TWI415083B - A semiconductor integrated circuit and a semiconductor integrated circuit for driving a liquid crystal display - Google Patents
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Description
本發明,係有關適用於具有輸出高電位差之訊號之輸出電路的半導體體電路(IC)之有效技術;例如有關一種有效技術,其利用於內裝有輸出對液晶面板供給之訊號之電路的液晶顯示驅動用IC(液晶控制驅動器)。
近年來,作為行動電話或PDA(Personal Digital Assistant個人數位助理)等攜帶用電子機器之顯示裝置,一般係使用將複數顯示像素2維配置為矩陣狀之點矩陣型液晶面板;機器內部,則裝載有進行對此液晶面板之顯示控制或驅動,並被半導體積體電路化的液晶顯示控制裝置(液晶控制驅動器IC)。
該液晶控制驅動器IC內部之邏輯電路等,通常以5V以下之低電壓即可動作;相對地,液晶面板之顯示驅動則需要20~40V的高電壓。因此液晶控制驅動器IC除了以5V以下之電壓來動作的內部邏輯電路以外,還設置有以將電源電壓升壓之電壓來動作的驅動電路或輸出電路。
然而如周知般,點矩陣型液晶面板中,除了施加有畫像訊號之訊號線以外,還設置有被配置在與該訊號線交叉之方向,依序驅動為選擇位準的掃描線,並在訊號線與掃描線的交點設置有像素。因此,驅動液晶面板之先前的液晶顯示驅動用IC,一般設置有輸出對訊號線(資料線)施
加之電壓的驅動電路(源極驅動器),和輸出對掃描線施加之電壓的驅動電路(共同驅動器)。
然而,近年來TFT液晶面板中,也提供有裝載了以TFT構成之掃描線驅動電路或資料線驅動電路者。該構造之液晶面板,係例如揭示於專利文件1。將設置有掃描線驅動電路之液晶面板加以顯示驅動的液晶顯示驅動用IC,不需要掃描線驅動電路,而有可縮小晶片尺寸的優點。
【專利文件1】日本特開2004-163600號公報
近年來,液晶面板隨著大型化以及高精細化,係設置有數百條掃描線。然而掃描線驅動電路係依序選擇驅動掃描線的電路,故可由位移暫存器等較單純的電路來構成。
該掃描線驅動電路被設置於液晶顯示驅動用IC時,液晶顯示驅動用IC必須對應掃描線數量,而設置輸出數百個驅動訊號的電路。另一方面,將掃描線驅動電路設置於液晶面板時,液晶顯示驅動用IC中,因為使掃描線驅動電路與水平同步訊號或圖框同步訊號等同步動作,故只要設置輸出幾個(通常是3~6個)時序訊號或時脈訊號的電路即可。
又,任一個情況下,從液晶顯示驅動用IC供給到液晶面板之訊號,係振幅大於一般IC訊號之例如20V~-10V的訊號,而輸出如此訊號的電路是以高耐壓元件來構成。
然而,一般高耐壓元件比起低耐壓元件有動作速度較慢的缺點。因此,為了低消耗電力化與高速化,進行有內部電路以低耐壓元件構成,作為以較低動作電源電壓來動作之電路的設計。但是,如此混合存在高耐壓元件與低耐壓元件的半導體積體電路,因製程複雜故導致成本提高。
然而,如上所述,掃描線驅動電路設置於液晶顯示驅動用IC時,必須設置輸出數百個驅動訊號的電路,但是將掃描線驅動電路設置於液晶面板時,只要在液晶顯示驅動用IC中設置輸出數個訊號的電路即可。但是因構成輸出如此數個訊號之些許元件要使用高耐壓元件,故當採高耐壓製程時,在成本表現上則是非常差。
