JPS58188396A - 薄膜シフトレジスタ集積回路 - Google Patents
薄膜シフトレジスタ集積回路Info
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- JPS58188396A JPS58188396A JP57069862A JP6986282A JPS58188396A JP S58188396 A JPS58188396 A JP S58188396A JP 57069862 A JP57069862 A JP 57069862A JP 6986282 A JP6986282 A JP 6986282A JP S58188396 A JPS58188396 A JP S58188396A
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- Japan
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- shift register
- thin film
- transistor
- integrated circuit
- transistors
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
- G11C19/28—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
Landscapes
- Shift Register Type Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本1#明はプートストラップ効果形のシフト−シス4東
横回路に関し、特に、多結晶シリコン、アモルファスシ
リコン婢ゲ甲いた薄験集積回路として形成されたシフト
レジスタ81回路に関する―近年、111IIIiトラ
ンジスタ(以下、TPTと略記するー)ゲスイツチング
素子として甲い友液晶ディスプレイ(%に、TITアレ
イを作り込んだアクティブマド11クス基板と液晶表示
体とから成る液晶ディスプレイ)の開発が各所で行われ
ている一TPTプレイを用いたアクティブマトリクスM
lけ、単結晶シリコン基徐に作り込まれ7jMO8)ラ
ンジスタt+い友アク子イブマトリクス基板に比べて低
コストで製造工程が簡単であり大面積化が容易であると
いう利点f44する半面、TPTのトランジスタ特性が
単結畠シリコンMO8トランジスタのそれに比べて劣る
(例えば、キャリア移動度が低Ln、シlkいftk
* EEが高い叫)ためにアクティブマド11クス基機
への駆動回絡の作り込みが困難であるという欠点ケ有し
ている・本発明は、アクティブマトリクス基板への適甲
を一つの目的とし、上述の欠点を袖い優れた性能を有す
る、薄―トランジスタによるシフトレジスタ集積回路會
提案するものであるー 従来、単結晶シリコン基*f甲いたMOP集積回ドにお
いて単−導電形のM08トランジスタでシフトレジスタ
集積口#I−會形放する場合、十分大声な論理振幅と十
分速い応答速it得るために、ゲート電圧に依存して谷
を値がifビするMO8キャハシタを利用したプートス
トラップ効果形のシフトレジスタ固結がよく甲いられて
いる・第1−(a)け単結晶シリコン基板に形成され念
、プートストラップ効果形のシフトレジスタ回路の1段
目の1ビット分に相当する回し?111r示したもので
ある・(このgA+では、MOS)ランジスタの導伝形
はN彰とする)MO8トランジスタ101tfllBi
に入力されるクロック信号によってスイッチされ、この
クロックがハイとなつ几と1k101f通して1−1段
口の出力データが絖み込着れる・節点G1のチー J
カ1のときに限りMO8キャパシタ105のサブストレ
ートが反転して105はプートストラップ容筒として動
作する・更に、端子B1のクロックがローとなり1子C
1に入力されるクロックがハイとなると@pa1の電位
はクロック信号のハイレベルに比べて犬e < t−パ
ーシュー) 1.、 M OS トランジスタ102の
導通を促す−こわに伴い、端子D1の11S′位は1l
FI速でハイレベルに達する一次にhびりUツクが反転
しB1がハイ、C1がローとなるとM 08 )ランジ
スタ105が導通することによって出力端子D1及びF
lの電位はローとなる^こわと同時に節点D1+1には
データが転送されてD1+1の電位はハイとなる一一万
、端子E1−1は端子Di+IK接続されており、前述
のDlがローに低下されるのと同期間において節点Gi
K保持されていた電荷は1段目び)M2S)→ンジスタ
101及び1−11碇1のMOS トランジスタ1D4
f通して放電されG10′1位はローとなる・第1し1
(b)は上述の基本1glしを甲いて構成されたシフト
レジスタ1g1−の−−1管示し、第11に+(c)は
同シフトレジスタ回―の各部の信号のタイミングチャー
トの一?Il?示す・第1図(C)においてφI、φ露
はクロック信号、5PViスJ−トパルスであり、G鳳
、F、、G雪。
横回路に関し、特に、多結晶シリコン、アモルファスシ
リコン婢ゲ甲いた薄験集積回路として形成されたシフト
レジスタ81回路に関する―近年、111IIIiトラ
ンジスタ(以下、TPTと略記するー)ゲスイツチング
素子として甲い友液晶ディスプレイ(%に、TITアレ
イを作り込んだアクティブマド11クス基板と液晶表示
体とから成る液晶ディスプレイ)の開発が各所で行われ
ている一TPTプレイを用いたアクティブマトリクスM
lけ、単結晶シリコン基徐に作り込まれ7jMO8)ラ
ンジスタt+い友アク子イブマトリクス基板に比べて低
