JPH11150452A - Level conversion circuit and liquid crystal display device - Google Patents

Level conversion circuit and liquid crystal display device

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Publication number
JPH11150452A
JPH11150452A JP9315593A JP31559397A JPH11150452A JP H11150452 A JPH11150452 A JP H11150452A JP 9315593 A JP9315593 A JP 9315593A JP 31559397 A JP31559397 A JP 31559397A JP H11150452 A JPH11150452 A JP H11150452A
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JP
Japan
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voltage
transistor
level
input signal
level conversion
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Application number
JP9315593A
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Japanese (ja)
Inventor
Junji Ito
東 淳 治 伊
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a level conversion circuit in which current consumption is reduced, an output delay time is reduced, and a margin of a voltage level of an input signal (input margin) can be widened. SOLUTION: This level conversion circuit is provided with a level conversion section 1, consisting of PMOS transistors(TR) Q1, Q2 and NMOS TRs Q3, Q4 and with a bias circuit 2 consisting of resistors R11, R12, R13 and a PMOS TR Q5. The resistors R11-R13 in the bias circuit 2 are connected in series between a positive voltage VDD and a ground voltage VSS, and the TR Q5 at connected in parallel with the resistor R12. An input signal DI is fed to a gate terminal of the TR Q5 and a voltage (bias voltage) Vbias at a connecting point between the resistors R12, R13 is fed to a gate terminal of the PMOS TR Q1. Depending on the logic of the input signal, a voltage level of the bias voltage Vbias fed to the level conversion section 1 is changed so as widen the input margin of the level conversion section 1, thereby reducing current consumption.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入力電圧を異なる
電圧レベルに変換するレベル変換回路に関し、特に、導
電型の異なる2種類のトランジスタをオン・オフさせて
レベル変換を行う、いわゆるレシオタイプのレベル変換
回路を対象とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level conversion circuit for converting an input voltage to a different voltage level, and more particularly to a so-called ratio type circuit for performing level conversion by turning on and off two types of transistors having different conductivity types. Targets level conversion circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶パネルを駆動する駆動回路に供給さ
れる電源電圧と、液晶パネルに供給される電源電圧は、
必ずしも同じではなく、例えば、駆動回路にはロー側
(0V)でハイ側(5V)の電源電圧が、液晶パネルに
はロー側(−20V)でハイ側(20V)の電源電圧が
供給される。このため、駆動回路から液晶パネルに信号
を送る際は、レベル変換回路を設けて電圧レベルを変換
する必要がある。
2. Description of the Related Art A power supply voltage supplied to a driving circuit for driving a liquid crystal panel and a power supply voltage supplied to a liquid crystal panel are defined by:
For example, the drive circuit is supplied with a power supply voltage on the low side (0 V) on the high side (5 V) and a liquid crystal panel is supplied with a power supply voltage on the low side (−20 V) on the high side (20 V). . Therefore, when a signal is sent from the drive circuit to the liquid crystal panel, it is necessary to provide a level conversion circuit to convert the voltage level.

【0003】図4はこの種のレベル変換回路を有する液
晶表示装置のブロック図である。図4の液晶表示装置
は、複数のデータ線X1〜Xnおよび走査線Y1〜Y15
0 がマトリクス状に配置された液晶パネル11と、各走
査線を駆動する走査線駆動回路12と、各データ線を駆
動するデータ線駆動回路13とを備える。液晶パネル1
1は、ロー側VL (約-20 V)でハイ側VH (約20V)
の電源電圧で動作するのに対し、走査線駆動回路12と
データ線駆動回路13は、ロー側(0V)でハイ側(5
V)の電源電圧で動作する。
FIG. 4 is a block diagram of a liquid crystal display having such a level conversion circuit. The liquid crystal display device of FIG. 4 includes a plurality of data lines X1 to Xn and scanning lines Y1 to Y15.
0, a liquid crystal panel 11 arranged in a matrix, a scanning line driving circuit 12 for driving each scanning line, and a data line driving circuit 13 for driving each data line. LCD panel 1
1 is low side VL (about -20V) and high side VH (about 20V)
, While the scanning line driving circuit 12 and the data line driving circuit 13 operate on the low side (0 V) and the high side (5 V).
V).

【0004】液晶パネル11上の走査線Yとデータ線X
の各交点付近にはTFT21が列設され、各TFT21
のゲート電極は走査線Yに、ソース電極またはドレイン
電極のいずれか一方はデータ線Xに、他方は液晶層22
と補助容量23にそれぞれ接続されている。
The scanning lines Y and the data lines X on the liquid crystal panel 11
TFTs 21 are arranged in rows near each intersection of
The gate electrode is connected to the scanning line Y, one of the source electrode and the drain electrode is connected to the data line X, and the other is connected to the liquid crystal layer 22.
And the auxiliary capacitance 23.

【0005】走査線駆動回路12は、図5に詳細構成を
示すように、外部から入力された入力信号DIの電圧レ
ベルを変換するレベル変換回路31と、外部から入力さ
れたシステムクロックCPの電圧レベルを変換するレベ
ル変換回路32と、レベル変換された入力信号DIAを
シフトして出力するシフトレジスタ33と、シフトレジ
スタ33の出力タイミングを制御する出力制御回路34
とを有する。シフトレジスタ33は、内部に複数のクロ
ックドインバータ35を有し、これらクロックドインバ
ータ35には、レベル変換されたシステムクロックCP
A,CPAバーが入力される。なお、本明細書では、図
面で記号の上にバーの付いた信号を、記号の後に「バ
ー」を付けて表す。
As shown in FIG. 5, the scanning line driving circuit 12 includes a level conversion circuit 31 for converting a voltage level of an input signal DI input from the outside, and a voltage of a system clock CP input from the outside. A level conversion circuit 32 for converting the level, a shift register 33 for shifting and outputting the level-converted input signal DIA, and an output control circuit 34 for controlling the output timing of the shift register 33
And The shift register 33 has a plurality of clocked inverters 35 therein, and these clocked inverters 35 have a level-converted system clock CP.
A and CPA bars are input. In this specification, a signal having a bar above a symbol in the drawings is represented by adding a "bar" after the symbol.

【0006】図6は走査線駆動回路12の動作タイミン
グ図である。レベル変換回路31には、システムクロッ
クCPの150 周期ごとに1周期分だけハイレベルになる
入力信号DIが入力される。この入力信号DIの電圧レ
ベルは、ロー側が(0V)でハイ側が(5V)である。
レベル変換回路31は、入力信号DIをレベル変換し
て、ロー側(−20V)でハイ側(5V)の入力信号D
IAを出力する。
FIG. 6 is an operation timing chart of the scanning line driving circuit 12. The level conversion circuit 31 receives an input signal DI which goes high for one cycle every 150 cycles of the system clock CP. The voltage level of the input signal DI is (0 V) on the low side and (5 V) on the high side.
The level conversion circuit 31 converts the level of the input signal DI to a low side (−20 V) and a high side (5 V) input signal D.
Output IA.

【0007】同様に、レベル変換回路32は、ロー側
(0V)でハイ側(5V)のシステムクロックCPをレ
ベル変換して、ロー側(−20V)でハイ側(5V)の
システムクロックCPAと、その反転信号CPAバーを
出力する。
Similarly, the level conversion circuit 32 converts the level of the low-side (0 V) high-side (5 V) system clock CP to the low-side (-20 V) high-side (5 V) system clock CPA. , And outputs its inverted signal CPA bar.

