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JPH09252240A - Multiplexer - Google Patents

Multiplexer

Info

Publication number
JPH09252240A
JPH09252240A JP5812796A JP5812796A JPH09252240A JP H09252240 A JPH09252240 A JP H09252240A JP 5812796 A JP5812796 A JP 5812796A JP 5812796 A JP5812796 A JP 5812796A JP H09252240 A JPH09252240 A JP H09252240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
multiplexer
voltage
selection circuits
voltage value
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
JP5812796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Chiba
光浩 千葉
Giyoushiyou Chin
暁翔 陳
Shigeru Yamada
繁 山田
Hironori Nanzaki
浩徳 南崎
Takashi Taguchi
隆 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toppan Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5812796A priority Critical patent/JPH09252240A/en
Publication of JPH09252240A publication Critical patent/JPH09252240A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置のドライバICのチップサイズ
を大幅に縮小することができるマルチプレクサを提供す
ること。 【解決手段】 外部から入力される8ビットのデジタル
データのうちデコーダ1によって上位3ビットをデコー
ドすることにより、PFETスイッチ部3−1 〜3−8
及びNFETスイッチ部4−1 〜4−8 のうち1組のP
FETスイッチ部とNFETスイッチ部を選択する。そ
して、選択されたPFETスイッチ部とNFETスイッ
チ部はそれぞれ8ビットのデジタルデータの下位5ビッ
トのデータに基づいて各々に入力されている32種類の
階調電圧のうち1つを液晶セルへ出力する。
(57) Abstract: A multiplexer capable of significantly reducing the chip size of a driver IC of a liquid crystal display device. SOLUTION: PFET switch units 3-1 to 3-8 by decoding the upper 3 bits by a decoder 1 of 8-bit digital data input from the outside.
And one of the NFET switch units 4-1 to 4-8
Select the FET switch unit and NFET switch unit. Then, the selected PFET switch unit and NFET switch unit output one of the 32 kinds of gradation voltages input to each of them to the liquid crystal cell based on the lower 5 bits of the 8-bit digital data. .

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】この発明は、複数の入力信号
の中から選択信号に従って1つの入力信号を出力するマ
ルチプレクサに係わり、特に液晶表示装置の駆動回路に
用いて好適なマルチプレクサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplexer that outputs one input signal in accordance with a selection signal from a plurality of input signals, and more particularly to a multiplexer suitable for use in a drive circuit of a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、階調表示が可能な液晶表示装
置の駆動方式の1つにTFT(Thin Film Transistor)
駆動方式がある。TFT駆動方式は階調表示の品質が高
く、画面の明るさやコントラストが優れ、表示画質が高
いという特徴を有している。また、応答速度が速い、視
野角が広いといった画質以外の性能面においても優れて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a TFT (Thin Film Transistor) is one of the driving methods for liquid crystal display devices capable of displaying gradation.
There is a drive system. The TFT driving method has the characteristics of high gradation display quality, excellent screen brightness and contrast, and high display image quality. It is also excellent in performance other than image quality such as fast response speed and wide viewing angle.

【0003】このTFT駆動方式の原理を、図4を参照
して説明する。この図において、50は薄膜トランジス
タであり、外部からソース線51を通して電圧が入力さ
れ、ゲート線52に電圧が印加された時、ソース線51
に入力された電圧を液晶層53に印加する。これにより
液晶層53の液晶分子は角度を変え、図示せぬバックラ
イトからの光を通過させる。また階調表示を行う場合
は、ソース線51に入力する電圧を変化させ、液晶層5
3の液晶分子の角度を制御することにより行われる。
The principle of this TFT driving system will be described with reference to FIG. In this figure, reference numeral 50 is a thin film transistor, and when a voltage is input from the outside through a source line 51 and a voltage is applied to the gate line 52, the source line 51
The voltage input to is applied to the liquid crystal layer 53. As a result, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 53 change the angle and allow light from a backlight (not shown) to pass through. When performing gradation display, the voltage input to the source line 51 is changed to change the liquid crystal layer 5
3 by controlling the angle of the liquid crystal molecules.

【0004】上述した階調制御の方法にはアナログ式と
デジタル式があるが、現在、ノート型パーソナルコンピ
ュータ等のOA(office automation)機器向けの液晶
表示装置ではデジタル式による階調制御がよく行われて
いる。このデジタル式による階調制御では、各々異なる
特定階調の電圧を予め制御する階調数だけ用意し、その
中から1つの特定階調の電圧を選択信号によって選択
し、薄膜トランジスタのソース線に出力することにより
行われる。
There are analog type and digital type in the above-mentioned gradation control method, but at present, in the liquid crystal display device for OA (office automation) equipment such as a notebook type personal computer, digital gradation control is often performed. It is being appreciated. In this digital gradation control, different specific gradation voltages are prepared in advance by the number of gradations to be controlled, and one specific gradation voltage is selected from among them by a selection signal and output to the source line of the thin film transistor. It is done by doing.

【0005】そして、上述した階調電圧の選択手段に
は、通常、マルチプレクサが用いられている。ここで、
図5に従来のマルチプレクサの構成を示す。図5のマル
チプレクサは、1つの液晶セルを256階調制御するた
めのものであり、電圧VEEを各々抵抗値Rを有する25
6個の抵抗からなる抵抗アレイ110によって256段
階に分圧し、分圧することにより得られた階調電圧V1
〜V256 のうち、外部から入力される8ビットのデジタ
ルデータに従って1つを選択し、出力する。
A multiplexer is usually used as the gradation voltage selecting means. here,
FIG. 5 shows the configuration of a conventional multiplexer. The multiplexer shown in FIG. 5 is for controlling one liquid crystal cell with 256 gradations, and the voltage VEE has 25 resistance values R.
The gradation voltage V1 obtained by dividing the voltage into 256 levels by the resistance array 110 composed of 6 resistors and dividing the voltage
One of V256 to V256 is selected and output according to 8-bit digital data input from the outside.

【0006】101〜108はラッチ回路及びレベルシ
フト回路であり、各々入力される8ビットのデジタルデ
ータの各ビット信号を所定の電圧系のビット信号にレベ
ルシフトして、各入力ビット信号の同相信号とその反転
信号を出力すると共に、クロック信号CLKに従って各
出力ビット信号の状態を保持する。ここでは、クロック
信号CLKがハイレベル(以下、「1」という)の時、
0V(「0」)と3V(「1」)の電圧で表される入力
ビット信号DL0〜DL7(DL0は最下位ビット)を、0V
(「0」)と5V(「1」)の電圧で表されるデジタル
信号にレベルシフトして、入力ビット信号と同相の出力
ビット信号DH0〜DH7と、それらを反転した反転出力ビ
ット信号*DH0〜*DH7を出力する。また、クロック信
号CLKがローレベル(以下、「0」という)の時は、
「0」になる直前の各出力ビット信号の状態を保持す
る。
Reference numerals 101 to 108 denote a latch circuit and a level shift circuit, which level-shift each bit signal of 8-bit digital data to be input into a bit signal of a predetermined voltage system so that each input bit signal has the same phase. The signal and its inverted signal are output, and the state of each output bit signal is held according to the clock signal CLK. Here, when the clock signal CLK is at a high level (hereinafter referred to as “1”),
The input bit signals DL0 to DL7 (DL0 is the least significant bit) represented by voltages of 0V (“0”) and 3V (“1”) are set to 0V.
(0) and the output bit signals DH0 to DH7 in phase with the input bit signal by level-shifting to the digital signal represented by the voltage of 5V ("1") and the inverted output bit signal * DH0 ~ * DH7 is output. Further, when the clock signal CLK is at a low level (hereinafter referred to as “0”),
The state of each output bit signal immediately before becoming "0" is held.