コストで製造工程が簡単であり大面積化が容易であると
いう利点f44する半面、TPTのトランジスタ特性が
単結畠シリコンMO8トランジスタのそれに比べて劣る
(例えば、キャリア移動度が低Ln、シlkいftk
* EEが高い叫)ためにアクティブマド11クス基機
への駆動回絡の作り込みが困難であるという欠点ケ有し
ている・本発明は、アクティブマトリクス基板への適甲
を一つの目的とし、上述の欠点を袖い優れた性能を有す
る、薄―トランジスタによるシフトレジスタ集積回路會
提案するものであるー 従来、単結晶シリコン基*f甲いたMOP集積回ドにお
いて単−導電形のM08トランジスタでシフトレジスタ
集積口#I−會形放する場合、十分大声な論理振幅と十
分速い応答速it得るために、ゲート電圧に依存して谷
を値がifビするMO8キャハシタを利用したプートス
トラップ効果形のシフトレジスタ固結がよく甲いられて
いる・第1−(a)け単結晶シリコン基板に形成され念
、プートストラップ効果形のシフトレジスタ回路の1段
目の1ビット分に相当する回し?111r示したもので
ある・(このgA+では、MOS)ランジスタの導伝形
はN彰とする)MO8トランジスタ101tfllBi
に入力されるクロック信号によってスイッチされ、この
クロックがハイとなつ几と1k101f通して1−1段
口の出力データが絖み込着れる・節点G1のチー J
カ1のときに限りMO8キャパシタ105のサブストレ
ートが反転して105はプートストラップ容筒として動
作する・更に、端子B1のクロックがローとなり1子C
1に入力されるクロックがハイとなると@pa1の電位
はクロック信号のハイレベルに比べて犬e < t−パ
ーシュー) 1.、 M OS トランジスタ102の
導通を促す−こわに伴い、端子D1の11S′位は1l
FI速でハイレベルに達する一次にhびりUツクが反転
しB1がハイ、C1がローとなるとM 08 )ランジ
スタ105が導通することによって出力端子D1及びF
lの電位はローとなる^こわと同時に節点D1+1には
データが転送されてD1+1の電位はハイとなる一一万
、端子E1−1は端子Di+IK接続されており、前述
のDlがローに低下されるのと同期間において節点Gi
K保持されていた電荷は1段目び)M2S)→ンジスタ
101及び1−11碇1のMOS トランジスタ1D4
f通して放電されG10′1位はローとなる・第1し1
(b)は上述の基本1glしを甲いて構成されたシフト
レジスタ1g1−の−−1管示し、第11に+(c)は
同シフトレジスタ回―の各部の信号のタイミングチャー
トの一?Il?示す・第1図(C)においてφI、φ露
はクロック信号、5PViスJ−トパルスであり、G鳳
、F、、G雪。
Fm、Gm、FmはそれぞれwL181′1(b)にお
ける同一記号の端子の信牲を示している・ 第2し1に単結晶シリコン基板に形成されfiMO8ト
ランジスタの電圧−電fN特性の一同を示す一同図1に
おいて、Vosはう−ト・ソース間電圧、IDIVjゲ
ート・ドレイン間W流である一寸だ、201けMO日ト
ランジスタのしゃ断@城、2o2Fih汐l!+、軸域
、202け残灰転領域、Vllけしきい値′I4!rI
fテあわ、204,205,2061dそれぞれドレイ
ン・ノース間電圧Vn−がVng = V、(至)、V
ll8 = Vl (V) 、 Vns x Vl(
V) のときの電圧−1流特性である・(六九し、V
l<Vl(Vm)第2図より、単結晶シリコンMOSト
ランジスタのw圧−電広特性の特徴Fま、(1)シゃ断
領域201におけるドレイン・ソース間1[流が−めて
小さく、ドレインIII−E依存性が小さい、(2)弱
反転領域202にr・けf、ドレイン・ソース間maの
ifヒが狛[7ゆんである、(3) L−きい値電圧が
低く・ギヤ11ア桜動度が太きい、ことである・ 様3しに、チャネル長し=20μm1チャネル幅W−1
0μmのサイズを有する薄膜トランジスタの重圧−富陣
特性の−911を示す−なお、このデータは水出−人が
実験を行なって俸た縦来である・このグラフの横軸はソ
ースに対するゲート電圧Vosであり、細軸はドレイン
・ソース間゛町流ID8である一曲−304−1305
13o613o71308FiそtIぞれソースに対す
るト°レインの1゛田Vns f Vng = 1 (
V) 、 Vng = 5 (V)、 VD!+ =
10 (V) +vns = 20 (V) 、 Vn
g −50(V)としたと倉の実間1値で、+、b、5
o1tt薄躾トランジスタのしゃIIT餉域領域302
Fil[y、転mtii’t、!*s o std強反
残灰域f示す・第3し11す、箪配晶シリコンMO8ト
ランジスタと汁叡しfc、場合、薄膜トランジスタの’
ell ?F II tAt%性の41は、(1)
L、や障□s+城301におけ4、ドレイン・ソース間
11′流Insが大きく、ID8のV +l g 依
存性が極めて太きい、(2)弱反転領域302における
、VGwの増加に伴うより8の賞イビがゆるやかである
。 (3) L六い佃電王即ち領域302と餉域303
の境界の’I’lfが高くキャリア移#]度け小さい、
の5麿であることがわかる。このよりに、薄膜トランジ
スタは単結晶シリコンMOSトランジスタに比べてマ王
−電流特性に不児全な廓が多いため、8g1図1のシフ
トレジスタ集積回路の単結晶シリコンMO8)ランジス
ク101乃q104をその1着薄映トランジスタで駈倉
侠えて俸らねfC薄膜シフトレジスタ集集積回行いくつ
かの欠点を有する一第4Vは、第11H(a)の単結晶
シリコンS、! (’+ 8 トラン・′ンスタ101
