circuit is connected in series with the third element in which the gate applied voltage has a high amplitude level, and the third element. When the gate applied voltage is formed to include the fourth element having a low amplitude level, the thickness of the gate oxide film of the fourth element is made thinner than the thickness of the gate oxide film of the third element. .

【0009】[0009]

【作用】上記した手段によれば、第2素子のゲート酸化
膜の厚みを、上記第1素子のゲート酸化膜の厚みよりも
薄くすることは、この第2素子のソース・ドレイン間の
電流を増加させる。このことが、当該第2素子の負荷駆
動能力を増大させて、負荷駆動回路のスイッチング速度
の向上を達成する。また、第4素子のゲート酸化膜の厚
みを、上記第3素子のゲート酸化膜の厚みよりも薄くす
ることは、上記の場合と同様に、第4素子のソース・ド
レイン間の電流の増加させ、当該第4素子の負荷駆動能
力の増大により、負荷駆動回路のスイッチング速度の向
上を達成する。
According to the above-mentioned means, making the thickness of the gate oxide film of the second element smaller than the thickness of the gate oxide film of the first element means that the current between the source and drain of the second element is reduced. increase. This increases the load driving capability of the second element and achieves an improvement in the switching speed of the load driving circuit. Further, making the thickness of the gate oxide film of the fourth element smaller than the thickness of the gate oxide film of the third element increases the current between the source and drain of the fourth element, as in the above case. By increasing the load driving capability of the fourth element, the switching speed of the load driving circuit is improved.

【0010】[0010]

【実施例】図5には本発明の一実施例であるディスプレ
イ駆動回路が示される。図5に示されるディスプレイ駆
動回路50は、特に制限されないが、公知の半導体集積
回路製造技術により、単結晶シリコン基板などの一つの
半導体基板に形成される。特に制限されないが、このデ
ィスプレイ駆動回路50は、4階長表示可能なディスプ
レイ駆動回路とされ、シフトレジスタ51〜54、ラッ
チ部55、セレクト部56、負荷駆動回路57、及びパ
ルス発生部58を含んで成る。上記シフトレジスタ51
〜54は、それぞれ32ビット構成とされ、外部から与
えられるクロック信号に同期して、入力されたデータ信
号を順次シフトする。このシフトレジスタ51〜54の
出力信号は、後段のラッチ回路55にラッチされること
によって、データ出力タイミングの調整が行われる。パ
ルス発生部58は、互いにデューティ比の異なる4種類
のパルス信号を発生させる。このパルス信号ラッチ部5
5に入力されると、各パルス幅によって、シフトレジス
タ51〜54の出力信号がパルス幅変調され、それが所
定のタイミングで、セレクト部56に伝達される。デー
タ信号が4ビット構成とされることから16階長出せ
る。ラッチ回路55の後段には、このラッチ回路55の
出力信号選択するためのセレクト部56が設けられ、こ
のセレクト部56によって選択された信号が後段の負荷
駆動回路57に伝達されるようになっている。ディスプ
レイの画素の放電時間は、選択されたパルス信号によっ
て決定される。つまり、画素の放電時間を変えて階長の
表現が行われる。特に制限されないが、上記シフトレジ
スタ51〜54や、ラッチ回路55、セレクト部56、
パルス発生回路58に供給される電源電圧は5Vとされ
る。
FIG. 5 shows a display driving circuit according to an embodiment of the present invention. Although not particularly limited, the display driving circuit 50 shown in FIG. 5 is formed on one semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. Although not particularly limited, the display drive circuit 50 is a display drive circuit capable of displaying four floors and includes shift registers 51 to 54, a latch unit 55, a select unit 56, a load drive circuit 57, and a pulse generation unit 58. Consists of The shift register 51
Each of 54 to 54 has a 32-bit structure, and sequentially shifts the input data signal in synchronization with a clock signal supplied from the outside. The output signals of the shift registers 51 to 54 are latched by the latch circuit 55 in the subsequent stage to adjust the data output timing. The pulse generator 58 generates four types of pulse signals having different duty ratios. This pulse signal latch unit 5
5, the output signals of the shift registers 51 to 54 are pulse-width modulated by each pulse width, and the output signals are transmitted to the selection unit 56 at a predetermined timing. Since the data signal is composed of 4 bits, 16 floors can be output. A select unit 56 for selecting the output signal of the latch circuit 55 is provided in the subsequent stage of the latch circuit 55, and the signal selected by the select unit 56 is transmitted to the load drive circuit 57 in the subsequent stage. There is. The discharge time of the display pixel is determined by the selected pulse signal. That is, the discharge time of the pixel is changed to express the floor length. Although not particularly limited, the shift registers 51 to 54, the latch circuit 55, the selection unit 56,
The power supply voltage supplied to the pulse generation circuit 58 is set to 5V.

