[發明專利]移位寄存器和顯示裝置以及其驅動方法

有效

• 申請號: 201710387196.8
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN107180608B
• 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: G09G3/3208
• 分類號: G09G3/3208;G09G3/36;G11C19/28
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 程晨

本發明涉及移位寄存器和顯示裝置以及其驅動方法。移位寄存器或者包含該移位寄存器的顯示裝置的功率消耗被降低。時鐘信號由多條布線，而不是由一條布線來供應給移位寄存器。該多條布線中的任一條僅在移位寄存器的操作時段的部分時間內，而不是在移位寄存器的整個操作時段內供應時鐘信號。因此，由供應時鐘信號所引起的容量負載能夠得以降低，從而使得移位寄存器的功率消耗降低。

本申請是申請號為201080042876.2、申請日為2010年9月21日、名稱為“移位寄存器和顯示裝置以及其驅動方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及移位寄存器以及包含移位寄存器的顯示裝置。

背景技術

形成于平板(例如，玻璃基板)之上的薄膜晶體管(TFT)一般使用諸如非晶硅或多晶硅之類的半導體材料來形成，其中薄膜晶體管通常用于液晶顯示裝置中。雖然使用非晶硅形成的TFT具有低的場效應遷移率，但是這樣的TFT能夠形成于較大的玻璃基板之上。另一方面，雖然使用多晶硅形成的TFT具有高的場效應遷移率，但是這樣的TFT需要諸如激光退火之類的結晶步驟，而且并不總是適合于形成在較大的玻璃基板之上。

鑒于上述情況，使用氧化物半導體作為半導體材料形成的TFT已經引起了人們的注意。例如，專利文獻1和2各自公開了其中使用氧化鋅或基于In-Ga-Zn-O的氧化物半導體作為半導體材料來形成TFT并且TFT被應用于圖像顯示裝置中的開關元件的技術。

與使用非晶硅形成的TFT相比，其中溝道形成區被形成于氧化物半導體中的TFT會具有較高的場效應遷移率。此外，氧化物半導體膜能夠通過濺射法等在300℃或更低的溫度下形成，并且使用氧化物半導體形成的TFT的制造處理比使用多晶硅形成的TFT的制造處理簡單。

預期將使用此類氧化物半導體形成的TFT應用于包含于顯示裝置(例如，液晶顯示器、電致發光顯示器和電子紙)的像素部分和驅動電路中的開關元件。例如，非專利文獻1公開了用以使顯示裝置的像素部分和驅動電路包括使用以上氧化物半導體形成的TFT的技術。

注意，使用氧化物半導體形成的TFT全部都是n溝道晶體管。因此，在驅動電路用使用氧化物半導體形成的TFT形成的情形中，驅動電路只包括n溝道TFT(以下也稱為單極TFT)。

[專利文獻1]日本公開專利申請No.2007-123861

[專利文獻2]日本公開專利申請No.2007-096055

[非專利文獻1]T.Osada等，SID 09DIGEST，pp.184-187(2009)

發明內容

驅動電路包括移位寄存器、緩沖器等。例如，在移位寄存器只包括單極TFT的情形中，存在信號與TFT的閾值電壓等量減小或增大的問題。因此，通常在發生該問題的部分內執行自舉(bootstrap)操作。具體地說，通常在用以驅動顯示裝置中的信號線或掃描線的模擬開關中執行自舉操作。

此外，在使用自舉的驅動電路的負載重的情形中，需要使包含于驅動電路中的TFT的柵極寬度變大。由此，在TFT中所引起的寄生電容變得更大。特別地，在其中用作柵極端子的導電層與用作源極或漏極端子的導電層需要彼此重疊，其間設置有柵極絕緣層(例如，所謂的反交錯型TFT)的TFT中的寄生電容變得更大。結果，存在著輸入到驅動電路的時鐘信號的功率消耗因寄生電容而變大的問題。

鑒于以上問題，本發明的一種實施方式的目的是降低移位寄存器或包含移位寄存器的顯示裝置的功率消耗。