乃至104ケ薄膜トランジスタで&に換えて坐らねるシ
フトレジスタ集積口ドの各部の波形1r示す・Y4駁の
φl 。
ける同一記号の端子の信牲を示している・ 第2し1に単結晶シリコン基板に形成されfiMO8ト
ランジスタの電圧−電fN特性の一同を示す一同図1に
おいて、Vosはう−ト・ソース間電圧、IDIVjゲ
ート・ドレイン間W流である一寸だ、201けMO日ト
ランジスタのしゃ断@城、2o2Fih汐l!+、軸域
、202け残灰転領域、Vllけしきい値′I4!rI
fテあわ、204,205,2061dそれぞれドレイ
ン・ノース間電圧Vn−がVng = V、(至)、V
ll8 = Vl (V) 、 Vns x Vl(
V) のときの電圧−1流特性である・(六九し、V
l<Vl(Vm)第2図より、単結晶シリコンMOSト
ランジスタのw圧−電広特性の特徴Fま、(1)シゃ断
領域201におけるドレイン・ソース間1[流が−めて
小さく、ドレインIII−E依存性が小さい、(2)弱
反転領域202にr・けf、ドレイン・ソース間maの
ifヒが狛[7ゆんである、(3) L−きい値電圧が
低く・ギヤ11ア桜動度が太きい、ことである・ 様3しに、チャネル長し=20μm1チャネル幅W−1
0μmのサイズを有する薄膜トランジスタの重圧−富陣
特性の−911を示す−なお、このデータは水出−人が
実験を行なって俸た縦来である・このグラフの横軸はソ
ースに対するゲート電圧Vosであり、細軸はドレイン
・ソース間゛町流ID8である一曲−304−1305
13o613o71308FiそtIぞれソースに対す
るト°レインの1゛田Vns f Vng = 1 (
V) 、 Vng = 5 (V)、 VD!+ =
10 (V) +vns = 20 (V) 、 Vn
g −50(V)としたと倉の実間1値で、+、b、5
o1tt薄躾トランジスタのしゃIIT餉域領域302
Fil[y、転mtii’t、!*s o std強反
残灰域f示す・第3し11す、箪配晶シリコンMO8ト
ランジスタと汁叡しfc、場合、薄膜トランジスタの’
ell ?F II tAt%性の41は、(1)
L、や障□s+城301におけ4、ドレイン・ソース間
11′流Insが大きく、ID8のV +l g 依
存性が極めて太きい、(2)弱反転領域302における
、VGwの増加に伴うより8の賞イビがゆるやかである
。 (3) L六い佃電王即ち領域302と餉域303
の境界の’I’lfが高くキャリア移#]度け小さい、
の5麿であることがわかる。このよりに、薄膜トランジ
スタは単結晶シリコンMOSトランジスタに比べてマ王
−電流特性に不児全な廓が多いため、8g1図1のシフ
トレジスタ集積回路の単結晶シリコンMO8)ランジス
ク101乃q104をその1着薄映トランジスタで駈倉
侠えて俸らねfC薄膜シフトレジスタ集集積回行いくつ
かの欠点を有する一第4Vは、第11H(a)の単結晶
シリコンS、! (’+ 8 トラン・′ンスタ101
乃至104ケ薄膜トランジスタで&に換えて坐らねるシ
フトレジスタ集積口ドの各部の波形1r示す・Y4駁の
φl 。
φ露 、SPはそれぞれ第11!11J(C)のφ1
、φl 。
、φl 。
FIPと同一の信号波形である・第4図のGs、I’s
は第1図: (a) + (b)における節J、Gs
、Fmの信4a形であり、実啼が実際の薄膜シフトレジ
スタJu111瞥のもので点線は正常に動作しているシ
フトレジスタ集槓回卜の本のである・前段の出力信号の
振幅が十分傅らねていないためVCfldamに軌み込
まれるデータの振幅は401の工うに低くなり、この几
め次のル1間でGsの電位は十分に立ち士がることかで
Aない一着文、tplし・101に相当する薄膜トうン
・′ンスタの[7や断領域でのIN流即ちOFFリーフ
のため、402のごと〈GIの電位け+j(下軸向′1
i−d−す一9上の理由により出力痛子F、の信号波形
け403のような振幅が小さく立ち十かり速度が遅いも
のとなる一節点Gmの信号波形に埃わねる404,40
5のどと内不安定状仲は101に相当する薄膜トランジ
スタのOFFリーフに起因する・406乃至409は、
正常動ね時には境れることのない饋動作パルスでアリ、
ζわらが境わねる原因は第1し1102に相当する薄膜
トランジスタのvDIIの増加に伴’l OF !F
11−7の増加に着しく大負いことにある・このような
誤動作パルスはシフトレジスタの動作周波数の下限全決
定する餐因でもあり、OFFリーフが大舞い機下限が高
くなる一 本発明の目的は、しJ上述べたような薄膜トランジスタ
の電子−W流特性の不完全性に起因する薄―シフトレジ
スタ集積回ドの動作上の欠点を補償し藪性能の薄膜シフ
トレジスタ業棟回路を得ることにある。IJ’F、図r
klを甲いて本発−の電子を1維に駅明する・論5し1
は、木腎甲の基本的なS造f7r−す図である。本発明
の主旨は、館5レーのごとくゲートを共通とし霞薄膜ト
ランジスタf複数個向列に接FヤL、たトランジスタ列
を構成することによりトランジスタ列のCAN10FF
比を向上させるとともに、このトランジスタ列を一個の
トランジスタとみなしてこれを甲いた薄膜シフトレジス
タ集積回μ?横byすることにより薄−シフトレジスタ
集積回1・の性能向上fし・るといらものである・第5
し・において、8.D、Gはそれぞれトラン・ノス1m
l?−(1p+のトランジスタとみなしたと負のソース
、ドレイン、ゲートを示し、N[++lIK接続される
薄膜トランジスタの個数を表わしている−このようr*
威さI]友トランジスタ列は非常に浚fまたOFF%性
管有するーその理出ケN−82の堺合を例にと″)て第
6図を用いて説−する一第6し1(PL)は第5シ1に
