[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201610890269.0
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN106887437B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 小山潤
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

一種包括具有相同極性晶體管的半導體裝置功耗低且能夠防止輸出的電位的幅度變小。該半導體裝置，包括：具有第一電位的第一布線；具有第二電位的第二布線；具有第三電位的第三布線；具有相同極性的第一晶體管及第二晶體管；以及用來選擇是對第一晶體管及第二晶體管的柵極供應第一電位還是對第一晶體管及第二晶體管的柵極供應第三電位以及用來選擇是否對第一晶體管及第二晶體管的漏極端子供應一個電位的多個第三晶體管。第一晶體管的源極端子與第二布線連接，并且第二晶體管的源極端子與第三布線連接。

技術領域

本發明涉及一種包括具有相同極性的晶體管的電路以及諸如包括上述電路的半導體顯示裝置等半導體裝置。

背景技術

為了降低底板(電路板)的成本，作為諸如液晶顯示裝置、EL顯示裝置等半導體顯示裝置，與包括互補金屬氧化物半導體(CMOS)相比，更優選包括具有相同極性的半導體。專利文獻1及專利文獻2公開了一種由具有相同極性的晶體管構成用于半導體顯示裝置的驅動電路的諸如反相器、移位寄存器等各種電路的技術。

[參考文獻]

[專利文獻1]日本專利申請公開2001-325798號公報

[專利文獻2]日本專利申請公開2010-277652號公報

發明內容

作為由非晶硅或氧化物半導體晶體管構成的半導體顯示裝置，可以使用第五代(寬1200mm×長1300mm)或第五代之后的玻璃襯底。因此這種半導體裝置具有高生產率且低成本的優點。但是，包括非晶硅或氧化物半導體晶體管通常具有相同極性并容易變為常導通(normally-on)。并且，由具有相同極性的晶體管構成的電路有當晶體管為常導通時功耗增大或者電位輸出的幅度變小等的問題。

例如，在專利文獻2的圖10所公開的電路中，晶體管Q2的源極端子的電位被固定為低電位VSS。如果晶體管Q2為常截止(normally-off)，當晶體管Q2的柵極被施加低電位VSS時晶體管Q2截止。但是，當晶體管Q2為常導通時，即使晶體管Q2的柵極被施加低電位VSS，相對于源極端子的柵極的電壓(柵電壓)仍高于晶體管Q2的閾值電壓。因此，晶體管Q2不是截止而是導通。

當晶體管Q2在應該為截止時導通時，無用的電流流過電路而導致消耗電流增大。再者，上述無用的電流使流過用來對電路供應電位(例如，在專利文獻2的圖10的情況下，低電平的電位VSS或時鐘信號CLKA的高電平電位VDD及低電平電位VSS)的布線的電流增大。并且，上述布線的電阻使被供應電位VDD的布線的電位降低，并使被供應電位VSS的布線的電位上升。其結果，從電路輸出的電位的幅度小于電位VDD與電位VSS之間的電位差(理想的電位差)。

尤其是，在半導體顯示裝置的像素部中，當對與多個像素連接的被稱為總線的布線(例如，掃描線或信號線)供應從電路輸出的電位時，用來控制從電路輸出電位的晶體管(例如，專利文獻2的圖10中的晶體管Q2)需要具有較大的電流供給能力。因此，在很多情況下，將該晶體管的溝道寬度W設定為大于電路中的其他晶體管的溝道寬度W。晶體管的漏極電流與溝道寬度W成正比。因此，在將常導通晶體管的溝道寬度W設定為大的情況下，當常導通晶體管應該截止時，流過常導通晶體管的電流比其他晶體管的電流大。因此，流過電路的無用的電流增大而導致上述功耗增大或輸出的電位的幅度縮小等顯著地發生。

鑒于上述技術背景，本發明的目的之一是提供一種低功耗的半導體裝置。此外，本發明的目的之一是提供一種能夠防止輸出的電位的幅度變小的半導體裝置。

根據本發明的一個方式的半導體裝置是一種電路，該電路包括多個晶體管，并且通過使上述多個晶體管分別為導通或截止來選擇性地輸出高電位或低電位。在本發明的一個方式中，在多個晶體管中，通過不同布線對輸出側的晶體管的源極端子及對其他晶體管的源極端子供應的電位。并且，當用來將電位供應給其他晶體管的源極端子的布線的電位通過上述其他晶體管供應給輸出側晶體管的柵極時，輸出側晶體管截止。