JPH026067B2 - - Google Patents
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- JPH026067B2 JPH026067B2 JP53068833A JP6883378A JPH026067B2 JP H026067 B2 JPH026067 B2 JP H026067B2 JP 53068833 A JP53068833 A JP 53068833A JP 6883378 A JP6883378 A JP 6883378A JP H026067 B2 JPH026067 B2 JP H026067B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、MISFET(絶縁ゲート型電界効果
トランジスタ)で構成された液晶表示装置用多値
電圧源回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-value voltage source circuit for a liquid crystal display device configured with MISFETs (insulated gate field effect transistors).
液晶表示装置用多値電圧源回路として、特開昭
50−158294号公報に記載されている第4図に示す
ような回路が公知である。 As a multi-value voltage source circuit for liquid crystal display devices,
A circuit as shown in FIG. 4, which is described in Japanese Patent No. 50-158294, is known.
この回路は、中間レベル電圧−V3を出力する
スイツチングMISFETとして、直列接続した
MISFET Q13,Q14を用いるとともに、その共通
サブストレート領域を上記直列MISFET Q13,
Q14の接続点に接続するものである。 This circuit consists of series-connected switching MISFETs that output an intermediate level voltage of −V 3 .
MISFETs Q 13 and Q 14 are used, and their common substrate area is connected to the above series MISFETs Q 13 and Q 14.
It connects to the connection point of Q14 .
これにより、最大電圧−V1出力時に、出力端
子OUTから上記MISFET Q14のドレインとサブ
ストレート領域との順方向pn接合を通してサブ
ストレート領域に最大電圧を供給し、中間電圧−
V3が印加されたMISFET Q13をドレインとサブ
ストレート領域とのpn接合を逆バイアスし、出
力端子OUTと中間電圧端子−V3との間で流れる
直流電流を防止しようとするものである。 As a result, when the maximum voltage -V 1 is output, the maximum voltage is supplied from the output terminal OUT to the substrate region through the forward pn junction between the drain of MISFET Q 14 and the substrate region, and the intermediate voltage -
The purpose is to reverse bias the pn junction between the drain and substrate region of MISFET Q 13 to which V 3 is applied, and prevent DC current from flowing between the output terminal OUT and the intermediate voltage terminal -V 3 .
この回路にあつては、上述のように中間電圧出
力用スイツチング手段として直列MISFETを用
いること、及びゲートのふり込み電圧が小さいこ
とより、MISFET Q13,Q14のチヤンネル幅W/
チヤンネル長Lの比を大きくしなければならず、
MISFET Q13,Q14の占有面積の大きなものを用
いなければならないという欠点があつた。 In this circuit, as mentioned above, the channel width W/
The ratio of channel length L must be increased,
The disadvantage was that MISFETs Q 13 and Q 14 had to occupy a large area.
この発明は、占有面積の削減を図ることができ
る液晶表示装置用多値電圧源回路を提供するため
になされた。 The present invention was made in order to provide a multi-value voltage source circuit for a liquid crystal display device that can reduce the occupied area.
この発明は、中間電圧出力用スイツチング
MISFETとして、サブストレート領域の電位を
出力電圧に応じて変化させるための直列
MISFETと、中間電圧出力用MISFETとで構成
しようとするものである。 This invention is a switching device for intermediate voltage output.
As a MISFET, in series to change the potential of the substrate region according to the output voltage.
It is intended to be configured with a MISFET and an intermediate voltage output MISFET.
以下、実施例により、この発明を具体的に説明
する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図で
ある。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
この回路は、電圧−V1,−V3,V2の3値レベ
ルを出力する回路で、例えば、−V1は3ボルト、
−V3は1.5ボルト、V2は0ボルトとするものであ
る。 This circuit is a circuit that outputs three levels of voltages -V 1 , -V 3 , and V 2 .For example, -V 1 is 3 volts,
-V 3 is 1.5 volts and V 2 is 0 volts.
上記最大電圧−V1と出力端子OUTとの間に設
けられ、サブストレート領域が上記電圧端子−
V1に接続され、出力制御タイミングパルスφ1で
制御されるnチヤンネルMISFET Q1は、出力に
上記電圧−V1を供給するためのものである。 Provided between the above maximum voltage -V 1 and the output terminal OUT, and the substrate area is the above voltage terminal -
An n-channel MISFET Q 1 connected to V 1 and controlled by the output control timing pulse φ 1 is for supplying the above voltage −V 1 at the output.