【0007】109−1 〜109−256 はスイッチ部で
あり、入力ビット信号DL0〜DL7の各々に対応する、8
つのNチャネル電界効果トランジスタ(以下、NFET
という)と、8つのPチャネル電界効果トランジスタ
(以下、PFETという)により構成されている。ま
た、スイッチ部109−1 〜109−256 には、抵抗ア
レイ110によって、電圧VEEを256段階に分圧する
ことにより得られる階調電圧V1 〜V256 が各々入力さ
れ、各スイッチ部の出力は互いに接続されて図示せぬ液
晶セルと接続されている。さらに各FETのゲートに
は、入力されたデジタルデータの値に応じていずれか1
つのスイッチ部のみ、全FETがONになるように、ラ
ッチ回路及びレベルシフト回路101〜108の各出力
と適宜接続されている。
Numerals 109-1 to 109-256 are switch sections, which correspond to the input bit signals DL0 to DL7, respectively.
Two N-channel field effect transistors (hereinafter NFET
, And eight P-channel field effect transistors (hereinafter referred to as PFETs). Further, the gradation voltages V1 to V256 obtained by dividing the voltage VEE into 256 levels by the resistor array 110 are input to the switch units 109-1 to 109-256, respectively, and the outputs of the switch units are connected to each other. And is connected to a liquid crystal cell (not shown). Further, one of the gates of the FETs is selected depending on the value of the input digital data.
Only one switch section is properly connected to each output of the latch circuit and the level shift circuits 101 to 108 so that all the FETs are turned on.

【0008】例えば、スイッチ部109−1 の場合、各
PFETのゲートには各々同相出力ビット信号DH0〜D
H7が入力され、また、各NFETのゲートには各々反転
出力ビット信号*DH0〜*DH7が入力されている。これ
により、スイッチ部109−1 は、ラッチ回路及びレベ
ルシフト回路101〜108に入力される入力ビット信
号DL0〜DL7が全て「0」の時、全FETがONとな
り、入力されている階調電圧V1 が液晶セルへ出力され
る。
For example, in the case of the switch section 109-1, the in-phase output bit signals DH0 to D are respectively applied to the gates of the PFETs.
H7 is input, and the inverted output bit signals * DH0 to * DH7 are input to the gates of the respective NFETs. As a result, when all the input bit signals DL0 to DL7 input to the latch circuits and level shift circuits 101 to 108 are “0”, the switch unit 109-1 turns on all the FETs and inputs the gradation voltage. V1 is output to the liquid crystal cell.

【0009】また、スイッチ部109−2 の場合、入力
ビット信号DL0に対応するNFETのゲートにのみ同相
出力ビット信号DH0が入力され、その他のNFETのゲ
ートには反転出力ビット信号*DH1〜*DH7が入力され
ている。またPFETについては、入力ビット信号DL0
に対応するPFETのゲートにのみ反転出力ビット信号
*DH0が入力され、その他のPFETのゲートには同相
出力ビット信号DH1〜DH7が入力されている。これによ
り、スイッチ部109−2 は、ラッチ回路及びレベルシ
フト回路101〜108に入力される入力ビット信号D
L0〜DL7のうちDL0のみ「1」の時、全FETがONと
なり、入力されている階調電圧V2 が液晶セルへ出力さ
れる。
In the case of the switch unit 109-2, the in-phase output bit signal DH0 is input only to the gate of the NFET corresponding to the input bit signal DL0, and the inverted output bit signals * DH1 to * DH7 are input to the gates of the other NFETs. Has been entered. For PFET, input bit signal DL0
The inverted output bit signal * DH0 is input only to the gates of the PFETs corresponding to, and the in-phase output bit signals DH1 to DH7 are input to the gates of the other PFETs. As a result, the switch unit 109-2 causes the input bit signal D input to the latch circuit and the level shift circuits 101 to 108.
When only DL0 of L0 to DL7 is "1", all the FETs are turned on and the inputted gradation voltage V2 is output to the liquid crystal cell.

【0010】このように図5のマルチプレクサでは、ラ
ッチ回路及びレベルシフト回路101〜108に入力さ
れる8ビットのデジタルデータをデコードし、その結果
に基づいて階調電圧V1 〜V256 のうちの1つを選択し
て液晶セルに出力することにより256階調制御を行っ
ている。
As described above, the multiplexer shown in FIG. 5 decodes 8-bit digital data input to the latch circuits and level shift circuits 101 to 108, and based on the result, one of the grayscale voltages V1 to V256 is decoded. Is selected and output to the liquid crystal cell to perform 256 gradation control.

【0011】上述したようなマルチプレクサは、液晶表
示装置の駆動回路に使用される場合、液晶表示装置に配
置された各薄膜トランジスタのソース線の数だけ必要に
なり、カラー表示を行う液晶表示装置であれば、1画素
当たり三原色の各色に対応する3つのマルチプレクサが
必要となるため、例えばVGA(video graphics arra
y)の場合、3×640=1920個のマルチプレクサ
が必要となる。このように多数のマルチプレクサを含む
液晶表示装置の駆動回路は、通常C−MOS(compleme
ntary metal oxide semiconductor)等によりIC化さ
れ、そのICチップはリードフレーム上に搭載後、樹脂
封止されて、あるいはTABテープ上に搭載されて、あ
るいは直接液晶表示装置のガラス板上に搭載されて、ド
ライバICとして用いられる。そして、図6に示すよう
に、一般にドライバIC115は、液晶表示装置本体1
16の額縁部分(同図中斜線部)において、同図中、X
方向に一列に実装されている。
When the multiplexer as described above is used in a driving circuit of a liquid crystal display device, it is necessary to provide the same number of source lines as the thin film transistors arranged in the liquid crystal display device. For example, since three multiplexers corresponding to each of the three primary colors are required per pixel, for example, VGA (video graphics arra)
In the case of y), 3 × 640 = 1920 multiplexers are required. A driving circuit for a liquid crystal display device including a large number of multiplexers is usually a C-MOS (compleme
The IC chip is mounted on a lead frame and then sealed with resin, mounted on a TAB tape, or directly mounted on a glass plate of a liquid crystal display device. , Used as a driver IC. Then, as shown in FIG. 6, the driver IC 115 generally includes the liquid crystal display device main body 1
In the frame portion of 16 (hatched portion in the figure), X in the figure
It is mounted in a line in the direction.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、今日、液晶
表示装置本体の小型化は、ノート型パーソナルコンピュ
ータに代表される携帯用電子機器において強く望まれる
所である。そして、この要望に応えるには、図6に示す
液晶表示装置本体116額縁部分のY方向の長さをでき
るだけ短くし、また、ドライバIC115を液晶表示部
分117の幅(X方向の長さ)を大きく越えることなく
配置することにより、液晶表示装置本体116の額縁部
分の幅をできるだけ狭くする必要がある。
By the way, today, the miniaturization of the liquid crystal display device main body is strongly desired in the portable electronic equipment represented by the notebook personal computer. In order to meet this demand, the length of the frame portion of the liquid crystal display device main body 116 shown in FIG. 6 in the Y direction is shortened as much as possible, and the width of the driver IC 115 (the length in the X direction) of the liquid crystal display portion 117 is reduced. It is necessary to make the width of the frame portion of the liquid crystal display device main body 116 as narrow as possible by arranging the liquid crystal display device without arranging it significantly.

【0013】特に、額縁部分のY方向の長さを短くする
には、ドライバICのチップおいてY方向に対応する寸
法をできるだけ短くしなければならず、液晶表示装置の
駆動回路をIC化するに当たっては、そのレイアウトに
おいて種々の工夫が行われている。例えば、図5に示し
たマルチプレクサの場合、前述したように1つの液晶表
示装置に多数のマルチプレクサが必要となるため、各液
晶セルに対応するマルチプレクサは、ICチップ内にお
いてX方向に配置されることになる。また、レイアウト
的に上記マルチプレクサの入出力はY方向に位置した方
が都合がよい。このような理由から図5のマルチプレク
サの場合、同図中、左右方向がX方向に対応し、上下方
向がY方向に対応する。
In particular, in order to shorten the length of the frame portion in the Y direction, the size of the driver IC chip corresponding to the Y direction must be shortened as much as possible, and the drive circuit of the liquid crystal display device is integrated into an IC. For this, various contrivances have been made in the layout. For example, in the case of the multiplexer shown in FIG. 5, since a large number of multiplexers are required for one liquid crystal display device as described above, the multiplexers corresponding to each liquid crystal cell should be arranged in the X direction in the IC chip. become. In addition, it is convenient that the input and output of the multiplexer are arranged in the Y direction in terms of layout. For this reason, in the case of the multiplexer of FIG. 5, the horizontal direction corresponds to the X direction and the vertical direction corresponds to the Y direction in the figure.

