JPH0879053A - Level shift circuit - Google Patents

Level shift circuit

Info

Publication number
JPH0879053A
JPH0879053A JP6212235A JP21223594A JPH0879053A JP H0879053 A JPH0879053 A JP H0879053A JP 6212235 A JP6212235 A JP 6212235A JP 21223594 A JP21223594 A JP 21223594A JP H0879053 A JPH0879053 A JP H0879053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
supply potential
level shift
gate
shift circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6212235A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kawasaki
正行 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6212235A priority Critical patent/JPH0879053A/en
Publication of JPH0879053A publication Critical patent/JPH0879053A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a level shift circuit small in pattern area and fast in voltage conversion rate. CONSTITUTION: This level shift circuit is provided with a level shift section 20 connected among a VDD and nodes A, B, receiving an input signal IN having a level between the VDD and the VSS1 and outputting an output signal OUT whose level is between the VDD and a VSS2 and with a current control section 21 comprising an N-channel 1st MOS transistor(TR) Q17 connected between the node A and the VSS1, whose gate receives a voltage Va (VSS2<Va<VSS1) and an N-channel 2nd MOSTR Q18 connected between the node B and the VSS1 and whose gate receives the voltage Va.

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、レベルシフト回路に関
する。特に、高い電圧変換率を必要とする液晶ディスプ
レー駆動用半導体集積回路に用いるレベルシフト回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level shift circuit. In particular, the present invention relates to a level shift circuit used for a liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit which requires a high voltage conversion rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ディスプレー駆動用半導体集積回路
は、画像信号をシリアルに取り込み、これをパラレル信
号群に変換し、さらにレベル変換(電圧変換)を行い、
液晶ディスプレーのカラム・ロウ線等を駆動するための
駆動信号を出力するものである。画像信号は5V程度の
信号レベルであるのに対し、液晶ディスプレーのカラム
・ロウ線は40V程度の高電圧で駆動する必要がある。
従って、この液晶ディスプレー駆動用半導体集積回路は
電圧変換率の非常に高いレベルシフト回路が要求され
る。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit for driving a liquid crystal display captures an image signal serially, converts it into a parallel signal group, and further performs level conversion (voltage conversion),
It outputs a drive signal for driving the column / row lines of the liquid crystal display. While the image signal has a signal level of about 5V, the column row line of the liquid crystal display needs to be driven at a high voltage of about 40V.
Therefore, this liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit requires a level shift circuit having a very high voltage conversion rate.

【0003】従来の高電圧変換率のレベルシフト回路を
図6を参照して説明する。すなわち、Pチャネル型MO
SトランジスタQ11、Q12と、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタQ13、Q14、Q15、Q16と、インバータ11と
から構成される。MOSトランジスタQ11、Q13、Q15
は第1の電源電位VDD(例えば5V)と第3の電源電位
VSS2 (例えば−40V)との間で、ソース・ドレイン
を直列に接続されている。また、MOSトランジスタQ
12、Q14、Q16は第1の電源電位VDDと第3の電源電位
VSS2 との間で、ソース・ドレインを直列に接続されて
いる。MOSトランジスタQ13のゲートはMOSトラン
ジスタQ14のドレインに、MOSトランジスタQ14のゲ
ートはMOSトランジスタQ13のドレインにそれぞれ接
続されている。MOSトランジスタQ11、Q15のゲート
は共通接続されて、入力信号INが与えられ、MOSト
ランジスタQ12、Q14のゲートは共通接続されて、入力
信号INの反転信号であるインバータ11の出力信号が
与えられている。インバータ11は第1の電源電位VDD
と第2の電源電位VSS1 (例えば0V)との間で動作す
る。以上の様に構成したことにより、トランジスタQ13
のドレインには出力信号OUTが得られ、入力信号IN
の信号振幅レベルであるVDD−VSS1 (約5V)を約9
倍に増幅した、VDD−VSS2 (約45V)の信号振幅レ
ベルを得ることができる。
A conventional high voltage conversion rate level shift circuit will be described with reference to FIG. That is, P-channel MO
It is composed of S transistors Q11 and Q12, N-channel MOS transistors Q13, Q14, Q15 and Q16, and an inverter 11. MOS transistors Q11, Q13, Q15
The source and drain are connected in series between the first power supply potential VDD (for example, 5 V) and the third power supply potential VSS2 (for example, -40 V). Also, the MOS transistor Q
Sources and drains of 12, Q14 and Q16 are connected in series between the first power supply potential VDD and the third power supply potential VSS2. The gate of the MOS transistor Q13 is connected to the drain of the MOS transistor Q14, and the gate of the MOS transistor Q14 is connected to the drain of the MOS transistor Q13. The gates of the MOS transistors Q11 and Q15 are commonly connected to receive the input signal IN, and the gates of the MOS transistors Q12 and Q14 are commonly connected to receive the output signal of the inverter 11 which is the inverted signal of the input signal IN. There is. The inverter 11 has a first power supply potential VDD
And the second power supply potential VSS1 (for example, 0V). With the above configuration, the transistor Q13
The output signal OUT is obtained at the drain of and the input signal IN
The signal amplitude level of VDD-VSS1 (about 5V) is set to about 9
A signal amplitude level of VDD-VSS2 (about 45 V) amplified twice can be obtained.

