[发明专利]脉冲输出电路、移位寄存器和显示器件

说明书

技术领域

本发明涉及的是一个脉冲输出电路、一个移位寄存器和一个显示器件。在本说明书中，详细说明了一个显示器件，包括一个液晶显示器件，其中液晶元件被用作象素，和一个自然发光的显示器件，其中使用了诸如电致发光(EL)单元的自然发光单元。还说明了一个显示器件的驱动电路，该电路将图像信号输入到显示器件的一个配置象素中，实现一幅图像的显示过程，该电路包括一个脉冲输出电路，如移位寄存器和逆变器，和一个放大电路，如放大器。

背景技术

近来，流行一种显示电路，特别是一种使用薄膜晶体管(此后称为TFT)有源矩阵型的显示器件，其中，在一个绝缘材料上，尤其是在一个玻璃板上形成一个半导体薄膜。采用TFT的有源矩阵型的显示器件包含数十万乃至数百万个按照一个方阵形式排布的象素，通过利用每个象素中配置的TFT控制每个象素的电荷来显示一幅图象。

根据近来的技术，进一步发展出一种技术，该技术涉及的不是形成一个象素的象素TFT，而是涉及一种多硅TFT，其中在一个象素部分的外围区域使用一个TFT，同时形成一个驱动电路。这一技术极大地减小了装置的尺寸和消耗的功率。因此，一个显示器件是移动信息终端的显示部分的一个必不可少的装置，近来，其应用领域得到了极大的增加。

通过组合一个N沟道型TFT和一个P沟道型TFT所产生的一个CMOS电路，通常被用作一个形成显示器件的驱动电路。现在将描述一个移位寄存器，作为一个常规使用的CMOS电路的例子。图11A说明了一个常规使用的移位寄存器的例子，虚线框1100所包围的部分是一个用来输出一级脉冲的电路。在图11A中，突出显示了三个脉冲级。电路的一个级包括钟控的逆变器1101和1103，和一个逆变器1102。该电路的详细结构示于图11B。在图11B中，钟控的逆变器1101包含TFT1104至1107；逆变器1102包含1108和1109；钟控的逆变器1103包含TFT1110至1113。

形成一个电路的TFT包括三个电极，一个栅极，一个源极和一个漏极。一般情况下，在CMOS电路中，N沟道型的TFT通常采用一个较低电位的部分作为源极，一个较高电位部分作为漏极，而P沟道型TFT经常采用较高电位部分作为源极和一个低电位部分作为漏极。这样，将源极和漏极中的一个称为第一电极，其它的被称为是第二电极，以便防止在本发明有关的TFT描述中造成混淆。

现在将描述电路的运行。关于一个TFT的运行，在给定一个栅极电势时，掺杂区之间形成一个沟道时，一个导通状态被看作是“开”，而一个掺杂区之间的沟道被清除的非导通状态被当作是“关”。

参考图11A、11B和11C中所示的时序图。分别向TFT1107和1104输入一个时钟信号(此后被称为CK)和一个时钟反转信号(此后称为CKB)。向TFT1105和1106输入一个起始脉冲(此后称为SP)。当CK处于一个电平H时，CKB处于一个电平L，SP处于电平H，TFT1106和1107开通，一个电平为L的输出被输入到一个包含TFT1108和1109的逆变器，反转输出电平H到一个输出节点(SR输出1)。然后，当CK达到电平L并且CKB达到电平H，而SP处于电平H时，在一个包含逆变器1102和一个钟控逆变器1103的回路中进行一个保持操作。这样，一个H电平输出被连续地输出到输出节点。接下来，当CK达到电平H，而CKB达到电平L时，在钟控逆变器1101中再次进行一个写操作。一个L电平的输出被输出到输出节点，因为此时SP已经达到了电平L。此后，当CK达到电平L并且CKB到达电平H时，再次进行保持操作。在包含逆变器1102和钟控逆变器1103的回路中维持输出节点中的电平L。

上面描述的是一个级的运行。在下面的级中，CK和CKB之间的连接是相反的，这样，时钟信号的极性与上面相反，而运行情况是相似的。重复交替进行上面的操作，此后，类似地，按图11C所示的顺序输出一个采样脉冲。

CMOS电路的特征在于，可以在总体上抑制电路中消耗的电流，因为电流仅在逻辑发生变化(从电平H到电平L，或从电平L到电平H)时才流通，而当维持某种逻辑不变时(尽管实际中有微小的泄漏电流)电流是不流通的。

发明内容

随着移动电子装置尺寸的减小和重量的减轻，对采用液晶或自然发光单元的显示器件的需求快速地增长。但是，从生产的角度考虑，充分减少显示器件的制造费用是很难的。很容易预测这种需求在将来会更快，所以，希望能够提供一种低价的显示器件。