JP5919112B2 - Pulse output circuit, display device, and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、パルス出力回路に関する。さらに、本発明は、表示装置に関する。さらに、本発明は、電子機器に関する。 The present invention relates to a pulse output circuit. Furthermore, the present invention relates to a display device. Furthermore, the present invention relates to an electronic device.

近年、作製プロセスの簡略化などを目的として、全てのトランジスタが同一の導電型である回路(単極性回路ともいう)の開発が進められている。 In recent years, for the purpose of simplifying the manufacturing process and the like, development of a circuit in which all transistors have the same conductivity type (also referred to as a unipolar circuit) has been advanced.

上記単極性回路の例としては、シフトレジスタを構成するパルス出力回路が挙げられる。 An example of the unipolar circuit is a pulse output circuit constituting a shift register.

例えば、特許文献1では、ブートストラップ法を用いた構成のパルス出力回路を複数段有するシフトレジスタが開示されている。ブートストラップ法を用いることにより、各パルス出力回路から出力されるパルス信号の振幅の低下を抑制できる。 For example, Patent Document 1 discloses a shift register having a plurality of stages of pulse output circuits configured using a bootstrap method. By using the bootstrap method, a decrease in the amplitude of the pulse signal output from each pulse output circuit can be suppressed.

図8に、Nチャネル型トランジスタのみで構成された回路の一例を示す。図8(A)は、フラットパネルディスプレイの走査回路(ソースドライバやゲートドライバ)などに用いられるシフトレジスタを示す図である。図8(A)に示すシフトレジスタは、クロック信号(CLK/CLKB)及びスタートパルス(SP)などの制御信号に従って、複数段のパルス出力回路(パルス出力回路SR_1乃至パルス出力回路SR_4)の出力端(OUT_1〜OUT_4)を介して順次パルス信号を出力する。 FIG. 8 shows an example of a circuit including only N-channel transistors. FIG. 8A is a diagram illustrating a shift register used in a scanning circuit (a source driver or a gate driver) of a flat panel display. The shift register illustrated in FIG. 8A includes output terminals of a plurality of stages of pulse output circuits (pulse output circuits SR_1 to SR_4) in accordance with control signals such as a clock signal (CLK / CLKB) and a start pulse (SP). Pulse signals are sequentially output via (OUT_1 to OUT_4).

図8(B)(C)は、図8(A)に示すシフトレジスタを構成するパルス出力回路SRの回路構成例を示す図である。図8(B)に示すパルス出力回路SRは、トランジスタ11及びトランジスタ12と、トランジスタ11及びトランジスタ12のゲートの電位を制御する回路10により構成される。さらに、回路10は、図8(C)に示すように、トランジスタ13乃至16により構成される。各段においては、一段前のパルス出力回路から出力されるパルス信号をセット信号(S)とし、一段後のパルス出力回路から出力されるパルス信号をリセット信号(R)として用いている。 8B and 8C are diagrams illustrating circuit configuration examples of the pulse output circuit SR included in the shift register illustrated in FIG. The pulse output circuit SR illustrated in FIG. 8B includes a transistor 11 and a transistor 12 and a circuit 10 that controls the potential of the gates of the transistor 11 and the transistor 12. Further, the circuit 10 includes transistors 13 to 16 as shown in FIG. In each stage, the pulse signal output from the previous pulse output circuit is used as the set signal (S), and the pulse signal output from the next pulse output circuit is used as the reset signal (R).

セット信号(S)によってトランジスタ13、16をON状態にしてノードVSをハイレベル、ノードVRをローレベルにし、トランジスタ11をON状態にし、トランジスタ12をOFF状態にし、出力端(OUT)にクロック信号(CK)を通過させる。その後、リセット信号(R)によってトランジスタ14、15をON状態にしてノードVSをローレベル、ノードVRをハイレベルにし、トランジスタ11をOFF状態にし、トランジスタ12をON状態にし、クロック信号(CK)の通過を停止すると共に、出力端(OUT)をローレベルに固定する。 In response to the set signal (S), the transistors 13 and 16 are turned on to set the node VS to the high level, the node VR to the low level, the transistor 11 to the ON state, the transistor 12 to the OFF state, and the clock signal to the output terminal (OUT). Pass (CK). After that, the transistors 14 and 15 are turned on by the reset signal (R), the node VS is set to low level, the node VR is set to high level, the transistor 11 is turned off, the transistor 12 is turned on, and the clock signal (CK) is turned on. While stopping the passage, the output terminal (OUT) is fixed to the low level.

図8(D)に、各制御信号、及び各ノードのタイミングチャートを示す。前述の動作は、期間51〜53に示している。 FIG. 8D shows a timing chart of each control signal and each node. The above-described operation is shown in the periods 51 to 53.

図8に示すように、従来のシフトレジスタでは、出力端にクロック信号を通過させることにより出力信号の電位を設定し、パルス信号を生成していた。 As shown in FIG. 8, in the conventional shift register, the potential of the output signal is set by passing a clock signal through the output end, and a pulse signal is generated.

特開2002−335153号公報JP 2002-335153 A

図8に示すシフトレジスタの動作において、トランジスタ11の状態に注目する。 Attention is paid to the state of the transistor 11 in the operation of the shift register shown in FIG.

トランジスタ11は、シフトレジスタの動作の性質上、出力端(OUT)にクロック信号(CK)を通過させてパルスを出力するときにのみON状態になり、ほとんどの期間においてOFF状態になっている。このとき、トランジスタ11のゲートとソースの間の電圧(ゲート・ソース間電圧ともいう)は0Vであり、トランジスタ11のドレインは、入力され続けるクロック信号(CK)によって電位が常に変動する。つまり、一定期間毎にトランジスタ11のソースとドレインの間に電圧が印加される状態と、電圧が0Vとなる状態が反復して現れる。しかしながら、いずれの場合にもトランジスタ11がOFF状態であるため、トランジスタ11のソースとドレインの間では電荷の移動はほとんど起こらない。 The transistor 11 is turned on only when a pulse is output by passing the clock signal (CK) through the output terminal (OUT) due to the nature of the operation of the shift register, and is turned off in most periods. At this time, the voltage between the gate and the source of the transistor 11 (also referred to as a gate-source voltage) is 0 V, and the potential of the drain of the transistor 11 constantly varies depending on the clock signal (CK) that is continuously input. That is, a state in which a voltage is applied between the source and drain of the transistor 11 and a state in which the voltage is 0 V appear repeatedly at regular intervals. However, in any case, since the transistor 11 is in the OFF state, there is almost no charge transfer between the source and the drain of the transistor 11.

このように、ゲート・ソース間電圧の条件によりトランジスタがOFF状態になるとき、ソース又はドレインのそれぞれの電位に変動を与える動作を繰り返すと、トランジスタに対するストレスが大きく、特性変動が生じる場合がある。 As described above, when the transistor is turned off due to the condition of the gate-source voltage, if the operation of changing the potential of the source or the drain is repeated, the stress on the transistor is large and the characteristic may be changed.

前述のシフトレジスタのような回路においては、トランジスタに上記ストレスが与えられる時間が非常に長いため、特性変動が加速する。 In a circuit such as the above-described shift register, the time during which the stress is applied to the transistor is very long, so that the characteristic variation is accelerated.

上記問題に鑑み、本発明の一態様では、トランジスタのソース及びドレインの一方の電位変動に伴うストレスを軽減することを課題の一つとする。 In view of the above problems, an object of one embodiment of the present invention is to reduce stress associated with potential fluctuation of one of a source and a drain of a transistor.

前述のシフトレジスタにおいて、トランジスタ11のドレインに入力される信号の振幅は、クロック信号(CK)のハイレベルの電位、すなわち出力端(OUT)に現れるパルス信号のハイレベルの電位に等しい。トランジスタ11のドレインの電位変動に伴うストレスを軽減するには、例えばクロック信号(CK)のハイレベルの電位を小さくすればよいが、当然出力端(OUT)を介して出力されるパルス信号のハイレベルの電位も小さくなるため、好ましくない。 In the above-described shift register, the amplitude of the signal input to the drain of the transistor 11 is equal to the high level potential of the clock signal (CK), that is, the high level potential of the pulse signal appearing at the output terminal (OUT). In order to reduce the stress accompanying the fluctuation of the potential of the drain of the transistor 11, for example, the high level potential of the clock signal (CK) may be reduced, but naturally the high level of the pulse signal output via the output terminal (OUT) is sufficient. Since the level potential is also small, it is not preferable.

そこで、本発明の一態様では、クロック信号を始めとした制御信号のハイレベルの電位を小さくし、且つパルス出力回路の出力部に別途昇圧部を設ける構成とする。上記構成にすることにより、トランジスタに対するストレスを軽減しつつ、出力信号の振幅の補償を図る。なお、このときトランジスタをOFF状態にできるように、制御信号のローレベルの電位と低電位側の電源電位の電位差が0又は一定の値の範囲内になるように設定しておく。 In view of the above, according to one embodiment of the present invention, a high-level potential of a control signal such as a clock signal is reduced, and a booster is separately provided in an output portion of a pulse output circuit. With the above structure, the amplitude of the output signal is compensated while reducing the stress on the transistor. Note that at this time, the potential difference between the low-level potential of the control signal and the power supply potential on the low potential side is set to 0 or within a certain value range so that the transistor can be turned off.

本発明の一態様は、セット信号、リセット信号、及びクロック信号に従いパルス信号を生成して出力する機能を有し、ゲートの電位がセット信号及びリセット信号により制御され、ソース及びドレインの一方の電位がクロック信号に応じて変化する第1のトランジスタと、ソース及びドレインの一方に第1の電源電位が与えられる第2のトランジスタと、ソース及びドレインの一方に第2の電源電位が与えられ、他方の電位がパルス信号の電位となる第3のトランジスタと、ソース及びドレインの一方に第1の電源電位が与えられ、ソース及びドレインの他方が第3のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続される第4のトランジスタと、ソース及びドレインの一方に第1の電源電位が与えられ、ソース及びドレインの他方が第3のトランジスタのゲートに電気的に接続される第5のトランジスタと、ソース及びドレインの一方が第1のトランジスタのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、ソース及びドレインの他方が第3のトランジスタのゲートに電気的に接続される第6のトランジスタと、を有し、第1乃至第6のトランジスタは、同一の導電型であり、クロック信号のハイレベルの電位と第1の電源電位の電位差は、第3のトランジスタの閾値電圧よりも大きく、クロック信号のローレベルの電位と第1の電源電位の電位差は、第2のトランジスタの閾値電圧未満であり、クロック信号のハイレベルの電位は、第2の電源電位よりも小さいパルス出力回路である。 One embodiment of the present invention has a function of generating and outputting a pulse signal in accordance with a set signal, a reset signal, and a clock signal, the potential of the gate is controlled by the set signal and the reset signal, and one of the potential of the source and the drain A first transistor whose first power supply potential is applied to one of the source and drain, a second power supply potential applied to one of the source and the drain, and the other The first power supply potential is applied to one of the source and the drain, and the other of the source and the drain is electrically connected to the other of the source and the drain of the third transistor. The fourth power source is connected to the first power source potential of one of the source and the drain, and the other of the source and the drain A fifth transistor electrically connected to the gate of the third transistor, one of a source and a drain is electrically connected to the other of the source and the drain of the first transistor, and the other of the source and the drain is a third A sixth transistor electrically connected to a gate of the first transistor, the first to sixth transistors having the same conductivity type, and the high-level potential of the clock signal and the first power supply potential Is larger than the threshold voltage of the third transistor, the potential difference between the low level potential of the clock signal and the first power supply potential is less than the threshold voltage of the second transistor, and the high level potential of the clock signal Is a pulse output circuit smaller than the second power supply potential.

本発明の一態様は、上記パルス出力回路を複数段有する駆動回路と、駆動回路によりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される画素回路と、を備える表示装置である。 One embodiment of the present invention is a display device including a driver circuit including a plurality of stages of the pulse output circuit and a pixel circuit in which writing and holding of a data signal is controlled by the driver circuit.

本発明の一態様は、上記表示装置を用いたパネルを備える電子機器である。 One embodiment of the present invention is an electronic device including a panel including the display device.

本発明の一態様により、OFF状態のときのトランジスタのドレインの電位の変動を小さくできるため、該トランジスタの劣化を小さくできる。さらに、別途昇圧部を設けたことにより、出力するパルス信号の振幅の低下を抑制できる。 According to one embodiment of the present invention, variation in potential of a drain of a transistor in an OFF state can be reduced, so that deterioration of the transistor can be reduced. Furthermore, by providing a separate boosting unit, it is possible to suppress a decrease in the amplitude of the output pulse signal.

パルス出力回路の例を説明するための図。The figure for demonstrating the example of a pulse output circuit. パルス出力回路の例を説明するための図。The figure for demonstrating the example of a pulse output circuit. パルス出力回路の例を説明するための図。The figure for demonstrating the example of a pulse output circuit. パルス出力回路の例を説明するための図。The figure for demonstrating the example of a pulse output circuit. 表示装置の例を説明するための図。FIG. 14 illustrates an example of a display device. トランジスタの構造例を説明するための図。4A and 4B illustrate a structural example of a transistor. 電子機器の例を説明するための図。FIG. 10 illustrates an example of an electronic device. 従来のパルス出力回路の例を説明するための図。The figure for demonstrating the example of the conventional pulse output circuit.