【0008】シフトレジスタ33は、レベル変換回路3
1でレベル変換された入力信号DIAを、システムクロ
ックCPA,CPAバーに同期させて1クロックずつシ
フトして出力する。出力制御回路34は、シフトレジス
タ33の出力論理に基づいて、ハイレベルをV1、ロー
レベルをV3とする電圧か、あるいはハイレベルをV
2、ローレベルをV4とする電圧を各走査線Y1〜Y15
0 に供給する。なお、ハイレベル側電圧と、ローレベル
側電圧とを切り換える理由は、フレーム反転方式やライ
ン反転方式やドット反転方式による液晶駆動を行うため
である。
The shift register 33 is provided with a level conversion circuit 3
The input signal DIA whose level has been converted by 1 is shifted by one clock and output in synchronization with the system clocks CPA and CPA bar. Based on the output logic of the shift register 33, the output control circuit 34 sets the high level to V1 and the low level to V3, or sets the high level to V
2. A voltage whose low level is V4 is applied to each of the scanning lines Y1 to Y15.
Feed to 0. The reason for switching between the high-level side voltage and the low-level side voltage is to perform liquid crystal driving by a frame inversion method, a line inversion method, or a dot inversion method.

【0009】図7は入力電圧の振幅を切り換える一般的
なレベル変換回路の詳細構成を示す回路図であり、図7
(a)のレベル変換回路は正側電圧(例えば、0V〜2
0V)を出力し、図7(b)のレベル変換回路は負側電
圧(例えば、−20V〜5V)を出力する。これら2種
類のレベル変換回路を組み合わせることで、-20V〜20V
の範囲の電圧信号を生成することができる。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a general level conversion circuit for switching the amplitude of an input voltage.
The level conversion circuit of (a) uses a positive voltage (for example, 0V to 2V).
0V), and the level conversion circuit of FIG. 7B outputs a negative voltage (for example, −20 V to 5 V). -20V to 20V by combining these two types of level conversion circuits
Can be generated.

【0010】図7(a),(b)のレベル変換回路内に
は、入力電圧を反転するインバータINV が設けられてい
る。図8は図7(b)のインバータの断面構造を示す図
である。図示のインバータは、P型Si基板51上に形成
されたNチャネルトランジスタ52と、P型Si基板51
内のN−ウェル領域53内に形成されたPチャネルトラ
ンジスタ54とで構成され、各トランジスタ52,54
のゲート端子には、0V〜5Vの電圧が印加される。基
板電圧は(-20) Vに設定され、N−ウェル領域内には電
圧VDD(=5V)が印加される。
An inverter INV for inverting an input voltage is provided in the level conversion circuits shown in FIGS. 7A and 7B. FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional structure of the inverter of FIG. The illustrated inverter includes an N-channel transistor 52 formed on a P-type Si substrate 51 and a P-type Si substrate 51.
And a P-channel transistor 54 formed in an N-well region 53 therein.
Are applied with a voltage of 0 V to 5 V. The substrate voltage is set to (−20) V, and a voltage VDD (= 5 V) is applied in the N-well region.

【0011】図8において、例えば両トランジスタのゲ
ート端子に5Vの電圧が印加されると、Nチャネルトラ
ンジスタ52がオンして、Pチャネルトランジスタ54
がオフするため、インバータは正常に動作する。一方、
両トランジスタ52,54のゲート端子に0Vの電圧が
印加されると、本来であれば、Nチャネルトランジスタ
52がオフして、Pチャネルトランジスタ54がオンす
るはずであるが、図8の基板電圧は(-20) Vであるた
め、Nチャネルトランジスタ52もオンしてしまう。こ
のため、インバータとして動作しなくなってしまう。
In FIG. 8, for example, when a voltage of 5 V is applied to the gate terminals of both transistors, the N-channel transistor 52 turns on and the P-channel transistor 54
Is turned off, so that the inverter operates normally. on the other hand,
When a voltage of 0 V is applied to the gate terminals of the transistors 52 and 54, the N-channel transistor 52 should normally be turned off and the P-channel transistor 54 should be turned on, but the substrate voltage in FIG. (−20) V, the N-channel transistor 52 is also turned on. For this reason, it does not operate as an inverter.

【0012】このように、図7のレベル変換回路は、入
力電圧のレベルによって正常に動作しなくなるため、図
4に示す液晶表示装置では、図9のようなレシオタイプ
のレベル変換回路を用いることが多い。
As described above, the level conversion circuit of FIG. 7 does not operate properly depending on the level of the input voltage. Therefore, in the liquid crystal display device shown in FIG. 4, a ratio type level conversion circuit as shown in FIG. 9 must be used. There are many.

【0013】図9のレベル変換回路31は、PMOSトラン
ジスタQ1,Q2およびNMOSトランジスタQ3,Q4か
らなるレベル変換部1と、抵抗R1,R2からなるバイ
アス回路2とを備える。レベル変換部1内のPMOSトラン
ジスタQ1とNMOSトランジスタQ3は、正側電圧VDDと
負側電圧VEEとの間に直列接続され、同様に、PMOSトラ
ンジスタQ2とNMOSトランジスタQ4も、正側電圧VDD
と負側電圧VEEとの間に直列接続されている。
The level conversion circuit 31 shown in FIG. 9 includes a level conversion section 1 composed of PMOS transistors Q1 and Q2 and NMOS transistors Q3 and Q4, and a bias circuit 2 composed of resistors R1 and R2. The PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q3 in the level converter 1 are connected in series between the positive voltage VDD and the negative voltage VEE, and similarly, the PMOS transistor Q2 and the NMOS transistor Q4 are also connected to the positive voltage VDD.
And the negative side voltage VEE.

【0014】また、バイアス回路2内の抵抗R1,R2
は、正側電圧VDDと接地電圧VSSとの間に直列接続され
ている。PMOSトランジスタQ1のゲート端子には、抵抗
R1,R2の接続点の電圧Vbiasが印加され、PMOSトラ
ンジスタQ2のゲート端子には、レベル変換の対象とな
る入力信号DIが印加され、NMOSトランジスタQ4のゲ
ート端子には、NMOSトランジスタQ3のゲート端子およ
びドレイン端子が接続されている。また、PMOSトランジ
スタQ2とNMOSトランジスタQ4の間から、レベル変換
された入力信号DIAが出力される。
The resistors R1 and R2 in the bias circuit 2
Are connected in series between the positive voltage VDD and the ground voltage VSS. The voltage Vbias at the connection point between the resistors R1 and R2 is applied to the gate terminal of the PMOS transistor Q1, the input signal DI to be level-converted is applied to the gate terminal of the PMOS transistor Q2, and the gate of the NMOS transistor Q4 The gate terminal and the drain terminal of the NMOS transistor Q3 are connected to the terminal. The level-converted input signal DIA is output from between the PMOS transistor Q2 and the NMOS transistor Q4.

