説明

表示装置、表示モジュール及び電子機器

【課題】回路を構成するトランジスタ数を少なくし、且つレベルシフタを配置することな
くシフトレジスタとして正確に動作を行う半導体回路の提供することを課題とする。
【解決手段】第1端子が高電位電源に接続されたpチャネル型トランジスタと、第1端子
が低電位電源に接続されたnチャネル型トランジスタと、を含む回路群と、インバータ回
路と、をm段(mは任意の正の整数であり、m≧3)有し、第2n−1段目(nは任意の
整数であり、m≧2n≧2)の回路群の前記nチャネル型トランジスタのゲートにはクロ
ック信号が入力され、第2n段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧2)の回路群の前
記nチャネル型トランジスタのゲートには反転クロック信号が入力される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体回路に関する。特に、トランジスタを用いて構成されるシフトレジス
タに関する。また、半導体回路を具備する表示装置、及び当該表示装置を具備する電子機
器に関する。
【0002】
なお、ここでいう半導体回路とは、半導体特性を利用することで機能しうる回路全般を
指すものとする。
【背景技術】
【0003】
近年、液晶表示装置や発光装置などの表示装置は、携帯機器向けの需要の増加から、活
発に開発が進められている。特に絶縁体上に多結晶半導体により形成されたトランジスタ
を用いて、画素回路及びシフトレジスタ回路等を含む駆動回路(以下、内部回路という)
を一体形成する技術は、小型化及び低消費電力化に大きく貢献するため、活発に開発が進
められている。絶縁体上に形成された内部回路は、FPC等を介してコントローラIC等
(以下、外部回路という)と接続され、その動作が制御される。
【0004】
従来の内部回路を構成するシフトレジスタ回路について、図25、図26にクロックド
インバータを用いたシフトレジスタで構成されるシフトレジスタ回路を示す。図25にお
けるシフトレジスタ回路は、シフトレジスタを第n段(nは3以上の整数)有しており、
ここでは、そのうちの4段のシフトレジスタについて示す。図25において、クロック信
号CK、反転クロック信号CKb、第1のクロックドインバータCKINV1、第2のク
ロックドインバータCKINV2、インバータINV、入力信号SPで構成されている。
また、図25において、第i(iは、n以下の自然数)段のシフトレジスタをSRiと表
記する。
【0005】
また図26においては、図25のシフトレジスタのうち、SR1、SR2の2段のシフ
トレジスタについて、トランジスタで表記したものであり、1段目のシフトレジスタSR
1において、第1のクロックドインバータCKINV1はpチャネル型トランジスタ25
01a及び2501b、nチャネル型トランジスタ2501c及び2501dにより構成
され、第2のクロックドインバータCKINV2はpチャネル型トランジスタ2502a
及び2502b、nチャネル型トランジスタ2502c及び2502dにより構成され、
インバータINVはpチャネル型トランジスタ2503a、nチャネル型トランジスタ2
503bにより構成されている。2段目のシフトレジスタSR2は、詳細について割愛す
るが、図26に図示の通り、入力される信号(CK、CKb等)を反転させたシフトレジ
スタである。
【0006】
図27に、図25、図26の構成のシフトレジスタの駆動方法を示すタイミングチャー
トを示す。
【0007】
ここで、説明のため、シフトレジスタ(内部回路)の電源電圧を10V(高電位電源V
ddを10V、低電位電源Vssを0V)とし、外部回路から入力されるクロック信号C
Kや反転クロック信号CKbや入力信号等のパルス信号の振幅電圧を3V(高電位レベル
(Hレベル、H電位、もしくはHという)、低電位レベル(Lレベル、L電位、もしくは
Lという)を0V)とする。外部回路を構成するICは、内部回路よりも低い電源電位で
動作する。
【0008】
第1のクロックドインバータCKINV1に注目する。pチャネル型トランジスタ25
01aについて、ソースの電位は高電位電源Vddの10Vであり、ゲートの電位は、ク
ロックパルスCKまたは反転クロックパルスCKBのH電位、3Vが入力されているとき
、つまりPチャネル型トランジスタのゲートにH電位を入力してPチャネル型トランジス
タをオフにする場合について考える。このとき、pチャネル型トランジスタ2501aの
ゲート、ソース間の電位差は7Vである。もし、pチャネル型トランジスタ2501aの
閾値電圧の絶対値が7Vより小さい場合、pチャネル型トランジスタ2501aはオンの
状態となって、そのソースとドレインの間が導通状態となってしまう。このため、本来オ
フの状態であることを求められるトランジスタがオンの状態となってしまうためにシフト
レジスタ内の出力が、正常に行われず(図27中の破線2701を参照)、誤作動を起す
可能性が高い(特許文献1参照)。
【0009】
また、上記理由による誤作動を配慮して、従来のシフトレジスタでは、クロックパルス
CK、スタートパルスSP等のパルス信号は、レベルシフタを介して、その振幅電圧をシ
フトレジスタの電源電圧程度に大きくした後、入力されている。例えば、外部回路におけ
る3V程度の振幅の信号を用いて内部回路を正確に動作させるために、各段にレベルシフ
ト部を配置した構成のシフトレジスタがある(例えば、特許文献2参考)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2003−141893号公報
【特許文献2】特開2000−339985号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
トランジスタは、作製工程や使用する基板の相違によって生じるゲート長及びゲート幅
並びにゲート絶縁膜の膜厚バラツキ等に起因して、そのしきい値電圧にバラツキが生じ、
想定していた値と異なる場合がある。この場合、「1」と「0」の2つの論理レベルを扱
うデジタル回路では、小さい振幅の信号を用いると、しきい値バラツキの影響を受けて、
正確に動作しない場合が生じる。
【0012】
上述のシフトレジスタ回路は、アクティブマトリクス型の表示装置において、画素部の
列及び行の増加に伴いトランジスタの数の増加が大きくなる。そのため、構成するトラン
ジスタ数の増加に伴いトランジスタのばらつきに起因する歩留りも悪くなるといった問題
がある。
【0013】
よって、トランジスタの特性バラツキによる影響を緩和して、シフトレジスタとして正
確に動作を行う半導体回路を提供することを課題とする。本発明では、上述の課題を鑑み
、低振幅信号を用い、構成するトランジスタ数を増加させることなく、シフトレジスタと
して良好に動作を行う半導体回路を提案する。
【0014】
また、内部回路でレベルシフタを配置しようとすると、駆動回路の占有面積の増大、波
形の遅延や鈍りから周波数特性の低下等の問題を生じる。
【0015】
よって、本発明は、上述の実情を鑑み、筐体の小型化、作製費用の削減、消費電力の削
減を実現することを課題とする。さらに内部回路にレベルシフタを配置しなくてもシフト
レジスタとして良好に動作させることができる半導体回路を提供することで、クロック信
号の波形の遅延や鈍りの問題、内部回路に配置された電源線の電圧降下の問題を解決し、
内部回路における駆動回路の占有面積の小型化、消費電力の削減、高周波数動作を実現す
ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の半導体回路の一は、第1の端子が高電位電源に接続されたpチャネル型トラン
ジスタと、ゲートがpチャネル型トランジスタのゲートに接続され、第1の端子がpチャ
ネル型トランジスタの第2の端子に接続された第1のnチャネル型トランジスタと、第1
の端子が第1のnチャネル型トランジスタの第2の端子に接続され、第2の端子が低電位
電源に接続された第2のnチャネル型トランジスタと、を含む回路群と、入力端子がpチ
ャネル型トランジスタの第2の端子及び第1のnチャネル型トランジスタの第1の端子に
接続されたインバータ回路と、をm段(mは任意の正の整数であり、m≧3)有し、第2
n−1段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧2)の第2のnチャネル型トランジスタ
のゲートにはクロック信号が入力され、第2n段目の第2のnチャネル型トランジスタの
ゲートには反転クロック信号が入力される構成とする。
【0017】
第1の端子が高電位電源に接続されたpチャネル型トランジスタと、ゲートがpチャネ
ル型トランジスタのゲートに接続され、第1の端子がpチャネル型トランジスタの第2の
端子に接続された第1のnチャネル型トランジスタと、第1の端子が第1のnチャネル型
トランジスタの第2の端子に接続され、第2の端子が低電位電源に接続された第2のnチ
ャネル型トランジスタと、を含む回路群と、入力端子がpチャネル型トランジスタの第2
の端子及び第1のnチャネル型トランジスタの第1の端子に接続されたインバータ回路と
、をm段(mは任意の正の整数であり、m≧3)有し、第2n−1段目(nは任意の整数
であり、m≧2n≧2)の第2のnチャネル型トランジスタのゲートにはクロック信号が
入力され、第2n段目の第2のnチャネル型トランジスタのゲートには反転クロック信号
が入力され、クロック信号、及び反転クロック信号の高電位レベルは高電位電源の電位と
同じ電位であり、低電位レベルは低電位電源の電位より高い構成とする。
【0018】
また本発明の半導体回路は、回路群とインバータ回路との間に電位の保持手段を有する
構成としてもよい。
【0019】
また本発明の半導体回路は、pチャネル型トランジスタのゲート及び第1のnチャネル
型トランジスタのゲート、並びにpチャネル型トランジスタの第2の端子及び第1のnチ
ャネル型トランジスタの第1の端子、が接続されるNAND回路を有する構成としてもよ
い。
【0020】
第1の端子が高電位電源に接続された第1のpチャネル型トランジスタと、ゲートが第
1のpチャネル型トランジスタのゲートに接続され、第1の端子が第1のpチャネル型ト
ランジスタの第2の端子に接続された第1のnチャネル型トランジスタと、第1の端子が
第1のnチャネル型トランジスタの第2の端子に接続され、第2の端子が低電位電源に接
続された第2のnチャネル型トランジスタと、を含む第1の回路群と、第1の端子が高電
位電源に接続された第2のpチャネル型トランジスタと、ゲートが第1のpチャネル型ト
ランジスタの第2の端子及び第1のnチャネル型トランジスタの第1の端子、並びに第2
のpチャネル型トランジスタのゲートに接続され、第1の端子が第2のpチャネル型トラ
ンジスタの第2の端子に接続された第3のnチャネル型トランジスタと、第1の端子が第
3のnチャネル型トランジスタの第2の端子に接続され、第2の端子が低電位電源に接続
された第4のnチャネル型トランジスタと、を含む第2の回路群と、をm段(mは任意の
正の整数であり、m≧3)有し、第2n−1段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧2
)の第2のnチャネル型トランジスタのゲート、及び第4のnチャネル型トランジスタの
ゲートにはクロック信号が入力され、第2n段目の第2のnチャネル型トランジスタのゲ
ート、及び第4のnチャネル型トランジスタのゲートには反転クロック信号が入力される
構成とする。
【0021】
第1の端子が高電位電源に接続された第1のpチャネル型トランジスタと、ゲートが第
1のpチャネル型トランジスタのゲートに接続され、第1の端子が第1のpチャネル型ト
ランジスタの第2の端子に接続された第1のnチャネル型トランジスタと、第1の端子が
第1のnチャネル型トランジスタの第2の端子に接続され、第2の端子が低電位電源に接
続された第2のnチャネル型トランジスタと、を含む第1の回路群と、第1の端子が高電
位電源に接続された第2のpチャネル型トランジスタと、ゲートが第1のpチャネル型ト
ランジスタの第2の端子及び第1のnチャネル型トランジスタの第1の端子、並びに第2
のpチャネル型トランジスタのゲートに接続され、第1の端子が第2のpチャネル型トラ
ンジスタの第2の端子に接続された第3のnチャネル型トランジスタと、第1の端子が第
3のnチャネル型トランジスタの第2の端子に接続され、第2の端子が低電位電源に接続
された第4のnチャネル型トランジスタと、を含む第2の回路群と、をm段(mは任意の
正の整数であり、m≧3)有し、第2n−1段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧2
)の第2のnチャネル型トランジスタのゲート、及び第4のnチャネル型トランジスタの
ゲートにはクロック信号が入力され、第2n段目の第2のnチャネル型トランジスタのゲ
ート、及び第4のnチャネル型トランジスタのゲートには反転クロック信号が入力され、
クロック信号、及び反転クロック信号の高電位レベルは、高電位電源の電位と同じ電位で
あって、クロック信号、及び反転クロック信号の低電位レベルは、低電位電源の電位より
高い構成とした。
【0022】
また、本発明の半導体回路は、第1の回路群と第2の回路群との間に電位の保持手段を
有する構成としてもよい。
【0023】
また本発明の半導体回路は、pチャネル型トランジスタのゲート及び第1のnチャネル
型トランジスタのゲート、並びに第2のpチャネル型トランジスタの第2の端子及び第3
のnチャネル型トランジスタの第1の端子、が接続されるNOR回路を有する構成として
もよい。
【0024】
また本発明の半導体回路は、nチャネル型トランジスタ及びpチャネル型トランジスタ
は、ガラス基板上に形成される薄膜トランジスタで構成されていてもよい。
【0025】
また本発明の半導体回路は、nチャネル型トランジスタ及びpチャネル型トランジスタ
は、単結晶基板上に形成されていてもよい。
【0026】
また本発明の半導体回路を具備する表示装置は、液晶またはEL素子を用いたものであ
ってもよい。
【0027】
なお、本発明の半導体回路を具備する表示装置を用いた電子機器は、テレビ受像器、ビ
デオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシス
テム、音響再生装置、コンピュータ、ゲーム機器、モバイルコンピュータ、携帯電話、携
帯型ゲーム機、電子書籍、画像再生装置であってもよい。
【発明の効果】
【0028】
本発明によって、本発明の半導体回路を具備するシフトレジスタ回路は、クロック信号
の振幅がシフトレジスタ回路を駆動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小
さい振幅のクロック信号でも正しく動作し、高周波数動作を実現することができる。
【0029】
また、本発明によって、本発明の半導体回路を具備するシフトレジスタ回路は、高電位
電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減することができる

【0030】
また、本発明によって、本発明の半導体回路を具備するシフトレジスタ回路は、シフト
レジスタ回路を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少なく構成す
ることができ、高い歩留まりが期待できる。
【0031】
また、本発明によって、本発明の半導体回路を具備するシフトレジスタ回路は、レベル
シフト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタ回路
の専有面積を低減させることができる。
【0032】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた表示装置におい
ては、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間
の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタ回路として正しく動作し、
高周波数動作を実現することができる半導体回路を具備する表示装置を提供することがで
きる。
【0033】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた表示装置におい
ては、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減する