本発明に係る実施の形態の例について説明する。なお、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく実施の形態の内容を変更することは、当業者であれば容易である。よって、例えば本発明は、下記実施の形態の記載内容に限定されない。 An example of an embodiment according to the present invention will be described. Note that it is easy for those skilled in the art to change the contents of the embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, for example, the present invention is not limited to the description of the following embodiments.

なお、各実施の形態の内容を互いに適宜組み合わせることができる。また、各実施の形態の内容を互いに適宜置き換えることができる。 Note that the contents of the embodiments can be combined with each other as appropriate. Further, the contents of the embodiments can be appropriately replaced with each other.

また、第1、第2などの序数は、構成要素の混同を避けるために付しており、各構成要素の数は、該序数に限定されない。 Further, the ordinal numbers such as the first and the second are given in order to avoid confusion between the constituent elements, and the number of each constituent element is not limited to the ordinal numbers.

(実施の形態1)
本実施の形態では、パルス出力回路の例について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, an example of a pulse output circuit is described.

図1は、本実施の形態に係るパルス出力回路の構成例を説明するための図である。図1に示すパルス出力回路は、図1(A)に示すように、入力されるセット信号(S)、リセット信号(R)、及びクロック信号(CK)に従い、出力端(OUT)を介してパルス信号を出力する機能を有する。なお、パルス出力回路に複数のクロック信号を入力してもよい。 FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a pulse output circuit according to the present embodiment. As shown in FIG. 1A, the pulse output circuit shown in FIG. 1 is connected via an output terminal (OUT) in accordance with an input set signal (S), reset signal (R), and clock signal (CK). It has a function of outputting a pulse signal. Note that a plurality of clock signals may be input to the pulse output circuit.

さらに、図1(A)に示すパルス出力回路SRは、図1(B)に示すように、トランジスタ101乃至トランジスタ106を有する。なお、図1(A)に示すパルス出力回路SRにトランジスタ101乃至トランジスタ106以外の素子を設けてもよい。トランジスタ101乃至トランジスタ106は、同一の導電型である。図1(A)に示すパルス出力回路SRでは、トランジスタ101乃至トランジスタ106を用いて昇圧部が構成される。 Further, the pulse output circuit SR illustrated in FIG. 1A includes the transistors 101 to 106 as illustrated in FIG. Note that elements other than the transistors 101 to 106 may be provided in the pulse output circuit SR illustrated in FIG. The transistors 101 to 106 are of the same conductivity type. In the pulse output circuit SR illustrated in FIG. 1A, a booster is formed using the transistors 101 to 106.

例えば、図1(A)に示すパルス出力回路SRを複数(パルス出力回路SR_1乃至SR_n(nは2以上の自然数))用いて、図1(C)に示すようにシフトレジスタを構成できる。図1(C)では、一例としてnが4以上の場合を示す。このとき、パルス出力回路SR_1には、セット信号(S)としてスタートパルス(SP)が入力される。さらに、パルス出力回路SR_k(kは2以上n以下の自然数)には、セット信号(S)としてパルス出力回路SR_k−1から出力されるパルス信号が入力される。さらに、パルス出力回路SR_m(mはn−1以下の自然数)には、リセット信号(R)としてパルス出力回路SR_m+1から出力されるパルス信号が入力される。さらに、奇数段のパルス出力回路には、クロック信号(CK)としてクロック信号(CLK)が入力される。さらに、偶数段のパルス出力回路には、クロック信号(CK)としてクロック信号(CLKB)が入力される。クロック信号(CLKB)は、クロック信号(CLK)の反転信号である。図1(C)に示すシフトレジスタでは、パルス出力回路SR_1乃至SR_nのそれぞれの出力端(OUT_1乃至OUT_n)を介してパルス信号を出力する。なお、n+1段目のパルス出力回路SR_n+1としてダミー段のパルス出力回路を設けてもよい。このとき、パルス出力回路SR_n+1から出力されるパルス信号は、リセット信号(R)としてパルス出力回路SR_nに入力される。 For example, a shift register can be formed as illustrated in FIG. 1C by using a plurality of pulse output circuits SR illustrated in FIG. 1A (pulse output circuits SR_1 to SR_n (n is a natural number of 2 or more)). FIG. 1C shows a case where n is 4 or more as an example. At this time, the start pulse (SP) is input to the pulse output circuit SR_1 as the set signal (S). Further, a pulse signal output from the pulse output circuit SR_k−1 as the set signal (S) is input to the pulse output circuit SR_k (k is a natural number of 2 or more and n or less). Further, a pulse signal output from the pulse output circuit SR_m + 1 as the reset signal (R) is input to the pulse output circuit SR_m (m is a natural number equal to or less than n−1). Further, the clock signal (CLK) is input to the odd-numbered pulse output circuit as the clock signal (CK). Further, the clock signal (CLKB) is input to the even-numbered pulse output circuit as the clock signal (CK). The clock signal (CLKB) is an inverted signal of the clock signal (CLK). In the shift register illustrated in FIG. 1C, pulse signals are output through the output terminals (OUT_1 to OUT_n) of the pulse output circuits SR_1 to SR_n. Note that a dummy pulse output circuit may be provided as the (n + 1) th pulse output circuit SR_n + 1. At this time, the pulse signal output from the pulse output circuit SR_n + 1 is input to the pulse output circuit SR_n as a reset signal (R).

次に、図1(A)(B)に示すパルス出力回路について、図2を用いてさらに説明する。図2(A)は、図1(B)に示す構成に加え、トランジスタ101、102、104、105のゲートの電位を制御する回路100を設けた例を示す図であり、図2(B)は、回路100を、トランジスタ113乃至トランジスタ116を用いて構成した例を示す図である。各構成要素について以下に説明する。 Next, the pulse output circuit illustrated in FIGS. 1A and 1B will be further described with reference to FIG. FIG. 2A illustrates an example in which a circuit 100 that controls the gate potentials of the transistors 101, 102, 104, and 105 is provided in addition to the structure illustrated in FIG. 1B. FIG. 5 illustrates an example in which the circuit 100 is configured using transistors 113 to 116. Each component will be described below.

トランジスタ101のゲートの電位は、セット信号(S)及びリセット信号(R)によって制御される。例えば、図2(B)に示すように、セット信号(S)に従ってトランジスタ113がON状態になることにより、トランジスタ101のゲート(ノードα)の電位が上昇する。さらに、リセット信号(R)に従ってトランジスタ114がON状態になることにより、トランジスタ101のゲートの電位が電源電位VSSと同等の値に変化する。このように、セット信号(S)及びリセット信号(R)によりトランジスタ101のゲートの電位を制御することには、例えばトランジスタ113、114により制御する場合など、間接的に制御する場合も含まれる。 The potential of the gate of the transistor 101 is controlled by a set signal (S) and a reset signal (R). For example, as illustrated in FIG. 2B, the transistor 113 is turned on in accordance with the set signal (S), whereby the potential of the gate (node α) of the transistor 101 is increased. Further, when the transistor 114 is turned on in accordance with the reset signal (R), the potential of the gate of the transistor 101 changes to a value equivalent to the power supply potential VSS. As described above, controlling the gate potential of the transistor 101 by the set signal (S) and the reset signal (R) includes a case of indirectly controlling, for example, controlling by the transistors 113 and 114.

トランジスタ101のソース及びドレインの一方の電位は、クロック信号(CK)に応じて変化する。例えば、トランジスタ101のソース及びドレインの一方には、クロック信号(CK)が入力される。なお、これに限定されず、一方の電極の一方にクロック信号(CK)が入力され、他方がトランジスタ101のソース及びドレインの一方に接続する容量素子を設けてもよい。 One potential of the source and the drain of the transistor 101 changes in accordance with the clock signal (CK). For example, the clock signal (CK) is input to one of the source and the drain of the transistor 101. Note that the present invention is not limited to this, and a capacitor in which the clock signal (CK) is input to one of the electrodes and the other is connected to one of the source and the drain of the transistor 101 may be provided.

さらに、トランジスタ101のゲートとソース及びドレインの他方との間に容量C1が形成されてもよい。例えば、トランジスタ101のゲートとソース及びドレインの他方との間の寄生容量を容量C1に用いてもよい。また、容量C1として別途容量素子を設けてもよい。 Further, a capacitor C1 may be formed between the gate of the transistor 101 and the other of the source and the drain. For example, a parasitic capacitance between the gate of the transistor 101 and the other of the source and the drain may be used for the capacitor C1. Further, a capacitor element may be separately provided as the capacitor C1.

トランジスタ102のソース及びドレインの一方には、電源電位VSSが与えられ、他方は、トランジスタ101のソース及びドレインの他方に電気的に接続される。さらに、トランジスタ102のゲートの電位は、例えばセット信号(S)、リセット信号(R)により制御される。例えば、図2(B)に示すように、セット信号(S)に従ってトランジスタ116がON状態になることにより、トランジスタ102のゲートの電位が電源電位VSSと同等の値に変化する。さらに、リセット信号(R)に従ってトランジスタ115がON状態になることにより、トランジスタ102のゲートの電位が上昇する。これに限定されず、他の信号によりトランジスタ102のゲートの電位を制御してもよい。なお、「同等の値」には、例えば電圧降下などにより元の電位が変化した値も含まれる。 One of a source and a drain of the transistor 102 is supplied with a power supply potential VSS, and the other is electrically connected to the other of the source and the drain of the transistor 101. Further, the potential of the gate of the transistor 102 is controlled by, for example, a set signal (S) and a reset signal (R). For example, as illustrated in FIG. 2B, when the transistor 116 is turned on in accordance with the set signal (S), the potential of the gate of the transistor 102 changes to a value equivalent to the power supply potential VSS. Further, when the transistor 115 is turned on in accordance with the reset signal (R), the potential of the gate of the transistor 102 is increased. The present invention is not limited to this, and the gate potential of the transistor 102 may be controlled by another signal. Note that the “equivalent value” includes, for example, a value in which the original potential has changed due to a voltage drop or the like.

トランジスタ102のソース及びドレインの他方と、トランジスタ101のソース及びドレインの他方と、の接続箇所をノードβとしたとき、トランジスタ101は、ノードβの電位をクロック信号(CK)に応じた値に設定するかを制御する機能を有する。さらに、トランジスタ102は、ノードβの電位を電源電位VSSに応じた値に設定するかを制御する機能を有する。なお、「信号又は電位に応じた値」には、該信号又は電位と同じ値だけでなく、例えば電圧降下などにより元の電位から変化した値も含まれる。 When the connection point between the other of the source and the drain of the transistor 102 and the other of the source and the drain of the transistor 101 is a node β, the transistor 101 sets the potential of the node β to a value corresponding to the clock signal (CK). It has a function to control whether to do. Further, the transistor 102 has a function of controlling whether the potential of the node β is set to a value corresponding to the power supply potential VSS. Note that the “value corresponding to the signal or potential” includes not only the same value as the signal or potential but also a value changed from the original potential due to, for example, a voltage drop.

トランジスタ103のソース及びドレインの一方には、電源電位VDDが与えられ、他方は、出力するパルス信号の電位となる。トランジスタ103は、出力端(OUT)の電位を電源電位VDDに応じた値に設定するかを制御する機能を有する。 One of a source and a drain of the transistor 103 is supplied with a power supply potential VDD, and the other is a potential of a pulse signal to be output. The transistor 103 has a function of controlling whether the potential of the output terminal (OUT) is set to a value corresponding to the power supply potential VDD.

さらに、トランジスタ103のゲートとソース及びドレインの他方との間に容量C2が形成されてもよい。例えば、トランジスタ103のゲートとソース及びドレインの他方との間の寄生容量を容量C2に用いてもよい。また、容量C2として別途容量素子を設けてもよい。 Further, a capacitor C2 may be formed between the gate of the transistor 103 and the other of the source and the drain. For example, a parasitic capacitance between the gate of the transistor 103 and the other of the source and the drain may be used for the capacitor C2. Further, a capacitor element may be separately provided as the capacitor C2.

トランジスタ104のソース及びドレインの一方には、電源電位VSSが与えられ、他方は、トランジスタ103のソース及びドレインの他方に電気的に接続される。さらに、トランジスタ104のゲートの電位は、例えばセット信号(S)、リセット信号(R)により制御される。例えば、図2(B)に示すように、セット信号(S)に従ってトランジスタ116がON状態になることにより、トランジスタ104のゲートの電位が電源電位VSSと同等の値になる。一方、リセット信号(R)に従ってトランジスタ115がON状態になることにより、トランジスタ104のゲートの電位が上昇する。これに限定されず、他の信号によりトランジスタ104のゲートの電位を制御してもよい。トランジスタ104は、出力端(OUT)の電位を電源電位VSSに応じた値に設定するかを制御する機能を有する。 One of a source and a drain of the transistor 104 is supplied with the power supply potential VSS, and the other is electrically connected to the other of the source and the drain of the transistor 103. Further, the potential of the gate of the transistor 104 is controlled by, for example, a set signal (S) and a reset signal (R). For example, as illustrated in FIG. 2B, when the transistor 116 is turned on in accordance with the set signal (S), the potential of the gate of the transistor 104 becomes equal to the power supply potential VSS. On the other hand, when the transistor 115 is turned on in accordance with the reset signal (R), the potential of the gate of the transistor 104 is increased. The present invention is not limited to this, and the gate potential of the transistor 104 may be controlled by another signal. The transistor 104 has a function of controlling whether to set the potential of the output terminal (OUT) to a value corresponding to the power supply potential VSS.