本發明之目的,係針對例如將裝載有掃描線驅動電路之液晶面板加以驅動之液晶顯示驅動用半導體積體電路般,具有輸出高電位差之輸出電路的半導體積體電路;以低耐壓元件構成輸出電路,並不使用高耐壓製程就可製造,而謀求低成本化。
本發明之其他目的,係針對例如將裝載有掃描線驅動電路之液晶面板加以驅動之液晶顯示驅動用半導體積體電路般,具有輸出高電位差之輸出電路的半導體積體電路;以低耐壓元件構成輸出電路,提高輸出電路之動作速度,並降低消耗電力。
此發明之上述以及其他目的與新穎特徵,由本說明書之記載以及附加圖示即可了解。
若說明本案所揭示之發明中代表性項目的概要,則如以下所述。
亦即針對具有在2個電源電壓端子之間,串聯連接2個輸出電晶體而構成之輸出段的輸出電路;在2個輸出電晶體之間更串聯連接1個或2個以上的電晶體,來減少施加於輸出電晶體之汲極‧源極間的電壓。同時,設置有電位設定用之開關元件,其準備上述2個電源電壓之中間電位,在輸出電晶體為截止(OFF)狀態之期間,對該截止(OFF)狀態之輸出電晶體之基體,施加上述中間電位。
若依上述手段,在使用比內部電路之電源電壓更高之電源電壓,來輸出高電位差訊號的輸出電路中,可以不用對輸出電晶體施加高電壓,故可由較低耐壓元件來構成輸出電路。因此不使用高耐壓製程也可形成構成輸出電路的電晶體,藉此謀求低成本化。
又,低耐壓之電晶體導通(ON)電阻小於高耐壓之電晶體之導通(ON電阻,臨界值電壓也較低,故以低耐壓電晶體來構成輸出段,可以提高輸出阻抗特性。結果,可提高輸出電路動作速度,並降低消耗電力。
更且,是一種驅動裝載有掃描線驅動電路之液晶面板的液晶顯示驅動用半導體積體電路;針對內裝有內部邏輯電路與驅動訊號線(源極線)之訊號線驅動電路者,係用比構成內部邏輯電路之元件更高耐壓的元件(例如20V)來構成訊號線驅動電路。因此,若可以藉由比先前晶片上
之構成掃描線驅動電路之元件耐壓(例如40V)更低耐壓的元件(20V),來構成掃描線驅動電路,則可以用與構成訊號線驅動電路之元件為相同耐壓的元件,來構成掃描線驅動電路。
藉此,比對構成內部邏輯電路之元件所施加之電壓更高的電壓(20V),被施加於構成掃描線驅動電路之元件時,亦可防止元件被破壞,且不需要只為了構成掃描線驅動電路之元件而使用高耐壓製程(20V耐壓製程)。亦即,比起形成20V耐壓元件與40V耐壓元件雙方的情況下,可將製程簡單化。
若簡單說明由本案所揭示之發明中依據代表性項目所得到的效果,則如以下所述。
亦即若依照本發明,則針對具有輸出高電位差訊號之輸出電路的半導體積體電路,可用低耐壓元件來構成輸出電路,而有不使用高耐壓製程即可製造並達成低成本化,同時提高輸出電路之動作速度,還可降低消耗電力的效果。
以下,依據圖示說明此發明之適當實施方式。
第1圖,係表示適用本發明之液晶顯示驅動用半導體積體電路(液晶控制驅動器IC)100,和此驅動器IC所驅
動之液晶面板200所構成之液晶顯示系統的概略構成者。如第1圖所示,以此實施例之液晶控制驅動器IC100所驅動的液晶面板200,係具備依序驅動面板上之掃描線的位移暫存器等,所構成的閘極訊號產生電路(掃描線驅動電路)210。
