(57)【要約】【課題】電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧が急速に変動する過渡状態においても、出力が不定状態となるのを確実に防止することができる半導体集積回路装置を提供する。【解決手段】本発明の半導体集積回路装置において、保護回路が第１電源端子からの電源電圧を基準電圧と比較し、電源投入と電源遮断と電源電圧の急速な変動を検出して、電源投入時と電源遮断時と電源電圧の急速な変動時に出力端子の出力が高インピーダンスとなるリセット指令信号を出力するよう構成されている。【選択図】図１
2007311971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電源端子からの電源電圧を基準電圧と比較し、電源投入と電源遮断と電源電圧の変動を検出して、電源投入時と電源遮断時と電源電圧の変動時に出力端子の出力が高インピーダンスとなるようリセット指令信号を出力する保護回路、
前記第１電源端子に接続され、前記保護回路からのリセット指令信号と、制御信号入力端子からの制御信号が入力されて駆動信号を形成する制御回路、及び
前記制御回路からの駆動信号により駆動され前記出力端子からの出力信号を形成し、複数のＭＯＳトランジスタで構成されたプッシュプル回路とレベルシフト回路とを有して構成された出力回路、
を具備する前記保護回路と前記制御回路と前記出力回路とを同一半導体チップに集積した半導体集積回路装置。
【請求項２】
保護回路は、第１電源端子と接地側端子との間に接続され、前記第１電源端子の電源電圧を分圧する複数の抵抗で構成された分圧回路と、前記分圧された電圧が入力され前記保護回路内の基準電圧と比較するコンパレータと、前記分圧回路の少なくとも一つの抵抗の両端に接続されたヒステリシス形成回路と、を有し、前記コンパレータの出力がリセット指令信号となる請求項１に記載の半導体集積回路装置。
【請求項３】
分圧回路は、少なくとも第１の抵抗と第２の抵抗と第３の抵抗で構成され、前記第１の抵抗の一端が前記接地側端子に接続され、前記第３の抵抗の一端が第１電源端子に接続され、コンパレータが前記第１の抵抗と第２の抵抗との接続点の電圧と保護回路内の基準電圧とを比較し、ヒステリシス形成回路がＰ型ＭＯＳトランジスタで構成され、ソースを前記第１電源端子に接続し、ドレインを前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続点に接続し、ゲートを前記コンパレータの出力に接続した請求項２に記載の半導体集積回路装置。
【請求項４】
出力回路は、第１電源端子より高い電圧を電源とする第２電源端子に接続された請求項１乃至３に記載の半導体集積回路装置。
【請求項５】
保護回路の出力と接地側端子との間に所定の抵抗値を有する抵抗を設けた請求項１乃至３に記載の半導体集積回路装置。
【請求項６】
コンパレータに入力される基準電圧は、ドレインとゲートを接続したＮ型ＭＯＳトランジスタの閾値を用いた請求項１乃至３に記載の半導体集積回路装置。
【請求項７】
ヒステリシス形成回路のＰ型ＭＯＳトランジスタのゲートとコンパレータの出力との間に抵抗を設けた請求項３に記載の半導体集積回路装置。
【請求項８】
制御端子を有するアナログスイッチ回路が第１電源端子と保護回路の電源入力側との間に設けられた請求項１乃至７に記載の半導体集積回路装置。
【請求項９】
アナログスイッチ回路は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタで構成され、ソースを第１電源端子に接続し、ドレインを保護回路の電源入力側に接続し、ゲートを制御端子に接続した請求項８に記載の半導体集積回路装置。
【請求項１０】
アナログスイッチ回路は、２つのＰ型ＭＯＳトランジスタで構成され、第１のＰ型ＭＯＳトランジスタのソースを第１電源端子に接続し、前記第１のＰ型ＭＯＳトランジスタのドレインと前記第２のＰ型ＭＯＳトランジスタのドレインとを互いに接続し、前記第２のＰ型ＭＯＳトランジスタのソースを保護回路の電源入力側に接続し、第１のＰ型ＭＯＳトランジスタと第２のＰ型ＭＯＳトランジスタの各ゲートを制御端子に接続した請求項８に記載の半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力を安定させる保護回路を有する半導体集積回路装置に関し、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略称）等の駆動回路として用いられる半導体集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては特許文献１に記載された技術がある。図１６は特許文献１に記載されたＰＤＰ用ドライバを示す構成図である。図１６に示すように、特許文献１に記載のＰＤＰ用ドライバ１００は、低電圧を用いて出力状態を制御する制御信号を形成する制御回路１０２と、制御回路１０２により形成された制御信号に応じて高電圧を出力する出力回路１０１とを有し、低電圧電源投入時あるいは遮断時において出力回路１０１の出力を強制的に高インピーダンスの状態にする強制リセット回路１０３を備えている。
【特許文献１】特開２００４−１２５３５号公報（第３−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、従来のＰＤＰ用ドライバでは、低電圧電源投入時あるいは電源遮断時において、出力回路の出力が不定状態となるのを防止するため、出力を強制的に高インピーダンスな状態にする強制リセット回路が設けられている。しかし、低電圧電源がＯＦＦからＯＮへ変化する過渡状態においては、強制リセット回路が動作しないため、出力回路の出力が不定な期間が存在していた。従って、従来のＰＤＰ用駆動回路においては、上記のような過渡状態において、その時の負荷の状態により画像の乱れが生じるという問題があった。
【０００４】
本発明においては、上記のような従来の技術における問題を解決し、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧が変動する過渡状態においても、出力回路の出力が不定状態となるのを確実に防止することができる半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明に係る半導体集積回路装置は、
