JPH11215002A - デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法 - Google Patents

デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法

Info

Publication number
JPH11215002A
JPH11215002A JP921998A JP921998A JPH11215002A JP H11215002 A JPH11215002 A JP H11215002A JP 921998 A JP921998 A JP 921998A JP 921998 A JP921998 A JP 921998A JP H11215002 A JPH11215002 A JP H11215002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
drain
source
gate
group
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
JP921998A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiichi Maekawa
敏一 前川
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP921998A priority Critical patent/JPH11215002A/ja
Publication of JPH11215002A publication Critical patent/JPH11215002A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 4ビットのディジタルデータをデコードする
ためには、ビット数の2倍の8本の相補データラインを
必要とし、またPMOSトランジスタを複数個パラレル
に接続しているために、レイアウトスペースを多くと
る。 【解決手段】 NMOSトランジスタ群35およびPM
OSトランジスタ群36を設け、これらMOSトランジ
スタ群35,36の各トランジスタのゲートをデータラ
イン31〜34に接続するとともに、NMOSトランジ
スタ群35の第1トランジスタN1のソースを負側電源
VSSに、PMOSトランジスタ群36の第1トランジ
スタP1のソースを正側電源VDDにそれぞれ接続す
る。そして、ノードAを伝達用NMOSトランジスタN
5およびプルアップ用高抵抗R1を介して正側電源VD
Dに、ノードBを伝達用PMOSトランジスタP5およ
びプルダウン用高抵抗R2を介して負側電源VSSにそ
れぞれ接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デコーダ回路およ
びこれを駆動回路の一部として用いた液晶表示装置(以
下、LCD(Liquid Crystal Display)と称す)、並びに
デコーダ回路の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】駆動回路系がポリシリコンTFT(Thin
Film Transistor;薄膜トランジスタ)で画素(液晶セ
ル)系と一体的に形成されるいわゆる駆動回路一体型L
CDを作る場合、ポリシリコンTFTの諸特性が結晶シ
リコンよりも劣るため、どうしても高い電源電圧やクロ
ックパルス電圧が必要となっているのが現状である。代
表的には、電源電圧VDDがVDD>13Vである。
【0003】現在、低消費電力のモバイルコンピュータ
の開発、商品化が活発であるが、この用途での必要条件
は低消費電力化である。しかし、先述したように、VD
D>13V等で使用する場合には消費電力が大きく、か
つ入力するタイミング系にも高電圧が必要であるため、
LCDパネル外部若しくは内部でTTLレベル若しくは
2.7V系のクロックを13V系に昇圧する必要があ
る。したがって、昇圧回路を用いることに伴って、シス
テム的にも消費電力が増大するばかりでなく、不要輻射
も問題となる。
【0004】一方、液晶駆動法で一般に知られているコ
モン反転駆動法を用いると、駆動回路系は5V程度のダ
イナミックレンジで済むことになる。ここに、コモン反
転駆動法とは、入力信号と逆相に対向電極を振ることに
よって実効的な外部からの入力ビデオ信号を約1/2に
低減できる駆動法を言う。モバイルLCDの低消費電力
化のためには、このコモン反転駆動法が有力なのである
が、駆動回路系がデバイス実力の観点から低消費電力L
CDへの展開にとっては大きな阻害要因となっている。
【0005】ところで、ディジタルインターフェース内
蔵LCDの場合、入力されるデータは2.7V系である
ので、その駆動回路において、データラッチ回路でラッ
チされたデータをデコードし、信号ラインに出力するデ
コーダ回路を13V系で構成すると、入力データのレベ
ルをシフトするレベルシフト回路を必要とし、システム
構成面でも、回路規模・消費電力の観点から好ましくな
い。
【0006】図9に、デコーダ回路の従来例を、例えば
4ビットのディジタルデータをデコードする場合を例に
採って説明する。
【0007】4ビットのデータb0〜b3をデコードす
るために、8本の相補データライン101〜108が配
線されている。そして、例えばデータ“0000”のと
きに基準電圧v1を選択する回路系においては、データ
b0x〜b3xがNAND回路111の4入力となり、
このNAND回路111の出力Qxとインバータ112
を経た反転出力Qが、基準電圧v1を選択するCMOS
スイッチ113の制御入力となる。CMOSスイッチ1
13で選択された基準電圧v1は、LCDパネルの各画
素(液晶セル)が列単位で接続された信号ラインへ供給
される。
【0008】NAND回路111およびインバータ11