【0011】負荷駆動回路57は、特に制限されない
が、上記セレクト部56からの低振幅レベルの信号を高
振幅レベルの信号に変換するためのレベルシフト回路1
0と、このレベルシフト回路10の出力に基づいて外部
負荷に高電圧を印加するための高電圧出力回路57とを
含む。
The load drive circuit 57 is not particularly limited, but the level shift circuit 1 for converting the low amplitude level signal from the select section 56 into a high amplitude level signal.
0, and a high voltage output circuit 57 for applying a high voltage to an external load based on the output of the level shift circuit 10.

【0012】図1には上記負荷駆動回路57の構成例が
示される。負荷駆動回路57は、レベルシフト回路10
とそれの後段に配置された高電圧出力回路20とが結合
されて成り、構成素子としてMOSトランジスタが適用
されている。レベルシフト回路10は、高電圧電源Vd
dhに結合されたpチャンネル型MOSトランジスタM
1と、グランドGNDに結合されたnチャンネル型MO
SトランジスタM3との直列接続回路と、高電圧電源V
ddhに結合されたpチャンネル型MOSトランジスタ
M2と、グランドGNDに結合されたnチャンネル型M
OSトランジスタM4との直列接続回路と、入力信号I
Nを反転するためのインバータINVとを含んで成る。
MOSトランジスタM1,M3の直列接続箇所がMOS
トランジスタM2のゲート電極に結合され、MOSトラ
ンジスタM2,M4の直列接続箇所がMOSトランジス
タM1のゲート電極に結合される。入力信号INのレベ
ルは、特に制限されないが、5Vとされる。つまり、ハ
イレベルがグランドGNDを基準とする+5V、ローレ
ベルがグランドGNDレベルとされる。また、高電圧電
源Vddhは、特に制限されないが、20V以上とされ
る。
FIG. 1 shows a structural example of the load drive circuit 57. The load drive circuit 57 includes the level shift circuit 10
And a high-voltage output circuit 20 arranged in the latter stage of the circuit are coupled to each other, and a MOS transistor is applied as a constituent element. The level shift circuit 10 uses the high voltage power supply Vd.
p-channel MOS transistor M coupled to dh
1 and n-channel type MO coupled to ground GND
Series connection circuit with S-transistor M3 and high voltage power supply V
p-channel type MOS transistor M2 coupled to ddh and n-channel type M coupled to ground GND
Series connection circuit with OS transistor M4 and input signal I
An inverter INV for inverting N.
The MOS transistor M1, M3 connected in series is a MOS
The gate electrode of the transistor M2 is coupled, and the serial connection point of the MOS transistors M2 and M4 is coupled to the gate electrode of the MOS transistor M1. The level of the input signal IN is not particularly limited and is set to 5V. That is, the high level is +5 V with respect to the ground GND, and the low level is the ground GND level. The high voltage power supply Vddh is not particularly limited, but is set to 20 V or higher.

