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Description
本実施の形態では、ゲートドライバ回路(「ゲートドライバ」ともいう。)を有する半導体装置について、図1(A)〜図3(C)を参照して説明する。
本実施の形態では、ゲートドライバ回路の構成及び動作について説明する。
ゲートドライバ回路の構成について、図4(A)を参照して説明する。
図4(A)のゲートドライバ回路の動作について、図4(B)及び図5(A)〜図5(I)を参照して説明する。
次に、図4(A)とは異なるゲートドライバ回路の構成について、図9(A)を参照して説明する。
図9(A)のゲートドライバ回路の動作について、図9(B)を参照して説明する。図9(B)に、ゲートドライバ回路の動作の一例を示す。
本実施の形態では、ゲートドライバ回路の構成及び動作について説明する。
ゲートドライバ回路の構成について、以下に説明する。
次に、図10(A)のゲートドライバ回路の動作について、以下に説明する。
次に、図10(A)とは異なるゲートドライバ回路の構成について、以下に説明する。ここでは、ゲートドライバ回路が、回路100A又は回路100Bと同様の機能を有するN(Nは自然数)個の回路を有する場合について説明する。
図14(A)のゲートドライバ回路の動作について、図14(B)、及び図15(A)〜図15(E)を参照して説明する。ここでは、実施の形態2で説明した図5(A)〜図5(G)で示す動作1〜動作7を実現するための、図14(A)のゲートドライバ回路の動作について説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明したゲートドライバ回路を有する半導体装置について説明する。
本実施の形態の半導体装置の構成の一例について、図16(A)を参照して説明する。図16(A)に、半導体装置の回路図の一例を示す。図16(A)の半導体装置は、ゲートドライバを構成する回路200A及び回路200Bを有する。
図16(A)の半導体装置の動作の一例について、図17に示すタイミングチャートを参照して説明する。また、図18(A)〜図23はそれぞれ、図16(A)の半導体装置の動作の一例を説明するための図及び動作の一例を示すタイミングチャートである。なお、上記実施の形態で説明した内容と共通するところは、その説明を省略する。
次に、トランジスタのチャネル幅、チャネル長等の、トランジスタのサイズについて説明する。なお、トランジスタのチャネル幅と記載する場合、トランジスタのW/L(Wはチャネル幅、Lはチャネル長)比と言い換えることがある。
次に、本実施の形態の半導体装置の構成の一例について、図16(A)とは異なる半導体装置の回路図の一例を、図16(B)、及び図24(A)〜図25(B)を参照して説明する。
次に、本実施の形態の半導体装置の構成の一例について、図16(A)、図16(B)、及び図24(A)〜図25(B)とは異なる半導体装置の回路図の一例について、図26を参照して説明する。
図26の半導体装置の動作の一例について、図27に示すタイミングチャートを参照して説明する。また、図28(A)〜図29(B)は、図26の半導体装置の動作の一例を説明するための図である。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明したゲートドライバ回路を有する半導体装置について説明する。
本実施の形態の半導体装置の構成について、図31(A)及び図31(B)を参照して説明する。図31(A)及び図31(B)に、半導体装置の回路図の一例を示す。
次に、図31(B)の半導体装置の動作の一例について、図32(A)〜図35(B)を参照して説明する。図32(A)〜図35(B)は、順に、実施の形態4で説明した期間a1、期間b1、期間c1、期間d1、期間a2、期間b2、期間c2、期間d2における半導体装置の模式図に相当する。
次に、トランジスタの、チャネル幅、チャネル長等の、トランジスタのサイズについて説明する。
次に、本実施の形態の半導体装置の回路の一例について、図31(B)とは異なる半導体装置の回路図の一例を、図36(A)〜図41(B)を参照して説明する。
次に、図41(A)の半導体装置の動作について、図42(A)〜図45(B)を参照して説明する。図42(A)〜図45(B)は、順に、期間a1、期間b1、期間c1、期間d1、期間a2、期間b2、期間c2、期間d2における半導体装置の模式図に相当する。
次に、トランジスタの、チャネル幅、チャネル長等の、トランジスタのサイズについて説明する。
本実施の形態では、ゲートドライバ回路(「ゲートドライバ」ともいう。)、及びゲートドライバ回路を有する表示装置について、図46(A)〜図49を参照して説明する。
表示装置の構成の一例について、図46(A)〜図46(D)を参照して説明する。図46(A)〜図46(D)の表示装置は、回路1001、回路1002、回路1003_1、回路1003_2、画素部1004、及び端子1005を有する。
次に、表示装置が有するゲートドライバ回路の構成について、以下に説明する。具体的には、ゲートドライバ回路が有するシフトレジスタの構成について、図47及び図48を参照して説明する。図47及び図48は、シフトレジスタの回路図の一例である。
シフトレジスタの動作の一例について、図49を参照して説明する。図49は、シフトレジスタの動作の一例を示すタイミングチャートである。図49では、信号GCK1、信号GCK2、信号GSP、信号GRE、信号SELA、信号SELB、信号GOUTA_1〜信号GOUTA_N、及び信号GOUTB_1〜信号GOUTB_Nを示す。
本実施の形態では、ソースドライバ回路(「ソースドライバ」ともいう。)について、図50(A)〜図50(D)を参照して説明する。
表示装置において、画素に設けられた素子(例えば、トランジスタ、表示素子、容量素子)が静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge)やノイズ等によって破壊されることを防止するために、ゲート線又はソース線に保護回路を設けることがある。
本実施の形態では、トランジスタと表示素子を有する表示装置の構造、及びトランジスタの構造について、図53(A)〜図53(C)を参照して説明する。