【0014】ここで、図5のマルチプレクサは、1つの
スイッチ部につきY方向に2列のFET列を有するので
Y方向の長さが長くなってしまう。また、このようなマ
ルチプレクサをIC化すると、p型ウェルとn型ウェル
が入り組むことになり、レイアウトの効率が低下してし
まう。これらを改善する目的で、例えばスイッチ部を図
7に示すような回路にすることが考えられる。
Here, since the multiplexer of FIG. 5 has two rows of FETs in the Y direction for each switch section, the length in the Y direction becomes long. Further, if such a multiplexer is integrated into an IC, the p-type well and the n-type well are complicated, and the layout efficiency is reduced. For the purpose of improving these, for example, it is conceivable to make the switch unit a circuit as shown in FIG.

【0015】図7に示すスイッチ部120−1 〜120
−256 は各々8つのPFETと8つのNFETを1列に
配したものであり、図5に示すマルチプレクサのスイッ
チ部と同様、8ビットのデジタルデータの値に応じて1
つのスイッチ部のみ全FETがONになるように、各F
ETのゲートがラッチ回路及びレベルシフト回路101
〜108の各出力と接続される。このような構成のスイ
ッチ部であれば、1つのスイッチ部につきFET列が1
列となるので、図5のマルチプレクサよりもY方向の長
さの大幅な短縮が期待できる。
The switch units 120-1 to 120 shown in FIG.
-256 is one in which eight PFETs and eight NFETs are arranged in one line, and 1 is set in accordance with the value of 8-bit digital data, like the switch unit of the multiplexer shown in FIG.
Each F is set so that all FETs are turned on only in one switch section.
The gate of ET has a latch circuit and a level shift circuit 101.
To 108 outputs. With the switch unit having such a configuration, one FET row is provided for each switch unit.
Since it is arranged in rows, the length in the Y direction can be expected to be significantly shortened as compared with the multiplexer shown in FIG.

【0016】しかしながら、図7に示すスイッチ部を用
いてマルチプレクサを構成する場合、ICチップにおい
てX方向に対応する長さが図5のものよりも確実に長く
なってしまう。また、ラッチ回路及びレベルシフト回路
101〜108から出力される同相出力ビット信号DH0
〜DH7および反転出力ビット信号*DH0〜*DH7の配線
も倍増してしまうため、ICチップ全体の面積を減少さ
せるには至らない。
However, when a multiplexer is formed by using the switch section shown in FIG. 7, the length of the IC chip corresponding to the X direction is certainly longer than that in FIG. Further, the in-phase output bit signal DH0 output from the latch circuit and the level shift circuits 101 to 108
.About.DH7 and the inverted output bit signals * DH0 to * DH7 are also doubled in wiring, so that the area of the entire IC chip cannot be reduced.

【0017】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、液晶表示装置のドライバICのチップ
サイズを大幅に縮小することができるマルチプレクサを
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a multiplexer capable of significantly reducing the chip size of a driver IC of a liquid crystal display device.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
各々異なる電圧値を有する2m 種類の入力信号のうち、
mビットのデジタルデータにより1つの入力信号を選択
し、出力するマルチプレクサにおいて、前記mビットの
デジタルデータのうちn(1<n<m)ビットのデジタ
ルデータをデコードするデコーダ回路と、前記2m 種類
の入力信号が2m- n 種類ずつ各々に入力された2n 個の
選択回路であって、前記デコーダ回路のデコード結果に
より選択される何れか1つの選択回路が、前記mビット
のデジタルデータのうち、m−nビットのデータに基づ
いて前記入力された2m-n 種類の入力信号のうち1つの
入力信号を選択する2n 個の選択回路とを具備して成
り、前記デコーダ回路および前記2n 個の選択回路が複
数の配線層を有する半導体基板に形成されていることを
特徴とするマルチプレクサである。
According to the first aspect of the present invention,
Of the 2 m types of input signals with different voltage values,
In a multiplexer that selects and outputs one input signal according to m-bit digital data, a decoder circuit that decodes n (1 <n <m) -bit digital data of the m-bit digital data, and 2 m types Input signals of 2 m− n each are input to each of the 2 n selection circuits, and any one of the selection circuits selected according to the decoding result of the decoder circuit is selected from the m-bit digital data. 2n selection circuits for selecting one of the 2 mn types of input signals input based on mn bit data, the decoder circuit and the 2 n The multiplexer is characterized in that the individual selection circuits are formed on a semiconductor substrate having a plurality of wiring layers.

【0019】請求項2記載の発明は、請求項1記載のマ
ルチプレクサにおいて、前記デコーダ回路と前記2n
の選択回路の間に設けられた配線と、前記2n 個の選択
回路の各々に入力されるm−nビットのデータ線とが、
前記複数の配線層のうち、各々異なる配線層に形成され
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the multiplexer according to the first aspect, the wiring provided between the decoder circuit and the 2 n selection circuits and each of the 2 n selection circuits are input. Mn-bit data line
It is characterized in that each of the plurality of wiring layers is formed in a different wiring layer.

【0020】請求項3記載の発明は、請求項2記載のマ
ルチプレクサにおいて、前記デコーダ回路と前記2n
の選択回路の間に設けられた配線と、前記前記2n 個の
選択回路の各々に入力されるm−nビットのデータ線と
は、互いに平行して、かつ、重なり合って形成される区
間を有し、該区間において、前記デコーダ回路と前記2
n 個の選択回路の間に設けられた配線の幅と前記m−n
ビットのデータ線の幅との差が最小になる前記nの値に
より形成されることを特徴とする。
[0020] According to a third aspect of the invention, in the multiplexer according to claim 2, the wiring provided between said decoder circuit wherein the 2 n selection circuits, each of said 2 n pieces of selection circuit The input mn-bit data line has a section formed in parallel with and overlapping with each other, and in the section, the decoder circuit and the 2
The width of the wiring provided between the n selection circuits and the mn
It is formed by the value of n that minimizes the difference between the bit and the width of the data line.

【0021】請求項4記載の発明は、請求項1ないし3
のうちいずれか1項に記載のマルチプレクサにおいて、
前記2n 個の選択回路のそれぞれは、複数個のNチャネ
ルMOSFETと複数個のPチャネルMOSFETとが
直列に接続されて構成されることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
In the multiplexer according to any one of the items,
Each of the 2 n selection circuits is configured by connecting a plurality of N-channel MOSFETs and a plurality of P-channel MOSFETs in series.

【0022】請求項5記載の発明は、請求項1ないし3
のうちいずれか1項に記載のマルチプレクサにおいて、
前記2n 個の選択回路のそれぞれは、前記入力電圧が所
定電圧値以上の場合にはPチャネルMOSFETのみに
より、前記入力電圧が所定電圧値以下の場合にはNチャ
ネルMOSFETのみにより構成されることを特徴とす
る。
[0022] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 3.
In the multiplexer according to any one of the items,
Each of the 2 n selection circuits is configured by only a P-channel MOSFET when the input voltage is equal to or higher than a predetermined voltage value, and is configured by only an N-channel MOSFET when the input voltage is equal to or lower than the predetermined voltage value. Is characterized by.

【0023】請求項6記載の発明は、請求項5記載のマ
ルチプレクサにおいて、前記所定電圧値は、前記Pチャ
ネルMOSFETのON抵抗と前記NチャネルMOSF
ETのON抵抗とが同一になる電圧値であることを特徴
とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the multiplexer according to the fifth aspect, the predetermined voltage value is the ON resistance of the P-channel MOSFET and the N-channel MOSF.
It is characterized in that the ON resistance of ET has the same voltage value.