第１電源端子からの電源電圧を基準電圧と比較し、電源投入と電源遮断と電源電圧の変動を検出して、電源投入時と電源遮断時と電源電圧の変動時に出力端子の出力が高インピーダンスとなるようリセット指令信号を出力する保護回路、
前記第１電源端子に接続され、前記保護回路からのリセット指令信号と、制御信号入力端子からの制御信号が入力されて駆動信号が形成をする制御回路、及び
前記制御回路からの駆動信号により駆動され、前記出力端子からの出力信号を形成し、複数のＭＯＳトランジスタで構成されたプッシュプル回路とレベルシフト回路とを有して構成された出力回路、を具備しており、前記保護回路と前記制御回路と前記出力回路が同一半導体チップに集積されている。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧が変動する過渡状態において、出力回路の出力が不定状態となる期間を無くすことができる。
【０００６】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、保護回路が、第１電源端子と接地側端子との間に接続され、前記第１電源端子の電源電圧を分圧する複数の抵抗が形成された分圧回路と、前記分圧された電圧が入力され前記保護回路内の基準電圧と比較するコンパレータと、前記分圧回路の少なくとも一つの抵抗の両端に接続されたヒステリシス形成回路と、を有し、前記コンパレータの出力がリセット指令信号となるよう構成しても良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、出力を安定させることができると共に、保護回路の誤動作を防止することができる。
【０００７】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、分圧回路が、少なくとも第１の抵抗と第２の抵抗と第３の抵抗で構成され、前記第１の抵抗の一端が前記接地側端子に接続され、前記第３の抵抗の一端が第１電源端子に接続され、コンパレータが前記第１の抵抗と第２の抵抗との接続点の電圧と保護回路内の基準電圧とを比較し、ヒステリシス形成回路がＰ型ＭＯＳトランジスタで構成され、ソースを前記第１電源端子に接続し、ドレインを前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続点に接続し、ゲートを前記コンパレータの出力に接続して構成しても良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、出力を安定させることができると共に、保護回路の誤動作を防止することができる。
【０００８】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、出力回路が、第１電源端子より高い電圧を電源とする第２電源端子に接続された構成でも良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、高電圧の負荷にも用いることができ、汎用性の高い装置となる。
【０００９】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、保護回路の出力と接地側端子との間に所定の抵抗値を有する抵抗を設けても良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、電源電圧が急速に変動する過渡状態において、出力回路の出力が不定状態となる期間を無くすことができる。
【００１０】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、コンパレータに入力される基準電圧が、ドレインとゲートを接続したＮ型ＭＯＳトランジスタの閾値を用いた構成でも良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、基準電圧形成回路が単純な構成となり、チップシュリンクに適した回路構成となる。
【００１１】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、ヒステリシス形成回路のＰ型ＭＯＳトランジスタのゲートとコンパレータの出力との間に抵抗を設けても良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、例えば電源の急速な立上げ時に保護回路が確実に動作して、出力の不定状態を防止することができる。
【００１２】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、制御端子を有するアナログスイッチ回路が、第１電源端子と保護回路の電源入力側との間に設ける構成でも良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、出力を安定させることができると共に、制御回路の異常リーク電流を容易に検出することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、アナログスイッチ回路が、Ｐ型ＭＯＳトランジスタで構成されており、ソースを第１電源端子に接続し、ドレインを保護回路の電源入力側に接続し、ゲートを制御端子に接続して構成しても良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、制御回路の異常リーク電流の検出を容易に行うことが可能となる。
【００１４】
本発明に係る半導体集積回路装置においては、アナログスイッチ回路を、２つのＰ型ＭＯＳトランジスタで構成し、第１のＰ型ＭＯＳトランジスタのソースを第１電源端子に接続し、前記第１のＰ型ＭＯＳトランジスタのドレインと前記第２のＰ型ＭＯＳトランジスタのドレインとを接続し、前記第２のＰ型ＭＯＳトランジスタのソースを保護回路の電源入力側に接続し、第１のＰ型ＭＯＳトランジスタと第２のＰ型ＭＯＳトランジスタの各ゲートを制御端子に接続して構成しても良い。このように構成された、本発明に係る半導体集積回路装置は、保護回路の電圧が上昇した場合にも、保護回路から第１電源端子への逆流を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る半導体集積回路装置は、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧が急激に変動する過渡状態において、出力回路の出力が不定状態となるのを確実に防止することができる。本発明に係る半導体集積回路装置は、低電圧で動作する保護回路の出力と接地側端子との間に抵抗を設けて、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧の急速な変動時の過渡状態において、保護回路が動作するよう構成して、半導体集積回路装置の出力が不定となる期間を無くすことができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の半導体集積回路装置に係る好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