トランジスタ105のソース及びドレインの一方には、電源電位VSSが与えられ、他方は、トランジスタ103のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ105のゲートの電位は、例えばリセット信号(R)により制御される。例えば、図2(B)に示すように、トランジスタ105のゲートにリセット信号(R)が入力され、トランジスタ105は、リセット信号(R)に従ってトランジスタ105のゲートの電位が上昇する。これに限定されず、他の信号によりトランジスタ105のゲートの電位を制御してもよい。トランジスタ105は、トランジスタ103のゲート(ノードγ)の電位を電源電位VSSに応じた値に設定するかを制御する機能を有する。 One of a source and a drain of the transistor 105 is supplied with the power supply potential VSS, and the other is electrically connected to the gate of the transistor 103. Further, the potential of the gate of the transistor 105 is controlled by a reset signal (R), for example. For example, as illustrated in FIG. 2B, the reset signal (R) is input to the gate of the transistor 105, and the potential of the gate of the transistor 105 in the transistor 105 is increased in accordance with the reset signal (R). The present invention is not limited to this, and the gate potential of the transistor 105 may be controlled by another signal. The transistor 105 has a function of controlling whether the potential of the gate (node γ) of the transistor 103 is set to a value corresponding to the power supply potential VSS.

トランジスタ106のソース及びドレインの一方は、トランジスタ101のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、他方は、トランジスタ103のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ106のゲートを、例えば図2(B)に示すように、トランジスタ106のソース及びドレインの一方に電気的に接続することにより、トランジスタ106をダイオード接続にする。なお、これに限定されず、トランジスタ106のゲートに別途信号を入力してもよい。このとき、トランジスタ103のゲートの電位を上昇させるときにトランジスタ103のゲートが途中で浮遊状態になる必要がある。トランジスタ106は、トランジスタ101のソース及びドレインの他方と、トランジスタ103のゲートと、の導通を制御する機能を有する。 One of a source and a drain of the transistor 106 is electrically connected to the other of the source and the drain of the transistor 101, and the other is electrically connected to the gate of the transistor 103. Further, the transistor 106 is diode-connected by electrically connecting the gate of the transistor 106 to one of a source and a drain of the transistor 106, for example, as illustrated in FIG. Note that the present invention is not limited to this, and a signal may be separately input to the gate of the transistor 106. At this time, when the potential of the gate of the transistor 103 is increased, the gate of the transistor 103 needs to be in a floating state in the middle. The transistor 106 has a function of controlling electrical continuity between the other of the source and the drain of the transistor 101 and the gate of the transistor 103.

さらに、トランジスタ101乃至トランジスタ106としては、オフ電流の低いトランジスタを用いることができる。 Further, as the transistors 101 to 106, transistors with low off-state current can be used.

上記オフ電流の低いトランジスタとしては、例えばシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を含むチャネル形成領域を有し、該チャネル形成領域が実質的にi型であるトランジスタを適用できる。このとき、上記酸化物半導体のキャリア密度は、1×1014/cm未満、好ましくは1×1012/cm未満、さらに好ましくは1×1011/cm未満とすることが好ましい。例えば、水素又は水などの不純物を可能な限り除去し、酸素を供給して酸素欠損を可能な限り減らすことにより、上記酸化物半導体を含むトランジスタを作製できる。このとき、チャネル形成領域において、ドナー不純物といわれる水素の量を1×1019/cm以下、好ましくは1×1018/cm以下に低減することが好ましい。 As the transistor with low off-state current, for example, a transistor including a channel formation region that includes an oxide semiconductor having a wider band gap than silicon, and the channel formation region is substantially i-type can be used. At this time, the carrier density of the oxide semiconductor is preferably less than 1 × 10 14 / cm 3 , preferably less than 1 × 10 12 / cm 3 , and more preferably less than 1 × 10 11 / cm 3 . For example, a transistor including the above oxide semiconductor can be manufactured by removing impurities such as hydrogen or water as much as possible and supplying oxygen to reduce oxygen vacancies as much as possible. At this time, in the channel formation region, the amount of hydrogen referred to as a donor impurity is preferably reduced to 1 × 10 19 / cm 3 or less, preferably 1 × 10 18 / cm 3 or less.

上記酸化物半導体としては、例えばIn系金属酸化物、Zn系金属酸化物、In−Zn系金属酸化物、又はIn−Ga−Zn系金属酸化物などを適用できる。また、上記In−Ga−Zn系金属酸化物に含まれるGaの一部若しくは全部の代わりに他の金属元素を含む金属酸化物を用いてもよい。 As the oxide semiconductor, for example, an In-based metal oxide, a Zn-based metal oxide, an In—Zn-based metal oxide, an In—Ga—Zn-based metal oxide, or the like can be used. Alternatively, a metal oxide containing another metal element instead of part or all of Ga contained in the In—Ga—Zn-based metal oxide may be used.

トランジスタ113のソース及びドレインの一方には、電源電位VDDが与えられ、他方は、トランジスタ101のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ113のゲートには、セット信号(S)が入力される。 One of a source and a drain of the transistor 113 is supplied with the power supply potential VDD, and the other is electrically connected to the gate of the transistor 101. Further, the set signal (S) is input to the gate of the transistor 113.

トランジスタ114のソース及びドレインの一方には、電源電位VSSが与えられ、他方は、トランジスタ113のソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ101のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ114のゲートには、リセット信号(R)が入力される。 One of a source and a drain of the transistor 114 is supplied with the power supply potential VSS, and the other is electrically connected to the other of the source and the drain of the transistor 113 and the gate of the transistor 101. Further, a reset signal (R) is input to the gate of the transistor 114.

トランジスタ115のソース及びドレインの一方には、電源電位VDDが与えられ、他方は、トランジスタ104のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ115のゲートには、リセット信号(R)が入力される。 One of a source and a drain of the transistor 115 is supplied with the power supply potential VDD, and the other is electrically connected to the gate of the transistor 104. Further, a reset signal (R) is input to the gate of the transistor 115.

トランジスタ116のソース及びドレインの一方には、電源電位VSSが与えられ、他方は、トランジスタ115のソース及びドレインの他方、トランジスタ102のゲート、並びにトランジスタ104のゲートに電気的に接続される。さらに、トランジスタ116のゲートには、セット信号(S)が入力される。 One of a source and a drain of the transistor 116 is supplied with the power supply potential VSS, and the other is electrically connected to the other of the source and the drain of the transistor 115, the gate of the transistor 102, and the gate of the transistor 104. Further, the set signal (S) is input to the gate of the transistor 116.

さらに、クロック信号(CK)のハイレベルの電位と電源電位VSSとの電位差は、例えばトランジスタ103の閾値電圧よりも大きいことが好ましい。また、クロック信号(CK)のローレベルの電位と電源電位VSSとの電位差は、例えばトランジスタ102の閾値電圧未満であることが好ましい。さらに、クロック信号(CK)のハイレベルの電位は、電源電位VDDよりも小さい。これにより、トランジスタ101に対するストレスを小さくできる。 Further, the potential difference between the high-level potential of the clock signal (CK) and the power supply potential VSS is preferably larger than the threshold voltage of the transistor 103, for example. In addition, the potential difference between the low-level potential of the clock signal (CK) and the power supply potential VSS is preferably less than the threshold voltage of the transistor 102, for example. Further, the high level potential of the clock signal (CK) is smaller than the power supply potential VDD. Thus, stress on the transistor 101 can be reduced.

さらに、クロック信号(CK)のハイレベルの下限値について考える。ブートストラップ法を用いる場合、出力するパルス信号に求められる電位の変動量は、信号による変動量とソースとの容量結合による変動量との和(VDD−VSSに相当)である。このとき、信号による変動量は、ソースとの容量結合による変動量と同じ値になることが理想であることから、クロック信号(CK)の振幅の下限値は、(VDD−VSS)/2程度であることが好ましく、クロック信号(CK)のハイレベルの電位は、(VDD+VSS)/2以上程度であることが好ましい。しかしながら、実際の出力端(OUT)の電位は、トランジスタ103及びトランジスタ106の閾値電圧分降下するため、トランジスタ101乃至トランジスタ106のそれぞれの閾値電圧をVthNとすると、クロック信号(CK)の振幅の下限値は、(VDD−VSS)/2+2VthN程度となり、クロック信号(CK)のハイレベルの電位の下限値は、(VDD+VSS)/2+2VthN程度になる。よって、クロック信号(CK)のハイレベルの電位は、(VDD+VSS)/2+2VthN以上VDD未満程度であることが好ましい。なお、ブートストラップ法を用いる場合、トランジスタ101による電圧降下を無視できると仮定すると、クロック信号(CK)のハイレベルの電位は、(VDD+VSS)/2+VthN以上VDD未満程度であってもよい。さらに、図1(B)において、トランジスタ106による電圧降下を無視できる程度にトランジスタ106のゲートの電位が制御されると仮定すると、クロック信号(CK)のハイレベルの電位は、(VDD+VSS)/2以上VDD未満程度であってもよい。 Further, consider the lower limit of the high level of the clock signal (CK). When the bootstrap method is used, the amount of potential fluctuation required for the output pulse signal is the sum of the amount of fluctuation due to the signal and the amount of fluctuation due to capacitive coupling with the source (corresponding to VDD-VSS). At this time, it is ideal that the amount of variation due to the signal is the same value as the amount of variation due to capacitive coupling with the source, so the lower limit value of the amplitude of the clock signal (CK) is about (VDD−VSS) / 2. The high-level potential of the clock signal (CK) is preferably about (VDD + VSS) / 2 or more. However, since the actual potential of the output terminal (OUT) drops by the threshold voltage of the transistor 103 and the transistor 106, when the threshold voltages of the transistors 101 to 106 are VthN, the lower limit of the amplitude of the clock signal (CK) The value is about (VDD−VSS) / 2 + 2VthN, and the lower limit value of the high level potential of the clock signal (CK) is about (VDD + VSS) / 2 + 2VthN. Therefore, the high-level potential of the clock signal (CK) is preferably about (VDD + VSS) / 2 + 2VthN or more and less than VDD. Note that in the case of using the bootstrap method, assuming that the voltage drop due to the transistor 101 can be ignored, the high-level potential of the clock signal (CK) may be about (VDD + VSS) / 2 + VthN or more and less than VDD. Further, in FIG. 1B, assuming that the potential of the gate of the transistor 106 is controlled to such an extent that a voltage drop due to the transistor 106 can be ignored, the high-level potential of the clock signal (CK) is (VDD + VSS) / 2. It may be less than VDD above.

また、図2(B)に示すパルス出力回路を複数用いて図1(C)に示すシフトレジスタを構成する場合、クロック信号(CLK/CLKB)、スタートパルス(SP)のハイレベルの電位と電源電位VSSとの電位差は、例えばトランジスタ101の閾値電圧よりも大きいことが好ましい。また、クロック信号(CLK/CLKB)、スタートパルス(SP)のローレベルの電位と電源電位VSSとの電位差は、例えばトランジスタ104の閾値電圧未満であることが好ましい。また、クロック信号(CLK/CLKB)、スタートパルス(SP)のハイレベルの電位が、電源電位VDDよりも小さいことが好ましく、さらに、クロック信号(CLK/CLKB)、スタートパルス(SP)のハイレベルの電位が、(VDD+VSS)/2+2VthN以上VDD未満程度であることが好ましい。なお、必ずしもスタートパルス(SP)のハイレベルの電位が、電源電位VDDよりも小さくなくてもよい。なお、ブートストラップ法を用いる場合、トランジスタ101による電圧降下を無視できると仮定すると、クロック信号(CLK/CLKB)、スタートパルス(SP)のハイレベルの電位は、(VDD+VSS)/2+VthN以上VDD未満程度であってもよい。さらに、図1(B)において、トランジスタ106による電圧降下を無視できる程度にトランジスタ106のゲートの電位が制御されると仮定すると、クロック信号(CLK/CLKB)、スタートパルス(SP)のハイレベルの電位は、(VDD+VSS)/2以上VDD未満程度であってもよい。 In the case where the shift register shown in FIG. 1C is configured by using a plurality of pulse output circuits shown in FIG. 2B, the high-level potential of the clock signal (CLK / CLKB) and the start pulse (SP) and the power source The potential difference from the potential VSS is preferably larger than the threshold voltage of the transistor 101, for example. The potential difference between the low-level potential of the clock signal (CLK / CLKB) and the start pulse (SP) and the power supply potential VSS is preferably less than the threshold voltage of the transistor 104, for example. The high level potential of the clock signal (CLK / CLKB) and the start pulse (SP) is preferably smaller than the power supply potential VDD, and the high level of the clock signal (CLK / CLKB) and the start pulse (SP) Is preferably about (VDD + VSS) / 2 + 2VthN or more and less than VDD. Note that the high-level potential of the start pulse (SP) is not necessarily smaller than the power supply potential VDD. Note that in the case of using the bootstrap method, assuming that the voltage drop due to the transistor 101 can be ignored, the high level potential of the clock signal (CLK / CLKB) and the start pulse (SP) is about (VDD + VSS) / 2 + VthN or more and less than VDD. It may be. Further, in FIG. 1B, assuming that the gate potential of the transistor 106 is controlled to such an extent that a voltage drop due to the transistor 106 can be ignored, the high level of the clock signal (CLK / CLKB) and the start pulse (SP) The potential may be about (VDD + VSS) / 2 or more and less than VDD.

