JP2754548B2 - Shift register - Google Patents

Shift register

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JP2754548B2
JP2754548B2 JP63004515A JP451588A JP2754548B2 JP 2754548 B2 JP2754548 B2 JP 2754548B2 JP 63004515 A JP63004515 A JP 63004515A JP 451588 A JP451588 A JP 451588A JP 2754548 B2 JP2754548 B2 JP 2754548B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシフトレジスタの回路構成に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a circuit configuration of a shift register.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明はシフトレジスタの回路構成において、相補極
性の電界効果トランジスタを正帰還接続(サイリスタ接
続)したものをシフトレジスタのレジスタセルとして用
いることにより、シフトレジスタの構成が簡易になると
いう効果を有するものである。
The present invention has an effect that the structure of the shift register is simplified by using a circuit in which the field effect transistors of complementary polarity are connected in positive feedback (thyristor connection) as the register cells of the shift register. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のシフトレジスタの回路構成は、「テレビジョン
学会誌Vol.41、No.11(1987)サイリスタシフトレジス
タによるバイポーラICイメージセンサ」の図5に示され
る。イメージセンサへのシフトレジスタの応用例が示さ
れている。シフトレジスタの構成要素としてバイポーラ
トランジスタ、センサ素子としてはフォトトランジスタ
を用いている。近年原稿とイメージセンサを1対1で密
着させて光学情報を読取る密着型イメージセンサといも
のが考案されているが、極めて長い(例えばA3サイズな
らば297ミリメートル)イメージセンサを必要とする。
The circuit configuration of a conventional shift register is shown in FIG. 5 of “Television Society Journal Vol. 41, No. 11 (1987) Bipolar IC image sensor using thyristor shift register”. An application example of a shift register to an image sensor is shown. A bipolar transistor is used as a component of the shift register, and a phototransistor is used as a sensor element. In recent years, a contact type image sensor that reads optical information by bringing a document and an image sensor into close contact with each other on a one-to-one basis has been devised. However, an extremely long image sensor (for example, 297 mm for an A3 size) is required.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、前述の従来技術では単結晶シリコン基板を原
料としてトランジスタを形成するので長尺のイメージセ
ンサを容易に構成できないという問題点を有する。そこ
で安価な大面積基板(たとえばパイレックスガラスな
ど)に低温で積層することができるアモルファスシリコ
ン薄膜が利用される。アモルファスシリコン薄膜を利用
すれば、フォトダイオードや電界効果トランジスタが構
成できることが知られている。そこで本発明は前述の技
術を応用しフォトダイオードと共に形成するアモルファ
スシリコン薄膜のシフトレジスタの回路構成を提供する
ことを目的とする。
However, in the above-described prior art, since a transistor is formed using a single crystal silicon substrate as a raw material, there is a problem that a long image sensor cannot be easily formed. Therefore, an amorphous silicon thin film that can be laminated at a low temperature on an inexpensive large-area substrate (for example, Pyrex glass) is used. It is known that a photodiode or a field effect transistor can be formed by using an amorphous silicon thin film. Therefore, an object of the present invention is to provide a circuit configuration of an amorphous silicon thin film shift register formed together with a photodiode by applying the above-described technology.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、スタートパルスを順次転送する複数段のセ
ルからなるシフトレジスタにおいて、 前記各セルは、少なくとも第1導電型の第1の電界効
果トランジスタと第2導電型の第2の電界効果トランジ
スタを有すると共に、 前記第1の電界効果トランジスタのドレインと第1の
抵抗とを直列接続して第1の直列回路を構成し、前記第
2の電界効果トランジスタのドレインと第2の抵抗とを
直列接続して第2の直列回路を構成し、前記第1の電界
効果トランジスタのゲートに前記第2の電界効果トラン
ジスタのドレイン出力を入力し、前記第2の電界効果ト
ランジスタのゲートに前記第1の電界効果トランジスタ
のドレイン出力を入力して構成され、且つ 前記スタートパルス或いは前段セルの出力をゲートに
入力し、その入力に応じた出力を次段セルの前記第1の
電界効果トランジスタ或いは前記第2の電界効果トラン
ジスタのゲートに供給して当該次段セルへの前記スター
トパルスの転送を制御する第3の電界効果トランジスタ
を有してなり、 前記複数段のセルは、電源端子と第1位相クロックの
入力端子との間に前記第1の直列回路及び前記第2の直
列回路を各々接続するセルと、前記電源端子と第2位相
クロックの入力端子との間に前記第1の直列回路及び前
記第2の直列回路を各々接続するセルとを、交互に設け
て構成される ことを特徴とする。
The present invention provides a shift register including a plurality of cells sequentially transferring a start pulse, wherein each of the cells includes at least a first field-effect transistor of a first conductivity type and a second field-effect transistor of a second conductivity type. A drain of the first field-effect transistor and a first resistor are connected in series to form a first series circuit, and a drain of the second field-effect transistor and a second resistor are connected in series To form a second series circuit, the drain output of the second field-effect transistor is input to the gate of the first field-effect transistor, and the first electric field is connected to the gate of the second field-effect transistor. The drain output of the effect transistor is input, and the start pulse or the output of the preceding cell is input to the gate, and the output corresponding to the input is output. A third field effect transistor that supplies a gate of the first field effect transistor or the second field effect transistor of a stage cell to control transfer of the start pulse to the next stage cell, The cells of the plurality of stages include a cell that connects the first series circuit and the second series circuit between a power supply terminal and an input terminal of a first phase clock, and a cell that connects the power supply terminal and a second phase clock. And a cell for connecting the first series circuit and the second series circuit to an input terminal alternately.