《第１の実施の形態》
本発明に係る第１の実施の形態の半導体集積回路装置においては、半導体集積回路装置の一例としてプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の駆動回路であるＰＤＰ用ドライバについて説明する。図１は第１の実施の形態のＰＤＰ用ドライバを示す構成図である。
【００１８】
図１に示すように、ＰＤＰ用ドライバ１０には、制御信号が入力される制御信号入力端子４と、低電圧電源が入力される第１電源端子５とに接続された制御回路２、制御回路２からの駆動信号が入力されて出力端子８への出力を形成する出力回路１、及びこの出力回路１の出力が不定となることを防止する保護回路３が設けられている。制御回路２は、ＭＯＳトランジスタで構成され、制御信号入力端子４からの制御信号によりロジック動作し、電源投入若しくは電源遮断を行う第１電源端子５からの低電圧電源により出力回路１を駆動制御する駆動信号を形成する。出力回路１は、第２電源端子６から高電圧電源が印加されるＰ型ＭＯＳトランジスタ６１とＮ型ＭＯＳトランジスタ６２とで構成されたプッシュプル回路と、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６４、６６及びＰ型ＭＯＳトランジスタ６３、６５で構成されたレベルシフト回路とを有して構成されている。Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１とＮ型ＭＯＳトランジスタ６２とで構成されたプッシュプル回路は、出力端子８に接続されており、ＰＤＰの容量負荷を駆動している。また、プッシュプル回路の接地側は第３電源端子７に接続されている。なお、図１に示す第１の実施の形態においては、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１とＮ型ＭＯＳトランジスタ６２の直列回路からなる出力回路１を示したが、本発明はこのような組み合わせに限定されるものではない。例えば、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１をＮ型ＭＯＳトランジスタ６２に置き換えて出力回路を構成しても良い。
【００１９】
第１の実施の形態において、保護回路３は、ＵＶＬＯ（Under-Voltage Lock-Out）回路（不足電圧監視回路）であり、第１電源端子５と第２電源端子６からの電源投入と電源遮断の順番を誤った場合や、第１電源端子５の電源電圧が降下(減電圧)した場合に、第１電源端子５の電圧変動を検出する回路である。第１電源端子５の電圧は、直列に接続された抵抗４１、４２、４５で構成された分圧回路により分圧されており、抵抗４１と４２の接続点の分圧電圧と保護回路３の基準電圧４３がコンパレータ４４において比較されている。保護回路３は、第１電源端子５と第２電源端子６からの電源投入若しくは電源遮断の順序が異なった場合等において、出力端子８の出力を強制的にハイインピーダンス状態にする。また、保護回路３は、電源シーケンス等に異常が検出された場合、制御回路２に対し、出力端子８が安全な状態（ハイインピーダンスな状態）に強制的に切り替わるようリセット指令信号を出力するよう構成されている。
【００２０】
第１の実施の形態の半導体集積回路装置における動作では、制御回路２が各ＭＯＳトランジスタ６１，６２のゲート端子に対して、それぞれが同時にオン状態とならず、高電圧が印加される第２電源端子６と接地側端子である第３電源端子７との間に貫通電流が発生しないタイミングで低電圧の駆動信号を出力回路１に出力する。駆動信号が入力された出力回路１は、制御信号に応じて出力端子８から出力される出力信号を形成している。
【００２１】
第１の実施の形態の半導体集積回路装置においては、ヒステリシス作成のために、保護回路３にＰ型ＭＯＳトランジスタ４６とそのソースとドレイン間に接続した抵抗４５で構成されたヒステリシス形成回路が設けられている。このヒステリシス形成回路は、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ４６で構成され、ソースを第１電源端子５に接続し、ドレインを抵抗４２と抵抗４５との接続点に接続し、ゲートをコンパレータ４４の出力に接続して構成されている。
【００２２】
上記のように構成された第１の実施の形態の半導体集積回路装置における動作では、第１電源端子５の電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧の変動時に、保護回路３が作動し、保護回路３の出力が低電圧であるＬＯＷ状態となり、保護回路２は制御回路２に対して出力回路１からの出力に不定状態期間が生じないよう、強制的に切り替えるリセット指令信号を出力する。
【００２３】
第１の実施の形態の半導体集積回路装置においては、保護回路３が電圧変動を検出した場合、リセット指令信号を制御回路２に出力する。制御回路２は、ハイサイドスイッチング素子であるＰ型ＭＯＳトランジスタ６１と、ローサイドスイッチング素子であるＮ型ＭＯＳトランジスタ６２が貫通電流による過熱状態とならないように、それぞれのスイッチング素子（６１、６２）の両方がオフ状態となるゲート信号を出力する。この制御回路２はＭＯＳインバータ５１、５４及びＡＮＤ回路５２、５３で構成されており、第１電源端子５に接続されて低電圧電源が入力されると共に、制御信号入力端子４からの制御信号及び保護回路３からのリセット指令信号が入力される。