【0013】高電圧出力回路20は、特に制限されない
が、高電圧電源Vddhに結合されたpチャンネル型M
OSトランジスタM5と、グランドGNDに結合された
nチャンネル型MOSトランジスタM6とが直列接続さ
れて成る。この直列接続箇所が、この高電圧出力回路2
0の出力ノードとされ、そこにディスプレイなどの負荷
Lが接続される。MOSトランジスタM5のゲート電極
は、MOSトランジスタM1,M3の直列接続箇所、及
びMOSトランジスタM2のゲート電極に結合される。
MOSトランジスタM6のゲート電極はインバータIN
Vの出力端子、及びMOSトランジスタM4のゲート電
極に結合される。
The high voltage output circuit 20 is not particularly limited, but is a p-channel type M coupled to the high voltage power supply Vddh.
The OS transistor M5 and an n-channel MOS transistor M6 coupled to the ground GND are connected in series. This serial connection point is the high voltage output circuit 2
An output node of 0, and a load L such as a display is connected thereto. The gate electrode of the MOS transistor M5 is coupled to the serial connection point of the MOS transistors M1 and M3 and the gate electrode of the MOS transistor M2.
The gate electrode of the MOS transistor M6 is an inverter IN
It is coupled to the output terminal of V and the gate electrode of the MOS transistor M4.

【0014】入力信号INがローレベルの場合、MOS
トランジスタM3がオフされ、MOSトランジスタM
4、M6がオンされる。このとき、MOSトランジスタ
M4のドレイン電極がローレベルとされるので、MOS
トランジスタM1はオンされ、また、MOSトランジス
タM3のドレイン電極がハイレベルとされるので、MO
SトランジスタM2、M5がオフされる。そのため、M
OSトランジスタM5、M6の直列接続箇所からの出力
信号OUTは、ローレベル(グランドレベル)とされ
る。それに対して、入力信号INがハイレベルの場合、
MOSトランジスタM3がオンされ、MOSトランジス
タM4、M6がオフされる。このとき、MOSトランジ
スタM3のドレイン電極がローレベルとされるので、M
OSトランジスタM2、M5オンされ、また、MOSト
ランジスタM4のドレイン電極がハイレベルとされるの
で、MOSトランジスタM1がオフされる。そのため、
MOSトランジスタM5、M6の直列接続箇所からの出
力信号OUTは、ハイレベル(高電圧電源Vddhレベ
ル)とされる。そのように、低振幅レベルの入力信号I
Nが高振幅レベルの信号に変換され、その変換出力に基
づいて、高電圧出力回路20が制御される。
When the input signal IN is at low level, the MOS
The transistor M3 is turned off, and the MOS transistor M
4, M6 is turned on. At this time, the drain electrode of the MOS transistor M4 is set to the low level,
Since the transistor M1 is turned on and the drain electrode of the MOS transistor M3 is set to the high level, the MO
The S transistors M2 and M5 are turned off. Therefore, M
The output signal OUT from the serially connected portion of the OS transistors M5 and M6 is at low level (ground level). On the other hand, when the input signal IN is at high level,
The MOS transistor M3 is turned on and the MOS transistors M4 and M6 are turned off. At this time, since the drain electrode of the MOS transistor M3 is at low level, M
Since the OS transistors M2 and M5 are turned on, and the drain electrode of the MOS transistor M4 is set to the high level, the MOS transistor M1 is turned off. for that reason,
The output signal OUT from the connection point of the MOS transistors M5 and M6 in series is at a high level (high voltage power supply Vddh level). As such, the low amplitude level input signal I
N is converted into a high amplitude level signal, and the high voltage output circuit 20 is controlled based on the converted output.

