(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換するための入力トランジスタを有する信号レベル変換手段と、
電流源となるトランジスタおよびソースフォロワとなるトランジスタを有し、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記入力トランジスタのゲートに印加するためのバイアス手段とを備え、
前記電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加する信号レベル変換回路。
【請求項２】
低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換するための入力トランジスタを有する信号レベル変換手段と、電流源となるトランジスタおよびソースフォロワとなるトランジスタを有し、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記入力トランジスタのゲートに印加するためのバイアス手段とを備え、前記信号レベル変換手段はカレントミラー回路を構成する信号レベル変換回路であって、
前記電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加する信号レベル変換回路。
【請求項３】
請求項１または２記載の信号レベル変換回路を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の信号レベル変換回路を用いた画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばアクティブマトリクス型液晶表示装置とそのコントローラとの間に介装されインターフェイス回路として用いられる信号レベル変換回路、アクティブマトリクス型液晶表示装置、および画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
はじめに、従来の信号レベル変換回路の構成図である図２を参照しながら、従来の信号レベル変換回路の構成について説明する。
【０００３】
この従来の信号レベル変換回路は、薄膜トランジスタを用いた集積回路で、アクティブマトリクス型液晶表示装置などの薄膜トランジスタを用いた集積回路と、その制御信号を発生するＣＭＯＳゲートアレイなどの集積回路からなるコントローラとのインターフェイス回路として用いられる。
【０００４】
図２において、１、２は、Ｎチャンネル薄膜トランジスタの入力トランジスタであり、３、４は、Ｐチャンネルの薄膜トランジスタの負荷トランジスタでカレントミラー回路を構成する。
【０００５】
９は、Ｐチャンネルのトランジスタ５のゲートに接続される入力信号であり、１０は、Ｐチャンネルのトランジスタ６のゲートに接続される入力反転信号である。また、２１４は、出力信号である。
【０００６】
Ｐチャンネルトランジスタ５、６のドレインは、何れもグランド（以下ではＧＮＤともいう）に接続されている。
【０００７】
Ｐチャンネルトランジスタ７、８のゲートは、何れもＧＮＤに接続されており、Ｐチャンネルトランジスタ７、８は、ソースを電源に接続されることによってオンし、電流源トランジスタとなる。つまり、電流源トランジスタ７、８のドレインは、Ｐチャンネルトランジスタ５、６のソースにそれぞれ接続されており、ソースフォロワ回路（以下では単にソースフォロワともいう）を構成する。
【０００８】
ソースフォロワのＰチャンネルトランジスタ５、６のソースは、Ｎチャンネル入力トランジスタ１、２のゲートにそれぞれ接続されている。また、Ｎチャンネル入力トランジスタ１のソースには、入力反転信号１０が接続されており、Ｎチャンネル入力トランジスタ２のソースには、入力信号９が接続されている。
【０００９】
これら信号レベル変換回路を構成する薄膜トランジスタは、およそ３Ｖ程度のしきい値電圧を有し、この薄膜トランジスタを用いた集積回路の電源電圧は、１５Ｖ程度となっている。なお、コントローラの電源電圧は、３〜５Ｖ程度である。また、入力信号９とその入力反転信号１０の振幅は、コントローラの電源電圧と同程度の３〜５Ｖ程度であって、信号レベル変換回路を構成する薄膜トランジスタを用いた集積回路の電源電圧に比較して小さい。
【００１０】
つぎに、このような従来の信号レベル変換回路の動作について説明する。