【0004】ところで、図6に示したレベルシフト回路
を動作させるためには、 Q11のコンダクタンス > Q13、Q15のコンダクタン
ス Q12のコンダクタンス > Q14、Q16のコンダクタン
ス の両条件が満たされる必要がある。安定した動作を得る
ためには、上2式の左辺が右辺よりもより大きくなけれ
ばならない。実際には、コンダクタンスの調整をトラン
ジスタのゲート幅/ゲート長(以下、W/Lと略記す
る)によって調整している。具体的には、MOSトラン
ジスタQ11、Q12につき、W/Lを25/1(ゲート用
ポリシリコン膜の最小加工線幅を1とする)とし、MO
SトランジスタQ13、Q14、Q15、Q16につきW/Lを
1/25とする。MOSトランジスタQ11、Q12につい
ては5Vの振幅の信号が印加されるのに対して、MOS
トランジスタQ13、Q14、Q15、Q16はゲートバイアス
が深く(ソース電位に対しゲート電位が非常に高くな
る)なるため、これ程までに差をつける必要がある。
By the way, in order to operate the level shift circuit shown in FIG. 6, it is necessary that both the conductance of Q11> the conductance of Q13 and Q15 and the conductance of Q12> the conductance of Q14 and Q16 be satisfied. The left side of the above two equations must be larger than the right side in order to obtain stable operation. In practice, the conductance is adjusted by the gate width / gate length (hereinafter abbreviated as W / L) of the transistor. Specifically, for the MOS transistors Q11 and Q12, the W / L is set to 25/1 (the minimum processing line width of the gate polysilicon film is set to 1), and the MO
W / L of each of the S transistors Q13, Q14, Q15 and Q16 is set to 1/25. A signal with an amplitude of 5V is applied to the MOS transistors Q11 and Q12, while
Since the gate bias of the transistors Q13, Q14, Q15, Q16 becomes deep (the gate potential becomes very high with respect to the source potential), it is necessary to make a difference to this extent.

【0005】ところが、近年、液晶ディスプレイ駆動用
半導体集積回路において、低電圧動作が必要とされてお
り、入力信号の低電圧化も進んでいる。同時に、液晶デ
ィスプレイの特性より、出力電圧の高電圧化も進んでい
る。この結果、液晶ディスプレイ駆動用半導体集積回路
内部のレベルシフト回路においてもより高電圧変換率が
要求されるようになってきている。具体的には、電源電
圧が2.5V、出力電圧が−60Vであるとすると、レ
ベルシフト回路において、約25倍の電圧変換率が要求
される。これを図6に示したような従来のレベル変換回
路において実現しようとするのであれば、MOSトラン
ジスタQ11等とMOSトランジスタQ13等とのW/Lの
差を非常に大きくする必要がある。これは、パターン面
積の増大にもつながり、同時にトランジスタのWやLを
大きくするために、寄生容量が増大し、これが高速なレ
ベルシフトを行うにつき、障害となっていた。
However, in recent years, a low voltage operation is required in a semiconductor integrated circuit for driving a liquid crystal display, and a low voltage of an input signal is also being advanced. At the same time, due to the characteristics of liquid crystal displays, the output voltage is becoming higher. As a result, a higher voltage conversion rate is required in the level shift circuit inside the liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit. Specifically, assuming that the power supply voltage is 2.5 V and the output voltage is -60 V, the voltage conversion rate of about 25 times is required in the level shift circuit. If this is to be realized in the conventional level conversion circuit as shown in FIG. 6, it is necessary to make the difference in W / L between the MOS transistors Q11 and Q13 and the MOS transistors Q13 and the like very large. This leads to an increase in the pattern area, and at the same time, the W and L of the transistor are increased, so that the parasitic capacitance is increased, which is an obstacle in performing high-speed level shift.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
レベルシフト回路では、高電圧変換率を得ようとする
と、レベルシフト回路のパターン面積の増大し、高速化
も困難となる等の問題点が存在した。本発明は、上記欠
点を除去し、小パターン面積にて高速な高電圧変換率の
レベルシフト回路を提供することを目的とする。
As described above,
In the level shift circuit, when trying to obtain a high voltage conversion rate, there is a problem that the pattern area of the level shift circuit increases and it becomes difficult to increase the speed. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks and provide a high level voltage conversion rate level shift circuit with a small pattern area.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、第1の電源電位と第1のノード及び第
2のノードとの間に接続され第1の電源電位と第2の電
源電位との間の振幅を有する入力信号を受け第1の電源
電位と第3の電源電位との間の振幅を有する出力信号を
出力するレベルシフト部と、第1のノードと第3の電源
電位との間に接続されゲートに第2の電源電位と第3の
電源電位との間の所定電位が与えられる第1導電型の第
1のMOSトランジスタ及び第2のノードと第2の電源
電位との間に接続されゲートに所定電位が与えられる第
1導電型の第2のMOSトランジスタとからなる電流制
御部とを具備することを特徴とするレベルシフト回路を
提供する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a first power supply potential and a second power supply potential which are connected between a first power supply potential and a first node and a second node are provided. A level shifter that receives an input signal having an amplitude between the first power supply potential and the third power supply potential, and outputs an output signal having an amplitude between the first power supply potential and the third power supply potential; A first MOS transistor of a first conductivity type, a second node, and a second power supply which are connected to a power supply potential and whose gate is supplied with a predetermined potential between the second power supply potential and the third power supply potential There is provided a level shift circuit comprising: a current control unit including a second MOS transistor of the first conductivity type which is connected between the gate and a predetermined potential and is applied to the gate.