ことができる半導体回路を具備する表示装置を提供することができる。
【0034】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた表示装置におい
ては、半導体回路を構成するトランジスタ数も従来のシフトレジスタ回路よりも少ないた
め、高い歩留まりが期待できる表示装置を提供することができる。
【0035】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた表示装置におい
ては、レベルシフト部を特に設けなくても動作させることのできる半導体回路を得ること
ができ、基板上におけるシフトレジスタとして動作する半導体回路の専有面積を低減させ
ることができるため、より小型化した表示装置を提供することができる。
【0036】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた電子機器におい
ては、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間
の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタ回路として正しく動作し、
高周波数動作を実現することができる半導体回路を具備する電気機器を顧客に提供するこ
とができる。
【0037】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた電子機器におい
ては、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減する
ことができる半導体回路を具備する電子機器を顧客に提供することができる。
【0038】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた電子機器におい
ては、半導体回路を構成するトランジスタ数も従来のシフトレジスタ回路よりも少ないた
め、歩留まりが高い製品を顧客に提供することができ、より安価な商品を顧客に提供する
ことができる。
【0039】
また、本発明のシフトレジスタ回路として動作する半導体回路を用いた電子機器におい
ては、レベルシフト部を特に設けなくても動作させることのできる半導体回路を得ること
ができ、基板上におけるシフトレジスタとして動作する半導体回路の専有面積を低減させ
ることができる。そのため、表示部のレイアウト面積の縮小を図れるため、電子機器の小
型化、軽量化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】実施形態1の構成を示すブロック図。
【図2】実施形態1の構成を示す回路図。
【図3】実施形態1のタイミングチャート図。
【図4】実施形態1の構成について動作を説明する図。
【図5】実施形態1の構成について動作を説明する図。
【図6】実施形態2の構成を示すブロック図。
【図7】実施形態2の構成を示す回路図。
【図8】実施形態2のタイミングチャート図。
【図9】実施形態2の構成について動作を説明する図。
【図10】実施形態2の構成について動作を説明する図。
【図11】実施例1の構成を示すブロック図。
【図12】実施例2のトランジスタの作製工程の断面図。
【図13】実施例2のトランジスタの作製工程の断面図。
【図14】実施例2のトランジスタの作製工程の断面図。
【図15】実施例3の液晶モジュールの断面図。
【図16】実施例3の液晶モジュールの斜視図。
【図17】実施例4のELモジュールの斜視図及び断面図。
【図18】実施例5のトランジスタの断面図。
【図19】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図20】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図21】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図22】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図23】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図24】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図25】従来例の構成を示す回路図。
【図26】従来例の構成を示す回路図。
【図27】従来例の構成におけるタイミングチャート図。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面に
おいて、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説
明は省略する。
(実施の形態1)
【0042】
図1に、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路の一形態を示す。図1には
、第2n−1段目(nは任意の整数、mはシフトレジスタに設けられた総段数であり、m
≧2n≧2)のレジスタ101(第1のレジスタ)と、第2n段目のレジスタ102(第
2のレジスタ)とが表されている。レジスタ101は第1の回路群103、第2の回路群
104を含み、レジスタ102は第1の回路群105、第2の回路群106を含んでいる
。第2n−1段目のレジスタ101において、第1の回路群103にはクロック信号が入
力されている。また、第2n段目のレジスタ102において、第1の回路群105には反
転クロック信号CKbが入力されている。また、第2n−1段目のレジスタ101に信号
を入力するnodeA(ノードA)、第2n−1段目のレジスタ101における第1の回
路群と第2の回路群の間のnodeB、第2n段目のレジスタ102に信号を入力するn
odeC、第2n段目のレジスタ102における第1の回路群と第2の回路群の間のno
deD、において、nodeAとnodeBに接続され、nodeAとnodeBの否定
積をとるためのNAND回路1(NAND1)が設けられており、nodeCとnode
Dに接続され、nodeCとnodeDの否定積をとるためのNAND回路2(NAND
2)が設けられている。勿論、取り出したい信号によっては、適宜、他のノードに接続し
て、他の論路素子を配置して行ってもよい。
【0043】
また図2(A)に本実施の形態における本発明のシフトレジスタとして動作する半導体
回路の具体的な回路構成について示す。図2(A)には、第1のレジスタ101を構成す
る第1の回路群103として、pチャネル型トランジスタ201と、第1のnチャネル型
トランジスタ202と、第2のnチャネル型トランジスタ203、また第2の回路群とし
てインバータ回路が設けられており、pチャネル型トランジスタ204と、nチャネル型
トランジスタ205とが設けられている。なお第2のレジスタも同様の構成の複数のトラ
ンジスタが設けられている。
【0044】
図2(A)において、pチャネル型トランジスタ201の第1の端子は、高電位電源V
ddに接続され、pチャネル型トランジスタ201の第2の端子は第1のnチャネル型ト
ランジスタ202の第1の端子に接続され、第1のnチャネル型トランジスタ202の第
2の端子は第2のnチャネル型トランジスタ203の第1の端子に接続され、第2のnチ
ャネル型トランジスタ203の第2の端子は低電位電源(VssもしくはGND)に接続
されている。また、pチャネル型トランジスタ201の第2の端子、及び第1のnチャネ
ル型トランジスタ202の第1の端子は、インバータ回路の入力端子に接続されている。
また、pチャネル型トランジスタ201のゲート及び第1のnチャネル型トランジスタ2
02のゲートに入力信号SPが入力され、インバータ回路の出力端子から出力信号が出力
されている。
【0045】
なお、図2(A)において、第1の回路群、第2の回路群間に保持容量211設ける構
成としたが必ずしも設ける必要はない。保持容量を形成しない場合は、各トランジスタの
寄生容量を用いればよい。また容量に限らず、電位の保持することができる回路を接続す
る構成でもよい。
【0046】
なお、本発明において、ひとつのトランジスタに含まれソースまたはドレインとして機
能する二つの電極は、これらの電極間に生じる電位差によっていずれがソースとして機能
するか、ドレインとして機能するかが決まる。そのため、いずれがソースまたはドレイン
であるかを限定することが困難である。そこで、本明細書においては、ソース及びドレイ
ンとして機能する二つの電極を、それぞれ第1端子、第2端子と表記する。
【0047】
また図2(A)において、第2n−1段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧2)に
設けられている第1のレジスタ101の第2のnチャネル型トランジスタ203のゲート
にはクロック信号CKが入力されている。また、第2n段目(nは任意の整数であり、m
≧2n≧2)に設けられている第2のレジスタ102の第2のnチャネル型トランジスタ
203のゲートには反転クロック信号CKbが入力されている。
【0048】
本実施の形態においては、入力されるクロック信号(もしくは反転クロック信号)の高
電位レベル(Hレベル、H電位、もしくはHという)を高電位電源の電位より低く設定し
、低電位レベル(Lレベル、L電位、もしくはLという)を低電位電源の電位より同じに
設定しても、シフトレジスタとして動作する半導体回路として問題なく動作する。そのた
め、クロック信号の振幅を低減することができるため、低消費電力化を図ることが可能と
なる。
【0049】
次に本実施の形態における、シフトレジスタとして動作する半導体回路におけるタイミ
ングチャートについて説明するため、図2(B)に各ノードについて表記して説明する。
図2(B)において、第1のレジスタ101におけるpチャネル型トランジスタ201の
ゲート及び第1のnチャネル型トランジスタ202のゲートにあたるノードをS0とする
。また、第1のレジスタ101におけるpチャネル型トランジスタ201の第2の端子、
及び第1のnチャネル型トランジスタ202の第1の端子、またはインバータ回路の入力
端子にあたるノードをS0bとする。また、第1のレジスタ101におけるインバータ回
路の出力端子、または第2のレジスタ102におけるpチャネル型トランジスタ201の
ゲート及び第1のnチャネル型トランジスタ202のゲートにあたるノードをS1とする
。また、第2のレジスタ102におけるpチャネル型トランジスタ201の第2の端子、
及び第1のnチャネル型トランジスタ202の第1の端子、またはインバータ回路の入力
端子にあたるノードをS1bとする。また、第2のレジスタ102におけるインバータ回
路の出力端子にあたるノードをS2とする。またNAND1における出力端子のノードを
NA1、NAND2における出力端子のノードをNA2とする。
【0050】
次に図3に、本実施の形態における図2(A)の半導体回路のタイミングチャートにつ
いて示す。ここでは、図2(B)に示したクロック信号、反転クロック信号、各ノードの
電位S0、S0b、S1、S1b、S2について示す。また入力信号SPのパルスが入力
された期間の前後のクロック信号の1/2周期分ずつに区切った区間を図示したようにそ
れぞれ、T0、T1,T2、T3とする。
【0051】
図4(A)、(B)、及び図5(A)、(B)に図3におけるタイミングチャート中の
T0、T1,T2、T3期間での、第1のレジスタ101における各トランジスタのオン
、オフについて詳細に説明する。
【0052】
ここで、説明のため、シフトレジスタとして動作する半導体回路(内部回路)の電源電
圧を10V(高電位電源Vddを10V、低電位電源Vssを0V)とし、コントローラ
IC等の外部回路から入力されるクロック信号CKや反転クロック信号CKbや入力信号
等のパルス信号の振幅電圧のHレベルを3V、Lレベルを0Vとする。外部回路を構成す
るICは、内部回路よりも低い電源電位で動作する。
【0053】
まず、図4(A)において、期間T0では、クロック信号CKがHレベルでノードS0
もHレベルであるため、pチャネル型トランジスタ201は非導通状態(以下、オフにな
るという)になる。第1のnチャネル型トランジスタ202および第2のnチャネル型ト
ランジスタ203は導通状態(以下、オンになるという)になるため、ノードS0bはL
レベルとなる。このとき、インバータ回路におけるpチャネル型トランジスタ204はオ
ンし、nチャネル型トランジスタ205はオフするため、ノードS1はHレベルを出力す
る。
【0054】
次に図4(B)において、期間T1では、クロック信号CKがLレベルでノードS0が
Lレベルとなり、このとき、pチャネル型トランジスタ201はオンになる。第1のnチ
ャネル型トランジスタ202及び第2のnチャネル型トランジスタ203がオフになるた
め、ノードS0bはHレベルとなる。このとき、インバータ回路におけるpチャネル型ト
ランジスタ204はオフし、nチャネル型トランジスタ205はオンとなるため、ノード
S1はHレベルを出力する。
【0055】
次に図5(A)において、期間T2では、クロック信号CKはHレベル、ノードS0は
Lレベルとなり、このとき、pチャネル型トランジスタ201はオンになる。第1のnチ
ャネル型トランジスタ202がオフし、第2のnチャネル型トランジスタ203はオンに
なるため、ノードS0bはHレベルとなる。このとき、インバータ回路におけるpチャネ
ル型トランジスタ204はオフし、nチャネル型トランジスタ205はオンとなるため、
ノードS1はHレベルを出力する。
【0056】
次に図5(B)において、期間T3では、クロック信号CKがLレベル、ノードS0が
Hレベルとなり、pチャネル型トランジスタ201はオフになる。第1のnチャネル型ト
ランジスタ202がオンし、第2のnチャネル型トランジスタはオフするため、ノードS
0bは電気的に浮遊状態となる。このとき、ノードS0bの電位は期間T3の前の期間で
ある期間T2のノードS0bの電位であるHレベルの電位が保持される。そして、このと
き、インバータ回路におけるpチャネル型トランジスタ204はオフし、nチャネル型ト
ランジスタ205はオンとなるため、ノードS1はHレベルを出力する。
【0057】
なお、第2のレジスタ102においては、反転クロック信号CKb、上述の第1のレジ
スタ101におけるノードS1の電位によって動作が決定される。第2のレジスタ102
における各トランジスタの動作については、クロック信号と反転クロック信号が反転、つ
まりHレベルとLレベルが反転した関係にあり、第1のレジスタ101の各トランジスタ
のT0〜T3の期間のいずれかの動作と同様であるためここでは詳述しない。
【0058】
また、本発明と同様の動作を行う回路構成であれば特にトランジスタの極性は問わない
。例えば、各トランジスタの極性を反転させたい場合には、各トランジスタに入力される
信号を反転して入力すればよい。そのため、本実施の形態のトランジスタの極性、クロッ
ク信号等に特に限定されない。
【0059】
なお、本発明におけるシフトレジスタとして動作する半導体回路は、ノードS0とノー
ドS1の否定積をとるためのNAND(ナンド)回路によって、クロック信号(もしくは
反転クロック信号)の半周期分遅れた信号を順次とりだす。取り出される信号はCK信号
の立ち上がり(本明細書では、信号がLレベルからHレベルに変化する動作を立ち上がり
と呼ぶ)によって、nodeS0bを高電位状態から低電位状態にする信号を取り出すた
め、トランジスタのゲートへの充放電にかかる信号の波形の遅延や鈍りの問題の影響を受
けることのない信号を画素部に出力することができる。
【0060】
なお、クロック信号(もしくは反転クロック信号)の立ち下がり(本明細書では、信号
がLレベルからHレベルに変化する動作を立ち上がりと呼ぶ)によって、nodeS0b
を低電位状態から高電位状態にする信号を取り出す際には、クロック信号(もしくは、反
転クロック信号)がゲートに入力される第2のnチャネル型トランジスタの第1の端子を
高電位電源側に接続し、第2の端子をpチャネル型トランジスタの第1の端子に接続すれ
ばよい。また、このとき、入力されるクロック信号のHレベルを高電位電源の電位と同じ
にし、Lレベルを低電位電源の電位より高く設定すればよい。
【0061】
以上の様に、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を用いることで、入力