上記のように構成された第１の実施の形態の半導体集積回路装置においては、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧が変動したときの過渡状態においても、出力回路の出力が不定状態となるのを防止することができる。
【００２４】
《第２の実施の形態》
以下、本発明に係る第２の実施の形態の半導体集積回路装置について説明する。第２の実施の形態の半導体集積回路装置は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の駆動回路であるＰＤＰ用ドライバであり、前述の第１の実施の形態のＰＤＰ用ドライバをさらに改良した構成を有する。
【００２５】
前述の図１に示した第１の実施の形態の半導体集積回路装置の構成において、第１電源端子５がオフ状態からオン状態へ変化する過渡期において、保護回路３が瞬時に動作せず、この結果、制御回路２からの出力において不定となる期間が一瞬存在する。
【００２６】
図２は第１の実施の形態のＰＤＰ用ドライバにおける問題点を説明するための構成図である。図３における（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの構成における各部位の信号波形である。図３における（ｅ）と（ｆ）は、第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバにおける信号波形である。図３は、第１電源端子５の低電圧電源（ａ）がオフ状態からオン状態へ変化する状態における、保護回路３の出力信号（ｂ）、制御信号入力端子４からの制御信号（ｃ）、及び出力端子８の出力信号を示している。図３においては、制御信号入力端子４からの制御信号がＨＩＧＨ（高電圧）状態であり、第１電源端子５がオフ状態からオン状態へ変化する状態において、保護回路３からの出力信号であるリセット指令信号（ｂ）や出力端子８からの出力信号（ｄ）等の各波形を示している。図３に示すような各波形が出力されるのは、図２に示した構成を有するＰＤＰ用ドライバの場合である。
【００２７】
第１の電源端子５の低電圧電源がオフ状態からオン状態へ移行する過渡状態において、保護回路３の出力が高インピーダンスのため、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ４６のソースとゲート間の寄生容量４７（図２参照）により、保護回路３の出力信号に図３の（ｂ）に示すような急激な立ち上がりを示す微分波形の信号が表れる場合がある。そのような微分波形の信号が表れると、保護回路３の制御回路２に対するリセット機能が解除されてしまい、保護回路３が動作しない電圧不定の期間が発生する。
【００２８】
従って、第１の電源端子５の低電圧電源がオフ状態からオン状態へ移行する過渡状態において、制御信号入力端子４より入力される制御信号の状態に関わらず、出力端子８を強制的に高インピーダンスにするＬＯＷ（低電圧）信号が保護回路３から出力されず、制御信号入力端子４より入力される信号が優先される。この結果、保護回路３のリセット機能が働かない期間が生じる。この結果、出力端子８の出力波形において一瞬の間だけ不定期間が発生する。
次第に保護回路３の動作が安定してきて、保護回路３のリセット機能が働き始めるため、保護回路３の出力信号はＬＯＷ（低電圧）状態となる。この結果、出力端子８の出力は高インピーダンスとなる。
【００２９】
本発明に係る第２の実施の形態の半導体集積回路装置においては、電源の急速な投入や遮断が生じた場合でも保護回路３が安定して確実に動作する構成を有している。
【００３０】
図４は本発明の第２の実施の形態の半導体集積回路装置の一例であるＰＤＰ用ドライバ１０Ａを示す構成図である。ＰＤＰ用ドライバ１０Ａは、第１電源端子５に接続された保護回路３と、保護回路３の出力信号であるリセット指令信号が入力され、制御信号入力端子４からの制御信号により動作する制御回路２と、保護回路３の出力と接地側の第３電源端子７との間に設けたプルダウン抵抗９とを有して構成されている。これらの構成要素を有するＰＤＰ用ドライバ１０Ａは、同一半導体チップ内に集積されて構成されている。第２の実施の形態における保護回路３は、第１電源端子５から入力された電源電圧が降下(減電圧)した場合に、第１電源端子５の電圧変動を検出する回路である。
第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバ１０Ａにおいては、保護回路３の出力と接地側である第３電源端子７との間にプルダウン抵抗９を設けて、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ４６の寄生容量４７によりリセット指令信号に表れる微分波形の信号を抑制することができる。
【００３１】
図５は図４に示した第２の実施の形態の半導体集積回路装置における保護回路３の構成を具体的に示した構成図である。図４及び図５に示すように、第２の実施の形態の半導体集積回路装置であるＰＤＰ用ドライバ１０Ａは、２つの電源端子（低電圧電源端子５、高電圧電源端子６）と１つの接地側端子７とに接続されて駆動制御され、出力端子８からＰＤＰ駆動信号が出力される構成を有する。第２の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ａは、第１電源端子５に接続された保護回路３と、保護回路３の出力信号であるリセット指令信号が入力されてロジック動作する制御回路２と、高電圧電源が入力される第２電源端子６と接地側の第３電源端子７とに接続されたプッシュプル回路とレベルシフト回路とを有して出力端子８に接続された出力回路１と、保護回路３の出力と接地側である第３電源端子７との間に設けたプルダウン抵抗９とを具備している。
【００３２】
図６は第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバ１０Ａの具体的な構成を示す回路図である。図６に示すように、制御回路２は、制御信号入力端子４からの制御信号により動作するＭＯＳトランジスタを有して構成されてロジック動作する。出力端子８に接続された出力回路１は、第２電源端子６に接続されたＰ型ＭＯＳトランジスタ６１と接地側の第３電源端子７に接続されたＮ型ＭＯＳトランジスタ６２とにより構成されたプッシュプル回路を有し、制御回路２からの駆動信号により駆動制御されている。また、出力回路１は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６４、６６及びＰ型ＭＯＳトランジスタ６３、６５で構成されたレベルシフト回路を有している。