本実施の形態では、表示装置の構成について、図54(A)〜図54(C)を参照して説明する。表示装置の構成の一例として、図54(A)には、表示装置の上面図、図54(B)及び図54(C)には、図54(A)のA−Bの断面図をそれぞれ示す。
本実施の形態では、半導体装置のレイアウト図(上面図ともいう。)について説明する。一例として、図55に、図31(B)に示す半導体装置のレイアウト図を示す。
本実施の形態において、上記実施の形態で説明したゲートドライバ回路、半導体装置、又は表示装置を用いた電子機器の一例、及び半導体装置の応用例について、図56(A)〜図57(H)を参照して説明する。
10B 回路
10C 回路
10D 回路
11 配線
50 画素部
51 ゲートドライバ回路
52 ゲートドライバ回路
54 ゲート線
100A 回路
100B 回路
100C 回路
100D 回路
101A スイッチ
101B スイッチ
101C スイッチ
101D スイッチ
102A スイッチ
102B スイッチ
102C スイッチ
102D スイッチ
103A スイッチ
103B スイッチ
111 配線
112 配線
112A 配線
112B 配線
112C 配線
112D 配線
113 配線
113A 配線
113B 配線
113C 配線
113D 配線
114A 配線
114B 配線
115A 配線
115B 配線
116A 配線
116B 配線
117A 配線
117B 配線
118A 配線
118B 配線
121A 経路
121B 経路
122A 経路
122B 経路
200A 回路
200B 回路
201A トランジスタ
201B トランジスタ
201pA トランジスタ
201pB トランジスタ
202A トランジスタ
202B トランジスタ
202pA トランジスタ
202pB トランジスタ
203A 容量素子
203B 容量素子
204A トランジスタ
204B トランジスタ
205A トランジスタ
205B トランジスタ
206A トランジスタ
206B トランジスタ
207A トランジスタ
207B トランジスタ
211A ダイオード
211B ダイオード
212A ダイオード
212B ダイオード
300A 回路
300B 回路
301A トランジスタ
301B トランジスタ
301pA トランジスタ
301pB トランジスタ
302A トランジスタ
302B トランジスタ
302pA トランジスタ
302pB トランジスタ
312A ダイオード
312B ダイオード
400A 回路
400B 回路
401A トランジスタ
401B トランジスタ
401pA トランジスタ
401pB トランジスタ
402A トランジスタ
402B トランジスタ
402pA トランジスタ
402pB トランジスタ
403A 抵抗素子
403B 抵抗素子
404A トランジスタ
404B トランジスタ
405A トランジスタ
405B トランジスタ
406A トランジスタ
406B トランジスタ
407A トランジスタ
407B トランジスタ
408A トランジスタ
408B トランジスタ
409A トランジスタ
409B トランジスタ
412A ダイオード
412B ダイオード
500A 回路
500B 回路
501A トランジスタ
501B トランジスタ
502A トランジスタ
502B トランジスタ
901 導電層
902 半導体層
903 導電層
904 導電層
905 コンタクトホール
1001 回路
1002 回路
1002a 回路
1002b 回路
1003 回路
1004 画素部
1005 端子
1006 基板
1100A シフトレジスタ
1100B シフトレジスタ
1101A フリップフロップ
1101B フリップフロップ
1111 配線
1112 配線
1112A 配線
1112B 配線
1113 配線
1113A 配線
1113B 配線
1114 配線
1114A 配線
1114B 配線
1115A 配線
1115B 配線
1116 配線
1116A 配線
1116B 配線
1119 配線
1119A 配線
1119B 配線
2001 回路
2002 回路
2003 トランジスタ
2004 配線
2005 配線
2006A ゲートドライバ回路
2006B ゲートドライバ回路
2007 画素部
2008 ソース線
2014 信号
2015 信号
3000 保護回路
3001 トランジスタ
3002 トランジスタ
3003 トランジスタ
3004 トランジスタ
3005 容量素子
3006 抵抗素子
3007 容量素子
3008 抵抗素子
3011 配線
3012 配線
3013 配線
3020 画素
3021 トランジスタ
3022 液晶素子
3023 容量素子
3031 配線
3032 配線
3033 配線
3034 電極
3100 ゲートドライバ回路
3101a 端子
3101b 端子
3101c 端子
3101d 端子
3102 ゲート線
5000 筐体
5001 表示部
5002 表示部
5003 スピーカ
5004 LEDランプ
5005 操作キー
5006 接続端子
5007 センサ
5008 マイクロフォン
5009 スイッチ
5010 赤外線ポート
5011 記録媒体読込部
5012 支持部
5013 イヤホン
5015 シャッターボタン
5016 受像部
5017 充電器
5018 支持台
5019 外部接続ポート
5020 ポインティングデバイス
5021 リーダ/ライタ
5022 筐体
5023 表示部
5024 リモコン装置
5025 スピーカ
5026 表示パネル
5027 ユニットバス
5028 表示パネル
5029 車体
5030 天井
5031 表示パネル
5032 ヒンジ部
5033 光源
5034 投射レンズ
5102 画素部
5108 ゲートドライバ回路
5110 ゲートドライバ回路
5112 ソースドライバ回路
5260 基板
5261 絶縁層
5262 半導体層
5262a 領域
5262b 領域
5262c 領域
5262d 領域
5262e 領域
5263 絶縁層
5264 導電層
5265 絶縁層
5266 導電層
5267 絶縁層
5268 導電層