おいてN−2とし友ものである0第6 ’Q’ (a)
において、El、D、G、Xの電位會セhぞれVs、V
t+、Va、Vxとする6着た、図中の番号1゜2−1
二つの薄膜トランジスタにつけらね九番育でありそねぞ
ねのトランジスタのチャネル&?Lt、Lsとする・ま
皮、第61!1(b)は、同IN (a)のトランジス
タを鱗価的に一つのトランジスタKt11き換えπ本の
であり、そのチャネル長はLs+L3で#Iる―トラン
ジスタ1のドレイン電1[Vns+。
は第1図: (a) + (b)における節J、Gs
、Fmの信4a形であり、実啼が実際の薄膜シフトレジ
スタJu111瞥のもので点線は正常に動作しているシ
フトレジスタ集槓回卜の本のである・前段の出力信号の
振幅が十分傅らねていないためVCfldamに軌み込
まれるデータの振幅は401の工うに低くなり、この几
め次のル1間でGsの電位は十分に立ち士がることかで
Aない一着文、tplし・101に相当する薄膜トうン
・′ンスタの[7や断領域でのIN流即ちOFFリーフ
のため、402のごと〈GIの電位け+j(下軸向′1
i−d−す一9上の理由により出力痛子F、の信号波形
け403のような振幅が小さく立ち十かり速度が遅いも
のとなる一節点Gmの信号波形に埃わねる404,40
5のどと内不安定状仲は101に相当する薄膜トランジ
スタのOFFリーフに起因する・406乃至409は、
正常動ね時には境れることのない饋動作パルスでアリ、
ζわらが境わねる原因は第1し1102に相当する薄膜
トランジスタのvDIIの増加に伴’l OF !F
11−7の増加に着しく大負いことにある・このような
誤動作パルスはシフトレジスタの動作周波数の下限全決
定する餐因でもあり、OFFリーフが大舞い機下限が高
くなる一 本発明の目的は、しJ上述べたような薄膜トランジスタ
の電子−W流特性の不完全性に起因する薄―シフトレジ
スタ集積回ドの動作上の欠点を補償し藪性能の薄膜シフ
トレジスタ業棟回路を得ることにある。IJ’F、図r
klを甲いて本発−の電子を1維に駅明する・論5し1
は、木腎甲の基本的なS造f7r−す図である。本発明
の主旨は、館5レーのごとくゲートを共通とし霞薄膜ト
ランジスタf複数個向列に接FヤL、たトランジスタ列
を構成することによりトランジスタ列のCAN10FF
比を向上させるとともに、このトランジスタ列を一個の
トランジスタとみなしてこれを甲いた薄膜シフトレジス
タ集積回μ?横byすることにより薄−シフトレジスタ
集積回1・の性能向上fし・るといらものである・第5
し・において、8.D、Gはそれぞれトラン・ノス1m
l?−(1p+のトランジスタとみなしたと負のソース
、ドレイン、ゲートを示し、N[++lIK接続される
薄膜トランジスタの個数を表わしている−このようr*
威さI]友トランジスタ列は非常に浚fまたOFF%性
管有するーその理出ケN−82の堺合を例にと″)て第
6図を用いて説−する一第6し1(PL)は第5シ1に
おいてN−2とし友ものである0第6 ’Q’ (a)
において、El、D、G、Xの電位會セhぞれVs、V
t+、Va、Vxとする6着た、図中の番号1゜2−1
二つの薄膜トランジスタにつけらね九番育でありそねぞ
ねのトランジスタのチャネル&?Lt、Lsとする・ま
皮、第61!1(b)は、同IN (a)のトランジス
タを鱗価的に一つのトランジスタKt11き換えπ本の
であり、そのチャネル長はLs+L3で#Iる―トラン
ジスタ1のドレイン電1[Vns+。
ゲート1田VG1 及びトランジスタ2のドレイン電I
fVD” *ゲート富U+:VG!+2は次式で与えら
れる一V[Ib+ = Vx −Vs V(181= V(1−Vs VD82 =: VD −VI VGI2 = VG −VX トランジスタ1を流れる嘗流工lとトランジスタ2を流
れる′v6η1.工3が等しくなるように点Xの一缶V
!が定着る、このと食、7日(Vx (Vuが成立し、
し几がってドレイン電子VD −Vsは2′つのトラ
ンジスタに分割して印V口されることになる・このため
、ドレイン電び1しは減少するはずであえ)か、ドレイ
ン1び1とチャネル長との闇に一足の間係が成立する讐
合には、第6し・(b) K比べてチャネル長が蝮い分
だけドレイン電mFite力Oし、1蘭、26 図<a
)のトランジスタと鯨6ン1(b)のトランジスタとで
はt流佃は尋しくなる一実際、ashに元−した領域3
02及び領域305においてはこの関係が成立し、ON
電流はffPLない−すなわち、チャネル長をどのよう
に分割して水室fk、l1llは質わらない、 しか17、第3図に示し7′j領域301においては状
況が異なる・これは、薄膜トランジスタが第5し1に示
し次領域501で動作する場合、ゲート電圧が小ζくな
るにつれてドレイン11aのチャネル長依存性がなく、
tつてくることに起因する、すなわち、ゲート1w圧を
小さくして薄膜トランジスタがしヤ断佃で動作するよう
Kしていくと、oyy電流はチャネル長に依存しなくな
ってくる友約、小6図(a)と(b)とでチャネル長の
違いによる効果はす〈ナラてくる・し友がって、個々の
トランジスタに71fiわるドレイン11′壬が低下す
る分だけ、(b)で6Joyyll流がシタするーこの
文l・来は、ゲート1圧を負にバイアスするほど顕Il
になる一着斤、9十の現象は、物性的に次のようにも駈
明#t1.6.トランジスタがONの状聾では、半導体
薄膜の表面にはチャネルが彫故さねるため、ソースから
ドレインに向けて、はぼ均一な電位勾〜″(電界)が生
じている霞めに、どのようにチャネルを分割してもドレ
イン電流は変化しない・一方トランジスタがOFFの状