【００１１】
入力信号９（入力反転信号１０）が、ソースフォロワのトランジスタ５（トランジスタ６）のゲートに与えられると、トランジスタ５（トランジスタ６）のゲート−ソース間には、トランジスタのしきい値電圧に相当する電圧が発生する。そして、入力信号にしきい値電圧をバイアス電圧として加算した信号が、トランジスタ５（トランジスタ６）のソースに発生し、入力トランジスタ１（入力トランジスタ２）のゲートに印加される。すなわち、ソースフォロワトランジスタ５（トランジスタ６）のソースに発生する信号電圧は、バイアス電圧Ｖａで入力信号９（入力反転信号１０）をバイアスした信号になる。なお、入力信号９、入力反転信号１０の信号電圧の、ローレベルの電圧をグランド電圧と等しい０Ｖとし、ハイレベルの電圧を入力振幅電圧ＶＩＨ（＞０）とする。
【００１２】
より具体的に説明すると、従来の信号レベル変換回路のソースフォロワトランジスタおよび電流源トランジスタの電圧−電流特性および動作点の説明図である図５（ａ）において、５１は、入力信号９（入力反転信号１０）をローレベルとした場合のソースフォロワトランジスタ５（ソースフォロワトランジスタ６）の電圧−電流特性であり、５２は、入力信号９（入力反転信号１０）をハイレベルとした場合のソースフォロワトランジスタ５（ソースフォロワトランジスタ６）の電圧−電流特性である。また、５３は、電流源トランジスタ７（電流源トランジスタ８）の電圧−電流特性である。
【００１３】
ここに、図５（ａ）において、横軸は、ソースフォロワトランジスタ５（ソースフォロワトランジスタ６）のソース電圧または電流源トランジスタ７（電流源トランジスタ８）のドレイン電圧を表し、縦軸は、ソースフォロワトランジスタ５（ソースフォロワトランジスタ６）のソース電流または電流源トランジスタ７（電流源トランジスタ８）のドレイン電流を表す。
【００１４】
ソースフォロワトランジスタ５（ソースフォロワトランジスタ６）のソース電圧は、電流源トランジスタ７（電流源トランジスタ８）の電圧−電流特性とソースフォロワトランジスタ５（ソースフォロワトランジスタ６）の電圧−電流特性とによって決定され、電圧−電流特性５１と電圧−電流特性５３との交点および電圧−電流特性５２と電圧−電流特性５３との交点が、それぞれ動作点となる（図５（ａ）参照）。
【００１５】
つまり、入力信号９（入力反転信号１０）がローレベルの場合には、入力トランジスタ１（入力トランジスタ２）のゲートにはバイアス電圧Ｖａが発生し、入力信号９（入力反転信号１０）がハイレベルの場合には、入力トランジスタ１（入力トランジスタ２）のゲートには入力ハイレベル電圧にバイアス電圧を加えたＶＩＨ＋Ｖａの電圧が発生する。
【００１６】
したがって、（Ａ）入力信号９がハイレベルで入力反転信号１０がローレベルの場合には、Ｎチャンネル入力トランジスタ１のゲート−ソース間には、Ｖｏｎ＝Ｖａ＋ＶＩＨの電圧が印加される。そして、ゲート−ソース間に印加された電圧ＶｏｎがＮチャンネル入力トランジスタ１のしきい値電圧よりも大きくなるようにバイアス電圧Ｖａを設定することにより、入力トランジスタ１をオンし、負荷トランジスタ３にドレイン電流を流して、負荷トランジスタ４をオンさせる。
【００１７】
このとき、他方のＮチャンネル入力トランジスタ２のゲート−ソース間には、Ｖｏｆｆ＝Ｖａ−ＶＩＨの電圧が印加される。そこで、ゲート−ソース間に印加された電圧ＶｏｆｆがＮチャンネル入力トランジスタ２のしきい値電圧かそれより小さくなるようにバイアス電圧Ｖａを設定することにより、入力トランジスタ２をオフする。
【００１８】
出力信号２１４の電圧レベルは、このとき信号レベル変換回路の電源電圧にほぼ等しい最大電圧となる。なお、出力信号２１４の応答性は、負荷トランジスタ４のオン電流と入力トランジスタ２のオフ電流との比が大きいほど高速に動作する。
【００１９】
また、（Ｂ）入力信号９がローレベルで入力反転信号１０がハイレベルの場合には、入力トランジスタ１のゲート−ソース間には、Ｖｏｆｆ＝Ｖａ−ＶＩＨの電圧が印加されるため、入力トランジスタ１は、オフされる。そして、負荷トランジスタ３にはドレイン電流が流れず、負荷トランジスタ４はオフされる。
【００２０】
このとき、他方の入力トランジスタ２のゲート−ソース間には、Ｖｏｎ＝Ｖａ＋ＶＩＨの電圧が印加され、入力トランジスタ２はオンされる。
【００２１】