また、最小電圧V2と出力端子OUTとの間に設
けられ、サブストレート領域が上記電圧端子V2
に接続され、タイミングパルスφ2で制御される
pチヤンネルMISFET Q2は、出力に上記電圧
V2を供給するためのものである。 Also, a substrate area is provided between the minimum voltage V 2 and the output terminal OUT, and the substrate area is connected to the voltage terminal V 2 above.
A p-channel MISFET Q 2 connected to the
It is for supplying V2 .
中間電圧−V3と出力端子OUTとの間に直列に
設けられたnチヤンネルMISFET Q3,Q4は、サ
ブストレート領域を出力電圧に応じたバイアス電
圧を与えるものであり、これと並列に設けられた
nチヤンネルMISFET Q5は、出力に上記中間電
圧−V3を供給するためのものであり、それぞれ
のサブストレート領域は共通に上記直列
MISFET Q3,Q4の接続点に接続し、ゲートには
共通に出力制御タイミングパルスφ3を印加する
ものである。 The n-channel MISFETs Q 3 and Q 4 , which are installed in series between the intermediate voltage -V 3 and the output terminal OUT, are used to apply a bias voltage to the substrate region according to the output voltage. The n-channel MISFET Q 5 , which is connected to the
It is connected to the connection point of MISFETs Q 3 and Q 4 , and an output control timing pulse φ 3 is commonly applied to the gates.
この回路をモノリシツク半導体集積回路装置に
構成した場合における一実施例の断面図を第3図
に示す。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of one embodiment of this circuit constructed into a monolithic semiconductor integrated circuit device.
同図において、n型シリコン・サブストレート
W2には、従来の選択拡散技術によつて、約8ミ
クロンの深さに同時に拡散されたp型ウエル領域
W1,W3を有する。 In the same figure, an n-type silicon substrate
W 2 includes a p-type well region that is simultaneously diffused to a depth of approximately 8 microns using conventional selective diffusion techniques.
It has W 1 and W 3 .
このウエル領域W1及びW3には、それぞれn型
不純物を選択的に拡散することによつて、
MISFET Q1及びQ3〜Q5のソース領域S1及びS3
〜S5と、ドレイン領域D1及びD3〜D5とを同時に
形成する。これらの拡散によつてつくられたソー
ス及びドレイン領域は、ウエル領域内に約1.5ミ
クロンの深さに延びている。 By selectively diffusing n-type impurities into each of the well regions W1 and W3 ,
Source regions S 1 and S 3 of MISFETs Q 1 and Q 3 to Q 5
˜S 5 and drain regions D 1 and D 3 ˜D 5 are simultaneously formed. The source and drain regions created by these diffusions extend approximately 1.5 microns deep into the well region.
一方、シリコン・サブストレートW2には、p
型不純物を選択的に拡散することによつて、
MISFET Q2のソース領域S2とドレイン領域D2と
を同時に形成する。 On the other hand, the silicon substrate W 2 has p
By selectively diffusing type impurities,
The source region S 2 and drain region D 2 of MISFET Q 2 are formed at the same time.
上記MISFETの各ゲート領域の表面には、厚
さ約1200Åの絶縁物の層で覆われており、この絶
縁層の上には、厚さ約4000Åのシリコン・ゲート
電極層が形成されている。ゲート電極層として、
アルミニウムを用いる場合には、上記絶縁層の上
に厚さ10000Åのものを用いる。 The surface of each gate region of the MISFET is covered with a layer of insulator about 1200 Å thick, and a silicon gate electrode layer about 4000 Å thick is formed on this insulating layer. As a gate electrode layer,
When aluminum is used, a layer with a thickness of 10,000 Å is used on the above insulating layer.
上記ウエル領域W1は、MISFET Q1のサブス
トレート領域を構成し、ウエル領域W3は
MISFET Q3〜Q5の共通サブストレート領域を構
成し、シリコン・サブストレートW2は、
MISFET Q2のサブストレート領域を構成するも
のである。 The above well region W 1 constitutes the substrate region of MISFET Q 1 , and the well region W 3 constitutes the substrate region of MISFET Q 1.