態では、前述の通り、ドレイン近傍のFN!#合にほと
んどの電界が集中l、でいるたt、トランジスタを分割
−することにより、偏1々のFN伊合に力UわZ)la
’ W集中を弱めることができ、接合リーク電流、すな
わちoyyl’流を減少させることかで六る・ 第7−書け、本発明による薄膜トランジスタの特性を示
すグラフである0第6図(a)においてLt=TJI
= 10 prn、 W+ =Wm = 10 μ
mとじ霞ψ合のトランジスタ特性である。このトランジ
スタu婢価的に竿5シIに示したトランジスタに等しい
ものであるーなお、このデータも水出V人が実しを行ろ
って得られた結果である・ 曲−701,702,703,704,705けぞれぞ
ハソースに対するドレイン11圧Vt+gを、VDII
= 1(V)、 Vns = 5i)、 Vns =
10(V)。
fVD” *ゲート富U+:VG!+2は次式で与えら
れる一V[Ib+ = Vx −Vs V(181= V(1−Vs VD82 =: VD −VI VGI2 = VG −VX トランジスタ1を流れる嘗流工lとトランジスタ2を流
れる′v6η1.工3が等しくなるように点Xの一缶V
!が定着る、このと食、7日(Vx (Vuが成立し、
し几がってドレイン電子VD −Vsは2′つのトラ
ンジスタに分割して印V口されることになる・このため
、ドレイン電び1しは減少するはずであえ)か、ドレイ
ン1び1とチャネル長との闇に一足の間係が成立する讐
合には、第6し・(b) K比べてチャネル長が蝮い分
だけドレイン電mFite力Oし、1蘭、26 図<a
)のトランジスタと鯨6ン1(b)のトランジスタとで
はt流佃は尋しくなる一実際、ashに元−した領域3
02及び領域305においてはこの関係が成立し、ON
電流はffPLない−すなわち、チャネル長をどのよう
に分割して水室fk、l1llは質わらない、 しか17、第3図に示し7′j領域301においては状
況が異なる・これは、薄膜トランジスタが第5し1に示
し次領域501で動作する場合、ゲート電圧が小ζくな
るにつれてドレイン11aのチャネル長依存性がなく、
tつてくることに起因する、すなわち、ゲート1w圧を
小さくして薄膜トランジスタがしヤ断佃で動作するよう
Kしていくと、oyy電流はチャネル長に依存しなくな
ってくる友約、小6図(a)と(b)とでチャネル長の
違いによる効果はす〈ナラてくる・し友がって、個々の
トランジスタに71fiわるドレイン11′壬が低下す
る分だけ、(b)で6Joyyll流がシタするーこの
文l・来は、ゲート1圧を負にバイアスするほど顕Il
になる一着斤、9十の現象は、物性的に次のようにも駈
明#t1.6.トランジスタがONの状聾では、半導体
薄膜の表面にはチャネルが彫故さねるため、ソースから
ドレインに向けて、はぼ均一な電位勾〜″(電界)が生
じている霞めに、どのようにチャネルを分割してもドレ
イン電流は変化しない・一方トランジスタがOFFの状
態では、前述の通り、ドレイン近傍のFN!#合にほと
んどの電界が集中l、でいるたt、トランジスタを分割
−することにより、偏1々のFN伊合に力UわZ)la
’ W集中を弱めることができ、接合リーク電流、すな
わちoyyl’流を減少させることかで六る・ 第7−書け、本発明による薄膜トランジスタの特性を示
すグラフである0第6図(a)においてLt=TJI
= 10 prn、 W+ =Wm = 10 μ
mとじ霞ψ合のトランジスタ特性である。このトランジ
スタu婢価的に竿5シIに示したトランジスタに等しい
ものであるーなお、このデータも水出V人が実しを行ろ
って得られた結果である・ 曲−701,702,703,704,705けぞれぞ
ハソースに対するドレイン11圧Vt+gを、VDII
= 1(V)、 Vns = 5i)、 Vns =
10(V)。
VDII = 2(I M 、 VDII −30(V
) トl、霞ト*ノ’1li611HIkである、 テ8し1(a)〜(c)は本発明の実施−を示す図であ
る6第8図(a)は、シフトレジスタの1段目の1ビツ
トに相当する基本回μを示しており、第11(a)にお
いて各トランジスタ101,102,1045゜104
をそバーぞれ]自゛タリ接続された薄膜トランジスタ8
01,802,805,804で醸き挫えて得られに基
本回路である一本実#111−には薄膜トラン’)スタ
’fr2個ずつ直列接続してトランジスタ列11をII
成したものを挙げ友が、直列!#統されるm−トランジ
スタの個数はいくつでもかまわない−また、すべてのト
ランジスタ列が複数個の薄膜トランジスタよりbyって
いる必*はなくソフトレジスタ集権回し中少なくともm
個のトランジスタ列カ傾V個の薄−トランジスタより成
っていれば本発明に訪当する6第8図(→は第8図(a
)の基本回路を縦属接続して構成されたシフトレジスタ
をた1図でありその基本的な動作は;ir 11’VI
K 7F L 7’cシフトレ・・スタと全(同様で
ある、第1夕1 (c)は、第8り1(a)、 (b)
K示したシフトレジスタの各部の信号波形を定−t・φ
l、φ嘗は対を成すクロック信号でJlす、日Pはスタ
ートパルスである7次に、紀8図(b)にふ・いて3段
目のセル806をfHIKとってi発明の効果を鋲明す
る。基本回しの構法を第8図1(+!L)のどとくする
ことによって、鱒勝トランジスタ列801t71OFF
リーク電流は大食〈低減される、従ってt3に8陳1(
c)810のごと〈節盾G畠にデータ1が獣、み込オね
ていると倉、クロックφ1の立ち土がりと同時にG、の
璽位目811のごと〈クロックφ、のハイレベル以上に
人創〈オーパーンニー トt、、φ3が立ち下が2)4