液晶控制驅動器IC100,係具有產生對液晶面板200之源極線施加之資料訊號,並加以輸出的源極驅動電路110;和輸出對閘極訊號產生電路210供給之訊號的閘極訊號緩衝器120;和產生對液晶面板之共同電極施加之訊號,並加以輸出的共同驅動電路130。閘極訊號緩衝器120,係產生並輸出時序訊號或時脈訊號ASW1~3,其使閘極訊號產生電路210與水平同步訊號或圖框同步訊號等同步動作來產生閘極訊號。雖然沒有特別限制,但此實施例中訊號ASW1~3係以+20~-10V的振幅來變動的訊號。訊號ASW1~3中之1個,係賦予使位移暫存器之位移動作開始並且依序傳送之“1”資料的時序訊號,剩下兩個則是相位為180°不同的位移時脈。
又,此實施例之液晶控制驅動器IC100,係具備液晶驅動用電源電路160,其產生上述源極驅動電路110及閘極訊號緩衝器120所使用之液晶色調電壓,以及作為其基準的定電壓。又具備升壓電路170,其產生上述電源電路160及驅動器電路110、130或輸出緩衝器120所使用的升壓電壓。
更且,液晶控制驅動器IC100,係具備用以指定液晶
驅動用電源電路160所產生之色調電壓振幅或特性的控制暫存器180;和接受來自晶片外部之微電腦之指令或顯示資料,產生內部電路之控制訊號或加工顯示資料的控制器190。另外第1圖雖未圖示,但也會設置收容從外部微電腦所供給之顯示資料的RAM(隨機存取記憶體)。
其次,使用第2圖說明適用本發明之液晶控制驅動器IC所驅動之TFT液晶面板200的構造。
第2圖之液晶顯示面板200,係在玻璃基板等透明基板上,配置施加有畫像訊號來作為複數訊號線的源極線(源極電極)SL1、SL2、SL3...,和以特定週期被依序選擇驅動來作為複數掃描線的閘極線(閘極電極)GL1、GL2、...。閘極線(閘極電極)GL1、GL2、...,係連接於閘極訊號產生電路210,依序對任何一條閘極線施加有選擇位準的驅動電壓。然後,源極線SL1、SL2、SL3...與閘極線GL1、GL2、...之各交點係配置有像素。
各像素,係由於任一條閘極線連接有閘極端子,或於任一條源極線連接有源極端子之當作選擇元件的TFT(薄膜電晶體);和連接在該TFT之汲極端子,與賦予液晶中心電位(COM電位)VCOM之各像素共通之相對電極之間的像素電容CL所構成。然後此等像素,係分別設置於源極線與閘極線之各交點,構成為主動矩陣型面板。
連接於上述選擇用TFT之汲極端子之像素電容CL中一邊之電極(像素電極)和相對電極之間所包夾的液晶,係被施加電壓,液晶之偏光率會配合像素電極電位與COM
電位的電位差來改變,而改變像素亮度,而進行色調顯示。更且,液晶若持續施加直流電壓則會惡化,故施加於源極線與汲極線之電壓係以液晶中心電位VCOM為中心,交互選擇正極性電位與負極性電位,藉此成為交流驅動。
第3圖中,表示有針對適用本發明之液晶控制驅動IC,閘極訊號緩衝器120的一個實施例。第3圖中,在代表MOSFET(閘極絕緣型場效電晶體)之記號的閘極部分附加有○記號的,是P通道型MOSFET,而沒有附加○記號的就是N通道型MOSFET,來作區別。
本實施例之閘極訊號緩衝器120,係由以MOSFET Q1~Q4所構成之推挽(Push-Pull)型輸出段;和產生施加於上述MOSFET Q1~Q4之閘極端子之訊號SWP2、SWP1、SWN1、SWN2的輸出控制邏輯電路121所構成。上述輸出段之MOSFET Q1~Q4,係串聯連接在例如施加有20V之高電源電壓VGH的電源端子,和施加有-10V之低電源電壓VGL的電源端子之間。輸出控制邏輯電路121,係接受從內部邏輯部所供給之邏輯電壓VDD-接地電位GND(例如5V-0V)等振幅之訊號IN,而分別轉換為適合MOSFET之振幅訊號的位準位移器功能。