次に、本実施の形態に係るパルス出力回路の駆動方法例として、図2(B)に示すパルス出力回路の駆動方法例について、図2(C)に示すタイミングチャートを用いて説明する。ここでは、一例として電源電位VDDを正電源電位とし、電源電位VSSを負電源電位とし、トランジスタ101乃至トランジスタ106をNチャネル型トランジスタとして説明する。また、トランジスタ101乃至トランジスタ106の閾値電圧をVthNとする。 Next, as an example of a method for driving the pulse output circuit according to this embodiment, an example of a method for driving the pulse output circuit illustrated in FIG. 2B will be described with reference to a timing chart in FIG. Here, as an example, the power supply potential VDD is a positive power supply potential, the power supply potential VSS is a negative power supply potential, and the transistors 101 to 106 are N-channel transistors. The threshold voltage of the transistors 101 to 106 is VthN.

図2(B)に示すパルス出力回路の駆動方法例では、第1の期間において、セット信号(S)のパルスが入力される。なお、リセット信号(R)及びクロック信号(CK)は、ローレベルである。 In the example of the method for driving the pulse output circuit illustrated in FIG. 2B, a pulse of the set signal (S) is input in the first period. Note that the reset signal (R) and the clock signal (CK) are at a low level.

このとき、トランジスタ113、116がON状態になり、トランジスタ113を通じてノードαが充電される。なお、トランジスタ102、104、105、106、114、115はOFF状態である。トランジスタ113がON状態になると、ノードαは、電源電位VDDよりも、トランジスタ113の閾値電圧VthN分だけ低い値まで充電される。ノードαが上記の値まで充電されると、トランジスタ113のゲート・ソース間電圧が閾値電圧VthNを下回り、トランジスタ113がOFF状態になる。このとき、ノードαは、浮遊状態になり、ノードαの電位が保持される。これにより、パルス出力回路がセット状態になる。このとき、クロック信号(CK)はローレベルであるから、出力端(OUT)がローレベルになり、出力端(OUT)を介して出力されるパルス信号がローレベルになる。 At this time, the transistors 113 and 116 are turned on, and the node α is charged through the transistor 113. Note that the transistors 102, 104, 105, 106, 114, and 115 are in an OFF state. When the transistor 113 is turned on, the node α is charged to a value lower than the power supply potential VDD by the threshold voltage VthN of the transistor 113. When the node α is charged to the above value, the gate-source voltage of the transistor 113 falls below the threshold voltage VthN, and the transistor 113 is turned off. At this time, the node α is in a floating state, and the potential of the node α is held. As a result, the pulse output circuit is set. At this time, since the clock signal (CK) is at the low level, the output terminal (OUT) is at the low level, and the pulse signal output via the output terminal (OUT) is at the low level.

例えば、図1(C)に示すシフトレジスタの場合、図2(C)の期間151に示すように、スタートパルス(SP)のパルスが入力されると、1段目のパルス出力回路SR_1のノードαは、充電され、その後浮遊状態になる。 For example, in the case of the shift register illustrated in FIG. 1C, when a start pulse (SP) is input as illustrated in a period 151 in FIG. 2C, the node of the first-stage pulse output circuit SR_1 is input. α is charged and then floats.

第2の期間では、クロック信号(CK)がハイレベルになる。このとき、セット信号(S)及びリセット信号(R)は、ローレベルである。 In the second period, the clock signal (CK) is at a high level. At this time, the set signal (S) and the reset signal (R) are at a low level.

クロック信号(CK)がハイレベルになると、第1の期間でノードαが充電されており、トランジスタ101がON状態であるため、ノードβが充電される。なお、トランジスタ102、104、105、113、114、115、116はOFF状態である。 When the clock signal (CK) is at a high level, the node α is charged in the first period, and the transistor 101 is on, so the node β is charged. Note that the transistors 102, 104, 105, 113, 114, 115, and 116 are in an OFF state.

さらに、ノードβの電位の上昇とともに、ブートストラップ効果により、浮遊状態となっているノードαの電位が上昇する。ノードαの電位は、クロック信号(CK)のハイレベルの電位よりも、少なくとも閾値電圧VthN分だけ高くなるため、ノードβは、クロック信号(CK)のハイレベルに等しい電位まで充電される。さらに、ノードβの電位の上昇に伴い、トランジスタ106がON状態になり、ノードγが充電される。このとき、ノードγは、ノードβの電位よりも閾値電圧VthN分だけ低い電位まで充電され、トランジスタ106のゲート・ソース間電圧が閾値電圧VthNを下回り、トランジスタ106がOFF状態となる。このとき、ノードγは、浮遊状態になり、ノードγの電位が保持される。 Further, as the potential of the node β increases, the potential of the node α in a floating state increases due to the bootstrap effect. Since the potential of the node α is higher than the high level potential of the clock signal (CK) by at least the threshold voltage VthN, the node β is charged to a potential equal to the high level of the clock signal (CK). Further, as the potential of the node β increases, the transistor 106 is turned on and the node γ is charged. At this time, the node γ is charged to a potential lower than the potential of the node β by the threshold voltage VthN, the gate-source voltage of the transistor 106 falls below the threshold voltage VthN, and the transistor 106 is turned off. At this time, the node γ is in a floating state, and the potential of the node γ is held.

ノードγの電位が上昇すると、トランジスタ103がON状態になり、出力端(OUT)は、充電されて電位が上昇し始める。この状態では、出力端(OUT)の電位はノードγの電位よりもさらに閾値電圧VthN分だけ低い電位までしか上昇することができないが、ノードγにおいてもブートストラップ効果により、出力端(OUT)の電位の上昇に伴い、浮遊状態となっているノードγの電位がさらに上昇する。ノードγの電位は、電源電位VDDよりも、少なくとも閾値電圧VthN分だけ高くなることで、出力端(OUT)は、VDDまで充電され、パルス信号がハイレベルになる。 When the potential of the node γ increases, the transistor 103 is turned on, and the output terminal (OUT) is charged and the potential starts to increase. In this state, the potential of the output terminal (OUT) can only rise to a potential lower than the potential of the node γ by the threshold voltage VthN. However, the output terminal (OUT) of the node γ also has a bootstrap effect. As the potential increases, the potential of the node γ in a floating state further increases. Since the potential of the node γ is higher than the power supply potential VDD by at least the threshold voltage VthN, the output terminal (OUT) is charged to VDD and the pulse signal becomes high level.

例えば、図1(C)に示すシフトレジスタの場合、図2(C)の期間152に示すように、クロック信号(CLK)がハイレベルになると、ブートストラップ効果により、1段目のパルス出力回路SR_1のノードαの電位が上昇し、1段目のパルス出力回路SR_1のノードβがクロック信号(CLK)のハイレベルに等しい電位まで充電される。さらに、1段目のパルス出力回路SR_1のノードγの電位が上昇し、その後浮遊状態になる。このとき、出力端(OUT)の電位の上昇に伴い、ブートストラップ効果により、1段目のパルス出力回路SR_1のノードγの電位が上昇し、1段目のパルス出力回路SR_1のノードγが電源電位VDDよりも高い電位まで充電され、出力端(OUT)が電源電位VDDに等しい電位まで充電される。よって、1段目のパルス出力回路SR_1のパルス信号のパルスが出力される。 For example, in the case of the shift register illustrated in FIG. 1C, when the clock signal (CLK) is at a high level as illustrated in a period 152 in FIG. The potential of the node α of SR_1 rises, and the node β of the first-stage pulse output circuit SR_1 is charged to a potential equal to the high level of the clock signal (CLK). Furthermore, the potential of the node γ of the first-stage pulse output circuit SR_1 rises and then enters a floating state. At this time, as the potential of the output terminal (OUT) increases, the potential of the node γ of the first-stage pulse output circuit SR_1 increases due to the bootstrap effect, and the node γ of the first-stage pulse output circuit SR_1 becomes the power source. The battery is charged to a potential higher than the potential VDD, and the output terminal (OUT) is charged to a potential equal to the power supply potential VDD. Therefore, the pulse of the pulse signal of the first-stage pulse output circuit SR_1 is output.

1段目のパルス出力回路SR_1で出力されたパルス信号のパルスは、2段目のパルス出力回路SR_2のセット信号(S)のパルスとなる。このように、2段目以降のパルス出力回路は、前段のパルス出力回路から入力されるパルス信号のパルスに従って、1段目のパルス出力回路SR_1と同様に順次パルス信号のパルスを出力する。 The pulse of the pulse signal output from the first-stage pulse output circuit SR_1 becomes the pulse of the set signal (S) of the second-stage pulse output circuit SR_2. As described above, the pulse output circuits in the second and subsequent stages sequentially output the pulses of the pulse signals in the same manner as the pulse output circuit SR_1 in the first stage according to the pulse of the pulse signal input from the preceding pulse output circuit.

第3の期間では、リセット信号(R)のパルスが入力される。このとき、セット信号(S)及びクロック信号(CK)は、ローレベルである。 In the third period, a pulse of the reset signal (R) is input. At this time, the set signal (S) and the clock signal (CK) are at a low level.

リセット信号(R)のパルスが入力されると、トランジスタ105、114、115がON状態になり、トランジスタ102、104がON状態になる。なお、トランジスタ113、116はOFF状態である。 When a pulse of the reset signal (R) is input, the transistors 105, 114, and 115 are turned on, and the transistors 102 and 104 are turned on. Note that the transistors 113 and 116 are in an OFF state.

このとき、ノードα、β、γ、出力端(OUT)の電位がローレベルになり、トランジスタ101、トランジスタ103がOFF状態になる。よって、パルス出力回路はリセット状態になる。 At this time, the potentials of the nodes α, β, γ, and the output terminal (OUT) are at a low level, so that the transistors 101 and 103 are turned off. Therefore, the pulse output circuit is in a reset state.

図1(C)に示すシフトレジスタの場合、図2(C)の期間153に示すように、2段目のパルス出力回路SR_2のパルス信号のパルスが1段目のパルス出力回路SR_1にリセット信号(R)として入力される。このとき、1段目のパルス出力回路SR_1のノードα、β、γ、出力端(OUT)の電位がローレベルになる。 In the case of the shift register illustrated in FIG. 1C, as illustrated in a period 153 in FIG. 2C, the pulse of the pulse signal of the second-stage pulse output circuit SR_2 is reset to the first-stage pulse output circuit SR_1. Input as (R). At this time, the potentials of the nodes α, β, γ, and the output terminal (OUT) of the first-stage pulse output circuit SR_1 are at a low level.

同様に3段目のパルス出力回路SR_3で出力されたパルス信号のパルスは、2段目のパルス出力回路のリセット信号(R)のパルスとなる。このように、2段目以降のパルス出力回路は、次段のパルス出力回路から入力されるパルス信号に従って、1段目のパルス出力回路SR_1と同様にリセット状態になる。 Similarly, the pulse of the pulse signal output from the third-stage pulse output circuit SR_3 becomes the pulse of the reset signal (R) of the second-stage pulse output circuit. As described above, the pulse output circuits in the second and subsequent stages are reset in the same manner as the pulse output circuit SR_1 in the first stage according to the pulse signal input from the pulse output circuit in the next stage.

以上が図2(B)に示すパルス出力回路の駆動方法例の説明である。 The above is the description of the example of the method for driving the pulse output circuit illustrated in FIG.

なお、本実施の形態に係るパルス出力回路の構成は、上記構成に限定されない。 Note that the structure of the pulse output circuit according to this embodiment is not limited to the above structure.

例えば、図3(A−1)に示すように、図1(A)に示すパルス出力回路の構成に加え、第2のパルス信号を出力する構成にしてもよい。このとき、第2のパルス信号のハイレベルの電位は、電源電位VDDよりも小さい。 For example, as shown in FIG. 3A-1, in addition to the pulse output circuit shown in FIG. 1A, a second pulse signal may be output. At this time, the high-level potential of the second pulse signal is smaller than the power supply potential VDD.

図3(A−1)に示すパルス出力回路では、図3(A−2)に示すように、図2(A)に示す構成に加え、トランジスタ101のソース及びドレインの他方の電位を第2のパルス信号として出力端(SROUT)を介して出力する構成とする。これにより、ハイレベルの電位が電源電位VDDよりも低いパルス信号を生成して出力できる。よって、必要に応じたパルス信号のみのハイレベルの電位を高くできるため、消費電力を低減できる。 In the pulse output circuit illustrated in FIG. 3A-1, as illustrated in FIG. 3A-2, in addition to the structure illustrated in FIG. The pulse signal is output via the output terminal (SROUT). Accordingly, a pulse signal having a high level potential lower than the power supply potential VDD can be generated and output. Therefore, the high-level potential of only the pulse signal as required can be increased, so that power consumption can be reduced.