The silicon substrate W 2 constitutes the common substrate area of MISFETs Q 3 to Q 5 .
This constitutes the substrate area of MISFET Q 2 .
以上構成のMISFET Q1〜Q5は、配線により、
前記回路のように接続されるものである。 MISFET Q 1 to Q 5 with the above configuration can be
It is connected like the circuit above.
この回路は、択一的に上記スイツチング
MISFETをオンさせて、3値レベルのうち任意
のレベルを得るものである。 This circuit can alternatively perform the above switching
The MISFET is turned on to obtain any level among the three levels.
例えば、出力制御タイミングパルスφ2により、
MISFET Q2をオンさせると、出力OUTには0
ボルト電圧V2が得られる。 For example, by output control timing pulse φ 2 ,
When MISFET Q 2 is turned on, the output OUT is 0.
A volt voltage V 2 is obtained.
次に、上記MISFET Q2をオフさせるととも
に、出力制御タイミングパルスφ1により
MISFET Q1をオンさせると、出力OUTには、
最大電圧−V1が得られる。 Next, the above MISFET Q 2 is turned off, and the output control timing pulse φ 1 is used to turn off the MISFET Q 2.
When MISFET Q 1 is turned on, the output OUT is
The maximum voltage −V 1 is obtained.
このとき、MISFET Q4,Q5のドレイン(出力
端子側電極)とサブストレート領域とのpn接合
を介して、サブストレート領域は、上記出力電圧
が供給される。したがつて、このサブストレート
領域とMISFET Q3,Q5のドレイン、ソースとが
逆バイアスされるため、出力端子OUTと中間電
圧−V3との間で直流電流が流れることはない。 At this time, the above output voltage is supplied to the substrate region through the pn junction between the drains (output terminal side electrodes) of MISFETs Q 4 and Q 5 and the substrate region. Therefore, since this substrate region and the drains and sources of MISFETs Q 3 and Q 5 are reverse biased, no direct current flows between the output terminal OUT and the intermediate voltage −V 3 .
そして、上記MISFET Q1をオフさせるととも
に、出力制御タイミングパルスφ3により、
MISFET Q3〜Q5をオンさせると、出力OUTに
は、中間電圧−V3が得られる。 Then, while turning off the above MISFET Q 1 , the output control timing pulse φ 3 is used to
When MISFET Q 3 to Q 5 are turned on, an intermediate voltage -V 3 is obtained at the output OUT.
このとき、上記MISFET Q3のオンにより、サ
ブストレート領域は、中間電圧−V3で固定され
るものである。そして、この実施例においては、
MISFET Q5により、主として出力電流を供給す
るものとし、上記直列MISFET Q3,Q4は、サブ
ストレート領域のバイアス電圧を切り換えるため
に用いるものとすることにより、大幅な占有面積
の削減が図られる。 At this time, by turning on the MISFET Q 3 , the substrate region is fixed at the intermediate voltage -V 3 . And in this example,
MISFET Q 5 mainly supplies the output current, and the series MISFETs Q 3 and Q 4 are used to switch the bias voltage in the substrate region, thereby significantly reducing the occupied area. .
すなわち、上記直列MISFET Q3,Q4は単にサ
ブストレート領域のバイアス切り換えのために用
いるものであるため、相互コンダクタンスW/L
を小さくでき、一方、MISFET Q5は、前記従来
技術における直列MISFET Q13又はQ14の1/2の
相互コンダクタンスW/Lとすることができるか
らである。したがつて、上記直列MISFET Q5,
Q4の占有面積を考慮しても、従来の1/2以上の占
有面積の削減を図ることができる。 In other words, since the series MISFETs Q 3 and Q 4 are used simply to switch the bias of the substrate region, the mutual conductance W/L
This is because MISFET Q 5 can have a transconductance W/L that is half that of series MISFET Q 13 or Q 14 in the prior art. Therefore, the above series MISFET Q 5 ,
Even considering the area occupied by Q4 , it is possible to reduce the area occupied by more than half of the conventional one.