【0024】請求項7記載の発明は、請求項1ないし3
のうちいずれか1項に記載のマルチプレクサにおいて、
前記2n 個の選択回路のそれぞれは、前記入力電圧が第
1電圧値以上の場合にはPチャネルMOSFETのみに
より、前記入力電圧が第2電圧値以下の場合にはNチャ
ネルMOSFETのみにより、前記入力電圧が第1電圧
値未満で第2電圧値を超える場合には、PチャネルMO
SFETとNチャネルMOSFETとにより構成される
ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to claims 1 to 3.
In the multiplexer according to any one of the items,
Each of the 2 n selection circuits uses only a P-channel MOSFET when the input voltage is equal to or higher than a first voltage value, and uses only an N-channel MOSFET when the input voltage is equal to or lower than a second voltage value. If the input voltage is less than the first voltage value and exceeds the second voltage value, the P-channel MO
It is characterized by being constituted by an SFET and an N-channel MOSFET.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施例について説明する。図1および図2は本実施
形態におけるマルチプレクサの回路構成を示すブロック
図である。このマルチプレクサは、図5と同様に、所定
の電圧を抵抗アレイ等により256段階に分圧して得ら
れる階調電圧のうち1つを、外部から入力される8ビッ
トのデジタルデータに基づいて選択し、図示せぬ液晶セ
ルへ出力するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are block diagrams showing the circuit configuration of the multiplexer in this embodiment. Similar to FIG. 5, this multiplexer selects one of the grayscale voltages obtained by dividing a predetermined voltage into 256 steps by a resistance array or the like based on 8-bit digital data input from the outside. , Is output to a liquid crystal cell (not shown).

【0026】図1において、101〜108は、従来か
ら知られているラッチ回路及びレベルシフト回路であ
り、クロック信号CLKが「1」の時は、0V
(「0」)と3V(「1」)の電圧で表される入力ビッ
ト信号DL0〜DL7(DL0は最下位ビット)を、0V
(「0」)と5V(「1」)の電圧で表されるデジタル
信号にレベルシフトして、入力ビット信号と同相の出力
ビット信号DH0〜DH7と、それらを反転した反転出力ビ
ット信号*DH0〜*DH7を出力する。また、クロック信
号CLKが「0」の時は、クロック信号CLKが「0」
になる直前の各出力信号の状態を保持する。
In FIG. 1, reference numerals 101 to 108 denote conventionally known latch circuits and level shift circuits, which are 0 V when the clock signal CLK is "1".
Input bit signals DL0 to DL7 (DL0 is the least significant bit) represented by a voltage of "(0") and 3V ("1") are set to 0V.
Output bit signals DH0 to DH7 that are in phase with the input bit signal by level-shifting to a digital signal represented by (0) and 5V ("1"), and an inverted output bit signal * DH0 obtained by inverting them. ~ * DH7 is output. When the clock signal CLK is "0", the clock signal CLK is "0".
The state of each output signal immediately before is maintained.

【0027】3−1 〜3−8 は、PFETスイッチ部で
あり、各PFETスイッチ部には、図5と同様、所定の
電圧を抵抗等によって256段階に分圧することにより
得られる階調電圧V1 〜V256 のうち各々32種類の階
調電圧が入力されている。すなわち、図示するように、
PFETスイッチ部3−1 には階調電圧V1 〜V32が各
PFET列の一端にそれぞれ入力され、以下、PFET
スイッチ部3−i (iは2から8までの整数)には階調
電圧V32(i-1)+1 〜V32i が各々入力されている。な
お、図1において、この階調電圧V1 〜V256 は、V1
を最小電圧とし、以下、V2 、V3 、…、V256 の順で
電圧が高くなるように構成しても良いし、この反対の関
係でも良い。さらには、階調電圧V1 〜V256 は、階調
電圧の値の大小に係わらず任意に入力しても良い。
Numerals 3-1 to 3-8 are PFET switch sections, and each PFET switch section has a gradation voltage V1 obtained by dividing a predetermined voltage into 256 stages by a resistor or the like, as in FIG. 32 types of gray scale voltages are input from V256 to V256. That is, as shown in the figure,
Grayscale voltages V1 to V32 are input to one end of each PFET row in the PFET switch unit 3-1.
The gradation voltages V32 (i-1) +1 to V32i are input to the switch unit 3-i (i is an integer from 2 to 8). In FIG. 1, the gradation voltages V1 to V256 are V1.
May be set as the minimum voltage, and the voltage may be increased in the order of V2, V3, ..., V256, or vice versa. Further, the gradation voltages V1 to V256 may be arbitrarily input regardless of the magnitude of the gradation voltage value.

【0028】ここで、各PFETスイッチ部は全て同じ
構成であるため、以下、PFETスイッチ部3−1 を例
にあげ、PFETスイッチ部の構成を説明する。PFE
Tスイッチ部は、6つのPFETを直列接続したPFE
T列を32列有し、各PFET列の一端には上述した3
2種類の階調電圧が個々に入力されている。また、各P
FET列の6つのPFETのうち、5つのPFETのゲ
ートには、ラッチ回路及びレベルシフト回路101〜1
05に入力される下位5ビットのデジタルデータDL0〜
DL4の値(00000〜11111)に応じて、いずれ
か1つのFET列の5つ全てのPFETがONになるよ
うに、適宜、同相出力ビット信号DH0〜DH4または反転
出力ビット信号*DH0〜*DH4が入力されている。
Here, since all the PFET switch sections have the same configuration, the configuration of the PFET switch section will be described below by taking the PFET switch section 3-1 as an example. PFE
The T switch part is a PFE in which six PFETs are connected in series.
There are 32 T-rows, and the above-mentioned 3
Two kinds of gradation voltages are individually input. In addition, each P
Of the six PFETs in the FET row, the gates of the five PFETs have latch circuits and level shift circuits 101 to 1
5 low-order 5-bit digital data DL0 to
Depending on the value of DL4 (0000 to 11111), the in-phase output bit signals DH0 to DH4 or the inverted output bit signals * DH0 to * DH4 are appropriately set so that all five PFETs in any one FET row are turned ON. Has been entered.

【0029】一方、残りの1つのPFETのゲートに
は、全PFET列に共通して反転選択信号*S1 (詳し
くは後述する)が入力されている。これにより、各反転
選択信号*S1 が「0」の時、FET列に反転選択信号
が共通して入力されるPFETはそれぞれONになり、
PFETスイッチ部3−1 がアクティブ状態、すなわ
ち、PFETスイッチ部3−1 内の32列のPFET列
のうち、同相出力ビット信号DH0〜DH4および反転出力
ビット信号*DH0〜*DH4により、いずれか1つのPF
ET列に入力された階調電圧が、液晶セルへ出力され得
る状態となる。
On the other hand, the inversion selection signal * S1 (described later in detail) is input to the gate of the remaining one PFET in common to all PFET rows. As a result, when each inversion selection signal * S1 is "0", the PFETs to which the inversion selection signal is commonly input to the FET row are turned ON,
The PFET switch unit 3-1 is in the active state, that is, one of the 32 PFET strings in the PFET switch unit 3-1 is selected by the in-phase output bit signals DH0 to DH4 and the inverted output bit signals * DH0 to * DH4. PF
The grayscale voltage input to the ET column is ready to be output to the liquid crystal cell.

【0030】また、他のPFETスイッチ部3−2 〜3
−8 については、各々に対して入力される反転選択信号
の種類が異なるのみで、各PFET列の5つのPFET
のゲートに入力される同相出力ビット信号DH0〜DH4ま
たは反転出力ビット信号*DH0〜*DH4の関係はPFE
Tスイッチ部3−1 と同様である。
Further, other PFET switch units 3-2 to 3-3
As for −8, only the type of the inverted selection signal input to each is different, and the five PFETs in each PFET string are different.
Of the in-phase output bit signals DH0 to DH4 or the inverted output bit signals * DH0 to * DH4 input to the gate of the
This is the same as the T switch section 3-1.

【0031】4−1 〜4−8 はNFETスイッチ部であ
り、各NFETスイッチ部は、直列に接続された6つの
NFETを1つのNFET列として32のNFET列か
らなっている。また、PFETスイッチ部3−1 〜3−
8 と同様、各NFET列には階調電圧V1 〜V256 が各
々入力され、各NFET列を構成する6つのNFETの
うち、1つのNFETのゲートには選択信号S1 〜S8
(詳しくは後述する)のいずれか1つの選択信号が共通
して入力されている。
Reference numerals 4-1 to 4-8 are NFET switch sections, and each NFET switch section is composed of 32 NFET rows with 6 NFETs connected in series as one NFET row. Also, PFET switch sections 3-1 to 3-
As in the case of 8, the gradation voltages V1 to V256 are input to the respective NFET rows, and the selection signals S1 to S8 are applied to the gates of one of the six NFETs constituting each NFET row.
Any one of the selection signals (described later in detail) is commonly input.