〔作 用〕(Operation)

本発明の上記の構成によれば、第1、2の電界効果ト
ランジスタが正帰還となるように接続されることによ
り、記憶機能を有するのでレジスタセルとして用いるこ
とができ、第1、第2の電界効果トランジスタ1組で1
レジスタセルが構成されるのでシフトレジスタの構成が
容易となる。
According to the above configuration of the present invention, the first and second field-effect transistors are connected so as to provide a positive feedback, and thus have a storage function and can be used as a register cell. One set of field effect transistors
Since the register cells are configured, the configuration of the shift register is facilitated.

〔実 施 例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例におけるシフトレジスタの回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a shift register according to an embodiment of the present invention.

電源端子VDDには、スタートパルス入力端子SP、正相
クロック入力端子CL及び逆相クロック入力端子に印
加される電圧の最高電位が与えられる。
The highest potential of the voltage applied to the start pulse input terminal SP, the positive phase clock input terminal CL, and the negative phase clock input terminal is applied to the power supply terminal VDD.

第2図は第1図の実施例の動作波形タイムチャートを
示す。スタートパルス入力端子SP、正相クロック入力端
子CL、逆相クロック入力端子にはそれぞれ第2図に
示す波形SP、CL、が印加される。電界効果トランジ
スタT100〜T115はNチャネルエンハンスメント型電界効
果トランジスタである。R11〜R18は抵抗である。電界効
果トランジスタT120〜T123はPチャネルエンハンスメン
ト型電界効果トランジスタである。端子100〜107では第
2図に示す波形100〜107が得られる。
FIG. 2 shows an operation waveform time chart of the embodiment of FIG. Waveforms SP and CL shown in FIG. 2 are applied to the start pulse input terminal SP, the positive phase clock input terminal CL, and the negative phase clock input terminal, respectively. The field effect transistors T100 to T115 are N-channel enhancement type field effect transistors. R11 to R18 are resistors. The field effect transistors T120 to T123 are P-channel enhancement type field effect transistors. At terminals 100 to 107, waveforms 100 to 107 shown in FIG. 2 are obtained.

第3図は本発明のシフトレジスタのレジスタセルの回
路図である。電界効果トランジスタT31はPチャネルエ
ンハンスメント型電界効果トランジスタ、電界効果トラ
ンジスタT30はNチャネルエンハンスメント型電界効果
トランジスタである。
FIG. 3 is a circuit diagram of a register cell of the shift register of the present invention. The field effect transistor T31 is a P-channel enhancement type field effect transistor, and the field effect transistor T30 is an N-channel enhancement type field effect transistor.