信号SPに対して、CK信号の半周期分遅れた信号を作り出すことができる。そして、本
発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を複数接続することにより、シフトレジ
スタ回路を構成することができる。特に、本実施例における第1の回路群においては、回
路群に入力される信号に対して、回路群から出力される信号の高電位状態から低電位状態
への制御をクロック信号または反転クロック信号に同期して行い、入力された信号のパル
スを反転させ、且つクロック信号の半波長分伸びたパルスを取り出すことができる。
【0062】
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路は、クロック信号CKの振幅が第2
のnチャネル型トランジスタ203の閾値よりも大きな振幅であればよく、消費電力の低
減を図ることができる。
【0063】
以上に説明したシフトレジスタは、レベルシフト部を設けなくても良好に動作する。従
って、基板上における駆動回路の占有面積を低減することができ、基板面を有効に活用す
ることができるものである。また、以上に説明したシフトレジスタとして動作する半導体
回路は、クロック信号の振幅を電源電圧の電位より小さくしても閾値バラツキ等の影響を
非常に受けにくく良好に動作させることができるものである。
【0064】
なお、本実施形態は、本明細書中の実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせて実施
することが可能である。
(実施の形態2)
【0065】
図6に、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路の一形態を示す。図6には
、第2n−1段目(nは任意の整数、mはシフトレジスタに設けられた総段数であり、m
≧2n≧2)のレジスタ601(第1のレジスタ)と、第2n段目のレジスタ602(第
2のレジスタ)とが表されている。レジスタ601は第1の回路群603、第2の回路群
604を含み、レジスタ602は第1の回路群605、第2の回路群606を含んでいる
。第2n−1段目のレジスタ601において、第1の回路群603、第2の回路群604
にはクロック信号が入力されている。また、第2n段目のレジスタ602において、第1
の回路群605、第2の回路群606には反転クロック信号CKbが入力されている。ま
た、第2n−1段目のレジスタ601に信号を入力するnodeA、第2n−1段目のレ
ジスタ601から信号が出力される、もしくは第2n段目のレジスタ602に信号を入力
するnodeB、第2n段目のレジスタ602から信号が出力されるnodeCにおいて
、NodeAとNodeBに接続され、NodeAとNodeBの否定和をとるためのN
OR回路1(NOR1)が設けられており、NodeBとNodeCに接続され、Nod
eBとNodeCの否定和をとるためのNOR回路2(NOR2)が設けられている。勿
論、取り出したい信号によっては、適宜、他のノードに接続して、他の論路素子を配置し
て行ってもよい。
【0066】
また図7(A)に本実施の形態における本発明のシフトレジスタとして動作する半導体
回路の具体的な回路構成について示す。図7(A)には、第1のレジスタ601を構成す
る第1の回路群603として、第1のpチャネル型トランジスタ701と、第1のnチャ
ネル型トランジスタ702と、第2のnチャネル型トランジスタ703、また第2の回路
群として第2のpチャネル型トランジスタ704と、第3のnチャネル型トランジスタ7
05と、第4のnチャネル型トランジスタ706が設けられている。なお第2のレジスタ
も同様の構成の複数のトランジスタが設けられている。
【0067】
図7(A)において、第1のpチャネル型トランジスタ701の第1の端子は、高電位
電源Vddに接続され、第1のpチャネル型トランジスタ701の第2の端子は第1のn
チャネル型トランジスタ702の第1の端子に接続され、第1のnチャネル型トランジス
タ702の第2の端子は第2のnチャネル型トランジスタ703の第1の端子に接続され
、第2のnチャネル型トランジスタ703の第2の端子は低電位電源(VssもしくはG
ND)に接続されている。また第2のpチャネル型トランジスタ704の第1の端子は、
高電位電源Vddに接続され、第2のpチャネル型トランジスタ704の第2の端子は第
3のnチャネル型トランジスタ705の第1の端子に接続され、第3のnチャネル型トラ
ンジスタ705のソ第2の端子は第4のnチャネル型トランジスタ706の第1の端子に
接続され、第4のnチャネル型トランジスタ706の第2の端子は低電位電源(Vssも
しくはGND)に接続されている。また、第1のpチャネル型トランジスタ701の第2
の端子、及び第1のnチャネル型トランジスタ702の第1の端子は、第2のpチャネル
型トランジスタ704のゲート及び第3のnチャネル型トランジスタ705のゲートに接
続されている。また、第1のpチャネル型トランジスタ701のゲート及び第1のnチャ
ネル型トランジスタ702のゲートに入力信号SPが入力され、第2のpチャネル型トラ
ンジスタ704の第2の端子、及び第3のnチャネル型トランジスタ705の第1の端子
から出力信号が出力されている。
【0068】
なお、図7(A)において、第1の回路群、第2の回路群間に保持容量711設ける構
成としたが必ずしも設ける必要はない。保持容量を形成しない場合は、各トランジスタの
寄生容量を用いればよい。また容量に限らず、電位の保持することができる回路を接続す
る構成でもよい。
【0069】
なお、本発明において、ひとつのトランジスタに含まれソースまたはドレインとして機
能する二つの電極は、これらの電極間に生じる電位差によっていずれがソースとして機能
するか、ドレインとして機能するかが決まる。そのため、いずれがソースまたはドレイン
であるかを限定することが困難である。そこで、本明細書においては、ソース及びドレイ
ンとして機能する二つの電極を、それぞれ第1端子、第2端子と表記する。
【0070】
また図7(A)において、第2n−1段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧2)に
設けられている第1のレジスタ601の第2のnチャネル型トランジスタ703のゲート
、及び第1のレジスタ601の第4のnチャネル型トランジスタ706のゲートにはクロ
ック信号CKが入力されている。また、第2n段目(nは任意の整数であり、m≧2n≧
2)に設けられている第2のレジスタ602の第2のnチャネル型トランジスタ703の
ゲート、及び第1のレジスタ601の第4のnチャネル型トランジスタ706のゲートに
は反転クロック信号CKbが入力されている。
【0071】
次に本実施の形態における、シフトレジスタとして動作する半導体回路におけるタイミ
ングチャートについて説明するため、図7(B)に各ノードについて表記して説明する。
図7(B)において、第1のレジスタ601における第1のpチャネル型トランジスタ7
01のゲート及び第1のnチャネル型トランジスタ702のゲートにあたるノードをS0
とする。また、第1のレジスタ601における第1のpチャネル型トランジスタ701の
第2の端子、及び第1のnチャネル型トランジスタ702の第1の端子、または第2のp
チャネル型トランジスタ704のゲート及び第3のnチャネル型トランジスタ705のゲ
ートにあたるノードをS0bとする。また、第1のレジスタ601における第2のpチャ
ネル型トランジスタ704の第2の端子、及び第3のnチャネル型トランジスタ705の
第1の端子、または第2のレジスタ602における第1のpチャネル型トランジスタ70
1のゲート及び第1のnチャネル型トランジスタ702のゲートにあたるノードをS1と
する。また、第2のレジスタ602における第1のpチャネル型トランジスタ701の第
2の端子、及び第1のnチャネル型トランジスタ702の第1の端子、または第2のpチ
ャネル型トランジスタ704のゲート及び第3のnチャネル型トランジスタ705のゲー
トにあたるノードをS1bとする。また、第2のレジスタ602における第2のpチャネ
ル型トランジスタ704の第2の端子にあたるノードをS2とする。またNOR1におけ
る出力端子のノードをNO1、NOR2における出力端子のノードをNO2とする。
【0072】
次に図8に、本実施の形態における図7(A)の半導体回路のタイミングチャートにつ
いて示す。ここでは、図7(B)に示したクロック信号、反転クロック信号、各ノードの
電位S0、S0b、S1、S1b、S2について示す。また入力信号SPのパルスが入力
された期間の前後のクロック信号の1/2周期分ずつに区切った区間を図示したようにそ
れぞれ、T0、T1,T2、T3とする。
【0073】
タイミングチャート中のT0、T1,T2、T3期間での、第1のレジスタ601にお
ける各トランジスタのオン、オフについて詳細に説明する。
【0074】
ここで、説明のため、シフトレジスタとして動作する半導体回路(内部回路)の電源電
圧を10V(高電位電源Vddを10V、低電位電源Vssを0V)とし、コントローラ
IC等の外部回路から入力されるクロック信号CKや反転クロック信号CKbや入力信号
等のパルス信号の振幅電圧を3V(高電位レベル(Hレベル、H電位、もしくはHという
)、低電位レベル(Lレベル、L電位、もしくはLという)を0Vとする。外部回路を構
成するICは、内部回路よりも低い電源電位で動作する。
【0075】
まず、図9(A)において、期間T0では、第1の回路群603において、クロック信
号CKがHレベルでノードS0もHレベルであるため、第1のpチャネル型トランジスタ
701は非導通状態(オフ)になる。第1のnチャネル型トランジスタ702および第2
のnチャネル型トランジスタ703はオンになるため、ノードS0bはLレベルとなる。
このとき、第2の回路群604において、第2のpチャネル型トランジスタ704はオン
し、第3のnチャネル型トランジスタ705はオフになる。第4のnチャネル型トランジ
スタ706はオンになるため、ノードS1はHレベルを出力する。
【0076】
次に図9(B)において、期間T1では、第1の回路群603において、クロック信号
CKがLレベルでノードS0がLレベルとなり、このとき、第1のpチャネル型トランジ
スタ701はオンになる。第1のnチャネル型トランジスタ702及び第2のnチャネル
型トランジスタ703がオフになるため、ノードS0bはHレベルとなる。このとき、第
2の回路群604において、第2のpチャネル型トランジスタ704はオフし、第3のn
チャネル型トランジスタ705はオンし、第4のnチャネル型トランジスタ706はオフ
になる。このとき、ノードS1は電気的に浮遊状態となり、ノードS1の電位は期間T1
の前の期間である期間T0のノードS1の電位であるHレベルの電位が保持されるため、
ノードS1はHレベルを出力する。
【0077】
次に図10(A)において、期間T2では、第1の回路群603において、クロック信
号CKはHレベル、ノードS0はLレベルとなり、このとき、第1のpチャネル型トラン
ジスタ701はオンになる。第1のnチャネル型トランジスタ702がオフし、第2のn
チャネル型トランジスタ703はオンになるため、ノードS0bはHレベルとなる。この
とき、第2の回路群604において、第2のpチャネル型トランジスタ704はオフし、
第3のnチャネル型トランジスタ705はオンになる。第4のnチャネル型トランジスタ
706はオンになるため、ノードS1はLレベルを出力する。
【0078】
次に図10(B)において、期間T3では、第1の回路群603において、クロック信
号CKがLレベル、ノードS0がHレベルとなり、第1のpチャネル型トランジスタ70
1はオフになる。第1のnチャネル型トランジスタ202がオンし、第2のnチャネル型
トランジスタはオフするため、ノードS0bは電気的に浮遊状態となる。このとき、ノー
ドS0bの電位は期間T3の前の期間である期間T2のノードS0bの電位であるHレベ
ルの電位が保持される。そして、このとき、第2の回路群604において、第2のpチャ
ネル型トランジスタ704はオフし、第3のnチャネル型トランジスタ705はオンし、
第4のnチャネル型トランジスタ706はオフになる。このとき、ノードS1は電気的に
浮遊状態となり、ノードS1の電位は期間T1の前の期間である期間T0のノードS1の
電位であるHレベルの電位が保持されるため、ノードS1はHレベルを出力する。
【0079】
なお、第2のレジスタ602においては、反転クロック信号CKb、上述の第1のレジ
スタ601におけるノードS1の電位によって動作が決定される。第2のレジスタ102
における各トランジスタの動作については、クロック信号と反転クロック信号が反転、つ
まりHレベルとLレベルが反転した関係にあり、第1のレジスタ101の各トランジスタ
のT0〜T3の期間のいずれかの動作と同様であるためここでは詳述しない。
【0080】
また、本発明と同様の動作を行う回路構成であれば特にトランジスタの極性は問わない
。例えば、各トランジスタの極性を反転させたい場合には、各トランジスタに入力される
信号を反転して入力すればよい。そのため、本実施の形態のトランジスタの極性、クロッ
ク信号等に特に限定されない。
【0081】
なお、本発明におけるシフトレジスタとして動作する半導体回路は、ノードS0とノー
ドS1の否定和をとるためのNOR(ノア)回路によって、CK信号の半周期分遅れた信
号を順次とりだしていく。取り出される信号はCK信号の立ち上がり(本明細書では、信
号がLレベルからHレベルに変化する動作を立ち上がりと呼ぶ)によって、信号を取り出
すため、トランジスタのゲートへの充放電にかかる信号の波形の遅延や鈍りの問題の影響
を受けることのない信号を画素部に出力することができる。
【0082】
以上の様に、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を用いることで、入力
信号SPに対して、CK信号の半周期分遅れた信号を作り出すことができる。そして、本
発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を複数接続することにより、シフトレジ
スタ回路を構成することができる。
【0083】
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路は、クロック信号CKの振幅が第2
のnチャネル型トランジスタ703の閾値よりも大きな振幅であればよく、従来のシフト
レジスタとして動作する半導体回路に比べ、消費電力の低減を図ることができる。
【0084】
以上に説明したシフトレジスタは、レベルシフト部を設けなくても良好に動作する。従
って、基板上における駆動回路の占有面積を低減することができ、基板面を有効に活用す
ることができるものである。また、以上に説明したシフトレジスタとして動作する半導体
回路は、クロック信号の振幅を電源電圧の電位より小さくしても閾値バラツキ等の影響を
非常に受けにくく良好に動作させることができるものである。
【0085】
なお、本実施形態は、本明細書中の実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせて実施
することが可能である。
【実施例1】
【0086】
図11(A)において、基板1107上に、複数の画素1101がマトリクス状に配置
された画素部1102を有し、画素部1102の周辺には、信号線駆動回路1103、第
1の走査線駆動回路1104及び第2の走査線駆動回路1105を有する。これらの駆動
回路は、FPC1106を介して外部より信号が供給される。
【0087】
図11(B)には、第1の走査線駆動回路1104及び第2の走査線駆動回路1105
の構成を示す。第1の走査線駆動回路1104、第2の走査線駆動回路1105は、シフ
トレジスタ1114、バッファ1115を有する。また、図11(C)には、信号線駆動
回路1103の構成を示す。信号線駆動回路1103はシフトレジスタ1111、第1の
ラッチ回路1112、第2のラッチ回路1113、バッファ1117を有する。
【0088】
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路は、上記シフトレジスタ1111、
及びシフトレジスタ1114に適用することができる。本発明のシフトレジスタとして動