【0015】図10は図9のレベル変換回路31の動作
タイミング図であり、以下、図10に基づいて、図9の
レベル変換回路31の動作を説明する。PMOSトランジス
タQ1のゲート端子に印加されるバイアス電圧Vbiasを
所定の電圧に設定すると、NMOSトランジスタQ4のドレ
イン−ソース間は、ある抵抗値を有するようになる。し
たがって、入力信号DIがローレベルのとき(図10の
時刻T1〜T2)は、出力DIAはほぼ正側電圧VDDに
等しくなり、入力信号がハイレベルのとき(図10の時
刻T2〜T3)は、出力DIAはほぼ負側電圧VEEに等
しくなる。
FIG. 10 is an operation timing chart of the level conversion circuit 31 of FIG. 9. The operation of the level conversion circuit 31 of FIG. 9 will be described below with reference to FIG. When the bias voltage Vbias applied to the gate terminal of the PMOS transistor Q1 is set to a predetermined voltage, the drain-source of the NMOS transistor Q4 has a certain resistance. Therefore, when the input signal DI is at a low level (time T1 to T2 in FIG. 10), the output DIA becomes substantially equal to the positive voltage VDD, and when the input signal is at a high level (time T2 to T3 in FIG. 10). , The output DIA becomes substantially equal to the negative voltage VEE.

【0016】入力信号DIの論理にかかわらず、PMOSト
ランジスタQ1のゲート端子には常に一定のバイアス電
圧Vbiasが印加されるため、抵抗R1,R2間には常に
一定の貫通電流Ib が、PMOSトランジスタQ1とNMOSト
ランジスタQ3には常に一定の貫通電流I1が流れる。
また、入力信号DIがローレベルのときには、PMOSトラ
ンジスタQ2とNMOSトランジスタQ4に貫通電流I2が
流れる。
Regardless of the logic of the input signal DI, a constant bias voltage Vbias is always applied to the gate terminal of the PMOS transistor Q1, so that a constant through current Ib always flows between the resistors R1 and R2. A constant through current I1 always flows through the NMOS transistor Q3.
When the input signal DI is at a low level, a through current I2 flows through the PMOS transistor Q2 and the NMOS transistor Q4.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】図9のレベル変換回路
31に入力される入力信号DIは、システムクロックの
150 周期ごとに1周期分だけハイレベルになる。すなわ
ち、入力信号DIはローレベルの期間がハイレベルの期
間よりも圧倒的に長いため、PMOSトランジスタQ2とNM
OSトランジスタQ4に貫通電流I2が流れる期間も長く
なる。したがって、貫通電流I2は無駄に消費されるだ
けであり、結果として、図9のレベル変換回路31の消
費電流が多くなる。
The input signal DI input to the level conversion circuit 31 shown in FIG.
It goes high for one cycle every 150 cycles. That is, since the input signal DI is much longer in the low level period than in the high level period, the PMOS transistors Q2 and NM
The period during which the through current I2 flows through the OS transistor Q4 also becomes longer. Therefore, the through current I2 is only consumed wastefully, and as a result, the current consumption of the level conversion circuit 31 in FIG. 9 increases.

【0018】消費電流を低減する一手法として、入力信
号DIをインバータでいったん反転してから、レベル変
換回路31に入力することも考えられるが、上述したよ
うに、入力信号DIのレベルによっては、インバータは
正常に動作しなくなるため、インバータを使用するのは
好ましくない。
As a method of reducing the current consumption, it is conceivable to invert the input signal DI once with an inverter and then input the inverted signal to the level conversion circuit 31, but as described above, depending on the level of the input signal DI, It is not preferable to use the inverter because the inverter does not operate normally.

【0019】消費電流を低減する他の手法として、バイ
アス電圧Vbiasを高くする手法が考えられる。バイアス
電圧Vbiasを高くすると、PMOSトランジスタQ1はオフ
する方向に動作し、PMOSトランジスタQ1とNMOSトラン
ジスタQ3を貫通する電流I1が少なくなり、また、NM
OSトランジスタQ4のゲート電圧VB も低下し、NMOSト
ランジスタQ4がオフする方向に動作することから、PM
OSトランジスタQ2とNMOSトランジスタQ4を貫通する
電流I2も少なくなる。図11は図9の回路の消費電流
IDDがバイアス電圧Vbiasに応じて変化する様子を示す
図である。図11からも明らかなように、バイアス電圧
Vbiasが高くなるほど消費電流IDDは少なくなる。
As another method of reducing the current consumption, a method of increasing the bias voltage Vbias can be considered. When the bias voltage Vbias is increased, the PMOS transistor Q1 operates in the direction of turning off, the current I1 passing through the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q3 decreases, and NM
Since the gate voltage VB of the OS transistor Q4 also decreases and the NMOS transistor Q4 operates in the off direction, the PM
The current I2 passing through the OS transistor Q2 and the NMOS transistor Q4 is also reduced. FIG. 11 is a diagram showing how the consumption current IDD of the circuit of FIG. 9 changes according to the bias voltage Vbias. As is apparent from FIG. 11, the higher the bias voltage Vbias, the lower the current consumption IDD.

【0020】ところが、貫通電流I2を減らすと、入力
信号DIの電圧レベルの余裕度(入力マージン)が減少
し、結果的に、PMOSトランジスタQ2とNMOSトランジス
タQ4の動作が遅くなってしまう。
However, when the through current I2 is reduced, the margin of the voltage level of the input signal DI (input margin) is reduced, and as a result, the operation of the PMOS transistor Q2 and the NMOS transistor Q4 is delayed.

【0021】図12は図9のレベル変換回路31の入力
マージンが変化する様子を示す図であり、横軸はバイア
ス電圧Vbiasを、縦軸はレベル変換回路31の出力電圧
を表している。実線VIHは入力信号DIがハイレベル時
のPMOSトランジスタQ2のゲート−ドレイン間電圧、実
線VILは入力信号DIがローレベル時のPMOSトランジス
タQ2のゲート−ドレイン間電圧であり、点線VHSPEC
はPMOSトランジスタQ2がオフするためのスレッショル
ド電圧VHSPEC 、点線VLSPEC はPMOSトランジスタQ2
がオンするためのスレッショルド電圧VLSPEC である。
図12において、(VHSPEC −VIH)がハイレベル側の
入力マージンを表しており、(VIL−VLSPEC )がロー
レベル側の入力マージンを表している。
FIG. 12 shows how the input margin of the level conversion circuit 31 in FIG. 9 changes. The horizontal axis represents the bias voltage Vbias, and the vertical axis represents the output voltage of the level conversion circuit 31. A solid line VIH is a gate-drain voltage of the PMOS transistor Q2 when the input signal DI is at a high level, a solid line VIL is a gate-drain voltage of the PMOS transistor Q2 when the input signal DI is at a low level, and a dotted line VHSPEC
Is a threshold voltage VHSPEC for turning off the PMOS transistor Q2, and a dotted line VLSPEC is a threshold voltage VHSPEC for the PMOS transistor Q2.
Is a threshold voltage VLSPEC for turning on.
In FIG. 12, (VHSPEC-VIH) represents the input margin on the high level side, and (VIL-VLSPEC) represents the input margin on the low level side.

