TW200839724A - Semiconductor device and shift register circuit - Google Patents
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Description
200839724 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係闕於防止位 起的誤動作的技術,特別 °氣特性惡化所引 曰曰 體及有機電晶體等的,厂;可以抑制非晶矽薄膜電 他界電屢的負位移的半導體裝置。 【先前技術】 液晶顯示裝置等的影像 信號的1框芊期門勃> 、^ ,可以使用在顯示 用以掃二; 1位移動作的位移暫存器,作為 田”、'、不面板的閘極線驅 /、、' 路)。上述位移暫存界m " 動電 止 為了減少顯示裝置的f i庄讲和山 的步驟數,最好只以同_導電心π ^“過各中 以非晶石夕薄膜電曰體Γ 電晶體構成。 線艇動電路的位移暫存器的顯示褒成 且生產性高,例如廣為 積化 顯示裝置等。Ά木用於^己型PC的晝面及大晝面 偏壓時,且二二广1電晶體在閘極電極繼續(直流) 又,^ 電晶體具有進行性的惡化。 誤動 ;電日日體的臨界電壓的位移(vth位移)為電 决動作的原因,提出 為電路 專例文。已头t _取對策的位移暫存器(例如 ^ 此vth位移的問題,不僅a-Sl電曰# 有機電晶體中也同樣產生。 電曰曰體’ [專利文件1]特開20 0 6-1 07692號公報 21〇8—935〇-pf 5 200839724 故[非專利文件1]R B Wehrsp〇hn等,、—石夕鍵和矽一 風鍵對於非晶㈣膜電晶體穩定性的相關重要性 物理期刊87卷U4-154頁 應 【發明内容】 [發明所欲解決的課題] 心電晶體的臨界電麼,閘極比汲極與源極兩 低電位狀態時’隨著時間經過往負方向位移電晶體 ^臨界電齡負方向位移時,降低閘# .源極間電位^曰斷 W非導通狀態)上述a —Sl電晶體也不會成為完全斷開狀 :。即,a-Si電晶體不會完全遮斷電流,因此產生電路的 决動作。 述的電位狀悲(電晶體的閘極電位斜 Μ电很對於及極電位及源極電 位兩方在低狀態),產生臨界電壓 丨电&你貝万向位移而引起誤 動作的問題。 位移暫存器包括··輸出上拉電晶體(第j圖的電晶體 ⑴’供給時脈信號至輪出端子以上拉上述輪出端子的電 位;以及充電電晶體(同圖的電晶體Q3),用以充電上述輸 出上拉電晶體的閘極節點(同圖的節點N1)。之後詳述位移 暫存器的通常動作中,充電電晶體在一定的期間,由於上 本發明係用以解決以上的課題,目的在提供可以抑制 臨界電壓的負方向位移(負位移)的位移暫存器,並防止具 有值移暫存器的半導體裝置的誤動作。 [用以解決課題的手段] 2108-9350-PF 6 200839724 根據本發明的半導體裝 節點與第2節點之間串聯連接,且_^在既定的第1 私兩θ _ ?工制電極互相連接的满 點,曰"、,、^述複數電晶體間的各連接節點作為第3 r '、而上述弟1〜第3節點以及上述控制電極分別p ,:第:體的"界電厂堅高"(高)準位狀態,當上述第 位變化成:’:、Γ“準位,而上述控制電極的電位從w 以^界電塵低的L(低)準位時, 點的準位隨著也下拉至L準位。 K弟3即 器電it發:的位移暫存器電路的第-形態,位移暫存 端子,·第!電^入^子、輸出端子、第1時脈端子及復位 時脈疒,至曰曰體’供給輸入至上述第1時脈端子的第1 子·充二^上述輸出端子;第2電晶體,放電上述輸出端 =,充m根據輸人至域輸人端子的輸W號 電上述弟1電晶體的控制電極連接的第!節點;以及ϋ 電路,根據輸入至上述復 电 1節點;上、十、“ Η而子的復位^虎,放電上述第 述充電電路包括在上述第丨節點與電 間串聯連接、且控制電極共同連接 子、; 第3電晶體。 4铷入鳊子的禝數 [發明效果] 上述Ϊ::ΓΓΓΓ形態的半導體裝置,串聯連接的各 電極為U㈣ 源極及汲極兩方為Η準位、控制 往… 電位狀態,防止了上述電晶體的臨界電塵 負方向位移。藉此,控制電 實斷開(遮斷嶋各電晶體,防止τ半;體二可:: 2ΐ〇8~9350~ρρ 7 200839724 * 作。 電曰體的=明的位移暫存器電路的第—形態,構成第1 =的控制電極的充電電路的各電晶體中,由於防止源 極及 >及極兩方為Η準位、栌制雷 工制電極為L準位的電位狀態, 了上迭電晶體的臨界電麼往負方向位移。藉此,充電 适路的控制電極為L準位時,ά7 歲 由於可以確實斷開(遮斷狀 电路’可以防止帛1電晶體的不必要導通, 防止了位移暫存器電路的誤動作。 【實施方式】 又’為了避 當功能的元 以下,參考圖面, 免重後5兄明而變得冗手 件係附以同一符號。 [第一實施例] 說明本發明的實施例。 ,各圖中具有相同或相 說明習知的位移暫存 移暫存電路級聯連接 本說明書中,構成多 路分別稱作「單位位 首先,為了易於說明本發明, 器。通常,位移暫存器具有複數位 (CASCADE連接)而形成的多段構造。 段的位移暫存器的各段位移暫存器電 移暫存器」。 如上所述,位移暫存 動電路。使用位移暫存器作=顯示裝置的閑極線驅 的具體結構範例福* 開極線驅動電路的顯示裝置 to、口稱乾例揭露於 2〇06-277860 ^^^ 電Μ的低電位側電源電位(vss)為以電:的基準 木况明,但貫際的顯
2108-9350-PF 200839724 Z衣置中’以寫入晝素内的資料的電壓為基準設定基準電 =例如設^低電位側電源電位(vss)為—m、高電位侧 電源電位(VDD)為17V等。 第1圖係顯示習知的單位位移暫存器的結構的電路 β。又’第2圖係多段的位移暫存器的結構的顯示圖。第 圖的位移暫存器’由級聯連接的η個單位位移暫存器肌、 =肌...SRn、以及在最後段的單位位移暫存器说的更 ^ 所設置的虛設單位位移暫存器·所形成Μ下單位
為第」)°習知的位移暫存器中’各單位位移暫存器SR 马第1圖的電路。 以:/第2圖所示的時脈產生器3“系供給互為反相的 暫化^不重疊)2相的時脈信號CUA、clkb至單位位移 =SR。開極線驅動電路中,控制這些時脈信號⑽、 以顯不裝置的掃描周期时料序依序活化。 於^弟1圖及第2圖所示,各單位位移暫存器SR具有 ^入知子IN1/輸出端子〇υτ、時脈端子⑴及復位端子 子S1^各早位位移暫存器㈣,分別經由第1電源端 子以“低電位側電源電位vss(,),而經由第 女而子S2供給高電位側電源電位_(第2圖内未圖示)。 2/圖,單位位移暫存器抑的輸出段由輸出端子 : = 之間連接的電晶體Q1、以及輸出端子 ^ %、4子S1之間連接的電晶體Q2所構成。即,
U曰㈣係供給輸入至時脈端子CK1的時脈信號⑽至 2108-9350-PF 9 200839724 輪出端子OUT的電晶體(第 上述輪出端子_的電晶體(第2曰曰體曰),電晶HQ2係放電 則的閘極(控制電極) 、阳體)。以下,電晶體 及電晶體Q2的閑極(控制 義為即點M」,以 N2」。 連接的卽點定義為「節點 電晶體Q1的閘極·源極間 之間)設置電容元件π。此電容^ Νί與輸出端子OUT 與節點"之間電容-合’並=輪二山係在輪出端子_ 升而升星節點的元件(啟動電:位上 ?的間極.通道間電容夠大時可以置二由:= 容,此時可以省略電容元件C1。 通道間電 節點N1與第2電源端子S2之 入端子IN1的電曰曰體的7〜 連接閘極連接至輸 ,鬥击 曰體Q3。又,郎點町與第1電源端子S1 連接閘極連接至復位端子嶋電晶體Q4。即,電 IN1 N1 充電電路,而電晶體Q4構成根據復位端子m内輸入 的信號放電節黑占N1的放電電路。此習知範例中,電晶體 Q2的閘極(節點N2)也連接至復位端子rst。 如第2圖,各單位位移暫存器SR的輸入端子m連 接至础段的單位位移暫存器SR的輸出端子〇υτ。但是,第 1段的單位位移暫存器SR1的輸入端子ini内輸入既定的 I始脈衝ST。又’各單位位移暫存器sr的時脈端子[κ 1 内輸入時脈信號CLKA、CLKB其中之一,以輸入相位互異 的時脈信號至前後鄰接的單位位移暫存器SR。 2108-9350-PF 10 200839724 ,早位位移暫存器紐的復位端子RST連接至本 二早位位移暫存器仰的輸出端子_。但是,在最· 的早位位移暫存器SRn的 又 哭°又罝的虛设早位位移暫存 7 、设位端子RST内輸入既定的結束脈衝ΕΝ。又,門 亟線驅動電路中,起始脈衝ST及έ士束财输Fw八 甲 影像^束脈衝ΕΝ分別以對應 像相各框架_的先頭及末尾料序輸入。 SR的動i 1明如弟1圖所示的習知的各單位位移暫存器 二動作。由於基本上各段的單位位移暫存器抑全部動 :目二在此代表性地說明多段的位移暫存器靖,段 的早位位移暫存器SRk 的時脈端子Γη向私 俶叹上述早位位移暫存器 子CK1内輸入時脈信號CLKA(例如,第2圖中 的早^立移暫存器队、见等相當於單位位移暫存器叫 彻設時脈信號⑽、CL_H準位的電位為 du電位側電源電位),L準位的電位為似(低雷位側 電源電位)。又,構成單位位移暫存器體 的砟W φ两、士 v〜合电日日體Qx 的gtra界電壓表示為Vth(Qx)。 第3圖係顯示習知& g a & # ^ + 動作的時序圖^位移暫存器SRk(第1圖)的 單位…: 郎點"…準位的狀態作為 夕暫存益SRk的初期狀態(以下,節點N1在LiMi 的狀態稱作「復位狀能 +位 的輸出"Λ 又,假設輸入端子1ni(前段 β4 rf rF 位缟子RST(次段的輸出信號G…)、
守脈立而子CK1(時脈信號π κ匕H 晶體W、Q2都是斷門於+ 此時’由於電 1疋斷開,輸出端子OUT成為高 動狀態),但上述初期n ^ q丨且抗狀悲(子 怨中輸出端子OUT(輸出信號Gk)