出力信号２１４の電圧レベルは、このとき信号レベル変換回路のグランド電圧（０Ｖ）にほぼ等しい。なお、出力信号２１４の応答性は、負荷トランジスタ４のオフ電流と入力トランジスタ２のオン電流との比が大きいほど高速に動作する。
【００２２】
以上のようにして、従来の信号レベル変換回路は、低信号振幅の入力信号９とその反転信号１０とを利用して、薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ほどの高振幅を有する出力信号２１４を生成することができる。
【００２３】
つまり、従来の信号レベル変換回路の信号波形の説明図である図３に示されているように、出力信号２１４は、信号波形３３５のような信号波形を有し、薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ＶＤＤを信号振幅としている。なお、３１は入力信号波形９の信号波形を示し、３２は入力反転信号波形１０の信号波形を示す。また、３３３は入力信号９をバイアスした信号波形を示し、３３４は入力反転信号１０をバイアスした信号波形を示す。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の信号レベル変換回路（図２参照）においては、特に入力信号９、入力反転信号１０の信号振幅（ＶＩＨに相当する）が小さい場合などには、入力トランジスタを十分にオンさせようとしてバイアス電圧を大きくすると、他方の入力トランジスタを十分にオフさせることができずに、そのオフ電流が増加してしまう。また、他方の入力トランジスタのオフ電流を減らそうとすると、一方の入力トランジスタを十分にオンさせることができない。このため、前述したオン電流とオフ電流との比を十分にとれず、出力信号の応答性があまりよくないため、信号レベル変換の高速化が困難であった。
【００２５】
本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、応答がより高速な信号レベル変換回路を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明（請求項１に対応）は、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換するための入力トランジスタを有する信号レベル変換手段と、
電流源となるトランジスタおよびソースフォロワとなるトランジスタを有し、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記入力トランジスタのゲートに印加するためのバイアス手段とを備え、
前記電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加する信号レベル変換回路である。
【００２７】
第二の本発明（請求項２に対応）は、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換するための入力トランジスタを有する信号レベル変換手段と、電流源となるトランジスタおよびソースフォロワとなるトランジスタを有し、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記入力トランジスタのゲートに印加するためのバイアス手段とを備え、前記信号レベル変換手段はカレントミラー回路を構成する信号レベル変換回路であって、
前記電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加する信号レベル変換回路である。
【００２８】
第三の本発明（請求項３に対応）は、第一または第二の信号レベル変換回路を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置である。
【００２９】
第四の本発明（請求項４に対応）は、第一または第二の信号レベル変換回路を用いた画像表示装置である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００３１】
（実施の形態１）
はじめに、本発明の実施の形態１における信号レベル変換回路の構成図である図１を参照しながら、本実施の形態の信号レベル変換回路の構成について説明する。なお、従来の信号レベル変換回路（図２参照）が備える手段と同じ手段には、同じ符号を付した。
【００３２】