でその電位を保持す石−との之め812に斧すように小
力端子Flの′ボ位は高速でクロック信号のハイレベル
に達する。
) トl、霞ト*ノ’1li611HIkである、 テ8し1(a)〜(c)は本発明の実施−を示す図であ
る6第8図(a)は、シフトレジスタの1段目の1ビツ
トに相当する基本回μを示しており、第11(a)にお
いて各トランジスタ101,102,1045゜104
をそバーぞれ]自゛タリ接続された薄膜トランジスタ8
01,802,805,804で醸き挫えて得られに基
本回路である一本実#111−には薄膜トラン’)スタ
’fr2個ずつ直列接続してトランジスタ列11をII
成したものを挙げ友が、直列!#統されるm−トランジ
スタの個数はいくつでもかまわない−また、すべてのト
ランジスタ列が複数個の薄膜トランジスタよりbyって
いる必*はなくソフトレジスタ集権回し中少なくともm
個のトランジスタ列カ傾V個の薄−トランジスタより成
っていれば本発明に訪当する6第8図(→は第8図(a
)の基本回路を縦属接続して構成されたシフトレジスタ
をた1図でありその基本的な動作は;ir 11’VI
K 7F L 7’cシフトレ・・スタと全(同様で
ある、第1夕1 (c)は、第8り1(a)、 (b)
K示したシフトレジスタの各部の信号波形を定−t・φ
l、φ嘗は対を成すクロック信号でJlす、日Pはスタ
ートパルスである7次に、紀8図(b)にふ・いて3段
目のセル806をfHIKとってi発明の効果を鋲明す
る。基本回しの構法を第8図1(+!L)のどとくする
ことによって、鱒勝トランジスタ列801t71OFF
リーク電流は大食〈低減される、従ってt3に8陳1(
c)810のごと〈節盾G畠にデータ1が獣、み込オね
ていると倉、クロックφ1の立ち土がりと同時にG、の
璽位目811のごと〈クロックφ、のハイレベル以上に
人創〈オーパーンニー トt、、φ3が立ち下が2)4
でその電位を保持す石−との之め812に斧すように小
力端子Flの′ボ位は高速でクロック信号のハイレベル
に達する。
即ち、水弁−を適岸したことによりシフトレジスタの顧
1作周波Cノのセ限蝕は高められ、出力振幅は人舞くな
る6井た、薄膜トランジスタ列802のOF F +1
−り*流が太きく低減されるため第4図の406乃キ4
09のごとキ課動作パルスは抑圧さねシフトレ・ジスタ
の1作問波数の下限値は低杓らねるn 第9図(5)〜(0)に木’5?甲のもう−・つの寮−
一を示す一筆9し1(a)は、ブートストラップ効果形
のシフトレジスタの1段目の1ピントに相当する基A、
′回しを承し女本のである・第9し1(a)の基本回か
を與)91v・(b)のどとぐ幌属篠続し端子911,
912゜9M3,914.及び915にそれぞれ第9夕
1(c)に示すようなりロック信脣φ1.φ曾、φ轟。
1作周波Cノのセ限蝕は高められ、出力振幅は人舞くな
る6井た、薄膜トランジスタ列802のOF F +1
−り*流が太きく低減されるため第4図の406乃キ4
09のごとキ課動作パルスは抑圧さねシフトレ・ジスタ
の1作問波数の下限値は低杓らねるn 第9図(5)〜(0)に木’5?甲のもう−・つの寮−
一を示す一筆9し1(a)は、ブートストラップ効果形
のシフトレジスタの1段目の1ピントに相当する基A、
′回しを承し女本のである・第9し1(a)の基本回か
を與)91v・(b)のどとぐ幌属篠続し端子911,
912゜9M3,914.及び915にそれぞれ第9夕
1(c)に示すようなりロック信脣φ1.φ曾、φ轟。
φ4及びspを印加することによりシフトレジスタが*
biされる一次に、第9図1(b) Kおける5段目の
シフトレジスフセル910を甲いて1clt駄明するー
〃ロック信号φ、がローのX/41Wj K ffi点
り。
biされる一次に、第9図1(b) Kおける5段目の
シフトレジスフセル910を甲いて1clt駄明するー
〃ロック信号φ、がローのX/41Wj K ffi点
り。
にデータ1がIA込着れると、薄膜MO8キャパンタ9
05 C1)サブストレートぴ)′P;面が反転して9
051人爽な谷癖を形成する一次にφ、がロー/・4ら
ハイに立ち1−がると同時に軒4905のブートストラ
ップ幼果によりD117′)−位はクロック信号のハイ
レベルb十に太きぐオーバーシュートして湧憐トランジ
スタ列901及び903の導通を(b: f詐90)及
び905がONすると同時に節点92s及び出力1子y
iK付加する容鴎は急速にチャージアンプさhw*、K
及びFsの電位はクロック信号の・・イレベルの電位r
+で立ち十がるーこのとき4 t’、2 #3のシフト
レジスタせルのil Ill M OSキVパシ−タ9
05のサブストレートは反転するーφ1がハイからロー
に立ち下がる直前の蛤い期間V(φ、Viハイとなって
、2段−のセルの薄膜トランジスタ列902をONさせ
るallb+A+DsにWr見られていた電向け902
を通して放電σね、Elの1M位は立ち下がるーφ凰が
ハイからローに立ち下かね、φ■がローから)・イに立
ち十がると同時に出力1子Fmの1位は立ち丁がる一嬉
961 (c)の各部の信号波形を示す・木実h%lに
おいても、薄膜トランジスタ列を月1いたことに工す、
節点D1/ハオーバーシュートしていると真の1−1段
目の薄膜トランジスタ列901,902のOF F I
+ −り11ηIが低シされ節点D1が安定して高電位
を保つことが司−會rとなるーま几、薄膜トランジスタ
列1]903のOFFリーク電流が低減されることによ
り、出力端子FiK誤1作ノ;ルスが生ずるのを防ぐこ
とが1訃となるの 1゛1十述べたごとぐ、本賢明を適用することにより、