さらに、図3(A−2)に示すパルス出力回路を複数(パルス出力回路SR_1乃至SR_n)用いて、図3(B)に示すシフトレジスタを構成できる。図3(B)では、一例としてnが4以上の場合を示す。このとき、パルス出力回路SR_1には、セット信号(S)としてスタートパルス(SP)が入力される。さらに、パルス出力回路SR_k(kは2以上の自然数)には、セット信号(S)としてパルス出力回路SR_k−1の出力端(SROUT)から出力される第2のパルス信号が入力される。さらに、パルス出力回路SR_k−1には、リセット信号(R)としてパルス出力回路SR_kの出力端(SROUT)から出力される第2のパルス信号が入力される。さらに、奇数段のパルス出力回路には、クロック信号(CK)としてクロック信号(CLK)が入力される。さらに、偶数段のパルス出力回路には、クロック信号(CK)としてクロック信号(CLKB)が入力される。図3(B)に示すシフトレジスタでは、パルス出力回路SR_1乃至SR_nのそれぞれの出力端(OUT_1乃至OUT_n)を介してパルス信号を出力する。 Further, the shift register illustrated in FIG. 3B can be formed using a plurality of pulse output circuits (pulse output circuits SR_1 to SR_n) illustrated in FIG. FIG. 3B shows a case where n is 4 or more as an example. At this time, the start pulse (SP) is input to the pulse output circuit SR_1 as the set signal (S). Further, the second pulse signal output from the output terminal (SROUT) of the pulse output circuit SR_k−1 is input as the set signal (S) to the pulse output circuit SR_k (k is a natural number of 2 or more). Further, the second pulse signal output from the output terminal (SROUT) of the pulse output circuit SR_k is input to the pulse output circuit SR_k−1 as the reset signal (R). Further, the clock signal (CLK) is input to the odd-numbered pulse output circuit as the clock signal (CK). Further, the clock signal (CLKB) is input to the even-numbered pulse output circuit as the clock signal (CK). In the shift register illustrated in FIG. 3B, pulse signals are output through the output terminals (OUT_1 to OUT_n) of the pulse output circuits SR_1 to SR_n.

また、上記に限定されず、例えば図4に示すように、図2(B)に示すパルス出力回路のトランジスタ114のゲートを、リセット信号(R)を入力する代わりにトランジスタ115のソース及びドレインの他方に電気的に接続してもよい。これにより、トランジスタ114のゲートの電位を保持できる。 For example, as shown in FIG. 4, the gate of the transistor 114 of the pulse output circuit shown in FIG. 2B is connected to the source and drain of the transistor 115 instead of inputting the reset signal (R). You may electrically connect to the other. Thus, the potential of the gate of the transistor 114 can be held.

以上が本実施の形態に係るパルス出力回路の例の説明である。 The above is the description of the example of the pulse output circuit according to this embodiment.

図1乃至図4を参照して説明したように、本実施の形態に係るパルス出力回路の一例では、少なくともクロック信号のハイレベルの電位を、高電源電位よりも小さくすることでクロック信号の振幅を小さくする。これにより、トランジスタの劣化の要因となっていた、トランジスタ101がOFF状態となっているときのソース及びドレインの一方の電位の変動を小さくできる。 As described with reference to FIGS. 1 to 4, in the example of the pulse output circuit according to this embodiment, the amplitude of the clock signal is reduced by making at least the high-level potential of the clock signal smaller than the high power supply potential. Make it smaller. Accordingly, variation in potential of one of the source and the drain when the transistor 101 is in an OFF state, which has been a cause of transistor deterioration, can be reduced.

さらに、本実施の形態に係るパルス出力回路の一例では、昇圧部を設けることにより、ハイレベルの電位が電源電位VDDに等しいパルス信号を生成できる。よって、出力するパルス信号のハイレベルの電位の低下を抑制できる。 Furthermore, in the example of the pulse output circuit according to this embodiment, a pulse signal having a high level potential equal to the power supply potential VDD can be generated by providing the boosting unit. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in high-level potential of the pulse signal to be output.

(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1に係るパルス出力回路を用いた表示装置の例について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, an example of a display device using the pulse output circuit according to Embodiment 1 is described.

図5(A)は、画素部201及び駆動回路部202の構成例を示す図である。 FIG. 5A illustrates a configuration example of the pixel portion 201 and the driver circuit portion 202.

図5(A)に示すように、画素部201は、X行(Xは2以上の自然数)Y列(Yは2以上の自然数)に配置された複数の画素回路211を備え、駆動回路部202は、ゲートドライバ221と、ソースドライバ223と、を備える。 As shown in FIG. 5A, the pixel unit 201 includes a plurality of pixel circuits 211 arranged in X rows (X is a natural number of 2 or more) and Y columns (Y is a natural number of 2 or more). 202 includes a gate driver 221 and a source driver 223.

ゲートドライバ221は、実施の形態1に示すパルス出力回路を複数段有するシフトレジスタ(例えば図1(C)に示すシフトレジスタ)を備える。例えば、ゲートドライバ221は、シフトレジスタから出力されるパルス信号により、走査線GL_1乃至GL_Xの電位を制御する機能を有する。なお、ゲートドライバ221を複数設け、複数のゲートドライバ221により、走査線GL_1乃至GL_Xを分割して制御してもよい。 The gate driver 221 includes a shift register (eg, a shift register illustrated in FIG. 1C) including a plurality of stages of pulse output circuits described in Embodiment 1. For example, the gate driver 221 has a function of controlling the potentials of the scan lines GL_1 to GL_X by a pulse signal output from the shift register. Note that a plurality of gate drivers 221 may be provided, and the scanning lines GL_1 to GL_X may be divided and controlled by the plurality of gate drivers 221.

ソースドライバ223には、画像信号が入力される。ソースドライバ223は、画像信号を元に画素回路211に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。例えば、ソースドライバ223は、データ線DL_1乃至DL_Yの電位を制御する機能を有する。 An image signal is input to the source driver 223. The source driver 223 has a function of generating a data signal to be written in the pixel circuit 211 based on the image signal. For example, the source driver 223 has a function of controlling the potentials of the data lines DL_1 to DL_Y.

ソースドライバ223は、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。複数のアナログスイッチにより、ソースドライバ223は、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを用いてソースドライバ223を構成してもよい。このとき、シフトレジスタとしては、実施の形態1に示すパルス出力回路を複数段有するシフトレジスタ(例えば図1(C)に示すシフトレジスタ)を用いることができる。 The source driver 223 is configured using, for example, a plurality of analog switches. With the plurality of analog switches, the source driver 223 can output a signal obtained by time-sharing the image signal as a data signal. Further, the source driver 223 may be configured using a shift register or the like. At this time, as the shift register, a shift register including a plurality of stages of pulse output circuits described in Embodiment 1 (for example, a shift register illustrated in FIG. 1C) can be used.

複数の画素回路211のそれぞれは、複数の走査線GLの一つを介してパルス信号が入力され、複数のデータ線DLの一つを介してデータ信号が入力される。複数の画素回路211のそれぞれは、ゲートドライバ221によりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、M行N列目の画素回路211は、走査線GL_M(MはX以下の自然数)を介してゲートドライバ221からパルス信号が入力され、走査線GL_Mの電位に従ってデータ線DL_N(NはY以下の自然数)を介してソースドライバ223からデータ信号が入力される。 Each of the plurality of pixel circuits 211 receives a pulse signal through one of the plurality of scanning lines GL and receives a data signal through one of the plurality of data lines DL. In each of the plurality of pixel circuits 211, writing and holding of data of the data signal is controlled by the gate driver 221. For example, the pixel circuit 211 in the M-th row and the N-th column receives a pulse signal from the gate driver 221 via the scanning line GL_M (M is a natural number equal to or less than X), and the data line DL_N (N is Y A data signal is input from the source driver 223 via the following natural number).

複数の画素回路211のそれぞれは、例えば、液晶素子又は発光素子と、液晶素子及び発光素子の一対の電極の電圧を設定するためのデータ信号の入力を制御するトランジスタと、を用いて構成される。 Each of the plurality of pixel circuits 211 includes, for example, a liquid crystal element or a light emitting element, and a transistor that controls input of a data signal for setting a voltage of a pair of electrodes of the liquid crystal element and the light emitting element. .

例えば、複数の画素回路211のそれぞれは、図5(B)に示すように、液晶素子230と、トランジスタ231と、容量素子233と、を備える。 For example, each of the plurality of pixel circuits 211 includes a liquid crystal element 230, a transistor 231, and a capacitor 233 as illustrated in FIG.

液晶素子230の一対の電極の一方の電位は、画素回路211の仕様に応じて適宜設定される。液晶素子230は、書き込まれるデータにより配向状態が設定される。 One potential of the pair of electrodes of the liquid crystal element 230 is appropriately set according to the specification of the pixel circuit 211. The alignment state of the liquid crystal element 230 is set according to written data.

例えば、液晶素子を備える表示装置の表示方式としては、TN(Twisted Nematic)モード、IPS(In Plane Switching)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Alignment)モード、ASM(Axially Symmetric aligned Micro−cell)モード、OCB(Optically Compensated Birefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal)モード、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertical Alignment)モード、ASV(Advanced Super View)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、又はTBA(Transverse Bend Alignment)モードなどを用いてもよい。 For example, as a display method of a display device including a liquid crystal element, a TN (Twisted Nematic) mode, an IPS (In Plane Switching) mode, an STN (Super Twisted Nematic) mode, a VA (Vertical Alignment Alignment mode), and an ASM (Axially Asymmetrical Axially Aligned Alignment). -Cell) mode, OCB (Optically Compensated Birefringence) mode, FLC (Ferroelectric Liquid Crystal) mode, AFLC (Anti-Ferroelectric Liquid Crystal) mode, MVA (Multi-Dominant Binary Mode) mode PVA (Patterned Vertical Alignment) mode, ASV (Advanced Super View) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode, TBA (Transverse Bend Alignment) mode, etc. may be used.

また、ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物により液晶素子を構成してもよい。ブルー相を示す液晶は、応答速度が1msec以下と短く、光学的等方性であるため、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。 Further, a liquid crystal element may be formed using a liquid crystal composition including a liquid crystal exhibiting a blue phase and a chiral agent. A liquid crystal exhibiting a blue phase has a response speed as short as 1 msec or less and is optically isotropic. Therefore, alignment treatment is unnecessary and viewing angle dependency is small.

M行N列目の画素回路211において、トランジスタ231のソース及びドレインの一方は、データ線DL_Nに電気的に接続され、他方は液晶素子230の一対の電極の他方に電気的に接続される。また、トランジスタ231のゲートは、走査線GL_Mに電気的に接続される。 In the pixel circuit 211 in the Mth row and the Nth column, one of a source and a drain of the transistor 231 is electrically connected to the data line DL_N, and the other is electrically connected to the other of the pair of electrodes of the liquid crystal element 230. The gate of the transistor 231 is electrically connected to the scan line GL_M.

トランジスタ231は、ON状態又はOFF状態になることにより、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 The transistor 231 has a function of controlling data writing of the data signal by being turned on or off.

容量素子233の一対の電極の一方は、電位供給線VLに電気的に接続され、他方は、液晶素子230の一対の電極の他方に電気的に接続される。なお、電位供給線VLの電位の値は、画素回路211の仕様に応じて適宜設定される。 One of the pair of electrodes of the capacitor 233 is electrically connected to the potential supply line VL, and the other is electrically connected to the other of the pair of electrodes of the liquid crystal element 230. Note that the value of the potential of the potential supply line VL is appropriately set according to the specification of the pixel circuit 211.

容量素子233は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。 The capacitor 233 functions as a storage capacitor that holds written data.

図5(B)の画素回路211を備える表示装置では、ゲートドライバ221により各行の画素回路211を順次選択し、トランジスタ231をON状態にしてデータ信号のデータを書き込む。 In the display device including the pixel circuit 211 in FIG. 5B, the gate driver 221 sequentially selects the pixel circuits 211 in each row, turns on the transistors 231, and writes data signal data.

データが書き込まれた画素回路211は、トランジスタ231がOFF状態になることで保持状態になる。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。 The pixel circuit 211 in which the data is written enters a holding state when the transistor 231 is turned off. By sequentially performing this for each row, an image can be displayed.

以上が本実施の形態に係る表示装置の例の説明である。 The above is the description of the example of the display device according to this embodiment.

図5を参照して説明したように、本実施の形態に係る表示装置の一例では、実施の形態1に示すパルス出力回路を用いて駆動回路を構成する。上記駆動回路では、トランジスタに対するストレスが小さいため、表示装置の信頼性を高めることができる。 As described with reference to FIG. 5, in the example of the display device according to this embodiment, a driver circuit is formed using the pulse output circuit described in Embodiment 1. In the above driver circuit, since the stress on the transistor is small, the reliability of the display device can be improved.

(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1のパルス出力回路及び実施の形態2の表示装置に適用可能なトランジスタの構造例について、図6の断面模式図を参照して説明する。なお、図6に示す各構成要素は、実際の寸法と異なる場合がある。
(Embodiment 3)
In this embodiment, structural examples of transistors that can be applied to the pulse output circuit of Embodiment 1 and the display device of Embodiment 2 are described with reference to a schematic cross-sectional view of FIG. In addition, each component shown in FIG. 6 may differ from an actual dimension.

図6(A)に示すトランジスタは、導電層401_1と、絶縁層402_1と、半導体層403_1と、導電層405a_1及び導電層405b_1と、絶縁層406と、を含む。 The transistor illustrated in FIG. 6A includes a conductive layer 401_1, an insulating layer 402_1, a semiconductor layer 403_1, conductive layers 405a_1 and 405b_1, and an insulating layer 406.

導電層401_1は、被素子形成層400_1の上に設けられる。なお、絶縁層を挟んで被素子形成層400_1の上に導電層401_1を設けてもよい。 The conductive layer 401_1 is provided over the element formation layer 400_1. Note that the conductive layer 401_1 may be provided over the element formation layer 400_1 with the insulating layer interposed therebetween.

絶縁層402_1は、導電層401_1の上に設けられる。 The insulating layer 402_1 is provided over the conductive layer 401_1.

半導体層403_1は、絶縁層402_1を挟んで導電層401_1に重畳する。なお、必ずしも半導体層403_1の全てを、絶縁層402_1を挟んで導電層401_1に重畳させなくてもよい。 The semiconductor layer 403_1 overlaps with the conductive layer 401_1 with the insulating layer 402_1 interposed therebetween. Note that the entire semiconductor layer 403_1 is not necessarily overlapped with the conductive layer 401_1 with the insulating layer 402_1 interposed therebetween.