本実施の形態の信号レベル変換回路は、上述した従来の信号レベル変換回路と類似した構成を有している。ただし、本実施の形態の信号レベル変換回路は、電流源トランジスタ７のゲートに入力反転信号１０が接続され、他方の電流源トランジスタ８のゲートに入力信号９が接続されているという大きな特徴を有している。また、１４は、本実施の形態における出力信号である。
【００３３】
なお、本発明の信号レベル変換手段は、入力トランジスタ１、２、負荷トランジスタ３、４を含む手段に対応する。また、本発明のバイアス手段は、ソースフォロワトランジスタ５、６、電流源トランジスタ７、８を含む手段に対応する。
【００３４】
つぎに、本実施の形態の信号レベル変換回路の動作について説明する。
【００３５】
入力信号９（入力反転信号１０）が、ソースフォロワのトランジスタ５（トランジスタ６）のゲートに与えられると、トランジスタ５（トランジスタ６）のゲート−ソース間には、トランジスタのしきい値電圧に相当する電圧が発生する。そして、入力信号にしきい値電圧をバイアス電圧として加算した信号が、トランジスタ５（トランジスタ６）のソースに発生し、入力トランジスタ１（入力トランジスタ２）のゲートに印加される。
【００３６】
つまり、（１）ソースフォロワトランジスタ５のソースに発生する信号電圧は、入力信号９をソースフォロワトランジスタ５のバイアス電圧でバイアスした信号になり、（２）ソースフォロワトランジスタ６のソースに発生する信号電圧は、入力反転信号１０をソースフォロワトランジスタ６のバイアス電圧でバイアスした信号になる。なお、入力信号９、入力反転信号１０の、信号電圧のローレベルの電圧をグランド電圧とほぼ等しい０Ｖとし、ハイレベルの電圧を入力振幅電圧ＶＩＨとする。
【００３７】
より具体的に説明すると、本実施の形態の信号レベル変換回路のソースフォロワトランジスタおよび電流源トランジスタの電圧−電流特性および動作点の説明図である図５（ｂ）において、５１、５２については前述の通りであるが、５４は、電流源トランジスタ７（電流源トランジスタ８）のゲートにハイレベルのゲート電圧を与えた場合の電圧−電流特性である。なお、５３は、本実施の形態においては、電流源トランジスタ７（電流源トランジスタ８）のゲートにローレベル（接地電位である０Ｖ）を与えた場合の電圧−電流特性であるといえる。
【００３８】
したがって、（Ａ）入力信号９がハイレベルで入力反転信号１０がローレベルの場合には、電流源トランジスタ７のゲートには入力反転信号１０のローレベルが印加され、ソースフォロワトランジスタ５のソースには、電流源トランジスタの電圧−電流特性５３とソースフォロワトランジスタの電圧−電流特性５２で決まるバイアス電圧ＶＩＨ＋Ｖａが発生し、入力トランジスタ１のゲートに印加される。また、（Ｂ）入力信号９がローレベルで入力反転信号１０がハイレベルの場合には、電流源トランジスタ７のゲートには入力反転信号１０のハイレベルが印加され、ソースフォロワトランジスタ５のソースには、電流源トランジスタの電圧−電流特性５４とソースフォロワトランジスタの電圧−電流特性５１で決まるバイアス電圧Ｖｂ（＜Ｖａ）が発生し、入力トランジスタ１のゲートに印加される。
【００３９】
もちろん、ソースフォロワトランジスタ６、電流源トランジスタ８についても同様であって、（Ａ）入力信号９がハイレベルで入力反転信号１０がローレベルの場合には、電流源トランジスタ８のゲートには入力信号９のハイレベルが印加され、ソースフォロワトランジスタ６のソースには、電流源トランジスタの電圧−電流特性５４とソースフォロワトランジスタの電圧−電流特性５１で決まるバイアス電圧Ｖｂが発生し、入力トランジスタ２のゲートに印加される。また、（Ｂ）入力信号９がローレベルで入力反転信号１０がハイレベルの場合には、電流源トランジスタ８のゲートには入力信号９のローレベルが印加され、ソースフォロワトランジスタ６のソースには、電流源トランジスタの電圧−電流特性５３とソースフォロワトランジスタの電圧−電流特性５２で決まるバイアス電圧ＶＩＨ＋Ｖａが発生し、入力トランジスタ２のゲートに印加される。
【００４０】