【0008】さらに、レベルシフト部は第1導電型の第
3及び第4のMOSトランジスタを含み、各々MOSト
ランジスタのゲートが他のMOSトランジスタのドレイ
ンに接続されていることを特徴とするレベルシフト回路
を提供する。
Further, the level shift section includes third and fourth MOS transistors of the first conductivity type, and the gate of each MOS transistor is connected to the drain of another MOS transistor. I will provide a.

【0009】[0009]

【作用】本発明で提供する手段を用いると、電流制御部
は第1、第2のMOSトランジスタの存在により、第1
のノード及び第2のノードと第3の電源電位との間に流
れる電流量が制限されるため、レベルシフト回路のレベ
ル変換に対する安定性が大幅に向上する。第1、第2の
MOSトランジスタのコンダクタンスを低く調整するた
めに、W、Lによって調整するのではなく、ゲートに所
定電位を印加することによって調整する。この結果、パ
ターン面積の増大も防ぐことが可能になる。
When the means provided by the present invention is used, the current control section has the first and second MOS transistors.
Since the amount of current flowing between the second node and the third power supply potential is limited, the stability of the level shift circuit for level conversion is significantly improved. In order to adjust the conductance of the first and second MOS transistors to be low, adjustment is not performed by adjusting W and L, but by applying a predetermined potential to the gate. As a result, it is possible to prevent an increase in pattern area.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明のレベルシフ
ト回路及びこれを搭載した液晶ディスプレイ駆動用半導
体集積回路について説明する。図1に第1の実施例のレ
ベルシフト回路の回路構成図を示す。すなわち、レベル
シフト部20と、電流制御部21とから構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A level shift circuit of the present invention and a liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit equipped with the same will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of the level shift circuit of the first embodiment. That is, it is composed of the level shift section 20 and the current control section 21.

【0011】レベルシフト部20は、Pチャネル型MO
SトランジスタQ11、Q12と、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタQ13、Q14、Q15、Q16と、インバータ11と
から構成される。MOSトランジスタQ11、Q13、Q15
は第1の電源電位VDD(例えば2.5V)と第1のノー
ドAとの間で、ソース・ドレインを直列に接続されてい
る。また、MOSトランジスタQ12、Q14、Q16は第1
の電源電位VDDと第2のノードBとの間で、ソース・ド
レインを直列に接続されている。MOSトランジスタQ
13のゲートはMOSトランジスタQ14のドレインに、M
OSトランジスタQ14のゲートはMOSトランジスタQ
13のドレインにそれぞれ接続されている。MOSトラン
ジスタQ11、Q15のゲートは共通接続されて、入力信号
INが与えられ、MOSトランジスタQ12、Q14のゲー
トは共通接続されて、入力信号INの反転信号である、
インバータ11の出力信号が与えられている。インバー
タ11は第1の電源電位VDDと第2の電源電位VSS1
(例えば0V)との間で動作する。
The level shift unit 20 is a P channel type MO.
It is composed of S transistors Q11 and Q12, N-channel MOS transistors Q13, Q14, Q15 and Q16, and an inverter 11. MOS transistors Q11, Q13, Q15
Has a source / drain connected in series between the first power supply potential VDD (for example, 2.5 V) and the first node A. Also, the MOS transistors Q12, Q14, Q16 are the first
The source and the drain are connected in series between the power supply potential VDD and the second node B. MOS transistor Q
The gate of 13 is the drain of the MOS transistor Q14, and M
The gate of the OS transistor Q14 is a MOS transistor Q
Connected to 13 drains respectively. The gates of the MOS transistors Q11 and Q15 are commonly connected to receive the input signal IN, and the gates of the MOS transistors Q12 and Q14 are commonly connected to be an inverted signal of the input signal IN.
The output signal of the inverter 11 is given. The inverter 11 has a first power supply potential VDD and a second power supply potential VSS1.
(For example, 0V).

【0012】電流制御部21は、Nチャネル型MOSト
ランジスタQ17、Q18から構成されている。トランジス
タQ17のソース・ドレインはノードA、第3の電源電位
VSS2 (例えば−60V)との間に接続され、ゲートは
所定電位Va (例えば−30V)が印加されている。ト
ランジスタQ18のソース・ドレインはノードB、第3の
電源電位VSS2 との間に接続され、ゲートはトランジス
タQ17と同様、所定電位Va が印加されている。なお、
Va の電位は第3の電源電位VSS2 にMOSトランジス
タQ17、Q18のしきい値電圧(例えば3V)加えた電位
であれば動作する。
The current control section 21 is composed of N-channel type MOS transistors Q17 and Q18. The source / drain of the transistor Q17 is connected between the node A and the third power supply potential VSS2 (for example, -60V), and the gate is applied with a predetermined potential Va (for example, -30V). The source / drain of the transistor Q18 is connected between the node B and the third power supply potential VSS2, and the gate thereof is applied with a predetermined potential Va, like the transistor Q17. In addition,
If the potential of Va is the potential obtained by adding the threshold voltage (for example, 3 V) of the MOS transistors Q17 and Q18 to the third power source potential VSS2, it operates.