作する半導体回路を適用することによって、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆
動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフ
トレジスタとして正しく動作することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動
作する半導体回路を適用することによって、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が
流れることもなく消費電力を低減することができる。また、本発明のシフトレジスタとし
て動作する半導体回路を適用することによって、半導体回路を構成するトランジスタ数を
従来のシフトレジスタ回路よりも少なくできるため、高い歩留まりが期待できる。また、
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、レベルシフ
ト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動
作する半導体回路の専有面積を低減させることができる。
【0089】
なお、走査線駆動回路と信号線駆動回路の構成は、上記記載に限定されず、例えばサン
プリング回路やレベルシフタなどを具備していてもよい。また、上記駆動回路以外に、C
PUやコントローラなどの回路を基板1107に一体形成してもよい。そうすると、接続
する外部回路(IC)の個数が減少し、軽量、薄型がさらに図れるため、携帯端末などに
は特に有効である。
【0090】
また本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせ
て実施することが可能である。
【実施例2】
【0091】
以下に本発明の半導体回路を構成するnチャネル型トランジスタ及びpチャネル型トラ
ンジスタを、絶縁表面を有する基板上に薄膜トランジスタ(TFT)で作製する例につい
て、作製手順を簡略に図12〜14を用いて示す。図12〜14に示す構成を具備するア
クティブマトリクス型表示装置は液晶表示装置やEL(Electro Lumines
cence)素子を用いた表示装置を実現することを可能とするものである。
【0092】
まず、図12(A)に示すように、コーニング社の#7059ガラスや#1737ガラ
スなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどの
ガラス基板401上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの
絶縁膜から成るブロッキング層402を形成する。例えば、プラズマCVD法でSiH
、NH、NOから作製される酸化窒化シリコン膜を10〜200nm(好ましくは5
0〜100nm)形成し、同様にSiH、NOから作製される酸化窒化水素化シリコ
ン膜を50〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに積層形成する。本実
施例ではブロッキング層402を2層構造として示したが、絶縁膜の単層膜または2層以
上積層させた構造として形成しても良い。
【0093】
島状に分割された半導体層403〜406は、非晶質構造を有する半導体膜を、レーザ
ーアニール法やファーネスアニール炉を用いた熱処理により結晶構造を有する半導体膜(
以下、結晶質半導体膜という)で形成する。熱処理には、加熱炉、レーザ照射、若しくは
レーザ光の代わりにランプから発する光の照射(以下、ランプアニールと表記する)、又
はそれらを組み合わせて用いることができる。この島状の半導体層403〜406の厚さ
は25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材
料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金な
どで形成すると良い。
【0094】
レーザーアニール法での結晶質半導体膜を作製には、連続発振型のレーザビーム(CW
レーザビーム)やパルス発振型のレーザビーム(パルスレーザビーム)を用いることがで
きる。ここで用いることができるレーザビームは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレ
ーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO
)、YAlO、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YV
、YAlO、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、E
r、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラス
レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レ
ーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができ
る。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第2高調波から第4高調波
のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Nd:Y
VOレーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355
nm)を用いることができる。このときレーザのエネルギー密度は0.01〜100MW
/cm程度(好ましくは0.1〜10MW/cm)が必要である。そして、走査速度
を10〜2000cm/sec程度として照射する。
【0095】
なお、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO)、YAlO
、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YVO、YAlO
、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Ta
のうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arイオンレーザ、ま
たはTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Qスイッチ動作や
モード同期などを行うことによって10MHz以上の発振周波数でパルス発振をさせるこ
とも可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜
がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される
。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固
液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結
晶粒を得ることができる。
【0096】
媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質
を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの
円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作るこ
とが可能である。
【0097】
発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結
晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上には
ある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさ
を著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が期待できる。
【0098】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成する
ことが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進
行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で
発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビーム
は射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整
形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形する
ことによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得
ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長
辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。
【0099】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニ
ールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その
両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。
【0100】
次いで、島状の半導体層403〜406を覆うゲート絶縁膜407を形成する。ゲート
絶縁膜407はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜150nmとし
てシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、120nmの厚さで酸化窒化シリコ
ン膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜407はこのような酸化窒化シリコン膜に限定され
るものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【0101】
そして、ゲート絶縁膜407上にゲート電極を形成するための第1の導電膜408aと
第2の導電膜408bとを形成する。本実施例では、第1の導電膜408aを窒化タンタ
ルまたはチタンで50〜100nmの厚さに形成し、第2の導電膜408bをタングステ
ンで100〜300nmの厚さに形成する。これらの材料は、窒素雰囲気中における40
0〜600℃の熱処理でも安定であり、抵抗率が著しく増大することがない。
【0102】
次に図12(B)に示すように、レジストによるマスク409を形成し、ゲート電極を
形成するための第1のエッチング処理を行う。エッチング方法に限定はないが、好適には
ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ
)エッチング法を用いる。エッチング用ガスにCFとClを混合し、0.5〜2Pa
、好ましくは1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力
を投入してプラズマを生成して行う。基板側(試料ステージ)にも100WのRF(13
.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。CFとCl
を混合した場合にはタングステン膜、窒化タンタル膜及びチタン膜の場合でも、それぞ
れ同程度の速度でエッチングすることができる。
【0103】
上記エッチング条件では、レジストによるマスクの形状と、基板側に印加するバイアス
電圧の効果により端部をテーパー形状とすることができる。テーパー部の角度は25〜4
5度となるようにする。また、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするため
には、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。タングステンに対
する酸化窒化シリコン膜の選択比は2〜4(代表的には3)であるので、オーバーエッチ
ング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面は20〜50nm程度エッチングされ
る。こうして、第1のエッチング処理により第1の導電膜と第2の導電膜から成る第1の
形状の導電層410〜415(第1の導電膜410a〜415aと第2の導電膜410b
〜415b)を形成する。416はゲート絶縁膜であり、第1の形状の導電層で覆われな
い領域は20〜50nm程度エッチングされ薄くなる。
【0104】
そして図12(C)に示すように、第1のドーピング処理を行いn型の不純物(ドナー
)をドーピングする。ドーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法で行う。
イオンドープ法の条件はドーズ量を1×1013〜5×1014/cmとして行う。n
型を付与する不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン(P)または砒素(
As)を用いる。この場合、加速電圧を制御(例えば、20〜60keV)して、第1の
形状の導電層をマスクとして利用する。こうして、第1の不純物領域417〜420を形
成する。例えば、第1の不純物領域417〜420おけるn型の不純物の濃度は1×10
20〜1×1021/cmの範囲で形成する。
【0105】
図13(A)で示す第2のエッチング処理は、同様にICPエッチング装置を用い、エ
ッチングガスにCFとClとOを混合して、1Paの圧力でコイル型の電極に50
0WのRF電力(13.56MHz)を供給してプラズマを生成する。基板側(試料ステ
ージ)には50WのRF(13.56MHz)電力を投入し、第1のエッチング処理に比
べ低い自己バイアス電圧を印加する。このような条件によりタングステン膜を異方性エッ
チングし、第1の導電層である窒化タンタル膜またはチタン膜を残存させるようにする。
こうして、第2の形状の導電層421〜426(第1の導電膜421a〜426aと第2
の導電膜421b〜426b)を形成する。ゲート絶縁膜は第2の形状の導電層421〜
426で覆われない領域はさらに20〜50nm程度エッチングされて膜厚が薄くなる。
【0106】
次いで、第2のドーピング処理を行う。第1のドーピング処理よりもドーズ量を下げ高
加速電圧の条件でn型の不純物(ドナー)をドーピングする。例えば、加速電圧を70〜
120keVとし、1×1013/cmのドーズ量で行い、図12(C)で島状の半導
体層に形成された第1の不純物領域の内側に第2の不純物領域427〜430を形成する
。このドーピングは、第2の導電膜423b〜426bを不純物元素に対するマスクとし
て用い、第1の導電膜423a〜426aの下側の領域に不純物元素が添加されるように
ドーピングする。この不純物領域は、第1の導電膜423a〜426aがほぼ同じ膜厚で
残存していることから、第2の形状の導電層に沿った方向における濃度分布の差は小さく
、1×1017〜1×1019/cmの濃度でn型の不純物(ドナー)が含まれるよう
に形成する。
【0107】
そして、図13(B)に示すように、第3のエッチング処理を行い、ゲート絶縁膜のエ
ッチング処理を行う。その結果、第1の導電膜421a〜426aもエッチングされ、端
部が後退して小さくなり、第3の形状の導電層431〜436(第1の導電膜431a〜
436aと第2の導電膜431b〜436b)が形成される。437は残存するゲート絶
縁膜であり、エッチングをさらに進めて半導体層の表面を露出させても良い。
【0108】
pチャネル型TFTに対しては、図13(C)に示すように、レジストマスク438、
439を形成し、pチャネル型TFTを形成する島状の半導体層にp型の不純物(アクセ
プタ)をドーピングする。p型の不純物(アクセプタ)は13族に属する元素から選ばれ
、典型的にはボロン(B)を用いる。第3の不純物領域440a〜440cの不純物濃度
は2×1020〜2×1021/cmとなるようにする。第3の不純物領域にはリンが
添加されているが、それ以上の濃度でボロンを添加して導電型を反転させておく。