導電層405a_1及び導電層405b_1は、半導体層403_1に電気的に接続される。 The conductive layer 405a_1 and the conductive layer 405b_1 are electrically connected to the semiconductor layer 403_1.

絶縁層406は、半導体層403_1、導電層405a_1、及び導電層405b_1の上に設けられ、さらに、絶縁層402_1に接する。絶縁層406及び402_1を用いて、半導体層403_1、導電層405a_1、及び導電層405b_1を覆うことにより、外部からの不純物の侵入を抑制できる。 The insulating layer 406 is provided over the semiconductor layer 403_1, the conductive layer 405a_1, and the conductive layer 405b_1 and is in contact with the insulating layer 402_1. By using the insulating layers 406 and 402_1 to cover the semiconductor layer 403_1, the conductive layer 405a_1, and the conductive layer 405b_1, entry of impurities from the outside can be suppressed.

図6(B)に示すトランジスタは、導電層401_2と、絶縁層402_2と、半導体層403_2と、導電層405a_2及び導電層405b_2と、導電層407a乃至導電層407cと、絶縁物409と、絶縁層410と、を含む。 A transistor illustrated in FIG. 6B includes a conductive layer 401_2, an insulating layer 402_2, a semiconductor layer 403_2, conductive layers 405a_2 and 405b_2, conductive layers 407a to 407c, an insulator 409, and an insulating layer. 410.

導電層407a乃至導電層407cは、被素子形成層400_2の上に設けられる。なお、絶縁層を挟んで被素子形成層400_2の上に導電層407a乃至導電層407cを設けてもよい。 The conductive layers 407a to 407c are provided over the element formation layer 400_2. Note that the conductive layers 407a to 407c may be provided over the element formation layer 400_2 with the insulating layer interposed therebetween.

絶縁物409は、導電層407a乃至407cのそれぞれの間に埋め込まれている。 The insulator 409 is embedded between each of the conductive layers 407a to 407c.

絶縁層410は、導電層407aの上に設けられる。 The insulating layer 410 is provided over the conductive layer 407a.

半導体層403_2は、絶縁層410を挟んで導電層407aに重畳する。 The semiconductor layer 403_2 overlaps with the conductive layer 407a with the insulating layer 410 interposed therebetween.

導電層405a_2は、半導体層403_2及び導電層407bに電気的に接続される。 The conductive layer 405a_2 is electrically connected to the semiconductor layer 403_2 and the conductive layer 407b.

導電層405b_2は、半導体層403_2及び導電層407cに電気的に接続される。 The conductive layer 405b_2 is electrically connected to the semiconductor layer 403_2 and the conductive layer 407c.

なお、導電層405a_2と導電層405b_2の間隔を、例えば50nm未満、好ましくは30nm以下にしてもよい。 Note that the interval between the conductive layer 405a_2 and the conductive layer 405b_2 may be, for example, less than 50 nm, preferably 30 nm or less.

絶縁層402_2は、半導体層403_2、導電層405a_2、及び導電層405b_2の上に設けられる。 The insulating layer 402_2 is provided over the semiconductor layer 403_2, the conductive layer 405a_2, and the conductive layer 405b_2.

導電層401_2は、絶縁層402_2を挟んで半導体層403_2に重畳する。 The conductive layer 401_2 overlaps with the semiconductor layer 403_2 with the insulating layer 402_2 interposed therebetween.

さらに、各構成要素について以下に説明する。なお、各構成要素は、必ずしも単層に限定されず、積層であってもよい。 Further, each component will be described below. Each component is not necessarily limited to a single layer, and may be a stacked layer.

被素子形成層400_K(Kは2以下の自然数)としては、ガラス基板などの基板、絶縁層などを用いることができる。 As the element formation layer 400 </ b> _K (K is a natural number of 2 or less), a substrate such as a glass substrate, an insulating layer, or the like can be used.

導電層401_Kは、トランジスタのゲートとしての機能を有する。導電層401_Kとしては、例えばモリブデン、チタン、クロム、タンタル、マグネシウム、銀、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム、又はルテニウムなどの金属材料を含む層を適用できる。 The conductive layer 401_K functions as a gate of the transistor. As the conductive layer 401_K, for example, a layer containing a metal material such as molybdenum, titanium, chromium, tantalum, magnesium, silver, tungsten, aluminum, copper, neodymium, scandium, or ruthenium can be used.

絶縁層402_Kは、トランジスタのゲート絶縁層としての機能を有する。絶縁層402_Kとしては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、又は酸化ハフニウムなどの材料を含む層を適用できる。例えば、絶縁層402_1としては、窒化シリコン層及び酸化窒化シリコン層の積層を適用できる。このとき、上記窒化シリコン層を、組成の異なる複数の窒化シリコン層の積層としてもよい。また、絶縁層402_Kとして、酸化物層を用いてもよい。上記酸化物層としては、例えばIn:Ga:Zn=1:3:2の原子比である酸化物の層などを用いることができる。 The insulating layer 402_K functions as a gate insulating layer of the transistor. As the insulating layer 402_K, for example, a layer containing a material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, aluminum nitride oxide, or hafnium oxide can be used. For example, a stack of a silicon nitride layer and a silicon oxynitride layer can be used as the insulating layer 402_1. At this time, the silicon nitride layer may be a stack of a plurality of silicon nitride layers having different compositions. Alternatively, an oxide layer may be used as the insulating layer 402_K. As the oxide layer, for example, an oxide layer having an atomic ratio of In: Ga: Zn = 1: 3: 2 can be used.

半導体層403_Kは、トランジスタのチャネルが形成される層(チャネル形成層ともいう)としての機能を有する。 The semiconductor layer 403_K functions as a layer in which a channel of the transistor is formed (also referred to as a channel formation layer).

半導体層403_Kとしては、例えば酸化物半導体層を用いることができる。 For example, an oxide semiconductor layer can be used as the semiconductor layer 403 </ b> _K.

上記酸化物半導体としては、例えばIn系金属酸化物、Zn系金属酸化物、In−Zn系金属酸化物、又はIn−Ga−Zn系金属酸化物などを適用できる。また、上記In−Ga−Zn系金属酸化物に含まれるGaの一部若しくは全部の代わりに他の金属元素を含む金属酸化物を用いてもよい。 As the oxide semiconductor, for example, an In-based metal oxide, a Zn-based metal oxide, an In—Zn-based metal oxide, an In—Ga—Zn-based metal oxide, or the like can be used. Alternatively, a metal oxide containing another metal element instead of part or all of Ga contained in the In—Ga—Zn-based metal oxide may be used.

上記他の金属元素としては、例えばガリウムよりも多くの酸素原子と結合が可能な金属元素を用いればよく、例えばチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ゲルマニウム、及び錫のいずれか一つ又は複数の元素を用いればよい。また、上記他の金属元素としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、及びルテチウムのいずれか一つ又は複数の元素を用いればよい。これらの金属元素は、スタビライザーとしての機能を有する。なお、これらの金属元素の添加量は、金属酸化物が半導体として機能することが可能な量である。ガリウムよりも多くの酸素原子と結合が可能な金属元素を用い、さらには金属酸化物中に酸素を供給することにより、金属酸化物中の酸素欠陥を少なくできる。 As the other metal element, for example, a metal element capable of bonding with more oxygen atoms than gallium may be used. For example, one or more elements of titanium, zirconium, hafnium, germanium, and tin are used. That's fine. As the other metal element, any one or more of lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium may be used. Good. These metal elements have a function as a stabilizer. Note that the added amount of these metal elements is an amount by which the metal oxide can function as a semiconductor. By using a metal element capable of bonding with more oxygen atoms than gallium, and further supplying oxygen into the metal oxide, oxygen defects in the metal oxide can be reduced.

また、In:Ga:Zn=1:1:1の原子比である第1の酸化物半導体層、In:Ga:Zn=3:1:2の原子比である第2の酸化物半導体層、及びIn:Ga:Zn=1:1:1の原子比である第3の酸化物半導体層の積層により、半導体層403_Kを構成してもよい。上記積層により半導体層403_Kを構成することにより、例えばトランジスタの電界効果移動度を高めることができる。 A first oxide semiconductor layer having an atomic ratio of In: Ga: Zn = 1: 1: 1; a second oxide semiconductor layer having an atomic ratio of In: Ga: Zn = 3: 1: 2; Alternatively, the semiconductor layer 403 </ b> _K may be formed using a stack of third oxide semiconductor layers with an atomic ratio of In: Ga: Zn = 1: 1: 1. When the semiconductor layer 403 </ b> _K is formed using the above stack, for example, the field-effect mobility of the transistor can be increased.

また、上記酸化物半導体を、C Axis Aligned Crystaline Oxide Semiconductor(CAAC−OSともいう)としてもよい。 The oxide semiconductor may be a C Axis Aligned Crystal Oxide Semiconductor (also referred to as a CAAC-OS).

CAAC−OSとは、完全な単結晶ではなく、完全な非晶質でもない、非晶質相に結晶部を有する結晶−非晶質混相構造の酸化物半導体のことをいう。さらに、CAAC−OSに含まれる結晶部では、c軸が酸化物半導体層の被形成面の法線ベクトル又は表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、且つab面に垂直な方向から見て三角形状又は六角形状の原子配列を有し、c軸に垂直な方向から見て金属原子又は金属原子と酸素原子が層状に配列する。なお、本明細書において、単に垂直と記載する場合、85°以上95°以下の範囲も含まれる。また、単に平行と記載する場合、−5°以上5°以下の範囲も含まれる。 The CAAC-OS refers to an oxide semiconductor with a crystal-amorphous mixed phase structure where a crystal part is included in an amorphous phase and is not completely single crystal nor completely amorphous. Further, in the crystal part included in the CAAC-OS, the c-axis is aligned in a direction parallel to the normal vector of the formation surface of the oxide semiconductor layer or the normal vector of the surface, and viewed from a direction perpendicular to the ab plane. It has a triangular or hexagonal atomic arrangement, and metal atoms or metal atoms and oxygen atoms are arranged in layers as viewed from the direction perpendicular to the c-axis. Note that in this specification, the term “perpendicular” includes a range of 85 ° to 95 °. In addition, a simple term “parallel” includes a range from −5 ° to 5 °.

例えば、多結晶である酸化物半導体スパッタリング用ターゲットを用いたスパッタリング法によってCAAC−OSを形成できる。スパッタリング用ターゲットにイオンが衝突すると、スパッタリング用ターゲットに含まれる結晶領域がa−b面から劈開し、a−b面に平行な面を有する平板状又はペレット状のスパッタリング粒子として剥離することがある。この場合、平板状のスパッタリング粒子が、結晶状態を維持したまま基板に到達することにより、スパッタリング用ターゲットの結晶状態が基板に転写される。これにより、CAAC−OSが形成される。 For example, the CAAC-OS can be formed by a sputtering method using a polycrystalline oxide semiconductor sputtering target. When ions collide with the sputtering target, the crystal region included in the sputtering target may be cleaved from the ab plane, and may be separated as flat or pellet-like sputtering particles having a plane parallel to the ab plane. . In this case, when the flat sputtered particles reach the substrate while maintaining the crystalline state, the crystalline state of the sputtering target is transferred to the substrate. Thereby, the CAAC-OS is formed.

また、CAAC−OSを形成するために、以下の条件を適用することが好ましい。 In order to form a CAAC-OS, it is preferable to apply the following conditions.

例えば、不純物濃度を低減してCAAC−OSを形成することにより、不純物による酸化物半導体の結晶状態の崩壊を抑制できる。例えば、成膜室内に存在する不純物(水素、水、二酸化炭素、及び窒素など)を低減することが好ましい。また、成膜ガス中の不純物を低減することが好ましい。例えば、成膜ガスとして露点が−80℃以下、好ましくは−100℃以下である成膜ガスを用いることが好ましい。 For example, when the CAAC-OS is formed with a reduced impurity concentration, collapse of the oxide semiconductor crystal state due to the impurities can be suppressed. For example, it is preferable to reduce impurities (such as hydrogen, water, carbon dioxide, and nitrogen) present in the deposition chamber. Further, it is preferable to reduce impurities in the deposition gas. For example, a film forming gas having a dew point of −80 ° C. or lower, preferably −100 ° C. or lower is preferably used as the film forming gas.

また、成膜時の基板加熱温度を高めることで、基板付着後にスパッタリング粒子のマイグレーションが起こる。具体的には、基板加熱温度を100℃以上740℃以下、好ましくは200℃以上500℃以下として成膜する。成膜時の基板加熱温度を高めることで、平板状のスパッタリング粒子が基板に到達した場合、基板上でマイグレーションし、平らな面を向けて基板に付着する。 Further, by increasing the substrate heating temperature during film formation, migration of the sputtered particles occurs after the substrate adheres. Specifically, the film is formed at a substrate heating temperature of 100 ° C. to 740 ° C., preferably 200 ° C. to 500 ° C. By increasing the substrate heating temperature during film formation, when the flat sputtered particles reach the substrate, they migrate on the substrate and adhere to the substrate with the flat surface facing.

また、成膜ガス中の酸素割合を高め、電力を最適化して成膜時のプラズマダメージを軽減させることが好ましい。成膜ガス中の酸素割合は、30体積%以上、好ましくは100体積%とする。 In addition, it is preferable to reduce the plasma damage during the film formation by increasing the oxygen ratio in the film formation gas and optimizing the electric power. The oxygen ratio in the deposition gas is 30% by volume or more, preferably 100% by volume.