【0022】図12に示すように、バイアス電圧Vbias
が高くなるほど、ハイレベル側の入力マージンは減少
し、逆に、ローレベル側の入力マージンは増加する。ま
た、バイアス電圧Vbiasが低くなるほど、ハイレベル側
の入力マージンは増加し、逆に、ローレベル側の入力マ
ージンは減少する。すなわち、バイアス電圧Vbiasが高
くなるほど、入力信号DIのハイレベル側での電圧レベ
ルの制限が厳しくなり、逆に、バイアス電圧Vbiasが低
くなるほど、入力信号DIのローレベル側での電圧レベ
ルの制限が厳しくなる。
As shown in FIG. 12, the bias voltage Vbias
Becomes higher, the input margin on the high level side decreases, and conversely, the input margin on the low level side increases. Also, as the bias voltage Vbias decreases, the input margin on the high level increases, and conversely, the input margin on the low level decreases. That is, as the bias voltage Vbias increases, the voltage level on the high level side of the input signal DI becomes more severe, and conversely, as the bias voltage Vbias decreases, the voltage level on the low level side of the input signal DI decreases. It becomes severe.

【0023】ところが、従来は、入力マージンを考慮に
入れてバイアス電圧Vbiasを設定していなかったため、
入力信号DIの電圧レベルによっては、正常にレベル変
換を行えないおそれがあった。
However, conventionally, the bias voltage Vbias was not set in consideration of the input margin.
Depending on the voltage level of the input signal DI, level conversion may not be performed normally.

【0024】一方、図13は図9のレベル変換回路31
の出力遅延時間tpdout がバイアス電圧Vbiasに応じて
変化する様子を示す図であり、横軸はバイアス電圧Vbi
as、縦軸は出力遅延時間tpdout を表している。図13
に示すように、バイアス電圧Vbiasが高くなるほど、出
力遅延時間tpdout は増大する。したがって、消費電流
を低減するためにバイアス電圧Vbiasを高くすると、レ
ベル変換された電圧が出力されるまでの遅延時間が長く
なってしまう。
FIG. 13 shows the level conversion circuit 31 of FIG.
FIG. 7 is a diagram showing how the output delay time tpdout changes according to the bias voltage Vbias, and the horizontal axis represents the bias voltage Vbi.
and the vertical axis represents the output delay time tpdout. FIG.
As shown in (2), the output delay time tpdout increases as the bias voltage Vbias increases. Therefore, if the bias voltage Vbias is increased in order to reduce the current consumption, the delay time until the level-converted voltage is output becomes longer.

【0025】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、消費電流を低減でき、かつ、
出力遅延時間を短くでき、かつ、入力信号の電圧レベル
の余裕度(入力マージン)を広げることができるレベル
変換回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to reduce current consumption and
An object of the present invention is to provide a level conversion circuit capable of shortening an output delay time and expanding a margin (input margin) of a voltage level of an input signal.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1の発明は、入力信号の電圧レベルを変
換して出力するレベル変換回路において、前記入力信号
が第1の論理のときにオンして第1の電圧を出力する第
1のトランジスタと、出力端が前記第1のトランジスタ
の出力端と接続され、前記入力信号が第2の論理のとき
に第2の電圧を出力する第2のトランジスタと、前記入
力信号の論理に応じて、前記第2のトランジスタのゲー
ト端子またはベース端子の電圧を可変制御するバイアス
回路と、を備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a level conversion circuit for converting a voltage level of an input signal and outputting the converted signal, wherein the input signal has a first logic level. A first transistor that is turned on to output a first voltage; an output terminal connected to an output terminal of the first transistor; and a second voltage output when the input signal has a second logic. And a bias circuit that variably controls the voltage of the gate terminal or the base terminal of the second transistor according to the logic of the input signal.

【0027】請求項1の発明を、例えば図1に対応づけ
て説明すると、「第1のトランジスタ」はPMOSトランジ
スタQ2に、「第2のトランジスタ」はNMOSトランジス
タQ4に、「バイアス回路」はバイアス回路2に、それ
ぞれ対応する。また、「第1の論理」は例えばローレベ
ル、「第2の論理」は例えばハイレベルであり、「第1
の電圧」は正側電圧VDD、「第2の電圧」は負側電圧V
EEである。
The invention according to claim 1 will be described with reference to FIG. 1, for example. The "first transistor" is a PMOS transistor Q2, the "second transistor" is an NMOS transistor Q4, and the "bias circuit" is a bias circuit. It corresponds to the circuit 2 respectively. Further, “first logic” is, for example, low level, “second logic” is, for example, high level, and “first logic” is “first logic”.
Is the positive voltage VDD, and the “second voltage” is the negative voltage V
EE.

【0028】請求項3の発明を、例えば図1に対応づけ
て説明すると、「複数の抵抗」は抵抗R11,R12,R13
に、「分圧比調整回路」はPMOSトランジスタQ5に、そ
れぞれ対応する。
The invention of claim 3 will be described with reference to FIG. 1, for example. "A plurality of resistors" are resistors R11, R12, R13.
The "division ratio adjusting circuit" corresponds to the PMOS transistor Q5.

【0029】請求項4の発明を、例えば図1に対応づけ
て説明すると、「スイッチ素子」はPMOSトランジスタQ
5に対応する。
The invention of claim 4 will be described with reference to FIG. 1, for example. The "switch element" is a PMOS transistor Q
Corresponding to 5.

【0030】請求項5の発明を、例えば図1に対応づけ
て説明すると、「第1のトランジスタ」はPMOSトランジ
スタQ2に、「第2のトランジスタ」はNMOSトランジス
タQ4に、「第3のトランジスタ」はPMOSトランジスタ
Q1に、「第4のトランジスタ」はNMOSトランジスタQ
3に、「第1の抵抗」は抵抗R11に、「第2の抵抗」は
抵抗R12に、「第3の抵抗」は抵抗R13に、「第5のト
ランジスタ」はPMOSトランジスタQ5に、それぞれ対応
する。
The invention of claim 5 will be described with reference to FIG. 1, for example. The "first transistor" is a PMOS transistor Q2, the "second transistor" is an NMOS transistor Q4, and the "third transistor". Is a PMOS transistor Q1, and a "fourth transistor" is an NMOS transistor Q1.
3, the "first resistor" corresponds to the resistor R11, the "second resistor" corresponds to the resistor R12, the "third resistor" corresponds to the resistor R13, and the "fifth transistor" corresponds to the PMOS transistor Q5. I do.