【0013】以上の様に構成したことにより、トランジ
スタQ13のドレインには出力信号OUTが得られ、入力
信号INの信号振幅レベルであるVDD−VSS1 (約2.
5V)を約25倍に増幅した、VDD−VSS2 (約62.
5V)の信号振幅レベルを得ることができる。これ程の
高電圧変換率を従来例に記した回路で実現することは、
パターン面積、高速化の観点より現実的では無かった。
With the above configuration, the output signal OUT is obtained at the drain of the transistor Q13, and VDD-VSS1 (about 2.
VDD-VSS2 (about 62.5V) which is amplified about 25 times.
A signal amplitude level of 5 V) can be obtained. To realize such a high voltage conversion rate with the circuit described in the conventional example,
It was not realistic from the viewpoint of pattern area and speedup.

【0014】図1に記した回路では、電流制御部21の
二つのMOSトランジスタの存在により、第1のノード
A及び第2のノードBと第3の電源電位との間に流れる
電流量が制限されるため、レベルシフト回路のレベル変
換に対する安定性が大幅に向上する。第1、第2のMO
Sトランジスタのコンダクタンスを低く調整するため
に、W、Lによって調整するのではなく、ゲートに所定
電位を印加することによって調整する。この結果、パタ
ーン面積の増大も防ぐことが可能になる。
In the circuit shown in FIG. 1, due to the presence of the two MOS transistors in the current controller 21, the amount of current flowing between the first node A and the second node B and the third power supply potential is limited. Therefore, the stability of the level shift circuit with respect to the level conversion is significantly improved. First and second MO
In order to adjust the conductance of the S transistor to a low value, it is not adjusted by W and L, but by applying a predetermined potential to the gate. As a result, it is possible to prevent an increase in pattern area.

【0015】本実施例においても、 Q11のコンダクタンス > Q13、Q15、Q17のコンダ
クタンス Q12のコンダクタンス > Q14、Q16、Q18のコンダ
クタンス の両条件が満たされる必要がある。安定した動作を得る
ためには、上2式の左辺が右辺よりもより大きくなけれ
ばならない。ここで、コンダクタンスの調整にW/Lを
用いるのではなく、トランジスタQ17、Q18のゲートに
印加する電圧を用いることが本願発明の特徴である。従
来例のようにコンダクタンス調整をW/Lにより行う場
合、コンダクタンスとW/Lとは正比例の関係にあるた
め、差をつけるためには比例したW/Lを設定する必要
があった。しかし、本願のように、ゲートに印加する電
圧を調整する場合、コンダクタンスは実質的にゲート電
圧の2乗に比例するため、調整がより容易になる。W/
Lを調整する必要は当然無くなる。
Also in this embodiment, it is necessary to satisfy both conditions of conductance of Q11> conductance of Q13, Q15, Q17 and conductance of Q12> conductance of Q14, Q16, Q18. The left side of the above two equations must be larger than the right side in order to obtain stable operation. Here, it is a feature of the present invention that the voltage applied to the gates of the transistors Q17 and Q18 is used instead of using W / L for adjusting the conductance. When the conductance is adjusted by W / L as in the conventional example, since the conductance and W / L are in direct proportion, it was necessary to set proportional W / L in order to make a difference. However, when the voltage applied to the gate is adjusted as in the present application, the conductance is substantially proportional to the square of the gate voltage, which makes the adjustment easier. W /
Of course, it is not necessary to adjust L.

【0016】具体的なMOSトランジスタのサイズを以
下に記す。MOSトランジスタQ11、Q12は10/1
(ゲート用ポリシリコン膜の最小加工線幅を1とし、例
えば0.8μmとする)とし、MOSトランジスタQ1
3、Q14、Q15、Q16、Q17、Q18につきW/Lを1/
1とする。この結果、大幅なパターン面積が削減される
ことが理解できるであろう。また、トランジスタの大き
さが非常に小さくなるため、寄生容量も大幅に削減可能
である。この結果、レベルシフトも高速に行われる。
The size of a specific MOS transistor is described below. MOS transistors Q11 and Q12 are 10/1
(The minimum processing line width of the gate polysilicon film is 1 and is 0.8 μm, for example), and the MOS transistor Q1
1 / W / L for 3, Q14, Q15, Q16, Q17, Q18
Set to 1. It will be appreciated that this results in a significant reduction in pattern area. Further, since the size of the transistor is extremely small, the parasitic capacitance can be significantly reduced. As a result, the level shift is also performed at high speed.