次に第3図を用いてレジスタセルの記憶機能について
説明する。端子301に正電源、端子300に負電源が接続さ
れる。ここで、電界効果トランジスタT30、T31はオフ状
態である。次にスイッチS312(またはS311)をオンする
と、電界効果トランジスタT31(またはT30)がオンし、
それに伴って、電界効果トランジスタT30(またはT31)
がオンする。ここで電界効果トランジスタT30、T31はオ
ン状態となったので、次にスイッチS312(またはS311)
をオフすると電界効果トランジスタT30、T31のオン状態
は維持される。なぜならスイッチS312(またはT311)と
電界効果トランジスタT30(またはT31)は並列であるか
らである。次に電界効果トランジスタのオン状態をオフ
状態にする方法は2つである。1つは、端子301、端子3
00に接続された電源を切断する、あるいは0にする、あ
るいは極性を反転させるという方法である。もう1つ
は、スイッチS313(またはS310)をオンすると電界効果
トランジスタS31(またはT30)がオフし、それに伴っ
て、電界効果トランジスタT30(またはT31)がオフす
る。ここで電界効果トランジスタT30、T31は、オフ状態
となったので、電界効果トランジスタT30、T31のゲート
電圧は、抵抗R30、R31によって保たれており、次にスイ
ッチS313(またはS310)をオフすると電界効果トランジ
スタT30、T31のオフ状態は維持される。なぜならスイッ
チS313(またはS310)と抵抗R31(またはR30)は並列で
あるからである。以上のようにレジスタセルは電界効果
トランジスタT30、T31のオン状態あるいはオフ状態によ
って2つの状態を記憶することができ、その書き換えは
スイッチS310〜S313のオンオフあるいは端子300、301間
に加える電源のオンオフによる。
Next, the storage function of the register cell will be described with reference to FIG. A positive power supply is connected to the terminal 301, and a negative power supply is connected to the terminal 300. Here, the field effect transistors T30 and T31 are off. Next, when the switch S312 (or S311) is turned on, the field-effect transistor T31 (or T30) is turned on,
Accordingly, the field effect transistor T30 (or T31)
Turns on. Here, the field effect transistors T30 and T31 are turned on, and then the switch S312 (or S311) is turned on.
Is turned off, the on state of the field effect transistors T30 and T31 is maintained. This is because the switch S312 (or T311) and the field effect transistor T30 (or T31) are in parallel. Next, there are two methods for turning the on-state of the field-effect transistor into the off-state. One is terminal 301, terminal 3
This is a method of turning off the power supply connected to 00, setting it to 0, or inverting the polarity. Second, when the switch S313 (or S310) is turned on, the field-effect transistor S31 (or T30) is turned off, and accordingly, the field-effect transistor T30 (or T31) is turned off. Since the field-effect transistors T30 and T31 are now turned off, the gate voltages of the field-effect transistors T30 and T31 are maintained by the resistors R30 and R31. The off state of the effect transistors T30 and T31 is maintained. This is because the switch S313 (or S310) and the resistor R31 (or R30) are in parallel. As described above, the register cell can store two states depending on the on-state or off-state of the field-effect transistors T30 and T31. by.

第4図は本発明のシフトレジスタのレジスタセルの回
路図であり、静電容量の影響を考慮している。コンデン
サC42、C43は電界効果トランジスタT30、T31のドレイン
容量である。また、コンデンサC40、C41は電界効果トラ
ンジスタT30、T31のゲート容量及び回路動作安定化のた
め付加したコンデンサの和である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a register cell of the shift register of the present invention, taking into account the influence of capacitance. Capacitors C42 and C43 are drain capacitances of the field effect transistors T30 and T31. The capacitors C40 and C41 are the sum of the gate capacitance of the field effect transistors T30 and T31 and the capacitor added for stabilizing the circuit operation.