2108-9350-PF 200839724 也假設為L準位。 在此狀態開始的時刻tl,時脈信號CUA變化為L準 位、時脈信號CLKB變化為H準位,且前段的輸出信號 (第1段的話,起始脈衝ST)成為η準位時,單位位移 暫存器SRk的電晶體Q3成為導通,節點N1充電為Η準位(Ζ 下’節點Ν1在Η準位的狀態稱作「設定狀態」)。此時, 節點Ν1的電位準位(以下,只稱作「準位」)上升至 VDD-Vth(Q3)。電晶體Q!隨著成為導通。 於是,在時刻t2,時脈信號CL〇變化為L準位、日士 脈信號CLKA變化為H準位,且前段的輪出信號Gh成為: 準位。於是’電晶體q3為斷開,節點N1維持Η準位,成 為浮動狀態。又’由於電晶體Q1為導通,輸出端子〇υτ 的準位隨著時脈信號CLKA上升。 —時脈端子CK1及輪出端子QUT的準位上升時,經由電 容几件C1及電晶體Q1的閉極.通道間電容的耦合,節點 N1:準位如第3圖所示升壓。由於此時的升壓量大約相當 於資請A的振幅(觸),節點N1升 VDD-Vth(Q3)。 、 極(二輸出亀為H準位的期間,電晶…間 源極(輪出端子_間的電㈣ 荖…: ¥通電阻保持报低,輸出信號。隨 者%脈信號CLKA高速上升5 η ·,隹& 在線开㈣一 升至H準位。又’此時電晶體Q1 區域)中動作,輸出信號&的準位升壓 至人日f脈“號CLKA的振幅相同的VD])。
2108-9350-PF 200839724 ㈣^在Λ1ΐ3,時脈信號CLKB變化為h準位、時脈 準位時,電晶_的導通電阻保持很 位。 #b Gk隨著時脈㈣⑽高速下降,回到L準 〜又,此時刻七中,由於次段的輪出信號Gk4H準位’ :位位移暫存器犯的電晶體Q2,為導通。因此,輸出 立而子OUT經由電晶體Q2充分放 , 又,節_由電晶_放電成位陶。 移暫存器他回到復位狀態。4位°_,單位位 ^ Γ是’在1刻t4,次段的輸出信號Gk+i回到l準位後, 維輪入前段的輸出信號GkH前’單位位移暫存器SRk 、准持设位狀態,輸出信號Gk保持在L準位。 :二的動作’因為單位位移暫存器 不輸入信號(起始脈衝sp或前段的輸出信號 二=狀態,電晶體I維持在斷開,所以輸出信號 Gk維持在L準位e )。於疋,輸入端子INI内輸入信號 :二位位移暫存器SRk切換為設定狀態。設定狀態中, CLKA)a7.Q1 CK1 :率位期間’輸出信號G,為H準位。之後,復位 ΒΓ 輸入信號(次段的輸出信號一或結束脈衝ΕΝ) 日守’回到原先的復位狀態。 夕:^ 士上,動作的複數單位位移暫存器SR所形成的 衝:暫存為’第1段的位移暫存器SRl内輸入起始脈 才趁此輸出j吕號G以與時脈信號clka、同步
2108-9350-PF 13 200839724 # 的時序位移,同時如第4 版、sn··。間極線=專送至單位位移暫存器 崎G用作顯示面板: ^ 八干(或垂直)掃描信號。 ,特定的單位移暫存器SR輸出 間稱作此單位位移暫存哭 |出4唬G的期 子口口 Μ的厂選擇期間」。 又,虚設單位位移暫存器SR]) 單位移暫存…出輸出信號 :?,早位移暫存器SRn成為復位狀 :^ 動電路中’最後段的單位移暫 閉極線驅 後,緊接著不在復位狀態的話出輸出信“之 極線(掃描線),產生顯示故障。α 要地活化了閉 虛δ又皁位位移暫存哭 、
後的時序,祀攄 ^ ,以輪出輪出信號GD 動-敗 衝ΕΝ成為復位狀態。如閘極緩π 動电路,反覆執行信號的位移動 線驅 月間的,始脈衝訂,取代結束脈衝㈣。 的 ㈣:’如第2圖所示’使用2相時脈的驅動時 移暫存器α由於分別根據本身 動:,早位位 復位狀態,次段的〜 ㈣“號G而成為 後,執行如第暫存器SR必須至少動作一次 常動作之前,所示的通常動作。因此,在通 的虛設動作。或去使虛設信號從第1段傳送至最終段 剛節點N2)=V各單位位移暫存P SR的復位端子 U與弟2電源端子S2(高電位側φ、店、 設置復位用的電 電位側電源)之間另外 節點N2為H準_ U動作月ϋ強制執行復位動作使 。但是’此時必需有另外復位用的信號 2108-9350, 200839724
Μ 甩日日體 的臨界電壓的負方向位移的問題在此詳細說^ 由第3圖的時序圖可看出, 點Ν1,在前段的輪出信妒 夕存器SRk的節 °^口琥Gh為Η準位時,充 回到…:時叫在浮動狀態中也維持在 且’輸出仏唬G在η準位期間(選擇期間 而 節點N1升壓至2xVD"聊)的準位。…守刻 即,各早位位移暫存哭^ nq λλ 臂存SR中,在其選擇期間電曰舻 ⑽的沒極(第2電源端子S2)為 ::體 V__,閘極(輸入端子峨 源極與汲極兩方為負偏屢 B閑極對 = 30V,如第5H所一狀心例如,假設似,、 … 所不’電晶體㈧的間極.沒極間電舞 橋為間極.源極間電厂堅Vgs約…門4 移之二圖係表…電晶體的電位狀態與臨界電壓位 =關:的實驗結果的顯示圖。如同一圖中 不a —Si電晶體的閘極對於 斤 時,其臨界電壓隨時間往•方=:極兩方為低電位狀態 位移暫存写sp由* 、方向位私。因此,習知的單位 往負方向=中’其選擇期間電晶體⑽内發生臨界電厂堅 單位位移暫存哭ςρ φ 向位移時,輪入::/,電晶體⑽的臨界電壓往負方 體Q3,非、登遮而 即使為L準位,電流也流入電晶 、擇期間供給電荷至節點N1,節點N]的準位上 2108-9350-pp 200839724 升。於是,雖然在非選擇期間,單位位移暫存器sr的電 晶體Q1導通’其輸出端子〇υτ輸出作為誤信號的輸出信 號G ’產生誤動作而成為問題。 相對地,a-Sl電晶體的間極對於没極即使為低電位狀 恶,閘極與源極大約為同電位的狀態時,臨界電屢的位移 =輕。例如第6圖中的實線所示,閘極對於沒極即使為低 電位,閑極.源極間的電屡〇v時,幾乎不 的位移。 电氨 r 以下,說明根據本發明的位移暫存器電路,可以解決 t述的_。第7圖係根據本發明的第—實施例的單位位 私暫存裔SR的電路圖。上述單位位移暫存器sr,對於第 圖的電路’置換電晶體Q3為雙閘極電晶體_。除此以 結構與第1圖相同,因此省略詳細的說明。 個電二本說明書中的「雙閑極電晶體」係串聯連接的2 :體,且兩者的閑極互相連接。即,雙閑極電晶體_ 係由在郎點N1盘第2雷、75妒工eo 03a nq, Ί 2電❾而子S2之間串聯連接的電晶體 至於所構成’這些電晶體咖、咖的閘極共同連接 在此’電晶體Q3a與電晶體Q3b之間的 連接即點定義為「節點N3」。 ^圖係顯示第7圖的單位位移暫存器抑的動作的 s 此’也代表性說明第u的單位位移暫存器 =存」:設節點叫準位的復位狀態,作為單位位 _、::端:初期狀態’又,時脈端子⑻(時脈信號 设位化子m(次段的輸出信號Gk+i)、輪入端子 21〇8-935〇-pf 16 200839724 輸出端子OUT(輪出信號 IN1 (月ίι段的輸出信號Gk_i: 假設為L準位。 在此狀態開始的時刻,時脈信號CLKA變化為L準 位、時脈信號CLKB轡介致η進仞 ρ ^ ^ 文化為Η準位,且丽段的輪出信號 u弟I又日寸疋起始脈衝ST)成為Η準位時,構成單位位 移暫存器SRk的雙閘極電晶體_的電晶體Q3a、Q3b皆為 導通一即點Λ充電為H準位。即,單位位移暫存器SRk 在設定狀態。此時’節·點Nl、N3的準位皆上升至 VDD-Vth(Q3a)。電晶體Q1隨著成為導通。 於是,在時刻t”時脈信號CUB變化為l準位、時 脈信號⑽變化為H準位,且前段的輸出信號^成為[ 準位%電日日體Q3a、Q3b為斷開,節點N1在浮動狀能中 維持HiM立。因此,電晶體以保持導通狀態,輸出:號 L隨著時脈信號CLKA成為”位。此時,節點ni的準位 升壓至約 2xVDD-Vth(Q3a)。 本實施例中’使用構成雙閘極電晶體_的電晶體 Q3a ' Q3b分別具有的大的閘極.源極重疊電容(電晶體 Q3a、Q3b的閘極·源極重疊電容增大的方法,在第九實^ 例中說明)。因此,第i輸入端+ m與節點Μ之間= 生電容很大’纟時刻七時脈信號⑽為l準位時,經由 上述寄生電容的轉合,節點N3的準位下拉至L準位(即比 電晶體Q3a、Q3b的臨界電壓低的準位)。輪入端子⑻鱼 節點N3之間的電容成分夠…,在時刻^如第8圖; 不,節點N3的準位下拉至約vss。 2108-9350-PF 17 200839724 又,根據此時的電位關係,電晶體Q3a中,第 端子S2側為汲極、節 電原 a M1 ,,沾側為源極,而電晶體Q3b中, 即站N1側為汲極,節點N3側為源極。 接者’在時刻t3,時脈信號CLKB變化為 脈信號CLKA變化為L準位時 ^ 輸出L唬Gk回到l準位。 ::’由於次段的輸出信號G…為H準位,單位 裔SRk的電晶體Q2、q4導 暫存 位狀態。 Q4V通’早位位移暫存器孤回到復 :疋’在時刻t4’次段的輪出信號G… 其次直到輸入前段的輪出信號‘前,單位位= 維持復位狀態,輸出信號㈣持^位。私暫存為肌 的述,根據本實施例的單位位移暫存器抑的信號 :j作’大體上與習知的動作(第i圖)相㈤,以此: 成的多段位移暫存器$ & 冓 。j以執仃弟4圖說明的動作。 节「本實施例中,如上述,在時刻t2,隨著前段的輸出作 號‘下降節點Ν3下拉至L準位。因; U之間(選擇期間),電 :Η… „ ,Ε ^ 双1马聞極(輸入端子IΝ】) 及源極(卽點Ν3)在VSS,汲 Ν1)
的雪仞肿r 中 電源^子S2)在VDD (節點二二:'物極(輪入端子1N1)及源極 位狀態。’汲極(節點N1)在2x觸,馳)的電 即’根據本實施例的單位位移暫存器s" Q3a、Q3b兩方的閘極·源 日日體 …例如,假,m。/ 在選擇期間大約為 假叹m眷跡繼時,如第9圖所示,電