【0032】そして、残りの5つのNFETのゲートに
は、ラッチ回路及びレベルシフト回路101〜105に
入力されるデジタルデータDL0〜DL4の値に応じて、い
ずれか1つのFET列の5つ全てのPFETがONにな
るように、適宜、同相出力ビット信号DH0〜DH4または
反転出力ビット信号*DH0〜*DH4が入力されている。
Then, the gates of the remaining five NFETs all have five FETs in one FET row depending on the values of the digital data DL0 to DL4 input to the latch circuits and level shift circuits 101 to 105. The in-phase output bit signals DH0 to DH4 or the inverted output bit signals * DH0 to * DH4 are appropriately input so that the PFET is turned on.

【0033】上述したPFETスイッチ部3−1 〜3−
8 とNFETスイッチ部4−1 〜4−8 は、各々対応す
るスイッチ部において同じ電圧が入力されているFET
列同士が接続されており、さらに各FET列間も互いに
接続されて最終的に各スイッチ部の全出力は1つの液晶
セルに接続されている。また、共に同じ32種類の階調
電圧が入力されたPFETスイッチ部とNFETスイッ
チ部は、正論理と負論理の違いはあるものの、同一の選
択信号によってアクティブ状態となる。
The above-mentioned PFET switch sections 3-1 to 3-
8 and NFET switch parts 4-1 to 4-8 are FETs to which the same voltage is input in the corresponding switch parts.
The columns are connected to each other, the FET columns are also connected to each other, and finally all the outputs of the respective switch parts are connected to one liquid crystal cell. The PFET switch unit and the NFET switch unit to which the same 32 kinds of gradation voltages are input are activated by the same selection signal, although there is a difference between positive logic and negative logic.

【0034】なお、上記構成では、選択回路はPFET
スイッチとNFETスイッチを共に備える構成となって
いるが、階調電圧V1 〜V256 の階調電圧の値によっ
て、どちらか一方のFETスイッチ列のみで構成するこ
とも可能である。すなわち、階調電圧の電圧値が所定電
圧以上の値では、NFETスイッチがハイインピーダン
スの状態になるため、PFETスイッチのみで動作させ
ることが可能であり、逆に階調電圧の電圧値が所定電圧
以下の値では、PFETスイッチがハイインピーダンス
の状態になるため、NFETスイッチのみで動作させる
ことが可能である。
In the above structure, the selection circuit is a PFET.
Although both the switch and the NFET switch are provided, it is possible to configure only one of the FET switch rows depending on the value of the grayscale voltage of the grayscale voltages V1 to V256. That is, when the voltage value of the gradation voltage is equal to or higher than the predetermined voltage, the NFET switch is in a high impedance state, so that it is possible to operate only by the PFET switch, and conversely, when the voltage value of the gradation voltage is the predetermined voltage. At the following values, the PFET switch is in a high impedance state, and therefore it is possible to operate with only the NFET switch.

【0035】さらに、前記所定電圧を技術的に限定すれ
ば、階調電圧の電圧値が、PFETのON抵抗とNFE
TのON抵抗が一致する入力電圧であると限定すること
が可能である。すなわち、階調電圧の電圧値が低くなる
とPFETのON抵抗が高くなり、階調電圧の電圧値が
高くなるとNFETのON抵抗が高くなるが、PFET
のON抵抗とNFETのON抵抗が一致する電圧以上で
は、PFETスイッチのみで動作させ、PFETのON
抵抗とNFETのON抵抗が一致する電圧以下ではNF
ETスイッチのみで動作させるというものである。
Further, if the above-mentioned predetermined voltage is technically limited, the voltage value of the grayscale voltage is equal to the ON resistance of the PFET and the NFE.
It is possible to limit the input voltage where the ON resistances of T match. That is, the ON resistance of the PFET increases as the voltage value of the gradation voltage decreases, and the ON resistance of the NFET increases as the voltage value of the gradation voltage increases.
If the ON resistance of the NFET and the ON resistance of the NFET are equal to or higher than the voltage, the PFET switch operates only to turn on the PFET.
NF is below the voltage at which the resistance and the ON resistance of NFET match
It is operated only by the ET switch.

【0036】上述のように、選択回路をどちらか一方の
FETスイッチ列のみで構成すると、トランジスタの数
を半減させることが可能となり、液晶表示装置のドライ
バICのチップサイズを大幅に縮小することが可能とな
る。このように、選択回路をどちらか一方のFETスイ
ッチ列のみで構成すると、チップサイズを大幅に縮小す
ることが可能となるが、PFETのON抵抗とNFET
のON抵抗が一致する電圧付近における、FETスイッ
チのスイッチング動作をより確実に保証するために、そ
の電圧付近では、PFETとNFETを共に備える構成
にすることが好ましい。
As described above, if the selection circuit is composed of only one of the FET switch rows, the number of transistors can be reduced by half, and the chip size of the driver IC of the liquid crystal display device can be greatly reduced. It will be possible. As described above, if the selection circuit is configured by only one of the FET switch rows, the chip size can be significantly reduced, but the ON resistance of the PFET and the NFET are reduced.
In order to assure the switching operation of the FET switch in the vicinity of the voltage at which the ON resistances of 1 and 2 match, it is preferable that both the PFET and the NFET are provided near the voltage.

【0037】すなわち、請求項7に記載されている構成
によることであり、入力電圧が第1電圧値以上では、選
択回路をPFETのみで構成し、入力電圧が第2電圧値
以下では、選択回路をNFETのみで構成し、第1電圧
値未満で第2電圧値を越える電圧値では、PFETおよ
びNFETで、選択回路を構成するというものである。
そして、第1電圧値は、NFETのON抵抗が実質的に
無限大と考えられる抵抗値となる際の入力電圧値とすれ
ばよく、具体的には、例えば最も低い階調電圧値でのN
FETのON抵抗値の20倍のON抵抗値となる入力電
圧値とすればよい。同様に第2電圧値は、例えばPFE
TのON抵抗が実質的に無限大と考えられる抵抗値とな
る際の入力電圧値とすればよく、具体的には最も低い階
調電圧値でのPFETのON抵抗値の20倍のON抵抗
値となる入力電圧値とすればよい。このようにFETス
イッチ列を構成すると、確実なスイッチ動作を保証した
上で、チップサイズを大幅に縮小することが可能とな
る。
That is, according to the structure described in claim 7, when the input voltage is equal to or higher than the first voltage value, the selection circuit is constituted by only PFET, and when the input voltage is equal to or lower than the second voltage value, the selection circuit is selected. Is composed of NFETs only, and at a voltage value less than the first voltage value and exceeding the second voltage value, the selection circuit is composed of PFETs and NFETs.
The first voltage value may be an input voltage value when the ON resistance of the NFET becomes a resistance value that is considered to be substantially infinite. Specifically, for example, N at the lowest gradation voltage value may be used.
The input voltage value may be an ON resistance value that is 20 times the ON resistance value of the FET. Similarly, the second voltage value is, for example, PFE.
It may be an input voltage value when the ON resistance of T becomes a resistance value that is considered to be substantially infinite. Specifically, the ON resistance is 20 times the ON resistance value of the PFET at the lowest gradation voltage value. The value may be the input voltage value. By configuring the FET switch array in this way, it is possible to significantly reduce the chip size while ensuring a reliable switch operation.

【0038】また、図2において、1はデコーダであ
り、ラッチ回路及びレベルシフト回路106,107,
108から出力される上位3ビットの同相出力ビット信
号DH5,DH6,DH7および反転出力ビット信号*DH5,
*DH6,*DH7をデコードし、その結果を選択信号S1
〜S8 としてNFETスイッチ部4−1 〜4−8 の各々
へ出力する。また、選択信号S1 〜S8 はインバータ群
2により論理が反転されて反転選択信号*S1 〜*S8
としてPFETスイッチ部3−1 〜3−8 の各々へ出力
される。ここで、デコーダ1の真理値表を以下に示す。
すなわち、表1は、図2のデコーダ1として用いられる
ことができるデコーダの真理値表であり、上記DH7,D
H6,DH5の信号に対して、および、それらの反転信号*
DH7,*DH6,*DH5の信号に対して、選択信号S1〜
S8の値がどのようになるかを示したものである。
Further, in FIG. 2, 1 is a decoder, which is a latch circuit and level shift circuits 106, 107,
High-order 3 bits in-phase output bit signals DH5, DH6, DH7 and inverted output bit signal * DH5,
* DH6, * DH7 are decoded and the result is selected signal S1
~ S8 is output to each of the NFET switch sections 4-1 to 4-8. Further, the logics of the selection signals S1 to S8 are inverted by the inverter group 2 and the inverted selection signals * S1 to * S8.
Is output to each of the PFET switch units 3-1 to 3-8. Here, the truth table of the decoder 1 is shown below.
That is, Table 1 is a truth table of a decoder that can be used as the decoder 1 of FIG.
H6 and DH5 signals and their inverted signals *
Selection signal S1 to DH7, * DH6, * DH5 signals
It shows how the value of S8 becomes.