2の具体的な回路構成の一例を図10に示す。同図にお
いて、NAND回路111は、各ソースが正側電源vd
dに接続されて互いに並列に接続された4個のPMOS
トランジスタP101〜P104と、これらPMOSト
ランジスタP101〜P104の各ドレイン共通接続点
と負側電源vssの間に直列に接続された4個のNMO
SトランジスタN101〜N104とから構成されてい
る。
【0009】そして、PMOSトランジスタP101の
ゲートとNMOSトランジスタN101のゲートが、P
MOSトランジスタP102のゲートとNMOSトラン
ジスタN102のゲートが、PMOSトランジスタP1
03のゲートとNMOSトランジスタN103のゲート
が、PMOSトランジスタP104のゲートとNMOS
トランジスタN104のゲートがそれぞれ、8本のデー
タライン101〜108のうちのデコード値に対応した
データラインに共通に接続され、PMOSトランジスタ
P101〜P104の各ドレインとNMOSトランジス
タN101のドレインとの共通接続点から出力Qxが導
出される。
【0010】図11に、上記構成のデコーダ回路の単位
回路のレイアウト例を示す。図中、図9および図10と
同等部分には同一符号を付して示してある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述したことから明ら
かなように、従来のデコーダ回路では、4ビットのディ
ジタルデータをデコードするためには、ビット数の2倍
の8本の相補データライン101〜108を必要とし、
またPMOSトランジスタを複数個パラレルに接続して
いるために、レイアウトスペースを多くとることにな
る。
【0012】特に、ディジタルインターフェース機能内
蔵のLCDにおいては、デコーダ回路をLCDパネルの
サイズ、水平画素数で規定される非常に微細な領域にレ
イアウトする必要がある。そのため、デコードするビッ
ト数の2倍の配線幅をレイアウトし、かつPMOSトラ
ンジスタをパラレルにレイアウトするのが非常に困難で
ある。
【0013】また、仮にレイアウトできたとしても、L
CDパネルの水平方向のサイズは決まっているので、デ
コーダ回路の縦方向(垂直方向)の長さの増大を招くこ
とになる。その結果、デコーダ回路ブロックの専有面積
は大きなものとなり、額縁の大きなLCDパネルとなっ
てしまう。
【0014】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、小面積でかつ容易な
レイアウトで実現可能なデコーダ回路およびこれを用い
た液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法を提供
することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明によるデコーダ回
路は、入力データのビット数に対応した数のトランジス
タをシリーズに接続されてなるNMOSトランジスタ群
およびPMOSトランジスタ群を設け、これらMOSト
ランジスタ群の各トランジスタのゲートをデータライン
に接続するとともに、NMOSトランジスタ群の第1ト
ランジスタのソースを負側電源に、PMOSトランジス
タ群の第1トランジスタのソースを正側電源にそれぞれ
接続する。
【0016】また、NMOSトランジスタ群の第Nトラ
ンジスタのドレインにソースが接続され、PMOSトラ
ンジスタ群の第Nトランジスタのドレインにゲートが接
続された伝達用NMOSトランジスタと、PMOSトラ
ンジスタ群の第Nトランジスタのドレインにドレインが
接続され、NMOSトランジスタ群の第Nトランジスタ
のドレインにゲートが接続された伝達用PMOSトラン
ジスタとを設けるとともに、伝達用NMOSトランジス
タのドレインと正側電源の間に第1の高インピーダンス
素子を接続し、伝達用PMOSトランジスタのソースと
負側電源の間に第2の高インピーダンス素子を接続す
る。
【0017】上記構成のデコーダ回路において、NMO
Sトランジスタ群およびPMOSトランジスタ群の各ト
ランジスタのドレインおよびソースをデコード値に対応
して短絡することで、そのデコード値に対応してNMO
Sトランジスタ群およびPMOSトランジスタ群の各ト
ランジスタが導通状態となり、負側の電源電位および正
側の電源電位をそれぞれMOSトランジスタ群の各第4
トランジスタのドレインに与える。すると、これらのド
レイン電位に応じて伝達用のPMOSトランジスタおよ
びNMOSトランジスタが導通状態となり、各ドレイン
電位をデコード出力として伝達する。
【0018】本発明による液晶表示装置は、その駆動回
路において、ディジタル入力データをデコードし、信号
ラインへ供給するためのデコーダ回路として、上記構成
のデコーダ回路を用いる。
【0019】本発明によるデコーダ回路の製造方法は、
複数個のMOSトランジスタがシリーズに接続されてな
るMOSトランジスタ群を備え、このMOSトランジス
タ群の各トランジスタのドレインおよびソースがデコー
ド値に対応して接続されてなるデコーダ回路において、
複数個のゲート層を一定のピッチに配するとともに、ト
ランジスタ活性層をゲート層に沿って張り出させ、この
トランジスタ活性層の張り出し部分にて各トランジスタ
のドレイン領域とソース領域とを短絡するようにする。
【0020】上記の製造方法によれば、各トランジスタ
のドレイン領域とソース領域にコンタクト部を設けてメ
タル層とコンタクトをとらなくても、ドレイン領域とソ
ース領域とを短絡できる。したがって、ゲート層のピッ
チを最小ピッチとすることができるため、トランジスタ
の配列方向における回路サイズを縮小化できる。その結
果、デコーダ回路のレイアウトスペースを小さくでき
る。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明が適
用されるアクティブマトリクス型LCDの一般的な構成