次に第4図を用いてレジスタセルの記憶機能の回路動
作安定化の原理を説明する。端子301に正電源、端子300
に負電源を接続する。電界効果トランジスタT30、T31は
初期においてオフ状態である。端子301、300間に電源を
接続するとコンデンサC42(またはC43)へ抵抗R31(ま
たはR30)を介して充電電流iが流れる。抵抗R31(また
はR30)には電圧降下i×R31(またはi×R30)が発生
する。コンデンサC42、C43の蓄えた電荷の初期値は0で
あるから、抵抗R31、R30の電圧降下の初期値は、端子30
1、300間に印加された電源電圧Eと等しい。以上から抵
抗R31の電圧降下V31は、 であらわされる。電圧降下V31は電界効果トランジスタT
31のスレッショルド電圧Vth31よりもあきらかに大きい
ので、時定数C42×R31が電界効果トランジスタT31の応
答速度より大きい場合は第3図で説明した場合と異なり
電界効果トランジスタT31はオンしてしまうので電界効
果トランジスタT30もそれに伴ってオンしてしまう。こ
れを防ぐには時定数C42×C31を電界効果トランジスタT3
1の応答速度よりも小さくすれば良い。時定数C42×C31
を小さくするには、電界効果トランジスタT30のドレイ
ン容量として固有であるコンデンサC42は変えられない
ので抵抗R31を小さくする。ところが抵抗R31(またはR3
0)を小さくすると消費電流が増加するので好ましくな
い。レジスタセルがオンした場合の消費電流Iは であらわされるからである。
Next, the principle of stabilizing the circuit operation of the storage function of the register cell will be described with reference to FIG. Positive power supply at terminal 301, terminal 300
To the negative power supply. The field effect transistors T30 and T31 are initially off. When a power supply is connected between the terminals 301 and 300, a charging current i flows to the capacitor C42 (or C43) via the resistor R31 (or R30). A voltage drop i × R31 (or i × R30) occurs in the resistor R31 (or R30). Since the initial value of the charges stored in the capacitors C42 and C43 is 0, the initial value of the voltage drop of the resistors R31 and R30 is
It is equal to the power supply voltage E applied between 1,300. The voltage drop V 31 of the resistor R31 from above, It is represented by Voltage drop V 31 is a field effect transistor T
Since the threshold voltage Vth 31 is obviously larger than the threshold voltage Vth 31, the field effect transistor T 31 turns on unlike the case described in FIG. 3 when the time constant C 42 × R 31 is higher than the response speed of the field effect transistor T 31 . Therefore, the field effect transistor T30 is also turned on accordingly. To prevent this, set the time constant C 42 × C 31 to the field effect transistor T3.
What is necessary is just to make it smaller than the response speed of 1. Time constant C 42 × C 31
To reduce the capacitor C 42 is unique as a drain capacitance of the field effect transistor T30 is to reduce the resistance R31 does not changed. However, the resistor R31 (or R3
Decreasing 0) is not preferable because current consumption increases. The current consumption I when the register cell is turned on is It is because it is expressed.

そこでコンデンサC40、C41を新たに設けるわけである
がその動作原理を説明する。コンデンサC41を設けた場
合の抵抗R31の電圧降下V31は、 となる。電界効果トランジスタT31のスレッショルド電
圧Vth31よりも抵抗R31の電圧降下V31が小さければ、電
界効果トランジスタT31はオンしないことから、 なる関係が必要となる。同様に電界効果トランジスタT3
0のスレッショルド電圧Vth30に関しても、 なる関係が必要である。
Therefore, capacitors C40 and C41 are newly provided. The operation principle will be described. Voltage drop V 31 of the resistor R31 in the case of providing the capacitor C41 is Becomes Smaller voltage drop V 31 of the resistor R31 than the threshold voltage Vth31 of the field-effect transistor T31 is, since the field-effect transistor T31 is not turned on, Relationship is required. Similarly, a field-effect transistor T3
Regarding the threshold voltage Vth30 of 0, Relationship is needed.

第5図は本発明のシフトレジスタのレジスタセルをア
モルファスシリコン薄膜で構成した一実施例の断面図で
ある。絶縁基板500(パイレックスガラス、石英、SiO2
など)の上に、アモルファスシリコン薄膜501(他にポ
リシリコンなど)を形成し所望のパターンにエッチング
する。ゲート絶縁膜502上にゲート電極503を形成し所望
のパターンにエッチングする。次に層間絶縁膜504を形
成しコンタクトホールをエッチングする。次に金属配線
膜505を形成し所望のパターンにエッチングする。以上
の工程によって第5図において端子506、端子507、ゲー
ト電極503間に電界効果トランジスタが形成され、同時
に端子507、端子508間に抵抗およびコンデンサが形成さ
れる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of one embodiment in which the register cell of the shift register of the present invention is formed of an amorphous silicon thin film. Insulating substrate 500 (pyrex glass, quartz, SiO 2
, Etc.), an amorphous silicon thin film 501 (otherwise, polysilicon, etc.) is formed and etched into a desired pattern. A gate electrode 503 is formed on the gate insulating film 502 and is etched into a desired pattern. Next, an interlayer insulating film 504 is formed, and the contact holes are etched. Next, a metal wiring film 505 is formed and etched into a desired pattern. Through the above steps, a field effect transistor is formed between the terminal 506, the terminal 507, and the gate electrode 503 in FIG. 5, and at the same time, a resistor and a capacitor are formed between the terminal 507 and the terminal 508.