2108-9350-PF 18 200839724 日日體Q 3 a的間極·、、芬扣; /極間電壓vgd約為—3〇v、 · 間電壓Vgs約為〇v,又 "、本 ¥約為-57V、間極.、、原/ _的間極.沒極間電麼 — ° ,原極間電壓Vgs約為〇v。 如第6圖中膏綠% - 盔 、、、、不,a — Sl電晶體的閘極對汲極即使 為低電位,間極盘'/5 ^ ^ -r Γ-» 士 〃、源極成乎同電位(閘極.源極間電麼約 〇Ό的狀悲%,幾乎不產 展王e〇°界電壓的位移。因此,太每 施例的單位位移暫存器SR 只 r 罨日日體Q3a、Q3b即雙閘極 電晶體Q3D的臨界電麼不產 +產生負方向位移。因此,可以 止非選擇期間雙閘極雷曰 、、 又闸禋電日日體内流入電流而節點N1的 準位上升,藉此防止誤動作的發生。 在此,單位位移暫存器SR的選擇期間,說明電晶體 Q3a、Q3b的閘極.源極間的電壓在〇v以下的條件(即,節 點N3下拉至VSS以下的條件)。在此也假設vss_。即, 各單位位移暫存器SR的輪出信號G的振幅(H準位與" 位之間的差(Vd))係VDD。 此時,假設輸入端子IN1與節點N3之間的電容成分 (Π)為Cgs’不包括在此Cgs内而附隨節點N3的寄生電容 (C2)為Cstr,在第8圖的時刻h,前段的輸出信號 從準位(VDD)變化為L準位(vss=〇v)時期,單位位移暫 存器SRk的節點N3的準位變化量以VDDxCgs/(Cgs + Cs^) 表示。因為緊接時刻U之前節點N3的準位為 VDD-Vth(Q3a),要下拉節點N3至vss以下,只要滿足以 下的式(1)。 丨 2108-9350-PF 19 200839724 [數1] xVDD^VDD-Vth
Cgs
Cgs+Cstr •••Cgs —
Cstrx{VDD-Vth(Q3a)} Vth(Q3a) …式(1)
本實施例的單位位移暫存器SR中,電容成分Cgs係 輸入端子IN1與節點N3之間的寄生電容,大部分是電晶 體Q3a、Q3b的閘極·源極重疊電容。因此,如第10圖所 示,假設電晶體Q3a、Q3b的閘極·源極重疊電容分別為 Cgs〇(Q3a)、Cgs〇(Q3b)時,Cgs4Cgs〇(Q3a)+Cgso(Q3b) 成立,上述式(1)可以變形為以下的式(2)。 [數2] xVDD^VDD-Vth(Q3a)
Cgs〇(Q3a)+ Cgso(Q3b) Cgso(Q3a)+ Cgso(Q3b)+Cstr
Cgso(Q3a)+ Cgso(Q3b)^
Cstrx{VDD-Vth(Q3a)}
Vth(Q3a) …式⑵
又’假設電晶體Q 3 a、Q 3 b各別的閘極·源極重豐電 容相等,且閘極·源極重疊電容值為Cgso時,由於Cgs 与2xCg so,於是上述式(1)可以變形為以下的式(3)。 [數3] xVDD^VDD-Vth(Q3a) 2xCgso 2xCgso +Cstr .·· Cgso^
Cstrx{VDD-Vth(Q3a)} 2xVth(Q3a) …式⑶ 電源端子 又,本實施例中雖然顯示在節點N1與第
2108-9350-PF 20 200839724 2之間閘極連接至第1輸入端子丨N丨的2個電晶體串聯 、妾彳也可以疋3個電晶體串聯連接。此時,在這些電 晶體間的各連接節點中如果滿足式⑴的條件,非選擇期 間各連接節點在vss以下,可以防止各電晶體的臨界電壓 在負方向仗移。
又本貝施例中,雖然顯示根據本實施例的雙閘極電 晶體應用於位移電晶體,但也可以廣為應用於對源極及汲 =兩方負偏壓閘極的電晶體。又’本發明不只適用於^以 电日日體還有對於有機電晶體等,具有臨界電壓往負方向 移位的問題的各種電晶體也可以適用。 [第二實施例] 電晶體的位移暫存器電路的具體範例 一弟11圖係根據第二實施例的單位位移暫存器SR的電 路圖。上述單位位㈣存器SR,相對於第7圖的電路,設 置以節點Nl(電晶體Q1的閘極)為輸人端、以節點N2(電 晶體Q2的閘極)為輸出端的反相器。即,不同於第7圖, 電晶體Q2的閘極(節點N2)不連接於復位端子 、上述反相器由節點N2與第2電源端子S2之間二極體 連接的電晶體Q5、以及在節點N2與第i電源端子si之間 連接且閘極連接至節點N1的電晶體 W所構成。電晶體Q6 的V通電阻設定得比起電晶體Q5夠小。 節點N1為L準位時,由於電晶體Q6為斷開,節點N2 成為Η準位(VDD-Vth(Q5))。相反地,節點Niw準位時, 2108-9350-PF 21 200839724 口為電晶體Q5、Q6皆為道、g ^ 的導it f* w μ '、、,卽點Ν2由電晶體Q5、Q6 H通電阻比而決定的電位⑷準位。即,上述反 相為係所謂「比例型反相器」。 第^的單位位移暫存器SRk中,由於只有在次段的 為"位時(即次段的選擇期間),節點N2 ' 、日體Q2只有在此期間 為低阻抗的L準位。p ^ | 、使輸出鈿子順 為斷門φ :疋,*外的非選擇期間,電晶體⑽ 為辦開,輸出端子OUT成為高阻抗( 因此,輸出信號Gk容易受到雜 易不安定。 〃 Λ或漏電流的影響,動作容 :對地’第u圖的單位位移 在L準位期間,由於電曰 心中即點Ν1 點Ν 2維持在η準 、Q 6所形成的反相器的節 狀態。即,由於㈣電晶體Q2保持導通 為低阻抗且維持在L準位t:、子0ϋΤ(輸出信號G) 當然,本實施例中,也^二疋了動作。 此,可以防止非選擇期 、方向位移的效果。因 止誤動作的產生。·即點N1的準位上升,而可以防 [第三實施例] 第12圖係根據第三實 路圖。上述單位位移暫存 々早位位移暫存器SR的電 設置在節關與第,電源端子3:目對於第圖的電路, 至節點N2的電晶體〇7。 間連接,且閘極連接 。即,電晶體Q7具有連接至節點
2108-9350-PF 200839724 N2的閘極電極,且放電節點N1。 第π圖的單位位移暫 + ½ U # 态SRk中,次段的輸出作 G…成為H準位時(次段的 印乜被 雷r朴mi 擇期間),電晶體Q4導通並放 電即點N1,此外的非選擇 、卫放 而成為L準位。因此,:選=點N1為高阻抗(浮動狀態: 則電荷時,節點N1準位上升购訊或漏電流供給節點 、 上升。於是,產生電晶體01 @ 通,並產生輸出輸出信號G v 作為誤信號的誤動作。 相對地,第12圖的單位办#
Λ y ^ 0早位位移暫存器SR中,節點N
為L準位時,電晶體Q5 1U
u 、隹 叭所形成的反相器使節點N2 A ίί準位,由於電晶體Q7隨 2為 為低阻τ、. 郎點N1在非選擇期間 ' 、準位。因此,抑制非選擇期間節畔N1 的準位上升,防止上述誤動作的^。 *·" N1 又,為了雙閑極電晶體⑽可以升高節點 電晶體Q7的導通電阻比起雙閘極電晶體_應夠大 本實施例中’也得到抑制構成雙極電晶體 體咖、_的臨界電餘負方向位移的效果 電曰曰 使非選擇期間雙極電晶雜内流入電流且= 锜至筇點N1,電荷也由電晶體Q7放出至第i電山 " 因此不易產生誤動作。不過,此電流引起單位位移而= S1。。’ SR的消耗電力增大、或高電位側電源電位伽的下严夂子器 此,對於防止雙極電晶體q3d的臨界電壓往* 口 在本實施例中非常有效。 、方向位移, [第四實施例] 如第二、三實施例中的說明,第u 口及弟12圖的單 2108-9350-PF 23 200839724 位位移暫存器心,非選擇期間的電晶體⑽ 點1V2)續繼為H準位,藉此 才(即 抗的L準位。不過,a-Slf曰體編端子。心為低阻 ::,臨界繼正方向位移。電晶體㈣,臨= 正方向位移時,產生上述電晶體Q2 輸出端子_的阻抗不夠低的問題。 “’ 圖的單位位移暫存器,中,由於電 的間極也在非選擇期間繼續為Η準位,上述電晶體…的 _壓也往正方向位移,也產生節點N1的輸出端子_ 的阻抗不夠低的問題。 第13圖係根據第四實施例的單位位移暫存器邡的電 路圖’施行對上述問題的對策。帛13圖的單位位移暫存 器SR並聯設置2個(電晶體_、⑽)放電輸出端子_ 晶體(相當於第11圖及第12圖的電晶體Q2)。在此, 迅曰曰體Q2A、Q2B的閘極連接的節點分別定義為「節點 N2A」、「節點N2B」。 · 又,上述單位位移暫存器SR中,相當於第12圖的電 晶體Q7的元件(電晶體Q7A、Q7B)’分別設置於節點N2A、 N2B。即’電晶體㈣具有連接至節點n2a的閘極電極, 並放電節點N1’而電晶體⑽具有連接至節點N2B的閘極 電極,並放電節點N1。 根據本實施例的單位位移暫存器SR具有輸入既定的 控制信號VFRA的第1控制端子TA、以及輸入控制信號vfrb 的第2控制端子TB。控制信號VFRA、VFRB為互補的信號, 210 8 -935 0-PF 24 200839724 由位移暫存器外部的控 u衣罝〔禾圖不)產生。批制^ VFRA、VFRB在一定的周如 )座生控制心唬 φ θ D,内切換準位。閘極線驅動電路 中,取好控制在顯示影 切电峪 _ 和像的框架之間的空白期間内切換 又’例如控制在顯示影像的每"匡架内切換準位: Q8A,而第t」::知子ΤΑ與節點Ν2Α之間連接電晶體 Q Α而弟2技制端子丁β鱼 電晶體_的閑極連接至間連接電晶體帳。 …μ 連接至即點且電晶體Q8B的閘極 連接至節點Ν2Α。即,電曰辦nQA η 冤曰曰體Q8A及電晶體Q8B中一方的 主電極(在此為汲極)連接 互相斜父又的控制電極(閘 極),構成所謂的正反器電路。 又’上述早位位移暫存哭 仔1^ SR包括··電晶體Q9A,在電 晶體Q5、Q6形成的反相芎的鈐 邳态的輸出端與節點N2A之間連接· 以及電晶體Q9B,在上述及如突 相时、的輸出端與節點N2B之間 連接。電晶體_的閉極連接至第!控制端子TA,電晶體 Q9B的閘極連接至第2控制端子丁b。 控制信號VFRA為Η準位而控制信號聰為l準位的 期間’由於電晶體_導通’而電晶體_斷開,電晶體 Q5、Q6形成的反相器的輸出端連接至節點n2a。又, 電晶體Q8B導通’且節點N2“ L準位。