上記スパッタリング用ターゲットの一例として、In−Ga−Zn−O化合物ターゲットについて以下に示す。 As an example of the sputtering target, an In—Ga—Zn—O compound target is described below.

InO粉末、GaO粉末、及びZnO粉末を所定の比率で混合し、加圧処理後、1000℃以上1500℃以下の温度で加熱処理をすることにより、多結晶であるIn−Ga−Zn−O化合物ターゲットを形成する。なお、x、y、及びzは任意の正数である。ここで、所定の比率は、例えば、InO粉末、GaO粉末、及びZnO粉末が、2:2:1、8:4:3、3:1:1、1:1:1、4:2:3又は3:1:2のmol数比である。なお、粉末の種類、及びその混合する比率は、作製するスパッタリング用ターゲットによって適宜変更すればよい。 In-Ga-Zn that is polycrystalline by mixing InO x powder, GaO y powder, and ZnO z powder at a predetermined ratio, and after heat treatment at a temperature of 1000 ° C. to 1500 ° C. -O compound target is formed. Note that x, y, and z are arbitrary positive numbers. Here, the predetermined ratio is, for example, 2: 2: 1, 8: 4: 3, 3: 1: 1, 1: 1: 1, 4: InO x powder, GaO y powder, and ZnO z powder. The molar ratio is 2: 3 or 3: 1: 2. Note that the type of powder and the mixing ratio may be changed as appropriate depending on the sputtering target to be manufactured.

チャネル形成領域が上記CAAC−OSであるトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が低いため、信頼性が高い。 A transistor whose channel formation region is the CAAC-OS has high reliability because variation in electrical characteristics due to irradiation with visible light or ultraviolet light is low.

上記酸化物半導体を含むトランジスタは、バンドギャップが広いため熱励起によるリーク電流が少ない。さらに、正孔の有効質量が10以上と重く、トンネル障壁の高さが2.8eV以上と高い。これにより、トンネル電流が少ない。さらに、半導体層中のキャリアが極めて少ない。よって、オフ電流を低くできる。例えば、オフ電流は、室温(25℃)でチャネル幅1μmあたり1×10−19A(100zA)以下である。より好ましくは1×10−22A(100yA)以下である。トランジスタのオフ電流は、低ければ低いほどよいが、トランジスタのオフ電流の下限値は、約1×10−30A/μmであると見積もられる。なお、上記酸化物半導体層に限定されず、半導体層403_Kとしてシリコンを含む半導体層を用いてもよい。 Since the transistor including the oxide semiconductor has a wide band gap, leakage current due to thermal excitation is small. Furthermore, the effective mass of holes is as heavy as 10 or more, and the height of the tunnel barrier is as high as 2.8 eV or more. Thereby, the tunnel current is small. Furthermore, there are very few carriers in the semiconductor layer. Thus, the off-state current can be reduced. For example, the off-state current is 1 × 10 −19 A (100 zA) or less per channel width of 1 μm at room temperature (25 ° C.). More preferably, it is 1 × 10 −22 A (100 yA) or less. The lower the off-state current of the transistor, the better. However, the lower limit value of the off-state current of the transistor is estimated to be about 1 × 10 −30 A / μm. Note that the semiconductor layer is not limited to the above oxide semiconductor layer, and a semiconductor layer containing silicon may be used as the semiconductor layer 403 </ b> _K.

導電層405a_Kは、トランジスタのソース及びドレインの一方としての機能を有し、導電層405b_Kは、トランジスタのソース及びドレインの他方としての機能を有する。導電層405a_K及び導電層405b_Kとしては、例えばモリブデン、チタン、クロム、タンタル、マグネシウム、銀、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム、又はルテニウムなどの金属材料を含む層を適用できる。 The conductive layer 405a_K functions as one of a source and a drain of the transistor, and the conductive layer 405b_K functions as the other of the source and the drain of the transistor. As the conductive layer 405a_K and the conductive layer 405b_K, for example, a layer containing a metal material such as molybdenum, titanium, chromium, tantalum, magnesium, silver, tungsten, aluminum, copper, neodymium, scandium, or ruthenium can be used.

絶縁層406は、保護層としての機能を有する。絶縁層406としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、又は酸化ハフニウムなどの材料を含む層を適用できる。例えば、絶縁層406として、第1の酸化窒化シリコン層及び第2の酸化窒化シリコン層の積層を用いてもよい。このとき、第1の酸化窒化シリコン層の水素濃度は、第2の酸化窒化シリコン層の水素濃度よりも低いことが好ましい。 The insulating layer 406 functions as a protective layer. As the insulating layer 406, for example, a layer containing a material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, aluminum nitride oxide, or hafnium oxide can be used. For example, the insulating layer 406 may be a stacked layer of a first silicon oxynitride layer and a second silicon oxynitride layer. At this time, the hydrogen concentration of the first silicon oxynitride layer is preferably lower than the hydrogen concentration of the second silicon oxynitride layer.

導電層407aは、トランジスタのゲートとしての機能を有する。なお、導電層401_2及び407aの一方がトランジスタのバックゲートとしての機能を有することにより、トランジスタの閾値電圧を制御できる。 The conductive layer 407a functions as a gate of the transistor. Note that when one of the conductive layers 401_2 and 407a functions as a back gate of the transistor, the threshold voltage of the transistor can be controlled.

導電層407b及び407cは、配線層としての機能を有する。 The conductive layers 407b and 407c have a function as a wiring layer.

導電層407a乃至407cとしては、例えば導電層401_Kに適用可能な材料の層を用いることができる。 As the conductive layers 407a to 407c, a layer of a material that can be used for the conductive layer 401_K can be used, for example.

絶縁物409は、導電層407a乃至407cにより生じる凹凸を平坦化する機能を有する。例えば、導電層407a乃至407cの上に絶縁層402_Kに適用可能な材料の絶縁層を形成し、その後研磨処理などにより、該絶縁層を研磨して導電層407a乃至407cの上面を露出させることにより絶縁物409が形成される。 The insulator 409 has a function of planarizing unevenness caused by the conductive layers 407a to 407c. For example, an insulating layer of a material that can be used for the insulating layer 402_K is formed over the conductive layers 407a to 407c, and then the insulating layer is polished by a polishing process to expose the upper surfaces of the conductive layers 407a to 407c. An insulator 409 is formed.

図6(A)、(B)に示すトランジスタは、例えば上記実施の形態1のパルス出力回路が有するトランジスタ101乃至106、又は実施の形態2の表示装置のゲートドライバ221、ソースドライバ223、及び画素回路211の一つ又は複数が備えるトランジスタに適用できる。なお、例えば画素回路211と、ゲートドライバ221又はソースドライバ223とで別々の構造のトランジスタを用いてもよい。例えば画素回路211には、図6(A)に示すトランジスタを用い、ゲートドライバ221及びソースドライバ223の一方又は両方には、図6(B)に示すトランジスタを用いてもよい。 The transistors illustrated in FIGS. 6A and 6B include, for example, the transistors 101 to 106 included in the pulse output circuit of Embodiment 1 or the gate driver 221, the source driver 223, and the pixel of the display device of Embodiment 2. The invention can be applied to a transistor included in one or more of the circuits 211. Note that transistors having different structures may be used for the pixel circuit 211 and the gate driver 221 or the source driver 223, for example. For example, the transistor shown in FIG. 6A may be used for the pixel circuit 211, and the transistor shown in FIG. 6B may be used for one or both of the gate driver 221 and the source driver 223.

以上が図6に示すトランジスタの構造例の説明である。 The above is the description of the structure example of the transistor illustrated in FIGS.

図6を参照して説明したように、本実施の形態に係るトランジスタの一例では、酸化物半導体層を用いてチャネル形成領域を構成する。上記構成にすることにより、例えばトランジスタのリーク電流による電位の変動などを抑制できる。 As described with reference to FIGS. 6A and 6B, in the example of the transistor according to this embodiment, a channel formation region is formed using an oxide semiconductor layer. With the above structure, for example, potential fluctuation due to a leakage current of a transistor can be suppressed.

(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態2の表示装置を用いたパネルを備える電子機器の例について、図7を参照して説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an example of an electronic device including a panel using the display device of Embodiment 2 is described with reference to FIGS.

図7(A)に示す電子機器は、携帯型情報端末の一例である。 The electronic device illustrated in FIG. 7A is an example of a portable information terminal.

図7(A)に示す電子機器は、筐体1011と、筐体1011に設けられたパネル1012と、ボタン1013と、スピーカー1014と、を具備する。 An electronic device illustrated in FIG. 7A includes a housing 1011, a panel 1012 provided in the housing 1011, buttons 1013, and a speaker 1014.

なお、筐体1011に、外部機器に接続するための接続端子及び操作ボタンが設けられていてもよい。 Note that the housing 1011 may be provided with a connection terminal and an operation button for connecting to an external device.

さらに、実施の形態2の表示装置を用いてパネル1012を構成してもよい。 Further, the panel 1012 may be configured using the display device of Embodiment 2.

さらに、タッチパネルを用いてパネル1012を構成してもよい。これにより、パネル1012においてタッチ検出を行うことができる。 Further, the panel 1012 may be configured using a touch panel. Accordingly, touch detection can be performed on the panel 1012.

ボタン1013は、筐体1011に設けられる。例えば、ボタン1013が電源ボタンであれば、ボタン1013を押すことにより、電子機器をON状態にするか否かを制御することができる。 The button 1013 is provided on the housing 1011. For example, if the button 1013 is a power button, whether or not the electronic device is turned on can be controlled by pressing the button 1013.

スピーカー1014は、筐体1011に設けられる。スピーカー1014は音声を出力する。 The speaker 1014 is provided in the housing 1011. The speaker 1014 outputs sound.

なお、筐体1011にマイクが設けられていてもよい。筐体1011にマイクを設けられることにより、例えば図7(A)に示す電子機器を電話機として機能させることができる。 Note that the housing 1011 may be provided with a microphone. By providing the housing 1011 with a microphone, for example, the electronic device illustrated in FIG. 7A can function as a telephone.

図7(A)に示す電子機器は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。 The electronic device illustrated in FIG. 7A functions as one or more of a telephone set, an e-book reader, a personal computer, and a game machine, for example.

図7(B)に示す電子機器は、折り畳み式の情報端末の一例である。 The electronic device illustrated in FIG. 7B is an example of a folding information terminal.

図7(B)に示す電子機器は、筐体1021aと、筐体1021bと、筐体1021aに設けられたパネル1022aと、筐体1021bに設けられたパネル1022bと、軸部1023と、ボタン1024と、接続端子1025と、記録媒体挿入部1026と、スピーカー1027と、を備える。 An electronic device illustrated in FIG. 7B includes a housing 1021a, a housing 1021b, a panel 1022a provided in the housing 1021a, a panel 1022b provided in the housing 1021b, a shaft portion 1023, and a button 1024. A connection terminal 1025, a recording medium insertion portion 1026, and a speaker 1027.

筐体1021aと筐体1021bは、軸部1023により接続される。 The housing 1021a and the housing 1021b are connected by a shaft portion 1023.

さらに、実施の形態2の表示装置を用いてパネル1022a及び1022bを構成してもよい。 Further, the panels 1022a and 1022b may be formed using the display device of Embodiment 2.

さらに、タッチパネルを用いてパネル1022a及び1022bを構成してもよい。これにより、パネル1022a及び1022bにおいてタッチ検出を行うことができる。 Further, the panels 1022a and 1022b may be configured using a touch panel. Accordingly, touch detection can be performed on the panels 1022a and 1022b.

図7(B)に示す電子機器は、軸部1023を有するため、パネル1022aとパネル1022bを対向させて折り畳むことができる。 Since the electronic device illustrated in FIG. 7B includes the shaft portion 1023, the panel 1022a and the panel 1022b can be folded to face each other.

ボタン1024は、筐体1021bに設けられる。なお、筐体1021aにボタン1024を設けてもよい。例えば、電源ボタンとしての機能を有するボタン1024を設けることより、ボタン1024を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。 The button 1024 is provided on the housing 1021b. Note that a button 1024 may be provided on the housing 1021a. For example, by providing the button 1024 having a function as a power button, the supply of power voltage to the electronic device can be controlled by pressing the button 1024.

接続端子1025は、筐体1021aに設けられる。なお、筐体1021bに接続端子1025が設けられていてもよい。また、接続端子1025が筐体1021a及び筐体1021bの一方又は両方に複数設けられていてもよい。接続端子1025は、図7(B)に示す電子機器と他の機器を接続するための端子である。 The connection terminal 1025 is provided on the housing 1021a. Note that the connection terminal 1025 may be provided on the housing 1021b. A plurality of connection terminals 1025 may be provided on one or both of the housing 1021a and the housing 1021b. The connection terminal 1025 is a terminal for connecting the electronic device illustrated in FIG. 7B to another device.

記録媒体挿入部1026は、筐体1021aに設けられる。筐体1021bに記録媒体挿入部1026が設けられていてもよい。また、記録媒体挿入部1026が筐体1021a及び筐体1021bの一方又は両方に複数設けられていてもよい。例えば、記録媒体挿入部にカード型記録媒体を挿入することにより、カード型記録媒体のデータを電子機器に読み出し、又は電子機器内のデータをカード型記録媒体に書き込むことができる。 The recording medium insertion portion 1026 is provided in the housing 1021a. A recording medium insertion portion 1026 may be provided in the housing 1021b. Further, a plurality of recording medium insertion portions 1026 may be provided in one or both of the housing 1021a and the housing 1021b. For example, by inserting a card-type recording medium into the recording medium insertion unit, data on the card-type recording medium can be read out to the electronic device, or data in the electronic device can be written into the card-type recording medium.