以上、第3図、第4図、第5図を説明した中で明らか
にした原理、手段、構造、作成方法に基づいた一実施例
である第1図の回路図を第2図のタイムチャートと共に
説明する。波形CLに対して波形は必ず逆の論理とな
るので、以下波形CLにのみ注目して説明する。波形CLが
ローレベルであるときに波形SPをハイレベルにすると電
界効果トランジスタT100、T101がオンするので端子100
における波形100(以下波形100と略す。)はローレベル
となる。次に波形CLがハイレベルに変化すると電界効果
トランジスタT100、T101はオフし、それに伴って電界効
果トランジスタT120はオンするので波形101はハイレベ
ルが維持され、抵抗R12に電圧降下が発生するので電界
効果トランジスタT102、T103がオンして、抵抗R11に電
圧降下が発生するので波形100のローレベルは維持され
る。それに伴って抵抗R12の電圧降下によって電界効果
トランジスタT104、T105がオンするので、抵抗R13に電
圧降下が発生し、波形102がローレベルとなる。次に波
形CLがローレベルに変化すると(波形SPはローレベルと
する。)電界効果トランジスタT100、T102はオフとなる
ので波形100はハイレベルとなる。波形101はハイレベル
が維持される。それらに伴って電界効果トランジスタT1
04はオフし、それに伴って電界効果トランジスタT121は
オンするので波形103はハイレベルが維持され、抵抗R14
に電圧降下が発生するので電界効果トランジスタT106、
T107がオンして、抵抗R13に電圧降下が発生するので波
形102のローレベルは維持される。それに伴って抵抗R14
の電圧降下によって電界効果トランジスタT108、T109が
オンするので、抵抗R15に電圧効果が発生し、波形104が
ローレベルとなる。
The circuit diagram of FIG. 1, which is an embodiment based on the principle, means, structure, and method of production clarified in the description of FIGS. 3, 4, and 5, is shown in the time chart of FIG. It is explained together with. Since the waveform always has the opposite logic to the waveform CL, only the waveform CL will be described below. When the waveform SP is set to the high level while the waveform CL is at the low level, the field-effect transistors T100 and T101 are turned on.
Is low level (hereinafter, abbreviated as waveform 100). Next, when the waveform CL changes to a high level, the field-effect transistors T100 and T101 turn off, and the field-effect transistor T120 turns on accordingly, so that the waveform 101 is maintained at a high level, and a voltage drop occurs in the resistor R12. Since the effect transistors T102 and T103 are turned on and a voltage drop occurs in the resistor R11, the low level of the waveform 100 is maintained. Accordingly, the field effect transistors T104 and T105 are turned on by the voltage drop of the resistor R12, so that a voltage drop occurs in the resistor R13, and the waveform 102 becomes a low level. Next, when the waveform CL changes to the low level (the waveform SP is set to the low level), the field-effect transistors T100 and T102 are turned off, so that the waveform 100 becomes the high level. The waveform 101 is maintained at a high level. Along with them, a field effect transistor T1
04 turns off, and accordingly, the field effect transistor T121 turns on, so that the waveform 103 is maintained at a high level and the resistance R14
Since a voltage drop occurs in the field effect transistor T106,
When T107 is turned on and a voltage drop occurs in the resistor R13, the low level of the waveform 102 is maintained. Along with that, resistor R14
Since the field effect transistors T108 and T109 are turned on by the voltage drop, a voltage effect occurs in the resistor R15, and the waveform 104 becomes low level.