【0109】
以上までの工程で半導体層に不純物領域が形成される。図13において、第3の形状の
導電層433〜435はゲート電極となり、第3の形状の導電層436は容量配線となる
。また、第3の形状の導電層431、432はソース線などの配線を形成する。
【0110】
次に、図14(A)では最初に、窒化シリコン膜(SiN:H)または酸化窒化シリコ
ン膜(SiN:H)から成る第1の絶縁膜441をプラズマCVD法で形成する。
そして導電型の制御を目的としてそれぞれの島状の半導体層に添加された不純物元素を活
性化する工程を行う。活性化はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行うことが
好ましい。その他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA
法)を適用することもできる。熱アニール法では酸素濃度が1ppm以下、好ましくは0
.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜600℃で行う
ものであり、本実施例では550℃で4時間の熱処理を行う。
【0111】
その後、第1の絶縁膜441上に窒化シリコン膜(SiN:H)または酸化窒化シリコ
ン膜(SiN:H)から成る第2の絶縁膜442を形成する。そして、350〜5
00℃で熱処理を行う。第2の絶縁膜442から放出される水素により半導体膜の水素化
を行う。
【0112】
さらに、図14(B)で示すように有機樹脂からなる第3の絶縁膜443を約1000
nmの厚さに形成する。有機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド
等を使用することができる。有機樹脂膜を用いることの利点は、成膜方法が簡単である点
や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる点などが上げられる
。なお上述した以外の有機樹脂膜を用いることもできる。ここでは、基板に塗布後、熱重
合するタイプのポリイミドを用い、300℃で焼成して形成する。
【0113】
次に、第3の絶縁膜443、第2の絶縁膜442、第1の絶縁膜441に、コンタクト
ホールを形成し、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)などを用い
て、接続電極451及びソースまたはドレイン配線444〜447を形成する。また、画
素部においては、第1の画素電極450、ゲート配線449、接続電極448を形成する

【0114】
こうして、同一の基板上にpチャネル型TFT453とnチャネル型TFT454が形
成される。図14(B)ではpチャネル型TFT453とnチャネル型TFT454の断
面図のみを示しているが、これらのTFTを用いて、本発明の半導体回路を具備するゲー
ト信号線駆動回路、ソース信号線駆動回路を同一基板上に一体に形成することができる。
【0115】
本実施例で説明した薄膜トランジスタの構造はあくまで一実施例であり、図12〜14
に示した作製工程及び構造に限定される必要はない。公知の薄膜トランジスタ作製方法に
よって、本発明の半導体回路を同一基板上に一体に形成することができる。そしてこのよ
うな回路は、薄膜トランジスタで構成されることによりガラス基板などの面積の大きい基
板上に安価に形成できるため、表示装置の大面積化、低コスト化が可能である。また併せ
て、ゲート信号線駆動回路、ソース信号線駆動回路に、本発明のシフトレジスタとして動
作する半導体回路を適用することによって、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆
動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフ
トレジスタとして正しく動作することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動
作する半導体回路を適用することによって、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が
流れることもなく消費電力を低減することができる。また、本発明のシフトレジスタとし
て動作する半導体回路を適用することによって、半導体回路を構成するトランジスタ数を
従来のシフトレジスタ回路よりも少なくできるため、高い歩留まりが期待できる。また、
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、レベルシフ
ト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動
作する半導体回路の専有面積を低減させることができる。
【0116】
また本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせ
て実施することが可能である。
【実施例3】
【0117】
本実施例では、アクティブマトリクス基板から、アクティブマトリクス型液晶表示装置
を作製する工程を説明する。図15に示すように、図14(B)の状態の基板上に層間膜
461、462を形成し、その上に第2の画素電極463を形成し、その上に配向膜55
1を形成する。本実施例では配向膜としてポリイミド膜を用いる。また、対向基板552
には、透明導電膜553と、配向膜554とを形成する。なお、対向基板には必要に応じ
てカラーフィルターや遮蔽膜を形成しても良い。
【0118】
次に、配向膜を形成した後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角
を持って配向するように調節する。そして、画素部と、駆動回路が形成されたアクティブ
マトリクス基板と対向基板とを、公知のセル組み工程によってシール材やスペーサ(共に
図示せず)などを介して貼りあわせる。
【0119】
その後、両基板の間に液晶505を注入し、封止材(図示せず)によって完全に封止す
る。液晶には公知の液晶材料を用いれば良い。このようにして図15に示すアクティブマ
トリクス型液晶表示装置が完成する。
【0120】
次に、このアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を、図16の斜視図を用いて説
明する。アクティブマトリクス基板は、ガラス基板1601上に形成された、画素部16
02と、ゲート側駆動回路1603と、ソース側駆動回路1604で構成される。画素部
の画素TFT1605はnチャネル型TFTであり、画素電極1606及び保持容量16
07に接続される。
【0121】
また、周辺に設けられる駆動回路は本発明の半導体回路を基本として構成されている。
ゲート側駆動回路1603と、ソース側駆動回路1604はそれぞれゲート配線1608
とソース配線1609で画素部1602に接続されている。また、FPC1610が接続
された外部入出力端子1611には駆動回路まで信号を伝達するための入出力配線161
2(接続配線)、入出力配線1613が設けられている。また、1614は対向基板であ
る。
【0122】
本実施例で説明したアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成はあくまで一実施例で
あり、図15、図16に示した構造に限定される必要はない。公知のアクティブマトリク
ス型液晶表示装置の作製方法によって、本発明の半導体回路をアクティブマトリクス型液
晶表示装置の駆動回路部に実装することができる。そして本発明の半導体回路を具備する
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、薄膜トランジスタで構成されることによりガラ
ス基板などの面積の大きい基板上に安価に形成できるため、表示装置の大面積化、低コス
ト化が可能である。また併せて、ゲート信号線駆動回路、ソース信号線駆動回路に、本発
明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、クロック信号の
振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい
振幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正しく動作することができる。また、本発
明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、高電位電源と低
電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減することができる。また、
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、半導体回路
を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少なくできるため、高い歩
留まりが期待できる。また、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用す
ることによって、レベルシフト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上にお
けるシフトレジスタとして動作する半導体回路の専有面積を低減させることができる。
【0123】
なお、本明細書中では図16に示した半導体装置をアクティブマトリクス型液晶表示装
置と呼んでいるが、図16に示すようにFPCまで取り付けられた液晶パネルのことを一
般的には液晶モジュールという。従って、本実施例でいうアクティブマトリクス型液晶表
示装置を液晶モジュールと呼んでも差し支えない。
【0124】
また本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせ
て実施することが可能である。
【実施例4】
【0125】
本実施例では、本発明の半導体回路を具備する発光装置の一形態に相当するパネルの外
観について、図17を用いて説明する。図17(A)は、第1の基板上に形成されたトラ
ンジスタ及び発光素子を、第2の基板との間にシール材によって封止した、パネルの上面
図であり、図17(B)は、図17(A)のA−A’における断面図に相当する。
【0126】
第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第
1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005とを囲むようにして、シ
ール材4020が設けられている。また画素部4002と、信号線駆動回路4003と、
第1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005の上に、第2の基板4
006が設けられている。よって画素部4002と、信号線駆動回路4003と、第1の
走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005とは、第1の基板4001と
シール材4020と第2の基板4006とによって、充填材4007と共に密封されてい
る。
【0127】
また第1の基板4001上に設けられた画素部4002と、信号線駆動回路4003と
、第1の走査線駆動回路4004と、第2の走査線駆動回路4005とは、トランジスタ
を複数有しており、図17(B)では、信号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ
4008と、画素部4002に含まれる駆動用トランジスタ4009及びスイッチング用
トランジスタ4010とを例示している。
【0128】
また4011は発光素子に相当し、駆動用トランジスタ4009のドレインと接続され
ている配線4017の一部が、発光素子4011の第1の電極として機能する。また透明
導電膜が、発光素子4011の第2の電極4012として機能する。なお発光素子401
1の構成は、本実施例に示した構成に限定されない。発光素子4011から取り出す光の
方向や、駆動用トランジスタ4009の極性などに合わせて、発光素子4011の構成は
適宜変えることができる。
【0129】
また信号線駆動回路4003、第1の走査線駆動回路4004、第2の走査線駆動回路
4005または画素部4002に与えられる各種信号及び電圧は、図17(B)に示す断
面図では図示されていないが、引き出し配線4014及び4015を介して、接続端子4
016から供給されている。
【0130】
本実施例では、接続端子4016が、発光素子4011が有する第2の電極4012と
同じ導電膜から形成されている。また、引き出し配線4014は、配線4017と同じ導
電膜から形成されている。また引き出し配線4015は、駆動用トランジスタ4009、
スイッチング用トランジスタ4010、トランジスタ4008がそれぞれ有するゲートと
、同じ導電膜から形成されている。
【0131】
接続端子4016は、FPC4018が有する端子と、異方性導電膜4019を介して
電気的に接続されている。
【0132】
なお、第1の基板4001、第2の基板4006としては、ガラス、金属(代表的には
ステンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとして
は、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)板、P
VF(ポリビニルフルオライド)フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムま
たはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフ
ィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【0133】
但し、発光素子4011からの光の取り出し方向に位置する第2の基板4006は、透
光性を有していなければならない。よって第2の基板4006は、ガラス板、プラスチッ
ク板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用い
る。
【0134】
また、充填材4007としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル
、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはEV
A(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒素
を用いた。
【0135】
また、周辺に設けられる駆動回路は本発明の半導体回路を基本として構成されている。
第1の走査線駆動回路4004、第2の走査線駆動回路4005と、信号線駆動回路40
03はそれぞれゲート配線とソース配線で画素部に接続されている。
【0136】
本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例と組み合わせて実施することができる。
【0137】
本実施例で説明した発光装置の構成はあくまで一実施例であり、図17に示した構造に
限定される必要はない。公知の発光装置の作製方法によって、本発明の半導体回路を発光
装置の駆動回路部に実装することができる。そして本発明の半導体回路を具備する発光装
置は、薄膜トランジスタで構成されることによりガラス基板などの面積の大きい基板上に
安価に形成できるため、表示装置の大面積化、低コスト化が可能である。また併せて、ゲ
ート信号線駆動回路、ソース信号線駆動回路に、本発明のシフトレジスタとして動作する
半導体回路を適用することによって、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する
高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジ
スタとして正しく動作することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動作する
半導体回路を適用することによって、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れる
こともなく消費電力を低減することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動作
