[发明专利]脉冲输出电路、移位寄存器、以及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲输出电路、移位寄存器和具有该移位寄存器的显示装置、半导体装置以及电子设备。本发明特别涉及由单一导电型薄膜晶体管(TFT)构成的脉冲输出电路、移位寄存器和显示装置、半导体装置以及电子设备。

背景技术

近年来，对使用由在绝缘体上，特别是在玻璃、塑料衬底上的半导体薄膜而形成的薄膜晶体管(以下，也称为TFT)来形成电路的显示装置，特别是对有源矩阵型显示装置的研究开发正在加步进行。使用TFT而形成的有源矩阵型显示装置具有数十万至数百万个配置为矩阵状的像素，并且通过利用配置在每个像素中的TFT控制每个像素的电荷，来显示图像。

而且，最近的技术已经发展到在形成构成像素部的像素TFT的同时，在像素部的外围也使用TFT形成驱动电路的方式。这些技术大大促进了装置的轻量化、薄型化、小型化和低耗电量化。因而，对近年其应用领域显著扩大的便携式信息终端的显示部等来说，TFT已经必不可少。

一般地，使用组合N型TFT和P型TFT而形成的CMOS电路作为构成显示装置的驱动电路的电路。作为CMOS电路的特征，可以举出如下两点：由于只当逻辑变化(从H(High(高))水平到L(Low(低))水平，或者从L水平到H水平)时电流才流过，并且当某种逻辑被保持时，理想的是电流不流过(实际上有微小的漏电流)，所以可以使整体上电路的耗电量非常低；由于具有不同极性的TFT互补性地工作，所以可以进行高速工作。

然而，当考虑到制造工序时，由于CMOS电路的离子掺杂工序等很复杂，因此其繁多的工序数量直接影响到制造成本。于是，提出了如下的电路：通过使用具有N型和P型中的任一个的单极性的TFT来构成现有的由CMOS电路构成的电路，并且实现与CMOS电路相同程度的高速工作(例如，参照专利文件1)。

在专利文件1所记载的电路中，如图7A至7C所示，可以通过使电连接到输出端子的TFT2050的栅电极成为暂时的浮动状态，来利用TFT2050的栅和源之间的电容耦合，而使其栅电极的电位高于电源电位。结果，不产生TFT2050的阈值所引起的电压下降，而可以得到没有振幅衰减的输出。符号2010、2020、2030、2040、以及2060表示TFT，符号2070表示电容元件，符号2100表示第一振幅补偿电路，符号2200表示第二振幅补偿电路。

这种在TFT2050中的工作称为自举工作(bootstrap operation)。通过利用这种工作，不产生TFT的阈值所引起的电压下降，而可以得到输出脉冲。

此外，图7A至7C所记载的电路由于在没有脉冲的输入/输出的期间中使TFT2050、2060的栅电极都成为浮动状态，而使在节点α中产生如噪音那样的电位的变动。为了解决该问题，提出了如下电路：通过在没有脉冲的输入/输出的期间中使TFT1020、1060在接通的状态下成为浮动状态，来减少产生在节点α中的噪音(参照图8A至8C)(例如，参照专利文件2)。符号1010、1030、1040、以及1050表示TFT，符号1070表示电容元件，符号1100表示第一振幅补偿电路，符号1200表示第二振幅补偿电路。

[专利文件1]专利公开2002-335153号公报

[专利文件2]专利公开2004-226429号公报

发明内容

在图8A至8C中，对SROut1来说，在输出脉冲后，CK1马上从H水平变化到L水平。跟着，SROut1的电位也开始下降。另一方面，在CK2成为H水平的同时，也在第二阶段中执行与上述类似的工作，而脉冲被输出到SROut2。该脉冲在第一阶段中被输入到输入端子3，而使TFT1030接通。由此，TFT1020、1060的栅电极的电位上升而接通。相应地，TFT1050的栅电极的电位以及SROut1的电位下降。然后，当SROut2的输出从H水平变化到L水平时，TFT1030截止。由此，此时TFT1020、1060的栅电极成为浮动状态。以后，在第一阶段中这种状态继续到下一个脉冲被输入。

如此，在图8A和8B的电路中，节点β在没有脉冲的输入/输出的期间中处于浮动状态。例如，当图8A和8B的电路用作扫描驱动器(scandriver)时，在大约一个帧中，需要保持节点β的电位。TFT1040和TFT1060的沟道宽度比较大，所以TFT1040和TFT1060的截止电流也成为高。此时，有可能由于TFT1040和TFT1060的截止电流，节点β的电位降低，而使TFT1060截止。结果，电路有可能由于与时钟信号电容耦合而错误工作。