例を示す概略構成図である。
【0022】図1において、複数行分のゲートバスライ
ン11の各々と複数列分の信号ライン(ソースライン)
12の各々の交差部には、複数個の画素13が行列状に
2次元配置されている。これら画素13の各々は、ゲー
トバスライン11にゲート電極が、信号ライン12にソ
ース電極がそれぞれ接続されたTFT(薄膜トランジス
タ)14と、このTFT14のドレイン電極に画素電極
が接続された液晶セル15と、当該ドレイン電極に一方
の電極が接続された補助容量16とから構成されてい
る。補助容量16の他方の電極にはコモン電圧Vcom
が印加される。
【0023】複数個の画素13の各々は、列単位で選択
して駆動するためのソースドライバ(水平駆動回路)1
7および行単位で選択して駆動するためのスキャンドラ
イバ(垂直駆動回路)18によって駆動される。このソ
ースドライバ7およびスキャンドライバ18は、水平方
向および垂直方向に順次走査するための走査回路を内蔵
しており、この走査回路としてシフトレジスタが用いら
れる。
【0024】図2は、ディジタルインタ−フェ−ス型の
ソースドライバの一例を示す構成図である。このディジ
タルインタ−フェ−ス型ソースドライバは、アドレスパ
ルスであるデータラッチパルスを順次出力する水平シフ
トレジスタ21と、入力されるディジタルデータを水平
シフトレジスタ21から順次出力されるデータラッチパ
ルスに同期してラッチするデータラッチ回路22と、こ
のデータラッチ回路22にラッチされたデータをデコー
ドし、信号ライン12に出力するデコーダ回路23とか
ら構成されている。
【0025】上述したことから明らかなように、ディジ
タルインタ−フェ−ス型のソースドライバの場合には、
入力されるディジタルデータをデータラッチ回路22で
1ライン分ラッチし、この1ライン分のデータをデコー
ドし、信号ライン12へ供給するためのデコーダ回路2
3を必要とする。本発明に係るデコーダ回路は、このデ
コーダ回路23として用いて好適なものである。
【0026】図3は、例えば4ビットのディジタルデー
タB0〜B3をデコードし、対応する基準電圧Vnを選
択する基準電圧選択型デコーダ回路に適用された本発明
の第1実施形態を示す回路図である。なお、ここでは、
入力データが“1100”のときに基準電圧V2を選択
する回路系の回路構成を例に採って説明する。
【0027】図3において、入力データB0〜B3のビ
ット数に対応した4個のNMOSトランジスタN1〜N
4が互いにシリーズに接続され、かつ各ゲートが入力デ
ータB0〜B3のデータライン31〜34にそれぞれ接
続されてNMOSトランジスタ群35を構成している。
このNMOSトランジスタ群35において、デコード値
“1100”に対応して第3,第4トランジスタN3,
N4の各ドレインおよびソースが短絡されている。
【0028】同様にして、4個のPMOSトランジスタ
P1〜P4が互いにシリーズに接続され、かつ各ゲート
が入力データB0〜B3のデータライン31〜34にそ
れぞれ接続されてPMOSトランジスタ群36を構成し
ている。このPMOSトランジスタ群36において、デ
コード値“1100”に対応して第1,第2トランジス
タP1,P2の各ドレインおよびソースが短絡されてい
る。
【0029】そして、NMOSトランジスタ群35の第
1トランジスタN1のソースが負側電源VSS(例え
ば、GND)に、第4トランジスタN4のドレインが伝
達用NMOSトランジスタN5のソースにそれぞれ接続
されている。伝達用NMOSトランジスタN5は、その
ゲートがPMOSトランジスタ群36の第4トランジス
タP4のドレインに接続され、NMOSトランジスタ群
35の第4トランジスタN4のドレイン電位をそのドレ
イン側に伝達する作用をなす。
【0030】また、PMOSトランジスタ群36の第1
トランジスタP1のソースが正側電源VDDに、第4ト
ランジスタP4のドレインが伝達用PMOSトランジス
タP4のドレインにそれぞれ接続されている。伝達用P
MOSトランジスタP4は、そのゲートがNMOSトラ
ンジスタ群35の第4トランジスタN4のドレインに接
続され、PMOSトランジスタ群36の第4トランジス
タP4のドレイン電位をそのソース側に伝達する作用を
なす。
【0031】伝達用NMOSトランジスタN5のドレイ
ンと正側電源VDDの間にはプルアップ抵抗R1が、伝
達用PMOSトランジスタP5のソースと負側電源VS
Sの間にはプルダウン抵抗R2がそれぞれ接続されてい
る。これら抵抗R1,R2としては、本回路系が選択さ
れているときには貫通電流が流れることから、例えばト
ランジスタ活性層と同一の部材または同一の部材の不純
物濃度を低減した部材によって形成された高抵抗素子が
高インピーダンス素子として用いられる。
【0032】ここで、プルアップ抵抗R1およびプルダ
ウン抵抗R2の各抵抗値をRLとしたとき、この抵抗値
RLに必要とされる条件は、NMOSトランジスタN1
〜N5、PMOSトランジスタP1〜P5の各オン抵
抗、オフ抵抗をRon,Roff、入力データのビット
数をNとすると、(N+1)Ron≪RL,Roff≫
RLを満たす必要がある。
【0033】また、デコード出力によって基準電圧V2
を選択するための例えばCMOS構成の選択スイッチ3
7が設けられており、そのPMOSトランジスタP6の
ゲートはNMOSトランジスタN5のドレインに、NM
OSトランジスタN6のゲートはPMOSトランジスタ
P5のソースにそれぞれ接続されている。
【0034】なお、選択スイッチ37としては、CMO
S構成のものに限られるものではなく、ゲートがPMO
SトランジスタP5のソースに接続されたNMOSトラ
ンジスタのみの構成、またはゲートがNMOSトランジ
スタN5のドレインに接続されたPMOSトランジスタ
のみの構成のものであっても良い。
【0035】以上により、入力データが“1100”の