する半導体回路を適用することによって、半導体回路を構成するトランジスタ数を従来の
シフトレジスタ回路よりも少なくできるため、高い歩留まりが期待できる。また、本発明
のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、レベルシフト部を
特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動作する
半導体回路の専有面積を低減させることができる。
【0138】
なお、本明細書中では図17に示した半導体装置をアクティブマトリクス型発光装置と
呼んでいるが、図17(A)に示すようにFPCまで取り付けられたEL素子を用いたパ
ネルのことを本明細書ではELモジュールという。
【0139】
また本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせ
て実施することが可能である。
【実施例5】
【0140】
以下に本発明の半導体回路を構成するNチャネル型トランジスタ及びPチャネル型トラ
ンジスタを単結晶基板上に作製する例について、簡略に図18を用いて示す。
【0141】
まず、単結晶シリコンからなるシリコン基板1901を用意する。そして、シリコン基
板の主面(素子形成面または回路形成面)の第1の素子形成領域にn型ウェル1902を
、第2の素子形成領域にp型ウェル1903をそれぞれ選択的に形成する。
【0142】
次いで、第1の素子形成領域と第2の素子形成領域とを区画するための素子分離領域と
なるフィールド酸化膜1904を形成する。フィールド酸化膜1904は厚い熱酸化膜で
あり、公知のLOCOS法を用いて形成すればよい。なお、素子分離法は、LOCOS法
に限定されず、例えば素子分離領域はトレンチ分離法を用いてトレンチ構造を有していて
もよいし、LOCOS構造とトレンチ構造の組み合わせであってもよい。
【0143】
次いで、シリコン基板の表面を、例えば熱酸化させることによってゲート絶縁膜を形成
する。ゲート絶縁膜は、CVD法を用いて形成してもよく、酸化窒化珪素膜や酸化珪素膜
や窒化珪素膜やそれらの積層膜を用いることができる。例えば、熱酸化により得られる膜
厚5nmの酸化珪素膜とCVD法で得られる膜厚10nm〜15nmの酸化窒化珪素膜の
積層膜を形成する。
【0144】
次いで、ポリシリコン層1905b、1906bとシリサイド層1905a、1906
aとの積層膜を全面に形成し、リソグラフィ技術およびドライエッチング技術に基づき積
層膜をパターニングすることによってゲート絶縁膜上にポリサイド構造を有するゲート電
極1905、1906を形成する。ポリシリコン層1905b、1906bは低抵抗化す
るために予め、1021/cm程度の濃度でリン(P)をドープしておいても良いし、
ポリシリコン膜を形成した後で濃いn型不純物を拡散させても良い。また、シリサイド層
1905a、1906aを形成する材料はモリブデンシリサイド(MoSix)、タング
ステンシリサイド(WSix)、タンタルシリサイド(TaSix)、チタンシリサイド
(TiSix)などを適用することが可能であり、公知の方法に従い形成すれば良い。
【0145】
次いで、エクステンション領域を形成するために、ゲート絶縁膜を介してシリコン半導
体基板にイオン注入を行う。本実施例においては、各ソース領域およびドレイン領域とチ
ャネル形成領域との間に形成された不純物領域をエクステンション領域と呼ぶ。エクステ
ンション領域1907、1908の不純物濃度は、ソース領域およびドレイン領域の不純
物濃度よりも低い場合もあるし、同等の場合もあるし、高い場合もある。即ち、エクステ
ンション領域の不純物濃度は、半導体装置に要求される特性に基づいて決定すればよい。
【0146】
本実施例は、pチャネル型FETを形成すべき第1の素子形成領域をレジスト材料で被
覆し、n型不純物であるヒ素(As)やリン(P)をシリコン基板に注入する。また、n
チャネル型FETを形成すべき第2の素子形成領域をレジスト材料で被覆し、p型不純物
であるボロン(B)をシリコン基板に注入する。
【0147】
次いで、イオン注入された不純物の活性化および、イオン注入によって発生したシリコ
ン基板における結晶欠陥を回復するために、第1回目の活性化処理を行う。Siの融点程
度の温度まで半導体基板を加熱して活性化する。
【0148】
次いで、ゲート電極の側壁にサイドウォール1909、1910を形成する。例えば酸
化珪素からなる絶縁材料層を全面にCVD法にて体積させ、かかる絶縁材料層をエッチバ
ックすることによってサイドウォールを形成すればよい。エッチバックの際に自己整合的
にゲート絶縁膜を選択的に除去してもよい。また、エッチバック後にゲート絶縁膜のエッ
チングを行ってもよい。こうして、ゲート電極の幅と、そのゲート電極の側壁の両側に設
けられたサイドウォールの幅とを合計した幅を有するゲート絶縁膜1911、1912が
形成される。
【0149】
次いで、ソース領域およびドレイン領域を形成するために、露出したシリコン基板にイ
オン注入を行う。pチャネル型FETを形成すべき第1の素子形成領域をレジスト材料で
被覆し、n型不純物であるヒ素(As)やリン(P)をシリコン基板に注入してソース領
域1913及びドレイン領域1914を形成する。また、nチャネル型FETを形成すべ
き第2の素子形成領域をレジスト材料で被覆し、p型不純物であるボロン(B)をシリコ
ン基板に注入してソース領域1915及びドレイン領域1916を形成する。
【0150】
次いで、イオン注入された不純物の活性化および、イオン注入によって発生したシリコ
ン基板における結晶欠陥を回復するために、第2回目の活性化処理を行う。
【0151】
そして、活性化後に層間絶縁膜やプラグ電極やメタル配線等を形成する。第1の層間絶
縁膜1917は、プラズマCVD法や減圧CVD法を用いて酸化シリコン膜や酸化窒化シ
リコン膜などで100〜2000nmの厚さに形成する。さらにその上にリンガラス(P
SG)、あるいはボロンガラス(BSG)、もしくはリンボロンガラス(PBSG)の第
2の層間絶縁膜1918が形成する。第2の層間絶縁膜1918は、平坦性を上げるため
、スピンコート法や常圧CVD法で作製する。
【0152】
ソース電極1919、1921、及びドレイン電極1920、1922は、第1の層間
絶縁膜1917および第2の層間絶縁膜1918にそれぞれのFETのソース領域及びド
レイン領域に達するコンタクトホールを形成した後に形成するもので、低抵抗材料として
通常良く用いられるアルミニウム(Al)を用いると良い。また、Alとチタン(Ti)
の積層構造としても良い。
【0153】
また、ここでは図示していないが、第1の層間絶縁膜1917および第2の層間絶縁膜
1918にゲート電極に達するコンタクトホールが設けられ、第1の層間絶縁膜上に設け
られている配線と電気的に接続する電極が形成する。
【0154】
最後に、パッシベーション膜1923と第3の層間絶縁膜1924を形成する。図18
において向かって左側がpチャネル型トランジスタ1925であり、右側がnチャネル型
トランジスタ1926である。
【0155】
パッシベーション膜1923は、プラズマCVD法で窒化シリコン膜、または酸化シリ
コン膜、あるいは窒化酸化シリコン膜で形成されている。さらに、第3の層間絶縁膜19
24は有機樹脂材料で1μm〜2μmの厚さに形成する。有機樹脂材料として、ポリイミ
ド、ポリアミド、アクリル、ベンゾシクロブテン(BCB)などを用いることができる。
有機樹脂膜を用いることの利点は、膜の形成方法が簡単である点や、比誘電率が低いので
寄生容量を低減できる点、平坦化するのに適している点などがある。勿論、上述した以外
の有機樹脂膜を用いても良い。
【0156】
このようにして、pチャネル型トランジスタ1925とnチャネル型トランジスタ19
26が完成する。本実施例で説明したトランジスタの構成はあくまで一実施例であり、図
18に示した作製工程及び構造に限定される必要はない。公知の単結晶基板上へのトラン
ジスタ作製方法によって、本発明の半導体回路を単結晶基板上に形成することができる。
そしてこのような回路は、単結晶基板に構成されることにより高速動作が可能であり、ま
た、駆動電圧を低くして低消費電力化をすることができる。また併せて、ゲート信号線駆
動回路、ソース信号線駆動回路に、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を
適用することによって、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と
低電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正
しく動作することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を
適用することによって、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消
費電力を低減することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回
路を適用することによって、半導体回路を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジス
タ回路よりも少なくできるため、高い歩留まりが期待できる。また、本発明のシフトレジ
スタとして動作する半導体回路を適用することによって、レベルシフト部を特に設けなく
ても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動作する半導体回路の
専有面積を低減させることができる。
【実施例6】
【0157】
本発明の半導体装置を具備する電子機器として、テレビ受像器、ビデオカメラ、デジタ
ルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオー
ディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、
携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的
にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、
その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器
の具体例を図19、図20、図21(A)〜図21(B)、図22(A)〜図22(B)
、図23、図24(A)〜図24(E)に示す。
【0158】
図19は表示パネル5001と、回路基板5011を組み合わせたELモジュールを示
している。回路基板5011には、コントロール回路5012や信号分割回路5013な
どが形成されており、接続配線5014によって表示パネル5001と電気的に接続され
ている。
【0159】
この表示パネル5001には、複数の画素が設けられた画素部5002と、走査線駆動
回路5003、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路5004を備えて
いる。なおELモジュールを作製する場合は上記実施例を用いて画素部5002の画素を
構成する半導体装置を作製すればよい。また、走査線駆動回路5003や信号線駆動回路
5004等制御用駆動回路部を、上記実施例により形成されたTFTを用いて作製するこ
とが可能である。以上のように、図19に示すELモジュールテレビを完成させることが
できる。
【0160】
図20は、ELテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ5101
は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路5102と、そこから
出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路510
3と、その映像信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路501
2により処理される。コントロール回路5012は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号
が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路5013を設け、入力
デジタル信号をm個に分割して供給する構成としても良い。
【0161】
チューナ5101で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路5105に送ら
れ、その出力は音声信号処理回路5106を経てスピーカー5107に供給される。制御
回路5108は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部5109から受け、チュ
ーナ5101や音声信号処理回路5106に信号を送出する。
【0162】
図21(A)に示すように、ELモジュールを筐体5201に組みこんで、テレビ受像
機を完成させることができる。ELモジュールにより、表示画面5202が形成される。
また、スピーカー5203、操作スイッチ5204などが適宜備えられている。
【0163】
また図21(B)に、ワイヤレスで信号受信が可能であり、且つディスプレイのみを持
ち運び可能なテレビ受像器を示す。筐体5212にはバッテリー及び信号受信器が内蔵さ
れており、そのバッテリーで表示部5213やスピーカー部5217を駆動させる。バッ
テリーは充電器5210で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器5210は映
像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信する
ことができる。筐体5212は操作キー5216によって制御する。また、図21(B)
に示す装置は、操作キー5216を操作することによって、筐体5212から充電器52
10に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作
キー5216を操作することによって、筐体5212から充電器5210に信号を送り、
さらに充電器5210が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の
電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。
【0164】
本発明の半導体装置を図19、図20、図21(A)〜図21(B)に示すテレビ受像
器のゲート信号線駆動回路、ソース信号線駆動回路に、本発明のシフトレジスタとして動
作する半導体回路を適用することによって、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆
動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフ
トレジスタとして正しく動作することができる。また、本発明のシフトレジスタとして動
作する半導体回路を適用することによって、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が
流れることもなく消費電力を低減することができる。また、本発明のシフトレジスタとし
て動作する半導体回路を適用することによって、半導体回路を構成するトランジスタ数を
従来のシフトレジスタ回路よりも少なくできるため、高い歩留まりが期待できる。また、
本発明のシフトレジスタとして動作する半導体回路を適用することによって、レベルシフ
ト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動
作する半導体回路の専有面積を低減させることができる。そのため、安定した動作を表示
する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品を顧客に提供することがで
きる。
【0165】
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【0166】
図22(A)は表示パネル5301とプリント配線基板5302を組み合わせたモジュ
ールを示している。表示パネル5301は、複数の画素が設けられた画素部5303と、