なお、この回路にあつては、最大電圧−V1出
力時において、MISFET Q4又はQ5のドレインと
サブストレート領域とのpn接合を介して、サブ
ストレート領域に上記最大電圧−V1を供給する
ものであるため、固定電位とならず、上記最大電
圧−V1からpn接合順方向電圧分だけレベルシフ
トした電圧より絶対値的に大きな電圧に対して
は、放電経路が形成されないから、静電的結合等
により変動するものとなる。したがつて、このよ
うにサブストレート領域の電位が変動すると
MISFET Q3〜Q5のゲート電位との相対的関係に
おいて、ゲート電位がオンレベルの方向にレベル
シフトされることとなるため、オフレベル制御電
圧印加時においてもオンするという誤動作ないし
オフレベルマージンを低下させるものである。 In addition, in this circuit, when the maximum voltage -V 1 is output, the maximum voltage -V 1 is supplied to the substrate region through the pn junction between the drain of MISFET Q 4 or Q 5 and the substrate region. Therefore, it is not a fixed potential, and a discharge path is not formed for a voltage that is larger in absolute value than the voltage level-shifted by the p-n junction forward voltage from the maximum voltage -V 1 above, so static It will fluctuate depending on electrical coupling, etc. Therefore, when the potential of the substrate region changes in this way,
In the relative relationship with the gate potential of MISFET Q 3 to Q 5 , the gate potential is level-shifted in the direction of on-level, so there is no malfunction or off-level margin where the gate potential turns on even when off-level control voltage is applied. It lowers the
そこで、第2図に示すように、前記実施例と同
様な回路において、MISFET Q4の出力制御タイ
ミングパルスとして、上記中間電圧出力制御のタ
イミングパルスφ3と、最大電圧出力制御タイミ
ングパルスφ1との論理和φ1+φ3を用いるものと
する。 Therefore, as shown in FIG. 2, in a circuit similar to the above embodiment, the intermediate voltage output control timing pulse φ 3 and the maximum voltage output control timing pulse φ 1 are used as the output control timing pulses of MISFET Q 4 . Assume that the logical sum φ 1 +φ 3 is used.
これにより、最大電圧出力時において、
MISFET Q4がオンして、出力に得られた最大電
圧でMISFET Q3〜Q5のサブストレート領域の電
位を固定するものであるため、前述のような誤動
作ないしオフレベルマージンの低下が防止でき
る。 As a result, at maximum voltage output,
Since MISFET Q 4 turns on and the potential of the substrate region of MISFET Q 3 to Q 5 is fixed at the maximum voltage obtained at the output, it is possible to prevent the above-mentioned malfunction or decrease in the off-level margin. .
この発明は、前記実施例に限定されず、4値以
上の多値レベルを出力する場合には、中間レベル
出力用スイツチングMISFETとして、前記実施
例と同様な回路を設ければよい。そして、中間電
圧出力用スイツチングMISFETのサブストレー
ト領域の電位を固定する場合には、その出力すべ
き中間電圧より絶対値に大きな電圧を出力するタ
イミングパルスの論理和出力で制御するものとす
ればよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and when outputting a multi-value level of four or more levels, a circuit similar to that of the embodiments described above may be provided as an intermediate level output switching MISFET. When fixing the potential of the substrate region of the switching MISFET for intermediate voltage output, it may be controlled by the OR output of timing pulses that output a voltage larger in absolute value than the intermediate voltage to be output. .
また、電源の極性を変更した場合には、これに
応じて制御パルスの極性、及びMISFETの導電
型を変更すればよい。 Furthermore, when the polarity of the power supply is changed, the polarity of the control pulse and the conductivity type of the MISFET may be changed accordingly.
第1図、第2図は、それぞれこの発明の一実施
例を示す回路図、第3図は、第1の回路をモノリ
シツク半導体集積回路装置に構成した場合の構造
断面図、第4図は、従来技術の一例を示す回路図
である。
1 and 2 are circuit diagrams showing one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a structural sectional view when the first circuit is configured as a monolithic semiconductor integrated circuit device, and FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional technique.