【0031】請求項6の発明は、複数の走査線および信
号線と、これら走査線および信号線に接続されて各画素
の液晶を駆動する複数のスイッチング素子とを有する液
晶パネル部と、所定周期のパルス信号をクロック信号に
応じてシフトするシフトレジスタと、前記シフトレジス
タの各出力に基づいて、前記走査線の電圧レベルを切り
換える出力制御回路と、を備え、前記走査線の電圧に応
じて前記スイッチング素子をオン・オフさせて液晶を駆
動する液晶表示装置において、前記液晶パネル部に供給
される電源電圧に応じて、前記パルス信号の電圧レベル
を変換する請求項1〜5のいずれかに記載のレベル変換
回路からなる第1のレベル変換部と、前記液晶パネル部
に供給される電源電圧に応じて、前記クロック信号の電
圧レベルを変換する請求項1〜5のいずれかに記載のレ
ベル変換回路からなる第2のレベル変換部と、を備え、
前記シフトレジスタは、前記第2のレベル変換部から出
力されたレベル変換後のクロック信号に基づいて、前記
第1のレベル変換部から出力されたレベル変換後のパル
ス信号をシフトする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal panel section having a plurality of scanning lines and signal lines, and a plurality of switching elements connected to these scanning lines and signal lines for driving liquid crystal of each pixel; A shift register that shifts the pulse signal according to a clock signal, and an output control circuit that switches a voltage level of the scanning line based on each output of the shift register. 6. A liquid crystal display device which drives a liquid crystal by turning on / off a switching element, wherein a voltage level of the pulse signal is converted according to a power supply voltage supplied to the liquid crystal panel unit. And a first level conversion unit including a level conversion circuit for converting the voltage level of the clock signal according to a power supply voltage supplied to the liquid crystal panel unit. And a second level conversion unit consisting of the level conversion circuit according to claim 1,
The shift register shifts the level-converted pulse signal output from the first level converter based on the level-converted clock signal output from the second level converter.

【0032】請求項6の発明を、例えば図4,5に対応
づけて説明すると、「スイッチング素子」はTFT21
に、「液晶パネル部」は液晶パネル11に、「シフトレ
ジスタ」はシフトレジスタ33に、「出力制御回路」は
出力制御回路34に、「第1のレベル変換部」はレベル
変換回路31に、「第2のレベル変換回路」はレベル変
換回路32に、それぞれ対応する。
The invention of claim 6 will be described with reference to FIGS. 4 and 5, for example.
In addition, the “liquid crystal panel unit” is in the liquid crystal panel 11, the “shift register” is in the shift register 33, the “output control circuit” is in the output control circuit 34, the “first level conversion unit” is in the level conversion circuit 31, The “second level conversion circuit” corresponds to the level conversion circuit 32, respectively.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したレベル変
換回路について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。以下では、図4に示した液晶表示装置で用いられる
図5中のレベル変換回路を一例として説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a level conversion circuit to which the present invention is applied will be specifically described with reference to the drawings. Hereinafter, the level conversion circuit in FIG. 5 used in the liquid crystal display device shown in FIG. 4 will be described as an example.

【0034】図1は本発明に係るレベル変換回路31a
の一実施形態の回路図である。図1では図9と共通する
構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を
中心に説明する。
FIG. 1 shows a level conversion circuit 31a according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and the following description will focus on the differences.

【0035】図1のレベル変換回路は、PMOSトランジス
タQ1,Q2およびNMOSトランジスタQ3,Q4からな
るレベル変換部1と、抵抗R11,R12,R13およびPMOS
トランジスタQ5からなるバイアス回路2とを備える。
The level conversion circuit shown in FIG. 1 comprises a level conversion section 1 composed of PMOS transistors Q1, Q2 and NMOS transistors Q3, Q4, resistors R11, R12, R13 and a PMOS.
And a bias circuit 2 including a transistor Q5.

【0036】レベル変換部1内のPMOSトランジスタQ2
のソース端子には正側電圧VDDが印加され、PMOSトラン
ジスタQ2のドレイン端子はNMOSトランジスタQ4のド
レイン端子に接続され、NMOSトランジスタQ4のソース
端子には負側電圧VEEが印加され、PMOSトランジスタQ
2のゲート端子には、入力信号DIが印加される。正側
電圧VDDおよび負側電圧VEEは図4に示した液晶パネル
11の動作電圧に応じて設定され、例えば、正側電圧V
DDは(5V)に、負側電圧VEEは(−20V)に設定さ
れる。
The PMOS transistor Q2 in the level converter 1
The positive terminal VDD is applied to the source terminal of the NMOS transistor Q2, the drain terminal of the PMOS transistor Q2 is connected to the drain terminal of the NMOS transistor Q4, and the negative terminal VEE is applied to the source terminal of the NMOS transistor Q4.
The input signal DI is applied to the second gate terminal. The positive side voltage VDD and the negative side voltage VEE are set according to the operating voltage of the liquid crystal panel 11 shown in FIG.
DD is set to (5V), and the negative voltage VEE is set to (-20V).

【0037】また、レベル変換部1内のPMOSトランジス
タQ1のソース端子には正側電圧VDDが印加され、PMOS
トランジスタQ1のドレイン端子にはNMOSトランジスタ
Q3のドレイン端子が接続され、NMOSトランジスタQ3
のソース端子には負側電圧VEEが印加されている。NMOS
トランジスタQ4のゲート端子と、NMOSトランジスタQ
3のゲート端子およびドレイン端子と、PMOSトランジス
タQ1のドレイン端子とは共通に接続されている。以上
に説明したレベル変換部1の構成は、図9に示した従来
の回路と同じである。なお、図1では、基板バイアス効
果を回避するために、各トランジスタQ1〜Q4の基板
電圧とソース電圧とを等しくしているが、基板バイアス
効果に対する対策を行わなくてもよい。
The positive terminal VDD is applied to the source terminal of the PMOS transistor Q1 in the level conversion section 1,
The drain terminal of the transistor Q1 is connected to the drain terminal of the NMOS transistor Q3.
Is applied with a negative voltage VEE. NMOS
The gate terminal of the transistor Q4 and the NMOS transistor Q
3 and the drain terminal of the PMOS transistor Q1 are commonly connected. The configuration of the level converter 1 described above is the same as the conventional circuit shown in FIG. In FIG. 1, in order to avoid the substrate bias effect, the substrate voltage and the source voltage of each of the transistors Q1 to Q4 are equalized, but it is not necessary to take measures against the substrate bias effect.

【0038】バイアス回路2内の抵抗R11〜R13は、正
側電圧VDDと接地電圧VSSとの間に直列に接続され、抵
抗R12に並列にPMOSトランジスタQ5が接続されてい
る。PMOSトランジスタQ5のゲート端子には入力信号D
Iが印加され、抵抗R12、R13の接続点の電圧(バイア
ス電圧)VbiasがPMOSトランジスタQ1のゲート端子に
印加される。
The resistors R11 to R13 in the bias circuit 2 are connected in series between the positive voltage VDD and the ground voltage VSS, and the PMOS transistor Q5 is connected in parallel with the resistor R12. An input signal D is applied to the gate terminal of the PMOS transistor Q5.
I is applied, and the voltage (bias voltage) Vbias at the connection point between the resistors R12 and R13 is applied to the gate terminal of the PMOS transistor Q1.