以上の動作の繰り返しによってシフトレジスタとして
の動作が行なわれる。直列に接続されている電界効果ト
ランジスタ、たとえばT102とT103あるいはT104とT105は
ソースとドレインが直列に接続されていれば接続の順番
は逆でも良い。電界効果トランジスタT102とT105あるい
はT106とT109はソースとドレインとゲートを共通とした
単一の電界効果トランジスタとして用いることができ
る。すなわち、電界効果トランジスタT103とT104あるい
はT107とT108のソース電極間を短絡するのと等しい。ま
た電界効果トランジスタT101、T102、T105、T106、T10
9、T110、T113、T114の代替としてダイオードを用いる
ことができる。その際ダイオードの極性はクロック入力
端子CL、側にカソードを接続する。
The operation as a shift register is performed by repeating the above operation. The order of connection of the field-effect transistors connected in series, for example, T102 and T103 or T104 and T105 may be reversed as long as the source and the drain are connected in series. The field effect transistors T102 and T105 or T106 and T109 can be used as a single field effect transistor having a common source, drain and gate. That is, this is equivalent to short-circuiting between the source electrodes of the field-effect transistors T103 and T104 or T107 and T108. Field effect transistors T101, T102, T105, T106, T10
9, a diode can be used as an alternative to T110, T113, and T114. At this time, the polarity of the diode is connected to the cathode on the side of the clock input terminal CL.

第6図は本発明のシフトレジスタの他の実施例の回路
図である。第7図は第6図に示すシフトレジスタの動作
波形タイムチャートである。電源端子VDDにはスタート
パルス入力端子、正相クロック入力端子CL及び、逆
相クロック入力端子に印加される電圧の最高電位が
与えられる。
FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of the shift register of the present invention. FIG. 7 is an operation waveform time chart of the shift register shown in FIG. The power supply terminal VDD is supplied with the highest potential of the voltage applied to the start pulse input terminal, the positive-phase clock input terminal CL, and the negative-phase clock input terminal.

またスタートパルス入力端子、正相クロック入力
端子CL、逆相クロック入力端子にはそれぞれ第7図
に示す波形、CL、が印加される。電界効果トラ
ンジスタT611〜T617はNチャネルエンハンスメント型電
界効果トランジスタである。R61〜R68は抵抗である。電
界効果トランジスタT600〜T607はPチャネルエンハンス
メント型電界効果トランジスタである。端子600〜607に
は第7図に示す波形600〜607が得られる。第1図の実施
例と異なる点は、シフトレジスタの1セルを構成する素
子数が少ない点と第2図における波形102と第7図にお
ける波形603を比較すればわかるように得られるパルス
幅が、第2図においてはクロックの1周期であり、第7
図においては1/2周期である点である。
The waveform and CL shown in FIG. 7 are applied to the start pulse input terminal, the positive phase clock input terminal CL, and the negative phase clock input terminal, respectively. The field effect transistors T611 to T617 are N-channel enhancement type field effect transistors. R61 to R68 are resistors. The field effect transistors T600 to T607 are P-channel enhancement type field effect transistors. Waveforms 600 to 607 shown in FIG. 7 are obtained at the terminals 600 to 607. The difference from the embodiment of FIG. 1 lies in that the number of elements constituting one cell of the shift register is small, and the pulse width obtained as can be seen by comparing the waveform 102 in FIG. 2 with the waveform 603 in FIG. , FIG. 2 shows one cycle of the clock, and FIG.
This is a point corresponding to a half cycle in the figure.

第8図は本発明のシフトレジスタをイメージセンサに
応用した実施例の回路図である。シフトレジスタ801
は、電界効果トランジスタ802を時系列時にオンオフ制
御してフォトダイオード803を電荷蓄積モードにより動
作させる。端子804からはフォトダイオード803への再充
電電流がシフトレジスタ801の制御により時系列的に出
力される。
FIG. 8 is a circuit diagram of an embodiment in which the shift register of the present invention is applied to an image sensor. Shift register 801
Turns on / off the field effect transistor 802 in time series, and operates the photodiode 803 in the charge accumulation mode. A recharge current to the photodiode 803 is output from the terminal 804 in time series under the control of the shift register 801.