【表1】 [Table 1]

【0039】次に、上述したマルチプレクサの動作につ
いて説明する。まず、ラッチ回路及びレベルシフト回路
101〜108にデジタルデータDL0〜DL8が入力され
ると、ラッチ回路及びレベルシフト回路101〜108
は、各入力ビット信号を昇圧して各々同相出力ビット信
号DH0〜DH7と反転出力ビット信号*DH0〜*DH7とを
出力する。そして、このうち上位3ビットの同相出力ビ
ット信号DH5〜DH7と反転出力ビット信号*DH5〜*D
H7は、デコーダ1によってデコードされ、その結果は選
択信号S1 〜S8 として出力される。
Next, the operation of the above multiplexer will be described. First, when digital data DL0 to DL8 are input to the latch circuits and level shift circuits 101 to 108, the latch circuits and level shift circuits 101 to 108 are input.
Outputs the in-phase output bit signals DH0 to DH7 and the inverted output bit signals * DH0 to * DH7 by boosting the input bit signals. Of these, the upper 3 bits of the in-phase output bit signals DH5 to DH7 and the inverted output bit signals * DH5 to * D
H7 is decoded by the decoder 1 and the result is output as selection signals S1 to S8.

【0040】デコーダ1から出力された選択信号S1 〜
S8 は、NFETスイッチ部4−1〜4−8 に各々入力
されると共に、インバータ群2を通過して反転選択信号
*S1 〜*S8 として、各々PFETスイッチ部3−1
〜3−8 に入力される。これにより、共に同じ32種類
の電圧が入力された1組のPFETスイッチ部とNFE
Tスイッチ部がアクティブ状態になる。そして、アクテ
ィブ状態になったPFETスイッチ部とNFETスイッ
チ部において、同相出力ビット信号DH0〜DH4および反
転出力ビット信号*DH0〜*DH4の状態により、いずれ
か1つのFET列が全てONとなり、そのFET列に入
力された電圧が液晶セルへ出力される。
The selection signals S1 ...
The S8 is input to the NFET switch sections 4-1 to 4-8, and also passes through the inverter group 2 to generate the inverted selection signals * S1 to * S8, which are respectively the PFET switch sections 3-1.
Input to 3-8. As a result, one set of PFET switch part and NFE to which the same 32 kinds of voltages are input are input.
The T switch section becomes active. Then, in the PFET switch unit and the NFET switch unit that are in the active state, any one of the FET rows is turned ON depending on the states of the in-phase output bit signals DH0 to DH4 and the inverted output bit signals * DH0 to * DH4, and the FET The voltage input to the column is output to the liquid crystal cell.

【0041】例えば、クロック信号CLKが「1」の
時、ラッチ回路及びレベルシフト回路101〜108に
入力されたデジタルデータDH0〜DH7が2進数で「00
000001」であった場合、ラッチ回路及びレベルシ
フト回路106〜108から同相出力ビット信号DH5〜
DH7「000」と反転出力ビット信号*DH5〜*DH7
「111」がデコーダ1へ出力され、デコードされた結
果、選択信号S1 〜S8 はS1 のみ「1」(反転選択信
号は*S1 のみ「0」)となり、これによりPFETス
イッチ部3−1 とNFETスイッチ部4−1 のみがアク
ティブ状態になる。
For example, when the clock signal CLK is "1", the digital data DH0 to DH7 input to the latch circuits and level shift circuits 101 to 108 are binary numbers "00".
000001 ", the latch circuit and level shift circuits 106 to 108 output in-phase output bit signals DH5 to
DH7 "000" and inverted output bit signal * DH5 to * DH7
"111" is output to the decoder 1 and as a result of decoding, the selection signals S1 to S8 are "1" only for S1 (the inverted selection signal is "0" only for * S1), whereby the PFET switch section 3-1 and the NFET. Only the switch unit 4-1 becomes active.

【0042】そして、PFETスイッチ部3−1 および
NFETスイッチ部4−1 では、ラッチ回路及びレベル
シフト回路101〜105から出力される同相出力ビッ
ト信号DH0〜DH4と反転出力ビット信号*DH0〜*DH4
が、それぞれ「00001」および「11110」とな
るので、階調電圧V2 が入力されたFET列のみ全FE
TがONとなり、階調電圧V2 が液晶セルに出力され
る。
In the PFET switch section 3-1 and the NFET switch section 4-1, the in-phase output bit signals DH0 to DH4 and the inverted output bit signals * DH0 to * DH4 output from the latch circuits and level shift circuits 101 to 105 are output.
Are "00001" and "11110", respectively, so that only the FET row to which the gradation voltage V2 is input is all FE.
When T is turned on, the gradation voltage V2 is output to the liquid crystal cell.

【0043】このように、本実施形態のマルチプレクサ
においては、8ビットのデジタルデータの内、最上位ビ
ットから上位3ビット目までのデータに基づいて8組の
スイッチ部のうち1組を選択し、選択されたスイッチ部
は、最下位ビットから5ビット目までのデータに基づい
て、入力されている32種類の階調電圧のうち1つを選
択して液晶セルへ出力する。
As described above, in the multiplexer of the present embodiment, one set out of eight sets of switch units is selected based on the data from the most significant bit to the third most significant bit of the 8-bit digital data, The selected switch unit selects one of the input 32 kinds of gradation voltages based on the data from the least significant bit to the 5th bit, and outputs it to the liquid crystal cell.

【0044】次に、図1および図2に示すマルチプレク
サをCMOS集積回路化する場合のレイアウトについて
説明する。図3は、マルチプレクサを図1および図2に
示す構成にすることにより、ICチップの面積を大幅に
減小できることが顕著に示される部分(NFETスイッ
チ部4−1 〜4−8 周辺)のパターンを模式的に示した
模式図である。ここで、CMOS集積回路化に際して図
1内のPFETおよびNFETは、半導体基板上ではそ
れぞれPMOSトランジスタとNMOSトランジスタと
して形成されるので、図1のPFETスイッチ部および
NFETスイッチ部は各々PMOSスイッチ部およびN
MOSスイッチ部と言い換えることとする。また、図中
左右方向が図6の額縁部分のX方向に対応し、上下方向
がY方向に対応する。
Next, a layout in the case where the multiplexer shown in FIGS. 1 and 2 is formed into a CMOS integrated circuit will be described. FIG. 3 is a pattern of a portion (around NFET switch portions 4-1 to 4-8) in which it is significantly shown that the area of the IC chip can be significantly reduced by configuring the multiplexer as shown in FIGS. It is the schematic diagram which showed typically. Here, since the PFET and the NFET in FIG. 1 are formed as a PMOS transistor and an NMOS transistor, respectively, on the semiconductor substrate when forming a CMOS integrated circuit, the PFET switch section and the NFET switch section in FIG.
It will be referred to as a MOS switch section. Further, the horizontal direction in the figure corresponds to the X direction of the frame portion in FIG. 6, and the vertical direction corresponds to the Y direction.