ときに基準電圧V2を選択する回路系が構成されてい
る。なお、他の回路系については、NMOSトランジス
タ群およびPMOSトランジスタ群において、ドレイン
およびソースが短絡されるトランジスタが異なるのみで
あり、基本的な回路構成は同じである。
【0036】すなわち、デコード値“0000”の回路
系では、NMOSトランジスタ群の全てのトランジスタ
が短絡され、PMOSトランジスタ群については短絡さ
れるトランジスタはない。デコード値“1110”の回
路系では、NMOSトランジスタ群の第4トランジスタ
のみが短絡され、PMOSトランジスタ群の第1〜第3
トランジスタが短絡される。
【0037】デコード“1000”の回路系では、NM
OSトランジスタ群の第2〜第4トランジスタが短絡さ
れ、PMOSトランジスタ群の第1トランジスタが短絡
される。デコード“0011”の回路系では、NMOS
トランジスタ群の第1,第2トランジスタが短絡され、
PMOSトランジスタ群の第3,第4トランジスタが短
絡される。デコード値“1111”の回路系では、PM
OSトランジスタ群の全てのトランジスタが短絡され、
NMOSトランジスタ群については短絡されるトランジ
スタはない。
【0038】次に、上記構成の回路動作の動作原理につ
いて、(1100)デコードの回路系を例に採って説明
する。
【0039】先ず、ディジタルデータ(1100)が入
力された場合には、NMOSトランジスタ群35の第
1,第2トランジスタN1,N2がオン(導通)状態と
なり、第3,第4トランジスタN3,N4がオフ(非導
通)状態となるが、第3,第4トランジスタN3,N4
のドレインおよびソースが短絡されているため、第4ト
ランジスタのドレイン(以下、ノードAと称す)の電位
がVSS(GND)レベルとなる。
【0040】また、PMOSトランジスタ群36の第
1,第2トランジスタP1,P2がオフ状態となり、第
3,第4トランジスタP3,P4がオン状態となるが、
第1,第2トランジスタP1,P2のドレインおよびソ
ースが短絡されているため、第4トランジスタP4のド
レイン(以下、ノードBと称す)の電位がVDDレベル
となる。
【0041】ノードAがVSSレベルに、ノードBがV
DDレベルになることで、PMOSトランジスタP5お
よびNMOSトランジスタN5が共にオン状態となるた
め、NMOSトランジスタN5のドレイン(以下、ノー
ドCと称す)がVSSレベルに、PMOSトランジスタ
P5のソース(以下、ノードDと称す)がVDDレベル
になる。これにより、選択スイッチ37がオン状態とな
って基準電圧V2を選択し、信号ラインへ供給する。
【0042】次に、入力データ(11XX)が入力され
た場合は、NMOSトランジスタ群35の第1,第2ト
ランジスタN1,N2がオン状態となり、ノードAの電
位がVSSレベルとなるため、PMOSトランジスタP
5はオン状態となる。一方、PMOSトランジスタ群3
6の第3,第4トランジスタP3,P4の少なくともい
ずれかがオフ状態となるため、ノードDの電位はプルダ
ウン抵抗R2を介してVSSレベルとなる。このとき、
ノードBの電位は、PMOSトランジスタの閾値電圧を
Vthpとすると、最大値でVSS+|Vthp|とな
る。
【0043】ここで、NMOSトランジスタの閾値電圧
をVthnとすると、|Vthp|≒Vthnであるな
らば(これは一般にプロセスでそうなるように設定す
る)、NMOSトランジスタN5はほぼオフ状態とな
る。そのため、ノードCの電位はプルアップ抵抗R1を
介してVDDレベルとなる。これにより、選択スイッチ
37がオン状態、即ち非選択状態となる。
【0044】入力データ(XX11)が入力された場合
は、入力データ(11XX)の場合と全く同様の動作原
理により、選択スイッチ37が非選択状態となる。ま
た、入力データ(XXXX)が入力された場合は、NM
OSトランジスタN5およびPMOSトランジスタP5
が共にオフ状態となるため、選択スイッチ37が非選択
状態となる。
【0045】上述した動作説明から明らかなように、本
実施形態に係るデコーダ回路によれば、NMOSトラン
ジスタ群35およびPMOSトランジスタ群36におい
て、シリアルに接続した各MOSトランジスタのドレイ
ンおよびソースをデコード値に対応して短絡すること
で、所定の入力データB0〜B3のデコードを実現でき
る。しかも、Nビットのディジタルデータのデコードに
必要なデータラインの配線はN本となり、従来の1/2
で済む。
【0046】また、PMOSトランジスタ群36の第1
トランジスタP1のソースが正側電源VDDに接続され
ていることにより、PMOSトランジスタのVthp分
のオフセットが発生しないため、低電圧での動作が可能
となる。さらに、各回路系が選択されているときには、
NMOSトランジスタN5およびPMOSトランジスタ
P5を通して貫通電流が流れるが、プルアップ抵抗R1
およびプルダウン抵抗R2として高抵抗素子を用いてそ
の貫通電流を抑えているので、低消費電力化が可能とな
る。
【0047】さらに、図3の配線パターンから明らかな
ように、各回路系のMOSトランジスタについて直線的
なレイアウトが可能なため、レイアウト面積の縮小化が
図れる。しかも、NMOSトランジスタ群35およびP
MOSトランジスタ群36において、各MOSトランジ
スタのドレイン‐ソース間の短絡に関して、以下の構成
を採ることにより、本デコーダ回路の回路サイズをより
縮小化できる。
【0048】すなわち、NMOSトランジスタ群35の
第1〜第3トランジスタN1〜N3のドレイン‐ソース
間を短絡する場合を例に採ると、図4の平面パターン図
に示すように、4本のゲート層41〜44がポリシリコ
ン等のトランジスタ活性層45の上方に一定のピッチで
配されてなる4個のNMOSトランジスタN1〜N4に
おいて、トランジスタ活性層45をゲート層41〜44
に沿って張り出して形成し、これを第1〜第3トランジ