なお、第２の実施の形態において、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１とＮ型ＭＯＳトランジスタ６２の直列回路により構成された出力回路を示したが、本発明はこの組み合わせを限定されるものではなく、例えば、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１をＮ型ＭＯＳトランジスタ６２に置き換えて出力回路を構成しても良い。
【００３３】
第２の実施の形態における保護回路３は、第１の実施の形態と同様に、ＵＶＬＯ（Under-Voltage Lock-Out）回路（不足電圧監視回路）であり、第１電源端子５と第２電源端子６からの電源投入または電源遮断の順番を誤った場合や、第１電源端子５の電圧が降下(減電圧)した場合等に、第１電源端子５の変動を検出する回路である。第１電源端子５の電圧変動を抵抗４１、４２、４５で分圧し、抵抗４１と４２の接続点の分圧電圧と保護回路３の基準電圧４３とがコンパレータ４４において比較される。
【００３４】
第２の実施の形態における保護回路３において用いられる基準電圧４３は、一般的に用いられるバンドギャップ電圧が用いられているが、図７に示すようにＮ型ＭＯＳトランジスタ１６１のドレインとゲートとを接続したＭＯＳダイオードの閾値を用いることで基準電圧を作成してもよい。このＮ型ＭＯＳトランジスタ１６１のドレインは、コンパレータ４４に接続されており、また抵抗１６２を介して第１電源端子５に接続されている。このように構成することにより、バンドギャップ電圧作成のための回路構成に比べ、構成が単純となり、チップシュリンクに適した構成となる。
もし保護回路３が電圧変動を検出した場合、保護回路３はリセット指令信号を制御回路２に出力して、出力端子８をハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子ともに貫通電流による過熱が発生しないように、ともにＯＦＦ状態となるゲート信号を出力する。
【００３５】
図６に示すように、第２の実施の形態の保護回路３においては、抵抗４５とＰ型ＭＯＳトランジスタ４６とによりヒステリシス回路が形成されている。制御回路２はＭＯＳインバータ５１、５４及びＡＮＤ回路５２、５３で構成されており、制御信号入力端子４からの制御信号及び保護回路３からのリセット指令信号が入力されている。出力回路１は、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６４、６６及びＰ型ＭＯＳトランジスタ６３、６５で構成されたレベルシフト回路を有している。
【００３６】
次に、第２の実施の形態の半導体集積回路装置であるＰＤＰ用ドライバ１０Ａの動作について説明する。以下の説明において、Ｈとは電圧がＨＩＧＨ（高電圧）レベルのことであり、Ｌとは電圧がＬＯＷ（低電圧）レベルのことである。
出力端子８の出力モードは制御信号入力端子４からの制御信号により切り替えている。制御信号入力端子４の制御信号がＨであり、かつ保護回路３の出力信号であるリセット指令信号がＨのとき、ＭＯＳインバータ５１、５４及びＡＮＤ回路５２、５３の論理回路により、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２及び６４のゲートにかかる電圧はＬとなり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２及び６４はＯＦＦ状態となり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６６のゲートにかかる電圧はＨとなり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６６はＯＮ状態となる。この結果、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１のゲートにかかる電圧はＬとなり、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１はＯＮ状態となる。そして、出力端子８には第２電源端子６からの高電圧の電源電圧であるＨが出力される。
【００３７】
制御信号入力端子４の制御信号がＬであり、かつ保護回路３の出力信号であるリセット指令信号がＨのとき、ＭＯＳインバータ５１、５４及びＡＮＤ回路５２、５３の論理回路により、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２及び６４のゲートにかかる電圧はＨとなり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２及び６４はＯＮ状態となり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６６のゲートにかかる電圧はＬとなり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６６はＯＦＦ状態となる。この結果、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１のゲートにかかる電圧はＨとなり、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１はＯＦＦ状態となる。そして、出力端子８には接地側の電圧である第３電源端子７によりＬが出力される。
【００３８】
第１電源端子５の電圧が低下した場合、保護回路３が動作し、保護回路３の出力がＬとなる。このとき、制御信号入力端子４の制御信号の状態に関わらず、保護回路３の出力信号であるリセット指令信号が優先されて、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２及び６６のゲートにかかる電圧はＬとなり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２及び６６はＯＦＦ状態となり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６４のゲートにかかる電圧はＨとなり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６４はＯＮ状態となる。従って、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ６１はＯＦＦ状態となり、Ｎ型ＭＯＳトランジスタ６２はＯＦＦ状態となり、出力端子８は強制的にハイインピーダンスの状態となる。