【0045】図3において、11,11,…は各々P型
半導体基板上に形成されたN型拡散領域であり、12〜
22は各N型拡散領域11上に形成されたポリシリコン
配線である。また、ポリシリコン配線12,14,1
6,18,20にはそれぞれ同相出力ビット信号DH4,
DH3,DH2,DH1,DH0が、また、ポリシリコン配線1
3,15,17,19,21にはそれぞれ反転出力ビッ
ト信号*DH4,*DH3,*DH2,*DH1,*DH0が出力
されている。そして、各NMOSスイッチ部内における
ポリシリコン配線22には、各NMOSスイッチ部に対
応する選択信号が入力される。
In FIG. 3, 11, 11, ... Are N-type diffusion regions formed on the P-type semiconductor substrate, respectively.
Reference numeral 22 is a polysilicon wiring formed on each N-type diffusion region 11. In addition, the polysilicon wiring 12, 14, 1
6, 18 and 20 are in-phase output bit signals DH4,
DH3, DH2, DH1 and DH0 are also polysilicon wiring 1
Inverted output bit signals * DH4, * DH3, * DH2, * DH1, and * DH0 are output to 3, 15, 17, 19, and 21, respectively. Then, a selection signal corresponding to each NMOS switch section is input to the polysilicon wiring 22 in each NMOS switch section.

【0046】23はゲート電極であり、必要に応じて各
N型拡散領域11とポリシリコン配線12〜22の交点
に設けられ、これによりNMOSトランジスタを形成す
る。ここで、ゲート電極23が形成される位置について
は、図1における各NFETのゲートと、同相出力ビッ
ト信号DH0〜DH4および反転出力ビット信号*DH0〜*
DH4との接続関係に対応するため、その説明を省略す
る。
Reference numeral 23 denotes a gate electrode, which is provided at the intersection of each N-type diffusion region 11 and the polysilicon wirings 12 to 22 as required, thereby forming an NMOS transistor. Here, regarding the position where the gate electrode 23 is formed, the gate of each NFET in FIG. 1 and the in-phase output bit signals DH0 to DH4 and the inverted output bit signals * DH0 to *
Since it corresponds to the connection relationship with DH4, its explanation is omitted.

【0047】24〜31はそれぞれアルミニウム配線で
あり、各N型拡散領域11およびポリシリコン配線12
〜22の上面に形成された絶縁膜(図示略)上に設けら
れている。すなわち、図3のレイアウトには絶縁膜によ
って隔てられたポリシリコン配線層とアルミニウム配線
層の2つの配線層が存在し、これにより、ポリシリコン
配線とアルミニウム配線を重ねて設けることができる。
上述した各アルミニウム配線のうちアルミニウム配線2
4,24,…は、階調電圧V1 〜V256 を各NMOSト
ランジスタにそれぞれ入力するための入力信号ラインで
ある。また、アルミニウム配線25は、各NMOSスイ
ッチ部からの出力が接続される出力信号ラインである。
さらに、アルミニウム配線26〜31は、デコーダ1か
ら出力される選択信号S2 〜S8 をNMOSスイッチ部
4−2 〜4−8 の各々に入力するための選択信号ライン
である。
Reference numerals 24 to 31 denote aluminum wirings, respectively, each N-type diffusion region 11 and polysilicon wiring 12.
Is provided on an insulating film (not shown) formed on the upper surfaces of That is, in the layout of FIG. 3, there are two wiring layers, a polysilicon wiring layer and an aluminum wiring layer, which are separated by an insulating film, whereby the polysilicon wiring and the aluminum wiring can be provided in an overlapping manner.
Aluminum wiring 2 among the above-mentioned aluminum wiring
Reference numerals 4, 24, ... Are input signal lines for inputting the gradation voltages V1 to V256 to the respective NMOS transistors. The aluminum wiring 25 is an output signal line to which the output from each NMOS switch section is connected.
Further, the aluminum wirings 26 to 31 are selection signal lines for inputting the selection signals S2 to S8 output from the decoder 1 to each of the NMOS switch sections 4-2 to 4-8.

【0048】上述したマルチプレクサのレイアウトの場
合、NMOSスイッチ部をアクティブ状態にするため
に、各NMOSトランジスタにデコーダ1から出力され
る選択信号を供給するためのポリシリコン配線は各NM
OSスイッチ部につき1本で済み、また、デコーダ1か
ら各NMOSスイッチ部までの選択信号ラインにはアル
ミニウム配線を使用することができる。したがって、前
述したように、アルミニウム配線層とポリシリコン配線
層は、絶縁膜によって隔てられているので、図3に示す
ように、選択信号S2 〜S8 が通過するアルミニウム配
線26〜31をポリシリコン配線16〜21に重ねて形
成することができる。
In the case of the above-mentioned multiplexer layout, the polysilicon wiring for supplying the selection signal output from the decoder 1 to each NMOS transistor is set to each NM in order to activate the NMOS switch section.
Only one OS switch unit is required, and aluminum wiring can be used for the selection signal line from the decoder 1 to each NMOS switch unit. Therefore, as described above, since the aluminum wiring layer and the polysilicon wiring layer are separated by the insulating film, as shown in FIG. 3, the aluminum wirings 26 to 31 through which the selection signals S2 to S8 pass are connected to the polysilicon wirings. 16 to 21 can be overlapped and formed.

【0049】したがって、図3において、各NMOSス
イッチ部に対してX方向に並設される配線の数は、出力
ライン25とポリシリコン配線12〜22の12本とな
る。また、マルチプレクサ全体で見た場合、X方向の配
線は2本の出力ラインと22本のポリシリコン配線とな
る。これを図7に示すスイッチ部と比べた場合、図7の
スイッチ部は、2本の出力ラインと32本のポリシリコ
ン配線を要する。すなわち、本実施形態のマルチプレク
サは、従来のマルチプレクサのレイアウトに比べ、X方
向に並設される配線を10本少なくすることができる。
したがって、1つのマルチプレクサにつき、ICチップ
においてX方向に対応する長さを10本の配線の分、短
かくすることができる。これをドライバIC全体で考え
た場合、すでに述べたように、マルチプレクサは液晶表
示装置に配された各ソース線の数だけ必要となる(VG
Aで1920個)なるため、X方向に対応するICチッ
プの長さが大幅に短縮されると言える。
Therefore, in FIG. 3, the number of wirings arranged in parallel in the X direction for each NMOS switch portion is twelve, that is, the output line 25 and the polysilicon wirings 12 to 22. Further, when viewed as the entire multiplexer, the wiring in the X direction is two output lines and 22 polysilicon wirings. When this is compared with the switch unit shown in FIG. 7, the switch unit in FIG. 7 requires two output lines and 32 polysilicon lines. That is, the multiplexer of the present embodiment can reduce the number of wirings arranged in parallel in the X direction by 10 compared to the layout of the conventional multiplexer.
Therefore, for each multiplexer, the length corresponding to the X direction in the IC chip can be shortened by the amount of 10 wires. If this is considered in the driver IC as a whole, as described above, the multiplexer is required as many as the respective source lines arranged in the liquid crystal display device (VG.
Therefore, it can be said that the length of the IC chip corresponding to the X direction is significantly reduced.

【0050】なお、本実施形態においては、8ビットの
デジタルデータにより256階調制御を行う場合のマル
チプレクサを例にあげ、上記デジタルデータの上位3ビ
ットをデコードすることにより各FETスイッチ部の選
択信号としたが、この選択信号を発生するために用いる
ビット数は、半導体チップに要求される性能等を勘案し
て決定されるポリシリコン配線およびアルミニウム配線
の幅、各配線の間隔、および、配線層の層数を考慮し、
最小の配線領域となるように決定すれば良い。
In the present embodiment, a multiplexer for controlling 256 gradations with 8-bit digital data is taken as an example, and the upper 3 bits of the digital data are decoded to select signals of each FET switch section. However, the number of bits used to generate this selection signal is determined in consideration of the performance required for the semiconductor chip, the width of the polysilicon wiring and the aluminum wiring, the spacing between the wirings, and the wiring layer. Considering the number of layers of
It may be determined so as to have the smallest wiring area.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマルチプ
レクサによれば、2m 種類の入力信号を2m-n 種類ずつ
n 個の選択回路にそれぞれ入力し、デコーダ回路によ
りmビットのデジタルデータのうち、n(1<n<m)
ビットのデジタルデータをデコードした結果により指定
された上記選択回路において、入力されている2m-n
類の入力信号のうち1つをm−nビットのデータに基づ
いて出力するので、本マルチプレクサを複数の配線層を
有する半導体基板に形成する場合、デコーダ回路と前記
n 個の選択回路の間に設けられる配線と、2n 個の選
択回路の各々に入力されるm−nビットのデータ線と
を、各々異なる配線層に重ねて形成することができる。
また、これにより半導体基板上に形成される配線に要す
る幅を減小させることができ、よって液晶表示装置のド
ライバICのチップサイズを小さくすることができる。
As described above, according to the multiplexer of the present invention, 2 m kinds of input signals are input to 2 n kinds of selection circuits by 2 mn kinds, and the decoder circuit outputs m bits of digital data. Of which, n (1 <n <m)
In the selection circuit specified by the result of decoding the bit digital data, one of the input 2 mn types of input signals is output based on the mn bit data, so that the present multiplexer is provided with a plurality of input signals. When formed on a semiconductor substrate having a wiring layer, a wiring provided between the decoder circuit and the 2 n selection circuits and an mn -bit data line input to each of the 2 n selection circuits are provided. , And can be formed on different wiring layers.
Further, by this, the width required for the wiring formed on the semiconductor substrate can be reduced, so that the chip size of the driver IC of the liquid crystal display device can be reduced.