スタN1〜N3のドレイン‐ソース間を短絡する配線層
46として用いる。
【0049】このとき、ドレイン領域およびソース領域
は、通常、セルフアラインで形成されることから、ゲー
ト層41〜44をそのままデータライン31〜34とし
て延在させたのでは、ゲート層41〜44の下の短絡部
分に不純物を打ち込めないことになる。その結果、その
短絡部分が高インピーダンスとなり、擬似的にトランジ
スタが形成されることになるため、完全に短絡できない
ことになる。
【0050】そこで、図4から明らかなように、ゲート
層41〜44をデータライン31〜34に渡すメタル層
47〜50を形成し、このメタル層47〜50とゲート
層41〜44とのコンタクトをコンタクト部51〜55
にて行うようにする。こうすることで、メタル層47〜
50を形成する前に、短絡部分に不純物を打ち込むこと
ができるため、その短絡部分でトランジスタが形成され
るようなことはなく、第1〜第3トランジスタN1〜N
3のドレイン‐ソース間を完全に短絡できることにな
る。
【0051】通常は、NMOSトランジスタ群35にお
いて、第1〜第3トランジスタN1〜N3のドレイン‐
ソース間を短絡する場合には、図5に示すように、メタ
ル層55を形成してコンタクト部56〜59にて第1〜
第3トランジスタN1〜N3のドレイン‐ソース間を短
絡する構成が採られる。しかしながら、この場合は、コ
ンタクト部56〜59を形成する分だけゲート層41〜
44のピッチを広げざるを得ないことになる。
【0052】これに対し、上述したように、複数個のM
OSトランジスタがシリーズに接続されてなるMOSト
ランジスタ群において、各MOSトランジスタのドレイ
ン‐ソース間を短絡する場合に、トランジスタ活性層4
5を張り出して形成し、これを配線として利用してMO
Sトランジスタのドレイン‐ソース間の短絡を行うこと
で、ゲート層41〜44のピッチを最小ピッチに設定で
きる。このように、狭ピッチ化が図れることで、本デコ
ーダ回路の回路サイズをより縮小化でき、レイアウトス
ペースを小さくできることになる。
【0053】図6は、本発明の第2実施形態を示す回路
図であり、図中、図3と同等部分には同一符号を付して
示してある。
【0054】本実施形態においては、伝達用NMOSト
ランジスタN5のドレインと正側電源VDDの間、およ
び伝達用PMOSトランジスタP5のソースと負側電源
VSSの間にそれぞれ接続されるプルアップ用、プルダ
ウン用の高インピーダンス素子として、第1実施形態で
は高抵抗素子R1およびR2を用いたのに対し、PMO
SトランジスタP7およびNMOSトランジスタN7を
用いた構成を採っている。
【0055】上記構成のデコーダ回路において、PMO
SトランジスタP7およびNMOSトランジスタN7の
各ゲートには、正側電源VDDと負側電源VSSの間に
固定的に設定されるバイアス電圧Vp,Vnが外部から
与えられる。バイアスポイントは、PMOSトランジス
タP7およびNMOSトランジスタN7がサブスレッシ
ュホールド近傍で動作するようにする。
【0056】このように、プルアップ用、プルダウン用
の高インピーダンス素子をMOSトランジスタで構成す
ることにより、第1実施形態のように高インピーダンス
素子を高抵抗素子で構成した場合に比べて、高インピー
ダンス素子を小面積にて形成できる利点がある。
【0057】図7は、本発明の第3実施形態を示す回路
図であり、図中、図6と同等部分には同一符号を付して
示してある。
【0058】本実施形態においては、プルアップ用、プ
ルダウン用の高インピーダンス素子としてのPMOSト
ランジスタP7およびNMOSトランジスタN7の各ゲ
ートに与えるバイアス電圧Vp,Vnを、第2実施形態
では外部から固定的に与えるようにしたのに対し、バイ
アス回路38を内蔵し、このバイアス回路38で得られ
るバイアス電圧をPMOSトランジスタP7およびNM
OSトランジスタN7の各ゲートに共通に与える構成を
採っている。
【0059】バイアス回路38は、各々ダイオード接続
のNMOSトランジスタN8およびPMOSトランジス
タP8が正側電源VDDと負側電源VSSの間にシリー
ズに接続された構成となっており、微小電流を流したと
きのゲート電位を、PMOSトランジスタP7およびN
MOSトランジスタN7の各ゲートにバイアス電圧とし
て共通に与えるようにしている。
【0060】上記構成のデコーダ回路において、電源電
圧VDDとN,PMOSトランジスタN7,P7の閾値
電圧Vthn,Vthpとが、VDD≒Vthn+|V
thp|の関係にあるとき、バイアス回路38に流れる
電流はサブスレッシュホールド電流近傍となる。そのた
め、PMOSトランジスタP7およびNMOSトランジ
スタN7は、同一バイアスによってサブスレッシュホー
ルド近傍で動作し、高インピーダンスとなる。本構成で
のシミュレーション結果を図8に示す。
【0061】このように、バイアス回路38を内蔵し、
微小電流を流したときのゲート電位を、PMOSトラン
ジスタP7およびNMOSトランジスタN7の各ゲート
バイアスとして共通に与えるようにしたことにより、P
MOSトランジスタP7およびNMOSトランジスタN
7をほぼ同じ値の高インピーダンスとすることができる
とともに、第2実施形態の場合には2本であったゲート
ラインを1本に削減できる利点がある。
【0062】以上説明した各実施形態に係るデコーダ回
路を、アクティブマトリクス型LCDの駆動回路におい
て、ディジタル入力データをデコードし、信号ラインへ
供給するためのデコーダ回路として用いることにより、
当該デコーダ回路が低電圧にて動作可能であるため、モ
バイルパーソナルコンピュータ等のLCDの低消費電力
化に寄与できることになる。さらに、ビット数の増加に
も、MOSトランジスタ群のトランジスタ数を増やすだ
けで容易に対応できることになる。
【0063】なお、上記各実施形態では、駆動回路系を