【0015】ここで、従来技術に従えば、この種の半導
体集積回路はディスプレイを駆動するための高電圧を取
扱う関係で、レベルシフト回路10、高電圧出力回路2
0の構成トランジスタに、高耐圧構造のMOSトランジ
スタが適用されいる。つまり、MOSトランジスタM1
〜M6は全て高耐圧構造とされ、ゲート酸化膜が厚くさ
れていた。しかしながら、低振幅レベルの信号が入力さ
れるMOSトランジスタM3、M4、M6に着目する
と、このMOSトランジスタM3,M4,M6のゲート
電極と基板との間、及びゲート電極とソース電極との間
には、高電界がかからない。従って、そのようなMOS
トランジスタについては、高電圧が印加されるMOSト
ランジスタM1,M2,M5のように、ゲート酸化膜を
厚くして高耐圧構造とする必要は無い。つまり、MOS
トランジスタM1,M2,M5については、ゲート電極
に高電圧がかかるため、ゲート酸化膜を厚くすることに
よって高耐圧構造とする必要があるが、MOSトランジ
スタM3,M4,M6については、高耐圧構造の必要が
ないから、MOSトランジスタM1,M2,M5に比べ
てゲート酸化膜の厚みを薄くすることができる。そのよ
うに、MOSトランジスタM1,M2,M5のゲート酸
化膜の厚みを薄くすることにより、当該MOSトランジ
スタの相互コンダクタンスを大きくすることができ、ソ
ース・ドレイン間の電流を増大させることができるか
ら、駆動能力の向上によりスイッチングの高速化を図る
ことができる。このように、MOSトランジスタM3,
M4のスイッチングの高速化により、レベルシフト回路
10の出力信号の立下がり時間を短くすることができ
る。それにより、高電圧出力回路20から出力される信
号の立上り時間を短縮することができる。また、MOS
トランジスタM6のスイッチングの高速化により、高電
圧出力回路20から出力される信号の立下がり時間を短
縮することができる。
Here, according to the prior art, this type of semiconductor integrated circuit handles a high voltage for driving a display, so that the level shift circuit 10 and the high voltage output circuit 2 are handled.
A MOS transistor having a high withstand voltage structure is applied to the 0 constituent transistor. That is, the MOS transistor M1
All of M6 had a high breakdown voltage structure, and the gate oxide film was thick. However, paying attention to the MOS transistors M3, M4, and M6 to which a signal of a low amplitude level is input, the MOS transistors M3, M4, and M6 have a gate electrode and a substrate, and a gate electrode and a source electrode. , High electric field is not applied. Therefore, such a MOS
It is not necessary for the transistor to have a high breakdown voltage structure by thickening the gate oxide film unlike the MOS transistors M1, M2, M5 to which a high voltage is applied. That is, MOS
Since a high voltage is applied to the gate electrodes of the transistors M1, M2 and M5, it is necessary to make the gate oxide film thick to have a high breakdown voltage structure. However, the MOS transistors M3, M4 and M6 have a high breakdown voltage structure. Since it is not necessary, the thickness of the gate oxide film can be made thinner than that of the MOS transistors M1, M2 and M5. By thus reducing the thickness of the gate oxide film of each of the MOS transistors M1, M2, M5, the mutual conductance of the MOS transistor can be increased and the current between the source and the drain can be increased. Higher switching speed can be achieved by improving the driving capability. In this way, the MOS transistors M3,
Since the switching speed of M4 is increased, the fall time of the output signal of the level shift circuit 10 can be shortened. Thereby, the rise time of the signal output from the high voltage output circuit 20 can be shortened. Also, MOS
By increasing the switching speed of the transistor M6, the fall time of the signal output from the high voltage output circuit 20 can be shortened.

【0016】尚、インバータINVを構成するMOSト
ランジスタは、特に制限されないが、例えば5V電源の
場合に一般的に適用されるゲート酸化膜厚とすることが
できる。
The MOS transistor forming the inverter INV is not particularly limited, but may have a gate oxide film thickness generally applied in the case of a 5V power source, for example.