動作周波#y範囲が広く、かつ安定な出力&幅細を櫓す
る薄膜シフトレジスタ集積回―が実馴される・]ilに
、木琴II)jを適用することKより、薄膜トランジス
タをスイッチとして甲いたアクティブマ) +1クス基
伽への#動回艷の作り込みが可鮭となる。
05 C1)サブストレートぴ)′P;面が反転して9
051人爽な谷癖を形成する一次にφ、がロー/・4ら
ハイに立ち1−がると同時に軒4905のブートストラ
ップ幼果によりD117′)−位はクロック信号のハイ
レベルb十に太きぐオーバーシュートして湧憐トランジ
スタ列901及び903の導通を(b: f詐90)及
び905がONすると同時に節点92s及び出力1子y
iK付加する容鴎は急速にチャージアンプさhw*、K
及びFsの電位はクロック信号の・・イレベルの電位r
+で立ち十がるーこのとき4 t’、2 #3のシフト
レジスタせルのil Ill M OSキVパシ−タ9
05のサブストレートは反転するーφ1がハイからロー
に立ち下がる直前の蛤い期間V(φ、Viハイとなって
、2段−のセルの薄膜トランジスタ列902をONさせ
るallb+A+DsにWr見られていた電向け902
を通して放電σね、Elの1M位は立ち下がるーφ凰が
ハイからローに立ち下かね、φ■がローから)・イに立
ち十がると同時に出力1子Fmの1位は立ち丁がる一嬉
961 (c)の各部の信号波形を示す・木実h%lに
おいても、薄膜トランジスタ列を月1いたことに工す、
節点D1/ハオーバーシュートしていると真の1−1段
目の薄膜トランジスタ列901,902のOF F I
+ −り11ηIが低シされ節点D1が安定して高電位
を保つことが司−會rとなるーま几、薄膜トランジスタ
列1]903のOFFリーク電流が低減されることによ
り、出力端子FiK誤1作ノ;ルスが生ずるのを防ぐこ
とが1訃となるの 1゛1十述べたごとぐ、本賢明を適用することにより、
動作周波#y範囲が広く、かつ安定な出力&幅細を櫓す
る薄膜シフトレジスタ集積回―が実馴される・]ilに
、木琴II)jを適用することKより、薄膜トランジス
タをスイッチとして甲いたアクティブマ) +1クス基
伽への#動回艷の作り込みが可鮭となる。
第1し1(a)〜(8)は従来のシフトレジスタ集積1
鯖を1明するだめの図。 第21&’ tJ単単結クシ1コンMO8)ランジスメ
の墜王−W流特性をオしたヅ1− 第!S I)XI H単体の薄膜トランジスタの電Fト
ー璽随l持性をたし几しI・ 第4し1け、従来のシフトレジスタ集積回ドの欠点を駅
用するためのし1、 第5し・、第6図(a) r (b)は薄膜トランジス
タ列を畦叩するたtの図・ 第7シ’Fis験トランパンスタ列のw王−’*i特性
を示した夕・。 PJ、 8 vll(a) 、 (c)は本Uaの実施
−1を示しり図・旭9シ(a)〜(C)は本賢明のもう
一つの実施汐IIを示した図O り上 出−人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 代理人 最上 務 第1図 S) 第4図 第5図 G p (レン 第6図 第7図 Ai、 讐iC2 第9図 0°2第2図 手続 補 11ミ 占(方式) %式% 2 発明の8杓、 薄膜シフトレジスタ集積−路 (llllIIをするt 代!lll1LIa役中村恒也 4 代 理 す、
鯖を1明するだめの図。 第21&’ tJ単単結クシ1コンMO8)ランジスメ
の墜王−W流特性をオしたヅ1− 第!S I)XI H単体の薄膜トランジスタの電Fト
ー璽随l持性をたし几しI・ 第4し1け、従来のシフトレジスタ集積回ドの欠点を駅
用するためのし1、 第5し・、第6図(a) r (b)は薄膜トランジス
タ列を畦叩するたtの図・ 第7シ’Fis験トランパンスタ列のw王−’*i特性
を示した夕・。 PJ、 8 vll(a) 、 (c)は本Uaの実施
−1を示しり図・旭9シ(a)〜(C)は本賢明のもう
一つの実施汐IIを示した図O り上 出−人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 代理人 最上 務 第1図 S) 第4図 第5図 G p (レン 第6図 第7図 Ai、 讐iC2 第9図 0°2第2図 手続 補 11ミ 占(方式) %式% 2 発明の8杓、 薄膜シフトレジスタ集積−路 (llllIIをするt 代!lll1LIa役中村恒也 4 代 理 す、
Claims (1)
- ゲート電圧に依存して容量佃が変化するMO8キャパシ
タ植び複数個のMO日トランジス4f里いて基本単位會
構成して放るブートストラップ効果形のシフトレジスタ
集積回しにおいて、111MO8キャパシタのサブスト
レート、該複F(mのMO8トランジスタのソース、ド
レイン及びサブストレートをンリフン薄膜で形成すると
共に前記複数個の薄1%11MO8トランジスタのらち
少なくと本一つの薄膜MO8トランジスタ會ゲート會共
通として2イI!i以−七の!r!膜MO8)ラン〕/
スタが直夕1j警続さねた薄膜トラン・ンスタ列で一′
換して成ること1r%隙とする連勝シフトレジスタ集積
回路−
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57069862A JPS58188396A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 薄膜シフトレジスタ集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57069862A JPS58188396A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 薄膜シフトレジスタ集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58188396A true JPS58188396A (ja) | 1983-11-02 |