上述輸出段之MOSFET Q1~Q4中Q2之基體(基板或阱範圍)施加有高電源電壓VGH,Q4之基體則施加有低電源電壓VGL。另一方面,以MOSFET Q1之基體被施加有Q1和Q2之連接節點N1之電位,MOSFET Q3之基體被施加有Q3和Q4之連接節點N2之電位的方式來連接。
又,本實施例之閘極訊號緩衝器120,係具備由設定上述MOSFET Q1與Q2之連接節點N1電位的MOSFET Q5、Q6所構成的電位設定手段122;和由設定上述MOSFET Q3與Q4之連接節點N2電位的MOSFET Q7、Q8所構成的電位設定手段123。MOSFET Q5與Q6,係由並聯型態之P通道型MOSFET和N通道型MOSFET所構成之電位下降量較少的傳輸閘,並聯連接於電源電壓VH與連接節點N1之間。又,MOSFET Q7與Q8也構成傳輸閘,並聯連接於Q3與Q4之連接節點N2與電源電壓VL之間。電源電壓VH係例如作為10V之電位,而電源電壓VL則例如作為0V的電位。
更且,Q1與Q5之基體(阱範圍)施加有電源電壓VGH,Q4與Q8之基體施加有電源電壓VGL,藉此防止基體與汲極範圍之間的PN接合被施加順向偏壓而流動洩漏電流。
第4圖是表示第3圖之閘極訊號緩衝器120的動作時序。若對輸出控制邏輯電路121輸入如第4圖(A)所示之VDD~0V振幅的訊號,則會配合訊號IN之上升下降,而產生如第4圖(B)般變化的閘極控制訊號SWP1~SWN3。SWP1~SWN3中,SWP1是施加於MOSFET Q1之閘極端子,SWP2是施加於MOSFET Q2之閘極端子。又,SWN1是施加於MOSFET Q3之閘極端子,SWN2是施加於MOSFET Q4之閘極端子。更且,SWP3是施加於高位側之電位設定用MOSFET Q5、Q6的閘極端子,而SWN3是施
加於低位側之電位設定用MOSFET Q7、Q8的閘極端子。
另外,第4圖(B)之閘極控制訊號SWP1~SWN3,係表示將MOSFET作為導通(ON)狀態或截止(OFF)狀態,而不是表示電位。亦即對應之MOSFET為P通道型時,閘極控制訊號之低位準相當於導通(ON)狀態,閘極控制訊號之高位準則相當於截止(OFF)狀態。又,對應之MOSFET為N通道型時,閘極控制訊號之高位準相當於導通(ON)狀態,閘極控制訊號之低位準則相當於截止(OFF)狀態。又,即使Q1與Q2是相同導電型,施加於源極與汲極之電壓並不相同,故閘極控制訊號之位準也隨之不同。
輸入訊號IN從低位準變化為高位準時,藉由如第4圖(B)般變化之閘極控制訊號SWP1、SWP2、SWN1、SWN2,輸出段之MOSFET Q1~Q4,首先離輸出節點N0較遠側的Q4會被截止(OFF)。接著接近輸出節點N0側之Q3被截止(OFF),Q1被導通(ON),最後較遠側的Q2被導通(ON)。藉此,可防止Q1~Q4同時成為導通(ON)狀態而流動貫通電流。
又,液晶驅動器IC,係設置有升壓電路170,其產生驅動電路110及閘極訊號緩衝器120所使用的升壓電壓;比內部電源電壓VDD(5V)更高之上述電源電壓VGH(20V)或VH(10V),係以升壓電路170來產生。在此,若著眼於節點N1之電位,則如第4圖(D)所示,在時間t4從VGH變化到VH。此時,節點N1之電荷會被回收到產生VH的升壓電路(充電泵)。輸出段只由2個串聯
MOSFET(Q1與Q4或Q2與Q3)所構成之先前電路的情況下,輸出節點N0之電位變化係VGH-VGL,而節點N0之電荷不會被升壓電路回收,故本實施例之輸出段比起先前電路可以降低消耗電力。