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

【図1】 この発明の一実施例によるマルチプレクサの
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a multiplexer according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同マルチプレクサのデコーダ周辺の構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration around a decoder of the multiplexer.

【図3】 同マルチプレクサを半導体基板上に形成する
場合のレイアウトの一部を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a part of a layout when the multiplexer is formed on a semiconductor substrate.

【図4】 TFT駆動方式の原理を説明するための説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the principle of the TFT driving method.

【図5】 従来のマルチプレクサの構成の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration of a conventional multiplexer.

【図6】 液晶表示装置の額縁部分およびドライバIC
の配置を説明するための説明図である。
FIG. 6 is a frame portion of a liquid crystal display device and a driver IC.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of FIG.

【図7】 従来のマルチプレクサにおけるスイッチ部の
他の構成例を説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining another configuration example of the switch unit in the conventional multiplexer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……デコーダ、2……インバータ群、3−1 〜3−8
……PFETスイッチ部、4−1 〜4−8 ……NFET
スイッチ部,11……N型拡散領域、12〜22……ポ
リシリコン配線、23……ゲート電極、24〜31……
アルミニウム配線、101〜108……ラッチ回路及び
レベルシフト回路
1 ... Decoder, 2 ... Inverter group, 3-1 to 3-8
... PFET switch, 4-1 to 4-8 ... NFET
Switch part, 11 ... N-type diffusion region, 12-22 ... Polysilicon wiring, 23 ... Gate electrode, 24-31 ...
Aluminum wiring 101-108 ... Latch circuit and level shift circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 繁 神奈川県川崎市幸区堀川町580番の15 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 南崎 浩徳 神奈川県川崎市幸区堀川町580番の15 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 田口 隆 神奈川県川崎市幸区堀川町580番の15 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Shigeru Yamada Inventor Shigeru Yamada 580, Horikawa-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa 15-share company Toshiba Semiconductor Systems Technology Center (72) Inventor Hironori Minamizaki Horikawa-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa 580 No. 15 in stock company Toshiba Semiconductor System Technology Center (72) Inventor Takashi Taguchi Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 580 in stock company Toshiba Semiconductor System Technology Center

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々異なる電圧値を有する2m 種類の入
力信号のうち、mビットのデジタルデータにより1つの
入力信号を選択し、出力するマルチプレクサにおいて、 前記mビットのデジタルデータのうちn(1<n<m)
ビットのデジタルデータをデコードするデコーダ回路
と、 前記2m 種類の入力信号が2m-n 種類ずつ各々に入力さ
れた2n 個の選択回路であって、前記デコーダ回路のデ
コード結果により選択される何れか1つの選択回路が、
前記mビットのデジタルデータのうち、m−nビットの
データに基づいて前記入力された2m-n 種類の入力信号
のうち1つの入力信号を選択する2n 個の選択回路とを
具備して成り、 前記デコーダ回路および前記2n 個の選択回路が複数の
配線層を有する半導体基板に形成されていることを特徴
とするマルチプレクサ。
1. A multiplexer for selecting and outputting one input signal by m-bit digital data among 2 m types of input signals having different voltage values, wherein n (1 <N <m)
A decoder circuit for decoding bit digital data, and 2 n selection circuits to which the 2 m kinds of input signals are input in 2 mn kinds each, which are selected according to the decoding result of the decoder circuit One selection circuit
2n selection circuits for selecting one of the input 2 mn types of input signals based on m-n bit data of the m-bit digital data, A multiplexer, wherein the decoder circuit and the 2 n selection circuits are formed on a semiconductor substrate having a plurality of wiring layers.
【請求項2】 前記デコーダ回路と前記2n 個の選択回
路の間に設けられた配線と、前記2n 個の選択回路の各
々に入力されるm−nビットのデータ線とが、前記複数
の配線層のうち、各々異なる配線層に形成されることを
特徴とする請求項1記載のマルチプレクサ。
2. A plurality of wirings provided between the decoder circuit and the 2 n selection circuits, and an mn-bit data line input to each of the 2 n selection circuits, 2. The multiplexer according to claim 1, wherein each of the wiring layers is formed in a different wiring layer.
【請求項3】 前記デコーダ回路と前記2n 個の選択回
路の間に設けられた配線と、前記2n 個の選択回路の各
々に入力されるm−nビットのデータ線とは、互いに平
行して、かつ、重なり合って形成される区間を有し、該
区間において、前記デコーダ回路と前記2n 個の選択回
路の間に設けられた配線の幅と前記m−nビットのデー
タ線の幅との差が最小になる前記nの値により形成され
ることを特徴とする請求項2記載のマルチプレクサ。
3. The wiring provided between the decoder circuit and the 2 n selection circuits and the mn-bit data line input to each of the 2 n selection circuits are parallel to each other. And the width of the wiring provided between the decoder circuit and the 2 n selection circuits and the width of the mn-bit data line in the section. 3. A multiplexer as claimed in claim 2, characterized in that it is formed by the value of n which minimizes the difference between and.
【請求項4】 前記2n 個の選択回路のそれぞれは、複
数個のNチャネルMOSFETと複数個のPチャネルM
OSFETとが直列に接続されて構成されることを特徴
とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載のマ
ルチプレクサ。
4. Each of the 2 n selection circuits includes a plurality of N-channel MOSFETs and a plurality of P-channel Ms.
4. The multiplexer according to claim 1, wherein the multiplexer is connected in series with an OSFET.
【請求項5】 前記2n 個の選択回路のそれぞれは、前
記入力電圧が所定電圧値以上の場合にはPチャネルMO
SFETのみにより、前記入力電圧が所定電圧値以下の
場合にはNチャネルMOSFETのみにより構成される
ことを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項
に記載のマルチプレクサ。
5. Each of the 2 n selection circuits includes a P channel MO when the input voltage is equal to or higher than a predetermined voltage value.
4. The multiplexer according to claim 1, wherein the multiplexer is composed of only SFET and is composed of only N-channel MOSFET when the input voltage is equal to or lower than a predetermined voltage value.
【請求項6】 前記所定電圧値は、前記PチャネルMO
SFETのON抵抗と前記NチャネルMOSFETのO
N抵抗とが同一になる電圧値であることを特徴とする請
求項5に記載のマルチプレクサ。
6. The predetermined voltage value is the P channel MO
ON resistance of SFET and O of N-channel MOSFET
The multiplexer according to claim 5, wherein the N resistance and the N resistance have the same voltage value.
【請求項7】 前記2n 個の選択回路のそれぞれは、前
記入力電圧が第1電圧値以上の場合にはPチャネルMO
SFETのみにより、前記入力電圧が第2電圧値以下の
場合にはNチャネルMOSFETのみにより、前記入力
電圧が第1電圧値未満で第2電圧値を超える場合には、
PチャネルMOSFETとNチャネルMOSFETとに
より構成されることを特徴とする請求項1ないし3のう
ちいずれか1項に記載のマルチプレクサ。
7. Each of the 2 n selection circuits includes a P channel MO when the input voltage is equal to or higher than a first voltage value.
With SFET only, with the N-channel MOSFET only when the input voltage is less than or equal to the second voltage value, and when the input voltage is less than the first voltage value and greater than the second voltage value,
4. The multiplexer according to claim 1, wherein the multiplexer comprises a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET.
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