即,在此期間, 驅動電晶體Q2A,而電晶體Q2B成為休止狀態。 相反地’控制信號刪為L準位而控龍號vm為 Η準位的期間’由於電晶體㈣斷開,而電晶體_導通, 電晶體Q5、Q6形成的反相器的輸出端連接至節點㈣。 又,此時電晶體_導通,且節點N2BgL準位。即,在 2108-9350-PF 25 200839724 此期:’驅動電晶體Q2B,而電晶體Q2A成為休止狀態。 猎此’電晶體Q9A ' Q9B作為切換電路的功能,根據 控制信號vm、VFRB,交互連接電晶體Q5、⑽形成的反 相器的輸出端至節點N2A、N2B。 本實施例中,由於每次反轉控制信號舰、跡— 組電晶體Q2A、Q5A盥一组雷曰舻nol) 狀能“ Q β、_交互成為休止 心’口此可以防止這些閘極繼續偏漫。因此,可 爾晶體因臨界值往正方向位移引起 作的可靠性。 々仆徒同動 本實施財,也得到抑制構成雙極電晶體咖 體Q3a、Q3b的臨界電壓拄刍古 電日日 介电&在負方向位移的效 以防止單位位移暫存器SR產 猎此丌 及電源電壓下降。 纟“㈣、消耗電力增大以 [第五實施例] 上述各實施例中,雔鬥枚+ n 又甲]極電日日體q3d在 器SR的節點Μ充電之際,以源極追隨 位私暫存 隨著節點N1充電的進行,由於電晶體Q3b:閘極:即, 子IND.源極(節點Nl)間電壓變小而 。(輸入端 的能力)下降,需要某—程度的時間以充電^(電流流過 的準位。此時,變得妨礙 即,·、、占N1至夠咼 文仔妨礙位移暫存器的 第14圖係根據第五實施 達到鬲速。 路圖,施行對上述問題的 、早立位移暫存器SR的電 在級聯連接時,如第n闰& 议私暫存器SR, 團所示,徒用士 脈CLKA、CLKB、CLKC來驅動。 相位相異的3相時
2108-9350-PF 26 200839724 又,各單位位移暫存器SR具有作為2個輸入端子的 第1輸入立而子IN1及第2輸入端子呢,第丄輸入端子m 連接至前前段(2段前)的輸出端子隨,第2輸入端子⑽ 連接至前段(1段前)的輸出端子衝。又,第丨段的單位 位私暫存杰SR1的第1輸人端子m、第卩輸人端子⑽ 内刀別輸入起始脈衝ST1、ST2。起始脈衝ST1、ST2活化(成 為Η準位)的時序不同,起始脈衝阳在起始脈衝m之 後活化。 本實施例的單位位移暫存器SR包括雙閘極電晶體 Q3D、充電雙閘極電晶冑Q3D #閘極節點(定義為「節點财」 的電晶體Q10、升壓節點N4的電容元件c2、以及放電節 點N4的電晶HQ4’作為充電節點N1的裝置。如第“圖 所示在節點N4與第2電源端子以之間連接, 閘極連接至第1輸入端早f w彳 + - 铷而于iN1。電谷兀件C2在節點N4與 第2輸入端子1N2之間連接。電晶體Q4在節點N4與第i 電源端子S1之間連接,閘極連接至復位端子RST。 上述單位位移暫存器邡具有節點N4作為輸入端的反 相器(電晶體Q5、Q6)’且分別放電輸出端子〇υτ及節點 Ν1的電晶體Q2、Q7的閘極(節點Ν2)共同連接至上述反相 器的輸出端。又,節點Ν4與第】電源端子幻之間,電晶 體Q11與電晶體Q4並聯連接,且電晶體Q1 i的閘極連接 至節點N2。 第14圖的單位位移暫存器SR的基本動作理論與第一 實施例中說明的大體上相同,但特徵在於充電節點1的
2108-9350-PF 27 200839724 雙閘極電晶體Q3D的閘極使用分別前段及前前段的輪出俨 號的2個信號來充電.升壓。 即,單位位移暫存器SRk中,雙閘極電晶體Q3J)的閘 極(節點N4),首先在前前段的輸出信號匕2為η準位時, 由電晶體Q10預充電至VDD_Vth(Q1〇)的準位。其次,前段 的輸出信號Gh為Η準位時,節點N4由電容元件C2升堡 至約2x彻-Vth(Q10)的準位。即,雙間極電晶體_的閑 極電位比第1圖時高約彻,上述雙閘極電晶體_以非 源極追隨器模式而在非飽和區域的動作充電節點Μ。因 此/於節點W高速充電成為H準位(_),解決了上述 問題。 :本““列中’選擇期間中,由於雙閘極電晶體_
的閘極(節點N4)為滚叙壯〜 L 的帝曰,Q4 、、 恶,一人段的輸出信號Gk+1所控制 的电日日體Q 4用於放電上诚銪 4(这點不同於第7圖的電 日日體Q4)。電晶體q4使筋 〇6 M ”、N4為L準位時,電晶體q5、 Q6構成的反相器使節點N2 、g ^ ^ 马H旱位’卩思者電晶體Q7導 通,放電郎點Ν1。即,本每
内輸人^ 本見細例中,根據復位端子KST 内輸入的仏虎,放電節點 μ的角色)由電晶體叩擔任。卩弟7圖中的電晶體 011 在即點N2為H準位期間(非選擇期間),電晶體 Q11動作以維持節點N4 電曰曰體 單位位移暫存器SR的誤動作。几, 藉此防止上述 晶體Q3a、Q::的:::抑制構成雙閘極電晶體_的電 _㈣界電虔往負方向位移的效果。藉此,
2108-9350-PF 200839724 可以防止單位位移暫存器 以及電源電虔下降。 生誤動作、消耗電力增大 第14圖的單位位移暫存器s 電節點N4後,前前段的輸 電曰曰體_充 ^ ^ ^ 處Gk'2成為L準位時,電晶 體㈣的閘極成為比源極及 玉 010 t ^ - ^ ^ 不低的電位。因此,電晶體 甲也可旎產生與第1圖的 ^ ^ ^ ^ ^ M體Q3同樣的臨界電壓往 負方向位移的問題。 g i1 於是,為了避免此問題,對於 山-Γ丨、,、吞m丄 才、弟14圖的電晶體Q10, 也可以適用本發明的雙閘極電 ,,R ^ 电日日體即,上述電晶體Q10, 回不,可以置換成電晶體Q1()a、q⑽所形成的 雙閑極電晶體咖。雙問極電晶體咖,與上述雙間極 電晶體Q3D相同’增大其閘極與節點N6之間的寄生電容, 其閑極電極從Η準位變化至L準位時,使電晶體㈣血 電晶體QlOb之間連接的節點(定義為「節點㈣」) 下拉至L準位。 根據此結構’得到抑制構成雙閘極電晶體q⑽即電 晶體QlOa、Ql〇b的臨界電壓往負方向位移的效果,可以 防止根據本實施例的單位位移暫存器SR產生誤動作、消 耗電力增大以及電源電壓下降。 [第六實施例] 第四實施例中,對於非選擇期間分別用以使輸出端子 OUT及節點N1成為低阻抗的L準位的電晶體Q2 ^ ^ I Sro 界電壓往正方向位移的問題,說明解決的大 J々/¾:之一。本實 施例也指示解決此問題的方法。 2108-9350-PF 29 200839724 弟1 7圖係根據繁丄每 弟,、貝施例的單位位移暫存器SR的電 。-早位位移暫存器SR具有2個時脈端 有電晶體Q1的%扠$ & ,、 /和連接的第1時脈端子CK1、以及I輸人 至第1時脈端子CK1 ζ 叹”輪入 端子cK2。 1不同相位的時脈信號輸入的第2時脈 r. =:點N1與輸出端子⑽T之間,設置間極連接至 t w子CK1的電晶體Q12,以及電晶體 成的反相器的輸出端f宕墓炎「M yb所开y S1之門一番Γ 節點N5」)與第1電源端子 又二s又置閘極連接至第1時脈端子⑻的電晶體Q13。 又,本貫施例中,輸出端子ουτ與第i電源料S1之間 連接的電晶體Q2的閘極連接至第2時脈端子⑽。 電晶體Q5、_ 同樣地以節點N1為輪入#彳4 '、 二'施例 為輸入^,但相異點為電晶體 及汲極連接至第2時脈端子⑽。即,輸入二閉極 子CK2的時脈信號為上述反相器的電源。 日才脈端 —第17圖的單位位移暫存器抑的基本動作理論 貫施例中所說明的大體上相同,但特徵在於電晶體;5、Q6
===Γ第2時脈端子⑽的時脈信號供 2編化,又反相器的輸出由電晶體㈣強制變成L 在此,也代表性地說明第k段的單位位 為了簡單’假設上述第k段的單位位移暫存器SRk中第。 1時脈紐η内輸入時脈信號CLKA,而第2時 内輸入時脈信號CLKB。 2108-9350-PF 30 200839724 作。在非選擇期間,由於節點期間的動 卯所形成的反相器由時 ’電晶體卯、 pm 、、 LO活化時,節點恥成為 又’上述反相器為非活化時,由於 二 時脈信號CLKA莫捅,#社r 电日日體Q1 3由 期間,_的準位“準位。即,在非選擇 址,雷曰 幾乎與時脈信號⑽相同。因
^日日體Q7以時脈信號CUB為H 成為低阻抗的L準位。 的時序使郎點N1 在時脈信號準位時 由於在此期間時脈作F fT)^ .t W為断開,但 雷日-導通電日日日體㈣,節點W的 “日日丑Q2放出至輪出端子〇υτ。由於電容 極線驅動電路時,係顯 、载(閘 端子,此時藉由放出==通常連接至輪出 端请不能成為Η準位 子。_電荷量,輪出 以此方式’在單位位移暫存器s 晶體Q7與電晶i# 01 9 & π k擇期間,電 節…準::升:Γ作以放電節點N1,藉此防止 抑制了這些臨界電壓往正方向位移。
又’電晶體Q2在時脈信號CL 輸出端子_為低阻抗的L準位。即,由於電^通= 閘極不繼續正偏懕^ 田於罨日日體Q2的 存器肌的選擇…為Η準位時’在單位位移暫 晶體Η::::1成為Η準位。在此期^^ /成的反相器由時脈信號clkB活化時,由
2108-9350-PF 31 200839724 ::點 '也為L準位,電晶體叩斷開而維持節點N1在H ,立、。於疋,時脈信號CLKA為fi準位時,電晶體Q1 準位’但由於同時輸出端子ουτ(輸出信號⑷也 ’電晶體⑽不導通’節點N1在浮 持Η準位(由時脈信號CLKA升幻。因此,單位位移2 益可以正常輪出輸出信號匕。 、如上述,本實施例的單位位移暫存器邡中, =位也與m例同樣地變化。即’上述單位位移暫 二定t非严擇期間動作維持復位狀態,而在選擇期間 ::動:狀"此,可以執行與第-實施例同樣的信號 又,上述的說明中,電晶體Q2的源極 r:S1’但也可以連接至第1時脈端子⑶。在:情: ,电晶體Q2的開極内輸入的時脈信號⑽為L準位而 =晶體Q2斷開時,由於源極内輸入的時脈信號CLKA : 位’成為電晶體Q2的間極對源極負偏壓的等效狀 rr,由於往正方向位移的臨界電厂堅回到負方向而恢 了電晶體Q2的驅動能力下降,得到延長電路動 作哥命的效果。 ,細例中,也付到抑制構成雙極電晶體Q3D的電晶 以\Q3b的臨界電塵往負方向位移的效果。藉此,可 及雷、、,=位移暫存器仰產生誤動作、消耗電力增大以 及電源電壓下降。 [第七實施例]