更且,電位設定用之MOSFET Q7、Q8,係藉由閘極控制訊號SWN3,在離開輸出節點N0較遠側之Q4被截止(OFF)之時間點t1被導通(ON)。又,電位設定用之MOSFET Q5、Q6,係藉由閘極控制訊號SWP3,在離開輸出節點N0較遠側之Q2被導通(ON)的時間點t3被截止(OFF)。接近輸出節點N0側之Q3,係在t1與t3之間的時間t2被截止(OFF),而Q1則在時間t2被導通(ON)。
藉此,緩衝器之輸出OUT,會如第4圖(C)所示般以電源電壓VGL→VL→VH→VGH之順序階段性變化,來防止各MOSFET Q1~Q4之源極‧汲極之間施加有高電壓。閘極訊號緩衝器120之輸入訊號IN從高位準變化到低位準時,則以上述相反的順序來動作(時間t4~t6)。
又,高位側之MOSFET Q1、Q2為截止(OFF)期間之T1,係使電位設定用之MOSFET Q5、Q6為導通(ON)。藉此,節點N1之電位VN1為VH,而Q1之源極‧汲極間只施加有比VHL-VGL(=30V)更小的VH-VGL(=20V)的電壓,又Q2之源極‧汲極之間只施加有VGH-VH(=10V)的電壓。
同樣地,低位側之MOSFET Q3、Q4為截止(OFF)期間之T2,係電位設定用之MOSFET Q7、Q8成為導通(ON)
。藉此,節點N2之電位VN2為VL,而Q3之源極‧汲極間只施加有比VHL-VGL(=30V)更小的VGH-VL(=20V)的電壓,又Q4之源極‧汲極之間只施加有VL-VGL(=10V)的電壓。
如此一來,輸出段之MOSFET Q1~Q4之源極‧汲極間,最大只施加有20V的電壓。相對地,沒有適用本實施例之具有由2個串聯MOSFET所構成之輸出段的緩衝器,其輸出MOSFET之源極‧汲極間則施加有接近30V的電壓。
因此,本實施例之輸出段之MOSFET Q1~Q4,比起沒有適用本實施例之具有由2個串聯MOSFET所構成之先前形式輸出段的緩衝器元件,更可以用耐壓較低的元件來構成。具體來說,沒有適用本實施例之情況下,作為輸出緩衝器之輸出段元件,不得不使用如第5圖(A)所示之構造的高耐壓MOSFET;但是適用本實施例之情況下,則可使用如第5圖(B)所示之構造之較低耐壓的MOSFET。
第5圖(A)、(B)中101為單結晶矽基板,102為當作通道範圍的N阱範圍,104為當作源極‧汲極範圍的擴散層,105為元件間分離用的絕緣膜,106為閘極絕緣膜,107為多結晶矽閘極電極。第5圖(A)之元件,係將作為源極‧汲極範圍之擴散層104形成於阱範圍103上,同時在閘極電極107與擴散層104之間設置絕緣膜105a,設計為藉由自閘極電極107之端部離開而提高耐壓。比較第5圖(A)與第5圖(B)可以得知,第5圖(A)之高耐壓元件比第5圖(B)之高耐壓元件的佔有面積要大
。因此藉由適用本實施例,可縮小輸出緩衝器的佔有面積。
又,從圖示雖然無法明確得知,但第5圖(A)之高耐壓元件比起第5圖(B)之高耐壓元件,其閘極絕緣膜106形成的較厚。因此使用第5圖(A)之高耐壓元件時,只因為這樣就需要形成較厚閘極絕緣膜的工程,這會使製造成本提高。又,閘極電極107與擴散層104之間的絕緣膜105a,一般也是以與元件間分離用絕緣膜105不同的工程來產生。從而,使用高耐壓元件時,必須有形成該絕緣膜105a的工程。
尤其,如第1圖之實施例般在液晶面板側設置有閘極訊號產生電路210的情況下,供給到閘極訊號產生電路210之訊號有好幾個(實施例中是3個),而設置於驅動器IC100之緩衝器數量可以較少。從而,作為構成此種緩衝器數量較少的元件,若使用第5圖(A)所示之高耐壓元件,會增加形成該元件所需的工程,在成本上並不理想。