【0039】図2は図1のレベル変換回路31aの動作
タイミング図であり、以下、この図を用いて図1のレベ
ル変換回路31aの動作を説明する。入力信号DIがロ
ーレベルのとき(図2の時刻T1〜T2)には、バイア
ス回路2内のPMOSトランジスタQ5はオンし、入力信号
DIがハイレベルのとき(図2の時刻T2〜T3)に
は、バイアス回路2内のPMOSトランジスタQ5はオフす
る。PMOSトランジスタQ5がオンすると、抵抗R12の両
端間のインピーダンスは低くなり、それに伴ってバイア
ス電圧Vbiasは上昇する。したがって、バイアス電圧V
biasは、入力信号DIがローレベルの場合の方が、ハイ
レベルの場合よりも電圧レベルが高くなる。また、入力
信号DIがローレベルの場合には、PMOSトランジスタQ
2がオンするため、レベル変換出力DIAは正側電圧V
DDと略等しい電圧になる。
FIG. 2 is an operation timing chart of the level conversion circuit 31a of FIG. 1. Hereinafter, the operation of the level conversion circuit 31a of FIG. 1 will be described with reference to FIG. When the input signal DI is at a low level (time T1 to T2 in FIG. 2), the PMOS transistor Q5 in the bias circuit 2 is turned on, and when the input signal DI is at a high level (time T2 to T3 in FIG. 2). Means that the PMOS transistor Q5 in the bias circuit 2 is turned off. When the PMOS transistor Q5 is turned on, the impedance between both ends of the resistor R12 decreases, and the bias voltage Vbias increases accordingly. Therefore, the bias voltage V
The bias has a higher voltage level when the input signal DI is at a low level than when the input signal DI is at a high level. When the input signal DI is at a low level, the PMOS transistor Q
2 is turned on, the level conversion output DIA becomes the positive side voltage V
The voltage becomes almost equal to DD.

【0040】なお、バイアス電圧Vbiasは、図3に示す
ように、入力信号DIの電圧が大きくなるに従って徐々
に低下し、入力信号DIの電圧がある電圧(3〜4V)
になったときに、急激に低下する。
As shown in FIG. 3, the bias voltage Vbias gradually decreases as the voltage of the input signal DI increases, and the voltage of the input signal DI is a certain voltage (3 to 4 V).
When it becomes, it drops sharply.

【0041】バイアス電圧Vbiasが低いほど、PMOSトラ
ンジスタQ1とNMOSトランジスタQ4はオンする方向に
動作し、PMOSトランジスタQ1およびNMOSトランジスタ
Q3を貫通する電流IB と、NMOSトランジスタQ4を貫
通する電流IOUT とが増える。ただし、図1の回路31
aでは、入力信号DIがハイレベルの期間だけ、バイア
ス電圧Vbiasを低くしており、入力信号DIがハイレベ
ルになるのは、システムクロックCPの150 周期に1
回、しかも、システムクロックCPの1周期期間だけな
ので、この期間内で多少消費電流が増加しても、回路全
体としては消費電力は増えない。
As the bias voltage Vbias is lower, the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q4 operate in the direction of turning on, and the current IB passing through the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q3 and the current IOUT passing through the NMOS transistor Q4 increase. . However, the circuit 31 of FIG.
In FIG. 7A, the bias voltage Vbias is lowered only during the period when the input signal DI is at the high level, and the input signal DI becomes high at 150 cycles of the system clock CP.
Times, and only one cycle period of the system clock CP. Therefore, even if the current consumption increases a little during this period, the power consumption of the whole circuit does not increase.

【0042】また、バイアス電圧Vbiasが低くなると、
図12に示すように、ローレベル側の入力マージンが減
少してしまうが、図1の回路31aでは、バイアス電圧
Vbiasが低くなるときには、入力信号DIは必ずハイレ
ベルになるため、ローレベル側の入力マージンが減少し
ても、その影響は受けない。すなわち、図12に示すよ
うに、バイアス電圧Vbiasが低くなるほど、ハイレベル
側の入力マージンは増加するため、図1の回路31aの
ように、バイアス電圧Vbiasが低くなったときに入力信
号DIをハイレベルにすれば、入力マージンがより広く
なり、レベル変換動作を安定して行うことができる。
When the bias voltage Vbias becomes low,
As shown in FIG. 12, although the input margin on the low level decreases, the input signal DI always goes to the high level when the bias voltage Vbias decreases in the circuit 31a of FIG. Even if the input margin decreases, it is not affected. That is, as shown in FIG. 12, the lower the bias voltage Vbias, the higher the input margin on the high level side. Therefore, as shown in the circuit 31a of FIG. 1, when the bias voltage Vbias becomes low, the input signal DI becomes high. If the level is set, the input margin becomes wider, and the level conversion operation can be performed stably.

【0043】一方、バイアス電圧Vbiasが高くなると、
図12に示すように、ハイレベル側の入力マージンが減
少してしまうが、図1の回路31aでは、バイアス電圧
Vbiasが高くなるときには、入力信号DIは必ずローレ
ベルになるため、ハイレベル側の入力マージンが減少し
ても、その影響を受けない。すなわち、図12に示すよ
うに、バイアス電圧Vbiasが高いほど、ローレベル側の
入力マージンが増加するため、図1の回路31aのよう
に、バイアス電圧Vbiasが高くなったときに入力信号D
Iをローレベルにすれば、レベル変換動作を安定して行
うことができる。
On the other hand, when the bias voltage Vbias increases,
As shown in FIG. 12, the input margin on the high level side decreases, but in the circuit 31a of FIG. 1, when the bias voltage Vbias increases, the input signal DI always goes to the low level. Even if the input margin decreases, it is not affected. That is, as shown in FIG. 12, as the bias voltage Vbias is higher, the input margin on the low level is increased. Therefore, as shown in the circuit 31a of FIG.
If I is set to low level, the level conversion operation can be performed stably.

【0044】また、バイアス電圧Vbiasが高くなると、
PMOSトランジスタQ1とNMOSトランジスタQ4がオフす
る方向に動作するため、上述した貫通電流IB ,IOUT
がともに減少し、消費電流を低減することができる。特
に、図1の回路31aでは、バイアス電圧Vbiasが高い
期間、すなわち、入力信号DIがローレベルの期間が非
常に長いため、この期間での消費電流を低減すること
で、回路全体として消費電力を大幅に低減することがで
きる。
When the bias voltage Vbias increases,
Since the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q4 operate in the off direction, the above-described through currents IB and IOUT
Are both reduced, and current consumption can be reduced. In particular, in the circuit 31a of FIG. 1, since the period during which the bias voltage Vbias is high, that is, the period when the input signal DI is at a low level is very long, reducing the current consumption during this period reduces the power consumption as a whole circuit. It can be significantly reduced.

【0045】また、図1の回路の出力遅延時間tpdout
について検討すると、入力信号DIがハイレベルのとき
には、バイアス電圧Vbiasは低くなり、PMOSトランジス
タQ1とNMOSトランジスタQ4がオンする方向に動作
し、それに応じてPMOSトランジスタQ2の応答速度も速
くなり、図1の回路の出力遅延時間は短くなる。一方、
入力信号DIがローレベルの期間は、バイアス電圧Vbi
asが高くなるため、PMOSトランジスタQ1とNMOSトラン
ジスタQ4がオフする方向に動作し、それに応じてPMOS
トランジスタQ2の応答速度が遅くなり、図1の回路の
出力遅延時間tpdout は長くなる。しかし、入力信号D
Iは、ハイレベルになるタイミングのみが重要であり、
ローレベルのときに図1の回路の出力遅延時間が多少長
くなっても、実用上問題はない。
The output delay time tpdout of the circuit of FIG.
When the input signal DI is at a high level, the bias voltage Vbias decreases, the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q4 operate in a direction of turning on, and the response speed of the PMOS transistor Q2 increases accordingly. The output delay time of the circuit of FIG. on the other hand,
While the input signal DI is at the low level, the bias voltage Vbi
Since as becomes high, the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q4 operate in the direction of turning off, and accordingly, the PMOS transistor Q1 and the NMOS transistor Q4 operate accordingly.
The response speed of the transistor Q2 decreases, and the output delay time tpdout of the circuit of FIG. 1 increases. However, the input signal D
I is important only when it becomes high level,
Even if the output delay time of the circuit of FIG. 1 is slightly longer at the low level, there is no practical problem.