したがって、（Ａ）入力信号９がハイレベルで入力反転信号１０がローレベルの場合には、入力トランジスタ１のゲート−ソース間には、Ｖｏｎ＝ＶＩＨ＋Ｖａの電圧が印加され、ゲート−ソース間に印加された電圧Ｖｏｎが入力トランジスタ１のしきい値電圧よりも大きくなるようにバイアス電圧Ｖａを設定することにより、入力トランジスタ１をオンし、負荷トランジスタ３にドレイン電流を流して、トランジスタ４をオンさせる。このとき、他方の入力トランジスタ２のゲートソース間には、Ｖｏｆｆ＝Ｖｂ−ＶＩＨの電圧が印加され、ゲート−ソース間に印加された電圧Ｖｏｆｆが入力トランジスタ２のしきい値電圧かそれより小さくなるようにバイアス電圧Ｖｂを設定することにより、入力トランジスタ２をオフする。
【００４１】
出力信号１４の応答性は、負荷トランジスタ４のオン電流と入力トランジスタ２のオフ電流との比によってきまる。よって、出力信号１４の応答性は従来の出力信号２１４（図２参照）の応答性よりもよくなり、高速な動作を実現することができる。なお、出力信号１４の電圧レベルは、このとき信号レベル変換回路の電源電圧にほぼ等しい最大電圧となる
また、（Ｂ）入力信号９がローレベルで入力反転信号１０がハイレベルの場合には、入力トランジスタ１のゲート−ソース間には、Ｖｏｆｆ＝Ｖｂ−ＶＩＨの電圧が印加され、入力トランジスタ１はオフされ、負荷トランジスタ３にはドレイン電流が流れず、トランジスタ４はオフされる。このとき、他方の入力トランジスタ２のゲートソース間の電圧には、Ｖｏｎ＝Ｖａ＋ＶＩＨの電圧が印加され、入力トランジスタ２はオンする。
【００４２】
出力信号１４の応答性は、負荷トランジスタ４のオフ電流と入力トランジスタ２のオン電流との比によってきまる。よって、出力信号１４の応答性は従来の出力信号２１４（図２参照）の応答性よりもよくなり、高速な動作を実現することができる。なお、出力信号１４の電圧レベルは、このとき信号レベル変換回路のグランド電圧（０Ｖ）にほぼ等しい電圧となる。
【００４３】
以上のようにして、バイアス電圧Ｖａを大きく設定し、バイアス電圧Ｖｂを小さく設定することにより、本実施の形態の信号レベル変換回路は、低信号振幅の入力信号９とその反転信号１０とを利用して、薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ほどの高振幅を有し、入力信号９、入力反転信号１０の信号振幅が小さい場合などにも、応答が高速な出力信号１４を生成することができる。
【００４４】
つまり、本実施の形態の信号レベル変換回路の信号波形の説明図である図４に示されているように、出力信号１４は、信号波形３５のような信号波形を有し、薄膜トランジスタ集積回路の電源電圧ＶＤＤを信号振幅としている。なお、前述したように、３１は入力信号波形９の信号波形を示し、３２は入力反転信号波形１０の信号波形を示す。また、３３は入力信号９を上述のようにバイアスした信号波形を示し、３４は入力反転信号１０を上述のようにバイアスした信号波形を示す。
【００４５】
このように、信号波形３３、３４の、ハイレベルはＶＩＨ＋Ｖａ、ローレベルはＶｂとなっており、従来に比べて信号振幅が大きくなっている。そして、信号波形３５は、従来の信号波形３３５（図３参照）に比べて高速な応答性を有する（信号波形３１の立ち上がり時刻に対する信号波形３５の立ち上がり時刻の遅延が小さくなっている）。
【００４６】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２における液晶表示装置６０１の構成図である図６を参照しながら、液晶表示装置６０１の構成について説明する。
【００４７】
液晶表示装置６０１は、薄膜トランジスタを用いた集積回路により構成した、上述の本実施の形態１の信号レベル変換回路内蔵の液晶表示装置である。
【００４８】
６０２は、ＣＭＯＳゲートアレイなどからなる液晶表示装置６０１のコントローラＩＣであり、低信号振幅の制御信号６１２によって液晶表示装置６０１と接続される。
【００４９】
６０３は、液晶表示装置６０１の画素を駆動する薄膜トランジスタであり、６０４は画素の蓄積容量、６０５は液晶容量を示す。
【００５０】
６０６は、画素トランジスタ６０３のソース端子に接続するソース電極であり、６０７は、画素トランジスタ６０３のゲート端子に接続するゲート電極である。また、６０８は、蓄積容量、液晶の対向電極につながる共通電極である。
【００５１】
６０９は、ソース電極を駆動するソース駆動回路であり、６１０は、ゲート電極を駆動するゲート駆動回路である。
【００５２】
６１１は、前述した本実施の形態１における信号レベル変換回路である。
【００５３】