【0017】図2に、本発明のレベルシフト回路の動作
波形を示す。続いて、本発明のレベルシフト回路を用い
た液晶ディスプレイ駆動用半導体集積回路30の回路構
成を図3を参照して説明する。液晶ディスプレイ駆動用
半導体集積回路30は、第1の電源電位VDD(2.5
V)と第2の電源電位VSS1 (0V)の供給端子の他
に、高電圧電源の入力端子であるV0R、V2R、V3R、V
5R、V0L、V2L、V3L、V5Lが存在する。高電圧電源の電
圧は液晶ディスプレイ毎に異なるが、例えば、順に0
V、−10V、−30V、−60V、0V、−10V、
−30V、−60Vと設定される。また、集積回路30
は8本のデータ入力端子D11〜D18、各種の制御信号端
子SCP、DIR、E101、E102、LP、FR等
が存在する。
FIG. 2 shows operation waveforms of the level shift circuit of the present invention. Next, the circuit configuration of the liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit 30 using the level shift circuit of the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor integrated circuit 30 for driving the liquid crystal display has the first power supply potential VDD (2.5
V) and the second power supply potential VSS1 (0V) supply terminal, as well as V0R, V2R, V3R, V which are the input terminals of the high voltage power supply.
There are 5R, V0L, V2L, V3L and V5L. The voltage of the high-voltage power supply differs depending on the liquid crystal display, but for example, 0
V, -10V, -30V, -60V, 0V, -10V,
It is set to -30V and -60V. In addition, the integrated circuit 30
Has eight data input terminals D11 to D18, various control signal terminals SCP, DIR, E101, E102, LP, FR and the like.

【0018】図3に示すように、液晶ディスプレイ駆動
用半導体集積回路30は、シリアル−パラレル変換回路
31、8ビット20行のシフトレジスタ32、160ビ
ットラッチ33、160ビットのレベルシフト回路列3
4、160ビットの4値バッファ35等から構成され
る。160ビットのレベルシフト回路列34において、
図1で説明したレベルシフト回路を用いることができ
る。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit 30 includes a serial-parallel conversion circuit 31, an 8-bit 20-row shift register 32, a 160-bit latch 33, and a 160-bit level shift circuit array 3.
It is composed of a 4-valued buffer 35 of 4, 160 bits. In the 160-bit level shift circuit array 34,
The level shift circuit described in FIG. 1 can be used.

【0019】この様に、液晶ディスプレイ駆動用半導体
集積回路に本発明のレベルシフト回路を用いることによ
り、大幅なチップ面積の削減が可能になる。なんとなれ
ば、液晶ディスプレイ駆動用半導体集積回路において
は、シリアルに入力される画像データを160ビットの
パラレルデータに変換してからレベルシフトを行うた
め、非常に多数(この実施例では160個)のレベルシ
フト回路が必要になり、チップ面積の削減も160倍分
可能になるからである。
As described above, by using the level shift circuit of the present invention in the liquid crystal display driving semiconductor integrated circuit, it is possible to significantly reduce the chip area. In a semiconductor integrated circuit for driving a liquid crystal display, since a serially input image data is converted into parallel data of 160 bits and then a level shift is performed, a very large number (160 in this embodiment) is used. This is because a level shift circuit is required and the chip area can be reduced by 160 times.

【0020】液晶ディスプレイ駆動用半導体集積回路に
おいては、既に説明したように、外部から複数の高電圧
を供給するため、そのうちの一つ、例えばV3RやV3Lを
Vaとして用いることが可能となる。この結果、内部に
中間殿位発生回路等を持つ必要がなくなる。
As described above, in the semiconductor integrated circuit for driving a liquid crystal display, since a plurality of high voltages are supplied from the outside, one of them, for example, V3R or V3L can be used as Va. As a result, it is not necessary to have an intermediate gate generating circuit or the like inside.

【0021】続いて、図4に本発明の第2の実施例のレ
ベルシフト回路の回路構成図を示す。やはり第1の実施
例と同様、レベルシフト部20と、電流制御部21とか
ら構成される。
Next, FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of a level shift circuit according to a second embodiment of the present invention. Similarly to the first embodiment, it is composed of a level shift section 20 and a current control section 21.

【0022】レベルシフト部20は、Pチャネル型MO
SトランジスタQ11、Q12と、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタQ13、Q14と、インバータ11とから構成され
る。MOSトランジスタQ11、Q13は第1の電源電位V
DD(例えば2.5V)と第1のノードAとの間で、ソー
ス・ドレインを直列に接続されている。また、MOSト
ランジスタQ12、Q14は第1の電源電位VDDと第2のノ
ードBとの間で、ソース・ドレインを直列に接続されて
いる。MOSトランジスタQ13のゲートはMOSトラン
ジスタQ14のドレインに、MOSトランジスタQ14のゲ
ートはMOSトランジスタQ13のゲートにそれぞれ接続
されている。MOSトランジスタQ11のゲートには入力
信号INが与えられ、MOSトランジスタQ12のゲート
には入力信号INの反転信号である、インバータ11の
出力信号が与えられている。インバータ11は第1の電
源電位VDDと第2の電源電位VSS1 (例えば0V)との
間で動作する。
The level shift unit 20 is a P channel type MO.
It is composed of S transistors Q11 and Q12, N-channel MOS transistors Q13 and Q14, and an inverter 11. The MOS transistors Q11 and Q13 have a first power supply potential V
The source and drain are connected in series between DD (for example, 2.5 V) and the first node A. Further, the MOS transistors Q12 and Q14 have source and drain connected in series between the first power supply potential VDD and the second node B. The gate of the MOS transistor Q13 is connected to the drain of the MOS transistor Q14, and the gate of the MOS transistor Q14 is connected to the gate of the MOS transistor Q13. The input signal IN is applied to the gate of the MOS transistor Q11, and the output signal of the inverter 11, which is an inverted signal of the input signal IN, is applied to the gate of the MOS transistor Q12. The inverter 11 operates between the first power supply potential VDD and the second power supply potential VSS1 (for example, 0V).