Family
ID=13415033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57069862A Pending JPS58188396A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | 薄膜シフトレジスタ集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58188396A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0696803A3 (en) * | 1994-08-12 | 1998-10-07 | THOMSON multimedia | A shift register useful as a select line scanner for a liquid crystal display |
JP2001160299A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Casio Comput Co Ltd | シフトレジスタ及び電子装置 |
JP2006107692A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Samsung Electronics Co Ltd | シフトレジスタ、これを利用したゲート駆動回路及び表示パネル |
KR100722124B1 (ko) | 2005-08-29 | 2007-05-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 주사 구동회로와 이를 이용한 유기 전계발광 장치 |
JP2008193545A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびシフトレジスタ回路 |
JP2009301698A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | シフトレジスター及びそのゲート駆動器 |
WO2010134486A1 (ja) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | シャープ株式会社 | シフトレジスタ |
JP2023166431A (ja) * | 2006-09-29 | 2023-11-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1982
- 1982-04-26 JP JP57069862A patent/JPS58188396A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0696803A3 (en) * | 1994-08-12 | 1998-10-07 | THOMSON multimedia | A shift register useful as a select line scanner for a liquid crystal display |
JP2001160299A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Casio Comput Co Ltd | シフトレジスタ及び電子装置 |
JP2006107692A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Samsung Electronics Co Ltd | シフトレジスタ、これを利用したゲート駆動回路及び表示パネル |
JP4648699B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2011-03-09 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | シフトレジスタ、これを利用したゲート駆動回路及び表示パネル |
KR100722124B1 (ko) | 2005-08-29 | 2007-05-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 주사 구동회로와 이를 이용한 유기 전계발광 장치 |
JP2023166431A (ja) * | 2006-09-29 | 2023-11-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
JP2008193545A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびシフトレジスタ回路 |
JP2009301698A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | シフトレジスター及びそのゲート駆動器 |
WO2010134486A1 (ja) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | シャープ株式会社 | シフトレジスタ |
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