2108-9350-PF 32 200839724 第七““列中’對於非選 out及節點N1成 “]用以使輸“子 界電壓往正方向位二的1準位的電晶體㈣中臨 第1… 題’也指示了解決的方法。 路圖。上述七實施例的單位位移暫存器SR的電 連接電晶體二,SR也包括:第1時脈端子CK1, 1時脈端子⑴ ^ π輸入的相位不同的時脈信號。 點在二·8圖的電路’具有與第12圖類似的結構,但不同 1 晶體Q1的閘極節點(節點Ν1)作為輸入端、電晶 ^ 極節點(節點_為輸出端的反相器係電容負 ,、反相°。即,上述反相器以負載電容C3為負載元 二:上述反相器以輸入至第1時脈端子CK1的時脈信 = ’”、電源’這點不同於通常的反相器。即,負載電容㈡ 在上述反相器的輸出端的節點N2與第i時脈端子⑴之 ,。負載電容C3不但是上述反相器的負载元件,同 時逛作'第1時脈端子CKi與節點N2之間的耦合電容。 …又第18圖中,電晶體Q14並聯連接閘極連接至上 述反相器的輪出端的電晶體Q2。此電晶體卩】4的間極連接 至苐2時脈端子CK2。 第1 8圖的單位位移暫存器的基本動作理論與第一 實施例中所說明的大體上相同,但特徵在於負载電容C3 與電晶體Q6所形成的反相器由輸人至第1時脈端子Cin 的時脈信號供給電力而活化。 在此也代表性地說明第k段的單位位移暫存器SRk的 2108-9350-PF 33 200839724 動作。為了簡單,上述單位位移暫 時脈端子⑻内輸入時脈信親KA,第;:二設第工 内輪入時脈信號CLKB。 弟2日守脈端子CK2 狀百先,說明單位位移暫存器在非選擇期間的叙 。在非選擇期間,由於節點N1為 、 盍雷B娜Μ V 平位負载電容C3 =曰曰體Q6所形成的反相器由時脈信號cua活化時,節 由备 準位。又’上述反相器為非活化時,由於麵 犯成載:广準,隨著時脈信號⑽的下降,節: 1手4脈信號α K A相同。於是,電晶體q 7以時脈㈣ 成為Η準位的時序使節點N1為低阻抗的L準位。 又,:晶體Q2也與電晶體Q7相同,以與時脈信號⑽ 準:料序㈣,且藉此使輸出端子_成為低阻抗的L ::。:脈信號CLK“L準位時’雖然電晶體Q2為斷開, :日守電晶體QU由時脈信號CLKB導通,使輸出端子〇υτ 為低阻抗的L準位。 如上述’在單位位移暫存器SRk的非選擇期間,電晶 體以與時脈信號CUA同步的時序動作以放電節點二 赭此防止節點N1的準位上升。又,藉由電晶體Q2盘電晶 =QU之間交互放電輸出端子〇υτ,肖止產生作為誤传 號的輸出信號Gk。由於這些電晶體Q2、Q7、qu的閑極電 極不繼_正偏壓’抑制了這些電晶體的臨界電壓往正方向 位移。 又刖&的輸出信號Gh為Η準位,成為單位位移暫
2108-9350-PF 34 200839724 存器SRk的選擇期間時, 雔門杌φ b祕 、上述早位位移暫存器SRk的 雙間極電晶體_導通,節,的 截雷交rq❿命n 取馬Η準位。此時,負 3 /、電日日體Q6所形成的反相 # 、 為L準位。於η卩士 為為非活化’即點Ν2 於疋,蚪脈信號cLKA為 反相器活化,由於電曰,〇"巧H丰位雖然上述 ^ θ 日日體Q6導通,節點Ν2維持L準位。 於疋,選擇期間電晶體Q7 — 皁位 中伴持H h a * 维持断開’郎點N1在浮動狀態 丁你苻Η準位(由時脈作 暫存考Μ π 虎CLKA升壓)。因此,單位位移 暫存^孤可以正常輸出“信號Gk。 一與^本員知例的單位位移暫存器、SR巾,也盥第 貝轭例相同,節點N ^ 哭ςρ叙从各 的丰位餐化。即,單位位移暫存 口口 SR動作以在非選 成為1定#〜π 功間、准持设位狀態,並在選擇期間 风马叹疋I恕。因此, 位移動作。 執订與弟一實施例同樣的信號 本貫施例中,可以Ρ 曰^ π nQ f到抑制構成雙閘電晶體Q3D的電 日日體Q3a、Q3b的臨界雷 电 可α Μ p 電&彺負方向位移的效果。藉此, 了以防止早位位移暫在 為SR的誤動作產生、消耗電力的 气穴及電源電壓降低。 [第八實施例] 弟八貫施例中,顯― Μ 〇〇D A ^ ”、、不的乾例係根據本發明的雙閘電晶 體Q3D應用於可以切換 向位移暫存器)。 、D旒的位移方向的位移暫存器(雙 第19圖係根據第告 路圖。ρ、+、加 貫施例的單位位移暫存器SR的電 吟圃上述早位位移暫左w 。 單位位移暫存器SR的電:SR係雙向位移暫存器。上述 、電路結構本身大體上與第11圖相
2108-9350-PP 200839724 同,但置換電晶體Q4 Λ粝媸士 ^ 馮根據本發明的雙閘極電 Q4D(電晶體Q4a、Q4b)。|上诚雔η " ”上述雙閘極電晶體Q3D相 雙閘極電晶體Q4D也增大发間托# Α其閑極與郎.點Ν6之間的寄生雷 谷,其閘極電極從H準位冑彳卜5 I、、# 文化至L準位時,使電晶體 與電晶體Q4b之間的連接節點( 下拉至L準位。 義為即點N6」)也隨著 只執方向位移的單位位移暫存器,基本上輸入端 子内輸入彳§號時成為設定狀能 生此& 狀恶设位端子内輸入信號時成 為设位狀恶,但雙方向位移暫在 私皙存為中,因為輸入端子盥 位端子根據信號的位移方向功 一 刀月b f生地替換,沒有區 了谷易說明,雙閘極電晶體 Q D的閘極連接的端子稱作「 1輸入端子IN1」,而雙鬧搞常 ,電晶體⑽的閘極連接的端 子稱作苐1輸入端子IN2」。 又’雙方向位移暫在哭从 夕瞀存為的早位位移暫存器SR内,輪
入、疋“虎位移方向的控制信號的第1電壓信號㈣及第2 電壓信號VR。雙閘極電晶體Q 的第i電壓信號端子動節里"广電㈣VN輸入 种_ P 。即點N1之間連接,雙閘極電晶 體Q4D在弟2電壓信號VR輸 節點Nk間連接。第信號端子_
1乜號VN與第2電壓j古號vp 為互補的信號。 电土 疏VR 例如,弟1電壓信號VN為H準位mD) 號VR為L準位(VSS)時, 端子TN為VDD,而第2電芦:弟19圖中的第1電壓信號 電曰俨請P 仏號端子以為VSS,雙閘極 電日日體Q3D為郎點N1的
兄電電路,而雙閘極電晶體Q4D
2108-9350-PF 36 200839724 為節點m的放電n即’此狀態中,第i輸人端子m 作為第11圖的輸入端+ IN1的功能,第2輸入端子in2 作為第11圖的復位端子RST的功能。 相反地,第1電壓信號VN為L準位(vss)、第2電壓 信號VR為Η準位(VDD)時,雙閘極電晶體_為節點ni 的放電電路,而雙問極電晶體_為節點N1的充電電路。 P此狀悲中’第1輸入端子IN1作為第】(圖的復位端 子RST 1的功能,第2輸入端子IN2作為第n圖的輸入 端子IN1的功能。 即,如第2圖級聯連接單位位移暫存器SR而形成的 多㈣位移暫存器中’帛1電壓信號VN為Η準位、第2 電壓k遽VR為L準位時,依輸出信號。、G2、㈡…的順 序活化(順方向位移)。相反地’第i電壓信號則L準 )立、弟2電塵信號VR為H準位時,依輪出信號&、 k-2···的順序活化(逆方向位移)。 於是,本實施例中,順方向位移動作之際,構成雙間 !厂=_的電晶體Q3a、咖中,可以得到抑制臨界 …主負方向位移的效果…逆方向位移動作之際,構 成雙閘極電晶體Q4D的電晶體Q4a、㈣中, 制fe界電壓往負方向位移的效于I7 防止罝办A u此本貫施例也可以 電:;:暫存…生誤動作、消耗電力增大以及 位移圖中,對於以第二實施例(第11圖)的單位 存為SR的結構為基礎的雙方向位移 $仔為',顯示 2l〇8-9350~pp 37 200839724 電晶體Q3D、Q4D的範例,但本 益的應用並不限於此。以下顯示 應用根據本發明的雙閘極 發明對於雙方向位移暫存 本實施例的變形例。 例如,弟20圖係顯示對於以第三實施例(第12圖)的 早位位移暫存H SR為基礎的雙方向位移暫存器,應用雙 閑極電晶體咖、Q4D的範例。即,對於第19圖的電路, :置在非選擇期間放電節點N!的電晶體Q7。又,例如, ^ 22圖係對於分別以第七實施例(第! 8圖)及第四 =細例^第13圖)的單位位移暫存器sr為基礎的雙方向位 和暫存杰,應用雙閘極電晶冑的範例。這些變 形例中也得到與上述同樣的效果。 [第九實施例] 如上述’雙閘極電晶體Q3”,電晶體咖、咖的 ㈣(單位位移暫存器SR的輸入端子INI)從Η準位(VDD) 欠化為L準位(ySS = 〇v)期間,假設輸入端⑻與節點ns 之間的電容成分為CgS ’不包括在上述Cgs内而附隨於節 點N3的寄生電容為Cstr時,電晶體咖、咖之間的節 點N3的準位變化量以VDDxCgs/(Cgs + Cs⑴表示。即,可 以下拉即點N3至更低的準位,使輸入端子⑻與節點⑽ ]的電奋成分Cgs比寄生電容Cstr大(即,附隨節點N3 的王寄生電容中電容成分Cgs佔的比例增加), 於是’本實施例中’說明用以增大雙閘極電晶體_ 中的輸入端子IN1與節點N3之間的電容成分的方法。一 般,場效型電晶體具有作為寄生電容的閘極與源極/没極
2108-9350-PF 38 200839724 之間的重疊電容。因此,如第23圖所示,雙閘極電晶體 Q3D具有電晶體Q3a的閘極·汲極重疊電容Cgdo(Q3a)及 閘極·源極重蟹電谷C g s 〇 (Q 3 a )、以及電晶體Q 3 b的閘極· 汲極重疊電容Cgdo(Q3b)及閘極·源極重疊電容Cgso(Q3b) 作為寄生電容。 其中對於輸入端子IN1與節點N3之間的電容成分 (C g s)有幫助的係電晶體Q 3 a、Q 3 b的閘極·源極重疊電容 Cgso(Q3a)、Cgso(Q3b),本發明的這些的電容值最好夠大。