スピーカー1027は、筐体1021bに設けられる。スピーカー1027は、音声を出力する。なお、筐体1021aにスピーカー1027を設けてもよい。 The speaker 1027 is provided in the housing 1021b. The speaker 1027 outputs sound. Note that the speaker 1027 may be provided in the housing 1021a.

なお、筐体1021a又は筐体1021bにマイクを設けてもよい。筐体1021a又は筐体1021bにマイクが設けられることにより、例えば図7(B)に示す電子機器を電話機として機能させることができる。 Note that a microphone may be provided in the housing 1021a or the housing 1021b. With the microphone provided in the housing 1021a or the housing 1021b, the electronic device illustrated in FIG. 7B can function as a telephone, for example.

図7(B)に示す電子機器は、例えば電話機、電子書籍、パーソナルコンピュータ、及び遊技機の一つ又は複数としての機能を有する。 The electronic device illustrated in FIG. 7B functions as one or more of a telephone set, an e-book reader, a personal computer, and a game machine, for example.

図7(C)に示す電子機器は、据え置き型情報端末の一例である。図7(C)に示す電子機器は、筐体1031と、筐体1031に設けられたパネル1032と、ボタン1033と、スピーカー1034と、を具備する。 The electronic device illustrated in FIG. 7C is an example of a stationary information terminal. An electronic device illustrated in FIG. 7C includes a housing 1031, a panel 1032 provided in the housing 1031, buttons 1033, and a speaker 1034.

さらに、実施の形態2の表示装置を用いてパネル1032を構成してもよい。 Further, the panel 1032 may be formed using the display device of Embodiment 2.

さらに、タッチパネルを用いてパネル1032を構成してもよい。これにより、パネル1032においてタッチ検出を行うことができる。 Further, the panel 1032 may be configured using a touch panel. Accordingly, touch detection can be performed on the panel 1032.

なお、筐体1031の甲板部1035にパネル1032と同様のパネルを設けてもよい。 Note that a panel similar to the panel 1032 may be provided on the deck portion 1035 of the housing 1031.

さらに、筐体1031に券などを出力する券出力部、硬貨投入部、及び紙幣挿入部などを設けてもよい。 Furthermore, you may provide the ticket output part which outputs a ticket etc. to the housing | casing 1031, a coin insertion part, a banknote insertion part, etc.

ボタン1033は、筐体1031に設けられる。例えば、ボタン1033が電源ボタンであれば、ボタン1033を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。 The button 1033 is provided on the housing 1031. For example, if the button 1033 is a power button, supply of the power voltage to the electronic device can be controlled by pressing the button 1033.

スピーカー1034は、筐体1031に設けられる。スピーカー1034は、音声を出力する。 The speaker 1034 is provided in the housing 1031. The speaker 1034 outputs sound.

図7(C)に示す電子機器は、例えば現金自動預け払い機、チケットなどの注文をするための情報通信端末(マルチメディアステーションともいう)、又は遊技機としての機能を有する。 The electronic device illustrated in FIG. 7C has a function as, for example, an automatic teller machine, an information communication terminal (also referred to as a multimedia station) for ordering a ticket, or a gaming machine.

図7(D)は、据え置き型情報端末の一例である。図7(D)に示す電子機器は、筐体1041と、筐体1041に設けられたパネル1042と、筐体1041を支持する支持台1043と、ボタン1044と、接続端子1045と、スピーカー1046と、を備える。 FIG. 7D illustrates an example of a stationary information terminal. An electronic device illustrated in FIG. 7D includes a housing 1041, a panel 1042 provided in the housing 1041, a support base 1043 that supports the housing 1041, a button 1044, a connection terminal 1045, a speaker 1046, and the like. .

なお、筐体1041に外部機器に接続させるための接続端子を設けてもよい。 Note that a connection terminal for connecting the housing 1041 to an external device may be provided.

さらに、実施の形態2の表示装置を用いてパネル1042を構成してもよい。 Further, the panel 1042 may be formed using the display device of Embodiment 2.

さらに、タッチパネルを用いてパネル1042を構成してもよい。これにより、パネル1042においてタッチ検出を行うことができる。 Further, the panel 1042 may be configured using a touch panel. Thus, touch detection can be performed on the panel 1042.

ボタン1044は、筐体1041に設けられる。例えば、ボタン1044が電源ボタンであれば、ボタン1044を押すことで電子機器に対する電源電圧の供給を制御できる。 The button 1044 is provided on the housing 1041. For example, if the button 1044 is a power button, the supply of power voltage to the electronic device can be controlled by pressing the button 1044.

接続端子1045は、筐体1041に設けられる。接続端子1045は、図7(D)に示す電子機器と他の機器を接続するための端子である。例えば、接続端子1045により図7(D)に示す電子機器とパーソナルコンピュータを接続すると、パーソナルコンピュータから入力されるデータ信号に応じた画像をパネル1042に表示させることができる。例えば、図7(D)に示す電子機器のパネル1042が接続する他の電子機器のパネルより大きければ、当該他の電子機器の表示画像を拡大することができ、複数の人が同時に視認しやすくなる。 The connection terminal 1045 is provided on the housing 1041. The connection terminal 1045 is a terminal for connecting the electronic device illustrated in FIG. 7D to another device. For example, when the electronic device illustrated in FIG. 7D is connected to the personal computer through the connection terminal 1045, an image corresponding to a data signal input from the personal computer can be displayed on the panel 1042. For example, if the panel 1042 of the electronic device illustrated in FIG. 7D is larger than the panel of another electronic device to which the electronic device panel 1042 is connected, a display image of the other electronic device can be enlarged, and a plurality of people can easily view the image simultaneously. Become.

スピーカー1046は、筐体1041に設けられる。スピーカー1046は、音声を出力する。 The speaker 1046 is provided in the housing 1041. The speaker 1046 outputs sound.

図7(D)に示す電子機器は、例えば出力モニタ、パーソナルコンピュータ、及びテレビジョン装置の一つ又は複数としての機能を有する。 The electronic device illustrated in FIG. 7D functions as one or more of an output monitor, a personal computer, and a television device, for example.

以上が図7に示す電子機器の例の説明である。 The above is the description of the example of the electronic device illustrated in FIG.

図7を参照して説明したように、本実施の形態に係る電子機器では、パネルに実施の形態2の表示装置を用いたパネルを設けることにより、信頼性の高い電子機器を提供できる。 As described with reference to FIG. 7, in the electronic device according to the present embodiment, a highly reliable electronic device can be provided by providing the panel using the display device of Embodiment 2.

10 回路
11 トランジスタ
12 トランジスタ
13 トランジスタ
14 トランジスタ
15 トランジスタ
16 トランジスタ
100 回路
101 トランジスタ
102 トランジスタ
103 トランジスタ
104 トランジスタ
105 トランジスタ
106 トランジスタ
113 トランジスタ
114 トランジスタ
115 トランジスタ
116 トランジスタ
201 画素部
202 駆動回路部
211 画素回路
221 ゲートドライバ
223 ソースドライバ
230 液晶素子
231 トランジスタ
233 容量素子
400_K 被素子形成層
401_K 導電層
402_K 絶縁層
403_K 半導体層
405a_K 導電層
405b_K 導電層
406 絶縁層
407a 導電層
407b 導電層
407c 導電層
409 絶縁物
410 絶縁層
1011 筐体
1012 パネル
1013 ボタン
1014 スピーカー
1021a 筐体
1021b 筐体
1022a パネル
1022b パネル
1023 軸部
1024 ボタン
1025 接続端子
1026 記録媒体挿入部
1027 スピーカー
1031 筐体
1032 パネル
1033 ボタン
1034 スピーカー
1035 甲板部
1041 筐体
1042 パネル
1043 支持台
1044 ボタン
1045 接続端子
1046 スピーカー
10 circuit 11 transistor 12 transistor 13 transistor 14 transistor 15 transistor 16 transistor 100 circuit 101 transistor 102 transistor 103 transistor 104 transistor 105 transistor 106 transistor 113 transistor 114 transistor 115 transistor 116 transistor 201 pixel portion 202 drive circuit portion 211 pixel circuit 221 gate driver 223 Source driver 230 Liquid crystal element 231 Transistor 233 Capacitor element 400_K Element formation layer 401_K Conductive layer 402_K Insulating layer 403_K Semiconductor layer 405a_K Conductive layer 405b_K Conductive layer 406 Insulating layer 407a Conductive layer 407b Conductive layer 407c Conductive layer 409 Insulator 410 Insulating layer 1011 Body 1012 Panel 101 3 Button 1014 Speaker 1021a Case 1021b Case 1022a Panel 1022b Panel 1023 Shaft 1024 Button 1025 Connection terminal 1026 Recording medium insertion portion 1027 Speaker 1031 Case 1032 Panel 1033 Button 1034 Speaker 1035 Deck 1041 Case 1042 Panel 1043 Support base 1044 Button 1045 Connection terminal 1046 Speaker

Claims (4)

セット信号、リセット信号およびクロック信号に従いパルス信号を生成して出力する機能を有し、
ゲートの電位が前記セット信号および前記リセット信号により制御され、ソースまたはドレインの一方の電位が前記クロック信号に応じて変化する第1のトランジスタと、
ソースまたはドレインの一方に第1の電源電位が与えられ、ソースまたはドレインの他方が前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方に電気的に接続される第2のトランジスタと、
ソースまたはドレインの一方に第2の電源電位が与えられ、ソースまたはドレインの他方の電位が前記パルス信号の電位となる第3のトランジスタと、
ソースまたはドレインの一方に前記第1の電源電位が与えられ、ソースまたはドレインの他方が前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方に電気的に接続される第4のトランジスタと、
ソースまたはドレインの一方に前記第1の電源電位が与えられ、ソースまたはドレインの他方が前記第3のトランジスタのゲートに電気的に接続される第5のトランジスタと、
ソースまたはドレインの一方が前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方に電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が前記第3のトランジスタのゲートに電気的に接続される第6のトランジスタと、を有し、
前記第1乃至第6のトランジスタは、同一の導電型であり、
前記クロック信号のハイレベルの電位と前記第1の電源電位の電位差は、前記第3のトランジスタの閾値電圧よりも大きく、
前記クロック信号のローレベルの電位と前記第1の電源電位の電位差は、前記第2のトランジスタの閾値電圧未満であり、
前記クロック信号のハイレベルの電位は、前記第2の電源電位よりも小さいパルス出力回路。
Has a function to generate and output a pulse signal according to the set signal, reset signal and clock signal,
The potential of the gate is controlled by the set signal and the reset signal, a first transistor potential of one of the source or drain is changed according to said clock signal,
One first power supply potential is applied to the source or drain, a second transistor and the other of the source and the drain is electrically connected to the other of the source and the drain of said first transistor,
One second power supply potential is applied to the source or drain, a third transistor other potential of the source or drain is the potential of the pulse signal,
While the first power supply potential is applied to the source or drain, a fourth transistor and the other of the source and the drain is electrically connected to the other of the source and the drain of the third transistor,
While the first power supply potential is applied to the source or drain, and a fifth transistor having the other of the source and the drain is electrically connected to a gate of said third transistor,
One of a source and a drain is electrically connected to the other of the source and the drain of said first transistor, a sixth transistor having the other of the source and the drain is electrically connected to a gate of said third transistor, Have
The first to sixth transistors are of the same conductivity type,
The potential difference between the high level potential of the clock signal and the first power supply potential is larger than the threshold voltage of the third transistor,
The potential difference between the low level potential of the clock signal and the first power supply potential is less than the threshold voltage of the second transistor,
A pulse output circuit in which a high level potential of the clock signal is smaller than the second power supply potential.
前記第1乃至第6のトランジスタは、チャネルが形成される酸化物半導体層を含み、
前記酸化物半導体層は、
シリコンよりもバンドギャップが広く、且つc軸が被形成面の法線ベクトル又は表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、且つab面に垂直な方向から見て三角形状または六角形状の原子配列を有し、前記c軸に垂直な方向から見て金属原子が層状又は金属原子と酸素原子とが層状に配列する相を含む請求項1に記載のパルス出力回路。
The first to sixth transistors include an oxide semiconductor layer in which a channel is formed,
The oxide semiconductor layer is
An atomic arrangement in which the band gap is wider than that of silicon, the c-axis is aligned in a direction parallel to the normal vector of the surface to be formed or the normal vector of the surface, and triangular or hexagonal when viewed from the direction perpendicular to the ab plane 2. The pulse output circuit according to claim 1, further comprising: a phase in which the metal atoms are arranged in layers or the metal atoms and oxygen atoms are arranged in layers as viewed from a direction perpendicular to the c-axis.
シフトレジスタを備え、前記シフトレジスタが請求項1または請求項2に記載のパルス出力回路を複数段有する駆動回路と、
前記駆動回路によりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される画素回路と、を備える表示装置。
A drive circuit comprising a shift register, wherein the shift register has a plurality of stages of pulse output circuits according to claim 1 or 2;
A pixel circuit in which writing and holding of data of a data signal is controlled by the driving circuit.
請求項3に記載の表示装置を用いたパネルを備える電子機器。   An electronic device comprising a panel using the display device according to claim 3.
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