5269 絶縁層
5270 EL層
5271 導電層
5300 基板
5301 導電層
5302 絶縁層
5303a 半導体層
5303b 半導体層
5304 導電層
5305 絶縁層
5306 導電層
5307 液晶層
5308 導電層
5350 領域
5351 領域
5352 半導体基板
5353 領域
5354 絶縁層
5355 領域
5356 絶縁層
5357 導電層
5358 絶縁層
5359 導電層
5392 駆動回路
5393 画素部
5400 基板
5401 導電層
5402 絶縁層
5403a 半導体層
5403b 半導体層
5404 導電層
5405 絶縁層
5406 導電層
5407 液晶層
5408 絶縁層
5409 導電層
5410 基板
6111 配線
6112 配線
6113 配線
6114 配線
6115 配線
6116 配線
6200 回路
6201 トランジスタ
6202 トランジスタ
6301 トランジスタ
6302 トランジスタ
6401 トランジスタ
6402 トランジスタ
Claims (6)
- ゲート信号線と、第1のゲートドライバ回路と、第2のゲートドライバ回路と、を有し、
前記第1のゲートドライバ回路は、第1の選択信号を前記ゲート信号線に出力する機能を有し、
前記第1のゲートドライバ回路は、第1の非選択信号を前記ゲート信号線に出力する機能を有し、
前記第2のゲートドライバ回路は、第2の選択信号を前記ゲート信号線に出力する機能を有し、
前記第2のゲートドライバ回路は、第2の非選択信号を前記ゲート信号線に出力する機能を有し、
第1のフレーム期間は、第1の期間と、第2の期間と、第3の期間と、を有し、
第2のフレーム期間は、第4の期間と、第5の期間と、第6の期間と、を有し、
前記第1の期間において、前記第1のゲートドライバ回路は、前記第1の非選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第1の期間において、前記第2のゲートドライバ回路は、出力をハイインピーダンスとし、
前記第2の期間において、前記第1のゲートドライバ回路は、前記第1の選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第2の期間において、前記第2のゲートドライバ回路は、前記第2の選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第3の期間において、前記第1のゲートドライバ回路は、前記第1の非選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第3の期間において、前記第2のゲートドライバ回路は、出力をハイインピーダンスとし、
前記第4の期間において、前記第1のゲートドライバ回路は、出力をハイインピーダンスとし、
前記第4の期間において、前記第2のゲートドライバ回路は、前記第2の非選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第5の期間において、前記第1のゲートドライバ回路は、前記第1の選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第5の期間において、前記第2のゲートドライバ回路は、前記第2の選択信号を前記ゲート信号線に出力し、
前記第6の期間において、前記第1のゲートドライバ回路は、出力をハイインピーダンスとし、
前記第6の期間において、前記第2のゲートドライバ回路は、前記第2の非選択信号を前記ゲート信号線に出力することを特徴とする表示装置。 - ゲート信号線と、第1のゲートドライバ回路と、第2のゲートドライバ回路と、を有し、
前記第1のゲートドライバ回路は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
前記第2のゲートドライバ回路は、第3のトランジスタと、第4のトランジスタと、を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1のクロック信号線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1の電源線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第2のクロック信号線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第2の電源線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
第1のフレーム期間は、第1の期間と、第2の期間と、第3の期間と、を有し、
第2のフレーム期間は、第4の期間と、第5の期間と、第6の期間と、を有し、
前記第1の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第1の期間において、前記第2のトランジスタはオンであり、
前記第1の期間において、前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第1の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第2の期間において、前記第1のトランジスタはオンであり、
前記第2の期間において、前記第2のトランジスタはオフであり、
前記第2の期間において、前記第3のトランジスタはオンであり、
前記第2の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第3の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第3の期間において、前記第2のトランジスタはオンであり、
前記第3の期間において、前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第3の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第2のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第4のトランジスタはオンであり、