ポリシリコンTFTで画素系と一体的に形成する駆動回
路一体型LCDに適用するとしたが、別体型LCDにも
同様に適用可能である。また、構成するトランジスタ
は、ポリシリコン、結晶シリコンのいずれでも可能であ
る。さらに、Bulkシリコンでも、絶縁層上のTFT
でも構成は可能である。特にTFTでは、基板バイアス
効果により|Vth|の上昇がないため、低電圧駆動に
は好適と言える。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるデコ
ーダ回路によれば、Nビットのディジタルデータのデコ
ードに必要なデータラインは従来の1/2のN本で済
み、しかもMOSトランジスタをシリーズに接続した構
成であることから、直線的なレイアウトが可能となるた
め、小面積でかつ容易なレイアウトで実現できる。ま
た、PMOSトランジスタの閾値電圧分のオフセットが
発生することがないため、その分だけ低電圧にて動作可
能となる。さらに、ディジタルデータのビット数の増加
にも、シリーズに接続するトランジスタ数を増やすだけ
で良いため、容易に対応できる。
【0065】本発明による液晶表示装置によれば、その
駆動回路において、ディジタル入力データをデコード
し、信号ラインへ供給するためのデコーダ回路として、
上記構成のデコーダ回路を用いたことにより、当該デコ
ーダ回路が小面積にて実現できかつ低電圧動作対応であ
るため、モバイルパーソナルコンピュータ等のLCDの
小型化および低消費電力化に寄与できることになる。
【0066】本発明によるデコーダ回路の製造方法によ
れば、複数個のゲート層を一定のピッチに配するととも
に、トランジスタ活性層をゲート層に沿って張り出させ
て、このトランジスタ活性層の張り出し部分にて各トラ
ンジスタのドレイン領域とソース領域とを短絡するよう
にしたことにより、各トランジスタのドレイン領域とソ
ース領域にコンタクト部を設けてメタル層とコンタクト
をとらなくても、ドレイン領域とソース領域とを短絡で
きるため、ゲート層のピッチを最小ピッチとすることが
でき、よってトランジスタの配列方向における回路サイ
ズを縮小化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるアクティブマトリクス型L
CDの一般的な構成例を示す概略構成図である。
【図2】ディジタルインタ−フェ−ス型のソースドライ
バの一例を示す構成図である。
【図3】本発明の第1実施形態を示す回路図である。
【図4】MOSトランジスタのドレイン‐ソース間の短
絡部分の構成の一例を示す平面パターン図である。
【図5】MOSトランジスタのドレイン‐ソース間の短
絡部分の構成の他の例を示す平面パターン図である。
【図6】本発明の第2実施形態を示す回路図である。
【図7】本発明の第3実施形態を示す回路図である。
【図8】第3実施形態の構成でのシミュレーション結果
を示す波形図である。
【図9】デコーダ回路の従来例を示すブロック図であ
る。
【図10】従来のデコーダ回路におけるNAND回路お
よびインバータの具体的な回路構成の一例を示す回路図
である。
【図11】従来のデコーダ回路における1単位のレイア
ウト例を示す平面パターン図である。
【符号の説明】
11…ゲートバスライン、12…信号ライン、13…画
素、14…TFT(薄膜トランジスタ)、15…液晶セ
ル、21…水平シフトレジスタ、23…デコーダ回路、
31〜34…データライン、35…NMOSトランジス
タ群、36…PMOSトランジスタ群、37…選択スイ
ッチ、38…バイアス回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/786 H01L 29/78 614

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データのビット数に対応して設けら
    れ、かつ各ゲートが入力データのデータラインに接続さ
    れたN個のNMOSトランジスタが互いにシリーズに接
    続されてなり、第1トランジスタのソースが負側電源に
    接続されたNMOSトランジスタ群と、 各ゲートが入力データのデータラインに接続されたN個
    のPMOSトランジスタが互いにシリーズに接続されて
    なり、第1トランジスタのソースが正側電源に接続され
    たPMOSトランジスタ群と、 前記NMOSトランジスタ群の第Nトランジスタのドレ
    インにソースが接続され、前記PMOSトランジスタ群
    の第Nトランジスタのドレインにゲートが接続された伝
    達用NMOSトランジスタと、 前記伝達用NMOSトランジスタのドレインと正側電源
    の間に接続された第1の高インピーダンス素子と、 前記PMOSトランジスタ群の第Nトランジスタのドレ
    インにドレインが接続され、前記NMOSトランジスタ
    群の第Nトランジスタのドレインにゲートが接続された
    伝達用PMOSトランジスタと、 前記伝達用PMOSトランジスタのソースと負側電源の
    間に接続された第2の高インピーダンス素子とを備え、 前記NMOSトランジスタ群および前記PMOSトラン
    ジスタ群の各トランジスタのドレインおよびソースがデ
    コード値に対応して短絡されてなることを特徴とするデ
    コーダ回路。
  2. 【請求項2】 前記第1,第2の高インピーダンス素子
    は、トランジスタ活性層と同一の部材またはこの同一の
    部材の不純物濃度を低減した部材によって形成された高
    抵抗素子であることを特徴とする請求項1記載のデコー
    ダ回路。
  3. 【請求項3】 前記第1,第2の高インピーダンス素子
    は、所定のゲートバイアスが与えられたPMOS,NM
    OSトランジスタであることを特徴とする請求項1記載