【0017】上記のようなMOSトランジスタを有する
半導体集積回路は、ゲート酸化工程を2回行うことによ
って実現される。すなわち、第1回目のゲート酸化工程
で、通常耐圧のゲート酸化膜形成し、その後に行われる
第2回目のゲート酸化工程で、選択的にゲート酸化膜を
厚くする。このとき、MOSトランジスタM3,M4,
M6については、ゲート酸化膜が厚くされないようにマ
スクすれば良い。このようなゲート酸化工程を経ること
により、MOSトランジスタM1,M2,M5について
は、ゲート酸化膜を厚くし、MOSトランジスタM3,
M4,M6についてはゲート酸化膜を薄くすることがで
きる。
The semiconductor integrated circuit having the MOS transistor as described above is realized by performing the gate oxidation step twice. That is, a gate oxide film having a normal breakdown voltage is formed in the first gate oxidation step, and the gate oxide film is selectively thickened in the second gate oxidation step performed thereafter. At this time, the MOS transistors M3, M4,
M6 may be masked so that the gate oxide film is not thickened. By undergoing such a gate oxidation process, the gate oxide film of the MOS transistors M1, M2, M5 is thickened, and the MOS transistors M3, M3
For M4 and M6, the gate oxide film can be thinned.

【0018】さらに、本実施例では、上記と同様にMO
SトランジスタM3,M4,M6については高耐圧構造
とする必要が無いので、ゲート電極とドレイン電極との
間にのみオフセット酸化膜を形成し、ゲート電極とドレ
イン電極との間のオフセット酸化膜を省略することがで
きる。つまり、MOSトランジスタM1,M2,M5な
どのように高耐圧構造とされる場合、図3に示されるよ
うに、ゲート酸化膜34のドレイン側(拡散層35
側)、及びソース側(拡散層36側)の厚みが特に厚く
されることによって、高耐圧化が図られている。そのよ
うにゲート酸化膜が特に厚くされた部分はオフセット酸
化膜と称され、高耐圧化に有効とされる。しかしなが
ら、上記のようにMOSトランジスタM3,M4,M6
については、高耐圧構造の必要がないから、そのような
オフセット酸化膜を部分的に省略することができる。具
体的には、図4に示されるように、ソース側(拡散層3
6側)のオフセット酸化膜を省略することによって、さ
らにスイッチングの高速化を図っている。尚、ドレイン
電極に高電圧がかかる関係で、ドレイン電極側(拡散層
35側)のオフセット酸化膜42は形成されている。
Further, in this embodiment, the MO is similar to the above.
Since it is not necessary for the S transistors M3, M4 and M6 to have a high breakdown voltage structure, an offset oxide film is formed only between the gate electrode and the drain electrode, and the offset oxide film between the gate electrode and the drain electrode is omitted. can do. That is, when the MOS transistors M1, M2, M5, etc. have a high breakdown voltage structure, as shown in FIG. 3, the drain side of the gate oxide film 34 (diffusion layer 35).
Side) and the source side (diffusion layer 36 side) are made particularly thick to achieve high breakdown voltage. The portion where the gate oxide film is particularly thick is called an offset oxide film and is effective for increasing the breakdown voltage. However, as described above, the MOS transistors M3, M4, M6
With respect to the above, since there is no need for a high breakdown voltage structure, such an offset oxide film can be partially omitted. Specifically, as shown in FIG. 4, the source side (diffusion layer 3
By omitting the offset oxide film on the (6 side), the switching speed is further increased. The offset oxide film 42 on the drain electrode side (diffusion layer 35 side) is formed because a high voltage is applied to the drain electrode.