第24(a)、(b)圖係顯示根據本發明實施例的雙閘極電 晶體Q3D的結構圖。第24(a)圖係雙閘極電晶體Q3D的剖 面圖,而第24(b)圖係雙閘極電晶體Q3D的俯視圖。又, 第24(a)圖對應沿著第24(b)圖所示的A-A線的剖面。 上述雙閘極電晶體Q3D在閘極電極上設置源極/汲極 區域,係所謂的「底部閘極型電晶體」。即,雙閘極電晶 體Q3D由在玻璃基板丨〇上形成的閘極電極i丨、閘極電極 上形成的閘極絕緣膜丨2、閘極絕緣膜丨2上形成的活化 區域13(本質矽)、活化區域13上形成的接觸窗層ι4(ν+ 矽)所構成。接觸窗層14成為電晶體Q3a、Q3b的源極/汲 極,其上分別形成電晶體Q3a的汲極配線15、電晶體Q3b 以及電晶體Q3a、Q3b的源極配線1 7。 的汲極配線1 6、 :如第7圖的單位位移暫存器SR中,閘極電極}工連 ,至早位位移暫存器SR的輸入端子⑻,電晶體⑽&的沒 配線1 5連接至第2電源端子S2,電晶體Q3b的;:及極配 、16連接至節點N1。於是,電晶體Q3a、Q3b的源極配線
2108-9350-PF 39 200839724 17成為節點N3。 如第24⑻圖所示,本實施例中,成為節點N3的配線 17的圖案變得比其他的配線15、16大(寬度變寬)。於是, 閘極電極η與配線17對向的面積變大,可以增大重疊電 容cgS0(Q3a)、CgS0(Q3b)。即,可以增大輸入端子 與節點N3之間的電容成分(c㈣gs〇(Q3a) + Cgs〇(Q3b))。 結果,雙閘極電晶體Q3D的閘極從Η準位變化至L準 位%,可以下拉電晶體Q3a、Q3b間的節點Ν3的準位至足 夠低的準位,而提高本發明抑制臨界電壓往負方向位移的 效果。
此時,電晶體Q3a的汲極配線15及電晶體Q3b的沒 極配線1 6的圖案也可以增大,得到上述的效果。但是, 由於雙閘極電晶體Q3D的形成面積明顯增大,如第24(b) 圖所不,最好只有成為節點N3的源極配線i 7的圖案增 大。即,第23圖中,維持Cgd〇(Q3a)、Cgd〇(Q3b)的值的 同時,最好只有增加CgS0(Q3a)、CgS0(Q3b)的值。結果,
CgS〇(Q3a)>Cgd〇(Q3a)及 CgS0(Q3b)> Cgd〇(Q3b)的關係成 立。 如本實施例增加成為節點N3的配線丨7的寬度時,不 疋電谷成刀Cgs,5忍為不包含在上述Cgs内的節點N3 的寄生電容Cstr也變大,但寄生電容Cstr幾乎不隨著增 加。 寄生電容Cstr配線係配線1 7的「邊緣電容」,如配 線1 7中的接地電容,以及例如液晶顯示裝置中,破璃基 2108-9350-PF 40 200839724 板1〇的上方配設的對向電極(共同電極)與配'線17之間的 寄生電容等。由於接地電極及共同電極離配線17的距離 遠,即使配線17的官许扑料 t . 妁見度改紇,上述邊緣電容的值幾乎不 改變。就是因為如此,太墙1说/丨山 此本貝施例中的配線1 7的寬度即使 增大形成,寄生電容Cstr也不隨著增加。 源極重疊電容 CgS0(Q3a)、Cgs〇(Q3b) 相對地,閘極· 11對向形成的平行平板型 1 7 的寬度,Cgso(Q3a)、 可以看作是配線1 7與閘極電極 的電谷器。因此,如果增大配線 Cgso(Q3b)的值約依此比例增大 因此,根據本實施例,保持寄生電容Cst;r的值的同 時’可以增大電容成分Cgs的值。換句話說,可以增加附 隨節點N3的寄生電容中電容成分如所佔的比例。結果, 電晶體_、⑽的閘極(單位位移暫存器別的輸入端子 IN1) Η準位變化至l準位時’下拉節點N 3至更低的準 位’而可以付到上述的效果。 又,上述的說明中,雖然顯示底部閘極型電晶體的範 例,本實施對於例如活化區域13上配設閘極電極u的「上 部閘極型電晶體」也可以適用。第25(a)、25⑸圖顯示雙 閘極電晶體Q3D為上部閘極型電晶體時的範例。 如果是上部閘極型電晶體時,如第25(a)圖所示,閘 極電極11在活化區域13上以橫切的線狀圖案形成。由於 電晶體Q3a的汲極區域151、電晶體Q3b的汲極區域ΐ6ι 以及電晶體Q3a、Q3b的源極區域171在閘極電極u的下 方的活化區域13内形成,這些的上方形成用以連接上層 2108-9350—PF 41 200839724 的配線的接觸窗18。第2 5 (b)圖顯示配線的圖案。 此時’成為節點N3的配線1 7的圖案變得比其他的配 線15、16大。因此,閘極電極丨丨與配線丨7的對向的面 積增大,可以增加重疊電容Cgs〇(Q3a)、Cgs〇(Q3b),而可 以得到與上述同樣的效果。 又’本實施例可以適用於第一〜八實施例中的全部的 雙閘極電晶體_。又,以上雖然只說明雙閘極電晶體 Q3D,但明顯地也可以適用於第16圖所示的第五實施例的 變形例中的雙閘極電晶體Q1〇D以及第八實施例的變形例 中的雙閘極電晶體Q4D。 [弟十實施例] 以上的貫施例中,下拉雙閘極電晶體Q3D的節點N3 準位的裝置係其閘極(輸入端子IN1)與節點N3之間的寄 生電容(電晶體Q3a、Q3b的閘極.源極重疊電容)。 如上述,為了下拉節點N3的準位至更低的準位,可 以增大上述閘極與節點N31間的電容成分。於是本實施 例中’如第26圖所示,雙閘極電晶冑_的閘極盥節點 N3之間,連接電容元件C4。藉此,即使不使用第九實施 例的方法’也可以增大閘極與節點N3之間的電容成分, 可以更確實地下拉節點N3i L準位。即,可以更確實防 止雙問極電晶體Q3D的臨界電壓往負方向位移。 又’本實施例可以應用於第一〜八實施例中全部的雔 閉極電晶體_。X,對於第八實施例中的雙閉極電晶體 Q4D也可以適用。此時,如坌门 才如弟26(b)圖所示,雙閘極電晶 2108-9350-PF 42 200839724 體Q4D的間極與節點N6之間可以連接電容元件C5。又, 也可以應用於第1 6圖所示的第五實施例的變形例 閉極電晶體_,此時如第26(c)圖所示,雙間極電^ Q1〇D的閑極與節點N1〇之間可以連接電容元件⑶。日日 [第Η—實施例] 以上的實施例中’下拉雙閘極電晶體Q3D的節點Ν3 的準位的裝置係雙間極電晶體_的閘極(輸入端 與節:Ν3之間的電容成分,但也可以使用二極體。 第27(a)圖係顯示根據本實施例的雙閘極電曰體 _。如同-圖所示’雙間極電晶體_的間極與節;Ν3 之間’連接二極體D1’使閘極側為陰極、節點⑽為陽極。 此時,雙閘極電晶體Q3D的閘極從Η準位變化至l準位時, 節點Ν3也隨著下拉至L準位。因此,藉由第27⑷圖的雙 閘極電晶體_,也可以得到與第一實施例同樣的抑制臨 界電壓往負方向位移的效果。 又,上述的各實施例中,節點们的準位下拉時,上 述“N3在浮動狀悲中成為L準位。因此,電晶體㈧&、 Q3b中產生漏電流時,節點N3的準位上升,產生降低本發 明效果的問題。 相對地,第27(a)圖的雙閘極電晶體Q3D中,即使因 漏電流節點節點N3的準位上升,其電荷經由二極體M放 電即,即使產生漏電流時,由於節點N3的準位沒有超 ^極體D1的界電壓,得到可以解決上述問題的效果。 又本貫施例可以適用於第一〜八實施例中的全部的 2108-9350~pp 43 200839724
單錄移暫存器別的雙閘極電晶體_。又,也可以適用 於弟八貫施例中的單位位移暫存器SR Q4D。此時,如第27(b)圖所-德日日 电曰日篮 弟27(b)圖所不,雙閘極電晶體Q4])的閘 極與節關之間,連接二極體D2,使閑極側為陰極、節 點N6為陽極。又,也可以應用於第16圖所示的第五實施 例的變形例中的雙閘極電晶體Q1〇D。此時,如第27(c)K圖 所不’雙閘極電晶體Q1GD的閘極與節點ni ◦之間,可以 連接二極體D3,使閘極側為陰極、節點ni〇側為陽極。 [第十二實施例] 本實施例中,使用電晶體作為下拉雙間極電晶體_ 的節點N3的準位的裝置。 第28(a)圖係顯示根據本實施例的雙閑極電晶體 _。如同-圖所示’雙閘極電晶體_的開極與節關 之間連接上述閘極内輸入信號(前段的輪出信f虎Gk_0從Η 準位變化至L準位時導诵的雷s _ η。 +祖才V通的電日日體Q3c。如第29圖係應用 第28⑷的雙間極電晶體_於第_的單位 SRk的範例。 ^ 單位位移暫存器SR級聯連接時,由於第^的單位 位移暫存器sRk的輸入端子IN1内輸入其前段的輸出信號 Gh雙開極電晶體⑽的閘極内輸入的信號(前段的輸出 信號Gh)從η準位變化至L準位時,為了使電晶體攸導 通’電晶體抓㈣極可以連接至時脈端子⑴。 例如,以單位位移暫存器SRk來說,假設時脈端子εκι 内輸入時脈信號CLKA時’前段的輪出信號Gk )在時脈信號