なお、画素トランジスタ６０３、ソース駆動回路６０９、ゲート駆動回路６１０、および信号レベル変換回路６１１は、薄膜トランジスタからなる集積回路として、同一ガラス基板上に同一製造プロセスによって形成される。
【００５４】
つぎに、液晶表示装置６０１の動作について説明する。
【００５５】
信号レベル変換回路６１１は、前述の本実施の形態１で説明されたようにして、コントローラからの３〜５Ｖ程度の振幅の低信号振幅制御信号６１２を薄膜トランジスタ集積回路内部で使用する１５Ｖ程度の高信号振幅制御信号６１３に変換し、ソース駆動回路６０９、ゲート駆動回路６１０にそれぞれ制御信号を与える。
【００５６】
そして、薄膜トランジスタ集積回路は、およそ１５Ｖ程度の電源電圧と信号振幅をもつ回路として動作する。
【００５７】
このように、薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明の信号レベル変換回路を内蔵することで、ＣＭＯＳゲートアレイなどからの直接制御が可能となり、高速なインターフェイス信号に対応する液晶表示装置を実現することができる。
【００５８】
このように、本発明は、入力信号の振幅が小さい場合などにおいても、信号レベル変換回路の高速化を図ることを目的としており、たとえば、薄膜トランジスタを用いた集積回路において、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換する信号レベル変換手段を設け、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記レベル変換手段の入力トランジスタのゲートに印加するバイアス手段を設け、かつ、前記バイアス手段を、電流源となるトランジスタとソースフォロワのトランジスタを用いて構成し、前記、電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加したことを特徴としている。
【００５９】
この構成によれば、電流源トランジスタの入力信号により電流値を変化させて、入力トランジスタをオンさせるときには入力信号に加えるバイアス電圧をは大きくし、入力トランジスタをオフさせるときには小さくすることができる。これにより、入力信号の振幅が小さい場合においても、入力トランジスタのオン電流を十分に大きく、かつ入力トランジスタのオフ電流を小さくして、回路の高速化が可能になる。
【００６０】
より具体的には、本発明は、たとえば、薄膜トランジスタを用いた集積回路において、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換する信号レベル変換手段を設け、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記レベル変換手段の入力トランジスタのゲートに印加するバイアス手段を設け、かつ、前記バイアス手段を、電流源となるトランジスタとソースフォロワのトランジスタを用いて構成し、前記、電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加したことを特徴とする。
【００６１】
したがって、上述した本実施の形態の信号レベル変換回路（図１参照）の左半分からなる、入力トランジスタ１、負荷トランジスタ３、ソースフォロワトランジスタ５、および電流源トランジスタ７を備えた信号レベル変換回路も、本発明に含まれる。ただし、このような場合には、出力反転信号１３を外部への出力信号にとるため、信号レベル変換の度合いはやや低くなるが、入力トランジスタの性能が将来的に向上されると、十分な信号レベル変換を行うことが可能となる。
【００６２】
このような構成によって、入力信号により電流源トランジスタの電流値を変化させて、入力信号に加えるバイアス電圧を入力トランジスタをオンさせるときには大きくし、オフさせるときには小さくして、入力信号の振幅が小さい場合においても、入力トランジスタのオン電流を十分に大きく、かつ入力トランジスタのオフ電流を小さくして、回路の高速化が可能になる作用を有する。
【００６３】