Claims (1)
電圧源と出力端子との間に設けられ、サブストレ
ート領域が上記第1の電圧源に結合され、かつ第
1タイミング信号によつてスイツチ制御される第
1導電型の第1スイツチングMISFETと、 第2の電圧源と上記出力端子との間に設けら
れ、サブストレート領域が上記第2の電圧源に結
合され、かつ第2タイミング信号によつてスイツ
チ制御される第2導電型の第2スイツチング
MISFETと、 上記第1の電圧源の電圧と第2の電圧源の電圧
との間の電圧値を有する第3の電圧源と上記出力
端子との間に設けられ、かつ第3タイミング信号
によつてスイツチ制御される第1導電型の第3ス
イツチングMISFETと、 上記第3の電圧源と上記第3スイツチング
MISFETのサブストレートとの間に設けられ、
かつ上記第3タイミング信号によつてスイツチ制
御される第1導電型の第4スイツチング
MISFETと、 上記第3スイツチングMISFETのサブストレ
ートと上記出力端子との間に設けられ、かつ上記
第3タイミング信号によつてスイツチ制御される
第1導電型の第5スイツチングMISFETと、 を備え、 上記第4、第5スイツチングMISFETのサブ
ストレートが上記第3スイツチングMISFETの
サブストレートと共通に結合されてなり、 上記第1ないし第3電圧源の電圧を上記第1な
いし第5スイツチングMISFETを介して選択的
に上記出力端子に供給せしめるようにしてなるこ
とを特徴とする液晶表示装置用多値電圧源回路。 2 上記第3ないし第5スイツチングMISFET
は、共通のサブストレート領域に形成されてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液
晶表示装置用多値電圧源回路。 3 上記第5スイツチングMISFETは、上記第
1スイツチングMISFETのオン制御と上記第3
スイツチングMISFETのオン制御を行なういず
れのタイミング信号によつてもスイツチ制御され
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
液晶表示装置用多値電圧源回路。[Scope of Claims] 1. Provided between a first voltage source forming a voltage having a large absolute value and an output terminal, a substrate region is coupled to the first voltage source, and the first voltage source generates a voltage having a large absolute value. a first switching MISFET of a first conductivity type that is switch-controlled by a timing signal; and a second voltage source and the output terminal, the substrate region being coupled to the second voltage source; and a second switching of a second conductivity type that is switch-controlled by the second timing signal.
MISFET; and a third voltage source having a voltage value between the voltage of the first voltage source and the voltage of the second voltage source and the output terminal, and is provided in accordance with a third timing signal. a third switching MISFET of a first conductivity type that is switch-controlled; and the third voltage source and the third switching MISFET.
Provided between the MISFET substrate,
and a fourth switching of the first conductivity type that is switch-controlled by the third timing signal.
MISFET; and a fifth switching MISFET of a first conductivity type, which is provided between the substrate of the third switching MISFET and the output terminal and whose switch is controlled by the third timing signal, The substrates of the fourth and fifth switching MISFETs are commonly coupled to the substrate of the third switching MISFET, and the voltages of the first to third voltage sources are selected via the first to fifth switching MISFETs. A multi-value voltage source circuit for a liquid crystal display device, characterized in that the voltage is supplied to the output terminal. 2 The above third to fifth switching MISFETs
2. A multi-value voltage source circuit for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein said voltage source circuit is formed in a common substrate region. 3 The fifth switching MISFET performs ON control of the first switching MISFET and the third switching MISFET.
2. The multi-value voltage source circuit for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the switch is controlled by any timing signal that turns on the switching MISFET.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6883378A JPS55513A (en) | 1978-06-09 | 1978-06-09 | Multi value voltage power circuit for liquid crystal display unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6883378A JPS55513A (en) | 1978-06-09 | 1978-06-09 | Multi value voltage power circuit for liquid crystal display unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55513A JPS55513A (en) | 1980-01-05 |
| JPH026067B2 true JPH026067B2 (en) | 1990-02-07 |
Family
ID=13385088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6883378A Granted JPS55513A (en) | 1978-06-09 | 1978-06-09 | Multi value voltage power circuit for liquid crystal display unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55513A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5569191A (en) * | 1978-11-20 | 1980-05-24 | Casio Computer Co Ltd | Voltage select circuit |
-
1978
- 1978-06-09 JP JP6883378A patent/JPS55513A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55513A (en) | 1980-01-05 |
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