2108-9350-PF 44 200839724 CLKB的上升時庠φ + Η準位時,電曰體=前段的輪出信號k成為 千,丁电日日體Q3a、Q3b導诵,雜叫M1 位。此時,由於時脈端子 :、N3成為4 準位,電晶體I為斷^輪入的日爾號CLK“l 之後’前段的輸出信號k變成L準位 Q:B、:b為斷開。此時,由於時脈信號⑽為Η準: =3:為導通。結果’節點Ν3由電晶體 , 下拉至L準位,即,防止電晶體咖、咖中間極成為比 源極及汲極兩方低的電位。因此,雙間極電晶體 可以得到與第一實施例同樣地抑制臨界電壓往負方向位 移的效果。 ^位 本實施例可以適用於第-〜人實施例中的全部的單 位位移暫存器抑的雙閘極電晶體_。又,也可以適用於 弟八貫施例中的單位位移暫存器SR的雙間極電晶體 此時’如第28⑻圖所示,雙開極電晶體_的間極 人m6之間’連接閘極連接至時脈端子⑻的電晶體 Q4c 〇 又對於第1 6圖所示的第五實施例的變形例中的雙 閘極電晶MQ10I)也可以適用。此時,如第28(。)圖所示, 雙閘極電晶體Q10D的閘極與節點N1〇之間連接電晶體 Q10C。但是,雙閘極電晶體Q10D的閘極内輸入前前段的 輸出k唬Gk-2,當輸出信號Gw從η準位變成l準位時, 必須‘通電晶體Ql〇c。因此,如第28(c)圖所示,電晶體 QlOc的閘極連接至時脈端子CK2,時脈端子CK2内輸入與 2108-9350-PF 45 200839724 輸入至時脈端子CK1的相位不同的 時脈信 號。 圖0 圖式簡單說明】 [第1圖]係顯示習知的單位位移暫存 器結構的電路 圖。 [第2圖]係顯示多段的位移暫存 卞态結構圖。 [第3圖]係顯示習知的單位位移暫存 器動作的時序 [弟4圖]係顯示多段的單位移暫存 [弟5圖]係用以說明習知的單 器的動作 圖 圖 位位移暫存器問題的 [第6圖]録示a_Sl電晶體的電位狀態㈣界電麼 位移之間關係的實驗結果的顯示圖。 [弟?圖]係根據第一實施例的單位移暫存器的電路 [弟8圖]係顧+ 4日#斤 "、…、根據弟一貫施例的單位移暫存5| 作時序圖。 1什為[苐9圖]係用 斤 、乂既明第一實施例的效果圖。 ^ 圖]係用以說明第一實施例的效果圖。 [第11圖]係根據第二 的動 路圖 施例的單位位移暫存器的電 路圖。 [弟1 2圖1 系4曰上上 ’、根據第三實施例的單位位移暫存 器的電 [第1 3圖]係卸 “很據第四實施例的單位位移暫存器的電
2108-9350-PF 46 200839724 路圖。
路圖。 的單位位移暫存器的電 [第15圖]係根據第五實施例的單 成的多段的移位暫存器的結構顯示圖。 [第1 6圖]係第五實施例的變形例的 [第16 的電路圖。 位位移暫存器所形 早位位移暫存器 路圖。 [第17圖]係根據第六實施例的單位位移暫存器的電 路圖。 [第18圖]係根據第七實施例的單位位移暫存器的電 路圖。 [弟 固]係根據弟八實施例的單位位移暫存器的電
[第20圖]係第八實施例的變形例的單位位移 的電路圖。 W
[第21圖]係第八實施例的變形例的單位位移暫存器 的電路圖。 ° [苐2 2圖]係苐八實施例的變形例的單位位移 的電路圖。 ° [第23圖]係顯示雙閘極電晶體中重疊電容的分布圖。 [第24(a)、(b)圖]係顯示根據第九實施例的雙閘極電 晶體的結構圖。
[第25(a)、(b)圖]係顯示根據第九實施例的雙閘極電 晶體的結構圖。 2108-9350-PF 200839724 [第 26(a)〜(c)圖]你 1 & J1糸顯不根據第十實施例的雙閘極電 晶體的結構圖。 [第27(a)〜(c)圖]係顯示根據第十一實施例的雙閘極 電晶體的結構圖。 [第28(a)〜(c)圖]係顯示根據第十二實施例的雙閘極 電晶體的結構圖。 [第29圖]係根據第十二實施例的單位位移暫存器 的電路圖。 【主要元件符號說明】 10〜 玻璃基板; 11〜 閘極電極; 12〜 閘極絕緣膜; 13〜 活化區域; 14〜 接觸窗層; 15〜 汲極配線; 151, -沒極區域; 16〜 >及極配線; 16卜 -汲極區域; 17〜 源極配線; 171- 〜源極區域; 18〜 接觸窗; 31〜 時脈產生器; C1〜 電容元件;
2108-9350-PF 48 200839724 C2〜 電容元件; C3〜 負載電容; Cgdo 〜閘極·汲極重疊電 Cgs〜電容成分; Cgso 〜閘極·源極重疊電 CK1- 1時脈端子; CLKA 〜時脈信號; CLKA 〜時脈信號; C L K B〜時脈信號; Cs t r 〜寄生電容; D1〜 二極體; ΕΝ〜 結束脈衝; GD〜 輸出信號; Gk〜i 險出信號; Gk + l 〜 /次段的輸出信號; Gh〜前段的輸出信號; Gk-2 〜 /前前段的輸出信號; IN1〜第1輸入端子; N1〜 節點; N2〜 節點; N2A、 /r/\ rCTL · ^郎點, N2B- v節點; N3〜 節點; OUT〜輸出端子; 2108-9350-PF 49 200839724 OUT〜輸出端子; Q1〜電晶體; Q1〜電晶體; Q10〜電晶體;
QlOa、QlOb〜電晶體; Q10D〜雙閘極電晶體; Q12〜電晶體; Q2〜電晶體; C Q2A、Q2B〜電晶體; Q3〜電晶體; Q3a、Q3b〜電晶體, Q 3 c〜電晶體, Q3D〜雙閘極電晶體; Q4〜電晶體; Q4a、Q4b〜電晶體; Q4D〜雙閘極電晶體; ( Q8A、Q8B〜電晶體; Q9A〜電晶體; Q9B〜電晶體;
Qx〜電晶體, RST〜復位端子; S1〜第1電源端子; S2〜第2電源端子; SP〜起始脈衝;
2108-9350-PF 50 200839724 SR〜單位位移暫存器; SR!、SR2、SR3…SRn〜單位位移暫存器; SRD〜虛設單位位移暫存器; SRk〜單位位移暫存器; S T〜起始脈衝; ST1、ST2〜起始脈衝; TA〜第1控制端子; TB〜第2控制端子; TN〜第1電壓信號端子; TR〜第2電壓信號端子; VDD〜高電位侧電源電位; V D D〜南電位侧電源電位, VFRA〜控制信號; VFRB〜控制信號;
Vgd〜閘極·汲極間電壓;
Vgs〜閘極·源極間電壓; VN〜第1電壓信號; VR〜第2電壓信號; VSS〜低電位侧電源電位;
Vth〜臨界電壓。 2108-9350-PF 51
Claims (1)
- 200839724 十、申請專利範圍·· # ι一種半導體裝置,包括複數第-電晶體,在既定的 第1節點與第2節點之間串聯連接,且控制電極互相連接; 其特徵在於: 上述,數第—電晶體間的各連接節點作為第3節點; 、—一述第1第3節點以及上述控制電極分別為比上述 ,數第:電晶體的臨界電壓高的Η(高)準位狀態,當上述 f # 1及第2節點維持Hij"位’而上述控制電極的電位變化 ' 電壓低的L(低)準位時,上述第3節點的準 位^者也下拉至L準位。 2. 如申請專利範圍第丨項所述的半導體裝置, ::::::::準位的裝置係上述控制電極與上述第3 即點之間的寄生電容。 3. 如巾請專利範圍第2項所述的半導體裝置,盆 為上述弟3節點的電極的寬度比成為上述第 ( 的電極寬度寬。 弟2郎點 4. 如申請專利範圍第〗項所述的半導體 2容元件,在上述控制電極與上述第3節點之間連1 為下拉上述第3節點準位㈣連接作 5.如申請專利範圍第2至4項中任— 裝置,其甲上述第3節點中, 、a的半導體 刀別假設上述控制電極與上豸帛 分為C1,不包含在卜汁Γϊ ★ 之間的電容成 … 内而隨附上述第3節點“η 電合為C2,上述控制電極中的 ,.》的寄生 4位與L準位間的差為 2108-9350-PF 52 200839724 Vd ’以及上述第1電晶體的臨界電壓為Vth時,滿足下 關係: 式 Cl - C2x(Vd-Vth)/Vth。 6·如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置,更包括 二極體,在上述控制電極與上述第3節點之間連接,以 述控制電極側為陰極,以上述第3節點側為陽極,作為上 拉上述第3節點準位的裝置。7·如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置,更包括 第2電晶體,在上述第丨電晶體的上述控制電極與上述第 節;之間連接,作為下拉上述第3節點準位的裝置。; 8·如申請專利範圍第1項所述的半導體裝置,其中上 述複數第1電晶體係非晶矽薄膜電晶體。 ’、 9 ·如申凊專利範圍第1項所述的半導體裝置,其中上 述複數第1電晶體係有機電晶體。 10· —種位移暫存器電路,包括: 輸入端子、輸出端子、第i時脈端子及復位端子; 第1電曰曰體,供給輸入至上述第J時脈端子的第工時 脈信號至上述輸出端子; 第2電晶體,放電上述輸出端子; 充,電路,根據輸入至上述輸入端子的輸入信號,充 一上述第1電晶體的控制電極連接的第1節點;以及 放電電路,根據輸入至上述復位端子的復 電上述第1節點; I 其特徵在於.· 2108-9350-PF 53 200839724 第3電晶體,在上述第1節點 且控制電極共同連接至上述輸 上述充電電路包括複數 與電源端子之間串聯連接, 入端子。 11·如申請專利範圍第1〇項所述的位移暫存器電路, 其中上述充電電路的結構係: 上述輸入信號成為比第3電晶體的臨界電壓高的η準 位時,精由上述複數第3電晶體導通,上述第1節點充電, 之後上述輸入信號變成比上述臨界電壓低的L準位時,上 述複數第3電晶體間的各連接節點下拉至L準位。 12 ·如申明專利範圍第10項所述的位移暫存器電路, 其中上述第2電晶體的控制電極連接至上述復位端子。 13·如申請專利範圍第1〇項所述的位移暫存器電路, 更包括反相器,以上述第1節點為輸入端,並以連接至上 述第2電晶體的控制電極的第2節點為輸出端。 14·如申請專利範圍第丨3項所述的位移暫存器電路, 更包括第4電晶體,具有連接至第2節點的控制電極,並 放電上述第1節點。 15 ·如申凊專利範圍第10項所述的位移暫存器電路, 其中具有2個上述第2電晶體; 上述2個第2電晶體的各控制電極連接的節點分別為 苐2及第3節點;以及 ' 上述2個第2電晶體根據既定的控制信號交互驅動。 16 ·如申請專利範圍第15項所述的位移暫存器電路, 其中上述控制信號由互補的第1及第2控制信號所構成· 2108-9350-PF 54 200839724 以及 上述位移暫存器電路,更包括: 第1及第2控制端子,八s丨丨认 信號; ’〇而+力別輸入上述第1及第2控制 第4電晶體,在上述第1抑 k乐1 L制糕子與上述第2節 間連接;以及 Ρ ^ < 弟5電晶體,在上述第2批在“山2 (弟2控制鳊子與上述第3節點之 間遷接, / 、其中,上述第4及第5電晶體各一方的主電極, 連接至彼此的控制電極。 