【0019】上記実施例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。 (1)MOSトランジスタM1,M2,M5について
は、ゲート電極に高電圧がかかるため、ゲート酸化膜を
厚くすることによって高耐圧構造とする必要があるが、
MOSトランジスタM3,M4,M6については、高耐
圧構造の必要がないから、MOSトランジスタM1,M
2,M5に比べてゲート酸化膜の厚みを薄くすることが
できる。そのように、ゲート酸化膜の厚みを薄くするこ
とにより、当該MOSトランジスタの相互コンダクタン
スを大きくすることができ、ソース・ドレイン間の電流
を増大させることができるから、駆動能力の向上により
スイッチングの高速化を図ることができる。このよう
に、MOSトランジスタM3,M4のスイッチングの高
速化により、レベルシフト回路10の出力信号の立下が
り時間を短くすることができる。それにより、高電圧出
力回路20から出力される信号の立上り時間を短縮する
ことができ、また、MOSトランジスタM6のスイッチ
ングの高速化により、高電圧出力回路20から出力され
る信号の立下がり時間を短縮することができる。 (2)MOSトランジスタM3,M4,M6については
高耐圧構造とする必要が無いので、ゲート電極とドレイ
ン電極との間にのみオフセット酸化膜を形成し、ゲート
電極とドレイン電極との間のオフセット酸化膜し、片側
オフセット構造とすることで、スイッチングの高速化を
さらに向上させることができる。 (3)上記のように、負荷駆動回路57に含まれるMO
Sトランジスタの酸化膜を薄くしたり、片側オフセット
構造とすることにより、当該素子の占有面積を低減する
ことができるので、半導体チップサイズの低減を図るこ
とができる。
According to the above embodiment, the following operational effects can be obtained. (1) Regarding the MOS transistors M1, M2, M5, since a high voltage is applied to the gate electrode, it is necessary to make the gate oxide film thick to have a high breakdown voltage structure.
Since the MOS transistors M3, M4, M6 do not need to have a high breakdown voltage structure, the MOS transistors M1, M4
2, the thickness of the gate oxide film can be made thinner than that of M5. By thus reducing the thickness of the gate oxide film, the transconductance of the MOS transistor can be increased and the current between the source and the drain can be increased. Can be realized. As described above, by increasing the switching speed of the MOS transistors M3 and M4, the fall time of the output signal of the level shift circuit 10 can be shortened. As a result, the rise time of the signal output from the high voltage output circuit 20 can be shortened, and due to the faster switching of the MOS transistor M6, the fall time of the signal output from the high voltage output circuit 20 can be reduced. It can be shortened. (2) Since it is not necessary for the MOS transistors M3, M4, M6 to have a high breakdown voltage structure, an offset oxide film is formed only between the gate electrode and the drain electrode, and the offset oxidation film between the gate electrode and the drain electrode is formed. By forming a film and using a one-sided offset structure, it is possible to further improve the speedup of switching. (3) As described above, the MO included in the load drive circuit 57
By making the oxide film of the S-transistor thin or having a one-sided offset structure, the area occupied by the element can be reduced, so that the semiconductor chip size can be reduced.

【0020】図2には負荷駆動回路57の他の構成例が
示される。図2に示される負荷駆動回路57が、図1に
示されるのと異なるのは、高電圧出力回路を形成するp
チャンネル型MOSトランジスタM5、nチャンネル型
MOSトランジスタM6のゲート電極を、レベルシフト
回路10の出力端子に共通接続した点である。この場
合、MOSトランジスタM5,M6のゲート電極には、
高電圧が印加されるから、MOSトランジスタM5,M
6共に高耐圧構造のMOSトランジスタを適用する必要
がある。しかしながら、MOSトランジスタM3,M4
については、上記実施例の場合と同様の理由により、高
耐圧構造とする必要が無いから、それについて、ゲート
酸化膜を薄くしたり、片側オフセット構造とすることに
より、上記実施例の場合と同様に、スイッチングの高速
化を図ることができる。
FIG. 2 shows another configuration example of the load drive circuit 57. The load drive circuit 57 shown in FIG. 2 is different from that shown in FIG. 1 in that p forming a high voltage output circuit is different.
The point is that the gate electrodes of the channel-type MOS transistor M5 and the n-channel-type MOS transistor M6 are commonly connected to the output terminal of the level shift circuit 10. In this case, the gate electrodes of the MOS transistors M5 and M6 are
Since a high voltage is applied, the MOS transistors M5, M
It is necessary to apply a MOS transistor having a high breakdown voltage to both of the above. However, the MOS transistors M3 and M4
For the same reason as in the case of the above embodiment, it is not necessary to have a high breakdown voltage structure. Therefore, by making the gate oxide film thin or using a one-sided offset structure, the same as in the case of the above embodiment. In addition, the switching speed can be increased.