従来例でも説明した密着型イメージセンサはとても長
いので、一チップあたりの幅をいかに細くするかという
ことが量産性の決め手となる。そこで本発明のような1
レジスタセルあたりの素子数が少ないシフトレジスタが
必要となるわけである。また、チップ上を配線される電
源など、チップと同一の長さを有する配線の数もチップ
の幅を決める要因となる。第8図に示す実施例は電源が
1本、クロック2本、センサの信号線1本、計4本で済
むわけであるから従来行なわれている方式に比べ少な
い。また、イメージセンサにおいては、選択される電界
効果トランジスタ802は1つであるから、それに対応す
るレジスタセルの電界効果トランジスタのみオンするよ
うに、正論理であるか負論理であるか論理構成を選択す
れば、とても低消費電流化できる。
Since the contact type image sensor described in the conventional example is very long, how to reduce the width per chip is a decisive factor in mass productivity. Therefore, one such as the present invention
This means that a shift register having a small number of elements per register cell is required. Further, the number of wirings having the same length as the chip, such as a power supply wired on the chip, also determines the width of the chip. The embodiment shown in FIG. 8 requires only one power supply, two clocks, and one signal line of the sensor, which is a total of four. Further, in the image sensor, since only one field effect transistor 802 is selected, a logic configuration of positive logic or negative logic is selected so that only the field effect transistor of the corresponding register cell is turned on. By doing so, the current consumption can be reduced significantly.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように本発明によれば、シフトレジスタの
各段のセルにおいて、互いに相補型の第1の電界効果ト
ランジスタ及び第2の電界効果トランジスタのそれぞれ
のゲートには、他方のトランジスタのドレイン出力が帰
還されるように構成することにより、各セルが記憶機能
を有するシフトレジスタを構成するので、各セルにおけ
る素子数が減少し、簡単な構成のシフトレジスタを提供
することができる。
As described above, according to the present invention, in each cell of each stage of the shift register, the gates of the first and second field-effect transistors complementary to each other are connected to the drain output of the other transistor. Is fed back, so that each cell forms a shift register having a storage function, the number of elements in each cell is reduced, and a shift register with a simple configuration can be provided.

また、各セルにおいて、記憶機能のセルに対するスタ
ートパルスの転送を制御する第3の電界効果トランジス
タを備え、また各セルは、シフトレジスタの動作を制御
する互いに位相が異なる2つのクロック入力端子のいず
れか一方と電源端子との間に接続されて構成され、一方
のクロック入力端子に接続されるセルと、他方のクロッ
ク入力端子に接続されるセルとが交互に設けられて構成
される。これにより、クロックに応じてスタートパルス
が順次転送されることになる。従って、各セルに共通し
て必要な配線が、2つのクロック用と電源用で済むこと
になり、素子数だけでなく配線数をも低減できる。
Each cell includes a third field-effect transistor that controls the transfer of a start pulse to a cell having a storage function, and each cell has one of two clock input terminals having different phases to control the operation of the shift register. One of the cells is connected to one of the clock input terminals, and the other is connected to the other clock input terminal. Thus, the start pulses are sequentially transferred according to the clock. Therefore, only two wires for the clock and the power supply are required in common for each cell, so that not only the number of elements but also the number of wires can be reduced.