如申請專利範圍第15項所述的位移暫存器電路, 其中父互驅動上述2個第2電晶體的裝置,包括· 反相器,以上述第丨節點為輸入端;以及 切換電路,根據上述控制信號,交互連接上述反相哭 的輸出端至上述第2及第3節點。 18.如申請專利範圍第15項所述的位移暫存器電路, 更包括: u ’ 第6電晶體,具有連接至上述第2節點的控制電極, 放電上述第1節點;以及 第7電晶體,具有連接至上述第3節點 放電上述第1節點。 1 9·如申請專利範圍第1 〇項所述的位移 ㈢ <子為'電路, 更包括第4電晶體,具有連接至上述第1時 τ撒鳊子的控制 電極,並在上述第1節點與上述輸出端子之間連接 2108-9350-PF 55 200839724 20·如申請專利範圍第19項所述的位移暫存器電路, 更包括: 第2時脈端子,輸入與上述第1時脈相位相異的第2 時脈信號; 反相Is ’以上述第1節點為輸入端,並由上述第2時 脈信號活化; 第5電晶體,具有連接至上述第1時脈端子的控制電 極’並放電上述反相器的輸出端;以及第6電晶體,具有連接至上述反相器的上述輸出端的 控制電極,並放電上述第丨節點。 21.如申請專利範圍第2 〇項所述的位移暫存器電路, 其中上述第2電晶體的控制電極連接至上述第2時脈端 22·如申請專利範圍第21項所述的位移暫存器電路, 其中上述第2電晶體在上述輸出端子與上述第i時脈 之間連接。 @ 23·如申請專利範圍第1〇項所述的位移暫存器電路, 反相器,以上述第節點為輸入端, 信號活化;以& 上述弟1時脈 第4電晶體,具有連接至上述反相器的輪 電極,並放電上述第1節點; 、上制 電容 其中,上述反相器具有在上述反相器的上述 上述第1時脈端子之間連接作為負載元件的第 而與 2108-9350-PF 56 200839724 件ο 24.如申請專利範圍第23項所述的位移暫存器電路, 其中上述第2電晶體的控制電極連接至上述反相器的上述 輸出端。 25·如申請專利範圍第24項所述的位移暫存器電路, 更包括: 乐ζ吋胍端子,輸入與上述第丨時脈相位相異的第2 時脈信號;以及 Γ' 第5電晶體,具有連接至上述第2時脈端子的控制電 極,並放電上述輸出端子。 亂如申請專利範圍第1〇至25項中任—項所述的位 移暫存器電路’更包括第2電容元件,在上述複 晶體間的各連接節點與上述輸 移暫rr請專利範圍第…項中二所述的位 子益電路,更包括二極體,在上述複數第3電曰體門 的各連接節點與上述輸入端子之間連接,以上述 侧為陰極’並以上述連接節點側為陽極。 而 28.如申請專利範圍第1〇至25項令任 移暫存器電路,更包括第6 、所逑的位 體間的各連接節點與上述輸入二之:上=第3電晶 至上述第1時脈端子。 工制電極連接 29· 一種位移暫存器電路,包括: 位端子;及弟2輸入端子、輸出端子、第1時脈端子及復 2108-9350-pp 57 200839724 弟1電日日體,供給輸入至上 > 脱产咕 , 上迷弟1時脈端子的第1日卑 脈#號至上述輸出端子; 守 端子; 1電晶體的控制電極連接 第2電晶體,放電上述輸出 第1充電電路,充電上述第 的第1節點;以及 端子的復位信 第1放電電路,根據輸入至上述復位 號,放電上述第1節點; 其特徵在於: 上述第1充電電路包括·· 複數第3電晶體,名4 μ μ 在上述弟1郎點與電源端子之間串 聯連,,且控制電極共同連接至既定的第2節點; 弟2充電電路’根據輸入至上述第1輸入端子的第! 輸入信號,充電上述第2節點; 升壓電路,根據輸入至上述第2輸入端子的第2輸入 信號,升壓上述第2節點;以及 第2放電電路,根據上述復位信號,放電上述第2節 30.如申請專利範圍第29項所述的位移暫存器電路, 其中上述第1充電電路的結構係·· 上述第2節點成為比上述第3電晶體的臨界電壓高的 Η(南)準位時,藉由上述複數第3電晶體的導通,充電上 述第1節點,之後上述第2節點變化成比上述臨界電壓低 的L(低)準位時,上述複數第3電晶體間的各連接節點下 拉至L準位。 2108-9350-PF 58 200839724 31·如申請專利範圍第29項所述的位移暫存器電路, 更包括反相器,以上述第2節點為輸入端; 其中,上述第1放電電路係第4電晶體,具有連接至 上述反相杰的輸出端的控制電極,並放電上述第1節點。 32.如申請專利範圍第31項所述的位移暫存器電路, =第、5!晶體,具有連接至上述反相器的輪:端的控 制電極,亚放電上述第2節點。 说如^請專利範圍第31項所述的位移暫存器電路, 輪出:述第2電晶體的控制電極連接至上述反相器的上述 移暫Γ哭如雷申請專利範圍第29至33項中任一項所述的位 :二路’更包括電容元件,在上述複數第3電晶體 間的各連接節點與上述第2節點之間連接。 體 wJ5·如巾請專利範圍第29至33項中任—項所述的位 移暫存器電路,更包括- W 的已括一極體,在上述複數第3電晶體間 、 $點與上述第2節點之間連接,以上述第2節 侧為陰極,祐u、々土 k弟z即點 並以上述連接節點側為陽極。 36.如申請專利範圍第μ 移暫存器電路,更包括第 、 J、所述的位 , 晶體,在上述複數第3電晶 體間的各連接節點與上述第 至上述第丨時脈端子。即點之間,且控制電極連接 路,复中上:第'專利耗圍# 29項所述的位移暫存器電 /、甲上述弟2充電電路包括·· 複數第7電晶體,在上述第2節點與電源端子之間串 2108-9350-pp 59 200839724 ^連接’且控制電極共同連接至上述第1輸入端子。 38·如申請專利範圍第37項所述的位移暫存器電路, 其中上述第2充電電路的結構係: ^ 上述第1輸入端子成為比上述第7電晶體的臨界電壓 同的Η(咼)準位時,藉由上述複數第7電晶體的導通,充 包上述第2節點,之後上述第1輸入端子變化成比上述臨 界電壓低的L(低)準位時,上述複數第7電晶體間的各連 接節點下拉至L準位。 ^ 39·如申請專利範圍第37或38項所述的位移暫存器 包:’更包括電容元件,在上述複數第7電晶體間的各連 接節點與上述第1輸入端子之間連接。 40.如申請專利範圍第37或38項所述的位移暫存器 =路,更包括二極體,在上述複數第7電晶體間的各連接 即:占14上述第1輸入端子之間連接,以上述第ι輪入端子 侧為陰極,並以上述連接節點側為陽極。 D 、 41·如申請專利範圍第37或38項所述的位移暫存器 電路,更包括第8電晶體,在上述複數第7電晶體間的各 連接節點與上述第i輸入端子之間,控制電極連接至輸入 與上述帛1時脈信號相位相異的帛2時脈信號的第2時脈 端子。 42· —種位移暫存器電路,包括: 第1及第2輸入端子、輸出端子、時脈端子; 第1及第2電壓信號端子,分別輸入互補的第i及第 2電壓信號; 2l〇8~9350-PF 60 200839724 弟】電晶體,供A於 輸出端子; '上述時脈端子的時脈信號至 第2電晶體’放電上述輪出端子; 第“區動電路,根據輸 輸入信號,供給上述第…过弟1輸入端子的第〗 體的控制電極的第i節點;。狁、接至上述第1電晶 第2驅動電路’根據輪入至上述 輸入信號,供給上述第2電 刖 、弟2 β .. 七遽至上述第1節點;以及 ” 以上述第1節點為輸入端,並以上述第2電 的控制電極連接的第2節點為輪出端; % 其特徵在於: 上述第1驅動電路包括·· 複數第3包曰曰體,在上述第i節點與上述第1電壓传 號端子串聯連接,且控制電極共同連接至上述第!輸入; 子; 以及上述第2驅動電路,包括·· 複數第4電晶體,在上述第1節點與上述第2電壓信 號端子之間串聯連接,且控制電極共同連接至上述第2輸 入端子。 43.如申請專利範圍第42項所述的位移暫存器電路, 其中 上述第1驅動電路中, 上述第1電壓信號為比上述第3及第4電晶體的臨界 電壓咼的Η(南)準位’且上述第2電壓信號比上述第3及 2108-9350-PF 61 200839724 第4電晶體的臨界電壓 T . ^ 1他的L(低)準位的情況下, 上述第1輸入信號為Η準付味,益山L上 曰_々11 +位犄,猎由上述複數第3電 仆…電上述弟1郎點,之後上述第1輸入信號變 H上述複數第3電晶體間的各連接節點拉 至L準位; 以及上述第2驅動電路中, 電壓信號為 上述第1 f壓信號為L準位,且上述第 Η準位的情況下, 輸人信號成為”料,藉由上述複數第4 m 4 述弟1郎點’之後上述第2輸入信號 雙化成L準位時,上述游|楚 述稷數弟4電晶體間的各連接節點下 拉至L準位。 44.如申請專利範圍第 電路,更包括: 4 2或4 3項所述的位移暫存器 弟1電容元件,在上述複數第3電晶體間的各連接 點與上述第〗輸入端子之間連接;以及 第2電容元件,在上述複數第4電晶體間的各連接 點與上述第2輸入端子之間連接。 丧即 。45.如申請專利範圍帛42< 43工員所述的位移暫存器 3電晶體間的各連接節點 以上述第1輸入端子側為 間的連接節點側.為陽極; 4電晶體間的各連接節點 第1二極體,在上述複數第 與上述第1輸入端子之間連接, 陰極,並以上述複數第3電晶體 第2二極體,在上述複數第 2108-9350-PF 62 200839724 =述:2輸入端子之間連接,以上述第2輸入端子側為 1上述複數第4電晶體間的連接節點側為陽極。 電路 U利粑圍第42或43項所述的位移暫存器 寬路’更包括: s弟5電晶體,在上述複數第3電晶體間的各連接節點 舁上述第1輸入端子之間,且控制電極連接至上述時脈端 子;以及 第6電晶體,在上述複數第4電晶體間的各連接節點 與上述第2輸入端子之間,且控制電極連接至上述時脈端 〇 2108-9350-PF 63
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