また、本発明は、たとえば、アクティブマトリクス型液晶表示装置において、液晶表示画素と薄膜トランジスタにより形成された画素駆動用トランジスタと前記画素駆動用トランジスタのソース線を駆動するソース線駆動回路と前記画素駆動用トランジスタのゲート線を駆動するゲート線駆動回路を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置において、前記液晶表示装置の信号レベル変換回路として特許請求項１の信号レベル変換回路を内蔵することを特徴としている。
【００６４】
この構成によれば、薄膜トランジスタを用いた液晶表示素子と前記信号レベル変換回路を同一の製造プロセスで作ることができ、かつ、特別なインターフェイス素子を用いず、一般的な低電源電圧のＣＭＯＳ回路との高速かつ、直接のインターフェイスを可能にする作用を有する。
【００６５】
なお、本発明の信号レベル変換回路を利用した画像表示装置も、本発明に含まれる。
【００６６】
以上のように、本発明によれば、薄膜トランジスタを用いた集積回路において、低信号振幅の入力信号を高信号振幅の出力信号に変換する信号レベル変換手段を設け、前記入力信号にバイアス電圧を加えて前記レベル変換手段の入力トランジスタのゲートに印加するバイアス手段を設け、かつ、前記バイアス手段を、電流源となるトランジスタとソースフォロワのトランジスタを用いて構成し、前記、電流源となるトランジスタのゲートに前記入力信号の反転信号を印加した構成とすることで、低入力信号振幅の場合においても、入力トランジスタのオン電流とオフ電流の比を大きくとることができ、回路の高速化が可能になる。
【００６７】
また、本発明の信号レベル変換回路を用いることで、薄膜トランジスタを用いた集積回路とＣＭＯＳゲートアレイなどの集積回路との高速かつ直接なインターフェイスすることが可能になる。さらには、薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明の信号レベル変換回路を用いることで、ＣＭＯＳゲートアレイで直接制御することが可能になり、さらには高速なインターフェイス信号に対応を可能とするものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明は、応答がより高速な信号レベル変換を行うことができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における信号レベル変換回路の構成図
【図２】従来の信号レベル変換回路の構成図
【図３】従来の信号レベル変換回路の信号波形の説明図
【図４】本発明の実施の形態１における信号レベル変換回路の信号波形の説明図
【図５】従来の信号レベル変換回路のソースフォロワトランジスタおよび電流源トランジスタの電圧−電流特性および動作点の説明図（図５（ａ））、および本発明の実施の形態１における信号レベル変換回路のソースフォロワトランジスタおよび電流源トランジスタの電圧−電流特性および動作点の説明図（図５（ｂ））
【図６】本発明の実施の形態２における液晶表示装置６０１の構成図
【符号の説明】
１  入力トランジスタ
２  入力トランジスタ
３  負荷トランジスタ
４  負荷トランジスタ
５  ソースフォロワトランジスタ
６  ソースフォロワトランジスタ
７  電流源トランジスタ
８  電流源トランジスタ
９  入力信号
１０  入力反転信号
１１  入力信号をバイアスした信号
１２  入力反転信号をバイアスした信号
１３  出力反転信号
１４  出力信号
３１  入力信号波形
３２  入力反転信号波形
３３  入力信号をバイアスした信号波形
３４  入力反転信号をバイアスした信号波形
３５  出力信号波形
５１  入力信号がローレベルのときのソースフォロワトランジスタの電流−電圧特性
５２  入力信号がハイレベルのときのソースフォロワトランジスタの電流−電圧特性
５３  電流源トランジスタの電流−電圧特性
５４  電流源トランジスタのゲート電圧を入力信号振幅分上げた場合の電流−電圧特性
６０１  液晶表示装置
６０２  コントローラ
６０３  画素駆動用トランジスタ
６０４  蓄積容量
６０５  液晶
６０６  ソース電極
６０７  ゲート電極
６０８  共通電極
６０９  ソース駆動回路
６１０  ゲート駆動回路
６１１  信号レベル変換回路
６１２  低信号振幅制御信号
６１３  高信号振幅制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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