【0021】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Yes.

【0022】例えば、上記実施例では入力信号INを5
V系としたが、3.3V系などとすることができる。
For example, in the above embodiment, the input signal IN is set to 5
Although it is set to V system, 3.3 V system or the like can be used.

【0023】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるディス
プレイ駆動回路に適用した場合について説明したが、本
発明はそれに限定されるものではなく、レベルシフトを
必要とする各種半導体集積回路に適用することができ
る。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the display drive circuit which is the field of application which is the background of the invention has been described, but the present invention is not limited thereto and the level shift is performed. Can be applied to various semiconductor integrated circuits that require.

【0024】本発明は、少なくとも低振幅レベルの信号
を高振幅レベルの信号に変換することを条件に適用する
ことができる。
The present invention can be applied under the condition that at least a signal with a low amplitude level is converted into a signal with a high amplitude level.

【0025】[0025]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0026】すなわち、第2素子のゲート酸化膜の厚み
を、第1素子のゲート酸化膜の厚みよりも薄くすること
により、この第2素子のソース・ドレイン間の電流を増
加させ、それにより、当該第2素子の負荷駆動能力を増
大させることができるので、負荷駆動回路のスイッチン
グ速度の向上を図ることができる。また、第4素子のゲ
ート酸化膜の厚みを、第3素子のゲート酸化膜の厚みよ
りも薄くすることにより、上記の場合と同様に、第4素
子のソース・ドレイン間の電流の増加させ、当該第4素
子の負荷駆動能力を増大させることができるので、負荷
駆動回路のスイッチング速度をさらに向上させることが
できる。
That is, by making the thickness of the gate oxide film of the second element smaller than the thickness of the gate oxide film of the first element, the current between the source and drain of this second element is increased, and as a result, Since the load driving capability of the second element can be increased, the switching speed of the load driving circuit can be improved. Further, by making the thickness of the gate oxide film of the fourth element smaller than the thickness of the gate oxide film of the third element, the current between the source and drain of the fourth element is increased, as in the above case. Since the load driving capability of the fourth element can be increased, the switching speed of the load driving circuit can be further improved.

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

【図1】本発明の一実施例であるディスプレイ駆動回路
に含まれる負荷駆動回路の構成例回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a load drive circuit included in a display drive circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記ディスプレイ駆動回路に含まれる負荷駆動
回路の他の構成例回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of another configuration example of a load drive circuit included in the display drive circuit.

【図3】一般的な高耐圧型MOSトランジスタの断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view of a general high breakdown voltage MOS transistor.

【図4】上記負荷駆動回路に適用されるMOSトランジ
スタの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a MOS transistor applied to the load driving circuit.