【００３９】
第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバ１０Ａにおいては、図６に示すように、保護回路３の出力と接地側の第３電源端子７との間にプルダウン抵抗９が設置されているため、電源電圧の急激な立上り時に保護回路３の出力がプルダウン抵抗９により保護回路３の出力を強制的にＬとしている。このため、第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバ１０Ａにおいては、電源電圧の急激な立上り時の過渡状態において、制御信号入力端子４の制御信号の状態に関わらず、保護回路３の出力が確実にＬとなり、出力端子８からの出力が不定となることを確実に防止することができる。
【００４０】
《第３の実施の形態》
以下、本発明に係る第３の実施の形態の半導体集積回路装置について図８及び図９を用いて説明する。図８は本発明に係る第３の実施の形態の半導体集積回路装置の構成図であり、図９は図８に示した半導体集積回路装置の回路図である。前述の第１の実施の形態と第２の実施の形態における半導体集積回路装置と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００４１】
前述の図１に示した第１の実施の形態の半導体集積回路装置において、第１電源端子７からの電源が急速に投入された稼働状態において、保護回路３におけるＰ型ＭＯＳトランジスタ４６のソースとゲートとの間の寄生容量４７により、保護回路４の出力がＬｏｗレベル（Ｌ）とならず、Ｈｉｇｈレベル（Ｈ）となり、リセット指令信号が制御回路２に対して出力されない期間が生じる場合がある。
【００４２】
このような保護回路３におけるＰ型ＭＯＳトランジスタ４６のソースとゲートとの間の寄生容量４７による悪影響を無くすため、第３の実施の形態の半導体集積回路装置においては、前述の第２の実施の形態の半導体集積回路装置と同様に、保護回路３の出力と第３電源端子７との間にプルダウン抵抗を設けると共に、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ４６のゲートと保護回路３の出力との間に抵抗１２を設けている。このように構成された第３の実施の形態の半導体集積回路装置は、第１電源端子７からの電源が急速に立ち上った場合においては、保護回路３におけるＰ型ＭＯＳトランジスタ４６のソースとゲートとの間の寄生容量４７による悪影響を無くすことができる。従って、第１電源端子７からの電源を急速に立ち上げた場合には、保護回路３の出力がＬｏｗレベル（Ｌ）となり、リセット指令信号が制御回路２に出力される。この結果、第１電源端子７からの電源を急速に立ち上げた場合でも、第３の実施の形態の半導体集積回路装置において、出力端子８からの出力が誤動作することなしに安定したものとなる。
【００４３】
なお、第３の実施の形態の半導体集積回路装置は２つの電源（高電圧電源及び低電圧電源）と１つの接地側端子を用いた回路構成であるが、１つの電源と１つの接地側端子により構成することも可能である。この場合に、出力回路に入力される電源電圧は、第１電源端子の電源電圧が用いられる。
【００４４】
《第４の実施の形態》
以下、本発明に係る第４の実施の形態の半導体集積回路装置について図１０から図１４を用いて説明する。図１０は本発明に係る第４の実施の形態の半導体集積回路装置の構成図である。図１１は第４の実施の形態の半導体集積回路装置におけるアナログスイッチ回路の具体的な構成を示す回路図である。図１２は図１１のアナログスイッチ回路を設けた半導体集積回路装置の具体的な構成を示す回路図である。図１３は本発明に係る第４の実施の形態の半導体集積回路装置における別の構成を有するアナログスイッチ回路を示す回路図である。図１４は図１３のアナログスイッチ回路を設けた半導体集積回路装置の具体的な構成を示す回路図である。
【００４５】
前述の第１の実施の形態から第３の実施の形態における半導体集積回路装置と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その説明は省略する。
図１０に示すように、第４の実施の形態の半導体集積回路装置は、第２の実施の形態の半導体集積回路装置の構成にアナログスイッチ回路１４を設けたものである。なお、第４の実施の形態の半導体集積回路装置は、第２の実施の形態の半導体集積回路装置にアナログスイッチ回路１４を設けた構成で説明するが、第３の実施の形態の半導体集積回路装置にアナログスイッチ回路１４を設けることも可能であり、このように構成しても同様の効果を有する。
【００４６】
半導体集積回路装置において、制御回路２の異常なリーク電流の発生は半導体集積回路装置の不良につながる。従って、そのような不良な半導体集積回路装置の工場出荷を確実に防止するために、制御回路２におけるリーク電流の検出は出荷前における重要な検査である。
【００４７】
制御回路２と保護回路３は、同じ半導体チップ内において第１電源端子７に接続され、且つ互いに電気的に接続されて集積されている。保護回路３に定常的に流れる電流と制御回路２のリーク電流とを比較した場合、保護回路３に流れる定常電流が数１００μＡ程度であり、制御回路２におけるリーク電流が数ｎＡであるため、半導体チップに対する通常の検査方法では制御回路２におけるリーク電流を確実に検出することが困難であった。
【００４８】
第４の実施の形態の半導体集積回路装置においては、前述の実施の形態の半導体集積回路装置における効果である、電源の急速な投入や遮断が生じた場合でも保護回路３が安定して動作するとともに、制御回路２におけるリーク電流を製品出荷前において容易に、且つ確実に検査できる構成を有している。
【００４９】
図１０に示すように、第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃには、第１電源端子５と保護回路３との間にアナログスイッチ回路１４が設けられている。また、半導体集積回路装置１０Ｃには、アナログスイッチ回路１４のオン／オフ制御を行う信号が入力される制御端子１３が設けられている。