更且,即使是第5圖(B)之低耐壓元件,也是比用5V之電源電壓來動作之構成內部邏輯的元件(省略圖示),要更高耐壓的元件。第5圖(B)之元件,係將作為源極‧汲極範圍之擴散層104形成於阱範圍103上,設計為藉由自閘極電極107之端部離開而提高耐壓。
為了更提高耐壓,係將閘極絕緣膜106,形成為比構成內部邏輯之元件更厚即可。但是即使如此做,第1圖實
施例之驅動器IC中,源極線驅動電路110會構成為輸出接近20V之振幅的訊號,故構成源極線驅動電路之元件,必須是比構成內部邏輯之元件更高耐壓的元件。因此,作為構成第3圖之輸出緩衝器的元件,藉由使用以與構成源極線驅動電路110之元件相同之製程來形成的元件,可藉此避免增加工程數量。
第6圖中,表示閘極訊號緩衝器120之輸出控制邏輯電路121所使用之位準位移電路的具體電路例。此實施例之位準位移電路,係具備一種構造,其在MOSFET Q11~Q14所構成之前段CMOS閂鎖電路LT1的下一段,連接有MOSFET Q21~Q24所構成的CMOS閂鎖電路LT2。又,位準位移電路,係配合所輸出之訊號是輸出段之MOSFET Q1~Q4閘極控制訊號SWP1~SWN3中的任一個,而從VGH、VH、VL、VGL中選擇任兩個作為要使用的電源電壓。
藉此,如第7圖(A)~(C)所示,轉換為電位及振幅分別不同的閘極控制訊號SWP1~SWN3。第7圖中,左側波形係轉換前的訊號,右側波形係轉換後的訊號。閘極控制訊號SWP1、SWN1,係如第7圖(A)所示,使VDD-GND訊號轉換為VH-VL訊號。又,閘極控制訊號SWP2、SWP3,係如第7圖(B)所示,使VDD-GND訊號轉換為VGH-VL訊號。更且,閘極控制訊號SWN2、SWN3,係如第7圖(C)所示,使VDD-GND訊號轉換為VH-VGL訊號。
以上雖依據實施例來說明本發明者完成的發明,但本發明並不限於以上實施方式,在不脫離主旨之範圍內當然可以有各種變更。例如上述實施例中,作為電位設定手段122、123雖使用了MOSFET Q5、Q6;Q7、Q8所構成的傳輸閘,但是另一方面也可僅由例如MOSFET Q5與Q8來構成電位設定手段122、123。
又,作為開關元件,取代MOSFET Q5、Q6;Q7、Q8,亦可使用配合電源電壓VGH-VH或VL-VGL來適當設定順向電壓的二極體。在此,取代MOSFET而使用順向電壓比電源電壓VGH-VH或VL-VGL更小的二極體時,可以使用串聯連接複數二極體者。
更且,可以將本發明適用於具有連接於外部匯流排之三態輸出緩衝器的半導體積體電路。此時,係以將指定輸出訊號之輸出狀態的控制訊號,做為輸入的邏輯電路,與位準位移電路,來構成第3圖之輸出邏輯控制電路121。然後,要將輸出作為高阻抗狀態時,則以邏輯電路產生使輸出段之MOSFET Q1~Q4全部為截止(OFF)狀態的訊號,以位準位移電路轉換該訊號,作為閘極控制訊號SWP1、SWP2、SWN1、SWN2來控制Q1~Q4即可。
又,此時也是藉由適當控制SWP1、SWP2、SWN1、SWN2之時序,控制為使輸出從VGH或VGL暫時經過VH或VL,移動到高阻抗狀態。又,該三態輸出緩衝器中,在Q1~Q4全部為截止(OFF)之期間,將電位設定手段122、123之開關元件Q5~Q8全部作為導通(ON)狀態,藉此可
使Q1~Q4不被施加耐壓以上的電壓。