【0046】このように、図1の回路では、入力信号D
Iの論理に応じて、レベル変換部1に供給するバイアス
電圧Vbiasの電圧レベルを切り替えるようにしたため、
入力信号DIの入力マージンを広げてレベル変換動作を
安定化させることができ、かつ、レベル変換出力の遅延
時間を短くでき、かつ、消費電流も低減できる。
As described above, in the circuit of FIG.
Since the voltage level of the bias voltage Vbias supplied to the level conversion unit 1 is switched according to the logic of I,
The level conversion operation can be stabilized by expanding the input margin of the input signal DI, the delay time of the level conversion output can be shortened, and the current consumption can be reduced.

【0047】図1の回路では、PMOSトランジスタとNMOS
トランジスタを用いたが、バイポーラトランジスタを用
いて回路を構成してもよい。
In the circuit of FIG. 1, a PMOS transistor and an NMOS
Although a transistor is used, a circuit may be formed using a bipolar transistor.

【0048】また、図1の回路では、抵抗R12に並列に
PMOSトランジスタQ5を接続してバイアス抵抗を調整す
る例を説明したが、PMOSトランジスタQ5や抵抗R12の
代わりに、抵抗値をプログラマブルに調整可能な可変抵
抗を設けて、この抵抗の抵抗値を入力信号DIの論理に
応じて切り替えてもよい。また、図1では、3種類の抵
抗を直列接続して抵抗分圧しているが、直列接続される
抵抗の数は、2つ以上であれば、数に制限はない。
In the circuit of FIG. 1, the resistor R12 is connected in parallel.
The example in which the PMOS transistor Q5 is connected to adjust the bias resistance has been described. Instead of the PMOS transistor Q5 and the resistor R12, a variable resistor whose resistance value can be adjusted in a programmable manner is provided, and the resistance value of this resistor is input to the input signal. Switching may be performed according to the logic of DI. In FIG. 1, three types of resistors are connected in series to divide the resistance, but the number of resistors connected in series is not limited as long as it is two or more.

【0049】また、上述した実施形態では、液晶パネル
11の走査線を駆動する場合に用いられるレベル変換回
路について説明したが、本発明のレベル変換回路は、種
々の用途に用いられ、レベル変換前やレベル変換後の電
圧も上述した実施形態で説明した電圧値に限定されな
い。また、液晶パネル11のデータ線を駆動する場合に
も、本発明を適用できる。
In the above-described embodiment, the level conversion circuit used for driving the scanning lines of the liquid crystal panel 11 has been described. However, the level conversion circuit of the present invention is used for various purposes, and is used for level conversion. Also, the voltage after the level conversion is not limited to the voltage value described in the above embodiment. Further, the present invention can be applied to a case where data lines of the liquid crystal panel 11 are driven.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
入力信号の論理に応じて第1のトランジスタをオン・オ
フさせて、第1および第2のトランジスタの接続点か
ら、入力信号をレベル変換した電圧を出力する、いわゆ
るレシオタイプのレベル変換回路において、入力信号の
論理に応じて、第2のトランジスタのゲート電圧または
ベース端子の電圧を可変制御するようにしたため、入力
信号の電圧レベルの余裕度(入力マージン)を広げるこ
とができ、かつ、入力信号が入力されてからレベル変換
出力信号が出力されるまでの遅延時間を短くでき、か
つ、レベル変換回路内での消費電流も低減できる。
As described in detail above, the present invention provides
In a so-called ratio-type level conversion circuit, a first transistor is turned on / off according to a logic of an input signal, and a voltage obtained by level-converting the input signal is output from a connection point of the first and second transistors. Since the gate voltage of the second transistor or the voltage of the base terminal is variably controlled according to the logic of the input signal, the margin of the voltage level of the input signal (input margin) can be increased, and the input signal can be increased. , The delay time from when the signal is input to when the level conversion output signal is output can be shortened, and the current consumption in the level conversion circuit can be reduced.

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

【図1】レベル変換回路の一実施形態の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a level conversion circuit.

【図2】図1のレベル変換回路の動作タイミング図。FIG. 2 is an operation timing chart of the level conversion circuit of FIG. 1;

【図3】入力電圧DIに応じてバイアス電圧Vbiasが変
化する様子を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing how a bias voltage Vbias changes according to an input voltage DI.

【図4】液晶表示装置のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a liquid crystal display device.

【図5】走査線駆動回路の詳細構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a scanning line driving circuit.

【図6】走査線駆動回路の動作タイミング図。FIG. 6 is an operation timing chart of a scanning line driver circuit.

【図7】従来の一般的なレベル変換回路の構成を示す回
路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional general level conversion circuit.

【図8】図7の回路内のインバータの断面図。FIG. 8 is a sectional view of an inverter in the circuit of FIG. 7;

【図9】レベル変換回路の詳細構成を示す従来の回路
図。
FIG. 9 is a conventional circuit diagram showing a detailed configuration of a level conversion circuit.

【図10】レベル変換回路の動作タイミング図。FIG. 10 is an operation timing chart of the level conversion circuit.

【図11】図9のレベル変換回路の消費電流がバイアス
電圧Vbiasに応じて変化する様子を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing how the current consumption of the level conversion circuit shown in FIG. 9 changes according to a bias voltage Vbias.

【図12】図9のレベル変換回路の入力マージンが変化
する様子を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing how the input margin of the level conversion circuit shown in FIG. 9 changes.

【図13】図9のレベル変換回路の出力遅延時間がバイ
アス電圧Vbiasに応じて変化する様子を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing how the output delay time of the level conversion circuit shown in FIG. 9 changes according to a bias voltage Vbias.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レベル変換部 2 バイアス回路 11 液晶パネル 12 走査線駆動回路 13 データ線駆動回路 31,32 レベル変換回路 33 シフトレジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Level conversion part 2 Bias circuit 11 Liquid crystal panel 12 Scan line drive circuit 13 Data line drive circuit 31, 32 Level conversion circuit 33 Shift register