第1の走査線駆動回路5304、第2の走査線駆動回路5305と、選択された画素にビ
デオ信号を供給する信号線駆動回路5306を備えている。
【0167】
プリント配線基板5302には、コントローラ5307、中央処理装置5308(CP
U)、メモリ5309、電源回路5310、音声処理回路5311及び送受信回路531
2などが備えられている。プリント配線基板5302と表示パネル5301は、フレキシ
ブル配線基板5313(FPC)により接続されている。フレキシブル配線基板5313
には、容量素子、バッファ回路などを設け、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の
立ち上がりが鈍ったりすることを防ぐ構成としても良い。また、コントローラ5307、
音声処理回路5311、メモリ5309、CPU5308、電源回路5310などは、C
OG(Chip On Glass)方式を用いて表示パネル5301に実装することも
できる。COG方式により、プリント配線基板5302の規模を縮小することができる。
【0168】
プリント配線基板5302に備えられたインターフェース部5314(I/F部)を介
して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行うた
めのアンテナ用ポート5315が、プリント配線基板5302に設けられている。
【0169】
図22(B)は、図22(A)に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュー
ルは、メモリ5309としてVRAM5316、DRAM5317、フラッシュメモリ5
318などが含まれている。VRAM5316にはパネルに表示する画像のデータが、D
RAM5317には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラ
ムが記憶されている。
【0170】
電源回路5310は、表示パネル5301、コントローラ5307、CPU5308、
音声処理回路5311、メモリ5309、送受信回路5312を動作させる電力を供給す
る。またパネルの仕様によっては、電源回路5310に電流源が備えられている場合もあ
る。
【0171】
CPU5308は、制御信号生成回路5320、デコーダ5321、レジスタ5322
、演算回路5323、RAM5324、CPU5308用のインターフェース5319な
どを有している。インターフェース5319を介してCPU5308に入力された各種信
号は、一旦レジスタ5322に保持された後、演算回路5323、デコーダ5321など
に入力される。演算回路5323では、入力された信号に基づき演算を行い、各種命令を
送る場所を指定する。一方デコーダ5321に入力された信号はデコードされ、制御信号
生成回路5320に入力される。制御信号生成回路5320は入力された信号に基づき、
各種命令を含む信号を生成し、演算回路5323において指定された場所、具体的にはメ
モリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307など
に送る。
【0172】
メモリ5309、送受信回路5312、音声処理回路5311、コントローラ5307
は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
【0173】
入力手段5325から入力された信号は、I/F部5314を介してプリント配線基板
5302に実装されたCPU5308に送られる。制御信号生成回路5320は、ポイン
ティングデバイスやキーボードなどの入力手段5325から送られてきた信号に従い、V
RAM5316に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ
5307に送付する。
【0174】
コントローラ5307は、パネルの仕様に合わせてCPU5308から送られてきた画
像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル5301に供給する。またコントロ
ーラ5307は、電源回路5310から入力された電源電圧やCPU5308から入力さ
れた各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電
圧(AC Cont)、切り替え信号L/Rを生成し、表示パネル5301に供給する。
【0175】
送受信回路5312では、アンテナ5328において電波として送受信される信号が処
理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage
Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Fil
ter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路5312において
送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU5308からの命令に従って、音
声処理回路5311に送られる。
【0176】
CPU5308の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路53
11において音声信号に復調され、スピーカー5327に送られる。またマイク5326
から送られてきた音声信号は、音声処理回路5311において変調され、CPU5308
からの命令に従って、送受信回路5312に送られる。
【0177】
コントローラ5307、CPU5308、電源回路5310、音声処理回路5311、
メモリ5309を、本実施例のパッケージとして実装することができる。本実施例は、ア
イソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled O
scillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランな
どの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。
【0178】
図23は、図22(A)〜図22(B)に示すモジュールを含む携帯電話機の一態様を
示している。表示パネル5301はハウジング5330に脱着自在に組み込まれる。ハウ
ジング5330は表示パネル5301のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更するこ
とができる。表示パネル5301を固定したハウジング5330はプリント基板5331
に嵌着されモジュールとして組み立てられる。
【0179】
表示パネル5301はFPC5313を介してプリント基板5331に接続される。プ
リント基板5331には、スピーカー5332、マイクロフォン5333、送受信回路5
334、CPU及びコントローラなどを含む信号処理回路5335が形成されている。こ
のようなモジュールと、入力手段5336、バッテリー5337、アンテナ5340を組
み合わせ、筐体5339に収納する。表示パネル5301の画素部は筐体5339に形成
された開口窓から視認できように配置する。
【0180】
本実施例に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。
例えば、表示パネルを複数備えたり、筐体を適宜複数に分割して蝶番により開閉式とした
構成としてもよい。
【0181】
図23の携帯電話機において、表示パネル5301の信号線駆動回路、及び走査線駆動
回路は実施の形態で説明したものと同様の半導体回路を有している。当該半導体回路は、
クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間の電位
差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正しく動作すること、高電
位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減すること、半導
体回路を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少なくすること、レ
ベルシフト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタ
として動作する半導体回路の専有面積を低減させること、ができる。従って、安定した動
作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品、より小型化した
製品を顧客に提供すること、が可能となるという特徴を有している。その半導体回路を有
する表示パネル5301も同様の特徴を有するため、この携帯電話機は低消費電力化、及
び安定した動作の表示が図られている。このような特徴により、携帯電話機において、安
定した動作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品を顧客に
提供することができるので、筐体5339の低消費電力化、小型軽量化を図ることが可能
である。本発明に係る携帯電話機は、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それ
により携帯性の向上した製品を顧客に提供することができる。
【0182】
図24(A)はテレビ装置であり、筐体6001、支持台6002、表示部6003な
どによって構成されている。このテレビ装置において、表示部6003の信号線駆動回路
、及び走査線駆動回路は実施の形態で説明したものと同様の半導体回路を有している。当
該半導体回路は、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位
電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正しく動
作すること、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低
減すること、半導体回路を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少
なくすること、レベルシフト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけ
るシフトレジスタとして動作する半導体回路の専有面積を低減させること、ができる。従
って、安定した動作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品
、より小型化した製品を顧客に提供すること、が可能となるという特徴を有している。そ
の半導体回路を有する表示部6003も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は低消
費電力化、及び安定した動作の表示が図られている。このような特徴により、テレビ装置
において、安定した動作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した
製品を顧客に提供することができるので、筐体6001の低消費電力化、小型軽量化を図
ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、低消費電力、小型軽量化が図られてい
るので、それにより携帯性の向上した製品を顧客に提供することができる。
【0183】
図24(B)はコンピュータであり、本体6101、筐体6102、表示部6103、
キーボード6104、外部接続ポート6105、ポインティングマウス6106等を含む
。このコンピュータにおいて、表示部6103の信号線駆動回路、及び走査線駆動回路は
実施の形態で説明したものと同様の半導体回路を有している。当該半導体回路は、クロッ
ク信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間の電位差より
も小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正しく動作すること、高電位電源
と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減すること、半導体回路
を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少なくすること、レベルシ
フト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして
動作する半導体回路の専有面積を低減させること、ができる。従って、安定した動作を表
示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品、より小型化した製品を
顧客に提供すること、が可能となるという特徴を有している。その半導体回路を有する表
示部6103も同様の特徴を有するため、このコンピュータは低消費電力化、及び安定し
た動作の表示が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、安定した
動作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品を顧客に提供す
ることができるので、本体6101や筐体6102の低消費電力化、小型軽量化を図るこ
とが可能である。本発明に係るコンピュータは、低消費電力、小型軽量化が図られている
ので、それにより携帯性の向上した製品を顧客に提供することができる。
【0184】
図24(C)は携帯可能なコンピュータであり、本体6201、表示部6202、スイ
ッチ6203、操作キー6204、赤外線ポート6205等を含む。この携帯可能なコン
ピュータにおいて、表示部6202の信号線駆動回路、及び走査線駆動回路は実施の形態
で説明したものと同様の半導体回路を有している。当該半導体回路は、クロック信号の振
幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい振
幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正しく動作すること、高電位電源と低電位電
源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減すること、半導体回路を構成する
トランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少なくすること、レベルシフト部を特
に設けなくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動作する半
導体回路の専有面積を低減させること、ができる。従って、安定した動作を表示する製品
、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品、より小型化した製品を顧客に提供
すること、が可能となるという特徴を有している。その半導体回路を有する表示部620
2も同様の特徴を有するため、この携帯可能なコンピュータは低消費電力化、及び安定し
た動作の表示が図られている。このような特徴により、携帯可能なコンピュータにおいて
、安定した動作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品を顧
客に提供することができるので、本体6201の小型軽量化を図ることが可能である。本
発明に係る携帯可能なコンピュータは、低消費電力、小型軽量化が図られているので、そ
れにより携帯性の向上した製品を顧客に提供することができる。
【0185】
図24(D)は携帯型のゲーム機であり、筐体6301、表示部6302、スピーカー
部6303、操作キー6304、記録媒体挿入部6305等を含む。この携帯型のゲーム
機において、表示部6302の信号線駆動回路、及び走査線駆動回路は実施の形態で説明
したものと同様の半導体回路を有している。当該半導体回路は、クロック信号の振幅が、
シフトレジスタを駆動する高電位電源と低電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のク
ロック信号でもシフトレジスタとして正しく動作すること、高電位電源と低電位電源との
間に貫通電流が流れることもなく消費電力を低減すること、半導体回路を構成するトラン
ジスタ数を従来のシフトレジスタ回路よりも少なくすること、レベルシフト部を特に設け
なくても動作させることができ、基板上におけるシフトレジスタとして動作する半導体回