【0023】電流制御部21は、Nチャネル型MOSト
ランジスタQ17、Q18から構成されている。トランジス
タQ17のソース・ドレインはノードA、第3の電源電位
VSS2 (例えば−60V)との間に接続され、ゲートは
所定電位Va (例えば−30V)が印加されている。ト
ランジスタQ18のソース・ドレインはノードB、第3の
電源電位VSS2 との間に接続され、ゲートはトランジス
タQ17と同様、所定電位Va が印加されている。
The current controller 21 is composed of N-channel type MOS transistors Q17 and Q18. The source / drain of the transistor Q17 is connected between the node A and the third power supply potential VSS2 (for example, -60V), and the gate is applied with a predetermined potential Va (for example, -30V). The source / drain of the transistor Q18 is connected between the node B and the third power supply potential VSS2, and the gate thereof is applied with a predetermined potential Va, like the transistor Q17.

【0024】以上の様に構成したことにより、トランジ
スタQ13のドレインには出力信号OUTが得られ、入力
信号INの信号振幅レベルであるVDD−VSS1 (約2.
5V)を約25倍に増幅した、VDD−VSS2 (約62.
5V)の信号振幅レベルを得ることができる。
With the above configuration, the output signal OUT is obtained at the drain of the transistor Q13, and VDD-VSS1 (about 2.
VDD-VSS2 (about 62.5V) which is amplified about 25 times.
A signal amplitude level of 5 V) can be obtained.

【0025】作用効果等は第1の実施例とほぼ同様のた
め、詳細な説明を省略する。続いて、図5に本発明の第
3の実施例のレベルシフト回路の回路構成図を示す。や
はり第1、第2の実施例と同様、レベルシフト部20
と、電流制御部21とから構成される。
Since the function and effect are almost the same as those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. Next, FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of a level shift circuit according to a third embodiment of the present invention. Similarly to the first and second embodiments, the level shift unit 20
And a current control unit 21.

【0026】レベルシフト部20は、Pチャネル型MO
SトランジスタQ11、Q12と、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタQ13、Q14と、インバータ11とから構成され
る。MOSトランジスタQ11、Q13は第1の電源電位V
DD(例えば2.5V)と第1のノードAとの間で、ソー
ス・ドレインを直列に接続されている。また、MOSト
ランジスタQ12、Q14は第1の電源電位VDDと第2のノ
ードBとの間で、ソース・ドレインを直列に接続されて
いる。MOSトランジスタQ11のドレインとゲートとは
共通接続されており、MOSトランジスタQ12のゲート
に接続されている。MOSトランジスタQ13のゲートに
は入力信号INが与えられ、MOSトランジスタQ14の
ゲートには入力信号INの反転信号である、インバータ
11の出力信号が与えられている。インバータ11は第
1の電源電位VDDと第2の電源電位VSS1 (例えば0
V)との間で動作する。
The level shift unit 20 is a P channel type MO.
It is composed of S transistors Q11 and Q12, N-channel MOS transistors Q13 and Q14, and an inverter 11. The MOS transistors Q11 and Q13 have a first power supply potential V
The source and drain are connected in series between DD (for example, 2.5 V) and the first node A. Further, the MOS transistors Q12 and Q14 have source and drain connected in series between the first power supply potential VDD and the second node B. The drain and gate of the MOS transistor Q11 are commonly connected, and are connected to the gate of the MOS transistor Q12. The gate of the MOS transistor Q13 is supplied with the input signal IN, and the gate of the MOS transistor Q14 is supplied with the output signal of the inverter 11, which is an inverted signal of the input signal IN. The inverter 11 has a first power supply potential VDD and a second power supply potential VSS1 (for example, 0
V).

【0027】電流制御部21は、Nチャネル型MOSト
ランジスタQ17、Q18から構成されている。トランジス
タQ17のソース・ドレインはノードA、第3の電源電位
VSS2 (例えば−60V)との間に接続され、ゲートは
所定電位Va (例えば−30V)が印加されている。ト
ランジスタQ18のソース・ドレインはノードB、第3の
電源電位VSS2 との間に接続され、ゲートはトランジス
タQ17と同様、所定電位Va が印加されている。
The current control section 21 is composed of N-channel type MOS transistors Q17 and Q18. The source / drain of the transistor Q17 is connected between the node A and the third power supply potential VSS2 (for example, -60V), and the gate is applied with a predetermined potential Va (for example, -30V). The source / drain of the transistor Q18 is connected between the node B and the third power supply potential VSS2, and the gate thereof is applied with a predetermined potential Va, like the transistor Q17.