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号の電圧レベルを変換して出力する
レベル変換回路において、 前記入力信号が第1の論理のときにオンして第1の電圧
を出力する第1のトランジスタと、 出力端が前記第1のトランジスタの出力端と接続され、
前記入力信号が第2の論理のときに第2の電圧を出力す
る第2のトランジスタと、 前記入力信号の論理に応じて、前記第2のトランジスタ
のゲート端子またはベース端子の電圧を可変制御するバ
イアス回路と、を備えることを特徴とするレベル変換回
路。
1. A level conversion circuit for converting a voltage level of an input signal and outputting the voltage, wherein a first transistor which is turned on and outputs a first voltage when the input signal has a first logic, and an output terminal Is connected to the output terminal of the first transistor,
A second transistor that outputs a second voltage when the input signal has a second logic, and variably controls a voltage of a gate terminal or a base terminal of the second transistor in accordance with the logic of the input signal. And a bias circuit.
【請求項2】前記バイアス回路は、前記入力信号が前記
第1の論理のときには、前記第2のトランジスタがオフ
する方向に前記第2のトランジスタのゲート端子または
ベース端子の電圧を設定し、前記入力信号が前記第2の
論理のときには、前記第2のトランジスタがオンする方
向に前記第2のトランジスタのゲート端子またはベース
端子の電圧を設定することを特徴とする請求項1に記載
のレベル変換回路。
2. The method according to claim 1, wherein the bias circuit sets a voltage of a gate terminal or a base terminal of the second transistor in a direction in which the second transistor is turned off when the input signal has the first logic. 2. The level converter according to claim 1, wherein when the input signal has the second logic, a voltage of a gate terminal or a base terminal of the second transistor is set in a direction in which the second transistor is turned on. circuit.
【請求項3】前記バイアス回路は、 異なる2つの電圧端子間に直列接続された複数の抵抗
と、 前記入力信号の論理に応じて、前記複数の抵抗の分圧比
を調整する分圧比調整回路と、を有し、 前記複数の抵抗間の分圧電圧に応じた電圧を前記第2の
トランジスタのゲート端子またはベース端子に印加する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のレベル変換
回路。
3. A bias circuit comprising: a plurality of resistors connected in series between two different voltage terminals; a voltage dividing ratio adjusting circuit for adjusting a voltage dividing ratio of the plurality of resistors according to a logic of the input signal; 3. The level conversion circuit according to claim 1, wherein a voltage corresponding to a divided voltage between the plurality of resistors is applied to a gate terminal or a base terminal of the second transistor. 4.
【請求項4】前記分圧比調整回路は、前記複数の抵抗の
いずれかと並列接続されたスイッチ素子を有し、 前記バイアス回路は、前記入力信号が前記第1の論理の
ときには、前記スイッチ素子をオンさせて前記第2のト
ランジスタをオフする方向に動作させ、前記入力信号が
前記第2の論理のときには、前記スイッチ素子をオフさ
せて前記第2のトランジスタをオンする方向に動作させ
ることを特徴とする請求項3に記載のレベル変換回路。
4. The voltage dividing ratio adjusting circuit includes a switch element connected in parallel with any one of the plurality of resistors, and the bias circuit switches the switch element when the input signal has the first logic. Turning on the second transistor to turn off the second transistor; and when the input signal has the second logic, turning off the switch element and turning on the second transistor. The level conversion circuit according to claim 3, wherein
【請求項5】入力信号の電圧レベルを変換して出力する
レベル変換回路において、 ソース端子に第1の電圧が印加され、ゲート端子に前記
入力信号が印加され、ドレイン端子に出力端子が接続さ
れる第1導電型の第1のトランジスタと、 ドレイン端子に前記出力端子が接続され、ソース端子に
前記第1の電圧よりも低電圧の第2の電圧が印加される
第2導電型の第2のトランジスタと、 ソース端子に前記第1の電圧が印加され、ドレイン端子
に前記第2のトランジスタのゲート端子が接続される第
1導電型の第3のトランジスタと、 ゲート端子およびドレイン端子に前記第2のトランジス
タのゲート端子が接続され、ソース端子に前記第2の電
圧が印加される第2導電型の第4のトランジスタと、 異なる2つの電圧端子間に順に直列接続された第1、第
2および第3の抵抗と、 前記第2の抵抗の両端に並列接続され、前記入力信号の
論理に応じてオン・オフする第1導電型の第5のトラン
ジスタと、を備え、 前記第2および第3の抵抗の接続点の電圧を前記第3の
トランジスタのゲート端子に印加することを特徴とする
レベル変換回路。
5. A level conversion circuit for converting a voltage level of an input signal and outputting the voltage, wherein a first voltage is applied to a source terminal, the input signal is applied to a gate terminal, and an output terminal is connected to a drain terminal. A first transistor of a first conductivity type, a second transistor of a second conductivity type having a drain terminal connected to the output terminal, and a source terminal to which a second voltage lower than the first voltage is applied. A third transistor of a first conductivity type in which the first voltage is applied to a source terminal and a gate terminal of the second transistor is connected to a drain terminal; and the third transistor is connected to a gate terminal and a drain terminal. A second conductive type fourth transistor having a gate terminal connected to the second transistor and a source terminal to which the second voltage is applied, and a serially connected series between two different voltage terminals First, second, and third resistors, and a fifth transistor of the first conductivity type, which is connected in parallel to both ends of the second resistor and that is turned on / off according to the logic of the input signal. A level conversion circuit for applying a voltage at a connection point between the second and third resistors to a gate terminal of the third transistor.
【請求項6】複数の走査線および信号線と、これら走査
線および信号線に接続されて各画素の液晶を駆動する複
数のスイッチング素子とを有する液晶パネル部と、 所定周期のパルス信号をクロック信号に応じてシフトす
るシフトレジスタと、 前記シフトレジスタの各出力に基づいて、前記走査線の
電圧レベルを切り換える出力制御回路と、を備え、 前記走査線の電圧に応じて前記スイッチング素子をオン
・オフさせて液晶を駆動する液晶表示装置において、 前記液晶パネル部に供給される電源電圧に応じて、前記
パルス信号の電圧レベルを変換する請求項1〜5のいず
れかに記載のレベル変換回路からなる第1のレベル変換
部と、 前記液晶パネル部に供給される電源電圧に応じて、前記
クロック信号の電圧レベルを変換する請求項1〜5のい
ずれかに記載のレベル変換回路からなる第2のレベル変
換部と、を備え、 前記シフトレジスタは、前記第2のレベル変換部から出
力されたレベル変換後クロック信号に基づいて、前記第
1のレベル変換部から出力されたレベル変換後のパルス
信号をシフトすることを特徴とする液晶表示装置。
6. A liquid crystal panel section having a plurality of scanning lines and signal lines, a plurality of switching elements connected to these scanning lines and signal lines to drive liquid crystal of each pixel, and a clock signal having a predetermined period. A shift register that shifts according to a signal; and an output control circuit that switches a voltage level of the scanning line based on each output of the shift register. A liquid crystal display device that drives a liquid crystal by turning off the liquid crystal panel, wherein the voltage level of the pulse signal is converted in accordance with a power supply voltage supplied to the liquid crystal panel unit. A first level conversion unit configured to convert a voltage level of the clock signal according to a power supply voltage supplied to the liquid crystal panel unit. A second level conversion unit comprising the level conversion circuit according to any one of the above, wherein the shift register is configured to output the first level conversion signal based on a level-converted clock signal output from the second level conversion unit. A liquid crystal display device, which shifts a level-converted pulse signal output from a level converter.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373340B1 (en) * 2000-12-26 2003-02-25 주식회사 하이닉스반도체 Source driver for TFT-LCD
KR100478268B1 (en) * 2000-11-22 2005-03-23 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Display device having an improved voltage level converter
KR100753365B1 (en) * 2001-10-16 2007-08-30 삼성전자주식회사 Shift register and liquid crystal display having the same
JP2010033631A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Toshiba Corp Nonvolatile semiconductor memory device
CN115004125A (en) * 2020-08-06 2022-09-02 富士电机株式会社 Power supply circuit and switch control circuit

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