路の専有面積を低減させること、ができる。従って、安定した動作を表示する製品、より
不良の少ない製品、より低消費電力化した製品、より小型化した製品を顧客に提供するこ
と、が可能となるという特徴を有している。その半導体回路を有する表示部6302も同
様の特徴を有するため、この携帯型のゲーム機は低消費電力化、及び安定した動作の表示
が図られている。このような特徴により、携帯型のゲーム機において安定した動作を表示
する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した製品を顧客に提供することがで
きるので、筐体6301の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯型のゲ
ーム機は、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより携帯性の向上した製
品を顧客に提供することができる。
【0186】
図24(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)
であり、本体6401、筐体6402、表示部A6403、表示部B6404、記録媒体
読込部6405(DVD等)、操作キー6406、スピーカー部6407等を含む。表示
部A6403は主として画像情報を表示し、表示部B6404は主として文字情報を表示
する。この画像再生装置において、表示部A6403及び表示部B6404の信号線駆動
回路、及び走査線駆動回路は実施の形態で説明したものと同様の半導体回路を有している
。当該半導体回路は、クロック信号の振幅が、シフトレジスタを駆動する高電位電源と低
電位電源との間の電位差よりも小さい振幅のクロック信号でもシフトレジスタとして正し
く動作すること、高電位電源と低電位電源との間に貫通電流が流れることもなく消費電力
を低減すること、半導体回路を構成するトランジスタ数を従来のシフトレジスタ回路より
も少なくすること、レベルシフト部を特に設けなくても動作させることができ、基板上に
おけるシフトレジスタとして動作する半導体回路の専有面積を低減させること、ができる
。従って、安定した動作を表示する製品、より不良の少ない製品、より低消費電力化した
製品、より小型化した製品を顧客に提供すること、が可能となるという特徴を有している
。その半導体回路を有する表示部A6403及び表示部B6404も同様の特徴を有する
ため、この画像再生装置は低消費電力化、及び安定した動作の表示が図られている。この
ような特徴により、画像再生装置において、安定した動作を表示する製品、より不良の少
ない製品、より低消費電力化した製品を顧客に提供することができるので、表示部A64
03及び表示部B6404の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る画像再生
装置は、低消費電力、小型軽量化が図られているので、それにより携帯性の向上した製品
を顧客に提供することができる。
【0187】
これらの電子機器に使われる表示装置は、大きさや強度、または使用目的に応じて、ガ
ラス基板だけでなく耐熱性のプラスチック基板を用いることも可能である。それによって
よりいっそうの軽量化を図ることができる。
【0188】
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではないこ
とを付記する。
【0189】
また本実施例は、上記実施の形態及び上記実施例のいかなる記載とも自由に組み合わせ
て実施することが可能である。
【符号の説明】
【0190】
101 レジスタ
102 レジスタ
103 第1の回路群
104 第2の回路群
105 第1の回路群
106 第2の回路群
201 pチャネル型トランジスタ
202 第1のnチャネル型トランジスタ
203 第2のnチャネル型トランジスタ
204 pチャネル型トランジスタ
205 nチャネル型トランジスタ
211 保持容量
401 ガラス基板
402 ブロッキング層
403 半導体層
404 半導体層
405 半導体層
406 半導体層
407 ゲート絶縁膜
408a 第1の導電膜
408b 第2の導電膜
409 マスク
410 第1の形状の導電層
410a 第1の導電膜
410b 第2の導電膜
411 第1の形状の導電層
411a 第1の導電膜
411b 第2の導電膜
412 第1の形状の導電層
412a 第1の導電膜
412b 第2の導電膜
413 第1の形状の導電層
413a 第1の導電膜
413b 第2の導電膜
414 第1の形状の導電層
414a 第1の導電膜
414b 第2の導電膜
415 第1の形状の導電層
415a 第1の導電膜
415b 第2の導電膜
416 ゲート絶縁膜
417 第1の不純物領域
418 第1の不純物領域
419 第1の不純物領域
420 第1の不純物領域
421 第2の形状の導電層
421a 第1の導電膜
421b 第2の導電膜
422 第2の形状の導電層
422a 第1の導電膜
422b 第2の導電膜
423 第2の形状の導電層
423a 第1の導電膜
423b 第2の導電膜
424 第2の形状の導電層
424a 第1の導電膜
424b 第2の導電膜
425 第2の形状の導電層
425a 第1の導電膜
425b 第2の導電膜
426 第2の形状の導電層
426a 第1の導電膜
426b 第2の導電膜
427 第2の不純物領域
428 第2の不純物領域
429 第2の不純物領域
430 第2の不純物領域
431 第3の形状の導電層
431a 第1の導電膜
431b 第2の導電膜
432 第3の形状の導電層
432a 第1の導電膜
432b 第2の導電膜
433 第3の形状の導電層
433a 第1の導電膜
433b 第2の導電膜
434 第3の形状の導電層
434a 第1の導電膜
434b 第2の導電膜
435 第3の形状の導電層
435a 第1の導電膜
435b 第2の導電膜
436 第3の形状の導電層
436a 第1の導電膜
436b 第2の導電膜
437 ゲート絶縁膜
438 レジストマスク
439 レジストマスク
440a 第3の不純物領域
440b 第3の不純物領域
440c 第3の不純物領域
441 第1の絶縁膜
442 第2の絶縁膜
443 第3の絶縁膜
444 ドレイン配線
445 ドレイン配線
446 ドレイン配線
447 ドレイン配線
448 接続電極
449 ゲート配線
450 第1の画素電極
451 接続電極
452 画素部
453 pチャネル型TFT
454 nチャネル型TFT
455 画素TFT
456 保持容量
461 層間膜
462 層間膜
463 第2の画素電極
551 配向膜
552 対向基板
553 透明導電膜
554 配向膜
601 レジスタ
602 レジスタ
603 第1の回路群
604 第2の回路群
605 第1の回路群
606 第2の回路群
701 第1のpチャネル型トランジスタ
702 第1のnチャネル型トランジスタ
703 第2のnチャネル型トランジスタ
704 第2のpチャネル型トランジスタ
705 第3のnチャネル型トランジスタ
706 第4のnチャネル型トランジスタ
711 保持容量
1101 画素
1102 画素部
1103 信号線駆動回路
1104 第1の走査線駆動回路
1105 第2の走査線駆動回路
1106 FPC
1107 基板
1111 シフトレジスタ
1112 第1のラッチ回路
1113 第2のラッチ回路
1114 シフトレジスタ
1115 バッファ
1117 バッファ
1601 ガラス基板
1602 画素部
1603 ゲート側駆動回路
1604 ソース側駆動回路
1605 画素TFT
1606 画素電極
1607 保持容量
1608 ゲート配線
1609 ソース配線
1610 FPC
1611 外部入出力端子
1612 入出力配線
1613 入出力配線
1614 対向基板
1901 シリコン基板
1902 n型ウェル
1903 p型ウェル
1904 フィールド酸化膜
1905 ゲート電極
1905a シリサイド層
1905b ポリシリコン層
1906 ゲート電極
1906a シリサイド層
1906b ポリシリコン層
1907 エクステンション領域
1908 エクステンション領域
1909 サイドウォール
1910 サイドウォール
1911 ゲート絶縁膜
1912 ゲート絶縁膜
1913 ソース領域
1914 ドレイン領域
1915 ソース領域
1916 ドレイン領域
1917 第1の層間絶縁膜
1918 第2の層間絶縁膜
1919 ソース電極
1920 ドレイン電極
1921 ソース電極
1922 ドレイン電極
1923 パッシベーション膜
1924 第3の層間絶縁膜
1925 pチャネル型トランジスタ
1926 nチャネル型トランジスタ
2501a pチャネル型トランジスタ
2501b pチャネル型トランジスタ
2501c nチャネル型トランジスタ
2501d nチャネル型トランジスタ
2502a pチャネル型トランジスタ
2502b pチャネル型トランジスタ
2502c nチャネル型トランジスタ
2502d nチャネル型トランジスタ
2503a pチャネル型トランジスタ
2503b nチャネル型トランジスタ
2701 破線
4001 第1の基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 第1の走査線駆動回路
4005 第2の走査線駆動回路
4006 第2の基板
4007 充填材
4008 トランジスタ
4009 駆動用トランジスタ
4010 スイッチング用トランジスタ
4011 発光素子
4012 第2の電極
4014 引き出し配線
4015 引き出し配線
4016 接続端子
4017 配線
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4020 シール材
5001 表示パネル
5002 画素部
5003 走査線駆動回路
5004 信号線駆動回路
5011 回路基板
5012 コントロール回路
5013 信号分割回路
5014 接続配線
5101 チューナ
5102 映像信号増幅回路
5103 映像信号処理回路
5105 音声信号増幅回路
5106 音声信号処理回路
5107 スピーカー
5108 制御回路
5109 入力部
5201 筐体
5202 表示画面
5203 スピーカー
5204 操作スイッチ
5210 充電器
5212 筐体
5213 表示部
5216 操作キー
5217 スピーカー部
5301 表示パネル
5302 プリント配線基板
5303 画素部
5304 第1の走査線駆動回路
5305 第2の走査線駆動回路
5306 信号線駆動回路
5307 コントローラ
5308 中央処理装置
5309 メモリ
5310 電源回路
5311 音声処理回路
5312 送受信回路
5313 フレキシブル配線基板
5314 I/F部
5315 アンテナ用ポート
5316 VRAM
5317 DRAM
5318 フラッシュメモリ
5320 制御信号生成回路
5321 デコーダ
5322 レジスタ
5323 演算回路
5324 RAM
5325 入力手段
5326 マイク
5327 スピーカー
5328 アンテナ
5330 ハウジング
5331 プリント基板
5332 スピーカー
5333 マイクロフォン
5334 送受信回路
5335 信号処理回路
5336 入力手段
5337 バッテリー
5339 筐体
5340 アンテナ
6001 筐体
6002 支持台
6003 表示部
6101 本体
6102 筐体
6103 表示部
6104 キーボード
6105 外部接続ポート
6106 ポインティングマウス
6201 本体
6202 表示部
6203 スイッチ
6204 操作キー
6205 赤外線ポート
6301 筐体
6302 表示部
6303 スピーカー部
6304 操作キー
6305 記録媒体挿入部
6401 本体
6402 筐体
6403 表示部A
6404 表示部B
6405 記録媒体読込部
6406 操作キー
6407 スピーカー部
SR1 シフトレジスタ
SR2 シフトレジスタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1乃至第3のトランジスタと、インバータ回路と、を有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1の配線と直接接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、第2の配線と直接接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方と直接接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのゲートと直接接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第3の配線と直接接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方と直接接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、第4の配線と直接接続され、
前記インバータ回路の入力端子は、前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方と直接接続され、
前記インバータ回路の出力端子は、前記第5の配線と直接接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
第1乃至第5のトランジスタを有し、
前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第1の配線と直接接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、第2の配線と直接接続され、
前記第2のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1のトランジスタのソース又はドレインの他方と直接接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのゲートと直接接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの一方は、第3の配線と直接接続され、
前記第3のトランジスタのソース又はドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソース又はドレインの他方と直接接続され、
前記第3のトランジスタのゲートは、第4の配線と直接接続され、
前記第4のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第1の配線と直接接続され、
前記第4のトランジスタのソース又はドレインの他方は、第5の配線と直接接続され、
前記第4のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのソース又はドレインの一方と直接接続され、
前記第5のトランジスタのソース又はドレインの一方は、前記第3の配線と直接接続され、
前記第5のトランジスタのソース又はゲートの他方は、前記第4のトランジスタのソース又はドレインの他方と直接接続され、
前記第5のトランジスタのゲートは、前記第4のトランジスタのゲートと直接接続されることを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の半導体装置と、FPCと、を有する表示モジュール。
【請求項4】
請求項1若しくは請求項2に記載の半導体装置、又は請求項3に記載の表示装置と、操作スイッチ、アンテナ又はバッテリと、を有する電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【公開番号】特開2012−256056(P2012−256056A)
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−152097(P2012−152097)
【出願日】平成24年7月6日(2012.7.6)
【分割の表示】特願2006−131797(P2006−131797)の分割
【原出願日】平成18年5月10日(2006.5.10)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】