由以上說明為主,說明了以本發明者所完成之發明為背景的利用範圍,亦即適用於驅動TFT液晶面板之液晶控制驅動器IC的情況。此發明,並不限定於此種IC,而可一般適用於具有具備串聯型態之複數電晶體,並輸出高電位差訊號之輸出電路或輸出緩衝器的半導體積體電路。
100‧‧‧液晶控制驅動器IC
110‧‧‧源極驅動電路
120‧‧‧閘極訊號緩衝器
121‧‧‧輸出控制邏輯電路
122、123‧‧‧電位設定手段
130‧‧‧共通驅動電路
160‧‧‧液晶驅動用電源電路
170‧‧‧升壓電路
180‧‧‧控制暫存器
190‧‧‧控制器
200‧‧‧TFT液晶面板
210‧‧‧閘極訊號產生電路(掃描線驅動電路)
[第1圖]第1圖,係表示適用本發明而有效之液晶顯示驅動用半導體積體電路(液晶控制驅動器IC),和以此驅動IC所驅動之液晶面板所構成之液晶顯示系統,其概略構造的方塊圖。
[第2圖]第2圖,係表示以適用本發明而有效之液晶控制驅動器,所驅動之TFT液晶面板之構造的方塊圖。
[第3圖]第3圖,係表示適用本發明之液晶控制驅動器IC中閘極訊號緩衝器之一實施例的電路構造圖。
[第4圖]第4圖,係表示第3圖之閘極訊號緩衝器中各訊號或節點之電位變化的時序圖,(A)表示緩衝器之輸入訊號之電位變化,(B)表示閘極控制訊號之電位變化,(C)表示緩衝器之輸出訊號之電位變化,(D)節點N1和節點N2之電位變化。
[第5圖]第5圖,係表示實施例之液晶控制驅動器IC
所使用之元件(MOSFET)構造的剖面圖;(A)表示高耐壓元件之構造,(B)表示低耐壓元件之構造。
[第6圖]第6圖,係表示閘極訊號緩衝器中之位準位移電路之具體例的電路圖。
[第7圖]第7圖,係表示實施例所使用之位準位移電路其輸入訊號與輸出訊號之電位變化的說明圖,(A)表示VDD-GND訊號被轉換為VH-VL訊號,(B)表示VDD-GND訊號被轉換為VGH-VL訊號,(C)表示VDD-GND訊號被轉換為VH-VGL訊號。
120‧‧‧閘極訊號緩衝器
121‧‧‧輸出控制邏輯電路
122、123‧‧‧電位設定手段
Q‧‧‧電晶體
Claims (8)
- 一種半導體積體電路,係具備有輸出電路,該輸出電路具有在施加有第1電源壓之第1電源電壓端子,和施加有第2電源電壓之第2電源電壓端子之間,被串聯連接之複數電晶體,該半導體積體電路之特徵為:於上述複數電晶體之任一個連接節點,連接有在被連接於該連接節點之2個電晶體同時成為截止(OFF)狀態時,將該連接節點之電位設定為上述第1電源電壓之電位與上述第2電源電壓之電位之間之電位的電位設定手段,上述複數電晶體之各個耐壓,係比上述第1電源電壓與上述第2電源電壓的電位差小,上述電位設定手段,係並聯連接有第1導電型電晶體與第2導電型電晶體的開關電路。
- 如申請專利範圍第1項所記載之半導體積體電路,其中,上述被串聯連接之複數電晶體,係由第1導電型之第1及第2電晶體,和第2導電型之第3及第4電晶體所構成,上述第1電晶體與第2電晶體之連接節點連接有第1電位設定手段,上述第3電晶體與第4電晶體之連接節點連接有第2電位設定手段,上述第2電晶體與第3電晶體之連接節點,連接有輸出端子。
- 如申請專利範圍第2項所記載之半導體積體電路,其中,上述複數電晶體係絕緣閘極絕緣型場效電晶 體,上述第1電位設定手段,係將上述第1電晶體與第2電晶體之連接節點及上述第2電晶體之基體,設定為上述第1電源電壓之電位與上述第2電源電壓之電位之間的第1電位,上述第2電位設定手段,係將上述第3電晶體與第4電晶體之連接節點及上述第3電晶體之基體,設定為上述第1電位與上述第2電源電壓之電位之間的第2電位。