【００５０】
図１１は第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃにおけるアナログスイッチ回路１４の具体的な回路図であり、第４の実施の形態におけるアナログスイッチ回路１４としては、Ｐ型ＭＯＳトランジスタを用いている。アナログスイッチ回路１４は、制御回路２のリーク電流を検査するときに、第１電源端子７から保護回路３に流れる電流を遮断するために設けられている。
【００５１】
第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃにおいて、制御回路２のリーク電流を検査するために、アナログスイッチ回路１４をオフ状態として、第１電源端子５から保護回路３に流れる電流を遮断している。このために、アナログスイッチ回路１４においては、第１電源端子５にＰ型ＭＯＳトランジスタのソースを接続し、Ｐ型ＭＯＳトランジスタのドレインを保護回路３の電源入力側に接続している。また、制御端子１３にＰ型ＭＯＳトランジスタのゲートが接続されている。
【００５２】
図１２は、図１１に示したアナログスイッチ回路１４を用いた第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃの回路図である。図１２に示すように、第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃにおいて、アナログスイッチ回路１４以外は前述の図９に示した第３の実施の形態の構成と同じである。従って、第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃの稼働状態においては、保護回路３が第１電源端子５の電源電圧を検出して、出力回路１の出力に不定期間が生じないよう構成されている。
【００５３】
上記のように構成された第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃでは、稼働状態において、制御端子１３はＬｏｗレベル（Ｌ）に設定されており、アナログスイッチ回路１４のＰ型ＭＯＳトランジスタはＯＮ状態である。この状態において、保護回路３には第１電源端子５から電流が流れ込みアクティブな状態となっている。従って、第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃの稼働状態において、第１電源端子５の電源電圧が降下(減電圧)した場合、第１電源端子５の電圧変動は保護回路３において検出可能な状態である。
【００５４】
一方、製品出荷前の制御回路２におけるリーク電流の検査状態においては、制御端子１３にＨｉｇｈレベル（Ｈ）の信号を入力し、アナログスイッチ回路１４のＰ型ＭＯＳトランジスタをＯＦＦ状態にする。このようにアナログスイッチ回路１４をオフ状態とすることにより、第１電源端子５と第３電源端子７との間に定常的に流れる電流を遮断することが可能であり、制御回路２におけるリーク電流が検出可能な状態となる。
【００５５】
なお、接地側の第３電源端子７の電圧が高くなり、保護回路３に印加される電圧が上昇したとき、保護回路３から第１電源端子側に電流が逆流して、第１電源端子５に接続されている制御回路２に過電流が流れ込む場合がある。このように制御回路２に過電流が流れ込んだ場合、制御回路２が破壊されるおそれがある。このような、問題を解決するものとして我々発明者は図１３に示すアナログスイッチ回路１４Ａを提案する。以下、アナログスイッチ回路１４Ａについて説明する。
【００５６】
図１３は第４の実施の形態におけるアナログスイッチ回路の別の構成例を示す回路図である。図１３に示したアナログスイッチ回路１４Ａは、２つのＰ型ＭＯＳトランジスタ１４１、１４２を用いて構成されている。一方のＰ型ＭＯＳトランジスタ１４１のソースに第１電源端子５を接続し、他方のＰ型ＭＯＳトランジスタ１４２のソースに保護回路３の電源側端子を接続している。そして、それぞれのＰ型ＭＯＳトランジスタ１４１、１４２のドレイン同士を互いに接続している。各Ｐ型ＭＯＳトランジスタ１４１、１４２のゲートは入力端子１３に接続されている。
【００５７】
図１４は、図１３に示したアナログスイッチ回路１４Ａを用いた第４の実施の形態の別の構成例を示す半導体集積回路装置１０Ｄの回路図である。図１４に示すように、この半導体集積回路装置１０Ｄにおいて、アナログスイッチ回路１４Ａ以外は前述の図９に示した第３の実施の形態の構成と同じである。従って、第４の実施の形態の半導体集積回路装置１０Ｃの稼働動作においては、保護回路３が第１電源端子５の電源電圧を検出して、出力回路からの出力において不定期間が生じないよう構成されている。
【００５８】
図１３及び図１４に示すように、アナログスイッチ回路１４ＡはＰ型ＭＯＳトランジスタ１４１と、それに逆接続されたＰ型ＭＯＳトランジスタ１４２とを設けている。アナログスイッチ回路１４Ａをこのように構成することにより、接地側の第３電源端子７の電圧が上昇し、保護回路３が電圧上昇した場合、Ｐ型ＭＯＳトランジスタ１４２のボディーダイオードにより、保護回路３から第１電源端子５へ流れる逆電流を防止することができる。従って、図１４に示した半導体集積回路装置１０Ｄは、制御回路２におけるリーク電流の確実で精度の高い検査が可能であるとともに、接地側の第３電源端子７の電圧が高くなり、保護回路３に印加される電圧が上昇したときでも、制御回路２に過電流が流れ込むことがなく、信頼性の高い半導体集積回路装置を提供することができる。上記の実施の形態においては、半導体集積回路装置としてＰＤＰ用ドライバを用いて説明したが、本発明の技術的思想はこのＰＤＰ用ドライバにのみ限定されるものではなく、ＰＤＰ以外の駆動回路において利用することができる。
【００５９】
図１５は第４の実施の形態の半導体集積回路装置における更に他の構成を示すブロックである。図１５に示すように、この半導体集積回路装置１０Ｅにおいては、１つの電源（５）と１つの接地側端子（７）により電源供給回路が構成されている。図１５に示す半導体集積回路装置１０Ｅは、図１０に示した制御回路２と出力回路１の機能を有しており、第１電源端子５から供給される電圧により制御回路２と出力回路１の機能を有する出力回路１Ａが駆動され、所望の信号が出力端子８から出力されるよう構成されている。このように、半導体集積回路装置において１つの電源と１つの接地側端子により電源供給回路を構成することは、本発明に係る前述の各実施の形態においても同様に構成することが可能である。