前記第5の期間において、前記第1のトランジスタはオンであり、
前記第5の期間において、前記第2のトランジスタはオフであり、
前記第5の期間において、前記第3のトランジスタはオンであり、
前記第5の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第2のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第4のトランジスタはオンであることを特徴とする表示装置。 - ゲート信号線と、第1のゲートドライバ回路と、第2のゲートドライバ回路と、を有し、
前記第1のゲートドライバ回路は、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、を有し、
前記第2のゲートドライバ回路は、第4のトランジスタと、第5のトランジスタと、第6のトランジスタと、を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1のクロック信号線と電気的に接続され、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1の電源線と電気的に接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の電源線と電気的に接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第2のクロック信号線と電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第2の電源線と電気的に接続され、
前記第5のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第2の電源線と電気的に接続され、
前記第6のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記ゲート信号線と電気的に接続され、
第1のフレーム期間は、第1の期間と、第2の期間と、第3の期間と、を有し、
第2のフレーム期間は、第4の期間と、第5の期間と、第6の期間と、を有し、
前記第1の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第1の期間において、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは交互にオンになり、
前記第1の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第1の期間において、前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタはオフであり、
前記第2の期間において、前記第1のトランジスタはオンであり、
前記第2の期間において、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第2の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第2の期間において、前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタはオフであり、
前記第3の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第3の期間において、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは交互にオンになり、
前記第3の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第3の期間において、前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第4の期間において、前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタは交互にオンになり、
前記第5の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第5の期間において、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第5の期間において、前記第4のトランジスタはオンであり、
前記第5の期間において、前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第1のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第4のトランジスタはオフであり、
前記第6の期間において、前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタは交互にオンになることを特徴とする表示装置。 - 請求項2において、
前記第1のトランジスタのチャネル幅は、前記第3のトランジスタのチャネル幅と概ね等しく、
前記第2のトランジスタのチャネル幅は、前記第4のトランジスタのチャネル幅と概ね等しく、
前記第1のトランジスタのチャネル長は、前記第3のトランジスタのチャネル長と概ね等しく、
前記第2のトランジスタのチャネル長は、前記第4のトランジスタのチャネル長と概ね等しいことを特徴とする表示装置。 - 請求項4において、
前記第1のトランジスタのチャネル幅は、前記第4のトランジスタのチャネル幅と概ね等しく、
前記第2のトランジスタのチャネル幅は、前記第5のトランジスタのチャネル幅と概ね等しく、
前記第1のトランジスタのチャネル長は、前記第4のトランジスタのチャネル長と概ね等しく、
前記第2のトランジスタのチャネル長は、前記第5のトランジスタのチャネル長と概ね等しいことを特徴とする表示装置。 - 請求項2乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第1乃至第4のトランジスタは、チャネル形成領域に酸化物半導体を有することを特徴とする表示装置。
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