- 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之半導體積體電路,其中,上述複數電晶體,係構成藉由將第1振幅之輸入訊號,轉換成大於該第1振幅之第2振幅之訊號的位準轉換電路所轉換之訊號,而個別被控制。
- 一種液晶顯示驅動用半導體積體電路,係內裝有輸出被供給於液晶面板之掃描線驅動電路之訊號的輸出電路,上述液晶面板搭載有產生應被施加於液晶面板之掃描線的驅動訊號的掃描線驅動電路,該液晶顯示驅動用半導體積體電路之特徵為:上述輸出電路,具備有輸出電路,該輸出電路具有在施加有第1電源電壓之第1電源電壓端子,和施加有第2電源電壓之第2電源電壓端子之間,被串聯連接之複數電晶體,於上述複數電晶體之任一個連接節點,連接有在被連接於該連接節點之2個電晶體同時成為截止(OFF)狀態時,將該連接節點之電位設定為上述第1電源電壓之電位 與上述第2電源電壓之電位之間之電位的電位設定手段,上述複數電晶體之各個耐壓,係比上述第1電源電壓與上述第2電源電壓的電位差小,上述電位設定手段,係並聯連接有第1導電型電晶體與第2導電型電晶體的開關電路。
- 如申請專利範圍第5項所記載之液晶顯示驅動用半導體積體電路,其中,上述被串聯連接之複數電晶體,係由第1導電型之第1及第2電晶體,和第2導電型之第3及第4電晶體所構成,上述第1電晶體與第2電晶體之連接節點連接有第1電位設定手段,上述第3電晶體與第4電晶體之連接節點連接有第2電位設定手段,上述第2電晶體與第3電晶體之連接節點,連接有輸出端子。
- 如申請專利範圍第6項所記載之液晶顯示驅動用半導體積體電路,其中,上述複數電晶體係絕緣閘極絕緣型場效電晶體,上述第1電位設定手段,係將上述第1電晶體與第2電晶體之連接節點及上述第2電晶體之基體,設定為上述第1電源電壓之電位與上述第2電源電壓之電位之間的第1電位,上述第2電位設定手段,係將上述第3電晶體與第4電晶體之連接節點及上述第3電晶體之基體,設定為上述第1電位與上述第2電源電壓之電位之間的第2電位。
- 如申請專利範圍第5至7項中之任一項所記載之液晶顯示驅動用半導體積體電路,其中,上述複數電晶體,係構成為藉由將第1振幅之輸入訊號,轉換成大於該第1振幅之第2振幅之訊號的位準轉換電路所轉換之訊號,而個別被控制。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5559464A (en) * | 1993-07-06 | 1996-09-24 | Seiko Epson Corporation | Signal voltage level conversion circuit and output buffer circuit |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
US5559464A (en) * | 1993-07-06 | 1996-09-24 | Seiko Epson Corporation | Signal voltage level conversion circuit and output buffer circuit |
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