【００６０】
本発明によれば、半導体集積回路装置における保護回路が確実に動作して、出力回路におけるプッシュプル回路の同時ＯＮによる過電流発生を防止して、半導体集積回路装置の破壊を防止することができる。また、本発明においては、半導体集積回路装置における保護回路に流れる定常的な電流を確実に遮断することにより、出荷検査時に制御回路における異常リークを正確に検出することができる。本発明の半導体集積回路装置においては、高電圧の出力が誤動作することがなく、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を駆動する半導体集積回路装置の分野において特に優れた効果を有する。
【００６１】
以上のように、本発明に係る半導体集積回路装置は、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧の急速な変動時の過渡状態において、出力回路からの出力が不定状態となるのを確実に防止することができる。
また、本発明に係る半導体集積回路装置は、低電圧で動作する保護回路の出力と接地側端子との間に抵抗を設けて、電源投入時若しくは電源遮断時、又は電源電圧の急速な変動時の過渡状態において、保護回路の出力が不定となる期間を無くし、出力回路の出力を瞬時にハイインピーダンスの状態にすることができる。
【００６２】
また、本発明に係る半導体集積回路装置においては、保護回路内のヒステリシス作成回路であるＰ型ＭＯＳトランジスタのゲートと保護回路の出力との間に抵抗を設置しているため、第１電源端子からの電源の急速な投入により、ヒステリシス作成回路のＰＭＯＳトランジスタのソースとゲート間の寄生容量に起因する保護回路の誤動作を防止することができる。
【００６３】
また、本発明に係る半導体集積回路装置においては、半導体チップの検査時において、保護回路を遮断するＰ型ＭＯＳトランジスタのアナログスイッチ回路を設けているため、制御回路におけるリーク電流の正確な検査が可能となる。
さらに、本発明に係る半導体集積回路装置においては、第１電源端子と保護回路との間に２つのＰ型ＭＯＳトランジスタを有するアナログスイッチ回路を設けて、保護回路から第１電源端子に流れる逆電流を防止するよう構成されているため、制御回路のリーク電流の検査精度をさらに向上させている。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、出力を安定させる保護回路を有する半導体集積回路装置に関し、特にプラズマディスプレイパネル等の駆動回路として用いられる半導体集積回路装置において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の半導体集積回路装置であるＰＤＰ用ドライバを示す構成図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態のＰＤＰ用ドライバにおける問題点を説明するための構成図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態及び第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの構成における各部位の信号波形である。
【図４】本発明に係る第２の実施の形態の半導体集積回路装置であるＰＤＰ用ドライバを示す構成図である。
【図５】第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの具体的な回路を示す回路図である。
【図７】第２の実施の形態のＰＤＰ用ドライバにおける保護回路の基準電圧生成回路の構成を示す回路図である。
【図８】第３の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの具体的な回路を示す回路図である。
【図１０】第４の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの構成を示すブロック図である。
【図１１】第４の実施の形態のＰＤＰ用ドライバにおけるアナログスイッチ回路１４の構成を示す回路図である。
【図１２】図１１のアナログスイッチ回路１４を用いた第４の実施の形態のＰＤＰ用ドライバの具体的な回路を示す回路図である。
【図１３】第４の実施の形態のＰＤＰ用ドライバにおける別の構成のアナログスイッチ回路１４Ａを示す回路図である。
【図１４】図１３のアナログスイッチ回路１４Ａを用いた第４の実施の形態のＰＤＰ用ドライバを示す回路図である。
【図１５】第４の実施の形態の半導体集積回路装置における更に他の構成を示すブロックである。
【図１６】従来のＰＤＰ用ドライバを示す構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  出力回路
２  制御回路
３  保護回路
４  制御信号入力端子
５  第１電源端子
６  第２電源端子
７  第３電源端子
８  出力端子
９  プルダウン抵抗
１０  半導体集積回路装置
１２  抵抗
１４  アナログスイッチ回路
【図１】
2007311971.tif 000003
【図２】
2007311971.tif 000004
【図３】
2007311971.tif 000005
【図４】
2007311971.tif 000006
【図５】
2007311971.tif 000007
【図６】
2007311971.tif 000008
【図７】
2007311971.tif 000009
【図８】
2007311971.tif 000010
【図９】
2007311971.tif 000011
【図１０】
2007311971.tif 000012
【図１１】
2007311971.tif 000013
【図１２】
2007311971.tif 000014
【図１３】
2007311971.tif 000015
【図１４】
2007311971.tif 000016
【図１５】
2007311971.tif 000017
【図１６】
2007311971.tif 000018