    のデコーダ回路。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のデコーダ回路において、 正側電源および負側電源の間にシリーズに接続された各
    々ダイオード接続のNMOSトランジスタおよびPMO
    Sトランジスタからなり、微小電流を流したときのゲー
    ト電位を前記ゲートバイアスとするバイアス回路を有す
    ることを特徴とするデコーダ回路。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のデコーダ回路において、 前記伝達用NMOSトランジスタのドレイン出力および
    前記伝達用PMOSトランジスタのソース出力の少なく
    とも一方に基づいて基準電圧を選択する選択スイッチを
    有することを特徴とするデコーダ回路。
  6. 【請求項6】 前記選択スイッチは、PMOSトランジ
    スタのゲートが前記伝達用NMOSトランジスタのドレ
    インに、NMOSトランジスタのゲートが前記伝達用P
    MOSトランジスタのソースにそれぞれ接続されてなる
    CMOSトランジスタ、前記伝達用PMOSトランジス
    タのソースにゲートが接続されたNMOSトランジス
    タ、または前記伝達用NMOSトランジスタのドレイン
    にゲートが接続されたPMOSトランジスタであること
    を特徴とする請求項5記載のデコーダ回路。
  7. 【請求項7】 前記NMOSトランジスタ群および前記
    PMOSトランジスタ群における各トランジスタのドレ
    インおよびソースのデコード値に対応した短絡を、トラ
    ンジスタ活性層を張り出させて行うことを特徴とする請
    求項1記載のデコーダ回路。
  8. 【請求項8】 入力データのビット数に対応して設けら
    れ、かつ各ゲートが入力データのデータラインに接続さ
    れたN個のNMOSトランジスタが互いにシリーズに接
    続されてなり、第1トランジスタのソースが負側電源に
    接続されたNMOSトランジスタ群と、 各ゲートが入力データのデータラインに接続されたN個
    のPMOSトランジスタが互いにシリーズに接続されて
    なり、第1トランジスタのソースが正側電源に接続され
    たPMOSトランジスタ群と、 前記NMOSトランジスタ群の第Nトランジスタのドレ
    インにソースが接続され、前記PMOSトランジスタ群
    の第Nトランジスタのドレインにゲートが接続された伝
    達用NMOSトランジスタと、 前記伝達用NMOSトランジスタのドレインと正側電源
    の間に接続された第1の高インピーダンス素子と、 前記PMOSトランジスタ群の第Nトランジスタのドレ
    インにドレインが接続され、前記NMOSトランジスタ
    群の第Nトランジスタのドレインにゲートが接続された
    伝達用PMOSトランジスタと、 前記伝達用PMOSトランジスタのソースと負側電源の
    間に接続された第2の高インピーダンス素子とを備え、 前記NMOSトランジスタ群および前記PMOSトラン
    ジスタ群の各トランジスタのドレインおよびソースがデ
    コード値に対応して短絡されてなるデコーダ回路を用い
    たことを特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 前記第1,第2の高インピーダンス素子
    は、トランジスタ活性層と同一の部材またはこの同一の
    部材の不純物濃度を低減した部材によって形成された高
    抵抗素子であることを特徴とする請求項8記載の液晶表
    示装置。
  10. 【請求項10】 前記第1,第2の高インピーダンス素
    子は、所定のゲートバイアスが与えられたPMOS,N
    MOSトランジスタであることを特徴とする請求項8記
    載の液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項10記載のデコーダ回路におい
    て、 正側電源および負側電源の間にシリーズに接続された各
    々ダイオード接続のNMOSトランジスタおよびPMO
    Sトランジスタからなり、微小電流を流したときのゲー
    ト電位を前記ゲートバイアスとするバイアス回路を有す
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  12. 【請求項12】 請求項8記載の液晶表示装置におい
    て、 前記伝達用NMOSトランジスタのドレイン出力および
    前記伝達用PMOSトランジスタのソース出力の少なく
    とも一方に基づいて基準電圧を選択する選択スイッチを
    有することを特徴とする液晶表示装置。
  13. 【請求項13】 前記選択スイッチは、PMOSトラン
    ジスタのゲートが前記伝達用NMOSトランジスタのド
    レインに、NMOSトランジスタのゲートが前記伝達用
    PMOSトランジスタのソースにそれぞれ接続されてな
    るCMOSトランジスタ、前記伝達用PMOSトランジ
    スタのソースにゲートが接続されたNMOSトランジス
    タ、または前記伝達用NMOSトランジスタのドレイン
    にゲートが接続されたPMOSトランジスタであること
    を特徴とする請求項12記載の液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 前記NMOSトランジスタ群および前
    記PMOSトランジスタ群における各トランジスタのド
    レインおよびソースのデコード値に対応した短絡を、ト
    ランジスタ活性層を張り出させて行うことを特徴とする
    請求項8記載の液晶表示装置。
  15. 【請求項15】 複数個のMOSトランジスタがシリー
    ズに接続されてなるMOSトランジスタ群を備え、この