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

第1図は本発明のシフトレジスタの一実施例を示す回路
図。 第2図は第1図のシフトレジスタの動作波形タイムチャ
ート。 第3図は本発明のシフトレジスタのレジスタセルの回路
図。 第4図は本発明のシフトレジスタのレジスタセルの回路
図。 第5図は本発明のシフトレジスタのレジスタセルをアモ
ルファスシリコン薄膜で構成した一実施例の断面図。 第6図は本発明のシフトレジスタの他の実施例を示す回
路図。 第7図は第6図のシフトレジスタの動作波形タイムチャ
ート。 第8図は本発明のシフトレジスタをイメージセンサに応
用した実施例を示す回路図。 VDD……電源端子 SP……スタートパルス入力端子 CL……正相クロック入力端子 ……逆相クロック入力端子 T100〜T115……電界効果トランジスタ R11〜R18……抵抗 T120〜T123……電界効果トランジスタ 100〜107……端子 T30、T31……電界効果トランジスタ 300〜303……端子 S310〜S313……スイッチ R30、R31……抵抗 C40〜C43……コンデンサ 500……絶縁基板 501……アモルファスシリコン薄膜 502……ゲート絶縁膜 503……ゲート電極 504……層間絶縁膜 505……金属配線膜 506、507、508……端子 ……スタートパルス入力端子 T611〜T617……電界効果トランジスタ R61〜R68……抵抗 T600〜T607……電界効果トランジスタ 600〜607……端子 801……シフトレジスタ 802……電界効果トランジスタ 803……フォトダイオード 804……端子
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a shift register of the present invention. FIG. 2 is an operation waveform time chart of the shift register of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of a register cell of the shift register of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram of a register cell of the shift register of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of one embodiment in which the register cell of the shift register of the present invention is formed of an amorphous silicon thin film. FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the shift register of the present invention. FIG. 7 is an operation waveform time chart of the shift register of FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment in which the shift register of the present invention is applied to an image sensor. VDD Power supply terminal SP Start pulse input terminal CL Normal phase clock input terminal Negative phase clock input terminal T100 to T115 Field effect transistors R11 to R18 Resistance T120 to T123 Field effect transistors 100 ... 107 Terminals T30, T31 Field-effect transistors 300-303 Terminals S310-S313 Switches R30, R31 Resistors C40-C43 Capacitors 500 Insulating substrate 501 Amorphous silicon thin film 502 ... Gate insulating film 503 ... Gate electrode 504 ... Interlayer insulating film 505 ... Metal wiring film 506,507,508 ... Terminal ... Start pulse input terminal T611-T617 ... Field-effect transistor R61-R68 ... Resistance T600 ~ T607 ... Field effect transistor 600 ~ 607 ... Terminal 801 ... Shift register 802 ... Field effect transistor 803 ... Photodiode 804 ... Terminal

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】スタートパルスを順次転送する複数段のセ
ルからなるシフトレジスタにおいて、 前記各セルは、少なくとも第1導電型の第1の電界効果
トランジスタと第2導電型の第2の電界効果トランジス
タを有すると共に、 前記第1の電界効果トランジスタのドレインと第1の抵
抗とを直列接続して第1の直列回路を構成し、前記第2
の電界効果トランジスタのドレインと第2の抵抗とを直
列接続して第2の直列回路を構成し、前記第1の電界効
果トランジスタのゲートに前記第2の電界効果トランジ
スタのドレイン出力を入力し、前記第2の電界効果トラ
ンジスタのゲートに前記第1の電界効果トランジスタの
ドレイン出力を入力して構成され、且つ 前記スタートパルス或いは前段セルの出力をゲートに入
力し、その入力に応じた出力を次段セルの前記第1の電
界効果トランジスタ或いは前記第2の電界効果トランジ
スタのゲートに供給して当該次段セルへの前記スタート
パルスの転送を制御する第3の電界効果トランジスタを
有してなり、 前記複数段のセルは、電源端子と第1位相クロックの入
力端子との間に前記第1の直列回路及び前記第2の直列
回路を各々接続するセルと、前記電源端子と第2位相ク
ロックの入力端子との間に前記第1の直列回路及び前記
第2の直列回路を各々接続するセルとを、交互に設けて
構成される ことを特徴とするシフトレジスタ。
1. A shift register comprising a plurality of cells sequentially transferring a start pulse, wherein each of the cells is at least a first field-effect transistor of a first conductivity type and a second field-effect transistor of a second conductivity type. And a drain of the first field-effect transistor and a first resistor are connected in series to form a first series circuit;
Forming a second series circuit by connecting the drain of the field-effect transistor and the second resistor in series, inputting the drain output of the second field-effect transistor to the gate of the first field-effect transistor, The drain output of the first field-effect transistor is input to the gate of the second field-effect transistor, and the start pulse or the output of the preceding cell is input to the gate, and the output corresponding to the input is output to the next. A third field effect transistor that supplies a gate of the first field effect transistor or the second field effect transistor of a stage cell to control transfer of the start pulse to the next stage cell, The cells of the plurality of stages respectively connect the first series circuit and the second series circuit between a power supply terminal and an input terminal of a first phase clock. A cell and a cell for connecting the first series circuit and the second series circuit between the power supply terminal and the input terminal of the second phase clock are provided alternately. Shift register.
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