【図5】上記ディスプレイ駆動回路の構成例ブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram of a configuration example of the display drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レベルシフト回路 20 高電圧出力回路 31 ゲート電極 32 オフセット酸化膜 33 オフセット酸化膜 34 ゲート酸化膜 35 拡散層 36 拡散層 50 ディスプレイ駆動回路 51 シフトレジスタ 52 シフトレジスタ 53 シフトレジスタ 54 シフトレジスタ 55 ラッチ回路 56 セレクト部 57 負荷駆動回路 58 パルス発生部 M1 pチャンネル型MOSトランジスタ M2 pチャンネル型MOSトランジスタ M3 nチャンネル型MOSトランジスタ M4 nチャンネル型MOSトランジスタ M5 pチャンネル型MOSトランジスタ M6 nチャンネル型MOSトランジスタ INV インバータ L 負荷 10 Level Shift Circuit 20 High Voltage Output Circuit 31 Gate Electrode 32 Offset Oxide Film 33 Offset Oxide Film 34 Gate Oxide Film 35 Diffusion Layer 36 Diffusion Layer 50 Display Driver Circuit 51 Shift Register 52 Shift Register 53 Shift Register 54 Shift Register 55 Latch Circuit 56 Select unit 57 Load drive circuit 58 Pulse generator M1 p-channel type MOS transistor M2 p-channel type MOS transistor M3 n-channel type MOS transistor M4 n-channel type MOS transistor M5 p-channel type MOS transistor M6 n-channel type MOS transistor INV inverter L load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増村 温夫 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 岩井 利二 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 千代川 輝 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Masumura 5-22-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. 5-20-1 Incorporated company Hitachi, Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Teru Chiyokawa 5-22-1 Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低振幅レベルの信号を高振幅レベルの信
号に変換するためのレベルシフト回路と、このレベルシ
フト回路の出力に基づいて負荷に高電圧を印加するため
の高電圧出力回路とを含む負荷駆動回路において、上記
レベルシフト回路は、ゲート印加電圧が高振幅レベルと
される第1素子と、この第1素子に直列接続され、且
つ、ゲート印加電圧が低振幅レベルとされる第2素子と
を含み、この第2素子のゲート酸化膜の厚みを、上記第
1素子のゲート酸化膜の厚みよりも薄くして成ることを
特徴とする負荷駆動回路。
1. A level shift circuit for converting a signal of low amplitude level into a signal of high amplitude level, and a high voltage output circuit for applying a high voltage to a load based on the output of the level shift circuit. In the load driving circuit including the above, the level shift circuit includes a first element whose gate applied voltage has a high amplitude level and a second element which is connected in series with the first element and has a gate applied voltage of a low amplitude level. A load drive circuit including an element, wherein the thickness of the gate oxide film of the second element is smaller than the thickness of the gate oxide film of the first element.
【請求項2】 上記高電圧出力回路は、ゲート印加電圧
が高振幅レベルとされる第3素子と、この第3素子に直
列接続され、且つ、ゲート印加電圧が低振幅レベルとさ
れる第4素子とを含み、この第4素子のゲート酸化膜の
厚みを、上記第3素子のゲート酸化膜の厚みよりも薄く
して成ることを特徴とする請求項1記載の負荷駆動回
路。
2. The high voltage output circuit according to claim 4, wherein a third element whose gate applied voltage has a high amplitude level and a fourth element connected in series with the third element and whose gate applied voltage has a low amplitude level. 2. The load drive circuit according to claim 1, further comprising an element, wherein the thickness of the gate oxide film of the fourth element is smaller than the thickness of the gate oxide film of the third element.
【請求項3】 上記第2素子、及び上記第4素子は、ゲ
ート電極とドレイン電極との間にのみオフセット酸化膜
が形成された片側オフセット構造とされる請求項1又は
2記載の負荷駆動回路。
3. The load drive circuit according to claim 1, wherein the second element and the fourth element have a one-sided offset structure in which an offset oxide film is formed only between a gate electrode and a drain electrode. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009060676A (en) * 2001-12-13 2009-03-19 Xilinx Inc High-speed output circuit with low voltage capability
JP2009239471A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Corp Mos integrated circuit and electronic equipment including the same
WO2013073268A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-23 シャープ株式会社 Latch circuit, frequency division circuit, and pll frequency synthesizer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009060676A (en) * 2001-12-13 2009-03-19 Xilinx Inc High-speed output circuit with low voltage capability
JP2009239471A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Corp Mos integrated circuit and electronic equipment including the same
US7880511B2 (en) 2008-03-26 2011-02-01 Panasonic Corporation MOS integrated circuit and electronic equipment including the same
US8013639B2 (en) 2008-03-26 2011-09-06 Panasonic Corporation MOS integrated circuit and electronic equipment including the same
WO2013073268A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-23 シャープ株式会社 Latch circuit, frequency division circuit, and pll frequency synthesizer
JP2013106268A (en) * 2011-11-15 2013-05-30 Sharp Corp Latch circuit, frequency division circuit and pll frequency synthesizer

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