    MOSトランジスタ群の各トランジスタのドレインおよ
    びソースがデコード値に対応して接続されてなるデコー
    ダ回路の製造方法であって、 複数個のゲート層を一定のピッチに配するとともに、ト
    ランジスタ活性層を前記ゲート層に沿って張り出させ、 このトランジスタ活性層の張り出し部分にて各トランジ
    スタのドレイン領域とソース領域とを短絡することを特
    徴とするデコーダ回路の製造方法。
JP921998A 1998-01-21 1998-01-21 デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法 Pending JPH11215002A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP921998A JPH11215002A (ja) 1998-01-21 1998-01-21 デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP921998A JPH11215002A (ja) 1998-01-21 1998-01-21 デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11215002A true JPH11215002A (ja) 1999-08-06

Family

ID=11714337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP921998A Pending JPH11215002A (ja) 1998-01-21 1998-01-21 デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11215002A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003248466A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Nec Kansai Ltd 液晶駆動用半導体集積回路装置
JP2007011109A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Pioneer Electronic Corp 表示装置および駆動回路
KR101058588B1 (ko) 2005-03-08 2011-08-23 하이맥스 테크놀러지스, 아이엔씨. 디지털 아날로그 컨버터의 디코더

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003248466A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Nec Kansai Ltd 液晶駆動用半導体集積回路装置
KR101058588B1 (ko) 2005-03-08 2011-08-23 하이맥스 테크놀러지스, 아이엔씨. 디지털 아날로그 컨버터의 디코더
JP2007011109A (ja) * 2005-07-01 2007-01-18 Pioneer Electronic Corp 表示装置および駆動回路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7734003B2 (en) Shift register arrays
JP3092506B2 (ja) 半導体装置およびこれを用いた表示駆動装置
US7903079B2 (en) Semiconductor device
US6593920B2 (en) Level converter circuit and a liquid crystal display device employing the same
JP3851302B2 (ja) バッファー回路及びこれを利用したアクティブマトリックス表示装置
US7518407B2 (en) Bootstrap circuit and driving method thereof
JPH07183774A (ja) 出力バッファ回路、入力バッファ回路、および入出力バッファ回路
US6778627B2 (en) Shift-register circuit
JP3583999B2 (ja) レベル変換回路
JP3512763B2 (ja) 薄膜トランジスタ液晶表示装置のゲートドライバに用いられるシングルエンド型高電圧レベルシフタ
US7078934B2 (en) Level conversion circuit
US20030169225A1 (en) Amplitude conversion circuit for converting signal amplitude
JP3179350B2 (ja) レベルシフト回路
JP3285443B2 (ja) チャージポンプ
JPH09172367A (ja) レベルシフタ回路
KR19980024952A (ko) 디스플레이 드라이버
JPH10209852A (ja) レベルシフター
JPH11215002A (ja) デコーダ回路およびこれを用いた液晶表示装置、並びにデコーダ回路の製造方法
JP2005311790A (ja) 信号レベル変換回路および該回路を用いた液晶表示装置
KR100835518B1 (ko) 레벨 쉬프트 회로
JP3063568B2 (ja) 半導体装置およびこれを用いた表示駆動装置
JP2000134047A (ja) 信号レベル変換回路
JPH09252240A (ja) マルチプレクサ
JPS63253425A (ja) バスドライブ回路
US6570811B1 (en) Writing operation control circuit and semiconductor memory using the same