【0028】以上の様に構成したことにより、トランジ
スタQ14のドレインには出力信号OUTが得られ、入力
信号INの信号振幅レベルであるVDD−VSS1 (約2.
5V)を約25倍に増幅した、VDD−VSS2 (約62.
5V)の信号振幅レベルを得ることができる。
With the above configuration, the output signal OUT is obtained at the drain of the transistor Q14, and the signal amplitude level of the input signal IN is VDD-VSS1 (about 2.
VDD-VSS2 (about 62.5V) which is amplified about 25 times.
A signal amplitude level of 5 V) can be obtained.

【0029】作用効果等は第1の実施例とほぼ同様のた
め、詳細な説明を省略する。以上、第1、第2、第3の
実施例を用いて説明したように、本発明を用いると、電
流制御部は第1、第2のMOSトランジスタの存在によ
り、第1のノード及び第2のノードと第3の電源電位と
の間に流れる電流量が制限されるため、レベルシフト回
路のレベル変換に対する安定性が大幅に向上する。第
1、第2のMOSトランジスタのコンダクタンスを低く
調整するために、W、Lによって調整するのではなく、
ゲートに所定電位を印加することによって調整する。こ
の結果、パターン面積の増大も防ぐことが可能になる。
Since the function and effect are almost the same as those of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted. As described above with reference to the first, second, and third embodiments, when the present invention is used, the current controller has the first node and the second node due to the presence of the first and second MOS transistors. Since the amount of current flowing between the node and the third power supply potential is limited, the stability of the level shift circuit for level conversion is significantly improved. In order to adjust the conductance of the first and second MOS transistors to be low, adjustment is not performed by W and L, but
It is adjusted by applying a predetermined potential to the gate. As a result, it is possible to prevent an increase in pattern area.

【0030】以上の説明は、負電圧に増幅するレベルシ
フト回路を用いて説明したが、MOSトランジスタの極
性を変え、Pチャネル型をNチャネル型に、Nチャネル
型をPチャネル型に変更することにより、正電圧に増幅
するレベルシフト回路を構成することも可能である。さ
らに、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が
可能であることは言うまでもない。
Although the above description has been made by using the level shift circuit for amplifying to a negative voltage, the polarity of the MOS transistor is changed to change the P-channel type to the N-channel type and the N-channel type to the P-channel type. Thus, it is possible to configure a level shift circuit that amplifies to a positive voltage. Further, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、小
パターン面積にて高速な高電圧変換率のレベルシフト回
路を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-speed level conversion circuit with a high voltage conversion rate in a small pattern area.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の動作時の波形を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing waveforms during operation of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例を適用した液晶ディスプ
レイ駆動用半導体集積回路の回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a semiconductor integrated circuit for driving a liquid crystal display to which the first embodiment of the present invention is applied.

【図4】本発明の第2の実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】従来のレベルシフト回路を示した回路構成図で
ある。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a conventional level shift circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 インバータ 20 レベルシフト部 21 電流制御部 A、B ノード Q MOSトランジスタ 11 inverter 20 level shift unit 21 current control unit A, B node Q MOS transistor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電源電位と第1のノード及び第2
のノードとの間に接続され前記第1の電源電位と第2の
電源電位との間の振幅を有する入力信号を受け前記第1
の電源電位と第3の電源電位との間の振幅を有する出力
信号を出力するレベルシフト部と、 前記第1のノードと第3の電源電位との間に接続されゲ
ートに前記第2の電源電位と前記第3の電源電位との間
の所定電位が与えられる第1導電型の第1のMOSトラ
ンジスタ及び前記第2のノードと前記第2の電源電位と
の間に接続されゲートに前記所定電位が与えられる第1
導電型の第2のMOSトランジスタとからなる電流制御
部とを具備することを特徴とするレベルシフト回路。
1. A first power supply potential, a first node and a second
Of the first power supply potential and the first power supply potential, the first power supply potential and an input signal having an amplitude between the first power supply potential and the second power supply potential.
A level shifter that outputs an output signal having an amplitude between the second power supply potential and the third power supply potential, and the second power supply connected to the gate between the first node and the third power supply potential. A first conductivity type first MOS transistor to which a predetermined potential is applied between the second power supply potential and the second power supply potential, and a predetermined potential between the third power supply potential and the second power supply potential. First to be given a potential
A level shift circuit comprising: a current control unit including a conductive second MOS transistor.
【請求項2】 前記レベルシフト部は第1導電型の第3
及び第4のMOSトランジスタを含み、各々MOSトラ
ンジスタのゲートが他のMOSトランジスタのドレイン
に接続されていることを特徴とする請求項1記載のレベ
ルシフト回路。
2. The level shift unit is a third conductive type third.
2. The level shift circuit according to claim 1, further comprising a fourth MOS transistor, wherein the gate of each MOS transistor is connected to the drain of another MOS transistor.
JP6212235A 1994-09-06 1994-09-06 Level shift circuit Pending JPH0879053A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6212235A JPH0879053A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Level shift circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6212235A JPH0879053A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Level shift circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0879053A true JPH0879053A (en) 1996-03-22

Family

ID=16619207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6212235A Pending JPH0879053A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Level shift circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0879053A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039373A1 (en) * 1999-11-23 2001-05-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Improved voltage translator circuit
EP1134893A2 (en) * 2000-03-14 2001-09-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Level shifter
JP2002084184A (en) * 2000-09-06 2002-03-22 Seiko Epson Corp Level shift circuit and semiconductor device using the same
JP2002198800A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Sanyo Electric Co Ltd Level shift circuit
US7176741B2 (en) 2003-05-15 2007-02-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Level shift circuit
KR100849209B1 (en) * 2006-12-14 2008-07-31 삼성전자주식회사 Level shifter having stack structure's load transistor pairs and devices having the same
KR100850210B1 (en) * 2007-02-13 2008-08-04 삼성전자주식회사 Level shifter which can drive at low input voltage and having reduced size
JP2010028867A (en) * 2009-11-02 2010-02-04 Fujitsu Microelectronics Ltd Level conversion circuit
JP2012090247A (en) * 2010-10-20 2012-05-10 Fitipower Integrated Technology Inc Level shift circuit and method of the same
WO2012075627A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 上海贝岭股份有限公司 Level shift circuit
US8854348B2 (en) 2009-10-15 2014-10-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Negative level shifters
CN106782387A (en) * 2016-12-30 2017-05-31 深圳市华星光电技术有限公司 GOA drive circuits

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039373A1 (en) * 1999-11-23 2001-05-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Improved voltage translator circuit
KR100783030B1 (en) * 2000-03-14 2007-12-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Level shifter and active matrix tyoe display device
CN100344062C (en) * 2000-03-14 2007-10-17 株式会社半导体能源研究所 Level shifter
EP1134893A2 (en) * 2000-03-14 2001-09-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Level shifter
EP1134893A3 (en) * 2000-03-14 2006-05-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Level shifter
JP2002084184A (en) * 2000-09-06 2002-03-22 Seiko Epson Corp Level shift circuit and semiconductor device using the same
JP2002198800A (en) * 2000-12-27 2002-07-12 Sanyo Electric Co Ltd Level shift circuit
US7176741B2 (en) 2003-05-15 2007-02-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Level shift circuit
CN1311635C (en) * 2003-05-15 2007-04-18 松下电器产业株式会社 Level shift circuit
KR100849209B1 (en) * 2006-12-14 2008-07-31 삼성전자주식회사 Level shifter having stack structure's load transistor pairs and devices having the same
KR100850210B1 (en) * 2007-02-13 2008-08-04 삼성전자주식회사 Level shifter which can drive at low input voltage and having reduced size
US8854348B2 (en) 2009-10-15 2014-10-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Negative level shifters
JP2010028867A (en) * 2009-11-02 2010-02-04 Fujitsu Microelectronics Ltd Level conversion circuit
JP2012090247A (en) * 2010-10-20 2012-05-10 Fitipower Integrated Technology Inc Level shift circuit and method of the same
WO2012075627A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 上海贝岭股份有限公司 Level shift circuit
US8723585B2 (en) 2010-12-08 2014-05-13 Shanghai Belling Corp., Ltd. Level shift circuit
CN106782387A (en) * 2016-12-30 2017-05-31 深圳市华星光电技术有限公司 GOA drive circuits
CN106782387B (en) * 2016-12-30 2019-11-05 深圳市华星光电技术有限公司 GOA driving circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6567327B2 (en) Driving circuit, charge/discharge circuit and the like
KR100297140B1 (en) A liquid crystal display driving circuit with low power consumption and precise voltage output
EP0599273B1 (en) Circuit for converting level of low-amplitude input
JP3092506B2 (en) Semiconductor device and display driving device using the same
US20080180174A1 (en) Output buffer with a controlled slew rate offset and source driver including the same
JP3851302B2 (en) Buffer circuit and active matrix display device using the same
JP2005057744A (en) Differential amplifier, data driver and display device
US20070070022A1 (en) Differential amplifier, digital-to-analog converter and display device
US6624669B1 (en) Drive circuit and drive circuit system for capacitive load
JP2001085990A (en) Level shift circuit and image display device
JPH0334719A (en) Semiconductor integrated circuit
JP4326215B2 (en) Display device
JPH0879053A (en) Level shift circuit
KR100696266B1 (en) Analog Buffer Device and Method of Driving the Same
US5237212A (en) Level converting circuit
US6483384B1 (en) High speed amplifier
JP2002353806A (en) Level shifter circuit
US6329840B1 (en) Tristate output buffer with matched signals to PMOS and NMOS output transistors
JP2711716B2 (en) Logic gate
EP1150424B1 (en) Differential amplifier, semiconductor device, power supply circuit and electronic equipment using the same
JP2006222842A (en) Current drive circuit
JP3295953B2 (en) Liquid crystal display drive
JP2005311790A (en) Signal level conversion circuit and liquid crystal display device using this circuit
JPH10135817A (en) Level shirt circuit
US6876254B2 (en) Dual amplifier circuit and TFT display driving circuit using the same